[发明专利]基于ToF点云数据检测一般及黑色行李尺寸的方法

说明书

本发明公开了基于ToF点云数据检测一般及黑色行李尺寸的方法，涉及行李尺寸检测技术领域，将ToF相机获取到的相关点云数据的世界坐标系沿着其X轴或者Y轴进行坐标系相关角度的旋转，让将旋转后的新的坐标系与相机投射平面跟传送带皮带表面平行安装时候参数的点云坐标数据一致，这样我们就可以重新应用上述一般行李尺寸检测方法，重新计算行李的尺寸数据；并且为消除托盘对行李尺寸测量的干扰，还对托盘的外观轮廓数据进行剔除后，进行行李尺寸检测。

技术领域

本发明涉及行李尺寸检测技术领域，尤其涉及基于ToF点云数据检测一般及黑色行李尺寸的方法。

背景技术

3D ToF深度相机采用光飞行时间ToF(Time-of-Flight)测距的方法：首先相机将特定波长(850nm)的红外光经过调制后发射出去，红外光遇障碍物时会反射到深度相机的ToF传感器，ToF传感器的每个像素会捕捉到发射红外光和接收红外光的相位差异，运算单元将相位差异换算成光的飞行时间，即可计算出相机与目标物体间的距离。用红外反射式传感器测试黑色物体时，由于反光小，所以黑色行李及行李表面光滑行李，相机相关深度数据检测容易受到干扰，进而影响行李的尺寸检测的准确性，为确保所有颜色行李的检测准确性，ToF相机可通过调整积分时间HDR，高动态范围测量，长短时间曝光的数据进行融合。短积分时间测量较近的区域，长积分时间测量较远的区域，在整合较远和较近的测量空间，就可以既对近处的物体测距也可以对远处的物体进行测量，并消除黑色物体检测干扰问题。

在确保ToF相机获取到高质量点云数据后即可对行李的相关尺寸进行检测计算，行李的检测是将旅客托运行李放到传送带表面后自助设备自动启动传送带前进将行李送到传送带的某个特定区域进行检测，如下论述行李尺寸检测的常用方法：

步骤A、先确认相机的相关安装高度值，并且ToF相机的发射面跟传送带表面是平行关系，如图1所示；

步骤B、由于ToF相机镜头视角的相关设备参数影响，在ToF相机安装到固定位置后其检测到的数据会超出实际行李的检测区域范围，需要对检测范围的相关数据进行过预先滤处理，以免超出检测范围的已有自助设备的固定安装设备的存在影响到了行李实际尺寸的检测，由于机场运行的最大行李的尺寸为：(长：900mm，宽400mm，高：600mm)，因此确认行李点云数据的检测范围如图2所示；

步骤C、将过滤后的点云数据投影到XY平面，根据在XY平面投影出的相关行李边界图形的边界即可检测计算出行李的长宽尺寸，如图3所示；

步骤D、同理将过滤后的点云数据投影到XZ平面，根据在XZ平面投影出的相关行李边界图形的边界即可检测计算出行李的高度值，如图4所示。

但是，上述检测方法是基于ToF相机的发射平面跟传送带的平面平行的前提，然后将相关的点云数据在对应坐标平面进行投影后产生的平面轮廓，将相关轮廓边界进行计算后得出的相关行李尺寸值，然在实际的项目实施过程中，由于部分设备安装原因导致ToF相机的发射面跟传送带的表面不是平行，而是带有一定倾斜角的情况；这种情况下仍然采用上述的一般投影检测方法势必会出现检测行李被压缩的情况导致检测结果不准确；为此需要针对ToF相机安装后带有一定倾斜角度的情况进行点云坐标数据的预处理后才可适用上述一般投影的检测。

另外由于旅客托运行李过轻或者较小等相关原因，旅客托运的行李会被要求必须使用托盘托运行李，这样势必导致一个新的问题，即通过上述的方法检测出来行李的长宽尺寸即为托盘的长宽尺寸；为消除托盘对行李尺寸测量的干扰，还需要对托盘的外观轮廓数据进行剔除后才可进行上述方法的行李尺寸检测。

所以，随着国内各个机场不断普及自助行李托运设备，对旅客托运行李的相关尺寸进行准确检测，并提供一个高效可行并且设备安装便捷的实现方式已为该领域较为急切的需求。

发明内容

本发明解决上述技术问题，本发明提出了基于ToF点云数据检测一般及黑色行李尺寸的方法。