[发明专利]一种基于原木弯曲度的木材切分点定位方法和装置

权利要求书

1.一种基于原木弯曲度的木材切分点定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用最小包围盒来控制三维拍摄设备进行图像采集，以获取得到若干帧原木三维图像；

S2、利用最小包围盒对若干帧原木三维图像进行原木三维点云的提取后，将从若干帧原木三维图像中提取出的原木三维点云进行融合，对融合后得到的原木三维点云进行滤波处理后得到第一原木三维点云；

S3、对第一原木三维点云进行逐块横向切片，以获得若干个切片圆弧；

S4、对得到的若干个切片圆弧进行圆拟合，以得到所有拟合得到的圆的圆心点；

S5、将得到的所有圆心点分别向平行原木传输带方向和原木传输带侧向方向进行投影后，对投影方向的离散点进行曲线拟合，求取拟合曲线的曲率，从而根据拟合曲线的曲率，确定出原木的弯曲点及弯曲点所对应的弯曲度；

所述步骤S1，其包括：

当原木从左至右传输且原木触碰到最小包围盒的右侧面时，则控制三维拍摄设备对原木进行若干次拍摄，以获取得到若干帧原木三维图像；

所述三维拍摄设备用于设置在原木传输带上方并垂直向下对原木进行拍照；

所述最小包围盒的构建步骤包括：

利用原木传输带的表面来确定出最小包围盒的底面、顶面、宽度和高度；

利用原木传输带的侧边来确定出最小包围盒的侧面；

利用原木的预测长度来确定出最小包围盒的长度；

所述利用最小包围盒对若干帧原木三维图像进行原木三维点云的提取这一步骤，其包括：

利用最小包围盒对若干帧原木三维图像进行原木三维点云的提取后，以最小包围盒的左前下方的顶点作为坐标原点o，从而将提取出的原木三维点云进行坐标平移；

所述步骤S3，其包括：

求取若干个切分平面与第一原木三维点云之间的交点；其中，若干个切分平面均与yoz平面平行且对应的x坐标不相同；x为坐标系的横轴，以表示原木传输带运行的平行方向；y为坐标系的纵轴，以表示与原木传输带运行方向垂直的方向；z为坐标系的z轴，以表示原木传输带表面的法向量；

将每一个切分平面上的交点形成圆弧后，获得若干个切片圆弧；

所述步骤S4，其具体为：

利用最小二乘拟合圆方式对得到的若干个切片圆弧进行圆拟合，以得到所有拟合得到的圆的圆心点；

所述将得到的所有圆心点分别向平行原木传输带方向和原木传输带侧向方向进行投影后，对投影方向的离散点进行曲线拟合这一步骤，其包括：

将得到的所有圆心点分别向xoy平面和xoz平面进行投影后，得到各个投影平面的投影点序列；

利用离散函数的最佳平方计算方法来对各个投影平面的投影点序列进行曲线拟合；

所述根据拟合曲线的曲率，确定出原木的弯曲点及弯曲点所对应的弯曲度这一步骤，其包括：

从求取出的拟合曲线的曲率中找出各个拐点值；

根据各个拐点值来确定出原木的弯曲点及弯曲点所对应的弯曲度。

2.一种基于原木弯曲度的木材切分点定位装置，其特征在于，包括三维拍摄设备以及与三维拍摄设备连接的控制器；所述控制器包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1所述一种基于原木弯曲度的木材切分点定位方法。