[發(fā)明專利]基于立體影像分析的大型散料貨堆體積測量方法及其設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410071023.1
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN104880149B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 趙雪鳳;吳惠英;陸軍;沙敏;李亮
• 申請（專利權）人: 江蘇永鋼集團有限公司;踐行國際技術合作與產業(yè)化有限公司;江蘇恒創(chuàng)軟件有限公司;無錫踐行環(huán)保技術有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

本發(fā)明涉及一種基于立體影像分析的大型散料貨堆體積測量方法及其設備，其方法包括如下步驟：1）在至少兩個維度上獲取關于大型散料貨堆的多張影像圖片，多張影像圖片之間具有一定的重合度；2）對步驟1）中所得的多張影像圖片進行處理分析，并通過計算得到散料貨堆的體積；采用上述技術方案的基于立體影像分析的大型散料貨堆體積測量方法及其設備，其通過無人機航拍并配合圖像分析，從而精確獲得散料貨堆的體積，并且在日常生產運作中即可完成測量，無需對物料進行處理，以便捷靈活的方式有效提高了企業(yè)成本控制能力。

技術領域

本發(fā)明涉及一種產品體積的測量，尤其是一種基于立體影像分析的大型散料貨堆體積測量方法及其設備。

背景技術

生產企業(yè)在日常生產工作中需涉及大量散裝原材料，如礦粉、塊礦、焦炭等，并需設置固定場地對其進行存放。隨著日常生產中的原材料不斷的存入和取出，原料堆難以得到及時的清理以及清點，故而使得清堆周期達到一年甚至更長，進而使得原材料的重量難以得到準確的記錄。在存入和取出過程中，尤其是礦產冶金行業(yè)，其對原料的稱料大量使用了皮帶秤進行計量，而皮帶秤計量誤差較大，難以準確記錄原料的存取情況。上述原因導致了按照存入重量和取出重量統計而來的庫存量和實際庫量存偏差較大，而庫存偏差較大給生產帶來諸多不利影響，例如庫存誤差較大，會錯誤的指導采購品種和采購數量，造成企業(yè)資金浪費；或在清堆盤庫的時庫存盈虧較大，盈虧分攤到當月的成本中，對真實成本影響較大，不利于成本分析。

為了解決上述問題，目前市場中的生產企業(yè)多采用激光或遠紅外測距等方法進行料堆體積計算，采用上述方法，其所需的外置設備多且復雜，在成本控制上并無優(yōu)勢；同時測量過程較為繁瑣，并且測量結果誤差較大，甚至出現明顯的錯誤，故而難以有效的測量散料貨堆的體積。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種大型散料貨堆體積測量方法及其設備，其可精確測量大型散料貨堆的體積，同時在測量過程中具有成本低廉，操作便捷的特點。

為解決上述技術問題，本發(fā)明涉及一種基于立體影像分析的大型散料貨堆體積測量方法，其包括如下步驟：

1）在至少兩個維度上獲取關于大型散料貨堆的多張影像圖片，多張影像圖片之間具有一定的重合度；

2）對步驟1）中所得的多張影像圖片進行處理分析，并通過計算得到散料貨堆的體積。

所述步驟1）中的影像圖片，其在三個維度上對大型散料貨堆進行獲取；所述多張影像照片之間的重合度至少為70%。照片之間的重合度越高，在相鄰兩個時刻拍攝的照片中重合部分越大，在圖像處理過程中所得到的散料貨堆模型則更為精確。故而在拍攝過程中，確保多種影像圖片之間的重合度至少為70%，可有效增加散料貨堆體積的測量精度。

所述步驟1）中，在三個維度上獲取關于大型散料貨堆的多張影像圖片的方法為，由裝配有照相設備的無人機沿一定運動軌跡飛行，在多個位置針對大型散料貨堆進行的多次拍攝而獲得多張影像圖片；所述無人機運動過程中，照相設備始終正對散料貨堆的幾何中心。

作為本發(fā)明的一種改進，所述無人機的運動軌跡包括，圓心與散料貨堆的幾何中心在同一豎直線上，且平行于水平面的圓形；所述無人機的運動軌跡所處平面高于散料貨堆的頂點，且其在散料貨堆底部所在平面上的投影覆蓋于散料貨堆在該平面的投影。

作為本發(fā)明的一種改進，所述無人機的運動軌跡中所包括的圓形，其半徑與正比于散料貨堆在其底面所在平面內的投影尺寸；無人機的運動軌跡中所包括的圓形所在平面距離地面高度正比于散料貨堆的高度。采用上述設計的無人機運動軌跡，其可有效涵蓋散料貨堆的范圍，并可根據散料貨堆的尺寸進行調整，從而使其的運動軌跡處于最佳測量位置。