[發明專利]一種測量三維料堆的方法

在審

• 申請號: 201410853657.2
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104482983A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 陳春;吳胤旭
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G01F17/00
• 分類號: G01F17/00
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

1.一種測量三維料堆的方法，其特征在于，包括：

將光照通過特定的網格板投射到待測量料堆上，以便在待測量料堆上形成特征點；

通過預先布置的攝像機陣列系統，采集待測量料堆的立體圖像對；

利用形成的特征點在采集的立體圖像對之間的視差，獲得形成的特征點的三維坐標；

用獲得的特征點的三維坐標構建待測量料堆的模型；

按照預定的步長將構建的模型剖分為多個多面體；

基于獲得的特征點的三維坐標，確定剖分的每個多面體的體積；

將確定的每個多面體的體積之和確定為待測量料堆的體積。

2.如權利要求2所述的方法，特征在于，所述按照預定的步長將構建的模型剖分為多個多面體的步驟包括：

自構建的模型的頂部垂直向下，分別從橫向和縱向按照預定的步長將構建的模型剖分為多個柱體。

3.如權利要求2所述的方法，特征在于，所述確定剖分的每個多面體的體積的步驟包括：

基于獲得的特征點的三維坐標，確定剖分的每個柱體頂部的每個頂點的三維坐標；

使用確定的剖分的每個柱體頂部的每個頂點的三維坐標，計算剖分的每個柱體的體積。

4.如權利要求3所述的方法，特征在于，所述確定剖分的每個柱體頂部的每個頂點的三維坐標的步驟包括：

采用插值的方法確定剖分的每個柱體頂部的每個頂點的三維坐標。

5.如權利要求4所述的方法，特征在于，所述插值的方法為：拉格朗日插值法和/或克里金插值法。

6.如權利要求3所述的方法，特征在于，所述計算剖分的每個柱體的體積的步驟包括：

當剖分的柱體自構建的模型的頂部向下投影為矩形，并且該柱體頂部的四個頂點的投影坐標分別為(x_i，y_i)、(x_i+1，y_i)、(x_i+1，y_i+1)、(x_i，y_i+1)時，通過如下公式計算該柱體的體積：

v_i＝(x_i+1-x_i)(y_i+1-y_i)z_k+1/2(x_i+1-x_i)(y_i+1-y_i)(z_kd-z_ka)

其中，z_k為該柱體頂部的四個頂點在z方向的最小值，z_kd為該柱體頂部的四個頂點在z方向的最大值，z_ka為該柱體頂部的四個頂點在z方向的最小值；

當剖分的柱體自構建的模型的頂部向下投影為三角形，并且該柱體的三個頂點的投影坐標分別為(x_i，y_i)、(x_i+1，y_i)、(x_i+1，y_i+1)時，通過如下公式計算該柱體的體積：

v_i＝1/3(x_i+1-x_i)(y_i+1-y_i)z_k

其中，z_k為該柱體頂部的三個頂點在z方向的最大值；

當剖分的柱體自構建的模型的頂部向下投影為梯形，并且該柱體的四個頂點的投影坐標分別為(x_i，y_i)、(x_i+1，y_i)、(x_i+1，y_i+1max)、(x_i，y_imax)時，通過如下公式計算該柱體的體積：

v_i＝1/3(x_i+1-x_i)(y_i+1max-y_imax)z_k+1/2(x_i+1-x_i)(y_imax-y_i)z_k

其中，z_k為該柱體頂部的四個頂點在z方向的最大值。