[發(fā)明專利]一種物體重量體積測量識別系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610005814.3
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105571489A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 宋辰;宋永鋒;段明利
• 申請（專利權）人: 廣州市汶鑫自控工程有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01G11/00;G01G23/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發(fā)明涉及一種稱重及體積測量裝置，特別是涉及一種物體重量體積測量識別系統(tǒng)及體積測量方法，屬于稱重測量設備技術領域。

背景技術

目前，物流行業(yè)對貨物體積形狀測量需求，可分為兩種應用場景：小件貨物在傳送帶在線測量，大件貨物在專用測量架下的離線檢測，目前，市場上的自動稱重測量設備主要有cubisoan和MettlerToledo制造的稱重測量設備，Cubiscan是一個重量與體積測量設備，主要有5種型號的測量設備，這5種型號的測量設備均為集成式重量體積測量系統(tǒng)，模塊化設計，主要應用于物流配送及倉儲領域，適用于規(guī)則物品的測量，MettlerToledo稱重測量設備主要針對高精度的微量分析到千噸以上的稱重。

但是上述這些稱重測量設備普遍價格昂貴，對于一般的中小型企業(yè)投資太大，應用率較低，在國內(nèi)也有一定的研究，這些研究普遍存在著測量精度低，測量儀器設備復雜，特別是國內(nèi)多數(shù)的稱重測量裝置普遍存在著稱重測量精度低，這就導致企業(yè)無形的產(chǎn)生了一些損失，給很多企業(yè)帶來了較大麻煩，且國內(nèi)大多數(shù)稱重測量設備的稱重原理和稱重方法各不相同，操作人員很難掌握操作技能，給企業(yè)的生產(chǎn)帶來了多種不便，目前，在稱重測量設備技術領域中，多采用激光雷達測距儀，而相比于采用激光雷達測距儀而言，將結構光方法應用到稱重測量設備中具有成本體積等方面的優(yōu)勢，具有體積小重量輕等優(yōu)點，采用結構光方法成本可以控制在激光掃描儀成本的一半左右，因此，將結構光方法應用到稱重測量設備中是稱重測量設備技術領域發(fā)展的趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是為了解決目前稱重測量設備存在的上述問題，提供一種結構簡單成本低廉操作方便稱重測量精度高的集重量測量體積測量文字、條碼/二維碼掃描的系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明的目的可以通過采用如下技術方案達到：

一種物體重量體積測量識別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括底盤和豎立于底盤兩側的門形架，所述系統(tǒng)還包括電源和控制處理器部分，以及與所述電源和控制處理器部分電連接和信號連接的稱重模塊、激光光學掃描和攝像模塊、電動回轉傳送帶模塊和操作端；所述電動回轉傳送帶模塊通過所述稱重模塊置于所述底盤上并位于所述門形架內(nèi)，所述激光光學掃描和攝像模塊設置于所述門形架的橫梁上；所述激光光學掃描和攝像模塊用于對物體進行線激光掃描并通過視頻攝像獲取物體上的結構光掃描影像以及物體上的文字、條碼或二維碼的掃描影像。

結構光體積測量的基本原理為：投射線激光線到在傳送帶上勻速運動的被測物體上，控制攝像或照相裝置采集圖像，用線結構光三維測量算法估計重建圖像中的激光線的三維位置，根據(jù)傳送帶的速度，將線狀的點云拼接起來，從測量的三維點云中分割出屬于貨件的點云，計算出最小外接長方體，從而運算得到貨件的體積。整個測量過程一般包括照相/攝像裝置標定、線結構光測量、點云拼接、三維目標分割、體積計算等步驟。

作為一種優(yōu)選方案，所述激光光學掃描和攝像模塊包括用于對物體進行綠色激光線掃描和紅色激光線掃描的掃描裝置；綠色的激光線用于獲取物體上的結構光掃描影像；紅色的激光線用于獲取物體上的文字、條碼或二維碼的掃描影像；測量時同時用綠色和紅色的激光線對物體進行掃描。

作為一種優(yōu)選方案，所述電源和控制處理器部分外置，所述操作端包括位于門形架一側的機臺操作端和外置的總操作端，所述機臺操作端和總操作端與所述電源和控制處理器部分電連接和信號連接。

作為一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)還包括位于所述門形架上并與所述電源和控制處理器部分電連接和信號連接的告警裝置。

本發(fā)明還提供了一種使用所述系統(tǒng)進行物體體積測量和物體識別的方法，該方法包括以下兩個步驟：

步驟一為系統(tǒng)標定步驟，具體為，放置已知體積和形狀的標本物體于所述電動回轉傳送帶模塊的傳送帶上，通過激光光學掃描和攝像模塊對所述標本物體進行線激光掃描獲取所述標本物體上的結構光掃描影像信息并傳送到電源和控制處理器部分進行運算標定；

步驟二為物體體積測量步驟，具體為，放置被測物體于勻速運動的所述電動回轉傳送帶模塊的傳送帶上，通過激光光學掃描和攝像模塊對被測物體進行線激光掃描獲取所述被測物體上的結構光掃描影像信息，以及獲取被測物體上的文字、條碼或二維碼的掃描影像并傳送給所述電源和控制處理器部分進行運算獲得被測物體的體積，并且運算獲得被測物體上的文字、條碼或二維碼信息。

系統(tǒng)標定好后，就可以持續(xù)進行物體體積測量，無需每次標定?？梢圆捎梦淖肿R別軟件，即OCR軟件對被測物體上的文字字符進行運算識別。