[發明專利]用于評估容器內存儲的內容量的方法和系統

有效

• 申請號: 201780016371.0
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN109073447B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: J·赫拉達·坎普斯;E·法雷斯·貝倫格爾;D·拉瓦·桑切斯;M-A·豪普特·希羅;S·古爾特·普拉
• 申請（專利權）人: 烏比克瓦系統公司
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

1.一種用于評估存儲在容器內的內容物的量的方法，所述容器(10)包括在給定參考系統(RS)上具有由3D模型限定的給定形狀(S)并且存儲給定量的內容物(11)的農場筒倉，所述方法包括：

-在容器(10)的頂部附接3D傳感器(20)，所述3D傳感器布置在位置(P)處且具有定向(O)，使得3D傳感器(20)的視場(FOV)能夠朝向所述內容物(11)；

-通過3D傳感器(20)獲取給定分辨率(R)的深度圖(DM)，所述深度圖(DM)包括內容物(11)的整個表面或部分表面，并且還可以包括容器(10)的整個內壁或部分內壁；并且

-通過可操作地連接到3D傳感器(20)的計算單元，計算：

-3D表面模型，通過處理所述獲取的深度圖(DM)并利用所述給定的位置(P)、定向(O)和視場(FOV)，計算基于所述給定的參考系統(RS)的3D表面模型；以及

-3D水平模型，通過從計算出的3D表面模型中移除對應于容器(10)內壁的點，利用3D函數搜索3D表面模型和容器形狀(S)之間的交點或匹配，然后填充與3D傳感器(20)的視場(FOV)之外的內容物(11)相對應的缺失點來計算3D水平模型，并且

-利用計算出的3D水平模型以計算存儲在容器(10)內的內容物(11)的量，

其特征在于：

-3D傳感器(20)是具有高分辨率和寬視場的3D相機；并且

-利用將3D表面模型擬合到容器(10)的形狀(S)的3D形狀擬合函數，自動地調整所述位置(P)和定向(O)。

2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括利用3D水平模型和容器的形狀(S)，計算與3D水平模型相對應的液位模型，當內容物(11)的表面采用水平平面形狀，計算出的液位模型提供表示相同水平高度的標量值。

3.根據權利要求1所述的方法，進一步包括利用3D水平模型和容器的形狀(S)，計算對應于存儲在所述容器(10)內的內容物(11)的3D圖形表示的3D內容物模型。

4.根據權利要求1所述的方法，進一步包括利用3D水平模型和容器的形狀(S)，計算對應于存儲在所述容器(10)內的內容物(11)的體積；并且

-利用所述計算出的體積和給定密度的內容物(11)，計算對應于所述內容物(11)的質量；或

-利用所述計算出的體積和給定質量的內容物(11)，計算對應于所述內容物(11)的密度，

其中，以存儲在容器(10)內的不同內容物的密度的衡量平均值為用以計算質量的內容物(11)的所述給定的密度，或者以存儲在容器(10)內的不同內容物的質量的衡量平均值為用以計算密度內容物(11)的所述給定的質量。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，利用具有限定其自身大小和比例的尺寸的給定類型的容器(10)，通過參數函數獲得容器形狀(S)的所述3D模型，并且其中所述方法進一步包括計算在不同時間段的不同3D表面模型，以及利用一個或多個所述計算出的不同3D表面模型和3D形狀擬合函數，來自動地調整容器形狀(S)的3D模型。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，

-在將3D傳感器(20)附接到容器(10)的頂部期間，利用容器(10)的一些參考點，預先固定3D傳感器(20)的位置(P)的坐標(x，y，z)中的一個、兩個或三個；并且

-在將3D傳感器(20)附接到容器(10)的頂部期間，利用3D傳感器(20)上的可視標記并將標記指向容器(10)的一些參考點，預先固定3D傳感器(20)的定向(O)的角度(α，β，γ)中的一個、兩個或三個。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述3D傳感器(20)的所述定向(O)的角度通過利用附接到3D傳感器(20)的傳感器來獲取，所述傳感器包括測斜儀、加速計、陀螺儀、磁力計之一或者其組合。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，利用反射率或顏色的差異來區分內容物(11)與容器(10)的內壁，以進一步計算3D水平模型。