[發明專利]一種基于機器視覺的包裹體積測量方法

有效

• 申請號: 201910384038.6
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110017773B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 林麗紅;李瑞峰;趙紫陽;黃興;陶金;張陳濤;羅冠泰;湯思榕;梁培棟
• 申請（專利權）人: 福建（泉州）哈工大工程技術研究院
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/03;G01B11/24;G06T7/62;G06T7/194
• 代理公司: 泉州市立航專利代理事務所(普通合伙) 35236
• 代理人: 姚婉莉

本發明公開一種基于機器視覺的包裹體積測量方法，方法步驟包括S1、視覺相機固定安裝，標定視覺相機，轉換到世界坐標系下；S2、視覺相機高度初始化；S3、將包裹放置于測量臺面上，視覺相機采集深度圖像A2；S3?1、根據深度圖像A2判斷得出包裹邊緣，判斷包裹的大小尺寸類型；S4、對深度圖像A2進行圖像分割，得出圖像的包裹區域；S4?1、計算并獲取圖像的包裹區域的點云，處理點云拼接并平滑處理，得出包裹點云；步驟S4?2、分析S4?1的包裹點云尺寸，S5、計算出圖像的包裹區域的長、寬、高尺寸，計算得出包裹的實際體積V；本發明可替代現有人工完成包裹尺寸測量，可有效提高測量精度、降低人工成本、提高作業效率。

技術領域

本發明涉及包裹或其他物體體積的測量方法領域，特別是涉及基于機器視覺的物體體積的測量方法。

背景技術

隨著物流行業的迅速發展，傳統物流的作業方式已經無法滿足產業的作業需求，降低物流成本、提高物流時效性、提升服務品質已成為我國物流業亟需解決的問題。

近年來，3D成像技術不斷發展，包括了雙目立體成像、結構光3D成像及TOF 成像等，隨著該技術在物流裝備中的應用，不斷提高了物流產業的自動化程度，國內物流裝備技術進入快速增長階段，尤其以京東、順豐為代表的物流自動化裝備的應用，這些大型設備主要針對物品的進出、庫存、分揀、包裝、配送等物流活動，顯著提高了物流效率及質量。

上述的這種大型物流裝備價格昂貴、結構復雜、配置及操作要求高，需要配備專業的技術人才進行管理及維護，不適用于中小物流企業，如對于類似菜鳥驛站的快遞收發站和物流收發點，都是通過人工測量、計算出包裹的尺寸，效率低，尤其對于大件包裹，在包裹尺寸測量過程只能依靠人工完成，且需要兩個人配合測量尺寸，該作業過程人工參與度高、效率低下、測量誤差較大。

目前也存在自動測量物體尺寸的設備，但還未有針對物流收發點的不同尺寸包裹測量使用的自動化系統，有鑒于此，本案發明人致力研究，開發改進，遂有本案產生。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于機器視覺的包裹體積測量方法，該測量方法可替代人工完成包裹尺寸測量，可有效提高測量精度，提高作業效果。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種基于機器視覺的包裹體積測量方法，其特征在于：方法步驟如下，

S1、將視覺相機固定安裝于測量臺面測量區域的正上方，標定視覺相機，把視覺相機坐標系轉換到世界坐標系下，設定世界坐標系以與測量臺面平行的平面為XOY平面，垂直向下方向為Z軸方向；

S2、視覺相機高度初始化，清空測量臺面，視覺相機采集深度圖像A1，測得測量臺面的高度bg_h，以高度bg_h作為測量區域外的高度；

S3、將包裹放置于測量臺面上測量區域內，視覺相機采集深度圖像A2,測得包裹距離視覺相機的高度h1；

S4、對深度圖像A2進行圖像分割，去除包裹區域范圍外的背景信息，得出圖像的包裹區域；

S5、計算出圖像的包裹區域的長、寬、高尺寸，計算得出包裹的實際體積V，即獲得包裹的實際體積V。

步驟S5通過分析圖像的包裹區域的邊緣信息，獲得圖像的包裹區域邊緣的最小外接矩形，則圖像的包裹區域與矩形相接的幾個邊緣點便是圖像的包裹區域的長、寬方向的最值點，取每個最值點鄰域的中值作為該點的高度值h，根據下式計算最值點在相機坐標系下的X、Y坐標值，

X、Y為最值點在相機坐標系下的X、Y坐標值；

i、j為圖像像素坐標；

h為最值點的高度值；

f_x、f_y為X、Y軸上的歸一化焦距；