[發明專利]基于規則箱體的體積測量裝置

有效

• 申請號: 202010293390.1
• 申請日: 2020-04-15
• 公開（公告）號: CN113538553B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 劉濤;黃龍祥;汪博;朱力;呂方璐
• 申請（專利權）人: 深圳市光鑒科技有限公司
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T7/13;G06T3/00;G06Q10/083;G06Q30/0283;G01B11/00
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1.一種基于規則箱體的體積測量裝置，其特征在于，包括如下模塊：

深度相機，用于采集目標箱體的點云數據；

控制模塊，用于將所述點云數據聚類生成多個子平面，根據多個子平面融合生成目標平面，根據多個目標平面之間的夾角以及目標平面的上的點云數據確定所述目標箱體的底面和頂面，根據所述底面和頂面上點云數據確定所述目標箱體的高度，根據所述頂面上的點云數據進行網格下采樣生成2D投影點，根據所述2D投影點確定所述目標箱體的側邊，根據所述側邊確定所述目標箱體的長和寬，進而確定所述目標箱體的體積；

顯示模塊，用于顯示所述目標箱體的體積。

2.根據權利要求1所述的基于規則箱體的體積測量裝置，其特征在于，

所述深度相機，還用于獲取目標箱體的RGB圖像；

所述控制模塊，用于將所述側邊投影至所述RGB圖像確定所述RGB圖像中的側邊區域，對所述側邊區域進行邊緣檢測確定所述頂面的邊緣直線段，當所述頂面的邊緣直線段滿足與所述目標箱體的相對應的垂直關系時，根據所述邊緣直線段重新計算所述目標箱體的體積。

3.根據權利要求1所述的基于規則箱體的體積測量裝置，其特征在于，將所述點云數據聚類生成多個子平面，根據多個子平面融合生成目標平面時，具體為：

獲取點云數據，對所述點云數據進行預處理以去除孤立點云數據及所述目標箱體范圍外的點云數據，進而生成目標點云數據；

對于每一目標點云數據搜索最近鄰域的目標點云數據，將該目標點云數據和最近鄰域的目標點云數據聚類生成子平面，并計算出所述子平面的平面信息；

根據每一所述子平面的平面信息判斷所述子平面的鄰域點是否與位于同一空間平面上，當所述鄰域點與所述子平面位于同一空間平面上，將該鄰域點融合至該子平面；

根據每一所述子平面的平面信息判斷子平面之間是否與位于同一空間平面上，當兩個所述子平面位于同一空間平面，將該兩個子平面融合成一目標平面，進而生成多個目標平面。

4.根據權利要求1所述的基于規則箱體的體積測量裝置，其特征在于，根據多個目標平面之間的夾角以及目標平面的上的點云數據確定所述目標箱體的底面和頂面時，具體為：

將多個目標平面形成多個平面對，計算平面對中兩個目標平面之間的夾角；

在夾角小于預設置的夾角閾值的平面對中選擇出夾角最小的一組平面對作為目標平面對；

在該目標平面對中將距離深度相機的光心絕對值最小的目標平面確定為所述目標箱體的頂面，距離深度相機的光心絕對值最大的目標平面確定為所述目標箱體的底面。

5.根據權利要求1所述的基于規則箱體的體積測量裝置，其特征在于，根據所述底面和頂面上點云數據確定所述目標箱體的高度時，具體為：

確定所述頂面的中心點，求取所述頂面的中心點至底面的垂直距離d1，確定所述底面的中心點，求取所述底面的中心點至頂面的垂直距離d2；

根據所述頂面的點云數據計算頂面厚度thicknes1，根據所述底面的點云數據計算底面厚度thicknes2，進而生成高度計算的加權系數w1、w2,w1＝(thickness1+thickness2)/thickness1,w2＝(thickness1+thickness2)/thickne ss2；

計算所述目標箱體的高度H，H＝(w1×1+w2×2)/(w1+w2)。

6.根據權利要求1所述的基于規則箱體的體積測量裝置，其特征在于，根據所述2D投影點確定所述目標箱體的側邊，根據所述側邊確定所述目標箱體的長和寬時，具體為：

將所述頂面的點云數據投影到以所述頂面中心為坐標原點的平面坐標系中，生成對應的投影離散點(x,y)；

在投影離散點(x,y)中統計相鄰點之間的像素距離，進而得到相鄰點之間的平均距離值，基于該距離值進行網格下采樣生成2D投影點，然后對2D投影點進行檢測確定2D投影點對應連通區域的最小外接矩形；

通過網格上采樣映射，將當前擬合出的2D投影點的最小外接矩形對應到所述目標箱體的頂面上確定所述頂面的側邊；

根據所述頂面的側邊上的點云數據確定所述頂面長度和寬度。