[發明專利]一種基于5G+3D物料體積掃描建模稱重系統

在審

• 申請號: 202210946343.1
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN115307709A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 蔣賢坤;史其鵬
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市新創電氣科技有限公司
• 主分類號: G01G17/04
• 分類號: G01G17/04;G01B11/24;G06T17/00;G06T7/13;G06T7/62;G06N20/00
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本發明公開了一種基于5G+3D物料體積掃描建模稱重系統，包括兩個激光雷達、兩個散熱風扇、溫度傳感器、5G無線通信模塊、服務器和移動終端；兩個激光雷達的信號輸出端均與5G無線通信模塊的信號輸入端電信號連接，兩個激光雷達用于對物料堆進行掃描，通過360°大視場角探測，生成高密度點云數據，并將高密度點云數據通過5G無線通信模塊無線發送到服務器中，進行線上點云擬合，還原物料堆真實的三維點云模型。本發明設計合理，構思巧妙，通過采用激光雷達對料堆進行3D建模，對點云進行標記，對料堆進行3D體積建立，并最終計算出料堆重量，為料倉全自動化提供數據支持，可快速準確判斷出的料堆體積，大大提高了產值。

技術領域

本發明涉及礦料處理技術領域，尤其涉及一種基于5G+3D物料體積掃描建模稱重系統。

背景技術

礦料指的是包括礦粉在內的集料，礦料在進行集中存儲時需要對礦料進行體積和重量的測量。

現有技術在，礦精粉料倉中的物料堆在測量體積時，由于料堆時堆放在一起，沒有固定形狀，目前基本上采用人員經驗法判斷料倉內料堆的體積，不同的人員判斷出的料堆體積，重量不同，嚴重的影響了產值。

發明內容

本發明提供了一種基于5G+3D物料體積掃描建模稱重系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種基于5G+3D物料體積掃描建模稱重系統，包括兩個激光雷達、兩個散熱風扇、溫度傳感器、5G無線通信模塊、服務器和移動終端；

兩個激光雷達的信號輸出端均與5G無線通信模塊的信號輸入端電信號連接，兩個激光雷達用于對物料堆進行掃描，通過360°大視場角探測，生成高密度點云數據，并將高密度點云數據通過5G無線通信模塊無線發送到服務器中，進行線上點云擬合，還原物料堆真實的三維點云模型；

5G無線通信模塊的信號輸出端與服務器的信號輸入端無線電信號連接，服務器內設有基于激光點云三維重建的堆料體積測量系統和物理密度仿真模型，基于激光點云三維重建的堆料體積測量系統可得到物料堆真實的3D模型并輸出物料堆體積測量值，物理密度仿真模型用于根據體積測量值估算出物料堆的重量；

服務器的信號輸出端與移動終端的信號輸入端無線電信號連接。

作為本技術方案的進一步改進方案：兩個散熱風扇的信號輸入端均與5G無線通信模塊的信號輸出端電信號連接，每個散熱風扇位于每個相對應的激光雷達一側，溫度傳感器的信號輸出端與5G無線通信模塊的信號輸入端電信號連接，溫度傳感器用于探測廠房的溫度并通過5G無線通信模塊發送到服務器中，散熱風扇用于對激光雷達進行散熱及清潔。

作為本技術方案的進一步改進方案：基于激光點云三維重建的堆料體積測量系統用于根據接收到的高密度點云數據依次進行三維立體重建，三維立體重建后得到物料堆的三維模型，三維模型再進行體積線性擬合網格狀曲面，即可還原物料堆真實的3D模型，最后利用設計的三維重建算法、邊緣檢測算法和極大似然估計算法計算出物料堆的體積。

作為本技術方案的進一步改進方案：還包括顯示屏，顯示屏與服務器電信號連接，顯示屏用于展示物料堆的3D模型和物料堆的重量值。

作為本技術方案的進一步改進方案：服務器內采用監督機器學習算法，監督機器學習算法可獲得激光點云體積和質量之間的映射，進而獲得精確的重量計算結果。

作為本技術方案的進一步改進方案：移動終端包括手機和平板電腦，用于接收物料堆掃描后得到的體積和重量數據。

作為本技術方案的進一步改進方案：激光雷達的型號為Ouster OS1-32。

作為本技術方案的進一步改進方案：兩個激光雷達均橫向垂直45度角固定在物料堆的上方中間位置。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：