一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置。包括：支撑架、测量设备及信号控制设备；支撑架包括用于装测量设备的顶层架和位于其两侧的两个侧支架，并与顶层架的两侧连接以支撑顶层架；顶层架所在平面中心部位设置测量设备为中心测量设备，数量为1个，沿顶层架的圆周方向均匀设置测量设备为周向测量设备，数量至少为2个；传送带所在平面与中心测量设备测量方向垂直，与周向测量设备测量方向成30°‑60°；传送带速度大于0m/s小于等于2.5m/s；测量设备的双目立体视觉系统获取待测物体三维信息；中心、周向测量设备与信号控制设备输入端电连接，信号控制设备根据获取信息计算待测物体积。本装置成本低精度高。

A device for measuring the volume of a dynamic object based on binocular stereo vision

The utility model provides a device for measuring the volume of a dynamic object based on a binocular stereo vision. Includes a supporting frame, measuring device and signal control device; the support frame comprises a frame for the top and sides of the two side bracket measurement equipment, and the top frame to support the connection on both sides of the top frame; the top part of the plane frame is measuring equipment as the center of measurement equipment, number 1, along the top frame set uniform circumferential direction measurement device for circumferential measurement equipment, the number of at least 2; measuring the direction of the plane and the center of the vertical conveyor belt, and circumferential direction measuring 30 degrees 60 degrees; the belt speed is greater than 0m/s and less than or equal to 2.5m/s; binocular stereo vision system for measuring equipment to obtain the 3D information of the object to be measured; central and circumferential measurement equipment is connected with the signal input end of electric control equipment, signal control equipment according to the information calculated volume to be measured. The cost of the device is low and high.

【技术实现步骤摘要】
一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置
本技术涉及物流设备
，尤其涉及一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置。
技术介绍
目前物流行业中需要对包裹如纸箱等的体积进行测量登记入库，常见测量方式均限于物体为静止状态，通过激光或光栅扫描包裹并测量到长宽高，通过计算得到该包裹的体积。其中，激光测量物体体积的原理是反射三角法,记录点返回的时间,记录到测头的距离,实现扫描长宽高，每个角度测量出了距离后，测算出尺寸，而后计算出体积。该方案相对成熟，但是最大的问题是成本太高，动辄十几甚至几十万。同时，还有一个短板静态体积测量除了成本高之外，还需要体积测量头必须安装在静态称的上方并且轨道扫描才能实现体积测量，复杂程度和成本均不可取。光栅测量物体体积，这种产品又叫做测量光幕，是由很多个光点组成，但每个光点之间的距离是固定的，假如每两个光点之间的距离是5mm，待测物体(如纸箱)挡住了20条光，那么这个纸箱的高度就是5MM*20束＝100MM，，把测量光幕水平安装则相同算法，可以测出纸箱的宽度和长度，从而算出纸箱体积，这种测量是全自动测量，这套系统在快递和生产线上使用很广泛的，但也只能满足中低端要求，主要问题还是精度受光点间的距离限制。以上测量物体体积方式成本太高，精度较低，不能低成本、高精度及操作简单的测量出动态物体的体积。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供了一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置，一方面，本技术提供了一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置，所述装置包括：支撑架、测量设备及信号控制设备；所述支撑架包括用于安装所述测量设备的顶层架和位于顶层架两侧的两个侧支架，两个侧支架分别与所述顶层架的两侧连接以支撑所述顶层架；所述顶层架所在平面的中心部位设置的测量设备为中心测量设备，沿所述顶层架的圆周方向均匀设置的测量设备为周向测量设备，所述中心测量设备的数量为1个，所述周向测量设备的数量至少为2个；所述中心测量设备的测量方向与放置待测物体的传送带所在平面垂直；所述周向测量设备的测量方向与放置待测物体的传送带所在平面成30°-60°；所述传送带的速度大于0m/s小于等于2.5m/s；所述测量设备包括双目立体视觉系统，用于获取待测物体的三维几何信息；所述中心测量设备和所述周向测量设备均与所述信号控制设备的输入端电连接。作为优选，所述顶层架上设有吊装构件，所述吊装构件由第一杆和第二杆组成，所述第一杆的一端与所述顶层架固定连接，所述第一杆的另一端与所述第二杆的一端固定连接，所述第二杆的另一端与所述中心测量设备通过螺丝连接；所述顶层架与两个所述侧支架分别通过螺丝连接；所述周向测量设备与所述顶层架通过螺丝连接。作为优选，所述周向测量设备的测量方向与放置待测体积物体的传送带所在平面成30°-45°；两个所述侧支架分别位于所述传送带的两侧，两个所述侧支架之间的距离大于等于所述传送带的宽度。作为优选，所述周向测量设备的数量为4-10个，1个所述中心测量设备与4-10个所述周向测量设备形成伞状结构；所述顶层架的形状为圆形或方形。作为优选，所述周向测量设备的数量为4-6个。作为优选，所述中心测量设备与所述顶层架所在平面之间的垂直距离为20cm-40cm；所述顶层架所在平面与所述传送带所在平面之间的垂直距离为110cm-150cm。作为优选，所述双目立体视觉系统包括两个GlobalShutter100万像素的全局曝光摄像头、一个激光散斑发射器及一个RGB摄像头。作为优选，所述信号控制设备的逻辑算法包括前段图像采集算法、深度算法和后端物体测量算法。作为优选，所述信号控制设备为可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器配制酷睿i7处理器和英伟达GTX1060显卡。作为优选，所述待测物体的长度为15cm-100cm，宽度为15cm-70cm，高度为10cm-70cm；所述传送带设置有重量传感器，用于测量所述待测物体重量；所述传送带设置扫码设备，用于扫描所述待测物体的条形码。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术采用双目立体视觉技术，通过合理的设计，将该技术应用于物流行业中测量物体(包裹)体积，突破了传统物流行业仅通过激光扫描或光栅方式测量物体体积的方式，并将双目立体视觉技术完美的应用于物流测体领域，对于双目立体视觉常规情况下仅应用于军事无人机、机器人视觉和摄像等领域，本装置的研究开发也拓展了双目立体视觉技术的应用领域；并且在物流领域，采用双目技术测量物体体积的方式属于首创，本技术的测体装置成本小于常规测体设备的百分之十左右，并且该装置由于采用了双目视觉技术，提高了传统设备的测量精度，本技术测量动态物体体积的装置具有较好的应用前景。附图说明图1是本技术实施例提供的基于双目立体视觉测量动态物体体积装置的结构示意图；图2是本技术实施例提供的基于双目立体视觉测量动态物体体积装置的测量区示意图；图3是本技术实施例提供的基于双目立体视觉测量动态物体体积装置的周向测量设备的测量方向与传送带所在平面所成夹角示意图。附图标记说明：101.顶层架，102.侧支架，201中心测量设备，202周向测量设备，3.传送带，4.待测物体。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定技术目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本技术申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。双目测绘原理：由于双目的基线是固定并已知的，因此是可以直接三角化得到特征点三维坐标。然后帧间的运动信息就是两堆三维点之间的运动参数拟合。测距离时就是通过算法算出，被拍摄物体与左/右摄像头的角度θ1和θ2，再加上固定的y值(即两个摄像头的中心基线)，就非常容易算出z值(即物体到Camera的距离)，通过对一个物体的不同表面每一个点到双目的Z值，就能模拟出物体的轮廓，从而计算出对应的物体的体积。实施例1如图1所示，一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置，包括：支撑架、测量设备及信号控制设备；上述支撑架包括用于安装上述测量设备的顶层架101和位于顶层架两侧的两个侧支架102，两个侧支架102分别与上述顶层架101的两侧连接以支撑上述顶层架101；上述顶层架101所在平面的中心部位设置的测量设备为中心测量设备201，沿上述顶层架的圆周方向均匀设置的测量设备为周向测量设备202，上述中心测量设备201的数量为1个，上述周向测量设备202的数量至少为6个；上述中心测量设备201的测量方向与放置待测物体的传送带3所在平面垂直；如图3所示(a＝30°)，上述周向测量设备202的测量方向与放置待测物体的传送带3所在平面成30°；上述传送带4的速度为1.5m/s；上述测量设备为双目设备，该设备属现有技术，该设备用于获取待测物体的三维几何信息，即长度、宽度及高度；上述中心测量设备201和上述周向测量设备202均与上述信号控制设备的输入端电连接。如图1和图2所示，本装置采用了7组双目深度测量模组，可以从待测物体的不同角度得到物体的各个角度的深度信息，其中，至少有一个双目系统位于待测物体所在平面的中心部位，其他双目沿圆周方向均分，通过上述设置，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置，其特征在于，所述装置包括：支撑架、测量设备及信号控制设备；所述支撑架包括用于安装所述测量设备的顶层架和位于顶层架两侧的两个侧支架，两个侧支架分别与所述顶层架的两侧连接以支撑所述顶层架；所述顶层架所在平面的中心部位设置的测量设备为中心测量设备，沿所述顶层架的圆周方向均匀设置的测量设备为周向测量设备，所述中心测量设备的数量为1个，所述周向测量设备的数量至少为2个；所述中心测量设备的测量方向与放置待测物体的传送带所在平面垂直；所述周向测量设备的测量方向与放置待测物体的传送带所在平面成30°‑60°；所述传送带的速度大于0m/s小于等于2.5m/s；所述测量设备包括双目立体视觉系统，用于获取待测物体的三维几何信息；所述中心测量设备和所述周向测量设备均与所述信号控制设备的输入端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置，其特征在于，所述装置包括：支撑架、测量设备及信号控制设备；所述支撑架包括用于安装所述测量设备的顶层架和位于顶层架两侧的两个侧支架，两个侧支架分别与所述顶层架的两侧连接以支撑所述顶层架；所述顶层架所在平面的中心部位设置的测量设备为中心测量设备，沿所述顶层架的圆周方向均匀设置的测量设备为周向测量设备，所述中心测量设备的数量为1个，所述周向测量设备的数量至少为2个；所述中心测量设备的测量方向与放置待测物体的传送带所在平面垂直；所述周向测量设备的测量方向与放置待测物体的传送带所在平面成30°-60°；所述传送带的速度大于0m/s小于等于2.5m/s；所述测量设备包括双目立体视觉系统，用于获取待测物体的三维几何信息；所述中心测量设备和所述周向测量设备均与所述信号控制设备的输入端电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置，其特征在于，所述顶层架上设有吊装构件，所述吊装构件由第一杆和第二杆组成，所述第一杆的一端与所述顶层架固定连接，所述第一杆的另一端与所述第二杆的一端固定连接，所述第二杆的另一端与所述中心测量设备通过螺丝连接；所述顶层架与两个所述侧支架分别通过螺丝连接；所述周向测量设备与所述顶层架通过螺丝连接。3.根据权利要求1所述的一种基于双目立体视觉测量动态物体体积的装置，其特征在于，所述周向测量设备的测量方向与放置待测体积物体的传送带所在平面成30°-45°；两个所述侧支架分别位于所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱铁均，马智慧，费浙平，
申请(专利权)人：新石器龙码北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11