一种目标物体的体积测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种目标物体的体积测量方法及装置，其中方法包括设置在目标物体上方的摄像头和测距传感器，包括：获取目标物体的待测高度，待测高度为目标物体的顶部最高点与其底部所在平面的距离；获取目标物体的标定图像，并计算标定图像的第一拟合函数值和第二拟合函数值；对标定图像进行边缘检测得到标定图像的轮廓，并根据轮廓得到标定图像的外接矩形；根据第一拟合函数值和第二拟合函数值，计算外接矩形的长度和宽度；根据待测高度、长度和宽度计算目标物体的体积。本发明专利技术可以提高目标物体的体积的测量精度，并且成本较低，可移植性较好，能够快速完成大量目标物体的体积测量。

A method and device for volume measurement of object

The invention discloses a volume measurement method and device of a target object, wherein the method comprises a camera and a distance measuring sensor arranged above the target object, including: obtaining the height to be measured of the target object, the height to be measured is the distance between the highest point at the top of the target object and the plane at the bottom; obtaining the calibration image of the target object, and calculating the first fitting function of the calibration image Value and the value of the second fitting function; edge detection of the calibration image to get the contour of the calibration image, and according to the contour to get the external rectangle of the calibration image; according to the value of the first fitting function and the value of the second fitting function to calculate the length and width of the external rectangle; according to the height, length and width to be measured to calculate the volume of the target object. The invention can improve the measurement accuracy of the volume of the target object, has low cost and good portability, and can quickly complete the volume measurement of a large number of target objects.

【技术实现步骤摘要】
一种目标物体的体积测量方法及装置
本专利技术涉及测量
，具体涉及一种目标物体的体积测量方法及装置。
技术介绍
测量物体的体积在人们的日常生活中较为常见，例如：人们邮寄包裹时需要通过各种快递公司进行邮寄，然而快递公司收取包裹的费用一般通过包裹的重量进行计算收费，还有另一种方式就是通过测量包裹的体积进行收取费用，其中邮局就选择了测量包裹的体积收取该包裹的邮寄费用。故研究物体的体积测量具有重要意义。目前传统的物体体积测量方式一般会通过3D扫描技术扫描待测物体的图像得到待测物体的体积，一方面由于3D扫描需要在不同方向配置摄像头同时扫描图像得到待测物体的三维图像，故设置不同方向的多个摄像头会造成测量成本较大，另一方面由于测量不同的待测物体，在每次的测量过程中3D扫描都需要重新配置不同待测物体的测量参数，故导致测量的可移植性较差。
技术实现思路
因此，本专利技术实施例要解决的技术问题在于现有技术中的利用3D扫描技术测量待测物体的体积的测量方式其成本较大且可移植性较差。为此，本专利技术实施例提供了如下技术方案：本专利技术实施例提供一种目标物体的体积测量方法，包括设置在目标物体上方的摄像头和测距传感器，包括如下步骤：获取目标物体的待测高度，所述待测高度为所述目标物体的顶部最高点与其底部所在平面的距离；获取目标物体的标定图像，并计算所述标定图像的第一拟合函数值和第二拟合函数值；对所述标定图像进行边缘检测得到所述标定图像的轮廓，并根据所述轮廓得到所述标定图像的外接矩形；根据所述第一拟合函数值和所述第二拟合函数值，计算所述外接矩形的长度和宽度；根据所述待测高度、所述长度和所述宽度计算所述目标物体的体积。可选地，所述获取目标物体的待测高度，包括：获取所述目标物体的底部所在平面距离所述测距传感器的第一高度；获取所述目标物体的顶部最高点距离所述测距传感器的第二高度；根据所述第一高度和所述第二高度计算其二者的差值得到所述待测高度。可选地，所述对所述标定图像进行边缘检测得到所述标定图像的轮廓的步骤之前还包括：对所述标定图像进行校正。可选地，所述计算所述标定图像的第一拟合函数值和第二拟合函数值的步骤包括：获取所述标定图像的相邻特征像素点的横纵坐标；根据所述相邻像素点的横纵坐标，计算所述相邻像素点间的第一距离和第二距离；获取第一预设距离、第二预设距离以及所述目标物体的顶部最高点距离测距传感器的第二高度；根据所述第一距离和所述第一预设距离，计算所述第一距离与所述第一预设距离的比值得到第一标定参数；根据所述第二距离和所述第二预设距离，计算所述第二距离与所述第二预设距离的比值得到第二标定参数；根据所述目标物体的顶部最高点距离测距传感器的第二高度，对所述第一标定参数和所述第二标定参数进行曲线拟合分别得到所述第一拟合函数值与所述第二拟合函数值。可选地，所述计算所述外接矩形的长度的步骤包括：在标定板上确定所述标定图像的所在区域；根据所述所在区域，在所述标定板的横向上获取所述标定图像的相邻像素点间的横向距离值；根据所述第一拟合函数值、所述横向距离值，计算所述横向距离值与所述第一拟合函数值的商值得到所述长度。可选地，所述计算所述外接矩形的宽度的步骤包括：在标定板上确定所述标定图像的所在区域；根据所述所在区域，在所述标定板的纵向上获取所述标定图像的相邻像素点间的纵向距离值；根据所述第二拟合函数值、所述纵向距离值，计算所述纵向距离值与所述第二拟合函数值的商值得到所述宽度。可选地，所述测距传感器为超声波传感器。本专利技术实施例提供一种目标物体的体积测量装置，包括设置在目标物体上方的摄像头和测距传感器，包括：第一获取模块，用于获取目标物体的待测高度，所述待测高度为所述目标物体的顶部最高点与其底部所在平面的距离；第二获取模块，用于获取目标物体的标定图像，并计算所述标定图像的第一拟合函数值和第二拟合函数值；边缘检测模块，用于对所述标定图像进行边缘检测得到所述标定图像的轮廓，并根据所述轮廓得到所述标定图像的外接矩形；第一计算模块，用于根据所述第一拟合函数值和所述第二拟合函数值，计算所述外接矩形的长度和宽度；第二计算模块，用于根据所述待测高度、所述长度和所述宽度计算所述目标物体的体积。可选地，所述的目标物体的体积测量装置，所述的目标物体的体积测量装置，还包括：校正模块，用于对所述标定图像进行校正。本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现所述的目标物体的体积测量方法的步骤。本专利技术实施例提供一种目标物体的体积测量设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的目标物体的体积测量方法的步骤。本专利技术实施例技术方案，具有如下优点：本专利技术提供一种目标物体的体积测量方法及装置，其中方法包括设置在目标物体上方的摄像头和测距传感器，包括：获取目标物体的待测高度，待测高度为目标物体的顶部最高点与其底部所在平面的距离；获取目标物体的标定图像，并计算标定图像的第一拟合函数值和第二拟合函数值；对标定图像进行边缘检测得到标定图像的轮廓，并根据轮廓得到标定图像的外接矩形；根据第一拟合函数值和第二拟合函数值，计算外接矩形的长度和宽度；根据待测高度、长度和宽度计算目标物体的体积。本专利技术可以提高目标物体的体积的测量精度，并且成本较低，可移植性较好，能够快速完成大量目标物体的体积测量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中目标物体的体积测量方法的流程图；图2为本专利技术实施例1中计算目标物体待测高度的示意图；图3为本专利技术实施1中标定板的示意图；图4为本专利技术实施1中标定图像在标定板上相邻像素点横向距离与纵向距离的示意图；图5为本专利技术实施例2中目标物体的体积测量装置的结构框图；图6为本专利技术实施例2中第一计算模块的结构框图；图7为本专利技术实施例4中目标物体的体积测量设备的硬件示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种目标物体的体积测量方法，包括设置在目标物体上方的摄像头和测距传感器，其特征在于，包括如下步骤：/n获取目标物体的待测高度，所述待测高度为所述目标物体的顶部最高点与其底部所在平面的距离；/n获取目标物体的标定图像，并计算所述标定图像的第一拟合函数值和第二拟合函数值；/n对所述标定图像进行边缘检测得到所述标定图像的轮廓，并根据所述轮廓得到所述标定图像的外接矩形；/n根据所述第一拟合函数值和所述第二拟合函数值，计算所述外接矩形的长度和宽度；/n根据所述待测高度、所述长度和所述宽度计算所述目标物体的体积。/n

【技术特征摘要】
1.一种目标物体的体积测量方法，包括设置在目标物体上方的摄像头和测距传感器，其特征在于，包括如下步骤：
获取目标物体的待测高度，所述待测高度为所述目标物体的顶部最高点与其底部所在平面的距离；
获取目标物体的标定图像，并计算所述标定图像的第一拟合函数值和第二拟合函数值；
对所述标定图像进行边缘检测得到所述标定图像的轮廓，并根据所述轮廓得到所述标定图像的外接矩形；
根据所述第一拟合函数值和所述第二拟合函数值，计算所述外接矩形的长度和宽度；
根据所述待测高度、所述长度和所述宽度计算所述目标物体的体积。


2.根据权利要求1所述的目标物体的体积测量方法，其特征在于，所述获取目标物体的待测高度，包括：
获取所述目标物体的底部所在平面的距离所述测距传感器的第一高度；
获取所述目标物体的顶部最高点距离所述测距传感器的第二高度；
根据所述第一高度和所述第二高度计算其二者的差值得到所述待测高度。


3.根据权利要求1所述的目标物体的体积测量方法，其特征在于，所述对所述标定图像进行边缘检测得到所述标定图像的轮廓的步骤之前还包括：
对所述标定图像进行校正。


4.根据权利要求1所述的目标物体的体积测量方法，其特征在于，所述计算所述标定图像的第一拟合函数值和第二拟合函数值的步骤包括：
获取所述标定图像的相邻特征像素点的横纵坐标；
根据所述相邻像素点的横纵坐标，计算所述相邻像素点间的第一距离和第二距离；
获取第一预设距离、第二预设距离以及所述目标物体的顶部最高点距离测距传感器的第二高度；
根据所述第一距离和所述第一预设距离，计算所述第一距离与所述第一预设距离的比值得到第一标定参数；根据所述第二距离和所述第二预设距离，计算所述第二距离与所述第二预设距离的比值得到第二标定参数；
根据所述目标物体的顶部最高点距离测距传感器的第二高度，对所述第一标定参数和所述第二标定参数进行曲线拟合分别得到所述第一拟合函数值与所述第二拟合函数值。


5.根据权利要求1所述的目标物体的体积测量方法，其特征在于，所述计算所述外接矩形的长度的步骤包...

【专利技术属性】
技术研发人员：于德池，
申请(专利权)人：北京中航安通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11