使用原木测量仪测量原木的方法技术

本发明专利技术提供一种使用原木测量仪测量原木的方法，启动电源开关，用户操作触控屏；用户将原木测量仪对准被测原木，根据被测原木尺寸初步调整测量设备到原木的距离；长按拍照按钮，此时可见激光器被点亮并发射出四边形图案，调整原木测量仪的位置，将四边形图案调整到被测原木区域内，并确保四边形的四个角都位于原木横截面内；松开拍照按键，等待原木测量仪计算测量；测量结果通过语音播报所得径级，并在触控屏上可以看到拍摄原木图片的测量结果，同时将测量数据上传到云服务器保存，测量完成。本发明专利技术的使用原木测量仪测量原木的方法，操作简单，测量方便，测量效率高。测量效率高。测量效率高。

【技术实现步骤摘要】
使用原木测量仪测量原木的方法


[0001]本专利技术涉及测量
，特别涉及一种使用原木测量仪测量原木的方法。

技术介绍

[0002]原木加工应用广泛，原木的测量工作较为繁琐，原木径级可通过测量原木 端面长、短径，然后根据长短径之差和检尺径进级标准来确定原木的检尺径。 目前原木检尺径主要依靠人工测量，由于原木端面多为不规则形状，因此人工 测量难以精确测量原木端面的检尺径。现有技术中人工采用卷尺进行测量，效 率低且费时费力。故需要提供一种使用原木测量仪测量原木的方法来解决上述 技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种使用原木测量仪测量原木的方法，以解决现有技术中人工 采用卷尺进行测量，效率低且费时费力的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种使用原木测量仪测量原 木的方法，包括以下步骤：
[0005]S101，启动电源开关，用户操作触控屏；
[0006]S102，用户将原木测量仪对准被测原木，根据被测原木尺寸初步调整测量 设备到原木的距离；
[0007]S103，长按拍照按钮，此时可见激光器被点亮并发射出四边形图案，调整 原木测量仪的位置，将四边形图案调整到被测原木区域内，并确保四边形的四 个角都位于原木横截面内；
[0008]S104，松开拍照按键，等待原木测量仪计算测量；
[0009]S105，测量结果通过语音播报所得径级，并在触控屏上可以看到拍摄原木 图片的测量结果，同时将测量数据上传到云服务器保存，测量完成。
[0010]本专利技术所述的使用原木测量仪测量原木的方法中，所述步骤S104中，原木 测量仪计算测量包括如下步骤：
[0011]S106，运算控制器采集环境光的亮度，并通过自适应图像灰度调节算法计 算得到相机的快门时间、LED光源亮度PWM值、红外激光亮度PWM值；
[0012]S107，运算控制器通过GPIO接口输出光源控制PWM信号、红外激光器控 制PWM信号；
[0013]S108，运算控制器驱动相机打开快门，拍照；
[0014]S109，相机自带的GPIO接口自动输出使能信号，点亮LED光源和红外激 光器；
[0015]S110，运算控制器读取原木图片；
[0016]S111，进行激光光纹图像处理，计算被测物平面的位姿；
[0017]S112，提取原木轮廓，并将原木轮廓映射到被测物平面，同时拟合椭圆得 到被测原木的长径和短径。
[0018]本专利技术所述的使用原木测量仪测量原木的方法中，所述步骤S110还包括计 算原木图片的灰度值，若灰度值满足要求，则拍照成功，执行S111，否则，调 整快门时间、红外LED光源的亮度、红外激光器的亮度三个参数后，返回到 S106。
[0019]本专利技术所述的使用原木测量仪测量原木的方法中，所述步骤S111还包括判 断被测物平面和相机光轴的夹角，若夹角大于设定值，则通过语音提示“倾角 过大”，流程返回到S103，否则，执行S112。
[0020]本专利技术所述的使用原木测量仪测量原木的方法中，所述步骤S111中计算被 测物平面的位姿包括如下步骤：
[0021]S115，被测原木在红外激光器的激光射线投射下时，利用相机采集被测原 木的图像；其中，所述图像包括激光光纹，所述激光光纹为红外激光器投射在 被测原木上的激光投射区域的图像区域；
[0022]S116，基于所述激光光纹以及结构光光平面标定算法标定红外激光器的光 平面在相机坐标系下的光平面标定方程；
[0023]S117，基于相机透视成像模型确定所述激光光纹的图像坐标与相机坐标的 变换关系；
[0024]S118，基于所述变换关系与所述光平面标定方程计算被测原木在相机坐标 系下的平面方程；
[0025]S119，基于所述平面方程计算被测原木与相机成像面的距离，以作为工作 距离；
[0026]S120，计算被测原木法线与相机光轴之间的角度，以作为工作倾角。
[0027]本专利技术所述的使用原木测量仪测量原木的方法中，所述基于相机透视成像 模型确定所述激光光纹的图像坐标与相机坐标的变换关系包括：
[0028]S121，基于预设宽度对所述激光光纹进行分区；
[0029]S122，获取各个分区与所述图像中心的距离；
[0030]S123，基于各个分区与所述图像中心的距离，以及距离与截面面积的预设 关系确定各个分区对应截面的划分面积；
[0031]S124，基于各个截面的划分面积与所述预设宽度确定各个截面的长度；
[0032]S125，基于各个截面的长度以及预设宽度以矩形形状进行截面划分。
[0033]S126，基于各个截面的灰度质心的连线确定所述中心线。
[0034]S127，基于所述中心线的图像坐标以及相机透视成像模型确定所述激光光 纹的图像坐标与相机坐标的变换关系。
[0035]本专利技术所述的使用原木测量仪测量原木的方法中，所述基于所述变换关系 与所述光平面标定方程计算被测原木在相机坐标系下的平面方程包括：
[0036]S128，基于所述变换关系与所述光平面标定方程计算所述激光投射区域在 相机坐标系下的激光投射方程；
[0037]S129，基于最小二乘面拟合法和不同激光投射方程的点坐标计算所述平面 方程。
[0038]本专利技术所述的使用原木测量仪测量原木的方法中，所述步骤S112中，提取 原木轮廓包括以下步骤：
[0039]S130，LED光源向原木端面投射光源，相机基于投射光源获取原木图像， 基于所述原木图像生成目标图像；基于所述目标图像获取低灰度区面积，基于 所述低灰度区面积计
算低灰度区平均灰度值；
[0040]S131，获取第一下限值；当所述低灰度区平均灰度值小于所述第一下限值， 提升LED光源的输出能量，进而提高所述目标图像的灰度值,返回步骤S130； 直至所述低灰度区平均灰度值大于所述第一下限值；
[0041]S132，获取第一上限值；当所述低灰度区平均灰度值大于所述第二上限值， 减少LED光源的输出能量，进而降低所述目标图像的灰度值,返回步骤S130； 直至所述低灰度区平均灰度值小于所述第一上限值；
[0042]S133，LED光源基于调整后的LED光源的输出能量、红外激光器同时向原 木端面投射光源；
[0043]相机基于投射光源获取原木图像，基于所述原木图像生成所述目标图像， 并获取所述目标图像的面积，所述目标图像包括了所有的高灰度点；
[0044]基于所有的所述高灰度点获取高灰度区面积，基于所述高灰度区面积以及 所述目标图像的面积计算高灰度区面积占比；
[0045]S134，获取第二下限值，当所述高灰度区面积占比小于所述第二下限值， 提升红外激光器的输出能量，进而提高所述高灰度点的数量，返回步骤S133； 直至所述高灰度区面积占比大于所述第二下限值；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用原木测量仪测量原木的方法，其特征在于，包括以下步骤：S101，启动电源开关，用户操作触控屏；S102，用户将原木测量仪对准被测原木，根据被测原木尺寸初步调整测量设备到原木的距离；S103，长按拍照按钮，此时可见激光器被点亮并发射出四边形图案，调整原木测量仪的位置，将四边形图案调整到被测原木区域内，并确保四边形的四个角都位于原木横截面内；S104，松开拍照按键，等待原木测量仪计算测量；S105，测量结果通过语音播报所得径级，并在触控屏上可以看到拍摄原木图片的测量结果，同时将测量数据上传到云服务器保存，测量完成。2.根据权利要求1所述的使用原木测量仪测量原木的方法，其特征在于，所述步骤S104中，原木测量仪计算测量包括如下步骤：S106，运算控制器采集环境光的亮度，并通过自适应图像灰度调节算法计算得到相机的快门时间、LED光源亮度PWM值、红外激光亮度PWM值；S107，运算控制器通过GPIO接口输出LED光源控制PWM信号、红外激光器控制PWM信号；S108，运算控制器驱动相机打开快门，拍照；S109，相机自带的GPIO接口自动输出使能信号，点亮LED光源和红外激光器；S110，运算控制器读取原木图片；S111，进行激光光纹图像处理，计算被测物平面的位姿；S112，提取原木轮廓，并将原木轮廓映射到被测物平面，同时拟合椭圆得到被测原木的长径和短径。3.根据权利要求2所述的使用原木测量仪测量原木的方法，其特征在于，所述步骤S110还包括计算原木图片的灰度值，若灰度值满足要求，则拍照成功，执行S111，否则，调整快门时间、红外LED光源的亮度、红外激光器的亮度三个参数后，返回到S106。4.根据权利要求2所述的使用原木测量仪测量原木的方法，其特征在于，所述步骤S111还包括判断被测物平面和相机光轴的夹角，若夹角大于设定值，则通过语音提示“倾角过大”，流程返回到S103，否则，执行S112。5.根据权利要求2所述的使用原木测量仪测量原木的方法，其特征在于，所述步骤S111中计算被测物平面的位姿包括如下步骤：S115，被测原木在红外激光器的激光射线投射下时，利用相机采集被测原木的图像；其中，所述图像包括激光光纹，所述激光光纹为红外激光器投射在被测原木上的激光投射区域的图像区域；S116，基于所述激光光纹结构光光平面标定算法标定红外激光器的光平面在相机坐标系下的光平面标定方程；S117，基于相机透视成像模型确定所述激光光纹的图像坐标与相机坐标的变换关系；S118，基于所述变换关系与所述光平面标定方程计算被测原木在相机坐标系下的平面方程；S119，基于所述平面方程计算被测原木与相机成像面的距离，以作为工作距离；S120，计算被测原木法线与相机光轴之间的角度，以作为工作倾角。6.根据权利要求5所述的使用原木测量仪测量原木的方法，其特征在于，所述步骤S117
包括如下步骤：S121，基于预设宽度对所述激光光纹进行分区；S122，获取各个分区与所述图像中心的距离；S123，基于各个分区与所述图像中心的距离，以及距离与截面面积的预设关系确定各个分区对应截面的划分面积；S124，基于各个截面的划分面积与所述预设宽度确定各个截面的长度；S125，基于各个截面的长度以及预设宽度以矩形形状进行截面划分。S126，基于各个截面的灰度质心的连线确定所述中心线。S127，基于所述中心线的图像坐标以及相机透视成像模型确定所述激光光纹的图像坐标与相机坐标的变换关系。7.根据权利要求5所述的使用原木测量仪测量原木的方法，其特征在于，所述步骤S118包括如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇进，
申请(专利权)人：深圳市泽峰光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：