【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及体积测量，具体地，涉及一种基于深度相机的非规则体积测量装置。
技术介绍
1、体积测量是指对目标对象进行测量，获取目标对象的体积信息，目标对象可以是各种快递件、生活物品等，这些大部分目标对象是非规则体，获取体积比较困难。体积测量应用广泛，可以用于工业自动化、快递等领域，可以节省大量的人力物力，提高生产效率，发挥着重要作用。体积测量可以使用多种设备，如双目rgb相机、激光雷达、深度相机(tof、结构光)等，为了测得精确的体积，需要针对每种设备采取不同的算法。
2、在现有技术中，在采用无接触对非规则体积进行测量时，常常需要对深度相机采用固定的位置，对每个像素点的深度值进行估算，从而求和得到总体体积。比如，某专利公开了：系统包括深度相机，深度相机安装在仓库的正中央上方，所述仓库用于堆放所述不规则堆料，所述方法包括:根据预设规则将所述仓库的地面分成多个测量区域501:获取仓储设施的高度h1(相当于深度相机到地面的垂直距离)，基于所述激光传感器分别测量每个所述测量区域的堆面中心点到深度相机的测量距离di，确定每个测量区域的堆料高度hi，hi＝h1-di，根据所述堆料高度以及所述测量区域对应的长度及宽度，分别确定每个测量区域对应的堆料体积vi，根据所述每个测量区域对应的堆料体积确定所述不规则堆料的体积，体积为与每一个图像单元对应的单元体积的总和。
3、现有技术中仍存在体积测量不准确、相机与被测物位置要求较高等问题。
4、以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其
技术实现思路
1、为此，本专利技术对非规则目标对象获得点云数据，检测点云数据中的托盘平面，进而识别出目标对象的初始范围，并在初始范围内计算目标对象的体积，只使用深度相机提供的点云，不需要使用其他设备，成本低廉，使用方便，且精度较高。
2、第一方面，本专利技术提供一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，包括：
3、获取模块，用于获得目标区域的点云数据；
4、托盘标定模块，用于检测所述点云数据中的托盘平面，标定深度相机到所述托盘平面的距离；
5、目标对象分割模块，用于识别出目标对象的初始范围；
6、体积测量模块，用于使用点云信息，在所述初始范围内计算目标对象的体积。
7、可选地，所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述托盘标定模块包括：
8、第一法线单元，用于在点云数据中，基于kd树计算每个点的k临近点，将所述k临近点作为一个平面计算法线；
9、候选平面单元，用于通过判断点法线角度、点之间距离以及种子点到当前点之间的距离，将点云聚类为候选平面；
10、平面融合单元，用于通过点与点之间的临近关系查找相邻点，然后通过判断相邻的所述候选平面之间的法线及中心点之间的关系判断是否是同一平面，并对同一平面进行融合；
11、距离计算单元，用于将距离深度相机最近的平面作为托盘平面，并计算深度相机到所述托盘平面的距离。
12、可选地，所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述候选平面单元包括：
13、标记子单元，用于选择一个点为种子点，并获得第一距离内的多个点为当前点；
14、差值选择子单元，用于根据所述当前点的法线角度和所述种子点的法线角度的差值，得到所述差值小于第一角度的所述当前点；执行夹角计算子单元或距离计算子单元；
15、夹角计算子单元，用于如果所述当前点与所述种子点的连线与所述种子点的法线夹角在第一夹角范围内，则将所述当前点与所述种子点聚类为候选平面；其中，所述第一夹角范围包括直角；执行重置子单元；
16、距离计算子单元，用于如果所述当前点的法线平面与所述种子点的法线平面的距离在第一预设距离内，则将所述当前点与所述种子点聚类为候选平面；执行重置子单元；
17、重置子单元，用于将所述候选平面上的所述当前点置为种子点，并执行标记子单元，直至所述候选平面上的点不再增加。
18、可选地，所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述平面融合单元包括：
19、平面子单元，用于计算点与点之间的临近关系，得到相邻点，进而得到相邻点所属的第一候选平面和第二候选平面；
20、法线子单元，用于计算所述第一候选平面上多个点的中心点，得到第一中心点及其第一法线方向，计算所述第二候选平面上多个点的中心点，得到第二中心点及其第二法线方向；
21、方向差值子单元，用于计算所述第一法线方向与所述第二法线方向的差值，如果小于第一角度，执行深度差值子单元；
22、深度差值子单元，用于计算所述第一中心点和所述第二中心点的深度值的差值，如果在第一预设距离内，则判断为同一平面，并进行融合。
23、可选地，所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述目标对象分割模块包括：
24、坐标转换单元，用于将点云坐标转换到由所述托盘平面及法线构成的转换坐标系下；
25、重计算单元，用于在所述转换坐标系下，重新计算获得校正点云高度；
26、投影单元，用于将点云垂直投影到所述托盘平面上，获得初始范围。
27、可选地，所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述体积测量模块包括：
28、网格单元，用于在所述初始范围内，将空间分成均匀的多个网格；
29、第一高度单元，用于计算每个所述网格的深度均值，然后使用深度相机到托盘的距离减去所述深度均值作为所述网格的深度值，得到所述网格的高；
30、体积计算单元，用于结合所述网格的长和宽，计算每个所述网格的体积，将所有所述网格的体积求和得到所述目标对象的体积。
31、可选地，所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，在计算每个所述网格的深度均值时，包括：
32、第一阈值单元，用于判断每个所述网格中点云的数量是否大于第一阈值；如果大于所述第一阈值，将所述网格标记为有效网格，执行深度均值单元，否则，执行第二阈值单元；
33、深度均值单元，用于统计所述网格中每个点的深度值，并取平均值，并根据深度相机的夹角，计算得到所述网格的深度均值；
34、第二阈值单元，用于判断所述网格的相邻网格中的所述有效网格的数量是否大于第二阈值，如果大于所述第二阈值，则将所述有效网格的深度均值的平均值作为所述网格的深度均值，否则，将所述网格的深度均值置为零。
35、可选地，所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述体积测量模块包括：
36、网格单元，用于在所述初始范围内，将空间分成均匀本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述托盘标定模块包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述候选平面单元包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述平面融合单元包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述目标对象分割模块包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述体积测量模块包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，在计算每个所述网格的深度均值时，包括：
8.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述体积测量模块包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述表面确认单元包括：
10.根据权利要求8
...【技术特征摘要】
1.一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述托盘标定模块包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述候选平面单元包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述平面融合单元包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的非规则体积测量装置，其特征在于，所述目标对象分割模块包括：
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：周响南，黄龙祥，侯俊峰，姚想，汪博，朱力，吕方璐，
申请(专利权)人：深圳市光鉴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。