[发明专利]基于立体影像分析的大型散料货堆体积测量方法及其设备

说明书

本发明涉及一种基于立体影像分析的大型散料货堆体积测量方法及其设备，其方法包括如下步骤：1）在至少两个维度上获取关于大型散料货堆的多张影像图片，多张影像图片之间具有一定的重合度；2）对步骤1）中所得的多张影像图片进行处理分析，并通过计算得到散料货堆的体积；采用上述技术方案的基于立体影像分析的大型散料货堆体积测量方法及其设备，其通过无人机航拍并配合图像分析，从而精确获得散料货堆的体积，并且在日常生产运作中即可完成测量，无需对物料进行处理，以便捷灵活的方式有效提高了企业成本控制能力。

技术领域

本发明涉及一种产品体积的测量，尤其是一种基于立体影像分析的大型散料货堆体积测量方法及其设备。

背景技术

生产企业在日常生产工作中需涉及大量散装原材料，如矿粉、块矿、焦炭等，并需设置固定场地对其进行存放。随着日常生产中的原材料不断的存入和取出，原料堆难以得到及时的清理以及清点，故而使得清堆周期达到一年甚至更长，进而使得原材料的重量难以得到准确的记录。在存入和取出过程中，尤其是矿产冶金行业，其对原料的称料大量使用了皮带秤进行计量，而皮带秤计量误差较大，难以准确记录原料的存取情况。上述原因导致了按照存入重量和取出重量统计而来的库存量和实际库量存偏差较大，而库存偏差较大给生产带来诸多不利影响，例如库存误差较大，会错误的指导采购品种和采购数量，造成企业资金浪费；或在清堆盘库的时库存盈亏较大，盈亏分摊到当月的成本中，对真实成本影响较大，不利于成本分析。

为了解决上述问题，目前市场中的生产企业多采用激光或远红外测距等方法进行料堆体积计算，采用上述方法，其所需的外置设备多且复杂，在成本控制上并无优势；同时测量过程较为繁琐，并且测量结果误差较大，甚至出现明显的错误，故而难以有效的测量散料货堆的体积。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大型散料货堆体积测量方法及其设备，其可精确测量大型散料货堆的体积，同时在测量过程中具有成本低廉，操作便捷的特点。

为解决上述技术问题，本发明涉及一种基于立体影像分析的大型散料货堆体积测量方法，其包括如下步骤：

1）在至少两个维度上获取关于大型散料货堆的多张影像图片，多张影像图片之间具有一定的重合度；

2）对步骤1）中所得的多张影像图片进行处理分析，并通过计算得到散料货堆的体积。

所述步骤1）中的影像图片，其在三个维度上对大型散料货堆进行获取；所述多张影像照片之间的重合度至少为70%。照片之间的重合度越高，在相邻两个时刻拍摄的照片中重合部分越大，在图像处理过程中所得到的散料货堆模型则更为精确。故而在拍摄过程中，确保多种影像图片之间的重合度至少为70%，可有效增加散料货堆体积的测量精度。

所述步骤1）中，在三个维度上获取关于大型散料货堆的多张影像图片的方法为，由装配有照相设备的无人机沿一定运动轨迹飞行，在多个位置针对大型散料货堆进行的多次拍摄而获得多张影像图片；所述无人机运动过程中，照相设备始终正对散料货堆的几何中心。

作为本发明的一种改进，所述无人机的运动轨迹包括，圆心与散料货堆的几何中心在同一竖直线上，且平行于水平面的圆形；所述无人机的运动轨迹所处平面高于散料货堆的顶点，且其在散料货堆底部所在平面上的投影覆盖于散料货堆在该平面的投影。

作为本发明的一种改进，所述无人机的运动轨迹中所包括的圆形，其半径与正比于散料货堆在其底面所在平面内的投影尺寸；无人机的运动轨迹中所包括的圆形所在平面距离地面高度正比于散料货堆的高度。采用上述设计的无人机运动轨迹，其可有效涵盖散料货堆的范围，并可根据散料货堆的尺寸进行调整，从而使其的运动轨迹处于最佳测量位置。