[发明专利]体积测量系统及方法

权利要求书

1.一种体积测量系统，用于测量物品的体积，物品均为长方体状，其特征在于，所述系统包括：

传送带，用于物品在传送方向上运输；

激光发射装置，设置于所述传送带上方以朝下发射激光，激光照射到物品上时，在物品上形成落点；

拍摄装置，与所述激光发射装置在传送方向上间隔设置，并与激光发射装置位于同一高度，以在激光照射到物品上时对物品进行拍摄，并输出拍摄图像；拍摄装置光轴与传送带或物品的交点即为拍摄图像的图像中心，所述拍摄装置的光轴与激光发射装置发出的激光相平行；

数据处理装置，与所述拍摄装置数据连接以获取并处理所述拍摄图像；所述数据处理装置包括面积测算器以识别并计算拍摄图像上的物品面积；

所述数据处理装置还包括用以测算物品高度的高度测算器，所述高度测算器包括用以测量落点至图像中心相对拍摄装置的角度的角度测算部、用以获取激光发射装置距离传送带的垂直距离的第一测距部、和用以获取拍摄装置与激光发射装置之间距离的第二测距部；

所述数据处理装置还包括与所述高度测算器及面积测算器通讯连接的体积测算器，通过获取物品高度和物品面积以计算获得物品的体积。

2.根据权利要求1所述的一种体积测量系统，其特征在于，所述激光发射装置发出的激光具有若干个，并在水平面上呈垂直于传送方向排列的列状。

3.根据权利要求2所述的一种体积测量系统，其特征在于，所述拍摄装置包括图像传感器单元，所述图像传感器单元用以识别列状激光中照射在物品形成的最亮的点，并将该最亮的点作为落点，所述图像传感器单元采用ccd感光元件。

4.根据权利要求1所述的一种体积测量系统，其特征在于，拍摄图像上设置有若干个像素点，相邻像素点在传送方向上的距离一致，所述角度测算部通过计算落点至图像中心之间的像素点个数以获得落点至图像中心相对拍摄装置的角度。

5.一种基于权利1-4中任一项所述的体积测量系统的体积测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：

确认物品被放置于朝传送方向运动的传动带上；

获取激光发射装置距离传送带的垂直距离F；

在激光照射于物品上时，对物品进行拍摄；

获取拍摄图像并标定图像中激光照射形成点为落点；

获取落点至图像中心相对拍摄装置的角度θ；

获取拍摄装置与激光发射装置之间的距离h；

通过h/tanθ获得激光发射装置与物品表面之间的距离M；

通过F－M确定物品高度E；

计算并获取拍摄图像中物品的面积S；

根据V＝S*E确定物品的体积V。

6.根据权利要求5所述的一种体积测量方法，其特征在于，所述“获取落点至图像中心相对拍摄装置的角度θ”步骤具体为：

实验获得像素的弧度值R和弧度误差T；

获取图像中心到落点的像素个数N；

根据N*R+T获取落点至图像中心相对拍摄装置的角度θ。

7.根据权利要求6所述的一种体积测量方法，其特征在于，所述“实验获得像素的弧度值R和弧度误差T”步骤具体为：

获取两个测试物品，并对两个测试物品的长度、宽度和高度进行测量；

在所述体积测量系统中对两个测试物品进行测量以分别获得落点至图像中心的像素个数N₁、N₂；

根据方程E＝F－h/tan(N*R+T)将N₁与N₂的值分别代入以获得像素的弧度值R和弧度误差T。

8.根据权利要求4所述的一种体积测量方法，其特征在于，所述激光发射装置发出的激光具有若干个，并呈沿垂直于传送方向排列的列状，所述“标定拍摄图像中激光照射形成点为落点”具体包括：识别拍摄图像中激光发射装置发出的激光所照射的光点，判断亮度最大的光点为落点。

9.根据权利要求4所述的一种体积测量方法，其特征在于，所述“计算物品底面积S”步骤具体包括：

以拍摄图像为平面建立坐标系；

在拍摄图像中识别物品轮廓；

标记物品轮廓中位于最外侧的四个点，并依次记为A、B、C和D，其中AB所在直线垂直于BC所在直线，依次获取A、B、C三点坐标为(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)；

根据坐标两点间距离公式分别计算得出AB和BC的距离L和W；

计算物品面积S＝L*W。