[发明专利]基于三维点云的死量底量测量方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了基于三维点云的死量底量测量方法、系统及存储介质，方法包括：根据罐体内部的三维点云数据提取罐体的底部边界；根据罐体的底部边界，从三维点云数据中提取罐体的底部点云数据；根据预设的罐体的基准板高度信息，对罐体的底部点云数据进行修复处理；根据修复处理的结果，计算罐体的死量和底量。本发明利用罐体内部的三维点云数据得到罐体的底部边界，进而得到罐体的底部点云数据，然后对罐体的底部点云数据进行修复处理，最后计算得到罐体的死量和底量；本发明提高了测量速度且提高了测量精度，可广泛应用于计量校准技术领域。

技术领域

本发明涉及计量校准技术领域，尤其是基于三维点云的死量底量测量方法、系统及存储介质。

背景技术

立式罐作为大宗石油化工产品的存储计量器具，其容量计量的准确性对贸易结算具有重大意义。立式罐罐容计量主要包括围尺法、径向偏差法和光电测距法，其中基于光电测距法的全站仪测量自动化程度较高，但全站仪的主要功能是精确测量角度和距离，而在曲面测量方面却存在着时间长、准确度低的缺点。

三维激光扫描技术的出现为容量计量提供了一种新的可行途径，其采用激光测距原理，扫描速度快，能够在短时间内高密度、精确地提取待测物体表面的三维位置信息，利用这些信息可以实现更高精度、更高空间分辨率的容积测量。

近年来，三维激光扫描技术被迅速应用于罐容量计量领域。目前的三维激光扫描技术均采用切片分层的方式，对不同圈板圆进行拟合，从而得到分层罐容。采用三维激光扫描技术进行立式罐罐容高精度测量，其难点之一在于罐底量/死量的计量。立式罐的罐底采用多块钢板铺设拼接而成，且受温度、压力、应力等多方面影响，其底面高低不平，呈不规则状。现有的测量方法中采用的几何测量法，通过选取测量罐底面一系列同心圆圆周上的8个或16个点，利用扇柱体积公式进行积算。这种方法对于底面钢板的局部凹凸不敏感，同时对测量点的选取有较大的人为影响，导致测量精度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种速度快且准确度高的，基于三维点云的死量底量测量方法、系统及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于三维点云的死量底量测量方法，包括以下步骤：

根据罐体内部的三维点云数据提取罐体的底部边界；

根据罐体的底部边界，从三维点云数据中提取罐体的底部点云数据；

根据预设的罐体的基准板高度信息，对罐体的底部点云数据进行修复处理；

根据修复处理的结果，计算罐体的死量和底量。

进一步，所述根据罐体内部的三维点云数据提取罐体的底部边界这一步骤，包括以下步骤：

通过预设夹角的双射面绕过罐体的基准圆圆心竖直线的顶边，从三维点云数据中抽取锐角扇面内的点集；

根据所述点集来确定罐体内部的所抽取的扇面对应的罐底边缘线和罐壁边缘线；

对罐底边缘线和罐壁边缘线进行拟合处理，获取所述夹角对应的底部边界点；

通过改变预设夹角，遍历所有扇面，生成罐体的底部边界。

进一步，所述根据罐体的底部边界，从三维点云数据中提取罐体的底部点云数据这一步骤，包括以下步骤：

根据三维点云数据确定罐体的底部基准半径；

根据底部基准半径，确定罐体的底部点云数据。

进一步，所述根据预设的罐体的基准板高度信息，对罐体的底部点云数据进行修复处理这一步骤，包括以下步骤：

根据预设的罐体的基准板高度信息，对第一类点云数据进行修复处理；

或者，根据预设的罐体的基准板高度信息，对第二类点云数据进行修复处理；