[发明专利]一种不规则刚性物体密度快速测量系统

说明书

本发明公开了一种不规则刚性物体密度快速测量系统，包括6台工业相机，所述系统组成包括物料排队机构、物料质量测量装置、物料表面图像采集系统和基于图像三维图像重建的物料密度测量系统，所述物料质量测量装置为一台能够输出测量数据的台秤，用来实现对被测物的质量进行测量，测量完毕由数据线传送给计算机，本发明所涉及方法是无接触测量方法的一种，利用从多个视角获取的数字图像进行三维重建，获得被测物体的表面三维模型，进而计算出其体积，再考虑从台秤获取的质量数据从而计算出被测物体的密度，相对现有的方法，所涉及装置结构更为简单，降低了此类物体密度测量的复杂度和时间，便于嵌入到现有的自动化生产线中。

技术领域

本发明涉及工业技术领域，具体为一种不规则刚性物体密度快速测量系统。

背景技术

传统的测量表面不规则刚性物体密度常采用两步法：1)测量物体的质量；2)用排水体积法测量待测物体的体积；

此方法的特点是测量精度高，技术成熟，但存在需要把被测物体浸入水中，有可能损坏被测物或需要复杂的清理等后续工作问题，此外，此方法难以做到在工业生产过程中快速、自动化测量，随着技术发展，各种的密度测量方法不断提出，这些方法主要集中在解决传统方法中的第二步，即体积的测量问题上，针对表面不规则刚性物体的体积测量，目前有激光反射法、深度相机成像法等，属于非接触测量方法，相对于传统方法在避免浸入水中、不损坏被测物也不需要复杂的后需清理工作以及实现测量自动化等方面显示了巨大优势，但是依然不能满足现有技术中不能快速测量不规则刚性物体密度。

发明内容

本发明提供一种不规则刚性物体密度快速测量系统，可以有效解决上述背景技术中提出不能快速测量不规则刚性物体密度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种不规则刚性物体密度快速测量系统，包括6台工业相机，所述系统组成包括物料排队机构、物料质量测量装置、物料表面图像采集系统和基于图像三维图像重建的物料密度测量系统；

所述物料质量测量装置为一台能够输出测量数据的台秤，用来实现对被测物的质量进行测量，测量完毕由数据线传送给计算机；

所述物料排队机构包括旋转机构和拨动板，所述旋转机构由电动机带动，拨动板附着在旋转机构上，用来实现把经过台秤称重后的物料送到物料表面图像采集系统入口；

所述排队机构按照一定频率旋转，从而不断地把物料从台秤上送出；

所述物料表面图像采集系统包括6台互相呈90°角安装的工业相机和半封闭的测量空间两部分；

所述基于图像三维重建的物料密度测量系统包括数据输入输出控制器、服务器和显示终端。

根据上述技术方案，所述6台工业相机型号，为自然光工业相机，且经过标定。

根据上述技术方案，所述6台工业相机的编号与半封闭的、表面构成6面立方体的测量空间的表面编号一致，即编号为1的半封闭空间表面安装1号相机，编号为2的半封闭空间表面安装2号相机，以此类推，半封闭测量空间6个表面开有相机孔用于安装相机，开孔位置在每个矩形面的对角线上。

根据上述技术方案，所述半封闭测量空间包含壳体、待测物落入孔、待测物落出孔、6个工业相机安装孔和机器视觉光源，测量空间壳体包括金属材质外壳和喷涂有增强光源漫反射率的半封闭测量空间内壁涂层。

根据上述技术方案，所述金属材质外壳为普通铝材和铝镁合金材质，厚度约为2mm。

根据上述技术方案，所述涂层为特殊喷涂材料，颜色为白色，涂层厚度约为0.2mm，均匀喷涂在内壁6个表面，漫反射率约为98％。