[发明专利]一种基于双目的包裹体积测量方法

说明书

本发明公开了一种基于双目的包裹体积测量方法，包括：标定双目相机；双目相机获取待测包裹原始图像，并进行双目校正；计算图像中心水平条带视差图并填充空洞；计算图像中心垂直条带视差图并填充空洞；根据水平条带视差图和垂直条带视差图检测视差跳变区域，获取4个视差边缘点集合；以4个视差边缘点集合为基础拟合出4条直线方程；绕每条线段的中心旋转调整两对边，使得对边平行；得到待测包裹的高度；得到待测包裹的长和宽，根据待测包裹的长、宽、高计算待测包裹体积。本发明基于双目的包裹体积测量方法不需消耗大量资源计算全图的稠密深度图，只需计算出少量深度信息，即可准确测量包裹体积，具有计算量少、稳定性好、准确率高的优点。

技术领域

本发明涉及体积测量技术领域，特别涉及一种基于双目的包裹体积测量方法。

背景技术

近年来随着电子商务的兴起，物流行业获得飞速的发展，物流企业间的竞争也日趋激烈。怎么样实现更精细化的管理、降低人力成本，是每个物流企业都在考虑的重要问题。

随着自动化程度越来越高，大到物流仓储、小到快递员收件计费，都涉及到包裹体积自动测量这一功能。现有的包裹体积测量方法都存在各种各样的缺陷，例如CN108537834B、CN108447088A、CN109961468A三种基于双目相机的包裹体积测量方法，无一例外需要基于全图的稠密深度。而稠密深度图的获取往往需要较高的代价和成本，一般依赖高性能计算平台(SoC、ASIC、GPU、FPGA)，并且深度图中大多数区域信息是冗余的，耗费资源得到大量无用信息，这样的作法是非常不经济的。CN112017234A中的基于surf稀疏匹配的双目方案，虽然不依赖稠密深度图，但静态场景中使用特征点法，非常依赖场景本身的纹理丰富程度，因此静态场景中使用特征点法，稳定性一般难以保证，即有可能出现特征点不足、特征点错误的情况，导致无法测得正确的包裹尺寸。CN109029618A使用单目相机+单点距离传感器测量体积的方法，虽然整体方案复杂度较低，但基于单目二维图像检测、分割包裹轮廓，容易受包裹上表面纹理影响，其准确度、鲁棒性也存在问题。因此，急需一种新的包裹体积测量方法来解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种计算量少、稳定性好、准确率高的基于双目的包裹体积测量方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于双目的包裹体积测量方法，其包括以下步骤：

A、标定双目相机，得到内参、外参、底板到双目相机的距离；

B、将待测包裹置于底板上双目相机的正下方；

C、通过双目相机获取待测包裹原始图像，并进行双目校正；

D、计算图像中心水平条带视差图并填充空洞；

E、计算图像中心垂直条带视差图并填充空洞；

F、根据水平条带视差图和垂直条带视差图检测视差跳变区域，获取4个视差边缘点集合；

G、以4个视差边缘点集合为基础拟合出4条直线方程，得到4条线段；

H、以对边平行为准则，绕每条线段的中心旋转调整两对边，使得对边平行；

I、以四条边内部存在视差值为基础，计算均值作为待测包裹与双目相机的平均视差，并根据视差-距离计算公式得到待测包裹到双目相机的距离，进而得到待测包裹的高度；

J、计算四条边的3D直线方程；

K、根据3D直线方程计算两对平行边之间的距离，得到待测包裹的长和宽，根据待测包裹的长、宽、高计算待测包裹体积。

作为本发明的进一步改进，步骤D中计算图像中心水平条带视差图并填充空洞，之后还包括：提取前景视差和背景视差，所述前景视差和背景视差用于在步骤E中约束视差搜索范围。