CN105300469A - 一种移动龙门式车载物料体积测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动龙门式车载物料体积测量系统及方法，本移动龙门式车载物料体积测量系统包括：视觉标定装置，用于标定待测货车的车厢长度D以及车厢底板高度h₁；区域扫描装置，位于车厢上方，且与车厢垂直，并沿车厢扫描车厢内的物料；上位机，与所述视觉标定装置和区域扫描装置相连，且适于根据区域扫描装置的扫描信号及车厢底板高度h₁获得车厢宽度W和物料平均净高度，并与车厢长度D计算出物料的总体积V。本发明的车载物料体积测量系统及工作方法与视觉测量法相比，有益之处在于不受外部因素影响，测量稳定，测量精度高，同时成本较低。与人工测量法相比，有益之处在于测量过程自动化，不受人为因素影响，测量精度高。

Description

一种移动龙门式车载物料体积测量系统及方法

技术领域

本发明涉及一种体积测量系统及方法，尤其涉及一种移动龙门式车载物料体积测量系统及方法。

背景技术

对于人造板行业来说，需要购入大量刨花、木屑等碎料作为加工原料用来生产人造板。原料的采购多是通过大型货车进行运输，且交易时根据地磅测得的重量减去货车空载重量得到原料的实际重量作为结算依据。这种交易方式存在的问题在于原料中经常被人为掺杂各种杂物，如金属、石头等，从而增加载重量，给购买方企业带来较大的损失。因此，为了防止卖方对原料进行掺假作弊，在对原料进行称重时，需要同时测量其体积，如此便可计算出原料的密度，如得到的密度与木料密度差距较大，则可断定原料中掺假。

对于上述应用场合的车载物料体积测量而言，一般的体积估算测量方法由于误差较大无法使用，目前较为精确的测量方法有：一、基于图像的体积测量方法，该方法采用立体视觉成像，对获取的图像进行处理，从而获得物料表面特征点的距离信息，并进行三维重建，计算出物料的体积，该方法测量精度较高，但缺点在于成本较高，此外，天气变化导致光照强度变化，人为产生的阴影都会对图像的采集和处理产生影响，从而导致测量结果误差变大，测量系统不稳定；二、基于测距传感器的人工测量法，该方法利用测距传感器，采用人工测量方式对多个特征点进行三维坐标测量，通过三维建模，计算出体积值，该方法成本较低，但测量周期长，测量精度与人为操作因素有很大关系；三、超声波断面扫描法，该方法与医学中利用超声波测量人体器官体积原理类似，测量精度较高，但成本较高，且物料的不均匀以及介质的不同会影响超声的反射效果，从而影响测量精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动龙门式车载物料体积测量系统及方法，以实现快速、准确、操作方便的车载物料体积测量系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车载物料体积测量系统，包括：

视觉标定装置，用于标定待测货车的车厢长度D以及车厢底板高度h₁；区域扫描装置，位于车厢上方，且垂直向下沿车厢扫描车厢内的物料；以及上位机，与所述视觉标定装置和区域扫描装置相连，且适于根据区域扫描装置的扫描信号及车厢底板高度h₁获得车厢宽度W和物料平均净高度并与车厢长度D计算出物料的总体积V。

进一步，所述车载物料体积测量系统还包括：适于待测货车穿行的龙门架，所述视觉标定装置安装于龙门架的一侧立柱上，以及龙门架的横梁正中处安装有所述区域扫描装置；所述上位机通过前后驱动单元控制龙门架沿货车移动；当所述龙门架在移动时，区域扫描装置适于按照一定扫描频率对车厢进行扇形扫描，即通过该扫描频率将车厢划分成若干个扇形扫描截面，且通过若干个扇形扫描截面及龙门架高度H、车厢底板高度h₁获得车厢宽度W和物料平均净高度

进一步，所述视觉标定装置包括：数字摄像头，该数字摄像头与上位机相连；所述数字摄像头通过一上下驱动单元与立柱相连；在龙门架位于车厢首端时，所述上位机适于控制上下驱动单元带动视觉标定装置沿立柱上、下移动，以标定车厢底板的起始位置；并当龙门架移动至车厢末端时，标定车厢底板的终点位置；所述上位机通过起始、终点位置获得车厢长度D及车厢底板高度h₁。

进一步，所述车载物料体积测量系统还设有存储单元，将获取的待测货车的车牌信息及物料的总体积V进行存储。

又一方面，本发明还提供了一种车载物料体积测量方法，包括如下步骤：

步骤S1，获取车厢长度D以及车厢底板高度h₁；步骤S2，通过位于车厢上方的区域扫描装置垂直向下沿车厢扫描车厢内的物料及根据车厢底板高度h₁，以获得车厢宽度W和物料平均净高度以及步骤S3，将车厢宽度W、物料平均净高度与车厢长度D计算出物料的总体积V。

进一步，所述车载物料体积测量方法采用车载物料体积测量系统获得物料的总体积；所述车载物料体积测量系统包括：适于待测货车穿行的龙门架，且该龙门架的一侧立柱上安装有视觉标定装置，以及龙门架的横梁正中处安装有所述区域扫描装置；所述视觉标定装置包括：数字摄像头；所述数字摄像头通过一上下驱动单元与立柱相连，所述上位机与上下驱动单元相连，控制视觉标定装置沿立柱上、下移动；所述步骤S1中获取车厢长度的方法包括：当龙门架位于车厢首端时，所述上位机适于控制上下驱动单元带动视觉标定装置沿立柱上、下移动，标定车厢底板的起始位置；并当龙门架移动至车厢末端时，标定车厢底板的终点位置；所述上位机通过起始、终点位置获得车厢长度D；以及所述步骤S1中获得车厢底板高度h₁的方法包括：获得车厢底板高度h₁，通过数字摄像头安装高度和上、下移动距离获得车厢底板高度h₁。

进一步，所述步骤S2中通过位于车厢上方的区域扫描装置垂直向下沿车厢扫描车厢内的物料及根据车厢底板高度h₁，以获得车厢宽度W和物料平均净高度的方法包括：所述上位机通过前后驱动单元控制龙门架沿货车移动；当所述龙门架在移动时，所述区域扫描装置适于按照一定扫描频率对车厢进行扇形扫描，即通过该扫描频率将车厢划分成若干个扇形扫描截面，且通过若干个扇形扫描截面及龙门架高度H、车厢底板高度h₁获得车厢宽度W和物料平均净高度

进一步，所述通过若干个扇形扫描截面及龙门架高度H、车厢底板高度h₁获得车厢宽度W和物料平均净高度的方法包括：

步骤S21，通过上位机设定所述扇形扫描截面的角度分辨率及与该角度分辨率对应的若干扫描线，则每个扇形扫描截面中，各扫描线分别对应物料表面的相应测量点与区域扫描装置的垂直高度值h(i,j)的计算公式，即h(i,j)＝L(i,j)×cosθ(i,j)；式中，L(i,j)表示第i个扇形扫描截面中第j个扫描线对应的返回值，θ(i,j)表示第i个扇形扫描截面中第j个扫描线与龙门架中垂线的夹角；对无效L(i,j)进行过滤，以获得有效L(i,j)，即若各扫描线所对应的垂直高度计算值大于区域扫描装置到车厢底板的垂直高度，则将该垂直高度计算值所对应的L(i,j)删除；

步骤S22，在各有效L(i,j)的基础上，计算车厢宽度W和物料平均净高度即L(i,j)的各有效值按顺序依次定义为L(i,1)….L(i,n_i)；其中，n_i表示有效L(i,j)的个数，L(i,n_i)表示第i个扇形扫描截面中第n_i个扫描线对应的返回值；

计算车厢宽度W的公式为： $W=\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}\left(L\right(i,1)\×sin\mathrm{\θ}(i,1)+L(i,n_i)\×sin\mathrm{\θ}(i,n_i))/m;$

式中，m表示扇形扫描截面的个数；

计算物料平均净高度的公式为： $\stackrel{\‾}{h}=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}(H-h_1-L(i,j)\×\cos \mathrm{\θ}(i,j\left)\right)/\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i.$

进一步，步骤S3中物料的总体积V的计算公式，即

进一步，所述车载物料体积测量系统还设有存储单元，将获取的待测货车的车牌信息及物料的总体积V进行存储。

本发明的有益效果是，本发明的车载物料体积测量系统及工作方法与视觉测量法相比，有益之处在于不受外部因素影响，测量稳定，测量精度高，同时成本较低。与人工测量法相比，有益之处在于测量过程自动化，不受人为因素影响，测量精度高，从而根据体积和重量(由汽车衡称出)可以计算出密度值，作为防止物料中掺假的重要判断依据。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的车载物料体积测量系统的原理框图；

图2是本发明的系统运行示意图；

图3是本发明的一个扇形扫描截面对应的各参数计算原理图；

图4是本发明的物料体积测量过程流程图。

图中：车厢1、物料2、视觉标定装置3、区域扫描装置4、上位机5、龙门架6、导轨7、L(i,1)对应的测量点8、L(i,n_i)对应的测量点9、车厢底板10。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1所示，本发明的一种车载物料体积测量系统，包括：

视觉标定装置3，用于标定待测货车的车厢1长度D以及车厢底板10高度h₁，所述车厢底板10高度h₁具体为车厢底板10与地面之间的高度。

区域扫描装置4，位于车厢1上方，且垂直向下沿车厢1扫描车厢1内的物料2。

上位机5，与所述视觉标定装置3和区域扫描装置4相连，且适于根据区域扫描装置4的扫描信号及车厢底板高度h₁获得车厢1宽度W和物料2平均净高度并与车厢1长度D计算出物料2的总体积V。

其中，待测货车的车厢未采用全封闭结构，且顶部敞开，物料2露出以便于区域扫描装置4进行扫描。

如图2所示，所述车载物料体积测量系统还包括：适于待测货车穿行的龙门架6，所述视觉标定装置3安装于龙门架6的一侧立柱上，以及龙门架6的横梁正中处安装有所述区域扫描装置4；所述上位机5通过前后驱动单元控制龙门架6沿货车移动；当所述龙门架6在移动时，所述区域扫描装置4适于按照一定扫描频率对车厢1进行扇形扫描，即通过该扫描频率将车厢1划分成若干个扇形扫描截面，且通过若干个扇形扫描截面及龙门架6高度H、车厢底板10高度h₁获得车厢1宽度W和物料2平均净高度

所述视觉标定装置3包括：数字摄像头，该数字摄像头与上位机5相连；所述数字摄像头通过一上下驱动单元与立柱相连；在龙门架6位于车厢1首端时，所述上位机5适于控制上下驱动单元带动视觉标定装置3沿立柱上、下移动，以标定车厢底板10的起始位置；并当龙门架6移动至车厢1末端时，标定车厢底板10的终点位置；所述上位机5通过起始、终点位置获得车厢1长度D及车厢底板10高度h₁；通过对货车车厢部位的图像识别进行起始、终点位置标定，能够实现完全智能化工作，并且提高标定的准确性。

所述视觉标定装置3还可以采用其他技术手段进行标定，例如通过红外线进行标定。

并且，所述车载物料体积测量系统还设有存储单元，将获取的待测货车的车牌信息及物料2的总体积V进行存储。

其中，本实施例中关于车厢1宽度W和物料2平均净高度的计算方式具体参见实施例2的相关内容。

实施例2

在实施例1基础上，本发明还提供了一种车载物料体积测量方法，包括如下步骤：

步骤S1，获取车厢1长度D以及车厢底板高度h₁；步骤S2，通过位于车厢1上方的区域扫描装置4垂直向下沿车厢1扫描车厢1内的物料2及根据车厢底板高度h₁，以获得车厢1宽度W和物料2平均净高度以及步骤S3，将车厢1宽度W、物料2平均净高度与车厢1长度D计算出物料2的总体积V。

优选的，所述车载物料体积测量方法采用车载物料体积测量系统获得物料2的总体积；所述车载物料体积测量系统包括：适于待测货车1穿行的龙门架6，且该龙门架6的一侧立柱上安装有视觉标定装置3，以及龙门架6的横梁正中处安装有所述区域扫描装置4；所述视觉标定装置3包括：数字摄像头；所述数字摄像头通过一上下驱动单元与立柱相连，所述上位机5与上下驱动单元相连，控制视觉标定装置3沿立柱上、下移动。

所述步骤S1中获取车厢1长度的方法包括：当龙门架6位于车厢1首端时，所述上位机5适于控制上下驱动单元带动视觉标定装置3沿立柱上、下移动，以标定车厢底板10的起始位置；并当龙门架6移动至车厢1末端时，标定车厢底板10的终点位置；所述上位机5通过起始、终点位置获得车厢1长度D；以及所述步骤S1中获得车厢底板高度h₁的方法包括：获得车厢底板10高度h₁，通过数字摄像头安装高度和上、下移动距离获得车厢底板10高度h₁。

进一步，所述步骤S2中通过位于车厢1上方的区域扫描装置4垂直向下沿车厢1扫描车厢1内的物料2及根据车厢底板高度h₁，以获得车厢1宽度W和物料2平均净高度的方法包括：所述上位机5通过前后驱动单元控制龙门架6沿货车移动；当所述龙门架6在移动时，所述区域扫描装置4适于按照一定扫描频率对车厢1进行扇形扫描，即通过该扫描频率将车厢1划分成若干个扇形扫描截面，且通过若干个扇形扫描截面及龙门架6高度H、车厢底板10高度h₁获得车厢1宽度W和物料2平均净高度h。

进一步，所述通过若干个扇形扫描截面及龙门架6高度H、车厢底板10高度h₁获得车厢1宽度W和物料2平均净高度的方法包括：

步骤S21，通过上位机5设定所述扇形扫描截面的角度分辨率及与该角度分辨率对应的若干扫描线，则每个扇形扫描截面中，各扫描线分别对应物料2表面的相应测量点与区域扫描装置4的垂直高度值h(i,j)的计算公式，即h(i,j)＝L(i,j)×cosθ(i,j)；式中，L(i,j)表示第i个扇形扫描截面中第j个扫描线对应的返回值(也可以认为是第j个测量点与区域扫描装置4之间的直线距离)，θ(i,j)表示第i个扇形扫描截面中第j个扫描线与龙门架6中垂线的夹角；对无效L(i,j)进行过滤，以获得有效L(i,j)，即若各扫描线所对应的垂直高度计算值大于区域扫描装置到车厢底板的垂直高度，则将该垂直高度计算值所对应的L(i,j)删除；

步骤S22，在各有效L(i,j)的基础上，计算车厢1宽度w和物料2平均净高度即L(i,j)的各有效值按顺序依次定义为L(i,1)….L(i,n_i)；其中，n_i表示有效数的个数，L(i,n_i)表示第i个扇形扫描截面中第n_i个扫描线对应的返回值；

计算车厢1宽度w的公式为： $W=\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}(L\left(i,1\right)\×sin\mathrm{\θ}\left(i,1\right)+L(i,n_i)\×sin\mathrm{\θ}(i,n_i\left)\right)/m;$

式中，m表示扇形扫描截面的个数，具体的，如图3所示，L(i,1)表示若干扫描线中最左侧扫描线的返回值，θ(i,1)表示该返回值与中垂线之间的夹角；L(i,n_i)表示若干扫描线中最右侧扫描线的返回值，θ(i,n_i)表示该返回值与中垂线之间的夹角。

计算物料2平均净高度的公式为： $\stackrel{\‾}{h}=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}(H-h_1-L(i,j)\×\cos \mathrm{\θ}(i,j\left)\right)/\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i.$

具体的，步骤S3中物料2的总体积V的计算公式，即

可选的，所述车载物料体积测量系统还设有存储单元，将获取的待测货车的车牌信息及物料2的总体积V进行存储。

实施例3

在实施例1和实施例2基础上，对本车载物料体积测量系统及方法具体展开说明。

本车载物料体积测量系统中区域扫描装置4(例如采用激光区域扫描传感器)和数字摄像头分别与上位机5的以太网口和USB接口相连，控制柜中PLC(用于控制上下驱动单元、前后驱动单元，所述上下驱动单元和前后驱动单元例如不限于采用丝杆和导轨等已知方式驱动)，PLC可以通过RS232与上位机5进行通信。所述龙门架6的尺寸例如但不限于：高度为4.5m，宽度为3.5m，水平导轨7的长度为10m，数字摄像头初始位置距地面高度为0.5m，数字摄像头可沿龙门架6立柱上的竖直导轨上下移动。区域扫描装置4设置100°的扇形扫描截面，其扫描间隔角度为1°，即每个扇形扫描截面返回101个测量点的数据，由于区域扫描装置4的工作频率为25Hz，即每次测量时间为40ms，因此设定每0.4秒进行一次数据采集，龙门架6的移动速度设为3m/min，因此相邻2个扫描截面的距离为3/60×0.4＝0.02m，即2cm，完全满足测量精度要求。

上述测量系统及方法的具体测量体积的步骤如下：

步骤1、待测货车驶进龙门架6的范围内停稳后，操作人员利用上位机5给PLC发送指令，PLC控制数字摄像头沿着立柱上下移动，通过控制龙门架6带动数字摄像头前后移动，从而使图像中的十字标架与车厢底板10的起始位置(靠近车头)，具体的，通过PLC的脉冲计数可知数字摄像头的上、下移动距离为d，此时数字摄像头距地面高度h₁＝0.5+d，即货车车厢底板10距离地面高度值为h₁。

步骤2、上位机5控制龙门架6以3m/min的速度从测量起始位置向车尾方向匀速运动，并同时启动区域扫描装置4，每隔0.4s对测量实时返回的数据进行保存，供本车载物料体积测量使用。

步骤3、当实时图像中的十字标架与尾部车厢底板10重合时，龙门架6停止移动，区域扫描装置4停止扫描，记录龙门移动的距离为D，即车厢1的长度为D，此时共扫描的截面个数为m＝D/0.02。

步骤4、对区域扫描装置4返回的每个截面数据中的各返回值进行过滤处理，每个测量点到区域扫描装置4的垂直高度h(i,j)＝L(i,j)×cos(51-j)°(如果忽略区域扫描装置4自身厚度或者区域扫描装置4的扫描端与横梁持平，则可以认为该垂直高度为每个测量点到横梁的距离)，其中i表示扫描的第i个扇形扫描截面，i∈[1,m],j表示每个扇形扫描截面中的第j个扫描线，j∈[1,101],L(i,j)表示第i个扇形扫描截面中第j个扫描线对应的返回值(区域扫描装置4到相应第j个测量点之间的直线距离)，当测量点落在车厢底板10上时，如图3所示，此时h_max＝H-h₁＝4.5-(0.5+d)＝4-d，考虑到测量误差，根据经验取阈值为0.1m，如果h(i,j)-h_max＞0.1时，则认为该测量点超出货车车厢1范围，为无效点，L(i,j)值被删除，其中H为龙门架6的高度，也是区域扫描装置4距离地面的高度。

步骤5、过滤后每个扇形扫描截面的有效数据(L(i,j))按顺序依次为L(i,1)….L(i,n_i)，即第i个扫描截面，其有效L(i,j)个数为n_i个。设车厢1的宽度为W和货物的平均高度图3为测量的某一个截面，无效L(i,j)滤除后，该截面两个边界对应的测量点返回值为L(i,1)、L(i,n_i)，且与中垂线的夹角分别为θ(i,1)、θ(i,n_i)，该边界对应的测量点即为车厢1的两侧边界，即如图3中L(i,1)对应的测量点8、L(i,n_i)对应的测量点9，所以车厢1的宽度L(i,1)×sinθ(i,1)+L(i,n_i)×sinθ(i,n_i)；由于共有m个测量截面，所以车宽取每个截面计算出的车厢1宽度的平均值，

即 $W=\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}(L\left(i,1\right)\×sin\mathrm{\θ}\left(i,1\right)+L(i,n_i)\×sin\mathrm{\θ}(i,n_i\left)\right)/m.$

物料2上某一个测量点距车厢底板10的高度计算如图3所示，其中h′(i,j)即为该店距车厢底板10的高度值，物料2平均高度即为所有h′(i,j)的平均值，计算过程如下：

$\begin{array}{c}\stackrel{\‾}{h}=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}{h}^{\′}(i,j)/\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i\\ =\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}(H-h_1-h(i,j\left)\right)/\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i\\ =\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}(H-h_1-L(i,j)\×\cos \mathrm{\θ}(i,j\left)\right)/\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i\end{array}$ 其中H-h₁＝4-d。

步骤6、货物的总体积可采用公式求取，并将获得的体积结果与手动输入的车牌号、联系方式等信息相对应，存放到存储单元中。

本发明能够实现对不规则的物料2进行精确测量，以获得堆放体积。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种车载物料体积测量系统，其特征在于，包括：

视觉标定装置，用于标定待测货车的车厢长度D以及车厢底板高度h₁；

区域扫描装置，位于车厢上方，且垂直向下沿车厢扫描车厢内的物料；

上位机，与所述视觉标定装置和区域扫描装置相连，且适于根据区域扫描装置的扫描信号及车厢底板高度h₁获得车厢宽度W和物料平均净高度，并与车厢长度D计算出物料的总体积V。

2.根据权利要求1所述的车载物料体积测量系统，其特征在于，所述车载物料体积测量系统还包括：适于待测货车穿行的龙门架，所述视觉标定装置安装于龙门架的一侧立柱上，以及龙门架的横梁正中处安装有所述区域扫描装置；

所述上位机通过前后驱动单元控制龙门架沿货车移动；

当所述龙门架在移动时，区域扫描装置适于按照一定扫描频率对车厢进行扇形扫描，即通过该扫描频率将车厢划分成若干个扇形扫描截面，且通过若干个扇形扫描截面及龙门架高度H、车厢底板高度h₁获得车厢宽度W和物料平均净高度。

3.根据权利要求2所述的车载物料体积测量系统，其特征在于，所述视觉标定装置包括：数字摄像头，该数字摄像头与上位机相连；

所述数字摄像头通过一上下驱动单元与立柱相连；

在龙门架位于车厢首端时，所述上位机适于控制上下驱动单元带动视觉标定装置沿立柱上、下移动，以标定车厢底板的起始位置；并当龙门架移动至车厢末端时，标定车厢底板的终点位置；所述上位机通过起始、终点位置获得车厢长度D及车厢底板高度h₁。

4.根据权利要求3所述的车载物料体积测量系统，其特征在于，所述车载物料体积测量系统还设有存储单元，将获取的待测货车的车牌信息及物料的总体积V进行存储。

5.一种车载物料体积测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，获取车厢长度D以及车厢底板高度h₁；

步骤S2，通过位于车厢上方的区域扫描装置垂直向下沿车厢扫描车厢内的物料及根据车厢底板高度h₁，以获得车厢宽度W和物料平均净高度；以及

步骤S3，将车厢宽度W、物料平均净高度与车厢长度D计算出物料的总体积V。

6.根据权利要求5所述的车载物料体积测量方法，其特征在于，所述车载物料体积测量方法采用车载物料体积测量系统获得物料的总体积；

所述车载物料体积测量系统包括：适于待测货车穿行的龙门架，且该龙门架的一侧立柱上安装有视觉标定装置，以及龙门架的横梁正中处安装有所述区域扫描装置；

所述视觉标定装置包括：数字摄像头；

所述数字摄像头通过一上下驱动单元与立柱相连，所述上位机与上下驱动单元相连，控制视觉标定装置沿立柱上、下移动；

所述步骤S1中获取车厢长度的方法包括：

当龙门架位于车厢首端时，所述上位机适于控制上下驱动单元带动视觉标定装置沿立柱上、下移动，以标定车厢底板的起始位置；并当龙门架移动至车厢末端时，标定车厢底板的终点位置；所述上位机通过起始、终点位置获得车厢长度D；

以及所述步骤S1中获得车厢底板高度h₁的方法包括：通过数字摄像头安装高度和上、下移动距离获得车厢底板高度h₁。

7.根据权利要求6所述的车载物料体积测量方法，其特征在于，所述步骤S2中通过位于车厢上方的区域扫描装置垂直向下沿车厢扫描车厢内的物料及根据车厢底板高度h₁，以获得车厢宽度W和物料平均净高度的方法包括：

所述上位机通过前后驱动单元控制龙门架沿货车移动；

当所述龙门架在移动时，区域扫描装置适于按照一定扫描频率对车厢进行扇形扫描，即通过该扫描频率将车厢划分成若干个扇形扫描截面，且通过若干个扇形扫描截面及龙门架高度H、车厢底板高度h₁获得车厢宽度W和物料平均净高度。

8.根据权利要求7所述的车载物料体积测量方法，其特征在于，所述通过若干个扇形扫描截面及龙门架高度H、车厢底板高度h₁获得车厢宽度W和物料平均净高度的方法包括：

步骤S21，通过上位机设定所述扇形扫描截面的角度分辨率及与该角度分辨率对应的若干扫描线，则每个扇形扫描截面中，各扫描线分别对应物料表面的相应测量点与区域扫描装置的垂直高度值h(i,j)的计算公式，

即h(i,j)＝L(i,j)×cosθ(i,j)；

式中，L(i,j)表示第i个扇形扫描截面中第j个扫描线对应的返回值，θ(i,j)表示第i个扇形扫描截面中第j个扫描线与龙门架中垂线的夹角；

对无效L(i,j)进行过滤，以获得有效L(i,j)，即若各扫描线所对应的垂直高度计算值大于区域扫描装置到车厢底板的垂直高度，则将该垂直高度计算值所对应的L(i,j)删除；

步骤S22，在各有效L(i,j)的基础上，计算车厢宽度w和物料平均净高度；即L(i,j)的各有效值按顺序依次定义为L(i,1)….L(i,n_i)；其中，n_i表示有效L(i,j)的个数，L(i,n_i)表示第i个扇形扫描截面中第n_i个扫描线对应的返回值；

计算车厢宽度W的公式为：

$W=\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}\left(L\left(i,1\right)\×\sin \mathrm{\θ}\left(i,1\right)+L\left(i,n_i\right)\×\sin \mathrm{\θ}\left(i,n_i\right)\right)/m;$

式中，m表示扇形扫描截面的个数；

计算物料平均净高度的公式为：

$\stackrel{\‾}{h}=\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\Σ}}(H-h_1-L(i,j)\×cos\mathrm{\θ}(i,j))/\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}{n}_i.$

9.根据权利要求8所述的车载物料体积测量方法，其特征在于，

步骤S3中物料的总体积V的计算公式，即。

10.根据权利要求9所述的车载物料体积测量方法，其特征在于，所述车载物料体积测量系统还设有存储单元，将获取的待测货车的车牌信息及物料的总体积V进行存储。