CN105571489A - 一种物体重量体积测量识别系统及方法 - Google Patents

一种物体重量体积测量识别系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种物体重量体积测量识别系统及方法，包括底盘和竖立于底盘两侧的门形架，系统还包括电源和控制处理器部分，以及与其电连接和信号连接的称重模块、激光光学扫描和摄像模块、电动回转传送带模块和操作端；电动回转传送带模块通过称重模块置于底盘上并位于门形架内，激光光学扫描和摄像模块设置于门形架的横梁上；激光光学扫描和摄像模块用于对物体进行线激光扫描并通过视频摄像获取物体上的结构光扫描影像以及物体上的文字、条码或二维码的扫描影像。本发明集重量测量体积测量文字、条码/二维码扫描于一体，一次性完成测量，该系统具有结构简单集成度高成本低廉操作方便和称重测量精度高的优点。

Description

一种物体重量体积测量识别系统及方法
技术领域
本发明涉及一种称重及体积测量装置，特别是涉及一种物体重量体积测量识别系统及体积测量方法，属于称重测量设备技术领域。
背景技术
目前，物流行业对货物体积形状测量需求，可分为两种应用场景：小件货物在传送带在线测量，大件货物在专用测量架下的离线检测，目前，市场上的自动称重测量设备主要有cubisoan和MettlerToledo制造的称重测量设备，Cubiscan是一个重量与体积测量设备，主要有5种型号的测量设备，这5种型号的测量设备均为集成式重量体积测量系统，模块化设计，主要应用于物流配送及仓储领域，适用于规则物品的测量，MettlerToledo称重测量设备主要针对高精度的微量分析到千吨以上的称重。
但是上述这些称重测量设备普遍价格昂贵，对于一般的中小型企业投资太大，应用率较低，在国内也有一定的研究，这些研究普遍存在着测量精度低，测量仪器设备复杂，特别是国内多数的称重测量装置普遍存在着称重测量精度低，这就导致企业无形的产生了一些损失，给很多企业带来了较大麻烦，且国内大多数称重测量设备的称重原理和称重方法各不相同，操作人员很难掌握操作技能，给企业的生产带来了多种不便，目前，在称重测量设备技术领域中，多采用激光雷达测距仪，而相比于采用激光雷达测距仪而言，将结构光方法应用到称重测量设备中具有成本体积等方面的优势，具有体积小重量轻等优点，采用结构光方法成本可以控制在激光扫描仪成本的一半左右，因此，将结构光方法应用到称重测量设备中是称重测量设备技术领域发展的趋势。
发明内容
本发明的主要目的是为了解决目前称重测量设备存在的上述问题，提供一种结构简单成本低廉操作方便称重测量精度高的集重量测量体积测量文字、条码/二维码扫描的系统和方法。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种物体重量体积测量识别系统，所述系统包括底盘和竖立于底盘两侧的门形架，所述系统还包括电源和控制处理器部分，以及与所述电源和控制处理器部分电连接和信号连接的称重模块、激光光学扫描和摄像模块、电动回转传送带模块和操作端；所述电动回转传送带模块通过所述称重模块置于所述底盘上并位于所述门形架内，所述激光光学扫描和摄像模块设置于所述门形架的横梁上；所述激光光学扫描和摄像模块用于对物体进行线激光扫描并通过视频摄像获取物体上的结构光扫描影像以及物体上的文字、条码或二维码的扫描影像。
结构光体积测量的基本原理为：投射线激光线到在传送带上匀速运动的被测物体上，控制摄像或照相装置采集图像，用线结构光三维测量算法估计重建图像中的激光线的三维位置，根据传送带的速度，将线状的点云拼接起来，从测量的三维点云中分割出属于货件的点云，计算出最小外接长方体，从而运算得到货件的体积。整个测量过程一般包括照相/摄像装置标定、线结构光测量、点云拼接、三维目标分割、体积计算等步骤。
作为一种优选方案，所述激光光学扫描和摄像模块包括用于对物体进行绿色激光线扫描和红色激光线扫描的扫描装置；绿色的激光线用于获取物体上的结构光扫描影像；红色的激光线用于获取物体上的文字、条码或二维码的扫描影像；测量时同时用绿色和红色的激光线对物体进行扫描。
作为一种优选方案，所述电源和控制处理器部分外置，所述操作端包括位于门形架一侧的机台操作端和外置的总操作端，所述机台操作端和总操作端与所述电源和控制处理器部分电连接和信号连接。
作为一种优选方案，所述系统还包括位于所述门形架上并与所述电源和控制处理器部分电连接和信号连接的告警装置。
本发明还提供了一种使用所述系统进行物体体积测量和物体识别的方法，该方法包括以下两个步骤：
步骤一为系统标定步骤，具体为，放置已知体积和形状的标本物体于所述电动回转传送带模块的传送带上，通过激光光学扫描和摄像模块对所述标本物体进行线激光扫描获取所述标本物体上的结构光扫描影像信息并传送到电源和控制处理器部分进行运算标定；
步骤二为物体体积测量步骤，具体为，放置被测物体于匀速运动的所述电动回转传送带模块的传送带上，通过激光光学扫描和摄像模块对被测物体进行线激光扫描获取所述被测物体上的结构光扫描影像信息，以及获取被测物体上的文字、条码或二维码的扫描影像并传送给所述电源和控制处理器部分进行运算获得被测物体的体积，并且运算获得被测物体上的文字、条码或二维码信息。
系统标定好后，就可以持续进行物体体积测量，无需每次标定。可以采用文字识别软件，即OCR软件对被测物体上的文字字符进行运算识别。
本发明还提供了一种使用所述系统进行物体重量体积测量和物体识别的方法，该方法为：
在使用上述的系统和方法进行物体体积测量和物体识别的同时，通过所述称重模块获取物体的重量数据并传送给所述电源和控制处理器部分。
本发明的有益效果：
本发明集物体的重量测量、体积测量、文字、条码/二维码扫描于一体，一次性完成测量，该系统具有结构简单集成度高成本低廉操作方便和称重测量精度高的优点。本系统解决了目前采用国外的称重测量设备普遍价格昂贵的问题，特别是对于一般的中小型企业投资太大应用率较低的问题，解决了目前的称重测量装置普遍存在的测量精度低测量仪器设备复杂的问题。
附图说明
图1为实施例系统的主视示意图；
图2为实施例系统主体部分的俯视示意图；
图中标号的名称为：1-底盘，2-门形架，3-称重模块，4-电动回转传送带模块，5-传送带，6-激光光学扫描和摄像模块，7-机台操作端，8-告警装置，9-电源和控制处理器部分，10-总操作端。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合一个较佳实施例及其附图1和图2，对本发明作进一步详细的描述。一种物体重量体积测量识别系统，所述系统包括底盘1和竖立于底盘1两侧的门形架2，所述系统还包括电源和控制处理器部分9，以及与所述电源和控制处理器部分9电连接和信号连接的称重模块3、激光光学扫描和摄像模块6、电动回转传送带模块4和操作端；所述电动回转传送带模块4通过所述称重模块3置于所述底盘1上并位于所述门形架2内，所述激光光学扫描和摄像模块6设置于所述门形架2的横梁上；所述激光光学扫描和摄像模块6用于对物体进行线激光扫描并通过视频摄像获取物体上的结构光扫描影像以及物体上的文字、条码或二维码的扫描影像；所述激光光学扫描和摄像模块6包括用于对物体进行绿色激光线扫描和红色激光线扫描的扫描装置，绿色的激光线用于获取物体上的结构光扫描影像，红色的激光线用于获取物体上的文字、条码或二维码的扫描影像，测量时同时用绿色和红色的激光线对物体进行扫描；系统的电源和控制处理器部分9外置，所述操作端包括位于门形架一侧的机台操作端7和外置的总操作端10，所述机台操作端7和总操作端10分别与所述电源和控制处理器部分9电连接和信号连接；所述系统还包括位于所述门形架2上并与所述电源和控制处理器部分9电连接和信号连接的告警装置8。使用该系统进行物体重量体积测量和物体识别的方法为：首先进行系统标定，放置已知体积和形状的标本物体于所述电动回转传送带模块4的传送带5上，通过激光光学扫描和摄像模块6对所述标本物体进行线激光扫描获取所述标本物体上的结构光扫描影像信息并传送到电源和控制处理器部分9进行运算标定，系统标定后就可以进行连续测量，无需每次标定，具体为，放置被测物体于匀速运动的所述电动回转传送带模块4的传送带上5，通过所述称重模块3获取物体的重量数据并传送给所述电源和控制处理器部分9，通过激光光学扫描和摄像模块6对被测物体进行线激光扫描获取所述被测物体上的结构光扫描影像信息，以及获取被测物体上的文字、条码或二维码的扫描影像并传送给所述电源和控制处理器部分9进行运算获得被测物体的体积，并且运算获得被测物体上的文字、条码或二维码信息。

Claims (6)

1.一种物体重量体积测量识别系统，其特征在于：所述系统包括底盘和竖立于底盘两侧的门形架，所述系统还包括电源和控制处理器部分，以及与所述电源和控制处理器部分电连接和信号连接的称重模块、激光光学扫描和摄像模块、电动回转传送带模块和操作端；所述电动回转传送带模块通过所述称重模块置于所述底盘上并位于所述门形架内，所述激光光学扫描和摄像模块设置于所述门形架的横梁上；所述激光光学扫描和摄像模块用于对物体进行线激光扫描并通过视频摄像获取物体上的结构光扫描影像以及物体上的文字、条码或二维码的扫描影像。
2.根据权利要求1所述的一种物体重量体积测量识别系统，其特征在于：所述激光光学扫描和摄像模块包括用于对物体进行绿色激光线扫描和红色激光线扫描的扫描装置；绿色的激光线用于获取物体上的结构光扫描影像；红色的激光线用于获取物体上的文字、条码或二维码的扫描影像。
3.根据权利要求2所述的一种物体重量体积测量识别系统，其特征在于：所述电源和控制处理器部分外置，所述操作端包括位于门形架一侧的机台操作端和外置的总操作端，所述机台操作端和总操作端与所述电源和控制处理器部分电连接和信号连接。
4.根据权利要求3所述的一种物体重量体积测量识别系统，其特征在于：所述系统还包括位于所述门形架上并与所述电源和控制处理器部分电连接和信号连接的告警装置。
5.一种用权利要求1至4任一权利要求所述的系统进行物体体积测量和物体识别的方法，其特征在于该方法包括以下两个步骤：
步骤一为系统标定步骤，具体为，放置已知体积和形状的标本物体于所述电动回转传送带模块的传送带上，通过激光光学扫描和摄像模块对所述标本物体进行线激光扫描获取所述标本物体上的结构光扫描影像并传送到电源和控制处理器部分进行运算标定；
步骤二为物体体积测量步骤，具体为，放置被测物体于匀速运动的所述电动回转传送带模块的传送带上，通过激光光学扫描和摄像模块对被测物体进行线激光扫描获取所述被测物体上的结构光扫描影像信息，以及获取被测物体上的文字、条码或二维码的扫描影像信息并传送给所述电源和控制处理器部分进行运算获得被测物体的体积，并且运算获得被测物体上的文字、条码或二维码信息。
6.一种物体重量体积测量和物体识别的方法，其特征在于：在使用权利要求5所述的系统和方法进行物体体积测量和物体识别的同时，通过所述称重模块获取物体的重量数据并传送给所述电源和控制处理器部分。
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Application publication date: 20160511

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