CN107478151B - 一种单相机体积测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种单相机体积测量装置，它包括一个龙门架，所述的龙门架固定在输送机输送带的上方；所述的龙门架正中安装有一套相机，所述的相机光轴垂直于输送机，所述的相机靶面一边与输送机输送带行进方向平行；所述的输送机入口处安装传感器；所述的输送机配有增量型编码器；所述的传感器、增量型编码器和相机与图像处理工业电脑相连接。电脑控制采像的触发，将采集到的物体实际长度与图像中对应的像素处理计算出宽度，在查询表中找出最接近计算结果的像距比所对应的高度作为物体高度，最终实现体积测量的功能。

Description

一种单相机体积测量装置
技术领域：
本发明涉及一种单相机体积测量装置，它安装在输送机上，能够对输送机输送带上的物体进行图像采集，进而实现对输送带上物体的体积测量，属于图像处理和物流工业领域。
背景技术：
在物流工业图像采集处理领域，目前应用较多的是采用多套相机与激光组实现对输送带上物体的体积测量，装置复杂，故障率高，成本较高。
发明内容
为克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种单相机体积测量装置，能够通过简化和更经济的系统解决方案推广图像处理技术在物流工业上的应用。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种单相机体积测量装置，它包括一个龙门架，所述的龙门架固定在输送机输送带的上方；所述的龙门架正中安装有一套相机，所述的相机光轴垂直于输送机，所述的相机靶面一边与输送机输送带行进方向平行；所述的输送机入口处安装传感器；所述的输送机配有增量型编码器；所述的传感器、增量型编码器和相机与图像处理工业电脑相连接。
所述的传感器和增量型编码器可以准确获得输送带上物体的前后沿位置，即物体的实际长度，并将相关信息传输到所述的图像处理工业电脑。
所述的图像处理工业电脑可以控制所述的相机，根据输送机行进方向物体的实际长度，在最佳时间触发所述的相机，采集输送带上物体的图像。
所述的图像处理工业电脑利用图像处理提取输送带上物体的外缘轮廓和角点，计算出行进方向的像距比(单位长度对应的像素数)；根据所述的相机靶面的长宽关系结合计算出的像距比，计算出垂直行进方向的物体宽度。
所述的图像处理工业电脑利用同一长宽、不同高度物体在相机靶面上的投影尺寸与其高度的函数关系，建立一个高度与像距比的查询表；并在查询表中找出最接近计算结果的像距比所对应的高度作为物体的高度。
所述的图像处理工业电脑根据输送带上物体的实际长度、物体宽度、物体高度计算出物体的体积。
本发明有如下有益效果：
本发明结构合理、可靠性好、工作效率高，能够使物流工业上的图像处理技术更简化，更经济。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是单相机体积测量装置，物体高度为H0的工作原理图。
图2是单相机体积测量装置，物体高度为H1的工作原理图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
如图1至图2，一种单相机体积测量装置，其特征在于：它包括一个龙门架，所述的龙门架固定在输送机输送带2的上方；所述的龙门架正中安装有一套相机1，所述的相机1光轴垂直于输送机，所述的相机1靶面一边与输送机输送带2行进方向平行；所述的输送机入口处安装传感器；所述的输送机配有增量型编码器；所述的传感器、增量型编码器和相机1与图像处理工业电脑相连接。
所述的传感器和增量型编码器可以准确获得输送带上物体3的前后沿位置，即物体3的实际长度，并将相关信息传输到所述的图像处理工业电脑。
所述的图像处理工业电脑可以控制所述的相机1，根据输送机行进方向物体3的实际长度，在最佳时间触发所述的相机1，采集输送带2上物体3的图像。
所述的图像处理工业电脑利用图像处理提取输送带2上物体3的外缘轮廓和角点，计算出行进方向的像距比(单位长度对应的像素数)；根据所述的相机靶面的长宽关系结合计算出的像距比，计算出垂直行进方向的物体2的宽度。
如图1所示，L是物体2的实际长度，即编码器测量长度；H0是同样长度L的物体2，允许的最大高度，此高度时物体2投射到相机1靶面上的长度正好为相机1芯片的最大靶面长度，即P0个像素。如图2所示，同样长度L的物体2高度为H1，该高度时物体2投射到相机1靶面上的长度为P1个像素。当物体2高度为零时，长度L的物体2在相机1靶面上投射的靶面长度为P个像素。像距比，即单位长度上的像素数目，等于P/L。所述的图像处理工业电脑利用同一长宽、不同高度物体2在相机1靶面上的投影尺寸与其高度的函数关系，建立一个高度与像距比的查询表；根据编码器测量的长度L及其在相机靶面上投射的像素数计算出像距比，并从查询表中确定其对应的高度。
作为优选，为了消除所述的相机1镜头曲率和畸变因素对测量结果的负面影响，从输送机输送带3平面(即物体2高度为零)开始到物体2允许的最大高度，以允许误差为间隔提取每个高度上的像距比。
作为优选，所述的图像处理计算机将采集到的物体2的实际长度与图像中对应的像素处理计算出物体2的宽度，并在查询表中找出最接近计算结果的像距比所对应的高度作为物体2的高度。
所述的图像处理工业电脑根据输送带上物体2的实际长度、宽度、高度计算出物体2的体积。
通过上述的说明内容，本领域技术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都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (5)

1.一种单相机体积测量装置，它包括一个龙门架，所述的龙门架固定在输送机输送带(2)的上方；所述的龙门架正中安装有一套相机(1)，所述的相机(1)光轴垂直于输送机，所述的相机(1)靶面一边与输送机输送带(2)行进方向平行；所述的输送机入口处安装传感器；所述的输送机配有增量型编码器；所述的传感器、增量型编码器和相机(1)与图像处理工业电脑相连接，其特征在于：所述的图像处理工业电脑利用同一长宽、不同高度物体(3)在相机(1)靶面上的投影尺寸与其高度的函数关系，建立一个高度与像距比的查询表；根据编码器测量的长度L及其在相机靶面上投射的像素数计算出像距比，并从查询表中确定其对应的高度，该表是为了消除所述的相机(1)镜头曲率和畸变因素对测量结果的负面影响，从输送机输送带(2)平面即物体(3)高度为零开始到物体(3)允许的最大高度，以允许误差为间隔提取每个高度上的像距比。
2.根据权利要求1所述的一种单相机体积测量装置，其特征在于：
所述的传感器和增量型编码器可以准确获得输送带上物体(3)的前后沿位置，即物体(3)的实际长度，并将相关信息传输到所述的图像处理工业电脑。
3.根据权利要求1所述的一种单相机体积测量装置，其特征在于：
所述的图像处理工业电脑可以控制所述的相机(1)，根据输送机行进方向物体(3)的实际长度，在最佳时间触发所述的相机(1)，采集输送带(2)上物体(3)的图像。
4.根据权利要求1所述的一种单相机体积测量装置，其特征在于：
所述的图像处理工业电脑利用图像处理提取输送带(2)上物体(3)的外缘轮廓和角点，计算出行进方向的像距比，即单位长度对应的像素数；根据所述的相机(1)靶面的长宽关系结合计算出的像距比，计算出垂直行进方向的物体(3)的宽度。
5.根据权利要求1所述的一种单相机体积测量装置，其特征在于：
所述的图像处理工业电脑根据输送带(2)上物体(3)的实际长度、物体宽度、物体高度计算出物体(3)的体积。
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