JPS614929A - Weighing method of loaded-in body - Google Patents

Weighing method of loaded-in body

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JPS614929A
JPS614929A JP12571084A JP12571084A JPS614929A JP S614929 A JPS614929 A JP S614929A JP 12571084 A JP12571084 A JP 12571084A JP 12571084 A JP12571084 A JP 12571084A JP S614929 A JPS614929 A JP S614929A
Authority
JP
Japan
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image
weight
volume
loaded
measuring
Prior art date
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Pending
Application number
JP12571084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Komukai
小向 浩史
Makoto Murakami
誠 村上
Tsuneo Hisatake
久武 経夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP12571084A priority Critical patent/JPS614929A/en
Publication of JPS614929A publication Critical patent/JPS614929A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shift measuring equipment in installation position freely by acquiring the loaded-in body as an optical image, extracting an image of the external appearance shape of the uplifted part of the loaded-in body, and measuring the capacity and weight on the basis of the image. CONSTITUTION:A TV camera 2 is installed at a position opposite to a background panel 1 installed at one proper end position on a transport path, a motor scraper M having a transported soil S loaded on a scraper B is stopped in front of the panel 1, and an image recorded by the camera 2 while the transported soil S is in the center is processed by an image processor 3 to extract only an image of the external appearance shape of the part of the transported soil S. Further, a capacity and weight measuring device 4 measures the capacity and weight on the basis of the image obtained by the device 3 and the camera 2 and devices 3 and 4 are controlled by a system controller 5 in this case to control the controller 5 with signals from a repeating controller 7 or central controller 8 which receives a signal from a communication device 6 on the scraper M.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、運搬体の収納部に積上げられた積込物の容
積乃至重量を光学手段を用いて自動計測する方法に関す
る。
The present invention relates to a method for automatically measuring the volume or weight of cargo piled up in a storage section of a carrier using optical means.

【従来の技術】[Conventional technology]

運搬体の収納部に積上げられた積込物の容積乃至重量を
自動計測する方法として、従来例えば建設・土木の分野
においては運搬路上に埋設した所謂カンカンと呼ばれる
積載重量針を用いて運搬土量を計測する方法は知られて
いる。 これは、運搬車を積込んだダンプトランクやモータスク
レーパ等の運搬車輌の重量値を計測し、運搬車を積込ま
ない空の場合の運搬車輌の重量値を減算することにより
、運搬車のみの重量値を算出する方法である。 また、その他、運搬車の重量を支持する部分の圧力や歪
み等の変化を測定して、その変化を基に運搬車の重量を
計測する方法もある。
Conventionally, as a method for automatically measuring the volume or weight of cargo piled up in the storage section of a transporter, in the field of construction and civil engineering, for example, a loading weight needle called a so-called can-can buried in the transport road is used to measure the volume of transported soil. There are known methods for measuring. This is done by measuring the weight of a transport vehicle loaded with a transport vehicle, such as a dump trunk or motor scraper, and subtracting the weight value of the transport vehicle when it is empty without any transport vehicle loaded. This is a method for calculating weight values. In addition, there is also a method of measuring changes in pressure, strain, etc. of the parts that support the weight of the transport vehicle, and measuring the weight of the transport vehicle based on the changes.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

しかし、上記方法では、運搬車の重力乃至その重力の及
ぼす変化を測定しなければならないので、前者において
は機器の大型化や堅固化は避けられず容易に設置個所を
変更することができない欠点がある。特に、建設現場に
おいては切羽の変位に応じて運搬路も変わっていくが、
測定機器の設置個所は容易に変更することはできないの
で、運搬路を遠回りに設定しなければならない不合理が
ある。 また、後者の方法にあっては、それぞれの運搬車輌に測
定機器を設置しておかなければならず、種々機種からな
る多数の運搬車輌が混じって作業を行う建設・土木現場
においては汎用性に乏しい。
However, in the above method, since it is necessary to measure the gravity of the transport vehicle or the changes caused by the gravity, the former has the disadvantage that the equipment must become larger and more rigid, and the installation location cannot be easily changed. be. In particular, at construction sites, the transportation route changes depending on the displacement of the face.
Since the installation location of the measuring equipment cannot be easily changed, it is unreasonable to set the transportation route in a detour. In addition, in the latter method, measurement equipment must be installed in each transport vehicle, making it less versatile at construction and civil engineering sites where work is performed with a large number of transport vehicles of various models. poor.

【問題点を解決するための手段および作用】本発明者ら
は上記事情に鑑み鋭意研究の結果、従来の積載重量針に
よる測定に変えて、光学的なイメージ処理技術を用いて
非接触により運搬体の積込物の容積乃至重量が計測でき
ることを知り、この発明を完成するに至った。 この発明の主たる目的は、積込物をイメージとして捉え
、それをもとに容積乃至重量を計測するにある。 この発明は上記目的を達成するために第1図中に示す如
く、 (a)、運搬体の収納部に積上げられた積込物をイメー
ジ入力手段によって、そのままイメージ(光学的な画像
)として捉えるイメージ入力過程1O0(b)、イメー
ジ入力過程10によって測定されたイメージをイメージ
処理手段21.22によって電気信号に変換して画像処
理を行い、積込物の少なくとも収納部+に積上げられ苑
隆起部分の外観形状を表すイメージ部分を抽出する積込
物イメージ抽出過程20゜ (c)、積込物イメージ抽出過程20によって抽出され
た積込物部分のイメージを基に容積乃至重量計測手段に
よって積込物の容積乃至重量を計測する容積乃至重量計
測過程30゜ からなる技術的手段を講じている。 これによって、積込物乃至運搬体に直接接触することな
しに積込物の容積乃至重量を計測出来ると共に測定機器
を自由に移動して設置することが可能となる。
[Means and effects for solving the problem] In view of the above-mentioned circumstances, the present inventors have conducted extensive research and found that, in place of the conventional measurement using a loaded weight needle, the present inventors have carried out non-contact transportation using optical image processing technology. After discovering that it is possible to measure the volume and weight of objects carried in a body, this invention was completed. The main purpose of this invention is to capture the cargo as an image and measure its volume or weight based on that image. In order to achieve the above object, the present invention, as shown in FIG. In the image input step 100(b), the image measured in the image input step 10 is converted into an electric signal by the image processing means 21.22, and image processing is performed, and the image is stacked in at least the storage section + of the cargo and the raised part is Loaded object image extraction process 20° (c) extracts an image part representing the external shape of the loaded object, and the loaded object image is extracted by volume or weight measuring means based on the image of the loaded object part extracted by the loaded object image extraction step 20. A technical measure is taken to measure the volume or weight of an object, which consists of a 30° volume or weight measurement process. This makes it possible to measure the volume or weight of the loaded object without directly contacting the loaded object or the carrier, and also allows the measuring device to be freely moved and installed.

【実施例】【Example】

以下に、この発明の積込物重量計測方法を、モータスク
レーパMのスクレーパボールBに積上げられた運搬土量
を計測する運搬出量測定システムに適用した場合の実施
例を第1図乃至第2図に基づき説明する。 運搬土量測定システムは、運搬路上の適宜個所に設定さ
れた計測コーナで、運搬路の一例で平行に設置されて背
景部分を覆い隠すだめの背景パネル1と、該背景パネル
1の対向位置に設置された’TVカメラ2と、該TVカ
メラ2により収録されたイメージ(光学的な画像、以下
同じ)を入力し運搬±S部分の外観形状を表すイメージ
のみを抽出するイメージ処理装置3と、その抽出された
運搬上のイメージを基に運搬上Sの容積乃至重量を計測
する容積乃至重量計測装置4とから構成されている。 即ち、背景パネル1は、運搬上SがスクレーパポールB
上に積上げられたモータスクレーパMをイメージ入力手
段によってイメージ入力する際に、後方の背景を均一化
するためのもので、本実施例の場合は白色の大型矩形プ
レートからなっている。 従って、この背景パネル1の正面で運搬中のモータスク
レーパMを停止させる。 TVカメラ2は、この発明のイメージ入力手段の一例を
示すもので、上記背景パネルlの正面に停止したモータ
スクレーパMのスクレーパポールB上に積上げられた運
搬上S部分を中心にイメージを収録する。 尚この運搬土量測定システムは、マニュアルで操作して
もよいが、システム制御袋W5によって、TVカメラ2
、イメージ処理装置3及び容積乃至重量計測装置4を自
動制御する構成であってもよい。 本実施例の場合はモータスクレーパMに搭載された通信
装置6から計測コーナー付近の地上に設置された中継制
御装置7に所定信号が入力されると、該中継制御装置7
から計測開始の制御コマンド信号が上記システム制御装
置5に出力される。 尚、中継制御装置7は、現場の中央管理センター等に設
けられた中央管理制御装置8から送られた制御コマンド
信号を経由するものであってもよい。 そして上記システム制御装置5に計測開始の指示が与え
られると、TVカメラ2が対象物の収録。 を開始し、収録が済むとイメージ処理装置3が作動して
イメージの解析・演算を行い容積乃至重量計測装置4で
容積乃至重量を算出する。この算出された容積乃至重量
値は前記中継制御装置7に伝送され、そこを経由して前
記中央管理制御装置8゛に人力されて管理データとして
ストアされる。 次にTVカメラ2によって収録されたイメージ(以下、
原イメージとする)Iaは、イメージ処理手段としての
イメージ処理装置3に入力される。 このイメージ処理装置3は、光学的な画像を電気信号に
変換して、画像処理技術によって計測・解析を行い画像
(原イメージ)を読み取り、それを基に運搬上部分のみ
のイメージ(以下、処理イメージとする)Ibを抽出す
る演算処理を行う装置であって、第1図及び第3図で示
す如く2通りの処理手段がある。 即ち、■減算(差分)処理手段21、と■識別要素抽出
手段22とに大別される。 第1の減算(差分)処理手段21とは、例えばTVイメ
ージブロソセソサ(TV I P)  (商品名;日本
アビオニクスミl製)や、イメージフレームメモリ1M
シリーズ(商品名:地上通信機■製)の如きイメージ処
理装置を用い、TVカメラ2により入力された原イメー
ジIaから、予め記録手段によって記憶されている同一
車輌(ta種)のスクレーパボールBの空のモータスク
レーバMのイメージ(以下、比較イメージとする)Is
’a’呼び出して、前記原イメージIaと比較イメージ
Isとを電気信号に変換し、共通部分即ちイメージとし
て重ね合わされる部分を消去して残った部分を抽出する
方法であって、この残った部分の処理イメージrbが容
積乃至重量計測装置4に出力される。 第2の識別要素抽出手段22とは、例えば自動外観検査
装置(商品名:油上通信機@製)の如きイメージ処理装
置を用いるものである。 当該装置は、通常のTVカメラ2の変わりに波長分光フ
ィルタを組み合わせたCCDカメラを用いて収録対象部
分を収録し波長別に対象部分の反射特性を計測し、それ
によって得られたイメージをイメージ処理装置3に入力
して特定波長を検出して検出部分の外観形状を処理イメ
ージとして抽、出する方法であって、ミカンの果皮傷害
の選別等に実用化されている。 この装置を用いれば、運搬車、Sの色彩の波長を検出対
象に設定することにより運搬車Sの外観形“状イメージ
を直接抽出することができる。 この自動外観検査装置では、運搬車Sの形状を検出する
のに色彩即ち特定波長の反射特性を利用したが、識別要
素は要するに、スクレーパボールBやモータスクレーバ
M本体更には背景パネル1から運搬車を識別・抽出しう
る物理特性であればよいから、その他例えば運搬車の特
定温度や特定密度を 基準に処理イメージIbを抽出す
るものであってもよい。 そこで運搬車Sが特定温度を有する場合は赤外線による
検出が、特定密度の場合には信号や電波の反射速度や透
過率によって検出することが可能である。 次に、上記処理イメージIbは、この発明の場合その大
きさや崩状を基に容積乃至重量が計測されるものである
から、常に同一比率で抽出されなければならない。 また、減算(差分)処理方法の場合は更に原イメージI
aと比較イメージIsとの共通部分の輪郭形状が整合合
致するよう原イメージIaを収録する必要がある。 このためには、例えばTVカメラ2と運搬車Sとの距離
を常に一定に保つようにモータスクレーパMを停止させ
、またスクレーパボールBの高さは常に最高位置にセッ
トすることにより、一定距離で、共通部分が一定位置と
なるイメージを収録することができる。 しかし、このようなマニュアル操作に変えて、正規化補
正手段11を設けてもよい。 この正規化補正手段11は、(i)スクレーパボールB
に積上げられた運搬車を基準にしてTVカメラ2の方を
前後、及び上下左右に移動乃至回転させて、被写体との
撮影距離(焦点)を一定にし、また共通部分く本実施例
ではスクレーパボールB)が収録された画面上で一定位
置となる。ように制御。 する構成。 (ii)TVカメラ2で収録された原イメージIaを拡
大・縮小して、或いは歪みを修正して基準イメージ(モ
ータスクレーバの所定位置に設けられた所定色彩・形状
のマーク等)又は、比較イメー゛ジの共通部分(モータ
不りレーパの一定個所の形状等)と同一撮影比率(同−
撮影距1ii11)とし、また収録画面上での比較イメ
ージの共通部分との位置がずれている場合には前記共通
部分を基準にして画像自体を移動させてピッタリと重ね
合わせられるように修正して、同一条件での収録イメー
ジIa’とする。このようにして得られた同一収録条件
下のイメージIa’を基に比較イメージIsと減算処理
を行い、又は直接に特定の色彩又は明度を基準とした抽
出処理を行い処理イメージIbを得る。 (iii )前記識別要素抽出手段22による場合には
、上記の他に無修正の原イメージ1aを基に直接に容積
乃至重量計測装置4で容積乃至重量を計測し、その得ら
れた計測値を、原イメージと基準値(基準イメージに対
応するもの)との差を基に修正演算して同一条件下での
計測値を求める構成。等がある。 本実施例では、モータスクレーパMの側面の側から1台
のTVカメラ2を用いてイメージ入力を行っているので
、運搬土Sの輪郭形状のイメージ即ち処理イメージIb
は平面的な2次元イメージとして収録される。 この2次元イメージを基に、運搬土Sの容積乃至重量を
計測30するには、以下の手段31.32がある。 (1)2次元イメージを縦方向又は横方向に細分化し、
それぞれの面積を積分処理することによって仮の容積を
算出する。 この仮の容積は3次元方向に同一条件で運搬土が積上げ
られていると仮定するものである。 そして、この仮の容積から、仮重心対応位置算出手段3
1でその仮の重心対応位置を算出する。 このようにして算出された仮の重心対応位置を基に、積
込袋判定手段33で予め容積乃至重量計測装置4の記録
手段に記憶されている類型化された立体的な積込姿バク
ーンの中から仮の重心対応位置が同−乃至最も近似する
重心位置を有する積込袋パターンを判定し、2次元の処
理イメージの立体形・状を推定する。 この推定された立体的な積込袋パターンに基づいて、容
積算出手段35で前記板の容積値を修正し運搬土Sの容
積を算出する。 尚、積込袋パターンに予め実験的に計測された容積値乃
至各運搬土の種類・条件毎の重量値をデータとして入力
しておけば、選択された積込袋パターンに対応する容積
値や、重量値を呼び出すだけでよく簡便である。 (ii)2次元的な原イメージIaを収録するTVカメ
ラ2の他に、撮影角度を変えて運搬土の3次元方向の形
状を撮影する補助カメラを用い、3次元方向(本実施例
では運搬土の幅方向上面)の運搬土Sの積込袋を捉える
(補助カメラによる修正手段32)。 これにより、積込袋測定手段33°によって幅方向の積
込袋の修正を行って立体的な積込袋を測定し、容積算出
手段35で容積を算出する。 (iii )上記方法に変えて直接に2台(又は複数台
)の収録角度を変えたTVカメラによって異なる角度か
らの運搬土Sのイメージを立体測定手段34で合成処理
して3次元イメージとして捉え容積算出手段35で容積
値を測定してもよいこと勿論である。 尚、スクレーバボール、B内に収納されて、イメージと
して表れない部分はスクレーパボールBの容積と等しい
のでその分を加算処理すれば運搬上S全ての容積が算出
される。 このように計測された容積値に、重量算出手段37に運
搬土Sの種類(密度)データや空隙率データ、天候条件
(雨の場合等)データを入力して重量を算出する。 上記バラメークは、本実施例の場合前記モータスクレー
パMに搭載された通信装置6にオペレータが入力してお
き、それを中継制御装置7およびシステム制御装置8を
介して重量乃至容積計測装置4に入力しておく。 このようにして算出された重量値が正しいか否かのチェ
ック手段36を設けてもよい。 即ぢモータスクレーパMの作業条件としてのブレードの
角度および幅と掘削距離の各データを基゛に推定掘削土
量を計測する。 この計測された推定掘削土量の所定の許容範囲内に前記
運搬土量値が含まれるか否か判定し、含まれる場合は正
しい重量とし、含まれない場合は誤りとし再度計測をし
飯すか或いは別の測定方法を用いれば計測ミスを防ぐこ
とができ好ましい。 尚、この実施例ではモータスクレーパMのスクレーバボ
ールBに積込まれた運搬土の重量を計測する場合を例示
したが、その他この発明では、ダンプトランクのベッセ
ル上に積込まれた運搬土Sその他各種荷台や収納部に積
込まれた各種積込物の容積(体積)値およびまたは重量
値を測定する場合に同様に適用でき汎用性にすぐれる。 また、この実施例では、イメージ処理装置3と容積乃至
体積計測装置4とを別体構成としたが、両方の機能を有
する1つの装置を用いてもよいこと勿論である。 更に複数のTVカメラ(イメージ入力手段)を分散設置
しておきカメラスイッチャで切換操作することにより運
搬体が最寄のTVカメラでイメージ入力することもでき
るようにすれば運搬路も特に限定されず効率のよい運搬
路を設定することができる。
1 to 2 show examples in which the method for measuring the weight of a loaded object according to the present invention is applied to a conveyance amount measuring system that measures the amount of conveyed soil piled up on the scraper ball B of a motor scraper M. This will be explained based on the diagram. The conveyed soil volume measurement system is a measurement corner set at an appropriate location on the conveyance path, and a background panel 1, which is installed parallel to the conveyance path to cover the background part, is located at a position opposite to the background panel 1. An image processing device 3 that inputs the installed TV camera 2 and the image (optical image, hereinafter the same) recorded by the TV camera 2 and extracts only the image representing the external shape of the transport ±S portion; It is comprised of a volume or weight measuring device 4 that measures the volume or weight of the transport S based on the extracted transport image. That is, when transporting the background panel 1, the S is the scraper pole B.
This is to make the rear background uniform when the image input means inputs an image of the motor scrapers M stacked on top, and in this embodiment, it consists of a large white rectangular plate. Therefore, the motor scraper M being transported is stopped in front of this background panel 1. The TV camera 2 is an example of the image input means of the present invention, and records an image centered on the transportation top S portion stacked on the scraper pole B of the motor scraper M stopped in front of the background panel L. . This transportation volume measurement system may be operated manually, but the TV camera 2 can be operated using the system control bag W5.
, the image processing device 3 and the volume/weight measurement device 4 may be automatically controlled. In the case of this embodiment, when a predetermined signal is input from the communication device 6 mounted on the motor scraper M to the relay control device 7 installed on the ground near the measurement corner, the relay control device 7
A control command signal for starting measurement is output to the system control device 5. Note that the relay control device 7 may be configured to receive a control command signal sent from a central management control device 8 provided at a central management center or the like at the site. When an instruction to start measurement is given to the system control device 5, the TV camera 2 records the object. When recording is completed, the image processing device 3 operates to analyze and calculate the image, and the volume or weight measurement device 4 calculates the volume or weight. The calculated volume or weight value is transmitted to the relay control device 7, and then manually input to the central management control device 8' and stored as management data. Next, the image recorded by TV camera 2 (hereinafter,
The original image) Ia is input to an image processing device 3 as an image processing means. This image processing device 3 converts an optical image into an electrical signal, performs measurement and analysis using image processing technology, reads the image (original image), and based on it, images (hereinafter referred to as processing) only the upper part of the conveyor. This is a device that performs arithmetic processing to extract Ib (as an image), and there are two types of processing means as shown in FIGS. 1 and 3. That is, it is roughly divided into (1) subtraction (difference) processing means 21 and (2) identification element extraction means 22. The first subtraction (difference) processing means 21 is, for example, a TV image processor (TV I P) (trade name; manufactured by Nippon Avionics Mill) or an image frame memory 1M.
Using an image processing device such as the series (product name: Terrestrial Communication Equipment ■), from the original image Ia input by the TV camera 2, the scraper ball B of the same vehicle (TA type) stored in advance by the recording means is Image of empty motor scraper M (hereinafter referred to as a comparison image) Is
'a' is called, the original image Ia and the comparison image Is are converted into electrical signals, the common part, that is, the part that is superimposed as images is deleted, and the remaining part is extracted, the remaining part being The processed image rb is output to the volume or weight measuring device 4. The second identification element extraction means 22 uses, for example, an image processing device such as an automatic visual inspection device (product name: Yujo Tsushinki@). The device uses a CCD camera combined with a wavelength spectral filter instead of a regular TV camera 2 to record the target area, measures the reflection characteristics of the target area for each wavelength, and sends the resulting image to an image processing device. 3, detects a specific wavelength, and extracts and outputs the external shape of the detected part as a processed image, and is put to practical use in screening damage to the peel of oranges, etc. Using this device, it is possible to directly extract the image of the external appearance of the transport vehicle S by setting the wavelength of the color of the transport vehicle S as a detection target. Although the color, that is, the reflection characteristic of a specific wavelength, was used to detect the shape, the identification element is basically any physical characteristic that can identify and extract the transport vehicle from the scraper ball B, the motor scraper M body, or the background panel 1. For example, the processing image Ib may be extracted based on a specific temperature or a specific density of the carrier vehicle.Therefore, if the carrier vehicle S has a specific temperature, detection by infrared rays may be used, and if the carrier vehicle S has a specific density, it may be detected by infrared rays. can be detected by the reflection speed and transmittance of signals and radio waves.Next, in the case of the present invention, the volume or weight of the processed image Ib is measured based on its size and shape. Therefore, it must always be extracted at the same ratio.In addition, in the case of subtraction (difference) processing method, the original image I
It is necessary to record the original image Ia so that the contour shapes of the common portion of a and the comparison image Is match. To do this, for example, the motor scraper M is stopped so that the distance between the TV camera 2 and the transport vehicle S is always kept constant, and the height of the scraper ball B is always set at the highest position. , it is possible to record images in which the common parts are at fixed positions. However, instead of such manual operation, normalization correction means 11 may be provided. This normalization correction means 11 includes (i) scraper ball B
The TV camera 2 is moved or rotated forward and backward, up and down, left and right, with reference to the transport cars piled up on the ground, and the photographing distance (focus) with the subject is kept constant. B) will be at a fixed position on the recorded screen. Control like this. configuration. (ii) Enlarging/reducing the original image Ia recorded by the TV camera 2 or correcting the distortion to create a reference image (a mark of a predetermined color and shape provided at a predetermined position on the motor scraper, etc.) or for comparison. Common parts of the image (such as the shape of certain parts of the rapper without a motor) and the same shooting ratio (same -
The shooting distance is set to 1ii11), and if the position of the comparison image on the recording screen is misaligned with the common part, the image itself is moved based on the common part and corrected so that it can be perfectly overlapped. , the recorded image Ia' under the same conditions. Based on the image Ia' under the same recording conditions obtained in this way, a subtraction process is performed with the comparison image Is, or an extraction process is directly performed based on a specific color or brightness to obtain a processed image Ib. (iii) In the case of using the identification element extraction means 22, in addition to the above, the volume or weight is directly measured by the volume or weight measuring device 4 based on the unmodified original image 1a, and the obtained measurement value is , a configuration in which corrective calculations are performed based on the difference between the original image and a reference value (corresponding to the reference image) to obtain measured values under the same conditions. etc. In this embodiment, since the image is input using one TV camera 2 from the side of the motor scraper M, the image of the contour shape of the transported soil S, that is, the processed image Ib
is recorded as a flat two-dimensional image. The following means 31 and 32 are available to measure 30 the volume or weight of the transported soil S based on this two-dimensional image. (1) Segment the two-dimensional image vertically or horizontally,
A temporary volume is calculated by integrating each area. This provisional volume is based on the assumption that the transported soil is piled up under the same conditions in the three-dimensional direction. Then, from this temporary volume, the temporary center of gravity corresponding position calculation means 3
1, the temporary center of gravity corresponding position is calculated. Based on the temporary center of gravity corresponding position calculated in this way, the loading bag determining means 33 determines the three-dimensional loading bag type stored in advance in the recording means of the volume or weight measuring device 4. A loading bag pattern having the same or most similar tentative center of gravity position is determined from among them, and the three-dimensional shape/shape of the two-dimensional processed image is estimated. Based on this estimated three-dimensional loading bag pattern, the volume calculation means 35 corrects the volume value of the plate and calculates the volume of the transported soil S. In addition, if the experimentally measured volume value or the weight value for each type and condition of each soil to be transported is entered as data in the loading bag pattern, the volume value or weight value corresponding to the selected loading bag pattern will be , it is easy to just call up the weight value. (ii) In addition to the TV camera 2 that records the two-dimensional original image Ia, an auxiliary camera is used to photograph the three-dimensional shape of the transported soil by changing the shooting angle. The loading bag of the transported soil S is captured (the upper surface in the width direction of the soil) (correction means 32 using an auxiliary camera). Thereby, the loading bag measuring means 33° corrects the loading bag in the width direction to measure the three-dimensional loading bag, and the volume calculating means 35 calculates the volume. (iii) Instead of the above method, images of the transported soil S taken from different angles are directly synthesized by the three-dimensional measurement means 34 using two (or more than one) TV cameras with different recording angles, and captured as a three-dimensional image. Of course, the volume value may be measured by the volume calculating means 35. Incidentally, the volume of the part stored in the scraper ball B that does not appear as an image is equal to the volume of the scraper ball B, so by adding that part, the total volume of S for transportation can be calculated. The weight is calculated by inputting data on the type (density) of the transported soil S, porosity data, and weather conditions (in the case of rain, etc.) to the volume value thus measured to the weight calculating means 37. In this embodiment, the above-mentioned individual make-up is input by the operator into the communication device 6 mounted on the motor scraper M, and then input into the weight or volume measuring device 4 via the relay control device 7 and the system control device 8. I'll keep it. A checking means 36 may be provided to check whether the weight value calculated in this manner is correct. Immediately, the estimated amount of excavated soil is measured based on each data of the blade angle and width and excavation distance as working conditions of the motor scraper M. It is determined whether the transported soil volume value is included within a predetermined tolerance range of the measured estimated excavated soil volume, and if it is included, it is determined to be the correct weight, and if it is not, it is determined to be an error and the measurement is performed again. Alternatively, it is preferable to use another measurement method because measurement errors can be prevented. In this embodiment, the weight of the transported soil loaded on the scraper ball B of the motor scraper M is measured, but in this invention, the weight of the transported soil S loaded on the vessel of the dump trunk is measured. It can be similarly applied to measuring the volume (volume) value and/or weight value of various cargoes loaded on various other loading platforms and storage areas, and has excellent versatility. Further, in this embodiment, the image processing device 3 and the volume measuring device 4 are configured as separate bodies, but it goes without saying that one device having both functions may be used. Furthermore, if a plurality of TV cameras (image input means) are installed in a distributed manner and a camera switcher is used to switch between them, the transporter can input images from the nearest TV camera, so that the transport route is not particularly limited. Efficient transportation routes can be set.

【発明の効果】【Effect of the invention】

このように、この発明ではイメージ入力手段としてTV
カメラの如き移動性のある装置を用いることができるの
で測定場所を固定化する必要がない。 また、イメージ入力手段だけを分散設置しておきいずれ
かの最短距離にあるイメージ入力手段で積込物のイメー
ジを入力し、そのイメージの基づいて容積乃至重量を測
定できる等場所的制約に捉われることなく実用性に優れ
る。
In this way, the present invention uses a TV as an image input means.
Since a mobile device such as a camera can be used, there is no need to fix the measurement location. In addition, it is possible to set up only the image input means in a distributed manner, input an image of the cargo using the image input means located at the shortest distance, and measure the volume or weight based on that image. Excellent practicality.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の実施例を示すブロック説明図、第2
図は運搬土量測定システムのブロック図、第3図はイメ
ージ処理装置の処理方法を示す説明図である。 10・・・イメージ入力過程 11・・・正規化補正手段
FIG. 1 is a block explanatory diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram of the transported soil volume measurement system, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing the processing method of the image processing device. 10... Image input process 11... Normalization correction means

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、運搬体の収納部に積上げられた積込物の容積乃
至重量を自動計測する下記の過程よりなる積込物重量計
測方法。 (a)、運搬土の収納部に積上げられた積込物をイメー
ジ入力手段によって、イメージ即ち光学的な画像として
捉えるイメージ入力過程。 (b)、イメージ入力過程によって測定されたイメージ
からイメージ処理手段によって、積込物の少なくとも収
納部上に積上げられた隆起部分の外観形状のイメージを
抽出する積込物イメージ抽出過程。 (c)、積込物イメージ抽出過程によって抽出された積
込物部分のイメージを基に容積乃至重量計測手段によっ
て積込物の容積乃至重量を計測する容積乃至重量計測過
程。
(1) A method for measuring the weight of loaded items, which includes the following process of automatically measuring the volume or weight of loaded items piled up in the storage section of a carrier. (a) An image input process of capturing an image, that is, an optical image, of the cargo piled up in the storage section for transported soil using an image input means. (b) A cargo image extraction step of extracting an image of the external shape of at least the raised portion of the cargo piled up on the storage portion using an image processing means from the image measured in the image input step. (c) A volume or weight measurement step in which the volume or weight of the cargo is measured by a volume or weight measuring means based on the image of the cargo portion extracted by the cargo image extraction process.
(2)、積込物イメージ抽出過程が、運搬体の収納部に
積上げられた積込物の外観形状から得られた積込済みイ
メージ(原イメージ)と、予め記録手段によって記憶さ
れている同一運搬体での空の収納部の外観形状から得ら
れた積込前イメージ(基準イメージ)との減算(差分)
処理によって積込物の少なくとも収納部上に積上げられ
た隆起部分の外観輪郭形状を表すイメージ部分(処理イ
メージ)を抽出することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の積込物重量計測方法。
(2) In the loading image extraction process, the loaded image (original image) obtained from the appearance shape of the loaded items stacked in the storage section of the carrier is the same as the loaded image (original image) stored in advance by the recording means. Subtraction (difference) from the pre-loading image (reference image) obtained from the external shape of the empty storage section on the carrier
1. The method for measuring the weight of a loaded object according to claim 1, wherein an image portion (processed image) representing an external contour shape of at least a raised portion of the loaded object piled up on the storage portion is extracted through processing. Method.
(3)、積込物イメージ抽出過程が、イメージ入力過程
から得られたイメージを分析して、積込物の識別要素を
検出し積込物の少なくとも収納部上に積上げられた隆起
部分の外観形状を表すイメージ部分を抽出することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の積込物重量計測方
法。
(3) The cargo image extraction process analyzes the image obtained from the image input process to detect identification elements of the cargo and the appearance of the raised portions piled up on at least the storage portion of the cargo. A method for measuring the weight of a loaded object according to claim 1, characterized in that an image portion representing a shape is extracted.
(4)、識別要素が色彩(無彩色の場合は明度)、温度
又は信号の透過率等からなることを特徴とする特許請求
の範囲第3項記載の積込物重量計測方法。
(4) The method for measuring the weight of a loaded object according to claim 3, wherein the identification element is comprised of color (brightness in the case of achromatic color), temperature, signal transmittance, or the like.
(5)、イメージ入力過程が、イメージ入力手段によっ
て測定されたイメージを正規化補正手段によって、同一
測定条件下で収録される処理イメージに修正する正規化
補正過程を有していることを特徴とする特許請求の範囲
第1項乃至第3項記載の積込物重量計測方法。
(5) The image input step includes a normalization correction step in which the image measured by the image input means is corrected by the normalization correction means into a processed image recorded under the same measurement conditions. A method for measuring the weight of a loaded object according to claims 1 to 3.
(6)、積込物イメージ抽出過程おける処理イメージが
平面的な2次元イメージである場合に、容積乃至重量計
測過程が、積込物の外観輪郭形状を表すイメージを基に
、積込物の仮の重心対応位置を算出する仮重心位置算出
過程と、その算出された仮の重心位置を基に、記憶手段
に予め記録されている類型化された積込姿パターンから
最も近似する積込姿パターンを判別する積込姿判定過程
と、その判別された積込姿パターンを基に積込物の容積
乃至重量を算出する容積乃至重量算出過程とからなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、第3項
又は第5項記載のいづれかの積込物重量計測方法。
(6) When the processed image in the load image extraction process is a flat two-dimensional image, the volume or weight measurement process is performed based on the image representing the external contour shape of the load. A provisional center of gravity position calculation process of calculating a provisional center of gravity corresponding position, and based on the calculated provisional center of gravity position, a loading state that is most similar from the categorized loading state patterns recorded in advance in the storage means. The scope of claim 1 is characterized by comprising a loading form determining process of determining the pattern, and a volume or weight calculation process of calculating the volume or weight of the loaded object based on the determined loading form pattern. The method for measuring the weight of a loaded object according to any one of Items 1, 2, 3, and 5.
(7)、積込物イメージ抽出過程おける処理イメージが
平面的な2次元イメージである場合に、容積乃至重量計
測過程が、イメージに現れない3次元部分の外観形状の
イメージを補助的に入力して処理イメージの積込姿イメ
ージを立体的に捉える積込姿修正過程と、その積込姿イ
メージを基に記憶手段に予め記録されている類型化され
た立体的な積込姿パターンから最も近似する積込姿パタ
ーンを判別する積込姿判定過程と、その判別された積込
姿パターンを基に積込物の容積乃至重量を算出する容積
乃至重量算出過程とからなることを特徴とする特許請求
の範囲第1項、第2項、第3項又は第5項記載のいづれ
かの積込物重量計測方法。
(7) When the processed image in the load image extraction process is a flat two-dimensional image, the volume or weight measurement process supplementally inputs an image of the external shape of a three-dimensional part that does not appear in the image. A loading position correction process that three-dimensionally captures the loading position image of the processed image, and a loading position correction process that is most approximated from a categorized three-dimensional loading position pattern that is pre-recorded in the storage means based on the loading position image. A patent characterized in that the process comprises a loading form determining process for determining a loading form pattern, and a volume or weight calculation process for calculating the volume or weight of the loaded item based on the determined loading form pattern. A method for measuring the weight of a loaded object according to any one of claims 1, 2, 3, and 5.
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FR2642837A1 (en) * 1989-02-03 1990-08-10 Yernaux Pesage BRIDGE-BASKET IN FREE SERVICE
JP2020032966A (en) * 2018-08-31 2020-03-05 五洋建設株式会社 Earth and sand loader

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JPS4925965A (en) * 1972-06-28 1974-03-07
JPS56160622A (en) * 1980-05-15 1981-12-10 Tanai Tekko Kk Method and apparatus for detecting weight per unit thickness

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