RU171242U1 - Устройство для бесконтактного измерения объема движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности - Google Patents
Устройство для бесконтактного измерения объема движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности Download PDFInfo
- Publication number
- RU171242U1 RU171242U1 RU2016150695U RU2016150695U RU171242U1 RU 171242 U1 RU171242 U1 RU 171242U1 RU 2016150695 U RU2016150695 U RU 2016150695U RU 2016150695 U RU2016150695 U RU 2016150695U RU 171242 U1 RU171242 U1 RU 171242U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- cargo
- volume
- scanning
- moving
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/04—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для бесконтактного определения степени загрузки движущегося транспортного средства. Устройство для бесконтактного измерения объёма движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности, содержит два сканирующих блока, один из которых расположен над поверхностью груза транспортного средства, с возможностью замера расстояния до точек поверхности груза, второй расположен сбоку транспортного средства, с возможностью измерения вертикального габарита груза или кузова транспортного средства. Также устройство содержит модули регистрации, связанные с вычислительным блоком и расположенные сбоку и сверху относительно транспортного средства с возможностью видео- и фотофиксации передней, задней, верхней и боковой сторон транспортного средства. Причём сканирующие модули и модули регистрации размещены на единой раме. Технический результат заключается в обеспечении возможности измерения объёма груза, имеющего сложный рельеф поверхности, в кузовах, имеющих различные габаритные размеры и конфигурацию. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к устройствам для бесконтактного определения степени загрузки движущегося грузовика или железнодорожного вагона и может быть применено для определения объема и массы насыпного груза, который имеет сложный рельеф поверхности.
Известен аналог – устройство для измерения объема трехмерного объекта, имеющего сложную поверхность, патент Великобритании №2189594, 28.10.1987, содержащее средство для перемещения объекта через сканирующую плоскость, средство для измерения размеров объекта в двух непараллельных направлениях в сканирующей плоскости с обеспечением измерения профилей объекта, проходящих через сканирующую плоскость, и средство для вычисления объёма объекта путём умножения площадей описываемых профиль объекта прямоугольников на величину перемещения между двумя профилями, проходящими через сканирующую область в процессе измерения.
Недостатком аналога является невозможность использования устройства для измерения сыпучих грузов, находящихся в самосвалах, так как устройство не имеет функции определения скорости самосвала, которая от измерения к измерению варьируется. А в аналоге считывание значения скорости перемещения объекта осуществляется с двигателя привода ленты, на которой происходит перемещение объекта. Кроме этого, аналог не позволяет осуществлять измерение грузов, имеющих сложный рельеф поверхности с большой точностью, так как формы поперечных сечений груза интерполируются прямоугольниками.
Также известно устройство для определения объема груза в кузове движущегося автомобиля - авторское свидетельство СССР № 1323861, 17.07.1987, выбранное в качестве прототипа предлагаемого технического решения, содержащее дальномеры поперечного ряда, коммутатор, дешифратор и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены дальномеры продольного ряда, пороговый элемент, триггер, генератор импульсов, счетчик, реле времени, элемент И, аналого-цифровой преобразователь, умножитель и сумматор, выходы дальномеров поперечного ряда соединены с первой группой информационных входов коммутатора, выходы дальномеров продольного ряда подключены к второй группе информационных входов коммутатора, выход которого соединен с входом порогового элемента и информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому информационному входу множителя, выход которого соединен с информационным входом сумматора, выход которого подключен к информационному входу блока индикации, выход порогового элемента соединен с входом установки единицы триггера и первым входом элемента И, выход которого подключен к входам управления аналого-цифрового преобразователя и умножителя, выход триггера соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента И и к входу счетчика, информационный выход которого соединен с входом управления коммутатора, входом сброса триггера и входом дешифратора, выход которого соединен с вторым информационным входом умножителя, выход переполнения счетчика соединен с входом реле времени, выход которого подключен к входам управления сумматора и блока индикации.
Недостатком прототипа является невозможность измерения объема груза в кузове любого транспортного средства, а только одного типа грузовика, габаритные размеры и конфигурация кузова которого заложены в вычислительную систему устройства.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении возможности измерения объёма груза, имеющего сложный рельеф поверхности, в кузовах, имеющих различные габаритные размеры и конфигурацию.
Решение технической задачи в устройстве для бесконтактного измерения объёма движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности, содержащем соединенные между собой сканирующий и вычислительный блоки, достигается тем, что сканирующих блоков два, один из которых расположен над поверхностью груза транспортного средства, с возможностью замера расстояния до точек поверхности груза, второй расположен сбоку транспортного средства, с возможностью измерения вертикального габарита груза или кузова транспортного средства, а также наличием модулей регистрации, связанных с вычислительным блоком, и расположенных сбоку и сверху относительно транспортного средства с возможностью видео- и фотофиксации передней, задней, верхней и боковой сторон транспортного средства, причём сканирующие модули и модули регистрации размещены на единой раме.
На фиг.1 изображен вид сбоку на устройство для бесконтактного измерения объёма движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности.
На фиг.2 изображен вид сзади на устройство для бесконтактного измерения объёма движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности.
На фиг.3 изображен контур поверхности груза, являющийся линией пересечения поверхности груза с плоскостью сканирования.
Устройство для бесконтактного измерения объёма движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности содержит соединенные между собой сканирующий 1 и вычислительный 2 блоки, как показано на рисунках 1 и 2. Сканирующих блоков 1 два, один из которых расположен над поверхностью 3 груза 4 транспортного средства 5, с возможностью замера расстояния до точек поверхности 3 груза 4, второй расположен сбоку, для обеспечения фиксации вертикального габарита Yг груза 4 или Yк кузова 6 транспортного средства 5, а также наличием блоков 7 регистрации, связанных с вычислительным блоком, расположенных сбоку и сверху относительно транспортного средства 5 с возможностью видео- и фотофиксации передней, задней, верхней и боковой сторон транспортного средства, причём сканирующие модули и модули регистрации размещены на единой раме 8.
Рассмотрим пример конкретной реализации устройства для бесконтактного измерения объёма движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности. Сканирующие блоки 1 выполнены в виде лазерных дальномеров. Каждый из них имеет лазерный излучатель, который своим излучением создает на поверхности объекта контур, состоящий из множества точек, и фотоприёмник отражённого от объекта излучения. Фазы излучения лазера и полученного фотоприёмником отражённого от объекта излучения сравниваются в вычислительном блоке 2 и на основании сравнения определяются расстояния до точек контура объекта. Объектами измерения являются поверхность 3 груза 4 и кузов 6 транспортного средства 5. Блоки 7 регистрации представляют из себя камеры, которые фотографируют переднюю, заднюю, верхнюю и боковую стороны транспортного средства. Сканирующие блоки 1 и блоки регистрации 7 размещены на раме 8, которая изготовлена из стальных профилей и имеет площадку обслуживания 9 и лестницу 10. Размещение сканирующих блоков 1 и блоков регистрации 7 на единой раме 8 необходимо для взаимного точного позиционирования блоков с целью обеспечения правильного измерения объёма движущегося груза. Сканирующие блоки 1 осуществляют измерение линейных размеров груза 4 и кузова 6 транспортного средства 5 в плоскости сканирования 11, при движении транспортного средства 5 через плоскость сканирования 11.
Рассмотрим пример работы устройства для бесконтактного измерения объёма движущегося груза. Конструкция рамы 8 собирается на месте проведения замеров. Монтаж и настройка положения сканирующих блоков 1 и блоков регистрации 7 осуществляется без привлечения подъёмных механизмов и стремянок, так как рама 8 оснащена площадкой обслуживания 9 и лестницей 10. Перед проведением замеров объема грузов 4 осуществляется калибровка блоков. Для калибровки пространства сканирования блоков регистрации 7 используют тест. С помощью теста создаётся пространственная сетка на кадре камеры блока для определения координат точек объекта на изображении матрицы цифровой камеры. Для соотношения реальных размеров объекта с полученным изображением на кадре применяется процедура калибровки. Для решения задачи калибровки используют опорные данные, координаты точек теста X,Y, помещенного в область кадра. В дальнейшем важно взаимное расположение блоков, поэтому они расположены на единой раме 8.
Для измерения объёма груза 4 транспортное средство 5 с грузом 4 проезжает через плоскость сканирования 11 устройства. В это время сканирующие блоки 1 измеряют размеры поверхности 3 груза 4 и кузова 6 транспортного средства 5, а блоки регистрации 7 осуществляют видео- и фотофиксацию передней, задней, верхней и боковой сторон транспортного средства 5. При движении транспортного средства 5 в плоскости сканирования 11 измерительный блок 2 осуществляет вычисление скорости перемещения по перемещению движущегося объекта на матрице камер блоков регистрации 7.
Информация о размерах контура поверхности 3 груза 4, находящегося в плоскости сканирования 11 представляется в виде N точек на контуре, с координатами (Xi, Yi), как показано на рисунке 3. Причем точка (X1,Y1) – начало контура, точка (XN,YN) – конец контура, а для координат X выполняется неравенство Xi+1>Xi для любых i. Вычислительным блоком 2 осуществляется вычисление площади фигуры, образованной контуром, которая равна сумме площадей прямоугольных трапеций, образованных точками (Xi, Yi) и (Xi+1, Yi+1).
В процессе перемещения груза 4 через плоскость сканирования 11 осуществляется измерения площадей двумерных фигур, образованных контурами поверхности 3 груза 4, находящихся на расстоянии hi друг от друга. На основании информации о скорости движения транспортного средства 5, получаемой с блока регистрации 7, вычислительный блок 2 вычисляет расстояния hi между контурами и объём Vф трехмерной фигуры, ограниченный поверхностью 3 груза 4.
Сканирующий блок 1, расположенный сбоку от проезжающего транспортного средства, фиксирует вертикальный габарит Yк кузова 6 транспортного средства 5, как показано на рисунке 2, и определяет объём кузова Vк. Суммированием Vф и Vк вычислительный блок вычисляет полный объём груза 4 Vп, находящегося в кузове 6 транспортного средства 5.
Для более точного вычисления полного объёма груза 4, находящегося в кузове 6 транспортного средства 5, осуществляется предварительное измерение пустого кузова 6 транспортного средства 5 при его движении через плоскость сканирования 11. В этом случае измеряемыми контурами являются линии пересечения поверхности пустого кузова 6 с плоскостью сканирования 11. В вычислительном блоке 2 измеренный объём пустого кузова 6 ставится в соответствие с изображениями транспортного средства 5, полученными с блоков регистрации 7. При измерении объёма груза 4 полного кузова 6 транспортного средства 5, информация об объёме пустого кузова уже находится в памяти вычислительного блока 2. Для вычисления полного объёма груза 4 производится замер размеров и вычисление объёма Vф фигуры, ограниченной поверхностью 3, имеющей сложный рельеф, и суммирование его с объёмом пустого кузова 6. Операция предварительного замера пустого кузова 6 может производиться для множества транспортных средств 5 один раз. В дальнейшем вычисление полного объёма груза 5 в кузовах 6 этих транспортных средств 5 будет вычисляться с большей точностью. При этом информация о транспортных средствах 5 заносится в базу, в которую сохраняются их изображения с трех видов, номера государственной регистрации, полученные с блоков регистрации 7 передней и задней части транспортного средства 5, и объёмы их кузовов 6.
Достижение технического результата в устройстве для бесконтактного измерения объёма движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности осуществляется благодаря
- наличию сканирующего блока, расположенного с возможностью измерения вертикального габарита груза или кузова транспортного средства сбоку относительно транспортного средства,
- наличию блоков регистрации, связанных с вычислительным блоком, и расположенных сбоку и сверху относительно транспортного средства с возможностью видео- и фотофиксации передней, задней, верхней и боковой сторон транспортного средства, а также измерения скорости движения транспортного средства,
- размещению сканирующих модулей и модулей регистрации на единой раме.
Claims (1)
-
Устройство для бесконтактного измерения объёма движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности, содержащее соединенные между собой сканирующий и вычислительный блоки, отличающееся тем, что сканирующих блоков два, один из которых расположен над поверхностью груза транспортного средства, с возможностью замера расстояния до точек поверхности груза, второй расположен сбоку транспортного средства, с возможностью измерения вертикального габарита груза или кузова транспортного средства, а также наличием модулей регистрации, связанных с вычислительным блоком, и расположенных сбоку и сверху относительно транспортного средства с возможностью видео и фото фиксации передней, задней, верхней и боковой сторон транспортного средства, причём сканирующие модули и модули регистрации размещены на единой раме.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150695U RU171242U1 (ru) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Устройство для бесконтактного измерения объема движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150695U RU171242U1 (ru) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Устройство для бесконтактного измерения объема движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU171242U1 true RU171242U1 (ru) | 2017-05-25 |
Family
ID=58878096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150695U RU171242U1 (ru) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Устройство для бесконтактного измерения объема движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU171242U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682148C1 (ru) * | 2018-04-12 | 2019-03-14 | Производственный кооператив "Научно-производственный комплекс "Автоматизация" | Автоматизированная система коммерческого осмотра поездов и вагонов |
| RU2772138C1 (ru) * | 2021-07-21 | 2022-05-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ИТЭЛМА" (ООО "НПП "ИТЭЛМА") | Способ определения объема сыпучих грузов в движущемся транспортном средстве с использованием бесконтактного измерения |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5940170A (en) * | 1996-04-12 | 1999-08-17 | Holometrics, Inc. | Laser scanning system |
| RU67706U1 (ru) * | 2007-06-15 | 2007-10-27 | Александр Васильевич Кононов | Установка автоматического бесконтактного определения геометрических параметров движущихся объектов |
| RU2310881C1 (ru) * | 2006-04-14 | 2007-11-20 | Александр Витальевич Анцыгин | Способ контролируемого ориентирования на местности и устройство для его осуществления |
| WO2009031087A1 (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-12 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Laser sensor based system for status detection of tires |
-
2016
- 2016-12-22 RU RU2016150695U patent/RU171242U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5940170A (en) * | 1996-04-12 | 1999-08-17 | Holometrics, Inc. | Laser scanning system |
| RU2310881C1 (ru) * | 2006-04-14 | 2007-11-20 | Александр Витальевич Анцыгин | Способ контролируемого ориентирования на местности и устройство для его осуществления |
| RU67706U1 (ru) * | 2007-06-15 | 2007-10-27 | Александр Васильевич Кононов | Установка автоматического бесконтактного определения геометрических параметров движущихся объектов |
| WO2009031087A1 (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-12 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Laser sensor based system for status detection of tires |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682148C1 (ru) * | 2018-04-12 | 2019-03-14 | Производственный кооператив "Научно-производственный комплекс "Автоматизация" | Автоматизированная система коммерческого осмотра поездов и вагонов |
| RU2772138C1 (ru) * | 2021-07-21 | 2022-05-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ИТЭЛМА" (ООО "НПП "ИТЭЛМА") | Способ определения объема сыпучих грузов в движущемся транспортном средстве с использованием бесконтактного измерения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109029254B (zh) | 一种基于点云数据处理的列车车厢载货体积及体密度质量检测方法 | |
| US6542250B1 (en) | Method of three-dimensionally measuring object surfaces | |
| US8970853B2 (en) | Three-dimensional measurement apparatus, three-dimensional measurement method, and storage medium | |
| CN109443196B (zh) | 一种体积测量方法及系统 | |
| US7414732B2 (en) | Method and device for determining the 3D profile of an object | |
| US8711214B2 (en) | Position and orientation measurement apparatus, position and orientation measurement method, and storage medium | |
| US20150022640A1 (en) | Method and system for volume determination using a structure from motion algorithm | |
| EP0029748A1 (en) | Optical measuring system | |
| CN104019745B (zh) | 基于单目视觉间接标定方法的自由平面尺寸测量方法 | |
| CN110057292A (zh) | 车厢装载率的确定方法和装置 | |
| CN109764858A (zh) | 一种基于单目相机的摄影测量方法及系统 | |
| WO2002075350A1 (en) | Method and device for determining an angular position of a reflector | |
| EP3572841B1 (en) | Method of modelling a scanning distance sensor for prototyping parameters of such sensor and/or for prototyping software processing the output of such sensor | |
| CN105578009A (zh) | 光斑成像装置 | |
| CN106225723A (zh) | 一种基于后视双目相机的多列车铰接角测量方法 | |
| CN113074660B (zh) | 一种大尺寸透明物体的面型测量方法 | |
| RU171242U1 (ru) | Устройство для бесконтактного измерения объема движущегося груза, имеющего сложный рельеф поверхности | |
| CN112254635A (zh) | 体积测量方法、装置及系统 | |
| CN208721017U (zh) | 一种货物装载轮廓扫描系统 | |
| CN113281777A (zh) | 一种货物体积动态测量方法及其测量装置 | |
| Clarke et al. | Laser-based triangulation techniques in optical inspection of industrial structures | |
| JPH09113223A (ja) | 非接触距離姿勢測定方法及び装置 | |
| CN112432596B (zh) | 空间测量方法、装置、电子设备及计算机存储介质 | |
| CN115523866B (zh) | 一种适用煤矿皮带输送机传输中高反光异物检测的条纹投影三维测量方法 | |
| CN114078220B (zh) | 一种基于深度相机的托盘识别方法 |