一种基于线性激光的手持体积测量装置的制作方法

本发明涉及计算机视觉领域，特别是一种基于线性激光的手持体积测量装置。

背景技术：

物流领域经常需要快速、准确、低成本测量包裹的体积，以方便进行运输规划，资费核算等基础操作。现有技术中常用方案如下：

现有方案1：尺侧/目测

解释：传统方式中，一线人员往往使用肉眼，或者借助卷尺去测量目标样品尺寸。此种方案测试体积不准确，速度慢，同时人力成本高。

现有方案2：深度相机

借助以双目、结构光或tof(time-of-flight,飞行时间测距法)为基础的深度相机获取样品采样点的深度值，结合相机内参解算出空间三维坐标，进一步利用凸包或者积分法计算出样品体积数据。此种测试设备成本高，同时较难做成手持设备。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出的基于线性激光的手持体积测量装置，其不需要深度相机即可进行体积测量，大幅降低成本，全自动测量，不依赖人工。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于线性激光的手持体积测量装置，包括

采集单元，用于发出线激光和通过线激光扫描被测物体，并获取被测物体的彩色图像；

计算单元，与所述采集单元电性连接，所述计算单元用于通过采集单元传递的彩色图像计算物体体积；

显示单元，与所述计算单元电性连接，所述显示单元用于显示采集单元获取的彩色图像、以及显示计算结果；

电池，其月上述采集单元、计算单元和显示单元电连接，并为上述采集单元、计算单元和显示单元供电；

所述基于线性激光的手持体积测量装置的使用过程如下：

步骤1，主面测量：选取被测物体的任一面作为主面，通过采集单元发出线激光投射在被测物体的主面上，获取主面包括长度和宽度在内的尺寸；

步骤2，侧面测量：选取被测物体任意与主面有共用边的一面进行测量，通过采集单元发出线激光投射在被测物体的侧面上，获取侧面包括长度和宽度在内的尺寸；

步骤3，计算体积：步骤1和步骤2测量被测物体主面的尺寸和侧面的尺寸，计算被测物体的体积。

作为优选的，在步骤3中，包括以下步骤：

步骤a，外参标定：标定采集单元的内部参数；

步骤b，激光识别：识别彩色图像中的线激光投射结果；

步骤c，深度计算：通过线激光投射结果计算线激光所覆盖像素点深度值；

步骤d，拐点检测：从线激光覆盖像素点检测出连续平面拐点；

步骤e，体积计算：根据拐点像素坐标和拐点深度值，解算目标主面包括长度和宽度在内的尺寸；重复步骤b、步骤c，解算目标侧面包括长度和宽度在内的尺寸，计算出目标物体的体积。

作为优选的，在步骤a中，采集单元的内部参数包括彩色相机内部蚕食，彩色相机畸变参数。

使用本发明的有益效果是：

本装置可实现全自动测量，不依赖人工，本装置测量准确度高，并且对物体的材质的形状无要求，手持灵活方便，不需要深度相机即可完成体积测量，大幅降低成本。

附图说明

图1为本发明基于线性激光的手持体积测量装置的模块连接示意图。

图2为本发明基于线性激光的手持体积测量装置的使用方法流程图。

附图标记包括：

10-采集单元，20-计算单元，30-显示单元，40-电池。

具体实施方式

为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。

如图1、图2所示，本实施例提出的一种基于线性激光的手持体积测量装置，包括

采集单元10，用于发出线激光和通过线激光扫描被测物体，并获取被测物体的彩色图像；

计算单元20，与采集单元10电性连接，计算单元20用于通过采集单元10传递的彩色图像计算物体体积；

显示单元30，与计算单元20电性连接，显示单元30用于显示采集单元10获取的彩色图像、以及显示计算结果；

电池40，其月上述采集单元10、计算单元20和显示单元30电连接，并为上述采集单元10、计算单元20和显示单元30供电；

基于线性激光的手持体积测量装置的使用过程如下：

步骤1，主面测量：选取被测物体的任一面作为主面，通过采集单元10发出线激光投射在被测物体的主面上，获取主面包括长度和宽度在内的尺寸；

步骤2，侧面测量：选取被测物体任意与主面有共用边的一面进行测量，通过采集单元10发出线激光投射在被测物体的侧面上，获取侧面包括长度和宽度在内的尺寸；

步骤3，计算体积：步骤1和步骤2测量被测物体主面的尺寸和侧面的尺寸，计算被测物体的体积。

作为优选的，在步骤3中，包括以下步骤：

步骤a，外参标定：标定采集单元10的内部参数；

步骤b，激光识别：识别彩色图像中的线激光投射结果；

步骤c，深度计算：通过线激光投射结果计算线激光所覆盖像素点深度值；

步骤d，拐点检测：从线激光覆盖像素点检测出连续平面拐点；

步骤e，体积计算：根据拐点像素坐标和拐点深度值，解算目标主面包括长度和宽度在内的尺寸；重复步骤b、步骤c，解算目标侧面包括长度和宽度在内的尺寸，计算出目标物体的体积。

作为优选的，在步骤a中，采集单元10的内部参数包括彩色相机内部蚕食，彩色相机畸变参数。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。

技术特征：

1.一种基于线性激光的手持体积测量装置，其特征在于：包括

采集单元，用于发出线激光和通过线激光扫描被测物体，并获取被测物体的彩色图像；

计算单元，与所述采集单元电性连接，所述计算单元用于通过采集单元传递的彩色图像计算物体体积；

显示单元，与所述计算单元电性连接，所述显示单元用于显示采集单元获取的彩色图像、以及显示计算结果；

电池，其月上述采集单元、计算单元和显示单元电连接，并为上述采集单元、计算单元和显示单元供电；

所述基于线性激光的手持体积测量装置的使用过程如下：

步骤1，主面测量：选取被测物体的任一面作为主面，通过采集单元发出线激光投射在被测物体的主面上，获取主面包括长度和宽度在内的尺寸；

步骤2，侧面测量：选取被测物体任意与主面有共用边的一面进行测量，通过采集单元发出线激光投射在被测物体的侧面上，获取侧面包括长度和宽度在内的尺寸；

步骤3，计算体积：步骤1和步骤2测量被测物体主面的尺寸和侧面的尺寸，计算被测物体的体积。

2.根据权利要求1所述的基于线性激光的手持体积测量装置，其特征在于：在步骤3中，包括以下步骤：

步骤a，外参标定：标定采集单元的内部参数；

步骤b，激光识别：识别彩色图像中的线激光投射结果；

步骤c，深度计算：通过线激光投射结果计算线激光所覆盖像素点深度值；

步骤d，拐点检测：从线激光覆盖像素点检测出连续平面拐点；

步骤e，体积计算：根据拐点像素坐标和拐点深度值，解算目标主面包括长度和宽度在内的尺寸；重复步骤b、步骤c，解算目标侧面包括长度和宽度在内的尺寸，计算出目标物体的体积。

3.根据权利要求2所述的基于线性激光的手持体积测量装置，其特征在于：在步骤a中，采集单元的内部参数包括彩色相机内部蚕食，彩色相机畸变参数。

技术总结
本发明涉及计算机视觉领域，一种基于线性激光的手持体积测量装置，包括采集单元，用于发出线激光和通过线激光扫描被测物体，并获取被测物体的彩色图像；计算单元，与所述采集单元电性连接，所述计算单元用于通过采集单元传递的彩色图像计算物体体积；显示单元，与所述计算单元电性连接，所述显示单元用于显示采集单元获取的彩色图像、以及显示计算结果；电池，其月上述采集单元、计算单元和显示单元电连接，并为上述采集单元、计算单元和显示单元供电。本装置可实现全自动测量，不依赖人工，本装置测量准确度高，并且对物体的材质的形状无要求，手持灵活方便，不需要深度相机即可完成体积测量，大幅降低成本。

技术研发人员：李赛红;冉传鄂
受保护的技术使用者：武汉市异方体科技有限公司
技术研发日：2020.05.13
技术公布日：2020.08.28