[发明专利]一种运动物体的体积测量方法及其测量装置

权利要求书

1.一种运动物体的体积测量方法，所述运动物体由传送机构移动，测量仪器在一个平面内以不同角度发射多个信号形成测量平面，通过检测所述运动物体表面经过所述测量平面时所反射的信号获得所述测量仪器到所述运动物体表面的多个子数据得到一行距离数据，其特征在于，包括：

步骤一：在没有所述运动物体经过所述测量平面时，通过检测每个信号获取所述测量仪器到所述传送机构的多个子数据，记为修正距离数据；

步骤二：在物体经过所述测量平面时，通过判断所述修正距离数据的变化获得所述物体进入所述测量平面的首端距离数据及离开所述测量平面的尾端距离数据，并且获取所述首端距离数据与所述尾端距离数据之间的每一行距离数据，记为原始距离数据；

步骤三：逐个比较所述修正距离数据与所述原始距离数据的子数据，当所述原始距离数据的子数据不同于所述修正距离数据的子数据时，确定所述原始距离数据中对应于所述物体边界的第一端点和第二端点，所述第一端点、所述第二端点及位于所述第一端点与所述第二端点之间的点的子数据记为物体的点云距离数据；

步骤四：建立一空间直角坐标系，计算每个所述点云距离数据的坐标；

步骤五：根据所述坐标计算所述物体的体积。

2.如权利要求1所述的运动物体的体积测量方法，其特征在于，所述步骤二中，当所述原始距离数据的子数据小于所述修正距离数据的子数据时，则判断所述运动物体进入所述测量平面内，所述子数据所在的一行距离数据为所述首端距离数据，直到所述原始距离数据的子数据等于所述修正距离数据的子数据时，则判断所述运动物体离开所述测量平面，最后一行不等于所述修正距离数据的距离数据为所述尾端距离数据。

3.如权利要求1所述的运动物体的体积测量方法，其特征在于，所述步骤三中，所述第一端点为所述原始距离数据中首个不同于所述修正距离数据中对应的子数据的子数据；所述第二端点为所述原始距离数据中最后一个不同于所述修正距离数据中对应的子数据的子数据。

4.如权利要求1所述的运动物体的体积测量方法，其特征在于，所述空间直角坐标系中x轴与所述测量平面平行，y轴与物体移动的方向平行，z轴与物体的垂直高度平行，原点为测量平面内的初始探测点；

其中，所述点云距离数据的z轴坐标如以下公式(1)所示：

z＝h-d*sin(w)   (1)

公式(1)中，z表示z轴坐标，h表示测量仪器的垂直高度，d表示点与测量仪器的距离，w表示信号所在的直线与测量仪器发射点沿测量平面一侧的水平射线之间的角度值；

所述点云距离数据的x轴坐标如以下公式(2)表示：

x=b-h-ztan(w),w<PI/2b+h-ztan(PI-w),w≥PI/2,]]>其中，b=htan(startw*PI180);---(2)]]>

公式(2)中，x表示点的x轴坐标，z表示点的z轴坐标，h表示测量仪器的垂直高度，w表示信号所在的直线与测量仪器发射点沿测量平面一侧的水平射线之间的角度值，startw表示测量仪器的起始扫描角度，PI表示圆周率π，b表示起始扫描点与测量仪器激光发射点垂足的距离；

所述点云距离数据的y轴坐标如以下公式(3)表示：

y＝v*t*(i-sindex)  (3)

公式(3)中，y表示点的y轴坐标，v表示物体的移动速度，t表示测量仪器获取距离数据的时间间隔，i表示所述点云距离数据相对应的所述原始距离数据中距离数据的行序号，s index表示所述原始距离数据中第一行距离数据的行序号。