[发明专利]一种基于机器视觉的包裹体积测量方法

说明书

本发明公开一种基于机器视觉的包裹体积测量方法，方法步骤包括S1、视觉相机固定安装，标定视觉相机，转换到世界坐标系下；S2、视觉相机高度初始化；S3、将包裹放置于测量台面上，视觉相机采集深度图像A2；S3‑1、根据深度图像A2判断得出包裹边缘，判断包裹的大小尺寸类型；S4、对深度图像A2进行图像分割，得出图像的包裹区域；S4‑1、计算并获取图像的包裹区域的点云，处理点云拼接并平滑处理，得出包裹点云；步骤S4‑2、分析S4‑1的包裹点云尺寸，S5、计算出图像的包裹区域的长、宽、高尺寸，计算得出包裹的实际体积V；本发明可替代现有人工完成包裹尺寸测量，可有效提高测量精度、降低人工成本、提高作业效率。

技术领域

本发明涉及包裹或其他物体体积的测量方法领域，特别是涉及基于机器视觉的物体体积的测量方法。

背景技术

随着物流行业的迅速发展，传统物流的作业方式已经无法满足产业的作业需求，降低物流成本、提高物流时效性、提升服务品质已成为我国物流业亟需解决的问题。

近年来，3D成像技术不断发展，包括了双目立体成像、结构光3D成像及TOF 成像等，随着该技术在物流装备中的应用，不断提高了物流产业的自动化程度，国内物流装备技术进入快速增长阶段，尤其以京东、顺丰为代表的物流自动化装备的应用，这些大型设备主要针对物品的进出、库存、分拣、包装、配送等物流活动，显著提高了物流效率及质量。

上述的这种大型物流装备价格昂贵、结构复杂、配置及操作要求高，需要配备专业的技术人才进行管理及维护，不适用于中小物流企业，如对于类似菜鸟驿站的快递收发站和物流收发点，都是通过人工测量、计算出包裹的尺寸，效率低，尤其对于大件包裹，在包裹尺寸测量过程只能依靠人工完成，且需要两个人配合测量尺寸，该作业过程人工参与度高、效率低下、测量误差较大。

目前也存在自动测量物体尺寸的设备，但还未有针对物流收发点的不同尺寸包裹测量使用的自动化系统，有鉴于此，本案发明人致力研究，开发改进，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的包裹体积测量方法，该测量方法可替代人工完成包裹尺寸测量，可有效提高测量精度，提高作业效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于机器视觉的包裹体积测量方法，其特征在于：方法步骤如下，

S1、将视觉相机固定安装于测量台面测量区域的正上方，标定视觉相机，把视觉相机坐标系转换到世界坐标系下，设定世界坐标系以与测量台面平行的平面为XOY平面，垂直向下方向为Z轴方向；

S2、视觉相机高度初始化，清空测量台面，视觉相机采集深度图像A1，测得测量台面的高度bg_h，以高度bg_h作为测量区域外的高度；

S3、将包裹放置于测量台面上测量区域内，视觉相机采集深度图像A2,测得包裹距离视觉相机的高度h1；

S4、对深度图像A2进行图像分割，去除包裹区域范围外的背景信息，得出图像的包裹区域；

S5、计算出图像的包裹区域的长、宽、高尺寸，计算得出包裹的实际体积V，即获得包裹的实际体积V。

步骤S5通过分析图像的包裹区域的边缘信息，获得图像的包裹区域边缘的最小外接矩形，则图像的包裹区域与矩形相接的几个边缘点便是图像的包裹区域的长、宽方向的最值点，取每个最值点邻域的中值作为该点的高度值h，根据下式计算最值点在相机坐标系下的X、Y坐标值，

X、Y为最值点在相机坐标系下的X、Y坐标值；

i、j为图像像素坐标；

h为最值点的高度值；

f_x、f_y为X、Y轴上的归一化焦距；