[发明专利]一种基于视觉的岩心体积自动测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于视觉的岩心体积自动测量装置，其特征在于，包括测量平台及安装在所述测量平台上的六自由度机械手、托盘、三维扫描仪和高精度旋转台，所述三维扫描仪采用支架支撑在所述测量平台上，所述支架固装在所述测量平台上，所述高精度旋转台设置在所述三维扫描仪的下方，所述高精度旋转台和所述托盘设置在所述六自由度机械手的下方。

2.根据权利要求1所述的基于视觉的岩心体积自动测量装置，其特征在于，在所述托盘上设有多个岩心承托结构，多个所述岩心承托结构按照矩形阵列布置。

3.根据权利要求2所述的基于视觉的岩心体积自动测量装置，其特征在于，在每个所述岩心承托结构内均设有一个用于感知岩心的光电传感器。

4.根据权利要求1所述的基于视觉的岩心体积自动测量装置，其特征在于，在所述托盘的底部设有调整垫脚。

5.根据权利要求1所述的基于视觉的岩心体积自动测量装置，其特征在于，所述支架的高度和偏角是可调的。

6.根据权利要求1所述的基于视觉的岩心体积自动测量装置，其特征在于，所述三维扫描仪设置在所述测量平台的一侧，所述托盘设置在所述测量平台的另一侧，所述六自由度机械手设置在所述高精度旋转台和所述托盘之间。

7.一种应用如权利要求1所述装置对岩心体积进行自动测量的方法，其特征在于，采用以下步骤：

1)利用六自由度机械手将岩心从托盘中取出并转移至高精度旋转台的中心位置处；

2)利用高精度旋转台载着岩心旋转，利用三维扫描仪扫描岩心表面，获取岩心表面的三维点云数据；

3)利用六自由度机械手上下颠倒岩心；

4)重复所述步骤2)；

5)三维扫描仪自动拼接所述步骤2)和所述步骤4)获取的三维点云数据，得到岩心的原始完整三维点云数据；

6)利用图像处理软件对所述步骤5)获取的完整三维点云数据进行拟合、降噪和缺陷识别处理，得到岩心三维数字模型；

7)使用图像处理软件计算所述步骤6)获得的岩心三维数字模型的体积，得到岩心实物体积。

8.一种应用如权利要求1所述装置对规则岩心体积进行自动测量的方法，其特征在于，采用以下步骤：

1)利用六自由度机械手将规则岩心从托盘中取出并转移至高精度旋转台的中心位置处；

2)利用高精度旋转台载着岩心旋转，利用三维扫描仪扫描岩心表面，获取岩心表面的三维点云数据；

3)三维扫描仪自动拼接所述步骤2)获得的三维点云数据，获得岩心的原始完整三维点云数据；

4)利用图像处理软件对所述步骤3)获取的完整三维点云数据进行拟合、降噪和缺陷识别处理，得到岩心三维数字模型；

5)使用图像处理软件沿所述步骤4)获得的三维数字模型的轴向等间距选取若干个位置，并获得对应的直径值，取平均值，得到岩心直径；

6)使用图像处理软件在三维数字模型的上端面上均匀选取若干个位置，获得对应的高度值，取平均值，得到岩心高度；

7)根据圆柱体体积计算公式得到规则岩心体积。