[发明专利]一种基于三维体积测量的饮用杯容量检测方法及应用

权利要求书

1.一种基于三维体积测量的饮用杯容量检测方法，包括以下步骤：

(1)预处理：准备待进行容量检测的饮用杯；

(2)容量扫描处理：选择容量测量器，扫描步骤(1)中饮用杯的内部轮廓，得到饮用杯的内部轮廓数据；

(3)容量计算处理：选择步骤(2)得到的饮用杯的内部轮廓数据，采用优化算法进行容量的计算；

(4)容量确定处理：确定饮用杯的具体容量数值，并反馈给处理中心。

2.根据权利要求1所述的基于三维体积测量的饮用杯容量检测方法，其特征在于：

步骤(1)中饮用杯包括咖啡杯和果汁杯；

步骤(2)中容量测量器为三维激光扫描仪。

3.根据权利要求1所述的基于三维体积测量的饮用杯容量检测方法，其特征在于：

步骤(3)中优化算法如下：

首先进行内部轮廓数据的去杂、组合配准及空间置平，其中去杂的算法如下：

式中，

λ＝10，ω_j表示异常点数据权重因子，p_j(j≤5)表示异常点数据的近似熵，p_j(6≤j≤8)表示异常点数据的平滑滤波信息，p_j(9≤j≤10)表示相邻异常点数据之间的距离，f_i表示第i种异常点数据出现的次数；

其中组合配准的算法如下：

式中，

其中s_i为计算得到的配准度，a_i为将上述权重通过Softmax函数操作而得到的归一化的结果；

其中空间置平的算法如下；

p＝Softmax[relu(kh+b)]

式中，

其中采用ReLU作为激活函数，概率分布p为不同角度之间接触值，k和b分别为空间全连接层的权重和偏置的大小，z为归一化系数；

最后进行空间三角网格建模，获取重建的饮用杯的内部轮廓的体积参数。

4.根据权利要求3所述的基于三维体积测量的饮用杯容量检测方法，其特征在于：

其中空间三角网格建模的算法如下：

式中，

E为能量函数，p为概率分布函数，v_i，h_i分别是可视层和隐层节点的状态，a_i，b_i表示对应的偏置，w_ij表示节点之间的连接权重，θ＝{W,a,b}是网络的权值。

5.根据权利要求4所述的基于三维体积测量的饮用杯容量检测方法，其特征在于：

其中概率分布函数p的边缘概率和条件概率如下：

6.一种如权利要求1所述的基于三维体积测量的饮用杯容量检测的应用方法，包括如下步骤：

(1)选择选择容量测量器对放入饮用机制定位置的饮用杯进行容积探测；

(2)确定被选择的饮料制作类型；

(3)确定被选择饮用杯的饮料体积或饮料体积占整个饮用杯容积的百分比；

(4)执行饮料制作的操作。

7.根据权利要求6所述的基于三维体积测量的饮用杯容量检测的应用方法，其特征如下：

步骤(1)中所述的容量测量器设置在饮用机的集液托盘上；

步骤(1)中所述的容量测量器为三维激光扫描仪；

步骤(1)中采用容量测量器的传感器扫描饮用杯的内部轮廓，接着通过移动饮用杯或容量测量器的传感器主动自动扫描的方式，并通过软件处理将扫描后的数据组合成饮用杯的三维立体图像，得到饮用杯的容量参数。

8.根据权利要求6所述的基于三维体积测量的饮用杯容量检测的应用方法，其特征如下：

步骤(2)中饮料为咖啡；

步骤(2)中咖啡制作类型包括美式、拿铁、卡布奇诺、白咖啡、玛奇朵；

步骤(2)中咖啡制作的指定程序由操作员根据客户需求手动设置、客户操作APP端进行选择或者客户操作小程序进行选择。