[发明专利]一种用于体积测量系统的探测物体积计算方法

摘要

本发明涉及一种用于体积测量系统的探测物体积计算方法，与现有技术相比解决了无法获得探测物三维尺寸信息的缺陷。本发明包括以下步骤：测量系统的预置；系统状态的检测；探测物底面测量信息的获取；探测物底面的拟合与计算；探测物高度值的测量与计算；探测物体积的计算。本发明能够精确获取探测物三维尺寸信息，通过拟合算法建立模型，获取三维尺寸信息再计算出探测物的体积，提高了测量精度与稳定性。

主权项

1.一种用于体积测量系统的探测物体积计算方法，其特征在于，包括以下步骤：11)测量系统的预置，测量光幕以固定的时间间隔采集每一对红外发射接收对管的阻挡状况，并在极短的响应时间内上传给上位机；12)系统状态的检测，上位机通过实时监测测量光幕测量值，判断有无物体遮挡红外发射接收对管所组成的通过体积测量平面；13)探测物底面测量信息的获取，当探测物通过测量平面时，上位机开始记录测量光幕上传的每一组数据，存储在预设的二维数组A(i，j)中，其中：i为探测物的高度信息，j为探测物的宽度信息；当探测物完全通过测量平面时，停止向二维数组A(i，j)中存放数据，二维数组A(i，j)存储了探测物的底面测量信息；14)探测物底面的拟合与计算，通过在传送带平面上建立一个与探测物底面近似的解析模型，拟合出探测物底面，并通过解析模型计算出探测物的长、宽及面积；所述的探测物底面的拟合与计算包括以下步骤：141)根据二维数组A(i，j)在传送带平面建立直角坐标系，以二维数组A(i，j)中i的增涨方向作为x轴，其为传送带速度方向，以二维数组A(i，j)中j的增涨方向作为y轴,其为测量光幕红外发射接受对管排列方向；142)以i＝0为x轴原点，其为首次产生遮挡位置；以传送带边缘j＝0为y轴原点，其为传送带边缘；对探测物通过测量平面过程中所有被遮挡的红外发射接受对管进行标定，形成底面标定图；143)去除探测物底面矩形内部冗余点，提取边缘点作为拟合算法的采样点；144)探测物底面坐标阵列点的获取，根据采样点对探测物底面矩形进行分割，获得四组点阵坐标；145)对四组点阵坐标进行线性回归分析计算，拟合出边缘直线，四条直线相交形成的范围为探测物的拟合底面；146)通过解析模型计算探测物拟合底面矩形的长宽及面积，其计算公式如下：其中，x为直角坐标系的横坐标，y为纵坐标，k表示矩形边缘直线AB的斜率，b表示各组边缘直线与y轴的截距，SF为四条直线所组成的拟合探测物底面的面积，lF、wF分别表示拟合计算得的探测物底面长与宽；15)探测物高度值的测量与计算，通过高度测量传感器阵列，以固定时间间隔向上位机传输的探测物实时获取高度测量值，对整个通过过程的探测物高度测量值求取平均值，得到探测物的高度值；16)探测物体积的计算，将通过拟合底面计算获得的底面积与高度值相乘，得到系统所求待测包裹体积Vpackage，其计算公式如下：Vpackage＝hwFlF＝hSF其中，h为高度测量传感器阵列测量获得的包裹高度平均值，lF、wF分别表示拟合计算得的探测物底面长与宽、SF表示拟合出的探测物底面面积。