三维立体测量系统的制作方法

文档序号:16125001发布日期:2018-11-30 23:39阅读:722来源:国知局

本发明涉及测量领域,具体为一种三维立体测量软件系统。

背景技术

随着互联网行业的发展,通过各大电商平台网上购物成为大众购物的主要渠道之一,这一趋势给物流行业的高效性与准确性提出了更高的要求。然而,现在绝大部分的快递接收网点仍然按照传统解决方案采取纯人工操作进行测量,工作人员拿着卷尺、直尺、秤等工具进行手动测量,这种方法误差较大、工作效率低、人工成本高,已经远远赶不上越来越快的快递物流吞吐速度。

为了改善现在的状况,解决处理速度慢的问题,有的网点采用了快速测量的设备,但是这些设备大多为专业设备,采用了价格昂贵的精密传感器,不具有通用性;这些仪器还要求操作人员将待测物体放置到某一特定位置不能偏离,对操作人员有较高的要求,也降低了测量效率,同样不能满足大多数快递物流处理网点的需求。因此,领域内需要一种性价比高,处理速度快,具有高效性、全自动性、可扩展性的快递包裹测量设备,以及,与之相配合的系统。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种三维立体测量系统。

为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:

三维立体测量系统,基于三维立体测量仪器,所述三维立体测量仪器包括三个两两垂直的斜置平面构成的放置待测物体的置物台、设置在置物台上对待测物体的侧视图和俯视图进行图像采集的摄像头、对采集图像进行数据处理的处理器和带有用户界面的显示器,所述三维立体测量系统包括输入模块、处理模块、调整模块、输出模块,所述输入模块与三维立体测量仪器的摄像头电连接,并与处理模块电连接,用于处理图像输入,保存用户满意的一帧,并将结果传递给图像处理模块和输出模块;所述输出模块与处理模块电连接,并映射到三维立体测量仪器的显示器上,将输入模块的图像和处理模块得出的结果显示在用户界面上;所述处理模块针对输入模块保存的图像进行处理,对图像处理的结果进行长度换算,计算体积,并将结果显示给输出模块,包括图像处理模块、特征分类模块、计算模块;所述调整模块与处理模块电连接并进行数据交互,针对明显错误的结果进行修正。

在本发明中,所述用户界面上分别设置待测物体的侧视图和俯视图影像,以及操作按钮,其中,在用户界面的左上角为摄像头采集的侧视图,左下角为摄像头采集的俯视图,右侧的“start”按钮为摄像头开始采集工作,“save”按钮为摄像头捕获该时刻的影像图片,“阈值1”为侧视图边缘提取算法阈值参数,“阈值2”为俯视图边缘提取算法阈值参数,右下角显示经过计算得出的待测物体高度、长度、宽度及体积信息。

在本发明中,基于上述用户界面,所述三维立体测量系统的操作及运行流程包括:

①等待用户点击start按钮;

②点击start,开始图像摄取工作,进入输入模块;

③等待用户点击save按钮;

④点击save,自动保存两个摄像头的当前帧图像,进入处理模块(子模块:图像处理模块、特征分类模块、计算模块);

⑤进入图像处理模块:确定图像复杂程度,图像二值化,轮廓提取,直线识别;

⑥进入特征分类模块:对已经识别的直线进行分类,识别物体的长、宽、高;

⑦进入计算模块:根据像素与实际长度的转换关系进行换算;

⑧进入输出模块:计算的长、宽、高、体积显示到用户界面中,若满意此结果,返回步骤①,否则进行下一步;

⑨进入调整模块:改变图像处理模块中的阈值参数,从而调整测量的结果,直到用户满意,到此单次测量结束,点击start按钮进行新一轮测量,如此反复。

在本发明中,所述三维立体测量系统基于opencv计算机视觉库以及qt用户界面开发框架,对规则三维物体进行长、宽、高的测量并进一步进行体积计算,所述opencv为基于bsd许可(开源)发行的跨平台计算机视觉库,所述qt为跨平台c++图形用户界面应用程序开发框架,应用于unix,linux,windows和macos操作系统平台,体积小,跨平台性能好,适合做嵌入式开发。

与现有技术相比,本发明操作方便,响应速度快,与硬件配合使用时,能快速对规则的待测物体进行体积测量,并在界面中显示长、宽、高以及体积大小,测量速度快,精度高,当测量结果有明显误差时,用户可在操作界面中人为干预进行调整,确保测量结果准确,能够适应于快速处理大批量的快递,效率高,操作简单易行,适合推广。

附图说明

图1为本发明的系统结构图;

图2为本发明的显示屏用户界面示意图;

图3为本发明的工作过程流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。

参见图1-3所示的三维立体测量系统,基于三维立体测量仪器,所述三维立体测量仪器包括三个两两垂直的斜置平面构成的放置待测物体的置物台、设置在置物台上对待测物体的侧视图和俯视图进行图像采集的摄像头、对采集图像进行数据处理的处理器和带有用户界面的显示器,所述三维立体测量系统包括输入模块、处理模块、调整模块、输出模块,所述输入模块与三维立体测量仪器的摄像头电连接,并与处理模块电连接,用于处理图像输入,保存用户满意的一帧,并将结果传递给图像处理模块和输出模块;所述输出模块与处理模块电连接,并映射到三维立体测量仪器的显示器上,将输入模块的图像和处理模块得出的结果显示在用户界面上;所述处理模块针对输入模块保存的图像进行处理,对图像处理的结果进行长度换算,计算体积,并将结果显示给输出模块,包括图像处理模块、特征分类模块、计算模块;所述调整模块与处理模块电连接并进行数据交互,针对明显错误的结果进行修正。

在本发明中,所述显示器的用户界面上分别设置待测物体的侧视图和俯视图影像,以及操作按钮,其中,在用户界面的左上角为摄像头采集的侧视图,左下角为摄像头采集的俯视图,右侧的“start”按钮为摄像头开始采集工作,“save”按钮为摄像头捕获该时刻的影像图片,“阈值1”为侧视图边缘提取算法阈值参数,“阈值2”为俯视图边缘提取算法阈值参数,右下角显示经过计算得出的待测物体高度、长度、宽度及体积信息。

基于上述三维立体测量系统,其操作过程流程包括以下步骤:①将待测物体放置待置物台上后,待测物体滑动到最低点,摄像头开始采集图像;②对待测物体的侧视图进行图像预处理、边缘提取、直线聚类等工作,由于摄像头与待测物体间距离固定,可通过事先计算的比例尺进行简单的线性换算获得物体的高度信息;③对待测物体的俯视图进行图像预处理、边缘提取、直线聚类等工作,摄像头到置物台的距离减去物体高度即为摄像头与物体之间的距离,通过实验获得的距离与比例模型活的当前距离下像素长度与实际距离的比例尺,通过简单的线性换算获得检测线段的实际长度,通过线段的角度筛选出待测物体的长度和宽度信息;④处理器计算得到待测物体的体积,在用户界面中显示;⑤当所得体积明显异于实际体积时,操作人员调整程序返回至步骤①,调整算法中的边缘提取算法阈值参数,重新进行之后的步骤,当没有明显异常时,单次测量结束。

因此,本发明操作简单,成像和计算速度快,测量效率高,测量结果准确,能够适应于快速处理大批量的快递,适合推广。

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