测量装置、测量系统、测量方法及计算机与流程

1.本发明涉及测量领域，尤其设计一种测量装置、系统、方法及计算机。


背景技术：

2.现有设备和开发出的算法已经能够通过深度相机较为精确的识别出物体的体积(长宽高)数值了。但是在深度相机的拍摄过程中，需要人工或机器移动深度相机并反复调节相机视角，以找到拍摄物体的最佳角度，步骤较为复杂，费时费力。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种测量装置、测量系统、测量方法及计算机，以解决上述问题。
4.本发明提供一种测量装置，包括感测机构、深度相机、调节机构和计算机；
5.所述感测机构用于获取物体的第一尺寸信息；
6.所述调节机构连接所述深度相机，用于带动所述深度相机移动至拍摄物体的优选拍摄角度；
7.所述深度相机用于拍摄物体以获取物体的图像；
8.所述计算机用于依据所述感测机构获取的所述第一尺寸信息，得出所述深度相机拍摄物体的优选拍摄角度，还用于获取所述深度相机拍摄的物体的图像，并通过视觉算法计算出物体的体积。
9.进一步地，所述测量装置还包括测重机构，所述测重机构用于测量物体的质量。
10.进一步地，所述测量装置还包括传送机构；
11.所述传送机构用于传送物体；
12.所述感测机构设于所述传送机构一侧；
13.所述深度相机设于所述传送机构上方。
14.进一步地，所述测量装置还包括传感器；
15.所述传感器设于所述传送机构一侧，所述传感器用于感应物体是否位于所述深度相机的拍摄视角内；
16.当物体未位于所述深度相机的拍摄视角内时，所述计算机还用于向所述传送机构发出传送指令，以使所述传送机构将物体朝向所述深度相机的方向传送。
17.进一步地，所述计算机还用于：
18.依据所述第一尺寸信息计算物体的预测体积；
19.将所述预测体积与预设的对应关系表相匹配，以得到所述优选拍摄角度；所述对应关系表为预设的多个预测体积与优选拍摄角度的对应关系。
20.进一步地，所述计算机通过视觉算法由物体的图像获取物体的第二尺寸信息，并依据所述第二尺寸信息计算物体的体积。
21.本发明还提供一种测量系统，包括：
22.接收模块，用于接收感测机构获取的物体的第一尺寸信息，以及接收深度相机拍摄的物体的图像；
23.角度计算模块，用于依据物体的所述第一尺寸信息得出所述深度相机的优选拍摄角度；
24.输出模块，用于向调节机构发出调节所述深度相机位置的调节指令；及
25.分析模块，用于通过视觉算法由所述图像获取物体的第二尺寸信息，并依据所述第二尺寸信息计算物体的体积。
26.本发明还提供一种测量方法，包括：
27.进一步地，获取感测机构获得的物体的第一尺寸信息；
28.依据所述第一尺寸信息得出深度相机拍摄物体的优选拍摄角度；
29.发送调节指令至调节机构以调节深度相机至优选拍摄角度；
30.获取深度相机拍摄物体的图像；
31.通过视觉算法由所述图像获得物体的第二尺寸信息，并依据所述第二尺寸信息计算出物体的体积。
32.进一步地，所述测量方法还包括：
33.获取传感器的信号以判断物体是否处于深度相机的拍摄角度内；
34.若为是，则向所述深度相机发出拍摄指令；
35.若为否，则向所述传送机构发出传送指令，以使所述传送机构将物体朝向所述深度相机的方向传送。
36.本发明还提供一种测量系统，包括：处理器；以及
37.存储器，所述存储器中存有多个程序模块，所述多个程序模块由所述处理器加载并执行上述测试方法。
38.本发明提出的测量装置相较于现有的由深度相机拍摄物体并计算物体体积的方法，增加了感测机构用于获取物体的第一尺寸信息，以辅助深度相机快速确认优选拍摄角度，避免了现有方法中由人工或机器反复校对调节深度相机带来的不便。而且测量装置同时具备测量物体质量的功能。
39.使用本发明提出的测量方法对物体进行测量，可以同时精确测出物体的体积与质量数值。相较于现有技术的测量方法，本方法通过先判断物体的第一尺寸信息并计算出优选拍摄角度，节省了校对调节拍摄角度的时间与精力。
附图说明
40.图1为本发明测量装置的立体示意图。
41.图2时本发明测量装置的计算机示意图。
42.图3为本发明测量装置的服务器系统框架图。
43.图4为本发明测量系统的模块示意图。
44.图5为本发明测量方法的流程示意图。
45.主要元件符号说明
[0046][0047][0048]
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
[0049]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050]
需要说明的是，当一个组件被称为“连接”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“通信连接”另一个组件，它可以是接触连接，例如，可以是导线连接的方式，也可以是非接触式连接，例如，可以是非接触式耦合的方式。
[0051]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0052]
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0053]
请参阅图1和图2，本发明一实施方式提供一种测量装置100，包括感测机构10、深度相机20、调节机构30和计算机40。计算机40分别与感测机构10、深度相机20及调节机构30通信连接。
[0054]
感测机构10用于获得物体200的第一尺寸信息。调节机构30连接深度相机20，用于带动深度相机20移动至拍摄物体200的优选拍摄角度。深度相机20用于拍摄物体200以获取物体200的图像。计算机40用于依据感测机构10获得的物体200的第一尺寸信息，得出深度相机20拍摄物体的优选拍摄角度，还用于获取深度相机20拍摄的物体200的图像，并通过视觉算法由图像获得物体200的第二尺寸信息，并依据第二尺寸信息计算出物体200的体积。
[0055]
使用时，物体200先经过感测机构10，再由调节机构30调节深度相机20的拍摄角度，深度相机20拍摄物体200后可得出物体200的图像，并由计算机40计算出物体200的精确体积。
[0056]
进一步地，计算机40还用于依据第一尺寸信息计算物体200的预测体积。并将预测体积与预设的对应关系表相匹配，以得到优选拍摄角度。
[0057]
特殊地，对应关系表为预设的多个预测体积与优选拍摄角度的对应关系。
[0058]
请继续参阅图1与图2，本发明一优选实施方式的测量装置100还包括测重机构50、传送机构60和传感器70。传送机构60用于传送物体200，感测机构10设于传送机构60一侧，深度相机20设于传送机构60上方。
[0059]
在本实施方式中，感测机构10为光栅，两条光栅分列于传送机构60两侧，物体200被传送机构60移动过程中，会先经过两条光栅之间，光栅初步判断出物体200的第一尺寸信息(包括但不限于长宽高)。第一尺寸信息仅作为物体200尺寸的参考，并不绝对准确。
[0060]
可以理解，在本发明的其它实施方式中，感测机构10也可采用其它感测机构，例如：红外探测仪，只要能实现获得物体200的第一尺寸信息即可。
[0061]
调节机构30包括连接件31和滑轨32。两条滑轨32分列于传送机构60两侧并与传送机构60垂直设置，连接件31的两端分别连接两条滑轨32，并可沿滑轨32滑动。深度相机20连接于连接件31的中部，深度相机20从上方拍摄传送机构60上的物体200，并可拍摄物体200的图像。
[0062]
具体地，连接件31带动深度相机20沿滑轨32移动以使深度相机20达到优选的拍摄角度。滑轨32可自带驱动机构(未图示)以驱动连接件31移动并固定连接件31的位置，亦可由人工调节连接件31的位置。
[0063]
可以理解，在本发明的其它实施方式中，调节机构30也可采用电控滑台或升降气缸的方式连接深度相机20，以带动深度相机20移动。
[0064]
在本实施方式中，物体200位于深度相机20的下方，深度相机20从上方拍摄物体200并获取物体200的图像，调节机构30仅调节深度相机20的高度，以使深度相机20具有合适的视角。在本发明的其它实施方式中，深度相机20也可从其它角度拍摄物体200，例如：侧面拍摄或多角度拍摄，只要能实现对物体200有良好的拍摄视角即可。调节机构30也不限于调节深度相机20的高度，也可同时调节深度相机20与物体200其它角度的相对位置关系，例如：带动深度相机20倾斜或环绕物体200转动。
[0065]
计算机40包括处理器41和存储器42。计算机40与测量装置100内的多个元件通信连接，用于收发多种数据。存储器42内存储有视觉算法等程序、指令和数据，处理器41用于执行存储器42内的算法及指令，以实现计算深度相机20拍摄物体200的优选拍摄角度及计算物体200的体积。
[0066]
处理器41可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
[0067]
存储器42可用于存储所述计算指令和/或模块/单元，处理器41通过运行或执行存储在存储器42内的计算机程序和/或模块/单元，以及调用存储在存储器42内的数据，实现计算机40的各种功能。存储器42可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据测量装置100的使用所创建的数据。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0068]
计算机40同多个元件的连接方式可以是有线通信连接，也可为无线通信连接。
[0069]
在一实施方式中，计算机40还连有一显示机构(图未示)，计算机40将物体200的体积和质量数值发送至显示机构，显示机构用于展示具体数值供使用者参考。
[0070]
特殊地，当测量装置100完成多个物体200的测量后，计算机40还可以将多个物体200及其对应的测量数据形成报表，并经由显示机构显示多个物体200的测量数值，以供参考。
[0071]
特殊地，测量装置100的测量数据通过计算机40均能联网。使用者可以使用智能手机或电脑的客户端联网查看物体200的测试数据。联网的客户端登录时需输入预设的用户名与密码，以对用户的身份进行验证。若用户身份合法，同意登录查看信息，若是用户信息不合法，提示不合法信息，并再给予4次登录机会，若是持续出错，账户被锁定。
[0072]
传送机构60用于带动物体200移动并依次经过感测机构10、测重机构50和深度相机20的拍摄区域。物体200停留在拍摄区域并完成测量后，传送机构60运出物体200。
[0073]
在本实施方式中，传送机构60为传送带，传送带带动物体200移动。在本发明的其它实施方式中，传送机构60可使用其它结构，只要能实现带动物体200平稳移动即可，例如：
电控滑台。
[0074]
测重机构50用于测量物体200的质量，一般选用精度较高的测重仪即可。
[0075]
在本实施方式中，测重机构50设于传送机构60的中部下方，用于在物体200的传送过程中完成测重；故图示中未直接示出测重机构50，仅标出了测重机构50的检测区域。
[0076]
在本发明的其它实施方式中，测重机构50的设置位置不做具体限制，只要能实现物体200的测重即可。
[0077]
传感器70设于传送机构60的一侧，同时位于深度相机20的下方。传感器70用于感应物体200是否位于深度相机20的拍摄视角内，以防止物体200停留时偏位导致深度相机20的拍摄视角出现偏差。
[0078]
可以理解，在本发明的其它实施方式中，传感器70可省略。
[0079]
请一并参阅图3，可以理解，当多台测量装置100同时作业时，需要服务器系统400的支撑。
[0080]
每台测量装置100的计算机40均连接一个边缘服务器410。每个边缘服务器410均连接多个计算机40。多个边缘服务器410均连接一个数据中心服务器420。数据中心服务器420汇总每个计算机40获取的测试数值，并将若干数值汇总整理，以形成报表的形式显示。
[0081]
可以理解，当只有一台测量装置100在作业时，服务器系统400可省略。
[0082]
在测量装置100的实际使用过程中，一个物体200被传送机构60带动，先通过感测机构10的感测区域，感测机构10初步判断物体200的体积数据后，有计算机40计算深度相机20的优选拍摄角度；再由调节机构30带动深度相机20移动至优选角度的位置。同时，传送机构60带动物体200继续移动，在经过测重机构50区域时由测重机构50测量物体200的质量。当物体移动至拍摄区域时，传感器70确认物体200的位置无偏差后，深度相机20拍摄物体200，计算机40依据拍摄信息计算出物体200的体积数值。随后传送机构60将拍摄过的物体200移出，并传送下一个尚未拍摄的物体200进入测量装置100。
[0083]
本发明提出的测量装置100相较于现有的由深度相机20拍摄物体200并计算物体200体积的方法，增加了感测机构10用于获取物体200的第一尺寸信息，以辅助深度相机20快速确认优选拍摄角度，避免了现有方法中由人工或机器反复校对调节深度相机20带来的不便。而且测量装置100同时具备测量物体200质量的功能。
[0084]
请同时参阅图1至图4，本发明同时提出一种测量系统300，应用于测量装置100。测量系统300存储于测量装置100的存储器42内。
[0085]
测量系统300包括：
[0086]
接收模块301，用于接收感测机构10获取的物体200第一尺寸信息，以及接收深度相机20拍摄的物体200的图像。
[0087]
输出模块302，用于向调节机构30发出调节深度相机20位置的调节指令。
[0088]
角度计算模块303，用于依据第一尺寸信息得出深度相机20的优选拍摄角度。
[0089]
分析模块304，用于通过视觉算法由所述图像获取物体200的第二尺寸信息，并依据第二尺寸信息计算物体200的体积。
[0090]
在一实施例中，测量系统300还包括：
[0091]
判断模块305，用于依据传感器70的信号判断物体200是否处于深度相机20的拍摄角度内。
[0092]
具体地，若为是，则输出模块302发送拍摄指令至深度相机20；若为否，则输出模块302发送传送物体200的指令至传送机构60。
[0093]
在一实施例中，测量系统300还包括：
[0094]
显示模块306，用于整理物体200的第一尺寸信息、第二尺寸信息和体积信息为可显示的内容，并由输出模块302向一显示器输出显示内容。
[0095]
具体地，将物体200的多个数据整理为报表的形式显示出来，以使使用者得以清晰准确知晓物体数据。
[0096]
请参阅图5，本发明同时提出一种测量方法，用于测量物体的精确体积数值，具体步骤包括：
[0097]
s101：获取感测机构获得的物体的第一尺寸信息。
[0098]
具体地，通过感测机构(可选用光栅或红外探测仪等仪器)获取物体的第一尺寸信息(包括但不限于长宽高)，第一尺寸信息仅作为物体尺寸的参考，并不绝对准确。
[0099]
s102：依据所述第一尺寸信息得出深度相机拍摄物体的优选拍摄角度。
[0100]
具体地，通过物体的第一尺寸信息，可得出物体的预测体积，将预测体积与预设的对应关系表相匹配，以得到优选拍摄角度。
[0101]
特殊地，所述对应关系表为预设的多个预测体积与优选拍摄角度的对应关系。
[0102]
在本实施方式中，优选拍摄角度即最佳体积测量高度，具体角度数值需提前人工测试确定完毕，体积与测量高度的对应关系是预设的，所以可依据体积得出最佳高度。
[0103]
s103：发送调节指令至调节机构以调节深度相机至优选拍摄角度。
[0104]
具体地，通过调节机构调节深度相机的拍摄角度至优选拍摄角度，同时深度相机拍摄物体的图像。
[0105]
s107：获取深度相机拍摄物体的图像。
[0106]
s108：通过视觉算法由所述图像获得物体的第二尺寸信息，并依据第二尺寸信息计算出物体的体积。
[0107]
具体地，视觉算法即用以通过深度相机的图像得出第二尺寸信息(包括但不限于长宽高)，并依据第二尺寸信息计算出物体的精确体积。
[0108]
在一实施方式中，测量方法还包括位于步骤s103与s107之间的s104；
[0109]
s104：获取传感器的信号以判断物体是否处于深度相机的拍摄角度内；
[0110]
若为是，则执行s105：向深度相机发出拍摄指令；
[0111]
若为否，则执行s106：传送机构发出移动物体的指令，以使传送机构将物体朝向深度相机的方向传送。
[0112]
具体地，获取传感器感应物体的位置信息，以判断物体是否处于深度相机的拍摄范围内，防止由于物体的偏位进而导致拍摄视角的偏差。
[0113]
在一实施方式中，测量方法还包括s109；
[0114]
s109：获取测重机构测量的物体质量。
[0115]
具体地，通过测重机构测量物体的质量；可以理解，s109放在测量方法流程内的任一环节均可。
[0116]
在一实施方式中，测量方法还包括：将多个物体及对应的第一尺寸信息、第二尺寸信息和体积信息整理为报表，并传送给显示机构，显示机构显示报表供使用者参阅。
[0117]
使用本发明提出的测量方法对物体进行测量，可以同时精确测出物体的体积与质量数值。相较于现有技术的测量方法，本方法通过先判断物体的第一尺寸信息并计算出优选拍摄角度，节省了校对调节拍摄角度的时间与精力。
[0118]
本发明同时提出一种计算机，计算机包括：处理器以及存储器。
[0119]
存储器中存有多个程序模块，多个程序模块由处理器加载并执行上述测试方法。
[0120]
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。