輪廓測量方法及系統技術方案

本發明專利技術實施例公開了一種輪廓測量方法及系統，通過多個輪廓數據采集設備采集待測物體的側面和頂面的點云數據，剔除點云數據中超出有效探測范圍的測量點和無效測量點，獲得有效點云數據；對有效點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據；從同一坐標系下的點云數據中獲取前景點云數據；對前景點云數據進行剖分，得到待測物體的三維輪廓。可見，本發明專利技術實施例提供的輪廓測量方法及系統，只要有足夠多的輪廓數據采集設備采集待測物體的側面和頂面的點云數據，通過對點云數據的處理就能夠恢復出待測物體的輪廓，適應大尺度環境下的物品輪廓的測量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及測量
，更具體地說，涉及一種輪廓測量方法及系統。
技術介紹
金融倉儲監管公司受銀行等金融機構委托對貸款企業的抵質押物(如鋼材、銅材等)進行監管，開展倉儲監管業務。為減少認為因素干擾帶來的監管風險，一種方式是通過物聯網技術對貨物進行實時監管，獲取貨物相關的重量、位置、輪廓、體積等基本屬性，并嚴密監視其變化。通常，對高貨值物品(如鋼材、不銹鋼卷或鋁合金板等)的體積或輪廓的變化非常關注，而傳統的用于小尺度環境建模的激光掃描儀、TOF相機、立體相機等技術由于掃描距離有限無法滿足倉儲環境這種大尺度測量需求，因此，如何對大尺度環境的物品進行輪廓測量成為亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種輪廓測量方法及系統，以對大尺度環境的物品進行輪廓測量。為實現上述目的，本專利技術提供了如下技術方案：一種輪廓測量方法，包括：獲取輪廓數據采集子系統采集的點云數據，所述輪廓數據采集子系統包括多個輪廓數據采集設備，所述多個輪廓數據采集設備分布設置在待測物體附近，以采集待測物體的側面和頂面的點云數據；剔除所述點云數據中超出有效探測范圍的測量點和無效測量點，獲得有效點云數據；對所述有效點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據；從所述同一坐標系下的點云數據中獲取前景點云數據；對所述前景點云數據進行剖分，得到待測物體的三維輪廓。上述方法，優選的，所述對所述有效點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據包括：對所述有效點云數據中的各個測量點進行角度補償；對進行角度補償后的點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據。上述方法，優選的，所述從所述同一坐標系下的點云數據中獲取前景點云數據包括：對所述同一坐標系下的點云數據進行聚類，將所述同一坐標系下的點云數據分成若干簇；去除所述若干簇中的無效簇；對去除無效簇后的點云數據進行平滑處理，去除點云數據中的突變點；對去除突變點后的點云數據進行抽稀處理；從進行抽稀處理后的點云數據中獲取前景點云數據。上述方法，優選的，所述去除所示若干簇中的無效簇包括：對于所述若干簇中的任意一個簇，判斷該簇內的點云數量是否小于預設的點數閾值，若是，確定該簇為無效簇。上述方法，優選的，所述去除所示若干簇中的無效簇包括：對于所述若干簇中的任意一個簇，計算該簇與相鄰簇之間的距離，若該簇與相鄰簇之間的距離均大于預設的距離閾值，確定該簇為無效簇。上述方法，優選的，所述從進行抽稀處理后的點云數據中獲取前景點云數據包括：對于進行抽稀處理后的點云數據中的每一個測量點，計算該測量點與采集設備之間的距離及角度；當計算得到的距離和角度均在預置范圍內時，確定該測量點為背景數據，否則確定該測量點為前景數據。上述方法，優選的，所述對所述前景點云數據進行剖分，得到待測物體的三維輪廓結果包括：對所述前景點云數據進行三角剖分或四面體剖分，得到待測物體的三維輪廓。一種輪廓測量系統，包括：輪廓數據采集子系統，包括多個輪廓數據采集設備，所述多個輪廓數據采集設備分布設置在待測物體附近，以采集待測物體的側面和頂面的點云數據；后臺主機，與所述多個輪廓數據采集設備連接，用于獲取所述輪廓數據采集子系統采集的點云數據；剔除所述點云數據中超出有效探測范圍的測量點和無效測量點，獲得有效點云數據；對所述有效點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據；從所述同一坐標系下的點云數據中獲取前景點云數據；對所述前景點云數據進行剖分，得到待測物體的三維輪廓。上述系統，優選的，所述多個輪廓數據采集設備分布在待測物體的兩側附近的導軌上，所述導軌的設置高度高于所述待測物體的高度，所述多輪廓采集設備可以沿所述導軌直線運動。上述系統，優選的，所述多個輪廓數據采集設備固定在待測物體所在倉庫的頂棚上，所述輪廓數據采集設備的掃描部件可以旋轉運動。上述系統，優選的，用于對所述有效點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據的后臺主機具體用于：對所述有效點云數據中的各個測量點進行角度補償；對進行角度補償后的點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據。上述系統，優選的，用于從所述同一坐標系下的點云數據中獲取前景點云數據的后臺主機具體用于：對所述同一坐標系下的點云數據進行聚類，將所述同一坐標系下的點云數據分成若干簇；去除所述若干簇中的無效簇；對去除無效簇后的點云數據進行平滑處理，去除點云數據中的突變點；對去除突變點后的點云數據進行抽稀處理；從進行抽稀處理后的點云數據中獲取前景點云數據。上述系統，優選的，用于去除所示若干簇中的無效簇的后臺主機具體用于：對于所述若干簇中的任意一個簇，判斷該簇內的點云數量是否小于預設的點數閾值，若是，確定該簇為無效簇。上述系統，優選的，用于去除所示若干簇中的無效簇的后臺主機具體用于：對于所述若干簇中的任意一個簇，計算該簇與相鄰簇之間的距離，若該簇與相鄰簇之間的距離均大于預設的距離閾值，確定該簇為無效簇。上述系統，優選的，用于從進行抽稀處理后的點云數據中獲取前景點云數據的后臺主機具體用于：對于進行抽稀處理后的點云數據中的每一個測量點，計算該測量點與采集設備之間的距離及角度；當計算得到的距離和角度均在預置范圍內時，確定該測量點為背景數據，否則確定該測量點為前景數據。上述系統，優選的，用于對所述前景點云數據進行剖分，得到待測物體的三維輪廓的后臺主機具體用于：對所述前景點云數據進行三角剖分或四面體剖分，得到待測物體的三維輪廓。通過以上方案可知，本申請提供的一種輪廓測量方法及系統，通過多個輪廓數據采集設備采集待測物體的側面和頂面的點云數據，剔除點云數據中超出有效探測范圍的測量點和無效測量點，獲得有效點云數據；對有效點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據；從同一坐標系下的點云數據中獲取前景點云數據；對前景點云數據進行剖分，得到待測物體的三維輪廓。可見，本專利技術實施例提供的輪廓測量方法及系統，只要有足夠多的輪廓數據采集設備采集待測物體的側面和頂面的點云數據，通過對點云數據的處理就能夠恢復出待測物體的輪廓，適應大尺度環境下的物品輪廓的測量。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請實施例提供的輪廓測量方法的一種實現流程圖；圖2為本申請實施例提供的對有效點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據的一種實現流程圖；圖3為本申請實施例提供的從同一坐標系下的點云數據中獲取前景點云數據的一種實現流程圖；圖4為本申請實施例提供的輪廓測量系統的一種結構示意圖。說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于區別類似的部分，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施例能夠以除了在這里圖示的以外的順序實施。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輪廓測量方法，其特征在于，包括：獲取輪廓數據采集子系統采集的點云數據，所述輪廓數據采集子系統包括多個輪廓數據采集設備，所述多個輪廓數據采集設備分布設置在待測物體附近，以采集待測物體的側面和頂面的點云數據；剔除所述點云數據中超出有效探測范圍的測量點和無效測量點，獲得有效點云數據；對所述有效點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據；從所述同一坐標系下的點云數據中獲取前景點云數據；對所述前景點云數據進行剖分，得到所述待測物體的三維輪廓。

【技術特征摘要】
1.一種輪廓測量方法，其特征在于，包括：獲取輪廓數據采集子系統采集的點云數據，所述輪廓數據采集子系統包括多個輪廓數據采集設備，所述多個輪廓數據采集設備分布設置在待測物體附近，以采集待測物體的側面和頂面的點云數據；剔除所述點云數據中超出有效探測范圍的測量點和無效測量點，獲得有效點云數據；對所述有效點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據；從所述同一坐標系下的點云數據中獲取前景點云數據；對所述前景點云數據進行剖分，得到所述待測物體的三維輪廓。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述有效點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據包括：對所述有效點云數據中的各個測量點進行角度補償；對進行角度補償后的點云數據進行坐標轉換，得到同一坐標系下的點云數據。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述同一坐標系下的點云數據中獲取前景點云數據包括：對所述同一坐標系下的點云數據進行聚類，將所述同一坐標系下的點云數據分成若干簇；去除所述若干簇中的無效簇；對去除無效簇后的點云數據進行平滑處理，去除點云數據中的突變點；對去除突變點后的點云數據進行抽稀處理；從進行抽稀處理后的點云數據中獲取前景點云數據。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述去除所示若干簇中的無效簇包括：對于所述若干簇中的任意一個簇，判斷該簇內的點云數量是否小于預設的點數閾值，若是，確定該簇為無效簇。5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述去除所示若干簇中的無效簇包括：對于所述若干簇中的任意一個簇，計算該簇與相鄰簇之間的距離，若該簇與相鄰簇之間的距離均大于預設的距離閾值，確定該簇為無效簇。6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述從進行抽稀處理后的點云數據中獲取前景點云數據包括：對于進行抽稀處理后的點云數據中的每一個測量點，計算該測量點與采集設備之間的距離及角度；當計算得到的距離和角度均在預置范圍內時，確定該測量點為背景數據，否則確定該測量點為前景數據。7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述前景點云數據進行剖分，得到待測物體的三維輪廓結果包括：對所述前景點云數據進行三角剖分或四面體剖分，得到待測物體的三維輪廓。8.一種輪廓測量系統，其特征在于，包括：輪廓數據采集子系統，包括多個輪廓數據采集設備，所述多個輪廓數據采集設備分布設置在待測物體附近，以采集待測物體的側面和頂面的點云數據；后臺主機，與所述多個輪廓數據采集設備連接，用于獲取所述輪廓數據采集...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余志軍，邵長東，趙顯忠，
申請(專利權)人：感知控股集團有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32