技術(shù)特征：

1.一種基于深度相機(jī)的體積測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

從所述深度相機(jī)獲取含有待測(cè)對(duì)象的深度圖，所述深度圖包含有所述待測(cè)對(duì)象的深度信息；

根據(jù)所述深度信息將所述待測(cè)對(duì)象從所述深度圖中提取出來(lái)，得到待測(cè)對(duì)象目標(biāo)區(qū)域；

利用預(yù)先標(biāo)定的深度相機(jī)的參數(shù)，將待測(cè)對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域中各像素的二維圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到三維相機(jī)坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)；

在所述三維相機(jī)坐標(biāo)系下，根據(jù)待測(cè)對(duì)象的三維坐標(biāo)計(jì)算待測(cè)對(duì)象的高度和長(zhǎng)寬，從而計(jì)算出待測(cè)對(duì)象的體積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量方法，其特征在于，所述“根據(jù)所述深度信息將所述待測(cè)對(duì)象從所述深度圖中提取出來(lái)，得到待測(cè)對(duì)象目標(biāo)區(qū)域”的步驟包括以下子步驟：

對(duì)深度圖進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)深度值；

根據(jù)第一分割閾值將待測(cè)對(duì)象與傳送帶分割開(kāi)來(lái)，將小于第一分割閾值的區(qū)域提取作為初步的待測(cè)對(duì)象目標(biāo)區(qū)域；

對(duì)所述初步的待測(cè)對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域再次進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)深度值；

根據(jù)第二分割閾值將待測(cè)對(duì)象的上表面區(qū)域與待測(cè)對(duì)象的側(cè)面區(qū)域分割開(kāi)來(lái)，保留上表面區(qū)域作為待測(cè)對(duì)象目標(biāo)區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量方法，其特征在于，在所述“利用預(yù)先標(biāo)定的深度相機(jī)的內(nèi)參數(shù)，將待測(cè)對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域中各像素的二維圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到三維相機(jī)坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)”的步驟中，通過(guò)以下公式進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：

$\left\{\begin{array}{c}{X}^c=\frac{(u-u_0)Z^c}{f_x}\\ Y^c=\frac{(v-v_0)Z^c}{f_y}\end{array}\right.$

其中，(u，v)為像素的二維圖像坐標(biāo)，(X^c，Y^c，Z^c)為三維相機(jī)坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)，f_x和f_y為焦距，(u₀，v₀)為像素基準(zhǔn)點(diǎn)，Z^c為目標(biāo)點(diǎn)到相機(jī)的距離，可由深度相機(jī)直接獲取。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)待測(cè)對(duì)象的三維坐標(biāo)計(jì)算待測(cè)對(duì)象的高度的步驟包括以下子步驟：

根據(jù)傳送帶表面多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)對(duì)傳送帶進(jìn)行平面擬合，獲取傳送帶平面表達(dá)式z＝ax+by+c₁中的參數(shù)a、b和c₁；

根據(jù)傳送帶平面的參數(shù)a、b和c₁，待測(cè)對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域的各像素的三維坐標(biāo)，和待測(cè)對(duì)象平面表達(dá)式z＝ax+by+c₂，計(jì)算出待測(cè)對(duì)象平面表達(dá)式的參數(shù)c₂；

根據(jù)傳送帶平面和待測(cè)對(duì)象平面的表達(dá)式和上述參數(shù)，根據(jù)下式計(jì)算待測(cè)對(duì)象的高度$H=\frac{|c_1-c_2|}{\sqrt{a^2+b^2+1}}.$

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)待測(cè)對(duì)象的三維坐標(biāo)計(jì)算待測(cè)對(duì)象的長(zhǎng)寬的步驟包括以下子步驟：

求解待測(cè)對(duì)象目標(biāo)區(qū)域的最小外接矩形及該最小外接矩形的四個(gè)頂點(diǎn)P₁，P₂，P₃，和P₄；

選取所述最小外接矩形對(duì)角線P₁P₄和P₂P₃上1/4和3/4處的點(diǎn)Q₁，Q₂，Q₃和Q₄；

根據(jù)點(diǎn)Q₁，Q₂，Q₃和Q₄在三維相機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)計(jì)算待測(cè)對(duì)象的長(zhǎng)和寬：

$L=\sqrt{{(X_5^c-X_6^c)}^2+{(Y_5^c-Y_6^c)}^2+{(Z_5^c-Z_6^c)}^2}+\sqrt{{(X_7^c-X_8^c)}^2+{(Y_7^c-Y_8^c)}^2+{(Z_7^c-Z_8^c)}^2}$

$W=\sqrt{{(X_5^c-X_7^c)}^2+{(Y_5^c-Y_7^c)}^2+{(Z_5^c-Z_7^c)}^2}+\sqrt{{(X_6^c-X_8^c)}^2+{(Y_6^c-Y_8^c)}^2+{(Z_6^c-Z_8^c)}^2}$

其中，點(diǎn)Q₁，Q₂，Q₃和Q₄在三維相機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量方法，其特征在于，在所述深度相機(jī)獲取含有待測(cè)對(duì)象的深度圖的步驟之前，還包括步驟：

采用聯(lián)動(dòng)控制方式，根據(jù)傳送帶的速度對(duì)深度相機(jī)獲取深度圖的圖像輸出幀率進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中傳送帶的速度越快深度相機(jī)獲取深度圖的圖像輸出幀率越高。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量方法，其特征在于，在所述“根據(jù)所述深度信息將所述待測(cè)對(duì)象從所述深度圖中提取出來(lái)，得到待測(cè)對(duì)象目標(biāo)區(qū)域”的步驟之前，還包括以下步驟：

根據(jù)待測(cè)對(duì)象中心的二維圖像坐標(biāo)是否在深度圖的中心范圍內(nèi)，判斷待測(cè)對(duì)象是否已經(jīng)傳送至深度相機(jī)的正下方；

如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行所述從所述深度相機(jī)獲取含有待測(cè)對(duì)象的深度圖的步驟；

如果判斷結(jié)果為否，則等待。

8.一種基于深度相機(jī)的體積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括以下模塊：

深度圖獲取模塊，用于從所述深度相機(jī)獲取含有待測(cè)對(duì)象的深度圖，所述深度圖包含有所述待測(cè)對(duì)象的深度信息；

對(duì)象提取模塊，用于根據(jù)所述深度信息將所述待測(cè)對(duì)象從所述深度圖中提取出來(lái)，得到待測(cè)對(duì)象目標(biāo)區(qū)域；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，用于利用預(yù)先標(biāo)定的深度相機(jī)的參數(shù)，將待測(cè)對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域中各像素的二維圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到三維相機(jī)坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)；

體積測(cè)量模塊，在所述三維相機(jī)坐標(biāo)系下，根據(jù)待測(cè)對(duì)象的三維坐標(biāo)計(jì)算待測(cè)對(duì)象的高度和長(zhǎng)寬，從而計(jì)算出待測(cè)對(duì)象的體積。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì)象提取模塊包括以下子模塊：

第一深度值統(tǒng)計(jì)模塊，用于對(duì)深度圖進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)深度值；

第一提取模塊，用于根據(jù)第一分割閾值將待測(cè)對(duì)象與傳送帶分割開(kāi)來(lái)，將小于第一分割閾值的區(qū)域提取作為初步的待測(cè)對(duì)象目標(biāo)區(qū)域；

第二深度值統(tǒng)計(jì)模塊，用于對(duì)所述初步的待測(cè)對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域再次進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)深度值；

第二提取模塊，用于根據(jù)第二分割閾值將待測(cè)對(duì)象的上表面區(qū)域與待測(cè)對(duì)象的側(cè)面區(qū)域分割開(kāi)來(lái)，保留上表面區(qū)域作為待測(cè)對(duì)象目標(biāo)區(qū)域。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，在所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊中，通過(guò)以下公式進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：

$\left\{\begin{array}{c}{X}^c=\frac{(u-u_0)Z^c}{f_x}\\ Y^c=\frac{(v-v_0)Z^c}{f_y}\end{array}\right.$

其中，(u，v)為像素的二維圖像坐標(biāo)，(X^c，Y^c，Z^c)為三維相機(jī)坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)，f_x和f_y為焦距，(u₀，v₀)為像素基準(zhǔn)點(diǎn)，Z^c為目標(biāo)點(diǎn)到相機(jī)的距離，可由深度相機(jī)直接獲取。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述體積測(cè)量模塊包括以下子模塊，用于根據(jù)待測(cè)對(duì)象的三維坐標(biāo)計(jì)算待測(cè)對(duì)象的高度：

平面擬合子模塊，用于根據(jù)傳送帶表面多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)對(duì)傳送帶進(jìn)行平面擬合，獲取傳送帶平面表達(dá)式z＝ax+by+c₁中的參數(shù)a、b和c₁；

待測(cè)對(duì)象平面參數(shù)計(jì)算子模塊，用于根據(jù)傳送帶平面的參數(shù)a、b和c₁，待測(cè)對(duì)象的目標(biāo)區(qū)域的各像素的三維坐標(biāo)，和待測(cè)對(duì)象平面表達(dá)式z＝ax+by+c₂，計(jì)算出待測(cè)對(duì)象平面表達(dá)式的參數(shù)c₂；

高度計(jì)算子模塊，用于根據(jù)傳送帶平面和待測(cè)對(duì)象平面的表達(dá)式和上述參數(shù)，根據(jù)下式計(jì)算待測(cè)對(duì)象的高度

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述體積測(cè)量模塊包括以下子模塊，用于根據(jù)待測(cè)對(duì)象的三維坐標(biāo)計(jì)算待測(cè)對(duì)象的長(zhǎng)寬：

外接頂點(diǎn)計(jì)算子模塊，用于求解待測(cè)對(duì)象目標(biāo)區(qū)域的最小外接矩形及該最小外接矩形的四個(gè)頂點(diǎn)P₁，P₂，P₃，和P₄；

目標(biāo)區(qū)域內(nèi)選點(diǎn)子模塊，用于選取所述最小外接矩形對(duì)角線P₁P₄和P₂P₃上1/4和3/4處的點(diǎn)Q₁，Q₂，Q₃和Q₄；

長(zhǎng)寬計(jì)算子模塊，用于根據(jù)點(diǎn)Q₁，Q₂，Q₃和Q₄在三維相機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)計(jì)算待測(cè)對(duì)象的長(zhǎng)和寬：

$L=\sqrt{{(X_5^c-X_6^c)}^2+{(Y_5^c-Y_6^c)}^2+{(Z_5^c-Z_6^c)}^2}+\sqrt{{(X_7^c-X_8^c)}^2+{(Y_7^c-Y_8^c)}^2+{(Z_7^c-Z_8^c)}^2}$

$W=\sqrt{{(X_5^c-X_7^c)}^2+{(Y_5^c-Y_7^c)}^2+{(Z_5^c-Z_7^c)}^2}+\sqrt{{(X_6^c-X_8^c)}^2+{(Y_6^c-Y_8^c)}^2+{(Z_6^c-Z_8^c)}^2}$

其中，點(diǎn)Q₁，Q₂，Q₃和Q₄在三維相機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為

13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括幀率調(diào)節(jié)模塊：

用于采用聯(lián)動(dòng)控制方式，根據(jù)傳送帶的速度對(duì)深度相機(jī)獲取深度圖的圖像輸出幀率進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中傳送帶的速度越快深度相機(jī)獲取深度圖的圖像輸出幀率越高。

14.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的基于深度相機(jī)的體積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括測(cè)量控制模塊：

用于根據(jù)待測(cè)對(duì)象中心的二維圖像坐標(biāo)是否在深度圖的中心范圍內(nèi)，判斷待測(cè)對(duì)象是否已經(jīng)傳送至深度相機(jī)的正下方；

如果判斷結(jié)果為是，則控制深度圖獲取模塊執(zhí)行所述從深度相機(jī)獲取含有待測(cè)對(duì)象的深度圖；

如果判斷結(jié)果為否，則等待。