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用于测量物品体积的系统和方法

文献发布时间:2023-06-19 11:19:16


用于测量物品体积的系统和方法

技术领域

本说明书涉及体积测量领域,尤其涉及一种用于测量物品体积的系统和方法。

背景技术

随着互联网的普及使用,越来越多的人通过网络进行通讯和商品选购,为了应对越来越多的包裹运输安全,需要对包裹进行规划装车运输,而规划运输则需要对包裹进行体积和重量的估计。目前的包裹体积的测量大多是依靠人工测量或估计,或者使用双目摄像头或深度成像摄像头,配合机械臂移动摄像头或者移动包裹以对包裹进行多角度的拍摄成像,然后通过算法来估算包裹的尺寸。此方案设备复杂且成本较高,并且对于形状不规则的包裹的体积估算精度较差。

因此,需要提供一种更简单、精度更高的用于测量物品体积的系统和方法。

发明内容

本说明书提供一种更简单、精度更高的用于测量物品体积的系统和方法。

第一方面,本说明书提供一种用于测量物品体积的系统,包括至少一个测量装置以及控制装置,所述至少一个测量装置中的每个测量装置包括容纳装置、移动装置以及气压检测装置,所述容纳装置包括密封的容纳腔,被配置为容纳被测物体;所述移动装置安装在所述容纳装置上,与所述容纳腔密封连接,并能够相对于所述容纳装置在靠近所述容纳腔和远离所述容纳腔之间移动,以改变所述容纳腔内部空间的容积;所述气压检测装置安装在所述容纳装置中,被配置为测量所述移动装置移动前后所述容纳腔内的气压变化;所述控制装置与所述气压检测装置通信连接,获取所述气压变化,并基于所述气压变化确定所述被测物体的体积。

在一些实施例中,所述获取所述气压变化,包括:基于所述气压变化,获取所述气压检测装置测量的第一压力,所述第一压力为所述被测物体位于所述容纳腔内且所述移动装置位于第一位置时,所述容纳腔内的压力;以及基于所述气压变化,获取所述气压检测装置测量的第二压力,所述第二压力为所述被测物体位于所述容纳腔内且所述移动装置位于第二位置时,所述容纳腔内的压力,其中,所述第一位置不同于所述第二位置。

在一些实施例中,所述基于所述气压变化确定所述被测物体的体积,包括:确定所述容纳腔的第一容积和第二容积,所述第一容积为所述被测物体位于所述容纳腔的外部且所述移动装置位于所述第一位置时所述容纳腔内剩余空间的容积,所述第二容积为所述被测物体位于所述容纳腔的外部且所述移动装置位于所述第二位置时所述容纳腔内剩余空间的容积;以及基于所述第一压力、所述第二压力、所述第一容积以及所述第二容积,确定所述被测物体的体积。

在一些实施例中,所述控制装置中预先存储有所述移动装置的位置与所述移动装置位于所述容纳腔内的部分的体积的对应关系。

在一些实施例中,所述确定所述容纳腔的第一容积和第二容积,包括:获取所述容纳腔的初始容积,所述初始容积为所述被测物体和所述移动装置位于所述容纳腔外时,所述容纳腔的容积;以及基于所述移动装置的位置与所述移动装置位于所述容纳腔内的部分的体积的对应关系以及所述初始容积,确定所述第一容积和所述第二容积。

在一些实施例中,所述控制装置中预先存储有所述容纳腔的初始容积。

在一些实施例中,所述每个测量装置还包括驱动装置,安装在所述容纳装置上,与所述移动装置连接,驱动所述移动装置相对于所述容纳装置移动,其中,所述控制装置与所述驱动装置通信连接,并控制所述驱动装置,从而控制所述移动装置的位置。

在一些实施例中,所述驱动装置包括吸附装置和弹性装置,所述吸附装置安装在所述容纳装置上,工作时产生吸附力;所述弹性装置安装在所述容纳装置上,并与所述移动装置连接,其中,当所述吸附装置工作时,产生吸附力,使所述移动装置向远离所述容纳腔的方向移动,所述弹性装置被压缩,当所述吸附装置不工作时,所述吸附力消失,所述移动装置在所述弹性装置的弹性力作用下向靠近所述容纳腔的方向移动,进入所述容纳腔。

在一些实施例中,所述每个测量装置还包括视觉传感器,安装在容纳装置上,与所述控制装置通信连接,被配置为拍摄所述容纳腔中的所述被测物体的图像数据。

第二方面,本说明书还提供一种用于测量物品体积的方法,应用于本说明书第一方面所述的用于测量物品体积的系统,包括通过所述控制装置执行:获取所述气压检测装置测量的所述移动装置移动前后所述容纳腔内的气压变化;以及基于所述气压变化确定所述被测物体的体积。

在一些实施例中,所述获取所述气压检测装置测量的所述移动装置移动前后所述容纳腔内的气压变化,包括:基于所述气压变化,获取所述气压检测装置测量的第一压力,所述第一压力为所述被测物体位于所述容纳腔内且所述移动装置位于第一位置时,所述容纳腔内的压力;以及基于所述气压变化,获取所述气压检测装置测量的第二压力,所述第二压力为所述被测物体位于所述容纳腔内且所述移动装置位于第二位置时,所述容纳腔内的压力,其中,所述第一位置不同于所述第二位置。

在一些实施例中,所述基于所述气压变化确定所述被测物体的体积,包括:确定所述容纳腔的第一容积和第二容积,所述第一容积为所述被测物体位于所述容纳腔的外部且所述移动装置位于所述第一位置时所述容纳腔内剩余空间的容积,所述第二容积为所述被测物体位于所述容纳腔的外部且所述移动装置位于所述第二位置时所述容纳腔内剩余空间的容积;以及基于所述第一压力、所述第二压力、所述第一容积以及所述第二容积,确定所述被测物体的体积。

在一些实施例中,所述控制装置中预先存储有所述移动装置的位置与所述移动装置位于所述容纳腔内的部分的体积的对应关系。

在一些实施例中,所述确定所述容纳腔的第一容积和第二容积,包括:获取所述容纳腔的初始容积,所述初始容积为所述被测物体和所述移动装置位于所述容纳腔外时,所述容纳腔的容积;以及基于所述移动装置的位置与所述移动装置位于所述容纳腔内的部分的体积的对应关系以及所述初始容积,确定所述第一容积和所述第二容积。

在一些实施例中,所述控制装置中预先存储有所述容纳腔的初始容积。

在一些实施例中,所述每个测量装置还包括驱动装置,安装在所述容纳装置上,与所述移动装置连接,驱动所述移动装置相对于所述容纳装置移动,其中,所述控制装置与所述驱动装置通信连接,并控制所述驱动装置,从而控制所述移动装置的位置。

在一些实施例中,所述驱动装置包括吸附装置以及弹性装置,所述吸附装置安装在所述容纳装置上,工作时产生吸附力;所述弹性装置安装在所述容纳装置上,并与所述移动装置连接,其中,当所述吸附装置工作时,产生吸附力,使所述移动装置向远离所述容纳腔的方向移动,所述弹性装置被压缩,当所述吸附装置不工作时,所述吸附力消失,所述移动装置在所述弹性装置的弹性力作用下向靠近所述容纳腔的方向移动,进入所述容纳腔。

在一些实施例中,在所述获取所述气压检测装置测量的所述移动装置移动前后所述容纳腔内的气压变化之前,所述方法还包括:控制所述驱动装置,驱动所述移动装置从所述第一位置移动至所述第二位置。

在一些实施例中,所述每个测量装置还包括视觉传感器,安装在容纳装置上,与所述控制装置通信连接,被配置为拍摄所述容纳腔中的所述被测物体的图像数据。

在一些实施例中,所述用于测量物品体积的方法还包括:获取所述被测物体的图像数据;基于所述被测物体的图像数据,确定所述被测物体的各个边的边长;以及基于所述被测物体的体积,对所述被测物体的各个边的边长进行校正。

由以上技术方案可知,本说明书提供一种用于测量物品体积的系统和方法,所述系统包括容纳装置、移动装置、气压检测装置以及控制装置。所述控制装置通过控制所述移动装置的移动,使移动装置进入容纳装置的容纳腔的体积发生变化,从而引起容纳腔内的空间体积发生变化,进而使容纳腔内的气压发生变化,并通过气压检测装置测量容纳腔内的气压变化。其中,移动装置与容纳腔为密封连接,因此移动装置的移动并不会引起容纳腔内的气体分子数量发生变化。因此,控制装置可以根据移动装置移动前后,所述容纳腔内的剩余空间的容积变化以及所述容纳腔内的气压变化,计算得到容纳腔内的被测物体的体积。所述系统和方法可以用于计算快递包裹的体积,其成本低,设备结构简单,测量精度较高,且计算量小,节省计算机资源。特别是对于形状不规则的被测物体来说,其测量方法简单,测量速度快,测量精度较高。

本说明书提供的用于测量物品体积的系统和方法的其他功能将在以下说明中部分列出。根据描述,以下数字和示例介绍的内容将对那些本领域的普通技术人员显而易见。本说明书提供的用于测量物品体积的系统和方法的创造性方面可以通过实践或使用下面详细示例中所述的方法、装置和组合得到充分解释。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本说明书的实施例提供的一种用于测量物品体积的系统的结构示意图;

图2示出了根据本说明书的实施例提供的一种控制装置的设备示意图;

图3A示出了根据本说明书的实施例提供的一种测量装置的结构示意图;

图3B示出了根据本说明书的实施例提供的一种测量装置的剖面结构示意图;

图3C示出了根据本说明书的实施例提供的另一种测量装置的剖面结构示意图;

图4示出了根据本说明书的实施例提供的一种用于测量物品体积的方法流程图;

图5A示出了根据本说明书的实施例提供的一种移动装置在第一位置时的测量装置的剖面示意图;

图5B示出了根据本说明书的实施例提供的一种移动装置在第二位置时的测量装置的剖面示意图;

图6示出了根据本说明书的实施例提供的一种气压随时间变化的示意图;以及

图7示出了根据本说明书的实施例提供的另一种用于测量物品体积的方法流程图。

具体实施方式

以下描述提供了本说明书的特定应用场景和要求,目的是使本领域技术人员能够制造和使用本说明书中的内容。对于本领域技术人员来说,对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的,并且在不脱离本说明书的精神和范围的情况下,可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此,本说明书不限于所示的实施例,而是与权利要求一致的最宽范围。

这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的,而不是限制性的。比如,除非上下文另有明确说明,这里所使用的,单数形式“一”,“一个”和“该”也可以包括复数形式。当在本说明书中使用时,术语“包括”、“包含”和/或“含有”意思是指所关联的整数,步骤、操作、元素和/或组件存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组的存在或在该系统/方法中可以添加其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组。

考虑到以下描述,本说明书的这些特征和其他特征、以及结构的相关元件的操作和功能、以及部件的组合和制造的经济性可以得到明显提高。参考附图,所有这些形成本说明书的一部分。然而,应该清楚地理解,附图仅用于说明和描述的目的,并不旨在限制本说明书的范围。还应理解,附图未按比例绘制。

本说明书中使用的流程图示出了根据本说明书中的一些实施例的系统实现的操作。应该清楚地理解,流程图的操作可以不按顺序实现。相反,操作可以以反转顺序或同时实现。此外,可以向流程图添加一个或多个其他操作。可以从流程图中移除一个或多个操作。

本说明书提供一种用于测量物品体积的系统和方法,不仅可以应用于物流行业,比如,快递柜,例如取件柜、寄件柜,等等,又比如物流中心,等等。所述系统和方法可以用于快速准确地测量快递包裹的体积,帮助物流人员计算费用以及规划装车运输。本说明书提供一种用于测量物品体积的系统和方法还可以应用于其他任何需要计算体积的场景,比如仓库、仓储中心,等等。

图1示出了根据本说明书的实施例提供的一种用于测量物品体积的系统001的结构示意图。用于测量物品体积的系统001(以下简称系统001)可以是快递柜,也可以是仓库货架,等等。为了方便描述,我们将以系统001是快递柜为例进行描述。系统001可以用于测量被测物体100的体积。所述被测物体100可以是任意可以单独存在的物体。比如,快递包裹、一瓶饮料、一包零食、一个螺丝,等等。为了方便展示,下面我们将以被测物体100是所述快递包裹为例进行描述。如图1所示,系统001可以包括至少一个测量装置200以及控制装置300。在一些实施例中,系统001还可以包括机架600。

机架600可以是系统001的支撑基座。至少一个测量装置200可以安装在机架600上,并按照预定的方式排列,如图1所示。至少一个测量装置200在机架600上的排列方式可以是任意方式,本说明书对此不做限定。

至少一个测量装置200中的每个测量装置200可以用于测量被测物体100的体积。关于测量装置200的具体结构将在后面的描述中详细介绍。

控制装置300可以存储有执行本说明书描述的用于测量物品体积的方法的数据或指令,并可以执行或用于执行所述数据和/或指令。控制装置300工作时可以与至少一个测量装置200中的每个测量装置200进行通信连接,以获取测量装置200测量的被测物体100的测量数据,并根据所述测量数据计算被测物体100的体积。所述通信连接是指能够直接地或者间接地接收信息的任何形式的连接。在一些实施例中,控制装置300可以同至少一个测量装置200通过无线通信连接来彼此传递数据;在一些实施例中,控制装置300也可以同至少一个测量装置200通过电线直接连接来彼此传递数据;在一些实施例中,控制装置300也可以通过电线同其他电路直接连接来建立同至少一个测量装置200的间接连接,从而实现彼此传递数据。

控制装置300可以包括具有数据信息处理功能的硬件设备和驱动该硬件设备工作所需必要的程序。当然,控制装置300也可以仅为具有数据处理能力的硬件设备,或者,仅为运行在硬件设备中的程序。在一些实施例中,控制装置300可以包括移动设备、平板电脑、笔记本电脑、机动车辆的内置设备或类似内容,或其任意组合。在一些实施例中,所述移动设备可包括智能家居设备、智能移动设备、虚拟现实设备、增强现实设备或类似设备,或其任意组合。在一些实施例中,所述智能家居装置可包括智能电视、台式电脑等,或任意组合。在一些实施例中,所述智能移动设备可包括智能手机、个人数字辅助、游戏设备、导航设备等,或其任意组合。在一些实施例中,所述虚拟现实设备或增强现实设备可能包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜、虚拟现实补丁、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实补丁或类似内容,或其中的任何组合。例如,所述虚拟现实设备或所述增强现实设备可能包括谷歌眼镜、头戴式显示器、齿轮VR等。在一些实施例中,所述机动车中的内置装置可包括车载计算机、车载电视等。在一些实施例中,控制装置300可以是具有定位技术的设备,用于定位控制装置300的位置。

如图1所示,在一些实施例中,控制装置300可以包括本地设备301。在一些实施例中,控制装置300也可以包括云端设备302。控制装置300与测量装置200之间通过本地设备301进行所述无线通信连接。本地设备301和云端设备302可以通过网络进行信息或数据的交换。例如,云端设备302可以通过网络从本地设备301获取所述测量数据。在一些实施例中,网络可以是任何类型的有线或无线网络,也可以是其组合。比如,网络可以包括电缆网络,有线网络、光纤网络、电信通信网络、内联网、互联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线局域网(WLAN)、大都市市区网(MAN)、广域网(WAN)、公用电话交换网(PSTN)、蓝牙网络、ZigBee网络、近场通信(NFC)网络或类似网络。在一些实施例中,网络可以包括一个或多个网络接入点。

控制装置300根据所述测量数据进行用于测量物品体积的数据处理算法可以在本地设备301中进行,也可以在云端设备302中进行。本地设备301可以将所述测量数据发送给云端设备302进行计算。本地设备301也可以不进行数据运算,本地设备301可以将从测量装置200中获取的所述测量数据发送给云端设备302计算被测物体100的体积。

图2示出了根据本说明书的实施例提供的一种控制装置300的设备示意图。控制装置300可以执行本说明书描述的用于测量物品体积的方法。所述用于测量物品体积的方法在本说明书中的其他部分介绍。图2所示的设备示意图可以用于本地设备301,也可以用于云端设备302。

如图2所示,控制装置300可以包括至少一个存储介质330和至少一个处理器320。在一些实施例中,控制装置300还可以包括通信端口350和内部通信总线310。

内部通信总线310可以连接不同的系统组件,包括存储介质330、处理器320和通信端口350。

通信端口350用于控制装置300同外界的数据通信,比如,通信端口350可以用于控制装置300同测量装置200之间的数据通信。通信端口350还可以用于本地设备301和云端设备302之间的数据通信。通信端口350可以是有线通信端口也可以是无线通信端口。

存储介质330可以包括数据存储装置。所述数据存储装置可以是非暂时性存储介质,也可以是暂时性存储介质。比如,所述数据存储装置可以包括磁盘332、只读存储介质(ROM)334或随机存取存储介质(RAM)336中的一种或多种。存储介质330还包括存储在所述数据存储装置中的至少一个指令集。所述指令是计算机程序代码,所述计算机程序代码可以包括执行本说明书提供的用于测量物品体积的方法的程序、例程、对象、组件、数据结构、过程、模块等等。

至少一个处理器320可以同至少一个存储介质330以及通信端口350通过内部通信总线310通信连接。至少一个处理器320用以执行上述至少一个指令集。当系统001运行时,至少一个处理器320读取所述至少一个指令集,并且根据所述至少一个指令集的指示通过通信端口350获取测量装置200的测量数据,执行本说明书提供的用于测量物品体积的方法。处理器320可以执行用于测量物品体积的方法包含的所有步骤。处理器320可以是一个或多个处理器的形式,在一些实施例中,处理器320可以包括一个或多个硬件处理器,例如微控制器,微处理器,精简指令集计算机(RISC),专用集成电路(ASIC),特定于应用的指令集处理器(ASIP),中央处理单元(CPU),图形处理单元(GPU),物理处理单元(PPU),微控制器单元,数字信号处理器(DSP),现场可编程门阵列(FPGA),高级RISC机器(ARM),可编程逻辑器件(PLD),能够执行一个或多个功能的任何电路或处理器等,或其任何组合。仅仅为了说明问题,在本说明书中控制装置300中仅描述了一个处理器320。然而,应当注意,本说明书中控制装置300还可以包括多个处理器,因此,本说明书中披露的操作和/或方法步骤可以如本说明书所述的由一个处理器执行,也可以由多个处理器联合执行。例如,如果在本说明书中控制装置300的处理器320执行步骤A和步骤B,则应该理解,步骤A和步骤B也可以由两个不同处理器320联合或分开执行(例如,第一处理器执行步骤A,第二处理器执行步骤B,或者第一和第二处理器共同执行步骤A和B)。

图3A示出了根据本说明书的实施例提供的一种测量装置200的结构示意图;图3B示出了根据本说明书的实施例提供的一种测量装置200的剖面结构示意图;图3C示出了根据本说明书的实施例提供的另一种测量装置200的剖面结构示意图。如图3A和图3B所示,测量装置200可以包括容纳装置220、移动装置240以及气压检测装置260。在一些实施例中,测量装置200还可以包括驱动装置280。在一些实施例中,测量装置200还可以包括视觉传感器290。

容纳装置220可以用于容纳被测物体100。具体地,容纳装置220可以包括密封的容纳腔222。系统001工作时,被测物体100可以被放置在容纳腔222中。容纳腔222可以是任意形状的密封腔体,本说明书对此不进行限定。

在一些实施例中,容纳装置220还可以包括出入口224。出入口224处设置有可以打开和关闭的窗口或门体。用户可以将被测物体100通过出入口224放置在容纳腔222内。当所述出入口224关闭时,容纳腔222内部形成一个密封的腔体。

在一些实施例中,容纳装置220上可以设置有安装孔226。在一些实施例中,安装孔226处可以设置有弹性材料228。弹性材料228与容纳腔222密封连接。关于安装孔226和弹性材料228的具体内容将在后面的描述中具体介绍。

移动装置240可以安装在容纳装置220上,与容纳腔222密封连接,并能够相对于容纳装置220在靠近容纳腔222内部和远离容纳腔222之间移动。具体地,移动装置240可以相对于容纳装置240移动,并在移动过程中,至少部分进入容纳腔222的内部,以改变容纳腔222内部的空间容积。容纳装置220上可以设置有安装孔226,所述安装孔226的截面形状和尺寸可以与移动装置240的截面形状和尺寸相匹配,以使移动装置240可以沿着所述安装孔226的轴向方向移动,以靠近并进入容纳腔222内部,或者离开容纳腔222,从而改变容纳腔222内部空间的容积。

安装孔226与移动装置240的截面形状可以是任意形状,比如,圆形,四边形,多边形,等等。为了方便计算移动装置240进入容纳腔222内部的部分实体的体积,移动装置240的截面可以是规则形状的截面,比如,圆形,四边形,等等,以方便计算移动装置240进入容纳腔222内部的长度与体积的关系。

在一些实施例中,安装孔226处通过弹性材料密封228。如图3B所示,弹性材料228在力的作用下可以发生变形。比如,当移动装置240至少部分进入容纳腔220内部时,弹性材料228在移动装置240的作用下发生变形,使得移动装置240可以顺利进入容纳腔222内部,同时弹性材料228依然可以保持与容纳装置220的容纳腔222之间的密封性,以防止容纳腔222内的气体流失。当移动装置240远离容纳腔222,甚至离开容纳腔222内部,完全处于容纳腔222外部时,弹性材料228恢复至初始形状,并保持与容纳腔222之间的密封性,防止气体进入容纳腔222内部。所述弹性材料228可以是橡胶等具有弹性且可以起到密封作用的材料,本说明书对此不进行限定。

弹性材料228与容纳装置220之间可以通过任意方式实现密封。比如,弹性材料228的一侧粘合到容纳装置220的顶部,弹性材料228的另外一侧粘合到移动装置240的上,以使移动装置240可以相对于容纳装置220移动,同时保证了气体封闭性。又比如,弹性材料228为可折叠的具有伸缩性的弹性材料。

在一些实施例中,移动装置240可以与安装孔226之间密封连接。如图3C所示,移动装置240与安装孔226之间设置有密封材质,比如橡胶,以确保移动装置240在移动过程中,保持与容纳腔222之间的密封性。移动装置240可以向靠近容纳腔222内部的方向移动,以使移动装置240进入容纳腔222内部的体积增加。移动装置240也可以向远离容纳腔222的方向移动,以使移动装置240进入容纳腔222内部的体积减少。移动装置240可以通过移动改变其进入容纳腔222内部的体积,从而引起容纳腔222内部剩余空间的容积变化。

移动装置240可以安装在容纳装置220的任意方位。比如,移动装置240可以安装在容纳装置220的上方或下方,并相对于容纳装置220在上下方向移动。移动装置240也可以安装在容纳装置220的前方或后方,并相对于容纳装置220在前后方向移动。移动装置240也可以安装在容纳装置220的左方或右方,并相对于容纳装置220在左右方向移动。当然,移动装置240也可以安装在容纳装置220的其他方位。

如图3A所示,在一些实施例中,测量装置200还可以包括驱动装置280。驱动装置280可以安装在容纳装置220上,并与移动装置240连接,以驱动所述移动装置240相对于容纳装置220移动。在一些实施例中,驱动装置280可以与控制装置300通信连接。控制装置300可以控制驱动装置280,从而控制移动装置240的位置。具体地,控制装置300可以通过控制驱动装置280驱动移动装置240移动的速度和时间,从而控制移动装置240的位置。

驱动装置280可以是任意形式的直线驱动装置。在一些实施例中,驱动装置280可以包括吸附装置282和弹性装置284,如图3B所示。吸附装置282可以安装在容纳装置220上,具体地,吸附装置282可以安装在容纳装置220外部。吸附装置282在工作时可以产生吸附力。比如,移动装置240可以是铁材质,吸附装置282可以是磁铁以吸附移动装置240使移动装置240移动。吸附装置282也可以是磁感线圈。当驱动装置280工作时,磁感线圈通电产生磁场,移动装置240在磁场力的作用下被吸附,从而相对于容纳装置220移动。

弹性装置284的一端可以安装在容纳装置220上,另一端可以与移动装置240连接。当吸附装置282工作时,产生吸附力,使移动装置240向远离容纳腔222的方向移动,弹性装置284被压缩;当吸附装置282不工作时,所述吸附力消失,移动装置240在弹性装置284的弹性力作用下向靠近容纳腔222的方向移动,进入容纳腔222内部。

在一些实施例中,驱动装置280也可以是其他装置。如图3C所示,驱动装置280可以是直线电机或直线型电动推杆。当然驱动装置280还可以是其他形式,本说明书对此不做限定。

测量装置200还可以包括气压检测装置260。气压检测装置260可以安装在容纳装置220中,比如,容纳腔222内部,被配置为测量移动装置240移动前后容纳腔222内的气压变化。气压检测装置260可以是用来测量气压的气压计或气压表。控制装置300可以与气压检测装置260通信连接,以接收气压检测装置260测量的移动装置240移动前后容纳腔222内的所述气压变化,并执行本说明书所述的用于测量物体体积的方法,基于所述气压变化确定所述被测物体100的体积。在一些实施例中,控制装置300可以控制气压检测装置260的启动与停止。

在一些实施例中,测量装置200还可以包括视觉传感器290。视觉传感器290可以安装在容纳装置220上,运行时可以与控制装置300通信连接,用于拍摄被测物体100的图像数据并将被测物体100的图像数据传送给控制装置300。具体地,视觉传感器290可以是深度摄像机,比如,3D摄像机,结构光摄像机,等等。控制装置300可以根据被测物体100的所述图像数据确定被测物体100的各边的边长,比如长、宽、高,等等。控制装置300还可以根据所述气压变化确定被测物体100的体积,并根据被测物体100的体积修正被测物体100的各边边长。相比于只使用视觉传感器290进行体积测量的设备,本说明书提供的系统001可以将根据气压变化测得的体积与根据图像数据测得的边长相结合,可以大大降低控制装置300对被测物体100进行识别时的计算量,在降低计算成本的同时,还能提高测量的准确率。

在一些实施例中,测量装置200还可以包括温度计210,用于测量容纳腔222内的温度。

在一些实施例中,测量装置200还可以包括感应装置(图3A至图3C中未示出),用于感应出入口224的打开和关闭。所述感应装置可以与控制装置300通信连接。当所述感应装置感应到出入口224关闭后,控制装置300可以启动气压检测装置260检测容纳腔222内的气压变化,并开始执行所述用于测量物品体积的方法。所述感应装置也可以用于感应容纳腔222内是否存在被测物体100。当所述感应装置感应到容纳腔222内存在被测物体100时,控制装置300可以启动气压检测装置260检测容纳腔222内的气压变化,并开始执行所述用于测量物品体积的方法。当所述感应装置感应不到被测物体100时,控制装置300不启动气压检测装置260,从而降低运行成本。

在一些实施例中,测量装置200还可以包括开关。当用户将被测物体100放置在容纳腔222内部并闭合出入口224时,用户可以启动所述开关,从而启动气压检测装置260检测容纳腔222内的气压变化,并开始执行所述用于测量物品体积的方法,以降低运行成本。

图4示出了根据本说明书的实施例提供的一种用于测量物品体积的方法P100的流程图。所述方法P100适用于本说明书提供的系统001。所述方法P100可以包括通过控制装置300执行:

S120:控制驱动装置280,驱动所述移动装置240从第一位置移动至第二位置。

所述第一位置不同于所述第二位置。如前所述,控制装置300可以通过控制驱动装置280的移动速度和时间,控制移动装置240的位置。如图3B所示,控制装置300可以通过控制吸附装置282的通电情况,控制吸附装置282的吸附力,从而控制移动装置240的移动。为了方便展示,下面的描述中将以图3B所示的实施例进行描述。

图5A示出了根据本说明书的实施例提供的一种移动装置在第一位置时的测量装置的剖面示意图;图5B示出了根据本说明书的实施例提供的一种移动装置在第二位置时的测量装置的剖面示意图。

如图5A和图5B所示,当测量装置200内部没有被测物体100时,测量装置200不工作,此时吸附装置282不通电,没有吸附力,移动装置240至少部分处于容纳腔222内部,此时,移动装置240处于所述第一位置;当测量装置200内部有被测物体100时,吸附装置282通电,产生吸附力,移动装置240在所述吸附力的作用下向远离容纳腔222的方向移动,以减少移动装置240在容纳腔222内部的体积,此时,移动装置240处于所述第二位置。所述第二位置可以是移动装置240完全处于容纳腔222外部,也可以是移动装置240部分处于容纳腔222外部,部分处于容纳腔222内部。此时,所述第一位置中,移动装置240位于容纳腔222内部的提交较第二位置多。

图5A和图5B只是示例性说明,所述第一位置和所述第二位置也可以是其他位置。比如,所述第一位置中,移动装置240位于容纳腔222内部的体积较第二位置少,等等。需要说明的是,所述第一位置和所述第二位置中的至少一种位置中的所述移动装置240至少部分位于所述容纳腔222内。也就是说,移动装置240在从所述第一位置移动至所述第二位置时,移动装置240至少有部分体积位于容纳腔222内。

S140:获取气压检测装置260测量的移动装置240移动前后容纳腔222内的气压变化。

如前所述,气压检测装置260用于检测容纳腔222内部的气压变化。气压检测装置260与控制装置300通信连接。控制装置300通过所述通信连接获取气压检测装置260检测到的容纳腔222内部的气压变化。

图6示出了根据本说明书的实施例提供的一种气压随时间变化的示意图。为了方便展示,图6所示的曲线对应的是移动装置240从图5A所示的第一位置移动至图5B所示的第二位置时容纳腔222内部的气压变化示意图。如图6所示,在0~t

具体地,步骤S140可以包括:

S142:基于所述气压变化,获取所述气压检测装置260测量的第一压力。

所述第一压力为被测物体100位于容纳腔222内且移动装置240位于所述第一位置时,容纳腔222内的压力。由图6可知,所述第一压力为P

S144:基于所述气压变化,获取所述气压检测装置260测量的第二压力。

所述第二压力为被测物体100位于容纳腔222内且移动装置240位于所述第二位置时,容纳腔222内的压力。由图6可知,所述第二压力为P

所述方法P100还可以包括:

S160:基于所述气压变化确定被测物体100的体积ΔV。

具体地,步骤S160可以包括:

S162:确定所述容纳腔222的第一容积V

第一容积V

在一些实施例中,控制装置300中可以预先存储有所述第一位置和所述第二位置,并存储有移动装置240分别位于所述第一位置和所述第二位置时,所述第一位置和所述第二位置对应的第一容积V

在一些实施例中,控制装置300中可以预先存储有容纳腔222的初始容积V

当移动装置240位于所述第一位置时,移动装置240位于容纳腔222内的部分的体积为V

V

当移动装置240位于所述第二位置时,移动装置240位于容纳腔222内的部分的体积为V

V

在一些实施例中,我们可以通过测量容纳腔222内部尺寸的方法确定初始容积V

在另一些实施例中,系统001还可以通过驱动移动装置240从所述第一位置移动至所述第二位置,并检测容纳腔222内部的气压变化的方法,计算得到容纳腔222的初始容积V

其中,在所述理想气体状态方程中,n为气体物质的量。由于容纳腔222是封闭的,因此n为常数。R为气体常数。T为温度。由于移动装置240从所述第一位置移动至所述第二位置时间较短,温度T可理解为没有变化。

具体地,步骤S160还可以包括:

S164:基于所述第一压力P

根据所述理想气体状态方程,可知被测物体100的体积ΔV可以表示为以下公式:

(V

综上可知,系统001和方法P100可以通过一个移动装置240相对于容纳腔222移动,来改变容纳腔222内部的容积,从而引起容纳腔222内部的气压变化,根据气压变化和容积变化,基于理想气体状态方程来计算被测物体100的体积ΔV。所述系统001和方法P100中的设备结构简单,成本低,测量精度较高,且计算量小,节省计算机资源。特别是对于形状不规则的被测物体来说,其测量方法简单,测量速度快,测量精度较高。

如前所述,在一些实施例中,测量装置200中还可以包括视觉传感器290。控制装置300可以将根据气压变化测得的体积ΔV与根据图像数据测得的边长相结合,可以大大降低控制装置300对被测物体100进行识别时的计算量,在降低计算成本的同时,还能提高测量的准确率。图7示出了根据本说明书的实施例提供的另一种用于测量物品体积的方法P200的流程图。所述方法P200对应的系统001中的测量装置200包括视觉传感器290。所述方法P200包括通过控制装置300执行:

S220:控制驱动装置280,驱动所述移动装置240从第一位置移动至第二位置。与步骤S120基本一致,在此不再赘述。

S240:获取气压检测装置260测量的移动装置240移动前后容纳腔222内的气压变化。与步骤S140基本一致,在此不再赘述。

S260:基于所述气压变化确定被测物体100的体积ΔV。与步骤S160基本一致,在此不再赘述。

S270:获取被测物体100的图像数据。所述图像数据为深度图像数据。

S280:基于被测物体100的图像数据,确定被测物体100的各个边的边长。根据所述深度图像数据,以及视觉传感器290的外参标定参数,确定被测物体100的各个边长的交点的空间坐标,从而计算各个边的边长。

S290:基于被测物体100的体积ΔV,对被测物体100的各个边的边长进行校正。

根据被测物体100的各个边的边长所计算的被测物体100的体积ΔV

如前所述,在一些实施例中,测量装置200可以包括所述感应装置。在控制装置300开始计算被测物体100的体积之前,即在步骤S120之前,控制装置300可以接收所述感应装置的感应结果。当所述感应装置感应到容纳腔222内存在被测物体100或者感应到出入口224关闭时,控制装置300可以启动气压检测装置260,并开始执行所述用于测量物品体积的方法P100或方法P200。

如前所述,在一些实施例中,测量装置200可以包括所述开关。在控制装置300开始计算被测物体100的体积之前,即在步骤S120之前,控制装置300可以接收所述开关的状态数据。当所述开关为打开状态时,控制装置300可以启动气压检测装置260,并开始执行所述用于测量物品体积的方法P100或方法P200。

综上所述,本说明书提供的用于测量物品体积的方法P100、方法P200和系统001中的设备结构简单,成本低,测量精度较高,且计算量小,节省计算机资源。特别是对于形状不规则的被测物体来说,其测量方法简单,测量速度快,测量精度较高。同时,将所述方法P100、方法P200和系统001可以与通过深度图像测量被测物体100的边长和体积的方法相结合,大大降低控制装置300对被测物体100进行识别时的计算量,在降低计算成本的同时,还能提高测量的准确率。

本说明书另一方面提供一种非暂时性存储介质,存储有至少一组用来用于测量物品体积的可执行指令,当所述可执行指令被处理器执行时,所述可执行指令指导所述处理器实施本说明书所述的用于测量物品体积的方法P100或P200的步骤。在一些可能的实施方式中,本说明书的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码。当所述程序产品在控制装置300上运行时,所述程序代码用于使控制装置300执行本说明书描述的用于测量物品体积的步骤。用于实现上述方法的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)包括程序代码,并可以在控制装置300上运行。然而,本说明书的程序产品不限于此,在本说明书中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统(例如处理器320)使用或者与其结合使用。所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本说明书操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在控制装置300上执行、部分地在控制装置300上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在控制装置300上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备上执行。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其他实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者是可能有利的。

综上所述,在阅读本详细公开内容之后,本领域技术人员可以明白,前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现,并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明,本领域技术人员可以理解本说明书需求囊括对实施例的各种合理改变,改进和修改。这些改变,改进和修改旨在由本说明书提出,并且在本说明书的示例性实施例的精神和范围内。

此外,本说明书中的某些术语已被用于描述本说明书的实施例。例如,“一个实施例”,“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征,结构或特性可以包括在本说明书的至少一个实施例中。因此,可以强调并且应当理解,在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外,特定特征,结构或特性可以在本说明书的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解,在本说明书的实施例的前述描述中,为了帮助理解一个特征,出于简化本说明书的目的,本说明书将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而,这并不是说这些特征的组合是必须的,本领域技术人员在阅读本说明书的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说,本说明书中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

本文引用的每个专利,专利申请,专利申请的出版物和其他材料,例如文章,书籍,说明书,出版物,文件,物品等,可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容,除了与其相关的任何起诉文件历史,可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的,或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说,如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时,使用本文件中的术语为准。

最后,应理解,本文公开的申请的实施方案是对本说明书的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本说明书的范围内。因此,本说明书披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本说明书中的实施例采取替代配置来实现本说明书中的申请。因此,本说明书的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。

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  • 用于测量物品体积的系统和方法
  • 用于空间可变柜的基于单目测量物品体积识别空间的分配方法
技术分类

06120112882678