一種基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，包括：飛行器、數(shù)碼相機(jī)和處理器，飛行器上設(shè)有GPS定位裝置、雷達(dá)高度計(jì)、電子羅盤和數(shù)碼相機(jī)，控制器控制飛行器和接收數(shù)碼相機(jī)所拍攝數(shù)據(jù)，控制器將數(shù)碼相機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)輸入處理器，處理器計(jì)算被拍攝堆料的體積。本系統(tǒng)測量精確、操作簡捷、成本低廉，具有普民、創(chuàng)新等優(yōu)勢，無需專人操作，現(xiàn)場人員根據(jù)使用說明，經(jīng)幾次現(xiàn)場實(shí)操就能使用，測量系統(tǒng)安全環(huán)保，無噪音、輻射污染，可到達(dá)操作員日常無法到達(dá)的位置進(jìn)行測量，無需借助大型設(shè)備當(dāng)載體來測量，價(jià)格低廉，易普及推廣。
【專利說明】一種基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大型物料堆體的體積測量，尤其是一種基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]伴隨生產(chǎn)力水平和自動(dòng)控制要求不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)逐漸進(jìn)入微利時(shí)代，生產(chǎn)中對耗材的控制(即物質(zhì)料堆進(jìn)行體積、質(zhì)量評估)就成為了企業(yè)經(jīng)營的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，然而原材料存量巨大、種類繁多都是不可避免的客觀因素，例如基建時(shí)產(chǎn)生的土方、鋼鐵廠的原料堆、煤炭煤礦的原煤儲(chǔ)運(yùn)堆、礦山采礦的礦堆、港口碼頭等。這些料堆的堆料和取料大部分是由斗輪堆取料機(jī)、飛機(jī)式堆取料機(jī)、龍門式堆取料機(jī)等來完成。由于散體物料堆積表面不規(guī)則、堆積面積大，要準(zhǔn)確測量其體積的難度就顯而易見了。在此背景下，企業(yè)對于料堆體積精確測量的迫切需求就促成了許多大同小異的盤點(diǎn)方式。其中，最為傳統(tǒng)的是人工檢尺測量法，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)此方法不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力(需要將料堆人為平整成規(guī)則體)，而且主觀性強(qiáng)，難以客觀準(zhǔn)確的反映材料的存儲(chǔ)情況以達(dá)到控制生產(chǎn)成本的目的。隨著技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)今廣泛應(yīng)用的是激光測量技術(shù)。該方法比較科學(xué)、準(zhǔn)確，客觀上有所進(jìn)步，但仍受到測量操作繁瑣、價(jià)格昂貴、精度達(dá)不到工業(yè)要求等諸多缺陷，因此難以普及。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對上述存在問題，提出一種測量精確、操作簡捷、成本低廉的堆料測量系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型一種基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，包括:飛行器、數(shù)碼相機(jī)和處理器，其中，所述飛行器上設(shè)有GPS定位裝置、雷達(dá)高度計(jì)、電子羅盤和數(shù)碼相機(jī)，該系統(tǒng)還包括控制飛行器和接收數(shù)碼相機(jī)所拍攝數(shù)據(jù)的控制器，控制器將數(shù)碼相機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)輸入處理器，所述處理器通過計(jì)算擬合出被拍攝堆料的體積。
[0005]本實(shí)用新型一種基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，其中所述飛行器為民用飛行器。
[0006]本實(shí)用新型一種基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，其中所述飛行器為AR.Drone2.0型民用飛行器。
[0007]本實(shí)用新型一種基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，其中所述飛行器還包括加速度計(jì)和陀螺儀。
[0008]本實(shí)用新型一種基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，其中數(shù)碼相機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)是包含三維坐標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:測量精確、操作簡捷、成本低廉，具有普民、創(chuàng)新等優(yōu)勢，無需專人操作，現(xiàn)場人員根據(jù)使用說明，經(jīng)幾次現(xiàn)場實(shí)操就能使用，測量系統(tǒng)安全環(huán)保，無噪音、輻射污染，可到達(dá)操作員日常無法到達(dá)的位置進(jìn)行測量，無需借助大型設(shè)備當(dāng)載體來測量，價(jià)格低廉，易普及推廣。其作為高新技術(shù)生產(chǎn)力必將替代傳統(tǒng)測量系統(tǒng)并逐步發(fā)展趨向多元化、多功能化，從而更好地為指導(dǎo)生產(chǎn)經(jīng)營、促進(jìn)工業(yè)精細(xì)化生產(chǎn)提供可靠地第一手生產(chǎn)資料，因此其具有良好的市場潛力和不可估量的市場價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0010]圖1是本實(shí)用新型基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)盤煤實(shí)施例飛行器的示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)盤煤實(shí)施例煤堆的示意圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)盤煤實(shí)施例控制器的示意圖；
[0013]圖4是本實(shí)用新型基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)盤煤實(shí)施例處理器的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1本實(shí)用新型基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)盤煤實(shí)施例的示意圖。圖1中所測量的堆料是燃煤堆，所述堆料測量系統(tǒng)，包括飛行器1、數(shù)碼相機(jī)2，要測量的堆料是燃煤堆3，控制器4和處理器5。其中，所述飛行器I上設(shè)有GPS定位裝置、雷達(dá)高度計(jì)、電子羅盤和數(shù)碼相機(jī)2，該系統(tǒng)還包括控制飛行器I和接收數(shù)碼相機(jī)2所拍攝數(shù)據(jù)的控制器4，控制器4控制飛行器I按預(yù)設(shè)路線飛行，數(shù)碼相機(jī)2內(nèi)參數(shù)固定不變，到達(dá)預(yù)設(shè)拍攝位置后懸停拍攝，再飛向下一位置，圖片直接保存在控制器4上存取?？刂破?將數(shù)碼相機(jī)2拍攝的數(shù)據(jù)輸入處理器5，煤堆三維模型重構(gòu)是將多張煤堆照片導(dǎo)入處理器5，處理器5經(jīng)過圖片匹配處理模塊、三維重構(gòu)處理模塊處理，顯示料堆三維模型。根據(jù)料堆三維模型、預(yù)設(shè)參考標(biāo)尺進(jìn)行微調(diào)后，計(jì)算出料堆的準(zhǔn)確體積。
[0015]本實(shí)施例中所述飛行器為AR.Drone2.0型民用飛行器。所述飛行器I中還包括加速度計(jì)和陀螺儀。數(shù)碼相機(jī)2拍攝的數(shù)據(jù)是包含三維坐標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)。
[0016]本實(shí)用新型的工作過程是:控制器4遙控飛行器1，飛到預(yù)設(shè)拍攝位置，應(yīng)用數(shù)碼相機(jī)2拍攝照片，傳回現(xiàn)場拍攝的照片到控制器4內(nèi)，飛行器I飛行結(jié)束后，將所拍攝的多張照片通過無線或者有線傳輸，發(fā)送至處理器5，本實(shí)施例中處理器5是便攜式計(jì)算機(jī)，所述數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維重構(gòu)處理模塊，生成料堆三維模型；在處理器5中預(yù)設(shè)了煤堆3的參考標(biāo)尺參數(shù)，可精準(zhǔn)獲取該標(biāo)尺的高度、X軸、Y軸數(shù)據(jù)，所以根據(jù)此標(biāo)尺在三維模型中占的像素點(diǎn)間距坐標(biāo)，可對整個(gè)料堆三維模型尺寸比例進(jìn)行修正、微調(diào)，得出精準(zhǔn)尺寸三維模型；有了精準(zhǔn)三維料堆模型，坐標(biāo)引擎根據(jù)已知的模型多點(diǎn)相對坐標(biāo)，計(jì)算出體積標(biāo)量，通過計(jì)算體積數(shù)學(xué)公式，計(jì)算出料堆體積，顯示準(zhǔn)確煤堆體積，實(shí)現(xiàn)盤煤功能。本實(shí)用新型的技術(shù)方案用低成本的盤煤設(shè)備，實(shí)現(xiàn)大于3%高精度的大型煤堆體積測量功能。
[0017]上述實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型之原理及其功效，并非限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的數(shù)碼相機(jī)還可以是平板電腦等具有可攝錄功能的便攜設(shè)備上；因此，習(xí)于此技術(shù)之人士對上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化仍不脫本實(shí)用新型之精神。本實(shí)用新型已具備產(chǎn)業(yè)上利用性、新穎性及進(jìn)步性，并符合實(shí)用新型專利要件，爰依法提起申請。
【權(quán)利要求】
1.一種基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，包括:飛行器、數(shù)碼相機(jī)和處理器，其特征在于所述飛行器上設(shè)有GPS定位裝置、雷達(dá)高度計(jì)、電子羅盤和數(shù)碼相機(jī)，該系統(tǒng)還包括控制飛行器和接收數(shù)碼相機(jī)所拍攝數(shù)據(jù)的控制器，控制器將數(shù)碼相機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)輸入處理器，所述處理器通過計(jì)算擬合出被拍攝堆料的體積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，其特征在于所述飛行器為民用飛行器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，其特征在于所述飛行器為AR.Drone2.0型民用飛行器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，其特征在于所述飛行器還包括加速度計(jì)和陀螺儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于數(shù)碼照片三維重構(gòu)料堆模型的堆料測量系統(tǒng)，其特征在于數(shù)碼相機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)是包含三維坐標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK203964865SQ201420290286
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】朱云佳, 史韡朝, 劉善松, 李陳深, 熊浩 申請人:朱云佳, 廣州易茂科技發(fā)展有限公司