1.一种单目视觉包装箱体积测量方法,包括:
利用相机拍摄包装箱的斜侧面图像,图像中包含包装箱的底面顶点和与该底面顶点相邻的三个顶点;
同时利用测距传感器测量到包装箱底面顶点的距离;
在图像中自动提取包装箱的4个顶点;
根据上述4个顶点构建方程组;
求解方程组得到包装箱的3条棱的边长,进而求得纸箱体积。
2.如权利要求1所述的单目视觉包装箱体积测量方法,其特征在于,沿着包装箱底面对角线方向拍摄包装箱。
3.如权利要求1所述的单目视觉包装箱体积测量方法,其特征在于,在拍摄之前对所述相机进行标定,从而获得相机的内参数信息。
4.如权利要求1所述的单目视觉包装箱体积测量方法,其特征在于,所述测距传感器为单点激光测距传感器。
5.如权利要求1所述的单目视觉包装箱体积测量方法,其特征在于,所述相机与测距传感器平行且紧靠排列。
6.如权利要求1所述的单目视觉包装箱体积测量方法,其特征在于,提取包装箱的4个顶点的步骤包括:先利用相机的内参数信息对图像进行矫正,消除图像中的径向畸变;再采用堆叠沙漏状深度神经网络计算得出图像的顶点热图,根据所述顶点热图得出图像的顶点位置。
7.如权利要求6所述的单目视觉包装箱体积测量方法,其特征在于,所述沙漏状深度神经网络包括对称的降采样层和升采样层,其中,降采样层包含交替排列的卷积层和最大池化层,当降采样层将图像分辨率降至4×4时转为升采样层,升采样层结合卷积和升采样步骤,将图像恢复到原始分辨率。
8.如权利要求1所述的单目视觉包装箱体积测量方法,其特征在于,根据上述4个顶点构建方程组的步骤包括:以相机的光心作为原点,建立世界坐标系,且世界坐标系的x-y-z轴之间符合右手定则;
根据测距传感器测量的到包装箱底面顶点的距离,计算得出包装箱的底面顶点在世界坐标系下的三维坐标;
通过线性摄像机投影模型表示与底面顶点相邻的三个顶点在世界坐标系下的三维坐标;
根据正交原理和与底面顶点相邻的三个顶点的三维坐标,建立方程组。
9.如权利要求8所述的单目视觉包装箱体积测量方法,其特征在于,求解方程组得到与底面顶点相邻的三个顶点各自与单目摄像头之间的距离,从而计算得出各顶点在世界坐标系下的三维坐标,得到包装箱的3条棱的边长,计算得出包装箱的体积。