本發(fā)明涉及體積測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種體積測量裝置、使用方法及帶有體積測量功能的傳送裝置。

背景技術(shù)：

在物流行業(yè)中，貨物的重量和提價(jià)是主要的計(jì)費(fèi)衡量參數(shù)，現(xiàn)有的貨物重量測量可以通過各種稱量設(shè)備進(jìn)行稱量，但是貨物體積的測量仍然只能通過較為原始的卷尺進(jìn)行測量和計(jì)算獲的。

雖然國外的一些體積測量設(shè)備在國內(nèi)企業(yè)又一定的采用，但是這些體積測量設(shè)備普遍投資過高，不便于部署等缺陷。因此，在物流行業(yè)急需一種成本低廉，使用方便的體積測量裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種體積測量裝置、使用方法及帶有體積測量功能的傳送裝置，具有成本低廉，容易部署，使用方便的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種體積測量裝置，其結(jié)構(gòu)包括：

發(fā)光測距裝置，所述發(fā)光測距裝置包括第一平面光源和第二平面光源，所述第一平面光源和所述第二平面光源沿待測物品的傳送方向前后間隔并排設(shè)置；所述第一平面光源發(fā)出的第一光面和所述第二平面光源發(fā)出的第二光面在所述待測物品的傳送面上相交，從而在所述傳送面上形成一條光線，所述光線與所述待測物品的傳送方向垂直；

圖像采集裝置，用于采集所述第一光面及第二光面與所述待測物品相交的圖像，其圖像采集范圍的直徑不小于所述第一平面光源和所述第二平面光源之間的距離，且所述圖像采集范圍的直徑不小于所述光線的長度。

第一光面和第二光面分別為第一平面光源和第二平面光源發(fā)出的光線沿平面分布形成的光面，具有良好的平面性，在沒有待測物品經(jīng)過時(shí)，第一光面和第二光面在待測物品的傳送面上相交形成一條光線；當(dāng)待測物品經(jīng)過時(shí)，第一光面和第二光面在待測物品的上表面形成兩條平行的光線。

圖像采集裝置的圖像采集范圍在待測物品傳送方向上的采集范圍不小于第一平面光源和第二平面光源之間的距離，圖像采集裝置的圖像采集范圍在與待測物品傳送方向相垂直的方向上的采集范圍不小于待測物品的寬度。

進(jìn)一步地，所述第一光面和所述第二光面之間的夾角為銳角。第一光面和第二光面形成的夾角可以設(shè)置為0°-90°(不包含0°和90°)之間的任一角度，通過該事先設(shè)定好的角度結(jié)合第一光面和第二光面在待測物品上表面上形成的兩條平行線之間的距離計(jì)算出箱體的高度。

進(jìn)一步地，所述第一光面或所述第二光面之一與所述待測物品的傳送面相垂直；或者，所述第一光面和所述第二光面對稱布置。第一光面或第二光面之一與待測物品的傳送面相垂直，兩個(gè)光面與待測物品上表面的兩平行光線之間的距離形成一直角三角形，根據(jù)直角三角形的三角函數(shù)關(guān)系，很方便的確定待測物品的高度。第一光面和第二光面沿相交所成的夾角的角平分線對稱布置，根據(jù)第一光面或第二光面與角平分線及待測物品上表面的兩個(gè)平行光線間的距離，可以方便的確定待測物品的高度。

進(jìn)一步地，所述發(fā)光測距裝置為紅外發(fā)射裝置或激光發(fā)射裝置。所述發(fā)光測距裝置可以為紅外發(fā)射裝置，所述第一平面光源為第一紅外發(fā)射管，所述第二平面光源為第二紅外發(fā)射管。所述發(fā)光測距裝置還可以為激光發(fā)射裝置，所述第一平面光源為第一激光發(fā)射管，所述第二平面光源為第二激光發(fā)射管。采用紅外發(fā)射裝置或激光發(fā)射裝置，進(jìn)行平面光源的照射，使得光源在箱體表面可見度好，容易識別。進(jìn)一步地，所述圖像采集裝置設(shè)置在所述第一平面光源和所述第二平面光源之間的上方。圖像采集裝置設(shè)置在兩個(gè)平面光源之間的上方，使得圖像采集裝置的位置的設(shè)置更合理，更能全面的采集箱體和傳送裝置上的光線信息。

進(jìn)一步地，所述圖像采集裝置為相機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種測量體積的方法，其特征在于，包括以下步驟：

s1：待測物品以速度v進(jìn)行傳送；

s2：所述待測物品經(jīng)過所述第一平面光源和第二平面光源，所述第一光面和第二光面與所述待測物品上表面相交，在所述待測物品的上表面形成兩條平行的光線，所述光線的兩端分別延伸至所述待測物品的傳送面上；

s3：所述圖像采集裝置獲取s2中的兩條所述光線之間的距離w，并采集所述光線在待測物品兩側(cè)和傳送面上的邊界點(diǎn)，獲取待測物品的寬度w′；

s4：根據(jù)待測物品的高度h、寬度w′和圖像采集裝置每次采集圖像時(shí)待測物品的位移l，獲取待測物品的體積。

進(jìn)一步地，所述s4包括：

通過三角函數(shù)確定所述待測物品的高度h；

所述圖像采集裝置的頻率為f，所述圖像采集裝置每次采集圖形時(shí)所述待測物品位移的距離為l：l＝f×v，第i次待測物品向前位移的距離為li；

待測物品的體積v為：其中，m為待測物品完全通過第一平面光源和第二平面光源之間的區(qū)域時(shí)圖像采集裝置采集圖像的次數(shù)，m為正整數(shù)。

進(jìn)一步地，第一光面或第二光面之一與所述待測物品的傳送面相垂直，待測物品的高度h為：h＝w/tanα；第一光面和第二光面對稱布置，待測物品的高度h為：h＝w/2tan(α/2)，其中，其中，α為第一光面和第二光面的夾角。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種帶有體積測量功能的傳送裝置，包括傳送帶，所述傳送帶包括待測物品的傳送面，還包括上述的體積測量裝置，所述發(fā)光測距裝置和圖像采集裝置均位于所述傳送帶的上方。

進(jìn)一步地，所述傳送帶的寬度大于所述待測物品的寬度。傳送帶上表面的寬度大于待測物品的寬度，使得光線照射在待測物品上表面時(shí)，光面通過待測物品兩側(cè)投射到傳送帶上，便于圖像采集裝置采集待測物品和傳送帶的邊界，進(jìn)而確定待測物品的寬度。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明示例的體積測量裝置，具有成本低，安裝方便，適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明示例的體積測量裝置，第一光面和第二光面分別為第一平面光源和第二平面光源發(fā)出的光線沿平面分布形成的光面，具有良好的平面性，在沒有待測物品經(jīng)過時(shí)，第一光面和第二光面在待測物品的傳送面上相交形成一條光線；第一光面和第二光面對稱布置，兩個(gè)光面相交形成的夾角為一確定的角度，當(dāng)待測物品經(jīng)過時(shí)，第一光面和第二光面在待測物品的上表面形成兩條平行的光線。通過圖像采集裝置采集兩條平行的光線之間的距離，并結(jié)合兩光面相交的夾角計(jì)算出待測物品的高度；通過圖像采集裝置采集光線在待測物品與傳送帶的邊界點(diǎn)確定待測物品的寬度；通過圖像采集裝置的拍攝和傳送帶的傳輸速度確定待測物品的長度；進(jìn)而可以確定待測物品的體積。

3、本發(fā)明示例的體積測量裝置，采用兩個(gè)紅外發(fā)射裝置或激光發(fā)射裝置進(jìn)行平面光源的照射，使得光源在待測物品表面可見度好，容易識別。

4、本發(fā)明示例的帶有體積測量功能的傳送裝置，傳送帶上表面的寬度大于待測物品的寬度，使得光線照射在待測物品上表面時(shí)，光面通過待測物品兩側(cè)投射到傳送帶上，便于圖像采集裝置采集待測物品和傳送帶的邊界，進(jìn)而確定待測物品的寬度。

5、本發(fā)明示例的體積測量裝置測量體積的方法，可以方便高效的測定待測物品的高度，自動化程度高，克服傳統(tǒng)的采用卷尺進(jìn)行測量待測物品體積的效率低下的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-機(jī)架，2-傳送帶，3-箱體，4-第一紅外發(fā)光管，5-第二紅外發(fā)光管，6-數(shù)碼相機(jī)，7-光線a，8-光線c，9-光線d。

具體實(shí)施方式

為了更好的了解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，一種體積測量裝置，其結(jié)構(gòu)包括：機(jī)架1，傳送帶2安裝在機(jī)架1上，傳送帶2以一確定的速度傳送裝有貨物的箱體3，傳送帶2的上表面寬度大于箱體3的寬度。

第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5通過支架固定在傳送帶2的上方，第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5沿傳送帶2的傳送方向前后間隔且并排設(shè)置，第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5發(fā)出的光為光面，第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5發(fā)出的光面在傳送帶2的上表面相交融合成一條光線a7，光線a7與傳送帶2的傳送方向垂直；兩個(gè)光面相交形成的夾角α為任一確定的銳角，該夾角α可以設(shè)置為0°-90°(不包含0°和90°)之間的任一角度。并且兩個(gè)光面對稱布置，與傳送帶之間的夾角相等，因此，其中一個(gè)光面與角平分線之間的夾角為α/2.

當(dāng)裝有貨物的箱體3通過第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5時(shí)，第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5的光面分別在箱體3的上表面形成兩條平行的光線c8和光線d9。

數(shù)碼相機(jī)6通過固定支架設(shè)置在傳送帶2的上方，且位于第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5之間的上方，數(shù)碼相機(jī)6拍攝圖像的范圍不小于第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5之間的間隔，且不小于傳送帶2的寬度，數(shù)碼相機(jī)6的拍攝頻率為f。

通過該事先設(shè)定好的角度α結(jié)合第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5在箱體3上表面上形成的光線c8和光線d9之間的距離計(jì)算出箱體3的高度。

第一發(fā)光管和第二發(fā)光管照射的光面在傳送裝置的上表面相交，相交形成的直線為一條光線，兩個(gè)光面相交的所形成的夾角設(shè)定為某一確定角度，并且兩個(gè)光面與傳送裝置之間的夾角相等。當(dāng)裝有貨物的箱體通過第一發(fā)光管和第二發(fā)光管時(shí)，第一發(fā)光管和第二發(fā)光管的光面在箱體的上表面形成兩條平行的光線，通過圖像采集裝置采集兩條平行的光線之間的距離，并結(jié)合兩光面相交的夾角計(jì)算出箱體的高度；通過圖像采集裝置采集光線在箱體與傳送裝置的邊界點(diǎn)確定箱體的寬度；通過圖像采集裝置的拍攝和傳送裝置的傳輸速度確定箱體的長度；進(jìn)而可以確定箱體的體積。

實(shí)施例2

如圖2和圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于，第一紅外發(fā)光管4發(fā)出的光面與傳送帶2相垂直，第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5發(fā)出的光面以及兩個(gè)光面之間的箱體3上表面的組合的橫截面為一直角三角形，第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5發(fā)出的光面的夾角α為該直角三角形的一個(gè)銳角邊，更方便計(jì)算箱體的高度。

實(shí)施例3

如圖1和圖2所示，一種體積測量裝置的使用方法，包括以下步驟：

s1，第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5發(fā)出的光面在傳送帶2的上表面相交成一光線a7，兩光面相交的夾角α為一已知角度，并且兩個(gè)光面與傳送裝置之間的夾角相等，數(shù)碼相機(jī)的拍攝的頻率為f；

s2，傳送帶2以速度v傳送裝有貨物的箱體3；

s3，箱體3經(jīng)過第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5，第一紅外發(fā)光管4和第二紅外發(fā)光管5發(fā)出的光面照射到箱體3的上表面，形成兩條平行的光線c8和光線d9，光線c8和光線d9分別從箱體3的兩側(cè)延伸至傳送帶2的上表面；

s4，數(shù)碼相機(jī)6采集并獲取s3中光線c8和光線d9之間的間距w，并采集光線c8和光線d9照射在箱體3兩側(cè)和傳送帶2上的邊界點(diǎn)，獲取箱體的寬度w′；

s5，計(jì)算箱體體積：

箱體3的高度h為：h＝w/2tan(α/2)；

數(shù)碼相機(jī)6每次采集圖形時(shí)箱體3向前位移的距離為l：l＝f×v，其第i次箱體向前位移的距離為li；

箱體3的體積v為：其中，m為箱體完全通過紅外收發(fā)管區(qū)域時(shí)相機(jī)采集圖像的次數(shù)，m為正整數(shù)。

實(shí)施例4

如圖2和圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例3的不同之處在于，s1中，第一紅外發(fā)光管4發(fā)出的光面與傳送帶2相垂直，根據(jù)直角三角形的三角函數(shù)關(guān)系，確定箱體3的高度h為：h＝w/tanα。

上述實(shí)施例中的發(fā)光管不僅可以采用紅外發(fā)光管，還可以采用激光發(fā)射裝置，采用激光發(fā)射管和代替紅外發(fā)光管進(jìn)行平面光源的照射，使得光源在箱體和傳送帶表面可見度好，容易識別。

以上描述僅為本申請的較佳實(shí)施例以及對所運(yùn)用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。