非规则物体测量

根据单幅深度图,计算目标非规则物体的体积,即非规则物体的最小外接立方体。

首先读入深度图和相机内参,对深度图进行下采样并转为点云。进行平面拟合,拟合出地面方程,计算地面点云占总点云的比例。

若地面点云占比小于0.2,认为拍摄地面过小,测量失败,此时可以调整拍摄角度和距离,保证能拍到一定面积的地面;

若地面点云占比大于等于0.2小于等于0.5,则重新拟合平面,确定地面方程;

地面点云占比大于0.5,则认为第一次拟合的地面方程比较可靠,直接确定地面方程。

然后将原始分辨率深度图转为点云,根据地面方程确定地面点云,优化地面方程和点云;根据地面方程计算地面之上的其他点云,作为目标点云,根据索引将目标点云转回图像坐标,进行形态学闭操作,取重心位于有效框内的所有轮廓对应的点云。

最后根据地面方程,将目标点云旋转至XOY平面,计算最小外接矩形,即得出最小外接立方体的长宽;计算目标点云距离地面的最大距离,即为最小外接立方体的高。

具体流程图如下:
在这里插入图片描述
下面以盆栽场景为例,示范测量过程:
在这里插入图片描述彩色图

在这里插入图片描述深度图

在这里插入图片描述原始点云

在这里插入图片描述地面点云及方程

在这里插入图片描述目标点云

在这里插入图片描述图像坐标下目标点云范围

在这里插入图片描述 XOY平面的目标点云及最小外接斜矩形

最终结果:
在这里插入图片描述

其中,绿色为地面点云,红色为目标点云,立方体为目标点云的最小外接立方体

使用该方法测量非规则物体应注意:

1、 场景干扰尽量少,特别是离目标物体比较近的范围内,不要放置其他物体。

2、 不能测量透明物体,如玻璃杯,透明盒子等;因为该方法完全依赖于深度图,透明物体没有深度。

3、 测量时,保证能拍到一定面积的地面;如果物体过大,提取不到地面点云,则无法计算。

4、 测量时,尽量将物体至于图像中心位置拍摄。

备注:

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