基于结构光三维视觉的螺旋输送器谷粒体积的测量方法

[目的]针对螺旋输送器在输送谷粒的过程中需要在线测量物料输送量的问题,选择合适的在线测量方法,实现螺旋输送器输送谷粒体积的在线测量。[方法]选择常用的螺旋输送器,应用激光三角法构建结构光三维视觉测量系统;通过试验参数标定法建立物长与像素偏移值的关系;在对结构光图像进行预处理的基础上,通过阈值判定法获取谷粒流轮廓;分别用图像处理法与几何解析法对螺旋叶片裸露情况进行判定,对断裂的谷粒流轮廓运用最小二乘法进行拟合;基于梯形微元积分求和法,分别建立谷粒流截面计算模型与体积计算模型。[结果]螺旋输送器填充率在45%以上,转速在26.3～46.0r·min^(-1),输送3种不同体积谷粒时,谷粒流体积测量平均误差小于5%,重复试验变异系数小于0.024,均方根误差小于0.969。当测量体积为11.6 L,螺旋输送器转速为32.8 r·min^(-1)时,图像处理法的最小误差为1.73%,几何解析法最小误差为1.97%。[结论]采用结构光三维视觉测量系统,应用梯形微元积分求和法建立谷粒流体积计算模型,可以实现螺旋输送器输送谷粒体积的在线测量。