申请/专利权人：慧咨环球有限公司

申请日：2016-08-10

公开（公告）日：2020-09-15

公开（公告）号：CN108474644B

主分类号：G01B11/00(20060101)

分类号：G01B11/00(20060101);G01B11/02(20060101);G01C11/06(20060101);G01C11/30(20060101);G06T5/00(20060101);G06T7/80(20170101)

优先权：["20150810 AU 2015903200"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.09.15#授权;2018.09.25#实质审查的生效;2018.08.31#公开

摘要：公开了对用于确定物体尺寸的体积估计设备进行校准的装置和方法。描述了第一激光源和第二激光源，每个激光源将至少两条激光线从激光投射点投射到物体上，以在物体的至少一部分上形成具有交叉线位置的矩形校准目标，以及用于捕获投射到物体上的矩形校准目标的图像的相机，所述相机具有相机图像平面和相机图像平面中心点。相机将激光投射交叉线捕获为相机图像。利用相机图像中的激光投射交叉线的位置的手段，以及确定相对于垂直于相机图像平面的方向的激光投射的偏向角和相机图像平面中心点与激光源之间的距离的方法可以实现激光校准。

主权项：1.一种对用于确定物体尺寸的体积估计设备进行校准的装置，包括：至少第一激光源和第二激光源，每个激光源将至少两条激光线从激光投射点投射到物体上，以在所述物体的至少一部分上形成具有交叉线位置的矩形校准目标，相机，用于捕获投射到所述物体上的所述矩形校准目标的图像，所述相机具有相机图像平面和相机图像平面中心点；处理器，被配置为校准所述相机以测量相机失真效应，来生成过滤器以去除所述失真效应，使得所述相机近似于针孔相机模型，所述相机被配置为接收所述矩形校准目标的图像；其中，所述相机图像平面中心点与产生投射交叉线的激光源的投射点不共线；其中，来自所述第一激光源和所述第二激光源的激光投射点与所述相机图像平面中心点不共线，使得所述相机图像平面中心点与所述第一激光源之间的第一距离和所述相机图像平面中心点与所述第二激光源之间的第二距离中的至少一个是未知的；以及其中，所述处理器还被配置为：利用相机图像中的激光投射交叉线的位置来确定每个激光源相对于垂直于所述相机图像平面的方向的偏向角以及所述相机图像平面中心点与每个激光源之间的距离。

全文数据：体积估计方法、设备和系统技术领域[0001]本公开涉及对用于确定物体尺寸的体积估计设备进行校准。背景技术[0002]货运代理和货物运输是一项全球性业务，全球航运业务覆盖世界各地的公司。传统上，运费仅由货物重量决定。基于重量的运输系统可以实现简单、准确和快速的运费计算，并可以集成到货物移动设备如叉车或其他运输设备）中。此后，航运业开始考虑体积重量，其中包裹的体积被包括在运输成本中。[0003]体积比重量更难测量。在基于体积的货运系统中，托运人的任务是确定货物的体积，并可能会受到承运人和或收货人的质疑。快速运输的行业需求非常高，承运人越来越需要快速处理货物，这使得人工测量货物体积不再可行。承运人和收货人分别对发运和到达最终目的地之前的货运成本的正确计算非常重视。托运人可能会少报尺寸以降低运输成本，这会导致承运人收入流失，和货到后收货人的支付风险。[0004]体积测定装置的构建比较容易。但是，其准确性可能不可靠。较高的测量准确性将是有益的，避免了可能给客户或托运人造成成本增加的错误。因此，货运业可以从有助于以高效、划算和对正常货运流量干扰最小的方式确定货物尺寸的设备、方法和系统中受益。发明内容[0005]本发明公开了一种对用于确定物体尺寸的体积估计设备进行校准的装置，所述装置包括至少第一激光源和第二激光源以及相机，每个激光源将至少两条激光线从激光投射点投射到物体上，以在物体的至少一部分上形成具有交叉线位置的矩形校准目标，以及相机用于捕获投射到物体上的矩形校准目标的图像，所述相机具有相机图像平面和相机图像平面中心点。本发明还公开了用于操作的手段:对相机进行校准以测量相机失真效应，从而生成过滤器以去除失真效应，使得相机近似于针孔相机模型，相机被配置为接收激光，其中相机图像平面中心点与产生投射交叉线的激光源的投射点不共线，并且来自第一激光源和第二激光源中的至少一个的激光投射点与相机图像平面中心点不共线，使得相机图像平面中心点与第一激光源之间的第一距离和相机图像平面中心点与第二激光源之间的第二距离中的至少一个是未知的。本发明还公开了利用相机图像中的激光投射交叉线的位置的手段，以及确定相对于垂直于相机图像平面的方向的偏向角以及相机图像平面中心点与激光源之间的距离的手段。附图说明[0006]图1描绘了用于使用体积估计设备的系统；[0007]图2描绘了体积估计装置；[0008]图3描绘了体积估计装置；[0009]图4示出了相机、激光器和物体组件的几何图；[0010]图5示出了激光误定位几何图；[0011]图6示出了斜率估计获取几何图；[0012]图7示出了针孔相机模型；以及[0013]图8示出了具有两个激光源和单个相机的体积估计设备的实施例。具体实施方式[0014]本发明公开一种例如从现成部件构建，调整用于运输物品的体积估计的设备或装置，并且有效地确保准确测量以有利于货运过程的各个方面包括以高效细微的方式减少承运人的收入流失和增加收货人的成本确定性的方法。[0015]所公开的方法、设备和系统通常对正常货运流量干扰最小，并且一些示例可以用于对现有货运管理基础架构进行改进。一些示例还可以通过任何适当的方式集成到货运管理系统或货运物流系统中。[0016]所公开的方法和系统使用诸如激光器之类的光源和至少一个数字相机来测量物体例如船货或其他货物）的一个或多个尺寸。当物体出现在传感器的视场中时，物体的存在被检测到并且激光图案可以被投射到物体上。相机可以检测所投射的激光图案的图像，从中确定物体的尺寸。物体的尺寸可以包括长度、宽度和深度。[0017]任何物体尺寸都可以存储在数据库中，且可将其余托运人的货物尺寸信息进行比较和验证以求准确，并且满足各国的进口出口要求。在这些示例中，数据库通常是远程计算系统，货物测量信息通过计算网络以无线或有线通信链路发送给远程计算网络。远程计算网络可以跟踪、验证、进一步分析、存储和或审核其接收的任何货运信息。[0018]所测量的关于货物的信息也可以被集成到货运管理系统中以例如通过跟踪货物、审核货物、物理验证货物已经装船或正在途中、以及与货物运输相关的其他物流来帮助组织或管理货运。集中货运管理系统可以由用户（例如，任何地点的托运人、承运人和收货人）访问，或者可以由中央管理系统关闭和监控。[0019]本申请中讨论的许多示例涉及测量通过货运交通运输的货物和或物体的尺寸。本领域的技术人员将会理解，这里所公开的用于确定物体尺寸的概念可以应用于测量物体尺寸的任何其他环境中。[0020]图1示出了货运管理系统的示例，所述系统包括通过网络（例如因特网）连接到货运管理计算系统的多个基于体积的测量系统。网络连接可以是任何网络连接，包括专用和内部网络，并且不限于互联网连接。每个基于体积的测量系统可以位于不同的位置，在本示例中被标记为第一货物位置、第二货运位置和第N货物位置。任何合适数量的位置都可以有连接到货运管理计算系统的基于体积的货物测量系统。所公开的货物测量系统的各个位置可以物理上位于相同的位置但在不同的货运交通路径上，或者可以位于不同的物理位置，或两者的某种组合。[0021]每个货物测量系统可以具有至少两个激光源，并且可选地具有任何附加数量的激光源以及相机和收发机。激光源将图案投射到物体上未示出），并且相机捕获物体上的投射激光图案的图像。捕获的图像通过接收机发送给货运管理计算系统。[0022]货运计算管理系统具有收发机、处理器和数据库。收发机发送和接收来自货运管理计算系统的消息，包括往来于货物测量系统和每个货物位置的数据传输。处理器可以分析和比较接收到的关于货物测量的数据，并且可以还基于货物测量信息生成其他数据，例如海关表格、审计复核、法律要求、货物跟踪报告等。与在每个货物位置进行的货物测量有关的任何生成或计算出的数据都可以存储在数据库货运管理计算系统中。可选地，存储在货运管理计算系统中的任何数据可以被发送给另一远程计算系统，例如由进口或出口国家政府、托运人、承运人和或收货人所有或经营的远程计算系统。[0023]所公开的基于体积的测量设备的示例具有至少两个激光源、相机和收发机。两个激光源分别配置为将交叉线图案投射到物体上。投射图案落在物体的至少一部分或整个物体上。所述物体可以是任何形状或大小。相机被配置为捕获投射到物体上的投射图案或其一部分的图像。在一些示例中，相机可以包括被设计为仅允许从物体反射的激光通过传感器的过滤器。收发机被配置为将包括捕获的图像的数据和可选的其他数据发送给处理器，例如上面在图1中所示的系统中描述的处理器，或专用于捕获图像的基于体积的测量设备的处理器。[0024]处理器被配置为确定物体的尺寸，例如物体的长度、宽度和高度。所确定的物体的尺寸可以是容差精度范围内物体真实尺寸的量度。处理器具有可从中计算物体尺寸的一些固定的参考数据，包括地面与相机之间的已知距离、相机与一个或多个激光源之间的已知距离、相机的焦距、图像中心的主点以及相机的像素大小。基于这些标准，可以使用各种算法来计算物体的尺寸。[0025]在一些示例中，物体是长方体，并且通常是矩形长方体。但有时物体是非长方体的形状，处理器可以基于物体所适合的最小体积框（最小边界框来执行确定物体尺寸的计算。最小边界框都是矩形长方体，因此确定正确的最小边界框的计算可以基于物体的最大高度、物体的最大宽度和物体的最大长度，即使物体具有倾斜、弯曲或其他非长方体的表面。最小边界框的大小可以控制由此产生的基于体积的运输成本。[0026]—些物体是如上所述的非长方体，或者大致是长方体，但一部分被破坏从而使受损长方体的一部分成为非长方体形状。虽然这里讨论了最小边界框，但是所公开发明的范围包括测量任何期望形状的物体的尺寸。在备选示例中，所公开的系统可以检测物体的最大高度、最大宽度和最大长度，但也可以检测最小高度、最小宽度和最小长度或沿着物体的高度、宽度和长度的任何其他点。[0027]图2示出了基于体积的示例性测量设备，其检测相机的视场中的物体，并且使用激光和相机帮助确定物体的长度、宽度和高度。所述设备在其视场中检测物体，并在物体的真实尺寸值的期望容差内估计物体的尺寸。激光器和相机可以在货物垫、传送带上方的位置处或任何其他位置处集成到货物通道中，而不需要与物体进行物理接触或中断货运交通。在一些示例性设备中，除了测量体积的设备外，运输物体放置或经过其上的区域也可以包括称量物体的称。尽管一些环境适于包含称，但其他环境并不适合，是否包含称是可选的，并且可能取决于环境特征。[0028]在图2所示的示例中，货物测量设备安装在天花板或待测物体上方的其他表面上。备选地，货物测量设备也可以安装在待测量物体附近的墙壁或其他结构或表面上。再次参考图2，货物测量设备安装在待测量物体上方约两2米处，但在其他示例中，所述距离可以大于或小于2米。在其他示例中，安装的货物测量设备与待测量物体之间的距离是可调节的，有时在固定范围内，例如距离物体2至4米。[0029]图2所示的示例性测量系统具有放置物体的地板垫。地板垫包括可以检测物体重量的称。根据需要，可以在一定的容差范围内测量重量。图2所示的示例中的地板垫大约1.2米长，1.2米宽，并限定了待测量物体必须放置在其中的边界，从而使待测量物体被检测到，且其尺寸和可选地其重量可被测量到。地板垫可以是任何合适的尺寸。[0030]所述设备还可以包括条形码扫描仪或RFID扫描仪或能够扫描待测量物体上的条形码或其他识别码或指示符的其他类似扫描仪，所述条形码或其他识别码或指示符在一些示例中是在物体上的贴纸或其他可去除、永久固定或半永久固定的条形码的形式。条形码可以帮助识别物体和物体中包含的货物，以帮助跟踪货物的移动，并有助于确定货物实际上在测量设备的位置处物理存在。不幸的是，一些货物可能被错放或被盗，对在特定位置处货物的物理确认有助于提高货物运输的安全性。此外，条形码可以指示待测量物体中包含的货物的类型或类别，这种检测到的信息可以用于将货物分类以便进一步处理，或者确保按照与特定货物分类相关联的准则或规则来处理货物。[0031]测量设备可以以任何合适的方式检测到货物在其视场内，诸如与激光器和相机中的一个或另一个分开或集成到其中的运动或物体传感器。此外，相机可以具有双重功能，既检测其视场内的物体的存在，还捕获具有投射激光图案的物体的图像。[0032]检测到的物体尺寸可以在物体真实尺寸的容差或误差范围内测量。容差或误差范围可能因不同大小的物体而存在差异。在一些示例中，容差是不变的，且被设置为物体真实尺寸的5%。考虑到尺寸在容差值内的可能性，容差可以基于针对最小边界框所允许的容差，以确保物体适合最小边界框，在该最小边界框内，物体是匹配的。[0033]图2中所示的示例性测量设备还具有可以发送以及可选地接收数据消息的收发机。收发机可以是无线的，如同图2所示的示例中的收发机，也可以是有线的。收发机可以无线耦合到图2中所示的地板垫，例如以将数据消息发送给所链接的称，以启动对检测到位于地板垫上的物体的重量测量，且然后将重量测量的结果发送回设备的任何其他部分，例如相机或处理器，或将结果发送给任何远程计算系统或处理器。根据需要，收发机还提供任何其他电子设备与物体测量系统之间的通信。[0034]如图2所示，捕获的图像、尺寸数据、重量和扫描的ID数据可以在数据分组中通过收发机无线发送给应用软件。在该示例中，应用软件还包括对数据库的访问以存储与测量物体有关的至少一部分数据。应用软件以任何期望的方式处理数据，并且可以对接收到的数据执行各种算法，以将数据转换成关于物体和货物运输系统的任何其他方面的有价值的信息。[0035]所公开的测量设备还可以包括一个或多个反馈组件，所述反馈组件在成功完成一个或多个系统或设备功能时，出现错误时和或在检测到系统故障的情况下等，指示功能应当或者已经被执行。反馈组件可以包括声音和或视觉反馈，诸如发出声音的声音警报和指示触发警报的原因的对应显示。可以通过声音或视觉警报在系统中提供反馈，或者可以将反馈在数据分组中通过收发机发送给任何其他计算设备、用户或跟踪系统。此外，诸如显示器的反馈组件可以是用户与系统之间的双向通信设备，其允许用户控制物体测量系统的一个或多个方面。[0036]图3示出了具有与图2所示的设备相似的一些组件但有一些显著差异的另一示例性测量系统。图3中的设备具有类似的安装在天花板上的激光源和位于与图2中所示的地板垫具有大约相同尺寸大约1.2米长，大约1.2米宽）的免费地板垫上方大约2米处的相机，所述地板垫定义了物体必须放置在其中以进行测量的空间。然而，该示例性设备在地板垫和或ID扫描仪中不包括称，并且其被硬连线到物理上靠近测量设备的用户的计算设备，但在其他示例中，其也可以远离测量设备。用户的计算设备可以运行对接收到的数据进行处理和或使用各种算法的软件，以将数据转换成关于物体和货物运输系统的任何其他方面的有价值的信息。[0037]所公开的基于体积的测量系统可以各自具有至少两个激光源，在一些示例中，激光源可以是发射波长在635nm至650nm范围内的光的激光器。激光源发出准直激光，这意味着它们的光线是平行的。当发射时，准直的激光光线随距离最低限度地分散或完全不分散。因此，当所公开的基于体积的测量设备中的激光源发光时，它们投射到待测量物体上的激光图案随着待测量物体与激光器之间的距离变化以可预测的方式改变。来自激光源或其至少一部分的发射光被投射到待测量物体上。从待测量物体反射回来的光线由相机捕获并用于计算物体的尺寸。[0038]在一些示例中，所公开的激光源各自投射交叉线，但也可以使用其他图案。在交叉线图案示例中，投射交叉线在待测量物体上形成已知大小的矩形或矩形网格。由于激光的准直性质，如果物体尺寸改变，投射图案的尺寸不会改变，并且如果激光器移向或离开待测量物体，则可以预测投射图案的尺寸。[0039]待测量物体的尺寸可以通过投射到物体上的激光图案和相机的各种固定特性来计算。计算尺寸的一个示例性方法是使用三角测量法。三角测量法利用相似的三角形来估计激光源与被测物体之间的距离。[0040]图4示出了相机400、激光源401和物体402的示例性设置，其中估计到物体402的距离403。如果激光源401被设置为使得其光的投射角度409垂直于相机406的图像平面406,图像平面508的中心与激光源之间的距离基线405是已知的，激光源与物体或激光反射点之间的关系是：[0041][0042]其中D403是激光源与待测量物体上的反射点之间的距离；f是相机404的焦距;b是基线405相机的图像平面406的中心主点408与激光源401之间的距离）；p407是图像平面的中心主点）与由相机拍摄的场景的图像中的反射激光点位置之间的距离。D与p之间呈反比关系，这使得物体越接近激光源，P越大，反之亦然。[0043]三角测量法的成功应用基于以下假设：[0044]a相机的图像传感器即图像平面406是平面的，[0045]b相机的图像传感器的中心（即主点408的位置是已知的，[0046]c激光源的投射角度409恰好垂直于相机的图像传感器，[0047]d已知激光源的中心和相机的图像传感器的中心之间的距离基线405。[0048]要点a和b通过相机校准也称为相机标定来实现，其是估计给定物理相机实施例与理想针孔相机模型的偏差的方法。应用相机校准方法来估计相机的固有参数:焦距、图像平面中心（主点）位置、概述encapsulate相机图像传感器相对于理想平面的偏差的畸变参数，以及概述从三维世界坐标到相机坐标的坐标系转换的相机外部参数，诸如相机相对于世界坐标的旋转和平移矩阵。相比之下，实际上难以实现和或直接测量要点（C和⑹的值。[0049]所公开的基于体积的测量方法和设备提供激光校准方法来估计激光源的投射角度误定位角和每个激光器的基线长度激光源光束的中心与相机图像传感器的中心之间的距离）。激光误定位在图5中例示，图5示出了被基线502相机的图像平面与激光源的中心之间的距离）隔开的，朝向物体507的相机500和激光源501的设置，所述物体具有垂直于相机的图像平面505的激光投射503,和以角度Θ506投射到相机的图像平面的实际激光束504。[0050]通过识别这些量之间的三角关系：焦距、所采集图像中投射光的像素位置、相机图像平面中心和激光源之间的距离以及激光误定位角，并且利用这些关系，可以发现获取retrieve表征未知的激光误定位的手段。通过在利用该装置开始时进行这些校准调整，物体的尺寸获取精度将会提高，并且激光误定位的误差的累积效应将被最小化。根据图5的图像的几何图，由于误定位角而产生的有效基线508为：[0051]b=bo+DtanΘ等式1，[0052]其中，b是有效基线508，bo是基线502相机的图像传感器的中心与激光源之间的距离），θ是误定位角506，D是激光源与物体之间的最短距离509。有效基线是到物体507的距离D509的函数。[0053]在一个实施例中，为了估计基线502和激光源的误定位角506的值，需要至少两个校准图像，其中每个图像具有投射到物体上的激光源，该物体与相机之间的距离已知。这些图像每个都提供MXM个交叉线位置：{px，py}，其中M是激光源的数量，px，py是交叉线中心处的像素的分别沿着图像的X轴和y轴的坐标。[0054]虽然所公开的装置和方法涉及使用一个相机，但使用两个相机可能是有益的。在该示例中，可以从两个图像来获取对基线502和激光源的误定位角506的估计，其中每个图像具有投射到物体上的激光源，该物体与相机之间的距离已知。例如，通过相机校准过程，两个图像通过相隔已知相对间隔的两个相机获取。一个或多个相机可以提供结果，但是，两个相机可以提供更好的结果。[0055]对于一个图像在第一实施例中获取），对于每个激光器i，该已知距离与交叉线的沿着X轴和y轴的像素坐标之间的关系为：I等式2I[0058]其中：fx，fy和Cx，Cy分别是相机的图像平面中心沿图像平面的X轴和y轴的焦距和位置，分别是在交叉线中心处的沿该图像的X轴和y轴的像素坐标，D是相机与激光束所照射到的物体之间的已知距离，分别是沿着X轴和y轴的有效基线。[0059]对于另一个图像，对于每个激光器i，已知距离与交叉线的沿着X轴和y轴的像素坐标之间的关系为：[0060]等式3[0061][0062]其中：fx，fy和Cx，cy分别是相机图像平面中心沿图像平面的X轴和y轴的焦距和位置，'分别是在交叉线中心处的沿该图像的X轴和y轴的像素坐标，D’是相机与激光束所照射到的物体之间的已知距离，，分别是沿着X轴和y轴的有效基线。[0063]组合表达式:针对每个激光器i，等式1、等式2和等式3允许估计基线b〇以及激光源的误定位角（Θ，这里针对X轴如下示出但是对于y轴是类似的）：[0066]对全部MXM个交叉线重复此过程，将针对x*y像素坐标独立进行，我们分别获得总共M2个基线距离和针对X和y轴分别的M2个误定位角。[0067]—旦估计出基线以及激光源的误定位角，可以应用对其的知识来根据其上投射有激光图案的物体的图像估计物体尺寸。描述了使用校准的相机和激光系统以及其上投射有激光图案的物体的图像来估计物体尺寸的方法的一个示例。[0068]给定具有投射激光图案的物体图像，针对X轴和y轴的M2个交叉线的像素坐标分别为我们提供了对相机与框之间距离的2M2个估计值，如下所示：[[[0071]理想情况下，相同交叉线与X和y坐标的距离估计值应该是相等的，S卩，。但是，在实践中，，这两个距离提供了对相同距离的两个采样。通过由对应基线的长度对来自X和y坐标的这两个估计值进行加权基线越长，高度估计值越准确而将其组合为一个，来获取每个交叉线的单个距离估计值：[0073]应用这种加权平均法将2M2个距离估计值减少到M2个估计值。[0074]备选地，可以通过将所有X和y坐标测量值相组合来将等式2和3中像素坐标和已知距离之间的关系组合为单个距离表达式：例如，将像素位置的X和y坐标组合为一C个位置，如下所示：X和y坐标的这种组合将为每个交叉线位置提供单个距离估计值，即M2个估计值。[0075]在物体的顶面是平坦的情况下，相机与物体之间的最终距离可以估计为：其中K指示应用过滤器来消除任何反常不同的距离估计值，或者在地面高度例如，当交叉线之一不位于框表面时处的距离估计值。[0076]最后，通过从相机与地面之间的已知距离中减去所获取的距离D来得到物体高度：[0077]物体高度=Dt価-D。[0078]所描述的方法可以应用于估计激光器与物体之间的距离，并且还可以应用于检测基线与物体之间的相对角度，例如，如果物体的表面如图6所示倾斜。为了测量物体603与相机图像平面612之间的相对倾角611，应该在至少两个不同的基线上进行距离测量。作为一个示例，可以通过其基线607和608已知经由上述校准方法测量的两个激光源601和602来实现距离测量。应用三角测量法可以估计激光源601与602与物体之间的距离：[0079]，以及[0080]其中，f是相机606的焦距,D1604和D2605分别是与激光器601与602之间的距离，Id1607和b2608分别是激光器601和602的基线，P1609和P2610是图像平面的中心（主点613与由相机拍摄的场景的图像中的反射激光点位置之间的距离。[0081]根据图6的几何图，物体611的倾角由以下确定：[0082][0083]已知相机和物体顶部表面之间的距离就可以将物体图像的像素转换为真实世界的长度。像素与真实世界的长度之间的转换可以基于图7中所示的相机的针孔近似一旦相机被校准便有效）。图像中物体的像素可以通过针孔相机公式转换为真实世界的长度例如毫米）：[0084][0085]其中，D700是相机与物体表面之间的估计距离，f701是相机的焦距，p702是图像中物体的边长，以像素为单位，H703是物体侧的真实世界长度。[0086]图8示出了平行于地面安装并且具有相机800和两个激光源802和804的基于体积的示例性测量设备。从相机已知安装高度与所测量的到物体的距离之间的距离差来导出物体的高度。通过计算物体的估计距离与已安装相机的已知高度之间的差来测量物体的高度。[0087]对于具有两个激光源的示例性设备，对应的两个投射交叉线产生四个交叉线位置，激光源本来投射了其中的两个，另外两个由激光投射的交点产生。为了计算待测量物体的高度，使用进行了示例性描述的处理技术来独立地定位X坐标和y坐标中的四个交叉线位置，以像素为单位。相机的焦距、图像大小和像素大小是已知的。根据相机的已知焦距、图像大小和像素大小以及从激光图案中的投射的四条交叉线位置识别出的X坐标和y坐标来计算激光源与投射的四条交叉线之间的距离。[0088]投射到待测量物体上的激光线在其路径上发生高度变化时“断开”。激光线的断点用于确定待测量物体的轮廓，然后可用于确定包围投射有激光图案的待测量物体的表面的最小边界区域的尺寸。来自投射有激光图案的物体的表面的反射光决定了可以根据其来测量表面面积的断点。对于激光源位于待测量物体上方的设备，可以计算待测量物体顶表面的表面积。其他表面也可以用来计算表面积。[0089]根据所确定的高度和所测量的待测量物体的一个表面的表面积，基于体积的测量设备确定最小边界框如果正在使用）和或待测量物体的真实尺寸。最小边界框是根据来自投射激光图案的捕获图像的独立计算的X坐标和y坐标像素确定的。此外，该设备分别测量物体上的水平和垂直投射激光线的以像素为单位的物体长度，并将像素与物体的绝对长度单位为mm相关联。[0090]类似地，还可以通过使用投射激光图案的已知尺寸（即四条交叉线之间的距离），根据投射激光图案的捕获图像的独立计算的X坐标和y坐标像素来计算待测量对象的尺寸。图像中的每个像素可以与测量的距离相关，诸如根据捕获图像的像素到计量转换。将待测量物体的尺寸从像素映射到计量转换。尺寸可以用来确定例如以米为单位用于待测量物体的最小边界框。[0091]从激光器到物体表面的激光线的长度也是已知的，其用于确定物体是否倾斜和倾斜多少。如上所述，物体表面在其边缘处的角度变化导致激光线不连续，进而导致其“断开”。使用相机与待测量物体之间的固定距离以及由物体倾斜如果有的话）引起的断线来测量物体的倾斜度、宽度和长度。[0092]图9示出了对用于确定物体尺寸的体积估计设备进行校准的方法900。方法900包括901由至少第一激光源和第二激光源中的每一个将至少两条激光线从激光投射点投射到物体上，以在所述物体的至少一部分上形成具有交叉线位置的矩形校准目标，方法900还包括902由相机捕获投射到所述物体上的所述矩形校准目标的图像，所述相机具有相机图像平面和相机图像平面中心点。处理器接收图像并903测量相机失真效应，904生成过滤器以去除所述失真效应，使得所述相机近似于针孔相机模型。所述相机被配置为接收激光。所述相机图像平面中心点和所述激光源的投射点不共线，来自产生投射交叉线的第一激光源和第二激光源中的至少一个的激光投射点与相机图像平面中心点不共线，使得相机图像平面中心点与第一激光源之间的第一距离和相机图像平面中心点与第二激光源之间的第二距离中的至少一个是未知的。[0093]方法900还包括905基于相机图像中的激光投射交叉线的位置，由处理器来确定相对于垂直于相机图像平面的方向的偏向角以及相机图像平面中心点与激光源之间的距离。基于相对于垂直于相机图像平面的方向的偏向角和相机图像平面中心点与激光源之间的距离，处理器可以随后确定物体的尺寸和或体积。所述方法还可以包括根据该尺寸和或体积运输物体，诸如将物体组合进集装箱以优化集装箱体积的使用。[0094]尽管已经描述了利用相机图像中的激光投射交叉线的位置来确定相对于垂直于相机图像平面的方向的偏向角和相机图像平面中心点与激光源之间的距离的多种方法和装置，这并非旨在限制本公开的范围。为全球大量托运人提供高质量的体积估计设备对行业和消费者是有利的。上述用于构建例如从现成部件构建和调整用于运输物品的体积估计的装置，并且有效地确保准确测量的手段有利于货运过程的各个方面，包括以高效细微的方式减少承运人的收入流失并增加收货人的成本确定性。[0095]货运方法、设备和系统或任何其他方面的任何一个或多个以上方面可以用软件来体现，以便以任何期望的方式帮助确定货物尺寸和或帮助管理、跟踪、调节、审核或监控货运交通。在前面的描述或下面的权利要求或附图中公开，并以其特定形式表述，或者以用于执行所公开的功能的手段或用于获得所公开的结果的方法或过程表现的特征（视情况而定可以单独地或以这些特征的任何组合来以不同形式实现本发明。[0096]本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开的广泛总体范围的情况下，可以对上述实施例进行多种变化和或修改。因此，本实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。

权利要求：1.一种对用于确定物体尺寸的体积估计设备进行校准的装置，包括：至少第一激光源和第二激光源，每个激光源将至少两条激光线从激光投射点投射到物体上，以在所述物体的至少一部分上形成具有交叉线位置的矩形校准目标，相机，用于捕获投射到所述物体上的所述矩形校准目标的图像，所述相机具有相机图像平面和相机图像平面中心点；处理器，被配置为校准所述相机以测量相机失真效应，来生成过滤器以去除所述失真效应，使得所述相机近似于针孔相机模型，所述相机被配置为接收激光；其中，所述相机图像平面中心点与产生投射交叉线的激光源的投射点不共线；其中，来自所述第一激光源和所述第二激光源中的至少一个的激光投射点与所述相机图像平面中心点不共线，使得所述相机图像平面中心点与所述第一激光源之间的第一距离和所述相机图像平面中心点与所述第二激光源之间的第二距离中的至少一个是未知的；以及其中，所述处理器还被配置为：利用相机图像中的激光投射交叉线的位置来确定相对于垂直于所述相机图像平面的方向的偏向角以及所述相机图像平面中心点与激光源之间的距离。2.根据权利要求1所述的装置，其中，将所述交叉线的坐标分开处理。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，将所述交叉线的坐标进行组合并处理。4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其中，由相机获取的所述投射激光交叉线的两个或多个图像落在与所述相机相距已知距离的物体上，并且从所述两个或多个图像中，所述交叉线的位置被用于确定相对于垂直于所述相机图像平面的方向的偏向角以及所述相机图像平面中心点与激光源之间的距离。5.根据权利要求1、2、3或4所述的装置，其中，所述两个或多个图像由相隔已知相对间隔的两个相机捕获。6.—种对用于确定物体尺寸的体积估计设备进行校准的方法，包括：由至少第一激光源和第二激光源中的每一个将至少两条激光线从激光投射点投射到物体上，以在所述物体的至少一部分上形成具有交叉线位置的矩形校准目标，由相机捕获投射到所述物体上的所述矩形校准目标的图像，所述相机具有相机图像平面和相机图像平面中心点；测量相机失真效应，生成过滤器以去除所述失真效应，使得所述相机近似于针孔相机模型，所述相机被配置为接收激光，其中，所述相机图像平面中心点和激光源的投射点不共线，且来自产生投射交叉线的所述第一激光源和所述第二激光源中的至少一个激光源的激光投射点与所述相机图像平面中心点不共线，使得所述相机图像平面中心点与所述第一激光源之间的第一距离和所述相机图像平面中心点与所述第二激光源之间的第二距离中的至少一个是未知的；以及基于相机图像中的激光投射交叉线的位置，确定相对于垂直于所述相机图像平面的方向的偏向角以及所述相机图像平面中心点与激光源之间的距离。7.根据权利要求6所述的方法，还包括分开处理所述交叉线的坐标。8.根据权利要求6或7所述的方法，还包括将所述交叉线的坐标进行组合并处理。9.根据权利要求6、7或8所述的方法，其中，由相机获取的所述投射激光交叉线的两个或多个图像落在与所述相机相距已知距离的物体上，所述方法还包括基于来自所述两个或多个图像的所述交叉线的位置，确定相对于垂直于所述相机图像平面的方向的偏向角以及所述相机图像平面中心点与激光源之间的距离。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述两个或多个图像由相隔已知相对间隔的两个相机捕获。

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