(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210946343.1 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 马鞍山市新创电气科技有限公司 地址 243000 安徽省马鞍山市花 山区中岗 三村18-602 (72)发明人 蒋贤坤　史其鹏　 (51)Int.Cl. G01G 17/04(2006.01) G01B 11/24(2006.01) G06T 17/00(2006.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/62(2017.01) G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于5G+3D物料体积扫描 建模称重系统， 包括两个激光雷达、 两个散热风 扇、 温度传感器、 5G无线通信模块、 服务器和移动 终端； 两个激光雷达的信号输 出端均与5G无线 通 信模块的信号输入端电信号连接， 两个激光雷达 用于对物料堆进行扫描， 通过360 °大视场角探 测， 生成高密度点云数据， 并将高密度点云数据 通过5G无线 通信模块无线发送到服务器中， 进行 线上点云拟合， 还原物料堆真实的三维点云模 型。 本发明设计合理， 构思巧 妙， 通过采用激光雷 达对料堆进行3D建模， 对点云进行标记， 对料堆 进行3D体积建立， 并最终计算出料堆重量， 为料 仓全自动化提供数据支持， 可快速准确判断出的 料堆体积， 大 大提高了产值。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115307709 A 2022.11.08 CN 115307709 A 1.一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统， 其特征在于， 包括两个激光雷达、 两个 散热风扇、 温度传感器、 5G无线通信模块、 服 务器和移动终端； 两个激光雷达的信号输出端均与5G无线通信模块的信号输入端电信号连接， 两个激光 雷达用于对物料堆进 行扫描， 通过360 °大视场角探测， 生 成高密度点云数据， 并将高密度点 云数据通过5G无线通信模块无线发送到服务器中， 进行线上点云拟合， 还原物料堆真实的 三维点云模型； 5G无线通信模块的信号输出端与服务器的信号输入端无线电信号连接， 服务器 内设有 基于激光点云三 维重建的堆料体积测量系统和物理密度仿 真模型， 基于激光点云三 维重建 的堆料体积测量系统可得到物料堆真实的3D模型并输出物料堆体积测量值， 物理密度仿真 模型用于根据体积测量 值估算出物料堆的重量； 服务器的信号输出端与移动终端的信号输入端无线电信号连接 。 2.根据权利要求1所述的一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统， 其特征在于， 两 个散热风扇的信号输入端均与5 G无线通信模块的信号输出端电信号连接， 每个散热风扇位 于每个相对应的激光雷达一侧， 温度传感器的信号输出端与5 G无线通信模块的信号输入端 电信号连接， 温度传感器用于探测厂房的温度并通过5G无线通信模块发送到服务器中， 散 热风扇用于对激光雷达进行散热及清洁。 3.根据权利要求1所述的一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统， 其特征在于， 基 于激光点云三维重建的堆料体积测 量系统用于根据接 收到的高密度点云数据依 次进行三 维立体重建， 三维立体重建后得到物料堆的三维模型， 三维模型再进行体积线性拟合网格 状曲面， 即可还原物料堆真实的3D模 型， 最后利用设计的三 维重建算法、 边缘检测算法和极 大似然估计算法计算出物料堆的体积。 4.根据权利要求1所述的一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统， 其特征在于， 还 包括显示屏， 显示屏与服务器电信号连接， 显示屏用于展示物料堆的3D模型和物料堆的重 量值。 5.根据权利要求1所述的一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统， 其特征在于， 服 务器内采用监督机器学习算法， 监督机器学习算法可获得激光点云体积和质量之间的映 射， 进而获得精确的重量计算结果。 6.根据权利要求1所述的一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统， 其特征在于， 移 动终端包括手机和平板电脑， 用于 接收物料堆扫描后得到的体积和重量数据。 7.根据权利要求1所述的一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统， 其特征在于， 激 光雷达的型号 为Ouster OS1‑32。 8.根据权利要求1所述的一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统， 其特征在于， 两 个激光雷达均横向垂直 45度角固定在物料堆的上 方中间位置 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115307709 A 2一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统 技术领域 [0001]本发明涉及矿料处理技术领域， 尤其涉及一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重 系统。 背景技术 [0002]矿料指的是包括矿粉在内的集料， 矿料在进行集中存储时需要对矿料进行体积和 重量的测量。 [0003]现有技术在， 矿精粉料仓中的物料堆在测量体积时， 由于料堆时堆放在一起， 没有 固定形状， 目前基本上采用人员经验法判断料仓内料堆的体积， 不同的人员判断出 的料堆 体积， 重量 不同， 严重的影响了产值。 发明内容 [0004]本发明提供了一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统， 以解决上述背景技术 中提出的问题。 [0005]为了实现上述目的， 本发明采用了如下技 术方案： [0006]一种基于5G+3D物料体积扫描建模称重系统， 包括两个激光雷达、 两个散热风扇、 温度传感器、 5G无线通信模块、 服 务器和移动终端； [0007]两个激光雷达的信号输出端均与5G无线通信模块的信号输入端电信号连接， 两个 激光雷达用于对物料堆进 行扫描， 通过360 °大视场角探测， 生 成高密度点云数据， 并将高密 度点云数据通过5G无线通信模块无线发送到服务器中， 进行线上点云拟合， 还原物料堆真 实的三维点云模型； [0008]5G无线通信模块的信号输出端与服务器的信号输入端无线电信号连接， 服务器内 设有基于激光点云三 维重建的堆料体积测量系统和物理密度仿 真模型， 基于激光点云三 维 重建的堆料体积测量系统可得到物料堆真实的3D模型并输出物料堆体积测量值， 物理密度 仿真模型用于根据体积测量 值估算出物料堆的重量； [0009]服务器的信号输出端与移动终端的信号输入端无线电信号连接 。 [0010]作为本技术方案的进一步改进方案： 两个散热风扇的信号输入端均与5G无线通信 模块的信号输出端电信号连接， 每个散热风扇位于每个相对应的激光雷达一侧， 温度传感 器的信号输出端与5 G无线通信模块的信号输入端电信号连接， 温度传感器用于探测厂房的 温度并通过5G无线通信模块发送到服 务器中， 散热风扇 用于对激光雷达进行散热及清洁。 [0011]作为本技术方案的进一步改进方案： 基于激光点云三维重建的堆料体积测量系统 用于根据接收到的高密度点云数据依次进 行三维立体重 建， 三维立体重建后得到物料堆的 三维模型， 三 维模型再进 行体积线性拟合网格状曲面， 即可还原物料堆真实的3D模 型， 最后 利用设计的三维重建算法、 边 缘检测算法和极大似然估计算法计算出物料堆的体积。 [0012]作为本技术方案的进一步改进方案： 还包括显示屏， 显示屏与服务器电信号连接， 显示屏用于展示物料堆的3D模型和物料堆的重量 值。说　明　书 1/4 页 3 CN 115307709 A 3