带式输送机中物料流量的检测方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及输送技术领域，具体涉及一种带式输送机中物料流量的检测方法、装置及系统。

背景技术：

2.带式输送机是一种利用输送带的连续或间歇运动来实现输送带上物料传输的输送设备。带式输送机具有传输距离长、传输距离远以及便于维护等特点，由此在煤炭、矿石等物料输送领域具有广泛应用。

3.当带式输送机上承载的物料过多时，不仅会对带式输送机的寿命造成较大影响，还会存在较大的安全隐患；而当带式输送机上承载的物料过少时，会造成输送资源的浪费。由此，对带式输入机上物料流量的检测具有十分重要的意义。

4.目前，通常采用的带式输送机中物料流量的检测方法为皮带秤计量法，然而该种检测方法容易受到磁场、震动等因素的干扰，检测精度较低。

技术实现要素：

5.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的带式输送机中物料流量的检测方法、装置及系统。

6.根据本发明第一方面，提供了一种带式输送机中物料流量的检测方法，包括：预先获取带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云；获取时间窗口内第一线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；其中，所述第一线性激光器的激光发射方向与所述承载面垂直，并且所述第二点云包括所述时间窗口内各帧第二线性点云；确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间；针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元；针对于任一三角单元，该三角单元与该三角单元在所述承载面上的投影构成一个封闭单元，从而将所述封闭空间分割为多个封闭单元；计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算所述封闭空间的体积；根据所述封闭空间的体积计算所述时间窗口内的物料流量。

7.在一种可选的实施方式中，在所述针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元之前，所述方法还包括：针对于每帧第二线性点云，确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点，并以第一端临界点为起点沿所述预设方向依次对该第二线性点云中的采样点编码，直至对该第二端临界点编码后结束编码；则所述针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元进一步包括：针对于任意相邻的两帧第二线性点云，将前一帧中编码为i的采样点、前一帧中编码为i+1的采样点、后一帧中编码为i的采样点划分为一个三角单元；和/或，将后一帧中编码为i的采样点、后一帧中编码为i+1的采样点、前一帧中编码为i+1的采样点划分为一个三角单元；其中，编码为i+1的采样点是编码为i的采样点的下一邻

近点。

8.在一种可选的实施方式中，所述确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点进一步包括：计算该第二线性点云中采样点的曲率值，基于所述曲率值确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点。

9.在一种可选的实施方式中，所述第一点云具体为第一线性点云。

10.在一种可选的实施方式中，在所述确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间之前，所述方法还包括：对所述第一点云及所述第二点云进行配准处理，以得到配准后的第一点云以及配准后的第二点云；则所述确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间进一步包括：确定所述配准后的第一点云与所述配准后的第二点云构成的封闭空间。

11.在一种可选的实施方式中，所述对所述第一点云及所述第二点云进行配准处理进一步包括：将第一线性点云与各帧第二线性点云进行局部配准。

12.在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：获取时间窗口内第二线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料第一侧面的第三点云；其中，所述第二线性激光器的激光发射方向与所述承载面平行，且与所述带式输送机的输送方向垂直；并且所述第三点云包括所述时间窗口内各帧第三线性点云；以及获取时间窗口内第三线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料第二侧面的第四点云；其中，所述第一侧面与所述第二侧面相对，所述第三线性激光器的激光发射方向与所述第二线性激光器的激光发射方向相反，并且所述第四点云包括所述时间窗口内各帧第四线性点云；则所述确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间进一步包括：确定所述第一点云、所述第二点云、所述第三点云以及所述第四点云构成的封闭空间。

13.在一种可选的实施方式中，所述针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元进一步包括：针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个上顶面三角单元；所述方法还包括：针对于任意相邻的两帧第三线性点云，对该两帧第三线性点云进行三角划分以获得多个第一侧面三角单元；针对于任意相邻的两帧第四线性点云，对该两帧第四线性点云进行三角划分以获得多个第二侧面三角单元；以及确定与承载面相交的第三点云以及第四点云构成的底面单元；则所述计算所述封闭空间的体积包括：确定所述封闭空间的重心，针对于任一三角单元，该三角单元与所述重心构成一个封闭单元；以及该底面单元与所述重心构成一个封闭单元；根据各个封闭单元的体积计算所述封闭空间的体积。

14.在一种可选的实施方式中，在所述根据所述封闭空间的体积计算所述时间窗口内的物料流量之后，所述方法还包括：将所述物料流量传递至控制器，以供所述控制器基于所述物料流量控制所述带式输送机的输送速率，和/或，以供所述控制器基于所述物料流量进行报警处理。

15.在一种可选的实施方式中，在所述确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间之后，所述方法还包括：以所述承载面的中心线为分割线将所述封闭空间分割为第一子封闭空间以及第二子封闭空间；其中，所述中心线平行于所述带式输送机的输送方向；所述将所述封闭空间分割为多个封闭单元进一步包括：分别将所述第一子封闭空间以及所述第二子封闭空间分割为至少一个封闭单元；所述计算每个封闭单元的体积，并根据各个封

闭单元的体积计算所述封闭空间的体积进一步包括：根据第一子封闭空间包含的封闭单元的体积，计算第一子封闭空间的体积；以及根据第二子封闭空间包含的封闭单元的体积，计算第二子封闭空间的体积；所述根据所述封闭空间的体积计算所述时间窗口内的物料流量进一步包括：根据所述第一子封闭空间的体积计算所述时间窗口内的第一子物料流量，以及根据所述第二子封闭空间的体积计算所述时间窗口内的第二子物料流量；则所述将所述物料流量传递至控制器进一步包括：将所述第一子物料流量以及所述第二子物料流量传递至控制器，以供控制器基于所述第一子物料流量以及所述第二子物料流量判断所述带式输送机是否存在左右失衡。

16.根据本发明第二方面，提供了一种带式输送机中物料流量的检测装置，包括：第一获取模块，用于预先获取带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云；第二获取模块，用于获取时间窗口内第一线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；其中，所述第一线性激光器的激光发射方向与所述承载面垂直，并且所述第二点云包括所述时间窗口内各帧第二线性点云；确定模块，用于确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间；分割模块，用于针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元；针对于任一三角单元，该三角单元与该三角单元在所述承载面上的投影构成一个封闭单元，从而将所述封闭空间分割为多个封闭单元；体积计算模块，用于计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算所述封闭空间的体积；流量计算模块，用于根据所述封闭空间的体积计算所述时间窗口内的物料流量。

17.在一种可选的实施方式中，所述装置还包括：编号模块，用于针对于每帧第二线性点云，确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点，并以第一端临界点为起点沿所述预设方向依次对该第二线性点云中的采样点编码，直至对该第二端临界点编码后结束编码；则所述分割模块进一步用于，针对于任意相邻的两帧第二线性点云，将前一帧中编码为i的采样点、前一帧中编码为i+1的采样点、后一帧中编码为i的采样点划分为一个三角单元；和/或，将后一帧中编码为i的采样点、后一帧中编码为i+1的采样点、前一帧中编码为i+1的采样点划分为一个三角单元；其中，编码为i+1的采样点是编码为i的采样点的下一邻近点。

18.在一种可选的实施方式中，所述编号模块进一步用于：计算该第二线性点云中采样点的曲率值，基于所述曲率值确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点。

19.在一种可选的实施方式中，所述第一点云具体为第一线性点云。

20.在一种可选的实施方式中，所述装置还包括：配准模块，用于对所述第一点云及所述第二点云进行配准处理，以得到配准后的第一点云以及配准后的第二点云；则所述确定模块进一步用于：确定所述配准后的第一点云与所述配准后的第二点云构成的封闭空间。

21.在一种可选的实施方式中，所述配准模块进一步用于：将第一线性点云与各帧第二线性点云进行局部配准。

22.在一种可选的实施方式中，所述第二获取模块进一步用于：获取时间窗口内第二线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料第一侧面的第三点云；其中，

所述第二线性激光器的激光发射方向与所述承载面平行，且与所述带式输送机的输送方向垂直；并且所述第三点云包括所述时间窗口内各帧第三线性点云；以及获取时间窗口内第三线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料第二侧面的第四点云；其中，所述第一侧面与所述第二侧面相对，所述第三线性激光器的激光发射方向与所述第二线性激光器的激光发射方向相反，并且所述第四点云包括所述时间窗口内各帧第四线性点云；则所述确定模块进一步用于：确定所述第一点云、所述第二点云、所述第三点云以及所述第四点云构成的封闭空间。

23.在一种可选的实施方式中，所述分割模块进一步用于：针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个上顶面三角单元；针对于任意相邻的两帧第三线性点云，对该两帧第三线性点云进行三角划分以获得多个第一侧面三角单元；针对于任意相邻的两帧第四线性点云，对该两帧第四线性点云进行三角划分以获得多个第二侧面三角单元；以及确定与承载面相交的第三点云以及第四点云构成的底面单元；则所述体积计算模块进一步用于：确定所述封闭空间的重心，针对于任一三角单元，该三角单元与所述重心构成一个封闭单元；以及该底面单元与所述重心构成一个封闭单元；根据各个封闭单元的体积计算所述封闭空间的体积。

24.在一种可选的实施方式中，所述装置还包括：传递模块，用于将所述物料流量传递至控制器，以供所述控制器基于所述物料流量控制所述带式输送机的输送速率，和/或，以供所述控制器基于所述物料流量进行报警处理。

25.在一种可选的实施方式中，所述分割模块进一步用于：以所述承载面的中心线为分割线将所述封闭空间分割为第一子封闭空间以及第二子封闭空间；其中，所述中心线平行于所述带式输送机的输送方向；分别将所述第一子封闭空间以及所述第二子封闭空间分割为至少一个封闭单元；所述体积计算模块进一步用于：根据第一子封闭空间包含的封闭单元的体积，计算第一子封闭空间的体积；以及根据第二子封闭空间包含的封闭单元的体积，计算第二子封闭空间的体积；所述流量计算模块进一步用于：根据所述第一子封闭空间的体积计算所述时间窗口内的第一子物料流量，以及根据所述第二子封闭空间的体积计算所述时间窗口内的第二子物料流量；则所述传递模块进一步用于：将所述第一子物料流量以及所述第二子物料流量传递至控制器，以供控制器基于所述第一子物料流量以及所述第二子物料流量判断所述带式输送机是否存在左右失衡。

26.根据本发明第三方面，提供了一种物料流量检测系统，包括：带式输送机，用于输送物料；第一线性激光器，用于采集所述带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；其中，所述第一线性激光器的激光发射方向与带式输送机中输送带承载面垂直，并且所述第二点云包括时间窗口内各帧第二线性点云；以及上述带式输送机中物料流量的检测装置。

27.根据本发明第四方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述带式输送机中物料流量的检测方法对应的操作。

28.根据本发明第五方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少

一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述带式输送机中物料流量的检测方法对应的操作。

29.本发明中，获取带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云；获取时间窗口内第一线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；确定第一点云与第二点云构成的封闭空间；对相邻两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元，三角单元与三角单元在承载面上的投影构成封闭单元；计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算封闭空间的体积；根据封闭空间的体积计算时间窗口内的物料流量。采用本方案，能够避免磁场、震动、光线等外部干扰对检测结果的影响，并且检测精度高，检测速度快。

30.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

31.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据本发明实施例一提供的一种带式输送机中物料流量的检测方法的流程示意图；图2示出了根据本发明实施例一提供的一种第一线性激光器的位置示意图；图3示出了根据本发明实施例一提供的一种封闭单元示意图；图4示出了根据本发明实施例一提供的一种物料模拟示意图；图5示出了根据本发明实施例二提供的一种带式输送机中物料流量的检测方法的流程示意图；图6示出了根据本发明实施例三提供的一种带式输送机中物料流量的检测方法的流程示意图；图7示出了根据本发明实施例三提供的一种第二线性激光器以及第三线性激光器的位置示意图；图8示出了根据本发明实施例四提供的一种带式输送机中物料流量的检测装置的结构示意图；图9示出了根据本发明实施例五提供的一种物料流量检测系统的结构示意图；图10示出了本发明实施例七提供的一种计算设备的结构示意图。

具体实施方式

32.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

33.实施例一

图1示出了根据本发明实施例一提供的一种带式输送机中物料流量的检测方法的流程示意图。本发明实施例所提供的物料流量的检测方法可以应用于利用带式输送机来输入煤炭、矿石等物料的场景中，由此来提升物料流量的检测精度。如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤s110，预先获取带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云。

34.带式输送机包含输送带，该输送带具体可以为皮带等。输送带朝上用于承放物料的一面为承载面。在带式输送机处于空载状态，即承载面上未放置任何物料时，采集此时承载面上的点云，该点云即为第一点云。由此，第一点云具体为承载面上未放置任何物料时采样点的位置信息。

35.在一种可选的实施方式中，由于输送带通常为刚性物体，输送带在物料输送过程中无形变或近似无形变，由此本发明实施例可以将第一点云简化为线性模型，该线性模型即为第一线性点云。具体地，本发明实施例仅记录输送带中某采样线上采样点的位置信息，其中，该采样线与输送带输送方向垂直。

36.步骤s120，获取时间窗口内第一线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；其中，第一线性激光器的激光发射方向与承载面垂直，并且第二点云包括时间窗口内各帧第二线性点云。

37.第一线性激光器设置于输送带上方，第一线性激光器能够将发射的线性激光投射到输送带承载面上，并采集相应的点云数据。如图2所示，第一线性激光器22设置于输送带21的上方，并且第一线性激光器22的激光发射方向与输送带21承载面的法线平行，即第一线性激光器的激光发射方向与承载面垂直。并且，第一线性激光器每帧点云在承载面上投影为一条线。

38.在带式输送机处于非空载状态时，即带式输送机承载面上放置有物料时，利用第一线性激光器实时采集物料表面的点云，该点云即为第二点云。其中，由于第一线性激光器的发射频率较高，由此在一个时间窗口内第一线性激光器可以采集多帧点云，其中，每帧点云在承载面上的投影为一条线，由此第一线性激光器每帧采集到的点云后续可以简称第二线性点云。

39.步骤s130，确定第一点云与第二点云构成的封闭空间。

40.第一点云与第二点云对应的封闭空间即为时间窗口内输送的物料的空间模型。具体地，第一点云为第一线性点云，第二点云包括各帧第二线性点云，则将每帧第二线性点云与第一线性点云进行匹配，一帧第二线性点云与第一线性点云构成一个子集合，各个子集合构成的空间即为第一点云与第二点云构成的封闭空间。

41.其中，具体是将第二点云构成的曲面作为封闭空间的上顶面，将时间窗口内各第一点云构成的面（即承载面）作为封闭空间的下底面，并确定上顶面的各个边界点，以及各个边界点在下底面上的投影点，并分别将各个边界点与对应投影点的连线作为该封闭空间的侧棱边。

42.步骤s140，针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元；针对于任一三角单元，该三角单元与该三角单元在承载面上的投影构成一个封闭单元，从而将封闭空间分割为多个封闭单元。

43.由于步骤s130获得的封闭空间不规则，为了准确地计算该封闭空间的体积，本发明实施例通过本步骤进一步地将该封闭空间分割为规则的多个封闭单元。其中，在分割过程中具体是对该封闭空间中的采样点进行三角网格化。现有技术常用的三角网格化算法为delaunay三角剖分算法。若采用delaunay三角剖分算法对封闭空间的采样点进行三角网格化，需要将该封闭空间中的所有采样点加入有限点集中，继而对该有限点集中的点进行三角剖分。然而，delaunay三角剖分算法的时间复杂度高，而封闭空间中采样点数量多，由此采用该种方式会大幅降低封闭空间的分割效率。

44.基于此，本步骤以每相邻的两帧第二线性点云为处理单位进行三角划分。具体地，针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元；针对于任一三角单元，该三角单元与该三角单元在承载面上的投影构成一个封闭单元。

45.在一种可选的实施方式中，划分的每个三角单元中，两个顶点为同一帧中相邻的两个采样点，另一顶点为另一帧中的采样点。其中，该三角单元的划分方式具体包括：预先针对于每帧第二线性点云，确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点，并以第一端临界点为起点沿预设方向依次对该第二线性点云中的采样点编码，直至对该第二端临界点编码后结束编码。可选的，在确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点时，具体是计算该第二线性点云中各个采样点的曲率值，并基于该曲率值确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点，例如将曲率值大于预设阈值的采样点作为临界点，并将靠近预设方向第一端的临界点作为第一端临界点，将靠近预设方向第二端的临界点作为第二端临界点。在具体的应用场景中，预设方向具体为由左至右方向，该由左至右方向是指输送带左侧至右侧方向，则第一端临界点为左临界点，第二端临界点为右临界点。在编码过程中，具体是先对第一端临界点进行编码，继而确定出该第一端临界点的下一邻近点，将该邻近点的编码加1，依次类推实现各个采样点的编码。

46.进一步针对于任意相邻的两帧第二线性点云，将前一帧中编码为i的采样点、前一帧中编码为i+1的采样点、后一帧中编码为i的采样点划分为一个三角单元；和/或，将后一帧中编码为i的采样点、后一帧中编码为i+1的采样点、前一帧中编码为i+1的采样点划分为一个三角单元。其中，编码为i+1的采样点是编码为i采样点的下一邻近点。

47.以图3为例，相邻两帧第二线性点云分别为a及b，其中，前一帧第二线性点云a包含采样点a1、a2、a3、a4，a1为前一帧第二线性点云a中的第一端临界点，a4为前一帧第二线性点云a中的第二端临界点；后一帧第二线性点云b包含采样点b1、b2、b3、b4，b1为后一帧第二线性点云b中的第一端临界点，b4为后一帧第二线性点云b中的第二端临界点。则将a1、a1的下一邻近点a2、以及b1作为一个三角单元的三个顶点，相应地，将b1、b1的下一邻近点b2、以及a2作为一个三角单元的三个顶点。

48.a1在承载面上的投影为c1、a2在承载面上的投影为c2、b1在承载面上的投影为d1，由此以a1、a2、b

1 、c1、c2、d1为顶点构成一个五面体的封闭单元。

49.步骤s150，计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算封闭空间的体积。

50.封闭空间由各个封闭单元组成，则可以将各个封闭单元的体积和作为该封闭空间

的体积。此外，本发明还进一步对本发明实施例中体积检测精度进行测试：在测试过程中，在时间窗口内分别输送不同物料，其中选取的物料分别为：无物料、体积为0.0035立方米的铁块一、体积为0.0045立方米的铁块二以及体积为0.0038立方米的煤和矸石，则得到的检测结果如表1及表2所示。从表1及表2可以看出，本发明实施例的物料体积检测具有较高的精度。

51.表1表2 铁块一铁块二煤和矸石测量偏差0.00008750.00008130.000151准确率（%）97.5%98.2%96.1%步骤s160，根据封闭空间的体积计算时间窗口内的物料流量。

52.具体是将封闭空间的体积与该时间窗口的比值作为该时间窗口内物料流量。

53.此外，在一种可选的实施方式中，在根据封闭空间的体积计算时间窗口内的物料流量之后，还可以将检测到的物料流量传递至控制器，以供控制器基于物料流量控制带式输送机的输送速率，和/或，以供控制器基于物料流量进行报警处理。例如，控制器在确定物料流量处于正常范围时，保持当前地输送速率；在确定物料流量过高或过低时，提高或降低输送速率；并在确定物料流量超出或低于相应警戒值时，触发相应地报警。

54.在又一种可选的实施方式中，如图4所示，还可以以可视化方式展示各个封闭空间，从而获得物料模拟图，以便于用户直观化地获知物料流量。

55.在再一种可选的实施方式中，还可以以承载面的中心线为分割线将封闭空间分割为第一子封闭空间以及第二子封闭空间；其中，该中心线平行于带式输送机的输送方向；继而分别将第一子封闭空间以及第二子封闭空间分割为至少一个封闭单元。其中，在分割过程中，具体是针对于任意相邻的两帧第二线性点云，确定位于分割线第一侧的采样点以及位于分割线第二侧的采样点，继而将位于分割线第一侧的采样点进行三角划分得到第一子封闭空间中的三角单元，以及将位于分割线第二侧的采样点进行三角划分得到第二子封闭空间中的三角单元，最终参照步骤s140中描述获得第一子封闭空间以及第二子封闭空间分割为至少一个封闭单元。其中，第一侧可以为左侧，第二侧可以为右侧；或者，第一侧可以为右侧，第二侧可以为左侧。

56.进一步根据第一子封闭空间包含的封闭单元的体积，计算第一子封闭空间的体

积；以及根据第二子封闭空间包含的封闭单元的体积，计算第二子封闭空间的体积。并根据第一子封闭空间的体积计算时间窗口内的第一子物料流量，以及根据第二子封闭空间的体积计算时间窗口内的第二子物料流量；最终将第一子物料流量以及第二子物料流量传递至控制器，以供控制器基于第一子物料流量以及第二子物料流量判断带式输送机是否存在左右失衡，并根据判断结果输出相应的控制指令。

57.由此可见，本发明实施例基于采集到的点云数据进行物料流量的检测，避免了磁场、震动及光线等外部因素的干扰，提升检测精度；并且，本发明实施例利用带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云以及时间窗口内第一线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云为基础，构造对应的封闭空间，并以相邻两帧第二线性点云为处理单位进行三角划分，并基于划分结果将封闭空间划分为多个封闭单元，提升划分效率；最终根据封闭单元的体积确定封闭空间的体积，从而实现封闭空间的准确计算，提升物料流量的检测精度及检测效率。

58.实施例二图5示出了根据本发明实施例二提供的一种带式输送机中物料流量的检测方法的流程示意图。

59.其中，在第一点云与第二点云采集的设备不同，或者第一点云与第二点云采集的设备姿态不同时，会导致第一点云与第二点云坐标系不统一。基于此，本发明实施例对该种场景进行优化，以提升在第一点云与第二点云坐标系不统一的情况下物料流量的检测精度。具体地，如图5所示，该方法包括如下步骤：步骤s510，预先获取带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云。

60.步骤s520，获取时间窗口内第一线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；其中，第一线性激光器的激光发射方向与承载面垂直，并且第二点云包括时间窗口内各帧第二线性点云。

61.步骤s530，对第一点云及第二点云进行配准处理，以得到配准后的第一点云以及配准后的第二点云。

62.具体地，为了提升配准精度以及配准效率，本发明实施例具体是将第一线性点云与各帧第二线性点云进行局部配准。例如，时间窗口内的第二点云为d，则d={li,i=1，2

……

nd}，l

i ={pj,j=1，2

……

pd}，其中，li是为时间窗口内第i帧第二线性点云，nd为时间窗口内的扫描帧数，pj为第i帧第二线性点云中第j个采样点，pd为第i帧第二线性点云中采样点的个数。另外，第一线性点云q={qi,i=1，2

……

qd}, qi为第一线性点云中第i个采样点。则第一点云与第二点云的配准过程可以转换为各个li与q的配准过程。其配准过程如下：计算q中各个采样点的曲率值，继而确定q的曲率范围，其中，α为q中的曲率最小值，β为q中的曲率最大值。其中，q中qi的曲率值通过如下公式1确定：

???????????

（公式1）公式1中，αi为qi的曲率值，di为为qi到q

i+1

的距离，d

i+1

为q

i+1

到q

i+2

的距离，d

i+2

为qi到q

i+2

的距离。

63.基于q的曲率范围，确定li的临界点集合。其中，首先计算li中各个采样点的曲率值，若某采样点的曲率值大于β+

?

（

?

为预设阈值），则将该采样点加入li的临界点集合中。

64.进一步计算li与q的最近点集。其中若q中某采样点qi满足如下公式2，则确定qi为pj的最近点，qi与pj为一对最近点对，并在最近点集y中记录各个最近点对。

65.????????????

（公式2）公式2中，d为pj到q的几何距离。

66.进一步计算li与q的变换矩阵：具体是通过如下公式3计算最近点集y中li的重心，以及通过如下公式4计算最近点集y中q的重心：

?????????????????????????

（公式3）

?????????????????????????

（公式4）公式3及公式4中，为最近点集y中li的重心，为最近点集y中q的重心。

67.并通过公式5构建协方差：

????????

（公式5）基于协方差通过公式6构建 4

×

4的对称矩阵：

????????

（公式6）公式6中， 为协方差的迹，，。

68.确定对称矩阵最大特征值对应的特征向量：，得旋转矩阵如公式7所示：（公式7）平移量通过公式8获得：

???????????????

（公式8）继而利用旋转矩阵以及平移量对li进行旋转平移后获得新的点集，并计算经过旋转平移后的点集k与皮带底部点集p的平均距离d，其中，d通过如下公式9获得：

??????????????

（公式9）若d小于预设阈值，或者当前大于预设的最大迭代次数，则停止迭代计算，否则再次执行确定li与q的变换矩阵及后续步骤。

69.步骤s540，确定配准后的第一点云与配准后的第二点云构成的封闭空间。

70.步骤s550，针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元；针对于任一三角单元，将该三角单元与该三角单元在承载面上的投影构成一个封闭单元，从而将封闭空间分割为多个封闭单元。

71.步骤s560，计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算封闭空间的体积。

72.步骤s570，根据封闭空间的体积计算时间窗口内的物料流量。

73.由此可见，本发明实施例基于采集到的点云数据进行物料流量的检测，避免了磁场、震动及光线等外部因素的干扰，提升检测精度；并且，本发明实施例利用带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云以及时间窗口内第一线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云为基础，构造对应的封闭空间，并以相邻两帧第二线性点云为处理单位进行三角划分，并基于划分结果将封闭空间划分为多个封闭单元，提升划分效率；最终根据封闭单元的体积确定封闭空间的体积，从而实现封闭空间的准确计算，提升物料流量的检测精度及检测效率并且，本发明实施例在第一点云与第二点云坐标系不统一的情况下，对第一点云和第二点云进行配准处理，并基于配准后的第一点与以及第二点云进行后续的处理，从而进一步提升物料流量的检测精度。

74.实施例三图6示出了根据本发明实施例三提供的一种带式输送机中物料流量的检测方法的流程示意图。

75.在实际的实施过程中，采用第一线性激光器仅仅能采集到反映物料上表面的点云数据，在物料结构十分复杂时，通过第一线性激光器采集到的点云数据无法准确地反映物料的实际轮廓。基于此，本发明实施例进一步结合设置于带式输送机侧方的第二线性激光器以及第三线性激光器来准确地模拟物料轮廓，从而进一步提升物料流量的检测精度。如图6所示，该方法包括如下步骤：步骤s610，预先获取带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云。

76.步骤s620，获取时间窗口内第一线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云，获取时间窗口内第二线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料第一侧面的第三点云，获取时间窗口内第三线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料第二侧面的第四点云。

77.其中，第一线性激光器的激光发射方向与承载面垂直，并且第二点云包括时间窗口内各帧第二线性点云；第二线性激光器的激光发射方向与承载面平行，且与带式输送机的输送方向垂直，并且第三点云包括时间窗口内各帧第三线性点云；以及第一侧面与第二侧面相对，第三线性激光器的激光发射方向与第二线性激光器的激光发射方向相反，并且第四点云包括时间窗口内各帧第四线性点云。

78.如图7所示，第一线性激光器22设置在输送带21的上方，并且其激光发射方向与与输送带21承载面的法线平行，即第一线性激光器的激光发射方向与承载面垂直，其能够采集物料上表面的点云；第二线性激光器23设置在输送带左侧，其激光发射方向

与与输送带21承载面平行，且与输送方向垂直，其能够采集物料左侧点云；第三线性激光器24设置在输送带右侧，其激光发射方向与与输送带21承载面平行，且与输送方向垂直，并与第二线性激光器23激光发射方向与相反，其能够采集物料右侧点云。

79.步骤s630，确定第一点云、第二点云、第三点云以及第四点云构成的封闭空间。

80.具体地，可以将第一点云、第二点云、第三点云以及第四点云进行配准，并剔除重复点，则后续基于配准处理以及重复点剔除后的点云进行处理。

81.步骤s640，将封闭空间划分为多个封闭单元。

82.针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个上顶面三角单元。第二点云主要为物料上表面点云，由此基于第二点云划分的三角单元为封闭空间的上顶面三角单元。

83.针对于任意相邻的两帧第三线性点云，对该两帧第三线性点云进行三角划分以获得多个第一侧面三角单元。第三点云主要为物料第一侧面上的点云，由此基于第三线性点云划分的三角单元为封闭空间的第一侧面三角单元。

84.针对于任意相邻的两帧第四线性点云，对该两帧第四线性点云进行三角划分以获得多个第二侧面三角单元。第四点云主要为物料第二侧面上的点云，由此基于第四线性点云划分的三角单元为封闭空间的第二侧面三角单元。其中，具体的三角划分方式可参照实施例一中相应描述，在此不作赘述。

85.此外，确定与承载面相交的第三点云以及第四点云构成的底面单元。与承载面相交的第三点云以及第四点云围成的轮廓为物料与承载面的接触面轮廓。

86.进一步确定封闭空间的重心，针对于任一三角单元，该三角单元与重心构成一个封闭单元；以及该底面单元与重心构成一个封闭单元，从而实现封闭空间的分割。

87.步骤s650，计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算封闭空间的体积。

88.步骤s660，根据封闭空间的体积计算时间窗口内的物料流量。

89.由此可见，本发明实施例基于采集到的点云数据进行物料流量的检测，避免了磁场等外部因素的干扰，提升检测精度；并且，本发明实施例利用带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云、时间窗口内第一线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云、时间窗口内第二线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料第一侧面的第三点云、时间窗口内第三线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料第二侧面的第四点云确定封闭空间，从而准确地描述物料轮廓，提升物料体积计算精度；并且通过封闭空间中封闭单元的划分，简化封闭空间体积计算过程，提升物料体积计算效率，由此提升物料流量检测效率。

90.实施例四图8示出了根据本发明实施例四提供的一种带式输送机中物料流量的检测装置的结构示意图。如图8所示，带式输送机中物料流量的检测装置800包括：第一获取模块810、第

二获取模块820、确定模块830、分割模块840、体积计算模块850、以及流量计算模块860。

91.第一获取模块810，用于预先获取带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云；第二获取模块820，用于获取时间窗口内第一线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；其中，所述第一线性激光器的激光发射方向与所述承载面垂直，并且所述第二点云包括所述时间窗口内各帧第二线性点云；确定模块830，用于确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间；分割模块840，用于针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元；针对于任一三角单元，该三角单元与该三角单元在所述承载面上的投影构成一个封闭单元，从而将所述封闭空间分割为多个封闭单元；体积计算模块850，用于计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算所述封闭空间的体积；流量计算模块860，用于根据所述封闭空间的体积计算所述时间窗口内的物料流量。

92.在一种可选的实施方式中，所述装置还包括：编号模块，用于针对于每帧第二线性点云，确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点，并以第一端临界点为起点沿所述预设方向依次对该第二线性点云中的采样点编码，直至对该第二端临界点编码后结束编码；则所述分割模块进一步用于，针对于任意相邻的两帧第二线性点云，将前一帧中编码为i的采样点、前一帧中编码为i+1的采样点、后一帧中编码为i的采样点划分为一个三角单元；和/或，将后一帧中编码为i的采样点、后一帧中编码为i+1的采样点、前一帧中编码为i+1的采样点划分为一个三角单元；其中，编码为i+1的采样点是编码为i的采样点的下一邻近点。

93.在一种可选的实施方式中，所述编号模块进一步用于：计算该第二线性点云中各个采样点的曲率值，基于所述曲率值确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点。

94.在一种可选的实施方式中，所述第一点云具体为第一线性点云。

95.在一种可选的实施方式中，所述装置还包括：配准模块，用于对所述第一点云及所述第二点云进行配准处理，以得到配准后的第一点云以及配准后的第二点云；则所述确定模块进一步用于：确定所述配准后的第一点云与所述配准后的第二点云构成的封闭空间。

96.在一种可选的实施方式中，所述配准模块进一步用于：将第一线性点云与各帧第二线性点云进行局部配准。

97.在一种可选的实施方式中，所述第二获取模块进一步用于：获取时间窗口内第二线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料第一侧面的第三点云；其中，所述第二线性激光器的激光发射方向与所述承载面平行，且与所述带式输送机的输送方向垂直；并且所述第三点云包括所述时间窗口内各帧第三线性点云；以及获取时间窗口内第三线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料第二侧面的第四点云；其中，第一侧面与所述第二侧面相对，所述第三线性激光器的激光发射方向与所述第二线性激光器的激光发射方向相反，并且所述第四点云包括所述时间窗口内各帧第四线性点云；

则所述确定模块进一步用于：确定所述第一点云、所述第二点云、所述第三点云以及所述第四点云构成的封闭空间。

98.在一种可选的实施方式中，所述分割模块进一步用于：针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个上顶面三角单元；针对于任意相邻的两帧第三线性点云，对该两帧第三线性点云进行三角划分以获得多个第一侧面三角单元；针对于任意相邻的两帧第四线性点云，对该两帧第四线性点云进行三角划分以获得多个第二侧面三角单元；以及确定与承载面相交的第三点云以及第四点云构成的底面单元；则所述体积计算模块进一步用于：确定所述封闭空间的重心，针对于任一三角单元，该三角单元与所述重心构成一个封闭单元；以及该底面单元与所述重心构成一个封闭单元；根据各个封闭单元的体积计算所述封闭空间的体积。

99.在一种可选的实施方式中，所述装置还包括：传递模块，用于将所述物料流量传递至控制器，以供所述控制器基于所述物料流量控制所述带式输送机的输送速率，和/或，以供所述控制器基于所述物料流量进行报警处理。

100.在一种可选的实施方式中，所述分割模块进一步用于：以所述承载面的中心线为分割线将所述封闭空间分割为第一子封闭空间以及第二子封闭空间；其中，所述中心线平行于所述带式输送机的输送方向；分别将所述第一子封闭空间以及所述第二子封闭空间分割为至少一个封闭单元；所述体积计算模块进一步用于：根据第一子封闭空间包含的封闭单元的体积，计算第一子封闭空间的体积；以及根据第二子封闭空间包含的封闭单元的体积，计算第二子封闭空间的体积；所述流量计算模块进一步用于：根据所述第一子封闭空间的体积计算所述时间窗口内的第一子物料流量，以及根据所述第二子封闭空间的体积计算所述时间窗口内的第二子物料流量；则所述传递模块进一步用于：将所述第一子物料流量以及所述第二子物料流量传递至控制器，以供控制器判断所述带式输送机是否存在左右失衡。

101.由此可见，本发明实施例基于采集到的点云数据进行物料流量的检测，避免了磁场、震动及光线等外部因素的干扰，提升检测精度；并且，本发明实施例利用带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云以及时间窗口内第一线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云为基础，构造对应的封闭空间，并以相邻两帧第二线性点云为处理单位进行三角划分，并基于划分结果将封闭空间划分为多个封闭单元，提升划分效率；最终根据封闭单元的体积确定封闭空间的体积，从而实现封闭空间的准确计算，提升物料流量的检测精度及检测效率。

102.实施例五图9示出了根据本发明实施例五提供的一种物料流量检测系统的结构示意图。如图9所示，物料流量检测系统900包括带式输送机910、第一线性激光器920、以及带式输送机中物料流量的检测装置800。

103.带式输送机910，用于输送物料。

104.第一线性激光器920，用于采集所述带式输送机处于非空载状态时物料表面的第

二点云；其中，所述第一线性激光器的激光发射方向与承载面垂直，并且所述第二点云包括时间窗口内各帧第二线性点云；以及带式输送机中物料流量的检测装置800。其中，检测装置800的具体结构可参照实施例四中描述，在此不作赘述。

105.在一种可选的实施方式中，系统900还包括第二线性激光器以及第三线性激光器；其中，第二线性激光器用于采集所述带式输送机处于非空载状态时物料第一侧面的第三点云；其中，第二线性激光器的激光发射方向与所述承载面平行，且与所述带式输送机的输送方向垂直；并且所述第三点云包括所述时间窗口内各帧第三线性点云；所述第三线性激光器用于采集所述带式输送机处于非空载状态时物料第二侧面的第四点云；其中，第一侧面与所述第二侧面相对，所述第三线性激光器的激光发射方向与所述第二线性激光器的激光发射方向相反，并且所述第四点云包括所述时间窗口内各帧第四线性点云。

106.在一种可选的实施方式中，本系统采用的各个线性激光器具体可以为双目线激光相机。其中，在使用各线性激光器前，需要进行roi设定、相机参数设定、ip设定、输出频率设定等参数配置。

107.在一种可选的实施方式中，检测装置800硬件结构以rv1126cpu为核心，辅助模拟量输出输入模块、dc24v输入输出模块，算法模块以及交互界面，并兼容不同模式的输出。

108.在一种可选的实施方式中，检测系统900还包括控制模块，所述控制模块用于基于物料流量控制所述带式输送机的输送速率，和/或，基于所述物料流量进行报警处理。

109.在一种可选的实施方式中，控制模块进一步用于，根据第一子物料流量以及第二子物料流量判断所述带式输送机是否存在左右失衡。

110.由此可见，本系统结构精简，适于大规模应用与实施，并能够提升物料流量的检测精度及检测效率。

111.实施例六本发明实施例六提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的带式输送机中物料流量的检测方法。

112.实施例七图10示出了本发明实施例七提供的一种计算设备的结构示意图。本发明具体实施例并不对计算设备的具体实现做限定。

113.如图10所示，该计算设备可以包括：处理器(processor)1002、通信接口(communications interface)1004、存储器(memory)1006、以及通信总线1008。其中：处理器1002、通信接口1004、以及存储器1006通过通信总线1008完成相互间的通信。通信接口1004，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器1002，用于执行程序1010，具体可以执行上述方法实施例中的相关步骤。具体地，程序1010可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。处理器1002可能是中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic（application specific integrated circuit），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。计算设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个cpu；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个cpu以及一个或多个asic。存储器1006，用于存放程序1010。存储器1006可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性

存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。程序1010具体可以用于使得处理器1002执行上述任一方法实施例中的方法。

114.在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

115.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

116.类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

117.本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

118.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

119.本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器（dsp）来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序（例如，计算机程序和计算机程序产品）。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

120.应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未

列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。技术特征：

1.一种带式输送机中物料流量的检测方法，其特征在于，包括：预先获取带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云；获取时间窗口内第一线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；其中，所述第一线性激光器的激光发射方向与所述承载面垂直，并且所述第二点云包括所述时间窗口内各帧第二线性点云；确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间；针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元；针对于任一三角单元，该三角单元与该三角单元在所述承载面上的投影构成一个封闭单元，从而将所述封闭空间分割为多个封闭单元；计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算所述封闭空间的体积；根据所述封闭空间的体积计算所述时间窗口内的物料流量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元之前，所述方法还包括：针对于每帧第二线性点云，确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点，并以第一端临界点为起点沿所述预设方向依次对该第二线性点云中的采样点编码，直至对该第二端临界点编码后结束编码；则所述针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元进一步包括：针对于任意相邻的两帧第二线性点云，将前一帧中编码为i的采样点、前一帧中编码为i+1的采样点、后一帧中编码为i的采样点划分为一个三角单元；和/或，将后一帧中编码为i的采样点、后一帧中编码为i+1的采样点、前一帧中编码为i+1的采样点划分为一个三角单元；其中，编码为i+1的采样点是编码为i的采样点的下一邻近点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点进一步包括：计算该第二线性点云中采样点的曲率值，基于所述曲率值确定该第二线性点云在预设方向的第一端临界点以及第二端临界点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一点云具体为第一线性点云。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间之前，所述方法还包括：对所述第一点云及所述第二点云进行配准处理，以得到配准后的第一点云以及配准后的第二点云；则所述确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间进一步包括：确定所述配准后的第一点云与所述配准后的第二点云构成的封闭空间。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述第一点云及所述第二点云进行配准处理进一步包括：将第一线性点云与各帧第二线性点云进行局部配准。7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取时间窗口内第二线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料第一侧面的第三点云；其中，所述第二线性激光器的激光发射方向与所述承载面平行，且与所述带式输送机的输送方向垂直；并且所述第三点云包括所述时间窗口内各帧第三线性点云；以及获取时间窗口内第三线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料第

二侧面的第四点云；其中，所述第一侧面与所述第二侧面相对，所述第三线性激光器的激光发射方向与所述第二线性激光器的激光发射方向相反，并且所述第四点云包括所述时间窗口内各帧第四线性点云；则所述确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间进一步包括：确定所述第一点云、所述第二点云、所述第三点云以及所述第四点云构成的封闭空间。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元进一步包括：针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个上顶面三角单元；所述方法还包括：针对于任意相邻的两帧第三线性点云，对该两帧第三线性点云进行三角划分以获得多个第一侧面三角单元；针对于任意相邻的两帧第四线性点云，对该两帧第四线性点云进行三角划分以获得多个第二侧面三角单元；以及确定与承载面相交的第三点云以及第四点云构成的底面单元；则所述计算所述封闭空间的体积包括：确定所述封闭空间的重心，针对于任一三角单元，该三角单元与所述重心构成一个封闭单元；以及该底面单元与所述重心构成一个封闭单元；根据各个封闭单元的体积计算所述封闭空间的体积。9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据所述封闭空间的体积计算所述时间窗口内的物料流量之后，所述方法还包括：将所述物料流量传递至控制器，以供所述控制器基于所述物料流量控制所述带式输送机的输送速率，和/或，以供所述控制器基于所述物料流量进行报警处理。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间之后，所述方法还包括：以所述承载面的中心线为分割线将所述封闭空间分割为第一子封闭空间以及第二子封闭空间；其中，所述中心线平行于所述带式输送机的输送方向；所述将所述封闭空间分割为多个封闭单元进一步包括：分别将所述第一子封闭空间以及所述第二子封闭空间分割为至少一个封闭单元；所述计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算所述封闭空间的体积进一步包括：根据第一子封闭空间包含的封闭单元的体积，计算第一子封闭空间的体积；以及根据第二子封闭空间包含的封闭单元的体积，计算第二子封闭空间的体积；所述根据所述封闭空间的体积计算所述时间窗口内的物料流量进一步包括：根据所述第一子封闭空间的体积计算所述时间窗口内的第一子物料流量，以及根据所述第二子封闭空间的体积计算所述时间窗口内的第二子物料流量；则所述将所述物料流量传递至控制器进一步包括：将所述第一子物料流量以及所述第二子物料流量传递至控制器，以供控制器基于所述第一子物料流量以及所述第二子物料流量判断所述带式输送机是否存在左右失衡。11.一种带式输送机中物料流量的检测装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于预先获取带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云；第二获取模块，用于获取时间窗口内第一线性激光器采集到的所述带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；其中，所述第一线性激光器的激光发射方向与所述承载

面垂直，并且所述第二点云包括所述时间窗口内各帧第二线性点云；确定模块，用于确定所述第一点云与所述第二点云构成的封闭空间；分割模块，用于针对于任意相邻的两帧第二线性点云，对该两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元；针对于任一三角单元，该三角单元与该三角单元在所述承载面上的投影构成一个封闭单元，从而将所述封闭空间分割为多个封闭单元；体积计算模块，用于计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算所述封闭空间的体积；流量计算模块，用于根据所述封闭空间的体积计算所述时间窗口内的物料流量。12.一种物料流量检测系统，其特征在于，包括：带式输送机，用于输送物料；第一线性激光器，用于采集所述带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；其中，所述第一线性激光器的激光发射方向与带式输送机中输送带承载面垂直，并且所述第二点云包括时间窗口内各帧第二线性点云；以及如权利要求11所述的带式输送机中物料流量的检测装置。13.一种计算设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的带式输送机中物料流量的检测方法对应的操作。14.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的带式输送机中物料流量的检测方法对应的操作。

技术总结

本发明公开了一种带式输送机中物料流量的检测方法、装置及系统。方法包括：获取带式输送机处于空载状态时输送带承载面的第一点云；获取时间窗口内第一线性激光器采集到的带式输送机处于非空载状态时物料表面的第二点云；确定第一点云与第二点云构成的封闭空间；对相邻两帧第二线性点云进行三角划分以获得多个三角单元，三角单元与三角单元在承载面上的投影构成封闭单元；计算每个封闭单元的体积，并根据各个封闭单元的体积计算封闭空间的体积；根据封闭空间的体积计算时间窗口内的物料流量。采用本方案，能够避免磁场、震动、光线等外部干扰对检测结果的影响，并且检测精度高，检测速度快。测速度快。测速度快。

技术研发人员：杨长俊 戴卫东 李函阳 郭自军

受保护的技术使用者：宁夏广天夏电子科技有限公司

技术研发日：2022.03.18

技术公布日：2022/6/21