基于激光断面扫描的卧式罐容积计算方法研究

作     者：石晶欣 蔡友发 梁慧 戚利飞 岳苗苗 Shi Jingxin;Cai Youfa;Liang Hui;Qi Lifei;Yue Miaomiao

作者机构：北京光电技术研究所北京100010 

出 版 物：《电子测量与仪器学报》 (Journal of Electronic Measurement and Instrumentation)

年 卷 期：2014年第28卷第9期

页      面：1021-1026页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：北京市东城区科技计划(2013-1-006) 2013年度北京市科技型中小企业技术创新资金(Z13010101130)项目 

主　　题：卧式罐 容积计算 激光断面扫描 分层计算思想 

摘      要：基于激光断面扫描卧式罐所获取的点云数据,提出了一种卧式罐容积计算方法。该方法建立在分层计算思想的基础上,将油罐总体积分为中间测量区和上、下非测量区3部分。首先利用曲率求角点的方法,将每层点云数据直线段数据与圆弧段数据进行分离。其次,分别通过直线和二次曲线拟合剔除干扰点,通过拟合曲线公式求取每层截面面积。然后,将测量区各高度面积值进行6次多项式拟合得到高度与面积的关系式,并通过对此积分得到测量区高度与容积的关系式。非测量区容积则采用通过计算单层卧式罐参数并最终拟合整罐罐形参数,然后根据规程,计算得到上下非测量区高度与容积的关系式。实验证明,该方法具有运算时间短,鲁棒性强,与手工测量相比,测罐容积精度可达0.3%(k=2)。