АППАРАТ ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ ГРУЗА

1. Аппарат для сканирования груза для получения физических параметров груза, имеющего такие параметры груза, как длина груза, ширина груза и высота груза, при этом указанный аппарат для сканирования груза включает:
сканирующий робот, включающий в себя множество датчиков, расположенных в виде массива, охватывающего по существу по меньшей мере один из указанных параметров груза в первом направлении, и
процессор, сконфигурированный для обработки набора изображений, полученных указанным множеством датчиков, и сшивания набора изображений вместе для создания трехмерного представления указанного груза,
при этом датчики указанного массива датчиков неподвижны относительно друг друга в первом направлении и перемещается вместе во втором направлении в плоскости сканирования,
при этом множество датчиков расположены таким образом, что линия обзора в целом перпендикулярна плоскости сканирования, и
при этом указанное множество датчиков сконфигурировано для получения набора изображений указанного груза с указанной плоскости сканирования и сконфигурировано для сбора информации о расстоянии указанного груза от указанной плоскости сканирования.
2. Аппарат для сканирования груза по п. 1, отличающийся тем, что указанный груз представляет собой груз бревен, уложенных, как правило, параллельно друг другу в штабель.
3. Аппарат для сканирования груза по п. 1, отличающийся по меньшей мере одним из следующего:
указанное множество датчиков перемещается вместе по длине груза в продольном направлении, обычно параллельном длине груза,
указанное множество датчиков поворачивается между первой ориентацией и второй ориентацией, чтобы быть обращенными к противоположным концам указанного груза бревен,
указанное множество датчиков поворачивается на 180° между первой ориентацией и второй ориентацией, чтобы быть обращенными к противоположным концам указанного груза бревен,
указанное множество датчиков охватывает приблизительно всю ширину груза для охвата груза без необходимости перемещения сканирующего робота в поперечном направлении,
указанное множество датчиков перемещается между приподнятым положением и нижним положением, чтобы получать изображения, как правило, с горизонтальной перспективы,
указанное множество датчиков расположены с образованием стереопар,
указанное множество датчиков расположены с образованием от 4 до 10 стереопар,
указанное множество датчиков перемещается в продольном направлении для получения изображений вида сверху вниз для формирования набора изображений вдоль длины указанного груза,
указанный груз представляет собой груз бревен, а указанное множество датчиков может опускаться на 2-5 метров из приподнятого положения в нижнее положение для сканирования концов штабеля бревен в указанном грузе бревен, и
указанное множество датчиков включает в себя камеры формирования изображения расстояния, выбранные из группы, включающей стереокамеры, камеры структурированного освещения, времяпролетные камеры или единичная камеры, получающие изображение смещения.
4. Аппарат для сканирования груза по п. 1, отличающийся по меньшей мере одним из следующего:
указанный сканирующий робот содержит первый набор датчиков, закрепленных в первой ориентации, и второй набор датчиков, закрепленных во второй ориентации, для сканирования поверхностей бревен соседних пакетов бревен,
указанный сканирующий робот поддерживается на двух горизонтально разнесенных параллельных дорожках,
указанный сканирующий робот поддерживается на двух горизонтально разнесенных параллельных дорожках, которые приподняты и поддерживаются над поверхностью земли,
указанный сканирующий робот представляет собой мобильное сканирующее устройство, имеющее приводной механизм для его движения к указанному грузу и/или его движения вдоль указанного груза,
указанный сканирующий робот представляет собой мобильное сканирующее устройство, которое управляется вручную оператором, или перемещение мобильного сканирующего устройства может быть автоматизировано,
указанное мобильное сканирующее устройство может обнаруживать груз и выравниваться по отношению к нему,
указанный сканирующий робот находится на подвесном портале,
указанный сканирующий робот содержит поперечину, на которой закреплено указанное множество датчиков, и
указанный груз представляет собой груз бревен, а указанное множество датчиков может опускаться на 3-4 метра из приподнятого положения в нижнее положение для сканирования концов штабеля бревен в указанном грузе бревен.
5. Аппарат для сканирования груза по п. 1, отличающийся тем, что указанный аппарат для сканирования груза содержит более одного модуля указанного робота, при этом:
каждый из указанных модулей робота используют для выполнения одной из следующих задач или их комбинации:
а) сканирование,
б) снабжение бревен этикеткой,
в) водоструйная очистка, или
г) маркировка, и
каждый из указанных модулей робота расположены вдоль одних и тех же дорожек.
6. Аппарат для сканирования груза по п. 1, отличающийся по меньшей мере одним из следующего: указанный массив датчиков перемещается вместе во втором направлении, причем указанное второе направление перпендикулярно указанному первому направлению, и указанный массив датчиков перемещается совместно по дуге.
7. Аппарат для сканирования груза по п. 1, отличающийся тем, что указанный сканирующий робот дополнительно содержит поперечину и множество датчиков, закрепленных на ней, характеризующийся по меньшей мере одним из следующего: указанная поперечина перемещается между приподнятым положением и нижним положением на сканирующем роботе для сканирования указанного груза, и указанная поперечина имеет ширину приблизительно от 30 мм до 500 мм для размещения в промежутках между пакетами бревен в грузе бревен.
8. Аппарат для сканирования груза по п. 1, отличающийся по меньшей мере одним из следующего:
указанный аппарат имеет длину от 15 до 50 метров, охватывая по меньшей мере всю длину указанного груза, и
указанный аппарат имеет длину от 20 до 30 метров, охватывая по меньшей мере всю длину указанного груза.
9. Аппарат для сканирования груза по п. 1, дополнительно содержащий по меньшей мере одно из следующего:
датчики выравнивания для определения, когда сканирующий робот находится над грузом или промежутками между соседними пакетами груза;
направляющие, выполненные с возможностью направления лесовоза в положение, подходящее для сканирования в отсеке для приема груза;
датчик для определения того, находится ли лесовоз в положении, подходящем для сканирования;
индикаторы для указания водителю лесовоза двигаться, снижать скорость или останавливаться;
память, сконфигурированную для хранения данных.
10. Аппарат для сканирования груза по п. 1, отличающийся по меньшей мере одним из следующего:
указанный процессор сконфигурирован для получения реконструированного двухмерного сшитого изображения и/или трехмерной визуализации груза из указанного набора изображений;
указанный процессор исправляет ошибку параллакса/перспективы в сшитом выводимом изображении;
указанный процессор сконфигурирован для обработки изображений, полученных множеством датчиков, для определения физических параметров отдельных бревен и/или груза;
указанный процессор масштабирует количество пикселей в изображениях в физические параметры отдельных бревен; и
указанный процессор обрабатывает изображения, полученные множеством датчиков, для определения объема древесины в грузе бревен.
11. Аппарат для сканирования груза по п. 1, отличающийся тем, что указанный процессор сконфигурирован для обработки изображений, полученных множеством датчиков, для определения физических параметров отдельных бревен и/или груза, а указанный физический параметр представляет собой одно или более из следующего:
i. диаметр бревна,
ii. минимальный диаметр бревна,
iii. максимальный диаметр бревна,
iv. площадь среза бревна,
v. периметр бревна,
vi. пригодный для использования периметр бревна,
vii. пригодная для использования площадь среза бревна,
viii. дефект(ы) бревна,
ix. положение указанного бревна, и
x. данные для отслеживания.
12. Аппарат для сканирования груза по п 1, отличающийся тем, что указанный аппарат для сканирования груза получает данные о расстоянии и/или регистрирует идентификационные данные, при этом указанные данные о расстоянии представляют собой расстояние между положением камеры и поверхностью бревна.
13. Аппарат для сканирования груза по п. 1, отличающийся тем, что указанный процессор обрабатывает изображения, полученные множеством датчиков, для определения объема древесины в грузе бревен, а указанный объем древесины определяют по физическим параметрам, определенным из визуализированного двухмерного сшитого или трехмерного изображения груза, данных о расстоянии и данных о положении робота.
14. Способ измерения физических параметров груза, включающий:
а). обеспечение аппарата для сканирования груза, содержащего:
(i) сканирующий робот, включающий в себя множество датчиков, расположенных в виде массива, охватывающего по существу по меньшей мере один из указанных параметров груза в первом направлении, и
(ii) процессор, сконфигурированный для обработки набора изображений, полученных указанным множеством датчиков, и сшивания набора изображений вместе для создания трехмерного представления указанного груза,
при этом датчики указанного массива датчиков неподвижны относительно друг друга в первом направлении и перемещается вместе во втором направлении в плоскости сканирования,
при этом множество датчиков расположены таким образом, что линия обзора в целом перпендикулярна плоскости сканирования, и
при этом указанное множество датчиков сконфигурировано для получения набора изображений указанного груза с указанной плоскости сканирования и сконфигурировано для сбора информации о расстоянии указанного груза от указанной плоскости сканирования,
б). размещение груза в отсеке для приема груза указанного аппарата для сканирования груза,
в). совместное перемещение массива датчиков, и
г). получение коллекции изображений груза для определения его физических параметров.
15. Способ по п. 14, отличающийся по меньшей мере одним из следующего:
указанный груз представляет собой груз бревен, уложенных, как правило, параллельно друг другу в штабель,
указанный массив датчиков перемещают из приподнятого положения в нижнее положение;
указанный массив датчиков перемещают совместно в горизонтальном направлении от одного конца груза к другому концу груза;
указанный массив датчиков перемещают совместно по дуге из вертикальной ориентации в горизонтальную ориентацию или из горизонтальной ориентации в вертикальную ориентацию;
указанный массив датчиков перемещают ступенчато;
указанный массив датчиков перемещают, а изображения получают без остановки.
16. Способ по п. 14, дополнительно включающий по меньшей мере одно из следующего:
перемещение сканирующего робота вдоль длины груза в продольном направлении указанного груза;
обнаружение промежутков между пакетами бревен перед перемещением указанного массива датчиков в промежутки между пакетами бревен;
автоматическое обнаружение и считывание с изображений идентификационных кодов на бревнах;
обработку изображений, полученных множеством датчиков, для определения объема пригодной для использования древесины из указанного груза бревен;
вращение множества датчиков, обращенных по направлению к указанному грузу бревен;
сшивку набора изображений, полученных множеством датчиков, для формирования трехмерного изображения груза;
формирование визуализированного двухмерного сшитого изображения груза из набора изображений;
обработку изображений, полученных множеством датчиков, для определения одного или более из следующего:
i. диаметр бревна,
ii. минимальный диаметр бревна,
iii. максимальный диаметр бревна,
iv. площадь среза бревна,
v. периметр бревна,
vi. пригодный для использования периметр бревна,
vii. пригодная для использования площадь среза бревна,
viii. дефект(ы) бревна,
ix. положение указанного бревна,
x. данные для отслеживания.
17. Способ по п. 14, отличающийся по меньшей мере одним из следующего:
изображения получают множеством датчиков в горизонтальных плоскостях, по существу, перпендикулярных концам бревен,
на каждой ступени указанный массив датчиков получает серию изображений перед переходом на следующую ступень,
указанный аппарат для сканирования груза собирает данные о расстоянии и/или регистрационные идентификационные данные, и
указанные данные о расстоянии представляют собой данные о расстоянии между положением камеры и поверхностью бревна.
18. Способ по п. 14, дополнительно включающий обработку изображений, полученных множеством датчиков, для определения объема пригодной для использования древесины в указанном грузе бревен, при этом указанный объем древесины определяют по физическим параметрам, определенным из визуализированного двухмерного сшитого или трехмерного изображения груза, данных о расстоянии и данных о положении робота.
19. Способ по п. 14, отличающийся тем, что указанным грузом является груз бревен и указанный груз бревен ввозят в приемный отсек на лесовозе, а измерения проводят, когда груз бревен остается на транспортном средстве.