3D視覺體積測量方案

DWS（Dimension/Weight/Scanning：體積/稱重/掃碼）是物流行業內的重要設備，隨著物流行業內精細化管理運營水平的提升，DWS的設備應用比率在逐年快速提高。體積數據的獲取，對于不同的物流應用場景有著多重意義和價值，常見的應用場景包括：

（1） 計費依據：在諸如快運等多種物流細分領域中，體積可以成為泡貨的計費依據；

（2） 配載優化：因為泡貨占據絕大多數的貨運比例，基于體積數據的配載優化具備很大價值，是后續運輸成本優化的主要目標；

（3） 揀貨復核及包裝優化：電商行業中，體積數據是重要的揀貨復核依據，同時也能夠用于打包優化的，可以節省大量包裝和后續的運輸成本；

（4） 倉儲管理：在物流、倉儲甚至一般工業行業中，出入庫貨物的量方也是基礎管理數據之一；

（5） 分揀優化：在很多自動分揀系統中（包括交叉帶分揀系統、AGV等多種形態），包裹的體積信息能夠幫助系統進行分類和優化分揀，提升分揀效率和正確率。

一言以概之，條碼、重量和體積作為物流目標物體的三大基礎屬性數據，只有全部完成數字化后才能夠支撐后續系統的管理調度優化。其中重量和條碼可以通過常規普通傳感器和相機實現，已經非常成熟，而體積數據的采集因為缺乏專用傳感器，是技術難點。

3D相機種類

目前技術成熟的高性價比3D相機有兩類：線激光掃描相機（又稱輪廓儀）和面陣3D相機，一般3D相機所指的都是面陣3D相機。

線激光掃描相機顧名思義在給定時間里只能測量到一個截面的輪廓尺寸，如果要得到一個物體的完整長寬高數據，需要將相機或者物體進行勻速移動進行一次完整掃描，并且需要知道準確的運動速度才能獲得運動方向的長度值。這個特點限制了線掃相機只能應用在傳輸過程中的測量，在靜態測量場景中已經被淘汰。

而面陣拍攝的3D相機可以在一幀曝光時間內完成一次視野空間內的全場拍攝測量，跟2D相機拍照一樣，動態和靜態測量都適用，在動態拍攝中，可以通過減少曝光時間來適配更高的帶速，且測量過程不需要速度值、也不要求運動是勻速的，適用性更好。

動態和靜態體積測量

在不同的物流場景中，重量體積和條碼都有動態和靜態兩種方式。動態集中在分揀轉運中場，靜態測量方式的面就很廣泛了，網點、倉庫和分揀轉運中場都有需求。從數量和部署節奏來看，目前在分揀中場的動態測量部署節奏快，但是在需求總量來看，靜態測量的數量將遠遠多于動態，但是節奏會比較慢，且快運、跨境、快遞等不同行業對體積數據的需求急迫程度也相差很多。

如上述3D相機分類中介紹的，動態目前以線激光掃面相機為主，靜態則以面陣相機為主，從技術趨勢來看，面陣相機更具性價比優勢且可替代線陣相機，而線陣相機則無法替換面陣相機。

小件和大件體積測量

無論2D還是3D、也不管是線陣還是面陣，所有的相機都有拍攝距離和視場角限制，也就是存在測量范圍。因此針對不同的體積測量范圍要求，視覺系統也可分為小件和大件系統。大小件的界限并沒有一個統一的規定，一般小件的邊長在0.6-0.8米以內，而大件可能有1米、2米甚至更大。小件的體積測量可以使用1臺3D相機完成，而大件則需要根據具體需求，采用多臺相機拼接的方法來實現，拼接的相機數量可以根據測量需求來進行計算，常見的方案有2-8臺之間，當然多相機拼接對于技術的要求更高，市場上成熟的方案少。

一般而言，單相機小件測量的精度更高，多相機大件測量的精度稍低。小件方案的精度根據不同的性價比，常見的測量精度有5mm和10mm，而大件精度則在10-20mm。

DWS系統集成

DWS設備是一個完整的計算機系統，重量、體積和條碼三個測量單元作為外設通過USB、以太網或者串口等普通接口接入設備的工控機，設備工控機再通過網絡接入用

戶系統，拓撲結構非常簡單。

因為重量和條碼相機所需的計算資源很少，所以DWS通常配置的工控機規格不需要高、成本很低，因此一套合適的體積測量系統對算力資源的要求不能太高。

沃港的產品優勢

沃港是目前3D視覺體積測量中的主流方案商，服務了市場中大部分的DWS設備客戶，提供了完整的3D相機和配套體積測量軟件包，針對不同需求提供了多個針對性的產品方案。其中3D相機硬件主要有以下4款：

單相機方案可以用作小件測量，多相機拼接方案可以用作大件測量。隨著技術進步，3D視覺方案成本的日漸優化、已經開始接近掃碼頭的價錢，為行業中大規模普及化應用掃平了障礙，整體出貨量每年以數倍的速度再成長，經過3-5年的發展，預計體積和重量數據將成為物流行業中的標配數據信息，為物流效率提升和成本優化提供強大的支持。