在商業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的環(huán)境下，任何提高運(yùn)營(yíng)效率的機(jī)會(huì)對(duì)公司來(lái)說(shuō)都是寶貴的。包括對(duì)原材料的精準(zhǔn)測(cè)量和追蹤，因?yàn)閺囊?guī)劃到制造和交付的整個(gè)過(guò)程都依賴(lài)于它。此過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵組成部分是物料體積測(cè)量，這是跟蹤庫(kù)存或測(cè)量材料庫(kù)存必不可少的一環(huán)。

傳統(tǒng)的體積測(cè)量工具和方法包括目測(cè)、行走輪、鏟斗或卡車(chē)裝載計(jì)數(shù)，不僅效率低下，成本高且不準(zhǔn)確。因此，食品、飼料和制藥等許多加工行業(yè)正在轉(zhuǎn)向自動(dòng)化，采用高科技和非接觸式傳感器來(lái)測(cè)量物料體積。LiDAR 等傳感器技術(shù)可以通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策來(lái)改進(jìn)體積測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的完全數(shù)字化。

為什么使用 LiDAR 測(cè)量物料體積

精確的三維重構(gòu)和體積計(jì)算在很多應(yīng)用中都是必不可少的，例如建筑的地形評(píng)估以及從礦井中取出或儲(chǔ)存到倉(cāng)庫(kù)中的材料量。許多非接觸式傳感器，例如單點(diǎn)激光器，在某些情況下很有用，通常是物位測(cè)量或物體計(jì)數(shù)。但對(duì)于體積測(cè)量，需要對(duì)整個(gè)表面進(jìn)行掃描，以檢測(cè)材料堆積表面的變化。相比之下，單點(diǎn)激光器只能測(cè)量一個(gè)點(diǎn)，多次測(cè)量才能得出相同的信息。3D LiDAR可以掃描整個(gè)環(huán)境，并生成包含數(shù)百萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的精確 3D 點(diǎn)云。它可以實(shí)時(shí)生成物體表面的空間數(shù)據(jù)，精確到毫米，能檢測(cè)堆積材料表面的所有變化。

LiDAR 可以在黑暗的環(huán)境中工作，而大多數(shù)光學(xué)重建方法需要環(huán)境光。激光雷達(dá)的探測(cè)視場(chǎng)很大，可以在安全距離外收集數(shù)據(jù)。庫(kù)存管理系統(tǒng)中安裝精確的體積測(cè)量裝置有助于減少庫(kù)存錯(cuò)誤并確保按需交付驗(yàn)證和及時(shí)發(fā)貨?；?LiDAR 的體積測(cè)量還可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的生產(chǎn)和物料水平跟蹤，以防止缺貨和積壓情況。輕松跟蹤供應(yīng)和需求，并且可以管理多個(gè)位置的庫(kù)存以及記錄庫(kù)存歷史和庫(kù)存閾值。

LiDAR 測(cè)量體積和點(diǎn)云數(shù)據(jù)

LiDAR 傳感器生成密集的測(cè)量點(diǎn)云，數(shù)據(jù)點(diǎn)以掃描參數(shù)確定的間距均勻分布在整個(gè)場(chǎng)景中。大多數(shù) LiDAR 應(yīng)用（包括體積測(cè)量）的測(cè)量數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出為具有強(qiáng)度 （XYZI） 的點(diǎn)數(shù)據(jù)。能夠檢測(cè)材料相對(duì)于 LiDAR 的 XYZ 坐標(biāo)以及與掃描對(duì)象的反射率直接相關(guān)的強(qiáng)度值，提供點(diǎn)云深度和反射度的視圖。

LiDAR 為體積測(cè)量創(chuàng)建網(wǎng)格和 XYZ-I 點(diǎn)云然后可以利用這些值來(lái)計(jì)算存儲(chǔ)材料的體積。XYZ 值可以在三個(gè)軸上生成最小和最大坐標(biāo)值，從而給出一個(gè)包含所有點(diǎn)的六面體體積。強(qiáng)度值可用于檢測(cè)材料表面的不規(guī)則性，使得體積讀數(shù)非常準(zhǔn)確。

LiDAR 在體積測(cè)量應(yīng)用中的實(shí)例粉末和零散固體庫(kù)存的測(cè)量和監(jiān)測(cè)是許多行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。所采用的傳感器通常是機(jī)械式的或過(guò)于簡(jiǎn)單化，無(wú)法實(shí)時(shí)提供準(zhǔn)確的液位監(jiān)控和庫(kù)存管理所需的完整信息。單點(diǎn)激光器和毫米波雷達(dá)無(wú)法創(chuàng)建完整的3D表面圖，并且超聲波傳感器會(huì)受到存儲(chǔ)材料的信號(hào)吸收、信號(hào)噪聲和反射、范圍有限和高功率要求等問(wèn)題的影響。這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，安裝成本高昂。

使用 LiDAR 檢測(cè)和測(cè)量倉(cāng)庫(kù)中的零散物料相比之下，3D LiDAR 不會(huì)受到這些問(wèn)題的限制。例如，可以在木片工廠實(shí)施基于 LiDAR 的體積測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量生產(chǎn)木片的體積。傳感器可以安裝在桿子上，也可以安裝在起重機(jī)等高大的機(jī)器上，甚至可以安裝在無(wú)人機(jī)上。多點(diǎn)掃描能力使 LiDAR 非常適合在木屑堆的不規(guī)則地形中測(cè)量體積，并將提供檢測(cè)到的平均、最高和最低水平。由于探測(cè)不需要環(huán)境光，因此即使在夜間也可以實(shí)時(shí)測(cè)量，這意味著制造商可以全年無(wú)休運(yùn)作該系統(tǒng)。

零散物料的體積測(cè)量

此應(yīng)用程序也可以擴(kuò)展到建筑工地，比如挖掘土方建立地基。激光雷達(dá)可用于測(cè)量挖掘材料的體積。這些數(shù)據(jù)非常有用，因?yàn)橥诰虿牧系捏w積量決定了需要多少卡車(chē)裝載量，在提高供應(yīng)鏈的效率和可靠性方面大有幫助。

LiDAR 記錄測(cè)量原木堆體積

準(zhǔn)確測(cè)量不斷變化的、中間空間極其狹窄的原木堆是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。傳統(tǒng)上，專(zhuān)家們一直在使用一種縮放方法，這種方法不僅取決于樹(shù)木的類(lèi)型，如松樹(shù)、雪松或冷杉，以及質(zhì)量，而且還需要手工測(cè)量原木的長(zhǎng)度和直徑。這種繁瑣而過(guò)時(shí)的方法很容易被 LiDAR 取代，因?yàn)長(zhǎng)iDAR可以實(shí)時(shí)生成原木甲板長(zhǎng)度和面積。

原木甲板的體積測(cè)量

LiDAR 可以實(shí)時(shí)獲取精確數(shù)據(jù)，有助于實(shí)時(shí)跟蹤庫(kù)存，并提供簡(jiǎn)化、經(jīng)濟(jì)高效且更安全的激光測(cè)量。除此之外，能夠確保操作員的安全，因?yàn)樵撛O(shè)備可以在安全距離外安裝和使用，測(cè)量范圍可達(dá) 250m。

激光雷達(dá)創(chuàng)新應(yīng)用助力突破產(chǎn)業(yè)邊界

LiDAR 可以使工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程更高效、更具成本效益。在體積測(cè)量和庫(kù)存跟蹤應(yīng)用中使用 LiDAR 可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量物料體積，能為企業(yè)帶來(lái)前所未有的運(yùn)營(yíng)效率。

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