Cog3DRangeImageVolumeCalculatorTool 工具超详细解释（原理 + 参数 + 计算逻辑 + 场景 + 实战）

Cog3DRangeImageVolumeCalculatorTool 工具超详细解释

Cog3DRangeImageVolumeCalculatorTool 是康耐视 VisionPro 中的 3D 深度图像体积计算工具，核心作用是对 3D 深度图（Range Image）中指定区域的空间体积进行量化计算，解决工业 3D 场景中 “物料填充量检测、工件体积验证、料箱容积利用分析” 的问题，是 3D 视觉中 “体积类检测” 的核心数据处理工具。

一、基本定位

Cog3DRangeImageVolumeCalculatorTool 是 VisionPro 中针对 3D 深度图的 “体积量化工具”，核心解决两大痛点：

1. 3D 物料（如料箱内的颗粒料、装配组件）的填充量 / 体积检测时，直接分析 3D 点云难以高效计算精准体积；
2. 3D 工件（如机加工零件）的体积一致性验证时，缺乏对指定区域的自动化体积计算工具。

工具核心流程：输入 3D 深度图 → 选定分析区域 → 筛选有效高度像素 → 计算区域内空间体积 → 输出体积结果 + 可视化

二、核心原理：3D 区域体积的 “筛选 - 累加” 计算逻辑

3D 深度图的每个像素对应空间点（X,Y,Z），Z 为高度值。工具通过以下步骤实现体积计算：

1. 区域选定：在 2D 图像空间选定目标区域（如矩形），对应 3D 空间中的分析范围；
2. 高度筛选：通过 “最小高度阈值” 过滤区域内低于该值的像素（如排除料箱底部的无效空间）；
3. 体积累加：对筛选后的有效像素，计算每个像素对应的 “空间体积单元”（公式：体积单元 = 像素对应实际面积 × (像素高度 - 最小高度阈值)），再累加所有单元得到总区域体积。

三、核心参数解析

工具界面分为 “设置”“区域”“图形”“结果” 四大标签页，关键参数如下：

（一）“设置” 标签页（体积筛选配置）

参数	技术原理	实战配置技巧
最小高度阈值	过滤低于该值的像素（仅计算阈值以上的体积）	测量料箱物料：设为料箱底部的高度值

（二）“区域” 标签页（分析区域配置）

参数	技术原理	实战配置技巧
区域模式	区域的调整方式（如像素配对定框）	常规场景选默认 “像素配对定框调整掩模”
区域形状	分析区域的几何形状	矩形料箱 / 工件：选 “CogRectangleAffine”
平面侧	体积计算的平面法向方向（递增 / 递减）	工件上表面 / 物料顶部：选 “IncreasingPlaneNormal”；下表面选 “DecreasingPlaneNormal”
选择模式（原点 / 中心 / 3 点）	区域的定位方式	快速定位：选 “原点”；精准对齐：选 “3 点”
原点 X/Y	区域原点的像素坐标	适配目标位置：设为 X=20、Y=20（如截图）
边长 X/Y	区域的宽 / 高（像素）	覆盖目标范围：设为 100×100（如截图）
旋转 / 倾斜	区域的角度（单位：deg）	目标倾斜：调整角度匹配姿态

（三）“图形” 标签页（可视化配置）

参数	技术原理	实战配置技巧
显示区域	可视化分析区域的位置	验证区域覆盖度：勾选
显示体积像素（所用像素）	可视化参与体积计算的有效像素	验证有效数据分布：勾选

（四）“结果” 标签页（输出指标）

参数	技术原理	实战价值
体积	分析区域内的总空间体积	直接作为物料填充量 / 工件体积的判定依据
像素计数	不同范围的像素数量	验证区域覆盖度、有效数据量

四、典型应用场景

1. 料箱物料填充量检测配置：区域选矩形覆盖料箱，最小高度阈值 = 料箱底部高度，平面侧选 “IncreasingPlaneNormal”；输出：体积数值；判定：体积≥额定填充量的 95% 为合格。

2. 机加工工件体积验证配置：区域选工件轮廓对应的矩形，最小高度阈值 = 工件底部高度；输出：体积数值；判定：体积在理论值的 ±2% 范围内为合格。

五、实战配置示例（料箱物料填充量检测）

以 “检测 100×100 像素料箱内的物料体积” 为例：

1. 区域配置：打开 “区域” 标签页，选 “CogRectangleAffine”，原点 X=20、Y=20，边长 X=100、Y=100，平面侧选 “IncreasingPlaneNormal”。
2. 筛选配置：打开 “设置” 标签页，最小高度阈值设为料箱底部的高度值（如 0）。
3. 运行与判定：查看 “结果” 标签页的 “体积” 数值，若≥额定填充量则判定为合格。

六、与其他工具的协同

1. Cog3DImageTool：获取 3D 深度图，作为本工具的输入源；
2. CogPMAlign3DTool：定位 3D 目标（如料箱）的姿态，传递区域参数（适配目标偏移场景）；
3. CogDecisionTool：根据本工具的体积结果，自动判定填充量 / 工件体积是否合格。

七、总结

Cog3DRangeImageVolumeCalculatorTool 是 3D 视觉中 “体积量化” 的核心工具，通过 “区域选定→高度筛选→体积累加” 的流程，实现 3D 区域体积的精准计算，完美适配物料填充量、工件体积验证等工业场景。配置核心是 “精准选定分析区域、匹配最小高度阈值”。