[發明專利]一種基于激光掃描單線確定堆體下邊緣的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410837330.6
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104596415A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 谷紅偉;許文海;王元臣;華夏;吳厚德;鄔啟凌;張望;王子乾;李曉偉;李瑛
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;神華銷售集團有限公司;北京神華恒運能源科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 金璽;郭麗祥

技術領域

本發明涉及堆體掃描技術領域，具體涉及一種基于激光掃描單線確定堆體下邊緣的方法和裝置。

背景技術

隨著大型儲煤基地的加速建設，需要堆儲現代化管理技術做保障，而對煤炭體積質量的盤點又是堆儲現代化管理中的一個重要環節，迅速、準確、簡單地測量出儲煤基地煤垛堆體的體積和質量是儲煤基地進行科學管理、經濟效益評估和存儲量評估的重要工作，具有重要的應用價值。

隨著激光技術的發展，為盤煤帶來了一種非接觸式的測量方式，目前常用的激光盤煤方法主要有便攜式盤煤儀和固定式盤煤儀。便攜式盤煤儀通過設定相關的掃描參數和移動設備來自動完成測量，同時可通過GPS定位更精確獲取坐標信息，建立三維模型。固定式盤煤儀，可固定安裝在堆取料機等設備上并對固定的煤場進行快速、準確盤點。固定式盤煤儀雖然減少了便攜式盤煤儀的人工打點操作，但卻存在不可避免的掃描盲區，無法對整個堆場的每個煤垛均進行有效盤點。激光掃描儀在掃描煤堆的同時，不可避免的掃描到煤堆旁邊的地面數據。在處理這些地面數據時候，有的盤煤儀通過設定激光掃描角度范圍將只截取角度范圍內所需點云數據，這種方式適合固定式測量，要求煤堆邊緣規整易辨，但煤堆因形狀各異，因此在設定角度范圍必須足夠大，還是會引入地面數據；有的盤煤儀則在不去除地面數據，在形成三維激光點云后通過數字圖像處理的方式來確定煤堆的邊緣信息，并不從激光點云本身去除無用點，用圖像處理的方法來求取堆體體積，而地面點云數據在體積計算中不可避免的會對堆體體積計算帶來誤差。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種基于激光掃描單線確定堆體下邊緣的方法和裝置，通過對激光掃描單線點云數據進行一系列處理，確定目標堆體的下邊緣。

本發明一種基于激光掃描單線確定堆體下邊緣的方法，包括：

步驟一：獲取目標堆體的激光掃描單線上掃描點的空間坐標P_i＝[X_i,Y_i,Z_i]，其中P_i為第i個掃描點，i＝1,2,3…,n；

步驟二：根據下式計算

h‾-=Z‾N--Zi]]>

h‾+=Zi-Z‾N+]]>

d‾i=h‾--h‾+]]>

其中，和分別為在P_i前后各取N個掃描點進行加窗處理后得到的平均值；

步驟三：將得到的與閾值T_i進行比較，其中其中當第k個掃描點滿足時，將該第k個掃描點確定為本掃描單線的分界點；其中，目標堆體的所有激光掃描單線的分界點的集合對應目標堆體的下邊緣。

優選地，其中N的取值范圍為10＜N＜20。