[發明專利]集裝箱激光掃描識別方法、裝置、電子設備及可讀介質

有效

• 申請號: 201811632731.2
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109657518B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 王君雄;梁柱健;唐修俊
• 申請（專利權）人: 三一海洋重工有限公司
• 主分類號: G06K7/14
• 分類號: G06K7/14
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 劉曾

1.一種集裝箱激光掃描識別方法，其特征在于，包括：

接收多個激光掃描儀發送的吊具掃描點坐標和集裝箱掃描點坐標；

使用集裝箱定位算法將所述吊具掃描點坐標和所述集裝箱掃描點坐標轉換為同一個坐標系；其中，所述集裝箱定位算法用于坐標轉換；

根據所述吊具掃描點坐標，使用平行四邊形激光掃描定位算法確定吊具平面的中心點坐標以及吊具的歐拉角；其中，所述平行四邊形激光掃描定位算法，包括：求取平面方程的算法、求取等效歐拉角的算法、求取航向角及中心點坐標的算法、求取點在平面的投影的算法、求取相對位姿矩陣的算法和定軸旋轉與歐拉旋轉矩陣的對應關系算法；

根據所述集裝箱掃描點坐標，判斷除目標參考箱之外，是否存在參考集裝箱；

如果存在所述參考集裝箱，則從所述集裝箱掃描點坐標提取目標集裝箱掃描點坐標和參考集裝箱掃描點坐標；

根據所述目標集裝箱掃描點坐標和所述參考集裝箱掃描點坐標，使用所述平行四邊形激光掃描定位算法分別確定目標集裝箱平面和參考集裝箱平面的中心點坐標以及目標集裝箱和參考集裝箱的歐拉角。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

如果不存在所述參考集裝箱，則從所述集裝箱掃描點坐標提取目標集裝箱正面掃描點坐標和目標集裝箱側面掃描點坐標；

根據所述目標集裝箱正面掃描點坐標和所述目標集裝箱側面掃描點坐標，使用所述平行四邊形激光掃描定位算法分別確定目標集裝箱正面和目標集裝箱側面的中心點坐標以及目標集裝箱正面和目標集裝箱側面的歐拉角。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，如果存在所述參考集裝箱，通過平行四邊形激光掃描定位算法計算中心點坐標和對應的歐拉角的方法，包括：

接收掃描點坐標；

根據所述掃描點坐標，使用所述求取平面方程的算法確定掃描點平面的平面方程；

根據所述求取點在平面的投影的算法確定所述掃描點坐標在所述掃描點平面的平面方程上的投影；

根據所述求取等效歐拉角的算法將所述掃描點平面的平面方程繞原點旋轉，確定所述等效歐拉角；

根據所述等效歐拉角和所述求取航向角及中心點坐標的算法確定所述航向角及所述中心點坐標；

將所述中心點坐標旋轉，根據所述求取等效歐拉角的算法確定所述掃描點平面的中心點坐標和對應的歐拉角。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，如果存在所述參考集裝箱，通過平行四邊形激光掃描定位算法計算中心點坐標和對應的歐拉角的方法，還包括：

根據所述求取相對位姿矩陣的算法確定相對位姿矩陣。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，如果不存在所述參考集裝箱，通過平行四邊形激光掃描定位算法計算中心點坐標和對應的歐拉角的方法，包括：

接收正面掃描點坐標和側面掃描點坐標；

根據所述正面掃描點坐標和所述側面掃描點坐標，分別使用所述求取平面方程的算法確定正面和側面的平面方程；

確定正面法向矢量和側面法向矢量的角度；

根據所述定軸旋轉與歐拉旋轉矩陣的對應關系算法確定歐拉角。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過集裝箱定位算法將不同坐標轉換為同一個坐標系的方法，包括：

獲取多個坐標；

以其中一個坐標為原點，并確定所述坐標的坐標系與世界坐標系的旋轉矩陣；

確定其余坐標對原點的位置矢量；

根據所述位置矢量和所述旋轉矩陣，將所有所述坐標轉換在所述世界坐標系。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述吊具掃描點坐標的數量至少為4個；所述吊具掃描點坐標通過至少2個激光掃描儀掃描吊具上的至少2個參考板得到。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標集裝箱掃描點坐標、所述參考集裝箱掃描點坐標、所述目標集裝箱正面掃描點坐標和所述目標集裝箱側面掃描點坐標的數量均至少為4個。