[發(fā)明專利]一種基于激光雷達的托盤識別方法、系統(tǒng)和電子設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911048691.1
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110780276A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 唐旭;王尚進
• 申請（專利權）人: 杭州易博特科技有限公司
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48
• 代理公司: 11212 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 陳曉斌

1.一種基于激光雷達的托盤識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，獲取激光實時測量點云數(shù)據(jù)；

S2，對所述點云數(shù)據(jù)采用密度聚類算法進行聚類處理，得到至少一個聚類結果簇；

S3，對每個所述聚類結果簇進行直線擬合提取，得到一條或多條擬合直線段；

S4，根據(jù)每兩個聚類結果簇的所述擬合直線段間的相互關系，得到兩兩匹配的簇對；

S5，根據(jù)所述簇對的距離和相互關系，確定托盤的中間腿和托盤的兩個邊腿；

S6，根據(jù)所述中間腿和兩個邊腿確定所述托盤的中心位置和角度。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于激光雷達的托盤識別方法，其特征在于，所述步驟S2，包括，

按照激光雷達采集所述點云數(shù)據(jù)的順序滾動處理，將符合設定鄰域范圍及設定密度值范圍的所述點云數(shù)據(jù)劃分到當前簇中，當連續(xù)設定個數(shù)的所述點云數(shù)據(jù)超出所述設定密度值范圍，則結束當前簇，重復此過程直到所述點云數(shù)據(jù)處理完畢。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于激光雷達的托盤識別方法，其特征在于，所述步驟S3,包括，

對每個所述聚類結果簇內的點云數(shù)據(jù)進行直線擬合，如果擬合結果符合設定直線相關性系數(shù)，則獲取當前的擬合直線段；

如果擬合結果不符合設定直線相關性系數(shù)，則選取所述聚類結果簇內梯度最大的點作為數(shù)據(jù)分割點，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)分割點進行數(shù)據(jù)分割，對分割后的簇內數(shù)據(jù)分別進行直線擬合，直到擬合結果符合設定相關性系數(shù)時停止數(shù)據(jù)分割，獲取當前的擬合直線段。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于激光雷達的托盤識別方法，其特征在于，所述步驟S4，包括，

對任意兩個聚類結果簇進行兩兩匹配，判斷兩個所述聚類結果簇間的位置關系，當兩個所述聚類結果簇間的所述擬合直線段存在相互平行或相互垂直的關系時，所述兩個所述聚類結果簇為所述兩兩匹配的簇對。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于激光雷達的托盤識別方法，其特征在于，所述步驟S4，包括，

根據(jù)每個所述聚類結果簇的所述擬合直線段，確定每個所述聚類結果簇的關鍵點，根據(jù)所述關鍵點的縱坐標對所述聚類結果簇進行排序；

對排序后任意兩個聚類結果簇進行兩兩匹配，判斷兩個所述聚類結果簇間的位置關系，當兩個所述聚類結果簇間的所述擬合直線段存在相互平行或相互垂直的關系時，所述兩個所述聚類結果簇為所述兩兩匹配的簇對。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種基于激光雷達的托盤識別方法，其特征在于，所述根據(jù)每個所述聚類結果簇的所述擬合直線段，確定每個所述聚類結果簇的關鍵點，包括：

當所述聚類結果簇僅有一條擬合直線段且所述擬合直線段的斜率小于預設斜率時，所述擬合直線段的中間點為關鍵點；

當所述聚類結果簇僅有一條擬合直線段且所述擬合直線段的斜率大于或等于預設斜率時，所述擬合直線段靠近激光中心點的一端的端點為關鍵點；

當所述聚類結果簇有多條擬合直線段時，所述多條擬合直線段的交點中距離激光中心點最近的點為關鍵點。

7.根據(jù)權利要求5所述的一種基于激光雷達的托盤識別方法，其特征在于，所述S5包括，

S51,根據(jù)所述聚類結果簇的關鍵點確定所述簇對的距離；

S52,遍歷所有所述簇對，當兩個所述的簇對同時滿足預設條件時，將兩倍距離對應的簇對對應的簇設定為兩個邊腿候選對象，一倍距離對應的簇對中，非邊腿侯選對象的簇設定為中間腿候選對象，得到腿候選對象組合；其中，所述預設條件包括：一個的簇對的距離是另一個的簇對的距離的兩倍，兩個所述簇對具有共同的簇，且兩個所述簇對所對應的聚類結果簇的關鍵點滿足預設的直線相關性；

S53，根據(jù)所述腿候選對象組合中的垂直或平行關系數(shù)量和距離激光中心點的位置，確定所述兩個邊腿和所述中間腿。