[發(fā)明專利]三維激光集裝箱碼頭輪胎吊障礙物檢測和定位方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911127101.4
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110889831B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李俊;張星月;曹云鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 南京和光智能制造研究院有限公司;江蘇孔德惟道智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/70
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種三維激光集裝箱碼頭輪胎吊障礙物檢測和定位方法，其特征在于，

獲取激光掃描儀豎掃方式掃描的原始激光數(shù)據(jù)，將所述原始激光數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以激光掃描儀為原心的空間直角坐標(biāo)系，根據(jù)設(shè)置的檢測區(qū)域X坐標(biāo)范圍，獲取對應(yīng)檢測區(qū)域的坐標(biāo)參數(shù)；

根據(jù)所述檢測區(qū)域的坐標(biāo)參數(shù)將待檢測區(qū)域進(jìn)行線性的空間柵格化；

統(tǒng)計(jì)落在每個(gè)空間柵格內(nèi)的激光束的點(diǎn)數(shù)，將落在空間柵格內(nèi)點(diǎn)數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的點(diǎn)數(shù)閾值的空間柵格作為初始候選柵格，統(tǒng)計(jì)每個(gè)初始候選柵格內(nèi)的激光束的點(diǎn)的高度的次大值和次小值之間的差值絕對值，若差值絕對值不小于預(yù)先設(shè)定的差值閾值，則作為最終的候選柵格；

將每一個(gè)候選柵格進(jìn)行八連通域的連通合并，進(jìn)而生成候選區(qū)域，每一個(gè)候選區(qū)域作為一個(gè)障礙物，統(tǒng)計(jì)每個(gè)障礙物的X、Y、Z方向的最大值和最小值的差值絕對值，得到障礙物的尺寸以及該障礙物與輪胎吊的距離，其中X、Y、Z分別表示空間直角坐標(biāo)系中的X軸、Y軸和Z軸；

所述生成候選區(qū)域的過程為：

遍歷空間柵格，若遇到一個(gè)柵格為未合并的候選柵格，則將該候選柵格壓入堆棧，稱該堆棧為種子堆棧；

若該種子堆棧非空，則從種子堆棧中彈出一個(gè)候選柵格，作為種子?xùn)鸥瘢?/p>

將該種子?xùn)鸥駢喝攵褩＃Q該堆棧為合并堆棧；

若該合并堆棧非空，則從合并堆棧中彈出一個(gè)候選柵格P；

檢查該候選柵格P的八連通域內(nèi)的柵格，若存在候選柵格Q，則將該候選柵格Q壓入合并堆棧，并將候選柵格P和候選柵格Q合并；

如此循環(huán)，直至合并堆棧為空，此時(shí)就形成了一個(gè)候選區(qū)域；

繼續(xù)遍歷空間柵格，若遇到一個(gè)柵格為未合并的候選柵格，則將該柵格壓入種子堆棧；

如此循環(huán)，直至種子堆棧為空，則完成了全部候選區(qū)域的生成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維激光集裝箱碼頭輪胎吊障礙物檢測和定位方法，其特征在于，所述激光掃描儀采用16線激光掃描儀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維激光集裝箱碼頭輪胎吊障礙物檢測和定位方法，其特征在于，計(jì)算所述空間直角坐標(biāo)系中的所有激光數(shù)據(jù)的坐標(biāo)參數(shù)點(diǎn)的Z值的中位數(shù)作為該激光掃描儀相對于地面的高度Z值，記為Z_G。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維激光集裝箱碼頭輪胎吊障礙物檢測和定位方法，其特征在于，所述將待檢測區(qū)域進(jìn)行線性的空間柵格化的過程為：

將檢測區(qū)域分成長和寬都為W，高度為3Z_G的一系列立方體，所述W的值隨著坐標(biāo)y的變化而線性變化的，公式為：

W?=?0.013*y+?0.1?????（1）

其中y表示Y軸的坐標(biāo)范圍，y和W的單位都是米。