[發(fā)明專利]一種用于原料場的料堆識別系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010778381.1
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN113313745B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳陸義;邱立運
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南長天自控工程有限公司;中冶長天國際工程有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06V10/26
• 分類號: G06V10/26;G06V10/22;G06V20/60;G06T7/70
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請?zhí)峁┝艘环N用于原料場的料堆識別系統(tǒng)及方法。所述料堆識別系統(tǒng)包括堆取料機、掃描設(shè)備和控制終端，通過安裝在堆取料機大臂上的掃描設(shè)備，對料條中的料堆進(jìn)行掃描，獲取料堆表面每個反射點的掃描數(shù)據(jù)，根據(jù)反射點的掃描數(shù)據(jù)、堆取料機在該次掃描時所位于軌道上的位置、大臂在該次掃描時距離地面的高度以及料條的寬度，確定目標(biāo)反射點在三維坐標(biāo)系中的三維位置數(shù)據(jù)，進(jìn)而，根據(jù)反射點的三維位置數(shù)據(jù)，建立各料堆在料條中的高度圖，采用區(qū)域生長算法解析高度圖，識別出各料堆。該系統(tǒng)在識別料堆時，不會受到原料場環(huán)境復(fù)雜，堆取料作業(yè)時揚塵大以及惡劣天氣等因素的影響，有效提高了料堆識別的準(zhǔn)確性，為實現(xiàn)原料場無人化打下基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于原料場的料堆識別系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)中，貯存原料的場地稱為原料場。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中一種原料場的俯視圖。原料場1包括至少一條軌道，例如圖1中示出的軌道111和軌道112；還包括多個相互平行布置的料條，例如圖1中示出的料條121、料條122和料條123。其中，軌道位于任意兩個相鄰的料條之間且沿料條的長度方向布置，例如，軌道111位于料條121和料條122之間，軌道112位于料條122和料條123之間，用于供堆取料機移動；每個料條內(nèi)堆放有多個料堆，例如，料條121內(nèi)堆放有料堆131和料堆132，料條122內(nèi)堆放有料堆133和料堆134，料條123內(nèi)堆放有料堆135和料堆136。

在原料場中，每一個料堆存放著不同的物料，不同的物料因成份不同而需要分開統(tǒng)計管理。隨著料場的自動化水平的提高，對料堆識別響應(yīng)速度和信息全面性的要求也在提高，由于原料場占地面積龐大，因此依賴工人人工識別料堆的方式效率太低，已無法滿足自動化料場的要求。

目前，通常采用圖像識別方式來識別料堆。具體地，采用攝像機遠(yuǎn)程拍攝原料場的平面圖，結(jié)合圖像分析算法，識別出各料堆。但是，原料場環(huán)境復(fù)雜，堆取料作業(yè)時揚塵較大以及惡劣天氣等因素，容易造成攝像機拍攝到的原料場圖像清晰度較低，進(jìn)而影響圖像分析算法計算的準(zhǔn)確性，最終導(dǎo)致無法準(zhǔn)確識別出各料堆。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N用于原料場的料堆識別系統(tǒng)及方法，可用于解決在現(xiàn)有技術(shù)中圖像識別料堆的方式易受原料場環(huán)境復(fù)雜，堆取料作業(yè)時揚塵較大以及惡劣天氣等因素的影響，造成攝像機拍攝到的原料場圖像清晰度較低，進(jìn)而影響圖像分析算法計算的準(zhǔn)確性，最終導(dǎo)致無法準(zhǔn)確識別出各料堆的技術(shù)問題。

第一方面，本申請實施例提供一種用于原料場的料堆識別系統(tǒng)，原料場包括軌道和多個相互平行布置的料條，軌道位于任意兩個相鄰的料條之間且沿料條的長度方向布置，每個料條內(nèi)堆放有多個料堆；所述料堆識別系統(tǒng)包括堆取料機、掃描設(shè)備和控制終端；

所述堆取料機設(shè)置于軌道上，用于按照預(yù)設(shè)速度沿軌道從料條的一端移動到料條的另一端；所述堆取料機包括大臂和本體，所述大臂安裝在所述本體上，用于將原料運送到料堆中或從料堆中取出原料；所述大臂靠近料堆的一端為卸料裝置或取料裝置；

所述掃描設(shè)備安裝在大臂上靠近卸料裝置的位置，用于在所述堆取料機每前進(jìn)預(yù)設(shè)距離后，對料條內(nèi)堆放的料堆進(jìn)行一次掃描，以獲取料堆表面每個反射點的掃描數(shù)據(jù)；所述掃描設(shè)備單次掃描的區(qū)域為沿料條的寬度方向，從料條的一側(cè)到另一側(cè)的區(qū)域；

所述控制終端安裝在所述堆取料機的本體上，分別與所述堆取料機和所述掃描設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接；

所述控制終端被配置為執(zhí)行以下步驟：

獲取所述掃描設(shè)備發(fā)送的料堆表面每個反射點的掃描數(shù)據(jù)；

針對任意一次掃描，根據(jù)在該次掃描時掃描到的目標(biāo)反射點對應(yīng)的掃描數(shù)據(jù)、堆取料機在該次掃描時所位于軌道上的位置、大臂在該次掃描時距離地面的高度以及料條的寬度，確定目標(biāo)反射點在三維坐標(biāo)系中的三維位置數(shù)據(jù)；所述三維坐標(biāo)系是以堆取料機的起始位置為原點，以料條的寬度方向為x軸，以軌道的長度方向為y軸，以堆取料機的高度方向為z軸，建立的坐標(biāo)系；