[發明專利]一種料堆盤庫的方法及系統

有效

• 申請號: 202011383770.0
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN113298820B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 陳陸義;邱立運
• 申請（專利權）人: 湖南長天自控工程有限公司;中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136;G06T7/62;G01D21/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了一種料堆盤庫的方法及系統，控制系統獲取激光掃描儀采集料條上的每個料堆和擋墻時產生的三維點云數據，基于外參數將三維點云數據轉換成世界坐標系下的三維點云數據，建立料條對應的高度圖，對高度圖進行料堆分割和擋墻識別，得到料堆的區域圖和擋墻的區域圖；基于料堆中所堆放物料的密度、料堆的區域圖對應的坐標值和擋墻的區域圖對應的坐標值，計算料堆所堆放物料的重量，實現料堆盤庫。可見，本發明提供的方法及系統，可根據三維點云數據建立包括各料堆區域和擋墻區域的高度圖，并對高度圖中的料堆進行分割以及對擋墻進行識別，確定每個料堆所堆放的物料類型及對應的密度，以更準確地確定每個料堆的堆料量，實現高精度料堆盤庫。

技術領域

本申請涉及混合料統計技術領域，尤其涉及一種料堆盤庫的方法及系統。

背景技術

原料場是接受、貯存、加工處理和混勻鋼鐵冶金原、燃料的場地。現代化大型原料場的貯料場(貯存原料的場地)包括礦石場、煤場、輔助原料場和混勻料場，不同種類的物料堆成各自的料堆。為了保證生產需求，原料場中各種原料的儲量要符合生產計劃，因此，需要對每個料堆進行盤庫。盤庫就是盤點各種原料的儲量，根據儲量信息及生產計劃安排各種原料的進料計劃。

通常情況下，原料場中各種原料的儲量采用輸入料量減輸出料計算，即計算輸入料量與輸出料量的差值以進行料堆盤庫。然而原料的輸入量與輸出量無法精確測量，運輸及存放過程中，存在原料的損耗，導致這種計算原料儲量的方法不準確，無法準確指導原料的進料計劃，也會造成料場的利用率低。

發明內容

本申請提供了一種料堆盤庫的方法及系統，以解決現有的料堆盤庫方法得到的儲量不準確的問題。

第一方面，本申請提供了一種料堆盤庫的方法，包括以下步驟：

獲取外參數和設置在料場頂棚上的激光掃描儀采集料條上的每個料堆和擋墻時產生的三維點云數據，所述外參數用于表征掃描儀坐標系與世界坐標系的關系，所述三維點云數據是指在所述掃描儀坐標系下的數據；

基于所述外參數，將所述三維點云數據轉換成世界坐標系下的三維點云數據，以及，根據所述世界坐標系下的三維點云數據建立所述料條對應的高度圖，所述世界坐標系是指基于料場建立的坐標系；

對所述高度圖進行料堆分割處理和擋墻識別處理，得到每個料堆的區域圖和每個擋墻的區域圖，以及，在世界坐標系下每個料堆的區域圖對應的坐標值和每個擋墻的區域圖對應的坐標值；

獲取每個所述料堆中所堆放物料的密度；

基于每個所述料堆中所堆放物料的密度、每個料堆的區域圖對應的坐標值和每個擋墻的區域圖對應的坐標值，計算每個料堆所堆放物料的重量。

進一步地，所述外參數包括旋轉參數和平移參數；以及，所述獲取外參數，包括：

獲取每個激光掃描儀在世界坐標系下的安裝位置和所配置的掃描儀坐標系；

基于所述世界坐標系中X軸、Y軸、Z軸的建立方向與所述掃描儀坐標系中X軸、Y軸、Z軸的建立方向，確定掃描儀坐標系轉換成世界坐標系所需的繞X軸旋轉參數，繞Y軸旋轉參數，繞Z軸旋轉參數；

基于每個所述激光掃描儀的安裝位置和所述世界坐標系中X軸、Y軸、Z軸的建立坐標，確定每個所述激光掃描儀在所述世界坐標系中的X軸平移參數，Y軸平移參數， Z軸平移參數。

進一步地，所述基于外參數，將所述三維點云數據轉換成世界坐標系下的三維點云數據，包括：

基于第i個激光掃描儀在所述世界坐標系中的外參數RT_i和第i個激光掃描儀采集的三維點云數據P_i，按照式P_W＝RT_i×P_i，將所述三維點云數據轉換成世界坐標系下的三維點云數據P_W。