[發(fā)明專利]面向釀造環(huán)境的天車三維障礙物檢測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210535181.2
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114966742A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 劉國良;張慶徽
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01S17/931
• 分類號: G01S17/931
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

1.一種面向釀造環(huán)境的天車三維障礙物檢測方法，其特征在于：

包括以下過程：

獲取布置在傳感器支架上的第一三維激光雷達和第二三維激光雷達的點云數(shù)據(jù)；

對兩個三維激光雷達的點云數(shù)據(jù)進行點云融合，所述點云融合包括點云時間同步和點云拼接；

對融合后的點云數(shù)據(jù)進行預處理；

對預處理后的點云數(shù)據(jù)，根據(jù)改進的徑向有界最近鄰聚類算法進行三維障礙物檢測；

其中，改進的徑向有界最近鄰聚類算法中，以某個激光雷達的坐標系原點為圓心，在XOY平面作同心圓，X軸為垂直于地面的軸向，每間預設距離作圓，將XOY平面劃分為不同的段，其中D_i代表第i段區(qū)域內(nèi)的點與原點在XOY平面上的投影距離，在段內(nèi)使用該段最大同心圓半徑所對應的最大間隙作為該段徑向有界最近鄰聚類的閾值半徑。

2.如權利要求1所述的面向釀造環(huán)境的天車三維障礙物檢測方法，其特征在于：

兩個三維激光雷達布置在傳感器支架的對角線頂點位置，兩個三維激光雷達均水平安裝，激光線束在豎直方向上進行360度掃描，傳感器支架固定在天車的小車上，延伸至天車大車車身下方，傳感器支架寬度小于天車小車寬度，傳感器支架長度小于天車大車車身寬度。

3.如權利要求1所述的面向釀造環(huán)境的天車三維障礙物檢測方法，其特征在于：

第一三維激光雷達的點云為P₁，第一三維激光雷達的點云為P₂，融合后的點云數(shù)據(jù)P_u＝P₁+P’₂，其中，P’₂＝RP₂+t，R為旋轉矩陣，t為平移向量。

4.如權利要求1所述的面向釀造環(huán)境的天車三維障礙物檢測方法，其特征在于：

對融合后的點云數(shù)據(jù)進行預處理，包括：

進行感興趣區(qū)域提取和點云降采樣，通過半徑濾波的方式濾除離群點，通過設置高度閾值的方式濾除地面點。

5.如權利要求1所述的面向釀造環(huán)境的天車三維障礙物檢測方法，其特征在于：

改進的徑向有界最近鄰聚類算法中，定義分區(qū)函數(shù)：

divZone1(x,y,z)＝0.072x²+0.072y²-z²

divZone2(x,y,z)＝0.072x²+0.072(y+2.6)²-(z+1.5)²

對于有效點云中的任意一點p_i(x_i,y_i,z_i)，若divZone1(x_i,y_i,z_i)≥0，該點屬于主分區(qū)或公共分區(qū)，依據(jù)d_i分區(qū)；若divZone1(x_i,y_i,z_i)0且divZone2(x_i,y_i,z_i)≥0，該點屬于拓展分區(qū)，依據(jù)d_i'分區(qū)，其中，d_i為點p_i(x_i,y_i,z_i)與第一三維激光雷達在XOY平面的投影距離，d_i'為點p_i(x_i,y_i,z_i)與第二三維激光雷達在XOY平面的投影距離。