[發明專利]卷庫卡車裝卸3D視覺輔助系統

在審

• 申請號: 202211275658.4
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115435685A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 張藝翰;滕逸飛;程揚
• 申請（專利權）人: 深圳盈泰利華技術有限責任公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 楊威;李永旭

本發明公開了一種卷庫卡車裝卸3D視覺輔助系統，包括采集單元、數據處理單元和輸出單元；采集單元用于采集現場數據信息；數據處理單元包括坐標轉換模塊、點云處理模塊和濾波模塊，坐標轉換模塊用于建立并統一坐標系；點云處理模塊對點云數據圖像作數據處理，與坐標轉換模塊和濾波模塊進行協同工作；濾波模塊用于對點云圖像進行濾波處理以去除雜波；輸出單元包括顯示模塊和通信模塊，顯示模塊用于將處理后的圖像顯示到終端設備上；通信模塊用于將處理后的數據發送至起重控制系統。本發明采用高精度雷達點云采集設備，配合自主研發的點云處理算法，準確高效地提取起重控制系統所需的位置信息，可以節省大量人工成本，同時提高作業效率。

技術領域

本發明涉及工業視覺輔助技術領域，尤其涉及一種卷庫卡車裝卸3D視覺輔助系統。

背景技術

隨著數字化工業建設的熱度逐步上升，起重機智能化、信息化、無人化成為數字化工廠建設與改造的重要組成部分。相較于傳統起重機，工業無人化行車需要具備自動防搖與定位、人工遠程運維、自動化信息調度等功能。在這些環節中，物料的入庫和出庫是不可獲取的環節。重型物料如鋼卷的長距離運輸多依賴與重型卡車，為指引起重機前往正確的位置進行物料的吊裝，需要現場行車駕駛人員采用肉眼判別的方式進行物料的裝卸，這種方法不但精確度低，而且一旦產生誤差需要重新操作，降低工作效率。

發明內容

本發明提供一種卷庫卡車裝卸3D視覺輔助系統，以克服現有裝卸操作中精確度不夠導致工作效率低的問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種卷庫卡車裝卸3D視覺輔助系統，包括：

采集單元，所述采集單元與物理設備端連接，用于采集現場數據信息；

數據處理單元，所述數據處理單元包括坐標轉換模塊、點云處理模塊和濾波模塊，所述坐標轉換模塊用于建立現場坐標系和點云坐標系，并統一轉換為物理坐標系；所述點云處理模塊用于將所述采集單元采集到的點云數據圖像作進一步數據處理，且可以分別與所述坐標轉換模塊和所述濾波模塊進行協同；所述濾波模塊用于對所述點云數據圖像進行濾波處理以去除雜波；

輸出單元，所述輸出單元包括顯示模塊和通信模塊，所述顯示模塊用于將點云數據圖像進行處理后顯示到終端設備上；所述通信模塊用于將處理后的數據發送至起重控制系統，控制起重機完成裝卸工作。

進一步地，所述現場數據信息包括：工作區域三維坐標、停車區域二維坐標、現場標識物三維坐標、卡車車型信息、卡車高度參數和卡車長度參數；所述坐標轉換模塊可以根據所述現場數據信息建立現場坐標系。

進一步地，所述坐標轉換模塊還可以根據所述采集單元采集到的點云數據圖像建立點云坐標系，并通過矩陣變換的方法將所述點云坐標系轉換為所述現場坐標系。

進一步地，所述濾波模塊對所述停車區域二維坐標之外的點云數據圖像進行x軸和y軸方向上的濾波處理，以去除卡車周圍的平面雜波；所述濾波模塊根據所述卡車高度參數對z軸方向進行濾波處理，以去除卡車上方的雜波、分離車頭點云圖像、判斷鞍座類型。

進一步地，所述濾波模塊對所述停車區域二維坐標之外的點云數據圖像進行x軸和y軸方向上的濾波處理時，在車廂兩側預留2cm的容錯范圍，并根據卡車傾斜停放時的角度，自動調整容錯范圍的角度。

進一步地，所述濾波模塊還可以根據所述卡車車型信息和所述卡車長度參數，分離連接桿點云圖像。

進一步地，所述點云處理模塊接收到所述濾波模塊處理后的點云數據圖像，通過隨機采樣平面擬合和點云聚類的方法提取鞍座或鋼卷的點云，并通過迭代求均值的方法計算出鞍座或鋼卷的中心點信息。

進一步地，所述點云處理模塊還可以對點云數據圖像進行隨機采樣直線擬合，計算卡車車廂平面的傾斜角度。