车厢装卸率计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种车厢装卸率计算方法及装置，该方法包括：获取车厢内的点云数据及车厢的尺寸信息；根据预设体素尺寸信息将点云数据分割为多个体素；根据体素内是否包括有效点云及体素在深度方向的位置，确定各体素的类型；根据体素的类型对应的预设体积计算方式，计算多个体素的总体积；根据总体积及车厢的尺寸信息，计算车厢的装卸率。本发明专利技术可以将车厢的点云数据分割为多个体素，并根据货物堆放方式不同对各体素进行分类，以及针对不同类型的体素预设了不同的体积计算方式，在得到总体积后即可计算车厢的装载率，可以提高运算效率和装卸率准确性。装卸率准确性。装卸率准确性。

【技术实现步骤摘要】
车厢装卸率计算方法及装置


[0001]本专利技术涉及深度相机
，具体而言，涉及一种车厢装卸率计算方法及装置。

技术介绍

[0002]在电子商务的持续驱动下，快递物流行业的竞争愈演愈烈，准确实时地跟踪快递运输车的装卸率变化已经成为提高运营效益的必要手段之一。目前，企业普遍采取车厢内搭载传感器的方式测量装卸率变化。其中，深度相机因其不受环境光照变化、具备三维测距信息以及搭载方便等优势脱颖而出。基于深度相机的车厢装卸率测量方案普遍直接采用栅格投影法和点云三角化法，未考虑到车厢内货物摆放差异会对测量方法干扰，导致装卸率结果存在较大误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是现有基于深度相机的车厢装卸率测量方案，装卸率测量结果误差较大。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种车厢装卸率计算方法，包括：获取车厢内的点云数据及所述车厢的尺寸信息；根据预设体素尺寸信息将所述点云数据分割为多个体素；所述预设体素尺寸信息包括体素的高度、宽度及深度；根据体素内是否包括有效点云及体素在深度方向的位置，确定各所述体素的类型；所述类型包括紧凑货物体素、遮挡货物体素、离群货物体素、占满货物体素、空闲体素；根据所述体素的类型对应的预设体积计算方式，计算所述多个体素的总体积；根据所述总体积及所述车厢的尺寸信息，计算所述车厢的装卸率。
[0005]可选地，所述根据体素内是否包括有效点云及体素在深度方向的位置，确定各所述体素的类型，包括：按照高度方向、宽度方向遍历各个体素通道；所述体素通道为沿深度方向的体素队列；将每个体素通道上包含最远有效点云的体素确定为紧凑货物体素；将每个体素通道上通道数大于所述紧凑货物体素的体素确定为被遮挡货物体素；将每个体素通道上通道数小于所述紧凑货物体素，且包含有效点云的体素确定为离群货物体素；其中，若属于所述离群货物体素同列且列数大于所述离群货物体素的体素都为空闲体素，则此离群货物体素被确定为第一类离群货物体素，反之，则确定为第二类离群货物体素；若某个体素通道上都不存在包含有效点云的体素，则将该通道上第一个体素确定为占满货物体素，其余体素的类型确定为被遮挡货物体素；将不属于上述四种类型的体素，确定为空闲体素。
[0006]可选地，所述紧凑货物体素的体积V1计算公式如下：
[0007][0008]其中，c
i
表示第i个紧凑货物体素的通道数，w表示单个体素的宽度，h表示单个体素的高度，d
i
表示所述体素内的点云数据深度均值，m表示属于紧凑货物体素的总数；
[0009]所述离群货物体素的体积V2计算公式如下：
[0010][0011]其中，k1、k2分别表示属于第一类离散货物体素、第二类离散货物体素的总数；w
i
、w
j
分别表示属于第一类离散货物体素、第二类离散货物体素的第i、j个体素内点云集合的宽度差值绝对值，h
i
表示属于第一类离散货物体素的第i个体素内点云集合的高度差值绝对值，ΔH
j
表示第二类离散货物体素的第j个体素到车厢地面的实际高度值，row
j
表示第j个第二类离散货物体素所处的行数；Δd
i
、Δd
i
分别表示属于第一类离散货物体素、第二类离散货物体素的第i、j个体素内点云集合的深度差值绝对值；
[0012]所述占满货物状态的体素的体积V3计算公式如下：
[0013][0014]其中，n表示属于占满货物体素的总数，w表示单个体素的宽度，h表示单个体素的高度，D
device
表示点云数据采集设备到车厢前端面的距离。
[0015]可选地，所述车厢的装卸率r的计算公式如下：
[0016][0017]其中，V1表示属于紧凑货物体素的体积，V2表示属于离散货物体素的体积，V3表示属于占满货物体素的体积，D
device
表示点云数据采集设备到车厢前端面的距离，H表示基于所述点云数据标定的车厢高度，W表示基于所述点云数据标定的车厢宽度。
[0018]可选地，所述根据体素内是否包括有效点云及体素在深度方向的位置，确定各所述体素的类型，还包括：若与所述占满货物体素同列且列数较大的体素都为占满货物体素状态，则确定所述占满货物体素为占满货物导致，否则为货物遮挡导致；若为货物遮挡导致，则根据所述体素通道的宽度方向两侧相邻体素通道上属于紧凑货物体素填充所述体素通道上各体素；确定填充后的所述体素通道上各体素的类型。
[0019]可选地，所述根据所述体素通道的宽度方向两侧的体素通道上属于紧凑货物体素填充所述体素通道上各体素，包括：若宽度方向一侧存在属于紧凑货物体素，则将所述紧凑货物体素的第一点云均值填补所述体素通道上与所述紧凑货物体素深度相同的体素；若宽度方向两侧均存在属于紧凑货物体素，则计算两个所述紧凑货物体素的第二点云均值，以及将所述第二点云均值填补所述体素通道上与所述紧凑货物体素深度相同的体素；若两侧均不存在包含有效点云的体素，则在下一次迭代时填充。
[0020]可选地，所述获取车厢的尺寸信息，包括：将所述点云数据沿深度方向投影，得到对应的投影数据；截取所述投影数据的图像中心点附近部分区域的投影数据；根据所述图像中心点附近部分区域的投影数据，确定点云数据采集设备到车厢前端面的距离。
[0021]可选地，所述获取车厢的尺寸信息，还包括：截取所述点云数据在深度方向上预设位置的点云数据；所述预设位置不包括车厢前端面；将所述预设位置处的点云数据沿深度
方向投影，以及按高度方向及宽度方向统计车厢壁像素的数量；根据所述车厢壁像素的数量极大值对应的高度方向、宽度方向的差值，分别确定车厢的高度、宽度。
[0022]本专利技术提供一种车厢装卸率计算装置，包括：获取模块，用于获取车厢内的点云数据及所述车厢的尺寸信息；体素分割模块，用于根据预设体素尺寸信息将所述点云数据分割为多个体素；所述预设体素尺寸信息包括体素的高度、宽度及深度；体素类型确定模块，用于根据体素内是否包括有效点云及体素在深度方向的位置，确定各所述体素的类型；所述类型包括紧凑货物体素、遮挡货物体素、离群货物体素、占满货物体素、空闲体素；货物体积计算模块，用于根据所述体素的类型对应的预设体积计算方式，计算所述多个体素的总体积；装卸率计算模块，用于根据所述总体积及所述车厢的尺寸信息，计算所述车厢的装卸率。
[0023]可选地，所述体素类型确定模块具体用于：按照高度方向、宽度方向遍历各个体素通道；所述体素通道为沿深度方向的体素队列；将每个体素通道上包含最远有效点云的体素确定为紧凑货物体素；将每个体素通道上通道数大于所述紧凑货物体素的体素确定为被遮挡货物体素；将每个体素通道上通道数小于所述紧凑货物体素，且包含有效点云的体素确定为离群货物体素；其中，若属于所述离群货物体素同列且列数大于所述离群货物体素的体素都为空闲体素，则此离群货物体素被确定为第一类离群货物体素，反之，则确定为第二类离群货本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车厢装卸率计算方法，其特征在于，包括：获取车厢内的点云数据及所述车厢的尺寸信息；根据预设体素尺寸信息将所述点云数据分割为多个体素；所述预设体素尺寸信息包括体素的高度、宽度及深度；根据体素内是否包括有效点云及体素在深度方向的位置，确定各所述体素的类型；所述类型包括紧凑货物体素、遮挡货物体素、离群货物体素、占满货物体素、空闲体素；根据所述体素的类型对应的预设体积计算方式，计算所述多个体素的总体积；根据所述总体积及所述车厢的尺寸信息，计算所述车厢的装卸率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据体素内是否包括有效点云及体素在深度方向的位置，确定各所述体素的类型，包括：按照高度方向、宽度方向遍历各个体素通道；所述体素通道为沿深度方向的体素队列；将每个体素通道上包含最远有效点云的体素确定为紧凑货物体素；将每个体素通道上通道数大于所述紧凑货物体素的体素确定为被遮挡货物体素；将每个体素通道上通道数小于所述紧凑货物体素，且包含有效点云的体素确定为离群货物体素；其中，若属于所述离群货物体素同列且列数大于所述离群货物体素的体素都为空闲体素，则此离群货物体素被确定为第一类离群货物体素，反之，则确定为第二类离群货物体素；若某个体素通道上都不存在包含有效点云的体素，则将该通道上第一个体素确定为占满货物体素，其余体素的类型确定为被遮挡货物体素；将不属于上述四种类型的体素，确定为空闲体素。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述紧凑货物体素的体积V1计算公式如下：其中，c
i
表示第i个紧凑货物体素的通道数，w表示单个体素的宽度，h表示单个体素的高度，d
i
表示所述体素内的点云数据深度均值，m表示属于紧凑货物体素的总数；所述离群货物体素的体积V2计算公式如下：其中，k1、k2分别表示属于第一类离散货物体素、第二类离散货物体素的总数；w
i
、w
j
分别表示属于第一类离散货物体素、第二类离散货物体素的第i、j个体素内点云集合的宽度差值绝对值，h
i
表示属于第一类离散货物体素的第i个体素内点云集合的高度差值绝对值，ΔH
j
表示第二类离散货物体素的第j个体素到车厢地面的实际高度值，row
j
表示第j个第二类离散货物体素所处的行数；Δd
i
、Δd
i
分别表示属于第一类离散货物体素、第二类离散货物体素的第i、j个体素内点云集合的深度差值绝对值；所述占满货物状态的体素的体积V3计算公式如下：
其中，n表示属于占满货物体素的总数，w表示单个体素的宽度，h表示单个体素的高度，D
device
表示点云数据采集设备到车厢前端面的距离。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车厢的装卸率r的计算公式如下：其中，V1表示属于紧凑货物体素的体积，V2表示属于离散货物体素的体积，V3表示属于占满货物体素的体积，D
device
表示点云数据采集设备到车厢前端面的距离，H表示基于所述点云数据标定的车厢高度，W表示基于所述点云数据标定的车厢宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗凤鸣，李勇基，杜晨光，
申请(专利权)人：洛伦兹北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：