一种实现优化无人料区3D扫描数据的方法技术

本发明专利技术涉及一种实现优化无人料区3D扫描数据的方法，属于冶金自动控制方法技术领域。本发明专利技术的技术方案是：对扫描数据界定有效区域，刨除设备区域，将复杂的3D扫描数据进行切割划分，提取出需要有用的区域；把异常高点转换为漏点统一处理，简化了一部分运算；对漏点进行分类处理，实现漏点高度数据的补齐。本发明专利技术的有益效果是：能够得出准确平滑的料型扫描数据，为系统料型分析做好数据支撑，有效解决了扫描数据异常点的优化，为无人料场系统的作业指导提供了数据保障。业指导提供了数据保障。业指导提供了数据保障。

【技术实现步骤摘要】
一种实现优化无人料区3D扫描数据的方法


[0001]本专利技术涉及一种实现优化无人料区3D扫描数据的方法，属于冶金自动控制方法


技术介绍

[0002]无人料场采用先进的无人天车技术和3D扫描技术实现对物料的精准作业。为了降低成本和提高效率，无人料场3D扫描方案大部分采用将2D实时扫描数据与天车大车实时位置坐标相结合的方式来得出3D数据，其中2D扫描仪安装时使其扫描方向与大车行走方向垂直，在天车大车行走时，实时采集两者数据，并一一对应，从而得出大车行走区间内的料区3D数据。有了精准的料区3D数据，系统可以精细化安排天车进行放料或抓料作业，实现无人料区的智能化管理。
[0003]实际应用过程中，得出的扫描数据的高度常出现异常的情况，异常点分为异常高点和漏点两种，其中异常高点表现为个别点或大批量点的Z值坐标（高度）明显高于料区堆料的最高高度，造成的原因主要是由于料区存在作业相关设备或漂浮物；漏点表现为个别点或者批量点的Z值坐标为0，小于正常料区地面高度，造成的原因主要是由于天车行走过程中发生抖动、料堆不规则存在遮挡等，这些异常点会影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现优化无人料区3D扫描数据的方法，其特征在于包含以下步骤：（1）料区有效区域建立和异常高点处理，通过测量料场物料有效存放区域和设备区域，排除在有效区域之外和设备区域内的扫描数据，最大程度简化扫描数据，将高于料堆最大高度的异常高点转换为漏点，方便后续统一处理；（2）横向优化漏点，检索出六种可以按横向优化处理的漏点，并制定六种对应的优化解决方案；（3）纵向优化漏点，检索出六种可以按纵向优化处理的漏点，并制定六种对应的优化解决方案；（4）成区域形漏点优化，分析该种类型漏点的特点，制定优化策略。2.根据权利要求1所述的一种实现优化无人料区3D扫描数据的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，包含以下步骤：步骤S01：测量料场物料存放有效区域，分别获取有效区域的X轴起点X
start
、X轴终点X
end
、Y轴起点Y
start
、Y轴终点Y
end
；步骤S02：获取的3D扫描数据中X<X
start
的所有坐标点、X>X
end
的所有坐标点、Y<Y
start
的所有坐标点、Y>Y
end
的所有坐标点，将其三维坐标点的Z值赋值为0，这些坐标点对料型分析没有意义，后续步骤中均不做处理；步骤S03：测量有效区域内所有固定作业设备的位置，分别获取各设备区域的X轴起点X
start0
、X轴终点X
end0
、Y轴起点Y
start0
、Y轴终点Y
end0
；步骤S04：获取的3D扫描数据中同时满足X>X
start0
、X<X
end0
、Y>Y
start0
、Y<Y
end0
的坐标点，这些坐标点对料型分析没有意义，后续步骤中均不做处理；步骤S05：根据料场设计，获取料堆堆放的最大高度Z
max
；步骤S06：获取的3D扫描数据中所有Z>Z
max
的坐标点，将其三维坐标点的Z值赋值为0，即将异常高点处理为漏点；步骤S07：定义Y值相等，X值变化的方向为横向，定义X值相等，Y值变化的方向为纵向，后续分别按横向和纵向进行优化漏点。3.根据权利要求1所述的一种实现优化无人料区3D扫描数据的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，包含以下步骤：步骤S08：获取在有效区域边缘直线X=X
start
、X=X
end
和在设备区域边缘直线X=X
start0
、X=X
end0
上的所有漏点，如果漏点横向相邻坐标点的Z值Z0不为0，则将Z0赋值给漏点坐标的Z值，定义此种漏点为TX1型漏点；步骤S09：获取在有效区域边缘直线X=X
start
、X=X
end
和在设备区域边缘直线X=X
start0
、X=X
end0
上的所有漏点，如果漏点横向相邻坐标点同样为漏点，紧接着第二个相邻坐标点的Z值Z1不为0，则将Z1赋值给这两个漏点坐标的Z值，定义此种漏点为TX2型漏点；步骤S10：获取在有效区域边缘直线X=X
start
、X=X
end
和在设备区域边缘直线X=X
start0
、X=X
end0
上的所有漏点，如果漏点横向相邻坐标点为漏点，紧接着第二个相邻坐标点同样为漏点，第三个相邻坐标点Z值Z2不为0，则将Z2赋值给这三个漏点坐标的Z值，定义此种漏点为TX3型漏点；步骤S11：遍历区域内所有漏点，如果漏点横向相邻两个坐标点不为漏点，分别定义两个坐标点的Z值为Z
01
和Z
02
，则（Z
01
+Z
02
）/2赋值给该漏点，定义此种漏点为TX01型漏点；
步骤S12：遍历区域内所有漏点，如果两个漏点横向连续相邻，但两个漏点横向相邻两个坐标点不为漏点，定义两个坐标点的Z值分别为Z
03
和Z
04
，则将Z
03
+（Z
04
‑
Z
03
）/3赋值给与Z
03
相邻的漏点，将Z
03
+（Z
04
‑
Z
03
）*2/3赋值给与Z
04
相邻的漏点，定义此种漏点为TX02型漏点；步骤S13：遍历区域内所有漏点，如果三个漏点横向连续相邻，但三个漏点横向相邻两个坐标点不为漏点，定义两个坐标点的Z值分别为Z
05
和Z
06
，则将Z
05
+（Z
06
‑
Z
05
）/4赋值给与Z
05
相邻的漏点，将Z
05
+（Z
06
‑
Z
05
）/2赋值给与中间的漏点，将Z
05
+（Z
06
‑
Z
05
）*3/4赋值给与Z
06
相邻的漏点，定义此种漏点为TX03型漏点。4.根据权利要求1所述的一种实现优化无人料区3D扫描数据的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，包含以下步骤：步骤S14：获取在有效区域边缘直线Y=Y
start
、Y=Y
end
和在设备区域边缘直线Y=Y
start0
、Y=Y
end0
上的所有漏点，如果漏点纵向相邻坐标点的Z值Z0不为0，则将Z0赋值给漏点坐标的Z值，定义此种漏点为TY1型漏点；步骤S15：获取在有效区域边缘直线Y=Y
start
、Y=Y
end
和在设备区域边缘直线Y=Y
start0
、Y=Y
end0
上的所有漏点，如果漏点纵向相邻坐标点同样为漏点，紧接着第二个相邻坐标点的Z值Z1不为0，则将Z1赋值给这两个漏点坐标的Z值，定义此种漏点为TY2型漏点；步骤S16：获取在有效区域边缘直线Y=Y
start
、Y=Y
end
和在设备区域边缘直线Y=Y
start0
、Y=Y
end0
上的所有漏点，如果纵点横向相邻坐标点为漏点，紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢武阳，王学峰，赵晓曦，李晓东，李志亮，安乐新，张旭，韩谦，部伟利，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：