检测剩余载货体积的方法和装置制造方法及图纸

本公开的实施例公开了检测剩余载货体积的方法和装置。该方法的具体实施方式包括：获取储物箱内的点云数据；从点云数据中选择出参考点，执行如下点云三角化步骤：搜索距离参考点最近的预定数目个候选点；将预定数目个候选点在参考点的投影面上投影，得到投影点集合；将投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的三角形集合；从未作过参考点的点中选择参考点附近的点作为参考点，继续执行上述点云三角化步骤；最后对于三角形集合中每个三角形，根据该三角形的三个点投影前的坐标和激光雷达的位置构造四面体，并计算四面体的体积；将每个四面体的体积求和作为剩余载货体积。该实施方式实现了快速、准确地检测储物箱载货体积。积。积。

Method and device for detecting residual cargo volume

【技术实现步骤摘要】
检测剩余载货体积的方法和装置


[0001]本公开的实施例涉及计算机
，具体涉及检测剩余载货体积的方法和装置。

技术介绍

[0002]随着科学技术的飞速发展，工业生产过程朝着自动化、智能化和快速化的方向发展。港口在联系内陆经济腹地和促进海上运输发展方面发挥着举足轻重的作用，其智能化的程度直接关系到整个地区的经济发展。港口间自动化生产的关键是对进出港口的装载散杂货物列车车厢进行高精度的检测。激光雷达探测技术作为一种高精度的检测手段受到了广泛的关注，该技术在测绘测量领域的发展为获取被测物体表面信息实现高精度检测提供了新的思路，通过获取被测物体的点云数据并对其进行处理，可以得到被测物体的表面形态信息，进而根据实际工程需要完成相应的几何参数提取、体积运算处理等一系列操作。

技术实现思路

[0003]本公开的实施例提出了检测剩余载货体积的方法和装置。
[0004]第一方面，本公开的实施例提供了一种检测剩余载货体积的方法，其中，激光雷达安装在储物箱尾部，朝向储物箱内部完整扫描整个储物箱内部点云，该方法包括：获取储物箱内的点云数据；从所述点云数据中选择出参考点，执行如下点云三角化步骤：搜索距离所述参考点最近的预定数目个候选点；将所述预定数目个候选点在所述参考点的投影面上投影，得到投影点集合；将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的三角形集合；从未作过参考点的点中选择所述参考点附近的点作为参考点，重复执行上述点云三角化步骤，直到所有的点遍历完毕，其中，投影方向为激光雷达的位置指向所述参考点的方向，投影面为经过所述参考点且垂直于投影方向的平面；对于三角形集合中每个三角形，根据该三角形的三个点投影前的坐标和激光雷达的位置构造四面体，并计算四面体的体积；将每个四面体的体积求和作为剩余载货体积。
[0005]在一些实施例中，获取储物箱内的点云数据，包括：获取储物箱内的初始点云数据；对所述初始点云数据按照激光雷达的角度分辨率划分网格；根据每个网格内的点的坐标的平均值计算网格的中心点的坐标；基于每个网格的中心点生成点云数据。
[0006]在一些实施例中，将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的三角形集合，包括：将所述投影点集合中的投影点进行连线并进行可视性检查，保留可视点；对可视点进行三角连接构造出不重叠的三角形集合。
[0007]在一些实施例中，在将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的三角形集合之前，所述方法还包括：将所述投影点集合中与所述参考点的距离超过预定阈值的投影点过滤掉，其中，在所述投影点集合中，对距离所述参考点最近点的距离乘以预定参数得到的距离作为预定阈值，并且预定阈值大于预定边长阈值。
[0008]在一些实施例中，所述方法还包括：将所述参考点作为原点在所述参考点的投影
面上建立坐标系，并得到每个投影点的坐标；根据每个投影点的坐标计算每个投影点与原点构成的线段与横轴之间的夹角，并根据所述夹角计算三角形中各角的角度。
[0009]在一些实施例中，所述将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的三角形集合，包括：基于贪心投影三角化算法将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的候选三角形；若候选三角形满足角度限制条件和长度限制条件，则将候选三角形添加到三角形集合中。
[0010]在一些实施例中，所述角度限制条件包括任一角的角度小于预定最大角度并且大于预定最小角度，所述长度限制条件包括：任意一边的长度小于预定边长阈值，其中，所述预定边长阈值与参考点到激光雷达的距离以及激光雷达的角度分辨率正相关。
[0011]第二方面，本公开的实施例提供了一种检测剩余载货体积的装置，其中，激光雷达安装在储物箱尾部，朝向储物箱内部完整扫描整个储物箱内部点云，所述装置包括：获取单元，被配置成获取储物箱内的点云数据；三角化单元，被配置成从所述点云数据中选择出参考点，执行如下点云三角化步骤：搜索距离所述参考点最近的预定数目个候选点；将所述预定数目个候选点在所述参考点的投影面上投影，得到投影点集合；将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的三角形集合；从未作过参考点的点中选择所述参考点附近的点作为参考点，重复执行上述点云三角化步骤，直到所有的点遍历完毕，其中，投影方向为激光雷达的位置指向所述参考点的方向，投影面为经过所述参考点且垂直于投影方向的平面；构造单元，被配置成对于三角形集合中每个三角形，根据该三角形的三个点投影前的坐标和激光雷达的位置构造四面体，并计算四面体的体积；计算单元，被配置成将每个四面体的体积求和作为剩余载货体积。
[0012]在一些实施例中，获取单元进一步被配置成：获取储物箱内的初始点云数据；对所述初始点云数据按照激光雷达的角度分辨率划分网格；根据每个网格内的点的坐标的平均值计算网格的中心点的坐标；基于每个网格的中心点生成点云数据。
[0013]在一些实施例中，三角化单元进一步被配置成：将所述投影点集合中的投影点进行连线并进行可视性检查，保留可视点；对可视点进行三角连接构造出不重叠的三角形集合。
[0014]在一些实施例中，三角化单元进一步被配置成：在将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的三角形集合之前，将所述投影点集合中与所述参考点的距离超过预定阈值的投影点过滤掉，其中，在所述投影点集合中，对距离所述参考点最近点的距离乘以预定参数得到的距离作为预定阈值，并且预定阈值大于预定边长阈值。
[0015]在一些实施例中，三角化单元进一步被配置成：将所述参考点作为原点在所述参考点的投影面上建立坐标系，并得到每个投影点的坐标；根据每个投影点的坐标计算每个投影点与原点构成的线段与横轴之间的夹角，并根据所述夹角计算三角形中各角的角度。
[0016]在一些实施例中，三角化单元进一步被配置成：基于贪心投影三角化算法将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的候选三角形；若候选三角形满足角度限制条件和长度限制条件，则将候选三角形添加到三角形集合中。
[0017]在一些实施例中，所述角度限制条件包括任一角的角度小于预定最大角度并且大于预定最小角度，所述长度限制条件包括：任意一边的长度小于预定边长阈值，其中，所述预定边长阈值与参考点到激光雷达的距离以及激光雷达的角度分辨率正相关。
[0018]第三方面，本公开的实施例提供了一种检测剩余载货体积的电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个计算机程序，当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一项所述的方法。
[0019]第四方面，本公开的实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的方法。
[0020]本公开的实施例提供的检测剩余载货体积的方法和装置，使用激光雷达设备安装在储物箱尾部，可以采集到储物箱装完货物之后的点云图，利用点云图能够计算出当前储物箱内的货物所占体积，且不会影响到工人装卸货物。由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测剩余载货体积的方法，其中，激光雷达安装在储物箱尾部，朝向储物箱内部完整扫描整个储物箱内部点云，所述方法包括：获取储物箱内的点云数据；从所述点云数据中选择出参考点，执行如下点云三角化步骤：搜索距离所述参考点最近的预定数目个候选点；将所述预定数目个候选点在所述参考点的投影面上投影，得到投影点集合；将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的三角形集合；从未作过参考点的点中选择所述参考点附近的点作为参考点，重复执行上述点云三角化步骤，直到所有的点遍历完毕，其中，投影方向为激光雷达的位置指向所述参考点的方向，投影面为经过所述参考点且垂直于投影方向的平面；对于三角形集合中每个三角形，根据该三角形的三个点投影前的坐标和激光雷达的位置构造四面体，并计算四面体的体积；将每个四面体的体积求和作为剩余载货体积。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取储物箱内的点云数据，包括：获取储物箱内的初始点云数据；对所述初始点云数据按照激光雷达的角度分辨率划分网格；根据每个网格内的点的坐标的平均值计算网格的中心点的坐标；基于每个网格的中心点生成点云数据。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的三角形集合，包括：将所述投影点集合中的投影点进行连线并进行可视性检查，保留可视点；对可视点进行三角连接构造出不重叠的三角形集合。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在将所述投影点集合中的投影点进行连接构造出不重叠的三角形集合之前，所述方法还包括：将所述投影点集合中与所述参考点的距离超过预定阈值的投影点过滤掉，其中，在所述投影点集合中，对距离所述参考点最近点的距离乘以预定参数得到的距离作为预定阈值，并且预定阈值大于预定边长阈值。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：将所述参考点作为原点在所述参考点的投影面上建立坐标系，并得到每个投影点的坐标；根据每个投影点的坐标计算每个投影点与原点构成的线段与横轴之间的夹角，并根据所述夹角计算三角形中各角的角度。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙磊，周炯，
申请(专利权)人：京东科技信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：