【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人天车自动控制，特别涉及一种基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法。
技术介绍
1、在无人天车系统中卸货作业时，车辆上的螺纹钢位置信息的获取是实现无人天车自动控制卸货的重要步骤之一，车辆在停车区域内，会有不同的具体停车位置，螺纹钢在车上也有不同的具体摆放位置，以往是天车操作人员，边看边操作，以确保螺纹钢准确卸到库区垛堆的指定位置。因此，实现无人天车系统卸货的重要前提之一就是获取车辆上螺纹钢的位置信息。
2、目前，获取车辆上螺纹钢三维信息的方法主要包括，激光雷达测距、机器视觉或者线结构光三种方法。文献一(郑宝峰.车辆三维点云高精度重建技术研究[d].长安大学,2018.)提出了一种基于机器视觉的大型和测量轮廓尺寸的精确测量，通过图像拼接、特征点匹配等图像处理技术完成目标车辆三维信息的获取，但并不适合光照条件恶劣的环境下，鲁棒性较低。文献二(朱小平.基于单目图像序列的车辆三维信息提取[d].长安大学,2013.)提出了一种通过视频检测技术来获取目标车辆的三维信息，该方法需要通过图像处理获取车辆的特征点信息，并对特征点进行跟踪匹配，算法较为复杂，鲁棒性不高，易受环境光的影响。公开号为cn201910074429.8的专利申请提出了一种车辆及其三维物体信息获取系统和三维物体信息获取方法，其包括摄像模块、测距模块和处理单元的三维信息获取方法，但该方法的空间感知能力较差，无法获得中距离信息。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供了一种基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，所述基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法包括：
4、当装载有螺纹钢的待测车辆停在预设的停车区域后，利用安装在停车区域上方的三维激光雷达扫描车板，获取车辆停放位置内的点云信息；
5、基于车辆停放位置内的点云信息，计算车板尾部的y轴坐标；
6、使用栅格划分法处理车辆停放位置内的点云信息，将车辆停放位置内的点云信息划分为多个栅格内的点云信息，并计算点云数据所属的栅格序号；
7、基于点云数据所属的栅格序号，确定每一栅格中的点云数量，根据栅格内的点云数量筛选出特征栅格，并求解出每一特征栅格的位置信息；
8、根据特征栅格的位置信息，计算车辆上螺纹钢的位置信息。
9、进一步地，当装载有螺纹钢的待测车辆停在预设的停车区域后，利用安装在停车区域上方的三维激光雷达扫描车板，获取车辆停放位置内的点云信息，包括：
10、利用安装在停车区域上方的三维激光雷达采集停车区域所在环境及预设标定块的点云数据，根据采集的点云数据完成雷达与世界坐标系之间位置的标定；
11、当装载有螺纹钢的待测车辆停在预设的停车区域后，利用安装在停车区域上方的三维激光雷达扫描车板，获取原始点云数据；
12、根据雷达与世界坐标系之间位置的标定结果，将原始点云数据从雷达坐标系转换到世界坐标系下，并采用直通滤波器，获取车辆停放位置内的点云信息。
13、进一步地，车板尾部的y轴坐标的计算公式为：
14、ycar＝min(yi)∈pn
15、其中，ycar表示车板尾部的y轴坐标；xi，yi，zi分别表示第i个点云的x，y，z坐标，i＝1,2,…,n，n表示点云数量。
16、进一步地，使用栅格划分法处理车辆停放位置内的点云信息，将车辆停放位置内的点云信息划分为多个栅格内的点云信息，并计算点云数据所属的栅格序号，包括：
17、设置栅格大小，计算车辆停放位置内的点云信息范围内的栅格总数量；
18、遍历车辆停放位置内的点云信息中的所有点云数据，计算出当前遍历到的点云所在栅格的列数与行数；
19、根据当前遍历到的点云所在栅格的列数和行数，计算当前遍历到的点云所在栅格的栅格序号，完成对每一个栅格的标识。
20、进一步地，栅格总数量的计算公式为：
21、
22、其中，ns表示栅格总数量；cx2、cx1分别表示在直通滤波器x方向上的上限、下限值；cy2、cy1分别表示在滤波器y方向上的上限、下限值；s为栅格大小。
23、进一步地，栅格的列数与行数的计算公式为：
24、
25、
26、其中，xi_c表示栅格的列数；zi_c表示栅格的行数；xi为第i个点云的x坐标；zi为第i个点云的x坐标；ceil[]表示向上取整；s为栅格大小。
27、进一步地，栅格序号的计算公式为：
28、
29、其中，ci表示点云数据所属的栅格序号；a为点云数据x轴范围大小；s为栅格大小；zi_c表示栅格的行数；xi_c表示栅格的列数。
30、进一步地，基于点云数据所属的栅格序号，确定每一栅格中的点云数量，根据栅格内的点云数量筛选出特征栅格，并求解出每一特征栅格的位置信息，包括：
31、基于点云数据所属的栅格序号，确定每一栅格中的点云数量；
32、基于栅格总数量，遍历所有栅格，选取栅格内点云数量大于预设数量阈值的栅格为特征栅格，公式表示为：
33、si＝ci(ni≥sl)
34、其中，si表示第i个点云数量大于预设数量阈值的特征栅格；ci表示点云数据所属的栅格序号；sl表示预设数量阈值；ni表示第i个栅格内的点云数量；
35、求解出特征栅格的列数xi_c_back、行数zi_c_back以及特征栅格的横向坐标xi_back与纵向坐标zi_back，得到特征栅格的位置信息；其中，
36、
37、
38、xi_back＝xi_c_back×s
39、zi_back＝zi_c_back×s
40、其中，mod(a,b)表示a求余于b；a为点云数据x轴范围大小；s为栅格大小。
41、进一步地，所述待测车辆上的螺纹钢为两排，分为左侧螺纹钢和右侧螺纹钢，根据特征栅格的位置信息，计算车辆上螺纹钢的位置信息，包括：
42、遍历所有特征栅格，计算出左侧螺纹钢的左侧坐标xiron_l和右侧螺纹钢的左侧坐标xiron_r；
43、根据左侧螺纹钢的左侧坐标xiron_l和右侧螺纹钢的左侧坐标xiron_r，计算出左侧螺纹钢的高度ziron_r和右侧螺纹钢的高度ziron_r；
44、将获得的车板尾部的y轴坐标、左边螺纹钢的左侧坐标xiron_l、右边螺纹钢的左侧坐标xiron_r、左侧螺纹钢的高度ziron_r和右侧螺纹钢的高度ziron_r传回信息处理服务器。
45、进一步地，左侧螺纹钢的左侧坐标xiron_l和右侧螺纹钢的左侧坐标xiron_r的计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，当装载有螺纹钢的待测车辆停在预设的停车区域后，利用安装在停车区域上方的三维激光雷达扫描车板，获取车辆停放位置内的点云信息，包括：
3.如权利要求1所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，车板尾部的y轴坐标的计算公式为：
4.如权利要求1所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，使用栅格划分法处理车辆停放位置内的点云信息，将车辆停放位置内的点云信息划分为多个栅格内的点云信息，并计算点云数据所属的栅格序号，包括：
5.如权利要求4所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，栅格总数量的计算公式为：
6.如权利要求4所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，栅格的列数与行数的计算公式为：
7.如权利要求4所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，栅格序号的计算公式为：
8
9.如权利要求8所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，所述待测车辆上的螺纹钢为两排，分为左侧螺纹钢和右侧螺纹钢，其特征在于，根据特征栅格的位置信息，计算车辆上螺纹钢的位置信息，包括：
10.如权利要求9所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，左侧螺纹钢的左侧坐标xiron_l和右侧螺纹钢的左侧坐标xiron_r的计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，当装载有螺纹钢的待测车辆停在预设的停车区域后，利用安装在停车区域上方的三维激光雷达扫描车板，获取车辆停放位置内的点云信息，包括：
3.如权利要求1所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，车板尾部的y轴坐标的计算公式为：
4.如权利要求1所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，使用栅格划分法处理车辆停放位置内的点云信息，将车辆停放位置内的点云信息划分为多个栅格内的点云信息，并计算点云数据所属的栅格序号，包括：
5.如权利要求4所述的基于三维雷达的车辆螺纹钢位置信息获取方法，其特征在于，栅格总数量的计算公式为：
6.如权利要求4所述的基于三维...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐冬，王自强，汪霖，彭功状，何海楠，王晓晨，杨荃，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。