【技术实现步骤摘要】
本申请涉及激光雷达测距的姿态图像识别，尤其涉及一种激光雷达传感器实时监测船舶系靠泊位姿态的方法。
技术介绍
1、激光雷达传感器传感器是一种使用激光来测量距离、检测目标位置和轮廓的传感器。它们通常包括发射器和接收器，通过发射脉冲激光并测量其返回时间来计算目标物体与传感器之间的距离。这些传感器在航海、自动驾驶船体特征点、机器人技术、地形测绘等领域中广泛应用。在船舶领域，激光雷达传感器传感器能够提供以下功能和优势：
2、距离测量：激光雷达传感器传感器能够准确测量船舶与周围目标物体(如码头、其他船只、岩石等)之间的距离，有助于避免碰撞或靠岸时的位置控制。
3、姿态检测：通过扫描周围环境并识别目标物体，激光雷达传感器传感器可以帮助确定船舶的姿态，即船舶相对于周围物体的方向和位置。
4、激光雷达传感器传感器在船舶靠岸姿态检测中可以发挥重要作用。这种技术通常涉及使用激光雷达传感器传感器来获取有关船舶相对于岸边或码头的位置、方向和姿态的信息。在采用激光雷达传感器传感器对船舶系靠泊位姿态时所主要考虑的因素包括：
5、传感器安装位置：安装激光雷达传感器传感器时，需要考虑其位置。最好的位置是使其能够全面扫描船舶周围的区域，以获取关于船舶位置和姿态的全面信息。通常，安装在船舶的不同部位以获取全方位信息是有益的。
6、扫描范围和角度：激光雷达传感器传感器的扫描范围和角度对于获得准确的姿态信息至关重要。确保传感器能够扫描到船舶的各个部位，包括靠岸的一侧，以获取全面的数据。
7、数据处理
8、姿态算法：使用合适的姿态算法来解释从激光雷达传感器传感器获得的数据。这可能包括使用惯性导航系统(inertial navigation systems，ins)或者其他传感器数据进行融合，以提高准确性和鲁棒性。
9、实时性要求：如果需要实时监测船舶的姿态，那么系统的设计需要考虑到传感器的采样率和数据处理的实时性。这可能需要高性能的计算资源和优化的算法。
10、环境条件：激光雷达传感器传感器的性能可能受到环境条件的影响，如雨、雾、大风等。在设计系统时，需要考虑这些因素，可能需要采用相应的措施来应对。
11、但现有采用激光雷达传感器传感器对船舶的系靠姿态进行检测时，无法有效对船舶的系靠状态进行监测，进而针对即将靠近泊位或远离泊位的状态进行监测并有效提示。
技术实现思路
1、本申请示例性的实施方式中提供一种激光雷达传感器实时监测船舶系靠泊位姿态的方法，用以实现自动识别船舶在系靠泊位的姿态并对船舶相对岸边泊位的姿态进行提示。
2、本申请提供一种激光雷达传感器实时监测船舶系靠泊位姿态的方法，其包括：
3、通过固定设置在岸堤上的激光雷达传感器传感器获取沿第一水平方向上的多个船体特征点，确定每个所述船体特征点的目标位置：
4、获取第一船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息，获取第二船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息；
5、根据所述第一船体特征点的所述至少一个位置信息确定所述第一船体特征点是否位于目标区域，根据所述第二船体特征点的所述至少一个位置信息确定所述第二船体特征点是否位于目标区域；
6、若所述第一船体特征点位于所述目标区域内且所述第二船体特征点位于所述目标区域内，则应用所述第一船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息以及所述第二船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息确定第一拟合曲线；
7、基于所述第一拟合曲线和所述第一船体特征点的至少一个位置信息确定所述第一船体特征点的第一目标位置；基于所述第一拟合曲线和所述第二船体特征点的至少一个位置信息确定所述第二船体特征点的第二目标位置；
8、在多个船体特征点的多个目标位置中获取沿第一垂直方向上的目标坐标，至少选择第一目标坐标和第二目标坐标；
9、基于所述第一目标坐标和所述第二目标坐标确定姿态曲线；
10、其中，所述第一船体特征点为船体朝向于所述激光雷达传感器传感器一侧的外壁的多个船体特征点中的任意一个；所述第二船体特征点为船体朝向于所述激光雷达传感器传感器一侧的外壁的多个船体特征点中的任意一个；
11、所述目标区域是基于所述激光雷达传感器传感器所在水平方向为基准轴并以所述基准轴上的预设安全距离所确定；
12、所述第一拟合曲线用于表示所述第一船体特征点和所述第二船体特征点的目标轨迹；
13、其中，所述第一垂直方向与所述第一水平方向相垂直，所述第一目标坐标为多个目标坐标中重复出现次数最多的坐标信息，所述第二目标坐标为多个目标坐标中重复出现次数第二多的坐标信息。
14、进一步地，在应用所述第一船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息以及所述第二船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息确定第一拟合曲线之前，所述方法还包括：
15、确定所述第一船体特征点在第一时间区间内的位置信息的数量大于设定数量，确定所述第二船体特征点在第一时间区间内的位置信息的数量大于设定数量；
16、或，确定第一船体特征点的第一轨迹的第一长度大于设定长度阈值；其中，所述第一长度是根据所述至少一个位置信息确定的；
17、确定第二船体特征点的第二轨迹的第二长度大于设定长度阈值；其中，所述第二长度是根据所述至少一个位置信息确定的。
18、进一步地，通过如下方式确定所述第一船体特征点的第一轨迹的第一长度：
19、确定第一基准位置；其中，所述第一基准位置为根据所述目标区域确定的所述至少一个位置信息中的一个位置信息表示的位置；
20、根据所述至少一个位置信息中的时间戳最大的位置信息和所述第一基准位置确定所述第一船体特征点的第一轨迹的第一长度。
21、进一步地，通过如下方式确定所述第二船体特征点的第二轨迹的第二长度：
22、确定第二基准位置；其中，所述第二基准位置为根据所述目标区域确定的所述至少一个位置信息中的一个位置信息表示的位置；
23、根据所述至少一个位置信息中的时间戳最大的位置信息和所述第二基准位置确定所述第二船体特征点的第二轨迹的第二长度。
24、进一步地，所述获取第一船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息，包括：
25、获取所述激光雷达传感器传感器在第一时间区间内，向所述第一船体特征点发射信号后得到的回波信号；
26、根据所述回波信号确定所述第一船体特征点在所述第一时间区间内的至少一个位置信息。
27、进一步地，所述获取第二船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息，包括：
28、获取所述激光雷达传感器传感器在第一时间区间内，向所述第二船本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光雷达传感器实时监测船舶系靠泊位姿态的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在应用所述第一船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息以及所述第二船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息确定第一拟合曲线之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下方式确定所述第一船体特征点的第一轨迹的第一长度：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下方式确定所述第二船体特征点的第二轨迹的第二长度：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第二船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息，包括：
【技术特征摘要】
1.一种激光雷达传感器实时监测船舶系靠泊位姿态的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在应用所述第一船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息以及所述第二船体特征点在第一时间区间内的至少一个位置信息确定第一拟合曲线之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下方式确定所述第一船体特征点的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张超，张青林，梁鑫弘，孙洪涛，邵珠祥，王雪洁，
申请(专利权)人：华智融合科技青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：
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