[发明专利]一种基于激光扫描单线确定堆体下边缘的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及堆体扫描技术领域，具体涉及一种基于激光扫描单线确定堆体下边缘的方法和装置。

背景技术

随着大型储煤基地的加速建设，需要堆储现代化管理技术做保障，而对煤炭体积质量的盘点又是堆储现代化管理中的一个重要环节，迅速、准确、简单地测量出储煤基地煤垛堆体的体积和质量是储煤基地进行科学管理、经济效益评估和存储量评估的重要工作，具有重要的应用价值。

随着激光技术的发展，为盘煤带来了一种非接触式的测量方式，目前常用的激光盘煤方法主要有便携式盘煤仪和固定式盘煤仪。便携式盘煤仪通过设定相关的扫描参数和移动设备来自动完成测量，同时可通过GPS定位更精确获取坐标信息，建立三维模型。固定式盘煤仪，可固定安装在堆取料机等设备上并对固定的煤场进行快速、准确盘点。固定式盘煤仪虽然减少了便携式盘煤仪的人工打点操作，但却存在不可避免的扫描盲区，无法对整个堆场的每个煤垛均进行有效盘点。激光扫描仪在扫描煤堆的同时，不可避免的扫描到煤堆旁边的地面数据。在处理这些地面数据时候，有的盘煤仪通过设定激光扫描角度范围将只截取角度范围内所需点云数据，这种方式适合固定式测量，要求煤堆边缘规整易辨，但煤堆因形状各异，因此在设定角度范围必须足够大，还是会引入地面数据；有的盘煤仪则在不去除地面数据，在形成三维激光点云后通过数字图像处理的方式来确定煤堆的边缘信息，并不从激光点云本身去除无用点，用图像处理的方法来求取堆体体积，而地面点云数据在体积计算中不可避免的会对堆体体积计算带来误差。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于激光扫描单线确定堆体下边缘的方法和装置，通过对激光扫描单线点云数据进行一系列处理，确定目标堆体的下边缘。

本发明一种基于激光扫描单线确定堆体下边缘的方法，包括：

步骤一：获取目标堆体的激光扫描单线上扫描点的空间坐标P_i＝[X_i,Y_i,Z_i]，其中P_i为第i个扫描点，i＝1,2,3…,n；

步骤二：根据下式计算

h‾-=Z‾N--Zi]]>

h‾+=Zi-Z‾N+]]>

d‾i=h‾--h‾+]]>

其中，和分别为在P_i前后各取N个扫描点进行加窗处理后得到的平均值；

步骤三：将得到的与阈值T_i进行比较，其中其中当第k个扫描点满足时，将该第k个扫描点确定为本扫描单线的分界点；其中，目标堆体的所有激光扫描单线的分界点的集合对应目标堆体的下边缘。

优选地，其中N的取值范围为10＜N＜20。