[发明专利]一种料堆盘库的方法及系统

说明书

本申请公开了一种料堆盘库的方法及系统，控制系统获取激光扫描仪采集料条上的每个料堆和挡墙时产生的三维点云数据，基于外参数将三维点云数据转换成世界坐标系下的三维点云数据，建立料条对应的高度图，对高度图进行料堆分割和挡墙识别，得到料堆的区域图和挡墙的区域图；基于料堆中所堆放物料的密度、料堆的区域图对应的坐标值和挡墙的区域图对应的坐标值，计算料堆所堆放物料的重量，实现料堆盘库。可见，本发明提供的方法及系统，可根据三维点云数据建立包括各料堆区域和挡墙区域的高度图，并对高度图中的料堆进行分割以及对挡墙进行识别，确定每个料堆所堆放的物料类型及对应的密度，以更准确地确定每个料堆的堆料量，实现高精度料堆盘库。

技术领域

本申请涉及混合料统计技术领域，尤其涉及一种料堆盘库的方法及系统。

背景技术

原料场是接受、贮存、加工处理和混匀钢铁冶金原、燃料的场地。现代化大型原料场的贮料场(贮存原料的场地)包括矿石场、煤场、辅助原料场和混匀料场，不同种类的物料堆成各自的料堆。为了保证生产需求，原料场中各种原料的储量要符合生产计划，因此，需要对每个料堆进行盘库。盘库就是盘点各种原料的储量，根据储量信息及生产计划安排各种原料的进料计划。

通常情况下，原料场中各种原料的储量采用输入料量减输出料计算，即计算输入料量与输出料量的差值以进行料堆盘库。然而原料的输入量与输出量无法精确测量，运输及存放过程中，存在原料的损耗，导致这种计算原料储量的方法不准确，无法准确指导原料的进料计划，也会造成料场的利用率低。

发明内容

本申请提供了一种料堆盘库的方法及系统，以解决现有的料堆盘库方法得到的储量不准确的问题。

第一方面，本申请提供了一种料堆盘库的方法，包括以下步骤：

获取外参数和设置在料场顶棚上的激光扫描仪采集料条上的每个料堆和挡墙时产生的三维点云数据，所述外参数用于表征扫描仪坐标系与世界坐标系的关系，所述三维点云数据是指在所述扫描仪坐标系下的数据；

基于所述外参数，将所述三维点云数据转换成世界坐标系下的三维点云数据，以及，根据所述世界坐标系下的三维点云数据建立所述料条对应的高度图，所述世界坐标系是指基于料场建立的坐标系；

对所述高度图进行料堆分割处理和挡墙识别处理，得到每个料堆的区域图和每个挡墙的区域图，以及，在世界坐标系下每个料堆的区域图对应的坐标值和每个挡墙的区域图对应的坐标值；

获取每个所述料堆中所堆放物料的密度；

基于每个所述料堆中所堆放物料的密度、每个料堆的区域图对应的坐标值和每个挡墙的区域图对应的坐标值，计算每个料堆所堆放物料的重量。

进一步地，所述外参数包括旋转参数和平移参数；以及，所述获取外参数，包括：

获取每个激光扫描仪在世界坐标系下的安装位置和所配置的扫描仪坐标系；

基于所述世界坐标系中X轴、Y轴、Z轴的建立方向与所述扫描仪坐标系中X轴、Y轴、Z轴的建立方向，确定扫描仪坐标系转换成世界坐标系所需的绕X轴旋转参数，绕Y轴旋转参数，绕Z轴旋转参数；

基于每个所述激光扫描仪的安装位置和所述世界坐标系中X轴、Y轴、Z轴的建立坐标，确定每个所述激光扫描仪在所述世界坐标系中的X轴平移参数，Y轴平移参数， Z轴平移参数。

进一步地，所述基于外参数，将所述三维点云数据转换成世界坐标系下的三维点云数据，包括：

基于第i个激光扫描仪在所述世界坐标系中的外参数RT_i和第i个激光扫描仪采集的三维点云数据P_i，按照式P_W＝RT_i×P_i，将所述三维点云数据转换成世界坐标系下的三维点云数据P_W。