[发明专利]一种敞车车厢状态检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种敞车车厢状态检测装置及方法，该装置包括数据采集单元，用于获取车厢的二维点云数据；三维点云数据获取单元，用于通过所述二维点云数据与车厢的前进方向和运动速度结合，得到三维点云数据；下采样和滤波处理单元，用于对所述三维点云数据进行下采样处理和滤波处理，得到处理后的车厢横截面轮廓的三维点云数据；点云分割单元，用于对所述处理后的车厢横截面轮廓的三维点云数据进行点云分割处理，得到目标点云数据；阈值设置和判断单元，用于设置高度阈值和修正值，将所述目标点云数据与所述高度阈值进行比较，根据比较结果判断车厢状态。从而可以极大的提高翻车机房的作业效率。

技术领域

本发明涉及点云数据处理领域，特别是涉及一种敞车车厢状态检测装置及方法。

背景技术

随着自动化控制和通讯技术的快速发展，各行各业的自动化程度也越来越高。散杂货港口的自动装卸技术的研究越来越受到国内外业界的关注。散杂货港口是重要国内外贸易的重要港口，煤炭、矿石等的运输是其主营业务，散杂货的装卸主要采用自动翻车的方式。

目前，国内外大型散杂货港口急需技术改造，实现无人化港口，其中，翻车机房作为货物进入散杂货港口的关键环节，其自动化程度决定了散杂货进入堆场的工作效率。传统的翻车机房存在漏翻的情况，需人为查看是否漏翻，然后再进行处理，导致散杂货入港效率不高。

而且，国内的多数的散杂货港口都是半自动化操作，在实际的翻车机房车厢状态实时检测中主要是依靠人和图像设备。但是，依靠人为检测，极大浪费人力，不便于二十四小时长时间作业；图像设备受限于每天二十四小时的光线变化，同时港口环境恶劣，不利于图像设备的工作。

因此，如何提供一种使散杂货港口翻车机房能够快速准确的获取车厢状态的检测装置及方法，成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种敞车车厢状态检测装置及方法，本发明通过在翻车机房出口上方安装二维激光雷达，获取车厢的二维点云数据，将二维点云数据与车厢的前进方向和运动速度结合，得到三维点云数据，通过对三维点云数据进行处理得到目标点云数据，然后将目标点云数据与预设阈值进行比较，通过比较结果能够快速准确的判断车厢的状态。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种敞车车厢状态检测装置，包括：

数据采集单元，用于获取车厢的二维点云数据；

三维点云数据获取单元，用于通过所述二维点云数据与车厢的前进方向和运动速度结合，得到三维点云数据；

下采样和滤波处理单元，用于对所述三维点云数据进行下采样处理和滤波处理，得到处理后的车厢横截面轮廓的三维点云数据；

点云分割单元，用于对所述处理后的车厢横截面轮廓的三维点云数据进行点云分割处理，得到目标点云数据；

阈值设置和判断单元，用于设置高度阈值和修正值，将所述目标点云数据与所述高度阈值进行比较，根据比较结果判断车厢状态。

可选的，数据采集单元，用于获取车厢的二维点云数据具体包括：

所述数据采集单元获取三次以上连续扫描的点云数据作为一组二维点云数据，所述数据采集单元的探测距离是毫米级的，每次采集的间隔低于1cm，扫描频率高于30hz。

可选的，所述下采样和滤波处理单元，用于对所述三维点云数据进行下采样处理和滤波处理，得到处理后的车厢横截面轮廓的三维点云数据具体包括：

在所述三维点云数据中创建三维体素栅格；

确定每个体素的重心；

用所述重心来表达体素中的其它点，得到新的点云数据；

对所述新的点云数据进行滤波，得到处理后的车厢横截面轮廓的三维点云数据。