[发明专利]露天矿无人驾驶中的排土场及排土边缘线实时更新方法

说明书

一种露天矿无人驾驶中的排土场及排土边缘线实时更新方法，首先采用三维激光雷达采集露天矿排土场周边点云数据，然后运用一种保留露天矿排土场排土边缘区域特征的简化算法完成了对排土场点云数据的简化工作，之后对于简化之后的点云数据采用软件进行建模，再通过对排土场点云数据是否发生变动即排土场模型是否需要更新做判断，最后通过对模型局部变动区域的更新完成对露天矿排土场模型的更新。与此同时运用排土边缘空间区域分割法筛选出排土边缘区域点云数据，再运用三维点云数据拟合的方法提取了对于无人驾驶运输过程中重要的GPS排土点集。本发明结合矿山真实环境，能极大地提升无人矿车在排土场周边作业的安全性及高效性。

技术领域

本发明属于矿山无人驾驶以及数据处理技术领域，特别涉及一种露天矿无人驾驶中的排土场及排土边缘线实时更新方法。

背景技术

露天矿排土场运输作为矿区运输中重要的运输区域，在矿区运输中占据着重要的地位。由于排土场中排土边缘线处于不断更新变化中，尤其是对于无人驾驶而言，矿石和废石运输都是依靠矿用自卸车沿运输道路行驶完成的，对于排土场周围环境及排土边缘线的实时感知及更新直接关系到矿山运输中的排土安全问题。

三维激光雷达在环境感知中起着至关重要的作用，并具有检测距离远、精度高、受环境影响小等特点。三维激光雷达可以提供足够的环境信息，并可以满足实时性要求，具有重要的理论研究价值和工程价值。但由于三维激光扫描技术会产生大量密集的点云数据，点云数据建模过程十分耗时，制约了无人驾驶运输过程中的排土场更新的实时性要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种露天矿无人驾驶中的排土场及排土边缘线实时更新方法，基于保留排土边缘区域特征的露天矿排土场点云简化，实现排土场点云数据高精度简化，最终满足无人驾驶运输中的排土场及排土边缘线更新要求，极大地提升无人矿车在排土场周边作业的安全性及高效性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种露天矿无人驾驶中的排土场及排土边缘线实时更新方法，包括：

步骤1，将三维激光雷达安装于露天矿排土场附近，采集露天矿排土场周边环境点云数据；

步骤2，对获取到的点云数据，采用保留露天矿排土场排土边缘区域特征的简化方法进行简化，并利用简化之后的点云数据建立露天矿排土场模型；

步骤3，定期对露天矿排土场点云数据进行对比，判断露天矿排土场模型是否需要更新；

步骤4，当判断需要更新时，对露天矿排土场模型进行更新。

步骤5，对露天矿排土场排土边缘线进行更新。

与现有技术相比，本发明结合矿山真实环境，在简化排土线周围环境的同时，保留了排土场排土线高精度特征，采用局部变动区域更新策略，极大地缩减了点云模型构建时间。同时运用排土边缘空间区域分割法筛选出排土边缘区域点云数据，再运用三维点云数据拟合的方法提取了对于无人驾驶运输过程中重要的GPS排土点集，满足无人运输排土作业中排土场及排土边缘线实时更新要求。

附图说明

图1是本发明露天矿排土场及排土边缘线实时更新方法的主要流程。

图2是本发明排土边缘点及其邻近点的投影。

图3是本发明排土边缘空间区域分割法提取边缘区域的效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，本发明一种用于露天矿无人驾驶运输过程中的排土场和排土边缘线实时更新方法，包括如下步骤：

步骤1：将三维激光雷达安装于距离露天矿排土场较近的位置，采用三维激光雷达采集露天矿排土场周边环境点云数据。