[发明专利]基于激光雷达扫描定位的粮车扦样点自动生成方法及系统

说明书

本发明涉及粮车扦样领域，具体涉及一种基于激光雷达扫描定位的粮车扦样点自动生成方法及系统，极大地提高了扦样点生成的随机性。方案包括：通过激光雷达对粮车进行扫描定位，获取粮车后栏板与侧栏板的点云数据；对点云数据进行预处理，将处理后的点云数据进行粗网格化，通过粮车后栏板与侧栏板的边界条件进行查询，从粮车车厢最低平面向上融合堆砌点云网格，然后在粗网格提取的粮车车厢点云基础上精细化网格，并通过精细化网格边缘搜索条件，定位粮车车厢3个顶点坐标；根据已定位的3个顶点坐标计算得到第4个顶点的坐标，最后根据四个顶点坐标输出粮车车厢4个角点坐标，根据所述角点坐标与粮车车厢结构随机生成扦样点。本发明适用于粮车扦样。

技术领域

本发明涉及粮车扦样领域，具体涉及一种基于激光雷达扫描定位的粮车扦样点自动生成方法及系统。

背景技术

扦样又称取样或抽样,是指从大量的种子中,随机取得一个数量适合、有代表性的供检样品。其目的就是从一大批牧草种子中取得一个数量适合于供检验用的样品,并且这一样品能够准确地代表该批被检验种子的成分。

在粮食行业内，入粮环节大多使用人工扦样，人工扦样自动化程度低、效率低、易出现徇私舞弊情况等缺点。

针对人工扦样存在的缺点，现有技术如CN111766602A公开的一种用于粮食采样的智能扦样机系统，包括：取样装置、车辆探测装置和控制装置；所述车辆探测装置，用于探测设定

区域内车辆的位置和形状；所述控制装置，用于根据接收的车辆的位置和形状信息生成采样点，并基于所述采样点控制取样装置对车辆上的粮食进行取样；所述取样装置，用于根据接收的来自所述控制装置的指令取样。实现对粮食的自动取样。提高效率，并节约了人工成本。

具体的，取样装置，包括承载能滑移的横梁的立柱、摆动的扦样采样摆臂和扦样采样机。通过横梁上的扦样采样摆臂电机带动扦样采样机滑移到采样的横梁位置，然后通过扦样采样摆臂的摆动将扦样采样插进入车辆车框的谷物堆进行对谷物采样。采样过程不需要人工来操作，所有以上由控制器的程序自动完成，根据车辆探测部分的激光雷达检测到的车辆车框位置信息转化为取样装置运动坐标信号运动配合完成。

但上述方案存在以下缺点，第一、通用性较差，只能适用于散装的谷物等，若是包装后的粮食，则不能适用；第二、通过扦样采样摆臂的摆动将扦样采样插进入车辆车框的谷物堆进行对谷物采样，虽然实现了自动化，不需要人工操作，但其扦样点随机性较差，也容易出现徇私舞弊的情况；第三、上述方案的激光雷达仪安装在立柱的横梁上，位于车厢上方，对车辆进行扫描，反馈位置信息。其安装位置高，维护调试不变，并且误差大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于激光雷达扫描定位的粮车扦样点自动生成方法及系统，实现了对各种粮车的自动扦样，通用性强，并且还极大地提高了扦样点生成的随机性。

本发明采取如下技术方案实现上述目的，基于激光雷达扫描定位的粮车扦样点自动生成方法，所述激光雷达分别安装在扦样区域同一侧的前方与后方，所述方法包括：

通过激光雷达对粮车进行扫描定位，获取粮车后栏板与侧栏板的点云数据；

对点云数据进行预处理，所述预处理包括扦样区域筛选与点云强度筛选；

通过预处理后的点云数据提取粮车的角点坐标，具体包括：将处理后的点云数据进行粗网格化，通过粮车后栏板与侧栏板的边界条件进行查询，从粮车车厢最低平面向上融合堆砌点云网格，完成粮车车厢点云的提取重构，然后在粗网格提取的粮车车厢点云基础上精细化网格，并通过精细化网格边缘搜索条件，定位粮车车厢3个顶点坐标；根据已定位的3个顶点坐标计算得到第4个顶点的坐标，最后根据四个顶点坐标输出粮车车厢4个角点坐标，角点坐标与对应的顶点坐标距离随机且小于设置的阈值距离；

根据所述角点坐标与粮车车厢结构随机生成扦样点。

进一步的是，根据所述角点坐标与粮车车厢结构随机生成扦样点具体包括：