[发明专利]利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的方法及系统

权利要求书

1.一种利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的方法，其特征在于，所述利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的方法包括以下步骤：

S1、在卡车车头设置激光雷达，实时采集并存储激光雷达扫描得到的点云数据；

S2、根据挂车边缘线与激光雷达原点之间的距离范围，自存储的点云数据中筛选出激光雷达扫描挂车边缘线得到的点云；

S3、将扫描挂车边缘线的三维点云投影至XY二维平面得到一束点集，并利用最小二乘原理把投影在XY二维平面的一束点集拟合成直线；

S4、根据直线的斜率计算得到挂车边缘线与卡车车头中轴线的夹角，进而得到卡车车头和挂车之间的夹角。

2.根据权利要求1所述利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的方法，其特征在于，所述挂车边缘线与激光雷达原点之间的距离范围具体为：所述挂车边缘线距离激光雷达原点的Y轴坐标范围，以及挂车边缘线距离激光雷达原点的Z轴坐标范围。

3.根据权利要求1所述利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下分步骤：

S21、设置点云数据获取周期，根据预设获取周期接收并存储扫描得到的激光点云数据；

S22、设置挂车边缘线距离激光雷达原点的Y轴坐标范围，以及挂车边缘线距离激光雷达原点的Z轴坐标范围；

S23、每完成一个预设周期的点云数据采集存储时，就遍历存储的所有点云数据；

S24、自存储的点云数据中，筛选出Y轴坐标以及Z轴坐标均落入挂车边缘线距离激光雷达原点的Y轴坐标范围以及Z轴坐标范围中的点云。

4.根据权利要求1所述利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的方法，其特征在于，所述将扫描挂车边缘线的三维点云投影至XY二维平面具体为：提取挂车边缘线点云数据的横坐标和纵坐标。

5.根据权利要求1所述利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的方法，其特征在于，所述卡车车头和挂车之间的夹角其中，θ为挂车边缘线与卡车车头中轴线的夹角。

6.一种利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的系统，其特征在于，所述利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的系统包括以下功能模块：

点云采集模块，用于在卡车车头设置激光雷达，实时采集并存储激光雷达扫描得到的点云数据；

点云筛选模块，用于根据挂车边缘线与激光雷达原点之间的距离范围，自存储的点云数据中筛选出激光雷达扫描挂车边缘线得到的点云；

点云拟合模块，用于将扫描挂车边缘线的三维点云投影至XY二维平面得到一束点集，并利用最小二乘原理把投影在XY二维平面的一束点集拟合成直线；

角度计算模块，用于根据直线的斜率计算得到挂车边缘线与卡车车头中轴线的夹角，进而得到卡车车头和挂车之间的夹角。

7.根据权利要求6所述利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的系统，其特征在于，所述挂车边缘线与激光雷达原点之间的距离范围具体为：所述挂车边缘线距离激光雷达原点的Y轴坐标范围，以及挂车边缘线距离激光雷达原点的Z轴坐标范围。

8.根据权利要求6所述利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的系统，其特征在于，所述点云筛选模块包括以下功能单元：

获取周期设置模块，用于设置点云数据获取周期，根据预设获取周期接收并存储扫描得到的激光点云数据；

参数范围设置模块，用于设置挂车边缘线距离激光雷达原点的Y轴坐标范围，以及挂车边缘线距离激光雷达原点的Z轴坐标范围；

点云遍历模块，用于每完成一个预设周期的点云数据采集存储时，就遍历存储的所有点云数据；

坐标筛选模块，用于自存储的点云数据中，筛选出Y轴坐标以及Z轴坐标均落入挂车边缘线距离激光雷达原点的Y轴坐标范围以及Z轴坐标范围中的点云。

9.根据权利要求6所述利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的系统，其特征在于，所述将扫描挂车边缘线的三维点云投影至XY二维平面具体为：提取挂车边缘线点云数据的横坐标和纵坐标。

10.根据权利要求6所述利用激光点云计算卡车车头和挂车之间夹角的系统，其特征在于，所述卡车车头和挂车之间的夹角其中，θ为挂车边缘线与卡车车头中轴线的夹角。