[发明专利]基于道钉的港口无人集卡高精度对准方法及其对准系统

权利要求书

1.一种基于道钉的港口无人集卡高精度对准方法，其特征在于，包括：

获取当前港口的区域后铺设道钉；

基于道钉的反射率特性和高度的先验知识对所铺设的道钉进行粗提取后再利用定位和预设结果进行细提取，获取道钉的单帧检测结果；

获取多帧数据作为候选帧，估计候选帧和当前帧的位置变化差异数据，形成位姿变换矩阵后将候选帧的所有道钉检测结果均变换到当前帧的局部坐标系下；

基于融合算法将历史道钉检测结果和当前道钉检测结果融合后得到偏移量的估计结果，并投影到行进方向作为位置结果输出实现反算无人集卡的位置。

2.根据权利要求1所述的基于道钉的港口无人集卡高精度对准方法，其特征在于，所述铺设道钉具体包括：以等间距方式在港口区域内的堆场中进行铺设。

3.根据权利要求1所述的基于道钉的港口无人集卡高精度对准方法，其特征在于，所述基于道钉的反射率特性和高度的先验知识对所铺设的道钉进行粗提取后再利用定位和预设结果进行细提取，获取道钉的单帧检测结果具体包括：

基于反射率特性，筛选超过预设阈值的道钉候选点；

基于所有道钉在铺设时所记录的精确位置，以约束距离阈值对上述道钉候选点进行二次过滤；

对二次过滤后的所有道钉的候选点构成的点云进行聚类，设定最大的类内距离阈值，得到多个点云簇后，用每个点云簇内包含的点云位置的中值来代表每个道钉的检测结果。

4.根据权利要求3所述的基于道钉的港口无人集卡高精度对准方法，其特征在于，所述获取多帧数据作为候选帧，估计候选帧和当前帧的位置变化差异数据，形成位姿变换矩阵后将候选帧的所有道钉检测结果均变换到当前帧的局部坐标系下具体包括：

基于预设间隔距离，获取一系列的候选帧；

利用候选帧之间的位姿变化，估计出位姿矩阵；

基于所述位姿矩阵形成位姿变换矩阵，将候选帧的所有道钉检测结果全部变换到当前帧的局部坐标系下。

5.根据权利要求4所述的基于道钉的港口无人集卡高精度对准方法，其特征在于，所述基于融合算法将历史道钉检测结果和当前道钉检测结果融合后得到偏移量的估计结果，并投影到行进方向作为位置结果输出实现反算无人集卡的位置具体包括：

基于融合算法将历史道钉检测结果和当前道钉的检测结果进行融合；

基于上述融合后的数据，获取偏移量的估计参量，投影至行进方向作为位置输出结果。

6.一种基于道钉的港口无人集卡高精度对准系统，其特征在于，包括：

道钉原始数据获取模块，用于获取当前港口区域内所铺设的道钉位置信息；

单帧检测模块，用于基于道钉的反射率特性和高度的先验知识对所铺设的道钉进行粗提取后再利用定位和预设结果进行细提取，获取道钉的单帧检测结果；

多帧检测模块，用于获取多帧数据作为候选帧，估计候选帧和当前帧的位置变化差异数据，形成位姿变换矩阵后将候选帧的所有道钉检测结果均变换到当前帧的局部坐标系下；

融合反算模块，用于基于融合算法将历史道钉检测结果和当前道钉检测结果融合后得到偏移量的估计结果，并投影到行进方向作为位置结果输出实现反算无人集卡的位置。

7.根据权利要求6所述的基于道钉的港口无人集卡高精度对准系统，其特征在于，所述单帧检测模块具体包括：

一次过滤模块，基于反射率特性筛选超过预设阈值的道钉候选点；

二次过滤模块，用于基于所有道钉在铺设时所记录的精确位置，以约束距离阈值对上述道钉候选点进行二次过滤；

聚类输出模块，用于对二次过滤后的所有道钉的候选点构成的点云进行聚类，设定最大的类内距离阈值，得到多个点云簇后，选择聚类中心作为该道钉的检测结果。

8.根据权利要求7所述的基于道钉的港口无人集卡高精度对准系统，其特征在于，所述聚类中心用每个点云簇内包含的点云位置的中值来表示。