[发明专利]地面点云数据滤除方法及装置、臂架防碰撞方法及系统

说明书

本发明涉及工程机械领域，提供一种地面点云数据滤除方法及装置、臂架防碰撞方法及系统。所述地面点云数据滤除方法包括：根据获取到的图像数据生成三维的点云数据；基于所述点云数据确定地面平面模型，通过平面拟合滤除所述点云数据中的地面点云，得到第一次滤除后的点云数据；基于第一次滤除后的点云数据生成多个点云簇，根据点云簇相对于地面平面模型的离差滤除所述第一次滤除后的点云数据中的地面点云，确定剩余的点云为非地面点云。本发明基于平面拟合以及点云簇相对于地面平面模型的离差对点云数据进行两次筛选，精确地滤除地面点云，排除地面上低矮物体及地面平面分割后剩余的地面点云对检测结果的干扰，提高障碍物检测的精度。

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地涉及一种地面点云数据滤除方法、一种地面点云数据滤除装置、一种臂架防碰撞方法、一种臂架防碰撞系统、一种工程机械以及一种存储介质。

背景技术

混凝土泵车是输送混凝土的施工设备，在进行混凝土浇筑作业时，通常需要操控机手在浇筑点附近观察浇筑现场情况。在混凝土泵车臂架末端的软管即将碰撞到周围的人或障碍物时，操作远程遥控器向下位机控制器下发停臂，控制臂架运动，避免臂架在发生外物碰撞时对臂架产生外载引发安全事故。在上述过程中对臂架碰撞障碍物的预判基于操控机手的经验，容易产生误判或误操作导致安全事故。

目前，针对臂架防碰撞主要是采用在臂架上安装传感器进行空间感知或臂架姿态感知来实现，但这种感知方式对臂架末端周围障碍物的检测精度不高，无法实现精确的防碰撞控制策略。

发明内容

本发明实施方式的目的是一方面提供一种地面点云数据滤除方法及装置，可精确滤除地面点云数据，以提高障碍物检测的精度；另一方面提供一种臂架防碰撞方法及系统，以解决上述的对臂架末端周围障碍物的检测精度不高的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种地面点云数据滤除方法，所述方法包括：

根据获取到的图像数据生成三维的点云数据；

基于所述点云数据确定地面平面模型，通过平面拟合滤除所述点云数据中的地面点云，得到第一次滤除后的点云数据；

基于所述第一次滤除后的点云数据聚类生成多个点云簇，根据所述点云簇相对于所述地面平面模型的离差滤除所述第一次滤除后的点云数据中的地面点云，确定剩余的点云为非地面点云。

进一步地，所述基于所述点云数据确定地面平面模型，通过平面拟合滤除所述点云数据中的地面点云，包括：

计算所述点云数据中各个点到所述地面平面模型的距离值，将所述距离值小于预设的距离阈值的点的集合确定为地面点云，并滤除所述地面点云。

进一步地，获取所述图像数据的视角相对于地面倾斜，所述第一次滤除后的点云数据包括存在弧度的地面点云。

进一步地，所述根据所述点云簇相对于所述地面平面模型的离差滤除所述第一次滤除后的点云数据中的地面点云，包括：

根据预设条件判断所述点云簇是否为地面点云，在确定所述点云簇为地面点云的情况下滤除所述点云簇；

其中，所述预设条件为：若所述点云簇相对于所述地面平面模型的离差小于或等于零，或者所述离差小于预设的离差高度阈值，则确定所述点云簇为地面点云。

进一步地，所述基于所述点云数据确定地面平面模型，包括：

基于随机采样一致性通过参数迭代计算得到针对所述点云数据的地面平面模型Ax+By+Cz+D＝0，其中A、B、C、D为所述地面平面模型的坐标参数。

进一步地，所述点云簇相对于所述地面平面模型的离差的公式为：