[发明专利]一种获取料堆高程模型的方法及系统

说明书

本发明涉及一种获取料堆高程模型的方法及系统，该方法包括以下步骤：分别获取毫米波雷达、双天线差分北斗传感器和角编码器采集的数据；对所述毫米波雷达、双天线差分北斗传感器和角编码器采集的数据进行坐标系的转换和联合解算，得到料堆的原始点云数据；对所述原始点云数据进行预处理，得到预处理后的点云数据；利用基于三角剖分的差值算法对所述预处理后的点云数据进行处理，得到堆料高程模型。本发明具有很好的环境适应性、稳定性、便捷性和低成本等特点，能够满足实际的项目需求。

技术领域

本发明涉及毫米波雷达检测技术领域，特别是涉及一种获取料堆高程模型的方法及系统。

背景技术

在国内外新型智能化散杂货港口中，港口散杂货的周转量日益增长，提高周转效率是港口面临最重要的问题，散杂货的快速、高效的无人化机械堆取是港口未来的发展方向，全天候、快速的、便捷的和稳定的得到料堆在堆场的三维数据是实现堆取料机全自动化的关键部分。全自动化的的堆取物料技术发展缓慢，最主要的原因是港口恶劣的环境难以全天候的获取料堆的三维数据，在现有技术手段下，由于料堆高度不同、体积较大和材质反射效率低等特性，导致非接触方式难以准确有效获取数据和测量。

而且，在大型散杂货堆场，堆取的物料主要有块状、颗粒状的货物，采用的是基于轨道的大型斗轮取料机和堆料机，这些大型机械堆取设备目前大多数需要人工操作，造成了人工成本居高不下问题，所以国内外的散杂货港口都在对堆取料机进行自动化改造，首要问题就是在现有的设备上增加仪器，获取料堆的三维数据，目前，料堆表面三维数据的获取和体积测量方法主要有激光测量、计算机视觉测量等，但是基于激光和视觉的方法不能够满足在雾雨雪天气以及沙尘环境的环境下正常工作。

因此，如何设计一种能够提高设备的环境适应能力，并且能够高效获取料堆的高程模型的方法及系统，成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种获取料堆高程模型的方法及系统，能够提高设备的环境适应能力，并且能够高效获取料堆的高程模型。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种获取料堆高程模型的方法，该方法包括以下步骤：

分别获取毫米波雷达、双天线差分北斗传感器和角编码器采集的数据；所述毫米波雷达安装于堆料机的出料口；所述双天线差分北斗传感器安装于堆料机的回转平台上；所述角编码器安装于堆料机的大臂上；

对所述毫米波雷达、双天线差分北斗传感器和角编码器采集的数据进行坐标系的转换和联合解算，得到料堆的原始点云数据；

对所述原始点云数据进行预处理，得到预处理后的点云数据；

利用基于三角剖分的差值算法对所述预处理后的点云数据进行处理，得到堆料高程模型。

可选的，所述分别获取毫米波雷达、双天线差分北斗传感器和角编码器采集的数据，具体包括：

将所述堆料机的大臂俯仰到预设值；

以不同的回转角往复的走行，分别获取料堆表面坐标信息、回转中心在堆场坐标系的位置数据及堆料机大臂的俯仰角和回转角数据；

将所述料堆表面坐标信息、所述回转中心在堆场坐标系的位置数据及所述堆料机大臂的俯仰角和回转角数据进行存储；

将存储的数据发送到数据处理服务器。

可选的，所述对所述毫米波雷达、双天线差分北斗传感器和角编码器采集的数据进行坐标系的转换和联合解算，得到料堆的原始点云数据，具体包括：