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申请/专利权人:哈尔滨工业大学(威海);国网智慧能源交通技术创新中心(苏州)有限公司
摘要:一种基于工业相机和多线激光雷达的半挂车定位方法及系统,涉及牵引车与半挂车定位技术领域,用以解决现有定位方法对于小型码头上牵引车与半挂车相对位置的确定精确度不高的问题。本发明的技术要点包括:设置二维码、工业相机与激光雷达的位置,利用工业相机检测二维码,提取中心坐标;利用激光雷达采集点云,在指定半径范围内查询,由搜索出的点云拟合二维码平面方程,得到半挂车前表面法向量及夹角;创建K‑D树,指定半径范围查询,得到大邻域点云并分类排序,筛选出与二维码同平面的点云并确定其所在线束;对应二维码底座的宽度,查找各线束的边界点,筛选位于平面上的线束,计算得到二维码中心坐标。本发明可进一步应用于车辆定位领域。
主权项:1.一种基于工业相机和多线激光雷达的半挂车定位方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将二维码图片放置在半挂车前表面,将工业相机和多线激光雷达放置在牵引车后表面,在半挂车与牵引车脱挂的状态下,利用工业相机采集包含二维码图片的图像,并对图像进行处理,获得二维码图片中心在相机坐标下的坐标;步骤二、将二维码图片中心在相机坐标下的坐标转换至雷达坐标系下,获得二维码图片中心在雷达坐标系下的坐标;步骤三、利用多线激光雷达采集原始点云数据,并以已经获得的二维码图片中心在雷达坐标系下的坐标为圆心,预设第一搜索半径,在所述第一搜索半径范围内,对所述原始点云数据进行搜索,获取小邻域点云;步骤四、利用小邻域点云拟合二维码图片的平面方程,根据所述平面方程获得半挂车与牵引车的相对位置夹角,以获得半挂车与牵引车的相对姿态;步骤五、以已经获得的二维码图片中心在雷达坐标系下的坐标为圆心,预设第二搜索半径,在所述第二搜索半径范围内,对所述原始点云数据进行搜索,获取大邻域点云;步骤六、根据预设的第一距离阈值和二维码图片的平面方程,在所述大邻域点云中筛选出到二维码图片平面小于第一距离阈值的所有点云,即与二维码图片同平面的点云及其所在线束;步骤七、根据预设的第二距离阈值,在筛选得到的与二维码图片同平面的点云及其所在线束中,查找各线束中两点距离小于第二距离阈值的两个点即为二维码图片平面上的边界点;步骤八、根据获得的所有边界点坐标计算获得二维码图片中心在雷达坐标系下的精确坐标,以获得半挂车与牵引车的相对位置。
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