通过激光进行堆体体积估算

堆体体积估算

LiDAR场区配置:两个方案

Solution1

多个LiDAR固定后,点云拼接建图(例如三个LiDAR探测面覆盖整个料场)

Solution2

LiDAR 云台移动扫描建图(云台扫描2D切面叠加,积分计算体积)

Requirements

LiDAR点云数据格式 rx,ry,rz,ro,r,g,b,s(反射强度)
功能需求
1) 料场盘库重量估算。激光雷达扫描料堆得到点云数据后,LiDAR根据点云数据提供料堆三维模型尺寸,切片法计算出料堆体积,通过经验密度值计算出料堆重量。
2) 料堆位置坐标信息。以获取每一类料堆的类别和位置,配合皮带入库位置选择及抓取出库,并可供用户实时查看库存情况。
3) 可视化场堆信息。根据各存料车间需求进行定制化服务,利用车间尺寸图纸划分点云地图区域,并反馈给车间管理人员实时查看现场库存情况。
方案
由移动云台带动激光雷达进行料堆扫描,或根据固定的LiDAR探测面获取的点云配准后,对料堆进行点云拼接,进行完整的建图,以准确获取料堆的斜立面信息与完整的料堆顶面信息。
难点
难点1,点云去噪:三维激光扫描过程中不可避免地会获得大量的噪声点云。
包括漂移点、孤立点、冗余点、混杂点等)的存在不仅增加了数据量,而且会严重影响点云质量和后续矿堆体积量测
难点2. 不同颜色堆垛对LiDAR点云扫描的误差影响:不同颜色对光的反射是不同的,黑色反射比最小约为10%,扫描距离是最小的,如果测的是白色物体,反射比约为80%,扫描距离就比黑色范围大。
难点3. 误差:本方案通过切片法快速计算体积。采用拟合出的基准面(地面),根据选取的待测区域对基准面以上的3D区域,进行高精度体积测算,并结合经验密度,积分计算出重量。