[发明专利]一种散货料堆实时三维重建方法及系统

说明书

本发明涉及机器视觉三维重建技术领域，公开了一种散货料堆实时三维重建方法，包括以下步骤：逐步扫描料堆各截面的曲线点云，得到所述料堆的全局静态点云数据；将所述全局静态点云数据分为多个点云数据段；实时获取所述料堆局部的深度数据，将所述深度数据转换为局部动态点云数据；将所述局部动态点云数据与对应的所述点云数据段进行实时点云配准，得到所述料堆的全局实时三维点云模型。本发明具有成本低，适应于大场景海量点云数据的实时三维重建的技术效果。

技术领域

本发明涉及机器视觉三维重建技术领域，具体涉及一种散货料堆实时三维重建方法及系统。

背景技术

随着散货码头吞吐量不断攀高，机器视觉技术的快速发展，建设自动化散货码头一直是国内外研究热点。散货码头的自动堆取料是自动化码头技术的重要部分，自动堆取料主要依赖三维重建技术，目前多采用三维激光扫描装置对料堆的外形轮廓进行扫描和重构，但是工业三维扫描仪价格昂贵，一台落地式三维扫描仪需要几十万到一百多万不等，每个堆取料机配置一台需要很高的成本，而且由于现有设备的局限，海量点云处理复杂，很难达到实时重构的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种散货料堆实时三维重建方法及系统，解决现有技术中三维重建成本高，点云处理复杂导致无法实现实时重构的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种散货料堆实时三维重建方法，包括以下步骤：

逐步扫描料堆各截面的曲线点云，得到所述料堆的全局静态点云数据；

将所述全局静态点云数据分为多个点云数据段；

实时获取所述料堆局部的深度数据，将所述深度数据转换为局部动态点云数据；

将所述局部动态点云数据与对应的所述点云数据段进行实时点云配准，得到所述料堆的全局实时三维点云模型。

本发明还提供一种散货料堆实时三维重建系统，包括二维扫描仪、角度编码器、堆取料机、深度相机以及工控机；

所述二维扫描仪以及所述角度编码器分别安装于所述堆取料机上，并用于逐步扫描料堆各截面的曲线点云，得到所述料堆的全局静态点云数据；

所述深度相机用于实时获取所述料堆局部的深度数据，将所述深度数据转换为局部动态点云数据；

所述工控机用于将所述全局静态点云数据分为多个点云数据段；将所述局部动态点云数据与对应的所述点云数据段进行实时点云配准，得到所述料堆的全局实时三维点云模型。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明结合全局静态点云数据与局部动态点云数据实现料堆的三维重建。全局静态点云数据采用二维扫描仪即可获取，成本低廉。同时，将全局静态点云数据进行分割，得到多个点云数据段，分别将多个点云数据段与局部动态点云数据进行配准，一方面可以实现局部动态点云数据的实施配准，从而实现料堆的实时三维重建，另一方面，数据的分割和分别配准降低了数据处理的难度，使得本发明可对海量的点云数据进行处理，能适应于大场景料堆的实时三维重建。

附图说明

图1是本发明提供的散货料堆实时三维重建方法一实施方式的流程图；

图2是本发明提供的散货料堆实时三维重建系统一实施方式的结构示意图。

附图标记：

1、堆取料机，11、悬臂，12、轮轴，2、深度相机，3、二维扫描仪，4、角度编码器，5、工控机，6、安装平台，100、料堆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。