[发明专利]用于港口无人集卡的激光雷达辅助集装箱对位方法

权利要求书

1.一种用于港口无人集卡的激光雷达辅助集装箱对位方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1 .安装在无人集卡上的激光雷达获取所述无人集卡周边环境的激光点云，根据无人集卡的车头与车载集装箱、落地集装箱的位置，提取所述激光点云中的检测区域点云；

S2 .将所述步骤S1的检测区域点云分割为车载集装箱区域点云和落地集装箱区域点云；

S3 .提取所述检测区域点云内的激光点，通过直线检测算法拟合出所述检测区域点云内的所有直线；

S4 .遍历所述步骤S3的所有直线，提取出所述车载集装箱区域点云内与激光原点正方向相垂直的直线，计算激光原点到该直线的垂直距离，得到激光原点到车载集装箱的距离D1；

S5 .遍历所述步骤S3的所有直线，提取出所述落地集装箱区域点云内两条相互垂直且直线的端点相交于直角点的垂线，且两条所述垂线的直角开口远离激光原点，计算激光原点到与激光原点正方向相垂直的直线的垂直距离，得到激光原点到落地集装箱的距离D2；

所述步骤S5中，提取两条垂线包括以下步骤：

S5-1 .遍历所述步骤S3中的所有直线，提取出所述落地集装箱区域点云内的多个相邻直线对，且所述相邻直线对为相互垂直的一对相邻直线；

S5-2 .遍历所述步骤S5-1中的所有相邻直线对，提取所述相邻直线对中的直角开口远离激光原点一侧的两条相邻直线；

S5-3 .根据提取的两条相邻直线的直线信息，通过所述直线信息判断出两条相邻直线中与激光原点正方向相垂直的直线，计算激光原点与激光原点正方向相垂直的直线的距离，得到激光原点到落地集装箱的距离D2；

S6 .通过所述步骤S4的激光到车载集装箱的距离D1与所述步骤S5的激光到落地集装箱的距离D2的差值，计算出所述无人集卡车头距离车载集装箱与落地集装箱的距离差值D，由如下公式计算：

D＝D1-D2；

S7 .所述激光雷达与无人集卡上的控制端通讯连接，所述控制端接收所述步骤S6中的距离差值，根据所述距离差值控制无人集卡进行移动，以使所述距离差值D的绝对值达到其最小值。

2.根据权利要求1所述的激光雷达辅助集装箱对位方法，其特征在于：所述步骤S5-3中的直线信息包括直线的斜率、直线的起点和终点，通过直线的起点和终点计算出直线的斜率。

3.根据权利要求1所述的激光雷达辅助集装箱对位方法，其特征在于：所述距离差值D≤±5cm。

4.根据权利要求1所述的激光雷达辅助集装箱对位方法，其特征在于：以激光原点正方向为x轴，与x轴相垂直的竖直方向为y轴，所述检测区域点云为在x轴方向上-90°～+90°范围内的激光点云。

5.根据权利要求4所述的激光雷达辅助集装箱对位方法，其特征在于：所述落地集装箱区域点云为在所述x轴方向上的-90°～-45°、45°～90°。

6.根据权利要求5所述的激光雷达辅助集装箱对位方法，其特征在于：所述车载集装箱区域点云为在所述x轴方向上的-45°～45°。

7.根据权利要求1所述的激光雷达辅助集装箱对位方法，其特征在于：所述激光雷达安装在无人集卡的车头尾部中心，且放置在地面上的落地集装箱高度-激光雷达的高度≤10cm。

8.根据权利要求1所述的激光雷达辅助集装箱对位方法，其特征在于：所述激光雷达的正方向为朝向无人集卡的车尾正后方。