技术特征：
1.一种基于三维激光的集卡防砸检测方法，所述方法包括：获取集卡装箱作业中集装箱起重机的吊具当前所夹住的集装箱的尺寸参数；获取在所述吊具夹住所述集装箱下落时激光雷达采集的集装箱作业的三维点云；获取所述激光雷达的姿态参数；根据所述姿态参数，对所述三维点云进行转换，得到集装箱作业的全面点云；获取吊具与所述激光雷达的相对平移量；根据所述相对平移量以及所述集装箱的尺寸参数，在所述全面点云中确定集装箱下落区域范围；当在所述集装箱下落区域范围内检测到障碍物时，发出防砸警报。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光雷达包括安装在集装箱起重机吊具下方的同一侧呈一定夹角设置的基准激光雷达和至少一个对准激光雷达；所述姿态参数包括所述基准激光雷达的第一姿态角、所述对准激光雷达的第二姿态角和所述对准激光雷达相对于所述基准激光雷达的位置平移量；获取在所述吊具夹住所述集装箱下落时激光雷达采集的集装箱作业的三维点云，包括：获取在所述吊具夹住所述集装箱下落时所述基准激光雷达采集的集装箱作业的第一三维点云，以及对准激光雷达采集的集装箱作业的第二三维点云；根据所述姿态参数，对所述三维点云进行转换，得到集装箱作业的全面点云，包括：根据所述第一姿态角将所述第一三维点云转换至检测系统坐标系；根据所述第二姿态角和所述位置平移量将所述第二三维点云转换至所述检测系统坐标系；融合转换后的所述第一三维点云和转换后的所述第二三维点云，得到集装箱作业的全面点云；其中，所述相对平移量为所述吊具与所述基准激光雷达的相对平移量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述基准激光雷达的第一姿态角的方式，包括：获取在标定状态所述吊具夹住所述集装箱下落时所述基准激光雷达采集的第一方向标定三维点云；根据所述基准激光雷达的安装高度，从所述第一方向标定三维点云中确定地面点云；计算所述地面点云的平面法向量；根据所述地面点云的平面法向量，计算所述基准激光雷达的翻滚角和俯仰角；根据所述基准激光雷达的安装高度、集卡托架高度、集装箱高度以及与所述基准激光雷达的距离，从所述第一方向标定三维点云中确定集装箱侧面点云；计算所述集装箱侧面点云的平面法向量；根据所述集装箱侧面点云的平面法向量，计算所述基准激光雷达的偏航角，所述第一姿态角包括所述翻滚角、所述俯仰角和所述偏航角。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取对准激光雷达的第二姿态角和所述对准激光雷达相对于所述基准激光雷达的位置平移量的方式，包括：获取对同一标定物，所述基准激光雷达采集的标定物第一三维点云，以及所述对准激
光雷达采集的标定物第二三维点云；将所述标定物第一三维点云转换至检测系统坐标系；对所述标定物第二三维点云和转换后的所述标定物第一三维点云进行点云匹配，确定所述对准激光雷达的第二姿态角以及所述对准激光雷达相对于所述基准激光雷达的位置平移量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当在所述集装箱下落区域范围内检测到障碍物时，发出防砸警报，包括：根据集卡托架高度阈值，在所述全面点云中滤除集卡托架点云；对所述集装箱下落区域范围内的点云，进行滤波处理；对滤波处理后所述集装箱下落区域范围内的点云，进行障碍物检测；若检测到障碍物点云，则发出防砸警报。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当在所述集装箱下落区域范围内检测到障碍物时，发出防砸警报，包括：将所述全面点云投影为二维图像；确定所述集装箱下落区域范围以及集卡托架在所述二维图像中的位置范围；根据确定的集卡托架在二维图像中的位置范围，去除二维图像中的集卡托架像素点；对所述二维图像中的所述集装箱下落区域范围的像素点进行图像检测，若检测到障碍物，发出防砸警报。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述全面点云投影为二维图像，包括：对所述全面点云，计算各全面点云的二维坐标；根据各全面点云的二维坐标，将点云转换为像素点；将点云像素点和非点云像素点进行二值化处理，得到二值图像；对所述二值图像进行图像预处理，得到二维图像。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述二维图像中的所述集装箱下落区域的位置范围的像素点进行图像检测，若检测到障碍物，发出防砸警报，包括：遍历所述二维图像中所述集装箱下落区域的位置范围内的各行，统计各行中点云像素点的数量；若当前行点云像素点的数量大于第一阈值，则计数器增加预设值；在所述集装箱下落区域的位置范围内的各行遍历完成后，将计数器的统计值与第二阈值进行比较；若所述计数器的统计值大于所述第二阈值，则得到检测到障碍物的检测结果，发出防砸警报。9.一种基于三维激光的集卡防砸检测装置，其特征在于，所述装置包括：集装箱获取模块，用于获取集卡装箱作业中集装箱起重机的吊具当前所夹住的集装箱的尺寸参数；点云获取模块，获取在所述吊具夹住所述集装箱下落时激光雷达采集的集装箱作业的三维点云；姿态参数获取模块，用于获取所述激光雷达的姿态参数；
转换模块，用于根据所述姿态参数，对所述三维点云进行转换，得到集装箱作业的全面点云；位置获取模块，用于获取吊具与所述基准激光雷达的相对平移量；下落区域确定模块，用于根据所述相对平移量以及所述集装箱的尺寸参数，在所述全面点云中确定集装箱下落区域范围；检测模块，用于当在所述集装箱下落区域范围内检测到障碍物时，发出防砸警报。10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
技术总结
本申请涉及一种基于三维激光的集卡防砸检测方法、装置和计算机设备。该方法包括：获取集卡装箱作业中集装箱起重机的吊具当前所夹住的集装箱的尺寸参数；获取在吊具夹住集装箱下落时激光雷达采集的集装箱作业的三维点云；获取激光雷达的姿态参数；根据姿态参数，对三维点云进行转换，得到集装箱作业的全面点云；获取吊具与激光雷达的相对平移量；根据相对平移量以及集装箱的尺寸参数，在全面点云中确定集装箱下落区域范围；当在集装箱下落区域范围内检测到障碍物时，发出防砸警报。该方法的数据源精度高，且检测方法不受激光雷达安装位置的影响，极大地提高了防砸检测的精度。极大地提高了防砸检测的精度。极大地提高了防砸检测的精度。
技术研发人员：胡荣东 文驰 李敏 李雅盟 彭清
受保护的技术使用者：长沙智能驾驶研究院有限公司
技术研发日：2020.03.09
技术公布日：2021/9/9