一种障碍物的入侵检测方法和系统与流程

专利2025-06-15  14


本发明涉及障碍物入侵检测的,尤其涉及一种障碍物的入侵检测方法和系统。


背景技术:

1、障碍物入侵检测存在多种应用需求,例如在空轨集疏运系统中,试线现场配套装备有全向式的集装箱转运车,在全向车自动运行移动过程中需要考虑与周边障碍物保持安全距离,特别是与空轨轨道梁墩柱之间的安全防撞问题。现有的障碍物入侵检测方式较为局限,应用于上述场景下使用存在可靠性不足的问题。

2、因此,如何提高检测对象实施全方位入侵检测的可靠性,是目前亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明提供的一种障碍物的入侵检测方法和系统,能够提高检测对象实施全方位入侵检测的可靠性。

2、本发明实施例提供了以下方案:

3、第一方面,本发明实施例提供了一种障碍物的入侵检测方法,方法包括:

4、获取目标对象的避障检测区域,以及目标对象上至少一个激光雷达的扫描测距数据,其中,目标对象为检测避障检测区域内是否存在入侵障碍物的被测对象;

5、根据所有的扫描测距数据获得目标对象的目标数据集,其中,目标数据集为目标对象周向的全方位点云数据所构建的集合;

6、根据目标数据集判断避障检测区域内是否存在入侵的障碍物;

7、在避障检测区域内存在障碍物时,输出表征存在障碍物的检测结果。

8、在一种可选的实施例中,根据所有的扫描测距数据获得目标对象的目标数据集之前,方法还包括:

9、在避障检测区域内存在屏蔽区域时,根据屏蔽区域对激光雷达的扫描测距数据进行数据剔除,以获得完成数据剔除的扫描测距数据;

10、根据预设的测距阈值对完成数据剔除的扫描测距数据进行数据清洗,以获得完成数据清洗的扫描测距数据;

11、将完成数据清洗的扫描测距数据输入预设的滤波处理模型,以获得完成预处理的扫描测距数据。

12、在一种可选的实施例中,根据所有的扫描测距数据获得目标对象的目标数据集,包括:

13、根据每个激光雷达的扫描测距数据所处的数据坐标系和目标对象的中心坐标系,获得每个数据坐标系与中心坐标系的相对偏移位置;

14、根据每个相对偏移位置实施对应激光雷达的扫描测距数据的坐标系转换,以将数据坐标系的扫描测距数据转换至中心坐标系;

15、根据所有扫描测距数据的坐标系转换结果,获得目标对象的目标数据集。

16、在一种可选的实施例中,根据目标数据集判断避障检测区域内是否存在入侵的障碍物之前,方法还包括:

17、将目标数据集的所有数据存储为kd树结构,并对kd树结构中的每个数据配置对应的索引标签。

18、在一种可选的实施例中,避障检测区域为多个边界段组成的多边形区域;根据目标数据集判断避障检测区域内是否存在入侵的障碍物,包括:

19、根据目标数据集的扫描点和避障检测区域,获得避障检测区域的每个边界段与扫描点的检测角,其中,检测角的顶点为扫描点;

20、对每个扫描点的所有检测角进行求和处理,以获得每个扫描点的夹角求和结果;

21、在夹角求和结果小于或等于预设的角度阈值时,确定当前的扫描点为入侵点;

22、确定入侵点所在的位置存在入侵的障碍物。

23、在一种可选的实施例中,根据目标数据集的扫描点和避障检测区域,获得避障检测区域的每个边界段与扫描点的检测角,包括:

24、根据预设的间隔值在避障检测区域上确定多个目标边界点;

25、将目标数据集中距离每个目标边界点的最近数据点,确定为入侵检测的扫描点;

26、根据入侵检测的扫描点与每个边界段所形成的夹角,获得入侵检测的扫描点的检测角。

27、在一种可选的实施例中,确定入侵点所在的位置存在入侵的障碍物之前,方法还包括:

28、对相邻于入侵点的扫描点进行入侵检测,以获得相邻的扫描点的入侵检测结果;

29、在入侵检测结果表征相邻的扫描点同样为入侵点时,确定入侵点所在的位置存在入侵的障碍物。

30、第二方面,本发明实施例还提供了一种障碍物的入侵检测系统,系统包括:

31、至少一个激光雷达,安装于目标对象上,激光雷达用于获取目标对象的扫描测距数据,其中,目标对象为避障检测区域内是否存在入侵障碍物的被测对象;

32、数据处理终端,连接激光雷达,数据处理终端用于获取避障检测区域,以及根据所有的扫描测距数据获得目标对象周向全方位点云数据所构建的目标数据集;根据目标数据集判断避障检测区域内是否存在入侵的障碍物;在避障检测区域内存在障碍物时,输出表征存在障碍物的检测结果。

33、在一种可选的实施例中,系统还包括:

34、外部终端,与数据处理终端连接,外部终端用于配置数据处理终端实施入侵检测的关联参数,和/或根据检测结果的进行对应告警或显示,其中,关联参数包括避障检测区域。

35、在一种可选的实施例中,激光雷达包括第一激光雷达和第二激光雷达,第一激光雷达和第二激光雷达呈对角设置。

36、本发明的一种障碍物的入侵检测方法和系统与现有技术相比,具有以下优点:

37、本发明的技术方案通过获取目标对象的避障检测区域,以及目标对象上至少一个激光雷达的扫描测距数据,目标对象为检测避障检测区域内是否存在入侵障碍物的被测对象,根据所有的扫描测距数据获得目标对象的目标数据集,由于目标数据集为目标对象周向的全方位点云数据所构建的集合,可以准确根据目标数据集判断避障检测区域内是否存在入侵的障碍物,在避障检测区域内存在障碍物时,输出表征存在障碍物的检测结果。该技术方案经激光雷达所采集的扫描测距数据,实施目标对象在避障检测区域的全方位入侵检测,能够快速准确判定出避障检测区域的障碍物入侵,针对全方位的入侵检测时,具有较高的处理效率和准确性,进而提高了检测对象实施全方位入侵检测的可靠性。



技术特征:

1.一种障碍物的入侵检测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的障碍物的入侵检测方法,其特征在于,所述根据所有的扫描测距数据获得所述目标对象的目标数据集之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的障碍物的入侵检测方法,其特征在于,所述根据所有的扫描测距数据获得所述目标对象的目标数据集,包括:

4.根据权利要求1所述的障碍物的入侵检测方法,其特征在于,所述根据所述目标数据集判断所述避障检测区域内是否存在入侵的障碍物之前,所述方法还包括:

5.根据权利要求1所述的障碍物的入侵检测方法,其特征在于,所述避障检测区域为多个边界段组成的多边形区域;所述根据所述目标数据集判断所述避障检测区域内是否存在入侵的障碍物,包括:

6.根据权利要求5所述的障碍物的入侵检测方法,其特征在于,所述根据所述目标数据集的扫描点和所述避障检测区域,获得所述避障检测区域的每个边界段与所述扫描点的检测角,包括:

7.根据权利要求5所述的障碍物的入侵检测方法,其特征在于,所述确定所述入侵点所在的位置存在入侵的障碍物之前,所述方法还包括:

8.一种障碍物的入侵检测系统,其特征在于,所述系统包括:

9.根据权利要求8所述的障碍物的入侵检测方法,其特征在于,所述系统还包括:

10.根据权利要求8所述的障碍物的入侵检测方法,其特征在于,所述激光雷达包括第一激光雷达和第二激光雷达,所述第一激光雷达和所述第二激光雷达呈对角设置。


技术总结
本发明公开了一种障碍物的入侵检测方法和系统,涉及障碍物入侵检测的技术领域。本发明的技术方案通过获取目标对象的避障检测区域,以及目标对象上至少一个激光雷达的扫描测距数据,目标对象为检测避障检测区域内是否存在入侵障碍物的被测对象,根据所有的扫描测距数据获得目标对象的目标数据集,由于目标数据集为目标对象周向的全方位点云数据所构建的集合,可以准确根据目标数据集判断避障检测区域内是否存在入侵的障碍物,在避障检测区域内存在障碍物时,输出表征存在障碍物的检测结果。该技术方案针对全方位的入侵检测时,具有较高的处理效率和准确性,进而提高了检测对象实施全方位入侵检测的可靠性。

技术研发人员:王维,苏利杰,郑钧柏,候建云,汪子恂,陈治国,尹子轩
受保护的技术使用者:中车长江运输设备集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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