(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211229389.8 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 江苏徐工 工程机械研究院有限公司 地址 221004 江苏省徐州市徐州经济技 术 开发区驮蓝山路26号 (72)发明人 唐建林　高娇　赵斌　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 何春廷 (51)Int.Cl. G01S 17/88(2006.01) G01S 7/48(2006.01) G06T 7/136(2017.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/762(2022.01)G06V 10/764(2022.01) (54)发明名称 矿区场景内卸载点后方挡墙感知识别的检 测方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种矿区场景内卸载点后方 挡墙感知识别的检测方法及系统， 获取卸载点的 后挡墙与地面的先验交线， 计算先验交线与车辆 后轴中心的距离， 在该距离大于最小识别距离且 小于最大识别距离时判定车辆进入卸载点设定 识别区域； 遍历分析所有在设定识别区域内的障 碍物地面交线， 对障碍物地面交线进行分解拟 合， 计算出障碍物地面交线与先验交线的倾角差 以及障碍物 地面交线与先验交线之间的距离， 如 果倾角差和障碍物交线与先验交线之间的距离 在误差范围内且 此障碍物类型为凸起， 则判定该 障碍物为后挡墙； 将所有判定为后挡墙的数据合 并为最终的后挡墙。 优点： 实现了矿区排土区卸 载点后方挡墙的感知识别检测， 实现了普通障碍 物与后方挡墙的分割。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115291240 A 2022.11.04 CN 115291240 A 1.一种矿区场景内卸载点后方挡墙感知识别的检测方法， 其特 征在于， 包括： 获取卸载点的后挡墙与地面的先验交线， 计算先验交线与车辆后轴中心 的距离， 在该 距离大于最小识别距离且小于最大识别距离时判定车辆进入卸载点设定识别区域； 遍历分析所有在设定识别区域内的障碍物地面交线， 对障碍物地面交线进行分解拟 合， 计算出障碍物地面交线与先验交线的倾角差以及障碍物地面交线与先验交线之 间的距 离， 如果倾角差和障碍物地面交线与先验交线之间的距离在误差范围内且此障碍物类型为 凸起， 则判定该障碍物为后挡墙； 将所有判定为后挡墙的数据合并为 最终的后挡墙。 2.根据权利要求1所述的矿区场景内卸载点后方挡墙感知识别的检测方法， 其特征在 于， 还包括： 在将所有判定为后挡墙的数据合并为最终的后挡墙之后， 将最终的后挡墙与地面的交 线点云数据更新保存为 新的先验交线。 3.根据权利要求1所述的矿区场景内卸载点后方挡墙感知识别的检测方法， 其特征在 于， 所述分解拟合采用QR分解拟合。 4.根据权利要求1所述的矿区场景内卸载点后方挡墙感知识别的检测方法， 其特征在 于， 所述遍历分析所有在设定识别区域内的障碍物地面交线， 对障碍物地面交线进行分解 拟合， 计算出障碍物地面交线与先验交线的倾角差以及障碍物地面交线与先验交线之 间的 距离， 包括： 采集车辆后方3D点云数据， 对车辆后方3D点云数据进行滤波处理， 对滤波处理后的车 辆后方3D点云数据进行分割以及地 面剔除处 理， 得到障碍物点云数据； 根据障碍物点云数据获取每个障碍物的交线点， 根据每个障碍物的交线点拟合得到障 碍物地面交线， 获取对应于该障碍物地面交线的斜率和截距， 根据对应于该障碍物地面交 线的斜率和截距计算障碍物地面交线到车辆后轴中心的距离一和车辆后轴与直线的倾角 一； 获取车辆四元数和车辆地理坐标， 根据车辆四元数、 车辆地理坐标和预先构建的车体 坐标系计算车辆卸 载点交线的车体坐标； 根据车辆卸载点交线的车体坐标进行直线拟合， 得到先验交线， 获取拟合 好的先验交线的斜 率和截距； 根据拟合好的先验交线的斜率和截距计算先验交线到车辆后轴中心的距离二和车辆 后轴与直线的倾角二； 根据距离一、 倾角一、 距离二、 倾角二计算得到障碍物地面交线与先验交线的倾角差 以及障碍物地 面交线与已知交线之间的距离 。 5.根据权利要求4所述的矿区场景内卸载点后方挡墙感知识别的检测方法， 其特征在 于， 所述如果倾角差和障碍物地面交线与先验交线之 间的距离在误差范围内且此障碍物类 型为凸起， 则判定该障碍物为后挡墙， 包括： 计算车辆后轴中心到障碍物地面交线的距离 l1映射到[最小识别距离 lmin， 最大识别距 离lmax]区间内的归一 化距离l1归， 表示为： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115291240 A 2计算车辆后轴中心到先验交线的距离 l2映射到[最小识别距离 lmin， 最大识别距离 lmax] 区间内的归一 化距离l2归， 表示为： 判断倾角差 delta_θ 为钝角还是锐角， 若倾角差 delta_θ 为钝角则修正为锐角， 赋值计 算为：delta_θ = 180° ‑delta_θ； 若倾角差 delta_θ为锐角则保持不变； 计算归一 化距离l1归和归一化距离l2归的距离差值normalized_delta_ρ； 计算障碍物地 面交线与先验交线之间的距离 normalized_distance ， 表示为： 根据障碍物点云数据判断障碍物是否为凸起， 如果障碍物为凸起且宽度 大于挡墙最小 宽度阈值、 障碍物高度大于最小高度阈值、 同时归一化处理后的障碍物地面交线与先验交 线之间的距离 normalized_distance 小于地面交线最大偏差， 则判断此障碍物为后挡墙。 6.一种矿区场景内卸载点后方挡墙感知识别的检测系统， 其特 征在于， 包括： 计算模块， 用于获取卸载点的后挡墙与地面的先验交线， 计算先验交线与车辆后轴中 心的距离， 在该距离大于最小识别距离且小于最大识别距离时判定车辆进入卸载点设定识 别区域； 判定模块， 用于遍历分析所有在设定识别区域内的障碍物地面交线， 对 障碍物地面交 线进行分解拟合， 计算出障碍物地面交线与先验交线的倾角差以及障碍物地面交线与先验 交线之间的距离， 如果倾角差和障碍物交线与先验交线之 间的距离在误差范围内且此障碍 物类型为凸起， 则判定该障碍物为后挡墙； 合并模块， 用于将所有判定为后挡墙的数据合并为 最终的后挡墙。 7.根据权利要求6所述的矿区场景内卸载点后方挡墙感知识别的检测系统， 其特征在 于， 还包括： 更新模块， 用于在将所有判定为后挡墙的数据合并为最终的后挡墙之后， 将最终的后 挡墙与地 面的交线点云数据更新保存为 新的先验交线。 8. 根据权利要求6所述的矿区场景内卸载点后方挡墙感知识别的检测系统， 其特征在 于， 所述拟合采用QR分解拟合。 9.根据权利要求6所述的矿区场景内卸载点后方挡墙感知识别的检测系统， 其特征在 于， 所述判定模块， 用于 采集车辆后方3D点云数据， 对车辆后方3D点云数据进行滤波处理， 对滤波处理后的车 辆后方3D点云数据进行分割以及地 面剔除处 理， 得到障碍物点云数据； 根据障碍物点云数据获取每个障碍物的交线点， 根据每个障碍物的交线点拟合得到障 碍物地面交线， 获取对应于该障碍物地面交线的斜率和截距， 根据对应于该障碍物地面交 线的斜率和截距计算障碍物地面交线到车辆后轴中心的距离一和车辆后轴与直线的倾角 一； 获取车辆四元数和车辆地理坐标， 根据车辆四元数、 车辆地理坐标和预先构建的车体 坐标系计算车辆卸 载点交线的车体坐标； 根据车辆卸载点交线的车体坐标进行直线拟合，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115291240 A 3