(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 202211133672.0 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 南通长石科技有限公司 地址 226000 江苏省南 通市海安市城东 镇 和顺路68号 (72)发明人 李秀华　 (51)Int.Cl. G06V 20/40(2022.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 一种无人装载机室内自主 装货系统及方法 (57)摘要 本发明涉及智能控制技术领域， 具体涉及一 种无人装 载机室内自主装货系统及方法， 该方法 包括： 根据所有实帧图像的烟尘区域获得所有分 组结果， 通过因子分析得到每一个物料倾倒图像 的独立因子向量， 进而 得到物料倾倒图像的烟尘 信息和烟尘浓度指标； 并计算每个 分组结果的一 致性， 根据所述一致性获得保留组； 将所有保留 组中第一指标最小的保留组作为候选组； 将候选 组中所有物料倾倒图像中指定的物料倾倒图像 对应的倾倒角度作为最佳倾倒角度； 根据最佳倾 倒角度下铲斗与料斗的距离得到最佳高度； 通过 最佳倾倒角度和最佳高度参数对无人装载机进 行控制， 使得烟尘的扩散范围最小， 避免尘土对 装载机上摄像头的采集画面的影响而影响无人 装载机的工作。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115205770 A 2022.10.18 CN 115205770 A 1.一种无 人装载机室内自主装货方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获得实帧图像， 对实帧图像进行语义分割获取实帧图像的烟尘区域， 根据所有实帧图 像的烟尘区域获得实帧图像的所有分组结果； 获得空帧图像， 通过对所有实帧图像和 空帧图像进行语义分割， 分别获得实帧图像和 空帧图像的料斗区域， 分别计算 实帧图像的料斗区域与所有空帧图像的料斗区域的所有交 并比， 将所述所有交并比的最大值对应的空帧图像记为实帧图像对应的空帧图像， 将实帧 图像与对应空帧图像的差值图像记为实帧图像的物料倾倒图像； 通过对所有物料倾倒图像进行因子分析， 得到每一个物料倾倒图像的独立因子向量， 将物料倾倒图像的独立因子向量中所有元素之和记为物料倾倒图像的烟尘信息； 将物料倾 倒图像上且在的烟尘区域内的所有像素点的灰度值的熵记为物料倾倒图像的烟尘浓度指 标； 获得每个分组结果中所有实帧图像对应的所有物料倾倒图像的烟尘信息组成的烟尘 信息序列和烟尘浓度指标组成的烟尘浓度指标序列， 根据烟尘信息序列和烟尘浓度指标序 列计算每个分组结果的一致性， 将所述一致性大于预设阈值的分组结果记为保留组； 计算 每个保留组的第一指标， 将所有保留组中第一指标最小的保留组作为候选组； 将候选组中 所有物料倾倒图像中指 定的物料倾倒图像对应的倾倒角度作为最佳倾倒角度， 根据最佳倾 倒角度下铲斗与料斗的距离得到最佳高度， 通过最佳倾倒角度和最佳高度对无人装载机进 行控制。 2.根据权利要求1所述的一种无人装载机室内自主装货方法， 其特征在于， 所述获得实 帧图像、 获得空帧图像的步骤 包括: 采集铲斗为空时无人装载机在倾倒物料时的倾倒视频， 记为空倾倒视频， 空倾倒视频 中每帧图像记为空帧图像； 采集铲斗不为空时无人装载机在倾倒物料时的倾倒视频， 记为 实倾倒视频， 将实倾倒视频分割为多个实视频帧， 实视频帧对应的图像记为实帧图像。 3.根据权利要求1所述的一种无人装载机室内自主装货方法， 其特征在于， 所述根据 所 有实帧图像的烟尘区域获得实帧图像的所有分组结果的步骤 包括： 将实帧图像的烟 尘区域的面积与实帧图像的面积的比值记为实帧图像的烟 尘范围， 将 所有实帧图像的烟尘范围组成烟尘范围序列， 通过对所述烟尘范围序列进 行多阈值分割得 到所有实帧图像的分组结果。 4.根据权利要求1所述的一种无人装载机室内自主装货方法， 其特征在于， 所述根据烟 尘信息序列和烟尘浓度指标序列计算每 个分组结果的一 致性的步骤 包括： 计算每个分组的烟尘信息序列和烟尘浓度指标序列的DTW距离， 根据DTW距离得到每个 分组的匹配关系， 将 每个分组的匹配关系中唯一匹配数量与每个分组中物料倾倒图像的数 量的比值记为每 个分组的一 致性。 5.根据权利要求1所述的一种无人装载机室内自主装货方法， 其特征在于， 所述计算每 个保留组的第一指标的步骤 包括： 计算每个保留组 的烟尘信息序列的第 一方差和烟 尘浓度指标序列的第 二方差， 将所述 第一方差和第二方差的均值记为保留组的第三方差， 计算每个保留组的烟尘范围的均值和 第三方差的乘积， 记为每 个保留组的第一指标。 6.一种无人装载机室内自主装货系统， 包括控制器、 存储器、 处理器以及存储在所述存权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115205770 A 2储器中并可在所述处理器上运行 的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机 程序时实现如权利要求1~5任意一项所述方法的步骤， 并将获得的最佳倾倒角度和最佳高 度存储在存储器中， 控制器通过读取存储器中的最佳倾倒角度和最佳高度来控制无人装载 机的铲斗角度和高度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115205770 A 3