基于港口垂直运输目标检测的车辆控制方法、装置及车辆与流程

本技术涉及港口装卸，尤其涉及一种基于港口垂直运输目标检测的车辆控制方法、装置及车辆。

背景技术：

1、在港口作业的运输车辆中，保证在不同的装卸等作业场景下，运输车辆动停具有重要的技术意义，尤其可以有效降低意外事故的发生率，保障驾驶员、工作人员和周围环境的安全。特别是在繁忙的港口环境中，准确控制运输车辆的动停可以避免碰撞和伤害。

2、在现有技术中，由于吊具在装卸的作业过程中，一般由驾驶员或相应监管人员判断运输车辆是否动停，大致为装卸的控制人员根据装卸进程告知驾驶员控制运输车辆起步或继续停止。

3、然而，上述实现中驾驶员或监管人员的主观判断可能存在误差，特别是在复杂的装卸作业环境中，容易受到外界因素影响，导致判断不准确，从而造成运输车辆的损伤等。

技术实现思路

1、本技术提供一种基于港口垂直运输目标检测的车辆控制方法、装置及车辆，以解决现有技术中人工干预使得车辆存在危险操作等问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种方法，基于港口垂直运输目标检测的车辆控制方法，其特征在于，应用于车辆，所述方法包括：

3、获取所述车辆上方区域的第一点云数据；

4、根据所述第一点云数据和预先确定好的起重设备中吊具或抓取物的兴趣区域，确定出所述第一点云数据中位于所述吊具或抓取物的兴趣区域的第二点云数据；

5、根据所述第二点云数据的特征信息，确定所述第二点云数据对应的吊具的位置信息和抓物状态；

6、根据所述位置信息及抓物状态，控制所述车辆的动停状态。

7、在一个或多个实施例中，所述起重设备为横梁式结构的设备；

8、相应的，所述根据所述第二点云数据的特征信息，确定所述第二点云数据对应的吊具的位置信息和抓物状态，包括：

9、根据所述第二点云数据中点的法向量，将所述第二点云数据中的点云分为不同维度的平面的点云，若所述平面的点云数量大于第一数量阈值时，确定所述平面上点云在竖直方向的均值为所述吊具的高度位置；或/和，沿竖直方向切割所述第二点云数据，得到切割后的点云最多、且切割后的点云数量大于第二数量阈值的切割所在区域的点云的竖直均值作为所述吊具的高度位置；

10、根据水平维度的平面的点云密度与第一密度阈值、或其他维度平面的点云的竖直数值与第一数值阈值，确定所述吊具抓取抓取物的情况；

11、其中，所述位置信息包括所述吊具的高度位置；所述抓物状态包括所述吊具抓取抓取物的情况。

12、在一个或多个实施例中，所述吊具的兴趣区域为所述起重设备的横梁和所述车辆所处车道构成的区域；

13、相应的，在根据所述第一点云数据和预先确定好的起重设备中吊具的兴趣区域，确定出所述第一点云数据中位于所述吊具的兴趣区域的第二点云数据之前，所述方法还包括：

14、获取所述横梁的第三点云数据；

15、对所述第三点云数据中点的法向量投影至所述横梁的竖直平面所对应的点云进行拟合处理，得到所述横梁的竖直平面方程；

16、根据所述车辆所处的车道信息和所述横梁的竖直平面方程，确定所述起重设备中吊具的兴趣区域。

17、在一个或多个实施例中，在所述对所述第三点云数据中点的法向量投影至所述横梁的竖直平面所对应的点云进行拟合处理，得到所述横梁的竖直平面方程之前，所述方法还包括：

18、将所述第三点云数据中点的法向量投影至地平平面，得到二维向量；

19、利用预设策略过滤所述二维向量，得到投影至所述横梁的竖直平面所对应的点云，所述预设策略为过滤所述二维向量中数据的平方和大于预设阈值的所述二维向量对应的点。

20、在一个或多个实施例中，所述起重设备为起升式结构的设备；

21、相应的，所述根据所述第二点云数据的特征信息，确定所述第二点云数据对应的吊具的位置信息和抓物状态，包括：

22、对所述第二点云数据进行聚类、以及过滤处理，得到第四点云数据；

23、根据所述第四点云数据中点的法向量，将所述第四点云数据中的点云分为不同维度的平面的点云，若所述平面的点云的数量大于第三数量阈值时，进行平面拟合，将拟合后的平面上点云在竖直方向的均值为所述吊具的高度位置；

24、根据拟合后的平面是否存在，确定所述吊具抓取抓取物的情况；

25、其中，所述高度位置包括所述吊具的高度位置；所述抓物状态包括所述吊具抓取抓取物的情况。

26、在一个或多个实施例中，所述抓取物的兴趣区域为所述起重设备的吊具带抓取物起升所构成的区域；

27、相应的，在根据所述第一点云数据和预先确定好的起重设备中抓取物的兴趣区域，确定出所述第一点云数据中位于所述抓取物的兴趣区域的第二点云数据之前，所述方法还包括：

28、获取预期范围内的所述起重设备的第五点云数据；

29、基于对所述第五点云数据进行聚类后的多种部位类型的点云，确定出的所述起重设备的侧门平面区域和轮胎区域，确定所述起重设备的中心位置；

30、根据所述中心位置，确定所述抓取物的兴趣区域。

31、在一个或多个实施例中，所述方法还包括：

32、根据所述位置信息及所述位置信息的前一帧的位置信息，确定所述吊具的运动状态。

33、第二方面，本技术实施例提供了一种基于港口垂直运输目标检测的车辆控制装置，其特征在于，应用于车辆，所述装置包括：

34、获取模块，用于获取所述车辆上方区域的第一点云数据；

35、第一确定模块，用于根据所述第一点云数据和预先确定好的起重设备中吊具或抓取物的兴趣区域，确定出所述第一点云数据中位于所述吊具或抓取物的兴趣区域的第二点云数据；

36、第二确定模块，用于根据所述第二点云数据的特征信息，确定所述第二点云数据对应的吊具的位置信息和抓物状态；

37、控制模块，用于根据所述位置信息及抓物状态，控制所述车辆的动停状态。

38、在一个或多个实施例中，所述起重设备为横梁式结构的设备；

39、相应的，所述第二确定模块，具体用于：

40、根据所述第二点云数据中点的法向量，将所述第二点云数据中的点云分为不同维度的平面的点云，若所述平面的点云数量大于第一数量阈值时，确定所述平面上点云在竖直方向的均值为所述吊具的高度位置；或/和，沿竖直方向切割所述第二点云数据，得到切割后的点云最多、且切割后的点云数量大于第二数量阈值的切割所在区域的点云的竖直均值作为所述吊具的高度位置；

41、根据水平维度的平面的点云密度与第一密度阈值、或其他维度平面的点云的竖直数值与第一数值阈值，确定所述吊具抓取抓取物的情况；

42、其中，所述位置信息包括所述吊具的高度位置；所述抓物状态包括所述吊具抓取抓取物的情况。

43、在一个或多个实施例中，所述吊具的兴趣区域为所述起重设备的横梁和所述车辆所处车道构成的区域；

44、相应的，在根据所述第一点云数据和预先确定好的起重设备中吊具的兴趣区域，确定出所述第一点云数据中位于所述吊具的兴趣区域的第二点云数据之前，所述第二确定模块，还用于：

45、获取所述横梁的第三点云数据；

46、对所述第三点云数据中点的法向量投影至所述横梁的竖直平面所对应的点云进行拟合处理，得到所述横梁的竖直平面方程；

47、根据所述车辆所处的车道信息和所述横梁的竖直平面方程，确定所述起重设备中吊具的兴趣区域。

48、在一个或多个实施例中，在所述对所述第三点云数据中点的法向量投影至所述横梁的竖直平面所对应的点云进行拟合处理，得到所述横梁的竖直平面方程之前，所述第二确定模块，还用于：

49、将所述第三点云数据中点的法向量投影至地平平面，得到二维向量；

50、利用预设策略过滤所述二维向量，得到投影至所述横梁的竖直平面所对应的点云，所述预设策略为过滤所述二维向量中数据的平方和大于预设阈值的所述二维向量对应的点。

51、在一个或多个实施例中，所述起重设备为起升式结构的设备；

52、相应的，所述第二确定模块，具体用于：：

53、对所述第二点云数据进行聚类、以及过滤处理，得到第四点云数据；

54、根据所述第四点云数据中点的法向量，将所述第四点云数据中的点云分为不同维度的平面的点云，若所述平面的点云的数量大于第三数量阈值时，进行平面拟合，将拟合后的平面上点云在竖直方向的均值为所述吊具的高度位置；

55、根据拟合后的平面是否存在，确定所述吊具抓取抓取物的情况；

56、其中，所述高度位置包括所述吊具的高度位置；所述抓物状态包括所述吊具抓取抓取物的情况。

57、在一个或多个实施例中，所述抓取物的兴趣区域为所述起重设备的吊具带抓取物起升所构成的区域；

58、相应的，在根据所述第一点云数据和预先确定好的起重设备中抓取物的兴趣区域，确定出所述第一点云数据中位于所述抓取物的兴趣区域的第二点云数据之前，所述第二确定模块，还用于：

59、获取预期范围内的所述起重设备的第五点云数据；

60、基于对所述第五点云数据进行聚类后的多种部位类型的点云，确定出的所述起重设备的侧门平面区域和轮胎区域，确定所述起重设备的中心位置；

61、根据所述中心位置，确定所述抓取物的兴趣区域。

62、在一个或多个实施例中，所述第二确定模块，还用于：

63、根据所述位置信息及所述位置信息的前一帧的位置信息，确定所述吊具的运动状态。

64、第三方面，本技术提供一种车辆，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器和收发器；

65、所述存储器存储计算机执行指令；所述收发器，用于收发数据；

66、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如上述第一方面或任一种方式所述的方法。

67、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述第一方面或任一种方式所述的方法。

68、本技术提供的基于港口垂直运输目标检测的车辆控制方法、装置及车辆，该方法应用于车辆，通过获取车辆上方区域的第一点云数据，之后根据第一点云数据和预先确定好的起重设备中吊具或抓取物的兴趣区域，确定出第一点云数据中位于吊具或抓取物的兴趣区域的第二点云数据，并根据第二点云数据的特征信息，确定第二点云数据对应的吊具的位置信息和抓物状态，根据位置信息及抓物状态，控制车辆的动停状态。该技术方案中，从吊具或抓取物的兴趣区域对获取到的点云数据进行过滤，以提高后续处理的效率，之后又基于过滤后的点云数据进行特征提取后，进行相应处理以得到吊具的位置信息和抓物状态，从而更加准确的实现对车辆的启停状态的判断。