CN116224462A - 检查设备的自主检查方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种检查设备的自主检查方法，包括以下步骤：获取检查设备的位置信息；检测检查区域内是否存在被检物；在检查区域内存在被检物时，结合检查设备的位置信息，预判被检物相对检查设备的方位；根据预判的方位使检查设备在第一方向上移动，并在第二方向上排查是否存在被检物；在第二方向上检测到被检物时，使检查设备在第二方向上移动，并对被检物进行检查。根据本申请的自主检查方法，通过先预判被检物在检查区域内的方位，再根据预判方位自动导向并对被检物进行精确定位，实现检查设备在检查区域内的智能定位和扫描工作，提高了被检物的查验效率，减少人工操作流程及人工成本，为实现无人化智能查验提供一种解决方案。

Description

检查设备的自主检查方法、装置和电子设备

技术领域

本申请涉及安检技术领域，具体涉及一种检查设备的自主检查方法、装置、设备、介质和程序产品。

背景技术

目前，货物、集装箱或装载有货物或集装箱的车辆作为被检物停放在检查场地(例如港口堆场)内后，通常通过人工判断被检物的位置、或是将被检物停放在指定的位置再进行集中扫描检查，检查设备无法自动获取检查场地内被检物的位置并自动对被检物进行查验，智能化程度较低，在检查区域较大、被检物较为分散的情况下，扫描效率较低且需要耗费大量人工成本。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

例如，本申请的检查设备可对检查区域内是否存在被检物实施自动排查，并在确定存在被检物时，实现对被检物的自主检查，全过程无需人员参与，节省人工成本。

为了达到上述目的，本申请的第一个方面提供了检查设备的自主检查方法，所述检查设备可移动地设置在检查区域内，所述检查区域内包括多个扫描通道，所述方法包括以下步骤：

获取所述检查设备的位置信息；

检测所述检查区域内是否存在被检物；

在所述检查区域内存在被检物时，结合所述检查设备的位置信息，预判所述被检物相对所述检查设备的方位；

根据预判的方位使所述检查设备在第一方向上移动，并在第二方向上排查是否存在被检物，其中，所述第二方向与所述扫描通道的延伸方向相同；以及

在第二方向上检测到被检物时，使所述检查设备在第二方向上移动，并对所述被检物进行检查。

根据本申请的自主检查方法，通过先预判被检物在检查区域内的方位，再根据预判方位自动导向并对被检物进行精确定位，实现检查设备在检查区域内的智能定位和扫描工作，提高了被检物的查验效率，减少人工操作流程及人工成本，为实现无人化智能查验提供一种解决方案。

进一步地，在检测所述检查区域内是否存在被检物之前，所述自主检查方法还包括：

根据所述检查区域的覆盖面积建立拓扑地图；

为每个扫描通道的两端设置节点，所述节点用于指引所述检查设备的移动路径。

进一步地，检测所述检查区域内是否存在被检物，包括：

通过所述检查设备上的第一激光雷达装置对所述检查区域进行扫描，所述第一激光雷达装置构造为多线激光发射器；

在扫描范围内存在遮挡物时，所述检查区域内存在被检物。

进一步地，在所述检查区域内存在被检物时，结合所述检查设备的位置信息，预判所述被检物相对所述检查设备的方位，包括：

通过被遮挡物遮挡的方位，确认所述被检物相对于所述检查设备的方位；

根据所述检查设备的位置信息，读取所述方位内所有的扫描通道；

获取所述方位内所有的扫描通道的节点。

进一步地，根据预判的方位使所述检查设备在第一方向上移动，并在第二方向上排查是否存在被检物，包括：

逐一读取所述方位内所有的扫描通道的节点中，在所述检查设备第一方向上的第一目标节点；

根据所述第一目标节点控制所述检查设备在第一方向上移动；

通过所述检查设备上的第二激光雷达装置排查所述扫描通道内是否存在被检物。

进一步地，在第二方向上检测到被检物时，使所述检查设备在第二方向上移动，并对所述被检物进行检查，包括：

在所述扫描通道内检测到被检物时，获取在所述检查设备第二方向上的第二目标节点；

根据所述第二目标节点控制所述检查设备在第二方向上移动，并对所述被检物进行检查。

进一步地，在所述检查设备在第二方向上移动之前或在第二方向上移动时，所述方法还包括：

根据所述检查设备的偏移距离调整所述检查设备的车轮角度，其中，所述偏移距离是由所述扫描通道两端的节点相连的基准线与所述检查设备的当前位置信息计算得到的。

进一步地，所述方法还包括：

通过所述检查设备上的第三激光雷达装置测量所述被检物的宽度；

通过所述检查设备上的第四激光雷达装置测量所述被检物的高度；

在所述被检物的宽度和/或所述被检物的高度超过预设尺寸时，所述检查设备退回到所述被检物所在的扫描通道的节点。

进一步地，所述拓扑地图内还包括停车点，所述停车点用于所述检查设备的停放。

本申请的第二方面提供了检查设备的自主检查装置，所述检查设备可移动地设置在检查区域内，包括：获取模块，所述获取模块用于获取所述检查设备的位置信息；检测模块，所述检测模块用于检测所述检查区域内是否存在被检物；预判模块，所述预判模块用于：在所述检查区域内存在被检物时，结合所述检查设备的位置信息，预判所述被检物相对所述检查设备的方位；排查模块，所述排查模块用于：根据预判的方位使所述检查设备在第一方向上移动，并在第二方向上排查是否存在被检物；以及移动模块，所述移动模块用于：在第二方向上检测到被检物时，使所述检查设备在第二方向上移动，并对所述被检物进行检查。

本申请的第三方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述自主检查方法。

本申请的第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述自主检查方法。

本申请的第五方面还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述自主检查方法。

附图说明

通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本申请实施例的自主检查方法的应用场景图；

图2示意性示出了根据本申请实施例的自主检查方法的流程图；

图3示意性示出了根据本申请实施例预定位和粗定位的示意图；

图4示意性示出了根据本申请实施例建立拓扑地图的流程图；

图5示意性示出了根据本申请实施例检查区域的布置示意图；

图6示意性示出了根据本申请实施例检查设备的运控流程图；

图7示意性示出了根据本申请实施例检查设备的主视图；

图8示意性示出了根据本申请实施例检查设备的俯视图；

图9示意性示出了根据本申请实施例的自主检查装置的结构框图；以及

图10示意性示出了根据本申请实施例的适于实现自主检查方法的电子设备的方框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本申请的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本申请实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本申请。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

检查设备可以是通过车体承载的检查设备，也可以是无驾驶室的自行走型检查设备，能够在检查区域内自由运动。

货物、集装箱或装载有货物或集装箱的车辆作为被检物停放在检查场地(例如港口堆场)内后，目前检查被检物的方式通常是通过人工判断被检物的位置，然后向检查设备发出移动指令，控制检查设备移动到被检物周围，并对被检物进行检查。在被检物分散在检查区域各个位置时，需要人员逐一判断被检物与检查设备相距的距离和所在的方位，并向检查设备发送指令，这样的方式耗费大量人工成本，对被检物的检查效率较低。

基于上述，目前还有一种方式，是先将散落在各个位置的被检物进行集中，然后放置在指定的位置，检查设备集中对其进行扫描检查，此过程涉及到人工执行搬运、被检物的移动摆放位置等，同样需要耗费大量人力，智能化程度较低。

为了提高扫描检查的自动化和智能化水平，本申请提供的自主检查方法能够使检查设备在自动检测和排查检查区域内的被检物，并获取被检物的位置后，实施自主移动和扫描检查，完成对被检物的多排连续扫描，提高被检物的检查速度，且全过程无需人员参与，节省人工成本。

图1示意性示出了根据本申请实施例的自主检查方法的应用场景图。

如图1所示，根据该实施例的应用场景100可以包括堆场101、检查设备102、被检物103和扫描通道104。堆场101内设置有3个扫描通道104，每个扫描通道104内放置有2个被检物103。予以说明，扫描通道104通常是预先划定好的堆场101的扫描工作区域，此外，各扫描通道104之间相隔预定距离而设置。检查设备102可以在堆场101内自由运动。在对被检物103进行检查的过程中，检查设备102需要跨在其中一个扫描通道104上，沿扫描通道104的延伸方向移动并对扫描通道104内的被检物103执行扫描检查。

本申请的自主检查方法可适用于一定的检查区域内的扫描通道中的被检物的检查。应该理解，图1中，检查区域为堆场101仅是示意性的，检查区域内扫描通道104的数量和每个扫描通道104内被检物103的数量也仅是示意性的，对其没有特殊限制。此外，检查区域可以包括一个区域中的多个扫描通道，也可以包含多个区域中的多个扫描通道。例如，在图1中，3个扫描通道104并行排列，在各个扫描通道104内2个被检物103直列地放置，但应当理解，这也是示意性的。通常，只要各被检物103不放置扫描通道104之外，则对各扫描通道104之间的延伸方向(即下文所述的第二方向)以及被检物的摆放方式也没有特殊限制。

以下将基于图1描述的场景，通过图2～图6对本申请实施例的自主检查方法进行详细描述。

图2示意性示出了根据本申请实施例的自主检查方法的流程图，检查设备可移动地设置在检查区域内，检查区域内包括多个扫描通道。

如图2所示，该实施例包括操作S210～操作S250。

在操作S210，获取检查设备的位置信息。

本申请实施例的自主检查方法可以自主获取被检物的位置，然后驱动检查设备移动到指定位置进行扫描检查。因此，第一步需要先获取检查设备自身的位置信息，然后再确定被检物相对于检查设备的方位。

在此步骤中，可以在检查设备上安装定位装置，例如差分GPS装置，实时获取检查设备当前的位置信息。

在操作S220，检测检查区域内是否存在被检物。

自主判断检查区域内是否存在被检物，具体地，可通过检查设备上设置的第一激光雷达装置对检查区域的整体或一部分进行扫描，第一激光雷达装置构造为多线激光发射器，第一激光雷达装置设置在检查装置的外侧边缘，向检查装置外侧发射激光线束，在扫描范围内存在遮挡物时，判定检查区域内存在被检物。

通常情况下，由于检查区域较大，考虑到被检物放置的位置可能与检查设备相距较远，仅使用第一激光雷达装置无法精准定位被检物的相对位置信息，因此本申请采用预定位和粗定位的结合方式，先通过预定位判断出被检物相较于检查设备的大致方位，然后在检查设备向大致方位移动的过程中，进一步定位被检物的位置。操作S230为预定位，操作S240为粗定位。

在操作S230，在检查区域内存在被检物时，结合检查设备的位置信息，预判被检物相对检查设备的方位。

如图3所示，检查设备上的第一激光雷达装置向检查设备的外侧发射激光，自主检查系统中的处理装置可根据多束激光可判断出被检物相对检查设备的大致方位。

可以理解的是，被检物相对检查设备的方位可以为检查设备外侧的任意方位。

在操作S240，根据预判的方位使检查设备在第一方向上移动，并在与第一方向不同的第二方向上排查是否存在被检物。在此，将第二方向设为与扫描通道的延伸方向相同的方向。

对于检查区域的检查设备到被检物的相对方位、即任意方位，可以进行任意地分解，用两个方向(例如第一方向和第二方向)来表示。换言之，从检查设备到被检物之间，可以存在任意条路径。为了方便说明，在本申请中，令第二方向与扫描通道的延伸方向相同，第一方向与第二方向垂直。

在一个实施例中，此步骤可理解为检查设备在第一方向上移动的同时，第二激光雷达装置在扫描通道排查是否存在被检物。

具体地，如图3所示，根据图中的上下左右，左右方向为第一方向，上下方向为扫描通道延伸的方向，也就是第二方向。在通过预定位确定被检物在检查设备的右下方向后，控制器指示检查设备向右移动，与此同时，利用第二激光雷达装置发射的激光，在上下方向(即第二方向)上排查是否存在被检物。予以说明，第二激光雷达装置可设置在检查装置的通道内侧。通常，在第二激光雷达装置发射激光时，第一激光雷达装置可以不发射激光。

在另一个实施例中，此步骤可理解为检查设备在第一方向上移动到指定位置停下后，再通过第二激光雷达装置在扫描通道排查是否存在被检物。这里的“指定位置”可以是操作人员预设的位置，也可以是自主检查系统根据设定自动生成的位置。

在操作S250，在第二方向上排查或检测到被检物时，使检查设备在第二方向上移动，并对被检物进行检查。

结合操作S240，通过第二激光雷达装置在第二方向上排查或检测到被检物时，说明检查设备与被检物大致在同一上下方向上，即，检查设备已经可以确定被检物所在的扫描通道，从而实现对被检物的粗定位。

第二激光雷达装置在第二方向上排查或检测到被检物后，控制器令检查设备开始沿第二方向(扫描通道)移动。在被检物置于检测设备中间时，对被检物进行扫描检查。

对于被检物的检查过程，可以为检查设备移动过程中自动开启扫描检查模式，也可以为检查设备在移动到被检物附近时操作人员手动控制。

根据本申请的自主检查方法，通过先预判被检物在检查区域内的方位(预定位)，再根据预判方位自动导向并对被检物进行进一步定位(粗定位)，实现检查设备在检查区域内的智能定位和扫描工作，提高了被检物的查验效率，减少人工操作流程及人工成本，为未来实现无人化智能查验提供一种解决方案。

根据本申请的一个实施例，构建拓扑地图有利于检查设备的位置定位和移动计算，因此在检测检查区域内是否存在被检物之前，还可以先针对检查区域以及检查区域内的扫描通道建立拓扑地图。例如，建立包含经线和纬线的拓扑地图。

图4示意性示出了根据本申请实施例建立拓扑地图的流程图。

如图4所示，该实施例包括操作S310～操作S320。

在操作S310，根据检查区域的覆盖面积建立拓扑地图。

在自主检查系统中设置有拓扑地图服务器，可为检查区域构建拓扑地图。在一个实施例中，拓扑地图可覆盖整个检查区域。为了方便说明，可以将拓扑地图中的经线或纬线的延伸方向设为与扫描通道的延伸方向一致。需要说明的是，在例如包含经线和纬线的拓扑地图中，扫描通道的延伸方向可以是任意的。

对于拓扑地图的构建方法，一种可基于Google Earth的拓扑路网信息提取和构建，该方法能够直接从卫星地图中提取需要的路网信息，进而快速构建检查区域的拓扑地图。

另一种还可以通过vSLAM或SOM图算法来获得拓扑地图，利用摄像头等图像获取装置来获取预定区域内的图像获取需要的网路信息，进而构建拓扑地图，预定区域可为整个检查区域，也可为检查区域中放置有被检物的区域。在一个实施例汇总，带有图像获取装置的机器人在预定区域内随意移动，每隔一定采样时间或实时获得机器人的位置坐标，最终形成位置坐标点的集合，然后运用这些位置坐标点的集合对SOM算法进行训练，得到初步拓扑图，最后去掉障碍物中的神经元以及穿越障碍物的线段，就可以得到最终的拓扑地图，障碍物中存在神经元为机器人不可达点，这里的障碍物可理解为本申请中的被检物。

在操作S320，为每个扫描通道的两端设置节点，节点用于指引检查设备的移动路径。

扫描通道内存放有被检物，检查设备在第一方向上移动的目的是检测扫描通道内是否存放被检物，而为每个扫描通道的两端设置节点(换言之，为每个扫描通道的两端设置拓扑地图的坐标，例如经纬度坐标)，可利用节点对检查设备进行指引，使检查设备从当前的位置坐标直接快速地移动到节点的坐标，对节点所在的扫描通道进行排查。

可以理解的是，在具有经纬线的拓扑地图中，每个节点的坐标均包括一个唯一的经纬度坐标，拓扑地图的建立有利于检查设备的快速移动，减少在非扫描通道排查是否存在被检物而浪费时间，提升了被检物定位排查的效率。

另外，每个扫描通道的两侧的节点通常设置在扫描通道的延伸方向上距被检物预定距离的位置。另外，拓扑地图中的节点可以根据例如第一激光雷达装置获取的被检物的相对位置和数量来设置，也可以根据例如堆场的场地规划来设置。

拓扑地图服务器在向后述的处理装置提供拓扑地图后，自主检查方法中的部分操作有所细化，例如在操作S230-操作S250的步骤中，处理装置可直接向检查设备发送一个或多个节点，形成指引检查设备移动的规划路径，使得检查设备可以按照次序依次排查扫描通道中的被检物。具体地，处理装置可结合计算机图论相关知识，将静态无向拓扑地图路网生成邻接矩阵，借鉴迪杰斯特拉路径规划算法，实现路径规划。

利用拓扑地图对被检物进行预定位的操作步骤如下。

检查设备上的第一激光雷达装置发射激光线束后，通过被遮挡物遮挡的方位确认被检物相对于检查设备的方位，定位装置获取的此时检查设备的位置信息，处理装置根据位置信息和确认的方位获取方位内所有的扫描通道以及扫描通道对应的节点。

上述预定位的操作步骤结合图5，左右方向为第一方向，上下方向为第二方向，拓扑地图中包括三个扫描通道、以及扫描通道两端的共6个节点，其中在第二个扫描通道和第三个扫描通道中存在被检物，检查设备在左上角。检查设备上的第一激光雷达装置对检查设备外侧的被检物进行预定位，结果为在检查设备当前位置的右下角存在被检物，根据检查设备上的定位装置实时得到检查设备的位置信息，可计算出在检查设备的右方存在的所有可获取的节点。

在一个实施例中，拓扑地图的经线为扫描通道的方向，拓扑地图的纬线为与扫描通道垂直的方向，所有的扫描通道的第一端上的节点、以及所有的扫描通道的第二端上的节点都在同一纬线上，同一个扫描通道两端的节点在同一经线上。获取在检查装置右侧的同一纬线上的所有节点，即与检查装置的位置坐标具有相同纬度的右侧的所有节点，均作为可获取的节点。

利用拓扑地图对被检物进行粗定位的操作步骤如下。

在预定位获得方位内所有的扫描通道以及扫描通道对应的节点后，处理装置按照最近距离读取原则，对节点进行逐一读取。在预定位获取的节点中，目前第一方向上与检查设备最近的节点作为第一目标节点，处理装置向控制器下发第一目标节点的信息，控制器控制检查设备在第一方向上移动。检查设备到达第一目标节点后，通过检查设备上的第二激光雷达装置排查扫描通道内是否存在被检物，在扫描通道内检测到被检物时，处理装置获取检查设备所在扫描通道的第二端的节点(检查设备第二方向上的节点)，以此节点作为第二目标节点，处理装置向控制器下发第二目标节点的信息，控制器控制检查设备在第二方向上移动。

上述粗定位的操作步骤结合图5，处理装置获取与检查设备最近的右方的节点作为第一目标节点发送到控制器，控制器控制检查设备从当前位置移动到第一目标节点，在第一目标节点处的检查设备利用第二激光雷达装置排查扫描通道内是否存在被检物。

若没有则继续获取与当前检查设备(在第一目标节点处的检查设备)最近的右方的节点，并将此节点继续作为第一目标节点重复上述过程，此过程直至检查设备历经预定位中提供的所有节点，即已移动到最右侧的节点或发现在扫描通道内存在被检物时停止继续获取下一个最近的节点操作；若在扫描通道内检测到被检物时，处理装置获取与第一目标节点在同一扫描通道中的第二端的节点，以此节点作为第二目标节点发送到控制器，控制器控制检查设备向第二目标节点移动。

在一个实施例中，在扫描通道内检测到被检物时，获取与检查装置当前位置坐标具有相同经度的节点。

通过节点对检查设备的路径进行指引，本申请的检查设备可以在任意方向上移动，检查设备的移动是通过对检查设备中车轮的调整实现的。然而车轮在移动过程中可能会出现偏差。例如，在检查设备沿扫描通道移动过程中，若不能按照设定的位置移动，可能导致检查设备上的成像系统与被检物的距离有所变化，最终成像结果会受到影响。

因此，自主检查方法还包括对检查设备在第二方向上的行进路线进行校正或纠正。

在一个实施例中，检查设备在第二方向上移动之前对车轮的偏转角度进行调整，此方案为一次性调整，可大致将检查设备的行走路线调整为检查被检物时预期的路线，计算量小，但精确度不高。

在另一个实施例中，检查设备在第二方向上移动时，对车轮的偏转角度进行实时调整，此过程需要持续获取检查设备的偏移距离，计算量较大，但行走路线与预期的路线吻合度较高，更加精准。

在上述两个方案中，均需根据检查设备的偏移距离调整检查设备的车轮角度，其中，偏移距离是由扫描通道两端的节点相连的基准线与检查设备的当前位置信息计算得到的。

上述的两种校正车轮角度的方案均可使检查设备按照预期的路线在第二方向上移动，并对被检物进行检查。

获取检查设备所在扫描通道两端的节点的坐标，根据节点的坐标拟合出检查设备行驶的基准线，即应行走路线，结合检查设备当前的坐标点，依托最小平方法，拟合求出时序偏移量的斜率及截距，预测出检查设备与基准线的垂直偏移距离，进而输出车轮调整的角度。

根据本申请的一个实施例，由于检查设备在第二方向上移动过程中是跨在被检物上进行扫描检查的，因此优选先对被检物的宽度和高度进行检测，以判断是否满足检查设备的移动通行标准，从而防止检查设备碰撞、卡住而损坏。自主检查方法还包括：

在第二方向上移动过程中，通过设置在检查设备上的第三激光雷达装置测量被检物的宽度，通过设置在检查设备上的第四激光雷达装置测量被检物的高度，在被检物的宽度和/或被检物的高度超过预设尺寸时，检查设备退回到被检物所在的扫描通道的节点。

也就是说，第三激光雷达装置和第四激光雷达装置分别对被检物的宽度和高度进行测量，在两者同时小于预设尺寸时，检查设备才能正常通过，若有其中任何一个超过预设尺寸，检查设备则不能通过。

根据本申请的一个实施例，拓扑地图内还包括停车点，停车点用于检查设备的停放。停车点也可视为拓扑地图内的节点。

停车点可作为检查设备在非工作状态下的停放点，如图5所示，停放点可以设置在检查区域的四个角上，设置在四个角上使检查设备在初始工作时，更利于在沿着经线和纬线的两个方向上移动。

优选地，停车点与最近的节点在同一个经线或纬线上。

针对上述本申请的自主检查方法，本申请还提供了一种适于检查区域的自主检查的自主检查系统，所述检查区域内包括多个扫描通道，该自主检查系统包括：检查设备、第一激光雷达装置10和第二激光雷达装置20。

具体地，检查设备可移动地设置在检查区域内；第一激光雷达装置10和第二激光雷达装置20均设置在检查设备上，第一激光雷达装置10用于检测检查区域内是否存在被检物，第二激光雷达装置20用于排查扫描通道内是否存在被检物，其中，扫描通道包括第一端和第二端，扫描通道的第一端和扫描通道的第二端均设置有节点，节点用于在检查设备发现被检物时指引检查设备的移动路径。

如图5所示，检查区域内包括三个扫描通道、以及扫描通道两端的共6个节点，其中扫描通道的第一端为A点，扫描通道的第二端为B点，在第二个扫描通道和第三个扫描通道中存在被检物，检查设备在左上角。

检查设备上的第一激光雷达装置10对检查设备外侧的被检物进行预定位，然后再通过检查设备上的第二激光雷达装置20进行粗定位，检查设备是根据节点的位置信息进行移动的。

根据本申请的自主检查系统，通过第一激光雷达装置10和第二激光雷达装置20可确定被检物的位置，再结合节点对检查设备的移动路径进行指引，实现检查区域内检查设备的自动查验流程，提高了查验的效率，减少人工操作流程及人工成本，为实现无人化智能查验提供一种解决方案。

根据本申请的一个实施例，自主检查系统还包括：拓扑地图服务器，拓扑地图服务器用于在检查区域内建立拓扑地图，并向处理装置提供拓扑地图以及拓扑地图上的节点信息。

在一个实施例中，拓扑地图包括经线和纬线，经线或纬线的延伸方向与扫描通道的延伸方向一致。构建拓扑地图有利于检查设备的位置定位和移动计算，拓扑地图可覆盖整个检查区域。为了方便说明，将拓扑地图中的经线或纬线的延伸方向设置成与扫描通道的延伸方向一致。

根据本申请的一个实施例，多个扫描通道在第一方向上间隔排列，多个扫描通道的第一端上的节点在第一方向上间隔排列，第二端的节点也在第一方向上间隔排列；在任一扫描通道中，其第一端的节点与第二端的节点在第二方向上排列。

如图5所示，检查区域内包括三个扫描通道，扫描通道的第一端为A点，扫描通道的第二端为B点，三个A点在第一方向上间隔排列，三个B点在第一方向上间隔排列；同一个扫描通道中，第一端上的A点和第二端上的B点在第二方向上。这样有利于在计算过程中减少计算量，无需每次都要计算检查设备需要转向的角度，同时，检查设备只需要在第一方向上或第二方向上移动，即可实现本申请的自主检查的目的，简化了流程。可以理解的是，本实施例的自主检查系统当然也适用于具有任意方向布置的扫描通道的检查区域的自主检查。

根据本申请的一个实施例，自主检查系统还包括：定位装置30、处理装置以及控制器。

具体地，定位装置30设置在检查设备上，定位装置30设置用于确定检查装置在拓扑地图上的位置信息。

定位装置30的设置例如图7和图8所示，可以为型号XW-SC3663的GPS定位装置，可提供载车(检查设备)的位置、速度、时间、航向和俯仰角信息等。本申请的检查设备采用双天线定位，因此在图8的检查设备的俯视图中，标注有两个天线的安装位置。

处理装置与定位装置30通信连接，处理装置用于在检测、排查到被检物时获取检查设备在第一方向上或在第二方向上的节点。

处理装置可以理解为是用于处理检查设备偏移距离、移动和节点获取等。处理装置在获取到节点信息后，向控制器发送指令。

控制器与检查设备电连接，用于在接收处理装置的指令后控制检查设备的行走和旋转/转向。

根据本申请的一个实施例，检查设备包括：臂架41、第一车体42和第二车体43。

臂架41上设置有定位装置30，第一车体42和第二车体43分别设置在臂架41两端，第一车体42、臂架41和第二车体43依次连接限定出可用于扫描被检物的通道401，控制器控制第一车体42和第二车体43的行走和旋转，其中，在检查设备执行检测时，控制器驱动第一车体42和第二车体43，使被检物位于通道401内。

如图7所示，臂架41的一端与第一车体42相连，臂架41的另一端与第二车体43相连，第一车体42和第二车体43上装有驱动检查设备旋转和行走的车轮，控制器可对车轮实施控制。

第一车体42、臂架41和第二车体43依次相连限定出通道401，当检查设备在第二方向上移动对被检物进行检查时，第一车体42在被检物的一侧，第二车体43在被检物的另一侧，臂架41在被检物的上方。可以理解为，检查设备跨在被检物上，以“骑行”的姿态通过被检物。

需要注意的是，第一车体42和第二车体43在移动过程中可以不作位置区分。

根据本申请的一个实施例，第一车体42的外侧和/或第二车体43的外侧设置有第一激光雷达装置10，第一车体42或第二车体43的内侧设置有第二激光雷达装置20，第一激光雷达装置10和第二激光雷达装置20的覆盖范围均为360°。

需要注明的是，第一激光雷达装置10的覆盖范围可以理解为是以第一激光雷达装置10的激光发生点为中心，其水平视场角为360°的数值范围。第二激光雷达装置20的覆盖范围同理。

在一个实施例中，本申请的第一激光雷达装置10和第二激光雷达装置20可以为型号RS-Helios-16P的16线机械式激光雷达。

第一激光雷达装置10用于检测检查区域内是否存在被检物，需要检查设备在停止状态下对整个检查区域进行检测，将第一激光雷达装置10设置在第一车体42的外侧和/或第二车体43的外侧，以对整个检查区域进行检测。

第二激光雷达装置20可以是在检查设备停在扫描通道的一个节点时或在第一方向上移动时，对扫描通道内是否存在被检物进行排查。第二激光雷达装置20的安装位置如图7和图8所示，安装在第二车体43的内侧。当然，第二激光雷达装置20可以安装在第一车体42、臂架41和第二车体43限定出的通道401的其中一个壁面上。

根据本申请的一个实施例，第一激光雷达装置10包括两个第一子激光雷达装置，其中一个设置在第一车体42的外侧，另一个设置在第二车体43的外侧，两个第一子激光雷达装置关于检查设备呈中心点对称设置。

第一激光雷达装置10仅安装在第一车体42或第二车体43上，检查设备上的部分区域可能会对第一激光雷达装置10发射的激光线束有遮挡。因此，在使用仅有一个第一激光雷达装置10的检查设备时，需要调整检查设备的姿态，使第一激光雷达装置10与检查区域之间无遮挡，这样的检查设备精准性较差，且不利于全程自动化。

作为优选，在第一车体42的外侧和第二车体43的外侧都设置第一激光雷达装置10。如图8所示，第一车体42上的第一子激光雷达装置和第二车体43上的第一子激光雷达装置以检查设备的中心180°对称，第一车体42上的第一子激光雷达装置安装在第一车体42的拐角处，可以覆盖270°的视角范围，第二车体43上的第一子激光雷达装置安装在第二车体43的拐角处，可以覆盖270°的视角范围，通过图8可以看出，两个第一子激光雷达装置的覆盖范围可以达到互补，这样更利于对检查区域的检测、排查。

需要注意的是，第一激光雷达装置10和第一子激光雷达装置为完全相同的设备，为了区分两种实施方案，采取了两种命名方式。

为了保证检查设备可以“骑行”通过，本申请对被检物的宽度和高度具有一定的限制条件。

根据本申请的一个实施例，自主检查系统还包括：两个第三激光雷达装置(未示出)，两个第三激光雷达装置分别设置在第一车体42和第二车体43的内侧，适于测量被检物的宽度。

在第一车体42、臂架41和第二车体43构成的通道401的两侧壁面上均设有一个第三激光雷达装置，在测量被检物的宽度小于通道401的宽度时，被检物的宽度符合预设尺寸。

根据本申请的一个实施例，自主检查系统还包括：第四激光雷达装置(未示出)，第四激光雷达装置设置在臂架41上，适于测量被检物的高度。

在第一车体42、臂架41和第二车体43构成的通道401的上壁面上设有一个第四激光雷达装置，在测量被检物的高度小于通道401的高度时，被检物的宽度符合预设尺寸。

根据本申请的一个实施例，第一激光雷达装置10和第二激光雷达装置20均构造为多线激光发射器，第三激光雷达装置和第四激光雷达装置构造为单线激光发射器。

根据本申请的一个实施例，检查设备还包括：辐射源(未示出)和探测器(未示出)。

例如，辐射源设置在第一车体42或第二车体43的一个上，辐射源用于提供对被检物扫描的X射线；探测器设置在第一车体42或第二车体43的另一个上，探测器用于接收从辐射源发射的穿透过被检物的X射线，其中，辐射源与探测器正对设置，在检查设备执行检查时，被检物位于辐射源与探测器之间。

图6示意性示出了根据本申请实施例检查设备的运控流程图。

在操作S401，获取检查设备的位置坐标。

在操作S402，通过第一激光雷达装置排查堆场内是否存在被检物。

在操作S403，若是则选择与其距离最近的节点作为第一目标节点，并向第一目标节点移动，若否则返回操作S402。

在操作S404，检查设备停在第一目标节点处。

在操作S405，通过第二激光雷达装置排查第二方向上是否存在被检物。

在操作S406，若否则选择下一个与其相同纬度上的距离最近的节点作为第一目标节点，并继续在第一方向上移动，然后执行操作S404。

在操作S407，若是则使检查设备转向，获取与检查设备相同经度上的节点作为第二目标节点。

在操作S408，计算并调整车轮角度，在第二方向上移动。

在操作S409，检查设备到达第二目标节点后，执行操作S401。

基于上述自主检查方法，本申请还提供了一种用于检查设备的自主检查装置。以下将结合图9对该装置进行详细描述。

图9示意性示出了根据本申请实施例的自主检查装置的结构框图。

如图9所示，该实施例的自主检查装置500包括获取模块510、检测模块520、预判模块530、排查模块540和移动模块550。

获取模块510用于获取检查设备的位置信息。在一个实施例中，获取模块510可以用于执行前文描述的操作S210，在此不再赘述。

检测模块520用于检测检查区域内是否存在被检物。在一个实施例中，检测模块520可以用于执行前文描述的操作S220，在此不再赘述。

预判模块530用于：在检查区域内存在被检物时，结合检查设备的位置信息，预判被检物相对检查设备的方位。在一个实施例中，预判模块530可以用于执行前文描述的操作S230，在此不再赘述。

排查模块540用于：根据预判的方位使检查设备在第一方向上移动，并在第二方向上排查是否存在被检物。在一个实施例中，排查模块540可以用于执行前文描述的操作S240，在此不再赘述。

移动模块550用于：在第二方向上排查到被检物时，使检查设备在第二方向上移动，并对被检物进行检查。在一个实施例中，移动模块550可以用于执行前文描述的操作S250，在此不再赘述。

根据本申请实施例中的自主检查装置，可执行上述的自主检查方法，通过先预判被检物在检查区域内的方位，再根据预判方位自动导向并对被检物进行进一步定位，实现检查设备在检查区域内的智能定位和扫描工作，提高了被检物的查验效率，减少人工操作流程及人工成本，为未来实现无人化智能查验提供一种解决方案。

根据本申请的实施例，获取模块510、检测模块520、预判模块530、排查模块540和移动模块550中的任意多个模块可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本申请的实施例，获取模块510、检测模块520、预判模块530、排查模块540和移动模块550中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，获取模块510、检测模块520、预判模块530、排查模块540和移动模块550中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

图10示意性示出了根据本申请实施例的适于实现自主检查方法的电子设备的方框图。

如图10所示，根据本申请实施例的电子设备600包括处理器601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器601例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))等等。处理器601还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器601可以包括用于执行根据本申请实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

在RAM 603中，存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理器601、ROM602以及RAM 603通过总线604彼此相连。处理器601通过执行ROM 602和/或RAM 603中的程序来执行根据本申请实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 602和RAM 603以外的一个或多个存储器中。处理器601也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本申请实施例的方法流程的各种操作。

根据本申请的实施例，电子设备600还可以包括输入/输出(I/O)接口605，输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。电子设备600还可以包括连接至I/O接口605的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本申请实施例的方法。

根据本申请的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，根据本申请的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 602和/或RAM 603和/或ROM 602和RAM 603以外的一个或多个存储器。

本申请的实施例中还包括一种计算机程序产品，其包括计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。当计算机程序产品在计算机系统中运行时，该程序代码用于使计算机系统实现本申请实施例中所提供的方法。

在该计算机程序被处理器601执行时执行本申请实施例的系统/装置中限定的上述功能。根据本申请的实施例，上文描述的系统、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。

在一种实施例中，该计算机程序可以依托于光存储器件、磁存储器件等有形存储介质。在另一种实施例中，该计算机程序也可以在网络介质上以信号的形式进行传输、分发，并通过通信部分609被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。该计算机程序包含的程序代码可以用任何适当的网络介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被处理器601执行时，执行本申请实施例的系统中限定的上述功能。根据本申请的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。

根据本申请的实施例，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例中提供的计算机程序的程序代码，具体地，可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。程序设计语言包括但不限于诸如Java，C++，python，“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域技术人员可以理解，本申请的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本申请中。特别地，在不脱离本申请精神和教导的情况下，本申请的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本申请的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上对本申请的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本申请的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本申请的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本申请的范围之内。

Claims (13)

1.一种检查设备的自主检查方法，其特征在于，所述检查设备可移动地设置在检查区域内，所述检查区域内包括多个扫描通道，所述方法包括以下步骤：

获取所述检查设备的位置信息；

检测所述检查区域内是否存在被检物；

在所述检查区域内存在被检物时，结合所述检查设备的位置信息，预判所述被检物相对所述检查设备的方位；

根据预判的方位使所述检查设备在第一方向上移动，并在第二方向上排查是否存在被检物，其中，所述第二方向与所述扫描通道的延伸方向相同；以及

在第二方向上检测到被检物时，使所述检查设备在第二方向上移动，并对所述被检物进行检查。

2.根据权利要求1所述的自主检查方法，其特征在于，在检测所述检查区域内是否存在被检物之前，所述自主检查方法还包括：

根据所述检查区域的覆盖面积建立拓扑地图；

为每个扫描通道的两端设置节点，所述节点用于指引所述检查设备的移动路径。

3.根据权利要求2所述的自主检查方法，其特征在于，检测所述检查区域内是否存在被检物，包括：

通过所述检查设备上的第一激光雷达装置对所述检查区域进行扫描，所述第一激光雷达装置构造为多线激光发射器；

在扫描范围内存在遮挡物时，所述检查区域内存在被检物。

4.根据权利要求3所述的自主检查方法，其特征在于，在所述检查区域内存在被检物时，结合所述检查设备的位置信息，预判所述被检物相对所述检查设备的方位，包括：

通过被遮挡物遮挡的方位，确认所述被检物相对于所述检查设备的方位；

根据所述检查设备的位置信息，读取所述方位内所有的扫描通道；

获取所述方位内所有的扫描通道的节点。

5.根据权利要求4所述的自主检查方法，其特征在于，根据预判的方位使所述检查设备在第一方向上移动，并在第二方向上排查是否存在被检物，包括：

逐一读取所述方位内所有的扫描通道的节点中，在所述检查设备第一方向上的第一目标节点；

根据所述第一目标节点控制所述检查设备在第一方向上移动；

通过所述检查设备上的第二激光雷达装置排查所述扫描通道内是否存在被检物。

6.根据权利要求5所述的自主检查方法，其特征在于，在第二方向上检测到被检物时，使所述检查设备在第二方向上移动，并对所述被检物进行检查，包括：

在所述扫描通道内检测到被检物时，获取在所述检查设备第二方向上的第二目标节点；

根据所述第二目标节点控制所述检查设备在第二方向上移动，并对所述被检物进行检查。

7.根据权利要求6所述的自主检查方法，其特征在于，在所述检查设备在第二方向上移动之前或在第二方向上移动时，所述方法还包括：

根据所述检查设备的偏移距离调整所述检查设备的车轮角度，其中，所述偏移距离是由所述扫描通道两端的节点相连的基准线与所述检查设备的当前位置信息计算得到的。

8.根据权利要求1所述的自主检查方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述检查设备上的第三激光雷达装置测量所述被检物的宽度；

通过所述检查设备上的第四激光雷达装置测量所述被检物的高度；

在所述被检物的宽度和/或所述被检物的高度超过预设尺寸时，所述检查设备退回到所述被检物所在的扫描通道的节点。

9.根据权利要求2所述的自主检查方法，其特征在于，所述拓扑地图内还包括停车点，所述停车点用于所述检查设备的停放。

10.一种检查设备的自主检查装置，所述检查设备可移动地设置在检查区域内，其特征在于，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取所述检查设备的位置信息；

检测模块，所述检测模块用于检测所述检查区域内是否存在被检物；

预判模块，所述预判模块用于：在所述检查区域内存在被检物时，结合所述检查设备的位置信息，预判所述被检物相对所述检查设备的方位；

排查模块，所述排查模块用于：根据预判的方位使所述检查设备在第一方向上移动，并在第二方向上排查是否存在被检物；以及

移动模块，所述移动模块用于：在第二方向上检测到被检物时，使所述检查设备在第二方向上移动，并对所述被检物进行检查。

11.一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求1～9中任一项所述的自主检查方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1～9中任一项所述的自主检查方法。

13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1～9中任一项所述的自主检查方法。

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