CN116774183B - 一种吊具位置检测方法、系统、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种吊具位置检测方法、系统、装置及介质，该方法包括基于目标车辆获取的初始点云，确定相关于目标吊具的吊具点云；基于吊具点云，确定目标点云；基于目标点云，生成参考平面；以及基于参考平面，确定目标吊具在目标坐标系中的位置信息。

Description

一种吊具位置检测方法、系统、装置及介质

技术领域

本说明书涉及吊具领域，特别涉及一种吊具位置检测方法、系统、装置及介质。

背景技术

在港口自动化作业过程中，自动驾驶车辆装卸箱作业需要精准的停靠在龙门吊吊具下面，才能方便吊具抓取，故自动驾驶车辆停靠是否准确，是作业效率提升的关键。自动驾驶车辆停靠的准确与否，主要取决于吊具位置的检测准确与否。通过额外配置的双目深度相机或者额外配置线束数量较多的雷达，可以检测吊具位置，但增加了成本，并且深度相机对环境光照较敏感，夜晚雨天较容易受到干扰。

因此，希望提供有一种吊具位置检测方法、系统、装置及介质，能够在不额外增加成本的前提下，也能够准确检测吊具的位置，提高自动驾驶车辆在港口装卸货操作的效率。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供一种吊具位置检测方法，所述方法包括：基于目标车辆获取的初始点云，确定相关于目标吊具的吊具点云；基于所述吊具点云，确定目标点云；基于所述目标点云，生成参考平面；以及基于所述参考平面，确定所述目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。

本说明书一个或多个实施例提供一种吊具位置检测系统，所述系统包括：吊具点云确定模块，基于目标车辆获取的初始点云，确定关于目标吊具的吊具点云；目标点云确定模块，基于所述吊具点云，确定目标点云；生成模块，基于所述目标点云，生成参考平面；位置确定模块，基于所述参考平面，确定所述目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。

本说明书一个或多个实施例提供一种吊具位置检测装置，所述装置包括至少一个服务器以及至少一个存储器；所述至少一个存储器用于存储计算机指令；所述至少一个服务器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现如本说明书前述实施例所述的吊具位置检测方法。

本说明书一个或多个实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如本说明书前述实施例所述的吊具位置检测方法。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的吊具位置检测系统的应用场景示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的吊具位置检测系统的示例性模块图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的吊具位置检测方法的示例性流程图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的确定目标点云的示例性流程图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的确定目标点云的另一示例性流程图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的确定目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息的示例性流程图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的确定目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息的示意图；

图8是根据本说明书一些实施例所示的吊具点云分布的侧视图；

图9是根据本说明书一些实施例所示的吊具点云在第一轴上的分布图表；

图10是根据本说明书一些实施例所示的吊具点云在第二轴上的分布图表；

图11是根据本说明书一些实施例所示的切割以后的目标点云图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

在港口自动化作业过程中，自动驾驶车辆需要对装卸货作业过程中的起重机（例如，龙门吊）中吊具的位置进行检测。自动驾驶车辆可以基于起重机（例如，龙门吊）预设的位置信息，行驶至起重机中吊具下方附近位置，如，在自动驾驶车辆与吊具所在起重机的距离小于预设阈值（如，1m）时，可以理解的是，由于自动驾驶车辆上的雷达只能捕捉到起重机中吊具有限的稀疏点云，故无法确定吊具的精确位置，从而无法完成吊具对自动驾驶车辆的装卸货操作，因此需要通过本实施例所述的一种吊具位置检测方法进行起重机中吊具位置的检测，以进行起重机中吊具位置的精确定位，保障吊具对自动驾驶车辆的装卸货操作。

图1是根据本说明书一些实施例所示的吊具位置检测系统的应用场景示意图。

本说明书的一些实施例可以应用于目标吊具位置的检测。在一些实施例中，在吊具位置检测系统的应用场景100（后文简称“应用场景100”）中可以包括服务器110、目标车辆120、目标吊具130和网络140。

目标吊具130是指用于对目标车辆120上的货物进行卸货或装货操作的吊具，如，龙门吊吊具。

目标车辆120是指将要进行装卸货操作的车辆，如，将要进行装卸货操作的自动驾驶车辆。

目标车辆120的四周（如，车顶左前方和右后方）可以安装雷达（如，补盲雷达等）。目标车辆120上的雷达可以以车辆顶部的水平面为分割线采集水平面上方视线范围内的所有物体（如，目标吊具130等）的初始点云。

在一些实施例中，目标车辆120可以将前述初始点云传输至服务器110，还可以从服务器110中获取目标吊具130在目标坐标系中的目标位置信息，并基于目标位置信息，行驶到目标吊具130下方，以完成目标吊具130对目标车辆120的装卸货操作。关于前述实施例的更多内容可以参见图3及其相关描述。

网络140可以促进应用场景100中各个组件之间或与外部数据源进行信息和/或数据的交换。应用场景100的一个或以上组件(例如，服务器110和目标车辆120)可以经由网络140将信息和/或数据发送至应用场景100的其他组件。例如，服务器110可以通过网络140从目标车辆120获取初始点云。再例如，目标车辆120还可以通过网络140从服务器110中获取目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。

服务器110是指具有计算能力的系统，例如计算机、工控机、计算云平台等。服务器110中可以包括处理设备112，例如CPU等。在一些实施例中，服务器110可以为目标车辆120的一部分，或者独立于目标车辆120。服务器110可以从其他设备或系统组成部分中获得的数据、信息、和/或处理结果执行程序指令，以执行本说明书中描述的一个或多个功能。在一些实施例中，服务器110可以用于基于目标车辆获取的初始点云，确定相关于目标吊具的吊具点云；基于吊具点云，确定目标点云；基于目标点云，生成参考平面；以及基于参考平面，确定所述目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。关于前述实施例的更多内容可以参见图3及其相关描述。

应当注意的是，应用场景100仅仅是为了说明的目的而提供，并不意图限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出多种修改或变化。例如，应用场景100还可以包括数据库、信息源等。又例如，应用场景100可以在其他设备上实现以实现类似或不同的功能。然而，变化和修改不会背离本说明书的范围。

图2是根据本说明书一些实施例所示的吊具位置检测系统的示例性模块图。

在一些实施例中，吊具位置检测系统200可以包括吊具点云确定模块210、目标点云确定模块220、生成模块230和位置确定模块240。

在一些实施例中，吊具点云确定模块210用于基于目标车辆获取的初始点云，确定关于目标吊具的吊具点云。

在一些实施例中，目标点云确定模块220用于基于吊具点云，确定目标点云。

在一些实施例中，目标点云确定模块220还可以进一步用于基于吊具点云在目标坐标系的全局分布，确定切割参数；以及基于切割参数，对吊具点云进行处理，确定目标点云。

在一些实施例中，目标点云确定模块220还可以进一步用于基于吊具点云的第一轴参数，获取吊具点云沿目标坐标系的第一轴的第一分布，第一轴与目标车辆的移动方向平行，以及基于第一分布，确定第一切割范围。目标点云确定模块220进一步用于基于吊具点云的第二轴参数，获取吊具点云沿目标坐标系的第二轴的第二分布，第二轴垂直于第一轴；以及基于第二分布，确定第二切割范围。目标点云确定模块220进一步用于基于第一切割范围以及第二切割范围，对吊具点云进行处理，确定目标点云。

在一些实施例中，目标点云确定模块220还可以进一步用于基于第一切割范围，确定第一切割值，以及基于第二切割范围，确定第二切割值。目标点云确定模块220进一步用于获取第一轴对应的第一切割容量以及第二轴对应的第二切割容量；以及基于第一切割值、第二切割值、第一切割容量以及第二切割容量，对吊具点云进行处理，确定目标点云。

在一些实施例中，第一切割容量和/或第二切割容量与目标车辆的雷达精度相关。

在一些实施例中，第一切割容量和/或第二切割容量与目标车辆所处的天气状况相关。

在一些实施例中，生成模块230用于基于目标点云，生成参考平面。

在一些实施例中，位置确定模块240用于基于参考平面，确定目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。

在一些实施例中，位置确定模块240还可以进一步用于基于参考平面，确定参考点的参考位置信息；以及基于参考位置信息，生成与目标坐标系的第一轴平行的参考线，第一轴与目标车辆的移动方向平行。位置信息确定模块进一步用于基于参考线和参考平面，确定参考线与参考平面的交点；以及将交点的位置确定为目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。

关于吊具点云确定模块210、目标点云确定模块220、生成模块230和位置确定模块240涉及内容的更多说明，具体参见图3-图11的说明。

应当理解，图2所示的系统及其模块可以利用各种方式来实现。例如，在一些实施例中，吊具位置检测方法可以以计算机指令的形式存在存储介质中，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行吊具位置检测方法。

需要注意的是，以上对于吊具位置检测系统及其模块的描述，仅为描述方便，并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解该系统的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对各个模块进行任意组合，或者构成子系统与其他模块连接。在一些实施例中，图2中披露的吊具点云确定模块210、目标点云确定模块220、生成模块230和位置确定模块240可以是一个系统中的不同模块，也可以是一个模块实现上述的两个或两个以上模块的功能。例如，各个模块可以共用一个存储模块，各个模块也可以分别具有各自的存储模块。诸如此类的变形，均在本说明书的保护范围之内。

图3是根据本说明书一些实施例所示的吊具位置检测方法的示例性流程图。在一些实施例中，流程300可以由服务器110或者吊具位置检测系统200执行。如图3所示，流程300包括下述步骤310-步骤340。

步骤310，基于目标车辆获取的初始点云，确定相关于目标吊具的吊具点云。

关于目标车辆的说明，请参见图1中的相关说明。

初始点云是指目标车辆上的已有雷达获取的点云。当目标车辆的位置信息满足预设距离条件时，目标车辆上的已有雷达可以以车辆顶部的水平面为分割线对水平面上方视线范围内的所有物体（如，目标吊具130等）进行测量，获得初始点云。其中，预设距离条件可以为目标车辆与目标吊具所在起重机的距离小于预设阈值（如，1m）。服务器110可以获取目标车辆的位置信息以及目标吊具所在起重机的位置信息，从而判断目标车辆的位置信息是否满足预设距离条件。其中，目标车辆的位置信息可以通过目标车辆上已有的定位装置（如，GPS定位系统等）获取，目标吊具所在起重机的位置信息可以基于预先设置确定。可以理解的是，由于目标吊具在执行作业时，可能会发生移动，故服务器110可以基于前述起重机预设的初始位置信息以及移动距离，确定前述起重机的位置信息，但是通过前述方法确定出的起重机的位置信息精确度相对较低，故本说明书的一些实施例可以提出一种吊具位置检测方法，以更加精确配准目标车辆以及前述起重机上的目标吊具，从而便于前述目标吊具自动、精准地对目标车辆进行装卸货。

当目标车辆的位置信息满足预设距离条件时，表征目标吊具位于目标车辆的上方（例如，侧上方），故初始点云可以包括吊具点云以及其它点云（如，起重机的其他部位对应的点云）。

在一些实施例中，初始点云可以携带有对应探测点在目标坐标系中的位置信息。目标坐标系可以为分析点云所处位置的坐标系。如，目标坐标系可以为以目标车辆为原点的车辆坐标系。

目标坐标系可以包括相互垂直的第一轴、第二轴和第三轴。第一轴、第二轴和第三轴是指目标坐标系上的不同的坐标轴。在一些实施例中，第一轴的方向可以与目标车辆的移动方向平行。第二轴的方向可以为目标车辆上方的方向。第三轴的方向可以与目标吊具在起重机上的左右移动方向平行。如图7所示， X轴可以为第一轴，Z轴可以为第二轴，Y轴可以为第三轴，目标车辆120可以沿X轴移动。目标坐标系的单位可以为预先设置，例如，预先设置为米。

初始点云可以包括对应探测点在目标坐标系中的坐标，前述坐标可以包括第一轴参数、第二轴参数以及第三轴参数。第一轴参数是指初始点云在第一轴（如，X轴）上的坐标。第二轴参数是初始点云在第二轴（如，Z轴）上的坐标。第三轴参数是初始点云在第三轴（如，Y轴）上的坐标。例如，某一初始点云在目标坐标系中的坐标为（a，b，c），初始点云的第一轴参数、第二轴参数以及第三轴参数分别为a，c，b。

关于目标吊具的说明，请参见图1中的相关说明。

吊具点云是指目标吊具对应的点云。可以理解的是，由于目标车辆中雷达的探测角度有限，故吊具点云仅包括目标吊具中部分结构（例如，与目标车辆相邻的结构）的点云。吊具点云可以包括目标吊具中的探测点在目标坐标系中的坐标。

在一些实施例中，服务器可以基于目标吊具与目标车辆之间的相对位置关系，在目标车辆获取的初始点云中，确定相关于目标吊具的吊具点云。目标吊具与目标车辆之间的相对位置关系可以基于目标车辆的位置信息以及目标吊具所在起重机的位置信息确定。例如，服务器可以基于目标车辆的位置信息以及目标吊具所在起重机的位置信息，确定目标吊具位于目标车辆的左上方；服务器可以将目标坐标系中初始点云中位于左上方的点云，确定为相关于目标吊具的吊具点云。

步骤320，基于吊具点云，确定目标点云。

在一些实施例中，服务器110可以对目标坐标系中的吊具点云进行分析处理，从吊具点云中确定出相关于参考平面的目标点云。前述参考平面是指用来辅助确定目标吊具的位置信息的平面。前述目标点云是指从吊具点云中筛选出来，用于确定参考平面的点云的位置信息。

服务器110可以基于参考平面，确定目标车辆在目标坐标系中的目标位置信息。参考平面可以与目标车辆运行方向垂直或存在一定角度的倾斜。关于确定目标车辆在目标坐标系中的目标位置信息的更多内容可以参见本说明书下文。

服务器可以对前述吊具点云进行分析处理，确定图8吊具点云侧视图中左侧的密集分布的点云为目标点云。

在一些实施例中，服务器110可以基于吊具点云在目标坐标系的全局分布，确定切割参数；以及基于切割参数，对吊具点云进行处理，确定目标点云。

全局分布是指吊具点云在目标坐标系中的分布情况。在一些实施例中，前述全局分布可以包括吊具点云在目标坐标系中的图像。例如，全局分布可以包括如图8所示的在目标坐标系中的第一轴和第二轴所组成的平面对目标吊具的吊具点云进行观察所获得的吊具点云分布的侧视图。

切割参数是指在目标坐标系中区别吊具点云中的目标点云以及其他点云的参数。切割参数可以相关于目标点云的第一轴参数和/或第二轴参数。

在一些实施例中，切割参数可以为范围值，前述范围值可以包括第一切割范围以及第二切割范围。关于第一切割范围以及第二切割范围的更多内容可以参见图4及其相关描述。例如，第一切割范围可以为[n，m]，表征目标点云的第一轴参数不小于n且不大于m；第二切割范围可以为[i，j]，表征目标点云的第二轴参数不小于i且不大于j；服务器110可以将吊具点云中同时处于前述第一切割范围以及第二切割范围内的点云确定为目标点云。

在一些实施例中，切割参数还可以为具体值，前述具体值可以包括基于第一切割范围确定的第一切割值以及基于第二切割范围确定的第二切割值。关于第一切割值以及第二切割值的更多内容可以参见图5及其相关描述。例如，第一切割值可以为p，第二切割值可以为q，服务器110可以将吊具点云中的第一轴参数不大于p且第二轴参数不小于q的点云确定为目标点云。

在一些实施例中，服务器110可以对吊具点云在目标坐标系的全局分布进行分析处理，确定切割参数。例如，服务器110可以对如图8所示的吊具点云分布的侧视图进行分析处理，确定前述吊具点云分布侧视图中点云分布密集、且排布规律的区域，即点云区域810，服务器110可以进一步确定点云区域810对应的点云在第一轴以及第二轴上的分布，从而确定对应的第一切割范围以及第二切割范围。

本说明书的一些实施例中，通过对吊具点云在目标坐标系的全局分布进行分析处理，可以确定吊具点云在目标坐标系中的分布规律，确定出切割参数，从而从吊具点云中准确提取出与参考平面相关的目标点云。

在一些实施例中，前述全局分布还可以包括吊具点云沿目标坐标系的第一轴的第一分布以及第二轴的第二分布。服务器还可以基于吊具点云的第一轴参数，获取吊具点云沿目标坐标系的第一轴的第一分布，第一轴与目标车辆的移动方向平行；基于第一分布，确定第一切割范围；基于吊具点云的第二轴参数，获取吊具点云沿目标坐标系的第二轴的第二分布，第二轴垂直于第一轴；基于第二分布，确定第二切割范围；以及基于第一切割范围以及第二切割范围，对吊具点云进行处理，确定目标点云。关于前述实施例的更多的说明可以参见图4及其相关表述。

在一些实施例中，服务器可以基于切割参数，对吊具点云进行切割处理，获得吊具点云中相关于参考平面的目标点云。

步骤330，基于目标点云，生成参考平面。

在一些实施例中，服务器可以对目标点云进行平面拟合，生成参考平面。如图7所示，服务器可以将参考平面内的多个目标点云进行平面拟合，生成参考平面710，前述平面拟合的方法可以包括但不限于可编程逻辑控制器（Programmable logic Controller，PLC）拟合、Ransc算法拟合等。

步骤340，基于参考平面，确定目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。

目标位置信息是指与目标吊具在目标坐标系中的位置有关的信息。如，目标位置信息可以为目标吊具在目标坐标系中的三维位置坐标。又如，目标位置信息可以仅包括目标吊具在目标坐标系中的第一轴参数。

在一些实施例中，服务器可以对参考平面进行分析处理，确定目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。例如，服务器可以确定该参考平面的中心点，并将该中心点的位置信息确定为目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息，或将该中心点的第一轴参数确定为目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。

在一些实施例中，服务器还可以基于参考平面，确定参考点的参考位置信息；基于参考位置信息，生成与目标坐标系的第一轴平行的参考线，第一轴与目标车辆的移动方向平行；基于参考线和参考平面，确定参考线与参考平面的交点；以及将交点的位置确定为目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。关于该部分更具体的说明，请参见图6及其说明。

在一些实施例中，在确定目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息后，服务器可以基于目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息以及目标车辆的位置信息，计算目标车辆与目标吊具在目标坐标系的第一轴上的间距，前述间距表征目标车辆需要行进多远才能完成在第一轴上的对齐。目标车辆可以基于获取前述间距，并基于该间距行驶到目标吊具下方，完成目标吊具与目标车辆在第一轴上的对齐。当目标车辆与目标吊具在第一轴上已完成对齐时，若目标车辆与目标吊具在第二轴上未对齐时，用户（例如，目标吊具的操控人）可以控制目标吊具在第二轴上进行移动，以使得目标车辆与目标吊具在第二轴上也完成对齐；当目标车辆与目标吊具在第一轴、第二轴上均对齐时，前述用户可以控制目标吊具在第三轴上移动，以完成目标吊具对目标车辆的装卸货操作。

在本说明书的一些实施例中，在没有额外增加传感器的前提下，通过基于目标车辆获取的有限的目标吊具的吊具点云，提取出与目标车辆运行方向垂直的平面的目标点云，生成参考平面，作为基准平面，并选择该垂直于目标车辆的基准平面上的特定点，作为目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息，以实现在有限的稀疏观测吊具点云的基础上，准确快速的检测出目标吊具的位置。

另外，还可以基于该目标吊具的位置，准确确定目标车辆相对于该参考平面的垂直距离，然后基于该垂直距离，准确行驶到目标吊具下方，抓取货物，进行装卸货操作，提高目标车辆在港口装卸货操作的效率。

图4是根据本说明书一些实施例所示的确定目标点云的示例性流程图。在一些实施例中，流程400可以由服务器110或者吊具位置检测系统200执行。如图4所示，流程400包括下述步骤410-步骤450。

步骤410，基于吊具点云的第一轴参数，获取吊具点云沿目标坐标系的第一轴的第一分布。

第一分布是指表征吊具点云在第一轴上的分布规律的数据。例如，第一分布可以为吊具点云的第一轴参数在第一轴上的分布表格。再例如，第一分布还可以为如图9所示的吊具点云的第一轴参数在第一轴上的分布图表。

在一些实施例中，服务器可以将所有吊具点云的第一轴参数，按照第一轴参数从小到大的顺序进行排布，获取吊具点云沿目标坐标系的第一轴的第一分布。

例如，服务器可以将421个吊具点云按照第一轴参数从小到大的顺序进行排布，制成如图9所示的分布图表，该分布图表中的曲线表示421个吊具点云的第一轴参数从小到大的分布曲线，其中，横轴表示421个吊具点云按照第一轴参数从小到大的顺序进行排序后的分布，例如，横轴中的1表示第一轴参数最小的吊具点云，横轴中的421表示第一轴参数最大的吊具点云，横轴单位可以为个；竖轴表示421个吊具点云在目标坐标系中的第一轴参数，例如，竖轴上的最小值表示421个吊具点云中第一轴参数最小值，竖轴上的最大值表示421个吊具点云中第一轴参数的最大值，竖轴单位可以为米。

步骤420，基于第一分布，确定第一切割范围。

第一切割范围是指吊具点云中的目标点云的第一轴参数所对应的切割范围。

在一些实施例中，服务器可以基于第一分布，得到第一分布上的第一轴参数满足第一预设条件的吊具点云，并基于前述吊具点云的第一轴参数分布确定第一切割范围。第一预设条件可以为某一第一轴参数对应的吊具点云与相邻第一轴参数的变化值小于第一阈值。第一阈值可以为本领域技术人员根据经验进行预设。例如，服务器可以基于如图9所示的第一分布，确定其横轴上第211点~400点处的吊具点云均满足第一预设条件，服务器可以基于该第211点~420点处的吊具点云的第一轴参数分布确定第一切割范围为[6.20,6.30]。

步骤430，基于吊具点云的第二轴参数，获取吊具点云沿目标坐标系的第二轴的第二分布。

第二分布是指表征吊具点云中在第二轴上的分布规律的数据。例如，第二分布可以为吊具点云的第二轴参数在第二轴上的分布表格。再例如，第二分布还可以为如图10所示的吊具点云的第二轴参数在第二轴上的分布图表。

在一些实施例中，服务器可以将吊具点云的第二轴参数，按照第二轴参数从小到大的顺序进行排布，获取吊具点云沿目标坐标系的第二轴的第二分布。

例如，服务器可以将421个吊具点云按照第二轴参数从小到大的顺序进行排布，制成如图10所示的分布图表，该分布图表中的曲线表示421个吊具点云的第二轴参数从小到大的分布曲线，其中，横轴表示421个吊具点云按照第二轴参数从小到大的顺序进行排序后的分布，例如，横轴中的1表示第二轴参数最小的吊具点云，横轴中的421表示第二轴参数最大的吊具点云，横轴单位可以为个；竖轴表示421个吊具点云在目标坐标系中的第二轴参数，例如，竖轴上的最小值表示421个吊具点云中第二轴参数最小值，竖轴上的最大值表示421个吊具点云中第二轴参数的最大值，竖轴单位可以为米。值得说明的是，图9和图10中的横轴表示的内容均为点云排序，但图9和图10中的横轴中的同一序号的点云可能表示的不是同一个点云，例如，图9中的横轴第1个点云表示第一轴参数最小的点云，而图10中的横轴第1个点云表示第二轴参数最小的点云，前述两个点云可能并非为同一点云。

步骤440，基于第二分布，确定第二切割范围。

第二切割范围是指吊具点云中的目标点云的第二轴参数所对应的切割范围。

在一些实施例中，服务器可以基于第二分布，得到第二分布上的第二轴参数满足第二预设条件的吊具点云，并基于前述吊具点云的第一轴参数确定第二切割范围。第二预设条件可以为某一第二轴参数对应的吊具点云与相邻第二轴参数的变化值小于第二阈值。第二阈值可以为本领域技术人员根据经验进行预设。例如，服务器可以基于图10所示的第二分布，确定其横轴上第21点~168点处的吊具点云均满足第二预设条件，服务器可以基于该第21点~168点处的吊具点云的第二轴参数分布确定第二切割范围为[6.85,6.90]。

步骤450，基于第一切割范围以及第二切割范围，对吊具点云进行处理，确定目标点云。

在一些实施例中，服务器可以直接基于第一切割范围以及第二切割范围对吊具点云进行分割，从中确定目标点云。例如，服务器可以基于第一切割范围[6.20,6.30]以及第二切割范围[6.85,6.90]对吊具点云进行分割，从吊具点云中确定第一轴参数处于第一切割范围且第二轴参数处于第二切割范围的点云，并将其确定为目标点云。

在一些实施例中，服务器还可以分别从第一切割范围以及第二切割范围中确定第一切割值以及第二切割值，并基于第一切割值以及第二切割值对吊具点云进行分割，从中确定目标点云。服务器可以从第一切割范围中选取任意一个值作为切割吊具点云的第一轴参数的下限，以及选取第二切割范围中的任意一个值作为切割吊具点云的第二轴参数的下限，对吊具点云进行切割处理所得到的点云，确定为目标点云。关于第一切割值以及第二切割值的更多内容可以参见图5及其相关描述。

在一些实施例中，服务器还可以基于第一切割范围，确定第一切割值；基于第二切割范围，确定第二切割值；获取第一轴对应的第一切割容量以及第二轴对应的第二切割容量；以及基于第一切割值、第二切割值、第一切割容量以及第二切割容量，对吊具点云进行处理，确定目标点云。关于前述实施例的更多内容可以参见图5及其相关描述。

在本说明书的一些实施例中，通过对第一分布以及第二分布进行分析处理，可以确定吊具点云在目标坐标系中的分布规律，确定出第一切割范围以及第二切割范围，从而从吊具点云中准确提取出与参考平面相关的目标点云。

图5是根据本说明书一些实施例所示的确定目标点云的另一示例性流程图。在一些实施例中，流程500可以由服务器110或者吊具位置检测系统200执行。如图5所示，流程500包括下述步骤510-步骤540。

步骤510，基于第一切割范围，确定第一切割值。

第一切割值是指对吊具点云切割以获得目标点云的第一轴参数的切割极值。例如，第一切割值可以为目标点云中第一轴参数的上限或下限。

在一些实施例中，服务器可以选取第一切割范围中的任意一个值作为第一切割值。服务器110可以对第一分布进行分析处理，确定第一切割值为目标点云中第一轴参数的上限或下限。例如，服务器110可以对如图9所示的第一分布进行分析处理，吊具点云中的第一轴参数最开始变化缓慢，聚积在目标吊具的一个平面，即参考平面中，后变化加快，即分布在目标吊具的其他结构中，从而可以确定第一切割值为目标点云中第一轴参数的上限，即相关于参考平面的目标点云为在第一轴方向上距离目标车辆较近的点云。

步骤520，基于第二切割范围，确定第二切割值。

第二切割值是指对吊具点云切割以获得目标点云的第二轴参数的切割极值。例如，第二切割值可以为目标点云中第二轴参数的上限或下限。

在一些实施例中，服务器可以选取第二切割范围中的任意一个值作为第二切割值。与第一切割值类似的，服务器110可以对第二分布进行分析处理，确定第二切割值为目标点云中第二轴参数的上限或下限。

步骤530，获取第一轴对应的第一切割容量以及第二轴对应的第二切割容量。

第一切割容量是指第一切割值的调整量，第二切割容量是指第二切割值的调整量。如，第一切割容量可以为-0.05m，表征服务器在基于吊具点云的第一轴参数进行切割时，需要在第一切割值的基础上减0.05米。又如，第二切割容量可以为+0.05m，表征服务器在基于吊具点云的第二轴参数进行切割时，需要在第二切割值的基础上加0.05米。

可以理解的是，受车辆的雷达测量的精确度以及目标车辆所处的天气状况影响，从而导致吊具点云的准确度可能存在偏移，从而导致部分不属于参考平面的点云被筛选为目标点云。本说明书的一些实施例可以通过第一切割容量以及第二切割容量分别对第一切割值以及第二切割值进行修正，排除部分并非属于参考平面的吊具点云，以提高切割出目标点云的准确度，从而保证参考平面的准确度。

当第一切割值为第一轴参数的上限时，对应的第一切割容量为负数；当第一切割值为第一轴参数的下限时，对应的第一切割容量为正数，从而可以缩小目标点云的筛选范围，保证筛选出的目标点云的准确度。与第一切割容量类似的，第二切割容量的正负也可以由第二切割值具体为第二轴参数的上限或下限确定。

在一些实施例中，第一切割容量和/或第二切割容量可以与目标车辆的雷达精度相关。目标车辆的雷达精度越高，第一切割容量和/或第二切割容量可以越小。例如，服务器110可以获取目标车辆的雷达精度，并基于预设的雷达精度与第一切割容量和/或第二切割容量的第一对应关系表，确定对应的第一切割容量和/或第二切割容量。

在本说明书的一些实施例中，第一切割容量和/或第二切割容量的设置考虑了目标车辆的雷达精度，提高了设置的第一切割容量和/或第二切割容量的准确性，进而提高了切割确定的目标点云的准确性。

在一些实施例中，第一切割容量和/或第二切割容量还可以与目标车辆所处环境的天气状况相关。可以理解的是，当天气状况不好时，如遇到雨天、大雾天气时，目标车辆的雷达精度可能受到影响，故而需要对第一切割容量和/或第二切割容量进行调整。

服务器110可以通过多种方法确定目标车辆所处环境的天气状况，从而确定对应的天气状况评分。前述天气状况评分可以为目标车辆所处环境的优良情况的评分。

例如，服务器110可以通过网络确定目标车辆所处环境的天气状况（如，大雾、雨天、阴天、能见度等），并通过预设的天气状况与天气状况评分的第二对应关系表，确定天气状况评分。再例如，服务器110还可以通过目标车辆上的图像获取装置（例如，相机）获取目标车辆所处环境的环境图像，并通过天气状况评分模型对环境图像进行处理，从而确定对应的天气状况评分。前述天气状况评分模型可以为基于多组带有标签的训练样本进行训练获得的机器学习模型（如，卷积神经网络模型）。训练样本可以包括样本环境图像，训练样本对应的标签可以包括前述样本环境图像对应的样本天气状况评分。样本环境图像可以通过车辆的历史数据获取，样本天气状况评分可以通过人工对样本环境图像进行标注获取。

在一些实施例中，服务器110可以基于天气状况评分，通过预设的天气状况评分与第一切割容量和/或第二切割容量的第一对应关系表，确定对应的第一切割容量和/或第二切割容量。天气状况越好，目标车辆的雷达精度越高，第一切割容量和/或第二切割容量可以越小。

在本说明书的一些实施例中，第一切割容量和/或第二切割容量的设置还考虑了天气状况，进一步提高了设置的第一切割容量和/或第二切割容量的准确性，进而进一步提高了切割确定的目标点云的准确性。

步骤540，基于第一切割值、第二切割值、第一切割容量以及第二切割容量，对吊具点云进行处理，确定目标点云。

在一些实施例中，服务器可以基于第一切割值以及第一切割容量，确定调整的第一切割值；基于第二切割值以及第二切割容量，确定调整的第二切割值；基于调整的第一切割值以及调整的第二切割值对吊具点云进行分割，确定目标点云。例如，服务器可以基于第一切割值6.25m以及第一切割容量-0.05m，确定调整的第一切割值为6.20m，调整的第一切割值6.20m作为切割吊具点云的第一轴参数的上限；基于第二切割值如，6.8m以及第二切割容量+0.05m，确定调整的第二切割值为6.85m，调整的第二切割值为6.85m作为切割吊具点云的第二轴参数的下限，服务器可以将吊具点云中第一轴参数小于或等于6.20m且第二轴参数大于或等于6.85m的点云确定为目标点云，从而获得如图11所示的参考平面710中所框选的多个目标点云。

在本说明书的一些实施例中，通过在第一切割值的基础上考虑第一切割容量，以及在第二切割值的基础上考虑第二切割容量后，再对吊具点云进行处理，能够进一步提高确定的目标点云的准确性。

图6是根据本说明书一些实施例所示的确定所述目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息的示例性流程图。在一些实施例中，流程600可以由服务器110或者吊具位置检测系统200执行。如图6所示，流程600包括下述步骤610-步骤640。

步骤610，基于参考平面，确定参考点的参考位置信息。

参考点是指参考平面中用于辅助确定目标车辆在目标坐标系中的目标位置信息的点。

在一些实施例中，前述参考点可以为参考平面各个目标点云的中心点云，即处于目标点云的中心位置的点云。服务器可以确定参考平面中所包含的目标点云所对应坐标的平均值，从而确定中心点云。在一些实施例中，参考点还可以为参考平面中的其他点。例如，参考点还可以为参考平面中的中心点，即参考平面在目标坐标系中的中心点。再例如，参考点还可以为参考平面中的其他任意目标点云。

参考位置信息是指参考点在目标坐标系中对应的位置信息。当参考点为中心点云时，服务器可以将中心点云的位置信息确定为参考位置信息。当参考点为参考平面中的其他点时，服务器可以通过其他对应的方法确定参考点的参考位置信息。例如，当参考点为参考平面中的中心点时，服务器可以根据参考平面中各个顶点的位置，确定参考点的参考位置信息。

步骤620，基于参考位置信息，生成与目标坐标系的第一轴平行的参考线。

参考线是指用来辅助确定目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息的线段。例如，参考线可以为图7中的参考线720。

在一些实施例中，服务器可以基于参考位置信息中的第二轴参数，确定辅助点。前述辅助点为目标坐标系中用于生成参考线的点，前述辅助点在目标坐标系中的第一轴参数与第三轴参数可以为预设值。前述预设值相关于目标车辆在目标坐标系中的位置信息。例如，当目标车辆位于目标坐标系原点时，前述第三轴的预设值可以为0。

在一些实施例中，服务器可以基于该辅助点生成与目标坐标系的第一轴平行的参考线。

如图7所示，该目标坐标系中的第一轴、第二轴与第三轴分别对应于X、Z、Y轴，服务器可以基于参考点CP（x，y，z），得到辅助点K（0，0，z），并从辅助点K（0，0，z）做一条与目标坐标系的X轴平行的直线，即参考线720。

步骤630，基于参考线和参考平面，确定参考线与参考平面的交点。

在一些实施例中，服务器可以确定参考线与参考平面的交点。如图7所示，服务器可以确定参考线720与参考平面710的交点H。

步骤640，基于交点的位置信息，确定目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。

在一些实施例中，服务器可以基于前述交点的位置信息，确定目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。如图7所示，服务器可以直接将交点H的位置信息（，0，z），确定为目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息，其中，/>为K点到参考平面710的直线距离，当参考平面与第一轴垂直时，/>与x相同；当参考平面与第一轴存在一定角度的倾斜时，与x不同。再例如，服务器还可以将交点H的位置信息的第一轴参数/>确定为目标吊具在目标坐标系中的目标位置信息。

在本说明书的一些实施例中，通过在参考平面中引入参考线，然后将参考线与参考平面的交点，确定为目标吊具在目标坐标系中的位置信息，以实现在有限的稀疏观测吊具点云的基础上，准确快速的检测出目标吊具的位置。

本说明书的一个或多个实施例提供一种吊具位置检测装置。该装置包括至少一个服务器以及至少一个存储器，至少一个存储器用于存储计算机指令，至少一个服务器用于执行计算机指令中的至少部分指令以实现如前述所述的吊具位置检测方法。

本说明书的一个或多个实施例提供一种计算机可读存储介质。该存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如前述所述的吊具位置检测方法。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件（当前或之后附加于本说明书中的）也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (8)

1.一种吊具位置检测方法，其特征在于，所述方法包括：

基于目标车辆获取的初始点云，确定相关于目标吊具的吊具点云；

基于所述吊具点云，确定目标点云，其中，所述基于所述吊具点云，确定目标点云包括：

基于所述吊具点云的第一轴参数，获取所述吊具点云沿目标坐标系的第一轴的第一分布，所述第一轴与所述目标车辆的移动方向平行；

基于所述第一分布，确定第一切割范围；

基于所述吊具点云的第二轴参数，获取所述吊具点云沿所述目标坐标系的第二轴的第二分布，所述第二轴垂直于所述第一轴；

基于所述第二分布，确定第二切割范围；以及

基于所述第一切割范围以及所述第二切割范围，对所述吊具点云进行处理，确定所述目标点云；

基于所述目标点云，生成参考平面；以及

基于所述参考平面，确定所述目标吊具在所述目标坐标系中的目标位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一切割范围以及第二切割范围，对所述吊具点云进行处理，确定所述目标点云包括：

基于所述第一切割范围，确定第一切割值；

基于所述第二切割范围，确定第二切割值；

获取所述第一轴对应的第一切割容量以及所述第二轴对应的第二切割容量；以及

基于所述第一切割值、所述第二切割值、所述第一切割容量以及所述第二切割容量，对所述吊具点云进行处理，确定所述目标点云。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一切割容量和/或所述第二切割容量与所述目标车辆的雷达精度相关。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一切割容量和/或所述第二切割容量与所述目标车辆所处环境的天气状况相关。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考平面，确定所述目标吊具在所述目标坐标系中的目标位置信息包括：

基于所述参考平面，确定参考点的参考位置信息；

基于所述参考位置信息，生成与所述目标坐标系的所述第一轴平行的参考线；

基于所述参考线和所述参考平面，确定所述参考线与所述参考平面的交点；以及

基于所述交点的位置信息，确定所述目标吊具在所述目标坐标系中的目标位置信息。

6.一种吊具位置检测系统，其特征在于，所述系统包括：

吊具点云确定模块，用于基于目标车辆获取的初始点云，确定关于目标吊具的吊具点云；

目标点云确定模块，用于基于所述吊具点云，确定目标点云，其中，为基于所述吊具点云，确定目标点云，所述目标点云确定模块进一步用于：

基于所述吊具点云的第一轴参数，获取所述吊具点云沿目标坐标系的第一轴的第一分布，所述第一轴与所述目标车辆的移动方向平行；

基于所述第一分布，确定第一切割范围；

基于所述吊具点云的第二轴参数，获取所述吊具点云沿所述目标坐标系的第二轴的第二分布，所述第二轴垂直于所述第一轴；

基于所述第二分布，确定第二切割范围；以及

基于所述第一切割范围以及所述第二切割范围，对所述吊具点云进行处理，确定所述目标点云；

生成模块，用于基于所述目标点云，生成参考平面；

位置确定模块，用于基于所述参考平面，确定所述目标吊具在所述目标坐标系中的目标位置信息。

7.一种吊具位置检测装置，其特征在于，所述装置包括至少一个服务器以及至少一个存储器；

所述至少一个存储器用于存储计算机指令；

所述至少一个服务器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现如权利要求1~5中任一项所述的吊具位置检测方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如权利要求1~5任一项所述的吊具位置检测方法。