船舱定位及舱内物料的扫描识别方法、系统和存储介质与流程

技术特征：
1.一种船舱定位及舱内物料的扫描识别方法，其特征在于，所述船舱内安装有至少两个激光扫描仪，且各个激光扫描仪分别安装于船舱对角处，所述扫描识别方法包括以下步骤：对激光扫描仪进行标定，确定由激光扫描仪坐标系转换到门机世界坐标系的坐标变换矩阵；所述门机世界坐标系以门机回转中心为坐标原点；获取激光扫描仪的扫描数据以及船舶位置信息与门机位置信息；根据船舶位置信息与门机位置信息，实时确定船舱与门机的相对位置；根据所述扫描数据以及坐标变换矩阵，在门机世界坐标系上对船舱与舱内物料信息建立模型。2.根据权利要求1所述的一种船舱定位及舱内物料的扫描识别方法，其特征在于，所述对激光扫描仪进行标定，确定由激光扫描仪坐标系转换到门机世界坐标系的坐标变换矩阵，包括：获取激光扫描仪坐标系与门机世界坐标系上相互对应的坐标点以及相互之间的旋转矩阵；根据所述坐标点与旋转矩阵确定激光扫描仪坐标系相对门机世界坐标系的平移向量；根据所述旋转矩阵与平移向量，利用刚体坐标转换原理，确定激光扫描仪坐标系相对门机世界坐标系的变换矩阵。3.根据权利要求1所述的一种船舱定位及舱内物料的扫描识别方法，其特征在于，所述变换矩阵记为t
ab
，并通过以下式子确定：式中，r
ab
为旋转矩阵；t
ab
为平移向量。4.根据权利要求1所述的一种船舱定位及舱内物料的扫描识别方法，其特征在于，所述对激光扫描仪进行标定，确定由激光扫描仪坐标系转换到门机世界坐标系的坐标变换矩阵，包括：利用激光扫描仪对标定板进行扫描，确定标定板三个平面在激光扫描仪下的法向量；获取标定板三个平面在门机世界坐标系下的法向量以及三个平面的交点；根据所述门机世界坐标系与激光扫描仪坐标系的一一对应关系，通过标定板在激光扫描仪坐标系下的法向量与在门机世界坐标系下的法向量求解变换矩阵，以完成标定工作。5.根据权利要求1所述的一种船舱定位及舱内物料的扫描识别方法，其特征在于，所述门机世界坐标系以平行于海岸线为x轴、面向海测为y轴、竖直向上为z轴以及以门机回转中心处为原点。6.根据权利要求1所述的一种船舱定位及舱内物料的扫描识别方法，其特征在于，所述船舶位置信息通过安装于所述船舱上的船舱定位模块采集；所述门机位置信息通过安装于门机回转平台上的门机定位模块采集。7.根据权利要求6所述的一种船舱定位及舱内物料的扫描识别方法，其特征在于，所述船舱定位模块与门机定位模块均包括gnss定位模块，所述gnss定位模块能够接收卫星定位信号。8.根据权利要求7所述的一种船舱定位及舱内物料的扫描识别方法，其特征在于，所述
根据船舶位置信息与门机位置信息，实时确定船舱与门机的相对位置，包括：获取gnss定位模块接收卫星信号的载波相位差与接收另一卫星信号载波相位差之比；基于所述gnss定位模块接收卫星信号的载波相位差与接收另一卫星信号载波相位差之比得到二重差分可观测量；根据所述二重差分可观测量确定船舱定位模块与门机定位模块的相对位置，即确定船舱与门机的相对位置。9.一种船舱定位及舱内物料的扫描识别系统，其特征在于，包括：至少两个激光扫描仪，各个所述激光扫描仪分别安装于船舱对角处；设于船舱上的船舱定位模块，用于实时定位船舱位置；设于门机上的门机定位模块，用于实时定位门机位置；与激光扫描仪、船舱定位模块以及门机定位模块连接的控制器，所述控制器用于执行如权利要求1-8任意一项所述的扫描识别方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该存储介质存储的计算机程序，能够被一个或多个处理器执行，所述计算机程序能够用来实现如权利要求1-8任意一项所述的扫描识别方法。

技术总结
本申请公开了一种船舱定位及舱内物料的扫描识别方法、系统及存储介质，涉及船舱识别技术领域，其技术方案要点是：该扫描识别方法包括：对激光扫描仪进行标定，确定由激光扫描仪坐标系转换到门机世界坐标系的坐标变换矩阵；获取激光扫描仪的扫描数据以及船舶位置信息与门机位置信息；根据船舶位置信息与门机位置信息，实时确定船舱与门机的相对位置；根据所述扫描数据以及坐标变换矩阵，在门机世界坐标系上对船舱与舱内物料信息建立模型。通过本申请的扫描识别方法，能够全方位确定船舱内物料情况，实现船舱物料的建模以及船舱定位，避免门机作业时碰撞，并且提高门机自动化作业效率以及安全性。率以及安全性。率以及安全性。


技术研发人员：张亚飞 李小阳 喻石 迟金生 董立军 宋立建 杨程杰 左玉石 穆星奇 王猛
受保护的技术使用者：国能黄骅港务有限责任公司
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/7/4