(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 202210751097.4 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 上海仙工智能科技有限公司 地址 201206 上海市浦东 新区新金桥路27 号13号楼 2楼 (72)发明人 王冠　张腾宇　赵越　 (74)专利代理 机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 专利代理师 季永康 (51)Int.Cl. G06V 20/64(2022.01) G06T 17/00(2006.01) G06T 7/73(2017.01) G06T 7/66(2017.01) G01S 7/48(2006.01) (54)发明名称 一种基于点云质心识别及定位栈板的方法、 系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于点云质心识别及定 位栈板的方法、 系统， 其中识别步骤包括： S1基于 3D传感器采集的传感数据建立目标点云； S2剔除 目标点云中的地面点云， 根据已知栈板端面尺寸 以从中提取出特征点云块并计算其质心； S3计算 所有质心之间的欧式距离， 筛查出符合栈板端面 特征条件的质心组成质心点对； S4将质心点对与 栈板端面特征尺寸进行匹配计算， 以获得识别结 果。 从而普适多种3D传感器提高通用性， 同时降 低计算性能要求。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115116048 A 2022.09.27 CN 115116048 A 1.一种基于点云质心 识别栈板的方法， 其特 征在于步骤 包括： S1 基于3D传感器采集的传感数据建立目标点云； S2剔除目标点云中的地面点云， 根据已知栈板端面尺寸以从中提取出特征点云块并计 算其质心； S3计算所有质心之间的欧式距离， 筛查出符合栈板端面特征条件的质心组成质心点 对； S4将质心点对与栈板端面特 征尺寸进行匹配 计算， 以获得识别结果。 2.根据权利要求1所述的基于点云质心识别栈板的方法， 其特征在于， 步骤S1中建立目 标点云的步骤 包括： S11对目标点云进行滤波处理， 根据3D传感器的外部参数将目标点云转换到机器人坐 标系下， 以获得对应点云坐标， 从而参照栈板的高度参数， 滤除不匹配的目标点云； S12对步骤S1 1处理后的目标点云采用统计滤波处 理， 除去离群点。 3.根据权利要求1所述的基于点云质心识别栈板的方法， 其特征在于， 步骤S2中剔除目 标点云中的地 面点云的步骤 包括： S21分别多次随机从目标点云中抽取多个点以拟合出多个 基准平面； S22统计各基准平面与目标点云所有的点之间在容差距离范围内所对应点的数量； S23选择对应点数量最多的基准平面作为地面， 以将该基准平面上的所有的点归属于 地面成分以剔除， 而其 余点归属于物体成分。 4.根据权利要求3所述的基于点云质心识别栈板的方法， 其特征在于， 步骤S2中根据已 知栈板端面尺寸以从中提取 出特征点云块的步骤 包括： S24从物体成分点云中随机选取种子点， 并判断种子点与作为种子点周围的非种子点 是否处于同一平面内， 其中种子点的法向量与地面法向量垂直， 当确定种子点和非种子点 处于同一平面内时， 确定将该非种子点作为 新的种子点； S25迭代判断新的种子点与其周围的非种子点是否处于同一平面内， 以通过点云区域 生长的方式统计出 所有的种子点; S26基于所统计的种子点， 构建垂直于地 面的特征点云块。 5.根据权利要求4所述的基于点云质心识别栈板的方法， 其特征在于， 步骤S26中基于 所统计的种子点， 构建垂直于地面的特征点云块的步骤包括： 判断所统计的种子点的数量 是否处于预设数量范围内， 并当种子点数量在数量范围内时， 基于所统计的种子点以平面 方程构建所述特 征点云块。 6.根据权利要求1所述的基于点云质心识别栈板的方法， 其特征在于， 步骤S3 中所述栈 板端面特征条件包括： 至少3个质心之 间， 中心质心与其相 邻两个质心的距离处于预设阈值 内。 7.根据权利要求1所述的基于点云质心识别栈板的方法， 其特征在于， 步骤S4中匹配计 算步骤包括： 判断质心点对中各质心在车体坐标系 下的Z值是否都与栈板端面高度特征尺 寸参数的一半基本匹配； 若匹配则识别为匹配模板对应的栈板 。 8.一种基于点云质心定位栈板的方法， 其特 征在于步骤 包括： S1根据如权利要求1至7任一所述基于点云质心识别栈板的方法， 获取匹配的质心点对 并求平均， 以获取当前识别的栈板端面的中心点 坐标， 并以此作为6Dpose的x、 y、 z参数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115116048 A 2S2 将roll和pitch的角度设为0； S3 计算 ， 其中delta_a 与delta_b 为质心点对中与中心质心相 邻的两个质心点 坐标分别在x轴与y轴上的距离， 籍 此获取完整6D  pose。 9.一种基于点云质心 识别栈板的系统， 其特 征在于包括： 存储单元， 其存有实现如权利要求1至7任一所述基于点云质心识别栈板的方法步骤的 程序， 以供控制单 元及处理单元适时调取 执行； 控制单元操控3D传感器采集场景中的目标点云以向处 理单元发送； 处理单元从 目标点云中剔除地面点云， 根据已知栈板端面尺寸从中提取出特征点云块 并计算其质心； 之后计算所有质心之间的欧式距离， 筛查出符合栈板端面特征条件的质心 组成质心点对； 后将质心点对与栈板端面特 征尺寸进行匹配 计算， 以获得识别结果。 10.一种基于点云质心 识别及定位栈板的系统， 其特 征在于包括： 存储单元， 其存有实现如权利要求1至7任一所述基于点云质心识别栈板的方法步骤的 程序， 以及如权利要求8所述基于点云质心定位栈板的方法步骤的程序， 以供控制单元及处 理单元适时调取 执行； 控制单元操控3D传感器采集场景中的目标点云以向处 理单元发送； 处理单元从 目标点云中剔除地面点云， 根据已知栈板端面尺寸从中提取出特征点云块 并计算其质心； 之后计算所有质心之间的欧式距离， 筛查出符合栈板端面特征条件的质心 组成质心点对； 后将质心点对与栈板端面特 征尺寸进行匹配 计算， 以获得识别结果； 处理单元进一步将匹配的质心点对 并求平均， 以获取当前识别的栈板端面的中心点坐 标， 并以此作为6Dpose的x、 y、 z参数； 并将roll和pitch的角度设为0； 同时计算 ， 其中delta_a与delta_b为质心点对中与中心质心相邻的两个质点 坐标分别在x轴与y轴上的距离， 籍 此获取完整6D  pose参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115116048 A 3