基于激光雷达扫描的料仓原料储料量测量方法

摘要

为提高仓内原料储料量测量自动化和智能化水平，设计了一种基于二维激光雷达扫描的储料量测量装置与系统。本系统采用RPLIDAR S1型二维激光雷达扫描获取不同储料量物料的原始点云数据，通过坐标变换、重叠点提取、滤波、分割等方法对原始点云进行预处理，采用贪婪投影三角化算法将预处理后的点云进行三维重建，获得仓内原料的三维模型，结合物料三维模型和物料的容重获得仓内原料的储料量，从而实现储料量的自动测量。以玉米为试验对象，测量小型储料塔内玉米储料量并对玉米不同储料量进行扫描测量，验证模型的准确性，结果显示：测量结果的平均绝对误差为8.05 kg，平均相对误差为1.52%。研究结果表明，基于二维激光雷达扫描的储料量测量方法是可行的，具有较好的稳定性和测量精度，能够满足实际生产需求。

关键词

料仓 / 储料量 / 激光雷达 / 点云处理 / 三维重建

基金资助

国家重点研发计划项目（2021YFD1300300）