基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法技术

本发明专利技术提供了一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法，包括：基于激光雷达扫描技术对目标区域进行激光扫描，获得点云数据；基于预设点云库对点云数据进行处理，并基于处理结果生成三维点云界面；当有目标人员进入目标区域时，基于三维点云界面对目标人员进行标注，并根据标注结果对目标人员在三维点云界面中进行动态追踪；基于动态追踪结果进行报警判定，并当动态追踪结果与规定区域有交集时进行报警操作

【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法
。

技术介绍

[0002]目前，对于危险区域人员闯入监护都是通过摄像头做区域入侵检测，通过在视频画面绘制多边形区域，摄像头实时检测人员是否进入该区域，只要在摄像头角度看到人员图像与区域产生交集，即视为区域入侵；
[0003]然而，在摄像头角度只要是人员与区域产生交集就会报警，这样就会导致，可能人员实际情况并没有进入该区域，因为摄像头视角斜视的原因，在摄像头中看到的是人员头部或者其他部位与区域有交集就被判定为区域入侵并产生报警
。
对于大区域影响不是很大，但是对于空间有限区域就会频繁产生告警
。
同时，也无法准确监测到空间入侵
(
如变电站带电母线下方不允许有超高
)
的情况；
[0004]因此，为了克服上述技术问题，本专利技术提供了一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法，用以通过确定激光雷达扫描技术对目标区域进行激光扫描，从而确定点云数据，进而通过对点云数据进行数据处理，从而有效构建三维点云界面，进而当目标人员进入目标区域时，基于三维点云界面对目标人员进行标注，从而实现对目标人员的动态追踪，通过动态追踪结果有效进行报警判定，可以有效避免因摄像头安装角度问题带来的误报，检测精度更高，由二维入侵变为三维空间入侵检测，对人员防护和区域入侵检测有显著提升
。
[0006]一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法，包括：
[0007]步骤1：基于激光雷达扫描技术对目标区域进行激光扫描，获得点云数据；
[0008]步骤2：基于预设点云库对点云数据进行处理，并基于处理结果生成三维点云界面；
[0009]步骤3：当有目标人员进入目标区域时，基于三维点云界面对目标人员进行标注，并根据标注结果对目标人员在三维点云界面中进行动态追踪；
[0010]步骤4：基于动态追踪结果进行报警判定，并当动态追踪结果与规定区域有交集时进行报警操作
。
[0011]优选的，一种基于激光雷达点云数据的作业安全管理方法，步骤2中，基于预设点云库对点云数据进行处理，包括：
[0012]基于预设点云库对点云数据进行处理的内容包括：数据滤波，数据分割
、
数据配准
、
数据检索
、
数据特征提取
、
数据识别
、
数据追踪
、
曲面重建以及可视化处理
。
[0013]优选的，一种基于激光雷达点云数据的作业安全管理方法，步骤3中，当有目标人
员进入目标区域时，基于三维点云界面对目标人员进行标注，包括：
[0014]当有目标人员进入目标区域时，基于三维点云界面对点云数据进行特征提取识别，确定目标人员的特征点云数据；
[0015]分别确定特征点云数据对应的多个长度数据
、
多个宽度数据以及多个高度数据；
[0016]分别摘取多个长度数据中的最大长度值
、
多个宽度数据中的最大宽度值以及多个高度数据中的最大高度值；
[0017]基于最大长度值
、
最大宽度值以及最大高度值生成第一长方体；
[0018]将第一长方体在三维点云界面中进行标注，并基于标注结果对目标人员在三维点云界面中进行动态追踪
。
[0019]优选的，一种基于激光雷达点云数据的作业安全管理方法，步骤4中，基于动态追踪结果进行报警判定，当动态追踪结果与规定区域有交集时进行报警操作，包括：
[0020]获取基于报警判定时目标区域的区域类型，并基于目标区域的区域类型对动态追踪结果进行报警判定；
[0021]其中，报警判定的区域类型，包括：
[0022]安全区域
、
工作区域以及禁止进入区域；
[0023]当目标区域为安全区域时，则不进行报警操作；
[0024]当目标区域为工作区域时，且为工作时间，则不进行报警操作；
[0025]当目标区域为工作区域但不为工作时间时，则工作区域更新为禁止进入区域，且将禁止进入区域作为规定区域；
[0026]当目标区域为禁止进入区域时，且当目标人员在三维点云界面中进行动态追踪的追踪结果显示与规定区域有交集时，进行第一报警操作；
[0027]将目标区域中的多个危险设备进行设备标注，基于设备标注结果生成多个规定区域，并当目标人员在三维点云界面中进行动态追踪的追踪结果显示与规定区域有交集时，进行第二报警操作
。
[0028]优选的，一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法，将目标区域中的多个危险设备进行设备标注，基于设备标注结果生成多个规定区域，并当目标人员在三维点云界面中进行动态追踪的追踪结果显示与规定区域有交集时，进行第二报警操作，包括：
[0029]获取目标人员基于目标区域在三维点云界面进行标注的第一长方体；
[0030]获取目标区域的危险设备，并对危险设备进行识别，获得危险设备的边缘点云数据，同时，基于危险设备的边缘点云数据对危险设备在三维点云界面进行设备标注，并基于设备标注结果进行长方体框选，获得第二长方体；
[0031]获取第一长方体对应的第一边界点，同时，获取第二长方体的第二边界点；
[0032]计算第一边界点与第二边界点对应边界距离值；
[0033]获取预设报警阈值，并将边界距离值与预设报警阈值进行比较，判断目标人员是否与规定区域有交集；
[0034]当边界距离值等于或大于预设报警阈值时，则判定目标人员没有与规定区域有交集；
[0035]否则，则判定目标人员与规定区域有交集，同时，当目标人员与规定区域有交集时进行第二报警操作
。
[0036]优选的，一种基于激光雷达点云数据的作业安全管理方法，当目标区域为禁止进入区域时，且当目标人员在三维点云界面中进行动态追踪的追踪结果显示与目标区域有交集时，进行第一报警操作，包括：
[0037]读取禁止进入区域的基准三维点云界面，并获取禁止进入区域中目标设备在基准三维点云界面的第一点云数据集；
[0038]获取基准三维点云界面中非第一点云数据集的第二点云数据集；
[0039]对第二点云数据集进行读取，获取第二点云数据集的空间分布特征，同时，基于第二点云数据集的空间分布特征确定第二点云数据集中可通行路径所对应的第三点云数据集；
[0040]基于第三点云数据集判断在三维点云界面中是否存在目标人员与禁止进入区域有交集；
[0041]当第三点云数据集中不存在相异的第四点云数据集时，则判定不存在目标人员与禁止进入区域有交集；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法，其特征在于，包括：步骤1：基于激光雷达扫描技术对目标区域进行激光扫描，获得点云数据；步骤2：基于预设点云库对点云数据进行处理，并基于处理结果生成三维点云界面；步骤3：当有目标人员进入目标区域时，基于三维点云界面对目标人员进行标注，并根据标注结果对目标人员在三维点云界面中进行动态追踪；步骤4：基于动态追踪结果进行报警判定，并当动态追踪结果与规定区域有交集时进行报警操作
。2.
根据权利要求1所述的一种基于激光雷达点云数据的作业安全管理方法，其特征在于，步骤2中，基于预设点云库对点云数据进行处理，包括：基于预设点云库对点云数据进行处理的内容包括：数据滤波，数据分割
、
数据配准
、
数据检索
、
数据特征提取
、
数据识别
、
数据追踪
、
曲面重建以及可视化处理
。3.
根据权利要求1所述的一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法，其特征在于，步骤3中，当有目标人员进入目标区域时，基于三维点云界面对目标人员进行标注，包括：当有目标人员进入目标区域时，基于三维点云界面对点云数据进行特征提取识别，确定目标人员的特征点云数据；分别确定特征点云数据对应的多个长度数据
、
多个宽度数据以及多个高度数据；分别摘取多个长度数据中的最大长度值
、
多个宽度数据中的最大宽度值以及多个高度数据中的最大高度值；基于最大长度值
、
最大宽度值以及最大高度值生成第一长方体；将第一长方体在三维点云界面中进行标注，并基于标注结果对目标人员在三维点云界面中进行动态追踪
。4.
根据权利要求1所述的一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法，其特征在于，步骤4中，基于动态追踪结果进行报警判定，当动态追踪结果与规定区域有交集时进行报警操作，包括：获取基于报警判定时目标区域的区域类型，并基于目标区域的区域类型对动态追踪结果进行报警判定；其中，报警判定的区域类型，包括：安全区域
、
工作区域以及禁止进入区域；当目标区域为安全区域时，则不进行报警操作；当目标区域为工作区域时，且为工作时间，则不进行报警操作；当目标区域为工作区域但不为工作时间时，则工作区域更新为禁止进入区域，且将禁止进入区域作为规定区域；当目标区域为禁止进入区域时，且当目标人员在三维点云界面中进行动态追踪的追踪结果显示与规定区域有交集时，进行第一报警操作；将目标区域中的多个危险设备进行设备标注，基于设备标注结果生成多个规定区域，并当目标人员在三维点云界面中进行动态追踪的追踪结果显示与规定区域有交集时，进行第二报警操作
。5.
根据权利要求4所述的一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法，其特
征在于，将目标区域中的多个危险设备进行设备标注，基于设备标注结果生成多个规定区域，并当目标人员在三维点云界面中进行动态追踪的追踪结果显示与规定区域有交集时，进行第二报警操作，包括：获取目标人员基于目标区域在三维点云界面进行标注的第一长方体；获取目标区域的危险设备，并对危险设备进行识别，获得危险设备的边缘点云数据，同时，基于危险设备的边缘点云数据对危险设备在三维点云界面进行设备标注，并基于设备标注结果进行长方体框选，获得第二长方体；获取第一长方体对应的第一边界点，同时，获取第二长方体的第二边界点；计算第一边界点与第二边界点对应边界距离值；获取预设报警阈值，并将边界距离值与预设报警阈值进行比较，判断目标人员是否与规定区域有交集；当边界距离值等于或大于预设报警阈值时，则判定目标人员没有与规定区域有交集；否则，则判定目标人员与规定区域有交集，同时，当目标人员与规定区域有交集时进行第二报警操作
。6.
根据权利要求4所述的一种基于激光雷达点云数据的作业安全距离管理方法，其特征在于，当目标区域为禁止进入区域时，且当目标人员在三维点云界面中进行动态追踪的追踪结果显示与目标区域有交集时，进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福安，安晓东，
申请(专利权)人：内蒙古科安数图科技有限公司，
类型：发明
国别省市：