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CN115511806B - 刮板输送机上的煤量确定方法、装置及电子设备 - Google Patents

刮板输送机上的煤量确定方法、装置及电子设备

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CN115511806B
CN115511806B CN202211126256.8A CN202211126256A CN115511806B CN 115511806 B CN115511806 B CN 115511806B CN 202211126256 A CN202211126256 A CN 202211126256A CN 115511806 B CN115511806 B CN 115511806B
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CN
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scraper conveyor
point clouds
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CN202211126256.8A
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张俊升
王洪磊
李佳城
刘晓明
朱西硕
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Original Assignee
General Coal Research Institute Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本公开提出一种刮板输送机上的煤量确定方法、装置及电子设备，涉及刮板输送机运行监控技术领域。该方法包括：获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云；对多个第一子点云进行拼接，以获取刮板输送机在空载状态下对应的第一点云；对多个第二子点云进行拼接，以获取刮板输送机在负载状态下对应的第二点云；根据第一点云、第二点云及煤料密度，确定刮板输送机上的煤量。由此，可以采用多个点云采集设备获取整个刮板输送机在空载状态下对应的第一点云，负载状态下对应的第二点云，从而可以准确地确定整个刮板输送机上的整体煤量，为准确控制刮板输送机的运输速度提供了条件。

Description

刮板输送机上的煤量确定方法、装置及电子设备
技术领域
本公开涉及刮板输送机运行监控技术领域，尤其涉及一种刮板输送机上的煤量确定方法、装置及电子设备。
背景技术
刮板输送机是煤矿井下综采工作面的输送设备，在煤矿使用刮板输送机运输煤过程中，煤量监测不仅是产量统计的依据，更是安全生产以及过程控制中的重要环节。
比如，在煤矿使用刮板输送机运输煤的过程中，若刮板输送机的运输速度与采煤机割煤落煤速度不匹配，则会出现刮板输送机超载或轻载的问题，容易造成电力资源的浪费。
因此，如何准确地对煤矿刮板输送机煤量，成为一项亟待解决的技术问题。
发明内容
本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本公开第一方面实施例提出了一种刮板输送机上的煤量确定方法，包括：
获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云；
对所述多个第一子点云进行拼接，以获取所述刮板输送机在空载状态下对应的第一点云；
对所述多个第二子点云进行拼接，以获取所述刮板输送机在负载状态下对应的第二点云；
根据所述第一点云、所述第二点云及煤料密度，确定所述刮板输送机上的煤量。
可选的，所述根据所述第一点云、所述第二点云及煤料密度，确定所述刮板输送机上的煤量，包括：
将所述第一点云及所述第二点云进行对齐；
基于预设的采样间隔，对对齐后的第一点云及所述第二点云进行采样，以获取多个采样点对，其中，每个采样点对中包含一个第一点云中的第一采样点及一个第二点云中的第二采样点，且第一采样点和第二采样点的水平面坐标相同；
获取每个采样点对中所述第一采样点对应的第一深度值，及所述第二采样点对应的第二深度值；
根据每个所述第一深度值、及每个所述第二深度值、所述采样间隔及所述煤料密度，确定所述刮板输送机上的煤量。
可选的，所述对所述多个第一子点云进行拼接，以获取所述刮板输送机在空载状态下对应的第一点云，包括：
基于点云配准算法，确定每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵；
基于每两个相邻第一子点云之间的所述第一旋转平移矩阵，对所述多个第一子点云进行拼接，以获取所述第一点云。
可选的，所述对所述多个第二子点云进行拼接，以获取所述刮板输送机在负载状态下对应的第二点云，包括：
从所述多个第二子点云中获取每个所述第一旋转平移矩阵对应的第三子点云及第四子点云；
根据每个所述第一旋转平移矩阵，生成每个所述第三子点云对应的第五子点云；
根据每个所述第一旋转平移矩阵，及对应的所述第四子点云、所述第五子点云，确定每个所述第一旋转平移矩阵对应的损失值；
对每个所述第一旋转平移矩阵进行迭代优化，直至对应的所述损失值小于预设阈值，以获取每两个相邻第二子点云之间的第二旋转平移矩阵；
根据每个所述第二旋转平移矩阵，对所述多个第二子点云进行拼接，以获取所述第二点云。
可选的，所述获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云，包括：
获取多个点云采集设备在所述刮板输送机为空载状态时采集的所述多个第一子点云，在所述刮板输送机为负载状态时采集的所述多个第二子点云；
其中，每两个相邻的点云采集设备采用不同波段的光源。
本公开第二方面实施例提出了一种刮板输送机上的煤量确定装置，包括：
第一获取模块，用于获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云；
第二获取模块，用于对所述多个第一子点云进行拼接，以获取所述刮板输送机在空载状态下对应的第一点云；
第三获取模块，用于对所述多个第二子点云进行拼接，以获取所述刮板输送机在负载状态下对应的第二点云；
确定模块，用于根据所述第一点云、所述第二点云及煤料密度，确定所述刮板输送机上的煤量。
可选的，所述确定模块，具体用于：
将所述第一点云及所述第二点云进行对齐；
基于预设的采样间隔，对对齐后的第一点云及所述第二点云进行采样，以获取多个采样点对，其中，每个采样点对中包含一个第一点云中的第一采样点及一个第二点云中的第二采样点，且第一采样点和第二采样点的水平面坐标相同；
获取每个采样点对中所述第一采样点对应的第一深度值，及所述第二采样点对应的第二深度值；
根据每个所述第一深度值、及每个所述第二深度值、所述采样间隔及所述煤料密度，确定所述刮板输送机上的煤量。
可选的，所述第二获取模块，具体用于：
基于点云配准算法，确定每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵；
基于每两个相邻第一子点云之间的所述第一旋转平移矩阵，对所述多个第一子点云进行拼接，以获取所述第一点云。
可选的，所述第三获取模块，具体用于：
从所述多个第二子点云中获取每个所述第一旋转平移矩阵对应的第三子点云及第四子点云；
根据每个所述第一旋转平移矩阵，生成每个所述第三子点云对应的第五子点云；
根据每个所述第一旋转平移矩阵，及对应的所述第四子点云、所述第五子点云，确定每个所述第一旋转平移矩阵对应的损失值；
对每个所述第一旋转平移矩阵进行迭代优化，直至对应的所述损失值小于预设阈值，以获取每两个相邻第二子点云之间的第二旋转平移矩阵；
根据每个所述第二旋转平移矩阵，对所述多个第二子点云进行拼接，以获取所述第二点云。
可选的，所述第一获取模块，具体用于：
获取多个点云采集设备在所述刮板输送机为空载状态时采集的所述多个第一子点云，在所述刮板输送机为负载状态时采集的所述多个第二子点云；
其中，每两个相邻的点云采集设备采用不同波段的光源。
本公开第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如本公开第一方面实施例提出的刮板输送机上的煤量确定方法。
本公开第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如本公开第一方面实施例提出的刮板输送机上的煤量确定方法。
本公开第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，实现如本公开第一方面实施例提出的刮板输送机上的煤量确定方法。
本公开提供的刮板输送机上的煤量确定方法、装置及电子设备，存在如下有益效果：
本公开实施例中，首先获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云，之后对多个第一子点云进行拼接，以获取刮板输送机在空载状态下对应的第一点云，之后对多个第二子点云进行拼接，以获取刮板输送机在负载状态下对应的第二点云，最后根据第一点云、第二点云及煤料密度，确定刮板输送机上的煤量。由此，可以采用多个点云采集设备采集刮板输送机在空载状态下和负载状态下的子点云，之后对多个子点云进行拼接，以获取整个刮板输送机在空载状态下对应的第一点云，负载状态下对应的第二点云，从而可以准确地确定整个刮板输送机上的整体煤量，为准确控制刮板输送机的运输速度提供了条件。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本公开一实施例所提供的刮板输送机上的煤量确定方法的流程示意图；
图2为本公开另一实施例所提供的刮板输送机上的煤量确定方法的流程示意图；
图3为本公开一实施例所提供的刮板输送机上的煤量确定装置的结构示意图；
图4示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
下面参考附图描述本公开实施例的刮板输送机上的煤量确定方法、装置、电子设备和存储介质。
图1为本公开实施例所提供的刮板输送机上的煤量确定方法的流程示意图。
本公开实施例以该刮板输送机上的煤量确定方法被配置于刮板输送机上的煤量确定装置中来举例说明，该刮板输送机上的煤量确定装置可以应用于任一电子设备中，以使该电子设备可以执行刮板输送机上的煤量确定功能。
其中，电子设备可以为个人电脑(Personal Computer，简称PC)、云端设备、移动设备等，移动设备例如可以为手机、平板电脑、个人数字助理、穿戴式设备、车载设备等具有各种操作系统、触摸屏和/或显示屏的硬件设备。
如图1所示，该刮板输送机上的煤量确定方法可以包括以下步骤：
步骤101，获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云。
需要说明的是，刮板输送机一般运距为200米(m)-350m，中部槽内宽为1000毫米(mm)-1500mm，对于非接触测量方式来说，视场较为狭长，单个点云采集设备完成煤量的测量几乎无法实现，因此，本公开实施例中采用，多个点云采集设备协同完成测量的方案。
可选的，获取多个点云采集设备在刮板输送机为空载状态时采集的多个第一子点云，在刮板输送机为负载状态时采集的多个第二子点云；其中，每相邻两个点云采集设备采用不同波段的光源。
需要说明的是，多个点云采集设备可以安装在刮板输送机的上方，用于获取刮板输送机在空载状态下的多个第一子点云，和负载状态下的多个第二子点云。相邻两个点云采集设备采用不同波段的光源和光源波长对应的滤光片，可以避免重叠部分互相干扰。
其中，点云采集设备可以由工业相机、镜头、编码结构光模块、图像处理模块和软件组成。其中，编码结构光模块主要完成结构光投影，工业相机和镜头主要完成图像采集，图像处理模块提供软件所需得计算能力。软件部分主要包括结构光投影图案编码、摄像机标定、三维点云计算等。
具体地，点云获取设备获取多个第一子点云及多个第二子点云主要流程包括：编码结构光模块投射结构光到待测物表面(如刮板输送机空载表面、刮板输送机负载表面等)，工业相机采集待测物表面与结构光调制图像，图像处理模块对采集到的结构光图像进行解码，重建待测物表面三维点云，即多个第一子点云及多个第二子点云。
步骤102，对多个第一子点云进行拼接，以获取刮板输送机在空载状态下对应的第一点云。
其中，第一点云为刮板输送机在空载状态下对应的整体点云。
可选的，可以采用标靶拼接的方法对多个点云采集设备同时采集的多个第一子点云进行拼接，以获取刮板输送机在空载状态下对应的第一点云。具体为，在相邻两个点云采集设备的重叠区域设置3个或3个以上的标靶，依次对相邻两个点云采集设备采集的第一子点云和标靶进行扫描，最后利用不同第一子点云中相同的标靶数据进行点云配准。
需要说明的是，每一个标靶对应一个ID号，同一标靶在不同第一子点云中的ID号必须一致，才能完成拼接。
步骤103，对多个第二子点云进行拼接，以获取刮板输送机在负载状态下对应的第二点云。
其中，第二点云为刮板输送机在负载状态下对应的整体点云。
可选的，也可以采用标靶拼接的方法对多个点云采集设备同时采集的多个第二子点云进行拼接，以获取刮板输送机在负载状态下对应的第二点云。
步骤104，根据第一点云、第二点云及煤料密度，确定刮板输送机上的煤量。
可以理解的是，确定了第一点云及第二点云，即确定了刮板输送机在输送煤料时，煤料的上表面及煤料的下表面，之后即可利用煤料的上表面及煤料的下表面，确定煤料的体积，进而根据煤料密度及煤料的体积，确定煤料的重量，即当前时刻刮板输送机上的煤量。
本公开实施例中，首先获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云，之后对多个第一子点云进行拼接，以获取刮板输送机在空载状态下对应的第一点云，之后对多个第二子点云进行拼接，以获取刮板输送机在负载状态下对应的第二点云，最后根据第一点云、第二点云及煤料密度，确定刮板输送机上的煤量。由此，可以采用多个点云采集设备采集刮板输送机在空载状态下和负载状态下的子点云，之后对多个子点云进行拼接，以获取整个刮板输送机在空载状态下对应的第一点云，负载状态下对应的第二点云，从而可以准确地确定整个刮板输送机上的整体煤量，为准确控制刮板输送机的运输速度提供了条件。
图2为本公开一实施例所提供的刮板输送机上的煤量确定方法的流程示意图，如图2所示，该刮板输送机上的煤量确定方法可以包括以下步骤：
步骤201，获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云。
步骤202，基于点云配准算法，确定每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵。
可选的，基于点云配准算法，确定每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵，之后基于每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵，对多个第一子点云进行拼接，以获取第一点云。
具体地，可以在相邻两个第一子点云的重叠区域上，随机选择四个近似共面点，之后利用4点全等集配准算法(4PCS)对相邻两个第一子点云进行粗略配准，之后利用正态分布变换算法(Normal Distribution Transformation,NDT),对相邻两个第一子点云进行精确配准，得到相邻两个第一子点云之间的第一旋转平移矩阵，最后基于第一旋转平移矩阵对每个第一子点云按顺序逐一拼接，得到整个刮板输送机的在空载状态下的第一点云。
本公开实施例中，可以根据每个点云采集设备的位置，依次对每个点云采集设备进行编号，也即每个点云采集设备采集的点云对应的编号，之后以第一个点云采集设备采集的点云为基准，依次获取第a+1个点云向第a个点云对应的旋转平移矩阵。比如，共有m个点云采集设备，编号依次为1、2、3、……、m,则依次获取第2个第一子点云向第1个第一子点云的第一旋转平移矩阵，第3个第一子点云向第2个第一子点云的第一旋转平移矩阵，……，第m个第一子点云向第m-1个第一子点云的第一旋转平移矩阵。
步骤203，基于每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵，对多个第一子点云进行拼接，以获取第一点云。
步骤204，从多个第二子点云中获取每个第一旋转平移矩阵对应的第三子点云及第四子点云。
需要说明的是，在确定了每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵之后，由于刮板输送机在工作过程中会产生震动，导致点云采集设备的位姿发生变化，进而导致利用第一旋转平移矩阵对第二子点云进行拼接，会存在较大的误差。因此，本公开实施例中，可以在第一旋转平移矩阵的基础上，利用第二子点云，对第一旋转平移矩阵进行进一步地修正，以获取每两个相邻第二子点云之间的第二旋转平移矩阵，进而利用第二旋转平移矩阵对第二子点云进行拼接，提高了第二点云的准确性。
可以理解的是，第一旋转平移矩阵是相邻两个点云采集设备采集的点云之间的旋转平移矩阵。因此，第三点云和第四点云可以为第一旋转平移矩阵对应的两个相邻点云采集设备采集的刮板输送机在负载状态下的点云。
步骤205，根据每个第一旋转平移矩阵，生成每个第三子点云对应的第五子点云。
具体的，基于第一旋转平移矩阵，求解第三子点云中每个坐标点转换后对应的坐标，从而得到基于第一旋转平移矩阵求解的第五子点云。
步骤206，根据每个第一旋转平移矩阵，及对应的第四子点云、第五子点云，确定每个第一旋转平移矩阵对应的损失值。
可选的，损失函数可以为：
其中，(R，t)为第一旋转平移矩阵，Np为第四子点云中点的数量，qi为第五子点云中第i个点的坐标，pi为第四个子点云中第i个点的坐标。
本公开实施例中，在确定了第一旋转平移矩阵，及对应的第四子点云、第五子点云之后，即可将第一旋转平移矩阵，对应的第四子点云、第五子点云、代入损失函数中，以确定第一旋转平移矩阵对应的损失值。
步骤207，对每个第一旋转平移矩阵进行迭代优化，直至对应的损失值小于预设阈值，以获取每两个相邻第二子点云之间的第二旋转平移矩阵。
具体地，基于预设的迭代步长，对第一旋转平移矩阵进行迭代，得到一个新的旋转平移矩阵，并确定新的旋转平移矩阵对应的损失值，在第一旋转平移矩阵的损失值小于新的旋转平移矩阵对应的损失值的情况下，对新的旋转平移矩阵进行反向迭代；在第一旋转平移矩阵的损失值大于新的旋转平移矩阵对应的损失值的情况下，对新的旋转平移矩阵进行正向迭代，直至迭代得到的旋转平移矩阵对应的损失值小于预设的阈值的情况下，确定对应的旋转平移矩阵为第二旋转平移矩阵。
步骤208，基于每两个相邻第二子点云之间的第二旋转平移矩阵，对多个第二子点云进行拼接，以获取第二点云。
本公开实施例中，在确定了每两个相邻的第二子点云之间的第二旋转平移矩阵之后，即可基于每个第二旋转平移矩阵，依次对第二子点云进行拼接，从而获取整个刮板输送机在负载状态下的第二点云。
步骤209，将第一点云及第二点云进行对齐。
具体地，可以以第一个点云采集设备对应的坐标系为基准，将第一点云及第二点云进行对齐。
步骤210，基于预设的采样间隔，对对齐后的第一点云及第二点云进行采样，以获取多个采样点对，其中，每个采样点对中包含一个第一点云中的第一采样点及一个第二点云中的第二采样点，且第一采样点和第二采样点的水平面坐标相同。
其中，预设的采样间隔可以为1mm、2mm等。本公开对此不做限定。
其中，水平面坐标可以包括横坐标及纵坐标。
举例来说，采样间隔为1mm,采样点对对应的水平面坐标可以为(1mm,1mm)、(1mm,2mm)、(1mm,3mm)、……；(2mm,1mm)、(2mm,2mm)、(2mm,3mm)、……。
步骤211，获取每个采样点对中第一采样点对应的第一深度值，及第二采样点对应的第二深度值。
步骤212，根据每个第一深度值、及每个第二深度值、采样间隔及煤料密度，确定刮板输送机上的煤量。
其中，煤料总量的计算公式可以为：
其中，M为刮板机上的煤量，ρ为煤料密度，n为采样点对的总数量，i为第i个采样点对，d为每个采样点对对应的第一深度值与第二深度值之间的差值。
本公开实施例，首先基于点云配准算法，确定每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵，并基于每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵，对多个第一子点云进行拼接，以获取第一点云，之后对第一旋转平移矩阵进行迭代修正，确定每两个相邻第二子点云之间的第二旋转平移矩阵，并基于每个第二旋转平移矩阵，对多个第二子点云进行拼接，以获取第二点云，之后根据第一点云、第二点云及煤料密度，确定刮板输送机上的煤量。由此，可以准确地确定每两个相邻第二子点云之间的第二旋转平移矩阵，从而可以准确地确定整个刮板输送机在负载状态下对应的第二点云，进而提高了确定的刮板输送机上总煤量的准确性。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种刮板输送机上的煤量确定装置。
图3为本公开实施例所提供的刮板输送机上的煤量确定装置的结构示意图。
如图3所示，该刮板输送机上的煤量确定装置300可以包括：第一获取模块310、第二获取模块320、第三获取模块330及确定模块340。
其中，第一获取模块310，用于获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云；
第二获取模块320，用于对多个第一子点云进行拼接，以获取刮板输送机在空载状态下对应的第一点云；
第三获取模块330，用于对多个第二子点云进行拼接，以获取刮板输送机在负载状态下对应的第二点云；
确定模块340，用于根据第一点云、第二点云及煤料密度，确定刮板输送机上的煤量。
可选的，确定模块340，具体用于：
将第一点云及第二点云进行对齐；
基于预设的采样间隔，对对齐后的第一点云及第二点云进行采样，以获取多个采样点对，其中，每个采样点对中包含一个第一点云中的第一采样点及一个第二点云中的第二采样点，且第一采样点和第二采样点的水平面坐标相同；
获取每个采样点对中第一采样点对应的第一深度值，及第二采样点对应的第二深度值；
根据每个第一深度值、及每个第二深度值、采样间隔及煤料密度，确定刮板输送机上的煤量。
可选的，第二获取模块320，具体用于：
基于点云配准算法，确定每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵；
基于每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵，对多个第一子点云进行拼接，以获取第一点云。
可选的，第三获取模块330，具体用于：
从多个第二子点云中获取每个第一旋转平移矩阵对应的第三子点云及第四子点云；
根据每个第一旋转平移矩阵，生成每个第三子点云对应的第五子点云；
根据每个第一旋转平移矩阵，及对应的第四子点云、第五子点云，确定每个第一旋转平移矩阵对应的损失值；
对每个第一旋转平移矩阵进行迭代优化，直至对应的损失值小于预设阈值，以获取每两个相邻第二子点云之间的第二旋转平移矩阵；
根据每个第二旋转平移矩阵，对多个第二子点云进行拼接，以获取第二点云。
可选的，第一获取模块310，具体用于：
获取多个点云采集设备在刮板输送机为空载状态时采集的多个第一子点云，在刮板输送机为负载状态时采集的多个第二子点云；
其中，每两个相邻的点云采集设备采用不同波段的光源。
本公开实施例中的上述各模块的功能及具体实现原理，可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
本公开实施例的刮板输送机上的煤量确定装置，首先获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云，之后对多个第一子点云进行拼接，以获取刮板输送机在空载状态下对应的第一点云，之后对多个第二子点云进行拼接，以获取刮板输送机在负载状态下对应的第二点云，最后根据第一点云、第二点云及煤料密度，确定刮板输送机上的煤量。由此，可以采用多个点云采集设备采集刮板输送机在空载状态下和负载状态下的子点云，之后对多个子点云进行拼接，以获取整个刮板输送机在空载状态下对应的第一点云，负载状态下对应的第二点云，从而可以准确地确定整个刮板输送机上的整体煤量，为准确控制刮板输送机的运输速度提供了条件。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现如本公开前述实施例提出的刮板输送机上的煤量确定方法。
为了实现上述实施例，本公开还提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如本公开前述实施例提出的刮板输送机上的煤量确定方法。
为了实现上述实施例，本公开还提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时，实现如本公开前述实施例提出的刮板输送机上的煤量确定方法。
图4示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。图4显示的电子设备12仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc Read OnlyMemory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本公开各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本公开所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的方法。
本公开的技术方案，首先获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云，之后对多个第一子点云进行拼接，以获取刮板输送机在空载状态下对应的第一点云，之后对多个第二子点云进行拼接，以获取刮板输送机在负载状态下对应的第二点云，最后根据第一点云、第二点云及煤料密度，确定刮板输送机上的煤量。由此，可以采用多个点云采集设备采集刮板输送机在空载状态下和负载状态下的子点云，之后对多个子点云进行拼接，以获取整个刮板输送机在空载状态下对应的第一点云，负载状态下对应的第二点云，从而可以准确地确定整个刮板输送机上的整体煤量，为准确控制刮板输送机的运输速度提供了条件。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种刮板输送机上的煤量确定方法，其特征在于，包括:
获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云；
基于点云配准算法，确定每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵；
基于每两个相邻第一子点云之间的所述第一旋转平移矩阵，对所述多个第一子点云进行拼接，以获取所述刮板输送机在空载状态下对应的第一点云；
从所述多个第二子点云中获取每个第一旋转平移矩阵对应的第三子点云及第四子点云；
根据每个所述第一旋转平移矩阵，生成每个所述第三子点云对应的第五子点云；
根据每个所述第一旋转平移矩阵，及对应的所述第四子点云、所述第五子点云，确定每个所述第一旋转平移矩阵对应的损失值；
对每个所述第一旋转平移矩阵进行迭代优化，直至对应的所述损失值小于预设阈值，以获取每两个相邻第二子点云之间的第二旋转平移矩阵；
根据每个所述第二旋转平移矩阵，对所述多个第二子点云进行拼接，以获取第二点云；
根据所述第一点云、所述第二点云及煤料密度，确定所述刮板输送机上的煤量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一点云、所述第二点云及煤料密度，确定所述刮板输送机上的煤量，包括：
将所述第一点云及所述第二点云进行对齐；
基于预设的采样间隔，对对齐后的第一点云及所述第二点云进行采样，以获取多个采样点对，其中，每个采样点对中包含一个第一点云中的第一采样点及一个第二点云中的第二采样点，且第一采样点和第二采样点的水平面坐标相同；
获取每个采样点对中所述第一采样点对应的第一深度值，及所述第二采样点对应的第二深度值；
根据每个所述第一深度值、及每个所述第二深度值、所述采样间隔及所述煤料密度，确定所述刮板输送机上的煤量。
3.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，所述获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云，包括：
获取多个点云采集设备在所述刮板输送机为空载状态时采集的所述多个第一子点云，在所述刮板输送机为负载状态时采集的所述多个第二子点云；
其中，每两个相邻的点云采集设备采用不同波段的光源。
4.一种刮板输送机上的煤量确定装置，其特征在于，包括:
第一获取模块，用于获取刮板输送机在空载状态下对应的多个第一子点云及负载状态下对应的多个第二子点云；
第二获取模块，用于基于点云配准算法，确定每两个相邻第一子点云之间的第一旋转平移矩阵；基于每两个相邻第一子点云之间的所述第一旋转平移矩阵，对所述多个第一子点云进行拼接，以获取所述刮板输送机在空载状态下对应的第一点云；
第三获取模块，用于从所述多个第二子点云中获取每个第一旋转平移矩阵对应的第三子点云及第四子点云；根据每个所述第一旋转平移矩阵，生成每个所述第三子点云对应的第五子点云；根据每个所述第一旋转平移矩阵，及对应的所述第四子点云、所述第五子点云，确定每个所述第一旋转平移矩阵对应的损失值；对每个所述第一旋转平移矩阵进行迭代优化，直至对应的所述损失值小于预设阈值，以获取每两个相邻第二子点云之间的第二旋转平移矩阵；根据每个所述第二旋转平移矩阵，对所述多个第二子点云进行拼接，以获取第二点云；
确定模块，用于根据所述第一点云、所述第二点云及煤料密度，确定所述刮板输送机上的煤量。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：
将所述第一点云及所述第二点云进行对齐；
基于预设的采样间隔，对对齐后的第一点云及所述第二点云进行采样，以获取多个采样点对，其中，每个采样点对中包含一个第一点云中的第一采样点及一个第二点云中的第二采样点，且第一采样点和第二采样点的水平面坐标相同；
获取每个采样点对中所述第一采样点对应的第一深度值，及所述第二采样点对应的第二深度值；
根据每个所述第一深度值、及每个所述第二深度值、所述采样间隔及所述煤料密度，确定所述刮板输送机上的煤量。
6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-3中任一所述的刮板输送机上的煤量确定方法。
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