申请/专利权人：哈尔滨工程大学

申请日：2020-01-15

公开（公告）日：2023-05-30

公开（公告）号：CN111274465B

主分类号：G06F16/93

分类号：G06F16/93;G06T7/593;G06T17/10;G06K17/00;B62D63/02;B62D63/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.30#授权;2020.07.07#实质审查的生效;2020.06.12#公开

摘要：本发明公开了一种无人化书库摞式摆放书籍的数字孪生化方法，包括：摞式书籍摆放模式、无人运载小车、3D‑RGBD深度摄像头和RFID扫描器。其中书架上的书籍采用摞式摆放模式，即同本书籍采用平放堆叠成摞的形式，摞与摞间保持相同间距。本发明以无人运载小车为自主运载器，搭载3D‑RGBD深度摄像头和RFID扫描设备，通过无人运载小车的自主运动实现对书架上所有摞式摆放书籍的三维立体定位信息、书籍文本信息、书籍数量信息的数字孪生化。本发明对摞式摆放书籍数字孪生化的实现，可有效引导智能取书还书机器人实现对目标摞式书籍精准的自主取书和还书过程，从而实现大规模书库系统的完全无人化和智能化。

主权项：1.一种无人化书库摞式摆放书籍的数字孪生化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：无人运载小车开始作业，启动搭载的3D-RGBD深度摄像头，捕获书架和摞式摆放书籍的2D-RGB彩色图像和3D-RGBD三维点云数据，提取书架最长水平直线特征，确定小车运动轨迹，运动过程中无人运载小车始终沿书架对摞式摆放书籍进行等距移动直线扫描；步骤2：无人运载小车移动过程中，通过2D目标检测算法提取3D-RGBD三维点云数据中的关键帧，通过对点云数据的法线、曲率估计，确定目标摞式书籍的相对三维空间定位坐标系，结合平面的投影旋转变换，最终确定得到高精度的目标摞式书籍三维立体定位信息；步骤3：根据步骤2得到的每一摞摞式书籍的三维立体定位信息，控制无人运载小车搭载的RFID扫描器，移动到目标摞式书籍正前方，利用RFID扫描器的定向定区域扫描，确定目标摞式书籍区域的书籍数量信息和书籍文本信息，构建起由摞式书籍三维立体定位信息到书籍数量信息和书籍文本信息的数字孪生化映射；步骤4：判断是否完成整层书架所有摞式书籍的数字孪生化任务，若没有完成，返回步骤1；否则，结束对该层书架的扫描任务，完成对该层书架上所有摞式书籍的数字孪生化。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工程大学 一种无人化书库摞式摆放书籍的数字孪生化方法

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