具体实施方式

本申请的描述中，“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。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、 底……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运 动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外， 术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了 一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单 元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方 法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特 性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不 一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本 领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相 结合。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所 获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1所示为本申请一实施例提供的一种集卡车头防撞保护方法的流程示意图， 图2所示为本申请一实施例提供的一种集卡车头防撞保护方法中集卡、吊具21以 及集装箱201的位置关系图。

如图1和图2所示，该集卡车头防撞保护方法包括如下步骤：

步骤S1：获取扫描仪3对集卡进行扫描后的点云数据；

其中，点云数据是指在一个坐标系统中的一组向量的集合，用于表示坐标系统 中的几何位置，点云数据则为扫描仪3在检测集卡时采集到的多个点的点云数据；

步骤S2：根据点云数据生成集卡的轮廓图；

图3所示为本申请提供的一种集卡车头防撞保护方法中的由多个点云数据生成的集卡在在坐标系统中的轮廓图，如图3所示，由于扫描仪3采集到的关于集卡的 多个点的点云数据，且点云数据用于表示一个点在坐标系统中的集合位置，因此， 根据多个点的点云数据即可生成集卡上的多个点的位置，即可生成集卡在坐标系统 中的轮廓图；

步骤S3：根据集卡的集卡车头2021的标准轮廓图，对集卡的轮廓图进行标定， 生成集卡车头2021的轮廓图；

由于集卡车头2021的特征为一个凸形，因此可以以凸形为特征，对轮廓图进 行检索，从而识别出集卡车头2021在该轮廓图上的表现，即以集卡车头2021的标 准轮廓图对集卡的轮廓图进行标定，在集卡的轮廓图中识别出集卡车头2021的轮 廓图；

步骤S4：根据集卡车头2021的轮廓图获取集卡车头2021与吊具21住抓取的 集装箱201在竖直方向上的距离；

由于点云数据为集卡上的一个点在坐标系中的位置数据，因此，采集集卡车头2021上一个点的点云数据，即可获知该点在坐标系中的坐标数据(例如纵坐标数据 以及横坐标数据)，然后根据点云数据即可获取集卡车头2021与吊具21抓取的集 装箱201之间在竖直方向上的距离，如图2所示，上述集卡车头2021与吊具21抓 取的集装箱201之间在竖直方向上的距离即为L；

步骤S5：判断此距离L是否小于预设距离，当此距离L小于预设距离时，生 成预警信息。

预警信息用于提示吊具21上抓取的集装箱201与集卡车头2021之间的距离较 小，如果吊具21继续以此位置向下移动，即可使得集装箱201碰撞集卡车头2021， 因此，当生成预警信息后，一方面预警信息可以被传输至控制吊具21的控制器1， 控制吊具21的控制器1可以直接根据预警信息控制吊具21在水平方向上移动，以 使得吊具21抓取的集装箱201远离集卡车头2021，从而使得集装箱201能够稳定 的落入集卡车厢内；另一方面，预警信息可以以声音或者文字等容易被工作人员接 收的形式，被工作人员获知，然后工作人员控制吊具21在水平方向上移动，以使 得吊具21抓取的集装箱201远离集卡车头2021。

本申请提供的集卡车头2021防撞方法可以准确地判断出集卡车头2021的位 置，在吊具21进行集装箱201的装卸过程中，实时判断集卡车头2021与集装箱201 之间的距离，当此距离小于最小安全距离时，及时发出预警信息，极大地避免了安 全伤亡事故的发生，提高了此过程中集卡车头2021以及集卡司机的安全性。

具体的，步骤S5中的预设距离为1m。应当明确，在吊具21进行集装箱201 的起吊和下放过程中，集装箱201由于重量较大，具有较大的惯性；同时工作人员 在得到警报信息采取保护措施的过程中，需要一定反应时间，因此，当预设距离小 于1m时，还是会存在很大的集装箱201撞击车头的风险，而预设距离大于1m则 较为安全，因此，将预设距离设置为1m较为适宜。

在一种可能的实现方式中，图4所示为本申请一实施例提供的一种集卡车头防 撞保护方法中的步骤S2的流程示意图，如图4所示，步骤S2(根据点云数据生成 集卡的轮廓图)具体包括以下步骤：

步骤S21：采用第一窗口对集卡的点云数据进行逐一扫描；

步骤S22：判断第一窗口内的点云数量是否小于或等于第一预设数量，当其小 于或等于第一预设数量时，删除第一窗口内的点云数据，生成集卡的有效点云数据；

由于集卡的多个点比较集中，因此，如果一个范围内点数据较少，说明这些点 可能为孤立点，因此为了使得检测精度较高，删除孤立的点，减少干扰点的存在， 提高检测精度；

步骤S23：根据集卡的有效点云数据生成集卡的轮廓图。

当港口遇到雨雪天气时，雨滴或雪花会对扫描仪3的点云数据产生干扰，因此 通过步骤S22即可过滤这些干扰点云，从而进一步提高有效点云数据的准确性，进 而提高集卡轮廓图以及集卡车头2021轮廓图的准确性。

具体的，第一窗口的半径为10cm，第一预设数量为5。可以理解为，当以10cm 为半径的范围内点云数量少于5个时，可以将此类点云数据作为干扰点云删除，以 此大大降低了极端天气对集卡轮廓和集卡车头2021轮廓判断所带来的影响。

在一种可能的实现方式中，图5所示为本申请一实施例提供的一种集卡车头防 撞保护方法中的步骤S1的流程示意图；如图2和图5所示，当扫描仪3安装在吊 具21上时，即扫描仪3会随着吊具21上下移动，在此种情况下，步骤S1(获取扫 描仪3对集卡进行扫描后的点云数据)可以具体包括如下步骤：

步骤S11：获取集卡的车头高度D；

集卡的车头高度D即集卡的车头最高处距离地面的距离，由于集卡均按照标准 制造，因此，只要能够获取到集卡的类型，该集卡的车头高度D即为一定的数值；

步骤S12：获取吊具21的高度H，吊具21的高度H为吊具21与集卡所在车 道在竖直方向上的垂直距离；

由于吊具21需要将抓取的集装箱201放入集卡的车厢内，所以吊具21会进行 上下运动，因此，需要实时获取吊具21的高度H，即吊具21距离地面的高度；

步骤S13：获取扫描仪3对集卡进行扫描后的原始点云数据；

步骤S14：对集卡的原始点云数据进行滤波处理，删除位于集卡的车头高度D 与吊具21高度H之间的原始点云数据，生成集卡的点云数据。当扫描仪3安装在 吊具21上时，扫描仪3随吊具21的升降而升降，而吊具21由于需要将集装箱201 吊起后转移至集卡的车厢，其距离地面的高度需要高于集卡车头2021的高度，因 此将集卡车头2021可能存在的高度范围设置为D，吊具21与集卡所在车道在竖直 方向上的垂直距离设置为H，距离(H-D)之间的点云数据即为无效数据，以此来获 得集卡的有效点云数据。提高了点云数据的有效性，从而提高了扫描仪3所生成的 集卡轮廓以及集卡车头2021轮廓更加准确。

需要说明的是，扫描仪3的安装位置不限于吊具21，其还可以安装至起重机的 其他位置，当扫描仪3的安装位置不在吊具21上时，其扫描范围固定，无需删除 过多的无效点云，更加便捷。因此，本申请不对扫描仪3的安装位置做进一步限定。

具体的，集卡的车头高度D为：2.4m～3.2m。由于集卡车头2021的顶部高度是 具有一定标准的，因此集卡车头2021的高度根据标准也具有一定的范围区间， 2.4m～3.2m则包括了目前通用标准范围内不同型号的所有集卡车车头的高度，将集 卡车头的高度D设置在此范围内，所生成集卡的有效点云数据更加全面可靠。

在一种可能的实现方式中，图6所示为本申请一实施例提供的一种集卡车头防 撞保护方法中的步骤S4的流程示意图，如图6所示，步骤S4(根据集卡车头2021 的轮廓图获取集卡车头2021与集装箱201在竖直方向上的距离)可以具体包括如 下步骤：

步骤S41：根据集卡车头2021的轮廓图，获取集卡车头2021的轮廓图在第一 方向上的最大拐点的角点，第一方向与竖直方向垂直；

如图3所示，图3中A处所指即为第一方向上的最大拐点的角点位置，此最大 拐点的角点位置所在水平线距离地面的高度即为集卡车头2021上表面的高度。

步骤S42：根据角点的点云数据，获取角点与扫描仪3在竖直方向上的距离；

其中，角点与扫描仪3在竖直方向上的距离为集卡车头2021与扫描仪3在竖 直方向上的距离。

角点位置可以理解为集卡车头2021的竖直高度所在的位置，当角点位置确定， 那么集卡车头2021的竖直高度也可以随之确定。通过上述步骤可以更加准确地获 取角点位置，从而更加准确的确定集卡车头2021的高度，提高安全性。

作为本申请的第二个方面，本申请提供一种集卡车头防撞保护控制器，用于应 用如图1所示的集卡车头防撞保护方法。图7所示为本申请一实施例提供的一种集 卡车头防撞保护控制器的结构示意图，如图7所示，该集卡车头防撞保护控制器包 括：

数据获取模块11，用于获取扫描仪对集卡进行扫描后的点云数据；

识别模块12，用于根据点云数据生成集卡的轮廓图；并根据集卡的集卡车头的 标准轮廓图，对集卡的轮廓图进行标定，生成集卡车头的轮廓图；

距离计算模块13，用于根据集卡车头的轮廓图获取集卡车头与集装箱在竖直方向上的距离；以及

预警信息生成模块14，用于当距离小于预设距离时，生成预警信息。

本申请提供的集卡车头防撞控制器，通过数据获取模块11获取扫描仪扫描后 的点云数据；由识别模块12对点云数据进行识别后，生成集卡的轮廓图，对集卡 的轮廓图进行标定，后生成集卡车头的轮廓图；随后由距离计算模块13计算得出 集卡车头与集装箱在竖直方向上的距离；最后通过预警信息生成模块14在上述距 离小于预设距离时，生成预警信息提醒工作人员停止装车，避免伤亡事故的发生。 此集卡车头防撞控制器所生成的集卡轮廓以及集卡车头轮廓信息较为准确，安全性 更高。

作为本申请的第三个方面，本申请提供一种集卡车头防撞保护系统，用于应用 上述集卡车头防撞方法以及上述集卡车头防撞保护控制器。图8所示为本申请一实 施例提供的一种集卡车头防撞保护系统中的起重机以及集卡的位置关系图，如图3 和图8所示，集卡车头2021防撞保护系统包括安装在起重机2上的扫描仪3，其中， 扫描仪3的扫描线与集卡所在的车道的中心线平行；以及集卡车头2021防撞保护 控制器，集卡车头2021防撞保护控制器与扫描仪3通信连接；其中，集卡车头2021 防撞保护控制器为本申请的第二个方面的集卡车头2021防撞保护控制器1。此系统 可以更加准确地生成集卡轮廓以及集卡车头2021的轮廓，当集装箱201的竖直高 度距离集卡车头2021超过安全范围后，及时进行预警信息的生成，极大地降低了 伤亡事故的发生，提高了安全性能。

在一种可能的实现方式中，如图8所示，起重机2包括吊具21、车道大车支腿 22以及小车架23；扫描仪3可以安装在吊具21或车道大车支腿22或小车架23上， 可以实现集卡轮廓以及集卡车头2021轮廓的确定，因此，本申请不对扫描仪3在 起重机2上的的具体位置进行限定。

下面，参考图9来描述根据本申请实施例的电子设备。图9所示为本申请一实 施例提供的电子设备的结构示意图。

如图9所示，电子设备600包括一个或多个处理器601和存储器602。

处理器601可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或信息执行 能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备600中的其他组件以执行期望 的功能。

存储器601可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各 种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存 储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非 易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在计算机可读存 储介质上可以存储一个或多个计算机程序信息，处理器601可以运行程序信息，以 实现上文的本申请的集卡车头防撞保护方法或者其他期望的功能。

在一个示例中，电子设备600还可以包括：输入装置603和输出装置604，这 些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

该输入装置603可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置604可以向外部输出各种信息。该输出装置604可以包括例如显示 器、通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图9中仅示出了该电子设备600中与本申请有关的组件中的 一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况， 电子设备600还可以包括任何其他适当的组件。

除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括 计算机程序信息，计算机程序信息在被处理器运行时使得处理器执行本说明书中描 述的根据本申请各种实施例的集卡车头防撞保护方法中的步骤。

计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行 本申请实施例操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如 Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设 计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、 作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、 或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序 信息，计算机程序信息在被处理器运行时使得处理器执行本说明书根据本申请各种 实施例的集卡车头防撞保护方法中的步骤。

计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、 光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存 储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便 携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程 只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、 光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申 请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效 果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例 的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具 体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不 意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术 人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。 诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”， 且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其 互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸 如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分 解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用 本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且 在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不 意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最 宽范围。

以上仅为本申请创造的较佳实施例而已，并不用以限制本申请创造，凡在本申 请创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请创造 的保护范围之内。