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作者：莫祥伦;吴祥庚;董书琪;刘洋;
单位：中国矿业大学矿业工程学院;
摘要：为解决中高纬度地区冬季铁路煤炭运输中的车厢冻煤残留检测问题，该文设计了一种基于自旋式激光雷达的车厢冻煤残留测量方法。该方法主要包括三部分：首先，在点云数据预处理方面，针对扫描获取的点云数据，根据雷达和车厢的相对位置关系提取车厢范围内的点云数据，对点云进行轮廓倾斜校正和去除运动畸变；然后，对点云数据进行坐标系转换，利用移动位移融合算法拼接单帧点云；接着，采用统计滤波和体素化网格法对提取的点云数据进行过滤和精简；同时，采用移动最小二乘法对点云进行平滑处理，消除点云“重影”问题。针对点云数据切片，该方法采用相等间距对车厢进行分割，将分割的点云投影后滤波，利用射线360度算法和alpha算法提取点云轮廓；针对点云体积计算，利用Shoelace定理计算点云轮廓截面面积，与分割间距相乘以获得车厢点云的体积大小。结果表明，该文提出的车厢冻煤存量检测技术准确率达到86.9%以上，可以有效解决人工估计精确度较差的问题，为冻煤清除作业计划提供数据支撑。
关键词：雷达成像;;冻煤体积测量;;点云处理;;火车车厢
基金资助：国家自然科学基金(52374145)
