权利要求书： 1.一种基于融合感知的矿用电铲物料面识别方法，其特征在于，包括以下步骤：获取物料面的点云数据和图像信息；其中，所述点云数据由安装在矿铲上的激光雷达采集，所述图像信息由安装在矿铲上的摄像头采集；
接收矿铲主控系统发送的矿铲状态的欧拉角信息；
根据所述欧拉角信息，计算出激光雷达坐标系相对于铲车坐标系的旋转矩阵；根据激光雷达在矿铲上的安装位置，计算出激光雷达坐标系相对于铲车坐标系的平移矩阵；根据所述旋转矩阵和平移矩阵，得到激光雷达坐标系下的点坐标相对于铲车坐标系下的点坐标的转换关系；根据所述转换关系，将所述物料面的点云数据中每一个坐标点转换为在铲车坐标系下的坐标位置；
根据物料面的点云数据中的坐标点在铲车坐标系下的坐标位置，以及所述图像信息，识别分割出物料面的有效物料点云；
将所述有效物料点云发送至矿铲主控系统。
2.根据权利要求1所述的基于融合感知的矿用电铲物料面识别方法，其特征在于，根据所述欧拉角信息，计算出激光雷达坐标系相对于铲车坐标系的旋转矩阵，包括：假设激光雷达坐标系相对于铲车坐标系的旋转矩阵为R，旋转角度为 ,点P在铲车坐标系 下的坐标为( )；点P在激光雷达坐标系 下的坐标为( ),得到式（1）的坐标系的转换关系：(1)
根据式（1），可得 和 为：
? (2)
(3)
根据式（2）和式（3），可以得出以下的坐标转换矩阵等式：(4)
根据式（4），可得旋转矩阵R为：
(5)
将上述的二维空间内的坐标旋转推广至三维空间中绕z轴的旋转，旋转角度 便是欧拉角中的航向角，由于旋转前后z轴没有发生变换，上述公式（4）可以写为以下形式：(6)
由此可得航向角旋转矩阵 为：
(7)
由上述公式（6）同理可以推导出绕坐标轴y轴旋转 的俯仰角pictch的公式如下:(8)
由此可得俯仰角pictch旋转矩阵 为：
(9)
也可以推导出绕坐标轴x轴旋转 的横滚角roll的公式如下:(10)
由此可得横滚角roll旋转矩阵 为：
(11)
由于假设不存在翻滚角所以此处的横滚角roll旋转矩阵 设置为单位矩阵：(12)
按照不同的顺序对坐标轴进行旋转可以得到不同的旋转矩阵R，R共有六种形式，分别为；
(13)；
；
按照欧拉角的测量方式，每次旋转按照铲车底盘坐标系的
声明：
“基于融合感知的矿用电铲物料面识别方法、装置及系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：湖南睿图智能科技有限公司
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2025年06月13日 ~ 15日 
