概述

LRS散料云臺是一款為大場景盤點應運而生的3D檢測設備，又名S3DP-xxx-SR云臺。使用LRS散料云臺進行遠距離場景(約20~300米)的3D數(shù)據(jù)采集，云臺一次可獲取多次回波數(shù)據(jù)和RSSI（能量返回值），為鋼卷識別定位提供精準的3D數(shù)據(jù)源和高適配的物料表面反光特性。其中，基于LRS散料云臺的鋼卷識別定位模塊化應用，可提供云臺快速標定、鋼卷在線標的與云端訓練功能。

01.建模原理

應用 HDDM+實現(xiàn)具有多重回波功能的傳感器，構(gòu)成LRS散料云臺。在鋼卷識別定位中，傳感器發(fā)射多脈沖激光并收到多個回波，使測量惡劣環(huán)境（如雨、雪、霧或灰塵）下的目標物成為可能，進而實現(xiàn)精準的鋼卷檢測。LRS散料云臺，運用球坐標系模型對場景進行三維復原，實現(xiàn)精準的空間3D建模。

LRS散料云臺具備遠距離檢測功能，并可自主調(diào)節(jié)敏感度，輕松解決鋼卷3D掃描建模的2種極端的物體表面紋理工況，分別為熱軋鋼卷的黝黑紋理與冷軋鋼卷的光亮紋理。

HDDM+測量法（多重回波）

LRS散料云臺建模原理

02.應用優(yōu)勢

LRS散料云臺為鋼卷識別定位應用提供全面、穩(wěn)定的料堆3D數(shù)據(jù)源，且具備良好的抗灰塵能力、灰塵下無噪點數(shù)據(jù)表現(xiàn)、亮斑/暗斑鋼卷檢測能力、高精度等。

抗灰塵檢測

LRS散料云臺具備良好的灰塵穿透力。LRS散料云臺運用了HDDM+測量法，在多重回波下，實現(xiàn) “前景的灰塵” 和 “后景鋼卷輪廓” 區(qū)分檢測與獨立輸出。將“前景的灰塵”在數(shù)據(jù)源上進行高效過濾，從而實現(xiàn)精準的 “后景鋼卷輪廓” 的快速掃描與3D建模，如下圖所示。

遠距離灰塵干擾現(xiàn)場

后景鋼卷輪廓

亮斑/暗斑鋼卷檢測

LRS散料云臺專注于解決鋼卷識別定位應用的痛點： “熱軋的黝黑鋼卷/冷軋的光亮鋼卷” 的感知 與 “遠距離+高分辨率的鋼卷檢測” 的需求，常常是一對 “此起彼伏” 的關系。前者的檢測，需獲得適當能量密度激光的激發(fā)，從而縮短 “引起光衰” 的可檢測距離；后者的實現(xiàn)，需要獲取足夠的漫反射激光能量，從而要求物料具備較高的漫反射比。然而，在實際應用中兩者同樣重要，卻此起彼伏，常得此失彼。

LRS散料云臺采用了高性能模組，將“小光斑且能量穩(wěn)健”的脈沖激光（人眼安全）與“高敏感度”的光電探測器進行有機結(jié)合，實現(xiàn)遠距離下的黑色物料檢測。LRS散料云臺為鋼卷識別定位應用中的 “熱軋的黝黑鋼卷/冷軋的光亮鋼卷” 與 “遠距離+高分辨率的鋼卷檢測”，提供準確且可靠的數(shù)據(jù)源，解決料場盤庫行業(yè)痛點。如以下“30+米的冷軋光亮鋼卷”與“50+米的熱軋黝黑鋼卷”效果所示：

30+米的冷軋光亮鋼卷及其點云

50+米的熱軋黝黑鋼卷及其點云

高分辨率

LRS散料云臺在球坐標模型下，方位角與俯仰角均具備高分辨率的特性。分辨率的調(diào)節(jié)，可通過設置云臺掃描速度、雷達角度分辨率與雷達掃描頻率來實現(xiàn)。鋼卷庫區(qū)的高分辨率3D數(shù)據(jù)，為鋼卷庫區(qū)后續(xù)的特征分析提供精細化與全面的三維數(shù)據(jù)源。

LRS散料云臺分辨率調(diào)節(jié)范圍：

l 方位角的分辨率設置：由激光雷達角度分辨率決定

配置一：常規(guī)配置分辨率，可選擇范圍有0.02，0.04，0.06，0.08，0.1，0.12，0.24。

配置二：遠距配置分辨率，可選擇范圍有0.04，0.08，0.12，0.24。

俯仰角的分辨率設置：俯仰角的分辨率的計算公式為，分辨率(度)=云臺轉(zhuǎn)速度(度/秒)÷雷達掃描頻率(Hz)。如，俯仰角分辨率0.004度（云臺掃描速度0.1度/秒，雷達頻率為25Hz）；俯仰角分辨率0.08度（云臺掃描速度1度/秒，雷達頻率為12.5Hz）；俯仰角分辨率0.2度（云臺掃描速度5度/秒，雷達頻率為25Hz）。

精細化的料場特征

03.應用案例

LRS散料云臺面對著各種庫區(qū)，均可提供準確有效的場地數(shù)據(jù)源，如冷軋光亮鋼卷庫區(qū)、黝黑鋼管垛、油管管口定位。

冷軋光亮鋼卷庫區(qū)

黝黑鋼管垛

油管管口定位

04.SICK鋼卷識別定位解決方案

（基于LRS散料云臺）

鋼卷識別定位解決方案是一款對鋼卷進行識別、定位及測量的解決方案。

鋼卷識別定位解決方案是在SICK云臺基礎下開發(fā)的一款便捷且精準的鋼卷識別、定位及測量解決方案。該解決方案，通過將云臺進行定點部署，配合簡單快速的標定方法，運用AI識別定位，實現(xiàn)鋼卷的3D復現(xiàn)顯示和向客戶提供有效的鋼卷檢測信息，從而為客戶作業(yè)提供穩(wěn)定的、快速且可靠的鋼卷信息。

鋼卷識別定位解決方案的主要特點如下：

A. 支持客戶自主的上傳數(shù)據(jù)進行云端標的功能；

B. 支持客戶自主的在線訓練功能，并下載訓練結(jié)果模型；

C. 支持客戶自主的上傳數(shù)據(jù)及其在線驗證；

D. 可提供鋼卷的直徑、厚度、位置及姿態(tài)等信息。

SICK鋼卷識別定位解決方案的云端訓練主界面

SICK鋼卷識別定位解決方案的云端訓練測試界面

備注：文章中的現(xiàn)場圖片，均是用AI生成