用于进行点云场地调试的系统和方法与流程

用于进行点云场地调试的系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年10月30日提交的题为“用于进行点云场地调试的系统和方法”的美国临时申请序列号63/107693的权益。


背景技术：

3.由于各种原因，仓库存储基础设施的位置和尺寸经常偏离于仓库的设计计划和电子记录。基础设施记录与实际位置和尺寸之间的差异往往严重到足以对仓库中的机器操作产生负面影响。用于仓库和仓库存储位置的常规系统和记录通常不提供存储区域的空间数据，诸如坐标和尺寸。此外，仓库特征可能需要基础设施偏离于计划的存储位置。类似地，偏离于计划位置的仓库基础设施的安装可能会导致实际仓库基础设施位置或尺寸与设计计划之间的差异。
4.在系统被部署之后，现有的调试处理只允许检测调试错误，无论是由于仓库的设计布局与已建成的布局之间的差异，还是由于人为错误。因此，在场地(site)的最初参与(engagement)与运营之间可能会出现显著的时间间隔。此外，在场地投入使用之前，可能无法检测到与计划场地的偏离。调试错误的纠正可能需要大量时间，需要资源的部署，并且需要人员进行识别和纠正。


技术实现要素：

5.本公开的实施例涉及用于进行场地调试的系统和方法。一种用于进行场地调试的系统，包括：至少一个接收器，被配置为接收用于场地的基础设施的点云数据；以及至少一个场地调试处理器。所述至少一个场地调试处理器被配置为使用所述点云数据和至少一个模型来执行多个功能操作，所述多个功能操作包括：接收用于所述点云数据中的至少一部分的至少一个模块，以及生成用于所述场地的基础设施的基础设施模型，其中，所述点云数据的坐标与所述至少一个模型合并。
6.在一个实施例中，点云数据包括多个点，并且包括每个点在坐标系中的位置坐标，以及其中，所述坐标系是二维坐标系和三维坐标系中的一个。
7.在一个实施例中，所述至少一个模型是针对所述点云数据的一部分选择的隔间模型类型，以及其中，所述场地调试工具被配置为利用多个隔间模型类型进行操作。
8.在一个实施例中，所述至少一个模型是障碍物模型、过道货架模型、隔间开口模型、自动化交互点模型、出口点模型和危险模型中的至少一个。
9.在一个实施例中，接收所述至少一个模型包括由所述场地调试工具检测所述至少一个模型到所述点云的显示的叠加。
10.在一个实施例中，所述场地的基础设施包括仓库基础设施，并且所述基础设施模型包括用于包括多个隔间的至少一个仓库货架的模型。
11.在一个实施例中，生成所述基础设施模型包括接收用于所述点云数据的多个模型并且组合模型选择。
12.在一个实施例中，所述点云数据提供所述场地的基础设施元件的位置坐标，以及其中，生成所述基础设施模型包括将所述基础设施模型的位置与基础设施元件的位置相匹配。
13.在一个实施例中，所述至少一个场地调试处理器对所述点云数据进行切片，以生成与场地的一部分相关的点云数据。
14.在一个实施例中，所述至少一个场地调试处理器将所述基础设施模型输出到显示器和存储设备中的至少一个。
15.根据另一个实施例，提供了一种利用点云数据进行场地调试的方法。所述方法包括由场地调试工具接收用于场地的基础设施的点云数据。所述方法还包括由所述场地调试工具使用所述点云数据和至少一个模型来执行多个功能操作。所述多个功能操作包括：接收用于所述点云数据的至少一部分的至少一个模型，以及生成用于所述场地的基础设施的基础设施模型，其中，所述点云中数据的坐标与所述至少一个模式合并。
16.根据实施例，提供了一种接收用于仓库基础设施的点云数据并且确定用于点云数据的至少一个仓库基础设施模型的方法。该方法可以包括将隔间模型与点云数据的三维位置数据相结合，以生成仓库基础设施的精确表示，诸如基础设施模型，包括基础设施元件的位置和仓库基础设施的特征。
17.另一个实施例涉及对点云数据进行调节以在场地调试工具中使用。提供了一种对点云数据进行切片和/或处理以生成与用于调试仓库基础设施的场地调试工具相关的数据的方法。点云数据可以被处理以生成仓库的一部分的表示，诸如过道货架面。对点云数据进行调节可以包括下采样和/或其他处理，以用于优化视觉效用、减少数据负载和移除非仓库基础设施中的至少一个。
18.另一个实施例涉及场地调试用户界面。场地调试工具可以呈现用户界面，该用户界面提供图形显示元素以生成仓库基础设施的精确表示。图形用户界面可以显示用于仓库的至少一部分(诸如过道货架面)的点云数据，并且提供用于将仓库基础设施模型(诸如隔间模型)分配给点云数据的至少一个图形元素。
19.应当理解，前述一般描述和以下详细描述两者都呈现了旨在提供用于理解权利要求的性质和特征的概要或框架的实施例。附图被包括以提供对本公开的进一步理解，以及附图被并入到本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图示出了各种实施例，并且与说明书一起用来说明原理和操作。
附图说明
20.图1示出了场地调试的示例方法；
21.图2示出了仓库基础设施的示例；
22.图3示出了用于仓库基础设施的点云数据的示例表示；
23.图4a、图4b、图4c和图4d以图形方式示出了用于仓库基础设施的场地调试的处理；
24.图5以图形方式示出了隔间模型的示例；
25.图6示出了用于对点云数据进行调节以用于场地调试工具的处理；
26.图7a和图7b以图形方式示出了场地调试用户界面；和
27.图8示出了场地调试工具的配置。
具体实施方式
28.本公开的实施例涉及用于进行场地调试以生成场地基础设施(诸如仓库基础设施和一般基础设施)的精确表示和模型的系统和方法。特别地，本文中描述的方法和系统将用于场地基础设施的点云数据作为输入。如本文中所使用的，点云数据可以包括多个点，其中每个点具有分配给其自身的位置(诸如坐标)。如实施例所使用的点云数据可以基于一个或多个坐标系，并且应用于二维坐标和/或三维坐标系。根据实施例，场地调试工具利用点云数据来叠加基础设施模型并且生成基础设施模型。举例来说，场地调试工具可以接收用于仓库基础设施的点云数据，并且将隔间模型与点云数据的位置信息(例如，二维、三维等)相结合，以生成仓库基础设施的精确表示，包括基础设施元件的位置和仓库基础设施的特征，诸如隔间开口尺寸。生成隔间模型和一般场地基础设施的精确表示提供了已建成的基础设施的参数化定义。此外，精确表示可以识别仓库基础设施之间的差异，诸如插槽大小、开口类型和一般基础设施特征。针对仓库基础设施生成的表示可以为自动化系统在仓库基础设施内操作提供参数，这在以前是不可能的，因为已建成的结构的可变性以及数据记录与实际基础设施特征的不一致性。本文中所述的系统和处理可以检测仓库基础设施中的错误，并且在初始调试处理期间考虑与现有计划的偏离。这样，可以减少时间量和现场访问，以实现用于仓库位置的自动化系统。此外，对已经构建的场地的错误的检测是本文中所述的生成仓库基础设施的精确表示和模型的用于进行场地调试的系统和方法的一个优点。
29.根据实施例，描述了用于进行场地调试的方法。举例来说，提供了一种接收用于仓库基础设施的点云数据并且确定用于点云数据的至少一个仓库基础设施模型的方法。该方法可以包括将隔间模型与点云数据的三维位置数据相结合，以生成仓库基础设施的精确表示，诸如基础设施模型，包括基础设施元件的位置和仓库基础设施的特征。
30.另一个实施例涉及对点云数据进行调节以在场地调试工具中使用。提供了一种对点云数据进行切片和/或处理以生成与用于调试仓库基础设施的场地调试工具相关的数据的方法。例如，点云数据可以被处理以生成仓库的一部分的表示，诸如过道货架面。对点云数据进行调节可以包括下采样和/或其他处理，以用于优化视觉效用、减少数据负载和移除非仓库基础设施中的至少一个。
31.另一个实施例涉及场地调试用户界面。场地调试工具可以呈现用户界面，该用户界面提供图形显示元素以生成仓库基础设施的精确表示。图形用户界面可以显示用于仓库的至少一部分(诸如过道货架面)的点云数据，并且提供用于将仓库基础设施模型(诸如隔间模型)分配给点云数据的至少一个图形元素。
32.尽管本文中将系统、设备和方法描述为与仓库和仓库基础设施有关，但是应当理解，本公开的原理适用于一般的点云数据的处理和场地调试。
33.现在参考图1，示出了用于进行场地调试的示例处理100。场地调试可以包括识别基础设施并且生成基础设施的数据特征。以下参考场地(诸如仓库、建筑场地或一般基础设施位置)来描述用于处理100的场地调试。应当理解，处理100可以应用于其他位置，并且不限于仓库或仓库基础设施。由于仓库的大小、仓库基础设施的不同类型以及建筑施工的差异，对场地进行调试可能非常耗时。此外，如果仓库基础设施(诸如货架、天花板组件和一般基础设施元件)的安装偏离于设计计划，则为诸如仓库之类的位置部署自动化系统可能不会成功。处理100可以通过生成基础设施模型以包括位置数据(诸如基础设施元件的三维
(3d)坐标)来生成基础设施模型以考虑差异，诸如隔间模型尺寸的差异和与计划安装的偏离。处理100可以由场地调试工具来执行。本文中所使用的场地调试工具可以包括具有用于调试场地的用户界面的计算机程序产品。
34.在方框105处，处理100包括接收点云数据。如本文中所使用的点云数据包括表示场地(诸如仓库)或场地的一部分的空间数据。点云数据可以包括若干个点(例如，数据点)，其中每个点包括坐标或位置数据。坐标或位置数据可以是相对于诸如二维空间(2d)或三维空间(3d)中的一个或多个参考点。在方框105处接收到的点云数据可以是针对整个场地(例如，整个仓库)和/或针对场地的一部分(例如，仓库的过道、货架面、隔间等)。点云数据可以由场地调试工具在方框105处接收，其中点云数据是针对场地的基础设施(诸如仓库基础设施)。在方框105处接收到的点云数据可以由激光探测和测距(lidar)设备来生成，该lidar设备使用lidar测量来生成数据点。点云数据可以表示场地或场地的至少一部分的模型(例如，2d或3d)，并且包括用于基础设施(例如，货架基础设施)元件和非基础设施元件(例如，所存储的物品)的数据点。在切片之后，点云数据可以被存储或呈现为基础设施元件的单独子集(“基础设施层”)，类似于cad软件中的层的概念，如下面图2和图3中所述。根据一些实施例，在方框105处接收用于仓库基础设施的点云数据，以便供场地调试工具基于点云数据来调试至少一个仓库基础设施模型。接收到的点云数据可以包括多个数据点或点，其中每个点具有其自己的位置坐标。位置坐标可以是相对于二维坐标系和三维坐标系中的一个。这样，点云数据可以提供空间中的对象的2d或3d表示。本文中所述的实施例(诸如场地调试工具和用户界面)可以将点云数据的图形表示、图片或图像显示为2d或3d表示。根据实施例，在方框105处接收到的点云数据可以与到平面一定距离内的2d平面或空间(诸如货架面、墙壁或通道)有关。除了3d坐标之外，点云数据还可以包括以下数据，诸如图像数据(例如，每个点的像素数据)和/或每个点的环境数据，其表征与每个点相关联的对象。
35.在方框106处，处理100可以可选地包括对点云数据进行切片。如本文中所述的对点云数据进行切片可以包括针对场地的至少一部分从接收到的点云数据中选择点云数据点。举例来说，对点云数据进行切片可以包括选择与仓库的垂直平面相关联的数据点，诸如与货架面相关联的垂直平面，和/或与垂直平面相距预定距离内的所有数据点。对点云数据进行切片可以包括选择与场地中的位置相关联的一个或多个点云数据层。对点云数据进行切片可以包括减少点云数据的数据点，以减少场地调试工具上的数据负载。在方框106处对点云数据进行切片可以是可选的。如下面在图6中所描述的，对点云数据进行切片可以减少要处理的数据点和/或提供与场地调试相关的数据点。对点云数据进行切片可以生成与场地的一部分相关的点云数据。根据实施例，对点云数据进行切片可以用来过滤数据点，以用于选择与要建模的基础设施或物理对象相关联的数据点。
36.在方框110处，处理100包括接收用于基础设施的模型。在方框110处接收到的模型可以针对点云数据的至少一部分。根据一个实施例，处理100被执行以调试场地，以及包括识别场地的基础设施，并且使用点云数据上的模型匹配将至少一个模型分配给基础设施。如本文中所述的场地调试工具可以将3d点云坐标与至少一个模型相关联，使得该模型提供基础设施的表示、基础设施的坐标以及基础设施的尺寸的精确表示。接收用于基础设施的模型可以包括接收由场地调试工具对仓库基础设施的至少一部分的模型的选择。作为非限制性示例，可以在场地工具中针对货架面的至少一部分选择货架隔间的模型。可以在处理
100的方框110处确定用于仓库基础设施的至少一个模型。
37.在方框110处，处理100可以使用用于仓库基础设施的一个或多个模型类型。处理100可以使用用于在仓库基础设施(诸如过道货架)的点云数据的表示上进行图形叠加的模型，以构造过道货架的精确表示。与隔间模型相结合和/或与隔间模型相分离地，处理100可以使用障碍物模型、固定和/或移动自动化交互点模型以及用于危险评估的出口/入口点模型中的至少一个(例如，识别设备的停止区域或桥接隔间处的速度限制标签的位置)。
38.根据实施例，场地调试工具接收针对点云数据的一部分选择的隔间模型类型。例如，用户界面可以显示点云数据的图形表示，并且该设备可以接收用于点云数据的一部分的模型。当点云数据与货架面有关时，例如，可以接收隔间模型。隔间模型可以从多个隔间模型类型中选择，并且在场地调试工具内关联。模型不限于隔间模型，并且可以包括障碍物模型、过道货架模型、隔间开口模型、自动化交互点模型、出口点模型和危险模型中的一个或多个。根据实施例，接收模型包括检测模型到点云的显示的叠加，该模型可以是场地调试工具内的图形元素。模型放置或叠加的位置可以被场地调试工具检测并且用于将模型与点云数据相匹配和将模型进行链接以生成基础设施模型中的一个或多个。
39.在方框115处，处理100可以包括基于在方框110处接收到的用于基础设施的至少一个模型来生成基础设施模型。基于所选择的模型，场地调试工具可以将至少一个点云数据层的点云数据的坐标合并到基础设施模型。在方框115处，可以进行多个基础设施模型选择，并且可以组合这些选择以生成用于场地的基础设施模型。如图4a-图4d中所述，场地调试工具可以选择用于仓库基础设施的不同部分(诸如货架面的不同部分)的模型。处理100可以包括在方框110处接收用于基础设施的附加模型，并且然后在方框115处基于接收到的附加模型来更新初始基础设施模型。根据一些实施例，在方框115处生成基础设施模型包括将接收到的用于仓库的货架面的隔间模型与点云数据的3d位置坐标相组合，以生成仓库基础设施的精确表示。场地调试工具可以基于模型到点云数据的叠加，在方框115处将基础设施模型的位置与由点云数据所提供的基础设施元件的位置和仓库基础设施的特性相匹配。这样，场地调试工具可以基于针对点云数据确定和/或选择的模型来生成基础设施模型。处理100可以由场地调试工具执行，以使用用于过道货架的点云数据和至少一个基础设施模型(例如，隔间模型等)生成仓库中的过道货架的精确表示。处理100可以被执行以构建过道货架的准确表示。在方框115处生成的基础设施模型可以提供仓库中的已建成的存储基础设施的参数定义。类似地，在方框115处的基础设施模型可以提供质量保证文档，该质量保证文档允许用户识别所调试的仓库基础设施的插槽与现有的物理插槽之间的差异。
40.根据实施例，生成基础设施模型包括接收用于点云数据的多个模型并且组合模型选择。模型选择可以是一个或多个类型的模型。此外，模型的位置和在用户界面内的放置可以被检测，并且用来组合模型。根据实施例，通过使用点云位置数据(例如，位置坐标)将基础设施模型的位置与基础设施元件的位置相匹配来生成基础设施模型。
41.在方框120处，处理100可以可选地包括输出基础设施模型。基础设施模型的输出可以包括输出到诸如用户界面之类的显示设备。根据其他实施例，基础设施模型的输出可以包括输出到存储设备，诸如调试工具的存储器。当场地的基础设施包括仓库基础设施，并且基础设施模型包括用于包括多个隔间的至少一个仓库货架的模型时，输出可以包括仓库货架的显示，以在供应存储、放置对象、规划和/或重新设计货架面时使用。
42.根据实施例，处理100可以由场地调试工具(诸如图8的场地调试工具)来执行。
43.图2示出了仓库基础设施的示例表示。在图2中示出了包括仓库基础设施200的示例场地的平面图。仓库基础设施200可以包括一个或多个存储货架205、206，其中在货架205、206之间具有通道210。仓库基础设施200还包括存储货架212
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和过道215。示出了用于过道210的示例入口点201。货架205和206可以包括分层、搁板(shelf)、立柱(upright)、隔间等至少一个存储配置。货架205的货架面207和货架206的货架面208各自面向过道210。货架面207、208可以包括用于存储的隔间，其中隔间从过道210进入。如本文中所使用的隔间可以包括货架的存储位置。入口点201可以与坐标系相关联，其中，点云数据的坐标系可以与仓库基础设施200的位置的坐标系相匹配。
44.本文中描述的处理和配置可以应用于具有许多货架和过道的场地。此外，本文中描述的处理和配置可以使用用于整个场地的点云数据，并且包括用于所有仓库基础设施200的点云数据，包括用于过道210的货架205和206、以及货架212
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的点云数据。点云数据可以由相对于过道210操作的扫描设备来生成，该扫描设备扫描用于货架205和206的整个货架面的数据。用于仓库基础设施200的点云数据可以按层分类，例如物理空间/深度中的层、与货架面相关联的层和/或与深度/对象类型相关联的层。场地调试工具配置提供对用于特定货架面(诸如货架205的货架面207)的点云数据进行切片的操作。场地调试工具还提供诸如隔间模型之类的模型，该模型要以图形方式叠加到用于货架面(诸如货架面207)的点云数据。
45.仓库基础设施200包括多个过道210和215，这些过道210和215可以包括各种隔间配置，并且可以包括高度上升几英尺(例如，大于30英尺/9米)的多层或多级搁板。因此，由于每个隔间和隔间配置的高度和潜在差异，可能难以确定仓库基础设施的尺寸和精确表示，诸如隔间尺寸。本文中所讨论的处理和配置提供了生成精确表示的解决方案。
46.图3示出了用于仓库基础设施的点云数据300的示例表示。点云数据300可以表示用于包括仓库基础设施的场地的至少一部分的点云数据。点云数据300示出仓库基础设施的平面表示，诸如货架(例如货架205)的货架面301(例如货架面207)。点云数据300可以包括一个或多个数据层。货架面301包括隔间(诸如隔间305)、搁板(例如搁板306)以及立柱(例如立柱307)。点云数据300可以包括用于与天花板310(诸如天花板元件311)相关联的基础设施的点。点云数据300可以包括用于不是仓库基础设施的一部分的存储物品315的点。
47.根据一些实施例，与仓库结构相关联的点云数据301的一部分的点云可以由场地调试工具用于场地调试。部分320可以是可以由场地调试工具接收的货架面301的一部分。根据一些实施例，如本文中所述的场地调试工具可以接收用于整个场地的点云数据300和附加数据。点云数据300可以与用于场地的3d点云数据的一部分(诸如与货架面相关联的垂直平面)有关。
48.点云数据300可以包括在3d全局坐标系中定义对象的点。如本文中所述的场地调试工具可以使用点云数据300和点云数据的坐标系来生成精确的模型，并且使用该坐标系来调试工具和/或位置感知设备和系统，诸如自主车辆。点云数据300可以包括点云中的对象的坐标，使得场地调试工具可以使用用于检测点云数据的同一全局坐标系来生成物理对象(例如，障碍物、灯、天窗)的轮廓和表示中的一个或多个。点云数据300可以包括每个扫描点的强度数据。点云数据300还可以包括每次扫描的rgb数据(例如，颜色等)。点云数据300
的点的集合可以表示场地中的所有物理对象。通过使用点云数据300，场地调试工具不需要cad文件来调试场地。
49.图4a、图4b、图4c和图4d以图形方式示出了用于仓库基础设施的场地调试的处理。图4a示出了用于仓库的点云数据的一部分(诸如部分320)的处理400。处理400可以由本文中所述的设备、系统和方法用于场地调试，包括由场地调试工具使用。处理400示出了场地调试工具的操作，用于将隔间模型以图形方式叠加到表示过道货架的至少一部分的点云数据上，以便构造过道货架的精确表示。通过接收点云数据(诸如部分320)来模拟处理400。在图4a中，点云数据包括四(4)层作为示例，其中第一隔间配置401具有多个隔间，诸如隔间405
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。图4a中的点云数据还包括至少一个额外的隔间配置，诸如第二隔间配置410。应当理解，包括相同类型的隔间模型(例如统一配置)的货架或货架面仍然可以受益于本公开的原理。举例来说，处理400可以识别隔间模型模板中的至少一个错误。
50.图4a包括用于隔间405
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的点云数据，这些隔间405
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看起来具有相同尺寸并且提供插槽的夹层配置，插槽看起来具有相同尺寸。本文中所述的处理和场地调试工具配置可以生成模型，并且验证隔间或插槽尺寸中的任何差异，该模型提供插槽的精确表示，包括插槽尺寸和插槽入口点在3d坐标中的位置。
51.图4b示出了将模型4151叠加到点云数据的一部分320。场地调试工具可以接收对隔间模型的选择，诸如场地调试工具内的模型4151，以描述点云数据中所示的基础设施。点云数据401包括识别隔间(诸如隔间405
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和410)以及其他仓库基础设施的点。场地调试工具可以提供用于选择、识别和/或指定要应用于点云数据的隔间模型或其他模型的选项。场地调试工具还可以允许接收用于点云数据的一部分的模型，诸如指定用于点云数据的一部分(诸如隔间405
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)的模型4151。可以通过场地调试工具来接收附加模型，以生成点云数据的完整表示。
52.图4c示出了将模型4152叠加到已经被模型4151叠加的点云数据的一部分320。场地调试工具可以接收对隔间模型4152的选择，以进一步生成用于仓库基础设施的模型。诸如模型4151和模型4152之类的模型可以被定位(例如，拖放、识别开始位置和结束位置等)，以在场地调试工具中叠加点云数据的显示。这样，用户可以将一个或多个模型与仓库基础设施的实际表示相匹配。根据一些实施例，当模型被叠加到点云数据时，场地调试工具使用点云数据来表示模型的结构元件。举例来说，模型415的线条于是可以表示与形状相关联的坐标数据，使得模型的立柱、搁板、梁或其他部分与点云的3d坐标数据相关联。在某些实施例中，利用场地调试工具来叠加模型，以识别货架或插槽(诸如货架405
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)的开口，使得基础设施的开口可以用于定义货架面结构。如本文中所述的场地调试工具包括用于识别隔间模型与点云数据的不匹配的至少一个特征。场地调试工具可以接收一个或多个输入以编辑隔间模型并且实现适当的匹配。
53.图4d示出了针对点云数据的一部分320(图4d中未示出点云数据)生成的示例基础设施模型420。模型420包括不同大小的隔间425
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的表示，并且包括仓库基础设施立柱430和搁板435。场地调试工具可以使用点云数据的3d坐标数据和叠加到点云数据的模型来生成具有坐标数据的模型420，以定义基础设施的位置和开口的坐标/尺寸。场地调试工具可以确定隔间尺寸，诸如尺寸440。由场地调试工具确定的尺寸可以包括隔间宽度、隔间高度、立柱之间的宽度、梁高度和插槽深度。可以基于点云数据的坐标来确定尺寸。
54.图5以图形方式示出了隔间模型的示例。场地调试工具可以利用多个模型或模板来表征点云数据并且生成仓库基础设施的表示。如本文中所使用的，隔间模型可以包括至少一个元件来描述仓库特征的结构元件，诸如仓库货架面或仓库存储隔间。用于仓库货架的隔间的示例性模型包括悬臂模型505、夹层模型510、高模型515和桥接隔间模型520。悬臂模型505包括单个立柱和至少一个搁板。夹层模型510和高模型515各自包括立柱之间的搁板，其中高模型包括两个以上搁板。桥接隔间模型520可以包括位于两个立柱之间的升高的搁板。图5还示出了字母数字代码525，其可以由场地调试工具用来标记模型的隔间。仓库中的隔间可以包括唯一的位置标签，以建立仓库中的物理位置与存储在诸如仓库管理系统之类的电子存储系统中的逻辑表示之间的关联。场地调试工具可以利用位置标签来标记隔间，并且利用每个隔间的数据来提供插槽的空间数据。
55.应当理解，本文中所述的处理和场地调试工具可以使用其他模型，包括定位参考点(其可以包括信标、反射器、标签或其他参考点)标签布局模型、障碍物模型、以及固定或移动自动化交互点、用于危险评估的出口/入口点(例如识别危险区域的需要停车或速度限制区域)的模型中的至少一个。
56.图6示出了用于对点云数据进行调节以用于场地调试工具的处理600。处理600包括对点云数据进行调节以在场地调试工具中使用的操作。在方框605处，处理600可以通过接收点云数据来启动。在方框610处，处理600还包括接收选择/货架面。场地调试工具可以允许通过使用每个货架的点云数据生成用于每个货架的模型来调试场地，诸如包括货架的仓库场地。方框605中接收到的点云的部分可能需要被切片，以选择/过滤用于特定货架面的点云数据。
57.在方框615处，处理600包括对点云数据进行切片。如本文中所使用的对点云数据进行切片可以包括选择点云数据的至少一部分和/或处理点云数据以用于场地调试工具。举例来说，对点云数据进行切片或以其他方式处理点云数据，以生成与场地的一部分(诸如仅过道货架)相关的数据。可替换地或组合地，可以执行对点云数据的下采样或其他处理，以优化效用(可视化与数据负载)。在方框615处对点云数据进行切片可以包括移除非仓库基础设施。例如，在方框615处对点云数据进行切片可以包括提取描述3d中的存储基础设施位置的数据，并且丢弃与调试无关的一切。所提取的点云的切片用于将已建成的插槽位置可视化，作为用于插槽位置的精确参数调试的参考。
58.在方框615处对点云数据进行切片可以包括识别点云数据中的特征以在调试自动化系统时使用。举例来说，可以对点云数据进行切片，以识别手动叉车的基于位置的值增加特征以及调试存储基础设施、障碍物和导航特征中的一个或多个。在方框615处对点云数据进行切片可以包括用于障碍物高度编辑中的至少一个的均匀下采样。点云数据中的对象的点可以按深度坐标进行排序(即，如果x坐标表示货架面的宽度，并且z坐标表示高度，则y坐标将与屏幕正交，并且将表示深度)。在一些实施例中，针对点云中的每个深度计算颜色梯度函数，并且使用表示颜色梯度上的深度的颜色从后面开始绘制点。每个点的大小是深度的线性函数，使得点越靠近前面，它在屏幕上显示的就越大。这样，后面的点可能会被在点云的前面的较大的点淹没，从而创建对象的前表面的外形。在某些情况下，特别是在与产品一起调试货架面的情况下，深度颜色编码使其更容易将水平粱与产品区分开。
59.在方框620处，处理600包括输出至少一个点云切片。点云切片可以与用于货架面
的点云数据有关。
60.图7a和图7b以图形方式示出了场地调试用户界面。如本文中所述的场地调试工具可以由计算设备执行以呈现图形用户界面。场地调试工具的图形用户界面提供图形显示元素，以生成仓库基础设施的精确表示。用户界面700可以是这样的图形用户界面，该图形用户界面用于显示用于仓库的至少一部分(诸如过道货架面)的点云数据，并且提供至少一个图形元素，该至少一个图形元素用于将仓库基础设施模型(诸如隔间模型)分配给点云数据，或者反之亦然，以用于放置和质量保证的目的。
61.图7a示出了包括用于呈现点云数据710的显示窗口705的示例用户界面700。用户界面700可以是场地调试用户界面。用户界面700还可以呈现用于选择模型的图形元素(诸如模型715
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的图形表示)和一个或多个控件(诸如控制元件725)。用户界面700被配置为将诸如模型715n之类的模型叠加到显示窗口705中的点云数据710。控制元件725表示这样的控制元件，该控制元件可以允许将模型调整到点云数据以及场地调试工具的一般用户界面操作中的一个或多个。
62.图7b示出了将模型730添加到点云数据710以生成与点云数据相关联的仓库基础设施的模型。与选择用于隔间的模型相关联地，可以对每个隔间进行编号。此外，用户界面可以允许附加基础设施模型，以与自动化系统一起使用。举例来说，用户界面700可以被配置为提供对已建成的仓库基础设施中的托盘位置(即，插槽)的位置的精确调试。场地调试工具的坐标系中的插槽位置的视觉参考减少了对在部署后调整系统的要求。如本文中所述的用户界面700和场地调试工具可以操作用于对仓库进行建模和叉车操作中的至少一个。场地调试工具的模型可以包括用于以下各项中的至少一个的参数：调试、设备的部署、腔室(chamber)、部分、过道、货架面、立柱、托盘位置、参数调试、位置标签、插槽标签、插槽标识符、自动化、货架、上架(racking)、自动定位、绘图(mapping)、插槽调试和物料搬运设备。
63.图8示出了场地调试工具的配置。根据实施例，场地调试工具可以是被配置为生成用于场地的基础设施的基础设施模型的一个或多个设备或系统。场地调试工具800可以包括一个或多个组件。场地调试工具800可以是系统的一部分和/或并入到设备中。根据实施例，场地调试工具800包括处理器805、通信接口810、存储器815、输入/输出接口820和显示器825。
64.处理器805可以与处理器或控制设备有关，该处理器或控制设备被配置为执行存储在存储器815中的一个或多个操作，诸如用于场地调试的处理。存储器815可以是存储处理器805的指令的非暂时性计算机可读存储器。处理器805可以耦合到存储器815、i/o 820和通信接口810。处理器805可以被配置为基于来自i/o块820的一个或多个输入来控制操作。
65.处理器805可以被配置为执行本文中的一个或多个处理，包括图1的处理100和图6的处理600。场地调试工具800可以被配置为使用通信接口810的至少一个接收器来接收数据，包括用于场地的基础设施的点云数据。场地调试工具800可以接收由激光探测和测距(lidar)设备生成的点云数据，该lidar设备使用lidar测量来生成数据点。
66.根据实施例，处理器805可以包括一个或多个处理器，用于执行存储器815的指令以使用点云数据和至少一个模型来执行多个功能操作，多个功能操作包括：接收用于点云数据的至少一部分的至少一个模型，以及生成用于场地的基础设施的基础设施模型，其中，
点云数据的坐标与至少一个模型合并。可以由通信接口810和/或输入输出接口820中的一个或多个来接收模型。当场地调试工具800呈现用户界面时，用于场地调试工具800的控件可以允许使用输入/输出接口820来选择模型。处理器805可以使用存储器815来存储用于基础设施的基础设施模型。处理器805可以指导在显示器825上显示基础设施模型。
67.现在应该理解，本公开的实施例涉及用于利用场地调试工具来调试场地的系统和方法。实施例使用点云数据和用于基础设施的至少一个模型。基于点云数据和接收到的模型来生成基础设施模型，使得点云的坐标数据和接收到的模型提供仓库基础设施的精确模型。
68.在详细描述了本公开的主题并且参考其具体实施例后，应注意，本文中所公开的各种细节不应被视为暗示这些细节与作为本文中描述的各种实施例的必要组件的元件有关，即使在伴随本说明书的每个附图中示出了特定元件的情况下也是如此。此外，很明显，在不偏离本公开的范围的情况下，修改和变型是可能的，包括但不限于所附权利要求中定义的实施例。更具体地，尽管本公开的一些方面在本文中被识别为优选的或特别有利的，但是想到的是，本公开不一定限于这些方面。

技术特征：
1.一种用于进行场地调试的系统，所述系统包括：至少一个接收器，被配置为接收用于场地的基础设施的点云数据；以及至少一个场地调试处理器，被配置为：使用所述点云数据和至少一个模型来执行多个功能操作，所述多个功能操作包括：接收用于所述点云数据的至少一部分的至少一个模型；以及生成用于所述场地的基础设施的基础设施模型，其中，所述点云数据的坐标与所述至少一个模型合并。2.根据权利要求1所述的系统，其中，点云数据包括多个点，并且包括每个点在坐标系中的位置坐标，以及其中，所述坐标系是二维坐标系和三维坐标系中的一个。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个模型是针对所述点云数据的一部分选择的隔间模型类型，以及其中，所述场地调试工具被配置为利用多个隔间模型类型进行操作。4.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一个模型是障碍物模型、过道货架模型、隔间开口模型、自动化交互点模型、出口点模型和危险模型中的至少一个。5.根据权利要求1所述的系统，其中，接收所述至少一个模型包括由所述场地调试工具检测所述至少一个模型到所述点云的显示的叠加。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述场地的基础设施包括仓库基础设施，并且所述基础设施模型包括用于包括多个隔间的至少一个仓库货架的模型。7.根据权利要求1所述的系统，其中，生成所述基础设施模型包括接收用于所述点云数据的多个模型并且组合模型选择。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述点云数据提供所述场地的基础设施元件的位置坐标，以及其中，生成所述基础设施模型包括将所述基础设施模型的位置与基础设施元件的位置相匹配。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个场地调试处理器对所述点云数据进行切片，以生成与场地的一部分相关的点云数据。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个场地调试处理器将所述基础设施模型输出到显示器和存储设备中的至少一个。11.一种利用点云数据进行场地调试的方法，所述方法包括：由场地调试工具接收用于场地的基础设施的点云数据；由所述场地调试工具使用所述点云数据和至少一个模型来执行多个功能操作，所述多个功能操作用包括：接收用于所述点云数据的至少一部分的至少一个模型；以及生成用于所述场地的基础设施的基础设施模型，其中，所述点云数据的坐标与所述至少一个模型合并。12.根据权利要求11所述的方法，其中，点云数据包括多个点，并且包括每个点在坐标系中的位置坐标，以及其中，所述坐标系是二维坐标系和三维坐标系中的一个。13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个模型是针对所述点云数据的一部分选择的隔间模型类型，以及其中，所述场地调试工具被配置为利用多个隔间模型类型进行操作。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，至少一个模型是障碍物模型、过道货架模型、隔间开口模型、自动化交互点模型、出口点模型和危险模型中的至少一个。15.根据权利要求11所述的方法，其中，接收所述至少一个模型包括由所述场地调试工具检测所述至少一个模型到所述点云的显示的叠加。16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述场地的基础设施包括仓库基础设施，并且所述基础设施模型包括用于包括多个隔间的至少一个仓库货架的模型。17.根据权利要求11所述的方法，其中，生成所述基础设施模型包括接收用于所述点云数据的多个模型并且组合模型选择。18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述点云数据提供所述场地的基础设施元件的位置坐标，以及其中，生成所述基础设施模型包括将所述基础设施模型的位置与基础设施元件的位置相匹配。19.根据权利要求11所述的方法，还包括：对所述点云数据进行切片，以生成与场地的一部分相关的点云数据。20.根据权利要求11所述的方法，还包括：将所述基础设施模型输出到显示器和存储设备中的至少一个。

技术总结
用于进行场地调试以生成仓库基础设施的精确表示和模型的系统和方法。在一个实施例中，场地调试的方法包括接收用于仓库基础设施的点云数据，并且由场地调试工具使用点云数据来叠加基础设施模型，以及生成基础设施模型。场地调试工具可以将隔间模型与点云数据的三维位置信息相结合，以生成仓库基础设施的精确表示，包括基础设施元件的位置和仓库基础设施的特征，诸如隔间开口尺寸。生成隔间模型的精确表示提供了已建成的基础设施的参数化定义。还提供了用于对点云数据进行调节以在场地调试工具中使用的方法。一些实施例涉及用于场地调试工具的场地调试用户界面。调试工具的场地调试用户界面。调试工具的场地调试用户界面。


技术研发人员：T
受保护的技术使用者：克朗设备公司
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2023/8/13