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原文传递一种船舶液舱容量的计算方法及装置

专利名称：	一种船舶液舱容量的计算方法及装置
摘要：	本发明提供了一种船舶液舱容量的计算方法，该方法包括：获取激光雷达所采集到的船舶液舱的三维空间数据；基于三维空间数据建立船舶液舱的三维模型，并生成对应的空间坐标系；获取三维模型的各个平面及每个平面中的顶点；选取三维模型中内部的任意一点作为基础点；根据基础点作为顶点与三维模型的每个平面构造棱锥，利用基础点的空间坐标和每个平面中的顶点的空间坐标计算各个棱锥的体积；对全部棱锥的体积进行求和，得到船舶液舱的容量。可以配合几何测量法，基于激光雷达所采集的液舱三维空间数据，加以人工智能算法对容器表面及其附属构件进行几何识别与提取，对船舶液舱的三维模型进行容量计算，从而得到船舶液舱的精准容量数据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海船舶研究设计院
发明人：	李志月;杨荣淇;吴凯;张文涛;王思贤
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-08T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202310995812.3
公开号：	CN117115342A
代理机构：	北京超凡宏宇知识产权代理有限公司
代理人：	张文娥
分类号：	G06T17/00;G06T7/73;G06T7/62;G01S17/89;G;G06;G01;G06T;G01S;G06T17;G06T7;G01S17;G06T17/00;G06T7/73;G06T7/62;G01S17/89
申请人地址：	201203 上海市浦东新区祖冲之路2633号
主权项：	1.一种船舶液舱容量的计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取激光雷达所采集到的船舶液舱的三维空间数据；基于所述三维空间数据建立所述船舶液舱的三维模型，并生成对应的空间坐标系；获取所述三维模型的各个平面及每个平面中的顶点；选取所述三维模型中内部的任意一点作为基础点；根据所述基础点作为顶点与所述三维模型的每个平面构造棱锥，利用所述基础点的空间坐标和每个平面中的顶点的空间坐标计算各个棱锥的体积；对全部所述棱锥的体积进行求和，得到所述船舶液舱的容量。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取激光雷达所采集到的船舶液舱的三维空间数据，包括：利用激光雷达的发射器向所述船舶液舱的内部各点发射激光束；获取所述激光束的发射与回收的时间差，并基于所述时间差计算所述船舶液舱的内部各点与所述激光雷达的距离；将所述船舶液舱的内部各点与所述激光雷达的距离作为所述船舶液舱的三维空间数据。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述船舶液舱中的液位平面；计算全部棱锥位于液位平面上方的体积作为所述船舶液舱的空余容量；计算全部棱锥位于液位平面下方的体积作为所述船舶液舱的载荷容量。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算全部棱锥位于液位平面上方的体积之和作为所述船舶液舱的空余容量，包括: 判断每个所述棱锥与所述液位平面的关系；当棱锥与所述液位平面不相交时，则将与所述液位平面不相交棱锥的体积记为所述船舶液舱的第一部分空余容量；当所述棱锥与所述液位平面相交时，判断与所述液位平面相交棱锥中处于所述液位平面与该棱锥交面以上的体积作为第二部分空余容量；将所述第一部分空余容量与所述第二部分空余容量之和作为所述船舶液舱的空余容量。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当所述棱锥与所述液位平面相交时，判断与所述液位平面相交棱锥中处于所述液位平面与该棱锥交面以上的体积作为第二部分空余容量，包括：判断每个与所述液位平面相交的棱锥与所述液位平面的交点位置；若所述交点位置均位于与所述液位平面相交的棱锥的侧面，则获取全部所述液位平面与该棱锥交面的面积，以及所述棱锥顶点与所述交面所成的高；将所述面积与高的乘积的三分之一作为所述第二部分空余容量的第一分量容积。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述液位平面相交的棱锥与所述液位平面存在位于棱锥底面的交点时，则获取所述液位平面与所述液位平面相交的棱锥底面的交线；并将所述棱锥位于所述交线以上的部分进行分割；以位于所述液位平面以上的所述棱锥的底面为底，与所述棱锥的顶点为顶点构造第一子棱锥；以所述交线所成面积为底面，与所述棱锥的顶点为顶点构造第二子棱锥；将所述第一子棱锥与所述第二子棱锥的体积进行求和作为所述第二部分空余容量的第二分量；所述第一分量与所述第二分量之和为所述第二部分空余容量。 7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算全部棱锥位于液位平面下方的体积作为所述船舶液舱的载荷容量包括：将所述船舶液舱的容量与所述船舶液舱的空余容量之差作为所述船舶液舱的载荷容量。 8.一种船舶液舱容量的计算装置，其特征在于，所述装置用于执行上述权利要求1-7中的任意一项方法，所述装置包括：数据获取模块，用于获取激光雷达所采集到的船舶液舱的三维空间数据；模型建立模块，用于基于所述三维空间数据建立所述船舶液舱的三维模型，并生成对应的空间坐标系；顶点获取模块，用于获取所述三维模型的各个平面及每个平面中的顶点；选取所述三维模型中内部的任意一点作为基础点；棱锥构造模块，用于根据所述基础点作为顶点与所述三维模型的每个平面构造棱锥，利用所述基础点的空间坐标和每个平面中的顶点的空间坐标计算各个棱锥的体积；容量计算模块，用于对全部所述棱锥的体积进行求和，得到所述船舶液舱的容量。 9.一种船舶液舱容量的计算系统，其特征在于，所述系统设置于船舶中，所述系统包括权主控主机，所述主控主机配置有权利要求8所述的船船舶液舱容量的计算装置，用于执行上述权利要求1-7中的任意一项方法。 10.据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设置面板；所述设置面板用于响应用户的设置指令，以对所述系统的参数进行设置。
所属类别：	发明专利