本发明实施例涉及工业测量，尤其涉及一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达。
背景技术：
1、三维扫描雷达兼具安全、高效和环保等诸多优势，因而在料仓、储罐等容器内物料的扫描监测过程中得到了广泛的推广与应用。
2、根据三维扫描雷达检测料面后换算成料面的三维坐标的原理来看，料面的三维坐标计算的精确度跟三维扫描雷达在料仓、储罐等容器顶部的安装坐标点息息相关，三维扫描雷达的安装坐标点越精确，换算出来的料面的三维坐标就越精确。
3、然而，受限于现场的实际安装条件，一般料仓、储罐等容器顶部往往会存在很多其它设备，比如皮带、进料装置、除尘装置或其它遮挡设备，很多情况下，料仓、储罐等容器顶部也不会标注中心位置，这就导致在料仓、储罐等容器顶部安装三维扫描雷达后，人员去丈量三维扫描雷达离容器中心或离容器各边的距离比较困难，且无法得到准确的丈量结果，从而使得三维扫描雷达的安装坐标点不精确，导致换算的料面三维坐标不准确，最终严重影响检测精度。此外，若三维扫描雷达安装的位置处或周围存在人梯或管道等障碍物、容器的安装面不平等因素造成的三维扫描雷达的安装为非竖直向下，存在一定的角度偏差，导致换算的料面三维坐标不准确，最终严重影响检测精度。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题中的至少一个，本发明实施例提供一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，能够检测获得三维扫描雷达精确的安装位置坐标点，或者检测获得三维扫描雷达的安装角度偏差，以提升三维扫描雷达的测量精度。
2、第一方面，本发明实施例提供了一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，所述三维扫描雷达安装至容器，以测量所述容器内物料的表面三维形态；
3、在测量所述物料的所述表面三维形态之前，所述三维扫描雷达沿设定方向对预设角度范围内的所述容器的内壁进行多点扫描，以获取并根据对应所述预设角度范围内所述内壁的点云数据，至少确定出所述三维扫描雷达的安装位姿信息；
4、其中，所述安装位姿信息至少包括所述三维扫描雷达的精确安装点的坐标点，或者所述三维扫描雷达的安装角度偏差中的一种。
5、可选地，所述三维扫描雷达包括多角度测量模块和处理模块；
6、所述多角度测量模块用于从多个角度发出测量信号扫描所述容器的内壁，并接收多个角度的所述测量信号经所述容器的内壁至少一次反射所形成的多个回射信号；
7、所述处理模块接收多个所述回射信号，以获取所述点云数据，进而根据所述点云数据至少确定出所述安装位姿信息。
8、可选地，所述多角度测量模块包括信号收发模块和运动模块；
9、所述信号收发模块，设置在所述运动模块上，用于发射所述测量信号，以使所述测量信号经所述内壁至少一次反射所形成的所述回射信号被所述信号收发模块所接收；
10、所述运动模块，用于按照预设运动逻辑带动所述信号收发模块沿所述设定方向对所述预设角度范围内的所述内壁进行扫描；
11、所述处理模块，分别连接所述信号收发模块和所述运动模块，用于控制所述运动模块按照所述预设运动逻辑进行运动；以及，生成检测控制信号，以使所述信号收发模块基于所述检测控制信号发射所述测量信号；以及，在所述运动模块带动所述信号收发模块对所述内壁的扫描过程中，接收所述信号收发模块上传的各个所述回射信号，以获取所述点云数据，进而根据所述点云数据至少确定出所述安装位姿信息。
12、可选地，所述测量信号为微波信号和激光信号中的一种。
13、可选地，所述三维扫描雷达通过以下方式确定所述三维扫描雷达的精确安装点的坐标点：
14、设置一个预设平面；
15、所述三维扫描雷达以所述精确安装点为原点，将预设方向作为初始x或y坐标轴的正方向，在所述预设平面建立初始二维坐标系，以获得全部所述点云数据在所述初始二维坐标系下的投影坐标；
16、所述三维扫描雷达根据全部所述投影坐标，确定出所述预设平面中心点在所述初始二维坐标系下的中心坐标；
17、所述三维扫描雷达根据所述中心坐标与所述原点，确定所述精确安装点与所述预设平面中心点的相对位置；
18、根据所述预设平面与所述三维扫描雷达安装所在的平面之间的关系，解析出所述三维扫描雷达的精确安装点的坐标点。
19、可选地，所述三维扫描雷达通过以下方式确定所述三维扫描雷达的精确安装点的坐标点：
20、设置一个预设平面；
21、所述三维扫描雷达以所述精确安装点为第一原点，将预设方向作为初始x或y坐标轴的正方向，在所述预设平面建立初始二维坐标系，以获得全部所述点云数据在所述初始二维坐标系下的投影坐标；
22、所述三维扫描雷达根据全部所述投影坐标，确定出所述预设平面中心点在所述初始二维坐标系下的中心坐标；
23、所述三维扫描雷达重新以所述预设平面中心点为第二原点，将所述预设方向作为标准x或y坐标轴的正方向，在所述预设平面建立标准二维坐标系，并将所述精确安装点的坐标和全部所述投影坐标转换至所述标准二维坐标系下，以根据所述精确安装点在所述标准二维坐标系下的坐标和第二原点坐标，确定所述精确安装点与所述预设平面中心点的相对位置；
24、根据所述预设平面与所述三维扫描雷达实际安装面之间的关系，解析出所述三维扫描雷达的精确安装点的坐标点；
25、其中，所述标准二维坐标系被配置为至少用于所述三维扫描雷达对所述容器内所述物料的表面三维形态的测量过程。
26、可选地，所述三维扫描雷达通过以下方式确定所述三维扫描雷达的安装角度偏差：
27、所述三维扫描雷达根据所述标准二维坐标系下的全部投影转换坐标，确定出点云所围图形的主轴方向，进而根据所述主轴方向与所述预设方向的角度差，解析出所述三维扫描雷达相较于所述预设平面的偏转方向；
28、所述三维扫描雷达将所述点云数据在雷达轴向平面上进行轴向投影，以获取所述轴向投影的中轴线与所述预设平面的法线之间的夹角；
29、所述三维扫描雷达根据所述三维扫描雷达相较于所述预设平面的偏转方向以及所述轴向投影的中轴线与所述预设平面的法线之间的夹角，确定所述三维扫描雷达与所述预设平面之间的方位角；
30、根据所述预设平面与所述三维扫描雷达实际安装面之间的关系，解析出所述三维扫描雷达的安装角度偏差。
31、可选地，所述预设平面与所述三维扫描雷达实际安装面之间的关系至少包括所述预设平面为所述三维扫描雷达的实际安装面、所述预设平面与所述三维扫描雷达的实际安装面平行、所述预设平面与所述三维扫描雷达的实际安装面呈已知角度中的一种。
32、可选地，所述预设方向为所述三维扫描雷达的安装方向。
33、可选地，所述三维扫描雷达具有方位测量功能，所述预设方向为所述三维扫描雷达测得的方位方向。
34、第二方面，本发明实施例还提供了一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描系统，所述三维扫描系统包括三维扫描雷达和服务器；
35、所述三维扫描雷达安装至容器，以测量所述容器内物料的表面三维形态；
36、在测量所述物料的所述表面三维形态之前，所述三维扫描雷达沿设定方向对预设角度范围内的所述容器的内壁进行扫描，以获取所述内壁的点云数据；
37、所述服务器，与所述三维扫描雷达建立通讯连接，用于接收并根据所述三维扫描雷达上传的所述点云数据，至少确定出所述三维扫描雷达的安装位姿信息；
38、其中，所述安装位姿信息至少包括所述三维扫描雷达的精确安装点的坐标点，或者所述三维扫描雷达的安装角度偏差中的一种。
39、综上所述，本发明实施例在测量物料的表面三维形态之前，通过三维扫描雷达沿设定方向对预设角度范围内的容器的内壁进行多点扫描，以获取并根据对应预设角度范围内内壁的点云数据，至少确定出三维扫描雷达的安装位姿信息(即三维扫描雷达可以至少确定出三维扫描雷达的精确安装点的坐标点，或者三维扫描雷达的安装角度偏差中的一种)。如本技术这样设置，一方面可以在现场容器顶部存在遮挡设备的工况条件下，无需进行人工丈量，而是直接通过三维扫描雷达自确认出其精确安装点的坐标点，有效克服了现有人工通过现场丈量容器中心或容器各边与三维扫描雷达之间距离，进而获取三维扫描雷达安装坐标点的方式，所存在的执行难度高，人工丈量误差大，从而导致安装坐标点不精确，三维扫描雷达换算的料面三维坐标不准确，三维扫描雷达的检测精度差等技术问题。另一方面，即便三维扫描雷达受其安装位置处或周围存在的人梯或管道等障碍物、容器的安装面不平等因素影响，而产生三维扫描雷达的安装为非竖直向下，存在一定的角度偏差的情况，本技术也能通过三维扫描雷达自确认出其安装角度偏差，利于提高三维扫描雷达换算的料面三维坐标精度，以及三维扫描雷达的检测精度。
1.一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，其特征在于，所述三维扫描雷达安装至容器，以测量所述容器内物料的表面三维形态；
2.根据权利要求1所述的一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，其特征在于，所述三维扫描雷达包括多角度测量模块和处理模块；
3.根据权利要求2所述的一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，其特征在于，所述测量信号为微波信号和激光信号中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，其特征在于，所述三维扫描雷达通过以下方式确定所述三维扫描雷达的精确安装点的坐标点：
5.根据权利要求1所述的一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，其特征在于，所述三维扫描雷达通过以下方式确定所述三维扫描雷达的精确安装点的坐标点：
6.根据权利要求5所述的一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，其特征在于，所述三维扫描雷达通过以下方式确定所述三维扫描雷达的安装角度偏差：
7.根据权利要求4或5所述的一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，其特征在于，所述预设平面与所述三维扫描雷达实际安装面之间的关系至少包括所述预设平面为所述三维扫描雷达的实际安装面、所述预设平面与所述三维扫描雷达的实际安装面平行、所述预设平面与所述三维扫描雷达的实际安装面呈已知角度中的一种。
8.根据权利要求4或5所述的一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，其特征在于，所述预设方向为所述三维扫描雷达的安装方向。
9.根据权利要求4或5所述的一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描雷达，其特征在于，所述三维扫描雷达具有方位测量功能，所述预设方向为所述三维扫描雷达测得的方位方向。
10.一种具有安装位姿自确定功能的三维扫描系统，其特征在于，所述三维扫描系统包括三维扫描雷达和服务器；
