本发明涉及核辐射探测装置，特别是涉及一种可以高效、精确的生成辐射点云的核辐射探测装置。
背景技术：
1、核能是人类最具希望的未来能源之一，核工业的发展不断推动着人类的进步，但随着核能与核技术的利用与发展，核泄漏、核放射源失控事件也日益增多。因此对于辐射环境进行监控显得尤为重要了。
2、对于辐射环境进行监控传统的方式是人员进入核辐射现场进行检测和监控辐射环境，由于高辐射环境对人体有较大影响，因此逐渐被机器人探测所取代。随着科技的发展，机器人技术得到了长足的进步，采用机器人作为载体携带探测设备进入辐射现场，对辐射强度数据以及建图数据进行探测被广泛采用。
3、然而，现有技术中用户核辐射探测的自动化设备，通常只能将探测到的辐射强度数据以及建图数据单独呈现，不利于用户实时掌握辐射分布情况。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本发明提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种核辐射探测装置。
2、本发明提供了如下方案：
3、一种核辐射探测装置，包括：
4、履带式运载车，用于携带各部件在待核辐射探测空间内运动；
5、建图数据采集单元，所述建图数据采集单元与所述履带式运载车相连，所述建图数据采集单元用于采集建图数据；
6、辐射强度数据采集单元，所述辐射强度数据采集单元与所述履带式运载车相连，所述辐射强度数据采集单元用于采集辐射强度数据；
7、数据处理单元，所述数据处理单元与所述履带式运载车相连，所述数据处理单元包括可视化建图模块，所述可视化建图模块用于执行以下操作：
8、获取所述建图数据以及所述辐射强度数据，所述建图数据至少包括雷达扫描数据；
9、利用扩展卡尔曼滤波算法结合所述履带式运载车的状态向量以及控制向量，递归地将所述雷达扫描数据与所述辐射强度数据进行融合获得融合数据；
10、采用数值映射方式对所述融合数据进行处理生成点云；所述点云包括若干根据不同的辐射剂量率映射为不同的rgb颜色的辐射点；
11、以所述履带式运载车当前位置为中心在目标半径范围内搜索所述点云中的点是否满足预设数量要求；
12、确定满足预设数量要求后将所述点云进行发布生成辐射强度彩色点云图；
13、确定不满足预设数量要求后生成距离所述中心均匀随机分布的点添加到所述点云中，直至满足预设数量要求后将所述点云进行发布生成所述辐射强度彩色点云图。
14、优选地：以所述履带式运载车当前位置为中心在目标半径范围内采用kdtree查询搜索所述点云中的点是否满足预设数量要求。
15、优选地：所述kdtree查询包括：
16、从ros中的msg消息中获取所述履带式运载车当前位置的x、y、z坐标，并设置到pcl：pointxyzrgb类型的query_point对象中；
17、定义一个浮点数r作为搜索的半径；
18、创建两个向量point_indices和point_sqr_distances，用于存储搜索到的点的索引和它们到查询点的平方距离；
19、使用tree->radiussearch在点云树中执行半径搜索；如果搜索到的点数大于0，则执行后续操作；
20、确定不满足预设数量要求后生成距离所述中心均匀随机分布的点并添加到所述点云中。
21、优选地：每次添加新的随机点到所述点云时，更新点云的大小；
22、遍历point_indices向量，使用非const引用pcl：pointxyzrgb&point索引访问点云中的点；对每个搜索到的点，设置其颜色为不同的辐射剂量率映射的rgb结果值。
23、优选地：将所述点云进行发布包括：
24、创建一个发布者，发布sensor_msgs：pointcloud2类型的消息到名为geiger_point_cloud的话题；
25、创建一个sensor_msgs：pointcloud2消息对象，使用pcl_conversions库将pcl点云转换为ros点云消息格式；
26、设置ros点云消息的头信息，包括时间戳和坐标系；
27、发布点云数据。
28、优选地：所述建图数据采集单元包括激光雷达以及深度相机，所述深度相机用于获取图像建图数据，以便通过rtab-map对所述雷达扫描数据以及所述图像建图数据进行整合实现三维建图。
29、优选地：所述辐射强度数据采集单元包括盖革计数管以及stm32主控板。
30、优选地：所述数据处理单元还包括自主导航模块，所述自主导航模块用于执行以下操作：
31、使用costmap用于表示环境中障碍物和可通行区域的地图，每个单元格都具有一个与之相关的代价值；通过所述代价值来规划路径避开障碍物；
32、通过自适应蒙特卡洛定位算法在所述履带式运载车导航中实现自主定位。
33、优选地：所述自适应蒙特卡洛定位算法包括：
34、根据已知的地图和传感器数据进行初始的姿态估计；
35、使用蒙特卡洛方法来估计所述履带式运载车的姿态，在所述履带式运载车可能的姿态空间中生成大量的粒子；
36、根据传感器数据对所述粒子进行加权更新，以获得所述履带式运载车当前的最可能姿态；
37、根据所述履带式运载车在环境中的运动和感知情况，动态调整粒子的数量和分布，以适应不同的环境和导航场景。
38、优选地：所述自主导航模块还用于使用dijkstra算法进行全局路径规划，使用dwa算法进行局部路径规划。
39、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
40、本申请实施例提供的一种核辐射探测装置，履带式运载车搭载x、γ辐射剂量率模块(辐射强度数据采集单元)，结合自动导航系统和远程控制功能，专为检测和监控辐射环境而开发。该装置旨在应对核工业、环境监测和核事故应急响应中的复杂需求，确保操作的高效性和安全性。履带式运载车在设计过程中充分考虑了实际应用场景的挑战，具备高度的灵活性和精准性，能够在高辐射环境中代替人工进行巡检、污染评估和放射源搜寻等任务，从而有效提升核安全保障水平。同时进行了可视化建图工作，把建图数据和辐射强度数据进行数据融合，便于使用者掌握整个环境的辐射分布情况。
41、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
1.一种核辐射探测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的核辐射探测装置，其特征在于，以所述履带式运载车当前位置为中心在目标半径范围内采用kdtree查询搜索所述点云中的点是否满足预设数量要求。
3.根据权利要求2所述的核辐射探测装置，其特征在于，所述kdtree查询包括：
4.根据权利要求1所述的核辐射探测装置，其特征在于，每次添加新的随机点到所述点云时，更新点云的大小；
5.根据权利要求1所述的核辐射探测装置，其特征在于，将所述点云进行发布包括：
6.根据权利要求1所述的核辐射探测装置，其特征在于，所述建图数据采集单元包括激光雷达以及深度相机，所述深度相机用于获取图像建图数据，以便通过rtab-map对所述雷达扫描数据以及所述图像建图数据进行整合实现三维建图。
7.根据权利要求1所述的核辐射探测装置，其特征在于，所述辐射强度数据采集单元包括盖革计数管以及stm32主控板。
8.根据权利要求1所述的核辐射探测装置，其特征在于，所述数据处理单元还包括自主导航模块，所述自主导航模块用于执行以下操作：
9.根据权利要求8所述的核辐射探测装置，其特征在于，所述自适应蒙特卡洛定位算法包括：
10.根据权利要求8所述的核辐射探测装置，其特征在于，所述自主导航模块还用于使用dijkstra算法进行全局路径规划，使用dwa算法进行局部路径规划。
