[实用新型]基于图像处理的集装箱轮胎吊自动驾驶系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及轮胎吊技术领域，特别涉及集装箱轮胎吊驾驶系统领域，具体是指一种基于图像处理的集装箱轮胎吊自动驾驶系统。

背景技术

现代社会中，物流的快速发展使得集装箱吊装越来越追求高效，集装箱堆场内由于集装箱堆放密度使得轮胎吊行走的空间有限，特别是近期港口推广的部分“油改电”技术，往往需要占用宝贵的轮胎吊行走的空间；而轮胎吊司机是从约20米高处来操作吊车行走，且吊车非常庞大，惯性就狠大，给轮胎吊的驾驶造成相当的难度，稍有不慎，就会碰撞集装箱；即使走偏没有发生碰撞集装箱，庞大的轮胎吊调整位置往往必须通过来回往复行走的方式完成，费时费力，也增加了吊车油耗和轮胎磨损。为避免碰撞事故，往往需要对轮胎吊行走进行限速，这样会影响到驾驶效率；还要求司机有高超的技术和高强度的驾驶，会增加劳动成本和强度。

由于轮胎吊行走发生碰撞及其造成的损失是很多港口亟待解决的问题，因此，轮胎吊的自动驾驶系统成为人们普遍关注的技术，自动驾驶不仅可以解决轮胎吊行走发生的碰撞问题，同时还可以减轻驾驶者的劳动强度、降低损耗、减少污染、提高效率。特别是现在大力推广的“油改电”技术，由于其有可能引发轮胎吊行走碰撞问题，防碰撞和自动驾驶成为非常重要的，甚至是必须的技术和装备。

目前已有的基于GPS技术轮胎吊自动驾驶是一种成本很高的无线电卫星定位技术，系统的稳定性不高，定位精度和速度也非常有限，还会受天气影响，还会由于吊车、灯塔的影响出现信号盲区，产品数据会出现短周期的跳动，也不能很好适应轮胎吊大车自身的状态变化，如轮胎气压，小车位置等引起的误差。往往还要增加其它的辅助测量装置来帮助，如编码器、差分GPS等，因此，应用推广受到相当的局限。

已有的基于地面埋设磁感应轨迹，由于需要对堆场地面实施土建工程，工程影响很大，且系统也会受到地面时常散落的金属碎片的干扰，也没有得到推广和应用。

已有的激光防碰撞报警，通常也需要借助一个物理的轨迹目标来作为基准进行定位测量，该物理的轨迹也需要实施工程土建，单独使用非常不经济，可行性很差，目前该技术应用是借助于其它工程已有的物理对象作为轨迹，应用领域和条件非常有限。且目前该技术仅限于用来做防碰撞报警，需要人工驾驶，而不是自动驾驶。

采用“人工智能”的图像处理技术来进行目标定位与其它方法定位不仅仅是定位的方式不同，深层次的是它们的基于的信息量是完全不一样的。也就是讲，其它技术的信息往往是在一维空间上获取的，它们在某个时刻测量系统仅能提高一个位置信号，而图像技术是在二维空间上获取的，它某个时刻提供的是位置的平面图，通过对图像处理可以提炼出一个位置信号，如同人用眼睛和大脑来测量目标距离一样，所以称为“人工智能”的图像处理技术，因此，它可以非常大的程度综合运用大量的信息进行联想、分析、滤波、判断，从而可以排除各种各样的信号干扰得到需要的信息，避免发生误判。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种经济实用、安全可靠、结构简单、适用范围广泛、能够有效地解决轮胎吊行走碰撞引起的安全问题、节能降耗、减少污染、有效降低劳动强度的基于图像处理的集装箱轮胎吊自动驾驶系统。

为了实现上述的目的，本实用新型的基于图像处理的集装箱轮胎吊自动驾驶系统具有如下构成：

该基于图像处理的集装箱轮胎吊自动驾驶系统，其主要特点是，该系统包括图像处理模块和吊车行走控制模块，所述的吊车行走控制模块与图像处理模块相连接。

该基于图像处理的集装箱轮胎吊自动驾驶系统中的图像处理模块包括图像目标轨迹和机器视觉装置，所述的机器视觉装置的观测区域设置于图像目标轨迹的对应位置处。

该基于图像处理的集装箱轮胎吊自动驾驶系统中的图像目标轨迹可以为在吊车行走路径上的标志线、线段或者所述的标志线与线段的组合。

该基于图像处理的集装箱轮胎吊自动驾驶系统中的机器视觉装置中包括摄像机、镜头、照明单元和图像采集处理器，所述的图像采集处理器通过摄像机与镜头相连接。

该基于图像处理的集装箱轮胎吊自动驾驶系统中的摄像机、镜头、照明单元至少为两套，分别安装在吊车的一侧，且各摄像机的观测区域位于所述的图像目标轨迹的对应位置处，相距最远的摄像机的观测区域之间的距离不小于3米。

该基于图像处理的集装箱轮胎吊自动驾驶系统中的吊车行走控制模块包括行走控制器和至少一个电机驱动装置，所述的行走控制器和电机驱动装置相连接。