[发明专利]一种桥吊下集装箱拖架的自动识别与定位装置及方法

说明书

本发明公开了一种桥吊下集装箱拖架的自动识别与定位装置及方法，涉及计算机视觉技术领域。该装置包括车辆识别定位相机、数据传输模块、数据处理模块，车辆识别定位相机、数据传输模块、数据处理模块安装在桥吊横梁上，车辆识别定位相机通过数据传输模块连接与数据处理模块，且数据处理模块设置在防水盒中；本发明使用计算机视觉技术等智能化技术解决了起重机作业区内的作业集装箱的识别定位问题，改善了以人工引导为主的集装箱装卸工作模式，能够准确、及时的对集装箱进行识别定位，并且能够极大提高集装箱的装卸效率，进一步实现了码头装卸集装箱自动化，节省了大量的人力成本。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，具体的说，它涉及一种桥吊下集装箱拖架的自动识别与定位装置及方法。

背景技术

在传统的人工港口码头，港区内部集装箱卡车(以下简称集装箱)在桥吊内的定位及引导主要依靠人工指挥引导及标线等方式。这种模式是通过人工“站位盯梢”的方式在现场进行的，该模式在环境恶劣下存在较大的安全隐患，现场工人除了指挥集装箱走位外，还需记录确认集装箱箱号、箱体检查、锁钮拆卸等工作，劳动强度大。并且，这种模式比较依赖现场工人及集装箱司机的经验，作业效率有待提升。本发明针对以上的不足提出了一种集装箱的自动识别与定位的装置与方法。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种桥吊下集装箱拖架的自动识别与定位装置及方法，用于解决集装箱卡车在桥吊内的定位问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种桥吊下集装箱拖架的自动识别与定位装置，包括设置在桥吊横梁上的定位相机、数据传输模块、数据处理模块，所述定位相机与数据传输模块耦接，所述数据传输模块与数据处理模块耦接，所述定位相机是用于获得桥吊下的集装箱图像，并确定所述集装箱图像中的所有像素点；所述数据传输模块是将定位相机收集的图像传输至数据处理模块中；所述数据处理模块是对数据模块传输过来的图像进行自动识别定位处理；所述横梁上设置有防水盒，所述数据处理模块设置在防水盒中。

本发明进一步设置为：所述定位相机设置在车道的正上方。

一种桥吊下集装箱的自动识别与定位方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、对传送来的图像数据进行预处理；

S2、采用高斯背景建模方法，对预处理图像中的背景像素建立参数模型；

S3、运用背景减除法对预处理图像中前景图像进行检测；

S4、基于预置的至少一个初始聚类中心点和所述所有像素点及其位置，对步骤S3中检测的前景进行聚类处理，得到每个初始聚类中心点对应的聚类像素区域；

S5、对步骤S4中的聚类像素区域依次进行图像二值化、图像腐蚀及图像膨胀处理；

S6、对步骤S5处理后的图像区域中的连通域进行筛选过滤，并计算筛选后的连通域，最后截取出集装箱的图像。

本发明进一步设置为：所述步骤S1包括：

S101、对彩色图像进行灰度化处理，减少视频帧图像的信息处理量与复杂度；

S102、采用图像滤波方法对图像进行滤波来抑制图像中的噪声。

本发明进一步设置为，所述步骤S2包括：

S201、采用第一帧图像初始化参数，初始期望，初始标准差，阈值系数以及学习率或者更新率；

μ_t(x，y)＝I(x，y，t)

σ₀(x，y)＝20

λ＝2.5

α＝0.5