[发明专利]基于边缘检测的集装箱起吊防撞定准系统的实现方法

摘要

基于视频图像处理的集装箱起吊防撞定准系统的实现方法，提出并生成集装箱防撞定准虚拟现实图，给驾驶员提供了直观的集装箱定准防撞信息。本发明由控制系统，摄像机视频采集系统，数据中心，后台图像处理和作业应用软件5个部分组成。基于视频图像处理的集装箱、吊具识别能够计算出当前吊具与下方邻箱的相对位置和后向集装箱的高度及相对位置。这些信息能够很好地辅助驾驶员完成作业操作，并且防止吊运中的“打保龄”事故发生，帮助驾驶员快速地实现集装箱定位对准，极大地缩短了一次装卸所耗费的时间。

主权项

1.基于边缘检测的集装箱起吊防撞定准系统的实现方法，其特征是所述防撞定准系统针对轨道式集装箱龙门起重机在堆场中对场内集装箱作业时遇到的防撞对准问题，利用集装箱外形特征和视频图像处理技术，对集装箱的防撞和定准操作进行辅助，系统包括以下部分：1)摄像机视频采集子系统：包括防撞摄像机和定准摄像机，防撞摄像机安装在吊具上方横梁上，用于拍摄吊具后向的图像，即驾驶室后方视野盲区的图像，用于根据后向图像提供防撞信息；定准摄像机安装在吊具正上方，用于拍摄吊具和集装箱，用于辅助驾驶员判断吊具与集装箱的位置关系，实现辅助定准；2)数据中心子系统：用于保存拍摄的原始视频数据，并将原始视频数据提交给后台图像处理子系统；3)后台图像处理子系统：用于对原始视频数据进行图像处理，得到集装箱位置信息，发送给控制子系统以及人机界面子系统；4)控制子系统：包括防撞控制模块和定准控制模块，用于给集装箱的防撞操作以及定准操作提供辅助信息；5)人机界面子系统：用于人机交互；其中后台图像处理子系统对于收到的原始视频数据首先进行预处理，所述预处理包括摄像机图像标定与矫正、图像灰度化、图像平滑处理以及二值阈值化处理，预处理后的视频图像进行角点检测和轮廓提取，得到图像矫正和进行轮廓提取后的效果图，对所述效果图进行轮廓检测，找出其中长宽比为61比24的矩形，即识别出吊具和集装箱，再通过判断该矩形轮廓在图像中的位置，得出它的具体位置信息；在图像处理的结果中提取关键信息，包括吊具运行高度、邻箱位置信息和后向集装箱位置信息，所得信息用于提示给驾驶员注意后向的碰撞和当前定准情况，所述邻箱指定准摄像机采集图像中，与吊具相邻的集装箱，后向集装箱指防撞摄像机采集图像中，驾驶室向后行驶方向上的集装箱。