一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，包括有用于拍攝集卡車拖板實(shí)時(shí)位置的攝像設(shè)備，集卡車拖板上設(shè)置有易于攝像設(shè)備識(shí)別的目標(biāo)物，定位裝置還包括用于對(duì)比集卡車拖板實(shí)時(shí)位置與理論基準(zhǔn)位置的對(duì)比裝置以及用于提示司機(jī)操作的提示裝置，攝像設(shè)備設(shè)置于起重機(jī)橫梁上，攝像設(shè)備、對(duì)比裝置以及提示裝置依次信號(hào)連接。其利用機(jī)器視覺技術(shù)，由攝像設(shè)備獲取橋式或龍門式集裝箱起重機(jī)下方集卡車拖板的實(shí)時(shí)位置，再傳輸至用于對(duì)比目標(biāo)物實(shí)時(shí)位置與理論基準(zhǔn)位置的對(duì)比裝置，由對(duì)比裝置對(duì)比得出位置差，最后傳輸至提示裝置引導(dǎo)司機(jī)完成集卡車拖板的準(zhǔn)確定位。其優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，使用、維護(hù)成本低，定位效率高。
【專利說明】
一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及集裝箱碼頭或堆場(chǎng)的集裝箱起重機(jī)下的集卡車拖板定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。
[0003]集裝箱起重機(jī)下集卡車拖板能否快速準(zhǔn)確定位，不僅影響集裝箱起重機(jī)的作業(yè)效率，也同時(shí)影響到集卡車司機(jī)及起重機(jī)的安全作業(yè)。集卡車拖板的粗定位精度要求土100CM，司機(jī)借助經(jīng)驗(yàn)可輕松實(shí)現(xiàn);但是要實(shí)現(xiàn)滿足起重機(jī)吊具直接放箱，集卡車拖板定位精度要求達(dá)到±5CM，這對(duì)集卡車司機(jī)的要求非常高。
[0004]目前集卡車拖板的定位引導(dǎo)通常是通過高精度的2維或者3維激光掃描定位儀來實(shí)現(xiàn)，其包括激光掃描、中央處理及顯示牌提示三個(gè)部分，其原理是通過激光掃描器實(shí)時(shí)檢測(cè)集卡車托板位置，將集卡車托板的實(shí)時(shí)位置與理論基準(zhǔn)位置對(duì)比，將對(duì)比結(jié)果通過顯示器指示司機(jī)準(zhǔn)確定位。這種設(shè)備的核心部件是激光掃描儀，僅該儀器價(jià)格就高達(dá)4至5萬，而且壽命不長(zhǎng)，使用維保成本還很高;此外，激光掃描儀對(duì)環(huán)境要求較高，霧氣、雨水都會(huì)對(duì)激光掃描儀的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，而且處于室外的工作環(huán)境，激光掃描儀的鏡頭上極易粘附灰塵，從而影響激光掃描儀的正常工作和定位的準(zhǔn)確性，因此激光掃描儀需要定期的進(jìn)行擦拭及保養(yǎng)。
[0005]集卡車托板定位設(shè)備作為集裝箱裝箱過程中一項(xiàng)非必要組成，一次性的高成本投入和高額的維護(hù)費(fèi)用，對(duì)于其所能起到的作用，顯然投入產(chǎn)出比過低，因此一種價(jià)格低廉的集卡車托板定位引導(dǎo)設(shè)備就成了業(yè)界的一種期待。
[0006]碼頭公司集卡拖板由于受車板雜物、光影干涉等影響，通過圖像處理后很難識(shí)別拖板輪廓，鎖頭、大梁等相對(duì)拖板上位置相對(duì)固定的目標(biāo)物，因而很難對(duì)拖板進(jìn)行有效識(shí)別和定位;因此，需要在拖板固定位置安裝機(jī)器視覺易于識(shí)別的目標(biāo)物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，使用、維護(hù)成本低，定位效率高的一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置。
[0008]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0009]—種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，包括有用于拍攝集卡車拖板實(shí)時(shí)位置的攝像設(shè)備，集卡車拖板上設(shè)置有易于攝像設(shè)備識(shí)別的目標(biāo)物，定位裝置還包括用于對(duì)比集卡車拖板實(shí)時(shí)位置與理論基準(zhǔn)位置的對(duì)比裝置以及用于提示司機(jī)操作的提示裝置，攝像設(shè)備設(shè)置于起重機(jī)橫梁上，攝像設(shè)備、對(duì)比裝置以及提示裝置依次信號(hào)連接。
[0010]優(yōu)化的技術(shù)措施還包括:
[0011]上述的攝像設(shè)備為工業(yè)相機(jī)，攝像設(shè)備上設(shè)置有補(bǔ)光裝置。
[0012]上述的起重機(jī)橫梁上設(shè)置有觸發(fā)器，該觸發(fā)器與所述攝像設(shè)備信號(hào)連接。
[0013]上述的對(duì)比裝置為計(jì)算機(jī)或單片機(jī)。
[0014]上述的目標(biāo)物設(shè)置于所述集卡車拖板的長(zhǎng)軸中心線上，并緊貼車頭側(cè)的邊沿。
[0015]上述的目標(biāo)物設(shè)置于所述集卡車拖板車頭側(cè)兩邊的延伸物上，并分別緊貼所述集卡車拖板的兩側(cè)邊沿。
[0016]上述的目標(biāo)物為一矩形的標(biāo)示板，該標(biāo)示板由沿對(duì)角線分開的白色三角形和黑色三角形構(gòu)成。
[0017]上述的提示裝置為指示牌，該指示牌上設(shè)置有由LED燈構(gòu)成的前進(jìn)箭頭和后退箭頭。
[0018]上述的提示裝置為設(shè)置于集卡車駕駛室內(nèi)的語(yǔ)音提示器。
[0019]本實(shí)用新型的一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，利用機(jī)器視覺技術(shù)，由攝像設(shè)備獲取集卡車拖板的實(shí)時(shí)位置，再傳輸至用于對(duì)比集卡車拖板實(shí)時(shí)位置與理論基準(zhǔn)位置的對(duì)比裝置，由對(duì)比裝置對(duì)比得出位置差，得出集卡車前進(jìn)方向的坐標(biāo)偏差值，最后將差值傳輸至提示裝置引導(dǎo)司機(jī)完成集卡車拖板的準(zhǔn)確定位。本定位裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投入成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單，能夠大大提高集卡車拖板的定位，從而提高裝箱效率，其克服了激光掃描儀投入高，維護(hù)頻繁，對(duì)天氣、環(huán)境要求較高的缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)全天候工作。
[0020]采用指示牌或者語(yǔ)音提示器提示司機(jī)前進(jìn)或者后退，提示簡(jiǎn)單明了，使引導(dǎo)更為尚效。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的框架不意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型的定位裝置引導(dǎo)集卡車拖板定位的流程圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一的裝置安裝示意圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一的裝置安裝的俯視示意圖；
[0025]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二的裝置安裝的俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027]如圖1至圖5所示的實(shí)施例，
[0028]其中的附圖標(biāo)記為:集卡車拖板1、延伸部11、目標(biāo)物2、攝像設(shè)備3、補(bǔ)光裝置31、對(duì)比裝置4、提示裝置5、前進(jìn)箭頭51、后退箭頭52、橫梁6、觸發(fā)器7。
[0029]實(shí)施例一，
[0030]一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，包括有用于拍攝集卡車拖板I實(shí)時(shí)位置的攝像設(shè)備3，集卡車拖板I上設(shè)置有易于攝像設(shè)備3識(shí)別的目標(biāo)物2，定位裝置還包括用于對(duì)比集卡車拖板I實(shí)時(shí)位置與理論基準(zhǔn)位置的對(duì)比裝置4以及用于提示司機(jī)操作的提示裝置5，攝像設(shè)備3設(shè)置于起重機(jī)橫梁6上，攝像設(shè)備3、對(duì)比裝置4以及提示裝置5依次信號(hào)連接。
[0031]上述的理論基準(zhǔn)位置是指集卡車停到吊具能準(zhǔn)確抓放箱的正確位置時(shí)，目標(biāo)物2在攝像設(shè)備3坐標(biāo)系內(nèi)測(cè)得對(duì)應(yīng)的大車行進(jìn)方向的坐標(biāo)位置。
[0032]目標(biāo)物2成像后圖案能與車板輪廓線及雜物、污染物輪廓線相區(qū)別，易于攝像設(shè)備3進(jìn)行識(shí)別。
[0033]攝像設(shè)備3從起重機(jī)橫梁6上從上往下俯拍目標(biāo)物2，拍攝范圍廣。
[0034]實(shí)施例中，攝像設(shè)備3為工業(yè)相機(jī)，攝像設(shè)備3上設(shè)置有補(bǔ)光裝置31。
[0035]實(shí)施例中，起重機(jī)橫梁6上設(shè)置有觸發(fā)器7，該觸發(fā)器7與所述攝像設(shè)備3信號(hào)連接。
[0036]觸發(fā)器7采用激光觸發(fā)器或者紅外線觸發(fā)器。當(dāng)觸發(fā)器7檢測(cè)到集卡車進(jìn)入時(shí)，啟動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)攝像設(shè)備3工作。
[0037]實(shí)施例中，對(duì)比裝置4為計(jì)算機(jī)。
[0038]實(shí)施例中，目標(biāo)物2設(shè)置于所述集卡車拖板I的長(zhǎng)軸中心線上，并緊貼車頭側(cè)的邊沿。
[0039]如圖4所示，目標(biāo)物2設(shè)置于集卡車拖板I的長(zhǎng)軸中心線上，由于集卡車拖板I的尺寸規(guī)格都是統(tǒng)一的，即集卡車拖板I的尺寸規(guī)格為一定值，當(dāng)獲得目標(biāo)物2的位置時(shí)，便可以準(zhǔn)確計(jì)算出集卡車拖板I的所處位置。
[0040]實(shí)施例中，目標(biāo)物2為一矩形的標(biāo)示板，該標(biāo)示板由沿對(duì)角線分開的白色三角形和黑色三角形構(gòu)成。
[0041]采用由白色三角形和黑色三角形構(gòu)成的正方形標(biāo)示板作為目標(biāo)物2，該標(biāo)示板能夠明顯區(qū)別與集卡車拖板I其他部件，能夠大大提高對(duì)比裝置4的處理速度，進(jìn)而提高定位裝置的引導(dǎo)速度。
[0042]實(shí)施例中，提示裝置5為指示牌，該指示牌上設(shè)置有由LED燈構(gòu)成的前進(jìn)箭頭51和后退箭頭52。用箭頭提示前進(jìn)或者后退，簡(jiǎn)單明了，司機(jī)可以一目了然，從而提高定位效率。
[0043]實(shí)施例二，
[0044]本實(shí)施例中的定位裝置與實(shí)施例一中的定位裝置的結(jié)構(gòu)相似，所不同的是，本實(shí)施例中，對(duì)比裝置4為單片機(jī)。
[0045]如圖5所示，目標(biāo)物2設(shè)置于所述集卡車拖板I車頭側(cè)兩邊的延伸部11上，并分別緊貼所述集卡車拖板I的兩側(cè)邊沿。由攝像設(shè)備3獲取集卡車拖板I上兩個(gè)目標(biāo)物2的實(shí)時(shí)位置，即可得知集卡車拖板I的實(shí)時(shí)位置。
[0046]目標(biāo)物2也可以采用外方內(nèi)圓的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的圓內(nèi)切于外部的正方形，內(nèi)部的圓為黑色，外部的正方形為白色;或者將內(nèi)外的黑白色相調(diào)換。
[0047]目標(biāo)物2還可以采用外圓內(nèi)方的結(jié)構(gòu)，外部的圓外切于內(nèi)部的正方形，外部的圓為黑色，內(nèi)部的正方形為白色;或者將內(nèi)外的黑白色相調(diào)換。
[0048]目標(biāo)物2亦可以采用由黑白間隔的圓形或者四邊形圖案構(gòu)成。
[0049]目標(biāo)物2采用黑白色圖塊構(gòu)成，反差明顯，易于識(shí)別，能提高攝像設(shè)備3獲取目標(biāo)物2的效率。目標(biāo)物2只要易于攝像設(shè)備3識(shí)別即可，圖案的構(gòu)成可以自行設(shè)計(jì)、選擇。
[0050]本實(shí)施例中，提示裝置5為設(shè)置于集卡車駕駛室內(nèi)的語(yǔ)音提示器。設(shè)置語(yǔ)音提示器能更好地引導(dǎo)司機(jī)完成定位操作，避免指示牌被其他物體遮擋而影響定位；當(dāng)然，語(yǔ)音提示器與指示牌同時(shí)使用，提示效果更佳。
[0051]如圖2所示，本基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置的定位流程，包括以下步驟:
[0052]步驟一:司機(jī)將待裝箱的集卡車開到起重機(jī)下作業(yè)的貝位上，觸發(fā)攝像信號(hào)；
[0053]步驟二:由攝像設(shè)備3拍攝集卡車拖板I上目標(biāo)物2的位置，從而獲得集卡車拖板I的實(shí)時(shí)位置，并將集卡車拖板I的實(shí)時(shí)位置傳輸至對(duì)比裝置4;
[0054]步驟三:由對(duì)比裝置4比較集卡車拖板I實(shí)時(shí)位置與理論基準(zhǔn)位置的位置差，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果形成引導(dǎo)指令，并將引導(dǎo)指令傳輸至提示裝置5;
[0055]步驟四:司機(jī)根據(jù)提示裝置5的提示調(diào)整集卡車拖板I的位置；
[0056]步驟五:重復(fù)步驟二至四，對(duì)調(diào)整后的集卡車拖板I的位置再次進(jìn)行對(duì)比、提示，直到集卡車停入預(yù)先設(shè)定位置，完成定位。
[0057]本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例已闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都不會(huì)脫離本實(shí)用新型的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，包括有用于拍攝集卡車拖板(I)實(shí)時(shí)位置的攝像設(shè)備(3)，其特征是:所述的集卡車拖板(I)上設(shè)置有易于攝像設(shè)備(3)識(shí)別的目標(biāo)物(2)，所述的定位裝置還包括用于對(duì)比集卡車拖板(I)實(shí)時(shí)位置與理論基準(zhǔn)位置的對(duì)比裝置(4)以及用于提示司機(jī)操作的提示裝置(5)，所述的攝像設(shè)備(3)設(shè)置于起重機(jī)橫梁(6)上，所述的攝像設(shè)備(3)、對(duì)比裝置(4)以及提示裝置(5)依次信號(hào)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，其特征是:所述的攝像設(shè)備(3)為工業(yè)相機(jī)，所述的攝像設(shè)備(3)上設(shè)置有補(bǔ)光裝置(31)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，其特征是:所述的起重機(jī)橫梁(6)上設(shè)置有觸發(fā)器(7)，該觸發(fā)器(7)與所述攝像設(shè)備(3)信號(hào)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，其特征是:所述的對(duì)比裝置(4)為計(jì)算機(jī)或單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，其特征是:所述的目標(biāo)物(2)設(shè)置于所述集卡車拖板(I)的長(zhǎng)軸中心線上，并緊貼車頭側(cè)的邊沿。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，其特征是:所述的目標(biāo)物(2)設(shè)置于所述集卡車拖板(I)車頭側(cè)兩邊的延伸部(11)上，并分別緊貼所述集卡車拖板(I)的兩側(cè)邊沿。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，其特征是:所述的目標(biāo)物(2)為一矩形的標(biāo)示板，該標(biāo)示板由沿對(duì)角線分開的白色三角形和黑色三角形構(gòu)成。8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，其特征是:所述的提示裝置(5)為指示牌，該指示牌上設(shè)置有由LED燈構(gòu)成的前進(jìn)箭頭(51)和后退箭頭(52)。9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的集卡車拖板定位裝置，其特征是:所述的提示裝置(5)為設(shè)置于集卡車駕駛室內(nèi)的語(yǔ)音提示器。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK205537507SQ201620156517
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月2日
【發(fā)明人】劉達(dá), 李義升, 袁雷, 張冉, 武海, 嚴(yán)翀宇, 梅海杰
【申請(qǐng)人】寧波大榭招商國(guó)際碼頭有限公司, 蘇州巨能圖像檢測(cè)技術(shù)有限公司