專利名稱：集裝箱龍門吊位置圖像識別與定位糾偏系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于集裝箱龍門吊在集裝箱堆場中的箱區(qū)、箱位的識別，龍門吊 堆放集裝箱時的定位，龍門吊行走時的糾偏、障礙物的識別和報警，尤其適合港口場地集裝 箱龍門吊吊運集裝箱裝卸作業(yè)。
背景技術：
目前集裝箱龍門吊在堆場作業(yè)時沒有箱區(qū)、箱位的自動識別裝置，龍門吊在集裝 箱堆場中的箱區(qū)、箱位完全靠司機人工操作，人工觀察判斷箱區(qū)、箱位容易產生箱區(qū)、箱位 識別錯誤，造成集裝箱堆放的信息誤差，給集裝箱的管理帶來了麻煩。龍門吊堆放集裝箱的 位置完全依賴集卡司機人工目測，沒有龍門吊吊具與堆場集裝箱準確的定位信息，司機吊 起集裝箱堆放時，觀察吊運的集裝箱與堆放集裝箱位置有誤差時，移動車輪調整龍門吊位 置，如此操作降低了裝卸速度，影響了裝卸效率。龍門吊在集裝箱堆場行走時左右車輪偏離 行走車道時，人工調整車輪行走方向，人工糾偏，車輪前沒有障礙物的識別和報警。
發(fā)明內容在集裝箱龍門吊車輪上方裝攝像機，車道地面上間隔一定的距離刷帶有數(shù)字、字 母或文字的地面標記，圖像識別器通過攝像機攝到的圖像對數(shù)字、字母或文字進行識別，判 定龍門吊工作的箱區(qū)、箱位，通過集裝箱管理系統(tǒng)提供的箱位集裝箱堆放信息，參與PLC對 吊具移動時的防撞控制，在翻箱作業(yè)時，PLC通過吊具鎖頭開關信號反映集裝箱的實時堆放 狀態(tài)，對吊具移動時的防撞控制。圖像識別器根據(jù)圖像上標記的位置判定龍門吊吊具與龍 門吊堆放集裝箱位置的偏差距離，車輪行走時，圖像識別車輪前的障礙物，及時報警，根據(jù) 圖像上標記的位置檢測大車車輪是否偏離行車車道，通過PLC參與對車輪行走糾偏控制。本實用新型提供一種用圖像識別龍門吊所在的箱區(qū)和箱位，通過圖像識別對龍門 吊吊運集裝箱時的定位、車輪行走時的糾偏和報警系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過下述技術方案予以實現(xiàn)本實用新型集裝箱龍門吊位置圖像識別與定位糾偏系統(tǒng)，其特點是它包括攝 像機、地面標記、顯示報警器、圖像識別器、PLC控制器、大車糾偏裝置、吊具防撞裝置、集裝 箱管理系統(tǒng)終端和集裝箱管理系統(tǒng)。所述的攝像機在龍門吊大車車輪上方，所述的地面標記刷在龍門吊大車車道和集 卡車道地面上，所述的顯示報警器在龍門吊駕駛室內，所述的圖像識別器、PLC控制器、大車 糾偏裝置、吊具防撞裝置、集裝箱管理系統(tǒng)終端在龍門吊上，所述的集裝箱管理系統(tǒng)是無線 通訊網(wǎng)絡覆蓋堆場的集裝箱實時管理的計算機系統(tǒng)，攝像機、顯示報警器、PLC控制器、集裝 箱管理系統(tǒng)終端與圖像識別器通訊連接，PLC控制器與集裝箱管理系統(tǒng)終端通訊連接，集裝 箱管理系統(tǒng)終端與集裝箱管理系統(tǒng)通訊連接，PLC控制器與大車糾偏裝置和吊具防撞裝置 電連接。在集裝箱龍門吊四個大車車輪上方裝攝像機，攝像機鏡頭對著龍門吊外側車道地面，在車道的地面上刷帶有數(shù)字、字母或文字的地面標記，并間隔一定的距離排列，車輪上 方的攝像機對著車道地面攝像，攝像機把車道地面上帶有地面標記的圖像傳輸?shù)綀D像識別 器，圖像識別器通過識別圖像中地面標記的數(shù)字、字母或文字，判斷龍門吊所在的堆場的箱 區(qū)、箱位，通過識別地面標記在圖像中的位置，判斷龍門吊在箱位中的位置，通過識別圖像 中的障礙物，判斷車輪前的人和物體。當龍門吊行走時，圖像識別器根據(jù)四個車輪上方的攝到的圖像，識別行走車輪前 有無障礙物，當判斷有人或有物體時，顯示報警器圖像顯示，并發(fā)出聲響報警；圖像識別器 對帶有地面標記的圖像與存儲的龍門吊車輪在車道上的地面標記圖像進行比較，判斷龍門 吊大車車輪是否在車道上，發(fā)現(xiàn)龍門吊車輪偏離行車車道，發(fā)出糾偏信號傳送到PLC控制 器，PLC控制器發(fā)出控制指令給大車糾偏裝置，對龍門吊行走車輪糾偏控制。圖像識別器對帶有地面標記的圖像與存儲的龍門吊吊具堆放集裝箱準確位置的 地面標記圖像進行比較，判斷龍門吊在箱位中的位置，根據(jù)圖像象素計算出龍門吊吊具與 堆放集裝箱位置的偏差距離。圖像識別器把龍門吊所在的箱區(qū)、箱位信息及龍門吊吊具偏離堆放集裝箱位置的 距離信息傳輸給顯示報警器，顯示報警器有圖像、符號、數(shù)字、字母或文字顯示，顯示龍門吊 所在的箱區(qū)、箱位信息和龍門吊吊具偏離堆放集裝箱位置的距離信息，提示司機準確操作。當龍門吊進行吊箱作業(yè)時，圖像識別器將箱區(qū)和箱位信息通過集裝箱管理系統(tǒng)終 端通訊接口傳輸?shù)郊b箱管理系統(tǒng)，集裝箱管理系統(tǒng)核對龍門吊吊運集裝箱作業(yè)的箱區(qū)和 箱位，并將數(shù)據(jù)庫中龍門吊所在箱位排列的集裝箱堆放信息通過集裝箱管理系統(tǒng)終端通訊 接口傳輸?shù)絇LC控制器，PLC控制器發(fā)出控制指令給吊具防撞裝置，對龍門吊吊具移動時防 撞控制，在翻箱作業(yè)時，PLC通過吊具鎖頭開關信號反映集裝箱的實時堆放狀態(tài)，對龍門吊 吊具移動時的防撞控制。由于采用上述技術方案，本實用新型的有益效果是龍門吊所在箱區(qū)和箱位自動 識別，減少信息誤差，龍門吊堆放集裝箱準確定位，提高裝卸效率，大車行走糾偏，大車行走 報警，吊具移動防撞，消除安全隱患。
圖1集裝箱龍門吊位置圖像識別與定位糾偏系統(tǒng)安裝示意圖圖2集裝箱龍門吊位置圖像識別與定位糾偏系統(tǒng)俯視圖圖3集裝箱龍門吊位置圖像識別與定位糾偏系統(tǒng)原理示意圖
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明如圖1所示，本實用新型集裝箱龍門吊位置圖像識別與定位糾偏系統(tǒng)，其特點是 它包括攝像機(1) (2) (3) (4)、地面標記(5) (6) (7) (8) (9) (10)、顯示報警器(11)、圖像識 別器(12)、PLC控制器(13)、集裝箱管理系統(tǒng)終端(14)、大車糾偏裝置(15)、吊具防撞裝置 (16)、集裝箱管理系統(tǒng)(17)。如圖中，龍門吊(18)、集卡車道(19)、大車車道(20)、龍門吊吊具(21)。
具體實施方式
如圖1，圖2所示，所述的攝像機(1) (2)⑶⑷在龍門吊(18)四個大車車輪上方，所述的地面標記( (6) (7)刷在大車車道00)地面上按一定距離間隔排列，地面標記(8) (9) (10)刷在集卡車道(19)地面上按一定距離間隔排列，所述的顯示報警器(11)在龍門吊 (18)駕駛室內，所述的圖像識別器(12)、PLC控制器(13)、集裝箱管理系統(tǒng)終端(14)、大車 糾偏裝置(15)、吊具防撞裝置(16)在龍門吊(18)上，所述的集裝箱管理系統(tǒng)(17)是無線 通訊網(wǎng)絡覆蓋堆場的集裝箱實時管理的計算機系統(tǒng)，如圖3所示，攝像機(1) (2) (3) 、顯 示報警器(11)、PLC控制器(13)、集裝箱管理系統(tǒng)終端(14)與圖像識別器(1 通訊連接， PLC控制器(1 與集裝箱管理系統(tǒng)終端(14)通訊連接，集裝箱管理系統(tǒng)終端(14)與集裝 箱管理系統(tǒng)(17)通訊連接，PLC控制器(13)與大車糾偏裝置(15)和吊具防撞裝置(16)電 連接。如圖1、圖2、圖3所示，在大車車道00)地面上間隔一定的距離刷帶有數(shù)字、字母 或文字的地面標記( (6) (7)，攝像機(1)的鏡頭對著大車車道OO)地面上地面標記(5) 攝像，攝像機( 的鏡頭對著大車車道OO)地面上地面標記(7)攝像，在集卡車道(19)地 面上間隔一定的距離刷帶有數(shù)字、字母或文字的地面標記(8) (9) (10)，攝像機(3)的鏡頭 對著集卡車道(19)地面上地面標記(8)攝像，攝像機的鏡頭對著集卡車道(19)地面 上地面標記(10)攝像，攝像機⑴(2) (3)⑷把攝到的車道地面上帶有地面標記的圖像傳 輸?shù)綀D像識別器(12)，圖像識別器(12)通過識別圖像中地面標記(5) (7) (8) (10)的數(shù)字、 字母或文字，判斷龍門吊(18)所在的堆場的箱區(qū)、箱位。當龍門吊(18)行走時，圖像識別器(12)根據(jù)四個攝像機(1) (2) (3) (4)攝到的 行走車輪前方的圖像，識別車輪行走前方有無障礙物，判斷障礙物是人或物體，顯示報警器
(11)顯示車輪前方的圖像，如有人或有物體就發(fā)出聲響報警；圖像識別器(1 對帶有地面 標記(5) (7) (8) (10)的圖像與存儲在圖像識別器(12)中龍門吊車輪在車道上的地面標記 圖像進行比較，判斷龍門吊(18)大車車輪是否在大車車道00)上，發(fā)現(xiàn)龍門吊車輪偏離大 車車道(20)，發(fā)出糾偏信號傳送到PLC控制器(i:3)，PLC控制器(1 發(fā)出控制指令到大車 糾偏裝置(18)，對龍門吊(18)大車行走糾偏控制。圖像識別器(12)對帶有地面標記(5) (7) (8) (10)的圖像與存儲在圖像識別器
(12)中龍門吊吊具堆放集裝箱準確位置的地面標記圖像進行比較，判斷龍門吊(18) 在箱位中的位置，根據(jù)圖像象素計算出龍門吊吊具與堆放集裝箱位置的偏差距離。圖像識別器(12)把龍門吊(18)所在的箱區(qū)、箱位信息及龍門吊吊具偏離堆 放集裝箱位置的距離信息傳輸給顯示報警器(11)，顯示報警器(11)有圖像、符號、數(shù)字、字 母或文字顯示，顯示龍門吊(18)所在箱區(qū)、箱位信息和龍門吊吊具偏離堆放集裝箱位 置的距離信息，提示司機準確操作。當龍門吊進行吊箱作業(yè)時，圖像識別器(1 將箱區(qū)、箱位信息通過集裝箱管理系 統(tǒng)終端(14)通訊接口傳輸?shù)郊b箱管理系統(tǒng)(17)，集裝箱管理系統(tǒng)(17)核對龍門吊(18) 吊運集裝箱作業(yè)的箱區(qū)、箱位，通過集裝箱管理系統(tǒng)終端通訊接口(14)將集裝箱管理系統(tǒng) (17)數(shù)據(jù)庫中龍門吊(18)所在箱位排列的集裝箱堆放信息傳輸?shù)絇LC控制器(13)，PLC控 制器(13)發(fā)出控制指令到吊具防撞裝置(19)，對龍門吊吊具移動時進行防撞控制，在 翻箱作業(yè)時，PLC控制器(18)通過吊具鎖頭開關信號反映集裝箱的實時堆放狀態(tài)，對 吊具移動時的防撞控制。
權利要求1.集裝箱龍門吊位置圖像識別與定位糾偏系統(tǒng)，其特征在于它包括攝像機、地面標 記、顯示報警器、圖像識別器、PLC控制器、大車糾偏裝置、吊具防撞裝置、集裝箱管理系統(tǒng) 終端和集裝箱管理系統(tǒng)，所述的攝像機在龍門吊大車車輪上方，所述的地面標記刷在龍門 吊大車車道和集卡車道地面上，所述的顯示報警器在龍門吊駕駛室內，所述的圖像識別器、 PLC控制器、大車糾偏裝置、吊具防撞裝置、集裝箱管理系統(tǒng)終端在龍門吊上，所述的集裝箱 管理系統(tǒng)是無線通訊網(wǎng)絡覆蓋堆場的集裝箱實時管理的計算機系統(tǒng)，攝像機、顯示報警器、 PLC控制器、集裝箱管理系統(tǒng)終端與圖像識別器通訊連接，PLC控制器與集裝箱管理系統(tǒng)終 端通訊連接，集裝箱管理系統(tǒng)與集裝箱管理系統(tǒng)終端通訊連接，PLC控制器與大車糾偏裝置 和吊具防撞裝置電連接。
專利摘要本實用新型專利公開了一種集裝箱龍門吊位置圖像識別與定位糾偏系統(tǒng)。該裝置通過在集裝箱龍門吊車輪上方裝攝像機，車道地面上間隔一定的距離刷帶有數(shù)字、字母或文字的地面標記，圖像識別器通過攝像機攝到的地面標記圖像對數(shù)字、字母或文字進行識別，判定龍門吊所在的箱區(qū)、箱位，提供集裝箱管理系統(tǒng)，集裝箱管理系統(tǒng)將箱位排列的集裝箱堆放信息提供PLC控制器，參與龍門吊吊具移動時的防撞控制，圖像識別器根據(jù)圖像上地面標記的位置判定龍門吊吊具與堆放集裝箱位置的偏差距離，提示司機準確操作，車輪行走時，根據(jù)圖像識別車輪前方有無障礙物，及時報警，根據(jù)圖像上地面標記的位置識別大車車輪是否偏離車道，參與龍門吊行走大車糾偏。
文檔編號B66C15/06GK201882785SQ20102010613
公開日2011年6月29日 申請日期2010年2月2日 優(yōu)先權日2010年2月2日
發(fā)明者俞宙, 宗韌, 張潤梁, 王社民, 陸明路, 陸榮國, 黃愛平, 黃秀松 申請人:上海冠東國際集裝箱碼頭有限公司, 南通通鐳軟件有限公司