机器视觉技术在岸边集装箱起重机下集卡对位系统中的应用-《集装箱化》(2009年6期).docx

龙源版权所有 机器视觉技术在岸边集装箱起重机下集卡对位系统中的应用作者：同宁方　黄秀松　张志勇来源：《集装箱化》2009年第06期 0引言 随着信息技术的发展和普及,数字图像处理技术广泛应用于军事、医学诊断、工业监控等领域。智能化的集装箱码头闸口系统的核心正是基于图像处理的集装箱箱号识别技术的应用。 在传统的集装箱装卸工艺中,集卡在岸边集装箱起重机(以下简称岸边吊)下等待装卸集装箱的位置,是由桥边指挥员通过在岸边吊下方设置标识或观察吊具下落位置确定的,并由其指挥集卡司机控制集卡停放,使吊具可以准确抓取集装箱扭锁。如有偏差,集卡司机通过回头观察吊具位置,对车辆作前进、后退的调整。实践证明,这样的操作程序不但影响装卸效率,而且增加能源消耗,同时存在一定的安全隐患。 近年来装卸机械技术水平不断提升。双40英尺吊具的岸边吊对集卡的停放要求更高,不但要求集卡在岸边吊下方停放的位置非常准确,而且对相邻集卡的位置调整提出要求。例如,相邻集卡上2个相邻箱的箱沿锁孔经常由于集卡停放位置不正呈现“正八字”或“倒八字”,集卡司机为调整位置需要花费大量时间,双40英尺岸边吊的技术优势因此被抵消。诸如此类的问题导致双40英尺岸边吊的装卸操作难度远高于单吊具岸边吊。正是在这样的背景下,本系统创新性地将机器视觉技术运用在二维平面内的目标辨识、目标跟踪和目标位移测量计算中,以解决这一装卸工艺难题。 1系统设想及目标 针对在这一应用领域存在的问题,采用数字视频处理技术,基于机器视觉技术,研发岸边吊集卡对位系统。这套系统适用于不同箱型,不但能迅速、准确地确定集卡停放位置,而且能测量停放的集装箱的前后沿间距,将这些信息提供给岸边吊司机,并引导集卡司机严格控制其驾驶车辆与相邻集卡的相对位置。在进行视觉检测时,目标辨识准确,不受非正常工作车道过车的干扰。此外,系统可将测得的数据提供给岸边吊运动控制PLC,由PLC控制吊具间距姿态,使吊具间距自动与并列箱位置间距相吻合,从而实现自动调整。 2系统工作原理 2.1原理简介 本系统利用高清晰智能数码摄像机,实时捕捉在岸边吊下方行驶的集卡装载的集装箱,运用特征提取等图像处理技术,精确锁定集装箱锁孔位置,并进行行驶轨迹跟踪(见图1)。系统虚拟内置平面直角坐标系统,将锁孔的位置运算成二维平面坐标,···试读结束