[发明专利]集装箱图像定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种集装箱图像定位方法及系统，包括以下步骤：获取组合图像；判断所述组合图像是否具有集装箱特征；若具有，则采用集装箱轮廓的粗略定位模式或集装箱轮廓和锁孔结合的精密定位模式；若不具有，则处理下一帧组合图像。本发明实施例通过对组合图像进行数据分析，判断其是否具有集装箱特征，再施行相应的定位模式，从而提高了定位的精度、运算速度和稳定性。

技术领域

本发明涉及运输技术领域，特别涉及一种集装箱图像定位方法及系统。

背景技术

近年来集装箱船舶的大型化对码头装卸效率提出了越来越高的要求。码头作业的岸桥和场桥受生产运营成本的限制无法大量增加。在此前提下，提高单机运行效率是较为可行的码头整体装卸效率提升的解决方案。单机运行效率主要受机械性能和司机操作效率影响。吊具与集装箱的对位是每次集装箱装卸的必要环节且难度较高，对司机的体力和精神力消耗较大，成为了影响司机操作效率的关键。

一般通过图像分析和激光扫描实现集装箱装卸过程中的目标集装箱定位，其中采用激光传感器的方案已经在交通行业得到了一定范围的应用。激光扫描器是一种可以实现长距离、无接触的目标物体定位的技术设备。使用该设备进行集装箱定位时，一般需要将两台同样设备平行安装于起重机主梁下方，向下方进行垂直断面的扫描，根据扫描数据计算获取集装箱位置信息。该技术方案的集装箱定位的精度取决于激光扫描传感器的精度。满足集装箱定位精度的设备价格昂贵，因此该套方案初装成本高。

第二种方法是通过图像分析进行集装箱定位。其中早期研究一般采用基于集装箱边缘识别的定位方式。该类方式采用直线检测技术获取集装箱的边缘进行位置定位，但由于方法单一且受光照等环境因素影响较大，目标的捕捉不稳定、定位精度难以提高。近年来的集装箱定位研究逐渐将边缘和锁孔识别和定位技术相结合，进行组合的分析和定位。

在相关技术中，对集装箱进行了边缘检测，并根据边缘检测结果推测锁孔大致位置，进而进行锁孔的精确定位，其锁孔检测方式使用的是圆检测。根据集装箱角件的标准锁孔外形与圆形有较大偏差，针对单步的圆检测实现锁孔的定位并不稳定，其次，摄像机的安装位置也有较大区别，主要的安装位置有起重机主梁、吊具。摄像机安装于起重机主梁的方案由于摄像机安装位置较高，难以采集到目标集装箱的大尺寸图像信息，从而降低了目标定位精度。摄像机安装于吊具可以有效的获取大尺寸角件锁孔的图像信息，现有的安装方案为吊具短边方向的两端。该方案可有效的获取集装箱一侧的两个锁孔的图像，但吊具与集装箱距离较近 时无法获取集装箱主要外轮廓和集装箱另一端两个锁孔的图像信息。因此该定位方式仅能依靠集装箱的两个锁孔图像进行定位。其实际应用中的精度、稳定性和置信度均难以保障。从上述不难看出，摄像机安装位置很大程度上影响了对集装箱定位的算法实现及其精度、稳定性等性能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种集装箱图像定位方法。该集装箱图像定位方法提高了定位的精度、运算速度和稳定性。

本发明的另一个目的在于提出一种集装箱图像定位系统。

为了实现上述目的，本发明的一方面公开了一种集装箱图像定位方法，所述方法包括以下步骤：获取组合图像；判断所述组合图像是否具有集装箱特征；若具有，则采用集装箱轮廓的粗略定位模式或集装箱轮廓和锁孔结合的精密定位模式；若不具有，则处理下一帧组合图像。

根据本发明的集装箱图像定位方法，通过对组合图像进行数据分析，判断其是否具有集装箱特征，再施行相应的定位模式，从而提高了定位的精度、运算速度和稳定性。

另外，根据本发明上述实施例的集装箱图像定位方法还可以具有如下附加的技术特征：