[发明专利]一种基于双目视觉的集装箱码头场桥障碍物检测方法

说明书

本发明公开了一种基于双目视觉的集装箱码头场桥障碍物检测方法，包括：步骤1，采集安装好的双目摄像头的左右图像；步骤2，对左右图像分别进行校正，去除畸变；步骤3，以左图像为基准图像，在该图像上进行道路线(感兴趣区域ROI)检测；步骤4，进行障碍物检测模块进行障碍物检测；步骤5，对摄像头遮挡进行判断；步骤6，对障碍物进行简单的跟踪，如果朝向道路线内侧(ROI)运动则进行报警。

技术领域

本发明涉及一种基于双目视觉的集装箱码头场桥障碍物检测方法。

背景技术

轮胎式集装箱门式起重机(RTG，Rubber Tyre Gantry)和轨道式集装箱门式起重机(RMG)(统称场桥)作为港口的大型机械，对港口作业起着至关重要的作用。其效率、安全、作业正确性对码头作业有着重要的影响。场桥主要承担集装箱和堆场内堆码的集装箱和集装箱水平运输设备(集装箱卡车或自动引导运输车AGV，运行于truck lane)之间的集装箱转移作业，其特点是作业环境复杂，危险系数大，司机视野不佳，且对司机依懒性高。

场桥作业时，由于司机室位置较高，下方照明条件不理想，且存在吊具遮挡视野盲区，因此司机有时无法及时、完整观察到下方堆码集装箱的情况。当码头作业繁忙，司机连续作业或夜间作业时，此种情况尤甚。由于小车和起升机构运动速度较快，且吊具所带载荷往往重达数吨到数十吨，一旦因为没有正确观察到堆码集装箱及卡车高度，不能及时减速停车，轻则着箱过快或碰箱，引起箱损；重则可能引发“打保龄”事故，导致堆码集装箱倾倒、货物损伤，甚至砸死、砸伤相关人员。

目前市场上的场桥防撞系统，大多数都是基于激光雷达的检测系统，但是现有的基于激光雷达的场桥防撞检测系统具有如下缺点：

1、激光雷达成本高昂

激光雷达的设备成本很高，一个32线的激光雷达大约售价2万美金左右，而64线激光雷达售价高达8万美金。

2、不能在不改动的情况下检测车道线

基于激光雷达的障碍物检测系统依赖反光标记，如果不在车道线上涂上特殊涂料的话，基于激光雷达的检测系统不能检测到车道线等标志，只能手动划定检测的区域，或者在车道线上涂上特殊涂料，这给不同港口带来了较大的人力成本。同时安装反光标记后期维护起来困难，也增加了成本。

3、对障碍物的分类、识别较为困难

激光雷达对于障碍物的分类有着较大的难度，没有办法对检测出来的障碍物进行识别、分类。

另外也有部分基于单目视觉深度学习的障碍物检测系统，该系统使用深度学习的模型做物体检测，具体的缺点如下：

1、计算障碍物的距离较为麻烦

单目视觉障碍物检测视觉系统如果要计算出障碍物距离只能以固定的高度、方向等来安装摄像头，且偏差较大，或者障碍物的距离只能是估计出来，并不是准确计算出来的，也存在一定偏差。

2、对平面的图像会出现误识别

单目障碍物检测系统对平面的图像会出现误识别。导致系统可能存在频繁的误报。对于地面上的平面图案，如水渍、倒影甚至是画在地上的图像都有可能会导致误识别。

3、检测不出摄像头的遮挡

如果障碍物离摄像头的距离特别近，这时候需要系统报警，而单目视觉障碍物检测系统在这种非常危险的情况下往往不能正常工作，存在严重的安全隐患。

4、只能检测特定类别的障碍物

基于深度学习的物体检测只能检测经过训练数据训练过的特定的类别的障碍物，

对于训练数据以外的障碍物无法检测。

发明内容