[发明专利]一种集装箱锁销拆卸视觉系统

权利要求书

1.一种集装箱锁销拆卸视觉系统，其特征在于，包括视觉识别系统和视觉测距系统，所述视觉识别系统和视觉测距系统均连接有双目相机模块，所述视觉识别系统的数据处理过程包括采用预先建立并训练好的Yolo-V4tiny锁销模型识别锁销的种类；

所述Yolo-V4tiny锁销模型的训练过程包括通过所述双目相机模块采集各类集装箱锁销的视频，并解码为若干图片，作为数据集，通过数据标注软件对数据集中的锁销设置标注框，然后载入Yolo-V4tiny锁销模型中进行训练，并通过通道修剪算法修剪训练后的Yolo-V4tiny锁销模型中的冗余通道和权重参数，选取修建后的权重参数用于Yolo-V4tiny锁销模型中，作为训练好的Yolo-V4tiny锁销模型。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱锁销拆卸视觉系统，其特征在于，所述视觉测距系统的数据处理过程包括：双目相机标定步骤和视觉测距步骤。

3.根据权利要求2所述的一种集装箱锁销拆卸视觉系统，其特征在于，所述双目相机标定步骤包括：

S101：通过张正友棋盘标定法得到的双目相机立体标定参数，将其作为初代变量，并在双目相机模块输出的左右图像中设置棋盘格；

S102：通过Bouguet算法对含有棋盘格的左右图像进行立体校正，检测出左右图像中棋盘格上所有的角点并得到相应的像素纵坐标，计算每个棋盘角点在立体校正后的左右图像中成像点在像素坐标系下纵坐标的差值，求和后取平均作为初代优化函数值；

S103：设置初代变量、初代优化函数值、步长、随机方向向量、迭代次数和变步长系数，通过基于双目平行极线约束的天牛须搜索算法优化双目相机立体标定参数以得到最优参数。

4.根据权利要求3所述的一种集装箱锁销拆卸视觉系统，其特征在于，所述视觉测距步骤包括：

S201：通过预先构建并训练好的Yolov4-tiny测距模型，检测实时图像中集装箱锁销的待测距区域矩形框并标注，将该待测距区域矩形框显示为白色；

S202：设置二值化阈值为白色对应的灰度值，对标注有待测距区域矩形框的实时图像进行图像二值化，滤除除白色外的冗余背景；

S203：利用矩形顶点特征的Harris算法检测出四个角点得到像素坐标；

S204：将优化后的双目相机立体标定参数和待测距点的像素坐标结合SGBM立体匹配算法进行测距，得到机器人到集装箱锁销的距离。

5.根据权利要求3所述的一种集装箱锁销拆卸视觉系统，其特征在于，所述双目平行极线约束用于约束所述双目相机模块的平行程度。

6.根据权利要求1所述的一种集装箱锁销拆卸视觉系统，其特征在于，所述双目相机模块安装在电动滑轨上，所述采集各类集装箱锁销的视频具体为：在电动滑轨上设定起点和终点，驱动所述双目相机模块在电动滑轨上来回移动，采集各类集装箱锁销的视频。

7.根据权利要求1所述的一种集装箱锁销拆卸视觉系统，其特征在于，所述数据集分为训练集和测试集，采用所述训练集训练所述Yolo-V4tiny锁销模型，采用所述测试集测试所述Yolo-V4tiny锁销模型的预测精度。

8.根据权利要求1所述的一种集装箱锁销拆卸视觉系统，其特征在于，所述双目相机模块包括双目摄像头。

9.根据权利要求8所述的一种集装箱锁销拆卸视觉系统，其特征在于，所述双目相机模块还包括液压阻尼云台，所述双目摄像头安装在该液压阻尼云台上。

10.根据权利要求8所述的一种集装箱锁销拆卸视觉系统，其特征在于，所述集装箱锁销拆卸视觉系统还包括计算机，所述双目摄像头和液压阻尼云台均通信连接所述计算机，所述计算机用于执行所述视觉识别系统和视觉测距系统的数据处理过程。