[发明专利]一种用于岸电桩的电缆输送控制方法及系统

权利要求书

1.一种用于岸电桩的电缆输送控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在船舶上对应充电接口的位置设置预标图案，采集大量含有所述预标图案的图像数据，并对采集的图像数据进行预处理；

S2，构建神经网络，将所述预处理后的图像数据输入神经网络进行训练，得到轮廓识别模型；

S3，当靠岸船舶需要充电时，通过电缆输送装置将连接有电缆的充电接头提升至船舶正上方预设位置；

S4，通过电缆输送装置上的摄像头朝正下方采集船舶的图像数据；

S5，将采集的所述图像数据输入轮廓识别模型，识别图像中预标图案的轮廓和中心点特征；

S6，根据图像中所述轮廓的尺寸信息以及中心点位置信息，计算船舶上实际预标图案相对于摄像头的空间位置信息；

S7，根据所述空间位置信息，通过电缆输送装置自动将充电接头输送至船舶上对应充电接口的位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于岸电桩的电缆输送控制方法，其特征在于，步骤S1中，采集含有所述预标图案的图像数据时，摄像头的拍摄位置、角度与步骤S4中对应。

3.根据权利要求1所述的一种用于岸电桩的电缆输送控制方法，其特征在于，步骤S1中，对采集的图像数据进行预处理包括：滤波、降噪、白平衡和手动标记，手动标记即在图像中标记预标图案的轮廓和中心点，用于后续训练识别。

4.根据权利要求1所述的一种用于岸电桩的电缆输送控制方法，其特征在于，步骤S6中，所述轮廓的尺寸信息及中心点位置信息的获取方法为：首先，以图像中心点为原点建立图像坐标系，再根据所述图像坐标系读取轮廓中心点的坐标数据和轮廓的尺寸信息。

5.根据权利要求1所述的一种用于岸电桩的电缆输送控制方法，其特征在于，步骤S6中，计算船舶上实际预标图案相对于摄像头的空间位置信息的公式如下：

其中，(x,y)为轮廓中心点在图像坐标系中的坐标；f为摄像头的焦距；d为轮廓的尺寸；d'为实际预标图案的尺寸；(x',y',z')为船舶上实际预标图案相对于摄像头的空间位置，即以摄像头为原点建立三维空间直角坐标系，为实际预标图案在所述三维空间直角坐标系中的坐标。

6.根据权利要求5所述的一种用于岸电桩的电缆输送控制方法，其特征在于，所述电缆输送装置上还设有测距探头，用于检测摄像头到船舶的竖直距离z，利用z/f＝d'/d”对轮廓尺寸进行修正，d”为修正后的轮廓尺寸。

7.一种用于岸电桩的电缆输送控制系统，基于权利要求1至6任一项所述的用于岸电桩的电缆输送控制方法，其特征在于，包括电缆输送装置，图像采集模块和计算机，所述图像采集模块用于采集船舶上所述预标图案的图像数据；所述计算机用于对采集的图像数据进行预处理以及构建神经网络；所述神经网络经训练学习后用于识别图像中预标图案的轮廓和中心点特征；所述计算机根据识别的轮廓和中心点特征计算船舶上实际预标图案相对于摄像头的空间位置信息，并根据所述空间位置信息控制电缆输送装置将连接有电缆的充电接头输送至船舶充电接口处。

8.根据权利要求7所述的一种用于岸电桩的电缆输送控制系统，其特征在于，所述电缆输送装置包括基座，所述基座上通过第一液压驱动机构安装有回转盘，所述第一液压驱动机构用于驱动回转盘绕基座的竖直轴向旋转；所述回转盘上安装有支撑臂，所述支撑臂的顶端铰接有伸缩臂座，所述伸缩臂座上安装有多级伸缩臂单元；所述多级伸缩臂单元上设有多个托轮，且末端设有导轮；所述支撑臂上安装有第二液压驱动机构，所述第二液压驱动机构的两端分别与支撑臂、伸缩臂座铰接，所述第二液压驱动机构用于驱动伸缩臂座绕支撑臂顶端上下转动；所述回转盘上还安装有电缆卷盘，用于收卷或放卷电缆；所述电缆一端与岸基充电桩连接，另一端经电缆卷盘绕卷后依次穿过多个托轮和导轮；所述摄像头竖直朝下安装在多级伸缩臂单元的末端。

9.根据权利要求8所述的一种用于岸电桩的电缆输送控制系统，其特征在于，所述多级伸缩臂单元的末端还安装有测距探头，用于检测摄像头到船舶的竖直距离。

10.根据权利要求8所述的一种用于岸电桩的电缆输送控制系统，其特征在于，所述电缆输送装置还包括电动机和减速机，所述电动机和减速机用于驱动电缆卷盘正转放卷或反转收卷。