[发明专利]一种基于机器视觉的自动化铁路集装箱堆场火车首车定位方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的自动化铁路集装箱堆场火车首车定位方法，包括：S1、通过高清视觉相机采集实时图片信息获得列车驶过对应轨道吊的每个集装箱识别信息，计算火车经过每台轨道吊的实时车厢数；S2、通过数据处理模块计算出集装箱火车首车的绝对坐标；S3、通过高清视觉相机所采集实时图片信息获取驶过轨道吊正下方火车车皮图像信息，通过数据处理模块判断火车是否完成停靠；S4、通过计算模块计算出的集装箱火车首车绝对坐标和每台轨道吊的绝对坐标，进而通过信息融合计算装卸集装箱操作时轨道吊需要停靠的每节车厢的绝对位置。根据本发明，在适应集装箱火车停靠的复杂场合的同时保证其自动化作业精度，同时其维护成本与扩展复杂度大大降低。

技术领域

本发明涉及智能机械设备的技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的自动化铁路集装箱堆场火车首车定位方法。

背景技术

在自动化铁路集装箱堆场中，火车由入口咽喉处进场，从轨道吊下驶过直至停稳。随后轨道吊进行装卸货操作。由于自动化铁路集装箱堆场轨道吊实施无人化作业，需要一种自动化铁路集装箱堆场火车首车定位的自动化设备，以实现轨道吊自主定位装卸货作业。

目前，铁路集装箱自动化作业的轨道吊定位方式主要通过安装光电编码器于一侧的从动轮上来进行轨道吊定位。但该技术无法满足自动化作业对位置精度的需求，同时急停急起时容易出现车轮滑动导致编码器误差累计。磁钉定位的方式只能满足简单路径，不适应集装箱火车停靠的复杂场合，同时增加了维护难度与扩展复杂。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种基于机器视觉的自动化铁路集装箱堆场火车首车定位方法，在适应集装箱火车停靠的复杂场合的同时保证其自动化作业精度，同时其维护成本与扩展复杂度大大降低。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种基于机器视觉的自动化铁路集装箱堆场火车首车定位方法，包括：

多个轨道吊大梁、固定于轨道吊上的高清视觉相机、位于轨道吊下方的列车、装载于列车上的一节完整的车厢及用于位于列车首位的集装箱火车首车；

集装箱堆场火车首车定位方法包括以下步骤：

S1、通过高清视觉相机采集实时图片信息获得列车驶过对应轨道吊的每个集装箱识别信息，计算火车经过每台轨道吊的实时车厢数；

S2、通过数据处理模块计算出集装箱火车首车的绝对坐标；

S3、通过高清视觉相机所采集实时图片信息获取驶过轨道吊正下方火车车皮图像信息，通过数据处理模块判断火车是否完成停靠；

S4、通过计算模块计算出的集装箱火车首车绝对坐标和每台轨道吊的绝对坐标，进而通过信息融合计算装卸集装箱操作时轨道吊需要停靠的每节车厢的绝对位置。

优选的，步骤S2中通过从铁路集装箱火车进场时提供的车厢RFID信息获取火车所有车厢的换长，从中心站的BMS/TOS系统中获取每台轨道吊的绝对坐标，进而数据处理模块计算出集装箱火车首车的绝对坐标。

优选的，步骤S1中对高清图像的处理步骤包括：

S11、根据实时获取的高清集装箱火车车皮俯拍图进行实时锐化、降噪的图像处理以获得高质量样本；

S12、根据获得的高质量样本输入神经网络进行目标检测，检测到的集装箱样本触发计数器；

优选的，步骤S2中还包括以下步骤：

S21、根据数据库中集装箱火车进场时提供的车厢RFID信息得到该火车每节车厢的换长；

S22、根据中心站的BMS/TOS系统中获取每台轨道吊的绝对坐标信息；

S23、根据通过该轨道吊的火车车厢数与获取的每节车厢换长信息计算首车距离该轨道吊的实时相对距离；