[发明专利]一种基于锁孔识别的集装箱定位方法

摘要

本发明公开了一种基于锁孔识别的集装箱定位方法。它用摄像头分别拍摄下方集装箱两侧的图像，粗定位上下锁孔区域，新建标记矩阵b₁,b₂，用不同的值标记前景区域、背景区域和剩余区域，根据上下锁孔粗定位图像和对应的标记矩阵，利用分水岭算法得到粗定位锁孔的边缘，利用形心计算公式获得锁孔中心点，基于双目立体视觉技术将中心点的像素坐标转换为世界坐标，将世界坐标点与吊具的锁头坐标对齐，实现集装箱定位。本发明能有效排除在光线不好的条件下，分割算法效果不佳的问题，即使在前景背景区分度较低的情况下，根据事先设置的前景背景也可以得到较好的分割效果。

主权项

1.一种基于锁孔识别的集装箱定位方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：首先利用安装在集装箱吊具上的摄像头拍摄下方集装箱某一侧的图像；步骤2：利用集装箱锁孔粗定位和跟踪方法从步骤1得到的集装箱图像中获得集装箱上下锁孔的粗定位区域并得到区域内图像I1,I2，其中高度为height，宽度为width，单位为像素；步骤3：新建标记矩阵b1,b2或掩膜矩阵m1,m2，在标记矩阵b1,b2或掩膜矩阵m1,m2中用不同的值标记出前景区域、背景区域和剩余区域，其中b1和m1与图像I1的大小一样，b2和m2与图像I2的大小一样；步骤4：得到锁孔粗定位图像中锁孔的边缘，具体为：根据上下锁孔粗定位图像I1,I2和对应的标记矩阵b1,b2，利用分水岭算法进行处理；或上下锁孔粗定位图像I1,I2和对应的掩膜矩阵m1,m2，利用Grabcut算法进行处理；步骤5：根据步骤4得到的上下锁孔边缘提取点集，上锁孔边缘点集为P＝{(xj,yj)|j＝1,2...N}，N为点的数量，下锁孔点集为Q＝{(xi,yi)|i＝1,2...M}，M为点的数量，利用公式(1)、(2)获得上下锁孔的锁孔中心点C1,C2：式中，(xCi,yCi),i＝1,2表示点C1,C2的坐标，(xj,yj)表示点集P中点的坐标，(xi,yi)表示点集Q中点的坐标；步骤6：通过安装在集装箱吊具上的摄像头拍摄集装箱另一侧的图像，然后重复步骤2～5，获得另一侧的锁孔中心点C3,C4；步骤7：基于双目立体视觉技术将C1,C2,C3,C4点的像素坐标转换为以吊具为参照物建立的坐标系下的世界坐标，然后将转换得到的四个世界坐标点与吊具的锁头坐标对齐，可以实现集装箱的抓取。