集装箱吊具的视觉识别系统以及集装箱的吊箱方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109455622A(43)申请公布日2019.03.12(21)申请号201711353877.9(22)申请日2017.12.15(71)申请人天津埃特维科技有限公司地址300101天津市南开区黄河道大通大厦十二层A1206（科技园）(72)发明人张小锐张俊萍杨立光杨江华(74)专利代理机构北京维正专利代理有限公司11508代理人俞炯(51)Int.Cl.B66C13/48(2006.01)B66C13/46(2006.01)B66C13/16(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称集装箱吊具的视觉识别系统以及集装箱的吊箱方法(57)摘要本发明公开了一种集装箱吊具的视觉识别系统，包括控制装置，控制装置分别连接安装于吊具的视频输入设备、用于显示视频输入设备所拍摄图像的显示设备，所述的视频输入设备有4组，分别安装于吊具的四个角处，用于拍摄下方集装箱的四个顶角以及每个顶角所对应的锁孔的位置；然后将4个视频输入设备的图像拼接形成一个图像；控制装置设有数据处理单元以及对接单元；数据处理单元对图像中的集装箱的轮廓特征以及锁孔特征进行识别，计算集装箱与吊具之间的角度偏移量与位置偏移量；对接单元将数据处理单元计算的角度偏移量与位置偏移量传送给plc，由plc控制吊具进行调整并对集装箱进行锁定，吊具自动与集装箱对准锁定，减少对人工的依赖，降低成本。CN109455622ACN109455622A权利要求书1/2页1.一种集装箱吊具的视觉识别系统，包括控制装置，控制装置分别连接安装于吊具的视频输入设备、用于显示视频输入设备所拍摄图像的显示设备，其特征是：所述的视频输入设备有4组，分别安装于吊具的四个角处，用于拍摄下方集装箱的四个顶角以及每个顶角所对应的锁孔的位置；然后将4个视频输入设备的图像拼接形成一个图像；控制装置设有数据处理单元以及对接单元；数据处理单元对图像中的集装箱的轮廓特征以及锁孔特征进行识别，计算集装箱与吊具之间的角度偏移量与位置偏移量；对接单元将数据处理单元计算的角度偏移量与位置偏移量传送给plc，由plc控制吊具进行调整并对集装箱进行锁定。2.一种利用如权利要求1所述集装箱吊具的视觉识别系统的集装箱的吊箱方法，其特征是：一、建立坐标系：plc控制吊具运行到设定设定高度a，并以拼接后图像的中心为原点建立坐标系；二、集装箱特征识别：数据处理单元识别拼接后图像中的集装箱的轮廓特征以及每个锁孔特征，并确定锁孔的中心坐标；三、吊具校准，吊具校准的次数以及执行校准步骤的高度可以设定，具体校准步骤如下：（1）确定吊具是否有角度偏转：数据处理单元比对相邻锁孔的中心坐标，判断是否存在角度的偏转，若有角度偏转则执行第（2）步，若不存在角度偏转则执行第（3）步；（2）吊具偏转角度调整：通过集装箱的锁孔坐标或轮廓特征计算集装箱与吊具之间的偏转角度，控制装置的对接单元将数据传输给plc,并由plc控制吊具旋转；（3）计算偏移量：数据处理单元比对相邻两个锁孔中心坐标的横纵坐标，求的横纵坐标绝对值的差值，根据绝对值差值所对应的集装箱尺寸，计算集装箱吊具的偏移量；（4）吊具平移：根据第（3）步计算得出的偏移量，控制装置通过对接单元将偏移量的数据传输给plc,由plc控制吊具平移；四、吊具下放至集装箱；五、安全验证：确定吊具是否与集装箱对准、锁定牢固；六、完成集装箱的吊装。3.根据权利要求2所述的集装箱的吊箱方法，其特征是：安全验证分为3个步骤，分别为（1）第一次验证；（2）锁定集装箱；（3）第二次验证。4.根据权利要求3所述的集装箱的吊箱方法，其特征是：第一次验证的具体过程为：数据处理单元对集装箱的轮廓边缘进行识别，确定各个视频输入设备中集装箱的边缘是否对称，若完全对称则执行锁定集装箱步骤；若未对称则提升吊具至设定高度a处，重新执行吊具校准步骤。5.根据权利要求4所述的集装箱的吊箱方法：第二次验证的具体过程为：锁定集装箱之后，plc控制吊具上升，将集装箱提升至设定高度c，数据处理单元对集装箱的轮廓边缘进行识别；若完全对称，则吊具与集装箱完全锁定，完成集装箱吊装；若不对称，控制吊具下放，并解除锁舌与集装箱的锁定，提升吊具至设定高度a，并重新执行吊具校准步骤。6.根据权利要求3所述的集装箱的吊箱方法：吊具偏转角度调整的过程为：根据所获取的集装箱轮廓，计算集装箱轮廓与坐标轴的偏转角度，并根据计算的偏转角度控制吊具旋转相应的角度。2CN109455622A权利要求书2/2页7.根据权利要求3所述的集装箱的吊箱方法：吊具偏转角度调整的过程为：比对同一条边上的两个锁孔的坐标，确定旋转方向，控制吊具做若干次旋转，预设每次控制吊具的偏转角度为α，直至相邻两个锁孔坐标的连线