一种基于直线拟合的集装箱轮廓定位方法技术

本发明专利技术涉及一种基于直线拟合的集装箱轮廓识别方法，它用安装在吊具上的摄像头采集下方集装箱相对两侧的图像，利用集装箱锁孔粗定位和跟踪方法获得集装箱图像上下锁孔的粗定位区域，并采用图割算法分离前景与背景，得到上下锁孔的二值化轮廓图像，二值化轮廓图像设置两个矩形区域等步骤，最后利用基于双目视觉技术将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，然后将这四个世界坐标点按逆时针或顺时针排序，四个点构成一个四边形即为集装箱轮廓，由此实现集装箱轮廓的定位。本发明专利技术通过采用上述技术，有效地解决锁孔图像在边缘提取存在干扰点、Hough直线效果不佳等不足。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机视觉技术和图像处理
，具体涉及一种基于直线拟合的集装箱轮廓定位方法。
技术介绍
随着集装箱运输的发展，使得集装箱船舶越来越大，货物集装箱化的比例不断提高，集装箱运量不断上升。从航次经济核算分析，通过缩短集装箱船舶的停泊时间可以降低停泊成本，提高集装箱运输船舶的航行效率并充分发挥船舶单位运输成本的优势，提高经济效益。传统的手动控制抓取集装箱已经极大地影响了生产效率和装卸速度。一台桥吊把集装箱从货轮装到拖车上，过程要求操作精度高，劳动强度大，是比较耗时的一个环节，其中，在桥吊司机将抓具对准集装箱锁孔这一环节花费的时间占主要部分。提高装卸自动化的程度是提高集装箱效率的有效途径，其关键内容就是减少桥吊司机对集装箱锁孔的定位时间并且提升定位的准确性。为了解决集装箱锁孔定位的问题，国内外学术界、工业界提出了很多方案，其中与本专利技术较为接近的技术方案包括：梁晓波,程文明(基于双目视觉的集装箱自动识别定位系统的设计[J].西南交通大学,2015)使用安装在集装箱吊具上的高清相机采集下方集装箱锁孔的图像，然后识别图像中吊孔的位置。这种方法存在的问题是相机需要调整到相对理想本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于直线拟合的集装箱轮廓识别方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：首先用安装在吊具上的摄像头采集下方集装箱某一侧的图像；步骤2：然后利用集装箱锁孔粗定位和跟踪方法获得集装箱图像上下锁孔的粗定位区域，该粗定位区域图像的高度为height，宽度为width，单位为像素；步骤3：对粗定位的上下锁孔区域图像采用图割算法分离前景与背景，分别得到上下锁孔的二值化轮廓图像I1,I2；步骤4：对I1,I2分别设置两个矩形区域，其中I1设置上侧矩形区域r1和左侧矩形区域r2，I2设置下侧矩形区域r3和左侧矩形区域r4，r1和r3的高度和宽度分别为h和d，r2和r4高度和宽度分别为d和h，单位为像素；步骤5：...

【技术特征摘要】
1.一种基于直线拟合的集装箱轮廓识别方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：首先用安装在吊具上的摄像头采集下方集装箱某一侧的图像；步骤2：然后利用集装箱锁孔粗定位和跟踪方法获得集装箱图像上下锁孔的粗定位区域，该粗定位区域图像的高度为height，宽度为width，单位为像素；步骤3：对粗定位的上下锁孔区域图像采用图割算法分离前景与背景，分别得到上下锁孔的二值化轮廓图像I1,I2；步骤4：对I1,I2分别设置两个矩形区域，其中I1设置上侧矩形区域r1和左侧矩形区域r2，I2设置下侧矩形区域r3和左侧矩形区域r4，r1和r3的高度和宽度分别为h和d，r2和r4高度和宽度分别为d和h，单位为像素；步骤5：对于I1,I2，只对矩形区域内的部分进行操作，分别得到4个点集p1，p2，p3及p4；将得到的4组点集合并为3组，其中点集p1为一组g1，点集p3为一组g2，点集p2、p4合并为一组g3；步骤6：使用最小二乘法对步骤5中获得的点集gk,k＝1,2,3分别进行直线拟合，得到3条直线lk:Akx+Bky+Ck＝0,k＝1,2,3，根据式(1)、(2)、(3)计算距离方差k＝1,2,3： d i k = | A k x i k + B k y i k + C k | A k 2 + B k 2 - - - ( 1 ) ]]> d ‾ k = 1 N k Σ i = 1 N k d i k - - - ( 2 ) ]]> σ k 2 = 1 N ...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，李定谢尔，汪韬，葛一粟，徐云静，卢书芳，肖刚，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33