基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置，包括第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置、接线箱、控制器、光源。第一图像获取装置安装于小车底部的基准点上，第二图像获取装置安装于岸桥大梁的陆侧，第三图像获取装置安装于岸桥大梁的海侧，述光源设置于吊具上。第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置均连接至接线箱，接线箱连接远端的控制器。本实用新型专利技术的基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置不仅改善了码头司机的工作环境，降低了员工的人力成本，而且提高了港口的作业效率。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置
本技术涉及码头岸桥自动化装置，更具体地说，涉及一种基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置。
技术介绍
岸桥起重机是码头常见的用于集装箱装卸、堆放和搬运的设备。集装箱码头要实现自动化或半自动化，需要采用定位传感器给起重机装上眼睛，使起重机能够实现安全和准确地对箱操作。在运动控制过程中，起重机需要各种定位，如起重机大车定位，起升高度定位，起重机小车定位，吊具微动定位，集装箱位置定位。定位过程中结合了光、电、磁、机械、液压和图像处理等技术，使定位精度更高。在定位过程中通常会使用目标识别传感器系统，目标识别传感器系统指的是通过机器视觉产品，即图像摄取装置(CMOS和CCD两种)和激光器，将摄取目标转换成图像信息和数据信息，传给专用的图像处理模块和数据处理模块，经过处理后获取目标的特征，根据目标特征进行运动控制。现有的定位过程中使用的图像传感器系统一般包括光源、镜头、相机、图像采集卡和视觉处理器等部分。光源可分为可见光和不可见光，光源为视觉系统提供足够的照度，镜头将被测场景中的目标成像到视觉成像平面上，图像存储体负责将电信号转变为数字图像，即把每一点的亮度转变为灰度级数据并存储。图像识别模块对图像进行处理、分析、识别和判断，最终给出目标特征信息。传统意义上的岸桥作业，需要码头司机到现场司机室进行操作岸桥作业，不仅造成人员上的浪费，同时码头司机的工作环境也相当恶劣。一般意义上的岸桥半自动化，虽然改善了码头司机的工作环境，同时使码头司机在中控室一个人可同时依次远程操控多台岸桥，但由于其远程通过摄像头进行对箱，不可避免的造成了效率上的低下。
技术实现思路
针对现有技术中存在的码头岸桥作业效率低下的问题，本技术的目的是提供一种基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置，包括第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置、接线箱、控制器、光源。第一图像获取装置安装于小车底部的基准点上，第二图像获取装置安装于岸桥大梁的陆侧，第三图像获取装置安装于岸桥大梁的海侧，述光源设置于吊具上。第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置均连接至接线箱，接线箱连接远端的控制器。进一步地，第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置均为摄像头。进一步地，光源为红外灯，数量为三个，呈品字形分布。进一步地，吊具上安装有三角形的红外灯支架，红外灯朝上安装于红外灯支架上。进一步地，吊具和集装箱刚性连接，三角形的红外灯支架的两个底角固定焊接在吊具的上表面。进一步地，第一图像获取装置焊接在小车的下表面，其光轴指向地面，且与位于中间的红外灯的圆心在垂直方向上对齐。在上述技术方案中，本技术的基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置不仅改善了码头司机的工作环境，降低了员工的人力成本，而且提高了港口的作业效率。附图说明图1为本技术系统的摄像头安装示意图；图2为本技术系统的吊具位置检测系统示意图；图3为本技术自动着箱对位示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本技术的技术方案。参照图1，本技术首先公开一种基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱系统，其安装于码头岸桥吊具上，主要包括第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置、接线箱、图像处理模块、控制器、光源。对于上述设备，第一图像获取装置、图像处理模块、光源共同构成了钓具位置检测装置。第二图像获取装置、第三图像获取装置和图像处理模块共同构成了目标箱子(即集装箱)位置检测装置。如图1所示，第一图像获取装置安装于小车1底部的基准点上，第二图像获取装置安装于岸桥大梁的陆侧，第三图像获取装置安装于岸桥大梁的海侧，光源设置于吊具上。第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置均连接至接线箱2，接线箱2连接远端的图像处理模块和控制器。作为本技术的一种实施方式，第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置均为摄像头。光源可以选择为最常见的红外灯，数量为三个，呈品字形分布。吊具上安装有三角形的红外灯支架，红外灯朝上安装于红外灯支架上。控制器为PLC控制器。目标箱子为集装箱6。上述选择仅仅作为本技术的一种实施方式，而并非本技术的限制。继续参照图1，摄像头3(第一图像获取装置)安装在桥吊小车架上，用于吊具位置检测。摄像头10(第三图像获取装置)、摄像头11(第二图像获取装置)安装在桥吊大梁上，海陆侧各一个，安装位置要求可以覆盖整个工作区域，并且摄像头的变焦数据可以通过以太网传输出来。如图2和图3所示，摄像头3在小车1底部，摄像头3的光轴8指向地面，摄像头3与小车1通过焊接连接，三角架4短边朝下和吊具5通过焊接连接。三个近红外发射灯7正面垂直向上和三角架4通过螺栓连接。摄像头3的光轴8与近红外发射灯7中间的发射灯圆心在垂直方向上对齐。近红外发射灯7与24V直流电源连接，摄像头3与12V直流电源连接，并通过RS422接口与外部PLC控制器通讯。软件处理程序运行于近红外摄像头3中。在放箱操作中，待放集装箱6与吊具5是刚性连接，所以检测出吊具的姿态就能够知道集装箱的姿态。在抓箱操作中，吊具5上则没有集装箱6。本技术利用吊具位置检测装置获得吊具控制点坐标和目标箱子位置检测装置获取目标集装箱控制点坐标，PLC控制器根据该装置给出的控制点坐标能够计算出小车和大车移动的距离，然后通过岸桥起重机小车移动和吊具微动，来快速高效地实现精确的吊具对箱操作。本技术对箱精度范围在3cm之内，保证岸桥集装箱在放箱过程中能够准确叠箱，具有较强的环境适应能力，可以在码头恶劣的环境下使用。该码头岸桥吊具对箱辅助系统具有检测精度高易于实现的优点，能够满足用户远程操作的需求。本
中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本技术，而并非用作为对本技术的限定，只要在本技术的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本技术的权利要求书范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置，其特征在于，包括：第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置、接线箱、控制器、光源；所述第一图像获取装置安装于小车底部的基准点上，所述第二图像获取装置安装于岸桥大梁的陆侧，所述第三图像获取装置安装于岸桥大梁的海侧；所述光源设置于吊具上；所述第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置均连接至接线箱，所述接线箱连接远端的控制器，其中，所述光源为红外灯，数量为三个，呈品字形分布。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置，其特征在于，包括：第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置、接线箱、控制器、光源；所述第一图像获取装置安装于小车底部的基准点上，所述第二图像获取装置安装于岸桥大梁的陆侧，所述第三图像获取装置安装于岸桥大梁的海侧；所述光源设置于吊具上；所述第一图像获取装置、第二图像获取装置、第三图像获取装置均连接至接线箱，所述接线箱连接远端的控制器，其中，所述光源为红外灯，数量为三个，呈品字形分布。2.如权利要求1所述的基于机器视觉的码头岸桥吊具自动着箱装置，其特征在于：所述第一图像获...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏秋新，蔡峰，林锋，陈晓锐，陈江波，
申请(专利权)人：上海振华重工集团股份有限公司，厦门集装箱码头集团有限公司，上海振华重工电气有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31