一种融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法及系统，属于图像识别技术领域，包括：获取待识别集装箱的目标编码图像，根据目标编码图像确定目标集装箱；采集目标集装箱的图像信息，对图像信息进行特征运算获取目标抓取点信息；获取目标集装箱的当前位置到目标位置之间的障碍物信息，结合目标抓取点信息、机械吊具信息和障碍物信息，建立自动避障模型；目标集装箱基于自动避障模型移动至目标位置。本发明专利技术通过前端识别运动中的集装箱视频图像信息，由后端进行信息处理，对集装箱的抓取位置进行智能识别，并结合集装箱和障碍物的动态位置、移动路径等信息，生成自动避障模型，实现集装箱的智能避障移动规划等效果。实现集装箱的智能避障移动规划等效果。实现集装箱的智能避障移动规划等效果。

【技术实现步骤摘要】
一种融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及图像识别
，尤其涉及一种融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，货运运输增长势头越来越快，跨境的货运运输大多都是通过集装箱进行运输。
[0003]通常在港口、铁路和公路等重要物流站场中由起重机完成集装箱的装卸作业，目前主要是通过操作人员根据个人经验完成机械吊具与集装箱、集装箱与卡车的对位作业，存在工作强度高、装卸效率低以及自动化水平不足的问题，容易发生安全事故。
[0004]因此，需要提出新的集装箱控制运输方法，能克服现有的依赖人工操作带来的局限性。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法及系统，用以解决现有技术中集装箱操作大多依赖于人工操作，导致操作效率低下，且容易发生安全事故的缺陷。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法，包括：获取待识别集装箱的目标编码图像，根据所述目标编码图像确定目标集装箱；采集所述目标集装箱的图像信息，对所述图像信息进行特征运算获取目标抓取点信息；获取所述目标集装箱的当前位置到目标位置之间的障碍物信息，结合所述目标抓取点信息、机械吊具信息和所述障碍物信息，建立自动避障模型；所述目标集装箱基于所述自动避障模型移动至所述目标位置。
[0007]第二方面，本专利技术还提供一种融合机器视觉的集装箱智能举升控制系统，包括：识别模块，用于获取待识别集装箱的目标编码图像，根据所述目标编码图像确定目标集装箱；抓取模块，用于采集所述目标集装箱的图像信息，对所述图像信息进行特征运算获取目标抓取点信息；避障模块，用于获取所述目标集装箱的当前位置到目标位置之间的障碍物信息，结合所述目标抓取点信息、机械吊具信息和所述障碍物信息，建立自动避障模型；运动模块，用于所述目标集装箱基于所述自动避障模型移动至所述目标位置。
[0008]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法。
[0009]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法。
[0010]本专利技术提供的融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法及系统，通过前端识别运动中的集装箱视频图像信息，由后端进行信息处理，对集装箱的抓取位置进行智能识别，并结合集装箱和障碍物的动态位置、移动路径等信息，生成自动避障模型，实现集装箱的智能避障移动规划等效果。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是本专利技术提供的融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法的流程示意图；图2是本专利技术提供的融合机器视觉的集装箱智能举升控制系统的结构示意图；图3是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]图1是本专利技术实施例提供的融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法的流程示意图，如图1所示，包括：步骤100：获取待识别集装箱的目标编码图像，根据所述目标编码图像确定目标集装箱；步骤200：采集所述目标集装箱的图像信息，对所述图像信息进行特征运算获取目标抓取点信息；步骤300：获取所述目标集装箱的当前位置到目标位置之间的障碍物信息，结合所述目标抓取点信息、机械吊具信息和所述障碍物信息，建立自动避障模型；步骤400：所述目标集装箱基于所述自动避障模型移动至所述目标位置。
[0015]具体地，本专利技术实施例从机械吊具的执行角度出发，由机械吊具通过机器视觉，识别目标集装箱的目标编码图片，根据目标编码图片中的编码文字定位到对应的目标集装箱，然后实时采集目标集装箱的图片，进行特征运算，将目标集装箱分割出来，并计算目标集装箱吊孔的目标抓取点信息，使机械吊具根据该目标抓取点信息能准确定位到目标集装箱并完成抓取工作；然后根据目标集装箱和目标位置的位置信息以及移动路径上各障碍物信息，构建自动避障模型，使目标集装箱能避开障碍物移动到目标位置。
[0016]本专利技术通过前端识别运动中的集装箱视频图像信息，由后端进行信息处理，对集装箱的抓取位置进行智能识别，并结合集装箱和障碍物的动态位置、移动路径等信息，生成自动避障模型，实现集装箱的智能避障移动规划等效果。
[0017]基于上述实施例，所述获取待识别集装箱的目标编码图像，包括：采用RGB值特征提取方法或灰度值特征提取方法，从待识别图像中提取所述目标
编码图像。
[0018]其中，所述根据所述目标编码图像确定目标集装箱，包括：扫描所述目标编码图像，基于预设像素阈值对所述目标编码图像进行文本检测，分割得到文本信息；对所述文本信息进行矫正，识别原始编码文本；对所述原始编码文本进行清洗，得到编码文本；根据所述编码文本确定所述目标集装箱。
[0019]具体地，本专利技术实施例采用RGB值特征提取方法或灰度值特征提取方法，识别目标集装箱的目标编码图片，将目标编码从图片中进行分离。主要采用阈值分割的方法，先确定一个阈值，然后把每个像素点的灰度值和阈值相比较，根据比较的结果把该像素划分为前景或背景。通过设定不同的特征阈值，把图像象素点分为若干类，根据直接来自原始图像的灰度或彩色特征，或者由原始灰度或彩色值变换得到的特征进行图像分割。
[0020]进一步地，对目标编码图片进行文本检测，通过扫描目标编码图片，设置阈值判断目标编码图片中的每个像素，将检测出的文本从目标编码图片中分割出来，将分割出来的文本进行矫正操作，识别矫正操作后的文本中的文字，对文字进行清洗操作，生成清洗后的文字，即编码文本，根据该编码文本与对应的目标集装箱进行对应。
[0021]基于上述实施例，所述采集所述目标集装箱的图像信息，对所述图像信息进行特征运算获取目标抓取点信息，包括：分别获取所述目标集装箱的横轴方向像素坐标点和纵轴方向像素坐标点；对所述横轴方向像素坐标点和所述纵轴方向像素坐标点在吊孔连通区域内的非负整数范围上进行积分，得到所述吊孔连通区域的横轴方向点集和纵轴方向点集；由所述横轴方向点集除以吊孔连通区域面积得到趋于重心横坐标，由所述纵轴方向点集除以吊孔连通区域面积得到趋于重心纵坐标；分别对所述趋于重心横坐标和所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法，其特征在于，包括：获取待识别集装箱的目标编码图像，根据所述目标编码图像确定目标集装箱；采集所述目标集装箱的图像信息，对所述图像信息进行特征运算获取目标抓取点信息；获取所述目标集装箱的当前位置到目标位置之间的障碍物信息，结合所述目标抓取点信息、机械吊具信息和所述障碍物信息，建立自动避障模型；所述目标集装箱基于所述自动避障模型移动至所述目标位置。2.根据权利要求1所述的融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法，其特征在于，所述获取待识别集装箱的目标编码图像，包括：采用RGB值特征提取方法或灰度值特征提取方法，从待识别图像中提取所述目标编码图像。3.根据权利要求1所述的融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法，其特征在于，所述根据所述目标编码图像确定目标集装箱，包括：扫描所述目标编码图像，基于预设像素阈值对所述目标编码图像进行文本检测，分割得到文本信息；对所述文本信息进行矫正，识别原始编码文本；对所述原始编码文本进行清洗，得到编码文本；根据所述编码文本确定所述目标集装箱。4.根据权利要求1所述的融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法，其特征在于，所述采集所述目标集装箱的图像信息，对所述图像信息进行特征运算获取目标抓取点信息，包括：分别获取所述目标集装箱的横轴方向像素坐标点和纵轴方向像素坐标点；对所述横轴方向像素坐标点和所述纵轴方向像素坐标点在吊孔连通区域内的非负整数范围上进行积分，得到所述吊孔连通区域的横轴方向点集和纵轴方向点集；由所述横轴方向点集除以吊孔连通区域面积得到趋于重心横坐标，由所述纵轴方向点集除以吊孔连通区域面积得到趋于重心纵坐标；分别对所述趋于重心横坐标和所述趋于重心纵坐标进行取整，得到目标集装箱吊孔中心点坐标；以所述吊孔中心点坐标确定所述目标抓取点信息。5.根据权利要求1所述的融合机器视觉的集装箱智能举升控制方法，其特征在于，所述获取所述目标集装箱的当前位置到目标位置之间的障碍物信息，结合所述目标抓取点信息、机械吊具信息和所述障碍物信息，建立自动避障模型，包括：获取机械吊具当前位置横坐标、机械吊具当前位置纵坐标、机械吊具当前速度方向与目标位置连线夹角、机械吊具当前位置速度、机械吊具当前位置到目标位置距离、目标位置横坐标、目标位置纵坐标、机械吊具移动路径、任一障碍物移动路径和任一障碍物速度；由所述机械吊具当前位置速度与所述机械吊具当前速度方向与目标位置连线夹角的余弦值的乘积与所述机械吊具当前位置横坐标之和，所述机械吊具当前位置速度与所述机械吊具当前速度方向与目标位置连线夹角的正弦值的乘积与所述机械吊具当前位置纵坐标之和，所述目标位置横坐标以及所述目标位置纵坐标进行求和之后，与机械吊具当前位
置到目标位置距离相乘，获得第一子模型；由包含所述机械吊具当前位置速度、所述机械吊具移动路径和所述任一障碍物移动路径的机械吊具与障碍物之间代价函数，与任...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琨，罗小华，光振雄，董云松，雷崇，殷勤，邱绍峰，周明翔，李加祺，刘辉，张俊岭，彭方进，李成洋，游鹏辉，陈潇，陈荣顺，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：