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基于机器视觉集装箱吊具智能定位系统研究

基于机器视觉集装箱吊具智能定位系统研究

作者：漆静西南交通大学

学位级别：硕士

随着全球经济贸易发展与我国全面开放对外贸易进程,集装箱运输量得以迅速增长。这就要求集装箱起重机在港口、铁路、公路等繁忙站场能高效的完成装卸作业。国内集装箱起重机操作人员凭经验完成吊具与集装箱、集装箱与卡车的对位作业,其... 详细信息

随着全球经济贸易发展与我国全面开放对外贸易进程,集装箱运输量得以迅速增长。这就要求集装箱起重机在港口、铁路、公路等繁忙站场能高效的完成装卸作业。国内集装箱起重机操作人员凭经验完成吊具与集装箱、集装箱与卡车的对位作业,其工作强度高、装卸效率低、自动化水平不足,易产生安全事故。因此,装卸作业过程中集装箱吊具自动定位技术显得日趋关键。本文研究在集装箱装卸作业过程中,基于双目机器视觉的集装箱吊具智能定位系统。本文主要研究内容如下：(1)双目摄像机基本参数标定与立体校正：结合OpenCV函数库与Matlab软件运用张氏棋盘标定法,实现双目摄像机参数标定程序化设计。(2) 图像预处理模块程序分析、设计与实现：通过平滑处理、形态学处理、二值化处理便于对图像中吊孔区域进行椭圆拟合与重心法计算中心坐标。(3) 图像去雾模块程序分析设计与实现：暗通道提取去雾处理方法,完成有雾图像自动化去雾处理程序。根据图像去雾效果评价系统可完成对图像去雾效果客观评价。系统试验表明,程序去雾效果良好。(4) 集装箱颜色自动识别模块程序设计与实现：HSV颜色模型敏感度更高,可提高颜色分离效率。系统试验表明,颜色分离基本正确。(5)双目视觉三维空间成像原理与目标锁孔坐标反馈研究：推导出三维坐标计算方法,实现各功能模块程序完整嵌入使用。系统试验表明,集装箱锁孔三维坐标计算精确,误差较小本文对双目机器视觉用于集装箱吊具定位系统的工作原理与图像处理等方面进行了理论分析和实验研究,完成了系统整体构建,达到预期系统设计目标,并且在实时图像处理、恶劣天气条件下预处理图像方法、集装箱颜色自动识别等方面提出了解决方案,并为双目视觉实时处理技术提供了软件系统平台。

关键词：软件开发集装箱吊具机器视觉定位图像处理

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具有无线通信和全景视觉功能的集装箱吊具

计算机测量与控制 2011年第4期19卷 924-926页

作者：汤一平杨冠宝浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310032

集装箱吊装过程中将集装箱吊具上的四角旋锁对准集装箱的角孔是一项高难度的工作,针对目前在吊装作业时集装箱的角孔位置看不见、对不准等问题,提出了一种具有无线通讯和全景视觉功能的集装箱吊具;首先,采用全方位视觉传感器(Omni-Direc... 详细信息

集装箱吊装过程中将集装箱吊具上的四角旋锁对准集装箱的角孔是一项高难度的工作,针对目前在吊装作业时集装箱的角孔位置看不见、对不准等问题,提出了一种具有无线通讯和全景视觉功能的集装箱吊具;首先,采用全方位视觉传感器(Omni-Directional Vision Sensors,ODVS)来采集集装箱的顶部全景视频图像,以便装卸人员能快速地将集装箱吊具对准集装箱的角孔;其次,利用无线通讯技术将所采集的全景视频图像传输到驾驶室的显示屏幕上;通过对1m和30m位置的图像采集试验结果说明,这种带有无线通讯和全景视觉功能的集装箱吊具抗干扰性能好、无需布线、安装方便等优点,可以实现集装箱装卸过程的全景实时无死角监控。

关键词：集装箱吊具无死角全方位视觉传感器无线通讯嵌入式系统

用容积卡尔曼滤波算法进行集装箱吊具姿态估计

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上海海事大学学报 2015年第1期36卷 56-60页

作者：李胜永季本山张智华张江南南通航运职业技术学院交通工程系江苏南通226010 南通港口集团有限公司江苏南通226004

为提高非线性模型下集装箱吊具姿态的估计精度,建立一个基于四元数和低精度高噪声传感器的集装箱吊具姿态估计非线性模型,运用容积卡尔曼滤波算法进行姿态估计.试验数据与高精度姿态传感器数据比较表明,采用容积卡尔曼滤波算法可以有效... 详细信息

为提高非线性模型下集装箱吊具姿态的估计精度,建立一个基于四元数和低精度高噪声传感器的集装箱吊具姿态估计非线性模型,运用容积卡尔曼滤波算法进行姿态估计.试验数据与高精度姿态传感器数据比较表明,采用容积卡尔曼滤波算法可以有效提高集装箱吊具姿态估计精度和稳定性.

关键词：集装箱吊具姿态估计容积卡尔曼滤波(CKF) 四元数

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集装箱吊具的型式和应用

铁道货运 2003年第1期21卷 33-36页

作者：李琳徐笑梅程文明张则强西南交通大学机械学院四川成都610031

总结归纳了集装箱吊具的基本型式,介绍几种铁路和港口常用或新颖的集装箱吊具型式,并对未来集装箱吊具的发展进行了展望。

关键词：集装箱吊具型式装卸机械

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集装箱吊具故障产生分析与实例检修

中国科技期刊数据库工业A 2022年第6期 48-51页

作者：余远华北部湾港北海码头有限公司广西北海536017

本文根据北部湾港北海码头有限公司从上海振华重工采购的4台多功能门座式起重机吊具的工作原理为参考,从机械系统、电气系统、液压系统等方面来简述了多功能吊具的结构及工作原理;以及在实际生产过程中,吊具经常产生的一些故障,来分析... 详细信息

本文根据北部湾港北海码头有限公司从上海振华重工采购的4台多功能门座式起重机吊具的工作原理为参考,从机械系统、电气系统、液压系统等方面来简述了多功能吊具的结构及工作原理;以及在实际生产过程中,吊具经常产生的一些故障,来分析这些故障产生的原因,从而改进机手操作规程,培养机手良好的操作习惯,以及优化维修保养方案,提高多功能吊具的完好率,还有部分吊具故障的一些处理方法。

关键词：集装箱吊具开闭锁顶锁

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集装箱吊具旋锁机构安全性能分析