基于单目视觉的集装箱箱位自动检测与定位技术试验研究

发布时间：2020-08-23 17:00

【摘要】： 随着集装箱运输业的迅猛发展,为提高码头营运效率,尽可能缩短集装箱的装卸时间,这就要求港口具有先进科学的生产组织系统、可靠高效的自动化装卸设备。而目前,桥机下集卡的定位基本上依赖于司机的经验,存在效率低,危险性大的问题,因此研究集装箱箱位自动检测与定位技术至关重要。本文将单目视觉方法以及图像处理技术应用到集装箱箱位自动检测与定位上,完成了系统测试模型的搭建,实现了对集装箱测试模型的定位与检测技术的试验研究与验证。 本文重点研究基于单目视觉的集装箱测试模型在运动过程中不同位置的检测与定位问题。确立了采用单目视觉模型与图像处理的方法实现了对集装箱测试模型的非接触测量。完全模拟集装箱码头的实际情况,通过CCD摄像头拍摄出集装箱测试模型的上表面图,运用图像处理与分析技术对图像进行预处理、角点的提取。图像采集系统根据Microsoft Visual C++平台,在Windows XP下进行开发。处理过程中采用了Harris算法进行角点提取,增强了特征点检测的准确性。建立了像空间与物空间的转换模型,并通过该模型实现了摄像机的标定。结合搭建的集装箱箱位检测与定位系统测试模型的基础上,提出了一种基于单目视觉的物体空间定位的新方案,实现了空间三维检测,另外,借助数值计算软件MATLAB的强大计算能力来辅助完成检测与定位编程过程中的大量计算的实现。 经过试验分析及对集装箱箱位检测与定位测试系统的试验,在误差处理过程中采用了插值补偿的方法,使得偏差大幅缩小,计算结果满足使用要求,证明了模型的有效性和实用性,证明了相关数据的结构合理性和较强的可拓展性,保证了系统的稳定运行。系统的应用对于提高集装箱码头生产效率有实际应用价值。 本项目受到上海海事大学科技基金项目《港口水平运输中集装箱箱位自动检测与定位技术研究》资助。
【学位授予单位】：上海海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH247
【图文】：

由于提高集装箱装卸速度可以极大的提高港口和码头的吞吐量，缩短船舶的停港时间，促进港口的现代化、自动化和智能化，因此实现港「!集装箱装卸自动化和智能化具有十分重要的作用和意义，如图1一2所示，集装箱装卸示意图，该过程都是靠人工经验进行的，这样装载时间延长，效率下降，自然影响了集装箱码头的运营效率。目前，经国务院批准，_仁海己经确立将建设成为我国的国际航运中心，但是在上海的各个港区仍使用人工操作，作业速度和效率都很受限制，这与上海的国际化大都市地位和建成一流国际航运中心的宏伟目标十分不相称。因此实现港口集装箱装卸自动化和智能化是必然的发展趋势。这实际上也是各个国际航运中心的发展过程和努力方I句l’‘l。图1一2集装箱装箱示意图此外，随着信号处理理论和计算机技术的发展，人们试图用摄像机获取环境图像并且将其转换为数字信号，用计算机实现对视觉信息处理的这

由于提高集装箱装卸速度可以极大的提高港口和码头的吞吐量，缩短船舶的停港时间，促进港口的现代化、自动化和智能化，因此实现港「!集装箱装卸自动化和智能化具有十分重要的作用和意义，如图1一2所示，集装箱装卸示意图，该过程都是靠人工经验进行的，这样装载时间延长，效率下降，自然影响了集装箱码头的运营效率。目前，经国务院批准，_仁海己经确立将建设成为我国的国际航运中心，但是在上海的各个港区仍使用人工操作，作业速度和效率都很受限制，这与上海的国际化大都市地位和建成一流国际航运中心的宏伟目标十分不相称。因此实现港口集装箱装卸自动化和智能化是必然的发展趋势。这实际上也是各个国际航运中心的发展过程和努力方I句l’‘l。图1一2集装箱装箱示意图此外，随着信号处理理论和计算机技术的发展，人们试图用摄像机获取环境图像并且将其转换为数字信号，用计算机实现对视觉信息处理的这

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本文编号：2801782