[发明专利]一种用于集装箱分布轮廓和位置智能化检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测系统及方法，尤其涉及一种专用于集装箱分布轮廓和位置智能化检测系统及方法。

背景技术

新一代大型智能化集装箱码头可实现无人值守的全自动化集装箱装卸运输，可极大提高集装箱港口的装卸运输效率在集装箱装卸运输过程中，无论是码头堆场的全自动轨道吊(ARMG，Automated Rail Mounted Gantry crane)，还是码头前沿的集装箱岸桥(QC，Quay)，在集装箱装卸过程中，堆场或者船舶的集装箱分布轮廓和位置检测是实现集装箱码头全自动化高效装卸的核心技术之一；通过集装箱分布轮廓和位置的自动精确检测，实现ARMG(或QC)堆箱和抓箱的自动精准控制，同时也实现堆箱/抓箱作业过程中的自动防撞；

中国专利201210035473.6公开了一种港口集装箱定位装置，在岸桥吊具上安装激光脉冲测长器，获得垂直于吊具的地面集装箱卡车位置偏差信息，在岸桥司机室显示集卡距定位线最小距离值，从而辅助司机一次起车操作实现集装箱卡车定位；这种集装箱激光定位装置由于是单点扫描，获得的集装箱定位信息仅仅是几个(二个或四个)给定着箱点位置的垂直距离，检测点过少，检测精度不高，因此不能应用于自动化装卸；仅作为司机的作业参考，着箱过程还必须通过司机操作岸桥，或发出要求集装箱卡车前进、后退、左转、右转或停止的行驶指令；

中国专利200710169094.5公开了一种基于机器视觉的双集装箱定位系统，采用高分辨相机获得集装箱或集卡图像，从图像中提取集装箱下抓点的图像坐标，通过模式识别方法实现双集装箱定位；这种二维光学图像识别方法的主要缺点是不能确定垂直方向上的空间距离，且受环境影响较大，当光线阴暗时，图像模糊不清，因此不能应用于自动化装卸，也必须通过司机操作岸桥，或发出要求集装箱卡车的行驶指令；

以上对比文件都为采用三维空间激光扫描，检测速度慢，检测精度差；同时，存在激光单点扫描或线扫描的根本缺陷。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供一种新型的集装箱装卸过程的轮廓和位置智能化检测系统，该系统能有效地通过中央控制系统对ARMG(或QC)装卸箱的远程监控及控制；该系统能够有效地提高装卸箱的检测速度，提升装卸箱的检测精度；另外，本发明还提供一种利用该装置进行检测的方法，该方法操作简单，该方法能够辅助司机实现集装箱装卸过程的精准对箱及着箱，提高装卸箱的效率；提高装卸箱的检测速度，提升装卸箱的检测精度；

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种用于集装箱分布轮廓和位置智能化检测系统，其特征在于：包括中央控制系统、三维激光扫描模块、目标轮廓处理模块及ARMG运动控制器；所述三维激光扫描模块与目标轮廓处理模块相连接；所述目标轮廓处理模块分别与中央控制系统、ARMG运动控制器相连接；

其中，所述中央控制系统用于对集装箱的装卸过程进行远程监控及控制；

所述三维激光扫描模块用于对集装箱的堆垛进行快速连续的三维立体扫描，并将扫描到的信息输送给目标轮廓处理模块；

所述目标轮廓处理模块将三维激光描述模块输出的信息进行过滤后生成轮廓图形、进行集装箱位置计算，将所处理后的信息输送给中央控制系统，同时接收中央控制系统的集装箱装卸调度控制指令，并将该控制命令输出给ARMG运动控制器；

所述ARMG运动控制器接收集装箱装卸调度控制指令后，控制ARMG小车进行集装箱的装卸；

进一步改进，所述三维激光扫描模块包括1#扫描头、2#扫描头、扫描参数设定单元、GPS信号接口及扫描数据输出单元；所述1#扫描头与2#扫描头对称设置；所述扫描参数设定单元分别与1#扫描头、2#扫描头相连接，扫描参数设定单元用于对整个扫描区域的参数进行设置；所述扫描参数设定单元与GPS信号接口相连接，通过GPS对ARMG的初始位置、起升高度进行自动设置；所述1#扫描头、2#扫描头还分别与扫描数据输出单元相连接，将所扫描到的三维信息输送给扫描数据输出单元进行输出；所述扫描数据输出单元与目标轮廓处理模块相连接，将其接收的扫描数据信息输送给目标轮廓处理模块；