[发明专利]一种岸桥下集卡定位方法及设备

说明书

本申请的目的是提供一种岸桥下集卡定位方法及设备，通过安装于岸桥横梁上的相机装置，获取岸桥下集卡的拍摄图像，确定拍摄图像中的所有像素点及其位置；基于预置的至少一个初始聚类中心点和所有像素点及其位置，对拍摄图像进行聚类处理，得到每个初始聚类中心点对应的聚类像素区域；对每个初始聚类中心点对应的聚类像素区域依次进行图像二值化、图像腐蚀及图像膨胀处理，得到处理后的拍摄图像；计算处理后的拍摄图像中的至少一个第一连通域，对第一连通域进行筛选过滤，得到所述集卡的车头连通域及其位置，通过对拍摄图像进行识别定位，能够准确、及时的对集卡进行识别定位，从而极大地提高了集装箱的装卸效率，进而节省了大量的人力成本。

技术领域

本申请涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种岸桥下集卡定位方法及设备。

背景技术

在传统的人工港口码头，港区内部集装箱卡车(以下简称集卡)在岸桥内的定位及引导主要依靠人工指挥引导及标线等方式。这种模式是通过人工“站位盯梢”的方式在现场进行的，该模式在环境恶劣下存在较大的安全隐患，现场工人除了指挥集卡走位外，还需记录确认集装箱箱号、箱体检查、锁钮拆卸等工作，劳动强度大；并且，这种模式比较依赖现场工人及集卡司机的经验，作业效率有待提升。然而，在集装箱码头自动化、智能化的趋势下，自动化视觉技术也开始替代传统人工方式逐渐应用到自动化集装箱码头中去。

为了实现港区岸桥作业区内集卡智能定位，国内已有一部分港口已在尝试使用新的定位方法来替代传统的人工引导及标线定位方法，在国内的主要研究现状有：文献(激光测距技术在桥吊下集装箱卡车定位的研究与实现。港口科技，2007)中提出基于激光测距技术的桥吊下集卡定位方法，该方法将激光沿平行于集装箱车道中心线,对集装箱及集卡平板车顶面进行扫描测距。激光扫描测距仪跟随云台转动,完成对桥吊下各集装箱车道的立体扫描测距。该方法需要先等集卡停至车道后对集卡进行扫描检测，一旦有所调整又需重新扫描，没有实现集卡实时识别定位，整体定位效率较低，并且激光雷达成本较高；文献(集装箱码头装卸技术中的GPS技术应用。中国水运，2012)中提出基于GPS的定位方法，该方法由车载终端中的GPS接收机实时接收数据中心发来的差分数据进行差分定位，并将差分结果再实时发送到数据中心来实现集卡的定位。该种方法成本高并且在岸桥内部钢铁结构下GPS信号干扰较大，定位精度不高；文献(集装箱码头GPS和RFID定位技术的开发与应用。电子科技大学，2011)中提出利用车载陀螺仪及其车轮运动编码器和射频识别(RFID)结合的集卡定位方法，该方法对集装箱码头自动引导载运车(AGV)进行定位跟踪,首先通过车载陀螺仪及其车轮运动编码器获取AGV运动方向和运动姿态信息。而采用RFID射频识别技术，通过AGV的RFID阅读器获取位置信息,并采用卡尔曼滤波方法进行多传感器数据融合,从而实现定位误差补偿。该方法虽然在定位精度上有一定提高，但仍没有解决在岸桥内作业区的钢结构干扰问题(RFID信号更易受金属物件的干扰)，且成本较大。

综上所述，在实现港区岸桥作业区内集卡定位上，人工引导及标线定位方法存在一定的安全隐患及劳动成本，而现阶段的智能定位方法，或多或少都存在通讯信号受钢结构干扰影响，定位精度和定位效率不高、成本较大等不足。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种岸桥下集卡定位方法及设备，以解决现有集卡定位导致的定位精度、定位效率不高及成本较大的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种岸桥下集卡定位方法，该方法包括：

通过安装于岸桥横梁上的相机装置，获取岸桥下集卡的拍摄图像，确定所述拍摄图像中的所有像素点及其位置；

基于预置的至少一个初始聚类中心点和所述所有像素点及其位置，对所述集卡的拍摄图像进行聚类处理，得到每个初始聚类中心点对应的聚类像素区域；

对每个初始聚类中心点对应的聚类像素区域依次进行图像二值化、图像腐蚀及图像膨胀处理，得到处理后的拍摄图像；