[發明專利]集裝箱對箱檢測裝置

有效

• 申請號: 201310259552.X
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103363898A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 倪菲;蔣進軍;茅時群
• 申請（專利權）人: 上海振華重工電氣有限公司;上海振華重工(集團)股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 施浩

技術領域

本發明涉及全自動軌道式門式集裝箱起重機中的應用技術，尤其涉及用于軌道吊集裝箱門式起重機在著箱的時候自動檢測吊具上集裝箱和地面上集裝箱的偏差的裝置。?

背景技術

目前，國內外集裝箱碼頭正在朝全自動化方向發展，全自動化碼頭不僅可以提高碼頭裝卸效率，還能夠改善工人的工作環境，降低勞動強度，提高港口的綜合競爭力。全自動化化碼頭設備包括岸邊集裝箱起重機，軌道式集裝箱門式起重機，AGV等主要設備，其中軌道式集裝箱門式起重機主要應用于碼頭后方堆場。?

軌道式集裝箱門式起重機，又稱軌道吊，是專門用來裝卸集裝箱的一種起重機，被廣泛的用于碼頭、車站、貨場等，用于集裝箱的裝卸，搬運和堆放。集裝箱門式起重機最早出現在1958年，目前，國內外集裝箱門式起重機正朝著全自動化方向發展，采用計算機控制起重機各種動作，安全，準確的將集裝箱搬運到指定的位置。要實現軌道吊的全自動化，除了相應的電控系統外，還涉及到一序列的定位檢測技術，也是非常關鍵的一部分，定位包括，起重機大車定位，起重機小車定位，起升高度定位，吊具微調定位，集裝箱檢測定位。定位過程綜合應用了光、電、磁、機械、液壓、圖像處理等技術，各種定位方式相互補充，使定位準確可靠。?

在定位過程中通常會使用到機器視覺系統，機器視覺指的是用機器代替人眼做測量和判斷。它綜合了光學、機械、電子、計算機等方面的技術，涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機電一體化等多個領域。機器視覺系統是指通過機器視覺產品(圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將要檢測的目標轉換成數字量信號，這些數字量信號再傳送給專用的圖像處理系統，圖像處理系統根據要檢測的任務要求來識別圖像中一些特征信息，并進行相關的計算。?

機器視覺系統一般由光源、鏡頭、攝像器件、圖像存儲體、監視器以及計算機系統等環節組成。光源為視覺系統提供足夠的照度，鏡頭將被測場景中的目標成像到視覺傳感器(即攝像器件)的成像面上。圖像存儲體負責將電信號轉變為數字圖像，即把每一點的亮度轉變為灰度級數據，并存儲一幅或多幅圖像。計算機系統負責對圖像進行處理、分析、判斷和識別，最終給出測量結果。?

計算機系統一般采用激光三角測量法來進行處理，激光三角測量法基于線激光三角測量法實現。?

激光三角測量法屬于立體視覺測量系統，是光電檢測技術的一種，由于結構簡單、測試速度快、使用靈活、實時處理能力強等優點，在工業中長度、距離以及三維形貌檢測中有廣泛的應用。基于線激光三角測量法與激光三角測量法一個重要的區別在于，激光三角測量法是基于點光源，線激光三角測量法是基于線光源兩者的數學模型也有一些不同。本專利主要用到的原理是線激光三角測量法，因此下面主要介紹線激光三角測量法基本原理。?

線激光三角測量原理如圖8所示，其中點p位于激光面上，點u位于成像面上，該原理是將線激光器和攝像機成一定角度放置（25°-45°之間），一字線激光器器將光線垂直投射在物體表面上，與此同時，攝像機拍下激光器照射下的目標的圖片。在空間中，處于激光器照射下的點，除了成像在二維坐標圖片上外，同時還位于激光器投射的扇面上，利用攝像機成像原理和激光面的約束關系，可以求出每個點的三維空間坐標。將激光器和攝像機安裝在軌道吊或岸橋的吊具上四個角上，激光器投射在集裝箱上，為一條直線，如果上下兩個集裝箱完全對齊的情況下，激光器光刀打到下面集裝箱的上表面的物理長度8-12mm，如果少于或者多于這個距離，說明上下集裝箱沒有對齊，通過計算可以得出偏差是多少，誤差能夠控制在3mm內。?

在軌道集裝箱門式起重機的著箱過程中，就上下集裝箱之間是否能對齊的這一檢測技術，目前還沒有一種較好的解決方案。?

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供了一種集裝箱對箱檢測裝置，保證起重機準確地將集裝箱放在另一個集裝箱上面，確保對箱準齊，防止對箱不齊造成安全事故。?

本發明的技術方案為：本發明揭示了一種集裝箱對箱檢測裝置，包括攝像機、發光設備、支架、工控機，其中：?

發光設備，產生一光線；?

攝像機，采集圖像；?

支架，其上安裝發光設備和攝像機；?

工控機，連接攝像機，基于采集圖像檢測著箱過程中上下集裝箱的對齊程度。?

根據本發明的集裝箱對箱檢測裝置的一實施例，該發光設備是激光器，該光線是紅外不可見光。?

根據本發明的集裝箱對箱檢測裝置的一實施例，該攝像機的鏡頭前安裝紅外濾光片。?