[發明專利]一種基于視覺掃描的船槽定位方法

有效

• 申請號: 201610056807.6
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105719241B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 高飛;令狐乾錦;李定謝爾;童偉圓;盧書芳;毛家發
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/13;G06K9/46
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種基于視覺掃描的船槽定位方法，包括集裝箱船槽艙位掃描、船槽艙位圖像拼接、圖像預處理與數學形態學船槽邊緣檢測、船槽艙位邊緣直線檢測、船槽艙位分段及船槽定位，

所述集裝箱船槽艙位掃描：當需要進行集裝箱裝卸時，首先使用已標定完成的雙目視覺系統，以集裝箱船靠岸一側為起點，逐漸移動吊具并不斷拍攝船槽艙位圖像，直到吊具到達船體另一側為止，結果得到一組有序的船槽艙位圖像f＝{f_i|i＝1,2,…n}，其中n為圖像數量，f_i表示第i張圖像；

所述船槽艙位圖像拼接：實時在移動吊具拍攝船槽艙位圖像的過程中，圖像拼接算法實時地拼接相鄰的兩張圖像，最后可得到一張完整的船槽艙位圖F₁；

所述圖像預處理與數學形態學船槽邊緣檢測：對經過圖像拼接得到的船槽艙位圖像F₁進行圖像灰度化處理、圖像去噪聲處理、圖像銳化處理以及圖像高斯平滑處理，進一步利用數學形態學邊緣檢測方法對圖像F₁進行邊緣檢測，根據式子(1)，得到邊緣圖像G：

其中0≤ρ≤1，ΔG＝G_max-G_min，G_max＝max{G₁,G₂}，G_min＝min{G₁，G₂}，e₁、e₂和e₃表示形態學檢測用到的結構元素，“Θ”表示腐蝕操作，表示膨脹操作，表示開運算操作，“●”表示閉運算操作；

所述船槽艙位邊緣直線檢測：利用霍夫變換直線檢測方法對船槽艙位邊緣圖像G進行直線檢測，得到直線集合L＝{L_j|j＝1,2,…,m}，m為檢測的直線總數；進一步對直線集合L進行直線過濾，分別得到船槽艙位邊緣水平線Lh和船槽艙位邊緣垂直線Lv₁和Lv₂，計算邊緣水平線Lh和邊緣垂直線Lv₁和Lv₂的交點，結果得到P＝{P₁,P₂}，其中P₁為直線Lh和直線Lv₁的交點，P₂為直線Lh和直線Lv₂的交點，重復船槽艙位圖像拼接、圖像預處理與數學形態學船槽邊緣檢測及船槽艙位邊緣直線檢測步驟，得到另外一組雙目攝像頭的船槽艙位圖像F₂中的船槽艙位水平邊緣直線和垂直邊緣直線，進一步得圖像F₂中的直線交點P₃和P₄，其中點P₃與點P₁對應，點P₄和點P₂對應，這四個點構成了船槽艙位的整體邊緣輪廓；

所述船槽艙位分段及船槽定位：根據船槽安裝工藝的標準，量出船槽的實際寬度為length，根據式(2)，利用船槽艙位的四個頂點P₁、P₂、P₃、P₄計算出船槽艙位的長度D：

其中|P₁P₂|為點P₁到P₂的距離，|P₃P₄|為點P₃到點P₄的距離，得到的四個頂點用于標識船槽的具體位置，即能定位船槽。