[發明專利]集裝箱圖像定位方法及系統

有效

• 申請號: 201611138623.0
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN108460800B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 黎廣宇;李林;陳旭;朱瑋瑋;原向東;陳凱
• 申請（專利權）人: 交通運輸部水運科學研究所
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06K9/32
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種集裝箱圖像定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取組合圖像；

判斷所述組合圖像是否具有集裝箱特征，具體包括：對所述組合圖像進行并行處理，并提取邊緣，獲取線段集；根據集裝箱的特征，判斷所述線段集是否可組成完整集裝箱；若所述組合圖像中任意一個可組成，則采用所述集裝箱輪廓的粗略定位模式；若所述組合圖像中任意一個均未組成完整的集裝箱信息，則判斷所述線段集是否為單側集裝箱；若所述組合圖像均為單側集裝箱，則進行組合判定；所述組合判定包括：判斷所述組合圖像的方向與寬長是否來自同一集裝箱；若組合圖像的方向與寬長來自同一集裝箱，則采用所述集裝箱輪廓和鎖孔結合的精密定位模式；

若具有，則采用集裝箱輪廓的粗略定位模式或集裝箱輪廓和鎖孔結合的精密定位模式；

若不具有，則處理下一幀所述組合圖像；

其中，所述粗略定位模式包括：

通過圖像處理、邊緣提取、完整集裝箱判定，獲取所述圖像中的集裝箱集合；

遍歷所述集裝箱集合中各集裝箱中心點，確定水平方向最接近中心和垂直方向最接近中心的集裝箱的圖像坐標；

將所述集裝箱的圖像坐標，轉換成以吊具中心為原點的空間定位信息；

所述精密定位模式包括：

通過圖像處理、邊緣提取、單側集裝箱判定和組合判定，獲取所述鎖孔的預測位置和預測大小；

以所述預測位置為中心，所述預測大小為范圍，獲取單側兩個鎖孔的感興趣區域；

結合集裝箱輪廓圖，獲取所述鎖孔的感興趣區域的數據，并進行像素級的鎖孔曲線擬合，以確定以鎖孔為中心點的圖像坐標；

將所述鎖孔為中心點的圖像坐標，轉換成以吊具中心為原點的空間定位信息。

2.根據權利要求1所述的集裝箱圖像定位方法，其特征在于，判斷所述單側集裝箱包括：通過所述線段集推算角件鎖孔的位置，并判斷所述角件的位置處是否具有面積與鎖孔相當的物體輪廓。

3.一種集裝箱圖像定位系統，其特征在于，包括：

獲取模塊，所述獲取模塊用于獲取組合圖像；

判斷模塊，所述判斷模塊用于判斷所述組合圖像是否具有集裝箱特征，具體包括：對所述組合圖像進行并行處理，并提取邊緣，獲取線段集；根據集裝箱的特征，判斷所述線段集是否可組成完整集裝箱；若所述組合圖像中任意一個可組成，則采用所述集裝箱輪廓的粗略定位模式；若所述組合圖像中任意一個均未組成完整的集裝箱信息，則判斷所述線段集是否為單側集裝箱；若所述組合圖像均為單側集裝箱，則進行組合判定；所述組合判定包括：判斷所述組合圖像的方向與寬長是否來自同一集裝箱；若組合圖像的方向與寬長來自同一集裝箱，則采用所述集裝箱輪廓和鎖孔結合的精密定位模式；

定位模塊，所述定位模塊用于若具有所述集裝箱特征，則采用集裝箱輪廓的粗略定位模式或集裝箱輪廓和鎖孔結合的精密定位模式，若不具有，則處理下一幀所述組合圖像；

其中，所述粗略定位模式包括：

第一確定單元，用于通過圖像處理、邊緣提取、完整集裝箱判定，獲取所述圖像中的集裝箱集合，并遍歷所述集裝箱集合中各集裝箱中心點，確定水平方向最接近中心和垂直方向最接近中心的集裝箱的圖像坐標；

第一轉換單元，用于將所述集裝箱的圖像坐標，轉換成以吊具中心為原點的空間定位信息；

所述精密定位模式包括：

判定單元，用于通過圖像處理、邊緣提取、單側集裝箱判定和組合判定，獲取所述鎖孔的預測位置和預測大小，并以所述預測位置為中心，所述預測大小為范圍，獲取單側兩個鎖孔的感興趣區域；

第二確定單元，用于結合集裝箱輪廓圖，獲取所述鎖孔的感興趣區域的數據，并進行像素級的鎖孔曲線擬合，以確定以鎖孔為中心點的圖像坐標；

第二轉換單元，用于將所述鎖孔為中心點的圖像坐標，轉換成以吊具中心為原點的空間定位信息。

4.根據權利要求3所述的集裝箱圖像定位系統，其特征在于，還包括：

攝像機，所述攝像機安裝在吊具長軸兩端，所述攝像機的鏡頭垂直向下。