[發明專利]基于實時視頻圖像識別的輪胎吊防碰撞預警系統及其方法

有效

• 申請號: 201710745137.3
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107344696B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 羅文斌;何平;石巖;李銘;曹儀明;楊惠良;梅建新;杜振奇;馮杰
• 申請（專利權）人: 上海滬東集裝箱碼頭有限公司
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16;B66C23/88;B66C13/18
• 代理公司: 上海市海華永泰律師事務所 31302
• 代理人: 包文超

本發明公開了一種基于實時視頻圖像識別的輪胎吊防碰撞預警系統及其方法，該輪胎吊防碰撞預警系統包括視頻圖像采集傳感器系統、包含有視頻圖像采集同步觸發控制器的視頻圖像采集同步觸發控制系統、與視頻圖像采集同步觸發控制器連接的輔助照明系統、圖像分析處理主機系統,及分別與視頻圖像采集同步觸發控制器和圖像分析處理主機系統連接的PLC，一聲光報警裝置連接到圖像分析處理主機系統，一電源系統為以上各系統提供電源；本發明基于實時視頻圖像識別對輪胎吊等機械設備進行防碰撞預警，具有視場寬、可靠性強、連續工作能力強、環境適應性強、反應快等優勢。

技術領域

本發明屬于集裝箱碼頭或集裝箱運輸行業安全及自動化控制領域，涉及一種對輪胎吊大車行駛過程中障礙物檢測識別和預警控制的系統及方法。其可以應用于該領域其它相似設備的障礙物檢測預警。

背景技術

集裝箱碼頭和集裝箱運輸行業大型機械設備如：輪胎吊等大型機械設備與人員、車輛以及貨物發生碰撞的事故在行業內時有發生，尤其是近年來迅速發展的遠程操控設備，因其工況的特殊性，司機很難全面掌握現場車輛及人員的的動向，容易發生事故，存在一定的控制難點和安全隱患。為解決該問題，各碼頭和設計單位努力尋找各種檢測手段，如超聲波防撞和激光檢測等，但以上兩種檢測方法都存在一定的使用局限性，如覆蓋區域盲區問題，障礙物反射效率問題，惡劣天氣的條件限制等。

實時視頻圖像檢測技術在現場應用因高清工業相機和高速工業計算機技術的迅速發展而成為可能。基于實時視頻圖像識別的輪胎吊防碰撞預警系統，利用兩個高清相機進行動態人眼仿生，當相機視野內存在障礙物時，系統可獲知物體的三維立體信息，最終根據物體的大小、高度、距離進行預警或報警。與傳統檢測手段不同，實時視頻圖像識別檢測技術獲取了設備運行方向視野內的立體信息，有效避免了傳統檢測手段存在的弊端，對障礙目標沒有條件限制，檢測更加可靠。

因此，研究應用基于實時視頻圖像識別技術的輪胎吊防撞警示系統不僅可以排除現有遠程操控輪胎吊設備運行時的潛在安全隱患，更可拋磚引玉，將該技術推廣應用到其他設備的各種相關場合。

發明內容

針對背景技術所涉及的問題，本發明提出了一種基于實時視頻圖像識別的輪胎吊防碰撞預警系統及其方法。

本發明可通過以下技術方案予以實現：

本發明的一種基于實時視頻圖像識別的輪胎吊防碰撞預警系統,包括視頻圖像采集傳感器系統、包含有視頻圖像采集同步觸發控制器的視頻圖像采集同步觸發控制系統、與所述視頻圖像采集同步觸發控制器連接的輔助照明系統、圖像分析處理主機系統,及分別與所述視頻圖像采集同步觸發控制器和圖像分析處理主機系統連接的PLC可編程控制器，一聲光報警裝置連接到所述圖像分析處理主機系統，一電源系統為以上各系統提供電源；

所述視頻圖像采集傳感器系統包括若干個視頻檢測傳感器、一千兆網交換機，每個視頻檢測傳感器包含左右兩個安裝在同一水平面的帶外觸發的千兆網GIGE相機，每個相機的GIGE端口都通過GIGE網線與千兆網交換機相連，千兆網交換機通過GIGE網線與圖像分析處理主機系統相連，每個相機的觸發端口分別通過觸發線纜連接到所述視頻圖像采集同步觸發控制器的同一個端口。

作為本發明的優選技術方案：

本發明所述的輪胎吊防碰撞預警系統，所述視頻圖像采集同步觸發控制系統主要由輸入輸出隔離光電耦合電路、單片機電路、穩壓電源電路和RS232通訊電路構成；其輸入端口用于接收所述PLC可編程控制器發出的行進方向指令，當所述PLC可編程控制器發出某個行進指令時，所述光電耦合電路將與之對應的PLC可編程控制器I/O口電平拉低，PLC可編程控制器根據I/O口的電平狀態判斷行進方向，通過改變同步觸發端口的信號輸出狀態，使得相對應的傳感器觸發采集圖像，并通過RS232端口向圖像分析處理主機系統發出畫面切換信號，通知圖像分析處理主機系統進行視頻圖像處理畫面切換。

本發明所述的輪胎吊防碰撞預警系統，所述相機都安裝在一個防水防塵的外殼內。