[發明專利]一種港口船舶岸電對接方法、系統及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202110065797.3
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112750163A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 王強;邱丹;張卓妮;任夢媛
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/246;G06N3/04;G06N3/08;G06K9/32;G06K9/46;B25J15/00
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 陳建軍

1.一種港口船舶岸電對接方法，其特征在于，包括以下步驟：

采集受電接口區域圖像，使所述受電接口區域圖像形成數據集，構建YOLOv3網絡模型，利用所述數據集對YOLOv3網絡模型進行訓練，得到用于接口圖像特征點識別的YOLOv3網絡模型；

重新采集受電接口區域圖像，利用所述用于受電接口位置識別的YOLOv3網絡模型對該受電接口區域圖像進行識別，得到受電接口的圖像特征點；

根據所述受電接口的圖像特征點，使機械抓手抓取的電纜與受電接口完成對接。

2.根據權利要求1所述的港口船舶岸電對接方法，其特征在于，使所述受電接口區域圖像形成數據集，具體包括：將所述受電接口區域圖像調整為416×416尺寸的圖像，將416×416尺寸的圖像作為數據集。

3.根據權利要求1所述的港口船舶岸電對接方法，其特征在于，所述YOLOv3網絡模型包括Darknet-53骨干網絡及YOLO檢測層，所述Darknet-53骨干網絡包括若干個不同尺度、深度的殘差模塊，所述殘差模塊包括卷積層和跳層，所述卷積層和跳層相互連接。

4.根據權利要求3所述的港口船舶岸電對接方法，其特征在于，利用所述數據集對YOLOv3網絡模型進行訓練，具體包括：使用Darknet-53骨干網絡提取受電接口區域圖像的窗戶特征，分別在13×13、26×26、52×52三個尺度上檢測各特征點及對應的位置。

5.根據權利要求1所述的港口船舶岸電對接方法，其特征在于，根據所述受電接口的圖像特征點，使機械抓手抓取的電纜與受電接口完成對接，具體包括：

對所述受電接口的圖像特征點進行處理得到受電接口在相機坐標系下的坐標，將受電接口在相機坐標系下的坐標轉換為機械抓手坐標系中的坐標，根據受電接口在機械抓手坐標系中的坐標，使機械抓手抓取的電纜與受電接口完成對接。

6.根據權利要求1所述的港口船舶岸電對接方法，其特征在于，對所述受電接口的圖像特征點進行處理得到受電接口在相機坐標系下的坐標，具體包括：

利用雙目攝像頭在同一時刻觀測到同一圖像特征點，得到描述這一圖像特征點的兩個信息，利用三角幾何以及視差計算出圖像特征點在相機坐標系下的坐標。

7.根據權利要求6所述的港口船舶岸電對接方法，其特征在于，還包括，在采集受電接口區域圖像之前，使船舶靠泊停穩，使接引導裝置上的機械抓手抓取電纜，使船載接電箱的受電接口位于接引導裝置的雙目攝像頭所能識別的目標區域。

8.根據權利要求7所述的港口船舶岸電對接方法，其特征在于，還包括，在使機械抓手抓取的電纜與受電接口完成對接之前，對于受電接口連續跟蹤，將基于當前幀得到的受電接口的圖像特征點，置于下一幀視頻圖像中，利用初始化搜索窗口，可以使受電接口始終處于視頻圖像中心。

9.一種港口船舶岸電對接系統，其特征在于，包括識別模型獲取模塊、特征點獲取模塊及對接模塊；

所述識別模型獲取模塊，用于采集受電接口區域圖像，使所述受電接口區域圖像形成數據集，構建YOLOv3網絡模型，利用所述數據集對YOLOv3網絡模型進行訓練，得到用于接口圖像特征點識別的YOLOv3網絡模型；

所述特征點獲取模塊，用于重新采集受電接口區域圖像，利用所述用于受電接口位置識別的YOLOv3網絡模型對該受電接口區域圖像進行識別，得到受電接口的圖像特征點；

所述對接模塊，用于根據所述受電接口的圖像特征點，使機械抓手抓取的電纜與受電接口完成對接。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機該程序被處理器執行時，實現如權利要求1-8任一所述的港口船舶岸電對接方法。