专利名称：集装箱码头堆场集装箱危险堆存方式检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及视频图像处理和监测的技术领域，特别涉及到一种集装箱码头堆场集装箱危险堆存方式的监测装置。
背景技术：
码头的集装箱吞吐量越来越大，随之而来的安全问题也受到人们越来越多的关注，尤其是集装箱码头堆场集装箱的堆存方式的研究，不仅能提高集装箱堆存的安全性，还能够提高堆场利用率、降低倒箱时间等等。目前，我国码头对集装箱的堆存都采用人工对龙门吊司机的引导，没有一种自动 并且高效的检测装置对集装箱的堆存方式进行检测。文献{[I]金海龙，赵一飞，紧凑型集装箱码头堆场重箱堆存规则组合的应用决策.集装箱化，2010. 4 :15-18.}通过分析静态堆场利用率下不同堆场规则组合产生的平面箱位利用率，预测未来的静态堆场利用率，提出重箱堆存策略。文献{[2]薛明东，郭立等，一种新的图像识别算法.计算机工程，2005.9(31) :173-175.}提出了一种图像识别算法，并证明该算法有比较理想的鲁棒性和容错性，能得到较好的识别结果。但目前没有发现有针对物品堆存方式识别的专利，如专利200201252587. I公开了一种激光自动测量装置，适用于煤场、矿山、码头等行业中各种规模的堆场体积测量，各种土木工程大型土石方测量，以及公路、堤坝等带状目标三维表面测量，仅仅是涉及到图像识别和三维物流体积测量方面，并没有将三维表面测量与其形状识别联合起来。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种集装箱码头堆场集装箱危险堆存方式检测装置，通过将三维表面测量与其形状识别联合起来，克服了传统技术中的不足，从而实现本实用新型的目的。本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现集装箱码头堆场集装箱危险堆存方式检测装置，其特征在于，它包括通过无线网络连接的视频设备、角度传感器、位置传感器、堆垛形状信息采集器和计算机；所述视频设备安装于龙门吊的两端，用于对目标进行扫描，并将所获取的图像发送给堆垛形状信息采集器；所述角度传感器安装于龙门吊的两端，用于实时测定视频设备的扫描角度，并将所获取的信息发送给计算机；所述位置传感器安装于龙门吊的两端，用于实时测定龙门吊的位置和行走距离，并将所获取的信息发送给计算机；所述堆垛形状信息采集器用于对目标进行堆垛形状信息的采集；所述视频图像处理器用于对堆垛形状信息进行特征提取；所述计算机用于控制视频设备，并对角度传感器和位置传感器的数据进行处理。[0014]在本实用新型的一个实施例中，所述位置传感器由位置转换计数器和光电位置编码器两部分组成。在本实用新型的一个实施例中，所述角度传感器由角度转换计数器和光电角度编码器两部分组成。本实用新型的有益效果在于测量速度快，自动化程度高，劳动强度低，主要用于物流领域中各种需要堆垛的场地，尤其适用于集装箱码头堆场龙门吊危险堆存方式的监测，以提高集装箱堆放的安全性。
图I为本实用新型所述的检测装置的结构框示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面·结合具体实施方式
，进一步阐述本实用新型。如图I所示，本实用新型所述的集装箱码头堆场集装箱危险堆存方式检测装置，包括位置传感器，角度传感器，视频设备，堆垛形状信息采集器，视频图像处理器，计算机及相关配件。其中，位置传感器位置包括位置转换计数器和光电位置编码器两部分，角度传感器由角度转换计数器和光电角度编码器两部分。位置传感器、角度传感器和视频设备连接在一起并分别安装在龙门吊两端，用计算机控制视频设备对目标进行扫描；以角度传感器实时测定视频设备扫描目标的角度；以位置传感器实时测定龙门吊的行走距离；以堆垛形状信息采集器对堆垛形状信息进行采集；以视频图像处理器对所需要的堆垛形状特征进行提取。数据处理部分包括装置控制软件、测量数据的处理软件、堆垛形状识别算法和堆场管理系统。数据反馈部分主要由反馈与控制装置组成。本装置将各种数据有效匹配融合，实现对集装箱码头堆场龙门吊堆存方式的检测。其中，堆垛形状识别算法，其特征是，它包括如下步骤第一步特征提取，利用视频图像处理器从堆垛形状信息采集器中提取事先所设定的垛形特征到计算机中，将视频信号转化为数字信号，然后将图像保存；第二步图像检测，由于SVM算法基于其分类问题具有良好的分辨率和扩展性，所以运用SVM算法进行图像检测，判断目标物体是否为需要识别的物体；第三步图像识别，首先要建立一个目标的模型库，采用弹性匹配算法对目标图像与模型网格的相似性进行测度，其中弹性匹配识别过程包括模拟网格排序、弹性模拟匹配和匹配评估。本发明处于工作状态时视频设备安装在龙门吊两端，随其移动，每堆放完一个集装箱计算机自动控制视频设备对该集装箱进行扫描，获取的数据通过无线通信发送到堆垛形状信息采集器中；计算机监控角度传感器和位置传感器的运行，其中位置传感器实时测定并存储龙门吊所处的位置和行走距离；角度传感器实时测定视频设备的扫描角度；光电位置编码器实时获取龙门吊的行走数据发送到角度转换计数器中；光电角度编码器实时获取视频设备的扫描角度信息并发送到角度转换计数器中；测量完成后，数据处理软件将以上多传感器数据进行整合，并由视频图像处理器从堆垛形状信息采集器中对所需要的堆垛形状特征进行提取，并将视频信号转化为数字信号；运用堆垛形状识别算法对垛形进行识另IJ，并与堆场管理系统的BAY位堆垛数据库中的对应堆垛形状进行比较分析；最后存在危险堆存方式则通过反馈和控制的装置将信息直接反馈给龙门吊司机，司机在重新堆存后通过控制可解除警告，并开始下一个任务。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上 述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.集装箱码头堆场集装箱危险堆存方式检测装置，其特征在于，它包括通过无线连接并进行通信的视频设备、角度传感器、位置传感器、堆垛形状信息采集器和计算机； 所述视频设备安装于龙门吊的两端，用于对目标进行扫描，并将所获取的图像发送给堆垛形状信息采集器； 所述角度传感器安装于龙门吊的两端，用于实时测定视频设备的扫描角度，并将所获取的信息发送给计算机； 所述位置传感器安装于龙门吊的两端，用于实时测定龙门吊的位置和行走距离，并将所获取的信息发送给计算机； 所述堆垛形状信息采集器用于对目标进行堆垛形状信息的采集； 所述视频图像处理器用于对堆垛形状信息进行特征提取； 所述计算机用于控制视频设备，并对角度传感器和位置传感器的数据进行处理。
2.根据权利要求I所述的集装箱码头堆场集装箱危险堆存方式检测装置，其特征在于，所述位置传感器由位置转换计数器和光电位置编码器两部分组成。
3.根据权利要求I所述的集装箱码头堆场集装箱危险堆存方式检测装置，其特征在于，所述角度传感器由角度转换计数器和光电角度编码器两部分组成。
专利摘要本实用新型公开了一种集装箱码头堆场集装箱危险堆存方式检测装置，其特征在于，它包括通过无线连接并进行通信的视频设备、角度传感器、位置传感器、堆垛形状信息采集器和计算机；本实用新型利用视频图像处理器从堆垛形状信息采集器中提取所需的垛形特征到计算机中，再运用SVM算法进行图像检测，判断目标物体是否为需要识别的物体；最终利用传统的网格匹配加以改进的弹性网格算法对检测后的图像进行识别。
文档编号G01B11/04GK202562477SQ20122019292
公开日2012年11月28日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者胡少龙, 胡志华 申请人:上海海事大学