CN2021114964623一种基于机器视觉的集卡车头防砸保护系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN114170252A
(43)申请公布日2022.03.11
(21)申请号202111496462.3G06V10/40(2022.01)
(22)申请日2021.12.09G06V10/25(2022.01)
G06V10/26(2022.01)
(71)申请人上海振华重工（集团）股份有限公司G06V10/774(2022.01)
地址200125上海市浦东新区东方路3261G06V10/82(2022.01)
号G06N3/04(2006.01)
(72)发明人张俊阳吴翔江灏G06N3/08(2006.01)

(74)专利代理机构上海集信知识产权代理有限
公司31254
代理人李玲
(51)Int.Cl.
G06T7/12(2017.01)
G06T7/62(2017.01)
G06T7/70(2017.01)
G06T7/80(2017.01)
G06V20/58(2022.01)
权利要求书3页说明书8页附图4页
(54)发明名称
一种基于机器视觉的集卡车头防砸保护系
统及方法
(57)摘要
本发明公开了一种基于机器视觉的集卡车
头防砸保护系统，包括：标定模块，用于拍摄集卡
的车头的识别区域，并对所述集卡的停车点的特
征点进行选取与标定；采集模块，用以获取所述
标定模块的实时视频流解码成图片，并对所述图
片进行预处理；算法模块，将预处理后的所述图
片输入至所述算法模块，得到所述集卡的车头后
边缘中心点在起重机坐标系下的坐标；判断模
块，用以计算判断所述集卡的停车点的特征点与
所述集卡的车头后边缘中心点在大车方向上的
距离；数据记录模块，用以记录各模块的历史记
录，状态信息及故障信息、数据存储。本发明还公
开了一种基于机器视觉的集卡车头防砸保护方
法。本发明实现对集卡车头的实时检测、识别、分
割和跟踪定位。
CN114170252A
CN114170252A权利要求书1/3页

1.一种基于机器视觉的集卡车头防砸保护系统，其特征在于，包括：
标定模块，用于拍摄集卡的车头的识别区域，并对所述集卡的停车点的特征点进行选
取与标定；
采集模块，用以获取所述标定模块的实时视频流解码成图片，并对所述图片进行预处
理；
算法模块，将预处理后的所述图片输入至所述算法模块，得到所述集卡的车头后边缘
中心点在起重机坐标系下的坐标；
判断模块，用以计算判断所述集卡的停车点的特征点与所述集卡的车头后边缘中心点
在大车方向上的距离；
数据记录模块，用以记录各模块的历史记录，状态信息及故障信息、数据存储。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的集卡车头防砸保护系统，其特征在于：所述标
定模块为工业相机。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的集卡车头防砸保护系统，其特征在于：所述标
定模块还用以进行相机内参标定、相机外参标定。
4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的集卡车头防砸保护系统，其特征在于，所述算
法模块包括：
检测算法模块，用以实现所述集卡的车头粗定位；
分割算法模块，用以实现所述集卡的车头轮廓的像素级高精定位；
跟踪算法模块，用以实现所述集卡的车头实时稳定的定位跟踪；
坐标系转换算法模块，用以得到所述集卡的车头后边缘中心点在起重机坐标系下的坐
标。
5.一种基于机器视觉的集卡车头防砸保护方法，其特征在于，通过如权利要求1‑4之一
所述的基于机器视觉的集卡车头防砸保护系统执行以下步骤：
S1、通过所述标定模块执行相机内参标定，去畸变校正；执行相机外参标定，获得相机
坐标系到起重机坐标系的旋转矩阵R和平移矩阵T；执行集卡停车点的特征参考点选择与标
定，所述集卡在引导到位后，利用画图工具和相机标定的内参矩阵M、外参旋转矩阵R及平移
矩阵T进行坐标转换得到特征参考点集装箱箱顶面中心点Co和车头后边缘中心点To在起重
机坐标系下坐标，通过计算可得特征参考点集装箱箱顶面中心点Co与车头后边缘中心点To
在大车方向的距离S；
S2、通过所述采集模块获取所述标定模块去畸变后的相机实时视频流，解码成图片，并
对所述图片进行预处理；
S3、将预处理后的所述图片输入所述算法模块中得到所述集卡的车头后边缘中心点Ti
在起重机坐标系下的坐标，通过所述判断模块获取的集卡停车点的特征参考点的箱上顶面
中心点Co与所述算法模块的车头后边缘中心点Ti在大车方向上的距离Si，若距离Si大于所
述标定模块计算出的特征参考点集装箱箱顶面中心点Co与车头后边缘中心点To在大车方
向的距离S‑15cm且小于所述标定模块计算出的特征参考点集装箱箱顶面中心点Co与车头
后边缘中心点To在大车方向的距离S+15cm，则所述集卡的车头处于安全区域内，则继续步
骤S2；若距离Si小于所述标定模块计