一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋吊領(lǐng)域，特別是涉及一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)的世界貿(mào)易不斷發(fā)展，港口集裝箱吞吐量每年都以20-30%的速度增加。如何在港口第一時(shí)間內(nèi)高效、安全并可全天候操作完成各種集裝箱的裝卸工作已成為港口極待解決的問(wèn)題。操作人員在高空開(kāi)橋吊，頭一直低著，要時(shí)刻關(guān)注下面的一舉一動(dòng)，眼睛容易疲勞；每個(gè)動(dòng)作都要小心翼翼，不能有半點(diǎn)馬虎、一點(diǎn)閃失，否則就要出事故，這既影響港口的吞吐速度，又影響船期；在這時(shí)時(shí)晃動(dòng)的小空間里，12個(gè)小時(shí)的一個(gè)班次下來(lái)，腰酸頭暈是正?，F(xiàn)象。在夜里、霧天、雨天等視野不良情況下無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)，極大影響了港口的吞吐效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)，它包括橋吊本體、N軸控制系統(tǒng)、視覺(jué)輔助系統(tǒng)、光源和主控系統(tǒng)；所述的視覺(jué)輔助系統(tǒng)包括可見(jiàn)光傳感器、熱成像傳感器和可變焦攝像頭；可見(jiàn)光傳感器和熱成像傳感器合為一對(duì)后設(shè)置在橋吊本體的附近；所述的可變焦攝像頭設(shè)置在橋吊本體的橋吊夾爪的內(nèi)側(cè)凹槽中；每個(gè)固定為一對(duì)的可見(jiàn)光傳感器和熱成像傳感器上和每個(gè)可變焦攝像頭上皆設(shè)置有獨(dú)立的光源；所述的主控系統(tǒng)包括圖像識(shí)別模塊、圖像定位模塊、圖像測(cè)量模塊、圖像合成模塊、圖像處理模塊；所述的視覺(jué)輔助系統(tǒng)與主控系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)輸入端連接；所述的主控系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)輸入端分別與圖像識(shí)別模塊、圖像定位模塊、圖像測(cè)量模塊的輸入端連接；所述的圖像識(shí)別模塊、圖像定位模塊、圖像測(cè)量模塊的輸出端與圖像合成模塊的輸入端連接；所述的圖像合成模塊的輸出端與圖像處理模塊的輸入端連接；所述的圖像處理模塊的輸出端連接N軸控制系統(tǒng)；所述的N軸控制系統(tǒng)的指令輸出端連接橋吊本體的伺服電機(jī)；所述的主控系統(tǒng)還包括檢測(cè)及報(bào)警模塊與圖像處理模塊連接。
[0005]所述的橋吊本體的橋吊夾爪在集裝箱上的相對(duì)位置的固定槽上設(shè)置有用于配合可變焦攝像頭的準(zhǔn)星的校準(zhǔn)線。
[0006]所述的N軸控制系統(tǒng)上還設(shè)置有顯示帶距離差的實(shí)景的控制顯示窗和用于切換自動(dòng)操作和手動(dòng)操作的控制面板。
[0007]所述的圖像處理模塊和檢測(cè)及報(bào)警模塊的數(shù)據(jù)輸出端與互聯(lián)網(wǎng)連接；所述的互聯(lián)網(wǎng)連通監(jiān)控中心的顯示設(shè)備和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存設(shè)備。
[0008]工作原理:通過(guò)視覺(jué)輔助系統(tǒng)對(duì)橋吊過(guò)程進(jìn)行采集圖像，通過(guò)主控系統(tǒng)進(jìn)行圖像識(shí)別、定位及測(cè)量，然后進(jìn)行圖像處理，把相關(guān)參數(shù)輸入到N軸控制系統(tǒng)，N軸控制系統(tǒng)對(duì)伺服電機(jī)輸出指令，控制N軸聯(lián)動(dòng)來(lái)相應(yīng)移動(dòng)橋吊本體，再通過(guò)設(shè)置在橋吊夾爪的內(nèi)側(cè)的凹槽中的可變焦攝相頭使橋吊夾爪與集裝箱的固定槽精確對(duì)準(zhǔn)，使橋吊可以精確的抓取集裝箱；在視覺(jué)輔助系統(tǒng)中設(shè)置獨(dú)立的照明光源，可使橋吊可在白天黑夜皆可正常操作；為了克服大霧天、雨天等視野不良的天氣狀況，采用了可見(jiàn)光傳感器和熱成像傳感器合為一對(duì)的方式，將相應(yīng)得到的可見(jiàn)光圖像和熱成像圖像通過(guò)主控系統(tǒng)的圖像合成模塊進(jìn)行合成處理，得到的圖像可真實(shí)反映橋吊的實(shí)際情況；主控系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接監(jiān)控中心的顯示設(shè)備和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存設(shè)備；使得所有集裝箱吊裝基本信息和實(shí)時(shí)視頻信息監(jiān)控中心均可觀察到，所有基本信息可存儲(chǔ)以備查閱，并且在出現(xiàn)異常狀況時(shí)，主控系統(tǒng)的檢測(cè)及報(bào)警模塊會(huì)及時(shí)報(bào)警，并將報(bào)警信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，使得異常狀況得以及時(shí)的處理#軸控制系統(tǒng)上設(shè)置的控制顯示窗可顯示實(shí)景中橋吊和集裝箱的距離差值，便于操作人員觀察，并可通過(guò)控制面板進(jìn)行手動(dòng)操作。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)，采用視覺(jué)輸助系統(tǒng)對(duì)橋吊進(jìn)行輔助定位，并克服了視覺(jué)輸助系統(tǒng)在夜間、大霧天、雨天等視野不良時(shí)不能工作的困難；使得橋吊可以快速的抓取集裝箱，提高了港口的吞吐效率。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為實(shí)施例的一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)的原理示意圖；
[0011]其中，1-橋吊本體，2-N軸控制系統(tǒng)，3-視覺(jué)輔助系統(tǒng)，4-光源，5-主控系統(tǒng)，6_互聯(lián)網(wǎng)，7-顯示設(shè)備，8-數(shù)據(jù)儲(chǔ)存設(shè)備，9-集裝箱，11-橋吊夾爪，12-伺服電機(jī)，21-控制顯示窗，22-控制面板，31-可見(jiàn)光傳感器，32-熱成像傳感器，33-可變焦攝像頭，51-圖像識(shí)別模塊，52-圖像定位模塊，53-圖像測(cè)量模塊，54-圖像合成模塊，55-圖像處理模塊，56-檢測(cè)及報(bào)警模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限定。
[0013]實(shí)施例
[0014]如圖1所示，一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)，它包括橋吊本體1、N軸控制系統(tǒng)2、視覺(jué)輔助系統(tǒng)3、光源4和主控系統(tǒng)5 ;所述的視覺(jué)輔助系統(tǒng)3包括可見(jiàn)光傳感器31、熱成像傳感器32和可變焦攝像頭33 ;可見(jiàn)光傳感器31和熱成像傳感器32合為一對(duì)后設(shè)置在橋吊本體I的附近；所述的可變焦攝像頭33設(shè)置在橋吊本體I的橋吊夾爪11的內(nèi)側(cè)凹槽中；每個(gè)固定為一對(duì)的可見(jiàn)光傳感器31和熱成像傳感器32上和每個(gè)可變焦攝像頭33上皆設(shè)置有獨(dú)立的光源4 ;所述的主控系統(tǒng)5包括圖像識(shí)別模塊51、圖像定位模塊52、圖像測(cè)量模塊53、圖像合成模塊54、圖像處理模塊55 ;所述的視覺(jué)輔助系統(tǒng)3與主控系統(tǒng)5的圖像數(shù)據(jù)輸入端連接；所述的主控系統(tǒng)5的圖像數(shù)據(jù)輸入端分別與圖像識(shí)別模塊51、圖像定位模塊52、圖像測(cè)量模塊53的輸入端連接；所述的圖像識(shí)別模塊51、圖像定位模塊52、圖像測(cè)量模塊53的輸出端與圖像合成模塊54的輸入端連接；所述的圖像合成模塊54的輸出端與圖像處理模塊55的輸入端連接；所述的圖像處理模塊55的輸出端連接N軸控制系統(tǒng)2 ;所述的N軸控制系統(tǒng)2的指令輸出端連接橋吊本體I的伺服電機(jī)12 ;所述的主控系統(tǒng)5還包括檢測(cè)及報(bào)警模塊56與圖像處理模塊55連接；所述的橋吊本體I的橋吊夾爪11在集裝箱9上的相對(duì)位置的固定槽上設(shè)置有用于配合可變焦攝像頭33的準(zhǔn)星的校準(zhǔn)線；所述的N軸控制系統(tǒng)2上還設(shè)置有顯示帶距離差的實(shí)景的控制顯示窗21和用于切換自動(dòng)操作和手動(dòng)操作的控制面板22 ;所述的圖像處理模塊55和檢測(cè)及報(bào)警模塊56的數(shù)據(jù)輸出端與互聯(lián)網(wǎng)6連接；所述的互聯(lián)網(wǎng)6連通監(jiān)控中心的顯示設(shè)備7和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存設(shè)備8。
[0015]本實(shí)施例的一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)的工作原理:通過(guò)視覺(jué)輔助系統(tǒng)3對(duì)橋吊過(guò)程進(jìn)行采集圖像，通過(guò)主控系統(tǒng)5進(jìn)行圖像識(shí)別、定位及測(cè)量，然后進(jìn)行圖像處理，把相關(guān)參數(shù)輸入到N軸控制系統(tǒng)2，N軸控制系統(tǒng)2對(duì)伺服電機(jī)12輸出指令，控制N軸聯(lián)動(dòng)來(lái)相應(yīng)移動(dòng)橋吊本體，再通過(guò)設(shè)置在橋吊夾爪11的內(nèi)側(cè)的凹槽中的可變焦攝相頭33使橋吊夾爪11與集裝箱9的固定槽精確對(duì)準(zhǔn)，使橋吊可以精確的抓取集裝箱；在視覺(jué)輔助系統(tǒng)3中設(shè)置獨(dú)立的照明光源，可使橋吊可在白天黑夜皆可正常操作；為了克服大霧天、雨天等視野不良的天氣狀況，采用了可見(jiàn)光傳感器31和熱成像傳感器32合為一對(duì)的方式，將相應(yīng)得到的可見(jiàn)光圖像和熱成像圖像通過(guò)主控系統(tǒng)的圖像合成模塊54進(jìn)行合成處理，得到的圖像可真實(shí)反映橋吊的實(shí)際情況；主控系統(tǒng)5通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)6連接監(jiān)控中心的顯示設(shè)備7和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存設(shè)備8 ;使得所有集裝箱吊裝基本信息和實(shí)時(shí)視頻信息監(jiān)控中心均可觀察到，所有基本信息可存儲(chǔ)以備查閱，并且在出現(xiàn)異常狀況時(shí)，主控系統(tǒng)5的檢測(cè)及報(bào)警模塊56會(huì)及時(shí)報(bào)警，并將報(bào)警信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，使得異常狀況得以及時(shí)的處理；N軸控制系統(tǒng)2上設(shè)置的控制顯示窗21可顯示實(shí)景中橋吊和集裝箱的距離差值，便于操作人員觀察，并可通過(guò)控制面板22進(jìn)行手動(dòng)操作。
[0016]上述實(shí)施例不應(yīng)以任何方式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效轉(zhuǎn)換的方式獲得的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)，其特征在于:它包括橋吊本體、N軸控制系統(tǒng)、視覺(jué)輔助系統(tǒng)、光源和主控系統(tǒng)；所述的視覺(jué)輔助系統(tǒng)包括可見(jiàn)光傳感器、熱成像傳感器和可變焦攝像頭；可見(jiàn)光傳感器和熱成像傳感器合為一對(duì)后設(shè)置在橋吊本體的附近；所述的可變焦攝像頭設(shè)置在橋吊本體的橋吊夾爪的內(nèi)側(cè)凹槽中；每個(gè)固定為一對(duì)的可見(jiàn)光傳感器和熱成像傳感器上和每個(gè)可變焦攝像頭上皆設(shè)置有獨(dú)立的光源；所述的主控系統(tǒng)包括圖像識(shí)別模塊、圖像定位模塊、圖像測(cè)量模塊、圖像合成模塊、圖像處理模塊；所述的視覺(jué)輔助系統(tǒng)與主控系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)輸入端連接；所述的主控系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)輸入端分別與圖像識(shí)別模塊、圖像定位模塊、圖像測(cè)量模塊的輸入端連接；所述的圖像識(shí)別模塊、圖像定位模塊、圖像測(cè)量模塊的輸出端與圖像合成模塊的輸入端連接；所述的圖像合成模塊的輸出端與圖像處理模塊的輸入端連接；所述的圖像處理模塊的輸出端連接N軸控制系統(tǒng)；所述的N軸控制系統(tǒng)的指令輸出端連接橋吊本體的伺服電機(jī)；所述的主控系統(tǒng)還包括檢測(cè)及報(bào)警模塊與圖像處理模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)，其特征在于:所述的橋吊本體的橋吊夾爪在集裝箱上的相對(duì)位置的固定槽上設(shè)置有用于配合可變焦攝像頭的準(zhǔn)星的校準(zhǔn)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)，其特征在于:所述的N軸控制系統(tǒng)上還設(shè)置有顯示帶距離差的實(shí)景的控制顯示窗和用于切換自動(dòng)操作和手動(dòng)操作的控制面板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)，其特征在于:所述的圖像處理模塊和檢測(cè)及報(bào)警模塊的數(shù)據(jù)輸出端與互聯(lián)網(wǎng)連接；所述的互聯(lián)網(wǎng)連通監(jiān)控中心的顯示設(shè)備和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存設(shè)備。
【專(zhuān)利摘要】一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)，涉及橋吊領(lǐng)域。本發(fā)明解決了目前的橋吊在夜里、霧天、雨天等視野不良情況下無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)，極大影響了港口的吞吐效率的問(wèn)題。一種帶視覺(jué)輔助的橋吊系統(tǒng)，它包括橋吊本體、N軸控制系統(tǒng)、視覺(jué)輔助系統(tǒng)、光源和主控系統(tǒng)；視覺(jué)輔助系統(tǒng)包括可見(jiàn)光傳感器、熱成像傳感器和可變焦攝像頭；主控系統(tǒng)包括圖像識(shí)別模塊、圖像定位模塊、圖像測(cè)量模塊、圖像合成模塊、圖像處理模塊；主控系統(tǒng)還包括檢測(cè)及報(bào)警模塊與圖像處理模塊連接。本發(fā)明采用視覺(jué)輸助系統(tǒng)對(duì)橋吊進(jìn)行輔助定位，并克服了視覺(jué)輸助系統(tǒng)在夜間、大霧天、雨天等視野不良時(shí)不能工作的困難；使得橋吊可以快速的抓取集裝箱，提高了港口的吞吐效率。
【IPC分類(lèi)】B66C13-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104609303
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510067130
【發(fā)明人】韓沁馳
【申請(qǐng)人】江蘇科沁光電科技有限公司, 上?？魄邫C(jī)電有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月9日