基于視頻圖像處理的集裝箱卡車防吊起方法研究.pdf

1、隨著全球集裝箱運(yùn)輸需求量不斷增加，集裝箱碼頭堆場(chǎng)作業(yè)也越來越繁忙。在起重機(jī)進(jìn)行吊箱作業(yè)的過程中，目前碼頭使用的基于激光測(cè)距的集裝箱卡車防吊起系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱集卡防吊系統(tǒng))只考慮集裝箱和卡車之間是否存在間隙，不能對(duì)集卡車被吊起的異常工況進(jìn)行全面的判斷，并且該系統(tǒng)存在器件耗損過快和成本較高等不足。因此，一種新的集卡防吊系統(tǒng)——基于視頻圖像處理的集卡防吊系統(tǒng)得到越來越多的研究與關(guān)注。
　　本文主要研究基于視頻圖像處理的集裝箱卡車防吊起方法，包

2、括集卡車輪特征提取和集卡車輪檢測(cè)的算法以及整個(gè)集卡防吊系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。首先針對(duì)本課題復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景，提出一種基于邊段提取和弧段篩選的集卡車輪特征提取方法，在邊緣檢測(cè)后結(jié)合角點(diǎn)檢測(cè)和邊界跟蹤進(jìn)行邊段分割，然后根據(jù)車輪的形狀特征提出兩種有效弧段的篩選策略，排除無效的邊緣信息，得到最終有效的車輪弧段特征。
　　其次，由于本課題中獲取到的圖像背景較為復(fù)雜，簡(jiǎn)單采用基于單弧段的輪廓擬合方法無法得到有效的處理結(jié)果。針對(duì)作業(yè)場(chǎng)景的復(fù)雜性，本課題采用

3、多弧段組合的思想，提出一種基于弧段組合和直接最小二乘法(Direct Least Square,DLS)的車輪檢測(cè)算法。該方法先從局部對(duì)最近鄰弧段進(jìn)行組合，然后對(duì)形成的整體弧段組合是否屬于同一橢圓進(jìn)行閾值判定，最后利用DLS對(duì)得到的車輪弧組進(jìn)行輪廓擬合，經(jīng)無效輪廓排除后最終得到有效的車輪輪廓。實(shí)驗(yàn)證明，該方法可以準(zhǔn)確、高效地在復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景中檢測(cè)出車輪。
　　最后，將上述特征提取和車輪檢測(cè)算法結(jié)合硬件實(shí)現(xiàn)，提出一種新的基于視頻圖像處