门吊障碍物检测系统

发布时间:2015-06-12 16:14   类型:应用案例   人浏览

背景需求

    门式起重机(门吊)是用于编组和堆放集装箱的岸边起重机。这种起重机操作时横跨几组集装箱,根据需要将集装箱举起放下。门吊可以说是可移动的起重机,其移动方式有轨道式和轮胎式。
    门吊前后移动时,在门吊的预定移动轨道上如果出现任何人或障碍物,会造成严重的生产事故,危害人身安全和造成财产损失。所以,自动、快速、精确地检测门吊前方的障碍物并及时制动门吊,成为许多港口码头迫切的应用需求。
    目前现有的门吊前障碍物检测方案是雷达检测。在该方案中,雷达被安装在门吊下部位置,由于雷达本身检测区域为“梭形”,在距离门吊一定远距离后其检测效果减弱,不能达到十分理想的效果,仍在存在一定的安全隐患,同时雷达价格昂贵,急需更精准、可靠的设备对其进行替换。

 

技术指标要求 
(1)测量精度:1cm

(2)测量速度:实时的返回门柱正前方的障碍物信息(轮胎吊大车车速1-2m/s)。

(3)测量范围:吊门柱正前方宽1M,长11M的长条形区域。

 

解决方案

                     

                                                   系统示意图

 

首先,如何在一个狭长的范围内找到障碍物并获得准确的距离信息。

    湖南科天健光电技术有限公司针对这种特殊的应用需求,提出了基于双目视觉的检测方案,该方案采用双目立体视觉和结构光相融合的技术,以双目传感器采集的图像为处理对象,结构光可降低双目匹配难度并保证对凸起物可靠检测,通过对障碍物的提取和测距,为门吊大车提供障碍物目标的检测和距离测量。
    双目视觉与人类视觉的立体感知过程类似。它用两台固定于不同位置的相机拍摄物体上的同一特征点,分别获得该点在两部相机像平面上的坐标。同时又知道两部相机精确的相对位置,就可用几何的方法得到该特征点在坐标系中的坐标,即确定了特征点的位置。
    在港口应用中,在每个门柱上安装两台高速相机,采用双目立体交会的方法,实现对每个门柱正前方范围内的障碍物检测和定位。通过双目相机,可以从两个视点观察门柱前下方预定轨道场景,以获取视差信息,判断是否有障碍物通过。

其次,在确定采用双目视觉方案后,如何快速、准确地匹配双目相机。

    由于地面运行轨迹标志易被磨损,导致双目相机拍摄的视场中没有固定的标志点,大大提升了后续程序处理的难度。通过原有双目相机基础上增加激光线辅助,可以提供立体匹配的特征点和特征线,快速匹配双目相机获取的两幅图像,降低双目立体匹配的难度。由于激光线仅起到辅助标志作用,工作距离较短,对功率要求低,使用者不需要专门考虑大功率供电问题。

最后,是信息反馈部分的设计。

    整个门吊障碍物检测系统可以对门柱前方进行长时间自动化监控,会在主机上对图像进行匹配、处理、分析,当发现门柱前方有障碍物时,即获得其距离信息,实时反馈给门吊控制系统,及时制动门吊。这样的全自动化系统带来的好处是很明显的:首先,可做到100%的实时监测,不会出现人工监测时有遗漏的情况;另外,全自动化的自动监控系统在障碍物撤离后就会及时反馈信息,让门吊恢复到正常工况,在提高安全性的前提下保证生产效率。

 

欢迎转载,转载请标明出处:科天健

http://www.rocketech.cc/index.php?mod=yyong&id=17&yyongid=4




 

本文地址:http://www.ca800.com/apply/d_1ntnffv935e12_1.html

拷贝地址

版权声明:版权归中国自动化网所有,转载请注明出处!

留言反馈
  • 评价:

  • 关于:

  • 联系人:

  • 联系电话:

  • 联系邮箱:

  • 需求意向:

  • 验证码:

    看不清楚?