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集装箱码头锁销自动化拆装视觉定位系统关键技术探讨
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更新于2024-08-05
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本文主要探讨的是集装箱码头锁销自动化拆装的视觉定位系统研究,由陆拥军博士,来自上海国际港务(集团)股份有限公司尚东集装箱码头分公司。随着洋山深水港四期码头实现了集装箱的全自动抓取和摆放,为了提升效率并减少人工干预,研究者考虑引入视觉定位技术来实现锁销的自动化拆装。 视觉定位系统是工业自动化中的关键技术,它通过摄像头等设备获取目标物体的位置信息,结合算法进行精确识别和定位。本文首先介绍了视觉定位系统的基本概念及其特性,这些特性对于确保在复杂环境中快速、准确地定位锁销至关重要。在集装箱码头的特定应用背景下,高效的定位能力对于提高码头作业的灵活性和整体运营效率具有显著作用。 针对锁销自动拆装的工作流程,研究人员深入研究了视觉定位系统的选型问题。这里主要考察了两种常见的视觉系统:单目视觉系统和双目视觉系统。单目视觉系统依赖于单个摄像头捕捉图像,通过深度计算估计距离,虽然简单但可能存在精度受限和环境光照变化的影响。而双目视觉系统通过两个摄像头的立体成像,能够提供更为精确的深度信息,但可能需要更复杂的硬件和算法支持。 对比分析表明,选择哪种视觉系统取决于实际操作条件,如码头的环境光照、空间布局、精度需求以及成本效益。在考虑了诸多因素后,文章可能会提出根据具体应用场景和性能需求来决定采用单目视觉系统还是双目视觉系统的建议。 总结来说,本研究旨在为集装箱码头的自动化升级提供技术支持,通过深入分析视觉定位系统在锁销拆装中的应用,优化工作流程,以推动港口自动化水平的进一步提升。这对于提升整个物流行业的效率和竞争力具有重要意义。
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集 装 箱 码 头 锁 销 自 动 化 拆 装
视 觉 定 位 系 统 研 究
陆拥军
上海国际港务
(
集团
)
股份有限公司尚东集装箱码头分公司
摘 要
:
上海港洋山深水港四期码头已实现集装箱的全自动抓 取和摆放
,
加入视觉定位系统可实 现集装箱
锁销自动化拆装
。
介绍了视觉定位系统及其特点
,
基于锁销自动拆装的工作流程
,
对视觉定位系统的选择进行了
研究
,
对比分析了单目视觉系统和双目视觉系统的特点
。
关键词
:
自动化
;
集装箱码头
;
视觉定位系统
;
单目视觉系统
;
双目视觉系统
Research on Visual Positioning System for Automatic Disassembly of
Lock Pin i n Container Terminal
Lu Yongjun
Shanghai International Port ( Group) Co.,Ltd. Shang dong Container Terminal Branch
Abstract:
The fourth phase terminal in Yangshan Port of Shanghai Port has realized the full automation of container
grabbing and placing,and the automatic disassembly of container lock pins can be realized by adding visual positioning sys-
tem. The visual positioning system and its characteristics are introduced in this paper. In addition,the selection of visual
positioning systems is studied based on the workflow of automatic disassembly of lock pins,and the characteristics of mo-
nocular vision system and binocular vision system are compared and analyzed.
Key words:
automation; container terminal; visual positioning system; monocular vision system; binocular vision system
1
引言
自动定位技术广泛运用于工业领域的各个环
节
。
在工业自动化生产中
,
需要迅速精准地对零部
件进行加工和安装
,
其中部分生产环节已经实现了
自动定位
,
但是仍然有一些环节需要人工进行定位
,
一定程度上制约了自动化生产的效 率
。
随着科技的
发展
,
市场及用户对产品的精密程度和质量的要求
越来越高
,
传统的定位方法已经不能满足需求
,
视觉
定位技术应运而生
\[1 \]
。
视觉定位系统是通过计算机模拟人的视觉功
能
,
实现实际的检测和控制
。
图像传感器是视觉定
位系统中的主要装置
,
分为互补金属氧化物半导体
( CMOS)
和电荷耦合器件
( CCD)
两大类
,
可以把被
采集物的图像信息传递给图像处理系统
,
图像处理
系统再将其中的亮度
、
对比度
、
像素分布等特征信息
转化成数字信号
,
并生成相应的控制指令
\[2 \]
。
视觉定位系统效果的好坏与图像质 量的 高低 成
正比
,
大多数情况下
,
视觉定位系统处理效果差
,
多
是图像质量低
、
特征信息模糊导致的
。
为了采集到
高质量
、
特征信息明显的可处理图像
,
需要亮度
、
对
比度以及鲁棒性都较好的光源
\[3 \]
。
视觉定位系统中
,
好的光源需具备合适的亮度
、
足够大的对比度以及较高的鲁棒性
,
这一方面可以
保证摄像头能够清晰地拍摄图像
,
另一方面能够使
需要处理的图像特征信息变得明显
。
具体的光源选
取还在于现场的实验调试
。
2
锁销自动拆装系统的工作流程
锁销的视觉定位系统在锁销自动拆 装系统中发
挥着重要作用
,
可以为锁销拆装提供左右
、
前后
、
高
低
3
个方向的位置信号
,
主要由激光测距和视觉定
位
2
个部分构成
。
激光测距负责测量锁销左右方向
的位置
,
前后和高低方向的位置检测由视觉定位系
65
Port Operation 2019. No. 1( Serial No. 244)
ChaoXing
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