一种港口轮胎吊车道保持控制方法和系统技术方案

本发明专利技术属于港机自动化技术和图像识别领域，涉及一种控制方法和系统，包括：S1：一图像采集模块采集一港口吊车的行车车道图像；S2：一图像识别处理模块对获取的所述图像进行处理并得到一处理后车道图像；S3：所述图像识别处理模块识别所述处理后车道图像中的车道线并计算误差得到一误差结果；S4：所述图像识别处理模块将所述误差结果发送至一可编程逻辑控制器并处理。有益效果：实现了轮胎吊的自动化改造，实现了控制大车运行自动化，优化了轮胎吊的校正性能和效果，显著减少了改造成本，促进了港口轮胎吊车道保持技术的推广。促进了港口轮胎吊车道保持技术的推广。促进了港口轮胎吊车道保持技术的推广。

【技术实现步骤摘要】
一种港口轮胎吊车道保持控制方法和系统


[0001]本专利技术属于港机自动化技术和图像识别领域，具体涉及一种控制方法和系统。

技术介绍

[0002]目前，轮胎吊大车行走自动控制技术正不断兴起与发展，自动化集装箱码头的运作模式对系统规划、科学布局和高效安全提出了更高的要求，安全智能的设备及自动化系统的重要性与日俱增。轮胎吊的运行较为灵活，可跨堆场进行作业，因此轮胎吊在国内外各集装箱码头的使用率较大。目前轮胎吊一般都能满足集装箱“堆五过六”的生产要求，而且其大车运行速度较快，一般可达110 m/min。由于没有固定轨道，轮胎吊过转道灵活，活动范围大，但同时也对操作司机提出较高要求。
[0003]本领域现今存在的问题：在长距离大车运行过程中，司机必须集中注意力保持大车行驶安全，随着轮胎吊的快速化和大型化，司机对大车行走时的车道保持操作更具挑战性，且轮胎吊也需进行一系列自动化改造，实现控制大车行走自动化变得更加迫切，现今主流的车道保持手段对轮胎吊纠偏效果不尽人意，对环境因素要求高，同时改造成本较高，这都阻碍着港口轮胎吊车道保持技术的推广。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种港口轮胎吊车道保持控制方法和系统，旨在解决上述存在的技术问题。
[0005]一种港口轮胎吊车道保持控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：一图像采集模块采集一港口吊车的行车车道图像；S2：一图像识别处理模块对获取的所述图像进行处理并得到一处理后车道图像；S3：所述图像识别处理模块识别所述处理后车道图像中的车道线并计算误差得到一误差结果；S4：所述图像识别处理模块将所述误差结果发送至一可编程逻辑控制器并处理。
[0006]优选地，步骤S1中，包括：S11：收集所述图像的参数，计算出所述港口吊车的一车轮的中心位置的一变换矩阵；S12：对所述参数进行标定，并对所述变换矩阵进行一坐标转化得到一坐标转化的变换矩阵；S13：对所述图像进行处理。
[0007]优选地，步骤S2中，包括：S21：对所述图像进行一感兴趣区域划分；S22：对所述感兴趣区域进行处理；S23：对所述港口吊车在所述吊车道的实时运行位置进行搜索；S24：判断步骤S23是否完成：若是，执行步骤S25；若否，则对所述吊车道的车道线进行重新拟合，然后重复步骤S23；S25：输出所述车道线的拟合方程。
[0008]优选地，步骤S3中，包括：S31：对所述车道线的中心线的位置进行计算；S32：对一位置信号进行拟合计算并得出一中心线拟合方程；S33：基于所述中心线拟合方程进行一鸟瞰变换；S34：基于所述鸟瞰变换的结果计算所述港口吊车的误差并得到一误差结果。
[0009]优选地，步骤S4中，包括：S41：将所述误差结果传至所述可编程逻辑控制器；S42：通过一内置车道保持算法，对所述港口吊车运行的控制时间进行计算，同时控制所述港口
吊车的一轮胎吊对一继电器的通断时间进行修正；S43：通过调用所述可编程逻辑控制器的一控制程序对所述港口吊车进行一修正动作，判断一图像系统识别的误差值是否小于所述修正动作的触发值：若是，所述修正动作停止；若否，所述修正动作持续。
[0010]优选地，步骤S4中，当所述可编程逻辑控制器接收到的所述误差结果大于一警戒值时，控制所述轮胎吊制动所述继电器和一电机继电器，所述轮胎吊停止运动并发出警报。
[0011]优选地，步骤S4中，当所述港口吊车和所述障碍物的距离小于一预设值时，所述可编程逻辑控制器向一驾驶室发出警报，所述港口吊车停止运行。
[0012]进一步地，一种港口轮胎吊车道保持控制系统，用于所述的一种港口轮胎吊车道保持控制方法，包括：一图像采集模块（1），所述图像采集模块（1）用于采集所述轮胎吊的行车车道图像；一图像识别处理模块（2），所述图像识别处理模块（2）连接所述图像采集模块（1），对获取的所述图像的畸变进行处理并得到所述处理后车道图像，识别所述矫正后车道图像中的车道线并计算误差；一行车控制模块（3），所述行车控制模块（3）连接所述图像识别处理模块（2），计算一修正量及一报警阈值，产生一行车控制信号。
[0013]进一步地，所述图像识别处理模块（2）将所述车道图像进行一降噪处理并截取所述感兴趣区域，对所述车道线计算误差得到所述误差结果，并将所述误差结果传至所述可编程逻辑控制器。
[0014]进一步地，所述行车控制模块（3）包括所述可编程逻辑控制器、所述超声波雷达和至少一个所述继电器，所述可编程逻辑控制器用于接收所述超声波雷达和所述图像识别处理模块（2）的数据，通过所述行车控制信号控制所述继电器的通断进而控制所述港口吊车的运行姿态。
[0015]有益效果：本专利技术提供的一种车道保持系统采用外接方式，基本上不改变原车系统的电路结构，大大减少了改造时间和成本，避免了对原车系统的稳定性的影响，实现了轮胎吊的自动化改造，通过本专利技术提供的一种控制方式，实现了控制大车运行自动化，优化了轮胎吊的校正性能和效果，促进了港口轮胎吊车道保持技术的推广。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显然，以下描述中的附图仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术的一种实现港口吊车道的自动控制方法的总体流程示意图；图2为本专利技术采用的一相机对一港口吊车道采集的图像的一种校准流程示意图；图3为本专利技术的一种实现港口吊车道的自动控制方法中，步骤S1的一种相机校准的流程示意图；图4为本专利技术的一种实现港口吊车道的自动控制方法中，步骤S2中的一种相机标定与校正的流程示意图；图5为本专利技术的一种实现港口吊车道的自动控制方法中，步骤S3的一种港口车道的图像处理与车道线检测的流程示意图；图6为本专利技术的一种实现港口吊车道的自动控制方法中，步骤S4的一种车道的中
心线拟合与修正计算的流程示意图；图7为本专利技术的实施例中轮胎吊的运动状态控制示意图；图8为本专利技术应用的一种可编程逻辑控制器（PLC）车道保持控制的流程示意图；图9为本专利技术的一种实现港口吊车道的自动控制系统的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0020]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0021]如图1所示，本专利技术的一种实现港口吊车道的自动控制的总体流程，包括：S1：一图像采集模块采集一港口吊车的行车车道图像；S2：一图像识别处理模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种港口轮胎吊车道保持控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：一图像采集模块采集一港口吊车的行车车道图像；S2：一图像识别处理模块对获取的所述图像进行处理并得到一处理后车道图像；S3：所述图像识别处理模块识别所述处理后车道图像中的车道线并计算误差得到一误差结果；S4：所述图像识别处理模块将所述误差结果发送至一可编程逻辑控制器并处理。2.如权利要求1所述的一种港口轮胎吊车道保持控制方法，其特征在于，步骤S1中，包括：S11：收集所述图像的参数，计算出所述港口吊车的一车轮的中心位置的一变换矩阵；S12：对所述参数进行标定，并对所述变换矩阵进行一坐标转化得到一坐标转化的变换矩阵；S13：对所述图像进行处理。3.如权利要求1所述的一种港口轮胎吊车道保持控制方法，其特征在于，步骤S2中，包括：S21：对所述图像进行一感兴趣区域划分；S22：对所述感兴趣区域进行处理；S23：对所述港口吊车在所述吊车道的实时运行位置进行搜索；S24：判断步骤S23是否完成：若是，执行步骤S25；若否，则对所述吊车道的车道线进行重新拟合，然后重复步骤S23；S25：输出所述车道线的拟合方程。4.如权利要求1所述的一种港口轮胎吊车道保持控制方法，其特征在于，步骤S3中，包括：S31：对所述车道线的中心线的位置进行计算；S32：对一位置信号进行拟合计算并得出一中心线拟合方程；S33：基于所述中心线拟合方程进行一鸟瞰变换；S34：基于所述鸟瞰变换的结果计算所述港口吊车的误差并得到一误差结果。5.如权利要求1所述的一种港口轮胎吊车道保持控制方法，其特征在于，步骤S4中，包括：S41：将所述误差结果传至所述可编程逻辑控制器；S42：通过一内置车道保持算法，对所述港口吊车运行的控制时间进行计算，同时控制所述港口吊车的一轮胎吊对一继电器的通断时间进行修正；S43：通过调用所述可编程逻辑控制器的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗亚，胡金杭，于华伟，刘志强，
申请(专利权)人：澄瑞电力科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：