【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及港机控制领域，具体来说，尤其涉及一种基于双目摄像机的港机远程控制方法及系统。
技术介绍
1、利用港机远控系统是现代港口自动化、数字化，以及智能化发展的核心手段。由于这个系统的大部分运作都依赖于自动化模式，对于其整体的安全性有着极高的要求。在港机大车自动化运行的情况下，运行区域经常出现作业人员和车辆，这就需要我们确保他们的生命安全和财产安全。由于港机本身的体积大、质量重并且制动慢，防撞技术成为了确保作业人员和车辆安全的必要手段。
2、传统的单目摄像机无法提供物体的深度信息，这对于在有限空间内精确移动和操作重型货物存在一定的困难，可能导致碰撞事故的发生，在处理静态和动态目标物体的检测和识别上，现有技术的效率和准确度有限，无法满足实时性的需求。
3、此外，现有技术对于潜在风险的识别和预防措施采取不足，无法在物体进入危险区域时立即发出警报，这可能导致事故的发生，且大多数指令和操作都需要人工进行，这不仅效率低下，而且很容易因为人为因素造成操作失误，对风险等级进行有效划分，导致资源分配不合理，无法对高风险的作业环境进行重点监控和处理。
4、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、为了克服以上问题，本专利技术旨在提出一种基于双目摄像机的港机远程控制方法及系统，目的在于解决现有技术对于潜在风险的识别和预防措施采取不足，无法在物体进入危险区域时立即发出警报，这可能导致事故的发生，且大多数指令和操作都需要人工进行，这不仅效
2、为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：
3、根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，该港机远程控制方法包括以下步骤：
4、s1、预设港机的行驶范围；
5、s2、在港机门腿上选定位置安装双目摄像机，实时获取港机在行径方向的双目视频数据；
6、s3、分析双目视频数据，若检测到行驶范围内存在待测目标物，则向远程监控台发送报警信息；
7、s4、当作业人员进入港机的危险范围时，无线通讯设备自动向作业人员发送警报信息，同时收集当前情况中作业人员的作业数据；
8、s5、通过收集作业数据，结合环境传感器采集的作业环境数据预测潜在的风险，并根据风险预测结果提前采取预防措施；
9、s6、远程监控台接收并处理报警信息，通过人工智能和机器学习算法，自动识别和判断待测目标物，并生成港机的目标控制指令；
10、s7、根据远程监控台发出的目标控制指令，改变港机的运行状态；
11、s8、当检测到紧急情况，港机实施快速制动，避免与待测目标物的碰撞。
12、可选地，在港机门腿上选定位置安装双目摄像机，实时获取港机在行径方向的双目视频数据包括以下步骤：
13、s21、明确港机行径方向的监控要求，并选择符合监控要求的双目摄像机；
14、s22、在港机门腿上选定位置安装双目摄像机，确保其视野能够覆盖港机的行径方向；
15、s23、对双目摄像机进行立体标定，确保两个摄像机的成像正确对齐，并获取视频数据；
16、s24、将摄像机的数据输出与港机的远程监控台连接。
17、可选地，分析双目视频数据，若检测到行驶范围内存在待测目标物，则向远程监控台发送报警信息包括以下步骤：
18、s31、双目摄像机持续监控行驶范围并实时捕获视频数据，并对视频数据进行预处理；
19、s32、使用物体检测算法对预处理后的视频数据进行物体识别；
20、s33、利用双目摄像机数据计算物体的深度信息，确定物体与双目摄像机的距离，并结合双目摄像机的内参和外参定位物体在行驶范围内的位置；
21、s34、设置警报规则，根据物体的位置、移动速度和预测路径，判断是否触发报警；
22、s35、根据警报规则的判断结果，若行驶范围内的物体构成威胁，则生成报警信号；
23、s36、将生成的报警信息通过预定的通信协议和接口，实时发送到远程监控台。
24、可选地，利用双目摄像机数据计算物体的深度信息，确定物体与双目摄像机的距离，并结合双目摄像机的内参和外参定位物体在行驶范围内的位置包括以下步骤：
25、s331、对双目摄像机的左右视图进行立体匹配，生成视差图；
26、s332、利用视差图和摄像机的基线(两个摄像头之间的距离)以及焦距，计算物体的深度；
27、s333、利用摄像机的内参(包括焦距、主点坐标等)将图像坐标转化为摄像机坐标；
28、s334、利用摄像机的外参(如旋转矩阵和平移向量)将摄像机坐标转换为港机的坐标；
29、s335、使用转换得到的摄像机坐标、港机的坐标和物体的深度，确定物体在行驶范围内的位置信息，并结合行驶路径和位置信息，判断物体是否在预定的安全范围内；
30、s336、利用设定的标定物体(如标定板或特定大小的物体)进行误差评估和校正。
31、可选地，通过收集作业数据，结合环境传感器采集的作业环境数据预测潜在的风险，并根据风险预测结果提前采取预防措施包括以下步骤：
32、s51、收集作业数据过程中的多维时间序列数据，并对多维时间序列数据进行预处理；
33、s52、基于固定的时间窗口，从预处理后的时间序列数据中提取统计特征和频域特征及作业日志的文本特征，并构建样本数据矩阵，其中，每行代表时间窗口实例，每列代表不同传感器的统计特征、频域特征和文本特征；
34、s53、利用自助抽样法进行有放回的随机采样，生成多个训练集；
35、s54、针对每个训练集，训练一个基于k-nn的风险预测模型，通过交叉验证法选择最佳的k值和特征子集；
36、s55、对新的时间窗口实例进行风险预测，将每个k-nn模型的风险预测结果通过加权平均法整合，得到最终的风险评估；
37、s56、根据预定义的风险等级阈值和k-nn模型的风险预测结果，为每个时间窗口实例分配风险等级；
38、s56、根据k-nn模型的综合评估，识别并分析高风险因素；
39、s57、在作业执行过程中，使用已训练好的k-nn模型实时监测和评估作业风险；
40、s58、当识别到高风险时，根据预设的风险等级和阈值采取相应的预防措施，以降低事故发生的概率。
41、可选地，利用自助抽样法方法进行有放回的随机采样，生成多个训练集包括以下步骤：
42、s531、收集样本数据矩阵中的原始数据集，其中，原始数据集中包含多个样本；
43、s532、初始化每个样本的权重，进行多次迭代，每次迭代生成一个训练集；
44、s533、在迭代过程中，根据样本权重对原始数据集进行有放回的随机采样，生成训练集，样本数与原始数据集相同为原始数据集的样本数量；
【技术保护点】
1.一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，该港机远程控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述在港机门腿上选定位置安装双目摄像机，实时获取港机在行径方向的双目视频数据包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述分析双目视频数据，若检测到行驶范围内存在待测目标物，则向远程监控台发送报警信息包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述利用双目摄像机数据计算物体的深度信息，确定物体与双目摄像机的距离，并结合双目摄像机的内参和外参定位物体在行驶范围内的位置包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述通过收集作业数据，结合环境传感器采集的作业环境数据预测潜在的风险，并根据风险预测结果提前采取预防措施包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述利用自助抽样法进行有放
7.根据权利要求6所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述对新的时间窗口实例进行风险预测，将每个K-NN模型的风险预测结果通过加权平均法整合，得到最终的风险评估包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述根据预定义的风险等级阈值和K-NN模型的风险预测结果，为每个时间窗口实例分配风险等级包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述远程监控台接收并处理报警信息，通过人工智能和机器学习算法，自动识别和判断待测目标物，并生成港机的目标控制指令包括以下步骤：
10.一种基于双目摄像机的港机远程控制系统，用于实现权利要求1-9中任一项所述的基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，该系统包括：预设范围模块、视频数据采集模块、视频数据分析模块、安全警报模块、风险预测模块、远程监控模块、执行控制指令模块及紧急制动模块；
...【技术特征摘要】
1.一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，该港机远程控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述在港机门腿上选定位置安装双目摄像机，实时获取港机在行径方向的双目视频数据包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述分析双目视频数据，若检测到行驶范围内存在待测目标物，则向远程监控台发送报警信息包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述利用双目摄像机数据计算物体的深度信息，确定物体与双目摄像机的距离，并结合双目摄像机的内参和外参定位物体在行驶范围内的位置包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征在于，所述通过收集作业数据，结合环境传感器采集的作业环境数据预测潜在的风险，并根据风险预测结果提前采取预防措施包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于双目摄像机的港机远程控制方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：贝伟江，方庭望，黄善乐，张健，
申请(专利权)人：江苏龙擎动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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