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成果信息

采用本項(xiàng)研究成果的鐵路油罐車(chē)罐口視覺(jué)定位系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)： 首先，避免了傳統(tǒng)模板匹配方法在選取模板時(shí)的隨機(jī)性與任意性。利用視覺(jué)方式進(jìn)行鐵路油罐車(chē)罐口的非接觸測(cè)量與定位，傳統(tǒng)的方案是進(jìn)行圖像模板匹配，無(wú)論選擇何種匹配方法，模板的選取都是一項(xiàng)困難的工作。由實(shí)際圖像提取模板具有一定的隨機(jī)性與隨意性，雖可通過(guò)人工方式進(jìn)行模板的后期處理，但由于圖像中存在隨機(jī)干擾及攝像機(jī)安裝位置不同造成的透視投影等影響，通常難以獲得滿足實(shí)際應(yīng)用要求的理想模板，從而對(duì)罐口的識(shí)別及定位精度造成影響。本研究成果利用罐口為標(biāo)準(zhǔn)幾何形狀的特點(diǎn)設(shè)計(jì)針對(duì)特殊形狀的目標(biāo)檢測(cè)算法，有效避免了人工選取模板的隨意性，提高了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用調(diào)試的效率。 其次，所采用的算法對(duì)光照與部分遮擋不敏感。光照變化會(huì)對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量與定位精度產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別目標(biāo)，同時(shí)如目標(biāo)被其他物體部分遮擋，也會(huì)對(duì)目標(biāo)的識(shí)別造成干擾。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，課題組研究了適用于不同光照條件的罐口檢測(cè)方法，同時(shí)利用形狀信息克服遮擋造成的影響。 再次，算法對(duì)罐口尺寸大小不敏感，從而可兼容不同型號(hào)車(chē)型的多種罐口，且對(duì)攝像機(jī)安裝位置要求不高。我國(guó)使用的鐵路油罐車(chē)型號(hào)各異，罐口尺寸差異較大，同時(shí)攝像機(jī)安裝時(shí)的傾角及高度都會(huì)影響圖像中罐口的大小，本研究成果可對(duì)不同尺度和不同投影形變的罐口圖像進(jìn)行處理，從而保證系統(tǒng)的兼容性。本項(xiàng)目研究成果可用于對(duì)不同型號(hào)鐵路油罐車(chē)罐口進(jìn)行視覺(jué)測(cè)量與定位,具有定位精度高、可靠性好、調(diào)試維護(hù)方便特點(diǎn)，加裝光源后可全天候工作。對(duì)本研究成果進(jìn)行簡(jiǎn)單擴(kuò)展，還可應(yīng)用于具有規(guī)則幾何形狀的其他目標(biāo)的三維測(cè)量與定位。 本系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)：針對(duì)600mm罐口，定位誤差不大于8mm;單幀定位時(shí)間不超過(guò)100ms;對(duì)非線性光照具有適應(yīng)性；具有全天候工作能力；對(duì)多車(chē)型具有適應(yīng)性。)

背景介紹

本項(xiàng)目利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行鐵路油罐車(chē)罐口視覺(jué)定位，引導(dǎo)輸油密閉蓋在向鐵路油罐車(chē)輸油過(guò)程中密封罐口，防止油氣揮發(fā)污染環(huán)境，造成安全隱患?？紤]輸油現(xiàn)場(chǎng)的防爆要求，采用主動(dòng)測(cè)量方式會(huì)造成安全隱患，因此基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的非接觸測(cè)量是一種理想的罐口定位方式。鐵路油罐車(chē)裝車(chē)在半露天環(huán)境下晝夜進(jìn)行，這要求算法能夠在大范圍光照變化條件下對(duì)罐口進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別并精確定位，為使油氣回收密封蓋能夠密封罐口，對(duì)系統(tǒng)定位精度要求極高，同時(shí)要克服油污、車(chē)型等不確定因素造成的影響，因此是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。)

應(yīng)用前景

該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于石化產(chǎn)品運(yùn)輸業(yè)、罐裝定位、機(jī)械手抓取定位等領(lǐng)域，具有良好的市場(chǎng)前景。)