一種集裝箱檢測系統與方法技術方案

本發明專利技術提供一種集裝箱檢測系統與方法，通過在集裝箱檢測閘口的左右兩側和頂部設置用滑塊承接的掃描模塊，在集裝箱檢測時對其進行箱面掃描，以獲取集裝箱箱面的實景圖片、點云文件以及集裝箱信息，通過實景圖片對集裝箱箱面進行缺損識別，將各箱面的點云以預設單元周期進行分割，并將分割后區域的點云文件與無缺陷單元基準模型進行對比，得出各個箱面的缺陷結果，數據預處理單元根據缺損判別結果、缺陷結果以及集裝箱信息中的一個或者多個輸出檢測結果。測結果。測結果。

【技術實現步驟摘要】
一種集裝箱檢測系統與方法


[0001]本專利技術涉及集裝箱檢測
，特別是涉及一種集裝箱檢測系統與方法。

技術介紹

[0002]當前，集裝箱行業全年需求在300
?
350萬TEU，且總量逐年攀升。在長期的運輸和周轉過程中，集裝箱或多或少的會受到外力擠壓和刮蹭，導致集裝箱箱體的變形甚至破損，而集裝箱的箱體缺陷狀況直接影響了貨物的安全狀況。集裝箱箱體缺陷檢測是集裝箱進入港口碼頭內必不可少的一項檢驗工作，主要防止運輸企業和碼頭因箱體破損或變形引起的糾紛，因此對集裝箱缺陷的檢測是提高維修行業標準及效率的重要一環。
[0003]當前對于集裝箱的檢測方式若采用人工檢測，則存在檢測效率低下并且評判標準差異化的問題，凹凸尺寸僅憑人眼視覺估量容易引起糾紛，凹凸和裂縫無圖片和缺陷數據不便于存檔，不利于維修和追溯；而已有的集裝箱殘損檢測方法中，若采用對集裝箱表面進行掃描并與無殘損圖像做對比的方法，則由于無殘損圖像集存在缺陷，即忽略了全球二十多個集裝箱廠家生產的集裝箱的構造并非一致，各個集裝箱廠家加工生產的箱面排布略有不同，因此如果只是將其中一個型號的無殘損的整塊箱面加入圖像集合進行對比，則會遺漏其他型號集裝箱的無殘損的模型，無法保證對各種型號的集裝箱都能進行檢測。
[0004]鑒于此，克服該現有技術所存在的缺陷是本
亟待解決的問題。

技術實現思路

[0005]本專利技術要解決的技術問題是通過對集裝箱箱面進行掃描檢測，并且在不同型號集裝箱模型不完備的情況下，能夠對多個不同型號的集裝箱進行檢測。
[0006]本專利技術采用如下技術方案：
[0007]第一方面，一種集裝箱檢測系統，包括：掃描模塊、攝像頭10、箱面缺損識別單元、箱面缺陷檢測單元、信息識別單元和數據預處理單元，其中：
[0008]在閘口固定架8的左右兩側和頂部分別設置三個滑軌1，并在三個滑軌1上均設置滑塊2，每個所述滑塊2上設置有掃描模塊，當待檢測的集裝箱9進入閘口中的預設位置時，所述閘口固定架8的左右兩側和頂部的滑塊2均沿滑軌1進行滑動，所述滑塊2上的掃描模塊分別對集裝箱9的左箱面、右箱面和上箱面進行掃描；
[0009]所述掃描模塊包括2D線掃相機3和激光掃描儀4；
[0010]所述2D線掃相機3用于掃描集裝箱9的箱面，以獲取實景圖片并上傳至箱面缺損識別單元，所述箱面缺損識別單元根據所述實景圖片進行缺損判別，并將缺損判別結果上報至數據預處理單元；
[0011]所述激光掃描儀4用于掃描集裝箱9表面，獲取集裝箱9箱面的點云文件并上傳至箱面缺陷檢測單元，所述箱面缺陷檢測單元將各個箱面的點云以預設單元周期進行分割，將每個分割后區域的點云與無缺陷單元基準模型進行對比，所述箱面缺陷檢測單元根據對比結果得出各個箱面的缺陷結果并上報至數據預處理單元；
[0012]在所述閘口固定架8上設置攝像頭10，所述攝像頭10用于對處于所述預設位置的集裝箱9進行拍攝，并將拍攝照片上傳至信息識別單元，所述信息識別單元根據拍攝照片提取集裝箱信息，并上傳至數據預處理單元；
[0013]所述數據預處理單元用于根據所述缺損判別結果、所述缺陷結果以及所述集裝箱信息中的一個或者多個輸出檢測結果。
[0014]優選的，所述激光掃描儀4用于掃描集裝箱9表面，獲取集裝箱9箱面的點云文件并上傳至箱面缺陷檢測單元，還包括：
[0015]所述箱面缺陷檢測單元根據集裝箱9各個箱面的點云文件對應進行各個箱面的點云坐標系轉換，并根據轉換得到的點云坐標系去除點云中箱面邊緣的部分，保留箱面的凹棱7和凸棱6，得到各個箱面點云坐標系下的對應的左箱面點云、右箱面點云和上箱面點云。
[0016]優選的，所述預設單元周期具體包括：
[0017]每相鄰的的一個凹棱7和一個凸棱6為一個預設單元周期。
[0018]優選的，所述無缺陷單元基準模型包括：上箱面無缺陷單元基準模型和左右箱面無缺陷單元基準模型，其中：
[0019]所述上箱面無缺陷單元基準模型為一個上箱面的無缺損凹棱7和一個上箱面無缺損凸棱6所在的兩個斜面和兩個平面對應的方程，將上箱面點云均按照所述預設單元周期進行點云分割，并將分割后的點云同無缺陷單元基準模型中方程的區間相對應，將每個分割后點云的x坐標和y坐標帶入到對應區間的方程中，得出分割后上箱面點云對應位置的標準深度值Z
a
；
[0020]所述左右箱面無缺陷單元基準模型為一個左右箱面的無缺損凹棱7和一個左右箱面無缺損凸棱6所在的兩個斜面和兩個平面對應的方程，將左右箱面點云均按照所述預設單元周期進行點云分割，并將分割后上的點云同無缺陷單元基準模型中方程的區間相對應，將每個分割后點云的x坐標和y坐標帶入到對應區間的方程中，得出分割后左右箱面點云對應位置的標準深度值Z
c
；
[0021]優選的，所述將每個分割后的點云與無缺陷單元基準模型進行對比，具體包括：
[0022]將分割后上箱面點云的z坐標減去所述對應部分的標準深度值Z
a
得到差值z，差值z同上箱面無缺陷單元基準模型的凸棱6深度閾值Z1以及凹棱7深度閾值Z2對比；
[0023]當Z2≤z≤Z1時，則判斷對應的上箱面分割區域為合格區域；
[0024]當z＞Z1或者z＜Z2時，則判斷對應的上箱面分割區域為不合格區域；
[0025]將分割后左右箱面點云的z坐標減去所述對應部分的標準深度值Z
c
得到差值z，將深度值z同左右箱面無缺陷單元基準模型的凸棱6深度閾值Z3以及凹棱7深度閾值Z4對比；
[0026]當Z4≤z≤Z3時，則判斷對應的左右箱面分割區域為合格區域；
[0027]當z＞Z3或者z＜Z4時，則判斷對應的左右箱面分割區域為不合格區域；
[0028]其中，Z1＞0，Z2＜0，Z3＞0，Z4＜0。
[0029]第二方面，一種集裝箱檢測方法，所述方法應用在所述的集裝箱檢測系統上，所述方法包括：
[0030]在集裝箱9進入閘口中的預設位置時，控制所述閘口固定架8的左右兩側和頂部的滑塊2均沿滑軌1進行滑動，以通過所述滑塊2上的掃描模塊對集裝箱9的左箱面、右箱面和上箱面進行掃描；其中，所述掃描模塊包括2D線掃相機3和激光掃描儀4；
[0031]所述2D線掃相機3掃描集裝箱9獲取集裝箱9箱面獲取實景圖片并上傳至箱面缺損識別單元，所述箱面缺損識別單元根據所述實景圖片進行缺損判別，并將缺損判別結果上報至數據預處理單元；
[0032]所述激光掃描儀4掃描集裝箱9表面獲取集裝箱9箱面的點云文件并上傳至箱面缺陷檢測單元，所述箱面缺陷檢測單元將各個箱面的點云以預設單元周期進行分割，將每個分割后區域的點云與無缺陷單元基準模型進行對比，所述箱面缺陷檢測單元根據對比結果得出各個箱面的缺陷結果并上報至數據預處理單元；
[0033]通過設置在所述閘口固定架8上的攝像頭10對處于所述預設位置的集裝箱9進行拍攝，并將拍攝照片上傳至本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種集裝箱檢測系統，其特征在于，包括：掃描模塊、攝像頭(10)、箱面缺損識別單元、箱面缺陷檢測單元、信息識別單元和數據預處理單元，其中：在閘口固定架(8)的左右兩側和頂部分別設置三個滑軌(1)，并在三個滑軌(1)上均設置滑塊(2)，每個所述滑塊(2)上設置有掃描模塊，當待檢測的集裝箱(9)進入閘口中的預設位置時，所述閘口固定架(8)的左右兩側和頂部的滑塊(2)均沿滑軌(1)進行滑動，所述滑塊(2)上的掃描模塊分別對集裝箱(9)的左箱面、右箱面和上箱面進行掃描；所述掃描模塊包括2D線掃相機(3)和激光掃描儀(4)；所述2D線掃相機(3)用于掃描集裝箱(9)的箱面，以獲取實景圖片并上傳至箱面缺損識別單元，所述箱面缺損識別單元根據所述實景圖片進行缺損判別，并將缺損判別結果上報至數據預處理單元；所述激光掃描儀(4)用于掃描集裝箱(9)表面，獲取集裝箱(9)箱面的點云文件并上傳至箱面缺陷檢測單元，所述箱面缺陷檢測單元將各個箱面的點云以預設單元周期進行分割，將每個分割后區域的點云與無缺陷單元基準模型進行對比，所述箱面缺陷檢測單元根據對比結果得出各個箱面的缺陷結果并上報至數據預處理單元；在所述閘口固定架(8)上設置攝像頭(10)，所述攝像頭(10)用于對處于所述預設位置的集裝箱(9)進行拍攝，并將拍攝照片上傳至信息識別單元，所述信息識別單元根據拍攝照片提取集裝箱信息，并上傳至數據預處理單元；所述數據預處理單元用于根據所述缺損判別結果、所述缺陷結果以及所述集裝箱信息中的一個或者多個輸出檢測結果。2.根據權利要求1所述的集裝箱檢測系統，其特征在于，所述激光掃描儀(4)用于掃描集裝箱(9)表面，獲取集裝箱(9)箱面的點云文件并上傳至箱面缺陷檢測單元，還包括：所述箱面缺陷檢測單元根據集裝箱(9)各個箱面的點云文件對應進行各個箱面的點云坐標系轉換，并根據轉換得到的點云坐標系去除點云中箱面邊緣的部分，保留箱面的凹棱(7)和凸棱(6)，得到各個箱面點云坐標系下的對應的左箱面點云、右箱面點云和上箱面點云。3.根據權利要求2所述的集裝箱檢測系統，其特征在于，所述預設單元周期具體包括：每相鄰的的一個凹棱(7)和一個凸棱(6)為一個預設單元周期。4.根據權利要求3所述的集裝箱檢測系統，其特征在于，所述無缺陷單元基準模型包括：上箱面無缺陷單元基準模型和左右箱面無缺陷單元基準模型，其中：所述上箱面無缺陷單元基準模型為一個上箱面的無缺損凹棱(7)和一個上箱面無缺損凸棱(6)所在的兩個斜面和兩個平面對應的方程，將上箱面點云均按照所述預設單元周期進行點云分割，并將分割后的點云同無缺陷單元基準模型中方程的區間相對應，將每個分割后點云的x坐標和y坐標帶入到對應區間的方程中，得出分割后上箱面點云對應位置的標準深度值Z
a
；所述左右箱面無缺陷單元基準模型為一個左右箱面的無缺損凹棱(7)和一個左右箱面無缺損凸棱(6)所在的兩個斜面和兩個平面對應的方程，將左右箱面點云均按照所述預設單元周期進行點云分割，并將分割后上的點云同無缺陷單元基準模型中方程的區間相對應，將每個分割后點云的x坐標和y坐標帶入到對應區間的方程中，得出分割后左右箱面點云對應位置的標準深度值Z
c
。
5.根據權利要求4所述的集裝箱檢測系統，其特征在于，所述將每個分割后的點云與無缺陷單元基準模型進行對比，具體包括：將分割后上箱面點云的z坐標減去所述對應部分的標準深度值Z
a
得到差值z，差值z同上箱面無缺陷單元基準模型的凸棱(6)深度閾值Z1以及凹棱(7)深度閾值Z2對比；當Z2≤z≤Z1時，則判斷對應的上箱面分割區域為合格區域；當z＞Z1或者z＜Z2時，則判斷對應的上箱面分割區域為不合格區域；將分割后左右箱面點云的z坐標減去所述對應部分的標準深度值Z
c
得到差值z，將深度值z同左右箱面無缺陷單元基準模型的凸棱(6)深度閾值Z3以及凹棱(7)深度閾值Z4對比；當Z4≤z≤Z3時，則判斷對應的左右箱面分割區域為合格區域；當z＞Z3或者z＜Z4時，則判斷對應的左右...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐澤峰，廖夢偉，田安平，
申請(專利權)人：深圳煜煒光學科技有限公司，
類型：發明
國別省市：