1.本發(fā)明涉及港口作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

2.在港口集裝箱作業(yè)中，需要對起重機(jī)和集裝箱卡車進(jìn)行對位，以便于起重機(jī)從集裝箱卡車上吊取集裝箱，或?qū)⒓b箱放至集裝箱卡車上。

3.傳統(tǒng)的對位流程是：通過設(shè)置于港口場地的一臺固定裝置，例如攝像機(jī)，獲取集裝箱卡車的位置；將集裝箱卡車的位置與起重機(jī)的位置進(jìn)行比對，獲得兩者的相對位置；根據(jù)兩者的相對位置調(diào)整集裝箱卡車的位置；如此循環(huán)，直至集裝箱卡車行駛至可供起重機(jī)對其進(jìn)行準(zhǔn)確抓放箱操作的指定位置。

4.傳統(tǒng)的對位流程中，固定裝置采集的數(shù)據(jù)有限，需要多次循環(huán)運(yùn)算，才能實現(xiàn)集裝箱卡車與起重機(jī)的對位，數(shù)據(jù)計算量大，對位過程慢，且對位精度不高，影響起重機(jī)的抓放箱操作。

5.需要說明的是，上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對本發(fā)明的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

6.有鑒于此，本發(fā)明提供一種集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法及相關(guān)設(shè)備，能夠通過行車?yán)走_(dá)和對位雷達(dá)的配合聯(lián)動，高效準(zhǔn)確地實現(xiàn)集裝箱卡車與起重機(jī)的精細(xì)對位，適用于各個類型港口起重機(jī)械。

7.本發(fā)明的一個方面提供一種集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法，包括：通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息；當(dāng)所述三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配，啟動所述集裝箱卡車的對位雷達(dá)，并將根據(jù)所述三維信息獲得的對應(yīng)起重機(jī)的目標(biāo)區(qū)域投影至所述對位雷達(dá)的對位坐標(biāo)系中；根據(jù)所述對位雷達(dá)掃描的位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的三維數(shù)據(jù)，獲得所述起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置；通過所述行車?yán)走_(dá)和所述對位雷達(dá)配合引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛，令所述集裝箱卡車的預(yù)設(shè)吊裝位置與所述目標(biāo)作業(yè)位置重合。

8.在一些實施例中，所述行車?yán)走_(dá)設(shè)置于所述集裝箱卡車的前方，所述對位雷達(dá)設(shè)置于所述集裝箱卡車的頂部。

9.在一些實施例中，通過所述行車?yán)走_(dá)和所述對位雷達(dá)配合引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛，包括：將所述目標(biāo)作業(yè)位置投影至所述行車?yán)走_(dá)的行車坐標(biāo)系中；根據(jù)所述行車坐標(biāo)系中所述預(yù)設(shè)吊裝位置相對于所述目標(biāo)作業(yè)位置的位置偏差，引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛。

10.在一些實施例中，所述的對位方法還包括：預(yù)存多種類別的起重機(jī)輪廓信息；當(dāng)所述三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配時，還根據(jù)所述三維信息獲得起重機(jī)類別；獲得起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置時，根據(jù)所述起重機(jī)類別和所述三維數(shù)據(jù)，獲得所述目標(biāo)作業(yè)位置。

11.在一些實施例中，所述的對位方法還包括：通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維

信息前，將所述目標(biāo)作業(yè)位置預(yù)調(diào)至垂直投影位于所述起重機(jī)的引導(dǎo)車道上；通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息時，令所述集裝箱卡車沿所述引導(dǎo)車道行駛，使所述預(yù)設(shè)吊裝位置的垂直投影位于所述引導(dǎo)車道上；通過所述行車?yán)走_(dá)和所述對位雷達(dá)配合引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛時，根據(jù)所述預(yù)設(shè)吊裝位置與所述目標(biāo)作業(yè)位置沿所述引導(dǎo)車道的位置偏差，向所述集裝箱卡車發(fā)出沿所述引導(dǎo)車道的位置調(diào)整指令。

12.在一些實施例中，當(dāng)所述起重機(jī)類別為龍門吊類別，獲得所述目標(biāo)作業(yè)位置，包括：將所述三維數(shù)據(jù)投影至所述對位坐標(biāo)系的x

?

z坐標(biāo)平面，獲得二維數(shù)據(jù)圖，其中x軸與所述引導(dǎo)車道平行；對所述二維數(shù)據(jù)圖進(jìn)行直線檢測，獲得線段集合；基于所述x

?

z坐標(biāo)平面，計算所述線段集合中每條線段的斜率，篩選出斜率位于目標(biāo)斜率范圍內(nèi)的目標(biāo)線段；根據(jù)所有目標(biāo)線段的頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)，獲得一中間x軸坐標(biāo)，作為所述目標(biāo)作業(yè)位置的x軸坐標(biāo)。

13.在一些實施例中，獲得一中間x軸坐標(biāo)，包括：自所有目標(biāo)線段的頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)中，獲得最大坐標(biāo)x

max

和最小坐標(biāo)x

min

；計算中點(diǎn)坐標(biāo)x

mid

，x

mid

＝(x

max

+x

min

)/2；基于所述中點(diǎn)坐標(biāo)x

mid

，將所有目標(biāo)線段的頂點(diǎn)分類為x軸坐標(biāo)小于所述中點(diǎn)坐標(biāo)x

mid

的第一集合和x軸坐標(biāo)大于所述中點(diǎn)坐標(biāo)x

mid

的第二集合；獲得所述第一集合中各頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)的中位數(shù)坐標(biāo)x

mid

?

front

，及所述第二集合中各頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)的中位數(shù)坐標(biāo)x

mid

?

back

；計算中間x軸坐標(biāo)x

middle

，x

middle

＝(x

mid

?

front

+x

mid

?

back

)/2。

14.在一些實施例中，當(dāng)所述起重機(jī)類別為岸橋類別，獲得所述目標(biāo)作業(yè)位置，包括：將所述三維數(shù)據(jù)投影至所述對位坐標(biāo)系的x

?

z坐標(biāo)平面，獲得二維數(shù)據(jù)圖，其中x軸與所述引導(dǎo)車道平行；對所述二維數(shù)據(jù)圖進(jìn)行直線檢測，獲得線段集合；對所述三維數(shù)據(jù)進(jìn)行特征點(diǎn)檢測，獲得特征點(diǎn)集合；基于所述x

?

z坐標(biāo)平面，計算所述特征點(diǎn)集合中每個特征點(diǎn)與所述線段集合中每條線段的兩頂點(diǎn)的斜率差，篩選出至少與一條線段的斜率差位于目標(biāo)斜率差范圍內(nèi)的目標(biāo)特征點(diǎn)；根據(jù)所有目標(biāo)特征點(diǎn)的x軸坐標(biāo)，獲得一中間x軸坐標(biāo)，作為所述目標(biāo)作業(yè)位置的x軸坐標(biāo)。

15.在一些實施例中，獲得一中間x軸坐標(biāo)，包括：以所述起重機(jī)檢測框的中心點(diǎn)為目標(biāo)點(diǎn)，將所有目標(biāo)特征點(diǎn)分類為x軸坐標(biāo)小于所述目標(biāo)點(diǎn)的x軸坐標(biāo)的前側(cè)集合和x軸坐標(biāo)大于所述目標(biāo)點(diǎn)的x軸坐標(biāo)的后側(cè)集合；沿所述x軸，獲得所述前側(cè)集合中距離所述目標(biāo)點(diǎn)最近的一前側(cè)特征點(diǎn)的x軸坐標(biāo)x

front

，及所述后側(cè)集合中距離所述目標(biāo)點(diǎn)最近的一后側(cè)特征點(diǎn)的x軸坐標(biāo)x

back

；計算中間x軸坐標(biāo)x

middle

，x

middle

＝(x

front

+x

back

)/2。

16.本發(fā)明的另一個方面提供一種集裝箱卡車與起重機(jī)的對位系統(tǒng)，包括：行車檢測模塊，用于通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息；對位觸發(fā)模塊，用于當(dāng)所述三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配，啟動所述集裝箱卡車的對位雷達(dá)，并將根據(jù)所述三維信息獲得的對應(yīng)起重機(jī)的目標(biāo)區(qū)域投影至所述對位雷達(dá)的對位坐標(biāo)系中；對位檢測模塊，用于根據(jù)所述對位雷達(dá)掃描的位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的三維數(shù)據(jù)，獲得所述起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置；位置調(diào)整模塊，用于通過所述行車?yán)走_(dá)和所述對位雷達(dá)配合引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛，令所述集裝箱卡車的預(yù)設(shè)吊裝位置與所述目標(biāo)作業(yè)位置重合。

17.本發(fā)明的再一個方面提供一種電子設(shè)備，包括：一處理器；一存儲器，所述存儲器中存儲有可執(zhí)行指令；其中，所述可執(zhí)行指令被所述處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)上述任意實施例所述的集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法。

18.本發(fā)明的又一個方面提供一種計算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)，用于存儲程序，所述程序

被執(zhí)行時實現(xiàn)上述任意實施例所述的集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法。

19.本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果至少包括：

20.通過行車?yán)走_(dá)的掃描，確定采集到的三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配，可以進(jìn)行精細(xì)對位；通過觸發(fā)對位雷達(dá)，采集起重機(jī)的精細(xì)三維數(shù)據(jù)；根據(jù)行車?yán)走_(dá)采集的三維信息確定對應(yīng)起重機(jī)的目標(biāo)區(qū)域，并根據(jù)對位雷達(dá)采集的位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的精細(xì)三維數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確計算起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置；進(jìn)而調(diào)整集裝箱卡車的位置，消除其預(yù)設(shè)吊裝位置與目標(biāo)作業(yè)位置之間的位置偏差；

21.從而，本發(fā)明通過行車?yán)走_(dá)和對位雷達(dá)的配合聯(lián)動，高效準(zhǔn)確地實現(xiàn)集裝箱卡車與起重機(jī)的精細(xì)對位，適用于各個類型港口起重機(jī)械。

22.應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

23.此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

24.圖1示出本發(fā)明實施例中，集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法的步驟示意圖；

25.圖2

?

圖4示出本發(fā)明實施例中，集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法的實時過程示意圖；

26.圖5示出本發(fā)明實施例中，一個對位場景的俯視示意圖；

27.圖6示出本發(fā)明實施例中，集裝箱卡車與起重機(jī)的對位系統(tǒng)的模塊示意圖；

28.圖7示出本發(fā)明實施例中，電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

29.圖8示出本發(fā)明實施例中，計算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

30.現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式。相反，提供這些實施方式使本發(fā)明全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

31.此外，附圖僅為本發(fā)明的示意性圖解，并非一定是按比例繪制。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的部分，因而將省略對它們的重復(fù)描述。附圖中所示的一些方框圖是功能實體，不一定必須與物理或邏輯上獨(dú)立的實體相對應(yīng)?？梢圆捎密浖问絹韺崿F(xiàn)這些功能實體，或在一個或多個硬件模塊或集成電路中實現(xiàn)這些功能實體，或在不同網(wǎng)絡(luò)和/或處理器裝置和/或微控制器裝置中實現(xiàn)這些功能實體。

32.下面實施例中的步驟序號僅用于表示不同的執(zhí)行內(nèi)容，并不嚴(yán)格限定步驟之間的執(zhí)行順序。具體描述時使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明的實施例及不同實施例中的特征可以相互組合。

33.圖1示出集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法的主要步驟，參照圖1所示，在一個實施

例中，集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法包括：

34.步驟s110，通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息。

35.結(jié)合圖2示出的對位前行車階段，在集裝箱卡車1向起重機(jī)4行駛過程中，行車?yán)走_(dá)2掃描周圍環(huán)境的三維信息，引導(dǎo)集裝箱卡車1行駛。集裝箱卡車1可通過已有的自動駕駛方法、避障方法等實現(xiàn)自動行駛，此處不再展開說明。

36.在一個實施例中，也可結(jié)合gps定位技術(shù)，實現(xiàn)對集裝箱卡車1的行駛引導(dǎo)。

37.行車?yán)走_(dá)2優(yōu)選地設(shè)置于集裝箱卡車1的前方，以更好地掃描前方道路。進(jìn)一步的，行車?yán)走_(dá)2可包括多個，布設(shè)在車頭兩側(cè)，以更好地掃描周圍環(huán)境。

38.行車?yán)走_(dá)2具體可以是激光雷達(dá)，通過掃描獲得三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，但不以此為限。行車?yán)走_(dá)2也可以是任意能夠掃描獲得三維信息的檢測裝置。

39.行車?yán)走_(dá)2的行車坐標(biāo)系為x1?

y1?

z1坐標(biāo)系，其原點(diǎn)o1為行車?yán)走_(dá)2的中心點(diǎn)，但不以此為限，例如還可以是集裝箱卡車1的中心點(diǎn)。行車坐標(biāo)系以水平向前方向為x1軸，以垂直向上方向為z1軸，以水平向右或向左方向為y1軸，但不以此為限，行車坐標(biāo)系可以根據(jù)需要靈活標(biāo)定。

40.集裝箱卡車1基于行車坐標(biāo)系進(jìn)行坐標(biāo)標(biāo)定，使其預(yù)設(shè)吊裝位置預(yù)存于行車坐標(biāo)系中。在集裝箱卡車1上運(yùn)載有集裝箱時，預(yù)設(shè)吊裝位置通常是集裝箱的中心點(diǎn)；在集裝箱卡車1未運(yùn)載有集裝箱時，預(yù)設(shè)吊裝位置通常是集裝箱卡車1的承力面的中心點(diǎn)。當(dāng)然，根據(jù)實際運(yùn)載情況或運(yùn)載需要，預(yù)設(shè)吊裝位置可以靈活調(diào)整，只要基于行車坐標(biāo)系提前標(biāo)定即可。

41.步驟s120，當(dāng)三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配，啟動集裝箱卡車的對位雷達(dá)，并將根據(jù)三維信息獲得的對應(yīng)起重機(jī)的目標(biāo)區(qū)域投影至對位雷達(dá)的對位坐標(biāo)系中。

42.結(jié)合圖3示出的對位觸發(fā)階段，當(dāng)行車?yán)走_(dá)2采集到的三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配，此時，一方面，表明集裝箱卡車1已行駛至起重機(jī)4的附近，可以進(jìn)入精細(xì)對位階段；另一方面，能夠根據(jù)行車?yán)走_(dá)2采集到的三維信息準(zhǔn)確框定對應(yīng)起重機(jī)4的目標(biāo)區(qū)域；再一方面，能夠通過對位雷達(dá)3采集到起重機(jī)4的更精細(xì)的三維數(shù)據(jù)。因此觸發(fā)對位雷達(dá)3。

43.起重機(jī)輪廓信息至少包括起重機(jī)的局部輪廓，不同類別起重機(jī)的局部輪廓有所不同，分別預(yù)存于系統(tǒng)中。例如，對于龍門吊類起重機(jī)，其預(yù)存的局部輪廓信息對應(yīng)承載吊具的承載梁和位于承載梁兩端的支柱的部分結(jié)構(gòu)；對于岸橋類起重機(jī)，其預(yù)存的局部輪廓信息對應(yīng)承載吊具的承載梁和位于承載梁中部的支柱的部分結(jié)構(gòu)。當(dāng)行車?yán)走_(dá)2采集到的三維信息與其中一種起重機(jī)的局部輪廓信息匹配，則觸發(fā)對位雷達(dá)3。

44.在一個實施例中，對位雷達(dá)3的觸發(fā)條件也可以是集裝箱卡車1行駛至起重機(jī)4的預(yù)設(shè)位置。預(yù)設(shè)位置位于以起重機(jī)4的位置為中心輻射的一定區(qū)域范圍內(nèi)，該區(qū)域范圍的坐標(biāo)信息預(yù)存于行車?yán)走_(dá)2的行車坐標(biāo)系中。

45.對位雷達(dá)3優(yōu)選地設(shè)置于集裝箱卡車1的頂部，以在與起重機(jī)4的對位場景中更好地采集到起重機(jī)4的包括其吊具所在目標(biāo)作業(yè)位置的精細(xì)三維數(shù)據(jù)。起重機(jī)4的目標(biāo)作業(yè)位置通常指其吊具的中心點(diǎn)。

46.對位雷達(dá)3具體可以是激光雷達(dá)，通過掃描獲得三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，但不以此為限。對位雷達(dá)3也可以是任意能夠掃描獲得三維信息的檢測裝置。

47.對位雷達(dá)3的對位坐標(biāo)系為x2?

y2?

z2坐標(biāo)系，其原點(diǎn)o2為對位雷達(dá)3的中心點(diǎn)，但不

以此為限，例如還可以是集裝箱卡車1的中心點(diǎn)。對位坐標(biāo)系以水平向后方向為x2軸，以垂直向上方向為z2軸，以水平向右或向左方向為y2軸，但不以此為限，對位坐標(biāo)系可以根據(jù)需要靈活標(biāo)定。

48.對應(yīng)起重機(jī)4的目標(biāo)區(qū)域根據(jù)行車?yán)走_(dá)2采集到的三維信息獲得。在行車?yán)走_(dá)2的掃描范圍內(nèi)，其會采集到起重機(jī)4的三維信息以及周圍環(huán)境的三維信息；從中確定對應(yīng)起重機(jī)4的目標(biāo)區(qū)域，投影至對位雷達(dá)3的對位坐標(biāo)系中，以從對位雷達(dá)3采集的三維數(shù)據(jù)中精確篩選目標(biāo)區(qū)域框定的三維數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確計算出起重機(jī)4的目標(biāo)作業(yè)位置。

49.確定目標(biāo)區(qū)域采用已有的方法實現(xiàn)。例如，在行車?yán)走_(dá)2為激光雷達(dá)的實施例中，可采用已有的3d目標(biāo)檢測方法，對行車?yán)走_(dá)2采集的點(diǎn)三維云數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲得包圍檢測到的起重機(jī)輪廓信息的最小包圍框，形成起重機(jī)檢測框bbox1，作為對應(yīng)起重機(jī)4的目標(biāo)區(qū)域。3d目標(biāo)檢測方法是已有技術(shù)，因此不再展開說明。

50.在采用3d目標(biāo)檢測方法對行車?yán)走_(dá)2采集的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理時，還獲得起重機(jī)類別，具體包括龍門吊類和岸橋類。當(dāng)然，起重機(jī)類別也可根據(jù)行車?yán)走_(dá)2采集到的三維信息所匹配的某一類的起重機(jī)輪廓信息來確定。

51.將目標(biāo)區(qū)域投影至對位雷達(dá)的對位坐標(biāo)系中，可以采用將目標(biāo)區(qū)域的中心點(diǎn)從行車坐標(biāo)系投影至對位坐標(biāo)系，再根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的尺寸信息，計算出對位坐標(biāo)系中目標(biāo)區(qū)域的坐標(biāo)信息；也可將目標(biāo)區(qū)域的一些特征角點(diǎn)從行車坐標(biāo)系投影至對位坐標(biāo)系，進(jìn)而計算出對位坐標(biāo)系中目標(biāo)區(qū)域中的坐標(biāo)信息。

52.以起重機(jī)檢測框bbox1為例，投影過程具體包括：通過行車?yán)走_(dá)2和對位雷達(dá)3共同檢測定位標(biāo)識點(diǎn)，獲得行車坐標(biāo)系與對位坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣，例如獲得由行車坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換至對位坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣m1?

to

?2。轉(zhuǎn)換矩陣m1?

to

?2的具體計算方式采用已有的技術(shù)實現(xiàn)，因此不再展開說明。獲得行車坐標(biāo)系中起重機(jī)檢測框bbox1的中心點(diǎn)坐標(biāo)c1，和起重機(jī)檢測框bbox1的尺寸信息，具體可包括長寬高信息。根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣m1?

to

?2，將起重機(jī)檢測框bbox1的中心點(diǎn)坐標(biāo)c1轉(zhuǎn)換為基于對位坐標(biāo)系的中心點(diǎn)坐標(biāo)c2，c2＝c1×

m1?

to

?2。最后，根據(jù)中心點(diǎn)坐標(biāo)c2和尺寸信息，獲得對位坐標(biāo)系中的起重機(jī)檢測框bbox2。

53.步驟s130，根據(jù)對位雷達(dá)掃描的位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的三維數(shù)據(jù)，獲得起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置。本步驟中，具體根據(jù)起重機(jī)類別和對位雷達(dá)采集的三維數(shù)據(jù)，計算目標(biāo)作業(yè)位置，將在下文中結(jié)合龍門吊類起重機(jī)和岸橋類起重機(jī)具體展開。

54.步驟s140，通過行車?yán)走_(dá)和對位雷達(dá)配合引導(dǎo)集裝箱卡車行駛，令集裝箱卡車的預(yù)設(shè)吊裝位置與目標(biāo)作業(yè)位置重合。

55.結(jié)合圖4示出的精細(xì)對位階段，獲得對位坐標(biāo)系中的目標(biāo)作業(yè)位置后，進(jìn)一步將目標(biāo)作業(yè)位置投影至行車坐標(biāo)系中，然后根據(jù)行車坐標(biāo)系中預(yù)設(shè)吊裝位置相對于目標(biāo)作業(yè)位置的位置偏差，引導(dǎo)集裝箱卡車1行駛，使集裝箱卡車1的預(yù)設(shè)吊裝位置11與起重機(jī)4的目標(biāo)作業(yè)位置41的垂直投影重合。從而，消除水平方向，包括行車坐標(biāo)系的x1軸方向和y1軸方向的位置偏差，使預(yù)設(shè)吊裝位置11到達(dá)目標(biāo)作業(yè)位置41的正下方，以便起重機(jī)4放下吊具時準(zhǔn)確進(jìn)行抓放箱操作。

56.在觸發(fā)對位雷達(dá)3時，可以控制集裝箱卡車1駐停；計算出位置偏差后，再引導(dǎo)集裝箱卡車1行駛；從而，通過一次聯(lián)合掃描和位置計算，即可高效實現(xiàn)集裝箱卡車1與起重機(jī)4之間的精細(xì)對位。

57.上述實施例的對位方法，通過行車?yán)走_(dá)的掃描，確定采集到的三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配，表明集裝箱卡車已行駛至起重機(jī)的附近，可以進(jìn)行精細(xì)對位；通過觸發(fā)對位雷達(dá)，采集起重機(jī)的精細(xì)三維數(shù)據(jù)；根據(jù)行車?yán)走_(dá)采集的三維信息確定對應(yīng)起重機(jī)的目標(biāo)區(qū)域，并根據(jù)對位雷達(dá)采集的位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的精細(xì)三維數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確計算起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置；進(jìn)而調(diào)整集裝箱卡車的位置，消除其預(yù)設(shè)吊裝位置與目標(biāo)作業(yè)位置之間的位置偏差；從而，通過行車?yán)走_(dá)和對位雷達(dá)的配合聯(lián)動，高效準(zhǔn)確地實現(xiàn)集裝箱卡車與起重機(jī)的精細(xì)對位，適用于各個類型港口起重機(jī)械。

58.下面結(jié)合具體示例詳細(xì)說明起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置的計算過程。

59.本示例中，通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息前，將目標(biāo)作業(yè)位置預(yù)調(diào)至垂直投影位于起重機(jī)的引導(dǎo)車道上；通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息時，令集裝箱卡車沿引導(dǎo)車道行駛，使預(yù)設(shè)吊裝位置的垂直投影位于引導(dǎo)車道上；通過行車?yán)走_(dá)和對位雷達(dá)配合引導(dǎo)集裝箱卡車行駛時，根據(jù)預(yù)設(shè)吊裝位置與目標(biāo)作業(yè)位置沿引導(dǎo)車道的位置偏差，向集裝箱卡車發(fā)出沿引導(dǎo)車道的位置調(diào)整指令。

60.也即，本示例中，在對位前及對位前行車階段，事先消除了集裝箱卡車與起重機(jī)之間在左右方向上的位置偏差，因左右方向上的位置偏差通過起重機(jī)的引導(dǎo)車道即可準(zhǔn)確消除，無需經(jīng)過數(shù)據(jù)計算；從而，在精細(xì)對位階段，只需關(guān)注集裝箱卡車與起重機(jī)之間在前后方向上，即沿引導(dǎo)車道的位置偏差即可。

61.需要特別說明的是，起重機(jī)的引導(dǎo)車道可以有多條，在本示例中，可以根據(jù)港口作業(yè)需求確定一個引導(dǎo)車道，調(diào)整起重機(jī)使其目標(biāo)作業(yè)位置的垂直投影落在引導(dǎo)車道上。甚至，引導(dǎo)車道可以是虛擬的，虛擬的引導(dǎo)車道可以通過將起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置垂直投影至地面，經(jīng)投影點(diǎn)垂直于起重機(jī)的承載梁方向延伸來確定，并將確定好的引導(dǎo)車道的位置信息標(biāo)定至行車坐標(biāo)系即可。

62.但是，本示例的說明不能視為對本發(fā)明的限制。在其他示例中，可以根據(jù)本示例計算前后方向上的位置偏差的方法，計算左右方向上的位置偏差，并利用兩組位置偏差調(diào)整集裝箱卡車的位置。

63.圖5示出一個示例對位場景。此時，集裝箱卡車1已沿起重機(jī)4的引導(dǎo)車道40行駛至其行車?yán)走_(dá)2采集到預(yù)設(shè)的三維信息，集裝箱卡車1的預(yù)設(shè)吊裝位置11的垂直投影位于引導(dǎo)車道40上。并且，起重機(jī)4的目標(biāo)作業(yè)位置41已預(yù)調(diào)至垂直投影位于引導(dǎo)車道40上。起重機(jī)4的目標(biāo)作業(yè)位置41具體位于起重機(jī)4的承載梁400上。此時，行車?yán)走_(dá)2的行車坐標(biāo)系的x1軸和對位雷達(dá)3的對位坐標(biāo)系的x2軸均與引導(dǎo)車道40平行。在計算對位坐標(biāo)系中目標(biāo)作業(yè)位置41時，只需計算目標(biāo)作業(yè)位置41的x2軸坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換至行車坐標(biāo)系獲得目標(biāo)作業(yè)位置41的x1軸坐標(biāo)，并將預(yù)設(shè)吊裝位置11的x1軸坐標(biāo)與目標(biāo)作業(yè)位置41的x1軸坐標(biāo)相減，即可快速準(zhǔn)確地計算出集裝箱卡車1與起重機(jī)4之間的位置偏差，再通過位置調(diào)整指令，引導(dǎo)集裝箱卡車1沿引導(dǎo)車道40前進(jìn)或后退即可。

64.當(dāng)起重機(jī)類別為龍門吊類別，獲得目標(biāo)作業(yè)位置的過程具體包括：將對位雷達(dá)采集的位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的三維數(shù)據(jù)投影至對位坐標(biāo)系的x

?

z坐標(biāo)平面，獲得二維數(shù)據(jù)圖；對二維數(shù)據(jù)圖進(jìn)行直線檢測，獲得線段集合；基于x

?

z坐標(biāo)平面，計算線段集合中每條線段的斜率，篩選出斜率位于目標(biāo)斜率范圍內(nèi)的目標(biāo)線段；根據(jù)所有目標(biāo)線段的頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)，獲得一中間x軸坐標(biāo)，作為目標(biāo)作業(yè)位置的x軸坐標(biāo)。

65.以對位雷達(dá)為激光雷達(dá)，采集到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)為例。將起重機(jī)檢測框bbox2內(nèi)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)投影至對位坐標(biāo)系的x

?

z坐標(biāo)平面(下文稱為x2?

z2坐標(biāo)平面)時，可以去除與引導(dǎo)車道無關(guān)的冗余維度，獲得二維點(diǎn)云圖，減少數(shù)據(jù)量，便于快速準(zhǔn)確計算目標(biāo)作業(yè)位置的x2軸坐標(biāo)。

66.對二維點(diǎn)云圖進(jìn)行直線檢測，獲得線段集合的過程具體包括：將二維點(diǎn)云圖劃分為均勻網(wǎng)格，例如以0.05m為間隔將二維點(diǎn)云圖均勻劃分為矩形網(wǎng)格；根據(jù)每個網(wǎng)格中是否包含點(diǎn)云，對每個網(wǎng)格進(jìn)行賦值，若一網(wǎng)格中存在點(diǎn)云則置1，若無點(diǎn)云則置0，最終獲得二維的特征圖；對特征圖進(jìn)行霍夫直線變換，獲得特征圖中所有直線線段組成的線段集合?；舴蛑本€變換是已有的技術(shù)，因此不再展開說明。

67.計算斜率時，具體根據(jù)線段的兩頂點(diǎn)的x2軸坐標(biāo)和z2軸坐標(biāo)進(jìn)行計算。設(shè)一線段的兩頂點(diǎn)坐標(biāo)為(x2?0,z2?0)和(x2?1,z2?1)，則其斜率為k＝(z2?1?

z2?0)/(x2?1?

x2?0)。篩選線段時，若一線段的斜率k<threshold或k>

?

threshold，threshold為閾值，則將該線段從線段集合中移除。也即，保留下斜率在threshold～

?

threshold的目標(biāo)斜率范圍內(nèi)的目標(biāo)線段。threshold可根據(jù)需要設(shè)定，以篩選出盡量豎直的目標(biāo)線段。

68.計算中間x2軸坐標(biāo)時，為提高準(zhǔn)確性，采用以下方式：自所有目標(biāo)線段的頂點(diǎn)的x2軸坐標(biāo)中，獲得一最大坐標(biāo)x2?

max

和一最小坐標(biāo)x2?

min

；計算中點(diǎn)坐標(biāo)x2?

mid

，x2?

mid

＝(x2?

max

+x2?

min

)/2；基于中點(diǎn)坐標(biāo)x2?

mid

，將所有目標(biāo)線段的頂點(diǎn)分類為x2軸坐標(biāo)小于中點(diǎn)坐標(biāo)x2?

mid

的第一集合和x2軸坐標(biāo)大于中點(diǎn)坐標(biāo)x2?

mid

的第二集合；獲得第一集合中各頂點(diǎn)的x2軸坐標(biāo)的中位數(shù)坐標(biāo)x2?

mid

?

front

，及第二集合中各頂點(diǎn)的x2軸坐標(biāo)的中位數(shù)坐標(biāo)x2?

mid

?

back

；計算獲得中間x2軸坐標(biāo)x2?

middle

，x2?

middle

＝(x2?

mid

?

front

+x2?

mid

?

back

)/2。

69.當(dāng)起重機(jī)類別為岸橋類別，獲得目標(biāo)作業(yè)位置的過程具體包括：將對位雷達(dá)采集的位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的三維數(shù)據(jù)投影至對位坐標(biāo)系的x

?

z坐標(biāo)平面，獲得二維數(shù)據(jù)圖；對二維數(shù)據(jù)圖進(jìn)行直線檢測，獲得線段集合；對三維數(shù)據(jù)進(jìn)行特征點(diǎn)檢測，獲得特征點(diǎn)集合；基于x

?

z坐標(biāo)平面，計算特征點(diǎn)集合中每個特征點(diǎn)與線段集合中每條線段的兩頂點(diǎn)的斜率差，篩選出至少與一條線段的斜率差位于目標(biāo)斜率差范圍內(nèi)的目標(biāo)特征點(diǎn)；根據(jù)所有目標(biāo)特征點(diǎn)的x軸坐標(biāo)，獲得一中間x軸坐標(biāo)，作為目標(biāo)作業(yè)位置的x軸坐標(biāo)。

70.同樣以對位雷達(dá)為激光雷達(dá)，采集到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)為例。三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的投影和線段集合的獲取方式可參照上述說明。

71.特征點(diǎn)檢測可通過對三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行harris算子計算實現(xiàn)。harris算子是一種角點(diǎn)檢測算子，可以對起重機(jī)檢測框bbox2內(nèi)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行點(diǎn)特征提取。harris算子是已有的技術(shù)，因此不再展開說明。

72.計算每個特征點(diǎn)與每條線段的兩頂點(diǎn)的斜率差時，設(shè)一特征點(diǎn)p的坐標(biāo)為(p

x2

,p

z2

)，一線段的兩頂點(diǎn)的坐標(biāo)為(x2?2,z2?2)和(x2?3,z2?3)，則斜率差v為：v＝|(p

z2

?

z2?2)/(p

x2

?

x2?2)|

?

|(p

z2

?

z2?3)/(p

x2

?

x2?3)|。篩選特征點(diǎn)時，目標(biāo)斜率差范圍為小于一設(shè)定值，若一特征點(diǎn)與一條或多條線段的斜率差v滿足v<ε，則保留該特征點(diǎn)作為目標(biāo)特征點(diǎn)。ε可根據(jù)需要設(shè)定，以篩選出盡量位于各條線段的同一端的目標(biāo)特征點(diǎn)。

73.進(jìn)一步地，計算中間x2軸坐標(biāo)時，為提高準(zhǔn)確性，采用以下方式：以起重機(jī)檢測框bbox2的中心點(diǎn)為目標(biāo)點(diǎn)，將所有目標(biāo)特征點(diǎn)分類為x2軸坐標(biāo)小于目標(biāo)點(diǎn)的x2軸坐標(biāo)的前側(cè)集合和x2軸坐標(biāo)大于目標(biāo)點(diǎn)的x2軸坐標(biāo)的后側(cè)集合；沿x2軸，獲得前側(cè)集合中距離目標(biāo)點(diǎn)最

近的一前側(cè)特征點(diǎn)的x2軸坐標(biāo)x2?

front

，及后側(cè)集合中距離目標(biāo)點(diǎn)最近的一后側(cè)特征點(diǎn)的x2軸坐標(biāo)x2?

back

；計算中間x2軸坐標(biāo)x2?

middle

，x2?

middle

＝(x2?

front

+x2?

back

)/2。

74.后續(xù)，將目標(biāo)作業(yè)位置的x2軸坐標(biāo)投影至行車坐標(biāo)系時，可采用轉(zhuǎn)換矩陣m1?

to

?2。由于集裝箱卡車的預(yù)設(shè)吊裝位置和起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置的垂直投影均在引導(dǎo)車道上，因此二者之間的位置偏差僅需考慮與引導(dǎo)車道平行，實際是與引導(dǎo)車道位于同一垂直平面的坐標(biāo)軸，即x1軸和x2軸上的坐標(biāo)信息。在準(zhǔn)確獲得目標(biāo)作業(yè)位置的x2軸坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，可以對目標(biāo)作業(yè)位置的y2軸坐標(biāo)和z2軸坐標(biāo)進(jìn)行任意合適值的填補(bǔ)，獲得目標(biāo)作業(yè)位置在對位坐標(biāo)系中的pos2。然后根據(jù)pos1＝inv(m1?

to

?2)

×

pos2，即可獲得目標(biāo)作業(yè)位置投影至行車坐標(biāo)系的坐標(biāo)pos1，從而可獲得目標(biāo)作業(yè)位置的x1軸坐標(biāo)。

75.進(jìn)一步地，將預(yù)設(shè)吊裝位置的x1軸坐標(biāo)與目標(biāo)作業(yè)位置的x1軸坐標(biāo)相減，獲得位置偏差；再根據(jù)位置偏差，換算到實際偏差距離，向集裝箱卡車發(fā)出包含實際偏差距離的位置調(diào)整指令，引導(dǎo)集裝箱卡車沿引導(dǎo)車道前進(jìn)或后退實際偏差距離，即可完成集裝箱卡車與起重機(jī)的精細(xì)對位。

76.本發(fā)明實施例還提供一種集裝箱卡車與起重機(jī)的對位系統(tǒng)，可用于實現(xiàn)上述任意實施例描述的對位方法。圖6示出對位系統(tǒng)的主要模塊，參照圖6所示，在一個實施例中，集裝箱卡車與起重機(jī)的對位系統(tǒng)600包括：行車檢測模塊610，用于通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息；對位觸發(fā)模塊620，用于當(dāng)三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配，啟動集裝箱卡車的對位雷達(dá)，并將根據(jù)三維信息獲得的對應(yīng)起重機(jī)的目標(biāo)區(qū)域投影至對位雷達(dá)的對位坐標(biāo)系中；對位檢測模塊630，用于根據(jù)對位雷達(dá)掃描的位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的三維數(shù)據(jù)，獲得起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置；位置調(diào)整模塊640，用于通過行車?yán)走_(dá)和對位雷達(dá)配合引導(dǎo)集裝箱卡車行駛，令集裝箱卡車的預(yù)設(shè)吊裝位置與目標(biāo)作業(yè)位置重合。

77.進(jìn)一步地，集裝箱卡車與起重機(jī)的對位系統(tǒng)600還可包括實現(xiàn)上述各對位方法實施例的其他細(xì)化流程步驟的模塊，各個模塊的具體原理可參照上述各對位方法實施例的描述，此處不再重復(fù)說明。

78.如上所述，本發(fā)明的集裝箱卡車與起重機(jī)的對位系統(tǒng)，能夠通過行車?yán)走_(dá)和對位雷達(dá)的配合聯(lián)動，高效準(zhǔn)確地實現(xiàn)集裝箱卡車與起重機(jī)的精細(xì)對位，適用于各個類型港口起重機(jī)械。

79.本發(fā)明實施例還提供一種電子設(shè)備，包括處理器和存儲器，存儲器中存儲有可執(zhí)行指令，可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)上述任意實施例描述的集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法。

80.如上所述，本發(fā)明的電子設(shè)備能夠通過行車?yán)走_(dá)和對位雷達(dá)的配合聯(lián)動，高效準(zhǔn)確地實現(xiàn)集裝箱卡車與起重機(jī)的精細(xì)對位，適用于各個類型港口起重機(jī)械。

81.圖7是本發(fā)明實施例中電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，應(yīng)當(dāng)理解的是，圖7僅僅是示意性地示出各個模塊，這些模塊可以是虛擬的軟件模塊或?qū)嶋H的硬件模塊，這些模塊的合并、拆分及其余模塊的增加都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

82.如圖7所示，電子設(shè)備700以通用計算設(shè)備的形式表現(xiàn)。電子設(shè)備700的組件包括但不限于：至少一個處理單元710、至少一個存儲單元720、連接不同平臺組件(包括存儲單元720和處理單元710)的總線730、顯示單元740等。

83.其中，存儲單元存儲有程序代碼，程序代碼可以被處理單元710執(zhí)行，使得處理單

元710執(zhí)行上述任意實施例描述的集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法的步驟。例如，處理單元710可以執(zhí)行如圖1所示的步驟。

84.存儲單元720可以包括易失性存儲單元形式的可讀介質(zhì)，例如隨機(jī)存取存儲單元(ram)7201和/或高速緩存存儲單元7202，還可以進(jìn)一步包括只讀存儲單元(rom)7203。

85.存儲單元720還可以包括具有一個或多個程序模塊7205的程序/實用工具7204，這樣的程序模塊7205包括但不限于：操作系統(tǒng)、一個或者多個應(yīng)用程序、其它程序模塊以及程序數(shù)據(jù)，這些示例中的每一個或某種組合中可能包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實現(xiàn)。

86.總線730可以為表示幾類總線結(jié)構(gòu)中的一種或多種，包括存儲單元總線或者存儲單元控制器、外圍總線、圖形加速端口、處理單元或者使用多種總線結(jié)構(gòu)中的任意總線結(jié)構(gòu)的局域總線。

87.電子設(shè)備700也可以與一個或多個外部設(shè)備800通信，外部設(shè)備800可以是鍵盤、指向設(shè)備、藍(lán)牙設(shè)備等設(shè)備中的一種或多種。這些外部設(shè)備800使得用戶能與該電子設(shè)備700進(jìn)行交互通信。電子設(shè)備700也能與一個或多個其它計算設(shè)備進(jìn)行通信，所示計算機(jī)設(shè)備包括路由器、調(diào)制解調(diào)器。這種通信可以通過輸入/輸出(i/o)接口750進(jìn)行。并且，電子設(shè)備700還可以通過網(wǎng)絡(luò)適配器760與一個或者多個網(wǎng)絡(luò)(例如局域網(wǎng)(lan)，廣域網(wǎng)(wan)和/或公共網(wǎng)絡(luò)，例如因特網(wǎng))通信。網(wǎng)絡(luò)適配器760可以通過總線730與電子設(shè)備700的其它模塊通信。應(yīng)當(dāng)明白，盡管圖中未示出，可以結(jié)合電子設(shè)備700使用其它硬件和/或軟件模塊，包括但不限于：微代碼、設(shè)備驅(qū)動器、冗余處理單元、外部磁盤驅(qū)動陣列、raid系統(tǒng)、磁帶驅(qū)動器以及數(shù)據(jù)備份存儲平臺等。

88.本發(fā)明實施例還提供一種計算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)，用于存儲程序，程序被執(zhí)行時實現(xiàn)上述任意實施例描述的集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法。在一些可能的實施方式中，本發(fā)明的各個方面還可以實現(xiàn)為一種程序產(chǎn)品的形式，其包括程序代碼，當(dāng)程序產(chǎn)品在終端設(shè)備上運(yùn)行時，程序代碼用于使終端設(shè)備執(zhí)行上述任意實施例描述的集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法。

89.如上所述，本發(fā)明的計算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)能夠通過行車?yán)走_(dá)和對位雷達(dá)的配合聯(lián)動，高效準(zhǔn)確地實現(xiàn)集裝箱卡車與起重機(jī)的精細(xì)對位，適用于各個類型港口起重機(jī)械。

90.圖8是本發(fā)明的計算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖8所示，描述了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于實現(xiàn)上述方法的程序產(chǎn)品900，其可以采用便攜式緊湊盤只讀存儲器(cd

?

rom)并包括程序代碼，并可以在終端設(shè)備，例如個人電腦上運(yùn)行。然而，本發(fā)明的程序產(chǎn)品不限于此，在本文件中，可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。

91.程序產(chǎn)品可以采用一個或多個可讀介質(zhì)的任意組合?？勺x介質(zhì)可以是可讀信號介質(zhì)或者可讀存儲介質(zhì)?？勺x存儲介質(zhì)例如可以為但不限于電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子包括但不限于：具有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦式可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、光纖、便攜式緊湊盤只讀存儲器(cd

?

rom)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。

92.計算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號，其中承載了可讀程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號可以采用多種形式，包括但不限于電磁信

號、光信號或上述的任意合適的組合?？勺x存儲介質(zhì)還可以是可讀存儲介質(zhì)以外的任何可讀介質(zhì)，該可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。可讀存儲介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括但不限于無線、有線、光纜、rf等等，或者上述的任意合適的組合。

93.可以以一種或多種程序設(shè)計語言的任意組合來編寫用于執(zhí)行本發(fā)明操作的程序代碼，程序設(shè)計語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言—諸如java、c++等，還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計語言—諸如“c”語言或類似的程序設(shè)計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算設(shè)備上執(zhí)行、部分地在用戶設(shè)備上執(zhí)行、作為一個獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計算設(shè)備上部分在遠(yuǎn)程計算設(shè)備上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計算設(shè)備或服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計算設(shè)備的情形中，遠(yuǎn)程計算設(shè)備可以通過任意種類的網(wǎng)絡(luò)，包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)，連接到用戶計算設(shè)備，或者，可以連接到外部計算設(shè)備，例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來通過因特網(wǎng)連接。

94.以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法，其特征在于，包括：通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息；當(dāng)所述三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配，啟動所述集裝箱卡車的對位雷達(dá)，并將根據(jù)所述三維信息獲得的對應(yīng)起重機(jī)的目標(biāo)區(qū)域投影至所述對位雷達(dá)的對位坐標(biāo)系中；根據(jù)所述對位雷達(dá)掃描的位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的三維數(shù)據(jù)，獲得所述起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置；通過所述行車?yán)走_(dá)和所述對位雷達(dá)配合引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛，令所述集裝箱卡車的預(yù)設(shè)吊裝位置與所述目標(biāo)作業(yè)位置重合。2.如權(quán)利要求1所述的對位方法，其特征在于，所述行車?yán)走_(dá)設(shè)置于所述集裝箱卡車的前方，所述對位雷達(dá)設(shè)置于所述集裝箱卡車的頂部。3.如權(quán)利要求1所述的對位方法，其特征在于，通過所述行車?yán)走_(dá)和所述對位雷達(dá)配合引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛，包括：將所述目標(biāo)作業(yè)位置投影至所述行車?yán)走_(dá)的行車坐標(biāo)系中；根據(jù)所述行車坐標(biāo)系中所述預(yù)設(shè)吊裝位置相對于所述目標(biāo)作業(yè)位置的位置偏差，引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛。4.如權(quán)利要求1所述的對位方法，其特征在于，還包括：預(yù)存多種類別的起重機(jī)輪廓信息；當(dāng)所述三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配時，還根據(jù)所述三維信息獲得起重機(jī)類別；獲得所述起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置時，根據(jù)所述起重機(jī)類別和所述三維數(shù)據(jù)，獲得所述目標(biāo)作業(yè)位置。5.如權(quán)利要求4所述的對位方法，其特征在于，還包括：通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息前，將所述目標(biāo)作業(yè)位置預(yù)調(diào)至垂直投影位于所述起重機(jī)的引導(dǎo)車道上；通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息時，令所述集裝箱卡車沿所述引導(dǎo)車道行駛，使所述預(yù)設(shè)吊裝位置的垂直投影位于所述引導(dǎo)車道上；通過所述行車?yán)走_(dá)和所述對位雷達(dá)配合引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛時，根據(jù)所述預(yù)設(shè)吊裝位置與所述目標(biāo)作業(yè)位置沿所述引導(dǎo)車道的位置偏差，向所述集裝箱卡車發(fā)出沿所述引導(dǎo)車道的位置調(diào)整指令。6.如權(quán)利要求5所述的對位方法，其特征在于，當(dāng)所述起重機(jī)類別為龍門吊類別，獲得所述目標(biāo)作業(yè)位置，包括：將所述三維數(shù)據(jù)投影至所述對位坐標(biāo)系的x

?

z坐標(biāo)平面，獲得二維數(shù)據(jù)圖，其中x軸與所述引導(dǎo)車道平行；對所述二維數(shù)據(jù)圖進(jìn)行直線檢測，獲得線段集合；基于所述x

?

z坐標(biāo)平面，計算所述線段集合中每條線段的斜率，篩選出斜率位于目標(biāo)斜率范圍內(nèi)的目標(biāo)線段；根據(jù)所有目標(biāo)線段的頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)，獲得一中間x軸坐標(biāo)，作為所述目標(biāo)作業(yè)位置的x軸坐標(biāo)。7.如權(quán)利要求6所述的對位方法，其特征在于，獲得一中間x軸坐標(biāo)，包括：

自所有目標(biāo)線段的頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)中，獲得最大坐標(biāo)x

max

和最小坐標(biāo)x

min

；計算中點(diǎn)坐標(biāo)x

mid

，x

mid

＝(x

max

+x

min

)/2；基于所述中點(diǎn)坐標(biāo)x

mid

，將所有目標(biāo)線段的頂點(diǎn)分類為x軸坐標(biāo)小于所述中點(diǎn)坐標(biāo)x

mid

的第一集合和x軸坐標(biāo)大于所述中點(diǎn)坐標(biāo)x

mid

的第二集合；獲得所述第一集合中各頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)的中位數(shù)坐標(biāo)x

mid

?

front

，及所述第二集合中各頂點(diǎn)的x軸坐標(biāo)的中位數(shù)坐標(biāo)x

mid

?

back

；計算中間x軸坐標(biāo)x

middle

，x

middle

＝(x

mid

?

front

+x

mid

?

back

)/2。8.如權(quán)利要求5所述的對位方法，其特征在于，當(dāng)所述起重機(jī)類別為岸橋類別，獲得所述目標(biāo)作業(yè)位置，包括：將所述三維數(shù)據(jù)投影至所述對位坐標(biāo)系的x

?

z坐標(biāo)平面，獲得二維數(shù)據(jù)圖，其中x軸與所述引導(dǎo)車道平行；對所述二維數(shù)據(jù)圖進(jìn)行直線檢測，獲得線段集合；對所述三維數(shù)據(jù)進(jìn)行特征點(diǎn)檢測，獲得特征點(diǎn)集合；基于所述x

?

z坐標(biāo)平面，計算所述特征點(diǎn)集合中每個特征點(diǎn)與所述線段集合中每條線段的兩頂點(diǎn)的斜率差，篩選出至少與一條線段的斜率差位于目標(biāo)斜率差范圍內(nèi)的目標(biāo)特征點(diǎn)；根據(jù)所有目標(biāo)特征點(diǎn)的x軸坐標(biāo)，獲得一中間x軸坐標(biāo)，作為所述目標(biāo)作業(yè)位置的x軸坐標(biāo)。9.如權(quán)利要求8所述的對位方法，其特征在于，獲得一中間x軸坐標(biāo)，包括：以所述起重機(jī)檢測框的中心點(diǎn)為目標(biāo)點(diǎn)，將所有目標(biāo)特征點(diǎn)分類為x軸坐標(biāo)小于所述目標(biāo)點(diǎn)的x軸坐標(biāo)的前側(cè)集合和x軸坐標(biāo)大于所述目標(biāo)點(diǎn)的x軸坐標(biāo)的后側(cè)集合；沿所述x軸，獲得所述前側(cè)集合中距離所述目標(biāo)點(diǎn)最近的一前側(cè)特征點(diǎn)的x軸坐標(biāo)x

front

，及所述后側(cè)集合中距離所述目標(biāo)點(diǎn)最近的一后側(cè)特征點(diǎn)的x軸坐標(biāo)x

back

；計算中間x軸坐標(biāo)x

middle

，x

middle

＝(x

front

+x

back

)/2。10.一種集裝箱卡車與起重機(jī)的對位系統(tǒng)，其特征在于，包括：行車檢測模塊，用于通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息；對位觸發(fā)模塊，用于當(dāng)所述三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配，啟動所述集裝箱卡車的對位雷達(dá)，并將根據(jù)所述三維信息獲得的對應(yīng)起重機(jī)的目標(biāo)區(qū)域投影至所述對位雷達(dá)的對位坐標(biāo)系中；對位檢測模塊，用于根據(jù)所述對位雷達(dá)掃描的位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的三維數(shù)據(jù)，獲得所述起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置；位置調(diào)整模塊，用于通過所述行車?yán)走_(dá)和所述對位雷達(dá)配合引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛，令所述集裝箱卡車的預(yù)設(shè)吊裝位置與所述目標(biāo)作業(yè)位置重合。11.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：一處理器；一存儲器，所述存儲器中存儲有可執(zhí)行指令；其中，所述可執(zhí)行指令被所述處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如權(quán)利要求1

?

9任一項所述的集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法。12.一種計算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)，用于存儲程序，其特征在于，所述程序被執(zhí)行時實現(xiàn)

如權(quán)利要求1

?

9任一項所述的集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及港口作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種集裝箱卡車與起重機(jī)的對位方法及相關(guān)設(shè)備。所述對位方法包括：通過集裝箱卡車的行車?yán)走_(dá)掃描三維信息；當(dāng)所述三維信息與預(yù)設(shè)的起重機(jī)輪廓信息匹配，啟動所述集裝箱卡車的對位雷達(dá)，并將根據(jù)所述三維信息獲得的對應(yīng)起重機(jī)的目標(biāo)區(qū)域投影至所述對位雷達(dá)的對位坐標(biāo)系中；根據(jù)所述對位雷達(dá)掃描的位于所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的三維數(shù)據(jù)，獲得所述起重機(jī)的目標(biāo)作業(yè)位置；通過所述行車?yán)走_(dá)和所述對位雷達(dá)配合引導(dǎo)所述集裝箱卡車行駛，令所述集裝箱卡車的預(yù)設(shè)吊裝位置與所述目標(biāo)作業(yè)位置重合。本發(fā)明通過行車?yán)走_(dá)和對位雷達(dá)的配合聯(lián)動，高效準(zhǔn)確地實現(xiàn)集裝箱卡車與起重機(jī)的精細(xì)對位，適用于各個類型港口起重機(jī)械?？谄鹬貦C(jī)械。口起重機(jī)械。

技術(shù)研發(fā)人員：譚黎敏 孫臻 趙釗

受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海西井信息科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.01.27

技術(shù)公布日：2021/6/3