CN104316973A - 一种负载检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负载检测装置及其检测方法，首先通过设置在被检测货柜车或集装箱内的带满天星头的激光模组发出接近平行的激光线条，然后采用摄像头和图像处理单元进行图像拍摄和处理，再将检测结果传输至控制终端进行分析和显示；如果激光线条发生折断，则说明被检测货柜车或集装箱装载有货物，否则为空载。本发明相比传统的超声波扫描检测，适用的检测货物范围更广，检测结果更为准确，并且检测的区域可以实现全覆盖整个被检测货柜车或者集装箱。

Description

一种负载检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测装置及方法，具体涉及负载检测装置及其检测方法，可用于货柜车或集装箱的负载检测和调度。

背景技术

集装箱和货柜车在卸货后是否能够及时地被重新调度使用，是集装箱和货柜车拥有者或租赁者需要解决的一个问题，而这其中的关键是集装箱或者货柜车的负载情况能否被准确的检测。目前现有的技术手段是，通过在货柜车或集装箱的前面顶部(靠近驾驶员室)安装超声波装置，通过超声波发射扫描信号并通过检测碰到反射回来的超声波以计算距离，从而判断该装置下方是否装载了货物。该方法的缺点主要有两点：

(1)如果装载的货物对超声波吸收很强，导致检测装置无法检测或者检测到的超声波反射信号较弱，导致无法准确判断货物的装载情况；

(2)鉴于限制因素，超声波装置只能单点安装，对应的检测面积很小，只能检测扫描装置下方的少量货物，箱体后部的大量空间是否装载货物无从检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种货柜车或集装箱的负载检测装置及其检测方法，通过利用打在物体上的激光平行线条会发生折断的特性，采用带满天星头的激光模组发出接近平行的激光线条并打在被检测货柜车或集装箱的底部，然后进行图像拍摄和处理，使得使用者能够更准确地获知被检测货柜车和集装箱的负载情况，从而进行更为及时有效的调度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种负载检测装置，包括有控制终端和检测处理模块；所述检测处理模块设置在被检测货柜车或集装箱内，包括摄像头、激光模组以及图像处理单元，所述摄像头的输出端连接所述图像处理单元，所述激光模组带有满天星头；所述控制终端包括控制单元和显示单元；所述控制单元和所述图像处理单元通过通讯模块相连接。

需要说明的是，通过可见光或不可见光的激光模组发出点状激光，经过所设满天星头后可以发出数条接近水平的激光线条，激光线条实际是非连续的虚线。通过摄像头进行拍照成像，并经过图像处理单元进行自动处理后传输至所述控制终端进行分析显示，可以检测到图像中是否有发生线条折断，如果有，则认为有装载货物，如果没有发生线条折断，则认为箱体空载。

需要说明的是，所述图像处理单元包括平滑模块、二值化模块、边缘检测模块、高斯曲线检测模块以及线条折断模块，上述模块依次连接。所述图像处理单元用于对摄像头所拍摄得出的图像进行平滑、二值化、边缘检测、高斯曲线检测以及线条折断的处理。

需要说明的是，所述控制单元包括启动控制模块和图像分析模块。所述控制单元负责对检测处理模块进行启动控制，并且负责对经所述图像处理单元处理的图像进行线条折断的分析判定。

需要说明的是，所述摄像头以及激光模组安装在被检测货柜车或集装箱内的前部靠近顶部的位置。这样能够通过调整摄像头的角度而使得其拍摄范围覆盖整个货柜车或集装箱，且激光模组发出的激光线条能准确地射在货柜车或集装箱的底部。

需要说明的是，所述通讯模块为无线通讯模块，其中所述图像处理单元连接有第一无线通讯模块，所述控制单元连接有第二无线通讯模块。这样的设置能够使得同一个控制终端同时连接多个货柜车或集装箱的检测处理模块，减少成本，提高调度效率。

需要说明的是，所述满天星头有两片光栅组成。

一种根据上述负载检测装置的负载检测方法，包括如下步骤：

步骤1，调整所述摄像头，使得摄像头的拍摄范围覆盖整个被检测货柜车或集装箱；

步骤2，通过所述控制单元启动所述检测处理模块，所述激光模组发出点状激光，点状激光经过满天星头后呈接近平行的激光线条并打在被检测货柜车或集装箱的底部；

步骤3，所述摄像头对被检测货柜车或集装箱内部进行拍摄，并将拍摄图像传输至所述图像处理单元；

步骤4，所述图像处理单元对接收到的图像依次进行平滑、二值化、边缘检测、高斯曲线检测和线条折断的处理，得出处理后的图像；

步骤5，所述图像处理单元将处理后的图像传输至所述控制单元，所述控制单元分析处理后的图像中激光线条是否发生折断，并将分析结果显示在所述显示单元上；

步骤6，如所述显示单元上显示分析结果为空载，则说明没有激光线条发生折断，被检测货柜车或集装箱为空载；如所述显示单元上显示分析结果为非空载，则说明有激光线条发生折断，被检测货柜车或集装箱装载有货物。

本发明的有益效果在于：相比传统的超声波扫描检测，本发明适用的检测货物范围更广，检测结果更为准确，并且检测的区域可以实现全覆盖整个被检测货柜车或者集装箱。

附图说明

图1为一种负载检测装置的结构示意图；

图2为采用图1装置进行检测时空载情况的示意图；

图3为采用图1装置进行检测时非空载情况的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

如图1所示，一种负载检测装置，包括有控制终端和检测处理模块；所述检测处理模块设置在被检测货柜车或集装箱内，包括摄像头、激光模组以及图像处理单元，所述摄像头的输出端连接所述图像处理单元，所述激光模组带有满天星头；所述控制终端包括控制单元和显示单元；所述控制单元和所述图像处理单元通过通讯模块相连接。所述通讯模块为无线通讯模块，其中所述图像处理单元连接有第一无线通讯模块，所述控制单元连接有第二无线通讯模块。同一个控制终端同时连接多个货柜车或集装箱的检测处理模块。

需要说明的是，通过可见光或不可见光的激光模组发出点状激光，经过所设满天星头后可以发出数条近似水平的激光线条，激光线条实际是非连续的虚线。通过摄像头进行拍照成像，并经过图像处理单元进行自动处理并传输至所述控制终端进行分析显示，可以检测到图像中是否有发生线条折断，如果有，则认为有装载货物，如果没有发生线条折断，则认为箱体空载。

所述图像处理单元包括平滑模块、二值化模块、边缘检测模块、高斯曲线检测模块以及线条折断模块，上述模块依次连接。

所述控制单元包括启动控制模块和图像分析模块。

所述摄像头以及激光模组安装在被检测货柜车或集装箱内部的前部靠近顶部的位置。这样能够通过调整摄像头的角度而使得其拍摄范围覆盖整个货柜车或集装箱，且激光模组发出的激光线条才能准确地射在货柜车或集装箱的底部。

需要说明的是，所述满天星头有两片光栅组成。

一种根据上述负载检测装置的负载检测方法，包括如下步骤：

步骤1，调整所述摄像头，使得摄像头的拍摄范围覆盖整个被检测货柜车或集装箱；

步骤2，通过所述控制单元启动所述检测处理模块，所述激光模组发出点状激光，点状激光经过满天星头后呈接近平行的激光线条并打在被检测货柜车或集装箱的底部；

步骤3，所述摄像头对被检测货柜车或集装箱内部进行拍摄，并将拍摄图像传输至所述图像处理单元；

步骤4，所述图像处理单元对接收到的图像依次进行平滑、二值化、边缘检测、高斯曲线检测和线条折断的处理，得出处理后的图像；

步骤5，所述图像处理单元将处理后的图像传输至所述控制单元，所述控制单元分析处理后的图像中激光线条是否发生折断，并将分析结果显示在所述显示单元上；

步骤6，如显示单元上显示分析结果为空载，即如图2所示没有激光线条发生折断，则说明被检测货柜车或集装箱为空载；如显示单元上显示分析结果为非空载，即如图3所示有激光线条发生折断，则说明被检测货柜车或集装箱装载有货物，图3中用圆圈标记的位置即为激光线条发生折断的位置。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种负载检测装置，其特征在于，包括有控制终端和检测处理模块；所述检测处理模块设置在被检测货柜车或集装箱内，包括摄像头、激光模组以及图像处理单元，所述摄像头的输出端连接所述图像处理单元，所述激光模组带有满天星头；所述控制终端包括控制单元和显示单元；所述控制单元和所述图像处理单元通过通讯模块相连接。

2.根据权利要求1所述的一种负载检测装置，其特征在于，所述图像处理单元包括平滑模块、二值化模块、边缘检测模块、高斯曲线检测模块以及线条折断模块，上述模块依次连接。

3.根据权利要求1所述的一种负载检测装置，其特征在于，所述控制单元包括启动控制模块和图像分析模块。

4.根据权利要求1所述的一种负载检测装置，其特征在于，所述摄像头以及激光模组安装在被检测货柜车或集装箱内的前部靠近顶部的位置。

5.根据权利要求1所述的一种负载检测装置，其特征在于，所述通讯模块为无线通讯模块，其中所述图像处理单元连接有第一无线通讯模块，所述控制单元连接有第二无线通讯模块。

6.根据权利要求1所述的一种负载检测装置，其特征在于，所述满天星头有两片光栅组成。

7.一种根据权利要求1-6任一所述的负载检测装置的负载检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，调整所述摄像头，使得摄像头的拍摄范围覆盖整个被检测货柜车或集装箱；

步骤2，通过所述控制单元启动所述检测处理模块，所述激光模组发出点状激光，点状激光经过满天星头后呈接近平行的激光线条，并打在被检测货柜车或集装箱的底部；

步骤3，所述摄像头对被检测货柜车或集装箱内部进行图像拍摄，并将拍摄到的图像传输至所述图像处理单元；

步骤4，所述图像处理单元对接收到的图像依次进行平滑、二值化、边缘检测、高斯曲线检测和线条折断的处理，得出处理后的图像；

步骤5，所述图像处理单元将处理后的图像传输至所述控制单元，所述控制单元分析处理后的图像中激光线条是否发生折断，并将分析结果显示在所述显示单元上；

步骤6，如所述显示单元上显示分析结果为空载，则说明没有激光线条发生折断，被检测货柜车或集装箱为空载；如所述显示单元上显示分析结果为非空载，则说明有激光线条发生折断，被检测货柜车或集装箱装载有货物。