CN116074616B - 集装箱图像采集系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种集装箱图像采集系统，集装箱图像采集系统包括：摄像头组；摄像头组包括箱体、位于箱体内的正背面相机组、侧面相机组以及补光灯；箱体内设有隔离层，隔离层将箱体隔离为第一空间和第二空间，正背面相机组和侧面相机组位于第一空间内，补光灯位于第二空间内；正背面相机组用于拍摄集装箱的正面图像和背面图像，侧面相机组用于拍摄集装箱的侧面图像，补光灯用于为正背面相机组和侧面相机组提供补光。通过如此设置，提高集装箱图像采集系统所采集的图像质量，延长正背面相机组和侧面相机组的寿命。

Description

集装箱图像采集系统

技术领域

本申请涉及一种集装箱图像采集系统。

背景技术

起重机用于装载、卸载或者堆垛集装箱。为了对集装箱进行追溯，为每一集装箱设有标识。集装箱图像采集系统用于采集集装箱上标识。

集装箱图像采集系统包含摄像机组和补光灯，摄像头机组用于拍摄集装箱，补光灯用于在光线不足时开启，为摄像机组提供补光，提高摄像机组所拍摄图像质量。

然而，集装箱图像采集系统在运行过程中，摄像机组拍摄图像仍存在缺陷，尤其是在经常使用补光灯后。

发明内容

本申请提供一种集装箱图像采集系统，集装箱图像采集系统包括：摄像头组；

摄像头组包括箱体、位于箱体内的正背面相机组、侧面相机组以及补光灯；

箱体内设有隔离层，隔离层将箱体隔离为第一空间和第二空间，正背面相机组和侧面相机组位于第一空间内，补光灯位于第二空间内；

正背面相机组用于拍摄集装箱的正面图像和背面图像，侧面相机组用于拍摄集装箱的侧面图像，补光灯用于为正背面相机组和侧面相机组提供补光。

在一些实施例中，隔离层平行于地面设置，使第一空间和第二空间沿垂直于地面的方向依次布置；且正背面相机组和侧面相机组沿垂直于地面的方向依次布置。

在一些实施例中，摄像头组还包括：供电模块、控制模块以及加热器；

供电模块、控制模块以及加热器固定于箱体的背面板上，且隔离层与箱体的背面板之间设有间隙。

在一些实施例中，正背面相机组包括第一相机和第二相机；

第一相机和第二相机相对于箱体的坐标轴之间对称布置，且正背面相机组的光轴与箱体的坐标轴之间有夹角，侧面相机组的光轴与箱体的坐标轴之间有夹角；

第一相机用于拍摄集装箱的正面图像或者背面图像中一个，第二相机用于拍摄集装箱的正面图像或者背面图像中另一个；

侧面相机组包括第三相机和第四相机；

第三相机和第四相机相对于箱体的坐标轴之间对称布置，且第三相机的光轴与箱体的坐标轴之间平行，第四相机的光轴与箱体的坐标轴之间平行；

第三相机的焦距大于第四相机的焦距，在集装箱的尺寸规格为第一尺寸时，且集装箱进入摄像头组拍摄区域后启动第三相机进行拍摄；在集装箱的尺寸规格为第二尺寸时，且集装箱进入摄像头组拍摄区域后启动第四相机进行拍摄；第一尺寸小于第二尺寸。

在一些实施例中，集装箱图像采集系统还包括：摄像头组控制设备、滑轨控制设备以及主控设备；

主控设备向摄像头组控制设备发送信号采集指令，滑轨控制设备向摄像头组控制设备发送集装箱位置信息和摄像头组位置信息；

摄像头组控制设备根据信号采集指令、集装箱位置信息和摄像头组位置信息生成拍摄指令，摄像头组控制设备通过主控设备向吊具控制系统发送停止移动指令；

摄像头组根据拍摄指令进行拍摄，并将拍摄图像回传至摄像头组控制设备，摄像头组控制设备对拍摄图像进行缺陷识别，在确定拍摄图像有缺陷，且集装箱在当前位置的拍摄次数小于次数阈值时向摄像头组发送拍摄指令。

在一些实施例中，摄像头组控制设备在确定拍摄图像没有缺陷时，确定是否已经完成集装箱拍摄，摄像头组控制设备在没有完成集装箱拍摄时根据未进行拍摄的相机标识、集装箱位置信息和摄像头组位置信息生成吊具移动指令，摄像头组控制设备将吊具移动指令通过主控设备发送至吊具控制系统，并在接收到主控设备发送的移动完成指令后，生成拍摄指令。

在一些实施例中，摄像头组控制设备根据信号采集指令、集装箱位置信息和摄像头组位置信息生成拍摄指令，具体包括：

根据吊具信息确定摄像头组工作区域和摄像头组拍摄区域；

根据集装箱位置信息和摄像头组拍摄区域，判断集装箱是否进入摄像头组拍摄区域，以及根据摄像头组位置信息和摄像头组工作区域确定摄像头组是否进入摄像头组工作区域；

在确定集装箱没有进入摄像头组拍摄区域，摄像头组进入摄像头组工作区域时，向滑轨控制设备发送滑轨停止移动指令，更新集装箱位置信息；

在确定集装箱进入摄像头组拍摄区域，摄像头组没有进入摄像头组工作区域时，向主控设备发送吊具停止移动指令，使主控设备向吊具控制系统转发吊具停止移动指令，更新摄像头组位置信息；

在确定集装箱进入摄像头组拍摄区域，摄像头组进入摄像头组工作区域时，从吊具信息中提取集装箱的尺寸和吊起的集装箱数量，并计算摄像头组和集装箱之间相对位置关系，根据相对位置关系、集装箱的尺寸和吊起的集装箱数量生成拍摄指令。

在一些实施例中，相对位置关系为集装箱位于摄像头组的前方时，拍摄指令中相机标识为第一相机的标识；

集装箱位于摄像头组的后方时，拍摄指令中相机标识为第二相机的标识；

集装箱与摄像头组平齐，且集装箱的尺寸规格为第一尺寸时，拍摄指令中相机标识为第三相机的标识；

集装箱与摄像头组平齐，且集装箱的尺寸规格为第二尺寸时，拍摄指令中相机标识为第四相机的标识。

在一些实施例中，主控设备获取集装箱位置信息，并将集装箱位置信息发送至滑轨控制设备；

滑轨控制设备获取摄像头组位置信息，并根据集装箱位置信息和摄像头组位置信息生成滑轨控制指令，滑轨控制指令用于控制滑轨移动，带动摄像头组移动。

在一些实施例中，滑轨控制设备根据集装箱位置信息和摄像头组位置信息生成滑轨控制指令，具体包括：

根据滑轨速度和滑轨坐标确定摄像头组进入摄像头组工作区域的第一时间；

根据吊具速度和集装箱位置确定集装箱进入摄像头组拍摄区域的第二时间；

若第二时间小于第一时间时，根据第二时间和第一时间差值调整滑轨速度，根据调整后的滑轨生成滑轨控制指令；

若第二时间大于或者等于第一时间，根据滑轨生成滑轨控制指令；

其中，摄像头组位置信息包括滑轨速度和滑轨坐标，集装箱位置信息包括吊具速度和集装箱位置。

本申请提供的集装箱图像采集系统，考虑到补光灯在为正背面相机组和侧面相机组提供补光时，产生热量会对正背面相机组内元器件和侧面相机组内元器件造成影响，故使用隔离层将箱体隔离为第一空间和第二空间，隔离层用于隔绝第一空间和第二空间之间热量传递，此外，隔离层还能隔离第一空间和第二空间之间光线，在补光灯提供补光时不会对第一空间内的正背面相机组和侧面相机组的曝光产生影响。通过如此设置，可以优化正背面相机组和侧面相机组的工作环境，提升正背面相机组和侧面相机组寿命，还可以提升正背面相机组和侧面相机组拍摄图像的质量，避免图像质量差而耽误集装箱图像采集系统的效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为一种起重机的结构示意图；

图2为箱体去除背面板的三维立体图；

图3为箱体正面板的示意图；

图4为集装箱的示意图；

图5为箱体的背面板的示意图；

图6为摄像头组的电路示意图；

图7为摄像头组在平面A-A的示意图；

图8为摄像头组在平面B-B的示意图；

图9为摄像头组在平面C-C的示意图；

图10为集装箱图像采集系统的系统架构图；

图11为集装箱图像采集系统的一工作流程图；

图12为集装箱图像采集系统内的一信令交互示意图；

图13为集装箱图像采集系统内的另一信令交互示意图；

图14为集装箱图像采集系统的另一工作流程图。

附图标记：

100、摄像头组；110、箱体；101、隔离层；102、第一空间；103、第二空间；120、正背面相机组；121、第一相机；122、第二相机；130、侧面相机组；131、第三相机；132、第四相机；140、补光灯；150、加热器；160、控制模块；170、供电模块；180、单向呼吸阀；192、摄像头组工作区域；191、摄像头组拍摄区域；200、主控设备；300、摄像头组控制设备；400、滑轨控制设备；500、吊具；600、起重机主体结构。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请一实施例提供集装箱图像采集系统应用于起重机上。起重机用于装载、卸载或者堆垛集装箱。为了对集装箱进行追溯，为每一集装箱设有标识。集装箱图像采集系统用于采集集装箱上标识。

图1为一种起重机的结构示意图，如图1所示，起重机包括吊具系统、起重机主体结构600和集装箱图像采集系统，起重机主体结构600由多根梁构成，为吊具系统和集装箱图像采集系统提供支撑和滑动轨道。吊具系统包括吊具500和吊具控制系统，集装箱图像采集系统包括摄像头组100、摄像头组控制设备（图未示出）、主控设备（图未示出）以及滑轨控制设备（图未示出）。

图2为箱体110去除背面板的三维立体图，图3为箱体正面板的示意图，如图2和图3所示，摄像头组100包括箱体110、位于箱体110内的正背面相机组120、侧面相机组130以及补光灯140。箱体110内设有隔离层101，隔离层101将箱体110隔离为第一空间102和第二空间103，正背面相机组120和侧面相机组130位于第一空间102内，补光灯140位于第二空间103内。图4为集装箱的示意图，如图4所示，将朝向集装箱移动轨迹的面称为集装箱的正面，将背向集装箱移动轨迹的面称为集装箱的背面，将朝向地面的面称为集装箱的下表面，将背离地面的面称为集装箱的上表面。将集装箱的另外两个面称为侧面。正背面相机组120用于拍摄集装箱的正面图像和背面图像，侧面相机组130用于拍摄集装箱的侧面图像，补光灯140用于为正背面相机组120和侧面相机组130提供补光。

考虑到补光灯140在为正背面相机组120和侧面相机组130提供补光时，产生热量会对正背面相机组120内元器件和侧面相机组130内元器件造成影响，故使用隔离层101将箱体110隔离为第一空间102和第二空间103，隔离层101用于隔绝第一空间102和第二空间103之间热量传递，此外，隔离层101还能隔离第一空间102和第二空间103之间光线，在补光灯140提供补光时不会对第一空间102内的正背面相机组120和侧面相机组130的曝光产生影响。通过如此设置，可以优化正背面相机组120和侧面相机组130的工作环境，提升正背面相机组120和侧面相机组130寿命，还可以提升正背面相机组120和侧面相机组130拍摄图像的质量，避免图像质量差而耽误集装箱图像采集系统的效率。

在一些实施例中，如图2所示，隔离层101水平设置，将箱体110隔绝成上下布置的第一空间102和第二空间103，正背面相机组120和侧面相机组130均朝向箱体正面板布置，补光灯140也朝向箱体正面板布置。

在一些实施例中，如图5所示，摄像头组100还包括控制模块160、加热器150、供电模块170以及单向呼吸阀180，控制模块160、加热器150、供电模块170以及单向呼吸阀180均固定在箱体的背面板上。如图2所示，隔离层101和箱体的背面板之间设有间隙，以便加热器150加热第一空间102和第二空间103。

如图6所示，供电模块170与补光灯140、加热器150以及控制模块160连接，供电模块170向补光灯140、加热器150以及控制模块160供电。控制模块160还与正背面相机组120和侧面相机组130连接，控制模块160用于向正背面相机组120和侧面相机组130供电，以及控制正背面相机组120和侧面相机组130重启。控制模块160还用于控制加热器150在温度低于温度阈值时开启，以及控制在补光灯140在夜间开启。单向呼吸阀180用于将箱体110内水蒸气排出，消除水蒸气冷凝为水后对正背面相机组120和侧面相机组130的影像。

在起重机实际作业时，集装箱又分为两个规格尺寸，为适应不同集装箱拍摄，集装箱图像采集系统需要调整摄像机的拍摄参数，会影响集装箱图像采集系统的拍摄效率和拍摄质量。更具体地，如图4所示，轨迹面是指经过轨迹一个切线的且垂直于地面的面，考虑到摄像头组100通常是朝向集装箱的轨迹面布置，在拍摄集装箱的正背面时，集装箱位于摄像头组的前方或者后方，需要正背面相机组120有一定倾斜角度。在拍摄集装箱的侧面时，需要集装箱与摄像头组平齐，侧面相机组130无需设置倾斜角度。为适应不同规格尺寸的集装箱，需要对侧面相机组进行拍摄参数调节，无需对正背面相机组进行拍摄参数调节。因此，为解决上述问题，对侧面相机组130和正背面相机组120进行如下设计。

在一些实施例中，图7为摄像头组在平面A-A的示意图，图8为摄像头组在平面B-B的示意图，图9为摄像头组在平面C-C的示意图。正背面相机组120包括第一相机121和第二相机122，第一相机121和第二相机122相对于箱体的坐标轴之间对称布置，且第一相机121的光轴与箱体的坐标轴之间有夹角，第二相机122的光轴与箱体的坐标轴之间有夹角。实现第一相机121在集装箱进入到摄像头组拍摄区域191时拍摄集装箱的正面图像或者背面图像中其中一个，第二相机122在集装箱进入到摄像头组拍摄区域191时拍摄集装箱的正面图像或者背面图像中另一个。在图4、图7至图9中，建立如下的箱体坐标系，以平行于地面的面作为X1OY1面，在X1OY1面上建立相互垂直的X1轴和Y1轴，建立Z1轴垂直于X1OY1面。第一相机121和第二相机122相对于箱体坐标系的Y1轴之间对称布置，第一相机121的光轴与箱体坐标系的Y1轴之间夹角α＞0，第二相机122的光轴与箱体坐标系的Y1轴之间夹角α＞0。

侧面相机组130包括第三相机131和第四相机132，第三相机131和第四相机132相对于箱体的坐标轴之间对称布置，且第三相机131的光轴与箱体的坐标轴之间平行，第四相机132的光轴与箱体的坐标轴之间平行。第三相机131的焦距大于第四相机132的焦距，第一尺寸小于第二尺寸。在集装箱的尺寸规格为第一尺寸，且在集装箱进入到摄像头组拍摄区域191时，开启第三相机131进行拍摄。在集装箱的尺寸规格为第二尺寸时，且在集装箱进入到摄像头组拍摄区域191时，开启第四相机132进行拍摄。通过如此设置，可以根据集装箱尺寸启动第三相机131或者第四相机132，无需再调整摄像机组的拍摄参数。

在一些实施例中，正背面相机组120和侧面相机组130在垂直于地面方向上依次布置，也就是沿Z1轴方向依次布置，通过如此设置，在相机数量较多的情况下仍可以压缩空间，使摄像头组100体积更小，减小摄像机组与起重机中其他器件的机械干涉的机率。

如图10所示，集装箱图像采集系统包括摄像头组100、摄像头组控制设备300、主控设备200以及滑轨控制设备400。滑轨控制设备400用于控制滑轨移动，摄像头组100位于滑轨上，通过滑轨移动带动摄像头组100移动。

其中，摄像头组100和摄像头组控制设备300之间通信连接，摄像头组控制设备300和主控设备200之间通信连接，主控设备200以及滑轨控制设备400之间通信连接，滑轨控制设备400和摄像头组控制设备300之间通信连接，主控设备200与吊具控制系统700之间通信连接。

集装箱图像采集系统之间信令交互包括，主控设备200以及滑轨控制设备400二者之间信令交互，以及，摄像头组控制设备300、滑轨控制设备400、主控设备200以及摄像头组100四者之间信令交互。

其中，主控设备200以及滑轨控制设备400二者之间进行如下信令交互：

S201、主控设备200获取集装箱位置信息，并将集装箱位置信息发送至滑轨控制设备400。

其中，主控设备200与吊具控制系统700之间进行通信，接收吊具控制系统700发送的集装箱位置信息。其中，集装箱位置信息包括吊具速度和集装箱坐标。

S202、滑轨控制设备400获取摄像头组位置信息，并根据集装箱位置信息和摄像头组位置信息生成滑轨控制指令，滑轨控制指令用于控制滑轨移动，带动摄像头组100移动。

其中，滑轨控制设备400根据滑轨上的传感器获得摄像头组位置信息，摄像头组位置信息包括滑轨速度和滑轨坐标。

更具体地，如图11所示，滑轨控制设备400具体根据如下方式生成滑轨控制指令：

S301、滑轨控制设备400根据滑轨速度和滑轨坐标确定摄像头组100进入摄像头组工作区域192的第一时间。

其中，摄像头组拍摄区域191和摄像头组工作区域192是预先设置的，均可以根据吊具信息确定的。在确定第一时间时，计算滑轨坐标和摄像头组工作区域192之间距离，根据计算获得的距离和滑轨速度计算获得第一时间。

S302、滑轨控制设备400根据吊具速度和集装箱坐标确定集装箱进入摄像头组拍摄区域191的第二时间。

其中，在确定第二时间时，计算集装箱坐标和摄像头组拍摄区域191之间距离，根据计算获得的距离和吊具速度计算获得第二时间。

S303、判断第二时间是否小于或等于第一时间，若是，进入S304，否则，返回S301，继续监控集装箱位置信息和摄像头组位置信息。

S304、根据第二时间和第一时间差值调整滑轨速度，根据调整后的滑轨速度生成滑轨控制指令。

其中，第二时间小于或等于第一时间，也就是集装箱先到达摄像头组拍摄区域191，摄像头组100后到达摄像头组工作区域192，或者集装箱和摄像头组100同时到达，为了保证集装箱到达摄像头组拍摄区域191时，摄像头组100已经准备完毕，则需要调整滑轨速度，根据调整后的滑轨速度生成滑轨控制指令，滑轨控制指令控制滑轨移动。

在上述技术方案中，滑轨控制设备400监控集装箱位置信息和摄像头组位置信息，在确定集装箱先到达摄像头组拍摄区域191，摄像头组100后到达摄像头组工作区域192时，调整滑轨速度，保证集装箱到达摄像头组拍摄区域191时，摄像头组100已经准备完毕，保证摄像头组拍摄图像的质量。

其中，如图12和图13所示，摄像头组控制设备300、滑轨控制设备400、主控设备200以及摄像头组100四者之间进行如下信令交互：

S401、主控设备200向摄像头组控制设备300发送信号采集指令和集装箱位置信息。

其中，信号采集指令包括吊具信息以及通信配置信息，通信配置信息包括通信字节长度和通信IP地址。集装箱位置信息包括吊具速度和集装箱坐标。

S402、滑轨控制设备400向摄像头组控制设备300发送摄像头组位置信息。

其中，摄像头组位置信息包括滑轨速度和滑轨坐标。滑轨控制设备400接收滑轨上传感器采集的摄像头组位置信息。

S403、摄像头组控制设备300根据信号采集指令、集装箱位置信息和摄像头组位置信息生成拍摄指令。

其中，摄像头组控制设备300提取信号采集指令中吊具信息以及通信配置信息。通信配置信息包括通信字节长度和通信IP地址。

在一些实施例中，在摄像头组控制设备300生成拍摄指令之前，对摄像头组控制设备300和摄像头组100进行数据通信配置。更具体地，摄像头组控制设备300根据通信配置信息进行配置，并将通信配置信息发送至摄像头组100，使摄像头组100根据通信配置信息进行配置。

S404、摄像头组控制设备300向摄像头组100发送拍摄指令。

S405a、摄像头组控制设备300向主控设备200发送吊具停止移动指令，S405b、主控设备200将吊具停止移动指令转发至吊具控制系统700。

S406、摄像头组100根据拍摄指令进行拍摄。

其中，提取拍摄指令中指令类型，指令类型为开始拍摄时，则提取拍摄指令中延迟时间和相机标识，控制相机标识对应的相机进行两次拍摄，两次拍摄之间时间间隔为延迟时间，由于相机曝光和对焦是需要时间的，进行两次拍摄，这样会减少识别错误，和漏拍情况。

在一些实施例中，提取拍摄指令中指令类型数据包，并提取指令类型数据包中两个字符串，若两个字符串仅有一位数据不同，则确定指令类型为开始拍摄。

S407、摄像头组100将拍摄图像回传至摄像头组控制设备300。

S408、摄像头组控制设备300对拍摄图像进行缺陷识别，确定拍摄图像是否有缺陷，在确定有缺陷时，进入S409，在确定没有缺陷时进入S410。

其中，在对拍摄图像进行缺陷识别时，识别集装箱的面是否拍摄完整，以及是否拍摄清晰。

S409、摄像头组控制设备300获取集装箱在当前位置的拍摄次数，在拍摄次数小于次数阈值时继续向摄像头组100发送拍摄指令，并返回S406。

其中，在摄像头组控制设备300确定拍摄图像存在缺陷时，需要重新拍摄图像，为了避免拍摄次数过多，使集装箱一直在摄像头组拍摄区域191停止，影响起重机的工作效率，获取集装箱在当前位置的拍摄次数，在拍摄次数小于次数阈值时继续向摄像头组控制设备300发送拍摄指令，在拍摄次数大于或者等于次数阈值时，则发出报警提示，提示人工干预。

S410、摄像头组控制设备300确定是否已经完成集装箱拍摄，若是，结束流程。若否，进入S411。

根据已经回传的拍摄图像确定已经拍摄的相机，在确定第一相机121、第二相机122或者第三相机131中任意一个没有拍摄，或者，第一相机121、第二相机122或者第四相机132中任意一个没有拍摄时，确定没有完成集装箱拍摄。在确定第一相机121、第二相机122或者第三相机131均已经拍摄，或者，第一相机121、第二相机122或者第四相机132均已经拍摄时，确定已经完成集装箱拍摄。

在完成集装箱拍摄时，对拍摄图像进行识别获得识别结果。其中，识别结果包括集装箱标识、集装箱箱型、IMDG标识、IMDG等级以及箱门朝向。

S411、摄像头组控制设备300根据未进行拍摄的相机标识、集装箱位置信息和摄像头组位置信息生成吊具移动指令。

其中，根据集装箱位置信息和摄像头组位置信息计算集装箱和摄像头组100之间位置关系。若未进行拍摄的相机标识有多个，则从多个未进行拍摄的相机标识中选择一个确定目标移动位置。更具体地，根据未进行拍摄的相机标识，以及集装箱和摄像头组100之间位置关系确定集装箱的目标移动位置。根据集装箱的目标移动位置生成吊具移动指令。

S412a、摄像头组控制设备300向主控设备200发送吊具移动指令，S412b、主控设备200将吊具移动指令转发至吊具控制系统。

S413a、主控设备200接收吊具控制系统发送的移动完成指令，S413b、主控设备200向摄像头组控制设备300发送移动完成指令。

S414、摄像头组控制设备300生成拍摄指令，返回S406。

其中，在吊具带动集装箱运动到指定位置时，摄像头组控制设备300生成拍摄指令，控制摄像机组100继续拍摄。

在上述技术方案中，主控设备200向摄像头组控制设备300发送集装箱位置信息和信号采集指令，滑轨控制设备400向摄像头组控制设备300发送摄像头组位置信息，摄像头组控制设备300根据信号采集指令、集装箱位置信息和摄像头组位置信息生成拍摄指令，在集装箱位置信息和摄像头组位置信息满足拍摄条件时生成拍摄指令，保证摄像头组100准确抓取到集装箱的图像。

此外，摄像头组控制设备300向吊具控制系统发送停止移动指令，摄像头组100根据拍摄指令进行拍摄，并将拍摄图像回传至摄像头组控制设备300，摄像头组控制设备300对拍摄图像进行缺陷识别，在确定拍摄图像没有缺陷时继续启动其他相机进行拍摄。通过让吊具控制系统停止移动，便于摄像头组100拍摄清晰的图像，保证集装箱图像采集系统的工作准确性。

此外，摄像头组控制设备300在确定集装箱某一位置拍摄的图像没有缺陷时，继续确定是否已经完成集装箱拍摄，若没有拍摄完成，则控制吊具移动至另一位置，拍摄集装箱的另一个面，通过如此设置，完成集装箱的拍摄，以获得集装箱上的信息。

更具体地，如图14所示，摄像头组控制设备300根据吊具信息、集装箱位置信息和摄像头组位置信息生成拍摄指令。具体采用如下方式生成拍摄指令：

S501、摄像头组控制设备300根据吊具信息确定摄像头组工作区域192和摄像头组拍摄区域191。

其中，摄像头组控制设备300从吊具信息中提取集装箱的尺寸和吊起的集装箱数量，使用集装箱的尺寸和吊起的集装箱数量查询表，确定摄像头组工作区域192和摄像头组拍摄区域191。表中包含在不同集装箱的尺寸和集装箱数量下的摄像头组工作区域192和摄像头组拍摄区域191。

S502、摄像头组控制设备300根据集装箱位置信息和摄像头组拍摄区域191，判断集装箱是否进入摄像头组拍摄区域191，以及根据摄像头组位置信息和摄像头组工作区域192确定摄像头组100是否进入摄像头组工作区域192。

其中，摄像头组位置信息包括滑轨速度和滑轨坐标，确定滑轨坐标是否位于摄像头组工作区域192，以确定摄像头组100是否进入摄像头组工作区域192。集装箱位置信息包括吊具速度和集装箱坐标。确定集装箱坐标是否位于摄像头组拍摄区域191，确定集装箱是否进入摄像头组拍摄区域191。

S503、在确定集装箱没有进入摄像头组拍摄区域191，摄像头组100进入摄像头组工作区域192时，摄像头组控制设备300向滑轨控制设备400发送滑轨停止移动指令，更新接收到的集装箱位置信息，并返回S502。

其中，摄像头组控制设备300确定摄像头组100进入摄像头组工作区域192时，滑轨则无需移动，摄像头组控制设备300向滑轨控制设备400发送滑轨停止移动指令，使滑轨停止移动。并通过主控设备200获得集装箱位置信息。

S504、在确定集装箱进入摄像头组拍摄区域191，摄像头组100没有进入摄像头组工作区域192时，摄像头组控制设备300向主控设备200发送吊具停止移动指令，使主控设备200向吊具控制系统转发吊具停止移动指令，更新摄像头组位置信息，并返回S502。

其中，在确定集装箱进入摄像头组拍摄区域191，集装箱无需继续移动，则摄像头组控制设备300向主控设备200发送吊具停止移动指令，使主控设备200向吊具控制系统转发吊具停止移动指令，使集装箱在摄像头组拍摄区域191停止。并通过滑轨上传感器获得摄像头组位置信息。

S505、在确定集装箱进入摄像头组拍摄区域191，摄像头组100进入摄像头组工作区域192时，摄像头组控制设备300从吊具信息中提取集装箱的尺寸和吊起的集装箱数量，并计算摄像头组100和集装箱之间相对位置关系，根据相对位置关系、集装箱的尺寸和吊起的集装箱数量生成拍摄指令。

其中，拍摄指令包括指令类型、相机标识、延迟时间以及图像处理方式。

如图4所示，摄像头组位置信息和集装箱位置信息是在起重机的坐标系下的坐标点，起重机坐标系中X2轴与箱体坐标系中X1轴平行，且方向相同。起重机坐标系中Y2轴与箱体坐标系中Y1轴平行，且方向相同。起重机坐标系中Z2轴与箱体坐标系中Z1轴平行，且方向相同。根据摄像头组位置信息和集装箱位置信息计算摄像头组100和集装箱之间相对位置关系。

相对位置关系包括集装箱位于摄像头组100的前方，集装箱位于摄像头组100的后方，以及集装箱与摄像头组100之间平齐。在集装箱在X2轴上坐标和摄像头组100在X2轴上坐标之间差值大于预设坐标值，且集装箱在X2轴上坐标大于摄像头组100在X2轴上坐标时，集装箱位于摄像头组100的前方。

在集装箱在X2轴上坐标和摄像头组100在X2轴上坐标之间差值大于预设坐标值，且集装箱在X2轴上坐标小于摄像头组100在X2轴上坐标时，集装箱位于摄像头组100的后方。

在集装箱在X2轴上坐标和摄像头组100在X2轴上坐标之间差值小于或等于预设坐标值，集装箱与摄像头组100之间平齐。

在集装箱位于摄像头组100的前方时，拍摄指令中相机标识为第一相机121的标识，在集装箱位于摄像头组100的后方时，拍摄指令中相机标识为第二相机122的标识。

在集装箱与摄像头组平齐时，且集装箱的尺寸规格为第一尺寸时，拍摄指令中相机标识为第三相机131的标识。在集装箱与摄像头组平齐时，且在集装箱的尺寸规格为第二尺寸时，拍摄指令中相机标识为第四相机132的标识。图像处理方式具体包括是否旋转图像、图像尺寸以及图像压缩比。

在上述技术方案中，除了滑轨控制设备400监控集装箱位置信息和摄像头组位置信息，保证摄像头组100先到摄像头组工作区域192，集装箱后到达摄像头组拍摄区域191之外，摄像头组控制设备300也监控集装箱位置信息和摄像头组位置信息，在集装箱先到摄像头组拍摄区域191时，使吊具500停止工作。在摄像头组100先到摄像头组工作区域192时，使摄像头组100停止移动，在确定摄像头组100和集装箱均进入对应区域时，向摄像头组100发送拍摄指令，保证摄像头组准确拍摄到集装箱图像。

此外，摄像头组控制设备从吊具信息中提取集装箱的尺寸和吊起的集装箱数量，并计算摄像头组和集装箱之间相对位置关系，根据相对位置关系和集装箱的尺寸确定拍摄指令中相机标识，通过如此设置，确定待开启的相机。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (9)

1.一种集装箱图像采集系统，其特征在于，所述集装箱图像采集系统包括：摄像头组；

所述摄像头组包括箱体、位于所述箱体内的正背面相机组、侧面相机组以及补光灯；

所述箱体内设有隔离层，所述隔离层将所述箱体隔离为第一空间和第二空间，所述正背面相机组和所述侧面相机组位于所述第一空间内，所述补光灯位于所述第二空间内；

所述正背面相机组用于拍摄所述集装箱的正面图像和背面图像，所述侧面相机组用于拍摄所述集装箱的侧面图像，所述补光灯用于为所述正背面相机组和所述侧面相机组提供补光；

所述集装箱图像采集系统还包括：摄像头组控制设备；

所述摄像头组控制设备用于：

根据吊具信息确定摄像头组工作区域和摄像头组拍摄区域；

根据集装箱位置信息和所述摄像头组拍摄区域，判断所述集装箱是否进入所述摄像头组拍摄区域，以及根据所述摄像头组位置信息和所述摄像头组工作区域确定所述摄像头组是否进入所述摄像头组工作区域；

在确定所述集装箱没有进入所述摄像头组拍摄区域，且所述摄像头组进入所述摄像头组工作区域时，向滑轨控制设备发送滑轨停止移动指令，并更新接收到的所述集装箱位置信息；

在确定所述集装箱进入所述摄像头组拍摄区域，且所述摄像头组没有进入所述摄像头组工作区域时，向主控设备发送吊具停止移动指令，使所述主控设备向吊具控制系统转发所述吊具停止移动指令，并更新接收到的所述摄像头组位置信息；

在确定所述集装箱进入所述摄像头组拍摄区域，且所述摄像头组进入所述摄像头组工作区域时，从所述吊具信息中提取集装箱的尺寸和吊起的集装箱数量，并计算所述摄像头组和所述集装箱之间相对位置关系，根据所述相对位置关系、所述集装箱的尺寸和所述吊起的集装箱数量生成拍摄指令。

2.根据权利要求1所述的集装箱图像采集系统，其特征在于，所述隔离层平行于地面设置，使所述第一空间和所述第二空间沿垂直于地面的方向依次布置；且所述正背面相机组和所述侧面相机组沿垂直于地面的方向依次布置。

3.根据权利要求2所述的集装箱图像采集系统，其特征在于，所述摄像头组还包括：供电模块、控制模块以及加热器；

所述供电模块、所述控制模块以及所述加热器固定于所述箱体的背面板上，且所述隔离层与所述箱体的背面板之间设有间隙。

4.根据权利要求1所述的集装箱图像采集系统，其特征在于，所述正背面相机组包括第一相机和第二相机；

所述第一相机和所述第二相机相对于箱体的坐标轴之间对称布置，且所述第一相机的光轴与所述箱体的坐标轴之间有夹角，所述第二相机的光轴与所述箱体的坐标轴之间有夹角；

所述第一相机用于拍摄所述集装箱的正面图像或者背面图像中一个，所述第二相机用于拍摄所述集装箱的正面图像或者背面图像中另一个；

所述侧面相机组包括第三相机和第四相机；

所述第三相机和所述第四相机相对于箱体的坐标轴之间对称布置，且所述第三相机的光轴与所述箱体的坐标轴之间平行，所述第四相机的光轴与所述箱体的坐标轴之间平行；

所述第三相机的焦距大于所述第四相机的焦距，在所述集装箱的尺寸规格为第一尺寸，且所述集装箱进入摄像头组拍摄区域后启动所述第三相机进行拍摄；在所述集装箱的尺寸规格为第二尺寸，且所述集装箱进入所述摄像头组拍摄区域后启动所述第四相机进行拍摄；第一尺寸小于第二尺寸。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的集装箱图像采集系统，其特征在于，所述集装箱图像采集系统还包括：滑轨控制设备以及主控设备；

所述主控设备向所述摄像头组控制设备发送信号采集指令和集装箱位置信息，所述滑轨控制设备向所述摄像头组控制设备发送摄像头组位置信息；

所述摄像头组控制设备根据所述信号采集指令、所述集装箱位置信息和所述摄像头组位置信息生成拍摄指令，所述摄像头组控制设备通过所述主控设备向吊具控制系统发送停止移动指令；

所述摄像头组根据所述拍摄指令进行拍摄，并将拍摄图像回传至所述摄像头组控制设备，所述摄像头组控制设备对所述拍摄图像进行缺陷识别，在确定所述拍摄图像有缺陷，且集装箱在当前位置的拍摄次数小于次数阈值时向所述摄像头组发送拍摄指令。

6.根据权利要求5所述的集装箱图像采集系统，其特征在于，所述摄像头组控制设备在确定所述拍摄图像没有缺陷时，继续确定是否已经完成集装箱拍摄，所述摄像头组控制设备在没有完成集装箱拍摄时根据未进行拍摄的相机标识、所述集装箱位置信息和所述摄像头组位置信息生成吊具移动指令，所述摄像头组控制设备将所述吊具移动指令通过所述主控设备发送至吊具控制系统，并在接收到所述主控设备转发的移动完成指令后，生成拍摄指令。

7.根据权利要求1所述的集装箱图像采集系统，其特征在于，所述相对位置关系为所述集装箱位于所述摄像头组的前方时，所述拍摄指令中相机标识为第一相机的标识；

所述集装箱位于所述摄像头组的后方时，所述拍摄指令中相机标识为第二相机的标识；

所述集装箱与所述摄像头组平齐，且所述集装箱的尺寸规格为第一尺寸时，所述拍摄指令中相机标识为第三相机的标识；

所述集装箱与所述摄像头组平齐，且所述集装箱的尺寸规格为第二尺寸时，所述拍摄指令中相机标识为第四相机的标识。

8.根据权利要求5所述的集装箱图像采集系统，其特征在于，所述主控设备获取集装箱位置信息，并将所述集装箱位置信息发送至所述滑轨控制设备；

所述滑轨控制设备获取摄像头组位置信息，并根据所述集装箱位置信息和所述摄像头组位置信息生成滑轨控制指令，所述滑轨控制指令用于控制滑轨移动，带动所述摄像头组移动。

9.根据权利要求8所述的集装箱图像采集系统，其特征在于，所述滑轨控制设备根据所述集装箱位置信息和所述摄像头组位置信息生成滑轨控制指令，具体包括：

根据滑轨速度和滑轨坐标确定摄像头组进入摄像头组工作区域的第一时间；

根据吊具速度和集装箱位置确定集装箱进入摄像头组拍摄区域的第二时间；

若所述第二时间小于所述第一时间时，根据所述第二时间和所述第一时间差值调整滑轨速度，根据调整后的滑轨速度生成所述滑轨控制指令；

其中，所述摄像头组位置信息包括所述滑轨速度和所述滑轨坐标，所述集装箱位置信息包括所述吊具速度和所述集装箱位置。

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