CN1753830A - 用于货柜识别的系统与方法 - Google Patents

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    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C19/00—Cranes comprising trolleys or crabs running on fixed or movable bridges or gantries
    • B66C19/002—Container cranes

Abstract

本发明涉及用于由起重机装载/卸载的货柜的自动识别的系统。该系统包括至少一个照相机、照相机控制系统和起重机控制系统。本发明还包括用于在货柜终端识别和跟踪由起重机处理的货柜的方法。

Description

用于货柜识别的系统与方法
技术领域
本发明涉及在装载或卸载情况下的货物货柜自动识别的系统与方法，优选的是在港口地区且特别是用于捕获和/或分析货物货柜的至少一部分的图像。
背景技术
对于能自动读取和识别货物货柜的系统，以及在货柜终端或者向/从船、火车等已经装载/卸载之后跟踪单个的货柜，有越来越多的商业重要性和需要。
在现代的终端，通常在门口记录货柜流。所有货物或货运货柜，都各自配备有必须接受核对和验证的唯一的识别标志或编码即ID。为了产生后面的载运指令，其用于通过装卸器械(例如起重机)将货柜发送出至船、火车等，由终端输给系统记录货柜的ID。为了将错误和“松散“货柜减到最小，还必须指派所有货柜在什么时间以及去什么地方装载或卸载。
由于向/从船、火车等装载/卸载货柜，在货物货柜终端由操作人员人工阅读和处理这种ID，并且人工输入用于控制操作的计算机系统。
这就带来几个问题。在船上或火车上存储的真实位置、卡车的次序和集合与输给系统指令比较常常是错误的。人工系统无疑也是低效的，由于它是耗费时间的且更容易发生错误，也就是当将数据人工输入计算机系统时。如果某个货柜丢失或遭遇错误的路径或只是放错位置，为找到它会导致不必要的时延，其产生不需要的和不必要的费用。
从卡车上装载或卸载的每一个货柜，在码头起重机的支架之间或在码头起重机的后伸距(backreach)内，必须通过起重机槛梁的高度水平。当这样做时，通过的货柜的大小和驾驶员可能通过该水平的准确位置是不知道的。可能会发生在船上或码头周围由驾驶员做的所有种类的多余移动或杂乱的重新定位，其不会导致“完成工作”，也就是将货柜移上或移下船，并且同一个货柜可能会几次通过槛梁的高度水平。识别和检测不完全工作移动是个难题，也就是移动货柜但没有导致“工作完成”，也就是没有完全地装载或卸载货柜。
当装载或卸载时，卡车移动的方向和最终位置也是不可预知。其他卡车也会通过由起重机正在操作的卡车旁，从而阻挡了该货柜的侧面视图。
当起重机完成工作时，应当总是核对货柜的ID，且时间应当被记录并与起重机或船/火车的位置相关联，以及连系到货柜ID并且通过打印机，数据记录器，网络，无线电链路或显示器返回终端输给系统。
要解决的最重要问题
在装载或卸载的情况下，当使各货物货柜的识别和跟踪过程自动化时，有一些要解决的问题。
例如，当往或从船、火车等上装载或卸载时，不会总是恰当地识别通过起重机的所有货柜。因此，在装载或卸载之后，也就是在“工作完成”之后，适当地将各货柜的位置与它的ID号和装载时间结合是个问题。另一个问题也许是验证货柜ID的图像，以及还有没保存的整个货柜的图像，供以后的控制用。
为了捕获能由OCR系统分析的图像，用于核对货柜ID的照相机必须要有适当的视角或变焦距到货柜的某区域。货柜在距照相机位置的不同距离也就是3-26米之间经过照相机水平(camera level)，这意味着照相机必须迅速而准确地变焦在货柜的ID区域，或者特定情况下的整个货柜。由于在工作循环中没有停止或延迟的时间，通常必须在移动的货柜上进行图像的捕获。
现有技术
早就知道使货柜信息自动化的货柜处理系统。
也就是JP10181885描述了这样的系统，从货柜终端的入口到货柜终端的出口，其使货柜运输装置的货物工作信息的传输自动化。数据载体保存货柜的信息，例如它的规格和识别号、它的存储位置等。该方法是不具体的，但是一般包括布置在处理起重机上的读出装置，该读出装置向能被起重机驾驶员阅读的显示器传输数据，从而告知驾驶员应当装载或定位货柜的地方。我们的发明的目的不是给起重机驾驶员传输数据，而是捕获货柜ID的图像并分析货柜的ID，以及把这与通过起重机控制系统产生的信息联系起来。
EP 0887120描述了一种用于识别由货柜处理设备处理的货柜的系统。各货柜具有识别图案，照相机产生用于分析的图像。然而，该系统针对的是模制容器(例如玻璃瓶或缸)的检查，以便发现次品。因此，该系统的目的和设计完全不同于本发明。
EP 0862132描述了一种用于分辨识别码(例如汽车牌照)的系统，且特别适合在视觉异常可能出现的情况，例如牌照可能部分地被支承它的框架覆盖，或者仅仅是至少部分地被来自道路上的污垢覆盖。本发明的目的是提高识别图案的分析的可靠性。我们的发明集中于图像捕获过程，以及这是怎样完成的，并且在不同的情况也使用我们的发明。
发明目的
本发明的主要目的是，提供一种用于通过自动捕获和/或分析由起重机(优选的是在港口地区)处理的货柜的至少一部分的图像来识别货柜的系统和方法，它至少包括照相机、照相机控制系统和起重机控制系统。
通过布置照相机控制系统以接收产生于和/或发自于起重机控制系统的信息，从而控制照相机的至少一个功能以便捕获货柜的至少一部分的一个或多个图像，从而提供用于自动捕获和/或分析由起重机处理的货柜的至少一部分的图像的系统。
用于在货柜终端识别和跟踪由起重机处理的货柜的方法，包括以下步骤：
-当货柜在照相机水平附近或接近照相机水平时，选择适当的照相机，
-通过变化变焦值(zoom value)，设定照相机的适当的图像大小，
-捕获货柜和/或它的ID标志区域的一幅或多幅图像，
-分析捕获的图像以识别货柜的ID号，
-纪录/存储检测的货柜的ID号。
根据下面考虑了与附图结合的、并由任何从属权利要求限定的详细说明，本发明的其他目的、特征和优点将变得明显。
附图说明
为了更好的理解本发明，参考附图，其中：
图1是根据本发明的系统综述，显示轨行起重机从位于起重机支架之间的卡车往货柜船上装载货柜。
图2是与图1相似的视图，但是卡车位于起重机的后边，在起重机的后伸距区域。
图3显示由散布机(spreader)从卡车抬升至照相机水平的货柜的更详细的侧视图。
图4显示货柜识别标志区域的侧视图，它位于货柜上且需要照相机图像区供ID识别。
图5示意性地说明在起重机的装载区货柜识别ID标志区域可以出现的可能的不同位置的侧视图。
图6从上方显示起重机的装载区、不同照相机的位置、能定位的要装载/卸载的货柜的不同的可能位置，以及吊运车(trolley)的中心线。
图7显示单个起重机系统的框图。
图8显示供一个以上起重机用的带有中央OCR单元的多起重机系统的框图。
图9显示正常情况下的系统工作循环流程图。
具体实施方式
图1显示位于码头2的轨行货柜起重机1。在码头2上，在起重机1的支柱3a、b之间，也就是起重机1的装载区16，显示带有货柜5的卡车4，以及为货柜5而沿着码头2停泊着的船6。通过吊运车7和散布机8的帮助，起重机1从卡车4往船6上装载货柜5，用曲线箭头指示散布机8和货柜5的装载路径9。在轨道10上沿着吊运车中心线11，起重机1的吊运车7能在两个方向移动(见图6)。
起重机1有两个槛梁12a、b，在各槛梁12上布置至少一个、优选的是三个照相机13a-f。照相机13可以是任何类型的视频摄像机或数码摄像机或类似的照相机，并且以这种方式布置，即它们的透镜光轴或光学中心基本是水平的和/或平行于照相机水平14和/或散布机8的中心线。当然，为了特殊目的以不同的角度定位照相机13是可能的。对应于可能出现不同货柜5大小的货柜5标志区域18的不同位置，在起重机1上彼此隔开一定距离地布置照相机13。
在码头2的上表面15的某距离之上，定位照相机水平14，优选的是在表面/地面之上约6米。在装载/卸载过程中，货柜5的ID标志区域18经过该照相机水平14之处定义为交叉点。由照相机控制系统CCR控制照相机13。为了使照相机13面对由起重机1处理的货柜5的两个侧面成为可能，位于两个槛梁12上的照相机13向内定向，也就是向起重机1的装载区域16的中心。当抗摇摆控制用作CCS起重机自动控制25的一部分时，布置照相机控制系统CCR，以从起重机控制系统CCS传输的吊运车8的位置信息当中确定各激活的照相机13的相应变焦位置。
在一些港口(见图2)，从起重机1的后伸距区域17(后槛梁12a的后面(左边))装载或卸载货柜5。在这种情况下，只有船的舱口在起重机1的轨道(未显示出)和支柱3之间靠岸。在这种情况下，照相机13位于背水侧槛梁12a上，并且定向于后伸距区域17。在这种情况下，只有一侧的图像记录是可能的。否则，过程不变。
在货柜终端由起重机1处理的货柜5可以是不同大小。货柜5的长度一般为20’或40’，且通过驾驶员和/或起重机驱动系统调整散布机8至不同的大小，以便能够连接到货柜5并将其升起。还能调整散布机8以在同时升起两个20’的货柜。
各货柜5都有包括唯一的ID(也就是号码或类似物，没有示出)的标志区域18(见图4)。按照ISO 6346标志区域18位于货柜5的两个长侧面的某个位置。标志区域18位于货柜5的右上角，并且标志区域18中心距货柜5的顶部约95cm，距货柜5的右角约132cm。图5显示，在考虑了存在不同大小的货柜5的照相机前，在那可能出现货柜5的这些ID标志区域18a-c的例子。标志区域18总是涉及地面以上散布机的下侧的高度，也称为“升起位置(hoist position)”。因此，标志区域18出现在同一升起位置的照相机水平14处，并且不依赖于货柜高度，货柜高度从8一直到9英尺变化，一般是8英尺或9英尺。
为了确实地捕获所有可能的货柜大小的ID标志区域18的图像，用分离的照相机13a-c来捕获各标志区域18a-c的图像。
因此，参考图5和图6，在各槛梁12a、b上提供三个照相机13a-c。在每一个与货柜ID标志区域18的三个可能位置中的一个相一致的平行线19a-c上，定位每个照相机13。依据散布机8(其宽度信息由起重机驱动系统和起重机控制系统CCS预先已知/生成)的位置，在每一侧激活适当的照相机13a-f(也就是位于货柜将要通过的位置处的照相机13)。货柜5可以出现在距照相机13(且在不同的线19a-c上)不同的距离处，并且准确的变焦位置(也就是从照相机13到货柜5的侧面30的距离)是已知的或由吊运车7或散布机8的位置信息确定。也就是当货柜5从上面或从下面到达或接近照相机水平14时，给照相机控制系统CCR传输该信息或这些数据。照相机的视域(view)必须覆盖标志区域18，且一般有5到42度的水平视域工作夹角。
相对于照相机水平14，由散布机高度位置确定和激活/启动货柜ID标志区域18的图像的最后捕获过程。当货柜ID标志18通过某一个水平(在地面之上距照相机水平14的某一个距离，约5至7米，优选的是6米)且接近照相机水平14时，激活/启动适当的照相机13，以及捕获并存储图像。为了使存储容量的需要最小化，捕获有限数量的图像(优选的是约10幅图像)，并在盘上存储在CCR数据库单元21中。布置OCR评估单元以分析所捕获的图像并识别货柜8的ID。
按照本发明，通过链路28，以在两个单元之间能交换来自起重机驱动系统的信息(数据或逻辑信号)的方式相互连接CCR和CCS单元。依据由起重机控制系统CCS预先已知的或检测的散布机宽度(例如20’，2×20’或40’)的位置，布置CCR以激活/启动适当的照相机13a-f，通常一次只有两个，在各槛梁12a、b上一个，且因此散布机宽度确定货柜5的标志区域18将出现在照相机13a-c前面的起重机的装载区域16的地方。从起重机控制系统CCS向照相机控制系统CCR传输散布机宽度的信息。
由吊运车7的位置(或者散布机8的位置，如果起重机1使用抗摇摆系统)确定准确的变焦位置，也就是从照相机13到货柜侧表面30的距离29。以一般为200ms的更新间隔向照相机控制系统CCR传输这些数据。以50至200ms一般为200ms的更新间隔，还向照相机控制系统CCR传输散布机的高度和升起速度。在每一次更新时，通过用主要的升起速度除到照相机水平14的剩余升起距离，CCR系统计算货柜ID标志区域18从上面或从下面到达照相机水平14的预期到达时间(ETA)。
当计算的ETA值变得接近用于在照相机的终点或终端位置之间移动照相机变焦需要的时间时，CCR系统将选择的照相机13的变焦位置改变到由吊运车7(或散布机8)位置确定的值。当该值变化时，照相机13的变焦将跟着变化直到图像捕获过程停止(见下面)，在这之后，照相机13的变焦功能将不动。
不必要的变焦将缩短照相机变焦系统的预期寿命。上面的过程将操作的活动时间减小至一般每循环数秒。
由散布机8的垂直运动确定为了OCR分析而捕获图像的时间帧。这将使OCR能够确定何时启动以及何时停止图像捕获。
至少，当ETA值达到升起位置的更新间隔的一和二倍之间时，启动来自选择的照相机13的图像捕获。通过比较更新的升起位置值与照相机水平14的值，在货柜目标标志区域18的确已经超出(上或下取决于运动的方向)照相机水平14之后停止捕获。在标志区域18已经通过照相机水平14之后，捕获了有限数量的图像，约5至20幅，在高升起速度一般为10幅，从其中能够一次选择一幅图像并传输给OCR单元供分析用，直到以高度的可靠性将货柜ID识别为正确的。然后，向控制与界面单元26发送该ID(也就是号码)并存储在CCR数据库21上。该ID还可发送回CCS单元，以及还可到终端背水侧系统(Terminal Landside System)。
当目标标志区域18通过照相机水平14时，如果升起速度十分低，则在CCR停止捕获之前图像数量可超出20幅，以便确保恰当地和完全地捕获该ID。OCR评估单元20具有在约50至500ms(一般为100ms)内找到图像的ID号码的能力。通过使用比照相机捕获速度(也就是最大25幅图像/秒)快的OCR评估单元20，有可能消除图像的保存，并且在捕获之后立即将图像信息发送到OCR单元20。这样，通过所识别/分析的正确的且可靠的ID号码确定停止变焦和图像捕获。
当货柜从卡车或地面升起且当目标标志区域18通过照相机水平14时，进行图像捕获。散布机8下侧相对于地面的高度于是在6至8米之间，优选的是大约7.2米。优选的是，这将在吊运车7开始移动之前出现。在图像捕获期间，可容许限制的吊运车7的运动，由于变焦位置快速地移动(短距离)以补偿短的散布机8的距离的变化。升起速度在该运动中一般是每秒0.5米，但是通过使照相机13的曝光时间与更高的速度相配，能容许更高的速度。
图7的框图显示带有相关设备和背水侧的起重机1，以及如何布置单元间的通讯。背水侧计算机能起控制台的作用，其中人工控制图像以确定可读性低的情况。这种控制台还能起到长时间存储来自一个或多个起重机1的图像的作用，其中图像随后能被重新获得供验证用。所见的起重机侧设备是CCR和CCS，以及它们相互之间是如何通讯的。CCS具有至主起重机控制器22的起重机界面链接24，其能链接到任何现有的起重机自动单元25，例如在船6上的船的数据和单元位置(cell positions)。从起重机驱动23向主起重机控制器22发送速度和位置数据。
在CCR中，控制与界面26通过使用视频图像抓取器电子设备影响图像捕获单元27的照相机信号。当货柜5已经通过图像捕获照相机水平14时，CCR将命令视频图像抓取器的存储器向OCR评估单元20发送图像供分析用。在完成各图像分析之后，OCR评估单元20将响应CCR。循环将继续直到OCR评估单元20以最高可靠性报告货柜ID的图像。
使用有高像频(一般25帧每秒)的模拟信号输出的视频照相机13和包括CCR软件的计算机中的视频图像抓取器电子设备(图像捕获)的结合，在标志区域18通过照相机前的有限的时间期间确保捕获最好的图像是可能的。使用单幅成像照相机也是可能的，但是，适当地定时最好的单幅摄像的任务变得更敏感了。在本地CCR数据库单元21中，与ID号码本身及时间一起存储包括最好的/正确的ID号码的图像和全尺度货柜图像。
在图8中描述能为终端修改依照图7的系统，其中几个起重机1配备有本发明的系统。通过使用连接到中央OCR评估单元20的背水侧通讯线路，也就是光纤线路，能管理多个起重机的图像分析。由于OCR分析工作相对地快，且货柜ID的图像相对地少，这是更成本有效的选择。然后，图像捕获和存储集中到携带OCR软件的一个计算机。这样，由同样的OCR评估单元20能管理直到10台起重机1。能布置更快的OCR或多于一个的集中的OCR，以管理十分大的终端。
当图像捕获启动和停止时，成功找到所有特征明显且清晰呈现的ID取决于适当的货柜目标标志区域18的高度。由于随着时间的过去升起钢索的拉伸/延长，特别是对新安装的钢索，用于启动和停止供分析用的图像的捕获的理想的货柜5的高度位置将慢慢变化。通过应用修正值，布置CCR以自动产生钢索拉伸/延长的补偿。从捕获过程的开始计数，CCR将找出导致货柜ID的最好(最恰当和好)的分析的图像中的那一个。如果图像数量变得太大，应用修正值，该修正值重新校准发起图像记录的启动和停止的货柜高度。于是，产生了自动钢索拉伸/延长补偿机制。
另外，在永存地安装之后，在照相机水平14与照相机13的光学透镜轴的真实倾斜之间的任何(机械的或电的起因)偏移，影响适当的图像捕获。如果出现这种偏移，作为相对于吊运车7的位置(或从照相机透镜到目标标志区域的实际距离)的线性捕获高度校正因子，在第一次启动期间，通过初始校准能输入这种偏移。这样，CCR将自动补偿图像捕获的启动和停止的高度。在系统中，给各单个的照相机13输入该校正因子。如果照相机13的透镜轴基本不平行于照相机水平14，因此，布置照相机控制系统(CCR)以自动产生校正，并且那重新校准开始图像捕获的启动和停止的货柜高度值。
或者，使用悬挂负载位置(吊运车7的位置)对选择的照相机13的变焦值做准确设定，各照相机13可装备使用即激光束、超声波或其他已知的距离测量的方法的自动聚焦设定机构，以在图像捕获前限定适当的变焦值。
为了提高捕获的图像的质量，以及提高OCR分析性能，以照亮货柜ID的标志区域18的这种方式布置一个或多个灯。布置照相机控制系统CCR，用通信链路、电缆或无线电链路连接到各照相机，并且向照相机控制系统CCR传输包括各照相机光圈位置和所用的曝光时间的数据。当达到预置的限制时，产生用于照明打开或关闭的请求。
存储来自货柜各侧的一个图像用于货柜标志区域18的人工/视觉验证。可把这些图像附于紧接着的工作报告传输或随后调用供视觉检视用。具体地说，当一侧的ID被识别并记录为不同于另一侧的ID时，人工/视觉确定由于环境变形、被污垢部分地覆盖、侵蚀、字符类型的变化、号码背景、照明条件等而使也许部分不可读的货柜ID，将增加货柜跟踪和“工作完成”报告的总的可靠性。这种可能性促进健壮的和可靠的跟踪系统。
能将暂时没有用于ID分析与记录的照相机13a-f中的一个移离将一侧一侧地捕获整个货柜5的视角。这样，存储另外的两个图像或者将其发送到界面供向港口中心单元传输。在损害控制的情况下，因此产生货柜5状态的人工/视觉验证供随后使用。
升起之后，货柜5被移到相对码头区位置的不同点。当从散布机8释放掉它时，自动控制已经记录了拾取位置、释放位置、释放时间，并且它已经接收了真实的货柜ID。只有在这点上，把信息认作是向输出媒体传输(通常是网络向输给系统)的“工作完成”。打印机、显示器、无线电通讯能用作输出。需要时，该信息能与来自港口输给系统的工作指令相配合，以确定是否执行的工作与指令有区别、包括处理有意外ID的货柜。依据起重机控制自动化的程度，“工作完成”报告将包括涉及起重机或船的位置数据(如海湾、单元和高度参数/值)。一般系统工作不依赖于起重机操作模式(自动(auto-pos)或手动)。
对于它的功能，照相机控制系统CCR使用下面的从起重机控制系统CCS传输的信号值/参数：
初始信号(启动循环)工作id，
散布机大小，
吊运车位置和速度，
升起位置和速度，
放弃信号(停止循环)，
删除(工作id)，
CCR系统的开/关以及
给有图像存储的数据库的命令(SQL或其他)。
照相机控制系统CCR向起重机控制系统CCS传输下面的信号值/参数：
货柜ID号码，
捕获可靠性水平(％)，
错误代码，
测量代码错误，
设备状态与警告消息，
时间戳以及
用于起重机照明支持的开/关信号。
这些信号值/参数的至少部分，以及时间，用于实现按照本发明的系统与方法。
依据在终端的起重机的本地条件(起重机结构、灯的位置、终端照明或天气的极端条件)，在图像捕获过程中能安装特殊的另外的灯以照亮货柜的ID标志区域。
图9显示系统事件循环的正常情况的流程图。
  事件循环，正常情况   CCS动作
 1   向CCS起重机发出工作数据。   自动化选项。期望的#ID可能。
 2   起重机驾驶员移动散布机并连接到货柜。   记录散布机大小、位置和时间。自动化选项。
  3   散布机移向图像捕获位置且负载被跟踪。   如果安装了摇摆控制，起重机界面核对升起和吊运车位置或负载位置。
  4   CCR接收初始信号。选择适当的照相机。选择/准备适当的变焦角度。   在预置的升起位置，与散布机、吊运车和升起位置与速度数据一起给CCR初始命令。
  5a-c   在通过捕获高度之前在预期时间间隔开始图像捕获。通过捕获高度。   连续传输升起位置和速度。
  6   当升起已经通过捕获高度，停止图像抓取。首先向OCR发送可能是最好的一张图像。卷动图像直到OCR报告可读#ID。   连续传输升起位置和速度。
  7   一个一个地向OCR评估发送在捕获高度上下的选择的图像。OCR以发回CCR控制的正确的#ID响应。   在升起捕获高度位置之前不久，依据升起速度，CCR开始图像捕获。
  8   向用于存储的SQL数据库发送包括全尺度图像和#ID图像的来自两侧的图像(在CCR控制或中央文件归档)。   从CCR控制接收正确的#ID。它与拾取数据存储在一起。可以直接本地打印输出或显示或向港口传输。
  9   为下次初始命令去活CCR控制。   当从CCR控制接收到正确的#ID时，将它与拾取和释放数据存储在一起
  10   在相对于码头区的新位置，起重机驾驶员释放负载(从或向船上)。去活CCS控制直到进行下一次拾取或接收到工作命令。   完成工作且将位置数据与真实记录的#ID和执行时间一起发回港口网络。
下面的表说明ID标志分析，以及事件、错误移动情况和OCR响应选择的图像的特殊的处理情况。
  情况1如果给出启动命令，CCR将只开始图像抓取。   如果负载通过捕获高度多次，没有新的启动命令给出。
  情况2起重机界面将删除最后的存储的数据且工作图像没有完成。   如果负载通过捕获高度但是走过码头区，或者释放在拾取的同一侧，CCS发出删除命令。
  情况3起重机界面将核对预期#ID与由OCR记录的#ID。   如果有差异，可将#ID图像附于用于视觉验证的工作完成传输。
  情况4CCR将管理两侧之间读取中的任何差异：-只有一个有面的#ID-在两侧的不同#ID-在一侧的错误的核对数字其他情况   将通知CCS关于可靠性和已经发生的差异的类型。CCS可采取动作将图像附到用于视觉验证的工作报告上。
本发明有许多可能性和优点。在图像捕获过程期间，能移动目标货柜5，这意味着在货柜的处理循环中有小的或者根本没有延迟。几个卡车4能位于装载区域16内或者通过装载区域16，而不妨碍图像捕获、分析和记录。由于在线更新照相机的变焦位置，可自由定位卡车4供装载/卸载。
检测货柜5两侧的各自的ID号码，且如果两个ID相互偏离，那么可以人工/视觉图像验证。通过稳定的固定基础(其提供一种可靠的和易于接近供维修的系统)，在槛梁12a、b上安装固定的照相机13a-f。系统能处理所有类型的标准货柜5，例如20’、2×20’、40’、42’或45’。还可使用其他大小，如果需要在系统中可包括更多的照相机13，或者可重新部署照相机13。
按照本发明的方法还可包括以下步骤：记录/存储断开散布机与检测到的货柜的时间和位置，以及检测向/从船上装载/卸载循环的完成，将该信息链接到上述其他数据，并将它传输给终端输给系统。
向起重机控制系统(CCS)传输由照相机控制系统(CCR)产生的信息/数据，其布置成使用那个信息作为货柜跟踪和作业顺序处理的部分。照相机控制系统(CCR)还布置成向起重机控制系统(CCS)传输货柜ID信息和ID分析的可靠性的值，以及由一系列不同错误限定的测量错误代码。
为了确定可能的外部货柜损坏的存在，还布置至少一个照相机13以捕获整个货柜50图像。
当然，为了不同的门梁高度还可能使用按照本发明的构思。“工作完成”还可联系到ID图像的表示或与期望的结果比较。
在用于使计算机或处理器完成上面所述方法的任何步骤的、包含在计算机程序存储装置中的代码单元或计算机可读指令的集合的控制下，还可至少部分地完成按照本发明的方法。
本发明还可使用用于执行按照本发明的方法的计算机可读产品。
虽然根据示例性的实施例描述了本发明，但是有若干变化和修改，对公开的方案可以做这些变化和修改而不离开在所附的权利要求中限定的本发明的范围。

Claims (27)

1.一种用于自动捕获和/或分析优选的是在港口区域由起重机处理的货柜的至少一部分的图像的系统，包括至少一个照相机、照相机控制系统和起重机控制系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)以接收在所述起重机控制系统(CCS)中产生的和/或从所述起重机控制系统(CCS)传输的信息，从而控制所述照相机(13)的功能的至少一个功能，以便捕获所述货柜(5)的至少一部分的一个或多个图像。
2.按照权利要求1所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
在所述起重机(1)上布置至少一个照相机(13)。
3.按照权利要求1或2所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
在距地面5至7米的距离布置所述照相机(13)。
4.按照权利要求3所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
在地面上约6米的距离布置所述照相机(13)。
5.按照权利要求1所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
在所述起重机(1)上布置至少两个照相机(13)以便捕获所述货柜(5)的两侧的图像。
6.按照权利要求1所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
在所述起重机(1)上布置至少三个照相机(13)以便捕获货柜(5)的标志区域(18)的图像，并且用于覆盖货柜(5)的标志区域(18)可能出现的所有位置。
7.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)以用从所述起重机控制系统(CCS)传输的信息激活至少一个照相机(13)。
8.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)以用从所述起重机控制系统(CCS)传输的所述散布机(8)的大小的信息选择应该激活哪个或哪些照相机(13)供图像捕获用。
9.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)以用从所述起重机控制系统(CCS)传输的所述吊运车(7)的位置的信息确定各激活的照相机(13)的相应变焦位置。
10.按照权利要求9所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
限定所述照相机(13)的相应的变焦位置，由此所捕获的图像基本覆盖所述目标货柜(5)的标志区域(18)。
11.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)以用从所述起重机控制系统(CCS)传输的所述散布机(8)的高度位置和所述散布机(8)的垂直速度的信息启动和/或停止所述图像捕获过程。
12.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)以用从所述起重机控制系统(CCS)传输的所述散布机(8)的高度位置和所述散布机(8)的垂直速度的信息计算预期到达时间。
13.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
通过使透镜轴基本平行于所述照相机水平(14)和所述散布机(8)的中心线来布置所述照相机。
14.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
对应于不同货柜(5)大小的货柜(5)的标志区域(18)可能出现的位置不同，在所述起重机(1)上彼此相隔地布置所述照相机(13)。
15.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
向所述起重机控制系统(CCS)传输由所述照相机控制系统(CCR)产生的信息/数据，布置所述起重机控制系统(CCS)以使用那个信息作为货柜跟踪和作业顺序处理的一部分。
16.按照权利要求15所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)以向所述起重机控制系统(CCS)传输所述货柜ID的信息。
17.按照权利要求15和/或16所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)以向所述起重机控制系统(CCS)传输所述ID分析的可靠性的值。
18.按照权利要求15、16或17所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)以向所述起重机控制系统(CCS)传输由一系列不同的错误限定的测量错误代码。
19.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置至少一个照相机(13)以捕获所述整个货柜(5)的图像，以便确定可能的外部货柜损坏的存在。
20.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)，以当抗摇摆控制用作CCS起重机自动化(25)的一部分时，用从所述起重机控制系统(CCS)传输的散布机(8)的位置信息确定各激活的照相机(13)的相应变焦位置。
21.按照权利要求13所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
通过应用重新校准发起图像捕获的启动和/或停止的货柜高度值的修正值，布置所述照相机控制系统(CCR)以自动产生钢索拉伸/延长的补偿。
22.按照权利要求13所述的用于捕获和/或分析图像的系统，
其特征在于：
布置所述照相机控制系统(CCR)以在照相机(13)的透镜轴不是基本平行于所述照相机水平(14)时，自动产生修正，以及重新校准发起图像捕获的启动和/或停止的货柜高度值。
23.按照前面的权利要求中的任何一项所述的用于在货柜终端识别和跟踪由起重机处理的货柜的方法，
包括：
-当货柜(5)在所述照相机水平(14)附近或接近所述照相机水平(14)时，选择适当的照相机(13)，
-通过变化焦距值，设定所述照相机(13)的适当的图像大小，
-捕获所述货柜(5)和/或它的ID标志区域(18)的一幅或多幅图像，
-分析所捕获的图像以识别所述货柜(5)的ID号，以及
-纪录/存储所检测的货柜(5)的ID号。
24.按照权利要求23所述的用于在货柜终端识别和跟踪由起重机处理的货柜的方法，
包括：
-记录/存储断开所述散布机(8)与所检测的货柜(5)的时间和位置，
-检测向/从船上装载/卸载循环的完成，将该信息与上面的其他数据联系，并且将它传输给终端输给系统。
25.一种计算机程序，包括用于执行按照权利要求23至24中的任何一项所述的方法的步骤的计算机程序代码单元。
26.一种计算机可读媒体或单元，包括按照权利要求25的计算机程序的至少一部分。
27.一种按照权利要求25的计算机程序，至少部分由/通过例如因特网的网络提供。
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