(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210720137.9 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 厦门集装箱码头集团有限公司 地址 361000 福建省厦门市中国(福建)自 由贸易试验区厦门片区象屿路8号 (72)发明人 蔡永丰　张俊阳　陈聪震　童巍　 王日成　吴翔　王雪　 (74)专利代理 机构 厦门原创专利事务所(普通 合伙) 35101 专利代理师 黄灿林 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06T 7/80(2017.01) (54)发明名称 基于机器视觉的车头防砸保护方法、 系统、 设备、 介质 (57)摘要 本发明公开了一种基于机器视觉的车头防 砸保护系统、 方法、 设备、 介质， 属于机器视觉识 别领域； 所述系统包括： 标定模块， 用于对相机内 参、 外参进行标定并获取车头实时数据； 采集模 块， 用于解析所述标定模块获取的车头实时数据 并预处理； 算法模块， 用于分析所述采集模块预 处理后的车头实时数据， 获得车头的实时状态； 判断模块， 基于所述算法模块获得的车头实时状 态， 判断所述车头的安全状态； 本发明系统利用 相机和机器视觉技术实现车头的自动实时检测、 识别和跟踪定位， 检测速度快、 实时性好、 定位精 度高， 适用于集卡车头实时检测跟踪定位和防砸 保护的要求。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 115239806 A 2022.10.25 CN 115239806 A 1.一种基于 机器视觉的车头防砸保护系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 标定模块， 用于对相机内参、 外参进行 标定并获取 车头实时数据； 采集模块， 用于解析 所述标定模块获取的车头实时数据并预处 理； 算法模块， 用于分析 所述采集模块预处 理后的车头实时数据， 获得 车头的实时状态； 判断模块， 基于所述 算法模块获得的车头实时状态， 判断所述车头的安全状态。 2.根据权利要求1所述的一种基于 机器视觉的车头防砸保护系统， 其特 征在于， 所述标定模块具体用于： 相机内参标定， 利用标定板和张氏标定法获取相机内参矩阵M和畸变参数K1、 K2、 K3、 P1 和P2， 并通过内参矩阵M和畸变参数 K1、 K2、 K3、 P1和P2对相机进行去畸变校正； 相机外参标定， 利用标定板角点在所述标定模块获得的像素坐标系下的坐标和所述标 定模块所处位置的坐标系下 的坐标， 通过PnP算法得到所述标定模块所处位置的坐标系到 所述标定模块所处位置的坐标系的旋转矩阵R和平 移矩阵T。 3.根据权利要求1所述的一种基于 机器视觉的车头防砸保护系统， 其特 征在于， 所述算法模块还 包括： 检测算法子模块、 跟踪算法子模块、 坐标系转换子模块； 所述检测算法子模块： 用于对所述车头进行识别； 所述跟踪算法子模块： 用于对所述车头进行实时跟踪； 所述坐标系转换子模块： 基于相机内参、 外参标定后的结果将所述车头的像素坐标转 换为所述相机所处位置坐标系下的坐标。 4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的车头防砸保护系统， 其特征在于， 所述基 于机器视觉的车头防砸保护系统， 还 包括： 警报模块； 所述警报模块， 用于 接收判断模块判断结果， 并发出警报。 5.一种基于 机器视觉的车头防砸保护方法， 其特 征在于， S1、 对相机内参、 外参进行 标定并获取 车头实时数据； S2、 解析获取的车头实时数据并预处 理； S3、 分析预处理后的车头实时数据， 获得 车头的实时状态； S4、 基于所述车头的实时状态， 判断所述车头是否处于安全状态； 若处于安全状态返回 S2； 反之发出警报信号。 6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的车头防砸保护方法， 其特征在于， 其特征 在于， 所述S1、 对相机内参、 外参进行 标定并获取 车头实时数据， 包括： 相机内参标定， 利用标定板和张氏标定法获取相机内参矩阵M和畸变参数K1、 K2、 K3、 P1 和P2， 并通过内参矩阵M和畸变参数 K1、 K2、 K3、 P1和P2对相机进行去畸变校正； 相机外参标定， 利用标定板角点在所述标定模块获得的像素坐标系下的坐标和所述标 定模块所处位置的坐标系下 的坐标， 通过PnP算法得到所述标定模块所处位置的坐标系到 所述标定模块所处位置的坐标系的旋转矩阵R和平 移矩阵T。 7.根据权利要求5所述的一种基于 机器视觉的车头防砸保护方法， 其特 征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115239806 A 2所述S3、 分析 预处理后的车头实时数据， 获得 车头的实时状态， 包括： S31、 对实时数据进行识别， 判断是否为车头， 若为车头进入S32； S32、 基于实时数据识别到的车头进行实时跟踪； S33： 基于相机内参、 外参标定后的结果将所述车头的像素坐标转换为所述相机所处位 置坐标系下的坐标。 8.根据权利要求5所述的一种基于 机器视觉的车头防砸保护方法， 其特 征在于， 所述S4、 基于所述车头的实时状态， 判断所述车头是否处于安全状态； 若处于安全状态 返回S2； 反 之发出警报信号之后， 还 包括： S5、 接收到所述警报信号后以光报警和/或光报警的形式进行报警。 9.一种基于机器视觉的车头防砸保护设备， 其特征在于： 包括处理器、 存储器以及存储 在所述存储器内的计算机程序， 所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如权利要求 5至8任意一项所述的一种基于 机器视觉的车头防砸保护方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质包括存储的计算 机程序， 其中， 在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权 利要求5至8任意一种基于 机器视觉的车头防砸保护方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115239806 A 3