机器视觉技术应用于高空路灯车领域   顺德高空路灯车出租, 顺德高空路灯车租赁, 顺德高空路灯车价格  高空路灯车作业广泛存在于多个工程领域，且在不同领域中高空路灯车作业对象及作业方式均有一定差异。目前，煤炭运输领域中的快速定量装车系统系统发展较成熟，尤其是铁路列车煤炭的装车系统，由于作业环境及对象相对固定，该领域装车系统有着较高的作业效率。而在其他领域中，作业环境、作业要求及作业对象的多样性造成高空路灯车系统发展相对滞后，人工装车仍广泛存在。本课题研究源于搅拌站沥青混凝土成品混合料卸料装车过程，其作业目标是在车厢内尽量多的装载物料，目前大多是由控制室操作人员来控制卸料闸门的开合，并通过语音来指挥驾驶员挪动车辆。运输车辆驶入时，操作员协助驾驶员将车辆停靠在卸料口下方适当位置后开始卸料；当车厢内料堆达到预定高度时，操作员关闭卸料闸门并提示驾驶员将车辆移动一定距离后继续卸料装车；重复上述流程逐堆将整个车厢装满后，提示驾驶员驶离。但一方面，人工装车控制质量直接受到操作员及驾驶员经验的影响，如车辆停靠位置、每个卸料点之间的距离、不同车厢大小及物料种类时闸门的调节规律、通过显示器判断作业情况时的视差适应等因素；另一方面，操作员重复劳动强度大，当运输车辆较多时，容易产生疲劳而引发生产事故，存在一定安全隐患。针对上述人工装车控制的问题，文献1提出基于超声波测距原理的沥青混凝土卸料装车系统。该系统利用安装在卸料口附近的超声波传感器向下探测车厢及料堆的高度变化，工作原理及流程大致为：在车辆缓慢驶入阶段，当超声波传感器探测到的距离由高变低时，系统认为车厢部分已位于卸料口下方，经过短暂的延时发出语音信号来提示驾驶员驻车，并根据该高度距离变化的幅度计算出装车目标高度并开始卸料；卸料时超声波传感器检测料堆高度的变化，当达到预定高度时系统关闭卸料闸门，并提示驾驶员移动车辆；车辆移动时，通过料堆高度的变化，结合固定的散料自然堆放角度来推算车辆的实时移动距离，当移动距离达到预期时系统发出语音信号提示驾驶员驻车；重复以上流程，当所探测距离突然增大时表示车辆已驶离卸料口下方。该系统避免了操作人员经验及疲劳对作业效率的影响并且成本较低，但基于超声波测距的装车系统也存在着一些问题，主要表现为超声波测距料位检测的准确程度以及作业环境对检测过程稳定性的影响，包括以下几点：一、卸料料流遮挡使卸料口正下方的料位无法被直接检测，而物料堆积过程中料堆角度实时波动且料堆轮廓为不确定曲线，因此根据料位测量值及堆放角推算得到的最高料位不准确；

   二、不能快速得到完整的料堆轮廓曲线，间歇装车方式下不便于对作业过程进行调度；

   三、车辆类型的变化使车厢深度检测结果不可靠；

   四、高温料堆附近温度场变化较大，影响传感器温度补偿效果；

   五、流动的颗粒状料堆表面、散料颗粒的飞溅、卸料烟尘等使导致回波丢失、多次反射或遮挡、削弱及虚假回波等情况，使测量数据包含大量噪声。回顾及分析人工装车控制过程可以发现，作业控制所需信息几乎都来自操作人员的视觉观察，如：料位高度与料堆轮廓、料门开度与卸料流量、散料类型、车牌车号、车辆位姿、车辆速度、装车程度、交通信号提示等，视觉检测有着信息量大、作业情况描述准确、抗干扰能力强等特点，对于沥青混合料来说，视觉装车还便于实现连续往复的平铺装车以减小混合料离析，提高路面施工质量。与人类视觉检测过程相比，机器视觉技术通过对图像或视频的处理及分析得到所需信息，在工业控制、精细化农业、医学影像、智能交通及智能监控等领域都有着广泛的研究与应用。

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    鉴于上述研究背景，本文考虑将机器视觉技术应用于高空路灯车领域。根据机器视觉技术在其他领域中的应用现状，可预期的高空路灯车机器视觉控制优势主要有以下两方面：一方面，能够得到更为详细及完整的卸料装车作业图像信息，以弥补传统检测方法对料位及车位等作业信息测量不准确、甚至无法测量的不足；另一方面，易于提供智能的人机交互途径，如静态目标的分割及测量、作业对象检测结果的显示、作业设备及人员活动状态的智能监控等，可提高作业效率、降低安全隐患。然而，基于机器视觉的高空路灯车控制也存在很多待解决的问题，如光照条件变化、目标位姿变化、烟尘遮挡及相机振动等，这些问题也机器视觉领域及其他工程环境中常见的普遍问题，因此基于机器视觉的高空路灯车作业控制研究具有一定的理论意义与应用价值。

     高空路灯车作业方式高空路灯车作业广泛存在于多个工程领域，不同领域中的高空路灯车作业对象及作业设备等方面有着一定的差异。作业对象包括了不同类型的散料及运输工具，散料如砂石、土方、煤、谷物、水泥及混凝土等；运输工具如船舶、铁路列车、公路卡车及槽车等；作业设备主要包括了传送带、伸缩管、装车站及这些设备的综合使用。同时，装车作业环境也有着较大的变化范围，如港口、矿区、施工工地、仓库等。这些因素决定了高空路灯车时的不同作业方式。常见的几种作业方式，反映出了高空路灯车作业中作业对象、作业设备及作业环境的多变性。不同领域中的高空路灯车作业针对这些变化因素，本文从装车要求和车辆移动方式的角度对高空路灯车作业方式进行了归纳：装车要求可分为定量装车与非定量装车，其中“量”是指物料的重量，而车辆移动方式可分为连续移动与间歇移动，装车要求与车辆移动方式的组合即产生出不同的高空路灯车作业方式。例如：平硐矿车装车要求在矿车车厢行驶过程中均匀的、尽可能较多的向车厢内卸料，并且不能出现撒料溢料的事故，属于非定量连续装车作业方式；而沥青混凝土搅拌站装车同样为非定量装车，但由于搅拌站设备结构的限制，一般多采取逐堆的卸料装车方式，属于非定量间歇装车作业方式。再如：铁路快速定量装车系统要求在列车行驶过程中进行卸料装车，并且要求将一定重量的煤料均匀的分布在车厢中，属于定量连续装车作业方式；而具有同样定量要求的煤矿汽车定量装车系统由于环境所限，一般也采取了类似于沥青混凝土装车的逐堆卸料装车作业方式，属于定量间歇装车作业方式。另外，水泥及水泥混凝土槽车或罐车的装车方式较为特殊及固定，属于车辆不移动的定量装车作业方式。由于作业方式差异的存在，装车系统功能设计所考虑的问题会有所不同，如：连续装车方式下，车厢通常以较低的速度匀速前进，主要是对料位进行实时检测与控制，而间歇装车方式下，还需要规划各个卸料点在车厢中的相对位置，并实时检测车厢的移动距离；在定量装车方式下，需根据车厢尺寸及定量要求预先计算出能够使物料均布的装车目标高度；而在非定量装车方式下，仅需检测车厢深度或高度，即可设定装车目标高度。但是以上不同作业方式之间也存在着关联与转化的可能，如：定量与非定量装车都要求将散料在车厢中均布，因此都需要进行料位控制；间歇装车可通过增加车辆牵引设备转化为连续装车，而传送带或伸缩管的缓慢平移也可达到连续装车的效果。

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