[0001] 本实用新型涉及物流技术领域，尤其涉及一种码头闸口集装箱自动验残系统。

[0002] 码头闸口集装箱自动验残系统通常包括前端数据采集系统、识别及控制系统、验残平台和客户端等组成单元。随着技术的不断发展，越来越多的拼接相机应用于码头闸口集装箱自动验残系统中，集装箱通过闸口通道时，拼接相机动态地、逐帧地抓拍集装箱，待集装箱完全通过闸口之后，程序便把拼接相机抓拍到的帧拼接成一张完整的集装箱图片，以供识别及控制系统通过智能算法对图片进行处理，包括箱体残损识别及标注、箱号识别、ISO识别等等。

[0003] 目前，前端数据采集系统大多采用“拼接相机+雷达”的组合，一条闸口通道通常需要安装前后两个雷达，其中一个雷达负责检测来车，触发拼接流程；另一个雷达负责检测车辆离开，结束拼接流程。该方案存在以下问题：(1)需安装雷达，耗费较多的人力、物力，增加了设备安装难度，建设成本高。(2)户外环境下，雷达稳定性不佳，容易受天气和环境影响。例如，下雨时，雨水沾在雷达上，会导致雷达的检测范围减小；另外，雷达上积尘变多，也会使雷达的检测范围受到影响。(3)雷达容易误触发，导致系统需要处理很多垃圾数据。导致误触发的因素主要有行人、小轿车、非机动车等，由于雷达无法区分行人、小轿车、非机动车，只要检测到了有物体经过，就会生成过车记录，该过车记录会导致图片缓存的排序不对，影响到正常集卡过车时的图片归档。
实用新型内容

[0004] 针对上述现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型提出一种码头闸口集装箱自动验残系统，以解决目前自动验残系统需要加装雷达，建设成本高，户外环境下雷达稳定性不佳，且雷达容易误触发，导致系统需要处理很多垃圾数据的问题。

[0005] 本实用新型上述目的通过以下技术方案实现：

[0006] 一种码头闸口集装箱自动验残系统，包括识别及控制系统和前端数据采集系统，所述前端数据采集系统包括：

[0007] 顶部相机，安装于闸口通道上方，用于拼接通过闸口的集卡上的集装箱的顶面图片；

[0008] 前相机和后相机，安装于闸口通道上方并分别位于顶部相机的前侧和后侧，通过视频流识别，实时抓拍集装箱的前箱面和后箱面；

[0009] 支持货车分类的三目相机，安装于闸口通道两侧，其中间镜头用于拼接集装箱的侧面图片，两侧镜头分别用作触发镜头和结束镜头；

[0010] 其中，所述三目相机、顶部相机、前相机和后相机均连接识别及控制系统，所述触发镜头用于检测集卡到达，以触发所述中间镜头和顶部相机开始拼接流程，所述结束镜头用于检测集卡离开，以结束所述中间镜头和顶部相机的拼接流程。

[0011] 优选的，所述闸口通道两侧构建有安全岛，两侧的安全岛近其长度方向的中部分别设有一立杆，每一立杆的顶端安装所述三目相机。

[0012] 优选的，所述闸口通道前、中、后依次设有第一龙门架、第二龙门架和第三龙门架，所述第一龙门架、第二龙门架和第三龙门架的左右支腿分别安装于两侧的安全岛上，其中，所述第一龙门架的横杆中部安装所述前相机，所述第二龙门架的横杆中部安装所述顶部相机，所述第三龙门架的横杆中部安装所述后相机。

[0013] 优选的，所述第一龙门架和第三龙门架等高，且低于第二龙门架。

[0014] 优选的，所述触发镜头和结束镜头均为电动变焦镜头，所述中间镜头为定焦镜头。

[0015] 优选的，所述三目相机的型号为IDS‑TCW44P‑B/YC。

[0016] 优选的，所述顶部相机的型号为IDS‑TCW403‑G/YC。

[0017] 优选的，所述前相机和后相机均采用高清智能摄像头。

[0018] 与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

[0019] 本实用新型通过在闸口通道两侧安装三目相机，充分利用三目相机的三个镜头，中间镜头负责拼接集装箱侧面图片，位于中间镜头两侧的镜头，其中朝向后方的用作触发镜头，作用是检测集卡到达，检测到集卡后触发中间镜头和顶部相机开始拼接流程，朝向前方的用作结束镜头，作用是检测集卡离开，检测到集卡离开后结束中间镜头和顶部相机的拼接流程。采用本实用新型的方案，闸口不需要再安装雷达，降低了设备安装难度，节约了建设成本；避免了户外环境下雷达稳定性不佳、雷达容易误触发，导致系统垃圾数据多的问题，减少了垃圾数据对系统的影响，提高了自动验残系统的稳定性。另外，三目相机拼接效果更好，价格比目前普遍使用的线扫拼接相机便宜，进一步节约了成本。

[0020] 本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

[0025] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

[0026] 为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

[0027] 对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；

[0028] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0029] 下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

[0030] 公知的，码头闸口集装箱自动验残系统通常包括前端数据采集系统、识别及控制系统、验残平台和客户端等组成单元。本实用新型对其中的前端数据采集系统进行改进，以解决目前自动验残系统需要加装雷达，建设成本高，户外环境下雷达稳定性不佳，且雷达容易误触发，导致系统需要处理很多垃圾数据的问题。

[0031] 如图1所示的码头闸口集装箱自动验残系统的前端数据采集系统包括布置在闸口通道的两台支持货车分类的三目相机1、顶部相机2、前相机3和后相机4，这些相机均连接识别及控制系统。

[0032] 在一具体实施例中，闸口通道长1660cm，宽350cm，其左右两侧分别构建有长1660cm，高50cm，宽300cm的安全岛5。两侧安全岛近其长度方向的中部各固定有一立杆6，两台三目相机分别安装于两根立杆的顶端，且中间镜头12相对。两台三目相机的中间镜头分别用于拼接通过闸口的外集卡上的集装箱的左侧面图片和右侧面图片，每台三目相机的位于其中间镜头两侧的镜头分别用作触发镜头11和结束镜头13，请参考图3。

[0033] 该闸口通道前、中、后依次设有第一龙门架7、第二龙门架8和第三龙门架9，所述第一龙门架、第二龙门架和第三龙门架的左右支腿分别安装于两侧的安全岛5上。其中，第一龙门架的横杆中部安装前相机3，用于抓拍集装箱的前箱面；第二龙门架的横杆中部安装顶部相机2，用于拼接集装箱的顶面图片；第三龙门架的横杆中部安装后相机4，用于抓拍集装箱的后箱面。本实施例中，三个龙门架的宽度均为650cm，第一龙门架和第三龙门架的高度均为520cm，第二龙门架的高度相对略高，为650cm。需说明的是，前相机3和后相机4通过视频流识别，检测到前、后箱面后分别进行抓拍，相机会在检测到箱面的1‑2秒内抓拍到几张前、后箱面的图片，后台再通过智能算法对这几张图片进行筛选，各筛选出一张完整的前、后箱面图片用于验残。

[0034] 左右两台三目相机1的触发镜头11均朝向车辆行驶方向的后方，作用是检测集卡到达，检测到集卡后触发中间镜头12和顶部相机2开始拼接流程；两台三目相机1的结束镜头13均朝向车辆行驶方向的前方，作用是检测集卡离开，检测到集卡离开后结束中间镜头12和顶部相机2的拼接流程。

[0035] 其中，每台三目相机1与地面的垂直距离为230cm。可以理解，三目相机安装过高会导致拼接出来的图片缺少集装箱侧面的下半部分；三目相机安装过低会导致拼接出来的图片缺少集装箱侧面的上半部分。基于安全岛5的高度，选择适宜长度的立杆6安装三目相机，以满足使用需求。

[0036] 其中，立杆6与安全岛5边缘的距离为100cm，即左右两台三目相机1之间的距离为550cm。可以理解，两台三目相机之间的距离过大，则其中间镜头12距集装箱的侧面过远，会导致拼接出来的图片过小；两台三目相机之间的距离过小，则其中间镜头12距集装箱的侧面过近，会导致拼接出来的图片不完整。基于闸口通道的宽度，在两侧安全岛5上选择适宜的位置安装立杆6，以满足使用需求。

[0037] 需说明的是，本实施例中的各长、宽、高和距离的取值仅为一具体示例，不应理解为对本实用新型的限制。

[0038] 在一较佳实施例中，所述三目相机1的型号为IDS‑TCW44P‑B/YC，其三个镜头均为400万像素CMOS低照度传感器，两侧镜头即触发镜头11和结束镜头13均为电动变焦镜头，中间镜头12为定焦镜头。该三目相机可基于视频检测车辆，支持拼接车辆侧面全貌，最大支持
32768×1520分辨率的图片输出，支持抓拍车头车尾照片；支持货车分类，将其分类为货车
1‑6型(详见标准《JT/T489‑2019收费公路车辆通行费车型分类》)，三目相机检测到来车后，对来车进行分类识别，只对外集卡进行抓拍和拼接图片，从而有效地过滤行人、小轿车、非机动车这些误触发因素；具有防尘、防水、防浪涌等功能。

[0039] 在另一较佳实施例中，所述顶部相机2的型号为IDS‑TCW403‑G/YC，采用1/1.8英寸400万像素CMOS；支持H.265或H.264编码，最大可输出Full HD 2688×1520@25fps实时图像，超低延时，超低码率；支持拼接车辆顶部全貌，最大支持32768×2688分辨率的图片输出；支持输出H.265或H.264码流可配置，压缩比高，且处理非常灵活，同时支持MJPEG编码，抓拍图片采用JPEG编码及Smart JPEG压缩，图片质量可设；支持最大128G TF卡本地存储，支持抓拍图片断网续传；支持3D数字降噪功能；支持抓拍并拼接出车辆的完整顶部照片；支持集装箱箱号识别；具有防尘、防水、防浪涌等功能。

[0040] 在又一较佳实施例中，所述前相机3和后相机4均采用高清智能摄像头。

[0041] 如图2所示，为码头闸口集装箱自动验残系统的组成框图。系统流程为：载有集装箱的外集卡通过闸口通道时，两台三目相机的触发镜头检测到集卡，触发顶部相机及中间镜头的拼接流程，前、后相机通过视频流识别，实时地识别集装箱的前、后箱面，检测到箱面后进行抓拍，抓拍到的前、后箱面图片以及算法拼接出来的集装箱侧面和顶面图片均存储到配置好的文件路径，识别及控制系统通过SFTP的方式获取到图片后，通过智能算法对图片进行处理，包括箱号识别、ISO识别、残损识别，并在图片上进行残损标注，标注好的图片存储到配置好的文件路径下，箱信息通过接口发送给验残平台，验残平台通过SFTP的方式将获取到的图片以及收到的箱信息展示到客户端，供闸口验箱员进行箱体验残以及验残确认。智能算法处理图片后会给出残损检验结果，对于残损结果为正常的记录，闸口验箱员直接进行审核确认即可；对于残损结果为残损的记录，闸口验箱员通过图片进行二次人工检验，检验过后对该记录进行相应的处理后再审核确认。

[0042] 需说明的是，上述自动验残系统中所用智能算法为现有成熟技术，主要包括“图像拼接算法”和“YOLO检测算法”。前者主要用于箱体侧面、顶面图片的拼接；后者主要用于训练自动验残模型，检测残损，对有残损的集装箱在图片上进行标注。

[0043] 以上所述，仅为本实用新型的较佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。