KR101150256B1 - Container docking proirity determining method and container crane using the method - Google Patents

Container docking proirity determining method and container crane using the method Download PDF

Info

Publication number
KR101150256B1
KR101150256B1 KR1020090100343A KR20090100343A KR101150256B1 KR 101150256 B1 KR101150256 B1 KR 101150256B1 KR 1020090100343 A KR1020090100343 A KR 1020090100343A KR 20090100343 A KR20090100343 A KR 20090100343A KR 101150256 B1 KR101150256 B1 KR 101150256B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
container
priority
containers
determining
crane
Prior art date
Application number
KR1020090100343A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110043293A (en
Inventor
김정
정윤섭
홍윤식
김은호
장인권
김경일
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020090100343A priority Critical patent/KR101150256B1/en
Priority to PCT/KR2009/007989 priority patent/WO2011049269A1/en
Publication of KR20110043293A publication Critical patent/KR20110043293A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101150256B1 publication Critical patent/KR101150256B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/16—Applications of indicating, registering, or weighing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/62—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means comprising article-engaging members of a shape complementary to that of the articles to be handled
    • B66C1/66—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means comprising article-engaging members of a shape complementary to that of the articles to be handled for engaging holes, recesses, or abutments on articles specially provided for facilitating handling thereof
    • B66C1/663—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means comprising article-engaging members of a shape complementary to that of the articles to be handled for engaging holes, recesses, or abutments on articles specially provided for facilitating handling thereof for containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

컨테이너의 상하역 우선순위 결정방법과 그 방법을 이용한 컨테이너 크레인이 개시된다. 본 발명은 영상처리에 의하여 복수개의 컨테이너를 식별하는 단계와 식별된 복수개의 컨테이너를 라벨링하는 단계와 라벨링된 복수개의 컨테이너 중의 각각의 컨테이너와 컨테이너 크레인의 스프레더 간의 거리 및 각도를 측정하는 단계와 측정된 거리 및 각도에 따라 상기 라벨링된 복수개의 컨테이너의 상하역 우선순위를 결정하는 단계를 포함한다.Disclosed is a method for determining the priority of loading and unloading containers and a container crane using the method. The present invention provides a method of identifying a plurality of containers by image processing, labeling a plurality of identified containers, and measuring a distance and an angle between each container of the plurality of labeled containers and the spreader of the container crane. Determining the priorities and priorities of the labeled plurality of containers according to distance and angle.

본 발명에 따르면, 컨테이너 크레인의 스프레더의 움직임이 최소가 되도록 컨테이너 상하역의 우선순위를 결정함으로써, 모바일 하버가 컨테이너 선에 도킹하여 상하역 작업을 수행하는 시간을 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by determining the priority of container loading and unloading to minimize the movement of the spreader of the container crane, there is an effect that the mobile harbor docking on the container ship can significantly reduce the time to perform the loading and unloading operation.

컨테이너 크레인, 우선순위, 상하역, 영상처리 Container crane, priority, loading and unloading, image processing

Description

컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법 및 상기 방법을 이용한 컨테이너 크레인{Container loading ＆ unloading priority determining method and container crane using the method}Container loading & unloading priority determining method and container crane using the method

본 발명은 컨테이너 크레인, 및 컨테이너 도킹 방법에 관한 것으로, 컨테이너 크레인의 스프레더의 움직임이 최소가 되도록 컨테이너 상하역 우선순위를 결정하는 컨테이너 도킹 방법 및 그 방법을 이용한 컨테이너 크레인에 관한 것이다.The present invention relates to a container crane and a container docking method, and to a container docking method and a container crane using the method for determining the container up and down priority to minimize the movement of the spreader of the container crane.

일반적으로, 컨테이너 크레인은 컨테이너를 싣고 내리는 선적 내지 하역장비로서, 컨테이너 크레인의 선적 내지 하역 속도는 화물의 취급속도와 처리능력 한계를 결정하는 핵심적 요소이다. 따라서, 최근 선박 및 컨테이너가 대형화되어 단일 선박에 또는 선박으로부터 선적 또는 하역하여야 할 화물의 양이 증가하고, 해상에서 화물을 선적 또는 하역하는 모바일하버라는 이동항구의 개념이 등장하면서, 신속하고 정밀한 컨테이너 운반이 더욱 중요하게 되었다.In general, container cranes are loading and unloading equipment for loading and unloading containers. The loading and unloading speed of container cranes is a key factor in determining the handling speed and processing capacity limit of cargo. Therefore, in recent years, ships and containers have been enlarged to increase the amount of cargo to be loaded or unloaded on or from a single vessel, and the concept of a mobile harbor called mobile harbor for loading or unloading cargo at sea has emerged. Transport has become more important.

기존의 지상 컨테이너 하역 작업 시에는 작업시간 단축을 위하여 크레인 모션을 최소화하기 보다는 이동해야 할 화물(컨테이너)의 우선순위에 따라 작업을 진행하는 경우가 많았다. 따라서, 냉동 컨테이너 또는 급송 화물의 경우에는 컨테이 너 크레인의 모션이 비효율적이더라도 이를 먼저 작업하였다. In the conventional land container unloading work, in order to shorten the working time, the work was often performed according to the priority of the cargo (container) to be moved, rather than minimizing the crane motion. Therefore, in the case of refrigerated containers or consignment, even if the motion of the container crane is inefficient, it was worked first.

그러나, 향후 이동항구를 이용한 해상 작업시에는 이동항구가 해상에서 작업 완료후 육상으로 이동하여 하역하게 되기 때문에 화물의 하역 우선순위보다 전체화물하역의 고속화 및 자동화가 보다 중요하게 되었다.However, in the future, when the sea port work using the mobile port, since the mobile port moves to the land after the completion of the work at sea, the speed and automation of the entire cargo unloading becomes more important than the cargo priorities.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법 및 그 방법을 이용한 컨테이너 크레인은 크레인의 스프레더의 움직임이 최소화되도록 하역작업을 진행함으로써, 이동항구가 컨테이너선에 도킹하여 작업하는 시간을 단축시키는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the container loading and unloading prioritization method of the container according to the present invention and the container crane using the method proceeds the unloading operation to minimize the movement of the spreader of the crane, docking the mobile port to the container ship Its purpose is to shorten the working time.

본 발명에 따른 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법은 영상처리에 의하여 복수개의 컨테이너를 식별하는 단계와 식별된 복수개의 컨테이너를 라벨링하는 단계와 라벨링된 복수개의 컨테이너 중의 각각의 컨테이너와 컨테이너 크레인의 스프레더 간의 거리 및 각도를 측정하는 단계와 측정된 거리 및 각도에 따라 상기 라벨링된 복수개의 컨테이너의 상하역 우선순위를 결정하는 단계를 포함한다.According to the present invention, there is provided a method for determining the priority of loading and unloading a container, by identifying a plurality of containers by image processing, labeling a plurality of identified containers, and between each container among the plurality of labeled containers and a spreader of a container crane. Measuring a distance and an angle and determining a top and bottom priority of the labeled plurality of containers according to the measured distance and angle.

여기서,측정하는 단계는 상기 컨테이너 크레인 측의 거리센서에 의하여 측정하는 것을 특징으로 한다.Here, the measuring step is characterized by measuring by the distance sensor on the container crane side.

또한, 우선순위를 결정하는 단계는 측정된 거리 및 각도를 이용하여 상기 스프레더의 움직임이 최소가 되도록 하는 컨테이너에 대하여 상기 우선순위가 높도록 결정하는 것을 특징으로 한다.The determining of the priority may be performed by determining the priority of the container using the measured distance and angle so that the priority of the container is minimized.

또한, 우선순위를 결정하는 단계는 측정된 거리 및 각도가 각각 작을수록 컨테이너가 우선순위가 높도록 결정하는 것을 특징으로 한다.The determining of the priority may include determining that the container has a higher priority as the measured distance and angle are smaller.

또한, 식별하는 단계는 컨테이너 표면의 색상 정보를 이용하여 상기 영상처리를 수행한 후에 상기 컨테이너를 식별하는 것을 특징으로 한다.In addition, the identifying may include identifying the container after performing the image processing using color information of the container surface.

또한, 영상처리는 상기 컨테이너 표면의 영상에서 RGB값을 구분한 후, 구분된 상기 RGB값으로부터 유사 픽셀 그룹화를 수행하고, 상기 그룹화한 RGB 값을 하나의 영상으로 병합(merge)하는 것을 특징으로 한다.In addition, the image processing may be characterized by separating the RGB values from the image of the container surface, performing similar pixel grouping from the separated RGB values, and merging the grouped RGB values into one image. .

본 발명에 따른 컨테이터 크레인은 스프레더와 복수개의 컨테이너를 식별하는 영상처리부와 식별된 복수개의 컨테이너 중의 각각의 컨테이너와 상기 스프레더 간의 거리 및 각도를 측정하는 거리센서와 거리센서에 의하여 측정된 거리 및 각도에 따라 상기 식별된 복수개의 컨테이너의 상하역 우선순위를 결정하는 제어부를 포함한다. The container crane according to the present invention includes an image processor for identifying a spreader and a plurality of containers, and a distance sensor and a distance sensor for measuring a distance and an angle between each container and the spreader among the identified plurality of containers. And a control unit to determine the top and bottom priority of the plurality of containers identified according to the above.

또한, 제어부는 상기 측정된 거리 및 각도를 이용하여 상기 스프레더의 움직임이 최소가 되도록 하는 컨테이너에 대하여 상기 우선순위가 높도록 결정하는 것을 특징으로 한다.The controller may determine the priority of the container to minimize the movement of the spreader using the measured distance and angle.

또한, 제어부는 상기 측정된 거리 및 각도가 각각 작을수록 컨테이너의 상기 우선순위가 높도록 결정하는 것을 특징으로 한다.또한, 영상처리부는 상기 컨테이너 표면의 색상 정보를 이용하여 영상처리를 수행함으로써 상기 컨테이너를 식별하는 것을 특징으로 한다.The controller may determine that the priority of the container is higher as the measured distance and angle are smaller, respectively. The image processor may perform image processing by using color information of the surface of the container. It is characterized by identifying.

또한, 영상처리는 상기 컨테이너 표면의 영상에서 RGB값을 구분한 후, 구분된 상기 RGB값으로부터 유사 픽셀 그룹화를 수행하고, 상기 그룹화한 RGB 값을 하나의 영상으로 병합(merge)하는 것을 특징으로 한다.In addition, the image processing may be characterized by separating the RGB values from the image of the container surface, performing similar pixel grouping from the separated RGB values, and merging the grouped RGB values into one image. .

본 발명에 따른 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법 및 그 방법을 이용한 컨테이너 크레인은, 컨테이너 크레인의 스프레더의 움직임이 최소가 되도록 컨테이너 상하역의 우선순위를 결정함으로써, 모바일 하버가 컨테이너 선에 도킹하여 상하역 작업을 수행하는 시간을 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.Container prioritizing method of the container according to the present invention and the container crane using the method, by determining the priority of the container loading and unloading so that the movement of the spreader of the container crane is minimized, the mobile harbor docked on the container ship up and down This has the effect of significantly reducing the time required to perform reverse work.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법 및 상기 방법을 이용한 컨테이너 크레인에 대하여 상세하게 설명한다. 이하의 구체적인 실시예들은 본 발명에 따른 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법 및 상기 방법을 이용한 컨테이너 크레인을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the container loading prioritization method and the container loading priority method according to embodiments of the present invention. The following specific embodiments are merely illustrative of the container loading priority determination method and the container crane using the method according to the present invention, it is not intended to limit the scope of the present invention.

도 1은 컨테이너선에 컨테이너가 적재되어 있는 것을 도시한 도이다. 도 2는 컨테이너 선이 기존 항구에 도킹하여 작업하고 있는 모습이다. 도 3은 일반적으로 컨테이너의 식별처리 방법을 설명하기 위한 도이다. 1 is a diagram showing a container loaded on a container ship. 2 shows a container ship docked at an existing port to work. 3 is a diagram generally illustrating a method for identifying a container.

도 3에 도시된 바와 같이, 컨테이너의 상하역 작업을 수행하기 위해 컨테이너를 식별하는 경우, 컨테이너를 촬영한 영상에서 컨테이너의 모서리부분(300), 혹 은 주위의 특징지표(예를들면 직선 선분, 사각형 구조) 등을 활용하였다. 그러나, 이동항구에서 컨테이너의 상하역 작업을 수행하려고 하는 경우, 도 1에 도시된 컨테이너선에 적재된 컨테이너들(100)과 같이 주위에 불변하는 식별지표(feature point) 또는 랜드마크(landmark)를 찾기 어려운 경우가 많다. 또한 컨테이너 선 위의 컨테이너들(100, 200)이 매우 조밀하게 적재되어 있기 때문에, 기존의 정보만으로는 컨테이너의 위치 등을 디텍션하기 매우 힘들다. As illustrated in FIG. 3, when the container is identified to perform the loading and unloading operation of the container, the edge portion 300 of the container, or feature indexes (eg, straight line segments) of the container in the image of the container are captured. Square structure). However, when attempting to carry out the loading and unloading operation of the container in the mobile port, such as a feature point or landmark that does not change around, such as the containers 100 loaded on the container ship shown in FIG. Often hard to find. In addition, since the containers 100 and 200 on the container line are very densely stacked, it is very difficult to detect the location of the container and the like only by the existing information.

도 4는 본 발명에 의한 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법을 이용한 컨테이너 크레인을 기능블록으로 도시한 블록도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 컨테이너 크레인은 컨테이너 크레인의 스프레더(400)와 제어부(410)와 영상처리부(420)와 거리센서(430)를 포함하여 구성된다. 4 is a block diagram showing a container crane as a functional block using the method for determining the priority of loading and unloading containers according to the present invention. Referring to FIG. 4, the container crane according to the present invention includes a spreader 400, a controller 410, an image processor 420, and a distance sensor 430 of the container crane.

먼저, 컨테이너 크레인의 스프레더(400)는 컨테이너(100,200)와 도킹하여 컨테이너(100, 200)를 선박 또는 부두(미도시)에 선적 또는 하역하기 위한 것이다. 도면으로 도시하지는 않았으나, 스프레더(400)는 트롤리(미도시)와 연결되어 있으며, 스프레더(400)와 컨테이너(100,200)를 도킹하기 위해서는 크레인(미도시)에 설치된 트롤리를 하역할 컨테이너(100,200)의 위치에 이동시킨 후 스프레더(400)를 컨테이너(100,200)의 상측으로 내리게 된다. 다음으로, 스프레더(400)가 컨테이너(100,200)와 도킹된 후에는 스프레더(400)가 컨테이너(100, 200)를 파지한 상태에서 선적 또는 하역할 위치로 이동하게 된다.First, the spreader 400 of the container crane is for docking with the containers 100 and 200 to load or unload the containers 100 and 200 to a ship or a pier (not shown). Although not shown in the drawings, the spreader 400 is connected to a trolley (not shown), and in order to dock the spreader 400 and the containers 100 and 200, the container 100 and 200 of the container 100 and 200 to unload the trolley installed in a crane (not shown). After moving to a position, the spreader 400 is lowered above the containers 100 and 200. Next, after the spreader 400 is docked with the containers 100 and 200, the spreader 400 moves to a position to be loaded or unloaded while the containers 400 and 200 are held.

제어부(410)는 이하에서 설명할 거리센서(430)에 의하여 측정된 거리 및 각도에 따라 영상처리부(420)에 의하여 식별된 복수개의 컨테이너의 상하역 우선순위 를 결정한다.The controller 410 determines the top and bottom priority of the plurality of containers identified by the image processor 420 according to the distance and angle measured by the distance sensor 430 to be described below.

영상처리부(420)는 위에서 설명한 바 있는 이동항구 환경에서의 컨테이너 식별의 문제점을 인식하고, 복수의 컨테이너를 식별한다. 이를 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리부(420)는 컨테이너 표면의 색상 정보를 이용하여 영상처리를 수행함으로써 상기 컨테이너를 식별한다. 주위에 특별한 식별정보가 없는 이동항구에서 컨테이너의 상하역 작업을 수행하는 환경에서는 컨테이너 표면의 색상 정보를 이용한 대략적인 컨테이너의 구분이 효과적이다. The image processor 420 recognizes a problem of container identification in the mobile harbor environment as described above, and identifies a plurality of containers. To this end, the image processing unit 420 according to an embodiment of the present invention identifies the container by performing image processing using color information on the surface of the container. In an environment in which the container is loaded and unloaded in a mobile port without special identification information around, an approximate container classification using color information of the container surface is effective.

도 3에 도시된 바와 같이, 크레인 상단 높이에서 촬영된 영상에서, 본 발명에 의한 영상처리부(420)는 영상의 RGB성분을 분할하고, 분할된 영상의 RGB 성분의 각 채널에서 유사 픽셀 값을 그룹핑한다. 그 후 본 발명에 의한 영상처리부(420)는 위와 같이 영상처리된 RGB 각 성분을 하나의 영상으로 병합(merge)한 후, 직사각형(rectangular shape) 형태의 영상을 컨테이너의 대략적인 영상으로 식별하게 된다. 이 때, 병합결과, 사각형(quadrangle shape) 형태가 아닌 영상으로 판별되는 경우, 이와 같은 영상을 노이즈(noise)로 판단하여 컨테이너 영상이 아닌 것으로 판단한다.As shown in FIG. 3, in the image photographed at the height of the crane, the image processing unit 420 according to the present invention divides an RGB component of the image and groups similar pixel values in each channel of the RGB component of the divided image. do. Thereafter, the image processor 420 according to the present invention merges each of the RGB processed components into one image, and then identifies an image having a rectangular shape as an approximate image of the container. . In this case, when it is determined that the image is not a quadrangle shape as a result of the merging, it is determined that the image is not a container image by determining the image as noise.

거리센서(430)는 영상처리부(420)에 의하여 식별된 복수개의 컨테이너 중의 각각의 컨테이너 중심과 스프레더(400) 중심간의 거리 및 각도를 측정한다. The distance sensor 430 measures the distance and angle between the center of each container and the center of the spreader 400 among the plurality of containers identified by the image processor 420.

제어부(410)는 위의 거리센서(430)에 의하여 측정된 거리 및 각도를 이용하여 스프레더(400)의 움직임이 최소가 되도록 하는 컨테이너에 대하여 상기 우선순위가 높도록 결정한다. 이에 대하여 좀더 상세히 설명하면, 거리센서(430)에 의하 여 측정된 거리 및 각도가 각각 작을수록, 스프레더(400)의 움직임이 최소가 되기 때문에, 해당 조건을 만족하는 컨테이너의 우선순위가 높게 된다. The controller 410 determines that the priority is high for a container that minimizes the movement of the spreader 400 by using the distance and angle measured by the distance sensor 430. In more detail, the smaller the distance and the angle measured by the distance sensor 430, the smaller the movement of the spreader 400, the higher the priority of the container that satisfies the condition.

이 때, 스프레더(400)의 움직임이 최소인지를 결정하기 위한 변수 값이, 측정된 거리 및 측정된 각도의 2가지 값으로 존재하기 때문에, 이를 종합적으로 판단해야 할 필요가 있다. 따라서, 측정된 거리 및 각도를 통해 크레인의 움직임이 최소화 되는 정도로 하역 해야 할 컨테이너 순서를 결정함에 있어서, 스프레더(400)에서부터 각 컨테이너까지의 가까운 거리, 뒤틀림 각도가 최소화 되는 순서를 이용하여 각각의 컨테이너에 대한 score를 구한 후, score 가 최소가 되는 것이 우선순위가 높은 것이 되도록 정한다. At this time, since the variable value for determining whether the movement of the spreader 400 is minimum exists as two values of the measured distance and the measured angle, it is necessary to comprehensively determine this. Therefore, in determining the container order to be unloaded to the extent that the movement of the crane is minimized through the measured distance and angle, each container using the order in which the close distance from the spreader 400 to each container and the twist angle are minimized. After obtaining a score for, determine that the minimum score is the highest priority.

도 6은 본 발명에 의한 측정된 값을 이용하여 우선순위를 결정하는 방법을 설명하기 위한 복수개의 컨테이터 및 컨테이너 크레인의 모식도이다. Figure 6 is a schematic diagram of a plurality of container and container crane for explaining a method of determining the priority by using the measured value according to the present invention.

도 6을 참조하면, n번째 컨테이너에 대한 score는 다음 식으로 결정될 수 있다. Referring to FIG. 6, the score for the nth container may be determined by the following equation.

Figure 112009064542273-pat00001
Figure 112009064542273-pat00001

여기서,

Figure 112009064542273-pat00002
= 스프레더 중심(610)과 n번째 컨테이너 중심(620)간의 거리 here,
Figure 112009064542273-pat00002
= Distance between spreader center 610 and nth container center 620

Figure 112009064542273-pat00003
= 스프레더 중심(610)과 n번째 컨테이너 중심(620) 사이의 각도
Figure 112009064542273-pat00003
= Angle between spreader center 610 and nth container center 620

Figure 112009064542273-pat00004
= 크레인(붐대)의 이동 축(600)과 컨테이너 중심(620) 사이의 각도
Figure 112009064542273-pat00004
= Angle between the moving axis 600 of the crane (boom) and the container center 620

w1,2 : 거리, 각도에 대한 각각의 weighting factor에 해당한다. w1,2: correspond to each weighting factor for distance and angle.

도 5는 본 발명에 의한 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법을 도시한 흐름도이다. 도4, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명에 의한 컨테이너의 상하역 우선순위 결정방법을 이하에서 상세하게 설명한다. 5 is a flowchart illustrating a method for determining the priority of loading and unloading containers according to the present invention. 4, 5, and 6, a method for determining the priority of loading and unloading containers according to the present invention will be described in detail below.

먼저, 영상처리부(420)는 영상처리에 의하여 복수개의 컨테이너를 식별한다(500단계). 이때, 영상처리부(420)는 컨테이너 표면의 색상 정보를 이용하여 영상처리를 수행한 후에 복수개의 컨테이너를 식별한다. 좀더 자세히 살펴보면, 영상처리는 컨테이너 표면의 영상에서 RGB값을 구분한 후, 구분된 상기 RGB값으로부터 유사 픽셀 그룹화를 수행하고, 상기 그룹화한 RGB 값을 하나의 영상으로 병합(merge)하여 그 중에서 직사각형 형태의 영상을 식별함으로써 최종적으로 컨테이너 영상을 식별하게 된다. First, the image processor 420 identifies a plurality of containers by image processing (step 500). In this case, the image processor 420 identifies the plurality of containers after performing image processing using the color information of the container surface. In more detail, the image processing classifies RGB values from the image of the container surface, performs similar pixel grouping from the separated RGB values, merges the grouped RGB values into one image, By identifying the image of the form, the container image is finally identified.

본 발명에 의한 컨테이너 크레인의 제어부(410)는 500단계에 의하여 식별된 복수개의 컨테이너를 라벨링한다(510단계). 복수개의 컨테이너의 상하역 우선순위를 결정할 때, 라벨링에 의하여 각각의 컨테이너를 구별하기 위함이다. The control unit 410 of the container crane according to the present invention labels the plurality of containers identified in step 500 (step 510). This is to distinguish each container by labeling when determining the priority of the plurality of containers.

다음으로, 거리센서(430)는 영상처리를 통해 검출된 각각의 라벨링된 컨테이너와 컨테이너 크레인의 스프레더(400) 간의 실제거리를 측정하고 영상에서 얻어진 컨테이너와 스프레더의 중심 정보를 이용해 각도를 측정한다(520단계). 그 후, 제어부(410)는 측정된 거리 및 각도에 따라 라벨링된 복수개의 컨테이너들의 상하역 우선순위를 결정한다(530단계). 이때, 컨테이너들의 우선순위를 결정하는 단계는 측정된 거리 및 각도를 이용하여 스프레더(400)의 움직임이 최소가 되도록 하는 컨테이너에 대하여 상기 우선순위가 높도록 결정하게 된다. 이를 좀더 상세히 설명하 면,측정된 거리 및 각도가 각각 작을수록 컨테이너가 우선순위가 높도록 결정하게 된다. 측정된 거리 및 각도의 2가지 변수를 고려하여, 크레인의 움직임이 최소화 되는 정도로 상하역 작업을 수행할 컨테이너의 우선순위를 결정하는 자세한 방법에 대하여는 도6과 관련된 수식을 통하여 이미 상술한 바와 같다.이상 본 발명의 실시예들에 따른 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법 및 상기 방법을 이용한 컨테이너 크레인의 구체적인 실시 형태를 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이 외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것은 명백하다.Next, the distance sensor 430 measures an actual distance between each labeled container and the spreader 400 of the container crane detected through the image processing, and measures the angle using the center information of the container and the spreader obtained from the image ( Step 520). Thereafter, the controller 410 determines the top and bottom priority of the plurality of containers labeled according to the measured distance and angle (operation 530). In this case, the determining of the priorities of the containers may be such that the priority of the containers is high so as to minimize the movement of the spreader 400 using the measured distance and angle. To explain this in more detail, the smaller the measured distance and angle, respectively, the higher the priority of the container. Considering the two variables of the measured distance and angle, the detailed method of determining the priority of the container to perform the loading and unloading operation to the extent that the movement of the crane is minimized as described above through the equation associated with FIG. Although the above-described method for determining the priority of loading and unloading containers according to the embodiments of the present invention and specific embodiments of the container crane using the above method are merely examples, the present invention is not limited thereto and is disclosed herein. It should be construed as having the broadest scope in accordance with basic ideas. Those skilled in the art can change the material, size, etc. of each component according to the application field, it is possible to implement a pattern of the shape not shown by combining / replacing the disclosed embodiments, which is also not departing from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on the present specification, it is apparent that such changes or modifications are included in the scope of the present invention.

도 1은 컨테이너선에 컨테이너가 적재되어 있는 것을 도시한 도이다. 1 is a diagram showing a container loaded on a container ship.

도 2는 컨테이너 선이 이동항구에 컨테이너를 도킹하기 위해 작업 준비중인 것을 도시한 도이다. 2 is a view showing that a container ship is preparing to work to dock a container at a mobile harbor.

도 3은 일반적으로 컨테이너의 식별처리 방법을 설명하기 위한 도이다.3 is a diagram generally illustrating a method for identifying a container.

도 4는 본 발명에 의한 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법을 이용한 컨테이너 크레인을 기능블록으로 도시한 블록도이다.4 is a block diagram showing a container crane as a functional block using the method for determining the priority of loading and unloading containers according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method for determining the priority of loading and unloading containers according to the present invention.

도 6은 본 발명에 의한 측정된 값을 이용하여 우선순위를 결정하는 방법을 설명하기 위한 복수개의 컨테이터 및 컨테이너 크레인의 모식도이다. Figure 6 is a schematic diagram of a plurality of container and container crane for explaining a method of determining the priority by using the measured value according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

400: 스프레더 410: 제어부400: spreader 410: control unit

420: 영상처리부 430: 거리센서420: image processing unit 430: distance sensor

Claims (9)

영상처리에 의하여 복수개의 컨테이너를 식별하는 단계;Identifying a plurality of containers by image processing; 상기 식별된 복수개의 컨테이너를 라벨링하는 단계;Labeling the identified plurality of containers; 상기 라벨링된 복수개의 컨테이너 중의 각각의 컨테이너와 컨테이너 크레인의 스프레더 간의 거리 및 각도를 측정하는 단계;Measuring a distance and an angle between each container of the plurality of labeled containers and a spreader of a container crane; 상기 측정된 거리 및 각도에 따라 상기 라벨링된 복수개의 컨테이너의 상하역 우선순위를 결정하는 단계Determining priority of the loading and unloading of the plurality of labeled containers according to the measured distance and angle 를 포함하는 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법. How to determine the shipping priority of the container comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 측정하는 단계는 상기 컨테이너 크레인 측의 거리센서에 의하여 측정하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 상하역 우선순위 결정 방법.The measuring step is a vertical loading priority method of the container, characterized in that for measuring by the distance sensor on the container crane side. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 우선순위를 결정하는 단계는Determining the priority 상기 측정된 거리 및 각도를 이용하여 상기 스프레더의 움직임이 최소가 되도록 하는 컨테이너에 대하여 상기 우선순위가 높도록 결정하는 것을 특징으로 하 는 컨테이너의 상하역 우선순위 결정방법.And determining the priority of the container using the measured distance and angle so as to increase the priority of the container to minimize the movement of the spreader. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 식별하는 단계는The identifying step 상기 컨테이너 표면의 색상 정보를 이용하여 상기 영상처리를 수행한 후에 상기 컨테이너를 식별하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 상하역 우선순위 결정방법.And determining the container after the image processing is performed using the color information of the surface of the container. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영상처리는 상기 컨테이너 표면의 영상에서 RGB값을 구분한 후, 구분된 상기 RGB값으로부터 유사 픽셀 그룹화를 수행하고, 상기 그룹화한 RGB 값을 하나의 영상으로 병합(merge)하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 상하역 우선순위 결정방법.The image processing may be performed by dividing an RGB value from an image of the container surface, performing similar pixel grouping from the separated RGB values, and merging the grouped RGB values into a single image. How to prioritize shipping and unloading. 컨테이너 크레인의 스프레더;Spreader of container crane; 복수개의 컨테이너를 식별하는 영상처리부;An image processor for identifying a plurality of containers; 상기 영상처리부에서 식별된 상기 복수개의 컨테이너의 각각의 컨테이너중심과 상기 스프레더 중심 간의 거리 및 각도를 측정하는 거리센서; 및A distance sensor for measuring a distance and an angle between each container center of the plurality of containers identified by the image processor and the center of the spreader; And 상기 거리센서에 의하여 측정된 거리 및 각도에 따라 상기 식별된 복수개의 컨테이너의 상하역 우선순위를 결정하는 제어부를 포함하는 컨테이너 크레인Container crane including a control unit for determining the vertical priority of the identified plurality of containers according to the distance and angle measured by the distance sensor 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제어부는 상기 측정된 거리 및 각도를 이용하여 상기 스프레더의 움직임이 최소가 되도록 하는 컨테이너에 대하여 상기 우선순위가 높도록 결정하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인.The control unit is a container crane, characterized in that for determining the priority of the container to minimize the movement of the spreader using the measured distance and angle. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 영상처리부는 상기 컨테이너 표면의 색상 정보를 이용하여 영상처리를 수행함으로써 상기 컨테이너를 식별하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인.And the image processor identifies the container by performing image processing using color information of the surface of the container. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 영상처리는 상기 컨테이너 표면의 영상에서 RGB값을 구분한 후, 구분된 상기 RGB값으로부터 유사 픽셀 그룹화를 수행하고, 상기 그룹화한 RGB 값을 하나의 영상으로 병합(merge)하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인.The image processing may be performed by dividing an RGB value from an image of the container surface, performing similar pixel grouping from the separated RGB values, and merging the grouped RGB values into a single image. crane.
KR1020090100343A 2009-10-21 2009-10-21 Container docking proirity determining method and container crane using the method KR101150256B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090100343A KR101150256B1 (en) 2009-10-21 2009-10-21 Container docking proirity determining method and container crane using the method
PCT/KR2009/007989 WO2011049269A1 (en) 2009-10-21 2009-12-30 Method for determining container loading and unloading priorities and a container crane employing the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090100343A KR101150256B1 (en) 2009-10-21 2009-10-21 Container docking proirity determining method and container crane using the method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110043293A KR20110043293A (en) 2011-04-27
KR101150256B1 true KR101150256B1 (en) 2012-06-12

Family

ID=43900482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090100343A KR101150256B1 (en) 2009-10-21 2009-10-21 Container docking proirity determining method and container crane using the method

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101150256B1 (en)
WO (1) WO2011049269A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105174067A (en) * 2015-07-15 2015-12-23 李�诚 Container hoisting height monitoring system and monitoring method thereof
ES2773051T3 (en) * 2017-06-16 2020-07-09 Abb Schweiz Ag Modified video stream to support remote control of a container crane
CN111017727B (en) * 2019-11-29 2021-11-16 北京航天自动控制研究所 Automatic deviation-rectifying control shutdown judgment method for tire crane

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54151278A (en) 1978-05-17 1979-11-28 Japanese National Railways<Jnr> Method of determining priority mode for dispatching trains
JP2001097670A (en) 1999-09-28 2001-04-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Container position detecting device
KR100370972B1 (en) 2000-09-15 2003-02-06 (주)토탈소프트뱅크 Container Auto Shifting Method
KR100528489B1 (en) 2002-09-10 2005-11-15 부산대학교 산학협력단 Spreader pose determination using camera and laser sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54151278A (en) 1978-05-17 1979-11-28 Japanese National Railways<Jnr> Method of determining priority mode for dispatching trains
JP2001097670A (en) 1999-09-28 2001-04-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Container position detecting device
KR100370972B1 (en) 2000-09-15 2003-02-06 (주)토탈소프트뱅크 Container Auto Shifting Method
KR100528489B1 (en) 2002-09-10 2005-11-15 부산대학교 산학협력단 Spreader pose determination using camera and laser sensor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110043293A (en) 2011-04-27
WO2011049269A1 (en) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101699672B1 (en) Method and system for automatically landing containers on a landing target using a container crane
EP2386516B1 (en) Trolley assembly for a crane and crane comprising said trolley assembly.
US10954108B2 (en) Modified video stream for supporting remote control of a container crane
KR101150256B1 (en) Container docking proirity determining method and container crane using the method
KR101607904B1 (en) Ship docking guide system using 3-Dimensional laser scanner
CN113165853B (en) System and method for loading containers onto landing targets
CN112010177B (en) Automatic container landing method for ground containers in storage yard
KR20070112316A (en) A automatic landing method for full automation of a transfer crane
CN109987519A (en) A kind of grab bucket ship unloader carries out the method, apparatus and system of ship-discharging operation
EP3418244B1 (en) Loading a container on a landing target
CN112661013A (en) Automatic wharf bridge crane left lock pad detection method and system
Zheng et al. An effective heuristic for the integrated scheduling problem of automated container handling system using twin 40'cranes
KR20040027805A (en) Auto landing system and the method for control spreader of crane
Jung et al. Advanced sensing system of crane spreader motion (for mobile harbor)
JP2005239411A (en) Bucket type crane gear
CN113538566A (en) Cargo ship hatch position obtaining method and system based on laser radar
KR101044915B1 (en) Loading and unloading system for ship using the crane
KR20110123929A (en) Control method for crane spreader position
CN108217464B (en) Cargo ship with container classification shipment function
KR101173565B1 (en) Container detecting method using image processing
JP7162555B2 (en) Cranes and crane stowage methods
KR101044916B1 (en) Loading and unloading method for ship using the crane
JP7428509B2 (en) Heavy machinery automatic transfer device for ships of cargo handling machinery
KR102205482B1 (en) A hatch cover and a container ship having the same
JP2023006302A (en) Crane operation system and crane operation method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150429

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee