1.一種基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位系統(tǒng)，應(yīng)用于自動(dòng)化碼頭的起重設(shè)備，該起重設(shè)備為岸邊橋式起重機(jī)、軌道式集裝箱門式起重機(jī)或輪胎式集裝箱門式起重機(jī)，其特征在于，該定位系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位系統(tǒng)，其特征在于，定位控制器設(shè)有一邊緣計(jì)算法，通過該邊緣計(jì)算法獲得邊緣計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)所述邊緣計(jì)算結(jié)果通過一sobel函數(shù)獲得吊具的空間直角坐標(biāo)系的圖像函數(shù)值f(x，y)、在小車行走方向上偏差值x燈偏差、吊具在大車行走方向上偏差值y燈偏差和吊具角度偏差值θ燈；該邊緣計(jì)算法運(yùn)行于對(duì)所述當(dāng)前圖像信息的每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值、梯度和梯度角度進(jìn)行計(jì)算的過程；邊緣計(jì)算結(jié)果包括在吊具的空間直角坐標(biāo)系的小車行走方向x的灰度值tn、大車行走方向y的灰度值in、吊具的空間直角坐標(biāo)系的小車行走方向的梯度值g(x)、吊具的空間直角坐標(biāo)系的大車行走方向的梯度值g(y)、吊具的空間直角坐標(biāo)系的梯度的角度θ；吊具在小車行走方向上偏差值x燈偏差為吊具在小車行走方向x上實(shí)時(shí)計(jì)算吊具的坐標(biāo)與起重設(shè)備小車行走方向指令坐標(biāo)的偏差值；吊具在大車行走方向上偏差值y燈偏差為吊具在大車方向y上實(shí)時(shí)計(jì)算吊具的坐標(biāo)與起重設(shè)備大車行走方向指令坐標(biāo)的偏差值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位系統(tǒng)，其特征在于，吊具角度偏差值
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位系統(tǒng)，其特征在于，所述陀螺儀用于將檢測到的對(duì)應(yīng)小車行走方向x的第一角速度信號(hào)ar、對(duì)應(yīng)大車行走方向y的第二角速度ay、對(duì)應(yīng)吊具起升方向z上的第三角速度信號(hào)az及掃描周期t，并將對(duì)應(yīng)小車行走方向x、大車行走方向y及吊具起升方向z上的角速度信號(hào)及掃描周期t發(fā)送給定位控制器；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位系統(tǒng)，其特征在于，定位控制器將吊具在小車行走方向上偏差值x燈偏差、吊具在大車行走方向上偏差值y燈偏差、吊具角度偏差值θ燈和偏差角θxy，與偏差極大值θ差1、偏差極小值θ差2進(jìn)行比較，plc控制器控制軌道吊各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)吊具定位及糾偏功能；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位系統(tǒng)，其特征在于，偏差角θxy的范圍的中間值為吊具在標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)下靜止不動(dòng)的偏差角θxy差。
7.一種基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位方法，通過如權(quán)利要求1-6任一所述的基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其特征在于，該定位方法包括以下順序執(zhí)行的步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位方法，其特征在于，于步驟s4中，當(dāng)plc控制器檢測當(dāng)前未控制吊具在小車行走方向x或大車行走方向y動(dòng)作時(shí)，并且當(dāng)滿足比較式θp＞θp差和θxy＞θxy差中的一個(gè)時(shí)，定位控制器發(fā)出報(bào)警指令；θp差為設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)俯仰角閾值；θxy差為吊具在標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)下靜止不動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差角。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位方法，其特征在于，于步驟s2中，從當(dāng)前吊具畫面信息獲得w白色像素個(gè)數(shù)和像素位置信息，即將圖像分為相同面積的單位像素點(diǎn)共n塊圖像，每個(gè)圖像區(qū)域得到的w白色像素個(gè)數(shù)；像素位置信息包括像素的個(gè)數(shù)和位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于紅外光源拍攝和陀螺儀的碼頭吊具定位方法，其特征在于，于步驟s2中，對(duì)對(duì)應(yīng)吊具紅外光源圖像每個(gè)像素點(diǎn)的梯度計(jì)算過程包括以下步驟：