(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 202211293470.2 (22)申请日 2022.10.21 (71)申请人 上海振华重工 （集团） 股份有限公司 地址 200125 上海市浦东 新区东方路3261 号 (72)发明人 江灏　张园　徐磊　吴洋　顾峰　 (74)专利代理 机构 上海集信知识产权代理有限 公司 31254 专利代理师 李玲 (51)Int.Cl. G06V 20/52(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06N 3/04(2006.01)G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种船体外板检测系统、 真空系泊系统及其 控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种船体外板检测系统、 真空 系泊系统及其控制方法， 包括： 对象识别模块， 接 收与吸附单元当前位置对应的当前吸附区域的 光学图像， 并被预先训练成识别所述光学图像中 的非理想对象； 平整度计算模块， 接收来自平整 度检测器的数据， 并计算所述吸附区域内的平整 度； 判断模块， 预先设定所述吸附单元的吸附极 限， 当所述对象识别模块识别到非理想对象时， 和/或所述平整度计算模块计算的平整度超出所 述吸附极限时， 判定所述吸附区域不适宜所述吸 附单元吸附。 本发明解决现有多次尝试性吸附导 致的低工作效率问题， 即在吸附之前自动检测船 身表面对应区域平整度， 以规划吸附区域(SA)的 方法。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115546728 A 2022.12.30 CN 115546728 A 1.一种船体外 板检测系统， 其特 征在于， 包括： 对象识别模块， 接收与吸附单元当前位置对应的当前吸附区域的光学图像， 并被预先 训练成识别所述 光学图像中的非理想对象； 平整度计算模块， 接收来自平整度检测器的数据， 并计算所述吸附区域内的平整度； 判断模块， 预先设定所述吸附单元的吸附极限， 当所述对象识别模块识别到非理想对 象时， 和/或所述平整度计算模块计算的平整度超 出所述吸附极限时， 判定所述吸附区域不 适宜所述吸附单 元吸附。 2.根据权利要求1所述的船体外板检测系统， 其特征在于： 所述对象识别模块利用预训 练的YOLOv3模块识别非理想对象， 利用YOLOv3深度学习神经网络算法模 型对要识别的对象 进行检测识别。 3.根据权利 要求2所述的船体外板检测系统， 其特征在于， 所述YOLOV3深度学习神经网 络算法模型的训练过程 为： S1、 建立识别对象的数据库； S2、 制作识别对象训练、 验证及测试 数据库； S3、 搭建YOLOv3深度学习神经网络算法模型， 并进行算法参数调试与配置； S4、 YOLOv3深度学习神经网络算法模型部署。 4.根据权利要求3所述的船体外 板检测系统， 其特 征在于： 所述步骤S1具体为： 获取识别对象图像， 并利用标注工具Labeling对识别对象图像进 行标注； 所述步骤S2具体为： 从识别对象数据库中提取训练集、 验证集、 测试集； 所述步骤S3具体为： 使用训练集进行识别对象检测模型的训练， 通过验证集评判 YOLOv3神经网络算法模型是否符合要求， 再通过测试集进行测试， 得到训练好的YOLOv3神 经网络算法预训练模型； 所述步骤S4具体为： 将图片输入YOLOv3神经网络算法预训练模型的部署模块， 得到要 识别的非理想对象。 5.根据权利要求1所述的船体外板检测系统， 其特征在于： 所述平整度检测器为激光雷 达、 深度相机或声像仪 。 6.一种真空系泊系统， 其特征在于： 包括多个码头系泊终端、 控制中心、 船舶状态检测 系统以及 如权利要求1 ‑5之一所述的船体外 板检测系统； 所述码头系泊终端包括用以吸附于船体外板上吸附区域的吸附单元和用以控制所述 吸附单元运行的吸附控制单 元； 所述YOLOv3模块、 所述平整度检测器均设于所述吸附单 元上； 所述船体外 板检测系统与所述控制中心建立数据通讯； 所述船舶状态检测系统实时监测船舶的状态， 并将船状态信息反馈给所述控制中心、 所述码头系泊终端。 7.一种真空系泊系统 的控制方法， 其特征在于， 在自动 化码头上布置如权利要求6所述 的真空系泊系统执 行以下步骤： S10、 所述码头系泊终端 进行船体外板检测； S20、 所述船体外板检测系统判断是否满足吸附条件， 若满足， 则进入步骤S30， 若不满权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115546728 A 2足， 则调整所述吸附单 元的位置； S30、 所述吸附单 元吸附在船体外 板； S40、 检测船舶状态及吸附情况； S50、 判断船舶状态及吸附情况是否发生异常， 若有异常， 则调整所述吸附单元的位置， 若无异常， 则进入步骤S6 0； S60、 所述吸附单 元保持吸附状态， 待装卸作业完成后， 所述吸附单 元脱开船体外 板。 8.根据权利要求7 所述的真空系泊系统的控制方法， 其特 征在于， 所述 步骤S10具体为： 通过船舶状态检测系统首先对船舶位置、 吃水、 浮态、 进行检测， 对于所述码头系泊终 端需要吸附的船舶外 板， 需要进行平整度检测， 并将这些检测信息传输给 所述控制中心。 9.根据权利要求7 所述的真空系泊系统的控制方法， 其特 征在于， 所述 步骤S20具体为： 若检测出来的不平整区域的凸起高度超过所述吸附单元的吸附极限， 则根据检测出来 的不平整区域的大小， 控制所述吸附单 元平移一段的距离， 避开 不平整的区域进行吸附； 若检测出来的不平整区域范围超过所述吸附单元平移 的极限范围， 则给出报警信号， 提示操作人员进行 人工介入操作； 若满足吸附条件， 所述吸附单元吸附在船体外板， 吸附完成后， 将信 息传输到所述控制 中心， 自动系泊完成后， 自动化码头开始作业。 10.根据权利要求7所述的真空系泊系统的控制方法， 其特征在于， 所述步骤S50具体 为： 所述船舶状态检测系统对船舶位置、 吃水、 浮态、 所述吸附单元的吸附情况进行实时监 测， 当所述船舶状态检测系统检测到位置、 吃水、 浮态、 吸附情况不满足港口装卸设备作业 条件时， 触发警报， 所述控制中心 根据实际情况调整 所述吸附单元的位置、 角度重新进行吸 附， 所述真空系泊系统通过 所述控制中心与自动岸桥进行信息交 互， 配合岸桥作业； 若无异常， 则所述吸附单元保持吸附状态， 装卸作业完成后， 所述控制中心发出信号 后， 所述吸附单 元脱离船体， 船只系泊结束。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115546728 A 3