[发明专利]一种线结构光机器视觉轮胎磨损测量装置

权利要求书

1.一种线结构光机器视觉的轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于包括轮胎支撑台、至少一个轮胎花纹测试位，所述轮胎花纹测试位包括两个线激光器、1个或2个采样相机和位置感应器，所述两个线激光器所发射的激光位于同一个平面，所述两个线激光器设置在待测试轮胎的通道的两侧，沿待测试轮胎前进方向的靠近轮胎支撑台的一端，激光发射方向都朝向待测试轮胎；所述采样相机设置在待测试轮胎的通道的前方。

2.根据权利要求1所述的线结构光机器视觉的轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于所述轮胎支撑台采用透明材料制成，两个线激光器和采样相机都设置在轮胎支撑台下方。

3.根据权利要求1所述的线结构光机器视觉的轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于两个线激光器和采样相机都设置在轮胎支撑台下方，在线激光器的激光发射通道和采样相机采样通道位置都设有开窗。

4.根据权利要求2或3所述的线结构光机器视觉的轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于两个线激光器布置在轮胎检测位置的前左下方和前右下方，两个线激光器发射的线激光平面与支撑台平面的夹角为20-120度。

5.根据权利要求4所述的线结构光机器视觉的轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于当只有一个采样相机时，采样相机设置在待测试轮胎的通道的正前方；当有两个采样相机时，将采样相机分别设置在前左下方和右前下方。

6.根据权利要求5所述的线结构光机器视觉的轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于还包括花纹深度技术模块，所述花纹深度技术模块通过以下步骤实现：

步骤1.1、捕获线结构光的轮胎外廓图像；

步骤1.2、轮胎外廓图像经过图像处理模块处理获得光条中心线；

步骤1.3、同时对轮胎外廓图像进行分析识别出轮胎外廓曲线；

步骤1.4、针对识别到的轮胎外廓曲线，进一步识别出轮胎花纹和识别出花纹位置；

步骤5、对花纹位置进行坐标计算，获得到花纹深度。

7.根据权利要求6所述的线结构光机器视觉的轮胎花纹深度的测量方法，其特征在于所述捕获线结构光的轮胎外廓图像具体包括以下步骤：

步骤2.1、控制两个线激光器产生稳定的线结构光，并投射到轮胎轮廓表面形成一条“一”字型激光断面轮廓光条；

步骤2.2、控制测试台采样相机工作，采样相机进行采集轮胎轮廓图像；

步骤2.3、采样相机将采样到的轮胎轮廓图像输出到图像处理模块，完成轮胎外廓图像采样步骤。

8.如权利要求7所述的线结构光机器视觉的轮胎花纹深度的测量方法，其特征在于图像处理模块按照以下具体步骤对轮胎外廓图像进行处理：

步骤3.1、通过光强比对法获得线结构光条中心线，并获取光条中心线上各个像素在轮胎外廓图像的用户坐标；

步骤3.2、将光条中心线用户坐标转换为世界坐标。

9.如权利要求8所述的线结构光机器视觉的轮胎花纹深度的测量方法，其特征在于，所述识别出轮胎花纹和识别出花纹位置具体包括以下步骤：

步骤4.1、根据获得的光条中心线世界坐标进行插值，获得横坐标等间距的拟合曲线；

步骤4.2、对获得的拟合曲线一次光顺处理，获得一次光顺曲线；

步骤4.3、对一次光顺曲线进行一次差分处理，获得一次差分曲线；

步骤4.4、对一次差分曲线后进行取绝对值处理，获得绝对曲线；

步骤4.5、对绝对曲线再进行二次光顺处理，获得二次光顺曲线；

步骤4.6、对二次光顺曲线进行二次差分，获得二次差分曲线；

步骤4.7、对二次差分曲线进行取符号处理；

步骤4.8、对取符号处理结果进行三次差分；

步骤4.9、获得花纹所在位置。

10.如权利要求9所述的线结构光机器视觉的轮胎花纹深度的测量方法，其特征在于，所述对花纹位置进行坐标计算，获得到花纹深度，具体包括以下步骤：

步骤5.1、取出一段花纹的各个采样点坐标；

步骤5.2、寻找Y值最小的点的x，y坐标；

步骤5.3、寻找Y值最小点左右两侧Y最大值的点的x，y坐标；

步骤5.4、计算Y值最小点到直线两侧Y值最大点连线的距离，该距离即为该段花纹的深度；

步骤5.5、重复步骤1-5，直到求出所有花纹深度。