[发明专利]一种线结构光机器视觉轮胎磨损测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及机器视觉测量技术领域，特别涉及线结构光机器视觉轮胎磨损测量装置。

背景技术

汽车轮胎的花纹的主要作用就是增加胎面与路面间的摩擦力，排除积水，以防止车轮打滑，轮胎花纹提高了胎面接地弹性，在胎面和路面间切向力(如驱动力、制动力和横向力)的作用下，花纹能产生较大的切向弹性变形。切向力增加，切向变形随之增大，接触面的“磨擦作用”也就随之增强，进而抑制了胎面与路面打滑或打滑趋势。这在很大程度上消除了无花纹(光胎面)轮胎易打滑的弊病，使得与轮胎和路面间磨擦性能有关的汽车性能——动力性、制动性、转向操纵性和行驶安全性的正常发挥有了可靠的保障。

现有的轮胎磨损测量方法一般采用目测的方法，这种方法评人的直观判断，人为因素很大，无法保证精确性。另外一种轮胎磨损的测量方法是对花纹深度进行测量，该方法主要是由检测人员用轮胎花纹深度尺进行接触式测量，由于检验人员的操作方法以及轮胎花纹深度尺自身的误差会导致测量的数据产生较大误差，且人工测量效率低，严重制约了汽车检测线的工作效率。

发明内容

针对以上缺陷，本发明目的如何避免出现测试人员人为因素造成的误判，提高测试的准确度和效率。

为了解决以上问题本发明提出了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。

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。

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。

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。

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。

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计算模块，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。

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。

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。

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；