[发明专利]一种轮胎切平面定位方法及系统

说明书

本发明公开一种轮胎切平面定位方法及系统，属于轮胎切平面技术领域，解决了现有技术中复杂度高、实时性较差的技术问题。一种轮胎切平面定位方法，包括以下步骤：将交叉线结构光投射在待测轮胎侧面上，使待测轮胎侧面上形成多个光条，对光条进行图像分割，提取光条的特征曲线，根据光条的特征曲线，获取光条中心；获取光条的光平面方程，根据光条的光平面方程及光条中心得到轮胎光条的特征曲线，对轮胎光条的特征曲线进行空间椭圆拟合，得到椭圆方程；根据椭圆方程获取椭圆的公切点，根据椭圆的公切点，获取特征定位点，通过特征定位点拟合出待测轮胎的切平面。本发明所述方法降低了轮胎切平面定位的复杂度，提高了轮胎切平面定位的实时性。

技术领域

本发明涉及轮胎切平面定位技术领域，尤其是涉及一种轮胎切平面定位方法及系统。

背景技术

在汽车使用过程中，由于转向机构、车轴、车架的变形和磨损，汽车的操纵性能变差，易于产生行车事故，另外，车轮滚动的阻力也会增大，动力性下降，运行油耗增多。由此引起的轮胎异常磨损也降低了汽车的使用经济性。因此，为了保持汽车的直线行驶稳定性和操作轻便性减轻轮胎及其相关机件的磨损，需要定期对车轮进行检测，对轮胎进行精确定位，获取轮胎的切平面，现有轮胎切平面定位方案中复杂度高、实时性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种轮胎切平面定位方法及系统，解决现有技术中复杂度高、实时性较差的技术问题。

一方面，本发明提供了一种轮胎切平面定位方法，包括以下步骤：

将交叉线结构光投射在待测轮胎侧面上，使待测轮胎侧面上形成多个光条，对所述光条进行图像分割，提取光条的特征曲线，根据所述光条的特征曲线，获取光条中心；

获取光条的光平面方程，根据所述光条的光平面方程及所述光条中心得到轮胎光条的特征曲线，对所述轮胎光条的特征曲线进行空间椭圆拟合，得到椭圆方程；

根据所述椭圆方程获取椭圆的公切点，根据所述椭圆的公切点，获取特征定位点，通过特征定位点拟合出待测轮胎的切平面。

进一步地，对所述光条进行图像分割，提取光条的特征曲线，具体包括，分别采集一幅正常曝光的光条图像和一幅低曝光的光条图像，对所述低曝光的光条图像进行二值化分割，提取钢圈外轮廓点，对所述钢圈外轮廓点进行椭圆拟合，得到拟合后钢圈外轮廓点，根据正常曝光的光条图像中钢圈外的激光条纹和拟合后钢圈外轮廓点，将提取光条的特征曲线。

进一步地，对所述光条的特征曲线进行空间椭圆拟合，得到椭圆方程，具体包括，新建坐标系O-xyz，新建坐标系的x-y平面与所述光平面平行，其原点与光条对应的像空间坐标系的原点重合，获取光平面上特征曲线对应的空间点，并通过坐标系转换使得所有空间点在新建坐标系中的z坐标相等，对所有空间点进行拟合，得到椭圆方程。

进一步地，通过坐标系转换使得所有空间点在新建坐标系中的z坐标相等，具体包括，

光平面的法向量v(x,y,z)在像空间坐标系X-Z平面的投影为l，v与X-Z平面的夹角为β，投影l与x轴的夹角为α；

将坐标系绕y轴顺时针旋转度，再绕x轴逆时针旋转β度，使得所有空间点在新建坐标系中的z坐标相等。

进一步地，根据所述椭圆方程获取椭圆的公切点，根据所述椭圆的公切点，获取特征定位点，具体包括，获取相对两个椭圆的所有公切线，由所述公切线得到公切点，获取椭圆短轴与椭圆的交点，获取所有公切点与交点的距离，以与交点的距离最近的公切点作为特征定位点。

另一方面，本发明提供了一种轮胎切平面定位系统，包括光条中心获取模块、椭圆方程构建模块及切平面定位模块，