[发明专利]一种基于高速相机和多线激光的轮胎鼓包检测系统

权利要求书

1.一种基于高速相机和多线激光的轮胎鼓包检测系统，包括高速相机、多线激光扫描装置和报警装置，其特征在于：

所述高速相机前侧安装有镜头；所述高速相机固定安装在三脚架上；所述高速相机通过数据线与控制终端连接；所述控制终端用于设置高速相机参数，并通过电脑终端控制高速相机的拍摄、图像采集和保存；

所述多线激光扫描装置由多个激光器组合而成；多个所述激光器固定在激光器固定调节装置；所述激光器固定调节装置用于调节激光器之间的间距和方向；

所述报警装置为声光报警装置；所述声光报警装置通过数据线与计算机连接；所述计算机启用轮胎检测算法，对拍摄图像中的激光线进行提取并计算多条激光线的曲率变化判断轮胎表面是否出现故障，若计算产生故障时，及时通知声光报警装置发出警报。

2.根据权利要求1所述的一种基于高速相机和多线激光的轮胎鼓包检测系统，其特征在于，所述轮胎检测算法具体包括步骤如下：

步骤T1获取图像：获取拍摄图像中的激光线图像；

步骤T2图像滤波：对激光线图像进行中值滤波处理、均值滤波处理和边界处理；

步骤T3中心线提取：对光带逐行进行计算，并把每一行计算出的光带灰度重心坐标作为其中心坐标，获取该列的灰度重心；

步骤T4中心线滤波：对提取的中心线进行处理；

步骤T5计算曲率半径：获取中心线上定点出的坐标，通过曲率半径公式，计算出该点的曲率半径；

其中，曲率半径的计算公式如下：

3.根据权利要求1所述的一种基于高速相机和多线激光的轮胎鼓包检测系统，其特征在于，所述轮胎鼓包检测系统的工作流程如下：

步骤S1设置相机参数：设置镜头光圈大小、曝光时间、采集周期、采集帧率、视频保存起始点和时长；

步骤S2激光器固定调节：用固件架固定多个激光器，调节激光器的距离、线间距、激光线亮度以及角度；

步骤S3相机和激光器安装：根据所选相机和测试环境计算相机架设距离和位置，将激光器固件架安装在合适的位置，相机正对轮胎测试区域，激光线和相机相对成一定的角度；

步骤S4图片高速采集：根据轮胎转速计算高速相机的采集帧率，在轮胎转速基本稳定时，进入高速采集状态；

步骤S5启用轮胎检测：在高速采集状态下，启用轮胎检测算法，快速提取计算高速采集的图片信息；

步骤S6故障报警：在捕捉到轮胎表面产生故障时，软件界面会出现报警提示，通过USB接口外接一个声光报警器，计算产生故障时，会发出信号产生直观的声光报警；

步骤S7控制检测算法开关：产生报警后，可手动关闭检测算法，也可重新启用算法进行检测。

4.根据权利要求3所述的一种基于高速相机和多线激光的轮胎鼓包检测系统，其特征在于，所述步骤S5中，需要对高速相机设置阈值和灵敏度，排除轮胎表面花纹以及计算误差的影响，选中目标激光线，启用算法，计算图片中多条激光线的曲率变化判断轮胎表面是否出现故障。

5.根据权利要求3所述的一种基于高速相机和多线激光的轮胎鼓包检测系统，其特征在于，所述步骤S6中，根据算法结果输出信号，判断是否存在鼓包故障，若存在鼓包故障，则系统可输出信号产生声光报警。

6.根据权利要求3所述的一种基于高速相机和多线激光的轮胎鼓包检测系统，其特征在于，所述步骤S7中，轮胎鼓包检测算法在相机采集控制软件中，能手动关闭和启用检测算法。