[发明专利]一种货车摇枕弹簧窜出故障自动检测方法

权利要求书

1.一种货车摇枕弹簧窜出故障自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、获取摇枕弹簧大图像，所述摇枕弹簧大图像为包括摇枕弹簧在内的货车局部图像；

s2、基于摇枕弹簧大图像，利用Canny检测得到摇枕弹簧大图像的轮廓；在轮廓图像上进行霍夫变换检测直线得到摇枕的上边缘，用于定位摇枕弹簧的上边界；对摇枕弹簧大图像进行OTSU二值化后，经过形态学运算找到两个镂空区域定位出摇枕弹簧的下边缘；

在摇枕弹簧大图像中截取上边界与下边缘间的子图可得到弹簧的整体图像；结合先验与上、下边缘信息，截取到顶端部子图像、末端部子图像；

s3、先进行顶端子图像进行窜出识别，若识别出窜出故障，图像直接报警；若顶端窜出未识别出故障，则对末端部子图像进行窜出识别，若识别出窜出故障，图像直接报警；若顶端与末端均未识别出窜出故障，则进行左右窜出故障识别，若识别出故障，图像直接报警；

所述进行左右窜出故障识别的过程如下：

针对弹簧的整体图像进行中值滤波，然后利用sobel算子计算x方向梯度Gx和y方向梯度Gy，并得到图像的边缘轮廓I1(i，j)；

同时将弹簧的整体图像进行二值化，并通过全局阈值二值化滤波图像得到缩小类内差异与放大类间差异的2值化图像I2(i，j)；

利用曲线演化图像分割得到弹簧分割的轮廓，初始曲线C为2值化图像中I2(i，j)二值像素相交部分，然后用演化方程数值解法迭代来使初始曲线向弹簧轮廓靠近，使其向目标边缘逐渐逼近，最终找到目标边缘；

对水平集分割的弹簧间隙轮廓，结合先验知识对每列弹簧的左、右侧边界进行直线拟合；根据拟合后的直线计算弹簧边界倾斜角度，判断相邻弹簧是否交叉；如果弹簧边界倾斜角度明显或相邻两列弹簧不再平行则直接报警。

2.根据权利要求1所述的一种货车摇枕弹簧窜出故障自动检测方法，其特征在于，s3所述进行顶端子图像进行窜出识别的过程包括以下步骤：

提取顶端部子图像对应的模板图像，首先对模板图像与顶端部子图像通过中值滤波消除噪声；对顶端部子图像与模板图像进行匹配，顶端部子图像归一化相关系数匹配的最大相似度小于相关系数阈值T1且归一化的相关性匹配最大相似度小于相关性阈值T2直接报警。

3.根据权利要求2所述的一种货车摇枕弹簧窜出故障自动检测方法，其特征在于，s3所述对末端部子图像进行窜出识别的过程与顶端部子窜出识别的过程相同。

4.根据权利要求1所述的一种货车摇枕弹簧窜出故障自动检测方法，其特征在于，所述进行全局阈值二值化滤波得到缩小类内差异与放大类间差异的2值化图像I2(i，j)的过程包括以下步骤：

将弹簧的整体图像进行全局二值化，灰度值大于灰度阈值th1为255，小于等于th1为0，即得到掩膜图像；

将滤波图像的所有像素值赋为0，大小与弹簧的整体图像相同；对于(i，j)位置，若在掩膜图像中非0，则进行如下操作：以此位置为中心，计算弹簧的整体图像中长度为W、宽度为H矩形区域内的亮度均值作为滤波图像中相应位置的像素值，该过程只计算掩膜图像中非0位置处；通过阈值为th0的全局阈值二值化滤波图像得到缩小类内差异与放大类间差异的2值化图像I2(i，j)，2值化图像I2(i，j)的像素值为0或255。