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专利号: 2020102033700
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于胎厚测量的轮胎异常变形量的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,对采集得到的轮胎图像进行预处理,得到轮胎二值图;

步骤2,在步骤1中得到的轮胎二值图上提取轮毂区域和地面区域,分别作为轮毂初图和地面区图;

步骤3,对步骤2中的轮毂初图进行形态处理,得到轮毂填补图;

步骤4,根据步骤3中得到的轮毂填补图计算轮毂参数;

步骤5,根据步骤4中得到的轮毂参数构建矫正圆;

步骤6,利用步骤5中得到的矫正圆更新轮毂填补图;并计算更新后的轮毂填补图的形心坐标和虚拟半径;

步骤7,将步骤3中的轮毂填补图的虚拟半径和步骤6中更新后的轮毂填补图的虚拟半径进行处理,其中,当|r'‑r|≤τ,转入步骤8,否则,转入步骤5;

步骤8,在更新后的轮毂填补图中提取轮毂的最低点群;

步骤9,计算轮毂最低点群和地面区域之间的最短距离;

步骤10,根据步骤9得到的轮毂最低点群和地面区域之间的最短距离,计算轮胎的实际胎厚;

步骤11,根据步骤10中得到的轮胎的实际胎厚计算轮胎的载重变形率;

步骤12,根据步骤11中得到的轮胎的载重变形率判断轮胎变形的状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于胎厚测量的轮胎异常变形量的检测方法,其特征在于,步骤1中,对采集得到的轮胎图像进行预处理,具体方法是:S1,对采集得到的轮胎图像进行灰度化及去噪处理,之后得到预处理轮胎图像;

S2,对预处理轮胎图像进行二分类分割,得到轮胎二值初图;

S3,对得到的轮胎二值初图进行形态处理,得到轮胎二值图;

其中,在采集轮胎图像时,采集设备与轮毂中心同高度,拍摄角度与轮轴重合。

3.根据权利要求1所述的一种基于胎厚测量的轮胎异常变形量的检测方法,其特征在于,步骤2中,在步骤1中得到的轮胎二值图上提取轮毂区域和地面区域,具体方法是:设定轮胎二值图上有H个连通区域块,若其中一个连通区域块同时满足下式,则该连通区域块为轮毂区域,作为轮毂初图:其中,bai为轮胎二值图中第i个连通区域的像素总和;α1为轮毂尺寸阈值;bci为第i个连通区域的外接矩形模板的像素总和; 为轮胎二值图中第i个连通区域的矩形度;β1为矩形度阈值;Oxi为第i个连通区域的形心的行坐标值;γ1为轮毂位置阈值;

若轮胎二值图中某个连通区域块同时满足下式,则认为该连通区域块为地面区域,作为地面区图:

4.根据权利要求1所述的一种基于胎厚测量的轮胎异常变形量的检测方法,其特征在于,步骤3中,对步骤2中的轮毂初图进行形态处理,得到轮毂填补图,具体方法是:利用圆形结构算子sf对轮毂初图进行闭运算,以填补轮毂初图中漏检的小区域块,得到轮毂填补图;

步骤4中,根据步骤3中得到的轮毂填补图计算轮毂参数,具体方法是:设定轮毂填补图中的轮毂区域的像素值为1,其余区域的像素值为0;根据下式计算轮毂区域的参数:其中,cx和cy分别为轮毂区域的形心行和列坐标值;r为虚拟半径。

5.根据权利要求1所述的一种基于胎厚测量的轮胎异常变形量的检测方法,其特征在于,步骤5中,根据步骤4中得到的轮毂参数构建矫正圆,具体方法是:确定矫正圆的圆心坐标(cx’,cy’)和半径r’,其中,cx’=cx;cy’=cy;r’=r;

步骤6中,利用步骤5中得到的矫正圆更新轮毂填补图,具体方法是:利用矫正圆去除轮毂填补图中的噪声区域,得到更新后的轮毂填补图。

6.根据权利要求1所述的一种基于胎厚测量的轮胎异常变形量的检测方法,其特征在于,步骤8中,在更新后的轮毂填补图中提取轮毂的最低点群,具体方法是:在更新后的轮毂填补图中,将行坐标为最大值的所有像素点作为轮毂最低点群;

步骤9中,根据下式计算轮毂最低点群和地面区域之间的最短距离:其中,dp为最低点群中像素点p和地面区域的最短距离;xp和yp为像素点p的行、列坐标值;xq和yq为像素点q的行、列坐标值。

7.根据权利要求1所述的一种基于胎厚测量的轮胎异常变形量的检测方法,其特征在于,步骤10中,根据步骤9得到的轮毂最低点群和地面区域之间的最短距离,计算轮胎的实际胎厚,具体方法是:其中,dt为轮胎的实际胎厚; 为单位像素尺寸, dl为轮毂的实际直径;2r为轮毂的像素直径。

8.根据权利要求1所述的一种基于胎厚测量的轮胎异常变形量的检测方法,其特征在于,步骤11中,根据步骤10中得到的轮胎的实际胎厚计算轮胎的载重变形率,具体方法是:其中,ξ为轮胎的载重变形率;db为轮胎的标准胎厚,db=S·μ,S为胎宽,μ为扁平比。

9.根据权利要求1所述的一种基于胎厚测量的轮胎异常变形量的检测方法,其特征在于,步骤12中,根据步骤11中得到的轮胎的载重变形率判断轮胎变形的状态,具体方法是:其中,fl为轮胎变形量的状态标记,fl=1表示轮胎变形量为异常,fl=0表示轮胎变形量为正常;κ为变形量上阈值, λ为变形量下阈值, dd为新轮胎在标准载重、低气压下测得的胎厚值;dh为新轮胎在标准载重、高气压下测得的胎厚值。