多线激光轮胎花纹深度测量方法技术

本发明专利技术公开了多线激光轮胎花纹深度测量方法。所述方法借助多线激光轮胎花纹深度测量装置在车轮经过本发明专利技术的多线激光轮胎花纹深度测量装置时一次拍照，通过面向多线激光的双目匹配对激光条纹中心点进行三维重建，得到激光条纹中心点的三维点坐标，对待测车轮的多线激光三维模型计算胎面点到凹槽点曲面方程的距离即得胎面点各自的深度值。本发明专利技术的多线激光轮胎花纹深度测量方法能够自动测量出轮胎花纹深度以判断轮胎磨损状况，而且误差远小于现有技术。

【技术实现步骤摘要】
多线激光轮胎花纹深度测量方法
本专利技术涉及一种多线激光轮胎花纹深度测量方法，具体为一种通过多线激光结合双目相机在车轮经过装置时通过一次拍照，自动测量出轮胎花纹深度，以判断轮胎磨损状况的方法。
技术介绍
现有的轮胎磨损测量方法一般采用目测的方法，这种方法凭人的直观判断，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，首先将轮胎花纹深度尺的尖端，伸入轮胎胎面的同一横截面几个主花纹沟中，测量它的深度，得出一组数值，从中得出平均数。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，使用轮胎花纹深度尺只能进行单点测量且人工测量效率的低下，严重制约了汽车检测线的工作效率。此外，还有一种方法是通过一条截面为“一”字形的激光照射在轮胎上，并获取照片后进行处理，得到轮胎的花纹深度，而这种使用单线激光进行测量的方法无法对轮胎花纹内的磨损标记胶条或石子等特殊情况做出准确判断，原因在于只有当一条截面为“一”字形的激光垂直照射在轮胎上时测量的深度才本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多线激光轮胎花纹深度测量方法，其特征在于使用下述多线激光轮胎花纹深度测量装置测量轮胎花纹深度，/n多线激光轮胎花纹深度测量装置包括第一相机、第二相机、多线激光发射器、触发装置、保护盖、处理单元，/n第一相机、第二相机、多线激光发射器置于透明的保护盖内部防止损坏，并且，多线激光发射器的放置确保轮胎经过时发射的平行多线激光能够打到轮胎胎面形成多线激光图案，并使得多线激光图案同时处于第一相机、第二相机视域内，/n处理单元分别与第一相机、第二相机、多线激光发射器、触发装置连接，处理单元通过触发装置控制第一相机、第二相机的拍摄以及多线激光发射器的激光发射，而且第一相机、第二相机采集待测轮胎表面多...

【技术特征摘要】
1.一种多线激光轮胎花纹深度测量方法，其特征在于使用下述多线激光轮胎花纹深度测量装置测量轮胎花纹深度，
多线激光轮胎花纹深度测量装置包括第一相机、第二相机、多线激光发射器、触发装置、保护盖、处理单元，
第一相机、第二相机、多线激光发射器置于透明的保护盖内部防止损坏，并且，多线激光发射器的放置确保轮胎经过时发射的平行多线激光能够打到轮胎胎面形成多线激光图案，并使得多线激光图案同时处于第一相机、第二相机视域内，
处理单元分别与第一相机、第二相机、多线激光发射器、触发装置连接，处理单元通过触发装置控制第一相机、第二相机的拍摄以及多线激光发射器的激光发射，而且第一相机、第二相机采集待测轮胎表面多线激光图案信息传输到处理单元；
测量轮胎花纹深度的方法，包括如下步骤：
S1、双目系统以及多个激光平面的标定，分别计算第一相机和第二相机的内部参数矩阵A102和A103，
其中，(u102,v102)为第一相机主点坐标，α102x、α102y分别为第一相机u轴和v轴的尺度因子，

(u103,v103)为第二相机主点坐标，α103x、α103y分别为第二相机u轴和v轴的尺度因子，
以及第二相机相对于第一相机的旋转矩阵R和平移向量T，并确定n个激光平面在第一相机坐标系下的n个激光平面方程，
ln:anX102(i)+bnY102(i)+cnZ102(i)+dn＝0(1)
其中，an、bn、cn、dn表示第n个激光平面方程的系数，(X102(i),Y102(i),Z102(i))表示在第一相机坐标系下的n个激光平面方程上的任意一点坐标；
S2、当待测轮胎经过时第一相机和第二相机捕获多线激光投射到待测轮胎花纹表面的激光条纹图像；
S3、第一相机和第二相机的激光条纹图像经过图像处理获得激光条纹中心点p102(e),(e＝1,2...f)、p103(g),(g＝1,2...h)，其中，f为第一相机所拍摄图像上的激光条纹中心点个数，h为第二相机所拍摄图像上的激光条纹中心点个数；
S4、面向多线激光的双目匹配，通过第二相机确定第一相机激光条纹图像的激光条纹中心点的激光平面，对激光条纹中心点进行三维重建计算激光条纹中心点的三维点坐标，步骤如下：
4.1)将第一相机所拍摄的激光条纹图像上的任意一个激光条纹中心点p102＝(x102,y102)代入公式(2)并结合激光平面方程(1)转化为对应n个激光平面上的空间坐标点P102(i)＝(X102(i),Y102(i),Z102(i)),(i＝1,2...n)，



4.2)将步骤4.1)第一相机坐标系下的n个空间点坐标P102(i),(i＝1,2...n)代入公式(3)转换为第二相机坐标系下的空间点坐标为P102-103(i)＝(X103(i),Y103(i),Z103(i)),(i＝1,2...n)；



4.3)将第二相机的参数矩阵A103和空间点坐标P102-103(...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕远伟，徐仕东，郑强，刘殿通，杜贞斌，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：山东;37