一种轮胎胎面的定位检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及轮胎检测技术领域，特别是涉及一种轮胎胎面的定位检测系统及方法。包括：图像检测单元，用于检测胎面并生成胎面的图像；预处理单元，用于对胎面的图像进行预处理，对预处理后的胎面的图像进行特征提取，并获取胎面的图像的频谱图；处理单元，用于根据频谱图确定胎面的花纹是否异常；其中，当胎面的花纹异常时，对胎面的异常花纹位置进行定位。本发明专利技术通过基于胎面的花纹周期特性，利用快速傅里叶变换进行对胎面进行特征提取，统计分析花纹的变化周期特征规律，有效地实现了对胎面的异常花纹进行快速定位检测。常花纹进行快速定位检测。常花纹进行快速定位检测。

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎胎面的定位检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及轮胎检测
，特别是涉及一种轮胎胎面的定位检测系统及方法。

技术介绍

[0002]轮胎作为车辆最重要的零部件之一，表面细小的凹坑和轻微的划痕等缺陷都有可能会造成重大交通事故，直接影响到机动车的行驶安全。若不慎将缺陷轮胎流入市场后果不堪设想，轮胎生产商对每条轮胎在出厂前都会进行严格而又详细的质量检测，保障产品质量，规避次品流入市场的风险。
[0003]然而现有技术中,对于轮胎胎面表面异常定位检测都是基于人工目视检测方式,由于轮胎表面会出现各种各样的缺陷问题，包括划痕、切口、裂口、凹坑等问题,基于人工目视的检测的形式并不能完全适用于任何的缺陷检测,并且受工人状态影响较大,容易产生视觉疲劳等问题，进而严重影响产品的生产效率,因此,如何提供一种轮胎胎面的定位检测系统及方法是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种轮胎胎面的定位检测系统及方法，本专利技术通过基于胎面的花纹周期特性，利用快速傅里叶变换进行对胎面进行特征提取，统计分析花纹的变化周期特征规律，有效地实现了对胎面的异常花纹进行快速定位检测。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：一种轮胎胎面的定位检测系统，包括：图像检测单元，用于检测胎面并生成所述胎面的图像；预处理单元，用于对所述胎面的图像进行预处理，对预处理后的所述胎面的图像进行特征提取，并获取所述胎面的图像的频谱图；处理单元，用于根据所述频谱图确定所述胎面的花纹是否异常；其中，当所述胎面的花纹异常时，对所述胎面的异常花纹位置进行定位。
[0006]在本申请的一些实施例中，所述预处理单元还用于通过以下方法对所述胎面的图像进行预处理：将所述胎面的图像的彩色图像转换成灰度图像，并对所述灰度图像进行gamma变换，去除所述灰度图像中的阴影部分并保留所述胎面的花纹形状；通过大津法对所述灰度图像进行全局二值化处理，并得到二值化图像；对所述二值化图像进行垂直投影并得到垂直投影灰度直方图，将所述垂直投影灰度直方图最大值的0.8倍作为阈值，并根据所述阈值对所述垂直投影灰度直方图中的垂直投影曲线进行横向遍历；将黑像素点数量累计值跳变的地方作为分割点，将所述胎面的图像分割为若干个图像。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述预处理单元还用于通过以下方法对所述胎面的图像进行特征提取：获取所述垂直投影曲线中的极大值和极小值，并根据所述极大值和所述极小值计算水平投影的周期；其中，当所述垂直投影曲线出现多个极大值和极小值时，通过快速傅里叶变换获取所述垂直投影曲线的周期特征，并将所述垂直投影曲线的周期特征作为滑动窗口的特征。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述预处理单元还用于通过以下方法获取所述胎面的图像的频谱图：对分割得到的若干个所述图像进行灰度化处理和gamma变换，并进行水平投影，获取水平投影曲线；对所述水平投影曲线进行快速傅里叶变换，以将所述水平投影曲线映射到频率域中，并通过预设公式获取所述胎面的图像的频谱图；其中，所述预设公式为：；式中, x(n)为采样函数,N为取样次数,k为频率变量。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述处理单元还用于当所述胎面的花纹异常时，对所述胎面的异常花纹位置进行定位，并检测所述胎面的异常花纹位置的面积S，根据所述胎面的异常花纹位置的面积S输出异常等级；所述处理单元内预先设定有预设异常花纹位置面积矩阵T0和预设异常等级矩阵A，对于所述预设异常等级矩阵A，设定A(A1,A2,A3,A4)，其中A1为第一预设异常等级，A2为第二预设异常等级，A3为第三预设异常等级，A4为第四预设异常等级，且A1＜A2＜A3＜A4；对于所述预设异常花纹位置面积矩阵T0，设定T0(T01,T02,T03,T04),其中，T01为第一预设异常花纹位置面积，T02为第二预设异常花纹位置面积，T03为第三预设异常花纹位置面积，T04为第四预设异常花纹位置面积，且T01＜T02＜T03＜T04；所述处理单元还用于当所述胎面的花纹异常时，根据S与所述预设异常花纹位置面积矩阵T0之间的关系选定相应的异常等级作为输出的异常等级；当S＜T01时，选定所述第一预设异常等级A1作为输出的异常等级；当T01≤S＜T02时，选定所述第二预设异常等级A2作为输出的异常等级；当T02≤S＜T03时，选定所述第三预设异常等级A3作为输出的异常等级；当T03≤S＜T04时，选定所述第四预设异常等级A4作为输出的异常等级。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术还相应地提供了一种轮胎胎面的定位检测方法，应用于所述的轮胎胎面的定位检测系统中，包括：检测胎面并生成所述胎面的图像；对所述胎面的图像进行预处理，对预处理后的所述胎面的图像进行特征提取，并获取所述胎面的图像的频谱图；根据所述频谱图确定所述胎面的花纹是否异常；其中，当所述胎面的花纹异常时，对所述胎面的异常花纹位置进行定位。
[0011]在本申请的一些实施例中，通过以下方法对所述胎面的图像进行预处理：将所述胎面的图像的彩色图像转换成灰度图像，并对所述灰度图像进行gamma变换，去除所述灰度图像中的阴影部分并保留所述胎面的花纹形状；通过大津法对所述灰度图像进行全局二值化处理，并得到二值化图像；对所述二值化图像进行垂直投影并得到垂直投影灰度直方图，将所述垂直投影灰度直方图最大值的0.8倍作为阈值，并根据所述阈值对所述垂直投影灰度直方图中的垂直投影曲线进行横向遍历；将黑像素点数量累计值跳变的地方作为分割点，将所述胎面的图像分割为若干个图像。
[0012]在本申请的一些实施例中，通过以下方法对所述胎面的图像进行特征提取：获取所述垂直投影曲线中的极大值和极小值，并根据所述极大值和所述极小值计算水平投影的周期；其中，当所述垂直投影曲线出现多个极大值和极小值时，通过快速傅里叶变换获取所述垂直投影曲线的周期特征，并将所述垂直投影曲线的周期特征作为滑动窗口的特征。
[0013]在本申请的一些实施例中，通过以下方法获取所述胎面的图像的频谱图：对分割得到的若干个所述图像进行灰度化处理和gamma变换，并进行水平投影，获取水平投影曲线；对所述水平投影曲线进行快速傅里叶变换，以将所述水平投影曲线映射到频率域中，并通过预设公式获取所述胎面的图像的频谱图；其中，所述预设公式为：；式中, x(n)为采样函数,N为取样次数,k为频率变量。
[0014]在本申请的一些实施例中，还包括：当所述胎面的花纹异常时，对所述胎面的异常花纹位置进行定位，并检测所述胎面的异常花纹位置的面积S，根据所述胎面的异常花纹位置的面积S输出异常等级；预先设定有预设异常花纹位置面积矩阵T0和预设异常等级矩阵A，对于所述预设异常等级矩阵A，设定A(A1,A2,A3,A4)，其中A1为第一预设异常等级，A2为第二预设异常等级，A3为第三预设异常等级，A4为第四预设异常等级，且A1＜A2＜A3＜A4；对于所述预设异常花纹位置面积矩阵T0，设定T0(T01,T02,T03,T04),其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮胎胎面的定位检测系统，其特征在于，包括：图像检测单元，用于检测胎面并生成所述胎面的图像；预处理单元，用于对所述胎面的图像进行预处理，对预处理后的所述胎面的图像进行特征提取，并获取所述胎面的图像的频谱图；处理单元，用于根据所述频谱图确定所述胎面的花纹是否异常；其中，当所述胎面的花纹异常时，对所述胎面的异常花纹位置进行定位。2.根据权利要求1所述的一种轮胎胎面的定位检测系统，其特征在于，所述预处理单元还用于通过以下方法对所述胎面的图像进行预处理：将所述胎面的图像的彩色图像转换成灰度图像，并对所述灰度图像进行gamma变换，去除所述灰度图像中的阴影部分并保留所述胎面的花纹形状；通过大津法对所述灰度图像进行全局二值化处理，并得到二值化图像；对所述二值化图像进行垂直投影并得到垂直投影灰度直方图，将所述垂直投影灰度直方图最大值的0.8倍作为阈值，并根据所述阈值对所述垂直投影灰度直方图中的垂直投影曲线进行横向遍历；将黑像素点数量累计值跳变的地方作为分割点，将所述胎面的图像分割为若干个图像。3.根据权利要求2所述的一种轮胎胎面的定位检测系统，其特征在于，所述预处理单元还用于通过以下方法对所述胎面的图像进行特征提取：获取所述垂直投影曲线中的极大值和极小值，并根据所述极大值和所述极小值计算水平投影的周期；其中，当所述垂直投影曲线出现多个极大值和极小值时，通过快速傅里叶变换获取所述垂直投影曲线的周期特征，并将所述垂直投影曲线的周期特征作为滑动窗口的特征。4.根据权利要求3所述的一种轮胎胎面的定位检测系统，其特征在于，所述预处理单元还用于通过以下方法获取所述胎面的图像的频谱图：对分割得到的若干个所述图像进行灰度化处理和gamma变换，并进行水平投影，获取水平投影曲线；对所述水平投影曲线进行快速傅里叶变换，以将所述水平投影曲线映射到频率域中，并通过预设公式获取所述胎面的图像的频谱图；其中，所述预设公式为：；式中, x(n)为采样函数,N为取样次数,k为频率变量。5.根据权利要求4所述的一种轮胎胎面的定位检测系统，其特征在于，所述处理单元还用于当所述胎面的花纹异常时，对所述胎面的异常花纹位置进行定位，并检测所述胎面的异常花纹位置的面积S，根据所述胎面的异常花纹位置的面积S输出异常等级；所述处理单元内预先设定有预设异常花纹位置面积矩阵T0和预设异常等级矩阵A，对于所述预设异常等级矩阵A，设定A(A1,A2,A3,A4)，其中A1为第一预设异常等级，A2为第二
预设异常等级，A3为第三预设异常等级，A4为第四预设异常等级，且A1＜A2＜A3＜A4；对于所述预设异常花纹位置面积矩阵T0，设定T0(T01,T02,T03,T04),其中，T01为第一预设异常花纹位置面积，T02为第二预设异常花纹位置面积，T03为第三预设异常花纹位置面积，T04为第四预设异常花纹位置面积，且T01＜T02＜T03＜T04；所述处理单元还用于当所述胎面的花纹异常时，根据S与所述预设异常花纹位置面积矩阵T0之间的关系选定相应的异常等级作为输出的异常等级；当S＜T01时，选定所述第一预设异常等级A1作为输出的异常等级；当T01≤S＜T02时，选定所述第二预设异常等级A2作为输出的异常等级；当T02≤S＜T03时，选定所述第三预设异常等级A3作为输出的异常等级；当T03≤S＜T04时，选定所述第四预设异常等级...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨牧，陈建文，杨辉华，李建福，赵亮，
申请(专利权)人：钛玛科北京工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：