【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轮胎磨损检测，尤其涉及一种轮胎全方位磨损检测系统及方法。
技术介绍
1、轮胎作为车辆的重要组成部分，在汽车、航空航天、工程机械、农业机械和船舶等各个领域都有广泛的应用，轮胎外表面与地面摩擦后，轮胎会产生磨损，目前轮胎磨损的评估存在检测不全面且评估精度低的问题，对不同轮胎进行全方位的磨损检测是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
2、因此，本专利技术提供一种轮胎全方位磨损检测系统及方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种轮胎全方位磨损检测系统及方法，用以解决现有技术中检测的缺陷。
2、一方面，本专利技术提供一种轮胎全方位磨损检测系统，包括：
3、扫描模块：使用激光扫描仪对轮胎进行全方位扫描，获取轮胎表面的反射信息，对反射信息进行预处理确定第一数据；
4、模型模块：基于第一数据确定第一特征，基于第一数据以及第一特征生成轮胎的三维模型，同时，从第一数据库提取对应轮胎的原始模型；
5、分析模块：将轮胎的三维模型与原始模型进行比对，基于比对结果对轮胎的磨损情况进行评估。
6、根据本专利技术提供的一种轮胎全方位磨损检测系统，扫描模块，包括：
7、获取单元：获取激光扫描仪发射的所有激光束在轮胎表面的反射信息，其中，反射信息包括所有激光束在轮胎表面形成的反射点对应的反射位置以及反射强度，反射位置包括水平坐标、竖直坐标、垂直坐标；
8、第一向量单元：基于反射信息确定每个反射点对应的第一向量
9、第二向量单元：基于反射信息确定反射点的邻域范围，计算每个反射点在邻域范围内的第二向量；
10、；
11、其中，n1表示反射点i1对应的邻域范围内除反射点i1的其余反射点数量；分别表示反射点的第二向量在轮胎表面对应的水平坐标、竖直坐标、垂直坐标、反射强度；分别表示反射点i1对应的的邻域范围内的反射点j1的第一向量在轮胎表面的水平坐标、竖直坐标、垂直坐标、反射强度；分别表示反射点i1的滤波水平位置偏移量、滤波竖直位置偏移量、滤波垂直位置偏移量、滤波反射强度偏移量；表示反射点i1对应的邻域范围内反射点j1的权重系数；表示反射点j1与反射点i1之间的距离；表示滤波标准差。
12、根据本专利技术提供的一种轮胎全方位磨损检测系统，扫描模块，还包括：
13、比较单元：比较反射点与对应邻域范围内除反射点i1的其余所有反射点的距离大小，选择邻域范围内与反射点i1距离最小的反射点作为对应的参考点，其中，所述参考点ir1的第二向量表示为，其中，分别表示参考点ir1的第二向量在轮胎表面对应的水平坐标、竖直坐标、垂直坐标、反射强度；
14、质心向量单元：基于反射点的第二向量与对应参考点的第二向量计算反射点的质心向量；
15、差向量单元：基于反射点的第二向量与质心向量计算反射点对应的差向量；
16、；
17、其中，，n2表示反射信息中所有反射点的数量；
18、差向量矩阵单元：基于所有差向量确定所有反射点的差向量矩阵d；
19、协方差矩阵单元：基于差向量矩阵确定所有反射点的协方差矩阵；
20、其中，表示差向量矩阵对应的转置矩阵；
21、分解单元：对协方差矩阵进行特征值分解，确定对应的特征值矩阵、特征向量矩阵，其中，特征值包括水平位置、竖直位置、垂直位置以及反射强度；
22、旋转矩阵单元：对特征向量矩阵进行正交化处理确定旋转矩阵；
23、分析单元：对旋转矩阵和所有质心向量的对应关系进行分析，确定所有反射点的配准水平位置偏移量、配准竖直位置偏移量、配准垂直位置偏移量、配准反射强度偏移量；
24、第三向量单元：基于每个反射点对应的第二向量、配准水平位置偏移量、配准竖直位置偏移量、配准垂直位置偏移量、配准反射强度偏移量，计算每个反射点的第三向量，其中，，分别表示反射点的第三向量在轮胎表面对应的水平坐标、竖直坐标、垂直坐标、反射强度；
25、第一数据单元：基于所有反射点的第三向量确定第一数据。
26、根据本专利技术提供的一种轮胎全方位磨损检测系统，模型模块，包括：
27、第一提取单元：提取第一数据反射点的第三向量对应的反射强度作为第一特征；
28、第一聚类中心单元：基于第一特征从第一数据所有反射点中选取n3个第三向量作为第一聚类中心；
29、第一子集单元：将每个第一聚类中心分别与第一数据中的剩余反射点的反射强度差异进行计算，确定每个第一聚类中心的第一子集；
30、第三聚类中心单元：判断基于所述第一子集的第一聚类中心是否需要更换，若需要，将所述第一子集满足反射强度差异最小原则的反射点作为第三聚类中心，若不需要，将对应第一聚类中心视为第三聚类中心；
31、第二子数据单元：基于n3个第三聚类中心以及对应的第一子集将第一数据分割为n3个第二子数据。
32、根据本专利技术提供的一种轮胎全方位磨损检测系统，模型模块，还包括：
33、第二提取单元：分别提取每个第二子数据中所有反射点对应的水平坐标、竖直坐标、垂直坐标中的最小水平坐标、最小竖直坐标、最小垂直坐标组成对应的最小向量，以及最大水平坐标、最大竖直坐标、最大垂直坐标组成对应的最大向量；
34、中心向量单元：基于每个第二子数据的最小向量、最大向量确定对应的边界框，同时，获取与每个第二子数据所对应的第三聚类中心所生成的中心向量；
35、超三角形单元：基于每个第二子数据的中心向量以及边界框，确定对应的超三角形；
36、当前三角化单元：根据超三角形中的三个顶点形成初始三角网并作为当前三角化；
37、插入单元：逐次在第一子集中选择未被选择过的反射点作为插入点；
38、遍历单元：遍历当前三角化，同时，判断插入点是否在遍历的三角形的外接圆内，若是，则将对应的三角形标记为包含插入点；
39、删除单元：将包含插入点的三角形从当前三角化中删除，并将删除的三角形边记录为删除边；
40、加入单元：基于插入点和每条删除边的两个端点构建新的三角形，并加入到当前三角化中；
41、其中，当前三角化包括未删除的所有三角形；
42、最终超三角形单元：第一子集中没有未被选择过的反射点时，将当前三角化确定为最终超三角形；
43、子模型单元：将最终超三角形作为第二子数据对应的子模型；
44、细分拟合单元：对所有子模型进行细分曲面以及轮胎花纹拟合。
45、根据本专利技术提供的一种轮胎全方位磨损检测系统，模型模块，还包括：
46、生成单元：将所有子模型根据坐标进行对齐，生成轮胎的三维模型，并对轮胎的三维模型进行优化填充。
47、根据本专利技术提供的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，所述扫描模块，包括：
3.根据权利要求2所述的一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，所述扫描模块，还包括：
4.根据权利要求3所述的一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，所述模型模块，包括：
5.根据权利要求4所述的一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，所述模型模块，还包括：
6.根据权利要求5所述的一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，所述模型模块，还包括：
7.根据权利要求1所述的一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，所述模型模块，还包括：
8.一种轮胎全方位磨损检测方法，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，所述扫描模块，包括：
3.根据权利要求2所述的一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，所述扫描模块，还包括：
4.根据权利要求3所述的一种轮胎全方位磨损检测系统，其特征在于，所述模型模块，包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：陈东禹，孙红丽，郭丽波，周京，
申请(专利权)人：山东中亚轮胎试验场有限公司，
类型：发明
国别省市：
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