【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种轮式挖掘机轮胎种类的识别方法及装置，属于挖掘机械生产装配领域。
技术介绍
1、轮式挖掘机是以车轮驱动，用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。轮式挖掘机是以轮胎作为行走部件的挖土机械，从近几年工程机械的发展来看，轮式挖掘机凭借其机动灵活、转场便利、行走速度快、对地表损害小，减震缓冲功能强等优点在市场的占有率逐年提高。轮胎作为轮挖重要的组成部分，是挖掘机承受重力、传递牵引力、制动力、转向力以及承受路面反作用力的重要部件。因此，不同机型挖掘机选择相应轮胎，左右轮毂安装对应花纹轮胎对轮式挖掘机装配效率提高、整机稳定工作状态至关重要。
2、现有的技术方案中，轮胎的胎侧上含有数字和字母信息，这些数字和字母中包括了轮胎的尺寸、轮胎的类型和安全标准。
3、(1)目前在轮式挖掘机的轮胎装配过程中，大多采用人工选择的方式，即通过人眼目视轮胎的胎侧信息确定生产机型所需的轮胎种类并判断左右。
4、(2)cn202111633297.1提出了将轮胎胎侧图像进行矫正，通过将轮胎胎侧图像拟合成圆环图像，并将圆环图像转换到极坐标下进行轮胎文本信息识别，从而确定轮胎种类。
5、现有技术存在如下缺点：
6、(1)在实际生产过程中，通过人工目视观察轮胎表面信息确定对应机型的轮胎种类，有时需要环顾轮胎一周寻找相关信息，耗时耗力且易出错，造成后续装配生产效率低下。
7、(2)轮胎胎侧图像校正的方式限定轮胎含信息部分在视觉采集侧一面，需要人工干涉，且
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种轮式挖掘机轮胎种类的识别方法及装置，可以快速识别轮式挖掘机进行轮胎装配前所需轮胎种类及左右是否与机型所需轮胎一致。
2、为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
3、第一方面，本专利技术提供了一种轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，包括：
4、根据获取的轮胎胎侧图像，建立轮胎图像检索模板；
5、通过轮胎图像检索模板对预先建立的模版分类库进行检索及评分，输出左右轮胎信息以及匹配分数结果，根据匹配分数结果，得到轮胎种类识别结果；
6、其中，所述模版分类库的建立包括：
7、根据获取的不同机型轮胎花纹图案，进行轮胎花纹图案特征的阈值分割；
8、根据阈值分割出的图案特征进行边缘检测，并针对花纹边缘的补光缺失进行二次自适应检测，拟合缺失的边缘信息；
9、将不同机型的轮胎花纹图案封装为模板，通过封装的模板建立模版分类库。获取轮胎胎侧图像时，将单目相机安装在轮胎胎侧一边，进行张正友法的相机标定，确定相机内参；完成单目相机标定后，通过单目相机对轮胎胎侧图像进行采集。
10、进一步的，对获取的轮胎胎侧图像进行预处理，采用改进中值滤波的图像平滑方法降低轮胎表面的噪点信息，具体包括：
11、设置分组模式将3×3窗口排列像素以行为单位进行分组，其中包括：最大值组max，中值组mid，最小值组min，每组存在三组值，取三组值中的属性值；
12、对比三组值数据，排除max中最大值及中值、min中最小值及中值、mid中最大值和最小值，在余下数据中寻找中值，完成预处理。
13、进一步的，所述根据获取的不同机型轮胎花纹图案，进行轮胎花纹图案特征的阈值分割，包括：
14、针对相机视野范围及轮胎来料固定区域作roi感兴趣区域确定；
15、在该区域内设置分割阈值点，分割阈值点满足轮胎花纹分割需求，操作表达式：
16、s＝{(r,c)∈r|gmin≤fr,c≤gmax}
17、其中，s表示输入图像的灰度值集合；r表示像素行坐标；c表示像素列坐标；r表示像素点集合；fr,c表示输入图像灰度值；gmin表示阈值分割灰度最小值；gmax表示阈值分割灰度最大值。
18、进一步的，所述根据阈值分割出的图案特征进行边缘检测，包括：
19、采用鲁棒的canny算法对花纹边缘以查找：
20、第一步进行边缘信息噪声消除，根据花纹边缘由暗至亮的特征，采用size＝3的高斯平滑滤波器进行卷积降噪，其内核为：
21、
22、其中，k表示高斯滤波掩膜内核；
23、平滑掩膜至阈值分割roi区域；
24、第二步计算梯度幅值方向，0至1的过程采用sobel滤波器进行操作，运用卷积阵列作用x，y两个方向，分别为：
25、
26、其中，gx表示图像在x方向变化梯度，gy表示图像在y方向变化梯度；
27、卷积完毕后进行梯度幅值及方向计算，根据卷积结果求出：
28、
29、其中，g表示输入图像幅值变化梯度；
30、方向通过求取角度值θ：
31、
32、根据来料轮胎画面成像显示，不同轮胎花纹形状不同，分别用0度、45度、90度、135度作搜索判断；
33、第三步进行非极大值抑制，保证边缘像素提取，通过设定区域分布值保留边缘幅值及方向，获取边缘极大值；
34、第四步滞后阈值，设置最低阈值及最高阈值，将极大值抑制后的分类组按照高低阈值区间进行存储与去除，高于高阈值的像素作保留，低于低阈值的像素作去除，将在两阈值像素区间靠近高阈值的作滞后保留。
35、进一步的，所述针对花纹边缘的补光缺失进行二次自适应检测，拟合缺失的边缘信息时，采用直线拟合进行二次自适应检测，包括：
36、第一、进行累计概率霍夫变换，获取直线端点信息；
37、第二、以端点组作为输入，使用ransac拟合算法进行直线拟合，并判断交点处为边缘端点。
38、进一步的，所述将不同机型的轮胎花纹图案封装为模板，通过封装的模板建立模版分类库，包括：
39、将封装的各轮胎花纹按照机型—左右的树枝结构作为检索模式，根据机型不同，对不同轮胎及其左右封装的模版以机型作为行输入项，轮胎左右作为列输入项，建立n*2的分类库，其中，n为轮式挖掘机产品类型。
40、进一步的，所述方法还包括：记录左右轮胎信息、轮胎种类识别结果以及轮胎胎侧图像，输出轮胎种类识别结果以及左右轮胎信息。
41、第二方面，本专利技术提供一种轮式挖掘机轮胎种类的识别装置，包括：
42、模板建立模块，用于根据获取的轮胎胎侧图像，建立轮胎图像检索模板；
43、识别模块，用于通过轮胎图像检索模板对预先建立的模版分类库进行检索及评分，输出左右轮胎信息以及匹配分数结果，根据匹配分数结果，得到轮胎种类识别结果，其中，所述模版分类库的建立包括：
44、根据获取的不同机型轮胎花纹本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，对获取的轮胎胎侧图像进行预处理，采用改进中值滤波的图像平滑方法降低轮胎表面的噪点信息，具体包括：
3.根据权利要求1所述的轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，所述根据获取的不同机型轮胎花纹图案，进行轮胎花纹图案特征的阈值分割，包括：
4.根据权利要求1所述的轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，所述根据阈值分割出的图案特征进行边缘检测，包括：
5.根据权利要求1所述的轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，所述针对花纹边缘的补光缺失进行二次自适应检测，拟合缺失的边缘信息时，采用直线拟合进行二次自适应检测，包括：
6.根据权利要求1所述的轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，所述将不同机型的轮胎花纹图案封装为模板，通过封装的模板建立模版分类库，包括：
7.根据权利要求1所述的轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，所述方法还包括：记录左右轮胎信息、轮胎种类识别结果以及轮胎
8.一种轮式挖掘机轮胎种类的识别装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机装置/设备/系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，对获取的轮胎胎侧图像进行预处理，采用改进中值滤波的图像平滑方法降低轮胎表面的噪点信息，具体包括：
3.根据权利要求1所述的轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，所述根据获取的不同机型轮胎花纹图案，进行轮胎花纹图案特征的阈值分割，包括：
4.根据权利要求1所述的轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，所述根据阈值分割出的图案特征进行边缘检测，包括：
5.根据权利要求1所述的轮式挖掘机轮胎种类的识别方法，其特征在于，所述针对花纹边缘的补光缺失进行二次自适应检测，拟合缺失的边缘信息...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔子威，张勋兵，方荣超，毛乐，王斌，郭昀鑫，王欧国，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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