【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轮胎检测设备，尤其是涉及一种轮胎内部瑕疵检测设备与方法。
技术介绍
1、在现代交通工具中，轮胎是车辆安全和性能的关键组成部分。然而，由于轮胎在各种路况下承受着不断的压力、摩擦和负荷，它们容易受到磨损、损坏或产生内部缺陷。为了确保驾驶员、乘客和其他道路使用者的安全，轮胎的状态监测变得至关重要。目前，市场上存在一些轮胎检测方法，如目视检查、手动测量和使用外部传感器的检测方法。目视检查是最传统的方法之一；手动测量则需要将轮胎拆卸，使用专业设备对轮胎进行检测；外部传感器通常安装在轮胎上，可以实时监测轮胎的一些参数，如压力和温度。通过收集这些参数的数据，驾驶员或车辆系统可以得知轮胎是否处于正常状态。
2、但传统的轮胎检测方法存在一些明显的问题和局限性。首先，目视检查和手动测量容易忽略轮胎内部的微小缺陷，这可能会在使用过程中逐渐演变成更严重的问题。其次，这些方法需要将轮胎拆卸或车辆送至专业修理厂，从而增加了维护和停车的成本和不便。此外，传感器技术虽然可以监测一些表面参数，但它们无法提供关于轮胎内部结构和问题的详细信息。
3、传统方法检测人员通常使用传统测量工具，如轮廓仪和游标卡尺，来测量花纹块成型表面的关键特征。然而，由于测量点有限，他们只能通过点对面的方式来评估花纹块的整体精度，无法直观了解花纹块各特征面的精确变形情况，因此很难保证测量的精确性。此外，这种方法容易受到个人经验和工具使用方法的影响，难以制定模具检测的统一标准和规范，已经无法满足当前轮胎模具检测的要求。为了克服现有的传统方法存在的明显问题
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种轮胎内部瑕疵检测设备与方法，能够全方位、高效、精准地检测轮胎内部，有效节约成本，节省人力，方便操作，易于控制，提高了检测的效率和精度。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种轮胎内部瑕疵检测设备与方法，包括轮胎输送装置、轮胎检测装置和控制系统，所述轮胎检测装置包括外表面检测组件和内表面检测组件，所述外表面检测组件包括扫描仪，所述扫描仪安装在第一支架上，所述第一支架与升降杆连接。
3、优选的，所述内表面检测组件包括摄像单元，所述摄像单元为内窥镜结构，所述摄像单元包括一个主摄像头和两个辅摄像头，所述摄像单元位于第二支架上。
4、优选的，所述第一支架为倒c型环状结构，其宽度大于被测轮胎的胎宽，所述扫描仪的数量为三个，三个所述扫描仪分别位于所述第一支架两端底部以及所述第一支架中部底端。
5、优选的，所述外表面检测组件通过升降杆与所述内表面检测组件连接。
6、优选的，所述扫描仪为3d线激光传感器。
7、一种轮胎内部瑕疵检测设备的检测方法，包括如下步骤：
8、s1、将轮胎送至固定位置，启动检测装置，对轮胎外表面和内表面进行一次扫描，将得到的2d平面图像和3d立体点云图像数据输入到电脑；
9、s2、匹配2d图像特征；
10、s3、检测轮胎的瑕疵，若检测到全部瑕疵，则输出所有瑕疵；若没有检测到全部瑕疵，则进行3d点云图像拼接；
11、s4、进行3d点云瑕疵检测；
12、s5、检测细小瑕疵，若检测到全部瑕疵，则输出所有瑕疵；若没有检测到全部瑕疵，继续进行s3。
13、优选的，所述s2中匹配2d图像特征的具体步骤为：根据系统标定结果，获得轮胎两侧扫描仪之间的位姿变换矩阵，将不同坐标系下点云转换到同一坐标系下完成点云粗拼接，同时导入2d无瑕疵轮胎图片特征；同时内表面设备采用surf算法进行特征点提取，k近邻算法来匹配特征点。
14、优选的，所述s3中图像拼接的方法为：在粗拼接基础上根据icp算法，使得两片点云距离越来越小，完成精拼接；同时内表面设备利用基于最佳缝合线的泊松融合算法进行影像融合。
15、优选的，所述s4中3d点云瑕疵检测方法为：利用2d图像特征匹配和3d点云图像检测相结合以及影视图像判断轮胎内外表面缺陷情况。
16、因此，本专利技术采用上述一种轮胎内部瑕疵检测设备与方法，充分利用3d点云成像技术、2d图像特征匹配技术、3d线激光传感器扫描仪以及内窥镜的特点，能够在真空环境中高效、精准地检测轮胎内部，有效节约成本，节省人力，方便操作，易于控制。外表面和内表面胎面的双重检测子组件使得整个轮胎的状态可以被全方位地把握，从而提供更为全面的信息，以达到更好的检测效果，使得效率和精度显著提高。
17、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种轮胎内部瑕疵检测设备，包括轮胎输送装置、轮胎检测装置和控制系统，其特征在于：所述轮胎检测装置包括外表面检测组件和内表面检测组件，所述外表面检测组件包括扫描仪，所述扫描仪安装在第一支架上，所述第一支架与升降杆连接。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备，其特征在于：所述内表面检测组件包括摄像单元，所述摄像单元为内窥镜结构，所述摄像单元包括一个主摄像头和两个辅摄像头，所述摄像单元位于第二支架上。
3.根据权利要求2所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备，其特征在于：所述第一支架为倒C型环状结构，其宽度大于被测轮胎的胎宽，所述扫描仪的数量为三个，三个所述扫描仪分别位于所述第一支架两端底部以及所述第一支架中部底端。
4.根据权利要求3所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备，其特征在于：所述外表面检测组件通过升降杆与所述内表面检测组件连接。
5.根据权利要求4所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备，其特征在于：所述扫描仪为3D线激光传感器。
6.一种如上述权利要求1－5任一项所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备的检测方法，其特征在于：包括如
7.根据权利要求6所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备的检测方法，其特征在于：所述S2中匹配2D图像特征的具体步骤为：根据系统标定结果，获得轮胎两侧扫描仪之间的位姿变换矩阵，将不同坐标系下点云转换到同一坐标系下完成点云粗拼接，同时导入2D无瑕疵轮胎图片特征；同时内表面设备采用SURF算法进行特征点提取，K近邻算法来匹配特征点。
8.根据权利要求6所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备的检测方法，其特征在于：所述S3中图像拼接的方法为：在粗拼接基础上根据ICP算法，使得两片点云距离越来越小，完成精拼接；同时内表面设备利用基于最佳缝合线的泊松融合算法进行影像融合。
9.根据权利要求6所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备的检测方法，其特征在于：所述S4中3D点云瑕疵检测方法为：利用2D图像特征匹配和3D点云图像检测相结合以及影视图像判断轮胎内外表面缺陷情况。
...【技术特征摘要】
1.一种轮胎内部瑕疵检测设备，包括轮胎输送装置、轮胎检测装置和控制系统，其特征在于：所述轮胎检测装置包括外表面检测组件和内表面检测组件，所述外表面检测组件包括扫描仪，所述扫描仪安装在第一支架上，所述第一支架与升降杆连接。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备，其特征在于：所述内表面检测组件包括摄像单元，所述摄像单元为内窥镜结构，所述摄像单元包括一个主摄像头和两个辅摄像头，所述摄像单元位于第二支架上。
3.根据权利要求2所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备，其特征在于：所述第一支架为倒c型环状结构，其宽度大于被测轮胎的胎宽，所述扫描仪的数量为三个，三个所述扫描仪分别位于所述第一支架两端底部以及所述第一支架中部底端。
4.根据权利要求3所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备，其特征在于：所述外表面检测组件通过升降杆与所述内表面检测组件连接。
5.根据权利要求4所述的一种轮胎内部瑕疵检测设备，其特征在于：所述扫描仪为3d线激光传感器。
【专利技术属性】
技术研发人员：焦文华，尤艺菲，周旭，王昭懿，于博，滕茂宾，隋晓飞，陈敬龙，徐文轩，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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