基于线激光的胎纹沟槽深度测量方法、装置及计算设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及车辆技术领域，公开了一种基于线激光的胎纹沟槽深度测量方法、装置及计算设备，该方法包括：获取激光线投射到被测轮胎表面上得到的激光线图像，并对所述激光线图像中的所述激光线的像素坐标进行旋转获取所述激光线在激光坐标系中的原始2D点云图；将所述原始2D点云图中像素点进行平行旋转，得到点云数据使根据所述点云数据中位于胎纹表面的所述像素点拟合的直线平行于水平X轴；根据所述点云数据应用梯度分析方法进行胎纹沟槽定位；根据所述点云数据应用双边测量或单边测量计算所述胎纹沟槽的深度。通过上述方式，本发明专利技术实施例能够支持各种胎纹沟槽深度测量，测量精度高，测量速度快，操作方便。操作方便。操作方便。

【技术实现步骤摘要】
基于线激光的胎纹沟槽深度测量方法、装置及计算设备


[0001]本专利技术实施例涉及车辆
，具体涉及一种基于线激光的胎纹沟槽深度测量方法、装置及计算设备。

技术介绍

[0002]传统的轮胎花纹磨损测量基于观察磨损指示线、硬币探测、游标卡尺等测量方法，这些方法都有一个特点：精度不足、操作不便、受测量人影响因素多。单目激光测量可用于胎纹深度检测，可解决上述的测量不足问题。但如何提高测量精度，支持测量多种花纹轮胎的应用场景，将是一项比较有挑战性的工作。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本专利技术实施例提供了一种基于线激光的胎纹沟槽深度测量方法、装置及计算设备，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。
[0004]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种基于线激光的胎纹沟槽深度测量方法，所述方法包括：获取激光线投射到被测轮胎表面上得到的激光线图像，并对所述激光线图像中的所述激光线的像素坐标进行旋转获取所述激光线在激光坐标系中的原始2D点云图；将所述原始2D点云图中像素点进行平行旋转，得到点云数据使根据所述点云数据中位于胎纹表面的所述像素点拟合的直线平行于水平X轴；根据所述点云数据应用梯度分析方法进行胎纹沟槽定位；根据所述点云数据应用双边测量或单边测量计算所述胎纹沟槽的深度。
[0005]在一种可选的方式中，所述对所述激光线图像中的所述激光线的像素坐标进行旋转获取所述激光线在激光坐标系中的原始2D点云图，包括：从所述激光线图像中获取所述激光线的像素坐标(u，v)；根据所述像素坐标(u，v)通过投影变换转换成相机坐标(x
c
，y
c
，z
c
)；将所述相机坐标(x
c
，y
c
，z
c
)进行旋转变换成激光器坐标(x
L
，y
L
，z
L
)，其中，横坐标x
L
为激光线方向，纵坐标y
L
为激光线的投射方向，垂直坐标z
L
为激光光刀平面的法向量；选取所述激光器坐标(x
L
，y
L
，z
L
)中的2D坐标(x
L
，y
L
)作为所述激光线在激光坐标系中的所述原始2D点云图。
[0006]在一种可选的方式中，所述将所述原始2D点云图中像素点进行平行旋转，得到点云数据使根据所述点云数据中位于胎纹表面的所述像素点拟合的直线平行于水平X轴，包括：根据所述原始2D点云图中的剔除边缘像素点后的第一像素点集合进行直线拟合得到第一直线，计算所述第一直线旋转到与水平X轴平行所需的第一旋转角度，将所述第一像素点集合旋转所述第一旋转角度得到第一点云集合；根据所述第一点云集合获取消除胎纹沟槽影响所需旋转的第二旋转角度，以及获取所述第一点云集合中剔除胎纹沟槽部分点且旋转了所述第二旋转角度得到的第二点云集合；根据所述第二点云集合获取消除干扰点影响所需旋转的第三旋转角度；将所述原始2D点云图中的像素点分别旋转所述第一旋转角度、所述第二旋转角度以及所述第三旋转角度，得到所述点云数据。
[0007]在一种可选的方式中，所述根据所述第一点云集合获取消除胎纹沟槽影响所需旋转的第二旋转角度，包括：将所述第一点云集合中的像素点按照纵坐标进行升序排列，保留纵坐标较小的预设比例的像素点，形成第二像素点集合；根据所述第二像素点集合进行直线拟合得到第二直线；计算所述第二直线旋转到与水平X轴平行所需的所述第二旋转角度。
[0008]在一种可选的方式中，所述根据所述第二点云集合获取消除干扰点影响所需旋转的第三旋转角度，包括：根据所述第二像素点集合进行直线拟合，计算所述第二像素点集合中像素点到拟合直线的欧式距离；保留所述欧式距离在预设阈值内的像素点，形成第三像素点集合；根据所述第三点云集合进行直线拟合得到第三直线；计算所述第三直线旋转到与水平X轴平行所需的所述第三旋转角度。
[0009]在一种可选的方式中，所述根据所述点云数据应用梯度分析方法进行胎纹沟槽定位，包括：根据所述点云数据进行采样计算，获取所述点云数据的梯度图；根据所述梯度图连续向一个方向变化的梯度做整合，仅保留局部范围内的波峰和波谷，并根据所述波峰和所述波谷进行胎纹沟槽定位。
[0010]在一种可选的方式中，所述根据所述点云数据应用双边测量或单边测量计算所述胎纹沟槽的深度，包括：所述点云数据中向所述胎纹沟槽边缘左右侧分别搜索一段距离，并各取一点连成一直线作为参考线；计算所述胎纹沟槽底部到所述参考线的距离即为所述胎纹沟槽的深度。
[0011]在一种可选的方式中，所述根据所述原始2D点云图应用双边测量或单边测量计算所述胎纹沟槽的深度，包括：根据所述点云数据在所述胎纹沟槽边沿点左右预设距离范围内分别搜索预设长度的线段，得到第一参考线段和第二参考线段；计算相互平行的所述第一参考线段和所述第二参考线段之间的欧式距离作为所述胎纹沟槽的深度。
[0012]根据本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种基于线激光的胎纹沟槽深度测量装置，所述装置包括：点云图获取单元，用于获取激光线投射到被测轮胎表面上得到的激光线图像，并对所述激光线图像中的所述激光线的像素坐标进行旋转获取所述激光线在激光坐标系中的原始2D点云图；平行旋转单元，用于将所述原始2D点云图中像素点进行平行旋转，得到点云数据使根据所述点云数据中位于胎纹表面的所述像素点拟合的直线平行于水平X轴；沟槽定位单元，用于根据所述点云数据应用梯度分析方法进行胎纹沟槽定位；深度测量单元，用于根据所述点云数据应用双边测量或单边测量计算所述胎纹沟槽的深度。
[0013]根据本专利技术实施例的另一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
[0014]所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述基于线激光的胎纹沟槽深度测量方法的步骤。
[0015]本专利技术实施例通过获取激光线投射到被测轮胎表面上得到的激光线图像，并对所述激光线图像中的所述激光线的像素坐标进行旋转获取所述激光线在激光坐标系中的原始2D点云图；将所述原始2D点云图中像素点进行平行旋转，得到点云数据使根据所述点云数据中位于胎纹表面的所述像素点拟合的直线平行于水平X轴；根据所述点云数据应用梯度分析方法进行胎纹沟槽定位；根据所述点云数据应用双边测量或单边测量计算所述胎纹沟槽的深度，能够支持各种胎纹沟槽深度测量，测量精度高，测量速度快，操作方便，双边测
量能够达到0.1mm的测量精度，单边测量能够达到0.3mm的测量精度。
[0016]上述说明仅是本专利技术实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于线激光的胎纹沟槽深度测量方法，其特征在于，所述方法包括：获取激光线投射到被测轮胎表面上得到的激光线图像，并对所述激光线图像中的所述激光线的像素坐标进行旋转获取所述激光线在激光坐标系中的原始2D点云图；将所述原始2D点云图中像素点进行平行旋转，得到点云数据使根据所述点云数据中位于胎纹表面的所述像素点拟合的直线平行于水平X轴；根据所述点云数据应用梯度分析方法进行胎纹沟槽定位；根据所述点云数据应用双边测量或单边测量计算所述胎纹沟槽的深度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述激光线图像中的所述激光线的像素坐标进行旋转获取所述激光线在激光坐标系中的原始2D点云图，包括：从所述激光线图像中获取所述激光线的像素坐标(u，v)；根据所述像素坐标(u，v)通过投影变换转换成相机坐标(x
c
，y
c
，z
c
)；将所述相机坐标(x
c
，y
c
，z
c
)进行旋转变换成激光器坐标(x
L
，y
L
，z
L
)，其中，横坐标x
L
为激光线方向，纵坐标y
L
为激光线的投射方向，垂直坐标z
L
为激光光刀平面的法向量；选取所述激光器坐标(x
L
，y
L
，z
L
)中的2D坐标(x
L
，y
L
)作为所述激光线在激光坐标系中的所述原始2D点云图。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述原始2D点云图中像素点进行平行旋转，得到点云数据使根据所述点云数据中位于胎纹表面的所述像素点拟合的直线平行于水平X轴，包括：根据所述原始2D点云图中的剔除边缘像素点后的第一像素点集合进行直线拟合得到第一直线，计算所述第一直线旋转到与水平X轴平行所需的第一旋转角度，将所述第一像素点集合旋转所述第一旋转角度得到第一点云集合；根据所述第一点云集合获取消除胎纹沟槽影响所需旋转的第二旋转角度，以及获取所述第一点云集合中剔除胎纹沟槽部分点且旋转了所述第二旋转角度得到的第二点云集合；根据所述第二点云集合获取消除干扰点影响所需旋转的第三旋转角度；将所述原始2D点云图中的像素点分别旋转所述第一旋转角度、所述第二旋转角度以及所述第三旋转角度，得到所述点云数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一点云集合获取消除胎...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维林，
申请(专利权)人：深圳市道通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：