用于确定胎面花纹深度的装置和方法制造方法及图纸

一种用于测量胎面花纹深度的设备，包括：图像传感器；沿着分隔轴间隔的第一和第二深度感测模块，各自包括(i)发射器，该发射器被配置为发射光束，以及(ii)光学组件，该光学组件被配置为将该光束的反射引导到该图像传感器的相应区域上；该控制器连接到该图像传感器并且被配置为响应于该设备横穿胎面花纹表面，以：从该图像传感器接收与在基本垂直与该分隔轴的行进方向上横穿该胎面花纹表面的该设备的顺序位置相对应的图像序列，该图像序列描绘光束从该胎面花纹表面的连续反射；针对该图像序列中的每一个图像来确定第一深度测量和第二深度测量；以及在存储器中存储该第一深度测量和该第二深度测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定胎面花纹深度的装置和方法
技术介绍
轮胎磨损决定了更换轮胎的必要性，并且轮胎磨损通常通过测量轮胎胎面花纹(tread)的深度来进行评估。磨损的轮胎展示出较浅的胎面花纹，并且可能需要更换。轮胎胎面花纹深度通常利用胎面花纹深度计手动测量，但此类测量可能容易不准确或出现测量误差。其他胎面花纹深度测量机制(诸如基于成像的机制)可能会受到对轮胎胎面花纹的不正确检测的影响，从而导致轮胎磨损的不准确评估。附图说明附图(其中类同的附图标记贯穿单独的视图表示相同的或功能类似的要素)连同下面的具体实施方式被并入于此并形成说明书的一部分，并用来进一步阐述包括所要求保护的专利技术的构思的实施例，以及解释那些实施例的各种原理和优势。图1A示出了用于从轮胎中捕获深度扫描数据的计算设备。图1B和图1C是在深度扫描数据的捕获期间图1A的计算设备的示意图。图2A是图1A-图1C的设备的深度感测模块的框图。图2B是图2A的深度感测模块的立体图。图2C是图1A-图1C的设备的某些内部硬件部件的框图。图3是测量胎面花纹深度的方法的流程图。图4是示出了在图3的方法中使用的校准数据的示意图。图5A-图5B示出了在图3的方法的执行期间所捕获的图像数据。图6A-图6C示出了从图5A-图5B的图像数据中确定深度测量。图7A示出了在图3的方法的执行期间附加深度测量的内插。图7B示出了在图3的方法的执行期间深度测量的组合集合的生成。图8和图9示出了图1A-图1C和图2A-图2B的设备的示例物理实现方式。本领域技术人员将理解附图中的要素出于简化和清楚而示出，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的要素中的一些要素的尺寸可相对于其他要素被放大以帮助提升对本专利技术的实施例的理解。已在附图中通过常规符号在合适位置对装置和方法构成进行了表示，所述表示仅示出与理解本专利技术的实施例有关的那些特定细节，以免因得益于本文的描述对本领域普通技术人员显而易见的细节而混淆本公开。具体实施方式本文公开的示例涉及一种用于测量胎面花纹深度的设备，包括：图像传感器；第一深度感测模块包括(i)第一发射器，该第一发射器被配置为发射第一光束，以及(ii)第一光学组件，该第一光学组件被配置为将该第一光束的反射引导到该图像传感器的第一区域上；第二深度感测模块，该第二深度感测模块沿着分隔轴与该第一深度感测模块间隔，该第二深度感测模块包括(i)第二发射器，该第二发射器被配置为发射第二光束，以及(ii)第二光学组件，该第二光学组件被配置为将该第二光束的反射引导到该图像传感器的第二区域上；控制器，该控制器连接到该图像传感器并且被配置为响应于该设备在基本垂直于该分隔轴的行进方向上横穿胎面花纹表面，以：从该图像传感器接收与在该行进方向上横穿该胎面花纹表面的该设备的顺序位置相对应的图像序列，该图像序列描绘该第一光束和该第二光束从该胎面花纹表面的连续反射；针对该图像序列中的每一个图像来确定第一深度测量和第二深度测量；以及在存储器中存储该第一深度测量和该第二深度测量。本文所公开的附加示例涉及一种测量设备中的胎面花纹深度的方法，该设备具有图像传感器、控制器、第一深度感测模块和第二深度感测模块，该第二深度感测模块沿着分隔轴与该第一深度感测模块间隔，该方法包括：从该第一深度感测模块的第一发射器发射第一光束，并且将该第一光束的反射引导到该图像传感器的第一区域上；从该第二深度感测模块的第二发射器发射第二光束，并且将该第二光束的反射引导到该图像传感器的第二区域上；在该控制器处，响应于该设备在基本垂直于该分隔轴的行进方向上横穿胎面花纹表面：从该图像传感器接收与在该行进方向上横穿该胎面花纹表面的该设备的顺序位置相对应的图像序列，该图像序列描绘该第一光束和该第二光束从该胎面花纹表面的连续反射；针对该图像序列中的每一个图像来确定第一深度测量和第二深度测量；以及在存储器中存储该第一深度测量和该第二深度测量。图1A描绘了胎面花纹测量设备100(本文中也简称为设备100)，该胎面花纹测量设备100被配置为针对有胎面花纹的对象(诸如轮胎104)确定胎面花纹深度。轮胎104被单独示出，但是可以被安装在车辆上，诸如汽车、送货车、拖车等。特别地，设备100被配置为确定轮胎104的多个胎面花纹中的至少子集的深度。轮胎104的胎面花纹可以包括主胎面花纹108和次胎面花纹112。主胎面花纹108(如图所示，其中轮胎104包括四个)通常围绕轮胎104的圆周连续地延伸。如图1中所见，次胎面花纹112可能不围绕轮胎104的圆周连续地延伸。次胎面花纹112还可能具有比主胎面花纹108更浅的胎面花纹深度。在本示例中，设备100包括装备有深度感测模块的移动计算设备(诸如移动计算机(例如，手持式计算机))，该深度感测模块可以与设备100集成或在可安装在设备100上的离散附件中实现。设备100被配置为通过横穿(例如，经由操作员操纵)轮胎104或具有要在行进方向“S”中扫描胎面花纹图案的其他对象来测量胎面花纹深度。在本示例中，要扫描的对象是轮胎104，行进方向S平行于轮胎的轴A(即，在所示示例中垂直于主胎面花纹108)。如图1B和图1C中所见，设备100包括一对深度感测模块，每一个深度感测模块都包括光发射器116-1、116-2(以下简称“发射器116”)。设备100还包括图像传感器120，诸如线性电荷耦合器件(CCD)。发射器116可以是激光发射器、或其他合适的电磁辐射发射器，包括光学发射器。发射器116可以被配置为发射相应的光束124-1、124-2(例如，激光束)，其中这些光束的反射128-1和128-2由图像传感器120捕获。深度感测模块还包括用于将反射128引导到图像传感器120的相对应部分的光学组件(为了清楚起见在图1B和图1C中未示出)。即，反射128-1被引导到图像传感器120的第一部分，而反射128-2被引导到图像传感器120的第二部分。如本领域技术人员将显而易见的，每一个反射128在图像传感器120的相对应部分内照射到(impact)图像传感器120的特定位置随反射128的原点而变化(即，随着产生反射128的表面的深度和/或形状而变化)。当设备100沿着行进方向S横穿轮胎104的表面时，因此经由图像传感器120捕获多个第一和第二反射128-1和128-2。每一对反射128-1和128-2对应于沿着行进方向的轮胎104的表面的不同位置。基于由图像传感器120捕获的反射128的位置并且基于图像传感器120相对于发射器116和上述光学组件的已知位置来进一步配置设备100，以确定从图像传感器120到轮胎104上产生相对应的反射128的点的深度D。在更详细地讨论计算设备100的功能之前，将参考图2A和图2B描述计算设备100的某些部件。图2A更详细地示出了上述深度感测模块200-1和200-2。特别地，图2A是设备100的俯视图，其中当设备100沿着行进方向S在轮胎104的胎面花纹108和112上行进时，除了深度感测模块20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量胎面花纹深度的设备，包括：/n图像传感器；/n第一深度感测模块包括(i)第一发射器，所述第一发射器被配置为发射第一光束，以及(ii)第一光学组件，所述第一光学组件被配置为将所述第一光束的反射引导到所述图像传感器的第一区域上；/n第二深度感测模块，所述第二深度感测模块沿着分隔轴与所述第一深度感测模块间隔，所述第二深度感测模块包括(i)第二发射器，所述第二发射器被配置为发射第二光束，以及(ii)第二光学组件，所述第二光学组件被配置为将所述第二光束的反射引导到所述图像传感器的第二区域上；/n控制器，所述控制器连接到所述图像传感器并且被配置为响应于所述设备在基本垂直于所述分隔轴的行进方向上横穿胎面花纹表面，以：/n从所述图像传感器接收与在所述行进方向上横穿所述胎面花纹表面的所述设备的顺序位置相对应的图像序列，所述图像序列描绘所述第一光束和所述第二光束从所述胎面花纹表面的连续反射；/n针对所述图像序列中的每一个图像来确定第一深度测量和第二深度测量；以及/n在存储器中存储所述第一深度测量和所述第二深度测量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180920 US 16/136,7401.一种用于测量胎面花纹深度的设备，包括：
图像传感器；
第一深度感测模块包括(i)第一发射器，所述第一发射器被配置为发射第一光束，以及(ii)第一光学组件，所述第一光学组件被配置为将所述第一光束的反射引导到所述图像传感器的第一区域上；
第二深度感测模块，所述第二深度感测模块沿着分隔轴与所述第一深度感测模块间隔，所述第二深度感测模块包括(i)第二发射器，所述第二发射器被配置为发射第二光束，以及(ii)第二光学组件，所述第二光学组件被配置为将所述第二光束的反射引导到所述图像传感器的第二区域上；
控制器，所述控制器连接到所述图像传感器并且被配置为响应于所述设备在基本垂直于所述分隔轴的行进方向上横穿胎面花纹表面，以：
从所述图像传感器接收与在所述行进方向上横穿所述胎面花纹表面的所述设备的顺序位置相对应的图像序列，所述图像序列描绘所述第一光束和所述第二光束从所述胎面花纹表面的连续反射；
针对所述图像序列中的每一个图像来确定第一深度测量和第二深度测量；以及
在存储器中存储所述第一深度测量和所述第二深度测量。


2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置为：
针对所述第一深度测量和所述第二深度测量中的每一对，生成单个组合深度测量；以及
在所述存储器中存储组合深度测量。


3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置为针对所述第一深度测量和所述第二深度测量中的每一对，以：
确定所述第一深度测量和所述第二深度测量之间的差是否超出阈值；以及
当确定结果为肯定时，通过丢弃所述第一深度测量和所述第二深度测量中的一个来生成所述单个组合深度测量。


4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置为针对所述第一深度测量和所述第二深度测量中的每一对，以：
确定所述第一深度测量和所述第二深度测量之间的差是否超出阈值；以及
当所述确定结果为否定时，通过平均所述第一深度测量和所述第二深度测量来生成所述单个组合深度测量。


5.如权利要求1所述的设备，进一步包括运动传感器，其特征在于，所述控制器进一步被配置为：
从所述运动传感器获取与所述图像序列中的每一个图像相对应的加速度测量；以及
基于所述加速度测量，沿着所述行进方向针对所述第一深度测量和所述第二深度测量中的每一个来确定更新位置。


6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置为生成与一对所述更新位置之间的中间位置相对应的内插深度测量。


7.如权利要求1所述的设备，进一步包括滑轨，所述滑轨被配置为可滑动地接合所述胎面花纹表面。


8.如权利要求1所述的设备，进一步包括：
附件壳体，所述附件壳体支撑所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁智佳，D·S·科赫，
申请(专利权)人：斑马技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US