[發(fā)明專利]一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識別系統(tǒng)及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710663268.7
• 申請日: 2017-08-05
• 公開（公告）號: CN107229938A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方昌鑾;孫杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京云計趟信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/20;G06K9/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工程用車管理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識別系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，國內(nèi)許多城市都在興建或計劃興建地鐵交通設(shè)施，為了解決地鐵盾構(gòu)施工中采掘 機械與運輸機械發(fā)展不協(xié)調(diào)這一矛盾，需要大量的運輸渣土、泥漿及其它雜物的車輛。針對 目前渣土車污染道路及城市環(huán)境的情況，需要在渣土車運載渣土駛出工地時，對車輛的輪胎 清潔度進(jìn)行檢查，防止帶泥上路污染環(huán)境。

現(xiàn)檢索到專利文獻(xiàn)“基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的渣土車車輪帶泥檢測裝置”（201110190678.7），公開了一種可以監(jiān)控渣土車車輪是否帶渣土的智能化裝置，通過對安裝好的視頻監(jiān)控攝像頭所采集的視頻圖像進(jìn)行處理，用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對視頻圖像進(jìn)行處理并作等時間段抓拍，并把抓拍的圖像轉(zhuǎn)換成jpeg格式文件；對轉(zhuǎn)換后的jpeg文件用差值檢測法進(jìn)行比較，找出與其它文件差異最大的一個文件，用模式識別中的圖像分割算法對jpegmax進(jìn)行圖像分割。當(dāng)發(fā)現(xiàn)分割的圖像邊界輪廓模糊不清時，即認(rèn)為是車輪帶泥。

該方案中計算方法復(fù)雜，對數(shù)據(jù)處理裝置存儲量及運算量要求較高，設(shè)備成本高昂，不利于推廣和使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識別系統(tǒng)及方法，本發(fā)明通過攝像裝置拍攝車輛輪胎畫面，通過Rough變換對輪胎進(jìn)行定位，并對畫面進(jìn)行處理分析，自動識別出車輛輪胎是否帶泥，可有效避免帶泥車輛駛出工地，污染道路環(huán)境。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識別系統(tǒng)，識別系統(tǒng)包括圖像獲取模塊、圖像預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、定位計算模塊、數(shù)據(jù)對比分析模塊和分析結(jié)果輸出模塊，圖像獲取模塊連接圖像預(yù)處理模塊，圖像預(yù)處理模塊連接定位計算模塊，定位計算模塊連接數(shù)據(jù)對比分析模塊，數(shù)據(jù)對比分析模塊連接分析結(jié)果輸出模塊；

圖像獲取模塊外接攝像裝置獲取拍攝到的原始圖像；

圖像預(yù)處理模塊用于對圖像進(jìn)行二值化處理得到預(yù)處理圖像；

定位計算模塊用于獲取預(yù)處理圖像中的特征點的坐標(biāo)，計算得出輪胎中心位置及輪胎金屬圈和外圍橡膠圈的半徑；

數(shù)據(jù)對比分析模塊用于比較橡膠圈內(nèi)外側(cè)一定范圍內(nèi)的灰色度變化值，并將其與判斷為有泥的灰色度閾值進(jìn)行比較，得出輪胎的帶泥量等級；

分析結(jié)果輸出模塊外接接收裝置發(fā)送出輪胎帶泥量等級的分析結(jié)果。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：

前述圖像獲取模塊、圖像預(yù)處理模塊、定位計算模塊、數(shù)據(jù)對比分析模塊和分析結(jié)果輸出模塊分別連接數(shù)據(jù)存儲模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲原始圖像數(shù)據(jù)、預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)、灰色度變化值、灰色度閾值以及各個帶泥量等級數(shù)據(jù)。

前述定位計算模塊包括特征定位模塊和坐標(biāo)計算模塊。

前述特征定位模塊用于檢測圖像中的邊緣點，并保存其坐標(biāo)位置。

前述坐標(biāo)計算模塊可通過邊緣點的坐標(biāo)位置計算得出輪胎的中心位置及輪胎金屬圈和外圍橡膠圈的半徑。

前述接收裝置為云平臺、移動終端或車載主機。移動終端為智能手機、pad或者PC。

進(jìn)一步的，

本發(fā)明還提供一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識別方法，包括如下具體步驟：

步驟一、圖像預(yù)處理

將圖像進(jìn)行二值化處理；

步驟二、采用Rough變換對前橋輪胎中心金屬圈外沿進(jìn)行定位

檢測圖像中的邊緣點，并保存其坐標(biāo)位置（x,y），設(shè)置角度θ的變換范圍和步長，輪胎中心金屬圈外沿半徑r的變換范圍和步長；

利用公式x=a+rcosθ，y=b+rsinθ求出a和b的值，此處x和y為實際的圖像空間某個邊緣點的坐標(biāo)，a和b為其對應(yīng)的參數(shù)空間的坐標(biāo)，如果a和b的值在合理的范圍之內(nèi)，則對該位置進(jìn)行累加；

檢測完畢，尋找最大值，即找到前橋輪胎中心金屬圈外沿，求出圓心坐標(biāo)和半徑R，保存；

步驟三、前橋輪胎橡膠外沿定位

對比前橋輪胎中心金屬外沿與橡膠圈外沿的比例，對R對應(yīng)的橡膠外沿進(jìn)行計算，劃定橡膠外沿范圍；

步驟四、輪胎帶泥量計算

比較橡膠外沿內(nèi)外側(cè)一定范圍內(nèi)的灰色度變化ΔT與判斷為有泥的灰色度閾值T，如果ΔT>T，則代表有泥，ΔT-T代表帶泥量，進(jìn)而計算帶泥量等級。

本發(fā)明的有益效果是：