[發明專利]輪胎靜態載荷印痕測量方法

在審

• 申請號: 201811213446.7
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109447959A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 李煊鵬;薛啟凡
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種輪胎靜態載荷印痕測量方法，包括以下步驟：激光器發射激光束照射輪胎與玻璃臺板的前后接觸邊緣，使光束充分貼合輪胎接地邊緣；采用暗場方式，將相機放置在玻璃臺板下方捕捉輪胎接地印痕，采集不同載荷下的接地印痕圖像；對采集的接地印痕圖像進行Gamma變換和二值化處理，獲得預處理圖像；在輪胎接地印痕預處理圖像上在印痕邊界選取標記點，根據接地印痕形態選擇曲線擬合階數，擬合標記點對應曲線，或者采用樣條插值的方式，最終獲得輪胎接地印痕邊界曲線。本發明具有檢測精度高、測試速度快、可適應不同花紋輪胎的優點，克服了現有輪胎磨耗測試系統無法測量不同花紋輪胎接地印痕并且測量精度差的缺陷。

技術領域

本發明涉及一種輪胎印痕測量，具體涉及一種輪胎靜態載荷印痕測量方法。

背景技術

輪胎是汽車的重要部件，輪胎的性能對整車有著很大的影響。現代輪胎制造業中，通常通過輪胎的接地特性來分析輪胎性能，其中有通過對靜態輪胎施加載荷，針對生成的輪胎接地印痕進行分析的方法，用以研究輪胎的運行阻力，摩擦性能等特性。

在輪胎靜態載荷印痕的獲取上，主要有壓力方法和視覺方法。壓力方法主要是用壓力傳感器，專利CN104897497A公開一種輪胎接地壓力分布分析提高耐磨性的方法，采集輪胎接觸面上不同位置的壓力，進而得到輪胎靜態載荷下的接地邊界。主要存在的問題有成本較高，采集分辨率較低的缺點。而視覺方法分為拓印法和相機采集法，拓印法通過使輪胎在載荷作用下在鋼板，牛皮紙或其他材質的表面留下印痕進而分析輪胎接地邊界，專利CN203203582U公開一種巨型輪胎印痕立式測定平臺，專利CN102445352B公開一種輪胎印跡分析測量方法，主要問題在于實時性差，試驗周期過長，操作流程復雜。相機采集法通過相機拍攝輪胎接觸面，依據輪胎接觸面和非接觸面亮度的不同，進而獲得輪胎靜態載荷下的接地邊界。但由于普通光源照射下，輪胎與地面接觸面和非接觸面的亮度區別較小，給接地印痕判斷帶來困難，在某些特殊花紋如塊狀花紋的輪胎上甚至無法進行分辨。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種輪胎靜態載荷印痕測量方法，解決現有輪胎靜態載荷印痕測量精度不高、檢測效率低、適用性差的問題。

技術方案：本發明所述的輪胎靜態載荷印痕測量方法，包括以下步驟：

(1)激光器發射激光束照射輪胎與玻璃臺板的前后接觸邊緣，使光束充分貼合輪胎接地邊緣；

(2)采用暗場方式，將相機放置在玻璃臺板下方捕捉輪胎接地印痕，采集不同載荷下的接地印痕圖像；

(3)對采集的接地印痕圖像進行Gamma變換和二值化處理，獲得預處理圖像；

(4)在輪胎接地印痕預處理圖像上在印痕邊界選取標記點，根據接地印痕形態選擇曲線擬合階數，獲得標記點的擬合曲線，或者采用樣條插值的方式，獲得標記點的擬合曲線。

為了能夠覆蓋輪胎接地印痕，所述步驟(1)中的激光器為一字型激光器。

保證印痕采集的精度，所述步驟(2)中相機為低畸變鏡頭工業相機。

方便獲得清晰可靠的印痕，所述步驟(3)中Gamma變換為單參數設置可逆變換，二值化變換方法為自適應二值化算法。所述步驟(4)中在輪胎滾動方向左右兩側邊緣處、接地印痕前后頂點位置、接地印痕頂點邊緣間中點位置和接地印痕兩側肩部靠內位置。

為了針對不同印痕獲得理想的擬合曲線，所述步驟(4)中樣條插值采用分段樣條或貝塞爾樣條實現。

有益效果：本發明針對不同寬度、花紋、載荷的輪胎能夠進行快速準確的印痕邊界測量，利用圖像處理技術，提升邊界標記點位置選擇的準確性，通過半自動化標記點擬合或插值的方法，能快速實現輪胎印痕邊界的曲線提取，本發明具有精度高、速度快、適應性強的優點，克服了現有輪胎磨耗測試系統無法測量不同花紋輪胎接地印痕的問題，可有效應用于輪胎測試工業現場。