[發明專利]一種輪胎X光病疵檢測方法

有效

• 申請號: 201811245341.X
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109523518B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 陳晉音;趙晶鑫;李玉瑋;俞山青;沈勤
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/10;G06K9/62
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

本發明公開了一種輪胎X光病疵檢測方法，包括S1：采集所有型號輪胎的正常X光圖像，切割圖像，存入數據庫中。S2：對所有圖像進行聚類。S3：采集大量病疵輪胎X光圖像，標注病疵部位、病疵類型和輪胎型號，并根據聚類結果劃分圖像。S4：對于分類完成的病疵輪胎X光圖像，對圖像進行預處理，然后劃分訓練集，測試集和驗證集，搭建目標檢測模型并訓練。S5：測試輪胎圖像時，根據輪胎型號選取模型，對圖像進行預處理并用模型進行檢測，得到檢測結果。該方法能夠大大提升病疵區域檢測的準確性。

技術領域

本發明涉及圖像識別中的目標檢測領域，特別是涉及一種輪胎X光病疵檢測方法。

背景技術

隨著經濟的穩定發展和人民生活水平的提高，汽車已經成為人們外出常用的代步工具之一。安全出行一直是人們所重視的，而輪胎是安全行車的重要組成部分，它不僅關系到車輛的操控性能，還事關車上人員的生命安全，因此對成品輪胎質量的檢測，及時發現輪胎內部結構缺陷，防止不合格輪胎出廠能夠提高出廠輪胎的質量。

米其林公司研究發明的全鋼絲子午線輪胎憑借其耐磨性能強、滾動阻力小、使用壽命長、舒適性好等優點，逐漸成為世界各國輪胎發展的趨勢。雖然子午線輪胎的優越性很多，但是制造子午線輪胎的設備很貴，材料及制造技術要求很高，同時還要有嚴格的操作工藝來保證每條輪胎的均勻性。因此，結構復雜、技術難度大使得子午線輪胎在生產過程中會產生大量的病疵缺陷，如成型開根，成型接頭稀線、冠部氣泡等。這些病疵將會嚴重影響輪胎的質量，威脅人們的出行安全，嚴格檢測輪胎質量，提高出廠輪胎的合格率十分重要。

申請公布號為CN107316300A的專利申請提出了一種基于深度卷積神經網絡的輪胎X光病疵檢測方法，主要核心是切割圖片后通過卷積神經網絡對切割好后的圖片進行判斷，但是由于一張輪胎X光圖像會被分割成數百張小圖，對于每張小圖都是一個獨立的識別過程，大大降低了病疵識別的正確率。申請公布號為CN108564563A的專利申請提出了一種基于Faster R-CNN的輪胎X光病疵檢測方法，該方法的核心是利用Faster R-CNN模型，學習經由人工標注的數據集得到可以檢測出病疵的目標檢測模型，但是由于輪胎的型號繁多得到的X光圖像也有很大不同，有很多正常部分會被模型誤分為病疵，影響最終的檢測結果，因此該方法在檢測多種型號的輪胎時檢測準確率會下降。

發明內容

為了提高輪胎X光圖像中的病疵的檢測率，本發明提出了一種輪胎X光病疵檢測方法，具體根據輪胎X光圖像特征將輪胎分類，為每個類建立目標檢測模型，在檢測輪胎X光圖像時，根據輪胎型號選取對應目標檢測模型，得到檢測結果。

本發明的技術方案為：

一種輪胎X光病疵檢測方法，包括以下步驟：

S1：采集并切割所有型號輪胎的正常X光圖像后，將所有切割圖像存入數據庫中，并將數據庫中的所有切割圖像依次進行預處理、特征提取后，根據提取特征對切割圖像進行聚類，獲得多個特征類型，每個特征類型包括多種輪胎型號，即每種輪胎型號與特征類型形成固定映射關系；

S2；采集大量病疵輪胎X光圖像，標注出病疵位置、病疵類型以及輪胎型號，根據S1中獲得的輪胎型號與特征類型的固定映射關系，將每種輪胎型號的病疵輪胎X光圖像劃分到對應的特征類型中；

S3，針對每個特征類型中的所有病疵輪胎X光圖像，將預處理后的病疵輪胎X光圖像劃分成訓練集、測試集以及驗證集，并搭建與該類病疵輪胎X光圖像對應的目標檢測模型后，利用訓練集訓練搭建的目標檢測模型，獲得病疵檢測模型；

S4，對測試輪胎X光圖像進行預處理，根據測試輪胎X光圖像的輪胎型號，選取與輪胎型號對應的病疵檢測模型對預處理后的測試輪胎X光圖像進行病疵區域檢測，獲得輪胎X光病疵檢測結果。