[發(fā)明專利]汽車輪胎花紋圖像直線識別系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811331143.5
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109614868B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 黃鋼;嚴永;李平凡;高巖;李毅;宋耀鑫
• 申請（專利權）人: 公安部交通管理科學研究所
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/44
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

1.一種汽車輪胎花紋圖像直線識別系統(tǒng)，其特征在于，包括：輪胎花紋圖像預處理模塊(10)、輪胎花紋圖像的直線識別模塊(20)、直線方程及共面直線間位置關系解算模塊(30)；

所述輪胎花紋圖像預處理模塊(10)用于對獲取的輪胎花紋圖像進行預處理，輸出單周期圖像花紋特征的二值圖像；

所述輪胎花紋圖像的直線識別模塊(20)用于識別輪胎花紋圖像預處理模塊(10)輸出的單周期圖像花紋特征的二值圖像中的單條直線或多條直線；

所述直線方程及共面直線間位置關系解算模塊(30)用于對識別的直線進行數值化解析，解算直線方程和多條共面直線的位置關系。

2.如權利要求1所述的汽車輪胎花紋圖像直線識別系統(tǒng)，其特征在于，所述預處理包括：

先對輪胎花紋圖像進行灰度化處理，再進行灰度圖像的二值化處理，得到二值化圖像；

隨后進行二值化圖像的平滑濾波處理；

然后進行圖像校正處理；

隨后進行圖像的區(qū)域分割處理，將周期性的圖像花紋特征分割成單周期的圖像花紋特征。

3.如權利要求2所述的汽車輪胎花紋圖像直線識別系統(tǒng)，其特征在于，

灰度圖像二值化處理中，二值化閾值的選取使用最大類間方差法自適應地獲取閾值。

4.如權利要求2所述的汽車輪胎花紋圖像直線識別系統(tǒng)，其特征在于，

圖像的區(qū)域分割處理中，首先使用常規(guī)圖像處理算法中的邊緣檢測算法檢測圖像中的連續(xù)邊界，并以一定的策略鏈接成輪廓線，輪廓線具有梯度峰值的特點，若輪廓線的梯度峰值呈現周期性變化，則取出其中的一個周期進行圖像分割。

5.如權利要求1所述的汽車輪胎花紋圖像直線識別系統(tǒng)，其特征在于，

所述輪胎花紋圖像的直線識別模塊(20)，利用hough變換直線檢測算法對二值圖像進行單條直線的檢測定位；然后在hough變換直線檢測算法的基礎上，加入輪胎花紋圖像中直線邊緣像素的梯度值作為變量，并通過選取hough變換中累加器矩陣里局部峰值的關聯(lián)性閾值，定位所有直線。

6.如權利要求5所述的汽車輪胎花紋圖像直線識別系統(tǒng)，其特征在于，

輪胎花紋圖像的直線識別模塊(20)對直線定位具體包括：

設定hough變換的極坐標系參數空間取值范圍為：

ρ∈[0,sqrt(M²+N²)]；

θ∈[0,π]；

按照參數的取值范圍，將參數分為m×n個網格，即將θ∈[0,π]分為m份，將ρ∈[0,sqrt(M²+N²)]分為n份，然后，設定一個m×n的累加器矩陣，用來存儲圖像中某一條直線出現的次數；

當輪胎花紋圖像預處理得到的單周期圖像花紋特征的二值圖像中有多條直線時，參數空間引入輪胎花紋圖像中直線邊緣像素的梯度值，參數空間變量由(ρ,θ)調整為(ρ,θ,t)，并將閾值取為局部峰值的1/3；具體算法描述為：

S2.1：初始化累加器矩陣為0矩陣；

S2.2：計算圖像空間中每個像素點(x_i,y_i)的梯度值t_i；

S2.3：θ按步長從0增量至π；

S2.4：計算θ對應的ρ；

S2.5：對應的累加器矩陣的值增1；

S2.6：閾值取為局部峰值的1/3，高于該閾值的所有參數均對應圖像空間的一條直線，定位所有直線。

7.如權利要求1所述的汽車輪胎花紋圖像直線識別系統(tǒng)，其特征在于，

所述直線方程及共面直線間位置關系解算模塊(30)，對于識別到的直線以直角坐標系下的直線方程形式解出；

對于單根直線，計算該直線長度和直線斜率；

對于多根直線，比較直線的斜率和長度，對于斜率相同的所有直線識別為平行直線，并計算平行直線之間的距離；對于斜率不同的直線識別為非平行直線，若非平行直線相交則計算相交直線之間的夾角；將上述計算與識別結果作為輪胎花紋比對的特征存儲。

8.如權利要求7所述的汽車輪胎花紋圖像直線識別系統(tǒng)，其特征在于，

非平行直線間有同名像素點，則識別為相交直線。