[發明專利]一種基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法及系統

在審

• 申請號: 202010523781.8
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111784643A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 潘斌;王堃
• 申請（專利權）人: 鄭徵羽
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/73;G06T7/66;G06T7/60;G06T7/80;G06T7/11;G06T7/13;G06T5/00;G06K9/32
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 易賢衛

1.一種基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取交叉激光線在標定板上的光條圖像，對所述光條圖像去噪，對去噪后的光條圖像進行分割，提取光條的感興趣區域，根據所述感興趣區域，獲取標定板上的光條中心；

根據所述標定板建立相機成像模型，獲取像空間坐標系與物方坐標系的轉換關系；

根據所述光條中心及像空間坐標系與物方坐標系的轉換關系，獲取光平面；

將交叉線結構光投射在待測輪胎側面上，形成光條，通過光條提取待測輪胎側面的光條中心，根據所述光平面獲取光條的光平面方程，根據光條中心及光平面方程獲取光條中心對應的特征曲線，根據所述特征曲線，獲取特征定位點，通過特征定位點擬合出待測輪胎切平面。

2.根據權利要求1所述的基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法，其特征在于，根據所述感興趣區域，獲取光條中心，具體包括，對所述感興趣區域進行高斯濾波，計算感興趣區域中點的一階偏導數，獲取感興趣區域的法向量，根據所述一階偏導數及改正系數，獲取該點的坐標改正值，通過所述坐標改正值確定該點是否為光條中心點，獲取感興趣區域中所有的光條中心點，形成光條中心。

3.根據權利要求1所述的基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法，其特征在于，建立相機成像模型，獲取像空間坐標系與物方坐標系的轉換關系，具體包括，

建立相機成像模型，所述相機成像模型中，物點M、像點m與攝影中心O以公式

表示，其中，m、M分別為像點、物點在各自坐標系下的齊次坐標，R、T分別為旋轉矩陣和平移矩陣，s為坐標系轉換的尺度因子，A為相機的內參矩陣；

獲取相機的內參矩陣、徑向畸變參數和切向畸變參數，根據所述相機的內參矩陣、徑向畸變參數和切向畸變參數，確定像平面坐標系和像空間坐標系中坐標的轉換關系，根據所述像平面坐標系和像空間坐標系中坐標的轉換關系，確定獲取像空間坐標系與物方坐標系的轉換關系。

4.根據權利要求3所述的十字結構光的輪胎切平面獲取方法，其特征在于，還包括，建立變換平面棋盤格靶標，變換平面棋盤格靶標在空間中的姿態，采集結構光投射在棋盤格靶標上面的圖像，提取圖像中棋盤格角點，根據圖像中棋盤格角點獲取選擇矩陣和平移矩陣，根據所述選擇矩陣和平移矩陣，獲取平面棋盤格靶標在像空間坐標系中的平面方程參數。

5.根據權利要求4所述的十字結構光的輪胎切平面獲取方法，其特征在于，根據所述選擇矩陣和平移矩陣，獲取平面棋盤格靶標在像空間坐標系中的平面方程參數，根據公式

獲取平面方程參數A、B、C、D，其中，R、T分別為旋轉矩陣和平移矩陣。

6.根據權利要求4所述的十字結構光的輪胎切平面獲取方法，其特征在于，根據所述光條中心及空間坐標系與物方坐標系的轉換關系，獲取光平面，具體包括，對所述光條中心進行擬合，形成光條線段，獲取光條線段在像空間坐標中的方程，在每條光條線段上隨機取設定個數的點，作為特征點，根據所述像空間坐標系與物方坐標系的轉換關系、平面棋盤格靶標在像空間坐標系中的平面方程參數，獲取特性點對應的物點坐標，根據特性點對應的物點坐標擬合成光平面。

7.根據權利要求6所述的十字結構光的輪胎切平面獲取方法，其特征在于，根據光條中心及光平面方程獲取光條中心對應的特征曲線，根據所述特征曲線，獲取特征定位點，通過特征定位點擬合出待測輪胎切平面，具體包括，

根據所述光條中心及所述光條的光平面方程得到輪胎光條的特征曲線，對所述輪胎光條的特征曲線進行空間橢圓擬合，得到橢圓方程；根據所述橢圓方程獲取橢圓的公切點，根據所述橢圓的公切點，獲取特征定位點，通過特征定位點擬合出待測輪胎的切平面。

8.一種基于十字結構光的輪胎切平面獲取系統，其特征在于，包括處理器以及存儲器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時，實現如權利要求1-7任一所述的基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法。

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機該程序被處理器執行時，實現如權利要求1-7任一所述的基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法。