[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

本發明公開一種基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法、系統及存儲介質，屬于輪胎切平面標定技術領域，現有輪胎切平面標定方案中，精度較低、實時性較差。一種基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法，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；獲取特征定位點，通過特征定位點擬合出待測輪胎切平面。提高了輪胎切平面的獲取精度和實時性。

技術領域

本發明涉及輪胎切平面標定技術領域，尤其是涉及一種基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法、系統及存儲介質。

背景技術

在汽車使用過程中，由于轉向機構、車軸、車架的變形和磨損，汽車的操縱性能變差，易于產生行車事故；另外，車輪滾動的阻力也會增大，動力性下降，運行油耗增多。由此引起的輪胎異常磨損也降低了汽車的使用經濟性。因此，為了保持汽車的直線行駛穩定性和操作輕便性減輕輪胎及其相關機件的磨損，需要定期對車輪進行檢測，對輪胎進行精確定位，獲取輪胎的切平面，現有輪胎切平面標定方案中，精度較低、實時性較差。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法、系統及存儲介質，解決現有輪胎切平面標定方案中精度較低、實時性較差的技術問題。

一方面，本發明提供了一種基于交叉線結構光的輪胎切平面獲取方法，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，十字結構光的輪胎切平面獲取方法還包括，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。