[發明專利]汽車輪胎胎面花紋缺陷檢測系統和方法

在審

• 申請號: 202211425138.7
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115908304A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 羅印升;梁步超;宋偉;焦澍;孫瑞;顧濤
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06N3/0464;G06T7/66;G06V10/26;G06V10/764;G06V10/77;G06V10/80;G06V10/82;G06V20/00;G06V20/70
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 任珊珊

本發明提供一種汽車輪胎胎面花紋缺陷檢測系統和方法，其中，所述系統包括：獲取裝置，所述獲取裝置用于獲取待檢測區域的輪胎胎面花紋3D點云數據；上位機，所述上位機與所述獲取裝置相連，所述上位機用于接收并處理所述輪胎胎面花紋3D點云數據，以判斷所述輪胎胎面花紋是否存在缺陷。本發明能夠高效地檢測出汽車輪胎胎面花紋缺陷的種類和數量，并且能夠精準的分割出胎面花紋的缺陷形狀，成本較低。

技術領域

本發明涉及機器視覺及圖像處理技術領域，具體涉及一種汽車輪胎胎面花紋缺陷檢測系統和一種汽車輪胎胎面花紋缺陷檢測方法。

背景技術

輪胎作為汽車的重要組成部分之一，其質量直接影響到汽車的性能及駕駛的安全，其中，輪胎胎面花紋的質量不僅影響到輪胎的抓地力和操控性，而且會影響輪胎排污和排水的功能。目前，輪胎胎面花紋的制造工藝大多是通過特定的模具加壓固化而成，首胎是由一塊一塊胎面花紋拼接成整個輪胎的，在生產的過程中難免會出現拼接錯誤等問題，為了避免大批量生產后造成的損失，會對第一批生產出來的輪胎胎面花紋進行缺陷檢測。

目前，對輪胎胎面花紋進行缺陷檢測的方法有人工檢測、X射線檢測技術、紅外熱檢測技術、超聲波檢測技術和2D視覺檢測等。其中，利用人工對輪胎胎面花紋進行檢測易受人為因素影響，檢測的可靠性較差，且造成的勞動成本也較高。X射線檢測技術、紅外熱檢測技術和超聲波檢測技術等設備價格昂貴，很多輪胎生產商還沒有引進這些技術。采用2D視覺對輪胎胎面花紋進行檢測無法獲得物體的空間坐標信息，而且測量精度容易受到光照等外界條件的影響。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供了一種汽車輪胎胎面花紋缺陷檢測系統和方法，能夠高效地檢測出汽車輪胎胎面花紋缺陷的種類和數量，并且能夠精準的分割出胎面花紋的缺陷形狀，成本較低。

本發明采用的技術方案如下：

一種汽車輪胎胎面花紋缺陷檢測系統包括：獲取裝置，所述獲取裝置用于獲取待檢測區域的輪胎胎面花紋3D點云數據；上位機，所述上位機與所述獲取裝置相連，所述上位機用于接收并處理所述輪胎胎面花紋3D點云數據，以判斷所述輪胎胎面花紋是否存在缺陷。

一種汽車輪胎胎面花紋缺陷檢測系統還包括：傳送裝置，所述傳送裝置與所述上位機相連，所述傳送裝置用于將輪胎傳送至所述待檢測區域。

一種汽車輪胎胎面花紋缺陷檢測系統還包括：分類裝置，所述分類裝置與所述上位機相連，所述分類裝置用于對胎面花紋存在缺陷的輪胎和胎面花紋不存在缺陷的輪胎進行分類，所述傳送裝置還用于將分類后的胎面花紋存在缺陷的輪胎和胎面花紋不存在缺陷的輪胎傳送至下一道工序。

所述獲取裝置包括：工業相機，所述工業相機與所述上位機相連，所述工業相機用于獲取所述待檢測區域的輪胎胎面花紋圖像；機械臂，所述機械臂用于夾持所述工業相機；伺服電機，所述伺服電機用于驅動所述機械臂圍繞所述輪胎胎心旋轉；基座，所述基座用于固定所述輪胎。

所述缺陷軟件系統平臺用于處理3D點云數據、深度圖數據增強、模型訓練優化、缺陷檢測和缺陷分割。

所述上位機包括：預處理模塊，所述預處理模塊用于對所述輪胎胎面花紋3D點云數據進行濾波去噪、點云轉深度圖和輪胎胎面花紋深度圖數據增強；訓練模塊，所述訓練模塊用于搭建深度學習框架，建立輪胎胎面花紋缺陷檢測模型；檢測模塊，所述檢測模塊用于檢測所述輪胎胎面花紋是否存在缺陷；分割模塊，所述分割模塊用于分割出所述輪胎胎面花紋缺陷的形狀、大小和數量。

所述檢測模塊包括在線檢測單元和離線檢測單元。

所述傳送裝置包括：傳送滾輪，所述傳送滾輪用于傳送所述輪胎至所述待檢測區域，并在判斷所述輪胎是否有缺陷后將胎面花紋有缺陷的輪胎和胎面花紋無缺陷的輪胎傳送至下一道工序；機架。