CN113340228B - 一种手持式轮胎花纹深度测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种手持式轮胎花纹深度测量装置及测量方法，其包括外壳、光源模块、图像获取模块、控制模块，以及显示模块，图像获取模块、光源模块和显示模块均与控制模块电性连接。在测量轮胎花纹深度时，使用者可手持外壳，并使测量孔对准轮胎的花纹，令光源模块发出的条形光束可透过测量孔照射在轮胎花纹上，同时令图像获取模块可透过测量孔来获取轮胎花纹的图像，在数据处理完成后，使用者可通过观察显示模块的显示内容来查看测量结果。在需要测量多个轮胎时，使用者可手持测量装置逐次测量各个轮胎；在需要测量同一个轮胎上的多个位置时，使用者可手持测量装置逐次测量轮胎上的各个部位，更加灵活方便。本申请具有使用方便的效果。

Description

一种手持式轮胎花纹深度测量装置及测量方法

技术领域

本申请涉及轮胎花纹深度检测技术的领域，尤其是涉及一种手持式轮胎花纹深度测量装置及测量方法。

背景技术

轮胎是汽车与路面之间的主要接触部件，轮胎的花纹可以增加轮胎胎面与路面间的摩擦力，减少轮胎打滑的风险，并提高轮胎胎面的弹性。在汽车的使用过程中，轮胎与地面会发生摩擦，导致轮胎的花纹被磨损，而随着使用时间越长，轮胎花纹的磨损程度也越大。在汽车行驶时，若轮胎的磨损程度严重，则轮胎的花纹深度过小，轮胎的花纹能够提供的摩擦力也变小，影响轮胎的抓地力，因此为了保障汽车的行驶安全性，需要定期对轮胎的花纹深度进行检测。

相关技术中如申请公布号为CN112378344A的中国公开了一种轮胎花纹深度测量装置、方法及计算机可读存储介质，其包括有测量支撑装置，测量支撑装置内部中空设置，测量支撑装置上开设有测量孔；检测装置，设置于所述测量支撑装置上；成像装置，设置于测量支撑装置内部，用于向位于顶壁的测量孔的轮胎发射成像光束，成像光束反射后形成轮胎的胎面花纹图像；控制处理装置，包括控制子模块和处理子模块；控制子模块，用于响应于检测装置发送的开始测量信号，并控制成像装置和图像采集装置工作；处理子模块，用于对接收到的胎面花纹图像进行图像处理，来得到胎面花纹的深度数据。

针对上述中的相关技术，发明人认为轮胎花纹深度测量装置整体的灵活性较差，在测量不同轮胎的花纹深度时，需要检测人员启动汽车并将汽车驾驶到不同位置的测量孔上，不够方便。

发明内容

第一方面，本申请提供一种手持式轮胎花纹深度测量装置，具有方便测量轮胎花纹深度的效果，采用如下的技术方案：

一种手持式轮胎花纹深度测量装置，包括外壳、用于将条形光束照射于轮胎花纹表面的光源模块、用于获取轮胎花纹图像的图像获取模块、用于对图像进行处理以获取测量数据的控制模块，以及设置于所述外壳且用于显示测量结果的显示模块，所述图像获取模块、所述光源模块和所述显示模块均与所述控制模块电性连接；

所述外壳的内部设置有安装腔，所述控制模块、所述光源模块和所述图像获取模块均设置于所述安装腔内；所述外壳的外侧设置有连通所述安装腔的测量孔，所述图像获取模块的入射光光程和所述光源模块的发射光光程均与所述测量孔具有重叠部分。

通过采用上述技术方案，控制模块、光源模块和图像获取模块集成于外壳的安装腔内，光源模块发出的条形光束可穿过测量孔照射在轮胎花纹的表面，图像获取模块可透过测量孔对轮胎花纹进行拍摄来获取轮胎的图像，轮胎花纹表面的条形光束可增强花纹的轮廓线条。控制模块获取了轮胎的图像后，可通过内置的算法对图像进行处理和分析，以得到轮胎花纹深度的测量数据。显示模块可实时显示轮胎花纹深度的测量数据结果。

在测量轮胎花纹深度时，使用者可手持外壳，并使测量孔对准轮胎的花纹，令光源模块发出的条形光束可透过测量孔照射在轮胎花纹上，同时令图像获取模块可透过测量孔来获取轮胎花纹的图像，在数据处理完成后，使用者可通过观察显示模块的显示内容来查看测量结果。

利用手持式轮胎花纹深度测量装置，使用者可以实时采集轮胎花纹图像并对图像进行分析，以即时获取测量结果，减少了测量装置对测量地点或测量位置的局限性，如在需要测量多个轮胎时，使用者可手持测量装置逐次测量各个轮胎；在需要测量同一个轮胎上的多个位置时，使用者可手持测量装置逐次测量轮胎上的各个部位，更加灵活方便。

另外的，在测量轮胎花纹时，若系统检测到轮胎花纹凹槽不完整，显示模块能够自动提示检测有误，提醒使用者需要更换轮胎部分并重新测量，无需使用者低头去观察轮胎表面是否有卡石子或者轮胎花纹难以体现轮廓的部位，实现智能检测，并提高测量结果的准确性。

可选的，所述外壳内设置有用于增加所述图像获取模块的入射光光程的第一成像反射机构，所述第一成像反射机构包括至少一个能够发生镜面反射的第一成像反射部，所述第一成像反射部的镜面与所述图像获取模块的接受端之间形成夹角。

通过采用上述技术方案，进入测量孔的入射光可经过第一成像反射部的镜面反射后进入图像获取模块的接受端，增大入射光进入图像获取模块前走过的光程，扩大图像获取模块的拍摄视野面积，使图像获取模块的拍摄视野面积能够覆盖的轮胎宽度。

可选的，所述外壳内设置有至少一个第二成像反射部，所述第一成像反射部和所述第二成像反射部之间设置有成像反射空间，所述图像获取模块的入射光能够分别在所述第一成像反射部和所述第二成像反射部上反射，并穿过所述成像反射空间。

通过采用上述技术方案，进入测量孔的入射光可经过第一成像反射部的反射和第二成像反射部的反射，再进入图像获取模块的接受端。利用第一成像反射部和第二成像反射部组成的多重反射结构，入射光在进入图像获取模块之前可在成像反射空间内发生多重反射，进一步扩大图像获取模块的拍摄视野面积。

可选的，所述外壳内设置有用于增加所述光源模块的发射光光程的第一激光反射机构，所述第一激光反射机构包括至少一个能够发生镜面反射的第一激光反射部，所述第一激光反射部的镜面与所述光源模块的发射端之间形成夹角；

所述外壳内设置有至少一个第二激光反射部，所述第一激光反射部和所述第二激光反射部之间设置有激光反射空间，所述光源模块的发射光能够分别在所述第一激光反射部和所述第二激光反射部上反射，并穿过所述激光反射空间。

通过采用上述技术方案，从光源模块的发射端发出的发射光可经过第一激光反射部的反射和第二激光反射部的反射，再穿过测量孔照射在轮胎的表面。利用第一激光反射部和第二激光反射部形成的多重反射结构，发射光在照射轮胎之前可在激光反射空间内发生多重反射，以增长发射光走过的光程，增大光源模块的照射宽度。

可选的，所述外壳内设置有双面反射镜，所述双面反射镜设置于所述第一成像反射机构和所述第一激光反射机构之间，所述双面反射镜朝向所述第一成像反射机构的一面设置有第二成像反射部，所述双面反射镜朝向所述第一激光反射机构的一面设置有第二激光反射部。

通过采用上述技术方案，双面反射镜的两面分别形成第二成像反射部和第二激光反射部，提高安装腔内部空间的利用率，使手持式轮胎花纹深度测量装置的内部结构更加紧凑，减少手持式轮胎花纹深度测量装置的整体体积，方便使用者携带和手持。

可选的，所述第一成像反射机构和所述第一激光反射机构对称设置于所述双面反射镜的两侧。

通过采用上述技术方案，由于第一成像反射机构和第一激光反射机构对称设置于双面反射镜的两侧，因此进入图像获取模块的入射光光路与从光源模块发出的发射光光路也对称设置，使光源模块的照射宽度和图像获取模块的拍摄视野宽度之间的匹配度更好。

可选的，所述外壳设置有手持端和操作区，所述手持端位于所述外壳远离所述测量孔的一端，所述操作区靠近所述手持端，所述操作区内设置有与所述控制模块电性连接的功能按键。

通过采用上述技术方案，使用者在测量轮胎花纹深度时，可以手持外壳的手持端以支撑测量装置，并通过触压操作区内的功能按键控制测量装置完成如开机、关机、切换工作模式等操作。由于操作区靠近手持端，使用者在手持手持端时，使用者的手指可以更加快速地移动到操作区，方便使用者操作测量装置。

可选的，所述外壳设置有能够供使用者手持所述手持端时观察所述显示模块的显示口，所述显示口位于所述测量孔和所述操作区之间。

通过采用上述技术方案，使用者在手持外壳时，可透过显示口观察显示模块。显示口位于测量孔和操作区之间，一方面可减少测量孔贴近于轮胎时轮胎对显示口的遮挡，另一方面可减少使用者按压功能按键时对显示口的遮挡，方便使用者观察测量结果。

可选的，所述外壳设置有覆盖于所述测量孔的透光板，以及用于固定所述透光板的固定件，所述固定件设置有连通所述测量孔的测量窗口；所述测量窗口设置有能够贴近于轮胎表面的测量凹面，所述测量凹面与所述透光板之间设置有间距。

通过采用上述技术方案，固定件将透光板固定在外壳上并覆盖测量孔，以对测量孔进行遮挡，减少灰尘或杂物通过测量孔进入安装腔的风险。测量凹面的形状与轮胎表面的形状之间的契合度较高，使从光源模块发出的发射光更易于照射在轮胎表面，同时也使图像获取模块拍摄的轮胎花纹图片更加清晰。

由于测量凹面与透光板之间设置有间距，当测量凹面与轮胎接触时，轮胎与透光板之间始终可以存在间距，减少轮胎与透光板之间发生摩擦的几率，降低透光板的磨损。

第二方面，本申请提供一种手持式轮胎花纹深度测量方法，应用于上述任意一种手持式轮胎花纹深度测量装置，具有方便测量轮胎花纹深度的效果，采用如下的技术方案：

一种手持式轮胎花纹深度测量方法，包括：

轮胎选定，根据当前待检测的轮胎，从预设的轮胎模板中选择对应的轮胎模板进行测量，其中，轮胎模板包括汽车左前方位的轮胎、汽车左后方位的轮胎、汽车右前方位的轮胎和汽车右后方位的轮胎；

轮廓处理，将条形光束照射于轮胎的花纹表面；

图像获取，获取带有条形光束的轮胎花纹图像；

数据处理，根据获取的轮胎花纹图像，确定测量数据，其中测量数据包括轮胎花纹深度；

数据储存，根据选定的轮胎模板和确定的测量数据，生成轮胎检测结果，并将轮胎检测结果保存到预设的测量数据库中；

结果显示，显示轮胎检测结果；

判断是否有需要测量的轮胎，根据判断结果，返回轮胎选定步骤或执行报告输出步骤；

报告输出，根据测量数据库中的轮胎检测结果，形成数据报告。

通过采用上述技术方案，根据当前的轮胎在汽车上的位置，可在预设的轮胎模板中选定对应的轮胎模板。当条形光束照射于轮胎的花纹表面后，图像获取模块可通过拍摄轮胎获取轮胎花纹图像。由于轮胎的花纹会有多个连续的位置被条形光束照射，因此轮胎花纹图像中可以得到较为连续的轮胎花纹，从而使后续的图像处理分析更加准确。控制模块对轮胎花纹图像进行图像处理和数据分析后可获取测量数据，在得到测量数据后，测量数据和轮胎模板会构建成轮胎检测结果并储存进测量数据库中，同时轮胎检测结果也会通过屏幕显示的方式反馈给使用者。使用者依次对所有待测量的轮胎进行过测量后，系统可根据所有的轮胎检测结果生成数据报告。

附图说明

图1是本申请实施例一的手持式轮胎花纹深度测量装置的主视图。

图2是本申请实施例一的光源模块和图像获取模块的工作状态示意图。

图3是手持式轮胎花纹深度测量装置在测量轮胎时的状态示意图。

图4是本申请实施例的手持式轮胎花纹深度测量装置的系统框图。

图5是图1的A向视图。

图6是手持式轮胎花纹深度测量装置的使用方法的流程示意图。

图7是本申请实施例二的光源模块和图像获取模块的工作状态示意图。

图8是本申请实施例三的光源模块和图像获取模块的位置示意图。

图9是本申请实施例三的光源模块和图像获取模块的工作状态示意图。

图10是手持式轮胎花纹深度测量方法的流程示意图。

附图标记说明：

1、外壳；11、安装腔；12、测量端；121、测量孔；13、手持端；131、圆滑面；132、倒角面；14、固定件；141、测量窗口；142、测量凹面；15、透光板；16、操作区；161、功能按键；17、显示口；18、车牌孔；181、透光片；19、充电孔；191、充电口；2、光源模块；3、图像获取模块；4、控制模块；5、显示模块；6、车牌识别摄像头；7、电源模块；8、第一成像反射机构；81、成像单面反射镜；811、第一成像反射部；812、成像反射空间；9、第一激光反射机构；91、激光单面反射镜；911、第一激光反射部；912、激光反射空间；10、双面反射镜；101、第二成像反射部；102、第二激光反射部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合说明书附图1-10对本发明实施例作进一步详细描述。

实施例一

本申请实施例公开一种手持式轮胎花纹深度测量装置。参照图1和图2，手持式轮胎花纹深度测量装置包括有外壳1、用于将条形光束照射于轮胎花纹表面的光源模块2和用于获取轮胎花纹图像的图像获取模块3，其中，光源模块2和图像获取模块3均固定安装于外壳1内以组成整体小型化的可手持式设备，在测量轮胎花纹的深度时，使用者可手持外壳1对轮胎进行测量。

参照图2和图3，外壳1呈中空设置，外壳1的一端设置为测量端12，测量端12的外端面开设有连通外壳1内腔的测量孔121；在实际测量过程中，测量端12为外壳1接近轮胎的一端，测量孔121可朝向轮胎表面。优选的，测量孔121整体呈长条形且测量孔121位于测量端12的中部。

参照图2，在本实施例中，光源模块2选用线性激光光源或条形LED中的一种，光源模块2的发射端指向测量孔121，令光源模块2的照射区域与测量孔121的位置具有重合部分，以使光源模块2发出的条形光束可通过测量孔121射出外壳1外部。在测量过程中，由于轮胎的花纹会有多个连续的位置被条形光束照射，因此轮胎花纹图像中可以得到较为连续且完整的轮胎花纹。

参照图2，图像获取模块3选用照相机，图像获取模块3的入射端朝向测量孔121，令图像获取模块3的拍摄区域与测量孔121的位置具有重合部分，使入射光在轮胎表面发生反射通过测量孔121进入外壳1内部并在图像获取模块3中成像。可以理解的是，在图像获取模块3中成像的入射光包括由激光模块发出且在轮胎表面发生反射的发射光，因此轮胎花纹图像中还包含有激光模块发出的条形光束。

参照图2，由于图像获取模块3的入射光光程和光源模块2的发射光光程均与测量孔121具有重叠部分，光源模块2的照射和图像获取模块3的拍摄视野均与测量孔121相匹配。实际测量过程中，在光源模块2发出的条形光束可以打在轮胎花纹的表面的同时，图像获取模块3可采集对应的轮胎花纹图像。

参照图4，在本实施例中，外壳1的内部设置还有控制模块4和显示模块5，显示模块5、图像获取模块3和光源模块2均与控制模块4电性连接。当图像获取模块3采集了轮胎花纹图像之后，控制模块4可对轮胎花纹图像进行图像处理和数据分析，进而获取该轮胎的深度轮廓线和轮胎花纹深度作为测量结果，在测量结果分析出来后，显示模块5可通过显示画面将测量结果展现给使用者。

参照图1和图2，测量端12还设置有透光板15和固定件14，其中透光板15整体呈长条形并覆盖于测量孔121，以阻挡外壳1外部的灰尘或杂物通过测量孔121进入外壳1的内腔；固定件14沿测量端12的外边缘轮廓呈环状设置，固定件14的中部形成测量窗口141，在本实施例中，透光板15的面积＞测量窗口141的面积＞测量孔121的面积，以使穿过测量孔121的光线可分别穿过透光板15和测量窗口141。

参照图1，在本实施例中，手持式轮胎花纹深度测量装置在一次测量中只针对单个轮胎进行测量，因此测量窗口141的长度需要与单个轮胎的宽度相匹配，本实施例中的测量窗口141长度优选为150mm，在其他实施例中，设计者可针对不同尺寸的轮胎，调整设计测量窗口141的长度。

参照图1，固定件14接近测量端12的一面开设有供透光板15的容纳的容置槽（图中未示出），且固定件14固定安装在测量端12上，以使透光板15和外壳1相对固定。在本实施中，固定件14通过卡接方式与测量端12固定，在其他实施例中，固定件14也可通过栓接或粘接等方式固定在测量端12上。

参照图1和图2，在测量过程中，使用者可使固定件14远离测量端12一端贴近或抵触于轮胎的表面，为了减少固定件14和轮胎之间发生后碰撞对固定件14造成的损伤，固定件14的表面设置有由弹性材料制成的保护胶层。优选的，固定件14远离测量端12一端的端面设置有测量凹面142，测量凹面142朝接近测量端12的方向呈弧形凹陷。由于轮胎的表面整体呈弧形设置，测量凹面142可使固定件14的形状和轮胎的表面更加契合，当固定件14抵触于轮胎表面时，减少光源模块2或图像获取模块3到轮胎花纹之间的最短距离，使从光源模块2发出的发射光更易于照射在轮胎表面，同时也使图像获取模块3拍摄的轮胎花纹图片更加清晰，并且使抵触于轮胎的固定件14不易于发生晃动。

参照图1，另一方面，由于测量凹面142与透光板15之间设置有间距，当测量凹面142与轮胎接触时，轮胎与透光板15之间始终可以存在间距，减少轮胎与透光板15之间发生摩擦的几率，降低透光板15的磨损。

参照图3，外壳1远离测量端12的一端设置为手持端13，手持端13为在实际测量过程中外壳1供使用者手持的一端。手持端13的两侧分别设置有呈弧形的圆滑面131，且手持端13的各个边缘部均设置有倒角面132，圆滑面131和倒角面132均可以减少手持端13的锐度，提升使用者接触手持端13时的舒适度。手持端13为使用者手部对外壳1的主要抓取部位，为了方便使用者抓取手持端13，手持端13的厚度应与人体手部的尺寸相对应，在本实施例中，手持端13的厚度优选为50mm～60mm。

参照图3和图4，外壳1的上表面设置有操作区16，操作区16内设置有若干个电性连接于控制模块4（参照图4）的功能按键161，外壳1的上表面开设有供各个功能按键161穿设的通孔。在本实施中，功能按键161包括有开/关机按钮和测量按钮，使用者可通过按压开/关机按钮来操控手持式轮胎花纹深度测量装置开机/关机，并且通过按压测量按钮来操控手持式轮胎花纹深度测量装置开始/终止测量；在其他实施例中，使用者也可以根据功能需求增加或减少功能按键161的数量。

参照图3，优选的，操作区16靠近于手持端13，且各个功能按键161均与手持端13端面之间留有距离，以使在手持端13被使用者手持时，各个功能按键161均位于接近使用者手指的位置，方便使用者对任一个功能按键161进行按压。

参照图3，外壳1的上表面还开设有连通外壳1内腔的显示口17，显示模块5的显示面通过显示口17外露于外壳1并朝上设置，在当使用者手握手持端13对轮胎进行测量时，使用者可随时观察显示模块5的显示内容。优选的，显示口17位于测量端12和手持端13之间，一方面可减少测量孔121贴近于轮胎时轮胎对显示口17的遮挡，使用者可直接观察显示模块5，另一方面可减少使用者按压功能按键161时对显示口17的遮挡，方便使用者观察显示模块5。

参照图3，在本实施例中，显示模块5选用液晶显示屏；在其他实施例中，显示模块5也可选用触摸显示屏，使用者可通过触按触摸显示屏来完成手持式轮胎花纹深度测量装置的测量模式切换。

参照图4和图5，具体的，外壳1由塑料材料制成，且外壳1整体由呈上下分布的两个壳体拼接固定组成，且在本实施例中固定方式优选为卡接。外壳1的内部还固定安装有车牌识别摄像头6，外壳1的下表面开设有连通外壳1内腔的车牌孔18，车牌识别摄像头6的镜头端通过车牌孔18外露于外壳1，且车牌孔18内嵌设安装有用于保护车牌识别摄像头6的透光片181。车牌识别摄像头6与控制模块4电性连接，车牌识别摄像头6用于采集待测量的汽车的车牌图像，控制模块4可对车牌图像进行图像处理和数据分析，获取待测量的汽车的车牌号码，并使汽车的车牌号码与汽车的轮胎花纹数据相关联，方便使用者对测量数据进行归纳和分析。

参照图4和图5，具体的，外壳1的内部还设置有能够储存电能的电源模块7，图像获取模块3、光源模块2、控制模块4、显示模块5和车牌识别摄像头6均电性连接于电源模块7以获取电能。电源模块7电性连接有充电口191，外壳1的一侧开设有供充电口191外露的充电孔19，使用者可使用与充电口191相适配的充电头插接于充电口191，并对电源模块7进行充电。在本实施例中充电口191优先为USB接口。

参照图6，在本实施例中，手持式轮胎花纹深度测量装置的使用方法具体包括以下步骤：

S01、按压功能按键161，以使手持式轮胎花纹深度测量装置开机。

S02、选择待测量的轮胎。

其中，由于汽车上设置有多个轮胎，手持式轮胎花纹深度测量装置单次只能对单一轮胎进行测量，因此需要使用者选定一个待测量的轮胎。

S03、手握手持端13移动测量端12，使测量凹面142轻触轮胎表面，按压功能按键161，以使手持式轮胎花纹深度测量装置开始测量。

其中，在测量过程中，光源模块2发出条形光束会穿过测量孔121并照射在轮胎的表面，且入射光在轮胎表面反射后会穿过测量孔121并在图像获取模块3中成像；控制模块4会对获取到的图像进行图像处理和数据分析，获取当前测量轮胎的花纹深度轮廓线和轮胎花纹深度；在轮胎花纹深度被获取后，轮胎花纹深度作为测量结果显示到显示模块5上，同时轮胎花纹深度作为该轮胎的测量数据保存到预设的测量数据库中。

S04、判断是否存在需要测量轮胎花纹深度的轮胎，是则返回步骤S02重新选择待测量的轮胎；反之则执行S05。

其中，若存在需要测量轮胎花纹深度的轮胎，则表示汽车上的所有轮胎还没有被测量完，或者当前的轮胎需要重新测量，此时需要使用者重新选择待测量的轮胎；若不存在需要测量轮胎花纹深度的轮胎，则表示所有的轮胎都已经测量完毕。

S05、根据测量数据库中保存的测量数据形成数据报告。

其中，所有被测量的轮胎的测量数据都保存于测量数据库中，当全部轮胎测量结束后，系统根据所有轮胎的测量数据形成数据报告。

本申请实施例一的实施原理为：控制模块4、光源模块2和图像获取模块3集成于外壳1的内腔，光源模块2发出的条形光束可穿过测量孔121照射在轮胎花纹的表面，图像获取模块3可透过测量孔121对轮胎花纹进行拍摄来获取轮胎的图像，轮胎花纹表面的条形光束可增强花纹的轮廓线条。控制模块4获取了轮胎的图像后，可通过内置的算法对图像进行处理和分析，以得到轮胎花纹深度的测量数据。显示模块5可实时显示轮胎花纹深度的测量数据结果。

在测量轮胎花纹深度时，使用者可手持外壳1，并使测量孔121对准轮胎的花纹，令光源模块2发出的条形光束可透过测量孔121照射在轮胎花纹上，同时令图像获取模块3可透过测量孔121来获取轮胎花纹的图像，在数据处理完成后，使用者可通过观察显示模块5的显示内容来查看测量结果。

利用手持式轮胎花纹深度测量装置，使用者可以实时采集轮胎花纹图像并对图像进行分析，以即时获取测量结果，减少了测量装置对测量地点或测量位置的局限性，如在需要测量多个轮胎时，使用者可手持测量装置逐次测量各个轮胎；在需要测量同一个轮胎上的多个位置时，使用者可手持测量装置逐次测量轮胎上的各个部位，更加灵活方便。

另外的，在测量轮胎花纹时，若系统检测到轮胎花纹凹槽不完整，显示模块能够自动提示检测有误，提醒使用者需要更换轮胎部分并重新测量，无需使用者低头去观察轮胎表面是否有卡石子或者轮胎花纹难以体现轮廓的部位，实现智能检测，并提高测量结果的准确性。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：

参照图7，外壳1内部形成供光源模块2和图像获取模块3安装的安装腔11，安装腔11内设置有用于增加图像获取模块3的入射光光程的第一成像反射机构8，第一成像反射机构8选用成像单面反射镜81，成像单面反射镜81固定于安装腔11内且位于图像获取模块3和测量孔121之间，成像单面反射镜81的镜面朝向安装腔11的几何中心，成像单面反射镜81的中部形成一个第一成像反射部811。图像获取模块3的接收端朝向第一成像反射部811，且图像获取模块3的接收端与第一成像反射部811的镜面之间形成夹角α。

参照图7，在轮胎表面反射的入射光穿过测量孔121之后，会在第一成像反射部811上发生镜面反射，反射后的入射光再进入图像获取模块3中成像。利用第一成像反射部811的镜面反射，可增大入射光进入图像获取模块3前走过的光程，在显著不改变图像获取模块3和测量孔121之间最小距离的基础上，扩大图像获取模块3的拍摄视野宽度。

参照图7，为了扩大光源模块2的照射宽度，外壳1内设置有第一激光反射机构9，第一激光反射机构9选用激光单面反射镜91，激光单面反射镜91固定于安装腔11内且位于和测量孔121之间，激光单面反射镜91的镜面朝向安装腔11的几何中心，激光单面反射镜91的中部形成一个第一激光反射部911。光源模块2的发射端朝向第一激光反射部911，且激光获取模块的发射端与第一激光反射部911的镜面之间形成夹角β。

参照图7，光源模块2发出发射光后，发射光会在第一激光反射部911上发生镜面反射，反射后的发射光穿过测量孔121并照射在轮胎表面上。利用第一激光反射部911的镜面反射，可增大发射光穿过测量孔121前走过的光程，在显著不改变光源模块2和测量孔121之间最小距离的基础上，扩大光源模块2的照射宽度。

参照图7，进一步的，为了使光源模块2的照射宽度与图像获取模块3的拍摄视野宽度相适配，激光单面反射镜91和成像单面反射镜81以基准线a呈镜像对称，且夹角α的角度与夹角β的角度一致，其中基准线a指的是一同时经过测量孔121几何中心和安装腔11几何中心的直线。

本申请实施例二的实施原理为：利用成像单面反射镜81和激光单面反射镜91的设置，在安装腔11内形成反射光路，在不显著增大安装腔11内空间的基础上，扩大图像获取模块3的拍摄视野宽度，使图像获取模块3的拍摄视野能够覆盖足够多的轮胎的花纹，同时扩大光源模块2的照射宽度，使光源模块2发出的条形光束也能够覆盖足够多的轮胎的花纹，从而使外壳1保持较小体型的同时，保证光源模块2和图像获取模块3能够达到预设的工作效果。

实施例三

本实施例与实施例二的不同之处在于：

参照图8，外壳1内固定安装有双面反射镜10，双面反射镜10位于成像单面反射镜81和激光单面反射镜91之间。双面反射镜10的几何中心经过基准线a，且双面反射镜10的镜面平行于基准线a，使成像单面反射镜81和激光单面反射镜91对称设置于双面反射镜10的两侧，优选的，双面反射镜10、成像单面反射镜81和激光单面反射镜91均平行于基准线a。

参照图8和图9，双面反射镜10朝向成像单面反射镜81的一面形成第二成像反射部101，双面反射镜10和单面反射镜之间形成成像反射空间812。在本实施中，第一成像反射部811为2，两个第一成像反射部811分别设置于成像单面反射镜81的两端，图像获取模块3的接收端朝向最接近的第一成像反射部811。

参照图9，在轮胎表面反射的入射光穿过测量孔121之后，入射光会在最接近测量孔121的第一成像反射部811处发生第一次反射，第一次反射后的入射光经过第二成像反射部101处会发生第二次反射，最后入射光进入图像获取模块3中成像。利用第一成像反射部811和第二成像反射部101形成的多重反射结构，可进一步增大入射光进入图像获取模块3前走过的光程，扩大图像获取模块3的拍摄视野宽度。

参照图8和图9，双面反射镜10朝向激光单面反射镜91的一面形成第二激光反射部102，双面反射镜10和激光反射镜之间形成激光反射空间912。在本实施中，第一激光反射部911为2，两个第一激光反射部911与两个第一成像反射部811对称设置，两个第一激光反射部911分别设置于激光单面反射镜91的两端，光源模块2的发射端朝向最接近的第一激光反射部911。

参照图9，在光源模块2发出发射光之后，发射光会在最接近光源模块2的第一激光反射部911处发生第一次反射，第一次反射后的发射光经过第二激光反射部102处会发生第二次反射，最后发射光进入穿过测量孔121照射在轮胎表面。利用第一激光反射部911和第二激光反射部102形成的多重反射结构，可进一步增大发射光射出测量孔121前走过的光程，扩大光源模块2的照射宽度。

本申请实施例三的实施原理为：利用第一成像反射部811和第二成像反射部101形成的多重反射结构，入射光在进入图像获取模块3成像之前可在成像反射空间812内发生多重反射，以增长入射光走过的光程，进一步增大图像获取模块3的拍摄视野宽度。利用第一激光反射部911和第二激光反射部102形成的多重反射结构，发射光在照射轮胎之前可在激光反射空间912内发生多重反射，以增长发射光走过的光程，进一步增大光源模块2的照射宽度。

双面反射镜10的两面分别形成第二成像反射部101和第二激光反射部102，提高安装腔11内部空间的利用率，使手持式轮胎花纹深度测量装置的内部结构更加紧凑，减少手持式轮胎花纹深度测量装置的整体体积，方便使用者携带和手持。

实施例四

本申请实施例公开一种手持式轮胎花纹深度测量方法，具体包括以下步骤：

参照图10，S1、轮胎选定，根据当前待检测的轮胎，从预设的轮胎模板中选择对应的轮胎模板进行测量。

其中，轮胎模板包含轮胎所在的汽车方位信息，以及轮胎的品牌信息。

在轮胎选定的具体方法中，包括：

S11、轮胎方位选定，根据当前待检测的轮胎所在的汽车方位，从预设的轮胎模板中选择对应的汽车方位的轮胎模板进行测量。

其中，轮胎模板包括汽车左前方位的轮胎、汽车左后方位的轮胎、汽车右前方位的轮胎和汽车右后方位的轮胎。

S12、轮胎品牌选定，根据当前待检测的轮胎的品牌，从预设的轮胎模板中选择对应的品牌的轮胎模板进行测量。

其中，系统的数据库中预存的多个对应于市面上已知的轮胎品牌型号的轮胎模板，使用者可以根据系统提示逐一选择对应的轮胎的品牌；在其他实施例中，使用者还可以选择轮胎的型号。

S2、轮廓处理，将条形光束照射于轮胎的花纹表面。

其中，条形光束可连续照射于轮胎的花纹表面上，使轮胎花纹多个连续的位置被照射到。由于轮胎的花纹会有多个连续的位置被条形光束照射，因此轮胎花纹图像中可以得到较为连续的轮胎花纹。

S3、图像获取，获取带有条形光束的轮胎花纹图像。

其中，轮胎花纹图像中的条形光束可以更加清晰地反映出轮胎花纹的轮廓，使轮胎花纹的轮廓更加连续完整。

S4、数据处理，根据获取的轮胎花纹图像，确定测量数据。

其中，测量数据包括轮胎花纹轮廓线和轮胎花纹深度。

S5、数据储存，根据选定的轮胎模板和确定的测量数据，生成轮胎检测结果，并将轮胎检测结果保存到预设的测量数据库中。

其中，轮胎模板中的信息包含轮胎所在的汽车方位和轮胎的品牌，将采集的测量数据和选定的轮胎模板相绑定，可以构建轮胎检测结果，并将轮胎检测结果作为该轮胎的轮胎花纹深度数据保存到测量数据库中。

S6、结果显示，显示轮胎检测结果。

其中，显示模块可将轮胎检测结果通过可视化的方式展示给使用者。

S7、判断是否有需要测量的轮胎，根据判断结果返回S11或执行S8。

其中，若存在需要测量轮胎花纹深度的轮胎，则表示汽车上的所有轮胎还没有被测量完，或者当前的轮胎需要重新测量，此时需要使用者重新选择待测量的轮胎；若不存在需要测量轮胎花纹深度的轮胎，则表示所有的轮胎都已经测量完毕。

S8、报告输出，根据测量数据库中的轮胎检测结果，形成数据报告。

其中，所有被测量的轮胎的测量数据都保存于测量数据库中，当全部轮胎测量结束后，系统根据所有轮胎的轮胎检测结果可构建数据报告，以供使用者对多个轮胎的检测结果进行分析。

本申请实施例四的实施原理为：根据当前的轮胎在汽车上的位置，可在预设的轮胎模板中选定对应的轮胎模板。当条形光束照射于轮胎的花纹表面后，图像获取模块3可通过拍摄轮胎获取轮胎花纹图像。控制模块4对轮胎花纹图像进行图像处理和数据分析后可获取测量数据，在得到测量数据后，测量数据和轮胎模板会构建成轮胎检测结果并储存进测量数据库中，同时轮胎检测结果也会通过屏幕显示的方式反馈给使用者。使用者依次对所有待测量的轮胎进行过测量后，系统可根据所有的轮胎检测结果生成数据报告。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种手持式轮胎花纹深度测量装置，其特征在于：包括外壳（1）、用于将条形光束照射于轮胎花纹表面的光源模块（2）、用于获取轮胎花纹图像的图像获取模块（3）、用于对图像进行处理以获取测量数据的控制模块（4），以及设置于所述外壳（1）且用于显示测量结果的显示模块（5），所述图像获取模块（3）、所述光源模块（2）和所述显示模块（5）均与所述控制模块（4）电性连接；

所述外壳（1）的内部设置有安装腔（11），所述控制模块（4）、所述光源模块（2）和所述图像获取模块（3）均设置于所述安装腔（11）内；所述外壳（1）的外侧设置有连通所述安装腔（11）的测量孔（121），所述图像获取模块（3）的入射光光程和所述光源模块（2）的发射光光程均与所述测量孔（121）具有重叠部分；

所述外壳（1）内设置有用于增加所述图像获取模块（3）的入射光光程的第一成像反射机构（8），所述第一成像反射机构（8）包括至少一个能够发生镜面反射的第一成像反射部（811），所述第一成像反射部（811）的镜面与所述图像获取模块（3）的接受端之间形成夹角；

所述外壳（1）内设置有至少一个第二成像反射部（101），所述第一成像反射部（811）和所述第二成像反射部（101）之间设置有成像反射空间（812），所述图像获取模块（3）的入射光能够分别在所述第一成像反射部（811）和所述第二成像反射部（101）上反射，并穿过所述成像反射空间（812）；

所述外壳（1）内设置有用于增加所述光源模块（2）的发射光光程的第一激光反射机构（9），所述第一激光反射机构（9）包括至少一个能够发生镜面反射的第一激光反射部（911），所述第一激光反射部（911）的镜面与所述光源模块（2）的发射端之间形成夹角；

所述外壳（1）内设置有至少一个第二激光反射部（102），所述第一激光反射部（911）和所述第二激光反射部（102）之间设置有激光反射空间（912），所述光源模块（2）的发射光能够分别在所述第一激光反射部（911）和所述第二激光反射部（102）上反射，并穿过所述激光反射空间（912）；

所述外壳（1）内设置有双面反射镜（10），所述双面反射镜（10）设置于所述第一成像反射机构（8）和所述第一激光反射机构（9）之间，所述双面反射镜（10）朝向所述第一成像反射机构（8）的一面设置有第二成像反射部（101），所述双面反射镜（10）朝向所述第一激光反射机构（9）的一面设置有第二激光反射部（102）；

所述外壳（1）设置有覆盖于所述测量孔（121）的透光板（15），以及用于固定所述透光板（15）的固定件（14），所述固定件（14）设置有连通所述测量孔（121）的测量窗口（141）；所述测量窗口（141）设置有能够贴近于轮胎表面的测量凹面（142），所述测量凹面（142）与所述透光板（15）之间设置有间距。

2.根据权利要求1所述的手持式轮胎花纹深度测量装置，其特征在于：所述第一成像反射机构（8）和所述第一激光反射机构（9）对称设置于所述双面反射镜（10）的两侧。

3.根据权利要求1所述的手持式轮胎花纹深度测量装置，其特征在于：所述外壳（1）设置有手持端（13）和操作区（16），所述手持端（13）位于所述外壳（1）远离所述测量孔（121）的一端，所述操作区（16）靠近所述手持端（13），所述操作区（16）内设置有与所述控制模块（4）电性连接的功能按键（161）。

4.根据权利要求3所述的手持式轮胎花纹深度测量装置，其特征在于：所述外壳（1）设置有能够供使用者手持所述手持端（13）时观察所述显示模块（5）的显示口（17），所述显示口（17）位于所述测量孔（121）和所述操作区（16）之间。

5.一种手持式轮胎花纹深度测量方法，其特征在于，应用于根据权利要求1-4任意一项所述的手持式轮胎花纹深度测量装置，所述方法中具体包括：

轮胎选定，根据当前待检测的轮胎，从预设的轮胎模板中选择对应的轮胎模板进行测量，其中，轮胎模板包括汽车左前方位的轮胎、汽车左后方位的轮胎、汽车右前方位的轮胎和汽车右后方位的轮胎；

轮廓处理，将条形光束照射于轮胎的花纹表面；

图像获取，获取带有条形光束的轮胎花纹图像；

数据处理，根据获取的轮胎花纹图像，确定测量数据，其中测量数据包括轮胎花纹深度；

数据储存，根据选定的轮胎模板和确定的测量数据，生成轮胎检测结果，并将轮胎检测结果保存到预设的测量数据库中；

结果显示，显示轮胎检测结果；

判断是否有需要测量的轮胎，根据判断结果，返回轮胎选定步骤或执行报告输出步骤；

报告输出，根据测量数据库中的轮胎检测结果，形成数据报告。