CN114324388A - 一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法 - Google Patents

一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114324388A
CN114324388A CN202111555331.8A CN202111555331A CN114324388A CN 114324388 A CN114324388 A CN 114324388A CN 202111555331 A CN202111555331 A CN 202111555331A CN 114324388 A CN114324388 A CN 114324388A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tire
interference fringe
laser
wedge interference
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111555331.8A
Other languages
English (en)
Inventor
钱枫
刘梦杰
许小伟
王洁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Original Assignee
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Science and Engineering WUSE filed Critical Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority to CN202111555331.8A priority Critical patent/CN114324388A/zh
Publication of CN114324388A publication Critical patent/CN114324388A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本申请公开了一种基于激光的轮胎磨损检测装置,使用时,技术人员将待检测轮胎放入轮胎容置槽进行检测。放置于轮胎容置槽内的待检测轮胎表面与光束开口内的玻璃片形成夹角。激光器所出射的光束经玻璃片和待检测轮胎表面分别反射后形成劈尖干涉条纹。通过电机带动转动该待检测轮胎,摄像头采集该待检测轮胎表面各个部位的劈尖干涉条纹图像后,处理器对这些劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出条纹轮廓异常的劈尖干涉条纹图像,并确定该异常条纹轮廓所对应的轮胎位置存在磨损。借助劈尖干涉原理,检测结果较于人工肉眼检测更加准确。

Description

一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法
技术领域
本申请涉及汽车检修技术领域,特别涉及一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法。
背景技术
汽车轮胎花纹在汽车行驶过程中起着至关重要的作用,轮胎花纹不仅可以增加轮胎与地面的摩擦力,排除积水,提升车辆的制动性能和操控性能,还可以帮助轮胎散热,降低轮胎噪音,增强驾驶的舒适性等。
汽车轮胎作为汽车与地面接触的唯一部件,与地面常年接触,不仅要经过路面的磨损,还要经过岁月的氧化,属于汽车部件中的“易损件”。轮胎的磨损一般指的是轮胎花纹的磨损。因此,在汽车保养时,轮胎花纹磨损检测是汽车服务行业人员的必要工作。
现有技术中,轮胎花纹磨损的检测方式多是依靠技术人员肉眼观察,检测准确率不高,且操作不方便。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法,其能够改善上述问题。
本申请的实施例是这样实现的:
第一方面,本申请提供一种基于激光的轮胎磨损检测装置,用于检测待检测轮胎的表面磨损情况,其包括:
显示器、检测箱体、轮胎容置槽、电机、激光器、四分之一波片、偏光棱镜、摄像头和处理器;
所述检测箱体上设置有所述轮胎容置槽,所述轮胎容置槽的侧壁上设置有光束开口,所述光束开口内设置有玻璃片,所述玻璃片背离所述轮胎容置槽的一侧设置有所述四分之一波片;
所述检测箱体内设置有所述激光器,所述激光器的出射光束朝向所述玻璃片;所述偏光棱镜设置于所述激光器和所述玻璃片之间的光路上,所述偏光棱镜的偏振片与所述激光器的主光路成夹角设置,所述偏振片可透过第一偏振光束反射第二偏振光束;
所述检测箱体内还设置有所述摄像头;所述激光器所出射的第一偏振光束依次透过所述偏振片、所述四分之一波片和所述玻璃片,经所述玻璃片和所述轮胎容置槽内的所述待检测轮胎表面分别反射后形成劈尖干涉条纹,所述劈尖干涉条纹的光束透过所述四分之一波片转换成第二偏振光束,所述第二偏振光束经所述偏振片反射至所述摄像头;
所述电机的旋转杆垂直穿过所述轮胎容置槽底部伸入所述轮胎容置槽;所述处理器分别与所述显示器、所述激光器、所述电机和所述摄像头电连接。
可以理解,本申请公开了一种基于激光的轮胎磨损检测装置,使用时,技术人员将待检测轮胎放入轮胎容置槽进行检测。放置于轮胎容置槽内的待检测轮胎表面与光束开口内的玻璃片形成夹角。激光器所出射的光束经玻璃片和待检测轮胎表面分别反射后形成劈尖干涉条纹。通过电机带动转动该待检测轮胎,摄像头采集该待检测轮胎表面各个部位的劈尖干涉条纹图像后,处理器对这些劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出条纹轮廓异常的劈尖干涉条纹图像,并确定该异常条纹轮廓所对应的轮胎位置存在磨损。
在本申请可选的实施例中,所述旋转杆启动后匀速旋转,且所述旋转杆旋转360°所需的时间为一个旋转周期T1;所述摄像头按照拍摄周期T2进行拍摄,所述拍摄周期T2小于所述旋转周期T1。
可以理解,摄像头在一个旋转周期T1内将拍摄到的T1/T2张劈尖干涉条纹图像,以供处理器进行相关的图像处理。
在本申请可选的实施例中,所述检测箱体上围绕所述轮胎容置槽设置有T1/T2个指示灯,每个所述指示灯与所述轮胎容置槽中心的连线为分界线,相邻两根所述分界线之间形成的夹角均相等;每个所述指示灯与所述处理器电连接。
可以理解,上述T1/T2张劈尖干涉条纹图像即对应了待检测轮胎的T1/T2个部分。处理器判断出上述目标轮胎部分后,控制目标轮胎部分对应的指示灯点亮,以提示技术人员找到目标轮胎部分进行检修。
在本申请可选的实施例中,所述激光器和所述偏光棱镜之间的光路上还设置有整形透镜组,所述整形透镜组用于将所述激光器的出射光束整形为与所述光束开口的形状相匹配的光斑。
在本申请可选的实施例中,所述光束开口在垂直于所述轮胎容置槽底面方向上的高度大于所述待检测轮胎的厚度。
可以理解,光束开口的高度大于待检测轮胎的厚度,以便对整个待检测轮胎表面所反射的光束都可以通过光束开口被摄像头所采集。以保证轮胎磨损检测装置的准确性。
第二方面,本申请还提供一种基于激光的轮胎磨损检测方法,该方法应用于第一方面任一基于激光的轮胎磨损检测装置上,该方法包括:
所述处理器向所述激光器发出的发光指令,向所述电机发出的启动指令,且向所述摄像头发出拍摄指令;
所述处理器接收所述摄像头在一个所述旋转周期T1内所拍摄到的T1/T2张劈尖干涉条纹图像;
所述处理器对所述劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出目标劈尖干涉条纹图像,所述目标劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓与其他目标劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓不一致;
所述处理器判断所述目标劈尖干涉条纹图像所对应的轮胎部分为目标轮胎部分,所述目标轮胎部分的表面存在磨损。
在本申请可选的实施例中,所述处理器控制所述目标轮胎部分对应的指示灯点亮,以提示技术人员找到所述目标轮胎部分。
在本申请可选的实施例中,所述处理器对所述劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出目标劈尖干涉条纹图像,包括:
所述处理器利用卷积神经网络图像处理技术提取所述劈尖干涉条纹图像的图像特征,得到所述劈尖干涉条纹图像的图像特征图,所述图像特征图中包含明条纹轮廓;
所述处理器对各个所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓进行对比,找出与其他所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓不一致的所述劈尖干涉条纹图像,作为所述目标劈尖干涉条纹图像。
在本申请可选的实施例中,所述处理器对各个所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓进行对比,找出与其他所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓不一致的所述劈尖干涉条纹图像,作为所述目标劈尖干涉条纹图像之后,所述方法还包括:
所述处理器找出所述目标劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓中与其他所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓不一致的弧线条纹,作为目标弧线条纹;
所述处理器计算所述目标弧线条纹的弧度作为目标弧度;
所述处理器计算其他所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓中与所述目标弧线条纹的对应的弧线条纹的弧度作为标准弧度;
所述处理器计算所述目标弧度与所述标准弧度的差值;
所述处理器在所述差值大于警告阈值的情况下,判断所述目标轮胎部分的表面存在严重磨损。
在本申请可选的实施例中,所述处理器在所述差值大于警告阈值的情况下,判断所述目标轮胎部分的表面存在严重磨损,包括:
所述处理器在所述差值大于警告阈值的情况下,判断所述目标轮胎部分的表面存在严重磨损,所述处理器向所述显示器发出显示警告信息指令。
有益效果:
本申请公开了一种基于激光的轮胎磨损检测装置,使用时,技术人员将待检测轮胎放入轮胎容置槽进行检测。放置于轮胎容置槽内的待检测轮胎表面与光束开口内的玻璃片形成夹角。激光器所出射的光束经玻璃片和待检测轮胎表面分别反射后形成劈尖干涉条纹。通过电机带动转动该待检测轮胎,摄像头采集该待检测轮胎表面各个部位的劈尖干涉条纹图像后,处理器对这些劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出条纹轮廓异常的劈尖干涉条纹图像,并确定该异常条纹轮廓所对应的轮胎位置存在磨损。借助劈尖干涉原理,检测结果较于人工肉眼检测更加准确。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施例提供的一种基于激光的轮胎磨损检测装置的结构示意图;
图2是图1所示基于激光的轮胎磨损检测装置在检测状态下的工作示意图;
图3是图2所示基于激光的轮胎磨损检测装置的纵向剖面图;
图4是图2所示基于激光的轮胎磨损检测装置的横向剖面图;
图5是本申请实施例提供的基于激光的轮胎磨损检测装置的检测原理示意图;
图6是本申请实施例提供的基于激光的轮胎磨损检测装置所拍摄到的劈尖干涉条纹图像的几种情况。
附图标号:
待检测轮胎10、检测箱体20、轮胎容置槽21、光束开口22、电机30、旋转杆31、激光器40、四分之一波片50、偏光棱镜60、偏振片61、摄像头70、玻璃片80、指示灯90、整形透镜组91。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
汽车轮胎作为汽车与地面接触的唯一部件,与地面常年接触,不仅要经过路面的磨损,还要经过岁月的氧化,属于汽车部件中的“易损件”。轮胎的磨损一般指的是轮胎花纹的磨损。因此,在汽车保养时,轮胎花纹磨损检测是汽车服务行业人员的必要工作。现有技术中,轮胎花纹磨损的检测方式多是依靠技术人员肉眼观察,检测准确率不高,且操作不方便。
为了解决上述问题,如图1至图3所示,第一方面,本申请提供一种基于激光的轮胎磨损检测装置,用于检测待检测轮胎10的表面磨损情况,其包括:显示器(图中未示出)、检测箱体20、轮胎容置槽21、电机30、激光器40、四分之一波片50、偏光棱镜60、摄像头70和处理器(图中未示出)。
检测箱体20上设置有轮胎容置槽21,轮胎容置槽21的侧壁上设置有光束开口22,光束开口22内设置有玻璃片80,玻璃片80背离轮胎容置槽21的一侧设置有四分之一波片50。
检测箱体20内设置有激光器40,激光器40的出射光束朝向玻璃片80;偏光棱镜60设置于激光器40和玻璃片80之间的光路上,偏光棱镜60的偏振片61与激光器40的主光路成夹角设置,偏振片61可透过第一偏振光束反射第二偏振光束。
检测箱体20内还设置有摄像头70;激光器40所出射的第一偏振光束依次透过偏振片61、四分之一波片50和玻璃片80,经玻璃片80和轮胎容置槽21内的待检测轮胎10表面分别反射后形成劈尖干涉条纹,劈尖干涉条纹的光束透过四分之一波片50转换成第二偏振光束,第二偏振光束经偏振片61反射至摄像头70。
电机30的旋转杆31垂直穿过轮胎容置槽21底部伸入轮胎容置槽21;处理器分别与显示器、激光器40、电机30和摄像头70电连接。
在本申请实施例中,技术人员将待检测轮胎10放入轮胎容置槽21后,电机30的旋转杆31插入待检测轮胎10的中心,旋转杆31转动将通过摩擦力带动待检测轮胎10也在轮胎容置槽21内转动。
在本申请实施例中,参见图5,放置于轮胎容置槽21内的待检测轮胎10表面将与光束开口22内的玻璃片80形成α夹角。激光器40所产生的第一偏振光束s将依次透过偏振片61和四分之一波片50,分别射向玻璃片80和待检测轮胎10表面。经玻璃片80反射的光束将与经待检测轮胎10表面反射的光束形成劈尖干涉条纹光束,该劈尖干涉条纹光束再次经过四分之一波片50后旋转为与第一偏振光束s垂直的第二偏振光束p,第二偏振光束p经偏振片61反射进入摄像头70。图5中的1号光路所示为经玻璃片80反射的光束,图5中的2号和3号光路所示为经待检测轮胎10表面反射的光束。
如图6所示,图中最左侧为待检测轮胎10表面为光滑表面的情况下,摄像头70所拍摄到的劈尖干涉条纹图像。可见,由于检测轮胎10表面光滑,劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓为直线型。
如图6所示,中间部分为待检测轮胎10表面有花纹且未磨损的情况下,摄像头70所拍摄到的劈尖干涉条纹图像。可见,由于待检测轮胎10表面有花纹,劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓带有规律的弧线条纹。
如图6所示,最右侧为待检测轮胎10表面有花纹且存在磨损的情况下,摄像头70所拍摄到的劈尖干涉条纹图像。可见,由于待检测轮胎10表面存在磨损,磨损位置所对应的弧线条纹的弧度与其他规律弧线条纹的弧度不同。
在本申请可选的实施例中,旋转杆31启动后匀速旋转,且旋转杆31旋转360°所需的时间为一个旋转周期T1;摄像头70按照拍摄周期T2进行拍摄,拍摄周期T2小于旋转周期T1。
可以理解,摄像头70在一个旋转周期T1内将拍摄到的T1/T2张劈尖干涉条纹图像。
处理器接收到T1/T2张劈尖干涉条纹图像后,可以对这些劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出目标劈尖干涉条纹图像,目标劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓与其他目标劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓不一致。例如,图6中最右边的劈尖干涉条纹图像就与图6中间部分的劈尖干涉条纹图像不一致。处理器判断目标劈尖干涉条纹图像所对应的轮胎部分为目标轮胎部分,目标轮胎部分的表面存在磨损。
如图2所示,在本申请可选的实施例中,检测箱体20上围绕轮胎容置槽21设置有T1/T2个指示灯90,每个指示灯90与轮胎容置槽21中心的连线为分界线,相邻两根分界线之间形成的夹角均相等;每个指示灯90与处理器电连接。
可以理解,上述T1/T2张劈尖干涉条纹图像即对应了待检测轮胎10的T1/T2个部分。处理器判断出上述目标轮胎部分后,控制目标轮胎部分对应的指示灯90点亮,以提示技术人员找到目标轮胎部分进行检修。
如图3所示,在本申请可选的实施例中,激光器40和偏光棱镜60之间的光路上还设置有整形透镜组91,整形透镜组91用于将激光器40的出射光束整形为与光束开口22的形状相匹配的光斑。
在本申请可选的实施例中,光束开口22在垂直于轮胎容置槽21底面方向上的高度大于待检测轮胎10的厚度。
可以理解,光束开口22的高度大于待检测轮胎10的厚度,以便对整个待检测轮胎10表面所反射的光束都可以通过光束开口22被摄像头70所采集。以保证轮胎磨损检测装置的准确性。
第二方面,本申请还提供一种基于激光的轮胎磨损检测方法,该方法应用于第一方面基于激光的轮胎磨损检测装置上,该方法包括:
101、处理器向激光器40发出的发光指令,向电机30发出的启动指令,且向摄像头70发出拍摄指令。
102、处理器接收摄像头70在一个旋转周期T1内所拍摄到的T1/T2张劈尖干涉条纹图像。
103、处理器对劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出目标劈尖干涉条纹图像,目标劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓与其他目标劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓不一致。
在本申请可选的实施例中,处理器对劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出目标劈尖干涉条纹图像,包括:
处理器利用卷积神经网络图像处理技术提取劈尖干涉条纹图像的图像特征,得到劈尖干涉条纹图像的图像特征图,图像特征图中包含明条纹轮廓;
处理器对各个劈尖干涉条纹图像的明条纹轮廓进行对比,找出与其他劈尖干涉条纹图像的明条纹轮廓不一致的劈尖干涉条纹图像,作为目标劈尖干涉条纹图像。
可以理解,如图6所示,图中最左侧为待检测轮胎10表面为光滑表面的情况下,摄像头70所拍摄到的劈尖干涉条纹图像。可见,由于检测轮胎10表面光滑,劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓为直线型。如图6所示,中间部分为待检测轮胎10表面有花纹且未磨损的情况下,摄像头70所拍摄到的劈尖干涉条纹图像。可见,由于待检测轮胎10表面有花纹,劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓带有规律的弧线条纹。如图6所示,最右侧为待检测轮胎10表面有花纹且存在磨损的情况下,摄像头70所拍摄到的劈尖干涉条纹图像。可见,由于待检测轮胎10表面存在磨损,磨损位置所对应的弧线条纹的弧度与其他规律弧线条纹的弧度不同。
可以理解,图6中最右边的劈尖干涉条纹图像就与图6中间部分的劈尖干涉条纹图像不一致。处理器判断目标劈尖干涉条纹图像所对应的轮胎部分为目标轮胎部分,目标轮胎部分的表面存在磨损。
104、处理器判断目标劈尖干涉条纹图像所对应的轮胎部分为目标轮胎部分,目标轮胎部分的表面存在磨损。
在本申请可选的实施例中,处理器控制目标轮胎部分对应的指示灯90点亮,以提示技术人员找到目标轮胎部分。
在本申请可选的实施例中,处理器对各个劈尖干涉条纹图像的明条纹轮廓进行对比,找出与其他劈尖干涉条纹图像的明条纹轮廓不一致的劈尖干涉条纹图像,作为目标劈尖干涉条纹图像之后,方法还包括:
201、处理器找出目标劈尖干涉条纹图像的明条纹轮廓中与其他劈尖干涉条纹图像的明条纹轮廓不一致的弧线条纹,作为目标弧线条纹。
如图6所示,最右侧劈尖干涉条纹图像中方框内的弧线条纹即为上述目标弧线条纹。该目标弧线条纹与图6中间劈尖干涉条纹图像中方框内的弧线条纹的轮廓不相同。
202、处理器计算目标弧线条纹的弧度作为目标弧度。
203、处理器计算其他劈尖干涉条纹图像的明条纹轮廓中与目标弧线条纹的对应的弧线条纹的弧度作为标准弧度。
204、处理器计算目标弧度与标准弧度的差值。
如图6所示,由于最右侧为待检测轮胎10表面有花纹且存在磨损的情况下,摄像头70所拍摄到的劈尖干涉条纹图像。可以看出目标弧线条纹的弧度与中间劈尖干涉条纹图像中方框内的弧线条纹的弧度不一致。上述差值越大则说明目标轮胎部分的表面磨损越严重。
205、处理器在差值大于警告阈值的情况下,判断目标轮胎部分的表面存在严重磨损。
在本申请可选的实施例中,处理器在差值大于警告阈值的情况下,判断目标轮胎部分的表面存在严重磨损,包括:
处理器在差值大于警告阈值的情况下,判断目标轮胎部分的表面存在严重磨损,处理器向显示器发出显示警告信息指令。
可以理解,在通过控制目标轮胎部分对应的指示灯90点亮的同时,显示器可以显示“此处存在严重磨损”的字样以提示技术人员该目标轮胎部分进行重点检修。
有益效果:
本申请公开了一种基于激光的轮胎磨损检测装置,使用时,技术人员将待检测轮胎放入轮胎容置槽进行检测。放置于轮胎容置槽内的待检测轮胎表面与光束开口内的玻璃片形成夹角。激光器所出射的光束经玻璃片和待检测轮胎表面分别反射后形成劈尖干涉条纹。通过电机带动转动该待检测轮胎,摄像头采集该待检测轮胎表面各个部位的劈尖干涉条纹图像后,处理器对这些劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出条纹轮廓异常的劈尖干涉条纹图像,并确定该异常条纹轮廓所对应的轮胎位置存在磨损。借助劈尖干涉原理,检测结果较于人工肉眼检测更加准确。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、设备和介质类实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可,这里就不再一一赘述。
至此,已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序,以实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理可以是有利的。
在本公开的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关,但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅配置为将元件与其它元件区分开的目的。例如,第一用户设备和第二用户设备表示不同的用户设备,虽然两者均是用户设备。例如,在不背离本公开的范围的前提下,第一元件可称作第二元件,类似地,第二元件可称作第一元件。
当一个元件(例如,第一元件)称为与另一元件(例如,第二元件)“(可操作地或可通信地)联接”或“(可操作地或可通信地)联接至”另一元件(例如,第二元件)或“连接至”另一元件(例如,第二元件)时,应理解为该一个元件直接连接至该另一元件或者该一个元件经由又一个元件(例如,第三元件)间接连接至该另一个元件。相反,可理解,当元件(例如,第一元件)称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件(第二元件)时,则没有元件(例如,第三元件)插入在这两者之间。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于激光的轮胎磨损检测装置,用于检测待检测轮胎的表面磨损情况,其特征在于,包括:
显示器、检测箱体、轮胎容置槽、电机、激光器、四分之一波片、偏光棱镜、摄像头和处理器;
所述检测箱体上设置有所述轮胎容置槽,所述轮胎容置槽的侧壁上设置有光束开口,所述光束开口内设置有玻璃片,所述玻璃片背离所述轮胎容置槽的一侧设置有所述四分之一波片;
所述检测箱体内设置有所述激光器,所述激光器的出射光束朝向所述玻璃片;所述偏光棱镜设置于所述激光器和所述玻璃片之间的光路上,所述偏光棱镜的偏振片与所述激光器的主光路成夹角设置,所述偏振片可透过第一偏振光束反射第二偏振光束;
所述检测箱体内还设置有所述摄像头;所述激光器所出射的第一偏振光束依次透过所述偏振片、所述四分之一波片和所述玻璃片,经所述玻璃片和所述轮胎容置槽内的所述待检测轮胎表面分别反射后形成劈尖干涉条纹,所述劈尖干涉条纹的光束透过所述四分之一波片转换成第二偏振光束,所述第二偏振光束经所述偏振片反射至所述摄像头;
所述电机的旋转杆垂直穿过所述轮胎容置槽底部伸入所述轮胎容置槽;所述处理器分别与所述显示器、所述激光器、所述电机和所述摄像头电连接。
2.根据权利要求1所述的基于激光的轮胎磨损检测装置,其特征在于,
所述旋转杆启动后匀速旋转,且所述旋转杆旋转360°所需的时间为一个旋转周期T1;
所述摄像头按照拍摄周期T2进行拍摄,所述拍摄周期T2小于所述旋转周期T1。
3.根据权利要求2所述的基于激光的轮胎磨损检测装置,其特征在于,
所述检测箱体上围绕所述轮胎容置槽设置有T1/T2个指示灯,每个所述指示灯与所述轮胎容置槽中心的连线为分界线,相邻两根所述分界线之间形成的夹角均相等;
每个所述指示灯与所述处理器电连接。
4.根据权利要求1所述的基于激光的轮胎磨损检测装置,其特征在于,
所述激光器和所述偏光棱镜之间的光路上还设置有整形透镜组,所述整形透镜组用于将所述激光器的出射光束整形为与所述光束开口的形状相匹配的光斑。
5.根据权利要求1所述的基于激光的轮胎磨损检测装置,其特征在于,
所述光束开口在垂直于所述轮胎容置槽底面方向上的高度大于所述待检测轮胎的厚度。
6.一种基于激光的轮胎磨损检测方法,所述方法应用于如权利要求1至5任一项所述的基于激光的轮胎磨损检测装置上,其特征在于,所述方法包括:
所述处理器向所述激光器发出的发光指令,向所述电机发出的启动指令,且向所述摄像头发出拍摄指令;
所述处理器接收所述摄像头在一个所述旋转周期T1内所拍摄到的T1/T2张劈尖干涉条纹图像;
所述处理器对所述劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出目标劈尖干涉条纹图像,所述目标劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓与其他目标劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓不一致;
所述处理器判断所述目标劈尖干涉条纹图像所对应的轮胎部分为目标轮胎部分,所述目标轮胎部分的表面存在磨损。
7.根据权利要求6所述的基于激光的轮胎磨损检测方法,其特征在于,
所述处理器控制所述目标轮胎部分对应的指示灯点亮,以提示技术人员找到所述目标轮胎部分。
8.根据权利要求6所述的基于激光的轮胎磨损检测方法,其特征在于,
所述处理器对所述劈尖干涉条纹图像进行图像处理,找出目标劈尖干涉条纹图像,包括:
所述处理器利用卷积神经网络图像处理技术提取所述劈尖干涉条纹图像的图像特征,得到所述劈尖干涉条纹图像的图像特征图,所述图像特征图中包含明条纹轮廓;
所述处理器对各个所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓进行对比,找出与其他所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓不一致的所述劈尖干涉条纹图像,作为所述目标劈尖干涉条纹图像。
9.根据权利要求8所述的基于激光的轮胎磨损检测方法,其特征在于,
所述处理器对各个所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓进行对比,找出与其他所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓不一致的所述劈尖干涉条纹图像,作为所述目标劈尖干涉条纹图像之后,所述方法还包括:
所述处理器找出所述目标劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓中与其他所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓不一致的弧线条纹,作为目标弧线条纹;
所述处理器计算所述目标弧线条纹的弧度作为目标弧度;
所述处理器计算其他所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓中与所述目标弧线条纹的对应的弧线条纹的弧度作为标准弧度;
所述处理器计算所述目标弧度与所述标准弧度的差值;
所述处理器在所述差值大于警告阈值的情况下,判断所述目标轮胎部分的表面存在严重磨损。
10.根据权利要求9所述的基于激光的轮胎磨损检测方法,其特征在于,
所述处理器在所述差值大于警告阈值的情况下,判断所述目标轮胎部分的表面存在严重磨损,包括:
所述处理器在所述差值大于警告阈值的情况下,判断所述目标轮胎部分的表面存在严重磨损,所述处理器向所述显示器发出显示警告信息指令。
CN202111555331.8A 2021-12-17 2021-12-17 一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法 Pending CN114324388A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111555331.8A CN114324388A (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111555331.8A CN114324388A (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114324388A true CN114324388A (zh) 2022-04-12

Family

ID=81052701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111555331.8A Pending CN114324388A (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114324388A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5245867A (en) * 1991-12-16 1993-09-21 Bridgestone Corporation Method and apparatus for measuring tire parameters
EP1403613A1 (en) * 2002-09-25 2004-03-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. System for monitoring substrate conditions
CN101796371A (zh) * 2007-09-03 2010-08-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于轮胎的状态检测的基于激光传感器的系统
CN109374626A (zh) * 2018-08-24 2019-02-22 中国人民解放军陆军军事交通学院 基于多线程的车辆轮胎激光快速无损检测方法
CN209043814U (zh) * 2018-08-24 2019-06-28 中国人民解放军陆军军事交通学院 固定式车辆轮胎激光快速无损检测设备
CN112964635A (zh) * 2020-10-13 2021-06-15 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种芯片检测方法以及系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5245867A (en) * 1991-12-16 1993-09-21 Bridgestone Corporation Method and apparatus for measuring tire parameters
EP1403613A1 (en) * 2002-09-25 2004-03-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. System for monitoring substrate conditions
CN101796371A (zh) * 2007-09-03 2010-08-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于轮胎的状态检测的基于激光传感器的系统
CN109374626A (zh) * 2018-08-24 2019-02-22 中国人民解放军陆军军事交通学院 基于多线程的车辆轮胎激光快速无损检测方法
CN209043814U (zh) * 2018-08-24 2019-06-28 中国人民解放军陆军军事交通学院 固定式车辆轮胎激光快速无损检测设备
CN112964635A (zh) * 2020-10-13 2021-06-15 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种芯片检测方法以及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200363341A1 (en) Image detection scanning method for object surface defects and image detection scanning system thereof
JP6765728B2 (ja) タイヤ状態解析
RU2416068C2 (ru) Устройство для измерения износа контактного провода
ES2773008T3 (es) Método para monitorizar la condición de los cojinetes de un vehículo ferroviario
TWI510770B (zh) 用於決定影像感測器之傾斜的方法
WO2011064969A1 (ja) 検査装置、三次元形状測定装置、構造物の製造方法
CN108332689A (zh) 一种检测表面粗糙度和表面损伤的光学测量系统及方法
JP2017500540A (ja) タイヤの状態を解析する方法及び装置
CN104732233B (zh) 用于识别对象反射的方法和装置
CA2743375A1 (en) Tool wear quantification system and method
CN111257019A (zh) 一种跨座式单轨列车部件磨耗检测设备及其检测方法
CN111579564A (zh) 一种透明平板缺陷和屈光度变化检测系统及方法
CN114324388A (zh) 一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法
JP2009092474A (ja) 成形品のバリ検出方法
US7444892B2 (en) Continuously variable transmission belt inspection method and inspection device thereof
JP4392011B2 (ja) 摺動面評価方法及び摺動面評価装置
US7609374B2 (en) Method and system for determining the properties of a surface of revolution
CA2431256C (fr) Dispositif d'inspection automatique de surface d'une bande en defilement
JP6614746B2 (ja) タイヤプロファイル情報の取得装置
WO1999006676A1 (en) Valve seat insert gaging system
JP6754646B2 (ja) 冬用タイヤの判別方法
JP4216784B2 (ja) パンタグラフのすり板検査装置
JP4302588B2 (ja) 金属リングの側縁検査方法
CN113834669B (zh) 一种车辆监控装置及系统
CN112683788B (zh) 物件表面可能缺陷的影像检测扫描方法及其系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220412

RJ01 Rejection of invention patent application after publication