CN115205243A - 利用视觉检测的对象状态判断系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用视觉检测的对象状态判断系统，包括：像素剥离设备，用于检测每一个胎毛程成像子画面的几何形状中各个方向分别分布的各个像素点数量，将数值最大的像素点数量作为参考胎毛数量输出；中值鉴别设备，用于将各个胎毛成像子画面分别对应的各个参考胎毛数量的算术平均值作为检测均值数量输出；磨损转化设备，用于基于检测均值数量确定对应的车轮的当前磨损等级。本发明的利用视觉检测的对象状态判断系统设计紧凑、应用广泛。由于能够采用针对性的图像分析机制对轮胎胎毛成像区域的剥离以及轮胎胎毛视觉长度到实体长度的转换提供解决途径，从而为汽车的轮胎维护提供有价值的参考数据。

Description

利用视觉检测的对象状态判断系统
技术领域
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种利用视觉检测的对象状态判断系统。
背景技术
图像信息处理是一个多阶段、多途径、多目标的信息处理过程。图像信息处理中具有一些共性的和基础性的知识，以及有关前端的处理理论、方法和技术。图像处理还涉及有关的数学知识，视觉知识，图像的数学描述，图像的数字化，图像变换，图像增强，图像恢复等内容。图像处理能够应用到各种具体的细化应用领域。
现有技术中，在汽车轮胎使用过程中，轮胎胎毛的削短程度直接决定了轮胎的磨损程度，从而为汽车的保养以及维护提供参考数据。然而轮胎胎毛数量较多且轮胎胎毛的削短程度肉眼不易辨识，需要高精度且整体化的鉴定方案以解决轮胎胎毛的削短程度难以整体可靠分析的缺陷。
发明内容
为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种利用视觉检测的对象状态判断系统，能够采用针对性的图像分析机制对轮胎胎毛成像区域的剥离以及轮胎胎毛视觉长度到实体长度的转换提供解决途径，同时，还能够基于同一轮胎的各个胎毛的视觉长度的均值实现对轮胎整体磨损等级的鉴定，从而提升了轮胎磨损检测的可靠性和整体性。
根据本发明的一方面，提供了一种利用视觉检测的对象状态判断系统，所述系统包括：
圈数测量机构，设置在汽车内部且与汽车的驱动轮所在的转动轴连接，用于检测所述转动轴的单位时间转动圈数；
速率判断机构，与所述圈数测量机构连接，用于基于接收到的所述转动轴的单位时间转动圈数确定汽车的当前行驶速率；
状态分析机构，与所述速率判断机构连接，用于在汽车的当前行驶速率为零时，发出检测触发命令，以及在汽车的当前行驶速率非零时，发出检测中止命令；
侧面成像机构，设置在汽车车轮的侧面，与所述状态分析机构无线连接，用于在接收到检测触发命令时，启动对汽车车轮的胎面成像操作以获得即时胎面图像，所述侧面成像机构的成像镜头的镜头平面与汽车车轮的前进方向垂直；
实时调节设备，分别与所述侧面成像机构和所述汽车车轮连接，用于检测所述汽车车轮的前进方向，并实时调节所述侧面成像机构的成像镜头的镜头平面以使得所述侧面成像机构的成像镜头的镜头平面与汽车车轮的前进方向垂直；
胎毛提取设备，与所述侧面成像机构连接，用于基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面；
像素剥离设备，与所述胎毛提取设备连接，用于针对每一个胎毛程成像子画面执行以下操作：检测每一个胎毛程成像子画面的几何形状中各个方向分别分布的各个像素点数量，将数值最大的像素点数量作为参考胎毛数量输出；
中值鉴别设备，与所述像素剥离设备连接，用于将各个胎毛成像子画面分别对应的各个参考胎毛数量的算术平均值作为检测均值数量输出；
磨损转化设备，与所述中值鉴别设备连接，用于基于接收到的检测均值数量确定对应的所述汽车车轮的当前磨损等级。
本发明的利用视觉检测的对象状态判断系统设计紧凑、应用广泛。由于能够采用针对性的图像分析机制对轮胎胎毛成像区域的剥离以及轮胎胎毛视觉长度到实体长度的转换提供解决途径，从而为汽车的轮胎维护提供有价值的参考数据。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明第一实施方案示出的利用视觉检测的对象状态判断系统的结构方框图。
图2为根据本发明第二实施方案示出的利用视觉检测的对象状态判断系统的结构方框图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的利用视觉检测的对象状态判断系统的实施方案进行详细说明。
高性能运动轮胎满足了一小部分人的需求。对于大多数人来说，除了轮胎的性能，轮胎的安全性在日常驾驶中也是非常重要的。因为轮胎和车辆的四只大脚一样，都是与地面直接接触的，轮胎与地面的磨损程度直接影响到车辆的行驶安全。例如，轮胎外缘磨损，产生原因在于如果轮胎外缘磨损较大，说明轮胎经常充气不足，即气压不足。常规的解决方法为多检查几次胎压，尽量按“高速公路”标准膨胀，也就是比正常标准多3万Pa。
现有技术中，在汽车轮胎使用过程中，轮胎胎毛的削短程度直接决定了轮胎的磨损程度，从而为汽车的保养以及维护提供参考数据。然而轮胎胎毛数量较多且轮胎胎毛的削短程度肉眼不易辨识，需要高精度且整体化的鉴定方案以解决轮胎胎毛的削短程度难以整体可靠分析的缺陷。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种利用视觉检测的对象状态判断系统，能够有效解决相应的技术问题。
本发明至少具备以下两处显著的技术效果：第一处、基于接收到的所述转动轴的单位时间转动圈数确定汽车的当前行驶速率，并在根据汽车的当前行驶速率判断汽车处于静止状态时，启动对汽车轮胎的磨损度检测，以及时提供汽车安全信息；第二处、采用针对性图像分析机制从轮胎胎面成像画面中解析出各个胎毛成像区域，并采用像素级的鉴定模式基于各个胎毛最长方向分布像素点数量的均值确定对应的汽车车轮的当前磨损等级，从而实现对汽车车轮磨损程度的智能化判断。
图1为根据本发明第一实施方案示出的利用视觉检测的对象状态判断系统的结构方框图，所述系统包括：
圈数测量机构，设置在汽车内部且与汽车的驱动轮所在的转动轴连接，用于检测所述转动轴的单位时间转动圈数；
速率判断机构，与所述圈数测量机构连接，用于基于接收到的所述转动轴的单位时间转动圈数确定汽车的当前行驶速率；
状态分析机构，与所述速率判断机构连接，用于在汽车的当前行驶速率为零时，发出检测触发命令，以及在汽车的当前行驶速率非零时，发出检测中止命令；
侧面成像机构，设置在汽车车轮的侧面，与所述状态分析机构无线连接，用于在接收到检测触发命令时，启动对汽车车轮的胎面成像操作以获得即时胎面图像，所述侧面成像机构的成像镜头的镜头平面与汽车车轮的前进方向垂直；
实时调节设备，分别与所述侧面成像机构和所述汽车车轮连接，用于检测所述汽车车轮的前进方向，并实时调节所述侧面成像机构的成像镜头的镜头平面以使得所述侧面成像机构的成像镜头的镜头平面与汽车车轮的前进方向垂直；
胎毛提取设备，与所述侧面成像机构连接，用于基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面；
像素剥离设备，与所述胎毛提取设备连接，用于针对每一个胎毛程成像子画面执行以下操作：检测每一个胎毛程成像子画面的几何形状中各个方向分别分布的各个像素点数量，将数值最大的像素点数量作为参考胎毛数量输出；
中值鉴别设备，与所述像素剥离设备连接，用于将各个胎毛成像子画面分别对应的各个参考胎毛数量的算术平均值作为检测均值数量输出；
磨损转化设备，与所述中值鉴别设备连接，用于基于接收到的检测均值数量确定对应的所述汽车车轮的当前磨损等级；
其中，接收到的检测均值数量为像素点的数量，可以代表胎毛占据图像区域的面积；
以及胎毛占据图像区域的面积越大，接收到的检测均值数量越多，说明轮胎胎毛的磨损程度越小，确定的对应的所述汽车车轮的当前磨损等级越低。
接着，继续对本发明的利用视觉检测的对象状态判断系统的具体结构进行进一步的说明。
图2为根据本发明第二实施方案示出的利用视觉检测的对象状态判断系统的结构方框图。
参照本发明的第一实施方案，本发明第二实施方案示出的利用视觉检测的对象状态判断系统还可以包括：
语音播放设备，设置在汽车内部，与所述磨损转化设备蓝牙通信连接，用于接收并播放与接收到的所述汽车车轮的当前磨损等级对应的语音通知文件。
根据本发明第一实施方案或者第二实施方案所述的利用视觉检测的对象状态判断系统中：
基于接收到的检测均值数量确定对应的所述汽车车轮的当前磨损等级包括：接收到的检测均值数量越少，确定的对应的所述汽车车轮的当前磨损等级越高。
根据本发明第一实施方案或者第二实施方案所述的利用视觉检测的对象状态判断系统中：
基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面包括：胎体的颜色成像特性为LAB空间下的红绿成分数值区间、黑白成分数值区间和黄蓝成分数值区间；
其中，基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：当所述即时胎面图像中的某一像素点的红绿成分数值在红绿成分数值区间内、黑白成分数值在黑白成分数值区间内以及黄蓝成分数值在黄蓝成分数值区间内时，确定所述某一像素点为胎体像素点；
其中，基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：将所述即时胎面图像中的各个胎体像素点拟合成所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面；
其中，基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：所述胎毛的几何特性包括参考胎毛图案，所述参考胎毛图案为长宽比大于设定长宽比阈值的长条形状；
其中，基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：当所述即时胎面图像中的某一像素点的红绿成分数值在红绿成分数值区间外时，确定所述某一像素点为非胎体像素点；
其中，基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：当所述即时胎面图像中的某一像素点的黑白成分数值在黑白成分数值区间外时，确定所述某一像素点为非胎体像素点；
其中，基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：当所述即时胎面图像中的某一像素点的黄蓝成分数值在黄蓝成分数值区间外时，确定所述某一像素点为非胎体像素点。
根据本发明第一实施方案或者第二实施方案所述的利用视觉检测的对象状态判断系统中：
基于接收到的所述转动轴的单位时间转动圈数确定汽车的当前行驶速率包括：确定的汽车的当前行驶速率与接收到的所述转动轴的单位时间转动圈数成正比。
另外，在所述利用视觉检测的对象状态判断系统中，当所述即时胎面图像中的某一像素点的红绿成分数值在红绿成分数值区间内、黑白成分数值在黑白成分数值区间内以及黄蓝成分数值在黄蓝成分数值区间内时，确定所述某一像素点为胎体像素点包括：所述红绿成分数值区间由红绿成分数值上限以及红绿成像数值下限进行限定，所述黑白成分数值区间由黑白成分数值上限以及黑白成像数值下限进行限定，以及所述黄蓝成分数值区间由黄蓝成分数值上限以及黄蓝成像数值下限进行限定。
可以对此处所描述和例示的诸技术和数据结构进行许多修改和变动，而不会偏离本权利要求书的精神和范围。因此，应该理解，此处所描述的诸方法和装置只是示例性的，并不是对本权利要求书的限制。

Claims (10)

1.一种利用视觉检测的对象状态判断系统，其特征在于，其特征在于包括：
圈数测量机构，设置在汽车内部且与汽车的驱动轮所在的转动轴连接，用于检测所述转动轴的单位时间转动圈数；
速率判断机构，与所述圈数测量机构连接，用于基于接收到的所述转动轴的单位时间转动圈数确定汽车的当前行驶速率；
状态分析机构，与所述速率判断机构连接，用于在汽车的当前行驶速率为零时，发出检测触发命令，以及在汽车的当前行驶速率非零时，发出检测中止命令；
侧面成像机构，设置在汽车车轮的侧面，与所述状态分析机构无线连接，用于在接收到检测触发命令时，启动对汽车车轮的胎面成像操作以获得即时胎面图像，所述侧面成像机构的成像镜头的镜头平面与汽车车轮的前进方向垂直；
实时调节设备，分别与所述侧面成像机构和所述汽车车轮连接，用于检测所述汽车车轮的前进方向，并实时调节所述侧面成像机构的成像镜头的镜头平面以使得所述侧面成像机构的成像镜头的镜头平面与汽车车轮的前进方向垂直；
胎毛提取设备，与所述侧面成像机构连接，用于基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面；
像素剥离设备，与所述胎毛提取设备连接，用于针对每一个胎毛程成像子画面执行以下操作：检测每一个胎毛程成像子画面的几何形状中各个方向分别分布的各个像素点数量，将数值最大的像素点数量作为参考胎毛数量输出；
中值鉴别设备，与所述像素剥离设备连接，用于将各个胎毛成像子画面分别对应的各个参考胎毛数量的算术平均值作为检测均值数量输出；
磨损转化设备，与所述中值鉴别设备连接，用于基于接收到的检测均值数量确定对应的所述汽车车轮的当前磨损等级。
2.如权利要求1所述的利用视觉检测的对象状态判断系统，其特征在于，所述系统还包括：
语音播放设备，设置在汽车内部，与所述磨损转化设备蓝牙通信连接，用于接收并播放与接收到的所述汽车车轮的当前磨损等级对应的语音通知文件。
3.如权利要求1-2任一所述的利用视觉检测的对象状态判断系统，其特征在于：
基于接收到的检测均值数量确定对应的所述汽车车轮的当前磨损等级包括：接收到的检测均值数量越少，确定的对应的所述汽车车轮的当前磨损等级越高。
4.如权利要求1-2任一所述的利用视觉检测的对象状态判断系统，其特征在于：
基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面包括：胎体的颜色成像特性为LAB空间下的红绿成分数值区间、黑白成分数值区间和黄蓝成分数值区间。
5.如权利要求4所述的利用视觉检测的对象状态判断系统，其特征在于：
基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：当所述即时胎面图像中的某一像素点的红绿成分数值在红绿成分数值区间内、黑白成分数值在黑白成分数值区间内以及黄蓝成分数值在黄蓝成分数值区间内时，确定所述某一像素点为胎体像素点。
6.如权利要求5所述的利用视觉检测的对象状态判断系统，其特征在于：
基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：将所述即时胎面图像中的各个胎体像素点拟合成所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面。
7.如权利要求6所述的利用视觉检测的对象状态判断系统，其特征在于：
基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：所述胎毛的几何特性包括参考胎毛图案，所述参考胎毛图案为长宽比大于设定长宽比阈值的长条形状。
8.如权利要求7所述的利用视觉检测的对象状态判断系统，其特征在于：
基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：当所述即时胎面图像中的某一像素点的红绿成分数值在红绿成分数值区间外时，确定所述某一像素点为非胎体像素点。
9.如权利要求8所述的利用视觉检测的对象状态判断系统，其特征在于：
基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：当所述即时胎面图像中的某一像素点的黑白成分数值在黑白成分数值区间外时，确定所述某一像素点为非胎体像素点；
其中，基于胎体的颜色成像特性辨识所述即时胎面图像中的各个胎体成像子画面，并基于胎毛的几何特性分析所述各个胎体成像子画面中的各个胎毛成像子画面还包括：当所述即时胎面图像中的某一像素点的黄蓝成分数值在黄蓝成分数值区间外时，确定所述某一像素点为非胎体像素点。
10.如权利要求1-2任一所述的利用视觉检测的对象状态判断系统，其特征在于：
基于接收到的所述转动轴的单位时间转动圈数确定汽车的当前行驶速率包括：确定的汽车的当前行驶速率与接收到的所述转动轴的单位时间转动圈数成正比。
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