基于图像识别的轮胎荷载获取方法、车辆称重方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111735524A(43)申请公布日2020.10.02(21)申请号202010874283.8(22)申请日2020.08.27(71)申请人湖南大学地址410000湖南省长沙市岳麓区麓山南路1号(72)发明人孔烜张杰邓露(74)专利代理机构长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙)43213代理人杨斌(51)Int.Cl.G01G19/02(2006.01)G01B11/02(2006.01)G06K9/00(2006.01)G06K9/32(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称基于图像识别的轮胎荷载获取方法、车辆称重方法及系统(57)摘要本发明公开了基于图像识别的轮胎荷载获取方法、车辆称重方法及系统，通过获取待测车辆的各个轮胎的轮胎图像，并将各个轮胎的轮胎图像发送给所述数据处理组件，所述数据处理组件用于从各个轮胎的轮胎图像中检测各个轮胎与地面的接触面积、胎压；将所述各个轮胎的接触面积及对应的胎压输入至荷载模型中，计算出各个轮胎的荷载；根据待测车辆的各个轮胎的荷载计算待测车辆的总重，相比现有技术，本发明中的轮胎荷载获取方法、车辆称重方法及系统测量范围广、无需任何额外传感设备、不用封闭交通、长期稳定工作和易于信息集成。CN111735524ACN111735524A权利要求书1/2页1.一种基于图像识别的轮胎荷载获取方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待测轮胎的轮胎图像；从所述轮胎图像中检测轮胎与地面的接触面积、胎压；将所述接触面积及对应的胎压输入至荷载模型中，计算出所述轮胎的荷载；其中，从所述轮胎图像中检测得到轮胎与地面的接触面积，包括以下步骤：将轮胎图像中的目标轮胎与背景分离，得到目标轮胎的轮毂和轮胎边缘的像素点；识别目标轮胎上的轮胎规格标记，读取轮胎规格标记中的轮毂直径、轮胎宽度；根据轮毂直径的物理长度与轮毂像素点的比值，获取轮胎图像的比例因子；计算目标轮胎与地面接触的像素个数，根据所述像素个数和所述比例因子计算出目标轮胎与地面的接触长度，根据所述接触长度与轮胎宽度计算所述接触面积。2.根据权利要求1所述的基于图像识别的轮胎荷载获取方法，其特征在于，将轮胎图像中的目标轮胎与背景分离，包括以下步骤：采用等比例变换缩放所述轮胎图像，并采用小波阈值去噪算法将轮胎图像变换到频域进行图像去噪处理，得到去噪的轮胎图像；通过彩色图像分割的JSEG算法和区域生长算法将轮胎目标物与背景分离。3.根据权利要求2所述的基于图像识别的轮胎荷载获取方法，其特征在于，根据所述接触长度与轮胎宽度计算所述接触面积，包括以下步骤：接触面积=轮胎实际接触长度×轮胎宽度×面积折减率。4.根据权利要求3所述的基于图像识别的轮胎荷载获取方法，其特征在于，从所述轮胎图像中检测得到轮胎的胎压，通过以下步骤获取得到：识别目标轮胎上的轮胎规格标记，读取轮胎规格标记中的参考胎压，将所述参考胎压乘以预设的修正系数，得到目标轮胎的实际胎压值。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的基于图像识别的轮胎荷载获取方法，其特征在于，所述荷载模型为：其中，i为待测车辆的第i轴；为待测车辆第i轴向荷载，单位为KN；为待测车辆第i轴轮胎气压，单位为MPa；为待测车辆第i轴的轮胎的接触面积，单位为；，和分别为第一回归系数、第二回归系数以及第三回归系数，所述第一回归系数、第二回归系数以及第三回归系数的取值范围均在（0,1）区间。6.根据权利要求5所述的基于图像识别的轮胎荷载获取方法，其特征在于，所述获取待测轮胎的轮胎图像通过图像采集装置/视频采集装置采集得到。7.一种基于图像识别的车辆称重方法，其特征在于，包括以下步骤：通过权利要求1-6中任意一项中所述的基于图像识别的轮胎荷载获取方法获取待测车辆的各个轮胎的荷载；根据待测车辆的各个轮胎的荷载计算待测车辆的总重。8.根据权利要求7所述的基于图像识别的车辆称重方法，其特征在于，在根据待测车辆的各个轮胎的荷载计算待测车辆的总重后，还包括以下步骤：2CN111735524A权利要求书2/2页根据待测车辆的轮胎图像，识别待测车辆的类别；将所述待测车辆的总重与待测车辆的类别对应的总重限值进行比较，当所述待测车辆的总重大于对应的总重限值时，判断待测车辆超重，并输出报警信号；将待测车辆的轮胎图像、车重以及是否超重发送至云端服务器存储。9.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至8任一所述方法的步骤。3CN111735524A说明书1/8页基于图像识别的轮胎荷载获取方法、车辆称重方法及系统技术领域[0001]本发明涉及图像识别称重领域，具体涉及基于图像