一种基于线结构光的轮胎标识自动识别系统及其工作方法.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CN109753963A(43)申请公布日2019.05.14(21)申请号201910131439.0(22)申请日2019.02.22(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人胡天亮巩超光张承瑞陶飞(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司37219代理人王楠(51)Int.Cl.G06K9/32(2006.01)G06K9/34(2006.01)G06K9/38(2006.01)G06K9/20(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种基于线结构光的轮胎标识自动识别系统及其工作方法(57)摘要本发明涉及一种基于线结构光的轮胎标识自动识别系统及其工作方法，属于轮胎侧面标识高精度自动识别设备技术领域，装置系统包括分度转台装置、轮胎固定定位装置和线结构光三维测量设备固定装置，由分度转台装置承载待识别的轮胎，并由轮胎固定定位装置固定，由线结构光三维测量设备固定装置进行图像的采集、处理和识别，可以实现对于不同直径尺寸轮胎的标识识别，识别精准效率高。CN109753963ACN109753963A权利要求书1/2页1.一种基于线结构光的轮胎标识自动识别系统，所述识别系统包括分度转台装置、轮胎固定定位装置和线结构光三维测量设备固定装置；所述分度转台装置包括转台基座，转台基座上设有伺服电动机，伺服电动机通过联轴器与蜗杆相连，蜗杆与蜗轮匹配连接，蜗轮通过轴承连接于转台基座上，蜗轮上方设有分度转台；所述轮胎固定定位装置包括中心杆和旋紧件，轮胎放置于分度转台的台面上，所述中心杆对中穿过轮胎轮毂的中心孔，中心杆两端均有螺纹，中心杆一端螺纹穿过轮毂中心孔与分度转台相连，中心杆另一端螺纹与旋紧件相连；所述线结构光三维测量设备固定装置包括立柱、中心连接件、横梁和线结构光三维测量设备，立柱设于转台基座上，中心连接件套设于立柱上，中心连接件与横梁相连，中心连接件包括两个半圆弧的连接片，连接片的内表面与立柱接触连接，连接片一端通过销钉连接有夹紧把手，连接片另一端与横梁相连；线结构光三维测量设备通过T型支架与横梁活动连接。2.根据权利要求1所述的基于线结构光的轮胎标识自动识别系统，其特征在于，蜗杆通过蜗杆托座与转台基座相连；转台基座上设有转台箱体，蜗轮通过轴承连接于转台箱体上，轴承通过螺栓连接固定于转台箱体上，蜗轮通过螺栓与分度转台连接；优选的，转台基座上表面设有定位凸起，转台箱体设有定位通孔，定位凸起与定位通孔相配合；进一步优选的，分度转台的台面直径大于等于600mm。3.根据权利要求1所述的基于线结构光的轮胎标识自动识别系统，其特征在于，所述轮胎固定定位装置还包括锥形压紧件，锥形压紧件套于中心杆上，锥形压紧件的下表面与轮毂的上表面相接触，锥形压紧件的上表面与旋紧件的下表面相接触。4.根据权利要求1所述的基于线结构光的轮胎标识自动识别系统，其特征在于，所述线结构光三维测量设备固定装置还包括立柱底座，立柱底座通过螺栓连接固定于转台基座上，立柱设于立柱底座中。5.根据权利要求1所述的基于线结构光的轮胎标识自动识别系统，其特征在于，所述线结构光三维测量设备固定装置还包括P型支架、斜拉杆，所述P型支架内表面与立柱相配合，P型支架下表面与中心连接件的上表面相连，斜拉杆的一端与P型支架相连，斜拉杆的另一端与横梁相连接。6.一种利用权利要求1-5任意一项权利要求所述基于线结构光的轮胎标识自动识别系统的工作方法，包括图像采集、图像预处理和图像识别，其中，(1)图像采集：采用环形扫描方案，令所述轮胎固定在分度转台上，并手动调整所述横梁角度位置和所述线结构光三维测量设备在横梁上的位置，使得线结构光三维测量设备位于轮胎标识区域的正上方的适当位置，依次启动线结构光三维测量设备和分度转台，完成轮胎标识的环形扫描并采集得到轮胎表面三维点云数据；(2)图像预处理：线结构光三维测量设备采集得到轮胎表面三维点云数据，使用Matlab软件中的图像处理工具对点云数据进行包括图像灰度化、无效区域去除、顶帽变换、灰度拉伸、图像二值化的图像预处理操作，得到轮胎标识的二值化图像；(3)图像识别：将步骤(2)图像预处理过程中得到轮胎标识的二值化图像，对轮胎标识2CN109753963A权利要求书2/2页的二值化图像进行仿射变换；然后对倾斜矫正后的图像进行字符切分处理，并归一化为40×20形式；最后，采取基于模板匹配的字符识别算法，对轮胎标识字符进行识别。7.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于，步骤(2)中，所述计算机对点云数据进行图像灰度化的过程包括：根据点云数据中各点的相对高度值依次分配0～255的整数灰度值，生成轮胎标识的灰度图像。8.根据权