輪胎荷重輪廓測(cè)量與重構(gòu)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、輪胎荷重輪廓影響著輪胎的關(guān)鍵性能，輪胎受壓變形后的斷面水平軸位置、斷面寬度、脹大比等參數(shù)對(duì)輪胎性能具有重要影響。因此，荷重輪廓精確測(cè)量和重構(gòu)是輪胎產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。目前市場(chǎng)上存在許多相關(guān)產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品往往價(jià)格昂貴、硬件設(shè)施復(fù)雜、量程有限，無法與輪胎壓載設(shè)施相配合，難以滿足輪胎荷重輪廓測(cè)量和重構(gòu)需求。因此開發(fā)輪胎荷重輪廓測(cè)量和重構(gòu)系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文基于計(jì)算機(jī)視覺測(cè)量原理，通過對(duì)攝像機(jī)成像原理、攝像機(jī)標(biāo)定、線結(jié)構(gòu)光標(biāo)

2、定、結(jié)構(gòu)光光條中心提取等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了一個(gè)低成本、高精度的輪胎荷重輪廓測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要元件包括:步進(jìn)電機(jī)、導(dǎo)軌、光柵尺、步進(jìn)電機(jī)控制器、線結(jié)構(gòu)光發(fā)射器、CMOS攝像機(jī)等。系統(tǒng)利用光柵尺作為反饋元件，通過RS232串口控制步進(jìn)電機(jī)位移臺(tái)實(shí)現(xiàn)精確定位，使CMOS攝像機(jī)移動(dòng)至最佳景深;線結(jié)構(gòu)光發(fā)射器在輪胎胎側(cè)形成光條，觸發(fā)CMOS攝像機(jī)采集輪胎輪廓圖像，利用線結(jié)構(gòu)光條紋提取技術(shù)提取光條中心線，再根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺原理重構(gòu)該光條物理坐

3、標(biāo)。系統(tǒng)可以將測(cè)量結(jié)果存檔并使用貝塞爾曲線繪制輪胎輪廓，并支持多筆輪廓疊加顯示。
　　本文實(shí)現(xiàn)了攝像機(jī)參數(shù)與線結(jié)構(gòu)光參數(shù)的快速、精確標(biāo)定。其中攝像機(jī)標(biāo)定殘差低于0.4象素，線結(jié)構(gòu)光標(biāo)定平均相對(duì)誤差不超過2％。根據(jù)線結(jié)構(gòu)光光條在輪胎表面的成像特征，提出了一種輪胎表面光條圖像處理和中心線提取方法，提取標(biāo)準(zhǔn)差為0.023象素。經(jīng)實(shí)胎測(cè)試驗(yàn)證，系統(tǒng)可以完整的重構(gòu)出輪胎荷重輪廓。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)塊測(cè)量驗(yàn)證，系統(tǒng)精度可達(dá)±0.02mm。與傳統(tǒng)測(cè)量方法相