輪胎荷重輪廓測量與重構系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、輪胎荷重輪廓影響著輪胎的關鍵性能，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)對輪胎性能具有重要影響。因此，荷重輪廓精確測量和重構是輪胎產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。目前市場上存在許多相關產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品往往價格昂貴、硬件設施復雜、量程有限，無法與輪胎壓載設施相配合，難以滿足輪胎荷重輪廓測量和重構需求。因此開發(fā)輪胎荷重輪廓測量和重構系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文基于計算機視覺測量原理，通過對攝像機成像原理、攝像機標定、線結構光標

2、定、結構光光條中心提取等關鍵技術進行研究，設計了一個低成本、高精度的輪胎荷重輪廓測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要元件包括:步進電機、導軌、光柵尺、步進電機控制器、線結構光發(fā)射器、CMOS攝像機等。系統(tǒng)利用光柵尺作為反饋元件，通過RS232串口控制步進電機位移臺實現(xiàn)精確定位，使CMOS攝像機移動至最佳景深;線結構光發(fā)射器在輪胎胎側形成光條，觸發(fā)CMOS攝像機采集輪胎輪廓圖像，利用線結構光條紋提取技術提取光條中心線，再根據(jù)計算機視覺原理重構該光條物理坐

3、標。系統(tǒng)可以將測量結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。
　　本文實現(xiàn)了攝像機參數(shù)與線結構光參數(shù)的快速、精確標定。其中攝像機標定殘差低于0.4象素，線結構光標定平均相對誤差不超過2％。根據(jù)線結構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，提取標準差為0.023象素。經(jīng)實胎測試驗證，系統(tǒng)可以完整的重構出輪胎荷重輪廓。經(jīng)標準塊測量驗證，系統(tǒng)精度可達±0.02mm。與傳統(tǒng)測量方法相