[发明专利]一种轮胎截面不同成分几何参数的检测系统及方法

权利要求书

1.一种轮胎截面不同成分几何参数的检测系统，其特征包括：钢丝圈层检测模块、钢丝束层检测模块、帘布层检测模块、参数信息导出模块；

所述钢丝圈层检测模块包括：钢丝圈检测单元、钢丝圈个数检测单元、钢丝圈半径大小检测单元、钢丝圈位置截图单元；

所述钢丝束层检测模块包括：钢丝束分布检测单元、钢丝束数量检测单元、钢丝束位置截图单元；

所述帘布层检测模块包括：帘布层分布检测单元、帘布层面积检测单元；

所述参数信息导出模块包括：被检测图像基本信息导出单元、钢丝圈坐标信息导出单元、钢丝束坐标信息导出单元、帘布层信息导出单元；

所述钢丝圈检测单元对所接收到的轮胎断面图像进行图像滤波、图像增强、阈值分割的预处理，得到预处理后的轮胎图像后，再通过霍夫变换对所述预处理后的轮胎图像进行钢丝圈的检测，得到钢丝圈圆心坐标、半径长度，再利用k均值聚类对所述钢丝圈圆心坐标进行二次筛选，最终得到钢丝圈的检测结果；

所述钢丝圈个数检测单元对所述钢丝圈的检测结果进行累加计数，获得钢丝圈个数；

所述钢丝圈半径大小检测单元对钢丝圈的检测结果进行数据处理，获得钢丝圈的半径长度；

所述钢丝圈位置截图单元根据所述钢丝圈的检测结果中的钢丝圈圆心坐标以及所述钢丝圈的半径长度，得到边缘钢丝圈的位置坐标并进行图像截取，得到钢丝圈的位置截图；

所述钢丝束分布检测单元对轮胎断面图像进行图像滤波、图像增强、阈值分割和形态学膨胀处理，得到预处理后的轮胎图像；再利用连通域标记法对所述预处理后的轮胎图像进行钢丝束的检测，获得钢丝束分布和钢丝束的外接矩形参数信息；

所述钢丝束数量检测单元对所检测到的钢丝束进行计数，得到初步数量，再利用各连通域的面积关系和k均值聚类对所述初步数量进行优化处理，获得钢丝束的最终数量；

所述钢丝束位置截图单元根据所述钢丝束的外接矩形参数信息确定处于边缘钢丝束的位置坐标，从而确定钢丝束的分布范围并进行图像提取，获得钢丝束的位置截图；

所述帘布层分布检测单元对轮胎断面图像进行图像滤波、增强、阈值分割处理，获得轮胎截面的二值图像，再根据所述钢丝圈的位置截图和钢丝束的位置截图，消除所述轮胎截面的二值图像中的钢丝圈和钢丝束，获得帘布层分布；

所述帘布层面积检测单元对所述帘布层分布进行像素点数分析，得到帘布层的像素点数，并与现实环境进行比例尺转换，获得帘布层面积参数；

所述被检测图像基本信息导出单元获取轮胎断面图像的尺寸，并与所述钢丝圈个数、钢丝圈的半径长度、钢丝束的最终数量以及帘布层面积参数一起生成检测汇报文件，并通过.txt文件进行导出；

所述钢丝圈坐标信息导出单元将所述钢丝圈圆心坐标和半径长度通过.xls文件导出；

所述钢丝束坐标信息导出单元将所述钢丝束的外接矩形参数信息，即钢丝束外接矩形的中心坐标和长宽信息通过.xls文件导出；

所述帘布层信息导出单元在所述帘布层分布上添加帘布层面积参数后通过.jpg文件导出。

2.一种截面不同成分几何参数的检测方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1、获取包括钢丝圈层、钢丝束层、帘布层结构的轮胎截面图像；

步骤2、对轮胎截面图像进行图像滤波、图像增强、阈值分割处理，获取轮胎截面的二值图像；

步骤3、获取钢丝束层：

步骤3.1、对所述轮胎截面的二值图像进行图像分割，获取轮胎截面的钢丝束部分；

步骤3.2、通过形态学膨胀处理对所述轮胎截面的钢丝束部分的每一束钢丝进行融合处理，得到膨胀处理后的图像；

步骤3.3、利用连通域标记法对所述膨胀处理后的图像通进行钢丝束的检测，获得钢丝束分布和钢丝束的外接矩形参数信息；

步骤3.4、对所检测到的钢丝束进行计数，得到初步数量，再利用各连通域的面积关系和k均值聚类对所述初步数量进行优化处理，获得钢丝束的最终数量；

步骤3.5、根据所述钢丝束的外接矩形参数信息确定处于边缘钢丝束的位置坐标，从而确定钢丝束的分布范围并进行图像提取，获得钢丝束的位置截图；

步骤3.6、将钢丝束所在的连通域进行颜色标注，获取钢丝束层标注图；

步骤4、获取钢丝圈层：

步骤4.1、对所述轮胎截面的二值图像进行图像分割，获取轮胎截面的钢丝圈部分；

步骤4.2、通过霍夫变换对轮胎截面的钢丝圈部分进行检测，获得钢丝圈圆心坐标、半径长度；

步骤4.3、对所述钢丝圈圆心坐标进行k均值聚类，最终得到钢丝圈的检测结果并进行计数，得到钢丝圈个数；

步骤4.4、根据所述钢丝圈圆心坐标以及所述钢丝圈的半径长度，得到边缘钢丝圈的位置坐标并进行图像截取，得到钢丝圈的位置截图；

步骤4.5、将所述钢丝圈的检测结果中的钢丝圈进行颜色标注，获取钢丝圈层标注图；

步骤5、获取帘布层：

步骤5.1、获取轮胎截面的二值图像，并根据所述钢丝圈的位置截图和钢丝束的位置截图，对所述钢丝束和钢丝圈所在位置进行填充处理，从而消除所述轮胎截面的二值图像中的钢丝圈和钢丝束，获得帘布层分布；

步骤5.2、对所述帘布层分布进行像素点数分析，得到帘布层的像素点数，并与现实环境进行比例尺转换，获取帘布层面积参数；

步骤6、参数导出：

步骤6.1、将轮胎断面图像的尺寸，并与所述钢丝圈个数、钢丝圈的半径长度、钢丝束的最终数量以及帘布层面积参数一起生成检测汇报文件，并通过.txt文件进行导出；

步骤6.2、将所述钢丝圈圆心坐标和半径长度通过.xls文件导出；

步骤6.3、将所述钢丝束外接矩形参数信息，即钢丝束外接矩形的中心坐标和长宽信息通过.xls文件导出；

步骤6.4、所述帘布层分布上添加帘布层面积参数后通过.jpg文件导出。