[发明专利]一种基于激光的轮胎磨损检测装置和方法

权利要求书

1.一种基于激光的轮胎磨损检测装置，用于检测待检测轮胎的表面磨损情况，其特征在于，包括：

显示器、检测箱体、轮胎容置槽、电机、激光器、四分之一波片、偏光棱镜、摄像头和处理器；

所述检测箱体上设置有所述轮胎容置槽，所述轮胎容置槽的侧壁上设置有光束开口，所述光束开口内设置有玻璃片，所述玻璃片背离所述轮胎容置槽的一侧设置有所述四分之一波片；

所述检测箱体内设置有所述激光器，所述激光器的出射光束朝向所述玻璃片；所述偏光棱镜设置于所述激光器和所述玻璃片之间的光路上，所述偏光棱镜的偏振片与所述激光器的主光路成夹角设置，所述偏振片可透过第一偏振光束反射第二偏振光束；

所述检测箱体内还设置有所述摄像头；所述激光器所出射的第一偏振光束依次透过所述偏振片、所述四分之一波片和所述玻璃片，经所述玻璃片和所述轮胎容置槽内的所述待检测轮胎表面分别反射后形成劈尖干涉条纹，所述劈尖干涉条纹的光束透过所述四分之一波片转换成第二偏振光束，所述第二偏振光束经所述偏振片反射至所述摄像头；

所述电机的旋转杆垂直穿过所述轮胎容置槽底部伸入所述轮胎容置槽；所述处理器分别与所述显示器、所述激光器、所述电机和所述摄像头电连接。

2.根据权利要求1所述的基于激光的轮胎磨损检测装置，其特征在于，

所述旋转杆启动后匀速旋转，且所述旋转杆旋转360°所需的时间为一个旋转周期T1；

所述摄像头按照拍摄周期T2进行拍摄，所述拍摄周期T2小于所述旋转周期T1。

3.根据权利要求2所述的基于激光的轮胎磨损检测装置，其特征在于，

所述检测箱体上围绕所述轮胎容置槽设置有T1/T2个指示灯，每个所述指示灯与所述轮胎容置槽中心的连线为分界线，相邻两根所述分界线之间形成的夹角均相等；

每个所述指示灯与所述处理器电连接。

4.根据权利要求1所述的基于激光的轮胎磨损检测装置，其特征在于，

所述激光器和所述偏光棱镜之间的光路上还设置有整形透镜组，所述整形透镜组用于将所述激光器的出射光束整形为与所述光束开口的形状相匹配的光斑。

5.根据权利要求1所述的基于激光的轮胎磨损检测装置，其特征在于，

所述光束开口在垂直于所述轮胎容置槽底面方向上的高度大于所述待检测轮胎的厚度。

6.一种基于激光的轮胎磨损检测方法，所述方法应用于如权利要求1至5任一项所述的基于激光的轮胎磨损检测装置上，其特征在于，所述方法包括：

所述处理器向所述激光器发出的发光指令，向所述电机发出的启动指令，且向所述摄像头发出拍摄指令；

所述处理器接收所述摄像头在一个所述旋转周期T1内所拍摄到的T1/T2张劈尖干涉条纹图像；

所述处理器对所述劈尖干涉条纹图像进行图像处理，找出目标劈尖干涉条纹图像，所述目标劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓与其他目标劈尖干涉条纹图像的条纹轮廓不一致；

所述处理器判断所述目标劈尖干涉条纹图像所对应的轮胎部分为目标轮胎部分，所述目标轮胎部分的表面存在磨损。

7.根据权利要求6所述的基于激光的轮胎磨损检测方法，其特征在于，

所述处理器控制所述目标轮胎部分对应的指示灯点亮，以提示技术人员找到所述目标轮胎部分。

8.根据权利要求6所述的基于激光的轮胎磨损检测方法，其特征在于，

所述处理器对所述劈尖干涉条纹图像进行图像处理，找出目标劈尖干涉条纹图像，包括：

所述处理器利用卷积神经网络图像处理技术提取所述劈尖干涉条纹图像的图像特征，得到所述劈尖干涉条纹图像的图像特征图，所述图像特征图中包含明条纹轮廓；

所述处理器对各个所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓进行对比，找出与其他所述劈尖干涉条纹图像的所述明条纹轮廓不一致的所述劈尖干涉条纹图像，作为所述目标劈尖干涉条纹图像。