[发明专利]基于边缘增强识别的轮胎滑移量测试系统及测试方法

说明书

本发明公开了一种基于边缘增强识别的轮胎滑移量测试系统，包括试验台和工作站，试验台包括玻璃台板和设置在玻璃台板上的框架，框架内设置有轮胎，轮胎上连接有滚动控制机构，沿轮胎滚动方向的前后对应的框架侧壁上设置有激光器，玻璃台板下方以包围轮胎与玻璃台板接触面的方式设置有一圈LED照明灯，玻璃台板下正对轮胎与玻璃台板接触面的位置上设置有照相机，工作站与LED照明灯和照相机数据连接，接收图像数据并对数据进行处理显示。本发明提升对轮胎接触和离地时刻的判别精度，提高磨耗测试系统检测精度和测试重复性，可以实现静态印痕和动态滑移测试，功能扩展性更强，操作简单，重复性好，测试精度高。

技术领域

本发明涉及轮胎滑移量测试，具体涉及一种基于边缘增强识别的轮胎滑移量测试系统及测试方法。

背景技术

轮胎在实际使用中的磨损情况是车辆安全最为关心的因素之一。室内轮胎异常磨损测试分析技术已广泛应用于轮胎企业的生产测试环节中，但如何快速准确有效地分析轮胎异常磨损依然是国内外轮胎磨耗测试技术开发的重要方向。

目前现有技术方法如：专利公开号为CN206496732U，专利名称为一种滚动轮胎胎面滑移测量系统，该专利中提及基于视觉的轮胎摩擦能试验机的位移法磨耗测试系统主要是通过在轮胎上预先定义标记点，之后驱动轮胎在透明玻璃台板上滚动，使得轮胎与台板发生滚动和滑动摩擦，通过放置在玻璃台板下的相机捕捉轮胎移动程，通过计算机视觉的方法来确认并跟踪记录轮胎上的标记点，从而计算出胎面标计点滑移量，进一步可以计算出轮胎的磨损情况。

由于轮胎因为摩擦产生的形变本身比较小，因此对于试验机的视觉采集系统提出了很高的要求。目前国内外的位移法磨耗测试系统的缺点主要包括以下方面：

轮胎接触边界判断不准确。目前的照明方案多采用单光源或者双光源照明的方法，由于算法仅需要跟踪与胎面发生接触的标记点，需要避免已经离开接触的标记点的干扰。在整个轮胎位移过程中，轮胎与地面接触阶段，由于标记点在与地面摩擦过程中变化较为缓慢，且接触面与光源的夹角较小，受到光源照射的部分较大且光照均匀，并且因此跟踪难度较低。但当轮胎刚刚接触地面或者是刚刚离开地面的情况下，离开地面部分的胎面与光源的夹角连续变化，导致该部分胎面的亮度不均匀，而目前是根据轮胎与地面接触面的亮度与轮胎其余部分的亮度区别来确定轮胎接触边界，在光照条件极好的情况下，接触部分胎面的亮度与脱离接触部分胎面的亮度有较大的对比度，可以较好的确定轮胎与地面接触的边界。而在一般光照条件的情况下，接触部分胎面与脱离接触部分胎面的亮度接近，因此难以准确区分轮胎与地面接触的边界。

特殊轮胎的跟踪精度不够。在准确捕捉标记点接触地面与离开地面运动方面，不同花纹形状的轮胎效果也不同。普通的轮胎在移动过程中，各部分变化较为均匀，不易出现突变，因此能够被目前使用的30Hz采样系统所跟踪。而在方形花纹轮胎移动过程中，方块状花纹在接触地面中会产生较大的形变，并且该形变在轮胎与地面脱离接触的瞬间被释放，产生一个较大的位移量，而以目前30Hz的采样系统进行测量，由于采样点数过少，获得的位移曲线结果几乎不能反映轮胎磨损的状况。

另一方面，动态滑移测量和静态接地印痕形状测量往往是分别部署在不同系统上，专利公开号CN106626994A，专利名称一种车辆行驶期间检测轮胎动态垂直载荷的方法及系统，该专利中提及采用位移传感器，在每根车轴两端承载车架的弹簧下方安装位移传感器，通过测量传感器安装平面对地距离的变化，并综合气压和环境温度对轮胎尺寸的影响，进而计算处车辆上轮胎的实时下沉量。该方法具有单一测量轮胎载荷功能，而不能测量轮胎对地摩擦性能，且考虑到车辆自身结构特性对轮胎负载的影响，测量精度有限。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种基于边缘增强识别的轮胎滑移量测试系统及测试方法，解决轮胎接触边界判断不准确，轮胎运动跟踪精度低，静态印痕和动态滑移的系统不同，操作复杂，重复测试性能差，误差较大的问题。