[发明专利]通过主动立体观察来对轮胎表面的凸纹的评定

说明书

技术领域

本发明涉及可视化的轮胎检查的领域。

通常而言，这种检查要求操作人员的技术，操作人员通过视觉检查轮胎，以检测在轮胎的表面上可见的可能的缺陷。这些操作费时且花费较高，因此制造商积极地寻求用于辅助操作人员的装置。

在此背景之下，已证实了有必要取得待检轮胎表面的凸纹的数字表示，其目的在于，在分析和处理之后，可以将该数字表示与表面的参考影像进行比较，或者将其与来自模型的数据进行比较。这种表面的数字表示也称为表面的凸纹影像。

更特别地，本发明涉及表面的凸纹影像的立体捕获的领域。

背景技术

目前已经有多种影像捕获的方法被公开，它们的目的是向数字处理装置提供尽可能相关的数据，这些数字处理装置能够将所述影像与参考影像进行比较，以确定被分析的轮胎是否符合要求。

利用经典的立体观察技术，已经提出了使用两部分离的照相机的方案，这两部照相机分别专用于与凸纹有关的数据的捕获以及与外观有关的数据的捕获，所述外观例如颜色、灰度级或者亮度。

这种方案被称为被动立体方案，其要求来自两个捕获装置的影像相对应。这些对应可以使用影像的特征元素而确定，例如特征角落或轮廓的出现。然后确定被两部照相机所观察的表面上的相同的点的不同视图的角度，从而通过三角测量而计算表面的坐标。

然而，为了使计算的算法被适当地执行，需要一些假定。这是因为，当待测表面具有反光或折光区域的时候，可能会出现模糊性。在这种情况下，所述算法不能正确地确定两部照相机的像素之间的对应。此外，与人类大脑不同的是，它们并不知道地势或者待分析影像的环境。因此，可能有必要在分析的过程中加入操作人员以对将被进行对应的点进行选择。

因此，与被动光学技术相比，被称为主动技术的捕获技术得以发展，这些捕获技术在于将光学信号发送到待被重构的表面上，该表面由不同角度的照相机进行观察，从而易于使所述表面的点对应。

这些方法在于使用已知的发光部件照射表面，所述发光部件被照相机的光学接收器所感知。通过得知所述部件的元件，能够便利两部立体照相机记录的影像进行对应的操作，并且上述模糊性的问题因此而在分析的过程中得以解决。

最通常使用的一种结构的光发射算法在于，使用由一系列二进制特征构成的光来照射表面，这些二进制特征由谱带组成，包括交替的被照射的线条和未被照射的线条，这些内容将在下文中更加详细地进行解释。与此同时，照相机捕获这些一系列的连续影像，其中表面上的每个点可以是被照射的或未被照射的。然后能够重构被两部照相机所观察到的这些交替的被照射以及未被照射的谱带，按照一一对应的方式确定光带，以确定无疑地来定位表面上的点，并且使来自两部照相机的影像相对应，从而重构表面的凸纹影像。

合理地使用这些照射算法，因此能够捕获轮胎表面的影像，同时避免在表面的凸纹非常细碎的时候由阴影区域带来的影响，但是还为影像处理装置提供了足够的信息，以区分由污点或颜色变化带来的亮度影响。

当需要对影像捕获周期进行优化的时候，特别是在需要确定轮胎的凸纹的界限的时候，应用上述测定轮胎表面的凸纹的方法可以包括一些适配。

图1示出了常规应用的情况，其中照射装置20向胎面上发射条纹系统，并且其中立体照相机10a和10b设置成捕获由照射装置20发出(E)的并且被轮胎P的表面反射(F)的光。所述轮胎安装于车轮31的轮辋30上，车轮31通过电机驱动的支撑毂32而围绕轴线D旋转。

在每个捕获动作中，照相机记录胎面的表面的成角度α的部分的两个立体影像。通过使轮胎围绕旋转轴线D旋转过一个完整的圆周并且将立体照相机的每一者所取得的2π/α个影像对接在一起而获得胎面的完整的影像。

所述算法的实施也要求在图2、3和3a中显示的那些类型的条纹系统S连续地一个接一个地被发射。这些条纹系统包括根据预先确定的二进制代码的已知宽度的交替的被照射的和未被照射的谱带(S1、S2、S3、S4)，并且所述条纹系统与编码和解码技术有关，这些编码和和解码技术使被发射的且记载在照相机中的影像的条纹能够被识别。

立体照相机捕获连续发射到轮胎的表面上的条纹系统S1、S2、S3和S4的每一者的影像。

参考图3a和3b，条纹系统S1对应于第一行。条纹系统S2对应于第二行，条纹系统S3对应于第三行，条纹系统S4对应于第四行。当然，可以发射的条纹系统的数量并不受到限制。

包括已知算法(那些未构成本发明的任何部分的算法)的处理系统对所述影像进行解码，从而将连续的照明度与轮胎表面上的每一点联系起来，以解决任何定位的非单值性问题。