[发明专利]结合深度测量的车轮踏面擦伤视觉检测方法

权利要求书

1.结合深度测量的车轮踏面擦伤视觉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1），将预设的光栅投影出结构光场、以中心发散的方式投射到标准车轮表面后，对标准车轮进行踏面图像提取，得到标准车轮的踏面图像，并将其作为参考平面；所述预设的光栅具有相位分布；

步骤2），对标准车轮的踏面图像进行踏面分割、相位求解，提取出能够表征标准车轮表面状况的相位信息，作为标准相位；

步骤3），将预设的光栅投影出结构光场、以中心发散的方式投射到标准车轮表面后，对待测车轮进行踏面图像提取，得到待测车轮的踏面图像；

步骤4），对待测车轮的踏面图像序列进行踏面分割、相位求解，提取出能够表征待测车轮表面状况的相位信息，作为待测相位；

步骤5），将待测相位与标准相位相减、得到待测车轮踏面上任意点与参考平面间的相位差，对此相位差利用相位解包裹方法得到理想相位差，对此理想相位差利用相位差与高度差的映射关系得到待测车轮踏面相对于参考平面的高度，此高度即为待测车轮的踏面深度信息；

步骤6），采用带通滤波方法去除待测车轮的踏面图像中的光栅部分，得到没有光栅的待测车轮的踏面图像，并对该没有光栅的待测车轮的踏面图像进行图像增强恢复，得到待测车轮的踏面图像信息；

步骤7），采用图像融合技术将上述获取的待测车轮的踏面深度信息、踏面图像信息融合显示，给出待测车轮的全面踏面检测结果。

2.根据权利要求1所述的结合深度测量的车轮踏面擦伤视觉检测方法，其特征在于，步骤1）和步骤3）中对车轮进行踏面图像提取的具体步骤如下：

步骤A），将车轮踏面等分为若干份踏面段；

步骤B），对于每一份踏面段，使其处于被投影的状态后对其进行拍摄，得到其对应的踏面段图像；

步骤C），将所有踏面段对应的踏面段图像进行融合，得到完整的车轮踏面图像。

3.根据权利要求2所述的结合深度测量的车轮踏面擦伤视觉检测方法，其特征在于，所述步骤A）中等分的份数为4。

4.根据权利要求1所述的结合深度测量的车轮踏面擦伤视觉检测方法，其特征在于，步骤2和步骤4中进行踏面分割时，仅提取踏面部分，轮缘部分不做提取，以避免轮缘部分对缺陷检测的影响。

5.根据权利要求1所述的结合深度测量的车轮踏面擦伤视觉检测方法，其特征在于，所述步骤2和步骤4中相位求解的具体步骤如下：

首先，将分割后的踏面图像在沿踏面长度方向上做一维傅里叶变换，得到光栅图像的空间频谱图；

然后，利用带通滤波器进行滤波，保留光栅图像的空间频谱图中的基频附近的频谱信息，滤除载波背景和高频噪声；

最后，对滤波后的频谱进行逆傅里叶变换，得到仅包含受到高度调制的相位信息的光栅图像。

6.根据权利要求1所述的结合深度测量的车轮踏面擦伤视觉检测方法，其特征在于，步骤5）在利用相位解包裹方法得到理想相位差时：

当相邻两点间相位差在(-π, π)之间时，相位值保持不变；当相邻两点间相位差大于π时，则将当前相位值加上或减去π以恢复真实相位值。