[发明专利]一种轮胎结构形象痕迹自动识别比对方法

权利要求书

1.一种轮胎结构形象痕迹自动识别比对方法，其包括以下步骤：

S1：获取现场痕迹检材和嫌疑对象花纹样本的图像；

其特征在于，其还包括以下步骤：

S2：对所述现场痕迹检材、所述嫌疑对象花纹样本的痕迹图像进行预处理，分别得到检材二值化矩阵J、样本二值化矩阵Y；

S3：将所述检材二值化矩阵J按照预设的旋转角度作为步长进行旋转遍历，得到对应的所有的检材旋转矩阵J(θ)；

S4：在所述检材旋转矩阵J(θ)中遍历，取出所有与所述样本二值化矩阵Y同阶的检材子矩阵J′(θ,x,y)；

遍历计算所述样本二值化矩阵Y与所有的所述检材子矩阵J′(θ,x,y)的相似度，得到所有的相似度S(θ,x,y)；

S5：在所述相似度S(θ,x,y)的值构成的曲线中，找出极值S″；

得到所述极值S″对应的配准值(θ″,x″,y″)；

S6：将所述现场痕迹检材的图像顺时针旋转θ″度，得到检材旋转图；

S7：按照配准框的尺寸，从所述检材旋转图中的范围采集图像区域，记做配准图形；

所述配准图形即为所述现场痕迹检材花纹样本中，与所述嫌疑对象花纹样本最接近的图像区域；

其中，所述样本二值化矩阵Y为P×Q阶矩阵，则所述配准框的尺寸取值为：

所述配准框的列的范围为：第x″列～第(x″+P)列；

所述配准框的行的范围为：第y″行～第(y″+Q)行。

2.根据权利要求1所述一种轮胎结构形象痕迹自动识别比对方法，其特征在于：步骤S3中，所述检材二值化矩阵J与所述检材旋转矩阵J(θ)的对应关系为：

设：所述检材二值化矩阵J坐标为(m,n)，所述检材旋转矩阵J(θ)的坐标为(m′,n′)，则有：

其中，θ为预设的所述旋转角度，θ∈[0°,180°]。

3.根据权利要求1所述一种轮胎结构形象痕迹自动识别比对方法，其特征在于：步骤S4中，计算相似度之前，对所述样本二值化矩阵Y与所有的所述检材子矩阵J′(θ,x,y)通过调节框对二者的尺寸进行调节，所述调节框的尺寸下限为轮胎单周期花纹块、或花纹沟槽所占区域的大小。

4.根据权利要求1所述一种轮胎结构形象痕迹自动识别比对方法，其特征在于：步骤S4中，所述相似度S(θ,x,y)的计算方法包括：平方差匹配、标准平方差匹配、相关匹配、标准相关匹配、相关系数匹配、标准相关系数匹配：

a1：基于平方差匹配方法计算S(θ,x,y)时：

S(θ,x,y)＝∑[J'(θ,x,y)-Y]²；

a2：基于标准平方差匹配方法计算S(θ,x,y)时：

a3：基于相关匹配方法计算S(θ,x,y)时：

S(θ,x,y)＝∑[J'(θ,x,y)·Y]；

a4：基于标准相关匹配方法计算S(θ,x,y)时：

a5：基于相关系数匹配方法计算S(θ,x,y)时：

a6：基于标准相关系数匹配方法计算S(θ,x,y)时：

5.根据权利要求4所述一种轮胎结构形象痕迹自动识别比对方法，其特征在于：步骤S5中，所述极值S″的获取规则包括：

当所述相似度S(θ,x,y)的计算方法采用：平方差匹配、标准平方差配、相关匹配、标准相关匹配方法时，所述极值S″取极小值；

当所述相似度S(θ,x,y)的计算方法采用：相关系数匹配、标准相关系数匹配时，所述极值S″取极大值。

6.根据权利要求1所述一种轮胎结构形象痕迹自动识别比对方法，其特征在于：步骤S2中，所述预处理操作包括：图像缩放、图像增强、图像二值化。

7.根据权利要求1所述一种轮胎结构形象痕迹自动识别比对方法，其特征在于：步骤S5中，如果找不到所述极值，则表明所述现场痕迹检材中不存在任何与所述嫌疑对象花纹样本相似的图形区域，则停止本次识别比对；

如果找到多个极值，则使用严格极值点作为所述极值S″进行后续步骤。

8.根据权利要求1所述一种轮胎结构形象痕迹自动识别比对方法，其特征在于：步骤S5中，所述相似度S(θ,x,y)的值构成的曲线以相似度计算的次数为横坐标，以相似度S(θ,x,y)的值为纵坐标。