基于圖像的胎面纏繞厚度在線測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖像的胎面纏繞厚度在線測量方法，其步驟是：1、水平放置多臺相機同時拍攝胎面上邊緣，確定像素點大小，并分別設定好每個相機需要采集的胎面范圍；2、在纏繞開始前，在胎面旋轉的過程中每個相機都同時采集胎面圖像數(shù)據(jù)，得到胎面原始厚度坐標；3、纏繞開始后，運用相同方法，實時更新胎面邊緣坐標，與胎面原始厚度邊緣坐標比較計算，得到胎面纏繞厚度。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，不需要接觸式測量，可一次性能測量一個胎面線，提高了纏繞胎面的效率。
【專利說明】基于圖像的胎面纏繞厚度在線測量方法
(—)【技術領域】:
[0001]本發(fā)明涉及輪胎制造過程中的檢測，具體為一種基于圖像的胎面纏繞厚度在線測量方法。
(二)【背景技術】:
[0002]輪胎成型是輪胎生產(chǎn)過程中最為關鍵的環(huán)節(jié)，而精確測量實際纏繞厚度是保證纏繞形狀和質量的關鍵。傳統(tǒng)的纏繞機采用氣缸、滑套滾珠軸承和測量機構計算纏繞厚度。當膠條纏繞一周時，胎坯直徑變大，支撐測量頭的滑塊后退，測量機構產(chǎn)生的模擬量變化通過高速計數(shù)器反饋到計算機并計算出厚度變化。當膠條質量穩(wěn)定時，纏繞質量與纏繞體積成正比，保證纏繞厚度就可保證纏繞質量，但這種方法有一些缺陷:
[0003]1、測量頭伸縮氣缸壓力較大時，測量頭的滾輪壓進膠條較多，會使實際纏繞厚度比測量值大。
[0004]2、測量頭的偏執(zhí)方向與纏繞方向相反，因此測量頭測量比實際厚度滯后一段時間，偏移越大則滯后越大，上下坡時厚度測量值滯后更大，甚至可能出現(xiàn)由于偏移量太大導致測量頭被前面已纏繞的膠片擋住而不能沿纏繞鼓軸向運動，發(fā)生在纏繞的胎面上壓溝甚至拉彎測量頭滑軌的情況。
[0005]3、若纏繞車沿纏繞鼓軸向運動速度太慢，則纏繞單條輪胎的時間長，生產(chǎn)效率較低，且可能出現(xiàn)由于排氣輥壓在膠條上面太久，出現(xiàn)很多小溝，纏繞胎面形狀不平滑和連
-ea-貝ο
[0006]專利號201210234166.0給出了一種改進方法，運用激光位移傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)接觸式測量機構，利用激光測距原理，能精度高，響應速度快地進行胎面厚度測量。但與上述傳統(tǒng)測量方法一樣，無法在一個時間點一次性獲得一個胎面線的厚度信息，而只能一個時間點測量一個的胎面點厚度信息。
(三)
【發(fā)明內容】
:
[0007]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是提出了一種在測量過程中不需要接觸胎面，可同時一次性獲得一個胎面線的厚度信息，能提高測量精度與效率的基于圖像的胎面纏繞厚度在線測量方法。
[0008]能夠解決上述問題的基于圖像的胎面纏繞厚度在線測量方法，采用的技術方案按以下步驟進行:
[0009]1、照相機放置。根據(jù)輪胎纏繞機的輪胎大小，將多臺型號相同的照相機于同一水平面上放置，放置高度與胎面上表面的水平切線一致，將照相機鏡頭對準胎面上邊緣，使需要纏繞的胎面上邊緣置于相機采集范圍之內。
[0010]2、照相機標定。在胎面上邊緣處放置標尺作為參照物，依照參照物劃分出每臺照相機所需要拍攝的胎面范圍，確定每個像素點代表的實際空間大小。
[0011]3、照相機同時拍攝胎面上邊緣，通過計算機將圖像進行邊緣化處理，得到拍攝圖像的胎面邊緣坐標，根據(jù)每臺照相機在步驟2中設定的拍攝范圍，分別計算出每幅圖像所對應的胎面坐標，然后整合得出胎面的對應坐標。
[0012]4、在纏繞開始前，先使輪胎旋轉一周，旋轉過程中運用步驟3的方法，照相機進行實時拍攝并進行處理，每臺照相機都可得到多幅胎面纏繞前的厚度圖像，將同一照相機拍攝的多幅圖像對應的胎面邊緣坐標進行平均值計算，并將多臺照相機各自的測量結果進行整合，作為胎面纏繞前的整個胎面坐標。
[0013]5、胎面纏繞過程中，隨著胎面的旋轉，照相機實時拍攝并進行處理，更新胎面厚度坐標，計算與原胎面邊緣點坐標之差，再根據(jù)像素點代表的實際大小，換算出胎面纏繞厚度。
[0014]計算機將實時纏繞厚度與設定纏繞厚度進行比較并發(fā)出指令，控制輪胎纏繞機的纏繞機構是否繼續(xù)纏繞或停止纏繞。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016]本發(fā)明基于圖像的胎面纏繞厚度在線測量方法與現(xiàn)有技術相比，可一次性測量一個胎面線的厚度，不需要接觸式測量，可提高厚度測量的效率。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]圖1為本發(fā)明一種實施方式的結構示意圖。
[0018]圖2為圖1實施方式的俯視圖。
[0019]圖號標識:1、纏繞機構；2、輪胎；3、照相機；4、機座；5、支架；6、軸輥。
(五)【具體實施方式】:
[0020]下面結合附圖所示實施方式對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
[0021]輪胎2通過水平輥軸6于輪胎纏繞機的機座4上豎直安裝就位，輪胎纏繞機的纏繞機構I設于輪胎2左側下方的機座4上，如圖1、圖2所示。
[0022]在上述生產(chǎn)條件下，本發(fā)明基于圖像的胎面纏繞厚度在線測量方法，按以下步驟進行(參見圖1、圖2):
[0023]1、照相機3放置。輪胎2右側的機座4上設置豎直支架5，所述支架5的頂部的同一水平面上沿輪胎2的軸向布置三臺型號規(guī)格相同的照相機3 (輪胎2寬度越寬，則可進一步增加照相機3的臺數(shù))，三臺照相機3置于輪胎2的寬度所界定的范圍內，所處的水平高度為胎面上表面的水平切線與地面距離，將照相機3鏡頭對準胎面上邊緣，使需要纏繞的胎面上邊緣置于照相機3的采集范圍之內。
[0024]2、照相機3標定。在輪胎2的胎面上邊緣處放置標尺作為參照物，比如可以將胎面所需纏繞的的水平軸向寬度平均分為10等份(為精確測量，也可更多細分等份)，11個端點分別編碼為0、1、2……10 ;將三臺照相機3分別編號A、B、C，從左到右分別放置并對應于編碼1、編碼5和編碼9的位置，照相機3(A)采集胎面范圍為端點O?3內的胎面厚度，照相機3 (B)采集胎面范圍為端點3?7內的胎面厚度，照相機3 (C)采集胎面范圍為端點7?10內的胎面厚度，并確定每個像素點代表的實際空間大小。
[0025]3、三臺照相機3同時拍攝胎面上邊緣，通過計算機將三幅圖像進行邊緣化處理，得到拍攝圖像的胎面邊緣坐標，根據(jù)每臺照相機3在步驟2中設定的拍攝范圍，分別計算出每幅圖像所對應的胎面坐標，然后組合得出整個胎面線的對應坐標。
[0026]4、在纏繞開始前，先讓輪胎2旋轉一周，旋轉過程中運用步驟3的方法，實時拍攝并進行圖像處理，每臺照相機3都拍攝多幅胎面纏繞前厚度圖像，通過計算機將圖像進行邊緣化處理，然后將各自采集的多幅圖像對應的胎面邊緣坐標進行平均值計算，最后將三臺照相機3的圖像邊緣坐標結果整合作為胎面纏繞前的胎面坐標。
[0027]5、在胎面纏繞過程中，同步驟3的方法，實時拍攝胎面上邊緣并進行圖像處理，隨著胎面的旋轉，所述纏繞機構I逐漸將膠條纏繞到胎面上，被纏繞上的膠條使胎面厚度上升，照相機3采集圖像得到的邊緣像素會在原邊緣坐標上垂直上移，計算機實時進行胎面厚度坐標更新，將新的胎面坐標點與垂直方向下的原始胎面坐標相減，得出相差的像素點個數(shù)，再根據(jù)像素點代表的實際大小，換算成胎面的纏繞厚度。
[0028]6、在胎面纏繞過程中，計算機將實時纏繞厚度與設定纏繞厚度進行比較并發(fā)出指令，控制輪胎纏繞機的纏繞機構I是否繼續(xù)纏繞或停止纏繞。
【權利要求】
1.基于圖像的胎面纏繞厚度在線測量方法，其特征在于按下述步驟進行: ①、根據(jù)輪胎纏繞機的輪胎大小，將多臺型號相同的照相機于同一水平面上放置，放置高度與胎面上表面的水平切線一致，將照相機鏡頭對準胎面上邊緣，使需要纏繞的胎面上邊緣置于相機采集范圍之內； ②、在胎面上邊緣處放置標尺作為參照物，依照參照物劃分出每臺照相機所需要拍攝的胎面范圍,確定每個像素點代表的實際空間大??； ③、照相機同時拍攝胎面上邊緣，通過計算機將圖像進行邊緣化處理，得到拍攝圖像的胎面邊緣坐標，根據(jù)每臺照相機在步驟②中設定的拍攝范圍，分別計算出每幅圖像所對應的胎面坐標，然后整合得出胎面的對應坐標。 ④、在纏繞開始前，先使輪胎旋轉一周，旋轉過程中運用步驟③的方法，照相機進行實時拍攝并進行處理，每臺照相機都可得到多幅胎面纏繞前的厚度圖像，將同一照相機拍攝的多幅圖像對應的胎面邊緣坐標進行平均值計算，并將多臺照相機各自的測量結果進行整合，作為胎面纏繞前的整個胎面坐標； ⑤、胎面纏繞過程中，隨著胎面的旋轉，照相機實時拍攝并進行處理，更新胎面厚度坐標，計算與原胎面邊緣點坐標之差，再根據(jù)像素點代表的實際大小，換算出胎面纏繞厚度。
2.根據(jù)權利要求1所述基于圖像的胎面纏繞厚度在線測量方法，其特征在于:計算機將實時纏繞厚度與設定纏繞厚度進行比較并發(fā)出指令，控制輪胎纏繞機的纏繞機構是否繼續(xù)纏繞或停止纏繞。
【文檔編號】G01B11/06GK104296672SQ201410605864
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】孫保燕, 張驚濤, 唐勛俊 申請人:桂林電子科技大學