本發(fā)明屬于工程用車管理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識(shí)別系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)許多城市都在興建或計(jì)劃興建地鐵交通設(shè)施，為了解決地鐵盾構(gòu)施工中采掘機(jī)械與運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展不協(xié)調(diào)這一矛盾，需要大量的運(yùn)輸渣土、泥漿及其它雜物的車輛。針對(duì)目前渣土車污染道路及城市環(huán)境的情況，需要在渣土車運(yùn)載渣土駛出工地時(shí)，對(duì)車輛的輪胎清潔度進(jìn)行檢查，防止帶泥上路污染環(huán)境。

現(xiàn)檢索到專利文獻(xiàn)“基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的渣土車車輪帶泥檢測(cè)裝置”（201110190678.7），公開了一種可以監(jiān)控渣土車車輪是否帶渣土的智能化裝置，通過對(duì)安裝好的視頻監(jiān)控?cái)z像頭所采集的視頻圖像進(jìn)行處理，用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)視頻圖像進(jìn)行處理并作等時(shí)間段抓拍，并把抓拍的圖像轉(zhuǎn)換成jpeg格式文件；對(duì)轉(zhuǎn)換后的jpeg文件用差值檢測(cè)法進(jìn)行比較，找出與其它文件差異最大的一個(gè)文件，用模式識(shí)別中的圖像分割算法對(duì)jpegmax進(jìn)行圖像分割。當(dāng)發(fā)現(xiàn)分割的圖像邊界輪廓模糊不清時(shí)，即認(rèn)為是車輪帶泥。

該方案中計(jì)算方法復(fù)雜，對(duì)數(shù)據(jù)處理裝置存儲(chǔ)量及運(yùn)算量要求較高，設(shè)備成本高昂，不利于推廣和使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識(shí)別系統(tǒng)及方法，本發(fā)明通過攝像裝置拍攝車輛輪胎畫面，通過rough變換對(duì)輪胎進(jìn)行定位，并對(duì)畫面進(jìn)行處理分析，自動(dòng)識(shí)別出車輛輪胎是否帶泥，可有效避免帶泥車輛駛出工地，污染道路環(huán)境。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識(shí)別系統(tǒng)，識(shí)別系統(tǒng)包括圖像獲取模塊、圖像預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、定位計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊和分析結(jié)果輸出模塊，圖像獲取模塊連接圖像預(yù)處理模塊，圖像預(yù)處理模塊連接定位計(jì)算模塊，定位計(jì)算模塊連接數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊，數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊連接分析結(jié)果輸出模塊；

圖像獲取模塊外接攝像裝置獲取拍攝到的原始圖像；

圖像預(yù)處理模塊用于對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理得到預(yù)處理圖像；

定位計(jì)算模塊用于獲取預(yù)處理圖像中的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算得出輪胎中心位置及輪胎金屬圈和外圍橡膠圈的半徑；

數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊用于比較橡膠圈內(nèi)外側(cè)一定范圍內(nèi)的灰色度變化值，并將其與判斷為有泥的灰色度閾值進(jìn)行比較，得出輪胎的帶泥量等級(jí)；

分析結(jié)果輸出模塊外接接收裝置發(fā)送出輪胎帶泥量等級(jí)的分析結(jié)果。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：

前述圖像獲取模塊、圖像預(yù)處理模塊、定位計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊和分析結(jié)果輸出模塊分別連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)原始圖像數(shù)據(jù)、預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)、灰色度變化值、灰色度閾值以及各個(gè)帶泥量等級(jí)數(shù)據(jù)。

前述定位計(jì)算模塊包括特征定位模塊和坐標(biāo)計(jì)算模塊。

前述特征定位模塊用于檢測(cè)圖像中的邊緣點(diǎn)，并保存其坐標(biāo)位置。

前述坐標(biāo)計(jì)算模塊可通過邊緣點(diǎn)的坐標(biāo)位置計(jì)算得出輪胎的中心位置及輪胎金屬圈和外圍橡膠圈的半徑。

前述接收裝置為云平臺(tái)、移動(dòng)終端或車載主機(jī)。移動(dòng)終端為智能手機(jī)、pad或者pc。

進(jìn)一步的，

本發(fā)明還提供一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識(shí)別方法，包括如下具體步驟：

步驟一、圖像預(yù)處理

將圖像進(jìn)行二值化處理；

步驟二、采用rough變換對(duì)前橋輪胎中心金屬圈外沿進(jìn)行定位

檢測(cè)圖像中的邊緣點(diǎn)，并保存其坐標(biāo)位置（x,y），設(shè)置角度θ的變換范圍和步長(zhǎng)，輪胎中心金屬圈外沿半徑r的變換范圍和步長(zhǎng)；

利用公式x=a+rcosθ，y=b+rsinθ求出a和b的值，此處x和y為實(shí)際的圖像空間某個(gè)邊緣點(diǎn)的坐標(biāo)，a和b為其對(duì)應(yīng)的參數(shù)空間的坐標(biāo)，如果a和b的值在合理的范圍之內(nèi)，則對(duì)該位置進(jìn)行累加；

檢測(cè)完畢，尋找最大值，即找到前橋輪胎中心金屬圈外沿，求出圓心坐標(biāo)和半徑r，保存；

步驟三、前橋輪胎橡膠外沿定位

對(duì)比前橋輪胎中心金屬外沿與橡膠圈外沿的比例，對(duì)r對(duì)應(yīng)的橡膠外沿進(jìn)行計(jì)算，劃定橡膠外沿范圍；

步驟四、輪胎帶泥量計(jì)算

比較橡膠外沿內(nèi)外側(cè)一定范圍內(nèi)的灰色度變化δt與判斷為有泥的灰色度閾值t，如果δt>t，則代表有泥，δt-t代表帶泥量，進(jìn)而計(jì)算帶泥量等級(jí)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明公開的車輛輪胎帶泥識(shí)別方法，首先對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理，將處理后的畫面通過rough變換對(duì)輪胎中心金屬圈外沿進(jìn)行定位，獲得輪胎的圓心坐標(biāo)和半徑，并劃定橡膠外沿范圍，比較橡膠外沿內(nèi)外側(cè)的灰色度變化進(jìn)而計(jì)算帶泥量等級(jí)。本發(fā)明可通過安裝在工地門口的攝像裝置，對(duì)進(jìn)出工地的渣土車進(jìn)行拍攝，自動(dòng)識(shí)別出車輛輪胎是否帶泥，對(duì)車輛的輪胎清潔度進(jìn)行檢查，可有效避免帶泥車輛駛出工地，污染道路環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識(shí)別系統(tǒng)，如圖1所示，識(shí)別系統(tǒng)包括圖像獲取模塊、圖像預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、定位計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊和分析結(jié)果輸出模塊，圖像獲取模塊連接圖像預(yù)處理模塊，圖像預(yù)處理模塊連接定位計(jì)算模塊，定位計(jì)算模塊連接數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊，數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊連接分析結(jié)果輸出模塊；圖像獲取模塊外接攝像裝置獲取拍攝到的原始圖像；圖像預(yù)處理模塊用于對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理得到預(yù)處理圖像；定位計(jì)算模塊用于獲取預(yù)處理圖像中的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算得出輪胎中心位置及輪胎金屬圈和外圍橡膠圈的半徑；數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊用于比較橡膠圈內(nèi)外側(cè)一定范圍內(nèi)的灰色度變化值，并將其與判斷為有泥的灰色度閾值進(jìn)行比較，得出輪胎的帶泥量等級(jí)；分析結(jié)果輸出模塊外接接收裝置發(fā)送出輪胎帶泥量等級(jí)的分析結(jié)果。

前述圖像獲取模塊、圖像預(yù)處理模塊、定位計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)對(duì)比分析模塊和分析結(jié)果輸出模塊分別連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)原始圖像數(shù)據(jù)、預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)、灰色度變化值、灰色度閾值以及各個(gè)帶泥量等級(jí)數(shù)據(jù)。前述定位計(jì)算模塊包括特征定位模塊和坐標(biāo)計(jì)算模塊。前述特征定位模塊用于檢測(cè)圖像中的邊緣點(diǎn)，并保存其坐標(biāo)位置。前述坐標(biāo)計(jì)算模塊可通過邊緣點(diǎn)的坐標(biāo)位置計(jì)算得出輪胎的中心位置及輪胎金屬圈和外圍橡膠圈的半徑。前述接收裝置為云平臺(tái)、移動(dòng)終端或車載主機(jī)。移動(dòng)終端為智能手機(jī)、pad或者pc。

本實(shí)施例還提供一種基于攝像裝置的車輛輪胎帶泥識(shí)別方法，包括如下具體步驟：

步驟一、圖像預(yù)處理

將圖像進(jìn)行二值化處理；

步驟二、采用rough變換對(duì)前橋輪胎中心金屬圈外沿進(jìn)行定位

檢測(cè)圖像中的邊緣點(diǎn)，并保存其坐標(biāo)位置（x,y），設(shè)置角度θ的變換范圍和步長(zhǎng)，輪胎中心金屬圈外沿半徑r的變換范圍和步長(zhǎng)；

利用公式x=a+rcosθ，y=b+rsinθ求出a和b的值，此處x和y為實(shí)際的圖像空間某個(gè)邊緣點(diǎn)的坐標(biāo)，a和b為其對(duì)應(yīng)的參數(shù)空間的坐標(biāo)，如果a和b的值在合理的范圍之內(nèi)，則對(duì)該位置進(jìn)行累加；

檢測(cè)完畢，尋找最大值，即找到前橋輪胎中心金屬圈外沿，求出圓心坐標(biāo)和半徑r，保存；

步驟三、前橋輪胎橡膠外沿定位

對(duì)比前橋輪胎中心金屬外沿與橡膠圈外沿的比例，對(duì)r對(duì)應(yīng)的橡膠外沿進(jìn)行計(jì)算，劃定橡膠外沿范圍；

步驟四、輪胎帶泥量計(jì)算

比較橡膠外沿內(nèi)外側(cè)一定范圍內(nèi)的灰色度變化δt與判斷為有泥的灰色度閾值t，如果δt>t，則代表有泥，δt-t代表帶泥量，進(jìn)而計(jì)算帶泥量等級(jí)。

本實(shí)施例公開的車輛輪胎帶泥識(shí)別方法，首先對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理，將處理后的畫面通過rough變換對(duì)輪胎中心金屬圈外沿進(jìn)行定位，獲得輪胎的圓心坐標(biāo)和半徑，并劃定橡膠外沿范圍，比較橡膠外沿內(nèi)外側(cè)的灰色度變化進(jìn)而計(jì)算帶泥量等級(jí)。本實(shí)施例可通過安裝在工地門口的攝像裝置，對(duì)進(jìn)出工地的渣土車進(jìn)行拍攝，自動(dòng)識(shí)別出車輛輪胎是否帶泥，對(duì)車輛的輪胎清潔度進(jìn)行檢查，可有效避免帶泥車輛駛出工地，污染道路環(huán)境。

以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。