图像处理技术在轮胎接地几何特征测量中的应用-江苏大学.PDF

２０１７年３月 第３８卷　第２期 Ｍａｒ．２０１７ Ｖｏｌ．３８　Ｎｏ．２ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１７．０２．００３ 图像处理技术在轮胎接地几何特征测量中的应用 王国林，殷　，梁　晨 （江苏大学 汽车与交通工程学院，江苏 镇江２１２０１３） 摘要：由于轮胎接地印痕几何复杂，传统手工测量难以提取准确几何信息量．为此，将图像处理技 术应用到轮胎接地印痕几何量提取领域，提出一种基于图像处理技术的轮胎接地几何特征提取方 法，并开发了相应的软件系统，基于轮胎接地印痕的扫描图像，精确重构了轮胎接地印痕．通过图像 处理技术对获取的接地印痕进行滤波及轮廓增强处理，减少内部孔洞及边缘毛刺导致的随机误差． 提取包括投影面积、接触面积、印痕宽度、印痕长度、海陆比和花纹间隙宽度在内的几何信息，实现 了印痕几何参数的快速测量，并通过试验验证了本系统的测量精度与通用性．结果表明：系统测量 相对误差为１．００％左右，对不同型号轮胎及不同颜色墨水获取的接地印痕均有良好的适用性． 关键词：轮胎；图像处理；接地印痕；几何特征提取；精度验证 中图分类号：Ｕ４６３．３４１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１７）０２－０１３９－０５ 引文格式：王国林，殷　，梁　晨．图像处理技术在轮胎接地几何特征测量中的应用［Ｊ］．江苏大学学报（自然科学版），２０１７，３８ （２）：１３９－１４３． Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｏｆｔｉｒｅｆｏｏｔｐｒｉｎｔｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂａｓｅｄｏｎｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ＷＡＮＧＧｕｏｌｉｎ，ＹＩＮＭｉｎ，ＬＩＡＮＧＣｈｅｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ，ｉｔｉｓｈａｒｄｔｏｇｅｔａｃｃｕｒａｃｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂｙｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍａｎｕａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｗａｓｕｓｅｄｔｏｆｉｌｔｅｒｔｈｅｉｍａｇｅａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｉｍａｇｅｅｄｇｅ． Ｔｈｅｒａｎｄｏｍｅｒｒｏｒｃａｕｓｅｄｂｙｉｎｎｅｒｈｏｌｅｓａｎｄｅｄｇｅｂｕｒｒｗａｓｒｅｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｙｆｅａｔｕｒｅｓｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔｅｄａｒｅａ，ｃｏｎｔａｃｔｅｄａｒｅａ，ｌｅｎｇｔｈ，ｗｉｄｔｈ，ｒａｔｉｏａｎｄｗｉｄｔｈｏｆｐａｔｔｅｒｎｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｂｙｔｈｅｓｃａｎｎｉｎｇ ｉｍａｇｅｏｆｔｉｒｅｆｏｏｔｐｒｉｎｔ，ａｐｒｅｃｉｓｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｉｒｅｆｏｏｔｐｒｉｎｔｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄ，ａｎｄａｆａｓｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｆｏｏｔｐｒｉｎｔｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄｔｏｃｈｅｃｋｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｓｙｓｔｅｍｂｙｔｅｓｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｒｒｏｒｏｆｓｙｓｔｅｍｉｓａｂｏｕｔ１．００％，ａｎｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｒｅ ｔｙｐｅｓａｎｄｃｏｌｏｒｉｎｋｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｉｒｅ；ｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ；ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ａｃｃｕｒａｃｙｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ 　　车辆的载重、牵引和操纵所需要的力都产生在 征包括接触面积、投影面积、接触面长宽、沟槽宽度、 轮胎与路面的接触区，车辆的诸多性能均通过轮胎 花纹间隙宽度和海陆比等．其中