本申請涉及輪緣厚度測量，具體涉及一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、支重輪是一種工程機械設(shè)備中的核心承載組件，主要用于分散和傳遞設(shè)備重量，確保機械運行平穩(wěn)并提供必要的支撐力。目前支重輪的輪緣厚度的智能化測量普遍采用激光作為輔助線的檢測方法，通過對支重輪投射兩條平行的等間距激光，拍攝激光在支重輪上的圖像，通過激光在支重輪上的長度和激光在支重輪上的間距計算出支重輪厚度。

2、由于激光在支重輪的金屬表面上容易發(fā)生散射等現(xiàn)象，導(dǎo)致激光檢測圖像容易出現(xiàn)邊緣模糊的情況，對于激光的邊緣模糊，傳統(tǒng)方法采用形態(tài)學(xué)運算獲取激光條紋線，通過激光條紋線完成厚度檢測。但是在對激光條紋線進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理后，激光條紋線容易出現(xiàn)形變，導(dǎo)致激光條紋線無法代表實際的激光中心紋路，導(dǎo)致支重輪的輪緣尺寸測量精度降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本申請的目的在于提供一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本申請實施例提供了一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法，該方法包括以下步驟：

3、采集支重輪的激光條紋圖像；獲取激光條紋圖像中支重輪輪廓的目標(biāo)區(qū)域；

4、對所述目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行直線檢測，標(biāo)記直線檢測過程中確定的各邊緣檢測點；基于與各邊緣檢測點相交的所有直線的斜率的分布，確定各邊緣檢測點的點斜率；分析目標(biāo)區(qū)域中與各像素點距離最近的預(yù)設(shè)數(shù)量個邊緣檢測點的點斜率的離散程度，確定目標(biāo)區(qū)域中各像素點的走勢復(fù)雜度；

5、以各邊緣檢測點的點斜率為權(quán)重，分析目標(biāo)區(qū)域中各像素點與所有邊緣檢測點的距離關(guān)系，結(jié)合所述走勢復(fù)雜度，確定目標(biāo)區(qū)域中各像素點的激光走勢值；對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行連通域分析，獲取目標(biāo)區(qū)域中的激光條紋區(qū)域；分析激光條紋區(qū)域內(nèi)各相同橫坐標(biāo)下所有像素點的激光走勢值的平均水平與鄰近各像素點的激光走勢值的差異，結(jié)合所述鄰近各像素點的縱坐標(biāo)，在所述各相同橫坐標(biāo)下篩選得到各條紋像素點；

6、基于各條紋像素點的曲率，確定支重輪在目標(biāo)區(qū)域中對應(yīng)的輪緣厚度，結(jié)合激光條紋圖像采集設(shè)備的位置，得到支重輪的真實輪緣厚度。

7、在其中一種實施例中，所述點斜率與各邊緣檢測點相交的所有直線的斜率的均值。

8、在其中一種實施例中，所述走勢復(fù)雜度為所述離散程度的歸一化值與數(shù)值1的和值。

9、在其中一種實施例中，所述激光走勢值的計算方式為：

10、；式中，為像素點h的激光走勢值，為邊緣檢測點n的點斜率，為像素點h的走勢復(fù)雜度，dis（）為距離計算函數(shù)，為預(yù)設(shè)大于0的數(shù)值，norm（）為歸一化函數(shù)，n為目標(biāo)區(qū)域中邊緣檢測點的個數(shù)。

11、在其中一種實施例中，所述激光條紋區(qū)域為目標(biāo)區(qū)域中按照連通域的面積對連通域降序排列后的前預(yù)設(shè)值個連通域。

12、在其中一種實施例中，所述各條紋像素點的確定過程為：

13、在任一激光條紋區(qū)域中，計算所述差異與預(yù)設(shè)大于0的數(shù)值的和值的倒數(shù)，結(jié)合所述倒數(shù)的歸一化值與所述鄰近各像素點的縱坐標(biāo)，確定所述各條紋像素點。

14、在其中一種實施例中，計算所述倒數(shù)的歸一化值與所述鄰近各像素點的縱坐標(biāo)的乘積，將所述各相同橫坐標(biāo)下所有所述乘積的和值作為各所述橫坐標(biāo)對應(yīng)的縱坐標(biāo)，根據(jù)各所述橫坐標(biāo)及其對應(yīng)的縱坐標(biāo)確定所述各條紋像素點。

15、在其中一種實施例中，所述支重輪在目標(biāo)區(qū)域中對應(yīng)的輪緣厚度的確定過程為：

16、將第一個激光條紋區(qū)域中所有條紋像素點依次連接，計算連接后所有條紋像素點中的曲率的極大值，將第二個極大值之后的所有條紋像素點的連線記為第1輪緣條紋，采用與第1輪緣條紋相同的獲取方法得到第二個激光條紋區(qū)域中的第2輪緣條紋；

17、將第1輪緣條紋上所有像素點數(shù)量與第2輪緣條紋上所有像素點數(shù)量的均值作為支重輪在目標(biāo)區(qū)域中對應(yīng)的輪緣厚度。

18、在其中一種實施例中，所述支重輪的真實輪緣厚度的計算方式為：

19、；hl為支重輪的真實輪緣厚度，a為支重輪在目標(biāo)區(qū)域中對應(yīng)的輪緣厚度，l為兩個激光條紋圖像采集設(shè)備之間的間距，為第1輪緣條紋中所有條紋像素點的縱坐標(biāo)的均值，為第2輪緣條紋中所有條紋像素點的縱坐標(biāo)的均值。

20、第二方面，本申請實施例還提供了一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量系統(tǒng)，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述任意一項所述方法的步驟。

21、本申請至少具有如下有益效果：

22、本申請通過采集支重輪的激光條紋圖像；獲取激光條紋圖像中支重輪輪廓的目標(biāo)區(qū)域；對所述目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行直線檢測，標(biāo)記直線檢測過程中確定的各邊緣檢測點；基于與各邊緣檢測點相交的所有直線的斜率的分布，確定各邊緣檢測點的點斜率；點斜率表征了激光的走勢；分析目標(biāo)區(qū)域中與各像素點距離最近的預(yù)設(shè)數(shù)量個邊緣檢測點的點斜率的離散程度，確定目標(biāo)區(qū)域中各像素點的走勢復(fù)雜度；走勢復(fù)雜度反映了目標(biāo)區(qū)域的局部激光走勢的復(fù)雜程度，提高了后續(xù)各像素點的激光走勢值確定的準(zhǔn)確性；以各邊緣檢測點的點斜率為權(quán)重，分析目標(biāo)區(qū)域中各像素點與所有邊緣檢測點的距離關(guān)系，結(jié)合所述走勢復(fù)雜度，確定目標(biāo)區(qū)域中各像素點的激光走勢值；激光走勢值通過對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)不同區(qū)域的激光紋路進(jìn)行量化，以此更準(zhǔn)確的獲取支重輪的輪緣厚度對應(yīng)的激光線條，提高了支重輪的輪緣厚度測量的可靠性；對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行連通域分析，獲取目標(biāo)區(qū)域中的激光條紋區(qū)域；分析激光條紋區(qū)域內(nèi)各相同橫坐標(biāo)下所有像素點的激光走勢值的平均水平與鄰近各像素點的激光走勢值的差異，結(jié)合所述鄰近各像素點的縱坐標(biāo)，在所述各相同橫坐標(biāo)下篩選得到各條紋像素點；通過條紋像素點的確定避免了激光條紋圖像邊緣不規(guī)整帶來噪聲影響以及連接點位置的條紋發(fā)生形變，能夠得到更準(zhǔn)確的激光紋路；進(jìn)一步，基于各條紋像素點的曲率，確定支重輪在目標(biāo)區(qū)域中對應(yīng)的輪緣厚度，結(jié)合激光條紋圖像采集設(shè)備的位置，得到支重輪的真實輪緣厚度；避免了利用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)的激光紋路獲取算法，造成激光紋路連接點發(fā)生形變的問題，提高了支重輪的輪緣厚度測量的準(zhǔn)確度。

技術(shù)特征：

1.一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法，其特征在于，所述點斜率與各邊緣檢測點相交的所有直線的斜率的均值。

3.如權(quán)利要求1所述的一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法，其特征在于，所述走勢復(fù)雜度為所述離散程度的歸一化值與數(shù)值1的和值。

4.如權(quán)利要求1所述的一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法，其特征在于，所述激光走勢值的計算方式為：

5.如權(quán)利要求1所述的一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法，其特征在于，所述激光條紋區(qū)域為目標(biāo)區(qū)域中按照連通域的面積對連通域降序排列后的前預(yù)設(shè)值個連通域。

6.如權(quán)利要求1所述的一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法，其特征在于，所述各條紋像素點的確定過程為：

7.如權(quán)利要求6所述的一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法，其特征在于，計算所述倒數(shù)的歸一化值與所述鄰近各像素點的縱坐標(biāo)的乘積，將所述各相同橫坐標(biāo)下所有所述乘積的和值作為各所述橫坐標(biāo)對應(yīng)的縱坐標(biāo)，根據(jù)各所述橫坐標(biāo)及其對應(yīng)的縱坐標(biāo)確定所述各條紋像素點。

8.如權(quán)利要求1所述的一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法，其特征在于，所述支重輪在目標(biāo)區(qū)域中對應(yīng)的輪緣厚度的確定過程為：

9.如權(quán)利要求8所述的一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法，其特征在于，所述支重輪的真實輪緣厚度的計算方式為：

10.一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量系統(tǒng)，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任意一項所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及輪緣厚度測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種面向支重輪的輪緣尺寸智能化測量方法及系統(tǒng)，該方法包括：采集支重輪的激光條紋圖像；獲取激光條紋圖像中支重輪輪廓的目標(biāo)區(qū)域；對所述目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行直線檢測，標(biāo)記直線檢測過程中確定的各邊緣檢測點；確定各邊緣檢測點的點斜率；獲取目標(biāo)區(qū)域中各像素點的走勢復(fù)雜度；確定目標(biāo)區(qū)域中各像素點的激光走勢值；對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行連通域分析，獲取目標(biāo)區(qū)域中的激光條紋區(qū)域；確定各條紋像素點；基于各條紋像素點的曲率，確定支重輪在目標(biāo)區(qū)域中對應(yīng)的輪緣厚度，結(jié)合激光條紋圖像采集設(shè)備的位置，得到支重輪的真實輪緣厚度。從而提高支重輪的輪緣厚度的測量準(zhǔn)確度。

技術(shù)研發(fā)人員：徐公強,吳井傲,張加霖,李勇,張懷強,吳國喜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：濟寧金牛重工有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/28