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专利号: 2016106980163
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-03-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种轮胎模具图像的自动定位方法,其特征在于,包括:

依次对待检测轮胎模具进行扫描并采集获得多幅原始图像,并对原始图像进行预处理生成多幅待测ROI图像;

获取待检测轮胎模具的CAD设计图对应的平直型图像,在所述平直型图像上定位基准ROI图像,所述基准ROI图像为待测ROI图像中的一幅图像;

在所述平直型图像中,生成与所述基准ROI图像区域对应的搜索窗口,所述搜索窗口不小于所述基准ROI图像区域;

将所述搜索窗口移动预设矢量,并在移动后的搜索窗口内定位比对ROI图像,所述比对ROI图像为所述待测ROI图像中除所述基准ROI图像之外的一幅图像;

获取所述基准ROI图像和所述比对ROI图像在所述平直型图像上的重叠区域;

当所述基准ROI图像和所述比对ROI图像在所述重叠区域内的局部图像的差异度符合预设条件时,以所述预设矢量为单位继续移动所述搜索窗口,并在所述搜索窗口每移动至新的位置时,按所述原始图像的采集次序,依次定位与所述比对ROI图像存在顺序关系的待测ROI图像。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述依次对待检测轮胎模具进行扫描并采集获得多幅原始图像,并对原始图像进行预处理生成多幅待测ROI图像的步骤,包括:根据预设旋转角度依次对待检测轮胎模具进行扫描并采集获得多幅原始图像,并分别对所采集的每张原始图像进行处理后获得轮胎外侧圆弧形轮廓;

拟合轮胎外侧圆弧形轮廓的圆心和半径后,通过极坐标变换将待测的轮胎外侧圆弧形图像转换为平直型待测图像,并对所述平直型待测图像进行阈值分割后,定位轮胎模具图像区域,生成多幅待测ROI图像。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取待检测轮胎模具的CAD设计图对应的平直型图像,在所述平直型图像上定位基准ROI图像,所述基准ROI图像为待测ROI图像中的一幅图像的步骤,包括:获取待检测轮胎模具的CAD设计图对应的平直型图像;

选取预设的一幅待测ROI图像作为所述基准ROI图像;

采用归一化互相关方法在所述平直型图像上定位所述基准ROI图像。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述采用归一化互相关方法在所述平直型图像上定位所述基准ROI图像的步骤,具体为:通过以下公式获取ncc(u,v),并取相关系数最大的(u,v)作为所述基准ROI图像在所述平直型图像上定位结果:其中,f(d,φ)和g(d,φ)分别是待测ROI图像和平直型图像的像素值,N是搜索窗口内平直型图像的像素总数,R是搜索窗口内平直型图像的感兴趣区域,mf是搜索窗口内平直型图像灰度的平均值, 是搜索窗口内平直型图像灰度值的方差,mg(u,v)是搜索窗口位移(u,v)后对应在平直型图像灰度的平均值, 是搜索窗口位移(u,v)后对应在平直型图像灰度值的方差,上式中:

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述搜索窗口移动预设矢量,并在移动后的搜索窗口内定位比对ROI图像,所述比对ROI图像为所述待测ROI图像中除所述基准ROI图像之外的一幅图像的步骤,包括:根据所述原始图像的采集次序,获取对应待测ROI图像的顺序;

将所述搜索窗口移动预设矢量,所述预设矢量由所述预设旋转角度通过极坐标变换获取;

选取与所述基准ROI图像顺序相邻的待测ROI图像作为比对ROI图像。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述当所述基准ROI图像和所述比对ROI图像在所述重叠区域内的局部图像的差异度符合预设条件时,以所述预设矢量为单位继续移动所述搜索窗口,并在所述搜索窗口移动至新的位置时,按所述原始图像的采集次序,定位与所述比对ROI图像存在顺序关系的待测ROI图像的步骤,包括:判断所述基准ROI图像和所述比对ROI图像在所述重叠区域内的局部图像的差异度是否符合预设条件;

若是,以所述预设矢量为单位继续移动所述搜索窗口,并在所述搜索窗口移动至新的位置时,定位与移动前搜索窗口内待测ROI图像顺序相邻的待测ROI图像,重复执行本步骤直至在所述平直型图像上定位所有待测ROI图像。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述判断所述基准ROI图像和所述比对ROI图像在所述重叠区域内的局部图像的差异度是否符合预设条件的步骤之后,还包括:若否,则重新选取基准ROI图像并在所述平直型图像上进行定位,再重新执行所述在所述平直型图像中,生成与所述基准ROI图像区域对应的搜索窗口,所述搜索窗口不小于所述基准ROI图像区域的步骤。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,判断所述基准ROI图像和所述比对ROI图像在所述重叠区域内的局部图像的差异度是否符合预设条件的步骤,包括:定义相邻两张待测ROI图像为It和It+1,通过以下公式获取所述重叠区域内的局部图像的前向误差FE:FE=1-St,t+1

其中 ot,t+1是It在重叠区域的局部图像的HOG特征;ot+1,t是It+1在重叠区域的HOG特征;

判断FE<Th,则所述重叠区域内的局部图像的差异度符合预设条件,其中Th是差异度阈值。

9.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,判断所述基准ROI图像和所述比对ROI图像在所述重叠区域内的局部图像的差异度是否符合预设条件的步骤,包括:定义相邻三张待测ROI图像为It-1、It和It+1,其中,It-1和It之间形成第一重叠区域,It和It+1之间形成第二重叠区域;通过以下公式获取所述重叠区域内的局部图像的前向误差FE:FE=1-St,t+1

其中 ot,t+1是It在第一重叠区域的局部图像的HOG特征;ot+1,t是It+1在第一重叠区域的HOG特征;

通过以下公式获取所述重叠区域内的局部图像的后向误差BE;

BE=1-St-1,t

其中 ot,t-1是It在第二重叠区域的局部图像的HOG特征;ot-1,t是It-1在第二重叠区域的局部图像的HOG特征;

判断FBE<Th,则所述重叠区域内的局部图像的差异度符合预设条件,其中FBE=max(FE,BE),Th是差异度阈值。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述差异度阈值取值为0.1。