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基于3D视觉的汽车轮胎胎面花纹缺陷检测系统
梁步超
【期刊名称】《传感器技术与应用》
【年(卷),期】2024(12)3
【摘要】目前,国内对于首胎胎纹的识别验证,普遍还是采用人工的方式,这种方式存在耗时长,精度低,容易遗漏等缺点。
为了解决人工识别出现的种种问题,本文设计了基于3D视觉技术汽车轮胎胎面花纹缺陷检测系统,该系统收集到的是轮胎胎面花纹的点云数据,经过处理可得到轮胎胎面花纹的二维深度图,再由训练好的语义分割模型进行检测识别。
实验结果表明,该系统能够快速地准确地检测出轮胎胎面花纹存在的鼓泡、划痕和花纹错位等缺陷,具有实效性、高精度性的优点。
【总页数】10页(P331-340)
【作者】梁步超
【作者单位】常州星宇车灯股份有限公司常州
【正文语种】中文
【中图分类】U46
【相关文献】
1.基于机器视觉的轮胎胎面检测系统设计与实现
2.基于机器视觉的汽车轮胎磨损检测系统设计
3.汽车轮胎胎面磨损程度检测系统
4.基于3D视觉的车载雷达PCB焊点缺陷检测系统研究
5.基于改进的DeepLabv3p网络的轮胎胎面花纹缺陷分割算法
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![轮胎模具花纹块检测装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/7ec093c7453610661fd9f4c9.png)
专利名称：轮胎模具花纹块检测装置专利类型：实用新型专利
发明人：张灿伟,王彬
申请号：CN200920026575.5
申请日：20090604
公开号：CN201444031U
公开日：
20100428
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种轮胎模具花纹块检测装置，包括支撑架、挡板、滑块和百分表，其特征是：在支撑架一端设置有挡板，其上平面上设置有滑块，滑块上安装有百分表。
本实用新型与现有技术相比较具有结构简单、检测精度高、体积小重量轻，便于携带、可单人进行操作而又省时省力的优点。
申请人：山东万通模具有限公司
地址：257300 山东省东营市广饶县经济技术开发区8号路西首
国籍：CN
代理机构：东营双桥专利代理有限责任公司
代理人：侯华颂
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轮胎纵向花纹三维数学模型的建立及应用田敬华1,刘波1,辛振祥1,孙红亚2(1.青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛266042;2.河南省商丘市交通局,河南商丘476000)摘要:建立轮胎纵向花纹三维数学模型。
利用AutoCAD2000进行轮胎三维实体设计,验证了该数学模型的实用性。
利用该数学模型可以进行任何一种纵向曲折花纹的设计,缩短设计周期,提高设计效率和模具加工的自动化程度。
关键词:轮胎;花纹;三维设计;实体造型中图分类号:TQ336.1+1;T P391.72文献标识码:A文章编号:1000-890X(2004)03-0165-03传统轮胎设计是以二维平面图为基础进行的,需要多幅图纸才能将产品结构表达清楚,对于复杂的结构和形状,不仅制图比较繁琐,而且要求设计者和后序工作人员都要有较好的三维空间想象能力。
另外,对于一些复杂的形状,二维图纸无法直接用于数控编程,这就限制了NC(数控加工)和EDM(电火花成型加工)等先进加工设备的使用。
因此,传统的轮胎设计方式具有设计效率低、设计周期长及模具加工自动化程度低等缺点,已经不适应现代轮胎行业发展的要求。
轮胎三维实体造型技术能够较好地解决上述问题。
轮胎外表面是比较复杂的曲面,但是在不考虑花纹的情况下,其截面形状是固定的,故无花纹轮胎三维实体比较容易生成。
而轮胎花纹类型多种多样,形状复杂,是轮胎实体造型中的技术难点,国内文献对此还未见有系统、深入的研究,只有个别文献或者通过坐标变换达到三维视觉效果[1],或者研究三维曲面造型[2],这些三维方式都不能真实全面地表达实体所具有的各种属性(如质量、重心、惯性矩等)。
本工作以轮胎花纹设计中常用的纵向花纹为例,对轮胎实体花纹三维数学模型的建立及具体应用进行研究。
1纵向花纹三维数学模型轮胎花纹种类很多,归纳起来可分为3类:作者简介:田敬华(1976-),女,河南商丘人,青岛科技大学在读硕士研究生,主要从事高分子材料加工和计算机辅助设计领域的研究工作。
基于数学规划模型的轮胎花纹设计研究及三维造型摘要本文根据车辆情况、路面情况以及使用需求的不同，对轮胎花纹性能最优化进行研究，根据结果进行花纹各要素的设计。
通过模糊数学方法建立建立各种性能指标的权值联系，并用蒙特卡罗算法对模型的最优解进行计算，并用SOLIDWORKS软件进行参数化三维建模。
关键词花纹；模糊数学矩阵；数学规划；三维建模；蒙特卡罗算法0 引言本文根据车辆情况、路面情况以及使用需求的不同，首先在对汽车轮胎花纹形式固定，忽略天气等外界因素，对专业的参数信息进行检索收集。
其次以物理知识为基础利用变量控制法和修正系数的思想求得各性能的近似表达公式，用模糊数学的思想建立各种性能指标的权值联系，然后将各性能构建为统一的性能指标，并以此作为规划模型的目标函数。
在求解时，为避免各相关性能量纲之间的误差以及减少非花纹结构对性能的影响，引进性能量纲系数并定义为1，性能参数的大小即为各性能的绝对大小。
由于车辆、路面情况参数较为客观，将其计入目标函数，而使用需求柔性较大，故把它归入规划模型的限制条件中。
从而建立轮胎花纹的设计模型。
然后我们用以普通轿车为例对模型进行求解验证，利用蒙特卡罗算法对模型的最优解进行计算，并用SOLIDWORKS软件进行参数化三维建模，结果表明：对于过程中设计的计算公式与算法的误差研究，我们对模糊矩阵评价法得到的权重，我们将用模糊序列法得到相同的结论，在一定程度上来说，权重是可信的，对于性能参数的数值与相关论文研究中的定性描述做了对应，基本契合，但是性能的绝对量是本文模型的最大问题，但是在某种程度上能反应实际情况。
2 模型建立本文主要研究普通轮胎花纹形式下的设计要素对汽车性能的影响，以花纹沟的深度、宽度、角度及密集度等要素为规划模型的决策变量，花纹的总体性能参数为目标函数，以工艺设计限制以及使用需求为约束条件，从而建立数学规划模型，并用Solidworks软件进行三维建模。
本模型的大体的架构如同计算机程序般，设置模型的输入端、主体程序、输出端三部分，在输入端，我们考虑到将车辆的情况和路面的情况参数化，其值刚度大主观性小，我们将其建立在目标函数主体，而使用需求参数化，其值刚度小主观性大，故将此建立在规划模型的约束条件部分，为减少模型误差对结果带来的巨大影响，我们对设计要素进行工艺技术限制。
轮胎胎纹识别与纹路质量评估技术在轮胎生产与质检中的应用教程轮胎是汽车行驶的关键组件之一，其性能和质量直接影响到行车的安全和舒适性。
在轮胎生产和质检过程中，轮胎胎纹的识别和质量评估是至关重要的环节。
本文将介绍轮胎胎纹识别与纹路质量评估技术的原理和应用，帮助读者了解和应用这些技术。
一、轮胎胎纹识别技术概述轮胎胎纹识别技术是指通过图像处理和模式识别技术，对轮胎胎面上的纹路进行自动化识别和分析。
该技术可以识别出轮胎的品牌、规格、型号以及磨损程度等信息，为后续的质量评估提供依据。
轮胎胎纹识别技术的应用主要分为以下几个方面：1. 轮胎生产过程中的质量控制：通过对轮胎胎纹的自动识别和分析，可以准确判断轮胎的尺寸、质量以及生产工艺是否符合要求，及时排查和修正生产中的问题。
2. 轮胎质量检测和分类：对生产出来的轮胎进行自动化的胎纹识别和质量评估，可以实现轮胎的分类和分级，确保产品的质量稳定性和一致性。
3. 轮胎磨损检测和评估：通过识别轮胎胎纹的磨损情况，可以及时评估轮胎的使用寿命和性能状态，为车辆的安全行驶提供参考。
二、轮胎胎纹识别技术的原理和方法1. 图像采集：在轮胎生产或者质检过程中，需要使用合适的图像采集设备来获取轮胎胎面的图像数据。
常见的采集设备包括高分辨率相机、激光扫描仪等。
2. 图像预处理：采集到的图像数据可能存在噪声、光照不均和干扰等问题，需要通过图像预处理来提取轮胎胎纹的特征信息。
预处理的方法包括图像去噪、灰度调整、光照校正等。
3. 特征提取：在预处理后，需要从图像中提取出轮胎胎纹的特征信息，常见的特征包括纹路的形状、宽度、深度、间距等。
这些特征可以通过边缘检测、纹理分析等方法来提取。
4. 模式识别：提取出轮胎胎纹的特征后，可以利用机器学习和模式识别技术，建立识别模型和分类器。
常见的方法包括支持向量机、神经网络、决策树等。
5. 轮胎胎纹识别和质量评估：利用构建好的模型和分类器，对新采集到的轮胎胎纹图像进行识别和分析，得到轮胎的相关信息和质量评估结果。
基于机器视觉的轮胎花纹质量检测技术研究随着技术的发展，越来越多的传统行业开始融合智能化技术，从而提高产品的品质和效率。
在汽车制造行业中，轮胎的花纹质量检测是非常重要的一环，而机器视觉技术在这一领域中发挥了至关重要的作用。
介绍轮胎花纹质量检测的重要性首先，介绍一下轮胎花纹质量的重要性。
轮胎是汽车的重要组成部分，而轮胎的花纹对于行驶的效果和安全性都具有重要影响。
因此，轮胎的花纹质量是汽车制造中不可忽视的一环。
花纹质量不仅决定了轮胎的耐磨性和抓地力，同时还会直接影响到行车的舒适性和安全性。
机器视觉技术在轮胎花纹质量检测中的作用由于传统方法的轮胎花纹质量检测需要大量的人力和时间，同时在检测过程中易发生错误，因此许多汽车制造企业开始将机器视觉技术引入到轮胎花纹质量检测中。
机器视觉技术通过数字化图像的处理和分析，能够快速准确地检测轮胎花纹的质量，从而大大提高了检测效率和精度。
下面我们来更详细地介绍一下机器视觉在轮胎花纹质量检测中的作用。
1. 图像采集首先，机器视觉系统需要对轮胎进行图像采集。
这里涉及到相机的选择和设置，以及拍摄角度的确定等问题。
采集到的图像需要保证清晰度和曝光度的合理性，这样才能为后续的图像处理提供足够的基础。
2. 图像处理图像处理是机器视觉技术的核心，也是轮胎花纹质量检测的关键步骤。
在这一过程中，图像会经过滤波、二值化、边缘检测等多个步骤，最终生成轮胎花纹的数字化图像。
这一过程需要依据实际情况进行参数的调整和优化，以确保结果的准确性和稳定性。
3. 特征提取在得到数字化图像后，机器视觉系统需要进行花纹特征的提取和量化。
这里主要涉及到形态学分析、纹理特征分析、边缘参数等方法。
通过这一过程，机器视觉系统能够对轮胎花纹进行特征的提取和量化，从而进一步判断花纹的质量。
4. 神经网络算法最终，机器视觉系统需要利用神经网络算法来对轮胎花纹进行分类判别。
神经网络算法是一种模拟人类神经系统运作的数学模型，而在轮胎花纹质量检测中，它通常被用来对花纹进行分类和评估。
CAD三维轮胎数字化模型开发设计平台
郝泳涛;曾锦华;陈振艺;俞平
【期刊名称】《同济大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(038)002
【摘要】在提出自动化智能轮胎设计概念基础上,系统地阐述了计算机辅助设计(CAD)三维轮胎数字化模型开发设计平台的整体架构,包括需求表示、需求分析预处理、产品清单生成、产品清单造型、产品检验、轮胎知识库和轮胎零件库等模块;叙述了数字轮胎设计造型模块的实现过程和关键技术,包括花纹沟截面计算原理和各种花纹沟的造型方案等,同时,还提出了一种改进的计算花纹沟中心线的算法;最后基于CATIA三维造型平台和自动化语言VBA二次开发工具实现了在详细需求表示类型下的轮胎设计系统.
【总页数】5页(P290-294)
【作者】郝泳涛;曾锦华;陈振艺;俞平
【作者单位】同济大学,电子与信息工程学院,上海,200092;同济大学,电子与信息工程学院,上海,200092;上海轮胎橡胶,集团,股份有限公司轮胎研究所,上海,200245;同济大学,电子与信息工程学院,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】U463.341;TP11
【相关文献】
1.港口工程三维CAD设计平台研究 [J], 赵宏坚;何家俊;杨锡鎏
2.基于三维虚拟视觉的产品交互设计平台的开发与实现 [J], 张璐琪
3.模块化通用三维设计平台的开发与应用 [J], 闫欢
4.基于虚拟现实技术的烟草工程三维设计平台研究与开发 [J], 黄启录;魏斌;陶智麟;陶铁托;陈飞宇;李超
5.基于虚拟现实技术的烟草工程三维设计平台研究与开发 [J], 黄启录;魏斌;陶智麟;陶铁托;陈飞宇;李超
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3D扫描技术在轮胎模具检测中的应用
吴月仙;李华;张敏;程丽娜;吴东霞;李海波
【期刊名称】《轮胎工业》
【年(卷),期】2022(42)9
【摘要】针对轮胎活络模花纹块表面复杂的几何设计,传统手段已经无法满足轮胎模具的检测要求。
采用手持式激光扫描仪获取活络块成型表面的点云数据,在Geomagic Qualify软件中对点云数据进行有效处理,通过测量和比对分析判断活络块模具的变形和磨损程度,从而达到模具检测的目的。
本工作可为解决轮胎模具检测难题提供有效的参考。
【总页数】5页(P570-574)
【作者】吴月仙;李华;张敏;程丽娜;吴东霞;李海波
【作者单位】中策橡胶集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.11;O241.82
【相关文献】
1.3D扫描技术在房屋检测工作中的应用探讨
2.基于Vtop200B-L 3D扫描在模具教学中的应用
3.3D扫描检测技术在MP泵质量控制中的应用
4.自动扫描及机械手技术在半钢子午线轮胎硫化后检测输送系统中的应用
5.3D激光扫描检测技术在城轨车辆组装中的应用
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三维花纹子午线轮胎有限元分析
王友善;吴健;向宗义
【期刊名称】《轮胎工业》
【年(卷),期】2009(29)6
【摘要】建立三维花纹子午线轮胎的有限元模型,并对接触应力、接地压力及接地面积等进行了研究.采用CATIA软件建立轮胎花纹模型;基于TYSYS软件的前处理数据,应用ABAQUS软件建立三维花纹子午线轮胎有限元分析模型.研究表明,额定负荷下,接地压力随轮胎充气压力增大而增大;三维花纹轮胎的接地面积小于光面轮胎;轮胎与轮辋接触面积随充气压力增大而增大.
【总页数】3页(P339-341)
【作者】王友善;吴健;向宗义
【作者单位】哈尔滨工业大学,复合材料与结构研究所,黑龙江,哈尔滨,150080;哈尔滨工业大学,复合材料与结构研究所,黑龙江,哈尔滨,150080;贵州轮胎股份有限公司,贵州,贵阳,550008
【正文语种】中文
【中图分类】U463.341.+6;O241.82
【相关文献】
1.带复杂花纹的子午线轮胎建模方法及其稳态滚动的有限元分析 [J], 蒋丰璘
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3.带复杂花纹子午线轮胎稳态滚动的有限元分析及沟裂问题探讨 [J], 蒋丰璘
4.计及胎面花纹的子午线轮胎接地性能有限元分析 [J], 赵鹏;丁玉梅;阎惠;杨卫民
5.子午线轮胎自由滚动工况下花纹沟体积变化的有限元分析 [J], 程冬冬;刘臣才;束永平
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