輪胎是汽車(chē)的重要部件之一，它直接與路面接觸，和汽車(chē)懸架共同來(lái)緩和汽車(chē)行駛時(shí)所受到的沖擊，保證汽車(chē)有良好的乘座舒適性和行駛平順性；保證車(chē)輪和路面有良好的附著性；提高汽車(chē)的牽引性、制動(dòng)性和通過(guò)性；承受著汽車(chē)的重量，輪胎在汽車(chē)上所起的作用是至關(guān)重要的。

傳統(tǒng)的輪胎生產(chǎn)線已經(jīng)發(fā)展了很多年，然而，在輪胎的自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免會(huì)有小部分輪胎出現(xiàn)某些缺陷，比如尺寸不合格，劃傷，鼓包等，在某些工序上還需要對(duì)輪胎進(jìn)行花紋檢測(cè)，DOT字符識(shí)別等，這些都需要視覺(jué)的介入。當(dāng)今的汽車(chē)輪胎生產(chǎn)線正在越來(lái)越多地引入視覺(jué)檢測(cè)來(lái)為輪胎質(zhì)量把關(guān)。

SICK 3D相機(jī)應(yīng)用于輪胎檢測(cè)

但由于輪胎是黑色橡膠制品，即便有外部光源的情況下也很難呈現(xiàn)一定的對(duì)比度，因此傳統(tǒng)2D相機(jī)用于輪胎檢測(cè)會(huì)比較棘手。SICK 推出的3D相機(jī)則可以突破這一劣勢(shì)，它可以免受樣品表面顏色的影響，通過(guò)激光三角原理獲取清晰的輪胎表面高度圖像及強(qiáng)度圖像，從而為輪胎行業(yè)的視覺(jué)檢測(cè)解決了難題。

輪胎檢測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景

1、胎面的截面尺寸檢測(cè)

如：胎面的厚度輪廓、總寬、肩寬、中寬、肩厚、中厚等關(guān)鍵尺寸測(cè)量

2、胎圈接頭及胎面成型接頭檢測(cè)

如：接頭搭接、縫隙、錯(cuò)頭、料偏、漏貼、錯(cuò)料、整體料寬尺寸等

3、成型輪胎不圓度及尺寸檢測(cè)

如：胎面的不圓度、胎寬、輪胎直徑等尺寸檢測(cè)。

4、成型輪胎外觀缺陷檢測(cè)

如：鼓包、凹坑、劃傷、裂縫等。

5、輪胎字符識(shí)別（OCR）及圖案花紋檢測(cè)

如：DOT碼、輪胎生產(chǎn)周、輪胎規(guī)格型號(hào)、品牌Logo等。

3D視覺(jué)檢測(cè)步驟

由于輪胎檢測(cè)涉及的應(yīng)用場(chǎng)景較多，本節(jié)以輪胎的字符識(shí)別（OCR）為例說(shuō)明輪胎3D視覺(jué)檢測(cè)的流程。

采集圖像

架設(shè)好相機(jī)及輪胎，驅(qū)動(dòng)相機(jī)或輪胎使得二者產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為了保證圖像正常，可選擇勻速運(yùn)動(dòng)或者編碼器觸發(fā)模式，如下圖示意。

用戶可以根據(jù)實(shí)際工藝要求選擇相機(jī)數(shù)量和安裝布局。

圖像采集布局示意圖

在上圖架設(shè)條件下，相機(jī)對(duì)輪胎采集圖像可達(dá)到的幀率約為18KHz，Y方向（運(yùn)動(dòng)方向）設(shè)置分辨率為0.2mm，則折算成線速度為18K * 0.2 = 3600 mm/s，因此最快可在約0.5s的時(shí)間內(nèi)完成輪胎一周的掃描。

（實(shí)際應(yīng)用時(shí)的取圖速度應(yīng)在具體應(yīng)用場(chǎng)景下測(cè)試得到）

所獲取的圖像效果如下圖所示：

輪胎3D圖像

輪胎強(qiáng)度圖像

SICK 視覺(jué)處理平臺(tái)EasyRanger提供強(qiáng)大的算法庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)多種檢測(cè)需求。同前所述，SICK 3D相機(jī)也提供了與外部通用軟件平臺(tái)的兼容性，可以使得客戶在選擇圖像處理算法時(shí)游刃有余，從而避免對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)用軟件架構(gòu)做過(guò)多更改。

識(shí)別結(jié)果圖一

識(shí)別結(jié)果圖二

進(jìn)行OCR識(shí)別的圖像處理大致流程如下：

通過(guò)以上流程，我們得到了OCR結(jié)果，以此可以做一些字符驗(yàn)證、字符定位等工作從而滿足輪胎生產(chǎn)的視覺(jué)檢測(cè)工藝需求。