本站原创摘 要 随着汽车需求量的快速增长,轮胎的需求量也相应地增加,对轮胎的性能和质量也提出了更高的要求.轮胎X射线检测是轮胎质量检测的主要方法,本文主要介绍了应用于轮胎X射线检测图像识别的计算机视觉识别技术,主要包括轮胎X射线检测计算机视觉识别的基本原理和算法,并且对检测得到的各类轮胎缺陷图像进行了归类分析.
关 键 词轮胎缺陷；计算机视觉识别；轮胎X射线检测；算法
中图分类号TN29 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）95-0073-03
0 引言
目前对轮胎X射线检测系统的图像识别都是由人来主观判断的.X光机对轮胎进行扫描成像,将图像传输到计算机中在显示屏上显示,工作人员通过对轮胎X射线图像的识别来判断轮胎是否有缺陷并对其缺陷进行分类,由人工来进行轮胎缺陷图像识别受到外界的干扰较大,并且具有工作量和工作强度大的特点,这些都容易给轮胎缺陷图像的识别带来较大不利影响.采用计算机图形识别技术对轮胎X射线图像进行识别,不仅能提高工作效率,有效解决人工识别过程中带来的问题,使识别的过程客观化,更加科学和规范.轮胎X射线缺陷检测系统能对其图像进行自动处理和归类,通过对轮胎缺陷图像的统计,还可以建立轮胎缺陷图像的数据库,提高企业在轮胎生产过程中的经济效益[1].
国内厂商大都是用国外生产的X射线检测产品,比较常见的品牌有德国的Collmann和YXLON等[2].YXLON是国际上轮胎内部缺陷检测设备的最大生产厂家,其产品具有可靠的检测结果、快速的检测时间、维护简单、结构紧凑、操作简单直观等特点[3].相比较国外,国内对轮胎用X光机图像处理技术的研究不多,对于国内的轮胎制造厂商,如果想要运用轮胎缺陷图像自动识别技术,只能向国外购写,但是昂贵.因此,现在国内的大部分厂商还是采用人工肉眼对轮胎X射线图像检测的方法进行质量判断[4].
1.轮胎X射线检测装置和结构分析
我们采用的轮胎X射线检测图像采集装置为YXLON公司生产的LX-1500型轮胎X射线检测系统,YXLON的轮胎X射线检测系统由X射线管、U型传感器、数字图像转换器、图像处理工作站和显示器等部分组成,该系统具有机械结构设计良好和图像识别系统分辨率高的特点.采用该系统对轮胎进行X射线检测时,轮胎首先通过起重机被装载到检测的支架上,系统操作工使用控制面板输入合适的参数,按照设定好的参数,径向X射线管伸进到轮胎的中部,马鞍型的轮胎线阵列检测器也移动相应的位置,轮胎在支架上保持匀速的转动,从而确保了轮胎X射线检测过程的连续性.
2轮胎X射线检测图像分析
由于轮胎的规格型号极其繁杂,轮胎的内部结构也是千差万别,导致表述轮胎缺陷时没有统一的标准,这里依据对轮胎生产质量的控制要求,结合轮胎缺陷数据分析和文献资料参考的基础上,将轮胎内部钢丝帘线的缺陷特征概括为以下四类：
2.1 帘线的形状
对于质量正常的轮胎而言,其内部的胎体钢丝帘线分布应该是与图像横向平行排列的直线序列,如图1（a）所示.当帘线弯曲时,其检测图像如图1（b）所示.
2.3帘线的细节
轮胎内部钢丝帘线的细节主要表现为钢丝帘线上的不连续点、交叉点或者断点.图3（a）是帘线交叉的X射线检测图像,图3（b）是帘线断开的X射线检测图像.对于胎体异物而言,由于X射线投影成像的关系,异物的影像会与钢丝帘线的影像发生重叠,如图3（c）所示,所以胎体异物也可以归纳为帘线上的细节问题.
4.结论
本文首先介绍了轮胎X射线检测装置,然后对轮胎X射线检测的图像进行了详细分析,并对图像中轮胎的缺陷种类进行了分类,最后介绍了自己设计的轮胎X射线检测缺陷识别算法,针对形状、尺度、细节、排列四种轮胎缺陷,分别设计了相应的轮胎缺陷识别算法.