线激光扫描行驶车辆轮胎轮廓线的方法与装置

轮胎是车轮的主要组成部分。轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触。现在的车辆使用、维护人员，由于缺乏轮胎方面的专业知识，不能对轮胎进行正确的使用、维护和保养，一些车主经常使用“带病”轮胎上路，给行车造成巨大的安全隐患，有的甚至可能引发交通事故。近几年来，由于轮胎原因引发的交通事故也时有发生，给人民生命财产造成不可挽回的损失，对轮胎磨损的科学和有效的数据分析是保护驾驶生命财产安全的迫切需求。

及时监控轮胎性能需要依靠相关仪器，直接用于检测轮胎磨损的仪器市面上很缺乏，大部分的技术人员都是通过肉眼观察胎纹深度，凭借经验判断轮胎寿命，精确度不高，而且没经验的普通车主无法操作。为了对轮胎磨损进行科学、有效、精确的数据分析，本公司发明了一种线激光扫描行驶车辆轮胎轮廓线的方法与系统，实现汽车行驶过程中对轮胎轮廓线进行高效的亚毫米级扫描，为轮胎磨损检测相关的交通安全检测领域提供高质量、高效率、高精度的数据支持。该线激光扫描行驶车辆轮胎轮廓线的方法与系统，可自动感应行驶中的车辆，在检测位置处实现对轮胎的实时扫描，获取多条轮胎轮廓线，轮廓线上包含花纹凹槽深度信息，提取精度在亚毫米级以上，为轮胎相关的交通安全领域检测提供支持。关注汽车轮胎的使用状况，不过度使用，合理维护保养，可以延长轮胎的使用时间，提升用车安全性。

线激光扫描行驶车辆轮胎轮廓线的方法，主要包括对线激光扫描装置的标定方法、对线激光的图像处理算法、轮廓线三维点云坐标求取方法。线激光扫描末端执行装置主要由一字线激光发生控制器、千兆网工业相机、光电对射传感器，末端执行装置通过千兆网与载有线激光扫描算法软件的工业控制计算机进行数据和指令传输。

     线激光扫描装置经过标定、试验测试,  能够在毫秒单位时间获得时速20km/h内车辆轮胎（外径580~790mm）轮廓线的三维点云信息采样分析，能够实时恢复轮胎表面花纹沟槽的几何形状，基本上满足了对行驶车辆轮胎轮廓线采集以及三维测量分析的精度要求。实现汽车行驶过程中对轮胎轮廓线进行高效的亚毫米级扫描，为轮胎相关的交通安全领域检测提供支持。

图1 夜晚和白天测试现场

图2 上位机软件程序运行界面

图3 系统扫描的轮胎轮廓线三维点