輪胎是汽車的重要部件之一，它直接與路面接觸，和汽車懸架共同來緩和汽車行駛時所受到的沖擊，保證汽車有良好的乘座舒適性和行駛平順性；保證車輪和路面有良好的附著性；提高汽車的牽引性、制動性和通過性；承受著汽車的重量，輪胎在汽車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，在輪胎的自動化生產(chǎn)過程中，不可避免會有小部分輪胎出現(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輪胎進行花紋檢測，DOT字符識別等，這些都需要視覺的介入。當今的汽車輪胎生產(chǎn)線正在越來越多地引入視覺檢測來為輪胎質(zhì)量把關(guān)。

SICK 3D相機應用于輪胎檢測

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)一定的對比度，因此傳統(tǒng)2D相機用于輪胎檢測會比較棘手。SICK 推出的3D相機則可以突破這一劣勢，它可以免受樣品表面顏色的影響，通過激光三角原理獲取清晰的輪胎表面高度圖像及強度圖像，從而為輪胎行業(yè)的視覺檢測解決了難題。

輪胎檢測應用場景

1、胎面的截面尺寸檢測

如：胎面的厚度輪廓、總寬、肩寬、中寬、肩厚、中厚等關(guān)鍵尺寸測量

2、胎圈接頭及胎面成型接頭檢測

如：接頭搭接、縫隙、錯頭、料偏、漏貼、錯料、整體料寬尺寸等

3、成型輪胎不圓度及尺寸檢測

如：胎面的不圓度、胎寬、輪胎直徑等尺寸檢測。

4、成型輪胎外觀缺陷檢測

如：鼓包、凹坑、劃傷、裂縫等。

5、輪胎字符識別（OCR）及圖案花紋檢測

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

3D視覺檢測步驟

由于輪胎檢測涉及的應用場景較多，本節(jié)以輪胎的字符識別（OCR）為例說明輪胎3D視覺檢測的流程。

采集圖像

架設好相機及輪胎，驅(qū)動相機或輪胎使得二者產(chǎn)生相對運動，為了保證圖像正常，可選擇勻速運動或者編碼器觸發(fā)模式，如下圖示意。

用戶可以根據(jù)實際工藝要求選擇相機數(shù)量和安裝布局。

圖像采集布局示意圖

在上圖架設條件下，相機對輪胎采集圖像可達到的幀率約為18KHz，Y方向（運動方向）設置分辨率為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的時間內(nèi)完成輪胎一周的掃描。

（實際應用時的取圖速度應在具體應用場景下測試得到）

所獲取的圖像效果如下圖所示：

輪胎3D圖像

輪胎強度圖像

SICK 視覺處理平臺EasyRanger提供強大的算法庫可以實現(xiàn)多種檢測需求。同前所述，SICK 3D相機也提供了與外部通用軟件平臺的兼容性，可以使得客戶在選擇圖像處理算法時游刃有余，從而避免對現(xiàn)有的應用軟件架構(gòu)做過多更改。

識別結(jié)果圖一

識別結(jié)果圖二

進行OCR識別的圖像處理大致流程如下：

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