用于分析轮胎表面一致性的优化的方法技术

一种用于检查轮胎表面的方法，在所述方法中执行步骤：利用采集系统来捕捉参考轮胎胎侧的纹理的图像，并将所获得的数据传输到处理器；操作员通过与所述处理器的交互对主要特征进行参数化，通过将参考轮胎的胎侧的表面的图像划分为多个不同的感兴趣区域来获得参考轮胎的胎侧的绘图；将特定控制和配准算法分配到每个感兴趣区域；自动捕捉待检查轮胎的图像并且执行以下操作，其中：在进行图像预处理之后，将所述绘图重叠在所述待检查轮胎的图像上，并执行轮胎的每个感兴趣区域特定的控制和配准算法，以确定轮胎的一致性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分析轮胎表面一致性的优化的方法
本专利技术大体上涉及轮胎制造领域，并且更具体地，本专利技术属于制造过程中或制造结束时检查轮胎外观的操作的范畴，其目的是用来确定所述轮胎与检查参考的一致性。
技术介绍
制造商开发的并且特别地旨在协助负责目视检查的操作员的用于自动轮胎检查的工业装置通常基于图像处理技术。进行这一处理所使用的方法通常为将待检查轮胎表面的二维或优选地三维图像与所述轮胎表面的二维或优选地三维参考图像进行比较。这个过程的其中一个步骤的目的是以已知的方式利用例如基于光学三角测量原理的装置(例如，使用联结至激光照明光源的2D传感器)采集轮胎表面的三维图像。二维图像是利用相同的捕捉装置获取的，在这种情况下，二维图像包括表面的简单照片。这种二维图像也可以通过诸如线扫描摄像机等任何采集装置而获取，或者在光学三角测量的情况下，可以根据投射到轮胎上的激光射线强度，与三维图像同时计算。轮胎表面的图像是由数字数据的集合形成的，这些数字数据来自于三维和二维图像的捕捉。从传感器中获取的这些数据被传送到处理器，处理器的存储器中包含代码指令，当这些代码指令被执行时，所述处理器能够处理非常大量的数据。在以下步骤中，进行了一定数量的预处理，以便于使用形成轮胎表面图像的数据。在继续进行这一过程时，规定将待检查轮胎的浮凸表面和参考浮凸表面的图像进行配准。因为在离开硫化模具时压力释放所造成的局部形变，这一步骤已被证明是特别复杂的。这一参考图像可以从CAO模型中获取，或者从用于设计轮胎制造模具的模型中获取，或者可选地可以从假定没有异常的参考轮胎中获取。因此，出版物WO2009077539提出，通过尝试使预先在待检查轮胎表面和参考表面上确定的特征点重合，来提供仿射变换。出版物WO2012/055748是基于利用B样条表面的特殊属性而使所述特征点局部地重合。出版物WO2012/052300提出了一种使用基本花纹(其包括形成特征的磨损指示标记和易于识别的子图像)，通过使基本花纹重合来配准胎面花纹的方法，这些花纹是以已知的方式排列的。这一过程的最后是使用数字方法来进行检查和异常跟踪，或者较简单地将待检查轮胎的图像与参考图像进行比较。出版物WO2013/045593提出了一种利用形态学分析来处理光滑表面的二维图像的方法。出版物WO2012/143197更具体地涉及对由排气口凝料(évent)形成的阴影区域所产生的非测量点的处理。申请FR1462901和FR1462898(还未公开)提出了用于检测和分析位于轮胎胎侧表面上的条纹的一致性的算法，与传统的使用傅里叶变换或三维图像分析的方法相比，该算法计算时间更短。然而，研究发现，这些工具为分析轮胎表面的特定浮凸元素(例如花纹或文字区域、或胎面花纹、模具排气装置所产生的排气口凝料、平滑区域、条纹或出现在可移动板上的文字区域)提供了良好的结果。所有这些算法都具有在计算时间方面花费较大的特征，尤其是当这些算法被用于待检查轮胎的整个表面时。
技术实现思路
本专利技术旨在为减少在制造过程流水线结束时检查轮胎所需的计算时间，同时允许识别使用特定算法的不同的感兴趣区域做出贡献。根据本专利技术，用于通过与参考轮胎的参考表面进行比较来检查待检查轮胎的表面的方法，所述表面包括浮凸元素或标记，其特征在于，步骤在以下过程中执行：-利用采集系统来捕捉从制造过程中选取的并且认为一致的参考轮胎的表面的浮凸的图像，该图像由二维灰度或彩色图像以及三维灰度图像形成，在所述三维灰度图像中，图像的每个点都被分配与该点的凹凸(topographique)高度成正比的灰度值，由此产生的数据被传送到处理器中，处理器在其存储器中包含代码指令，当代码指令被执行时使得能够执行该方法的步骤，-通过操作员与所述处理器的交互对主要特征进行参数化，通过将所述参考轮胎的参考表面的图像划分为多个不同的感兴趣区域来生成参考轮胎的参考表面的绘图(cartographie)，其中每个感兴趣区域都包含特征形状或浮凸，感兴趣区域由边界分隔，将一个或更多个配准和检查算法分配到每个预先确定的感兴趣区域，所述一个或更多个配准和检查算法是从预先建立的算法的集合中选择并存储在所述处理器的存储器中的。-使用所述采集系统来捕捉待检查轮胎的待检查表面的浮凸的图像，所述待检查轮胎来自与所述参考轮胎相同的模具并且与该参考轮胎不同，所产生的数据被传输到处理器，-所述处理器以自动的方式并根据预先定义并记录在处理器的存储器中的主要特征，通过执行代码指令来执行下列操作，其中：·对所采集的图像进行至少一次预处理，·将所述绘图重叠在所述待检查轮胎的待检查表面的图像上，以确定待检查轮胎的感兴趣区域，·运行待检查轮胎的每个感兴趣区域的特定的配准和检查算法，以确定轮胎的一致性。因此，该方法为参考外胎(enveloppe)的冗长且有时复杂的参数化提供了初步的执行，从而定义了形成参考轮胎的感兴趣区域的主要特征的最优化参数，并从而仔细选择了最适合于这些感兴趣区域的每一个的算法。通过这一初步工作，则可以在日常操作的检查阶段期间，只执行最适合于特定感兴趣区域的配准和随后检查的过程。对这些过程进行选择以具有较低复杂度，并且主要地，当将该过程应用于一致的区域时在所涉及的感兴趣区域的特征方面尤其性能良好。因此，对于具有给定计算能力的处理器，本专利技术可以减少在检查阶段期间估计外胎一致性所需的计算时间，并可以以与工业制造速度相配的速度进行这种检查。这里的“轮胎表面”是指由轮胎的内表面或外表面形成的部分或全部表面，所述轮胎包括胎侧、胎肩、胎圈或胎面。显然，如果参考轮胎的参考表面只代表轮胎表面的一个部分，如胎侧、胎面或内部部分，则待检查轮胎的待检查表面表示位于轮胎的完全相同部分的表面，即分别表示胎侧、胎面或内部部分。根据本专利技术的方法也可以单独地或合并地具有下列特征:-对所采集的图像进行的预处理包括从下列算法中选择的一个或更多个过程：·表面的径向轮廓的扁平化，·将相对于轮胎旋转轴表示的轮胎胎侧的表面的图像的极坐标变换为笛卡尔坐标，·与进行采集的光学系统的缺陷有关的校正，如局部光学形变的校正或阴影区域的校正。-对参考轮胎的主要特征进行参数化包括从下列特征中选择的数据：·原始或经过滤波的三维图像的列和行的灰度值的总和，其形成一维签名，·胎侧的平均曲率，·位于给定的感兴趣区域内的特征浮凸的轮廓的形状，其在二个维度中形成特征子图像，·位于感兴趣区域内的特征浮凸的一个或更多个特征点，·几何矩，·特征点之间的一种或更多种几何测量，如距离或角度，·基于具有给定形状和方向的结构元素的对形态算子的响应，·具有气孔的最大斜率的高度梯度的方向的参考图像，·形态滤波器和对纹理类型的特征描述的响应。-配准算法的集合包括用于使参考表面的感兴趣区域的浮凸与待检查表面的感兴趣区域的浮凸相一致的至少一种配准方法。-所述配准方法是从下列一种或更多种方法中按复杂度递增的顺序选择的：·匹配一维签名和角配准，·匹配特征点，·匹配特征子图像，·在三个维度中匹配浮凸。-算法的集合包括第一级算法，所述第一级算法基于分析，如对特征子图像的轮廓进行比较、对特征点之间的几何测量进行比较以及对几何矩进行比较。-检查算法的集合包括用于分析由一个或更多个字母数字字符形成的特征浮凸所在的感兴趣区域的至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过与参考轮胎的参考表面进行比较来检查待检查轮胎的待检查表面的方法，所述表面包括浮凸元素或标记，其特征在于，步骤在以下过程中执行：‑利用采集系统来捕捉从制造过程中选取的并且认为一致的参考轮胎的表面的浮凸的图像，该图像由二维灰度或彩色图像以及三维灰度图像形成，在所述三维灰度图像中，图像的每个点都被分配与该点的凹凸高度成正比的灰度值，由此产生的数据被传送到处理器中，处理器在其存储器中包含编码指令，当编码指令被执行时使得能够执行该方法的步骤，‑通过操作员与所述处理器的交互对主要特征进行参数化，通过将所述参考轮胎的参考表面的图像划分为多个不同的感兴趣区域来生成参考轮胎的参考表面的绘图，其中每个感兴趣区域都包含特征形状或浮凸，感兴趣区域由边界分隔，将从预先建立的算法的集合中选择并且存储在所述处理器的存储器中的一个或更多个配准和检查算法分配到每个预先确定的感兴趣区域，‑使用所述采集系统来捕捉待检查轮胎的待检查表面的浮凸的图像，所述待检查轮胎来自与所述参考轮胎相同的模具并且与所述参考轮胎不同，所产生的数据被传输到处理器，‑所述处理器以自动的方式并根据预先定义并记录在处理器的存储器中的主要特征，通过执行代码指令来执行下列操作，其中：·对所采集的图像进行至少一次预处理，·将所述绘图重叠在所述待检查轮胎的待检查表面的图像上，以确定待检查轮胎的感兴趣区域，·运行待检查轮胎的每个感兴趣区域的特定的配准和检查算法，以确定轮胎的一致性。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.27 FR 15571421.一种用于通过与参考轮胎的参考表面进行比较来检查待检查轮胎的待检查表面的方法，所述表面包括浮凸元素或标记，其特征在于，步骤在以下过程中执行：-利用采集系统来捕捉从制造过程中选取的并且认为一致的参考轮胎的表面的浮凸的图像，该图像由二维灰度或彩色图像以及三维灰度图像形成，在所述三维灰度图像中，图像的每个点都被分配与该点的凹凸高度成正比的灰度值，由此产生的数据被传送到处理器中，处理器在其存储器中包含编码指令，当编码指令被执行时使得能够执行该方法的步骤，-通过操作员与所述处理器的交互对主要特征进行参数化，通过将所述参考轮胎的参考表面的图像划分为多个不同的感兴趣区域来生成参考轮胎的参考表面的绘图，其中每个感兴趣区域都包含特征形状或浮凸，感兴趣区域由边界分隔，将从预先建立的算法的集合中选择并且存储在所述处理器的存储器中的一个或更多个配准和检查算法分配到每个预先确定的感兴趣区域，-使用所述采集系统来捕捉待检查轮胎的待检查表面的浮凸的图像，所述待检查轮胎来自与所述参考轮胎相同的模具并且与所述参考轮胎不同，所产生的数据被传输到处理器，-所述处理器以自动的方式并根据预先定义并记录在处理器的存储器中的主要特征，通过执行代码指令来执行下列操作，其中：·对所采集的图像进行至少一次预处理，·将所述绘图重叠在所述待检查轮胎的待检查表面的图像上，以确定待检查轮胎的感兴趣区域，·运行待检查轮胎的每个感兴趣区域的特定的配准和检查算法，以确定轮胎的一致性。2.根据权利要求1所述的检查方法，其中，对所采集的图像进行的预处理包括从下列算法中选择的一个或更多个过程：-表面的径向轮廓的扁平化，-相对于轮胎旋转轴表示的轮胎胎侧的表面的图像的极坐标到笛卡尔坐标的变换，-与进行采集的光学系统的缺陷有关的校正，如局部光学形变的校正或阴影区域的校正。3.根据权利要求1和2中的任一项所述的检查方法，其中，对参考轮胎的主要特征进行参数化包括从下列特征中选择的数据：-原始或经过滤波的三维图像的列和行的灰度值的总和，其形成一维签名，-胎侧的平均曲率，-位于给定的感兴趣区域内的特征浮凸的轮廓的形状，其在二个维度中形成特征子图像，-...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·温奇圭拉，S·布儒瓦，A·若利，A·沙里奥，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR