用于检查轮胎的方法技术

描述了一种用于检查轮胎的方法，其中该方法提供了：预先布置具有旋转轴线(20)和表面的待检查轮胎(3)；确定在表面上位于第一径向平面上的获取点(51)与在轮胎绕旋转轴线(20)旋转之后由该获取点(51)占据的位置(42)之间沿获取方向(5，32)的偏移(S)，该位置(42)位于平行于第一径向平面的第二平面上；将线性激光束投射在轮胎(3)的线性表面部分上，其中线性激光束在第二平面上以与获取方向(32)平行的传播方向(14)传播；获取包含所述线性表面部分的轮胎(3)的矩阵表面部分的矩阵图像(60)，其中矩阵图像包含被线性表面部分反射的激光线；根据所确定的偏移(S)确定矩阵图像(60)的子部分(63)，其中矩阵图像的该子部分包含所反射的激光线；处理矩阵图像(60)的子部分(63)，以便确定线性表面部分的高度轮廓。

Method for checking tyres

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检查轮胎的方法
本专利技术涉及一种用于在轮胎生产线中检查轮胎的方法，特别是通过获取轮胎的表面的图像以及对其进行后续处理，例如用于检查轮胎的表面上可检测的缺陷的可能存在。
技术介绍
“轮胎”通常是指成品轮胎，即，在构建、模制和硫化步骤之后的轮胎，但也可以是在构建步骤之后且在模制和/或硫化步骤之前的生轮胎。通常，轮胎在操作期间具有围绕其旋转轴线的基本上环面结构，并且其具有垂直于该旋转轴线的轴向中间平面，所述平面通常是(基本上)几何对称平面(例如，忽略任何微小不对称性，例如胎面花纹和/或内部结构)。轮胎的“径向平面”是指旋转轴线所在的任何平面。轮胎的“平面上的轮廓”是指轮胎与所述平面相交的结果(截面)的轮廓(或周界)。轮胎的外表面或内表面分别是指在轮胎与其自身的安装轮辋联接之后仍然可见的表面以及在所述联接之后不再可见的表面。术语“低”、“高”、“在......之下”和“在......之上”表示元件(例如，轮胎部件、轮胎、设备、装置等等)在使用期间相对于地面的位置或者所述元件中的一个相对于另一个元件的相对位置。相对于几何元件(例如，直线、平面、表面等等)“基本上垂直”是指这些元件形成90°+/–15°的角度，优选形成90°+/–10°的角度。相对于上述几何元件“基本上平行”是指这些元件形成0°+/–15°的角度，优选形成0°+/–10°的角度。术语“光学”、“光”和类似术语指的是所使用的电磁辐射，所述电磁辐射的光谱的至少一部分落在光学波段的扩大邻域内，但不必严格落在光学波段(即400nm至700nm)内，例如，光学波段的该扩大邻域的范围可以是从紫外至红外(例如，波长介于约100nm到约1μm之间)。“数字图像”或等同的“图像”通常是指典型地包含在计算机文档中的数据集，其中，空间坐标的元组(每个元组对应于一像素)的有限集(典型地，二维和矩阵，即，N行×M列)中的每个坐标元组(典型地，每对坐标)与对应的数值集(其可以代表不同的幅值)相关联。例如，在单色图像(诸如，灰度水平或“灰度级”图像)中，这种数值集由有限尺度(通常为256水平或色调)中的单个值构成，该值例如代表在显示时相应空间坐标的元组的亮度(或强度)水平。彩色图像代表另一示例，其中，数值集代表多个颜色或通道的亮度水平，典型地为原色(例如，RGB编码中的红色、绿色和蓝色，CMYK编码中的青色、品红色、黄色和黑色)。术语“图像”不必意味着图像的真实显示。对特定“数字图像”(例如，在轮胎上初始获取的数字图像)的任何引述更一般地包括能够通过对所述特定数字图像的一种或多种数字处理(例如，滤波、均衡、平滑、二值化、阈值化、形态转换(开孔等等)、导数或积分计算等等)获得的任何数字图像。术语“二维图像”或“2D”是指这样的数字图像，所述数字图像的每个像素与代表表面的反射率/漫射率和/或颜色的信息相关联，例如由普通相机或数字相机(例如，CCD)检测到的图像。术语“三维图像”或“3D”表示这样的数字图像，所述数字图像的每个像素与表面高度信息相关联，例如，通过对由线性激光束照射的表面的二维矩阵图像进行三角测量处理由表面的高度轮廓重建技术获得的图像。“数字相机”或简称“相机”表示适于获取二维数字图像的光电装置，其包括：数字图像传感器(或简称“传感器”)，所述数字图像传感器限定图像平面；和物镜(为简化起见，所述物镜被假设具有圆柱对称性，尽管本专利技术不局限于仅这些物镜)。“传感器”是指一组光敏元件(称为“像素”)，所述一组光敏元件能够例如通过CCD或CMOS技术将入射光转换为电信号。术语像素用于表示传感器的单个光敏元件和形成如上定义的数字图像的单个元件，该传感器的每个像素通常对应于该图像的像素。“矩阵相机”是指这样的相机，其传感器具有按照具有可比长度的两个尺寸(例如，两个尺寸相差小于一个数量级，如4×3或3×2格式)的矩形矩阵排列的像素。典型地，传感器矩阵的对角线长达几十毫米。“矩阵表面部分”同样是指具有可比长度的两个尺寸的表面部分。“线性相机”是指这样的相机，其传感器(称为“线性传感器”)具有以矩形矩阵排列的像素，所述矩形矩阵的一个尺寸比另一个尺寸大得多，通常大至少两个数量级。典型地，传感器的像素的行数介于1到4之间，列数大于1000。术语“行”和“列”按常规使用并且二者可互换。线性相机的特征在于物镜线，其位于相机的焦平面和与其正交且经过线性传感器的平面(称为“光学平面”)之间的相交部上，并且线性相机适于获取布置在物镜线处的线性表面部分的图像(称为“线性图像”并且在像素上具有与线性传感器的尺寸相等的尺寸)。“线性表面部分”同样是指这样的表面部分，其一个尺寸比与其正交的另一个尺寸大得多，通常大至少两个数量级。线性表面部分的小尺寸通常小于或等于0.1mm。物镜的“光轴”表示物镜的旋转对称性所沿的线。相机的“聚焦平面”或“焦平面”是指在传感器上由物镜聚焦的物点的平面，即，源自焦平面的每个物点的光线会聚在传感器平面(图像平面)上的相应点中。“景深”是指焦平面附近的一组平面，当物镜投影在传感器平面上时，其每个点形成内接在预定弥散圆(例如，具有5至10微米的直径)中的图像。“线性激光束”是指沿着传播方向在传播平面中传播的激光束，所述激光束具有垂直于传播线的横截面，所述横截面为线的形式，典型成形为笔直段形式。在车辆车轮用轮胎的生产和构建工艺的背景中，对制成品进行自动质量检查是特别有用的，其目的是防止有缺陷的轮胎或不符合设计规范的轮胎投放市场和/或逐步调整所使用的设备和机械以便改善和优化在生产工艺中实施的操作的执行。US2010/0002244A1描述了一种检查轮胎表面的技术，该技术能够安全地区分结合到轮胎表面中的不同质量的橡胶件。WO2015/044196A1描述了一种用于获取轮胎内表面的图像的装置，该装置包括照射部件、图像获取部件和光学地插置于照射部件与轮胎表面的被照射区域之间的反射器。
技术实现思路
在轮胎质量控制领域中，本申请人面临着通过光学获取轮胎的数字图像并对其进行后续处理来检查轮胎的内表面和/或外表面的问题，例如为了检测在表面上或表面附近可能存在的缺陷。所寻找的缺陷可以例如是轮胎表面上的不规则(未硫化的化合物、形状改变等等)、结构不均匀、切口、裂纹、表面上存在异物等等。本申请人已经观察到，为了在生产轮胎的装备内“在线”地使用检查，检查本身应该在缩短的时间以及减少的成本和/或总体尺寸下进行。在这种情况下，本申请人已经意识到，获取和分析相同表面区域的二维图像和三维图像二者是有利的。例如，3D技术(特别是高清晰度3D技术，例如分辨率小于或等于10微米的3D技术)可用于检测轮胎表面上的材料缺乏部或过多部(典型为缺少部或气泡)，而2D技术(尤其是高清晰度2D技术)可用于检测3D中不可见的缺陷，例如细小切口和斑点。此外，两种技术都能够检测到像压纹和滚花之类的一些特征。本申请人已经意识到，同时获取轮胎的相同表面区域的2D和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检查轮胎的方法，包括：/n﹣预先布置具有旋转轴线(20)和表面的待检查轮胎(3)；/n﹣确定代表所述表面上位于第一径向平面上的获取点(51)与在所述轮胎绕所述旋转轴线(20)旋转之后由所述获取点(51)占据的位置(42)之间沿获取方向(5，32)的偏移(S)的值，所述位置(42)位于平行于所述第一径向平面的第二平面上；/n﹣将线性激光束投射在所述轮胎(3)的线性表面部分上，其中所述线性激光束在所述第二平面上以与所述获取方向(32)平行的传播方向(14)传播；/n﹣获取包含所述线性表面部分的所述轮胎(3)的矩阵表面部分的矩阵图像(60)，其中所述矩阵图像包含被所述线性表面部分反射的激光线；/n﹣根据所确定的代表所述偏移(S)的值确定所述矩阵图像(60)的子部分(63)，其中所述矩阵图像的所述子部分包含所反射的激光线；/n﹣处理所述矩阵图像(60)的所述子部分(63)，以便确定所述线性表面部分的高度轮廓。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170612 IT 1020170000649511.一种用于检查轮胎的方法，包括：
﹣预先布置具有旋转轴线(20)和表面的待检查轮胎(3)；
﹣确定代表所述表面上位于第一径向平面上的获取点(51)与在所述轮胎绕所述旋转轴线(20)旋转之后由所述获取点(51)占据的位置(42)之间沿获取方向(5，32)的偏移(S)的值，所述位置(42)位于平行于所述第一径向平面的第二平面上；
﹣将线性激光束投射在所述轮胎(3)的线性表面部分上，其中所述线性激光束在所述第二平面上以与所述获取方向(32)平行的传播方向(14)传播；
﹣获取包含所述线性表面部分的所述轮胎(3)的矩阵表面部分的矩阵图像(60)，其中所述矩阵图像包含被所述线性表面部分反射的激光线；
﹣根据所确定的代表所述偏移(S)的值确定所述矩阵图像(60)的子部分(63)，其中所述矩阵图像的所述子部分包含所反射的激光线；
﹣处理所述矩阵图像(60)的所述子部分(63)，以便确定所述线性表面部分的高度轮廓。


2.根据权利要求1所述的方法，包括：提供所述轮胎(3)在所述第一径向平面上的第一轮廓(30)；以及在所述第一轮廓(30)上识别代表所述获取点(51)的第一点(31)。


3.根据权利要求2所述的方法，包括：确定第二投影轮廓(40)，所述第二投影轮廓代表所述轮胎(3)在所述第二平面上的第二轮廓在所述第一径向平面上的垂直投影；以及且在所述第二投影轮廓上识别第二点(41)，所述第二点代表所述位置(42)在所述第一径向平面上的投影。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定代表所述获取点(51)与所述位置(42)之间的偏移(S)的所述值包括：在经过所述第一轮廓(30)的所述第一点(31)的所述获取方向(32)上垂直投影所述第二点(41)；以及计算代表所述偏移(S)的所述值作为所述第一点(31)与所述第二投影点之间的距离。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，计算所述第二投影轮廓(40)包括：对于所述第一轮廓(30)的每个点，
﹣确定所述每个点离开所述旋转轴线(20)的距离R；
﹣根据所述距离R和所述第一径向平面与所述第二平面之间的距离D确定与所述每个点的偏差Q；
﹣确定所述第二投影轮廓(40)的对应点，所述对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·坎图，F·雷戈利，V·波法，L·泰尔西，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT