轮胎形状检查方法以及轮胎形状检查装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种轮胎形状检查方法以及轮胎形状检查装置。从样品原图像中检测界线，生成表示界线的位置的屏蔽图像，其中，所述样品原图像为样品轮胎的侧壁面的二维图像，所述界线为凹凸标记的轮廓。接着，生成表示所述凹凸标记的高度的高度偏移图像，该高度偏移图像为通过使用离散的多个高度阈值，对从样品原图像中去除与屏蔽图像所示的界线的位置相对应的区域之后的剩余区域的高度进行分类而获得的图像。然后，从作为检查轮胎的侧壁面的二维图像的检查图像减去高度偏移图像，以便从检查图像去除凹凸标记而生成凹凸去除图像。基于该凹凸去除图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轮胎的检查技术，特别是涉及使用图像处理的方法来检查形成有凹凸标记的侧壁面(sidewall surface)的形状缺陷的轮胎形状检查方法以及轮胎形状检查装置。
技术介绍
轮胎具有橡胶、化学纤维、钢丝帘线(steel cord)等各种材料叠层的构造。若在其叠层构造存在不均匀的部分，则当填充空气时，在耐压性相对较弱的部分会产生称为起鼓(Bulge)的隆起部(凸部)、或称为凹痕(Dent)或凹陷(depression)的凹挂部(凹部)。会产生如上所示的起鼓或凹痕等形状缺陷的轮胎，由于安全上的问题或外观不良的问题，必须加以检查而从出货对象中排除。为此，在轮胎制造的最终工序(将轮胎材料加硫后的检查工序)，对轮胎表面进打检查，尤其检查侧壁面的凹凸形状不良。此外，在轮胎的侧壁面形成有表示产品型号、尺寸、制造厂商标志等的显示标记(属于正常凹凸的标记)。因此，在侧壁面的形状缺陷检查处理中，需要避免将该显示标记作为形状缺陷而误检测。如上所示的凹凸形状不良的检查，在以往是通过人工的目视检查和触手检查来进行，但是近年来，研究通过激光距离传感器、三维形状测量装置、或照相机进行图像检查等自动化技术以及不受正常凹凸的标记影响的检查技术。例如，在专利文献I中公开了一种轮胎形状检测装置，对朝向相对旋转的轮胎表面照射的线光的像进行摄像，基于该摄像图像，并利用光切断法来进行形状检测，从而检测所述轮胎的表面形状。该装置包括以在所述轮胎表面形成一光切断线的方式，从与该光切断线的检测高度方向不同的方向连续地照射的线光照射单元；以及在照射于所述轮胎表面的所述多个线光的各主光线相对于所述轮胎表面正反射的方向进行摄像的摄像单元。该轮胎形状检测装置尤其对轮胎表面连续地照射多个线光，对照射的多个线光的像进行摄像，从而检测轮胎表面形状。此外，在专利文献2公开了一种对轮胎表面的由凹凸形成的一个以上的图形的三维形状进行检查的方法。该方法包括以下工序针对包含这些图形的指定的轮胎表面区域内的各面积要素，测量凹凸的高度而取得凹凸分布数据的工序；针对各图形，根据作为图形的雏型而预先准备的图形模型的三维形状数据和所取得的所述凹凸分布数据，确定所述轮胎表面区域中与图形模型相对应的轮胎表面部分的工序；以及针对各图形，求出所确定的轮胎表面部分的凹凸分布数据与图形模型的三维数据的一致度，并根据该一致度，来判定所述图形的三维形状的合格与否的工序。该轮胎凹凸图形的检查方法是尤其通过计算对轮胎表面照射片光所得的三维凹凸分布数据与由CAD数据所作成的图形模型的三维形状数据的一致度，来检查有无缺陷的技术。在该技术中，为了进行正常的凹凸图形(文字等)本身的合格与否判定，使用将作为正常凹凸图形的雏型而预先准备好的图形模型作为示教数据。雏型是根据轮胎CAD数据或模具CAD数据而作成的。专利文献1:日本专利公开公报特开2008-221896号专利文献2 :日本专利公开公报特开2005-331274号在专利文献I的轮胎形状检测装置中，能够通过光切断法来检测轮胎的表面形状，因此能够检测轮胎表面的凹凸形状。但是，无法得知检测出的轮胎表面的凹凸形状是形成在轮胎表面的正常图形还是缺陷。此外，当在正常图形的位置存在缺陷时，要检测该缺陷会变得更加困难。因此，如专利文献2所示，若使用轮胎CAD数据或模具CAD数据来制作示教数据(参照数据)，能够获得不会受轮胎的变形或缺陷影响的数值，或许能够回避专利文献I的技术的困难性。但是，由于轮胎为橡胶制品，而且在专利文献I的专利技术作为对象的轮胎形状检查中检查已充入空气的轮胎，因此与基于CAD数据的轮胎相比变形量较大。因此，仅使CAD数据的坐标和与其相对应的轮胎的坐标相一致，计算及运算量就已变得庞大，所以，专利文献2的方法难以实际应用。此外，根据专利文献2所公开的技术、即使用CAD数据的方法，容易类推使用实际上所测量的轮胎的高度数据作为示教数据的方法。通过该方法，能够简单地取得实际的高度数据。但是，此时，要求在作为示教数据所使用的轮胎高度图像中，仅存在正常的凹凸图形，而且完全没有检测对象的凹凸缺陷(Bulge/Dent)、或轮胎圆周方向的较大的起伏变形成分即尺寸偏差(Runout)成分的高度变化。若使用存在检测对象的凹凸缺陷或Runout成分的高度图像数据作为示教数据，则当进行在线(on line)检查时，文字等正常凹凸标记通过差值处理被平面化(去除)，但是，示教数据中存在的凹凸缺陷或Runout成分会被转印在检查对象的高度图像上，因此无法使用如上所示的高度图像数据作为检查的示教数据。此外，特别制作不存在Runout成分的完全平坦的轮胎来用作示教数据而登录，这并不现实。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题点，其目的在于提供一种在不受轮胎的侧壁面上所存在的正常凹凸的标记(文字、标志、图案等)的影响的情况下，能够检查侧壁面的凹凸缺陷的轮胎形状检查方法以及轮胎形状检查装置。本专利技术所涉及的轮胎形状检查方法，使用样品轮胎的侧壁面的图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查，所述样品轮胎的侧壁面形成有凹凸标记。所述轮胎形状检查方法包括示教作业工序以及检查作业工序。所述示教作业工序包括屏蔽图像生成工序，从样品原图像中检测界线，生成表示所述界线的位置的屏蔽图像，其中，所述样品原图像为所述样品轮胎的侧壁面的二维图像，所述界线为所述凹凸标记的轮廓；以及高度偏移图像生成工序，生成表示所述凹凸标记的高度的高度偏移图像，所述高度偏移图像为通过使用离散的多个高度阈值，对从所述样品原图像中去除与所述屏蔽图像所示的所述界线的位置相对应的区域之后的剩余区域的高度进行分类而获得的图像。所述检查作业工序包括差值处理工序，从作为所述检查轮胎的侧壁面的二维图像的检查图像减去所述高度偏移图像，以便从所述检查图像去除所述凹凸标记而生成凹凸去除图像；以及形状缺陷检查工序，基于所述凹凸去除图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查。附图说明图1(a)是表示本专利技术的实施方式的轮胎形状检查装置的结构的概略图，(b)是表示轮胎形状检查装置所具备的传感组件中的线光照射部及照相机的三维配置的示意图。图2是表示轮胎的侧壁面的示意图。图3是表示本专利技术的实施方式的轮胎形状检查方法的处理内容的流程图。图4(a)是表示本专利技术的实施方式的轮胎形状检查方法中的屏蔽图像生成处理的流程图，(b)是表示本专利技术的实施方式的轮胎形状检查方法中的偏移图像生成处理的流程图。图5(a) (d)是表示本专利技术的实施方式的轮胎形状检查方法中的图像处理过程的示意图。图6(a)、(b)是表示在本专利技术的实施方式的轮胎形状检查方法中，高度像素轮廓与标签区域之间的关系的图。图7(a) (C)是表示在本专利技术的实施方式的轮胎形状检查方法中，求出离散的高度阈值的方法的示意图。图8(a) (e)是表示在本专利技术的实施方式的轮胎形状检查方法中，对与屏蔽范围相对应的位置的高度像素值的插值方法的图。具体实施例方式下面，基于附图说明本专利技术的实施方式。本专利技术的实施方式所涉及的轮胎形状检查装置1，通过照相机对照射在进行旋转的轮胎T表面的线光的像进行摄像，根据该摄像图像，并利用光切断法来进行形状检测，从而测量轮胎T的各部位的高度。接着，轮胎形状检查装置I将所测量的轮胎T的各部的高度分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.07 JP 2009-277667;2010.03.24 JP 2010-068101.一种轮胎形状检查方法，其特征在于使用样品轮胎的侧壁面的图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查，所述样品轮胎的侧壁面形成有凹凸标记，其中，所述轮胎形状检查方法包括示教作业工序以及检查作业工序，其中， 所述示教作业工序包括 屏蔽图像生成工序，从样品原图像中检测界线，生成表示所述界线的位置的屏蔽图像，其中，所述样品原图像为所述样品轮胎的侧壁面的二维图像，所述界线为所述凹凸标记的轮廓；以及 闻度偏移图像生成工序，生成表不所述凹凸标记的闻度的闻度偏移图像，所述闻度偏移图像为通过使用离散的多个高度阈值，对从所述样品原图像中去除与所述屏蔽图像所示的所述界线的位置相对应的区域之后的剩余区域的高度进行分类而获得的图像， 所述检查作业工序包括 差值处理工序，从作为所述检查轮胎的侧壁面的二维图像的检查图像减去所述高度偏移图像，以便从所述检查图像去除所述凹凸标记而生成凹凸去除图像；以及 形状缺陷检查工序，基于所述凹凸去除图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查。2.根据权利要求1所述的轮胎形状检查方法，其特征在于 在所述屏蔽图像生成工序，通过使用微分滤波器，获取强调所述凹凸标记的所述界线部分的微分图像，并对所获得的所述微分图像采用指定的阈值，将所述微分图像二值化，从而生成所述屏蔽图像。3.根据权利要求2所述的轮胎形状检查方法，其特征在于 在使用所述微分滤波器之前，对所述样品原图像内的未检测点进行插值而去除所述未检测点，基于所述侧壁面的轮廓形状，从已去除所述未检测点的图像中去除侧壁面的弯曲成分，将已去除所述未检测点的图像平面化。4.根据权利要求1所述的轮胎形状检查方法，其特征在于 在所述高度偏移图像生成工序，使用所述样品原图像、所述屏蔽图像、以及对所述凹凸标记所设定的所述离散的多个高度阈值，对于所述样品原图像的全部线数据反复进行以下的⑴至(V)的步骤，生成高度偏移图像， (I)从所述屏蔽图像抽出与沿所述样品原图像的轮胎圆周方向的一个线数据相对应的线数据， (II)在所述样品原图像的I线数据中，将以从屏蔽图像所抽出的所述线数据所示的界线划分的各区域分别设为一个标签区域， (III)将多个所述标签区域中在圆周方向上最长的标签区域设为高度偏移值的计算开始区域，或者将以所述屏蔽图像所示的界线所包围的区域中面积最大的区域设为高度偏移值的计算开始区域， (IV)在从所述计算开始区域依次排列的所述多个标签区域中，从包含所述计算开始区域的区域对开始，依次求出由彼此相邻的标签区域构成的区域对中的标签区域之间的高度差， (V)在所述离散的多个高度阈值中，将最接近各区域对的所述高度差的高度阈值设定为构成各区域对的一对标签区域中排列顺序在后的标签区域的高度偏移值。5.根据权利要求4所述的轮胎形状检查方法，其特征在于 在所述高度偏移图像生成工序，使所述屏蔽图像与所述高度偏移图像叠合，按每个以所述屏蔽图像所示的界线所包围的区域，将在区域内数目最多的高度偏移值设定为该区域整...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥英二，迫田尚和，辻敏之，武田玄，村上将雄，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：
国别省市：