BR112015001413B1 - Métodos para segmentar a superfície de um pneu, e para detectar defeitos sobre uma superfície de um pneu, e, equipamento para segmentar a superfície de um pneu - Google Patents

Abstract

métodos para segmentar a superfície de um pneu, e para detectar defeitos sobre uma superfície de um pneu, e, equipamento para segmentar a superfície de um pneu. a presente invenção se refere a um método para segmentar a superfície (5a, 5b) de um pneu (p) incluindo pelo menos um sulco (4). o método compreende: irradiar uma porção (100) da superfície (5a, 5b) do pneu (p) por meio de radiação eletromagnética tendo um comprimento de onda no espectro visível; adquire uma imagem (100a) da porção irradiada (100) da superfície; e processador a imagem (100a) de modo a segmentá-la em regiões (101, 102) correspondendo a regiões do pneu que pertencem ou não ao pelo menos um sulco (4). adicionalmente, processador a imagem (100a) de modo a segmentá-la inclui: calcular uma quantidade estatística associada com a irradiação por radiação eletromagnética para cada região (101, 102) da imagem (100a); e determinar se a região (101, 102) da imagem pertence ou não ao pelo menos um sulco (4) de acordo com o valor da quantidade estatística. a invenção também se refere a um equipamento (1) para segmentar uma superfície (5a, 5b) de um pneu (p) incluindo pelo menos um sulco (4).

Description

[001] A presente invenção se refere a um método para segmentar asuperfície de um pneu e a um equipamento que opera de acordo com este método. O método e o equipamento de acordo com a invenção podem ser usados para detectar de uma maneira precisa e acurada, áreas sobre a superfície do pneu tendo diferentes características, e consequentemente para segmentar a superfície do pneu em grupos de áreas ou pixels tendo propriedades similares.

[002] Pneus, particularmente modelos de topo de gama, mas tambémaqueles não classificados como de alto desempenho, são usualmente inspecionados cuidadosamente após confecção e/ou após vulcanização, a fim de medir ou verificar uma pluralidade de características dos pneus, cujos valores podem, por exemplo, levar à rejeição ou aceitação dos pneus. Por exemplo, a superfície do pneu é cuidadosamente examinada a fim de verificar quaisquer defeitos, não uniformidades ou outras falhas, e o pneu é considerado ser aceitável se estes parâmetros medidos caem dentro de certas faixas de valores aceitáveis, ou se se verifica que eles estão ausentes ou presentes. Estas faixas de valores variam com o tipo, modelo, tamanho e uso pretendido dos pneus.

[003] Um pneu geralmente compreende uma estrutura de carcaça, noformato de um anel toroidal, incluindo uma ou mais lonas de carcaça, reforçadas com cordonéis de reforço situando-se em planos radiais (em cujo caso são conhecidos como pneus radiais), em outras palavras em planos contendo o eixo de rotação do pneu. As extremidades de cada lona de carcaça são fixadas a pelo menos uma estrutura anular metálica, usualmente conhecida como o núcleo do talão, que reforça os talões, em outras palavras, as extremidades radialmente internas de dito pneu, que servem para encaixar o pneu sobre um aro de montagem correspondente. Uma banda de material elastomérico, chamada a banda de rodagem, é colocada sobre a coroa de dita estrutura de carcaça, e uma concepção de relevo para contato com o solo é formada nesta banda de rodagem no fim dos estágios de cura e moldagem. Uma estrutura de reforça, usualmente conhecida como a estrutura de cinta, é colocada entre a estrutura de carcaça e a banda de rodagem. No caso de pneus para um carro, esta estrutura de cinta usualmente compreende pelo menos duas tiras radialmente superpostas de tecido emborrachado providas com cordonéis de reforço, usualmente metálicos, posicionadas paralelas entre si em cada tira e cruzando os cordonéis da tira adjacente, os cordonéis preferivelmente sendo posicionados simetricamente em torno do plano equatorial do pneu. Preferivelmente, dita estrutura de cinta também compreende uma terceira camada de tecido ou cordonéis de metal colocados circunferencialmente (a 0 grau) em uma posição radialmente externa, pelo menos sobre as extremidades das tiras subjacentes.

[004] Flancos de material elastomérico são também aplicados às superfícies laterais correspondentes da estrutura de carcaça, cada um estendendo-se a partir de uma das bordas laterais da banda de rodagem para a posição da correspondente estrutura anular de fixação aos talões.

[005] Q Vgtoq “sulco” *go wo rpgw+ fgpqVc wo rebaixo formado sobre uma das superfícies do pneu, não necessariamente na superfície da banda de rodagem, mas também, por exemplo, na superfície radialmente interna do pneu. No caso específico da banda de rodagem, um sulco é definido como um rebaixo fazendo parte da concepção da banda de rodagem definida acima, que preferivelmente separa dois blocos da banda de rodagem. Uma vez que o sulco é um rebaixo, é possível identificar uma superfície de fundo e uma superfície de topo, onde a superfície de topo coincide essencialmente com a superfície radialmente externa dos blocos separados pelo sulco, e a superfície de fundo é definida como uma porção da superfície do pneu espaçada radialmente a partir da superfície do topo e em uma posição radialmente interna com respeito à última. As superfícies de fundo e de topo são de preferência interligadas continuamente por paredes laterais, que podem ser essencialmente perpendiculares a um plano localmente tangente à superfície do topo, ou inclinadas com respeito às mesmas. A superfície de fundo e as paredes laterais são consideradas pertencentes ao sulco, enquanto as superfícies de topo são consideradas como não pertencentes ao sulco. Na superfície do pneu, portanto, é possível definir porções de superfície pertencendo a um sulco, em outras palavras porções de superfície pertencendo a ou a superfície de fundo ou às paredes laterais, e porções de superfície não pertencendo a um sulco, em outras palavras aquelas que fazem parte da superfície do topo.

[006] Geralmente, um sulco estende-se em uma direção chamada a direção longitudinal, e em particular ele tem uma extensão longitudinal maior do que sua dimensão transversal, embora outras geometrias possam ser encontradas.

[007] Wo “f gfgkVq” go wo rpgw fi woc ectceVgtiuVkec fq rpgw swg fi indesejada, embora ele não leve necessariamente à rejeição do pneu. Exemplos de tipos de defeito são corpos estranhos na cobertura sob vulcanização, juntas abertas, defeitos dentro dos sulcos tais como bolhas sob um bloco de rodagem, rebarbas e degraus sobre a banda de rodagem, e cordonéis expostos sobre a banda de rodagem.

[008] O Vgtoq “eqtfqpgl expouVq” fgpqVc wo fghgkVq fq rpgw go que um cordonel de têxtil ou metal, por exemplo (mas não necessariamente) wo eqnqecfq c 2 itcw. fi “expouVq” rgnq ocVgtkcn glcuVqofitkeq, qw fi rgnq menos visível sob o material, em um sulco do pneu, porque o material elastomérico é muito fino. O material elastomérico acima o cordonel tem uma crctêpekc “gneqtfqcfc” *fci q pqog+ swg fi pcrtieulcπiig'ntg fkfiekn fg identificar.

[009] Q Vgtoq “fqnVg fg tcfkc>«q gngVtqocinfiVkec” fgpqVc woc qw mais de uma variedade de fontes de radiação, incluindo, mas não limitadas a, fontes baseadas em LEDs (usando um ou mais LEDs como definido abaixo), fontes incandescentes (por exemplo, lâmpadas de filamento ou lâmpadas de halogênio), fontes fluorescentes, fontes fosforescentes, fontes de descarga, lasers, e outras.

[0010] A fonte de radiação pode ser configurada para gerar radiação eletromagnética dentro do espectro visível, fora do espectro visível, ou em codqu fguVgUo C gzrtguu«q “hqnVg fg tcfkc>«q nwokpquc gokvkpfq tcfkc>«q pq gurgeVtq xkuixgn” rortanVo ukipkfiec woc hqpVg swg goiVg tcfkc>«o ow pq espectro visível apenas, ou no espectro visível e em outros espectros também. Uma vez que se está especificamente lidando com fontes de radiação no gurgeVtq xkuixgn no rtgugnVg eonVgzVo.ou Vgtoou “tafka>«q” g “Iwz” u«q wuafou intercambiavelmente. Além disso, uma fonte de radiação pode incluir um ou mais filtros, lentes ou outros componentes ópticos.

[0011] C gzrtguu«q tafka>«q “VgngeênVtkea” ukinkhkea woa hqnVg fg radiação que emite radiação eletromagnética na forma de uma pluralidade de raios essencialmente paralelos entre si.

[0012] A expressão tafka>«q “swaug VgngeênVtkea” ukinkfiea woa hqnVg de radiação que emite radiação eletromagnética na forma de uma pluralidade de raios fazendo um ângulo de menos do que cerca de ± 10° entre si. EqnugswgnVgognVg.hqnVgu “swaug VgngeênVtkeau knenwgo hqnVgu Vglecêntricas.

[0013] Radiação é também descrita como essencialmente rasante com respeito a uma superfície quando os raios que constituem a radiação fazem um ângulo de não mais do que cerca de ± 15°, ou mais preferivelmente cerca de ± 5°, com a superfície.

[0014] The termq “gurgeVtq” fgxg ugt knVgtrtgVafq eqoq ug tghgtknfq a uma ou mais frequências de radiação produzidas por uma fonte de radiação. Q Vgtoq “gurgeVtq xkuixgn” igtanognVg fgnqVa tafka>«q nwoknqua Vgnfq wo comprimento de onda na faixa de cerca de 380 nm a cerca de 760 nm.

[0015] Q Vgtoq “eot” fg woc tcfkc>«q fi wucfc cswk knVgtecodkcxgnogntg eoo o Vgtoo “gurgeVto” Rotfio, o Vgtoo “eot” fi wucfo primariamente para se referir a uma propriedade da radiação que pode ser percebida por um observador.

[0016] No seguinte texto, o termo “NGF” tghgtg-se a diodos emissores de luz de qualquer tipo que são configurados para emitir radiação em um espectro especificado. Um LED portanto inclui, mas não é limitado a, uma estrutura de semicondutor que emite radiação em resposta a uma corrente. Estruturas semicondutor orgânicas (por exemplo OLEDs) são também incluídas na presente definição.

[0017] Q Vgtoo “NGFu fg eot fkhgtgpVg” rotVcpVo fgpoVc NGFu emitindo radiação com espectros separados, em outras palavras espectros tendo diferentes larguras de faixa g1ow eooropgpVgu gurgeVtcku0 Q Vgtoo “eot” geralmente refere-ug c tcfkc>«o po gurgeVto xkuixgn, ocu c tcfkc>«o *ow “nwz”. interpretada como tendo o mesmo significado) emitida pelos LEDs pode também estar dentro da faixa infravermelha, a faixa ultravioleta ou uma combinação das mesmas com luz visível.

[0018] A descrição de uma fonte de radiação, por exemplo um LED, eooo “dtcpec”. “xgtognjc”. gVe0. fgxg ugt kpVgtrtgVcfc eooo ukipkhkecpfo woc lontg gmiVkpfo tcfkc>«o rtgfookpanVgogpVg rgtegdkfc eooo “dtcnec”, “xgtognjc” g cuuko go fkcpVg. godotc c hopVg rouuc Vcodfio gokVkt owVtc radiação.

[0019] US 2010/0002244 descreve um método para inspecionar a superfície de um pneu capaz de discriminar confiavelmente peças de borracha tendo uma qualidade diferente daquela do pneu, estas peças sendo incorporadas na superfície do pneu como resultado da vulcanização do pneu. Uma primeira unidade de iluminação inclui dois projetores de luz que projetam luz a partir de dois lados opostos para uma linha de objetivo sobre um pneu. Uma segunda unidade de iluminação inclui um par de segundos projetores que projetam luz a partir de lados opostos para a linha de objetivo em uma direção diferente daquela em que a primeira unidade de iluminação projeta luz. A primeira e a segunda unidades operam alternadamente. Uma câmera de vídeo linear forma uma imagem de parte da superfície do pneu correspondendo à linha de objetivo em sincronização com o processo de iluminação da primeira e da segunda unidades de iluminação. As imagens são analisadas para a inspeção da superfície do pneu.

[0020] US 2011/0018999 descreve um dispositivo para avaliar a aparência de uma superfície do pneu, compreendendo uma câmera de vídeo linear em cores incluindo meios para separar um feixe de luz refletido pela a superfície de dito pneu e entrando na câmera de vídeo em pelo menos duas cores primárias tendo comprimentos de onda dados, de modo tal que o feixe de luz é dirigido para uma série de sensores de tal modo que uma câmera em escala básica de cinza é obtida para cada cor primária. O dispositivo também inclui um número de meios de iluminação igual ao número das cores primárias, ditos meios de iluminação sendo orientados de modo a iluminar a superfície a ser avaliada a diferentes ângulos. O dispositivo se caracteriza pelo fato de que cada meio de iluminação emite uma luz colorida que é diferente daquela emitida pelos outros meios de iluminação, e cujo comprimento de onda corresponde essencialmente ao comprimento de onda de uma das cores primárias selecionadas pela câmera de vídeo.

[0021] WO 2012/052301 descreve um método para inspecionar uma banda de rodagem pneu tendo uma concepção de banda de rodagem formada pelo conjunto de elementos circunferencialmente justapostos separados por extremos tendo formados conhecidos idênticos e um número reduzido de padrões básicos colocados em sequência de uma maneira predeterminada.

[0022] A requerente observou que os sistemas para processar imagens da superfície do pneu usados no campo não são geralmente suficientemente precisas para detectar todos os defeitos e/ou características de interesse.

[0023] Como é sabido, a cor final de um pneu é geralmente negra, devido à presença de negro de fumo. O desenho sobre a banda de rodagem é produzido formando uma pluralidade de sulcos, que são essencialmente rebaixos na banda de rodagem. Em particular, em uma configuração estrutural típica, um pneu compreende uma banda de rodagem sobre que é definida uma pluralidade de sulcos estendendo-se circunferencialmente e transversalmente, delimitando uma estrutural correspondente de blocos. No caso de pneus de inverno, uma pluralidade de pequenos entalhes transversais conhecidos como “ncogncu”. fi Vcodfio fotocfc go ecfc wo fqu dnqeqUo

[0024] A requerente percebeu que, de acordo com os documentos acima mencionados, a superfície do pneu é inspecionada por irradiação com radiação eletromagnética, com a produção de imagens, tais como as imagens digitais, da luz refletida pelo pneu. Porém, a cor negra, com os inevitáveis “gxcpguekogpVo” g fkfètgp>cu fg kpVgpukfcfg fg eot. c rtgugp>c fg woc pluralidade de rebaixos tendo diferentes dimensões e orientações na superfície fo rpgw. swg igtco “uoodtcu” g owVtou hgp»ogpou, c ewtxcVwtc fc uwrgtfiekg da banda de rodagem, e a existência de uma pluralidade de superfície de posicionamento, assim como poeira, óleo e outras substâncias que podem contaminar a superfície da banda de rodagem, combinam-se para tornar a análise e o processamento das imagens adquiridas extremamente complicados e difíceis, e em particular tornar difícil evitar erros, identificação de defeitos falha, medk>õgu kpeottgVcu. ow “fcnuou roukvkxou”

[0025] A requerente portanto deseja prover um método e equipamento que podem melhorar a eficiência em termos de precisão de inspeção do pneu, deste modo possibilitando que os defeitos e parâmetros causa de sua superfície sejam detectados enquanto se reduz os erros.

[0026] Porém, a requerente detectou que, a fim conseguir isto, não é suficiente melhorar o método de iluminar a superfície do pneu, uma vez que, mesmo a com a iluminação a melhor possível, as imagens da superfície do pneu a serem examinadas são difíceis de processar, pelas razões acima mencionadas.

[0027] Na verdade, a requerente percebeu it é necessário não apenas ognjqtct c knwokpc>«q. ocu Vcodfio rtqxgt “rtfi-rtqeguucogpVq” fcu kocigpu adquiridas antes da inspeção poder ser conduzida com o grau de confiabilidade requerido.

[0028] Finalmente, a requerente constatou que este pré-processamento deve incluir segmentação das imagens adquiridas em áreas tendo características similares; em outras palavras, ele inclui segmentação da imagem em átgcu “fg sulco” g “p«q fg sulco”. fg oqfq c fkxkfkt c kocigo adquirida em áreas da superfície do pneu correspondendo à presença de um sulco (ou parte do mesmo) e áreas da superfície do pneu que estão fora dos sulcos.

[0029] Esta segmentação preferivelmente tem lugar por meio de análise estatística apropriada das características das várias regiões, tais como por exemplo áreas de pixels, formando as imagens adquiridas.

[0030] Em particular, em um primeiro aspecto, a invenção se refere a um método para segmentar a superfície de um pneu incluindo pelo menos um sulco.

[0031] Preferivelmente, dito método compreende irradiar uma porção de dita superfície de dito pneu com radiação eletromagnética tendo um comprimento de onda no espectro visível.

[0032] Preferivelmente, o método compreende adquirir uma imagem de dita porção da superfície irradiada.

[0033] Preferivelmente, é feita provisão de processar dita imagem de modo a segmenta-la em regiões correspondendo a regiões do pneu que pertencem ou não ao dito pelo menos um sulco.

[0034] Preferivelmente, processar inclui calcular uma quantidade estatística associada com a irradiação por dita radiação eletromagnética para cada região de dita imagem.

[0035] Preferivelmente, processar compreende determinar se dita região de dita imagem pertence ou não a dito pelo menos um sulco de acordo com o valor de dita quantidade estatística.

[0036] A requerente acredita que uma divisão da imagem em regiões separadas possibilita que o processamento da imagem seja continuado em seguida de um modo simplificado. Quando dividida em regiões, a imagem permite que o exame seja limitado, por exemplo, às regiões da imagem correspondendo ao sulco, ou àquelas correspondendo a regiões fora do sulco. A exclusão de regiões não relevantes elimina muitas das causas de erros de processamento.

[0037] Por exemplo, dividindo as imagens adquiridas da superfície do rpgw go “tgikõgu fg sulco” g “tgikõgu p«q fg sulco” g crnkecnfq cliqtkVoqu conhecidos para a detecção de defeitos, não uniformidades ou outras características a um ou outro de destes dois grupos, a requerente notou que o grau de precisão é melhorado por comparação com a aplicação destes algoritmos sem esta segmentação a montante, e que, em particular, é possível identificar deste modo defeitos que não podem ser detectados com outras soluções.

[0038] De acordo com um segundo aspecto, a invenção se refere a um método para detectar defeitos sobre uma superfície de um pneu, incluindo o método para segmentar a superfície de um pneu de acordo com o primeiro aspecto, compreendendo: processar pelo menos uma de ditas regiões de dita imagem pertencendo a dito pelo menos um sulco, para a detecção de defeitos dentro dela.

[0039] A requerente portanto acredita que, em seguida à segmentação descrita acima, uma pluralidade de análises conhecidas na técnica pode ser conduzida out com maior precisão e acurácia, assim reduzindo a taxa de erro e possibilitando que uma inspeção particularmente detalhada do pneu seja feita.

[0040] De acordo com um terceiro aspecto, a invenção se refere a um equipamento para segmentar a superfície de um pneu incluindo pelo menos um sulco.

[0041] Preferivelmente, dito equipamento compreende uma fonte de radiação eletromagnética capaz de irradiar uma porção de dita superfície de dito pneu com radiação eletromagnética tendo um comprimento de onda no espectro visível.

[0042] Preferivelmente, um sensor de luz capaz de adquiri uma imagem de dita porção da superfície irradiada de dito pneu é previsto.

[0043] Preferivelmente, é previsto um processador, este processador sendo capaz de processar dita imagem dividindo-a em regiões correspondendo a regiões do pneu que pertencem ou não a dito pelo menos um sulco.

[0044] Preferivelmente, dito processador compreende um calculador capaz de calcular uma quantidade estatística associada com a irradiação por dita radiação eletromagnética para cada região de dita imagem.

[0045] Preferivelmente, dito processador compreende um seletor capaz de determinar se dita região de dita imagem pertence ou não a dito pelo menos um sulco de acordo com o valor de dita quantidade estatística.

[0046] A requerente acredita que o equipamento acima mencionado pode permitir inspeção automática da superfície do pneu que supera os inconvenientes acima mencionados da técnica anterior.

[0047] Em pelo menos um dos aspectos acima mencionados, a presente invenção pode ter pelo menos uma das seguintes características preferidas.

[0048] Em um exemplo preferido, irradiar uma porção de dita superfície inclui: usar uma fonte quase telecêntrica de dita radiação eletromagnética para irradiar dita porção.

[0049] Na verdade, a requerente observou que, dependendo do tipo de característica e/ou defeito a ser observado sobre a superfície do pneu, o tipo de iluminação a ser previsto sobre o pneu é significante. Por exemplo, foi observado que, para a detecção de certos tipos de defeito, iluminação com um feixe de raios essencialmente paralelos, em outras palavras com um dispositivo quase telecêntrico, é a solução que dá a maior precisão.

[0050] Adicionalmente ou alternativamente, além disso, irradiar uma porção de dita superfície inclui o fato de que dita radiação eletromagnética é essencialmente rasante com respeito a uma superfície de fundo de dito pelo menos um sulco.

[0051] Dependendo do tipo de defeito ou característica que é procurado, o ângulo entre a dispositivo incidente e a superfície do pneu pode ser variado, tornando assim a identificação do defeito ou característica tão simples quanto possível na imagem adquirida. Para alguns defeitos ou características localizadas dentro dos sulcos, a melhor radiação é uma que é essencialmente rasante com respeito à superfície de fundo do sulco.

[0052] Preferivelmente, a invenção inclui:detectar um código de identificação de dito pneu;osicionar dito pneu para dita operação de irradiação de acordo com dito código de identificação.

[0053] Como é sabido, pneus têm tamanhos e desenhos de banda de rodagem variáveis.A disposição e a profundidade dos sulcos podem portanto variar consideravelmente entre um modelo de pneu e outro. A fim de simplificar o processamento das imagens adquiridas, é portanto preferível conhecer o tipo de pneu sobre que a segmentação é conduzida, por exemplo lendo um código de identificação do pneu tal como um código de barras, a fim de verificar as características do pneu e posicionar a fonte de radiação luminosa e/ou o sensor de luz do modo o mais conveniente com respeito à superfície do pneu a ser irradiado.

[0054] Em um exemplo preferido, irradiar uma porção de dita superfície de dito pneu por radiação eletromagnética inclui: irradiar dita porção por meio de radiação tendo uma de uma pluralidade de direções de irradiação principais, e selecionar uma radiação tendo uma direção principal diferente dentre esta pluralidade.

[0055] Como afirmado acima, uma característica ou defeito da superfície do pneu é mais ou menos evidente na imagem da superfície do pneu que é adquirida, de acordo com o tipo de radiação incidente sobre a superfície do pneu. Em mais detalhe, um defeito ou característica pode ser mais ou menos acentuado na imagem adquirida a porção irradiada da superfície, de acordo com a direção de propagação principal da radiação eletromagnética. De acordo com a invenção, é feita provisão em um exemplo preferido introduzir uma pluralidade de fontes de radiação, cada um dos quais emite uma radiação eletromagnética incidente sobre a superfície do pneu, com wo âpiwnq fg kpekfêpekc fkhgtgnVg fg woc fonVg c qwVtCo Cuuko. “cVkxanfq” qw “fgucVkxcnfq” c fonVg „vkoc rctc q vkrq fg ectceVgtiuVkec qw fgfekVq gnxqnxkfq. é possível realizar uma pluralidade de operações de processamento em um tempo limitado para fazer uma inspeção completa da superfície do pneu.

[0056] Adicionalmente, posicionar dito pneu inclui pôr em rotação e/ou translação dito pneu de modo a irradiar dita porção em uma direção predeterminada.

[0057] Preferivelmente, a fonte de radiação inclui um LED.

[0058] Ainda mais preferivelmente, a fonte de radiação inclui um grupo linear de LEDs.

[0059] A requerente observou que o uso de LEDs possibilita que iluminação seja prevista na direção requerida de uma maneira flexível erelativamente econômica.

[0060] Preferivelmente, dita fonte de radiação eletromagnética é quase telecêntrica.

[0061] Preferivelmente, uma pluralidade de fontes de radiação eletromagnética é prevista, estas fontes sendo capazes de irradiar com radiação eletromagnética, e cada fonte tendo uma direção de irradiação principal que difere das outras fontes da pluralidade.

[0062] Preferivelmente, dito sensor de luz inclui uma câmera de vídeo de varredura linear.

[0063] Preferivelmente, o equipamento de acordo com a invenção inclui um dispositivo de movimento capaz de causar o movimento de dita superfície do pneu em relação à dita fonte de radiação eletromagnética.

[0064] Preferivelmente, o equipamento compreende dispositivos de movimento para proporcionar movimento relativo de pelo menos dois dentre dita fonte, dito sensor de luz e dito pneu.

[0065] Em um exemplo preferido, pelo menos um entre dito sensor de luz e dita fonte é movido por um braço robótico.

[0066] Ainda mais preferivelmente, dito sensor de luz e dita fonte são fixados em conjunto e movidos pelo mesmo braço robótico.

[0067] Assim o pneu é posicionado da melhor maneira para o supramencionado processamento.

[0068] Preferivelmente, dispositivos são previstos para pôr em translação e/ou rotação dito pneu de uma maneira tal que dita porção de dita superfície é irradiada por dita fonte.

[0069] Em uma forma de realização exemplificativa, dita radiação eletromagnética inclui uma radiação tendo um comprimento de onda na faixa de 495 nm a 570 nm.

[0070] Foi observado que, quando certos defeitos ou características do pneu devem ser detectados e a meta é torná-los mais aparentes nas imagens dos sulcos, a luz que dá origem a menos erros é a luz verde.

[0071] Vantajosamente, quando uma direção longitudinal principal é definida em dito sulco, dita operação de segmentar dita imagem em ditas regiões inclui segmentar dita imagem em regiões que são essencialmente paralelas à dita direção longitudinal principal.

[0072] Geralmente, um sulco tem uma direção principal ao longo de que ela se estende e uma dimensão transversal, também chamada largura. A requerente constatou que segmentar a imagem em regiões que se situam paralelas à direção principal do sulco simplifica o processo de segmentar a superfície. Essencialmente, onde uma imagem digital formada por pixels está envolvida, o exame é conduzido dividindo a imagem em áreas de pixels que u«q guugpekcnogpVg “eonwpcu” fg pixels paralelas à direção de extensão do sulco. fg oqfq swg c átgc fíec qw “Vofc fgpVtq” qw “Vofc fotc” fo sulco, exceto no caso das regiões de borda.

[0073] Preferivelmente, o tamanho de dita sulco não é inferior a cerca de 2 mm.

[0074] Preferivelmente, determinar se dita região de dita imagem pertence ou não ao dito sulco inclui dividir dita imagem em uma pluralidade de regiões; calcular um valor de dita quantidade estatística para cada região de dita pluralidade; calcular a razão entre dois valores de dita quantidade estatística de duas regiões separadas de dita pluralidade; em que uma das duas regiões de dita pluralidade pertence ao dito sulco e uma não pertence ao dito sulco quando dita razão tem um valor fora de uma faixa predeterminada.

[0075] Adicionalmente ou alternativamente, duas regiões de dita pluralidade ambas pertencem ao dito sulco ou ambas não pertencem ao dito sulco quando dita razão tem um valor dentro de dita faixa predeterminada.

[0076] A requerente verificou que segmentar a imagem em regiões de sulco e regiões fora de sulcos pode ser realizado de uma maneira relativamente simples analisando uma quantidade estatística relacionada com regiões separadas da imagem. Em outras palavras, a requerente verificou que há quantidades estatísticas que diferem marcantemente uma da outra de ceqtfq eqo ug gncu u«q ecnewncfcu go woc tgik«q fg “sulco” qw go woc rgik«q “p«q fg sulco” Rqrtcptq, swcpfq c taz«q gpttg gutcu fwcu swcptkfcfgu fi suficientemente diferente da unidade, isto quer dizer que as duas regiões da imagem sob exame pertencem a diferentes grupos, um pertencendo às regiões de sulco e um às regiões não de sulco. Porém, se a razão é próxima da unidade, ambas regiões investigadas pertencem ao mesmo grupo.

[0077] Preferivelmente, dita quantidade estatística é um desvio padrão, dita faixa predeterminada estendendo-se de cerca de 0,8 a cerca de 1,25.

[0078] A requerente verificou que, se o desvio padrão é escolhido como a quantidade estatística, a faixa predeterminada a mais adequada para permitir segmentação da imagem é aquela dada acima.

[0079] Preferivelmente, calcular dita quantidade estatística para cada região de dita imagem inclui calcular um valor da dispersão dos dados em relação a uma variável relacionada com uma intensidade luminosa de cada região da imagem de dita porção da superfície irradiada adquirida.

[0080] A requerente verificou que esta diferença entre áreas de sulco e não de sulco é particularmente pronunciada quando a dispersão dos dados correlacionados com a intensidade luminosa das regiões de sulco e não de sulco é calculada. Pode ser visto que a dispersão de dados é maior no caso de áreas não de sulco, possibilitando que estas áreas sejam identificadas com base na diferença entre os valores observados e aqueles para as regiões de sulco onde a dispersão é menor.

[0081] Mais preferivelmente, calcular dita quantidade estatística para cada região de dita imagem inclui calcular o desvio padrão dos dados em relação a uma variável relacionada à intensidade luminosa de cada região da imagem de dita porção da superfície irradiada adquirida.

[0082] Ainda mais preferivelmente, calcular dita quantidade estatística para cada região de dita imagem inclui calcular o desvio padrão da luminância de cada região da imagem de dita porção da superfície irradiada adquirida.

[0083] Em uma forma de realização exemplificativa, calcular uma quantidade estatística associada com a irradiação para cada região de dita imagem inclui: calcular dita quantidade estatística para uma região de dita imagem incluindo uma coluna de pixels tendo uma largura de pelo menos um pixel.

[0084] Como afirmado acima, a imagem adquirida, geralmente uma imagem digital, é uma imagem formada por uma pluralidade de pixels. Ela é rqrtcpVq rtqeguucfc rtqeguucnfq “átgcu fg pixels eqnVinwqu” swg u«q preferivelmente colunas de pixels tendo uma largura de base de pelo menos um pixel.

[0085] Preferivelmente, uma média de dita quantidade estatística é calculada para pelo menos três colunas de pixels.

[0086] Em outras palavras, por exemplo, as regiões da imagem podem ser compostas de colunas com uma largura de 3 pixels e uma altura dependendo das dimensões médias do sulco, para que as quantidades estatísticas de referência sejam calculadas. Quando a quantidade estatística desejada foi calculada para uma primeira região, o cálculo é repetido para woc qwttc tgik«q fq oguoq tcocnhq, “fgunqecfc rqt wo rkzgn” eqo respeito à primeira região, e assim por diante. Portanto, para cada coluna de pixels com uma largura de um pixel, há três valores da quantidade estatística envolvida, e a média destes é tomada. Porém, outras médias com um número diferente de dados podem ser calculadas e são incluídas na presente invenção.

[0087] Os sulcos presentes na superfície do pneu podem estar em qualquer posição e podem ser de qualquer tipo, ou na superfície radialmente interna ou na superfície radialmente externa do pneu.

[0088] Preferivelmente, dito pelo menos um sulco está presente sobre uma banda de rodagem de dito pneu.

[0089] Ainda mais preferivelmente, dito pelo menos um sulco está presente sobre uma área de ombro de dito pneu.

[0090] A requerente ressaltou que o pré-processamento que é conduzido, em outras palavras a divisão da imagem em áreas de sulco e áreas não de sulco, simplifica qualquer processamento subsequente, tal como processamento para identificar defeitos nos sulcos do pneu.

[0091] Preferivelmente, dito equipamento inclui um outro processador capaz de processar pelo menos uma de ditas regiões pertencendo a dito pelo menos um sulco, para a detecção de defeitos dentro dela

[0092] O outro processador pode também coincidir com o processador principal; em outras palavras, um único processador pode realizar todos os cálculos relativos ao método da invenção.

[0093] Mais preferivelmente, dito outro processador é capaz de processar defeitos tendo um tamanho de não menos do que cerca de 0,5 mm.

[0094] Ainda mais preferivelmente, dito outro processador é capaz de processar defeitos compreendendo um cordonel exposto.

[0095] Preferivelmente, processar dita região pertencendo ao dito sulco inclui usar uma transformada de pequena onda e/ou um operador morfológico.

[0096] A fim de identificar os defeitos, métodos e algoritmo conhecidos são usados, por exemplo transformadas de pequena onda, operadores morfológicos, e similares. Um exemplo de métodos e algoritmos que podem ser usados para os fins da presente invenção pode ser encontrado go To Iqpzcngz. To Yqqfu. “Digital Image Processing\ RtgpVkeg Jcn. 422:

[0097] As características e vantagens da invenção vão se tornar mais claras pela descrição detalhada do mesmo exemplo preferidos de forma de realização da mesma, ilustrados, para os fins de orientação e de uma maneira não limitativa, com referência aos desenhos anexos, em que:

[0098] A figura 1 é uma vista axonométrica de uma forma de realização exemplificativa de equipamento para segmentar um pneu.

[0099] A figura 2 é uma vista em perspectiva ampliada de cima de um componente do equipamento da figura 1.

[00100] A figura 3 é uma vista em perspectiva ampliada de um outro componente do equipamento da figura 1.

[00101] A figura 4 é uma vista em perspectiva de cima de uma porção de um pneu a que o método de acordo com a invenção é aplicado.

[00102] A figura 5 é uma vista em perspectiva parcial de um sulco pertencendo a um pneu.

[00103] As figuras 6a e 6b são, respectivamente, uma vista ampliada de parte da imagem da figura 4 e um histograma da luminância calculado sobre a área encerrada pela região mostrada em linhas interrompidas na figura 6a, que está localizada fora do sulco neste caso.

[00104] As figuras 7a e 7b são, respectivamente, uma vista ampliada de parte da imagem da figura 4 e um histograma da luminância calculado sobre a área encerrada pela região mostrada em linhas interrompidas na figura 7a, que é localizada dentro de um sulco neste caso;

[00105] As figuras 8a e 8b são, respectivamente, uma vista ampliada de parte da imagem da figura 4 e um histograma da luminância calculada sobre a área encerrada pela região mostrada em linhas interrompidas na figura 8a, que é localizada no contorno esquerdo extremo do sulco neste caso.

[00106] A figura 9 é um gráfico mostrando a variação do desvio padrão da luminância em uma função do número de pixels (a coordenadalongitudinal);

[00107] As figuras 10a, 10b e 10c mostram três imagens correspondendo a três operações sucessivas de processar uma região da imagem da figura 4 de acordo com três etapas do método da invenção.

[00108] A figura 11 é um diagrama de um detalhe do equipamento de a invenção mostrada na figura 1.

[00109] Com referência inicial às figuras 1 e 2, o número 1 indica todo o equipamento para segmentar a superfície de um pneu P.

[00110] Em detalhe, o pneu P, mostrado esquematicamente nas figuras 1 e 2, define um eixo Z, coincidindo substancialmente com seu próprio eixo de rotação, e um plano X, cujo traçado pode ser visto na figura 2, que é o plano equatorial do pneu, em outras palavras o plano médio perpendicular ao eixo de rotação Z. O pneu compreende uma estrutura de carcaça 2 incluindo pelo menos uma lona de carcaça (não mostrada nos desenhos) que é associada para operação com um par de estruturas anulares de fixação (uma das quais é visível na figura 1 e é indicada por 1a), uma banda de rodagem 3 em uma posição radialmente externa a dita estrutura de carcaça, e uma estrutura de cinta (não mostrada) interposta entre a estrutura de carcaça e a banda de rodagem 3. Planos contendo o eixo de rotação do pneu são indicados como planos radiais.

[00111] No texto a seguir, o pneu P vai ser descrito com referência a seu plano equatorial X e a seus planos radiais, e portanto as referências a “czkcnogpVg kptgππVgztgrpq” qw “tcfkcnogpVg kpVgmqlgzVgmq” fgxgo ugt interpretadas com referência ao plano equatorial X e ao eixo de rotação Z respectivamente. Superfícies delimitando o pneu, tais como uma superfície radialmente interna 5b, que por exemplo pode coincidir com um componente estanque ao ar chamado um forro, e uma superfície radialmente externa 5a, tipicamente a superfície externa da banda de rodagem 3, são portanto definidas no pneu.

[00112] Uma pluralidade de sulcos é formada sobre a banda de rodagem 3, todos estes sulcos sendo genericamente indicados por 4, delimitando uma pluralidade de blocos 5 (visíveis apenas na figura 4, onde uma porção ampliada do pneu é mostrada), e sendo dispostos em sucessão ao longo de uma direção circunferencial da banda de rodagem 2.

[00113] Os sulcos 4 podem ser circunferenciais, em outras palavras estender-se ao longo de toda a extensão da circunferência do pneu P, ou pode estender-se sobre uma porção da circunferência apenas. Adicionalmente, eles podem se estender ao longo de dita direção circunferencial, ao longo de uma direção essencialmente perpendicular à direção circunferencial (no caso de sulcos transversais), ou ao longo de uma direção inclinada com respeito a ambas destas. Por exemplo, a figura 4 mostra um sulco circunferencial e uma pluralidade de sulcos transversais que são essencialmente perpendiculares ao sulco circunferencial.

[00114] Além disso, os sulcos podem ter um formato essencialmente retilíneo, ou em outras palavras podem se essencialmente estender ao longo de uma direção longitudinal principal apernas, ou um formato curvo, ondulado ou em ziguezague, significando que projeções sobre eixos perpendiculares à direção principal de extensão vão ser não nulas.

[00115] No caso de pneus de inverno, uma ou mais lamelas 6 podem ser formadas em cada bloco 5, como mostrado na figura 4, estas lamelas estendendo-se, no exemplo preferido aqui descrito, ao longo de uma direção perpendicular com respeito à direção circunferencial do pneu P. Porém, a disposição e configuração das lamelas, se presentes, não é significante para os fins da presente invenção.

[00116] Deve ser entendido que formas de realização alternativas, em que o formato dos blocos 5 e a disposição dos sulcos 4 e quaisquer lamelas 6 são planejadas diferentemente sobre a banda de rodagem 3 a fim de cumprir exigências funcionais específicas, podem facilmente ser produzidas por pessoas especializadas na técnica.

[00117] Cada sulco 4 pode ser cego, em outras palavras completamente separado dos outros sulcos da banda de rodagem 3, ou pode ser aberto, em um ou ambas de suas extremidades longitudinais opostas 6a, 6b, em um sulco adicional 4 ou um par de sulcos adicionais delimitando o bloco 5, como por exemplo na figura 4, de modo a passar através do bloco de lado a lado.

[00118] Com referência à figura 5, que é uma representação esquemática ampliada de um sulco, a sulco 4 estende-se entre uma superfície do topo 17 do sulco, que se abre sobre a superfície da banda de rodagem 3, e uma superfície de fundo 18 do sulco, em uma posição radialmente interna na banda de rodagem 3 com respeito à superfície do topo 17. A sulco 4 separa um do outro um primeiro e um segundo bloco, que são de novo identificados pelo número 5, e que são espaçados por uma distância que preferivelmente permanece essencialmente constante ao longo da extensão longitudinal do sulco 4 e é igual à largura deste último. Esta largura é preferivelmente maior do que cerca de 2 mm. Porém, sulcos 4 tendo uma largura variável ao longo de sua extensão longitudinal são também incluídos na presente invenção.

[00119] A sulco 4 define uma parede 9 do primeiro bloco e uma parede 10 do segundo bloco, estas paredes confrontando-se mutuamente e estendendo-se a partir da superfície do topo 17 para a superfície de fundo 18. As paredes 9 e 10 são identificadas como paredes laterais do sulco 4.

[00120] As duas paredes 9 e 10 são essencialmente planas, e portanto têm um perfil com uma extensão essencialmente retilínea. Porém, paredes curvas, no caso de um sulco 4 tendo uma extensão longitudinal não retilínea, são também possíveis e são cobertas pela invenção.

[00121] Uma profundidade típica dos sulcos 4, em outras palavras a distância radial entre a parede de fundo 18 e a parede de topo 17, está por exemplo na faixa de cerca de 4 mm a cerca de 12 mm, dependendo do uso do pneu P (pneu de corrida, pneu de inverno, etc.).

[00122] A parede de fundo 18, e também a parede de topo 17, podem ser consideradas como sendo essencialmente planas localmente, no sentido de que, embora a curvatura devida à geometria toroidal do pneu faça toda a superfície do pneu ser convexa, pontos dentro de uma área suficientemente pequena podem ser considerados como se situando sobre um plano tangente à superfície do pneu.

[00123] Na descrição acima, referência é feita a um sulco 4 formado na superfície da banda de rodagem 3. Um sulco similar, com uma parede de fundo 18 e uma parede topo 17 definido da mesma maneira, pode estar presente na parte radialmente interna 5b do pneu P. De acordo com a invenção, o equipamento 1 é usado para segmentar uma porção da superfície interna ou externa 5a, 5b do pneu P, preferivelmente, mas não necessariamente, para os fins de detectar defeitos e/ou características do pneu nesta porção examinada da superfície. Um defeito ou característica que deve preferivelmente ser detectado, independentemente de seu tipo, é identificado abaixo pelo número 70.

[00124] O equipamento 1, mostrado esquematicamente na figura 1, sobre que o pneu P descrito acima é colocado, compreende, por exemplo, uma base 40 sobre que o pneu repousa. Como mostrado na figura 1, o pneu P pode ser disposto plano sobre a base 40, em outras palavras com seu plano equatorial X paralelo à base, ou alternativamente a base pode ser perpendicular ao plano equatorial e o pneu P pode ser mantido em uma posição vertical por um ou mais elementos de fixação que não são mostrados.

[00125] O equipamento 1 também inclui uma fonte de radiação eletromagnética 50, mostrada sobre uma escala ampliada na figura 3, e um sensor de luz 51. O equipamento compreende ainda um dispositivo de movimento para por a fonte 50, o sensor de luz 51 e pneu P em movimento relativo de modo a posicionar o sensor de luz e a fonte na posição e distância desejadas com respeito a uma das superfícies radialmente interna ou externa 5a, 5b do pneu P.

[00126] Preferivelmente, o dispositivo de movimento é tal que o sensor de luz e a fonte se movem como uma unidade.

[00127] No exemplo da figura 1, o dispositivo de movimento inclui um braço robótico 41, a que o sensor de luz e a fonte são acoplados, e que pode se afastar e/ou se aproximar do pneu P, que permanece estacionário sobre a base 40. Preferivelmente, o braço robótico 41 é um braço robótico antropomórfico com pelo menos três eixos. Em um outro antropomórfico representativo, o pneu P é posto em rotação e/ou translação sobre a base 40 por outros dispositivos de rotação e/ou translação (não mostrados), enquanto o sensor de luz e/ou a fonte são fixos. Além em disso, tanto o pneu P quanto a fonte e/ou sensor de luz podem ser móveis; por exemplo, o pneu P pode também ser movido de modo a simplificar o movimento do braço robótico 41, ou de uma maneira tal que este último pode ser posicionado na proximidade de qualquer ponto sobre a superfície do pneu.

[00128] No exemplo preferido da figura 1, o sensor de luz 51 e a fonte 50 são movidos como uma unidade.

[00129] A fonte 50 é movida pelo meio de movimento de modo a iluminar uma porção da superfície do pneu P a um ângulo predeterminado. Em um exemplo preferido, a fonte é posicionada de modo a iluminar a superfície do pneu com uma luz essencialmente rasante.

[00130] A fonte de radiação 50 emite radiação eletromagnética no espectro visível, e mais precisamente dentro de uma faixa de cerca de 380 a cerca de 760 nm. Preferivelmente, a fonte 50 inclui um diodo emissor de luz (LED) 58, e ainda mais preferivelmente ela inclui uma pluralidade de LEDs 58. Em uma forma de realização preferida, os LEDs são dispostos em um grupo linear, um após o outro, como mostrado na figura 3. Preferivelmente, os LEDs são posicionados na menor distância possível a partir do sensor de luz 51, por exemplo a cerca de 5 cm a partir do sensor de luz 51. Por exemplo, eles podem ser LEDs de alta luminosidade com um meio ângulo de irradiação de 15 graus, abastecidos com potência elétrica. Adicionalmente, a fonte 50 é preferivelmente quase telecêntrica.

[00131] Em uma forma de realização exemplificativa, a radiação eletromagnética emitida pela a fonte 50 é verde.

[00132] Preferivelmente, a fonte de radiação emite radiação eletromagnética ao longo de uma direção principal, que pode ser selecionada. Alternativamente, pode haver t uma pluralidade de fontes de radiação, cada uma usada para irradiar uma porção do pneu ao longo de uma direção principal diferente.

[00133] O sensor de luz 51 inclui, por exemplo, uma câmera de vídeo, mais preferivelmente uma câmera de vídeo de cores de varredura linear, para adquirir uma imagem de uma porção de superfície do pneu P, particularmente a porção do pneu que é iluminada pela fonte 50. Preferivelmente, a câmera de vídeo é capaz de adquirir uma imagem a um ângulo de visão essencialmente constante e com um ângulo de incidência essencialmente constante da radiação eletromagnética.

[00134] Com referência à figura 11, o sensor de luz 51 é associado para operação com uma memória 52, que pode estar dentro ou fora do sensor de luz propriamente dita, para a finalidade de armazenar os dados relativos às imagens adquiridas do pneu. As imagens, em outras palavras os dados, adquiridas deste modo são também processadas por um processador 53, por exemplo parte de uma unidade externa tal como um computador pessoal ou outro dispositivo conhecido na técnica.

[00135] O tamanho mínimo de defeito que pode ser detectado por meio da invenção depende da resolução do sensor de luz 51. Em particular, no caso de uma câmera de vídeo de varredura linear, ela depende primordialmente do número de pixels do sensor usado. No caso dos supramencionados desenhos, a escala é igual a 1/10 mm por pixel, a título de exemplo. No exemplo preferido, o tamanho mínimo do defeito e/ou característica 70 que pode ser detectado é cerca de 0,5 mm. Por outro lado, a frequência de varredura é preferivelmente relacionada à velocidade de rotação do pneu, e é ela especificada de modo a obter a resolução, por exemplo a supramencionada resolução de 1/10 mm.

[00136] O equipamento 1 pode incluir outros dispositivos e outras fontes de radiação e/ou sensores de luz, de modo a iluminar uma porção da superfície do pneu P alternativamente com diferentes espectros de radiação ou em combinação com estes espectros a fim de realizar diferentes tipos de inspeção e análise. Além disso, a imagem adquirida por meio do sensor de luz 51 pode ser processado separadamente por processadores separados ou pelo mesmo processador 53, usando algoritmos separados, a fim de identificar diferentes características relevantes do pneu P, cada característica preferivelmente sendo detectável por um método separado.

[00137] O equipamento 1 também preferivelmente inclui dispositivos de entrada 54, eletricamente conectados ao processador 53, através de que um operador pode enviar comandos ao processador, por exemplo para selecionar o tipo de característica ou defeito a ser identificado, para obter informação relativa ao tipo de pneu colocada no equipamento 1, e para outros fins. Os dispositivos de entrada 54 podem também operar automaticamente sem qualquer ação pelo operador; por exemplo, o equipamento pode incluir uma leitora para um código de identificação tal como um código de barra (não mostrado nos desenhos), esta leitora sendo capaz de ler um código impresso no pneu P que carrega informação sobre as características estruturais do pneu. Esta leitora de código pode ser ativada pelo operador.

[00138] A operação do equipamento 1 e o método da invenção são descritos abaixo.

[00139] Dependendo do tipo de característica ou defeito a ser detectado na superfície radialmente externa e/ou radialmente interna 5a, 5b do pneu P, pode ser preferível não examinar toda a superfície interna e/ou externa usando o método ou o equipamento da invenção, mas apenas uma parte da superfície. Portanto, uma primeira ação opcional é identificar a área da superfície radialmente interna e/ou externa 5b, 5a do pneu P a ser segmentada.

[00140] Opcionalmente, portanto, de acordo com o método da invenção, esta parte, que pode ser ou contínua, em outras palavras uma única área da superfície interna e/ou externa do pneu, ou separada em áreas não ligadas entre si, é dividida em porções 100, cada uma das quais é iluminada como descrito abaixo. O tamanho da porção 100 depende das características da fonte 50, do sensor de luz 51 e do tipo de característica ou defeito a ser examinado: por exemplo, se é desejado obter uma condição em que a radiação eletromagnética é essencialmente rasante com respeito à porção examinada, a rqt>«q fgxg ugt uwhkeigpVgogpVg "pgc]iignc“ rctc cuugiwtct swg c ewtxcVwtc fq pneu não afeta excessivamente a análise Claramente, o tamanho desta porção portanto depende do raio do pneu, e mais geralmente do tipo, da largura do ombro, etc.

[00141] Na figura 4, uma porção 100 da superfície externa 5a do pneu P é identificada com a ajuda de um retângulo para torna-la visível. A porção 100 inclui o sulco 4 e uma porção de superfície do topo 17. Uma única porção 100 é mostrada, mas numerosas porções 100 podem estar presentes na superfície do pneu P.

[00142] Preferivelmente, esta porção 100 é localizada sobre a banda de rodagem 3 do pneu, e mais preferivelmente sobre um ombro do pneu P.

[00143] Consequentemente, quando o pneu P foi posicionado sobre a base 40 do equipamento 1, o método da invenção opcionalmente prevê que comandos automáticos ou comandos do operador apropriados sejam enviados ao processador 53 a fim de mover o sensor de luz e/ou a fonte e/ou o pneu um em relação ao outro, de modo a orientar o pneu com respeito à fonte e sensor de luz da maneira a mais favorável a fim de obter uma imagem com a iluminação desejada da porção 100. Claramente, o pneu e/ou o sensor de luz e/ou a fonte são preferivelmente movidos de novo para cada diferente porção 100, para possibilitar que o sensor de luz, a fonte e o pneu sejam reposicionados de um modo ótimo com respeito à nova porção. O uso do braço robótico 41 e um acoplamento fixo entre o sensor de luz 51 e a fonte 50, usando por exemplo um montante em formato de U 42 sobre cujos braços opostos 42a, 42b a fonte e o sensor de luz são fixados, assegura que acesso é essencialmente possível a qualquer parte do pneu P.

[00144] Com referência à porção 100 mostrada na figura 4, no presente exemplo preferido o pneu é posicionado de modo que a fonte 50 ilumina a parede de fundo 18 do sulco 4 de um modo essencialmente rasante, de modo que apenas um sulco está presente dentro da porção 100, e de modo que a direção longitudinal principal do sulco é essencialmente paralela ao eixo de varredura da câmera de vídeo linear.

[00145] Todos estes dados podem estar presentes no código de kfgpVkfíec>«q fq rpgw swg “kphotoc” q rtqeguucfqt 75 fqu fcfqu fg construção do pneu P, de modo que o posicionamento correto e a inclinação correta são automaticamente calculados.

[00146] Depois do posicionamento opcional de acordo com a leitura do código de identificação do pneu P, a porção predeterminada 100 da área a ser analisada é iluminada por meio da fonte de radiação 50. Uma imagem 100a da porção iluminada 100 é adquirida por meio do sensor de luz 51. Exemplos da imagem adquirida 100a são mostrados nas figuras 6a, 7a e 8a. A imagem 100a é então salva na memória 52, e é então processada pelo processador 53. O processamento pode ter lugar simultaneamente com a aquisição da imagem; em outras palavras, no caso de uma câmera de vídeo linear por exemplo, cada aquisição de uma linha de pixels da imagem em lugar simultaneamente com o processamento da linha de pixels. Alternativamente, ele pode ter lugar sequencialmente; em outras palavras, toda a imagem é adquirida e armazenada inicialmente, e é processada subsequentemente.

[00147] A imagem 100a é processada de modo a segmentá-la em regiões 101 que pertencem ao sulco e regiões 102 que não pertencem ao sulco. Em outras palavras, a imagem 100a é segmentada em áreas, ou regiões, em que a sulco está presente e em áreas em que nenhum sulco está presente, independentemente de qualquer outro elemento, além do sulco 4, que possa estar presente.

[00148] No final da operação de segmentação da imagem 100a, descrita abaixo, uma região de sulco inqdcn" 323Ó" fi" fghkpkfc." eqoq" woc" combinação de todas as regiões de sulco, e uma região não de sulco global 324Ó guVá Vcodfio rtgugpVgo Eqo tgfetêpekc fg pqxq §u fiiwtcu 8c. 9c g :d. c região de sulco inqdcn 323Ó g c região não de sulco 324Ó u«q knwuvtcfcu0

[00149] A região 101 ou 102 da imagem 100a pode ser, por exemplo, uma coluna de pixels: como mostrado nas figuras 6a, 7a, 8a, a coluna mostrada como uma linha interrompida representa a região para que a meta é determinar se ela pertence às regiões de sulco 101 ou às regiões não de sulco 102 (em outras palavras, se a coluna de pixels está localizada dentro ou fora do sulco 4). As colunas de pixels representam as linhas de varredura da câmera de vídeo linear. Porém, regiões tendo diferentes tamanhos e geometrias podem também ser consideradas na presente invenção.

[00150] A fim de determinar se uma região 101, 102 é ou não é uma região de sulco, ela é processada da seguinte maneira.Inicialmente, uma variável, em outras palavras uma quantidade física, é calculada para cada região, esta variável sendo relacionada à irradiação desta área.Por exemplo, ela pode estar relacionada à intensidade luminosa da região de superfície. Por exemplo, a luminância de cada pixel é calculada sobre uma base de pixel por pixel para cada região 101, 102. Por exemplo, a figura 6b mostra um histograma em que, para cada pixel da coluna de pixels identificada por 102 na figura 6a, que tem uma base de 3 pixels e uma altura de 600 pixels (correspondendo a uma área de 0,3 cm por 6 cm), a luminância do pixel é mostrada, como detectada a partir da imagem 100a. Portanto, o gráfico na Fig. 6b é uma representação visual da luminância de cada pixel ao longo de toda a coluna de pixels (que constitui a região 102), incluindo 1800 pixels neste caso. Preferivelmente, a coluna tem uma base de mais do que um, por exemplo três, como ilustrado acima: a câmera de vídeo 50 segue linhas com uma amplitude de um pixel e calcula o parâmetro estatístico levando em conta a coluna de pixels corrente de largura unitária, assim como as colunas anterior e subsequente (o cálculo pode na verdade ser realizado uma coluna mais tarde).

[00151] Similarmente, os gráficos das figuras 7b e 8b representam em histogramas os valores da luminância, pixel por pixel, da coluna de pixels mostrada em linhas interrompidas nas figuras 7a e 8a respectivamente.

[00152] A partir desta pluralidade de valores, uma única quantidade estatística é calculada, por exemplo por meio de um calculador 55 que faz parte do processador 53, para toda a região 101, 102, esta quantidade sendo uma quantidade única associada com a região, por meio de que é possível determinar se a região sob exame pertence ou não ao sulco.

[00153] Preferivelmente, esta quantidade estatística da região é uma quantidade estatística identificando a dispersão dos dados provenientes da variável relacionada à irradiação. Ainda mais preferivelmente, esta quantidade guVcVíuVkec fi q fguxkq rcft«q j fqu fcfqu fc swcpVkfcfg fíukec ecnewncfc= go particular, o desvio padrão dos valores de luminância para a coluna de pixels é obtido, em outras palavras:

[00154] qpfg x fi c ofifkc fqu xcnqtgu fc xctkáxgL

[00155] Com referência de novo aos gráficos 6b, 7b, 8b, como foi dito eles correspondem aos valores de luminância para cada pixel da coluna de pixels mostrada nas figuras 6a, 7a, 8a respectivamente. Como pode ser visto, a primeira coluna de pixels, na figura 6a, está completamente fora da sulco, fgxg rqrtcpVq ugt ecVgiqtkzcfc eqoq woc “tgii«q p«q rgrtgpegpfq ao sulco”, ou seja a região 102. Por outro lado, a segunda coluna de pixels, na figura 7a, está completamente dentro da sulco 4, e deve portanto ser categorizada como woc “tgiião pertencendo ao sulco”, qw ugjc c tgik«q 323o Pc fíiwtc :c. c terceira coluna de pixels gutá “pc átgc fg ttcpui>«q” gpttg a sulco e o exterior, e portanto ela pode ou pode não ser definida como uma região de sulco, dependendo de ajustes de inicialização predeterminados. No caso em questão, ela é considerada ser uma região não de sulco.

[00156] As pode ser claramente visto a partir de uma comparação entre os histogramas das figuras 6b e 7b, a dispersão dos dados em uma região fora do sulco é muito maior do que a dispersão dos dados em uma região dentro do sulco, e este fato é demonstrado pelos dois valores de desvio padrão, que são, em particular, iguais a 101,31 fora do sulco e 58,26 dentro dele. Quando a região examinada está localizada em uma região de transição (como no caso da terceira coluna de pixels mostrada na figura 8a), o valor do desvio padrão hiec “c ogiq ecoipjq” gpttg qu uwrtcogpeiqpcfqu fqiu xcnqtgu. ugpfq iiwcn c 99,01.

[00157] Repetindo o cálculo do desvio padrão, ou de uma outra quantidade estatística, para todas as regiões que constituem a imagem 100a, obtém-se um gráfico como aquele da figura 9: o eixo horizontal mostra o número de pixel de cada posição na coluna de pixels na imagem 100a, e o eixo vertical mostra o valor correspondente do desvio padrão da luminância da coluna de pixels nesta posição. Como o gráfico mostra, há uma clara diferenciação entre as regiões de sulco e as regiões não de sulco, as regiões pertencendo ao sulco fornecendo um valor do desvio padrão que é muito menor do que o valor correspondente para as regiões não de sulco.

[00158] Em particular, por exemplo, a fim de determinar se duas regiões (tais como a primeira e segunda colunas de pixels das figuras 6a e 7a) ambas pertencem ao sulco 4 ou ambas não pertencem ao sulco 4, ou se uma coluna é uma regiãa sulco enquanto a outra coluna não é uma região de sulco, é possível calcular a razão entre os dois valores da quantidade estatística calculados para as duas regiões. No presente caso, o cálculo da razão entre o desvio padrão da luminância da primeira coluna e o desvio padrão da segunda coluna fornece um valor de 1,73. Preferivelmente, se o valor da razão é maior do que 1,25 ou menor do que 0,8, as duas regiões pertencem a dois grupos separados; em outras palavras, um é uma região de sulco e o outro é uma região não de sulco, como no presente caso. Porém, se esta razão está na faixa de 0,8 a 1,25, ambas as regiões pertencem ao mesmo grupo, que pode ser o grupo de sulco ou o não de sulco.

[00159] Neste caso, o valor limiar do desvio padrão é tomado para ser 80, para uma região ser considerada como pertencendo ao sulco.

[00160] Segue-se do acima que o cálculo de uma quantidade estatística tal como o desvio padrão pode ser usado para determinar, para cada região da imagem 100a, se ou não ela pertence ao sulco 4, e portanto para segmentar a imagem 100a em regiões 101 e 102, em outras palavras para selecionar cada região, por meio de um seletor 56, posicionando-a no grupo a que ela pertence e deste modo formando a região de sulco inqdcn"323Ó"g"c"tgik«q"p«q"fg"sulco 124Ó0

[00161] A operação descrita acima é repetida para todas as regiões relevantes 100 do pneu P, formando a área que deve ser segmentada, como dito acima.

[00162] Depois da segmentação, de acordo com o método da invenção, é feita opcionalmente provisão para detectar defeitos 70 na porção 100 do pneu P que foi segmentada em regiões de sulco 101 e regiões não de sulco 102. Esta detecção inclui o processamento de apenas um de dois grupos de regiões, em outras palavras o processamento de apenas as regiões de sulco 101 ou apenas as regiões não de sulco 102.Preferivelmente, apenas as regiões sulco 101 são consideradas.

[00163] A figura 10a mostra um detalhe da região de sulco inqdcn"323Ó derivada da segmentação da imagem 100a das figuras 6a, 7a, 8a.

[00164] Um possível defeito 70 detectável no detalhe da região de sulco inqdcn"323Ó"fi."rqt"gzgornq."wo"eqtfqpgn" exposto presente dentro da sulco 4, que é identificado nas figuras 5a a 8a por uma oval em linhas interrompidas.

[00165] Esta região de sulco inqdcn" 323Ó" fi" rqtvcpvq"rtqeguucfc"rqt" algoritmos apropriados conhecidos no campo técnico de processamento de imagem, por exemplo por meio do processador 53 ou um outro processador adicional (não mostrado). No exemplo ilustrado, a região de sulco inqdcn"323Ó da figura 10a é processada por meio de uma transformada de pequena onda de swctvc"qtfgo."qdvgpfq"cuuko"c"tgik«q"inqdcn"rtqeguucfc"323ÓÓ"fc"hkiwtc"32d " Usando uma outra operação de processamento opcional, por exemplo estabelecendo um limiar sobre os valores de cinza da imagem, a região global duplamente procguucfc 323ÓÓÓ fc fíiwtc 32e fi qdvkfc. qpfg cu “qpfwnc>õgu” que são um sinal da presença de um cordonel exposto 70 são claramente visíveis.

[00166] Evidentemente, o tipo de algoritmo usado depende do tipo de defeito a ser identificado ou exibido, e portanto numerosas outras operações de processamento podem ser realizadas por meio do método e equipamento da invenção. Além disso, uma pluralidade de operações de processamento pode ser realizada simultaneamente ou sucessivamente a fim de identificar diferentes tipos de defeito na mesma região.

Claims (14)

1.Método para segmentar a superfície (5a,5b) de um pneu (P) incluindo pelo menos um sulco (4), dito método compreendendo: irradiar uma porção (100) de dita superfície (5a,5b) de dito pneu (P) com radiação eletromagnética tendo um comprimento de onda no espectro visível; adquirir uma imagem (100a) de dita porção (100) da superfície irradiada; processar dita imagem (100a) de modo a segmentá-la em regiões (101, 102) correspondendo a regiões do pneu que pertencem ou não ao dito pelo menos um sulco (4); em que processar dita imagem (100a) de modo a segmentá-la inclui: calcular uma quantidade estatística associada com a irradiação por dita radiação eletromagnética para cada região (101, 102) de dita imagem (100a); determinar se dita região (101, 102) de dita imagem pertence ou não a dito pelo menos um sulco (4) de acordo com o valor de dita quantidade estatística, caracterizado pelo fato de que calcular dita quantidade estatística para cada região (101, 102) de dita imagem (100a) inclui calcular o valor da dispersão dos dados em relação a uma variável relacionada com uma intensidade luminosa de cada região (101, 102) da imagem (100a) de dita porção (100) da superfície irradiada (5a, 5b) adquirida, e em que determinar se dita região (101, 102) de dita imagem (100a) pertence ou não ao dito sulco (4) inclui ainda calcular a razão entre dois valores de dita quantidade estatística de duas regiões separadas (101, 102); em que uma das duas regiões pertence ao dito sulco e a outra não pertence ao dito sulco quando a dita razão tem um valor fora de uma faixa predeterminada.

2.Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que irradiar uma porção (100) de dita superfície (5a, 5b) inclui o fato de que dita radiação eletromagnética é essencialmente rasante com respeito a uma superfície inferior (18) de dito pelo menos um sulco (4).

3.Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que duas regiões (101, 102) ambas pertencem ao dito sulco (4) ou ambas não pertencem ao dito sulco quando dita razão tem um valor dentro de dita faixa predeterminada.

4.Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que calcular dita quantidade estatística para cada região (101, 102) de dita imagem (100a) inclui calcular o desvio padrão (o) dos dados em relação a uma variável relacionada a uma intensidade luminosa de cada região da imagem da porção da superfície irradiada adquirida.

5.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que calcular uma quantidade estatística associada com a irradiação para cada região (101, 102) de dita imagem (100a) inclui: calcular dita quantidade estatística para uma região (101, 102) de dita imagem (100a) incluindo uma coluna de pixels tendo uma largura de pelo menos um pixel.

6.Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que dito pelo menos um sulco (4) está presente em uma área de ombro de uma banda de rodagem (3) de dito pneu (P).

7.Método para detectar defeitos (70) sobre uma superfície (5a, 5b) de um pneu (P), caracterizado pelo fato de que inclui o método para segmentar a superfície de um pneu (P), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, e em que dito método inclui: processar pelo menos uma de ditas regiões (101) de dita imagem (100a) pertencendo a dito pelo menos um sulco, para a detecção de defeitos (70) dentro dela.

8.Equipamento (1) para segmentar uma superfície (5a,5b) de acordo com o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, dito equipamento (1) compreendendo: uma fonte de radiação eletromagnética (50) capaz de irradiar uma porção (100) de dita superfície de dito pneu com radiação eletromagnética tendo um comprimento de onda no espectro visível; um sensor de luz (51) capaz de adquirir uma imagem (100a) de dita porção (100) da superfície irradiada de dito pneu; um processador (53) capaz de processar dita imagem dividindo-a em regiões (101, 102) que pertencem ou não a dito pelo menos um sulco (4), dito processador (53) incluindo: um calculador (55) capaz de calcular uma quantidade estatística associada com a irradiação por dita radiação eletromagnética para cada região (101, 102) de dita imagem (100a); um seletor (56) capaz de determinar se dita região (101, 102) de dita imagem (100a) pertence ou não a dito pelo menos um sulco (4) de acordo com o valor de dita quantidade estatística, caracterizado pelo fato de que dito calculador, ao calcular dita quantidade estatística para cada região (101, 102) da dita imagem (100a), calcula um valor da dispersão dos dados em relação a uma variável relacionada com uma intensidade luminosa de cada região (101, 102) da imagem (100a) de dita porção (100) da superfície irradiada (5a,5b) adquirida, e em que dito calculador ainda calcula a razão entre dois valores da dita quantidade estatística de duas regiões separadas (101, 102), e o seletor determina ainda que uma das duas regiões pertence ao dito sulco e a outra não pertence ao dito sulco quando a dita razão tem um valor fora de uma faixa predeterminada.

9.Equipamento (1) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que dita fonte de radiação eletromagnética (50) é quase telecêntrica.

10.Equipamento (1) de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que dita radiação eletromagnética é essencialmente rasante com respeito a uma superfície inferior (18) de dito pelo menos um sulco (4).

11.Equipamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que dita fonte de radiação (50) inclui um LED (58).

12.Equipamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que inclui um outro processador capaz de processar pelo menos uma de ditas regiões (101,102) pertencendo ao dito sulco (4), para a detecção de defeitos (70) dentro dela.

13.Equipamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre dito sensor de luz (51) e dita fonte (50) é movido por um braço robótico (41).

14.Equipamento (1) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que dito sensor de luz (51) e dita fonte (50) são fixados em conjunto e movidos pelo mesmo braço robótico (41).

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