CN102331354A - 轮胎的外观检查装置及外观检查方法 - Google Patents

轮胎的外观检查装置及外观检查方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102331354A
CN102331354A CN2011101365038A CN201110136503A CN102331354A CN 102331354 A CN102331354 A CN 102331354A CN 2011101365038 A CN2011101365038 A CN 2011101365038A CN 201110136503 A CN201110136503 A CN 201110136503A CN 102331354 A CN102331354 A CN 102331354A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sectional shape
tire
cross sectional
circular arc
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011101365038A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102331354B (zh
Inventor
水谷彰伸
金子智之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Publication of CN102331354A publication Critical patent/CN102331354A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102331354B publication Critical patent/CN102331354B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518—Projection by scanning of the object
    • G01B11/2522—Projection by scanning of the object the position of the object changing and being recorded
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02—Tyres
    • G01M17/027—Tyres using light, e.g. infrared, ultraviolet or holographic techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9515—Objects of complex shape, e.g. examined with use of a surface follower device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/954—Inspecting the inner surface of hollow bodies, e.g. bores
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/33—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
    • G06T7/344—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods involving models
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

本发明提供一种在利用图像处理来进行的轮胎的外观检查中能够高精度地进行检查的轮胎的外观检查装置及外观检查方法。本发明的轮胎的外观检查装置包括：截面形状获取单元，其用于沿轮胎的周向获取轮胎沿径向的截面形状；圆弧拟合单元，其用于对各截面形状拟合圆弧；圆弧中心位置计算单元，其用于计算圆弧的中心位置；以及截面形状排列单元，其基于各截面形状的圆弧的中心位置排列各截面形状。

Description

轮胎的外观检查装置及外观检查方法
技术领域
本发明涉及一种轮胎的外观检查装置及外观检查方法，特别是涉及通过对拍摄了轮胎外观的图像进行图像处理而检查轮胎的外观的轮胎的外观检查装置及外观检查方法。
背景技术
以往，在轮胎的外观检查装置中，利用摄像单元对轮胎表面进行摄像，使用图像处理单元对所拍摄的轮胎表面的拍摄图像进行图像处理，从而检测轮胎在成形时产生的划痕等，判断外观检查上的好坏。
轮胎的外观检查装置的摄像单元包括：旋转台，其用于使作为被检体的轮胎旋转；多个发光器，其用于向轮胎表面中的例如轮胎内表面照射狭缝光；多个摄像机，其用于对照射狭缝光的轮胎表面进行摄像。在发光器中使用红色激光，在摄像机中使用C CD区域摄像机。利用基于所谓光切断法的方法对轮胎内表面进行摄像。将被多个摄像机拍摄并作为轮胎内表面的截面形状而获取的拍摄图像逐次输出到与摄像机连接的图像处理单元。图像处理单元通过合并轮胎一周部分的轮胎内表面的各拍摄图像来构成检查图像，对检查图像进行图像处理而检查轮胎表面上是否存在不良部位，从而判断轮胎的好坏。例如，通过比较构成拍摄图像的像素的亮度梯度的变化、各像素具有的高度信息和阈值，检查轮胎的表面，判断是否有划痕。
但是，为了如上述那样检查轮胎内表面，需要预先获取高精度的检查图像，例如，若利用位置被固定的摄像机拍摄以旋转台的旋转中心与轮胎中心非重合的状态旋转的轮胎内表面，则摄像机与被拍摄的轮胎内表面之间的距离随着轮胎的旋转而变化，利用各拍摄图像获取的截面形状的位置沿径向产生位置偏差地获取检查图像。因此，为了正确地获取检查图像，需要排列各拍摄图像。
作为排列各拍摄图像的方法，若以自摄像机至轮胎内表面的距离最近的拍摄图像为基准，一概地排列所有拍摄图像，则即使实际在沿轮胎径向的高度上存在不良，也可能会由于上述排列而将不良状况也去除。此外，虽然还存在通过重新载置轮胎以使旋转台的旋转中心与轮胎中心重合而再次重新摄像的方法，但这会影响检查效率。为了提高检查效率，当利用各拍摄图像来构成检查图像时，需要利用图像处理自动并正确地去除由旋转台的旋转中心与轮胎中心非重合的偏心状态带来的影响。
专利文献1：日本特开2001-249012号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明为了解决上述问题，提供一种在利用图像处理来进行的轮胎的外观检查中能够精度高地进行检查的轮胎的外观检查装置及外观检查方法。
用于解决问题的方案
作为本发明的第1方式，轮胎的外观检查装置包括：截面形状获取单元，其用于沿轮胎的周向获取轮胎的径向的截面形状；圆弧拟合单元，其用于对各截面形状拟合圆弧；圆弧中心位置计算单元，其用于计算圆弧的中心位置；以及截面形状排列单元，其基于各截面形状的圆弧的中心位置排列各截面形状。
根据本发明，能够基于圆弧的中心位置排列轮胎的各截面形状。
作为本发明的第2方式，圆弧拟合单元基于截面形状的包含与轮胎的胎侧对应的位置上的极值在内的区域来拟合圆弧。
根据本发明，由于与轮胎的胎侧对应的极值的位置在任意的截面形状中大致其形状相同，因此能够容易地拟合圆弧，并且能够基于该圆弧的中心位置正确地排列各截面形状。另外，极值与在轮胎内径部中成为轮胎的最大宽度的位置大致一致。
作为本发明的第3方式，圆弧拟合单元基于截面形状的多个极值来拟合圆弧。
根据本发明，通过在截面形状的多个极值上拟合圆弧，能够正确地排列各截面形状。
作为本发明的第4方式，截面形状排列单元排列各截面形状，使各截面形状的中心位置位于如下曲线上：该曲线是对连接线进行傅立叶变换而得到的曲线，该连接线是连接对各截面形状拟合的圆弧中的、对各截面形状的同一位置拟合的各圆弧的中心位置的线。
根据本发明，对连接多个圆弧的中心位置的线进行傅立叶变换，将折线计算为曲线，从而能够进行与旋转的轮胎的偏心相抵的排列。
作为本发明的第5方式，轮胎的外观检查方法包括：截面形状获取步骤，其沿轮胎的周向获取轮胎的径向的截面形状；圆弧拟合步骤，其对各截面形状拟合圆弧；圆弧中心位置计算步骤，其计算圆弧的中心位置；以及截面形状排列步骤，其基于各截面形状的圆弧的中心位置来排列各截面形状；圆弧拟合步骤基于与轮胎的胎侧对应的截面形状的包含极值在内的区域来拟合圆弧。
根据本发明，由于与轮胎的胎侧对应的极值的位置在任意的截面形状中大致其形状相同，因此能够容易地拟合圆弧，并且能够基于该圆弧的中心位置正确地排列各截面形状。
作为本发明的第6方式，圆弧拟合步骤基于截面形状的多个极值来拟合圆弧。
根据本发明，通过在截面形状的多个极值上拟合圆弧，能够更正确地排列各截面形状。
附图说明
图1是本发明的轮胎的外观检查装置的整体概略图；
图2是本发明的摄像机组件对轮胎的配置图；
图3是本发明的在截面图像中拍摄到的截面形状的示意图；
图4是表示本发明的偏心引起的位置偏离的拍摄图像的图；
图5是本发明的设定胎圈侧圆弧及胎侧侧圆弧的示意图；
图6是画出本发明的进行傅立叶变换前后的胎侧侧圆弧的中心位置的分布图；
图7是表示本发明的被排列的拍摄图像的图；
图8是表示本发明的胎圈侧中心曲线、胎侧侧中心曲线与自摄像机至轮胎表面的距离之间的关系的示意图。
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式详细说明本发明，以下的实施方式并不限定权利要求书的技术方案，此外，并不是实施方式中说明的特征的组合的全部为发明的解决手段所必须的，而是包括选择性地采用的结构。
图1表示外观检查装置1的整体概略图，图2表示摄像机组件11～13对轮胎T的配置。以下，使用图1及图2说明轮胎的外观检查装置。如图1所示，外观检查装置1大致包括作为拍摄轮胎表面的截面形状获取装置的摄像装置10、和图像处理装置30。
拍摄装置10包括载置作为被检体的轮胎T的旋转台5、及按照部位对轮胎内表面Ts进行摄像的摄像机组件11～13。
旋转台5在内置于图外的旋转架的架座部中的马达4的驱动下旋转，使横放的轮胎T旋转。马达4与后述的图像处理装置30连接，基于图像处理装置30的控制单元29的输出信号而旋转。
摄像机组件11～13位于轮胎内径部，分别相对于轮胎的周向Cr偏离角度α、角度β地进行配置，并分别包括发光器11A和摄像机11B、发光器12A和摄像机12B、发光器13A和摄像机13B。发光器11A～13A配置为例如照射由红色激光构成的带状的狭缝光，狭缝光的延长方向成为轮胎的宽度方向W。摄像机11B～摄像机13B例如由C CD区域摄像机构成，利用对应的摄像机来拍摄上述发光器11A～13A照射的狭缝光的照射部11a、12a、13a。摄像机组件11拍摄下侧的轮胎胎侧T 1，摄像机组件12拍摄轮胎冠部T2，摄像机组件13拍摄上侧的轮胎胎侧T3。即，将成为检查对象的轮胎内表面Ts分割成3个区域进行拍摄。另外，摄像机组件11～13以具有相互重叠的部分的方式分别拍摄轮胎内表面Ts的不同部位。
具体地说，由摄像机组件11的发光器11A在自轮胎胎侧T 1至包含轮胎冠部T2的一部分的范围内沿径向R及宽度方向W照射狭缝光，摄像机组件12的发光器12A沿轮胎冠部T2的宽度方向W照射狭缝光，摄像机组件13的发光器13A在自轮胎胎侧T3至包含轮胎冠部T2的一部分的范围内沿径向R及宽度方向W照射狭缝光。即，摄像机组件11拍摄轮胎内表面Ts中的位于旋转台5侧的一个轮胎胎侧T 1，摄像机组件12拍摄轮胎冠部T2，摄像机组件13拍摄另一个轮胎胎侧T3。
另外，关于位置沿周向相对偏移地配置摄像机组件11～13的角度α、角度β，适宜地决定即可，位于轮胎T的内径部而能够拍摄轮胎内表面Ts即可。
此外，摄像机组件11～13与图像处理装置30连接，利用控制单元29控制发光器11A～13A照射狭缝光、并控制摄像机11B～13B进行摄像。
关于由摄像机11B～13B拍摄的轮胎径向的截面图像P1＊、P2＊、P3＊，按照摄像机11B～13B与图像处理装置30连接，逐次输出到图像处理装置30。由摄像机11B～13B拍摄的截面图像P1＊、P2＊、P3＊是将轮胎内表面Ts沿周向C r分割成例如10000份而获取。从截面图像P1＊、P2＊、P3＊可获取轮胎内表面Ts沿径向R的截面形状(参照图3)。
图4在摄像机11B的坐标系上表示了截面图像P11、P12、P13、......、P110000的截面形状f。
例如，从由摄像机11B拍摄的截面图像P1＊可获取如图3所示的轮胎内表面Ts的截面形状f。另外，图3中的实线部分表示被狭缝光照射的实际拍摄的截面形状f，双点划线表示轮胎截面的外形整体的虚拟线。
如图4所示，构成拍摄图像P1的各截面图像P11、P12、P13、......、P110000以如下状态获取为轮胎1周部分的拍摄图像P1，即：摄像机11B的摄像位置为基准呈直线状排列各截面图像P11、P12、P13、......、P110000的状态。即，相对于旋转台5的轮胎T的偏心量获取成在截面图像P1＊中沿径向R产生位置偏差。
此外，虽然未图示，由摄像机12B拍摄的轮胎冠部T2的拍摄图像P2由截面图像P21、P22、P23、......、P210000构成，由摄像机13B拍摄的轮胎胎侧T3的拍摄图像P3由截面图像P31、P32、P33、......、P310000构成。
另外，将摄像机11B配置为摄像机11B的光轴方向相对于沿水平方向摄像的摄像机12B的光轴方向向下偏离角度Y，如图3所示，在以旋转台5的载置面为基准的坐标系上可获取截面形状f。
图像处理装置30具有控制单元29、圆弧拟合单元31、圆弧中心位置计算单元32、圆弧位置调整单元33、检查图像合成单元34。另外，由圆弧拟合单元31、圆弧中心位置计算单元32、圆弧位置调整单元33进行的图像处理是在截面图像P1＊、P2＊、P3＊中只对截面图像P1＊进行。
控制单元29通过向摄像机组件11～13及马达4输出摄像开始的信号和摄像结束的信号来控制轮胎内表面Ts的摄像。
圆弧拟合单元31基于构成各截面图像P 1＊的截面形状f的像素坐标位置的变化来设定极值Vb、Vs。基于截面形状f的切线的斜率自减少转变为增加或自增加转变为减少的点来设定胎圈侧极值Vb和胎侧侧极值Vs。而且，圆弧拟合单元31使用胎圈侧极值Vb和夹着该胎圈侧极值Vb的两侧的2点的至少3点来设定胎圈侧圆弧Arc1。此外，使用胎侧侧极值Vs和夹着该胎侧侧极值Vs的两侧的2点的至少3点来设定胎侧侧圆弧Arc2。
轮胎胎侧T 1侧的截面形状f由连接胎圈附近的朝上凸状的曲线f1和胎侧的朝下凸状的曲线f2的曲线构成。连接胎圈附近的朝上凸状的曲线f1和胎侧的朝下凸状的曲线f2的连接位置为截面形状f中的拐点。
即，圆弧拟合单元31设定沿胎圈附近的朝上凸状的曲线f1的曲率的胎圈侧圆弧Arc 1、及沿胎侧的朝下凸状的曲线f2的曲率的胎侧侧圆弧Arc2。另外，胎圈侧圆弧Arc1和胎侧侧圆弧Arc2不需要是在各曲线f1、f2中内接的圆弧。
具体地说，如图5的(a)所示，通过以下方式设定胎圈侧圆弧Arc 1：在表示为载置在旋转台5上的状态的截面图像P1＊的截面形状f中，自胎圈附近的朝上凸状的曲线f1提取胎圈侧极值Vb，从在曲线f1上自胎圈侧极值Vb向左离开20像素至80像素的位置中选择圆弧点A，从在曲线f1上自胎圈侧极值Vb向右离开20像素至80像素的位置中选择圆弧点B，计算包含圆弧点A、胎圈侧极值Vb、圆弧点B的圆弧。在胎圈侧极值Vb的提取中，沿上下方向移动与径向R的坐标轴平行的直线，将与胎圈附近的曲线f1相切的位置提取为胎圈侧极值Vb。
另外，关于胎圈侧极值Vb的提取，也可以平行移动连接截面形状f的拐点和截面形状f的胎圈侧端点的直线，而将与截面形状f的曲线f1相切的点设定为胎圈侧极值Vb。通过如此设定胎圈侧极值Vb，能够不依赖于轮胎的种类地设定胎圈侧极值Vb。
此外，如图5的(b)所示，通过以下方式设定胎侧侧圆弧Arc2：在表示为载置在旋转台5上的状态的截面图像P 1＊的截面形状f中，提取胎侧的朝下凸状的曲线f2的胎侧侧极值Vs，从在曲线f2上自胎侧侧极值Vs向左离开20像素至80像素的位置中选择圆弧点C，从在曲线f2上自胎侧侧极值Vs向右离开20像素至80像素的位置中选择圆弧点D，计算包含圆弧点C、胎侧侧极值Vs、圆弧点D的圆弧。在胎侧侧极值Vs的提取中，沿上下方向平行移动与径向R的坐标轴平行的直线，将与胎侧的曲线f2相切的位置提取为胎侧侧极值Vs。另外，胎侧侧极值Vs恰好是轮胎中的最大宽度部分。
将在胎圈侧极值Vb的两侧设定圆弧点A、圆弧点B及在胎侧侧极值Vs的两侧设定圆弧点C、圆弧点D的范围设定为20像素至80像素的理由是，由于以通过胎圈侧极值Vb并夹着胎圈侧极值Vb的方式存在的曲线f1上的点有无数个，以通过胎侧侧极值Vs并夹着胎侧侧极值Vs的方式存在的曲线f2上的点也同样地有无数个，因此在各截面图像P11、P 12、P 13、......、P110000中，需要设定大小大致相同的圆弧。因此，通过从自各极值Vb、Vs向左右离开20像素至80像素的范围中选择圆弧点A及圆弧点B、圆弧点C及圆弧点D，能够在各截面图像P11、P 12、P13、......、P110000中设定稳定的圆弧Arc1、Arc2。
另外，虽然可以根据截面形状f上的多个点计算近似曲线而设定圆弧Arc 1、Arc2，但是因为检查效率会下降故不优选。此外，通过使用多个点，能够防止由于截面图像中的干扰(noise)、即凹凸不良等而造成设定大小明显不同的圆弧，因此在上述范围中设定圆弧点A～点D。
如以上所说明的那样，在圆弧拟合单元31中设定分别与曲线(轮廓线)f1、胎侧的曲线(轮廓线)f2相切的胎圈侧圆弧Arc1、Arc2，该曲线(轮廓线)f1是连接构成各截面图像P1＊的截面形状f的胎圈和胎侧的胎圈-胎侧连接部间的曲线(轮廓线)。另外，将胎圈-胎侧连接部间的胎圈侧圆弧Arc1和胎侧的胎侧侧圆弧Arc2设定于夹着截面形状f互不相同的一侧。
此外，虽然分别自截面形状f的曲线f1和曲线f2使用3点来设定圆弧Arc1、Arc2，但也可以自曲线f1和曲线f2选择3个以上的点来设定圆弧Arc1、Arc2。
圆弧中心位置计算单元32对各截面图像P1＊分别计算由圆弧拟合单元31设定的2个圆弧Arc1、Arc2的中心位置。
即，在圆弧中心位置计算单元32中计算包含由胎圈侧极值Vb、圆弧点A、圆弧点B构成的胎圈侧圆弧Arc1的圆的中心位置Bc，并计算包含由胎侧侧极值Vs、圆弧点C、圆弧点D构成的胎侧侧圆弧Arc2的圆的中心位置Sc。
关于中心位置Bc、Sc的计算方法，例如自连接圆弧点A和胎圈侧极值Vb的线段的中点延长的法线、与自连接胎圈侧极值Vb和圆弧点B的线段的中点延长的法线之间的交点为胎圈侧圆弧Arc1的中心位置Bc，能够容易地计算出。
同样，自连接圆弧点C和胎侧侧极值Vs的线段的中点延长的法线、与自连接胎侧侧极值Vs和圆弧点D的线段的中点延长的法线之间的交点为胎侧侧圆弧Arc2的中心位置Sc。
圆弧位置调整单元33首先对连接各截面图像P1＊中的胎圈侧圆弧Arc1的中心位置Bc的线段的折线进行傅立叶变换，从而计算出近似曲线的胎圈侧中心曲线Hb，接着，对连接各截面图像P1＊中的胎侧侧圆弧Arc2的中心位置Sc的线段的折线进行傅立叶变换，从而计算出近似曲线的胎侧侧中心曲线Hs。计算出的胎圈侧中心曲线Hb和胎侧侧中心曲线H s是在傅立叶变换中去除了一次以下成分。
图6是画出在圆弧中心位置计算单元32中计算出的各截面图像P1＊的胎侧侧圆弧Arc2的中心位置Sc的分布图、以及画出由圆弧位置调整单元33计算出的胎侧侧圆弧Arc2的中心位置S c′的分布图。
如图6所示，可看出在圆弧中心位置计算单元32中计算出的胎侧侧圆弧Arc2的中心位置Sc沿径向R周期性地存在较大的偏差，但是经过傅立叶变换的中心位置Sc′的偏差宽度比中心位置Sc的分布图的径向R的偏差宽度窄，并且成为以中心位置Sc的径向R的偏差的中心值为中心的周期性分布图。这是因为：如图8所示，当在轮胎中心相对于旋转台5的旋转中心偏离的偏心状态下进行摄像时，能够用正弦波表示自摄像机11B～13B至轮胎内表面Ts的距离的变化。
因此，通过对连接在圆弧中心位置计算单元32中计算出的圆弧的中心位置Bc、Sc的折线进行傅立叶变换，使表示离轮胎内表面Ts的距离的变化的正弦波大致相等地近似。特别是，通过只采用傅立叶变换的一次成分，去除二次以后的成分，能够校正各截面图像P1＊的偏心量的径向R的差值。
接着，在圆弧位置调整单元33中，基于胎圈侧中心曲线Hb和胎侧侧中心曲线Hs，对各截面图像P1＊进行排列。
具体地说，将各截面图像P1＊的胎圈侧圆弧Arc1的中心位置Bc配置在胎圈侧中心曲线Hb上，将各截面图像P1＊的胎侧侧圆弧Arc2的中心位置Sc配置在胎侧侧中心曲线Hs上。
因此，截面图像P11、P12、P 13、......、P110000被如图7所示那样排列。即，利用将每个截面图像P 1＊的坐标统一了的坐标系进行排列。
另外，虽然可考虑沿径向一概地排列截面图像P11、P 12、P13、......、P110000的方法，但在这种情况下，由于即使在实际上轮胎偏心了的状态下成形，也被一概地排列，因此即使是实际上相对于轮胎中心偏心地成形的轮胎，也被图像处理隐藏缺陷，因此不能一概地排列。
在检查图像合成单元34中，合并排列了的各截面图像P1＊而生成拍摄图像P 1，在校正由摄像机位置导致的拍摄图像P1和拍摄图像P2之间的周向的位置偏差之后，合成拍摄图像P1和拍摄图像P2，在校正由摄像机位置导致的拍摄图像P 2和拍摄图像P3之间的周向的位置偏差之后，将与拍摄图像P1合成的拍摄图像P2再与拍摄图像P3合成，从而获取1个检查图像。
在检查图像合成单元34中合成的检查图像输出到后续的通过图像处理进行的检查单元。
在检查单元中例如包括污染检测单元、缺陷检测单元等，污染检测单元基于构成检查图像的像素亮度的变化来检测污染，缺陷检测单元根据基于光切断法获取的检查图像的轮胎内表面的凹凸信息来检测是否有划痕、轮胎的偏心量。
以下，说明使用外观检查装置1的检查方法。
首先，由检查员将作为被检体的轮胎T横放在旋转台5上。此时，不需要使旋转台5的旋转中心和轮胎中心重合。
接着，检查员将摄像机组件11～13配置在轮胎T的内径部，自图外的输入单元向图像处理装置30输出检查开始的信号。
图像处理装置30的控制单元29向摄像机组件11～13输出摄像开始信号，向马达4输出旋转台5的旋转开始信号。关于摄像机组件11～13对轮胎内表面Ts的摄像，利用控制单元29进行如下控制：以使10000次的摄像成为轮胎1周部分的方式，使马达4的旋转速度和摄像机组件11～13的拍摄次数同步。将由摄像机组件11～13输出的各截面图像P1＊、P2＊、P3＊逐次输出到图像处理装置30。
若全部的摄像结束，则在图像处理装置30的圆弧拟合单元31中，对截面图像P1＊、P2＊、P3＊中的截面图像P1＊进行图像处理。
具体地说，自各截面图像P 1＊的截面形状f提取极值Vb、Vs。
接着，自包含胎圈侧极值Vb的曲线f1上的两侧的20像素至80像素的范围中分别提取1个像素的圆弧点A、B，设定通过圆弧点A、B及胎圈侧极值Vb的胎圈侧圆弧Arc 1。同样，自包含胎侧侧极值Vs的曲线f2上的两侧的20像素至80像素的范围中分别提取1个像素的圆弧点C、D，设定通过圆弧点C、D及胎侧侧极值Vs的胎侧侧圆弧Arc2。将圆弧Arc 1、Arc2输出到圆弧中心位置计算单元32。
接着，在圆弧中心位置计算单元32中，分别计算包含圆弧Arc1、Arc2的圆的中心位置Bc、Sc。
生成连接各截面图像P1＊的各中心位置Bc的折线、连接各截面图像P1＊的各中心位置Sc的折线，对各折线进行傅立叶变换，计算胎圈侧中心曲线Hb和胎侧侧中心曲线Hs。将胎圈侧中心曲线Hb和胎侧侧中心曲线H s输出到圆弧位置调整单元33。
接着，在圆弧位置调整单元33中，基于胎圈侧中心曲线Hb和胎侧侧中心曲线Hs，对各截面图像P1＊进行排列。具体地说，使全部的截面图像P1＊产生位置偏移，以使各截面图像P1＊中的中心位置Bc位于胎圈侧中心曲线Hb上，接着，使全部的截面图像P1＊产生位置偏移。以使各截面图像P1＊中的中心位置Sc位于胎侧侧中心曲线Hs上。
因此，被偏心地拍摄的轮胎内表面Ts的截面图像P1＊排列成如同被不偏心地拍摄的样子。排列了的截面图像P1＊输出到检查图像合成单元34。
在检查图像合成单元34中，截面图像P1＊作为拍摄图像P1合并。此外，校正在轮胎内表面Ts的摄像中摄像机组件11～13被偏移地配置的周向的位置偏差量，将拍摄图像P2、拍摄图像P3与拍摄图像P1合成，从而生成检查图像。
合成后的检查图像输出到后续的检查单元中。
如以上所说明的那样，根据本发明的外观检查装置1，能够将相对于旋转台5偏心地载置的轮胎内表面Ts的截面图像P1＊自动地排列成不偏心，因此在后续的检查单元的检查中能够能正确地检查。
另外，说明了使用胎圈侧极值Vb和胎侧侧极值Vs来设定胎圈侧圆弧Arc1和胎侧侧圆弧Arc2、计算各圆弧Arc1、Arc2的中心位置Bc、Sc来排列截面图像P1＊的情况，但也可以仅使用胎侧侧极值Vs来排列截面图像P1＊。例如，根据轮胎T，有时无法在胎圈侧得到朝上凸状的曲线f1，因此在这种情况下，可以仅使用胎侧侧极值Vs来排列截面图像P1＊。即，能够不依赖于轮胎的种类地排列截面图像P1＊。
此外，在实施方式中，说明了使用旋转台5侧的截面图像P1＊来排列拍摄图像P1的情况，但排列构成拍摄图像P3的截面图像P3＊，也能够如上述那样排列截面图像P3＊。但是，由于在胎侧产生挠曲，因此在截面图像P3＊侧有时不能拍摄到沿周向稳定的截面图像P3＊，因此优选的是排列旋转台5侧的截面图像P1＊。
此外，也可以排列构成轮胎胎冠部T2的内表面的拍摄图像P2的截面图像P2＊。
具体地说，将截面图像P2＊中轮胎胎冠部T2的顶部、换言之离摄像机12B最远的位置设定为极值，夹着该极值分别从上下20像素至80像素的范围中选择各圆弧点，设定沿着轮胎胎冠部T2的截面形状的圆弧。接着，计算各截面图像P2＊中圆弧的中心位置，对连接各截面图像P2＊的中心位置的折线进行傅立叶变换而获取折线的近似曲线，在该近似曲线上移动中心位置，从而能够排列轮胎胎冠部T2的截面图像P2＊。
由于能够在成为轮胎中的最大宽度的最大宽度部中获取至少2个极值，因此在各截面图像中分别设定包含2个极值的圆弧。
以上，使用实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围不限于上述实施方式中记载的范围。可以在上述实施方式中加入各种改变或者改进。

Claims (6)

1.一种轮胎的外观检查装置，其特征在于，该轮胎的外观检查装置包括：
截面形状获取单元，其用于沿轮胎的周向获取轮胎的径向的截面形状；
圆弧拟合单元，其用于对各上述截面形状拟合圆弧；
圆弧中心位置计算单元，其用于计算上述圆弧的中心位置；以及
截面形状排列单元，其基于各上述截面形状的上述圆弧的中心位置排列各上述截面形状。
2.根据权利要求1所述的轮胎的外观检查装置，其特征在于，
上述圆弧拟合单元基于上述截面形状的包含与上述轮胎的胎侧对应的位置上的极值在内的区域来拟合圆弧。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎的外观检查装置，其特征在于，
上述圆弧拟合单元基于上述截面形状的多个极值来拟合圆弧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎的外观检查装置，其特征在于，
上述截面形状排列单元排列各上述截面形状，使各上述截面形状的上述中心位置位于如下曲线上：该曲线是对连接线进行傅立叶变换而得到的曲线，该连接线是连接对各上述截面形状拟合的圆弧中的、对各上述截面形状的同一位置拟合的各圆弧的中心位置的线。
5.一种轮胎的外观检查方法，其特征在于，该轮胎的外观检查方法包括：
截面形状获取步骤，其沿轮胎的周向获取轮胎的径向的截面形状；
圆弧拟合步骤，其对各上述截面形状拟合圆弧；
圆弧中心位置计算步骤，其计算上述圆弧的中心位置；以及
截面形状排列步骤，其基于各上述截面形状的上述圆弧的中心位置来排列各上述截面形状；
上述圆弧拟合步骤基于与轮胎的胎侧对应的上述截面形状的包含极值在内的区域来拟合圆弧。
6.根据权利要求5所述的轮胎的外观检查方法，其特征在于，
上述圆弧拟合步骤基于上述截面形状的多个极值来拟合圆弧。
CN201110136503.8A 2010-05-24 2011-05-24 轮胎的外观检查装置及外观检查方法 Expired - Fee Related CN102331354B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-118590 2010-05-24
JP2010118590A JP5518571B2 (ja) 2010-05-24 2010-05-24 タイヤの外観検査装置及び外観検査方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102331354A true CN102331354A (zh) 2012-01-25
CN102331354B CN102331354B (zh) 2014-10-29

Family

ID=44515205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110136503.8A Expired - Fee Related CN102331354B (zh) 2010-05-24 2011-05-24 轮胎的外观检查装置及外观检查方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9677879B2 (zh)
EP (1) EP2390621B1 (zh)
JP (1) JP5518571B2 (zh)
CN (1) CN102331354B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105378447A (zh) * 2013-07-10 2016-03-02 倍耐力轮胎股份公司 用于控制轮胎生产线中的轮胎的方法和设备
CN105408733A (zh) * 2013-07-25 2016-03-16 米其林集团总公司 用于轮胎的目视检验的可旋转驱动设备及相关方法
CN105793697A (zh) * 2013-12-03 2016-07-20 横滨橡胶株式会社 轮胎检查方法及其装置
CN113167743A (zh) * 2018-12-20 2021-07-23 倍耐力轮胎股份公司 用于检查轮胎的方法和站
CN113188403A (zh) * 2021-05-08 2021-07-30 赛轮集团股份有限公司 一种轮胎断面测量工作台
CN113714147A (zh) * 2021-09-23 2021-11-30 青岛中导辰远智能科技有限公司 一种轮胎外观的视觉检测系统

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8824878B2 (en) * 2010-11-25 2014-09-02 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. Illumination device and inspection device of tire
JP5443435B2 (ja) * 2011-05-17 2014-03-19 シャープ株式会社 タイヤの欠陥検出方法
CA2889896A1 (en) * 2012-11-15 2014-05-22 Android Industries Llc System and method for determining uniformity of a tire
JP6139169B2 (ja) * 2013-02-19 2017-05-31 株式会社ブリヂストン タイヤの外観検査装置及びタイヤの外観検査方法
US9188775B2 (en) * 2013-08-28 2015-11-17 United Sciences, Llc Optical scanning and measurement
FR3011080B1 (fr) * 2013-09-26 2017-01-20 Michelin & Cie Dispositif d'acquisition d'images destine a l'inspection visuelle de la surface interieure d'un pneumatique et procede associe
ITRM20130561A1 (it) * 2013-10-11 2015-04-12 Bridgestone Corp Metodo di misura del livello di penetrazione del foglietto tra le corde della tela di carcassa in un pneumatico
JP5775132B2 (ja) 2013-11-01 2015-09-09 株式会社ブリヂストン タイヤの検査装置
CN104007124B (zh) * 2014-04-29 2017-01-25 雄华机械(苏州)有限公司 一种带止回组件的外观检查设备
FR3022380A1 (fr) * 2014-06-13 2015-12-18 Michelin & Cie Procede de redressement d'image de pneumatiques
JP6289283B2 (ja) * 2014-06-20 2018-03-07 株式会社ブリヂストン 円環状回転体の表面形状データの補正方法、及び、円環状回転体の外観検査装置
JP6346845B2 (ja) * 2014-11-04 2018-06-20 リコーエレメックス株式会社 外観検査装置および外観検査方法
WO2016083897A2 (en) * 2014-11-24 2016-06-02 Kitov Systems Ltd. Automated inspection
CN107278261B (zh) 2014-12-22 2020-08-28 倍耐力轮胎股份公司 用于检查生产线中的轮胎的方法和设备
BR112017013291B1 (pt) * 2014-12-22 2022-05-03 Pirelli Tyre S.P.A. Aparelho para verificar pneus em uma linha de produção de pneu
MX371335B (es) * 2015-04-30 2020-01-23 Pirelli Proceso y aparato para controlar neumaticos en un proceso y en una planta para fabricar neumaticos para ruedas de vehiculo.
ITUB20156028A1 (it) * 2015-11-30 2017-05-30 Pirelli Metodo ed apparato per il controllo di pneumatici per ruote di veicoli
JP6789292B2 (ja) 2015-12-16 2020-11-25 ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ タイヤを検査する方法および装置
JP7074670B2 (ja) 2015-12-16 2022-05-24 ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ タイヤを分析するためのデバイス及び方法
CN108603812B (zh) * 2015-12-28 2024-07-30 倍耐力轮胎股份公司 用于检查轮胎的装置
BR112018012692B1 (pt) 2015-12-28 2022-09-20 Pirelli Tyre S.P.A Aparelho e método para verificar um pneu
WO2017141094A1 (en) 2015-12-28 2017-08-24 Pirelli Tyre S.P.A. Apparatus for checking tyres
ITUA20163534A1 (it) * 2016-05-18 2017-11-18 Pirelli Metodo e linea di controllo di pneumatici per ruote di veicoli
FR3066815B1 (fr) * 2017-05-23 2020-09-11 Ifp Energies Now Procede de controle de l'etat d'une surface interne d'un pneumatique
JP6539798B1 (ja) * 2019-02-18 2019-07-03 新興金型工業株式会社 タイヤ加硫金型の熱変形を撮影する方法
WO2023171396A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 株式会社ミツトヨ 表面形状計測装置
DE102022213226A1 (de) * 2022-12-07 2024-06-13 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion von technischen Gummiartikeln
CN117571736B (zh) * 2024-01-15 2024-05-10 中路慧能检测认证科技有限公司 一种轮胎检测系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02105007A (ja) * 1988-10-14 1990-04-17 Topy Ind Ltd ホイールリム等の形状測定方法およびその装置
EP0565320A2 (en) * 1992-04-08 1993-10-13 Hennessy Technology Corporation Method and an apparatus for sensing wheel parameters in a wheel balancing machine
CN1566903A (zh) * 2003-06-11 2005-01-19 北京航空航天大学 轮胎多几何参数的激光视觉在线自动测量方法
DE102006015627B4 (de) * 2006-03-31 2008-03-27 Innovent E.V. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung und Vermessung von Formabweichungen und Welligkeiten an rotationssymmetrischen Teilen
CN101178305A (zh) * 2006-10-25 2008-05-14 弥荣精机株式会社 车轮定位测量装置
CN101363724A (zh) * 2007-08-06 2009-02-11 株式会社神户制钢所 轮胎形状测定装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1436721A (en) * 1973-05-23 1976-05-26 Rank Organisation Ltd Surface measurement
US3918816A (en) * 1974-04-22 1975-11-11 Autech Corp Tire inspection apparatus
US5619587A (en) * 1991-05-10 1997-04-08 Aluminum Company Of America System and method for contactlessly gauging the thickness of a contoured object, such as a vehicle wheel
EP1043578B1 (de) * 1999-04-09 2004-10-13 Steinbichler Optotechnik Gmbh Optisches Prüfgerät für Reifen
JP4514007B2 (ja) * 1999-12-28 2010-07-28 株式会社ブリヂストン 被検体の外観形状検査方法及び装置
US6615144B2 (en) * 2001-05-07 2003-09-02 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire uniformity prediction using curve fitting
JP3881917B2 (ja) * 2002-03-15 2007-02-14 住友ゴム工業株式会社 割モールド内周面測定装置
ATE417254T1 (de) * 2003-09-04 2008-12-15 Snap On Equip Srl Unico Socio Verfahren und vorrichtung zum optischen abtasten eines fahrzeugrades
JP4663385B2 (ja) * 2005-04-18 2011-04-06 株式会社ブリヂストン 回転体表面の凹凸データ補正方法
JP4961793B2 (ja) * 2006-03-28 2012-06-27 横浜ゴム株式会社 タイヤ形状変化の評価方法、タイヤ形状変化の評価装置、およびタイヤ形状変化の評価システム
JP4977415B2 (ja) * 2006-07-21 2012-07-18 株式会社ブリヂストン タイヤ検査用基準形状データの作成装置および作成方法
US7805987B1 (en) * 2008-08-19 2010-10-05 Smith Bradley R System and method for pneumatic tire defect detection
CN103080693B (zh) * 2010-08-04 2015-04-22 株式会社普利司通 轮胎外形测量数据校正方法和轮胎外观检查装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02105007A (ja) * 1988-10-14 1990-04-17 Topy Ind Ltd ホイールリム等の形状測定方法およびその装置
EP0565320A2 (en) * 1992-04-08 1993-10-13 Hennessy Technology Corporation Method and an apparatus for sensing wheel parameters in a wheel balancing machine
CN1566903A (zh) * 2003-06-11 2005-01-19 北京航空航天大学 轮胎多几何参数的激光视觉在线自动测量方法
DE102006015627B4 (de) * 2006-03-31 2008-03-27 Innovent E.V. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung und Vermessung von Formabweichungen und Welligkeiten an rotationssymmetrischen Teilen
CN101178305A (zh) * 2006-10-25 2008-05-14 弥荣精机株式会社 车轮定位测量装置
CN101363724A (zh) * 2007-08-06 2009-02-11 株式会社神户制钢所 轮胎形状测定装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张超等: "改进阈值法的轮胎表面磨损的特征提取", 《北京交通大学学报》, vol. 31, no. 02, 15 April 2007 (2007-04-15), pages 57 - 61 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105378447A (zh) * 2013-07-10 2016-03-02 倍耐力轮胎股份公司 用于控制轮胎生产线中的轮胎的方法和设备
CN105378447B (zh) * 2013-07-10 2017-05-24 倍耐力轮胎股份公司 用于控制轮胎生产线中的轮胎的方法和设备
CN105408733A (zh) * 2013-07-25 2016-03-16 米其林集团总公司 用于轮胎的目视检验的可旋转驱动设备及相关方法
CN105793697A (zh) * 2013-12-03 2016-07-20 横滨橡胶株式会社 轮胎检查方法及其装置
CN105793697B (zh) * 2013-12-03 2018-10-19 横滨橡胶株式会社 轮胎检查方法及其装置
CN113167743A (zh) * 2018-12-20 2021-07-23 倍耐力轮胎股份公司 用于检查轮胎的方法和站
CN113188403A (zh) * 2021-05-08 2021-07-30 赛轮集团股份有限公司 一种轮胎断面测量工作台
CN113188403B (zh) * 2021-05-08 2022-04-26 赛轮集团股份有限公司 一种轮胎断面测量工作台
CN113714147A (zh) * 2021-09-23 2021-11-30 青岛中导辰远智能科技有限公司 一种轮胎外观的视觉检测系统

Also Published As

Publication number Publication date
US9677879B2 (en) 2017-06-13
EP2390621B1 (en) 2015-11-25
US20110288814A1 (en) 2011-11-24
EP2390621A1 (en) 2011-11-30
CN102331354B (zh) 2014-10-29
JP2011247646A (ja) 2011-12-08
JP5518571B2 (ja) 2014-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102331354A (zh) 轮胎的外观检查装置及外观检查方法
CN108369088B (zh) 轮胎状况分析
US9948841B2 (en) Tire shape testing device and tire shape testing method
CN100494882C (zh) 基于图像处理的架空线磨损测量装置
US10088300B2 (en) System and method for inspecting the geometric parameters of the wheels of railway vehicles
CN102414536B (zh) 数字光学比较器
CN102342088A (zh) 用于校正车载照相机的校正指标、利用该校正指标的车载照相机的校正方法以及用于使用该校正指标的车载照相机的校正装置的程序
CN103615980B (zh) 一种板件上圆孔参数的测量方法及系统
CN103822595A (zh) 用于确定两个联接轴的相对位置的装置和方法
CN102460132A (zh) 轮胎检查装置
US9719850B2 (en) Spatial light measuring method and spatial light measuring system
CN104412578B (zh) 用于检查机动车辆的车辆底部的方法和装置
CN102753313A (zh) 用于在车辆上确定间距的方法和装置
EP2062022A1 (en) A method and a machine for balancing vehicle wheels
CN101479568A (zh) 用于确定物体定向,例如车轮对准的装置及方法
US20130100249A1 (en) Stereo camera device
CN104101603A (zh) 带钢表面缺陷检测装置及方法
CN103733052A (zh) 转子叶片的诊断
CN110207605B (zh) 一种基于机器视觉的金属结构变形的测量装置及方法
CN107633509A (zh) 一种汽车配件手眼检测系统及方法
JP2011247639A (ja) タイヤ検査装置及びタイヤ検査方法
JP6933887B2 (ja) 検査装置および検査方法
CN110678726B (zh) 用于检查轮胎的方法
JP6139169B2 (ja) タイヤの外観検査装置及びタイヤの外観検査方法
FR2949896A1 (fr) Procede d'installation d'un appareil de controle de vehicules

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141029

Termination date: 20210524

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee