CN103038601B - 轮胎形状检查方法以及轮胎形状检查装置 - Google Patents

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Abstract

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

Description

轮胎形状检查方法以及轮胎形状检查装置
技术领域
本发明涉及轮胎的检查技术，特别是涉及使用图像处理的方法来检查形成有凹凸标记的侧壁面(sidewall surface)的形状缺陷的轮胎形状检查方法以及轮胎形状检查装置。
背景技术
轮胎具有橡胶、化学纤维、钢丝帘线(steel cord)等各种材料叠层的构造。若在其叠层构造存在不均匀的部分，则当填充空气时，在耐压性相对较弱的部分会产生称为起鼓(Bulge)的隆起部(凸部)、或称为凹痕(Dent)或凹陷(depression)的凹洼部(凹部)。会产生如上所示的起鼓或凹痕等形状缺陷的轮胎，由于安全上的问题或外观不良的问题，必须加以检查而从出货对象中排除。
为此，在轮胎制造的最终工序(将轮胎材料加硫后的检查工序)，对轮胎表面进行检查，尤其检查侧壁面的凹凸形状不良。此外，在轮胎的侧壁面形成有表示产品型号、尺寸、制造厂商标志等的显示标记(属于正常凹凸的标记)。因此，在侧壁面的形状缺陷检查处理中，需要避免将该显示标记作为形状缺陷而误检测。
如上所示的凹凸形状不良的检查，在以往是通过人工的目视检查和触手检查来进行，但是近年来，研究通过激光距离传感器、三维形状测量装置、或照相机进行图像检查等自动化技术以及不受正常凹凸的标记影响的检查技术。
例如，在专利文献1中公开了一种轮胎形状检测装置，对朝向相对旋转的轮胎表面照射的线光的像进行摄像，基于该摄像图像，并利用光切断法来进行形状检测，从而检测所述轮胎的表面形状。该装置包括：以在所述轮胎表面形成一光切断线的方式，从与该光切断线的检测高度方向不同的方向连续地照射的线光照射单元；以及在照射于所述轮胎表面的所述多个线光的各主光线相对于所述轮胎表面正反射的方向进行摄像的摄像单元。
该轮胎形状检测装置尤其对轮胎表面连续地照射多个线光，对照射的多个线光的像进行摄像，从而检测轮胎表面形状。
此外，在专利文献2公开了一种对轮胎表面的由凹凸形成的一个以上的图形的三维形状进行检查的方法。该方法包括以下工序：针对包含这些图形的指定的轮胎表面区域内的各面积要素，测量凹凸的高度而取得凹凸分布数据的工序；针对各图形，根据作为图形的雏型而预先准备的图形模型的三维形状数据和所取得的所述凹凸分布数据，确定所述轮胎表面区域中与图形模型相对应的轮胎表面部分的工序；以及针对各图形，求出所确定的轮胎表面部分的凹凸分布数据与图形模型的三维数据的一致度，并根据该一致度，来判定所述图形的三维形状的合格与否的工序。
该轮胎凹凸图形的检查方法是尤其通过计算对轮胎表面照射片光所得的三维凹凸分布数据与由CAD数据所作成的图形模型的三维形状数据的一致度，来检查有无缺陷的技术。在该技术中，为了进行正常的凹凸图形(文字等)本身的合格与否判定，使用将作为正常凹凸图形的雏型而预先准备好的图形模型作为示教数据。雏型是根据轮胎CAD数据或模具CAD数据而作成的。
专利文献1：日本专利公开公报特开2008-221896号
专利文献2：日本专利公开公报特开2005-331274号
在专利文献1的轮胎形状检测装置中，能够通过光切断法来检测轮胎的表面形状，因此能够检测轮胎表面的凹凸形状。但是，无法得知检测出的轮胎表面的凹凸形状是形成在轮胎表面的正常图形还是缺陷。此外，当在正常图形的位置存在缺陷时，要检测该缺陷会变得更加困难。
因此，如专利文献2所示，若使用轮胎CAD数据或模具CAD数据来制作示教数据(参照数据)，能够获得不会受轮胎的变形或缺陷影响的数值，或许能够回避专利文献1的技术的困难性。但是，由于轮胎为橡胶制品，而且在专利文献1的发明作为对象的轮胎形状检查中检查已充入空气的轮胎，因此与基于CAD数据的轮胎相比变形量较大。因此，仅使CAD数据的坐标和与其相对应的轮胎的坐标相一致，计算及运算量就已变得庞大，所以，专利文献2的方法难以实际应用。
此外，根据专利文献2所公开的技术、即使用CAD数据的方法，容易类推使用实际上所测量的轮胎的高度数据作为示教数据的方法。通过该方法，能够简单地取得实际的高度数据。
但是，此时，要求在作为示教数据所使用的轮胎高度图像中，仅存在正常的凹凸图形，而且完全没有检测对象的凹凸缺陷(Bulge/Dent)、或轮胎圆周方向的较大的起伏变形成分即尺寸偏差(Runout)成分的高度变化。若使用存在检测对象的凹凸缺陷或Runout成分的高度图像数据作为示教数据，则当进行在线(on line)检查时，文字等正常凹凸标记通过差值处理被平面化(去除)，但是，示教数据中存在的凹凸缺陷或Runout成分会被转印在检查对象的高度图像上，因此无法使用如上所示的高度图像数据作为检查的示教数据。此外，特别制作不存在Runout成分的完全平坦的轮胎来用作示教数据而登录，这并不现实。
发明内容
本发明鉴于上述问题点，其目的在于提供一种在不受轮胎的侧壁面上所存在的正常凹凸的标记(文字、标志、图案等)的影响的情况下，能够检查侧壁面的凹凸缺陷的轮胎形状检查方法以及轮胎形状检查装置。
本发明所涉及的轮胎形状检查方法，使用样品轮胎的侧壁面的图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查，所述样品轮胎的侧壁面形成有凹凸标记。所述轮胎形状检查方法包括：示教作业工序以及检查作业工序。所述示教作业工序包括：屏蔽图像生成工序，从样品原图像中检测界线，生成表示所述界线的位置的屏蔽图像，其中，所述样品原图像为所述样品轮胎的侧壁面的二维图像，所述界线为所述凹凸标记的轮廓；以及高度偏移图像生成工序，生成表示所述凹凸标记的高度的高度偏移图像，所述高度偏移图像为通过使用离散的多个高度阈值，对从所述样品原图像中去除与所述屏蔽图像所示的所述界线的位置相对应的区域之后的剩余区域的高度进行分类而获得的图像。所述检查作业工序包括：差值处理工序，从作为所述检查轮胎的侧壁面的二维图像的检查图像减去所述高度偏移图像，以便从所述检查图像去除所述凹凸标记而生成凹凸去除图像；以及形状缺陷检查工序，基于所述凹凸去除图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查。
附图说明
图1(a)是表示本发明的实施方式的轮胎形状检查装置的结构的概略图，(b)是表示轮胎形状检查装置所具备的传感组件中的线光照射部及照相机的三维配置的示意图。
图2是表示轮胎的侧壁面的示意图。
图3是表示本发明的实施方式的轮胎形状检查方法的处理内容的流程图。
图4(a)是表示本发明的实施方式的轮胎形状检查方法中的屏蔽图像生成处理的流程图，(b)是表示本发明的实施方式的轮胎形状检查方法中的偏移图像生成处理的流程图。
图5(a)～(d)是表示本发明的实施方式的轮胎形状检查方法中的图像处理过程的示意图。
图6(a)、(b)是表示在本发明的实施方式的轮胎形状检查方法中，高度像素轮廓与标签区域之间的关系的图。
图7(a)～(c)是表示在本发明的实施方式的轮胎形状检查方法中，求出离散的高度阈值的方法的示意图。
图8(a)～(e)是表示在本发明的实施方式的轮胎形状检查方法中，对与屏蔽范围相对应的位置的高度像素值的插值方法的图。
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的实施方式。
本发明的实施方式所涉及的轮胎形状检查装置1，通过照相机对照射在进行旋转的轮胎T表面的线光的像进行摄像，根据该摄像图像，并利用光切断法来进行形状检测，从而测量轮胎T的各部位的高度。接着，轮胎形状检查装置1将所测量的轮胎T的各部的高度分别置换成所对应的辉度值，获得轮胎T表面的二维图像(检查图像)。
而且，轮胎形状检查装置1根据上述轮胎T的“检查图像”和样品轮胎(没有缺陷的轮胎)的“屏蔽图像”及“高度偏移图像”，将形成在轮胎T的侧壁面上的显示标记去除，之后，对存在于轮胎T表面的缺陷进行检查。“屏蔽图像”及“高度偏移图像”是使用对样品轮胎进行摄像而获得的“样品原图像”作成的。此外，关于“样品原图像”、“屏蔽图像”、“高度偏移图像”将在后面详述。
在对轮胎T进行形状检查时，轮胎T的胎面及侧壁面可成为测量对象，但在本实施方式中将侧壁面作为测量对象。
如图2所示，轮胎T中的侧壁面是指接触于路面的胎面与被夹入轮辋的胎圈(bead)部之间的部分。在图2中，以白色显示的部分是形成在侧壁面上的显示标记(文字、标志、图案等正常图形)，可认为是“正常凹凸标记”。该正常凹凸标记由凹凸所形成，该凹凸在侧壁面上相对于未形成有正常凹凸标记的部分(基面)具有指定高度。
首先，参照图1(a)、(b)，说明本发明的实施方式所涉及的轮胎形状检查装置1的整体结构。
如图1(a)所示，轮胎形状检查装置1具备轮胎旋转机2、传感组件(摄像部)3(3a、3b)、编码器4、图像处理装置5等。
轮胎旋转机2是使作为形状检查对象的轮胎T以其旋转轴为中心旋转的具备马达等的旋转装置。轮胎旋转机2以例如60rpm的旋转速度使轮胎T旋转。在该旋转过程中，由后述的传感组件3检测侧壁面整周范围的表面形状。
在本实施方式中，轮胎形状检查装置1具备分别用于轮胎T的两个侧壁面的形状测量的两个传感组件3(3a、3b)。传感组件3a、3b是分别组装有对进行旋转的轮胎T的表面照射线光(光切断线)的线光照射部、摄像在轮胎T的表面反射的线光的像的摄像照相机6等的组件。
图1(b)是表示传感组件3所具备的装置的配置的示意图。在图1(b)中，Y轴表示在轮胎T的形状检测位置上的圆形轮胎T的半径方向。Z轴表示在轮胎T的形状检测位置上的自侧壁表面的检测高度方向(检测表面高度时的方向)。X轴表示与Y轴及Z轴垂直的方向。即，在轮胎T的侧壁面的形状检测中所使用的传感组件3中，Z轴是与轮胎T的旋转轴呈平行的坐标轴，Y轴是表示相对于轮胎T的旋转轴的法线方向的坐标轴。此外，轮胎T与坐标轴的对应关系可根据照相机6的支撑方式而改变。
线光照射部具备多个(在图1(b)中为3个)线光源7a、7b、7c。所述线光照射部是通过这些线光源7a、7b、7c照射多个线光的装置，以在轮胎T表面的一线Ls上形成1条光切断线。多个线光从与所述一线Ls(光切断线)的检测高度方向(Z轴方向)不同的方向照射。多个线光以在所述一线Ls上连续的方式照射。
此外，摄像照相机6具备照相机透镜8及摄像元件9，对连续照射在轮胎T的侧壁面的多个线光的像v1(一线Ls上的光切断线的像)进行摄像。
另一方面，在上述轮胎旋转机2设有编码器4。该编码器4是检测轮胎旋转机2的旋转轴的旋转角度、即轮胎T的旋转角度，并将所检测的旋转角度作为检测信号而输出的传感器。该检测信号用于控制传感组件3a、3b所具备的摄像照相机6的摄像时机。
例如，图像处理装置5接收以60rpm的速度进行旋转的轮胎T每旋转指定角度时由编码器4输出的检测信号，控制图1的组件驱动装置，以使传感组件3a、3b的摄像照相机6的快门与检测信号的接收时机相应地被按下。据此，以与检测信号的接收时机相符的指定的摄像率(imagingrate)来进行摄像。
另外，除了图1所示的结构以外，也可以采用例如图像处理装置5被分别内置于传感组件3a、3b的结构。此时，例如，来自组件驱动装置的控制信号和来自编码器4的旋转数脉冲信号被输入至各传感组件3a、3b的内部，由各传感组件3a、3b将最终结果分别输出至主计算机。另外，此时，组件驱动装置也可以不具备发出按快门指示的功能，也可以具备对例如传感组件3a、3b发出激光亮灯指示、测量开始指示等命令的功能。而且，关于按快门指示，也可以采用按照基于轮胎T的旋转而发生的移动量，由内置于各传感组件3a、3b的图像处理装置5与来自编码器4的脉冲信号同步地进行控制的方式。
来自传感组件3a、3b的信号(1线图像)被输入至图像处理装置5。图像处理装置5通过对被输入的1线图像应用三角测量法的原理，取得照射光切断线的部分(侧壁面上的1线部分)的高度分布信息。接着，图像处理装置5将所测量的轮胎T表面的各部位的高度分别置换成对应的辉度值，并且将各辉度值存储于内置的帧存储器(摄像存储器)中，获得轮胎T表面的二维图像(检查图像)。
该二维图像(检查图像)是将其侧壁面的圆周方向的整个范围(360°的范围)的各部位的表面高度测定值(辉度值)排列在由表示该轮胎T的半径方向的Y轴及表示轮胎T的圆周方向的X轴(帧)所构成的二维坐标系内的信息。
此外，图7(b)所例示的曲线图相当于高度分布信息，图7(a)所例示的图像相当于检查图像或样品原图像。另外，高度分布信息中的纵轴的值(高度像素值)与检查图像的辉度值一一对应，在以下说明中以同义加以使用。
此外，本实施方式的图像处理装置5通过根据所获得的检查图像及相当于该检查图像中的1线的高度分布信息，从检查图像仅去除正常凹凸标记，并对去除后的图像适用既有的图像处理方法，能够检查存在于轮胎侧壁面中的非正常的凹凸标记部分的凹凸缺陷。另外，图像处理装置5通过例如由个人电脑等所构成的硬件来实现。
下面，针对本实施方式的轮胎形状检查装置1的图像处理装置5实施的处理加以说明。
图3是表示图像处理装置5实施的处理内容的流程图。由该图3可知，图像处理装置5实施的处理包括在线检查存在于轮胎的侧壁面的凹凸缺陷的“检查作业工序”。而且，该处理包括“示教作业工序”，将其作为检查作业工序之前的前工序。
检查作业工序包括“差值处理工序(S6)”和“形状缺陷检查工序(S7)”。在差值处理工序(S6)，从检查轮胎的侧壁面的二维图像、即检查图像减去高度偏移图像，并且去除屏蔽图像所表示的交界区域。各工序S6、S7分别由设置于图像处理装置5内的差值处理部、形状缺陷检查部进行，其中，在形状缺陷检查工序(S7)，基于作为差值处理工序(S6)的结果而获得的正常凹凸标记去除图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查。
如图3所示，示教作业工序包括：“屏蔽图像生成工序(S2)”和“高度偏移图像生成工序(S3)”。在屏蔽图像生成工序(S2)，在样品轮胎的侧壁面的二维图像、即样品原图像中检测出作为正常凹凸标记的轮廓的界线，生成表示界线位置的屏蔽图像。在高度偏移图像生成工序(S3)，生成表示正常凹凸标记的高度的高度偏移图像，该高度偏移图像为通过使用离散的多个高度阈值，对样品原图像中除与屏蔽图像所示的界线的位置相对应的区域以外的剩余区域的高度进行分类而获得的图像。各工序S2、S3由设置于图像处理装置5内的屏蔽图像生成部、高度偏移图像生成部进行。
另外，通常，由于作为检查对象的轮胎种类有多种，因此按每个轮胎的种类(TireID)进行设置(setup)作业来作为在线检查前的登录作业。该设置作业是在检查前登录根据每个TireID而异的轮胎直径或接地面(胎面)的宽度等有关轮胎形状的设计信息的作业，在轮胎种类有多种时为必需的作业。在本实施方式的轮胎形状检查中，上述的设置作业在检查作业工序之前进行。
在本实施方式的轮胎形状检查方法中，检查作业工序的“差值处理工序(S6)”、示教作业工序的“屏蔽图像生成工序(S2)”及“高度偏移图像生成工序(S3)”具有显著的特征。因此，以下重点说明这些工序。首先，参照图4，详细说明示教作业工序。
首先取得没有缺陷的理想的轮胎、即样品轮胎的侧壁面的高度图像(原始数据)。在此获得的高度图像(原始数据)有时存在“未检测点”。未检测点是指由于正常凹凸标记的高度差的影响，片光不能返回至照相机而受光强度成为指定值以下，从而无法取得高度坐标的点。对于该未检测点输出高度坐标0(黑点)。因此，使用作为已检测的未检测点的附近的高度坐标的、隔着未检测点而排列在轮胎的圆周方向的两个像素的高度坐标计算直线插值，并将计算出的直线插值作为未检测点的坐标而嵌入。
决定未检测点的坐标的方法并不限定于此。例如，通过直接复制未检测点附近的高度(零次近似)的方法、由包围未检测点的四个点(圆周方向的两点和直径方向的两点)形成平面而进行平面插值的方法等等，能够决定未检测点的坐标。此外，当未检测点的高度坐标不定时，在接下来的平滑微分处理中，会得出不能预料的大微分值，会对最终的正常凹凸标记的位置(界线)检测造成不良影响，因此需注意。
一般而言，由于在轮胎的半径方向存在低次的弯曲成分，因此在上述直线插值之后的高度图像中包含轮胎半径方向及轮胎圆周方向的低次的弯曲成分。若在留下该弯曲成分的情况下进行接下来的平滑微分处理工序，则微分值因弯曲成分而变高。因该弯曲成分而导致的微分值难以与原本想检测的正常凹凸标记的界线的微分值作区别。因此，优选进行从直线插值后的高度图像去除该弯曲成分的平面化处理。
可预测该低次的弯曲成分反映轮胎设计CAD数据或模具CAD数据，因此能够使用来自这些CAD数据的形状模型来进行修正。但是，一般而言，与CAD数据的协作从系统上讲是较为困难的，因此，在本实施方式中，由取得的高度图像获取理想的弯曲成分。
首先，求出弯曲成分方向的平均剖面轮廓形状。接着，例如，通过利用剖面轮廓形状的二次曲线的最小二乘拟合(Least-Squares Fitting)，将弯曲成分数式模型化，并从上述直线插值后的高度图像去除经数式模型化的弯曲成分。
据此，直线插值后的高度图像在整周留下高度坐标变化的周围图形等图形凹凸的情况下被高精度地平面化。据此，取得图5(a)所示的样品原图像(S21)。
接着，针对图3中的屏蔽图像生成工序(S2)加以说明。该屏蔽图像生成工序(S2)在图4(a)中表示为屏蔽图像生成流程图。
对于在上述处理(S21)所得的经平面化的高度图像(以下称为样品原图像)，获取例如使用索贝尔滤波器(Sobel Filter)或拉普拉斯滤波器(Laplacian Filter)进行微分滤波(二维平滑微分滤波)处理的微分值的图像(S22)。
对如上所得的微分值的图像，按每1线求出平均值(Ave)及离散(1σ)。使用所求出的平均值(Ave)及离散(1σ)，决定能够将正常凹凸标记的界线从具有背景噪声的微分值分离的二值化阈值。根据该二值化阈值将微分值的图像二值化。据此，能够获得表示正常凹凸标记的界线的二值化图像(S23)。
此外，较为理想的是，通过孤立点去除滤波器(isolated point removalfilter)来去除所获得的二值化图像内的孤立的像素点，并利用膨胀滤波器(dilation filter)，对去除孤立的像素点而获得的图像内的正常凹凸标记的界线部分进行膨胀处理。
经由以上处理所获得的图像是界线部分的二值像素点的值为1、界线以外的部分的二值像素点的值为0的屏蔽图像，是如图5(c)所示的图像。该屏蔽图像被存储在图像处理装置5内的存储器中(S24)。
接着，使用图4、图6及图7，说明图3的高度偏移图像生成工序(S3)。该高度偏移图像生成工序(S3)在图4(b)中表示为偏移图像生成的流程图。在本工序，与屏蔽图像生成工序(S2)同样地使用经过直线插值和平面化处理后的样品原图像(S31)。
作为示意图而示于图7(a)的平面化后的样品原图像中，以实线表示的部分是所述1线的相位调整线的一部分，指正常凹凸标记部分。图7(b)的坐标图示意性地表示例如图7(a)所示的所述1线的相位调整线的高度像素轮廓(剖面形状)。可知在该轮廓的整个范围内存在作为侧壁面的起伏的低频的高度像素变化(低频成分)，而且在正常凹凸标记的部分，高度像素值急剧变化。此外，低频的高度像素变化是指例如20次～70次程度(离散傅里叶变换后的20次～70次程度)的低频所示的变化。
在此，说明相位调整线。在进行设置作业时(示教时)，通过在本实施方式中所示的图像处理，由没有缺陷的轮胎即样品轮胎的侧壁面的高度图像(原始数据)取得最终的设置数据(示教数据)，并登录在装置中。在轮胎检查中，轮胎以不同于设置作业时的角度进行旋转，为了使所登录的设置数据与检查对象的图像的相位(角度＝在360°中有多少旋转角度差)对准，在“相位调整线”由两图像的形状差计算相位差。将用于该计算的任意(例如在设置中被指定)的线设为相位调整线。
图7(b)的坐标图所示的高度像素轮廓中，用箭头表示了与图7(a)的样品原图像的实线部分相对应的部分。在此所示的各正常凹凸标记分别为大致相同的高度，但是由于在(形成在)之前所说明的低频的高度像素变化(Runout(尺寸偏差)成分)之上，因此按照低频的高度像素变化，成为分别不同的高度。参照图7(c)的坐标图进一步详细说明。
该图7(c)中的粗实线P1表示各正常凹凸标记的表面部分中的低频的高度像素变化(Runout成分)。若将包含以该粗实线P1所示的部分的高度像素轮廓沿纵轴朝负方向偏移时，在高度像素值0附近，粗实线P1与原高度像素轮廓的正常凹凸标记以外的部分的Runout成分(基底Runout成分)大致连续。例如，若以粗实线P1成为粗实线P2的位置的方式使高度像素轮廓偏移时，可知正常凹凸标记的表面部分中的低频的高度像素变化(Runout成分)与基底Runout成分大致连续。此时的粗实线P1与粗实线P2的差(P1-P2)为高度固定值(高度阈值)Pth。
另一方面，表示右邻的正常凹凸标记的表面部分中的低频的高度像素变化(Runout成分)的粗实线Q1被偏移至粗实线Q2的位置，而且粗实线R1被偏移至粗实线R2的位置。此时，偏移后的粗实线Q2及粗实线R2不与基底Runout成分连续。因此，以粗实线R2与基底Runout成分连续的方式变更高度轮廓的偏移量，获得另一高度固定值。此外，以粗实线Q2与基底Runout成分连续的方式变更高度轮廓的偏移量，获得又一高度固定值。以如上所示的方法，获得离散的多个高度阈值(S32)。
若以轮胎的侧壁面的正常凹凸标记(文字、图形等)仅由数种高度偏移值所构成的轮胎为前提，可知上述过程是由包含Runout成分等不规则的高度变化的高度轮廓中(基于高度轮廓)求出与该数种高度偏移值相对应的离散的多个高度固定值的作业。
如上所示的离散的多个高度固定值除了在整个侧壁面共同决定以外，也可以将侧壁面分割成多个区域，在所分割的各区域分别决定。在分割成多个区域的方法中，例如通过显示手段来显示高度图像之后，通过人工及目视来考虑文字的涵义和图形的布局(1ayout)等，并使用GUI(鼠标操作等)等，在应分割的区域设定矩形区域等。
下面，对使用如此获得的离散的多个高度固定值，生成表示正常凹凸标记的高度的高度偏移图像的工序进行说明。
图6(a)、(b)是表示在本实施方式的轮胎形状检查方法中的高度像素轮廓与标签区域之间的关系的图。图6(a)是在样品原图像中的侧壁的圆周方向的高度轮廓的1线中，沿轮胎圆周方向的X坐标而放大数百点的坐标图。坐标图中的矩形波是在之前所求出的屏蔽图像反转所生成的反转屏蔽图像中，将位于与所述高度轮廓相同的位置的图像重叠显示在坐标图中的部分。
反转屏蔽图像是与反转前的屏蔽图像同样地在高度像素值0与1之间进行振动的矩形波，但是为了易于观察坐标图，将反转屏蔽图像朝高度像素值正方向(Y轴的上方向)移动。
在反转屏蔽图像中，由于界线部分的二值像素点的值为0，界线以外的部分的二值像素点的值为1，因此在图6(a)、(b)中，相当于反转屏蔽图像的高度像素值0的区域是指正常凹凸标记的界线部分。在反转屏蔽图像中，在相当于以界线部分划分的高度像素值1的区域分别分配标签编号，将这些区域决定为标签区域。
在这些标签区域中，将最长的标签区域(图6(b)中为坐标图的最左部的标签区域)W1登录为高度偏移计算的开始区域。之后，由图6(b)的高度轮廓求出上述最长标签区域W1中包含与正常凹凸标记的界线相接的端点的附近的平均高度像素值。接着，求出隔着界线(经由界线)而相邻的标签区域W2的平均高度像素值。之后，计算由标签区域W1和标签区域W2所构成的区域对的高度差。该高度差是如上所述地求出的两个高度像素值的差。将最长标签区域(计算开始区域)W1的平均高度像素值的高度偏移值设为零。
接着，比较由标签区域W1和标签区域W2构成的区域对的高度差与之前获得的离散的多个高度固定值，将与该高度差之差最小(大致一致)的高度固定值作为与最长标签区域W1相邻的标签区域W2的高度偏移值而进行分配。换言之，将差最小的所述高度固定值作为构成该区域对的一对标签区域中排列顺序在后的区域W2的高度偏移值而进行分配。被分配的高度偏移值被记录在偏移图像存储区域内。
之后，以同样的方法，针对剩余的所有标签区域W3、W4......也依次分别分配高度偏移值。即，对于除区域W1和区域W2的区域对以外的剩余多个区域对(例如由区域W2和区域W3构成的区域对、由区域W3和区域W4构成的区域对等)，也分别求出彼此相邻的两个区域的高度差，并将与各区域对的高度差之差最小的高度固定值作为各区域对中排列顺序在后的标签区域的高度偏移值而进行分配(S33)。
若对1线的1周分配高度偏移值，则依次对另一1线的1周进行同样的分配。如此对样品原图像的全范围的线分配高度偏移值，获得图5(b)所示的高度偏移图像(S34)。
若在示教时所取得的高度图像中完全没有低频率的Runout成分，且正常凹凸标记与轮胎设计CAD数据本身为相同的值，则无须使用如上所述的“离散的多个高度固定值”，而将所取得的样品原图像(高度图像)直接登录为高度偏移图像、或者无须使用“离散的多个高度固定值”，而将所求出的高度差(相邻区域间的高度差)直接设定为相对的偏移值即可。
但是，由于轮胎为橡胶制品且要充入空气，因此可以说根本没有不具有Runout成分的轮胎，使用所取得的样品原图像直接作为偏移图像并不具实用性。此外，当将所求出的高度差直接登录为连续的偏移值时，在计算1周过程中因Runout成分导致的误差累积，会发生1线终点的高度偏移值不与1线始点的高度偏移值连续的问题。
因此，通过反映已充入空气的状态下的轮胎形状，并使用离散的多个高度固定值，以一定的偏移来推测计算侧壁面的正常凹凸标记的高度的本方法，可取得实用的示教时的高度偏移图像。
在图3的信息登录工序(S4)，将屏蔽图像和偏移图像登录在图像处理装置5，结束示教作业工序。通过以上工序，对于所示教的轮胎样品图像能够进行电脑的GUI上的确认及修正作业，能够实现短时间内的示教作业。
在上述的示教处理之后，实施对检查对象轮胎的侧壁面的凹凸缺陷(Bulge(膨胀)/Dent(凹陷))进行检查的检查作业工序(在线检查)。下面参照图3及图5，对检查作业工序进行说明。
在检查作业工序，首先取得图5(a)所示的检查对象轮胎的侧壁面的原图像(检查图像)。
接着，在图3的坐标系偏移修正工序(S5)，修正检查图像的坐标系偏移(主要是圆周方向的相位差＝旋转角度)。关于对准的方法，以存在于侧壁面的正常凹凸标记(例如标志)一致的方式进行图像匹配，来修正相位差。
接着，在图3的差值处理工序(S6)，从检查图像减去示教时所登录的高度偏移图像。据此，能够获得减去正常凹凸标记的高度后的侧壁面的高度图像。
在该获得的高度图像中，有时屏蔽图像所示的界线部分(屏蔽范围)的数据并不一定表示适当的值，因此，在此种情况下，根据屏蔽图像对界线部分进行插值。以下说明该插值处理。
例如，如果在1线上，圆周方向的屏蔽范围以连续的X坐标值表示为数点左右时，求出屏蔽图像的夹住屏蔽范围的两个位置的平均高度坐标、即正常凹凸标记的两端的平均高度坐标值，将该平均高度坐标作为屏蔽范围的高度坐标值，据此进行直线插值。
另一方面，例如，圆周方向的屏蔽范围以X坐标值表示为连续数十点以上时，针对屏蔽图像的屏蔽范围内的高度像素值，选择屏蔽范围长以下的局部范围中的最大值或最小值，并将该选择的高度坐标值作为屏蔽范围的高度坐标，据此，对屏蔽范围内的全部高度坐标进行插值。
通过如上所述的处理，获得图5(d)所示的去除文字凹凸后的图像。
使用该去除文字凹凸后的图像，进行图3的形状缺陷检查工序(S7)。在图5(d)所示的去除文字凹凸后的图像中，仅去除正常凹凸标记的高度变化，在图像左侧的白色椭圆状的凸缺陷部的高度与图5(a)的原图像(检查图像)相比较并没有改变而残留下来。在形状缺陷检查工序(S7)，检测如上所示的残留在去除文字凹凸后的图像中的凸缺陷部或凹缺陷部。
作为形状缺陷检查工序(S7)，可采用既有的图像处理方法。也可采用利用二值化的缺陷抽出或利用图案匹配的缺陷抽出。
通过使用以上所述的本实施方式的轮胎形状检查方法，在不受存在于轮胎侧壁面上的正常凹凸的标记(文字、标志、图案等)影响的情况下，能够可靠地检查具有与正常凹凸标记相同程度的高度变化的凹凸缺陷(凸缺陷＝Bulge、凹缺陷＝Dent)。尤其在轮胎形状检查中，能够在不受橡胶制品特有的变形或在轮胎中充入空气所导致的变形等影响的情况下进行轮胎形状的检查。
应认为，本次所公开的实施方式全部为例示，并非用来限制本发明。本发明的范围是通过权利要求而示出，并非通过上述说明来示出，包含与权利要求均等的涵义及范围内的全部变更。
例如，屏蔽图像生成工序(S2)、高度偏移图像生成工序(S3)等各工序可以自动进行，也可以由操作人员参照图像而手动进行。此外，也可以反复多次各工序。
具体而言，在图像处理装置5中，将检查图像、屏蔽图像、高度偏移图像、去除正常凹凸标记后的图像等并列显示或切换显示，操作人员确认各图像，能够确认本应连接的界线是否被切断、或者是否有不适当部分被识别为界线即可。
假如通过确认作业，发现屏蔽图像存在不良部位时，通过GUI来进行界线的追加或删除，若已进行修正，则重新计算屏蔽图像即可。接着，确认被设定的高度偏移图像，确认按每个标签设定的一种高度固定值是否异常。若存在不良部位，则指定修正区域并变更(每增减±1)高度偏移值，若已进行修正，则重新计算高度偏移图像即可。
去除正常凹凸标记后的图像是表示根据本次设定的示教信息而实际上做在线检查的平面化状态的图像，在确认处理后的高度图像后，若有不良部位，则返回至屏蔽图像或高度偏移图像的确认及修正作业，分别进行修正及重新计算为宜。
在本实施方式所生成的屏蔽图像中有时会存在大于要检测的凹凸缺陷(Bulge/Dent)的屏蔽范围(屏蔽区域)。若在如上所示的大屏蔽范围存在凹凸缺陷，则会因被屏蔽而看漏要检测的凹凸缺陷。因此，设定对高度坐标值进行插值的处理较为理想。若根据屏蔽范围的大小(长度)而改变屏蔽范围的插值处理，则更为理想。
在此，参照图8对上述图3中的差值处理工序(S6)后进行的插值处理(插值工序)进行详细说明。在图8中，X轴表示轮胎旋转方向(圆周方向)，Y轴表示轮胎表面的高度变化量。
如之前所说明的那样，在差值处理工序(S6)，首先，从检查图像减去示教时所登录的高度偏移图像，获得轮胎侧壁面的高度图像。图8(a)表示所获得的高度图像的1线中的一部分。
在图8(a)所示的高度图像中，存在较多的轮胎旋转方向的X轴方向的像素数少(短)的正常凹凸标记，而且，这些与正常凹凸标记的界线、即高度坐标值(高度像素值)急剧变化的部分相接近。因此，该正常凹凸标记在图4(a)所示的屏蔽图像生成工序所得的屏蔽图像中，大致全部成为屏蔽范围。将如上所得的屏蔽图像反转，获得反转屏蔽图像。
图8(b)表示所得反转屏蔽图像中与图8(a)的高度图像相对应的部分。在反转屏蔽图像中，与高度图像的正常凹凸标记相对应的屏蔽范围的二值像素点的值为0。通过采用如上所示的反转屏蔽图像与高度图像的逻辑积，屏蔽图8(a)所示的高度图像中与屏蔽范围相对应的位置而将高度坐标值设为0，从而获得图8(c)所示的屏蔽后高度图像。
在该屏蔽后高度图像中，由于与屏蔽范围相对应的位置的高度坐标值全部为0，因此必须在该屏蔽的位置对高度坐标值进行插值。作为对高度坐标值进行插值的方法，考虑直线插值、平均插值以及包络线插值等3个插值处理。当与屏蔽后高度图像的屏蔽范围相对应的位置为数像素左右(例如少于10像素)的长度时，通过直线插值或平均插值来对高度坐标值进行插值。当与屏蔽后高度图像的屏蔽范围相对应的位置为超过数像素(例如10像素以上)的长度时，则通过包络线插值来对高度坐标值进行插值。
如图8(d)所示，直线插值是指以直线连接夹住与屏蔽图像的屏蔽范围相对应的位置(区域)的两个位置的高度坐标值、即正常凹凸标记的两端的高度坐标值，将呈线性变化的直线上的值分配来作为与屏蔽范围相对应的位置的高度坐标值，据此进行插值的方法。
如图8(d)所示，平均插值是指求出夹住与屏蔽图像的屏蔽范围相对应的位置(区域)的两个位置的高度坐标值的平均、即正常凹凸标记的两端的高度坐标值的平均，将该高度坐标值的平均(平均高度坐标值)分配来作为与屏蔽范围相对应的位置的高度坐标值，据此进行插值的方法。
此外，如图8(e)所示，包络线插值是指沿X轴方向设定作为与屏蔽范围相对应的位置(区域)中的局部范围的窗口，将该窗口范围内的最大高度坐标值分配来作为与屏蔽范围相对应的位置的高度坐标值而进行插值的方法。该包络线插值中的所述窗口是至少一部分重叠在与屏蔽范围相对应的位置，比屏蔽范围为短、且朝沿屏蔽范围的方向(X轴方向)延伸的范围。
对于窗口的设定方法进行具体说明。在以下说明中，假设图8(b)的反转屏蔽图像所示的屏蔽范围例如在X轴方向具有40像素的长度。在图8(a)的高度图像中，将屏蔽范围的X坐标为最小的点(最左点)设为窗口中心点。将包含该窗口中心点和窗口中心点的左右数像素的范围作为窗口，而设定于图8(a)的高度图像中。例如，若将包含窗口中心点和其左右10像素的范围设定为窗口，则窗口以屏蔽范围的最左点作为窗口中心点而被设定为21像素份的长度。一般而言，窗口的像素数以屏蔽范围的像素数的一半左右或一半以下较为理想。
在如上所设定的窗口范围内，检测最大高度坐标值，将所检测出的值作为与窗口中心点相对应的位置的高度坐标值，并分配于图8(c)的屏蔽后高度图像。
接着，使窗口中心点朝X轴方向移动1像素份，以上述方法设定包含移动后的窗口中心点的新窗口。在所设定的新窗口内，检测最大高度坐标值，将所检测到的值作为与窗口中心点相对应的位置的高度坐标值而分配于屏蔽后高度图像。
若将该处理反复进行至窗口中心点移动至与屏蔽范围的X坐标为最大的点(最右点)相对应的位置，并以最大高度坐标值描绘包络线而进行插值，则能够在整个与屏蔽范围相对应的位置对高度坐标值进行插值。图8(e)是表示实施上述包络线插值后的高度图像，大致再现图8(a)的高度图像所示的正常凹凸标记的轮廓概形。
此外，在上述包络线插值中，将窗口范围内的最大高度坐标值作为与口窗中心点相对应的位置的高度坐标值而进行分配，但是也可以将最小高度坐标值作为屏蔽范围的高度坐标值而进行分配。
在分配最小高度坐标值时，所获得的高度图像大致再现图8(a)的高度图像所示的正常凹凸标记的基底部分的轮廓概形。即，无论是分配最大高度坐标值，还是分配最小高度坐标值，均可评价轮胎侧壁面的屏蔽范围的总体的(低频成分所示的)凹凸变化。此外，也可以将窗口范围内的高度坐标值的最大值和最小值的平均分配为与窗口中心点相对应的位置的高度坐标值。
[实施方式的概要]
将所述实施方式汇总如下。
(1)所述实施方式的轮胎形状检查方法，使用样品轮胎的侧壁面的图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查，所述样品轮胎的侧壁面形成有凹凸标记。所述轮胎形状检查方法包括：示教作业工序以及检查作业工序。所述示教作业工序包括：屏蔽图像生成工序，从样品原图像中检测界线，生成表示所述界线的位置的屏蔽图像，其中，所述样品原图像为所述样品轮胎的侧壁面的二维图像，所述界线为所述凹凸标记的轮廓；以及高度偏移图像生成工序，生成表示所述凹凸标记的高度的高度偏移图像，所述高度偏移图像为通过使用离散的多个高度阈值，对从所述样品原图像中去除与所述屏蔽图像所示的所述界线的位置相对应的区域之后的剩余区域的高度进行分类而获得的图像。所述检查作业工序包括：差值处理工序，从作为所述检查轮胎的侧壁面的二维图像的检查图像减去所述高度偏移图像，以便从所述检查图像去除所述凹凸标记而生成凹凸去除图像；以及形状缺陷检查工序，基于所述凹凸去除图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查。
根据该方法，在不受轮胎的侧壁面上所存在的正常凹凸的标记(文字、标志、图案等)影响的情况下，能够可靠地检查侧壁面的凹凸缺陷。
(2)在此，也可以在所述屏蔽图像生成工序，通过使用微分滤波器，获取强调所述凹凸标记的所述界线部分的微分图像，并对所获得的所述微分图像采用指定的阈值，将所述微分图像二值化，从而生成所述屏蔽图像。
如该构成所示，通过使用微分滤波器，不易受到高度偏移变化影响，而且即使在二值化阈值设定中，能够仅在微分方向1个方向设定阈值，因此能够稳定地抽出凹凸标记的界线部分。
(3)此外，也可以在使用所述微分滤波器之前，对所述样品原图像内的未检测点进行插值而去除所述未检测点，基于所述侧壁面的轮廓形状，从已去除所述未检测点的图像中去除侧壁面的弯曲成分，将已去除所述未检测点的图像平面化。
据此，能够抑制在使用微分滤波器时出现无法预期的大微分值，能够进一步提高正常凹凸标记的位置(界线)的检测精度。此外，在该方法中，由于将弯曲成分去除而平面化，因此能够抑制在使用微分滤波器时因弯曲成分而导致微分值变高的情况出现。此外，起因于弯曲成分的微分值有时难以与原本要检测的正常凹凸标记的界线的微分值区别开来，因此优选进行从未检测点的插值后(直线插值后)的高度图像中去除该弯曲成分的平面化处理。
(4)此外，也可以在所述高度偏移图像生成工序，使用所述样品原图像、所述屏蔽图像、以及对所述凹凸标记所设定的所述离散的多个高度阈值，对于所述样品原图像的全部线数据反复进行以下的(I)至(V)的步骤，生成高度偏移图像，(I)从所述屏蔽图像抽出与沿所述样品原图像的轮胎圆周方向的一个线数据相对应的线数据，(II)在所述样品原图像的1线数据中，将以从屏蔽图像所抽出的所述线数据所示的界线划分的各区域分别设为一个标签区域，(III)将多个所述标签区域中在圆周方向上最长的标签区域设为高度偏移值的计算开始区域，或者将以所述屏蔽图像所示的界线所包围的区域中面积最大的区域设为高度偏移值的计算开始区域，(IV)在从所述计算开始区域依次排列的所述多个标签区域中，从包含所述计算开始区域的区域对开始，依次求出由彼此相邻的标签区域构成的区域对中的标签区域之间的高度差，(V)在所述离散的多个高度阈值中，将最接近各区域对的所述高度差的高度阈值设定为构成各区域对的一对标签区域中排列顺序在后的标签区域的高度偏移值。
该构成表示生成偏移图像的顺序(工序)的一例。通过以如上所示的顺序来计算偏移图像，能够生成正确的偏移图像。
(5)此外，也可以在所述高度偏移图像生成工序，使所述屏蔽图像与所述高度偏移图像叠合，按每个以所述屏蔽图像所示的界线所包围的区域，将在区域内数目最多的高度偏移值设定为该区域整体的高度偏移值。
在该构成中，与仅以1线生成偏移图像的情况相比，通过对多个线进行二维计算，能够修正微妙的偏移图像计算误差，生成并取得更为稳定的偏移图像。
(6)此外，也可以在所述高度偏移图像生成工序，抽出沿所述样品原图像的轮胎圆周方向的线数据，复制被抽出的所述线数据并朝辉度高度方向移位，由此生成复制线，以表示所抽出的所述线数据的凹凸标记部以外的低频成分的曲线与表示所移位的复制线的凹凸标记部的低频成分的曲线大致连续的方式使所述复制线数据移位，并决定此时的移位量，将所述移位量设为所述离散的高度阈值。
在该构成中，并非一个一个地评价凹凸标记部的各部位，而是能够使1线整体移位来确认一致度，能够减少微小且微妙的偏移值决定时的误差。
(7)而且，也可以在所述高度偏移图像生成工序，将由所述样品轮胎的设计图或模具CAD数据所得的所述凹凸标记的高度尺寸数值、或者所述样品轮胎的凹凸标记的高度尺寸的实测值设为所述离散的高度阈值。
如该构成所示，通过使用CAD数据或高度尺寸的实测值，能够生成基于更为定量的尺寸指标的偏移图像。
(8)所述检查作业工序也可以还包括插值工序，在所述差值处理工序所得的图像内，对于在该差值处理工序所使用的屏蔽图像被屏蔽的屏蔽范围，插入高度坐标值。
在该方法中，由于包括上述插值工序，因此即使在所生成的屏蔽图像中存在大于要检测的凹凸缺陷(Bulge/Dent)的屏蔽范围(屏蔽区域)的情况下，也能够抑制看漏要检测的凹凸缺陷的情况。
作为插值工序的具体例，可列举例如以下所示的方法。
(9)例如，在所述插值工序，选择夹住所述屏蔽范围的两个位置的高度坐标值，将从其中之一高度坐标值朝向另一高度坐标值线性变化而获得的高度坐标值分配给所述屏蔽范围，以此进行插值。
(10)此外，在所述插值工序，选择夹住所述屏蔽范围的两个位置的高度坐标值，将求出其中之一高度坐标值与另一高度坐标值的平均值而获得的平均高度坐标值分配给所述屏蔽范围，以此进行插值。
(11)此外，在所述插值工序设置窗口，所述窗口为至少一部分与所述屏蔽范围重叠，且比所述屏蔽范围短，并朝沿所述屏蔽范围的方向延伸的范围，使所述窗口从所述屏蔽范围的一端朝向另一端移动，并在所述检查图像中选择与所述窗口相对应的位置的最大的高度坐标值或最小的高度坐标值，将所选择的高度坐标值分配给所述屏蔽范围，以此进行插值。
也可以根据屏蔽范围的大小(长度)改变插值屏蔽范围的处理方法。也可选择如下方法：例如，当屏蔽范围较小(短)时，使用如上述(9)所示的直线插值或如上述(10)所示的平均插值来对高度坐标值进行插值，当屏蔽范围较大(长)时，通过如上述(11)所示的包络线插值来对高度坐标值进行插值。
(12)所述实施方式所涉及的轮胎形状检查装置，使用样品轮胎的侧壁面的图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查，所述样品轮胎的侧壁面形成有凹凸标记。所述轮胎形状检查装置包括：摄像部，对所述侧壁面的二维图像进行摄像；屏蔽图像生成部，从样品原图像中检测界线，生成表示所述界线的位置的屏蔽图像，其中，所述样品原图像为所述样品轮胎的侧壁面的二维图像，所述界线为所述凹凸标记的轮廓；高度偏移图像生成部，生成表示所述凹凸标记的高度的高度偏移图像，所述高度偏移图像为通过使用离散的多个高度阈值，对从所述样品原图像中去除与所述屏蔽图像所示的所述界线的位置相对应的区域之后的剩余区域的高度进行分类而获得的图像；差值处理部，从作为所述检查轮胎的侧壁面的二维图像的检查图像减去所述高度偏移图像，以便从所述检查图像去除所述凹凸标记而生成凹凸去除图像；以及形状缺陷检查部，基于所述凹凸去除图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查。
在该装置中，在不会受到轮胎的侧壁面上所存在的正常凹凸的标记(文字、标志、图案等)影响的情况下，能够可靠地检查侧壁面的凹凸缺陷。
(13)在此，所述摄像部也可以包括：线光照射部，对所述侧壁面照射一光切断线；摄像照相机，对照射在所述侧壁面的所述线光的像(反射光)进行摄像；以及摄像存储器，通过逐次存储所述摄像照相机所摄像的1线图像，构成所述侧壁面的二维图像。
符号说明
1 轮胎形状检查装置
2 轮胎旋转机
3a、3b 传感组件
4 编码器
5 图像处理装置
6 摄像照相机
7 线光源
8 照相机透镜
9 摄像元件

Claims (13)

1.一种轮胎形状检查方法，其特征在于：使用样品轮胎的侧壁面的图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查，所述样品轮胎的侧壁面形成有凹凸标记，其中，所述轮胎形状检查方法包括：示教作业工序以及检查作业工序，其中，
所述示教作业工序包括：
屏蔽图像生成工序，从样品原图像中检测界线，生成表示所述界线的位置的屏蔽图像，其中，所述样品原图像为所述样品轮胎的侧壁面的二维图像，所述界线为所述凹凸标记的轮廓；以及
高度偏移图像生成工序，生成表示所述凹凸标记的高度的高度偏移图像，所述高度偏移图像为通过使用离散的多个高度阈值，对从所述样品原图像中去除与所述屏蔽图像所示的所述界线的位置相对应的区域之后的剩余区域的高度进行分类而获得的图像，
所述检查作业工序包括：
差值处理工序，从作为所述检查轮胎的侧壁面的二维图像的检查图像减去所述高度偏移图像，以便从所述检查图像去除所述凹凸标记而生成凹凸去除图像；以及
形状缺陷检查工序，基于所述凹凸去除图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查。
2.根据权利要求1所述的轮胎形状检查方法，其特征在于：
在所述屏蔽图像生成工序，通过使用微分滤波器，获取对于所述凹凸标记的所述界线部分进行了微分滤波处理的微分图像，并对所获得的所述微分图像采用指定的阈值，将所述微分图像二值化，从而生成所述屏蔽图像。
3.根据权利要求2所述的轮胎形状检查方法，其特征在于：
在使用所述微分滤波器之前，对所述样品原图像内的未检测点进行插值而去除所述未检测点，基于所述侧壁面的轮廓形状，从已去除所述未检测点的图像中去除侧壁面的弯曲成分，将已去除所述未检测点的图像平面化。
4.根据权利要求1所述的轮胎形状检查方法，其特征在于：
在所述高度偏移图像生成工序，使用所述样品原图像、所述屏蔽图像、以及对所述凹凸标记所设定的所述离散的多个高度阈值，对于所述样品原图像的全部线数据反复进行以下的(I)至(V)的步骤，生成高度偏移图像，
(I)从所述屏蔽图像抽出与沿所述样品原图像的轮胎圆周方向的一个线数据相对应的线数据，
(II)在所述样品原图像的1线数据中，将以从屏蔽图像所抽出的所述线数据所示的界线划分的各区域分别设为一个标签区域，
(III)将多个所述标签区域中在圆周方向上最长的标签区域设为高度偏移值的计算开始区域，或者将以所述屏蔽图像所示的界线所包围的区域中面积最大的区域设为高度偏移值的计算开始区域，
(IV)在从所述计算开始区域依次排列的所述多个标签区域中，从包含所述计算开始区域的区域对开始，依次求出由彼此相邻的标签区域构成的区域对中的标签区域之间的高度差，
(V)在所述离散的多个高度阈值中，将最接近各区域对的所述高度差的高度阈值设定为构成各区域对的一对标签区域中排列顺序在后的标签区域的高度偏移值。
5.根据权利要求4所述的轮胎形状检查方法，其特征在于：
在所述高度偏移图像生成工序，使所述屏蔽图像与所述高度偏移图像叠合，按每个以所述屏蔽图像所示的界线所包围的区域，将在区域内数目最多的高度偏移值设定为该区域整体的高度偏移值。
6.根据权利要求1所述的轮胎形状检查方法，其特征在于：
在所述高度偏移图像生成工序，抽出沿所述样品原图像的轮胎圆周方向的线数据，复制被抽出的所述线数据并朝辉度高度方向移位，由此生成复制线，以表示所抽出的所述线数据的凹凸标记部以外的低频成分的曲线与表示所移位的复制线的凹凸标记部的低频成分的曲线大致连续的方式使所述复制线数据移位，并决定此时的移位量，将所述移位量设为所述离散的高度阈值。
7.根据权利要求1所述的轮胎形状检查方法，其特征在于：
在所述高度偏移图像生成工序，将由所述样品轮胎的设计图或模具CAD数据所得的所述凹凸标记的高度尺寸数值、或者所述样品轮胎的凹凸标记的高度尺寸的实测值设为所述离散的高度阈值。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎形状检查方法，其特征在于：
所述检查作业工序还包括插值工序，在所述差值处理工序所得的图像内，对于用该差值处理工序中所使用的屏蔽图像屏蔽的屏蔽范围，插入高度坐标值。
9.根据权利要求8所述的轮胎形状检查方法，其特征在于：
在所述插值工序，选择夹住所述屏蔽范围的两个位置的高度坐标值，将从其中之一高度坐标值朝向另一高度坐标值线性变化而获得的高度坐标值分配给所述屏蔽范围，以此进行插值。
10.根据权利要求8所述的轮胎形状检查方法，其特征在于：
在所述插值工序，选择夹住所述屏蔽范围的两个位置的高度坐标值，将求出其中之一高度坐标值与另一高度坐标值的平均值而获得的平均高度坐标值分配给所述屏蔽范围，以此进行插值。
11.根据权利要求8所述的轮胎形状检查方法，其特征在于：
在所述插值工序设置窗口，所述窗口为至少一部分与所述屏蔽范围重叠，且比所述屏蔽范围短，并朝沿所述屏蔽范围的方向延伸的范围，使所述窗口从所述屏蔽范围的一端朝向另一端移动，并在所述检查图像中选择与所述窗口相对应的位置的最大的高度坐标值或最小的高度坐标值，将所选择的高度坐标值分配给所述屏蔽范围，以此进行插值。
12.一种轮胎形状检查装置，其特征在于：使用样品轮胎的侧壁面的图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查，所述样品轮胎的侧壁面形成有凹凸标记，所述轮胎形状检查装置包括：
摄像部，对所述侧壁面的二维图像进行摄像；
屏蔽图像生成部，从样品原图像中检测界线，生成表示所述界线的位置的屏蔽图像，其中，所述样品原图像为所述样品轮胎的侧壁面的二维图像，所述界线为所述凹凸标记的轮廓；
高度偏移图像生成部，生成表示所述凹凸标记的高度的高度偏移图像，所述高度偏移图像为通过使用离散的多个高度阈值，对从所述样品原图像中去除与所述屏蔽图像所示的所述界线的位置相对应的区域之后的剩余区域的高度进行分类而获得的图像；
差值处理部，从作为所述检查轮胎的侧壁面的二维图像的检查图像减去所述高度偏移图像，以便从所述检查图像去除所述凹凸标记而生成凹凸去除图像；以及
形状缺陷检查部，基于所述凹凸去除图像，对检查轮胎的侧壁面的形状缺陷进行检查。
13.根据权利要求12所述的轮胎形状检查装置，其特征在于，所述摄像部包括：
线光照射部，对所述侧壁面照射一光切断线；
摄像照相机，对照射在所述侧壁面的所述线光的像进行摄像；以及
摄像存储器，通过逐次存储所述摄像照相机所摄像的1线图像，构成所述侧壁面的二维图像。
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