CN104813138A - 测量方法以及测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的测量方法以及测量装置的特征在于，测量部(301)对基准轮胎反复执行获取一条线的测量数据的测量处理，从而获取多条线的测量数据。第一获取部(311)根据由测量部(301)测量出的多个测量数据中的各个测量数据来生成一条线的高度数据，将生成的多个一维高度数据排列为矩阵状，生成测量面的二维高度数据，并且生成基准形状数据。第二获取部(314)根据相对于对象轮胎而由测量部(301)测量出的一条线的形状数据来获取对象一维高度数据。去除部(315)比较对象一维高度数据和副扫描方向的位置与对象一维高度数据相同的基准形状数据的一维高度数据，从对象一维高度数据中去除凸部的高度成分。

Description

测量方法以及测量装置
技术领域
本发明涉及将形成有凸部的轮胎的胎面或者胎边面作为测量面而对测量面的表面形状进行测量的技术。
背景技术
轮胎具有层叠橡胶、化学纤维、钢丝帘线等各种材料而成的复杂的层叠构造。对于具有复杂的层叠构造的轮胎的接地面(胎面)而言，为了防止因轮胎的半径的变动而导致的纵向振动(径向跳动)，需要确保半径的均匀性，并抑制接地面的波动(跳动)。另一方面，胎边面除了跳动以外，有时还产生被称作凸起、凹痕的凹凸，这些也同样需要抑制。
因此，在轮胎的制造工序中，需要针对轮胎而检查胎面、胎边面的形状，并评价检查出的形状。
对此，在轮胎制造的最终工序(轮胎加硫后的检查工序)中，特别进行胎面的跳动值的测量、胎边面上的形状不合格的检查。在胎面上存在有槽、在胎边面上存在缘于文字、花纹的有意为之的凸部，近年来谋求在避免受到上述文字、花纹的影响的情况下测量轮胎形状的方法。
近年来，在测量轮胎的跳动值的技术中，进行如下尝试：使用激光距离传感器、三维形状测量装置、或者摄像机等来测量跳动值，并根据测量出的跳动值来自动地评价轮胎。
在专利文献1中公开有如下所述的形状测量装置：利用光学位移仪来测量轮胎的一线量的样本数据，从测量出的样本数据去除预先确定的信号模型，由此即便在轮胎的表面存在不必要的凹凸，也无须选择测量线地测量轮胎的形状。
在专利文献2中公开有如下所述的技术：使用非接触的位移仪沿周向扫描轮胎的胎面而获取轮胎旋转一周的数值数据，在注目位置的数值数据与注目位置前后的多个数值数据组的中位数之差大于阈值的情况下，将注目位置的数值数据判断为杂音。
在专利文献3中公开有如下所述的技术：在胎边面中，测量包括有意为之的凸部在内的位置和不包括该凸部的位置的两条线的轮胎表面的凹凸位移量而生成两条线的原波形A、B。接下来，生成表示所生成的原波形A、B的波动成分的近似曲线A1、B1，从原波形A、B中减去近似曲线A1、B1而生成凹凸波形A2、B2。接下来，将凹凸波形A2与凹凸波形B2相乘，对去除有意为之的花纹后的凹凸形状进行计算。然后，根据该凹凸形状来检测缺陷凹凸。
在专利文献4中公开有如下内容：将轮胎表面的一维的测量数据排列成圆状并转换为二维的测量数据，对二维的测量数据应用凸包型滤波器，提取位于凸包上的测量数据，并将提取出的测量数据恢复至一维的测量数据。
辨别表示轮胎的缺陷的凹凸与文字、花纹等有意形成的凸部是极其困难的，对于仅一条线的测量数据而言，无法将有意形成的凸部从测量数据中准确地去除，可能将凸部判断为表示缺陷的凹凸。
专利文献1、2、4均只测量一维的数据，因此存在无法准确地检测有意形成的凸部这样的问题。另外，在专利文献3中，虽然测量两条线的测量数据，但这两条线的测量数据在空间上分离，也存在无法准确地检测有意形成的凸部这样的问题。
另外，近年来，开发有使用线激光而一次性地获取一条线的测量数据的技术。然而，使用线激光的系统存在远比点激光式昂贵的问题。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭62-232507号公报
专利文献2：日本特开2008-286703公报
专利文献3：日本专利第3768625号
专利文献4：日本特表2012-513029号公报
发明内容
本发明的目的在于提供如下所述的技术：即便不使用线激光，也能够准确地提取有意形成在轮胎上的凸部，并从轮胎中排出凸部的影响，从而准确地测定轮胎的表面形状。
根据本发明的一方式的测量方法，在该测量方法中，将形成有凸部的轮胎的胎面或者胎边面作为测量面，并对所述测量面的表面形状进行测量，其中，所述测量方法包括以下步骤：第一测量步骤，在该第一测量步骤中，向所述测量面照射点光，一边使所述点光在副扫描方向上挪动一边执行多次下述的测量处理，从而获取多个测量数据，在所述测量处理中，使所述点光在主扫描方向上扫描并接受反射光而获取一条线的测量数据；第一获取步骤，在该第一获取步骤中，根据所述多个测量数据中的各个测量数据来生成一维高度数据，并将生成的多个一维高度数据排列成矩阵状，从而生成所述测量面的二维高度数据；以及生成步骤，在该生成步骤中，使用轮廓提取滤波器从所述二维高度数据中提取所述凸部，并将提取出的凸部的位置与所述二维高度数据建立对应关系，从而生成基准形状数据。
附图说明
图1是本发明的实施方式的测量装置1的整体结构图。
图2是传感器部的详细结构图。
图3是示出图1所示的测量装置的功能结构的框图。
图4是表示测量对象的轮胎的外观形状的示意图，(A)示出轮胎的胎边面，(B)示出轮胎的胎面。
图5是示出了传感器部测量轮胎的样子的示意图。
图6是示出了胎边面的某一副扫描方向上的某一位置处的一维高度数据的测量结果的一例的图表。
图7(A)是示出了以浓淡表示高度数据的情况下的基准轮胎的二维高度数据的一例的图。图7(B)是示出相对于图7(A)的二维高度数据而重叠凸部的轮廓的图。图7(C)是示出从图7(A)的二维高度数据中去除凸部的高度成分后的二维高度数据的一例的图。
图8是示出以浓淡表示高度数据的情况下的对象轮胎的二维高度数据的图。
图9是示出图8所示的检查线上的对象一维高度数据的测量结果的图表。
图10是示出在本发明的实施方式中计算基准形状数据的处理的流程图。
图11是示出在本发明的实施方式中测量对象轮胎的处理的流程图。
具体实施方式
图4是示出测量对象的轮胎T的外观的示意图，(A)示出轮胎T的胎边面T2，(B)示出轮胎T的胎面T1。轮胎T包括相对于路面大致垂直地立起的两个胎边面T2和将这两个胎边面T2连接起来的胎面T1。
胎面T1具有以向轮胎T的径外方向伸出的方式弯曲的形状，并包围轮胎T的外周。在胎面T1上形成有多个沿径外方向突出且顶部成为接地面的块状物B。另外，在胎面T1上形成有块状物B所夹着的槽C。在胎边面T2上，多个文字形成为凸状，从而形成有复杂的凹凸形状。在胎边面T2上形成的文字例如表示轮胎的种类、制造商名等。另外，在胎边面T2上除了文字以外还形成有细微的花纹，沿周向具有细微的凹凸分布。在本实施方式中，将胎面T1或者胎边面T2作为测量面，获得测量面的高度数据。
图1是本发明的实施方式的测量装置1的整体结构图。测量装置1包括旋转部2、传感器部3、编码器4、图像处理部5以及单元驱动部10。旋转部2使轮胎T以旋转轴R为中心轴进行旋转。具体来说，旋转部2包括在轮胎T的中心轴上安装的转轴以及用于使转轴旋转的马达等。作为旋转部2使轮胎T旋转的旋转速度，例如采用60rpm。
传感器部3包括：设置在轮胎T的胎面侧的传感器部31、设置在轮胎T的胎边面的上侧的传感器部32以及设置在轮胎T的胎边面的下侧的传感器部33。传感器部31在测量胎面时被使用，传感器部32在测量上侧的胎边面时被使用，传感器部33在测量下侧的胎边面时被使用。
传感器部31执行如下的测量处理：通过向旋转中的轮胎T照射点光，将点光沿胎面的周向(主扫描方向)进行扫描，并接受来自轮胎T的反射光，从而获取包括胎面的高度的信息在内的一条线的测量数据。然后，当获取一条线的测量数据时，传感器部31在单元驱动部10的控制下，沿着上下方向移动规定间距，将点光在轮胎T的宽度方向(副扫描方向)上挪动，再次执行测量处理，从而获取一条线的测量数据。传感器部31反复执行上述那样的测量处理，从而获取胎面的整个区域的测量数据。
传感器部32、33也与传感器部31相同，分别将点光在副扫描方向上挪动，并且多次执行测量处理，从而获取胎边面的整个区域的测量数据。需要说明的是，在测量胎边面的情况下，主扫描方向为以旋转轴R为中心的同心圆的方向，副扫描方向为胎边面的径向。
编码器4在轮胎T每旋转规定角度时，将表示旋转角度的角度信号向图像处理部5输出。角度信号用于确定传感器部3的测量时机。
图像处理部5例如由专用的硬件电路、CPU等构成，对从传感器部3输出的测量数据进行后述的处理。单元驱动部10包括用于使传感器部31～33沿副扫描方向进行扫描的三条臂(省略图示)以及用于使三条臂分别移动的三个马达等，在图像处理部5的控制下，对传感器部31～33进行定位。
需要说明的是，在图1中，示出了设置传感器部31～33来作为传感器部3的方式，但并不局限于此。例如，也可以省略传感器部31～33中的任一个或者任两个。另外，在设置一个传感器部3的情况下，由于测量胎面的形状的需求高，因此优选设置传感器部31。
图2是传感器部3的详细结构图。图2示出测量胎面时的传感器部3。在图2中，Y轴示出与旋转轴R(参照图1)平行的副扫描方向，Z轴示出测量点P的法线方向，X轴示出与Y轴以及Z轴各自正交的方向。
光源7是包括半导体激光以及聚光镜头等在内的点光源，向测量面照射直径较小的点光201并形成测量点P。在此，光源7从与Z轴交叉的方向照射点光。由于轮胎T在旋转部2的作用下进行旋转，因此点光201能够扫描轮胎T的测量面的整周。
摄像机6包括摄像机镜头8、拍摄元件(受光元件)9以及数据处理部(省略图示)。摄像机镜头8将来自测量点P的反射光202导向拍摄元件9。拍摄元件9由例如CCD、COMS等图像传感器构成，经由摄像机镜头8而接受反射光202。拍摄元件9在图像处理部5的控制下拍摄测量点P。数据处理部(省略图示)根据由拍摄元件9拍摄出的拍摄数据来确定反射光的受光位置。然后，数据处理部在轮胎T旋转一周的期间，将特定的多个受光位置标示于拍摄元件9的图像存储器，生成一个图像数据，并将其作为测量数据向图像处理部5输出。
当测量点P的高度发生变化时，根据其变化，反射光的受光位置也发生变化。当该变化显现于拍摄元件9的例如水平方向h时(参照图1)，数据处理部将受光位置的水平方向h的坐标在垂直方向v上以恒定的间距标示于图像存储器，生成表示一线量的测量数据的拍摄数据，并将其向图像处理部5输出。
需要说明的是，反射光202优选为正反射光，因此摄像机镜头8构成为将正反射光导向拍摄元件9。
图3是表示图1所示的测量装置1的功能结构的框图。测量装置1包括测量部301、处理部310、显示部320以及操作部330。测量部301包括图1所示的、旋转部2、传感器部3以及单元驱动部10，对基准轮胎反复执行获取一条线的测量数据的测量处理，从而获取多条线的测量数据。另外，测量部301对与基准轮胎不同的成为测量对象的对象轮胎的测量面执行测量处理，从而获取一条线的测量数据。
处理部310由图1所示的图像处理部5构成，包括第一获取部311、生成部312、存储部313、第二获取部314、去除部315以及跳动计算部316。
第一获取部311根据由测量部301测量出的多个测量数据分别生成一条线的高度数据，将生成的多个一维高度数据排列成矩阵状，从而生成测量面的二维高度数据。由此，例如，当主扫描方向的数据数量为N个、副扫描方向的数据数量为M个时，获得以M行×N列排列高度数据的二维高度数据。
在此，第一获取部311通过对一条线的测量数据应用三角测量法等几何学的方法来计算一维高度数据即可。需要说明的是，第一获取部311也可以使用TOF(Time of Flight)法代替三角测量法来计算一维高度数据。
生成部312使用轮廓提取滤波器从二维高度数据中提取凸部，并将提取出的凸部的位置与二维高度数据建立对应关系，从而生成基准形状数据。在此，凸部是有意形成的，在测量面中立体形成的文字、花纹相当于该凸部。在图4(A)的例中，在胎边面T2上立体形成的文字相当于凸部。另外，在图4(B)的例中，块状物B相当于该凸部。
在此，作为轮廓提取滤波器，例如可以采用索贝尔滤波器。但是，这仅是一例，只要是能够提取凸部的轮廓的二维的微分滤波器，也可以采用任意的滤波器。
具体来说，生成部312将二维高度数据的各位置依次设定为注目位置，相对于注目位置而重叠轮廓提取滤波器的中心，进行二维的滤波处理，并计算注目位置的边缘值。换句话说，生成部312以使二维的轮廓提取滤波器相对于二维高度数据例如进行光栅扫描的方式挪动，并计算各注目位置的边缘值。然后，若边缘值比规定值大，则判断为该边缘值的位置表示凸部的轮廓。然后，生成部312将由边缘值比规定值大的高度数据围成的区域判断为凸部，将表示凸部的高度的高度成分与判断为凸部的区域内的高度数据建立对应关系。需要说明的是，高度成分的计算的详细内容见后述。
如此，在本实施方式中，生成部312使用二维的轮廓提取滤波器相对于二维高度数据来提取凸部的轮廓。因此，能够不仅使用相对于注目的位置在主扫描方向上邻接的高度数据的信息、还使用在副扫描方向上邻接的高度数据的信息来提取凸部的轮廓。因而，与对一维高度数据进行一维的滤波处理而提取凸部的轮廓的情况相比较，在本实施方式中能够高精度地提取凸部的轮廓。
基准形状数据具有如上所述地在副扫描方向上排列有M个高度数据、在主扫描方向上排列有N个高度数据而成的数据构造。此外，基准形状数据将表示凸部的高度成分的数据与凸部所包含的高度数据建立对应关系。以下，将基准形状数据中的二维高度数据的某一位置的高度数据表示为Hr(i、j)。其中，i是1～M的整数，j是1～N的整数。
存储部313例如由非易失性的可改写的存储装置构成，并存储由生成部312生成的基准高度数据。
第二获取部314根据相对于对象轮胎而由测量部301测量出的一条线的形状数据来获取一维高度数据。在此，为了将从对象轮胎获取到的一维高度数据与基准轮胎的一维高度数据区别，记述为对象一维高度数据。
去除部315比较对象一维高度数据、以及副扫描方向的位置与对象一维高度数据相同的基准形状数据的一维高度数据(基准一维高度数据)，并从对象一维高度数据中去除凸部的高度成分。例如，当对象一维高度数据为M＝2的一维高度数据时，去除部315从存储于存储部313的基准形状高度数据中将M＝2的一维高度数据读取为基准一维高度数据。然后，在基准一维高度数据中，当N＝3的高度数据Hr(2、3)为凸部的高度数据时，去除部315从对象一维高度数据的位置的N＝3的高度数据H(2、3)中减去与高度数据Hr(2、3)建立了对应关系的高度成分Δh(2、3)，从对象一维高度数据中去除凸部的高度成分Δh。
跳动计算部316确定由去除部315去除高度成分Δh后的对象一维高度数据的最大值和最小值，将最大值与最小值的差分计算为跳动值。
显示部320由液晶面板等显示装置构成，显示处理部310的处理结果。操作部330由触摸面板、各种按钮构成，接受来自用户的操作指示。
图5是示出传感器部3测量轮胎T的样子的示意图。在图5中，轮胎T的胎面T1朝向正面。传感器部31向旋转的轮胎T的胎面T1的测量点P照射点光，并获取一条线的测量数据。然后，当获取一条线的测量数据时，传感器部31向下方移动规定间距，并获取接下来的一条线的测量数据。传感器部31重复该处理并获取胎面T1的整个区域的测量数据。
另外，传感器部32也与传感器部31相同，向胎边面T2的测量点P照射点光，并获取一条线的测量数据。然后，当获取一条线的测量数据时，传感器部32向右方移动规定间距，并获取接下来的一条线的测量数据。由此，获得胎边面T2的整个区域的测量数据。
图6是示出胎边面T2的副扫描方向的某一位置处的一维高度数据的测量结果的一例的图表。在图6中，纵轴将高度以例如毫米等级表示，横轴表示主扫描方向的数据数量。需要说明的是，数据数量根据摄像机6的拍摄比率来决定，随着拍摄比率变高而增大。
由图6所示可知，在一维高度数据中显现文字、花纹的凸部。若直接求出跳动值，则跳动值受到有意形成的凸部的影响，而无法准确地评价轮胎的缺陷。
对此，在本实施方式中，在开始对象轮胎的测量之前，对在与对象轮胎相同的位置设有相同的凸部的基准轮胎进行上述的测量，求出基准形状数据，并将其存储于存储部313。换句话说，预先求出种类与对象轮胎相同的轮胎、即基准轮胎的基准形状数据。
更详细来说，如图5所示，对胎边面T2在半径方向上以1mm以下的等级的间距扫描点光，对胎面T1在宽度方向上以1mm以下的等级的间距扫描点光，获取测量数据，并根据获取到的测量数据来计算基准形状数据。需要说明的是，间距的数值即1mm以下的等级仅是一例，根据轮胎的尺寸、使用的点光的点径的大小，采用适当的值即可。
然后，相对于对象轮胎而获取一条线的测量数据，求出对象一维高度数据，比较对象一维高度数据和副扫描方向的位置与其相同的基准一维高度数据，从对象一维高度数据减去凸部的高度成分。由此，能够使用去除凸部的影响后的对象一维高度数据来求出跳动值，能够求出与轮胎的缺陷的评价相适的跳动值。
图7(A)是示出以浓淡表示高度数据的情况下的基准轮胎的二维高度数据的一例的图。图7(B)是相对于图7(A)的二维高度数据而重叠凸部的轮廓702并示出的图。图7(C)是示出从图7(A)的二维高度数据中去除凸部701的高度成分后的二维高度数据的一例的图。
在图7(A)中，作为凸部701而采用“123/456789”的文字。使用二维的轮廓提取滤波器对图7(A)所示的二维高度数据执行滤波处理。在此，作为二维的轮廓提取滤波器而使用索贝尔滤波器。但是，这仅是一例，作为二维的轮廓提取滤波器，只要是拉普拉斯滤波器等能够提取轮廓的滤波器即可，可以采用任意的滤波器。另外，也可以组合使用种类不同的滤波器。例如，可以相对于二维高度数据而分别独立地应用索贝尔滤波器以及拉普拉斯滤波器，通过将各位置的边缘值的平均值与阈值比较来提取轮廓。或者，也可以将使用两个滤波器的情况下的各位置的边缘值的加权平均值与阈值进行比较来提取轮廓。
当使用索贝尔滤波器对图7(A)所示的二维高度数据进行滤波处理时，如图7(B)所示，边缘值比阈值大的位置被提取为凸部的轮廓702。
接下来，由轮廓702围起的区域被提取为凸部701，在二维高度数据中，计算凸部701以外的背后区域703的各位置的高度数据的基准值。在此，作为高度数据的基准值，可以采用背后区域703的高度数据的平均值，也可以采用中央值。
接下来，从凸部701的各位置的高度数据减去高度数据的基准值，计算凸部701的各位置的高度成分Δh，将其与图7(A)所示的二维高度数据建立对应关系而生成基准形状数据。例如，当二维高度数据的某一位置(i，j)属于凸部701时，生成带有高度成分Δh(i，j)的数据构造的高度成分。由此可知，位置(i，j)属于凸部701，并且其高度成分的值为Δh(i，j)。
然后，当从图7(A)所示的二维高度数据减去高度成分Δh时，获得图7(C)所示的二维高度数据。由图7(C)所示的二维高度数据可知，去除了在图7(A)中显现的凸部701。需要说明的是，在图7(C)中，关于轮廓702的高度数据，在减去了高度成分Δh之后，使用邻接的背后区域703的高度数据和凸部701的高度数据进行线形插补，凸部701与背后区域703得以顺利地连接。
图10是示出在本发明的实施方式中计算基准形状数据的处理的流程图。首先，测量部301使基准轮胎旋转，向测量面照射点光，并接受反射光，由此来获取一条线的测量数据(S101)。
接下来，第一获取部311根据一条线的测量数据来计算一维高度数据(S102)。接下来，测量部301在没有获取到所有线的测量数据的情况(在S103中为“否”)下，使传感器部3在副扫描方向上移动规定间距(S104)，将处理返回至S101，获取接下来的一条线的测量数据。
另一方面，在所有线的测量数据的获取结束的情况(在S103中为“否”)下，生成部312将所有线的一维高度数据排列成矩阵状，从而生成二维高度数据(S105)。
接下来，生成部312对二维高度数据执行使用了轮廓提取滤波器的二维的滤波处理，从二维高度数据中提取凸部的轮廓(S106)。在此，生成部312将滤波处理后的二维高度数据二值化而生成轮廓图像。由此，获得凸部的轮廓具有1的值、其余部分具有0的值的轮廓图像。
接下来，生成部312对轮廓图像依次执行收缩处理以及膨胀处理(S107)。在此，生成部312将轮廓图像分为多个块状物，将具有1的值的像素为规定个数以下的块状物赋予0的值，将具有1的值的像素大于规定个数的块状物赋予1的值，从而收缩轮廓图像。接下来，生成部312以使赋予1的值的块状物的全像素的值为1、赋予0的值的块状物的全像素的值为0的方式使压缩后的图像膨胀至原来的分辨率。由此，因电干扰、杂质等的影响而在二维高度数据中局部产生的干扰(异常值)得以去除。
接下来，生成部312将由凸部的轮廓围起的区域提取为凸部(S108)。接下来，生成部312根据除掉凸部的背后区域的各位置的高度数据来计算背后区域的基准值(S109)。
接下来，生成部312从二维高度数据的凸部的各位置的高度数据减去背后区域的基准值，并计算凸部的各位置的高度成分(S110)。接下来，生成部312将凸部的高度成分与二维高度数据建立对应关系而生成基准形状数据(S111)。接下来，生成部312将基准形状数据存储于存储部313(S112)。
图11是示出在本发明的实施方式中测量对象轮胎的处理的流程图。
首先，测量部301使对象轮胎旋转，向测量面照射点光，并接受反射光，由此来获取一条线的测量数据(S201)。接下来，第二获取部314根据测量数据来计算对象一维高度数据(S202)。
接下来，去除部315将副扫描方向的位置与对象一维高度数据相同的基准形状数据的一维高度数据(基准一维高度数据)从存储部313读出(S203)。例如，当基准一维高度数据由M行的一维高度数据构成时，作为传感器部3定位于副扫描方向的位置，存在第1～M位置。由此，去除部315根据传感器部3定位于副扫描方向的第几位置而能够确定基准一维高度数据相当于基准形状数据的第几行的一维高度数据。
接下来，去除部315相对于对象一维高度数据和基准一维高度数据进行相位调整处理(S204)。由于对象轮胎、基准轮胎的旋转角度的旋转基准位置相同，因此对象一维高度数据和基准一维高度数据基本不产生相位的偏差。然而，根据测量条件，旋转基准位置多少存在偏差。在该情况下，对象一维高度数据的凸部的位置与基准高度数据的凸部的位置偏离，变得无法从对象一维高度数据中准确地去除凸部的高度成分。对此，相对于对象一维高度数据和基准一维高度数据进行相位调整处理。
具体来说，去除部315将对象一维高度数据相对于基准一维高度数据在沿正方向例如5度、沿负方向例如5度的范围内挪动，并且使用最小二乘法来探索基准一维高度数据与对象一维高度数据之间的误差成为最小的位置，求出误差最小时的偏差量。然后，将对象一维高度数据相对于基准一维高度数据挪动偏差量，使基准一维高度数据与对象一维高度数据之间的相位吻合。需要说明的是，对于通过挪动而仅存在基准一维高度数据以及对象一维高度数据中的一方的区域，将其从计算对象去除即可。
接下来，去除部315根据基准一维高度数据来确定对象一维高度数据中的凸部的区域，从凸部的区域的各位置的高度数据减去高度成分，从对象一维高度数据中去除凸部(S205)。
接下来，跳动计算部316根据去除凸部后的对象一维高度数据来求出最大值以及最小值的差分，从而计算跳动值(S206)。
图8是示出以浓淡表示高度数据的情况下的对象轮胎的二维高度数据的图。测量图8所示的检查线上的形状数据，获取对象一维高度数据。
图9是示出图8所示的检查线C3上的对象一维高度数据的测量结果的图表，纵轴表示高度，横轴表示数据数量。另外，在图9中，实线示出去除高度成分之前的对象一维高度数据，虚线示出去除高度成分后的对象一维高度数据。
由图9所示可知，通过使用基准一维高度数据从对象一维高度数据中去除高度成分，如虚线所示，获得了去除凸部的高度成分后的对象一维高度数据。
如此，在本实施方式中，能够从对象一维高度数据中高精度地去除凸部，能够准确地评价轮胎的缺陷。
需要说明的是，在上述实施方式中，虽然使轮胎T旋转而使点光在主扫描方向上进行扫描，但本发明并不局限于此，也可以通过在停止的轮胎T上挪动点光而使点光在主扫描方向上进行扫描。
本次公开的实施方式通过全部点进行例示，并非限定性内容。尤其是在实施方式中，未明确公开的事项，例如动作条件、测量条件、各种参数、结构物的尺寸、重量、体积等采用在不脱离本领域技术人员通常实施的范围的情况下、只要是普通的本领域技术人员就能够容易想到的值。
(本实施方式的总结)
(1)本发明的一技术方案的测量方法，在该测量方法中，将形成有凸部的轮胎的胎面或者胎边面作为测量面，并对所述测量面的表面形状进行测量，其中，所述测量方法包括以下步骤：第一测量步骤，在该第一测量步骤中，向所述测量面照射点光，一边使所述点光在副扫描方向上挪动一边执行多次下述的测量处理，从而获取多个测量数据，在所述测量处理中，使所述点光在主扫描方向上扫描并接受反射光而获取一条线的测量数据；第一获取步骤，在该第一获取步骤中，根据所述多个测量数据中的各个测量数据来生成一维高度数据，并将生成的多个一维高度数据排列成矩阵状，从而生成所述测量面的二维高度数据；以及生成步骤，在该生成步骤中，使用轮廓提取滤波器从所述二维高度数据中提取所述凸部，并将提取出的凸部的位置与所述二维高度数据建立对应关系，从而生成基准形状数据。
根据该结构，进行通过使点光在主扫描方向上进行扫描而获取一条线的测量数据的测量处理。然后，一边使点光在副扫描方向上挪动一边重复测量处理，获取多个测量数据，生成测量面整个区域的二维高度数据。因此，与采用使用线激光而生成测量面整个区域的二维的高度数据的结构的情况相比，能够实现装置的低成本化。
另外，相对于二维高度数据，使用二维的轮廓提取滤波器来提取凸部。因此，能够不仅使用在主扫描方向上与注目的位置邻接的高度数据、还使用在副扫描方向上与注目的位置邻接的高度数据的信息来计算边缘值，能够高精度地提取有意形成的文字、花纹等凸部的轮廓。
(2)优选的是，所述测量方法还包括以下步骤：第二测量步骤，在该第二测量步骤中，对成为测量对象的对象轮胎的所述测量面执行所述测量处理，从而获取所述一条线的测量数据；第二获取步骤，在该第二获取步骤中，基于通过所述第二测量步骤来获取的测量数据来生成一维高度数据；以及去除步骤，在该去除步骤中，对通过所述第二获取步骤来获取的一维高度数据即对象一维高度数据、以及所述副扫描方向的位置与所述对象一维高度数据相同的所述基准形状数据的一维高度数据进行比较，并从所述对象一维高度数据中去除所述凸部的高度成分。
根据该结构，相对于成为测量对象的对象轮胎而获取一条线的测量数据，从而获取对象一维高度数据。然后，副扫描方向的位置与对象一维高度数据相同的一维高度数据由基准形状数据确定。然后，比较对象一维高度数据与确定的一维高度数据，并从对象一维高度数据中去除凸部的高度成分。因此，能够从对象一维高度数据中准确地去除凸部。另外，由于从对象一维高度数据中去除凸部，因此能够使用该数据准确地判断轮胎的缺陷。
(3)优选的是，所述测量方法还具备跳动计算步骤，在该跳动计算步骤中，将通过所述去除步骤而去除所述高度成分后的所述对象一维高度数据的最高值与最低值之差计算为所述对象轮胎的跳动值。
根据该结构，由于使用去除凸部的高度成分后的对象一维高度数据来计算跳动值，因此能够获得不受凸部的影响的跳动值，能够使用该跳动值准确地评价对象轮胎的缺陷。
(4)优选的是，所述轮廓提取滤波器为索贝尔滤波器。
根据该结构，由于使用索贝尔滤波器，因此能够从二维高度数据中高精度地提取凸部的轮廓。
(5)优选的是，在所述测量面为所述胎面的情况下，所述主扫描方向为轮胎的周向，所述副扫描方向为所述轮胎的宽度方向，在所述测量面为所述胎边面的情况下，所述主扫描方向为以所述轮胎的旋转轴为中心的同心圆的方向，所述副扫描方向为所述轮胎的径向。
根据该结构，能够根据测量面而向适当的主扫描方向以及副扫描方向照射点光。

Claims (6)

1.一种测量方法，在该测量方法中，将形成有凸部的轮胎的胎面或者胎边面作为测量面，并对所述测量面的表面形状进行测量，其中，
所述测量方法具备以下步骤：
第一测量步骤，在该第一测量步骤中，向所述测量面照射点光，一边使所述点光在副扫描方向上挪动一边执行多次下述的测量处理，从而获取多个测量数据，在所述测量处理中，使所述点光在主扫描方向上扫描并接受反射光而获取一条线的测量数据；
第一获取步骤，在该第一获取步骤中，根据所述多个测量数据中的各个测量数据来生成一维高度数据，并将生成的多个一维高度数据排列成矩阵状，从而生成所述测量面的二维高度数据；以及
生成步骤，在该生成步骤中，使用轮廓提取滤波器从所述二维高度数据中提取所述凸部，并将提取出的凸部的位置与所述二维高度数据建立对应关系，从而生成基准形状数据。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其中，
所述测量方法还具备以下步骤：
第二测量步骤，在该第二测量步骤中，对成为测量对象的对象轮胎的所述测量面执行所述测量处理，从而获取所述一条线的测量数据；
第二获取步骤，在该第二获取步骤中，基于通过所述第二测量步骤来获取的测量数据而生成一维高度数据；以及
去除步骤，在该去除步骤中，对通过所述第二获取步骤来获取的一维高度数据即对象一维高度数据、以及所述副扫描方向上的位置与所述对象一维高度数据相同的所述基准形状数据的一维高度数据进行比较，并从所述对象一维高度数据中去除所述凸部的高度成分。
3.根据权利要求2所述的测量方法，其中，
所述测量方法还具备跳动计算步骤，在该跳动计算步骤中，将通过所述去除步骤来去除所述高度成分后的所述对象一维高度数据的最高值与最低值之差计算为所述对象轮胎的跳动值。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其中，
所述轮廓提取滤波器为索贝尔滤波器。
5.根据权利要求1所述的测量方法，其中，
在所述测量面为所述胎面的情况下，所述主扫描方向为轮胎的周向，所述副扫描方向为所述轮胎的宽度方向，
在所述测量面为所述胎边面的情况下，所述主扫描方向为以所述轮胎的旋转轴为中心的同心圆的方向，所述副扫描方向为所述轮胎的径向。
6.一种测量装置，其将形成有凸部的轮胎的胎面或者胎边面作为测量面，并对所述测量面的表面形状进行测量，其中，
所述测量装置具备：
测量部，其向所述测量面照射点光，一边使所述点光在副扫描方向上挪动一边执行多次下述的测量处理，从而获取多个测量数据，在所述测量处理中，使所述点光在主扫描方向上扫描并接受反射光而获取一条线的测量数据；
第一获取部，其根据所述多个测量数据中的各个测量数据来生成一维高度数据，将生成的多个一维高度数据排列起来，从而获取所述测量面的二维高度数据；以及
生成部，其使用轮廓提取滤波器从所述二维高度数据中提取所述凸部，并将提取出的凸部的位置与所述二维高度数据建立对应关系，从而生成基准形状数据。
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