CN105793697B - 轮胎检查方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种轮胎检查方法，拍摄在胎圈部上设有钢丝包布的轮胎的透过图像，通过检查装置，使用与钢丝包布的线材的倾斜相对应而制作的空间过滤器，制作从轮胎1周份的拍摄图像中抽出了钢丝包布的图像，检测钢丝包布的表面一侧边缘的轨迹和里面一侧边缘的轨迹。进一步，制作从拍摄图像中去除了钢丝包布部分的图像。根据该图像检查帘布层的翻边的轨迹。检查装置基于帘布层的翻边的轨迹，判断帘布层的配置是否恰当。

Description

轮胎检查方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种向轮胎照射电磁波并拍摄透过电磁波像，且使用所拍摄的图像来检查帘布层的翻边位置是否合格的轮胎检查方法及其装置。
背景技术
在向轮胎照射电磁波并拍摄透过电磁波像，且使用所拍摄的图像来检查帘布层的翻边位置是否合格时，一般来说，在从轮胎的内周面侧向轮胎照射X线的同时，一边使轮胎向周向旋转，一边通过配置在轮胎的外周面侧的摄像装置拍摄透过轮胎的透过X线像。而且，将拍摄的图像显示在显示装置上，由检查员对显示装置所显示出的图像中的带束层帘线等的状态通过目测来进行判断。
此外，作为其他轮胎的检查方法，已知有在同上述一样通过摄像装置拍摄透过X线像的同时，将预先存储的基准数据与拍摄的图像进行比较，基于基准数据与拍摄的图像之差异来判定带束层帘线等的状态，例如，参照专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平9-15172号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，上述的检查方法，因为是由检查员目测来判断带束层帘线等的状态，存在难以提高判定精度，难以实现缩短检查所需时间的问题点。
此外，在检查帘布层的翻边位置是否合格时，配置有钢丝包布其将帘布层的翻起部包住，因此，在被拍摄的图像内，钢丝包布的边缘也被表示在帘布层翻边的旁边。因此，检查员在进行目测检查时难以判别帘布层翻边，很多时候检查需要很长时间。
本发明的目的在于，鉴于上述问题点，提供一种能够有效且高精度地进行轮胎的帘布层翻边位置和钢丝包布的边缘位置等轮胎增强线材的边缘位置的检查的轮胎检查方法及其装置。
技术方案
本技术包含以下各种方式。
(方式1)
一种轮胎检查方法，其特征在于，包含：对透过电磁波像的拍摄图像进行二维傅立叶变换的步骤，该透过电磁波像是在轮胎内电磁波透过第1区域和第2区域而获得的，所述第1区域是轮胎增强层中的多个增强线材相对轮胎宽度方向而朝第1方向倾斜且从第1端延伸，所述第2区域是因所述增强层被折返，所述增强线材朝与所述第1方向不同的第2方向倾斜且延伸；使用与所述第1方向的倾斜相对应而制作的第1空间过滤器，从所述二维傅立变换处理结果中抽出包含所述第1区域中的所述增强线材的所述第1端的第1图像成分的步骤；通过对所述第1图像成分的抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含所述第1区域中的所述第1端的第1处理图像的步骤；使用所述第1处理图像，特定所述拍摄图像中的所述第1端的位置的步骤；以及，基于所述第1端的位置，检查轮胎内的所述增强层的边缘的位置的步骤。
(方式2)
方式1中所记载的轮胎检查方法，其中，所述增强线材在所述第2区域具有第2端，进一步具有：使用与所述第2方向的倾斜相对应而制作的第2空间过滤器，从所述二维傅立变换处理结果中抽出包含所述第2区域中的所述增强线材的所述第2端的第2图像成分的步骤；通过对所述第2图像成分的抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含所述第2区域中的所述第2端的第2处理图像的步骤；以及，使用所述第2处理图像，特定所述拍摄图像中的所述第2端的位置的步骤；并且，进行所述检查时，基于所述第2端的位置和所述第1端的位置，检查轮胎内的所述增强层的边缘的位置。
(方式3)
方式1或2中所记载的轮胎检查方法，其中，所述轮胎进一步包含朝与所述第1方向和所述第2方向不同的第3方向延伸，且在所述第1区域和所述第2区域，具备在所述第1区域具有第3端的多个轮胎骨架线材的层状的骨架构件，并且，所述拍摄图像包含所述增强线材和所述骨架线材的像，进一步具有：使用所述拍摄图像和所述第1处理图像，制作从所述拍摄图像去除了所述第1区域中的所述增强线材的像的加工图像的步骤；使用所述加工图像，特定所述拍摄图像中的所述骨架线材的所述第3端的位置的步骤；基于所述特定的所述第3端的位置，检查轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置的步骤。
(方式4)
方式2中所记载的轮胎检查方法，其中，所述轮胎进一步包含朝与所述第1方向和所述第2方向不同的第3方向延伸，且在所述第1区域和所述第2区域，具备在所述第1区域具有第3端的多个轮胎骨架线材的层状的骨架构件，并且，所述拍摄图像包含所述增强线材和所述骨架线材的像，进一步具有：使用所述拍摄图像、所述第1处理图像和所述第2处理图像，制作从所述拍摄图像去除了所述第1区域和所述第2区域中的所述增强线材的像的加工图像的步骤；使用所述加工图像，特定所述拍摄图像中的所述骨架线材的所述第3端的位置的步骤；基于所述特定的所述第3端的位置，检查所述骨架构件的边缘的位置的步骤。
(方式5)
方式3或4中所记载的轮胎检查方法，其中，基于对所述加工图像实施了动态二值化处理的图像，特定所述第3端的位置。
(方式6)
方式3至5中的任一项所记载的轮胎检查方法，其中，所述骨架构件的边缘位置的检查，在轮胎周向的所有位置进行，并且，包含当所述第3端的位置在轮胎周向的所有位置上，相比第1端的位置更靠近所述增强线材的折返位置时，判定轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置为恰当。
(方式7)
方式3至6中的任一项所记载的轮胎检查方法，其中，所述骨架构件的边缘位置的检查，在轮胎周向的所有位置进行，并且，包含当所述第3端的位置在轮胎周向的所有位置上，位于所述第1端的位置和所述第2端的位置之间时，判定轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置为恰当。
(方式8)
方式3至7中的任一项所记载的轮胎检查方法，其中，所述第1端、所述第2端和所述第3端的位置，作为沿着轮胎周向围绕轮胎1周的位置的轨迹而被特定。
(方式9)
方式3至7中的任一项所记载的轮胎检查方法，其中，进一步具备：对于将所述拍摄图像向轮胎周向压缩后的围绕轮胎周向1周份的图像，显示合成了所述增强线材的所述第1端的位置和所述第2位置，以及所述骨架线材的所述第3位置的围绕轮胎1周份的轨迹的图像的步骤。
(方式10)
方式1至9中的任一项所记载的轮胎检查方法，其中，进一步具有显示所述拍摄图像的步骤。
(方式11)
方式1至10中的任一项所记载的轮胎检查方法，其中，所述增强层为被设置在所述胎圈部上的、含有钢丝帘线的钢丝包布。
(方式12)
方式3至9中的任一项所记载的轮胎检查方法，其中，所述骨架构件为在所述胎圈部被折返的帘布层。
(方式13)
一种轮胎检查装置，其特征在于，具有：二维傅立叶变换部，其构成为对透过电磁波像的拍摄图像进行二维傅立叶变换，该透过电磁波像是在轮胎内电磁波透过第1区域和第2区域而获得的，所述第1区域是轮胎增强层中的多个增强线材相对轮胎宽度方向而朝第1方向倾斜且从第1端延伸，所述第2区域是因所述增强层被折返，所述增强线材朝与所述第1方向不同的第2方向倾斜且延伸；处理图像取得部，其构成为使用与所述第1方向的倾斜相对应而制作的第1空间过滤器，从所述二维傅立变换处理结果中抽出包含所述第1区域中的所述增强线材的所述第1端的第1图像成分，并且，通过对所述第1图像成分的抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含所述第1区域中的所述第1端的第1处理图像；边缘抽出部，其构成为使用所述第1处理图像，特定所述拍摄图像中的所述第1端的位置；以及，检查部，其构成为基于所述第1端的位置，检查轮胎内的所述增强层的边缘的位置。
(方式14)
方式13中所记载的轮胎检查装置，其中，所述增强线材在所述第2区域具有第2端，所述处理图像取得部，进一步使用与所述增强线材的所述第2方向的倾斜相对应而制作的第2空间过滤器，从所述二维傅立变换处理结果中抽出包含所述第2区域中的所述增强线材的所述第2端的第2图像成分，且通过对所述第2图像成分的抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含所述第2区域中的所述第2端的第2处理图像；所述边缘抽出部，使用所述第2处理图像，特定所述拍摄图像中的所述第2端的位置；所述检查部，基于所述第2端的位置和所述第1端的位置，检查轮胎内的所述增强层的边缘的位置。
(方式15)
方式13或14中所记载的轮胎检查装置，其中，所述轮胎进一步包含朝与所述第1方向和所述第2方向不同的第3方向延伸，且在所述第1区域和所述第2区域，具备在所述第1区域具有第3端的多个轮胎骨架线材的层状的骨架构件，并且，所述拍摄图像包含所述增强线材和所述骨架线材的像，所述轮胎检查装置进一步具有加工图像制作部，其构成为使用所述拍摄图像和所述第1处理图像，制作从所述拍摄图像去除了所述第1区域中的所述增强线材的像的加工图像，所述边缘抽出部使用所述加工图像，特定所述拍摄图像中的所述骨架线材的所述第3端的位置，所述检查部基于所述特定的所述第3端的位置，检查轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置。
(方式16)
方式13或14中所记载的轮胎检查装置，其中，所述轮胎进一步包含朝与所述第1方向和所述第2方向不同的第3方向延伸，且在所述第1区域和所述第2区域，具备在所述第1区域具有第3端的多个轮胎骨架线材的层状的骨架构件，并且，所述拍摄图像包含所述增强线材和所述骨架线材的像，所述轮胎检查装置进一步具有加工图像制作部，其构成为使用所述拍摄图像、所述第1处理图像和所述第2处理图像，制作从所述拍摄图像去除了所述第1区域和所述第2的区域中的所述增强线材的像的加工图像，所述边缘抽出部使用所述加工图像，特定所述拍摄图像中的所述骨架线材的所述第3端的位置，所述检查部基于所述特定的所述第3端的位置，检查轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置。
(方式17)
方式15或16中所记载的轮胎检查装置，其中，进一步具有二值化处理部，其构成为对所述加工图像实施动态二值化处理，所述边缘抽出部基于所述施加了动态二值化处理的加工图像，特定所述第3端的位置。
(方式18)
方式15至17中的任一项所记载的轮胎检查装置，其中，当所述第3端的位置在轮胎周向的所有位置上，相比第1端的位置更靠近所述增强线材的折返位置时，所述检查部判定轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置为恰当。
(方式19)
方式15至18中的任一项所记载的轮胎检查装置，其中，当所述第3端的位置在轮胎周向的所有位置上，位于所述第1端的位置和所述第2端的位置之间时，所述检查部判定轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置为恰当。
(方式20)
方式15至17中的任一项所记载的轮胎检查装置，其中，所述边缘抽出部将所述第1端、所述第2端和所述第3端的位置，作为沿着轮胎周向围绕轮胎1周的位置的轨迹而特定。
(方式21)
方式15至20中的任一项所记载的轮胎检查装置，其中，进一步具有显示部，其对于将所述拍摄图像向轮胎周向压缩后的围绕轮胎周向1周份的图像，显示合成了所述增强线材的所述第1端的位置和所述第1位置，以及所述骨架线材的所述第3位置的围绕轮胎1周份的轨迹的图像。
(方式22)
方式15至20中的任一项所记载的轮胎检查装置，其中，具有显示所述拍摄图像的显示部。
具体而言，上述轮胎检查方法中，使用：检查装置、夹着检查对象轮胎的胎圈部而被配置在一侧的电磁波照射装置，以及，被配置在另一侧的摄像装置。用所述电磁波照射装置向所述胎圈部照射X线或γ线等电磁波，同时，利用所述摄像装置拍摄透过所述胎圈部的透过电磁波像，且所述检查装置利用该被拍摄的图像，检查在围绕轮胎周向1周份的范围内，所述胎圈部中的帘布层翻边的位置是否在恰当的位置。
此时，所述检查装置对通过所述摄像装置所拍摄的图像进行二维傅立叶变换，且从所述二维傅立叶变换的结果中抽出被折返并配置从而使其包住所述帘布层的翻起部分的所述钢丝包布的部分，通过将该抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含钢丝包布的一端的部分的图像，且根据该图像检测出钢丝包布的所述一端的轨迹。而且，所述检查装置从所述二维傅立叶变换的结果中抽出包含所述钢丝包布的另一端的部分，通过将该抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含钢丝包布的另一端的部分的图像，进一步根据该图像检测出钢丝包布的另一端的轨迹。所述检查装置，进一步制作从利用所述摄像装置所拍摄的图像中去除了所述钢丝包布部分的加工图像，对所述加工图像实施动态二值化处理，从经所述动态二值化处理的图像中抽出所述帘布层的翻边的轨迹，并判断所述抽出的帘布层的翻边的位置是否为所述恰当的位置。
此外，上述轮胎的检查装置，利用夹着检查对象轮胎的胎圈部而被配置在一侧的电磁波照射装置，向所述胎圈部照射X线或γ线等电磁波，利用摄像装置拍摄透过所述胎圈部的透过电磁波像，且利用该被拍摄的图像，检查在围绕轮胎周向1周份的范围内，所述胎圈部中的帘布层翻边的位置是否在恰当的位置。
前期检查装置，具备：对通过所述摄像装置所拍摄的图像进行二维傅立叶变换的二维傅立叶变换单元；从所述二维傅立叶变换的结果中抽出被折返并配置从而使其包住所述帘布层的翻起部分的所述钢丝包布的一端侧部分，且通过将该抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含钢丝包布的一端侧部分的图像的第1图像取得单元；从通过所述第1图像取得单元取得的图像中抽出钢丝包布的一端侧边缘的轨迹的第1边缘抽出单元；从所述二维傅立叶变换的结果中抽出所述钢丝包布的另一端部分，且通过将该抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得钢丝包布的另一端部分的图像的第2图像取得单元；从通过所述第2图像取得单元取得的图像中抽出钢丝包布的另一端侧边缘的轨迹的第2边缘抽出单元；制作从利用所述摄像装置所拍摄的图像中去除了所述钢丝包布部分的加工图像的加工图像制作单元；对所述加工图像实施动态二值化处理的二值化单元；从进行了所述动态二值化处理的图像中抽出所述帘布层的翻边的轨迹的翻边抽出单元；判断所述抽出的翻边的位置是否在于所述恰当的位置上。
有益效果
根据本发明的轮胎检查方法及其装置，使用增强线材的与相对于轮胎宽度方向的倾斜相对应而制作的空间过滤器，能够从包含增强线材的轮胎拍摄图像中仅抽出增强线材，能够正确地特定增强线材端的位置，且能够有效地检查增强线材在轮胎内的配置。
而且，根据本发明的轮胎检查方法及其装置，使用轮胎1周份的图像检查用于帘布层等的骨架线材的配置时，能够从轮胎1周份的图像中，自动抽出钢丝包布等增强线材的边缘的位置或者轨迹，以及，帘布层翻边等骨架线材端的位置或者轨迹，因此，帘布层的卷绕不合格等骨架线材是否为恰当的配置的判定，相比检查员来进行，能够非常高精度地且在短时间内进行，同时，能够实现重复再现性100％的判定。而且，检查员不需要目测显示出来的图像，能够将旋转拍摄轮胎时的轮胎旋转速度设为高速，因此，能够缩短检查时间。
附图说明
图1是本发明的一实施方式中的照射装置及摄像装置的概略图。
图2是表示本发明的一实施方式中的作为检查对象的轮胎主要部分的截面图。
图3是表示本发明的一实施方式中的作为检查对象的轮胎主要部分的部分断裂立体图。
图4是表示本发明的一实施方式中的轮胎检查装置的电气系统电路的方块图。
图5是说明本发明的一实施方式中的轮胎的拍摄图像的图。
图6是说明本发明的一实施方式中的检查装置的操作的流程图。
图7是说明本发明的一实施方式中的检查装置的操作的流程图。
图8是说明本发明的一实施方式中的检查装置的操作的流程图。
图9是说明本发明的一实施方式中的抽出钢丝包布成分的图像处理步骤的图。
图10是说明本发明的一实施方式中的检测钢丝包布的表面侧边缘的图像处理步骤的图。
图11是说明本发明的一实施方式中的检测钢丝包布的里面一侧边缘的图像处理步骤的图。
图12是说明本发明的一实施方式中的检测帘布层翻边的图像处理步骤的图。
图13是表示本发明的一实施方式中的显示图面的图。
图14是表示本发明的一实施方式中的在合格与否判定中被判定为合格品的轮胎拍摄图像的压缩图像的图。
图15为表示本发明的一实施方式中的进行了去除钢丝帘线的拍摄图像和其压缩图像的图。
图16为表示本发明的一实施方式中的没有进行去除钢丝帘线的拍摄图像和其压缩图像的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。
图1是本发明的一实施方式中的照射装置及摄像装置的概略图；图2是表示本发明的一实施方式中的作为检查对象的轮胎主要部分的截面图；图3是表示本发明的一实施方式中的作为检查对象的轮胎主要部分的部分断裂立体图；图4是表示本发明的一实施方式中的轮胎检查装置的电气系统电路的方块图。
本实施方式的轮胎检查装置具备照射装置20、摄像装置30，及检查装置主体40。
照射装置20被配置在轮胎1的内周面侧，朝轮胎1照射X线。
摄像装置30被配置在轮胎1的外侧面侧，将轮胎1的胎圈部1a上的透过X线像作为透过电磁波像而进行拍摄。
检查装置主体40与摄像装置30相连接，使用作为透过电磁波像的拍摄图像，检查胎圈部1a上的帘布层或者钢丝包布在轮胎1内的配置。轮胎1利用未图示的支撑装置被旋转自如的支撑。
轮胎1例如为众所周知的无内胎子午线轮胎，包括众所周知的胎冠11、胎面基部12、带束13、帘布层14、内衬层15、侧壁16等。而且，帘布层14的轮胎宽度方向上的端部卷绕在胎圈17而从内侧到外侧，即，从被轮胎和轮辋包围并填充有空气的轮胎空腔区域一侧到轮胎与大气接触的一侧，进一步，从轮胎径向内侧向外侧折返，而且覆盖帘布层端部而设置有钢丝包布18。将轮胎空腔区域一侧称为内侧或者里面一侧，将与大气接触的一侧称为外侧或者表面一侧。在此，目标轮胎的结构被规定为，如图2，将帘布层翻边14a配置在位于轮胎内侧的钢丝包布18的内侧边缘18a的上面。此外，帘布层翻边14a优选被配置为，如图2在位于轮胎内侧的钢丝包布18的内侧边缘18a的上面，即，位于轮胎径向外侧，且如图2在位于表面一侧的钢丝包布18的外侧边缘18b的下面，也就是说位于轮胎径向内侧。
轮胎1中的帘布层14被配置为多个金属制帘布层帘线向轮胎径向延伸。此外，如本实施方式中的轮胎1，能够通过配置钢丝包布18来抑制胎圈17和帘布层翻起部发生分离。
照射装置20包含将X线呈放射状照射的众所周知的X线管，且被配置在由所述支撑装置支撑的轮胎1的内周面侧。并且，能够构成为代替X线而照射γ线。
摄像装置30具有配置在由支撑装置支撑的轮胎1宽度方向两侧的一对侧方摄像机31、32。各摄像机31、32为众所周知的线传感器摄像机，各摄像机31、32以线状拍摄透过轮胎1的透过X线像。也就是说，通过利用支撑装置使轮胎1以规定速度向轮胎周向旋转的同时，利用各摄像机31、32每隔规定时间进行拍摄，来拍摄轮胎1的一周份的透过X线像。
检查装置主体40如图4所示，具有包含众所周知的计算机装置的控制装置41、连结于控制装置41的外部存储装置42、鼠标和键盘等，且具备这些连结于控制装置41的操作部43，以及具有液晶显示器的显示部44。
构成为上述结构的轮胎检查装置，如上所述，通过利用未图示的支撑装置使轮胎1以规定速度向轮胎周向旋转的同时，利用各摄像机31、32每隔规定时间进行拍摄，来拍摄轮胎1的一周份的透过X线像。利用各摄像机31、32拍摄的图像作为数字图象分别输入到控制装置41中。并且，各摄像机31、32所拍摄的线状的拍摄数据，可在控制装置41内被结合在一起而制作轮胎1的一周份的图像。
在此，被输入到控制装置41的轮胎1的一周份的图像是将轮胎1从其外侧拍摄的像，该图像中，如图5所示包含有帘布层14的折返部的像、钢丝包布18和胎圈17的像，帘布层14的像和钢丝包布18的像中，包含有构成帘布层的多个金属制帘布层帘线14c的像，以及构成钢丝包布18的多个钢丝帘线18c的像。
此外，各帘布层帘线14c的像被配置为向图像宽度方向延伸的同时，互相在图像上下方向上隔开距离而配置。此外，构成钢丝包布18的钢丝帘线18c的像在图像上下方向上隔开距离而配置，以便相对于图像宽度方向保持规定角度，因此，在内面侧和外面侧钢丝帘线18c所形成的角度不同。
此外，如图5的区域E1所示，在表面一侧的帘布层帘线14c的像的缝隙上重叠里面一侧的帘布层帘线14c的像的话，能够在透视图像中目测帘布层翻边的像。但是，如图5的区域E2所示，在表面一侧的帘布层帘线14c的像和里面一侧的帘布层帘线14c的像重叠的话，不能在透视图像中目测帘布层翻边的像。本实施方式中的检查装置，即使在如上所述的表面一侧和里面一侧的帘布层帘线14c的像重叠的情况下，也能够特定帘布层翻边的位置。
以下，参照图6至图8所表示的流程图，对本实施方式中的检查装置主体40的操作进行说明。本实施方式中，由控制装置41进行轮胎1的一周份的图像的图像处理，基于图像处理后的图像判定帘布层翻边的位置是否合格。
检查装置主体40的控制装置41具备：二维傅立叶变换部41a、处理图像取得部41b、加工图像制作部41c、二值化处理部41d、边缘抽出部41e，以及，检查部41f。二维傅立叶变换部41a、处理图像取得部41b、加工图像制作部41c、二值化处理部41d、边缘抽出部41e，以及，检查部41f为通过计算机起动程序而形成的软件模块，在以下的检查装置主体40的操作说明中，对各部分的操作进行说明。
检查装置主体40开始操作的话，如图6的流程图所示，控制装置41监视从摄像机31、32是否被输入了图像数据(SA1)。若有图像数据被输入的话，控制装置41的二维傅立叶变换部41a，如图9所示，对被输入的图像即透过电磁波像的拍摄图像实施二维傅立叶变换处理，从而制作二维傅立叶变换图像(SA2)。接下来，控制装置41的处理图像取得部41b进行表面一侧即轮胎表面侧的钢丝包布18的表面一侧的图像处理(SA3)。
处理图像取得部41b在表面一侧的钢丝包布18的图像处理中，如图7流程图所示，制作只抽出表面一侧的钢丝包布18的钢丝帘线的角度成分方向的空间过滤器(SB1)。处理图像取得部41b进行上述SA2处理中所制作的二维傅立叶变换图像和上述SB1处理中所制作的空间过滤器之间的AND处理，从而制作AND图像(SB2)。AND处理是对二维傅立叶变换图像的各像素的数据值即灰度值，和与空间过滤器的各像素相对应的位置的过滤值，进行乘法计算的处理。如上所述，使用空间过滤器，从二维傅立叶变换的处理结果中抽出包含钢丝帘线18c的端的图像成分。而且，处理图像取得部41b制作对在SB2处理中所制作的AND图像进行了二维傅立叶逆变换的变换图像(SB3)。该变换图像是使表面一侧的钢丝包布的钢丝帘线18c的像变得明确的图像。即，取得包含表面一侧的钢丝包布18的钢丝帘线18c的端的处理图像。并且，上述SB1处理中的只抽出表面一侧的钢丝包布18的钢丝帘线的角度成分方向的空间过滤器的制作中，检查员预先调查钢丝帘线的角度，且通过操作部43将该值输入到控制装置41。即，空间过滤器是与钢丝包布18的钢丝帘线18c的倾斜相对应而制作的。因此，能够通过空间过滤器，分离倾斜角度不同的、被胎圈部1a折返之前的钢丝帘线18c的像，和被胎圈部1a折返后的钢丝帘线18c的像。
接下来控制装置41的二值化处理部41d，如图10所示，对在上述SB3处理中制作的变换图像实施众所周知的动态二值化处理，从而检测出表面一侧的钢丝包布18的区域(SB4)，并且，进行区域纵膨胀处理(SB5)。动态二值化处理是指，将变换图像分为预先设定的尺寸的区域，例如划分为15像素×15像素的区域，根据各区域中的像素的数据值即灰度值的平均值，在每个区域设定用于二值化的阈值，从而进行二值化的处理。例如在8位灰度的情况下，根据阈值将像素的数据值即灰度值设为0或者255。在每个区域设定阈值，因此，区域之间的上述平均值不同时阈值也不同。上述阈值为各区域的数据值的平均值也可，或在该平均值上附加或减去一定值的值，或者，在平均值上乘以规定的值的值也可。本实施方式中进行如上所述的动态二值化处理，但也能够不将图像划分为区域，而实施使用一定的阈值的通常的二值化处理。区域纵膨胀处理是指，在图像的纵向上，使表面一侧的钢丝包布18的区域被分段的部分结合在一起的处理。之后，控制装置41的边缘抽出部41e，在表面一侧的钢丝包布18的端部限定所注目的区域的同时，特定表面一侧的钢丝包布18的外侧边缘18b的位置，或者，表面一侧的钢丝帘线18c的端，检测轮胎周向的外侧边缘18b的位置的轨迹(SB6)。由此，结束钢丝包布18的表面一侧的图像处理。并且，通过在上述SB4处理中进行动态二值化处理，能够进行相比通常的二值化处理更明确的区域的判别。
此外，控制装置41的检查部41f，基于检测出的外侧边缘18b，即钢丝包布18的钢丝帘线18c的端的位置，检查轮胎1内的钢丝帘线18c的配置，或者钢丝包布18的配置也可。
如上所述，本实施方式的轮胎检查方法为，在轮胎1内，对电磁波透过第1区域和第2区域而获得的透过电磁波像的拍摄图像进行二维傅立叶变换，该第1区域为轮胎1的增强层即钢丝包布18中的多个增强线材即钢丝帘线18c，相对于轮胎宽度方向倾斜于第1方向并从第1端即钢丝包布表面一侧边缘18b延伸的钢丝包布18的表面一侧区域，该第2区域为通过增强层即钢丝包布18折返，增强线材即钢丝帘线18c向与第1方向相异的第2方向倾斜并延伸的钢丝包布18的里面一侧区域。之后，使用与所述第1方向的倾斜相对应而制作的第1空间过滤器，从二维傅立叶变换的处理结果中，抽出包含第1区域中的增强线材的第1端的第1图像成分即AND图像。而且，通过对该第1图像成分即AND图像的抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得第1区域中的包含第1端的第1处理图像即变换图像。使用该第1处理图像即变换图像，特定拍摄图像中的第1端的位置。基于特定的第1端的位置，检查轮胎内的增强层即钢丝包布18的边缘，即钢丝包布表面一侧边缘18b的位置。
接下来，控制装置41进行里面一侧即轮胎内面侧的钢丝包布18的图像处理(SA4)。
处理图像取得部41b在里面一侧的钢丝包布18的图像处理中，如图8流程图所示，制作只抽出里面一侧的钢丝包布18的钢丝帘线18c的角度成分方向的空间过滤器(SC1)。该空间过滤器与里面一侧的钢丝包布18的钢丝帘线18c的倾斜相对应而被制作。并且，里面一侧的钢丝包布18的钢丝帘线18c的倾斜角度，由检查员预先调查钢丝帘线的角度，且通过操作部43将该值输入到控制装置41。因此，能够从表面一侧的钢丝帘线18c的像中，分离并抽出倾斜角度不同的、里面一侧的钢丝帘线18c的像。
处理图像取得部41b，进一步进行上述SA2处理中所制作的二维傅立叶变换图像和上述SC1处理中所制作的空间过滤器之间的AND处理，从而制作AND图像(SC2)。而且，处理图像取得部41b制作对在SC2处理中所制作的AND图像进行了二维傅立叶逆变换的变换图像(SC3)。该变换图像是使里面一侧的钢丝包布的钢丝帘线18c变得明确的图像。
接下来控制装置41的二值化处理部41d，如图11所示，对在上述SC3处理中制作的变换图像实施动态二值化处理，从而检测出里面一侧的钢丝包布18的区域(SC4)，且进一步进行区域的纵膨胀处理(SC5)。该区域纵膨胀处理是指，在图像的纵向上，使里面一侧的钢丝包布18的区域被分段的部分结合在一起的处理。之后，控制装置41的边缘抽出部41e，在里面一侧的钢丝包布18的端部限定所注目的区域的同时，特定里面一侧的钢丝包布18的内侧边缘18a的位置，检测轮胎周向的内侧边缘18a的位置的轨迹(SC6)。由此，结束钢丝包布18的里面一侧的图像处理。并且，通过在上述SC4处理中进行动态二值化处理，能够进行相比通常的二值化处理更明确的区域的判别。
由此，控制装置41的检查部41f，基于检测出的外侧边缘18b和内侧边缘18a，即钢丝包布18的钢丝帘线18c的两端的位置，检查轮胎1内的钢丝帘线18c的配置，或者钢丝包布18的配置也可。
如上所述，本实施方式的增强线材即钢丝帘线18，在第2区域即钢丝包布18的里面一侧的区域上，具有第2端即钢丝包布里面一侧的边缘18a。此时，本实施方式使用与所述第2方向的倾斜相对应而制作的第2空间过滤器，从二维傅立叶变换的处理结果中，抽出包含第2区域即钢丝包布18的里面一侧的区域中的增强线材即钢丝帘线18c的第2端即钢丝包布里面一侧边缘18a的第2图像成分即AND图像。而且，通过对第2图像成分的抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得第2区域中的包含第2端即钢丝包布里面一侧边缘18a的第2处理图像即变换图像。使用该第2处理图像，特定拍摄图像中的第2端的位置。此时，优选为基于第2端即钢丝包布里面一侧边缘18a的位置和第1端即钢丝包布表面一侧边缘18b的位置，检查轮胎1内的增强层即钢丝包布18的边缘的位置。
接下来，控制装置41的加工图像制作部41c进行差分处理(SA5)。该差分处理中，制作从在上述SA2处理中制作的二维傅立叶变换图像中，去除了上述SB2中制作的AND图像成分和上述SC2中制作的AND图像成分的、去除了钢丝包布成分的傅立叶变换图像。
之后，控制装置41的加工图像制作部41c，对在上述SA5处理中所制作的去除了钢丝包布成分的傅立叶变换图像实施二维傅立叶逆变换处理，从而制作去除了钢丝包布成分的图像(SA6)。
接下来，控制装置41的二值化处理部41d，对去除了钢丝包布成分的图像实施动态二值化处理从而检测出帘布层14的区域(SA7)。而且，边缘抽出部41d在帘布层14的端部限定所注目的区域的同时，特定帘布层翻边14a的位置，检测轮胎周向的帘布层翻边14a的位置的轨迹(SA8)。并且，在上述SA7处理中进行动态二值化处理，通过进行如上所述的动态二值化处理，能够进行相比通常的二值化处理更明确的区域的判别。
此外，在上述SA7、SA8处理中，检测帘布层14的区域，从而检测帘布层翻边14a的轨迹时，如图12所示，从拍摄图像去除钢丝包布，且在去除了该钢丝包布的图像中，限定帘布层翻边所存在的图像横向上的区域。而且，将帘布层翻边所存在的区域的图像的轮胎1周份，向轮胎1的周向进行压缩。从拍摄图像到压缩图像为止的各图像，以256灰度的浓度进行显示，因此，根据灰度的不同限定帘布层翻边，进一步检查帘布层翻边14a的轨迹。
接下来，控制装置41的检查部41f，进行在轮胎1内的帘布层14的帘布层帘线的配置的检查，具体而言，进行帘布层14的折返不合格判定(SA9、SA10)。该判定的结果，在存在帘布层14的折返不合格时，如图13所示，显示部44将压缩了轮胎1周份的拍摄图像的图像，和合成了帘布层翻边14a和钢丝包布的内侧边缘18a和外侧边缘18b的轨迹的图像(A1)，显示在显示部44的液晶显示器画面上。此外，显示部44将没有压缩的拍摄图像(A2)显示在显示部44的液晶显示器画面上。而且，根据控制装置41的指示，外部存储装置42对这些图像信息和是否合格的判定结果进行存储(SA11)。此外，在不存在帘布层14的折返不合格时，根据控制装置41的指示，将通过上述处理获得的图像信息和是否合格的判定结果存储于外部存储装置42(SA12)。对轮胎宽度方向两侧的胎圈部1a、1a分别进行以上的处理，结束1个轮胎1的检查。
如上所述在本实施方式中，优选为利用拍摄图像和第1处理图像，即进行二维傅立叶逆变换而获得的变换图像，制作从拍摄图像中去除了第1区域即钢丝包布18的表面一侧的区域中的增强线材即钢丝帘线18c的像的加工画像，即去除了钢丝包布成分的图像。在这种情况下，进一步利用制作的加工图像，特定拍摄图像中的骨架线材即帘布层帘线的第3端即帘布层帘线的翻起端的位置。而且，基于特定的第3端的位置，检查轮胎内的骨架构件即帘布层14的边缘的位置。
而且，在本实施方式中，优选为利用拍摄图像和第1处理图像和第2图像处理，该第1处理图像为对抽出了位于表面一侧的钢丝帘线18c的像的傅立叶变换图像进行二维傅立叶逆变换而获得的变换图像，该第2图像处理为对抽出了位于里面一侧的钢丝帘线18c的像的傅立叶变换图像进行二维傅立叶逆变换而获得的变换图像，制作从拍摄图像中去除了第1区域即钢丝包布18的表面一侧的区域和第2区域即钢丝包布18的里面一侧的区域中的增强线材的像的加工画像，即去除了钢丝包布成分的图像。在这种情况下，进一步利用制作的加工图像即去除了钢丝包布成分的图像，特定拍摄图像中的骨架线材即帘布层帘线的第3端即帘布层帘线的翻起端的位置。而且，基于特定的第3端的位置，检查骨架构件即帘布层14的边缘的位置。
在上述SA9、SA10的判定处理中，本实施方式如图14所示，能够检测帘布层翻边14a、钢丝包布18的内侧边缘18a和外侧边缘18b，并且，从胎圈17到帘布层翻边14a为止的距离，大于从胎圈17到存在于最近的位置的钢丝包布18的里面一侧边缘18a为止的距离时判定为合格。即，帘布层14的帘布层翻边的位置的检查，在轮胎周向的所有位置上进行，帘布层帘线的端的位置在轮胎周向的所有位置上，相比钢丝包布18的钢丝18c的表面一侧的端的位置，更接近钢丝18c的折返位置时，判定轮胎1内的帘布层翻边的位置为恰当。
并且，本实施方式中，从胎圈17到帘布层翻边14a为止的距离，大于从胎圈17到钢丝包布18的里面一侧翻边18a为止的距离时判定为合格品，但是，优选为帘布层翻边14a存在于钢丝包布18的两边缘18a、18b之间时判定为合格品。即，优选为帘布层14的帘布层翻边的位置的检查，在轮胎周向的所有位置上进行，帘布层帘线的端的位置在轮胎周向的所有位置上，在钢丝包布18的钢丝18c的表面一侧的端的位置和钢丝包布18的钢丝18c的里面一侧的端的位置之间时，判定轮胎1内的帘布层14的帘布层翻边的位置为恰当。
显示部44的液晶显示器画面上，如图13所示，显示有压缩了轮胎1周份的拍摄图像的图像，和合成了帘布层翻边14a和钢丝包布的两侧边缘18a、18b的轨迹的图像A1，如上所述，通过显示进行了压缩的图像，能够一眼就确认轮胎整体中的帘布层翻边14a的状态。而且，能够显示详细图像A2的同时，还能滚动画面查看轮胎1周份的详细图像，因此，能够确认哪个部分出现了问题。进一步，通过操作显示在画面上的操作键，能够切换轮胎1的右侧的画面和左侧的画面。
如上述实施方式所述，对去除了钢丝包布的钢丝帘线18c的轮胎1的1周份的图像进行周向压缩而制作图像时，如图15所示，与以往相比能够一眼就容易地确认帘布层翻边14a的状态。与此相对，可得知将图16所示的以往的没有去除钢丝包布的钢丝帘线18c的轮胎1周份的图像即拍摄图像，朝周向进行压缩后的图像中，确认帘布层翻边14a的状态是很不容易的。
本实施方式中，通过钢丝包布18在胎圈部1a被折返，钢丝帘线18c相对于轮胎宽度方向的倾斜角度，在将倾斜角度的绝对值保持为一定的同时，符号变化为正、负，但是，在能够通过上述空间过滤器根据倾斜角度抽出钢丝帘线18c的像的范围内，倾斜角度的绝对值变化也可。
另外，如本实施方式所示，钢丝包布18的钢丝帘线18c的表面一侧的端、钢丝帘线18c的里面一侧的端，以及帘布层帘线的表面一侧的端的位置，优选为作为沿着轮胎周向的轮胎1周的位置的轨迹而被特定。
根据如上所述本实施方式的轮胎检查方法及其装置，能够从轮胎1周图像中，自动抽出钢丝包布的边缘轨迹18a、18b，以及，帘布层翻边14a的轨迹，因此，帘布层折返不合格的判定，相对于检查员来进行，能够非常高精度地进行，同时，能够实现重复再现性100％的判定。而且，不需要检查员目测图像，因此，能够将轮胎旋转速度设为高速，从而能够缩短周期。
工业上的可利用性
本发明是向轮胎照射电磁波并拍摄透过电磁波像，且使用所拍摄的图像，从而能够有效且高精度地进行帘布层的翻边位置是否合格的轮胎检查方法及其装置，相对于检查员来进行，能够非常高精度地且在短时间内进行帘布层卷绕不合格的判定，同时，能够实现重复再现性100％的判定。而且，不需要检查员目测图像，因此，能够将拍摄时轮胎旋转速度设为高速，从而能够缩短周期。
符号说明
1 轮胎
1a 胎圈部
11 胎冠
12 胎面基部
13 带束层
14 帘布层
14a 帘布层翻边
15 内衬层
16 侧壁
17 胎圈
18 钢丝包布
18a 钢丝包布里面一侧边缘
18b 钢丝包布表面一侧边缘
20 照射装置
30 摄像装置
31、32 摄像机
40 检查装置
41 控制装置
42 外部存储装置
43 操作部
44 显示部

Claims (20)

1.一种轮胎检查方法，其特征在于，包含：对透过电磁波像的拍摄图像进行二维傅立叶变换的步骤，所述透过电磁波像是在轮胎内电磁波透过第1区域和第2区域而获得的，所述第1区域是轮胎增强层中的多个增强线材相对轮胎宽度方向而朝第1方向倾斜且从第1端延伸，所述第2区域是因所述增强层被折返，所述增强线材朝与所述第1方向不同的第2方向倾斜且延伸；使用与所述第1方向的倾斜相对应而制作的第1空间过滤器，从所述二维傅立变换处理结果中抽出包含所述第1区域中的所述增强线材的所述第1端的第1图像成分的步骤；通过对所述第1图像成分的抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含所述第1区域中的所述第1端的第1处理图像的步骤；使用所述第1处理图像，特定所述拍摄图像中的所述第1端的位置的步骤；以及，基于所述第1端的位置，检查轮胎内的所述增强层的边缘的位置的步骤，
所述轮胎进一步包含朝与所述第1方向和所述第2方向不同的第3方向延伸，且在所述第1区域和所述第2区域，具备在所述第1区域具有第3端的多个轮胎骨架线材的层状的骨架构件，并且，所述拍摄图像包含所述增强线材和所述骨架线材的像，
所述轮胎检查方法进一步具有：
使用所述拍摄图像和所述第1处理图像，制作从所述拍摄图像去除了所述第1区域中的所述增强线材的像的加工图像的步骤；使用所述加工图像，特定所述拍摄图像中的所述骨架线材的所述第3端的位置的步骤；基于所述特定的所述第3端的位置，检查轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置的步骤。
2.根据权利要求1所述的轮胎检查方法，其特征在于，所述增强线材在所述第2区域具有第2端，进一步具有：使用与所述第2方向的倾斜相对应而制作的第2空间过滤器，从所述二维傅立变换处理结果中抽出包含所述第2区域中的所述增强线材的所述第2端的第2图像成分的步骤；通过对所述第2图像成分的抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含所述第2区域中的所述第2端的第2处理图像的步骤；以及，使用所述第2处理图像，特定所述拍摄图像中的所述第2端的位置的步骤；并且，进行所述检查时，基于所述第2端的位置和所述第1端的位置，检查轮胎内的所述增强层的边缘的位置。
3.根据权利要求2所述的轮胎检查方法，其特征在于，制作去除了所述增强线材的像的加工图像的步骤中，除所述拍摄图像和所述第1处理图像外，还使用所述第2处理图像，来从所述拍摄图像去除所述第1区域和所述第2区域中的所述增强线材的像。
4.根据权利要求1、2或3所述的轮胎检查方法，其特征在于，基于对所述加工图像实施了动态二值化处理的图像，特定所述第3端的位置。
5.根据权利要求1、2或3所述的轮胎检查方法，其特征在于，所述骨架构件的边缘位置的检查，在轮胎周向的所有位置进行，并且，包含当所述第3端的位置在轮胎周向的所有位置上，相比第1端的位置更靠近所述增强线材的折返位置时，判定轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置为恰当。
6.根据权利要求2或3所述的轮胎检查方法，其特征在于，所述骨架构件的边缘位置的检查，在轮胎周向的所有位置进行，并且，包含当所述第3端的位置在轮胎周向的所有位置上，位于所述第1端的位置和所述第2端的位置之间时，判定轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置为恰当。
7.根据权利要求2或3所述的轮胎检查方法，其特征在于，所述第1端、所述第2端和所述第3端的位置，作为沿着轮胎周向围绕轮胎1周的位置的轨迹而被特定。
8.根据权利要求2或3所述的轮胎检查方法，其特征在于，进一步具备：对于将所述拍摄图像向轮胎周向压缩后的围绕轮胎周向1周份的图像，显示合成了所述增强线材的所述第1端的位置和所述第2端的位置，以及所述骨架线材的所述第3端的位置的围绕轮胎1周份的轨迹的图像的步骤。
9.根据权利要求1、2或3所述的轮胎检查方法，其特征在于，进一步具有显示所述拍摄图像的步骤。
10.根据权利要求1、2或3所述的轮胎检查方法，其特征在于，所述增强层为被设置在所述轮胎的胎圈部上的、含有钢丝帘线的钢丝包布。
11.根据权利要求1、2或3所述的轮胎检查方法，其特征在于，所述骨架构件为在所述轮胎的胎圈部被折返的帘布层。
12.一种轮胎检查装置，其特征在于，具有：二维傅立叶变换部，其构成为对透过电磁波像的拍摄图像进行二维傅立叶变换，所述透过电磁波像是在轮胎内电磁波透过第1区域和第2区域而获得的，所述第1区域是轮胎增强层中的多个增强线材相对轮胎宽度方向而朝第1方向倾斜且从第1端延伸，所述第2区域是因所述增强层被折返，所述增强线材朝与所述第1方向不同的第2方向倾斜且延伸；处理图像取得部，其构成为使用与所述第1方向的倾斜相对应而制作的第1空间过滤器，从所述二维傅立变换处理结果中抽出包含所述第1区域中的所述增强线材的所述第1端的第1图像成分，并且，通过对所述第1图像成分的抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含所述第1区域中的所述第1端的第1处理图像；边缘抽出部，其构成为使用所述第1处理图像，特定所述拍摄图像中的所述第1端的位置；以及，检查部，其构成为基于所述第1端的位置，检查轮胎内的所述增强层的边缘的位置，
所述轮胎进一步包含朝与所述第1方向和所述第2方向不同的第3方向延伸，且在所述第1区域和所述第2区域，具备在所述第1区域具有第3端的多个轮胎骨架线材的层状的骨架构件，并且，所述拍摄图像包含所述增强线材和所述骨架线材的像，
所述轮胎检查装置进一步具有加工图像制作部，其构成为使用所述拍摄图像和所述第1处理图像，制作从所述拍摄图像去除了所述第1区域中的所述增强线材的像的加工图像，
所述边缘抽出部使用所述加工图像，特定所述拍摄图像中的所述骨架线材的所述第3端的位置，所述检查部基于所述特定的所述第3端的位置，检查轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置。
13.根据权利要求12所述的轮胎检查装置，其特征在于，所述增强线材在所述第2区域具有第2端，所述处理图像取得部，进一步使用与所述增强线材的所述第2方向的倾斜相对应而制作的第2空间过滤器，从所述二维傅立变换处理结果中抽出包含所述第2区域中的所述增强线材的所述第2端的第2图像成分，且通过对所述第2图像成分的抽出结果进行二维傅立叶逆变换，取得包含所述第2区域中的所述第2端的第2处理图像；所述边缘抽出部，使用所述第2处理图像，特定所述拍摄图像中的所述第2端的位置；所述检查部，基于所述第2端的位置和所述第1端的位置，检查轮胎内的所述增强层的边缘的位置。
14.根据权利要求13所述的轮胎检查装置，其特征在于，所述加工图像制作部，除所述拍摄图像和所述第1处理图像外，还使用所述第2处理图像，制作从所述拍摄图像去除了所述第1区域和所述第2区域中的所述增强线材的像的加工图像，所述边缘抽出部使用所述加工图像，特定所述拍摄图像中的所述骨架线材的所述第3端的位置，所述检查部基于所述特定的所述第3端的位置，检查轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置。
15.根据权利要求12、13或14所述的轮胎检查装置，其特征在于，进一步具有二值化处理部，其构成为对所述加工图像实施动态二值化处理，所述边缘抽出部基于实施了所述动态二值化处理的加工图像，特定所述第3端的位置。
16.根据权利要求12、13或14所述的轮胎检查装置，其特征在于，当所述第3端的位置在轮胎周向的所有位置上，相比第1端的位置更靠近所述增强线材的折返位置时，所述检查部判定轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置为恰当。
17.根据权利要求13或14所述的轮胎检查装置，其特征在于，当所述第3端的位置在轮胎周向的所有位置上，位于所述第1端的位置和所述第2端的位置之间时，所述检查部判定轮胎内的所述骨架构件的边缘的位置为恰当。
18.根据权利要求13或14所述的轮胎检查装置，其特征在于，所述边缘抽出部将所述第1端、所述第2端和所述第3端的位置，作为沿着轮胎周向围绕轮胎1周的位置的轨迹而特定。
19.根据权利要求13或14所述的轮胎检查装置，其特征在于，进一步具有显示部，其对于将所述拍摄图像向轮胎周向压缩后的围绕轮胎周向1周份的图像，显示合成了所述增强线材的所述第1端的位置和所述第2端的位置，以及所述骨架线材的所述第3端的位置的围绕轮胎1周份的轨迹的图像。
20.根据权利要求12、13或14所述的轮胎检查装置，其特征在于，具有显示所述拍摄图像的显示部。
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