CN109716095B - 用于检查车辆车轮的轮胎的方法和检查站 - Google Patents

Abstract

用于在检查站(27)中检查站车辆车轮的轮胎(2)的方法和检查站。检查站(27)包括：背景(49)，其具有位于垂直于参考轴线(Z)的平面上的支撑表面(36)；图像获取设备(47)，其用于获取轮胎的至少一个图像(23)，所述轮胎布置成第一外侧表面与所述支撑表面(37)接触，而第二外侧表面(21)面向所述图像获取设备(47)；照射系统(50)；和计算机(18)，所述计算机适于从轮胎的所获取的所述至少一个图像(23)生成工作图像(24)。方法规定图像获取设备(47)、照射系统(50)以及背景(49)的布置，以便在所述工作图像(24)中在轮胎的至少整个第二外侧表面(21)和周向环绕所述轮胎(2)的周向环绕区域(22)之间产生对比，所述周向环绕区域(22)对应于背景(49)的至少一部分，所述背景的至少一部分包括支撑表面(36)的至少一部分。方法还规定从所获取的图像生成工作图像(24)以及处理工作图像(24)以执行轮胎(2)的至少一个检查程序，其中，轮胎的第二外侧表面(21)借助于所述对比与周向环绕区域(22)区分开。

Description

用于检查车辆车轮的轮胎的方法和检查站

技术领域

本发明涉及用于检查车辆车轮的轮胎的方法和检查站。

本发明属于在优选地为模制和硫化的轮胎上实施检查的领域，并且本发明适于验证所述轮胎与设计规范的一致性，并且特别地适于检测可能的外部缺陷(在外表面和/或内表面上)和/或轮胎结构内部的缺陷，从而允许符合标准的轮胎被发送到存储器，但丢弃有缺陷的轮胎。

背景技术

用于车辆车轮的轮胎通常包括胎体结构，所述胎体结构按照基本上环形的构造而构造，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层具有相应地相对的端部边缘。所述端部边缘接合在相应的环形锚固结构上，所述环形锚固结构中的每一个通常由称为“胎圈芯”的至少一个基本上周向的环形插入件形成，在所述插入件上通常施加至少一个填充插入件，所述填充插入件径向远离旋转轴线地逐渐变细。环形锚固结构布置在通常用名称“胎圈”标识的区域中。胎圈的内径基本上对应于轮胎在相应安装轮辋上的所谓“配合直径”。所述轮胎还包括胎冠结构，所述胎冠结构包括：至少一个带束条，所述带束条关于轮胎的旋转轴线布置在相对于胎体帘布层的径向外侧位置中；以及相对于带束条的径向外胎面带。在胎面带上通常具有成形的纵向和横向沟槽，所述沟槽布置成限定所需的胎面花纹。在胎面带和带束条之间可以布置由弹性体材料制成的所谓“底层”，所述底层具有适于确保带束条与胎面带本身的稳定连接的性质。

在胎体结构的侧表面上，还在轴向外侧位置中施加有由弹性体材料制成的相应的侧壁，每个所述侧表面从胎面带的侧边缘中的一个延伸直到胎圈的相应的环形锚固结构。

每个侧壁的靠近胎面带的相应侧边缘的部分和胎面带的靠近相应侧壁的每个部分的整体被称为轮胎的“胎肩”。

在“无内胎”轮胎中，在相对于胎体帘布层的径向内侧位置中存在至少一层弹性体材料，其通常称为“衬里”并且具有气密性而且通常从一个胎圈延伸到另一个胎圈。

轮胎的生产周期预见到在制造和/或组装轮胎本身的各种结构部件的构造处理之后，将所构造的生轮胎转移到模制和硫化生产线中，在所述模制和硫化生产线中进行模制和硫化处理，所述模制和硫化处理适于根据所需的几何形状和胎面花纹限定轮胎的结构。

术语“弹性体材料”旨在表示包括至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的组合物。这种组合物还可以包括添加剂，如例如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，这种材料可以通过加热交联，从而形成最终的制成品。

术语“生轮胎”旨在表示通过构造处理并且尚未模制和硫化而获得的轮胎。

术语“成品轮胎”旨在表示通过构造处理并且随后模制和硫化而获得的轮胎。

术语“轮胎”旨在表示成品轮胎或生轮胎。

术语轮胎的“型号”旨在表示区分轮胎的几何特征的集合，即，例如，截面的宽度、侧壁的高度、配合直径和/或外径。

术语轮胎的“类型”旨在表示整体的结构特征(如例如单帘布层或双帘布层结构、径向或具有交叉胎体帘布层、具有带束结构或无带束结构、带束结构类型(交叉带束、零度、交叉带束和零度)、具有一层或多层的胎面带类型等))和技术(如例如各种结构部件的橡胶化合物、构成织物或金属增强帘线的材料、形成增强帘线的类型等)。

参考轮胎使用术语“轴向”、“轴向地”、“径向”、“径向地”、“周向”和“周向地”。

特别地，术语“轴向”和“轴向地”旨在表示在基本平行于轮胎的旋转轴线的方向上布置/测量或延伸的参考/大小。

术语“径向”和“径向地”旨在表示在与轮胎的旋转轴线相交并且位于垂直于所述旋转轴线的平面中的方向上布置/测量或延伸的参考/大小。

术语“周向”和“周向地”旨在表示沿着围绕轮胎的旋转轴线发展的圆周布置/测量或延伸的参考/大小。

术语“轮胎的轴向半体”旨在表示由轴向中面界定的轮胎的半体，所述轴向中面垂直于轮胎的旋转轴线并且与轮胎本身的胎圈等距。

术语“轮胎的至少一个轴向半体”旨在表示如上定义的完整半体，其可能是从上述中面轴向延伸的另一半体的再一部分。

术语“构造/生产周期时间”旨在表示构造/成品轮胎从构造/生产线离开与下一轮胎离开之间所经历的时间。

术语“检查周期时间”旨在表示被检查的轮胎从检查线离开和下一轮胎离开之间所经历的时间。

术语“水平”、“竖向”、“下”、“上”、“底”、“顶”、“上方”表示元件(如例如轮胎的部件、轮胎、设备、装置等)相对于地面的相对位置或所述元件之一相对于另一元件的相对位置。

术语“轮胎表面”旨在表示成品轮胎的整个表面。

术语轮胎的“外表面”和“内表面”分别旨在表示在轮胎与其安装轮辋联接之后保持可见的表面以及在所述联接之后不再可见的表面。

术语轮胎的“外侧表面”表示侧壁的外表面以及相应的胎圈和胎肩的外表面。

术语“数字图像”或等效地“图像”通常旨在表示典型地包含在计算机文档中的数据集，其中，空间坐标的n元组(每个n元组对应于“像素”)的有限集(典型地，二维的和矩阵类型的，即N行×M列)中的坐标的每个n元组(典型地，通常每对坐标)与对应的数值集(其可以代表不同类型的幅值)相关联。例如，在单色图像中(如“灰度级”图像)，这种数值集由有限尺度(典型为256水平或从0(黑色)至255(白色)的色调)中的单个值构成，所述值例如代表在显示时空间坐标的相应n元组的强度(或亮度)水平。彩色图像代表再一示例，其中，数值集代表多个颜色或通道的强度水平，典型为原色(例如，在RGB编码中，原色为红色、绿色和蓝色，而在CMYK编码中，原色为青色、品红色、黄色和黑色)。术语“图像”不必意味着图像的真实显示。

对特定“数字图像”(例如，在轮胎上获取的数字图像)的每次引述更一般地包括能够通过对所述特定数字图像实施的一种或多种数字处理(如例如，滤波、均衡、'平滑'、二值化、阈值化、形态转换('开孔'等等)、导数或积分计算等等)获得的任何数字图像。

术语“二维图像”或“2D”意味着这样的数字图像，所述数字图像的每个像素与代表表面的反射率/漫射率和/或颜色的信息相关联，例如由普通数字照相机或摄像机(例如，具有CCD或CMOS)检测到的图像。

术语相对于轴线的“角度均匀照射”表示这样的照射，其中，用最大相差30％、更优选10％的光功率照射沿着围绕所述轴线发展的圆周截取的任何两个点。

术语相对于轴线的“对称照射”表示这样的照射，其中，用最大相差30％、优选10％的光功率照射相对于所述轴线对称布置的任何两个点。

术语“无影(scialytic)照射”表示利用交叉的多个光束获得的照射，以便最小化阴影的存在。

术语参照用于检查轮胎的检查站的“背景”表示位于待检查轮胎外部的检查站内部的空间。

术语相对于轮胎的“侧视图”表示使得可以至少包括轮胎的侧壁和/或胎圈和/或胎肩部分的视图，换句话说，使得可以包括轮胎的外侧表面的至少一部分的视图。优选地，其旨在表示基本上根据轮胎的旋转轴线的视图。

在生产过程中，对轮胎进行检查以验证可能存在的缺陷和/或生产异常。

例如，WO2016/088040描述了一种用于检查轮胎的设备，其包括第一检查单元和第二检查单元以及可操作地布置在第一检查单元和第二检查单元之间的翻转和运输装置。第一检查单元、第二检查单元和翻转和运输装置限定了检查路径，所述检查路径构造成由每个轮胎逐步地经过。第一检查单元和第二检查单元包括检查工具，所述检查工具构造成对轮胎的各个轴向半体进行检查。检查工具包括例如摄像机、光源(激光灯、LED等)、镜子和按压元件(辊，滚筒)。

EP 2 141 476描述了一种用于评估轮胎质量的系统，其包括：用于照射待检查轮胎的光源；布置在光源和轮胎之间的同一轴线上的衍射光栅；用于获取轮胎的图像的照相装置，所述轮胎在其表面上具有由通过光栅衍射的光形成的正弦图案；和用于确定在与轮胎外周的完美圆度偏离的偏差方面的轮胎均匀性特征的分析器。EP 2 141 476描述了在获取轮胎的图像之前，在轮胎表面上施加白色物质(例如粉末材料或漆)以获得具有上述正弦图案的独特图像。

本申请人已经观察到在获取轮胎的图像之前在轮胎表面上施加白色物质的EP 2141 476所使用的技术需要对检查周期时间产生影响的施加时间，从而延长检查周期时间。为了在具有高生产率的工业生产装置内部制造自动检查系统，这可能导致与生产线本身设定的生产周期时间和待检查轮胎的累积的相容性问题。此外，本申请人已经观察到通过改变轮胎表面的这种技术不适合应用于轮胎经受多种检查的自动检查系统，所述多种检查包括适于检测轮胎表面上可能缺陷的检查。

本申请人已经认识到需要准确地对来自轮胎生产线的所有轮胎进行上述检查，其次数和模式与生产周期时间相适应，同样在生产大量轮胎型号的装备中也是如此，所述大量轮胎型号在类型和/或型号上彼此不同。对于为检测可能的缺陷而实施的那些检查而言，这些检查也是初步的，如例如检查轮胎在检查站内的正确定位，以便正确地移动设置成用于检测缺陷的获取装置。

本申请人已经观察到，为了满足这样的要求，适当优化检查站对于提高所获取图像的处理程序的准确性和鲁棒性是重要的，其中，模式与具有高生产率的工业生产装备相容。

本申请人已经认识到，通过检查站的合适布置，特别是图像获取设备、照射系统和检查站的背景的合适布置，可以满足上述要求。

更确切地说，本申请人已经最终发现，上述要求可以这样来满足：通过照射轮胎的至少一个自由外侧表面(即，未搁置在任何支撑件上并且面向图像获取设备)和周向环绕区域两者并且通过布置图像获取设备、照射系统和检查站的背景，以便在由检查站获取的针对待检查轮胎的图像产生的工作图像中相对于环绕轮胎的区域突出轮胎的感兴趣部分。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明涉及一种用于在检查站中检查车辆车轮的轮胎的方法。

优选地，检查站包括背景，其具有位于垂直于参考轴线的平面上的支撑表面。

优选地，检查站包括图像获取设备，其用于获取轮胎的至少一个图像，所述轮胎布置成第一外侧表面与所述支撑表面接触，而第二外侧表面面向所述图像获取设备。

优选地，检查站包括照射系统。

优选地，照射系统构造成照射所述轮胎，照射轮胎的至少所述第二外侧表面和周向环绕所述轮胎的周向环绕区域，所述周向环绕区域对应于所述背景的至少一部分，所述背景的至少一部分包括支撑表面的至少一部分。

优选地，检查站包括计算机，所述计算机适于从轮胎的所获取的所述至少一个图像生成工作图像。

优选地，规定布置图像获取设备、照射系统和背景，以便在所述工作图像中在轮胎的至少整个第二外侧表面和周向环绕所述轮胎的周向环绕区域之间产生对比，所述周向环绕区域对应于背景的至少一部分，所述背景的至少一部分包括支撑表面的至少一部分。

优选地，规定将轮胎供给到检查站，其中，在所述支撑表面上的预定位置中第一外侧表面与所述支撑表面接触。

优选地，规定利用所述图像获取设备获取轮胎的所述至少一个图像。

优选地，在所述获取期间，规定利用所述照射系统照射所述轮胎，照射轮胎的至少所述第二外侧表面和所述周向环绕区域。

优选地，利用所述计算机，规定从轮胎的所获取的所述至少一个图像产生所述工作图像，所述工作图像包括轮胎的所述第二外侧表面和所述周向环绕区域。

优选地，规定利用所述计算机处理所述工作图像以执行轮胎的至少一个检查程序，其中，借助于所述对比将轮胎的所述第二外侧表面与周向环绕区域区分开。

根据本发明的第二方面，本发明涉及一种用于检查车辆车轮的轮胎的检查站。

优选地，提供包括用于轮胎的支撑表面的背景。

优选地，所述支撑表面位于垂直于参考轴线的平面上。

优选地，提供图像获取设备，其构造成获取轮胎的至少一个图像，所述轮胎布置成所述轮胎的第一外侧表面与所述支撑表面接触，而第二外侧表面面向所述图像获取设备。

优选地，提供照射系统，其构造成照射所述轮胎。

优选地，照射系统构造成照射轮胎的至少所述第二外侧表面和周向环绕所述轮胎的周向环绕区域。

优选地，所述周向环绕区域对应于所述背景的至少一部分，所述背景的至少一部分包括支撑表面的至少一部分。

优选地，提供计算机，其适于从轮胎的所获取的所述至少一个图像生成工作图像。

优选地，所述工作图像包括轮胎的第二外侧表面和周向环绕区域。

优选地，图像获取设备、照射系统和背景构造成在所述工作图像中在轮胎的至少整个第二外侧表面和所述周向环绕区域之间产生对比。

本申请人认为，根据本发明的方法和检查站通过用检查站照射轮胎的自由外侧表面和周向环绕区域(所述检查站构造成在轮胎表面和环绕区域之间产生对比)使得可以一方面精确地照射轮胎的感兴趣表面而另一方面在由利用图像获取设备和照射系统获取的图像产生的工作图像中相对于环绕轮胎的区域突出轮胎表面。这使得可以降低环绕区域的分区与轮胎的暗表面混淆的可能性(例如，在轮胎的支撑表面最初为深色或由于污垢而随时间变暗的情况下)和在处理所获取的图像期间优化轮胎表面与环绕区域的隔离。以这种方式，减少了错误的可能性，增加了由检查站执行的图像处理程序的准确性和鲁棒性。此外，利用与高生产率工业生产相容的模式提高了图像处理程序的准确性和鲁棒性。实际上，检查站的构造可以在检查站的安装步骤中一次完成，而同时又不会影响检查周期时间。另外，不需要如EP 2 141 476所示那样改变轮胎表面的这种构造并不排除进行适于检测轮胎外表面和内表面上/或其结构内部可能存在的外部缺陷的检查的可能性。

在上述方面中的至少一个中，本发明可以具有以下优选特征中的至少一个。

优选地，所述工作图像包括轮胎的所述至少整个第二外侧表面。

优选地，在轮胎的所述至少一个检查程序中，借助于所述对比将轮胎的所述至少整个第二外侧表面与周向环绕区域区分开。

优选地，关于颜色或灰度级在所述工作图像中的对应于轮胎的所述至少整个第二外侧表面的像素和所述工作图像中的对应于所述周向环绕区域的像素之间获得所述对比。

优选地，执行图像获取设备、照射系统和背景的布置，使得所述工作图像中的对应于所述周向环绕区域的像素具有的灰度级(在黑白图像获取设备的情况下)或者颜色(在彩色图像获取设备的情况下)与所述工作图像中的对应于轮胎的所述至少整个第二外侧表面的像素的灰度级或颜色形成对比。优选地在不介入干扰轮胎的外表面的情况下获得上述对比。

优选地，灰度级的对比使得所述工作图像的对应于轮胎的所述至少整个第二外侧表面的像素具有低于第一阈值的灰度级，而所述工作图像的对应于所述周向环绕区域的像素具有高于第二阈值的灰度级，所述第一阈值小于或等于所述第二阈值，优选地小于所述第二阈值。

优选地，通过在单个步骤或多个相继的照射步骤中根据相对于所述参考轴线的角度均匀照射照射轮胎的至少整个第二外侧表面来进行轮胎的照射。

优选地，规定根据预定的检查周期一个接一个地向检查站供给多个轮胎，并且针对所有轮胎重复获取、照射和生成工作图像以及处理工作图像的动作。有利地，在开始进给轮胎之前，仅执行一次图像获取设备、照射系统和背景的布置，例如在检查站的安装步骤中执行。

优选地，在轮胎静止的情况下执行轮胎的所述至少一个图像的获取和轮胎的照射。

优选地，图像获取设备布置有彩色照相机。

优选地，在颜色对比的情况下，所述背景的所述周向环绕区域与其对应的所述至少一部分布置成与黑色和灰色不同(并且优选地，能够容易地区分)的至少一种颜色(例如，红色或绿色)。这使得可以在彩色获取系统中相对于带有颜色的周向环绕区域照片突出轮胎的黑色(或深灰色)表面。

优选地，图像获取设备布置有黑白照相机。

优选地，在灰度级对比的情况下，照射系统布置有：第一照射组件，其适于根据角度均匀照射照射轮胎的至少所述第二外侧表面；以及第二照射组件，其适于照射所述周向环绕区域。在其中，所获取的图像是黑白的情况下，轮胎的表面可能与环绕区域混淆，例如在深色支撑表面或由于灰尘而变暗的支撑表面的情况下。使用两个不同的照射组件(一个用于至少照射轮胎的自由外侧表面而另一个用于照射环绕区域)使得可以一方面准确地、特别是角度均匀地照射轮胎的感兴趣表面，而另一方面获得轮胎的表面和环绕区域之间清晰的对比，从而在工作图像中相对于环绕轮胎的区域突出轮胎的表面。

优选地，利用所述照射系统照射轮胎包括同时利用所述第一照射组件照射轮胎的至少所述第二外侧表面以及利用所述第二照射组件照射周向环绕区域。

优选地，利用所述照射系统照射轮胎包括利用所述第一照射组件照射轮胎的至少所述第二外侧表面以及利用所述第二照射组件照射周向环绕区域，轮胎的至少所述第二外侧表面的所述照射和周向环绕区域的所述照射一个接一个地依次执行。

更优选地，利用所述图像获取设备获取轮胎的所述至少一个图像包括在照射轮胎的至少所述第二外侧表面期间获取至少一个图像并且在照射周向环绕区域期间获取至少一个图像。这有利地使得可以在从所获取的图像生成所述工作图像时根据不同的情况和要求对在两个照射期间获取的图像进行可变加权，从而使处理更加灵活。此外，如下文更详细说明的那样，这使得可以独立地处理在仅仅照射环绕区域期间获取的图像，以便增加环绕区域的光强度并使其均匀，例如通过应用合适的滤波器选择性地使关于环绕区域的像素变白。以这种方式，环绕区域的光强度增加并且变得均匀，而无需使用功能强大且因此昂贵的照射装置和/或高获取时间。

优选地，在所述工作图像的生成中，在周向环绕区域的照射期间获取的所述至少一个图像经受滤波操作，所述滤波操作适于增加所述至少一个图像的关于周向环绕区域的像素的灰度级并使其均匀。如上所述，这有利地使得可以增加环绕区域的光强度并使其均匀，例如通过应用合适的滤波器使关于环绕区域的像素变白，并且因此增加与轮胎的深色表面的对比，而无需使用功能强大且因此昂贵的照射装置和/或高获取时间。

优选地，第一照射组件包括多个照射装置，轮胎的至少所述第二外侧表面的照射通过依次激活所述多个照射装置中的所有照射装置或其子组来执行。

优选地，利用所述图像获取设备获取轮胎的所述至少一个图像包括在每次激活所述第一照射组件的所述照射装置期间获取至少一个图像。这有利地使得可以在从所获取的图像生成所述工作图像时根据不同的情况和要求对在各个依次的照射期间获取的图像进行可变加权，从而使处理更加灵活。

优选地，所述工作图像的生成包括组合在轮胎的至少所述第二外侧表面和周向环绕区域的依次照射期间获得的图像。

优选地，轮胎的所述至少一个检查程序包括用于识别轮胎的旋转轴线的程序。本申请人认为，通过改善轮胎表面与环绕区域之间的对比，本发明可以提高轮胎的旋转轴线的位置的识别程序的准确性和鲁棒性。所述程序在适于使轮胎的旋转轴线与检查站的参考轴线对准的定心程序中是有用的。例如，在WO2016/088040中所示类型的检查站中(其中，轮胎被供给到旋转台上)，可以执行这样的定心程序以使轮胎的旋转轴线与旋转台的旋转轴线对准(与检查站的参考轴线重合)。

优选地，轮胎的所述至少一个检查程序包括定心操作，所述定心操作适于将利用所述识别程序识别的轮胎的旋转轴线与所述参考轴线对准。

优选地，定心操作包括检测参考轴线和轮胎的旋转轴线之间在支撑表面的平面上的偏差，并且在存在所述偏差的情况下使轮胎相对于参考轴线在所述平面上移动，直到轮胎的旋转轴线基本上与参考轴线对准为止。

优选地，将轮胎供给在所述支撑表面上的所述预定位置中包括在所述支撑表面的平面中沿着预定方向的预定心操作，所述预定心操作适于保证轮胎的旋转轴线和参考轴线之间的沿着所述预定方向的偏差小于或等于预定阈值(例如等于20mm-25mm)。所述预定心操作优选地在所述定心操作之前执行。

优选地，支撑表面限定旋转台的支撑表面，所述旋转台具有基本上与参考轴线重合的旋转轴线。

更优选地，轮胎的所述至少一个检查程序包括定心操作，所述定心操作适于使轮胎的旋转轴线与旋转台的所述旋转轴线对准。

优选地，在旋转台静止的情况下执行定心程序，并且在定心操作之后规定使旋转台与轮胎一起围绕旋转台的所述旋转轴线旋转并且在旋转台和轮胎旋转的同时对所述轮胎执行进一步的检查程序。

优选地，利用所述第一照射组件照射轮胎的至少所述第二外侧表面根据相对于参考轴线的对称照射执行。

优选地，利用所述第一照射组件照射轮胎的至少所述第二外侧表面根据无影照射执行。

优选地，所获取的图像是数字的。

优选地，所获取的图像是二维的。

优选地，支撑表面所在的平面基本上是水平的，并且参考轴线基本上是竖向的。

优选地，所述照射系统构造成在单个步骤或多个相继的照射步骤中根据相对于所述参考轴线的角度均匀照射照射轮胎的至少整个第二外侧表面。

优选地，图像获取设备包括彩色照相机。

优选地，背景的所述周向环绕区域与其对应的所述至少一部分制成与黑色和灰色不同(并且优选地，能够容易地区分)的至少一种颜色(例如，红色、绿色或白色)。这使得可以在彩色获取系统中相对于带有颜色的周向环绕区域清楚地突出轮胎的黑色或任何情况下的深色表面。

优选地，图像获取设备包括黑白照相机。优选地，所述照射系统包括第一照射组件和第二照射组件，所述第一照射组件构造成根据相对于所述参考轴线的角度均匀照射照射轮胎的至少所述第二外侧表面，所述第二照射组件构造成照射所述周向环绕区域。

优选地，第一照射组件与第二照射组件不同。

优选地，第一照射组件构造成在轮胎静止的情况下针对轮胎的整个圆周上照射轮胎的至少整个第二外侧表面。

优选地，所述周向环绕区域位于轮胎的所述外表面的径向外部。

优选地，第二照射组件构造成在轮胎静止的情况下沿着轮胎的圆周照射所述周向环绕区域。

优选地，第一照射组件面向所述支撑表面。

优选地，第二照射组件面向所述支撑表面。

优选地，第一照射组件适于根据相对于参考轴线的对称照射进行照射。

优选地，在基本上垂直于参考轴线的平面中，第一照射组件根据圆形形状布置，所述圆形形状包括可以由相对于参考轴线定心的圆外接或内接的任何形状(例如多边形)。

优选地，第一照射组件包括照射装置，所述照射装置在距支撑表面预定距离处在基本上垂直于参考轴线的平面中根据圆形形状延伸，所述圆形形状包括可以由基本上以参考轴线为中心的圆外接或内接的任何形状(例如，环形或多边形形状)。

优选地，所述照射装置在基本上垂直于参考轴线的平面中具有更大的尺寸。

优选地，第一照射组件包括(作为上述照射装置的附加方案或替代方案)多个照射装置，所述多个照射装置围绕支撑表面布置并且面向所述支撑表面。

优选地，第一照射组件包括多个照射装置(作为上述照射装置的附加方案或替代方案)，所述多个照射装置构造成照射轮胎的至少所述第二外侧表面的相应不同部分，更优选地局部并置的相应不同部分。

优选地，第一照射组件包括多个照射装置(作为上述照射装置的附加方案或替代方案)，所述多个照射装置构造成从不同角度照射轮胎的至少所述第二外侧表面。

优选地，第一照射组件包括多个照射装置(作为上述照射装置的附加方案或替代方案)，所述多个照射装置构造成根据无影照射照射轮胎的至少所述第二外侧表面。

优选地，第一照射组件包括多个照射装置(作为上述照射装置的附加方案或替代方案)，所述多个照射装置沿着平行于参考轴线的方向具有更大的尺寸。

优选地，第一照射组件的所述多个照射装置各自由LED、氖灯或卤素灯的条形成。

优选地，第一照射组件的所述多个照射装置相对于参考轴线对称地布置。

优选地，第一照射组件的所述多个照射装置相对于参考轴线角度等距地布置。

优选地，第一照射组件的所述多个照射装置布置在多边形(优选地，规则的)的顶点处，所述多边形具有大于或等于4的多个边(优选地，偶数)。

优选地，第二照射组件包括照射装置，所述照射装置围绕支撑表面周围布置，所述照射装置构造成照射所述周向环绕区域的相应不同部分，更优选地局部并置的相应不同部分。

优选地，所述第二照射组件的照射装置面向所述支撑表面。

优选地，所述第二照射组件的照射装置沿着垂直于参考轴线的方向具有更大的尺寸。

优选地，第二照射组件的照射装置由LED、氖灯或卤素灯的条形成。

优选地，第二照射组件的照射装置布置在多边形(优选地，规则的)的顶点处，所述多边形具有大于或等于3、优选地大于或等于4的多个边(优选地，偶数)。例如，第二照射的照射装置布置在矩形的顶点处。优选地，这种矩形具有对应于支撑表面的长边和短边的长边和短边，在这种情况下所述支撑表面也是矩形的。

优选地，第二照射组件包括与第二照射组件的照射装置相关联的屏，所述屏适于将由所述照射装置发射的光导向所述周向环绕区域。这有利地使得可以将第二照射组件的照射限制在周向环绕区域处，从而排除轮胎的至少第二外侧表面免受所述第二组件的直接照射。

优选地，图像获取设备是数字设备。

优选地，图像获取设备适于根据侧视图获取轮胎的图像。

优选地，图像获取设备包括面向检查站的支撑表面的摄像机。

优选地，图像获取设备适于在轮胎静止(不旋转)的情况下获取轮胎的图像。

优选地，计算机构造成在由图像获取设备获取轮胎的所述至少一个图像期间一个接一个地依次激活第一照射组件和第二照射组件。

优选地，计算机构造成通过处理所生成的工作图像执行定心操作，所述定心操作适于使轮胎的旋转轴线与参考轴线对准。

优选地，计算机构造成处理所述工作图像，以便检测参考轴线和轮胎的旋转轴线之间在支撑表面的平面上的偏差。

优选地，检查站包括至少一个致动器，其可操作地连接到支撑表面，以根据属于所述平面的两个方向移动所述支撑表面。

优选地，在存在所述偏差的情况下，计算机构造成驱动所述至少一个致动器，以便根据所述两个方向中的至少一个方向移动支撑表面，直到轮胎的旋转轴线与参考轴线基本上对准。

优选地，图像获取设备包括基本上与参考轴线重合的光轴。

优选地，检查站包括围绕基本上与所述参考轴线重合的旋转轴线旋转的旋转台，所述支撑表面是所述旋转台的支撑表面。

附图说明

本发明的其他特征和优点将从以下对其一些实施例的详细描述中变得更清楚，所述实施例仅作为非限制性示例提供，所述描述参考附图来执行，其中，：

-图1示意性地示出了用于生产车辆车轮的轮胎的装备；

-图2示出了轮胎的径向半剖视图，换句话说，在包含轮胎的旋转轴线的平面中截取的径向半剖视图；

-图3示意性地示出了属于图1的装备的检查站的一些元件；

-图4示出了图3的检查站的其他元件的透视图，其包括照射系统、图像获取设备和用于轮胎的支撑表面；

-图5示意性地示出了由图4的照射系统的竖向照射装置发射的光束的透视图；

-图6是图5的俯视图；

-图7示意性地示出了由图4的照射系统的水平照射装置发射的光束的透视图；

-图8是图7的俯视图；

-图9示出了利用图4的照射系统和图像获取设备获取的图像的示例；

-图10示出了通过处理图9的所获取的图像生成的工作图像的示例；

-图11示意性地示出了由屏引起的由图7中所示的水平照射装置发射的光束的偏差。

具体实施方式

在图1中示出了用于生产车辆车轮的轮胎2的装备1。

轮胎2(图2)具有旋转轴线R和垂直于旋转轴线R的轴向中间平面M(应当指出的是，在图2中，以完全指示性和示意性的方式显示旋转轴线R相对于轮胎2的截面的位置)。轴向中间平面M将轮胎2分成第一轴向半体2a和第二轴向半体2b。为了简化图示，图2仅示出了轮胎2的第一轴向半体2a，另一轴向半体2b基本上是镜像(除了相对于上述中间平面M可能不对称的胎面花纹之外)。

轮胎2基本上包括胎体结构3，所述胎体结构具有一个或两个胎体帘布层4a、4b。在胎体帘布层(多个胎体帘布层)4a、4b内部施加不可渗透的弹性体材料的层或所谓的衬里5。两个环形锚固结构6(图2中仅示出轴向半体2a的环形锚固结构)在轴向相对的位置中(相对于中间平面M)接合在胎体帘布层(多个胎体帘布层)4a、4b的相应的端部边缘处。两个环形锚固结构6各自包括所谓的胎圈芯6a，其在径向外侧位置中承载弹性体填料6b。两个环形锚固结构6在靠近通常标识为名称“胎圈”7(图2中仅示出轴向半体2a的胎圈)的区域处集成，在所述区域处发生轮胎2和相应的安装轮辋之间的接合。围绕胎体帘布层(多个胎体帘布层)4a、4b周向地施加包括带束层8a、8b的带束结构8，并且胎面带9周向地并置在带束结构8上。带束结构8可以包括另外的所谓的零度层(未示出)，所述零度层相对于上述层8a、8b处于径向外侧位置。带束结构8还可以与所谓的“带束下插入件”10相联，每个带束下插入件布置在胎体帘布层(多个胎体帘布层)4a、4b和带束结构8的轴向相对的端部边缘之一之间。两个侧壁11在轴向相对的位置中(相对于中间平面M)施加在胎体帘布层(多个胎体帘布层)4a、4b上，每个侧壁从相应的胎圈7延伸到胎面带9的相应的侧边缘。每个侧壁11的靠近胎面带9的相应的侧边缘的部分以及胎面带9的靠近相应的侧壁11的每个部分的整体被称为轮胎2的胎肩12。

特别参照图1，装备1包括生轮胎的构造线13和可操作地布置在构造线13下游的模制和硫化线14。

在图1所示的装备1的非限制性实施例中，构造线13包括：胎体结构构造线15；胎冠结构构造线16，每个胎冠结构至少包括带束结构8、胎面带9、可能的侧壁11的至少一部分；以及成形和组装站17。

在胎体结构构造线15中，成形鼓(未示出)在不同的工作站(未示出)之间移动，所述工作站布置成在每个成形鼓上形成胎体结构3，所述胎体结构包括胎体帘布层(多个胎体帘布层)4a、4b、衬里5、环形锚固结构6以及可能的侧壁11的至少一部分。

同时，在胎冠结构构造线16中，一个或多个辅助鼓(未示出)在不同的工作站(未示出)之间依次移动，所述工作站布置成在每个辅助鼓上形成胎冠结构，所述胎冠结构至少包括带束结构8、胎面带9以及可能的侧壁11的至少一部分。

在成形和组装站17中，在胎体结构构造线15中在其自己的成形鼓上形成的胎体结构3环形地成形并且组装在胎冠结构处，所述胎冠结构形成在胎冠结构构造线16中。

在未示出的装备1的其他实施例中，构造线13可以具有不同类型，例如所述构造线布置成在单个成形鼓上形成所有上述部件。

由构造线13构造的生轮胎被转移到包括一个或多个硫化器的模制和硫化线14中。

从模制和硫化线14，成品轮胎2以预定的节奏和对应的预定生产周期时间依次一个接一个地出来。

在模制和硫化线14的下游，装备1包括设备18，所述设备构造成在模制和硫化之后执行轮胎2的检查。

在附加或替代实施例(未示出)中，装备1可以包括布置在构造线13与模制和硫化线14之间的相同设备18，所述设备构造成在模制和硫化步骤之前执行生轮胎的检查。

用于检查轮胎的设备18包括至少一个检查站27，在所述检查站处，轮胎2接受质量控制，以为了根据将在下文描述的模式验证缺陷的可能存在。应当发现的是，为了便于图示，即使设备18优选地包括多个检查站27，但是图1中也只示出了单个检查站27。

待检查的轮胎2依次一个接一个地进入设备18并沿着基本上直线的前进方向F依次穿过检查站27。

每个检查站27包括背景49和计算机48。

背景49包括位于待检查的轮胎2外部的检查站27内部的空间。背景49包括支撑表面36，所述支撑表面构造成接收和支撑待检查的轮胎2的第一侧表面(包括两个侧壁11中的一个，其具有相应的胎圈7和胎肩12)，从而向上暴露其第二外侧表面21(换句话说，轮胎2的另一个侧壁11，其具有相应的胎圈7和胎肩12)。背景49还可以包括检查站27的地板和支撑结构28(在图4-8中示意性地示出)。

支撑表面36位于垂直于竖向参考轴线Z的基本上水平的平面上。

背景49包括工具60，例如安装在支撑表面36上方的一个或多个拟人机器人臂(未示出)，每个拟人机器人臂适于支撑一个或多个检查装置(未示出)。拟人机器人臂限定了检查装置的支撑和移动装置。检查装置例如能够执行多个非破坏性检查操作，使得可以检测关于轮胎2的结构的可能的外部缺陷(在轮胎2的外表面和/或内表面上)和/或内部缺陷。所述检查例如可以是光学类型(摄影、错位散斑干涉法、全息照相术、放射线照相术等)、超声波类型、机械类型或其组合。作为非穷举的示例，检查装置可以包括具有可能的光源的数字摄像机，所述数字摄像机使用例如激光或LED类型的漫射、掠射或直射光并且构造成捕获轮胎2的外表面和/或内表面的二维图像和/或三维图像。

除了由机器人臂支撑和移动的上述检查装置之外，背景49还包括图像获取设备47和定位在固定位置(不是移动的)的照射系统50。

图像获取设备47包括数字摄像机。摄像机可以是彩色或黑白的。摄像机可以是2D数字摄像机。

如图4至图8所示，摄像机定位在支撑表面36上方并相距其一定距离，其中，镜头朝下(换句话说，朝向放置在支撑表面36上的轮胎2)。由于合适的校准过程，因此摄像机的光轴基本上与检查站27的竖向参考轴线Z重合。

照射系统50构造成适当地照射待检查的轮胎2的至少第二外侧表面21，其向上暴露(换句话说，朝向摄像机)。照射系统50还构造成适当地照射环绕轮胎2的区域22，所述区域对应于背景49的一部分，所述部分包括支撑表面36的至少一部分(并且可能的地板的一部分和/或支撑表面36的支撑结构28的一部分和/或背景49的工具60的一部分)。

如下文中更详细说明的那样，通过获取轮胎2的图像并处理所获取的图像来对轮胎进行检查。根据要执行的检查，利用上述工具60(尤其是机器人臂和相关的检查装置)或利用图像获取设备47和照射系统50获取图像。

特别地，可以在轮胎2静止的情况下使用图像获取设备47和照射系统50或者在轮胎旋转的情况下(例如，如在下文中参照图3所示的实施例中的旋转台35上)使用上述带有相关的检查装置的机器人臂执行检查。

计算机48可操作地连接到上述工具60、图像获取设备47和照射系统50，以在这种获取期间管理轮胎2(静止或旋转)的图像获取以及其照射。计算机48还适于适当地处理所获取的图像(多个图像)，执行适当的检查算法。

计算机48可以位于检查站27处，或者至少部分地位于远程站中。

在优选实施例中，如图3所示，每个检查站27包括围绕旋转轴线旋转的旋转台35，所述旋转轴线与检查站27的竖向参考轴线Z重合。旋转台35安装在搁置在地面上的基座块34上，以便能够绕竖向参考轴线Z旋转。在该实施例中，检查站27的支撑表面36由旋转台35的支撑部分限定。

在所示实施例中，旋转台35包括旋转支撑件37，所述旋转支撑件布置在基座块34上方并且围绕所述竖向参考轴线Z可旋转地与基座块34相联。旋转支撑件37固定地连接到从所述基座块34出来的轴37A。轴37A连接到移动装置38(在图3中示意性地示出)，所述移动装置安装在基座块34中并且构造成使旋转台35围绕所述竖向参考轴线Z旋转。竖向参考轴线Z相对于基座块34以及相对于地面而言是固定的(不是移动的)。

环形输送器39安装在旋转支撑件37上。特别地，环形输送器39包括由板限定的滑动件40，所述板在其下部面上设置有一对滑块41。滑块41中的每一个可滑动地与安装在旋转支撑件37的上部面上的相应的引导件42接合。

滑动件40在其上部面上承载铰接在支架上的一对辊43，所述支架未示出并固定地连接到滑动件40。辊43可绕各自的彼此平行并平行于引导件42的旋转轴线W旋转移动。传送带44缠绕在所述一对辊43上以限定闭合路径。传送带44具有上分支，所述上分支的上表面限定所述支撑表面36，因此所述支撑表面基本上位于水平平面中。

第一致动器45(在图3中示意性地示出)安装在滑动件40上并且可操作地连接到所述一对辊43的两个辊中的至少一个，以使其旋转并使传送带44沿着闭合路径移动。辊43可以在一个旋转方向上或在相反的旋转方向上旋转，以产生上分支和支撑表面36沿着第一方向X的双向平移。第一方向X位于水平平面中并垂直于旋转轴线W。在旋转台35在休止位置中静止的情况下，第一方向X与前进方向F对准。

在图3中示意性地示出的第二致动器46安装在滑动件40和旋转支撑件37之间并且构造成使滑动件40沿着第二方向Y在引导件42上移动，所述第二方向在水平平面中垂直于第一方向X并且平行于旋转轴线W。因此，支撑表面36可在水平平面中根据所述两个方向X、Y相对于竖向参考轴线Z移动，而另一方面，所述竖向参考轴线相对于所述支撑表面36固定。支撑表面36沿着第一方向X的运动可以是连续的和无限的。支撑表面36沿着第二方向Y的移动受到由滑块41和引导件42组成的系统提供的可用行程的限制。

在未示出的不同实施例中，代替传送带44，环形输送器39可以包括彼此平行并安装在旋转支撑件37上的多个机动辊。在这种情况下，所述机动辊的上表面的整体限定所述支撑表面36。

计算机48可操作地连接到移动装置38、第一致动器45和第二致动器46。

在优选实施例中，计算机48构造成实施定心操作，所述定心操作适于将轮胎2的旋转轴线R与检查站27的竖向参考轴线Z对准。

在图3的实施例的情况下(其中，竖向参考轴线Z与旋转台35的旋转轴重合)，计算机48优选地构造成限定布置在支撑表面36上的轮胎2的旋转轴线R的位置，并且检测旋转台35的旋转轴线和轮胎2的旋转轴线R之间的偏差，并且驱动第一和第二致动器45、46，以便根据检测到的偏差S使支撑表面35按照第一方向X和/或第二方向Y移动，直到轮胎R的旋转轴线与旋转台35的竖向旋转轴线对准。

对准使得检测到的偏差S小于预定值，例如等于或小于约0.1mm。

在优选实施例(未示出)中，用于检查轮胎的设备18优选地还包括位于检查站(多个检查站)27的上游的机械定心支撑件，其包括辊单元，在将轮胎供给到检查站27的第一站之前将轮胎2定位在所述辊单元上。这种机械定心支撑件构造成执行轮胎2相对于竖向参考轴线Z的预定心操作，所述预定心操作适于获得竖向参考轴线Z和轮胎2的旋转轴线R之间沿着第二方向Y的低于预定阈值的偏差Sy，例如等于20mm-25mm(沿着第二方向Y预定心)。

预定心操作既可以在通用支撑表面36(包括固定的非移动支撑表面)的情况下进行，也可以在移动支撑表面的情况下进行，如例如图3所示的实施例所示，其中，竖向参考轴线Z与旋转台35的竖向旋转轴线重合。

参考图4-8所示的优选实施例，图像获取设备47是黑白数字摄像机2D。它定位在支撑表面36上方，其光轴与检查站27的竖向参考轴线Z重合。例如，它布置在距支撑表面36约1160mm的距离处并且具有对角线尺寸等于1/2英寸的传感器、焦距为4.4mm的镜头和约830mm的视野。

进而，在图4-8所示的实施例中，照射系统50包括第一照射组件51和第二照射组件52。第一照射组件51构造成照射轮胎2的至少第二外侧表面21(其不与支撑表面36接触)。进而，第二照射组件52构造成照射周向环绕轮胎2的区域22。优选地，周向环绕区域22相对于轮胎2位于径向外部。

应该观察到的是，图4-8中所示的该优选实施例既适用于通用支撑表面36(包括固定的非移动支撑表面)的情况，也适用于移动支撑表面的情况，如例如图3的实施例所示(其中，支撑表面是旋转台35的一部分，并且竖向参考轴线Z与旋转台35的旋转轴线重合)。

优选地，第一照射组件51包括圆形照射装置53和多个竖向照射装置54(换句话说，沿着平行于轴线Z的竖向方向具有更大的尺寸)。进而，第二照射组件52优选地包括多个水平照射装置55(换句话说，沿着垂直于轴线Z的水平方向具有更大的尺寸)。

例如，圆形照射装置53由圆形地布置的多个LED形成，竖向照射装置54和水平照射装置55各自由线性地布置的LED条形成。

圆形照射装置53根据圆冠形状在基本上垂直于竖向参考轴线Z的平面中(换句话说，在基本上平行于支撑表面36的平面中)延伸。圆冠形状具有相对于竖向参考轴线Z定心的中心孔，图像获取设备47位于所述中心孔处。圆形照射装置53适于形成圆形光束(未示出)，其适于确保轮胎2的整个第二外侧表面21在其整个圆周上的角度均匀照射(在轮胎2静止的条件下)。圆形照射装置53定位在支撑表面36上方，其中，所述装置的下平面布置成与支撑表面36相距最大可能距离(与支撑表面36的支撑结构28所占据的空间和其构造相容)(例如，在至少1000mm-1100mm的距离处)。

竖向照射装置54围绕支撑表面36定位，以便照射(如图5中示意性所示)轮胎2的至少第二外侧表面21的相应不同部分(优选地局部并置)。竖向照射装置54定位在支撑表面36上方，其下端布置成与支撑表面相距一定距离(例如，约550mm)，以允许轮胎2的移动和可能的旋转。

竖向照射装置54的竖向性和上述定位有利地使得可以根据无影照射从不同角度照射轮胎2的第二外侧表面21。如图9所示，这使得可以在由图像获取设备47获取的图像中减少例如由存在于轮胎2的外侧表面上的标记或绘图引起的可能阴影的存在。图9实际上示出了仅利用圆形照射装置53(图9a和9a')、仅利用竖向照射装置54(图9b和9b')和仅利用水平照射装置55(图9c和9c')对两个不同轮胎(分别在图9的左侧和右侧示出)获取的图像的示例。从图9a和9b的图像之间的比较可以看出，对于左轮胎，竖向照射装置54使得可以消除图9a的图像中存在的阴影。另一方面，对于右轮胎，通过仅利用圆形照射装置53(图9a')或仅利用竖向照射装置54(图9b')照射，在消除阴影方面获得基本上相同的结果。

因此，对于轮胎2的任何类型和型号，特别是甚至在具有非常宽范围的宽度的截面的情况下，使用两种类型的照射(圆形照射装置53和竖向照射装置54)使得可以在照射的角度均匀性和减少阴影的存在方面都获得令人满意的结果。在任何情况下，本发明也适用于第一照射组件51仅包括圆形照射装置53或仅包括竖向照射装置54的情况。

优选地，为了确保角度均匀的和对称的照射，竖向照射装置54布置在具有等于至少4的边数的基本上正多边形的顶点处。例如，在图4至图8所示的实施例中，竖向照射装置54布置在正六边形的顶点处(具体参见图6)。

竖向照射装置54的竖向性以及在减少阴影方面的上述优点有利地使得可以减少在已经装满工具60的检查站27内部占据的空间，并且限制由这些工具60造成的屏蔽和/或不期望的光反射的存在，所述屏蔽和/或光反射可能作为由这种竖向照射装置54发射的光的传播的障碍。然而，代替竖向照射装置54，可以使用水平照射装置，这对于获得角度均匀照射是有利的。

在图4至图8所示的实施例中，水平照射装置55布置在矩形的顶点处，所述顶点基本上对应于支撑表面36的顶点，而且在这种情况下所述支撑表面也是矩形的。替代地，可以使用不同的实施例，如照射装置55和支撑表面36的布置为方形形状。

水平照射装置55定位在支撑表面36上方并且与其相距一定距离(例如，等于约590-600mm)。水平照射装置55具有指向支撑表面36的光轴。例如，水平照射装置55的光轴与支撑表面36的平面形成约45°至48°的角度。

如图11所示，第二照射组件52优选地包括与水平照射装置55相关联的屏56，所述屏适于将由所述水平照射装置55发射的光限制到所述周向环绕区域22。优选地，屏56在相对于支撑表面36具有可调节的倾斜度的平面上具有更大的尺寸。

特别地，在给定被检查的轮胎2的尺寸的预定范围的条件下，水平照射装置55和屏56总体上构造成确保：

-一方面，在所述预定范围内的较小尺寸(例如，最小直径d_min为550mm)的轮胎2的情况下，照射周向环绕轮胎2的区域22(相对于轮胎在径向外部位置)。

-另一方面，在所述预定范围内的较大尺寸(例如，最大直径d_max为850mm)和较小宽度的截面(例如，等于195mm)的轮胎2的情况下，轮胎的第二外侧表面22被排除在照射之外。

换句话说，对于在所述预定范围内的每个轮胎型号而言，第二照射组件52(特别是水平照射装置55)和屏56构造成在轮胎的第二外侧表面21上产生阴影(并且可能地在胎面带9的上部)，另一方面照射周向环绕区域22，并且可能地照射胎面带9的下部。如图11中示意性地示出那样，屏56适于防止来自水平照射装置55的光线超过(beyond)点B直接到达，这样的点B例如对应于更大直径(在所述预定范围内)的轮胎2的第二外侧表面21的端部以及对应于位于支撑表面36上的与竖向参考轴线Z相距一定距离的点A。图11示出了示例，其中，轮胎的最小直径d_min为550mm，轮胎的最大直径d_max为850mm，支撑表面36的宽度为di为1300mm，水平照射装置55与支撑表面36之间的距离为594mm，水平照射装置55的光轴O与支撑表面36之间的角度为45°，由每个水平照射装置55产生的与对应的屏56相切的光线与支撑表面36之间的角度为35°，水平照射装置55与竖向参考轴线Z之间的距离为1010mm，截面的宽度为195mm，竖向参考轴线Z和轮胎2的旋转轴线R之间的初始偏差S为25mm。在该示例中，点A位于支撑表面36上的与参考轴线Z相距177mm的距离处。

计算机48可操作地连接到图像获取设备47和照射系统50，以管理静止在支撑表面36上的轮胎2的图像的获取以及第一照射组件51和第二照射组件52的照射。

优选地，计算机48用于驱动图像获取设备47，使得其利用圆形照射装置53、竖向照射装置54和水平照射装置55获取图像(或多于一个)，所述圆形照射装置、竖向照射装置和水平照射装置同时接通或根据预定的时间顺序接通。

如图9所示，例如，图像获取设备47适于首先仅利用接通的圆形照射装置53获取图像23(参见图9a和9a'的图像)，然后仅利用接通的竖向照射装置54获取图像23(参见图9b和9b'的图像)，最后仅利用接通的水平照射装置55获取图像23(参见图9c和9c'的图像)。替代地，可以规定仅利用接通的竖向照射装置54的不同组合获取许多图像和/或仅利用接通的水平照射装置55的不同组合(例如，每次接通两个相对的照射装置)获取多个图像。

然后，由此获取的图像23由计算机48组合，以便获得在其上应用合适的检查算法的工作图像24。

优选地，根据不同的情况和要求，通过可变地加权在不同照射期间获取的图像23的像素来执行这种组合。此外，优选地，通过独立地处理仅在环绕区域22的照射期间获得的图像23(参见图9c和9c'的图像)并且增加环绕区域22的光强度并使其均匀。

特别地，计算机48适于将所获取的图像23加在一起，用合适的权重加权仅利用接通的圆形照射装置53获得的图像23、仅利用接通的竖向照射装置54获得的图像(多个图像)23以及仅利用接通的水平照射装置55获得的图像(多个图像)23(其被适当滤波)。优选地，例如使用非线性S(sigmoid)函数对仅利用接通的水平照射装置55获得的图像(多个图像)23进行滤波，以使得具有高于特定阈值的灰度级的所有像素为白色而其他像素为黑色。这有利地使得可以增加环绕区域22的光强度并使其均匀，而无需使用功能强大(因此昂贵)的照射装置和/或高获取时间。

例如，可以通过以下公式示意性地表示图像的总和：

I_w＝w_cI_c+w_vI_v+f(I_h)

其中，I_w表示工作图像24的像素的强度；I_c表示仅利用接通的圆形照射装置53而获得的图像23的像素的强度，w_c表示用于加权这种图像的像素的权重；I_v表示仅利用接通的竖向照射装置54而获得的图像(多个图像)23的像素的强度，w_v表示用于加权这些图像(多个图像)的像素的权重；I_h表示仅利用接通的水平照射装置55而获得的图像(多个图像)23的像素的强度，f(I)是非线性S函数，其中，β(例如，等于30)控制S函数的拐点的灰度级并且σ(例如，等于5)控制其斜率：

由于其涉及黑白照相机，因此像素的强度I由灰度级或灰色调表示，所述强度在8位表征中从0(黑色)到255(白色)变化。此外，应该观察到每个二维图像由具有一定数量的行和列的像素的矩阵表示。因此，上述符号I_w、I_c、I_v和I_h符号性地表示这种矩阵的所有像素的强度值。通过作用于两个参数w_c和w_v，可以根据不同的情况和要求改变像素的强度I_c和I_v的权重，从而更加灵活地获得工作图像24。

图10中示出了针对图9的两个轮胎获得的工作图像24的示例，其中，特别地，图10a和10a'示出了求和I_W＝w_c I_c+f(I_h)的结果，图10b和10b'示出了求和I_W＝w_v I_v+f(I_h)的结果，并且图10c和10c'示出了求和I_W＝w_c I_c+w_v I_v+f(I_h)的结果。

可以看出，相对于图9中示出的所获取的图像23，在工作图像24中，两个轮胎的第二外侧表面21(分别在页面的左侧和右侧表示)清晰可见且与环绕区域22(通过滤波函数f(I_h)使其变白)区别开。

在工作图像24中残留环境光的情况下，可以规定在关闭照射系统50的所有光的情况下获取另外的图像并从工作图像24中减去由此获取的图像，以便消除环境光的干扰。

使用两个不同的照射组件，使得可以一方面准确地照射(并且特别是以角度均匀和对称的方式)轮胎2的感兴趣的表面，而另一方面获得轮胎2的表面和环绕区域22之间的清晰的对比，从而在工作图像24中相对于其环绕区域22本身突出轮胎2的表面，所述第一个照射组件51用于照射轮胎2的至少第二外侧表面21，所述第二照射组件52用于照射排除了至少第二外侧表面21之外的周向环绕区域22。这使得可以减小环绕区域22的暗区与轮胎2的黑色表面混淆的可能性(例如，在轮胎2的支撑表面36为深色或由于污垢而随时间变暗的情况下)并且在工作图像24的处理期间优化轮胎2的表面与环绕区域22的隔离。以这种方式，减少了错误的可能性，提高了由计算机48在工作图像24上执行的处理过程的准确性和鲁棒性。

应当观察到的是参考图4至图8所示的实施例使得可以在图像获取设备47中使用黑白照相机并且通过布置图像获取设备47、照射系统50以及背景49以在工作图像24中获得轮胎2的第二外侧表面21和在轮胎的径向外侧位置中的周向环绕轮胎2的区域22之间的灰度级的对比来获得上述技术效果。

在使用彩色照相机(代替黑白照相机)的情况下，通过布置图像获取设备47、照射系统50和背景49以在工作图像24中获得轮胎2的第二外侧表面21和在轮胎2的径向外侧位置中的周向环绕轮胎2的区域22之间的颜色对比，可以获得上述技术效果。特别地，通过使背景49的周向环绕区域22与其对应的部分为与黑色和灰色色调不同的至少一种颜色来获得颜色对比。这使得可以从被着色的周向环绕区域22突出轮胎2的黑色或深色/深灰色表面，例如绿色、红色或甚至白色的着色。

在任何情况下，然后由计算机48处理如上所述获得的工作图像24，以执行轮胎2的至少一个检查过程，其中，轮胎2的整个第二外侧表面21与周向环绕区域22区分开。

例如，本申请人认为，改进了轮胎2的表面与环绕区域22之间的对比的本发明使得可以提高适于估计轮胎2的旋转轴线R的位置的过程的准确性和鲁棒性。特别地，通过确保角度均匀和对称的照射系统，本发明使得可以提高用于估计轮胎2的旋转轴线R的位置的基于轮胎2的角度对称性的过程的准确性和鲁棒性。

这种估计在上述定心操作中是有用的，所述定心操作适于将轮胎2的旋转轴线R与检查站27的竖向参考轴线Z对准。

在使用中并且依照根据本发明的用于检查轮胎的方法的实施实施例，每当成品轮胎2从硫化单元14出来时，其例如通过未示出的输送器被转移到设备18以对其执行检查。

因此，轮胎2被供给到设备18的每个检查站27中。

未安装在轮辋上(因此放气)的轮胎2利用其侧壁11搁置在检查站27的旋转台35的支撑表面36上。支撑表面36定向成使得其第一方向X与基本上直线的前进方向F重合。搁置在侧壁11上的轮胎2具有面向上的第二外侧表面21(和第一轴向半体2a)。

此时，计算机48负责管理上述定心操作，所述定心操作适于在旋转台35的支撑表面36的水平平面x、y中使轮胎2的旋转轴线R与旋转台35的竖向旋转轴线对准。在旋转台35在休止位置中静止的情况下执行定心操作，其中，第一方向X与前进方向F重合。定心操作首先包括估计轮胎2的中心的位置并且因此估计轮胎2的旋转轴线R的位置。这种估计这样来执行：通过利用图像获取设备47和照射系统获取合适数量的图像23；如上文所描述通过组合这样的图像23，以便获得所述工作图像24，以及在所述工作图像24上实施适当的算法，所述算法适于实现轮胎2的旋转轴线R的位置的估计过程。

一旦已经执行了定心操作，工具60的机器人臂在操纵空间中移动，直到相应的检查装置被带到轮胎2为止。

将检查装置保持在固定位置的同时，旋转台35和轮胎2围绕竖向参考轴线Z旋转。在这种旋转期间，检查装置对轮胎2的第一轴向半体2a执行检查周期。这种检查可以在相继的周期中进行，并且在每个周期中，同一检查站27的检查装置布置在不同的位置以检查同一轮胎2的不同部分。

应该观察到，一旦定心，轮胎2的旋转轴线R基本上与旋转台35的竖向旋转轴线重合，继而与竖向参考轴线Z重合。在这种情况下，机器人臂可以有利地根据轮胎2的型号定位在指定位置，而不存在在轮胎在旋转台35上旋转的同时与轮胎2发生碰撞冲突的危险。此外，所述定心有利地确保在轮胎2旋转期间获取的图像被适当地聚焦并且处于摄像机(多个摄像机)的视野内。

一旦检查周期结束，旋转台35的旋转停止，其中，第一方向X与进给方向F对准，并且机器人臂从轮胎2带离。

因此，轮胎2从第一检查站27排出并且被送入设备18的后续检查站27，其中，轮胎2以与针对第一检查站27所描述的模式类似的模式进行定心和分析。

一旦轮胎2的第一轴向半体2a的检查结束，优选地在设备18的适当检查站27中利用与关于第一轴向半体2a在上文描述的模式类似的模式针对轮胎2的第二轴向半体2b重复所述检查。

Claims (39)

1.一种用于在检查站(27)中检查车辆车轮的轮胎(2)的方法，检查站(27)包括：背景(49)，其具有位于垂直于参考轴线(Z)的平面上的支撑表面(36)；图像获取设备(47)，其用于获取轮胎的至少一个图像(23)，所述轮胎布置成第一外侧表面与所述支撑表面(36 )接触，而第二外侧表面(21)面向所述图像获取设备(47)；照射系统(50)；和计算机(48)，计算机适于从轮胎的所获取的所述至少一个图像(23)生成工作图像(24)，所述背景(49)是位于待检查轮胎外部的检查站内部的空间，所述方法包括：

-布置图像获取设备(47)、照射系统(50)和背景(49)，以便在所述工作图像(24)中在轮胎的至少整个第二外侧表面(21)和周向环绕所述轮胎(2)的周向环绕区域(22)之间产生对比，所述周向环绕区域(22)对应于背景(49)的至少一部分，背景的至少一部分包括支撑表面(36)的至少一部分；

-将轮胎(2)供给到检查站(27)，其中，在所述支撑表面(36)上的预定位置中第一外侧表面与所述支撑表面(36)接触；

-利用所述图像获取设备(47)获取轮胎(2)的所述至少一个图像；

-在所述获取轮胎(2)的所述至少一个图像期间，通过照射轮胎(2)的至少所述第二外侧表面(21)和所述周向环绕区域(22)来利用所述照射系统(50)照射所述轮胎(2)；

-利用所述计算机(47)从轮胎的所获取的所述至少一个图像(23)生成工作图像(24)，所述工作图像(24)包括轮胎的所述第二外侧表面(21)和所述周向环绕区域(22)；

-利用所述计算机(47)处理所述工作图像(24)，以执行轮胎(2)的至少一个检查程序，其中，借助于所述对比将轮胎的所述第二外侧表面(21)与周向环绕区域(22)区分开；

其中，关于颜色或灰度级在所述工作图像(24)中的对应于轮胎(2)的所述至少整个第二外侧表面(21)的像素和所述工作图像(24)中的对应于所述周向环绕区域(22)的像素之间获得所述对比；

并且其中：

-在颜色对比的情况下，图像获取设备(47)布置有彩色照相机，并且背景(49)的所述周向环绕区域(22)与其对应的所述至少一部分布置成不同于黑色和灰色的至少一种颜色；

-在灰度级对比的情况下，图像获取设备(47)布置有黑白照相机，并且照射系统(50)布置有：第一照射组件(51)，其适于根据角度均匀照射来照射轮胎(2)的至少所述第二外侧表面(21)；以及第二照射组件(52)，其适于照射排除了至少所述第二外侧表面(21)之外的所述周向环绕区域(22)。

2.根据权利要求1的方法，其中，通过在单个步骤或多个相继的照射步骤中根据相对于所述参考轴线(Z)的角度均匀照射来照射轮胎的至少整个第二外侧表面(21)而执行轮胎的照射。

3.根据权利要求1或2的方法，其中，在轮胎(2)静止的情况下执行轮胎(2)的所述至少一个图像(23)的获取和轮胎(2)的照射。

4.根据权利要求1或2的方法，其中，在灰度级对比的情况下，利用所述照射系统(50)照射轮胎(2)包括利用所述第一照射组件(51)照射轮胎(2)的至少第二外侧表面(21)以及利用所述第二照射组件(52)照射周向环绕区域(22)，轮胎(2)的至少第二外侧表面(21)的所述照射和周向环绕区域(22)的所述照射一个接一个地依次执行。

5.根据权利要求4的方法，其中，利用所述图像获取设备(47)获取轮胎(2)的所述至少一个图像(23)包括在照射轮胎(2)的至少第二外侧表面(21)期间获取至少一个图像(23)以及在照射周向环绕区域(22)期间获取至少一个图像(23)。

6.根据权利要求5的方法，其中，在所述工作图像(24)的生成中，在周向环绕区域(22)的照射期间获取的所述至少一个图像(23)接受滤波操作，所述滤波操作适于增加所述至少一个图像(23)的关于周向环绕区域(22)的像素的灰度级并且使其均匀。

7.根据权利要求1的方法，其中，在灰度级对比的情况下，第一照射组件(51)包括多个照射装置(54)，轮胎(2)的至少第二外侧表面(21)的照射通过依次激活所述多个照射装置中的所有照射装置(54)或其子组来执行。

8.根据权利要求7的方法，其中，利用所述图像获取设备(47)获取轮胎(2)的所述至少一个图像(23)包括在每次激活所述第一照射组件(51)的所述照射装置(54)期间获取至少一个图像(23)。

9.根据权利要求4的方法，其中，生成所述工作图像(24)包括组合在轮胎(2)的至少第二外侧表面(21)和周向环绕区域(22)的依次照射期间获取的图像(23)。

10.根据权利要求1的方法，其中，用于检查轮胎(2)的所述至少一个检查程序包括用于识别轮胎(2)的旋转轴线(R)的识别程序。

11.根据权利要求10的方法，其中，用于检查轮胎(2)的所述至少一个检查程序包括定心操作，所述定心操作适于使利用所述识别程序识别的轮胎(2)的旋转轴线(R)与所述参考轴线(Z)对准。

12.根据权利要求11的方法，其中，定心操作包括检测参考轴线(Z)和轮胎(2)的旋转轴线(R)之间在支撑表面(36)的平面上的偏差(S)，并且在存在偏差(S)的情况下使轮胎(2)在所述平面上相对于参考轴线(Z)移动，直到使轮胎(2)的旋转轴线(R)与参考轴线(Z)基本上对准为止。

13.根据权利要求1的方法，其中，将轮胎(2)供应在所述支撑表面(36)上的所述预定位置中包括在支撑表面(36)的平面中沿着预定方向(Y)的预定心操作，所述预定心操作适于确保轮胎(2)的旋转轴线(R)与参考轴线(Z)之间沿着所述预定方向(Y)的偏差(Sy)小于或等于预定阈值。

14.根据权利要求1的方法，其中，支撑表面(36)限定旋转台(35)的支撑表面，所述旋转台具有基本上与参考轴线(Z)重合的旋转轴线。

15.根据权利要求14的方法，其中，用于检查轮胎(2)的所述至少一个检查程序包括定心操作，所述定心操作适于使轮胎(2)的旋转轴线(R)与旋转台(35)的所述旋转轴线对准。

16.根据权利要求15的方法，其中，在旋转台(35)静止的情况下执行定心程序，并且在定心操作之后，规定使旋转台(35)与轮胎(2)一起围绕旋转台(35)的所述旋转轴线旋转，并且在旋转台(35)和轮胎(2)旋转的同时对所述轮胎(2)执行进一步的检查程序。

17.一种用于检查车辆车轮的轮胎的检查站，其包括：

-背景(49)，其包括用于轮胎(2)的支撑表面(36)，所述支撑表面(36)位于垂直于参考轴线(Z)的平面上，并且所述背景(49)是位于待检查轮胎外部的检查站内部的空间；

-图像获取设备(47)，其构造成获取轮胎(2)的至少一个图像(23)，所述轮胎布置成轮胎(2)的第一外侧表面与所述支撑表面(36)接触，而第二外侧表面(21)面向所述图像获取设备(47)；

-照射系统(50)，其构造成通过照射轮胎(2)的至少所述第二外侧表面和周向环绕所述轮胎(2)的周向环绕区域(22)来照射所述轮胎(2)，所述周向环绕区域(22)对应于所述背景(49)的至少一部分，所述背景的至少一部分包括支撑表面(36)的至少一部分；和

-计算机(48)，其适于从轮胎(2)的所获取的所述至少一个图像(23)生成工作图像(24)，所述工作图像(24)包括轮胎的所述第二外侧表面(21)和周向环绕区域(22)；

其中：

图像获取设备(47)、照射系统(50)和背景(49)构造成在所述工作图像(24)中在轮胎(2)的至少整个第二外侧表面(21)和所述周向环绕区域(22)之间产生对比；

并且其中：

-图像获取设备(47)包括彩色照相机，并且背景(49)的所述周向环绕区域(22)与其对应的所述至少一部分为与黑色和灰色不同的至少一种颜色；或

-图像获取设备(47)包括黑白照相机，并且照射系统(50)包括：第一照射组件(51)，其构造成根据相对于参考轴线(Z)的角度均匀照射来照射轮胎(2)的至少所述第二外侧表面(21)；以及第二照射组件(52)，其构造成照射排除了至少所述第二外侧表面(21)之外的所述周向环绕区域(22)。

18.根据权利要求17的检查站，其中，所述照射系统(50)构造成在单个步骤或多个相继的照射步骤中根据相对于所述参考轴线(Z)的角度均匀照射来照射轮胎(2)的至少整个第二外侧表面(21)。

19.根据权利要求17的检查站，其中，在基本上垂直于参考轴线(Z)的平面中，第一照射组件(51)根据圆形形状布置，所述圆形形状包括能够由相对于参考轴线(Z)定心的圆外接或内接的任何形状。

20.根据权利要求17的检查站，其中，第一照射组件(51)包括照射装置(53)，所述照射装置在距支撑表面(36)的预定距离处在基本上垂直于参考轴线(Z)的平面中根据圆形形状发展，所述圆形形状包括能够由基本上相对于参考轴线(Z)定心的圆外接或内接的任何形状。

21.根据权利要求17的检查站，其中，第一照射组件(51)包括多个照射装置(54)，所述多个照射装置围绕支撑表面(36)布置并且面向所述支撑表面(36)。

22.根据权利要求21的检查站，其中，所述多个照射装置(54)构造成照射轮胎(2)的至少所述第二外侧表面(21)的相应不同部分。

23.根据权利要求21的检查站，其中，所述多个照射装置(54)构造成从不同角度照射轮胎(2)的至少所述第二外侧表面(21)。

24.根据权利要求21的检查站，其中，所述多个照射装置中的照射装置(54)沿着平行于参考轴线(Z)的方向具有更大的尺寸。

25.根据权利要求21的检查站，其中，所述多个照射装置中的照射装置(54)相对于参考轴线(Z)对称地布置。

26.根据权利要求21的检查站，其中，所述多个照射装置中的照射装置(54)相对于参考轴线(Z)角度等距地布置。

27.根据权利要求21的检查站，其中，所述多个照射装置中的照射装置(54)布置在多边形的顶点处，所述多边形的边数大于或等于4。

28.根据权利要求17的检查站，其中，第二照射组件(52)包括照射装置(55)，所述照射装置围绕支撑表面(36)布置并且构造成照射所述周向环绕区域(22)的相应不同部分。

29.根据权利要求28的检查站，其中，所述第二照射组件(52)的照射装置(55)沿着垂直于参考轴线(Z)的方向具有更大的尺寸。

30.根据权利要求28的检查站，其中，所述第二照射组件(52)的照射装置(55)布置在多边形的顶点处，所述多边形的边数大于或等于3。

31.根据权利要求28的检查站，其中，第二照射组件(52)包括与第二照射组件(52)的照射装置(55)相关联的屏(55)，所述屏适于将从所述照射装置(55)发射的光引导到所述周向环绕区域(22)。

32.根据权利要求17的检查站，其中，计算机(48)构造成在由图像获取设备(47)获取轮胎(2)的所述至少一个图像(23)期间一个接一个地依次激活第一照射组件(51)和第二照射组件(52)。

33.根据权利要求17的检查站，其中，计算机(48)构造成通过处理所生成的工作图像(24)执行定心操作，所述定心操作适于使轮胎(2)的旋转轴线(R)与参考轴线(Z)对准。

34.根据权利要求33的检查站，其中，计算机(48)构造成处理所述工作图像(24)，以便检测参考轴线(Z)和轮胎(2)的旋转轴线(R)之间在支撑表面(36)的平面上的偏差(S)。

35.根据权利要求34的检查站，所述检查站包括至少一个致动器(45，46)，其可操作地连接到支撑表面(36)，以使所述支撑表面(36)根据属于所述平面的两个方向(X，Y)移动。

36.根据权利要求35的检查站，其中，在存在所述偏差(S)的情况下，计算机(48)构造成驱动所述至少一个致动器(45，46)，以便使支撑表面(36)根据所述两个方向(X，Y)中的至少一个方向移动，直到使轮胎(2)的旋转轴线(R)与参考轴线(Z)基本上对准为止。

37.根据权利要求17的检查站，其中，图像获取设备(47)包括与参考轴线(Z)基本重合的光轴。

38.根据权利要求17的检查站，所述检查站包括旋转台(35)，其围绕基本上与所述参考轴线(Z)重合的旋转轴线旋转，所述支撑表面(36)是所述旋转台(35)的支撑表面。

39.根据权利要求17的检查站，其中，所述周向环绕区域(22)位于轮胎(2)的所述外侧表面(21)的径向外部。

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