JP2008309644A

JP2008309644A - タイヤの検査方法及びその装置

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Publication number: JP2008309644A
Application number: JP2007157855A
Authority: JP
Inventors: Kakutaro Tada; 拡太郎多田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2008-12-25
Anticipated expiration: 2027-06-14
Also published as: JP5088005B2

Abstract

【課題】アクロースコードの有無を正確に判定することができ、しかも検査に要する時間の短縮を図ることのできるタイヤの検査方法及びその装置を提供する。
【解決手段】画像からカーカスコードＣＣが撮像された領域を抽出するとともに、抽出画像を二値化処理し、二値化処理された画像中に現れる各カーカスコード像の面積の平均値を算出するとともに、その平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出し、検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分かれしている分岐部が存在するか否か判定することから、例えば２本のカーカスコードＣＣが交差してアクロースコードが生じている場合は、その２本のカーカスコードＣＣに対応するカーカスコード像が前述のように検出される。また、そのカーカスコード像に４本に枝別れしている分岐部が存在することになるので、アクロースコードが生じていると判定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えばトラック用タイヤやバス用タイヤのように金属製のカーカスコードを有するタイヤのカーカスコードの状態を非破壊で検査するためのタイヤの検査方法及びその装置に関するものである。

一般に、この種のタイヤの検査方法としては、タイヤの内周面側からタイヤに向かってＸ線を照射するとともに、タイヤを周方向に回転させながら、タイヤの外周面側に配置された撮像装置によってタイヤを透過した透過Ｘ線像を撮像するとともに、撮像した画像を表示装置に表示し、表示装置によって表示されるカーカスコードの状態等を検査員が目視によって判定するようにしたものが知られている。

また、他のタイヤの検査方法としては、前述と同様に撮像装置によって透過Ｘ線像を撮像するとともに、予め記憶されている基準データと撮像された画像とを比較し、基準データと撮像された画像との差異に基づきベルトコードの状態等を判定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−１５１７２号公報

ところで、前者の検査方法では、検査員が目視によってカーカスコードの状態等を判定していることから、判定精度を向上することが難しく、検査に要する時間の短縮を図ることも難しいという問題点があった。

また、後者の検査方法では、予め記憶されている基準データと撮像された画像とを比較し、基準データと撮像された画像との差異に基づきベルトコードの状態等を判定するようにしているが、基準データは複数個のタイヤを撮像して各画像を加算平均することにより作成されるので、例えばカーカスコード同士が互いに交差するアクロースコードの有無等の細かな判定を行うことができないという問題点があった。

また、タイヤの品種ごとに基準データを作成して記憶しておく必要があるので、基準データを作成する分だけ検査に要する時間が長くなるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アクロースコードの有無を正確に判定することができ、しかも検査に要する時間の短縮を図ることのできるタイヤの検査方法及びその装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、タイヤの内周面側からＸ線やγ線等の電磁波をタイヤに向かって照射するとともに、タイヤの外周面側に配置された撮像装置によってタイヤを透過した透過電磁波像を撮像し、透過電磁波像を撮像したタイヤにカーカスコード同士が互いに交差するアクロースコードが生じているか否か検査するタイヤの検査方法において、撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する抽出ステップと、抽出ステップによって抽出された抽出画像を二値化処理する二値化ステップと、二値化ステップによって二値化処理された画像中に現れる全てのカーカスコード像の面積を加算するとともに、その面積を前記画像中に互いに離れて存在するカーカスコード像の個数で除算することにより、各カーカスコード像の面積の平均値を算出する平均値算出ステップと、平均値算出ステップによって算出された平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出する検出ステップと、検出ステップによって検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分かれしている分岐部が存在すると、透過電磁波像を撮像したタイヤにアクロースコードが生じていると判定する判定ステップとを含むようにしている。

また、本発明は、タイヤの内周面側からＸ線やγ線等の電磁波をタイヤに向かって照射する照射装置と、タイヤの外周面側に配置され、タイヤを透過した透過電磁波像を撮像する撮像装置とを備え、透過電磁波像を撮像したタイヤにカーカスコード同士が互いに交差するアクロースコードが生じているか否か検査するタイヤの検査装置において、撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する抽出手段と、抽出手段によって抽出された抽出画像を二値化処理する二値化手段と、二値化手段によって二値化処理された画像中に現れる全てのカーカスコード像の面積を加算するとともに、その面積を前記画像中に互いに離れて存在するカーカスコード像の個数で除算することにより、各カーカスコード像の面積の平均値を算出する平均値算出手段と、平均値算出手段によって算出された平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出する検出手段と、検出手段よって検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分かれしている分岐部が存在すると、透過電磁波像を撮像したタイヤにアクロースコードが生じていると判定する判定手段とを備えている。

これにより、撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出するとともに、抽出された抽出画像を二値化処理し、二値化処理された画像中に現れる各カーカスコード像の面積の平均値を算出するとともに、その平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出し、検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分れしている分岐部が存在すると、透過電磁波像を撮像したタイヤにアクロースコードが生じていると判定されることから、例えば２本のカーカスコードが交差してアクロースコードが生じている場合は、その２本のカーカスコードに対応するカーカスコード像が前述のように検出される。また、そのカーカスコード像に４本に枝別れしている分岐部が存在することになるので、アクロースコードが生じていると判定される。

また、本発明は、タイヤの内周面側からＸ線やγ線等の電磁波をタイヤに向かって照射するとともに、タイヤの外周面側に配置された撮像装置によってタイヤを透過した透過電磁波像を撮像し、透過電磁波像を撮像したタイヤにカーカスコード同士が互いに交差するアクロースコードが生じているか否か検査するタイヤの検査方法において、撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する抽出ステップと、抽出ステップによって抽出された抽出画像を二値化処理する二値化ステップと、二値化ステップによって二値化処理された画像中に現れる全てのカーカスコード像の面積を加算するとともに、その面積を前記画像中に互いに離れて存在するカーカスコード像の個数で除算することにより、各カーカスコード像の面積の平均値を算出する平均値算出ステップと、平均値算出ステップによって算出された平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出する検出ステップと、検出ステップによって検出されたカーカスコード像に、３本に枝分れするとともにカーカスコード延設方向の一方から他方に向かって２本から１本に収束している第１モード分岐部と、第１モード分岐部よりもカーカスコード延設方向の他方に配置され、３本に枝分れするとともにカーカスコード延設方向の他方から一方に向かって２本から１本に収束している第２モード分岐部とが存在すると、透過電磁波像を撮像したタイヤにアクロースコードが生じていると判定する判定ステップとを含むようにしている。

また、本発明は、タイヤの内周面側からＸ線やγ線等の電磁波をタイヤに向かって照射する照射装置と、タイヤの外周面側に配置され、タイヤを透過した透過電磁波像を撮像する撮像装置とを備え、透過電磁波像を撮像したタイヤにカーカスコード同士が互いに交差するアクロースコードが生じているか否か検査するタイヤの検査装置において、撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する抽出手段と、抽出手段によって抽出された抽出画像を二値化処理する二値化手段と、二値化手段によって二値化処理された画像中に現れる全てのカーカスコード像の面積を加算するとともに、その面積を前記画像中に互いに離れて存在するカーカスコード像の個数で除算することにより、各カーカスコード像の面積の平均値を算出する平均値算出手段と、平均値算出手段によって算出された平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出する検出手段と、検出手段によって検出されたカーカスコード像に、３本に枝分かれするとともにカーカスコード延設方向の一方から他方に向かって２本から１本に収束している第１モード分岐部と、第１モード分岐部よりもカーカスコード延設方向の他方に配置され、３本に枝分かれするとともにカーカスコード延設方向の他方から一方に向かって２本から１本に収束している第２モード分岐部とが存在すると、透過電磁波像を撮像したタイヤにアクロースコードが生じていると判定する判定手段とを備えている。

これにより、撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出するとともに、抽出された抽出画像を二値化処理し、二値化処理された画像中に現れる各カーカスコード像の面積の平均値を算出するとともに、その平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出し、検出されたカーカスコード像に前記第１モード分岐部及び第２モード分岐部が存在すると、透過電磁波像を撮像したタイヤにアクロースコードが生じていると判定されることから、例えば２本のカーカスコードが互いに接触して平行に延びる部分を有するように交差してアクロースコードが生じている場合は、その２本のカーカスコードに対応するカーカスコード像が前述のように検出される。また、そのカーカスコード像に第１モード分岐部及び第２モード分岐部が存在することになるので、アクロースコードが生じていると判定される。

本発明によれば、アクロースコードの有無を正確に判定することができるので、タイヤ品質の向上を図る上で極めて有利である。また、目視によらず自動で判定を行うことも可能であり、タイヤの品種ごとに基準データを作成する必要もないことから、検査に要する時間の短縮を図る上で極めて有利である。

図１乃至図１８は本発明の一実施形態を示すもので、図１は照射装置及び撮像装置の概略図、図２はタイヤ検査装置のブロック図、図３は第２制御装置の制御部の動作を示すフローチャート、図４乃至図１３は第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図、図１４は第１制御装置の制御部の動作を示すフローチャート、図１５乃至図１８は第１制御装置の制御部によって処理される画像の概略図である。

本実施形態のタイヤ検査装置は、タイヤＴの内周面側に配置され、Ｘ線をタイヤＴに向かって照射する照射装置１０と、タイヤＴの外周面側に配置され、タイヤＴを透過した透過電磁波像としての透過Ｘ線像を撮像する撮像装置２０と、撮像装置２０に接続された検査装置本体３０とを備えている。また、タイヤＴは図示しない支持装置によって回転自在に支持されるようになっている。タイヤＴは複数の金属製のカーカスコードＣＣがラジアル方向に延びるように配置されたラジアルタイヤである。また、タイヤＴの外周面側には複数のベルト部材が設けられ、各ベルト部材は金属製のベルトコードＢＣを有する。各カーカスコードＣＣはタイヤＴの周方向に略等間隔で配置されているが、各カーカスコードＣＣのうち一部のカーカスコードＣＣ同士が互いに交差する場合がある。このようにカーカスコードＣＣ同士が互いに交差する現象はアクロースコードと称されている。

照射装置１０はＸ線を放射状に照射する周知のＸ線管から成り、支持装置によって支持されたタイヤＴの内周面側に配置されるようになっている。尚、Ｘ線の代わりにγ線を照射するように構成することも可能である。

撮像装置２０は、支持装置に支持されたタイヤＴの上側に配置された上方カメラ２１と、支持装置に支持されたタイヤＴの幅方向両側に配置された一対の側方カメラ２２とを有する。各カメラ２１，２２は周知のラインセンサカメラから成り、各カメラ２１，２２はタイヤＴを透過した透過Ｘ線像を線状に撮像するようになっている。即ち、支持装置によってタイヤＴを所定速度で周方向に回転させながら、各カメラ２１，２２によって所定時間おきに撮像を行うことにより、タイヤＴの一周分の透過Ｘ線像が撮像される。

検査装置本体３０は、図２に示すように、第１乃至第３制御装置３１，３２，３３を備えている。また、各制御装置３１，３２，３３はそれぞれ制御部３１ａ，３２ａ，３３ａ、液晶表示画面等の表示部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ及びハードディスク等の記憶部３１ｃ，３２ｃ，３３ｃを有する。制御部３１ａ，３２ａ，３３ａは演算装置、記憶装置、入力装置等を有する周知のマイクロコンピュータである。さらに、撮像装置２０における上方カメラ２１によって撮像された画像が第１制御装置３１の制御部３１ａに送信され、各側方カメラ２２のうち一方の側方カメラ２２によって撮像された画像が第２制御装置３２の制御部３２ａに送信され、各側方カメラ２２のうち他方の側方カメラ２２によって撮像された画像が第３制御装置３３の制御部３３ａに送信される。

以上のように構成されたタイヤ検査装置では、前述のように図示しない支持装置によってタイヤＴを所定速度で周方向に回転させながら、各カメラ２１，２２によって所定時間おきに撮像を行うことにより、タイヤＴの一周分の透過Ｘ線像が撮像され、各カメラ２１，２２によって撮像された画像がデジタル画像として各制御装置３１，３２，３３の制御部３１ａ，３２ａ，３３ａにそれぞれ送信される。尚、各カメラ２１，２２で撮像された線状の撮像データを各制御装置３１，３２，３３内で繋ぎ合わせてタイヤＴの一周分の画像を作成することも可能である。

続いて、各制御装置３１，３２，３３の制御部３１ａ，３２ａ，３３ａによってタイヤＴの一周分の画像の画像処理を行い、画像処理された画像に基づきアクロースコードの有無を判定する。この時の各制御装置３１，３２，３３の制御部３１ａ，３２ａ，３３ａの動作について以下に説明する。

はじめに、第２制御装置３２の制御部３２ａの動作について図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。第３制御装置３３の制御部３３ａの動作も制御部３２ａの動作と同様である。また、各カーカスコードＣＣの延設方向と画像幅方向は一致している。ここで、第２制御装置３２の制御部３２ａに送信されるタイヤＴの一周分の画像はタイヤＴの幅方向外側から撮像したものであり、この画像の幅方向中央側にはカーカス部材を構成する複数の金属製のカーカスコードＣＣが撮像され、各カーカスコードＣＣは画像幅方向に延びるように配置されるとともに、互いに画像上下方向に間隔をおいて配置されている（図４参照）。図４はタイヤＴの一周分の画像の一部を示すものである。また、画像の幅方向一方側にはビードコアＢが撮像され、ビードコアＢの近傍には補強部材を構成する複数の金属製の補強コードＲＣが撮像されている。各補強コードＲＣは画像の幅方向に対して所定の角度で傾斜するとともに、互いに画像上下方向に間隔をおいて配置されている。さらに、画像の幅方向他方側には各ベルト部材を構成する複数の金属製のベルトコードＢＣが撮像され、各ベルトコードＢＣは画像の幅方向に対して所定の角度で傾斜するとともに、互いに画像上下方向に間隔をおいて配置されている。尚、側方カメラ２２から送信された画像中に例えば背景が撮像されている場合には、送信された画像から背景単独の画像を差分処理する等により、側方カメラ２２から送信された画像中から各ベルトコードＢＣ、各カーカスコードＣＣ、補強コードＲＣ及びビードコアＢ以外のものを除去することが好ましい。

先ず、側方カメラ２２から第２制御装置３２の制御部３２ａにタイヤＴの一周分の画像が送信されると（ＳＡ１）、その画像のコントラストを強調する（ＳＡ２）。このコントラストの強調は、例えば線形変換処理、二値化処理、輝度スライシング処理等の周知の処理を用いて行われる。これにより、画像中の各ベルトコードＢＣ、各カーカスコードＣＣ、各補強コードＲＣ及びビードコアＢが明確になる（図５参照）。尚、ステップＳＡ２を行わずにステップＳＡ３以降の処理を行うことも可能である。

続いて、コントラストが強調された画像において画像上下方向（各カーカスコードＣＣが延びる方向と略直行する方向）の成分を強調する（ＳＡ３）。画像上下方向の成分の強調は、例えば画像上下方向のシフト処理及び差分処理を用いる周知の方法によって行われる。これにより、画像中の各ベルトコードＢＣ、各補強コードＲＣ及びビードコアＢが強調され、各カーカスコードＣＣが薄くなるか除去される（図６参照）。

続いて、画像上下方向の成分が強調された画像のコントラストを強調する（ＳＡ４）。このコントラストの強調は、例えば線形変換処理、二値化処理、輝度スライシング処理等の周知の処理を用いて行われる。これにより、画像中の各ベルトコードＢＣ、各補強コードＲＣ及びビードコアＢが明確になる（図７参照）。

続いて、ステップＳＡ４によってコントラストが強調された画像においてステップＳＡ３によって強調された成分（各ベルトコードＢＣ、各補強コードＲＣ及びビードコアＢ）が集合している領域を確定する（ＳＡ５）。この領域確定は、例えば画像上下方向のシフト処理及び加算処理を適宜行うことにより、ステップＳＡ３によって強調された成分が集合している領域を塗り潰した後（図８参照）、例えばＰｒｅｗｉｔｔフィルタやＳｏｂｅｌフィルタを用いてエッジ強調処理を行うことにより、ステップＳＡ３によって強調された成分が集合している領域のうち最も大きな面積を有する領域及び次に大きな面積を有する領域の輪郭線ＯＬを作成する（図９参照）。この場合、２つの輪郭線ＯＬの内側がステップＳＡ３によって強調された成分が集合している確定領域となる。尚、前記シフト処理及び加算処理の代わりに膨張処理を行うことにより、ステップＳＡ３によって強調された成分が集合している領域を塗り潰すことも可能である。また、単位面積当たり（例えば数画素×数画素の範囲）の平均濃度に基づき前記領域確定を行うことも可能である。

続いて、ステップＳＡ２によってコントラストを強調する前の画像から各輪郭線ＯＬによって囲われている確定領域以外の領域のみを抽出する（ＳＡ６）。ここで、コントラストを強調する前の画像中に各ベルトコードＢＣ、各カーカスコードＣＣ、各補強コードＲＣ及びビードコアＢ以外のものが撮像されていなければ、各輪郭線ＯＬの外側の範囲のみを抽出した抽出画像は各カーカスコードＣＣが撮像された領域を抽出したものとなる（図１０参照）。尚、ステップＳＡ２でコントラストを強調した画像やその他の画像から抽出画像を作成することも可能である。

続いて、ステップＳＡ６で抽出された抽出画像を二値化処理する（ＳＡ７）。ここで、抽出画像をそれぞれ所定面積（例えば１５画素×１５画素）の複数の範囲に分けるとともに、各範囲ごとにその範囲内における画素の階調の平均値を算出し、各平均値をそれぞれ閾値に用いて各範囲ごとに二値化する動的二値化処理を行う。これにより、抽出画像中で各カーカスコードＣＣが明確になる（図１１参照）。例えば抽出画像の各画素がそれぞれ２５６階調を有している場合に、各カーカスコードＣＣが０階調（黒色）になるとともに、各カーカスコードＣＣ以外の部分が２５５階調（白色）となる。尚、動的二値化処理の代わりに通常の二値化処理を行うことも可能である。

続いて、二値化処理された抽出画像中に現れる全てのカーカスコード像の面積を加算するとともに、その面積を前記画像中に互いに離れて存在するカーカスコード像の個数で減算することにより、各カーカスコード像の面積の平均値を算出する（ＳＡ８）。ここで、抽出画像の一部を示す図１２の中には１４本のカーカスコードＣＣが撮像されているが、２箇所においてカーカスコードＣＣ同士が互いに交差するアクロースコードが生じているので、互いに離れて存在するカーカスコード像は１０個となる。

続いて、前記平均値に対して所定倍率（例えば１．５倍）以上の面積を有するカーカスコード像を検出する（ＳＡ９）。

続いて、ステップＳＡ９で平均値に対して所定倍率以上の面積に該当するカーカスコード像が検出された場合は（ＳＡ１０）、二値化処理された抽出画像中に現れている各線を細線化処理する（ＳＡ１１）。この細線化処理は、例えば周知の収縮処理を用いて行われる。これにより、各カーカスコード像を構成する各線はその中心線と一致する線に細線化される（図１３参照）。尚、ステップＳＡ１１を行わずにステップＳＡ１２以降を行うことも可能である。

続いて、ステップＳＡ９で検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分れしている分岐部が存在すると、その透過Ｘ線像を撮像したタイヤＴにアクロースコードが生じていると判定する（ＳＡ１２）。この判定は、例えばステップＳＡ１１によって細線化処理された図１３に示すような抽出画像において、前記検出されたカーカスコード像を画像幅方向の一方から他方に向かって走査することにより行われる。また、互いに上下方向に間隔をおいて配置された２本の線が１本の線に収束する収束位置Ｐ１と、１本の線が２本の線に分岐する分岐位置Ｐ２とがあり、且つ、収束位置Ｐ１と分岐位置Ｐ２が一致するか所定画素（例えば本実施形態では１０画素）以内の範囲にあれば、４本以上に枝分れしている分岐部が存在し、アクロースコードが生じていると判定される。ここで、ステップＳＡ９で複数のカーカスコード像が検出された場合は、各カーカスコード像を１つずつ前述のように走査し、各カーカスコード像ごとにアクロースコードの有無を判定する。尚、複数のカーカスコード像を同時に走査してアクロースコードの有無を判定することも可能である。

続いて、ステップＳＡ９で検出されたカーカスコード像に、３本に枝分れするとともに画像幅方向の一方から他方に向かって２本から１本に収束している第１モード分岐部と、第１モード分岐部よりも画像幅方向の他方に配置され、３本に枝分れするとともに画像幅方向の他方から一方に向かって２本から１本に収束している第２モード分岐部とが存在すると、その透過Ｘ線像を撮像したタイヤＴにアクロースコードが生じていると判定する（ＳＡ１３）。この判定は、例えばステップＳＡ１１によって細線化処理された図１３に示すような抽出画像において、前記検出されたカーカスコード像を画像幅方向の一方から他方に向かって走査することにより行われる。また、互いに上下方向に間隔をおいて配置された２本の線が１本の線に収束する１つの収束位置Ｐ１と、１本の線が２本の線に分岐する３つの分岐位置Ｐ２とがあり、且つ、少なくとも１つの分岐位置Ｐ２が収束位置Ｐ１よりも画像幅方向の他方に配置されている場合は、第１モード分岐部及び第２モード分岐部が存在し、アクロースコードが生じていると判定される。ここで、収束位置Ｐ１は第１モード分岐部に相当しており、収束位置Ｐ１よりも画像幅方向の他方に配置されている分岐位置Ｐ２は第２モード分岐部に相当している。また、ステップＳＡ９で複数のカーカスコード像が検出された場合は、各カーカスコード像を１つずつ前述のように走査し、各カーカスコード像ごとにアクロースコードの有無を判定する。尚、複数のカーカスコード像を同時に走査してアクロースコードの有無を判定することも可能である。

続いて、ステップＳＡ１２においてアクロースコードが生じていると判定された場合は（ＳＡ１４）、表示部３２ｂにステップＳＡ２でコントラストを強調する前の画像及び前記分岐部を表示する表示処理を行い、また、記憶部３２ｃに測定日時、測定したタイヤＴの品種、判定結果等を記憶する記憶処理を行う（ＳＡ１５）。また、ステップＳＡ１３においてアクロースコードが生じていると判定された場合は（ＳＡ１６）、表示部３２ｂにステップＳＡ２でコントラストを強調する前の画像及び前記第１モード及び第２モード分岐部を表示する表示処理を行い、また、記憶部３２ｃに測定日時、測定したタイヤＴの品種、判定結果等を記憶する記憶処理を行う（ＳＡ１７）。さらに、平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像が検出されない場合や（ＳＡ１０）、ステップＳＡ１３においてアクロースコードが生じていると判定されなかった場合は（ＳＡ１６）、記憶部３１ｃに測定日時、測定したタイヤＴの品種、判定結果等を記憶する記憶処理を行う（ＳＡ１８）。

次に、第１制御装置３１の制御部３１ａの動作について図１４に示すフローチャートを参照しながら説明する。ここで、第１制御装置３１の制御部３１ａに送信されるタイヤＴの一周分の画像はタイヤＴの径方向外側から撮像したものであり、この画像の幅方向中央側には各ベルト部材を構成する複数の金属製のベルトコードＢＣが撮像され、そのベルトコードＢＣの幅方向両側にはカーカス部材を構成する複数の金属製のカーカスコードＣＣが撮像されている（図１５参照）。各カーカスコードＣＣは画像幅方向に延びるように配置されるとともに、互いに画像上下方向に間隔をおいて配置されている。各ベルトコードＢＣはカーカスコードＣＣと所定の角度をなすように配置されるとともに、互いに画像上下方向に間隔をおいて配置されている。ここでは、上方カメラ２１から送信された画像中には各ベルトコードＢＣ及び各カーカスコードＣＣ以外のものは撮像されていない。尚、上方カメラ２１から送信された画像中に例えば背景が撮像されている場合には、送信された画像から背景単独の画像を差分処理する等により、上方カメラ２１から送信された画像中から各ベルトコードＢＣ及び各カーカスコードＣＣ以外のものを除去することが好ましい。

先ず、上方カメラ２１から第１制御装置３１の制御部３１ａにタイヤＴの一周分の画像が送信されると（ＳＢ１）、制御部３２ａのステップＳＡ２と同様にコントラストの強調を行う（ＳＢ２）。これにより、画像中の各ベルトコードＢＣ及び各カーカスコードＣＣが明確になる。

続いて、制御部３２ａのステップＳＡ３と同様に画像上下方向の成分を強調する（ＳＢ３）。これにより、画像中の各ベルトコードＢＣが強調され、各カーカスコードＣＣが薄くなるか除去される。

続いて、制御部３２ａのステップＳＡ４と同様にコントラストの強調を行う（ＳＢ４）。これにより、画像中の各ベルトコードＢＣが明確になる。

続いて、制御部３２ａのステップＳＡ５と同様に領域確定を行う（ＳＢ５）。この領域確定は、例えば画像上下方向のシフト処理及び加算処理を適宜行うことにより、ステップＳＢ３によって強調された成分が集合している領域を塗り潰した後（図１６参照）、例えばＰｒｅｗｉｔｔフィルタやＳｏｂｅｌフィルタを用いてエッジ強調処理を行うことにより、ステップＳＢ３によって強調された成分が集合している領域のうち最も大きな面積を有する領域の輪郭線ＯＬを作成する（図１７参照）。この場合、輪郭線ＯＬの内側がステップＳＢ３によって強調された成分が集合している確定領域となる。尚、前記シフト処理及び加算処理の代わりに膨張処理を行うことにより、ステップＳＢ３によって強調された成分が集合している領域を塗り潰すことも可能である。また、単位面積当たり（例えば数画素×数画素の範囲）の平均濃度に基づき前記領域確定を行うことも可能である。

続いて、ステップＳＢ２によってコントラストを強調する前の画像から輪郭線ＯＬで囲われている確定領域以外の領域のみを抽出する（ＳＢ７）。ここで、画像中に各ベルトコードＢＣ及び各カーカスコードＣＣ以外のものが撮像されていなければ、輪郭線ＯＬの外側の範囲のみを抽出した抽出画像は各カーカスコードＣＣが撮像された領域を抽出したものとなる（図１８参照）。尚、ステップＳＢ２でコントラストを強調した画像やその他の画像から抽出画像を作成することも可能である。

続いて、制御部３２ａのＳＡ７〜ＳＡ１８と同様に、二値化処理（ＳＢ７）、平均値の算出（ＳＢ８）、平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像の検出（ＳＢ９）、該当するカーカスコード像がある場合に（ＳＢ１０）、細線化処理（ＳＢ１１）、４本に枝分かれしている分岐部が存在に基づくアクロースコードの有無の判断（ＳＢ１２）、第１モード分岐部及び第２モード分岐部の有無に基づくアクロースコードの有無の判断（ＳＢ１３）、ステップＳＢ１２でアクロースコードが生じていると判断された場合や（ＳＢ１４）、ステップＳＢ１３でアクロースコードが生じていると判断された場合に（ＳＢ１６）、表示処理及び記憶処理を行い（ＳＢ１５，ＳＢ１７）、該当するカーカスコード像がない場合や（ＳＢ１０）、ステップＳＢ１３でアクロースコードが生じていると判断されない場合に（ＳＢ１６）、記憶処理を行う（ＳＢ１８）。

このように、本実施形態によれば、撮像装置２０によって撮像された画像からカーカスコードＣＣが撮像された領域を抽出するとともに、抽出された抽出画像を二値化処理し、二値化処理された画像中に現れる各カーカスコード像の面積の平均値を算出するとともに、その平均値に対して所定倍率（例えば１．５倍）以上の面積を有するカーカスコード像を検出し、検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分かれしている分岐部が存在すると、その透過Ｘ線像を撮像したタイヤＴにアクロースコードが生じていると判定することから、例えば２本のカーカスコードが交差してアクロースコードが生じている場合は、その２本のカーカスコードに対応するカーカスコード像が前述のように検出される。また、そのカーカスコード像に４本に枝分かれしている分岐部が存在することになるので、アクロースコードが生じていると判定される。即ち、アクロースコードの有無を正確に判定することができるので、タイヤ品質の向上を図る上で極めて有利である。

また、撮像装置２０によって撮像された画像からカーカスコードＣＣが撮像された領域を抽出するとともに、抽出された抽出画像を二値化処理し、二値化処理された画像中に現れる各カーカスコード像の面積の平均値を算出するとともに、その平均値に対して所定倍率（例えば１．５倍）以上の面積を有するカーカスコード像を検出し、検出されたカーカスコード像に第１モード分岐部及び第２モード分岐部が存在すると、その透過Ｘ線像を撮像したタイヤＴにアクロースコードが生じていると判定することから、例えば２本のカーカスコードが互いに接触して平行に延びる部分を有するように交差してアクロースコードが生じている場合は、その２本のカーカスコードに対応するカーカスコード像が前述のように検出される。また、そのカーカスコード像に第１モード分岐部及び第２モード分岐部が存在することになるので、アクロースコードが生じていると判定される。即ち、アクロースコードの有無を正確に判定することができるので、タイヤ品質の向上を図る上で極めて有利である。

さらに、検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分かれしている分岐部が存在すると、アクロースコードが生じていると判定するとともに、検出されたカーカスコード像に第１モード分岐部及び第２モード分岐部が存在すると、アクロースコードが生じていると判定することから、アクロースコードの有無をより正確に判定することができる。

また、各カメラ２１，２２で撮像した画像に各制御装置３１，３２，３３の制御部３１ａ，３２ａ，３３ａによって前述のような画像処理を行うとともに、アクロースコードの有無を自動で検査するようにしたので、各カメラ２１，２２で撮像した画像を検査員が目視で確認してアクロースコードの有無を検査する場合と比較し、検査速度を向上することができる。

また、撮像装置２０によって撮像された画像のコントラストを強調するとともに（ステップＳＡ２，ＳＢ２）、コントラストが強調された画像中のカーカスコードＣＣが延びる方向と略直交する方向の成分を強調し（ステップＳＡ３，ＳＢ３）、ステップＳＡ３，ＳＢ３によって強調された成分が集合している領域を確定し（ステップＳＡ５，ＳＢ５）、撮像装置２０によって撮像された画像から前記確定された確定領域以外の領域を抽出することにより、撮像装置２０によって撮像された画像からカーカスコードＣＣが撮像された領域を抽出している（ステップＳＡ６，ＳＢ６）。これにより、タイヤＴの品種に応じて各カーカスコードＣＣが撮像される領域が変化する場合でも、撮像装置２０によって撮像された画像においてカーカスコードＣＣが撮像された領域を確実に自動認識することができる。従って、ステップＳＡ７〜ＳＡ１３，ＳＢ７〜ＳＢ１３を容易且つ確実に行うことができ、アクロースコードの有無の判定を正確に行う上で極めて有利である。

また、ステップＳＡ７、ＳＢ７において動的二値化処理を行うようにしたので、撮像装置２０によって撮像された画像に光量の差やタイヤＴの部材厚によって明暗が生じていても、明暗に拘わらずにカーカスコードＣＣを明確にすることができ、アクロースコードの有無を正確に判定する上で極めて有利である。

また、ステップＳＡ１２〜ＳＡ１３，ＳＢ１２〜ＳＢ１３の判定の前に、ステップＳＡ７，ＳＢ７によって二値化処理された画像中のカーカスコードＣＣにステップＳＡ１１，ＳＢ１１において細線化処理を行うようにしたので、カーカスコードＣＣの太さに拘わらず収束位置Ｐ１及び分岐位置Ｐ２を正確に検出することができ、アクロースコードの有無を正確に判定する上で極めて有利である。

尚、本実施形態では、ステップＳＡ５，ＳＢ５においてステップＳＡ３，ＳＢ３によって強調された成分が集合している領域を確定し、ステップＳＡ６、ＳＢ６において確定領域以外の領域のみを抽出するようにしたものを示した。これに対し、ステップＳＡ５，ＳＢ５においてステップＳＡ３，ＳＢ３によって強調された成分が集合している領域以外の領域を確定し、ステップＳＡ６、ＳＢ６において確定領域のみを抽出することも可能である。この場合でも、本実施形態と同等の範囲が抽出される。

また、本実施形態では、各制御装置３１，３２，３３の制御部３１ａ，３２ａ，３３ａによってタイヤＴの一周分の画像の画像処理を行い、画像処理された画像に基づきアクロースコードの有無を判定するものを示した。これに対し、各制御装置３１，３２，３３の制御部３１ａ，３２ａ，３３ａによってタイヤＴの一部を撮像した画像の画像処理を行い、その画像処理が行われた画像に基づきアクロースコードの有無を判定することも可能である。

尚、本実施形態では、ステップＳＡ９，ＳＢ９において、平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出するとともに、検出されたカーカスコード像を画像幅方向の一方から他方に向かって走査することにより、検出されたカーカスコード像にアクロースコードが生じているか否か判定するようにしている。これに対し、ステップＳＡ９，ＳＢ９を行わずに、各カーカスコードＣＣが撮像された領域を抽出した抽出画像において、各カーカスコード像をそれぞれ画像幅方向の一方から他方に向かって走査するとともに、各カーカスコード像に４本以上に枝分れしている分岐部が存在すると、アクロースコードが生じていると判定され、各カーカスコード像に第１モード分岐部及び第２モード分岐部とが存在すると、アクロースコードが生じていると判定されるようにすることも可能である。この場合でも、ステップＳＡ９，ＳＢ９を行う場合と同様の作用効果を達成することが可能である。

尚、本実施形態では、ステップＳＡ１〜ＳＡ１８を第２制御装置３２及び第３制御装置３３の制御部３２ａ，３３ａによって行い、ステップＳＢ１〜ＳＢ１８を第１制御装置３１の制御部３１ａによって行うようにしたものを示したが、ステップＳＡ１〜ＳＡ１８，ＳＢ１〜ＳＢ１８のうち任意のステップを例えば検査員による各制御部３１ａ，３２ａ，３３ａの操作によって行うことも可能である。

本発明における一実施形態を示す照射装置及び撮像装置の概略図タイヤ検査装置のブロック図第２制御装置の制御部の動作を示すフローチャート第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第２制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第１制御装置の制御部の動作を示すフローチャート第１制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第１制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第１制御装置の制御部によって処理される画像の概略図第１制御装置の制御部によって処理される画像の概略図

符号の説明

１０…照射装置、２０…撮像装置、２１…上方カメラ、２２…側方カメラ、３０…検査装置本体、３１…第１制御装置、３１ａ…制御部、３１ｂ…表示部、３１ｃ…記憶部、３２…第２制御装置、３２ａ…制御部、３２ｂ…表示部、３２ｃ…記憶部、３３…第３制御装置、３３ａ…制御部、３３ｂ…表示部、３３ｃ…記憶部、ＣＣ…カーカスコード、ＢＣ…ベルトコード、ＲＣ…補強コード、Ｔ…タイヤ、Ｂ…ビードコア。

Claims

タイヤの内周面側からＸ線やγ線等の電磁波をタイヤに向かって照射するとともに、タイヤの外周面側に配置された撮像装置によってタイヤを透過した透過電磁波像を撮像し、透過電磁波像を撮像したタイヤにカーカスコード同士が互いに交差するアクロースコードが生じているか否か検査するタイヤの検査方法において、
撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する抽出ステップと、
抽出ステップによって抽出された抽出画像を二値化処理する二値化ステップと、
二値化ステップによって二値化処理された画像中に現れる全てのカーカスコード像の面積を加算するとともに、その面積を前記画像中に互いに離れて存在するカーカスコード像の個数で除算することにより、各カーカスコード像の面積の平均値を算出する平均値算出ステップと、
平均値算出ステップによって算出された平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出する検出ステップと、
検出ステップによって検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分かれしている分岐部が存在すると、透過電磁波像を撮像したタイヤにアクロースコードが生じていると判定する判定ステップとを含む
ことを特徴とするタイヤの検査方法。
タイヤの内周面側からＸ線やγ線等の電磁波をタイヤに向かって照射するとともに、タイヤの外周面側に配置された撮像装置によってタイヤを透過した透過電磁波像を撮像し、透過電磁波像を撮像したタイヤにカーカスコード同士が互いに交差するアクロースコードが生じているか否か検査するタイヤの検査方法において、
撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する抽出ステップと、
抽出ステップによって抽出された抽出画像を二値化処理する二値化ステップと、
二値化ステップによって二値化処理された画像中に現れる全てのカーカスコード像の面積を加算するとともに、その面積を前記画像中に互いに離れて存在するカーカスコード像の個数で除算することにより、各カーカスコード像の面積の平均値を算出する平均値算出ステップと、
平均値算出ステップによって算出された平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出する検出ステップと、
検出ステップによって検出されたカーカスコード像に、３本に枝分れするとともにカーカスコード延設方向の一方から他方に向かって２本から１本に収束している第１モード分岐部と、第１モード分岐部よりもカーカスコード延設方向の他方に配置され、３本に枝分れするとともにカーカスコード延設方向の他方から一方に向かって２本から１本に収束している第２モード分岐部とが存在すると、透過電磁波像を撮像したタイヤにアクロースコードが生じていると判定する判定ステップとを含む。
ことを特徴とするタイヤの検査方法。
前記判定ステップを、検出ステップによって検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分かれしている分岐部が存在するか否か判定するように構成した
ことを特徴とする請求項２記載のタイヤの検査方法。
前記抽出ステップに、撮像装置によって撮像された画像のコントラストを強調する強調ステップと、強調ステップによってコントラストが強調された画像中のカーカスコードが延びる方向と略直交する方向の成分を強調する直交成分強調ステップと、直交成分強調ステップによって強調された成分が集合している領域を確定する領域確定ステップと、撮像装置によって撮像された画像から領域確定ステップによって確定された確定領域以外の領域を抽出することにより、撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する確定領域外抽出ステップとを含めた
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のタイヤの検査方法。
前記抽出ステップに、撮像装置によって撮像された画像のコントラストを強調する強調ステップと、強調ステップによってコントラストが強調された画像中のカーカスコードが延びる方向と略直交する方向の成分を強調する直交成分強調ステップと、直交成分強調ステップによって強調された成分が集合している領域以外の領域を確定する領域確定ステップと、撮像装置によって撮像された画像から領域確定ステップによって確定された確定領域を抽出することにより、撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する確定領域内抽出ステップとを含めた
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のタイヤの検査方法。
前記二値化ステップを、動的二値化処理を行うように構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のタイヤの検査方法。
前記判定ステップの前に行われ、二値化ステップによって二値化処理された画像中のカーカスコードを細線化処理する細線化ステップを含む
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載のタイヤの検査方法。
タイヤの内周面側からＸ線やγ線等の電磁波をタイヤに向かって照射する照射装置と、タイヤの外周面側に配置され、タイヤを透過した透過電磁波像を撮像する撮像装置とを備え、透過電磁波像を撮像したタイヤにカーカスコード同士が互いに交差するアクロースコードが生じているか否か検査するタイヤの検査装置において、
撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する抽出手段と、
抽出手段によって抽出された抽出画像を二値化処理する二値化手段と、
二値化手段によって二値化処理された画像中に現れる全てのカーカスコード像の面積を加算するとともに、その面積を前記画像中に互いに離れて存在するカーカスコード像の個数で除算することにより、各カーカスコード像の面積の平均値を算出する平均値算出手段と、
平均値算出手段によって算出された平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出する検出手段と、
検出手段よって検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分かれしている分岐部が存在すると、透過電磁波像を撮像したタイヤにアクロースコードが生じていると判定する判定手段とを備えた
ことを特徴とするタイヤの検査装置。
タイヤの内周面側からＸ線やγ線等の電磁波をタイヤに向かって照射する照射装置と、タイヤの外周面側に配置され、タイヤを透過した透過電磁波像を撮像する撮像装置とを備え、透過電磁波像を撮像したタイヤにカーカスコード同士が互いに交差するアクロースコードが生じているか否か検査するタイヤの検査装置において、
撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する抽出手段と、
抽出手段によって抽出された抽出画像を二値化処理する二値化手段と、
二値化手段によって二値化処理された画像中に現れる全てのカーカスコード像の面積を加算するとともに、その面積を前記画像中に互いに離れて存在するカーカスコード像の個数で除算することにより、各カーカスコード像の面積の平均値を算出する平均値算出手段と、
平均値算出手段によって算出された平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード像を検出する検出手段と、
検出手段によって検出されたカーカスコード像に、３本に枝分かれするとともにカーカスコード延設方向の一方から他方に向かって２本から１本に収束している第１モード分岐部と、第１モード分岐部よりもカーカスコード延設方向の他方に配置され、３本に枝分かれするとともにカーカスコード延設方向の他方から一方に向かって２本から１本に収束している第２モード分岐部とが存在すると、透過電磁波像を撮像したタイヤにアクロースコードが生じていると判定する判定手段とを備えた
ことを特徴とするタイヤの検査装置。
前記判定手段を、検出手段によって検出されたカーカスコード像に４本以上に枝分かれしている分岐部が存在するか否か判定するように構成した
ことを特徴とする請求項９記載のタイヤの検査装置。
前記抽出手段に、撮像装置によって撮像された画像のコントラストを強調する強調手段と、強調手段によってコントラストが強調された画像中のカーカスコードが延びる方向と略直交する方向の成分を強調する直交成分強調手段と、直交成分強調手段によって強調された成分が集合している領域を確定する領域確定手段と、撮像装置によって撮像された画像から領域確定手段によって確定された確定領域以外の領域を抽出することにより、撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する確定領域外抽出手段とを設けた
ことを特徴とする請求項８、９または１０記載のタイヤの検査装置。
前記抽出手段に、撮像装置によって撮像された画像のコントラストを強調する強調手段と、強調手段によってコントラストが強調された画像中のカーカスコードが延びる方向と略直交する方向の成分を強調する直交成分強調手段と、直交成分強調手段によって強調された成分が集合している領域以外の領域を確定する領域確定手段と、撮像装置によって撮像された画像から領域確定手段によって確定された確定領域を抽出することにより、撮像装置によって撮像された画像からカーカスコードが撮像された領域を抽出する確定領域内抽出手段とを設けた
ことを特徴とする請求項８、９または１０記載のタイヤの検査装置。
前記二値化手段を、動的二値化処理を行うように構成した
ことを特徴とする請求項８、９、１０、１１または１２記載のタイヤの検査装置。
前記判定手段による判定の前に行われ、二値化手段によって二値化処理された画像中のカーカスコードを細線化処理する細線化手段を備えた
ことを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１２または１３記載のタイヤの検査装置。