JP2019172120A - 空気入りタイヤに形成される情報表示部の検出方法及び検出システム - Google Patents
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Abstract
Description
また、タイヤの追跡管理の強化のために、タイヤ1本毎に、QRコード(登録商標)に代表される2次元コードを印字したラベルが貼られることもある。
さらに、タイヤのサイドウォールには、そのタイヤのサイズ、使用法、性能、構造、製造元、規格適合マークなど様々な情報が、表面凹凸によって示された文字あるいは標章が形成されている。これら表面凹凸によって作られる文字や標章は、生タイヤを加硫する時のタイヤ金型によって形成される。
このタイヤマーク抽出方法では、回転装置のテーブル上に設置された測定タイヤを回転させて、この測定タイヤに付された着色された複数のカラーマーク(識別マーク)のうち、目的とする単一色で、一定の面積を有するカラーマークのみをトリガー用カメラで検出し、トリガー用カメラからの検出信号に基づき、カラーマークの画像を計測用カメラにより取り込み抽出する。
しかも、上述のタイヤマーク抽出方法では、色で識別可能なカラーマークの他に、表面凹凸で情報が表示される文字や標章を同時に検出することはできない。
前記情報表示部は、タイヤ周方向における前記情報表示部の配置位置を情報として示す、色相あるいは色の濃淡要素によって識別される色表示部、及び、表面凹凸の模様によって識別され、前記模様によって情報を表す凹凸表示部と、を含む。
前記方法は、
照明光で照明した前記サイドウォールの表面の第1の撮像を行う処理と、
照明光で照明した前記サイドウォールの表面の第2の撮像を、前記第1の撮像における露光量より大きい露光量で行う処理と、
前記第1の撮像で得られる撮像画像から前記色表示部を検出し、前記第2の撮像で得られる撮像画像から前記凹凸表示部を検出する処理と、を含む。
前記情報表示部は、前記第1の撮像及び前記第2の撮像で得られる2つの撮像画像の双方で検出可能な共通情報表示部を含み、
前記色表示部及び前記凹凸表示部を検出する処理では、前記共通情報表示部に関して、2つの前記撮像画像上の位置の、前記搬送による位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量を用いて、2つの前記撮像画像のうちの1つの撮像画像上で、前記情報表示部それぞれの位置を特定する処理を含む、ことが好ましい。
前記第2の撮像における前記照明光の照明範囲は、前記空気入りタイヤの外径より短い幅の帯形状を成して前記空気入りタイヤの搬送経路を横断するように設けられ、
前記第2の撮像では、前記サイドウォールの異なる領域が前記照明範囲を通過するタイミングで複数回の撮像を行う、ことが好ましい。
前記第1の撮像では、前記色相に応じて、前記識別マークの像がそれぞれ強調されるように前記照明光の波長を変えて複数回の撮像を行う、ことが好ましい。
前記情報表示部は、タイヤ周方向における前記情報表示部の配置位置を情報として示す、色相あるいは色の濃淡要素によって識別される色表示部、及び、表面凹凸の模様によって識別され、前記模様によって情報を表す凹凸表示部と、を含む。
前記方法は、
前記空気入りタイヤの搬送中に、
照明光で照明した前記サイドウォールの表面の第3の撮像を行う処理と、
前照明光で照明した前記サイドウォールの表面の第4の撮像を行う処理と、を行い、
さらに、前記第3の撮像で得られる撮像画像と前記第4の撮像で得られる撮像画像から前記色表示部及び前記凹凸表示部を検出する処理を行い、
前記第3の撮像及び前記第4の撮像における前記照明光の照明範囲は、互いに同じであって、前記空気入りタイヤの搬送経路を前記空気入りタイヤの外径より短い幅の帯形状を成して横断するように設けられ、
前記第3の撮像は、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向に対して側方に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングで行い、
前記第4の撮像は、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向の上流下流方向に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングで行う。
前記情報表示部は、タイヤ周方向における前記情報表示部の配置位置を情報として示す、色相あるいは色の濃淡要素によって識別される色表示部、及び、表面凹凸の模様によって識別され、前記模様によって情報を表す凹凸表示部と、を含む。
前記検出システムは、
前記サイドウォールの表面を照明する照明光を照射する光源ユニットと、
前記照明光で照明した前記サイドウォールの表面の撮像を行う撮像ユニットと、
前記撮像ユニットの撮像を制御する制御ユニットと、
前記撮像で得られる撮像画像から前記色表示部及び前記凹凸表示部を検出する検出ユニットと、
を備える。
前記制御ユニットは、前記撮像ユニットによる第1の撮像を行うための第1の露光量を制御する制御信号を生成し、前記撮像ユニットによる第2の撮像を行うための第2の露光量を制御する制御信号を生成し、前記第2の露光量は、前記第1の露光量より大きく、
前記検出ユニットは、前記第1の撮像で得られる撮像画像から前記色表示部を検出し、前記第2の撮像で得られる撮像画像から前記凹凸表示部を検出する。
前記制御ユニットは、前記空気入りタイヤの搬送中、前記第1の撮像と前記第2の撮像を行うように、前記撮像ユニットを制御し、
前記検出ユニットは、前記第1の撮像及び前記第2の撮像で得られる2つの撮像画像の双方で検出可能な前記情報表示部の共通情報表示部に関して、2つの前記撮像画像上の位置の、前記搬送による位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量を用いて、2つの前記撮像画像のうちの1つの撮像画像上で、前記情報表示部それぞれの位置を特定する、ことが好ましい。
前記第2の撮像は、前記空気入りタイヤの搬送中に行われ、
前記第2の撮像における前記照明光の照明範囲は、前記空気入りタイヤの外径より短い幅の帯形状を成して前記空気入りタイヤの搬送経路を横断するように設けられ、
前記撮像ユニットは、前記サイドウォールの異なる領域が前記照明範囲を通過するタイミングで複数回の撮像を行う、ことが好ましい。
前記光源ユニットは、前記第1の撮像において、前記色相に応じて、前記識別マークの像がそれぞれ強調されるように前記照明光の波長を変える、ことが好ましい。
前記情報表示部は、タイヤ周方向における前記情報表示部の配置位置を情報として示す、色相あるいは色の濃淡要素によって識別される色表示部、及び、表面凹凸の模様によって識別され、前記模様によって情報を表す凹凸表示部と、を含む。
前記検出システムは、
前記空気入りタイヤを搬送する搬送機構と、
前記サイドウォールの表面を照明する照明光を照射する光源ユニットと、
前記照明光で照明した前記サイドウォールの表面の撮像を行う撮像ユニットと、
前記撮像ユニットの撮像を制御する制御ユニットと、
前記撮像で得られる撮像画像から前記色表示部及び前記凹凸表示部を検出する検出ユニットと、
を備える。
前記光源ユニットによる前記照明光の照明範囲は、前記空気入りタイヤの外径より短い幅の帯形状を成して前記空気入りタイヤの搬送経路を横断するように設けられ、
前記撮像ユニットは、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向に対して側方に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングと、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向の上流下流方向に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングで撮像する。
図1に示す検出システム10は、光源ユニット12と、撮像ユニット14と、制御ユニット16と、検出ユニット18と、コンベア(搬送機構)20と、を有する。
検出システム10は、タイヤ製造ライン上のコンベア20を流れるタイヤTのサイドウォールの表面を撮像して、サイドウォールの表面に形成されている情報表示部を検出するシステムである。
制御ユニット16及び検出ユニット18は、コンピュータ22の一部として形成される。したがって、コンピュータ22には、図示されないが、検出ユニット18で得られた処理結果や撮像ユニット14で撮像された撮像画像を表示するディスプレイやプリンタが接続され、制御ユニット16及び検出ユニット18の処理内容を指示入力するための、図示されないマウス及びキーボードと接続される。
したがって、ラベル34及び凹凸表示部36のタイヤ周上の位置と、タイヤTのカラーマーク(ユニフォミティマーク)30及びカラーマーク(軽点)32のタイヤ周上の位置とを紐付けることができ、これにより、例えば、ユニフォミティ及びダイナミックバランスの向上のために、カーカスプライ材の繋ぎ合わせ位置及び加硫金型内の生タイヤの配置を改善することができる。
なお、回転中心38の撮像画像内の位置は、撮像画像中のビード部周りに円弧状に形成される濃淡エッジを画像処理にて抽出してこの円弧の中心を求めることで得られる。
図3(a),(b)は、露光量の大小に応じて得られるサイドウォールの撮像画像の例を模式的に示す図である。具体的には、露光量が少ない撮像(暗い画像)の場合(図3(a))、色表示部で鏡面反射する光量が少ないので、暗い撮像画像において、赤色のカラーマーク30及び黄色のカラーマーク32の違いが色相によって区別することができるが、露光量が大きい撮像の場合(図3(b))、色表示部で鏡面反射する光量が多くなり、撮像画像において、いわゆる白とびが生じ、赤色のカラーマーク30及び黄色のカラーマーク32の違いが色相で区別できなくなる。また、白黒の濃淡要素の模様で2次元コードを印字したラベル34においても、露光量が少ない撮像(暗い画像)の場合(図3(a))、ラベル34を検出することはできるが、露光量が多い撮像(明るい画像)の場合(図3(b))、ラベル34、さらにはラベル34が貼られている周辺にも白とびが生じ、ラベル34の検出は難しくなる。
このように、色表示部と凹凸表示部は、同じ撮像画像において、同時に識別して検出することは難しい。
これにより、色表示部及び情報表示部を、1つの撮像ユニット14によって撮像して、情報表示部を検出することができる。
ここで、第1の撮像と第2の撮像における露光量に大小をつける形態は、撮像素子がシャッターの開放時間中に受光する光量の合計であるので、シャッターの開放時間を固定して照明光の照明強度に強弱をつけて撮像する形態、照明光の照明強度を固定してシャッターの開放時間に長短をつけて撮像する形態、及び、照明光の照明強度に強弱をつけ、かつシャッターの開放時間に長短をつけて撮像する形態を含む。
図1に示すように、タイヤTをコンベア20で搬送する場合、タイヤTは撮像中も移動しているので、シャッターの開放時間を所定時間以上に長くすることは、情報表示部の検出の点からできない。この点で、照明光の照明強度を調整して露光量を変更することが好ましい。
この場合、撮像ユニット14は、タイヤTの回転中心38を通り、タイヤTの搬送方向に対して側方(タイヤTの回転中心軸の軸方向に沿ってタイヤTを見たときのタイヤTの搬送方向に対して直交する方向)に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が照明範囲Rを通過するタイミングと、タイヤTの回転中心38を通り、タイヤTの搬送方向の上流下流方向に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が照明範囲Rを通過するタイミングで撮像を行うことが好ましい。
これにより、凹凸表示部36が、タイヤTの搬送方向に対する位置がどこにあっても、確実に凹凸表示部36を検出可能に撮像することができる。また、タイヤTのサイズや偏平率が種々異なっても、1つの検査システム10で情報表示部を検出し、位置(中心位置)を特定することができる。
すなわち、
(1)撮像ユニット12は、光源ユニット12の照明光で照明したサイドウォールの表面に対して第1の撮像を行う。
(2)さらに、撮像ユニット12は、光源ユニット12の照明光で照明したサイドウォールの表面に対して第2の撮像を行う。このとき、第2の撮像における露光量は、第1の撮像における露光量より大きい。
(3)検出ユニット18は、第1の撮像で得られる撮像画像からカラーマーク30,32及びラベル34を含む色表示部を検出し、第2の撮像で得られる撮像画像から凹凸表示部36を検出する。
12 光源ユニット
14 撮像ユニット
16 制御ユニット
18 検出ユニット
20 コンベア
22 コンピュータ
30,32 カラーマーク
34 ラベル
36 凹凸表示部
Claims (14)
- 空気入りタイヤのサイドウォールに形成された情報表示部を検出する方法であって、
前記情報表示部は、タイヤ周方向における前記情報表示部の配置位置を情報として示す、色相あるいは色の濃淡要素によって識別される色表示部、及び、表面凹凸の模様によって識別され、前記模様によって情報を表す凹凸表示部と、を含み、
照明光で照明した前記サイドウォールの表面の第1の撮像を行う処理と、
照明光で照明した前記サイドウォールの表面の第2の撮像を、前記第1の撮像における露光量より大きい露光量で行う処理と、
前記第1の撮像で得られる撮像画像から前記色表示部を検出し、前記第2の撮像で得られる撮像画像から前記凹凸表示部を検出する処理と、を含むことを特徴とする空気入りタイヤのサイドウォールに形成された情報表示部の検出方法。 - 前記空気入りタイヤの搬送中に前記第1の撮像と前記第2の撮像が行われ、
前記情報表示部は、前記第1の撮像及び前記第2の撮像で得られる2つの撮像画像の双方で検出可能な共通情報表示部を含み、
前記色表示部及び前記凹凸表示部を検出する処理では、前記共通情報表示部に関して、2つの前記撮像画像上の位置の、前記搬送による位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量を用いて、2つの前記撮像画像のうちの1つの撮像画像上で、前記情報表示部それぞれの位置を特定する処理を含む、請求項1に記載の検出方法。 - 前記第2の撮像は、前記空気入りタイヤの搬送中に行われ、
前記第2の撮像における前記照明光の照明範囲は、前記空気入りタイヤの外径より短い幅の帯形状を成して前記空気入りタイヤの搬送経路を横断するように設けられ、
前記第2の撮像では、前記サイドウォールの異なる領域が前記照明範囲を通過するタイミングで複数回の撮像を行う、請求項1または2に記載の検出方法。 - 前記第2の撮像で行う前記複数回の撮像は、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向に対して側方に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングで行う撮像と、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向の上流下流方向に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングで行う撮像と、を含む、請求項3に記載の検出方法。
- 前記共通情報表示部は、前記色表示部であって、赤色を呈する、請求項2に記載の検出方法。
- 前記色表示部は、色相が異なる複数の識別マークを含み、
前記第1の撮像では、前記色相に応じて、前記識別マークの像がそれぞれ強調されるように前記照明光の波長を変えて複数回の撮像を行う、請求項1〜5のいずれか1項に記載の検出方法。 - 空気入りタイヤのサイドウォールに形成された情報表示部を検出する方法であって、
前記情報表示部は、タイヤ周方向における前記情報表示部の配置位置を情報として示す、色相あるいは色の濃淡要素によって識別される色表示部、及び、表面凹凸の模様によって識別され、前記模様によって情報を表す凹凸表示部と、を含み、
前記空気入りタイヤの搬送中に、
照明光で照明した前記サイドウォールの表面の第3の撮像を行う処理と、
前照明光で照明した前記サイドウォールの表面の第4の撮像を行う処理と、を行い、
さらに、前記第3の撮像で得られる撮像画像と前記第4の撮像で得られる撮像画像から前記色表示部及び前記凹凸表示部を検出する処理を行い、
前記第3の撮像及び前記第4の撮像における前記照明光の照明範囲は、互いに同じであって、前記空気入りタイヤの搬送経路を前記空気入りタイヤの外径より短い幅の帯形状を成して横断するように設けられ、
前記第3の撮像は、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向に対して側方に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングで行い、
前記第4の撮像は、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向の上流下流方向に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングで行う、ことを特徴とする空気入りタイヤのサイドウォールに形成された情報表示部の検出方法。 - 空気入りタイヤのサイドウォールに形成された情報表示部を検出する検出システムであって、
前記情報表示部は、タイヤ周方向における前記情報表示部の配置位置を情報として示す、色相あるいは色の濃淡要素によって識別される色表示部、及び、表面凹凸の模様によって識別され、前記模様によって情報を表す凹凸表示部と、を含み、
前記サイドウォールの表面を照明する照明光を照射する光源ユニットと、
前記照明光で照明した前記サイドウォールの表面の撮像を行う撮像ユニットと、
前記撮像ユニットの撮像を制御する制御ユニットと、
前記撮像で得られる撮像画像から前記色表示部及び前記凹凸表示部を検出する検出ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、前記撮像ユニットによる第1の撮像を行うための第1の露光量を制御する制御信号を生成し、前記撮像ユニットによる第2の撮像を行うための第2の露光量を制御する制御信号を生成し、前記第2の露光量は、前記第1の露光量より大きく、
前記検出ユニットは、前記第1の撮像で得られる撮像画像から前記色表示部を検出し、前記第2の撮像で得られる撮像画像から前記凹凸表示部を検出する、ことを特徴とする空気入りタイヤのサイドウォールに形成された情報表示部の検出システム。 - 前記空気入りタイヤを搬送する搬送機構を備え、
前記制御ユニットは、前記空気入りタイヤの搬送中、前記第1の撮像と前記第2の撮像を行うように、前記撮像ユニットを制御し、
前記検出ユニットは、前記第1の撮像及び前記第2の撮像で得られる2つの撮像画像の双方で検出可能な前記情報表示部の共通情報表示部に関して、2つの前記撮像画像上の位置の、前記搬送による位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量を用いて、2つの前記撮像画像のうちの1つの撮像画像上で、前記情報表示部それぞれの位置を特定する、請求項8に記載の検出システム。 - 前記空気入りタイヤを搬送する搬送機構を備え、
前記第2の撮像は、前記空気入りタイヤの搬送中に行われ、
前記第2の撮像における前記照明光の照明範囲は、前記空気入りタイヤの外径より短い幅の帯形状を成して前記空気入りタイヤの搬送経路を横断するように設けられ、
前記撮像ユニットは、前記サイドウォールの異なる領域が前記照明範囲を通過するタイミングで複数回の撮像を行う、請求項8または9に記載の検出システム。 - 前記撮像ユニットは、前記第2の撮像で行う複数回の撮像を、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向に対して側方に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングと、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向の上流下流方向に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングで行う、請求項10に記載の検出システム。
- 前記共通情報表示部は、前記色表示部であって、赤色を呈する、請求項9に記載の検出システム。
- 前記色表示部は、色相が異なる複数の識別マークを含み、
前記光源ユニットは、前記第1の撮像において、前記色相に応じて、前記識別マークの像がそれぞれ強調されるように前記照明光の波長を変える、請求項8〜12のいずれか1項に記載の検出システム。 - 空気入りタイヤのサイドウォールに形成された情報表示部を検出する検出システムであって、
前記情報表示部は、タイヤ周方向における前記情報表示部の配置位置を情報として示す、色相あるいは色の濃淡要素によって識別される色表示部、及び、表面凹凸の模様によって識別され、前記模様によって情報を表す凹凸表示部と、を含み、
前記空気入りタイヤを搬送する搬送機構と、
前記サイドウォールの表面を照明する照明光を照射する光源ユニットと、
前記照明光で照明した前記サイドウォールの表面の撮像を行う撮像ユニットと、
前記撮像ユニットの撮像を制御する制御ユニットと、
前記撮像で得られる撮像画像から前記色表示部及び前記凹凸表示部を検出する検出ユニットと、
を備え、
前記光源ユニットによる前記照明光の照明範囲は、前記空気入りタイヤの外径より短い幅の帯形状を成して前記空気入りタイヤの搬送経路を横断するように設けられ、
前記検出ユニットは、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向に対して側方に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングと、前記空気入りタイヤの回転中心を通り、前記空気入りタイヤの搬送方向の上流下流方向に延びる直線上にあるサイドウォールの領域が前記照明範囲を通過するタイミングで撮像する、ことを特徴とする検出システム。
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