JP5373593B2 - Image processing method, image processing apparatus, program, and recording medium - Google Patents

Image processing method, image processing apparatus, program, and recording medium Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing method, an image processing device, a program, and a recording medium capable of stabilizing inspection and increasing accuracy independently of the type of tire, the state of tire surface, and positional relation of illumination. <P>SOLUTION: A control part 12 transforms a density of each pixel of a capture image into an average density on a line including the pixel for each line in a direction perpendicular to the rotation direction of a tire to perform density projection transform. Next, Fourier expansion is performed about the pixels on one line from among the lines in the rotation direction of the tire, for the image subjected to density projection transform. Inverse Fourier expansion of residual frequency components excluding frequency component of a cord exposing band from the frequency components subjected to Fourier expansion is performed, a difference density between the inverse Fourier transform density obtained by an inverse Fourier expansion device and a projection transform density obtained by density projection transform is obtained, and cord exposure defect detection processing is performed by determining cord exposure when there is periodicity in the difference density and determining a stamped character when there is no periodicity in the difference density. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、画像処理が行われた画像に基づいて被検査物の欠陥検査を行う画像処理方法、画像処理装置、プログラムおよび記録媒体に関し、より詳細には、自動車用タイヤに代表される工業製品の表面に形成される直線性を有する欠陥、特にコード露出欠陥を、画像処理を行うことによって検査することができる画像処理方法、画像処理装置、プログラムおよび記録媒体に関する。   The present invention relates to an image processing method, an image processing apparatus, a program, and a recording medium for inspecting a defect of an inspection object based on an image subjected to image processing, and more specifically, an industrial product typified by an automobile tire. The present invention relates to an image processing method, an image processing apparatus, a program, and a recording medium capable of inspecting a linear defect formed on the surface of the image, particularly a code exposure defect, by performing image processing.

自動車用タイヤおよびゴム製品等に代表される工業製品を対象とする画像処理装置、たとえば工業製品の検査を行う検査装置は、検査対象物をカメラなどの撮影装置によって撮影し、撮影した画像に基づいて欠陥検査を行う。   An image processing apparatus for industrial products represented by automobile tires and rubber products, for example, an inspection apparatus for inspecting industrial products, images an inspection object with an imaging device such as a camera, and is based on the captured image. Perform defect inspection.

タイヤの製法には、たとえば、金型に押しつけて加硫する方法がある。具体的には、ビード部品、ナイロン、テキスタイル、スチールコードが入ったゴムシート、およびゴム生地を順番にタイヤドラムに巻きつけて、それらを、ブラダーと呼ばれるゴム風船で内側からタイヤの形に膨らまして、金型に押しつけて加硫する。加硫時のブラダーとタイヤとの間の空気を抜くために、ブラダーに溝が掘られており、その溝の形状がタイヤに転写される。このタイヤに転写される溝の形状は、斜め方向の固定パターンであり、「ブラダーグルーブ」と呼ばれる。「ブラダーグルーブ」は、タイヤ内側のセンター部には形成されない。センター部とは、タイヤ回転方向に直交する方向での中央部である。   As a method for manufacturing a tire, for example, there is a method of vulcanizing by pressing against a mold. Specifically, bead parts, nylon, textiles, rubber sheets containing steel cords, and rubber fabrics are wound around the tire drum in turn, and they are inflated from the inside into a tire shape with rubber balloons called bladders. Then, press against the mold and vulcanize. In order to remove air between the bladder and the tire during vulcanization, a groove is dug in the bladder, and the shape of the groove is transferred to the tire. The shape of the groove transferred to the tire is a fixed pattern in an oblique direction and is called a “blader groove”. The “blader groove” is not formed in the center portion inside the tire. The center portion is a central portion in a direction orthogonal to the tire rotation direction.

タイヤを製造するときに、タイヤの内側には、欠陥ではないが画像処理を用いて欠陥検査を行う上でノイズとなる成分を生じさせる非欠陥部が形成される。非欠陥部は、たとえば、上述したブラダーグルーブの他、内面離型剤、成型切手、および刻印文字などの表面形状がある。   When manufacturing a tire, a non-defect portion is formed on the inner side of the tire, which is not a defect but causes a component that becomes a noise when performing defect inspection using image processing. The non-defect portion includes, for example, the above-described bladder groove, as well as surface shapes such as an inner surface release agent, a molded stamp, and a stamped character.

さらに、タイヤを製造するときに、タイヤの内側には、欠陥、たとえば直線性を有する欠陥(以下「線状欠陥」という)が形成されることがある。表1は、線状欠陥を分類したものである。   Furthermore, when manufacturing a tire, a defect, for example, a defect having linearity (hereinafter referred to as “linear defect”) may be formed inside the tire. Table 1 classifies linear defects.

線状欠陥は、コード露出欠陥および凹凸欠陥を含む。コード露出欠陥には、タイヤ内部のコードが表面に露出する故障があり、また、凹凸欠陥には、内面凹あるいは内面凸と呼ばれる故障があり、それぞれ表1に示した発生原因で発生する。コードとは、プライコードのことであり、ラジアル状(放射状)に貼り付けられているナイロン素材、ポリエステル素材もしくはスチール素材のものである。   The linear defect includes a code exposure defect and an uneven defect. The cord exposure defect includes a failure in which the cord inside the tire is exposed on the surface, and the unevenness defect includes a failure called an inner surface concave or inner surface convex, which are caused by the causes shown in Table 1, respectively. The cord is a ply cord, and is a nylon material, a polyester material, or a steel material that is attached in a radial shape (radial shape).

図14は、コード露出欠陥が形成されたタイヤ内側を撮影した画像の例を示す図である。図14(a)に示した画像100は、凹凸が少なく、広範囲に広がるコード露出欠陥101を示す画像であり、図14(b)に示した画像110は、凹凸が大きく、局所的に形成されるコード露出欠陥111を示す画像である。コード露出欠陥は、ゴムが薄くなって形成されるものである。図14(a)および図14(b)には、それぞれブラダーグルーブ102,112が示されている。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an image obtained by photographing the inside of the tire on which the code exposure defect is formed. An image 100 shown in FIG. 14A is an image showing a code exposure defect 101 that has little unevenness and spreads over a wide area, and an image 110 shown in FIG. 14B has large unevenness and is locally formed. This is an image showing a code exposure defect 111. The code exposure defect is formed when the rubber is thinned. 14 (a) and 14 (b) show bladder grooves 102 and 112, respectively.

第1の従来の技術として、特許文献1に記載されるタイヤ検査装置がある。このタイヤ検査装置は、波形処理の一種であるウェーブレット変換を用いてコード露出欠陥を検出するものである。ウェーブレット変換は、時間的に特徴が変化する信号の解析を可能にする周波数解析の変換処理である。すなわち、タイヤの位置を時間に対応させて、時間と周波数とを座標軸とする平面で、固有の広がりを有するウェーブレット(小さい波)を拡大縮小そして平行移動して足し合わせることによって、入力された信号波形を表現するものである。撮影信号は、コード露出欠陥に特有の周波数を中心周波数とする数値フィルタであるアナライジングウェーブレットによってウェーブレット変換され、変換結果に基づいてコード露出欠陥の判定が行われる。   As a first conventional technique, there is a tire inspection apparatus described in Patent Document 1. This tire inspection apparatus detects a code exposure defect using wavelet transform, which is a type of waveform processing. The wavelet transform is a frequency analysis conversion process that enables analysis of a signal whose characteristics change over time. In other words, the input signal is obtained by scaling the wavelet (small wave) with inherent spread on a plane with time and frequency as the coordinate axes, adding and moving the tire position corresponding to time, and moving and scaling and adding them together. It represents the waveform. The photographic signal is wavelet transformed by an analyzing wavelet that is a numerical filter having a center frequency at a frequency peculiar to the code exposure defect, and the code exposure defect is determined based on the conversion result.

第2の従来の技術として、濃度射影平均を前処理とする2値化処理によって、または微分画像を2値化して微小エッジを除去した後、ハフ(Hough)変換を行うことによって、凹凸の直線性を検出する方法がある。   As a second conventional technique, by performing binarization processing using density projection average as preprocessing, or by binarizing the differential image to remove minute edges, and then performing Hough transform, a straight line of unevenness There is a way to detect sex.

特開2007−333531号公報JP 2007-333531 A

しかしながら、第1の従来の技術は、波形パターンであるウェーブレットおよび検査位置を変えて、取り込み画像と一致する欠陥があるか否かを検査するマッチング方法であるので、計算コストが非常に大きいという問題がある。第2の従来の技術は、タイヤの種類、たとえばタイヤの径、幅、および扁平率、タイヤの表面の状態、ならびに照明の位置関係が、画像に影響を与えるので、検査の安定性に欠け、検査精度も低いという問題がある。   However, the first conventional technique is a matching method for inspecting whether or not there is a defect that matches the captured image by changing the wavelet that is a waveform pattern and the inspection position, so that the calculation cost is very high. There is. In the second conventional technique, the type of tire, for example, the diameter, width and flatness of the tire, the condition of the surface of the tire, and the positional relationship of the illumination affect the image, so the inspection stability is lacking. There is a problem that inspection accuracy is low.

また、コード露出欠陥検査を行う第1の従来の技術と、凹凸の直線性を検出するための第2の従来の技術とでは、検査方法が異なるので、それぞれに検査時間が必要であり、タクトタイムがそれらの検査時間に大きく依存する。   In addition, since the inspection method is different between the first conventional technique for performing the code exposure defect inspection and the second conventional technique for detecting the linearity of the unevenness, each requires an inspection time, and the tact time is different. Time greatly depends on their inspection time.

本発明の目的は、タイヤの種類、タイヤ表面の状態および照明の位置関係に依存することなく、検査の安定化および検査精度の向上を図ることができる画像処理方法、画像処理装置、プログラムおよび記録媒体を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image processing method, an image processing apparatus, a program, and a recording capable of stabilizing inspection and improving inspection accuracy without depending on the type of tire, the state of the tire surface, and the positional relationship of illumination. To provide a medium.

本発明は、予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと、第1の方向に直交する第2の方向に延びる互いに平行な複数のラインとの交点に配列される複数の画素から構成される画像であって、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様が形成される対象物を撮像した画像の処理を行う画像処理装置で実行される画像処理方法であって、
各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する濃度変換工程と、
第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、濃度変換工程で変換された各画素の濃度をフーリエ展開するフーリエ展開工程と、
フーリエ展開工程でフーリエ展開された周波数成分を、コード露出帯域の周波数成分と、コード露出帯域の周波数成分を除いた残余の周波数成分とに判定する周波数判定工程と、
周波数判定工程でコード露出帯域の周波数成分を除いた残余の周波数成分を、逆フーリエ展開する逆フーリエ展開工程と、
濃度変換工程で求めた射影変換濃度と、逆フーリエ展開工程で求めた逆フーリエ展開濃度との差分濃度を求める差分濃度算出工程と、
差分濃度算出工程で求めた差分濃度について、コード露出に相当する差分濃度であるか否かを判定するコード露出判定工程と、
コード露出判定工程で判定された差分濃度について、周期性があればコード露出と判定し、周期性がなければ刻印文字と判定する刻印文字判定工程とを含むことを特徴とする画像処理方法である。
The present invention includes a plurality of pixels arranged at intersections of a plurality of parallel lines extending in a predetermined first direction and a plurality of parallel lines extending in a second direction orthogonal to the first direction. This is an image processing method executed by an image processing apparatus that processes an image that is an image of a target object on which a linear pattern composed of periodic linear concave or convex portions is formed. And
A density conversion step of converting the density of each pixel into an average density obtained by averaging the densities of the pixels on the line in the second direction in which each pixel is included;
A Fourier expansion step of Fourier-expanding the density of each pixel converted in the density conversion step, using the position of each pixel as a variable for one of the lines in the first direction;
A frequency determination step of determining the frequency component Fourier expanded in the Fourier expansion step as a frequency component of the code exposure band and a remaining frequency component excluding the frequency component of the code exposure band;
An inverse Fourier expansion step of performing an inverse Fourier expansion on the remaining frequency components excluding the frequency components of the code exposure band in the frequency determination step;
A difference concentration calculation step for obtaining a difference concentration between the projected conversion concentration obtained in the concentration conversion step and the inverse Fourier expansion concentration obtained in the inverse Fourier expansion step;
A code exposure determination step for determining whether or not the difference concentration obtained in the difference concentration calculation step is a difference concentration corresponding to the code exposure;
The difference density determined in the code exposure determination step includes an engraved character determination step in which it is determined that the code exposure is present if there is periodicity, and is determined as an imprinted character if there is no periodicity. .

また本発明は、前記画像は、タイヤ内側を撮影した画像であり、
前記予め定める第1の方向は、タイヤ回転方向であることを特徴とする。
In the present invention, the image is an image of the inside of the tire,
The predetermined first direction is a tire rotation direction.

また本発明は、前記画像は、タイヤ内側を撮影した画像であり、
前記予め定める第1の方向は、タイヤ回転方向に対して予め定める角度範囲内の複数の角度の方向であることを特徴とする。
In the present invention, the image is an image of the inside of the tire,
The predetermined first direction is a direction of a plurality of angles within a predetermined angle range with respect to the tire rotation direction.

また本発明は、前記線状模様は、ブラダーグルーブであることを特徴とする。
また本発明は、予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと、第1の方向に直交する第2の方向に延びる互いに平行な複数のラインとの交点に配列される複数の画素から構成される画像であって、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様が形成される対象物を撮像した画像の各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する濃度変換手段と、
第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、濃度変換手段によって変換された各画素の濃度をフーリエ展開するフーリエ展開手段と、
フーリエ展開手段によってフーリエ展開された周波数成分からコード露出帯域の周波数成分とコード露出帯域の周波数成分を除いた周波数成分とに判定する周波数判定手段と、
周波数判定手段によって判定された残余の周波数成分を逆フーリエ展開する逆フーリエ展開手段と、
濃度変換手段によって求めた射影変換濃度と、逆フーリエ展開手段によって求めた逆フーリエ変換濃度との差分濃度を求める差分濃度算出手段と、
差分濃度算出手段によって求めた差分濃度について、周期性があればコード露出と判定し、周期性がなければ刻印文字と判定する刻印文字判定手段とを含むことを特徴とする画像処理装置である。
In the invention, it is preferable that the linear pattern is a bladder groove.
The present invention also provides a plurality of pixels arranged at the intersections of a plurality of parallel lines extending in a predetermined first direction and a plurality of parallel lines extending in a second direction orthogonal to the first direction. A density of each pixel of an image obtained by imaging an object on which a linear pattern consisting of a linear concave or convex portion having a periodicity is formed. Density conversion means for converting the density of pixels on the direction line into an average density, and
Fourier expansion means for Fourier-expanding the density of each pixel converted by the density conversion means, with the position of each pixel as a variable for one of the lines in the first direction;
A frequency determination means for determining a frequency component obtained by removing a frequency component of the code exposure band and a frequency component of the code exposure band from the frequency component Fourier-expanded by the Fourier expansion means;
Inverse Fourier expansion means for performing inverse Fourier expansion on the remaining frequency components determined by the frequency determination means;
A difference density calculation means for obtaining a difference density between the projected transformation density obtained by the density conversion means and the inverse Fourier transform density obtained by the inverse Fourier expansion means;
An image processing apparatus, comprising: a difference density calculated by the difference density calculation means; if there is periodicity, it is determined that the code is exposed;

また本発明は、コンピュータを、
予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと、第1の方向に直交する第2の方向に延びる互いに平行な複数のラインとの交点に配列される複数の画素から構成される画像であって、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様が形成される対象物を撮像した画像の各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する濃度変換手段、
第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、濃度変換手段によって変換された各画素の濃度をフーリエ展開するフーリエ展開手段、
フーリエ展開手段によってフーリエ展開された周波数成分からコード露出帯域の周波数成分とコード露出帯域の周波数成分を除いた周波数成分とに判定する周波数判定手段、
周波数判定手段によって判定された残余の周波数成分を逆フーリエ展開する逆フーリエ展開手段、
濃度変換手段によって求めた射影変換濃度と、逆フーリエ展開手段によって求めた逆フーリエ変換濃度との差分濃度を求める差分濃度算出手段、および
差分濃度算出手段によって求めた差分濃度について、周期性があればコード露出と判定し、周期性がなければ刻印文字と判定する刻印文字判定手段として機能させるためのプログラムである。
また本発明は、前記プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
The present invention also provides a computer,
An image composed of a plurality of pixels arranged at intersections of a plurality of parallel lines extending in a first direction defined in advance and a plurality of parallel lines extending in a second direction orthogonal to the first direction. The density of each pixel of an image obtained by imaging an object on which a linear pattern having a periodic linear concave or convex portion is formed is indicated on the line in the second direction including each pixel. Density conversion means for converting the density of pixels into an average density,
Fourier expansion means for Fourier-expanding the density of each pixel converted by the density conversion means, using the position of each pixel as a variable for one of the lines in the first direction;
A frequency determination means for determining a frequency component obtained by removing a frequency component of the code exposure band and a frequency component of the code exposure band from the frequency component Fourier-expanded by the Fourier expansion means;
Inverse Fourier expansion means for performing inverse Fourier expansion of the remaining frequency components determined by the frequency determination means;
If there is periodicity in the difference density calculation means for obtaining the difference density between the projected transformation density obtained by the density conversion means and the inverse Fourier transform density obtained by the inverse Fourier expansion means, and the difference density obtained by the difference density calculation means, if there is periodicity It is a program for determining that the code is exposed and functioning as a stamped character determining means for determining a stamped character if there is no periodicity.
The present invention is also a computer-readable recording medium on which the program is recorded.

本発明によれば、フーリエ展開のヒストグラムでコード露出の候補を抽出し、射影変換濃度と逆フーリエ展開濃度との差分濃度を求め、この差分濃度について一定以上の大きさの部分の積算値よってコード露出を判定するので、コード露出が連続している場合および局所的に存在している場合のいずれであっても、コード露出検査の弊害となるタイヤ表面のブラダーグルーブ、内面離型剤、表面形状といったノイズを除去して、高精度でコード露出欠陥を検出することができる。   According to the present invention, a code exposure candidate is extracted from a Fourier expansion histogram, a difference density between the projective transformation density and the inverse Fourier expansion density is obtained, and the code is calculated based on an integrated value of a portion having a certain size or more with respect to the difference density. Since the exposure is judged, whether the cord exposure is continuous or locally present, the tire surface bladder groove, the inner surface release agent, and the surface shape are harmful to the code exposure inspection. Thus, the code exposure defect can be detected with high accuracy.

また、フーリエ展開処理、逆フーリエ展開処理および差分処理をこの順序で実行するので、検査対象物の種類、検査対象物の表面の状態、および検査時における検査対象物への照明の影響などを排除して、検査の安定化を図ることができる。   In addition, since Fourier expansion processing, inverse Fourier expansion processing, and difference processing are executed in this order, the type of inspection object, the condition of the surface of the inspection object, and the effects of illumination on the inspection object during inspection are eliminated. Thus, the inspection can be stabilized.

したがって、画像処理によって、検査対象物であるたとえばタイヤの種類、タイヤ表面の状態および照明の位置関係に依存することなく、直線性に特徴のあるコード露出欠陥を検出することができ、検査の安定化および高精度化を図ることができる。   Therefore, by image processing, it is possible to detect a code exposure defect that is characterized by linearity, without depending on the type of inspection object, for example, the type of tire, the condition of the tire surface, and the positional relationship of illumination. And higher accuracy can be achieved.

また本発明によれば、前記画像は、タイヤ内側を撮影した画像であり、前記予め定める第1の方向は、タイヤ回転方向であるので、コード露出欠陥の直線性の方向がタイヤ回転方向と一致するとき、タイヤの種類、タイヤ表面の状態および照明の位置関係に依存することなく、検査の安定化を図ることができる。   According to the invention, the image is an image of the inside of the tire, and the predetermined first direction is the tire rotation direction, so that the linearity direction of the code exposure defect coincides with the tire rotation direction. In this case, the inspection can be stabilized without depending on the type of tire, the state of the tire surface, and the positional relationship of illumination.

また本発明によれば、前記画像は、タイヤ内側を撮影した画像であり、前記予め定める第1の方向は、タイヤ回転方向に対して予め定める角度範囲内の複数の角度の方向であるので、コード露出欠陥の直線性の方向がタイヤ回転方向と一致しなくても、タイヤの種類、タイヤ表面の状態および照明の位置関係に依存することなく、検査の安定化を図ることができる。   According to the invention, the image is an image of the inside of the tire, and the predetermined first direction is a direction of a plurality of angles within a predetermined angle range with respect to the tire rotation direction. Even if the direction of linearity of the code exposure defect does not coincide with the tire rotation direction, the inspection can be stabilized without depending on the type of tire, the state of the tire surface, and the positional relationship of illumination.

また本発明によれば、前記線状模様は、ブラダーグルーブであるので、取込画像からブラダーグルーブを除去して、コード露出欠陥を検出することができる。   According to the present invention, since the linear pattern is a bladder groove, it is possible to detect a code exposure defect by removing the bladder groove from the captured image.

また本発明によれば、フーリエ展開のヒストグラムでコード露出の候補を抽出し、射影変換濃度と逆フーリエ展開濃度との差分濃度を求め、この差分濃度について一定以上の大きさの部分の積算値よってコード露出を判定するので、コード露出が連続している場合および局所的に存在している場合のいずれであっても、コード露出検査の弊害となるタイヤ表面のブラダーグルーブ、内面離型剤、表面形状といったノイズを除去して、高精度でコード露出欠陥を検出することができる。   Further, according to the present invention, code exposure candidates are extracted from a Fourier expansion histogram, a difference density between the projective transformation density and the inverse Fourier expansion density is obtained, and the difference density is determined by an integrated value of a portion having a certain size or more. Since the code exposure is determined, whether the cord exposure is continuous or locally present, the tire surface bladder groove, inner surface release agent, surface By removing noise such as shape, it is possible to detect a code exposure defect with high accuracy.

また、フーリエ展開処理、逆フーリエ展開処理および差分処理をこの順序で実行するので、検査対象物の種類、検査対象物の表面の状態、および検査時における検査対象物への照明の影響などを排除して、検査の安定化を図ることができる。画像処理によって、たとえば、タイヤの種類、タイヤ表面の状態および照明の位置関係に依存することなく、コード露出欠陥を検出することができ、検査の安定化を図ることができる。   In addition, since Fourier expansion processing, inverse Fourier expansion processing, and difference processing are executed in this order, the type of inspection object, the condition of the surface of the inspection object, and the effects of illumination on the inspection object during inspection are eliminated. Thus, the inspection can be stabilized. By image processing, for example, a code exposure defect can be detected without depending on the type of tire, the state of the tire surface, and the positional relationship of illumination, and the inspection can be stabilized.

また本発明によれば、プログラムによって、コンピュータを、濃度変換手段、フーリエ展開手段、周波数判定手段、逆フーリエ展開手段、差分濃度算出手段、および刻印文字判定手段として機能させることができる。   According to the present invention, the computer can function as a density conversion unit, a Fourier expansion unit, a frequency determination unit, an inverse Fourier expansion unit, a difference density calculation unit, and an imprinted character determination unit according to the program.

また本発明によれば、前記プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として提供することができる。   The present invention can also be provided as a computer-readable recording medium on which the program is recorded.

本発明の一実施形態である画像処理装置1の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. 濃度射影変換を説明するための図である。It is a figure for demonstrating density projection conversion. 欠陥のないタイヤ内側の取込画像30およびそれを濃度射影変換した変換画像31の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the capture image 30 inside the tire without a defect, and the conversion image 31 which carried out the density projection conversion of it. 線状欠陥のあるタイヤ内側の取込画像35およびそれを濃度射影変換した変換画像36の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the captured image 35 inside the tire with a linear defect, and the converted image 36 which carried out the density | projection conversion of it. フーリエ展開の補充の仕方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of the supplement of Fourier expansion. フーリエ周波数ヒストグラムを示す図である。It is a figure which shows a Fourier frequency histogram. 周波数判定結果の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a frequency determination result. 自己相関値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an autocorrelation value. 相関差分値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a correlation difference value. ピーク位置およびピーク間隔を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a peak position and a peak space | interval. 回転射影変換を説明するための図である。It is a figure for demonstrating rotation projection conversion. 制御部12が実行するコード露出欠陥検出処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the code exposure defect detection process which the control part 12 performs. コード露出判定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of a code | cord | chord exposure determination process. 凹凸欠陥およびコード露出欠陥が形成されたタイヤ内側を撮影した画像の例を示す図であり、図14(a)に示した画像100は、凹凸が少なく、広範囲に広がるコード露出欠陥101を示す画像であり、図14(b)に示した画像110は、凹凸が大きく、局所的に形成されるコード露出欠陥111を示す画像である。It is a figure which shows the example of the image which image | photographed the tire inner side in which the uneven | corrugated defect and the code | cord | chord exposed defect were formed, and the image 100 shown to Fig.14 (a) is an image which shows the code | cord | chord exposed defect 101 which has few unevenness | corrugations and spreads widely. The image 110 shown in FIG. 14 (b) is an image showing large code irregularities and locally formed code exposure defects 111.

図1は、本発明の一実施形態である画像処理装置1の構成を示すブロック図である。画像処理装置1は、たとえばゴム、金属もしくは樹脂からなる成型品の表面検査を、画像処理を用いて検査する検査装置であり、以下、タイヤを検査する検査装置である画像処理装置1を例に説明する。本発明に係る画像処理方法は、たとえば画像処理装置1で実行される。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The image processing apparatus 1 is an inspection apparatus that inspects a surface inspection of a molded product made of, for example, rubber, metal, or resin by using image processing. explain. The image processing method according to the present invention is executed by, for example, the image processing apparatus 1.

画像処理装置1は、入力部11、制御部12、記憶部13および出力部14を含んで構成される。入力部11は、たとえばマウスおよびキーボードなどの入力装置、ならびに照明部および撮影部からなる撮影装置を含んで構成される。入力装置は、たとえば検査の開始および終了を指示する情報、および検査の条件などの情報を入力する装置であり、入力部11は、入力装置によって入力された情報を制御部12に送る。   The image processing apparatus 1 includes an input unit 11, a control unit 12, a storage unit 13, and an output unit 14. The input unit 11 includes, for example, an input device such as a mouse and a keyboard, and an imaging device including an illumination unit and an imaging unit. The input device is a device that inputs information for instructing the start and end of the inspection and information such as the inspection conditions, for example. The input unit 11 sends the information input by the input device to the control unit 12.

撮影装置は、タイヤの内側をライトなどの照明部によって照明し、照明光が照射されているタイヤ表面をカメラなどの撮影部によって撮影する。撮影装置は、タイヤの内側を1度に撮影することができないので、タイヤの内側の表面の位置を移動して順次撮影する。入力部11は、撮影装置によって撮影したタイヤの内側の表面の画像を制御部12に送る。   The photographing device illuminates the inside of a tire with an illumination unit such as a light, and photographs the tire surface irradiated with the illumination light with a photographing unit such as a camera. Since the photographing device cannot photograph the inside of the tire at a time, the photographing device sequentially photographs by moving the position of the inner surface of the tire. The input unit 11 sends an image of the inner surface of the tire photographed by the photographing device to the control unit 12.

制御部12は、たとえば中央処理装置(Central Processing Unit;略称CPU)によって構成され、記憶部13に記憶されるプログラムを実行することによって、入力部11および出力部14を制御し、本発明に係る線状欠陥検出処理を行う後述する複数の機能を実現する。記憶部13は、たとえば半導体メモリあるいはハードディスク装置などによって構成される読み書き可能な記憶装置であり、制御部12で実行されるプログラムおよび制御部12で用いられる情報を記憶する。   The control unit 12 is constituted by, for example, a central processing unit (abbreviated as CPU), and controls the input unit 11 and the output unit 14 by executing a program stored in the storage unit 13, according to the present invention. A plurality of functions to be described later for performing a linear defect detection process are realized. The storage unit 13 is a readable / writable storage device configured by, for example, a semiconductor memory or a hard disk device, and stores a program executed by the control unit 12 and information used by the control unit 12.

出力部14は、情報を出力するディスプレイなどの表示装置あるいはプリンタなどの印刷装置によって構成され、制御部12から受け取る情報を出力する。あるいは、着脱可能な記録媒体への情報の読み書きが可能な記録再生装置、他の画像処理装置と情報の送受信を行う通信装置などを、入力装置兼出力装置とすることも可能である。制御部12は、入力部11から受け取る画像に基づいて線状欠陥の有無を判定し、判定結果に基づく検査結果を出力部14に出力する。   The output unit 14 is configured by a display device such as a display that outputs information or a printing device such as a printer, and outputs information received from the control unit 12. Alternatively, a recording / reproducing apparatus that can read and write information on a detachable recording medium, a communication apparatus that transmits / receives information to / from another image processing apparatus, and the like can be used as an input device / output device. The control unit 12 determines the presence or absence of a linear defect based on the image received from the input unit 11, and outputs an inspection result based on the determination result to the output unit 14.

制御部12は、線状欠陥、特にコード露出欠陥検出処理を第1〜第8ステップの8つのステップで処理する。制御部12は、第1ステップで「濃度射影変換」処理を行い、第2ステップで「フーリエ展開」処理を行い、第3ステップで「周波数判定」処理を行い、第4ステップで「逆フーリエ展開」処理を行い、第5ステップで「濃度差分」処理を行い、第6ステップで「コード露出判定」処理を行い、第7ステップで「刻印文字判定」処理を行い、第8ステップで「傾き変動」処理を行う。   The control unit 12 processes a linear defect, particularly a code exposure defect detection process, in eight steps of the first to eighth steps. The control unit 12 performs “density projection transformation” processing in the first step, performs “Fourier expansion” processing in the second step, performs “frequency determination” processing in the third step, and performs “inverse Fourier expansion” in the fourth step. ”Process,“ Density difference ”process in the fifth step,“ Code exposure determination ”process in the sixth step,“ Engraved character determination ”process in the seventh step,“ Inclination fluctuation ”in the eighth step Process.

入力部11の撮影装置から受け取る画像(以下「取込画像」という)は、記憶部13に記憶される。取込画像は、予め定める第1の方向であるタイヤ回転方向と、タイヤ回転方向に垂直な方向とに配列された画素から構成される。すなわち、画素は、タイヤ回転方向に平行な複数のラインと、タイヤ回転方向に直交する方向に平行な複数のラインとの交点に配置されている。取込画像は、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様、たとえばブラダーグルーブが形成された画像である。ブラダーグルーブは、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様である。   An image received from the imaging device of the input unit 11 (hereinafter referred to as “captured image”) is stored in the storage unit 13. The captured image is composed of pixels arranged in a tire rotation direction that is a predetermined first direction and a direction perpendicular to the tire rotation direction. That is, the pixel is arranged at the intersection of a plurality of lines parallel to the tire rotation direction and a plurality of lines parallel to the direction orthogonal to the tire rotation direction. The captured image is an image in which a linear pattern composed of periodic linear concave or convex portions, for example, a bladder groove is formed. The bladder groove is a linear pattern composed of linear concave or convex portions having periodicity.

制御部12は、記憶部13に記憶されるプログラムを実行することによって、濃度変換手段、フーリエ展開手段、周波数算出手段、逆フーリエ手段、濃度差分算出手段、コード露出判定手段、刻印文字判定手段および傾き変動処理手段などの機能を実現する。第1ステップは、濃度変換手段によって実行され、第2ステップは、フーリエ展開手段によって実行され、第3ステップは、周期算出手段によって実行され、第4ステップは、逆フーリエ展開手段によって実行され、第5ステップは、濃度差分算出手段によって実行され、第6ステップは、コード露出判定手段によって実行され、第7ステップは、刻印文字判定手段によって実行され、第8ステップは、傾き変動処理手段によって実行される。   The control unit 12 executes a program stored in the storage unit 13 to perform density conversion means, Fourier expansion means, frequency calculation means, inverse Fourier means, density difference calculation means, code exposure determination means, engraved character determination means, Functions such as tilt variation processing means are realized. The first step is executed by the density conversion means, the second step is executed by the Fourier expansion means, the third step is executed by the period calculation means, the fourth step is executed by the inverse Fourier expansion means, The fifth step is executed by the density difference calculating means, the sixth step is executed by the code exposure determining means, the seventh step is executed by the stamped character determining means, and the eighth step is executed by the inclination variation processing means. The

[第1ステップ](濃度射影変換)
第1ステップでは、制御部12は、濃度射影変換処理を行う。濃度射影変換は、1つの方向のライン上の画素の濃度を、そのライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換することである。具体的には、制御部12は、タイヤ回転方向に直交する方向のラインごとに、取込画像の各画素の濃度を、各画素が含まれるライン上の画素の濃度を平均した濃度に変換する。取込画像に照明による濃度むらがある場合は、取込画像から濃度むらを除去した画像に対して濃度射影変換を行う。濃度むらの除去方法については、特に限定されない。
[First step] (Density projection conversion)
In the first step, the control unit 12 performs density projection conversion processing. The density projection conversion is to convert the density of pixels on a line in one direction into an average density obtained by averaging the densities of pixels on the line. Specifically, the control unit 12 converts, for each line in a direction orthogonal to the tire rotation direction, the density of each pixel of the captured image into a density obtained by averaging the density of the pixels on the line including each pixel. . When the captured image has uneven density due to illumination, density projection conversion is performed on the image from which the uneven density is removed from the captured image. The method for removing the density unevenness is not particularly limited.

図2は、濃度射影変換を説明するための図である。図2(a)は、濃度射影変換を行う対象の取込画像20の一例である。取込画像20を構成する画素のうち、白色部分を構成する画素の濃度は、黒色部分を構成する画素の濃度よりも高い値を示す。取込画像20の横方向がX方向であり、縦方向がY方向である。図2(b)は、取込画像20のX方向のラインごとに、画素の濃度を加算した値を示すグラフ21である。すなわち、グラフ21は、取込画像20をX方向のラインごとに、画素の濃度を加算した値を示す。グラフ21の横方向が取込画像20のX方向のラインごとに画素の濃度を加算した合計であり、縦方向が取込画像20のY方向である。平均濃度は、各画素が含まれるライン上の画素の濃度を加算した濃度を、各画素を含むライン上の画素数で除算した値である。制御部12は、各画素の濃度を、各画素が含まれるラインの平均濃度に変換する。   FIG. 2 is a diagram for explaining density projection conversion. FIG. 2A is an example of a captured image 20 to be subjected to density projection conversion. Of the pixels constituting the captured image 20, the density of the pixels constituting the white part is higher than the density of the pixels constituting the black part. The horizontal direction of the captured image 20 is the X direction, and the vertical direction is the Y direction. FIG. 2B is a graph 21 showing values obtained by adding pixel densities for each line in the X direction of the captured image 20. That is, the graph 21 shows the value obtained by adding the pixel density of the captured image 20 for each line in the X direction. The horizontal direction of the graph 21 is a total obtained by adding the pixel density for each line in the X direction of the captured image 20, and the vertical direction is the Y direction of the captured image 20. The average density is a value obtained by dividing the density obtained by adding the densities of the pixels on the line including each pixel by the number of pixels on the line including each pixel. The control unit 12 converts the density of each pixel into an average density of a line including each pixel.

図3は、欠陥のないタイヤ内側の取込画像30およびそれを濃度射影変換した変換画像31の一例を示す図である。図3(a)は、取込画像30を示し、取込画像30には、ブラダーグルーブ301が示されている。取込画像30の横方向がタイヤ回転方向であり、取込画像30の縦方向がタイヤ回転方向に直交する方向である。ブラダーグルーブ301は、加硫時にタイヤに形成された複数の溝であり、取込画像30では、右上から左下への斜め方向の溝として示されている。図3(b)は、取込画像20の各画素の濃度を、縦方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換した変換画像31である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a captured image 30 inside the tire without a defect and a converted image 31 obtained by subjecting the captured image 30 to density projection conversion. FIG. 3A shows a captured image 30, and a bladder groove 301 is shown in the captured image 30. The horizontal direction of the captured image 30 is the tire rotation direction, and the vertical direction of the captured image 30 is a direction orthogonal to the tire rotation direction. The bladder groove 301 is a plurality of grooves formed in the tire at the time of vulcanization. In the captured image 30, the bladder groove 301 is shown as an oblique groove from the upper right to the lower left. FIG. 3B shows a converted image 31 obtained by converting the density of each pixel of the captured image 20 into an average density obtained by averaging the densities of the pixels on the vertical line.

図4は、線状欠陥のあるタイヤ内側の取込画像35およびそれを濃度射影変換した変換画像36の一例を示す図である。図4(a)は、取込画像35を示し、取込画像35には、ブラダーグルーブ351および線状欠陥352の部分画像が示されている。図4(b)は、取込画像35の各画素の濃度を、縦方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換した変換画像36である。線状欠陥352に対応する位置に、周囲よりも暗い部分を含む部分画像362が示されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a captured image 35 inside a tire having a linear defect and a converted image 36 obtained by performing density projection conversion on the captured image 35. FIG. 4A shows a captured image 35, and a partial image of a bladder groove 351 and a linear defect 352 is shown in the captured image 35. FIG. 4B is a converted image 36 obtained by converting the density of each pixel of the captured image 35 into an average density obtained by averaging the densities of the pixels on the vertical line. A partial image 362 including a darker part than the surroundings is shown at a position corresponding to the linear defect 352.

濃度射影変換を行うことによって、濃度射影変換を行う方向以外の方向のノイズを緩和することができる。コード露出欠陥および凹凸欠陥は、タイヤ回転方向に直交する方向の直線性に特徴を有するので、濃度射影変換を行うことによって、タイヤ回転方向に直交する方向以外の方向のノイズ、たとえばブラダーグルーブおよび内面離型剤などのノイズを緩和することができる。   By performing density projection conversion, noise in directions other than the direction in which density projection conversion is performed can be reduced. Since the code exposure defect and the unevenness defect are characterized by linearity in the direction orthogonal to the tire rotation direction, by performing density projection conversion, noise in directions other than the direction orthogonal to the tire rotation direction, for example, the bladder groove and the inner surface Noise such as mold release agent can be reduced.

[第2ステップ](フーリエ展開)
第2ステップでは、制御部12は、フーリエ展開処理を行う。具体的には、制御部12は、濃度射影変換が行われた画像に対して、予め定める第1の方向、たとえばタイヤの回転方向のラインのうちの1つのライン上の画素について、画素の位置を変数xとし、各画素の濃度を関数f(x)として、フーリエ展開する。フーリエ展開した関数をF(x)とし、濃度の関数f(x)が0≦x≦1で求められたとすると、F(x)は、式(1)によって算出される。
F(x)=a/2+Σ{a×cos(n×π×x/L)
+b×sin(n×π×x/L)} …(1)
[Second step] (Fourier expansion)
In the second step, the control unit 12 performs a Fourier expansion process. Specifically, the control unit 12 determines the pixel position for pixels on one line in a predetermined first direction, for example, a line in the tire rotation direction, with respect to the image on which the density projection conversion has been performed. Is the variable x and the density of each pixel is the function f (x), and Fourier expansion is performed. Assuming that a Fourier-expanded function is F (x) and the density function f (x) is obtained by 0 ≦ x ≦ 1, F (x) is calculated by the equation (1).
F (x) = a 0/ 2 + Σ {a n × cos (n × π × x / L)
+ B n × sin (n × π × x / L)} (1)

ここで、Σは、数列の総和を表す記号であり、総和Σの範囲は、n=1から無限大までの整数であるが、実際には、nの値は、いずれかの値で打ち切る必要がある。nは、欠陥の周波数、つまり欠陥の個数であり、nの値は、良品サンプルに関するデータをどこまで展開して復元することできるかによって定められる。   Here, Σ is a symbol representing the total sum of a number sequence, and the range of the total Σ is an integer from n = 1 to infinity, but in reality, the value of n needs to be truncated at any value. There is. n is the frequency of defects, that is, the number of defects, and the value of n is determined by how far the data related to the non-defective sample can be expanded and restored.

また、係数aおよび係数bは、それぞれ式(2),(3)によって求められる。
=1/l×∫f(x)×cos(n×π×x/L)dx …(2)
=1/l×∫f(x)×sin(n×π×x/L)dx …(3)
ここで、∫は積分記号であり、積分∫の範囲は、−1≦x≦1である。
The coefficient a n and the coefficient b n, respectively formula (2), obtained by (3).
a n = 1 / l × ∫f (x) × cos (n × π × x / L) dx (2)
b n = 1 / l × ∫f (x) × sin (n × π × x / L) dx (3)
Here, ∫ is an integral symbol, and the range of the integral ∫ is −1 ≦ x ≦ 1.

式(1)での計算は、0≦x≦1の範囲でしか行っていないので、−1≦x<0の範囲のフーリエ展開を補充する必要がある。補充の仕方は、限定されるものではなく、どのように補充してもよい。   Since the calculation in Expression (1) is performed only in the range of 0 ≦ x ≦ 1, it is necessary to supplement the Fourier expansion in the range of −1 ≦ x <0. The method of replenishment is not limited, and it may be replenished in any way.

図5は、フーリエ展開の補充の仕方を説明するための図である。図5(a)は、0≦x≦1で、f(x)=cxなる関数を示すグラフ41である。cは、係数である。図5(b)は、補充するための第1の関数f(x)を示すグラフ42である。関数f(x)は、−1≦x<0の範囲で、f(x)=c(x+1)であり、0≦x≦1で、f(x)=f(x)である。図5(c)は、補充するための第2の関数f(x)を示すグラフ43である。関数f(x)は、−1≦x<0の範囲で、f(x)=−cxであり、0≦x≦1で、f(x)=f(x)である。図5(d)は、補充するための第3の関数f(x)を示すグラフ44である。関数f(x)は、−1≦x≦1の範囲で、f(x)=c(x+1)である。 FIG. 5 is a diagram for explaining how to replenish Fourier expansion. FIG. 5A is a graph 41 showing a function of 0 ≦ x ≦ 1 and f (x) = cx. c is a coefficient. FIG. 5B is a graph 42 showing the first function f 1 (x) for replenishment. The function f 1 (x) is f 1 (x) = c (x + 1) in the range of −1 ≦ x <0, and 0 ≦ x ≦ 1 and f 1 (x) = f (x). . FIG. 5C is a graph 43 showing the second function f 2 (x) for replenishment. The function f 2 (x) is in the range of −1 ≦ x <0, f 2 (x) = − cx, 0 ≦ x ≦ 1, and f 2 (x) = f (x). FIG. 5D is a graph 44 showing the third function f 3 (x) for replenishment. The function f 3 (x) is f 3 (x) = c (x + 1) in the range of −1 ≦ x ≦ 1.

式(1)の右辺が連続関数の和であり、グラフ42に示した不連続な第1の関数f(x)の値に収束しないので、xの範囲を0≦x≦1の範囲から−1≦x≦1の範囲に変えたグラフ44に示した第3の関数f(x)で補充することもできる。いずれの関数を用いて補充するかは特に限定されないが、図5(c)に示した第2の関数f(x)がよく用いられる。 The right side of the equation (1) is the sum of continuous functions and does not converge to the discontinuous first function f 1 (x) shown in the graph 42. Therefore, the range of x is changed from the range of 0 ≦ x ≦ 1. It is also possible to replenish with the third function f 3 (x) shown in the graph 44 changed to the range of −1 ≦ x ≦ 1. Which function is used for replenishment is not particularly limited, but the second function f 2 (x) shown in FIG. 5C is often used.

制御部12は、式(2)および式(3)で求めた係数から振幅「2×√(a +b )」を求める。√は、平方根の演算記号である。 The control unit 12 obtains the amplitude “2 × √ (a n 2 + b n 2 )” from the coefficients obtained by the equations (2) and (3). √ is a square root symbol.

[第3ステップ](周波数判定)
図6は、フーリエ周波数ヒストグラムを示す図である。フーリエ周波数ヒストグラムは、横軸が周波数であり、縦軸は振幅である。図6(a)は、コード露出欠陥のない場合のフーリエ周波数ヒストグラム51であり、図6(b)は、コード露出欠陥のある場合のフーリエ周波数ヒストグラム52である。
[Third step] (Frequency judgment)
FIG. 6 shows a Fourier frequency histogram. In the Fourier frequency histogram, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents amplitude. FIG. 6A is a Fourier frequency histogram 51 when there is no code exposure defect, and FIG. 6B is a Fourier frequency histogram 52 when there is a code exposure defect.

フーリエ周波数ヒストグラム51には、ブラダーグルーブの周波数で振幅の高い部分511が示され、フーリエ周波数ヒストグラム52には、ブラダーグルーブの周波数で振幅の高い部分521、およびコード露出欠陥の周波数で振幅の高い部分522が示されている。コード露出欠陥の周波数で振幅の高い部分522は、ブラダーグルーブの周波数で振幅の高い部分521よりも高い周波数である。フーリエ周波数ヒストグラム51の部分512には、コード露出欠陥の周波数で振幅の高い部分はない。   The Fourier frequency histogram 51 shows a portion 511 having a high amplitude at the frequency of the bladder groove, and the Fourier frequency histogram 52 shows a portion 521 having a high amplitude at the frequency of the bladder groove and a portion having a high amplitude at the frequency of the code exposure defect. 522 is shown. The portion 522 having a high amplitude at the frequency of the code exposure defect is higher than the portion 521 having a high amplitude at the frequency of the bladder groove. The portion 512 of the Fourier frequency histogram 51 does not have a portion with a high amplitude at the frequency of the code exposure defect.

第3ステップでは、制御部12は、周波数判定処理を行う。具体的には、制御部12は、濃度射影変換を行う前の取込画像から自己相関値を算出し、算出した自己相関値の変動周期(以下「変動間隔」ともいう)を求めることによって、ブラダーグルーブの本数を算出する。   In the third step, the control unit 12 performs frequency determination processing. Specifically, the control unit 12 calculates an autocorrelation value from the captured image before performing the density projection conversion, and obtains a fluctuation period of the calculated autocorrelation value (hereinafter also referred to as “fluctuation interval”). Calculate the number of bladder grooves.

ブラダーグルーブのように周期的変化に特徴がある画像の場合、自己相関値も周期的に変動する。したがって、自己相関値の変動間隔を求めることによって、ブラダーグルーブ本数を算出することができる。ブラダーグルーブ本数の算出は、第1〜第5手順で算出される。制御部12は、第1手順で、自己相関値を算出し、第2手順で、相関差分値を算出し、第3手順で、相関差分値のピーク位置を検出し、第4手順で、相関差分値のピーク間隔を算出し、第5手順で、ブラダーグルーブの本数を算出する。   In the case of an image characterized by a periodic change such as a bladder groove, the autocorrelation value also periodically changes. Therefore, the number of bladder grooves can be calculated by obtaining the autocorrelation value fluctuation interval. The number of bladder grooves is calculated by the first to fifth procedures. The control unit 12 calculates the autocorrelation value in the first procedure, calculates the correlation difference value in the second procedure, detects the peak position of the correlation difference value in the third procedure, and correlates in the fourth procedure. The peak interval of the difference value is calculated, and the number of bladder grooves is calculated in the fifth procedure.

第1手順では、制御部12は、取込画像内に予め定める矩形のテンプレート領域を設定し、テンプレート領域内の画素と、テンプレート領域を移動させた領域中の画素との間の自己相関値を算出する。   In the first procedure, the control unit 12 sets a predetermined rectangular template region in the captured image, and calculates an autocorrelation value between a pixel in the template region and a pixel in the region where the template region is moved. calculate.

図7は、周波数判定結果の具体例を示す図である。コード露出の場合、前述の図6に示すように、フーリエ周波数ヒストグラムにはおおよその傾向が現れる。この性質を利用し、取込画像54の対象領域55について、周波数範囲56(図7の例では、40〜255)、強度下限57(図7の例では、030)および累積強度58(図7の例では、0035)によって、大まかに判定することができる。具体的には、周波数ヒストグラムの指定周波数範囲、たとえば「40」のデータについて、強度下限、たとえば「30」からの超過分を累計し、累計値、つまり累計強度が指定しきい値、たとえば「35」を超えた場合、コード露出等と判定する。   FIG. 7 is a diagram illustrating a specific example of the frequency determination result. In the case of code exposure, an approximate trend appears in the Fourier frequency histogram as shown in FIG. Using this property, the frequency range 56 (40 to 255 in the example of FIG. 7), the intensity lower limit 57 (030 in the example of FIG. 7), and the cumulative intensity 58 (FIG. 7) are obtained for the target region 55 of the captured image 54. In the example shown in FIG. More specifically, for data in a specified frequency range of the frequency histogram, for example, “40”, the excess from the lower limit of intensity, for example “30”, is accumulated, and the accumulated value, that is, the accumulated intensity is designated threshold, for example “35”. "Is exceeded, it is determined that the code is exposed.

強度に関しては、高周波数範囲のピーク値によって判定し、コード露出欠陥あり(NG)ならピーク値を超えた分のスペクトル値を累積加算し、NG強度の積算値によって判定する。この強度は、振幅(=√[a +b ])である。このような周波数判定では、コード露出以外に後述するように刻印文字が検出される。 The intensity is determined based on the peak value in the high frequency range, and if there is a code exposure defect (NG), the spectrum value corresponding to the peak value is cumulatively added and determined based on the integrated value of the NG intensity. This intensity is an amplitude (= √ [a n 2 + b n 2 ]). In such frequency determination, a stamped character is detected in addition to the code exposure as described later.

図8は、自己相関値を説明するための図である。対象領域61は、取込画像のうち、自己相関値を算出する画像の矩形の領域であり、図8の縦方向であるY方向の縦寸法が「H」であり、かつ図7の横方向であるX方向の横寸法が「W」である。テンプレート領域66は、A方向の縦寸法が「H」であり、B方向の横寸法が「W」である。対象領域61の左上の位置をXY座標の原点とする。 FIG. 8 is a diagram for explaining the autocorrelation value. The target area 61 is a rectangular area of an image for calculating an autocorrelation value in the captured image, the vertical dimension in the Y direction which is the vertical direction in FIG. 8 is “H”, and the horizontal direction in FIG. The lateral dimension in the X direction is “W”. In the template region 66, the vertical dimension in the A direction is “H T ”, and the horizontal dimension in the B direction is “W T ”. The upper left position of the target area 61 is set as the origin of the XY coordinates.

制御部12は、対象領域61内の任意の位置にテンプレート領域66を設定する。テンプレート領域66の寸法Hは、対象領域61の寸法Hと一致し、テンプレート領域66の横寸法Wは、対象領域61の横寸法Wよりも小さい。次に、制御部12は、テンプレート領域66をX方向に移動させた位置に、相関値算出領域67を設定する。相関値算出領域67は、テンプレート領域66と同一の寸法であり、縦寸法が「H」、横寸法が「W」である。縦寸法および横寸法は、画素数で表される。 The control unit 12 sets the template area 66 at an arbitrary position in the target area 61. The dimension H T of the template region 66 matches the dimension H of the target region 61, and the horizontal dimension W T of the template region 66 is smaller than the horizontal dimension W of the target region 61. Next, the control unit 12 sets a correlation value calculation area 67 at a position where the template area 66 is moved in the X direction. The correlation value calculation area 67 has the same dimensions as the template area 66, the vertical dimension is “H T ”, and the horizontal dimension is “W T ”. The vertical dimension and the horizontal dimension are represented by the number of pixels.

制御部12は、テンプレート領域66と相関値算出領域67とを重ね合わせて、各画素の相関値を算出する。テンプレート領域66中の画素の位置を、テンプレート領域66の左上の位置を原点とする相対座標系で表して、座標(i,j)とし、相関値算出領域67の左上の画素の位置をXY座標系で座標(x,y)とすると、相関値算出領域67中の画素の位置は、XY座標系で(x+i,y+j)となる。   The control unit 12 superimposes the template area 66 and the correlation value calculation area 67 to calculate the correlation value of each pixel. The position of the pixel in the template area 66 is expressed in a relative coordinate system with the upper left position of the template area 66 as the origin and is set as coordinates (i, j), and the position of the upper left pixel in the correlation value calculation area 67 is the XY coordinate. If the coordinates are (x, y) in the system, the position of the pixel in the correlation value calculation area 67 is (x + i, y + j) in the XY coordinate system.

本実施形態では、テンプレート領域66の画素の濃度と、相関値算出領域67の画素の濃度との相関値を、正規化相関法を用いて算出する。具体的には、テンプレート領域66の座標(i,j)の画素の濃度をT(i,j)とし、相関値算出領域67の座標(x+i,y+j)の画素の濃度を、I(x+i,y+j)とすると、相関値R(x,y)は、正規化相関法による式(4)で算出される。制御部12は、相関値算出領域67を対象領域61内でX方向に順次1画素ずつ移動させて、正規化相関値を算出する。   In the present embodiment, the correlation value between the pixel density of the template area 66 and the pixel density of the correlation value calculation area 67 is calculated using a normalized correlation method. Specifically, the density of the pixel at the coordinates (i, j) in the template area 66 is T (i, j), and the density of the pixel at the coordinates (x + i, y + j) in the correlation value calculation area 67 is I (x + i, If y + j), the correlation value R (x, y) is calculated by the equation (4) by the normalized correlation method. The control unit 12 calculates the normalized correlation value by moving the correlation value calculation area 67 one pixel at a time in the X direction in the target area 61.

ここで、R(x,y)は、正規化相関値(以下、単に「相関値」ともいう)であり、「I」は、相関値算出領域67内の画素の濃度の平均値であり、「T」は、テンプレート領域66内の画素の濃度の平均値であり、x∈{0,1,2,…,W−W}、y∈{0,1,2,…,H−H}、i∈{0,1,2,…,W−1}、j∈{0,1,2,…,H−1}である。 Here, R (x, y) is a normalized correlation value (hereinafter also simply referred to as “correlation value”), and “I H ” is an average value of the density of pixels in the correlation value calculation area 67. , “T H ” is an average value of the densities of the pixels in the template region 66, and x∈ {0, 1, 2,..., W−W T }, y∈ {0, 1, 2,. -H T}, i∈ {0,1,2, ..., W T -1}, j∈ {0,1,2, ..., a H T -1}.

式(4)に示すように、相関値R(x,y)は、各画素の濃度から濃度の平均値を引いた値の相関となっているので、取込画像の濃度が変動したとしても、相関値R(x,y)を安定して算出することができる。式(4)を展開すると、式(5)が得られる。   As shown in the equation (4), the correlation value R (x, y) is a correlation of a value obtained by subtracting the average value of the density from the density of each pixel, so even if the density of the captured image changes. The correlation value R (x, y) can be calculated stably. When formula (4) is expanded, formula (5) is obtained.

ここで、「N」は、テンプレート領域のサイズであり、N=W×Hである。
相関値R(x,y)は、−1≦R(x,y)≦1の範囲の値となり、R(x,y)=「1」が完全一致を示し、R(x,y)=「−1」が完全不一致、すなわち相関値算出領域67の画像がテンプレート領域66の画像の反転画像であることを示し、R(x,y)=「0」が無相関であることを示す。また、相関値R(x,y)は、整数として表現するために、たとえば「10,000」などの定数を乗じた値を、相関値として用いることがある。すなわち、−1.0〜1.0の範囲にある小数値を整数化するために1万倍している。
Here, “N” is the size of the template region, and N = W T × H T.
The correlation value R (x, y) is a value in the range of −1 ≦ R (x, y) ≦ 1, R (x, y) = “1” indicates perfect match, and R (x, y) = “−1” indicates a complete mismatch, that is, the image in the correlation value calculation area 67 is an inverted image of the image in the template area 66, and R (x, y) = “0” indicates no correlation. Further, since the correlation value R (x, y) is expressed as an integer, a value obtained by multiplying a constant such as “10,000” may be used as the correlation value. That is, in order to convert the decimal value in the range of -1.0 to 1.0 into an integer, it is multiplied by 10,000.

また、本実施形態では、制御部12は、対象領域61内の任意の位置にテンプレート領域66を設定するが、他の実施形態では、たとえば対象領域61内のX方向中央部にテンプレート領域66を設定して、相関値を算出する構成であってもよい。   In the present embodiment, the control unit 12 sets the template region 66 at an arbitrary position in the target region 61. However, in another embodiment, for example, the template region 66 is set at the center in the X direction in the target region 61. It may be configured to set and calculate the correlation value.

第2手順では、制御部12は、第1手順で算出されたテンプレート領域66内の画素の自己相関値と、X方向に予め定める間隔をあける画素との自己相関値とを差分処理して相関差分値を算出する。具体的には、制御部12は、自己相関値R(x,y)から、式(6)を用いて相関差分値D(x,y)を算出する。
D(x,y)=R(x+Δx,y)−R(x,y) …(6)
In the second procedure, the control unit 12 performs a differential process on the autocorrelation value of the pixel in the template region 66 calculated in the first procedure and the autocorrelation value of the pixel having a predetermined interval in the X direction to perform correlation. The difference value is calculated. Specifically, the control unit 12 calculates the correlation difference value D (x, y) from the autocorrelation value R (x, y) using the equation (6).
D (x, y) = R (x + Δx, y) −R (x, y) (6)

ここで、差分幅Δxは、予め定める間隔であり、たとえば「5」である。相関差分値は、自己相関値よりもフラットな値であるので、算出した相関差分値を用いて、ブラダーグルーブの本数の算出を容易かつ確実に行うことができる。フラットとは、グラフで表したとき、上昇下降が明確であり、ノイズに妨げられ難いという意味である。   Here, the difference width Δx is a predetermined interval, for example, “5”. Since the correlation difference value is a flatter value than the autocorrelation value, the number of bladder grooves can be easily and reliably calculated using the calculated correlation difference value. Flat means that when expressed in a graph, the rise and fall are clear and are not easily disturbed by noise.

図9は、相関差分値を説明するための図である。図9(a)は、入力部11の撮影装置によって撮影された取込画像70を示す図である。図9(b)は、取込画像70内のグラフ71を抜き出した図である。取込画像70内にグラフ71が含まれているが、判別し難いので図9(b)に抜き出して示している。   FIG. 9 is a diagram for explaining the correlation difference value. FIG. 9A is a diagram illustrating a captured image 70 photographed by the photographing device of the input unit 11. FIG. 9B is a diagram in which a graph 71 in the captured image 70 is extracted. Although the graph 71 is included in the captured image 70, since it is difficult to discriminate, it is extracted and shown in FIG.

取込画像70には、対象領域61とテンプレート領域66とが示されている。グラフ71には、相関差分値のピーク位置の検出に用いる閾値である相関差分値閾値73、自己相関値を示す波形74、および相関差分値を示す波形75が示される。グラフ71において、横軸は、画素のX方向の位置を示し、縦軸は、自己相関値の値を示している。   In the captured image 70, a target area 61 and a template area 66 are shown. The graph 71 shows a correlation difference value threshold 73 which is a threshold used for detecting the peak position of the correlation difference value, a waveform 74 indicating the autocorrelation value, and a waveform 75 indicating the correlation difference value. In the graph 71, the horizontal axis indicates the position of the pixel in the X direction, and the vertical axis indicates the value of the autocorrelation value.

第3手順では、制御部12は、第2手順で算出された各相関差分値のピーク位置、すなわち極大位置を検出する。制御部12は、図8(b)に示したグラフ71内の相関差分値閾値73を上下方向に動的に移動させて、相関差分値の波形75が相関差分値閾値73のラインを超える位置を、相関差分値のピーク位置と判定する。第4手順では、制御部12は、第3手順で検出されたテンプレート領域中のピーク位置のうち、互いに隣接する各ピーク位置の間隔の平均値を算出する。   In the third procedure, the control unit 12 detects the peak position of each correlation difference value calculated in the second procedure, that is, the maximum position. The control unit 12 dynamically moves the correlation difference value threshold 73 in the graph 71 shown in FIG. 8B in the vertical direction so that the waveform 75 of the correlation difference value exceeds the line of the correlation difference value threshold 73. Is determined as the peak position of the correlation difference value. In the fourth procedure, the control unit 12 calculates the average value of the intervals between adjacent peak positions among the peak positions in the template region detected in the third procedure.

図10は、ピーク位置およびピーク間隔を説明するための図である。図10(a)は、相関差分値の波形の一例であるグラフ81を示す図である。図10(b)は、グラフ81中の領域82を拡大して示す図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining peak positions and peak intervals. FIG. 10A is a diagram illustrating a graph 81 that is an example of a waveform of a correlation difference value. FIG. 10B is an enlarged view showing a region 82 in the graph 81.

グラフ81には、相関差分値の波形75、相関差分値閾値73、波形75の最大値83、ピーク位置84、および隣接するピーク位置の間隔であるピーク間隔Tが示されている。グラフ81の横軸は、相関差分値を算出した画素の位置Xであり、縦軸は、相関差分値Dである。相関差分値閾値73は、たとえば波形の最大値83に対する閾値の比率として閾値比率を設定することによって、「(相関差分値閾値73)=(波形の最大値83)×(閾値比率)」によって算出される。   A graph 81 shows a waveform 75 of a correlation difference value, a correlation difference value threshold 73, a maximum value 83 of the waveform 75, a peak position 84, and a peak interval T that is an interval between adjacent peak positions. The horizontal axis of the graph 81 is the pixel position X at which the correlation difference value is calculated, and the vertical axis is the correlation difference value D. The correlation difference value threshold 73 is calculated by “(correlation difference value threshold 73) = (waveform maximum 83) × (threshold ratio)” by setting a threshold ratio as a ratio of the threshold to the maximum value 83 of the waveform, for example. Is done.

図10(b)には、ピーク位置84と、波形75が相関差分値閾値73を超えた位置である立上がり位置86と、波形75が相関差分値閾値73を下回った位置である立下がり位置87とが示されている。制御部12は、ピーク位置84を、「(ピーク位置84)={(立上がり位置86)+(立下がり位置87)}/2」によって算出する。さらに制御部12は、複数のピーク位置84のうち、互いに隣接するピーク位置84の間隔をそれぞれ算出してピーク間隔Tを求める。制御部12は、複数のピーク間隔Tの平均値を算出する。   10B, the peak position 84, the rising position 86 where the waveform 75 exceeds the correlation difference value threshold 73, and the falling position 87 where the waveform 75 falls below the correlation difference value threshold 73 are shown. Is shown. The control unit 12 calculates the peak position 84 by “(peak position 84) = {(rise position 86) + (fall position 87)} / 2”. Further, the control unit 12 calculates the interval between the peak positions 84 adjacent to each other among the plurality of peak positions 84 to obtain the peak interval T. The control unit 12 calculates an average value of the plurality of peak intervals T.

第5手順では、では、制御部12は、第4手順で算出したピーク間隔の平均値に基づいて、取込画像内のブラダーグルーブの合計本数を算出し、算出したブラダーグルーブの合計本数から取込画像中のブラダーグルーブの周期を算出する。   In the fifth procedure, the control unit 12 calculates the total number of bladder grooves in the captured image based on the average value of the peak intervals calculated in the fourth procedure, and takes the calculated number from the total number of bladder grooves. Calculate the period of the bladder groove in the embedded image.

他の実施形態では、制御部12は、第5手順での処理が終わった後、第1手順に戻り、テンプレート領域66をX方向に移動させて、新たにテンプレート領域66を設定して、再び第1〜第5手順の処理を行ってもよい。テンプレート領域66を移動させて、相関値を複数回算出するので、最初に設定したテンプレート領域66にゴミなどの異物が付着していても、新たなテンプレート領域66に異物が付着していなければ、ブラダーグルーブの本数を正確に算出することができる。したがって、制御部12は、ブラダーグルーブの本数の算出を、確実に行うことができる。   In another embodiment, the control unit 12 returns to the first procedure after the processing in the fifth procedure is completed, moves the template region 66 in the X direction, sets a new template region 66, and again You may perform the process of a 1st-5th procedure. Since the correlation value is calculated a plurality of times by moving the template region 66, even if foreign matter such as dust adheres to the template region 66 set first, if no foreign matter adheres to the new template region 66, The number of bladder grooves can be accurately calculated. Therefore, the control unit 12 can reliably calculate the number of bladder grooves.

表2は、フーリエ周波数による対象の分類を示す表である。欠陥部は、周波数が「1〜(z−1)」Hzである凹凸欠陥、および周波数が「40〜150」Hzであるコート゛露出欠陥である。非欠陥部は、周波数が「1〜(z−1)」Hzであるジョイント(凸ライン)および内面離型剤垂れ、周波数が「z〜39」Hzであるブラダーグルーブ、ならびに周波数が「40〜150」Hzである散布状内面離型剤および刻印文字である。周波数zは、ブラダーグルーフ゛の本数によって決まる値である。ブラダーグルーフ゛の本数がタイヤの種類およびカメラの角度によって異なるため、ブラダーグルーブ本数算出処理で算出した本数をzの値とする。   Table 2 is a table showing classification of objects by Fourier frequency. The defect portion is an uneven defect having a frequency of “1 to (z−1)” Hz and a coat exposure defect having a frequency of “40 to 150” Hz. The non-defect portion has a joint (convex line) and an internal release agent droop with a frequency of “1 to (z−1)” Hz, a bladder groove with a frequency of “z to 39” Hz, and a frequency of “40 to 40”. Scattered inner mold release agent and stamped characters that are 150 "Hz. The frequency z is a value determined by the number of bladder groups. Since the number of bladder grooves varies depending on the type of tire and the angle of the camera, the number calculated in the bladder groove number calculation process is taken as the value of z.

欠陥の色は黒いが、内面離型剤垂れおよび散布状内面離型剤の色は白であるので、内面離型剤垂れおよび散布状内面離型剤は、別処理で、色によって欠陥判定が行われる。また、ジョイント(凸ライン)および刻印文字についても別途欠陥判定が行われる。ブラダーグルーブ以外の非欠陥部については、制御部12が第1ステップからの処理を行う前に、予め欠陥検査が行われ、ブラダーグルーブ以外の非欠陥部を有するタイヤについてはすでに除外されている。   The color of the defect is black, but the color of the internal release agent dripping and spraying internal release agent is white. Therefore, the internal release agent dripping and spraying internal release agent are separate processes, and the defect is determined by the color. Done. Further, defect determination is separately performed for joints (convex lines) and stamped characters. The non-defect portion other than the bladder groove is subjected to defect inspection before the control unit 12 performs the processing from the first step, and the tire having the non-defect portion other than the bladder groove has already been excluded.

本実施形態では、ブラダーグルーブ本数の算出による周波数判定を第2ステップの後で行っているが、第2ステップの前で行ってもよいし、第1ステップの前で行ってもよい。   In this embodiment, the frequency determination by calculating the number of bladder grooves is performed after the second step, but may be performed before the second step or may be performed before the first step.

[第4ステップ](逆フーリエ展開)
第4ステップでは、制御部12は、逆フーリエ展開処理を行う。具体的には、制御部12は、フーリエ展開処理でフーリエ展開された中周波〜高周波数範囲(=40〜150)の周波数成分から、周波数判定処理で算出されたブラダーグルーブの周期を表す周波数成分を除去し、残余の周波数成分を逆フーリエ展開して射影変換濃度を再度生成する。すなわち、式(1)で求めた関数F(x)の項のうち、周波数z〜39Hzの項を除いて逆フーリエ展開する。この逆フーリエ展開によって、ブラダーグルーブが除去され、欠陥部を残した画像を得ることができる。
[Fourth step] (Inverse Fourier expansion)
In the fourth step, the control unit 12 performs an inverse Fourier expansion process. Specifically, the control unit 12 uses a frequency component representing the period of the bladder groove calculated by the frequency determination process from the frequency component in the middle frequency to high frequency range (= 40 to 150) Fourier-expanded by the Fourier expansion process. , And inverse Fourier expansion is performed on the remaining frequency components to generate a projective transformation density again. That is, inverse Fourier expansion is performed by removing the term of the frequency z to 39 Hz from the term of the function F (x) obtained by the equation (1). By this inverse Fourier expansion, the bladder groove is removed, and an image in which a defective portion is left can be obtained.

[第5ステップ](濃度差分)
第5ステップでは、制御部12は、欠陥検出処理を行う。具体的には、制御部12は、第1ステップで求めた射影変換濃度と第4ステップで求めた逆フーリエ展開濃度との差分濃度を求める。これが、欠陥部の射影変換濃度である。
[Fifth step] (Density difference)
In the fifth step, the control unit 12 performs defect detection processing. Specifically, the control unit 12 obtains a difference density between the projective transformation density obtained in the first step and the inverse Fourier expansion density obtained in the fourth step. This is the projected conversion density of the defective part.

[第6ステップ](コード露出判定)
第6ステップでは、第5ステップで求めた差分濃度について、式(7)によって差分平均値を求める。
差分平均値=差分濃度合計/差分濃度データ数 …(7)
[Sixth Step] (Cord exposure judgment)
In the sixth step, an average difference value is obtained by Equation (7) for the difference density obtained in the fifth step.
Difference average value = total difference density / number of difference density data (7)

次に、各画素の濃度が、式(7)で算出した差分平均値に上限許容値を加算した上限閾値以下であり、かつ差分平均値に下限許容値を減じた下限閾値以上であれば、欠陥ではない(OK)と判定し、上限閾値を超え、かつ下限閾値未満であれば、コード露出欠陥である可能性あり(NG)と判定して、次の処理を実行する。前記差分平均値に対する上限許容値および下限許容値は、たとえば40にそれぞれ選ばれる。   Next, if the density of each pixel is equal to or lower than the upper limit threshold obtained by adding the upper limit allowable value to the difference average value calculated by Expression (7) and equal to or higher than the lower limit threshold obtained by subtracting the lower limit allowable value from the difference average value, If it is determined not to be defective (OK) and exceeds the upper threshold and is lower than the lower threshold, it is determined that there is a possibility of code exposure defect (NG), and the next process is executed. For example, 40 is selected as the upper limit allowable value and the lower limit allowable value for the difference average value.

すなわち、前述の第5ステップで求めた差分濃度について、絶対値(差分絶対値)を求め、さらにこの差分絶対値の最大位置を求める。   That is, an absolute value (difference absolute value) is obtained for the difference density obtained in the fifth step, and the maximum position of the difference absolute value is obtained.

次に、前記差分絶対値について、最大位置に上限許容値を加算した上限最大位置以下であり、かつ最大位置から下限許容値を減じた下限最大位置以上の範囲に存在する差分絶対値の和を求め、この差分絶対値の和が上限閾値以下であれば、コード露出欠陥ではない(OK)と判定し、上限閾値を超えると、コード露出欠陥あり(NG)と判定する。前記最大位置に対する上限許容値および下限許容値は、たとえば20にそれぞれ選ばれる。また、前記最大位置に対する上限許容値は、たとえば1000に選ばれる。   Next, for the absolute difference value, the sum of absolute difference values that are equal to or lower than the upper limit maximum position obtained by adding the upper limit allowable value to the maximum position and within the range equal to or higher than the lower limit maximum position obtained by subtracting the lower limit allowable value from the maximum position. If the sum of the absolute differences is equal to or less than the upper limit threshold value, it is determined that there is no code exposure defect (OK), and if it exceeds the upper limit threshold value, it is determined that there is a code exposure defect (NG). The upper limit allowable value and the lower limit allowable value with respect to the maximum position are each selected as 20, for example. The upper limit allowable value for the maximum position is selected to be 1000, for example.

[第7ステップ](刻印文字判定)
前述の第6ステップにおいて、コード露出欠陥ありと判定された場合、コード露出欠陥ありと判定された部分を基準テンプレートとして横方向に相関値を求める。この相関値に周期性が見られる場合は、コード露出欠陥と判定し、周期性が見られない場合は刻印文字と判定する。
[Seventh Step] (Determination of stamped characters)
In the above-described sixth step, when it is determined that there is a code exposure defect, a correlation value is obtained in the horizontal direction using the portion determined to have a code exposure defect as a reference template. When periodicity is found in this correlation value, it is determined as a code exposure defect, and when periodicity is not observed, it is determined as a stamped character.

[第8ステップ](傾き変動)
制御部12は、第1〜第6ステップによるコード露出欠陥検出処理で、濃度射影変換を行う傾きをタイヤ回転方向に直交する方向として実行したが、コード露出欠陥の方向が、タイヤ回転方向に直交する方向に一致するとは限らず、若干傾いている可能性がある。コード露出欠陥の方向と、濃度射影変換を行う方向とが一致していないと、第1〜第6ステップによるコード露出欠陥検出処理では、コード露出欠陥を検出することができない。
[Eighth step] (Inclination fluctuation)
In the code exposure defect detection process in the first to sixth steps, the control unit 12 executes the gradient for performing density projection conversion as a direction orthogonal to the tire rotation direction, but the direction of the code exposure defect is orthogonal to the tire rotation direction. It does not always coincide with the direction in which it is performed, and may be slightly inclined. If the direction of the code exposure defect does not match the direction in which the density projection conversion is performed, the code exposure defect cannot be detected by the code exposure defect detection process in the first to sixth steps.

そこで、制御部12は、濃度射影変換を行う方向を、タイヤ回転方向に直交する方向に対して傾けて、第1〜第6ステップによるコード露出欠陥検出処理を実行する。この場合、フーリエ展開を行うラインの方向も同じ角度だけ傾けてフーリエ展開する。傾ける角度は、予め定める角度範囲、たとえば±5度の範囲である。濃度射影変換を行う方向をタイヤ回転方向に直交する方向に対して傾けて、濃度射影変換を行うことを、以下、回転射影変換という。   Therefore, the control unit 12 executes the code exposure defect detection process in the first to sixth steps by tilting the direction in which the density projection conversion is performed with respect to the direction orthogonal to the tire rotation direction. In this case, the Fourier expansion is performed by inclining the direction of the line for performing the Fourier expansion by the same angle. The tilt angle is a predetermined angle range, for example, a range of ± 5 degrees. Inclining the density projection conversion by tilting the direction in which the density projection conversion is performed with respect to the direction orthogonal to the tire rotation direction is hereinafter referred to as a rotational projection conversion.

図11は、回転射影変換を説明するための図である。取込画像90の横方向がタイヤ回転方向であり、取込画像90の縦方向がタイヤ回転方向に直交する方向である。タイヤ回転方向に直交する方向をD1方向と、濃度射影変換を行う方向をD2方向とし、D1方向に対するD2方向の角度をK度とする。シフト幅W1は、取込画像90の上端部および下端部において、D1方向の画素とD2方向の画素との間の距離であり、1画素単位で表される。取込画像90のD1方向の画素数をMとすると、tanK=W1/(M/2)である。   FIG. 11 is a diagram for explaining the rotational projective transformation. The horizontal direction of the captured image 90 is the tire rotation direction, and the vertical direction of the captured image 90 is a direction orthogonal to the tire rotation direction. A direction orthogonal to the tire rotation direction is a D1 direction, a direction in which density projection conversion is performed is a D2 direction, and an angle of the D2 direction with respect to the D1 direction is K degrees. The shift width W1 is a distance between a pixel in the D1 direction and a pixel in the D2 direction at the upper end and the lower end of the captured image 90, and is expressed in units of one pixel. When the number of pixels in the D1 direction of the captured image 90 is M, tanK = W1 / (M / 2).

制御部12は、最初、シフト幅W1=0で、第1〜第8ステップによるコード露出欠陥検出処理を実行し、次に、シフト幅W1に「1」を加算して、第1〜第8ステップによるコード露出欠陥検出処理を実行し、以後、K=5になるまで、シフト幅W1に「1」を順次加算して、第1〜第8ステップによるコード露出欠陥検出処理を繰り返し実行する。角度0度〜角度−K度についても同様に計算する。D2方向のラインが、図10の横方向で隣接する2つの画素を通る場合は、画素の中心位置がD2方向のラインに最も近い画素をD2方向のライン上にある画素として回転射影変換を行う。   The control unit 12 first executes the code exposure defect detection process in the first to eighth steps with the shift width W1 = 0, and then adds “1” to the shift width W1 to obtain the first to eighth steps. The code exposure defect detection process is executed in steps, and thereafter, “1” is sequentially added to the shift width W1 until K = 5, and the code exposure defect detection process in the first to eighth steps is repeatedly executed. The same calculation is performed for an angle of 0 degrees to an angle of -K degrees. When the line in the D2 direction passes through two pixels adjacent in the horizontal direction in FIG. 10, the rotation projection conversion is performed with the pixel whose center position is closest to the line in the D2 direction as a pixel on the line in the D2 direction. .

上述した実施形態では、制御部12は、取込画像全体について、回転射影変換を行って、第1〜第8ステップによるコード露出欠陥検出処理を繰り返し実行したが、第1ステップの濃度射影変換で、取込画像全体について濃度射影変換を行うと、濃度を加算する画素数が多いために欠陥部が消されてしまう可能性がある。そこで、取込画像を、タイヤ回転方向に切断して、タイヤ回転方向に直交する方向に複数のブロックに分割し、ブロックごとに、回転射影変換を行って、第1〜第8ステップによるコード露出欠陥検出処理を繰り返し実行することが好ましい。この場合、各ブロックが、対象領域61に対応する。   In the embodiment described above, the control unit 12 performs the rotation projection conversion on the entire captured image and repeatedly executes the code exposure defect detection processing in the first to eighth steps. When density projection conversion is performed on the entire captured image, there is a possibility that the defective portion may be erased because the number of pixels to which the density is added is large. Therefore, the captured image is cut in the tire rotation direction, divided into a plurality of blocks in a direction orthogonal to the tire rotation direction, and rotation projection conversion is performed for each block, and the code exposure in the first to eighth steps is performed. It is preferable to repeatedly execute the defect detection process. In this case, each block corresponds to the target area 61.

図12は、制御部12が実行するコード露出欠陥検出処理の処理手順を示すフローチャートである。入力部11の入力装置から検査の開始を指示する情報が入力され、制御部12が入力部11の撮影装置から取込画像を受け取ると、ステップA1に移る。   FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure of code exposure defect detection processing executed by the control unit 12. When information instructing the start of inspection is input from the input device of the input unit 11 and the control unit 12 receives a captured image from the imaging device of the input unit 11, the process proceeds to step A1.

濃度変換工程であるステップA1では、制御部12は、濃度射影変換処理を行う。濃度射影変換処理は、上述した第1ステップでの処理である。フーリエ展開工程であるステップA2では、制御部12は、フーリエ展開処理を行う。フーリエ展開処理は、上述した第2ステップでの処理である。周波数判定工程であるステップA3では、制御部12は、ブラダーグルーブ本数算出処理を行う。ブラダーグルーブ本数算出処理は、上述した第3ステップでの処理である。   In step A1, which is a density conversion process, the control unit 12 performs a density projection conversion process. The density projection conversion process is the process in the first step described above. In step A2, which is a Fourier expansion process, the control unit 12 performs a Fourier expansion process. The Fourier expansion process is a process in the second step described above. In step A3 which is a frequency determination step, the control unit 12 performs a bladder groove number calculation process. The bladder groove number calculation process is the process in the third step described above.

ステップA4では、制御部12は、逆フーリエ展開処理を行い、フーリエ展開処理でフーリエ展開された中周波〜高周波数範囲の周波数成分から、周波数判定処理で算出されたブラダーグルーブの周期を表す周波数成分を除去し、残余の周波数成分を逆フーリエ展開して射影変換濃度を再度生成する。この逆フーリエ展開によって、ブラダーグルーブが除去され、欠陥部を残した画像を得ることができる。   In step A4, the control unit 12 performs an inverse Fourier expansion process, and a frequency component representing the period of the bladder groove calculated by the frequency determination process from the frequency components in the middle frequency range to the high frequency range Fourier expanded by the Fourier expansion process. , And inverse Fourier expansion is performed on the remaining frequency components to generate a projective transformation density again. By this inverse Fourier expansion, the bladder groove is removed, and an image in which a defective portion is left can be obtained.

ステップA5では、制御部12は、欠陥検出処理を行い、第1ステップで求めた射影変換濃度と第4ステップで求めた逆フーリエ展開濃度との差分濃度を求める。次に、ステップA6では、ステップA5で求めた差分濃度について、前述の式(7)によって差分平均値を求める。   In step A5, the control unit 12 performs defect detection processing, and obtains a difference density between the projective transformation density obtained in the first step and the inverse Fourier expansion density obtained in the fourth step. Next, in step A6, an average difference value is obtained by the above-described equation (7) for the difference density obtained in step A5.

ステップA7では、前述のステップA6において、コード露出欠陥ありと判定された場合、コード露出欠陥ありと判定された部分を基準テンプレートとして横方向に相関値を求める。この相関値に周期性が見られる場合は、コード露出欠陥と判定し、周期性が見られない場合は刻印文字と判定する。   In step A7, if it is determined in step A6 that there is a code exposure defect, a correlation value is obtained in the horizontal direction using the portion determined to have a code exposure defect as a reference template. When periodicity is found in this correlation value, it is determined as a code exposure defect, and when periodicity is not observed, it is determined as a stamped character.

ステップA8において、コード露出欠陥の方向がタイヤ回転方向に直交する方向に一致するとは限らず、若干傾いている可能性があるため、制御部12は、濃度射影変換を行う方向を、タイヤ回転方向に直交する方向に対して傾けて、第1〜第6ステップによるコード露出欠陥検出処理を実行する。   In step A8, since the direction of the code exposure defect does not necessarily coincide with the direction orthogonal to the tire rotation direction and may be slightly inclined, the control unit 12 determines the direction in which the density projection conversion is performed as the tire rotation direction. The code exposure defect detection process according to the first to sixth steps is executed with an inclination with respect to the direction orthogonal to the first to sixth steps.

ステップA8では、制御部12は、傾き範囲が終了したか否かを判定する。第1〜第8ステップによるコード露出欠陥検出処理を、回転射影変換を行って図10に示した角度Kが−5度〜5度の範囲内の角度で繰り返し実行していないとき、傾き範囲は終了していないと判定し、ステップA1に戻る。第1〜第5ステップによるコード露出欠陥検出処理を、回転射影変換を行って図11に示した角度Kが−5度〜5度の範囲内の角度で繰り返し実行したとき、傾き範囲が終了したと判定し、ステップA9に進む。ステップA9では、制御部12は、全ブロック終了したか否かを判定する。全ブロック終了していなければ、ステップA1に戻り、全ブロック終了していれば、コード露出欠陥検出処理を終了する。   In step A8, the control unit 12 determines whether or not the tilt range has ended. When the code exposure defect detection processing in the first to eighth steps is not repeatedly executed at an angle in the range of -5 degrees to 5 degrees by performing rotation projection conversion and performing the rotation projection conversion, the inclination range is It is determined that the process has not ended, and the process returns to step A1. When the code exposure defect detection processing in the first to fifth steps is repeatedly performed at an angle K in the range of -5 degrees to 5 degrees by performing rotational projection conversion and performing the rotation projection conversion, the inclination range is completed. It progresses to step A9. In step A9, the control unit 12 determines whether all blocks have been completed. If all blocks have not been completed, the process returns to step A1, and if all blocks have been completed, the code exposure defect detection process ends.

図13は、コード露出判定処理の手順を示すフローチャートである。ステップB1で、前述のステップA5で求めた差分濃度について、前述の式(7)によって差分平均値(=差分濃度合計/差分濃度データ数)を求める。次に、ステップB2で、各画素の濃度が差分平均値に上限許容値を加算した上限閾値以下であり、かつ差分平均値に下限許容値を減じた下限閾値以上であるか否かを判定する。各画素の濃度が差分平均値に上限許容値を加算した上限閾値以下であり、かつ差分平均値に下限許容値を減じた下限閾値以上であれば、ステップB3で欠陥ではない(OK)と判定し、上限閾値を超え、かつ下限閾値未満であれば、コード露出欠陥である可能性あり(NG)と判定して、次のステップB4に移る。   FIG. 13 is a flowchart illustrating the procedure of the code exposure determination process. In step B1, the difference average value (= total difference density / number of difference density data) is obtained for the difference density obtained in step A5 by the above-described equation (7). Next, in step B2, it is determined whether or not the density of each pixel is equal to or lower than an upper limit threshold obtained by adding the upper limit allowable value to the difference average value and equal to or higher than a lower limit threshold obtained by subtracting the lower limit allowable value from the difference average value. . If the density of each pixel is equal to or lower than the upper limit threshold value obtained by adding the upper limit allowable value to the difference average value and equal to or higher than the lower limit threshold value obtained by subtracting the lower limit allowable value from the difference average value, it is determined that the defect is not defective in step B3. If the upper limit threshold is exceeded and less than the lower limit threshold, it is determined that there is a possibility of code exposure defect (NG), and the process proceeds to the next step B4.

前記ステップB4では、前述のステップB2で求めた差分濃度について、絶対値(差分絶対値)を求め、さらにこの差分絶対値の最大位置を求める。次に、ステップB5で、前記差分絶対値について、最大位置に上限許容値を加算した上限最大位置以下であり、かつ最大位置から下限許容値を減じた下限最大位置以上の範囲に存在する差分絶対値の和を求める。ステップB6では、前述のステップB5で求めた差分絶対値の和が上限閾値以下であれば、ステップB3でコード露出欠陥ではない(OK)と判定し、上限閾値を超えると、ステップB7でコード露出欠陥あり(NG)と判定する。   In Step B4, an absolute value (difference absolute value) is obtained for the difference density obtained in Step B2, and the maximum position of the difference absolute value is obtained. Next, in step B5, the difference absolute value is equal to or less than the upper limit maximum position obtained by adding the upper limit allowable value to the maximum position, and present in the range equal to or greater than the lower limit maximum position obtained by subtracting the lower limit allowable value from the maximum position. Find the sum of values. In step B6, if the sum of the absolute differences obtained in step B5 is equal to or less than the upper threshold, it is determined in step B3 that the code exposure defect is not OK (OK). If the upper limit threshold is exceeded, code exposure is performed in step B7. It is determined that there is a defect (NG).

上述した実施形態では、制御部12が記憶部13に記憶されるプログラムをコンピュータによって実行することによって、入力部11および出力部14を制御するとともに、上述した機能を実現するが、上述した機能を実現するためのプログラムは、記憶部13に記憶されることに限定されるものではなく、コンピュータで読取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。記録媒体は、たとえば図示しない外部記憶装置としてプログラム読取装置を画像処理装置1に設け、そこに記録媒体を挿入することによって読取り可能な記録媒体であってもよいし、あるいは他の装置の記憶装置であってもよい。   In the above-described embodiment, the control unit 12 executes the program stored in the storage unit 13 by a computer, thereby controlling the input unit 11 and the output unit 14 and realizing the above-described functions. The program for realizing is not limited to being stored in the storage unit 13 and may be recorded on a computer-readable recording medium. The recording medium may be a recording medium that can be read by providing a program reading device as an external storage device (not shown) in the image processing apparatus 1 and inserting the recording medium therein, or a storage device of another device. It may be.

いずれの記録媒体であっても、記憶されているプログラムがコンピュータからアクセスされて実行される構成であればよい。あるいはいずれの記録媒体であっても、プログラムが読み出され、読み出されたプログラムが、記憶装置のプログラム記憶エリアに記憶されて、そのプログラムが実行される構成であってもよい。   Any recording medium may be used as long as the stored program is accessed from a computer and executed. Alternatively, any recording medium may be configured such that the program is read, the read program is stored in the program storage area of the storage device, and the program is executed.

画像処理装置1と分離可能に構成される記録媒体は、たとえば磁気テープ/カセットテープなどのテープ系の記録媒体、フレキシブルディスク/ハードディスクなどの磁気ディスクもしくはCD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)/MO(Magneto Optical disk)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disk)/CD−R(Compact
Disk Recordable)/ブルーレイディスクなどの光ディスクのディスク系の記録媒体、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを含む)/光カードなどのカード系の記録媒体、またはマスクROM/EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)/EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)/フラッシュROMなどの半導体メモリを含む固定的にプログラムを担持する記録媒体であってもよい。
The recording medium configured to be separable from the image processing apparatus 1 is, for example, a tape recording medium such as a magnetic tape / cassette tape, a magnetic disk such as a flexible disk / hard disk, or a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) / MO. (Magneto Optical disk) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital Versatile Disk) / CD-R (Compact
Disk recordable) / Blu-ray disc and other optical disc recording media, IC (Integrated Circuit) cards (including memory cards) / optical cards and other card recording media, or mask ROM / EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) ) / EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) / Recording medium that carries a fixed program including a semiconductor memory such as a flash ROM.

また、画像処理装置1を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムを供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、たとえば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN(Local Area Network)、ISDN(Integrated Services Digital Network)、VAN(Value Added Network)、CATV(Community Antenna Television)通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、または衛星通信網など通信ネットワークが利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、たとえば、IEEE1394、USB(Universal Serial Bus)、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDA(Infrared Data Association)あるいはリモートコントロールで用いられる赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR(High
Data Rate)、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網などの無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
Further, the image processing apparatus 1 may be configured to be connectable to a communication network, and the program may be supplied via the communication network. The communication network is not particularly limited. For example, the Internet, intranet, extranet, LAN (Local Area Network), ISDN (Integrated Services Digital Network), VAN (Value Added Network), CATV (Community Antenna Television) communication network. A communication network such as a virtual private network, a telephone line network, a mobile communication network, or a satellite communication network can be used. In addition, the transmission medium constituting the communication network is not particularly limited, and may be, for example, IEEE1394, USB (Universal Serial Bus), power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line or the like. , IrDA (Infrared Data Association) or infrared used for remote control, Bluetooth (registered trademark), 802.11 wireless, HDR (High
Data Rate), mobile phone network, satellite link, terrestrial digital network, etc. can also be used. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program is embodied by electronic transmission.

このように、予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと、第1の方向に直交する第2の方向に延びる互いに平行な複数のラインとの交点に配列される複数の画素から構成される画像であって、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様、すなわちコード露出欠陥を有する検査対象物を撮像した画像の処理を行う画像処理装置1によって画像処理を実行するにあたって、図12に示したステップA1では、各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する。図12に示したステップA2では、第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、図12に示したステップA1で変換された各画素の濃度をフーリエ展開する。図12に示したステップA3では、前記線状模様の周期を算出する。図12に示したステップA4では、図12に示したステップA2でフーリエ展開された周波数成分から、図12に示したステップA3で算出された周波数の周波数成分を除いた残余の周波数成分を逆フーリエ展開する。そして、逆フーリエ展開された画素に予め定める濃度範囲に含まれない濃度の画素があると、欠陥があると判定する。   As described above, the plurality of pixels arranged at the intersections of the plurality of parallel lines extending in the first direction and the plurality of parallel lines extending in the second direction orthogonal to the first direction. The image processing is performed by the image processing apparatus 1 that performs processing of an image obtained by imaging an inspection target having a linear pattern having a periodic linear concave or convex portion, that is, a code exposure defect. In execution, in step A1 shown in FIG. 12, the density of each pixel is converted into an average density obtained by averaging the densities of the pixels on the line in the second direction in which each pixel is included. In step A2 shown in FIG. 12, the density of each pixel converted in step A1 shown in FIG. 12 is Fourier-expanded for one line in the first direction, using the position of each pixel as a variable. . In step A3 shown in FIG. 12, the period of the linear pattern is calculated. In step A4 shown in FIG. 12, the remaining frequency components obtained by removing the frequency components calculated in step A3 shown in FIG. 12 from the frequency components Fourier-expanded in step A2 shown in FIG. expand. If there is a pixel having a density not included in the predetermined density range in the inverse Fourier developed pixel, it is determined that there is a defect.

したがって、画像処理によって、たとえば、タイヤの種類、タイヤ表面の状態および照明の位置関係に依存することなく、コード露出欠陥など直線性に特徴のある欠陥を検出することができ、検査の安定化および高精度化を図ることができる。   Therefore, by image processing, for example, it is possible to detect defects with linearity, such as code exposure defects, without depending on the type of tire, the state of the tire surface, and the positional relationship of illumination. High accuracy can be achieved.

さらに、前記画像は、タイヤ内側を撮影した画像であり、前記予め定める第1の方向は、タイヤ回転方向であるので、コード露出欠陥の直線性の方向がタイヤ回転方向と一致するとき、タイヤの種類、タイヤ表面の状態および照明の位置関係に依存することなく、検査の安定化を図ることができる。   Furthermore, the image is an image of the inside of the tire, and the predetermined first direction is the tire rotation direction. Therefore, when the linearity direction of the code exposure defect matches the tire rotation direction, The inspection can be stabilized without depending on the type, the state of the tire surface, and the positional relationship of the illumination.

このように、前記画像は、タイヤ内側を撮影した画像であり、前記予め定める第1の方向は、タイヤ回転方向に対して予め定める角度範囲内の複数の角度の方向であるので、コード露出欠陥の直線性の方向がタイヤ回転方向と一致しなくても、タイヤの種類、タイヤ表面の状態および照明の位置関係に依存することなく、検査の安定化を図ることができる。   In this way, the image is an image of the inside of the tire, and the predetermined first direction is a direction of a plurality of angles within a predetermined angle range with respect to the tire rotation direction. Even if the linearity direction does not coincide with the tire rotation direction, the inspection can be stabilized without depending on the type of tire, the state of the tire surface, and the positional relationship of illumination.

さらに、前記線状模様は、ブラダーグルーブであるので、取込画像からブラダーグルーブを除去して、コード露出欠陥を検出することができる。   Further, since the linear pattern is a bladder groove, it is possible to detect a code exposure defect by removing the bladder groove from the captured image.

さらに、濃度変換手段は、予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと、第1の方向に直交する第2の方向に延びる互いに平行な複数のラインとの交点に配列される複数の画素から構成される画像であって、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様が形成される検査対象物を撮像した画像の各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する。フーリエ展開手段は、第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、濃度変換手段によって変換された各画素の濃度をフーリエ展開する。周期算出手段は、前記線状模様の周期を算出する。逆フーリエ展開手段は、フーリエ展開手段によってフーリエ展開された周波数成分から、周波数算出工程で算出された周波数の周波数成分を除いた残余の周波数成分を逆フーリエ展開する。そして、欠陥検出手段は、逆フーリエ展開手段によって逆フーリエ展開された画素に予め定める濃度範囲に含まれない濃度の画素があると、欠陥があると判定する。   Further, the density conversion means is arranged at intersections of a plurality of parallel lines extending in a first direction defined in advance and a plurality of parallel lines extending in a second direction orthogonal to the first direction. Each pixel includes the density of each pixel of an image obtained by imaging an inspection object on which a linear pattern having a periodic linear concave or convex portion is formed. The density of the pixels on the line in the second direction is converted to an average density. The Fourier expansion means Fourier-expands the density of each pixel converted by the density conversion means for one line in the first direction, using the position of each pixel as a variable. The period calculating means calculates the period of the linear pattern. The inverse Fourier expansion means performs inverse Fourier expansion on the remaining frequency component obtained by removing the frequency component of the frequency calculated in the frequency calculation step from the frequency component Fourier expanded by the Fourier expansion means. Then, the defect detection means determines that there is a defect if there is a pixel having a density that is not included in the predetermined density range among the pixels inversely Fourier expanded by the inverse Fourier expansion means.

したがって、画像処理によって、たとえば、タイヤの種類、タイヤ表面の状態および照明の位置関係に依存することなく、コード露出欠陥など直線性に特徴のある欠陥を検出することができ、検査の安定化を図ることができる。   Therefore, for example, it is possible to detect defects with linearity such as code exposure defects without depending on the type of tire, the state of the tire surface, and the positional relationship of illumination, and stabilize the inspection. Can be planned.

さらに、プログラムによって、コンピュータを、予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと、第1の方向に直交する第2の方向に延びる互いに平行な複数のラインとの交点に配列される複数の画素から構成される画像であって、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様が形成される対象物を撮像した画像の各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する濃度変換手段、第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、濃度変換手段によって変換された各画素の濃度をフーリエ展開するフーリエ展開手段、フーリエ展開手段によってフーリエ展開された周波数成分からコード露出帯域の周波数成分とコード露出帯域の周波数成分を除いた周波数成分とに判定する周波数判定手段、周波数判定手段によって判定された残余の周波数成分を逆フーリエ展開する逆フーリエ展開手段、濃度変換手段によって求めた射影変換濃度と、逆フーリエ展開手段によって求めた逆フーリエ変換濃度との差分濃度を求める差分濃度算出手段、および差分濃度算出手段によって求めた差分濃度について、周期性があればコード露出と判定し、周期性がなければ刻印文字と判定する刻印文字判定手段として機能させることができる。   Further, the program arranges the computer at intersections of a plurality of parallel lines extending in a predetermined first direction and a plurality of parallel lines extending in a second direction orthogonal to the first direction. An image composed of a plurality of pixels, each pixel including the density of each pixel of an image obtained by imaging an object on which a linear pattern consisting of periodic linear concave or convex portions is formed Density conversion means for converting the density of pixels on the second direction line into an average density, and conversion by the density conversion means for one line of the lines in the first direction using the position of each pixel as a variable Fourier expansion means for Fourier-expanding the density of each pixel obtained, the frequency component of the code exposure band and the frequency of the code exposure band from the frequency components Fourier-expanded by the Fourier expansion means Frequency determination means for determining the frequency components excluding the minutes, inverse Fourier expansion means for inverse Fourier expansion of the remaining frequency components determined by the frequency determination means, projective transformation density obtained by the density conversion means, and inverse Fourier expansion means The difference density calculation means for obtaining the difference density from the inverse Fourier transform density obtained by the above and the difference density obtained by the difference density calculation means are determined as code exposure if there is periodicity, and as a stamped character if there is no periodicity It can be made to function as an imprinted character judging means.

さらに、前記プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として提供することができる。   Further, it can be provided as a computer-readable recording medium in which the program is recorded.

1 画像処理装置
11 入力部
12 制御部
13 記憶部
14 出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image processing apparatus 11 Input part 12 Control part 13 Storage part 14 Output part

Claims (7)

予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと、第1の方向に直交する第2の方向に延びる互いに平行な複数のラインとの交点に配列される複数の画素から構成される画像であって、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様が形成される対象物を撮像した画像の処理を行う画像処理装置で実行される画像処理方法であって、
各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する濃度変換工程と、
第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、濃度変換工程で変換された各画素の濃度をフーリエ展開するフーリエ展開工程と、
フーリエ展開工程でフーリエ展開された周波数成分を、コード露出帯域の周波数成分と、コード露出帯域の周波数成分を除いた残余の周波数成分とに判定する周波数判定工程と、
周波数判定工程でコード露出帯域の周波数成分を除いた残余の周波数成分を、逆フーリエ展開する逆フーリエ展開工程と、
濃度変換工程で求めた射影変換濃度と、逆フーリエ展開工程で求めた逆フーリエ展開濃度との差分濃度を求める差分濃度算出工程と、
差分濃度算出工程で求めた差分濃度について、コード露出に相当する差分濃度であるか否かを判定するコード露出判定工程と、
コード露出判定工程で判定された差分濃度について、周期性があればコード露出と判定し、周期性がなければ刻印文字と判定する刻印文字判定工程とを含むことを特徴とする画像処理方法。
An image composed of a plurality of pixels arranged at intersections of a plurality of parallel lines extending in a first direction defined in advance and a plurality of parallel lines extending in a second direction orthogonal to the first direction. An image processing method that is executed by an image processing apparatus that performs processing of an image obtained by imaging an object on which a linear pattern composed of periodic linear concave portions or convex portions is formed,
A density conversion step of converting the density of each pixel into an average density obtained by averaging the densities of the pixels on the line in the second direction in which each pixel is included;
A Fourier expansion step of Fourier-expanding the density of each pixel converted in the density conversion step, using the position of each pixel as a variable for one of the lines in the first direction;
A frequency determination step of determining the frequency component Fourier expanded in the Fourier expansion step as a frequency component of the code exposure band and a remaining frequency component excluding the frequency component of the code exposure band;
An inverse Fourier expansion step of performing an inverse Fourier expansion on the remaining frequency components excluding the frequency components of the code exposure band in the frequency determination step;
A difference concentration calculation step for obtaining a difference concentration between the projected conversion concentration obtained in the concentration conversion step and the inverse Fourier expansion concentration obtained in the inverse Fourier expansion step;
A code exposure determination step for determining whether or not the difference concentration obtained in the difference concentration calculation step is a difference concentration corresponding to the code exposure;
An image processing method comprising: determining a code density if the difference density determined in the code exposure determination step is periodic and determining a code exposure if there is periodicity; and determining a stamp character if there is no periodicity.
前記画像は、タイヤ内側を撮影した画像であり、
前記予め定める第1の方向は、タイヤ回転方向であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
The image is an image of the inside of the tire,
The image processing method according to claim 1, wherein the predetermined first direction is a tire rotation direction.
前記画像は、タイヤ内側を撮影した画像であり、
前記予め定める第1の方向は、タイヤ回転方向に対して予め定める角度範囲内の複数の角度の方向であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
The image is an image of the inside of the tire,
The image processing method according to claim 1, wherein the predetermined first direction is directions of a plurality of angles within a predetermined angle range with respect to a tire rotation direction.
前記線状模様は、ブラダーグルーブであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 1, wherein the linear pattern is a bladder groove. 予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと、第1の方向に直交する第2の方向に延びる互いに平行な複数のラインとの交点に配列される複数の画素から構成される画像であって、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様が形成される対象物を撮像した画像の各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する濃度変換手段と、
第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、濃度変換手段によって変換された各画素の濃度をフーリエ展開するフーリエ展開手段と、
フーリエ展開手段によってフーリエ展開された周波数成分からコード露出帯域の周波数成分とコード露出帯域の周波数成分を除いた周波数成分とに判定する周波数判定手段と、
周波数判定手段によって判定された残余の周波数成分を逆フーリエ展開する逆フーリエ展開手段と、
濃度変換手段によって求めた射影変換濃度と、逆フーリエ展開手段によって求めた逆フーリエ変換濃度との差分濃度を求める差分濃度算出手段と、
差分濃度算出手段によって求めた差分濃度について、周期性があればコード露出と判定し、周期性がなければ刻印文字と判定する刻印文字判定手段とを含むことを特徴とする画像処理装置。
An image composed of a plurality of pixels arranged at intersections of a plurality of parallel lines extending in a first direction defined in advance and a plurality of parallel lines extending in a second direction orthogonal to the first direction. The density of each pixel of an image obtained by imaging an object on which a linear pattern having a periodic linear concave or convex portion is formed is indicated on the line in the second direction including each pixel. Density conversion means for converting the density of pixels into an average density, and
Fourier expansion means for Fourier-expanding the density of each pixel converted by the density conversion means, with the position of each pixel as a variable for one of the lines in the first direction;
A frequency determination means for determining a frequency component obtained by removing a frequency component of the code exposure band and a frequency component of the code exposure band from the frequency component Fourier-expanded by the Fourier expansion means;
Inverse Fourier expansion means for performing inverse Fourier expansion on the remaining frequency components determined by the frequency determination means;
A difference density calculation means for obtaining a difference density between the projected transformation density obtained by the density conversion means and the inverse Fourier transform density obtained by the inverse Fourier expansion means;
An image processing apparatus, comprising: a difference character calculated by the difference concentration calculation means; if there is periodicity, the code exposure is determined as code exposure;
コンピュータを、
予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと、第1の方向に直交する第2の方向に延びる互いに平行な複数のラインとの交点に配列される複数の画素から構成される画像であって、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様が形成される対象物を撮像した画像の各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する濃度変換手段、
第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、濃度変換手段によって変換された各画素の濃度をフーリエ展開するフーリエ展開手段、
フーリエ展開手段によってフーリエ展開された周波数成分からコード露出帯域の周波数成分とコード露出帯域の周波数成分を除いた周波数成分とに判定する周波数判定手段、
周波数判定手段によって判定された残余の周波数成分を逆フーリエ展開する逆フーリエ展開手段、
濃度変換手段によって求めた射影変換濃度と、逆フーリエ展開手段によって求めた逆フーリエ変換濃度との差分濃度を求める差分濃度算出手段、および
差分濃度算出手段によって求めた差分濃度について、周期性があればコード露出と判定し、周期性がなければ刻印文字と判定する刻印文字判定手段として機能させるためのプログラム。
Computer
An image composed of a plurality of pixels arranged at intersections of a plurality of parallel lines extending in a first direction defined in advance and a plurality of parallel lines extending in a second direction orthogonal to the first direction. The density of each pixel of an image obtained by imaging an object on which a linear pattern having a periodic linear concave or convex portion is formed is indicated on the line in the second direction including each pixel. Density conversion means for converting the density of pixels into an average density,
Fourier expansion means for Fourier-expanding the density of each pixel converted by the density conversion means, using the position of each pixel as a variable for one of the lines in the first direction;
A frequency determination means for determining a frequency component obtained by removing a frequency component of the code exposure band and a frequency component of the code exposure band from the frequency component Fourier-expanded by the Fourier expansion means;
Inverse Fourier expansion means for performing inverse Fourier expansion of the remaining frequency components determined by the frequency determination means;
If there is periodicity in the difference density calculation means for obtaining the difference density between the projected transformation density obtained by the density conversion means and the inverse Fourier transform density obtained by the inverse Fourier expansion means, and the difference density obtained by the difference density calculation means, if there is periodicity A program for determining that the code is exposed and, if there is no periodicity, determining that the character is an imprinted character, means a stamped character determining means.
請求項6に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium on which the program according to claim 6 is recorded.
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