JP6155599B2 - タイヤ解析装置およびタイヤ解析システム - Google Patents

Description

この発明は、タイヤ解析装置およびタイヤ解析システムに関し、さらに詳しくは、高精度な形状解析を実現できるタイヤ解析装置およびタイヤ解析システムに関する。

従来のタイヤ解析装置（タイヤ解析システム）は、高速度ビデオカメラを用いて試験タイヤを連続撮影したデジタル画像を用いて、タイヤ形状解析を行っている。かかる従来のタイヤ解析装置として、特許文献１、２に記載される技術が知られている。

特開２０１１−２７５０９号公報 特開２０１１−２３７２５８号公報

この発明は、高精度な形状解析を実現できるタイヤ解析装置およびタイヤ解析システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかるタイヤ解析装置は、解析用格子面を付した試験タイヤに所定の試験条件を付与して撮像された二値化処理後のタイヤ画像を用いて所定のタイヤ解析処理を行うタイヤ解析装置であって、前記解析用格子面がタイヤ周方向の任意の位置にあるときの第一の前記タイヤ画像と、前記解析用格子面がタイヤ周方向の所定の基準位置にあるときの第二の前記タイヤ画像とに基づいて、前記第一のタイヤ画像における前記解析用格子面の位置から前記第二のタイヤ画像における前記解析用格子面の位置までのタイヤ回転角を算出する回転角算出部と、前記タイヤ回転角を用いて前記第一のタイヤ画像を回転させた回転画像を生成する回転画像生成部とを備え、且つ、前記回転画像と前記第二のタイヤ画像によるモアレ縞を生成し、該モアレ縞に対してサンプリングモアレ法による解析処理を行うことにより形状解析を行うことを特徴とする。

また、この発明にかかるタイヤ解析システムは、試験タイヤに前記試験条件を付与するタイヤ試験機と、試験タイヤを撮像して前記タイヤ画像を生成する撮像装置と、上記のいずれか一つに記載の前記タイヤ解析装置とを備えることを特徴とする。

この発明にかかるタイヤ解析装置では、解析用格子面がタイヤ周方向の任意の位置にある第一タイヤ画像をタイヤ回転角を用いて回転させることにより、第一タイヤ画像における解析用格子面の測定格子の配列方向を撮像装置のカメラの画素の配列方向に一致させ得る。かかる回転画像を用いることにより、サンプリングモアレ法による高精度な形状解析が可能となる利点がある。

図１は、この発明の実施の形態にかかるタイヤ解析システムを示す構成図である。 図２は、図１に記載したタイヤ解析システムのタイヤ解析装置の機能を示すブロック図である。 図３は、サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法を示すフローチャートである。 図４は、サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法を示す説明図である。 図５は、サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法を示す説明図である。 図６は、サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法を示す説明図である。 図７は、サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法を示す説明図である。 図８は、サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法を示す説明図である。 図９は、サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法を示す説明図である。 図１０は、サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法を示す説明図である。 図１１は、サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法を示す説明図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［タイヤ解析システム］
図１は、この発明の実施の形態にかかるタイヤ解析システムを示す構成図である。図２は、図１に記載したタイヤ解析システムのタイヤ解析装置の機能を示すブロック図である。これらの図において、図１は、タイヤ解析システムの全体構成を模式的に示し、図２は、タイヤ解析装置の主たる機能を示している。

このタイヤ解析システム１は、所定条件を入力したときのタイヤ形状の変化やタイヤ表面歪みの変化を測定することにより、タイヤの挙動解析（タイヤの応答性評価）を行うシステムに適用される。タイヤ解析システム１は、タイヤ試験機２と、撮像装置３と、タイヤ解析装置４とを備える（図１参照）。

タイヤ試験機２は、試験タイヤに試験条件を付与する装置であり、例えば、ドラム式タイヤ試験機、ベルト式タイヤ試験機などにより構成される。図１の構成では、タイヤ試験機２が、ドラム式タイヤ試験機であり、支持装置２１と、駆動装置２２とを有する。支持装置２１は、試験タイヤ１０を回転可能に支持する装置であり、試験タイヤ１０を装着するリム２１１を有する。駆動装置２２は、試験タイヤ１０に駆動力を付与する装置であり、回転ドラム２２１と、回転ドラム２２１を駆動するモータ２２２と、モータ２２２を駆動制御するモータ制御装置２２３とから構成される。

このタイヤ試験機２では、支持装置２１が、試験タイヤ１０をリム２１１に装着して支持し、試験タイヤ１０を駆動装置２２の回転ドラム２２１に押圧して試験タイヤ１０に荷重を付与する。また、支持装置２１が、リム２１１を変位させて試験タイヤ１０と回転ドラム２２１との位置関係を調整することにより、試験タイヤ１０にスリップ角やアングル角を付与する。また、駆動装置２２が、モータ制御装置２２３によりモータ２２２を駆動して回転ドラム２２１を回転させることにより、試験タイヤ１０に回転速度を付与する。これにより、車両走行時におけるタイヤの転動状態が、回転ドラム２２１の周面を路面として再現される。また、支持装置２１および駆動装置２２が、上記の荷重、回転速度、スリップ角、アングル角などを調整することにより、試験条件を変更できる。

撮像装置３は、一対のカメラ３１、３１と、一対の照明用ランプ３２、３２とを有する。カメラ３１は、試験タイヤ１０を撮像する手段であり、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラにより構成される。また、一対のカメラ３１、３１が、試験タイヤ１０を相互に異なる方向から撮像できる位置に配置される。これらのカメラ３１、３１は、試験タイヤ１０を左右方向から同時に撮像して、タイヤ画像（試験タイヤ１０のデジタル画像データ）を生成する。照明用ランプ３２は、カメラ３１の撮像範囲を照らすランプであり、例えば、ハロゲンランプにより構成される。これらの照明用ランプ３２は、常時点灯タイプであっても良いし、フラッシュ点灯タイプであっても良い。

タイヤ解析装置４は、例えば、所定の解析プログラムをインストールしたＰＣ（personal computer）であり、撮像装置３からのタイヤ画像を画像処理してタイヤ解析処理を行う（図２参照）。このタイヤ解析装置４は、タイヤ画像の二値化処理を行う二値化処理部４１と、二値化処理後のタイヤ画像から後述する位置特定マークＰを検出するマーク検出部４２と、位置特定マークＰの数と所定の規定値とが一致するか否かを判定するマーク数チェック部４３と、二値化処理に用いられる閾値を再設定する閾値再設定部４４と、位置特定マークＰに基づいて直線を算出する直線算出部４５と、タイヤ回転角θを算出する回転角算出部４６と、タイヤ画像を回転させた回転画像を生成する回転画像生成部４７と、所定のタイヤ解析処理を行うタイヤ解析部４８とを備える。

［サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法］
従来より、タイヤ転動時におけるタイヤ形状を解析するための手法として、サンプリングモアレ法とデジタル画像相関法とが知られている。

サンプリングモアレ法は、デジタル画像からモアレ縞を生成して撮像対象の三次元形状を算出する数学的手法である。このサンプリングモアレ法は、高精度な形状解析を行い得るメリットを有するが、任意の位置における形状測定ができないというデメリットがある。このため、サンプリングモアレ法では、後述するようにタイヤ画像を取得してタイヤ側面に付された解析用格子面Ｓの画像処理を行うときに、タイヤ周方向の特定の位置にある解析用格子面Ｓを用いた形状測定のみが可能であり、他の位置にある解析用格子面Ｓを用いた形状測定ができないという課題がある。

デジタル画像相関法は、同一物体の特徴部を利用して撮像対象の形状を算出する手法である。このデジタル画像相関法は、任意の位置にて形状測定できるというメリットがあるが、形状解析の精度がサンプリングモアレ法よりも低いというデメリットがある。

そこで、このタイヤ解析システム１では、サンプリングモアレ法のメリットとデジタル画像相関法のメリットとを両立するために、以下の構成を採用する。

図３〜図１１は、サンプリングモアレ法を用いたタイヤ解析方法を示すフローチャート（図３）および説明図（図１１）である。これらの図において、図４は、タイヤ試験機２のリム２１１に装着された試験タイヤ１０の側面図を示し、図５は、試験タイヤ１０に付された解析用格子面Ｓの拡大図を示している。また、図６および図７は、解析用格子面Ｓがタイヤ周方向の任意の位置にあるときのタイヤ画像（後述する第一タイヤ画像）、および、その二値化処理後の画像を示している。また、図８および図９は、解析用格子面Ｓがタイヤ周方向の所定の基準位置にあるときのタイヤ画像（後述する第二タイヤ画像）、および、その二値化処理後の画像を示している。

ステップＳＴ１では、図４および図５に示すように、試験タイヤ１０に、解析用格子面Ｓと位置特定マークＰとが付される。

解析用格子面Ｓは、所定の格子パターンを有する面であり、後述する試験タイヤ１０の形状解析に用いられる。例えば、図４の構成では、解析用格子面Ｓが、２．５［ｍｍ］間隔でマトリクス状に配列された多数の測定格子を有するシートから成り、このシートを試験タイヤ１０のサイドウォール部の表面に貼り付けて形成されている。また、同一形状を有する７枚の解析用格子面Ｓがタイヤ周方向に配列されている。また、これらの解析用格子面Ｓがタイヤ回転軸に対して点対称に（測定格子の配列パターンをタイヤ周方向に揃えて）配置されている。

位置特定マークＰは、解析用格子面Ｓのタイヤ周方向の位置を特定するためのマークである。例えば、図４の構成では、黒色の環状盤２１２が、リム２１１の端部に取り付けられ、試験タイヤ１０の回転軸周りの開口部をサイドウォール部に沿って塞いでいる。そして、この環状盤２１２の平面に、白色の位置特定マークＰが付されている。これにより、位置特定マークＰと、背景となる黒色の環状盤２１２との輝度の差が確保されている。また、位置特定マークＰが直径１５［ｍｍ］の円盤形状を有することにより、後述する二値化処理画像における重心位置の算出が容易化されている。

また、７つある解析用格子面Ｓのうちの１つに対して、一対の位置特定マークＰ、Ｐが配置されている。また、図５に示すように、これらの位置特定マークＰ、Ｐが、２５［ｍｍ］の中心間距離を隔てつつ解析用格子面Ｓの周方向幅の中心線上に配置されている。このように、一対の位置特定マークＰ、Ｐが用いられることにより、後述する第一直線Ｌおよび第二直線Ｌｓ（図７および図９参照）の算出処理が容易となる。

なお、上記に限らず、位置特定マークＰは、解析用格子面Ｓのタイヤ周方向の位置を特定できることを条件として、任意の直径を有し、また、例えば、円形、四角形、三角形などの任意の幾何学的形状を有し得る。また、位置特定マークＰ、Ｐの直径や配置間隔は、任意に適宜選択できる。また、隣り合う位置特定マークＰ、Ｐは、後述する二値化処理画像での認識精度を向上させるために、相互に分離して配置されることが好ましい。

また、３つ以上の位置特定マークＰが、配置されても良い。かかる場合には、後述する第一直線Ｌおよび第二直線Ｌｓ（図７および図９参照）の算出処理を容易化するために、これらの位置特定マークＰが、解析用格子面Ｓの周方向幅の中心線上に一列に配置されることが好ましい。また、位置特定マークＰが、複数あるいはすべての解析用格子面Ｓに対してそれぞれ配置されても良い。

ステップＳＴ２では、解析用格子面Ｓがタイヤ周方向の任意の位置にあるときのタイヤ画像（図６参照）が取得される。このとき、図１に示すように、試験タイヤ１０がタイヤ試験機２のリム２１１に装着され、所定の試験条件が試験タイヤ１０に付与される。具体的には、所定の空気圧、荷重およびスリップ角が試験タイヤ１０に付与され、また、タイヤ試験機２が回転ドラム２２１を回転させて試験タイヤ１０に所定の回転速度を付与する。そして、撮像装置３が、一対のカメラ３１、３１を用いて試験タイヤ１０のサイドウォール部を左右方向から同時に撮像する。これにより、タイヤ転動時におけるタイヤ画像が取得される。このタイヤ画像を、第一タイヤ画像と呼ぶ。

ステップＳＴ３では、解析用格子面Ｓがタイヤ周方向の所定の基準位置にあるときのタイヤ画像（図８参照）が取得される。基準位置は、解析用格子面Ｓの測定格子の配列方向と、カメラ３１の画素の配列方向とが一致する位置から選択される。例えば、カメラ３１を水平に設置する場合には、位置特定マークＰがタイヤ回転軸を通りタイヤ接地面に垂直な直線上にあるとき、あるいは、タイヤ回転軸を通りタイヤ接地面に平行な直線上にあるときの位置が、基準位置となる。例えば、図８の構成では、解析用格子面Ｓのタイヤ周方向の中心線と前者の基準位置とを一致させた状態で、タイヤ画像が取得される。このタイヤ画像を、第二タイヤ画像と呼ぶ。

ステップＳＴ４では、タイヤ解析装置４の二値化処理部４１が、撮像装置３から取得した第一タイヤ画像および第二タイヤ画像（図６および図８参照）を二値化処理する。この二値化処理では、二値化処理部４１が、タイヤ画像の各画素の輝度と所定の閾値とを比較して、閾値以上の輝度を有する画素を白色で表示し、閾値未満の輝度を有する画素を黒色で表示する。このとき、二値化処理の閾値が、解析用格子面の白色部の輝度よりも大きく設定されることが好ましい。これにより、後述するマーク検出部において二値化処理画像の余分な白部分（解析用格子面など）の計算を行う必要がなくなり、解析所要時間を短縮できる。

ステップＳＴ５では、タイヤ解析装置４のマーク検出部４２が、二値化処理後の第一タイヤ画像および第二タイヤ画像から位置特定マークＰ、Ｐを検出する。このとき、マーク検出部４２が、形状特徴パラメータを表す円形度の閾値および占有面積の閾値を用いて、位置特定マークＰを検出する。円形度は、数式４πＳ／Ｌ＾２（Ｓ：白色画素の占有面積、Ｌ：白色部分の周長）により定義される。例えば、円形度の閾値が０．６に設定され、占有面積の閾値が３００画素〜１０００画素の範囲内に設定される。また、隣り合う検出点の中心間距離が、実際の位置特定マークＰ、Ｐの中心間距離（２５［ｍｍ］）の２倍未満（５０［ｍｍ］未満）であれば、これらの検出点を位置特定マークＰ、Ｐとして検出する。

ステップＳＴ６では、タイヤ解析装置４のマーク数チェック部４３が、ステップＳＴ５にて検出された位置特定マークＰの数と所定の規定値とが一致するか否かを判定する。ここでは、一対の位置特定マークＰ、Ｐが用いられるため、位置特定マークＰの数が２であるか否かが判定される。このステップＳＴ６にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ８に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ７では、タイヤ解析装置４の閾値再設定部４４が、二値化処理に用いられる閾値を再設定する。すなわち、ステップＳＴ５にて検出された位置特定マークＰの数と規定値とが不一致の場合（ステップＳＴ６の否定判定）には、未検出の位置特定マークＰがある場合や、位置特定マークＰ以外のものを誤検出している場合が想定される。そこで、かかる場合には、二値化処理に用いられる閾値（輝度、円形度および専有面積など）が再設定されて、タイヤ画像の二値化処理（ステップＳＴ４）、位置特定マークＰの検出処理（ステップＳＴ５）および位置特定マークＰの数のチェック（ステップＳＴ６）が繰り返される。

ステップＳＴ８では、タイヤ解析装置４の直線算出部４５が、位置特定マークＰ、Ｐに基づいて第一直線Ｌおよび第二直線Ｌｓを算出する。第一直線Ｌは、図７に示すように、二値化処理後の第一タイヤ画像から検出された２つの位置特定マークＰ、Ｐを通る直線である。第二直線Ｌｓは、図９に示すように、二値化処理後の第二タイヤ画像から検出された２つの位置特定マークＰ、Ｐを通る直線である。また、第一直線Ｌおよび第二直線Ｌｓは、各位置特定マークＰの重心点を通る直線として算出される。位置特定マークＰの重心点は、位置特定マークＰの白色画素の座標を用いて算出される。

ステップＳＴ９では、タイヤ解析装置４の回転角算出部４６が、第一タイヤ画像における解析用格子面Ｓの位置から第二のタイヤ画像における解析用格子面Ｓの位置までのタイヤ回転角θを算出する。具体的には、図１０に示すように、第一直線Ｌと第二直線Ｌｓとのなす角がタイヤ回転角θとして算出される。

ステップＳＴ１０では、タイヤ解析装置４の回転画像生成部４７が、タイヤ回転角θを用いて第一タイヤ画像を回転させた回転画像（図１１参照）を生成する。すなわち、第一タイヤ画像では、解析用格子面Ｓがタイヤ周方向の任意の位置にあるため、解析用格子面Ｓの測定格子の配列方向がカメラ３１の画素の配列方向に対して傾斜している。そこで、タイヤ回転角θを用いて第一タイヤ画像を回転させることにより、解析用格子面Ｓの測定格子の配列方向とカメラ３１の画素の配列方向とが一致する。これにより、サンプリングモアレ法による高精度な形状解析が可能となる。

なお、回転画像の生成処理では、画像回転時にて、バイリニア補間、バイキュービリック補間などの高画質を保持できる補間方法を用いることが好ましい。これにより、タイヤ画像（デジタル画像）の画素位置が整数空間であることに起因する画質の低下を抑制できる。

ステップＳＴ１１では、タイヤ解析装置４のタイヤ解析部４８が、ステップＳＴ１０にて生成された回転画像を用いて所定のタイヤ解析処理を行う。このタイヤ解析では、例えば、任意のタイヤ回転角θにおける回転画像から解析用格子面Ｓの画像データが抽出され、試験タイヤ１０のサイドウォール部の表面歪みの変化が測定されて、サンプリングモアレ法による形状解析が行われる。

［効果］
以上説明したように、このタイヤ解析装置４は、解析用格子面Ｓを付した試験タイヤ１０（図４および図５参照）に所定の試験条件を付与して撮像された二値化処理後のタイヤ画像（図７および図９参照）を用いて所定のタイヤ解析処理を行う。また、タイヤ解析装置４は、解析用格子面Ｓがタイヤ周方向の任意の位置にあるときの第一タイヤ画像（図７参照）と、解析用格子面Ｓがタイヤ周方向の所定の基準位置にあるときの第二タイヤ画像（図９参照）とに基づいて、第一タイヤ画像における解析用格子面Ｓの位置から第二タイヤ画像における解析用格子面Ｓの位置までのタイヤ回転角θ（図１０参照）を算出する回転角算出部４６と、タイヤ回転角θを用いて第一タイヤ画像を回転させた回転画像（図１１参照）を生成する回転画像生成部４７とを備える（図２参照）。

また、このタイヤ解析システム１は、試験タイヤ１０に試験条件を付与するタイヤ試験機２と、試験タイヤ１０を撮像してタイヤ画像を生成する撮像装置３と、上記のタイヤ解析装置４とを備える（図１参照）。

かかる構成では、解析用格子面Ｓがタイヤ周方向の任意の位置にある第一タイヤ画像をタイヤ回転角θを用いて回転させることにより、第一タイヤ画像における解析用格子面Ｓの測定格子の配列方向を撮像装置３のカメラ３１の画素の配列方向に一致させ得る。かかる回転画像を用いることにより、サンプリングモアレ法による高精度な形状解析が可能となる利点がある。

また、かかる構成では、回転角算出部４６が上記のタイヤ回転角θを算出するので、かかるタイヤ回転角θを試験者の目視により行う場合と比較して、タイヤ解析処理の精度が向上し、また、タイヤ解析処理に要する時間を短縮できる利点がある。

また、このタイヤ解析装置４は、タイヤ画像から所定のマーク（位置特定マークＰ）を検出するマーク検出部４２を備える（図２参照）。また、マーク検出部４２が、解析用格子面Ｓのタイヤ周方向の位置を特定するための位置特定マークＰを付した試験タイヤ１０（図４および図５参照）の第一タイヤ画像および第二のタイヤ画像（図７および図９参照）から位置特定マークＰをそれぞれ検出する（ステップＳＴ５）（図３参照）。また、回転角算出部４６が、第一タイヤ画像における位置特定マークＰの位置と第二タイヤ画像における位置特定マークＰの位置との比較に基づいてタイヤ回転角θ（図１０参照）を算出する（ステップＳＴ９）。

かかる構成では、位置特定マークＰを用いてタイヤ回転角θを算出するので、タイヤ回転角θを精度良く算出できる利点がある。すなわち、汎用カメラで撮像したタイヤ画像は、カメラレンズの歪曲収差により歪んでいる。そこで、位置特定マークＰを用いてタイヤ回転角θを算出することにより、カメラレンズの歪曲収差の影響を低減できる。

また、このタイヤ解析装置４は、位置特定マークＰから所定の直線を算出する直線算出部４５を備える（図２参照）。また、マーク検出部４２が、複数の位置特定マークＰを付した試験タイヤ１０の第一タイヤ画像および第二タイヤ画像（図７および図９参照）から位置特定マークＰをそれぞれ検出する（ステップＳＴ５）（図３参照）。また、直線算出部４５が、第一タイヤ画像における複数の位置特定マークＰから第一直線Ｌを算出すると共に、第二タイヤ画像における複数の位置特定マークＰから第二直線Ｌｓを算出する（ステップＳＴ８）。また、回転角算出部４６が、第一直線Ｌと第二直線Ｌｓとの比較に基づいてタイヤ回転角θ（図１０参照）を算出する（ステップＳＴ９）。かかる構成では、複数の位置特定マークＰから第一直線Ｌおよび第二直線Ｌｓをそれぞれ算出して、タイヤ回転角θを算出するので、タイヤ回転角θを容易に算出できる利点がある。

また、このタイヤ解析装置４では、マーク検出部４２が、第一タイヤ画像および第二タイヤ画像（図７および図９参照）から複数の位置特定マークＰをそれぞれ検出する（ステップＳＴ５）（図３参照）。また、直線算出部４５が、複数の位置特定マークＰの重心点をそれぞれ算出すると共に、これらの重心点を通る直線を第一直線Ｌおよび第二直線Ｌｓとしてそれぞれ算出する（ステップＳＴ８）。これにより、タイヤ回転角θの算出精度を向上できる利点がある。

また、このタイヤ解析装置４は、二値化処理に用いる閾値を再設定する閾値再設定部４４とを備える（図２参照）。また、マーク検出部４２が、第一タイヤ画像および第二タイヤ画像から位置特定マークＰをそれぞれ検出する（ステップＳＴ５）（図３参照）。また、閾値再設定部４４が、１つのタイヤ画像から検出された位置特定マークＰの数と所定の規定値とが異なるときに、二値化処理に用いる閾値を再設定する（ステップＳＴ６の否定判定およびステップＳＴ７）。これにより、位置特定マークＰの検出精度が向上する利点がある。

また、このタイヤ解析装置４では、第二タイヤ画像の基準位置が、タイヤ回転軸を通りタイヤ接地面に垂直な直線上（例えば、図９参照）、あるいは、タイヤ回転軸を通りタイヤ接地面に平行な直線上にある。これにより、回転画像（図１１参照）における解析用格子面Ｓの測定格子の配列方向とカメラ３１の画素の配列方向とが一致する精度が向上する利点がある。

また、このタイヤ解析装置４では、タイヤ解析処理（ステップＳＴ１１）が、サンプリングモアレ法により行われる。これにより、高精度なタイヤ形状解析が可能となる利点がある。

１：タイヤ解析システム、２：タイヤ試験機、２１：支持装置、２１１：リム、２１２：環状盤、２２：駆動装置、２２１：回転ドラム、２２２：モータ、２２３：モータ制御装置、３：撮像装置、３１：カメラ、３２：照明用ランプ、４：タイヤ解析装置、４１：二値化処理部、４２：マーク検出部、４３：マーク数チェック部、４４：閾値再設定部、４５：直線算出部、４６：回転角算出部、４７：回転画像生成部、４８：タイヤ解析部、１０：試験タイヤ

Claims (8)

1. 解析用格子面を付した試験タイヤに所定の試験条件を付与して撮像された二値化処理後のタイヤ画像を用いて所定のタイヤ解析処理を行うタイヤ解析装置であって、
   前記解析用格子面がタイヤ周方向の任意の位置にあるときの第一の前記タイヤ画像と、前記解析用格子面がタイヤ周方向の所定の基準位置にあるときの第二の前記タイヤ画像とに基づいて、前記第一のタイヤ画像における前記解析用格子面の位置から前記第二のタイヤ画像における前記解析用格子面の位置までのタイヤ回転角を算出する回転角算出部と、
   前記タイヤ回転角を用いて前記第一のタイヤ画像を回転させた回転画像を生成する回転画像生成部とを備え、且つ、
   前記回転画像と前記第二のタイヤ画像によるモアレ縞を生成し、該モアレ縞に対してサンプリングモアレ法による解析処理を行うことにより形状解析を行うことを特徴とするタイヤ解析装置。
2. タイヤ画像から所定のマークを検出するマーク検出部を備え、且つ、
   前記マーク検出部が、前記解析用格子面のタイヤ周方向の位置を特定するための位置特定マークを付した試験タイヤの前記第一のタイヤ画像および前記第二のタイヤ画像から前記位置特定マークをそれぞれ検出し、
   前記回転角算出部が、前記第一のタイヤ画像における前記位置特定マークの位置と前記第二のタイヤ画像における前記位置特定マークの位置との比較に基づいて前記タイヤ回転角を算出する請求項１に記載のタイヤ解析装置。
3. 前記位置特定マークから所定の直線を算出する直線算出部を備え、且つ、
   前記マーク検出部が、複数の前記位置特定マークを付した試験タイヤの前記第一のタイヤ画像および前記第二のタイヤ画像から前記位置特定マークをそれぞれ検出し、
   前記直線算出部が、前記第一のタイヤ画像における複数の前記位置特定マークから第一直線を算出すると共に、前記第二のタイヤ画像における複数の前記位置特定マークから第二直線を算出し、
   前記回転角算出部が、前記第一直線と前記第二直線との比較に基づいて前記タイヤ回転角を算出する請求項２に記載のタイヤ解析装置。
4. 前記マーク検出部が、前記第一のタイヤ画像および前記第二のタイヤ画像から前記複数の位置特定マークをそれぞれ検出し、
   前記直線算出部が、前記複数の位置特定マークの重心点をそれぞれ算出すると共に、前記重心点を通る直線を前記第一直線および前記第二直線としてそれぞれ算出する請求項３に記載のタイヤ解析装置。
5. 前記二値化処理に用いる閾値を再設定する閾値再設定部とを備え、且つ、
   前記マーク検出部が、前記第一のタイヤ画像および前記第二のタイヤ画像から前記位置特定マークをそれぞれ検出し、
   前記閾値再設定部が、１つの前記タイヤ画像から検出された前記位置特定マークの数と所定の規定値とが異なるときに、前記二値化処理に用いる閾値を再設定する請求項２〜４のいずれか一つに記載のタイヤ解析装置。
6. 前記第二のタイヤ画像の前記基準位置が、タイヤ回転軸を通りタイヤ接地面に垂直な直線上、あるいは、タイヤ回転軸を通りタイヤ接地面に平行な直線上にある請求項１〜５のいずれか一つに記載のタイヤ解析装置。
7. 前記タイヤ解析が、サンプリングモアレ法により行われる請求項１〜６のいずれか一つに記載のタイヤ解析装置。
8. 試験タイヤに前記試験条件を付与するタイヤ試験機と、
   試験タイヤを撮像して前記タイヤ画像を生成する撮像装置と、
   請求項１〜７のいずれか一つに記載の前記タイヤ解析装置とを備えることを特徴とするタイヤ解析システム。