JP6665549B2 - Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method - Google Patents

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Description

本発明は、タイヤ接地面解析装置、タイヤ接地面解析システム及びタイヤ接地面解析方法に関する。   The present invention relates to a tire contact surface analysis device, a tire contact surface analysis system, and a tire contact surface analysis method.

空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」と称する)は、車両などの移動体が対象面、例えば路面上を移動するために、この路面と接触し、この車両などに搭載されたエンジンなどの動力源からの動力を対象面に伝達する唯一のものである。従って、車両の運動性能には、タイヤの性能が多大な影響を与える。タイヤの性能としては、例えば騒音性能、摩擦性能、操縦安定性能、制動性能など評価項目があり、これらの評価項目は、タイヤ接地特性によって変化するものである。このタイヤ接地特性には、接地面積、負荷荷重と接地面積に基づく平均圧力、タイヤ周方向(接地長方向)の最大接地長、タイヤ幅方向(接地幅方向)の最大接地幅などがある。これらのタイヤ接地特性を精度良く求めるためには、タイヤが対象面と接触した際のタイヤ接地形状、特にタイヤが対象面と接触した際のタイヤの接地面を構成する輪郭線を求め、接地領域を精度良く求めることが重要である。   2. Description of the Related Art A pneumatic tire (hereinafter, simply referred to as a "tire") comes into contact with a moving body such as a vehicle to move on a target surface, for example, a road surface. It is the only one that transfers power from the source to the target surface. Therefore, the performance of the tire has a great influence on the kinetic performance of the vehicle. Tire performance includes, for example, evaluation items such as noise performance, friction performance, steering stability performance, and braking performance, and these evaluation items change depending on tire contact characteristics. The tire contact characteristics include a contact area, an average pressure based on a load applied and a contact area, a maximum contact length in a tire circumferential direction (contact length direction), and a maximum contact width in a tire width direction (contact width direction). In order to accurately determine these tire contact characteristics, the tire contact shape when the tire comes into contact with the target surface, particularly the contour line that constitutes the tire contact surface when the tire comes into contact with the target surface, is determined, and the contact area is determined. It is important to obtain the value with high accuracy.

そこで、従来では、タイヤ接地画像データの画像解析を行い、タイヤ接地形状を求め、タイヤの接地特性を求める技術が提案されている。例えば、特許文献1には、タイヤ踏み跡の撮像画像を、輝度に対して設定される閾値に基づいて2値化し、2値化した画像に対して膨張処理と収縮処理を行うことにより、タイヤ接地形状を求める技術が記載されている。   Therefore, conventionally, a technique has been proposed in which image analysis of tire contact image data is performed to determine a tire contact shape, and a tire contact characteristic is determined. For example, Patent Document 1 discloses that a captured image of a tire tread is binarized based on a threshold set for luminance, and an inflating process and an eroding process are performed on the binarized image. A technique for determining a ground contact shape is described.

特開平5−196557号公報JP-A-5-196557

ここで、タイヤ接地形状を求めて接地領域の解析を行う場合、接地領域中の溝の形状も重要な要素になる。接地領域においてタイヤが実際に接地している位置と溝底に相当する位置とでは、接地画像の輝度が異なるため、溝の形状は、輝度に基づいて接地画像を2値化することによって抽出することができる。しかし、溝には開口部に面取りが施されていることがあり、面取り部分は溝底部分とは輝度が異なるため、単純に輝度に基づいて溝の形状を抽出した場合、面取り部分は、溝として抽出されない虞がある。この場合、抽出される溝の形状が実際の溝の形状とは異なることになるため、接地領域を解析する際の解析精度が低下するという問題がある。   Here, when analyzing the contact area by determining the tire contact shape, the shape of the groove in the contact area is also an important factor. Since the luminance of the ground contact image is different between the position where the tire is actually in contact with the ground and the position corresponding to the groove bottom in the contact region, the shape of the groove is extracted by binarizing the contact image based on the luminance. be able to. However, the groove may be chamfered at the opening, and the brightness of the chamfered portion is different from that of the groove bottom portion. May not be extracted. In this case, since the shape of the groove to be extracted is different from the shape of the actual groove, there is a problem that the analysis accuracy when analyzing the ground contact area is reduced.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することのできるタイヤ接地面解析装置、タイヤ接地面解析システム及びタイヤ接地面解析方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a tire tread analysis device, a tire tread analysis system, and a tire tread analysis method capable of reducing an analysis error in analyzing a tread region. The purpose is to:

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤ接地面解析装置は、空気入りタイヤの接地面の画像を取得する接地面画像取得部と、前記接地面画像取得部で取得した接地面画像から前記空気入りタイヤの溝を抽出する溝抽出部と、を備え、前記溝抽出部は、前記接地面画像に対して走査ラインを設定する走査ライン設定部と、前記走査ラインが位置する領域における平均輝度を陸部局所的輝度とし、前記陸部局所的輝度から一定の値を引いたものを溝局所的輝度とした場合において、前記走査ラインの中心画素の輝度と前記溝局所的輝度とを比較する輝度比較部と、前記中心画素の輝度が前記溝局所的輝度より小さい場合に、前記中心画素から前記走査ラインの長さ方向における両方向のそれぞれに所定の長さで前記接地面画像を走査して輝度を抽出すると共に走査した両方向の範囲における最大輝度位置をそれぞれ求め、2箇所の前記最大輝度位置で囲まれた範囲を前記溝として判定する判定部と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a tire contact surface analysis device according to the present invention includes a contact surface image acquisition unit that acquires an image of a contact surface of a pneumatic tire, and the contact surface image acquisition unit. A groove extracting unit that extracts a groove of the pneumatic tire from the acquired ground contact surface image, wherein the groove extracting unit sets a scan line on the ground contact surface image, and the scan line In the case where the average luminance in the region where is located is the land local luminance, and a value obtained by subtracting a certain value from the land local luminance is the groove local luminance, the luminance of the center pixel of the scan line and the groove are obtained. A brightness comparison unit that compares the local brightness, and when the brightness of the center pixel is smaller than the groove local brightness, the brightness is a predetermined length in both directions in the length direction of the scan line from the center pixel. Contact And determining a maximum luminance position in a range in both directions by scanning the surface image and extracting the luminance, and determining a range surrounded by the two maximum luminance positions as the groove. Features.

また、上記タイヤ接地面解析装置において、前記走査ライン設定部は、前記走査ラインとして、前記空気入りタイヤのタイヤ周方向に沿って延びる方向に設定される周方向走査ラインと、前記空気入りタイヤのタイヤ幅方向に沿って延びる方向に設定される幅方向走査ラインとを設定することが好ましい。   Further, in the tire ground contact surface analysis device, the scan line setting unit includes, as the scan line, a circumferential scan line set in a direction extending along a tire circumferential direction of the pneumatic tire; It is preferable to set a width direction scanning line set in a direction extending along the tire width direction.

また、上記タイヤ接地面解析装置において、前記判定部は、2箇所の前記最大輝度位置の双方が、前記陸部局所的輝度に対して所定の輝度値を加えた輝度値以上の輝度を有する位置である場合に、2箇所の前記最大輝度位置で囲まれた範囲を前記溝として判定することが好ましい。   Further, in the tire ground contact surface analysis device, the determination unit may determine a position where both of the two maximum luminance positions have a luminance equal to or higher than a luminance value obtained by adding a predetermined luminance value to the land portion local luminance. In this case, it is preferable that a range surrounded by the two maximum luminance positions is determined as the groove.

また、上記タイヤ接地面解析装置において、前記判定部は、2箇所の前記最大輝度位置のうち、一方の前記最大輝度位置のみが、前記陸部局所的輝度に対して所定の輝度値を加えた輝度値以上の輝度を有する位置である場合には、当該最大輝度位置と前記中心画素とで囲まれた範囲を前記溝の構成要素として判定することが好ましい。   Further, in the tire contact surface analysis device, the determination unit, of the two maximum luminance positions, only one of the maximum luminance positions, added a predetermined luminance value to the land local luminance. When the position has a luminance equal to or higher than the luminance value, it is preferable that a range surrounded by the maximum luminance position and the center pixel is determined as a component of the groove.

また、上記タイヤ接地面解析装置において、前記接地面画像から総接地領域を求める総接地領域算出部と、前記総接地領域算出部で求めた前記総接地領域から、前記溝抽出部で抽出した前記溝を除去して実接地領域を求める実接地領域算出部と、を備えることが好ましい。   In the tire contact surface analysis device, a total contact region calculation unit that determines a total contact region from the contact surface image, and the total contact region determined by the total contact region calculation unit, extracted by the groove extraction unit. And a real ground contact area calculation unit that obtains the real ground contact area by removing the groove.

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤ接地面解析システムは、上記タイヤ接地面解析装置と、前記空気入りタイヤを押し付ける透明板と、前記透明板に押し付けられている前記接地面を照射する複数の光源と、前記透明板を介して前記接地面を撮影する撮影部と、を備えることを特徴とする。   Further, in order to solve the above-described problems and achieve the object, a tire contact surface analysis system according to the present invention includes the tire contact surface analysis device, a transparent plate for pressing the pneumatic tire, and pressing the transparent plate. A plurality of light sources for irradiating the ground plane, and a photographing unit for photographing the ground plane via the transparent plate.

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤ接地面解析方法は、空気入りタイヤの接地面の画像を取得するステップと、接地面画像に対して走査ラインを設定するステップと、前記走査ラインが位置する領域における平均輝度を陸部局所的輝度とし、前記陸部局所的輝度から一定の値を引いたものを溝局所的輝度とした場合において、前記走査ラインの中心画素の輝度と前記溝局所的輝度とを比較するステップと、前記中心画素の輝度が前記溝局所的輝度より小さい場合に、前記中心画素から前記走査ラインの長さ方向における両方向のそれぞれに所定の長さで前記接地面画像を走査して輝度を抽出すると共に走査した両方向の範囲における最大輝度位置をそれぞれ求め、2箇所の前記最大輝度位置で囲まれた範囲を前記空気入りタイヤの溝として判定するステップと、を含むことを特徴とする。 Further, to solve the problem described above and achieve the object, a tire contact surface analysis method according to the present invention includes the steps of acquiring an image of the ground surface of the pneumatic tire, the scan line with respect to contact the ground image Setting the average luminance in the area where the scanning line is located as the land local luminance, and subtracting a constant value from the land local luminance as the groove local luminance, the scanning line, Comparing the luminance of the central pixel with the local luminance of the groove, and when the luminance of the central pixel is smaller than the local luminance of the groove, in each of the two directions in the length direction of the scan line from the central pixel. The ground plane image is scanned at a predetermined length to extract the luminance, and the maximum luminance position in each of the scanned two-direction ranges is determined, and is surrounded by the two maximum luminance positions. And determining the circumference as the groove of the pneumatic tire, characterized in that it comprises a.

本発明に係るタイヤ接地面解析装置、タイヤ接地面解析システム及びタイヤ接地面解析方法は、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することができる、という効果を奏する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION The tire contact surface analysis apparatus, the tire contact surface analysis system, and the tire contact surface analysis method according to the present invention have an effect that an analysis error in analyzing a contact region can be reduced.

図1は、実施形態に係るタイヤ接地面解析システムを示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a tire ground contact surface analysis system according to the embodiment. 図2は、図1に示すタイヤ接地面解析装置の機能を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of the tire tread surface analysis device illustrated in FIG. 1. 図3は、実施形態に係るタイヤ接地面解析装置で接地面の解析を行う際の処理手順を示すフロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure when analyzing the contact surface with the tire contact surface analysis device according to the embodiment. 図4は、接地面画像の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a ground contact surface image. 図5は、溝の抽出の処理手順を示すフロー図である。FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure for extracting a groove. 図6は、走査ラインについての説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a scanning line. 図7は、溝の抽出処理を行う処理手順を示すフロー図である。FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure for performing the groove extraction processing. 図8は、図6のA部詳細図である。FIG. 8 is a detailed view of a portion A in FIG. 図9は、中心画素の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of the center pixel. 図10は、局所的最大輝度と最大輝度位置についての説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of the local maximum luminance and the maximum luminance position. 図11は、陸部局所的輝度+αを用いないで判定する場合の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a case where the determination is performed without using the land local luminance + α. 図12は、図11のタイヤ周方向の位置と輝度との対応を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the correspondence between the position in the tire circumferential direction of FIG. 11 and the luminance. 図13Aは、走査ラインの進み方についての説明図である。FIG. 13A is an explanatory diagram of how a scanning line advances. 図13Bは、走査ラインの進み方についての説明図である。FIG. 13B is an explanatory diagram of how a scanning line advances. 図13Cは、走査ラインの進み方についての説明図である。FIG. 13C is an explanatory diagram of how a scanning line advances. 図13Dは、走査ラインの進み方についての説明図である。FIG. 13D is an explanatory diagram of how a scanning line advances. 図13Eは、走査ラインの進み方についての説明図である。FIG. 13E is an explanatory diagram of how a scanning line advances. 図14Aは、幅方向走査ラインの進み方についての説明図である。FIG. 14A is an explanatory diagram of how a scanning line in the width direction advances. 図14Bは、幅方向走査ラインの進み方についての説明図である。FIG. 14B is an explanatory diagram of how the scanning line in the width direction advances. 図14Cは、幅方向走査ラインの進み方についての説明図である。FIG. 14C is an explanatory diagram of how the scanning line in the width direction advances. 図14Dは、幅方向走査ラインの進み方についての説明図である。FIG. 14D is an explanatory diagram of how the scanning line in the width direction advances. 図14Eは、幅方向走査ラインの進み方についての説明図である。FIG. 14E is an explanatory diagram of how the scanning line in the width direction advances. 図15は、溝画像の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a groove image. 図16は、収縮処理の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of the contraction processing. 図17は、膨張処理の説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of the expansion processing. 図18は、総接地領域画像の説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of the total contact area image. 図19は、実接地領域画像の説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of the actual ground area image. 図20は、実施形態に係るタイヤ接地面解析装置で行う処理の変形例であり、ラグ溝と主溝とを異なる手法で抽出する場合の説明図である。FIG. 20 is a modified example of the process performed by the tire contact surface analysis device according to the embodiment, and is an explanatory diagram in a case where lug grooves and main grooves are extracted by different methods.

以下に、本発明に係るタイヤ接地面解析装置、タイヤ接地面解析システム及びタイヤ接地面解析方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, embodiments of a tire contact surface analysis device, a tire contact surface analysis system, and a tire contact surface analysis method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited by the embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art, and those that are substantially the same.

〔実施形態〕
図1は、実施形態に係るタイヤ接地面解析システムを示す構成図である。図2は、図1に示すタイヤ接地面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、タイヤ接地面解析システムの全体構成を模式的に示し、図2は、タイヤ接地面解析装置の主たる機能を示している。
[Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a tire ground contact surface analysis system according to the embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of the tire tread surface analysis device illustrated in FIG. 1. In these figures, FIG. 1 schematically shows the entire configuration of the tire contact surface analysis system, and FIG. 2 shows main functions of the tire contact surface analysis device.

本実施形態に係るタイヤ接地面解析システム1は、空気入りタイヤの接地面61の画像を取得することにより、接地面61の解析を行うシステムに適用される。タイヤ接地面解析システム1は、タイヤ試験機2と、撮影装置10と、タイヤ接地面解析装置20とを備える(図1参照)。   The tire tread analysis system 1 according to the present embodiment is applied to a system that analyzes the tread 61 by acquiring an image of the tread 61 of the pneumatic tire. The tire contact surface analysis system 1 includes a tire testing machine 2, an imaging device 10, and a tire contact surface analysis device 20 (see FIG. 1).

タイヤ試験機2は、試験を行う空気入りタイヤである試験タイヤ60に試験条件を付与する装置である。図1の構成では、タイヤ試験機2は、支持装置3と、駆動装置5とを有する。支持装置3は、試験タイヤ60を回転可能に支持する装置であり、試験タイヤ60を装着するリム4を有する。駆動装置5は、試験タイヤ60に駆動力を付与する装置であり、試験タイヤ60を駆動するモータ6と、モータ6を駆動制御するモータ制御装置7とから構成される。   The tire testing machine 2 is a device that gives test conditions to a test tire 60 that is a pneumatic tire to be tested. In the configuration of FIG. 1, the tire testing machine 2 has a supporting device 3 and a driving device 5. The support device 3 is a device that rotatably supports the test tire 60 and has a rim 4 on which the test tire 60 is mounted. The driving device 5 is a device for applying a driving force to the test tire 60, and includes a motor 6 for driving the test tire 60 and a motor control device 7 for driving and controlling the motor 6.

このタイヤ試験機2では、支持装置3が、試験タイヤ60をリム4に装着して支持し、試験タイヤ60を駆動装置5の透明板11の一主面である上面11Uに押圧して試験タイヤ60に荷重を付与する。また、支持装置3が、リム4を変位させて試験タイヤ60と透明板11との位置関係を調整することにより、試験タイヤ60にスリップ角又はアングル角を付与する。また、駆動装置5は、モータ制御装置7によりモータ6を駆動してリム4を所定角度回転させることができる。これにより、車両走行時におけるタイヤの転動状態が、透明板11の表面を路面として再現される。また、支持装置3及び駆動装置5が、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。   In the tire testing machine 2, the supporting device 3 mounts and supports the test tire 60 on the rim 4, and presses the test tire 60 against the upper surface 11 </ b> U, which is one main surface of the transparent plate 11 of the driving device 5. A load is applied to 60. In addition, the support device 3 adjusts the positional relationship between the test tire 60 and the transparent plate 11 by displacing the rim 4 to give the test tire 60 a slip angle or an angle. The drive device 5 can drive the motor 6 by the motor control device 7 to rotate the rim 4 by a predetermined angle. Thereby, the rolling state of the tire when the vehicle is running is reproduced with the surface of the transparent plate 11 as the road surface. Further, the test conditions can be changed by adjusting the load, the rotational speed, the slip angle, the angle, and the like by the support device 3 and the drive device 5.

透明板11は、光を透過する性質を有する光透過板である。透明板11は光を100%透過しなくてもよく、透明板11を介してタイヤの表面を撮影することができる光透過率を有していればよい。透明板11は、例えば、アクリル樹脂製の平面板又はガラス製の平面板である。試験タイヤ60と平面板との接触状態を撮影して画像解析するので、より現実に近いタイヤの接地状態を解析することができる。   The transparent plate 11 is a light transmitting plate having a property of transmitting light. The transparent plate 11 does not need to transmit 100% of the light, and it is sufficient that the transparent plate 11 has a light transmittance that allows the surface of the tire to be photographed through the transparent plate 11. The transparent plate 11 is, for example, a flat plate made of acrylic resin or a flat plate made of glass. Since the contact state between the test tire 60 and the flat plate is photographed and image-analyzed, a more realistic contact state of the tire can be analyzed.

撮影装置10は、試験タイヤ60を撮影する撮像部であるカメラ15と、光源である照明用ランプ16とを有する。カメラ15は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラにより構成される。カメラ15は、透明板11を介して試験タイヤ60を撮影することにより、透明板11に押し付けられている試験タイヤ60の接地面61を撮影する。詳しくは、カメラ15は、透明板11の他主面である下面11D側に、光軸が下面11D側に対して直交する向きで配設され、下面11D側から、透明板11を介して試験タイヤ60を撮影する。これにより、カメラ15は、少なくとも接地面61を含んで試験タイヤ60を撮影し、接地面61を含んだ試験タイヤ60のデジタル画像データを生成する。   The imaging device 10 includes a camera 15 that is an imaging unit that captures an image of the test tire 60 and an illumination lamp 16 that is a light source. The camera 15 is configured by, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera. The camera 15 captures an image of the test tire 60 via the transparent plate 11, thereby capturing an image of the contact surface 61 of the test tire 60 pressed against the transparent plate 11. More specifically, the camera 15 is disposed on the lower surface 11D side, which is the other main surface of the transparent plate 11, so that the optical axis is orthogonal to the lower surface 11D side, and a test is performed from the lower surface 11D side via the transparent plate 11. The tire 60 is photographed. Thereby, the camera 15 captures an image of the test tire 60 including at least the contact surface 61 and generates digital image data of the test tire 60 including the contact surface 61.

照明用ランプ16は、カメラ15の撮影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。この照明用ランプ16は、複数が設けられており、透明板11に押し付けられている試験タイヤ60の接地面61を、透明板11の下面11D側から透明板11を介して、または透明板11の上面11U側と試験タイヤ60との間から照射する。複数の照明用ランプ16は、支持装置3によって試験タイヤ60が回転することに伴って移動する透明板11が移動する位置以外の位置に、それぞれ配設されている。   The illumination lamp 16 is a lamp that illuminates the shooting range of the camera 15, and is configured by, for example, a halogen lamp. A plurality of the illumination lamps 16 are provided, and the grounding surface 61 of the test tire 60 pressed against the transparent plate 11 is placed on the lower surface 11D side of the transparent plate 11 via the transparent plate 11 or the transparent plate 11. Irradiation is performed from between the upper surface 11U side and the test tire 60. The plurality of illumination lamps 16 are respectively provided at positions other than the position where the transparent plate 11 that moves as the test tire 60 is rotated by the support device 3 moves.

なお、これらの照明用ランプ16は、タイヤ試験機2での試験の条件に応じて数を異ならせてもよい。例えば、試験タイヤ60の溝に面取りが施されていない場合には、面取りを考慮して光を照射する必要がないため、照明用ランプ16は、比較的数が少なくてもよい。これに対し、試験タイヤ60の溝に面取りが施されている場合には、面取り部分とトレッド面との輝度を大きく異ならせる必要があるため、照明用ランプ16の数を増やして多くの方向から光を照射するのが好ましい。また、これらの照明用ランプ16は、常時点灯タイプであってもよく、フラッシュ点灯タイプであってもよい。   The number of these lighting lamps 16 may be varied according to the conditions of the test performed by the tire testing machine 2. For example, when the groove of the test tire 60 is not chamfered, it is not necessary to irradiate light in consideration of the chamfer, and therefore, the number of the illumination lamps 16 may be relatively small. On the other hand, when the groove of the test tire 60 is chamfered, since the luminance of the chamfered portion and the tread surface need to be greatly different, the number of the illumination lamps 16 is increased and the Irradiation with light is preferred. Further, these illumination lamps 16 may be of a constant lighting type or of a flash lighting type.

タイヤ接地面解析装置20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、撮影装置10から入力される試験タイヤ60の画像を処理して試験タイヤ60の接地面61を解析する処理を行う。試験タイヤ60の接地面61を解析する処理は、撮影した試験タイヤ60の画像に基づき、接地面61を算出する処理を含む。タイヤ接地面解析装置20は、接地面61を解析等の演算処理やデータの保存等を行う処理装置30と、オペレータがタイヤ接地面解析装置20への入力操作を行う入力部21と、解析結果や各種情報を表示する表示部22と、を有している。入力部21には、キーボードや、マウス等のポインティングデバイスが用いられており、表示部22には、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置が用いられている。入力部21と表示部22とは、処理装置30に電気的に接続されており、これによりタイヤ接地面解析装置20は、オペレータが表示部22を視認しながら入力部21で入力操作をすることが可能になっている。また、カメラ15は、タイヤ接地面解析装置20の処理装置30に接続されており、これによりタイヤ接地面解析装置20は、カメラ15で撮影した画像を取得することが可能になっている。   The tire contact surface analysis device 20 is, for example, a PC (Personal Computer) in which a predetermined analysis program is installed, and processes an image of the test tire 60 input from the photographing device 10 to analyze the contact surface 61 of the test tire 60. Perform the following processing. The process of analyzing the contact surface 61 of the test tire 60 includes a process of calculating the contact surface 61 based on the captured image of the test tire 60. The tire contact surface analysis device 20 includes a processing device 30 that performs arithmetic processing such as analysis of the contact surface 61 and saves data, an input unit 21 where an operator performs an input operation to the tire contact surface analysis device 20, and an analysis result. And a display unit 22 for displaying various information. A keyboard or a pointing device such as a mouse is used for the input unit 21, and a display device such as a liquid crystal display is used for the display unit 22. The input unit 21 and the display unit 22 are electrically connected to the processing device 30, so that the tire contact surface analysis device 20 allows the operator to perform an input operation on the input unit 21 while visually recognizing the display unit 22. Has become possible. In addition, the camera 15 is connected to the processing device 30 of the tire contact surface analysis device 20, whereby the tire contact surface analysis device 20 can acquire an image captured by the camera 15.

タイヤ接地面解析装置20が有する処理装置30は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理部31や、RAM(Random Access Memory)等の記憶部50を備えて構成されている。このように構成される処理部31と記憶部50とは、同一筐体内に設けられていてもよく、異なる筐体内に設けられていてもよく、或いは、複数の記憶部50が双方の形態で設けられていてもよい。   The processing device 30 included in the tire contact surface analysis device 20 includes a processing unit 31 having a CPU (Central Processing Unit) and the like, and a storage unit 50 such as a RAM (Random Access Memory). The processing unit 31 and the storage unit 50 configured as described above may be provided in the same housing, may be provided in different housings, or the plurality of storage units 50 may be provided in both forms. It may be provided.

処理装置30が有する処理部31は、接地面画像取得部32と、溝抽出部33と、総接地領域算出部38と、実接地領域算出部39と、を機能的に有している。このうち、接地面画像取得部32は、試験タイヤ60の接地面61の画像である接地面画像80(図4参照)を取得する。また、溝抽出部33は、接地面画像取得部32で取得した接地面画像80から試験タイヤ60の溝65(図4参照)を抽出することが可能になっている。また、総接地領域算出部38は、接地面画像から総接地領域85(図18参照)を求める。また、実接地領域算出部39は、総接地領域算出部38で求めた総接地領域85から、溝抽出部33で抽出した溝65を除去して実接地領域87(図19参照)を求める。   The processing unit 31 included in the processing device 30 functionally includes a contact surface image acquisition unit 32, a groove extraction unit 33, a total contact region calculation unit 38, and an actual contact region calculation unit 39. Among these, the contact surface image acquisition unit 32 acquires a contact surface image 80 (see FIG. 4) which is an image of the contact surface 61 of the test tire 60. Further, the groove extracting unit 33 can extract the groove 65 (see FIG. 4) of the test tire 60 from the contact surface image 80 acquired by the contact surface image acquiring unit 32. Further, the total contact area calculation unit 38 obtains the total contact area 85 (see FIG. 18) from the contact surface image. Further, the actual contact area calculation unit 39 obtains an actual contact area 87 (see FIG. 19) by removing the groove 65 extracted by the groove extraction unit 33 from the total contact area 85 obtained by the total contact area calculation unit 38.

また、溝抽出部33は、走査ライン設定部34と、輝度比較部35と、判定部36と、溝画像生成部37と、を含んでいる。このうち、走査ライン設定部34は、接地面画像80に対して走査ライン70(図6、図14A参照)を設定する。また、輝度比較部35は、走査ライン70が位置する領域における平均輝度を陸部局所的輝度とし、陸部局所的輝度から一定の値を引いたものを溝局所的輝度とした場合において、走査ライン70の中心画素74(図9参照)の輝度と溝局所的輝度とを比較する。また、判定部36は、中心画素74の輝度が溝局所的輝度より小さい場合に、中心画素74から走査ライン70の長さ方向における両方向のそれぞれに所定の長さで接地面画像80を走査して輝度を抽出すると共に走査した両方向の範囲における最大輝度位置をそれぞれ求め、2箇所の最大輝度位置で囲まれた範囲を溝65として判定する。溝画像生成部37は、判定部36で溝65として判定された要素を合成することにより、接地面画像80から抽出した溝65の画像である溝画像(図15参照)を生成する。   The groove extracting unit 33 includes a scanning line setting unit 34, a luminance comparing unit 35, a determining unit 36, and a groove image generating unit 37. The scanning line setting unit 34 sets a scanning line 70 (see FIGS. 6 and 14A) for the ground plane image 80. In addition, the luminance comparing unit 35 performs scanning when the average luminance in the area where the scanning line 70 is located is defined as the land local luminance, and a value obtained by subtracting a constant value from the land local luminance is determined as the groove local luminance. The luminance of the center pixel 74 of the line 70 (see FIG. 9) is compared with the groove local luminance. When the luminance of the center pixel 74 is smaller than the local luminance of the groove, the determination unit 36 scans the ground plane image 80 with a predetermined length from the center pixel 74 in each of the two longitudinal directions of the scanning line 70. Then, the maximum luminance position in each of the scanned ranges is determined, and the range surrounded by the two maximum luminance positions is determined as the groove 65. The groove image generation unit 37 generates a groove image (see FIG. 15) that is an image of the groove 65 extracted from the ground contact surface image 80 by combining the elements determined as the grooves 65 by the determination unit 36.

タイヤ接地面解析装置20で用いられる解析プログラムは、予め記憶部50に記憶されており、試験タイヤ60の接地面61の解析を行う際には、記憶部50に記憶されているプログラムを処理部31で呼び出し、プログラムに沿った動作を処理部31で実行することにより、各機能を実行する。   The analysis program used in the tire contact surface analysis device 20 is stored in the storage unit 50 in advance, and when analyzing the contact surface 61 of the test tire 60, the program stored in the storage unit 50 is processed by the processing unit. Each function is executed by calling at 31 and executing the operation according to the program at the processing unit 31.

本実施形態に係るタイヤ接地面解析システム1及びタイヤ接地面解析装置20は、以上のような構成からなり、以下、その作用について説明する。タイヤ接地面解析システム1によって試験タイヤ60の接地面61の解析を行う際には、試験タイヤ60をタイヤ試験機2の支持装置3に装着し、試験タイヤ60を透明板11に押し付けた状態で回転させながら、或いは停止させた状態で、カメラ15によって接地面61を撮影する。その際に、試験タイヤ60に対しては、複数の方向から複数の照明用ランプ16によって光を照射した状態で撮影する。このため、カメラ15は、接地面61と接地面61以外の部分とで、輝度差をつけて試験タイヤ60を撮影することができる。撮影した画像は、タイヤ接地面解析装置20で取得し、タイヤ接地面解析装置20は、取得した画像に基づいて、接地面61の解析を行う。   The tire contact surface analysis system 1 and the tire contact surface analysis device 20 according to the present embodiment are configured as described above, and the operation thereof will be described below. When the contact surface 61 of the test tire 60 is analyzed by the tire contact surface analysis system 1, the test tire 60 is mounted on the support device 3 of the tire testing machine 2, and the test tire 60 is pressed against the transparent plate 11. While rotating or stopped, the camera 15 captures an image of the ground contact surface 61. At this time, the test tire 60 is photographed in a state where it is irradiated with light from a plurality of illumination lamps 16 from a plurality of directions. For this reason, the camera 15 can photograph the test tire 60 with a difference in luminance between the contact surface 61 and a portion other than the contact surface 61. The photographed image is acquired by the tire contact surface analysis device 20, and the tire contact surface analysis device 20 analyzes the contact surface 61 based on the acquired image.

次に、タイヤ接地面解析装置20で接地面61の解析を行う場合の処理手順について説明する。図3は、実施形態に係るタイヤ接地面解析装置で接地面の解析を行う際の処理手順を示すフロー図である。図4は、接地面画像の説明図である。タイヤ接地面解析装置20で接地面61の解析を行う場合には、まず、試験タイヤ60の接地面61の画像である接地面画像80を取得する(ステップST11)。カメラ15は、透明板11に押し付けられている試験タイヤ60を透明板11を介して撮影するため、このカメラ15で撮影した画像をタイヤ接地面解析装置20で取得することにより、撮影した画像を接地面画像80として取得する。接地面画像80の取得は、処理装置30の処理部31が有する接地面画像取得部32で行う。   Next, a processing procedure when the tire contact surface analysis device 20 analyzes the contact surface 61 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure when analyzing the contact surface with the tire contact surface analysis device according to the embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram of a ground contact surface image. When analyzing the contact surface 61 with the tire contact surface analysis device 20, first, a contact surface image 80 which is an image of the contact surface 61 of the test tire 60 is obtained (step ST11). The camera 15 photographs the test tire 60 pressed against the transparent plate 11 through the transparent plate 11, and obtains the image photographed by the camera 15 with the tire contact surface analysis device 20, thereby converting the photographed image. It is acquired as the ground plane image 80. The acquisition of the contact surface image 80 is performed by the contact surface image acquisition unit 32 included in the processing unit 31 of the processing device 30.

接地面画像取得部32で取得する接地面画像80は、単に試験タイヤ60を接地面61側から撮影したものになっているため、試験タイヤ60における接地面61以外の領域も含んだ画像になっている。この接地面画像80は、例えば、輝度が256階調で表される画像として接地面画像取得部32で取得する。また、試験タイヤ60を回転させながら接地面61の撮影を行う場合には、接地面画像取得部32は、取得した接地面画像80を記憶部50に伝送し、記憶部50で逐一保存する。   Since the contact surface image 80 acquired by the contact surface image acquisition unit 32 is obtained by simply photographing the test tire 60 from the contact surface 61 side, the contact surface image 80 includes an area other than the contact surface 61 in the test tire 60. ing. The contact surface image 80 is acquired by the contact surface image acquiring unit 32 as an image whose luminance is represented by 256 gradations, for example. In the case where the contact surface 61 is photographed while rotating the test tire 60, the contact surface image acquisition unit 32 transmits the acquired contact surface image 80 to the storage unit 50, and stores the acquired contact surface image 80 one by one.

次に、接地面画像80から溝65を抽出する(ステップST12)。なお、この場合における溝65は、試験タイヤ60のトレッド部においてタイヤ平面から凹んでいる部分を、溝65と定義する。また、溝65には、タイヤ幅方向に延びるラグ溝66と、タイヤ周方向に延びる主溝67とが含まれる。接地面画像80からのこれらの溝65の抽出は、処理装置30の処理部31が有する溝抽出部33によって行う。   Next, the groove 65 is extracted from the ground contact surface image 80 (step ST12). The groove 65 in this case is defined as a groove 65 that is recessed from the tire plane in the tread portion of the test tire 60. The groove 65 includes a lug groove 66 extending in the tire width direction and a main groove 67 extending in the tire circumferential direction. The extraction of these grooves 65 from the ground contact surface image 80 is performed by the groove extraction unit 33 included in the processing unit 31 of the processing device 30.

図5は、溝の抽出の処理手順を示すフロー図である。図6は、走査ラインについての説明図である。溝抽出部33によって接地面画像80から溝65の抽出を行う場合は、まず、接地面画像80に対して走査ライン70を設定する(ステップST21)。この設定は、溝抽出部33が有する走査ライン設定部34によって行う。走査ライン70としては、タイヤ周方向に延びてタイヤ周方向に走査する周方向走査ライン71と、タイヤ幅方向に延びてタイヤ幅方向に走査する幅方向走査ライン72(図14A参照)とがある。このうち、周方向走査ライン71は、ラグ溝66を抽出することが可能になっており、幅方向走査ライン72は、主溝67を抽出することが可能になっている。   FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure for extracting a groove. FIG. 6 is an explanatory diagram of a scanning line. When the groove extraction unit 33 extracts the groove 65 from the ground plane image 80, first, the scanning line 70 is set for the ground plane image 80 (step ST21). This setting is performed by the scanning line setting unit 34 included in the groove extracting unit 33. The scanning line 70 includes a circumferential scanning line 71 extending in the tire circumferential direction and scanning in the tire circumferential direction, and a width scanning line 72 extending in the tire width direction and scanning in the tire width direction (see FIG. 14A). . Among them, the circumferential scanning line 71 can extract the lag groove 66, and the width scanning line 72 can extract the main groove 67.

これらの周方向走査ライン71と幅方向走査ライン72とは、共に長さが、抽出する溝65の最大の溝幅の2倍以上の長さになっており、幅は、接地面画像80の1画素の幅になっている。この場合における溝幅は、走査ライン70が延びる方向に対する溝65の幅になっており、タイヤ周方向やタイヤ幅方向への溝65の傾斜角度に関わらず、タイヤ周方向におけるラグ溝66の幅や、タイヤ幅方向における主溝67の幅になっている。周方向走査ライン71を用いたラグ溝66の抽出と、幅方向走査ライン72を用いた主溝67の抽出とは、同様の手法によって行われるが、以下の説明では、走査ライン70を用いた溝65の抽出の手法についての説明を、代表して周方向走査ライン71を用いて説明する。   The length of each of the circumferential scanning line 71 and the width scanning line 72 is at least twice as long as the maximum groove width of the groove 65 to be extracted. It has a width of one pixel. The groove width in this case is the width of the groove 65 with respect to the direction in which the scanning line 70 extends, and regardless of the inclination angle of the groove 65 in the tire circumferential direction or the tire width direction, the width of the lug groove 66 in the tire circumferential direction. And the width of the main groove 67 in the tire width direction. The extraction of the lag groove 66 using the circumferential scanning line 71 and the extraction of the main groove 67 using the width scanning line 72 are performed by the same method. However, in the following description, the scanning line 70 is used. The method of extracting the groove 65 will be described using the circumferential scanning line 71 as a representative.

周方向走査ライン71は、接地面画像80に対して、接地面画像80中の試験タイヤ60におけるタイヤ周方向に沿って延びる方向に設定される。その長さは、ラグ溝66の溝幅以上の長さになっており、例えば、接地面画像80が、縦1200画素×横1600画素からなる画像の場合には、周方向走査ライン71の長さは、150画素程度で設定される。周方向走査ライン71の幅は、1画素であるため、周方向走査ライン71は、タイヤ周方向に150画素の長さで延び、タイヤ幅方向における幅が1画素となる走査ライン70として、接地面画像80に対して設定される。   The circumferential scanning line 71 is set in a direction extending along the tire circumferential direction of the test tire 60 in the contact surface image 80 with respect to the contact surface image 80. The length is longer than the groove width of the lug groove 66. For example, in the case where the ground contact surface image 80 is an image composed of 1200 vertical pixels × 1600 horizontal pixels, the length of the circumferential scanning line 71 is long. The length is set at about 150 pixels. Since the width of the circumferential scanning line 71 is one pixel, the circumferential scanning line 71 extends as long as 150 pixels in the tire circumferential direction and forms a scanning line 70 having a width of one pixel in the tire width direction. This is set for the ground image 80.

なお、走査ライン70は、画像上を一方向に移動しながら走査し、画像の一端から他端まで移動したら、隣り合う列に移動して再び一方向に移動しながら走査することを繰り返す、いわゆるラスタースキャンを行う。このため、走査ライン70によって溝65を抽出する場合、走査ライン70は、画像の角部付近を走査のスタート位置として走査しながら抽出する。従って、走査ライン設定部34で走査ライン70を設定する場合には、実際には接地面画像80における1つの角部付近に設定するが、走査ライン70を用いて溝65を抽出する手法を説明するために、以下の説明では、走査ライン70が溝65上に設定された状態のものを説明する。   The scanning line 70 scans while moving on the image in one direction, and after moving from one end to the other end of the image, moves to an adjacent row and repeats scanning while moving in one direction again, so-called, Perform a raster scan. Therefore, when the groove 65 is extracted by the scanning line 70, the scanning line 70 is extracted while scanning near the corner of the image as a scanning start position. Therefore, when the scan line 70 is set by the scan line setting unit 34, the scan line 70 is actually set near one corner in the ground contact surface image 80. However, a method of extracting the groove 65 using the scan line 70 will be described. Therefore, in the following description, a case where the scanning line 70 is set on the groove 65 will be described.

接地面画像80に走査ライン70を設定したら、走査ライン70を用いて溝65の抽出処理を行う(ステップST22)。図7は、溝の抽出処理を行う処理手順を示すフロー図である。図8は、図6のA部詳細図である。接地面画像80上の溝65の抽出処理を行う場合は、まず、輝度算出ライン76を設定する(ステップST31)。輝度算出ライン76は、陸部局所的輝度を算出するためのラインになっている。また、陸部局所的輝度は、走査ライン70及びその近傍領域における平均輝度、即ち、走査ライン70が位置する領域における平均輝度であり、走査ライン70が位置する領域の陸部68の平均輝度になっている。輝度算出ライン76は、走査ライン70の長さと同じ長さで設定し、走査ライン70の幅方向の両側それぞれにおける、走査ライン70に対して走査ライン70から1画素ずらした位置と2画素ずらした位置とに設定する。即ち、輝度算出ライン76は、走査ライン70の幅方向における片側に2本ずつ設定し、合計で4本設定する。従って、周方向走査ライン71では、輝度算出ライン76は、タイヤ幅方向における周方向走査ライン71の片側に2本ずつ設定し、周方向走査ライン71のタイヤ幅方向における両側に、合計で4本設定する。走査ライン70の幅方向の両側に設定する4本の輝度算出ライン76が位置する領域は、走査ライン70の近傍領域77になっている。なお、輝度算出ライン76は、走査ライン70の片側に2本ずつ、合計で4本設定しているが、輝度算出ライン76は、これ以外の数で設定してもよい。   When the scanning line 70 is set in the ground contact surface image 80, the groove 65 is extracted using the scanning line 70 (step ST22). FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure for performing the groove extraction processing. FIG. 8 is a detailed view of a portion A in FIG. When performing the process of extracting the groove 65 on the ground contact surface image 80, first, a luminance calculation line 76 is set (step ST31). The luminance calculation line 76 is a line for calculating the land local luminance. The land local luminance is the average luminance in the scanning line 70 and the area in the vicinity thereof, that is, the average luminance in the area where the scanning line 70 is located, and the average luminance of the land 68 in the area where the scanning line 70 is located. Has become. The luminance calculation line 76 is set to have the same length as the length of the scanning line 70, and is shifted by one pixel from the scanning line 70 with respect to the scanning line 70 at each of both sides in the width direction of the scanning line 70. Set to position. That is, two luminance calculation lines 76 are set on each side of the scanning line 70 in the width direction, and a total of four lines are set. Accordingly, in the circumferential scanning line 71, two luminance calculation lines 76 are set on one side of the circumferential scanning line 71 in the tire width direction, and a total of four luminance calculation lines 76 are provided on both sides of the circumferential scanning line 71 in the tire width direction. Set. The area where the four luminance calculation lines 76 set on both sides in the width direction of the scanning line 70 are located is an area 77 near the scanning line 70. In addition, although the luminance calculation lines 76 are set to two lines on each side of the scanning line 70, that is, four in total, the luminance calculation lines 76 may be set to other numbers.

次に、接地面画像80からはみ出た走査ライン70、輝度算出ライン76はあるか否かを判定部36で判定する(ステップST32)。この判定により、接地面画像80からはみ出た走査ライン70または輝度算出ライン76があると判定された場合(ステップST32、Yes判定)には、溝65の抽出処理のフローから抜け出る。つまり、走査ライン70または輝度算出ライン76が接地面画像80からはみ出ている場合には、現在の走査ライン70の位置では、溝65の抽出処理は行わない。   Next, the determination unit 36 determines whether or not there is a scanning line 70 and a luminance calculation line 76 which are off the ground plane image 80 (step ST32). If it is determined that there is a scan line 70 or a luminance calculation line 76 that protrudes from the contact surface image 80 (step ST32, Yes determination), the process exits from the flow of the groove 65 extraction process. That is, when the scanning line 70 or the brightness calculation line 76 is protruding from the ground plane image 80, the extraction processing of the groove 65 is not performed at the current position of the scanning line 70.

これに対し、接地面画像80からはみ出た走査ライン70、輝度算出ライン76はないと判定された場合(ステップST32、No判定)には、陸部局所的輝度を算出する(ステップST33)。陸部局所的輝度は、接地面画像80上において走査ライン70が位置する領域であり、走査ライン70と近傍領域77とからなる領域である輝度算出領域78に位置する画素の輝度情報を用いて算出する。つまり、輝度算出領域78に位置する画素の平均値を算出し、その平均値を陸部局所的輝度とする。   On the other hand, when it is determined that there is no scanning line 70 and no luminance calculation line 76 that protrude from the ground contact surface image 80 (step ST32, No determination), the land local luminance is calculated (step ST33). The land part local luminance is an area where the scanning line 70 is located on the ground plane image 80, and uses luminance information of a pixel located in a luminance calculation area 78 which is an area composed of the scanning line 70 and the neighboring area 77. calculate. That is, the average value of the pixels located in the luminance calculation area 78 is calculated, and the average value is set as the land-local luminance.

なお、陸部局所的輝度は、陸部68の局所的な輝度であるため、陸部局所的輝度を算出する際には、接地面画像80上において溝65に相当する画素を除外して算出するのが好ましい。具体的には、溝65に相当する画素は輝度が低いため、輝度が所定の閾値よりも低い画素を除外することにより、溝65に相当する画素を除外して平均輝度の算出から除外する。例えば、輝度が256階調で表される場合には、輝度が40以下となる低輝度画素を平均輝度の算出から除外することにより、溝65に相当する画素を除外して平均輝度の算出から除外する。   In addition, since the land local luminance is the local luminance of the land 68, when calculating the land local luminance, the pixel corresponding to the groove 65 on the ground contact surface image 80 is excluded. Is preferred. Specifically, since the pixel corresponding to the groove 65 has low luminance, the pixel corresponding to the groove 65 is excluded by excluding the pixel whose luminance is lower than a predetermined threshold, and is excluded from the calculation of the average luminance. For example, when the luminance is represented by 256 gradations, the low luminance pixels having a luminance of 40 or less are excluded from the calculation of the average luminance, and the pixels corresponding to the grooves 65 are excluded from the calculation of the average luminance. exclude.

また、非接地領域82(図6参照)の輝度は、接地領域81の輝度とは大きく異なるため、陸部局所的輝度を算出する際には、非接地領域82に相当する画素も除外して平均輝度を算出するのが好ましい。具体的には、非接地領域82に相当する画素は、接地領域81(図6参照)に相当する画素と比較して輝度が高いため、輝度が所定の閾値よりも高い画素を除外することにより、非接地領域82に相当する画素を除外して平均輝度の算出から除外する。例えば、輝度が256階調で表される場合には、輝度が160以上となる高輝度画素を平均輝度の算出から除外することにより、非接地領域82に相当する画素を除外して平均輝度の算出から除外する。   Further, since the luminance of the non-grounded area 82 (see FIG. 6) is significantly different from the luminance of the grounded area 81, when calculating the land-local luminance, pixels corresponding to the non-grounded area 82 are also excluded. Preferably, the average brightness is calculated. Specifically, since the pixels corresponding to the non-grounded area 82 have higher luminance than the pixels corresponding to the grounded area 81 (see FIG. 6), pixels having a luminance higher than a predetermined threshold are excluded. , The pixel corresponding to the non-ground area 82 is excluded from the calculation of the average luminance. For example, when the luminance is represented by 256 gradations, the high luminance pixels having a luminance of 160 or more are excluded from the calculation of the average luminance, so that the pixels corresponding to the non-ground area 82 are excluded and the average luminance is calculated. Exclude from calculation.

陸部局所的輝度を算出したら、次に、走査ライン70の中心画素74の輝度は、溝局所的輝度よりも小さいか否かを判定する(ステップST34)。図9は、中心画素の説明図である。走査ライン70の中心画素74は、走査ライン70の長さ方向における中心に位置する画素になっており、周方向走査ライン71においては、タイヤ周方向における周方向走査ライン71の中心に位置する画素になっている。また、溝局所的輝度は、陸部局所的輝度から一定の値を引いたものになっており、輝度が256階調で表される場合には、例えば、陸部局所的輝度から30を引いた輝度を、現在の走査ライン70の位置における溝局所的輝度とする。   After the land local luminance is calculated, it is determined whether the luminance of the center pixel 74 of the scanning line 70 is smaller than the groove local luminance (step ST34). FIG. 9 is an explanatory diagram of the center pixel. The center pixel 74 of the scanning line 70 is a pixel located at the center in the length direction of the scanning line 70. In the circumferential scanning line 71, a pixel located at the center of the circumferential scanning line 71 in the tire circumferential direction. It has become. The groove local luminance is obtained by subtracting a fixed value from the land local luminance. When the luminance is represented by 256 gradations, for example, 30 is subtracted from the land local luminance. The obtained luminance is defined as the groove local luminance at the current position of the scanning line 70.

溝抽出部33は、走査ライン70の中心画素74の輝度を抽出し、中心画素74の輝度と溝局所的輝度とを輝度比較部35で比較する。比較した結果、走査ライン70の中心画素74の輝度は、溝局所的輝度よりも小さくないと判定された場合(ステップST34、No判定)には、溝65の抽出処理のフローから抜け出る。つまり、中心画素74の輝度が溝局所的輝度よりも小さくない場合、現在の走査ライン70の位置における中心画素74は溝65に相当する位置ではないと判断することができるため、現在の走査ライン70の位置では溝65の抽出処理は行わない。   The groove extracting unit 33 extracts the luminance of the central pixel 74 of the scanning line 70, and compares the luminance of the central pixel 74 with the local luminance of the groove by the luminance comparing unit 35. As a result of the comparison, when it is determined that the luminance of the center pixel 74 of the scanning line 70 is not smaller than the local luminance of the groove (step ST34, No determination), the process exits the flow of the groove 65 extraction processing. That is, when the luminance of the center pixel 74 is not smaller than the groove local luminance, it can be determined that the center pixel 74 at the current position of the scanning line 70 is not at the position corresponding to the groove 65, and thus the current scanning line At the position 70, the extraction processing of the groove 65 is not performed.

これに対し、走査ライン70の中心画素74の輝度は、溝局所的輝度よりも小さいと判定された場合(ステップST34、Yes判定)には、その中心画素74を溝65の構成要素として記憶部50で記憶すると共に、中心画素74を基点として走査ライン70の長さ方向における両方向に走査して局所的最大輝度を抽出し、最大輝度位置を求める(ステップST35)。   On the other hand, when it is determined that the luminance of the central pixel 74 of the scanning line 70 is smaller than the groove local luminance (step ST34, Yes determination), the central pixel 74 is set as a component of the groove 65 in the storage unit. At step ST35, a local maximum luminance is extracted by scanning in both directions in the length direction of the scanning line 70 with the center pixel 74 as a base point, and a local maximum luminance is obtained.

図10は、局所的最大輝度と最大輝度位置についての説明図である。中心画素74の輝度は溝局所的輝度よりも小さいと判定された場合には、中心画素74から、走査ライン70の長さ方向に所定の範囲で走査を行って輝度を抽出し、走査を行った範囲内における最大輝度を、局所的最大輝度として抽出する。局所的最大輝度は、中心画素74を基点とする走査ライン70の長さ方向における両方向のそれぞれで抽出する。さらに、走査ライン70の長さ方向において、局所的最大輝度となる画素が位置している位置を、最大輝度位置PA,PBとして求める。   FIG. 10 is an explanatory diagram of the local maximum luminance and the maximum luminance position. When it is determined that the luminance of the central pixel 74 is smaller than the groove local luminance, scanning is performed from the central pixel 74 in a predetermined range in the length direction of the scanning line 70 to extract luminance and perform scanning. The maximum brightness within the range is extracted as the local maximum brightness. The local maximum luminance is extracted in each of the two directions in the length direction of the scanning line 70 starting from the center pixel 74. Further, the position where the pixel having the local maximum luminance is located in the length direction of the scanning line 70 is obtained as the maximum luminance positions PA and PB.

局所的最大輝度を抽出する際における中心画素74を基点とする走査範囲は、走査ライン70を用いて抽出する溝65の最大の溝幅GWの半分程度であるのが好ましい。例えば、周方向走査ライン71では、タイヤ周方向におけるラグ溝66の最大の溝幅GWの半分程度に設定するが好ましい。本実施形態では、接地面画像80中におけるラグ溝66の最大の溝幅GWは、60画素程度であるため、中心画素74を基点とする走査範囲は、60画素の半分よりも5画素少ない25画素に設定する。即ち、局所的最大輝度は、走査ライン70の中心画素74を基点として走査ライン70の長さ方向にそれぞれ25画素ずつ走査して輝度を抽出し、その範囲内に位置する画素の最大輝度をそれぞれ抽出することによって、2箇所の位置の局所的最大輝度を抽出し、2箇所の最大輝度位置PA,PBを求める。走査範囲を、このようにラグ溝66の最大の溝幅GWの半分程度にすることにより、最大輝度位置PA,PBの誤検出を低減することができる。   The scanning range based on the center pixel 74 when extracting the local maximum luminance is preferably about half the maximum groove width GW of the groove 65 extracted using the scanning line 70. For example, in the circumferential scanning line 71, it is preferable to set the width to about half the maximum groove width GW of the lug groove 66 in the tire circumferential direction. In the present embodiment, since the maximum groove width GW of the lug groove 66 in the ground contact surface image 80 is about 60 pixels, the scanning range starting from the center pixel 74 is 5 pixels less than half of 60 pixels 25 Set to pixel. That is, the local maximum luminance is obtained by scanning 25 pixels each in the length direction of the scan line 70 with the center pixel 74 of the scan line 70 as a base point, extracting the luminance, and calculating the maximum luminance of the pixels located within the range. By extraction, local maximum luminances at two positions are extracted, and two maximum luminance positions PA and PB are obtained. By setting the scanning range to about half of the maximum groove width GW of the lug groove 66, erroneous detection of the maximum luminance positions PA and PB can be reduced.

次に、局所的最大輝度の少なくとも一方は、陸部局所的輝度+α以上であるか否かを判定する(ステップST36)。ここで、画素の輝度は、陸部68よりも溝65の方が輝度が小さくなっており、中心画素74は、輝度が溝局所的輝度よりも小さいことにより溝65の構成要素として判断された位置になっている。このため、走査ライン70の長さ方向に輝度を走査した際における局所的最大輝度が、陸部局所的輝度以上である場合には、最大輝度位置PA,PBは、溝65と陸部68との境界部分であると推定することができる。一方で、局所的最大輝度が陸部局所的輝度以上であっても、最大輝度位置PA,PBは陸部68と溝65との境界部分ではないこともあり、この場合、最大輝度位置PA,PBを溝65と陸部68との境界部分であると判定すると、誤判定となってしまう。   Next, it is determined whether at least one of the local maximum luminances is equal to or higher than the land local luminance + α (step ST36). Here, the luminance of the pixel is lower in the groove 65 than in the land portion 68, and the central pixel 74 is determined as a component of the groove 65 because the luminance is lower than the local luminance of the groove. Is in position. Therefore, when the local maximum luminance when scanning the luminance in the length direction of the scanning line 70 is equal to or greater than the land local luminance, the maximum luminance positions PA and PB are determined by the groove 65 and the land 68. Can be estimated. On the other hand, even if the local maximum luminance is equal to or higher than the land local luminance, the maximum luminance positions PA and PB may not be the boundary between the land 68 and the groove 65. In this case, the maximum luminance positions PA and PB may be used. If PB is determined to be the boundary between the groove 65 and the land portion 68, an erroneous determination is made.

図11は、陸部局所的輝度+αを用いないで判定する場合の説明図である。図12は、図11のタイヤ周方向の位置と輝度との対応を示す図である。陸部68の輝度が比較的小さく、溝65と陸部68との輝度の差が大きくない場合でも、最大輝度位置PA,PBを求めることはできるが、この場合、最大輝度位置PA,PBは、溝65と陸部68との境界部分以外の位置に位置することもある。例えば、図11に示すように、最大輝度位置PBが、陸部68上に位置することもある。この場合、最大輝度位置PBは、実際の溝65と陸部68との境界位置PCとは異なる位置になるため、最大輝度位置PAと最大輝度位置PBとに囲まれる範囲を溝65として定義すると(図11:GWE)、実際の溝65(図11:GWC)とは異なってしまい、誤判定になってしまう。従って、この誤判定を防止するために、本実施形態では、最大輝度位置PA,PBが溝65と陸部68との境界部分であるか否かは、陸部局所的輝度に所定の値であるαを加えたものと、局所的最大輝度とを比較することによって判定する。なお、この場合におけるαは、予め一定値を設定してもよく、走査ライン70の複数の位置での輝度分布を調べて値を決定してもよい。本実施形態では、輝度が256階調で表される接地面画像80に対して、α=35を設定する。   FIG. 11 is an explanatory diagram of a case where the determination is performed without using the land local luminance + α. FIG. 12 is a diagram showing the correspondence between the position in the tire circumferential direction of FIG. 11 and the luminance. Even when the brightness of the land portion 68 is relatively small and the difference between the brightness of the groove 65 and the land portion 68 is not large, the maximum brightness positions PA and PB can be obtained. In this case, the maximum brightness positions PA and PB are determined. , May be located at a position other than the boundary between the groove 65 and the land portion 68. For example, as shown in FIG. 11, the maximum luminance position PB may be located on the land portion 68. In this case, since the maximum luminance position PB is different from the actual boundary position PC between the groove 65 and the land portion 68, a range surrounded by the maximum luminance position PA and the maximum luminance position PB is defined as the groove 65. (FIG. 11: GWE), which is different from the actual groove 65 (FIG. 11: GWC), resulting in an erroneous determination. Therefore, in order to prevent this erroneous determination, in the present embodiment, it is determined whether or not the maximum luminance position PA, PB is the boundary portion between the groove 65 and the land portion 68 by a predetermined value for the land local luminance. The determination is made by comparing the value obtained by adding a certain value with the local maximum luminance. In this case, α may be set to a constant value in advance, or the value may be determined by examining the luminance distribution at a plurality of positions on the scanning line 70. In the present embodiment, α = 35 is set for the ground plane image 80 whose luminance is represented by 256 gradations.

これらのように設定される陸部局所的輝度+αと、2箇所の最大輝度位置PA,PBのそれぞれの局所的最大輝度とを比較し、少なくとも一方の局所的最大輝度は、陸部局所的輝度+α以上であるか否かを、判定部36で判定する。この判定により、いずれの局所的最大輝度も、陸部局所的輝度+α以上ではないと判定された場合(ステップST36、No判定)には、溝65の抽出処理のフローから抜け出る。つまり、いずれの局所的最大輝度も、陸部局所的輝度+α以上ではないと判定された場合には、走査範囲には溝65と陸部68との境界部分が位置しないか、輝度を適切に抽出することができていない状態であるため、この場合は、現在の走査ライン70の位置では溝65の抽出処理は行わない。   The land local luminance + α set as described above is compared with the local maximum luminances of the two maximum luminance positions PA and PB, and at least one of the local maximum luminances is the land local luminance. The determination unit 36 determines whether or not it is equal to or more than + α. If it is determined that none of the local maximum luminances is equal to or higher than the land local luminance + α (No in step ST36), the flow exits from the flow of the groove 65 extraction processing. That is, when it is determined that none of the local maximum luminances is equal to or higher than the land local luminance + α, the boundary between the groove 65 and the land 68 is not located in the scanning range, or the luminance is appropriately adjusted. Since the extraction has not been performed, in this case, the extraction processing of the groove 65 is not performed at the current position of the scanning line 70.

これに対し、局所的最大輝度の少なくとも一方は、陸部局所的輝度+α以上であると判定された場合(ステップST36、Yes判定)には、次に、局所的最大輝度は、2箇所とも陸部局所的輝度+α以上であるか否かを判定する(ステップST37)。この判定により、局所的最大輝度は2箇所とも陸部局所的輝度+α以上であると判定された場合(ステップST37、Yes判定)には、2箇所の最大輝度位置PA,PBで囲まれた範囲を溝65として判定する(ステップST38)。つまり、判定部36は、2箇所の最大輝度位置PA,PBの双方が、陸部局所的輝度に対して所定の輝度値αを加えた輝度値以上の輝度を有する位置である場合に、2箇所の最大輝度位置PA,PBで囲まれた範囲を溝65として判定する。この場合、最大輝度位置PAと最大輝度位置PBとで囲まれる、タイヤ周方向に1列に並んだ画素群を、溝65の構成要素として記憶部50に記憶する。   On the other hand, if it is determined that at least one of the local maximum luminances is equal to or higher than the land local luminance + α (step ST36, Yes determination), then the local maximum luminances of both of the two locations are landed. It is determined whether or not the value is equal to or higher than the local luminance + α (step ST37). When it is determined that the local maximum luminance is equal to or higher than the land local luminance + α at both locations (step ST37, Yes determination), the range surrounded by the two maximum luminance positions PA and PB. Is determined as the groove 65 (step ST38). That is, the determination unit 36 determines that the two maximum luminance positions PA and PB have a luminance equal to or higher than the luminance value obtained by adding the predetermined luminance value α to the land local luminance. The range surrounded by the maximum luminance positions PA and PB is determined as the groove 65. In this case, a group of pixels arranged in a line in the tire circumferential direction and surrounded by the maximum luminance position PA and the maximum luminance position PB is stored in the storage unit 50 as a component of the groove 65.

これに対し、局所的最大輝度は2箇所とも陸部局所的輝度+α以上ではないと判定された場合(ステップST37、No判定)には、一方の最大輝度位置と中心画素74とで囲まれた範囲を溝65の構成要素として判定する(ステップST39)。つまり、判定部36は、2箇所の最大輝度位置PA,PBのうち、一方の最大輝度位置のみが、陸部局所的輝度に対して所定の輝度値αを加えた輝度値以上の輝度を有する位置である場合には、当該最大輝度位置と中心画素74とで囲まれた範囲を溝65の構成要素として判定する。例えば、最大輝度位置PAのみが、局所的最大輝度が陸部局所的輝度+α以上であり、最大輝度位置PBは、局所的最大輝度が陸部局所的輝度+α以上ではない場合は、最大輝度位置PAと中心画素74とで囲まれる、タイヤ周方向に1列に並んだ画素群を、溝65の構成要素として記憶部50に記憶する。反対に、最大輝度位置PBのみが、局所的最大輝度が陸部局所的輝度+α以上であり、最大輝度位置PAは、局所的最大輝度が陸部局所的輝度+α以上ではない場合は、最大輝度位置PBと中心画素74とで囲まれる、タイヤ周方向に1列に並んだ画素群を、溝65の構成要素として記憶部50に記憶する。   On the other hand, when it is determined that the local maximum luminance is not equal to or higher than the land local luminance + α at both locations (step ST37, No determination), it is surrounded by one of the maximum luminance positions and the center pixel 74. The range is determined as a component of the groove 65 (step ST39). That is, the determination unit 36 determines that only one of the two maximum luminance positions PA and PB has a luminance equal to or higher than the luminance value obtained by adding the predetermined luminance value α to the land local luminance. If it is a position, the range surrounded by the maximum luminance position and the center pixel 74 is determined as a component of the groove 65. For example, only in the maximum luminance position PA, the local maximum luminance is equal to or higher than the land local luminance + α, and the maximum luminance position PB is determined when the local maximum luminance is not equal to or higher than the land local luminance + α. A group of pixels arranged in a row in the tire circumferential direction and surrounded by the PA and the center pixel 74 is stored in the storage unit 50 as a component of the groove 65. Conversely, only the maximum luminance position PB has a local maximum luminance equal to or higher than the land local luminance + α, and a maximum luminance position PA has the maximum luminance when the local maximum luminance is not equal to or higher than the land local luminance + α. A group of pixels arranged in a line in the tire circumferential direction and surrounded by the position PB and the center pixel 74 is stored in the storage unit 50 as a component of the groove 65.

これらのように溝65の抽出処理は、走査ライン70に沿って輝度を走査し、抽出した輝度に基づいて、溝65の構成要素の抽出を行う。輝度は、陸部68の表面に対する角度が大きく変化する部分で変化するため、溝65の開口部に面取りが施されている場合には、陸部68の表面と面取りとの境界部分で、輝度が変化する。このため、輝度に基づいて溝65の構成要素の抽出を行うことにより、溝65の開口部に面取りが施されている場合、面取り部分も溝65の構成要素として抽出することができる。   As described above, in the process of extracting the groove 65, the luminance is scanned along the scanning line 70, and the components of the groove 65 are extracted based on the extracted luminance. Since the luminance changes at a portion where the angle with respect to the surface of the land portion 68 greatly changes, when the opening of the groove 65 is chamfered, the luminance at the boundary between the surface of the land portion 68 and the chamfer is obtained. Changes. Therefore, by extracting the components of the groove 65 based on the luminance, when the opening of the groove 65 is chamfered, the chamfered portion can also be extracted as a component of the groove 65.

走査ライン70の1つの位置での溝65の抽出処理が完了したら、次に、走査ライン70の位置は終端位置であるか否かを判定する(ステップST23)。つまり、走査ライン70は、ラスタースキャンを行うため、走査ライン70の現在の位置は終端位置であるか否かを判定する。   When the process of extracting the groove 65 at one position of the scanning line 70 is completed, it is next determined whether or not the position of the scanning line 70 is the end position (step ST23). That is, since the scan line 70 performs the raster scan, it is determined whether or not the current position of the scan line 70 is the end position.

図13A〜図13Eは、走査ラインの進み方についての説明図である。走査ライン70で走査を行う際における走査ライン70の進み方について、周方向走査ライン71を用いて説明すると、周方向走査ライン71は、ステップST21では、例えば、接地面画像80の最も左上に位置する部分に、左右方向に延びて設定される(図13A)。この位置で溝65の抽出処理を行ったら、周方向走査ライン71を右方向に1画素移動させ(図13B)、これらを繰り返すことにより、各位置で溝65の抽出を行いながら、周方向走査ライン71を右方向に移動させる。   FIG. 13A to FIG. 13E are explanatory diagrams of how a scanning line advances. The manner in which the scanning line 70 advances when scanning is performed using the scanning line 70 will be described with reference to the circumferential scanning line 71. In step ST21, the circumferential scanning line 71 is located at, for example, the upper leftmost position of the ground plane image 80. The portion is set to extend in the left-right direction (FIG. 13A). After the groove 65 is extracted at this position, the circumferential scanning line 71 is moved one pixel to the right (FIG. 13B), and by repeating these, the circumferential scanning is performed while extracting the groove 65 at each position. The line 71 is moved rightward.

これにより、周方向走査ライン71が接地面画像80の右端まで移動したら(図13C)、周方向走査ライン71を、画素における1つ下側の列の左端に、周方向走査ライン71を移動させる(図13D)。このように、周方向走査ライン71を順次右方向に1画素ずつ移動させ、右端まで移動したら、画素における1つ下側の列の左端に移動させることを繰り返すことにより、周方向走査ライン71を接地面画像80の最も右下に位置する部分まで移動させる(図13E)。この位置が、溝65の抽出を行いながら周方向走査ライン71を移動させる際における終端位置となる。   Thus, when the circumferential scanning line 71 moves to the right end of the ground plane image 80 (FIG. 13C), the circumferential scanning line 71 is moved to the left end of the next lower row of pixels. (FIG. 13D). In this manner, the circumferential scanning line 71 is sequentially moved to the right by one pixel at a time, and after moving to the right end, the circumferential scanning line 71 is repeatedly moved to the left end of the next lower row of pixels. It is moved to the lower rightmost part of the contact surface image 80 (FIG. 13E). This position is the end position when the circumferential scanning line 71 is moved while extracting the groove 65.

現在の走査ライン70の位置での溝65の抽出処理が完了した後、走査ライン70の位置は終端位置であるか否かを判定し(ステップST23)、走査ライン70の位置は終端位置ではないと判定された場合(ステップST23、No判定)には、走査ライン70を移動させる(ステップST24)。この場合、走査ライン70の現在の位置から、走査ライン70の長さ方向に1画素分移動させるか、隣りの列の端部の位置に移動させる。走査ライン70を移動させたら、ステップST22に戻り、再び溝65の抽出処理を行う。これらを繰り返すことにより、接地面画像80の全領域で溝65の抽出処理を行う。   After the process of extracting the groove 65 at the current position of the scan line 70 is completed, it is determined whether or not the position of the scan line 70 is the end position (step ST23), and the position of the scan line 70 is not the end position. Is determined (step ST23, No determination), the scanning line 70 is moved (step ST24). In this case, the scanning line 70 is moved from the current position by one pixel in the length direction of the scanning line 70 or to the position of the end of the adjacent row. After moving the scanning line 70, the process returns to step ST22, and the groove 65 is extracted again. By repeating these steps, the groove 65 is extracted in the entire area of the ground contact surface image 80.

なお、上記の説明では、周方向走査ライン71を用いてラグ溝66の抽出を行う場合について説明したが、幅方向走査ライン72を用いて主溝67を抽出する場合も、同様の手法で行う。即ち、幅方向走査ライン72の現在の位置での中心画素74の輝度が、溝局所的輝度よりも小さいと判定された場合には、局所的最大輝度と最大輝度位置PA,PBとを求め、主溝67の構成要素を抽出する。   In the above description, the case where the lug grooves 66 are extracted using the circumferential scanning lines 71 has been described. However, the case where the main grooves 67 are extracted using the width scanning lines 72 is also performed in the same manner. . That is, when it is determined that the luminance of the center pixel 74 at the current position of the width direction scanning line 72 is smaller than the groove local luminance, the local maximum luminance and the maximum luminance positions PA and PB are obtained. The components of the main groove 67 are extracted.

また、幅方向走査ライン72は、試験タイヤ60のタイヤ幅方向に沿って延びる方向に設定され、周方向走査ライン71とは直交する向きで設けられるため、移動させる方向も、周方向走査ライン71の移動方向に対して直交する方向になる。図14A〜図14Eは、幅方向走査ラインの進み方についての説明図である。幅方向走査ライン72は、ステップST21では、例えば、接地面画像80の最も左上に位置する部分に、上下方向に延びて設定される(図14A)。この位置で主溝67の抽出処理を行ったら、幅方向走査ライン72を下方向に1画素移動させ(図14B)、これらを繰り返すことにより、各位置で主溝67の抽出を行いながら、幅方向走査ライン72を下方向に移動させる。   Further, since the width direction scanning line 72 is set in a direction extending along the tire width direction of the test tire 60 and is provided in a direction orthogonal to the circumferential direction scanning line 71, the moving direction is also the circumferential direction scanning line 71. Is a direction orthogonal to the moving direction of 14A to 14E are explanatory diagrams illustrating how the scanning line in the width direction advances. In step ST21, for example, the width direction scanning line 72 is set so as to extend in the vertical direction at the uppermost left portion of the ground contact surface image 80 (FIG. 14A). After the main groove 67 is extracted at this position, the width-directional scanning line 72 is moved downward by one pixel (FIG. 14B), and by repeating these steps, the width of the main groove 67 is extracted at each position. The direction scanning line 72 is moved downward.

これにより、幅方向走査ライン72が接地面画像80の下端まで移動したら(図14C)、幅方向走査ライン72を、画素における1つ右側の列の上端に、幅方向走査ライン72を移動させる(図14D)。このように、幅方向走査ライン72を順次下方向に1画素ずつ移動させ、下端まで移動したら、画素における1つ右側の列の上端に移動させることを繰り返すことにより、幅方向走査ライン72を接地面画像80の最も右下に位置する部分まで移動させる(図14E)。この位置が、主溝67の抽出を行いながら幅方向走査ライン72を移動させる際における終端位置となる。   Thereby, when the width direction scanning line 72 moves to the lower end of the ground plane image 80 (FIG. 14C), the width direction scanning line 72 is moved to the upper end of the right column of the pixel (FIG. 14C). (FIG. 14D). As described above, the width direction scanning line 72 is sequentially moved downward by one pixel at a time, and after moving to the lower end, the width direction scanning line 72 is repeatedly moved to the upper end of the one right column of the pixels, so that the width direction scanning line 72 is connected. The ground image 80 is moved to the lowest right position (FIG. 14E). This position is the end position when the width direction scanning line 72 is moved while extracting the main groove 67.

幅方向走査ライン72においても、現在の幅方向走査ライン72の位置での主溝67の抽出処理が完了した後、幅方向走査ライン72の位置は終端位置であるか否かを判定し(ステップST23)、幅方向走査ライン72の位置は終端位置ではないと判定された場合(ステップST23、No判定)には、幅方向走査ライン72を移動させる(ステップST24)。この場合、幅方向走査ライン72の現在の位置から、幅方向走査ライン72の長さ方向に1画素分移動させるか、隣りの列の端部の位置に移動させる。幅方向走査ライン72を移動させたら、ステップST22に戻り、再び主溝67の抽出処理を行う。これらを繰り返すことにより、接地面画像80の全領域で主溝67の抽出処理を行う。   Also in the width direction scanning line 72, after the main groove 67 extraction processing at the current width direction scanning line 72 position is completed, it is determined whether or not the position of the width direction scanning line 72 is the end position (step S1). In ST23), when it is determined that the position of the width direction scanning line 72 is not the end position (step ST23, No determination), the width direction scanning line 72 is moved (step ST24). In this case, the pixel is moved from the current position of the width direction scanning line 72 by one pixel in the length direction of the width direction scanning line 72 or to the position of the end of the adjacent row. After moving the scanning line 72 in the width direction, the process returns to step ST22, and the main groove 67 is extracted again. By repeating these, the extraction processing of the main groove 67 is performed in the entire region of the ground contact surface image 80.

周方向走査ライン71と幅方向走査ライン72との双方で、走査ライン70の位置は終端位置であると判定された場合(ステップST23、Yes判定)には、接地面画像80の全領域で溝65の抽出処理を行ったことになるため、溝65を抽出する処理から抜け出る。   When it is determined that the position of the scanning line 70 is the end position in both the circumferential scanning line 71 and the width scanning line 72 (step ST23, Yes determination), the groove is formed in the entire area of the ground contact surface image 80. Since the extraction processing of 65 has been performed, the processing exits from the processing of extracting the groove 65.

図15は、溝画像の説明図である。溝65の抽出が完了したら、次に、溝画像83を生成する(ステップST13)。この溝画像83の生成は、溝抽出部33が有する溝画像生成部37によって行う。溝画像生成部37は、周方向走査ライン71を用いて抽出し、記憶部50に記憶されたラグ溝66の構成要素と、幅方向走査ライン72を用いて抽出し、記憶部50に記憶された主溝67の構成要素とを、全て黒画素として合成することにより、接地面画像80に含まれる全体の溝65の画像として、1つの溝画像83を生成する。つまり、例えばステップST39で、走査ライン70の長さ方向において中心画素74から見て溝65の構成要素として抽出されなかった部分も、走査ライン70が移動した際に溝65の構成要素として抽出されるため、これらを溝画像生成部37で繋ぎ合わせることにより、過不足のない溝画像83を得ることができる。   FIG. 15 is an explanatory diagram of a groove image. When the extraction of the groove 65 is completed, next, a groove image 83 is generated (step ST13). The generation of the groove image 83 is performed by the groove image generation unit 37 included in the groove extraction unit 33. The groove image generation unit 37 extracts using the circumferential scanning lines 71, extracts the components of the lug grooves 66 stored in the storage unit 50, and extracts using the width scanning lines 72, and stores the components in the storage unit 50. By composing all the components of the main groove 67 as black pixels, one groove image 83 is generated as an image of the entire groove 65 included in the ground contact surface image 80. That is, for example, in step ST39, a portion that is not extracted as a component of the groove 65 when viewed from the center pixel 74 in the length direction of the scan line 70 is also extracted as a component of the groove 65 when the scan line 70 moves. Therefore, by connecting these by the groove image generation unit 37, a groove image 83 with no excess or shortage can be obtained.

また、溝画像83を生成する場合は、収縮処理と膨張処理とを繰り返すことにより溝65の形を整え、さらに、溝画像83上の黒画素の小さな塊を除去する。これにより、溝65の抽出時に輝度ムラ等に起因して、溝65以外の部分が溝65の構成要素として抽出されることによって発生する、溝画像83上の小さなブツブツを取り除くことができ、溝65の見栄えが良くなるようにすることができる。   When the groove image 83 is generated, the shape of the groove 65 is adjusted by repeating the contraction processing and the expansion processing, and a small block of black pixels on the groove image 83 is removed. This makes it possible to remove small bumps on the groove image 83, which are generated by extracting a portion other than the groove 65 as a component of the groove 65 due to luminance unevenness or the like when extracting the groove 65. 65 can be made to look good.

図16は、収縮処理の説明図である。図17は、膨張処理の説明図である。収縮処理は、例えば注目画素を黒画素とする場合に、図16に示すように、注目画素の周辺に1画素でも白画素があれば、注目画素を白画素に置き換える処理になっている。つまり、収縮処理は、黒画素をそれぞれ中心画素とし、その周辺の8画素(中心画素から最も近い左上、上、右上、右、右下、下、左下、左の各1画素)のうち1つでも白画素が存在すれば、その中心画素を白画素に置き換える処理になっている。反対に膨張処理は、図17に示すように、注目画素の周辺に1画素でも黒画素があれば、注目画素を黒画素に置き換える処理になっている。つまり、膨張処理は、白画素をそれぞれ中心画素とし、その周辺の8画素(中心画素から最も近い左上、上、右上、右、右下、下、左下、左の各1画素)のうち1つでも黒画素が存在すれば、その中心画素を黒画素に置き換える処理になっている。   FIG. 16 is an explanatory diagram of the contraction processing. FIG. 17 is an explanatory diagram of the expansion processing. In the contraction process, for example, when the target pixel is a black pixel, as shown in FIG. 16, if at least one white pixel exists around the target pixel, the target pixel is replaced with a white pixel. In other words, the contraction processing is performed by setting each of the black pixels as the center pixel and one of the eight surrounding pixels (one pixel at the upper left, upper, upper right, right, lower right, lower, lower left, and lower left nearest to the center pixel). However, if a white pixel exists, the center pixel is replaced with a white pixel. Conversely, as shown in FIG. 17, the expansion process is a process of replacing the target pixel with a black pixel if there is at least one black pixel around the target pixel. That is, the expansion process is performed by setting each white pixel as a center pixel and one of the eight surrounding pixels (one pixel at the upper left, upper, upper right, right, lower right, lower, lower left, and lower left nearest to the center pixel) However, if a black pixel exists, the center pixel is replaced with a black pixel.

本実施形態では、溝画像83を生成する際には、収縮処理を3回行った後、膨張処理を3回行い、その後、黒画素の小さな塊を除去するために、連続する黒画素が500画素以下となる黒画素の集合体を除去する。さらにその後、膨張処理を3回行い、収縮処理を3回行う。これにより、見栄えの良い溝画像83を得ることができる。なお、これらの収縮処理や膨張処理の回数や順番、黒画素の塊を除去する際の基準となる連続する黒画素の数は、試験タイヤ60のトレッドパターンや、試験の条件、画像の解像等に応じて適宜設定するのが好ましい。   In the present embodiment, when the groove image 83 is generated, the contraction processing is performed three times, the expansion processing is performed three times, and then, in order to remove a small lump of black pixels, 500 consecutive black pixels are formed. A set of black pixels that are equal to or smaller than a pixel is removed. After that, the expansion process is performed three times, and the contraction process is performed three times. Thereby, a good-looking groove image 83 can be obtained. The number and order of these contraction processing and expansion processing, and the number of continuous black pixels as a reference when removing a lump of black pixels are determined by the tread pattern of the test tire 60, the test conditions, and the resolution of the image. It is preferable to set appropriately according to the conditions.

次に、総接地領域85を求める(ステップST14)。図18は、総接地領域画像の説明図である。総接地領域85は、総接地領域算出部38によって接地面画像80から総接地領域画像84を生成することにより求める。総接地領域算出部38で接地面画像80から、総接地領域画像84を生成する際には、接地面画像80に対して二値化処理を行うことにより生成する。つまり、接地面画像80では、接地領域81は非接地領域82に対して輝度が低く、溝65の部分は、接地領域81における陸部68の部分に対して、さらに輝度が低いため、接地領域81の陸部68の部分と、非接地領域82とを切り分けることができる程度の閾値で、輝度を用いて二値化する。これにより、非接地領域82は白画素になり、接地領域81の部分では、陸部68も溝65も黒画素になるため、接地面画像80における接地領域81の部分が総接地領域85となる総接地領域画像84を生成することができる。   Next, the total ground area 85 is determined (step ST14). FIG. 18 is an explanatory diagram of the total contact area image. The total contact area 85 is obtained by generating the total contact area image 84 from the contact surface image 80 by the total contact area calculation unit 38. When the total contact region image 84 is generated from the contact surface image 80 by the total contact region calculation unit 38, the total contact region image 84 is generated by performing a binarization process on the contact surface image 80. That is, in the contact area image 80, the contact area 81 has lower luminance than the non-contact area 82, and the groove 65 has a lower luminance than the land section 68 in the contact area 81. The binarization is performed using the luminance at a threshold value at which the land portion 68 of 81 and the non-ground area 82 can be separated. As a result, the non-ground area 82 becomes a white pixel, and in the ground area 81, both the land 68 and the groove 65 become black pixels. Therefore, the ground area 81 in the ground plane image 80 becomes the total ground area 85. A total contact area image 84 can be generated.

なお、本実施形態では、総接地領域85は、溝65の抽出を行った後に求める流れで説明しているが、接地面画像80から総接地領域85を求める処理は、溝65の抽出を行う前に行ってもよく、総接地領域85を求めることと溝65の抽出とを、平行して行ってもよい。   Note that, in the present embodiment, the flow for obtaining the total contact area 85 after the extraction of the groove 65 is described. However, the processing for obtaining the total contact area 85 from the contact surface image 80 extracts the groove 65. The determination of the total contact area 85 and the extraction of the groove 65 may be performed in parallel.

次に、実接地領域87を求める(ステップST15)。図19は、実接地領域画像の説明図である。実接地領域87は、総接地領域算出部38で求めた総接地領域85から、溝抽出部33で抽出した溝65を、実接地領域算出部39によって除去することにより求める。つまり、総接地領域85が黒画素となる二値画像の総接地領域画像84に対して、接地面画像80の溝65に該当する部分を白画素に置き換えることにより、溝65に相当する部分が白画素となった実接地領域87の画像である実接地領域画像86を生成する。   Next, the actual ground area 87 is obtained (step ST15). FIG. 19 is an explanatory diagram of the actual ground area image. The actual contact area 87 is obtained by removing the groove 65 extracted by the groove extraction section 33 from the total contact area 85 determined by the total contact area calculation section 38 by the actual contact area calculation section 39. That is, by replacing the portion corresponding to the groove 65 of the ground plane image 80 with a white pixel in the total ground region image 84 of the binary image in which the total ground region 85 is a black pixel, the portion corresponding to the groove 65 is changed. A real ground area image 86 that is an image of the real ground area 87 that has become a white pixel is generated.

タイヤ接地面解析システム1は、1つの試験タイヤ60で接地面画像80を多数取得し、これらの接地面画像80に対して上述したタイヤ接地面解析方法で溝65の抽出を行うことにより、各接地面画像80において、精度の高い実接地領域画像86を容易に取得することができる。   The tire contact surface analysis system 1 acquires a large number of contact surface images 80 with one test tire 60, and extracts the grooves 65 from these contact surface images 80 by the above-described tire contact surface analysis method. In the contact surface image 80, a highly accurate actual contact region image 86 can be easily acquired.

以上の実施形態に係るタイヤ接地面解析装置20は、走査ライン70の中心画素74の輝度が溝局所的輝度より小さい場合に、中心画素74から走査ライン70の長さ方向における両方向で最大輝度位置PA,PBをそれぞれ求め、2箇所の最大輝度位置PA,PBで囲まれた範囲を溝65として判定するため、例えば、溝65に面取りが施されている場合でも、面取りの部分も含んで溝65と判定することができる。つまり、面取り部分は輝度が高くなり易くなっているため、最大輝度位置に基づいて溝65を抽出することにより、輝度が高い部分である面取り部分を含んだ領域を、溝65として抽出することができる。この結果、溝65の形状を適切に抽出することができ、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することができる。   When the luminance of the center pixel 74 of the scanning line 70 is smaller than the local luminance of the groove, the tire ground contact surface analysis device 20 according to the above-described embodiment sets the maximum luminance position in both directions in the length direction of the scanning line 70 from the center pixel 74. PA and PB are obtained, respectively, and a range surrounded by the two maximum luminance positions PA and PB is determined as the groove 65. For example, even if the groove 65 is chamfered, the groove including the chamfered portion is included. 65 can be determined. In other words, since the brightness of the chamfered portion is likely to be high, by extracting the groove 65 based on the maximum luminance position, it is possible to extract the region including the chamfered portion that is the high luminance as the groove 65. it can. As a result, it is possible to appropriately extract the shape of the groove 65, and it is possible to reduce an analysis error when analyzing the contact area.

また、走査ライン70として、試験タイヤ60のタイヤ周方向に沿って延びる方向に設定される周方向走査ライン71と、試験タイヤ60のタイヤ幅方向に沿って延びる方向に設定される幅方向走査ライン72とが設定されるため、試験タイヤ60の溝65の方向に関わらず、周方向走査ライン71と幅方向走査ライン72とを用いて溝65を抽出することができる。これにより、タイヤ周方向とタイヤ幅方向とのいずれの方向に延びる溝65に面取りが施されている場合でも、面取りの部分も含んで、溝65の構成要素として抽出することができる。この結果、接地領域を解析する際における解析誤差を、より確実に低減することができる。   Further, as the scanning line 70, a circumferential scanning line 71 set in a direction extending along the tire circumferential direction of the test tire 60, and a width direction scanning line set in a direction extending along the tire width direction of the test tire 60 Since 72 is set, the groove 65 can be extracted using the circumferential scanning line 71 and the width scanning line 72 regardless of the direction of the groove 65 of the test tire 60. Thereby, even if the groove 65 extending in any direction of the tire circumferential direction and the tire width direction is chamfered, it can be extracted as a component of the groove 65 including the chamfered portion. As a result, an analysis error in analyzing the ground contact region can be reduced more reliably.

また、2箇所の最大輝度位置PA,PBの双方が、陸部局所的輝度に対して所定の輝度値αを加えた輝度値以上の輝度を有する位置である場合に、2箇所の最大輝度位置PA,PBで囲まれた範囲を溝65として判定するため、溝65の幅を、精度よく抽出することができる。この結果、接地領域を解析する際における解析誤差を、より確実に低減することができる。   In addition, when both of the two maximum luminance positions PA and PB have a luminance equal to or higher than a luminance value obtained by adding a predetermined luminance value α to the land local luminance, the two maximum luminance positions Since the range surrounded by PA and PB is determined as the groove 65, the width of the groove 65 can be accurately extracted. As a result, an analysis error in analyzing the ground contact region can be reduced more reliably.

また、2箇所の前記最大輝度位置PA,PBのうち、一方の最大輝度位置のみが、陸部局所的輝度に対して所定の輝度値αを加えた輝度値以上の輝度を有する位置である場合には、当該最大輝度位置と中心画素74とで囲まれた範囲を溝65の構成要素として判定するため、溝65の誤判定を抑制することができる。この結果、接地領域を解析する際における解析誤差を、より確実に低減することができる。   Further, when only one of the maximum luminance positions PA and PB has a luminance equal to or higher than a luminance value obtained by adding a predetermined luminance value α to the land-local luminance. Since the range surrounded by the maximum luminance position and the center pixel 74 is determined as a component of the groove 65, erroneous determination of the groove 65 can be suppressed. As a result, an analysis error in analyzing the ground contact region can be reduced more reliably.

また、陸部局所的輝度を算出する際には、走査ライン70上の画素の輝度のみでなく、輝度算出ライン76を設定して輝度算出ライン76上の画素の輝度も用いているので、陸部局所的輝度を精度よく算出することができる。つまり、接地面画像80は、輝度ムラを有しているため、走査ライン70上の画素の輝度のみで陸部局所的輝度を算出した場合、高い精度で算出することが困難になるため、溝65の抽出精度も不安定になる。これに対し、陸部局所的輝度の算出に輝度算出ライン76も用いた場合には、より広い範囲の画素で輝度を算出することができるため、より高い精度で陸部局所的輝度を算出することができる。この結果、溝65の抽出精度を高めることができ、接地領域を解析する際における解析誤差を、より確実に低減することができる。   Further, when calculating the land-local brightness, not only the brightness of the pixels on the scanning line 70 but also the brightness of the pixels on the brightness calculation line 76 is used by setting the brightness calculation line 76. The local brightness can be calculated with high accuracy. That is, since the ground plane image 80 has luminance unevenness, it is difficult to calculate with high accuracy when the land local luminance is calculated only with the luminance of the pixel on the scanning line 70. The extraction accuracy of 65 also becomes unstable. On the other hand, when the luminance calculation line 76 is also used to calculate the land local luminance, the luminance can be calculated in a wider range of pixels, and thus the land local luminance is calculated with higher accuracy. be able to. As a result, the extraction accuracy of the groove 65 can be improved, and the analysis error in analyzing the ground contact area can be more reliably reduced.

また、実施形態に係るタイヤ接地面解析システム1は、透明板11に押し付けられている試験タイヤ60の接地面61を複数の照明用ランプ16で照射した状態で、透明板11を介してカメラ15によって接地面61を撮影するため、接地面61と非接地面との輝度差をつけた状態で接地面61を撮影することができる。その際に、試験タイヤ60に対しては、複数の方向から複数の照明用ランプ16によって光を照射した状態で撮影するため、溝65と溝65以外の部分とで、輝度差を付けて撮影することができる。これにより、溝65の形状を、より確実に特定することができ、接地面画像80より、より確実に溝65を抽出することができる。この結果、接地領域を解析する際における解析誤差を、より確実に低減することができる。   Further, the tire ground contact surface analysis system 1 according to the embodiment is configured such that the ground contact surface 61 of the test tire 60 pressed against the transparent plate 11 is illuminated by the plurality of illumination lamps 16, and the camera 15 passes through the transparent plate 11. Thus, the ground plane 61 can be photographed with a luminance difference between the ground plane 61 and the non-ground plane. At this time, since the test tire 60 is photographed in a state where light is emitted from the plurality of illumination lamps 16 from a plurality of directions, the groove 65 and a portion other than the groove 65 are photographed with a difference in luminance. can do. Thereby, the shape of the groove 65 can be specified more reliably, and the groove 65 can be more reliably extracted from the ground contact surface image 80. As a result, an analysis error in analyzing the ground contact region can be reduced more reliably.

また、実施形態に係るタイヤ接地面解析方法は、走査ライン70の中心画素74の輝度が溝局所的輝度より小さい場合に、中心画素74から走査ライン70の長さ方向における両方向で最大輝度位置PA,PBをそれぞれ求め、2箇所の最大輝度位置PA,PBで囲まれた範囲を溝65として判定するため、例えば、溝65に面取りが施されている場合でも、面取りの部分も含んで溝65と判定することができる。この結果、溝65の形状を適切に抽出することができ、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することができる。   In addition, when the luminance of the center pixel 74 of the scanning line 70 is smaller than the local luminance of the groove, the tire ground contact surface analysis method according to the embodiment includes the maximum luminance position PA in both directions in the length direction of the scanning line 70 from the central pixel 74. , And PB are obtained, and the range surrounded by the two maximum luminance positions PA and PB is determined as the groove 65. For example, even when the groove 65 is chamfered, the groove 65 including the chamfered portion is also included. Can be determined. As a result, it is possible to appropriately extract the shape of the groove 65, and it is possible to reduce an analysis error when analyzing the contact area.

〔変形例〕
なお、上述した実施形態に係るタイヤ接地面解析装置20では、ラグ溝66と主溝67とを、共に走査ライン70を用いて抽出しているが、ラグ溝66と主溝67とは、異なる手法で抽出してもよい。図20は、実施形態に係るタイヤ接地面解析装置で行う処理の変形例であり、ラグ溝と主溝とを異なる手法で抽出する場合の説明図である。ラグ溝66と主溝67とを異なる手法で抽出する際には、例えば、ラグ溝66は、上述した実施形態における手法で抽出し、主溝67は、輪郭線89に基づいて抽出してもよい。輪郭線89に基づいて主溝67を抽出するための手法について説明すると、まず、接地面画像80を輝度に基づいて二値化する。接地面画像80の輝度分布について説明すると、接地面画像80では、接地領域81の輝度は、タイヤ周方向における接地領域81の両側2箇所に位置する非接地域90の輝度よりも低くなる。また、非接地域90に位置する主溝67は、非接地域90内の陸部の部分と比較して輝度が低くなり易くなっている。このため、接地面画像80を輝度に基づいて二値化した場合は、接地領域81と、非接地域90における主溝67の部分は、同じ色にすることができ、例えば、接地領域81と、非接地域90における主溝67とを、共に黒画素にすることができる。
(Modification)
In the tire contact surface analysis device 20 according to the above-described embodiment, the lug groove 66 and the main groove 67 are both extracted using the scanning line 70, but the lug groove 66 and the main groove 67 are different. You may extract by a technique. FIG. 20 is a modified example of the process performed by the tire contact surface analysis device according to the embodiment, and is an explanatory diagram in a case where lug grooves and main grooves are extracted by different methods. When the lug groove 66 and the main groove 67 are extracted by different methods, for example, the lug groove 66 may be extracted by the method in the above-described embodiment, and the main groove 67 may be extracted based on the contour line 89. Good. A method for extracting the main groove 67 based on the contour line 89 will be described. First, the contact surface image 80 is binarized based on luminance. Explaining the luminance distribution of the contact surface image 80, in the contact surface image 80, the luminance of the contact region 81 is lower than the luminance of the non-contact areas 90 located at two places on both sides of the contact region 81 in the tire circumferential direction. Further, the brightness of the main groove 67 located in the non-contact area 90 tends to be lower than that of the land portion in the non-contact area 90. For this reason, when the contact surface image 80 is binarized based on luminance, the contact region 81 and the portion of the main groove 67 in the non-contact area 90 can be made the same color. , And the main groove 67 in the non-contact area 90 can be black pixels.

その後、二値化した画像における輪郭線89を抽出することにより、輪郭線画像88を生成する。二値化した画像からの輪郭線89の抽出は、例えば、画像を走査することにより、階調差がある部分をエッジとして検出し、この走査を複数の方向から行うことにより輪郭を抽出するソーベルフィルタを用いて行う。これにより、二値化した画像中で黒画素によって構成される画像における、白画素との境界部分を輪郭線89として抽出し、輪郭線画像88を生成することができる。   After that, a contour line image 88 is generated by extracting a contour line 89 in the binarized image. The extraction of the contour line 89 from the binarized image is performed, for example, by scanning the image, detecting a portion having a tone difference as an edge, and performing the scanning from a plurality of directions to extract a contour. This is performed using a bell filter. As a result, in the image composed of black pixels in the binarized image, the boundary portion between the pixel and the white pixel is extracted as the contour 89, and the contour image 88 can be generated.

なお、輪郭線89の抽出は、ソーベルフィルタを用いる抽出方法以外で行ってもよい。例えば、二値化した画像中の水平方向の隣り合う画素同士、または垂直方向の隣り合う画素同士の輝度差(絶対値)を計算し、その値を二値化した画像の画素ごとに出力することにより、輪郭線89を抽出してもよい。   The extraction of the contour line 89 may be performed by a method other than the extraction method using the Sobel filter. For example, a luminance difference (absolute value) between adjacent pixels in the horizontal direction or between adjacent pixels in the vertical direction in the binarized image is calculated, and the calculated value is output for each pixel of the binarized image. Thus, the outline 89 may be extracted.

輪郭線画像88を生成したら、輪郭線画像88中の非接地域90に主溝走査ライン95を設定する。主溝走査ライン95は、輪郭線画像88中の主溝67の輪郭線89に対して平行なラインになっており、タイヤ周方向に延びるラインになっている。なお、本変形例では、非接地域90は、タイヤ周方向における幅が、2箇所の非接地域90のそれぞれにおいて一定の幅として設定され、主溝走査ライン95は、この2箇所の非接地域90のそれぞれに対して設定する。2箇所の主溝走査ライン95は、タイヤ周方向における長さを、共にタイヤ周方向における非接地域90の幅と同じ長さにし、タイヤ幅方向における位置が同じ位置になるように設定する。   After the contour image 88 is generated, the main groove scan line 95 is set in the non-contact area 90 in the contour image 88. The main groove scanning line 95 is a line parallel to the contour 89 of the main groove 67 in the contour image 88, and is a line extending in the tire circumferential direction. In this modification, the width of the non-contact area 90 in the tire circumferential direction is set as a constant width in each of the two non-contact areas 90, and the main groove scanning line 95 is connected to the two non-contact areas. The setting is made for each of the regions 90. The two main groove scanning lines 95 have the same length in the tire circumferential direction as the width of the non-contact area 90 in the tire circumferential direction, and are set so that the positions in the tire width direction are the same.

非接地域90に主溝走査ライン95を設定したら、主溝走査ライン95をタイヤ幅方向における一方の端部91から他方の端部91まで移動させながら、タイヤ幅方向における画素の幅を基準とする各位置において、主溝走査ライン95と重複する黒画素の総数を、位置ごとに求める。非接地域90におけるタイヤ幅方向の位置ごとの黒画素の総数を求めたら、タイヤ幅方向において黒画素の総数が最も多い位置から順番に黒画素の総数が多い位置を、主溝67の数に対応した数だけ選び出す。   When the main groove scanning line 95 is set in the non-contact area 90, the main groove scanning line 95 is moved from one end 91 in the tire width direction to the other end 91, and the width of the pixel in the tire width direction is set as a reference. At each of the positions, the total number of black pixels overlapping the main groove scanning line 95 is determined for each position. When the total number of black pixels for each position in the tire width direction in the non-contact area 90 is determined, the position where the total number of black pixels is large in the tire width direction in order from the position where the total number of black pixels is the largest is determined as the number of main grooves 67. Select the corresponding number.

つまり、黒画素の総数を求めた位置において、黒画素の総数が最も多い位置から黒画素の総数が少なくなる順番に、試験タイヤ60が有する主溝67の数の2倍の位置を抽出する。例えば、主溝67の本数が3本であるときには、主溝走査ライン95と重複した黒画素の総数が1番多いタイヤ幅方向における位置から、黒画素の総数が6番目に多いタイヤ幅方向における位置までの6箇所のタイヤ幅方向における位置を抽出する。   In other words, at positions where the total number of black pixels is obtained, positions twice as many as the number of the main grooves 67 of the test tire 60 are extracted from the position where the total number of black pixels is the largest to the position where the total number of black pixels is smaller. For example, when the number of the main grooves 67 is three, from the position in the tire width direction where the total number of black pixels overlapping the main groove scanning line 95 is the largest, the total number of black pixels is the sixth largest in the tire width direction. Six positions in the tire width direction up to the position are extracted.

これらのように抽出した位置は、タイヤ幅方向において主溝67の輪郭線89が位置する位置であるため、抽出した位置に挟まれた部分を、主溝67が位置する部分として抽出する。なお、抽出した位置に挟まれた部分は、陸部が位置する部分も該当するが、主溝67と陸部とは、タイヤ幅方向における間隔やタイヤ幅方向における位置が異なるため、これらの要素も含めて判断することにより、タイヤ幅方向における主溝67の位置を抽出する。   Since the positions extracted as described above are positions where the contour line 89 of the main groove 67 is located in the tire width direction, a portion sandwiched between the extracted positions is extracted as a portion where the main groove 67 is located. Note that the portion sandwiched between the extracted positions also corresponds to the portion where the land portion is located. However, since the main groove 67 and the land portion have different intervals in the tire width direction and different positions in the tire width direction, these elements are different. Thus, the position of the main groove 67 in the tire width direction is extracted.

これらのようにして抽出した主溝67と、上述した実施形態における手法で抽出したラグ溝66とを組み合わせることにより、ラグ溝66と主溝67とを異なる手法で抽出しても、1つの溝画像83を生成することができる。生成した溝画像83は、上述した実施形態と同様に、総接地領域画像84の総接地領域85から、溝画像83における溝65を除去することによって実接地領域87を求める際に、用いることができる。   By combining the main groove 67 extracted as described above with the lug groove 66 extracted by the method in the above-described embodiment, even if the lug groove 66 and the main groove 67 are extracted by different methods, one groove is formed. An image 83 can be generated. The generated groove image 83 can be used when obtaining the actual contact area 87 by removing the groove 65 in the groove image 83 from the total contact area 85 of the total contact area image 84 as in the above-described embodiment. it can.

1 タイヤ接地面解析システム
2 タイヤ試験機
3 支持装置
5 駆動装置
10 撮影装置
11 透明板
15 カメラ(撮影部)
16 照明用ランプ(光源)
20 タイヤ接地面解析装置
30 処理装置
31 処理部
32 接地面画像取得部
33 溝抽出部
34 走査ライン設定部
35 輝度比較部
36 判定部
37 溝画像生成部
38 総接地領域算出部
39 実接地領域算出部
50 記憶部
60 試験タイヤ(空気入りタイヤ)
61 接地面
65 溝
66 ラグ溝
67 主溝
68 陸部
70 走査ライン
71 周方向走査ライン
72 幅方向走査ライン
74 中心画素
76 輝度算出ライン
77 近傍領域
78 輝度算出領域
80 接地面画像
81 接地領域
82 非接地領域
83 溝画像
84 総接地領域画像
85 総接地領域
86 実接地領域画像
87 実接地領域
REFERENCE SIGNS LIST 1 tire contact surface analysis system 2 tire testing machine 3 support device 5 drive device 10 photographing device 11 transparent plate 15 camera (photographing unit)
16 Lighting lamp (light source)
Reference Signs List 20 tire contact surface analysis device 30 processing device 31 processing unit 32 contact surface image acquisition unit 33 groove extraction unit 34 scan line setting unit 35 luminance comparison unit 36 determination unit 37 groove image generation unit 38 total contact area calculation unit 39 actual contact area calculation Part 50 storage part 60 test tire (pneumatic tire)
61 ground plane 65 groove 66 lug groove 67 main groove 68 land part 70 scanning line 71 circumferential scanning line 72 width direction scanning line 74 center pixel 76 luminance calculation line 77 neighborhood area 78 luminance calculation area 80 ground plane image 81 ground area 82 non Contact area 83 Groove image 84 Total contact area image 85 Total contact area 86 Actual contact area image 87 Actual contact area

Claims (7)

空気入りタイヤの接地面の画像を取得する接地面画像取得部と、
前記接地面画像取得部で取得した接地面画像から前記空気入りタイヤの溝を抽出する溝抽出部と、
を備え、
前記溝抽出部は、
前記接地面画像に対して走査ラインを設定する走査ライン設定部と、
前記走査ラインが位置する領域における平均輝度を陸部局所的輝度とし、前記陸部局所的輝度から一定の値を引いたものを溝局所的輝度とした場合において、前記走査ラインの中心画素の輝度と前記溝局所的輝度とを比較する輝度比較部と、
前記中心画素の輝度が前記溝局所的輝度より小さい場合に、前記中心画素から前記走査ラインの長さ方向における両方向のそれぞれに所定の長さで前記接地面画像を走査して輝度を抽出すると共に走査した両方向の範囲における最大輝度位置をそれぞれ求め、2箇所の前記最大輝度位置で囲まれた範囲を前記溝として判定する判定部と、
を有することを特徴とするタイヤ接地面解析装置。
A contact surface image acquisition unit that acquires an image of the contact surface of the pneumatic tire,
A groove extraction unit that extracts the groove of the pneumatic tire from the contact surface image acquired by the contact surface image acquisition unit,
With
The groove extraction unit,
A scanning line setting unit that sets a scanning line for the ground plane image,
In the case where the average luminance in the region where the scanning line is located is the land local luminance, and a value obtained by subtracting a certain value from the land local luminance is the groove local luminance, the luminance of the central pixel of the scanning line is obtained. And a brightness comparison unit that compares the groove local brightness,
When the luminance of the central pixel is smaller than the local luminance of the groove, the ground plane image is scanned with a predetermined length in both directions in the length direction of the scan line from the central pixel to extract luminance. A determination unit that determines the maximum luminance position in each of the scanned ranges in both directions, and determines a range surrounded by the two maximum luminance positions as the groove.
A tire contact surface analysis device, comprising:
前記走査ライン設定部は、前記走査ラインとして、前記空気入りタイヤのタイヤ周方向に沿って延びる方向に設定される周方向走査ラインと、前記空気入りタイヤのタイヤ幅方向に沿って延びる方向に設定される幅方向走査ラインとを設定する請求項1に記載のタイヤ接地面解析装置。   The scanning line setting unit is configured to set, as the scanning line, a circumferential scanning line set in a direction extending along a tire circumferential direction of the pneumatic tire and a direction extending along a tire width direction of the pneumatic tire. The tire ground contact surface analysis device according to claim 1, wherein the width direction scanning line to be set is set. 前記判定部は、2箇所の前記最大輝度位置の双方が、前記陸部局所的輝度に対して所定の輝度値を加えた輝度値以上の輝度を有する位置である場合に、2箇所の前記最大輝度位置で囲まれた範囲を前記溝として判定する請求項1または2に記載のタイヤ接地面解析装置。   The judging unit, when both of the two maximum luminance positions are positions having a luminance equal to or higher than a luminance value obtained by adding a predetermined luminance value to the land local luminance, the two maximum luminance positions The tire contact surface analysis device according to claim 1, wherein a range surrounded by the luminance position is determined as the groove. 前記判定部は、2箇所の前記最大輝度位置のうち、一方の前記最大輝度位置のみが、前記陸部局所的輝度に対して所定の輝度値を加えた輝度値以上の輝度を有する位置である場合には、当該最大輝度位置と前記中心画素とで囲まれた範囲を前記溝の構成要素として判定する請求項1〜3のいずれか1項に記載のタイヤ接地面解析装置。   The determination unit is a position in which only one of the two maximum luminance positions has a luminance equal to or higher than a luminance value obtained by adding a predetermined luminance value to the land local luminance. The tire ground contact surface analysis device according to any one of claims 1 to 3, wherein in this case, a range surrounded by the maximum luminance position and the center pixel is determined as a component of the groove. 前記接地面画像から総接地領域を求める総接地領域算出部と、
前記総接地領域算出部で求めた前記総接地領域から、前記溝抽出部で抽出した前記溝を除去して実接地領域を求める実接地領域算出部と、
を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載のタイヤ接地面解析装置。
A total contact area calculation unit for determining a total contact area from the contact surface image,
From the total contact area calculated by the total contact area calculation unit, an actual contact area calculation unit that removes the groove extracted by the groove extraction unit to determine an actual contact area,
The tire contact surface analysis device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤ接地面解析装置と、
前記空気入りタイヤを押し付ける透明板と、
前記透明板に押し付けられている前記接地面を照射する複数の光源と、
前記透明板を介して前記接地面を撮影する撮影部と、
を備えることを特徴とするタイヤ接地面解析システム。
A tire tread analysis device according to any one of claims 1 to 5,
A transparent plate for pressing the pneumatic tire,
A plurality of light sources that irradiate the ground plane pressed against the transparent plate,
A photographing unit that photographs the ground plane through the transparent plate,
A tire ground contact surface analysis system, comprising:
空気入りタイヤの接地面の画像を取得するステップと
地面画像に対して走査ラインを設定するステップと、
前記走査ラインが位置する領域における平均輝度を陸部局所的輝度とし、前記陸部局所的輝度から一定の値を引いたものを溝局所的輝度とした場合において、前記走査ラインの中心画素の輝度と前記溝局所的輝度とを比較するステップと、
前記中心画素の輝度が前記溝局所的輝度より小さい場合に、前記中心画素から前記走査ラインの長さ方向における両方向のそれぞれに所定の長さで前記接地面画像を走査して輝度を抽出すると共に走査した両方向の範囲における最大輝度位置をそれぞれ求め、2箇所の前記最大輝度位置で囲まれた範囲を前記空気入りタイヤの溝として判定するステップと、
を含むことを特徴とするタイヤ接地面解析方法。
Obtaining an image of the ground plane of the pneumatic tire ;
Setting a scan line relative to contact the ground image,
In the case where the average luminance in the region where the scanning line is located is the land local luminance, and a value obtained by subtracting a certain value from the land local luminance is the groove local luminance, the luminance of the central pixel of the scanning line is obtained. And comparing the groove local brightness with;
When the luminance of the central pixel is smaller than the local luminance of the groove, the ground plane image is scanned with a predetermined length in both directions in the length direction of the scan line from the central pixel to extract luminance. Determining the maximum luminance position in both scanned ranges in each direction, and determining a range surrounded by the two maximum luminance positions as the groove of the pneumatic tire ;
A tire ground contact surface analysis method, comprising:
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