JPH01100410A - タイヤ上のラベル位置の自動検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はタイヤのサイドウオールに貼付されるラベルの
位置を自動的に検出する装置に関するものである。

（従来の技術） タイヤの検査規格の自動設定、出荷先の自動仕分けなど
の目的のために、所定の情報をバーコード等の形態で記
録したラベルをタイヤのサイドウオールに貼付すること
が一般に行われている。この場合、ラベルを貼付する位
置は特に決められておらず、サイドウオールのいかなる
位置にも存在し得るため、ラベルに記録されている内容
をラベルリーダによって自動的に読取るに当たっては、
タイヤ表面のどこにラベルが貼付されているのかを予め
検出する必要がある。このようにラベルの位置を予め検
出しておくのは、タイヤ表面の全画像を取込み、これを
画像処理してラベルの情報を読取るようにすると、タイ
ヤ表面には他に多くの文字や記号が存在しているため、
画像処理に長時間を要し、自動化に適さなくなるためで
ある。

上述した自動選別用ラベルの位置を自動的に検出する装
置は幾つか提案されており、例えば特開昭６１−１４５
１１号、同６１−２７７１１号、同６１−１５７１２２
号公報に開示されている。

これらの従来の装置ではタイヤの中心を検出装置に対し
て位置決めした後、タイヤを回転させ、１個のセンサを
タイヤの半径方向に移動させてタイヤ全面を走査するよ
うにしたり、タイヤの半径方向に複数のセンサを配置し
てタイヤ全面を走査してラベルの位置を検出するように
している。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来のラベル位置検出装置ではタイヤを回転さ
せながらラベルの位置を検出するようにしているので時
間がかかる欠点がある。タイヤを高速で回転させれば検
出時間を短縮することができるが、タイヤのような重量
物では把持装置や駆動装置等も大形で重量の重いものと
なるので高速回転は困難である。また、タイヤを高速回
転させるとラベル位置の検出誤差が大きくなり、目的に
かなう実用的な回転速度は１０〜３Ｑ　ｒｐｍであり、
さらに信頼性を考慮すると１Ｏｒｐｍ程度となり、この
場合には、ラベル位置の検出に６秒もかかることになり
、前後の処理時間を加味するとラベル位置の検出に１０
〜１５秒の時間がかかり、能率が非常に悪い欠点がある
。

したがって、従来のタイヤ製造ラインにおいては、ラベ
ル位置検出の時間がネックとなっており、複数台のラベ
ル位置検出装置を並列的に配設して処理せざるを得ない
ため、選別機台数が多くなり、経済的にも不利であった
。

さらに、反射形光電管のようなセンサを用いてラベルを
検出する場合、ラベルを貼付したタイヤ表面は必ずしも
平坦ではなく、正反射光がセンサに入射する恐れがあり
、検出不能となる割合が激増するという欠点がある。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、タイヤのサイド
ウオールに貼付されたラベルの位置を短時間で正確に検
出することができる装置を提供しようとするものである
。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
タイヤのサイドウオール上に貼付されたラベルの位置を
自動的に検出する装置において、 タイヤのサイドウオールを一様な拡散光で照明する照明
装置と、 タイヤサイドウオールの画像を撮像する撮像装置と、 この撮像装置とタイヤとの相対位置をタイヤの幅情報に
応じて調整する位置決め装置と、前記撮像装置から供給
される画像信号から、タイヤのリム径に応じた大きさを
有するリング状のウィンドウに対応した部分を抽出する
手段と、このウィンドウ内で抽出した画像信号を処理し
て、ラベルの自動読取に必要なラベル位置情報を導出す
る手段とを具えることを特徴とするものである。

第１図は本発明によるラベル位置自動検出装置の基本的
構成を示す概念図である。位置を検出すべきラベルを貼
付したタイヤ１の上方には撮像装置２および照明装置３
を配置し、これらの間の距離をタイヤ幅に応じて上下動
装置４によって調整できるようにするとともに心出し装
置５によってタイヤ１の中心軸線と撮像装置２の光軸と
を一致させるようにする。照明装置３はタイヤ１のサイ
ドウオールを拡散光によって一様に照明できるものとし
、正反射光が撮像装置２、に入射するのを極力防ぐよう
にする。撮像装置２から出力される画像信号をウィンド
ウ抽出回路６に供給し、タイヤ１のリム径によって決ま
る大きさを有するリング状のウィンドウの内部の画像信
号だけを抽出するようにする。これにより画像処理を容
易とするとともにタイヤビード部からの正反射光による
影響を除くようにしている。このようにウィンドウに対
応して抽出した画像信号を次にラベル位置導出回路７へ
導く。この導出回路では、ラベルの地色が白、タイヤの
地色が黒であることを利用してラベルを抽出し、次にそ
の中心位置の座標、傾き角などのラベル位置情報を算出
する。このようにしてタイヤ１上に貼付されたラベルの
情報を自動的に読取るのに必要なラベル位置情報を正確
にかつ短時間に得ることができる。

（実施例） 第２図〜第４図は本発明のラベル位置検出装置の一実施
例の機構部分の構成を示すものである。

検出すべきラベルが貼付されたタイヤ１１はローラコン
ベア１２に載せられて先ずタイヤ幅およびリム径の測定
装置１３に送り込まれる。選別すべきタイヤの種類は多
（、タイヤ幅およびリム径の異なるタイヤがローラコン
ベア１２上を搬送されて来る。

代表的にはリム径は１０〜１６インチの変化範囲を持ち
、乗用車用のタイヤのタイヤ幅の変化範囲は約１００　
ｍｍであ゛る。本例ではコンベアベル）１２上を流れて
来るタイヤ１１の幅およびリム径を測定し、これらの情
報を後段の処理に使用するものである。

この測定装置１３にはイメージセンサまたは多数の光電
センサを直線状に配置したリニア受光素子プレイと照明
装置を設けであるが、このようなタイヤ幅およびリム径
測定装置そのものは周知であるので詳細な説明は省略す
る。このようにしてタイヤ幅およびリム径が測定された
タイヤ１１は次段のラベル読取装置２１へ送られる。こ
のラベル読取装置２１にはタイヤ１１の軸線を所定位置
に合わせるために複数のアーム２２ａを有するセンタリ
ング装置２２を設ける。このセンタリング装置は極く普
通の装置で十分であり、精度も±２〜５胴程度の低いも
のでよい。位置決めされたタイヤ１１の中心軸線の上方
にはタイヤのサイドウオールの表面の画像を取り込むた
めの撮像装置２３が配置されている。

この撮像装置２３はビジコン方式、ＣＣＤ方式のいずれ
でもよいが、耐久性の面からＣＣＤ方式のカメラとする
のが好適であり、本例ではＣＣＤカメラを用いている。

このカメラ２３の周囲には円筒状の蛍光灯２４ａとその
前方にリング状の拡散板２４ｂを配置した拡散光照明装
置２４を配置する。このような拡散光照明装置２４によ
ってタイヤ１１の表面をできるだけ均一に照明し、正反
射光がカメラ２３に入射しないようにする。これらのカ
メラ２３および照明装置２４は一体としてスライダ２５
に取付け、このスライダを駆動装置２６によって上下動
させるように構成する。スライダ２５および駆動装置２
６はフレーム２７に取付けである。第３図に示すように
ローラコンベア１２の両側に投光器２８と受光器２９を
配置し、タイヤ１１がラベル読取装置２１に搬送されて
来たことを検知するようにする。

後述するように、ラベルの画像を抽出するためにパター
ンマツチングの手法を用いているが、この場合基準パタ
ーンに対するラベルの画像の大きさをほぼ一定としなけ
ればならない。一方、タイヤの幅は乗用車用タイヤでは
最大１００鵬程度は変化することになり、タイヤ幅に応
じてカメラ２３の位置を上下させないと、ラベル画像の
光学的倍率がタイヤ幅に応じて変化することになる。そ
こで、測定装置１３において測定したタイヤ幅情報に応
じて駆動装置２６を動作させカメラを上下動させ、ラベ
ルの光学的倍率が常にほぼ一定となるようにしている。

この場合、カメラ２３の上下動と一緒に照明装置２４も
上下動するので、タイヤ幅が変わっても輝度信号のレベ
ルは変化せず、後述する２値化処理の精度を向上するこ
とができる。

上述したように、照明装置２４には拡散板２４ｂを設け
て拡散光によりタイヤ１１を照明するようにしているが
、タイヤ表面は曲面状になっているとともに鏡面状に滑
らかとなっているため、正反射光の発生を完全に防ぐこ
とはできない。特にタイヤ１１を上方から撮像する場合
、第５図に示すように下側のサイドウオールの内部表面
Ａが上側のビード部Ｂの内側に見えることになる。この
タイヤ内部は内面塗装液等を使用している場合には白色
塗装面となり、白黒のまだら模様となり、後の画像処理
に対して大きな不都合を生ずることになる。

また、タイヤ１１を搬送するローラコンベア１２もタイ
ヤビード部Ｂの内側に見えることになる。何れの形式の
コンベアを用いても表面は鏡面状態となっているため、
この部分で正反射光が発生する恐れがある。本発明では
、このような不都合を解決するために、測定装置１３で
タイヤリム径を測定し、測定したリム径に基づいてビー
ド部およびその内側を測定対象から除外し、後の画像処
理を簡単としている。一方、選別用ラベル３０の貼付位
置は、一般にビード部Ａのリムフランジに当たる部分、
より外側でタイヤショルダＣより内側となる。リムフラ
ンジに当たる部分にラベル３０が貼付けられるとエアの
シール性の面で問題であり、またショルダより外側には
種々のパターンが刻設されているため、貼付場所として
は適当でない。このようにラベル３０の実際の貼付位置
は運用上ある特定の範囲に限定されるのが普通である。

したがって本発明では第６図に示すようにリング状のウ
ィンドウ３１を設定し、このウィンドウの内側の画像信
号だけを抽出するようにしている。このウィンドウ３１
の内側の半径Ｒ＋は上述したようにリム径によって決り
、また外側の半径Ｒ２もリム径に応じて決めることもで
きるが、実験の結果、リム径によらず一定の半径として
も特に問題は起こらないことを確かめた。このように、
リング状のウィンドウ３１を用い、その内部にのみ現れ
るタイヤ表面の画像信号を画像処理の対象とすることに
より、検出対象のラベル３０に対するノイズを極力減少
させ、検出の正確さを飛躍的に向上させることができる
とともに画像処理の対象面積を最小とすることができる
ので処理時間を大幅に短縮することができる。

第７図は画像処理回路の構成を示すものであり、カメラ
２３からの画像信号はウィンドウ抽出回路３２に供給し
、上述したように測定したリム径によって決まる大きさ
を有するリング状のウィンドウ３１の内側に存在する画
像信号だけを抽出する。このようにして抽出した画像信
号を次に２値化回路３３に供給し、２値化を行って白黒
の識別を行う。タイヤ１１の表面は黒色であり、ラベル
３０は基本的には白色で両者は良好なコントラストを有
しているので、第８図に示すように限界レベルＬＴＨを
固定化した固定２値化でラベルを良好に検出することが
できる。照明の具合によってはシェーディング補正、Ｐ
−タイル法２値化などの技法を用いる必要が生ずる場合
もあるが、いずれも公知の技術であり、いずれの方法を
用いてもラベル３０を表わす良好な２値化像が得られる
ことになる。

上述したラベル３０の中にはバーコードや英数字等が印
刷されていることが一般的であるので、２値画像では印
刷部分だけが黒抜きとなった白色画像となる。このよう
な印刷線が入っていると後の画像処理に対して妨害とな
るので、２値画像信号を次に印刷線消去回路３４に供給
する。印刷線は非常に細かいため、これを黒点のノイズ
とみなして公知のノイズ除去の画像処理ソフトを使用す
ることによりラベル３０内の印刷文字の画像を消去する
ようにする。

タイヤの種類によってはサイドウオールに白色のライン
を持つホワイトサイドタイヤや、白色の文字をサイドウ
オールに持つレタータイヤなどがあり、これらのタイヤ
の場合には２値化画像の中にラベル３０以外にホワイト
ラインや白文字の像が含まれることになる。これらの画
像をラベル３０と区別するために、次に２値画像信号を
特徴抽出回路３５に供給する。ラベル３０の形状は基本
的には長方形であり、ラベル以外は長方形でないととも
にラベルの寸法は定まっているので、ラベルの画像を基
準画像とするパターンマツチングの手法を用いてラベル
の画像だけを抽出する。このようなパターンマツチング
を行うことにより処理速度および識別信頼性を向上する
ことができる。

以上により、タイヤ１１のサイドウオール上に貼付され
るラベル３０の２値化画像を得ることができるが、ラベ
ルはタイヤ円周上どの位置にも存在し得るのでタイヤ中
心軸線を原点とする座標系を考え、ラベルの重心位置の
座標を検出するために特徴抽出回路３５の出力信号をラ
ベル重心位置検出回路３６に供給する。上述したように
タイヤ１１を撮像するのにＣＯＤカメラ２３を用いると
、受光素子がマトリックス状に配列されているので、重
心座標の検出は非常に筒便となる。ただしＣＣＤカメラ
の受光素子の座標系はＸ＋Ｖ座標となっているので、後
の処理を簡潔とするためにＸ＋３’座標データを極座標
に変換する。この目的のためにラベル重心位置検出回路
３６の出力データを座標変換回路３７に供給する。極座
標の半径ｒ、角度θは、Ｌ３’座標系上の重心位置の座
標を（Ｘｉ＋　ｙｔ　）とするで求めることができる。

この半径ｒはタイヤ１１の中心軸線からラベル３０の重
心までの距離を表わし、角度θはタイヤ円周上のどの角
度位置にラベルが存在しているのかを表わすことになる
。このようにして求めたタイヤ上のラベルの位置データ
を第２図に示すラベルリーダ４０の駆動装置に供給し、
ラベルリーグをタイヤに貼付されたラベルの上方の位置
に移動させ瞬時にラベルの内容を読取ることができる。

本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく
、幾多の変更や変形が可能である。例えば上述した実施
例ではタイヤ幅およびリム径を測定したが、これらのデ
ータが測定しないでも得られる場合には測定は必要でな
い。

（発明の効果） 上述したように、本発明においては、タイヤの幅に応じ
てタイヤと撮像装置との相対位置を調整してタイヤサイ
ドウオールの画像を取込み、タイヤリム径に応じた大き
さを有するリング状のウィンドウ内の画像だけを抽出し
、この抽出した画像からラベルを抽出してその位置座標
を導出するようにしたため、タイヤサイズが変ってもラ
ベル位置を正確かつ迅速に検出することができる。タイ
ヤを１回転させる従来の方法でのラベル位置検出時間は
１０〜１５秒程度必要であったが、本発明によれば殆ど
の場合２秒以下の短時間で検出が可能となり、取込んだ
画像の品質が悪い場合には、画像処理時間が若干長くな
るが、それでもラベル位置検出時間は２．５秒を越える
ことはない。このようにラベル位置検出時間が短くなる
ということはラベルに記録された選別情報の読取りも迅
速に行うことができるということであり、コンベア上を
流れてくるタイヤを選別する選別機の台数を大幅に減ら
すことができ、設備費を大幅に軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるタイヤのラベル位置自動検出装置
の基本的構成を示す図、 第２図、第３図および第４図は本発明によるラベル位置
検出装置の一実施例の機構部分の構成を示す図、 第５図はカメラから見たタイヤの画像を示す図、第６図
はリング状のウィンドウを示す図、第７図は画像処理部
分の構成を示す図、第８図は固定２値化回路の動作を説
明する図である。 １工・・・タイヤ　　　　　　１２・・・ローラコンベ
ア１３・・・タイヤ巾、リム径測定装置 ２１・・・ラベル読取装置　　２２・・・センタリング
装置２３・・・カメラ　　　　　　２４・・・照明装置
２５・・・スライダ　　　　　２６・・・駆動装置３０
・・・ラベル　　　　　　３１−・・ウィンドウ３２・
・・ウィンドウ抽出回路 ３３・・・２値化回路 ３４・・・ラベル内文字消去回路 ３５・・・特徴抽出回路 ３６・・・ラベル重心位置検出回路 ３７・・・座標変換回路　　　４０・・・ラベルリーグ
第１図 第５図 Ｂど−ド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤのサイドウォール上に貼付されたラベルの位
   置を自動的に検出する装置において、タイヤのサイドウ
   ォールを一様な拡散光で 照明する照明装置と、 タイヤサイドウォールの画像を撮像する撮 像装置と、 この撮像装置とタイヤとの相対位置をタイ ヤの幅情報に応じて調整する位置決め装置と、前記撮像
   装置から供給される画像信号から、タイヤのリム径に応
   じた大きさを有するリング状のウィンドウに対応した部
   分を抽出する手段と、 このウィンドウ内で抽出した画像信号を処 理して、ラベルの自動読取に必要なラベル位置情報を導
   出する手段とを具えることを特徴とするタイヤ上のラベ
   ル位置の自動検出装置。