JPH01120686A - タイヤのカラーマーク自動検出装置 - 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面に設けられたカラーマークを
自動的に検出する装置に関するものである。

（従来の技術） タイヤのサイド面にはタイヤの仕分は先を指定するため
のカラーマークが捺印又は貼付されている。例えば円形
の赤色および白色マーク（ｔｌＦマークと称されている
）とリング状の黄色のマーク（ＢＡＬマークと呼ばれて
いる）とがサイド面に形成されている。従来は作業員が
これらの［ＩＦマークおよびＢＡＬマークを目視により
検出し、それらの組合せによりタイヤの仕分は先きを識
別している。

第１０図はＩＰマークおよびＢＡＬマークの組合せの態
様の一例を示すものであり、この場合には５つの仕分は
先きを識別できるようにしている。また、これらのマー
クの良否も目視により行なっており、例えばマークが小
さかったり真円からはずれている場合には、再度捺印を
行なうようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、従来はタイヤサイド面上のカラーマー
クを目視により観察して仕分は先きを識別するようにし
ていたが、この作業は非常に単調であり、また時には人
的ミスが発生する恐れがあった。また最近ではタイヤニ
場での省力化が進み、カラーマークを自動的に検出でき
る装置の開発が強く望まれるようになってきた。

ＵＰマークの位置を自動的に検出することは従来提案さ
れており、例えば特開昭６０−２３６８０９号公報に開
示されている。この装置では、タイヤを回転させ、反射
形の投受光器でＯＦマークの位置を検出しているが、装
置が非常に複雑であるとともにタイヤサイズによって手
動的に調整を行なう必要があり、上述したようにオンラ
インで［ＩＰマークとＢＡＬマークとを自動的に検出し
、これらの組合せを判断するような用途には適用できな
いものである。

本発明の目的は上述した要望に応え、タイヤサイド面に
設けられているカラーマークを正確かつ迅速に自動検出
することができる装置を提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）本発明のタ
イヤ上のカラーマーク自動検出装置は、タイヤの、検出
すべきカラーマークを有するサイド面を照明する照明装
置と、 照らされたタイヤのサイド面を撮像するカラーカメラと
、 これら照明装置およびカラーカメラとタイヤとの相対位
置を調整する位置決め装置と、前記カラーカメラによっ
て撮像した画像信号から、リング状のウィンドウに対応
する部分を抽出する手段と、 この抽出した画像信号の色を色度変換法により判定して
カラーマークの色を識別する手段と、この色を識別した
画像信号から、形状に応じた特徴抽出を行なってカラー
マークを識別する手段とを具えることを特徴とするもの
である。

第１図は本発明によるカラーマーク自動検出装置の基本
的構成を示す概念図である。検出すべきカラーマークを
サイド面上に形成したタイヤ１の上方にカラーカメラ２
と照明装置３とを配置する。

これらカラーカメラ２および照明装置３は一体として上
下動装置４によってタイヤ１に対して接近させたり遠去
けたりできるようにする。さらにタイヤｌの軸線とカラ
ーカメラ２の光軸とを一致させるようにタイヤを水平面
内で移動させる心立し装置５を設ける。これらの上下動
装置４および心立し装置５をタイヤサイズに応じて駆動
することにより、タイヤ１とカラーカメラ２とを正しく
正対させることができるとともにタイヤの画像をカラー
カメラの撮像面に対して適正な大きさとすることができ
る。カラーカメラ２の出力画像信号をウィンドウ抽出回
路６に導き、タイヤ１のサイドウオール部に対応したリ
ング状のウィンドウを用いてサイド面の画像信号だけを
抽出するようにする。このようなリング状のウィンドウ
を用いることにより以後の画像処理を簡単とするととも
に処理時間を大幅に短縮することができる。次に、ウィ
ンドウ内の画像信号を色識別回路７に導き、所定の色信
号の色度情報を抽出する色度変換法によりカラーマーク
か否かの判定を行ない、カラーマークの色を有する物体
の画像信号を抽出する。さらにこのようにして抽出した
画像信号を形状識別回路８に導き、形状に応じた特徴抽
出を行なってカラーマークだけを抽出するようにする。

本発明では、このようにリング状ウィンドウを用いる画
像信号の抽出、色情報による抽出および特徴抽出による
カラーマークの検出を行なっているので、種々のサイズ
のタイヤのサイド面に設けられたカラーマークをきわめ
て正確かつ迅速に検出することができ、検出したカラー
マークの組合せを識別することにより仕分は先きを自動
的に判定することができる。

（実施例） 第２図〜第４図は本発明によるタイヤのカラーマーク自
動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。検出すべきカラーマークが付けられたタイヤ１１は
ローラコンベア１２によって先ずタイヤサイズ測定装置
１３に送り込まれ、タイヤ幅およびリム径を測定する。

このようなタイヤ幅およびリム径の測定装置そのものは
公知であり、種々の形式のものが提案されているのでこ
こでは詳細には説明しない。

上述したようにタイヤサイズ測定装置１３においてタイ
ヤ幅およびリム径が測定されたタイヤ１１は次にカラー
マーク読取装置２１に送られる。このカラーマーク読取
装置２１には複数のアーム２２ａを有する心立し装置２
２を設け、タイヤ１１の中心軸線を所定の゛位置に心立
しする。タイヤ１１の上方にはカラーカメラ２３を配置
する。このカラーカメラ２３は、例えば５１２　Ｘ５１
２個の受光素子をマトリックス状に配列したＣＣＤを有
する３板式カラーカメラとすることができる。このカラ
ーカメラ２３の周囲にはリング状の蛍光灯２４ａと、拡
散板２４ｂを有する拡散光照明装置２４を一体的に配置
する。本例ではこの蛍光灯を４０ｋＨｚの高周波で駆動
してタイヤ面での照度のチラッキをなくし、タイヤ面を
均一に照明するようにしている。カラーカメラ２３およ
び照明装置２４はスライダ２５に一体的に取付け、この
スライダを駆動装置２６により上下動させるようにする
。後述するように本発明ではカラーマークを検出するの
に形状判定の手法を用いているが、この場合、カラーマ
ークの画像の光学的倍率がタイヤ１１の幅に応じて変化
すると正確な検出ができなくなるので、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、タイヤ１１のサイドウオール表面とカラーカメ
ラ２３との距離がタイヤサイズによらずほぼ一定となる
ようにする。

なお、スライダ２５はフレーム２７に取付けられている
。また、ローラコンベア１２を挟んで投光器２８と受光
器２９とを設け、タイヤ１１がカラーマーク読取装置２
１に搬入されたことを検知するようにしている。

上述したように、カラーマーク読取装置２１に搬入され
たタイヤ１１をカラーカメラ２３によって上方から撮像
するようにしているが、この場合カラーカメラの視野に
は第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
タイヤの内部Ａに内部塗装処理が施されている場合には
白色の塗料が塗られているので、白色のまだら模様が現
われ、後の画像処理の妨害となる。また、タイヤ１１の
ビード部の内側には下側に配置されているローラコンベ
ア１２の一部が見えるが、一般にローラの表面は鏡面状
となっているため、拡散板２４ｂによって拡散光を投射
しているが正反射光がカラーカメラ２３に入射すること
を完全に防ぐことはできない。

そこで本発明では第６図に示すようにリング状のウィン
ドウ３１を設定し、ビードＢの内側の画像をマスクし、
ウィンドウ内の画像だけを抽出するようにしている。こ
のリング状のウィンドウ３１の大きさはタイヤのサイズ
に応じて変化させるようにする。すなわち、ウィンドウ
の半径Ｒ，およびＲ２を測定装置１３において測定した
タイヤ１１のリム径に合わせるようにしている。本例で
はサイズの異なる６つのウィンドウを予じめ用意して右
き、測定したリム径に応じてその１つを選択してウィン
ドウ抽出処理を行なうようにしている。このようなウィ
ンドウ３１を用い、その内部に現われる画像だけを抽出
することにより画像処理の精度を飛躍的に向上するとと
もに処理時間を大幅に短縮することができる。

第７図は画像処理部分の構成を示すブロック図である。

３板式のＣＣＤカラーカメラ２３から出力される赤色信
号（Ｒ）、緑色信号（Ｇ）および青色信号（Ｂ）をウィ
ンドウ抽出回路３２に供給し、第６図に示したようなリ
ング状のウィンドウ３１の内部に存在する画像だけを抽
出する。次にこのようにして抽出したＲ、　Ｇ、　Ｂ信
号を色度判定回路３３に供給する。本発明においては照
明むらや対象物の３次元形状により照度が異なる場合に
も色度情報を有効に抽出することができる色度変換法を
採用する。

すなわち、Ｒ／Ｇの比をとり、これが所定の値以上であ
れば赤色と判定し、またＧ／Ｂの比を求め、これが一定
の値以上であれば黄色と判定する。一方白色のマークは
必らず赤色のマークの横に付けられているので、赤色マ
ークを検出した後、赤を除去して白マークがあるか否か
を判別するようにしている。このようにしてタイヤ面の
角度、光沢、周囲の明暗などによってマークの濃度が変
化しても正確に色の識別を行なうことができる。

上述したようにして色を識別して得られる画像を次に形
状判定回路３４に供給する。この形状判定回路３４では
先ず画像信号を２値化した後面積を求め、所定の範囲以
外のものはカラーマークではないと判断して捨てる。次
に縦横比や面接７眉長を求め、それぞれ所定の範囲外の
ものを捨てる。このようにして所望のカラーマークだけ
を検出することができ、これを上位のコンピュータに送
り、タイヤを仕分は先き別に処理する。またこの検出に
よりカラーマークが適正に付されていないと判定された
タイヤはカラーマークの再捺印位置へ振り分けるように
する。

第８図は画像処理の順次の工程を示すフローチャートで
ある。３板式のＣＣＤカラーカメラ２３から供給される
赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）画像信号を取
込んだ後、第６図に示すリング状のウィンドウ３１を用
い、その内部に存在する画像だけを抽出する。次にＲ／
Ｇの比を求め（これを基準値と比較し、基準値以上であ
れば赤と判定し、次に２値化する。この２値化は固定の
限界レベルを用いて行なう。このように２値化した画像
の各ブロックの面積を計算し、カラーマークの大きさに
よって決まる最小値および最大値の範囲に入っているも
のを抽出する。次にこのブロックの縦横比ＡＲを赤マー
クと判定する。次にこのようにして赤マークとして判定
されたブロックの個数Ｎをチエツクし、Ｎ＝００ときは
赤マークなしと判定する。

Ｎ　＞０のときはさらに円形度Ｒ を求め、どのくらい円に近いかを検査し、例えば円形度
Ｒが０．６よりも大きいものを赤マークと判定する。こ
のようにして抽出した赤マークの中心座標（ＸＭ、　ｈ
　）を求めるとともに赤マーク有りと判定する。

上述したように白マークは必らず赤マークの横にあるの
で、赤マークの中心座標（Ｘ１４．　ＹＪ　を中心とす
る所定の大きさの矩形のウィンドウを設定し、このウィ
ンドウ内のＲ信号を２値化した後、２値画像の各ブロッ
クの面積を計算する。次に上述したようにして検出した
赤マークの画像を消去した後、面積が所定の範囲内にあ
るか否かを検査し、なければ白マークはないと判断する
。一方、所定の範囲内の面積を有するブロックがある場
合にはさらに縦横比ＡＲを計算し、ＡＲ≧２のものは細
長いノイズとみなし、ＡＲ＜２のものを白マークと判定
する。

次に黄マークの検出について説明するが、この場合はＧ
／Ｂの値を求め、所定の値以上のものを２値化する。以
後は上述した赤マークの検出動作と同様のフローにより
黄マークの検出を行なうが、第１０図に示すように、黄
マークは１つの場合と２つの場合があるので、黄マーク
の個数Ｎが１であるか否か検出し、Ｎ＝１のときは黄マ
ーク１個と判定し、Ｎ≠１のときは、これらの黄マーク
の中心座標を求める。２個の黄マーク間の距離は所定の
値になっているので、中心間の距離が所定の範囲になっ
ているか否かを検査し、範囲内のときには黄マーク２個
と判定し、範囲外のときは一方はノイズとみなし、黄マ
ーク１個と判定する。

上述したように、本発明においては形状に基いた判定を
行なってカラーマークを検出しているが、第９図に種々
の形状のマークと、面積Ｓ、縦横比ＡＲおよび円形率Ｒ
の代表的な値を示す。なお、面積Ｓは任意の単位で現わ
し、赤マークの検出における面積の最大値は１２０、最
小値は５０に設定し、黄マークの検出における面積の最
大値は１００、最小値は４０に設定する。

上述したように本発明のカラーマーク自動検査装置にお
いては、タイヤ１１の幅に応じてカラーカメラ２３を上
下動させ、タイヤ表面とカラーカメラとの距離を常に一
定に保つようにしているが、カラーマークの識別におい
ては上述したように形状に基づく判定を行なっているの
で、カラーマークの像がカラーカメラの撮像面上でタイ
ヤサイズによらずほぼ一定の光学的倍率で投影されるよ
うにしている。また、この場合、照明装置２４もカラー
カメラ２３と一体に上下動させてタイヤ面上での照度が
タイヤサイズによって変化しないようにしている。

本発明は上述した★絶倒に限定されるものではなく、幾
多省変更や変形が可能である。例えば上述した例ではカ
ラーマーク読取装置の前段にタイヤサイズ測定装置を設
けてタイヤ幅およびリム径を測定するようにしているが
、これらタイヤ幅やリム径が予じめわかっている場合に
は測定装置は省くことができる。また、カラーマークの
形状による判定を行なうに当って面積、縦横比、円形度
を求めているが、これらをすべて判定する必要は必らず
しもないとともに基準のパターンを用いるパターンマツ
チングの手法のような他の手法を採用することもできる
。

（発明の効果） 上述した本発明のカラーマーク自動検出装置によれば、
タイヤのサイド面の画像からリング状のウィンドウに対
応する画像だけを抽出し、次に色度変換法によって色を
識別し、さらに形状に基づいた特徴抽出を行なっている
ため、カラーマークを正確にかつ高速度で自動検出する
ことができる。

したがってタイヤ製造ラインに配設することにより、次
々と流れて来るサイズの異なるタイヤを仕分は先き別に
自動選別することができる。この場合、カラーマーク検
出時間は非常に短かくなるので設置台数を減らすことが
でき、経済的にも非常に大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラーマーク自動検出装置の基本
的構成を示す概念図、 第２図、第３図および第４図は本発明のカラーマーク自
動検出装置の一実施例の機構部分の構成を示す図、 第５図はカラーカメラによって撮像されるタイヤの画像
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図は同じくその画像処理
動作を示すフローチャート、 第９図は種々の形状のカラーマーク画像と形状判定因子
との関係を示す図、 第１０図はカラーマークの組合せを示す図である。 ■・・・タイヤ　　　　　　２・・・カラーカメラ３・
・・照明装置　　　　　４・・・上下動装置５・・・心
出し装置 ６・・・ウィンドウ抽出回路 ７・・・色識別回路　　　　８・・・形状判定回路１’
ｌ・・・タイヤ １３・・・タイヤサイズ測定装置 ２１・・・カラーマーク読取装置 ２２・・・心出し装置　　　　２３・・・カラーカメラ
２４・・・拡散光照明装置　　２５・・・スライド２６
・・・上下動駆動装置　　３０・・・カラーマーク３１
・・・リング状ウィンドウ ３２・・・ウィンドウ抽出回路 ３３・・・色識別回路　　　　３４・・・形状識別回路
第１図 第２図 第３図 第４図 Ｂピード′ 第６図 址 第Ｓ図 第９図 ５：ｉ頗 ＡＲ；縦積比（モ」悸） Ｒ：円形率（（周長）２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤの、検出すべきカラーマークを有するサイド
   面を照明する照明装置と、 照らされたタイヤのサイド面を撮像するカ ラーカメラと、 これら照明装置およびカラーカメラとタイ ヤとの相対位置を調整する位置決め装置と、前記カラー
   カメラによって撮像した画像信 号から、リング状のウィンドウに対応する部分を抽出す
   る手段と、 この抽出した画像信号の色を色度変換法に より判定してカラーマークの色を識別する手段と、 この色を識別した画像信号から、形状に応 じた特徴抽出を行なってカラーマークを識別する手段と
   を具えることを特徴とするタイヤのカラーマーク自動検
   出装置。