WO2009148095A1

WO2009148095A1 - タイヤ形状検査方法、タイヤ形状検査装置

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Publication number: WO2009148095A1
Application number: PCT/JP2009/060191
Authority: WO
Inventors: 高橋　英二; 尚和迫田
Original assignee: 株式会社神戸製鋼所
Priority date: 2008-06-04
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2009-12-10
Also published as: EP2634529A1; CN102084213B; EP2295930B1; EP2295930A4; CN102084213A; EP2295930A1; EP2634529B1; US8284393B2; US20110069323A1

Abstract

　本発明は、タイヤのサイドウォール面の表面高さ測定値の分布情報から，凹凸のあるマークの形成範囲の測定値を確実にかつ誤認することなく除去することにより，正しい形状欠陥検査を短時間で行うことができるタイヤ形状検査方法を提供する。本方法においては，プロセッサが，タイヤのサンプルから得られたサンプル表面形状情報に基づいて凹凸のあるマークの位置を自動検出し，そのマークの存在範囲を囲むマスク範囲の座標情報を自動設定する（Ｓ２～Ｓ１５）。また，プロセッサは，サンプル表面形状情報に基づく表面形状画像とマスク範囲の座標情報に基づくマスク範囲画像とを重ねて表示手段に表示させ，操作入力に応じてマスク範囲の座標情報を変更する（Ｓ１６）。また，プロセッサは，検査対象のタイヤから得られた表面高さ分布情報と変更後のマスク範囲の座標情報との間の座標系のずれを修正し，マスク範囲内の測定値を形状欠陥検査処理の対象から除外する。

Description

タイヤ形状検査方法、タイヤ形状検査装置

　本発明は、凹凸のあるマークが形成されたタイヤのサイドウォール面の形状欠陥を検査するタイヤ形状検査方法及びその装置に関する。

　タイヤは、ゴムや化学繊維、スチールコード等の各種材料が積層された構造を有する。この積層構造に不均一な部分が存在すると、空気が充填された時、相対的に耐圧性の弱い部分においてバルジと呼ばれる隆起部（凸部）や、デント又はデプレッションと呼ばれる窪み部（凹部）が生じる。そのようなバルジやデント等の形状欠陥が生じるタイヤは、安全上の問題或いは外観不良の問題から、検査して出荷対象から除外する必要がある。
　通常、タイヤの形状検査においては、まず、所定の変位センサがタイヤの表面（サイドウォール面やトレッド面）に対向配置された状態で、タイヤが回転機により回転駆動される。

　例えば、特許文献１には、回転するタイヤの表面にスリット光（ライン光）を照射してそのスリット光の像を撮像し、その撮像画像に基づいて光切断法による形状検出を行うことによってタイヤの表面高さを検出する技術が開示されている。これにより、タイヤ表面の周方向３６０°の範囲にわたる多数の位置について、表面高さ測定値の分布情報が得られる。サイドウォール面やトレッド面の周方向３６０°の範囲にわたる各位置の表面高さ測定値は、タイヤの半径方向を表す第１の座標軸（例えばＸ軸）及びタイヤの周方向を表す第２の座標軸（例えばＹ軸）からなる２次元の座標系内に配列される。こうして得られた情報は、以下、表面高さ分布情報という。従って、前記表面高さ測定値が画像データにおける各画素の輝度値に相当すると考えれば、前記表面高さ分布情報は、計算機（画像処理装置）上でモノクロの画像データと同様に取り扱うことができる。

　タイヤの形状検査においては、前記表面高さ分布情報に基づいて、前記サイドウォール面の形状欠陥検査処理を実行する。
　ところで、タイヤのサイドウォール面には、製品の型式やサイズ、メーカのロゴ等を表示する凹凸のあるマーク（以下、表示マークという）が形成されている。このため、サイドウォール面の形状欠陥検査処理においては、前記表示マークの凹凸が形状欠陥として誤検知されないようにする必要がある。
　従来の形状欠陥検査処理においては、前記表面高さ分布情報におけるタイヤの周方向の１ライン分の測定値にローパスフィルタ処理を施して得られるデータに基づいて、タイヤ周方向における変化が許容範囲内であるか否かを判別することがよく行われる。

　例えば、特許文献２は、タイヤの周方向の１ライン分の測定値に高速フーリエ変換処理を施して得られたデータから高周波成分を除去し、残りのデータに対してさらに逆フーリエ変換処理を施すことによって前記ローパスフィルタ処理を実現する例を記載している（特許文献２、段落［０００３］参照）。
　また、特許文献３は、タイヤの周方向の１ライン分の測定値と放物線との接点を算出し、算出された接点の２点間を直線補間することにより、高速フーリエ変換処理に代わるローパスフィルタ処理を実現することを記載している。
　また、特許文献２には、タイヤの周方向の１ライン分の測定値に対して平滑微分処理を施して得られるデータから、測定値変化の急峻な立ち上がり位置から急峻な立ち下がり位置までの範囲を前記表示マークが存在する範囲として検出し、その範囲を検査対象から外すことを記載している。
　以上の従来技術は、タイヤの周方向において、検出すべき形状欠陥の部分の表面高さの変化は比較的緩やかであるのに対し、前記表示マークの部分の表面高さの変化は急峻であることを前提にしている。

日本国公開特許公報：１１－１３８６５４日本国公開特許公報：２００４－１５６９１９日本国公開特許公報：５－２１５５３０

　図８は、タイヤのサイドウォール面の前記表示マークＭの一例をタイヤの半径方向及び周方向をそれぞれＸ軸及びＹ軸とする座標系内で模式的に表した図である。
　タイヤ表面から隆起した前記表示マークＭは、図８に示されるように、タイヤの周方向（Ｙ軸方向）に伸びるエッジ部や、タイヤの周方向に対し鋭角をなす方向に伸びるエッジ部を有していることが多い。このため、タイヤの周方向１ライン分の表面高さ測定値が、図８における波線Ｌａ上の測定値のように、前記表示マークのエッジ部周辺の測定値を含むことがある。図８における波線Ｌａ上の表面高さ測定値においては、前記表示マークＭに起因する値の変化が比較的緩やかである。
　そのため、タイヤの周方向１ライン分の表面高さ測定値に対し、ローパスフィルタ処理や平滑微分処理を施す従来の形状欠陥検査処理では、形状欠陥に起因する測定値の変化と前記表示マークに起因する測定値の変化とを明確に区分することが難しいという問題があった。その結果、表示マークの部分を形状欠陥部分であると誤検知したり、形状欠陥部分を表示マークの部分であると誤認識して形状欠陥の検知漏れが生じたりすることがあった。

　また、タイヤの周方向１ライン分の表面高さ測定値が、図８における波線Ｌｂ上の測定値のように、他から孤立した一連の表示マークＭにおける複数箇所の隆起部Ｍｔ及びそれらの間の非隆起部Ｍｂの測定値を含む場合もある。この非隆起部Ｍｂは、前記表示マークＭの表示範囲内における窪み部であるともいえる。
　一連の表示マークＭの輪郭の内側に位置する前記非隆起部Ｍｂは、形状欠陥（バルジやデント）とは無関係に高さ変化が大きくなりがちであるため、形状欠陥検査の対象から除外することが望ましい。
　しかしながら、従来の形状欠陥検査処理では、一連の表示マークの輪郭内に位置する非隆起部の測定値が、形状欠陥検査の対象に含まれるため、その非隆起部を形状欠陥部分であると誤検知し得るという問題もあった。

　一方、プロセッサにより、前記表面高さ分布情報に基づいて、その座標系における表示マークＭの位置を自動検出し、前記表示マークＭを囲む領域を形状欠陥検査の対象から除外する領域として予め自動設定することが考えられる。
　しかしながら、前記表面高さ分布情報に基づいて表示マークＭの位置を自動検出する処理は、プロセッサによる演算の負荷が高い。そのため、検査対象となるタイヤそれぞれについて、プロセッサにより表示マークＭを囲む領域を自動設定することは、タイヤの検査工程の大幅な時間短縮を阻害する要因となるという問題があった。さらに、様々な表面形状を有する多種類のタイヤ全てについて、全く例外なく確実に表示マークＭを囲む領域を自動設定することは非常に難しいという問題もあった。

　また、前記表面高さ分布情報の座標系における表示マークＭの位置に対応する特定の領域を、形状欠陥検査の対象から除外する領域として予め登録しておくことも考えられる。
　しかしながら、タイヤのサイドウォール面に存在する多数の表示マークＭそれぞれについて、その位置を確認しながら形状欠陥検査の対象から除外する多数の領域を一つ一つ設定する作業は、非常に手間がかかるという問題があった。

　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、凹凸のあるマーク（前記表示マーク）が形成されたタイヤのサイドウォール面の形状欠陥を検査する際に、表面高さ測定値から、マークが形成された範囲の測定値を確実にかつ誤認することなく除去することにより、正しい形状欠陥測定を行うことができるタイヤ形状検査方法及びその装置を提供することである。

　上記目的を達成するために、本発明の第１発明に係るタイヤ形状検査方法は、凹凸のあるマークが形成されたタイヤのサイドウォール面についての表面高さ分布情報に基づき、サイドウォール面の形状欠陥検査処理を実行する方法であって、次の（１－１）～（１－６）に示される各工程を含む方法である。
（１－１）検査対象のタイヤの種類ごとにタイヤのサンプルから得られる前記表面高さ分布情報であるサンプル表面形状情報に基づいて前記凹凸のあるマークの位置を自動検出し、前記凹凸のあるマークの存在範囲を囲むマスク範囲の座標情報を自動設定するマスク範囲自動設定工程。
（１－２）前記サンプル表面形状情報に基づく表面形状画像と、前記マスク範囲の座標情報に基づくマスク範囲画像と、を重ねて表示部に表示する画像出力工程。
（１－３）前記画像出力工程と並行して、所定の操作部を通じた操作入力に応じて前記マスク範囲の座標情報を変更するマスク範囲変更工程。
（１－４）前記マスク範囲変更工程による変更後の前記マスク範囲の座標情報と、前記サンプル表面形状情報の一部又は全部である登録表面形状情報と、を記憶部に記憶する情報登録工程。
（１－５）検査対象のタイヤごとに得られる前記表面高さ分布情報である検査用表面形状情報と前記登録表面形状情報とを照合して、前記検査用表面形状情報と前記マスク範囲の座標情報との間の座標系のずれを検出する座標系ずれ検出工程。
（１－６）前記座標系のずれを修正した上で、前記検査用表面形状情報における前記マスク範囲の座標情報に相当する範囲の前記表面高さ測定値を、前記形状欠陥検査処理の対象から除外するマスク範囲検査除外工程。

　ここで、表面高さ分布情報は、タイヤの半径方向を表す第１の座標軸及びタイヤの周方向を表す第２の座標軸からなる２次元の座標系内に、サイドウォール面の全周範囲にわたる各位置の表面高さ測定値を配列した情報である。

　なお、上記の６つの工程は、通常、所定のプロセッサにより実行される。また、上記の６つの工程それぞれが、個別のプロセッサにより実行される場合の他、１つのプロセッサが複数の工程を併せて実行することも考えられる。もちろん、本発明に係るタイヤ形状検査方法の実施にあたり、用いられるプロセッサの数及びそれらのプロセッサにより前記６つの工程をどのように分担して実行するかについては、特に限定されない。

　本発明に係るタイヤ形状検査方法において、前記（１－１）の工程は、前記凹凸のあるマークの位置を自動検出する処理を含むため、プロセッサによる演算負荷が比較的高い。本発明によれば、演算負荷の高い処理を含む前記（１－１）～（１－４）の各工程は、タイヤの種類ごとに１つのサンプルタイヤについて実行すればよい。
　一方、検査対象のタイヤごとに実行される前記（１－５）及び（１－６）の各工程の処理は、プロセッサによる演算負荷が比較的低く、実用的なプロセッサによっても高速で実行できる。そのため、本発明に係るタイヤ形状検査方法は、検査対象のタイヤ各々についての検査工程の時間短縮を阻害しない。

　また、マスク範囲自動設定工程の実行により、様々な表面形状を有する多種類のタイヤ全てについて、全く例外なく確実に凹凸のあるマークを囲むマスク範囲を自動設定することは非常に難しい。これに対し、マスク範囲変更工程の実行によれば、サイドウォール面の表面形状の画像上において、自動設定された前記マスク範囲を目視確認しつつ、そのマスク範囲を手動操作で補正することが可能である。そのため、様々な表面形状を有する多種類のタイヤについて、正しいマスク範囲を確実に設定することができる。しかも、前記マスク範囲変更工程における手動操作の作業は、自動設定された前記マスク範囲における不備のある一部に対してのみ行われればよい。そのため、前記マスク範囲変更工程における手動操作の作業は、前記サイドウォール面に存在する多数の前記凹凸のあるマークの全てについて一つ一つ手動で前記マスク範囲を設定する作業に比べれば、はるかに簡易である。

　ところで、前記表面高さ分布情報における前記表面高さ測定値は、所定の回転軸にセットされたタイヤを回転させつつそのタイヤのサイドウォール面を走査して得られる。その際、前記サイドウォール面における走査の開始位置は、特に定められていないことが一般的である。また、タイヤ形状検査装置は、通常、前記回転軸にセットされたタイヤの向きを検出し、その検出結果を記録する機能を備えていない。従って、タイヤ形状検査装置により得られる前記表面高さ分布情報において、タイヤの周方向に相当する座標軸上の座標と実際のタイヤの周方向の位置との対応関係は、検査対象となるタイヤごとに統一されていない。そのため、検査対象となるタイヤごとに得られる表面高さ分布情報各々について、前記マスク範囲変更工程により得られる前記マスク範囲の座標情報との間の座標系のズレを検出及び修正する必要がある。
　本発明に係るタイヤ形状検査方法によれば、前記座標系ずれ検出工程において前記座標系のズレを自動検出し、その検出結果に応じて前記座標系のずれを修正するため、形状欠陥検査処理の対象から除外する範囲を正しく設定できる。

　また、本発明に係るタイヤ形状検査方法は、次の（１－７）及び（１－８）に示される要件を満たしていると好ましい。
（１－７）前記登録表面形状情報が、前記サンプル表面形状情報における前記第１の座標軸の特定座標での前記第２の座標軸の方向全体にわたる表面高さ測定値である。
（１－８）前記座標系ずれ検出工程が、前記検査用表面形状情報における前記第１の座標軸の前記特定座標での前記第２の座標軸の方向全体にわたる前記表面高さ測定値と、前記登録表面形状情報とを、前記第２の座標軸方向における位置をシフトしながら照合することにより、前記第２の座標軸方向の前記座標系のずれを検出する工程を含む。

　通常、問題となる前記座標系のズレは、タイヤの周方向に相当する座標軸の方向においてのみ生じることが多いため、前記（１－８）の工程により、簡易に前記座標系のズレを検出できる。

　また、本発明に係るタイヤ形状検査方法の具体例として、前記マスク範囲自動設定工程が、次の（１－９）～（１－１１）に示される各工程を含むと好ましい。
（１－９）前記サンプル表面形状情報に対する２次元のエッジ検出処理により前記凹凸のあるマークのエッジを検出し、検出された２次元のエッジ分布情報を記憶部に記憶する２次元エッジ検出工程。
（１－１０）前記２次元のエッジ分布情報に対してラベリング処理を行い、前記ラベリング処理により得られるラベル分布情報を記憶部に記憶するラベリング工程。
（１－１１）前記ラベル分布情報におけるラベル値ごとのフィレ座標に基づいて前記凹凸のあるマークの存在範囲を囲む前記マスク範囲の座標を設定し、その座標を記憶部に記憶するマスク範囲設定工程。

　ここで、前記２次元エッジ検出工程では、例えば、前記表面高さ分布情報に対して２次元の平滑微分処理と２値化処理とを順次施すことにより前記凹凸のあるマークのエッジを検出する。そして、その処理結果である２値分布情報又は該２値分布情報に予め定められた補正処理を施して得られる補正後の前記２値分布情報を前記２次元のエッジ分布情報として検出する。なお、前記２次元の平滑微分処理の一例は、２次元のソーベルフィルタ処理である。
　前記２次元エッジ検出工程は、２次元の情報である前記表面高さ分布情報に対し、２次元情報のままエッジ検出処理を施すことにより、前記表示マーク（凹凸のあるマーク）のエッジ検出を行う工程である。これにより、前記表示マークのエッジ部（輪郭部）が２次元座標におけるいずれの方向に伸びて形成されていても、そのエッジ部が確実に検出される。なお、２次元のエッジ検出処理は、各種の２次元の微分処理が採用され得る。
　さらに、前記ラベリング工程により、他から孤立した一連の前記表示マークごとに同じラベル値が設定され、前記マスク範囲設定工程では、その一連の表示マークごとに、その表示マークを最小範囲で囲む矩形範囲の座標（前記ラベル値ごとのフィレ座標）が検出される。なお、前記ラベリング処理は、２値画像情報とみなせる前記２次元のエッジ分布情報（２値分布情報）について、連結画素ごとに同じラベル値を設定する処理である。
　そして、前記マスク範囲設定工程により、前記ラベル値ごとのフィレ座標に基づいて、前記表示マークの存在範囲を含むマスク範囲、すなわち、前記表面高さ測定値を形状欠陥検査の対象から除外する範囲が設定される。これにより、一連の前記表示マークの輪郭内に位置する非隆起部の測定値を、形状欠陥検査の対象から除外することができ、非隆起部を形状欠陥部分であると誤検知することを回避できる。

　また、前記画像出力工程が、カーソル画像を前記表示部に表示させる工程を含むと好ましい。
　さらに、前記マスク範囲変更工程が、前記カーソル画像の表示位置を前記操作入力に応じて移動させ、前記カーソル画像の表示位置に対応する座標について前記マスク範囲の座標情報を変更する工程を含むと好ましい。これにより、マウス等の操作部に対する簡易な操作によって前記マスク範囲の座標情報を変更することができる。
　また、前記マスク範囲検査除外工程は、記検査用表面形状情報における前記マスク範囲の座標情報に相当する範囲の前記表面高さ測定値をその範囲以外の前記表面高さ測定値に基づく補間値に置き換える工程であると好ましい。この補間値は、直線補間値や２次曲線補間値等、変化の緩やかな値である。これにより、マスク範囲の有無に関わらず、同じアルゴリズムで形状欠陥検査処理を実行できる。
　また、前記マスク範囲補間工程の具体例としては、前記プロセッサが、前記第２の座標軸方向の１ラインごとに、前記表面高さ分布情報における前記マスク範囲外の前記表面高さ測定値に基づく直線補間により前記マスク範囲内の表面高さ測定値の補間値を算出することが考えられる。

　また、前記２値分布情報に対して実施される前記予め定められた補正処理が、画像処理の分野で行われる膨張処理を含むと好ましい。
　これにより、前記表示マークの輪郭の一部に表面高さの立ち上がり（変化）が比較的緩やかな部分が含まれる場合でも、その部分が前記表示マークの輪郭内に含まれる部分として認識され、ラベル値の割り当てが確実に行われる。
　また、本発明では、前記マスク範囲設定工程において、前記ラベル値ごとのフィレ座標により特定される矩形範囲それぞれを前記マスク範囲として設定することも考えられる。
しかしながら、前記ラベル値のフィレ座標により特定される矩形範囲には、形状欠陥検査の対象とすべき範囲も含まれ得るため、さらに子細に前記マスク範囲を設定することが望ましい。

　そこで、本発明において、前記ラベリング工程が下記の（１－１２）に示される条件を満たし、さらに、前記マスク範囲設定工程が下記の（１－１３）及び（１－１４）に示される各工程を有すると好ましい。
（１－１２）前記ラベリング工程が、前記全周範囲の両端の座標が隣接するものとして、前記２次元のエッジ分布情報（２値分布情報）に対してラベリング処理を実施し、その処理結果であるラベル分布情報を記憶部に記憶する工程である。
（１－１３）前記ラベル分布情報における前記ラベル値ごとにそのフィレ座標に基づいて前記第２の座標軸方向における前記ラベル値の存在範囲のパターンが予め定められた３種類の存在パターンのいずれであるかを判別し、その判別結果を記憶部に記憶させるラベル存在パターン判別工程。
（１－１４）前記第２の座標軸方向の１ラインごとに、該１ライン上に存在する前記ラベル値それぞれの前記存在パターンの判別結果及び位置に応じて前記マスク範囲の座標を設定し、その座標を記憶部に記憶させるライン毎マスク範囲設定工程。

　なお、前記予め定められた３種類の存在パターンは、前記ラベル値が前記全周範囲全体に渡り連なって存在する第１の存在パターンと、前記ラベル値が前記全周範囲の一方の端部を含む領域と他方の端部を含む領域とに分離して存在する第２の存在パターンと、その他の状態である第３の存在パターンとの３つである。

　より具体的には、前記ライン毎マスク範囲設定工程において、前記プロセッサが、前記第２の座標軸方向の１ラインごとに、前記存在パターンの判別結果に応じて次の（１－１５）～（１－１７）に示される処理を実行することが考えられる。
（１－１５）前記存在パターンの判別結果が前記第１の存在パターンである前記ラベル値について、そのラベル値の数に応じてそのラベル値が存在する位置のみを前記マスク範囲に設定するか前記第２の座標軸方向１ライン分全てを前記マスク範囲に設定するかのいずれかの処理を実行する。
（１－１６）前記存在パターンの判別結果が前記第２の存在パターンである前記ラベル値について、前記全周範囲を二等分した各範囲において前記全周範囲の両端位置それぞれからその位置に対し最も離れた前記ラベル値の位置に至る範囲を前記マスク範囲に設定する処理を実行する。
（１－１７）前記存在パターンの判別結果が前記第３の存在パターンである前記ラベル値について、そのラベル値の存在する位置全体にわたる範囲を前記マスク範囲に設定する処理を実行する。
　以上に示した処理によれば、後述するように、前記表示マークのほぼ輪郭から内側の範囲に相当する必要最小限の範囲が前記マスク範囲として設定される。

　ところで、タイヤにおける前記サイドウォール面は、一般に、表示マークの有無に関わらず基本的に第１の座標軸方向（半径方向）において湾曲している。そのため、サイドウォール面の湾曲度合いが急である場合、前記フィルタリング工程における２次元のソーベルフィルタ処理において、前記湾曲部が前記表示マークのエッジとして誤検出されることがあり得る。
　そこで、前記プロセッサにより、次の（１－１８）及び（１－１９）に示される処理を実行すると好ましい。
（１－１８）前記表面高さ分布情報における前記表面高さ測定値を、前記第２の座標軸方向の１ラインごとにその１ライン分の前記表面高さ測定値の平均値に応じて正規化する測定値正規化工程を実行する。
（１－１９）前記２次元エッジ検出工程において、前記測定値正規化工程によって前記表面高さ測定値が正規化された前記表面高さ分布情報に対して２次元のエッジ検出処理を実行する。
　これにより、前記サイドウォール面の本来の形状である湾曲部が前記表示マークのエッジとして誤検出されることを回避できる。

　また、本発明は、第１発明に係るタイヤ形状検査方法に基づいて、形状欠陥検査に用いられるタイヤのサイドウォール面の表面高さ分布情報を導出するタイヤ形状検査装置として捉えることもできる。
　即ち、本発明に係るタイヤ形状検査装置は、相対的に回転するタイヤにおいて、凹凸のあるマークが形成されたサイドウォール面へのライン光の照射及びそのライン光の像の撮像を行い、その撮像画像に基づいて、前記タイヤの形状欠陥検査に用いられる表面高さ分布情報を導出するタイヤ形状検査装置であり、次の（２－１）～（２－９）に示される各構成要素を備える。
（２－１）前記サイドウォール面に一の光切断線が形成されるように、前記光切断線における検出高さ方向とは異なる方向から複数のライン光を連ねて照射するライン光照射部。
（２－２）前記サイドウォール面に照射された前記複数のライン光の像を、前記複数のライン光それぞれの主光線が前記サイドウォール面に対して正反射する方向において撮像する撮像部。
（２－３）前記撮像部の撮像画像における光切断線の検出により前記サイドウォール面の全周範囲にわたる表面高さ分布情報を導出する光切断法形状検出部。
（２－４）検査対象のタイヤの種類ごとにタイヤのサンプルから得られた前記表面高さ分布情報であるサンプル表面形状情報に基づいて前記凹凸のあるマークの位置を自動検出し、前記凹凸のあるマークの存在範囲を囲むマスク範囲の座標情報を自動設定するマスク範囲自動設定部。
（２－５）前記サンプル表面形状情報に基づく表面形状画像と前記マスク範囲の座標情報に基づくマスク範囲画像とを重ねて表示部に表示させる画像出力部。
（２－６）前記画像出力部の処理と並行して、所定の操作部を通じた操作入力に応じて前記マスク範囲の座標情報を変更するマスク範囲変更部。
（２－７）前記マスク範囲変更部による変更後の前記マスク範囲の座標情報と、前記サンプル表面形状情報の一部又は全部である登録表面形状情報と、を記憶部に記憶させる情報登録部。
（２－８）検査対象のタイヤごとに得られた前記表面高さ分布情報である検査用表面形状情報と前記登録表面形状情報とを照合して前記検査用表面形状情報と前記マスク範囲の座標情報との間の座標系のずれを検出する座標系ずれ検出部。
（２－９）前記座標系のずれを修正した上で前記検査用表面形状情報における前記マスク範囲の座標情報に相当する範囲の前記表面高さ測定値を形状欠陥検査処理の対象から除外するマスク範囲検査除外部。
　なお、「相対的に回転するタイヤ」とは、タイヤ自体がその回転軸を中心に回転する場合と、タイヤ自体は固定された状態で前記ライン光照射部及び前記撮像部がタイヤの回転軸を中心に回転する場合とを含むことを意味する。
　本発明に係るタイヤ形状検査装置は、本発明に係るタイヤ形状検査方法と同様の作用効果を奏する。

　また、上記目的を達成するために、本発明の第２発明は、凹凸のあるマークが形成されたタイヤのサイドウォール面の形状欠陥検査処理を実行するタイヤ形状検査方法であって、前記形状欠陥検査処理は、前記タイヤの半径方向を表す第１の座標軸及び前記タイヤの周方向を表す第２の座標軸からなる２次元の座標系内に前記サイドウォール面の全周範囲（周方向３６０°の範囲）にわたる各位置の表面高さ測定値を配列した表面高さ分布情報に基づき実行されるタイヤ形状検査方法であり、次の（３－１）～（３－４）に示される各工程を含むことを特徴とする。
（３－１）前記表面高さ分布情報に対する２次元のエッジ検出処理により前記凹凸のあるマークのエッジを検出し、検出された２次元のエッジ分布情報を記憶部に記憶する２次元エッジ検出工程。
（３－２）前記２次元のエッジ分布情報に対してラベリング処理を施し、前記ラベリング処理により得られるラベル分布情報を記憶部に記憶するラベリング工程。
（３－３）前記ラベル分布情報におけるラベル値ごとのフィレ座標に基づいて前記凹凸のあるマークの存在範囲を囲むマスク範囲の座標を設定し、その座標を記憶部に記憶するマスク範囲設定工程。
（３－４）前記形状欠陥検査処理に用いられる前記表面高さ分布情報における前記マスク範囲内の前記表面高さ測定値を前記マスク範囲外の前記表面高さ測定値に基づく補間値に置き換えるマスク範囲補間工程。

　なお、前記表面高さ分布情報は、前記表面高さ測定値が、前記タイヤの半径方向を表す第１の座標軸及び前記タイヤの周方向を表す第２の座標軸からなる２次元の座標系内に配列された情報である。

　ここで、前記２次元エッジ検出工程では、例えば、前記表面高さ分布情報に対して２次元の平滑微分処理と２値化処理とを順次施すことにより前記凹凸のあるマークのエッジを検出する。そして、その結果得られた２値分布情報又は該２値分布情報に予め定められた補正処理を実施して得られる補正後の前記２値分布情報を前記２次元のエッジ分布情報として検出する。なお、前記２次元の平滑微分処理の一例は、２次元のソーベルフィルタ処理である。

　また、前記マスク範囲補間工程の具体例としては、前記第２の座標軸方向の１ラインごとに、前記表面高さ分布情報における前記マスク範囲外の前記表面高さ測定値に基づく直線補間により前記マスク範囲内の表面高さ測定値の補間値を算出することが考えられる。

　なお、本発明に係るタイヤ形状検査方法において実行される複数の工程は、通常、計算機等の所定のプロセッサにより実行される。また、それら複数の工程それぞれが、個別のプロセッサにより実行される場合の他、１つのプロセッサが複数の工程を併せて実行することも考えられる。もちろん、本発明に係るタイヤ形状検査方法の実施にあたり、用いられるプロセッサの数及びそれらのプロセッサにより複数の工程をどのように分担して実行するかについては、特に限定されない。

　本発明では、前記２次元エッジ検出工程において、２次元の情報である前記表面高さ分布情報に対し、２次元情報のままエッジ検出処理を施すことにより、前記表示マーク（凹凸のあるマーク）のエッジ検出を行う。これにより、前記表示マークのエッジ部（輪郭部）が２次元座標におけるいずれの方向に伸びて形成されていても、そのエッジ部が確実に検出される。なお、２次元のエッジ検出処理は、各種の２次元の微分処理が採用され得る。
　さらに、前記ラベリング工程により、他から孤立した一連の前記表示マークごとに同じラベル値が設定され、前記マスク範囲設定工程では、その一連の表示マークごとに、その表示マークを最小範囲で囲む矩形範囲の座標（前記ラベル値ごとのフィレ座標）が検出される。なお、前記ラベリング処理は、２値画像情報とみなせる前記２次元のエッジ分布情報（２値分布情報）について、連結画素ごとに同じラベル値を設定する処理である。
　そして、前記マスク範囲設定工程により、前記ラベル値ごとのフィレ座標に基づいて、前記表示マークの存在範囲を含むマスク範囲、即ち、前記表面高さ測定値を形状欠陥検査の対象から除外する範囲が設定される。これにより、一連の前記表示マークの輪郭内に位置する非隆起部の測定値を、形状欠陥検査の対象から除外することができ、その非隆起部を形状欠陥部分であると誤検知することを回避できる。
　また、前記マスク範囲補間工程により、前記表面高さ分布情報における前記マスク範囲内の測定値が、前記マスク範囲外の測定値に基づく補間値に置き換えられる。この補間値は、直線補間値や２次曲線補間値等、変化の緩やかな値である。これにより、前記マスク範囲の有無に関わらず同じアルゴリズムで形状欠陥検査処理を実行できる。

　また、前記２値分布情報に対して施される前記予め定められた補正処理が、画像処理の分野で行われる膨張処理を含むと好ましい。
　これにより、前記表示マークの輪郭の一部に表面高さの立ち上がり（変化）が比較的緩やかな部分が含まれる場合でも、その部分が前記表示マークの輪郭内に含まれる部分として認識され、ラベル値の割り当てが確実に行われる。
　また、本発明では、前記マスク範囲設定工程において、前記ラベル値ごとのフィレ座標により特定される矩形範囲それぞれを前記マスク範囲として設定することも考えられる。
しかしながら、前記ラベル値のフィレ座標により特定される矩形範囲には、形状欠陥検査の対象とすべき範囲も含まれ得るため、さらに子細に前記マスク範囲を設定することが望ましい。

　そこで、本発明において、前記ラベリング工程が下記の（３－５）に示される条件を満たし、さらに、前記マスク範囲設定工程が下記の（３－６）及び（３－７）に示される各工程を有することが考えられる。
（３－５）前記ラベリング工程が、前記全周範囲の両端の座標が隣接するものとして、前記２次元のエッジ分布情報（２値分布情報）に対してラベリング処理を実施し、前記ラベリング処理により得られるラベル分布情報を記憶部に記憶する工程である。
（３－６）前記ラベル分布情報における前記ラベル値ごとにそのフィレ座標に基づいて前記第２の座標軸方向における前記ラベル値の存在範囲のパターンが予め定められた３種類の存在パターンのいずれであるかを判別し、その判別結果を記憶部に記憶させるラベル存在パターン判別工程。
（３－７）前記第２の座標軸方向の１ラインごとに、前記１ライン上に存在する前記ラベル値それぞれの前記存在パターンの判別結果及び位置に応じて前記マスク範囲の座標を設定し、その座標を記憶部に記憶するライン毎マスク範囲設定工程。
　なお、前記予め定められた３種類の存在パターンは、前記ラベル値が前記全周範囲全体に渡り連なって存在する第１の存在パターンと、前記ラベル値が前記全周範囲の一方の端部を含む領域と他方の端部を含む領域とに分離して存在する第２の存在パターンと、その他の状態である第３の存在パターンとの３つである。

　より具体的には、前記ライン毎マスク範囲設定工程において、前記第２の座標軸方向の１ラインごとに、前記存在パターンの判別結果に応じて次の（３－８）～（３－１０）に示される処理を実行すると好ましい。
（３－８）前記存在パターンの判別結果が前記第１の存在パターンである前記ラベル値について、前記ラベル値の数に応じて前記ラベル値が存在する位置のみを前記マスク範囲に設定するか前記第２の座標軸方向１ライン分全てを前記マスク範囲に設定するかのいずれかの処理を実行する。
（３－９）前記存在パターンの判別結果が前記第２の存在パターンである前記ラベル値について、前記全周範囲を二等分した各範囲において前記全周範囲の両端位置それぞれからその位置に対し最も離れた前記ラベル値の位置に至る範囲を前記マスク範囲に設定する処理を実行する。
（３－１０）前記存在パターンの判別結果が前記第３の存在パターンである前記ラベル値について、そのラベル値の存在する位置全体にわたる範囲を前記マスク範囲に設定する処理を実行する。
　以上に示した処理によれば、後述するように、前記表示マークのほぼ輪郭から内側の範囲に相当する必要最小限の範囲が前記マスク範囲として設定される。

　ところで、タイヤにおける前記サイドウォール面は、一般に、前記表示マークの有無に関わらず基本的に第１の座標軸方向（半径方向）において湾曲している。そのため、前記サイドウォール面の湾曲度合いが急である場合、前記フィルタリング工程における２次元のソーベルフィルタ処理において、前記湾曲部が前記表示マークのエッジとして誤検出されることがあり得る。
　そこで、本発明に係るタイヤ形状検査方法において、次の（３－１１）、（３－１２）に示される各処理を実行することも考えられる。
（３－１１）前記表面高さ分布情報における前記表面高さ測定値を、前記第２の座標軸方向の１ラインごとにその１ライン分の前記表面高さ測定値の平均値に応じて正規化する測定値正規化工程を実行する。
（３－１２）前記２次元エッジ検出工程において、前記測定値正規化工程によって前記表面高さ測定値が正規化された前記表面高さ分布情報に対して２次元のエッジ検出処理を実行する。
　なお、（３－１２）に記載された「前記測定値正規化工程」は、（３－１１）において定義された工程である。これにより、前記サイドウォール面の本来の形状である湾曲部が前記表示マークのエッジとして誤検出されることを回避できる。

　また、前記表面高さ分布情報における前記表面高さの測定値は、特許文献１に示されるように、回転するタイヤの前記サイドウォール面に照射したライン光の像を撮像し、その撮像画像に基づく光切断法による形状検出を行うことによって得ることができる。そして、タイヤにおける前記サイドウォール面は光沢性が高い。そこで、光切断法による形状検出において、前記サイドウォール面に照射されたライン光の像を、そのライン光の主光線が前記サイドウォール面に対して正反射する方向において撮像することが好ましい。これにより、明瞭な光切断線の情報が得られる。

　しかしながら、前記サイドウォール面には、形状欠陥の検査対象とはならない微小な窪みが多数形成されている場合がある。そして、前記サイドウォール面を、前記ライン光の主光線の正反射方向から撮像した場合、前記微小な窪みの部分での反射光が撮像部に到達せず、前記微小な窪みの部分に相当する位置について、明瞭で高輝度の光切断線が得られない場合がある。
　そこで、本発明に係るタイヤ形状検査方法において、次の（３－１３）～（３－１５）に示される各処理を実行することも考えられる。
（３－１３）回転する前記タイヤの前記サイドウォール面に照射されたライン光の撮像画像から、所定輝度以上の光切断線を検出して、前記２次元の座標系内に配列される前記所定輝度以上の光切断線の位置に応じた有効高さ検出値を導出する光切断法形状検出工程を実行する。
（３－１４）前記表面高さ分布情報における前記第２の座標軸方向の１ラインごとの前記表面高さ測定値を、前記所定輝度以上の光切断線を検出できた部分については当該部分における前記有効高さ検出値を当該１ラインにおける前記有効高さ検出値の平均値に応じて正規化した値に設定するとともに、当該１ラインにおける他の部分については当該１ラインにおける前記有効高さ検出値に基づく補間値を当該１ラインにおける前記有効高さ検出値の平均値に応じて正規化した値に設定する測定値正規化工程を実行する。
（３－１５）前記２次元エッジ検出工程において、前記測定値正規化工程によって正規化された前記表面高さ測定値を有する前記表面高さ分布情報に対して２次元のエッジ検出処理を実行する。
　なお、（３－１５）に記載された「前記測定値正規化工程」は、（３－１４）において定義された工程である。
　これにより、前記サイドウォール面の本来の形状である湾曲部が前記表示マークのエッジとして誤検出されることを回避できる。さらに、前記微小な窪みに起因して、前記サイドウォール面の撮像画像において明瞭な光切断線を検出できなかった部分について、不適切な前記高さ測定値が設定されて誤った形状欠陥の検出が行われることを回避できる。
　なお、前記有効高さ検出値に基づく補間値は、例えば、前記第２の座標軸方向の１ラインにおける前記有効高さ検出値の平均値や直線補間値などである。

　また、タイヤには、そのサイドウォール面に、その周方向のほぼ全体に渡って帯状に突起したマーク又は窪んだマークや、その周方向のほぼ全体に渡って一列に配列された多数の突起したマーク又は窪んだマークが形成されているものがある。以下、前者のマークを環状マーク、後者のマーク群を準環状マーク群と称する。
　タイヤのサイドウォール面に前記環状マークが形成されている場合、前記測定値正規化工程により表面高さ分布情報における高さ測定値を正規化すると、タイヤの半径方向における前記環状マークの境界線の位置付近で、正規化後の前記高さ測定値が前記サイドウォール面の本来の形状とは異なる誤った形状を表すという現象が生じる。その結果、形状欠陥の誤検出が発生するという問題点があった。その問題点は、タイヤのサイドウォール面に前記準環状マーク群が形成されている場合も同様に生じる。

　そこで、本発明に係るタイヤ形状検査方法において、次の（３－１６）及び（３－１７）に示される各工程を実行することも考えられる。
（３－１６）前記第２の座標軸方向の１ラインごとの前記有効高さ検出値の平均値のデータからなる前記第１の座標軸方向のデータ列について、微分値の絶対値が予め設定されたしきい値以上となる前記第１の座標軸の座標である平均高さ急変座標を検出する平均高さ急変座標検出工程。
（３－１７）前記表面高さ分布情報における、前記第１の座標軸における前記平均高さ急変座標を含む所定幅の座標範囲内の前記第２の座標軸方向の全範囲にわたる領域を前記形状欠陥検査処理の対象から除外する処理を行う欠陥検査除外領域設定工程。
　これにより、タイヤのサイドウォール面に前記環状マークや前記準環状マーク群が形成されている場合であっても、形状欠陥の誤検出を防止できる。

　また、本発明は、第２発明に係るタイヤ形状検査方法に基づいて、形状欠陥検査に用いられるタイヤのサイドウォール面の表面高さ分布情報を導出するタイヤ形状検査装置として捉えることもできる。
　即ち、本発明に係るタイヤ形状検査装置は、相対的に回転するタイヤにおける凹凸のあるマークが形成されたサイドウォール面へのライン光の照射及びそのライン光の像の撮像を行い、その撮像画像に基づいて、前記タイヤの形状欠陥検査に用いられる表面高さ分布情報を導出するタイヤ形状検査装置であり、次の（４－１）～（４－４）に示される各構成要素を備える。
（４－１）前記サイドウォール面に一の光切断線が形成されるように、前記光切断線における検出高さ方向とは異なる方向から複数のライン光を連ねて照射するライン光照射部。
（４－２）前記サイドウォール面に照射された前記複数のライン光の像を、前記複数のライン光それぞれの主光線が前記サイドウォール面に対して正反射する方向において撮像する撮像部。
（４－３）前記撮像部の撮像画像における光切断線を検出することにより前記サイドウォール面の全周範囲にわたる表面高さ分布情報を導出する光切断法形状検出部。
（４－４）前記表面高さ分布情報に対する２次元のエッジ検出処理に基づいて、前記タイヤの形状欠陥検査に用いられる前記表面高さ分布情報から前記凹凸のあるマークの存在範囲の情報を除外する凹凸マーク除去部。
　なお、「相対的に回転するタイヤ」とは、タイヤ自体がその回転軸を中心に回転する場合と、タイヤ自体は固定された状態で前記ライン光照射部及び前記撮像部がタイヤの回転軸を中心に回転する場合とを含むことを意味する。
　本発明に係るタイヤ形状検査装置は、本発明に係るタイヤ形状検査方法と同様の作用効果を奏する。

　本発明によれば、凹凸のあるマーク（前記表示マーク）が形成されたタイヤのサイドウォール面の形状欠陥を検査する際に、表面高さ測定値から、マークが形成された範囲の測定値を確実にかつ誤認することなく除去して正しい形状欠陥測定を行うことができる。

第１発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗの概略構成を表す図。第１発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗが備えるセンサユニットにおける光源及びカメラの三次元配置を模式的に表した図。第１発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗによるマスク範囲設定処理の手順の一例を表すフローチャート。形状欠陥検査の途中で得られるタイヤのサイドウォール面の２値分布情報の一例を画像として表した図。形状欠陥検査の途中で得られるタイヤのサイドウォール面の補正後２値分布情報の一例を画像として表した図。形状欠陥検査の途中で設定されるタイヤのサイドウォール面のマスク範囲の一例を２値画像として表した図。形状欠陥検査の途中で設定されるタイヤのサイドウォール面のマスク範囲の他の一例を２値画像として表した図。タイヤのサイドウォール面の表示マークの模式図。第１発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗによる形状欠陥検査処理の手順の一例を表すフローチャート。第１発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗにおける画像出力処理による表示画面の第１例。第１発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗにおける画像出力処理による表示画面の第２例。第１発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗにおける画像出力処理による表示画面の第３例。第１発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗにおける画像出力処理による表示画面の第４例。第２発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗの概略構成を表す図。第２発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗが備えるセンサユニットにおける光源及びカメラの三次元配置を模式的に表した図。第２発明の一実施形態におけるタイヤのサイドウォール面の表面高さ分布情報修正処理の手順の一例を表すフローチャート。環状マークが形成されたタイヤのサイドウォール面をＸ－Ｙ座標系で表した模式図。準環状マーク群が形成されたタイヤのサイドウォール面をＸ－Ｙ座標系で表した模式図。第２発明の一実施形態におけるタイヤのサイドウォール面の表面高さ分布情報修正処理の手順の他の一例を表すフローチャート。第２発明の一実施形態における正規化前の表面高さ分布情報における有効高さ検出値の平均値のデータ列の一例がグラフ化された図。

　以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

（第１発明）
　まず、図１を参照しつつ、第１発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗの全体構成について説明する。
　第１発明に係るタイヤ形状検査装置Ｗは、回転するタイヤ１の表面に照射したライン光の像をカメラによって撮像し、その撮像画像に基づいて光切断法による形状検出を行うことにより、タイヤ１の表面高さ分布を測定する形状測定処理を実行する。この形状測定処理により、タイヤ１の表面の周方向３６０°の範囲にわたる各位置の表面高さ測定値の分布を表す表面高さ分布情報が得られる。なお、前記表面高さ分布情報の測定対象は、タイヤ１のトレッド面及びサイドウォール面である。
　さらに、前記タイヤ形状検査装置Ｗは、前記形状測定処理により得られた前記表面高さ分布情報、又はその表面高さ分布情報の一部を必要に応じて修正した情報である検査用表面高さ分布情報に基づいて、タイヤ１の表面の形状欠陥検査処理を実行する。

　図１に示すように、タイヤ形状検査装置Ｗは、タイヤ回転機２、センサユニット３、ユニット駆動装置４、エンコーダ５、画像処理装置６及びホスト計算機７等を備えている。前記タイヤ回転機２は、形状検出の対象であるタイヤ１をその回転軸１ｇを中心に回転させるモータ等の回転装置である。
　例えば、前記タイヤ回転機２は、タイヤ１を６０ｒｐｍの回転速度で回転させる。これにより、タイヤ形状検査装置Ｗは、タイヤ１を１回転させる１秒の間に、後述するセンサユニット３によって、タイヤ１のトレッド面及びサイドウォール面の全周範囲の表面形状を検出する。
　前記センサユニット３は、回転するタイヤ１の表面にライン光を照射する光源及びタイヤ１の表面上のライン光の像を撮像するカメラなどが組み込まれたユニットである。本実施形態では、タイヤ１の２つのサイドウォール面それぞれの形状測定に用いられる２つのセンサユニット３ａ、３ｃと、タイヤ１のトレッド面の形状測定に用いられる１つのセンサユニット３ｂと、を併せて３つのセンサユニット３を備えている。

　図２は、前記センサユニット３が備える機器の配置を模式的に表した図である。
　図２に示すように、前記センサユニット３は、複数のライン光を出力する投光装置１０と、カメラ２０とを備えている。
　図２において、Ｘ軸はタイヤ１の形状検出位置におけるタイヤ回転の円周に接する方向、Ｚ軸はタイヤ１の形状検出位置における検出高さ方向（検出する表面高さの方向）、Ｙ軸はＸ軸及びＺ軸に直交する方向を表す。
　即ち、タイヤ１のサイドウォール面の形状検出に用いられる前記センサユニット３ａ、３ｃにおいては、Ｚ軸はタイヤ１の回転軸１ｇの方向を表す座標軸であり、Ｘ軸はタイヤ１の半径方向（タイヤ１の回転軸１ｇに対する法線の方向）を表す座標軸である。また、タイヤ１のトレッド面の形状検出に用いられる前記センサユニット３ｂにおいては、Ｚ軸はタイヤ１の半径方向を表す座標軸であり、Ｘ軸はタイヤ１の回転軸１ｇの方向を表す座標軸である。
　また、いずれの前記センサユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいても、Ｙ軸はタイヤ１の周方向を表す座標軸である。なお、タイヤ１と座標軸との対応関係は、前記カメラ２０の支持の態様に応じて変わり得る。

　前記投光装置１０は、複数（図２では３つ）のライン光源１１～１３を備え、それら複数のライン光源１１～１３により、タイヤ１の表面の一の線Ｌｓ上に１本の光切断線が形成されるように、その一の線Ｌｓ（光切断線）における検出高さ方向（Ｚ軸方向）とは異なる方向から複数のライン光を連ねて照射する（隣り合うライン光の端部が互いに重なるように連ねて全体として一本のライン光を照射する）装置である。
　また、前記カメラ２０は、カメラレンズ２２及び撮像素子２１（受光部）を備え、タイヤ１の表面（トレッド面又はサイドウォール面）に連ねて照射された複数のライン光の像ｖ１（前記一の線Ｌｓ上の光切断線の像）を撮像するものである。
　従って、サイドウォール面用の前記センサユニット３ａ、３ｃにおいて、前記投光装置１０は、タイヤ１のサイドウォール面におけるタイヤ１の半径方向（Ｙ軸方向）に沿う一の線Ｌｓ上に光切断線（１本の光切断線）が形成されるように、その一の線Ｌｓ（光切断線）における検出高さ方向（Ｚ軸方向）とは異なる方向から複数のライン光を連ねて照射する。

　一方、トレッド面用の前記センサユニット３ｂにおいては、前記投光装置１０は、タイヤ１のトレッド面におけるタイヤの周方向に直交する方向に沿う一の線Ｌｓ上に光切断線が形成されるように、その一の線Ｌｓ（光切断線）における検出高さ方向（Ｚ軸方向）とは異なる方向から複数のライン光を連ねて照射する。
　なお、本実施形態では、タイヤ１の各面ごとに（前記センサユニット３ごとに）３つのライン光を照射することを例示するが、前記ライン光源１１～１３の数を増減することにより、タイヤ１の各面ごとに２つのライン光、或いは４つ以上のライン光を照射することも考えられる。
　また、前記投光装置１０及び前記カメラ２０は、不図示の保持機構により、前記ライン光源１１～１３から出力される複数のライン光それぞれの主光線（中心線に沿う光）が、タイヤ１の表面に対して正反射する方向に前記カメラ２０の視野範囲が存在するように保持されている。これにより、前記カメラ２０は、複数のライン光それぞれの主光線がタイヤ１の表面に対して正反射する方向において複数のライン光の像を撮像する（前記撮像部の一例）。
　光沢のあるタイヤの表面にライン光が照射された場合、散乱反射光よりも正反射光の方が光量が大きくなる。これに対し、上記構成によれば、ライン光の強度を増強することなく、十分に高い撮像レート（例えば、１秒当たり４０００フレーム以上）でライン光の像の撮像を行っても、タイヤの表面に照射したライン光の明瞭な像を得ることができる。

　一方、前記ユニット駆動装置４（図１参照）は、センサユニット３それぞれをサーボモータ等の駆動装置を駆動源として移動可能に支持し、タイヤ１に対する各センサユニット３の位置を位置決めする装置である。前記ユニット駆動装置４は、所定の操作部に対する操作に応じて、又は外部装置からの制御指令に応じて、タイヤ１が前記タイヤ回転機２に対して着脱される前に、各センサユニット３をタイヤ１から離間した所定の退避位置に位置決めし、新たなタイヤ１が前記タイヤ回転機２に装着された後、各センサユニット３をタイヤ１に近接した所定の検査位置に位置決めする。
　また、前記エンコーダ５は、前記タイヤ回転機２の回転軸の回転角度、即ち、タイヤ１の回転角度を検出するセンサであり、その検出信号は、前記センサユニット３が備えるカメラの撮像タイミングの制御に用いられる。

　前記画像処理装置６は、前記エンコーダ５の検出信号に基づいて、前記センサユニット３が備えるカメラのシャッター制御（撮像タイミングの制御）を行う。例えば、前記画像処理装置６は、６０ｒｐｍの速度で回転するタイヤ１が０．０９°（＝３６０°／４０００）回転したことが前記エンコーダ５によって検出されるごとに、前記カメラのシャッターが切られるよう制御する。これにより、１秒間に４０００フレームの撮像レートでの撮像が行われる。
　さらに、前記画像処理装置６は、前記センサユニット３が備えるカメラによって撮像された画像、即ち、タイヤ１の表面に照射したライン光の像の撮像画像のデータを入力し、その撮像画像に基づいて光切断法による形状測定処理を実行し、その測定結果である表面高さ分布情報（タイヤ１の表面高さ測定値の集合）を内蔵されたフレームメモリに記憶させる。
　前記画像処理装置６は、例えばＤＳＰ(Digital Signal Processor)によって実現される。なお、光切断法による形状測定処理は周知であるのでここでは説明を省略する。

　タイヤ１のサイドウォール面についての前記表面高さ分布情報は、そのサイドウォール面の周方向３６０°の範囲にわたる各位置の表面高さ測定値が、そのタイヤ１の半径方向を表す第１の座標軸（ここでは、Ｘ軸）及びタイヤ１の周方向を表す第２の座標軸（ここでは、Ｙ軸）からなる２次元の座標系内に配列された情報である。
　また、タイヤ１のトレッド面についての前記表面高さ分布情報は、そのトレッド面の周方向３６０°の範囲にわたる各位置の表面高さ測定値が、そのタイヤ１の回転軸に平行な方向を表すＸ軸及びタイヤ１の周方向を表すＹ軸からなる２次元の座標系内に配列された情報である。
　以下、Ｙ軸方向（第２の座標軸の方向）において前記表面高さ分布情報が占める範囲、即ち、タイヤ１の周方向３６０°分に相当するＹ軸の座標範囲のことを全周範囲Ｗｙと称する。この全周範囲Ｗｙにおける両端の座標（Ｙ軸方向の始点の座標と終点の座標）は、実際のタイヤ１の表面上の周方向において隣接する位置に相当する。

　また、前記表面高さ測定値が画像データにおける各画素の輝度値に相当すると考えれば、前記表面高さ分布情報は、前記画像処理装置６上でモノクロの画像データと同様に取り扱うことができる。よって、これ以降における"画素"という用語は、前述したＸ軸及びＹ軸からなる座標系における前記表面高さ測定値それぞれの位置（座標）を表す用語として記載されている。
　なお、タイヤ１のサイドウォール面には、凹凸のあるマーク（文字、記号、図形等）が形成されている。以下、このマークは、表示マークＭ（図８参照）と称する。
　さらに、前記画像処理装置６は、タイヤ１のサイドウォール面の前記表面高さ分布情報については、形状欠陥検査の対象から除外すべき前記表示マークＭの存在する範囲内の表面高さ測定値を変化の緩やかな補間値に置き換える表面高さ分布情報修正処理を実行する。そして、前記表面高さ分布情報修正処理により得られたサイドウォール面に関する情報、及びタイヤ１のトレッド面の前記表面高さ分布情報は、前記検査用表面高さ分布情報として前記ホスト計算機７に伝送される。

　前記ホスト計算機７は、計算機本体７１、操作部７２、及び表示装置７３を備える。前記計算機本体７１は、各種データ処理を行うプロセッサであるＣＰＵ、ハードディスクドライブ等のデータ記憶部等を備えたパーソナルコンピュータ等の本体である。また、前記操作部７２は、キーボード、マウス等の情報入力用の操作部である。また、前記表示装置７３は、文字情報や画像情報等を表示する液晶表示装置やＣＲＴディスプレイ等のディスプレイである。
　前記ホスト計算機７は、前記計算機本体７１における前記ＣＰＵが予めメモリに記憶されたプログラムを実行することによって各種の演算及び演算結果の出力を行う。
　具体的には、前記ホスト計算機７は、前記画像処理装置６から取得したタイヤ１の各面の前記検査用表面高さ分布情報に基づいて、形状欠陥検査処理を実行する。この形状欠陥検査処理は、タイヤ１の各面の前記検査用表面高さ分布情報が、タイヤ１の各面ごとに予め設定された許容条件を満たすか否かを判別し、その判別結果を所定の表示部に表示、或いは所定の制御信号として出力する処理である。

　次に、図３に示されるフローチャートを参照しつつ、前記画像処理装置６及び前記ホスト計算機７により実行されるタイヤのサイドウォール面に関する前記表面高さ分布情報についてのマスク範囲設定処理の手順の一例について説明する。なお、図３に示される処理が実行される前に、前述した要領で形状測定処理が実行され、タイヤ１のサンプルのサイドウォール面についての前記表面高さ分布情報が前記画像処理装置６のフレームメモリに記憶されているものとする。なお、以下に示されるＳ１、Ｓ２、…は、処理手順（ステップ）の識別符号を表す。
　図３に示される処理は、検査対象となるタイヤの種類ごとに予め用意されたタイヤのサンプルから得られた前記表面高さ分布情報に対して実行される処理である。即ち、図３に示されるステップＳ１～Ｓ１７の処理は、検査対象のタイヤの種類ごとに定められた１つのサンプルタイヤについてのみ実行される。

［ステップＳ１］
　まず、前記画像処理装置６は、サイドウォール面の前記表面高さ分布情報について測定値正規化工程（Ｓ１）を実行する。具体的には、前記画像処理装置６は、前記表面高さ分布情報における前記表面高さ測定値を、Ｙ軸方向の１ラインごとにその１ライン分の前記表面高さ測定値の平均値に応じて正規化し、正規化後の前記表面高さ分布情報を内蔵するフレームメモリに記憶させる。正規化後の値は、例えば、前記表面高さ測定値それぞれからそれらの平均値を差し引いた値である。
　また、前記表面高さ分布情報に、所定輝度以上の光切断線が検出されなかった位置についての仮の測定値（例えば、ゼロ）が含まれている場合には、前記画像処理装置６は、その仮の測定値を除いて前記表面高さ測定値の平均値を算出する。さらに、前記画像処理装置６は、Ｙ軸方向の１ラインごとに、その１ラインに含まれる前記仮の測定値を他の測定値に基づく補間値、例えば、前記表面高さ測定値の平均値に置き換える。
　このステップＳ１の処理により得られる正規化後の値は、タイヤ１のサイドウォール面の本来の形状である半径方向（Ｘ軸方向）における湾曲形状の成分が除去された表面高さ情報である。なお、前記表示マークＭがないと仮定したサイドウォール面の半径方向の理想形状を予め設定し、前記表面高さ測定値それぞれからその理想形状の値を差し引いた値を正規化後の値とすること等も考えられる。
　なお、前記画像処理装置６は、前記測定値正規化工程（Ｓ１）によって前記表面高さ測定値が正規化された前記表面高さ分布情報を、以下に示すステップＳ２～Ｓ１５の処理に用いるためにメモリに確保しておくとともに、前記ホスト計算機７に対して送信する。

［ステップＳ２］
　次に、前記画像処理装置６は、前記測定値正規化工程（Ｓ１）によって前記表面高さ測定値が正規化された前記表面高さ分布情報に対して２次元のソーベルフィルタ処理を施し、その処理結果である勾配値分布情報を内蔵するフレームメモリに記憶させるフィルタリング工程を実行する（Ｓ２）。
　ソーベルフィルタ処理は、ある注目画素及びその周囲の画素からなる予め定められた数の画素群それぞれの値（正規化された表面高さ測定値）に対し、その位置に応じて予め定められた係数をそれぞれ乗算した結果を合計する処理である。また、２次元のソーベルフィルタ処理では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれに対応する２つの係数行列を用いて、前述した計数の乗算及び乗算結果の合計を行い、両合計の２乗和の平方根を処理結果として算出する。その結果、サイドウォール面の表面高さの勾配が大きいほど高い値となる処理結果が得られる。以下、２次元のソーベルフィルタ処理による各画素の処理結果を勾配値と称し、Ｘ－Ｙ座標系における各画素の前記勾配値の集合を勾配値分布情報と称する。なお、２次元のソーベルフィルタ処理は周知であるので、ここでは、その詳細の説明は省略する。
　また、前記フィルタリング工程（Ｓ２）では、前記全周範囲Ｗｙの両端部付近の画素についても前記勾配値が得られるよう、前記全周範囲Ｗｙの両端の座標（Ｙ座標）がＹ軸方向において隣接する座標であるという前提の下に、ソーベルフィルタ処理が実行される。
　タイヤ形状検査における２次元のソーベルフィルタ処理では、注目画素及びその周囲の８つの画素からなる９つの画素群、或いはその９つの画素群及びその周囲の１６個の画素からなる２５個の画素群の値に基づいて、注目画素の前記勾配値を算出する。

［ステップＳ３］
　続いて、前記画像処理装置６は、前記勾配値分布情報に対して２値化処理を施し、その処理結果である２値分布情報を前記フレームメモリに記憶させる２値化工程を実行する（Ｓ３）。この２値化工程により、画素の値（前記勾配値）が予め設定されたしきい値以上である画素にＯＮ値（例えば、１）が設定され、それ以外の画素にＯＦＦ値（例えば、０）が設定される。
　以上に示したステップＳ１～Ｓ３の処理により、前記表示マークＭのエッジ部（輪郭部）が２次元座標におけるいずれの方向に伸びて形成されていても、そのエッジ部が確実に検出される。なお、ステップＳ２及びＳ３は、前記表面高さ分布情報に対する２次元のエッジ検出処理（２次元のソーベルフィルタ処理及び２値化処理）により、凹凸のある前記表示マークＭのエッジを検出し、その検出結果（２次元のエッジ分布情報）を前記フレームメモリに記憶させる２次元エッジ検出工程の一例である。
　図４は、ステップＳ３の処理によって得られるサイドウォール面に関する前記２値分布情報の一例を画像として表した図である。図４において、黒い部分が前記２値分布情報におけるＯＦＦ値（＝０）の画素の部分であり、白い部分が前記２値分布情報におけるＯＮ値（＝１）の画素の部分である。即ち、図４における白い部分が、前記表示マークＭのエッジ部である。

［ステップＳ４］
　次に、前記画像処理装置６は、前記２値分布情報に対して予め定められた補正処理を施し、補正後の情報（補正後２値分布情報）を前記フレームメモリに記憶させる２値分布情報補正工程を実行する（Ｓ４）。
　より具体的には、ステップＳ４において、前記画像処理装置６は、前記２値分布情報に対して周知の膨張処理を施す。なお、前記膨張処理は、２値画像情報とみなせる前記２値分布情報について、ある注目画素の近傍（例えば、いわゆる４近傍や８近傍）に１つでもＯＮ値（＝１）が存在する場合に、その注目画素の値をＯＮ値（＝１）に修正する処理である。
　これにより、前記表示マークＭの輪郭の一部に表面高さの立ち上がり（変化）が比較的緩やかな部分が含まれる場合でも、その部分が前記表示マークＭの輪郭内の一部として認識される。
　図５は、図４において画像化された前記２値画像情報に対して膨張処理を施した補正後２値分布情報を画像として表した図である。図５において、黒い部分が前記補正後２値分布情報におけるＯＦＦ値（＝０）の画素の部分であり、白い部分が前記補正後２値分布情報におけるＯＮ値（＝１）の画素の部分である。即ち、図５における白い部分が、前記表示マークＭのエッジ部である。
　なお、前記サイドウォール面における小さな付着物や小さな突起部等に起因するノイズが前記膨張処理によって拡大されないように、前記補正処理の一部として、前記膨張処理の前に周知の孤立点除去処理を行うことも考えられる。

［ステップＳ５］
　次に、前記画像処理装置６は、ステップＳ４の処理により得られた前記補正後２値分布情報に対してラベリング処理を施し、その処理結果であるラベル分布情報を前記フレームメモリに記憶させるラベリング工程を実行する（Ｓ５）。ラベリング処理は、連結画素ごとに同じラベル値を割り当てる周知の処理であり、前記ラベル分布情報は、前記補正後２値分布情報においてＯＮ値（＝１）であった各画素の値にラベル値が設定された情報である。
　なお、このステップＳ５においても、前述したステップＳ２と同様に、前記全周範囲Ｗｙの両端の座標（Ｙ座標）がＹ軸方向において隣接する座標であるという前提の下にラベリング処理が実行される。これにより、前記形状測定処理の開始位置に起因して、前記表示マークＭのエッジ部に対応する連結画素が前記全周範囲Ｗｙの始端側と終端側とに分離（分断）されてしまった場合でも、それらの画素に同じラベル値が設定される。
　また、ステップＳ４の２値分布情報補正工程を省略し、ステップＳ５において、ステップＳ３の処理により得られた補正前の前記２値分布情報に対してラベリング処理を行うことも考えられる。

［ステップＳ６］
　次に、前記画像処理装置６は、ステップＳ５の処理によって得られた前記ラベル分布情報におけるラベル値ごとに、そのラベル値のフィレ座標を検出して内蔵する所定のメモリに記憶させるフィレ座標検出工程を実行する（Ｓ６）。なお、フィレ座標は、周知のごとく、ラベル値が同じ画素郡（連結画素）を最小範囲で囲む矩形範囲を表す座標である。

［ステップＳ７～Ｓ１４］
　次に、前記画像処理装置６は、ステップＳ６で得られた前記ラベル値のフィレ座標に基づいて、前記表示マークＭが存在する範囲を含むマスク範囲の座標を設定し、その座標を内蔵するメモリに記憶させるマスク範囲設定工程を実行する（Ｓ７～Ｓ１４）。前記マスク範囲は、前記ラベル分布情報において同じラベル値が設定された画素郡ごとにその画素郡を囲む範囲である。
　以下、前記マスク範囲設定工程の内容について詳説する。

［ステップＳ７］
　まず、前記画像処理装置６は、前記ラベル分布情報におけるラベル値ごとに、そのラベル値（即ち、連結画素）のフィレ座標に基づいて、Ｙ軸方向（周方向）におけるラベル値の存在範囲のパターンが、予め定められた３種類の存在パターンのいずれであるかを判別し、その判別結果を内蔵メモリに記憶させるラベル存在パターン判別工程を実行する（Ｓ７）。
　前記３種類の存在パターンは、以下の３つのパターンＰ１～Ｐ３である。なお、図６に、各パターンＰ１～Ｐ３に相当する画像が示されている。
　その１つ目は、ラベル値が前記全周範囲Ｗｙ全体に渡り連なって存在する周回パターンＰ１（前記第１の存在パターンに相当）である。
　２つ目は、ラベル値が前記全周範囲Ｗｙの始端（一方の端部）を含む領域と終端（他方の端部）を含む領域とに分離して存在する分離パターンＰ２（前記第２の存在パターンの一例）である。
　３つめは、前記周回パターン及び前記分離パターン以外の状態である通常パターンＰ３（前記第３の存在パターンに相当）。
　例えば、前記画像処理装置６は、ある注目するラベル値について、前記フィレ座標が表す範囲のＹ軸方向の始端及び終端が、それぞれ前記全周範囲Ｗｙの始端及び終端と一致するか否かを判別する。さらに、それらが一致する場合、前記画像処理装置６は、前記注目するラベル値が前記全周範囲Ｗｙを２等分した各範囲の両方に存在するか否かを判別する。その判別の結果、前記注目するラベル値が両方の範囲に存在する場合には、前記画像処理装置６は、前記注目するラベル値が前記周回パターンであると判別し、そうでない場合は前記分離パターンであると判別する。
　また、前記注目するラベル値の前記フィレ座標が表す範囲のＹ軸方向の始端及び終端が、それぞれ前記全周範囲Ｗｙの始端及び終端と一致しない場合には、前記画像処理装置６は、前記注目するラベル値が前記通常パターンであると判別する。

［ステップＳ８］
　次に、前記画像処理装置６は、Ｘ軸座標を１つずつ設定（選択）し、前記フレームメモリに記憶された前記ラベル分布情報の中から、設定したＸ軸座標におけるＹ軸方向１ライン分のラベル値の情報を、前記マスク範囲の設定処理に用いる情報としてサンプリング（選択）する（Ｓ８）。これ以降、前記画像処理装置６は、Ｙ軸方向１ライン分のラベル値の情報をサンプリングするごとに、後述するステップＳ９～Ｓ１４の処理を実行する。
　なお、前記サンプリングのために設定されるＸ軸座標は、形状欠陥検査に要求される空間分解能に応じて、前記表面高さ分布情報がＸ軸方向において占める範囲の全ての座標（画素）或いは所定間隔で間引かれた一部の座標（画素）とすることが考えられる。形状欠陥検査に許容される空間分解能の範囲内であれば、Ｘ軸座標の設定間隔が大きい方が演算負荷を抑えることができ好適である。

　次に、前記画像処理装置６は、ステップＳ８でサンプリングされたＹ軸方向１ラインごとに、その１ライン上に存在するラベル値それぞれの前記存在パターンの判別結果と及びそのラベル値の位置とに応じて、そのＹ軸方向１ラインにおける前記マスク範囲の座標を設定し、その座標を内蔵メモリに記憶させるライン毎マスク範囲設定工程を実行する（Ｓ９～１２、Ｓ１３又はＳ１４）。以下、その具体例について説明する。

［ステップＳ９～Ｓ１２］
　前記画像処理装置６は、まず、注目するラベル値の存在パターン（判別結果）が前記周回パターンＰ１（第１の存在パターン）である場合、その注目するラベル値について、そのラベル値の数をカウントし（Ｓ９）、その数が予め設定された数（設定数）以上であるか否かを判別する（Ｓ１０）。
　そして、前記注目するラベル値の数が前記設定数以上であると判別された場合には、前記画像処理装置６は、その時点でサンプリングされているＹ軸方向１ライン分全て（前記全周範囲Ｗｙ）を前記マスク範囲に設定する（Ｓ１１）。
　一方、前記注目するラベル値の数が前記設定数未満であると判別された場合には、前記画像処理装置６は、その時点でサンプリングされているＹ軸方向１ラインについて、前記注目するラベル値が存在する位置のみを前記マスク範囲に設定する（Ｓ１２）。

［ステップＳ１３］
　一方、前記画像処理装置６は、前記注目するラベル値の存在パターン（判別結果）が前記分離パターンＰ２（第２の存在パターン）である場合、その注目するラベル値について、前記全周範囲Ｗｙを二等分した各範囲において前記全周範囲Ｗｙの両端位置それぞれからその位置（始端位置又は終端位置）に対し最も離れた前記注目するラベル値の位置に至る範囲を前記マスク範囲に設定する（Ｓ１３）。
　即ち、前記全周範囲Ｗｙの始端位置から中間位置までの範囲において、その始端位置を始点とし、前記中間位置に最も近い前記注目するラベル値の位置を終点とする範囲が前記マスク範囲として設定される。さらに、前記全周範囲Ｗｙの中間位置から終端位置までの範囲において、その中間位置に最も近い前記注目するラベル値の位置を始点とし、前記終端位置を終点とする範囲も前記マスク範囲として設定される。

［ステップＳ１４］
　また、前記画像処理装置６は、前記注目するラベル値の存在パターン（判別結果）が前記通常パターンＰ３である場合、その注目するラベル値が存在する位置全体にわたる範囲を前記マスク範囲に設定する（Ｓ１４）。
　即ち、前記全周範囲Ｗｙの始端位置に最も近い前記注目するラベル値の位置を始点とし、前記全周範囲Ｗｙの終端位置に最も近い前記注目するラベル値の位置を終点とする範囲が、前記マスク範囲として設定される。
　以上に示したステップＳ９～Ｓ１４の処理は、サンプリングされたＹ軸方向１ライン上の同じラベル値ごとに実行され、ラベル値ごとに設定された前記マスク範囲の論理和をとった範囲が、その１ラインにおける最終的な前記マスク範囲として設定される。

［ステップＳ１５］
　以降、前記画像処理装置６は、以上に示したステップＳ８～Ｓ１４の処理が、Ｘ軸の全座標についてのサンプリング（Ｓ８）が終了するまで繰り返されるよう制御する（Ｓ１５）。これにより、タイヤ１のサンプルのサイドウォール面に関する全ての前記マスク範囲の座標情報が得られる。
　そして、前記画像処理装置６は、タイヤ１のサンプルのサイドウォール面に関する全ての前記マスク範囲の座標情報を、それを用いて形状欠陥検査処理を実行する前記ホスト計算機７に対して転送する。
　以上に示したように、前記画像処理装置６は、タイヤ１のサンプルから得られた前記表面高さ分布情報に基づいて凹凸のあるマークである前記表示マークＭの位置を自動検出し（Ｓ２～Ｓ６）、その表示マークＭの存在範囲を囲む前記マスク範囲の座標情報を自動設定する（Ｓ７～Ｓ１５）。前記画像処理装置６により実行されるステップＳ２～Ｓ１５の工程が、前記マスク範囲自動設定工程の一例である。また、前記画像処理装置６は、プロセッサの一例である。

［ステップＳ１６］
　ところで、以上に示した前記マスク範囲の自動設定工程（Ｓ２～Ｓ１５）により、様々な表面形状を有する多種類のタイヤ１全てについて、全く例外なく確実に前記表示マークＭを囲む前記マスク範囲を自動設定することは非常に難しい。
　そこで、前記ホスト計算機７において、前記マスク範囲の自動設定工程（Ｓ２～Ｓ１５）において自動設定された前記マスク範囲の座標情報を操作者の操作に応じて補正する処理が実行される。
　即ち、正規化後の前記表面高さ分布情報と前記マスク範囲の座標情報とを得た前記ホスト計算機７は、以下に示すマスク範囲手動補正処理と、照合用データ指定処理とを実行する（Ｓ１６）。なお、以下の説明において、タイヤ１のサンプルから得られた前記表面高さ分布情報のことを、サンプル表面形状情報と称する。このサンプル表面形状情報は、ステップＳ１において前記画像処理装置６から前記ホスト計算機７へ送信された正規化後の前記表面高さ分布情報である。
　前記マスク範囲手動補正処理は、以下に示す画像出力処理とマスク範囲変更処理とを並行して実行する処理である。
　前記画像出力処理は、前記サンプル表面形状情報に基づくタイヤ１のサイドウォール面の表面形状画像と、前記マスク範囲の座標情報に基づくマスク範囲画像とを重ねて前期表示装置７３に表示させる処理である。
　また、前記マスク範囲変更処理は、前記操作部７２を通じた操作入力に応じて前記マスク範囲の座標情報を変更（補正）する処理である。

　図１０～図１３は、前記画像出力処理による前記表示装置７３の表示画面の第１例～第４例である。なお、図１１は、表示画面の一部を拡大した図である。
　図１０に示されるように、前記ホスト計算機７は、前記サンプル表面形状情報に基づく表面形状画像ｇ１と、前記マスク範囲の座標情報に基づくマスク範囲画像ｇ２とを重ねて前記表示装置７３に表示させる。
　前記表面形状画像ｇ１は、例えば、前記サンプル表面形状情報における前記表面高さ測定値の大小に応じて、対応する画素の輝度の高低又は表示色が異なる画像である。
　また、前記マスク範囲画像ｇ２は、例えば、前記マスク範囲の輪郭を形成する枠線の画像や、前記マスク範囲を所定の色で塗りつぶした画像等である。図１０に示される前記マスク範囲画像ｇ２は、前記マスク範囲の輪郭を形成する枠線を破線で表示した画像である。
　前記画像出力処理により、前記ホスト計算機７の操作者は、タイヤのサイドウォール面の前記表面形状画像ｇ１の上で、自動設定された前記マスク範囲を目視確認することができる。
　さらに、前記ホスト計算機７は、図１０に示されるように、前記画像出力処理において、前記操作部７に対する操作入力に応じて表示位置が移動するカーソル画像ｇ３を前記表面形状画像ｇ１と重ねて前記表示装置７３に表示させる。例えば、前記ホスト計算機７は、前記カーソル画像ｇ３の表示位置を、前記操作部７におけるマウスの操作に応じて移動させる。

　また、前記ホスト計算機７は、前記マスク範囲変更処理において、前記カーソル画像ｇ３の表示位置に対応する座標について前記マスク範囲の座標情報を変更する。以下、前記マスク範囲変更処理の具体例について説明する。
　例えば、前記ホスト計算機７は、図１０に示されるように、前記カーソル画像ｇ３の表示位置に対応する前記マスク範囲を選択し、選択したマスク範囲の情報について、前記操作部７２に対する操作を通じて指定された変更を加える処理を実行する。例えば、前記ホスト計算機７は、前記選択したマスク範囲を解除する処理や、前記選択したマスク範囲を膨張させる処理、或いは前記選択したマスク範囲を圧縮する処理等を実行する。ここで、マスク範囲を解除するとは、該当する範囲について、形状欠陥検査処理の対象から除外しない範囲にすることである。
　これにより、例えば、タイヤ１のサンプルがそのサイドウォール面に形状欠陥を有している等の理由により、前記表示マークＭ以外の部分に誤った前記マスク範囲が自動設定された場合に、そのマスク範囲の設定を解除できる。

　また、前記ホスト計算機７は、図１１に示されるように、既に設定されている前記マスク範囲のうち、前記カーソル画像ｇ３の移動操作によって指定された範囲と重複する範囲のみについて前記マスク範囲の設定を解除する処理も実行する。
　これにより、例えば、タイヤ１のサンプルのサイドウォール面において、前記表示マークＭと形状欠陥とが近接して存在する等の理由により、前記マスク範囲が本来設定されるべき範囲よりも広い範囲で自動設定された場合に、そのマスク範囲のうちの余分な一部について設定を解除できる。
　また、前記ホスト計算機７は、図１２に示されるように、前記カーソル画像ｇ３の移動操作によって指定された範囲以外を前記マスク範囲として設定する処理も実行する。
　これにより、例えば、前記表面高さ分布情報に、タイヤのトレッド面やリムの部分等のサイドウォール面以外の部分の情報が含まれている場合に、その余計な部分を検査対象とする範囲から除外することができる。
　以上に示したように、前記マスク範囲変更処理における手動操作の作業は、自動設定された前記マスク範囲における不備のある一部に対してのみ行われればよい。そのため、前記マスク範囲変更処理における手動操作の作業は、前記サイドウォール面に存在する多数の凹凸のあるマークの全てについて一つ一つ手動で前記マスク範囲を設定する作業に比べれば、はるかに簡易な作業である。

　また、前記ホスト計算機７は、前記マスク範囲手動補正処理と併せて、前記照合用データ指定処理も実行する。前記照合用データ指定処理は、前記操作部７２を通じた操作入力に応じて、タイヤ１のサンプルについての前記表面高さ分布情報のうちの一部の前記表面高さ測定値及びその測定値の座標情報である照合用データを特定し、その照合用データを前記計算機本体７におけるデータ記憶部に記録する処理である。なお、前記照合用データに含まれる前記表面高さ測定値が、前記登録表面形状情報の一例である。
　例えば、前記ホスト計算機７は、図１３に示されるように、前記カーソル画像ｇ３の移動操作及び移動先の確定操作によって特定されるＸ軸方向における１又は複数の特定の座標について、その特定の座標各々におけるＹ軸方向の１ライン分の前記表面高さ測定値及びその座標を前記照合用データとして前記データ記憶部に記録する。以下、前記特定の座標のことを照合位置座標と称する。なお、Ｙ軸方向の１ライン分の前記表面高さ測定値とは、Ｙ軸方向全体にわたる前記表面高さ測定値を意味する。
　図１３に示される一点鎖線は、前記表示装置７３において前記表面形状画像ｇ１と重ねて表示される線であり、前記照合用データに含められる前記表面高さ測定値の配列位置を表している。前記照合用データは、タイヤ１のサイドウォール面における特徴的な凹凸のある部分のデータが指定される。
　前記照合用データは、前記マスク範囲の座標情報の座標系と、検査対象のタイヤ１ごとに得られた前記表面高さ分布情報の座標系とのズレの検出のために用いられる。
　なお、図１３に示される例は、１組又は複数組のＹ軸方向１ライン分のデータを前記照合用データとして設定する例である。その他、前記照合用データは、タイヤ１のサンプルについての前記表面高さ分布情報の全て、又は、操作入力により指定された一部の２次元の領域内のデータであることも考えられる。

［ステップＳ１７］
　そして、前記ホスト計算機７は、前記マスク範囲手動補正処理及び前記照合用データ指定処理（Ｓ１６）により得られた補正後の前記マスク範囲の座標情報及び前記照合用データを、タイヤ１の種類を表す識別コードと関連付けて前記計算機本体７１の前記データ記憶部に記録する（Ｓ１７）。これにより、マスク範囲設定処理が終了する。

　次に、図９に示されるフローチャートを参照しつつ、前記画像処理装置６及び前記ホスト計算機７により実行される検査対象のタイヤ１それぞれに対する形状欠陥検査処理の手順の一例について説明する。図９に示される処理が実行される前に、前述した要領で形状測定処理が実行され、検査対象のタイヤ１各々のサイドウォール面についての前記表面高さ分布情報が前記画像処理装置６のフレームメモリに記憶されているものとする。
［ステップＳ２１］
　まず、前記画像処理装置６は、前述したステップＳ１と同様に、サイドウォール面の前記表面高さ分布情報について測定値正規化工程（Ｓ１）を実行する。

［ステップＳ２２、Ｓ２３］
　次に、前記画像処理装置６は、検査対象のタイヤ１ごとに得られた前記表面高さ分布情報と前記ホスト計算機７から取得したタイヤ１のサンプルから得られた前記マスク範囲の座標情報との間の座標系のずれを検出する処理を実行する（Ｓ２２、座標系ずれ検出工程）。以下、検査対象のタイヤ１ごとに得られた前記表面高さ分布情報のことを検査用表面形状情報と称する。
　ここで、検査対象のタイヤ１と、その検査に用いられる前記マスク範囲の座標情報を得た対象であるタイヤ１のサンプルとは、同じ種類のタイヤであることはいうまでもない。ステップＳ２２の処理の前に、前記ホスト計算機７は、タイヤ１の種類を表す前記識別コードに基づいて検査対象のタイヤ１と同種のタイヤ１から得られた前記マスク範囲の座標情報及び前記照合用データを検索し、その検索結果を前記画像処理装置６に引き渡す。
　ステップＳ２２において、前記画像処理装置６は、前記検査用表面形状情報におけるＸ軸方向の前記照合位置座標でのＹ軸方向の１ライン分の前記表面高さ測定値と前記照合用データにおけるＹ軸方向１ライン分の前記表面高さ測定値とを、Ｙ軸方向における位置をシフトしつつ照合し、それらの差異が最小となるときのシフト幅を、Ｙ軸方向の前記座標系のずれとして検出する。なお、前記照合用データに複数組のＹ軸方向１ライン分の前記表面高さ測定値が含まれる場合には、各組における前記差異の合計が最小となるときのシフト幅が、Ｙ軸方向の前記座標系のずれとして検出される。
　そして、前記画像処理装置６は、ステップＳ２２で検出された前記座標系のずれがなくなるように、前記マスク範囲の座標情報を修正する（Ｓ２３）。

［ステップＳ２４］
　次に、前記画像処理装置６は、以下に示すマスク範囲補間工程（Ｓ２４）を実行する。
　前記マスク範囲補間工程において、前記画像処理装置６は、まず、Ｙ軸方向１ラインごとに、前記検査用表面形状情報における前記マスク範囲外の前記表面高さ測定値から、前記マスク範囲内の表面高さ測定値の補間値を算出する。この補間値は、変化の緩やかな値であり、直線補間値が典型例であるが、２次曲線補間値等であることも考えられる。
　さらに、前記画像処理装置６は、Ｙ軸方向１ラインごとに、前記フレームメモリに記憶されている前記検査用表面形状情報における前記マスク範囲内の前記表面高さ測定値を、前記表面高さ測定値の補間値に置き換えて前記フレームメモリに記憶させる。このように、補間処理後の前記検査用表面形状情報、即ち、前記マスク範囲内の前記表面高さ測定値を補間値に置き換える処理が施された後の前記検査用表面形状情報が、前記ホスト計算機７による形状欠陥検査処理に用いられる。

［ステップＳ２５］
　そして、前記ホスト計算機７は、補間処理後の前記検査用表面形状情報を用いて、予め定められた規則に従ってタイヤ１のサイドウォール面の形状欠陥検査処理を実行する（Ｓ２５）。以下、その一例について説明する。なお、以下の例は、本発明の特徴をなすものではない。
　まず、前記ホスト計算機７は、補間処理後の前記検査用表面形状情報の中から、Ｙ軸方向１ライン分の測定値（一部、前記補間値を含み得る）の情報を、形状欠陥検査の対象としてサンプリング（選択）する。
　そして、前記ホスト計算機７は、局所的な凹凸欠陥（前記バルグや前記デント）の指標値として、例えば以下に示す第１の指標値を算出する。
　まず、前記Ｙ軸方向１ライン分の測定値に対し、予め設定された次数（例えば、５０次）以下のＦＦＴによるローパスフィルタ処理が行われる。
　そして、前記ローパスフィルタ処理後の測定値に対し、その測定値全体の角度範囲３６０°に対して７°程度の角度範囲を窓としてその窓を走査しながらその窓の範囲内の測定値の最大値と最小値との差を算出し、これを前記第１の指標値とする。この第１の指標値が所定以上大きい場合に、そのタイヤが形状欠陥を有していると判別される。
　また、前記ホスト計算機７は、タイヤ全周の緩やかな凹凸変化の欠陥検査（Ｒｕｎｏｕｔ検査などといわれる）の指標値として、例えば以下に示す第２の指標値を算出する。
　まず、前記Ｙ軸方向１ライン分の測定値に対し、予め設定された次数（例えば、１５次）以下のＦＦＴによるローパスフィルタ処理が行われる。
　そして、前記ローパスフィルタ処理後の測定値全体における最大値と最小値との差を算出し、これを前記第２の指標値とする。この第２の指標値が所定以上大きい場合に、そのタイヤが形状欠陥を有していると判別される。
　なお、検査対象領域として、前記検査用表面形状情報がＸ軸方向において占める範囲における一部の座標（ライン）のみが予め指定されている場合には、前記検査用表面形状情報における指定されたラインについてのみステップＳ２５の処理が実行される。検査対象領域の指定は、例えば、前記照合用データの指定と同様にして指定されることが考えられる（図１３参照）。

　図６は、ステップＳ８～Ｓ１６の処理により、図５において画像化された前記補正後２値分布情報に基づいて設定された前記マスク範囲の一例を２値画像として表した図である。図６において白い部分が前記マスク範囲である。
　前記タイヤ形状検査装置Ｗにおいては、２次元の情報である正規化後の前記表面高さ分布情報に対し、２次元情報のまま周知のソーベルフィルタ処理を施される（Ｓ２）。これにより、前記表示マークＭのエッジ部（輪郭部）が２次元座標におけるいずれの方向に伸びて形成されていても、そのエッジ部が確実に検出される。
　また、ラベリング処理（Ｓ５）により、他から孤立した一連の前記表示マークＭのエッジ部ごとに同じラベル値が設定され、そのエッジ部の（同じラベル値ごとの）フィレ座標に基づいて、形状欠陥検査の対象から除外する前記マスク範囲が設定される（Ｓ６～Ｓ１４）。これにより、前記表示マークＭの輪郭内に位置する非隆起部の測定値も、形状欠陥検査の対象から除外され、その非隆起部が形状欠陥部分であると誤検知されることを回避できる。図６において、文字"Ａ"、"Ｂ"、"Ｗ"等を表す前記表示マークＭの輪郭内が前記マスク範囲として設定されていることがその一例である。
　また、前記タイヤ形状検査装置Ｗにおいては、前記検査用表面形状情報における前記マスク範囲内の測定値が緩やかに変化する前記補間値に置き換えられる（Ｓ２４）。そのため、前記マスク範囲の有無に関わらず同じアルゴリズムで形状欠陥検査処理を実行しても、前記マスク範囲内の形状が形状欠陥部であると誤検知されることを回避できる。
　即ち、ステップＳ２４の工程は、前記検査用表面形状情報における前記マスク範囲の座標情報に相当する範囲の前記表面高さ測定値をその範囲以外の前記表面高さ測定値に基づく補間値に置き換える工程である。そして、ステップＳ２４の工程は、そのような補間値への置き換え処理により、前記座標系のずれを修正した上で前記検査用表面形状情報における前記マスク範囲の座標情報に相当する範囲の前記表面高さ測定値を形状欠陥検査処理の対象から除外するマスク範囲検査除外工程の一例である。

　また、膨張処理（Ｓ４）が施された前記２値分布情報に対してラベリング（Ｓ５）が行われるため、前記表示マークＭの輪郭の一部に表面高さの立ち上がり（変化）が比較的緩やかな部分が含まれる場合でも、その部分が前記表示マークＭの輪郭内に含まれる部分として認識される。これにより、前記表示マークＭの輪郭の一部が、形状欠陥部であると誤検知されることを回避できる。

　以上に示した実施形態では、図３に示したステップＳ８～Ｓ１４の処理により、前記ラベル値のフィレ座標に基づいて、Ｙ軸方向１ラインごとに前記マスク範囲の設定が行われた。
　一方、本発明の他の実施形態として、図３に示したステップＳ８～Ｓ１４の処理に代えて、前記ラベル値ごとのフィレ座標により特定される矩形範囲それぞれを前記マスク範囲として設定することも考えられる。なお、この場合、前記ラベリング工程（Ｓ５）において、前記全周範囲Ｗｙの両端の座標（Ｙ座標）がＹ軸方向において隣接する座標であるという前提なしにラベリング処理を行えばよい。
　図７は、図５において画像化された前記補正後２値分布情報に基づいて、前記ラベル値ごとのフィレ座標により特定される矩形範囲を前記マスク範囲とした場合のそのマスク範囲を２値画像として表した図である。
　但し、より子細に前記マスク範囲を設定するためには、図３に示したステップＳ８～Ｓ１４の処理を採用する方が好適である。

　前記タイヤ形状検査装置Ｗは、演算負荷の高いステップＳ２～Ｓ１５の処理をタイヤ１の種類ごとに１つのサンプルについて実行すればよい。
　また、検査対象のタイヤ１ごとに実行されるステップＳ２１～Ｓ２５の処理は、プロセッサによる演算負荷が比較的低い処理であり、実用的なプロセッサによっても高速で実行できる。
　また、前記タイヤ形状検査装置Ｗは、ステップＳ１６、Ｓ１７の工程の実行により、前記サイドウォール面の表面形状の画像ｇ１上において、自動設定された前記マスク範囲を目視確認しつつ、そのマスク範囲をごく簡易な手動操作によって補正することが可能である。そのため、様々な表面形状を有する多種類のタイヤについて、正しい前記マスク範囲を確実に設定することができる。
　従って、前記タイヤ形状検査装置Ｗは、凹凸のある前記表示マークＭが形成されたタイヤ１のサイドウォール面の形状欠陥を検査するにあたり、前記表面高さ測定値から、前記表示マークＭが形成された範囲の測定値を確実にかつ誤認する処理を高速で実行できる。
その結果、前記タイヤ形状検査装置Ｗによれば、正しい形状欠陥検査を短時間で行うことができる。

　以上に示した実施形態は、それぞれプロセッサの一例である前記画像処理装置６及び前記ホスト計算機７により、前記ステップＳ１～Ｓ１７及び前記ステップＳ２１～Ｓ２５の各処理を分担して実行する実施形態である。
　しかしながら、例えば、前記ホスト計算機７によって前記ステップＳ１～Ｓ１７及び前記ステップＳ２１～Ｓ２５の全てを実行する実施形態も考えられる。また、３つ以上のプロセッサによって前記ステップＳ１～Ｓ１７及び前記ステップＳ２１～Ｓ２５の各処理を分担して実行する実施形態も考えられる。

（第２発明）
　まず、図１４を参照しつつ、第２発明の一実施形態に係るタイヤ形状検査装置Ｗの全体構成について説明する。
　第２発明に係るタイヤ形状検査装置Ｗは、回転するタイヤ１の表面に照射したライン光の像をカメラによって撮像し、その撮像画像に基づいて光切断法による形状検出を行うことにより、タイヤ１の表面高さ分布を測定する形状測定処理を実行する。この形状測定処理により、タイヤ１の表面の周方向３６０°の範囲にわたる各位置の表面高さ測定値の分布を表す表面高さ分布情報が得られる。なお、前記表面高さ分布情報の測定対象は、タイヤ１のトレッド面及びサイドウォール面である。
　さらに、前記タイヤ形状検査装置Ｗは、前記形状測定処理により得られた前記表面高さ分布情報、又はその表面高さ分布情報の一部を必要に応じて修正した情報である検査用表面高さ分布情報に基づいて、タイヤ１の表面の形状欠陥検査処理を実行する。

　図１４に示すように、タイヤ形状検査装置Ｗは、タイヤ回転機２、センサユニット３、ユニット駆動装置４、エンコーダ５、画像処理装置６及びホスト計算機７等を備えている。前記タイヤ回転機２は、形状検出の対象であるタイヤ１をその回転軸１ｇを中心に回転させるモータ等の回転装置である。
　例えば、前記タイヤ回転機２は、タイヤ１を６０ｒｐｍの回転速度で回転させる。これにより、タイヤ形状検査装置Ｗは、タイヤ１を１回転させる１秒の間に、後述するセンサユニット３によって、タイヤ１のトレッド面及びサイドウォール面の全周範囲の表面形状を検出する。
　前記センサユニット３は、回転するタイヤ１の表面にライン光を照射する光源及びタイヤ１の表面上のライン光の像を撮像するカメラなどが組み込まれたユニットである。本実施形態では、タイヤ１の２つのサイドウォール面それぞれの形状測定に用いられる２つのセンサユニット３ａ、３ｃと、タイヤ１のトレッド面の形状測定に用いられる１つのセンサユニット３ｂ、とを併せて３つのセンサユニット３を備えている。

　図１５は、前記センサユニット３が備える機器の配置を模式的に表した図である。
　図１５に示すように、前記センサユニット３は、複数のライン光を出力する投光装置１０と、カメラ２０とを備えている。
　図１５において、Ｘ軸はタイヤ１の形状検出位置におけるタイヤ回転の円周に接する方向、Ｚ軸はタイヤ１の形状検出位置における検出高さ方向（検出する表面高さの方向）、Ｙ軸はＸ軸及びＺ軸に直交する方向を表す。
　即ち、タイヤ１のサイドウォール面の形状検出に用いられる前記センサユニット３ａ、３ｃにおいては、Ｚ軸はタイヤ１の回転軸１ｇの方向を表す座標軸であり、Ｘ軸はタイヤ１の半径方向（タイヤ１の回転軸１ｇに対する法線の方向）を表す座標軸である。
　また、タイヤ１のトレッド面の形状検出に用いられる前記センサユニット３ｂにおいては、Ｚ軸はタイヤ１の半径方向を表す座標軸であり、Ｘ軸はタイヤ１の回転軸１ｇの方向を表す座標軸である。
　また、いずれの前記センサユニット３ａ、３ｂ、３ｃにおいても、Ｙ軸はタイヤ１の周方向を表す座標軸である。なお、タイヤ１と座標軸との対応関係は、前記カメラ２０の支持の態様に応じて変わり得る。

　前記投光装置１０は、複数（図１５では３つ）のライン光源１１～１３を備え、それら複数のライン光源１１～１３により、タイヤ１の表面の一の線Ｌｓ上に１本の光切断線が形成されるように、その一の線Ｌｓ（光切断線）における検出高さ方向（Ｚ軸方向）とは異なる方向から複数のライン光を連ねて照射する（隣り合うライン光の端部が互いに重なるように連ねて全体として一本のライン光を照射する）装置である。
　また、前記カメラ２０は、カメラレンズ２２及び撮像素子２１（受光部）を備え、タイヤ１の表面（トレッド面又はサイドウォール面）に連ねて照射された複数のライン光の像ｖ１（前記一の線Ｌｓ上の光切断線の像）を撮像するものである。
　従って、サイドウォール面用の前記センサユニット３ａ、３ｃにおいては、前記投光装置１０は、タイヤ１のサイドウォール面におけるタイヤ１の半径方向（Ｙ軸方向）に沿う一の線Ｌｓ上に光切断線（１本の光切断線）が形成されるように、その一の線Ｌｓ（光切断線）における検出高さ方向（Ｚ軸方向）とは異なる方向から複数のライン光を連ねて照射する。

　一方、前記ユニット駆動装置４（図１４参照）は、センサユニット３それぞれをサーボモータ等の駆動装置を駆動源として移動可能に支持し、タイヤ１に対する各センサユニット３の位置を位置決めする装置である。前記ユニット駆動装置４は、所定の操作部に対する操作に応じて、又は外部装置からの制御指令に応じて、タイヤ１が前記タイヤ回転機２に対して着脱される前に、各センサユニット３をタイヤ１から離間した所定の退避位置に位置決めし、新たなタイヤ１が前記タイヤ回転機２に装着された後、各センサユニット３をタイヤ１に近接した所定の検査位置に位置決めする。
　また、前記エンコーダ５は、前記タイヤ回転機２の回転軸の回転角度、即ち、タイヤ１の回転角度を検出するセンサであり、その検出信号は、前記センサユニット３が備えるカメラの撮像タイミングの制御に用いられる。

　前記ホスト計算機７は、ＣＰＵ及びその周辺装置を備えた計算機であり、前記ＣＰＵが予めメモリに記憶されたプログラムを実行することによって各種の演算及び演算結果の出力を行う。
　具体的には、前記ホスト計算機７は、前記画像処理装置６から取得したタイヤ１の各面の前記検査用表面高さ分布情報に基づいて、形状欠陥検査処理を実行する。この形状欠陥検査処理は、タイヤ１の各面の前記検査用表面高さ分布情報が、タイヤ１の各面ごとに予め設定された許容条件を満たすか否かを判別し、その判別結果を所定の表示部に表示、或いは所定の制御信号として出力する処理である。

　次に、図１６に示されるフローチャートを参照しつつ、前記画像処理装置６により実行されるタイヤのサイドウォール面に関する前記表面高さ分布情報修正処理の手順の一例について説明する。図１６に示される処理が実行される前に、前述した要領で形状測定処理が実行され、タイヤ１のサイドウォール面についての前記表面高さ分布情報が前記画像処理装置６のフレームメモリに記憶されているものとする。なお、以下に示されるＳ３１、Ｓ３２、…は、処理手順（ステップ）の識別符号を表す。

［ステップＳ３１］
　まず、前記画像処理装置６は、サイドウォール面の前記表面高さ分布情報について測定値正規化工程（Ｓ３１）を実行する。具体的には、前記画像処理装置６は、前記表面高さ分布情報における前記表面高さ測定値を、Ｙ軸方向の１ラインごとにその１ライン分の前記表面高さ測定値の平均値に応じて正規化し、正規化後の前記表面高さ分布情報を内蔵するフレームメモリに記憶させる。正規化後の値は、例えば、前記表面高さ測定値それぞれからそれらの平均値を差し引いた値である。
　このステップＳ３１の処理により得られる正規化後の値は、タイヤ１のサイドウォール面の本来の形状である半径方向（Ｘ軸方向）における湾曲形状の成分が除去された表面高さ情報である。なお、前記表示マークＭがないと仮定したサイドウォール面の半径方向の理想形状を予め設定し、前記表面高さ測定値それぞれからその理想形状の値を差し引いた値を正規化後の値とすること等も考えられる。

［ステップＳ３２］
　次に、前記画像処理装置６は、前記測定値正規化工程（Ｓ３１）によって前記表面高さ測定値が正規化された前記表面高さ分布情報に対して２次元のソーベルフィルタ処理を施し、その処理結果である勾配値分布情報を内蔵するフレームメモリに記憶させるフィルタリング工程を実行する（Ｓ３２）。
　ソーベルフィルタ処理は、ある注目画素及びその周囲の画素からなる予め定められた数の画素群それぞれの値（正規化された表面高さ測定値）に対し、その位置に応じて予め定められた係数をそれぞれ乗算した結果を合計する処理である。また、２次元のソーベルフィルタ処理では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれに対応する２つの係数行列を用いて、前述した計数の乗算及び乗算結果の合計を行い、両合計の２乗和の平方根を処理結果として算出する。その結果、サイドウォール面の表面高さの勾配が大きいほど高い値となる処理結果が得られる。以下、２次元のソーベルフィルタ処理による各画素の処理結果を勾配値と称し、Ｘ－Ｙ座標系における各画素の前記勾配値の集合を勾配値分布情報と称する。なお、２次元のソーベルフィルタ処理は周知であるので、ここでは、その詳細の説明は省略する。
　また、前記フィルタリング工程（Ｓ３２）では、前記全周範囲Ｗｙの両端部付近の画素についても前記勾配値が得られるよう、前記全周範囲Ｗｙの両端の座標（Ｙ座標）がＹ軸方向において隣接する座標であるという前提の下に、ソーベルフィルタ処理が実行される。
　タイヤ形状検査における２次元のソーベルフィルタ処理では、注目画素及びその周囲の８つの画素からなる９つの画素群、或いはその９つの画素群及びその周囲の１６個の画素からなる２５個の画素群の値に基づいて、注目画素の前記勾配値を算出する。

［ステップＳ３３］
　続いて、前記画像処理装置６は、前記勾配値分布情報に対して２値化処理を施し、その処理結果である２値分布情報を前記フレームメモリに記憶させる２値化工程を実行する（Ｓ３３）。この２値化工程により、画素の値（前記勾配値）が予め設定されたしきい値以上である画素にＯＮ値（例えば、１）が設定され、それ以外の画素にＯＦＦ値（例えば、０）が設定される。
　以上に示したステップＳ３１～Ｓ３３の処理により、前記表示マークＭのエッジ部（輪郭部）が２次元座標におけるいずれの方向に伸びて形成されていても、そのエッジ部が確実に検出される。なお、ステップＳ３２及びＳ３３は、前記表面高さ分布情報に対する２次元のエッジ検出処理（２次元のソーベルフィルタ処理及び２値化処理）により、凹凸のある前記表示マークＭのエッジを検出し、その検出結果（２次元のエッジ分布情報）を前記フレームメモリに記憶させる２次元エッジ検出工程の一例である。
　図４は、ステップＳ３３の処理によって得られるサイドウォール面に関する前記２値分布情報の一例を画像として表した図である。図４において、黒い部分が前記２値分布情報におけるＯＦＦ値（＝０）の画素の部分であり、白い部分が前記２値分布情報におけるＯＮ値（＝１）の画素の部分である。即ち、図４における白い部分が、前記表示マークＭのエッジ部である。

［ステップＳ３４］
　次に、前記画像処理装置６は、前記２値分布情報に対して予め定められた補正処理を施し、補正後の情報（補正後２値分布情報）を前記フレームメモリに記憶させる２値分布情報補正工程を実行する（Ｓ３４）。
　より具体的には、ステップＳ３４において、前記画像処理装置６は、前記２値分布情報に対して周知の膨張処理を施す。なお、前記膨張処理は、２値画像情報とみなせる前記２値分布情報について、ある注目画素の近傍（例えば、いわゆる４近傍や８近傍）に１つでもＯＮ値（＝１）が存在する場合に、その注目画素の値をＯＮ値（＝１）に修正する処理である。
　これにより、前記表示マークＭの輪郭の一部に表面高さの立ち上がり（変化）が比較的緩やかな部分が含まれる場合でも、その部分が前記表示マークＭの輪郭内の一部として認識される。
　図５は、図４において画像化された前記２値画像情報に対して膨張処理を施した補正後２値分布情報を画像として表した図である。図５において、黒い部分が前記補正後２値分布情報におけるＯＦＦ値（＝０）の画素の部分であり、白い部分が前記補正後２値分布情報におけるＯＮ値（＝１）の画素の部分である。即ち、図５における白い部分が、前記表示マークＭのエッジ部である。
　なお、前記サイドウォール面における小さな付着物や小さな突起部等に起因するノイズが前記膨張処理によって拡大されないように、前記補正処理の一部として、前記膨張処理の前に周知の孤立点除去処理を行うことも考えられる。

［ステップＳ３５］
　次に、前記画像処理装置６は、ステップＳ３４の処理により得られた前記補正後２値分布情報に対してラベリング処理を施し、その処理結果であるラベル分布情報を前記フレームメモリに記憶させるラベリング工程を実行する（Ｓ３５）。
　ラベリング処理は、連結画素ごとに同じラベル値を割り当てる周知の処理であり、前記ラベル分布情報は、前記補正後２値分布情報においてＯＮ値（＝１）であった各画素の値にラベル値が設定された情報である。
　なお、このステップＳ３５においても、前述したステップＳ３２と同様に、前記全周範囲Ｗｙの両端の座標（Ｙ座標）がＹ軸方向において隣接する座標であるという前提の下にラベリング処理が実行される。これにより、前記形状測定処理の開始位置に起因して、前記表示マークＭのエッジ部に対応する連結画素が前記全周範囲Ｗｙの始端側と終端側とに分離（分断）されてしまった場合でも、それらの画素に同じラベル値が設定される。
　また、ステップＳ３４の２値分布情報補正工程を省略し、ステップＳ３５において、ステップＳ３３の処理により得られた補正前の前記２値分布情報に対してラベリング処理を行うことも考えられる。

［ステップＳ３６］
　次に、前記画像処理装置６は、ステップＳ３５の処理によって得られた前記ラベル分布情報におけるラベル値ごとに、そのラベル値のフィレ座標を検出して内蔵する所定のメモリに記憶させるフィレ座標検出工程を実行する（Ｓ３６）。なお、フィレ座標は、周知のごとく、ラベル値が同じ画素郡（連結画素）を最小範囲で囲む矩形範囲を表す座標である。

［ステップＳ３７～Ｓ４４］
　次に、前記画像処理装置６は、ステップＳ３６で得られた前記ラベル値のフィレ座標に基づいて、前記表示マークＭが存在する範囲を含むマスク範囲の座標を設定し、その座標を内蔵するメモリに記憶させるマスク範囲設定工程を実行する（Ｓ３７～Ｓ４４）。前記マスク範囲は、前記ラベル分布情報において同じラベル値が設定された画素郡ごとにその画素郡を囲む範囲である。
　以下、前記マスク範囲設定工程の内容について詳説する。

［ステップＳ３７］
　まず、前記画像処理装置６は、前記ラベル分布情報におけるラベル値ごとに、そのラベル値（即ち、連結画素）のフィレ座標に基づいて、Ｙ軸方向（周方向）におけるラベル値の存在範囲のパターンが、予め定められた３種類の存在パターンのいずれであるかを判別し、その判別結果を内蔵メモリに記憶させるラベル存在パターン判別工程を実行する（Ｓ３７）。
　前記３種類の存在パターンは、以下の３つのパターンＰ１～Ｐ３である。なお、図６に、各パターンＰ１～Ｐ３に相当する画像が示されている。
　その１つ目は、ラベル値が前記全周範囲Ｗｙ全体に渡り連なって存在する周回パターンＰ１（前記第１の存在パターンに相当）である。
　２つ目は、ラベル値が前記全周範囲Ｗｙの始端（一方の端部）を含む領域と終端（他方の端部）を含む領域とに分離して存在する分離パターンＰ２（前記第２の存在パターンの一例）である。
　３つめは、前記周回パターン及び前記分離パターン以外の状態である通常パターンＰ３（前記第３の存在パターンに相当）。
　例えば、前記画像処理装置６は、ある注目するラベル値について、前記フィレ座標が表す範囲のＹ軸方向の始端及び終端が、それぞれ前記全周範囲Ｗｙの始端及び終端と一致するか否かを判別する。さらに、それらが一致する場合、前記画像処理装置６は、前記注目するラベル値が前記全周範囲Ｗｙを２等分した各範囲の両方に存在するか否かを判別する。その判別の結果、前記注目するラベル値が両方の範囲に存在する場合には、前記画像処理装置６は、前記注目するラベル値が前記周回パターンであると判別し、そうでない場合は前記分離パターンであると判別する。
　また、前記注目するラベル値の前記フィレ座標が表す範囲のＹ軸方向の始端及び終端が、それぞれ前記全周範囲Ｗｙの始端及び終端と一致しない場合には、前記画像処理装置６は、前記注目するラベル値が前記通常パターンであると判別する。

［ステップＳ３８］
　次に、前記画像処理装置６は、Ｘ軸座標を１つずつ設定（選択）し、前記フレームメモリに記憶された前記ラベル分布情報の中から、設定したＸ軸座標におけるＹ軸方向１ライン分のラベル値の情報を、前記マスク範囲の設定処理に用いる情報としてサンプリング（選択）する（Ｓ３８）。これ以降、前記画像処理装置６は、Ｙ軸方向１ライン分のラベル値の情報をサンプリングするごとに、後述するステップＳ３９～Ｓ４４の処理を実行する。
　なお、前記サンプリングのために設定されるＸ軸座標は、形状欠陥検査に要求される空間分解能に応じて、前記表面高さ分布情報がＸ軸方向において占める範囲の全ての座標（画素）或いは所定間隔で間引かれた一部の座標（画素）とすることが考えられる。形状欠陥検査に許容される空間分解能の範囲内であれば、Ｘ軸座標の設定間隔が大きい方が演算負荷を抑えることができ好適である。

　次に、前記画像処理装置６は、ステップＳ３８でサンプリングされたＹ軸方向１ラインごとに、その１ライン上に存在するラベル値それぞれの前記存在パターンの判別結果と及びそのラベル値の位置とに応じて、そのＹ軸方向１ラインにおける前記マスク範囲の座標を設定し、その座標を内蔵メモリに記憶させるライン毎マスク範囲設定工程を実行する（Ｓ３９～４２、Ｓ４３又はＳ４４）。
　以下、その具体例について説明する。

［ステップＳ３９～Ｓ４２］
　前記画像処理装置６は、まず、注目するラベル値の存在パターン（判別結果）が前記周回パターンＰ１（第１の存在パターン）である場合、その注目するラベル値について、そのラベル値の数をカウントし（Ｓ３９）、その数が予め設定された数（設定数）以上であるか否かを判別する（Ｓ４０）。
　そして、前記注目するラベル値の数が前記設定数以上であると判別された場合には、前記画像処理装置６は、その時点でサンプリングされているＹ軸方向１ライン分全て（前記全周範囲Ｗｙ）を前記マスク範囲に設定する（Ｓ４１）。
　一方、前記注目するラベル値の数が前記設定数未満であると判別された場合には、前記画像処理装置６は、その時点でサンプリングされているＹ軸方向１ラインについて、前記注目するラベル値が存在する位置のみを前記マスク範囲に設定する（Ｓ４２）。

［ステップＳ４３］
　一方、前記画像処理装置６は、前記注目するラベル値の存在パターン（判別結果）が前記分離パターンＰ２（第２の存在パターン）である場合、その注目するラベル値について、前記全周範囲Ｗｙを二等分した各範囲において前記全周範囲Ｗｙの両端位置それぞれからその位置（始端位置又は終端位置）に対し最も離れた前記注目するラベル値の位置に至る範囲を前記マスク範囲に設定する（Ｓ４３）。
　即ち、前記全周範囲Ｗｙの始端位置から中間位置までの範囲において、その始端位置を始点とし、前記中間位置に最も近い前記注目するラベル値の位置を終点とする範囲が前記マスク範囲として設定される。さらに、前記全周範囲Ｗｙの中間位置から終端位置までの範囲において、その中間位置に最も近い前記注目するラベル値の位置を始点とし、前記終端位置を終点とする範囲も前記マスク範囲として設定される。

［ステップＳ４４］
　また、前記画像処理装置６は、前記注目するラベル値の存在パターン（判別結果）が前記通常パターンＰ３である場合、その注目するラベル値が存在する位置全体にわたる範囲を前記マスク範囲に設定する（Ｓ４４）。
　即ち、前記全周範囲Ｗｙの始端位置に最も近い前記注目するラベル値の位置を始点とし、前記全周範囲Ｗｙの終端位置に最も近い前記注目するラベル値の位置を終点とする範囲が、前記マスク範囲として設定される。
　以上に示したステップＳ３９～Ｓ４４の処理は、サンプリングされたＹ軸方向１ライン上の同じラベル値ごとに実行され、ラベル値ごとに設定された前記マスク範囲の論理和をとった範囲が、その１ラインにおける最終的な前記マスク範囲として設定される。

［ステップＳ４５］
　そして、サンプリングされたＹ軸方向１ライン分について最終的な前記マスク範囲が設定されるごとに、前記画像処理装置６は、以下に示すマスク範囲補間工程（Ｓ４５）を実行する。
　前記マスク範囲補間工程において、前記画像処理装置６は、まず、前記マスク範囲が設定されたＹ軸方向１ラインについて、前記表面高さ分布情報における前記マスク範囲外の前記表面高さ測定値から、前記マスク範囲内の表面高さ測定値の補間値を算出する。この補間値は、変化の緩やかな値であり、直線補間値が典型例であるが、２次曲線補間値等であることも考えられる。
　さらに、前記画像処理装置６は、前記マスク範囲が設定された前記Ｙ軸方向１ラインについて、前記フレームメモリに記憶されている前記表面高さ分布情報における前記マスク範囲内の前記表面高さ測定値を、前記表面高さ測定値の補間値に置き換えて前記フレームメモリに記憶させる。このように前記マスク範囲内の前記表面高さ測定値の置き換えが行われた後の前記表面高さ分布情報が、前記ホスト計算機７による形状欠陥検査処理に用いられる前記検査用表面高さ分布情報である。

［ステップＳ４６、Ｓ４７］
　以降、前記画像処理装置６は、以上に示したステップＳ３８～Ｓ４５の処理が、予め定められた数のサンプリング（Ｓ３８）が終了するまで繰り返されるよう制御する（Ｓ４６）。これにより、タイヤ１のサイドウォール面に関する前記検査用表面高さ分布情報が得られる。
　そして、前記画像処理装置６は、タイヤ１のサイドウォール面に関する前記検査用表面高さ分布情報を、それを用いて形状欠陥検査処理を実行する前記ホスト計算機７に対して転送する（Ｓ４７）。
　なお、ステップＳ３８において、前記表面高さ分布情報がＸ軸方向において占める範囲における一部の座標（ライン）のみがサンプリングされた場合には、前記検査用表面高さ分布情報には、前記サンプリングの対象となった位置（ライン）以外の情報は含められない。

　そして、前記ホスト計算機７は、前記検査用表面高さ分布情報（前記マスク範囲内の前記表面高さ測定値が前記補間値に置き換えられた前記表面高さ分布情報）を用いて、予め定められた規則に従ってタイヤ１のサイドウォール面の形状欠陥検査処理を実行する（Ｓ４８）。以下、その一例について説明する。なお、以下の例は、本発明の特徴をなすものではない。
　まず、前記ホスト計算機７は、前記検査用表面高さ分布情報の中から、Ｙ軸方向１ライン分の測定値（一部、前記補間値を含み得る）の情報を、形状欠陥検査の対象としてサンプリング（選択）する。
　そして、前記ホスト計算機７は、局所的な凹凸欠陥（前記バルグや前記デント）の指標値として、例えば以下に示す第１の指標値を算出する。
　まず、前記Ｙ軸方向１ライン分の測定値に対し、予め設定された次数（例えば、５０次）以下のＦＦＴによるローパスフィルタ処理が行われる。
　そして、前記ローパスフィルタ処理後の測定値に対し、その測定値全体の角度範囲３６０°に対して７°程度の角度範囲を窓としてその窓を走査しながらその窓の範囲内の測定値の最大値と最小値との差を算出し、これを前記第１の指標値とする。この第１の指標値が所定以上大きい場合に、そのタイヤが形状欠陥を有していると判別される。
　また、前記ホスト計算機７は、タイヤ全周の緩やかな凹凸変化の欠陥検査（Ｒｕｎｏｕｔ検査などといわれる）の指標値として、例えば以下に示す第２の指標値を算出する。
　まず、前記Ｙ軸方向１ライン分の測定値に対し、予め設定された次数（例えば、１５次）以下のＦＦＴによるローパスフィルタ処理が行われる。
　そして、前記ローパスフィルタ処理後の測定値全体における最大値と最小値との差を算出し、これを前記第２の指標値とする。この第２の指標値が所定以上大きい場合に、そのタイヤが形状欠陥を有していると判別される。

　図６は、ステップＳ３８～Ｓ４６の処理により、図５において画像化された前記補正後２値分布情報に基づいて設定された前記マスク範囲の一例を２値画像として表した図である。図６において白い部分が前記マスク範囲である。
　前記タイヤ形状検査装置Ｗにおいては、２次元の情報である正規化後の前記表面高さ分布情報に対し、２次元情報のまま周知のソーベルフィルタ処理を施される（Ｓ３２）。これにより、前記表示マークＭのエッジ部（輪郭部）が２次元座標におけるいずれの方向に伸びて形成されていても、そのエッジ部が確実に検出される。
　また、ラベリング処理（Ｓ３５）により、他から孤立した一連の前記表示マークＭのエッジ部ごとに同じラベル値が設定され、そのエッジ部の（同じラベル値ごとの）フィレ座標に基づいて、形状欠陥検査の対象から除外する前記マスク範囲が設定される（Ｓ３６～Ｓ４４）。これにより、前記表示マークＭの輪郭内に位置する非隆起部の測定値も、形状欠陥検査の対象から除外され、その非隆起部が形状欠陥部分であると誤検知されることを回避できる。図６において、文字"Ａ"，"Ｂ"，"Ｗ"等を表す前記表示マークＭの輪郭内が前記マスク範囲として設定されていることがその一例である。
　また、前記タイヤ形状検査装置Ｗにおいては、前記マスク範囲内の測定値が緩やかに変化する前記補間値に置き換えられる（Ｓ４５）。そのため、前記マスク範囲の有無に関わらず同じアルゴリズムで形状欠陥検査処理を実行しても、前記マスク範囲内の形状が形状欠陥部であると誤検知されることを回避できる。
　また、膨張処理（Ｓ３４）が施された前記２値分布情報に対してラベリング（Ｓ３５）が行われるため、前記表示マークＭの輪郭の一部に表面高さの立ち上がり（変化）が比較的緩やかな部分が含まれる場合でも、その部分が前記表示マークＭの輪郭内に含まれる部分として認識される。これにより、前記表示マークＭの輪郭の一部が、形状欠陥部であると誤検知されることを回避できる。

　以上に示した実施形態では、図１６に示したステップＳ３８～Ｓ４４の処理により、前記ラベル値のフィレ座標に基づいて、Ｙ軸方向１ラインごとに前記マスク範囲の設定が行われた。
　一方、本発明の他の実施形態として、図１６に示したステップＳ３８～Ｓ４４の処理に代えて、前記ラベル値ごとのフィレ座標により特定される矩形範囲それぞれを前記マスク範囲として設定することも考えられる。なお、この場合、前記ラベリング工程（Ｓ３５）において、前記全周範囲Ｗｙの両端の座標（Ｙ座標）がＹ軸方向において隣接する座標であるという前提なしにラベリング処理を行えばよい。
　図７は、図５において画像化された前記補正後２値分布情報に基づいて、前記ラベル値ごとのフィレ座標により特定される矩形範囲を前記マスク範囲とした場合のそのマスク範囲を２値画像として表した図である。
　但し、より子細に前記マスク範囲を設定するためには、図１６に示したステップＳ３８～Ｓ４４の処理を採用する方が好適である。

　以下、前述した実施形態においても生じ得る二次的な問題点について説明する。
　前記タイヤ１のサイドウォール面には、形状欠陥の検査対象とはならない微小な窪みが多数形成されている場合がある。そして、前記カメラ２０により、そのようなタイヤ１のサイドウォール面を、前記ライン光の主光線の正反射方向から撮像した場合、前記微小な窪みの部分での反射光が前記カメラ２０に到達しない。そのため、前記カメラ２０の撮像画像において、前記微小な窪みの部分に相当する位置について明瞭な、即ち、高輝度の前記光切断線の像が得られないことが生じ得るという問題点がある。以下、この問題点のことを、微小窪みに起因する問題点と称する。

　また、前記タイヤ１には、そのサイドウォール面に、その周方向のほぼ全体に渡って帯状に突起したマーク又は窪んだマークが形成されているものがある。以下、そのマークを環状マークと称する。同様に、前記タイヤ１には、そのサイドウォール面に、その周方向のほぼ全体に渡って一列に配列された多数の突起したマーク又は窪んだマークが形成されているものがある。以下、それら複数のマークの集合を準環状マーク群と称する。
　図１７は、前記環状マークが形成されたタイヤのサイドウォール面をＸ－Ｙ座標系で表した模式図である。また、図１８は、前記準環状マーク群が形成されたタイヤのサイドウォール面をＸ－Ｙ座標系で表した模式図である。
　なお、図１７及び図１８において、黒く塗りつぶされた部分が突起した又は窪んだマークの部分である。
　図１７及び図１８に示される例は、前記環状マークや前記準環状マーク群が、Ｙ軸方向に対して平行に表れている例である。しかしながら、前記カメラ２０による撮像画像においては、前記環状マークや前記準環状マーク群は、Ｙ軸方向に平行な方向に対して若干ずれて表れる。その原因としては、タイヤに対するマークの形成位置の誤差や、タイヤの回転軸のずれ、前記カメラ２０の撮像方向のずれ等が考えられる。

　前記タイヤ１のサイドウォール面に、図１７に示されるような前記環状マークが形成され、その環状マークが形成された領域Ｗxaの境界線がＹ軸方向に対してずれている場合、前述した実施形態においても、以下に示すような問題点が生じ得る。
　なお、便宜上、前記光切断法による形状測定処理により得られる正規化前の前記タイヤ１の表面高さ測定値のことを、正規化前高さ測定値と称する。また、前述した実施形態において、前記タイヤ１の周方向（Ｙ軸方向）１ラインにおける前記正規化前高さ測定値の平均値に基づき正規化された前記高さ測定値を正規化後高さ測定値と称する。
　前記環状マークが形成された領域Ｗxaの境界線の方向がＹ軸方向に対してずれている場合、前記タイヤ１の半径方向、即ち、Ｘ軸方向における前記環状マークの境界線の位置付近において、タイヤの周方向（Ｙ軸方向）の１ラインに、突起した又は窪んだ部分とそうでない部分とが混在する。そうすると、前記正規化後高さ測定値が、前記タイヤ１のサイドウォール面の本来の形状とは異なる誤った形状を表すという現象が生じる。その結果、形状欠陥の誤検出が発生するという問題点が生じ得る。以下、この問題点のことを、環状マークに起因する問題点と称する。この環状マークに起因する問題点は、タイヤのサイドウォール面に前記準環状マーク群が形成され、その準環状マーク群が形成された領域Ｗxa'の境界線の方向がＹ軸方向に対してずれている場合も同様に生じる。

　以下、図１９に示されるフローチャートを参照しつつ、前記画像処理装置６により実行されるタイヤのサイドウォール面に関する前記表面高さ分布情報修正処理の手順の他の一例について説明する。
　図１９に示される処理は、図１６に示された処理の応用例である。即ち、図１９に示される処理は、前記微小窪みに起因する問題点及び前記環状マークに起因する問題点を解決するために、図３に示された処理に対して一部が改変されている。
　以下、図１９に示される処理について、図１６に示された処理に対して改変されている部分についてのみ説明する。なお、図１９に示されるフローチャートにおいて、図１６に示された処理の手順と同じ手順の一部の記載が省略されている。また、図１９において、図１６に示された処理の手順と同じ手順については同じ識別符号が付されている。

　図１９に示される処理において、前記表面高さ分布情報の正規化処理（Ｓ３１’）が実行される前のステップＳ３０－１において、前述した光切断法による形状測定処理が実行される（光切断法形状検出工程）。
　即ち、ステップＳ３０－１において、前記画像処理装置６は、前記カメラ２０の撮像画像から、予め設定されたしきい値以上の輝度の光切断線を検出する。さらに、前記画像処理装置６は、検出した前記光切断線の位置から、前記タイヤ１の半径方向に相当するＸ軸方向、前記タイヤ１の周方向に相当するＹ軸方向からなる２次元の座標系内に配列される前記正規化前高さ測定値を算出し、その正規化前高さ測定値からなる前記表面高さ分布情報を前記画像処理装置６のフレームメモリに記憶させる。
　これにより、前記タイヤ１のサイドウォール面についての正規化前の前記表面高さ分布情報が前記画像処理装置６のフレームメモリに記憶される。
　但し、前述したように、前記タイヤ１のサイドウォール面に微小な窪みが存在する場合、光切断法による形状測定処理（Ｓ３０－１）において、前記カメラ２０の撮像画像における前記微小な窪みに相当する位置（座標）については、予め設定されたしきい値以上の輝度の光切断線の像を検出できず、前記正規化前高さ測定値を算出できない。
　以下、光切断法による形状測定処理（Ｓ３０－１）において、予め設定されたしきい値以上の輝度の光切断線を検出できた部分について、その光切断線の位置に応じて算出された前記正規化前高さ測定値のことを、便宜上、有効高さ検出値と称する。なお、光切断法による形状測定処理（Ｓ３０－１）において、予め設定されたしきい値以上の輝度の光切断線を検出できなかった部分については、前記表面高さ分布情報におけるその部分に相当する位置に、光切断線を検出できなかった部分であることを表す予め定められた情報、例えば、０やＮＵＬＬなどの情報が設定される。

　さらに、前記画像処理装置６は、光切断法による形状測定処理（Ｓ３０－１、光切断法形状検出工程）の後、前記有効高さ検出値が設定された正規化前の前記表面高さ分布情報について、Ｙ軸方向の１ラインごとに、当該１ラインにおける前記有効高さ検出値の平均値Ｈaveを算出する（Ｓ３０－２）。これにより、Ｙ軸方向の１ラインごとの前記有効高さ検出値の平均値ＨaveのデータからなるＸ軸方向のデータ列が得られる。以下、そのデータ列のことを、有効高さ平均値データ列と称する。
　さらに、前記画像処理装置６は、前記有効高さ平均値データ列に対して微分処理を施し、前記有効高さ平均値データ列について、微分値の絶対値が予め設定されたしきい値以上となるＸ軸の座標である平均高さ急変座標ｘbを検出する（Ｓ３０－２、平均高さ急変座標検出工程）。

　図２０は、前記有効高さ平均値データ列の一例が、横軸を前記タイヤ１の半径方向に相当するＸ軸、縦軸を前記有効高さ検出値の平均値Ｈaveとしてグラフ化された図である。
　前記タイヤ１のサイドウォール面に前記環状マークが存在する場合、図２０に示されるように、前記環状マークが形成されている領域Ｗxaに相当する範囲の境界位置において、前記有効高さ検出値の平均値Ｈaveが急変する前記有効高さ平均値データ列が得られる。このことは、前記タイヤ１のサイドウォール面に前記準環状マーク群が存在する場合も同様である。
　なお、図２０に示される例は、前記タイヤ１のサイドウォール面に突起した前記環状マークが形成されている場合の例である。
　そして、ステップＳ３０－２において検出される前記平均高さ急変座標ｘbは、図２０に示されるように、前記タイヤ１のサイドウォール面における前記環状マーク又は前記準環状マークが形成されている領域Ｗxa、Ｗxa'に相当する範囲の境界位置に相当する。

　そして、前記画像処理装置６は、前記タイヤ１のサイドウォール面の前記表面高さ分布情報について、以下に示すような測定値正規化工程（Ｓ３１’）を実行する。なお、この工程は、図１６に示した例における前記測定値正規化工程（Ｓ３１）に相当する。
　即ち、前記画像処理装置６は、前記表面高さ分布情報における前記Ｙ軸方向の１ラインごとの前記表面高さ測定値を、次の２つの規則に従って設定する。
　第１の規則は、当該１ラインにおける前記しきい値以上の輝度の光切断線を検出できた部分について、当該部分における前記有効高さ検出値を当該１ラインにおける前記有効高さ検出値の平均値Ｈaveに応じて正規化した値に設定する、という規則である。
　第２の規則は、当該１ラインにおける他の部分について、当該１ラインにおける前記有効高さ検出値に基づく補間値を当該１ラインにおける前記有効高さ検出値の平均値Ｈaveに応じて正規化した値に設定する、という規則である。
　前記第１の規則及び前記第２の規則において、前記有効高さ検出値の平均値Ｈaveに応じて正規化した値とは、例えば、正規化の対象とする値を前記有効高さ検出値の平均値Ｈaveで除算して得られる値や、正規化の対象とする値から前記有効高さ検出値の平均値Ｈaveを減算して得られる値などである。
　また、前記第２の規則において、当該１ラインにおける他の部分とは、前記しきい値以上の輝度の光切断線を検出できなかった部分である。
　また、前記第２の規則における前記補間値は、例えば、Ｙ軸方向の１ラインにおける前記有効高さ検出値の平均値Ｈaveであることが考えられる。その他、前記第２の規則における前記補間値は、Ｙ軸方向の１ラインにおける前記有効高さ検出値に基づく直線補間値などであってもよい。

　そして、前記画像処理装置６は、ステップＳ３０－１、Ｓ３０－２及びＳ３１’の処理の実行後、図１６に示したステップＳ３３～Ｓ３７の処理を実行する。これにより、前記画像処理装置６は、前記２次元エッジ検出工程の一例であるステップＳ３２及びＳ３３において、ステップＳ３１’の前記測定値正規化工程によって正規化された前記表面高さ測定値を有する前記表面高さ分布情報に対して、前述した２次元のエッジ検出処理を実行する。
　さらに、前記画像処理装置６は、図１６に示したステップＳ３３～Ｓ４７の処理の実行後、図１６に示したステップＳ３８～Ｓ４６のループ処理、及び図１６に示したステップＳ４７の処理を実行する。
　そして、前記ホスト計算機７が、前記検査用表面高さ分布情報を用いて、前記タイヤ１のサイドウォール面の形状欠陥検査処理を実行する（Ｓ４８）。

　但し、図１９に示される例においては、前記画像処理装置６は、前記表面高さ分布情報における、Ｘ軸における前記平均高さ急変座標ｘbを含む所定幅の座標範囲内のＹ軸方向の全範囲にわたる領域を前記形状欠陥検査処理の対象から除外する処理を行う（Ｓ４１及びＳ４２、欠陥検査除外領域設定工程）。
　前記陥検査除外領域設定工程の具体例は種々考えられるが、以下、その一例について説明する。
　図１９に示される前記陥検査除外領域設定工程（Ｓ４１及びＳ４２）は、図１６に示したステップＳ３８～Ｓ４６のループ処理の中で実行される。
　より具体的には、前記画像処理装置６は、Ｙ軸方向１ライン分のラベル値の情報をサンプリングする（Ｓ３８）ごとに、即ち、Ｙ軸方向１ラインごとに、当該１ラインが、ステップＳ３０－２で検出された前記平均高さ急変座標ｘbを含む予め定められた範囲内のラインであるか否かを判別する（Ｓ５１）。
　ここで、前記平均高さ急変座標ｘbを含む予め定められた範囲は、例えば、前記平均高さ急変座標ｘb及びそれを中心とする前後のｎ画素分ずつの範囲である。なお、ｎの値は、例えば、１～３程度である。

　そして、前記画像処理装置６は、サンプリングしたＹ軸方向１ラインが、ステップＳ３０－２で検出された前記平均高さ急変座標ｘbを含む予め定められた範囲内のラインである場合に、当該１ライン分の前記高さ測定値の全てを同一値に設定する（Ｓ５２）。
　前述したように、ステップＳ４８における形状欠陥検査処理では、前記表面高さ分布情報におけるＹ軸方向１ライン分の測定値（一部、前記補間値を含み得る）ごとに、局所的な凹凸欠陥の指標値の算出及びその指標値に基づく欠陥判別が行われる。そのため、ステップＳ５２において、前記表面高さ分布情報の中で前記高さ測定値が同一値に設定されたＹ軸方向の各ラインからなる領域は、ステップＳ４８における形状欠陥検査処理において実質的に形状欠陥の検査対象から除外されることになる。

　図１９に示した処理によれば、前記表面高さ分布情報における前記しきい値以上の輝度の光切断線を検出できなかった部分について、同光切断線を検出できた部分の前記有効高さ検出値に基づく補間値に対応した前記高さ測定値が設定される（Ｓ３０－１、Ｓ３１’）。そのため、前記微小窪みに起因する問題が解消される。
　また、図１９に示した処理によれば、ステップＳ３０－２、Ｓ５１、Ｓ５２の処理により、前記タイヤ１のサイドウォール面における前記環状マーク又は前記準環状マークが形成されている領域Ｗxa、Ｗxa'に相当する範囲の境界位置を含む所定幅の領域が、欠陥検査の対象から除外される。そのため、前記環状マークに起因する問題点も解消される。

　なお、図１９に示した処理における前記欠陥検査除外領域設定工程（Ｓ３０－２、Ｓ５１、Ｓ５２）は、前記環状マーク又は前記準環状マークが形成されている領域Ｗxa、Ｗxa'に相当する範囲の境界位置を含む所定幅の領域について、前記高さ測定値を同一値に設定する工程であった。
　しかしながら、前記欠陥検査除外領域設定工程は、他の処理によって実現されることも考えられる。
　例えば、前記画像処理装置６が、ステップＳ３０－２で検出した前記平均高さ急変座標ｘbを前記ホスト計算機７に引き渡し、前記ホスト計算機７が、前記平均高さ急変座標ｘbを含む所定幅の領域を、形状欠陥検査の対象から除外して処理することが考えられる。

　以上に示した実施形態は、それぞれプロセッサの一例である前記画像処理装置６及び前記ホスト計算機７により、前述した複数のステップの処理を分担して実行する実施形態である。
　しかしながら、例えば、前記ホスト計算機７によって前述した全てのステップの処理を実行する実施形態も考えられる。また、３つ以上のプロセッサによって前述した複数のステップの処理を分担して実行する実施形態も考えられる。

　本発明は、タイヤ形状検査装置への利用が可能である。

　以上のとおり、本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２００８年６月４日出願の日本特許出願（特願２００８－１４７１８４）、２００９年２月６日出願の日本特許出願（特願２００９－０２５８９９）、２００９年２月６日出願の日本特許出願（特願２００９－０２５９４２）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Ｗ：タイヤ形状検査装置
Ｍ：表示マーク（凹凸のあるマーク）
Ｗｙ：全周範囲
１：タイヤ
２：タイヤ回転機
３：センサユニット
４：ユニット駆動装置
５：エンコーダ
６：画像処理装置
７：ホスト計算機
１０：投光装置
１１、１２、１３：ライン光源
２０：カメラ
２１：撮像素子
２２：カメラレンズ

Claims

　凹凸のあるマークが形成されたタイヤのサイドウォール面の形状欠陥検査処理を実行するタイヤ形状検査方法であって、前記形状欠陥検査処理は、前記タイヤの半径方向を表す第１の座標軸及び前記タイヤの周方向を表す第２の座標軸からなる２次元の座標系内に前記サイドウォール面の全周範囲にわたる各位置の表面高さ測定値を配列した表面高さ分布情報に基づき実行され、
　前記タイヤ形状検査方法が、
　検査対象のタイヤの種類ごとにタイヤのサンプルから得られる前記表面高さ分布情報であるサンプル表面形状情報に基づいて前記凹凸のあるマークの位置を自動検出し、前記凹凸のあるマークの存在範囲を囲むマスク範囲の座標情報を自動設定するマスク範囲自動設定工程と、
　前記サンプル表面形状情報に基づく表面形状画像と、前記マスク範囲の座標情報に基づくマスク範囲画像と、を重ねて表示部に表示する画像出力工程と、
　前記画像出力工程と並行して、所定の操作部を通じた操作入力に応じて前記マスク範囲の座標情報を変更するマスク範囲変更工程と、
　前記マスク範囲変更工程による変更後の前記マスク範囲の座標情報と、前記サンプル表面形状情報の一部又は全部である登録表面形状情報と、を記憶部に記憶する情報登録工程と、
　検査対象のタイヤごとに得られる前記表面高さ分布情報である検査用表面形状情報と前記登録表面形状情報とを照合して、前記検査用表面形状情報と前記マスク範囲の座標情報との間の座標系のずれを検出する座標系ずれ検出工程と、
　前記座標系のずれを修正した上で、前記検査用表面形状情報における前記マスク範囲の座標情報に相当する範囲の前記表面高さ測定値を、前記形状欠陥検査処理の対象から除外するマスク範囲検査除外工程と、
　を含むことを特徴とするタイヤ形状検査方法。
　前記登録表面形状情報が、前記サンプル表面形状情報における前記第１の座標軸の特定座標での前記第２の座標軸の方向全体にわたる表面高さ測定値であり、
　前記座標系ずれ検出工程が、前記検査用表面形状情報における前記第１の座標軸の前記特定座標での前記第２の座標軸の方向全体にわたる前記表面高さ測定値と、前記登録表面形状情報とを、前記第２の座標軸方向における位置をシフトしながら照合することにより、前記第２の座標軸方向の前記座標系のずれを検出する工程を含む請求項１に記載のタイヤ形状検査方法。
　前記マスク範囲自動設定工程が、
　前記サンプル表面形状情報に対する２次元のエッジ検出処理により前記凹凸のあるマークのエッジを検出し、検出された２次元のエッジ分布情報を記憶部に記憶する２次元エッジ検出工程と、
　前記２次元のエッジ分布情報に対してラベリング処理を行い、前記ラベリング処理により得られるラベル分布情報を記憶部に記憶するラベリング工程と、
　前記ラベル分布情報におけるラベル値ごとのフィレ座標に基づいて前記凹凸のあるマークの存在範囲を囲む前記マスク範囲の座標を設定し、その座標を記憶部に記憶するマスク範囲設定工程と、を含む請求項１に記載のタイヤ形状検査方法。
　前記画像出力工程が、カーソル画像を前記表示部に表示させる工程を含み、
　前記マスク範囲変更工程が、前記カーソル画像の表示位置を前記操作入力に応じて移動させ、前記カーソル画像の表示位置に対応する座標について前記マスク範囲の座標情報を変更する工程を含む請求項１に記載のタイヤ形状検査方法。
　前記マスク範囲検査除外工程が、
　前記検査用表面形状情報における前記マスク範囲の座標情報に相当する範囲の前記表面高さ測定値をその範囲以外の前記表面高さ測定値に基づく補間値に置き換える工程である請求項１に記載のタイヤ形状検査方法。
　相対的に回転するタイヤにおいて、凹凸のあるマークが形成されたサイドウォール面へのライン光の照射及びそのライン光の像の撮像を行い、その撮像画像に基づいて、前記タイヤの形状欠陥検査に用いられる表面高さ分布情報を導出するタイヤ形状検査装置であって、
　前記サイドウォール面に一の光切断線が形成されるように、前記光切断線における検出高さ方向とは異なる方向から複数のライン光を連ねて照射するライン光照射部と、
　前記サイドウォール面に照射された前記複数のライン光の像を、前記複数のライン光それぞれの主光線が前記サイドウォール面に対して正反射する方向において撮像する撮像部と、
　前記撮像部の撮像画像における光切断線の検出により前記サイドウォール面の全周範囲にわたる表面高さ分布情報を導出する光切断法形状検出部と、
　検査対象のタイヤの種類ごとにタイヤのサンプルから得られた前記表面高さ分布情報であるサンプル表面形状情報に基づいて前記凹凸のあるマークの位置を自動検出し、前記凹凸のあるマークの存在範囲を囲むマスク範囲の座標情報を自動設定するマスク範囲自動設定部と、
　前記サンプル表面形状情報に基づく表面形状画像と前記マスク範囲の座標情報に基づくマスク範囲画像とを重ねて表示部に表示させる画像出力部と、
　前記画像出力部の処理と並行して、所定の操作部を通じた操作入力に応じて前記マスク範囲の座標情報を変更するマスク範囲変更部と、
　前記マスク範囲変更部による変更後の前記マスク範囲の座標情報と、前記サンプル表面形状情報の一部又は全部である登録表面形状情報と、を記憶部に記憶させる情報登録部と、
　検査対象のタイヤごとに得られた前記表面高さ分布情報である検査用表面形状情報と前記登録表面形状情報とを照合して前記検査用表面形状情報と前記マスク範囲の座標情報との間の座標系のずれを検出する座標系ずれ検出部と、
　前記座標系のずれを修正した上で前記検査用表面形状情報における前記マスク範囲の座標情報に相当する範囲の前記表面高さ測定値を形状欠陥検査処理の対象から除外するマスク範囲検査除外部と、
　を備えることを特徴とするタイヤ形状検査装置。
　凹凸のあるマークが形成されたタイヤのサイドウォール面の形状欠陥検査処理を実行するタイヤ形状検査方法であって、前記形状欠陥検査処理は、前記タイヤの半径方向を表す第１の座標軸及び前記タイヤの周方向を表す第２の座標軸からなる２次元の座標系内に前記サイドウォール面の全周範囲にわたる各位置の表面高さ測定値を配列した表面高さ分布情報に基づき実行され、
　前記タイヤ形状検査方法が、
　前記表面高さ分布情報に対する２次元のエッジ検出処理により前記凹凸のあるマークのエッジを検出し、検出された２次元のエッジ分布情報を記憶部に記憶する２次元エッジ検出工程と、
　前記２次元のエッジ分布情報に対してラベリング処理を施し、前記ラベリング処理により得られるラベル分布情報を記憶部に記憶するラベリング工程と、
　前記ラベル分布情報におけるラベル値ごとのフィレ座標に基づいて前記凹凸のあるマークの存在範囲を囲むマスク範囲の座標を設定し、その座標を記憶部に記憶するマスク範囲設定工程と、
　前記形状欠陥検査処理に用いられる前記表面高さ分布情報における前記マスク範囲内の前記表面高さ測定値を前記マスク範囲外の前記表面高さ測定値に基づく補間値に置き換えるマスク範囲補間工程と、
　を含むことを特徴とするタイヤ形状検査方法。
　前記２次元エッジ検出工程が、前記表面高さ分布情報に対して２次元の平滑微分処理と２値化処理とを順次実施することにより前記凹凸のあるマークのエッジを検出し、その結果得られた２値分布情報又は前記２値分布情報に予め定められた補正処理を実施して得られる補正後の前記２値分布情報を前記２次元のエッジ分布情報として検出する請求項７に記載のタイヤ形状検査方法。
　前記２値分布情報に対して実施される前記予め定められた補正処理が膨張処理を含む請求項８に記載のタイヤ形状検査方法。
　前記ラベリング工程が、前記全周範囲の両端の座標が隣接するものとして、前記２次元のエッジ分布情報に対してラベリング処理を実施し、前記ラベリング処理により得られるラベル分布情報を記憶部に記憶する工程であり、
　前記マスク範囲設定工程が、
　前記ラベル分布情報における前記ラベル値ごとにそのフィレ座標に基づいて前記第２の座標軸方向における前記ラベル値の存在範囲のパターンが予め定められた３種類の存在パターンのいずれであるかを判別し、その判別結果を記憶部に記憶させるラベル存在パターン判別工程と、
　前記第２の座標軸方向の１ラインごとに、前記１ライン上に存在する前記ラベル値それぞれの前記存在パターンの判別結果及び位置に応じて前記マスク範囲の座標を設定し、その座標を記憶部に記憶するライン毎マスク範囲設定工程と、を有し、
　前記予め定められた３種類の存在パターンが、前記ラベル値が前記全周範囲全体にわたり連なって存在する第１の存在パターンと、前記ラベル値が前記全周範囲の一方の端部を含む領域と他方の端部を含む領域とに分離して存在する第２の存在パターンと、その他の状態である第３の存在パターンとの３つである請求項７に記載のタイヤ形状検査方法。
　前記ライン毎マスク範囲設定工程において、前記第２の座標軸方向の１ラインごとに、
　前記存在パターンの判別結果が前記第１の存在パターンである前記ラベル値について、前記ラベル値の数に応じて前記ラベル値が存在する位置のみを前記マスク範囲に設定するか前記第２の座標軸方向１ライン分全てを前記マスク範囲に設定するかのいずれかの処理を実行し、
　前記存在パターンの判別結果が前記第２の存在パターンである前記ラベル値について、前記全周範囲を二等分した各範囲において前記全周範囲の両端位置それぞれからその位置に対し最も離れた前記ラベル値の位置に至る範囲を前記マスク範囲に設定する処理を実行し、
　前記存在パターンの判別結果が前記第３の存在パターンである前記ラベル値について、前記ラベル値が存在する位置全体にわたる範囲を前記マスク範囲に設定する処理を実行する請求項１０に記載のタイヤ形状検査方法。
　前記マスク範囲補間工程において、前記第２の座標軸方向の１ラインごとに、前記表面高さ分布情報における前記マスク範囲外の前記表面高さ測定値に基づく直線補間により前記マスク範囲内の表面高さ測定値の補間値を算出する請求項７に記載のタイヤ形状検査方法。
　回転する前記タイヤの前記サイドウォール面に照射されたライン光の撮像画像から、所定輝度以上の光切断線を検出して、前記２次元の座標系内に配列される前記所定輝度以上の光切断線の位置に応じた有効高さ検出値を導出する光切断法形状検出工程と、
　前記表面高さ分布情報における前記第２の座標軸方向の１ラインごとの前記表面高さ測定値を、前記所定輝度以上の光切断線を検出できた部分については当該部分における前記有効高さ検出値を当該１ラインにおける前記有効高さ検出値の平均値に応じて正規化した値に設定するとともに、当該１ラインにおける他の部分については当該１ラインにおける前記有効高さ検出値に基づく補間値を当該１ラインにおける前記有効高さ検出値の平均値に応じて正規化した値に設定する測定値正規化工程と、を実行し、
　前記２次元エッジ検出工程において、前記測定値正規化工程によって正規化された前記表面高さ測定値を有する前記表面高さ分布情報に対して２次元のエッジ検出処理を実行する請求項７に記載のタイヤ形状検査方法。
　前記第２の座標軸方向の１ラインごとの前記有効高さ検出値の平均値のデータからなる前記第１の座標軸方向のデータ列について、微分値の絶対値が予め設定されたしきい値以上となる前記第１の座標軸の座標である平均高さ急変座標を検出する平均高さ急変座標検出工程と、
　前記表面高さ分布情報における、前記第１の座標軸における前記平均高さ急変座標を含む所定幅の座標範囲内の前記第２の座標軸方向の全範囲にわたる領域を前記形状欠陥検査処理の対象から除外する処理を行う欠陥検査除外領域設定工程と、
　をさらに実行する請求項１３のタイヤ形状検査方法。
　前記表面高さ分布情報における前記表面高さ測定値を、前記第２の座標軸方向の１ラインごとに前記１ライン分の前記表面高さ測定値の平均値に応じて正規化する測定値正規化工程を実行するとともに、
　前記２次元エッジ検出工程において、前記測定値正規化工程によって前記表面高さ測定値が正規化された前記表面高さ分布情報に対して２次元のエッジ検出処理を実行する請求項７に記載のタイヤ形状検査方法。
　相対的に回転するタイヤにおける凹凸のあるマークが形成されたサイドウォール面へのライン光の照射及びそのライン光の像の撮像を行い、その撮像画像に基づいて、前記タイヤの形状欠陥検査に用いられる表面高さ分布情報を導出するタイヤ形状検査装置であって、
　前記サイドウォール面に一の光切断線が形成されるように、前記光切断線における検出高さ方向とは異なる方向から複数のライン光を連ねて照射するライン光照射部と、
　前記サイドウォール面に照射された前記複数のライン光の像を、前記複数のライン光それぞれの主光線が前記サイドウォール面に対して正反射する方向において撮像する撮像部と、
　前記撮像部の撮像画像における光切断線を検出することにより前記サイドウォール面の全周範囲にわたる表面高さ分布情報を導出する光切断法形状検出部と、
　前記表面高さ分布情報に対する２次元のエッジ検出処理に基づいて、前記タイヤの形状欠陥検査に用いられる前記表面高さ分布情報から前記凹凸のあるマークの存在範囲の情報を除外する凹凸マーク除去部と、
　を備えることを特徴とするタイヤ形状検査装置。