JP2018156120A - 二次元コード検査方法、及び二次元検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤのサイド部に複数のドット孔を所定のパターンで刻印して形成された二次元コードの検査を行うとき、タイヤを切断することなく二次元コードのドット孔の深さを効率よく検査する。【解決手段】二次元コード検査方法は、二次元コードの表面凹凸を３次元データとして計測する。この二次元コードの計測結果を用いて、前記ドット孔それぞれの位置を特定し、前記ドット孔それぞれに設定した領域内における表面凹凸の最も凹んだ最低レベルと最もとび出た最高レベルの差分を前記ドット孔それぞれの深さとして前記ドット孔の深さの分布を求め、前記ドット孔の深さの分布に基づいて、前記二次元コードの刻印の評価を行う。【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、タイヤのサイド部に複数のドット孔を所定のパターンで刻印して形成された二次元コードの検査を行う二次元コード検査方法に関する。

近年、タイヤのサイド部に、二次元コードを設けることが提案されている。二次元コードは、一次元コードに較べて多くの情報を含ませることができるので、種々の情報を二次元コードに含ませて、タイヤを管理することができる。特に、タイヤのサイド部に、所定のドット孔のパターンで刻印することで、サイド部に二次元コードを設けることが提案されている（特許文献１）。
タイヤのサイド部に、所定のドット孔のパターンで刻印することで形成した二次元コードは、サイド部が摩耗しない限りは消滅しないので、タイヤの管理を有効に行うことができる。

国際公開２００５／０００７１４号

上記二次元コードを所定のパターンのドット孔を、サイド部に刻印する場合、サイド部にドット孔を設けるので、サイドゴムに傷をつけることになる。ドット孔の深さが必要以上深くなることは、ドット孔の孔底からクラックが発生しやすくなり、さらに、サイドゴムのタイヤ内面側に設けられたカーカスプライに傷を付ける虞があるので、好ましくない。一方、ドット孔の深さが浅い場合、二次元コードの認識が難しくなり、二次元コードの読み取りが困難になる場合がある。
また、ドット孔の刻印は、レーザ光をサイドゴムに照射して、サイドゴムの一部をレーザ光の熱により気化させるので、サイドゴムの種類やサイドゴムに含まれるカーボン等の分散のばらつき等によって、形成されるドット孔の深さは変動し易い。
このため、刻印した二次元コードの各ドット孔の深さを管理し、維持することは重要である。

サイド部に形成した二次元コードのドット孔の直径は１ｍｍ程度あるいは１ｍｍ未満であり、ドット深さは数５００μｍ程度である場合、このようなサイズの表面凹凸は、一般に高さ方向の測定が可能な顕微鏡が用いられる。しかし、顕微鏡は、タイヤのサイド部の二次元コードを含む領域を切り出したサンプル片を用いて計測する必要があり、破壊検査となる。また、二次元コードのドット孔の深さを、サンプル片をステージ上で移動させながら計測することになり、煩雑である。

そこで、本発明は、タイヤのサイド部に複数のドット孔を所定のパターンで刻印して形成された二次元コードの検査を行うとき、タイヤを切断することなく二次元コードのドット孔の深さを効率よく検査することができる、二次元コード検査方法、及び二次元検査装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、タイヤのサイド部に複数のドット孔を所定のパターンで刻印して形成された二次元コードの検査を行う二次元コード検査方法である。当該二次元コード検査方法は、
前記二次元コードの表面凹凸を３次元データとして計測するステップと、
前記二次元コードの計測結果を用いて、前記ドット孔それぞれの位置を特定し、前記ドット孔それぞれに設定した領域内における表面凹凸の最も凹んだ最低レベルと最もとび出た最高レベルの差分を前記ドット孔それぞれの深さとして前記ドット孔の深さの分布を求め、前記ドット孔の深さの分布に基づいて、前記二次元コードの刻印の評価を行うステップと、を有する。

前記計測結果は、前記３次元データから作られる前記二次元コードの表面凹凸を画素値で表した二次元コード画像の前記パターンを識別することにより読み取った、前記二次元コードに含まれる情報を含む、ことが好ましい。

前記パターンは、前記情報に対応して定められており、
前記二次元コードは、前記二次元コードの単位セルのうち濃領域の単位セルを表すドットに１つのドット孔が設けられて構成され、
前記二次元コード画像の画素値を、閾値を用いて二値化することにより、前記ドット孔それぞれを抽出すること、及び、前記抽出したドット孔の数が、前記情報から定まる前記パターンのドット数に許容範囲内で一致するように前記閾値を定めること、により、前記ドット孔それぞれの位置を特定する、ことが好ましい。

前記二次元コードは、ＱＲコード（登録商標）であり、
前記ＱＲコード（登録商標）における前記パターンは、前記情報に対応して定められており、
前記ＱＲコード（登録商標）は、前記二次元コードの単位セルのうち濃領域の単位セルを表すドットに１つのドット孔が設けられて構成される場合、
前記ＱＲコード（登録商標）の前記二次元コード画像の画素値を、閾値を用いて二値化することにより、前記ドット孔それぞれを抽出すること、及び、前記ＱＲコード（登録商標）の前記二次元コード画像からマッチング処理によって特定した前記ＱＲコード（登録商標）の切出シンボル部の領域のドット数が、前記抽出したドット孔のうち、前記切出シンボル部に対応する領域のドット孔の数と一致するように前記閾値を定めること、により、前記ドット孔それぞれの位置を特定する、ことが好ましい。

前記表面凹凸の計測は、前記二次元コードの配置領域より広い拡大領域の表面凹凸を計測することによって行われ、
前記計測結果は、前記拡大領域内の前記二次元コードの配置領域の情報を含み、
前記ドット孔それぞれの位置の特定は、前記拡大領域の３次元データから切り出した前記配置領域内の３次元切り出しデータを用いて行われる、ことが好ましい。

前記二次元コードの前記配置領域の情報は、前記３次元データの表面凹凸の座標値のダイナミックレンジを絞ることにより、前記二次元コードの表面凹凸を画素値で表した二次元コード画像を顕在化させることにより取得する、ことが好ましい。

前記ドット孔それぞれの位置の特定は、前記サイド部の湾曲形状を除去するフィルタ処理を、前記二次元コードの表面凹凸を画素値で表した二次元コード画像に施して得られるプロファイルキャンセル画像を用いて行われる、ことが好ましい。

本発明の他の一態様は、タイヤのサイド部に複数のドット孔を所定のパターンで刻印して形成された二次元コードの検査を行う二次元コード検査装置である。当該二次元コード検査装置は、
前記二次元コードの表面凹凸を３次元データとして計測する計測ユニットと、
前記二次元コードの計測結果を用いて、前記ドット孔それぞれの位置を特定し、前記ドット孔それぞれに設定した領域内における表面凹凸の最も凹んだ最低レベルと最もとび出た最高レベルの差分を前記ドット孔それぞれの深さとして前記ドット孔の深さの分布を求め、前記ドット孔の深さの分布に基づいて、前記二次元コードの刻印の評価を行う評価ユニットと、を有する。

上述の二次元コード検査方法、及び二次元検査装置によれば、タイヤのサイド部に複数のドット孔を所定のパターンで刻印して形成された二次元コードの検査を行うとき、タイヤを切断することなく二次元コードのドット孔の深さを効率よく検査することができる。

本実施形態の二次元コード検査方法を実施する本実施形態の二次元コード検査装置の一例の模式図である。 本実施形態の二次元コード検査装置の評価ユニットの構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態の二次元コード検査方法の一例のフローの前半部を示す図である。 本実施形態の二次元コード検査方法の一例のフローの後半部を示す図である。 本実施形態の二次元コード検査方法で用いる二次元コードの一例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の二次元コード検査方法で用いるパラメータＡ，Ｂと、二次元コードの表面凹凸を表す３次元データの関係を説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、二次元コード画像の例を示す図である。 （ａ）は、本実施形態の二次元コード検査方法で二値化した二次元コード画像の一例を示す図であり、（ｂ）は、本実施形態の二次元コード検査方法で膨張処理した二次元コード画像の一例を示す図である。 本実施形態の二次元コード検査方法で設定した、ドット孔の深さの算出のために用いる領域の例を示す図である。 本実施形態の二次元コード検査方法で表示される、ドット孔の深さの情報を含んだ二次元コード画像の例を示す図である。

以下、本実施形態の二次元コード検査方法、及び二次元コード検査装置について詳細に説明する。図１は、本実施形態の二次元コード検査方法を実施する本実施形態の二次元コード検査装置の一例の模式図である。

本明細書で言う二次元コードは、横方向にしか情報を持たない一次元コード（バーコードに対し、水平方向と垂直方向に情報を持つマトリックス表示方式のコードである。二次元コードとして、例えば、ＱＲコード（登録商標）、データマトリクス（登録商標）、Ｍａｘｉｃｏｄｅ、ＰＤＦ−４１７（登録商標）、１６Ｋコード（登録商標）、４９コード（登録商標）、Ａｚｔｅｃコード（登録商標）、ＳＰコード（登録商標）、ベリコード（登録商標）、及び、ＣＰコード（登録商標）を含む。
また、本実施形態でサイド部Ｓに刻印される二次元コードは、二次元コードの単位セルのうち濃領域の単位セルを表すドットに１つのドット孔が設けられて構成されている。

二次元コード検査装置１０は、検査ユニット１２及び評価ユニット１４を備える。評価ユニット１４には、ディスプレイ３０が接続される。
検査ユニット１２は、タイヤＴのサイド部Ｓに設けられた二次元コードの表面凹凸を３次元データ（計測データ）として計測する装置である。本実施形態では、光パターン投影法が用いられる。一実施形態によれば、光切断法を用いることもできる。
タイヤＴは、図示されない検査エリアに横置される。検査ユニット１２は、両側のうち一方の側のサイド部Ｓに設けられた二次元コードを計測する。計測により得られた３次元データ（計測データ）は、検査ユニット１２の計測面内のＸ方向及びＹ方向のｘ座標値及びｙ座標値と、計測面に直交するＺ方向のｚ座標値とにより構成される。

評価ユニット１４は、二次元コードの計測結果を用いて、サイド部Ｓに設けられた二次元コードのドット孔それぞれの位置を特定し、ドット孔それぞれに設定した領域内における表面凹凸の最低レベルと最高レベルの差分をドット孔それぞれの深さとしてドット孔の深さの分布を求め、ドット孔の分布に基づいて、二次元コードの刻印の評価を行う装置である。
評価ユニット１４は、コンピュータにより構成された装置であり、ＣＰＵ（中央演算ユニット）１６及びメモリ１８（図２参照）を有する。評価ユニット１４は、メモリ１８に記憶されたプログラムを起動することにより、評価ユニット１４の機能を発揮するモジュールを形成する。図２は、評価ユニット１４の構成の一例を示すブロック図である。
評価ユニット１４は、メモリ１８に記憶されたプログラムを起動することにより、パラメータ決定部２０、前処理部２２、二値化処理部２４、ドット孔位置特定部２６、及びドット孔深さ算出部２８を、ソフトウェアモジュールとして備える。

パラメータ決定部２０は、３次元データ（計測データ）から、２次元コードの表面凹凸の情報が画像化できるように、表面凹凸の情報を持つｚ座標値のダイナミックレンジを調整するための、後述するパラメータＡ（切出位置）及びパラメータＢ（切出範囲）を決定する。パラメータ決定部２０は、２次元コードの表面凹凸の情報を画像化し、このときの二次元コード画像を読み取ることができる場合、周知のソフトウェアを利用して読み取った二次元コードに関する情報（二次元コードの種類、二次元コードの配置領域、ドット数）、及びパラメータＡ，Ｂを、計測結果としてメモリ１８に記憶させる。さらに、パラメータ決定部２０は、二次元コード画像を読み取ることができたときのパラメータＡ，Ｂの複数の値の平均値、中央値、あるいは最頻値を最適パラメータ値として決定してメモリ１８に記憶させる。

前処理部２２は、領域切出処理と、プロファイルキャンセル処理と、強調処理と、を行う。
領域切出処理は、メモリ１８に記憶された二次元コードの配置領域の情報に基づいて、メモリ１８に記憶されている計測された３次元データ（計測データ）の二次元コードの配置領域に対応する３次元切り出しデータを生成する処理である。
プロファイルキャンセル処理は、３次元切り出しデータの画像からサイド部Ｓのプロファイル形状を除去したプロファイルキャンセル画像を生成する処理である。
ドット強調処理は、プロファイルキャンセル画像のｚ座標値を画素値として、ｘ座標値及びｙ座標値を、画素の位置座標とする二次元コード画像におけるドット孔の部分を
強調するために画素を拡張する（例えば、左右上下方向に隣接する１画素を拡張する）フィルタ処理である。

二値化処理部２４は、前処理部２２で生成した二次元コード画像のドット強調処理をした画像を、ドット孔とそれ以外の領域に分けるように二値化処理する。この二値化処理は、ドット孔の領域をカウント可能にするために二値化画像を作成するが、二値化処理に用いる閾値は、ドット孔の数が、メモリ１８に記憶された、二次元コードの読み取ったドット数と許容範囲内で一致するように設定される。すなわち、二値化処理部２４は、ドット孔のカウント数が二次元コードの読み取ったドット数と許容範囲内で一致するまで、閾値の変更を繰り返し行う。許容範囲とは、二次元コードの読み取ったドット数を中心として±５％の誤差範囲内であり、±１％の誤差範囲内であることが好ましく、完全に一致していることが特に好ましい。

ドット孔位置特定部２６は、二値化処理部２４で処理されたニ値化画像で特定されるドット孔の領域の重心位置（具体的には座標値）を、ドット孔の位置として特定する。この時、併せて、各ドット孔の領域に、二次元コード画像の左上から順番に番号付けを行い、ドット孔位置特定部２６は、各ドット孔の領域の番号とドット孔の位置を対応させてメモリ１８に記憶させる。

ドット孔深さ算出部２８は、ドット孔位置特定部２６で特定したドット孔の位置を含むように、ドット孔それぞれに領域を設定する。ドット孔深さ算出部２８は、この領域内における表面凹凸の最も凹んだ最低レベルと最もとび出た最高レベルの差分を、メモリ１８に記憶した３次元データ（計測データ）あるいは３次元切り出しデータから算出し、この差分をドット孔それぞれの深さとする。ドット孔それぞれに設定する深さ算出のための領域は、深さの算出結果が、隣接するドット孔と干渉しないように設定される。隣接するドット孔と干渉しないとは、求める最高レベルが、隣接するドット孔の周りにないことをいう。このため、ドット孔に設定される領域は、ドット孔の中心位置（重心位置）と隣接するドット孔の中心位置（重心位置）との離間距離よりも短い距離であることが好ましく、上記離間距離の４分の３以下であることが好ましい。

ドット孔深さ算出部２８は、３次元切り出しデータのｚ座標値を画素値として、ｘ座標値及びｙ座標値を、画素の位置座標とする二次元コード画像に、各ドット孔の深さの情報を含めて、画像表示するように、ディスプレイ３０に出力する。ドット孔深さ算出部２８は、さらに、ドット孔の深さの分布に基づいて、二次元画像の刻印が適切か、不適切かの判定を行う。ドット孔深さ算出部２８は、例えば、ドット孔の深さが定められた規格の範囲内にあるかを比較することにより、上記判定を行う。

図３Ａは、本実施形態の二次元コード検査方法の一例のフローの前半部を示す図であり、図３Ｂは、本実施形態の二次元コード検査方法の一例のフローの後半部を示す図である。
計測ユニット１２は、タイヤＴのサイド部Ｓ上に形成されている二次元コードの表面凹凸を３次元データ（計測データ）として計測する。評価ユニット１４は、３次元データ（計測データ）を読み込む（ステップＳ１０）。図４は、複数のドット孔を所定のパターンで刻印して形成された二次元コードが、サイド部Ｓに設けられた一例を示す図である。

次に、パラメータ決定部２０は、パラメータＡ，Ｂを決定するために用いるパラメータＡ，Ｂの値の範囲を定めて、パラメータＡの値とパラメータＢの値を、定めた範囲内で設定する。パラメータＡとは、ｚ座標値のダイナミックレンジの下限値であり、切出位置をいい、パラメータＢは、ダイナミックレンジの広さ（切出範囲）をいう。図５（ａ）〜（ｃ）は、パラメータＡ，Ｂと、二次元コードの表面凹凸を表す３次元データ（計測データ）の関係を説明する図である。計測ユニット１２から送られる３次元データ（計測データ）のうちｚ座標値は、例えば、２４ビットの階調のデータであるので、ｚ座標値の範囲は広い。しかし、このような広い範囲の中で、１ｍｍ以下の表面凹凸の情報を抽出するには、ダイナミックレンジを狭くして、二次元コードの画像を識別できるように画像表示（せいぜい８〜１２ビットの画像表示）する必要がある。すなわち、本実施形態では、図５（ｃ）に示すように、二次元コードの表面凹凸を表す画像が識別可能に表示されるように、適正な範囲に定める必要がある。図５（ｂ）に示すパラメータＡ，Ｂでは、二次元コードの凹凸を表す３次元データ（計測データ）のダイナミックレンジが広すぎて、３次データから二次元コードの画像は識別できるように表示されない。
したがって、パラメータ決定部２０は、定めた範囲内で値を種々変化させたパラメータＡとパラメータＢの複数の組を順次作成する（ステップＳ１２）。

パラメータ決定部２０は、作成したパラメータＡとパラメータＢを用いて、３次元切り出しデータのｚ座標値を画素値として、ｘ座標値及びｙ座標値を、画素の位置座標とする二次元コード画像を生成する。このとき、パラメータ決定部２０は、プロファイルキャンセル処理を行う（ステップＳ１４）。プロファイルキャンセル処理は、二次元コード画像から、サイド部Ｓの湾曲形状を除去するフィルタ処理である。このフィルタ処理では、ランクフィルタを好適に用いることができる。ランクフィルタ処理では、フィルタ領域の中心の画素値を、画素値の上位Ｘ％の順番にある画素値に置き換えることが好ましい。ここで、Ｘは、０〜２０の範囲内のある値である。ランクフィルタを施された画像の画素値を、二次元コード画像の対応する画素の画素値から減算することにより、サイド部Ｓの湾曲形状を除去することができる。

パラメータ決定部２０は、このようにサイド部Ｓの湾曲形状を除去した二次元コード画像をディスプレイ３０に表示したとき、二次元コードの像が読み取り可能であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。二次元コードの読み取りは、公知の二次元コード読み取るソフトウェアを用いて行うことができる。読み取りが可能な場合、パラメータ決定部２０は、二次元コードに含まれる、読み取った情報（計測結果）、及び、パラメータＡ，Ｂの値をメモリ１８に格納させる（ステップＳ１８）。読み取った情報は、例えば、二次元コードが含んでいる数十桁の数字などの情報、二次元コードの配置領域の情報、及び二次元コードのドット数を含む。

なお、計測ユニット１２による二次元コードの表面凹凸の計測は、二次元コードを確実に計測できるように、二次元コードの配置領域より広い拡大領域の表面凹凸を計測することによって行われる。しかし、後述するように二次元コードのドット孔の位置を特定するには、二次元コードの表面凹凸の部分を切り出して二次元コード以外の模様や標章等を表すリッジ等の二次元コードと無関係の凹凸と区別する必要がある。このため、計測範囲である拡大領域の３次元データ（計測データ）から切り出した配置領域内の３次元切り出しデータを生成するために、配置領域を求めておくことは重要である。このため、本実施形態では、拡大領域内での、二次元コードの配置領域の情報は、メモリ１８に記憶される。

パラメータ決定部２０は、パラメータＡ，Ｂの値が、予め定めた範囲全体をカバーする（下限から上限まで変化する）までパラメータＡ，Ｂの値を作成したか、否かを判定する（（ステップＳ２０）。判定結果が否定の場合、ステップＳ１２に戻ってパラメータＡ，Ｂの組を新たに作成し、ステップＳ１４〜Ｓ１８を繰り返す。判定結果が肯定の場合、ステップＳ２２へ進む。

最後に、パラメータ決定部２０は、ステップＳ１６で読み取ることができた二次元コードから得られ、メモリ１８に記憶されたパラメータＡ，Ｂの値を用いて、最適パラメータＡ，Ｂを生成する（ステップＳ２２）。最適パラメータＡ，Ｂは、例えば、メモリ１８に記憶されたパラメータＡの値の平均値、パラメータＢの値の平均値である。パラメータＡ，Ｂの値の平均値を用いることにより、二次元コードの画像を表示したとき、確実に二次元コード画像を識別可能で、読み取り可能に表示することができる。

次に、前処理部２２は、３次元データ（計測データ）を、メモリ１８に記憶された二次元コードの配置領域の情報及び最適パラメータＡ，Ｂを用いて、二次元コードを切り出して、２次元コードの３次元切り出しデータを生成する（ステップＳ２４）。これにより、３次元切り出しデータには、二次元コードと無関係な凹凸の情報を含んでいないデータとなる。図６（ａ）〜（ｃ）は、３次元切り出しデータのｚ座標値を画素値として、ｘ座標値及びｙ座標値を、画素の位置座標とする二次元コード画像の例を示す図である。図６（ａ）〜（ｃ）の画像は、画像表示において、同じ階調の明度で表示している。図６（ａ）は、３次元切り出しデータから作成される二次元コード画像の一例を示す。この二次元コード画像は、プロファイルキャンセル処理が施されていないので、識別可能であるがコントラストが不十分である。

前処理部２２は、さらに、３次元切り出しデータを用いてプロファイルキャンセル処理を行う（ステップＳ２６）。プロファイルキャンセル処理は、３次元切り出しデータから作られる二次元コードの表面凹凸を画素値で表した二次元コード画像からサイド部Ｓのプロファイルの情報を除去するフィルタ処理である。ここで、フィルタ処理では、二次元コード画像に対してランクフィルタが好適に用いられる。ランクフィルタは、フィルタ処理を行う画像の領域の中心の画素の画素値を、この領域の中の画素値の上位Ｘ％の順番にある画素値に置き換えることが好ましい。
ここで、Ｘは、０〜２０の範囲内のある値である。画素値の上位０〜２０％の順番にある画素値を持つ画素は、サイド部Ｓのドット孔以外の部分に対応する画素値である可能性が高く、この画素値は、略サイド部Ｓのプロファイル形状を表す値といえる。したがって、ランクフィルタを施された画像の画素値を、二次元コード画像の対応する画素の画素値から減算することにより、サイド部Ｓの湾曲形状を除去することができる。
図６（ｂ）は、プロファイルキャンセル画像、すなわち、プロファイルキャンセル処理後の二次元コード画像の一例を示す。この二次元コード画像は、プロファイルキャンセル処理が施されているので、図６（ａ）に較べてコントラストが十分にある。

前処理部２２は、さらに、プロファイルキャンセル処理の施された二次元コード画像に対してドット強調処理を行う（ステップＳ２８）。ドット強調処理は、円形部分を強調するためのフィルタ処理である。図６（ｃ）は、ドット強調処理をした二次元コード画像の一例であり、図６（ｂ）の円形暗部を強調処理した結果画像である。

二値化処理部２４は、前処理部２２で処理された二次元コード画像の表面凹凸の座標値を、ドット孔とドット孔以外の領域と区別されるように、閾値を用いて二値化する。このとき、二値化処理部２４は、二値化のための閾値を、設定された範囲内で調整して作成する（ステップＳ３０）。
二値化処理部２４は、作成した閾値を用いて二値化を行い、二次元コード画像のドット孔の数をカウントする（ステップＳ３２）。二値化処理部２４は、さらに、カウントしたドット孔の数が、メモリ１８に記憶された二次元コードの読み取った情報であるドット数に対して許容範囲内で一致するか否かを判定する（ステップＳ３４）。二値化処理部２４は、ドット孔のカウント数がドット数に許容範囲内で一致するまで、閾値を変更して、ステップＳ３２〜３４を繰り返す。
ここで、許容範囲とは、ドット孔のカウント数が、二次元コードの読み取ったドット数を中心として±５％の誤差範囲内であることであり、±１％の誤差範囲内であることが好ましく、完全に一致していることが特に好ましい。

ドット孔位置特定部２６は、ドット孔のカウント数がドット数に許容範囲内で一致する閾値が複数ある場合、閾値の平均値に最も近い閾値を用いて二値化した二次元コード画像のドット孔の座標位置（ｘ座標値、ｙ座標値）を演算して生成する（ステップＳ３６）。すなわち、ドット孔位置特定部２６は、ドット孔の位置を特定する。
このように、本実施形態の二値化処理部２４及びドット孔位置特定部２６は、３次元切り出しデータから作られる二次元コードの表面凹凸を画素値で表した二次元コード画像の表面凹凸のｚ座標値を、閾値を用いて二値化することにより、ドット孔それぞれを抽出すること、及び、抽出したドット孔の数が、二次元コードの計測結果の情報から定まるドット孔の数に許容範囲内で一致するように閾値を定めること、により、ドット孔それぞれの位置を特定する。図７（ａ）は、二値化した二次元コード画像の一例を示す図である。

さらに、ドット孔位置特定部２６は、二値化した二次元コード画像のドット孔の領域を膨張させる膨張処理を行う（ステップＳ３８）。膨張処理では、ドット孔の領域が、例えば円形領域になるように、膨張処理を行う。この場合、ドット孔の領域が、隣接するドット孔の領域と接続しないように、膨張処理は制限される。図７（ｂ）は、膨張処理した二次元コード画像の一例を示す図である。

次に、ドット孔深さ算出部２８は、位置を特定したドット孔の位置を含むように、ドット孔それぞれに領域を設定し、この領域内における表面凹凸の最も凹んだ最低レベルと最もとび出た最高レベルの差分を、３次元データ（計測データ）あるいは３次元切り出しデータから算出する。ドット孔深さ算出部２８は、この差分をドット孔それぞれの深さとする（ステップＳ４０）。ドット孔それぞれに設定する深さ算出のための領域は、隣接するドット孔と干渉しないように設定される。図８は、ドット孔それぞれに設定したドット孔の深さの算出のために用いる領域の例を示す図である。
こうして算出されたドット孔の深さの情報は、二次元コード画像に含められて、ディスプレイ３０に画像表示される。図９は、ドット孔の深さの情報を含んだ二次元コード画像の例を示す図である。

トレッド孔深さ算出部２８は、ドット孔の深さの分布を、予め設定されている規格と比較し、ドット孔の深さの分布が、規格の許容範囲内にあれば適切（良品）と判定する（ステップＳ４４）。すなわち、トレッド孔深さ算出部２８は、二次元コードの刻印の評価を行う。比較の結果、ドット孔の深さの分布が規格の許容範囲外であれば、不適切（不良品）と判定し、判定結果をディスプレイ３０に出力する。
不良品と判定された場合、二次元コードの刻印の作製条件を変更する。例えば、レーザ光の出力を調整する、あるいはレーザ光の照射時間を調整する。

このような二次元コードの刻印の良否を判定することは、二次元コードの管理のみならず、タイヤの破損や強度低下、及び耐久性低下を抑制する点から必要である。また、タイヤサイズやタイヤのサイドゴムの種類を変更した場合、刻印の作製条件を変更する必要がある。この場合において、本実施形態の二次元コード検査方法及び二次元コード検査装置は有用である。

本実施形態では、二次元コードの計測結果は、二次元コード画像の前記パターンを識別することにより読み取った、二次元コードに含まれる情報を含む、ことが好ましい。二次元コードに含まれる情報は、ステップＳ３０で用いる閾値を最適な値にするために、二次元コードの数十桁の数字などの情報から定まる二次元コードのドット数を含むことが好ましい。

二次元コードが、二次元コードの単位セルのうち濃領域の単位セルを表すドットに１つのドット孔が設けられて構成される場合、二次元コード画像の表面凹凸の座標値（ｚ座標値）を、閾値を用いて二値化することにより、ドット孔それぞれを抽出すること、及び、抽出したドット孔の数が、ドット数と許容範囲で一致するように閾値を定めること、により、ドット孔それぞれの位置を特定することが好ましい。これにより、ドット孔を非ドット孔の領域と区別できる精度の高い閾値を用いて、ドット孔の位置を特定できるので、ドット孔の深さも精度が高くなる。

本実施形態では、二次元コードの計測結果から抽出した二次元コード全体のドット孔の数が、二次元コード全体のドット数と許容範囲で一致するように閾値を定めるが、二次元コードをパターンマッチングした読み取ることのできる所定の領域において、ドット孔の数が、ドット数と許容範囲で一致するように、閾値を定めることも好ましい。
一実施形態によれば、二次元コードは、ＱＲコード（登録商標）であり、ＱＲコード（登録商標）におけるドットのパターンは、記録される情報に対応して定められており、ＱＲコード（登録商標）は、単位セルのうち濃領域の単位セルを表すドットに１つのドット孔が設けられて構成される場合、以下のように閾値を定めることも好ましい。すなわち、ＱＲコード（登録商標）の二次元コード画像の画素値を、閾値を用いて二値化することにより、ドット孔それぞれを抽出すること、及び、ＱＲコード（登録商標）の二次元コード画像からマッチング処理によって特定したＱＲコード（登録商標）の切出シンボル部（ファインダパターン）の領域のドット数が、抽出したドット孔のうち、切出シンボル部に対応する領域のドット孔の数と一致するように閾値を定めることも好ましい。切出シンボル部は、ＱＲコード（登録商標）のコーナーに配置される位置検出用パターンであり、容易に読み取ることができる。

本実施形態の二次元コードの表面凹凸の計測は、二次元コードの配置領域より広い拡大領域の表面凹凸を計測することによって行われる。計測結果は、拡大領域内の二次元コードの配置領域の情報を含む。ドット孔それぞれの位置の特定は、拡大領域の３次元データ（計測データ）から切り出した配置領域内の３次元切り出しデータを用いて行われる。このため、二次元コード以外の模様や標章等を表すリッジ等の二次元コードと無関係の表面凹凸のデータを除去することができ、ドット孔の位置の特定を精度良く行うことができる。

本実施形態の二次元コードの配置領域の情報は、３次元データ（計測データ）の表面凹凸の座標値のダイナミックレンジを、パレメータＡ（切出位置）及びパラメータＢ（切出範囲）を用いて絞ることにより、二次元コードの画像を顕在化させることにより取得する。このため、精度の高いドット孔の位置の特定が可能となる。

本実施形態のドット孔それぞれの位置の特定は、サイド部Ｓの湾曲形状を除去するフィルタ処理を、二次元コード画像に施した結果を用いて行われる。このため、精度の高いドット孔それぞれの位置の特定が可能となる。
このとき、フィルタ処理は、ランクフィルタを用いた処理である。このため、サイド部Ｓのプロファイルを予め取得することなく、容易にサイド部Ｓのプロファイルを除去することができる。

以上、本発明の二次元コード検査方法及び二次元コード検査装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更してもよいのはもちろんである。

１０ 二次元コード検査装置
１２ 計測ユニット
１４ 評価ユニット
１６ ＣＰＵ
１８ メモリ
２０ パラメータ決定部
２２ 前処理部
２４ 二値化処理部
２６ ドット孔位置特定部
２８ ドット孔深さ算出部

Claims (8)

1. タイヤのサイド部に複数のドット孔を所定のパターンで刻印して形成された二次元コードの検査を行う二次元コード検査方法であって、
   前記二次元コードの表面凹凸を３次元データとして計測するステップと、
   前記二次元コードの計測結果を用いて、前記ドット孔それぞれの位置を特定し、前記ドット孔それぞれに設定した領域内における表面凹凸の最も凹んだ最低レベルと最もとび出た最高レベルの差分を前記ドット孔それぞれの深さとして前記ドット孔の深さの分布を求め、前記ドット孔の深さの分布に基づいて、前記二次元コードの刻印の評価を行うステップと、を有することを特徴とする二次元コード検査方法。
2. 前記計測結果は、前記３次元データから作られる前記二次元コードの表面凹凸を画素値で表した二次元コード画像の前記パターンを識別することにより読み取った、前記二次元コードに含まれる情報を含む、請求項１に記載の二次元コード検査方法。
3. 前記パターンは、前記情報に対応して定められており、
   前記二次元コードは、前記二次元コードの単位セルのうち濃領域の単位セルを表すドットに１つのドット孔が設けられて構成され、
   前記二次元コード画像の画素値を、閾値を用いて二値化することにより、前記ドット孔それぞれを抽出すること、及び、前記抽出したドット孔の数が、前記情報から定まる前記パターンのドット数に許容範囲内で一致するように前記閾値を定めること、により、前記ドット孔それぞれの位置を特定する、請求項２に記載の二次元コード検査方法。
4. 前記二次元コードは、ＱＲコード（登録商標）であり、
   前記ＱＲコード（登録商標）における前記パターンは、前記情報に対応して定められており、
   前記ＱＲコード（登録商標）は、前記二次元コードの単位セルのうち濃領域の単位セルを表すドットに１つのドット孔が設けられて構成され、
   前記ＱＲコード（登録商標）の前記二次元コード画像の画素値を、閾値を用いて二値化することにより、前記ドット孔それぞれを抽出すること、及び、前記ＱＲコード（登録商標）の前記二次元コード画像からマッチング処理によって特定した前記ＱＲコード（登録商標）の切出シンボル部の領域のドット数が、前記抽出したドット孔のうち、前記切出シンボル部に対応する領域のドット孔の数と一致するように前記閾値を定めること、により、前記ドット孔それぞれの位置を特定する、請求項２に記載の二次元コード検査方法。
5. 前記表面凹凸の計測は、前記二次元コードの配置領域より広い拡大領域の表面凹凸を計測することによって行われ、
   前記計測結果は、前記拡大領域内の前記二次元コードの配置領域の情報を含み、
   前記ドット孔それぞれの位置の特定は、前記拡大領域の３次元データから切り出した前記配置領域内の３次元切り出しデータを用いて行われる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の二次元コード検査方法。
6. 前記二次元コードの前記配置領域の情報は、前記３次元データの表面凹凸の座標値のダイナミックレンジを絞ることにより、前記二次元コードの表面凹凸を画素値で表した二次元コード画像を顕在化させることにより取得する、請求項５に記載の二次元コード検査方法。
7. 前記ドット孔それぞれの位置の特定は、前記サイド部の湾曲形状を除去するフィルタ処理を、前記二次元コードの表面凹凸を画素値で表した二次元コード画像に施して得られるプロファイルキャンセル画像を用いて行われる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の二次元コード検査方法。
8. タイヤのサイド部に複数のドット孔を所定のパターンで刻印して形成された二次元コードの検査を行う二次元コード検査装置であって、
   前記二次元コードの表面凹凸を３次元データとして計測する計測ユニットと、
   前記二次元コードの計測結果を用いて、前記ドット孔それぞれの位置を特定し、前記ドット孔それぞれに設定した領域内における表面凹凸の最も凹んだ最低レベルと最もとび出た最高レベルの差分を前記ドット孔それぞれの深さとして前記ドット孔の深さの分布を求め、前記ドット孔の深さの分布に基づいて、前記二次元コードの刻印
   評価を行う評価ユニットと、を有する二次元コード検査装置。