TW201131152A - Device and method for inspecting tyre shape - Google Patents

Description

201131152 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於輪胎的檢査技術’尤其係關於使用圖像 處理的手法來檢査形成有具有凹凸的標記的側壁 (sidewall)面的形狀缺陷的輪胎形狀檢査方法及輪胎形狀 檢査裝置。 【先前技術】 輪胎係具有層積橡膠或化學纖維、鋼繩等各種材料的 構造。若在其層積構造存在不均一的部分，當被塡充空氣 時，在相對耐壓性較弱的部分’會產生被稱爲膨出（Bulge) 的***部（凸部）、或被稱爲凹陷（Dent)或下陷（depression) 的低窪部（凹部）。會產生如上所示之膨出或凹陷等形狀缺 陷的輪胎由於安全上的問題或外觀不良的問題，而必須加 以檢査而從出貨對象中除外。 因此，在輪胎製造的最終工程（將輪胎材料加硫後的 檢査工程）中’係進行輪胎表面，尤其在側壁面的凹凸形 狀不良的檢査。其中’在輪胎的側壁面係形成有顯示製品 型式或尺寸' 製造廠商標誌等的顯示標記（屬於正常凹凸 的標記）。因此，在側壁面的形狀缺陷檢査處理中，係必 須將該顯不標作爲形狀缺陷而不會錯誤檢測。 如上所示之凹凸形狀不良的檢査，在以往係藉由人工 的目測檢査與觸手檢査來進行，但是近年來則是進行對於 藉由雷射距離感測器、三次元形狀計測裝置 '或攝影機所 S. -5- 201131152 爲之圖像檢査等自動化技術、及不會受到屬於正常凹凸的 標記影響的檢査技術的配合。 例如，在專利文獻1中係揭示一種輪胎形狀檢測裝置 係將照射在相對進行旋轉的輪胎表面的線光的像進行攝像 ，根據該攝像圖像，進行藉由光切斷法所爲之形狀檢測， 藉此檢測前述輪胎的表面形狀。該裝置係具備有：以在前 述輪胎表面形成有一光切斷線的方式，由與該光切斷線中 的檢測高度方向爲不同的方向接連照射複數線光的線光照 射手段；及在被照射在前述輪胎表面的前述複數線光各個 的主光線對前述輪胎表面作正反射的方向進行攝像的攝像 手段。 該輪胎形狀檢測裝置尤其對輪胎表面接連照射複數線 光，將所被照射的複數線光的像進行攝像，藉此檢測輪胎 表面形狀。 此外，在專利文獻2係揭示一種對輪胎表面藉由凹凸 所形成的一個以上的圖形的三次元形狀進行檢査的方法。 該方法係具有：針對包含該等圖形的預定輪胎表面區域內 的各面積要素，測定凹凸的高度而取得凹凸分布資料的工 程；根據對各自的圖形作爲圖形的雛型而預先作準備的圖 形模型的三次元形狀資料、及所取得的前述凹凸分布資料 ，將前述輪胎表面區域中與圖形模型相對應的輪胎表面部 分進行特定的工程；及對各自的圖形，求出所特定的輪胎 表面部分的凹凸分布資料與圖形模型的三次元資料的一致 度，根據該一致度，來判定前述圖形之三次元形狀的合否 -6- 201131152 的工程。 該輪胎凹凸圖形的檢査方法尤其係藉由計算出對輪胎 表面照射片光所得的二次兀凹凸分布資料、與由cad資料 所作成的圖形模型的三次元形狀資料的一致度，來檢查有 無缺陷的技術。在本技術中，爲了進行正常的凹凸圖形（ 文字等）本身的良否判定，使用將作爲正常凹凸圖形的雛 型而預先準備好的圖形模型作爲教示資料。雛型係由輪胎 CAD資料或模具CAD資料所作成。 〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕 〔專利文獻1〕日本特開2008-221896號公報 〔專利文獻2〕日本特開2005-331274號公報 在專利文獻1的輪胎形狀檢測裝置中，係可藉由光切 斷法來檢測輪胎的表面形狀，因此可檢測輪胎表面的凹凸 形狀。但是，無法得知所被檢測出的輪胎表面的凹凸形狀 爲形成在輪胎表面的正常圖形或是缺陷。此外，當在正常 圖形的位置存在有缺陷時，要檢測其缺陷會變得更加困難 〇 因此，如專利文獻2之揭示，若使用輪胎CAD資料或 模具CAD資料來作成教示資料（參照資料），可得不會受輪 胎的變形或缺陷影響的數値，或許可回避專利文獻1的技 術的困難性。但是，輪胎爲橡膠製品、且在專利文獻1的 發明作爲對象的輪胎形狀檢査中檢查已充入空氣的輪胎， 因此來自CAD資料的輪胎變形量較大。因此，即使僅使 201131152 CAD資料的座標及與其相對應的輪胎的座標相一致，計算 及運算量亦會變得龐大’因此專利文獻2的方法難以應用 在實用上。 此外，根據屬於專利文獻2所揭示技術之使用CAD資 料的方法，容易類推使用實際上所測定的輪胎的高度資料 來作爲教示資料的方法。藉由該方法，可簡易取得實際的 局度資料。 但是’此時’在作爲教示資料所使用的輪胎高度圖像 中係被要求僅存在正常的凹凸圖形，而且完全沒有檢測對 象的凹凸缺陷（Bulge/Dent)、或屬於輪胎圓周方向較大的 起伏變形成分的Runout成分的高度變化。若使用存在有檢 測對象的凹凸缺陷或Runout成分的高度圖像資料作爲教示 資料時’文字等正常凹凸標記係在線上（on line)檢査時藉 由差分處理予以平面化（去除），但是會造成教示資料所存 在的凹凸缺陷或Runout成分被轉印在檢査對象的高度圖像 的結果，因此無法使用如上所示之高度圖像資料作爲檢査 的教不資料。此外，將不存在Runout成分而完全平坦的輪 胎尤其製作爲教示資料登錄用，在現實中並不存在。 【發明內容】 因此，本發明鑑於上述問題點，目的在提供一種不會 受到輪胎的側壁面上所存在之屬於正常凹凸的標記（文字 、標誌、模樣等）影響，而可檢査側壁面之凹凸缺陷的輪 胎形狀檢査方法、及輪胎形狀檢査裝置。 -8- 201131152 本發明之輪胎形狀檢査方法係使用具有形成有凹凸 記的側壁面的試樣輪胎的前述側壁面的圖像，對檢査輪 的側壁面的形狀缺陷進行檢査。前述輪胎形狀檢査方法 具備有：教示作業工程、及檢査作業工程。前述教示作 工程係具備有：遮蔽圖像生成工程，從試樣原圖像中檢 交界線，生成顯示前述交界線之位置的遮蔽圖像，其中 述試樣原圖像爲前述試樣輪胎的側壁面的二維圖像，前 交界線爲前述凹凸標記的輪廓；及高度偏位圖像生成工 ，生成高度偏位圖像，該高度偏位圖像爲對於在前述試 原圖像中的除了與前述遮蔽圖像所示之前述交界線的位 相對應的區域以外之剩餘區域的高度使用離散的複數高 臨限値作分類所得的圖像且爲顯示前述凹凸標記的高度 圖像。前述檢査作業工程係具備有：差分處理工程，由 査圖像減掉前述高度偏位圖像，藉此去除前述凹凸標記 生成凹凸去除圖像，其中前述檢查圖像爲前述檢査輪胎 側壁面的二維圖像；及形狀缺陷檢査工程，根據作爲前 差分處理工程的結果所得的凹凸去除圖像，對檢査輪胎 側壁面的形狀缺陷進行檢査。 【實施方式】 以下根據圖示，說明本發明之實施形態。 本發明之實施形態之輪胎形狀檢査裝置1係藉由攝 機對照射在進行旋轉的輪胎T表面的線光的像進行攝像 根據該攝像圖像，進行藉由光切斷法所爲之形狀檢測， 標 胎 係 業 測 、r - 刖 述 程 樣 置 度 的 檢 而 的 述 的 影 ) 藉 -9 - 201131152 此測定輪胎T的各部位的高度。接著，輪胎形狀檢査裝置1 係將所測定出的輪胎Τ的各部的高度置換成分別所對應的 亮度値，而得輪胎τ表面的二維圖像（檢査圖像）。 此外，輪胎形狀檢査裝置1係根據上述輪胎Τ的「檢査 圖像」、及試樣輪胎（沒有缺陷的輪胎）的「遮蔽圖像」及 「高度偏位圖像」，將形成在輪胎Τ的側壁面上的顯示標 記去除，之後，對存在於輪胎Τ表面的缺陷進行檢查。「 遮蔽圖像」及「高度偏位圖像」係使用將試樣輪胎進行攝 像所得的「試樣原圖像」所作成。其中，「試樣原圖像」 、「遮蔽圖像」、「高度偏位圖像」詳細內容容後補陳。 但是，在作輪胎Τ的形狀檢査時，輪胎Τ的胎面及側壁 面可成爲測定對象，在本實施形態中係將側壁面作爲測定 對象。 如第2圖所示，輪胎Τ中的側壁面係指與路面相接的胎 面、與被夾在外圈的撐輪圈（bead)部之間的部分。第2圖中 ，以白色顯示部分係形成在側壁面上的顯示標記（文字、 標誌、模樣等正常圖形），可考慮爲「正常凹凸標記」。 該正常凹凸標記係以相對在側壁面上未形成有正常凹凸標 記的部分（基面）具有預定高度的凹凸所構成。 首先，一面參照第1圖（a)、（b)，一面說明本發明之實 施形態之輪胎形狀檢査裝置1的全體構成。 如第1圖（a)所示，輪胎形狀檢査裝置1係具備有：輪胎 旋轉機2、感測器單元（攝像部）3 (3 a、3 b)、編碼器4、圖像 處理裝置5等。 -10- 201131152 輪胎旋轉機2係以其旋轉軸爲中心而使作爲形狀檢査 對象的輪胎T旋轉之具備有電動機等的旋轉裝置。輪胎旋 轉機2係以例如60rpm的旋轉速度使輪胎T旋轉。在該旋轉 中，藉由後述的感測器單元3，檢測遍及側壁面全周的範 圍的表面形狀。 在本實施形態中，輪胎形狀檢査裝置1係具備有：輪 胎T的2個側壁面各自的形狀測定所使用的2個感測器單元 3 (3 a、3b)。感測器單元3a、3b係分別組入有：對進行旋轉 的輪胎T表面照射線光（光切斷線）的線光照射部、及將在 輪胎T表面作反射的線光的像進行攝像的攝像攝影機6等的 單元6 第1圖（b)係以模式顯示感測器單元3所具備之機器的配 置圖。在第1圖（b)中，Y軸係表示輪胎T之形狀檢測位置中 的圓形輪胎T的半徑方向。Z軸係表示輪胎T之形狀檢測位 置中離側壁表面的檢測高度方向（進行檢測的表面高度的 方向）。X軸係表示與Y軸及Z軸呈正交的方向。亦即，在輪 胎T的側壁面的形狀檢測所使用的感測器單元3中，z軸係 表示與輪胎T的旋轉軸呈平行的座標軸，γ軸係表示相對輪 胎T的旋轉軸的法線方向的座標軸。其中，輪胎τ與座標軸 的對應關係係可依照攝影機6的支持態樣而改變。 線光照射部係具備有複數（在第1圖（b)中爲3個）的線光 源7a、7b ' 7c。前述線光照射部係藉由該等線光源7a、7b 、7c ’以在輪胎T表面的一線Ls上形成1條光切斷線的方式 照射複數線光的裝置。複數線光係由與前述—線Ls(光切 -11 - 201131152 斷線）中的檢測高度方向（Z軸方向）不同的方向照射。複數 線光係以接連成列在前述一線Ls上的方式予以照射。 此外，攝像攝影機6係具備有攝影機透鏡8及攝像元件 9，將接連照射在輪胎T的側壁面的複數線光的像v 1 (—線 Ls上的光切斷線的像）進行攝像。 另一方面，在上述輪胎旋轉機2設有編碼器4。該編碼 器4係檢測輪胎旋轉機2之旋轉軸的旋轉角度、亦即輪胎T 的旋轉角度，輸出所檢測出的旋轉角度作爲檢測訊號的感 測器。該檢\測訊號係被用在控制感測器單元3a、3b所具備 的攝像攝影機6的攝像時序。 例如圖像處理裝置5係在每次以60rpm的速度進行旋轉 的輪胎T旋轉預定角度時，即接收由編碼器4所被輸出的檢 測訊號，以配合檢測訊號的收訊時序而使感測器單元3 a、 3b的攝像攝影機6的快門被按下的方式，來控制第〗圖的單 元驅動裝置。藉此，以配合檢測訊號之收訊時序的預定攝 像率來進行攝像。 其中，除了第1圖所示形態以外，亦可爲例如圖像處 理裝置5被分別內置於感測器單元3 a、3 b的形態。此時， 例如，在各感測器單元3 a、3 b的內部，被輸入來自單元驅 動裝置的控制訊號、與來自編碼器4的旋轉數脈衝訊號， 將最終結果從各感測器單元3 a、3 b分別輸出至主計算機。 此外’此時’單元驅動裝置亦可不具有發出按快門指示的 作用’亦可具有對例如感測器單元3 a、3 b發出雷射亮燈指 示、或測定開始指示等命令的作用。接著，亦可爲按快門 -12- 201131152 指示係按照依輪胎T的旋轉所致之移動份，與來自編碼器4 的脈衝訊號取得同步，被內置於各感測器單元3a、3b內的 圖像處理裝置5來進行控制的形態。 來自感測器單元3a、3b的訊號（1線圖像）係被輸入至圖 像處理裝置5。圖像處理裝置5係對所被輸入的1線圖像應 用三角測量法的原理，藉此取得被照射光切斷線的部分（ 側壁面上的1線部分）的高度分布資訊。接著，圖像處理裝 置5係將所被測定出的輪胎T表面的各部位的高度置換成分 別所對應的亮度値，並且將各亮度値記憶在所內置的圖框 記憶體（攝像記憶體），而得輪胎T表面的二維圖像（檢査圖 像）。 該二維圖像（檢査圖像）係使其側壁面之圓周方向的全 範圍（3 6 0 °的範圍）中的各部位的表面高度測定値（亮度値） 被配列在由表示該輪胎T之半徑方向的γ軸及表示輪胎τ之 圓周方向的X軸（圖框）所構成的2次元座標系內的資訊。 其中’以高度分布資訊而言’第7圖（b)所例示的曲線 圖即相當於此，以檢査圖像或試樣原圖像而言，第7圖（a) 所例示的圖像即相當於此。其中’高度分布資訊中的縱軸 的値（高度像素値）' 與檢査圖像的亮度値係一對一對應者 ’在以下說明中係以同義加以使用。 此外，本實施形態之圖像處理裝置5係根據所得之檢 査圖像及相當於該檢査圖像中的1線的高度分布資訊，由 檢査圖像僅去除正常凹凸標記’對去除後的圖像應用既有 的圖像處理手法’藉此可檢查存在於輪胎側壁面中之非正

S -13- 201131152 常的凹凸標記部分的凹凸缺陷。其中，圖像處理裝置5係 藉由例如由個人電腦等所構成的硬體來加以實現。 接著，針對本實施形態之輪胎形狀檢査裝置1的圖像 處理裝置5所實施的處理加以說明。 第3圖係顯示圖像處理裝置5所實施之處理內容的流程 圖。由該第3圖可知，圖像處理裝置5所實施的處理係具有 將存在於輪胎的側壁面的凹凸缺陷進行線上檢査的「檢査 作業工程」。此外，該處理係具有「教示作業工程」，作 爲在檢査作業工程之前的前工程。 檢査作業工程係具備有：「差分處理工程（S6)」、及 「形狀缺陷檢査工程（S7)」。在差分處理工程（S6)中，由 檢査圖像減掉高度偏位圖像，並且去除遮蔽圖像所顯示的 交界區域’其中該檢查圖像爲檢査輪胎的側壁面的二維圖 像。在形狀缺陷檢査工程（S 7)中，根據作爲差分處理工程 (S6)的結果所得之正常凹凸標記去除圖像，來對檢査輪胎 的側壁面的形狀缺陷進行檢查的各自的工程S 6、S 7係在設 於圖像處理裝置5內的差分處理部、形狀缺陷檢査部中被 進行。 如第3圖所示’教示作業工程係具備有：「遮蔽圖像 生成工程（S2)」、及「高度偏位圖像生成工程（S3)」。在 遮蔽圖像生成工程（S 2)中，係從試樣原圖像中檢測交界線 ，生成顯示交界線位置的遮蔽圖像，其中前述試樣原圖像 爲試樣輪胎的側壁面的二維圖像，前述交界線爲正常凹凸 標記的輪廓。在高度偏位圖像生成工程（S3)中，係生成高 -14 - 201131152 度偏位圖像，該高度偏位圖像爲對於在試樣原圖像中的除 了與遮蔽圖像所示之交界線的位置相對應的區域以外的剩 餘區域的高度使用離散的複數高度臨限値作分類所得的圖 像，且爲顯示正常凹凸標記之高度的圖像。各自的工程S2 、S3係在設於圖像處理裝置5內的遮蔽圖像生成部、高度 偏位圖像生成部中被進行。 其中，通常作爲檢査對象的輪胎類別有複數種，因此 按每個輪胎的類別（TirelD)，進行設定（setup)作業來作爲 線上檢査前的登錄作業。該設定作業係在檢査前登錄按每 個TirelD而異的輪胎直徑或接地面（胎面）的寬幅等輪胎形 狀等相關設計資訊的作業，在輪胎類別有複數種時乃爲必 須作業。在本實施形態之輪胎形狀檢査中，在上述的設定 作業係在檢査作業工程之前進行。 但是，在本實施形態之輪胎形狀檢査方法中，係在檢 査作業工程的「差分處理工程（S 6)」、教示作業工程的「 遮蔽圖像生成工程（S2)」及「高度偏位圖像生成工程（S3) 」具有明顯特徵。因此，以下重點說明該等工程。首先， 參照第4圖，詳加說明教示作業工程。 最初取得試樣輪胎的側壁面的高度圖像（原始資料）， 該試樣輪胎爲不具缺陷的理想輪胎。在此所得的高度圖像 (原始資料）係會有存在「未檢測點」的情形。所謂未檢測 點係指由於因正常凹凸標記的段差的影響而使片光不會返 回至攝影機而使受光強度成爲規定値以下，而無法取得高 度座標的點。對該未檢測點係被輸出有高度座標〇 (黑點）。 -15- 201131152 因此’在未檢測點的附近，已檢測高度座標完畢，而且使 用夾著未檢測點而排列在輪胎圓周方向的2個像素的高度 座標來計算直線內插値，埋入所計算出的直線內插値作爲 未檢測點的座標。 決定未檢測點之座標的方法並非限定於此。例如，藉 由利用照原樣複製未檢測點附近的高度（0次近似）且包圍未 檢測點的4點（圓周方向的2點與直徑方向的2點）形成平面而 進行平面內插等方法，可決定未檢測點的座標。其中，若 將未檢測點的高度座標形成爲不定的狀態下，在接下來的 平滑微分處理中，會出現非預期的較大微分値，亦會有對 最終的正常凹凸標記的位置（交界線）檢測造成不良影響的 可能性，需要多加注意。 但是，一般而言在輪胎的半徑方向係存在有低次的彎 曲成分，因此在上述直線內插後的高度圖像係包含有輪胎 半徑方向及輪胎圓周方向的低次的彎曲成分。若在殘留該 彎曲成分的情況下直接進行接下來的平滑微分處理工程時 ，因彎曲成分，微分値會變高。因該彎曲成分而起的微分 値係會有難以與原本欲感測的正常凹凸標記的交界線的微 分値作區別的情形。因此，以進行由直線內插後的高度圖 像去除該彎曲成分的平面化處理爲佳。 被預測爲應已反映輪胎設計CAD資料或模具CAD資料 的該低次的彎曲成分係可使用來自該等CAD資料的形狀模 型來進行補正。但是，一般而言，與CAD資料的聯合在系 統上亦很困難，在本實施形態中，係由所取得的高度圖像 -16- 201131152 本身來取得理想的彎曲成分。 首先，求出彎曲成分方向的平均剖面輪廓形狀。接著 ，例如，藉由利用剖面輪廓形狀的二次曲線所爲之最小平 方擬合（Least-Squares Fitting)’將彎曲成分作數式模型化 ，將經數式模型化的彎曲成分由上述直線內插後的高度圖 像中去除。 藉此，直線內插後的高度圖像係遍及周圍全體而殘留 高度座標會產生變化的周圍圖形等圖形凹凸的情形下直接 被高精度平面化。藉此，取得第5圖（a)所示之試樣原圖像 (S21) ° 接著，針對第3圖中的遮蔽圖像生成工程（S2)加以說 明。該遮蔽圖像生成工程（S2)係在第4圖（a)中，顯示爲遮 蔽圖像生成的流程圖。 對上述處理（S21)中所得之經平面化的高度圖像（以下 稱爲試樣原圖像），取得施行例如使用索貝爾濾波（Sobel Filter)或拉普拉斯濾波器（Laplaci an Filter)的微分濾波器（ 二維平滑微分濾波器）處理的微分値的圖像（S22)。 對如上所示所得的微分値的圖像，按每1線求出平均 値（Ave)及分散（ΐσ)。使用所求出的平均値（Ave)及分散（1 σ)’決定出可將正常凹凸標記的交界線由背景雜訊的微 分値分離的二値化臨限値。根據該二値化臨限値而將微分 値的圖像二値化。藉此，可得顯示正常凹凸標記之交界線 的二値化圖像（S 2 3 )。 其中，較佳爲藉由孤立點去除濾波器來去除所得二値 -17- 201131152 化圖像內孤立的像素點，此外，進行藉由膨脹濾波器來將 去除孤立的像素點所得之圖像內的正常凹凸標記的交界線 部分進行膨脹的處理。 經由以上處理所得之圖像係交界線部分的二値像素點 的値爲1、交界線以外的部分的二値像素點的値爲〇的遮蔽 圖像，如第5圖（c)所示者。該遮蔽圖像係被保存在圖像處 理裝置5內的記憶體（S24)。 接著，使用第4圖、第6圖、及第7圖，針對第3圖的高 度偏位圖像生成工程（S3)加以說明。該高度偏位圖像生成 工程（S3)係在第4圖（b)中顯示爲偏位圖像生成的流程圖。 在本工程中，係與遮蔽圖像生成工程（S2)同樣地，使用經 過直線內插與平面化處理後的試樣原圖像（S3 1)。 作爲模式圖而顯示在第7圖（a)之平面化後的試樣原圖 像中，以實線表示的部分係前述1線的相位調整線的一部 分，指正常凹凸標記部分。第7圖（b)的曲線圖係顯示例如 第7圖（a)所示之模式的前述1線的相位調整線的高度像素輪 廓（profile，剖面形狀）。在該輪廓係全體存在有屬於側壁 面之起伏的低頻的高度像素變化（低頻成分），因此可知在 正常凹凸標記的部分，高度像素値係急遽變化。其中，低 頻的高度像素變化係指例如20次〜70次程度（離散傅立葉 轉換後的20次〜70次程度）的低頻所示變化。 在此’針對相位調整線加以說明。設定作業時（教示 時）’由屬於不具缺陷的輪胎的試樣輪胎的側壁面的高度 圖像（原始資料），藉由本實施形態中所示之圖像處理來取 -18- 201131152 得最終的設定資料（教示資料），且登錄在裝置。在輪胎檢 査中，輪胎係以不同於設定作業時的角度來進行旋轉，爲 了使所登錄的設定資料、與檢査對象的圖像的相位（有角 度=3 60 °中的多少旋轉角度差嗎）相配，「相位調整線」 中，由兩圖像的形狀差來計算相位差。將由此的任意（例 如在設定中被指定）的線作爲相位調整線。 第7圖（b)的曲線圖所示之高度像素輪廓中，與第7圖 (a)之試樣原圖像的實線部分相對應的部分係以箭號顯示》 在此所示之各正常凹凸標記係分別爲大致相同的高度，但 是由於在（形成於）之前所說明的低頻的高度像素變化 (Runout成分）之上，因此按照低頻的高度像素變化，成爲 分別不同的高度。一面觀看第7圖（c)的曲線圖，一面更進 一步詳加說明。 該第7圖（c)中的粗實線P1係顯示各正常凹凸標記之表 面部分中的低頻的高度像素變化（Runout成分）。若將包含 以該粗實線P 1所示部分的高度像素輪廓沿著縱軸朝負方向 偏位時，在高度像素値0附近中，粗實線P 1係與原本高度 像素輪廓的正常凹凸標記以外的部分中的Runout成分（基 底Runout成分）呈大致連續。例如，若以粗實線P1成爲粗 實線P2的位置的方式使高度像素輪廓偏位時，可知正常凹 凸標記的表面部分中的低頻的高度像素變化（Runout成分） 係與基底Runout成分呈大致連續。此時的粗實線P1與粗實 線P2的差（P1-P2)係成爲高度固定値（高度臨限値）Pth。 另一方面，表示右鄰的正常凹凸標記的表面部分中的 5 -19- 201131152 低頻的高度像素變化（Runout成分）的粗實線Q1係被偏位在 粗實線Q2的位置，而且粗實線R 1係被偏位在粗實線R2的 位置。此時，偏位後的粗實線Q2及粗實線R2並不會與基底 Runout成分呈連續。因此，以粗實線R2與基底Runout成分 呈連續的方式變更高度輪廓的偏位量，而得其他高度固定 値。此外，以粗實線Q2與基底Runout成分呈連續的方式變 更高度輪廓的偏位量，而另外取得其他高度固定値。以如 上所示之方法，取得離散的複數高度臨限値（S3 2)。 若以輪胎的側壁面中的正常凹凸標記（文字、圖形等） 僅由數種高度偏位値所構成的輪胎爲前提，可知上述過程 係由包含Runout成分等不規則的高度變化的高度輪廓之中 ，（根據高度輪廓）求出與該數種高度偏位値相對應的離散 的複數高度固定値的作業。 如上所示之離散的複數高度固定値係除了遍及側壁全 面而共通決定以外，亦可將側壁面分割成複數區域，在所 分割的各區域中分別決定。分割成複數區域的方法中，例 如藉由顯示手段來顯示高度圖像之後，一面藉由人工及目 測來考慮文字的涵義與圖形的設計（layout)等，一面使用 GUI(滑鼠操作等）等，在應分割的區域設定矩形區域等。 針對使用如上所示所得之離散的複數高度固定値，生 成顯示正常凹凸標記之高度的高度偏位圖像的工程，說明 如下。 第6圖（a)、（b)係顯示在本實施形態之輪胎形狀檢査方 法中，高度像素輪廓與標籤區域的關係圖。第6圖（a)係在 -20- 201131152 試樣原圖像中之側壁之圓周方向的高度輪廓的1線中，沿 著輪胎圓周方向的X座標而放大數百點份的曲線圖。曲線 圖中的矩形波係在將之前所求出的遮蔽圖像反轉所生成的 反轉遮蔽圖像之中，將位於與前述高度輪廓爲相同位置的 圖像重疊顯示在曲線圖中。 反轉遮蔽圖像係與反轉前的遮蔽圖像相同地，在高度 像素値〇與1之間進行振動的矩形波’但是爲了易於觀看曲 線圖，使反轉遮蔽圖像朝高度像素値正方向（Y軸的上方向 )移動。 在反轉遮蔽圖像中’由於交界線部分的二値像素點 的値爲〇，交界線以外的部分的二値像素點的値爲1，因此 在第6圖（a)、（b)中，相當於反轉遮蔽圖像之高度像素値0 的區域係指正常凹凸標記的交界線部分。在反轉遮蔽圖像 中，在相當於在交界線部分所被劃分的高度像素値1的區 域分別分配標籤編號’將該等區域決定爲標籤區域。 該等標籤區域中’將最長的標籤區域（第6圖（b)中爲曲 線圖的最左部的標籤區域）W1登錄爲高度偏位計算的開始 區域。之後，由第6圖（b)的高度輪廓，在上述最長標籤區 域W 1中，求出包含與正常凹凸標記的交界線相接的端點 的附近的平均高度像素値。接著，求出夾著交界線（隔著 交界線）而相鄰接的標籤區域W2中的平均高度像素値。之 後，計算由標籤區域W1與標籤區域W2所構成的區域對的 高度差。該高度差係如上所述所求出的2個高度像素値的 差。最長標籤區域（計算開始區域）W1中的平均高度像素値 £ -21 - 201131152 的高度偏位値係設爲零。 接著’將由標籤區域W1與標籤區域W2所構成的區域 對的高度差、與之前所取得的離散的複數高度固定値作比 較，將與該高度差的差爲最小（大致一致）的高度固定値分 配爲與最長標籤區域w 1相鄰接的標籤區域W2的高度偏位 値。換言之’將差爲最小的前述高度固定値分別作爲構成 該區域對的一對標籤區域之中排列順序在後的區域W2的 高度偏位値加以分配。所被分配的高度偏位値係被記錄在 偏位圖像記憶體區域內。 以下係以同樣的方法，針對剩餘的所有標籤區域W3 、W4…亦依序分別分配高度偏位値。亦即，針對區域W 1 與區域W2的區域對以外的剩餘複數區域對（例如由區域W2 與區域W3所構成的區域對、由區域W3與區域W4所構成的 區域對等），亦分別求出彼此相鄰接的2個區域的高度差， 將與各區域對的高度差的差爲最小的高度固定値作爲各區 域對中排列順序在後的標籤區域的高度偏位値加以分配 (S33) ° 若對1線的1周份分配高度偏位値，依序對其他1線的1 周份進行同樣的分配。如上所示對試樣原圖像的全範圍的 線分配高度偏位値，藉此取得第5圖（b)所示之高度偏位圖 像（S34)。 若在教示時所取得的高度圖像完全沒有低頻數的 Runout成分，若正常凹凸標記與輪胎設計CAD資料本身爲 相同的値，則無須使用如上所述的「離散的複數高度固定 -22- 201131152 値」，而將所取得的試樣原圖像（高度圖像）本身登錄爲高 度偏位圖像、或者無須使用「離散的複數高度固定値」， 而將所求出的高度差本身（相鄰區域間的高度差本身）設定 爲相對的偏位値即可。 但是，在爲橡膠製品且充入空氣的輪胎中，不具 Runout成分的輪胎可謂爲完全沒有，使用所取得的試樣原 圖像本身作爲偏位圖像並不具實用性。此外，若將所求出 的高度差本身登錄爲連續的偏位値時，在計算1周份中， 因Runout成分而起的誤差會累積，而會發生1線終點的高 度偏位値不會與1線始點的高度偏位値呈連續的問題^ 因此，藉由一面反映在已充入空氣的狀態下的輪胎形 狀，一面使用離散的複數高度固定値，以一定的偏位來推 測計算側壁面的正常凹凸標記的高度的本手法，可取得實 用的教示時的高度偏位圖像。 在第3圖的資訊登錄工程（S4)中，將遮蔽圖像與偏位 圖像登錄在圖像處理裝置5，而結束教示作業工程。藉由 以上，對所教示的輪胎試樣圖像，可進行電腦的G UI上的 確認及修正作業，可實現短時間內的教示作業。 上述之教示處理之後，實施對檢査對象輪胎的側壁面 的凹凸缺陷（Bulge(膨脹）/ Dent(凹陷））進行檢査的檢査作 業工程（線上檢査）。一面參照第3圖及第5圖，一面在以下 說明檢査作業工程。 在檢査作業工程中，首先取得第5圖（a)所示之檢査對 象輪胎之側壁面的原圖像（檢査圖像）。 -23- 201131152 接著，在第3圖的座標系偏移補正工程（S5)中，修正 檢査圖像的座標系偏移（主要係周圍方向的相位差=旋轉角 度）。以對位的手法而言，以存在於側壁面的正常凹凸標 記（例如標誌）爲相一致的方式進行圖像匹配，且修正相位 差。 接著，第3圖的差分處理工程（S 6)中，由檢査圖像減 掉教示時所登錄的高度偏位圖像。藉此可得正常凹凸標記 的高度已被減掉的側壁面的高度圖像。 在該所得高度圖像中，由於會有遮蔽圖像所示之交界 線部分（遮蔽範圍）的資料並不一定表示適當的値的情形， 因此此時係根據遮蔽圖像而內插交界線部分。以下說明該 內插處理。 例如，在1線上，周圍方向的遮蔽範圍形成爲連續的X 座標値而爲數點份程度時，求出夾著遮蔽圖像的遮蔽範圍 的2個位置的平均高度座標、亦即正常凹凸標記的兩端的 平均高度座標値，將該平均高度座標採用在遮蔽範圍的高 度座標値，藉此進行直線內插。 另一方面，例如，周圍方向的遮蔽範圍形成爲X座標 値而連續數十點份以上時，對遮蔽圖像的遮蔽範圍內的高 度像素値選擇遮蔽範圍長以下之部分範圍中的最大値或最 小値，將該所被選擇的高度座標値採用在遮蔽範圍的高度 座標，藉此內插遮蔽範圍內的全部高度座標。 經由如上所述之處理，取得第5圖（d)所示之文字凹凸 去除後的圖像。 -24- 201131152 使用該文字凹凸去除後的圖像，進行第3圖的形狀缺 陷檢査工程（S7)。在第5圖（d)所示之文字凹凸去除後的圖 像中，係僅去除正常凹凸標記的高度變化，在圖像左側白 色顯示爲橢圓狀的凸缺陷部的高度與第5圖（a)的原圖像（檢 査圖像）相比較並沒有改變而殘留下來。在形狀缺陷檢査 工程（S7)中，係對如上所示文字凹凸去除後的圖像所殘留 的凸缺陷部或凹缺陷部進行檢測。 以形狀缺陷檢査工程（S7)而言，係可採用既有的圖像 處理手法。亦可採用藉由2値化所爲之缺陷抽出或藉由圖 案匹配所爲之缺陷抽出。 藉由使用以上所述之本實施形態之輪胎形狀檢査方法 ，不會受到存在於輪胎側壁面上之屬於正常凹凸的標記（ 文字、標誌、模樣等）影響，可確實檢査具有與正常凹凸 標記爲相同程度的高度變化的凹凸缺陷（凸缺陷=Bulge、 凹缺陷=Dent)。尤其在輪胎形狀檢査中，不會受到橡膠製 品特有的變形或在輪胎充入空氣所致之變形等的影響，而 可進行輪胎形狀的檢査。 但是’本次所揭示之實施形態，應理解全部均爲例示 ，而非具限制性者。本發明之範圍係藉由申請專利範圍而 非上述說明來顯示，意圖與申請專利範圍均等的涵義及範 圍內的全部變更均包含在內。 例如’可自動進行遮蔽圖像生成工程（S2)或高度偏位 圖像生成工程（S3)等各工程，亦可由操作人員—面參照圖 像一面以手動來進行。此外，亦可反覆複數次各工程。

S -25- 201131152 具體而言’在圖像處理裝置5中，係將檢査圖像、遮 蔽圖像、高度偏位圖像、正常凹凸標記去除後的圖像等進 行並列顯示或切換顯示，操作人員係確認各圖像，若可確 認出原本應被連接的交界線是否被切斷、或者不適當部分 是否被辨識爲交界線即可。 假如藉由確認作業而在遮蔽圖像有不良部位時，藉由 GUI來進行交界線的追加或刪除，若已修正時，若進行遮 蔽圖像的再計算即可。接著，確認所被設定的高度偏位圖 像，確認按每個標籤所設定的一種高度固定値是否異常。 若有不良部位，即指定修正區域來變更（分別± 1增減）高度 偏位値，若已修正時，若進行高度偏位圖像的再計算即可 〇 正常凹凸標記去除後的圖像係顯示根據本次所設定的 教示資訊而實際上作線上檢査時的平面化狀態者，較佳爲 在確認處理後的高度圖像後，若有不良部位，即返回至遮 蔽圖像或高度偏位圖像的確認及修正作業，以分別進行修 正及再計算。 但是，在本實施形態中所生成的遮蔽圖像係會有存在 有大於欲檢測的凹凸缺陷（Bulge/ Dent)的遮蔽範圍（遮蔽 區域）的情形。若在如上所示之較大遮蔽範圍存在有凹凸 缺陷時，會有因被遮蔽而忽略到欲檢測的凹凸缺陷的情形 。因此，以設置內插高度座標値的處理爲佳。若依遮蔽範 圍的大小（長度）來改變遮蔽範圍的內插處理，則更爲理想 -26- 201131152 因此參照第8圖’詳加說明接續上述第3圖中的差分處 理工程（S6)所進行的內插處理（內插工程）。在第8圖中，χ 軸係表示輪胎旋轉方向（圓周方向），γ軸係表示輪胎表面 的高度變化量。 如之則說明所不，在差分處理工程（S 6)中，首先，由 檢査圖像減掉教示時所登錄的高度偏位圖像，而得輪胎側 壁面的高度圖像。第8圖（a)係顯示所得高度圖像之i線中的 一咅[5分。 第8圖（a)所示之高度圖像中’存在多數屬於輪胎旋轉 方向的X軸方向中的像素數較少（短）的正常凹凸標記，而 且爲該等正常凹凸標記的交界線且高度座標値（高度像素 値）急遽變化的部分呈接近。因此，該正常凹凸標記係在 第4圖（a)所示遮蔽圖像生成工程中所得的遮蔽圖像中，大 致全部均成爲遮蔽範圍。將如上所示所得的遮蔽圖像反轉 ，而得反轉遮蔽圖像。 第8圖（b)係顯示所得反轉遮蔽圖像中與第8圖（a)的高 度圖像相對應的部分。反轉遮蔽圖像中，與高度圖像之正 常凹凸標記相對應之遮蔽範圍中的二値像素點的値爲〇。 藉由取得如上所示之反轉遮蔽圖像與高度圖像的邏輯積， 遮蔽第8圖（a)所示高度圖像中與遮蔽範圍相對應的位置而 將局度座標値設爲0 ’而得第8圖（c)所不之遮蔽後高度圖像 〇 在該遮蔽後高度圖像中，由於與遮蔽範圍相對應的位 置的高度座標値全部爲0，因此必須在該遮蔽的位置內插 £ -27- 201131152 高度座標値。以內插高度座標値的方法而言，考慮直線內 插、平均內插、及包絡曲線內插等3個內插處理。與遮蔽 後高度圖像的遮蔽範圍相對應的位置爲數像素程度（例如 未達10像素）的長度時，藉由直線內插或平均內插來內插 高度座標値。若與遮蔽後高度圖像的遮蔽範圍相對應的位 置爲超過數像素（例如1 0像素以上）的長度時，則藉由包絡 曲線內插來內插高度座標値。 如第8圖（d)所示，直線內插係指以直線連結夾著與遮 蔽圖像的遮蔽範圍相對應的位置（區域）的2個位置的高度座 標値、亦即正常凹凸標記的兩端的高度座標値，將呈線性 變化的直線上的値分配爲與遮蔽範圍相對應的位置的高度 座標値，藉此作內插的方法。 如第8圖（d)所示，平均內插係指求出夾著舆遮蔽圖像 的遮蔽範圍相對應的位置（區域）的2個位置的高度座標値的 平均、亦即正常凹凸標記的兩端的高度座標値的平均，將 該高度座標値的平均（平均高度座標値）分配爲與遮蔽範圍 相對應的位置的高度座標値，藉此作內插的方法。 此外，如第8圖（e)所示，包絡曲線內插係指沿著X軸 方向設定作爲與遮蔽範圍相對應的位置（區域）中的部分範 圍的視窗，將該視窗範圍內的最大高度座標値分配爲與遮 蔽範圍相對應的位置的高度座標値而作內插的方法。該包 絡曲線內插中的前述視窗係至少一部重疊在與遮蔽範圍相 對應的位置，爲比遮蔽範圍爲短、且朝沿著遮蔽範圍的方 向（X軸方向）延伸的範圍。 -28- 201131152 針對視窗的設定方法加以具體說明。在以下說明中， 第8圖（b)的反轉遮蔽圖像所示之遮蔽範圍係假定爲例如在 X軸方向具有40像素的長度。在第8圖的高度圖像中， 係將遮蔽範圍的X座標爲最小的點（最左點）設爲視窗中心 點。將包含該視窗中心點與視窗中心點的左右數像素的範 圍作爲視窗，而設疋爲第8圖（a)的高度圖像。例如，若包 含視窗中心點與其左右1 0像素來設定視窗時，視窗係將遮 蔽範圍的最左點作爲視窗中心點而設定爲2 i像素份的長度 。一般而言，視窗的像素數係以遮蔽範圍的像素數的一半 程度或一半以下爲宜。 在如上所示所設定的視窗範圍內，檢測最大高度座標 値，且將所檢測出的値作爲與視窗中心點相對應的位置的 高度座標値，且分配在第8圖（c)的遮蔽後高度圖像。 接著’使視窗中心點朝X軸方向移動1像素份，以上述 方法設定包含移動後之視窗中心點的新視窗。在所被設定 的新視窗內’檢測最大高度座標値，將所檢測到的値作爲 與視窗中心點相對應的位置的高度座標値而分配在遮蔽後 高度圖像。 若將該處理反覆進行至視窗中心點移動至與遮蔽範圍 的X座標爲最大的點（最右點）相對應的位置，以最大高度 座標値描繪包絡曲線來進行內插時，可遍及與遮蔽範圍相 對應的位置全體來內插高度座標値。第8圖（e)係顯示施行 上述包絡曲線內插的高度圖像，大致重現第8圖（a)的高度 圖像所示之正常凹凸標記的輪廓槪形。

S 29 201131152 其中’在上述包絡曲線內插中，係將視窗範圍內的最 大高度座標値分配爲與視窗中心點相對應的位置的高度座 標値’但是亦可將最小高度座標値分配爲遮蔽範圍的高度 座標値。 在分配最小高度座標値時，所得之高度圖像係成爲大 致重現第8圖（a)的高度圖像所示之正常凹凸標記之基底部 分之輪廓槪形者。亦即，無論是在分配最大高度座標値的 情形下，或是在分配最小高度座標値的情形下，均可評估 輪胎側壁面中的遮蔽範圍的整個（低頻成分所示之）凹凸變 化。此外，亦可將視窗範圍內的高度座標値的最大値與最 小値的平均分配爲與視窗中心點相對應的位置的高度座標 値。 〔實施形態之槪要〕 將前述實施形態彙整如下。 (1)前述實施形態之輪胎形狀檢査方法係使用具有形成 有凹凸標記的側壁面的試樣輪胎的前述側壁面的圖像，對 檢査輪胎的側壁面的形狀缺陷進行檢査。前述輪胎形狀檢 査方法係具備有：教示作業工程、及檢査作業工程。前述 教示作業工程係具備有：遮蔽圖像生成工程，從試樣原圖 像中檢測交界線，生成顯示前述交界線之位置的遮蔽圖像 ，其中前述試樣原圖像爲前述試樣輪胎的側壁面的二維圖 像，前述交界線爲前凹凸標記的輪廓；及高度偏位圖像生 成工程，生成高度偏位圖像’該高度偏位圖像爲對於在前 -30- 201131152 述試樣原圖像中的除了與前述遮蔽圖像所示之前述 的位置相對應的區域以外之剩餘區域的高度使用離 數高度臨限値作分類所得的圖像且爲顯示前述凹凸 高度的圖像。前述檢査作業工程係具備有：差分處 ，由檢査圖像減掉前述高度偏位圖像，藉此從前述 像去除前述凹凸標記而生成凹凸去除圖像，其中前 圖像爲前述檢査輪胎的側壁面的二維圖像；及形狀 査工程，根據前述凹凸去除圖像，對檢査輪胎的側 形狀缺陷進行檢査。 在該方法中，不會受到輪胎的側壁面上所存在 正常凹凸的標記（文字、標誌、模樣等）影響，可確 側壁面的凹凸缺陷。 (2) 在此，亦可在前述遮蔽圖像生成工程中，藉 微分濾波器，取得強調出前述凹凸標記之前述交界 的微分圖像，對前述所得之微分圖像應用預定的臨 藉此將前述微分圖像二値化而生成前述遮蔽圖像》 藉由使用如該構成所示之微分濾波器，不易受 偏位變化影響，而且即使在二値化臨限値設定下， 朝微分方向1方向設定臨限値，因此可穩定抽出凹 的交界線部分。 (3) 此外，亦可在前述微分濾波器應用前，內插 樣原圖像內的未檢測點而去除前述未檢測點，根據 壁面的輪廓形狀，從已去除前述未檢測點的圖像中 壁面的彎曲成分而將已去除前述未檢測點的圖像平1 交界線 散的複 標記的 理工程 檢査圖 述檢查 缺陷檢 壁面的 之屬於 實檢査 由應用 線部分 限値， 到高度 亦可僅 凸標記 前述試 前述側 去除側 S化。 -31 - 201131152 藉此，在應用微分濾波器時，可抑制 較大微分値，而可更加提高正常凹凸標記 的檢測精度。此外，在該方法中，由於將 作平面化，因此在應用微分濾波器時，可 而起而使微分値變高的情形。此外，因彎 分値係會有難以與原本欲感測的正常凹凸 微分値作區別的情形，因此較佳爲進行從 後（直線內插後）的高度圖像中去除該彎曲 理。 (4)此外，亦可在前述高度偏位圖像生 前述試樣原圖像、前述遮蔽圖像、及對前 定的前述離散的複數高度臨限値，對於前 全部線資料，反覆下述（I)至（V)的步驟， 位圖像： (I) 從前述遮蔽圖像抽出與沿著前述試 圓周方向的1個線資料相對應的線資料， (II) 在前述試樣原圖像的1線資料上， 所抽出的前述線資料所示之交界線所被劃 作爲1個標籤區域， (III) 複數前述標籤區域中，將朝圓周 籤區域作爲高度偏位値的計算開始區域， 圖像所示之交界線所包圍的區域中，將面 爲高度偏位値的計算開始區域， (IV) 在由前述計算開始區域依序排序 出現無法預期的 的位置（交界線） 彎曲成分去除而 抑制因彎曲成分 曲成分而起的微 標記的交界線的 未檢測點的內插 成分的平面化處 成工程中，使用 述凹凸標記所設 述試樣原圖像的 藉此生成高度偏 樣原圖像的輪胎 將以從遮蔽圖像 分的各區域分別 方向爲最長的標 或者以前述遮蔽 積最大的區域作 的前述複數標籤 -32- 201131152 區域中，由包含前述計算開始區域的區域對’依序求出藉 由彼此相鄰接的標籤區域所構成的區域對中的標籤區域彼 此的高度差， (V)前述離散的複數高度臨限値之中’將最爲接近各 區域對之前述高度差的高度臨限値，設定爲構成各區域對 的一對標籤區域之中排列順序在後的標籤區域的高度偏位 値。 該構成係顯示生成偏位圖像之順序（步驟）之一例者。 藉由以如上所示之順序來計算偏位圖像，可生成正確的偏 位圖像。 (5) 此外，亦可在前述高度偏位圖像生成工程中，使前 述遮蔽圖像與前述高度偏位圖像相疊合，按每個以前述遮 蔽圖像所示之交界線所包圍的區域，將在區域內存在最爲 多數的高度偏位値設定爲該區域全體的高度偏位値。 在該構成中，與僅以1線生成偏位圖像的情形相比， 藉由以2次元計算複數線，可修正微妙的偏位圖像計算誤 差’生成且取得更爲穩定的偏位圖像。 (6) 此外，亦可在前述高度偏位圖像生成工程中，抽出 沿著前述試樣原圖像之輪胎圓周方向的線資料，複製前述 所被抽出的線資料而朝亮度高度方向移位，藉此生成複製 線’以顯示前述所抽出的線資料的凹凸標記部以外的低頻 成分的曲線、及顯示所移位的複製線的凹凸標記部的低頻 成分的曲線呈大致連續的方式，將前述複製線資料移位， 而決定此時的移位量’將前述移位量設爲前述離散的高度 -33- 201131152 臨限値。 在該構成中，並非將凹凸標記部的各部位分另 位進行評估，而可使1線全體移位來確認吻合度， 微小.且微妙的偏位値決定時的誤差。 (7) 此外，亦可在前述高度偏位圖像生成工程中 前述試樣輪胎的設計圖或模具CAD資料所得之前述 記的高度尺寸數値、或前述試樣輪胎的凹凸標記的 寸的實測値設爲前述離散的高度臨限値。 如該構成所示，藉由使用CAD資料或高度尺寸 値，可生成根據更爲定量的尺寸指標的偏位圖像。 (8) 前述檢査作業工程亦可另外具備有內插工程 在前述差分處理工程中所得圖像內以在該差分處理 所使用的遮蔽圖像所被遮蔽的遮蔽範圍中內插高度 〇 在該方法中，由於具備有上述內插工程，因此 所生成的遮蔽圖像中存在有大於欲檢測之凹凸缺陷 / Dent)的遮蔽範圍（遮蔽區域）的情形下，亦可抑制 的凹凸缺陷被漏看。 以內插工程的具體例而言，列舉例如以下所示 〇 (9) 例如，在前述內插工程中，亦可選擇夾著前 範圍的2個位置的高度座標値，將由其中一方高度 朝向另一方高度座標値呈線性變化所得的高度座標 在前述遮蔽範圍，藉此作內插。 U各1部 可減少 ，將由 凹凸標 高度尺 的實測 ，其係 工程中 座標値 即使在 (Bulge 欲檢測 之方法 述遮蔽 座標値 値分配 -34 - 201131152 (ίο)此外，在前述內插工程中，亦可選擇夾著前述遮 蔽範圍的2個位置的高度座標値，將藉由求出其中一方高 度座標値與另一方高度座標値的平均値所得的平均高度座 標値分配在前述遮蔽範圍，藉此作內插。 (11)此外，在前述內插工程中，亦可設置視窗，一面 使前述視窗由前述遮蔽範圍的其中一端朝向另一方的一端 移動，一面在前述檢査圖像中選擇與前述視窗相對應的位 置的最大高度座標値或最小高度座標値，將所選出的高度 座標値分配在前述遮蔽範圍，藉此作內插，其中前述視窗 爲至少一部分重疊在前述遮蔽範圍，且比前述遮蔽範圍更 短而朝沿著前述遮蔽範圍的方向延伸的範圍。 亦可藉由遮蔽範圍的大小（長度）來改變內插遮蔽範圍 的處理方法。亦可選擇方法如下：例如，若遮蔽範圍較小 (短）時，使用如上述（9)般的直線內插或如上述（10)般的平 均內插來內插高度座標値，若遮蔽範圍較大（長）時，則藉 由如上述（1 1 )般的包絡曲線內插來內插高度座標値。 (1 2)前述實施形態之輪胎形狀檢査裝置係使用具有形 成有凹凸標記的側壁面的試樣輪胎的前述側壁面的圖像， 對檢査輪胎的側壁面的形狀缺陷進行檢査。前述輪胎形狀 檢査裝置係具備有：攝像部，對前述側壁面的二維圖像進 行攝像：遮蔽圖像生成部，從試樣原圖像中檢測交界線， 生成顯示前述交界線之位置的遮蔽圖像，其中前述試樣原 圖像爲前述試樣輪胎的側壁面的二維圖像，前述交界線爲 前述凹凸標記的輪廓；高度偏位圖像生成部，生成高度偏 5. -35- 201131152 位圖像，該高度偏位圖像爲對於在前述試樣原圖像中的 了與前述遮蔽圖像所示之前述交界線的位置相對應的區 以外之剩餘區域的高度使用離散的複數高度臨限値作分 所得的圖像且爲顯示前述凹凸標記的高度的圖像，且具 有：差分處理部，由檢査屢像減掉前述高度偏位圖像， 此從前述檢査圖像去除前述凹凸標記而生成凹凸去除圖 ，其中前述檢查圖像爲前述檢査輪胎的側壁面的二維圖 :及形狀缺陷檢査部，根據前述凹凸去除圖像，對檢査 胎的側壁面的形狀缺陷進行檢査。 在該裝置中，不會受到輪胎的側壁面上所存在之屬 正常凹凸的標記（文字、標誌、模樣等）影響，可確實檢 側壁面的凹凸缺陷。 (1 3 )在此，前述攝像部亦可具備有：線光照射部， 前述側壁面照射一光切斷線；攝像攝影機，對被照射在 述側壁面的前述線光的像（反射光）進行攝像；及攝像記 體’藉由逐次儲存前述攝像攝影機所拍攝到的1線圖像 構成前述側壁面的二維圖像。 【圖式簡單說明】 H 1圖（a)係顯示本發明之實施形態之輪胎形狀檢査 置之構成的槪略圖’（b)係顯示輪胎形狀檢査裝置所具備 感測器單元中的線光照射部及攝影機之三次元配置的模 圖。 第2圖係顯示輪胎的側壁面的模式圖。 除 域 類 備 藉 像 像 輪 於 査 對 刖 憶 裝 之 式 -36- 201131152 第3圖係顯示本發.明之實施形態之輪胎形狀檢査方法 之處理內容的流程圖。 第4圖（a)係顯示本發明之實施形態之輪胎形狀檢査方 法中的遮蔽圖像生成處理的流程圖，（b)係顯示本發明之實 施形態之輪胎形狀檢査方法中的偏位圖像生成處理的流程 圖。 第5圖（a)〜（d)係顯示本發明之實施形態之輪胎形狀檢 査方法中的圖像處理過程的模式圖。 第6圖（a)、（b)係顯示在本發明之實施形態之輪胎形狀 檢査方法中’高度像素輪廓與標籤區域的關係圖。 第7圖（a)〜（c)係顯示在本發明之實施形態之輪胎形狀 檢査方法中’求出離散的高度臨限値的方法的槪略圖。 第8圖（a)〜（e)係顯示在本發明之實施形態之輪胎形狀 檢査方法中’對與遮蔽範圍相對應的位置的高度像素値內 插方法的圖。 主要元件符號說明】 2 :輪胎旋轉機； 4 :編碼器 6 :攝像攝影機 7a 、 7b 、 7c :線光源 9 :攝像元件 T ·輪胎 1 :輪胎形狀檢査裝置 3 a、3 b :感測器單元 5 :圖像處理裝置 7 :線光源 8 :攝影機透鏡 Ls :線 v 1 :像 5 37-

Claims (1)

1. 201131152 七、申請專利範圍： 1. 一種輪胎形狀檢査方法，係使用具有形成有凹凸 標記的側壁面的試樣輪胎的前述側壁面的圖像，對檢査輪 胎的側壁面的形狀缺陷進行檢査，該輪胎形狀檢査方法的 特徵爲： 具備有：教示作業工程、及檢査作業工程， 前述教示作業工程係具備有： 遮蔽圖像生成工程，從試樣原圖像中檢測交界線，生 成顯示前述交界線之位置的遮蔽圖像，其中前述試樣原圖 像爲前述試樣輪胎的側壁面的二維圖像，前述交界線爲前 述凹凸標記的輪廓；及 高度偏位圖像生成工程，生成高度偏位圖像，該高度 偏位圖像爲對於在前述試樣原圖像中的除了與前述遮蔽圖 像所示之前述交界線的位置相對應的區域以外之剩餘區域 的高度使用離散的複數高度臨限値作分類所得的圖像且爲 顯示前述凹凸標記的高度的圖像， 前述檢査作業工程係具備有： 差分處理工程，由檢査圖像減掉前述高度偏位圖像， 藉此從前述檢査圖像去除前述凹凸標記而生成凹凸去除圖 像，其中前述檢査圖像爲前述檢査輪胎的側壁面的二維圖 像；及 形狀缺陷檢査工程，根據前述凹凸去除圖像，對檢査 輪胎的側壁面的形狀缺陷進行檢査。 2. 如申請專利範圍第1項之輪胎形狀檢査方法，其中 38 - 201131152 ，在前述遮蔽圖像生成工程中， 藉由應用微分濾波器，取得強調出前述凹凸標記之前 述交界線部分的微分圖像，對前述所得之微分圖像應用預 定的臨限値，藉此將前述微分圖像二値化而生成前述遮蔽 圖像。 3.如申請專利範圍第2項之輪胎形狀檢査方法，其中 ，在前述微分濾波器應用前， 內插前述試樣原圖像內的未檢測點而去除前述未檢測 點， 根據前述側壁面的輪廓形狀，從已去除前述未檢測點 的圖像中去除側壁面的彎曲成分而將已去除前述未檢測點 的圖像平面化。 4-如申請專利範圍第1項之輪胎形狀檢査方法，其中 ，在前述高度偏位圖像生成工程中， 使用前述試樣原圖像、前述遮蔽圖像、及對前述凹凸 標記所設定的前述離散的複數高度臨限値，對於前述試樣 原圖像的全部線資料，反覆下述（I )至（V )的步驟，藉 此生成高度偏位圖像： (I)從前述遮蔽圖像抽出與沿著前述試樣原圖像的 輪胎圓周方向的1個線資料相對應的線資料， (II )在前述試樣原圖像的1線資料上，將以從遮蔽圖 像所抽出的前述線資料所示之交界線所被劃分的各區域分 別作爲1個標籤區域， (ΠΙ)複數前述標籤區域中，將朝圓周方向爲最長的 -39- 201131152 標籤區域作爲高度偏位値的計算開始區域，或者以前述遮 蔽圖像所示之交界線所包圍的區域中，將面積最大的區域 作爲高度偏位値的計算開始區域， (IV )在由前述計算開始區域依序排序的前述複數標 籤區域中，由包含前述計算開始區域的區域對，依序求出 藉由彼此相鄰接的標籤區域所構成的區域對中的標籤區域 彼此的高度差， (V)前述離散的複數高度臨限値之中，將最爲接近 各區域對之前述高度差的高度臨限値，設定爲構成各區域 對的一對標籤區域之中排列順序在後的標籤區域的高度偏 位値。 5 .如申請專利範圍第4項之輪胎形狀檢査方法，其中 ，在前述高度偏位圖像生成工程中， 使前述遮蔽圖像與前述高度偏位圖像相疊合， 按每個以前述遮蔽圖像所示之交界線所包圍的區域， 將在區域內存在最爲多數的高度偏位値設定爲該區域全體 的高度偏位値。 6·如申請專利範圍第1項之輪胎形狀檢査方法，其中 ，在前述高度偏位圖像生成工程中， 抽出沿著前述試樣原圖像之輪胎圓周方向的線資料， 複製前述所被抽出的線資料而朝亮度高度方向移位， 藉此生成複製線， 以顯示前述所抽出的線資料的凹凸標記部以外的低頻 成分的曲線、及顯示所移位的複製線的凹凸標記部的低頻 -40- 201131152 成分的曲線呈大致連續的方式’將前述複製線資料移位， 而決定此時的移位量， 將前述移位量設爲前述離散的高度臨限値。 7.如申請專利fe圍弟1項之輪胎形狀檢査方法，其中 ，在前述高度偏位圖像生成工程中， 將由前述試樣輪胎的設計圖或模具CAD資料所得之前 述凹凸標記的高度尺寸數値、或前述試樣輪胎的凹凸標記 的高度尺寸的實測値設爲前述離散的高度臨限値。 8 ·如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之輪胎形 狀檢査方法’其中，前述檢査作業工程係另外具備有內插 工程’其係在前述差分處理工程中所得圖像內以在該差分 處理工程中所使用的遮蔽圖像所被遮蔽的遮蔽範圍中內插 高度座標値。 9. 如申請專利範圍第8項之輪胎形狀檢査方法，其中 ’在前述內插工程中，選擇夾著前述遮蔽範圍的2個位置 的高度座標値，將由其中一方高度座標値朝向另一方高度 座標値呈線性變化所得的高度座標値分配在前述遮蔽範圍 ，藉此作內插。 10. 如申請專利範圍第8項之輪胎形狀檢査方法，其 中，在前述內插工程中，選擇夾著前述遮蔽範圍的2個位 置的高度座標値，將藉由求出其中一方高度座標値與另一 方高度座標値的平均値所得的平均高度座標値分配在前述 遮蔽範圍，藉此作內插。 11. 如申請專利範圍第8項之輪胎形狀檢査方法，其 S -41 - 201131152 中，在前述內插工程中，設置視窗，一面使前述視窗由前 述遮蔽範圍的其中一端朝向另一方的一端移動，一面在前 述檢査圖像中選擇與前述視窗相對應的位置的最大高度座 標値或最小高度座標値，將所選出的高度座標値分配在前 述遮蔽範圍，藉此作內插，其中前述視窗爲至少一部分重 疊在前述遮蔽範圍，且比前述遮蔽範圍更短而朝沿著前述 遮蔽範圍的方向延伸的範圍。 12_ —種輪胎形狀檢査裝置，係使用具有形成有凹凸 標記的側壁面的試樣輪胎的前述側壁面的圖像，對檢査輪 胎的側壁面的形狀缺陷進行檢査，該輪胎形狀檢査裝置的 特徵爲： 具備有： 攝像部，對前述側壁面的二維圖像進行攝像； 遮蔽圖像生成部，從試樣原圖像中檢測交界線，生成 顯示前述交界線之位置的遮蔽圖像，其中前述試樣原圖像 爲前述試樣輪胎的側壁面的二維圖像，前述交界線爲前述 凹凸標記的輪廓； 高度偏位圖像生成部，生成高度偏位圖像，該高度偏 位圖像爲對於在前述試樣原圖像中的除了與前述遮蔽圖像 所示之前述交界線的位置相對應的區域以外之剩餘區域的 高度使用離散的複數高度臨限値作分類所得的圖像且爲顯 示前述凹凸標記的高度的圖像， 差分處理部，由檢査圖像減掉前述高度偏位圖像，藉 此從前述檢査圖像去除前述凹凸標記而生成凹凸去除圖像 -42- 201131152 ’其中前述檢查圖像爲前述檢査輪胎的側壁面的二維圖像 :及 形狀缺陷檢査部，根據前述凹凸去除圖像，對檢査輪 胎的側壁面的形狀缺陷進行檢査。 13.如申請專利範圍第12項之輪胎形狀檢査裝置，其 中，前述攝像部係具備有： 線光照射部，對前述側壁面照射一光切斷線； 攝像攝影機，對被照射在前述側壁面的前述線光的像 進行攝像；及 攝像記憶體，藉由逐次儲存前述攝像攝影機所拍攝到 的1線圖像，構成前述側壁面的二維圖像。 S. -43-