JP5628596B2 - Tire appearance inspection method and appearance inspection apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤの外観検査方法及び外観検査装置に関し、特に、タイヤ成型時にタイヤ表面に周期的に成型される領域を検出し、当該タイヤ表面の撮像画像から前記領域を精度良く除去してタイヤ表面の外観検査を行うタイヤ外観検査方法及び外観検査装置に関する。 The present invention relates to a tire appearance inspection method and an appearance inspection apparatus, and in particular, detects a region periodically formed on a tire surface at the time of tire molding, and accurately removes the region from a captured image of the tire surface. The present invention relates to a tire appearance inspection method and an appearance inspection apparatus that perform surface appearance inspection.
従来、タイヤ表面のうち、例えば、タイヤ内周面を検査する方法の一つとして、タイヤ内周面を光切断法により円周方向に沿って撮像し、撮像した画像に基づきタイヤの成型不良を検査する方法が提案されている。当該方法は、タイヤを円周方向に回転可能に保持する保持手段によりタイヤを回転させつつ、タイヤ内周面のサイド部及びクラウン部に複数の照射手段によってタイヤの幅方向にスリット光を照射し、スリット光の照射部を照射手段に対応して配置された複数の撮像手段により撮像してタイヤの部位毎の撮像画像を取得し、画像処理手段によって各撮像画像を合成した後に、タイヤ内周面の検査画像を取得する。そして、検査画像に含まれる輝度情報や高さ情報に基づきタイヤ内周面の良否を判定するようにしている。
ところが、タイヤを成型するときにタイヤを内側から成型金型に対して押圧するブラダーによってリッジと呼ばれる凸部がタイヤ内周面に周期的に成型されるため、タイヤ内周面を検査するときにリッジまでもが検査対象となり、検査効率の向上の妨げとなっている。また、リッジ近傍の汚れやキズをリッジと区別することができず誤判定してしまい、検査効率の向上の妨げとなっている。
また、検査画像から特定の領域を除去する方法の一つに、例えば、タイヤ側面を撮像した画像からタイヤ表面の側面に沿って一定幅で成型されるローレット部を除去するために、タイヤ側面の画像をフーリエ変換によって周波数の画像に変換し、フーリエ変換された画像のうち、所定の間隔、かつ、1つの直線上に出現する領域がローレット部であるとしてタイヤ側面の周波数の画像から除去し、逆フーリエ変換することによりタイヤ側面の撮像画像からローレット部を除去する方法がある。
Conventionally, among tire surfaces, for example, as one of the methods for inspecting the tire inner peripheral surface, the tire inner peripheral surface is imaged along the circumferential direction by a light cutting method, and tire molding defects are determined based on the captured image. A method of inspection has been proposed. The method irradiates slit light in the width direction of the tire by a plurality of irradiation means on the side part and the crown part of the inner peripheral surface of the tire while rotating the tire by the holding means for holding the tire rotatably in the circumferential direction. The slit light irradiating part is imaged by a plurality of imaging means arranged corresponding to the irradiating means to obtain a captured image for each part of the tire, and after the synthesized images are synthesized by the image processing means, the tire inner periphery Get an inspection image of the surface. And the quality of a tire inner peripheral surface is determined based on the brightness | luminance information and height information which are contained in a test | inspection image.
However, when a tire is molded, a convex part called a ridge is periodically formed on the tire inner peripheral surface by a bladder that presses the tire against the molding die from the inside. Even Ridge is subject to inspection, which hinders improvement in inspection efficiency. Further, dirt and scratches in the vicinity of the ridge cannot be distinguished from the ridge and misjudged, which hinders improvement in inspection efficiency.
One of the methods for removing a specific region from the inspection image is, for example, in order to remove a knurled portion formed with a constant width along the side surface of the tire surface from an image obtained by imaging the tire side surface. The image is transformed into a frequency image by Fourier transform, and the Fourier transform image is removed from the frequency image on the tire side surface as a knurled portion as a region appearing on one straight line at a predetermined interval. There is a method of removing a knurled portion from a captured image of a tire side surface by performing inverse Fourier transform.
しかしながら、上記方法では、除去する領域が、フーリエ変換した画像において、所定の間隔、かつ、1つの直線上に出現することが前提となり、タイヤ内周面の検査効率や検査精度を向上するために検査画像からリッジを除去する場合には、撮像画像をフーリエ変換した画像においてリッジに相当する領域が必ずしも所定の間隔、かつ、1つの直線上に表わされるとは限らないため、上記方法を適用して撮像画像からリッジを除去することが困難であった。 However, the above method is based on the premise that the region to be removed appears on a straight line at a predetermined interval in the Fourier-transformed image, in order to improve the inspection efficiency and inspection accuracy of the tire inner peripheral surface. When removing the ridge from the inspection image, the area corresponding to the ridge is not necessarily represented on a single straight line at a predetermined interval in the image obtained by Fourier transforming the captured image. Therefore, it is difficult to remove the ridge from the captured image.
本発明は、前記課題を解決するため、タイヤ表面に周期的に形成された領域を撮像画像から確実に除去することが可能なタイヤ外観検査方法及び外観検査装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a tire appearance inspection method and an appearance inspection apparatus that can reliably remove a region periodically formed on a tire surface from a captured image.
前記課題を解決するための方法として、タイヤ円周方向に沿って撮像されたタイヤ表面の撮像画像に周期的に現れ、閾値により設定された画素幅以上、かつ、閾値に設定された画素長さ以上の形状を有する領域を特定形状として撮像画像から検出するステップと、前記検出された全ての特定形状について、前記画素長さが連続する方向のタイヤ円周方向に対する傾斜角度を算出し、最頻の傾斜角度を検出するステップと、前記検出された全ての特定形状の画素幅、かつ画素長さから平均画素幅及び平均画素長さを求めるステップと、前記平均画素長さの方向がタイヤ円周方向と直交するように、前記平均画素幅及び前記平均画素長さの形状のマスク画像を作成するステップと、前記特定形状に対して前記マスク画像が一致するように、当該マスク画像を前記最も頻出回数の多い傾斜角度と平行となるように回転するステップと、前記撮像画像と前記マスク画像とをフーリエ変換し、前記撮像画像と前記マスク画像とをパワースペクトル画像に変換するステップと、前記マスク画像のパワースペクトル画像を2値化してビット反転するステップと、前記マスク画像のビット反転したパワースペクトル画像を前記撮像画像のパワースペクトル画像に対して乗算するステップと、前記マスク画像のビット反転したパワースペクトル画像が乗算された撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換するステップとを含むようにした。
本方法によれば、タイヤ表面の撮像画像に周期的に現れる特定形状のマスク画像を作成し、撮像画像から検出された特定形状除去と一致するようにマスク画像を回転させ、撮像画像に対してマスク画像を重ねることにより、撮像画像から特定形状を効率良くかつ精度良く除去することができる。
また、本方法によれば、マスク画像のパワースペクトル画像は、マスク画像そのものなので、マスク画像を2値化することによりマスク画像からノイズを除去し、さらに2値化されたマスク画像をビット反転した画像を撮像画像のパワースペクトル画像に乗算することにより撮像画像のパワースペクトル画像から特定形状に相当する成分を除去することができる。即ち、ビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像は、特定形状に相当する画素の輝度がゼロ、除去したくない画素の輝度が1で表わされるので、ビット反転したマスク画像を撮像画像のパワースペクトル画像に対して乗算することにより、複雑な演算を必要とせずに、撮像画像のパワースペクトル画像から特定形状に相当する領域を容易に除去することができる。さらに、マスク画像のビット反転したパワースペクトル画像を撮像画像のパワースペクトル画像に乗算した撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換することにより、撮像画像から特定形状が除去されたタイヤ表面の画像を取得することができる。また、撮像画像に周期的に現れる特定形状は、撮像画像をフーリエ変換したパワースペクトル画像において同一部分に表わされるので、特定形状1つ分のマスク画像を作成してパワースペクトル画像に変換し、2値化した後にビット反転したパワースペクトル画像を撮像画像のパワースペクトル画像に乗算したのちに逆フーリエ変換することにより、周期的に現れる特定形状をまとめて除去することができる。よって、得られた画像は、外観検査に不要な部分を含まないので、当該画像を検査することにより検査効率及び検査精度を向上させることができる。
前記課題を解決するための構成として、タイヤ円周方向に沿って撮像されたタイヤ表面の撮像画像に周期的に現れ、閾値により設定された画素幅以上、かつ、閾値に設定された画素長さ以上の形状を有する領域を特定形状として撮像画像から検出する特定形状検出手段と、前記検出された全ての特定形状について、前記画素長さが連続する方向のタイヤ円周方向に対する傾斜角度を算出し、最頻の傾斜角度を検出し、前記検出された全ての特定形状の画素幅、かつ画素長さから平均画素幅及び平均画素長さを求め、前記平均画素長さの方向がタイヤ円周方向と直交するように、前記平均画素幅及び前記平均画素長さの形状のマスク画像を作成するマスク画像作成手段と、前記特定形状に対して前記マスク画像が一致するように、当該マスク画像を前記最も頻出回数の多い傾斜角度と平行となるように回転して適合させるマスク画像適合手段と、マスク画像と撮像画像とをフーリエ変換してマスク画像と撮像画像とをパワースペクトル画像に変換するFFT処理手段と、マスク画像のパワースペクトル画像を2値化してビット反転する2値化処理手段と、ビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像を撮像画像のパワースペクトル画像に対して乗算する特定形状除去手段と、ビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像が乗算された撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換する逆FFT処理手段とを備える構成とした。
本構成によれば、特定形状検出手段により撮像画像に周期的に現れる特定形状を撮像画像から検出し、マスク画像作成手段により特定形状を除去対象形状としてマスク画像を作成して、マスク画像が特定形状と一致するように回転させたのちに回転したマスク画像と撮像画像とをFFT処理手段により、マスク画像のパワースペクトル画像と撮像画像のパワースペクトル画像とに変換し、2値化処理手段によりマスク画像のパワースペクトル画像のみを2値化したのちにビット反転し、特定形状除去手段により撮像画像のパワースペクトル画像に対してビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像を乗算することで撮像画像のパワースペクトル画像に含まれる特定形状に相当する領域を除去することできる。そして、逆FFT処理手段により特定形状除去手段により処理された撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換することで、タイヤ表面の撮像画像に周期的に現れる特定形状のすべてが除去されたタイヤ表面の撮像画像を得ることができる。よって、得られた画像は、外観検査に不要な部分を含まないので、当該画像に基づいてタイヤ表面の検査を行うことで検査効率及び検査精度を向上させることができる。
As a method for solving the above problem, a pixel length that appears periodically in the captured image of the tire surface imaged along the tire circumferential direction, is equal to or larger than the pixel width set by the threshold value, and is set to the threshold value. Detecting a region having the above shape as a specific shape from a captured image, and calculating an inclination angle with respect to a tire circumferential direction in a direction in which the pixel lengths are continuous for all the detected specific shapes; Detecting an inclination angle of the image, a step of obtaining an average pixel width and an average pixel length from the pixel widths and pixel lengths of all the detected specific shapes, and a direction of the average pixel length is a tire circumference. Creating a mask image having the shape of the average pixel width and the average pixel length so as to be orthogonal to the direction, and the mask image so that the mask image matches the specific shape. A step of rotating the click image so as to be parallel to the large inclination angles of the most frequent number of times, and the mask image and the captured image is Fourier transform, converting the said mask image and the captured image to the power spectrum image A step of binarizing and bit-inverting the power spectrum image of the mask image; a step of multiplying the power spectrum image of the mask image by bit-inverting the power spectrum image of the captured image; and the mask image And a step of performing an inverse Fourier transform on the power spectrum image of the captured image multiplied by the bit-inverted power spectrum image .
According to this method, a mask image having a specific shape that periodically appears in the captured image of the tire surface is created, the mask image is rotated so as to coincide with the removal of the specific shape detected from the captured image, and the captured image is By superimposing the mask images, the specific shape can be efficiently and accurately removed from the captured image.
Further , according to this method, since the power spectrum image of the mask image is the mask image itself, noise is removed from the mask image by binarizing the mask image, and the binarized mask image is bit-inverted. By multiplying the power spectrum image of the captured image by the image, a component corresponding to the specific shape can be removed from the power spectrum image of the captured image. That is, since the power spectrum image of the bit-reversed mask image is represented by the brightness of the pixel corresponding to the specific shape being zero and the brightness of the pixel that is not to be removed is represented by 1, the power spectrum image of the captured image is represented by the bit-reversed mask image. By multiplying with, the region corresponding to the specific shape can be easily removed from the power spectrum image of the captured image without requiring a complicated calculation. Furthermore, the power spectrum image of the captured image obtained by multiplying the power spectrum image of the captured image multiplied by the power spectrum image obtained by bit-inversion of the mask image is subjected to inverse Fourier transform, thereby obtaining an image of the tire surface from which the specific shape has been removed from the captured image. can do. In addition, since the specific shape that appears periodically in the captured image is represented in the same part in the power spectrum image obtained by Fourier transforming the captured image, a mask image for one specific shape is created and converted into a power spectrum image. By multiplying the power spectrum image obtained by digitizing and then bit-inverting the power spectrum image of the captured image and then performing inverse Fourier transform, specific shapes that appear periodically can be collectively removed. Therefore, since the obtained image does not include a portion unnecessary for the appearance inspection, inspection efficiency and inspection accuracy can be improved by inspecting the image.
As a configuration for solving the above-mentioned problem, a pixel length that appears periodically in a captured image of the tire surface imaged along the tire circumferential direction, is equal to or larger than the pixel width set by the threshold, and is set to the threshold Specific shape detection means for detecting a region having the above shape as a specific shape from a captured image, and for all the detected specific shapes, an inclination angle with respect to a tire circumferential direction in a direction in which the pixel lengths are continuous is calculated. , Detecting the most frequent inclination angle, obtaining the average pixel width and average pixel length from the pixel widths and pixel lengths of all the detected specific shapes, and the direction of the average pixel length is the tire circumferential direction A mask image creating means for creating a mask image having a shape with the average pixel width and the average pixel length so as to be orthogonal to the mask image so that the mask image matches the specific shape. A mask image adapting means for rotating and adapting the image so as to be parallel to the inclination angle having the highest frequency, and transforming the mask image and the captured image into a power spectrum image by Fourier transforming the mask image and the captured image. FFT processing means, binarization processing means for binarizing the bit spectrum of the power spectrum image of the mask image, and specific shape removal for multiplying the power spectrum image of the captured image by the power spectrum image of the bit inverted mask image And an inverse FFT processing means for performing an inverse Fourier transform on the power spectrum image of the captured image multiplied by the power spectrum image of the bit-inverted mask image.
According to this configuration, a specific shape that periodically appears in the captured image is detected from the captured image by the specific shape detection unit, a mask image is generated by using the specific shape as a shape to be removed by the mask image generation unit, and the mask image is specified. The rotated mask image and the picked-up image after being rotated so as to coincide with the shape are converted into the power spectrum image of the mask image and the power spectrum image of the picked-up image by the FFT processing means, and the mask is obtained by the binarization processing means. Only the power spectrum image of the image is binarized and then bit-reversed, and the power spectrum of the captured image is multiplied by the power spectrum image of the mask image that has been bit-reversed with the power spectrum image of the captured image by the specific shape removing means. A region corresponding to a specific shape included in the image can be removed. Then, by performing inverse Fourier transform on the power spectrum image of the captured image processed by the specific shape removing unit by the inverse FFT processing unit, all of the specific shapes that appear periodically in the captured image of the tire surface are removed. A captured image can be obtained. Therefore, since the obtained image does not include a portion unnecessary for the appearance inspection, the inspection efficiency and the inspection accuracy can be improved by inspecting the tire surface based on the image.
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組合せのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included in the invention. It is not necessarily essential to the solution, but includes a configuration that is selectively adopted.
図1は、外観検査装置1の全体概略図を示し、図2は、タイヤTに対するカメラセット11〜13の配置を示す。以下、図1及び図2を用いて外観検査装置1について説明する。図1に示すように外観検査装置1は概略、タイヤ表面を撮像する撮像装置10と、画像処理装置30とから構成される。
撮像装置10は、被検体であるタイヤTを載置する回転テーブル5と、タイヤ内周面Tsを部位毎に撮像するカメラセット11〜13により構成される。
回転テーブル5は、図外の回転台の台座部に内蔵されるモータ4の駆動により回転し、横向きに載置されるタイヤTを回転させる。モータ4は、後述の画像処理装置30と接続され、画像処理装置30の撮像制御手段31の出力する信号に基づき回転する。
FIG. 1 shows an overall schematic view of the appearance inspection apparatus 1, and FIG. 2 shows an arrangement of camera sets 11 to 13 with respect to a tire T. Hereinafter, the appearance inspection apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 1, the appearance inspection apparatus 1 is roughly composed of an imaging device 10 that images a tire surface and an image processing device 30.
The imaging device 10 includes a rotary table 5 on which a tire T that is a subject is placed, and camera sets 11 to 13 that image the tire inner peripheral surface Ts for each part.
The turntable 5 is rotated by driving a motor 4 built in a pedestal portion of a turntable (not shown), and rotates a tire T placed sideways. The motor 4 is connected to an image processing device 30 described later, and rotates based on a signal output from the imaging control means 31 of the image processing device 30.
カメラセット11〜13は、投光器11Aとカメラ11Bと、投光器12Aとカメラ12Bと、投光器13Aとカメラ13Bとにより構成され、タイヤ内径部に配置される。カメラセット11〜13は、互いにタイヤ円周方向Crに角度αや角度β位置ずれして配置される。投光器11A〜13Aは、例えば、赤色レーザー光からなる帯状のスリット光を照射し、スリット光の延長方向がタイヤ幅方向Wとなるように配置される。カメラ11B〜カメラ13Bは、例えば、CCDエリアカメラによって構成され、上記投光器11A〜13Aの照射するスリット光の照射部11a,12a,13aを対応するカメラによって撮像する。カメラセット11は下側のタイヤサイドT1を撮像し、カメラセット12はタイヤクラウンT2を撮像し、カメラセット13は上側のタイヤサイドT3を撮像する。つまり、検査対象となるタイヤ内周面Tsを3つの領域に分割して撮像する。なお、カメラセット11〜13はタイヤ内周面Tsの異なる部位を互いに重なりを有するようにそれぞれ撮像する(図2参照)。 The camera sets 11 to 13 are configured by a projector 11A and a camera 11B, a projector 12A and a camera 12B, a projector 13A and a camera 13B, and are arranged on the tire inner diameter portion. The camera sets 11 to 13 are arranged so as to be shifted from each other in the tire circumferential direction Cr by an angle α and an angle β. The projectors 11 </ b> A to 13 </ b> A are arranged so that, for example, the belt-shaped slit light made of red laser light is irradiated, and the extending direction of the slit light is the tire width direction W. The cameras 11B to 13B are constituted by, for example, CCD area cameras, and images the slit light irradiation units 11a, 12a, and 13a irradiated by the projectors 11A to 13A with the corresponding cameras. The camera set 11 images the lower tire side T1, the camera set 12 images the tire crown T2, and the camera set 13 images the upper tire side T3. In other words, the tire inner peripheral surface Ts to be inspected is divided into three regions and imaged. The camera sets 11 to 13 capture images of different portions of the tire inner peripheral surface Ts so as to overlap each other (see FIG. 2).
具体的には、カメラセット11の投光器11AがタイヤサイドT1からタイヤクラウンT2の一部を含む範囲までタイヤ径方向R及びタイヤ幅方向Wにスリット光を照射し、カメラセット12の投光器12AがタイヤクラウンT2の幅方向にスリット光を照射し、カメラセット13の投光器13Aは、タイヤサイドT3からタイヤクラウンT2の一部を含む範囲までタイヤ径方向R及びタイヤ幅方向Wにスリット光を照射する。つまり、カメラセット11がタイヤ内周面Tsのうち回転テーブル5側の一方のタイヤサイドT1を撮像し、カメラセット12がタイヤクラウンT2を撮像し、カメラセット13が他方のタイヤサイドT3を撮像する。
なお、カメラセット11〜13の位置ずれする角度αや角度βは、適宜決めれば良く、タイヤTの内径部に位置してタイヤ内周面Tsを撮像可能に配置すれば良い。
また、カメラセット11〜13は、画像処理装置30と接続され、投光器11A〜13Aによるスリット光の照射、カメラ11B〜13Bによる撮像が撮像制御手段31によって制御される。
Specifically, the projector 11A of the camera set 11 irradiates slit light in the tire radial direction R and the tire width direction W from the tire side T1 to a range including a part of the tire crown T2, and the projector 12A of the camera set 12 The slit light is irradiated in the width direction of the crown T2, and the projector 13A of the camera set 13 irradiates the slit light in the tire radial direction R and the tire width direction W from the tire side T3 to a range including a part of the tire crown T2. That is, the camera set 11 images one tire side T1 on the turntable 5 side of the tire inner peripheral surface Ts, the camera set 12 images the tire crown T2, and the camera set 13 images the other tire side T3. .
Note that the angle α and the angle β at which the camera sets 11 to 13 are displaced may be determined as appropriate, and the camera sets 11 to 13 may be disposed on the inner diameter portion of the tire T so as to be capable of imaging the tire inner circumferential surface Ts.
In addition, the camera sets 11 to 13 are connected to the image processing device 30, and the imaging control unit 31 controls slit light irradiation by the projectors 11 </ b> A to 13 </ b> A and imaging by the cameras 11 </ b> B to 13 </ b> B.
カメラ11B〜13Bによりタイヤ径方向に沿って撮像されるタイヤ内周面Tsの画像は、タイヤ内周面Tsの被撮像位置における断面の高さ情報及び輝度情報を含み、カメラ11B〜13B毎に接続される画像処理装置30に逐次出力される。カメラ11B〜13Bによって撮像されるタイヤ内周面Tsの画像は、タイヤ内周面Tsをタイヤ円周方向Crに、例えば、10000分割して取得される。
なお、撮像画像P1は、タイヤ内周面Tsのうち載置面側のタイヤ内側面を撮像したものであり、撮像画像P2は、タイヤ内周面Tsのうちタイヤクラウン部を撮像したものであり、撮像画像P3は、タイヤ内周面Tsのうち載置面とは逆側のタイヤ内側面を撮像したものである(図3参照)。
The images of the tire inner circumferential surface Ts imaged along the tire radial direction by the cameras 11B to 13B include the height information and luminance information of the cross section at the imaged position of the tire inner circumferential surface Ts, and are provided for each camera 11B to 13B. The images are sequentially output to the connected image processing device 30. The images of the tire inner peripheral surface Ts imaged by the cameras 11B to 13B are acquired by dividing the tire inner peripheral surface Ts in the tire circumferential direction Cr, for example, by 10,000 divisions.
The captured image P1 is an image of the tire inner surface on the mounting surface side of the tire inner peripheral surface Ts, and the captured image P2 is an image of the tire crown portion of the tire inner peripheral surface Ts. The captured image P3 is an image of the tire inner surface on the opposite side to the placement surface of the tire inner peripheral surface Ts (see FIG. 3).
画像処理装置30は、撮像制御手段31と、撮像画像前処理手段32と、画像処理手段33と、外観検査手段34とを有する。画像処理装置30は、演算手段としてのCPU,記憶手段としてのROM,RAM及び通信手段としてのインターフェイス等を含むいわゆるコンピュータであって、ROM内に格納されたプログラムに基づいて動作する。
撮像制御手段31は、カメラセット11〜13及びモータ4に対して撮像開始信号及び撮像終了信号を出力してタイヤ内周面Tsの撮像を制御する。
The image processing apparatus 30 includes an imaging control unit 31, a captured image preprocessing unit 32, an image processing unit 33, and an appearance inspection unit 34. The image processing apparatus 30 is a so-called computer including a CPU as a calculation means, a ROM and a RAM as storage means, an interface as a communication means, and the like, and operates based on a program stored in the ROM.
The imaging control means 31 controls the imaging of the tire inner peripheral surface Ts by outputting an imaging start signal and an imaging end signal to the camera sets 11 to 13 and the motor 4.
撮像画像前処理手段32は、カメラセット11〜13によって撮像されるタイヤ内周面Tsのそれぞれの部位をそれぞれ同じ長さの帯状の画像となるように前処理を行う。
具体的には、カメラセット11〜13によって撮像された画像は、幅方向に湾曲している形状を各カメラの座標によって取得するようにしているため、1つの共通の座標上で画像が表わされるように座標変換を行い、図3(a)乃至(c)に示すような、3つの帯状の撮像画像P1〜P3に変換される。撮像画像P1〜P3には、撮像画像P1〜P3を構成する画素毎にタイヤ内周面Tsの凹凸の高さ情報と色調(輝度)情報とが記憶される。図3(a)乃至(c)におけるAは、タイヤ成型時にブラダー表面によって形成されたリッジと呼ばれる凸部であって、タイヤ内周面Tsに周期的に形成されたものである。
The captured image preprocessing unit 32 performs preprocessing so that each part of the tire inner peripheral surface Ts captured by the camera sets 11 to 13 becomes a belt-shaped image having the same length.
Specifically, since the images captured by the camera sets 11 to 13 are obtained by acquiring the shape curved in the width direction from the coordinates of each camera, the images are represented on one common coordinate. In this way, coordinate conversion is performed, and the image is converted into three strip-shaped captured images P1 to P3 as shown in FIGS. In the captured images P1 to P3, the height information and color tone (luminance) information of the unevenness of the tire inner peripheral surface Ts is stored for each pixel constituting the captured images P1 to P3. A in FIGS. 3A to 3C is a convex portion called a ridge formed by the bladder surface at the time of molding the tire, and is formed periodically on the tire inner circumferential surface Ts.
図4は、撮像画像P1〜P3を画像処理する画像処理手段33のブロック図を示す。図5(a),(b)は、撮像画像P2を画像処理したときの部分拡大図を示す。図6(a),(b)は、マスク画像Mを画像処理したときの拡大図を示す。図7(a)は、撮像画像P2のパワースペクトル画像を示し、図7(b)は、マスク画像Mの画像処理を示し、図7(c)は、検査画像Qを示す。以下、図4に基づき画像処理について説明するが、図5乃至図7も合わせて参照しつつ説明する。なお、図5(a),(b)に示すXは、タイヤ内周面Tsにおけるキズ又は汚れである。
画像処理手段33は、低周波成分除去手段51と、2値化処理手段52と、特定形状検出手段53と、角度最頻値検出手段54と、マスク画像作成手段55と、マスク画像適合手段56と、FFT処理手段57と、特定形状除去手段58と、逆FFT処理手段59とにより構成される。
低周波成分除去手段51は、撮像画像P1〜P3から画像の明るさが急激に変化するエッジを強調させる例えば、ハイパスフィルタであって、撮像画像P1〜P3に含まれるリッジAやキズ等を強調するとともに画像のうねりを除去する(図5(a)参照)。
2値化処理手段52は、画像を2値化する処理、及び、2値化した画像のビット反転をするフィルタであって、低周波成分が除去された撮像画像P1〜P3、及び、マスク画像Mのパワースペクトル画像を2値化する(図5(b)及び図7(b)参照)。
特定形状検出手段53は、2値化された撮像画像P1〜P3から、例えば、所定の画素幅、かつ、所定長さ連続する特定の形状を検出する。つまり、タイヤ内周面Tsに形成されたリッジAに相当する形状を撮像画像P1〜P3から検出する。リッジAは、タイヤ内周面Tsにおいて、タイヤ幅方向に連続し、かつ、所定幅で凸状に形成される領域であり、撮像画像P1〜P3においては、図3(a)〜(c)に示すように、タイヤ幅方向に連続し、かつ、所定の画素幅で撮像される。よって、撮像画像P1〜P3からのリッジAの検出は、所定の画素幅、かつ、所定の画素長さで連続する領域を検出するように閾値を設定することで、リッジAに相当する特定形状の領域を検出することができる。
角度最頻値検出手段54は、特定形状検出手段53で検出された複数のリッジAのタイヤ円周方向に対する傾斜角度θを算出し、算出されたリッジAの傾斜角度θのうち最も頻出した傾斜角度θを検出する。
マスク画像作成手段55は、撮像画像P1〜P3から除去対象形状を画像として作成する。例えば、撮像画像P2であれば、特定形状検出手段53で、リッジAの検出に用いた画素幅α、かつ、連続する画素長さβの直線をマスク画像Mとして作成する。図5(a)に示すように、マスク画像Mは、例えば、タイヤ幅方向に対して垂直な1本の直線形状で作成される。
また、撮像画像P1,P3のように、リッジAが曲線を含むときには、リッジAの検出に用いた画素幅α、かつ、連続する画素長さβに曲率を加えた曲線によってマスク画像Mを作成するようにすれば良い。なお、マスク画像Mは、撮像画像P1〜P3から除去対象形状を抽出してマスク画像として設定しても良い。
マスク画像Mは、カラースケール、グレースケール、白黒スケールの何れの輝度で作成されても良く、好ましくは、白黒の2値化された輝度で作成すると画像処理の処理速度が向上する。本例では、256階調のグレースケールとして説明する。なお、マスク画像Mの背景は例えば白に設定される。
マスク画像適合手段56は、角度最頻値検出手段54で検出された最頻の傾斜角度θと一致するようにマスク画像Mを回転する。具体的には、マスク画像適合手段56は、図6(a),(b)に示すように作成されたマスク画像Mを角度最頻値検出手段54で検出されたリッジAの最頻の傾斜角度θに一致するように回転する。
FFT処理手段57は、撮像画像P1〜P3とマスク画像Mとをフーリエ変換し、マスク画像Mのパワースペクトル画像と、撮像画像P1〜P3のパワースペクトル画像とを出力する。フーリエ変換は、FFT変換(Fast Fourier Transform)のアルゴリズムによって処理される。マスク画像Mは、撮像画像P1〜P3における除去対象形状の画像のみからなるため、マスク画像Mのパワースペクトル画像は、マスク画像Mそのものを示している。また、撮像画像P1〜P3に含まれる周期的な同一形状は、パワースペクトル画像において、同一の位置に表わされる(図7(a),(b)参照)。
特定形状除去手段58は、撮像画像P1〜P3のパワースペクトル画像からマスク画像Mのパワースペクトル画像を除去する処理を行う。具体的には、撮像画像P1〜P3のパワースペクトル画像に対してマスク画像Mのパワースペクトル画像を2値化処理したのちにビット反転した画像を乗算することにより、撮像画像P1〜P3からリッジAに相当するマスク画像Mを除去する。
逆FFT処理手段59は、特定形状除去手段58によって処理された撮像画像P1〜P3のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換することによって撮像画像P1〜P3から複数のリッジが除去された検査画像Q1〜Q3を出力する(図7(c)参照)。逆フーリエ変換は、IFFT変換(Inverse Fast Fourier Transform)のアルゴリズムによって処理される。
FIG. 4 shows a block diagram of the image processing means 33 that processes the captured images P1 to P3. 5A and 5B are partially enlarged views when the captured image P2 is subjected to image processing. 6A and 6B are enlarged views when the mask image M is subjected to image processing. FIG. 7A shows the power spectrum image of the captured image P2, FIG. 7B shows the image processing of the mask image M, and FIG. 7C shows the inspection image Q. Hereinafter, image processing will be described with reference to FIG. 4, but will be described with reference to FIGS. Note that X shown in FIGS. 5A and 5B is scratches or dirt on the tire inner peripheral surface Ts.
The image processing unit 33 includes a low frequency component removing unit 51, a binarization processing unit 52, a specific shape detecting unit 53, an angle mode value detecting unit 54, a mask image creating unit 55, and a mask image fitting unit 56. And FFT processing means 57, specific shape removing means 58, and inverse FFT processing means 59.
The low-frequency component removing unit 51 is, for example, a high-pass filter that emphasizes edges in which the brightness of the image changes abruptly from the captured images P1 to P3, and emphasizes ridges A and scratches included in the captured images P1 to P3. And the undulation of the image is removed (see FIG. 5A).
The binarization processing unit 52 is a filter that binarizes an image and performs bit inversion of the binarized image, and the captured images P1 to P3 from which low-frequency components are removed, and a mask image The power spectrum image of M is binarized (see FIGS. 5B and 7B).
The specific shape detection unit 53 detects, for example, a specific shape having a predetermined pixel width and a predetermined length from the binarized captured images P1 to P3. That is, the shape corresponding to the ridge A formed on the tire inner peripheral surface Ts is detected from the captured images P1 to P3. The ridge A is a region that is continuous in the tire width direction and formed in a convex shape with a predetermined width on the tire inner circumferential surface Ts. In the captured images P1 to P3, FIGS. As shown in FIG. 5, images are taken with a predetermined pixel width that is continuous in the tire width direction. Therefore, the detection of the ridge A from the captured images P1 to P3 is performed by setting a threshold value so as to detect a continuous region with a predetermined pixel width and a predetermined pixel length, thereby specifying a specific shape corresponding to the ridge A. Can be detected.
The angle mode detection means 54 calculates the inclination angle θ of the plurality of ridges A detected by the specific shape detection means 53 with respect to the tire circumferential direction, and the most frequent inclination among the calculated inclination angles θ of the ridge A. The angle θ is detected.
The mask image creation means 55 creates a removal target shape as an image from the captured images P1 to P3. For example, in the case of the captured image P2, the specific shape detecting unit 53 creates a straight line having a pixel width α and a continuous pixel length β used for detecting the ridge A as a mask image M. As shown in FIG. 5A, the mask image M is created, for example, in a single linear shape perpendicular to the tire width direction.
Further, when the ridge A includes a curve as in the captured images P1 and P3, the mask image M is created by a curve obtained by adding a curvature to the pixel width α and the continuous pixel length β used for detecting the ridge A. You should do it. The mask image M may be set as a mask image by extracting the shape to be removed from the captured images P1 to P3.
The mask image M may be created with any brightness of a color scale, a gray scale, and a black and white scale. Preferably, when the mask image M is created with a binary brightness of black and white, the processing speed of image processing is improved. In this example, description will be made with a gray scale of 256 gradations. Note that the background of the mask image M is set to, for example, white.
The mask image matching unit 56 rotates the mask image M so as to coincide with the most frequent inclination angle θ detected by the angle mode value detecting unit 54. Specifically, the mask image matching means 56 uses the mode inclination of the ridge A detected by the angle mode value detection means 54 in the mask image M created as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). Rotate to match the angle θ.
The FFT processing means 57 performs Fourier transform on the captured images P1 to P3 and the mask image M, and outputs the power spectrum image of the mask image M and the power spectrum images of the captured images P1 to P3. The Fourier transform is processed by an algorithm of an FFT transform (Fast Fourier Transform). Since the mask image M consists only of images of the shapes to be removed in the captured images P1 to P3, the power spectrum image of the mask image M shows the mask image M itself. Further, the same periodic shape included in the captured images P1 to P3 is represented at the same position in the power spectrum image (see FIGS. 7A and 7B).
The specific shape removing unit 58 performs processing for removing the power spectrum image of the mask image M from the power spectrum images of the captured images P1 to P3. Specifically, by multiplying the power spectrum image of the captured images P1 to P3 by the bit-inverted image after binarizing the power spectrum image of the mask image M, the ridge A is obtained from the captured images P1 to P3. The mask image M corresponding to is removed.
The inverse FFT processing means 59 performs inspection images Q1 to Q3 in which a plurality of ridges are removed from the captured images P1 to P3 by performing inverse Fourier transform on the power spectrum images of the captured images P1 to P3 processed by the specific shape removing means 58. Is output (see FIG. 7C). The inverse Fourier transform is processed by an algorithm of IFFT transform (Inverse Fast Fourier Transform).
外観検査手段34は、例えば、検査画像Q1〜Q3を構成する画素の輝度の変化又はその大きさに基づき汚れを検出する汚れ検出手段や、光切断法に基づいて取得された検査画像のタイヤ内周面の高さ情報に基づいてキズを検査する欠陥検出手段等により汚れやキズの有無を検査する。 The appearance inspection means 34 is, for example, a dirt detection means for detecting dirt on the basis of a change in the luminance of the pixels constituting the inspection images Q1 to Q3 or the size thereof, and an inspection image acquired based on the light cutting method. The presence or absence of dirt or scratches is inspected by defect detection means for inspecting scratches based on the height information of the peripheral surface.
以下、タイヤ外観検査装置1によるタイヤ内周面Tsの検査方法について説明する。
まず、被検体であるタイヤTが、検査員によって回転テーブル5に横向きに載置される。このとき、タイヤTは、中心が回転テーブル5の回転中心と一致するように載置される。
次に、検査員は、タイヤTの内径部にカメラセット11〜13を配置し、図外の入力手段から画像処理装置30に検査開始の信号を入力する。
画像処理装置30の撮像制御手段31は、カメラセット11〜13に撮像開始信号を出力し、モータ4に回転テーブル5の回転開始信号を出力する。カメラセット11〜13によるタイヤ内周面Tsの撮像は、10000回の撮像によってタイヤ1周分となるようにモータ4の回転速度とカメラセット11〜13の撮像回数とが同期するように制御される。カメラセット11〜13により出力されるタイヤ内周面の画像は、逐次、画像処理装置30に出力される。
Hereinafter, a method for inspecting the tire inner peripheral surface Ts by the tire appearance inspection apparatus 1 will be described.
First, the tire T, which is the subject, is placed on the rotary table 5 sideways by the inspector. At this time, the tire T is placed so that the center thereof coincides with the rotation center of the turntable 5.
Next, the inspector arranges the camera sets 11 to 13 on the inner diameter portion of the tire T, and inputs an inspection start signal to the image processing apparatus 30 from an input unit (not shown).
The imaging control means 31 of the image processing device 30 outputs an imaging start signal to the camera sets 11 to 13 and outputs a rotation start signal of the turntable 5 to the motor 4. Imaging of the tire inner peripheral surface Ts by the camera sets 11 to 13 is controlled so that the rotational speed of the motor 4 and the number of times of imaging of the camera sets 11 to 13 are synchronized so that 10000 times of imaging corresponds to one round of the tire. The The images of the tire inner peripheral surface output by the camera sets 11 to 13 are sequentially output to the image processing device 30.
図8は、画像処理手段33による画像処理のフローチャートを示す。
タイヤ1周分の撮像が終了すると、撮像画像前処理手段32では、カメラセット11〜13によって撮像されるタイヤ内周面Tsのそれぞれの部位をそれぞれ同じ長さの帯状の画像となるように前処理を行い、図3(a)〜(c)に示すような、撮像画像P1〜P3に変換して画像処理手段33に出力する。
以下、画像処理手段33による画像処理を説明するが、撮像画像P1〜P3のうち、図3(b)に示す撮像画像P2を例にして説明する。
まず、撮像画像P2の低周波成分を除去するフィルタ処理をして、撮像画像P2に含まれる画像のエッジの強調を行い、タイヤ内周面TsのキズやリッジAの輪郭を強調する処理を行う(S101)。
次に、低周波成分が除去された撮像画像P2を2値化する(S102)。
次に、2値化された撮像画像P2からリッジAを検出する(S103)。具体的には、図5(b)に示すように、リッジAは撮像画像P2においてタイヤ円周方向に対して傾斜する直線が周期的に現れたものとして取得されるため、撮像画像P2から閾値以上の画素幅α、かつ、閾値以上の画素長さβの形状を有する領域を検出することによりリッジAと思われる領域を検出することができる。つまり、図5(b)において、キズXとして示される領域は、画素幅α及び画素長さβが閾値の範囲を満たさないため、リッジAではないとして検出から除外される。
次に、角度最頻値検出手段54により検出された全てのリッジAの傾斜角度θを算出し、傾斜角度θのうち、最も頻出回数の多い傾斜角度θを検出する(S104)。
次に、撮像画像P2からリッジAを消去するためのマスク画像Mを作成する(S105)。具体的には、特定形状検出手段53によって検出された複数のリッジAからリッジAの平均画素幅と平均画素長さとを求め、リッジAに相当する形状をタイヤ円周方向に対して直交するように平均画素幅及び平均画素長さの直線をマスク画像Mとして作成する。本実施形態では、直線の画像は、例えば、グレースケールによって作成される。なお、好ましくは白黒の2値化画像によって作成すると良い。マスク画像Mにおける直線は、画像中においてどのような角度で作成されても良い。また、マスク画像Mの作成方法は、上記に限らず、撮像画像P2のタイヤ幅方向の幅と角度最頻値検出手段54によって検出された最頻の傾斜角度θとによりマスク画像Mの画素長さを設定し、特定形状検出手段53によって検出された複数のリッジAからリッジAの平均画素幅によって画素幅を設定するようにしても良い。
次に、マスク画像作成手段55で作成されたマスク画像Mを最頻の傾斜角度θと平行となるようにマスク画像Mの回転を行う(S106)。
次に、撮像画像P2と回転後のマスク画像Mとをフーリエ変換し、撮像画像P2のパワースペクトル画像と、マスク画像Mのパワースペクトル画像とを作成する(S107)。
次に、マスク画像Mのパワースペクトル画像を2値化したのちにビット反転する(S108)。
次に、撮像画像P2のパワースペクトル画像に対して、ビット反転したマスク画像Mのパワースペクトル画像を乗算することにより撮像画像P2のパワースペクトル画像からリッジAに相当する領域を除去する(S109)。
次に、マスク画像Mのパワースペクトル画像が乗算された撮像画像P2のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換することによって、元の撮像画像P2から全てのリッジAが除去された検査画像Q2を生成する(S110)。よって、図7(c)に示すように、得られた検査画像Q2には、撮像画像P2からリッジAが除去され、キズXのみがはっきりと残される。
次に、検査手段によって、検査画像Q2を構成する画素の輝度の変化に基づきキズXを汚れ検出手段や、光切断法に基づいて取得された検査画像のタイヤ内周面の凹凸情報に基づいて検査することにより欠陥の検出を行う。
各撮像画像P1,P3に対しても上記工程を行うことにより、撮像画像P1,P3から複数のリッジが除去された検査画像Q1,Q3を取得することができる。
FIG. 8 shows a flowchart of image processing by the image processing means 33.
When the imaging for one round of the tire is completed, the captured image preprocessing unit 32 performs the front so that each part of the tire inner circumferential surface Ts captured by the camera sets 11 to 13 becomes a belt-shaped image having the same length. Processing is performed, and the images are converted into captured images P1 to P3 as shown in FIGS.
Hereinafter, the image processing by the image processing means 33 will be described. Of the captured images P1 to P3, the captured image P2 shown in FIG. 3B will be described as an example.
First, filter processing for removing low-frequency components of the captured image P2 is performed, the edges of the image included in the captured image P2 are emphasized, and the scratches on the tire inner peripheral surface Ts and the contour of the ridge A are enhanced. (S101).
Next, the captured image P2 from which the low frequency component is removed is binarized (S102).
Next, the ridge A is detected from the binarized captured image P2 (S103). Specifically, as shown in FIG. 5B, since the ridge A is acquired as a periodic appearance of straight lines inclined with respect to the tire circumferential direction in the captured image P2, a threshold value is obtained from the captured image P2. By detecting a region having the shape having the above pixel width α and a pixel length β equal to or greater than the threshold value, a region considered to be ridge A can be detected. That is, in FIG. 5B, the region indicated by the scratch X is excluded from detection as not being a ridge A because the pixel width α and the pixel length β do not satisfy the threshold range.
Next, the inclination angles θ of all the ridges A detected by the angle mode detection means 54 are calculated, and the inclination angle θ having the highest frequency of occurrence among the inclination angles θ is detected (S104).
Next, a mask image M for deleting the ridge A is created from the captured image P2 (S105). Specifically, the average pixel width and average pixel length of the ridge A are obtained from the plurality of ridges A detected by the specific shape detection means 53, and the shape corresponding to the ridge A is orthogonal to the tire circumferential direction. In addition, a straight line having an average pixel width and an average pixel length is created as a mask image M. In the present embodiment, the straight line image is created by, for example, gray scale. It should be noted that the image is preferably created using a black and white binary image. The straight line in the mask image M may be created at any angle in the image. The method for creating the mask image M is not limited to the above, and the pixel length of the mask image M is determined by the width in the tire width direction of the captured image P2 and the most frequent inclination angle θ detected by the angle mode value detecting means 54. The pixel width may be set based on the average pixel width of the ridge A to the ridge A detected by the specific shape detecting means 53.
Next, the mask image M is rotated so that the mask image M created by the mask image creating means 55 is parallel to the most frequent inclination angle θ (S106).
Next, the captured image P2 and the rotated mask image M are Fourier transformed to create a power spectrum image of the captured image P2 and a power spectrum image of the mask image M (S107).
Next, the power spectrum image of the mask image M is binarized and then bit-inverted (S108).
Next, an area corresponding to ridge A is removed from the power spectrum image of the captured image P2 by multiplying the power spectrum image of the captured image P2 by the power spectrum image of the mask image M obtained by bit inversion (S109).
Next, by performing inverse Fourier transform on the power spectrum image of the captured image P2 multiplied by the power spectrum image of the mask image M, an inspection image Q2 from which all the ridges A have been removed from the original captured image P2 is generated ( S110). Therefore, as shown in FIG. 7C, the ridge A is removed from the captured image P2 and only the scratch X is clearly left in the obtained inspection image Q2.
Next, based on the unevenness information on the tire inner peripheral surface of the inspection image acquired based on the stain detection means or the light cutting method based on the change in the luminance of the pixels constituting the inspection image Q2 by the inspection means. Defects are detected by inspection.
By performing the above process on each of the captured images P1 and P3, it is possible to obtain inspection images Q1 and Q3 from which the plurality of ridges are removed from the captured images P1 and P3.
以上、説明したように、タイヤ内周面の撮像画像から周期的に現れる除去対象形状を検出し、除去対象形状に相当する画像を別途、マスク画像として作成した後に、撮像画像とマスク画像とをFFT処理を施して周波数スペクトルで表わし、撮像画像の周波数スペクトルからマスク画像の周波数スペクトルを除去して、逆フーリエ変換することにより、タイヤ内周面の撮像画像から除去対象形状を容易に除去することができる。特に、タイヤ内周面に周期的に形成されるリッジの1つに相当するマスク画像を作成して、撮像画像とマスク画像とをFFT処理を施して周波数スペクトルで表わし、撮像画像の周波数スペクトルからマスク画像の周波数スペクトルを除去して、逆フーリエ変換することにより、複数のリッジが一度に除去されるため、効率が良い。 As described above, after detecting the removal target shape that periodically appears from the captured image of the tire inner peripheral surface, and separately creating an image corresponding to the removal target shape as a mask image, the captured image and the mask image are Apply FFT processing to represent the frequency spectrum, remove the frequency spectrum of the mask image from the frequency spectrum of the captured image, and perform inverse Fourier transform to easily remove the shape to be removed from the captured image of the tire inner peripheral surface Can do. In particular, a mask image corresponding to one of the ridges periodically formed on the inner circumferential surface of the tire is created, and the captured image and the mask image are subjected to FFT processing to be expressed as a frequency spectrum. From the frequency spectrum of the captured image, By removing the frequency spectrum of the mask image and performing inverse Fourier transform, a plurality of ridges are removed at a time, which is efficient.
以上、タイヤ内周面の撮像画像から周期的に形成されたリッジAを画像から除去するとして説明したが、タイヤ外周面に形成されるトレッドパターンのうち、例えば、周期的に形成されるタイヤ幅方向に延長する横溝を除去して、タイヤ外周面の外観検査をするようにしても良い。タイヤ外周面の横溝を上記手法により除去することで、タイヤ外周面の外観検査において、横溝が検査対象から除去されるので、タイヤ外周面の成型不良の検査効率及び検査精度が向上する。 As described above, the ridge A periodically formed from the captured image of the tire inner peripheral surface has been described as being removed from the image. Of the tread patterns formed on the tire outer peripheral surface, for example, the tire width formed periodically The lateral groove extending in the direction may be removed, and the appearance of the tire outer peripheral surface may be inspected. By removing the lateral grooves on the tire outer peripheral surface by the above-described method, the lateral grooves are removed from the inspection target in the appearance inspection on the tire outer peripheral surface, so that the inspection efficiency and inspection accuracy for molding defects on the tire outer peripheral surface are improved.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiment.
1 外観検査装置、4 モータ、5 回転テーブル、10 撮像装置、
11〜13 カメラセット、11A〜13A 投光器、11B〜13B カメラ、
30 画像処理装置、31 撮像制御手段、32 撮像画像前処理手段、
33 画像処理手段、34 外観検査手段、51 低周波成分除去手段、
52 2値化処理手段、53 特定形状検出手段、54 角度最頻値検出手段、
55 マスク画像作成手段、56 マスク画像適合手段、57 FFT処理手段、
58 特定形状除去手段、59 逆FFT処理手段、
A リッジ、M マスク画像、P1;P2;P3 撮像画像、
Q1;Q2;Q3;Q 検査画像、Ts タイヤ内周面、θ 傾斜角度。
1 visual inspection device, 4 motor, 5 rotary table, 10 imaging device,
11-13 camera set, 11A-13A projector, 11B-13B camera,
30 image processing apparatus, 31 imaging control means, 32 captured image preprocessing means,
33 Image processing means, 34 Appearance inspection means, 51 Low frequency component removal means,
52 binarization processing means, 53 specific shape detection means, 54 angle mode value detection means,
55 mask image creation means, 56 mask image adaptation means, 57 FFT processing means,
58 specific shape removing means, 59 inverse FFT processing means,
A ridge, M mask image, P1; P2; P3 captured image,
Q1; Q2; Q3; Q Inspection image, Ts tire inner peripheral surface, θ inclination angle.
Claims (2)
前記検出された全ての特定形状について、前記画素長さが連続する方向のタイヤ円周方向に対する傾斜角度を算出し、最頻の傾斜角度を検出するステップと、
前記検出された全ての特定形状の画素幅、かつ画素長さから平均画素幅及び平均画素長さを求めるステップと、
前記平均画素長さの方向がタイヤ円周方向と直交するように、前記平均画素幅及び前記平均画素長さの形状のマスク画像を作成するステップと、
前記特定形状に対して前記マスク画像が一致するように、当該マスク画像を前記最も頻出回数の多い傾斜角度と平行となるように回転するステップと、
前記撮像画像と前記マスク画像とをフーリエ変換し、前記撮像画像と前記マスク画像とをパワースペクトル画像に変換するステップと、
前記マスク画像のパワースペクトル画像を2値化してビット反転するステップと、
前記マスク画像のビット反転したパワースペクトル画像を前記撮像画像のパワースペクトル画像に対して乗算するステップと、
前記マスク画像のビット反転したパワースペクトル画像が乗算された撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換するステップと
を含むタイヤ外観検査方法。 A region having a shape that appears periodically in the captured image of the tire surface imaged along the tire circumferential direction and has a shape that is equal to or larger than the pixel width set by the threshold and that is equal to or larger than the pixel length set to the threshold Detecting from the captured image;
Calculating a tilt angle with respect to a tire circumferential direction in a direction in which the pixel length is continuous for all the detected specific shapes, and detecting a most frequent tilt angle;
Obtaining an average pixel width and an average pixel length from the pixel widths and pixel lengths of all the detected specific shapes;
Creating a mask image of the shape of the average pixel width and the average pixel length so that the direction of the average pixel length is orthogonal to the tire circumferential direction;
Rotating the mask image so as to be parallel to the most frequently inclined angle so that the mask image matches the specific shape ;
Fourier transforming the captured image and the mask image, and converting the captured image and the mask image into a power spectrum image;
Binarizing and bit-inverting the power spectrum image of the mask image;
Multiplying the power spectrum image of the captured image by a power spectrum image obtained by bit-inversion of the mask image;
A method for inspecting a tire appearance, comprising: inverse Fourier transforming a power spectrum image of a captured image multiplied by a power spectrum image obtained by bit-inversion of the mask image .
前記検出された全ての特定形状について、前記画素長さが連続する方向のタイヤ円周方向に対する傾斜角度を算出し、最頻の傾斜角度を検出し、前記検出された全ての特定形状の画素幅、かつ画素長さから平均画素幅及び平均画素長さを求め、前記平均画素長さの方向がタイヤ円周方向と直交するように、前記平均画素幅及び前記平均画素長さの形状のマスク画像を作成するマスク画像作成手段と、
前記特定形状に対して前記マスク画像が一致するように、当該マスク画像を前記最も頻出回数の多い傾斜角度と平行となるように回転して適合させるマスク画像適合手段と、
前記マスク画像と撮像画像とをフーリエ変換してマスク画像と撮像画像とをパワースペクトル画像に変換するFFT処理手段と、
前記マスク画像のパワースペクトル画像を2値化してビット反転する2値化処理手段と、
前記ビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像を前記撮像画像のパワースペクトル画像に対して乗算する特定形状除去手段と、
前記ビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像が乗算された撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換する逆FFT処理手段とを備えるタイヤ外観検査装置。 A region having a shape that appears periodically in the captured image of the tire surface imaged along the tire circumferential direction and has a shape that is equal to or larger than the pixel width set by the threshold and that is equal to or larger than the pixel length set to the threshold Specific shape detection means for detecting from a captured image;
For all the detected specific shapes, the inclination angle with respect to the tire circumferential direction in the direction in which the pixel length is continuous is calculated, the most frequent inclination angle is detected, and the pixel widths of all the detected specific shapes In addition, an average pixel width and an average pixel length are obtained from the pixel length, and a mask image having the shape of the average pixel width and the average pixel length so that the direction of the average pixel length is orthogonal to the tire circumferential direction Mask image creating means for creating
A mask image adaptation means for rotating and adapting the mask image so as to be parallel to the most frequently inclined angle so that the mask image matches the specific shape;
FFT processing means for Fourier transforming the mask image and the captured image to convert the mask image and the captured image into a power spectrum image;
Binarization processing means for binarizing the power spectrum image of the mask image and inverting the bit;
Specific shape removing means for multiplying the power spectrum image of the captured image by the power spectrum image of the bit-inverted mask image;
A tire appearance inspection apparatus comprising: an inverse FFT processing unit that performs inverse Fourier transform on a power spectrum image of a captured image multiplied by a power spectrum image of the mask image with the bit inverted.
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