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JP7709028B2 - Tire inspection device and inspection method, identification model generation method and generation device, and program - Google Patents
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JP7709028B2 - Tire inspection device and inspection method, identification model generation method and generation device, and program - Google Patents

Tire inspection device and inspection method, identification model generation method and generation device, and program

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JP7709028B2 JP2021125808A JP2021125808A JP7709028B2 JP 7709028 B2 JP7709028 B2 JP 7709028B2 JP 2021125808 A JP2021125808 A JP 2021125808A JP 2021125808 A JP2021125808 A JP 2021125808A JP 7709028 B2 JP7709028 B2 JP 7709028B2
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Description

本開示は、タイヤの検査装置及び検査方法、識別モデルの生成方法及び生成装置、並びにプログラムに関する。 This disclosure relates to a tire inspection device and inspection method, a method and device for generating an identification model, and a program.

下記特許文献1には、シェアログラフィによってタイヤ内部の欠陥を検出するための装置が開示されている。シェアログラフィでは、タイヤ表面にレーザ光が照射され、タイヤ表面からの反射光の干渉によって形成されるスペックル画像がカメラで取得される。温度や圧力が異なる2つの状態において撮像された2つスペックル画像に画像減算処理がなされ、スペックル画像の差が測定結果として取得される。 The following Patent Document 1 discloses an apparatus for detecting defects inside a tire using shearography. In shearography, a laser beam is irradiated onto the tire surface, and a speckle image formed by the interference of the light reflected from the tire surface is captured by a camera. Two speckle images captured under two different conditions of temperature and pressure are subjected to image subtraction processing, and the difference between the speckle images is obtained as the measurement result.

例えば、特許文献1において、タイヤは圧力チャンバ内に配置される。チャンバ内が減圧されると、タイヤ表面が変形する。タイヤのゴム部に気泡などの欠陥が存在すると、気泡が膨張し、タイヤ表面が局所的に膨出する。チャンバの減圧前に撮像されたスペックル画像と、減圧後に撮像されたスペックル画像とに画像減算処理がなされる。そうすると、減圧に起因するタイヤ表面の変化(局所的な膨出)が表れた測定画像(以下「シェアログラフィ画像」と称する)が得られる。このシェアログラフィ画像では、膨出部分に干渉縞が表れる。 For example, in Patent Document 1, a tire is placed in a pressure chamber. When the pressure inside the chamber is reduced, the tire surface deforms. If there are defects such as air bubbles in the rubber part of the tire, the air bubbles expand and the tire surface bulges locally. Image subtraction processing is performed on a speckle image captured before the pressure in the chamber is reduced and a speckle image captured after the pressure is reduced. This results in a measurement image (hereinafter referred to as a "shearography image") that shows the changes in the tire surface caused by the reduced pressure (local bulging). In this shearography image, interference fringes appear in the bulging areas.

特表2009-531690号公報Special Publication No. 2009-531690

シェアログラフィ画像において、タイヤ内部の欠陥は縞模様として表れる。縞模様の大きさ(タイヤ表面に表れる膨出の大きさ)と実際の欠陥の大きさとには相関関係がある。しかしながら、縞模様の大きさはタイヤの剛性にも依存する。例えば、ゴム部の剛性が高い場合、実際の欠陥(例えば、気泡)が大きくても、タイヤ表面の局所的な膨出は小さくなり、シェアログラフィ画像に表れる縞模様も小さくなる。そのため、縞模様の大きさだけで精度の高い欠陥判定を行うことは困難である。 In shearography images, defects inside a tire appear as stripes. There is a correlation between the size of the stripes (the size of the bulge that appears on the tire surface) and the size of the actual defect. However, the size of the stripes also depends on the tire's rigidity. For example, if the rigidity of the rubber part is high, even if the actual defect (e.g., an air bubble) is large, the localized bulge on the tire surface will be small, and the stripes that appear in the shearography image will also be small. For this reason, it is difficult to accurately determine defects based on the size of the stripes alone.

(1)本開示で提案するタイヤ検査装置の記憶手段には、識別モデルが格納されている。前記識別モデルは、シェアログラフィによって取得したタイヤの画像であるシェアログラフィ画像において前記タイヤ内部の欠陥が表れている領域である欠陥領域の画像と、前記タイヤの材料に関係するタイヤ情報とを含むデータセットを教師データとする機械学習により生成されたモデルである。前記タイヤ検査装置は、シェアログラフィによって取得した検査対象タイヤのシェアログラフィ画像を取得する画像取得手段と、前記検査対象タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得手段と、前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像の一部又は全部と前記検査対象タイヤの前記タイヤ情報とを前記識別モデルに入力し、前記検査対象タイヤの内部の欠陥を検出する欠陥判定手段とを有している。 (1) A discrimination model is stored in the storage means of the tire inspection device proposed in this disclosure. The discrimination model is a model generated by machine learning using a dataset including an image of a defect area, which is an area where defects inside the tire appear in a shearography image, which is an image of the tire acquired by shearography, and tire information related to the material of the tire, as training data. The tire inspection device has an image acquisition means for acquiring a shearography image of the inspection target tire acquired by shearography, a tire information acquisition means for acquiring tire information related to the material of the inspection target tire, and a defect determination means for inputting a part or all of the shearography image of the inspection target tire and the tire information of the inspection target tire into the discrimination model and detecting internal defects of the inspection target tire.

タイヤの材料はタイヤの剛性に影響する。(1)のタイヤ検査装置では、検査対象タイヤの材料に関係するタイヤ情報も識別モデルに入力される。そのため、検査対象タイヤにおける欠陥の有無を高い精度で検出できるようになる。 The material of a tire affects its rigidity. In the tire inspection device of (1), tire information related to the material of the tire being inspected is also input into the identification model. This makes it possible to detect with high accuracy the presence or absence of defects in the tire being inspected.

(2)前記タイヤはクラウン部とサイドウォール部とを含んでいる。(1)に記載されるタイヤ検査装置において、前記識別モデルを生成するための前記データセットは、前記欠陥領域の画像と前記タイヤ情報とに加えて、前記欠陥領域を含む前記タイヤの部位を表す部位情報を含んでよい。前記欠陥判定手段は、前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像の一部と、前記検査対象タイヤの前記タイヤ情報と、前記シェアログラフィ画像の前記一部を含む、前記検査対象タイヤの部位を表す部位情報とを前記識別モデルに入力してよい。 (2) The tire includes a crown portion and a sidewall portion. In the tire inspection device described in (1), the data set for generating the identification model may include part information representing a part of the tire including the defective area in addition to the image of the defective area and the tire information. The defect determination means may input a part of the shearography image of the tire to be inspected, the tire information of the tire to be inspected, and part information representing a part of the tire to be inspected including the part of the shearography image to the identification model.

クラウン部とサイドウォール部とでは構造が相違するため、この2つの部位では剛性や発生する欠陥の形態が異なる可能性がある。(2)のタイヤ検査装置によると、識別モデルに入力するデータに部位情報が含まれるので、欠陥検出の精度を向上できる。 The crown and sidewall sections have different structures, so the rigidity and the shape of defects that occur may differ between these two sections. With the tire inspection device in (2), the data input to the identification model includes information about the section, which improves the accuracy of defect detection.

(3)(1)に記載のタイヤ検査装置は、前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像から、前記検査対象タイヤの内部の欠陥を含む領域の候補である欠陥領域候補の画像を抽出する欠陥領域候補抽出手段をさらに含んでよい。前記欠陥判定手段は、前記欠陥領域候補の画像を前記識別モデルに入力し、前記欠陥領域候補に欠陥が表れているか否かを判定してよい。これによると、欠陥の検出精度をさらに向上できる。 (3) The tire inspection device described in (1) may further include a defect area candidate extraction means for extracting an image of a defect area candidate, which is a candidate for an area containing an internal defect of the tire to be inspected, from the shearography image of the tire to be inspected. The defect determination means may input the image of the defect area candidate to the identification model and determine whether or not a defect appears in the defect area candidate. This can further improve the accuracy of defect detection.

(4)(3)に記載のタイヤ検査装置において、前記欠陥領域候補抽出手段は、前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像において予め登録したパターンを探索し、探索によって見つかったパターンを含む領域を前記欠陥領域候補として抽出してよい。 (4) In the tire inspection device described in (3), the defect area candidate extraction means may search for a preregistered pattern in the shearography image of the tire to be inspected, and extract an area containing the pattern found by the search as the defect area candidate.

(5)本開示で提案するタイヤ検査方法は、シェアログラフィによって取得した検査対象タイヤの画像であるシェアログラフィ画像を取得する画像取得ステップと、前記検査対象タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得ステップとを含む。また、識別モデルは、シェアログラフィ画像においてタイヤ内部の欠陥が表れている領域である欠陥領域の画像と、タイヤの材料に関係するタイヤ情報とを含むデータセットを教師データとする機械学習により生成されたモデルである。前記タイヤ検査方法は、前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像の一部又は全部と、前記検査対象タイヤの前記タイヤ情報とを前記識別モデルに入力し、前記検査対象タイヤの内部の欠陥を検出する欠陥判定ステップを含む。 (5) The tire inspection method proposed in this disclosure includes an image acquisition step of acquiring a shearography image, which is an image of a tire to be inspected acquired by shearography, and a tire information acquisition step of acquiring tire information related to the material of the tire to be inspected. The identification model is a model generated by machine learning using a dataset including an image of a defect area, which is an area in the shearography image where a defect inside the tire appears, and tire information related to the tire material, as training data. The tire inspection method includes a defect determination step of inputting a part or all of the shearography image of the tire to be inspected and the tire information of the tire to be inspected into the identification model and detecting internal defects of the tire to be inspected.

タイヤの材料はタイヤの剛性に影響する。(5)タイヤの検査方法では、検査対象タイヤの材料に関係するタイヤ情報も識別モデルに入力される。そのため、検査対象タイヤにおける欠陥の有無を高い精度で検出できるようになる。 The material of the tire affects the tire's rigidity. (5) In the tire inspection method, tire information related to the material of the tire being inspected is also input into the identification model. This makes it possible to detect with high accuracy the presence or absence of defects in the tire being inspected.

(6)本開示で提案するプログラムは、シェアログラフィによって取得した検査対象タイヤの画像であるシェアログラフィ画像を取得する画像取得手段、及び前記検査対象タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得手段としてコンピュータを機能させる。また、前記プログラムは、前記コンピュータを欠陥判定手段としても機能させる。前記欠陥判定手段は、シェアログラフィ画像においてタイヤ内部の欠陥が表れている領域である欠陥領域の画像と、タイヤの材料に関係するタイヤ情報とを含むデータセットを教師データとする機械学習により生成された識別モデルに、前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像の一部又は全部と、前記検査対象タイヤの前記タイヤ情報とを入力し、前記検査対象タイヤの内部の欠陥を検出する。 (6) The program proposed in this disclosure causes a computer to function as an image acquisition means for acquiring a shearography image, which is an image of a tire to be inspected acquired by shearography, and as a tire information acquisition means for acquiring tire information related to the material of the tire to be inspected. The program also causes the computer to function as a defect determination means. The defect determination means inputs a part or all of the shearography image of the tire to be inspected and the tire information of the tire to be inspected into an identification model generated by machine learning using a dataset including an image of a defect area, which is an area in the shearography image where a defect inside the tire appears, and tire information related to the material of the tire, as training data, and detects internal defects in the tire to be inspected.

(7)本開示で提案する識別モデルの生成方法は、シェアログラフィによって取得したタイヤの画像であるシェアログラフィ画像を取得する画像取得ステップと、前記タイヤの内部の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像を、前記シェアログラフィ画像から抽出する欠陥領域抽出ステップと、前記タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得ステップと、前記欠陥領域の画像と前記タイヤ情報とを含むデータセットを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成ステップとを含む。(7)の方法では、タイヤの材料に関係するタイヤ情報も識別モデルの生成に利用される。そのため、この識別モデルを利用する検査によると、検査対象タイヤにおける欠陥の有無を高い精度で検出できるようになる。 (7) The method for generating an identification model proposed in this disclosure includes an image acquisition step of acquiring a shearography image, which is an image of a tire acquired by shearography; a defect area extraction step of extracting an image of a defect area, which is an area including internal defects of the tire, from the shearography image; a tire information acquisition step of acquiring tire information related to the material of the tire; and a model generation step of generating an identification model for detecting internal defects of an inspected tire using a dataset including the image of the defect area and the tire information as training data. In the method of (7), tire information related to the material of the tire is also used to generate the identification model. Therefore, inspection using this identification model makes it possible to detect the presence or absence of defects in an inspected tire with high accuracy.

(8)前記タイヤはクラウン部とサイドウォール部とを含んでいる。前記データセットは、前記欠陥領域の画像と前記タイヤ情報とに加えて、前記欠陥領域を含む前記タイヤの部位を表す部位情報とを含んでよい。クラウン部とサイドウォール部とでは構造が相違するため、この2つの部位では剛性や発生する欠陥の形態が異なる可能性がある。(8)の方法では、識別モデルの生成に、欠陥領域を含むタイヤの部位を表す部位情報も利用される。そのため、この識別モデルを利用する検査によると、欠陥検出の精度をさらに向上できる。 (8) The tire includes a crown portion and a sidewall portion. The data set may include, in addition to the image of the defective area and the tire information, part information representing the part of the tire including the defective area. Since the crown portion and the sidewall portion have different structures, the two parts may have different rigidities and may have different types of defects. In the method of (8), the part information representing the part of the tire including the defective area is also used to generate an identification model. Therefore, inspection using this identification model can further improve the accuracy of defect detection.

(9)本開示で提案する識別モデルの生成装置は、シェアログラフィによって取得したタイヤのシェアログラフィ画像を取得する画像取得手段と、前記タイヤの内部の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像を、前記画像取得ステップで取得したシェアログラフィ画像から抽出する欠陥領域抽出手段と、前記タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得手段と、前記欠陥領域の画像と前記タイヤ情報とを含むデータセットを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成手段とを含む。 (9) The device for generating an identification model proposed in the present disclosure includes an image acquisition means for acquiring a shearography image of a tire acquired by shearography, a defect area extraction means for extracting an image of a defect area, which is an area including internal defects of the tire, from the shearography image acquired in the image acquisition step, a tire information acquisition means for acquiring tire information related to the material of the tire, and a model generation means for generating an identification model for detecting internal defects of a tire to be inspected, using a dataset including the image of the defect area and the tire information as training data.

(10)本開示で提案するプログラムは、シェアログラフィによって取得したタイヤのシェアログラフィ画像を取得する画像取得手段、前記タイヤの内部の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像を、前記シェアログラフィ画像から抽出する欠陥領域抽出手段、前記タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得手段、及び、前記欠陥領域の画像と前記タイヤ情報とを含むデータセットを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成手段としてコンピュータを機能させる。 (10) The program proposed in this disclosure causes a computer to function as an image acquisition means for acquiring a shearography image of a tire acquired by shearography, a defect area extraction means for extracting an image of a defect area, which is an area including internal defects of the tire, from the shearography image, a tire information acquisition means for acquiring tire information related to the material of the tire, and a model generation means for generating an identification model for detecting internal defects of a tire to be inspected, using a dataset including the image of the defect area and the tire information as training data.

本開示で提案するタイヤ検査装置のハードウェアを示すブロック図である。である。1 is a block diagram showing hardware of a tire inspection device proposed in the present disclosure. シェアログラフィ装置の概略を示す図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a shearography device. シェアログラフィ装置によって得られる画像の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an image obtained by a shearography device. タイヤの構造の例を説明する断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a tire structure. タイヤ検査装置の制御部が有している機能を示すブロック図である。2 is a block diagram showing functions of a control unit of the tire inspection device. FIG. 制御部が実行する処理(欠陥領域抽出部)を説明するための図である。11 is a diagram for explaining a process executed by a control unit (defect area extraction unit); FIG. 識別モデルを生成するために制御部が実行する処理の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a process executed by a control unit to generate an identification model. タイヤの欠陥を検出するために制御部が実行する処理の例を説明する。An example of a process executed by the control unit to detect a defect in a tire will be described.

以下、本開示で提案するタイヤの検査装置及び検査方法、並びに、識別モデルの生成方法及び生成装置について説明する。 The following describes the tire inspection device and inspection method proposed in this disclosure, as well as the method and device for generating an identification model.

図1は本開示で提案するタイヤ検査装置10のハードウェアを示すブロック図である。図1で示すように、タイヤ検査装置10は、制御部11、表示部13、入力部14、シェアログラフィ装置15、及び減圧器17を有している。タイヤ検査装置10が有している制御部11等の要素は、タイヤ検査装置10としてだけでなく、タイヤ検査装置10が利用する識別モデルの生成装置としても機能する。 Figure 1 is a block diagram showing the hardware of a tire inspection device 10 proposed in this disclosure. As shown in Figure 1, the tire inspection device 10 has a control unit 11, a display unit 13, an input unit 14, a shearography device 15, and a pressure reducer 17. The elements of the tire inspection device 10, such as the control unit 11, function not only as the tire inspection device 10, but also as a device for generating an identification model used by the tire inspection device 10.

図1で示すように、シェアログラフィ装置15はレーザ照射部15A、干渉計15B、及び受光部15Cを有している。図2及び図3はシェアログラフィ法を説明するための図である。図2はシェアログラフィ装置の概略を示し、図3はシェアログラフィ装置によって得られる画像の例を示している。 As shown in FIG. 1, the shearography device 15 has a laser irradiation unit 15A, an interferometer 15B, and a light receiving unit 15C. FIG. 2 and FIG. 3 are diagrams for explaining the shearography method. FIG. 2 shows an outline of the shearography device, and FIG. 3 shows an example of an image obtained by the shearography device.

レーザ照射部15Aはレーザダイオードを含み、タイヤ90の表面Sにレーザ光を照射する。照射されたレーザ光はタイヤ90の表面で反射し、図2で示すように干渉計15Bに入射する。干渉計15Bとしては、例えばマイケルソン干渉計を利用できる。図2において、符号15aはハーフミラーであり、符号15b・15cはミラーである。干渉計15Bは、マイケルソン干渉計とは異なる種類の干渉計であってもよい。符号15Cは受光部である。受光部15Cは、CCDやCOMSイメージセンサを含んでいる。受光部15Cで撮像された画像が制御部11に供給される。 The laser irradiation unit 15A includes a laser diode and irradiates the surface S of the tire 90 with laser light. The irradiated laser light is reflected by the surface of the tire 90 and enters the interferometer 15B as shown in FIG. 2. For example, a Michelson interferometer can be used as the interferometer 15B. In FIG. 2, reference numeral 15a denotes a half mirror, and reference numerals 15b and 15c denote mirrors. The interferometer 15B may be a type of interferometer different from the Michelson interferometer. Reference numeral 15C denotes a light receiving unit. The light receiving unit 15C includes a CCD or a CMOS image sensor. The image captured by the light receiving unit 15C is supplied to the control unit 11.

タイヤ90の表面Sで反射し干渉計15Bに入射したレーザ光は、2つの光路L1・L2を通った後に再び合わさって象面(受光部15C)に達する。図2の例では、光路L1はハーフミラー15aで反射し、一方のミラー15bで反射する光の経路であり、光路L2はハーフミラー15aを透過し、他方のミラー15cで反射した光の経路である。2つの光路L1・L2を通過したレーザ光は受光部15C(象面)において干渉する。タイヤ90の表面Sは微視的には粗面であり、干渉計15Bで生じる光路差はタイヤ90の表面Sの凹凸に起因して不規則に変化する。そのため、受光部15Cでは斑点模様が表れたスペックル画像が撮像される。 The laser light reflected by the surface S of the tire 90 and incident on the interferometer 15B passes through two optical paths L1 and L2, and then merges again to reach the image surface (light receiving unit 15C). In the example of FIG. 2, optical path L1 is the path of light reflected by the half mirror 15a and reflected by one mirror 15b, and optical path L2 is the path of light transmitted through the half mirror 15a and reflected by the other mirror 15c. The laser light passing through the two optical paths L1 and L2 interferes at the light receiving unit 15C (image surface). The surface S of the tire 90 is microscopically rough, and the optical path difference generated at the interferometer 15B changes irregularly due to the unevenness of the surface S of the tire 90. Therefore, a speckle image with a spotted pattern is captured at the light receiving unit 15C.

タイヤ90はチャンバ内に配置されている。例えば、チャンバ内を大気圧に保っている状態で、タイヤ90の表面Sのスペックル画像を撮像する。その後、減圧器17はチャンバ内を減圧する。タイヤ90の内部に気泡(図2において実線P1)などの欠陥が生じていると、チャンバ内の減圧に起因して気泡P1が膨張し(図2において破線P1を参照)、タイヤ90の表面Sが局所的に膨出する(図2の破線Sを参照)。そして、そのような膨出が生じたあとに、この表面Sのスペックル画像を取得する。そうすると、このスペックル画像にも、減圧前と同様に、斑点模様が表れる。減圧後のスペックル画像に表れている斑点の明暗は、表面Sの局所的な膨出に起因する光路長の変化がレーザ光の波長の整数倍となる位置では、減圧前のスペックル画像と同じとなっている。一方、光路長の変化がレーザ光の波長の半整数倍でとなる位置では、減圧後の斑点の明暗は減圧前の明暗とは反転する。 The tire 90 is placed in a chamber. For example, a speckle image of the surface S of the tire 90 is captured while the chamber is kept at atmospheric pressure. Then, the pressure reducer 17 reduces the pressure in the chamber. If a defect such as an air bubble (solid line P1 in FIG. 2) occurs inside the tire 90, the air bubble P1 expands due to the reduced pressure in the chamber (see dashed line P1 in FIG. 2), and the surface S of the tire 90 locally bulges (see dashed line S in FIG. 2). Then, after such bulging occurs, a speckle image of the surface S is acquired. Then, a speckle pattern appears in this speckle image as well as before the pressure reduction. The brightness of the speckles appearing in the speckle image after the pressure reduction is the same as that of the speckle image before the pressure reduction at a position where the change in the optical path length caused by the local bulging of the surface S is an integer multiple of the wavelength of the laser light. On the other hand, at a position where the change in the optical path length is a half-integer multiple of the wavelength of the laser light, the brightness of the speckles after the pressure reduction is reversed from the brightness before the pressure reduction.

したがって、減圧前のスペックル画像と減圧後のスペックル画像2つのスペックル画像の差(各画素の画素値の差)を算出し、それを画像にすると、図3で示すように、タイヤ90の表面Sの膨出部分Sdが表れる。本明細書では、スペックル画像の差による画像を「シェアログラフィ画像」と称する。 Therefore, when the difference between the speckle images before and after the reduction in pressure (the difference between the pixel values of each pixel) is calculated and an image is created from the difference, the bulge Sd on the surface S of the tire 90 appears, as shown in FIG. 3. In this specification, the image based on the difference between the speckle images is referred to as a "shearography image."

図4で示すように、タイヤ90は、クラウン部91と、左右のサイドウォール部93とを有している。クラウン部91と、サイドウォール部93には、ゴム部90aが形成されている。ゴム部90aの表面(クラウン部91の表面)にはトレッドが形成されている。タイヤ90は、ゴム部90aの内部に、ベルト94や、カーカス95、及びフィニッシング部材96などを有している。カーカス95は、タイヤ90の左側のサイドウォール部93から右側のサイドウォール部93まで形成されている。ベルト94はクラウン部91の内側に配置され、カーカス95の中央部を覆っている。フィニッシング部材96は、サイドウォール部93の縁部に配置され、ビード97を覆っている。ベルト94、カーカス95、及びフィニッシング部材96は金属によって形成されている。クラウン部91には、ベルト94とカーカス95の中央部とが位置している。サイドウォール部93にはカーカス95及びフィニッシング部材96が位置している。 As shown in FIG. 4, the tire 90 has a crown portion 91 and left and right sidewall portions 93. A rubber portion 90a is formed in the crown portion 91 and the sidewall portion 93. A tread is formed on the surface of the rubber portion 90a (the surface of the crown portion 91). The tire 90 has a belt 94, a carcass 95, a finishing member 96, and the like inside the rubber portion 90a. The carcass 95 is formed from the left sidewall portion 93 to the right sidewall portion 93 of the tire 90. The belt 94 is disposed inside the crown portion 91 and covers the center portion of the carcass 95. The finishing member 96 is disposed on the edge portion of the sidewall portion 93 and covers the bead 97. The belt 94, the carcass 95, and the finishing member 96 are formed of metal. The belt 94 and the center portion of the carcass 95 are located in the crown portion 91. The carcass 95 and finishing member 96 are located in the sidewall portion 93.

シェアログラフィ装置15によってタイヤ90の全体のシェアログラフィ画像が得られるように、タイヤ90はこれを周方向に回転させる支持装置(不図示)によって支持される。支持装置は、機械学習用のシェアログラフィ画像(教師データ)の生成時、及びタイヤ90の検査時に、タイヤ90を所定速度で回転させる。受光部15Cは、タイヤ90の回転速度に応じた頻度で連続的にタイヤ90の表面のスペックル画像を撮像し、タイヤ90の一周分の画像データを出力する。また、タイヤ90のクラウン部91、及びサイドウォール部93のシェアログラフィ画像が得られるように、シェアログラフィ装置15は、タイヤ90に対して、タイヤ90の軸線に沿った方向で相対移動可能であってよい。 The tire 90 is supported by a support device (not shown) that rotates it in the circumferential direction so that the shearography device 15 can obtain a shearography image of the entire tire 90. The support device rotates the tire 90 at a predetermined speed when generating a shearography image (teacher data) for machine learning and when inspecting the tire 90. The light receiving unit 15C continuously captures speckle images of the surface of the tire 90 at a frequency according to the rotation speed of the tire 90 and outputs image data for one circumference of the tire 90. In addition, the shearography device 15 may be movable relative to the tire 90 in a direction along the axis of the tire 90 so that shearography images of the crown portion 91 and sidewall portion 93 of the tire 90 can be obtained.

制御部11(図2参照)は、CPU(Central Processing Unit)や、GPU(Graphics Processing Unit)などの演算装置を有している。また、制御部11は記憶部12を有している。記憶部12は、RAM(Random access memory)や、ROM(Read only memory)などを有している。記憶部12は、SSD(Solid State Drive)や、HDD(hard disk drive)など読み取り及び書き込みの双方が可能な記憶装置を含んでいてよい。記憶部12には、CPUなどの演算装置において実行されるプログラムや、シェアログラフィ装置15によって撮像された画像データ、後述する処理によって生成された識別モデルなどが格納される。 The control unit 11 (see FIG. 2) has a calculation device such as a CPU (Central Processing Unit) and a GPU (Graphics Processing Unit). The control unit 11 also has a memory unit 12. The memory unit 12 has a RAM (Random access memory) and a ROM (Read only memory). The memory unit 12 may include a storage device that is both readable and writable, such as an SSD (Solid State Drive) or an HDD (Hard Disk Drive). The memory unit 12 stores programs executed by a calculation device such as a CPU, image data captured by the shearography device 15, and a discrimination model generated by processing described below.

表示部13は液晶ディスプレイ等の表示装置であり、制御部11の指示に従って各種の画像を表示する。 The display unit 13 is a display device such as a liquid crystal display, and displays various images according to the instructions of the control unit 11.

入力部14はキーボードやマウスなどといったユーザインタフェースであり、ユーザの操作入力を受け付けて、その内容を示す信号を制御部11に入力する。 The input unit 14 is a user interface such as a keyboard and mouse, which accepts user input operations and inputs signals indicating the contents of the input to the control unit 11.

[制御部で行われる処理]
以下において、制御部11の機能について説明する。図5は、制御部11が有している機能を示すブロック図である。制御部11は、その機能として、シェアログラフィ画像取得部11a、タイヤ情報取得部11b、教師データ生成部11e、モデル生成部11j、欠陥領域候補抽出部11u、及び欠陥判定部11vを有している。これらの機能は、記憶部12に格納されているプログラムを制御部11が実行することによって実現される。また、制御部11は、識別モデルMを有している。識別モデルMは記憶部12に格納される。
[Processing performed in the control unit]
The functions of the control unit 11 will be described below. Fig. 5 is a block diagram showing the functions of the control unit 11. The control unit 11 has, as its functions, a shearography image acquisition unit 11a, a tire information acquisition unit 11b, a teacher data generation unit 11e, a model generation unit 11j, a defect area candidate extraction unit 11u, and a defect determination unit 11v. These functions are realized by the control unit 11 executing a program stored in the storage unit 12. The control unit 11 also has an identification model M. The identification model M is stored in the storage unit 12.

シェアログラフィ画像取得部11a、タイヤ情報取得部11b、教師データ生成部11e、及びモデル生成部11jによって、識別モデルMが生成(学習)される。また、シェアログラフィ画像取得部11a、タイヤ情報取得部11b、欠陥領域候補抽出部11u、及び欠陥判定部11vによって、識別モデルMを利用する、タイヤ90の内部についての検査が実行される。 The shearography image acquisition unit 11a, the tire information acquisition unit 11b, the teacher data generation unit 11e, and the model generation unit 11j generate (learn) the identification model M. In addition, the shearography image acquisition unit 11a, the tire information acquisition unit 11b, the defect area candidate extraction unit 11u, and the defect determination unit 11v perform an inspection of the inside of the tire 90 using the identification model M.

制御部11は、複数のパーソナルコンピュータで構成されてよい。これとは異なり、制御部11は、1又は複数のパーソナルコンピュータ、及び1又は複数のサーバーコンピュータで構成されてよい。この場合、制御部11が有している一部の機能(例えば、欠陥領域候補抽出部11uや欠陥判定部11v)は、パーソナルコンピュータで実行され、制御部11が有している別の機能(例えば、モデル生成部11j)は、他のパーソナルコンピュータ又はサーバーコンピュータで実行されてよい。 The control unit 11 may be composed of multiple personal computers. Alternatively, the control unit 11 may be composed of one or multiple personal computers and one or multiple server computers. In this case, some of the functions of the control unit 11 (e.g., the defect area candidate extraction unit 11u and the defect determination unit 11v) may be executed by a personal computer, and other functions of the control unit 11 (e.g., the model generation unit 11j) may be executed by another personal computer or server computer.

[シェアログラフィ画像取得部]
シェアログラフィ画像取得部11aは、受光部15Cで撮像したスペックル画像から算出されたシェアログラフィ画像(図3)を取得する。シェアログラフィ画像取得部11aは、クラウン部91とサイドウォール部93のそれぞれについてシェアログラフィ画像を取得する。また、シェアログラフィ画像取得部11aは、識別モデルMの学習時(生成時)においては、材料組成の異なる複数のタイヤ90についてシェアログラフィ画像を取得する。これによって、タイヤの材料組成、言い換えれば、タイヤの剛性を欠陥判定の要素に含む識別モデルMを生成できる。
[Shearography image acquisition section]
The shearography image acquisition unit 11a acquires a shearography image ( FIG. 3 ) calculated from a speckle image captured by the light receiving unit 15C. The shearography image acquisition unit 11a acquires shearography images for each of the crown portion 91 and the sidewall portion 93. Furthermore, when learning (generating) the identification model M, the shearography image acquisition unit 11a acquires shearography images for multiple tires 90 with different material compositions. This makes it possible to generate an identification model M that includes the material composition of the tire, in other words, tire rigidity, as an element for defect judgment.

シェアログラフィ画像取得部11aは、他の画像処理装置で生成され記憶部12に格納されているシェアログラフィ画像を取得してもよい。これとは異なり、シェアログラフィ画像取得部11aは、上述した2つのスペックル画像(チャンバ内の減圧の前後でのスペックル画像)を受光部15Cから取得し、そのスペックル画像の差分からシェアログラフィ画像を生成してもよい。 The shearography image acquisition unit 11a may acquire a shearography image generated by another image processing device and stored in the memory unit 12. Alternatively, the shearography image acquisition unit 11a may acquire the above-mentioned two speckle images (speckle images before and after the reduction in pressure in the chamber) from the light receiving unit 15C, and generate a shearography image from the difference between the speckle images.

シェアログラフィ画像取得部11aは、タイヤ90の検査時においては、タイヤ90の1周分のシェアログラフィ画像を取得する。一方、シェアログラフィ画像取得部11aは、識別モデルMの学習時(生成時)においては、学習用のタイヤ90のシェアログラフィ画像(教師データを生成するための画像)を取得する。この場合のシェアログラフィ画像は、必ずしもタイヤ90の1周分でなくてもよい。 When inspecting the tire 90, the shearography image acquisition unit 11a acquires a shearography image of one circumference of the tire 90. On the other hand, when learning (generating) the identification model M, the shearography image acquisition unit 11a acquires a shearography image of the tire 90 for learning (an image for generating teacher data). In this case, the shearography image does not necessarily have to be one circumference of the tire 90.

[タイヤ情報取得部]
タイヤ情報取得部11bは、タイヤ90の材料に関係するタイヤ情報を取得する。タイヤ情報は、より具体的には、タイヤ90のゴム部90aの材料を特定する情報である。タイヤ情報は、タイヤ90のゴム部90aの材料を直接的に特定する情報であってよい。例えば、タイヤ情報は、天然ゴム及び合成ゴムの質量割合や、1又は複数の配合剤(カーボンや、シリカ、オイル)のそれぞれの質量割合であってよい。また、タイヤ情報は、ゴム部90aの材料を間接的に特定する情報であってよい。例えば、タイヤ90の種類を特定する型番と、ゴム部90aの材料とが一対一で対応している場合、タイヤ情報として型番が利用されてもよい。
[Tire information acquisition unit]
The tire information acquisition unit 11b acquires tire information related to the material of the tire 90. More specifically, the tire information is information that identifies the material of the rubber portion 90a of the tire 90. The tire information may be information that directly identifies the material of the rubber portion 90a of the tire 90. For example, the tire information may be the mass ratio of natural rubber and synthetic rubber, or the mass ratio of one or more compounding agents (carbon, silica, oil). The tire information may also be information that indirectly identifies the material of the rubber portion 90a. For example, when there is a one-to-one correspondence between a model number that identifies the type of tire 90 and the material of the rubber portion 90a, the model number may be used as the tire information.

[識別モデルを生成する処理]
シェアログラフィ画像を利用して、識別モデルMを生成(学習)するための処理について説明する。図5で示す教師データ生成部11eとモデル生成部11jが、識別モデルMを生成するための処理を実行する。図5で示すように、教師データ生成部11eは欠陥領域抽出部11fを有している。この欠陥領域抽出部11fは候補抽出部11gと判定結果受付部11hとを有している。
[Process for generating a discrimination model]
A process for generating (learning) the discrimination model M using a shearography image will be described. A teacher data generating unit 11e and a model generating unit 11j shown in Fig. 5 execute the process for generating the discrimination model M. As shown in Fig. 5, the teacher data generating unit 11e has a defect area extracting unit 11f. This defect area extracting unit 11f has a candidate extracting unit 11g and a judgment result receiving unit 11h.

候補抽出部11gは、ゴム部90aに欠陥が生じている可能性のある領域(Im2、図6参照)を、学習用のシェアログラフィ画像(Im1、図6参照)から抽出する。ゴム部90aの欠陥とは、例えば、ゴム部90a内の気泡P1(図2参照)や、セパレーション(ベルト94などからのゴム部90aの剥がれ)、ゴム部90a内への異物の混入などである。以下では、これらの欠陥を「ゴム部欠陥」と称する。また、このゴム部欠陥が生じている可能性のある領域を「欠陥領域候補」と称する。 The candidate extraction unit 11g extracts areas (Im2, see FIG. 6) where there may be a defect in the rubber part 90a from the learning shearography image (Im1, see FIG. 6). Defects in the rubber part 90a include, for example, air bubbles P1 (see FIG. 2) in the rubber part 90a, separation (peeling of the rubber part 90a from the belt 94, etc.), and the inclusion of foreign matter in the rubber part 90a. Hereinafter, these defects are referred to as "rubber part defects." Furthermore, areas where there may be a rubber part defect are referred to as "defect area candidates."

候補抽出部11gによる処理は、例えば次のように実行される。図3を参照しながら説明したように、シェアログラフィ画像において、ゴム部90aの欠陥の形状やサイズに応じた模様Sdが表れる。候補抽出部11gは、記憶部12に予め登録されている複数の模様(ゴム部欠陥が表れた模様)のそれぞれをシェアログラフィ画像において探索する。この探索には、例えば、類似度の評価(特徴ベクトルによるマッチング)や、パターンマッチングなどを利用できる。 The process by the candidate extraction unit 11g is executed, for example, as follows. As described with reference to FIG. 3, a pattern Sd corresponding to the shape and size of the defect in the rubber part 90a appears in the shearography image. The candidate extraction unit 11g searches the shearography image for each of a plurality of patterns (patterns showing defects in the rubber part) that are preregistered in the memory unit 12. For this search, for example, a similarity evaluation (matching using feature vectors) or pattern matching can be used.

候補抽出部11gは、類似度を評価する方法として、例えば、シェアログラフィ画像内の一部の領域(評価対象領域と称する)について特徴ベクトル(特徴量)を算出し、その特徴ベクトルと、予め定めている特徴ベクトルとの類似度とを算出する。ここで特徴ベクトルとしては、例えば、模様の空間周波数を利用できる。候補抽出部11gは、この評価対象領域をシェアログラフィ画像の全体に亘って走査し、各評価対象領域について類似度(空間周波数の類似度)を評価してよい。そして、候補抽出部11gは、類似度が閾値よりも大きい評価対象領域を欠陥領域候補として抽出してよい。 As a method of evaluating the similarity, the candidate extraction unit 11g may, for example, calculate a feature vector (feature amount) for a portion of an area (referred to as an evaluation target area) in the shearography image, and calculate the similarity between the feature vector and a predetermined feature vector. Here, the feature vector may be, for example, the spatial frequency of a pattern. The candidate extraction unit 11g may scan the evaluation target area across the entire shearography image, and evaluate the similarity (similarity of spatial frequency) for each evaluation target area. Then, the candidate extraction unit 11g may extract evaluation target areas with a similarity greater than a threshold value as defect area candidates.

また、候補抽出部11gは、パターンマッチングとして、記憶部12に予め登録されている複数の模様(ゴム部欠陥が表れた模様)をシェアログラフィ画像の全体に亘って探索してよい。このとき、記憶部12に登録されている模様との類似度を表す値としては、ユークリッド距離が利用されてよい。そして、登録されている模様にマッチした模様がシェアログラフィ画像に見つかった場合、その見つかった模様の外接矩形が欠陥領域候補として抽出されてよい。 Furthermore, the candidate extraction unit 11g may search the entire shearography image for multiple patterns (patterns showing defects in the rubber part) that are pre-registered in the memory unit 12 as pattern matching. At this time, the Euclidean distance may be used as a value representing the similarity with the patterns registered in the memory unit 12. Then, when a pattern that matches a registered pattern is found in the shearography image, the circumscribing rectangle of the found pattern may be extracted as a candidate defect area.

さらに他の方法として、候補抽出部11gは、シェアログラフィ画像の全体に亘って二次元フーリエ変換を行ってもよい。そして、記憶部12に予め登録されている複数の模様(ゴム部欠陥が表れた模様)に対応する周波数とは異なる周波数帯をシェアログラフィ画像からカットしてよい。これによって、ゴム部欠陥が表れている可能性のある部分が表れる。その部分の外接矩形が欠陥領域候補として抽出されてよい。 As yet another method, the candidate extraction unit 11g may perform a two-dimensional Fourier transform on the entire shearography image. Then, frequency bands different from the frequencies corresponding to the multiple patterns (patterns showing rubber defects) pre-registered in the memory unit 12 may be cut from the shearography image. This will reveal areas where rubber defects may be present. The circumscribing rectangle of those areas may be extracted as a candidate defect area.

判定結果受付部11hは、候補抽出部11gによって抽出された欠陥領域候補の画像を表示部13に表示する。そして、判定結果受付部11hは、表示されている画像が実際にゴム部欠陥を表すものか否かについて、作業者の判定結果を受け付ける。作業者は、入力部14を通して、判定結果を入力することができる。記憶部12に複数の欠陥領域候補が格納されている場合、判定結果受付部11hは、複数の欠陥領域候補を表示部13に順番に表示し、各欠陥領域候補について作業者の判定結果を受け付けてよい。 The judgment result receiving unit 11h displays images of the defect area candidates extracted by the candidate extraction unit 11g on the display unit 13. The judgment result receiving unit 11h then receives the worker's judgment result as to whether or not the displayed image actually represents a rubber part defect. The worker can input the judgment result through the input unit 14. When multiple defect area candidates are stored in the memory unit 12, the judgment result receiving unit 11h may display the multiple defect area candidates in sequence on the display unit 13 and receive the worker's judgment result for each defect area candidate.

作業者は、欠陥領域候補のサイズに加えて、学習用のタイヤ90の材料組成を考慮しながら、抽出された欠陥領域候補がゴム部欠陥を表すものか否かを判定する。例えば、タイヤ90の材料がゴム部90aの硬さを増す配合剤を多く含んでいる場合、仮に欠陥領域候補のサイズが小さくても、実際にゴム部90aに生じている欠陥は大きい可能性が高い。そこで、このような場合、作業者は、この欠陥領域候補はゴム部欠陥を表すものと判定してよい。反対に、ゴム部90aの硬さを増す配合剤の量が少ない場合、仮に欠陥領域候補のサイズが大きくても、実際にゴム部90aに生じている欠陥は小さい可能性がある。このような場合、作業者は、この欠陥領域候補はゴム部欠陥を表すものでないと判定してよい。 The worker determines whether the extracted defective area candidate represents a rubber defect while taking into consideration the material composition of the learning tire 90 in addition to the size of the defective area candidate. For example, if the material of the tire 90 contains a large amount of compounding agent that increases the hardness of the rubber portion 90a, even if the size of the defective area candidate is small, the defect that actually occurs in the rubber portion 90a is likely to be large. In such a case, the worker may determine that this defective area candidate represents a rubber defect. Conversely, if the amount of compounding agent that increases the hardness of the rubber portion 90a is small, even if the size of the defective area candidate is large, the defect that actually occurs in the rubber portion 90a is likely to be small. In such a case, the worker may determine that this defective area candidate does not represent a rubber defect.

クラウン部とサイドウォール部とでは構造が相違する。例えば、例えば、クラウン部91には、ベルト94が位置しているのに対して、サイドウォール部93にはベルト94は位置していない。そのため、ベルト94からゴム部90aが剥がれる欠陥はクラウン部91だけに表れる。作業者は、欠陥領域候補に表れている模様の形状や、部位を加味しながら、この欠陥領域候補がゴム部欠陥であるか否かを判定してよい。つまり、作業者は、欠陥領域候補のサイズ、学習用のタイヤ90の材料組成に加えて、欠陥領域候補が見つかった部位を考慮しながら、抽出された欠陥領域候補がゴム部欠陥に該当するか否かを判定してよい。 The crown portion and the sidewall portion have different structures. For example, the belt 94 is located in the crown portion 91, whereas the belt 94 is not located in the sidewall portion 93. Therefore, a defect in which the rubber portion 90a peels off from the belt 94 appears only in the crown portion 91. The worker may determine whether or not the defective area candidate is a rubber portion defect while taking into account the shape and location of the pattern appearing in the defective area candidate. In other words, the worker may determine whether or not the extracted defective area candidate corresponds to a rubber portion defect while taking into account the size of the defective area candidate, the material composition of the learning tire 90, and the location where the defective area candidate was found.

欠陥領域抽出部11fは、入力される判定結果に基づいて、各欠陥領域候補に識別ラベルを付与する。具体的には、ゴム部欠陥が欠陥領域候補に表れている旨の判定結果が入力された場合、欠陥領域抽出部11fは、欠陥領域候補に識別ラベル「欠陥」を付与する。(以下では、ゴム部欠陥が表れていると判定された欠陥領域候補を「欠陥領域」と称する。)そして、欠陥領域抽出部11fは、欠陥領域の画像データと、タイヤ情報取得部11bにおいて取得したタイヤ情報とを1つのデータセットとし、このデータセットと識別ラベル(欠陥)とを対応させて記憶部12に格納する。他の例として、欠陥領域抽出部11fは、欠陥領域の画像データと、タイヤ情報と、欠陥領域候補が見つかった部位を示す部位情報(例えば、クラウン部91又はサイドウォール部93)とを1つのデータセットとし、このデータセットと識別ラベル(欠陥)とを対応させて記憶部12に格納してよい。 The defect area extraction unit 11f assigns an identification label to each defect area candidate based on the input judgment result. Specifically, when a judgment result indicating that a rubber part defect appears in the defect area candidate is input, the defect area extraction unit 11f assigns the identification label "defect" to the defect area candidate. (Hereinafter, the defect area candidate that is determined to have a rubber part defect is referred to as a "defect area.") Then, the defect area extraction unit 11f treats the image data of the defect area and the tire information acquired by the tire information acquisition unit 11b as one data set, and stores this data set and the identification label (defect) in the storage unit 12 in correspondence with each other. As another example, the defect area extraction unit 11f may treat the image data of the defect area, the tire information, and part information indicating the part where the defect area candidate was found (for example, the crown part 91 or the sidewall part 93) as one data set, and store this data set and the identification label (defect) in correspondence with each other in the storage unit 12.

一方、ゴム部欠陥が欠陥領域候補に表れていない旨の判定結果が入力された場合、欠陥領域抽出部11fは識別ラベル「正常」を欠陥領域候補に付与する。(以下では、ゴム部欠陥が表れていないと判定された欠陥領域候補を「正常領域」と称する。)この場合も、欠陥領域抽出部11fは、欠陥領域候補(ここでは正常領域)の画像データと、タイヤ情報取得部11bにおいて取得したタイヤ情報とを1つのデータセットとし、このデータセットと識別ラベル(正常)とを対応させて記憶部12に格納する。他の例として、欠陥領域抽出部11fは、欠陥領域候補(ここでは正常領域)の画像データと、タイヤ情報と、欠陥領域候補が見つかった部位を示す部位情報(例えば、クラウン部91又はサイドウォール部93)とを1つのデータセットとし、このデータセットと識別ラベル(正常)とを対応させて記憶部12に格納してよい。 On the other hand, when a judgment result indicating that the rubber part defect does not appear in the defective area candidate is input, the defective area extraction unit 11f assigns the identification label "normal" to the defective area candidate. (Hereinafter, the defective area candidate that is judged not to have a rubber part defect is referred to as a "normal area.") In this case, too, the defective area extraction unit 11f treats the image data of the defective area candidate (here, a normal area) and the tire information acquired by the tire information acquisition unit 11b as one data set, and stores this data set in the storage unit 12 in correspondence with the identification label (normal). As another example, the defective area extraction unit 11f may treat the image data of the defective area candidate (here, a normal area), the tire information, and part information indicating the part where the defective area candidate was found (for example, the crown part 91 or the sidewall part 93) as one data set, and store this data set in the storage unit 12 in correspondence with the identification label (normal).

教師データ生成部11eは、図5で示すように、正常領域抽出部11iを有してもよい。正常領域抽出部11iは、例えば、候補抽出部11gの処理において欠陥領域候補として抽出されなかった領域の一部を、正常領域として抽出する。正常領域抽出部11iは、正常領域として抽出した画像に識別ラベル「正常」を付与する。正常領域抽出部11iは、正常領域の画像データと、タイヤ情報取得部11bにおいて取得したタイヤ情報とを1つのデータセットとし、このデータセットと識別ラベル(正常)とを対応させて記憶部12に格納する。他の例では、正常領域抽出部11iは、正常領域の画像データと、タイヤ情報と、欠陥領域候補が見つかった部位を示す部位情報(例えば、クラウン部91又はサイドウォール部93)とを1つのデータセットとし、このデータセットと識別ラベル(正常)とを対応させて記憶部12に格納してよい。 The teacher data generating unit 11e may have a normal area extracting unit 11i as shown in FIG. 5. For example, the normal area extracting unit 11i extracts, as a normal area, a part of an area that was not extracted as a defective area candidate in the processing of the candidate extracting unit 11g. The normal area extracting unit 11i assigns an identification label "normal" to an image extracted as a normal area. The normal area extracting unit 11i treats the image data of the normal area and the tire information acquired by the tire information acquiring unit 11b as one data set, and stores this data set in the storage unit 12 in correspondence with the identification label (normal). In another example, the normal area extracting unit 11i may treat the image data of the normal area, the tire information, and part information indicating the part where the defective area candidate was found (for example, the crown part 91 or the sidewall part 93) as one data set, and store this data set in the storage unit 12 in correspondence with the identification label (normal).

正常領域の抽出処理は、例えば次のように行うことができる。正常領域抽出部11iは、所定の画素数及び所定のアスペクト比を有する画像を、シェアログラフィ画像からランダムに抽出する。そして、ランダムに抽出された画像が、欠陥領域候補として抽出された画像と重複する部分を有していない場合に、正常領域抽出部11iは、この抽出された画像を正常領域としてよい。ここで、所定の画素数と所定のアスペクト比は、例えば、欠陥領域候補の画素数の平均とアスペクト比の平均であってよい。 The normal area extraction process can be performed, for example, as follows. The normal area extraction unit 11i randomly extracts an image having a predetermined number of pixels and a predetermined aspect ratio from the shearography image. Then, if the randomly extracted image does not have any overlapping portion with the image extracted as the defective area candidate, the normal area extraction unit 11i may determine that this extracted image is a normal area. Here, the predetermined number of pixels and the predetermined aspect ratio may be, for example, the average number of pixels and the average aspect ratio of the defective area candidate.

教師データ生成部11eは、上述した処理によって得られた複数の欠陥領域の画像データのそれぞれを、所定の画素数と所定のアスペクト比とを有する画像データに変換する。(以下では、この画素数を「モデル入力画素数」と称し、このアスペクト比を「モデル入力アスペクト比」と称する。)また、教師データ生成部11eは、上述した処理によって得られた複数の正常領域の画像データを、モデル入力画素数とモデル入力アスペクト比とに変換する。つまり、教師データ生成部11eは、教師データの次元を統一する。 The teacher data generating unit 11e converts each of the image data of the multiple defective areas obtained by the above-mentioned process into image data having a predetermined number of pixels and a predetermined aspect ratio. (Hereinafter, this number of pixels will be referred to as the "model input pixel number", and this aspect ratio will be referred to as the "model input aspect ratio".) The teacher data generating unit 11e also converts the image data of the multiple normal areas obtained by the above-mentioned process into the model input pixel number and model input aspect ratio. In other words, the teacher data generating unit 11e unifies the dimensions of the teacher data.

モデル生成部11jは、欠陥領域の画像データを含むデータセットを教師データとして学習前の識別モデルに入力する。こうすることで、モデル生成部11jは、タイヤ90の内部構造の欠陥を検出するための識別モデルMを生成する。モデル生成部11jは、欠陥領域の画像データを含むデータセットに加えて、正常領域の画像データを含むデータセットを教師データとして学習前の識別モデルに入力してもよい。 The model generation unit 11j inputs a dataset including image data of the defective area as training data into the pre-learning discrimination model. In this way, the model generation unit 11j generates a discrimination model M for detecting defects in the internal structure of the tire 90. In addition to the dataset including image data of the defective area, the model generation unit 11j may also input a dataset including image data of normal areas as training data into the pre-learning discrimination model.

識別モデルMとしては、例えば、ニューラルネットワークが利用されてよい。識別モデルMとして、畳み込みニューラルネットワーク(CNN:Convolutional Neural Network)が利用されてもよい。これとは異なり、サポートベクタマシン(SVM)や、ランダムフォレストなどが、識別モデルMとして利用されてよい。 As the discrimination model M, for example, a neural network may be used. As the discrimination model M, a convolutional neural network (CNN) may be used. Alternatively, a support vector machine (SVM), a random forest, or the like may be used as the discrimination model M.

[タイヤ検査のための処理]
検査対象タイヤのシェアログラフィ画像を利用して、タイヤの検査を実行するための処理について説明する。欠陥領域候補抽出部11uと欠陥判定部11vが、検査のための処理を実行する。
[Processing for tire inspection]
The process for inspecting a tire using a shearography image of the tire to be inspected will now be described. The defect area candidate extraction unit 11u and the defect determination unit 11v execute the process for inspection.

欠陥領域候補抽出部11uは、シェアログラフィ画像取得部11aによって取得された、検査対象であるタイヤ90の画像データから、欠陥領域候補(Im2、図6参照)を抽出する。欠陥領域候補抽出部11uの処理は、例えば、上述した教師データ生成部11eの候補抽出部11gの処理と同じであってよい。すなわち、欠陥領域候補抽出部11uは、記憶部12に予め登録されている複数の模様のそれぞれをシェアログラフィ画像において探索する。 The defect area candidate extraction unit 11u extracts defect area candidates (Im2, see FIG. 6) from the image data of the tire 90 to be inspected, acquired by the shearography image acquisition unit 11a. The processing of the defect area candidate extraction unit 11u may be the same as the processing of the candidate extraction unit 11g of the teacher data generation unit 11e described above. That is, the defect area candidate extraction unit 11u searches the shearography image for each of the multiple patterns registered in advance in the memory unit 12.

欠陥判定部11vは、欠陥領域候補抽出部11uによって抽出された欠陥領域候補の画像データを識別モデルMに入力し、検査対象であるタイヤ90の内部の欠陥を検出する。例えば、欠陥判定部11vは、欠陥領域候補の画像データを識別モデルMに入力し、この欠陥領域候補を複数のクラスのいずれかに分類する。ここで、複数のクラスは、例えば、欠陥領域候補にゴム部欠陥が表れているクラス(識別ラベル「欠陥」が付与されたクラス)、又は欠陥領域候補にゴム部欠陥が表れていないクラス(識別ラベル「正常」が付与されたクラス)である。欠陥判定部11vのこの処理により、検査対象であるタイヤ90の内部構造の欠陥を検出できる。欠陥判定部11vの出力は、例えば、欠陥領域候補が各クラスに該当する確率である。或いは、欠陥判定部11vの出力は、欠陥領域候補が該当する確率が最も高いクラスの識別ラベルであってもよい。 The defect determination unit 11v inputs the image data of the defective area candidate extracted by the defective area candidate extraction unit 11u to the discrimination model M, and detects defects inside the tire 90 to be inspected. For example, the defect determination unit 11v inputs the image data of the defective area candidate to the discrimination model M, and classifies the defective area candidate into one of a plurality of classes. Here, the plurality of classes are, for example, a class in which a rubber part defect appears in the defective area candidate (a class to which the discrimination label "defect" is assigned), or a class in which a rubber part defect does not appear in the defective area candidate (a class to which the discrimination label "normal" is assigned). This process by the defect determination unit 11v makes it possible to detect defects in the internal structure of the tire 90 to be inspected. The output of the defect determination unit 11v is, for example, the probability that the defective area candidate falls into each class. Alternatively, the output of the defect determination unit 11v may be the discrimination label of the class to which the defective area candidate has the highest probability of falling.

欠陥判定部11vは、その判定結果(識別モデルMからの戻り値)を、識別モデルMに入力した欠陥領域候補の画像と、欠陥領域候補が見つかった部位(クラウン部91又はサイドウォール部93)を表す部位情報とともに、表示部13に表示したり、それらを記憶部12に格納してよい。1つのタイヤ90について複数の欠陥領域候補が見つかっている場合、欠陥判定部11vは、複数の欠陥領域候補の全てを識別モデルMに順番に入力し、その出力のそれぞれを表示部13に表示したり、記憶部12に格納してよい。欠陥判定部11vは、複数の欠陥領域候補のなかに「欠陥」クラスに分類された候補がある場合には、そのタイヤ90を欠陥として判定してよい。 The defect determination unit 11v may display the determination result (return value from the identification model M) on the display unit 13 together with the image of the defect area candidate input to the identification model M and part information indicating the part where the defect area candidate was found (crown part 91 or sidewall part 93) or store them in the memory unit 12. If multiple defect area candidates are found for one tire 90, the defect determination unit 11v may input all of the multiple defect area candidates in order to the identification model M and display each of the outputs on the display unit 13 or store them in the memory unit 12. If there is a candidate classified as a "defect" class among the multiple defect area candidates, the defect determination unit 11v may determine that the tire 90 is defective.

これとは異なり、識別モデルMは、微小な欠陥(許容されるべき欠陥)も「欠陥」と判定するように生成されてよい。その場合、そのような微小な欠陥の数がタイヤ90の部位(クラウン部91及びサイドウォール部93)のそれぞれに設定された閾値を超えた場合に、その部位が欠陥であると判定してよい。例えば、クラウン部91のシェアログラフィ画像から見つかった欠陥領域の数が閾値より大きい場合、欠陥判定部11vはクラウン部91に欠陥があると判定してよい。反対に、サイドウォール部93のシェアログラフィ画像から見つかった欠陥領域の数が閾値より大きい場合、欠陥判定部11vはサイドウォール部93に欠陥があると判定してよい。 Alternatively, the identification model M may be generated to determine that even minute defects (defects that should be tolerated) are "defective." In this case, if the number of such minute defects exceeds a threshold value set for each part of the tire 90 (crown portion 91 and sidewall portion 93), that part may be determined to be defective. For example, if the number of defective areas found in the shearography image of the crown portion 91 is greater than the threshold value, the defect determination unit 11v may determine that the crown portion 91 is defective. Conversely, if the number of defective areas found in the shearography image of the sidewall portion 93 is greater than the threshold value, the defect determination unit 11v may determine that the sidewall portion 93 is defective.

[識別モデルを生成する処理の流れ]
図7は、識別モデルMを生成するために制御部11が実行する処理の例を示す図である。制御部11は、図7で示す処理を、材料組成が異なる複数のタイヤ90について実行し、これら複数のタイヤ90から得られるデータを利用して1つの識別モデルMを生成する。
[Process flow for generating a classification model]
Fig. 7 is a diagram showing an example of processing executed by the control unit 11 to generate an identification model M. The control unit 11 executes the processing shown in Fig. 7 for a plurality of tires 90 having different material compositions, and generates one identification model M using data obtained from these plurality of tires 90.

制御部11はシェアログラフィ画像を取得し、タイヤの材料を特定するタイヤ情報を取得する(S101)。この処理は、上述したシェアログラフィ画像取得部11a、及びタイヤ情報取得部11bによって実行される処理である。 The control unit 11 acquires a shearography image and acquires tire information that identifies the tire material (S101). This process is executed by the shearography image acquisition unit 11a and tire information acquisition unit 11b described above.

次に、教師データ生成部11eが、シェアログラフィ画像とタイヤ情報とを利用して教師データを生成する。具体的には、候補抽出部11gが、ゴム部欠陥を生じている可能性のある領域(欠陥領域候補)を、S101において取得したシェアログラフィ画像から抽出する(S102)。判定結果受付部11hは、抽出された欠陥領域候補を表示部13に表示する。そして、判定結果受付部11hは、表示されている欠陥領域候補がゴム部欠陥を含んでいるか否かについての作業者の判定結果を受け付け、判定結果に応じた識別ラベル(欠陥又は正常)を欠陥領域候補に付与する(S103)。 Next, the teacher data generating unit 11e generates teacher data using the shearography image and tire information. Specifically, the candidate extracting unit 11g extracts areas where rubber defects may occur (defective area candidates) from the shearography image acquired in S101 (S102). The judgment result receiving unit 11h displays the extracted defective area candidates on the display unit 13. Then, the judgment result receiving unit 11h receives the worker's judgment result as to whether the displayed defective area candidates contain rubber defects, and assigns an identification label (defective or normal) according to the judgment result to the defective area candidates (S103).

欠陥領域抽出部11fは、抽出した画像データを含むデータセットと、識別ラベル(正常又は欠陥)とを対応させて、これらを記憶部12に格納する(S104)。より具体的には、欠陥領域抽出部11fは、識別ラベル「欠陥」が付与された画像データ(欠陥領域)については、この画像データと、S101で取得したタイヤ情報と、この画像データの領域が見つかった部位を示す部位情報を1つのデータセットとし、このデータセットと識別ラベル(欠陥)とを対応させて記憶部12に格納する。また、識別ラベル「正常」が付与された画像データ(正常領域)については、この画像データと、S101で取得したタイヤ情報と、この画像データの領域が見つかった部位を示す部位情報を1つのデータセットとし、このデータセットと識別ラベル(正常)とを対応させて記憶部12に格納する。 The defective area extraction unit 11f associates a data set including the extracted image data with an identification label (normal or defective) and stores them in the storage unit 12 (S104). More specifically, for image data (defective area) to which the identification label "defect" has been assigned, the defective area extraction unit 11f stores the image data, the tire information acquired in S101, and part information indicating the part where the image data area was found as one data set, and stores the data set in the storage unit 12 in association with the identification label (defect). For image data (normal area) to which the identification label "normal" has been assigned, the defective area extraction unit 11f stores the image data, the tire information acquired in S101, and part information indicating the part where the image data area was found as one data set, and stores the data set in the storage unit 12 in association with the identification label (normal).

正常領域抽出部11iは、S102において欠陥領域候補として抽出(選択)されなかった領域の一部を、シェアログラフィ画像から正常領域として抽出する(S105)。正常領域抽出部11iは、その正常領域の画像データと、タイヤ情報と、部位情報とを1つのデータセットとし、このデータセットと識別ラベル(正常)とを対応させて記憶部12に格納する(S106)。 The normal area extraction unit 11i extracts, as a normal area, a portion of the area that was not extracted (selected) as a defective area candidate in S102 from the shearography image (S105). The normal area extraction unit 11i combines the image data of the normal area, the tire information, and the part information into one data set, and stores this data set in the storage unit 12 in association with the identification label (normal) (S106).

次に、教師データ生成部11eは、S104及びS106の処理によって、所定数のデータセットが複数のクラスのそれぞれについて準備されたか否かを判定する(S107)。ここで複数のクラスは、例えば、ゴム部欠陥を含むクラス(識別ラベル「欠陥」が付与されたクラス)、及びゴム部欠陥を含まないクラス(識別ラベル「正常」が付与されたクラス)である。所定数とは、識別モデルMを生成するのに必要と認められる数である。各部位(クラウン部91及びサイドウォール部93)についてデータセットの数が所定数に達していない場合、教師データ生成部11eは、S102の処理に戻り、以降の処理を実行する。 Next, the teacher data generating unit 11e determines whether a predetermined number of data sets have been prepared for each of the multiple classes by the processes of S104 and S106 (S107). Here, the multiple classes are, for example, a class that includes a rubber part defect (a class that has been assigned the identification label "defect") and a class that does not include a rubber part defect (a class that has been assigned the identification label "normal"). The predetermined number is a number that is deemed necessary to generate the identification model M. If the number of data sets for each part (crown part 91 and sidewall part 93) has not reached the predetermined number, the teacher data generating unit 11e returns to the process of S102 and executes the subsequent processes.

教師データ生成部11eは、記憶部12に格納されている各画像データ(欠陥領域及び正常領域)の画素数とアスペクト比を、上述したモデル入力画素数とモデル入力アスペクト比にそれぞれ変換する(S108)。 The teacher data generating unit 11e converts the number of pixels and the aspect ratio of each image data (defective areas and normal areas) stored in the memory unit 12 into the model input number of pixels and the model input aspect ratio described above, respectively (S108).

モデル生成部11jは、S104及びS106において記憶部12に格納されたデータセットを未だ学習が終了していない識別モデルMに入力し、ゴム部欠陥を検出するための識別モデルMを生成(学習)する(S109)。以上が、識別モデルMを生成するために制御部11が実行する処理の例である。 The model generation unit 11j inputs the data sets stored in the memory unit 12 in S104 and S106 to the discrimination model M, which has not yet finished learning, and generates (trains) the discrimination model M for detecting rubber part defects (S109). The above is an example of the process executed by the control unit 11 to generate the discrimination model M.

なお、教師データ生成部11eが行う処理は、図7で示す例に限られない。例えば、制御部11は、S105において正常領域を抽出したり、S106において正常領域の画像データを含むデータセットを記憶部12に格納したりしなくてもよい。また、制御部11は、S104において欠陥領域の画像データを含むデータセットだけを記憶部12に格納し、S109において欠陥領域の画像データを含むデータセットだけを識別モデルに入力し、識別モデルを生成(学習)してもよい。この場合、識別モデルMとしては、ニューラルネットワークや、畳み込みニューラルネットワークが利用されてよい。タイヤの検査工程においては、識別モデルMに入力したデータセットが「欠陥」に該当する確率が出力されてよい。 The processing performed by the teacher data generating unit 11e is not limited to the example shown in FIG. 7. For example, the control unit 11 does not need to extract the normal area in S105, or store the data set including the image data of the normal area in the storage unit 12 in S106. The control unit 11 may store only the data set including the image data of the defective area in the storage unit 12 in S104, and input only the data set including the image data of the defective area to the identification model in S109 to generate (learn) the identification model. In this case, a neural network or a convolutional neural network may be used as the identification model M. In the tire inspection process, the probability that the data set input to the identification model M corresponds to a "defect" may be output.

[タイヤを検査する処理の流れ]
次に、図8を参照しながら、タイヤのゴム部欠陥を検出するために制御部11が実行する処理の例を説明する。
[Tire inspection process flow]
Next, an example of a process executed by the control unit 11 to detect defects in a rubber portion of a tire will be described with reference to FIG.

制御部11はシェアログラフィ画像を取得し、タイヤの材料を特定するタイヤ情報を取得する(S201)。この処理は、上述したシェアログラフィ画像取得部11a、及びタイヤ情報取得部11bによって実行される処理である。 The control unit 11 acquires a shearography image and acquires tire information that identifies the tire material (S201). This process is executed by the shearography image acquisition unit 11a and tire information acquisition unit 11b described above.

欠陥領域候補抽出部11uは、ゴム部欠陥が生じている可能性のある領域(欠陥領域候補)を、S201において取得したシェアログラフィ画像から抽出する(S202)。S202では、欠陥領域候補抽出部11uは、シェアログラフィ画像から全ての欠陥領域候補を抽出する。また、欠陥領域候補抽出部11uは、抽出した欠陥領域候補の画素数とアスペクト比とをモデル入力画素数及びモデル入力アスペクト比に変換する(S203)。 The defect area candidate extraction unit 11u extracts areas where a rubber defect may occur (defect area candidate) from the shearography image acquired in S201 (S202). In S202, the defect area candidate extraction unit 11u extracts all defect area candidates from the shearography image. In addition, the defect area candidate extraction unit 11u converts the pixel count and aspect ratio of the extracted defect area candidate into a model input pixel count and model input aspect ratio (S203).

欠陥判定部11vは、欠陥領域候補の画像データと、S101において取得したタイヤ情報と、欠陥領域候補が見つかった部位を示す部位情報とを一つのデータセットとして識別モデルに入力する(S204)。そして、欠陥判定部11vは欠陥領域候補を複数のクラスに分類する(S205)。複数のクラスは、例えば、ゴム部欠陥を含むクラス(識別ラベル「欠陥」が付与されたクラス)、又はゴム部欠陥を含まないクラス(識別ラベル「正常」が付与されたクラス)である。欠陥判定部11vは、未だ分類していない欠陥領域候補が残っているか否かを判定する(S206)。未だ分類していない欠陥領域候補が残っている場合、欠陥判定部11vは、S204に戻り、未分類の欠陥領域候補について以降の処理を実行する。 The defect determination unit 11v inputs the image data of the defect area candidate, the tire information acquired in S101, and the part information indicating the part where the defect area candidate was found into the identification model as one data set (S204). Then, the defect determination unit 11v classifies the defect area candidate into a plurality of classes (S205). The plurality of classes are, for example, a class including a rubber part defect (a class to which the identification label "defect" is assigned) or a class not including a rubber part defect (a class to which the identification label "normal" is assigned). The defect determination unit 11v determines whether or not there are any defect area candidates that have not yet been classified (S206). If there are any defect area candidates that have not yet been classified, the defect determination unit 11v returns to S204 and performs the subsequent processing on the unclassified defect area candidates.

S206において、シェアログラフィ画像から抽出された全ての欠陥領域候補の分類が終了したと判定された場合、制御部11はその処理を終了する。すなわち、制御部11はタイヤ90の内部構造の検査を終了する。 If it is determined in S206 that classification of all defect area candidates extracted from the shearography image has been completed, the control unit 11 ends the process. In other words, the control unit 11 ends the inspection of the internal structure of the tire 90.

[まとめ]
タイヤ検査装置10の記憶部12には、識別モデルMが格納されている。識別モデルMは、シェアログラフィ画像における欠陥領域の画像と、タイヤの材料に関係するタイヤ情報とを含むデータセットを教師データとする機械学習により生成されたモデルである。タイヤ検査装置10は、検査対象タイヤ90のシェアログラフィ画像を取得するシェアログラフィ画像取得部11aと、検査対象タイヤ90の材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得部11bと、検査対象タイヤ90のシェアログラフィ画像における欠陥領域候補の画像データと検査対象タイヤ90のタイヤ情報とを識別モデルMに入力し、検査対象タイヤ90の内部(ゴム部90a)の欠陥を検出する欠陥判定部11bとを有している。タイヤの材料はタイヤの剛性に影響する。上述したタイヤ検査装置10では、検査対象タイヤ90の材料に関係するタイヤ情報も識別モデルMに入力されるため、検査対象タイヤ90における欠陥の有無を高い精度で検出できるようになる。
[summary]
The memory unit 12 of the tire inspection device 10 stores an identification model M. The identification model M is a model generated by machine learning using a data set including an image of a defective area in a shearography image and tire information related to the material of the tire as teacher data. The tire inspection device 10 has a shearography image acquisition unit 11a that acquires a shearography image of the inspection target tire 90, a tire information acquisition unit 11b that acquires tire information related to the material of the inspection target tire 90, and a defect determination unit 11b that inputs image data of a defective area candidate in the shearography image of the inspection target tire 90 and the tire information of the inspection target tire 90 to the identification model M and detects defects inside (rubber part 90a) of the inspection target tire 90. The material of the tire affects the rigidity of the tire. In the tire inspection device 10 described above, the tire information related to the material of the inspection target tire 90 is also input to the identification model M, so that the presence or absence of a defect in the inspection target tire 90 can be detected with high accuracy.

識別モデルMは、欠陥領域の画像とタイヤ情報とに加えて、欠陥領域を含むタイヤの部位を表す部位情報とを含むデータセットを教師データとする機械学習により生成されている。欠陥判定部11vは、検査対象タイヤ90のシェアログラフィ画像から抽出した欠陥領域候補の画像データと、検査対象タイヤ90のタイヤ情報と、欠陥領域候補を含む検査対象タイヤ90の部位を表す部位情報とを識別モデルMに入力する。タイヤのクラウン部とサイドウォール部とでは構造が相違するため、この2つの部位では剛性や発生する欠陥の形態が異なる可能性がある。タイヤ検査装置10による検査では、識別モデルMに入力するデータに部位情報が含まれるので、欠陥検出の精度を向上できる。 The identification model M is generated by machine learning using a data set including an image of the defective area, tire information, and part information representing the part of the tire including the defective area as training data. The defect determination unit 11v inputs image data of the defective area candidate extracted from the shearography image of the tire 90 to be inspected, the tire information of the tire 90 to be inspected, and part information representing the part of the tire 90 to be inspected including the defective area candidate to the identification model M. Since the crown and sidewall parts of the tire have different structures, the rigidity and the shape of the defect that occurs may be different between these two parts. In inspection using the tire inspection device 10, the data input to the identification model M includes part information, which improves the accuracy of defect detection.

本開示で提案する識別モデルMの生成方法では、タイヤのシェアログラフィ画像が取得され、タイヤ内部の欠陥領域の画像がシェアログラフィ画像から抽出され、タイヤの材料に関係するタイヤ情報が取得され、欠陥領域の画像とタイヤ情報とを含むデータセットを教師データとして用いて、識別モデルが生成される。この方法では、識別モデルの生成に、タイヤの材料に関係するタイヤ情報も利用される。そのため、この識別モデルを利用する検査によると、検査対象タイヤにおける欠陥の有無を高い精度で検出できるようになる。また、識別モデルMの生成方法では、識別モデルに入力されるデータセットは、欠陥領域の画像とタイヤ情報とに加えて、欠陥領域を含むタイヤの部位を表す部位情報を含んでいる。この識別モデルMを利用する検査によると、欠陥検出の精度をさらに向上できる。 In the method for generating the discrimination model M proposed in this disclosure, a shearography image of the tire is acquired, an image of a defective area inside the tire is extracted from the shearography image, tire information related to the tire material is acquired, and a discrimination model is generated using a dataset including the image of the defective area and the tire information as training data. In this method, tire information related to the tire material is also used to generate the discrimination model. Therefore, inspection using this discrimination model makes it possible to detect the presence or absence of defects in the tire to be inspected with high accuracy. Furthermore, in the method for generating the discrimination model M, the dataset input to the discrimination model includes part information representing the part of the tire including the defective area in addition to the image of the defective area and tire information. Inspection using this discrimination model M can further improve the accuracy of defect detection.

[その他]
本開示で提案する上述したタイヤ検査装置10等に限られない。
[others]
The tire inspection device 10 proposed in this disclosure is not limited to the above-mentioned tire inspection device.

例えば、モデル生成部11jは、クラウン部91のゴム部欠陥を検出するための識別モデルと、サイドウォール部93のゴム部欠陥を検出するための識別モデルとを別個に生成してもよい。この場合、タイヤの検査工程においては、クラウン部91のシェアログラフィ画像から抽出された欠陥領域候補は、クラウン部91用の識別モデルに入力されてよい。また、サイドウォール部93のシェアログラフィ画像から抽出された欠陥領域候補は、サイドウォール部93用の識別モデルに入力されてよい。 For example, the model generation unit 11j may separately generate an identification model for detecting rubber defects in the crown portion 91 and an identification model for detecting rubber defects in the sidewall portion 93. In this case, in the tire inspection process, the defect area candidates extracted from the shearography image of the crown portion 91 may be input to the identification model for the crown portion 91. In addition, the defect area candidates extracted from the shearography image of the sidewall portion 93 may be input to the identification model for the sidewall portion 93.

さらに他の例では、制御部11(教師データ生成部11e)は、正常領域抽出部11iを有していなくてもよい。 In yet another example, the control unit 11 (teacher data generation unit 11e) may not have a normal region extraction unit 11i.

以上の説明では、シェアログラフィ画像の一部(欠陥領域候補)が抽出され、この欠陥領域候補を利用して識別モデルMが生成されていた。また、タイヤの検査時においても、シェアログラフィ画像の一部(欠陥領域候補)が抽出され、この欠陥領域候補が識別モデルMに入力されて、タイヤの欠陥が検出されていた。これとは異なり、このような欠陥候補領域が抽出されることなく、シェアログラフィ画像の全体が学習前の識別モデルMに入力され、識別モデルMが生成されてもよい。また、タイヤの検査時においても、シェアログラフィ画像の全体が識別モデルMに入力されて、タイヤの欠陥が判定されてもよい。 In the above explanation, a part of the shearography image (a candidate defect area) is extracted, and the identification model M is generated using this candidate defect area. Also, when inspecting tires, a part of the shearography image (a candidate defect area) is extracted, and this candidate defect area is input to the identification model M to detect tire defects. Alternatively, such candidate defect areas may not be extracted, and the entire shearography image may be input to the pre-learning identification model M to generate the identification model M. Also, when inspecting tires, the entire shearography image may be input to the identification model M to determine tire defects.

10:タイヤ検査装置、11:制御部、11a:シェアログラフィ画像取得部、11b:タイヤ情報取得部、11e:教師データ生成部、11f:欠陥領域抽出部、11g:候補抽出部、11h:判定結果受付部、11i:正常領域抽出部、11j:モデル生成部、11u:欠陥領域候補抽出部、11v:欠陥判定部、12:記憶部、13:表示部、14:入力部、15:シェアログラフィ装置、15A:レーザ照射部、15B:干渉計、15C:受光部、15a:ハーフミラー、15b・15c:ミラー、17:減圧器、90:タイヤ、90a:ゴム部、91:クラウン部、93:サイドウォール部、94:ベルト、95:カーカス、96:フィニッシング部材、97:ビード、M:識別モデル。 10: Tire inspection device, 11: Control unit, 11a: Shearography image acquisition unit, 11b: Tire information acquisition unit, 11e: Teacher data generation unit, 11f: Defect area extraction unit, 11g: Candidate extraction unit, 11h: Judgment result reception unit, 11i: Normal area extraction unit, 11j: Model generation unit, 11u: Defect area candidate extraction unit, 11v: Defect judgment unit, 12: Memory unit, 13: Display unit, 14: Input unit, 15: Shearography device, 15A: Laser irradiation unit, 15B: Interferometer, 15C: Light receiving unit, 15a: Half mirror, 15b, 15c: Mirror, 17: Pressure reducer, 90: Tire, 90a: Rubber part, 91: Crown part, 93: Sidewall part, 94: Belt, 95: Carcass, 96: Finishing member, 97: Bead, M: Identification model.

Claims (10)

シェアログラフィによって取得したタイヤの画像であるシェアログラフィ画像において前記タイヤ内部の欠陥が表れている領域である欠陥領域の画像と、前記タイヤの材料に関係するタイヤ情報とを含むデータセットを、教師データとする機械学習により生成された識別モデルを記憶している記憶手段と、
シェアログラフィによって取得した検査対象タイヤのシェアログラフィ画像を取得する画像取得手段と、
前記検査対象タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得手段と、
前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像の一部又は全部と前記検査対象タイヤの前記タイヤ情報とを前記識別モデルに入力し、前記検査対象タイヤの内部の欠陥を検出する欠陥判定手段と
を有しているタイヤ検査装置。
A storage means for storing an identification model generated by machine learning using a dataset including an image of a tire obtained by shearography, the image being an image of a tire, an image of a defect area being an area where a defect inside the tire is shown in the shearography image, and tire information related to the material of the tire, as training data;
an image acquisition means for acquiring a shearography image of the tire to be inspected by shearography;
a tire information acquiring means for acquiring tire information related to a material of the inspection target tire;
a defect determination means for inputting a part or all of the shearography image of the tire to be inspected and the tire information of the tire to be inspected into the identification model and detecting internal defects of the tire to be inspected.
前記タイヤの部位にはクラウン部とサイドウォール部とが含まれ、
前記識別モデルを生成するための前記データセットは、前記欠陥領域の画像と前記タイヤ情報とに加えて、前記欠陥領域を含む前記タイヤの部位を表す部位情報を含み、
前記欠陥判定手段は、前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像の一部と、前記検査対象タイヤの前記タイヤ情報と、前記シェアログラフィ画像の前記一部を含む前記検査対象タイヤの部位を表す部位情報とを前記識別モデルに入力する
請求項1に記載されるタイヤ検査装置。
The tire portion includes a crown portion and a sidewall portion,
The data set for generating the discrimination model includes, in addition to the image of the defect area and the tire information, part information representing a part of the tire including the defect area;
2. The tire inspection device according to claim 1, wherein the defect determination means inputs a portion of the shearography image of the inspection target tire, the tire information of the inspection target tire, and part information representing a part of the inspection target tire including the portion of the shearography image into the identification model.
前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像から、前記検査対象タイヤの内部の欠陥を含む領域の候補である欠陥領域候補の画像を抽出する欠陥領域候補抽出手段をさらに含み、
前記欠陥判定手段は、前記欠陥領域候補の画像を前記識別モデルに入力し、前記欠陥領域候補に欠陥が表れているか否かを判定する
請求項1に記載されるタイヤ検査装置。
The present invention further includes a defect area candidate extraction means for extracting an image of a defect area candidate, which is a candidate of an area including an internal defect of the inspection target tire, from the shearography image of the inspection target tire,
The tire inspection device according to claim 1 , wherein the defect determination means inputs an image of the defect area candidate to the discrimination model and determines whether or not a defect appears in the defect area candidate.
前記欠陥領域候補抽出手段は、前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像において予め登録したパターンを探索し、探索によって見つかったパターンを含む領域を前記欠陥領域候補として抽出する請求項3に記載されるタイヤ検査装置。 The tire inspection device according to claim 3, wherein the defect area candidate extraction means searches for a preregistered pattern in the shearography image of the tire to be inspected, and extracts an area containing the pattern found by the search as the defect area candidate. シェアログラフィによって取得した検査対象タイヤの画像であるシェアログラフィ画像を取得する画像取得ステップと、
前記検査対象タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得ステップと、
シェアログラフィ画像においてタイヤ内部の欠陥が表れている領域である欠陥領域の画像と、タイヤの材料に関係するタイヤ情報とを含むデータセットを教師データとする機械学習により生成された識別モデルに、前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像の一部又は全部と前記検査対象タイヤの前記タイヤ情報とを入力し、前記検査対象タイヤの内部の欠陥を検出する欠陥判定ステップと
を有しているタイヤ検査方法。
an image acquisition step of acquiring a shearography image, which is an image of the tire to be inspected acquired by shearography;
a tire information acquisition step of acquiring tire information related to a material of the inspection target tire;
a defect determination step of inputting a part or all of the shearography image of the tire to be inspected and the tire information of the tire to be inspected into an identification model generated by machine learning using as training data a dataset including an image of a defect area, which is an area in the shearography image where defects inside the tire are revealed, and tire information related to the tire material, and detecting internal defects of the tire to be inspected.
シェアログラフィによって取得した検査対象タイヤの画像であるシェアログラフィ画像を取得する画像取得手段、
前記検査対象タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得手段、及び
シェアログラフィ画像においてタイヤ内部の欠陥が表れている領域である欠陥領域の画像と、タイヤの材料に関係するタイヤ情報とを含むデータセットを教師データとする機械学習により生成された識別モデルに、前記検査対象タイヤの前記シェアログラフィ画像の一部又は全部と前記検査対象タイヤの前記タイヤ情報とを入力し、前記検査対象タイヤの内部の欠陥を検出する欠陥判定手段
としてコンピュータを機能させるプログラム。
an image acquisition means for acquiring a shearography image, which is an image of the tire to be inspected acquired by shearography;
a tire information acquisition means for acquiring tire information related to the material of the tire to be inspected; and a defect determination means for inputting a part or all of the shearography image of the tire to be inspected and the tire information of the tire to be inspected into an identification model generated by machine learning using as training data a dataset including an image of a defect area, which is an area in the shearography image where defects inside the tire are revealed, and tire information related to the tire material, and detecting internal defects of the tire to be inspected.
シェアログラフィによって取得したタイヤの画像であるシェアログラフィ画像を取得する画像取得ステップと、
前記タイヤの内部の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像を、前記シェアログラフィ画像から抽出する欠陥領域抽出ステップと、
前記タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得ステップと、
前記欠陥領域の画像と前記タイヤ情報とを含むデータセットを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成ステップと
を含む識別モデルの生成方法。
an image acquisition step of acquiring a shearography image, which is an image of the tire acquired by shearography;
a defect area extraction step of extracting an image of a defect area, which is an area including a defect inside the tire, from the shearography image;
a tire information acquisition step of acquiring tire information related to a material of the tire;
and a model generation step of generating an identification model for detecting internal defects in an inspection target tire, using a dataset including the image of the defect area and the tire information as training data.
前記タイヤはクラウン部とサイドウォール部とを含み、
前記データセットは、前記欠陥領域の画像と前記タイヤ情報とに加えて、前記欠陥領域を含む前記タイヤの部位を表す部位情報を含む
請求項7に記載される識別モデルの生成方法。
The tire includes a crown portion and a sidewall portion.
The method for generating an identification model according to claim 7 , wherein the dataset includes part information representing a part of the tire including the defect area in addition to the image of the defect area and the tire information.
シェアログラフィによって取得したタイヤのシェアログラフィ画像を取得する画像取得手段と、
前記タイヤの内部の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像を、前記画像取得手段で取得したシェアログラフィ画像から抽出する欠陥領域抽出手段と、
前記タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得手段と、
前記欠陥領域の画像と前記タイヤ情報とを含むデータセットを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成手段と
を含む識別モデルの生成装置。
an image acquisition means for acquiring a shearography image of the tire by shearography;
a defect area extraction means for extracting an image of a defect area, which is an area including a defect inside the tire, from the shearography image acquired by the image acquisition means ;
a tire information acquiring means for acquiring tire information related to a material of the tire;
and a model generation means for generating an identification model for detecting internal defects in an inspection target tire, using a dataset including the image of the defect area and the tire information as training data.
シェアログラフィによって取得したタイヤのシェアログラフィ画像を取得する画像取得手段、
前記タイヤの内部の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像を、前記シェアログラフィ画像から抽出する欠陥領域抽出手段、
前記タイヤの材料に関係するタイヤ情報を取得するタイヤ情報取得手段、及び
前記欠陥領域の画像と前記タイヤ情報とを含むデータセットを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成手段
としてコンピュータを機能させるプログラム。
an image acquisition means for acquiring a shearography image of the tire by shearography;
a defect area extraction means for extracting an image of a defect area, which is an area including a defect inside the tire, from the shearography image;
A program that causes a computer to function as: a tire information acquisition means that acquires tire information related to the tire material; and a model generation means that uses a dataset including the image of the defect area and the tire information as training data to generate an identification model for detecting internal defects in an inspection target tire.
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