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JP7795070B2 - Tire inspection device and inspection method, identification model generation method and generation device, and program - Google Patents
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JP7795070B2 - 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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JP7795070B2
JP7795070B2 JP2021112390A JP2021112390A JP7795070B2 JP 7795070 B2 JP7795070 B2 JP 7795070B2 JP 2021112390 A JP2021112390 A JP 2021112390A JP 2021112390 A JP2021112390 A JP 2021112390A JP 7795070 B2 JP7795070 B2 JP 7795070B2
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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、タイヤの内部構造を検査するための検査方法が開示されている。タイヤにはスチール製のカーカスコードを有するものがある。この種のタイヤでは、隣り合うカーカスコードが交差するアクロスコードと称される欠陥が生じることがある。特許文献1は、このアクロスコードを検出するための検査方法を開示している。特許文献1で開示される検査では、タイヤを周方向に回転させながら、タイヤの内側からタイヤ内面にX線を照射し、タイヤの外側に配置された撮像装置によってX線画像を取得している。そして、カーカスコード像の面積や、カーカスコード像の分岐の有無に基づいて、上述したアクロスコードと称される欠陥が生じているか否かが判定される。 Patent Document 1 below discloses an inspection method for inspecting the internal structure of tires. Some tires have steel carcass cords. In these types of tires, a defect known as an across cord, in which adjacent carcass cords cross, can occur. Patent Document 1 discloses an inspection method for detecting this across cord. In the inspection disclosed in Patent Document 1, X-rays are irradiated onto the inner surface of the tire from the inside while the tire is rotated circumferentially, and an X-ray image is acquired by an imaging device positioned outside the tire. The presence or absence of the aforementioned across cord defect is determined based on the area of the carcass cord image and whether or not the carcass cord image branches.

特開2008-309644号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-309644

特許文献1に開示される検査方法では、正常なカーカスコードを欠陥と判定してしまう過検出が生じる場合があり、検出精度の向上が望まれていた。 The inspection method disclosed in Patent Document 1 can result in overdetection, where normal carcass cords are identified as defective, and there is a need for improved detection accuracy.

(1)本開示で提案するタイヤ検査装置は、検査対象タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得手段と、タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データと前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データと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画像データの一部又は全部を入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出する欠陥検出手段とを有している。この検査装置によると、タイヤの検査精度を向上できる。 (1) The tire inspection device proposed in this disclosure includes an image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of a tire to be inspected, and a defect detection means for inputting some or all of the image data of the tire to be inspected into an identification model generated by machine learning using training data including image data of defective areas, which are areas containing defects in the tire's internal structure, and image data of normal areas, which are areas different from the defective areas, and detecting defects in the internal structure of the tire to be inspected. This inspection device can improve the accuracy of tire inspections.

(2)(1)に記載されるタイヤ検査装置は、前記検査対象タイヤの前記画像データから、前記内部構造の欠陥を含む領域の候補である欠陥領域候補の画像データを抽出する欠陥領域候補抽出手段をさらに含んでよい。前記欠陥検出手段は、前記検査対象タイヤの前記画像データの一部として前記欠陥領域候補の画像データを前記識別モデルに入力し、前記欠陥領域候補に欠陥が含まれるか否かを判定してよい。この検査装置によると、タイヤの検査精度をさらに向上できる。 (2) The tire inspection device described in (1) may further include a defect area candidate extraction means for extracting image data of defect area candidates, which are candidates for areas containing defects in the internal structure, from the image data of the tire to be inspected. The defect detection means may input the image data of the defect area candidates into the identification model as part of the image data of the tire to be inspected, and determine whether the defect area candidates contain defects. This inspection device can further improve tire inspection accuracy.

(3)前記タイヤの内部構造は、一方向で並んでいる複数の線状部材を有し、前記タイヤの内部構造の欠陥は、前記線状部材の交差を含んでよい。(2)に記載される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画像に表れる各線状部材の面積及び形状の少なくとも1つに基づいて前記欠陥領域候補の画像データを抽出してよい。 (3) The internal structure of the tire may have a plurality of linear elements aligned in one direction, and the defect in the internal structure of the tire may include an intersection of the linear elements. In the tire inspection device described in (2), the defect area candidate extraction means may extract image data of the defect area candidate based on at least one of the area and shape of each linear element appearing in the image of the tire to be inspected.

(4)タイヤの内部構造の欠陥は第1の種類と第2の種類とを含んでよい。(1)に記載されるタイヤ検査装置において、前記識別モデルは、前記第1の種類の欠陥を含む前記欠陥領域の画像データと、前記第2の種類の欠陥を含む前記欠陥領域の画像データと、前記正常領域の画像データとを前記教師データとして用いて生成されていてよい。前記欠陥検出手段は、前記検査対象タイヤの前記画像データの前記一部又は全部を前記識別モデルに入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥の種類を特定してよい。 (4) Defects in the internal structure of the tire may include a first type and a second type. In the tire inspection device described in (1), the identification model may be generated using image data of the defective area including the first type of defect, image data of the defective area including the second type of defect, and image data of the normal area as the training data. The defect detection means may input some or all of the image data of the tire to be inspected into the identification model and identify the type of defect in the internal structure of the tire to be inspected.

(5)前記検査対象タイヤはベルトとカーカスとを含み、前記カーカスは前記ベルトによって覆われている部分であるカーカス中央部と、前記ベルトによって覆われていない部分であるカーカス側部とを有していてよい。(1)に記載されるタイヤ検査装置は、前記タイヤの画像データから、前記カーカス中央部の画像データを抽出するカーカス中央部画像抽出手段と、前記タイヤの画像データから、前記カーカス側部の画像データを抽出するカーカス側部画像抽出手段とをさらに有してよい。前記識別モデルは、前記カーカス中央部の欠陥を検出するための第1の識別モデルと、前記カーカス側部の欠陥を検出するための第2の識別モデルとを含んでよい。前記欠陥検出手段は、前記第1の識別モデルに前記カーカス中央部の画像データの一部又は全部を入力し、前記第2の識別モデルに前記カーカス側部の画像データの一部又は全部を入力してよい。 (5) The tire to be inspected may include a belt and a carcass, and the carcass may have a carcass center portion that is covered by the belt and carcass side portions that are not covered by the belt. The tire inspection device described in (1) may further include a carcass center image extraction means that extracts image data of the carcass center portion from the tire image data, and a carcass side image extraction means that extracts image data of the carcass side portion from the tire image data. The discrimination model may include a first discrimination model for detecting defects in the carcass center portion and a second discrimination model for detecting defects in the carcass side portion. The defect detection means may input some or all of the image data of the carcass center portion to the first discrimination model, and input some or all of the image data of the carcass side portion to the second discrimination model.

(6)前記検査対象タイヤは、前記内部構造として、カーカス層と、ベルト層と、フィニッシング層とを有してよい。(1)に記載されるタイヤ検査装置において、前記欠陥検出手段は、前記カーカス層、前記ベルト層、又は前記フィニッシング層の欠陥を検出してよい。 (6) The tire to be inspected may have an internal structure including a carcass layer, a belt layer, and a finishing layer. In the tire inspection device described in (1), the defect detection means may detect defects in the carcass layer, the belt layer, or the finishing layer.

(7)本開示で提案するタイヤ検査方法は、検査対象タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得ステップと、タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データと前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データと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画像データの一部又は全部を入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出する欠陥検出ステップとを有する。この検査方法によると、タイヤの検査精度を向上できる。 (7) The tire inspection method proposed in this disclosure includes an image data acquisition step of acquiring image data of an X-ray image of a tire to be inspected, and a defect detection step of inputting some or all of the image data of the tire to be inspected into an identification model generated by machine learning using, as training data, image data of a defective area, which is an area containing defects in the internal structure of the tire, and image data of a normal area, which is an area different from the defective area. This inspection method can improve the accuracy of tire inspection.

(8)本開示で提案するプログラムは、検査対象タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得手段、及びタイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データと前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データと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画像データの一部又は全部を入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出する欠陥検出手段としてコンピュータを機能させる。このプログラムによると、タイヤの検査精度を向上できる。 (8) The program proposed in this disclosure inputs part or all of the image data of the tire to be inspected into an image data acquisition means that acquires image data of an X-ray image of the tire to be inspected, and into a discrimination model generated by machine learning using training data including image data of a defective area, which is an area containing defects in the tire's internal structure, and image data of a normal area, which is an area different from the defective area, and causes a computer to function as defect detection means that detects defects in the internal structure of the tire to be inspected. This program can improve the accuracy of tire inspections.

(9)本開示で提案する識別モデルの生成方法は、タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得ステップと、前記タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記画像データから抽出する欠陥領域抽出ステップと、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記画像データから抽出する正常領域抽出ステップと、前記欠陥領域の画像データと前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部構造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。この方法で生成される識別モデルを利用すると、タイヤの検査精度を向上できる。 (9) The method for generating an identification model proposed in this disclosure includes an image data acquisition step of acquiring image data of an X-ray image of a tire; a defect area extraction step of extracting, from the image data, image data of a defect area, which is an area containing defects in the internal structure of the tire; a normal area extraction step of extracting, from the image data, image data of a normal area, which is an area different from the defect area; and a model generation step of using the image data of the defect area and the image data of the normal area as training data to generate an identification model for detecting defects in the internal structure of a tire to be inspected. Utilizing the identification model generated in this way can improve the accuracy of tire inspections.

(10)(9)に記載される生成方法において、前記欠陥領域抽出ステップは、前記タイヤの内部構造の欠陥を含んでいる可能性のある領域である欠陥領域候補の画像データを、前記タイヤの画像データから抽出する候補抽出ステップと、前記欠陥領域候補に欠陥が描かれているか否かについて作業者の判定を受け付ける判定結果受付ステップとを含んでよい。前記モデル生成ステップでは、欠陥が描かれていると前記作業者によって判定された前記欠陥領域候補の画像データが、前記欠陥領域の画像データとして用いられてよい。この方法で生成される識別モデルを利用すると、タイヤの検査精度を更に向上できる。 (10) In the generation method described in (9), the defect area extraction step may include a candidate extraction step of extracting image data of defect area candidates, which are areas that may contain defects in the internal structure of the tire, from the tire image data, and a judgment result receiving step of receiving a worker's judgment on whether or not a defect is depicted in the defect area candidate. In the model generation step, the image data of the defect area candidate that the worker judges to depict a defect may be used as the image data of the defect area. Using an identification model generated in this way can further improve tire inspection accuracy.

(11)前記タイヤはベルトとカーカスとを含み、前記カーカスは前記ベルトによって覆われている部分であるカーカス中央部と、前記ベルトによって覆われていない部分であるカーカス側部とを有している。(9)に記載される生成方法において、前記欠陥領域抽出ステップでは、前記カーカス中央部の画像データから前記欠陥領域の画像データが抽出され、前記カーカス側部の画像データから前記欠陥領域の画像データが抽出され、前記モデル生成ステップでは、前記カーカス中央部の画像データから抽出した前記欠陥領域の画像データを利用して第1の識別モデルが生成され、前記カーカス側部の画像データから抽出した前記欠陥領域の画像データを利用して第2の識別モデルが生成されてよい。 (11) The tire includes a belt and a carcass, and the carcass has a carcass center portion that is covered by the belt and carcass side portions that are not covered by the belt. In the generation method described in (9), the defect area extraction step may extract image data of the defect area from image data of the carcass center portion and extract image data of the defect area from image data of the carcass side portions, and the model generation step may generate a first discrimination model using the image data of the defect area extracted from the image data of the carcass center portion and generate a second discrimination model using image data of the defect area extracted from the image data of the carcass side portions.

(12)本開示で提案する識別モデルの生成装置は、タイヤにX線を照射し、前記タイヤの画像データを取得する画像データ取得手段と、前記タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記画像データから抽出する欠陥領域抽出手段と、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記画像データから抽出する正常領域抽出手段と、前記欠陥領域の画像データと前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部構造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。この装置で生成される識別モデルを利用すると、タイヤの検査精度を向上できる。 (12) The discrimination model generation device proposed in this disclosure includes an image data acquisition means for irradiating a tire with X-rays and acquiring image data of the tire, a defect area extraction means for extracting, from the image data, image data of a defect area, which is an area containing defects in the internal structure of the tire, a normal area extraction means for extracting, from the image data, image data of a normal area, which is an area different from the defect area, and a model generation means for using the image data of the defect area and the image data of the normal area as training data to generate a discrimination model for detecting defects in the internal structure of a tire to be inspected. Utilizing the discrimination model generated by this device can improve the accuracy of tire inspections.

(13)本開示で提案するプログラムは、タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得手段、前記タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記画像データから抽出する欠陥領域抽出手段、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記画像データから抽出する正常領域抽出手段、及び前記欠陥領域の画像データと前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部構造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。このプログラムによって識別モデルを利用すると、タイヤの検査精度を向上できる。 (13) The program proposed in this disclosure causes a computer to function as an image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of a tire, a defect area extraction means for extracting, from the image data, image data of a defect area, which is an area containing defects in the internal structure of the tire, a normal area extraction means for extracting, from the image data, image data of a normal area, which is an area different from the defect area, and a model generation means for generating an identification model for detecting defects in the internal structure of a tire being inspected, using the image data of the defect area and the image data of the normal area as training data. Utilizing the identification model with this program can improve the accuracy of tire inspections.

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。FIG. 1 is a block diagram showing hardware of a tire inspection device proposed in the present disclosure. X線照射部及び撮像部の配置、並びにタイヤの内部構造を説明するための図である。3 is a diagram for explaining the arrangement of an X-ray irradiation unit and an imaging unit, and the internal structure of a tire. FIG. X線画像の例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of an X-ray image. 欠陥を含むカーカスコードの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a carcass cord including a defect. 欠陥を含むカーカスコードの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a carcass cord including a defect. 欠陥を含むカーカスコードの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a carcass cord including a defect. 第1の実施形態による制御部が有する機能を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing functions of a control unit according to the first embodiment. カーカス中央部画像抽出部の処理を説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining processing by a carcass center portion image extraction unit. カーカス中央部画像抽出部の処理を説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining processing by a carcass center portion image extraction unit. カーカス中央部画像抽出部の処理を説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining processing by a carcass center portion image extraction unit. カーカス側部画像抽出部の処理を説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining processing by a carcass side image extraction unit. 候補抽出部の処理を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the processing of a candidate extraction unit. 候補抽出部の処理を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the processing of a candidate extraction unit. 候補抽出部の処理を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the processing of a candidate extraction unit. 識別モデルの生成において実行される処理の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of processing executed in generating a discrimination model. 識別モデルの生成において実行される処理の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of processing executed in generating a discrimination model. タイヤの検査において実行される処理の例を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a process performed in tire inspection. 第2の実施形態による制御部が有する機能を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing functions of a control unit according to a second embodiment. 図10で示されるベルト画像抽出部によって抽出される画像の例を示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating examples of images extracted by the belt image extraction unit shown in FIG. 10 .

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 identification model generation method and generation device.

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、操作部14、撮像部15、X線照射部16、及び支持部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が利用する識別モデルの生成装置として機能する。 Figure 1 is a block diagram showing the hardware of the 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 operation unit 14, an imaging unit 15, an X-ray irradiation unit 16, and a support unit 17. The control unit 11 and other elements of the tire inspection device 10 function as a generator for the identification model used by the tire inspection device 10.

図2は、図1で示されるX線照射部16及び撮像部15の配置、並びにタイヤの内部構造を説明するための図である。図2で示す符号90は、検査対象であるタイヤと、識別モデルの生成に利用するタイヤの双方を示す。 Figure 2 is a diagram illustrating the arrangement of the X-ray irradiation unit 16 and the imaging unit 15 shown in Figure 1, as well as the internal structure of a tire. The reference numeral 90 in Figure 2 indicates both the tire to be inspected and the tire used to generate the identification model.

[タイヤの内部構造]
図2で示すように、タイヤ90は、カーカス層91、ベルト層92、及びフィニッシング層93を有する。これら3つの層91・92・93のそれぞれは一方向で並んでいる複数の線状部材(コード)によって構成される。
[Internal structure of the tire]
2, the tire 90 has a carcass layer 91, a belt layer 92, and a finishing layer 93. Each of these three layers 91, 92, and 93 is composed of a plurality of linear members (cords) aligned in one direction.

図2で示すように、カーカス層91は、タイヤ90の周方向で並んでいる複数のカーカスコード91aを有する。各カーカスコード91aは、タイヤ90の一方のサイドウォール部90Rから他方のサイドウォール部90Lまで延びている。 As shown in FIG. 2, the carcass layer 91 has multiple carcass cords 91a arranged in the circumferential direction of the tire 90. Each carcass cord 91a extends from one sidewall portion 90R of the tire 90 to the other sidewall portion 90L.

図2で示すように、ベルト層92はトレッド部90Tの内側に配置され、カーカス層91の中央部91Aを覆っている。タイヤ90は複数のベルト層92を有してよい。各ベルト層92は、タイヤ90の周方向で並んでいる複数のベルトコード92aを有している。各ベルトコード92aはタイヤ90の周方向に対して斜めに配置される。 As shown in FIG. 2, the belt layer 92 is disposed inside the tread portion 90T and covers the central portion 91A of the carcass layer 91. The tire 90 may have multiple belt layers 92. Each belt layer 92 has multiple belt cords 92a arranged in the circumferential direction of the tire 90. Each belt cord 92a is arranged obliquely with respect to the circumferential direction of the tire 90.

図2で示すように、フィニッシング層93は、サイドウォール部90R・90Lの縁部に配置され、ビード94を覆っている。フィニッシング層93は、タイヤ90の周方向で並んでいる複数のフィニッシングコード93aによって構成される。 As shown in Figure 2, the finishing layer 93 is disposed on the edges of the sidewall portions 90R and 90L and covers the beads 94. The finishing layer 93 is composed of multiple finishing cords 93a arranged in the circumferential direction of the tire 90.

3つの層91・92・93を構成する線状部材(カーカスコード91a、ベルトコード92a、フィニッシングコード93a)は、金属(具体的には、スチール)で形成されている。 The linear components (carcass cord 91a, belt cord 92a, and finishing cord 93a) that make up the three layers 91, 92, and 93 are made of metal (specifically, steel).

[検査装置のハードウェア]
X線照射部16は放射状にX線を照射するX線管である。図2で示すように、X線照射部16は、例えばタイヤ90の内側に配置され、X線をタイヤ90に照射する。撮像部15はタイヤ90の外側に配置され、タイヤ90を透過したX線の画像データを出力する。X線はタイヤ90のゴム部を透過するため、タイヤ90の内部構造が表れたX線画像が得られる。
[Inspection equipment hardware]
The X-ray irradiator 16 is an X-ray tube that radiates X-rays. As shown in Fig. 2, the X-ray irradiator 16 is disposed, for example, inside the tire 90 and irradiates the tire 90 with X-rays. The imaging unit 15 is disposed outside the tire 90 and outputs image data of the X-rays that have passed through the tire 90. Because the X-rays pass through the rubber part of the tire 90, an X-ray image that shows the internal structure of the tire 90 is obtained.

図2で示すように、撮像部15は、例えば、タイヤ90の上側(半径方向の外側)に配置される。タイヤ検査装置10は、撮像部15に加えて又は撮像部15に代えて、タイヤ検査装置10は、撮像部15に加えて又は撮像部15に代えて、タイヤ90に対して斜め右上方向と斜め左上方向とに配置される撮像部を有してよい。また、タイヤ検査装置10は、タイヤ90のサイドウォール部90R・90Lの右側及び左側にそれぞれ配置される撮像部を有してもよい。 As shown in FIG. 2, the imaging unit 15 is disposed, for example, on the upper side (radial outer side) of the tire 90. In addition to or instead of the imaging unit 15, the tire inspection device 10 may have imaging units disposed diagonally to the upper right and diagonally to the upper left relative to the tire 90. Furthermore, the tire inspection device 10 may have imaging units disposed on the right and left sides of the sidewall portions 90R and 90L of the tire 90, respectively.

タイヤ90は、支持部17(図1)によって回転可能となるように支持される。支持部17は、タイヤ検査時、及び機械学習用の画像データ(教師データ)の生成時に、タイヤ90を所定速度で回転させる。撮像部15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を撮像し、タイヤ90の一周分の画像データを出力する。撮像部15は、例えばラインセンサカメラであるが、エリアカメラであってもよい。 The tire 90 is supported by a support unit 17 (Figure 1) so that it can rotate. The support unit 17 rotates the tire 90 at a predetermined speed during tire inspection and when generating image data (teaching data) for machine learning. The imaging unit 15 continuously images the tire 90 at a frequency that corresponds to the rotational speed of the tire 90 and outputs image data for one circumference of the tire 90. The imaging unit 15 is, for example, a line sensor camera, but may also be an area camera.

制御部11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)で構成される主記憶装置や、ROM(Read only memory)、SSD(Solid State Drive)、HDD(hard disk drive)などで構成される補助記憶装置を含む。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、撮像部15が出力した画像データ、生成された識別モデルなどが格納される。 The control unit 11 has arithmetic devices 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 includes a main memory device consisting of RAM (Random Access Memory) and an auxiliary memory device consisting of ROM (Read Only Memory), SSD (Solid State Drive), HDD (Hard Disk Drive), etc. The memory unit 12 stores programs executed by arithmetic devices such as the CPU, image data output by the imaging unit 15, generated classification models, etc.

表示部13は、液晶ディスプレイ等の表示装置であって、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 an LCD display, and displays various images according to instructions from the control unit 11.

操作部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って、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に出力する。 The operation unit 14 is a user interface such as a keyboard or mouse that accepts user input and outputs a signal indicating the content of that input to the control unit 11.

図3は、撮像部15によって取得されるX線画像の例を示す図である。図3において、画像の縦方向(Y方向)はタイヤ90の周方向に対応している。画像の中央部(同図において符号91Aで示す領域)に、カーカス層91とベルト層92とが表れる。ベルト層92は、上述したように、タイヤ90の周方向で並んでいる複数のベルトコード92aを有している。各ベルトコード92aはタイヤ90の周方向に対して斜めに配置されている。また、複数のカーカスコード91aがタイヤ90の周方向に並んでいる。各カーカスコード91aは、この画像において横方向に延びている。カーカス層91はベルト層92によって覆われていない側部91Bを有する。本明細書では、カーカス層91においてベルト層92によって覆われているカーカス層91の中央部91Aを「カーカス中央部」と称し、ベルト層92によって覆われていないカーカス層91の側部91Bを「カーカス側部」と称する。 Figure 3 shows an example of an X-ray image acquired by the imaging unit 15. In Figure 3, the vertical direction (Y direction) of the image corresponds to the circumferential direction of the tire 90. The carcass layer 91 and belt layer 92 appear in the center of the image (the area designated by reference symbol 91A in the figure). As described above, the belt layer 92 has multiple belt cords 92a aligned in the circumferential direction of the tire 90. Each belt cord 92a is arranged diagonally relative to the circumferential direction of the tire 90. Additionally, multiple carcass cords 91a are aligned in the circumferential direction of the tire 90. Each carcass cord 91a extends horizontally in the image. The carcass layer 91 has a side portion 91B that is not covered by the belt layer 92. In this specification, the central portion 91A of the carcass layer 91 that is covered by the belt layer 92 is referred to as the "carcass central portion," and the side portion 91B of the carcass layer 91 that is not covered by the belt layer 92 is referred to as the "carcass side portion."

[タイヤ内部構造の欠陥]
タイヤ検査装置10は、例えばカーカスコード91aを検査する装置である。複数のカーカスコード91aはタイヤ90の周方向に等間隔で配置されている。しかしながら、一部のカーカスコード91aが斜めに配置され、隣のカーカスコード91aに交差する欠陥が生じることがある。このような欠陥はアクロスコードと称されている。
[Defects in the tire's internal structure]
The tire inspection device 10 is a device that inspects, for example, carcass cords 91a. The multiple carcass cords 91a are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the tire 90. However, some carcass cords 91a may be arranged diagonally, resulting in a defect in which the carcass cords 91a cross over adjacent carcass cords 91a. Such a defect is called an across-cord.

例えば、図4Aで示すように、2本のカーカスコード91aが線接触しながら、交差する欠陥が生じることがある。また、図4Bで示すように、2本のカーカスコード91aがX字状に交差することもある。また、図4Cで示すように、一方のカーカスコード91aがU字状に湾曲し、2つの位置で隣のカーカスコード91aに交差する欠陥が生じることもある。タイヤ検査装置10は、後述する処理によって、このような欠陥を検出する。以下では、このような欠陥を「コード欠陥」と称する。 For example, as shown in Figure 4A, a defect may occur in which two carcass cords 91a intersect while making line contact. Alternatively, as shown in Figure 4B, two carcass cords 91a may intersect in an X-shape. Alternatively, as shown in Figure 4C, a defect may occur in which one carcass cord 91a bends in a U-shape and intersects with the adjacent carcass cord 91a at two locations. The tire inspection device 10 detects such defects using the processing described below. Hereinafter, such defects will be referred to as "cord defects."

[第1実施形態における制御部の処理]
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、画像データ取得部11a、前処理部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、及び欠陥検出部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M1・M2を有している。識別モデルM1・M2は記憶部12に格納される。
[Processing of the control unit in the first embodiment]
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, an image data acquisition unit 11a, a preprocessing unit 11b, a teacher data generation unit 11e, a model generation unit 11j, a defect area candidate extraction unit 11u, and a defect detection 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 identification models M1 and M2. The identification models M1 and M2 are stored in the storage unit 12.

画像データ取得部11a、前処理部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M1・M2が生成(学習)される。画像データ取得部11a、前処理部11b、欠陥領域候補抽出部11u、及び欠陥検出部11vによって、識別モデルM1・M2を利用した、タイヤ90の内部構造についての検査が実行される。 Discrimination models M1 and M2 are generated (trained) by the image data acquisition unit 11a, preprocessing unit 11b, teacher data generation unit 11e, and model generation unit 11j. The image data acquisition unit 11a, preprocessing unit 11b, defect area candidate extraction unit 11u, and defect detection unit 11v use the discrimination models M1 and M2 to inspect the internal structure of the tire 90.

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や欠陥検出部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 more personal computers and one or more 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 detection 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.

カーカス中央部91Aとカーカス側部91Bとでは、コード欠陥と判定されるべきカーカスコード91aの交差の形態が同じではない。例えば、カーカス中央部91Aで生じている場合にはコード欠陥とされるべきであるのに対して、カーカス側部91Bで生じている場合には正常と判断されるべき形態の交差がある。また、カーカス中央部91Aでは生じ易いのに対して、カーカス側部91Bでは生じ難い種類の交差もある。そこで、タイヤ検査装置10は、カーカス中央部91Aの検査に用いる第1識別モデルM1と、カーカス側部91Bの検査に用いる第2識別モデルM2とを別個に有している。 The types of intersections of the carcass cords 91a that should be determined to be cord defects are not the same in the carcass center portion 91A and the carcass side portion 91B. For example, there are intersections that should be determined to be cord defects when they occur in the carcass center portion 91A, but should be determined to be normal when they occur in the carcass side portion 91B. There are also types of intersections that are more likely to occur in the carcass center portion 91A but less likely to occur in the carcass side portion 91B. Therefore, the tire inspection device 10 has a first identification model M1 used to inspect the carcass center portion 91A and a second identification model M2 used to inspect the carcass side portion 91B.

[画像データ取得部]
画像データ取得部11aは、撮像部15からタイヤ90のX線画像の画像データを取得する。これとは異なり、画像データ取得部11aは、記憶部12に格納されているタイヤ90のX線画像の画像データを取得してもよい。検査時において、画像データ取得部11aは、検査対象であるタイヤ90の画像データを取得する。識別モデルM1・M2の学習時(生成時)において、画像データ取得部11aは、学習用の画像データ(教師データを生成するための画像データ)を取得する。画像データ取得部11aは、学習時、複数のタイヤの画像データを取得してよい。各画像データがタイヤ1周分の画像データであってよい。
[Image data acquisition unit]
The image data acquisition unit 11a acquires image data of an X-ray image of the tire 90 from the imaging unit 15. Alternatively, the image data acquisition unit 11a may acquire image data of an X-ray image of the tire 90 stored in the memory unit 12. During inspection, the image data acquisition unit 11a acquires image data of the tire 90 to be inspected. During learning (generation) of the identification models M1 and M2, the image data acquisition unit 11a acquires image data for learning (image data for generating teacher data). During learning, the image data acquisition unit 11a may acquire image data of multiple tires. Each image data may be image data for one circumference of the tire.

[前処理部]
図5で示すように、前処理部11bは、カーカス中央部画像抽出部11cと、カーカス側部画像抽出部11dとを有している。
[Preprocessing section]
As shown in FIG. 5, the pre-processing unit 11b has a carcass center image extraction unit 11c and a carcass side image extraction unit 11d.

[カーカス中央部画像抽出部]
カーカス中央部91Aはベルト層92によって覆われており、カーカス中央部91Aの領域には、図3で示すようにカーカスコード91aとベルトコード92aとが表れる。カーカス中央部画像抽出部11cは、画像データ取得部11aによって取得したタイヤ90の画像データから、カーカス中央部91Aのカーカスコード91aの画像を抽出する。この抽出は、例えば、以下の処理により行うことができる。
[Carcass center image extraction unit]
The carcass center portion 91A is covered with the belt layer 92, and in the area of the carcass center portion 91A, carcass cords 91a and belt cords 92a appear as shown in Fig. 3. The carcass center portion image extraction unit 11c extracts an image of the carcass cords 91a of the carcass center portion 91A from the image data of the tire 90 acquired by the image data acquisition unit 11a. This extraction can be performed, for example, by the following process.

カーカス中央部91Aの領域での濃度値の平均は、カーカス側部91Bの領域での濃度値の平均よりも濃くなる。そこで、カーカス中央部画像抽出部11cは、例えば、図6Aで示されるように、画像の縦方向(タイヤ90の周方向)で並んでいる複数の画素の濃度値を平滑化した画像を生成する。この画像では、縦方向で並んでいる複数の画素について、それら画素の濃度値の平均が付与される。この画像では、カーカス中央部91Aの領域と、カーカス側部91Bの領域との境界(図6Aの例において、エッジE1、E2)が表れる。そして、カーカス中央部画像抽出部11cは、この画像に対してエッジ検出を実行し、右側のエッジE1と左側のエッジE2との間の領域を、画像データ取得部11aによって取得したタイヤの画像データから抽出する。これにより、図6Bで示されるように、カーカス中央部91Aの領域の画像データが抽出される。 The average density value in the carcass center region 91A is darker than the average density value in the carcass side region 91B. Therefore, the carcass center image extraction unit 11c generates an image by smoothing the density values of multiple pixels aligned vertically (circumferentially around the tire 90) as shown in FIG. 6A, for example. In this image, the average density value of multiple vertically aligned pixels is assigned. The boundary between the carcass center region 91A and the carcass side region 91B (edges E1 and E2 in the example of FIG. 6A) appears in this image. The carcass center image extraction unit 11c then performs edge detection on this image and extracts the region between the right edge E1 and the left edge E2 from the tire image data acquired by the image data acquisition unit 11a. As a result, image data of the carcass center region 91A is extracted as shown in FIG. 6B.

カーカス中央部91Aの領域の画像では、図6Bで示されるように、カーカスコード91aとベルトコード92aの双方が表れる。カーカス中央部画像抽出部11cは、カーカス中央部91Aにあるカーカスコード91aを鮮明化するための処理を実行する。 In the image of the carcass center region 91A, both the carcass cord 91a and the belt cord 92a appear, as shown in Figure 6B. The carcass center image extraction unit 11c performs processing to clarify the carcass cord 91a in the carcass center region 91A.

各ベルトコード92aはタイヤ90の周方向に対して斜めに配置され、複数のベルトコード92aはタイヤ90の周方向に等間隔で並んでいる。そのため、タイヤ90の画像において、ベルトコード92aは斜めの線として周期的に表れる。そこで、カーカス中央部画像抽出部11cは、例えば、抽出されたカーカス中央部91Aの画像データ(カーカス層91とベルト層92とを含む画像)に対して二次元フーリエ変換処理を実行する。そして、カーカス中央部画像抽出部11cは、ベルトコード92aに応じた周波数成分の画像データを除去する。こうすることによって、図6Cで示されるように、カーカス中央部91Aにあるカーカスコード91aが鮮明に表れた画像が得られる。カーカス中央部画像抽出部11cは、このようにして得られた画像について、二値化処理を実行してもよい。この二値化処理は動的二値化処理であってもよい。以下では、カーカス中央部画像抽出部11cによって抽出される画像(図6C)を「カーカス中央部画像」と称する。 Each belt cord 92a is disposed obliquely relative to the circumferential direction of the tire 90, and multiple belt cords 92a are arranged at equal intervals around the tire 90. Therefore, in the image of the tire 90, the belt cords 92a appear periodically as diagonal lines. Therefore, the carcass center image extraction unit 11c performs, for example, two-dimensional Fourier transform processing on the image data of the extracted carcass center portion 91A (an image including the carcass layer 91 and the belt layer 92). The carcass center image extraction unit 11c then removes the image data of the frequency components corresponding to the belt cords 92a. By doing so, an image is obtained in which the carcass cords 91a in the carcass center portion 91A are clearly visible, as shown in Figure 6C. The carcass center image extraction unit 11c may perform binarization processing on the image obtained in this manner. This binarization processing may be dynamic binarization processing. Hereinafter, the image extracted by the carcass center image extraction unit 11c (Figure 6C) is referred to as the "carcass center portion image."

[カーカス側部画像抽出部]
カーカス側部画像抽出部11dは、画像データ取得部11aによって取得したタイヤの画像データから、カーカス側部91Bのカーカスコード91aの画像データを抽出する。この抽出は、カーカス中央部画像抽出部11cの処理の一部を利用することができる。すなわち、カーカス側部画像抽出部11dは、画像の縦方向(タイヤ90の周方向)で並んでいる複数の画素の濃度値を平滑化した画像(図6A参照)を生成し、生成された画像に対してエッジ検出を実行する。そして、カーカス側部画像抽出部11dは、右側のエッジE1(図6A参照)のさらに右側の領域と、左側のエッジE2(図6A参照)のさらに左側の領域のそれぞれを抽出する。これにより、図6Dで示されるように、左右のカーカス側部91Bの画像データが得られる。カーカス側部画像抽出部11dは、これらの画像データに対して二値化処理を実行してよい。この二値化処理も動的二値化処理であってよい。以下では、カーカス側部画像抽出部11dによって抽出される画像(図6D)を「カーカス側部画像」と称する。
[Carcass side image extraction unit]
The carcass side image extraction unit 11d extracts image data of the carcass cord 91a of the carcass side 91B from the tire image data acquired by the image data acquisition unit 11a. This extraction can utilize part of the processing performed by the carcass center image extraction unit 11c. That is, the carcass side image extraction unit 11d generates an image (see FIG. 6A) in which the density values of multiple pixels aligned in the vertical direction of the image (the circumferential direction of the tire 90) are smoothed, and performs edge detection on the generated image. The carcass side image extraction unit 11d then extracts the region to the right of the right edge E1 (see FIG. 6A) and the region to the left of the left edge E2 (see FIG. 6A). This results in image data of the left and right carcass side 91B, as shown in FIG. 6D. The carcass side image extraction unit 11d may perform binarization processing on this image data. This binarization processing may also be dynamic binarization processing. Hereinafter, the image extracted by the carcass side image extracting unit 11d (FIG. 6D) will be referred to as a "carcass side image."

[識別モデルの生成]
前処理部11bの処理によって抽出した学習用の画像データ(カーカス中央部画像とカーカス側部画像)を利用して、識別モデルM1・M2を生成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M1・M2を生成するための処理を実行する。
[Generation of discriminative models]
The following describes the process for generating the discrimination models M1 and M2 using the learning image data (carcass center image and carcass side image) extracted by the process of the preprocessing unit 11b. The teacher data generating unit 11e and the model generating unit 11j shown in Figure 5 execute the process for generating the discrimination models M1 and M2.

[教師データ生成部]
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と正常領域抽出部11iとを有している。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。
[Teacher data generation unit]
5, the teacher data generating unit 11e includes a defective area extracting unit 11f and a normal area extracting unit 11i. The defective area extracting unit 11f includes a candidate extracting unit 11g and a determination result receiving unit 11h.

[候補抽出部]
候補抽出部11gは、コード欠陥(例えば、図4A~図4Cで示した欠陥)が生じている可能性のある領域を、学習用のカーカス中央部画像と学習用のカーカス側部画像のそれぞれから抽出する。以下では、コード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。候補抽出部11gは、カーカス中央部画像とカーカス側部画像とに表れるカーカスコード91aの面積及び形状の少なくとも1つに基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出する。この処理は、例えば次のように実行される。
[Candidate extraction section]
The candidate extraction unit 11g extracts areas where a cord defect (e.g., the defects shown in FIGS. 4A to 4C) may occur from each of the learning carcass center image and the learning carcass side image. Hereinafter, an area where a cord defect may occur is referred to as a "defect area candidate." The candidate extraction unit 11g extracts image data of the defect area candidate based on at least one of the area and shape of the carcass cord 91a appearing in the carcass center image and the carcass side image. This process is performed, for example, as follows.

図7Aは、カーカス中央部画像を拡大した例である。この図では、10本のカーカスコード91aが示されているが、一部のカーカスコード91a(二点鎖線Lで示される領域内のカーカスコード)が重なっている。複数のカーカスコード91aが正常に並んでいる場合、複数のカーカスコード91aのそれぞれが、濃度値が1の画素が連結している連結領域として二値化画像において表れる。ところが、複数のカーカスコード91aが交差している場合、複数のカーカスコード91aの全体が1つの連結領域として表れる。例えば、図7Aの例において、二点鎖線Lで示される領域内の3本のカーカスコード91aが1つの連結領域となる。そのため、交差しているカーカスコード91aの面積(連結領域の画素数)は他のカーカスコード91aの面積よりも大きくなる。 Figure 7A is an example of an enlarged image of the center of the carcass. In this figure, 10 carcass cords 91a are shown, with some of the carcass cords 91a (carcass cords within the area indicated by the two-dot chain line L) overlapping. When multiple carcass cords 91a are lined up normally, each of the multiple carcass cords 91a appears in the binarized image as a connected area where pixels with a density value of 1 are connected. However, when multiple carcass cords 91a intersect, the entire multiple carcass cords 91a appear as a single connected area. For example, in the example of Figure 7A, the three carcass cords 91a within the area indicated by the two-dot chain line L form a single connected area. As a result, the area of the intersecting carcass cords 91a (the number of pixels in the connected area) is larger than the area of the other carcass cords 91a.

そこで、候補抽出部11gは、二値化されているカーカス中央部画像に表れているカーカスコード91aの面積に基づいて、欠陥領域候補を抽出する。例えば、候補抽出部11gは、各カーカスコード91aの面積の平均値を算出し、平均値に対して所定倍率(例えば1.5倍)以上の面積を有するカーカスコード91aの像を検出する。候補抽出部11gは、この検出されたカーカスコード91aの像を含む領域を欠陥領域候補として抽出する。例えば、図7A及び図7Bにおいて二点鎖線Lで示すように、平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード91aの外接矩形を、欠陥領域候補として抽出する。 The candidate extraction unit 11g therefore extracts defect area candidates based on the area of the carcass cords 91a appearing in the binarized carcass center image. For example, the candidate extraction unit 11g calculates the average area of each carcass cord 91a and detects images of carcass cords 91a having an area that is a predetermined magnification (e.g., 1.5 times) or more of the average. The candidate extraction unit 11g extracts areas that include the detected images of carcass cords 91a as defect area candidates. For example, as shown by the two-dot chain line L in Figures 7A and 7B, the circumscribing rectangle of the carcass cord 91a having an area that is a predetermined magnification or more of the average is extracted as the defect area candidate.

候補抽出部11gは、カーカス中央部画像に表れるカーカスコード91aの形状に基づいて欠陥領域候補を抽出してよい。候補抽出部11gは、例えば、カーカスコード91aの分岐形状をカーカス中央部画像において探索してよい。そして、分岐形状が見つかった場合、その分岐形状を含む領域が欠陥領域候補として抽出されてよい。 The candidate extraction unit 11g may extract defect area candidates based on the shape of the carcass cord 91a that appears in the carcass center image. For example, the candidate extraction unit 11g may search for the branch shape of the carcass cord 91a in the carcass center image. If a branch shape is found, the area including the branch shape may be extracted as a defect area candidate.

例えば、候補抽出部11gは、面積に基づいて抽出された領域(図7Bで例示される画像)に対して、細線化処理を実行してもよい。この細線化処理によって、各カーカスコード91aの像の線幅は徐々に小さくなり、各カーカスコード91aは、例えば1画素の幅を有する線として表される(図7C参照)。そして、候補抽出部11gは、細線化されたカーカスコード91aの像において分岐形状を探索してよい。分岐形状の探索は、例えば、細線化されたカーカスコード91aの像を画像の横方向に走査することにより行うことができる。そして、分岐形状が存在している場合に、候補抽出部11gは、その分岐形状を含む連結領域(図7Bで示す領域)の外接矩形を、欠陥領域候補として抽出してよい。このような処理を行うことによって、例えば、隣り合う2本のカーカスコード91aの距離が近いものの、それらが交差していない場合に、面積に基づいて抽出された画像が直ちに欠陥領域候補として抽出されることを防ぐことができる。 For example, the candidate extraction unit 11g may perform a thinning process on the area extracted based on area (the image shown in FIG. 7B). This thinning process gradually reduces the line width of the image of each carcass cord 91a, and each carcass cord 91a is represented as a line with a width of, for example, one pixel (see FIG. 7C). The candidate extraction unit 11g may then search for a branching shape in the thinned image of the carcass cord 91a. The search for a branching shape can be performed, for example, by scanning the image of the thinned carcass cord 91a in the horizontal direction of the image. If a branching shape is present, the candidate extraction unit 11g may extract the circumscribing rectangle of the connected area (the area shown in FIG. 7B) that includes the branching shape as a defect area candidate. By performing this process, for example, when two adjacent carcass cords 91a are close to each other but do not intersect, it is possible to prevent the image extracted based on area from being immediately extracted as a defect area candidate.

なお、ここで説明したように、候補抽出部11gは、例えば、カーカス中央部画像に表れるカーカスコード91aの面積と形状(分岐形状の有無)とに基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出する。これとは異なり、候補抽出部11gは、カーカス中央部画像に表れるカーカスコード91aの面積だけに基づいて欠陥領域候補の画像データを抽出してもよい。さらに他の例として、候補抽出部11gは、カーカス中央部画像に表れるカーカスコード91aの形状(分岐形状の有無)だけに基づいて欠陥領域候補の画像データを抽出してもよい。 As explained here, the candidate extraction unit 11g extracts image data of candidate defect areas based on, for example, the area and shape (presence or absence of a branching shape) of the carcass cord 91a appearing in the carcass center image. Alternatively, the candidate extraction unit 11g may extract image data of candidate defect areas based only on the area of the carcass cord 91a appearing in the carcass center image. As yet another example, the candidate extraction unit 11g may extract image data of candidate defect areas based only on the shape (presence or absence of a branching shape) of the carcass cord 91a appearing in the carcass center image.

候補抽出部11gは、カーカス側部画像に対しても、カーカス中央部画像と同様の処理を行う。すなわち、候補抽出部11gは、二値化されているカーカス側部画像に表れているカーカスコード91aの面積に基づいて、カーカス側部画像から欠陥領域候補を抽出してよい。また、候補抽出部11gは、カーカス側部画像に表れるカーカスコード91aの形状に基づいて、カーカス側部画像から欠陥領域候補を抽出してよい。 The candidate extraction unit 11g performs the same processing on the carcass side image as on the carcass center image. That is, the candidate extraction unit 11g may extract defect area candidates from the carcass side image based on the area of the carcass cord 91a that appears in the binarized carcass side image. The candidate extraction unit 11g may also extract defect area candidates from the carcass side image based on the shape of the carcass cord 91a that appears in the carcass side image.

[判定結果受付部]
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コード欠陥を含んでいるか否かについて、作業者の判定結果を受け付ける。作業者は、操作部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る。
[Judgment result reception unit]
The judgment result receiving unit 11h displays the image of the defect area candidate extracted by the candidate extracting unit 11g on the display unit 13. Then, the judgment result receiving unit 11h receives the worker's judgment result as to whether the displayed image actually contains a code defect. The worker can input the judgment result through the operation unit 14. When multiple defect area candidates are stored in the memory unit 12, the judgment result receiving unit 11h displays the multiple defect area candidates in order on the display unit 13 and receives the worker's judgment result for each defect area candidate.

判定結果受付部11h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し、記憶部12に格納する。具体的には、コード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、判定結果受付部11hは、欠陥領域候補に識別ラベル「欠陥」を付与する。そして、判定結果受付部11hは、欠陥領域候補の画像データを欠陥領域として記憶部12に格納する。一方、コード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、判定結果受付部11hは欠陥領域候補に識別ラベル「正常」を付与し、欠陥領域候補の画像データを正常領域として記憶部12に格納する。欠陥領域と正常領域は、それらが存在していた部位(カーカス中央部91A又はカーカス側部91B)の情報とともに、記憶部12に格納される。 The judgment result receiving unit 11h assigns an identification label to each defect area candidate based on the input judgment result and stores the results in the memory unit 12. Specifically, if the input judgment result indicates that a cord defect appears in the defect area candidate, the judgment result receiving unit 11h assigns the identification label "defect" to the defect area candidate. The judgment result receiving unit 11h then stores the image data of the defect area candidate in the memory unit 12 as a defect area. On the other hand, if the input judgment result indicates that a cord defect does not appear in the defect area candidate, the judgment result receiving unit 11h assigns the identification label "normal" to the defect area candidate and stores the image data of the defect area candidate in the memory unit 12 as a normal area. The defect area and normal area are stored in the memory unit 12 along with information about the area where they existed (carcass center portion 91A or carcass side portion 91B).

コード欠陥が欠陥領域候補に表れている場合、作業者はコード欠陥の種類を入力してもよい。コード欠陥の種類としては、例えば図4A~図4Cで示される種類がある。例えば、図4Aで示されるコード欠陥に近しい形状が欠陥領域候補に表れている場合、判定結果受付部11hは、この欠陥領域候補に識別ラベル「第1種欠陥」を付与する。そして、判定結果受付部11hは、この欠陥領域候補の画像データを「第1種欠陥」の欠陥領域として記憶部12に格納する。同様に、図4Bで示されるコード欠陥に近しい形状のコード欠陥が欠陥領域候補に表れている場合、判定結果受付部11hは、この欠陥領域候補に識別ラベル「第2種欠陥」を付与し、この欠陥領域候補の画像データを「第2種欠陥」の欠陥領域として記憶部12に格納する。図4Cで示されるコード欠陥に近しい形状のコード欠陥が欠陥領域候補に表れている場合も同様である。欠陥の種類の数はこれに限られない。欠陥の種類の数は、2つでもよいし、3つより多くてもよい。 If a code defect appears in the defect area candidate, the operator may input the type of code defect. Examples of code defect types include those shown in Figures 4A to 4C. For example, if a shape similar to the code defect shown in Figure 4A appears in the defect area candidate, the judgment result receiving unit 11h assigns the identification label "Type 1 defect" to this defect area candidate. The judgment result receiving unit 11h then stores the image data of this defect area candidate in the memory unit 12 as a defect area of "Type 1 defect." Similarly, if a code defect with a shape similar to the code defect shown in Figure 4B appears in the defect area candidate, the judgment result receiving unit 11h assigns the identification label "Type 2 defect" to this defect area candidate and stores the image data of this defect area candidate in the memory unit 12 as a defect area of "Type 2 defect." The same applies when a code defect with a shape similar to the code defect shown in Figure 4C appears in the defect area candidate. The number of defect types is not limited to this. The number of defect types may be two or more than three.

[正常領域抽出部]
正常領域抽出部11iは、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」を付与し、この正常領域の画像データを記憶部12に格納する。正常領域抽出部11iは、カーカス中央部画像とカーカス側部画像のそれぞれから、正常領域を抽出する。このように抽出された正常領域の画像データは、それらが存在していた部位(カーカス中央部91A又はカーカス側部91B)の情報とともに、記憶部12に格納される。
[Normal area extraction part]
The normal region extraction unit 11i extracts, as normal regions, a portion of the region not extracted as a defect region candidate in the processing by the candidate extraction unit 11g. The normal region extraction unit 11i assigns an identification label "normal" to the image extracted as the normal region and stores the image data of this normal region in the storage unit 12. The normal region extraction unit 11i extracts normal regions from each of the carcass center image and the carcass side image. The image data of the normal regions extracted in this manner is stored in the storage unit 12 together with information on the location where they existed (the carcass center portion 91A or the carcass side portion 91B).

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、カーカス中央部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 carcass center image. Then, if the randomly extracted image does not have any overlapping parts with the image extracted as the defective area candidate, the normal area extraction unit 11i may determine this extracted image as the 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 generation unit 11e converts each of the image data of the multiple defect areas obtained by the above-mentioned processing 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 count," and this aspect ratio will be referred to as the "model input aspect ratio.") The teacher data generation unit 11e also converts the image data of the multiple normal areas obtained by the above-mentioned processing into the model input pixel count and model input aspect ratio. In other words, the teacher data generation unit 11e unifies the dimensions of the teacher data.

[モデル生成部]
モデル生成部11jは、欠陥領域の画像データ及び識別ラベル(すなわち正解ラベル)を、教師データとして学習前の識別モデルに入力する。また、モデル生成部11jは、正常領域の画像データ及び識別ラベル(すなわち正解ラベル)を、教師データとして同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M1・M2を生成する。
[Model generation section]
The model generation unit 11j inputs the image data and identification labels (i.e., correct labels) of the defective area as training data into the pre-learning discrimination model. The model generation unit 11j also inputs the image data and identification labels (i.e., correct labels) of the normal area as training data into the same discrimination model. In this way, the model generation unit 11j generates discrimination models M1 and M2 for detecting defects in the internal structure of the tire 90.

識別モデルM1・M2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M1・M2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M1・M2として利用されてよい。 For example, neural networks may be used as the discrimination models M1 and M2. Convolutional neural networks (CNNs) may also be used as the discrimination models M1 and M2. Alternatively, support vector machines (SVMs) or random forests may also be used as the discrimination models M1 and M2.

上述したように、教師データ生成部11eは、カーカス中央部画像とカーカス側部画像のそれぞれから、欠陥領域と正常領域とを抽出する。モデル生成部11jは、カーカス中央部画像から抽出された欠陥領域と正常領域とを用いて、カーカス中央部91Aにおけるコード欠陥を検出するための第1識別モデルM1を生成する。また、モデル生成部11jは、カーカス側部画像から抽出された欠陥領域と正常領域とを用いて、カーカス側部91Bにおけるコード欠陥を検出するための第2識別モデルM2を生成する。 As described above, the training data generation unit 11e extracts defect areas and normal areas from each of the carcass center image and the carcass side image. The model generation unit 11j uses the defect areas and normal areas extracted from the carcass center image to generate a first identification model M1 for detecting cord defects in the carcass center portion 91A. Furthermore, the model generation unit 11j uses the defect areas and normal areas extracted from the carcass side image to generate a second identification model M2 for detecting cord defects in the carcass side portion 91B.

上述したように、カーカス中央部91Aとカーカス側部91Bとでは、コード欠陥と判定されるべきカーカスコード91aの交差の形態が同じではない。例えば、カーカス中央部91Aで生じている場合にはコード欠陥とされるべきであるのに対して、カーカス側部91Bで生じている場合には正常と判断されるべき形態の交差がある。また、カーカス中央部91Aでは生じ易いのに対して、カーカス側部91Bでは生じ難い種類の交差もある。本実施形態では、相互に異なる2つの識別モデルM1・M2がカーカス層91の2つの部分(カーカス中央部91A、カーカス側部91B)についてそれぞれ生成される。そのため、識別モデルM1・M2を利用したコード欠陥の検出精度を向上できる。 As described above, the types of intersections of the carcass cords 91a that should be determined to be cord defects are different between the carcass center portion 91A and the carcass side portion 91B. For example, there are intersections that should be determined to be cord defects when they occur in the carcass center portion 91A, but should be determined to be normal when they occur in the carcass side portion 91B. There are also types of intersections that are more likely to occur in the carcass center portion 91A but less likely to occur in the carcass side portion 91B. In this embodiment, two mutually different identification models M1 and M2 are generated for each of the two portions of the carcass layer 91 (carcass center portion 91A, carcass side portion 91B). This improves the accuracy of cord defect detection using the identification models M1 and M2.

[タイヤの検査]
検査対象タイヤのカーカス中央部画像とカーカス側部画像とを利用して、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と欠陥検出部11vが、検査のための処理を実行する。
[Tire inspection]
The process for inspecting a tire using the carcass center image and the carcass side image of the tire to be inspected will be described below. The defect area candidate extraction unit 11u and the defect detection unit 11v perform the inspection process.

[欠陥領域候補抽出部]
欠陥領域候補抽出部11uは、前処理部11bによって抽出された、検査対象であるタイヤ90の画像データ、すなわちカーカス中央部画像とカーカス側部画像のそれぞれから、欠陥領域候補(図7B参照)を抽出する。
[Defective area candidate extraction unit]
The defect area candidate extraction unit 11u extracts defect area candidates (see FIG. 7B) from the image data of the tire 90 to be inspected extracted by the preprocessing unit 11b, i.e., from each of the carcass center image and carcass side image.

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、例えば、カーカス中央部画像とカーカス側部画像のそれぞれに表れるカーカスコード91aの面積に基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出する。カーカスコード91aの面積に代えて又は面積に加えて、欠陥領域候補抽出部11uは、カーカス中央部画像とカーカス側部画像とに表れるカーカスコード91aの形状に基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出してもよい。例えば、欠陥領域候補抽出部11uは、カーカス中央部画像とカーカス側部画像とにおけるカーカスコード91aの分岐形状を探索し、その分岐形状を含む領域を欠陥領域候補として抽出してもよい。 The processing performed by the defect area candidate extraction unit 11u may be the same as the processing performed by the candidate extraction unit 11g of the training data generation unit 11e described above. That is, the defect area candidate extraction unit 11u extracts image data of defect area candidates based on, for example, the area of the carcass cord 91a appearing in each of the carcass center image and the carcass side image. Instead of or in addition to the area of the carcass cord 91a, the defect area candidate extraction unit 11u may extract image data of defect area candidates based on the shape of the carcass cord 91a appearing in the carcass center image and the carcass side image. For example, the defect area candidate extraction unit 11u may search for the branching shape of the carcass cord 91a in the carcass center image and the carcass side image, and extract areas including the branching shape as defect area candidates.

[欠陥検出部]
欠陥検出部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M1・M2に入力する。欠陥検出部11vは、カーカス中央部画像から抽出された欠陥領域候補を第1識別モデルM1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。また、欠陥検出部11vは、カーカス側部画像から抽出された欠陥領域候補を第2識別モデルM2に入力し、欠陥領域候補を複数のクラスのいずれかに分類する。
[Defect detection section]
The defect detection unit 11v inputs the image data of the defect area candidates extracted by the defect area candidate extraction unit 11u to the identification models M1 and M2. The defect detection unit 11v inputs the defect area candidates extracted from the carcass center image to the first identification model M1 and classifies the defect area candidates into one of multiple classes. The defect detection unit 11v also inputs the defect area candidates extracted from the carcass side image to the second identification model M2 and classifies the defect area candidates into one of multiple classes.

ここで、複数のクラスは、例えば、欠陥領域候補にコード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コード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。欠陥検出部11vのこのような処理により、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。欠陥検出部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。これとは異なり、欠陥検出部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。 Here, the multiple classes are, for example, a class in which a cord defect appears in the defect area candidate (a class assigned the identification label "defect"), or a class in which a cord defect does not appear in the defect area candidate (a class assigned the identification label "normal"). Through this processing by the defect detection unit 11v, defects in the internal structure of the tire 90 being inspected can be detected. The output of the defect detection unit 11v is, for example, the probability that the defect area candidate falls into each class. Alternatively, the output of the defect detection unit 11v may be the identification label of the class to which the defect area candidate has the highest probability of falling.

上述したように、識別モデルM1・M2の生成時に、欠陥の種類を表す識別ラベル(例えば「第1種欠陥」や「第2種欠陥」など)が付与された欠陥領域の画像データが、教師データとして利用されてもよい。この場合、欠陥検出部11vによって分類される複数のクラスは、欠陥領域候補に表れているコード欠陥の種類にそれぞれ対応する複数のクラスを含んでもよい。例えば、複数のクラスは、第1種のコード欠陥(図4A参照)に対応するクラス(識別ラベル「第1種欠陥」が付与されたクラス)や、第2種のコード欠陥(図4B参照)に対応するクラス(識別ラベル「第2種欠陥」が付与されたクラス)を含んでよい。欠陥検出部11vのこの処理によって、欠陥の有無だけでなく、欠陥の種類も検出できる。 As described above, when generating the identification models M1 and M2, image data of defect areas to which identification labels indicating the type of defect (e.g., "Type 1 defect" or "Type 2 defect") have been assigned may be used as training data. In this case, the multiple classes classified by the defect detection unit 11v may include multiple classes corresponding to the types of code defects appearing in the defect area candidates. For example, the multiple classes may include a class corresponding to Type 1 code defects (see FIG. 4A) (a class assigned with the identification label "Type 1 defect") and a class corresponding to Type 2 code defects (see FIG. 4B) (a class assigned with the identification label "Type 2 defect"). This processing by the defect detection unit 11v makes it possible to detect not only the presence or absence of defects, but also the type of defect.

欠陥検出部11vは、その出力を、例えば欠陥領域候補の画像とともに、表示部13に表示したり、記憶部12に格納する。1つのタイヤ90について複数の欠陥領域候補が記憶部12に格納されている場合、欠陥検出部11vは、複数の欠陥領域候補の全てを識別モデルM1・M2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。 The defect detection unit 11v displays its output, for example, together with an image of the defect area candidate on the display unit 13 or stores it in the memory unit 12. If multiple defect area candidates for one tire 90 are stored in the memory unit 12, the defect detection unit 11v may input all of the multiple defect area candidates into the identification models M1 and M2 in sequence, and display each of the outputs on the display unit 13 or store them in the memory unit 12.

[学習フロー]
図8A及び図8Bは、識別モデルM1・M2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。
[Learning flow]
8A and 8B are diagrams illustrating an example of processing executed by the control unit 11 to generate the identification models M1 and M2.

制御部11はX線照射部16を駆動し、学習用データを生成するためのタイヤ90にX線を照射する。画像データ取得部11aは、撮像部15からタイヤ90のX線画像を取得する(S101)。画像データ取得部11aは、記憶部12に格納されているX線画像を取得してもよい。カーカス中央部画像抽出部11cは、S101において取得された画像データから、カーカス中央部画像(図6C参照)を抽出する。また、カーカス側部画像抽出部11dが、S101において取得された画像データからカーカス側部画像(図6D参照)を抽出する(S102)。 The control unit 11 drives the X-ray irradiation unit 16 to irradiate the tire 90 with X-rays to generate learning data. The image data acquisition unit 11a acquires X-ray images of the tire 90 from the imaging unit 15 (S101). The image data acquisition unit 11a may acquire X-ray images stored in the memory unit 12. The carcass center image extraction unit 11c extracts a carcass center image (see Figure 6C) from the image data acquired in S101. The carcass side image extraction unit 11d extracts a carcass side image (see Figure 6D) from the image data acquired in S101 (S102).

次に、教師データ生成部11eが、教師データを生成する処理を実行する(S103)。具体的には、図8Bで示すように、欠陥領域抽出部11f(候補抽出部11g)が、コード欠陥を生じている可能性のある領域(欠陥領域候補、図7B)を、S102において抽出したカーカス中央部画像から抽出する(S201)。欠陥領域抽出部11f(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、欠陥領域抽出部11f(判定結果受付部11h)は、表示されている欠陥領域候補がコード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(正解ラベル)を欠陥領域候補に付与する(S202)。識別ラベルは例えば「正常」や「欠陥」である。識別ラベル「欠陥」が付与された画像データは欠陥領域として記憶部12に格納され、識別ラベル「正常」が付与された画像データは正常領域として記憶部12に格納される。識別ラベルとして、コード欠陥の種類を示すラベル(例えば「第1種欠陥」や「第2種欠陥」など)が付与されてもよい。 Next, the training data generation unit 11e executes a process to generate training data (S103). Specifically, as shown in FIG. 8B, the defect area extraction unit 11f (candidate extraction unit 11g) extracts areas where a cord defect may exist (defect area candidates, FIG. 7B) from the carcass center image extracted in S102 (S201). The defect area extraction unit 11f (judgment result receiving unit 11h) displays the extracted defect area candidates on the display unit 13. The defect area extraction unit 11f (judgment result receiving unit 11h) then receives the operator's judgment result regarding whether the displayed defect area candidates contain a cord defect and assigns an identification label (correct answer label) to the defect area candidate according to the judgment result (S202). The identification label is, for example, "normal" or "defect." Image data assigned the identification label "defect" is stored in the storage unit 12 as a defective area, and image data assigned the identification label "normal" is stored in the storage unit 12 as a normal area. As an identification label, a label indicating the type of code defect (e.g., "Type 1 defect" or "Type 2 defect") may be assigned.

正常領域抽出部11iは、S201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、カーカス中央部画像から正常領域として抽出し、識別ラベル「正常」を正常領域の画像データに付与する(S203)。識別ラベル「正常」が付与されたこの画像データは正常領域として記憶部12に格納される。 The normal area extraction unit 11i extracts a portion of the area that was not extracted (selected) as a defective area candidate in S201 from the carcass center image as a normal area, and assigns the identification label "normal" to the image data of the normal area (S203). This image data assigned the identification label "normal" is stored in the memory unit 12 as a normal area.

次に、教師データ生成部11eは、カーカス側部91Bについて、S201~S203と同様の処理を実行する。具体的には、欠陥領域抽出部11f(候補抽出部11g)が、コード欠陥を生じている可能性のある領域(欠陥領域候補)を、S102において抽出したカーカス側部画像から抽出する(S204)。欠陥領域抽出部11f(判定結果受付部11h)は、欠陥領域候補を表示部13に表示する。そして、欠陥領域抽出部11f(判定結果受付部11h)は、表示されている欠陥領域候補がコード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(正解ラベル)を欠陥領域候補に付与する(S205)。識別ラベルは例えば「正常」や「欠陥」である。識別ラベル「欠陥」が付与された画像データは欠陥領域として記憶部12に格納され、識別ラベル「正常」が付与された画像データは正常領域として記憶部12に格納される。識別ラベルとして、「欠陥」に代えて、コード欠陥の種類を示すラベル(例えば「第1種欠陥」や「第2種欠陥」など)が付与されてもよい。 Next, the training data generation unit 11e performs the same processes as S201 to S203 on the carcass side 91B. Specifically, the defect area extraction unit 11f (candidate extraction unit 11g) extracts areas (defect area candidates) that may contain cord defects from the carcass side image extracted in S102 (S204). The defect area extraction unit 11f (judgment result receiving unit 11h) displays the defect area candidates on the display unit 13. The defect area extraction unit 11f (judgment result receiving unit 11h) then receives the operator's judgment result as to whether the displayed defect area candidates contain cord defects, and assigns an identification label (correct answer label) to the defect area candidate according to the judgment result (S205). The identification label is, for example, "normal" or "defect." Image data assigned the identification label "defect" is stored in the storage unit 12 as a defective area, and image data assigned the identification label "normal" is stored in the storage unit 12 as a normal area. Instead of "defect," an identification label indicating the type of code defect (e.g., "Type 1 defect" or "Type 2 defect") may be assigned.

正常領域抽出部11iは、S204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、カーカス側部画像から正常領域として抽出し、識別ラベル「正常」を正常領域の画像データに付与する(S206)。識別ラベル「正常」が付与されたこの画像データは正常領域として記憶部12に格納される。 The normal area extraction unit 11i extracts a portion of the area that was not extracted (selected) as a defective area candidate in S204 from the carcass side image as a normal area, and assigns the identification label "normal" to the image data of the normal area (S206). This image data assigned the identification label "normal" is stored in the memory unit 12 as a normal area.

教師データ生成部11eは、S201~S206の処理によって、複数のクラスのそれぞれについて、所定数の画像データのセット(所定数の教師データのセット)が準備されたか否かを判定する(S207)。ここで複数のクラスは、例えば、欠陥領域候補にコード欠陥があるクラス(識別ラベル「欠陥」が付与されたクラス)、欠陥領域候補にコード欠陥が無いクラス(識別ラベル「正常」が付与されたクラス)である。この場合、教師データ生成部11eは、カーカス中央画像から抽出した欠陥領域と、カーカス中央画像から抽出した正常領域と、カーカス側部画像から抽出した欠陥領域と、カーカス側部画像から抽出した正常領域のそれぞれの数が、所定数に達したか否かを判定する。ここで所定数とは、識別モデルM1・M2を生成するのに必要と認められる数である。各領域の画像データ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、S201の処理に戻り、以降の処理を実行する。なお、欠陥領域候補が分類される複数のクラスは、「第1種欠陥」及び「第2種欠陥」など、コード欠陥の種類にそれぞれ対応した複数のクラスを含んでもよい。 The training data generation unit 11e determines whether a predetermined number of sets of image data (predetermined number of sets of training data) have been prepared for each of the multiple classes through the processing of S201 through S206 (S207). Here, the multiple classes include, for example, a class in which the defect area candidate has a cord defect (a class assigned the identification label "defect") and a class in which the defect area candidate does not have a cord defect (a class assigned the identification label "normal"). In this case, the training data generation unit 11e determines whether the number of defect areas extracted from the carcass center image, normal areas extracted from the carcass center image, defect areas extracted from the carcass side image, and normal areas extracted from the carcass side image has reached a predetermined number. Here, the predetermined number is the number deemed necessary to generate the discrimination models M1 and M2. If the number of image data for each region has not reached the predetermined number, the training data generation unit 11e returns to processing of S201 and executes subsequent processing. The multiple classes into which defect area candidates are classified may include multiple classes each corresponding to a type of code defect, such as "Type 1 defect" and "Type 2 defect."

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、所定画素数(上述した「モデル入力画素数」)と所定アスペクト比(上述した「モデル入力アスペクト比」)にそれぞれ変換する(S208)。 The teacher data generation unit 11e converts the number of pixels and aspect ratio of each image data (defective areas and normal areas) stored in the memory unit 12 into a predetermined number of pixels (the "model input pixel number" described above) and a predetermined aspect ratio (the "model input aspect ratio" described above), respectively (S208).

なお、教師データ生成部11eが行う処理の順番は、図8Bで示す例に限られない。例えば、カーカス側部画像から欠陥領域及び正常領域を抽出する処理(S204~S206)が、カーカス側部画像から欠陥領域及び正常領域を抽出する処理(S201~S203)より前に行われてもよい。また、欠陥領域抽出部11fは複数の欠陥領域候補をカーカス中央部画像(又はカーカス側部画像)から抽出してもよい。そして、欠陥領域抽出部11fはそれら複数の欠陥領域候補を一度に表示部13に表示してもよい。 The order of processing performed by the training data generation unit 11e is not limited to the example shown in Figure 8B. For example, the processing for extracting defective areas and normal areas from the carcass side image (S204 to S206) may be performed before the processing for extracting defective areas and normal areas from the carcass side image (S201 to S203). Furthermore, the defect area extraction unit 11f may extract multiple defect area candidates from the carcass center image (or carcass side image). The defect area extraction unit 11f may then display these multiple defect area candidates on the display unit 13 at once.

図8Aに戻り、モデル生成部11jは、S201及びS202において抽出された画像データ(教師データ)を学習前の識別モデルM1に入力し、カーカス中央部91Aにおけるコード欠陥を検出するための識別モデルM1を生成(学習)する(S104)。また、モデル生成部11jは、S204及びS206において抽出された画像データ(教師データ)を学習前の識別モデルM2に入力し、カーカス側部91Bにおけるコード欠陥を検出するための識別モデルM2を生成(学習)する(S105)。以上が、識別モデルM1・M2を生成するために制御部11が実行する処理の例である。 Returning to FIG. 8A, the model generation unit 11j inputs the image data (teaching data) extracted in S201 and S202 into the pre-learning discrimination model M1, and generates (trains) the discrimination model M1 for detecting cord defects in the carcass center portion 91A (S104). The model generation unit 11j also inputs the image data (teaching data) extracted in S204 and S206 into the pre-learning discrimination model M2, and generates (trains) the discrimination model M2 for detecting cord defects in the carcass side portion 91B (S105). The above is an example of the processing executed by the control unit 11 to generate the discrimination models M1 and M2.

[検査フロー]
次に、図9を参照しながら、タイヤの内部構造の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。
[Test flow]
Next, an example of processing executed by the control unit 11 to detect defects in the internal structure of a tire will be described with reference to FIG.

制御部11はX線照射部16を駆動し、検査対象であるタイヤ90にX線を照射する。画像データ取得部11aは、撮像部15からタイヤ90のX線画像の画像データを取得する(S301)。前処理部11b(カーカス中央部画像抽出部11c)は、S301において取得された画像データから、カーカス中央部画像(図6C参照)を抽出する(S302)。また、前処理部11b(カーカス側部画像抽出部11d)は、カーカス側部画像を抽出する(S302)。 The control unit 11 drives the X-ray irradiation unit 16 to irradiate the tire 90, which is the object of inspection, with X-rays. The image data acquisition unit 11a acquires image data of the X-ray image of the tire 90 from the imaging unit 15 (S301). The pre-processing unit 11b (carcass center image extraction unit 11c) extracts a carcass center image (see Figure 6C) from the image data acquired in S301 (S302). In addition, the pre-processing unit 11b (carcass side image extraction unit 11d) extracts a carcass side image (S302).

欠陥領域候補抽出部11uは、コード欠陥が生じている可能性のある領域(欠陥領域候補)を、S302において抽出したカーカス中央部画像と、S302において抽出したカーカス側部画像のそれぞれから抽出する(S303)。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(S304)。 The defect area candidate extraction unit 11u extracts areas where cord defects may exist (defect area candidates) from each of the carcass center image extracted in S302 and the carcass side image extracted in S302 (S303). The defect area candidate extraction unit 11u converts the pixel count and aspect ratio of the extracted defect area candidates into a model input pixel count and model input aspect ratio (S304).

欠陥検出部11vは、カーカス中央部画像から抽出した欠陥領域候補の画像データを第1識別モデルM1に入力する(S305)。そして、欠陥検出部11vは欠陥領域候補を複数のクラスに分類する(S306)。複数のクラスは、例えば、欠陥領域候補にコード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コード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。欠陥検出部11vによって分類される複数のクラスは、コード欠陥の種類にそれぞれ対応した複数のクラスを含んでいてもよい。欠陥検出部11vのこの処理により、検査対象であるタイヤ90の内部構造における欠陥の有無だけでなく、欠陥の種類も検出できる。欠陥検出部11vは、S303においてカーカス中央部画像から抽出された全ての欠陥領域候補を分類したか否かを判定する(S307)。未だ分類していない欠陥領域候補が残っている場合、欠陥検出部11vは、S305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 detection unit 11v inputs the image data of the defect area candidates extracted from the carcass center image into the first identification model M1 (S305). The defect detection unit 11v then classifies the defect area candidates into multiple classes (S306). The multiple classes may include, for example, a class in which the defect area candidates contain cord defects (a class with the identification label "Defect") or a class in which the defect area candidates do not contain cord defects (a class with the identification label "Normal"). The multiple classes classified by the defect detection unit 11v may include multiple classes corresponding to different types of cord defects. This process by the defect detection unit 11v not only detects the presence or absence of defects in the internal structure of the tire 90 being inspected, but also the type of defect. The defect detection unit 11v determines whether all of the defect area candidates extracted from the carcass center image in S303 have been classified (S307). If there are still unclassified defect area candidates, the defect detection unit 11v returns to S305 and performs the following process on the unclassified defect area candidates.

次に、欠陥検出部11vは、カーカス側部画像から抽出した欠陥領域候補について、S305~S307と同様の処理を実行する。すなわち、欠陥検出部11vは、カーカス側部画像から抽出した欠陥領域候補の画像データを第2識別モデルM2に入力する(S308)。そして、欠陥検出部11vは欠陥領域候補を複数のクラスに分類する(S309)。欠陥検出部11vは、S303においてカーカス側部画像から抽出された全ての欠陥領域候補を分類したか否かを判定する(S310)。未だ分類していない欠陥領域候補が残っている場合、欠陥検出部11vは、S308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。 Next, the defect detection unit 11v performs the same processing as S305 to S307 on the defect area candidates extracted from the carcass side image. That is, the defect detection unit 11v inputs the image data of the defect area candidates extracted from the carcass side image into the second identification model M2 (S308). The defect detection unit 11v then classifies the defect area candidates into multiple classes (S309). The defect detection unit 11v determines whether all of the defect area candidates extracted from the carcass side image in S303 have been classified (S310). If there are still defect area candidates that have not yet been classified, the defect detection unit 11v returns to S308 and performs the subsequent processing on the unclassified defect area candidates.

S310において、カーカス側部画像から抽出された全ての欠陥領域候補の分類を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 S310 that classification of all defect area candidates extracted from the carcass side image has been completed, the control unit 11 ends the process. In other words, the control unit 11 ends inspection of the internal structure of the tire 90.

[第2実施形態における制御部の処理]
また、上述したタイヤ検査装置10では、カーカス層91に生じているコード欠陥が検出される。しかしながら、ベルト層92や、フィニッシング層93においても、コード欠陥が生じる場合がある。例えば、隣り合う2本のベルトコード92aが交差したり、隣り合う2本のフィニッシングコード93aが交差することがある。タイヤ検査装置は、ベルト層92や、フィニッシング層93に生じているコード欠陥を検出してもよい。フィニッシング層93のコード欠陥を検出する場合、タイヤ検査装置10は、タイヤ90に対して半径方向の外側に位置している撮像部15に加えて、タイヤ90のサイドウォール部90L・90Rに対向する撮像部を有してよい。
[Processing of the control unit in the second embodiment]
Furthermore, the tire inspection device 10 described above detects cord defects occurring in the carcass layer 91. However, cord defects may also occur in the belt layer 92 or the finishing layer 93. For example, two adjacent belt cords 92a may cross each other, or two adjacent finishing cords 93a may cross each other. The tire inspection device may also detect cord defects occurring in the belt layer 92 or the finishing layer 93. When detecting cord defects in the finishing layer 93, the tire inspection device 10 may have an imaging unit facing the sidewall portions 90L and 90R of the tire 90, in addition to the imaging unit 15 located radially outward from the tire 90.

図10は、このような形態の検査装置が有している制御部111の機能を示すブロック図である。以下では、図10を参照しながら、ベルト層92に生じているコード欠陥と、カーカス層91に生じているコード欠陥とを検出する例について説明する。 Figure 10 is a block diagram showing the functions of the control unit 111 of this type of inspection device. Below, with reference to Figure 10, we will explain an example of detecting a cord defect occurring in the belt layer 92 and a cord defect occurring in the carcass layer 91.

制御部111は、画像データ取得部11aと、前処理部111bと、教師データ生成部111eと、モデル生成部111jと、欠陥領域候補抽出部111uと、欠陥検出部111vとを有している。前処理部111bは、ベルト画像抽出部111pとカーカス画像抽出部111qを有している。 The control unit 111 has an image data acquisition unit 11a, a preprocessing unit 111b, a training data generation unit 111e, a model generation unit 111j, a defect area candidate extraction unit 111u, and a defect detection unit 111v. The preprocessing unit 111b has a belt image extraction unit 111p and a carcass image extraction unit 111q.

画像データ取得部11aは、上述した制御部11の画像データ取得部11aと同様、撮像部15を通してタイヤのX線画像の画像データを取得する。検査時において、画像データ取得部11aは、検査対象であるタイヤ90の画像データを取得する。学習時においては、画像データ取得部11aは、学習用の画像データ(教師データ)を生成するためのタイヤ90の画像データを取得する。 The image data acquisition unit 11a, like the image data acquisition unit 11a of the control unit 11 described above, acquires image data of X-ray images of the tire through the imaging unit 15. During inspection, the image data acquisition unit 11a acquires image data of the tire 90 being inspected. During learning, the image data acquisition unit 11a acquires image data of the tire 90 to generate image data for learning (teacher data).

ベルト画像抽出部111pは、画像データ取得部11aによって取得したタイヤの画像データから、ベルトコード92aの画像データを抽出する。この抽出は、例えば、以下の処理により行うことができる。 The belt image extraction unit 111p extracts image data of the belt cord 92a from the tire image data acquired by the image data acquisition unit 11a. This extraction can be performed, for example, by the following process.

ベルト層92はカーカス中央部91Aを覆っており、ベルト層92が表れている領域の濃度値の平均は、カーカス層91だけが表れている領域(カーカス側部91Bの領域)の濃度値の平均よりも濃くなる。そこで、ベルト画像抽出部111pは、上述したカーカス中央部画像抽出部11cと同様、画像の縦方向(タイヤ90の周方向)で並んでいる複数の画素の濃度値を平滑化した画像(図6A参照)を生成する。この画像では、ベルト層92の領域(カーカス中央部91Aの領域)と、カーカス側部91Bの領域との境界(図6Aの例において、エッジE1、E2)が表れる。そして、ベルト画像抽出部111pは、この画像に対してエッジ検出を実行し、右側のエッジE1と左側のエッジE2との間の領域を、画像データ取得部11aによって取得した画像データから抽出する。これにより、ベルト層92とカーカス中央部91Aの画像データ(図6B参照)が抽出される。 The belt layer 92 covers the carcass center portion 91A, and the average density value of the area where the belt layer 92 appears is higher than the average density value of the area where only the carcass layer 91 appears (the area of the carcass side portion 91B). Therefore, similar to the carcass center portion image extraction unit 11c described above, the belt image extraction unit 111p generates an image (see FIG. 6A) in which the density values of multiple pixels aligned in the vertical direction of the image (the circumferential direction of the tire 90) are smoothed. This image shows the boundary (edges E1 and E2 in the example of FIG. 6A) between the belt layer 92 area (the area of the carcass center portion 91A) and the area of the carcass side portion 91B. The belt image extraction unit 111p then performs edge detection on this image and extracts the area between the right edge E1 and the left edge E2 from the image data acquired by the image data acquisition unit 11a. As a result, image data of the belt layer 92 and carcass center portion 91A (see FIG. 6B) is extracted.

ベルト画像抽出部111pは、ベルトコード92aを鮮明化するための処理を実行する。例えば、ベルト画像抽出部111pは、抽出した画像(カーカスコード91aとベルトコード92aとを含む画像)に対して二次元フーリエ変換処理を実行する。そして、ベルト画像抽出部111pは、カーカスコード91aに応じた周波数成分の画像データを除去する。こうすることによって、図11で示されるように、ベルトコード92aが鮮明に表れた画像が得られる。ベルト画像抽出部111pは、このようにして得られた画像について、二値化処理を実行してもよい。この処理は動的二値化処理であってもよい。以下では、ベルト画像抽出部111pのこれらの処理により得られた画像を「ベルト画像」と称する。 The belt image extraction unit 111p performs processing to clarify the belt cord 92a. For example, the belt image extraction unit 111p performs two-dimensional Fourier transform processing on the extracted image (an image including the carcass cord 91a and the belt cord 92a). The belt image extraction unit 111p then removes image data of the frequency component corresponding to the carcass cord 91a. By doing so, an image in which the belt cord 92a appears clearly is obtained, as shown in FIG. 11. The belt image extraction unit 111p may perform binarization processing on the image obtained in this manner. This processing may be dynamic binarization processing. Hereinafter, the image obtained by these processes of the belt image extraction unit 111p will be referred to as the "belt image."

なお、タイヤ90は、ベルトコード92aの角度が異なる複数のベルト層92を有してもよい。例えば、タイヤ90は、第1の角度(タイヤ90の周方向に対して+45度)に配置されるベルトコード92aで構成される第1のベルト層92と、第2の角度(タイヤ90の周方向に対して-45度)に配置されるベルトコード92aで構成される第2のベルト層92とを有してよい。この場合、ベルト画像抽出部111pは、カーカスコード91aと第2のベルト層92のベルトコード92aとを二次元フーリエ変換により除去し、第1のベルト層92のベルトコード92aが鮮明に表れたベルト画像(図11参照)を生成する。また、ベルト画像抽出部111pは、カーカスコード91aと第1のベルト層92のベルトコード92aとを二次元フーリエ変換により除去し、第2のベルト層92のベルトコード92aが鮮明に表れたベルト画像をも生成する。 The tire 90 may have multiple belt layers 92 with different angles of the belt cords 92a. For example, the tire 90 may have a first belt layer 92 composed of belt cords 92a arranged at a first angle (+45 degrees relative to the circumferential direction of the tire 90) and a second belt layer 92 composed of belt cords 92a arranged at a second angle (-45 degrees relative to the circumferential direction of the tire 90). In this case, the belt image extraction unit 111p removes the carcass cords 91a and the belt cords 92a of the second belt layer 92 using a two-dimensional Fourier transform, and generates a belt image (see FIG. 11) in which the belt cords 92a of the first belt layer 92 are clearly visible. The belt image extraction unit 111p also removes the carcass cords 91a and the belt cords 92a of the first belt layer 92 using a two-dimensional Fourier transform, and generates a belt image in which the belt cords 92a of the second belt layer 92 are clearly visible.

カーカス画像抽出部111qは、画像データ取得部11aによって取得した画像に対して、二次元フーリエ変換処理を実行し、ベルトコード92aに応じた周波数成分を除去する。また、カーカス画像抽出部111qは二値化処理を実行し、カーカスコード91aが鮮明に表れた画像を生成する。以下では、カーカス画像抽出部111qのこの処理により得られた画像を「カーカス画像」と称する。ここで、カーカス画像は、例えば、上述したカーカス中央部91Aとカーカス側部91Bの双方を含む画像であってよい。 The carcass image extraction unit 111q performs a two-dimensional Fourier transform on the image acquired by the image data acquisition unit 11a to remove frequency components corresponding to the belt cord 92a. The carcass image extraction unit 111q also performs a binarization process to generate an image in which the carcass cord 91a is clearly visible. Hereinafter, the image obtained by this process by the carcass image extraction unit 111q will be referred to as the "carcass image." Here, the carcass image may be, for example, an image that includes both the carcass center portion 91A and the carcass side portion 91B described above.

[識別モデルの生成]
学習用のベルト画像とカーカス画像とを利用して、識別モデルM3・M4を生成するための処理について説明する。教師データ生成部111eとモデル生成部111jとが、識別モデルM3・M4を生成するための処理を実行する。教師データ生成部111eは、候補抽出部111gと判定結果受付部111hとを有している。
[Generation of discriminative models]
The process for generating the discrimination models M3 and M4 using the training belt image and carcass image will now be described. The training data generation unit 111e and the model generation unit 111j execute the process for generating the discrimination models M3 and M4. The training data generation unit 111e includes a candidate extraction unit 111g and a determination result reception unit 111h.

[候補抽出部]
候補抽出部111gは、ベルト画像から、コード欠陥が生じている可能性のある領域(欠陥領域候補)を抽出する。複数のベルトコード92aが交差している場合、交差しているベルトコード92aの面積(連結領域の画素数)は他のベルトコード92aのそれぞれの面積よりも大きくなる。そこで、候補抽出部111gは、例えば、ベルト画像に表れるベルトコード92aの面積に基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出する。例えば、候補抽出部111gは、各ベルトコード92aの面積の平均値に対して所定倍率(例えば1.5倍)以上の面積を有するベルトコード92aの像を検出し、そのベルトコード92aの外接矩形を欠陥領域候補とする。
[Candidate extraction section]
The candidate extraction unit 111g extracts areas (defective area candidates) from the belt image where a cord defect may occur. When multiple belt cords 92a intersect, the area of the intersecting belt cords 92a (the number of pixels in the connected area) is larger than the area of each of the other belt cords 92a. Therefore, the candidate extraction unit 111g extracts image data of defective area candidates based on, for example, the area of the belt cords 92a appearing in the belt image. For example, the candidate extraction unit 111g detects an image of a belt cord 92a whose area is equal to or greater than the average area of each belt cord 92a by a predetermined magnification (e.g., 1.5 times) and designates the circumscribed rectangle of the belt cord 92a as a defective area candidate.

候補抽出部111gは、ベルト画像に表れるベルトコード92aの形状に基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出してもよい。例えば、候補抽出部111gは、ベルト画像におけるベルトコード92aの分岐形状を探索し、その分岐形状を含む領域を欠陥領域候補として抽出してもよい。 The candidate extraction unit 111g may extract image data of candidate defect areas based on the shape of the belt cord 92a that appears in the belt image. For example, the candidate extraction unit 111g may search for the branching shape of the belt cord 92a in the belt image and extract an area that includes that branching shape as a candidate defect area.

また、候補抽出部111gは、カーカス画像からも欠陥領域候補を抽出する。この処理は、ベルト画像から欠陥領域候補を抽出する処理と同様であってよい。すなわち、候補抽出部111gは、例えば、各カーカスコード91aの面積の平均値に対して所定倍率(例えば1.5倍)以上の面積を有するカーカスコード91aの像を検出し、そのカーカスコード91aの外接矩形を欠陥領域候補とする。候補抽出部111gは、カーカス画像におけるカーカスコード91aの分岐形状を探索し、その分岐形状を含む領域を欠陥領域候補として抽出してもよい。 The candidate extraction unit 111g also extracts defect area candidates from the carcass image. This process may be similar to the process of extracting defect area candidates from a belt image. That is, the candidate extraction unit 111g detects, for example, an image of a carcass cord 91a having an area that is a predetermined magnification (e.g., 1.5 times) or more of the average area of each carcass cord 91a, and sets the circumscribed rectangle of that carcass cord 91a as a defect area candidate. The candidate extraction unit 111g may also search for the branch shape of the carcass cord 91a in the carcass image, and extract an area including that branch shape as a defect area candidate.

[判定結果受付部]
判定結果受付部111hは、カーカス画像から抽出された欠陥領域候補、及びベルト画像から抽出された欠陥領域候補を表示部13に表示する。また、判定結果受付部11hは、これら欠陥領域候補のそれぞれが欠陥を含んでいるか否かについて作業者の判定結果を受け付ける。そして、判定結果受付部11hは、判定結果に応じた識別ラベル(「欠陥」又は「正常」)を欠陥領域候補の画像データに付与する。識別ラベル「欠陥」が付与された画像データは欠陥領域として記憶部12に格納される。識別ラベル「正常」が付与された画像データは正常領域として記憶部12に格納される。
[Judgment result reception unit]
The judgment result receiving unit 111h displays the defect area candidates extracted from the carcass image and the defect area candidates extracted from the belt image on the display unit 13. The judgment result receiving unit 11h also receives the worker's judgment results as to whether or not each of these defect area candidates contains a defect. The judgment result receiving unit 11h then assigns an identification label ("defect" or "normal") according to the judgment result to the image data of the defect area candidates. The image data assigned with the identification label "defect" is stored in the memory unit 12 as a defective area. The image data assigned with the identification label "normal" is stored in the memory unit 12 as a normal area.

コード欠陥が欠陥領域候補に表れている場合、作業者はコード欠陥の種類を識別ラベルとして操作部14によって入力してもよい。例えば、図4Aで示されるコード欠陥に近しい形状が欠陥領域候補に表れている場合、判定結果受付部11hは、この欠陥領域候補に識別ラベル「第1種欠陥」を付与する。他の種類のコード欠陥についても同様に、判定結果受付部11hは、各欠陥領域候補に識別ラベルとして「第2種欠陥」や「第3種欠陥」などを付与する。欠陥の種類の数はこれに限られない。欠陥の種類の数は、2つでもいし、3つより多くてもよい。コード欠陥の種類は、カーカスコード91aに生じる欠陥と、ベルトコード92aに生じる欠陥のそれぞれについて、規定されていてよい。 If a cord defect appears in a defect area candidate, the worker may input the type of cord defect as an identification label using the operation unit 14. For example, if a shape similar to the cord defect shown in FIG. 4A appears in the defect area candidate, the judgment result receiving unit 11h will assign the identification label "Type 1 defect" to this defect area candidate. Similarly, for other types of cord defects, the judgment result receiving unit 11h will assign an identification label such as "Type 2 defect" or "Type 3 defect" to each defect area candidate. The number of defect types is not limited to this. The number of defect types may be two or more than three. Types of cord defects may be specified separately for defects occurring in the carcass cord 91a and defects occurring in the belt cord 92a.

[正常領域抽出部]
正常領域抽出部111iは、カーカス画像及びベルト画像のそれぞれから、候補抽出部111gの処理において欠陥領域候補として選択されなかった領域の一部を、正常領域として抽出する。例えば、正常領域抽出部111iは、カーカス画像及びベルト画像のそれぞれから、所定の画素数及び所定のアスペクト比を有する画像を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重複する部分を有していない場合に、正常領域抽出部111iは、このランダムに抽出された画像を正常領域とする。正常領域抽出部111iは、抽出した画像に識別ラベル「正常」を付与し、記憶部12に格納する。
[Normal area extraction part]
The normal region extraction unit 111i extracts, as normal regions, portions of the regions from each of the carcass image and the belt image that were not selected as candidate defective regions in the processing by the candidate extraction unit 111g. For example, the normal region extraction unit 111i randomly extracts images having a predetermined number of pixels and a predetermined aspect ratio from each of the carcass image and the belt image. If the randomly extracted image does not have any overlapping portions with the candidate defective regions, the normal region extraction unit 111i determines that the randomly extracted image is a normal region. The normal region extraction unit 111i assigns an identification label "normal" to the extracted image and stores it in the storage unit 12.

[モデル生成部]
モデル生成部111jは、教師データ生成部111eによって生成された画像データ(欠陥領域の画像データ、及び正常領域の画像データ)を教師データとして利用して、タイヤの内部構造の欠陥を検出するための識別モデルM3・M4を生成する。
[Model generation section]
The model generation unit 111j uses the image data (image data of defective areas and image data of normal areas) generated by the teacher data generation unit 111e as teacher data to generate identification models M3 and M4 for detecting defects in the internal structure of the tire.

モデル生成部111jは、ベルト画像から得られた教師データを利用して、第1識別モデルM3を生成する。また、モデル生成部111jは、カーカス画像から得られた教師データを利用して、第2識別モデルM4を生成する。 The model generation unit 111j generates a first identification model M3 using training data obtained from the belt image. The model generation unit 111j also generates a second identification model M4 using training data obtained from the carcass image.

識別モデルM3・M4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M3・M4として、畳み込みニューラルネットワーク(CNN:Convolutional Neural Network)が利用されてよい。これとは異なり、識別モデルM3・M4として、サポートベクタマシン(SVM)や、ランダムフォレストなどが利用されてよい。 For example, neural networks may be used as the discrimination models M3 and M4. Convolutional neural networks (CNNs) may be used as the discrimination models M3 and M4. Alternatively, support vector machines (SVMs), random forests, etc. may be used as the discrimination models M3 and M4.

[タイヤ検査]
検査対象タイヤのベルト画像とカーカス画像とを利用して、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111uと欠陥検出部111vとが検査のための処理を実行する。
[Tire inspection]
The process for inspecting a tire using a belt image and a carcass image of the tire to be inspected will be described below. The defect area candidate extraction unit 111u and the defect detection unit 111v perform the inspection process.

[欠陥領域候補抽出部]
欠陥領域候補抽出部111uは、前処理部11bによって得られた、検査対象であるタイヤ90の画像データ(すなわち、カーカス画像及びベルト画像)から、陥領域候補を抽出する。
[Defective area candidate extraction unit]
The defect area candidate extraction unit 111u extracts defect area candidates from the image data (i.e., carcass image and belt image) of the tire 90 to be inspected, which is obtained by the pre-processing unit 11b.

欠陥領域候補抽出部111uは、候補抽出部111gと同様に、例えば、ベルト画像に表れるベルトコード92aの面積に基づいて、欠陥領域候補の画像データをベルト画像から抽出する。また、欠陥領域候補抽出部111uは、ベルト画像におけるベルトコード92aの分岐形状を探索し、その分岐形状を含む領域を欠陥領域候補として抽出してもよい。 Similar to the candidate extraction unit 111g, the candidate defect area extraction unit 111u extracts image data of candidate defect areas from the belt image based on, for example, the area of the belt cord 92a that appears in the belt image. The candidate defect area extraction unit 111u may also search for the branching shape of the belt cord 92a in the belt image and extract an area that includes the branching shape as a candidate defect area.

欠陥領域候補抽出部111uは、さらにカーカス画像からも欠陥領域候補を抽出する。例えば、欠陥領域候補抽出部111uは、カーカス画像に表れるカーカスコード91aの面積に基づいて、欠陥領域候補の画像データをカーカス画像から抽出する。また、欠陥領域候補抽出部111uは、カーカス画像におけるカーカスコード91aの分岐形状を探索し、その分岐形状を含む領域を欠陥領域候補として抽出してもよい。 The defect area candidate extraction unit 111u also extracts defect area candidates from the carcass image. For example, the defect area candidate extraction unit 111u extracts image data of defect area candidates from the carcass image based on the area of the carcass cord 91a that appears in the carcass image. The defect area candidate extraction unit 111u may also search for the branching shape of the carcass cord 91a in the carcass image and extract an area that includes that branching shape as a defect area candidate.

[欠陥検出部]
欠陥検出部111vは、ベルト画像から得られた欠陥領域候補を第1識別モデルM3に入力し、欠陥領域候補を複数のクラスに分類する。また、欠陥検出部111vは、カーカス画像から抽出された欠陥領域候補を第2識別モデルM4に入力し、欠陥領域候補を複数のクラスに分類する。
[Defect detection section]
The defect detection unit 111v inputs defect area candidates obtained from the belt image into a first identification model M3 and classifies the defect area candidates into multiple classes. The defect detection unit 111v also inputs defect area candidates extracted from the carcass image into a second identification model M4 and classifies the defect area candidates into multiple classes.

ここで、複数のクラスは、例えば、欠陥領域候補にコード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コード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。欠陥検出部111vのこのような処理により、ベルト層92の欠陥とカーカス層91の欠陥とを検出できる。欠陥検出部111v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。これとは異なり、欠陥検出部111v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。 Here, the multiple classes are, for example, a class in which a cord defect appears in the defect area candidate (a class assigned the identification label "defect"), or a class in which a cord defect does not appear in the defect area candidate (a class assigned the identification label "normal"). Through this processing by the defect detection unit 111v, defects in the belt layer 92 and defects in the carcass layer 91 can be detected. The output of the defect detection unit 111v is, for example, the probability that the defect area candidate falls into each class. Alternatively, the output of the defect detection unit 111v may be the identification label of the class to which the defect area candidate has the highest probability of falling.

上述したように、識別モデルM3・M4の生成時に、欠陥の種類を表す識別ラベル(例えば「第1種欠陥」や「第2種欠陥」など)が付与された画像データが、教師データとして利用されてもよい。この場合、欠陥検出部111vによって分類される複数のクラスは、欠陥領域候補に表れているコード欠陥の種類にそれぞれ対応する複数のクラスであってよい。 As described above, when generating the identification models M3 and M4, image data to which an identification label indicating the type of defect (e.g., "Type 1 defect" or "Type 2 defect") has been assigned may be used as training data. In this case, the multiple classes classified by the defect detection unit 111v may be multiple classes corresponding to the types of code defects appearing in the defect area candidates.

欠陥検出部11vは、識別モデルM3・M4からの出力を、例えば欠陥領域候補の画像とともに、表示部13に表示したり、記憶部12に格納する。1つのタイヤ90について複数の欠陥領域候補が記憶部12に格納されている場合、欠陥検出部111vは、複数の欠陥領域候補の全てを識別モデルM3・M4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。 The defect detection unit 11v displays the output from the identification models M3 and M4, for example, together with images of the defect area candidates, on the display unit 13 or stores them in the memory unit 12. If multiple defect area candidates for a single tire 90 are stored in the memory unit 12, the defect detection unit 111v may input all of the multiple defect area candidates into the identification models M3 and M4 in sequence, and display each of the outputs on the display unit 13 or store them in the memory unit 12.

[変形例]
本開示で提案するタイヤ検査装置は、上述した第1実施形態や第2実施形態に限られない。
[Modification]
The tire inspection device proposed in the present disclosure is not limited to the first and second embodiments described above.

例えば、以上説明したタイヤ検査装置においては、検査対象であるタイヤ90の画像から欠陥領域候補が抽出され、その欠陥領域候補の画像データだけが識別モデルに入力されている。これとは異なり、例えば、検査対象であるタイヤ90の画像(カーカス中央部画像や、カーカス側部画像、カーカス画像、ベルト画像など)が複数の部分に分割され、それらの全てが識別モデルM1・M2・M3・M4に入力されてもよい。 For example, in the tire inspection device described above, defective area candidates are extracted from an image of the tire 90 being inspected, and only the image data of these defective area candidates is input into the identification model. Alternatively, for example, the image of the tire 90 being inspected (such as a carcass center image, a carcass side image, a carcass image, and a belt image) may be divided into multiple parts, and all of these may be input into the identification models M1, M2, M3, and M4.

また、第1実施形態において、カーカス中央部画像から抽出した欠陥領域候補の画像データと、カーカス側部画像から抽出した欠陥領域候補の画像データは、2つの識別モデルM1・M2にそれぞれ入力されている。これとは異なり、これら2種類の画像データは共通の識別モデルに入力されてもよい。また、第2実施形態において、カーカス画像から抽出された欠陥領域候補の画像データと、ベルト画像から抽出された欠陥領域候補の画像データは、共通の識別モデルに入力されてもよい。 Furthermore, in the first embodiment, image data of the defect area candidates extracted from the carcass center image and image data of the defect area candidates extracted from the carcass side image are input into two identification models M1 and M2, respectively. Alternatively, these two types of image data may be input into a common identification model. Further, in the second embodiment, image data of the defect area candidates extracted from the carcass image and image data of the defect area candidates extracted from the belt image may be input into a common identification model.

10:タイヤ検査装置、11・111:制御部、11a・111a:画像データ取得部、11b・111b:前処理部、11c:カーカス中央部画像抽出部、11d:カーカス側部画像抽出部、11e・111e:教師データ生成部、11f・111f:欠陥領域抽出部、11g・111g:候補抽出部、11h・111h:判定結果受付部、11i・111i:正常領域抽出部、11j・111j:モデル生成部、11u・111u:欠陥領域候補抽出部、11v・111v:欠陥検出部、12:記憶部、13:表示部、14:操作部、15:撮像部、16:X線照射部、17:支持部、90:タイヤ、90L・00R:サイドウォール部、90T:トレッド部、91:カーカス層、91A:カーカス中央部、91B:カーカス側部、91a:カーカスコード、92:ベルト層、92a:ベルトコード、93:フィニッシング層、93a:フィニッシングコード、94:ビード、111p:ベルト画像抽出部、111q:カーカス画像抽出部。 10: Tire inspection device, 11/111: Control unit, 11a/111a: Image data acquisition unit, 11b/111b: Pre-processing unit, 11c: Carcass center image extraction unit, 11d: Carcass side image extraction unit, 11e/111e: Training data generation unit, 11f/111f: Defect area extraction unit, 11g/111g: Candidate extraction unit, 11h/111h: Judgment result reception unit, 11i/111i: Normal area extraction unit, 11j/111j: Model generation unit, 11u/111u: Defect area candidate extraction unit, 11v/11 1v: defect detection unit, 12: memory unit, 13: display unit, 14: operation unit, 15: imaging unit, 16: X-ray irradiation unit, 17: support unit, 90: tire, 90L/00R: sidewall portion, 90T: tread portion, 91: carcass layer, 91A: carcass center portion, 91B: carcass side portion, 91a: carcass cord, 92: belt layer, 92a: belt cord, 93: finishing layer, 93a: finishing cord, 94: bead, 111p: belt image extraction unit, 111q: carcass image extraction unit.

Claims (13)

ベルトコードを含むベルト層とカーカスコードを含むカーカス層とを含み、前記カーカス層が前記ベルト層によって覆われている部分であるカーカス中央部を有しているタイヤを検査対象とするタイヤ検査装置において、
査対象タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記検査対象タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記ベルトコードに応じた周波数成分を除去するカーカス画像抽出手段と、前記検査対象タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記カーカスコードに応じた周波数成分を除去するベルト画像抽出手段とを含む前処理手段と、
前記カーカス層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データであり且つ前記ベルトコードに応じた周波数成分が除去された画像データと、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データであり且つ前記二次元フーリエ変換により前記ベルトコードに応じた周波数成分が除去された画像データとを教師データとする機械学習により生成されたカーカス欠陥識別モデルに、前記カーカス画像抽出手段により得られた前記画像データの一部又は全部を入力し、前記カーカス層の欠陥を検出し、
前記ベルト層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データであり且つ前記カーカスコードに応じた周波数成分が除去された画像データと、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データであり且つ前記二次元フーリエ変換により前記カーカスコードに応じた周波数成分が除去された画像データとを教師データとする機械学習により生成されたベルト欠陥識別モデルに、前記ベルト画像抽出手段により得られた前記画像データの一部又は全部を入力し、前記ベルト層の欠陥を検出する欠陥検出手段と
を有しているタイヤ検査装置。
A tire inspection device for inspecting a tire including a belt layer including a belt cord and a carcass layer including a carcass cord, the carcass layer having a carcass center portion that is a portion covered by the belt layer,
image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of the tire to be inspected ;
a pre-processing means including a carcass image extraction means for removing a frequency component corresponding to the belt cord from the image data of the tire to be inspected by a two-dimensional Fourier transform; and a belt image extraction means for removing a frequency component corresponding to the carcass cord from the image data of the tire to be inspected by a two-dimensional Fourier transform.
a part or all of the image data obtained by the carcass image extraction means is input into a carcass defect identification model generated by machine learning using training data including image data of a defective region, which is a region including a defect in the carcass layer, from which frequency components corresponding to the belt cord have been removed, and image data of a normal region, which is a region different from the defective region, from which frequency components corresponding to the belt cord have been removed by the two-dimensional Fourier transform, to detect defects in the carcass layer;
and a defect detection means for detecting defects in the belt layer by inputting a part or all of the image data obtained by the belt image extraction means into a belt defect identification model generated by machine learning using as training data image data of a defective region, which is a region including a defect in the belt layer, from which frequency components corresponding to the carcass cord have been removed, and image data of a normal region, which is a region different from the defective region, from which frequency components corresponding to the carcass cord have been removed by the two-dimensional Fourier transform.
前記カーカス画像抽出手段により得られた前記画像データから、前記カーカス層の欠陥を含む領域の候補であるカーカス欠陥領域候補の画像データを抽出し、且つ前記ベルト画像抽出手段により得られた前記画像データから、前記ベルト層の欠陥を含む領域の候補であるベルト欠陥領域候補の画像データを抽出する欠陥領域候補抽出手段をさらに含み、
前記欠陥検出手段は、前記カーカス画像抽出手段により得られた前記画像データの一部として前記カーカス欠陥領域候補の画像データを前記カーカス欠陥識別モデルに入力し、前記カーカス欠陥領域候補に欠陥が含まれるか否かを判定し、前記ベルト画像抽出手段により得られた前記画像データの一部として前記ベルト欠陥領域候補の画像データを前記ベルト欠陥識別モデルに入力し、前記ベルト欠陥領域候補に欠陥が含まれ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 method further includes a defect area candidate extraction means for extracting image data of a carcass defect area candidate, which is a candidate for an area including a defect in the carcass layer, from the image data obtained by the carcass image extraction means, and extracting image data of a belt defect area candidate, which is a candidate for an area including a defect in the belt layer, from the image data obtained by the belt image extraction means,
2. The tire inspection device according to claim 1, wherein the defect detection means inputs image data of the carcass defect area candidate to the carcass defect identification model as part of the image data obtained by the carcass image extraction means, and determines whether or not the carcass defect area candidate includes a defect, and inputs image data of the belt defect area candidate to the belt defect identification model as part of the image data obtained by the belt image extraction means, and determines whether or not the belt defect area candidate includes a defect.
前記欠陥領域候補抽出手段は、前記カーカス画像抽出手段により得られた画像に表れるカーカスコードの面積及び形状の少なくとも1つに基づいて前記カーカス欠陥領域候補の画像データを抽出し、前記ベルト画像抽出手段により得られた画像に表れるベルトコードの面積及び形状の少なくとも1つに基づいて前記ベルト欠陥領域候補の画像データを抽出する
請求項2に記載されるタイヤ検査装置。
3. The tire inspection device according to claim 2, wherein the defect area candidate extraction means extracts image data of the carcass defect area candidate based on at least one of an area and a shape of a carcass cord appearing in the image obtained by the carcass image extraction means, and extracts image data of the belt defect area candidate based on at least one of an area and a shape of a belt cord appearing in the image obtained by the belt image extraction means.
カーカス層の欠陥は第1のカーカス欠陥種類と第2のカーカス欠陥種類とを含み、
前記カーカス欠陥識別モデルは、前記第1のカーカス欠陥種類の欠陥を含む前記欠陥領域の画像データと、前記第2のカーカス欠陥種類の欠陥を含む前記欠陥領域の画像データと、前記正常領域の画像データとを前記教師データとして用いて生成されており、
前記欠陥検出手段は、前記カーカス画像抽出手段により得られた前記画像データの前記一部又は全部を前記カーカス欠陥識別モデルに入力し、前記カーカス層の欠陥の種類を特定する
請求項1に記載されるタイヤ検査装置。
the carcass layer defects include a first carcass defect type and a second carcass defect type;
the carcass defect identification model is generated using, as the training data, image data of the defect area including a defect of the first carcass defect type, image data of the defect area including a defect of the second carcass defect type, and image data of the normal area;
The tire inspection device according to claim 1 , wherein the defect detection means inputs the part or all of the image data obtained by the carcass image extraction means into the carcass defect identification model to identify the type of defect in the carcass layer.
前記カーカス層は前記ベルト層によって覆われていない部分であるカーカス側部を有し、
前記タイヤ検査装置は、前記画像データ取得手段により得られた前記検査対象タイヤの画像データから、前記カーカス中央部の画像データを抽出するカーカス中央部画像抽出手段と、前記画像データ取得手段により得られた前記検査対象タイヤの画像データから、前記カーカス側部の画像データを抽出するカーカス側部画像抽出手段とを、さらに有し、
前記カーカス欠陥識別モデルは、前記カーカス中央部の欠陥を検出するための第1のカーカス欠陥識別モデルと、前記カーカス側部の欠陥を検出するための第2のカーカス欠陥識別モデルとを含み、
前記欠陥検出手段は、前記第1のカーカス欠陥識別モデルに前記カーカス中央部の画像データの一部又は全部を入力し、前記第2のカーカス欠陥識別モデルに前記カーカス側部の画像データの一部又は全部を入力する
請求項1に記載されるタイヤ検査装置。
the carcass layer has a carcass side portion that is a portion not covered by the belt layer ,
the tire inspection device further comprises a carcass center image extraction means for extracting image data of the carcass center from the image data of the inspection target tire obtained by the image data acquisition means, and a carcass side image extraction means for extracting image data of the carcass side from the image data of the inspection target tire obtained by the image data acquisition means,
the carcass defect identification model includes a first carcass defect identification model for detecting defects in the carcass center portion and a second carcass defect identification model for detecting defects in the carcass side portion;
2. The tire inspection device according to claim 1, wherein the defect detection means inputs part or all of the image data of the carcass center portion into the first carcass defect identification model, and inputs part or all of the image data of the carcass side portion into the second carcass defect identification model.
前記検査対象タイヤは、前記カーカス層と、前記ベルト層と、フィニッシング層とを有し、
前記欠陥検出手段は、前記カーカス層と前記ベルト層とに加えて、前記フィニッシング層の欠陥を検出する
請求項1に記載されるタイヤ検査装置。
The inspection target tire has the carcass layer, the belt layer, and a finishing layer,
The tire inspection device according to claim 1 , wherein the defect detection means detects defects in the finishing layer in addition to the carcass layer and the belt layer.
ベルトコードを含むベルト層とカーカスコードを含むカーカス層とを含み、前記カーカス層が前記ベルト層によって覆われている部分であるカーカス中央部を有しているタイヤを検査対象とするタイヤ検査方法において、
査対象タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記検査対象タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記ベルトコードに応じた周波数成分を除去するカーカス画像抽出ステップと、前記検査対象タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記カーカスコードに応じた周波数成分を除去するベルト画像抽出ステップとを含む前処理ステップと、
前記カーカス層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データであり且つ前記ベルトコードに応じた周波数成分が除去された画像データと、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域であり且つ前記二次元フーリエ変換により前記ベルトコードに応じた周波数成分が除去された画像データとを教師データとする機械学習により生成されたカーカス欠陥識別モデルに、前記カーカス画像抽出ステップにより得られた前記画像データの一部又は全部を入力し、前記カーカス層の欠陥を検出し、
前記ベルト層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データであり且つ前記カーカスコードに応じた周波数成分が除去された画像データと、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データであり且つ前記二次元フーリエ変換により前記カーカスコードに応じた周波数成分が除去された画像データとを教師データとする機械学習により生成されたベルト欠陥識別モデルに、前記ベルト画像抽出ステップにより得られた前記画像データの一部又は全部を入力し、前記ベルト層の欠陥を検出する欠陥検出ステップと
を含むタイヤ検査方法。
A tire inspection method for inspecting a tire including a belt layer including a belt cord and a carcass layer including a carcass cord, the carcass layer having a carcass center portion that is a portion covered by the belt layer,
an image data acquisition step of acquiring image data of an X-ray image of the tire to be inspected ;
a pre-processing step including a carcass image extraction step of removing frequency components corresponding to the belt cord from the image data of the tire to be inspected by two-dimensional Fourier transform; and a belt image extraction step of removing frequency components corresponding to the carcass cord from the image data of the tire to be inspected by two-dimensional Fourier transform;
a carcass defect identification model generated by machine learning using training data including image data of a defect area, which is an area including a defect in the carcass layer, from which frequency components corresponding to the belt cord have been removed, and image data of a normal area, which is an area different from the defect area, from which frequency components corresponding to the belt cord have been removed by the two-dimensional Fourier transform; and a part or all of the image data obtained by the carcass image extraction step is input into the carcass defect identification model to detect defects in the carcass layer;
a defect detection step of inputting a part or all of the image data obtained in the belt image extraction step into a belt defect identification model generated by machine learning using as training data image data of a defective region, which is a region including a defect in the belt layer, from which frequency components corresponding to the carcass cord have been removed, and image data of a normal region, which is a region different from the defective region , from which frequency components corresponding to the carcass cord have been removed by the two-dimensional Fourier transform, and detecting defects in the belt layer.
ベルトコードを含むベルト層とカーカスコードを含むカーカス層とを含み、前記カーカス層が前記ベルト層によって覆われている部分であるカーカス中央部を有しているタイヤを検査対象とするタイヤ検査装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
査対象タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得手段、
前記検査対象タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記ベルトコードに応じた周波数成分を除去するカーカス画像抽出手段と、前記検査対象タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記カーカスコードに応じた周波数成分を除去するベルト画像抽出手段とを含む前処理手段、及び
前記カーカス層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データであり且つ前記ベルトコードに応じた周波数成分が除去された画像データと、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データであり且つ前記二次元フーリエ変換により前記ベルトコードに応じた周波数成分が除去された画像データとを教師データとする機械学習により生成されたカーカス欠陥識別モデルに、前記カーカス画像抽出手段により得られた前記画像データの一部又は全部を入力し、前記カーカス層の欠陥を検出し、
前記ベルト層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データであり且つ前記カーカスコードに応じた周波数成分が除去された画像データと、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データであり且つ前記二次元フーリエ変換により前記カーカスコードに応じた周波数成分が除去された画像データとを教師データとする機械学習により生成されたベルト欠陥識別モデルに、前記ベルト画像抽出手段により得られた前記画像データの一部又は全部を入力し、前記ベルト層の欠陥を検出する欠陥検出手段
としてコンピュータを機能させるプログラム。
A program that causes a computer to function as a tire inspection device that inspects a tire that includes a belt layer including belt cords and a carcass layer including carcass cords, and that has a carcass center portion that is a portion of the carcass layer that is covered by the belt layer,
image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of the tire to be inspected ;
a pre-processing unit including: a carcass image extraction unit that removes a frequency component corresponding to the belt cord from the image data of the tire to be inspected by a two-dimensional Fourier transform; and a belt image extraction unit that removes a frequency component corresponding to the carcass cord from the image data of the tire to be inspected by a two-dimensional Fourier transform; and a carcass defect identification model that is generated by machine learning using, as training data, image data that is image data of a defective region that is a region including a defect in the carcass layer and from which the frequency component corresponding to the belt cord has been removed, and image data that is image data of a normal region that is a region different from the defective region and from which the frequency component corresponding to the belt cord has been removed by the two-dimensional Fourier transform, thereby detecting defects in the carcass layer, and inputting all or part of the image data obtained by the carcass image extraction unit into the carcass defect identification model that is generated by machine learning using, as training data, image data of a defective region that is a region including a defect in the carcass layer and from which the frequency component corresponding to the belt cord has been removed, and image data of a normal region that is a region different from the defective region and from which the frequency component corresponding to the belt cord has been removed by the two-dimensional Fourier transform.
a program causing a computer to function as a defect detection means for detecting defects in the belt layer by inputting a part or all of the image data obtained by the belt image extraction means into a belt defect identification model generated by machine learning using training data including image data of a defective region, which is a region including a defect in the belt layer, from which frequency components corresponding to the carcass cord have been removed, and image data of a normal region, which is a region different from the defective region, from which frequency components corresponding to the carcass cord have been removed by the two-dimensional Fourier transform.
ベルトコードを含むベルト層とカーカスコードを含むカーカス層とを含み、前記カーカス層が前記ベルト層によって覆われている部分であるカーカス中央部を有しているタイヤを検査対象とするタイヤ検査装置において用いられる識別モデルの生成方法において、
タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記ベルトコードに応じた周波数成分を除去するカーカス画像抽出ステップと、査対象タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記カーカスコードに応じた周波数成分を除去するベルト画像抽出ステップとを含む前処理ステップと、
前記カーカス層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記カーカス画像抽出ステップにより取得された前記画像データから抽出し、前記ベルト層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記ベルト画像抽出ステップにより取得された前記画像データから抽出する欠陥領域抽出ステップと、
前記カーカス層の前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記カーカス画像抽出ステップにより取得された前記画像データから抽出し、前記ベルト層の前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記ベルト画像抽出ステップにより取得された前記画像データから抽出する正常領域抽出ステップと、
前記カーカス層の前記欠陥領域の画像データと、前記カーカス層の前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、カーカス層の欠陥を検出するためのカーカス欠陥識別モデルを生成し、前記ベルト層の前記欠陥領域の画像データと、前記ベルト層の前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、ベルト層の欠陥を検出するためのベルト欠陥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。
1. A method for generating an identification model used in a tire inspection device that inspects a tire including a belt layer including belt cords and a carcass layer including carcass cords, the carcass layer having a carcass center portion that is a portion covered by the belt layer,
an image data acquisition step of acquiring image data of an X-ray image of the tire;
a pre-processing step including a carcass image extraction step of removing frequency components corresponding to the belt cord from the tire image data by two-dimensional Fourier transform, and a belt image extraction step of removing frequency components corresponding to the carcass cord from the image data of the tire to be inspected by two-dimensional Fourier transform;
a defect area extraction step of extracting image data of a defect area, which is an area including a defect in the carcass layer, from the image data acquired in the carcass image extraction step, and extracting image data of a defect area, which is an area including a defect in the belt layer, from the image data acquired in the belt image extraction step;
a normal region extraction step of extracting image data of a normal region, which is a region different from the defective region of the carcass layer, from the image data acquired by the carcass image extraction step, and extracting image data of a normal region, which is a region different from the defective region of the belt layer, from the image data acquired by the belt image extraction step;
a model generation step of generating a carcass defect identification model for detecting defects in the carcass layer by using image data of the defect area of the carcass layer and image data of the normal area of the carcass layer as training data, and generating a belt defect identification model for detecting defects in the belt layer by using image data of the defect area of the belt layer and image data of the normal area of the belt layer as training data.
前記欠陥領域抽出ステップは、
前記カーカス層の欠陥を含んでいる可能性のある領域である欠陥領域候補の画像データを、前記タイヤの画像データから抽出する候補抽出ステップと、前記欠陥領域候補にカーカス層の欠陥が描かれているか否かについて作業者の判定を受け付ける判定結果受付ステップと、
前記ベルト層の欠陥を含んでいる可能性のある領域である欠陥領域候補の画像データを、前記タイヤの画像データから抽出する候補抽出ステップと、前記欠陥領域候補にベルト層の欠陥が描かれているか否かについて作業者の判定を受け付ける判定結果受付ステップと、を含み、
前記モデル生成ステップでは、前記カーカス層又は前記ベルト層の欠陥が描かれていると前記作業者によって判定された前記欠陥領域候補の画像データが、前記欠陥領域の画像データとして用いられる
請求項9に記載される識別モデルの生成方法。
The defect area extraction step includes:
a candidate extraction step of extracting image data of a candidate defect area, which is an area that may contain a defect in the carcass layer, from the image data of the tire; and a determination result receiving step of receiving a determination by an operator as to whether or not a defect in the carcass layer is depicted in the candidate defect area.
a candidate extraction step of extracting image data of a candidate defect area, which is an area that may contain a defect in the belt layer, from the image data of the tire; and a determination result receiving step of receiving a determination by an operator as to whether or not a defect in the belt layer is depicted in the candidate defect area,
The method for generating an identification model according to claim 9, wherein in the model generation step, image data of the defect area candidate determined by the operator to depict a defect in the carcass layer or the belt layer is used as image data of the defect area.
前記カーカス層は前記ベルト層によって覆われていない部分であるカーカス側部とを有し、
前記欠陥領域抽出ステップでは、前記カーカス中央部の画像データから前記カーカス層の前記欠陥領域の画像データが抽出され、前記カーカス側部の画像データから前記カーカス層の前記欠陥領域の画像データが抽出され、
前記モデル生成ステップでは、前記カーカス中央部の画像データから抽出した前記欠陥領域の画像データを利用して第1のカーカス欠陥識別モデルが生成され、前記カーカス側部の画像データから抽出した前記欠陥領域の画像データを利用して第2のカーカス欠陥識別モデルが生成される
請求項9に記載される識別モデルの生成方法。
the carcass layer has a carcass side portion that is a portion not covered by the belt layer ,
In the defect area extraction step, image data of the defect area of the carcass layer is extracted from image data of the carcass center portion, and image data of the defect area of the carcass layer is extracted from image data of the carcass side portion,
The method for generating an identification model described in claim 9, wherein in the model generation step, a first carcass defect identification model is generated using image data of the defect area extracted from image data of the carcass center portion, and a second carcass defect identification model is generated using image data of the defect area extracted from image data of the carcass side portion.
ベルトコードを含むベルト層とカーカスコードを含むカーカス層とを含み、前記カーカス層が前記ベルト層によって覆われている部分であるカーカス中央部を有しているタイヤを検査対象とするタイヤ検査装置において用いられる識別モデルの生成装置において、
タイヤにX線を照射し、前記タイヤの画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記ベルトコードに応じた周波数成分を除去するカーカス画像抽出手段と、前記タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記カーカスコードに応じた周波数成分を除去するベルト画像抽出手段とを含む前処理手段と、
前記カーカス層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記カーカス画像抽出手段により取得された前記画像データから抽出し、前記ベルト層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記ベルト画像抽出手段により取得された前記画像データから抽出する欠陥領域抽出手段と、
前記カーカス層の前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記カーカス画像抽出手段により取得された前記画像データから抽出し、前記ベルト層の前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記ベルト画像抽出手段により取得された前記画像データから抽出する正常領域抽出手段と、
前記カーカス層の前記欠陥領域の画像データと前記カーカス層の前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、カーカス層の欠陥を検出するためのカーカス欠陥識別モデルを生成し、前記ベルト層の前記欠陥領域の画像データと、前記ベルト層の前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、ベルト層の欠陥を検出するためのベルト欠陥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。
1. A device for generating an identification model used in a tire inspection device that inspects a tire including a belt layer including belt cords and a carcass layer including carcass cords, the carcass layer having a carcass center portion that is a portion covered by the belt layer,
an image data acquisition means for irradiating a tire with X-rays and acquiring image data of the tire;
a pre-processing means including a carcass image extraction means for removing a frequency component corresponding to the belt cord from the tire image data by a two-dimensional Fourier transform; and a belt image extraction means for removing a frequency component corresponding to the carcass cord from the tire image data by a two-dimensional Fourier transform;
a defect area extraction means for extracting image data of a defect area, which is an area including a defect in the carcass layer, from the image data acquired by the carcass image extraction means, and for extracting image data of a defect area, which is an area including a defect in the belt layer, from the image data acquired by the belt image extraction means;
a normal region extraction means for extracting image data of a normal region, which is a region different from the defective region of the carcass layer, from the image data acquired by the carcass image extraction means, and for extracting image data of a normal region, which is a region different from the defective region of the belt layer, from the image data acquired by the belt image extraction means;
and a model generation means for generating a carcass defect identification model for detecting defects in the carcass layer by using image data of the defect area of the carcass layer and image data of the normal area of the carcass layer as training data, and for generating a belt defect identification model for detecting defects in the belt layer by using image data of the defect area of the belt layer and image data of the normal area of the belt layer as training data.
ベルトコードを含むベルト層とカーカスコードを含むカーカス層とを含み、前記カーカス層が前記ベルト層によって覆われている部分であるカーカス中央部を有しているタイヤを検査対象とするタイヤ検査装置において用いられる識別モデルの生成装置としてコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得手段、
前記タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記ベルトコードに応じた周波数成分を除去するカーカス画像抽出手段と、前記タイヤの画像データから二次元フーリエ変換により前記カーカスコードに応じた周波数成分を除去するベルト画像抽出手段とを含む前処理手段
前記カーカス層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記カーカス画像抽出手段により取得された前記画像データから抽出し、前記ベルト層の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記ベルト画像抽出手段により取得された前記画像データから抽出する欠陥領域抽出手段、
前記カーカス層の前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記カーカス画像抽出手段により取得された前記画像データから抽出し、前記ベルト層の前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記ベルト画像抽出手段により取得された前記画像データから抽出する正常領域抽出手段、及び
前記カーカス層の前記欠陥領域の画像データと前記カーカス層の前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、カーカス層の欠陥を検出するためのカーカス欠陥識別モデルを生成し、前記ベルト層の前記欠陥領域の画像データと、前記ベルト層の前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、ベルト層の欠陥を検出するためのベルト欠陥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。
A program that causes a computer to function as a device for generating an identification model used in a tire inspection device that inspects a tire that includes a belt layer including belt cords and a carcass layer including carcass cords, the carcass layer having a carcass center portion that is a portion covered by the belt layer,
image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of a tire;
a pre-processing means including a carcass image extraction means for removing a frequency component corresponding to the belt cord from the tire image data by two-dimensional Fourier transform, and a belt image extraction means for removing a frequency component corresponding to the carcass cord from the tire image data by two-dimensional Fourier transform; a defect area extraction means for extracting image data of a defect area which is an area including a defect in the carcass layer from the image data acquired by the carcass image extraction means, and extracting image data of a defect area which is an area including a defect in the belt layer from the image data acquired by the belt image extraction means;
a normal area extraction means for extracting image data of a normal area, which is an area different from the defective area of the carcass layer, from the image data acquired by the carcass image extraction means, and for extracting image data of a normal area, which is an area different from the defective area of the belt layer, from the image data acquired by the belt image extraction means; and a model generation means for generating a carcass defect identification model for detecting defects in the carcass layer, using the image data of the defective area of the carcass layer and the image data of the normal area of the carcass layer as training data, and for generating a belt defect identification model for detecting defects in the belt layer, using the image data of the defective area of the belt layer and the image data of the normal area of the belt layer as training data.
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