(57)【要約】【課題】タイヤの例えば内面や外面の外観検査において、効率よくタイヤを撮像することにより検査にかかる処理時間を短縮し、かつ、撮像された画像を精度よく合成することができるタイヤの検査装置を提供する。【解決手段】周方向に相対的に位置ずれして配置され、かつ互いにタイヤの幅方向に撮像位置がそれぞれ異なるように設定された複数のカメラ１１〜１３により撮像して得られるタイヤの内周面の各撮像画像を合成して検査するタイヤの検査装置において、タイヤが複数のカメラ１１〜１３と相対的に周方向に回転されて、撮像動作が全カメラ１１〜１３で行われるときに、全カメラ１１〜１３の撮像画像中に同一時刻でマーカを入れて、全カメラ１１〜１３が撮像した撮像画像を合成するときに、このマーカを各撮像画像の基準位置として用いて、カメラ１１〜１３間の周方向の相対的位置ずれ量に見合うように撮像画像を位置合わせして合成するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査タイヤの周面を撮像するように周方向に相対的に位置ずれして配置され、かつ互いに前記被検査タイヤの幅方向に撮像位置がそれぞれ異なるように設定された複数の撮像手段を備え、前記撮像手段により得られる各撮像画像を合成するタイヤの検査装置において、
前記タイヤが複数の撮像手段と相対的に周方向に回転されて、撮像動作が全撮像手段で行われるときに、全撮像手段の撮像画像中に同一時刻でマーカを入れるマーカ挿入手段を備え、全撮像手段の各撮像画像を合成するときに、このマーカが撮像手段間の周方向の相対的位置ずれ量に見合ってずれるように合成されることを特徴とするタイヤの検査装置。
【請求項２】
各撮像手段の撮像動作は、撮像動作後の撮像データ処理動作が終了したものから順次開始されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤの検査装置。
【請求項３】
各撮像手段の撮像動作は、各撮像手段毎にそれぞれ異なるタイミングで開始されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤの検査装置。
【請求項４】
被検査タイヤの交換を全撮像手段による撮像動作終了後に行うようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載のタイヤの検査装置。
【請求項５】
マーカ挿入手段は、各撮像手段の撮像位置を照明する照明手段の輝度を変化させるものからなることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載のタイヤの検査装置。
【請求項６】
マーカ挿入手段は、各撮像手段の撮像画像中にノイズを発生させるものからなることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載のタイヤの検査装置。
【請求項７】
マーカ挿入手段により全撮像手段の撮像画像に同一時刻で挿入されるマーカは、複数本からなることを特徴とする請求項１乃至請求項６いずれかに記載のタイヤの検査装置。
【請求項８】
前記撮像手段は、前記タイヤの周面の１周分の撮像と前記マーカの挿入分の撮像のみを行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７いずれかに記載のタイヤの検査装置。
【請求項９】
前記タイヤの検査装置は、前記複数の撮像手段がタイヤ周面の異なる領域をそれぞれ撮像するように設定され、かつ、隣接する領域を撮像する撮像手段同士が撮像する領域に互いに重なり部分を有するように撮像し、撮像された画像の重なり部分をパターンマッチングさせて合成することを特徴とする請求項１乃至請求項８いずれかに記載のタイヤの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの外観を検査する装置に関し、例えば、タイヤの内面又は外面を検査するタイヤの検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの外観検査は、製品として加硫成型されたタイヤに不良が生じていないか調べる上で重要であり、例えば、タイヤ内面の不良についてはホイールに装着された後では視認できなくなるため詳細な検査をする必要がある。
従来、タイヤ内面Ｔｓは、図１４に示すようなタイヤ検査装置により成型不良などが詳細に検査される。検査は、周方向に回転するタイヤＴの内径部分に撮像手段としてのカメラ１１〜１３とタイヤ内面Ｔｓにスリット光２１ａ〜２３ａを照射する照明手段としてのレーザー光発生器２１〜２３とを位置させて、スリット光２１ａ〜２３ａが照射されるタイヤ内面Ｔｓの光照射部をカメラ１１〜１３で撮像することにより行われる。
【０００３】
例えば、タイヤ内面Ｔｓを撮像する３台のカメラ１１〜１３は、タイヤ内面Ｔｓのうち一方のタイヤサイドＴ１、タイヤセンターＴ２、他方のタイヤサイドＴ３の異なる部位を撮像するように撮像指向性を持たせて設定される。さらに、タイヤ内径部分の限られた空間の中にカメラ１１〜１３を配置するため、図１５に示すように、各カメラ１１〜１３の撮像する方向が、周方向に相対的に位置ずれするように配置され、かつ、互いにタイヤ内周面に対し直角方向であるタイヤの幅方向に撮像位置がそれぞれ異なるように設定される。例えば、カメラ１２の撮像方向を周方向の基準位置とすれば、カメラ１１の撮像方向は周方向反時計回りに角度αのずれ量、カメラ１３の撮像方向は周方向時計回りに角度βのずれ量となるように配置することでカメラ１１〜１３がコンパクトに集約される。
各カメラ１１〜１３には、カメラ毎にレーザー光発生器２１〜２３が設けられ、レーザー光発生器２１〜２３は上記撮像指向性に対応するようにスリット光２１ａ〜２３ａを照射する。具体的には、レーザー光発生器２１の照射するスリット光２１ａは一方のタイヤサイドＴ１に、レーザー光発生器２２の照射するスリット光２２ａはタイヤセンターＴ２に、レーザー光発生器２３の照射するスリット光２３ａは他方のタイヤサイドＴ３にそれぞれタイヤ径方向に向けて照射するように設定される。このタイヤ内面Ｔｓに照射されたスリット光２１ａ〜２３ａの各照射部を各カメラ１１〜１３で撮像することにより、タイヤ内面Ｔｓの傷、成型むらなどの凹凸形状が撮像される。
各カメラ１１〜１３の撮像する撮像データは、カメラ毎に接続される例えばコンピュータからなる前処理手段３１〜３３に出力され、前処理手段３１〜３３ではタイヤ１周分以上の撮像が終了したときに撮像データの処理動作としての前処理を行い、この前処理により部位毎の撮像画像Ｐ１〜Ｐ３が得られる。得られた撮像画像Ｐ１〜Ｐ３は、前処理が終了する毎に前処理手段３１〜３３と個別に接続されるコンピュータからなる制御手段４６に出力される。
【０００４】
撮像画像Ｐ１〜Ｐ３が入力される制御手段４６は、検査全般を制御し、入力手段としてのキーボード３５、表示手段としてのモニタ３６が接続されている。
キーボード３５には、検査するタイヤＴのサイズなどの情報やカメラ１１〜１３の配置による位置ずれ量の角度α，βが入力される。
また、モニタ３６には、後述の制御手段４６の画像合成手段４０により合成された画像や良否判定手段４７により判定されたタイヤＴの良否などの判定結果が表示される。
【０００５】
制御手段４６は、概略、画像合成手段４０とカメラ位置記憶手段４４と良否判定手段４７により構成される。
制御手段４６は、モータ５２の駆動を制御するモータ駆動手段５１と駆動信号線７０により接続され、モータ５２の駆動により回転する回転テーブル５３の回転又は停止の制御をする。さらに、制御手段４６は、撮像信号線７１によりタイヤサイドＴ１を撮像するカメラ１１及びレーザー光発生器２１と接続され、撮像信号線７２によりタイヤセンターＴ２を撮像するカメラ１２及びレーザー光発生器２２と接続され、撮像信号線７３によりタイヤサイドＴ３を撮像するカメラ１３及びレーザー光発生器２３と接続され、各撮像信号線７１〜７３を介して撮像を開始させる撮像開始信号や撮像を終了させる撮像終了信号が出力される。
【０００６】
カメラ位置記憶手段４４は、各カメラ１１〜１３が周方向に位置ずれ配置された相対的位置ずれ量を記憶し、具体的には、カメラ１１とカメラ１２の位置ずれ量の角度α、カメラ１２とカメラ１３の位置ずれ量の角度βを記憶する。
【０００７】
画像合成手段４０は、周方向位置合わせ手段４１と重なり部分合成手段４２と加工処理手段４３を有し、各カメラ１１〜１３によって撮像された撮像画像を合成する。
周方向位置合わせ手段４１は、カメラ１１〜１３の配置によって生じる周方向の位置ずれした角度α，βをカメラ位置記憶手段４４から読み出して、読み出した角度α，βの位置ずれ量と見合うように各撮像画像の撮像開始位置Ｓ１〜Ｓ３を位置ずれさせて、カメラ１１〜１３が同時に撮像を開始したかのように位置合わせする。
重なり部分合成手段４２は、周方向位置合わせ手段４１によって位置合わせされた撮像画像から隣接する撮像画像の重なり部分からリッジと呼ばれる凸部１５を検出してパターンマッチングさせることで各撮像画像が重ね合わされる。なお、リッジとは、タイヤＴを加硫成型するときにタイヤ内面Ｔｓを押圧するブラダーの表面に周期的に形成された空気抜き用の凹溝で、この凹溝が成型によりタイヤ内面Ｔｓに転写されて周期的な凸部１５として形成されたものである。
加工処理手段４３は、重なり部分合成手段４２によりパターンマッチングされた画像をタイヤ１周分の合成画像ＰＰとして加工処理した後に、良否判定手段４７に出力する。
良否判定手段４７では、加工処理手段４３によって合成された合成画像ＰＰからタイヤ内面Ｔｓの凹凸について画像処理をすることでタイヤ内面Ｔｓの加硫成型における成型不良やキズの有無を判定する。
【０００８】
上記構成の検査装置により、従来は、図１６に示すように検査が行われている。
検査初回の１本目のタイヤが、まず時刻ｔ０において、制御手段４６の出力する回転開始信号により回転テーブル５３がタイヤＴとともに回転すると同時に、撮像開始信号が出力されてレーザー光照射器２１〜２３からスリット光２１ａ〜２３ａがタイヤサイドＴ１，Ｔ３、タイヤセンターＴ２にそれぞれ照射され、これら照射部を全カメラ１１〜１３が同時に撮像を開始する。但し、カメラ１２を基準とすれば、カメラ１１はカメラ１２の撮像位置よりもタイヤ回転方向Ｇに対して角度α進んだ位置（位相差分）から撮像され、カメラ１３はカメラ１２の撮像位置よりもタイヤ回転方向Ｇに対して角度β遅れた位置（位相差分）から撮像される。各カメラ１１〜１３によって撮像される撮像データは、逐次、前処理手段３１〜３３に出力される。
時刻ｔ０で、撮像が開始されてからタイヤ１周分以上となる所定の撮像時間Ａ１が経過した時刻ｔ１において、制御手段４６はモータ駆動手段５１にタイヤＴの回転を終了させる回転停止信号と、全カメラ１１〜１３と全レーザー光照射器２１〜２３に撮像を終了させる撮像終了信号を出力する。全カメラ１１〜１３による撮像が終了すると、前処理手段３１〜３３では撮像データの処理動作としての前処理が直ちに開始される。
全カメラ１１〜１３による撮像が終了したことと前処理手段３１〜３３による前処理の動作中の時間を利用して、時刻ｔ２で回転テーブル５３上の１本目のタイヤＴを次に検査する２本目のタイヤＴに載せ替え、直ちに撮像を開始できるようにカメラ１１〜１３とレーザー光照射器２１〜２３をタイヤ内径部の所定の位置に位置させて準備がなされる。
その後、時刻ｔ３において、前処理時間Ｂ１で１本目のタイヤサイドＴ１の前処理が終了し、次に、時刻ｔ４において前処理時間Ｂ３でタイヤサイドＴ３の前処理が終了し、最後に、時刻ｔ５において前処理時間Ｂ２でタイヤセンターＴ２の前処理が終了して、１本目のタイヤＴの前処理がすべて終了すると、制御手段４６は、２本目のタイヤＴの回転とともに全カメラ１１〜１３が同時に撮像を開始するように制御する。時刻ｔ５で、撮像が開始されてからタイヤ１周分以上となる所定の撮像時間Ａ１が経過した時刻ｔ６において、制御手段４６はモータ駆動手段５１にタイヤＴの回転を終了させる回転停止信号と、全カメラ１１〜１３と全レーザー光照射器２１〜２３に撮像を終了させる撮像終了信号を出力する。全カメラ１１〜１３による撮像が終了すると、前処理手段３１〜３３では撮像データの処理動作としての前処理が直ちに開始される。
全カメラ１１〜１３による撮像が終了したことと前処理手段３１〜３３による前処理の動作中の時間を利用して、時刻ｔ７で回転テーブル５３上の１本目のタイヤＴを次に検査する２本目のタイヤＴに載せ替え、直ちに撮像を開始できるようにカメラ１１〜１３とレーザー光照射器２１〜２３をタイヤ内径部の所定の位置に位置させて準備がなされる。
その後、前処理時間Ｂ１で１本目のタイヤサイドＴ１の前処理が終了し、次に、前処理時間Ｂ３でタイヤサイドＴ３の前処理が終了し、最後に、時刻ｔ８において前処理時間Ｂ２でタイヤセンターＴ２の前処理が終了して、２本目のタイヤＴの前処理がすべて終了する。上記手順を繰り返すことで順次タイヤ内面の検査が行われている。
なお、前処理時間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の差は、撮像範囲の広さにより異なり、載置面側に位置するタイヤサイドＴ１は載置されたことによりタイヤサイドＴ１の撓みがなくなるため撮像する範囲が平面的になるので前処理時間Ｂ１が最も短く、次に撮像する範囲に丸みがあるタイヤサイドＴ３の前処理時間Ｂ３が短く、最も撮像する範囲の広いタイヤセンターＴ２の前処理時間Ｂ２が長くなる。
【０００９】
上記手順により撮像され、前処理が終了した撮像画像Ｐ１〜Ｐ３は、前処理が終了すると直ちに制御手段４６の画像処理手段４０に個別に出力される。画像処理手段４０では、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３がすべてそろうと、図１７（ａ）〜（ｄ）に示すように合成処理される。
まず、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３は、周方向位置合わせ手段４１により、各撮像画像Ｐ１〜Ｐ３の撮像開始位置Ｓ１〜Ｓ３をカメラ１１〜１３の撮像方向の位置ずれ角度α，βに見合う位置ずれ量分（位相差分）それぞれ位置ずれさせる。具体的には、撮像画像Ｐ２の撮像開始位置Ｓ２を基準として、撮像画像Ｐ１の撮像開始位置Ｓ１を角度αに見合う量位置ずれさせ、撮像画像Ｐ３の撮像開始位置Ｓ３を角度βに見合う量位置ずれさせることで、全カメラ１１〜１３があたかも周方向の同じ位置から撮像を開始したように位置合わせする。
次に、図１７（ｃ）に示すように、重なり部分合成手段４２により、各カメラ１１〜１３が撮像した撮像画像Ｐ１〜Ｐ３の重複する部分をパターンマッチングにより合成する。具体的には、撮像画像Ｐ１と撮像画像Ｐ２との重なり部分Ｑ１をパターンマッチングさせ、撮像画像Ｐ２と撮像画像Ｐ３との重なり部分Ｑ２をパターンマッチングさせることにより、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３が合成される。パターンマッチングは、各撮像画像Ｐ１〜Ｐ３中に撮像されている周期的に形成された凸部１５を各撮像画像Ｐ１〜Ｐ３から認識させて凸部１５同士を重ね合わせることにより行われる。
次に、図１７（ｄ）に示すように、加工処理手段４３により、カメラ１３の撮像開始位置Ｓ３を基準にして、合成された画像からタイヤ１周分を抽出し、残りの不要な部分を削除するようにしてタイヤ１周分のタイヤ内面Ｔｓの撮像画像ＰＰとして加工処理され、この加工処理された撮像画像ＰＰを良否判定手段４７が良否判定することにより、撮像画像ＰＰとともにタイヤ内面Ｔｓの成型の良否判定結果がモニタ３６に出力されて表示される。
【００１０】
しかしながら、上記構成によれば、図１５及び図１６に示すように、３台のカメラ１１〜１３を同時に撮像するように設定されると、各カメラ１１〜１３の撮像が同じ撮像時間Ａ１であっても、カメラ１２によって撮像されるタイヤセンターＴ２の撮像領域が他に比べて広い場合には、撮像する部位毎に前処理にかかる時間が異なる。このため、全カメラ１１〜１３の撮像が終了したのちに、次に検査するタイヤＴを回転テーブル５３に載せ替えて検査の準備をしても、カメラ１１，１３は、タイヤセンターＴ２の前処理が終了するのを待たなくてはならないために無駄な待機時間Ｃ１，Ｃ２が生じてしまう。
例えば、上記待機時間Ｃ１，Ｃ２は、約５秒から６秒程度であるが、１日に検査するタイヤの数を約８，０００本として単純に計算すれば、１日当たりおよそ１１時間近くが待機時間に費やされ、検査効率の向上の妨げとなっているため、効率良く撮像、処理する方法が必要とされている。
【００１１】
また、前処理手段３１〜３３により前処理された撮像画像Ｐ１〜Ｐ３は、制御手段４６にほぼ同じタイミングで出力されるので、制御手段４６と前処理手段３１〜３３とを接続するネットワーク間に負荷が集中して撮像画像Ｐ１〜Ｐ３の転送に時間がかかり、場合によっては転送待ちなどが生じるため、次のタイヤＴの検査をスムースに行う妨げとなっている。
【００１２】
また、１度の撮像による検査でタイヤ内面Ｔｓの画像がうまく得られるわけではなく、撮像するカメラ１１〜１３のうちいずれかに異常が生じるなどの撮像の不具合が多々あり、多いときには複数回撮像し直さなければならない場合もある。
例えば、図１８に示すように、１本目のタイヤＴの検査において、撮像が開始されてから時刻Ｅ１において、タイヤサイドＴ１の撮像に異常（Ｘ印）が生じたときには、再度、時刻Ｅ１から全カメラ１１〜１３で再撮像し直す必要があり、タイヤセンターＴ２とタイヤサイドＴ３の撮像時間Ｈ分の撮像データが無駄になっている。
【００１３】
さらに、従来のような画像合成の方法は、合成する画像の広さに対してパターンマッチングする図形部分が十分な大きさがある場合には有効であるが、例えば、タイヤ内面Ｔｓの凸部１５をパターンマッチングする図形として用いた場合には、タイヤＴの周方向の長さに対して凸部１５の間隔が相対的に狭いので、カメラの撮像方向と撮像された画像の撮像開始位置Ｓ１〜Ｓ３の関係にずれが生じやすい。このため、撮像開始位置Ｓ１〜Ｓ３と撮像方向にずれが生じている場合には、図１９に示すように、重なり部分合成手段４２による撮像画像Ｐ１〜Ｐ３の合成において、凸部１５が１つ分ずれた位置でパターンマッチングする場合があり、画像合成の段階で良品のタイヤＴを不良品であるかのような画像に合成してしまうおそれがある。
【００１４】
また、図１５に示すように、撮像された画像の撮像開始位置Ｓ１〜Ｓ３とカメラ１１〜１３の相対的位置ずれ角度α，βから画像を合成するようにしているので、確実にタイヤ１周分の撮像画像を得るためには、撮像するときにタイヤ１周分以上の撮像を行う必要があるため、撮像時間や前処理時間に不要な時間を費やしていることになる。
【００１５】
例えば、特許文献１には、上記のように複数の撮像手段を周方向に位置ずれさせて配置して、タイヤ内面にスリット光を照射してＣＣＤカメラによって撮像する技術が開示されている。
しかし、特許文献１の方法によれば、あらかじめ用意されたタイヤ内面のマスター画像と複数の撮像手段によって撮像された部位ごとを比較することによりタイヤ内面の検査を行っており、検査を行うタイヤ内面のマスター画像を用意する必要があり手間がかかってしまう。また、成型されるタイヤの内面は、タイヤ毎に多少の個体差がありマスター画像との比較では個体差による正確なタイヤ内面の検査を行うことができない。
【００１６】
また、特許文献２には、撮像された画像をパターンマッチングさせて画像処理する技術として、例えば、タイヤの加硫成型時にタイヤサイドに形成された凹凸文字をカメラで撮像して、撮像された画像から処理手段が凹凸文字を読み取り、あらかじめ処理手段に記憶されたマスター画像と比較することで凹凸文字の文字情報をパターンマッチングにより判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００１−２４９０１２号公報
【特許文献２】特開平７−１５２８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上記課題を解決するため、タイヤの例えば内面や外面の外観検査において、効率よくタイヤを撮像することにより検査にかかる処理時間を短縮し、かつ、撮像された画像を精度よく合成することができるタイヤの検査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の第１の構成として、被検査タイヤの周面を撮像するように周方向に相対的に位置ずれして配置され、かつ互いに前記被検査タイヤの幅方向に撮像位置がそれぞれ異なるように設定された複数の撮像手段を備え、撮像手段により得られる各撮像画像を合成するタイヤの検査装置において、タイヤが複数の撮像手段と相対的に周方向に回転されて、撮像動作が全撮像手段で行われるときに、全撮像手段の撮像画像中に同一時刻でマーカを入れるマーカ挿入手段を備え、全撮像手段の各撮像画像を合成するときに、このマーカが撮像手段間の周方向の相対的位置ずれ量に見合ってずれるように合成される構成とした。
本発明によれば、マーカ挿入手段が全撮像手段の撮像画像中に同一時刻でマーカを入れることにより、複数の撮像手段の撮像を同時に開始しなくても、マーカを基準にしてすべての撮像画像を合成することができるので、複数の撮像手段の撮像が同時に行われる必要がなくなるので効率よく撮像して検査することが可能となる。
【００２０】
本発明の第２の構成として、各撮像手段の撮像動作は撮像動作後の撮像データ処理動作が終了したものから順次開始される構成とした。
本発明によれば、撮像動作後の撮像データ処理動作が終了したものから順次撮像が開始されるので、連続的に撮像できるので効率よく検査をすることができる。
【００２１】
本発明の第３の構成として、各撮像手段の撮像動作は各撮像手段毎にそれぞれ異なるタイミングで開始される構成とした。
本発明によれば、各撮像手段が同時に撮像しなくてもよいので、複数の撮像手段のうち撮像が終了していない撮像手段の撮像終了を待つことなく撮像できるので、効率よく撮像手段が撮像することができる。
【００２２】
本発明の第４の構成として、被検査タイヤの交換を全撮像手段による撮像動作終了後に行うように構成した。
本発明によれば、全撮像手段による撮像動作後に直ちに被検査タイヤを交換できるので撮像データ処理動作が終了するのを待たずに被検査タイヤを交換できるので、撮像データの処理動作が終了した順に撮像手段が撮像を直ちに開始できるので効率よく検査することができる。
【００２３】
本発明の第５の構成として、マーカ挿入手段は各撮像手段の撮像位置を照明する照明手段の輝度を変化させるものからなる構成とした。
本発明によれば、照明手段の照明の輝度を変化させてマーカとして用いるので他の構成を必要とせず容易に制御することができる。例えば、輝度が零となるように変化させれば、明らかに撮像画像と輝度が異なるので容易にマーカの位置を検出することができる。
【００２４】
本発明の第６の構成として、マーカ挿入手段は各撮像手段の撮像画像中にノイズを発生させるものからなる構成とした。
本発明によれば、撮像画像中に明らかに他の撮像された部分と異なる画像が挿入されるのでマーカの位置の検出が容易になる。
【００２５】
本発明の第７の構成として、マーカ挿入手段により全撮像手段の撮像画像に同一時刻で挿入されるマーカは複数本からなる構成とした。
本発明によれば、マーカを複数本、同一時刻で挿入することにより、同じパターンのマーカが全撮像画像に挿入されるので、マーカの位置の検出が容易になる。
【００２６】
本発明の第８の構成として、撮像手段はタイヤの周面の１周分の撮像とマーカの挿入分の撮像のみを行う構成とした。
本発明によれば、撮像手段が必要以上の撮像をしないので、撮像にかかる時間や、撮像された撮像画像の撮像データの処理動作に要する時間が短くなる。
【００２７】
本発明の第９の構成として、タイヤの検査装置は、複数の撮像手段がタイヤ周面の異なる領域をそれぞれ撮像するように設定され、かつ、隣接する領域を撮像する撮像手段同士が撮像する領域に互いに重なり部分を有するように撮像し、撮像された画像の重なり部分をパターンマッチングさせて合成するように構成した。
本発明によれば、隣接する領域を撮像する撮像手段が重なり部分を有するように撮像されることで、複数の撮像手段が撮像した撮像画像を合成するときにパターンマッチングにより合成することができるので画像の合成が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る実施形態１のタイヤ内面を検査する外観検査装置のブロック図。
【図２】本発明に係る実施形態１のタイヤ内面を検査する外観検査装置の装置拡大図。
【図３】本発明に係る実施形態１のタイヤ内面に対するスリット幅と撮像回数の概念図。
【図４】本発明に係る実施形態１のタイヤ内面検査の時系列処理図。
【図５】本発明に係る実施形態１の暗線が挿入された撮像画像図。
【図６】本発明に係る実施形態１の暗線を用いた撮像画像の周方向の位置合わせ概念図。
【図７】本発明に係る実施形態１のパターンマッチングによる撮像画像の合成概念図。
【図８】本発明に係る実施形態１の画像合成の加工処理図。
【図９】本発明に係る実施形態１の画像合成の加工処理図。
【図１０】本発明に係る実施形態２の暗線が挿入された撮像画像図。
【図１１】本発明に係る実施形態２の暗線を用いた撮像画像の周方向の位置合わせ概念図。
【図１２】本発明に係る実施形態２のパターンマッチングによる撮像画像の合成概念図。
【図１３】本発明に係る実施形態２によるタイヤ内面検査の撮像に異常が生じたときの時系列処理図。
【図１４】従来のタイヤ内面を検査する外観検査装置の概略構成図。
【図１５】従来のカメラ及びレーザー光発生器の配置図。
【図１６】従来のタイヤ内面検査の時系列処理図。
【図１７】従来の領域毎に撮像された画像の画像合成概念図。
【図１８】従来のタイヤ内面検査の撮像に異常が生じたときの時系列処理図。
【図１９】従来の画像合成によるミスマッチング図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
実施形態１
図１は、本発明のタイヤの検査装置を被検査タイヤの周面のうちタイヤ内面Ｔｓの検査に適用した一実施形態を示すブロック図であり、図２は、図１において、ブロック図に置き換えられた検査装置の拡大図である。なお、図１，図２において、図１４と同じ構成のものには同一の符号を付した。
図１，図２に示すように、被検査対象であるタイヤＴが、モータ５２の駆動により矢印Ｇ方向に回転する回転テーブル５３の中心軸とタイヤＴの中心が一致するように横向きに載置される。このタイヤＴの内径部には、タイヤＴの上方より垂設された図外の吊設部材の先端にタイヤ内面Ｔｓにスリット光２１ａ〜２３ａを照射する照明手段としてのレーザー光発生器２１〜２３と、スリット光２１ａ〜２３ａが照射される照射部を撮像する撮像手段としてのＣＣＤエリアカメラからなる複数のカメラ１１〜１３が取り付けられて位置される。
【００３０】
検査されるタイヤ内面Ｔｓは、下面のタイヤサイドＴ１，底面のタイヤセンターＴ２，上面のタイヤサイドＴ３の３つの部位に分けて撮像される。タイヤサイドＴ１はレーザー光発生器２１とカメラ１１によって撮像され、タイヤセンターＴ２はレーザー光発生器２２とカメラ１２によって撮像され、タイヤサイドＴ３はレーザー光発生器２３とカメラ１３によってそれぞれ撮像される。
例えば、タイヤセンターＴ２の内周面に対して撮像方向が正面に向くカメラ１２を基準にすれば、カメラ１１はカメラ１２に対して矢印Ｇのタイヤ回転方向に撮像方向が角度α進む位置となるように向けられる。また、カメラ１３はカメラ１２に対して矢印Ｇのタイヤ回転方向に撮像方向が角度β遅れる位置に向けられる。つまり、各カメラ１１〜１３は、図１５に示したように周方向に相対的に位置ずれして配置され、かつ、互いにタイヤ内周面に対し直角方向であるタイヤの幅方向に撮像位置がそれぞれ異なるように設定される。そして、各カメラ１１〜１３の撮像する方向に対応するようにレーザー光発生器２１〜２３の照射するスリット光２１ａ〜２３ａが照射される。
なお、カメラ１１〜１３が周方向に相対的に位置ずれして配置される角度αや角度βは、適宜決めればよく、例えば、タイヤＴの内径部に位置でき、かつ、タイヤ内面Ｔｓが撮像できるように設定されればよい。
【００３１】
全カメラ１１〜１３により撮像される撮像データは、カメラ１１〜１３毎に接続されるコンピュータなどからなる前処理手段３１〜３３に逐次出力され、撮像が完了した部位（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）毎に前処理手段３１〜３３によりフィルタリングなどの前処理が施される。前処理が終了した撮像画像Ｐ１〜Ｐ３は、前処理手段３１〜３３と接続する後述の制御手段４６の画像合成手段４０に個別に出力される。
【００３２】
撮像画像Ｐ１〜Ｐ３が出力される制御手段４６は、検査全般を制御し、概略、画像合成手段４０とカメラ位置記憶手段４４と良否判定手段４７と本発明に係るマーカ挿入手段４９によって構成され、さらに入力手段としてのキーボード３５、表示手段としてのモニタ３６が接続される。
【００３３】
制御手段４６は、駆動信号線７０によりモータ駆動手段５１と接続され、駆動信号線７０を介してモータ５２を駆動させて回転テーブル５３の回転又は停止を制御するための回転開始信号や回転終了信号を出力する。
また、制御手段４６は、撮像信号線７１によりタイヤサイドＴ１を撮像するカメラ１１及びレーザー光発生器２１と接続され、撮像信号線７２によりタイヤセンターＴ２を撮像するカメラ１２及びレーザー光発生器２２と接続され、撮像信号線７３によりタイヤサイドＴ３を撮像するカメラ１３及びレーザー光発生器２３と接続されて、各撮像信号線７１〜７３を介して撮像開始信号や撮像終了信号を出力する。
つまり、制御手段４６は、カメラ１１による撮像と、カメラ１２による撮像と、カメラ１３による撮像とを個別に制御し、回転するタイヤＴに対して任意の位置でそれぞれ撮像の開始や終了がなされる。
【００３４】
また、制御手段４６は、各カメラ１１〜１３に撮像開始信号を出力すると、カメラ１１〜１３毎の撮像回数を個別にカウントし、それぞれカメラ１１〜１３の撮像回数が、タイヤ１周分の撮像回数に暗線Ｄの挿入分の１撮像回をプラスした撮像回数に達したときに個別に撮像終了信号を出力する。
ここで、撮像回数について説明する。図３はタイヤセンターＴ２における撮像画像の概念を示し、同図において、１ｓは、スリット光２１ａ〜２３ａのスリット幅を示し、このスリット幅１ｓ分でタイヤＴの１周分を撮像すれば、タイヤ内面Ｔｓの周方向の画像が連続的に得られる。よって、撮像するタイヤＴが大きなものであれば、撮像回数は多くなり、撮像するタイヤが小さいものであれば、撮像回数は少なくなる。
また、撮像回数のカウントは、次のようになされる。撮像の開始からカウントの開始を行い、マーカとしての暗線Ｄが入力されるとカウントを一度リセットして、暗線Ｄの挿入から再カウントを行いタイヤ１周分の撮像回数に１撮像回プラスでカウントが終了する。また、例えば、撮像に異常が生じた場合には、異常の生じたカメラの撮像回数のカウントを１度リセットして改めてカウントし直すとともに、後述するマーカ挿入手段４９に暗線Ｄの再挿入信号を出力する。これにより、再び暗線Ｄがすべての撮像画像に挿入されるので、再カウントが行われる。
つまり、常にタイヤ１周分の撮像回数＋１撮像回分を連続的に撮像することで、タイヤ１周分の撮像画像が得られることになる。
【００３５】
制御手段４６には、前処理手段３１〜３３から個別に出力される撮像中、前処理終了などの報知信号が入力され、制御手段４６と前処理手段３１とが報知信号線８１により接続され、制御手段４６と前処理手段３２とが報知信号線８２により接続され、制御手段４６と前処理手段３３とが報知信号線８３により接続される。
【００３６】
マーカ挿入手段４９は、レーザー光発生器２１〜２３とマーカ挿入線７４により接続され、上記制御手段４６にすべての前処理手段３１〜３３から撮像中の報知信号が出力されたときに、スリット光２１ａ〜２３ａの輝度を１撮像分だけ変化させるように制御する。
具体的には、マーカ挿入線７４を介してマーカ挿入信号をレーザー光発生器２１〜２３に同時に出力して、スリット光２１ａ〜２３ａが１撮像回分消灯するように制御し、カメラ１１〜１３の撮像する画像にマーカとしての暗線Ｄが挿入されるようにする。
【００３７】
カメラ位置記憶手段４４は、各カメラ１１〜１３の撮像方向の周方向の相対的位置ずれ量を角度として記憶し、カメラ１２の位置を基準とする場合、カメラ１１とカメラ１２とのずれ量を角度α、カメラ１２とカメラ１３とのずれ量を角度βとして記憶する。
【００３８】
画像合成手段４０は、マーカ検出手段４８と周方向位置合わせ手段４１Ａと重なり部分合成手段４２と加工処理手段４３を備える。
マーカ検出手段４８は、前処理手段３１〜３３から入力される撮像画像Ｐ１〜Ｐ３から暗線Ｄの位置を検出する。
周方向位置合わせ手段４１Ａは、カメラ１１〜１３の配置により生じる周方向の位置ずれ角度α，βをカメラ位置記憶手段４４から読み出して、マーカ検出手段４８により検出された各撮像画像Ｐ１〜Ｐ３の暗線Ｄを移動基準として、各撮像画像Ｐ１〜Ｐ３の暗線Ｄを角度α，βと見合うようにそれぞれ位置ずれさせることで、カメラ１１〜１３が同時に撮像を開始したかのように位置合わせする。
重なり部分合成手段４２は、周方向位置合わせ手段４１Ａによって位置合わせされた撮像画像Ｐ１〜Ｐ３から凸部１５を検出し、この凸部１５を用いてパターンマッチングさせて撮像画像Ｐ１〜Ｐ３を合成する。
加工処理手段４３は、重なり部分合成手段４２によってパターンマッチングされた画像をタイヤ１周分の撮像画像となるように合成画像ＰＰとして加工処理する。この合成画像ＰＰは、良否判定手段４７に出力され、良否判定手段４７では合成画像ＰＰから凹凸を画像処理することにより、タイヤＴを加硫成型するときにタイヤ内面Ｔｓに生じた成型不良やキズの有無が判定される。なお画像合成手段４０による画像の合成の詳細については後述する。
【００３９】
上記構成により、図４に示すようにタイヤ内面Ｔｓの検査が行われる。図４は、タイヤ内面の検査の撮像及び前処理の時系列処理を示し、同図を用いて、上記構成によるタイヤ内面Ｔｓの検査工程について説明する。なお、図中においてＡ２は、タイヤ１周分撮像回数＋１撮像回分の撮像時間を示す。
まず、検査の前準備として検査担当者によって検査初回である１本目の被検査対象となるタイヤＴが回転テーブル５３に載置され、このタイヤＴの寸法などの情報とカメラ１１〜１３の相対的位置ずれ量としての角度α，βがキーボード３５から入力される。これにより、制御手段４６では、タイヤＴのサイズに見合った撮像回数が算出される。
【００４０】
次に、検査担当者は、タイヤＴの内径部分にカメラ１１〜１３とレーザー光発生器２１〜２３を所定の位置、例えば、カメラ１２の撮像中心がタイヤＴの幅方向のほぼ中心に位置するように配置する。なお、上記キーボード３５から入力されたタイヤＴのサイズによって自動で所定の位置に位置されるように制御手段４６が図外の吊設部材の上下を制御するようにしてもよい。
【００４１】
カメラ１１〜１３の配置が完了したのちに、キーボード３５から検査開始の入力がなされると、検査開始信号が制御手段４６に入力される。
図４において、検査開始信号の入力に基づき、時刻ｔ０において、検査初回の１本目のタイヤＴが回転するとともにカメラ１１〜１３により撮像が開始される。この場合の撮像は検査初回の１本目の検査であるので、タイヤサイドＴ１，タイヤセンターＴ２，タイヤサイドＴ３のそれぞれの部位の撮像が同時に開始される。この撮像の開始により、制御手段４６は、各カメラ１１〜１３毎の撮像回数を個別にカウントを開始する。なお、撮像中は、回転するタイヤ内面Ｔｓに対して連続的にスリット光２１ａ〜２３ａが照射される。
各カメラ１１〜１３によって撮像される撮像データは、逐次、前処理手段３１〜３３に出力され、この撮像データが前処理手段３１〜３３に入力されるとカメラ１１〜１３が撮像中との報知信号が前処理手段３１〜３３から個別に制御手段４６に出力される。
【００４２】
次に、時刻ｔ１において、制御手段４６に前処理手段３１〜３３から個別に出力される撮像中との報知信号がすべて入力されると制御手段４６のマーカ挿入手段４９は、スリット光２１ａ〜２３ａが１撮像分同時に消灯されるようにマーカ挿入信号をレーザー光発生器２１〜２３に出力する。これにより、各カメラ１１〜１３の撮像する画像には、同一時刻での真っ暗なマーカとしての画像、すなわち暗線Ｄとして撮像される。
暗線Ｄが挿入されると制御手段４６では、カウントしてきたカメラ１１〜１３の撮像回数を１度リセットして、再びカメラ１１〜１３毎の撮像回数のカウントを改めて開始する。
このとき、時刻ｔ０〜時刻ｔ１の間で撮像された撮像時間Ｆ１分の撮像データは、暗線Ｄの挿入後に撮像された撮像データによって上書き処理されるようになっている。
【００４３】
次に、時刻ｔ２では、時刻ｔ１で暗線Ｄが挿入されてからの各カメラ１１〜１３の撮像回数が、撮像時間Ａ２で所定のタイヤ１周分＋１撮像分に達するので全カメラ１１〜１３の撮像動作が終了するとともに、前処理手段３１〜３３では撮像データの処理動作（前処理）が開始される。
【００４４】
次に、時刻ｔ３では、全カメラ１１〜１３による撮像動作が終了しているので、次に検査を行う２本目のタイヤＴを回転テーブル５３上に載せ替えて撮像開始まで待機する。
そして、時刻ｔ４において、前処理手段３１による１本目のタイヤサイドＴ１の前処理が前処理時間Ｂ１で終了すると、前処理手段３１は前処理終了の報知信号を制御手段４６に出力し、制御手段４６はこの報知信号に基づき２本目のタイヤＴを回転させるとともにカメラ１１による２本目のタイヤサイドＴ１の撮像を開始させて、撮像回数のカウントを開始する。カメラ１１の撮像が開始されて撮像データが前処理手段３１に出力されると、前処理手段３１は制御手段４６にカメラ１１が撮像中であることの報知信号を出力する。
【００４５】
次に、時刻ｔ５において、前処理手段３３による１本目のタイヤサイドＴ３の前処理が前処理時間Ｂ３で終了すると、前処理手段３３は前処理終了の報知信号を制御手段４６に出力し、制御手段４６は回転するタイヤＴの任意の位置からカメラ１３による２本目のタイヤサイドＴ３の撮像を開始させて、撮像回数のカウントを開始する。カメラ１３の撮像が開始されて撮像データが前処理手段３３に出力されると、前処理手段３１は制御手段４６にカメラ１１が撮像中であることの報知信号を出力する。
【００４６】
次に、時刻ｔ６において、前処理手段３２による１本目のタイヤセンターＴ２の前処理が前処理時間Ｂ２で終了すると、前処理手段３２は、前処理終了の報知信号を制御手段４６に出力し、制御手段４６は、回転するタイヤＴの任意の位置からカメラ１２による２本目のタイヤセンターＴ２の撮像を開始させて、撮像回数のカウントを開始する。カメラ１２の撮像が開始されて撮像データが前処理手段３２に出力されると、前処理手段３１は制御手段４６にカメラ１２が撮像中であることの報知信号を出力する。この前処理手段３２の報知信号が制御手段４６に入力されたことにより、２本目のタイヤＴが全カメラ１１〜１３により撮像が開始されていることが、制御手段４６に報知される。
【００４７】
次に、時刻ｔ７では、上記報知信号に基づき制御手段４６のマーカ挿入手段４９は、スリット光２１ａ〜２３ａが１撮像分同時に消灯されるようにマーカ挿入信号をレーザー光発生器２１〜２３に出力する。これにより、各カメラ１１〜１３の撮像する画像には、同一時刻においてマーカとしての暗線Ｄが撮像される。
暗線Ｄが挿入されると制御手段４６では、カウントしてきたカメラ１１とカメラ１３の撮像回数を１度リセットして、再びカメラ１１とカメラ１３の撮像回数のカウントを改めて開始する。
このとき、時刻ｔ４〜時刻ｔ５の間でカメラ１１が撮像した撮像時間Ｆ２分の撮像データは、暗線Ｄの挿入後に撮像された撮像データによって上書き処理され、時刻ｔ５〜時刻ｔ６の間でカメラ１３が撮像した撮像時間Ｆ４分の撮像データは、暗線Ｄの挿入後に撮像された撮像データによって上書き処理され、時刻ｔ６〜時刻ｔ７の間でカメラ１２が撮像した撮像時間Ｆ３分の撮像データは、暗線Ｄの挿入後に撮像された撮像データによって上書き処理される。
上記工程を繰り返すことにより、順次タイヤＴの内面検査が行われる。
【００４８】
図５〜図９は、上記工程により撮像及び前処理された撮像画像Ｐ１〜Ｐ３が画像処理手段４０により合成される合成手順を示し、同図を用いて、画像処理手段４０による撮像画像Ｐ１〜Ｐ３の合成手順について説明する。
まず、図５に示すように、前処理された撮像画像Ｐ１〜Ｐ３は、画像処理手段４０のマーカ検出手段４８に入力され、マーカ検出手段４８では、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３から暗線Ｄが挿入された位置を検出する。この検出された暗線Ｄの位置を用いて周方向位置合わせ手段４１Ａでは、図６に示すように、カメラ位置記憶手段４４から周方向の位置ずれ角度α，βを読み出して、撮像画像Ｐ２の暗線Ｄを基準として角度α，βに相当する撮像回数分、撮像画像Ｐ１及びＰ３の暗線Ｄを周方向に位置ずれさせることにより、周方向の位置ずれを位置合わせして、重なり部分合成手段４２に出力する。
【００４９】
次に、重なり部分合成手段４２では、図７に示すように、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３の重なり部分Ｑ１，Ｑ２に含まれるリッジと呼ばれる周期的に形成された凸部１５を用いて、撮像画像Ｐ１と撮像画像Ｐ２、撮像画像Ｐ２と撮像画像Ｐ３のパターンマッチングを行い、重なり部分Ｑ１，Ｑ２の合成を行う。
【００５０】
次に、加工処理手段４３は、例えば、図８，図９に示すように、重なり部分合成手段４２により合成された画像から、例えば、暗線Ｄを消去してから、各画像の一端がそろうようにタイヤセンターＴ２，タイヤサイドＴ１のタイヤサイドＴ３よりもはみ出た部分の画像をそれぞれの他端側に移動させることでタイヤ１本分の合成画像ＰＰとなるように加工処理される。
この加工処理手段４３により加工処理された合成画像ＰＰは、良否判定手段４７などに出力されて、タイヤＴの成型によってタイヤ内面Ｔｓに生じるキズや成型むらなどの不良の有無が凹凸から判定され、表示手段としてのモニタ３６に合成された合成画像ＰＰとともに成型の不良の良否が判定結果としてモニタ上に表示される。
【００５１】
上記構成による検査によれば、カメラ１１〜１３によって撮像される画像に同じタイミングで挿入されたマーカとしての暗線Ｄを基準にして、カメラ１１〜１３の周方向の位置ずれが位置合わせされるので、撮像された画像の合成の精度が向上する。
【００５２】
実施形態２
実施形態１では、マーカ挿入手段４９によるマーカとしての暗線Ｄの挿入後に、カメラ１１〜１３の撮像回数をリセットして再度撮像回数をカウントし直すようにしたが、暗線Ｄの挿入時に、タイヤＴの回転を停止するように設定してもよい。
具体的には、マーカ挿入手段４９が、レーザー光発生器２１〜２３とマーカ挿入線７４により接続されるとともに、モータ駆動手段５１と一時停止信号線により接続し、レーザー光発生器２１〜２３が暗線Ｄを挿入するときにタイヤＴの回転が１撮像回分だけ一時的に停止するように構成すればよい。
この場合、各カメラ１１〜１３による撮像は、一度撮像が開始されてから、撮像回数がタイヤ１周分の撮像回数＋１撮像分だけでよい。なお、本形態での撮像回数のカウントは、次のようになされる。撮像に異常がない場合には、撮像の開始からのカウントがタイヤ１周分の撮像回数＋１撮像回でカウントが終了する。また、撮像に異常が生じた場合には、異常の生じたカメラの撮像回数のカウントを１度リセットして改めてカウントし直すとともに、後述するマーカ挿入手段４９に暗線Ｄの再挿入信号を出力する。これにより、撮像に異常のないカメラの撮像画像には、一度の撮像中に２本以上の暗線Ｄが挿入されるので、最後に挿入された暗線Ｄの一つ前に挿入された暗線Ｄからの撮像回数を有効とし、例えば、最後に挿入された暗線Ｄの一つ前に挿入された暗線Ｄからの撮像回数がタイヤ１周分の撮像回数＋１撮像回分に達したときに撮像が終了する。
【００５３】
上記構成によりカメラ１１〜１３によって撮像される撮像画像Ｐ１〜Ｐ３は、図１０〜図１２に示すように、各撮像画像Ｐ１〜Ｐ３に挿入された暗線Ｄを基準に周方向の位置ずれを位置合わせした後に撮像画像Ｐ１〜Ｐ３をパターンマッチングして撮像画像を合成したのちに、タイヤ１周分の合成画像ＰＰとなるように加工処理すればよい。
【００５４】
また、本実施形態によれば、例えば図１３に示すように撮像中に異常が生じた場合には次のように検査を行うことができる。なお、同図においてＡ２は、タイヤ１周分の撮像回数＋１撮像分に要する撮像時間を示し、Ｂ１〜Ｂ３は前処理時間を示す。
【００５５】
まず、時刻ｔ０において、検査の初回の１本目のタイヤＴが回転しカメラ１１〜１３により撮像が開始される。この場合の撮像は検査初回の１本目の検査であるので、タイヤサイドＴ１，タイヤセンターＴ２，タイヤサイドＴ３のそれぞれの部位の撮像が同時に開始される。この撮像の開始により、制御手段４６は、各カメラ１１〜１３毎の撮像回数を個別にカウントを開始する。各カメラ１１〜１３によって撮像される撮像データは、逐次、前処理手段３１〜３３に出力され、各カメラ１１〜１３が撮像中との報知信号が前処理手段３１〜３３から制御手段４６に出力される。
【００５６】
次に、時刻ｔ１では、上記報知信号に基づきマーカ挿入手段４９が、スリット光２１ａ〜２３ａが１撮像分同時に消灯されるようにマーカ挿入信号をレーザー光発生器２１〜２３に出力する。これにより、各カメラ１１〜１３の撮像する画像には、同一時刻での真っ暗なマーカとしての画像、すなわち暗線Ｄとして撮像される。
その後、例えば、暗線Ｄが挿入された時刻ｔ１よりも後の、時刻Ｅ１において、カメラ１１の撮像に異常が発生した場合、本形態ではカメラ１２とカメラ１３の撮像はそのまま継続される。この場合、制御手段４６はカメラ１１の撮像については、始めから撮像する必要があるので、撮像に異常が発生したとき以降の撮像回数がタイヤ１周分の撮像回数＋１撮像分となるようにカウントする。
【００５７】
時刻ｔ２では、制御手段４６によるカメラ１１の撮像回数のカウントが再カウントされたことにより、制御手段４６では、カメラ１１〜１３による撮像画像Ｐ１〜Ｐ３に再び暗線Ｄを挿入するように、マーカ挿入手段４９に信号を出力し、マーカ挿入手段４９は、レーザー光発生器２１〜２３にマーカ挿入信号を出力して、暗線Ｄがカメラ１１〜１３のすべての画像に挿入される。この暗線Ｄの再挿入により、カメラ１２とカメラ１３の撮像回数のカウントは、時刻ｔ１において暗線Ｄが挿入された以降の撮像回数がタイヤ１周分の撮像回数＋１撮像分となるように撮像回数のカウントに修正がなされる。
これにより、カメラ１２とカメラ１３が時刻ｔ０〜時刻ｔ１まで撮像時間Ｆ５分の撮像データは、２回目の暗線Ｄの挿入後に撮像された撮像データによって上書き処理される。そして、カメラ１２，１３の撮像回数がタイヤ１周分＋１撮像分に達すると、それぞれ前処理手段３２，３３により撮像データの前処理が行われる。
【００５８】
次に、時刻ｔ３において、タイヤサイドＴ１を撮像するカメラ１１の撮像回数がタイヤ１周分＋１撮像分に達すると１本目のタイヤＴの撮像が全て終了し、前処理手段３１により撮像データの前処理が行われる。
次に、時刻ｔ４では、全カメラ１１〜１３による撮像動作が終了しているので、次に検査を行う２本目のタイヤＴを回転テーブル５３上に載せ替えて撮像開始まで待機する。
【００５９】
そして、時刻ｔ５において、前処理手段３１による１本目のタイヤサイドＴ３の前処理が前処理時間Ｂ３で終了すると、前処理手段３３は前処理終了の報知信号を制御手段４６に出力し、制御手段４６はこの報知信号に基づき２本目のタイヤＴを回転させるとともにカメラ１３による２本目のタイヤサイドＴ３の撮像を開始させて、撮像回数のカウントを開始する。カメラ１３の撮像が開始されて撮像データが前処理手段３３に出力されると、前処理手段３３は制御手段４６にカメラ１３が撮像中であることの報知信号を出力する。
次に、前処理手段３１による１本目のタイヤサイドＴ１の前処理が前処理時間Ｂ１で終了すると、前処理手段３１は前処理終了の報知信号を制御手段４６に出力し、制御手段４６は回転するタイヤＴの任意の位置からカメラ１１による２本目のタイヤサイドＴ１の撮像を開始させて、撮像回数のカウントを開始する。カメラ１１の撮像が開始されて撮像データが前処理手段３１に出力されると、前処理手段３１は制御手段４６にカメラ１１が撮像中であることの報知信号を出力する。
次に、前処理手段３２による１本目のタイヤセンターＴ２の前処理が前処理時間Ｂ２で終了すると、前処理手段３２は、前処理終了の報知信号を制御手段４６に出力し、制御手段４６は、回転するタイヤＴの任意の位置からカメラ１２による２本目のタイヤセンターＴ２の撮像を開始させて、撮像回数のカウントを開始する。カメラ１２の撮像が開始されて撮像データが前処理手段３２に出力されると、前処理手段３１は制御手段４６にカメラ１２が撮像中であることの報知信号を出力する。この前処理手段３２の報知信号が制御手段４６に入力されたことにより、２本目のタイヤＴが全カメラ１１〜１３により撮像が開始されていることが、制御手段４６に報知される。
【００６０】
次に、時刻ｔ６では、上記報知信号に基づきマーカ挿入手段４９が、スリット光２１ａ〜２３ａが１撮像分同時に消灯されるようにマーカ挿入信号をレーザー光発生器２１〜２３に出力する。これにより、各カメラ１１〜１３の撮像する画像には、同一時刻においてマーカとしての暗線Ｄが撮像される。
上記工程を順次繰り返して検査が行われることにより連続的に搬送されるタイヤＴの検査を効率良く行うことができる。
【００６１】
以上のように構成することで、従来、タイヤサイドＴ１，Ｔ３を撮像するカメラ１１，１３にあった待機時間Ｃ１，Ｃ２がなくなり、前処理の開始、又は終了する時間に時間差を生じさせることで、タイヤサイドＴ１，Ｔ３、タイヤセンターＴ２の各部位の前処理された撮像画像の出力されるタイミングが徐々にずれるので、前処理手段３１〜３３から制御手段４６に出力される画像の転送時の衝突を回避することができ、スムースに画像を転送することができる。また、実施形態１と同様に、マーカとしての暗線Ｄを基準として撮像画像同士の位置合わせがなされるので正確な位置合わせを行うことが可能となる。
【００６２】
以上、実施形態１及び実施形態２で説明したように、本発明によれば、カメラ１１〜１３が撮像する撮像画像中に同一時刻でマーカとしての暗線Ｄを入れることにより、カメラ１１〜１３の撮像動作を個別に制御することが可能となるので、例えば、撮像後の異なる前処理時間の差によって生じる撮像の待機時間Ｃ１，Ｃ２を減少させることができる。
また、全カメラ１１〜１３が撮像した各撮像画像を合成するときに、撮像画像中の暗線Ｄを基準にカメラ間、つまりカメラ１１とカメラ１２、カメラ１２とカメラ１３の周方向の相対的位置ずれ量の角度α，βに見合うようにカメラの周方向の位置ずれを位置合わせするので撮像画像Ｐ１〜Ｐ３の位置合わせ精度が向上する。さらに、位置合わせ精度が向上したことにより、撮像画像同士をパターンマッチングするときのマッチング精度も向上するため、結果として合成される撮像画像の合成精度が向上するので、画像合成に起因する良品を不良と誤判定することが防止できる。
【００６３】
なお、上記説明において、制御手段４６の有するマーカ挿入手段４９は、スリット光２１ａ〜２３ａの照射を１撮像分だけ一時的に停止して暗線Ｄとしてカメラ１１〜１３により撮像される撮像画像にマーカとしての暗線Ｄが挿入されるようにしたが、暗線Ｄではなく逆に輝度を上げて他の撮像される部分よりも十分に明るくなるように照射させてもよい。
また、実際にスリット光２１ａ〜２３ａの輝度を変化させるのではなく、カメラ１１〜１３が前処理手段３１〜３３に出力する画像に、前処理手段の処理によって、同期されたマーカが挿入されるように構成してもよく、さらに、他の構成を追加することにより画像にノイズとしてのマーカが挿入されるようにしてもよい。具体的には、超音波発生器や紫外線発生器、高圧発生器などによってマーカが挿入されるようにしてもよい。さらに、マーカは複数本挿入してもよい。
また、撮像と同時に被検体であるタイヤＴを回転するようにしたが、回転テーブル５３にタイヤＴを載せ替えると同時に回転させておき、回転するタイヤＴの任意の位置で撮像が開始されるようにしてもよい。
また、上記検査の撮像において、スリット光のスリット幅ｓ１を基準としてタイヤ１周分の撮像回数をカウントするとして説明したが、カメラの画素数を用いてタイヤ１周分の長さを求めて、撮像回数を得るようにしてもよい。
【００６４】
以上、タイヤの内面検査として説明したが、タイヤの外面検査でもよく、また、他の検査において複数のカメラで撮像した画像を合成処理する場合に本発明の方法を適用してもよい。本発明によれば、画像同士の位置合わせを正確に合成し、かつ、複数の撮像手段であるカメラを個別に動作させることができるので、効率よく検査することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１１；１２；１３  カメラ、２１；２２；２３  レーザー光発生器、
２１ａ；２２ａ；２３ａ  スリット光、３１；３２；３３  前処理手段、
４０  画像処理手段、４１；４１Ａ  周方向位置合わせ手段、
４２  重なり部分合成手段、４３  加工処理手段、４４  カメラ位置記憶手段、
４６  制御手段、４７  良否判定手段、４８  マーカ検出手段、
４９  マーカ挿入手段、５１  モータ駆動手段、Ｄ  暗線、Ｐ１〜Ｐ３  画像、
Ｔ  タイヤ、Ｔ１；Ｔ３  タイヤサイド、Ｔ２  タイヤセンター、Ｔｓ  タイヤ内面。
【図１】
2010266259.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2010266259.tif 000017
【図１６】
2010266259.tif 000018
【図１７】
2010266259.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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