(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの表面に対し、タイヤ円周方向に間隔を空けて二対の撮像領域を、タイヤ円周方向から見た際に、互いに対となる撮像領域がタイヤ径方向において少なくとも一部分で重なるように設定し、各撮像領域に対しそれぞれ光を照射して、各撮像領域からの反射光をそれぞれ測定するにあたり、
前記二対の撮像領域における前記光の照射方向を、それぞれタイヤ円周方向に平行な方向およびタイヤ径方向に平行な方向とするとともに、タイヤ円周方向から見て互いに対となる撮像領域間で平行であって、かつ各撮像領域を横断し該撮像領域に垂直な任意の面を、該互いに対となる撮像領域ごとに設定し、該互いに対となる撮像領域のそれぞれにおける前記光の照射方向を、該任意の面に対し、タイヤ円周方向から見て互いに逆方向とすることを特徴とするタイヤの外観検査方法。
【請求項２】
前記二対の撮像領域を、タイヤ円周方向から見た際に、互いに対となる撮像領域がタイヤ径方向において全体で重なるように設定する請求項１記載のタイヤの外観検査方法。
【請求項３】
前記タイヤをタイヤ円周方向に回転させながら連続的に検査を行う請求項１または２記載のタイヤの外観検査方法。
【請求項４】
タイヤの表面に対し、タイヤ円周方向に間隔を空けて、タイヤ円周方向から見た際に、互いに対となる撮像領域がタイヤ径方向において少なくとも一部分で重なるように設定された二対の撮像領域を有し、各撮像領域に対しそれぞれ光を照射する二対の照射手段と、各撮像領域からの反射光をそれぞれ測定する二対の測定手段と、を備え、
前記二対の撮像領域における前記二対の照射手段が、該二対の照射手段からの光の照射方向がそれぞれ、タイヤ円周方向に平行な方向およびタイヤ径方向に平行な方向となるよう配置されるとともに、タイヤ円周方向から見て互いに対となる撮像領域間で平行であって、かつ各撮像領域を横断し該撮像領域に垂直な任意の面を、該互いに対となる撮像領域ごとに設定したとき、該互いに対となる撮像領域における互いに対となる照射手段が、各照射手段からの光の照射方向が該任意の面に対し、タイヤ円周方向から見て互いに逆方向となるよう配置されていることを特徴とするタイヤの外観検査装置。
【請求項５】
前記タイヤをタイヤ円周方向に回転させることが可能な回転手段を備える請求項４記載のタイヤの外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの外観検査方法および外観検査装置（以下、単に「検査方法」および「検査装置」とも称する）に関し、詳しくは、製品タイヤの外観形状を自動的に検査することが可能なタイヤの外観検査方法および外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの外観形状の良否を検査する方法として、図５に示すような、光切断法を用いた検査方法が知られている。この検査方法は、検査するタイヤ６０を回転装置７１に搭載して回転させるとともに、半導体レーザなどを用いた投光装置７２によりタイヤ６０のサイド部６０Ｋにスリット光を照射して、上記サイド部６０Ｋのスリット像をＣＣＤカメラなどのエリアカメラ７３により撮影した後、このスリット像Ｓの画像データ（輝度データ）からサイド部６０Ｋの形状を求め、これを基準となるサイド部６０Ｋの画像と比較して、その形状の良否を判定するものである。
【０００３】
また、例えば、特許文献１には、タイヤの表面の異種ゴムが加硫成形された部分を確実に識別することを目的として、タイヤ表面の被撮像ラインに向けて互いに反対側から光を照射する１対の第１投光器からなる第１照射手段と、これとは異なる照射方向で被撮像ラインに向けて互いに反対側から光を照射する１対の第２投光器からなる第２照射手段と、により被撮像ライン部分に交互に光を照射して、ラインカメラにより被撮像ライン部分を撮像し、ラインカメラが撮像した画像を分析してタイヤの表面を検査する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１６２７０号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のタイヤの外観検査方法では、凹凸のほとんどない微小な欠陥や、異種ゴムが加硫成型された部分については、単純に高解像度にしても判別可能なレベルで画像化することができず、結果として検出することができなかった。また、特許文献１に記載されているような技術もあるが、この技術では、２対の投光器を用いて異なる方向から同時に光照射および撮像を行うことができず、順次光照射および撮像を行う必要があるため、画像の取得に時間がかかるという難点があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、従来の形状計測手法では検出が不可能だった、凹凸のほとんどない微小な欠陥や、異種ゴムが加硫成型された部分などのタイヤ表面の浅く小さな欠陥を、従来と比較して容易に検出することができるタイヤの外観検査方法および外観検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は鋭意検討した結果、以下のようなことを見出した。
図４に示すように、タイヤＴの表面に、照射手段１１から角度を変えて面平行光を照射し、これをタイヤＴの表面に対し垂直な方向からラインカメラ１２で撮影する場合を考える。図中、ｘはタイヤ円周方向の座標軸を示し、ｚはタイヤ表面に垂直な方向の座標軸を示す。ここで、面平行光を凹部３の右側から照射した場合において、凹部３からラインカメラ１２に入射する反射光の強度は、凹面３ａのようにその法線ベクトルの方向が面平行光の照射方向α１と近い場合（ｘ＝ｘ１）には大きく、凹面３ｂのようにその法線ベクトルの方向が面平行光の照射方向α１から離れている場合（ｘ＝ｘ２）には小さくなる。
【０００８】
したがって、互いに異なる２つの方向α１，α２から面平行光を照射して凹部３を撮影して、２つの面平行光からの反射像の輝度分布波形を用いて表面傾斜角の画像データを取得し、これを分析すれば、タイヤＴの表面に凹部３があるかどうかを判別できることになる。かかる観点から、本発明者はさらに検討した結果、下記構成とすることにより、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のタイヤの外観検査方法は、タイヤの表面に対し、タイヤ円周方向に間隔を空けて二対の撮像領域を、タイヤ円周方向から見た際に、互いに対となる撮像領域がタイヤ径方向において少なくとも一部分で重なるように設定し、各撮像領域に対しそれぞれ光を照射して、各撮像領域からの反射光をそれぞれ測定するにあたり、
前記二対の撮像領域における前記光の照射方向を、それぞれタイヤ円周方向に平行な方向およびタイヤ径方向に平行な方向とするとともに、タイヤ円周方向から見て互いに対となる撮像領域間で平行であって、かつ各撮像領域を横断し該撮像領域に垂直な任意の面を、該互いに対となる撮像領域ごとに設定し、該互いに対となる撮像領域のそれぞれにおける前記光の照射方向を、該任意の面に対し、タイヤ円周方向から見て互いに逆方向とすることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の外観検査方法においては、前記二対の撮像領域を、タイヤ円周方向から見た際に、互いに対となる撮像領域がタイヤ径方向において全体で重なるように設定することが好ましい。また、本発明においては、前記タイヤをタイヤ円周方向に回転させながら連続的に検査を行うことが好ましい。
【００１１】
また、本発明のタイヤの外観検査装置は、タイヤの表面に対し、タイヤ円周方向に間隔を空けて、タイヤ円周方向から見た際に、互いに対となる撮像領域がタイヤ径方向において少なくとも一部分で重なるように設定された二対の撮像領域を有し、各撮像領域に対しそれぞれ光を照射する二対の照射手段と、各撮像領域からの反射光をそれぞれ測定する二対の測定手段と、を備え、
前記二対の撮像領域における前記二対の照射手段が、該二対の照射手段からの光の照射方向がそれぞれ、タイヤ円周方向に平行な方向およびタイヤ径方向に平行な方向となるよう配置されるとともに、タイヤ円周方向から見て互いに対となる撮像領域間で平行であって、かつ各撮像領域を横断し該撮像領域に垂直な任意の面を、該互いに対となる撮像領域ごとに設定したとき、該互いに対となる撮像領域における互いに対となる照射手段が、各照射手段からの光の照射方向が該任意の面に対し、タイヤ円周方向から見て互いに逆方向となるよう配置されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の外観検査装置は、前記タイヤをタイヤ円周方向に回転させることが可能な回転手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記構成としたことにより、従来の形状計測手法では検出が不可能だった、凹凸のほとんどない微小な欠陥や、異種ゴムが加硫成型された部分などのタイヤ表面の浅く小さな欠陥を、従来と比較して容易に検出することができるタイヤの外観検査方法および外観検査装置を実現することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のタイヤの外観検査装置の一構成例を示す概略説明図である。
【図２】本発明によるタイヤのサイドウォール部の外観検査方法を示すフローチャートである。
【図３】表面傾斜角θの算出方法を示す説明図である。
【図４】本発明における凹凸検出の測定原理を示す説明図である。
【図５】従来の光切断法を用いたタイヤの外観検査方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明のタイヤの外観検査装置の一構成例を示す概略説明図を示す。図示するように、本発明の外観検査装置は、タイヤＴの表面に対し、タイヤ円周方向に間隔を空けて設定された少なくとも一対、図示例では二対の撮像領域Ａ，ＢおよびＣ，Ｄを有している。ここで、本発明における撮像領域とは、装置上に固定された撮像部位を意味するので、タイヤＴが装置上で回転すれば、回転に伴い、実質的にタイヤＴの円周方向に沿って移動するものである。以下の説明においては、簡略のために、一対の撮像領域Ａ，Ｂを設けた場合について説明する。
【００１６】
本発明において、互いに対となる撮像領域Ａ，Ｂは、タイヤ円周方向から見た際に、タイヤ径方向において少なくとも一部分、好ましくは図示するように、全体が重なるように設定される。本発明の外観検査装置は、各撮像領域Ａ，Ｂに対しそれぞれ光、好適には面平行光を照射する少なくとも一対の照射手段１Ａ，１Ｂと、これら各撮像領域１Ａ，１Ｂからの反射光をそれぞれ測定する少なくとも一対の測定手段２Ａ，２Ｂとを備えるので、互いに対となる撮像領域Ａ，Ｂをこのように設定して、上記照射手段および測定手段を用いてタイヤ一周分の撮像を行うことで、後述するように、各撮像領域の重複部分について、実質的に一度の光照射で、２回分の反射像データを得ることが可能となる。
【００１７】
また、本発明においては、タイヤ円周方向から見て互いに対となる撮像領域間で平行であって、かつ各撮像領域を横断し該撮像領域に垂直な任意の面を、互いに対となる撮像領域ごとに設定したとき、互いに対となる撮像領域における互いに対となる照射手段が、各照射手段からの面平行光の照射方向が上記任意の面に対し、タイヤ円周方向から見て互いに逆方向となるよう配置されている。例えば、図示する撮像領域Ａ，Ｂの場合には、タイヤ円周方向から見て撮像領域Ａ，Ｂ間で平行であって、かつ各撮像領域Ａ，Ｂを横断し撮像領域に垂直な面を、タイヤ径方向に沿って設定し、撮像領域Ａ，Ｂにおける照射手段１Ａ，１Ｂを、各照射手段１Ａ，１Ｂからの面平行光の照射方向がこのタイヤ径方向に沿う面に対し、タイヤ円周方向から見て互いに逆方向となるよう配置している。また、図示する撮像領域Ｃ，Ｄの場合には、タイヤ円周方向から見て撮像領域Ｃ，Ｄ間で平行であって、かつ各撮像領域Ｃ，Ｄを横断し撮像領域に垂直な面を、タイヤ円周方向に沿って設定し、撮像領域Ｃ，Ｄにおける照射手段１Ｃ，１Ｄを、各照射手段１Ｃ，１Ｄからの面平行光の照射方向がこのタイヤ円周方向に沿う面に対し、タイヤ円周方向から見て互いに逆方向となるよう配置している。逆に言えば、本発明において、互いに対となる撮像領域とは、各撮像領域に対応する互いに対となる照射手段が、上記条件を満足するように配置された撮像領域の組をいうものである。したがって、本発明において二対以上の撮像領域を設ける場合には、タイヤ円周方向から見て互いに対となる撮像領域間で平行であって、かつ各撮像領域を横断し該撮像領域に垂直な任意の面を、互いに対となる撮像領域ごとに、タイヤ円周方向に対する角度を変えて設定することが必要である。
【００１８】
本発明においては、上記のように、タイヤ表面に対し、上記条件を満足する少なくとも一対の撮像領域を設定し、各撮像領域につき上記条件を満足するように照射手段を配置して面平行光を照射して、各撮像領域からの反射光をタイヤ円周方向に１周分測定することで、タイヤ表面の各部分に対し、少なくとも互いに対向する２方向から光照射した場合の反射像を得ることができる。しかも、本発明においては、特許文献１に記載された技術のように交互に２回の光照射を要するものではなく、実質的に一度の光照射で、必要なデータを取得することが可能である。したがって、上記少なくとも２方向からの照射光の反射像の輝度分布波形を分析することで、タイヤ表面の微小な変化を取得して、欠陥を自動的に判別することが可能となる。
【００１９】
図示する外観検査装置において、タイヤＴは、サイドウォール部２１が上向きとなるように、すなわち、その軸方向が回転台３０の回転軸と一致するように、回転台３０上に載置されている。回転台３０は、モータ３１により所定の回転速度で回転し、タイヤＴを回転させるものであり、モータ３１は、図示しないモータ制御手段からの駆動・制御信号によって駆動・制御される。また、タイヤＴの回転角は、回転台の近傍に配置された図示しない回転角検出手段により検出される。
【００２０】
照射手段１Ａ，１Ｂとしては、高輝度ＬＥＤを面上に配列したものの前面にシリンドリカルレンズを配置したものを用いて、ＬＥＤから放出された光を集光し、擬似的な面平行光とすることができる。これら照射手段１Ａ，１Ｂは、面平行光の照射方向が測定手段の撮像視野に対して独立であって、各撮像領域の上方に、例えば、撮像領域に対して３０°〜７５°、好適には６０°になるように配置することができる。この面平行光の入射方向が３０°未満であると、サイドウォール部２１に形成された文字や数字などのタイヤ表示による陰のために、微小な凹凸が検出しにくくなるおそれがある。一方、入射方向が７５°を超えると、反射光の角度が垂直に近い角度になるので、小さな凹凸の検出が困難となる。
【００２１】
また、測定手段２Ａ，２Ｂとしては、ラインカメラを用いることができ、これら測定手段は、タイヤＴのサイドウォール部２１のタイヤ幅方向中央部近傍の、タイヤ軸方向上方に配置する。ラインカメラとしては、画素が１列に配列されたＣＣＤカラーカメラを用いることができ、この場合、カメラは、カメラの画素列の方向がタイヤ径方向と一致するように配置する。サイドウォール部２１の測定手段と対向する面が、タイヤＴにおける検査対象面Ｓとなる。さらに、測定手段２Ａ，２Ｂには、これら測定手段２Ａ，２Ｂで取得された画像データを整列ないしシフト処理する画像処理手段と、画像処理手段で処理された画像データに基づいて、サイドウォール部表面の微小な凹凸を検出する凹凸検出手段と、検出された凹凸の数や大きさに基づいてタイヤＴの外観を検査する外観検査手段とを含む演算処理装置（ＰＣ）が接続されている。測定手段としてラインカメラを用いる場合には、タイヤを一定速度で回転させながら撮影し、撮影位置を考慮してデータをシフトする。
【００２２】
本発明においては、前述したように、撮像領域は少なくとも一対にて設けることが必要であるが、図示するように、二対の撮像領域Ａ〜Ｄを設定してもよい。この場合、実質的に一度の光照射で、４方向から光照射して撮影した画像を得ることができ、より精確な検査が可能となる。また、この場合、図示するように、二対の撮像領域Ａ〜Ｄは、タイヤ中心で点対称となるように、タイヤ円周方向に等間隔となるよう配置することが好ましい。この場合も、照射手段１Ａ〜１Ｄおよび測定手段２Ａ〜２Ｄは、各撮像領域につき、上記と同様に配置すればよい。なお、撮像領域を二対にて設ける場合には、図示するように、タイヤの表面に対し、タイヤ円周方向に間隔を空けて二対の撮像領域Ａ，ＢおよびＣ，Ｄを設定して、これら二対の撮像領域Ａ，ＢおよびＣ，Ｄにおける面平行光の照射方向を、それぞれタイヤ円周方向に平行な方向およびタイヤ径方向に平行な方向とすることが好ましい。
【００２３】
次に、本発明において、照射光の反射像から輝度分布波形を得てタイヤ表面の欠陥を検出する流れについて説明する。本発明においては、前述したように、タイヤ表面に対する光の照射方向を変化させた際に、表面形状ないし粗さに異常がある部分では反射光強度が大きく変化することに着目している。
【００２４】
まず、上述のように、一対の撮像領域Ａ，Ｂについて得られる２方向からの照射光の反射光をそれぞれ撮影して、２種類の反射像データを、それぞれタイヤ円周方向に１周分得る。この２種類の反射像データを画像処理手段で処理して、撮像領域Ａ，Ｂ間のタイヤ円周方向の間隔の分だけずらすことで、タイヤ円周方向の各部位における、少なくとも２方向からの照射光の反射像データが得られる。
【００２５】
凹凸検出手段は、上記測定手段で得られた２種の画像の画素の輝度データを用いて、タイヤ円周方向に沿った輝度分布波形をそれぞれ算出する輝度分布波形算出部と、当該検査対象面Ｓの凹凸の傾斜の度合いを示す表面傾斜角θ（図３（ｂ）参照）を算出する表面傾斜角算出部と、算出された表面傾斜角θの画像に複数種のガボール（Ｇａｂｏｒ）フィルタを適用して複数のガボール空間を取得し、取得された複数のガボール空間から画素ごとの最大反応値Ｇを取得する最大反応値取得部と、取得された最大反応値Ｇとあらかじめ設定された閾値とを比較して所定の大きさ以上の凹凸を検出する判定部と、検出された凹凸の位置および最大反応値Ｇを記憶する記憶部とを備え、例えば、上記画像上の深さが０．５ｍｍ以下の微小な凹凸を検出して記憶する。なお、上記表面傾斜角θは、後述するように、タイヤＴの検査対象面Ｓの傾斜と、各撮像領域に対する第１の照射手段１Ａおよび第２の照射手段１Ｂからのそれぞれの照射光の入射方向と、これら照射光の強さの比と、上記２種の反射像の輝度の比とを用いて算出される。
【００２６】
外観検査手段は、上記凹凸検出手段で検出された凹凸の数や大きさに基づいて、当該タイヤ２０が外観不良であるかどうかを検査する。
【００２７】
次に、本実施形態に係るタイヤの外観検査装置を用いた、タイヤのサイドウォール部２１の外観検査方法について、図２のフローチャートを参照して説明する。
まず、検査対象となるタイヤＴを回転台３０上に載置するとともに、タイヤＴのサイドウォール部２１の表面に対し、タイヤ円周方向に間隔を空けて少なくとも一対、例えば一対の撮像領域Ａ，Ｂを設定する。これら撮像領域は、例えば、タイヤ円周方向に等間隔に、かつ、タイヤ円周方向から見た際に、互いに対となる撮像領域がタイヤ径方向において少なくとも一部分で重なるように、設定することができる。そして、これら各撮像領域Ａ，Ｂのそれぞれの直上に、照射手段１Ａ，１Ｂおよび測定手段２Ａ，２Ｂをそれぞれ設置する（ステップＳ１１）。この際、各照射手段１Ａ，１Ｂは、例えば図示するように、面平行光の照射方向が、タイヤ径方向に沿う面に対し、タイヤ円周方向から見て互いに逆方向となるよう配置する。次に、モータ３１を駆動・制御して回転台３０を回転駆動することにより、タイヤＴを所定の回転速度で回転させる（ステップＳ１２）。
【００２８】
次に、タイヤのサイドウォール部２１の上方に設置された照射手段１Ａ，１Ｂから、各撮像領域Ａ，Ｂにそれぞれ面平行光を照射しながら、測定手段２Ａ，２Ｂにより、それぞれの面平行光が照射された照射部を撮影する（ステップＳ１３）。なお、撮影箇所の座標は、上記回転角検出手段で検出したタイヤＴの回転角と、測定手段の位置と、タイヤ幅方向の撮影視野とから算出される。
【００２９】
上記で撮影された２種の画像は、画像処理手段に送られる。画像処理手段では、この２種の画像データを撮像領域Ａ，Ｂ間のタイヤ円周方向の間隔の分だけずらすことで、タイヤ円周方向の各部位における、２方向からの照射光の反射像の画像データが得られる。これら画像データはいずれも二次元の画像であるので、これらの画像の輝度分布は、タイヤ周方向をｘ軸、タイヤ径方向をｙ軸、輝度レベルをｚ軸とする三次元の輝度分布曲線となる。この輝度分布曲線は、タイヤ円周方向に沿った輝度分布波形をタイヤ径方向に重ね合わせたものである。
【００３０】
次に、上記２方向からの画像をタイヤ径方向にＮ分割して、まず、サイドウォール部２１のタイヤ径方向（ｙ軸方向）の検査対象面Ｓのうち、タイヤ径方向の最も内側の位置（ｎ＝１）のタイヤ円周方向に沿った輝度分布波形を用いて検査対象面Ｓの凹凸を検出し、その後、ｎ＝２の位置、ｎ＝３の位置、……と、タイヤ径方向の最も外側の部分（ｎ＝Ｎ）の位置まで、順次凹凸の検出を行う。
【００３１】
まず、輝度分布波形を求めるタイヤ径方向（ｙ軸方向）の位置をｎ＝１にセットする（ステップＳ１４）。そして、画像処理手段から送られてきた２方向からの画像のそれぞれについて、ｙ軸方向の位置をｎ＝１に固定して、タイヤ円周方向（ｘ軸方向）に沿ってスキャンして上記各画像の輝度データを求めることにより、横軸を、撮影開始箇所を原点としたときのタイヤＴのタイヤ円周方向位置とし、縦軸を輝度値とした、タイヤ円周方向に沿う各画像の輝度分布波形を表示したグラフを作成する（ステップＳ１５）。
【００３２】
ステップＳ１６では、上記で得られた輝度分布波形を用いて、凹凸の度合いを示す上記表面傾斜角θを算出する。タイヤ円周方向にスキャンしたときの表面傾斜角θの算出は以下のようにして行う。まず、受光強度と照明の配置位置・角度の情報から、検査対象面Ｓの法線方向を算出する（Ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ  Ｓｔｅｒｅｏ法）。
図３（ａ）に示すように、検査対象面Ｓの点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）におけるタイヤ円周方向の傾斜をｐ、タイヤ径方向の傾斜をｑとすると、これらｐ，ｑは以下の式で表すことができる。
0005570890.tif 000002
また、検査対象面Ｓの法線ベクトルｎは、上記ｐ、ｑを用いると以下の式で表すことができる。
0005570890.tif 000003
一方、照射手段１Ａが照射する光の入射光ベクトルＳＡと照射手段１Ｂが照射する光の入射光ベクトルＳＢは、各照射光の強度をＩＡ，ＩＢとしたとき、以下の式で表すことができる。
0005570890.tif 000004
また、以下の式に示すように、測定手段２Ａに入力される光の強度ＥＡは、上記入射光ベクトルＳＡの法線ベクトルｎへの正射影にタイヤＴの反射率をρ乗算したものであり、測定手段２Ｂに入力される光の強度ＥＢは、上記入射光ベクトルＳＢの法線ベクトルｎへの正射影にタイヤＴの反射率をρ乗算したものである。
0005570890.tif 000005
検査対象面Ｓのタイヤ円周方向の傾斜ｐは、上記強度ＥＡの式と上記強度ＥＢの式とから、タイヤ径方向の傾斜ｑを消去することにより求められる。なお、上記ｐは、図３（ｂ）に示すように、サイドウォール部２１のｘ−ｚ断面における凹凸２４の内壁の傾斜の度合い、すなわち、表面傾斜角θと、ｐ＝ｔａｎθの関係にある。したがって、表面傾斜角θは以下の式で表すことができる。
0005570890.tif 000006
以上の計算は、表面傾斜角算出部にて行う。
【００３３】
次に、タイヤ径方向の位置が最後の位置であるｎ＝Ｎになっているかどうかを調べる（ステップＳ１７）。ここでは、ｎ＝１の位置が完了したのでｎ＜Ｎである。したがって、タイヤ径方向の位置を１だけ進めた後（ステップＳ１８）、ステップＳ１５に戻り、２方向からの画像のそれぞれについて、ｎ＝２の位置でタイヤ円周方向（ｘ軸方向）に沿ってスキャンして、上記各画像の輝度データを求め、各画像の輝度分布波形を作成する。ｎ＝Ｎの場合、すなわち、タイヤ径方向の最後の位置での表面傾斜角の算出が完了した場合には、ステップＳ１９に進んで、凹凸の検出を行う。
【００３４】
ステップＳ１９では、上記で得られた表面傾斜角θの２次元画像データに、２次元ガボールフィルタを適用する。具体的には、抽出したい欠陥の種類に応じて複数種のスケールおよび回転角度のガボールフィルタを準備し、複数のガボールフィルタ結果画像（ガボール空間）を取得する。得られた複数のガボールフィルタ結果画像から、画素ごとの最大反応値Ｇを取得して画像化する。
【００３５】
次に、判定部にて、上記最大反応値Ｇと、あらかじめ設定された閾値Ｇ０とを比較して、所定の大きさ以上の凹凸を検出する（ステップＳ２０）。具体的には、閾値として、抽出すべき凹凸の大きさの下限値に対応する反応値Ｇ０を設定し、上記最大反応値Ｇと下限値Ｇ０とを比較して、Ｇ≧Ｇ０であれば抽出すべき凹凸であると判定し、上記凹凸２４の位置と最大反応値Ｇとを記憶部に記憶する（ステップＳ２１）。一方、Ｇ＜Ｇ０であれば、上記凹凸２４は、抽出すべき凹凸ではないと判定する。
【００３６】
なお、上記表面傾斜角θの画像データからの所定の大きさ以上の凹凸の抽出手段としては、上記ガボールフィルタを用いた手法に限定されるものではない。例えば、スティーラブルフィルタ、コントラストフィルタ、振幅規格化変換などの手法を用いることも可能である。また、ガボールフィルタの適用前に、コントラストフィルタを適用してもよい。
【００３７】
次に、上記で得られた凹凸２４のデータに基づき、外観検査手段にて、タイヤＴの外観検査を行う（ステップ２２）。外観検査手段は、凹凸検出手段の記憶部から検出された凹凸のデータを読み出し、上記凹凸の数や大きさに基づいて、タイヤＴが外観不良であるかどうかを検査する。検査基準は、例えば、サイドウォール部２１で検出された凹凸の密度があらかじめ設定した密度よりも高い場合には外観不良とし、サイドウォール部２１で検出された凹凸の密度があらかじめ設定した密度よりも低い場合には良品とすることができる。
【００３８】
なお、上記例では、タイヤＴのサイドウォール部２１における凹凸を検出する場合について説明したが、これに限られるものではなく、本発明によれば、タイヤトレッド部などのタイヤＴの他の部分の微小な凹凸についても検出可能である。また、上記例では、撮像領域が一対である場合について説明したが、撮像領域が二対以上である場合も、上記と同様に実施することができる。
【００３９】
また、タイヤの外観、すなわち、タイヤ表面の色合いまで検査しようとする場合には、特定の色の照射光を使用すると使用した色についてのタイヤ表面の色合いが観察できなくなってしまうが、本発明においては、白色光を用いて検査を行うことができるので、カラー画像データ上で、わずかな色の違いを有するが形状変化がない異種ゴムが加硫成型された部分についても、容易に検出することが可能である。さらに、本発明においては、各撮像領域につき全て同色の照明を使用できるので、照度調整が容易であり、また、撮像領域の照度が高いために検査精度が高いことに加え、タイヤを回転させながら連続的に撮影、検査を実施することが可能であるので、検査効率にも優れるものである。さらにまた、本発明と従来の光切断法による検査とを組み合わせれば、３次元データとの位置合わせにより、タイヤ表面の文字部などをマスクすることも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１Ａ〜１Ｄ  照射手段
２Ａ〜２Ｄ  測定手段
３  凹部
３ａ，３ｂ  凹面
１２  ラインカメラ
Ａ〜Ｄ  撮像領域
Ｔ  タイヤ
２１  サイドウォール部
２４  凹凸
３０  回転台
３１  モータ
６０  タイヤ
６０Ｋ  サイド部
７１  回転装置
７２  投光装置
７３  エリアカメラ
【図１】
0005570890.tif 000007
【図２】
0005570890.tif 000008
【図３】
0005570890.tif 000009
【図４】
0005570890.tif 000010
【図５】
0005570890.tif 000011