(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ円周方向に沿って撮像されたタイヤ表面の撮像画像に周期的に現れ、閾値により設定された画素幅以上、かつ、閾値に設定された画素長さ以上の形状を有する領域を特定形状として撮像画像から検出するステップと、
前記検出された全ての特定形状について、前記画素長さが連続する方向のタイヤ円周方向に対する傾斜角度を算出し、最頻の傾斜角度を検出するステップと、
前記検出された全ての特定形状の画素幅、かつ画素長さから平均画素幅及び平均画素長さを求めるステップと、
前記平均画素長さの方向がタイヤ円周方向と直交するように、前記平均画素幅及び前記平均画素長さの形状のマスク画像を作成するステップと、
前記特定形状に対して前記マスク画像が一致するように、当該マスク画像を前記最も頻出回数の多い傾斜角度と平行となるように回転するステップと、
前記撮像画像と前記マスク画像とをフーリエ変換し、前記撮像画像と前記マスク画像とをパワースペクトル画像に変換するステップと、
前記マスク画像のパワースペクトル画像を２値化してビット反転するステップと、
前記マスク画像のビット反転したパワースペクトル画像を前記撮像画像のパワースペクトル画像に対して乗算するステップと、
前記マスク画像のビット反転したパワースペクトル画像が乗算された撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換するステップと
を含むタイヤ外観検査方法。
【請求項２】
タイヤ円周方向に沿って撮像されたタイヤ表面の撮像画像に周期的に現れ、閾値により設定された画素幅以上、かつ、閾値に設定された画素長さ以上の形状を有する領域を特定形状として撮像画像から検出する特定形状検出手段と、
前記検出された全ての特定形状について、前記画素長さが連続する方向のタイヤ円周方向に対する傾斜角度を算出し、最頻の傾斜角度を検出し、前記検出された全ての特定形状の画素幅、かつ画素長さから平均画素幅及び平均画素長さを求め、前記平均画素長さの方向がタイヤ円周方向と直交するように、前記平均画素幅及び前記平均画素長さの形状のマスク画像を作成するマスク画像作成手段と、
前記特定形状に対して前記マスク画像が一致するように、当該マスク画像を前記最も頻出回数の多い傾斜角度と平行となるように回転して適合させるマスク画像適合手段と、
前記マスク画像と撮像画像とをフーリエ変換してマスク画像と撮像画像とをパワースペクトル画像に変換するＦＦＴ処理手段と、
前記マスク画像のパワースペクトル画像を２値化してビット反転する２値化処理手段と、
前記ビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像を前記撮像画像のパワースペクトル画像に対して乗算する特定形状除去手段と、
前記ビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像が乗算された撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換する逆ＦＦＴ処理手段とを備えるタイヤ外観検査装置。
【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及び外観検査装置に関し、特に、タイヤ成型時にタイヤ表面に周期的に成型される領域を検出し、当該タイヤ表面の撮像画像から前記領域を精度良く除去してタイヤ表面の外観検査を行うタイヤ外観検査方法及び外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ表面のうち、例えば、タイヤ内周面を検査する方法の一つとして、タイヤ内周面を光切断法により円周方向に沿って撮像し、撮像した画像に基づきタイヤの成型不良を検査する方法が提案されている。当該方法は、タイヤを円周方向に回転可能に保持する保持手段によりタイヤを回転させつつ、タイヤ内周面のサイド部及びクラウン部に複数の照射手段によってタイヤの幅方向にスリット光を照射し、スリット光の照射部を照射手段に対応して配置された複数の撮像手段により撮像してタイヤの部位毎の撮像画像を取得し、画像処理手段によって各撮像画像を合成した後に、タイヤ内周面の検査画像を取得する。そして、検査画像に含まれる輝度情報や高さ情報に基づきタイヤ内周面の良否を判定するようにしている。
ところが、タイヤを成型するときにタイヤを内側から成型金型に対して押圧するブラダーによってリッジと呼ばれる凸部がタイヤ内周面に周期的に成型されるため、タイヤ内周面を検査するときにリッジまでもが検査対象となり、検査効率の向上の妨げとなっている。また、リッジ近傍の汚れやキズをリッジと区別することができず誤判定してしまい、検査効率の向上の妨げとなっている。
また、検査画像から特定の領域を除去する方法の一つに、例えば、タイヤ側面を撮像した画像からタイヤ表面の側面に沿って一定幅で成型されるローレット部を除去するために、タイヤ側面の画像をフーリエ変換によって周波数の画像に変換し、フーリエ変換された画像のうち、所定の間隔、かつ、１つの直線上に出現する領域がローレット部であるとしてタイヤ側面の周波数の画像から除去し、逆フーリエ変換することによりタイヤ側面の撮像画像からローレット部を除去する方法がある。
【０００３】
しかしながら、上記方法では、除去する領域が、フーリエ変換した画像において、所定の間隔、かつ、１つの直線上に出現することが前提となり、タイヤ内周面の検査効率や検査精度を向上するために検査画像からリッジを除去する場合には、撮像画像をフーリエ変換した画像においてリッジに相当する領域が必ずしも所定の間隔、かつ、１つの直線上に表わされるとは限らないため、上記方法を適用して撮像画像からリッジを除去することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３９２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するため、タイヤ表面に周期的に形成された領域を撮像画像から確実に除去することが可能なタイヤ外観検査方法及び外観検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための方法として、タイヤ円周方向に沿って撮像されたタイヤ表面の撮像画像に周期的に現れ、閾値により設定された画素幅以上、かつ、閾値に設定された画素長さ以上の形状を有する領域を特定形状として撮像画像から検出するステップと、前記検出された全ての特定形状について、前記画素長さが連続する方向のタイヤ円周方向に対する傾斜角度を算出し、最頻の傾斜角度を検出するステップと、前記検出された全ての特定形状の画素幅、かつ画素長さから平均画素幅及び平均画素長さを求めるステップと、前記平均画素長さの方向がタイヤ円周方向と直交するように、前記平均画素幅及び前記平均画素長さの形状のマスク画像を作成するステップと、前記特定形状に対して前記マスク画像が一致するように、当該マスク画像を前記最も頻出回数の多い傾斜角度と平行となるように回転するステップと、前記撮像画像と前記マスク画像とをフーリエ変換し、前記撮像画像と前記マスク画像とをパワースペクトル画像に変換するステップと、前記マスク画像のパワースペクトル画像を２値化してビット反転するステップと、前記マスク画像のビット反転したパワースペクトル画像を前記撮像画像のパワースペクトル画像に対して乗算するステップと、前記マスク画像のビット反転したパワースペクトル画像が乗算された撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換するステップとを含むようにした。
本方法によれば、タイヤ表面の撮像画像に周期的に現れる特定形状のマスク画像を作成し、撮像画像から検出された特定形状除去と一致するようにマスク画像を回転させ、撮像画像に対してマスク画像を重ねることにより、撮像画像から特定形状を効率良くかつ精度良く除去することができる。
また、本方法によれば、マスク画像のパワースペクトル画像は、マスク画像そのものなので、マスク画像を２値化することによりマスク画像からノイズを除去し、さらに２値化されたマスク画像をビット反転した画像を撮像画像のパワースペクトル画像に乗算することにより撮像画像のパワースペクトル画像から特定形状に相当する成分を除去することができる。即ち、ビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像は、特定形状に相当する画素の輝度がゼロ、除去したくない画素の輝度が１で表わされるので、ビット反転したマスク画像を撮像画像のパワースペクトル画像に対して乗算することにより、複雑な演算を必要とせずに、撮像画像のパワースペクトル画像から特定形状に相当する領域を容易に除去することができる。さらに、マスク画像のビット反転したパワースペクトル画像を撮像画像のパワースペクトル画像に乗算した撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換することにより、撮像画像から特定形状が除去されたタイヤ表面の画像を取得することができる。また、撮像画像に周期的に現れる特定形状は、撮像画像をフーリエ変換したパワースペクトル画像において同一部分に表わされるので、特定形状１つ分のマスク画像を作成してパワースペクトル画像に変換し、２値化した後にビット反転したパワースペクトル画像を撮像画像のパワースペクトル画像に乗算したのちに逆フーリエ変換することにより、周期的に現れる特定形状をまとめて除去することができる。よって、得られた画像は、外観検査に不要な部分を含まないので、当該画像を検査することにより検査効率及び検査精度を向上させることができる。
前記課題を解決するための構成として、タイヤ円周方向に沿って撮像されたタイヤ表面の撮像画像に周期的に現れ、閾値により設定された画素幅以上、かつ、閾値に設定された画素長さ以上の形状を有する領域を特定形状として撮像画像から検出する特定形状検出手段と、前記検出された全ての特定形状について、前記画素長さが連続する方向のタイヤ円周方向に対する傾斜角度を算出し、最頻の傾斜角度を検出し、前記検出された全ての特定形状の画素幅、かつ画素長さから平均画素幅及び平均画素長さを求め、前記平均画素長さの方向がタイヤ円周方向と直交するように、前記平均画素幅及び前記平均画素長さの形状のマスク画像を作成するマスク画像作成手段と、前記特定形状に対して前記マスク画像が一致するように、当該マスク画像を前記最も頻出回数の多い傾斜角度と平行となるように回転して適合させるマスク画像適合手段と、マスク画像と撮像画像とをフーリエ変換してマスク画像と撮像画像とをパワースペクトル画像に変換するＦＦＴ処理手段と、マスク画像のパワースペクトル画像を２値化してビット反転する２値化処理手段と、ビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像を撮像画像のパワースペクトル画像に対して乗算する特定形状除去手段と、ビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像が乗算された撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換する逆ＦＦＴ処理手段とを備える構成とした。
本構成によれば、特定形状検出手段により撮像画像に周期的に現れる特定形状を撮像画像から検出し、マスク画像作成手段により特定形状を除去対象形状としてマスク画像を作成して、マスク画像が特定形状と一致するように回転させたのちに回転したマスク画像と撮像画像とをＦＦＴ処理手段により、マスク画像のパワースペクトル画像と撮像画像のパワースペクトル画像とに変換し、２値化処理手段によりマスク画像のパワースペクトル画像のみを２値化したのちにビット反転し、特定形状除去手段により撮像画像のパワースペクトル画像に対してビット反転したマスク画像のパワースペクトル画像を乗算することで撮像画像のパワースペクトル画像に含まれる特定形状に相当する領域を除去することできる。そして、逆ＦＦＴ処理手段により特定形状除去手段により処理された撮像画像のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換することで、タイヤ表面の撮像画像に周期的に現れる特定形状のすべてが除去されたタイヤ表面の撮像画像を得ることができる。よって、得られた画像は、外観検査に不要な部分を含まないので、当該画像に基づいてタイヤ表面の検査を行うことで検査効率及び検査精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係るタイヤの外観検査装置の概略構成図。
【図２】本発明に係るタイヤに対するカメラセットの配置図。
【図３】本発明に係るタイヤ内周面の部位毎の撮像画像を示す図。
【図４】本発明に係る画像処理手段のブロック図。
【図５】本発明に係る撮像画像を画像処理したときの部分拡大図。
【図６】本発明に係るマスク画像を画像処理したときの拡大図。
【図７】本発明に係る撮像画像とマスク画像のパワースペクトル画像，画像処理及び検査画像を示す図。
【図８】画像処理手段による画像処理のフローチャート。
【０００８】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組合せのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、外観検査装置１の全体概略図を示し、図２は、タイヤＴに対するカメラセット１１〜１３の配置を示す。以下、図１及び図２を用いて外観検査装置１について説明する。図１に示すように外観検査装置１は概略、タイヤ表面を撮像する撮像装置１０と、画像処理装置３０とから構成される。
撮像装置１０は、被検体であるタイヤＴを載置する回転テーブル５と、タイヤ内周面Ｔｓを部位毎に撮像するカメラセット１１〜１３により構成される。
回転テーブル５は、図外の回転台の台座部に内蔵されるモータ４の駆動により回転し、横向きに載置されるタイヤＴを回転させる。モータ４は、後述の画像処理装置３０と接続され、画像処理装置３０の撮像制御手段３１の出力する信号に基づき回転する。
【００１０】
カメラセット１１〜１３は、投光器１１Ａとカメラ１１Ｂと、投光器１２Ａとカメラ１２Ｂと、投光器１３Ａとカメラ１３Ｂとにより構成され、タイヤ内径部に配置される。カメラセット１１〜１３は、互いにタイヤ円周方向Ｃｒに角度αや角度β位置ずれして配置される。投光器１１Ａ〜１３Ａは、例えば、赤色レーザー光からなる帯状のスリット光を照射し、スリット光の延長方向がタイヤ幅方向Ｗとなるように配置される。カメラ１１Ｂ〜カメラ１３Ｂは、例えば、ＣＣＤエリアカメラによって構成され、上記投光器１１Ａ〜１３Ａの照射するスリット光の照射部１１ａ，１２ａ，１３ａを対応するカメラによって撮像する。カメラセット１１は下側のタイヤサイドＴ１を撮像し、カメラセット１２はタイヤクラウンＴ２を撮像し、カメラセット１３は上側のタイヤサイドＴ３を撮像する。つまり、検査対象となるタイヤ内周面Ｔｓを３つの領域に分割して撮像する。なお、カメラセット１１〜１３はタイヤ内周面Ｔｓの異なる部位を互いに重なりを有するようにそれぞれ撮像する（図２参照）。
【００１１】
具体的には、カメラセット１１の投光器１１ＡがタイヤサイドＴ１からタイヤクラウンＴ２の一部を含む範囲までタイヤ径方向Ｒ及びタイヤ幅方向Ｗにスリット光を照射し、カメラセット１２の投光器１２ＡがタイヤクラウンＴ２の幅方向にスリット光を照射し、カメラセット１３の投光器１３Ａは、タイヤサイドＴ３からタイヤクラウンＴ２の一部を含む範囲までタイヤ径方向Ｒ及びタイヤ幅方向Ｗにスリット光を照射する。つまり、カメラセット１１がタイヤ内周面Ｔｓのうち回転テーブル５側の一方のタイヤサイドＴ１を撮像し、カメラセット１２がタイヤクラウンＴ２を撮像し、カメラセット１３が他方のタイヤサイドＴ３を撮像する。
なお、カメラセット１１〜１３の位置ずれする角度αや角度βは、適宜決めれば良く、タイヤＴの内径部に位置してタイヤ内周面Ｔｓを撮像可能に配置すれば良い。
また、カメラセット１１〜１３は、画像処理装置３０と接続され、投光器１１Ａ〜１３Ａによるスリット光の照射、カメラ１１Ｂ〜１３Ｂによる撮像が撮像制御手段３１によって制御される。
【００１２】
カメラ１１Ｂ〜１３Ｂによりタイヤ径方向に沿って撮像されるタイヤ内周面Ｔｓの画像は、タイヤ内周面Ｔｓの被撮像位置における断面の高さ情報及び輝度情報を含み、カメラ１１Ｂ〜１３Ｂ毎に接続される画像処理装置３０に逐次出力される。カメラ１１Ｂ〜１３Ｂによって撮像されるタイヤ内周面Ｔｓの画像は、タイヤ内周面Ｔｓをタイヤ円周方向Ｃｒに、例えば、１００００分割して取得される。
なお、撮像画像Ｐ１は、タイヤ内周面Ｔｓのうち載置面側のタイヤ内側面を撮像したものであり、撮像画像Ｐ２は、タイヤ内周面Ｔｓのうちタイヤクラウン部を撮像したものであり、撮像画像Ｐ３は、タイヤ内周面Ｔｓのうち載置面とは逆側のタイヤ内側面を撮像したものである（図３参照）。
【００１３】
画像処理装置３０は、撮像制御手段３１と、撮像画像前処理手段３２と、画像処理手段３３と、外観検査手段３４とを有する。画像処理装置３０は、演算手段としてのＣＰＵ，記憶手段としてのＲＯＭ，ＲＡＭ及び通信手段としてのインターフェイス等を含むいわゆるコンピュータであって、ＲＯＭ内に格納されたプログラムに基づいて動作する。
撮像制御手段３１は、カメラセット１１〜１３及びモータ４に対して撮像開始信号及び撮像終了信号を出力してタイヤ内周面Ｔｓの撮像を制御する。
【００１４】
撮像画像前処理手段３２は、カメラセット１１〜１３によって撮像されるタイヤ内周面Ｔｓのそれぞれの部位をそれぞれ同じ長さの帯状の画像となるように前処理を行う。
具体的には、カメラセット１１〜１３によって撮像された画像は、幅方向に湾曲している形状を各カメラの座標によって取得するようにしているため、１つの共通の座標上で画像が表わされるように座標変換を行い、図３（ａ）乃至（ｃ）に示すような、３つの帯状の撮像画像Ｐ１〜Ｐ３に変換される。撮像画像Ｐ１〜Ｐ３には、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３を構成する画素毎にタイヤ内周面Ｔｓの凹凸の高さ情報と色調（輝度）情報とが記憶される。図３（ａ）乃至（ｃ）におけるＡは、タイヤ成型時にブラダー表面によって形成されたリッジと呼ばれる凸部であって、タイヤ内周面Ｔｓに周期的に形成されたものである。
【００１５】
図４は、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３を画像処理する画像処理手段３３のブロック図を示す。図５（ａ），（ｂ）は、撮像画像Ｐ２を画像処理したときの部分拡大図を示す。図６（ａ），（ｂ）は、マスク画像Ｍを画像処理したときの拡大図を示す。図７（ａ）は、撮像画像Ｐ２のパワースペクトル画像を示し、図７（ｂ）は、マスク画像Ｍの画像処理を示し、図７（ｃ）は、検査画像Ｑを示す。以下、図４に基づき画像処理について説明するが、図５乃至図７も合わせて参照しつつ説明する。なお、図５（ａ），（ｂ）に示すＸは、タイヤ内周面Ｔｓにおけるキズ又は汚れである。
画像処理手段３３は、低周波成分除去手段５１と、２値化処理手段５２と、特定形状検出手段５３と、角度最頻値検出手段５４と、マスク画像作成手段５５と、マスク画像適合手段５６と、ＦＦＴ処理手段５７と、特定形状除去手段５８と、逆ＦＦＴ処理手段５９とにより構成される。
低周波成分除去手段５１は、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３から画像の明るさが急激に変化するエッジを強調させる例えば、ハイパスフィルタであって、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３に含まれるリッジＡやキズ等を強調するとともに画像のうねりを除去する（図５（ａ）参照）。
２値化処理手段５２は、画像を２値化する処理、及び、２値化した画像のビット反転をするフィルタであって、低周波成分が除去された撮像画像Ｐ１〜Ｐ３、及び、マスク画像Ｍのパワースペクトル画像を２値化する（図５（ｂ）及び図７（ｂ）参照）。
特定形状検出手段５３は、２値化された撮像画像Ｐ１〜Ｐ３から、例えば、所定の画素幅、かつ、所定長さ連続する特定の形状を検出する。つまり、タイヤ内周面Ｔｓに形成されたリッジＡに相当する形状を撮像画像Ｐ１〜Ｐ３から検出する。リッジＡは、タイヤ内周面Ｔｓにおいて、タイヤ幅方向に連続し、かつ、所定幅で凸状に形成される領域であり、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３においては、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、タイヤ幅方向に連続し、かつ、所定の画素幅で撮像される。よって、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３からのリッジＡの検出は、所定の画素幅、かつ、所定の画素長さで連続する領域を検出するように閾値を設定することで、リッジＡに相当する特定形状の領域を検出することができる。
角度最頻値検出手段５４は、特定形状検出手段５３で検出された複数のリッジＡのタイヤ円周方向に対する傾斜角度θを算出し、算出されたリッジＡの傾斜角度θのうち最も頻出した傾斜角度θを検出する。
マスク画像作成手段５５は、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３から除去対象形状を画像として作成する。例えば、撮像画像Ｐ２であれば、特定形状検出手段５３で、リッジＡの検出に用いた画素幅α、かつ、連続する画素長さβの直線をマスク画像Ｍとして作成する。図５（ａ）に示すように、マスク画像Ｍは、例えば、タイヤ幅方向に対して垂直な１本の直線形状で作成される。
また、撮像画像Ｐ１，Ｐ３のように、リッジＡが曲線を含むときには、リッジＡの検出に用いた画素幅α、かつ、連続する画素長さβに曲率を加えた曲線によってマスク画像Ｍを作成するようにすれば良い。なお、マスク画像Ｍは、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３から除去対象形状を抽出してマスク画像として設定しても良い。
マスク画像Ｍは、カラースケール、グレースケール、白黒スケールの何れの輝度で作成されても良く、好ましくは、白黒の２値化された輝度で作成すると画像処理の処理速度が向上する。本例では、２５６階調のグレースケールとして説明する。なお、マスク画像Ｍの背景は例えば白に設定される。
マスク画像適合手段５６は、角度最頻値検出手段５４で検出された最頻の傾斜角度θと一致するようにマスク画像Ｍを回転する。具体的には、マスク画像適合手段５６は、図６（ａ），（ｂ）に示すように作成されたマスク画像Ｍを角度最頻値検出手段５４で検出されたリッジＡの最頻の傾斜角度θに一致するように回転する。
ＦＦＴ処理手段５７は、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３とマスク画像Ｍとをフーリエ変換し、マスク画像Ｍのパワースペクトル画像と、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３のパワースペクトル画像とを出力する。フーリエ変換は、ＦＦＴ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）のアルゴリズムによって処理される。マスク画像Ｍは、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３における除去対象形状の画像のみからなるため、マスク画像Ｍのパワースペクトル画像は、マスク画像Ｍそのものを示している。また、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３に含まれる周期的な同一形状は、パワースペクトル画像において、同一の位置に表わされる（図７（ａ），（ｂ）参照）。
特定形状除去手段５８は、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３のパワースペクトル画像からマスク画像Ｍのパワースペクトル画像を除去する処理を行う。具体的には、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３のパワースペクトル画像に対してマスク画像Ｍのパワースペクトル画像を２値化処理したのちにビット反転した画像を乗算することにより、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３からリッジＡに相当するマスク画像Ｍを除去する。
逆ＦＦＴ処理手段５９は、特定形状除去手段５８によって処理された撮像画像Ｐ１〜Ｐ３のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換することによって撮像画像Ｐ１〜Ｐ３から複数のリッジが除去された検査画像Ｑ１〜Ｑ３を出力する（図７（ｃ）参照）。逆フーリエ変換は、ＩＦＦＴ変換（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）のアルゴリズムによって処理される。
【００１６】
外観検査手段３４は、例えば、検査画像Ｑ１〜Ｑ３を構成する画素の輝度の変化又はその大きさに基づき汚れを検出する汚れ検出手段や、光切断法に基づいて取得された検査画像のタイヤ内周面の高さ情報に基づいてキズを検査する欠陥検出手段等により汚れやキズの有無を検査する。
【００１７】
以下、タイヤ外観検査装置１によるタイヤ内周面Ｔｓの検査方法について説明する。
まず、被検体であるタイヤＴが、検査員によって回転テーブル５に横向きに載置される。このとき、タイヤＴは、中心が回転テーブル５の回転中心と一致するように載置される。
次に、検査員は、タイヤＴの内径部にカメラセット１１〜１３を配置し、図外の入力手段から画像処理装置３０に検査開始の信号を入力する。
画像処理装置３０の撮像制御手段３１は、カメラセット１１〜１３に撮像開始信号を出力し、モータ４に回転テーブル５の回転開始信号を出力する。カメラセット１１〜１３によるタイヤ内周面Ｔｓの撮像は、１００００回の撮像によってタイヤ１周分となるようにモータ４の回転速度とカメラセット１１〜１３の撮像回数とが同期するように制御される。カメラセット１１〜１３により出力されるタイヤ内周面の画像は、逐次、画像処理装置３０に出力される。
【００１８】
図８は、画像処理手段３３による画像処理のフローチャートを示す。
タイヤ１周分の撮像が終了すると、撮像画像前処理手段３２では、カメラセット１１〜１３によって撮像されるタイヤ内周面Ｔｓのそれぞれの部位をそれぞれ同じ長さの帯状の画像となるように前処理を行い、図３（ａ）〜（ｃ）に示すような、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３に変換して画像処理手段３３に出力する。
以下、画像処理手段３３による画像処理を説明するが、撮像画像Ｐ１〜Ｐ３のうち、図３（ｂ）に示す撮像画像Ｐ２を例にして説明する。
まず、撮像画像Ｐ２の低周波成分を除去するフィルタ処理をして、撮像画像Ｐ２に含まれる画像のエッジの強調を行い、タイヤ内周面ＴｓのキズやリッジＡの輪郭を強調する処理を行う（Ｓ１０１）。
次に、低周波成分が除去された撮像画像Ｐ２を２値化する（Ｓ１０２）。
次に、２値化された撮像画像Ｐ２からリッジＡを検出する（Ｓ１０３）。具体的には、図５（ｂ）に示すように、リッジＡは撮像画像Ｐ２においてタイヤ円周方向に対して傾斜する直線が周期的に現れたものとして取得されるため、撮像画像Ｐ２から閾値以上の画素幅α、かつ、閾値以上の画素長さβの形状を有する領域を検出することによりリッジＡと思われる領域を検出することができる。つまり、図５（ｂ）において、キズＸとして示される領域は、画素幅α及び画素長さβが閾値の範囲を満たさないため、リッジＡではないとして検出から除外される。
次に、角度最頻値検出手段５４により検出された全てのリッジＡの傾斜角度θを算出し、傾斜角度θのうち、最も頻出回数の多い傾斜角度θを検出する（Ｓ１０４）。
次に、撮像画像Ｐ２からリッジＡを消去するためのマスク画像Ｍを作成する（Ｓ１０５）。具体的には、特定形状検出手段５３によって検出された複数のリッジＡからリッジＡの平均画素幅と平均画素長さとを求め、リッジＡに相当する形状をタイヤ円周方向に対して直交するように平均画素幅及び平均画素長さの直線をマスク画像Ｍとして作成する。本実施形態では、直線の画像は、例えば、グレースケールによって作成される。なお、好ましくは白黒の２値化画像によって作成すると良い。マスク画像Ｍにおける直線は、画像中においてどのような角度で作成されても良い。また、マスク画像Ｍの作成方法は、上記に限らず、撮像画像Ｐ２のタイヤ幅方向の幅と角度最頻値検出手段５４によって検出された最頻の傾斜角度θとによりマスク画像Ｍの画素長さを設定し、特定形状検出手段５３によって検出された複数のリッジＡからリッジＡの平均画素幅によって画素幅を設定するようにしても良い。
次に、マスク画像作成手段５５で作成されたマスク画像Ｍを最頻の傾斜角度θと平行となるようにマスク画像Ｍの回転を行う（Ｓ１０６）。
次に、撮像画像Ｐ２と回転後のマスク画像Ｍとをフーリエ変換し、撮像画像Ｐ２のパワースペクトル画像と、マスク画像Ｍのパワースペクトル画像とを作成する（Ｓ１０７）。
次に、マスク画像Ｍのパワースペクトル画像を２値化したのちにビット反転する（Ｓ１０８）。
次に、撮像画像Ｐ２のパワースペクトル画像に対して、ビット反転したマスク画像Ｍのパワースペクトル画像を乗算することにより撮像画像Ｐ２のパワースペクトル画像からリッジＡに相当する領域を除去する（Ｓ１０９）。
次に、マスク画像Ｍのパワースペクトル画像が乗算された撮像画像Ｐ２のパワースペクトル画像を逆フーリエ変換することによって、元の撮像画像Ｐ２から全てのリッジＡが除去された検査画像Ｑ２を生成する（Ｓ１１０）。よって、図７（ｃ）に示すように、得られた検査画像Ｑ２には、撮像画像Ｐ２からリッジＡが除去され、キズＸのみがはっきりと残される。
次に、検査手段によって、検査画像Ｑ２を構成する画素の輝度の変化に基づきキズＸを汚れ検出手段や、光切断法に基づいて取得された検査画像のタイヤ内周面の凹凸情報に基づいて検査することにより欠陥の検出を行う。
各撮像画像Ｐ１，Ｐ３に対しても上記工程を行うことにより、撮像画像Ｐ１，Ｐ３から複数のリッジが除去された検査画像Ｑ１，Ｑ３を取得することができる。
【００１９】
以上、説明したように、タイヤ内周面の撮像画像から周期的に現れる除去対象形状を検出し、除去対象形状に相当する画像を別途、マスク画像として作成した後に、撮像画像とマスク画像とをＦＦＴ処理を施して周波数スペクトルで表わし、撮像画像の周波数スペクトルからマスク画像の周波数スペクトルを除去して、逆フーリエ変換することにより、タイヤ内周面の撮像画像から除去対象形状を容易に除去することができる。特に、タイヤ内周面に周期的に形成されるリッジの１つに相当するマスク画像を作成して、撮像画像とマスク画像とをＦＦＴ処理を施して周波数スペクトルで表わし、撮像画像の周波数スペクトルからマスク画像の周波数スペクトルを除去して、逆フーリエ変換することにより、複数のリッジが一度に除去されるため、効率が良い。
【００２０】
以上、タイヤ内周面の撮像画像から周期的に形成されたリッジＡを画像から除去するとして説明したが、タイヤ外周面に形成されるトレッドパターンのうち、例えば、周期的に形成されるタイヤ幅方向に延長する横溝を除去して、タイヤ外周面の外観検査をするようにしても良い。タイヤ外周面の横溝を上記手法により除去することで、タイヤ外周面の外観検査において、横溝が検査対象から除去されるので、タイヤ外周面の成型不良の検査効率及び検査精度が向上する。
【００２１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１  外観検査装置、４  モータ、５  回転テーブル、１０  撮像装置、
１１〜１３  カメラセット、１１Ａ〜１３Ａ  投光器、１１Ｂ〜１３Ｂ  カメラ、
３０  画像処理装置、３１  撮像制御手段、３２  撮像画像前処理手段、
３３  画像処理手段、３４  外観検査手段、５１  低周波成分除去手段、
５２  ２値化処理手段、５３  特定形状検出手段、５４  角度最頻値検出手段、
５５  マスク画像作成手段、５６  マスク画像適合手段、５７  ＦＦＴ処理手段、
５８  特定形状除去手段、５９  逆ＦＦＴ処理手段、
Ａ  リッジ、Ｍ  マスク画像、Ｐ１；Ｐ２；Ｐ３  撮像画像、
Ｑ１；Ｑ２；Ｑ３；Ｑ  検査画像、Ｔｓ  タイヤ内周面、θ  傾斜角度。
【図１】
0005628596.tif 000002
【図２】
0005628596.tif 000003
【図３】
0005628596.tif 000004
【図４】
0005628596.tif 000005
【図５】
0005628596.tif 000006
【図６】
0005628596.tif 000007
【図７】
0005628596.tif 000008
【図８】
0005628596.tif 000009