(57)【要約】【課題】タイヤなどの表面に付着した凹凸差の少ない異物や傷などの有無を確実に判定することのできる方法とその装置とを提供することを目的とする。【解決手段】タイヤ５０のサイド部５０Ｋの上方に、赤色、緑色、及び、青色のスリット光をそれぞれ互いに異なる角度から照射する第１〜第３の照射手段１２１〜１２３を配置するとともに、タイヤ５０を回転させながら、複数のフィルタ素子を平面状に配列して成るカラーフィルタ１９を撮像素子１８の前段に配置したラインカメラ１３にて、サイド部５０Ｋ表面のスリット像を撮影した後、撮影された画像からＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像をそれぞれ生成し、これらの画像の画素データの輝度分布からサイド部５０Ｋの表面への異物の付着の有無を判定するようにした。【選択図】図１
2014238292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に互いに異なる波長の光を照射する複数の照射手段と、カラーフィルタを備えたカメラと、前記被検体を前記照射手段及びカメラに対して相対的に移動させる移動手段と、前記カメラで撮影された画像から前記被検体の表面状態を検査する外観検査手段とを備えた外観検査装置であって、
前記カラーフィルタは、
平面状に配列された互いに異なる波長を透過させる複数のフィルタ素子を有し、前記カメラの撮像素子の前段に配置され、
前記外観検査手段は、
前記撮影された画像から波長毎の画像である単色画像をそれぞれ生成する手段と、
前記各単色画像の画素データの輝度分布に基づいて前記被検体の表面状態を検査する検査手段とを備えることを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
前記複数の照射手段は、互いに異なる角度から前記被検体に光を照射することを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記被検体がタイヤであり、
前記検査手段は、
前記各単色画像を相互に比較し、急峻な輝度分布の変化が認められる箇所、もしくは、ハレーションの発生している箇所を検出し、前記箇所があった場合には、前記箇所に異物があると判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記被検体がタイヤであり、
前記検査手段は、
前記単色画像の画素データの輝度と予め測定しておいた表面に異物の付着のない基準タイヤを撮影して得られた単色画像の画素データの輝度とを前記単色画像毎に比較して、タイヤ表面への異物の付着の有無を判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の外観検査装置。
【請求項５】
被検体に光を照射する複数の照射手段とカメラとを用いて撮影した前記被検体の画像から、前記被検体の表面状態を検査する外観検査方法であって、
前記被検体を移動させながら、前記被検体に互いに異なる波長の光を異なる角度から照射して、前記被検体の表面を撮影するステップ（ａ）と、
前記撮影された画像から波長毎の画像である単色画像をそれぞれ生成するステップ（ｂ）と、
前記各単色画像の画素データの輝度分布から前記被検体の表面状態を検査するステップ（ｃ）とを備え、
前記ステップ（ａ）では、
互いに異なる波長を透過させる複数のフィルタ素子を平面状に配列して成るカラーフィルタを前記カメラの撮像素子の前段に配置して、前記被検体の表面を撮影し、
前記ステップ（ｃ）では、
前記各単色画像を相互に比較し、急峻な輝度分布の変化が認められる箇所、もしくは、ハレーションの発生している箇所を検出し、前記箇所があった場合には、前記箇所に異物があると判定することを特徴とするタイヤの外観検査方法。
【請求項６】
被検体に光を照射する複数の照射手段とカメラとを用いて撮影した前記被検体の画像から、前記被検体の表面状態を検査する外観検査方法であって、
前記被検体を移動させながら、前記被検体に互いに異なる波長の光を異なる角度から照射して、前記被検体の表面を撮影するステップ（ａ）と、
前記撮影された画像から波長毎の画像である単色画像をそれぞれ生成するステップ（ｂ）と、
前記各単色画像の画素データの輝度分布から前記被検体の表面状態を検査するステップ（ｃ）とを備え、
前記ステップ（ａ）では、
互いに異なる波長を透過させる複数のフィルタ素子を平面状に配列して成るカラーフィルタを前記カメラの撮像素子の前段に配置して、前記被検体の表面を撮影し、
前記ステップ（ｃ）では、
前記各単色画像の画素データの輝度と予め測定しておいた表面に異物の付着のない基準被検体を撮影して得られた単色画像の画素データの輝度とを比較して、前記被検体の表面への異物の付着の有無を判定することを特徴とするタイヤの外観検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、タイヤなどの被検体の外観を検査する装置に関するもので、特に、被検体表面の凹凸差が少ない異物を検出する装置とその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ形状の良否を検査する方法として、図８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。この検査方法では、検査するタイヤ５０を回転装置５１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５２によりタイヤ５０のサイド部５０Ｋにスリット光を照射して、上記サイド部５０Ｋのスリット像ＳをＣＣＤカメラ５３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５０Ｋの形状を求め、これを基準となるサイド部５０Ｋの画像と比較してその形状の良否を判定する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、撮影範囲に対して十分広域かつ光軸に平行な光を照射する照射手段とラインカメラとを用いて撮影したタイヤの画像から、タイヤ表面の汚れや傷などを検査するタイヤ外観検査方法が提案されている。この方法では、外観画像の濃淡の程度が許容範囲であれば良品であると判定し、許容範囲を超えていれば、不良品と判定する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３８６５４号公報
【特許文献２】特開２００１−２４９０１２号公報
【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、前記の光切断法では、タイヤ表面の高低差を検出してタイヤ形状を検出しているため、例えば、タイヤ表面に付着した加硫ゴムや油膜などのような、光沢変化はあるが凹凸差の殆どない異物は、単に解像度を上げても検出することが困難であった。
一方、汚れや傷などは散乱光が多いため、前記のタイヤ外観検査方法のように照明手段が１個の場合には、実際に異物のないところに異物があると誤判定する虞があった。
【０００６】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、タイヤなどの表面に付着した光沢変化はあるが凹凸差の殆どない異物や傷などの有無を確実に判定することのできる方法とその装置と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】
【０００７】
本願発明は、被検体に互いに異なる波長の光を照射する複数の照射手段と、カラーフィルタを備えたカメラと、前記被検体を前記照射手段及びカメラに対して相対的に移動させる移動手段と、前記カメラで撮影された画像から前記被検体の表面状態を検査する外観検査手段とを備えた外観検査装置であって、前記カラーフィルタが、平面状に配列された互いに異なる波長を透過させる複数のフィルタ素子を有し、前記カメラの撮像素子の前段に配置され、前記外観検査手段が、前記撮影された画像から波長毎の画像である単色画像をそれぞれ生成する手段と、前記各単色画像の画素データの輝度分布に基づいて前記被検体の表面状態を検査する検査手段とを備えることを特徴とする。
このように、フィルタ素子を平面状に配列したカラーフィルタを通過させて得られた画像から、各波長毎の画像である単色画像をそれぞれ生成し、これら単色画像の画素データの輝度分布に基づいて前記被検体の表面状態を検査するようにしたので、タイヤなどの被検体の表面に付着した光沢変化はあるが凹凸差の殆どない異物の有無についても確実に判定することができる。
また、本願のカラーフィルタでは反射板やプリズム等を用いていないので、被検体からの反射光が直接フィルタ素子に入射する。したがって、分解能の高い単色画像を得ることができるので、被検体の表面状態を精度よく検査することができる。
また、本願発明は、前記複数の照射手段が、互いに異なる角度から前記被検体に光を照射することを特徴とする。
これにより、被検体の表面の凹凸と異物とを確実に判別できるので、光沢変化はあるが凹凸差の殆どない異物の有無の判定精度を更に向上させることができる。
【０００８】
また、本願発明は、前記被検体がタイヤであり、前記検査手段が、前記各単色画像を相互に比較する手段して、急峻な輝度分布の変化が認められる箇所、もしくは、ハレーションの発生している箇所（局所的な明度変化や鏡面反射している領域）を検出し、前記箇所に異物があると判定することを特徴とする。
このように、各単色画像を相互に比較して、急峻な輝度分布の変化が認められる箇所、もしくは、ハレーションの発生している箇所を検出するようにすれば、基準となる画像を用いることなく、タイヤ表面へ付着した光沢変化はあるが凹凸差の殆どない異物の有無を確実に判定できる。
また、前記単色画像の画素データの輝度と予め測定しておいた表面に異物の付着のない基準タイヤを撮影して得られた単色画像の画素データの輝度とを前記単色画像毎に比較する構成としても、タイヤ表面への異物の付着の有無を確実に判定できる。
【０００９】
また、本願発明は、被検体に光を照射する複数の照射手段とカメラとを用いて撮影した前記被検体の画像から、前記被検体の表面状態を検査する外観検査方法であって、前記被検体を移動させながら、前記被検体に互いに異なる波長の光を異なる角度から照射して、前記被検体の表面を撮影するステップ（ａ）と、前記撮影された画像から波長毎の画像である単色画像をそれぞれ生成するステップ（ｂ）と、前記各単色画像の画素データの輝度分布から前記被検体の表面状態を検査するステップ（ｃ）とを備え、前記ステップ（ａ）では、互いに異なる波長を透過させる複数のフィルタ素子を平面状に配列して成るカラーフィルタを前記カメラの撮像素子の前段に配置して、前記被検体の表面を撮影し、前記ステップ（ｃ）では、前記各単色画像を相互に比較し、急峻な輝度分布の変化が認められる箇所、もしくは、ハレーションの発生している箇所を検出し、前記箇所があった場合には、前記箇所に異物があると判定することを特徴とする。
このような手順で被検体の表面を撮影すれば、光沢変化はあるが凹凸差の殆どない異物の有無を確実に判定できる。
また、前記各単色画像の画素データの輝度と予め測定しておいた表面に異物の付着のない基準被検体を撮影して得られた単色画像の画素データの輝度とを比較しても、被検体の表面への異物の付着の有無を確実に判定できる。
【００１０】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るタイヤの外観検査装置を示す図である。
【図２】照明手段の配置例を示す図である。
【図３】照明手段の配置例を示す図である。
【図４】カラーフィルタと撮像素子との関係を示す図である。
【図５】本発明によるタイヤの外観検査方法のフローチャートである。
【図６】Ｒ画像とＧ画像とＢ画像とを比較した図である。
【図７】従来のダイロックミラーを用いた反射光の分離方法を示す図である。
【図８】従来の光切断法を用いたタイヤ形状判定装置の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係るタイヤの外観検査装置１０を示す図である。
タイヤの外観検査装置１０は、検査対象であるタイヤ５０をタイヤ軸周りに回転させる移動手段としての回転装置１１と、タイヤ５０のサイド部５０Ｋにそれぞれ撮影範囲に対して十分広域かつ光軸に平行な光を照射する第１〜第３の照射手段１２１〜１２３と、スリット光の照射されたタイヤ表面の映像を撮影するラインカメラ１３と、ラインカメラ１３で撮影された画像のデータから赤色、緑色、及び、青色の３つの単色画像を生成する画像分割手段１４と、これら３つの単色画像のそれぞれについて輝度分布を求める輝度分布算出手段１５と、各単色画像の画素データの輝度分布を相互に比較して急峻な輝度分布の変化が認められる箇所やハレーションが発生している箇所を検出することで、タイヤ表面への異物の付着の有無を判定する判定手段１６とを備える。
第１〜第３の照射手段１２１〜１２３とラインカメラ１３とが、タイヤの外観検査装置１０の撮影装置１０Ａを構成し、画像分割手段１４〜判定手段１６までの各手段が演算部１０Ｃを構成する。演算部１０Ｃは、例えば、コンピュータのソフトウェアから構成される。
【００１４】
回転装置１１は、基台１１ａと基台１１ａに回転可能に取り付けられてモータ１１Ｍにより回転する回転テーブル１１ｂとを備え、図示しないモータ制御手段からの駆動・制御信号により、回転テーブル１１ｂを所定の回転速度で回転させる。
タイヤ５０は、横向き、すなわち、タイヤ軸方向がタイヤ搭載面に垂直になるように回転テーブル１１ｂに搭載される。また、後述するラインカメラの撮影視野位置である回転角のデータは、回転テーブル１１ｂ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て画像分割手段１４に送られる。
【００１５】
第１〜第３の照射手段１２１〜１２３は、それぞれ、高出力ＬＥＤを平面状に実装して成るバー照明で、第１の照射手段１２１は中心波長が約６３５ｎｍの赤色光を、第２の照射手段１２２は中心波長が約５２５ｎｍの緑色光を、第３の照射手段１２３の中心波長が約４７０ｎｍの青色光を、それぞれ、検出対象面であるタイヤ５０のサイド部５０Ｋに照射する。
以下、タイヤ５０の軸方向に平行な方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直である互いに直交する２方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。また、図２（ａ）に示すように、ラインカメラ１３から見た時、すなわち、タイヤ５０に照射されるライン光の延長方向のタイヤ赤道面に平行な面内への正射影の延長方向をＹ軸方向とする。
【００１６】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、緑色光を照射する第２の照射手段１２２は、タイヤ５０のサイド部５０Ｋの上方に、ＬＥＤの配列方向である延長方向がＹ軸方向で、かつ、Ｙ軸方向から見た時に、発光面がＸＹ平面（タイヤ赤道面に平行な面、以下、水平面という）に対してＹ軸周りに反時計回りに１０°だけ傾けて配置される。
赤色光を照射する第１の照射手段１２１は、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、タイヤ５０のサイド部５０Ｋの上方で第２の照射手段１２２のタイヤ径方向内側に、第２の照射手段１２２をＸ軸周り反時計回りに４８°だけ傾けて配置される。第１の照射手段１２１の発光面も水平面に対してＹ軸周りに時計回りに１０°だけ傾いて配置される。
青色光を照射する第３の照射手段１２３は、図２（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、タイヤ５０のサイド部５０Ｋの上方で第２の照射手段１２２のタイヤ径方向外側に、第２の照射手段１２２をＸ軸周り時計回りに４８°だけ傾けて配置される。第３の照射手段１２３の発光面も水平面に対してＹ軸周りに反時計回りに１０°だけ傾いて配置される。
なお、第１〜第３の照射手段１２１〜１２３の発光面を水平面に対して１０°だけ傾けたのは、タイヤ表面で正反射した光が照明筺体に遮られることなくカメラに入射するようにするためであり、レンズの入射角、バー照明の幅や照射距離などの諸条件によってこの値は変動する。カメラ視野を確保できれば、カメラと発光面のなす角が小さくなるように配置することが好ましい。
【００１７】
ラインカメラ１３は、図４（ａ）に示すように、複数の画素１８０〜１８Ｎ（図４（ａ）では、各画素を０，１，２，……と記載）を直線状に配列して成る撮像素子１８と、撮像素子１８の前段に配置されるカラーフィルタ１９とを備え、タイヤ５０のサイド部５０Ｋの中心の上方に、図示しないレンズの光軸が水平面に垂直になるように設置される。
カラーフィルタ１９は、赤色のみを透過させるＲフィルタ素子１９Ｒと、緑色のみを透過させるＧフィルタ素子１９Ｇと、青色のみを通過させるＢフィルタ素子１９Ｂとを隣接するフィルタ素子同士が互いに異なるように直線状に配列したものである。これにより、Ｒフィルタ素子１９Ｒの出射側、すなわち、Ｒフィルタ素子１９Ｒを通過した反射光の延長上に位置する画素（以下、Ｒ用画素という）１８Ｒには赤色の光のみが入射する。同様に、Ｇフィルタ素子１９Ｇの出射側に位置する画素（以下、Ｇ用画素という）１８Ｇには緑色の光のみが入射し、Ｂフィルタ素子１９Ｂの出射側に位置する画素（以下、Ｂ用画素という）１８Ｂには青色の光のみが入射する。
これにより、図４（ｂ）示すように、サイド部５０Ｋ表面に異物の付着がある場合には、各画素１８０〜１８Ｎのうちの異物のある箇所の画素の輝度が増加する。
【００１８】
画像分割手段１４では、各画素１８０〜１８Ｎからの信号を、Ｒ用画素１８Ｒの画素データと、Ｇ用画素１８Ｇの画素データと、Ｂ用画素１８Ｂの画素データとに分離するとともに、前記分離された画素データを用いて、赤色の単色画像であるＲ画像と、緑色の単色画像であるＧ画像と、青色の単色画像であるＢ画像とを生成する。
輝度分布算出手段１５では、画像分割手段１４で生成されたＲ画像、Ｇ画像、及び、Ｂ画像のそれぞれについて輝度分布を算出し、これらを判定手段１６に送る。  
判定手段１６では、Ｒ画像、Ｇ画像、及び、Ｂ画像の各輝度分布を相互に比較して、急峻な輝度分布の変化が認められる箇所、もしくは、ハレーションの発生している箇所を検出するとともに、急峻な輝度分布の変化が認められる箇所、もしくは、ハレーションの発生している箇所が検出された場合には、検出された箇所に、タイヤ表面へ付着した光沢変化はあるが凹凸差の殆どない異物があると判定する。
【００１９】
次に、タイヤ外観検査装置１０を用いたタイヤ５０のサイド部５０Ｋの外観検査方法について、図５のフローチャートを参照して説明する。
まず、被検体であるタイヤ５０を回転テーブル１１ｂ上に搭載するとともに、タイヤ５０のサイド部５０Ｋの直上に、ラインカメラ１３と第１〜第３の照射手段１２１〜１２３とから成る撮影装置をセットする（ステップＳ１１）。そして、モータ１１Ｍを駆動・制御して回転テーブル１１ｂを回転駆動することにより、タイヤ５０を所定の回転速度で回転させる（ステップＳ１２）。
次に、タイヤ５０のサイド部５０Ｋの上方に設置された第１〜第３の照射手段１２１〜１２３から検出対象面であるサイド部５０Ｋにそれぞれ赤色、緑色、及び、青色の３本のＬＥＤバー照明からの光（以下、ＬＥＤ光という）をそれぞれ照射しながら、ラインカメラ１３により、前記３本のＬＥＤ光が照射された照射部を撮影する（ステップＳ１３）。前記３本のスリット光はサイド部５０Ｋの同一箇所に同時に照射される。
なお、撮影箇所である照射部の座標は、図示しない回転角検出手段で検出したタイヤ５０の回転角と、ラインカメラ１３の位置と撮影視野とから算出される。
【００２０】
本例では、赤色ＬＥＤ光と緑色ＬＥＤ光と青色ＬＥＤ光とが照射された照射部を撮影したスリット画像をそれぞれ繋ぎ合せてタイヤ５０のサイド部５０ＫのＲ画像、Ｇ画像、及び、Ｂ画像を生成する（ステップＳ１４）。
サイド部５０Ｋの照射部からは、赤色ＬＥＤ光の反射光と、緑色ＬＥＤ光の反射光と、青色ＬＥＤ光の反射光とがラインカメラ１３に入射するが、緑色ＬＥＤ光の反射光と、青色ＬＥＤ光の反射光とはＲフィルタ素子１９Ｒにより吸収されるので、Ｒ用画素１８Ｒには、Ｒフィルタ素子１９Ｒを通過した第１の照射手段１２１からの赤色ＬＥＤ光の反射光のみが入射する。
同様に、Ｇ用画素１８Ｇには、Ｇフィルタ素子１９Ｇを通過した第２の照射手段１２２からの緑色ＬＥＤ光の反射光のみが入射し、Ｂ用画素１８Ｂには、Ｂフィルタ素子１９Ｂを通過した第３の照射手段１２３からの青色ＬＥＤ光の反射光のみが入射する。
したがって、Ｒ用画素１８Ｒの画素データからＲ画像を生成し、Ｇ用画素１８Ｇの画素データからＧ画像を生成し、Ｂ用画素１８Ｂの画素データからＢ画像を生成するようにすれば、Ｒ画像とＧ画像とＢ画像とを容易に生成することができる。
【００２１】
次に、Ｒ画像、Ｇ画像、及び、Ｂ画像のそれぞれについて輝度分布を算出（ステップＳ１５）した後、Ｒ画像、Ｇ画像、及び、Ｂ画像の各輝度分布を相互に比較することで、急峻な輝度分布変化が認められる箇所やハレーションの発生している箇所を検出して、タイヤ表面への異物の付着があるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
タイヤ５０のサイド部５０Ｋのような表面が黒色であるタイヤ表面の画像では、図６（ａ）の破線で示すように、各画素の輝度がほぼ一定となるが、サイド部５０Ｋ表面に光沢異物の付着がある部分では、異物のある面へのいずれかの照明からの入射角とカメラへの反射角とが対称配置に近い場合のみ正反射が増加するので、図６（ａ）の実線で示すように、異物の付着がある部分では１つまたは２つの画素の輝度が局所的に増加する。
一方、サイド部５０Ｋ表面に、識別マーク（カラーマーク）などの色味がある部分では、全ての画素の輝度が増加するので、光沢異物ではないと判断できる。
本例では、図２及び図３に示すように、緑色ＬＥＤ光を照射する第２の照射手段１２２は凹凸のほぼ真上から光を照射するが、赤色ＬＥＤ光を照射する第１の照射手段１２１は凹凸のタイヤ径方向内側から光を照射し、青色ＬＥＤ光を照射する第３の照射手段１２３は凹凸のタイヤ径方向外側から光を照射している。その結果、凹凸のタイヤ径方向内側の斜面からの正反射光は赤色ＬＥＤ光の反射光のみで、凹凸のタイヤ径方向外側の斜面からの正反射光は青色ＬＥＤ光の反射光のみとなる。
その結果、図６（ｂ）に示すように、凹凸がある部分では、Ｒ画像とＧ画像とＢ画像とで輝度分布が異なる。すなわち、Ｒ画像では凹凸の一方の側で輝度が高く他方の側で低くなるような輝度分布を示し、Ｂ画像では凹凸の一方の側で輝度が低く他方の側で高くなるような輝度分布を示す。一方、Ｇ画像では、凹凸の部分で輝度が若干高くなるような輝度分布を示す。
したがって、Ｒ画像の輝度分布、Ｇ画像の輝度分布、及び、Ｂ画像の輝度分布を相互に比較することで、急峻な輝度分布の変化が認められる箇所やハレーションの発生している箇所を検出すれば、タイヤ表面への異物の付着があるか否かを判定することができる。
【００２２】
このように、本実施の形態によれば、タイヤ５０のサイド部５０Ｋの上方に、赤色、緑色、及び、青色のＬＥＤ光をそれぞれ互いに異なる角度から照射する第１〜第３の照射手段１２１〜１２３を配置するとともに、タイヤ５０を回転させながら、サイド部５０Ｋの表面のスリット像を、複数のフィルタ素子１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂを平面状に配列して成るカラーフィルタ１９を撮像素子１８の前段に配置してなるラインカメラ１３にて撮影した後、撮影された画像からＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像をそれぞれ生成し、これらの画像を相互に比較し、急峻な輝度分布の変化が認められる箇所、もしくは、ハレーションの発生している箇所を検出し、前記箇所があった場合には、前記箇所に異物があると判定するようにしたので、加硫ゴムや油膜などのタイヤ表面に付着している光沢変化はあるが凹凸差の殆どない異物の有無の判定を精度良く行うことができる。
【００２３】
なお、前記実施の形態では、照射手段を３個用いたが、２個であってもよいし、４個以上あってもよい。要は、複数の照射手段の異なる波長の光を異なる角度からサイド部５０Ｋを照射するとともに、照射手段と同じ波長を透過させる複数のフィルタ素子を平面上に配列したカラーフィルタを備えたカメラを用いてサイド部５０Ｋのスリット像を撮影する構成とすればよい。例えば、第１の照射手段１２１と第３の照射手段１２３を使用した場合には、カラーフィルタ１９をＲフィルタ素子１９ＲとＢフィルタ素子１９Ｂとから構成し、第１の照射手段１２１と第２の照射手段１２２を使用した場合には、カラーフィルタ１９をＲフィルタ素子１９ＲとＢフィルタ素子１９Ｇとから構成すればよい。
また、本願発明では、カラー画像を生成しないので、照射する光を、赤色、緑色、及び青色の三原色とする必要はなく、照射する光の波長が互いに異なっていればよい。但し、異なる波長の光としては、赤色、緑色、及び青色の三原色、あるいは、赤色、緑色、青色、及びシアンの４色とする方が、汎用の半導体レーザやカラーフィルタをそのまま用いることができるので、実用上有利である。
また、前記実施の形態では、第１及び第３の照射手段１２１，１２３を第２の照射手段１２２に対してそれぞれ４８．００°傾けたが、この傾き角度は３０°〜６０°の範囲であれば十分にサイド部５０Ｋの異物と凹凸とを区別することができる。
また、前記実施の形態では、被検体をタイヤ５０のサイド部５０Ｋとしたが、これに限るものではなく、タイヤトレッドなどのタイヤ５０の他の部分に付着した加硫ゴム、シリコーン、ヤニ等の異物や傷の有無についても検査することができる。また、本発明はタイヤ５０に限らず、トレッドゴムなどのゴム部品や、樹脂成型品など、製造工程でその表面に異物が付着する可能性がある部品や製品の外観検査にも適用可能である。
【００２４】
なお、カラーフィルタ１９に代えて、図７に示すように、３個の反射プリズム３１〜３３を備えたダイロックミラー３０を用いてサイド部５０Ｋからの反射光を分離し、各反射光を３個の撮像素子３４〜３６にそれぞれ入射させてＲ画像、Ｇ画像、及び、Ｂ画像を得ることも可能であるが、カメラが大型となるだけでなく、高価なプリズムを使用する必要があるので、本例のように、互いに異なる波長を透過させる複数のフィルタ素子（フィルタ素子１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）を平面状に配列して成るカラーフィルタ１９を１個の撮像素子１８の前段に配置する構成とすることが好ましい。
【００２５】
また、前記実施の形態では、前記各単色画像を相互に比較して、急峻な輝度分布の変化が認められる箇所、もしくは、ハレーションの発生している箇所を検出し、タイヤ表面へ付着した光沢変化はあるが凹凸差の殆どない異物があるか否かを判定したが、前記単色画像の画素データの輝度分布と予め測定しておいた表面に異物の付着のない基準タイヤを撮影して得られた単色画像の画素データの輝度とを比較する構成としても、タイヤ表面への異物の付着の有無を判定することができる。
具体的には、記憶手段を設けて、予め測定しておいた表面に異物の付着のない基準タイヤを撮影して得られた単色画像の画素データの輝度分布である基準輝度分布を記憶しておき、判定手段１６では、Ｒ画像、Ｇ画像、及び、Ｂ画像の各輝度分布と、記憶手段に記憶されている基準輝度分布とを比較して、タイヤ表面への異物の付着があるか否かを判定する。なお、基準輝度分布としては、例えば、タイヤ５０のサイド部５０Ｋの位置データＸと位置Ｘにおける輝度Ｌとの関係を示すマップを、Ｒ画像、Ｇ画像、及び、Ｂ画像のそれぞれについて準備し、これらのマップと撮影された画像から生成されたＲ画像、Ｇ画像、及び、Ｂ画像の各輝度分布とを比較すればよい。
【００２６】
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前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
このように、本発明によれば、簡単構成でタイヤなどの被検体の表面に付着した光沢変化はあるが凹凸差の殆どなく周囲と同色の異物の有無についても確実に判定することができるので、被検体の外観検査を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  外観検査装置、１１  回転装置、１１ａ  基台、１１ｂ  回転テーブル、
１１Ｍ  モータ、１２１〜１２３  第１〜第３の照射手段、１３  ラインカメラ、
１４  画像分割手段、１５  輝度分布算出手段、１６  判定手段、
１８０〜１８Ｎ  画素、１９  カラーフィルタ、１９Ｒ  Ｒフィルタ素子、
１９Ｇ  Ｇフィルタ素子、１９Ｂ  Ｂフィルタ素子、５０  タイヤ、５０Ｋ  サイド部。 
【図１】
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【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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