(57)【要約】      （修正有）【課題】被測定物の断面形状を、光切断法を用いて精度よく測定する形状測定方法及び形状測定装置を提供する。【解決手段】画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄを構成する所定の領域毎に所定の輝度値を検出する輝度値検出工程と、輝度値検出工程により検出された領域内の輝度値に関する輝度重心位置を領域毎に設定する重心位置設定工程と、重心位置設定工程により設定された互いに隣り合う重心位置を結んで断面形状を取得する断面形状取得工程とを備えるようにした。【選択図】図１
2014153123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象物の表面にスリット光を照射し、照射された部位を前記スリット光の光軸とは異なる方向から撮影して画像データを取得して被測定対象物の断面形状を測定する帯状ゴム部材の形状測定方法であって、
前記画像データを構成する所定範囲の領域毎に所定の輝度値を検出する輝度値検出工程と、
前記輝度値検出工程により検出された前記領域内の輝度値に関する輝度重心位置を領域毎に設定する輝度重心位置設定工程と、
前記輝度重心位置設定工程により設定された互いに隣り合う輝度重心位置を結んで断面形状を取得する断面形状取得工程とを備えることを特徴とする帯状ゴム部材の形状測定方法。
【請求項２】
前記輝度値検出工程は、各領域の最大輝度値と最小輝度値とを検出し、
前記輝度値検出工程により検出された所定範囲の領域毎の最大輝度値と最小輝度値とのコントラスト値を求め、当該コントラスト値が所定の閾値以下のときに現在処理している画像データに対して時間的に一つ前で取得された画像データを加算して前記コントラスト値が所定の閾値以上となるように処理することを特徴とする請求項１記載の帯状ゴム部材の形状測定方法。
【請求項３】
被測定対象物がタイヤトレッドであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の帯状ゴム部材の形状測定方法。
【請求項４】
被測定対象物の表面にスリット光を照射し、照射された部位をスリット光の光軸とは異なる方向から撮影して画像データを取得して被測定対象物の断面形状を測定する帯状ゴム部材の形状測定装置であって、
前記画像データを構成する所定範囲の領域毎に所定の輝度値を検出する輝度値検出手段と、
前記輝度値検出手段により検出された前記領域内の輝度値に関する輝度重心位置を領域毎に設定する輝度重心位置設定手段と、
前記輝度重心位置設定手段により設定された互いに隣り合う輝度重心位置を結んで断面形状を取得する断面形状取得手段とを備えることを特徴とする帯状ゴム部材の形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状ゴム部材等の被測定対象物の形状測定方法及び形状測定装置に関し、特に、長尺に連続して成型された帯状ゴム部材の断面形状を測定する形状測定方法及び形状測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、押出成型により帯状ゴム部材として生産されるトレッドは、外形形状がオンライン検査により検査される。オンライン検査では、押出成型されたトレッドに対して、一つの照射手段からトレッドを幅方向に横切るように一定長さのスリット状のレーザからなる平面光を照射し、平面光が照射された光跡をカメラで撮影することで、トレッドの幅方向における断面形状の輪郭線を取得して画像処理装置に取り込み、画像処理装置内のソフトウェアにより実際のトレッドの断面形状となるように処理した後に、その断面形状が許容すべき規格内にあるかどうかの判定を行うことで、成型後のトレッドの形状の良否を判定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３７２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一つの照射手段から照射されるスリット状の平面光は、裾広がりにトレッドに照射されるため、平面光の端部側で照射される光の強度が弱くなりやすい。このため、タイヤトレッドの端部であるショルダー部近傍において、平面光が照射された部位とそうでない部位とのコントラスト値が低くなり易く、ショルダー部の輪郭線が鮮明でないことからトレッドの断面形状の輪郭を特定することが難しかった。
また、複数の周溝等よりなるトレッドパターンが成型されるトレッド表面の上側には、トレッドの幅方向中心を示す標識線等が長手方向に延長して塗布されており、このような標識線等の塗膜上では、平面光の反射光が乱反射するため、画像において断面形状を正確に取得できない場合がある。この標識線を塗布する領域には、トレッド長手方向に延長する微小な一対の突部が成型され、この一対の突部で囲まれる凹部（溝）の中に標識線が塗布されている。この微小な突部は、撮像した際に平面光が乱反射してトレッドの中心付近の断面形状の取得において妨げとなり、トレッドの幅方向の中心位置を検出するときの精度を悪化させる要因となっている。
さらに、成型されたタイヤトレッドはゴム部材であるため、表面の部位によって平面光の反射率が異なり、撮影された画像において輪郭線が不鮮明に撮影されたり鮮明に撮影されたりすることになり、不鮮明に撮影された場合には実際の断面形状に異常がなくても異常有りとして検出されてしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたもので、帯状ゴム部材の断面形状を精度よく測定する形状測定方法及び形状測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための被測定対象物の断面形状を測定する測定方法の形態として、画像データを構成する所定範囲の領域毎に所定の輝度値を検出する輝度値検出工程と、輝度値検出工程により検出された領域内の輝度値に関する輝度重心位置を領域毎に設定する輝度重心位置設定工程と、輝度重心位置設定工程により領域毎に設定された互いに隣り合う輝度重心位置を結んで断面形状を取得する断面形状取得工程とを備えるようにしたことで、画像データが不鮮明であっても精度良く被測定対象物の断面形状を測定することができる。即ち、画像データの領域において所定の輝度値を検出し、検出された輝度値に基づいて領域の重心位置を設定することで、領域毎に輝度値が異なっていても、各領域の輝度値に基づいて重心値を算出しているので、各領域において最も明るいとされる重心値を結ぶことで、精度良く断面形状を測定することができる。
また、上記課題を解決するための被測定対象物の断面形状を測定する測定方法の他の形態として、輝度値検出工程は、所定範囲の領域毎に最大輝度値と最小輝度値とを検出し、輝度値検出工程により検出された領域毎の最大輝度値と最小輝度値とのコントラスト値を求め、当該コントラスト値が所定の閾値以下のときに現在処理している画像データに対して時間的に一つ前で取得された画像データを加算してコントラスト値が所定の閾値以上となるように処理することにより、画像データにおいてぼやけて撮影された部位の輝度値が大きくなるので、コントラスト値を閾値以上にすることができ、画像データに撮影された断面形状を明確にすることができる。
また、上記課題を解決するための被測定対象物の断面形状を測定する測定方法の他の形態として、被測定対象物をタイヤトレッドとすることで、タイヤの製造工程において良質なトレッド部材を供給することができる。
また、上記課題を解決するための被測定対象物の断面形状を測定する測定装置の構成として、画像データを構成する所定範囲の領域毎に所定の輝度値を検出する輝度値検出手段と、輝度値検出手段により検出された領域内の輝度値に関する輝度重心位置を領域毎に設定する輝度重心位置設定手段と、輝度重心位置設定手段により領域毎に設定された互いに隣り合う輝度重心位置を結んで断面形状を取得する断面形状取得手段とを備えることにより、画像データに撮影された画像が不鮮明であっても精度良く被測定対象物の断面形状を測定することができる。即ち、画像データの領域において所定の輝度値を検出し、検出された輝度値に基づいて領域の重心位置を設定することで、領域毎に輝度値が異なっていても、各領域の輝度値に基づいて重心値を算出しているので、各領域において最も明るいとされる重心値を結ぶことで、精度良く断面形状を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る形状測定装置を示す図である。
【図２】投光器の照射範囲を示す図である。
【図３】各撮影手段により撮影された画像データを示す図である。
【図４】左上側の画像データの端部近傍を示す部分拡大図である。
【図５】画像データの上側中心を拡大した部分拡大図である。
【図６】上側の画像データを合成した断面形状を示す図である。
【図７】合成された画像データの良否判定を示す図である。
【図８】検査処理手段による画像処理のフローチャートである。
【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み合わ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、本発明に係る帯状ゴム部材の形状測定方法を実行する形状測定装置１の実施の形態を示す概略構成図である。
同図に示すように、本実施形態では、形状測定装置１は、タイヤを構成する部材としてのトレッドＴを長尺帯状に成型する図外の押出成型機の搬送経路上に位置されて、形状取得手段２方向に搬送される。本実施形態では、トレッドＴを被測定対象物として説明する。
形状測定装置１は、概略、押出し成型されたトレッドＴの形状を取得するための形状取得手段２と、形状取得手段２により取得された画像を処理して成型されたトレッドＴの形状の良否を判定する検査処理手段３とにより構成される。
【００１０】
形状取得手段２は、トレッド表面Ｔａにスリット光を照射する照射手段４０，４１と、トレッド表面Ｔａにおいてスリット光が照射された光跡を撮影する撮影手段５０，５１とを備える。
照射手段４０，４１は、トレッドＴの幅方向断面の全外周に亘り光線が照射されるように複数の投光器４Ａ乃至４Ｄにより構成される。すなわち、本実施形態では、トレッド表面Ｔａの上側表面に、スリット光を左，右に照射する左上側投光器４Ａ及び右上側投光器４Ｂと、下側表面（裏面）に、スリット光を左，右に照射する左下側投光器４Ｃ及び右下側投光器４Ｄにより構成される。なお、左，右は、図１に示すように、搬送方向に向かって左右を定義する。
【００１１】
左上側投光器４Ａ及び右上側投光器４Ｂ、左下側投光器４Ｃ及び右下側投光器４Ｄは、それぞれ２次元のシート状にレーザ光が調整された一定長さの線状のスリット光をトレッド表面Ｔａに向けてほぼ垂直に照射する。左上側投光器４Ａ及び右上側投光器４Ｂは、図２に示すように、トレッドＴの長手方向に延長する中心標識線ｏを基準として左，右に位置され、左上側投光器４Ａと右上側投光器４Ｂとから照射されるスリット光がそれぞれ中心標識線ｏを超えてはみ出すように中心標識線ｏの左半分、右半分を照射するとともに、左下側投光器４Ｃ及び右下側投光器４Ｄは、トレッドＴの長手方向に延長する中心標識線ｏを基準として左右に設けられ、左下側投光器４Ｃと右下側投光器４Ｄとから照射されるスリット光をそれぞれ中心標識線ｏを超えるように中心標識線ｏの左半分、右半分を照射する。
【００１２】
つまり、左上側投光器４Ａ及び右上側投光器４Ｂから照射される各スリット光はトレッドＴの幅方向に延長するが、左下側投光器４Ｃ及び右下側投光器４Ｄから照射される各スリット光は、それぞれトレッドＴの上面側及び下面側において幅方向に重複する範囲があるように設定されるために、上，下の２つの各スリット光同士が直線状に並ばないように設定される。
但し、左上側投光器４Ａ及び左下側投光器４Ｃからそれぞれ照射されるスリット光、及び、右上側投光器４Ｂ及び右下側投光器４Ｄからそれぞれ照射されるスリット光は、トレッドＴの延長方向に互いに位置ずれして配置される。
このように、トレッド表面Ｔａの上側左右に投光器４Ａ及び投光器４Ｂ、下側左右に投光器４Ｃ及び投光器４Ｄを配置してトレッド表面Ｔａにスリット光を照射させることにより、トレッド表面Ｔａに均一な光量のスリット光を照射することができる。即ち、トレッドＴの幅方向に延長するスリット光は、裾広がりとなってトレッド表面Ｔａに照射されるため、端部側の光量が中央部側の光量よりも少なくなる。この端部側の光量で後述の撮影手段５０，５１でスリット光の照射部位を撮影した場合、撮影された画像データにおいて、スリット光の端部側で照射された部位だけが不鮮明となってしまうが、本実施形態のように、投光器４Ａ及び投光器４Ｂ、投光器４Ｃ及び投光器４ＤのようにトレッドＴの幅方向に上側、下側に配置することにより、スリット光の端部側でトレッド表面Ｔａを照射しなくて済むため、鮮明な画像データを得ることが可能となる。また、投光器４Ａ及び投光器４Ｂ、投光器４Ｃ及び投光器４ＤのようにトレッドＴの幅方向に複数としたことにより、同一出力の１つの投光器によりスリット光をトレッド表面Ｔａに照射した場合に比べて、トレッド表面Ｔａに対する投光器４Ａ及び投光器４Ｂ、投光器４Ｃ及び投光器４Ｄの距離を近づけることができるので、トレッド表面Ｔａに照射されるスリット光の光量が増加してより鮮明な断面形状を取得することができる。
【００１３】
撮影手段５０，５１は、エリアカメラであって、上記４個の各投光器４Ａ乃至４Ｄに対応して個別に設けられる。
即ち、撮影手段５０は、左上側投光器４Ａに対応する左上側撮影手段５Ａ、右上側投光器４Ｂに対応する右上側撮影手段５Ｂよりなり、撮影手段５１は、左下側投光器４Ｃに対応する左下側撮影手段５Ｃ、右下側投光器４Ｄに対応する右下側撮影手段５Ｄからなる。
【００１４】
各撮影手段５Ａ乃至５Ｄは、それぞれに対応する投光器４Ａ乃至４Ｄから照射されるスリット光の光軸に対して所定角度傾斜した位置からトレッド表面Ｔａで反射した反射光を撮影して左上側画像データＤａ、右上側画像データＤｂ、左下側画像データＤｃ、右下側画像データＤｄとしてスリット光が照射された部位の断面形状Ｐの輪郭線をそれぞれ取得する。なお、各撮影手段５Ａ乃至５Ｄの撮影する光軸とそれに対応する各スリット光の光軸とは、同じ角度に設定される。また、各投光器４Ａ乃至４Ｄから照射されたスリット光のトレッド表面Ｔａの照射部位と撮影手段５Ａ乃至５Ｄまでの距離が等しくなるように設定される。
本実施形態では、トレッドＴの表，裏面にスリット光を照射し、この表，裏のスリット光を撮影して、表，裏面側の外形を検出し、断面形状を測定する。この場合、トレッドＴを搬送することで、トレッドＴの長さ方向にスキャニングしながら断面形状をトレッドＴの全長に亘って測定する。なお、一組の投光器と撮影手段とは、表，裏に２組設けているがこれは、解像度を高めるためであり、必要に応じてトレッドＴの表，裏に１つずつ配置するようにしても良く、数は適宜設定すれば良い。
【００１５】
これにより、後述するように各撮影手段５Ａ乃至５Ｄにより撮影された各画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄに含まれる断面形状Ｐの大きさが一定となるため、各画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄにおけるひずみを一定にできるので、画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄを合成するときの合成精度を向上させることができる。
即ち、各撮影手段５Ａ乃至５Ｄの撮影する光軸とそれに対応する各スリット光の光軸とを同じ角度に設定し、各投光器４Ａ乃至４Ｄから照射されたスリット光のトレッド表面Ｔａの照射部位と撮影手段５Ａ乃至５Ｄまでの距離を等しく設定することにより、各撮影手段５Ａ乃至５Ｄにより撮影されたそれぞれの画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄに含まれる部分的な断面形状Ｐの大きさを一定にすることができるため、各画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄにおけるひずみを一定にして画像データを合成するときの合成精度を向上させることができる。
【００１６】
上記各撮影手段５Ａ乃至５Ｄにより撮影された各画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄは、検査処理手段３に個別に出力される。具体的には、各画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄは、図３に示すように、各撮影手段５Ａ乃至５Ｄにより個別に撮影された断面形状Ｐの部分的な輪郭線Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄが、画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄとしてそれぞれ取得されて、検査処理手段３に出力される。
【００１７】
検査処理手段３は、いわゆるコンピュータであって、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ，ＲＡＭ、通信手段としての入出力インターフェイスを備える。記憶手段には、検査処理を実行するための処理プログラムが記憶され、処理プログラムを実行することにより、各撮影手段５Ａ乃至５Ｄにより撮影された画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄを画像処理することでトレッドＴの外形形状が正規の形状の範囲を逸脱しているか否かの異常の有無を検査する。
【００１８】
具体的には、検査処理手段３は、各撮影手段５Ａ乃至５Ｄにより撮影された画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの前処理を行なう画像前処理手段３１と、前処理された画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄからトレッドの幅方向中心位置を検出する中心位置検出手段３２と、前処理された画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの輪郭線Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄを断面画像として合成する断面画像合成手段３３と、断面画像の比較対象としてあらかじめ用意、記憶されたマスター画像と断面画像とを比較する画像比較判定手段３４とを備える。
【００１９】
画像前処理手段３１は、輝度値検出手段３１ａと重心位置検出手段３１ｂと断面形状取得手段３１ｃとを備える。画像前処理手段３１では、各撮影手段５Ａ乃至５Ｄから出力された画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，ＤｄのフレームＦを縦方向にスキャニングして各画素列を所定領域として設定し、この画素列に含まれる最大輝度値と最小輝度値を検出し、最大輝度値をフレームＦの横方向に結ぶ断面形状Ｐの輪郭線Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄを検出する。画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄで撮影されたスリット光の光跡は、断面形状Ｐの輪郭線として太い幅のぼやけた状態で取得されているため、実際の形状に近似する明確な輪郭線として特定することができない。つまり、フレームＦの縦方向において複数の輝度値の集合が、横方向に連続することで輪郭線を形成しているため、断面形状Ｐの輪郭線が太くぼやけた状態にある。
【００２０】
そこで、画像前処理手段３１は、図４（ａ）に示すように、輝度値検出手段３１ａにより各画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，ＤｄのフレームＦを縦方向にスキャニングして画素列毎の最大輝度値を検出する。次に、画素列毎の最大輝度値を基準として上下方向に所定の画素数内の走査範囲内から最も輝度値の小さい最小輝度値を検出する。所定の画素数は、例えば３画素前後の範囲で設定すると良い。所定の画素数を多く設定した場合、各画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄのぼやけた輪郭線Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄに対するコントラスト値が大きくなってしまい、後段の工程において輪郭線Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄを明確にすることができなくなってしまう虞がある。なお、図４の横軸は、スリット光の長さ方向（トレッドの幅方向）であり、縦軸はスキャン方向（トレッドの厚さ方向）を示し、フレームＦ中の１枡（１ブロック）が画素を示す。
【００２１】
次に、画素列毎に検出された最大輝度値の平均値と、最小輝度値の平均値との差であるコントラスト値を画素列毎に求める。なお、画像データを構成する各画素は、例えば２５６階調のグレースケールであって、０〜２５５の範囲の輝度値で設定され、０から２５５に向かって暗→明である。
【００２２】
次に、コントラスト値が所定の閾値α以上の場合には、各フレームＦ内で検出された画素列毎の最大画素値を接続して断面形状Ｐの輪郭線として設定記憶する。
また、コントラスト値が所定の閾値αよりも小さい場合には、現在処理している画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄに、同一の位置において時間的に一つ前で撮影された画像データを重ね合わせることで、現在処理している画像データの輝度値に、一つ前で撮影された画像データの輝度値を足し合わせて、再び、画素列毎の最大輝度値及び最小輝度値を求め、最大輝度値の平均値と最小輝度値の平均値との差であるコントラスト値を算出する。これにより、所定のコントラスト値が得られなかった画像フレームＦの輪郭線を明確にすることができる。
【００２３】
なお、画像データの重ね合わせは、例えば２回から３回の範囲で設定することで、画像データに含まれる輪郭線がぶれた状態で重ね合わされることを防止できる。即ち、搬送されているトレッドＴは、搬送手段上を少なからず左右に蛇行したり、搬送手段の振動によって上下に移動しながら搬送されるため、撮影毎に微妙に位置が変化することになる。したがって、画像データの重ね合わせ回数が多くなると、現在処理している画像データよりも前に撮影された画像データの輪郭線が、処理中の画像データの輪郭線に対してブレたように重ね合わされることになり、検査における精度が低下するとともに基準となるコントラスト値を得ることができなくなってしまう。そこで、画像データの重ね合わせを上記２回から３回の回数以下となるように設定しておくことで、本来の欠陥を検出することができる。なお、被検査対象である帯状ゴム部材が、例えば、ガイド手段にガイドされながら搬送される場合には、搬送によってほとんど位置が変化しないので、上記回数に制限されるものではない。
【００２４】
次に、画像前処理手段３１の重心位置設定手段３１ｂでは、所定のコントラスト値が得られた画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄを再びフレームＦの縦方向に画素列毎にスキャニングして、図４（ｂ）の黒縁取りで示すように、画素列毎の輝度値の重心位置Ｇを算出し、実際のトレッド表面Ｔａに相当する点として重心位置Ｇと重心位置Ｇにおける輝度値とを記憶する。なお、重心位置Ｇは、フレームＦ内における座標位置、例えばフレームＦ左上を原点として右方向にＸ座標、下方向にＹ座標として記憶される。次に、断面形状取得手段により重心として設定された隣接する座標位置を直線的に結び断面形状Ｐにおける表面として設定して記憶される。ここで、重心位置Ｇとは、画素列により構成される所定領域内に基準となる基準画素を設定し、この基準画素を中心とする仮想の座標系をさらに設定して、基準画素から各画素まで距離（画素数で表わされる）と各画素における輝度値の積を求め、基準画素に対する上記積の和の大きさが釣り合う位置として定義される。
【００２５】
このように、画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，ＤｄのフレームＦにおける縦方向の画素列毎に輝度値の重心位置Ｇを検出し、その位置を断面形状Ｐの表面に相当する点として設定することにより、画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄにぼやけた状態で取得された輪郭線Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄを構成する各点が、画素列毎に平均的に特定されるので、トレッド表面Ｔａのスリット光の反射率の違いの影響を受けることなくほぼ真の断面形状Ｐの輪郭線として特定することができる。
【００２６】
次に、中心位置検出手段３２では、左，右上側撮影手段５Ａ，５Ｂにより撮影された画像データＤａ，Ｄｂからトレッド表面Ｔａに形成された一対の突部８を検出する。具体的には、中心位置検出手段３２は、上記画像前処理手段３１で特定された輪郭線Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄに沿って走査して、勾配の変化に基づいて、上側のトレッド表面Ｔａの中心に形成された一対の突部８，８を検出する。
【００２７】
この検出された突部８，８の間に所定の大きさの小窓Ｗを設定する。次に、小窓Ｗを構成する画素の輝度値の重心位置Ｇを算出してトレッド中心位置ＭＡ，ＭＢとして設定する。
トレッド表面Ｔａにおいて幅方向中心を示す中心標識線ｏは、反射したスリット光が、図５に示すように、画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄにおいてトレッド表面Ｔａに成型された突部８，８間において円形形状に撮影されることから、中心標識線ｏを示す円形形状の輝度値の重心位置Ｇを算出することで、画像データＤａ，Ｄｂ内の輪郭線Ｃａ，Ｃｂにおけるトレッド表面Ｔａのトレッド中心位置ＭＡ，ＭＢを特定することができる。
【００２８】
次に、中心位置検出手段３２は、図６に示すように、左上側撮影手段５Ａで撮影された画像データＤａで特定されたトレッド中心位置ＭＡと、右上側撮影手段５Ｂで撮影された画像データＤｂで特定されたトレッド中心位置Ｃｂとを重ね合わせることで、トレッド表面Ｔａの上側における画像データＤａ，Ｄｂ同士を合成して上側合成画像データに合成する。次に、上側合成画像データからトレッド表面Ｔａにおける左右の両端部Ｅａ，Ｅｂの位置を検出し、両端部Ｅａ，Ｅｂ間の長さの半分の位置を算術中心位置として算出して上記トレッド中心位置ＭＡ（ＭＢ）と一致しているかどうかの判定を行う。
【００２９】
次に、断面画像合成手段３３では、左下側撮影手段５Ｃで撮影された画像データＤｃ及び右下側撮影手段５Ｄで撮影された画像データ５ｄからトレッドＴの両端部Ｅｃ，Ｅｄの位置を検出する。さらに、上記合成された上側合成画像データの左端部Ｅａに対して画像データＤｃの端部Ｅｃを一致させ、右端部Ｅｂに対して画像データＤｄの端部Ｅｄを一致させることで、画像データ同士を合成し、１つの断面形状Ｐの全体を示す輪郭線を生成する。
【００３０】
画像比較判定手段３４は、断面画像合成手段３３により合成された断面画像が所定の形状内であるかどうかの判定を行う。画像比較判定手段３４は、図７に示すように、合成された断面画像の比較対象としてのマスター画像Ｍを記憶し、このマスター画像Ｍ，Ｍの許容範囲Ｓ内に断面画像が有るか否かを比較判定することで、トレッドＴの外形形状の良否の判定を行う。画像比較判定手段３４が記憶するマスター画像Ｍ，Ｍは、図７に示すように、良否判定において許容範囲Ｓを有するように所定の幅をもって構成され、合成された断面形状Ｐが許容範囲Ｓ内の場合には良、許容範囲Ｓから断面形状Ｐが逸脱した場合には否（不良）との判定を行う。
【００３１】
以下、本発明に係る形状測定装置１の検査処理手段３の動作について図８のフローチャートを用いて説明する。
まず、撮影手段５Ａ乃至５Ｄにより同期して撮影された各画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄが、検査処理手段３に出力される。
【００３２】
出力された各画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄは、それぞれ検査処理手段３の画像前処理手段３１により前処理される。
画像前処理手段３１は、ステップ１０１により各画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，ＤｄのフレームＦを縦方向にスキャニングして縦方向に並ぶ各画素列から最大輝度値を検出し、この最大輝度値を中心として上下方向に所定の画素数内から最小輝度値を検出する。
次に、ステップ１０２により各画素列で検出された最大輝度値の平均値と最小輝度値の平均値とを算出する。
次に、ステップ１０３により最大輝度値の平均値と最小輝度値の平均値との差、即ちコントラスト値が所定値以上であるかどうかの判定を行う。コントラスト値が所定値以上の場合は、ステップ１０４に移行し、コントラスト値が所定値よりも低い場合はステップ１０５に移行する。
【００３３】
まず、ステップ１０５に移行した場合について説明する。
ステップ１０５では、処理中の画像データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄを撮影したときよりも一つ前で撮影したときの画像データを呼び出して処理中の画像データに重ね合わせる。これにより、処理中の画像データを構成する各画素の輝度値に対して、一つ前の画像データの同一位置における各画素の輝度値が足されることになり、処理中の画像データの暗い輝度値を明るくすることができ、コントラスト値を大きくすることができる。次に、ステップ１０１に戻り、ステップ１０３までを繰り返す。そして、コントラスト値が所定値以上となるとステップ１０４に移行する。
【００３４】
ステップ１０４では、所定のコントラスト値が得られた各画像データの各フレームＦを縦方向に画素列毎にスキャニングして、各画素列の輝度値の重心位置Ｇを算出して記憶する。
次に、ステップ１０６では、画素列毎に設定された隣接する重心位置Ｇを直線的に結び断面形状Ｐにおける表面位置として設定して処理が終了する。
【００３５】
次に、中心位置検出手段３２によりステップ１０７が実行される。
ステップ１０７では、画像データＤａ及び画像データＤｂから上側のトレッド表面Ｔａに形成された一対の突部８，８を検出する。
次に、ステップ１０８では、検出された突部８，８の間に所定の大きさの小窓Ｗを設定する。
次に、ステップ１０９では、小窓Ｗを構成する画素の輝度値の重心位置Ｇを算出し、この重心位置Ｇを各画像データＤａ，Ｄｂそれぞれのトレッド中心位置ＭＡ，ＭＢに設定する。
【００３６】
次に、ステップ１１０では、画像データＤａで特定されたトレッド中心位置ＭＡと、画像データＤｂで特定されたトレッド中心位置ＭＢとを重ね合わせて上側合成画像データに合成する。
次に、ステップ１１１では、上側合成画像データから上側のトレッド表面Ｔａにおける左右の両端部Ｅａ，Ｅｂの位置を検出し、両端部Ｅａ，Ｅｂ間の長さの半分の位置である算術中心位置を算出する。
次に、ステップ１１２では、上側合成画像データのトレッド中心位置ＭＡ（ＭＢ）と算術中心位置とが一致しているかどうかの判定を行い、トレッド中心位置ＭＡ（ＭＢ）と算術中心位置とが一致している場合には、ステップ１１３に移行し、一致していない場合にはステップ１１４に移行して中心位置検出エラーとして報知する。
【００３７】
次に、断面画像合成手段３３によりステップ１１３が実行される。
ステップ１１３では、左下側撮影手段５ｃで撮影された画像データＤｃ及び右下側撮影手段５ｄで撮影された画像データＤｄからトレッドＴの両端部Ｅｃ，Ｅｄの位置をそれぞれ検出し、上側合成画像データの左端部Ｅａと左下側の画像データＤｃの端部Ｅｃとを一致させ、上側合成画像データの右端部Ｅｂと右下側の画像データＤｄの端部Ｅｄとを一致させることで、1つの断面形状Ｐの輪郭線として合成する。
【００３８】
次に、画像比較判定手段３４によりステップ１１４が実行される。
ステップ１１４では、断面画像合成手段３３により合成された断面画像がマスター画像Ｍの許容範囲Ｓ内であるかどうかの判定を行う。合成された断面画像が許容範囲Ｓ内の場合には良として出力し、許容範囲Ｓから断面画像がはみ出した場合には否（不良）として出力する。
上記ステップ１０１からステップ１１４の処理を撮影する毎に繰り返すことで、断面形状Ｐのオンライン処理が実行される。
【００３９】
なお、上記画像前処理手段による処理では、フレームＦにおける最大輝度値の平均値及び最小輝度値の平均値をフレームＦ単位で算出するとして説明したが、他の処理方法として、フレームＦを均等な複数の領域に分割しておき、各領域毎のコントラスト値を算出することで、必要最小限の画像データの重ね合わせで、コントラスト値を所定値以上に設定するようにしても良い。
【００４０】
また、被測定対象物を左，右のスリット光を照射撮影するとして説明したが、被測定対象物が、より幅広野場合には、左，右のスリット光で被測定対象物の左，右を撮影し、中央のスリット光でその中央側を撮影するように照射手段を構成しても良い。
また、被測定対象物としてはタイヤトレッドの測定に限定されず、他の部材の形状を測定するものであっても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１  形状測定装置、２  形状取得手段、３  検査処理手段、４Ａ乃至４Ｄ  投光器、
５Ａ乃至５Ｄ  撮影手段、８  突部、３１  画像前処理手段、３２  中心位置検出手段、
３３  断面画像合成手段、３４  画像比較判定手段、
Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ  輪郭線、Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ  画像データ、
Ｇ  重心位置、Ｍ  マスター画像、ｏ  中心標識線、Ｐ  断面形状、
Ｔ  トレッド、Ｔａ  トレッド表面。
【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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