(57)【要約】【課題】タイヤの接地面の解析を接地面画像を用いて行うとき、短時間に周方向主溝等の溝を一意的に特定して、接地面の評価を行う。【解決手段】タイヤの接地面の解析を接地面画像を用いて行うとき、タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像を取得する。この後、取得した接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定する。この後、前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記溝の部分を特定することにより、前記解析対象画像における前記溝の特徴量を求め、前記接地面を評価する。【選択図】  図３
2015059888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの接地面の解析方法であって、
（ａ）タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像を取得するステップと、
（ｂ）取得した接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定するステップと、
（ｃ）前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記溝の部分を特定することにより、前記解析対象画像における前記溝の特徴量を求めて前記接地面を評価するステップと、を有することを特徴とする接地面の解析方法。
【請求項２】
前記（ａ）のステップでは、前記タイヤの接地面画像の２つの画素配列方向が、前記タイヤのタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に一致するように前記接地面画像を取得し、
前記（ｃ）のステップでは、前記直線のうち、前記タイヤ周方向に平行な直線群を選択し、前記直線群のうち、両端が前記実接地領域に含まれない直線を、前記タイヤ周方向に延びる周方向主溝の部分として特定することにより、前記周方向主溝の特徴量を求める、請求項１に記載の接地面の解析方法。
【請求項３】
前記（ａ）のステップでは、前記タイヤの接地面画像の画素配列方向が、前記タイヤのタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して所定の許容角度範囲内で一致するように前記接地面画像を取得するとともに、前記接地面画像の画素配列方向に対して前記許容角度範囲内の複数の回転角度で前記接地面画像の回転処理を行うことにより前記接地面画像の回転画像を複数取得し、
前記（ｂ）のステップでは、前記回転画像のそれぞれを前記解析対象画像として前記総接地領域を決定し、
前記（ｃ）のステップでは、前記直線のうち、前記タイヤ幅方向に比べて前記タイヤ周方向に近い方向に延びる直線群を選択し、前記直線群のうち、両端が前記実接地領域に含まれない直線を、前記回転画像それぞれにおけるタイヤ周方向に延びる周方向主溝の部分として特定することにより、前記周方向主溝の溝面積を前記回転画像毎に求め、前記溝面積のうち最大の溝面積を示す回転画像を前記解析対象画像として用いて前記周方向主溝の特徴量を求める、請求項１に記載の接地面の解析方法。
【請求項４】
前記（ｃ）のステップでは、前記複数の直線のうち、両端が前記実接地領域に含まれない直線を、前記周方向主溝の部分として特定し、さらに、特定した前記周方向主溝の部分の前記タイヤ幅方向の縁に位置する画素に隣接する画素が前記実接地領域に含まれない場合、前記隣接する画素を前記周方向主溝の部分に含める、請求項２または３に記載の接地面の解析方法。
【請求項５】
前記（ｃ）のステップでは、前記周方向主溝の部分の面積と、前記周方向主溝以外の溝の部分の面積と、前記総接地領域の面積とを用いて、周方向主溝の溝面積比率及び非周方向主溝の溝面積比率を前記特徴量として求める、請求項２〜４のいずれか１項に記載の接地面の解析方法。
【請求項６】
前記接地面画像の中の、前記周方向主溝の部分と、前記周方向主溝以外の部分と、を画像表示するとき、前記周方向主溝の部分と、前記周方向主溝以外の部分とを異なる色彩で表示する、請求項２〜５のいずれか１項に記載の接地面の解析方法。
【請求項７】
タイヤのトレッドパターンの解析方法であって、
（ｄ）タイヤのトレッドパターンのデジタル画像であるトレッドパターン画像を取得するステップと、
（ｅ）取得したトレッドパターン画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す陸部領域から、前記陸部領域の他にタイヤのトレッド部の溝あるいはサイプの領域を含んだ総トレッド領域を決定するステップと、
（ｆ）前記総トレッド領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記溝あるいはサイプの部分を特定することにより、前記解析対象画像における前記溝あるいはサイプの特徴量を求めて前記トレッドパターンを評価するステップと、を有することを特徴とするトレッドパターンの解析方法。
【請求項８】
前記トレッドパターンの画像は、前記タイヤの非接地状態の画像であり、
前記トレッドパターンは、前記トレッドパターンの前記陸部の領域の表面に、前記陸部の領域以外の部分に対して区別可能な明度あるいは色度を与えた状態で撮影される、請求項７に記載のトレッドパターンの解析方法。
【請求項９】
タイヤの接地面の解析をコンピュータに実行させるプログラムであって、
（ｇ）タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像をコンピュータに取得させ、コンピュータのメモリに記憶させる手順と、
（ｈ）取得した接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝を含んだ総接地領域をコンピュータに決定させる手順と、
（ｉ）前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記溝の部分を特定することにより、前記解析対象画像における前記溝の特徴量をコンピュータに求めさせ、前記接地面をコンピュータに評価させる手順と、を有することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの接地面の解析を接地面画像を用いて行う解析方法、トレッドパターンの解析方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤの接地面は、タイヤのウェット性能、磨耗性能、ドライ操縦性安定性能等に影響を与える点で、重要な要素である。例えば、トレッドパターンの周方向主溝の溝面積比率は、ウェット性能のうちハイドロプレーニングの発生速度に大きな影響を与える。また、周方向主溝の他にラグ溝等を含んだ全溝の溝面積比率が小さいほどトレッド面が地面と接触する実接触面積が大きくなることから、全溝の溝面積比率が小さいほどドライ操縦安定性能は向上する。
このように、タイヤの接地面における溝面積比率は、タイヤ性能に大きな影響を与えることから、接地面の画像を取得して画像を解析することは重要である。
【０００３】
従来より、接地面の画像を取得する方法として、タイヤの接地面を、カメラ等を利用してデジタル画像を取得し、下記に示す方法で画像処理を行ってタイヤの接地解析を精度良く行うことが知られている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１においては、まず、タイヤの接地面画像を、カメラ等を利用して獲得し、デジタイザーにより、デジタル化（二値化）したデジタル画像の接地面画像を取得する。
この二値化したデジタル画像に対して、３画素×３画素の領域毎に処理を施す膨脹フィルタを用いて接地面画像の輪郭を等方的に膨脹させる膨脹処理を、接地面画像が一つのブロックになるまで繰返し行う。この後、上記膨脹処理の繰返し回数に所定回数付加した回数分、３画素×３画素の領域毎に処理を施す侵食フィルタを用いて接地面画像の輪郭を等方的に侵食（収縮）させる侵食処理（収縮処理）を、繰返し行う。この後、前記所定回数分、前記膨脹フィルタを用いた膨脹処理を行う。この一連の処理によって得られた接地面画像を用いることで、タイヤの動作または構造的特徴に寄与しないため、取り除くことが好ましいとされているウィスカ（タイヤ製造時に発生するトレッド部の表面から僅かに凸状に突出した微小突出部分）を取り除くことができることが記載されている。
【０００５】
また、タイヤの接地解析を短い時間で行うことができる解析方法も知られている（特許文献２）。
具体的には、タイヤの接地面画像から、直交して配列された複数の画素からなり、タイヤの接地部に相当する画素に第１の画素値が設定されタイヤの非接地部に相当する画素に第２の画素値が設定された二値化画像を生成する。生成した二値化画像を複数の列に区画し、各列に含まれる画素について第１の画素値の画素に挟まれた第２の画素値の画素を抽出し、抽出された画素について第２の画素値を第１の画素値に変換する。さらに変換後の二値化画像を複数の行に区画し、各行に含まれる画素について第１の画素値の画素に挟まれた第２の画素値の画素を抽出し、抽出された画素について第２の画素値を第１の画素値に変換する。これにより、短い時間で、タイヤの接地面画像から、タイヤの接地面内の実接地領域から、実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を求めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２９３６７０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述のいずれの技術においても、接地面内の周方向主溝等の溝の部分を一意的に特定することができる処理方法は提案されていない。
【０００８】
そこで、本発明は、タイヤの接地面の解析を、接地面画像を用いて行うとき、短時間に周方向主溝等の溝を一意的に特定して、接地面の評価を行うことができるタイヤの接地面の解析方法及びプログラム、さらには、タイヤのトレッドパターンを解析する解析方法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】
【０００９】
本発明の一つの態様は、タイヤの接地面の解析方法である。当該解析方法は、
（ａ）タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像を取得するステップと、
（ｂ）取得した接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定するステップと、
（ｃ）前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記溝の部分を特定することにより、前記解析対象画像における前記溝の特徴量を求めて前記接地面を評価するステップと、を有する。
【００１０】
その際、前記（ａ）のステップでは、前記タイヤの接地面画像の２つの画素配列方向が、前記タイヤのタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に一致するように前記接地面画像を取得し、
前記（ｃ）のステップでは、前記直線のうち、前記タイヤ周方向に平行な直線群を選択し、前記直線群のうち、両端が前記実接地領域に含まれない直線を、前記タイヤ周方向に延びる周方向主溝の部分として特定することにより、前記周方向主溝の特徴量を求める、ことが好ましい。
【００１１】
あるいは、前記（ａ）のステップでは、前記タイヤの接地面画像の画素配列方向が、前記タイヤのタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して所定の許容角度範囲内で一致するように前記接地面画像を取得するとともに、前記接地面画像の画素配列方向に対して前記許容角度範囲内の複数の回転角度で前記接地面画像の回転処理を行うことにより前記接地面画像の回転画像を複数取得し、
前記（ｂ）のステップでは、前記回転画像のそれぞれを前記解析対象画像として前記総接地領域を決定し、
前記（ｃ）のステップでは、前記直線のうち、前記タイヤ幅方向に比べて前記タイヤ周方向に近い方向に延びる直線群を選択し、前記直線群のうち、両端が前記実接地領域に含まれない直線を、前記回転画像それぞれにおけるタイヤ周方向に延びる周方向主溝の部分として特定することにより、前記周方向主溝の溝面積を前記回転画像毎に求め、前記溝面積のうち最大の溝面積を示す回転画像を前記解析対象画像として用いて前記周方向主溝の特徴量を求める、ことも、同様に好ましい。
【００１２】
さらに、前記（ｃ）のステップでは、前記複数の直線のうち、両端が前記実接地領域に含まれない直線を、前記周方向主溝の部分として特定し、さらに、特定した前記周方向主溝の部分の前記タイヤ幅方向の縁に位置する画素に隣接する画素が前記実接地領域に含まれない場合、前記隣接する画素を前記周方向主溝の部分に含める、ことが好ましい。
【００１３】
また、前記（ｃ）のステップでは、前記周方向主溝の部分の面積と、前記周方向主溝以外の溝の部分の面積と、前記総接地領域の面積とを用いて、周方向主溝の溝面積比率及び非周方向主溝の溝面積比率を前記特徴量として求める、ことが好ましい。
【００１４】
また、前記接地面画像の中の、前記周方向主溝の部分と、前記周方向主溝以外の部分と、を画像表示するとき、前記周方向主溝の部分と、前記周方向主溝以外の部分とを異なる色彩で表示する、ことが好ましい。
【００１５】
本発明の他の一態様は、タイヤのトレッドパターンの解析方法である。当該解析方法は、
（ｄ）タイヤのトレッドパターンのデジタル画像であるトレッドパターン画像を取得するステップと、
（ｅ）取得したトレッドパターン画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す陸部領域から、前記陸部領域の他にタイヤのトレッド部の溝あるいはサイプの領域を含んだ総トレッド領域を決定するステップと、
（ｆ）前記総トレッド領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記溝あるいはサイプの部分を特定することにより、前記解析対象画像における前記溝あるいはサイプの特徴量を求めて前記トレッドパターンを評価するステップと、を有する。
【００１６】
その際、前記トレッドパターンの画像は、前記タイヤの非接地状態の画像であり、
前記トレッドパターンは、前記トレッドパターンの前記陸部の領域の表面に、前記陸部の領域以外の部分に対して区別可能な明度あるいは色度を与えた状態で撮影される、ことが好ましい。
【００１７】
また、本発明のさらに他の一態様は、タイヤの接地面の解析をコンピュータに実行させるプログラムである。当該プログラムは、
（ｇ）タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像をコンピュータに取得させ、コンピュータのメモリに記憶させる手順と、
（ｈ）取得した接地面画像を解析対象画像として用いて、前記解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、前記実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝を含んだ総接地領域をコンピュータに決定させる手順と、
（ｉ）前記総接地領域において、前記解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて前記溝の部分を特定することにより、前記解析対象画像における前記溝の特徴量をコンピュータに求めさせ、前記接地面をコンピュータに評価させる手順と、を有する。
【発明の効果】
【００１８】
上述の態様によれば、タイヤの接地面の解析を、接地面画像を用いて行うとき、短時間に周方向主溝等の溝を一意的に特定して接地面の評価を行うことができる。また、短時間にトレッドパターンの溝やサイプを一意的に特定してトレッドパターンの評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態のタイヤの接地面の解析方法、トレッドパターンの解析方法を実行するタイヤの接地面解析装置の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、本実施形態の画像取得部で得られる二値化する前の画像の一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す画像から得られる二値化した実接地領域の画像の一例を示す図であり、（ｃ）は、（ｂ）に示される実接地領域の画像から決定される総接地領域の画像の一例を示す図である。
【図３】（ａ）は、総接地領域中の実接地領域に付加された領域内に位置する直線を模式的に示す図であり、（ｂ）は、直線状に延びる画素列を説明する図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、周方向主溝として特定されず、かつ、実接地領域にも属さない部分を説明する図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、複数の直線を用いて特定する周方向主溝の部分を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のタイヤの接地面の解析方法、トレッドパターンの解析方法及びプログラムの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
（実施形態）
図１は、タイヤの接地面の解析方法、トレッドパターンの解析方法を実行するタイヤの接地面解析装置１０の構成を示す図である。
接地面解析装置１０が実行するタイヤの接地面の解析方法は、まず、
（ａ）タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像を取得する。
（ｂ）次に、取得した接地面画像を解析対象画像として用いて、この解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定する。
（ｃ）次に、決定した総接地領域において、解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて、接地面内の溝の部分を特定することにより、解析対象画像における溝の特徴量を求め、接地面を評価する。この時、複数の前記直線は、前記直線の延在方向と直交する方向に並ぶそれぞれの画素を通る直線である。
【００２２】
具体的には、接地面解析装置１０は、トレッドパターン付きタイヤ１００の接地面画像を撮影し、タイヤ１００のトレッドパターンの接地面画像をデジタル画像として取得する撮影装置１２と、このタイヤの接地面画像をデジタル画像に画像処理を施して接地面の解析を行う画像処理装置１４とを有する。画像処理装置１４には、撮影装置１２、ディスプレイ１６、プリンタ１８、及び、キーボード、マウスなどの公知の入力デバイス２０が、画像処理装置１４のデータ入出力部２２を介して接続されている。
【００２３】
撮影装置１２は、タイヤ１００を所定の負荷荷重で支持する透明性を有する強化ガラスからなる支持基板３４と、この支持基板３４上に載置した厚紙、紙、その他の適切なシート状媒体３６と、支持基板３４の下方に配置されたカメラ３８とを有する。カメラ３８は、例えば、デジタルカメラであり、被写体の画像を、例えば、８ビットのデジタル画像データとして取得できる。このカメラ３８は、画像処理装置１４に接続されている。
【００２４】
撮影装置１２においては、カメラ３８側から照明光を当てて、支持基板３４およびシート状媒体３６を介して、支持基板３４におけるタイヤ１００の接地面を撮影する。カメラ３８で得られる画像において、タイヤの接地圧力が高い部分ほど画素の信号値が高く、ディスプレイ１６に明るく表示される。したがって、溝に該当する部分は、暗く画面表示される。
【００２５】
接地面解析装置１０において、タイヤ１００の接地面画像を取得する方法は、上記撮影装置１２を用いた方法に限定されるものではない。例えば、墨、または朱肉等の転写材をタイヤ１００のトレッド部に予め塗布して、紙等の被転写材に転写して、タイヤ１００の接地面を得、この被転写材に転写されたタイヤ１００の接地面をカメラ３８で撮影して、タイヤ１００の接地面画像を取得してもよい。
また、カメラ３８にてタイヤの接地面画像を取得する場合、タイヤ１００のトレッド部の回転方向であるタイヤ１００のタイヤ周方向が、得られる接地面画像の２つの画素配列方向のうち一方の画素配列方向に一致するように取得し、タイヤ１００のタイヤ幅方向を２つの画素配列方向のうち他方の画素配列方向に一致するように取得することが好ましい。
【００２６】
ディスプレイ１６は、画像処理装置１４で得られた各種画像を表示するものであり、必要に応じて画像処理条件をマウス、キーボード等の入力デバイス２０を用いて入力するための入力指示画面を表示する。このディスプレイ１６には、液晶表示装置等、公知の画像表示装置を用いることができる。プリンタ１８は、ディスプレイ１６に表示される各種画像等を紙などの記録媒体にプリントとして出力する。
【００２７】
画像処理装置１４は、ＣＰＵ２４と、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ２６とを有するコンピュータにより構成される。メモリ２６には、本実施形態の接地面の解析を実行するプログラムが記録されている。このプログラムが呼び出されて起動することにより、後述する画像取得部２８、総接地領域決定部３０、及び接地面評価部３２がコンピュータ内に形成される。すなわち、画像取得部２８、総接地領域決定部３０、及び接地面評価部３２は、プログラムが起動することにより形成されるソフトウェアモジュールである。したがって、画像取得部２８、総接地領域決定部３０、及び接地面評価部３２の演算機能は、ＣＰＵ２４が実質的に司る。
【００２８】
撮影装置１２は、カメラ３８で取得した接地面画像を画像処理装置１４に送り、データ入出力部２２を通してメモリ２６に供給される。メモリ２６は、供給された接地面画像を記憶する。
【００２９】
画像取得部２８は、カメラ３８から供給された、タイヤ１００の接地面の画像を表すデジタル画像データについて統計処理を用いて閾値を設定し、デジタル画像データを二値の画像データに変換する処理を行って、二値化画像データを生成する。また、画像取得部２８は、メモリ２６に二値化画像データを送り、二値画像データはメモリ２６に記憶される。
具体的には、画像取得部２８は、カメラ３８から供給される画像について、階調を横軸とした輝度頻度分布を算出し、この輝度頻度分布を微分（差分）して分布を求め、この分布から、タイヤの接地部と背景の部分（非接地部）とをわける輝度値を設定する。この輝度値を閾値として二値化処理が行われる。これにより、二値化画像データが得られる。この二値化画像データにより表される二値化画像は、直交する行方向と列方向に複数の画素が配列されてなる。本実施形態においては、二値化画像データについて、タイヤ１００の接地する部分を、例えば、信号値１（第１の画素値）、他の背景部分、すなわち、非接地部を信号値０（第２の画素値）とする。さらに、二値化画像データに基づいて、例えば、信号値１を黒い画素（以下、黒画素という）とし、信号値０を白い画素（以下、白画素という）とする。
これにより、ディスプレイ１６に、タイヤ１００が実際に接地している接地部分が黒、非接地部分が白となった二値化画像として表示される。この二値化画像は、タイヤ１００のトレッド部が実際に地面（支持基板）に接地する接地部分を表す実接地領域である。
図２（ａ）は、画像取得部２８で得られる二値化する前の画像の一例を示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す画像から得られる二値化した実接地領域の画像の一例を示す。
【００３０】
総接地領域決定部３０は、画像取得部２８で得られた二値化画像から、実接地領域の他にトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域を決定する。具体的には、総接地領域決定部３０は、二値化画像に対して、画素配列方向の１つに並ぶ第１の走査列毎に、白画素と黒画素との位置情報に基づいて、黒画素に挟まれる白画素を抽出する。さらに黒画素に挟まれた白画素の配列長さ（ランレングス）の情報を取得する。
次に、各第１の走査列について抽出された白画素の配列長さを、予め設定されている長さと比較し、白画素の配列長さが短ければ、その白画素を黒画素に変更する。なお、タイヤの接地面以外の領域は、黒画素がないため白画素は変換されない。
【００３１】
さらに、第１の走査列の延在方向に対して直交する方向に延在する各第２の走査列毎に、白画素と黒画素との位置情報に基づいて、黒画素に挟まれる白画素を抽出する。さらに、黒画素に挟まれた白画素の配列長さの情報を取得する。次に、各第２の走査列について抽出された白画素の配列長さを、予め設定されている長さと比較し、白画素の配列長さが短ければ、その白画素を黒画素に変更する。これにより、実接地領域の他にトレッド部の溝の領域を含んだ総接地領域が決定される。この総接地領域の画像データがメモリ２６に記憶される。図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示される実接地領域の画像から上述した処理により決定される総接地領域の画像の一例を示す。
このような処理は、本出願人により出願された特許出願（特願２００８−３０２６１３号、特開２０１０−１２７７６２号公報）の明細書に詳細に記載されている。
【００３２】
接地面評価部３２は、決定された総接地領域において、上述の二値化画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて溝の部分を特定する。この特定結果を用いて、タイヤ１００のトレッド部の溝の特徴量を求め、接地面を評価する。トレッド部の溝の特徴量は、例えば、周方向溝面積、周方向主溝の幅、周方向溝面積を総接地領域の面積で割り算した周方向溝面積比率、周方向主溝以外の溝の面積、あるいは、周方向主溝以外の溝の溝面積比率を含む。
【００３３】
図３（ａ）は、二値化画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された総接地領域内における複数の直線のうち、総接地領域中の実接地領域に付加された領域内（溝に対応する領域）に位置する直線を模式的に示している。図３（ｂ）は、画素列を説明する図である。図３（ａ）中の上下方向に延びる直線は、図３（ｂ）に示すように上下方向に連なる斜線で示した画素列の中心を通る直線で示している。
【００３４】
接地面評価部３２は、図３（ａ）に示すような複数の直線のうち、両端が実接地領域に含まれない直線を、タイヤ周方向に延びる周方向主溝の部分として特定することにより、周方向主溝の特徴量を求めることが好ましい。図３（ａ）では、直線ｌ1の端ｅ1，ｅ2（総接地領域の縁と直線ｌ1の交点）は実接地領域に含まれない。したがって、接地面評価部３２は、直線ｌ1に対応する画素列は周方向主溝の部分であると特定する。同様にして、接地面評価部３２は、直線ｌ1の右隣りに隣接する画素を通る５本の直線に対応する画素列は周方向主溝の部分であると特定する。こうして特定された部分の画素の総面積を求めることにより、周方向主溝の溝面積を求めることができる。また、総接地領域の面積から実接地領域の面積を差し引いた面積は、溝面積になるので、この溝面積から周方向主溝の溝面積を差し引くことにより、周方向主溝以外のラグ溝等の溝の溝面積を求めることができる。また、周方向主溝の溝面積あるいは周方向主溝以外の溝の溝面積のそれぞれを総接地面積で割り算することにより、周方向主溝の溝面積比率あるいは非周方向主溝の溝面積比率を求めることができる。
【００３５】
なお、周方向主溝は、タイヤ幅方向に蛇行しながらタイヤ周方向に延びる波形状溝である場合がある。したがって、接地面評価部３２において、溝の部分を特定するとき、さらに、特定した周方向主溝の部分のタイヤ幅方向の縁に位置する画素に隣接する画素が実接地領域に含まれない場合、隣接する画素を周方向主溝の部分に含めることが好ましい。図４（ａ）は、周方向主溝が波形状溝である場合、周方向主溝として特定されず、かつ、実接地領域にも属さない部分Ａ〜Ｄが存在することを説明する図である。このような部分Ａ〜Ｄの画素は、波形状溝の溝が窪んだ位置にあるため、上述の両端が実接地領域に含まれない直線を用いて波形状の周方向主溝の部分を特定できない。したがって、図４（ｂ）に示すように、特定した周方向主溝の部分のタイヤ幅方向の縁に位置する画素に隣接する画素α〜δが実接地領域に含まれない場合、画素α〜δを周方向主溝の部分に含める。
【００３６】
このように接地面評価部３２で求められた特徴量を用いて、接地面評価部３２は、例えばトレッドパターンが耐ハイドロプレーニング性（排水性）に優れたトレッドパターンであるか、あるいは、ドライ操縦安定性に優れたトレッドパターンであるかといった評価を行う。このような評価は、求められた特徴量と、耐ハイドロプレーニング性（排水性）の指標であるハイドロプレーニングの発生速度やドライ操縦安定性等の指標であるタイヤのコーナリングパワー等の値の評価情報との間の対応関係を予め作成しておき、求められた特徴量を用いることによりトレッドパターンの評価を行うことができる。
このような評価結果、特徴量、周方向主溝の情報、周方向主溝以外の情報を、画像処理装置１４はディスプレイ１６に表示させる。この場合、カメラ３８で撮影されてメモリ２６に記憶された接地面画像の中の周方向主溝の部分と、周方向主溝以外の部分と、をディスプレイ１６が、画像表示するとき、画像処理装置１４は、周方向主溝の部分と、周方向主溝以外の部分とを異なる色彩でディスプレイ１６に表示させることが好ましい。このような表示により、画像処理装置１４のユーザは、接地面画像中における周方向主溝の位置や周方向主溝の溝幅や溝長さを視覚的に知ることができ、タイヤ開発に反映させ易い。
【００３７】
本実施形態の画像取得部２８は、総接地領域において、解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された複数の直線を用いて溝の部分を特定することにより、解析対象画像における溝の特徴量を求める。このため、短時間に周方向主溝等の溝を一意的に特定して、接地面の評価を行うことができる。
また、本実施形態では、タイヤの接地面画像の２つの画素配列方向が、タイヤのタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に一致するように接地面画像を取得する。そして、画像取得部２８は、溝の部分を特定するために用いる直線のうち、タイヤ周方向に平行な直線群を選択し、この直線群のうち、両端が実接地領域に含まれない直線を、タイヤ周方向に延びる周方向主溝の部分として特定することにより、周方向主溝の特徴量を求める。このため、短時間に周方向主溝を一意的にかつ正確に特定することができる。
さらに、接地面評価部３２は、周方向主溝を特定する直線群のうち、両端が実接地領域に含まれない直線を周方向主溝の部分として特定し、さらに、特定した周方向主溝の部分のタイヤ幅方向の縁に位置する画素に隣接する画素が実接地領域に含まれない場合、隣接する画素を周方向主溝の部分に含める。このため、周方向主溝が波形状に蛇行してタイヤ周方向に延びる溝であっても、周方向主溝の部分を特定することができる。
また、接地面評価部３２は、周方向主溝の部分の面積と、周方向主溝以外の溝の部分の面積と、総接地領域の面積とを用いて、周方向主溝の溝面積比率及び非周方向主溝の溝面積比率を求める。これにより、耐ハイドロプレーニング性（排水性）、さらには、ウエット性能、さらには、ドライ操縦安定性能を評価することができる。
さらに、画像処理装置１４は、接地面画像の中の、周方向主溝の部分と、周方向主溝以外の部分と、をディスプレイ１６に画像表示するとき、周方向主溝の部分と、周方向主溝以外の部分とを異なる色彩で表示させることは、タイヤ開発者等のユーザに周方向主溝の位置や大きさを視覚的に知らせることができ、タイヤ開発に反映され易い点で有効である。
【００３８】
本実施形態では、コンピュータ上でプログラムを起動させて画像取得部２８、総接地領域決定部３０、及び接地面評価部３２の各処理を機能させる。このようなプログラムは、以下のような手順を含む。すなわち、
（ｇ）タイヤの接地面のデジタル画像である接地面画像をコンピュータに取得させ、コンピュータのメモリ２６に記憶させる手順と、
（ｈ）取得した接地面画像を解析対象画像として用いて、解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す実接地領域から、この実接地領域の他にタイヤのトレッド部の溝を含んだ総接地領域をコンピュータに決定させる手順と、
（ｉ）決定した総接地領域において、解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて溝の部分を特定することにより、解析対象画像における溝の特徴量をコンピュータに求めさせ、接地面をコンピュータに評価させる手順。
このようなプログラムは、ネットワークやＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等の記録媒体により頒布あるいは譲渡される。
【００３９】
（変形例１）
上述の実施形態では、画像取得部２８が接地面画像を取得するとき、タイヤの接地面画像の２つの画素配列方向が、タイヤ１００のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に一致するように接地面画像は取得される。しかし、２つの画素配列方向にタイヤ周方向及びタイヤ幅方向を合わせるようにタイヤ１００の向きを調整することは非常に難しい。このため、変形例１では、タイヤ１００の接地面画像の画素配列方向が、タイヤ１００のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して所定の許容角度範囲内で、例えば１度を許容範囲内として一致するように接地面画像を取得してもよい。この場合、接地面画像の画素配列方向が、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に向くように画像の回転処理が行われる。
【００４０】
具体的には、画像取得部２８は、接地面画像の画素配列方向に対して上記許容角度範囲内の複数の回転角度で種々接地面画像の回転処理を行って接地面画像の回転画像を複数取得する。
総接地領域決定部３０は、回転画像のそれぞれを解析対象画像として総接地領域をそれぞれ決定する。
接地面評価部３２は、溝の部分を特定するために用いる複数の直線のうち、タイヤ幅方向に比べてタイヤ周方向に近い方向に延びる、総接地領域内における直線群を選択し、この直線群のうち、両端が実接地領域に含まれない直線を、回転画像それぞれにおけるタイヤ周方向に延びる周方向主溝の部分として特定することにより、周方向主溝の溝面積を回転画像毎に求める。さらに、接地面評価部３２は、求めた溝面積のうち最大の溝面積を示す回転画像を解析対象画像として用いて周方向主溝の特徴量を求める。
【００４１】
図５（ａ）及び（ｂ）は、複数の直線を用いて特定する周方向主溝の部分を説明する図である。図５（ａ）は、画素配列方向とタイヤ周方向とが一致していない場合、特定された周方向主溝の部分を示す図である。画素配列方向がタイヤ周方向と一致していない場合、周方向主溝の部分に位置する直線であっても、一方の直線の端は、実接地領域の部分にある。このため、図５（ａ）に示すように、特定される周方向主溝の部分は幅の狭い領域の斜線部分と判断される。一方、図５（ｂ）は、複数の回転画像のうち画素配列方向がタイヤ周方向に一致する回転画像において、特定する周方向主溝の部分を示す図である。画素配列方向がタイヤ周方向と一致している場合、周方向主溝の部分に位置する直線の両端は実接地領域の部分ではない。このため、特定される周方向主溝の部分は、図５（ｂ）に示すように幅の広い領域（斜線部分）となる。したがって、複数の直線によって特定された周方向主溝の部分の面積が最大になるときの回転画像の画素配列方向とタイヤ周方向は一致する。したがって、接地面評価部３２は、回転画像毎に求めた周方向主溝の溝面積Ｓのうち、溝面積Ｓが最大の溝面積Ｓmaxとなるときの回転画像を、接地面の評価に用いる解析対象画像として用いて、溝の特徴量を求める。このように、撮影された接地面画像の画素配列方向がタイヤ周方向に完全に一致しなくても、タイヤ１００のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して所定の許容角度範囲内で一致するように回転処理を施して解析対象の接地面画像を取得すればよいので解析をより迅速にできる。さらに、接地面画像の回転処理によってタイヤ周方向と画素配列方向を一致させることができるので、正確な溝の特徴量を求めることができる。
【００４２】
（変形例２）
本実施形態は、撮影装置１２を用いて、タイヤ１００の接地面画像を取得してタイヤの接地面の評価を行うが、評価の対象は、接地面に限定されない。例えば、非接地状態のタイヤのトレッドパターンを評価することもできる。例えば、設定されたリムに組まれ、設定された空気圧が充填されたタイヤを回転させながらトレッド部の表面（非接地状態のトレッド部の表面）をカメラで撮影してトレッドパターンの画像を取得する。
この場合においても図１に示す画像処理装置１４を用いることができる。この場合、
（ｄ）画像取得部２８は、タイヤのトレッドパターンのデジタル画像であるトレッドパターン画像を取得する。
（ｅ）この後、取得したトレッドパターン画像を解析対象画像として用いて、総接地領域決定部３０は、解析対象画像のトレッド部の接地部分を表す陸部領域から、前記陸部領域の他にタイヤのトレッド部の溝あるいはサイプの領域を含んだ総トレッド領域を決定する。なお、トレッドパターン画像において、トレッドパターンの凸部である陸部と、溝あるいはサイプのような凹部とを区別するために、トレッドパターンの陸部の領域の表面に、陸部領域以外の部分に対して区別可能な明度あるいは色度を与えた状態で撮影されることが好ましい。例えば、トレッドパターンの陸部の領域に、白色の塗料を塗布する等の処理を施す。これにより、本実施形態のようにトレッドパターン画像の二値化画像を求めることができる。あるいは、トレッドパターン画像とともに、トレッドパターンの凹凸の情報を同時に計測し、陸部領域と溝あるいはサイプの領域とを区別することもできる。
（ｆ）次に、接地面評価部３２は、総トレッド領域において、解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された直線を複数用いて溝あるいはサイプの部分を特定することにより、解析対象画像における溝あるいはサイプの特徴量を求めてトレッドパターンを評価する。総トレッド領域において、解析対象画像の画素配列方向に直線状に延びる画素列で構成された複数の直線を用いて溝あるいはサイプの部分を特定する方法は、実施形態の接地面評価部３２における溝の特定方法と同じである。
このように、変形例２では、溝の他にサイプの部分を特定することができるので、溝及びサイプの縁を特定することができる。したがって、トレッドパターンの評価には、例えばＳＴＩ（スノートラクションインデックス）で表して、スタッドレスタイヤのスノー性能を評価することができる。スノートラクションインデックスＳＴＩとは、下記式で表される数値である。
ＳＴＩ ＝ −６．８ ＋ ２２０２・ρg＋ ６７２・ρs ＋ ７．６・Ｄg （１）
ρgは、タイヤに設けられる全溝のタイヤ幅方向に投影した長さの合計長さ（ｍｍ）を、（接地幅×周長）（ｍｍ2）で割った値であり、ρsは、タイヤに設けられる全サイプのタイヤ幅方向に投影した長さの合計長さ（ｍｍ）を、（接地幅×周長）（ｍｍ2）で割った値であり、Ｄgは、溝の平均深さ（ｍｍ）である。接地幅及び周超は予め計測したものを用いるとよい。
【００４３】
以上、本発明のタイヤの接地面の解析方法、トレッドパターンの解析方法及びプログラムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００４４】
１０  接地面解析装置
１２  撮影装置
１４  画像処理装置
１６  ディスプレイ
１８  プリンタ
２０  入力デバイス
２２  データ入出力部
２４  ＣＰＵ
２６  メモリ
２８  画像取得部
３０  総接地領域決定部
３２  接地面評価部
３４  支持板
３６  シート状媒体
３８  カメラ
【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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