JPH0545127A - 帯状部材の位置、形状測定方法および装置 - Google Patents

帯状部材の位置、形状測定方法および装置

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JPH0545127A
JPH0545127A JP3223710A JP22371091A JPH0545127A JP H0545127 A JPH0545127 A JP H0545127A JP 3223710 A JP3223710 A JP 3223710A JP 22371091 A JP22371091 A JP 22371091A JP H0545127 A JPH0545127 A JP H0545127A
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JP3223710A
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Jun Nagano
潤 長野
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Bridgestone Corp
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Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイヤ製造に用いるトレッドの位置および形
状を迅速、正確かつ信頼性を以て測定できる方法および
装置を提供しようとするものである。 【構成】 幅方向中心に長さ方向の全長に亘って標識線
を形成したトレッド1をコンベア2によって長さ方向に
搬送し、先端および後端の像をそれぞれ3台のビデオカ
メラ12、14、15および22、24、26で撮像
し、それぞれのビデオカメラからの画像信号に輝度ヒス
トグラム画像処理を施して、先端における標識線の幅方
向の位置、センタエッジの長さ方向の位置および左右の
コーナーの幅および長さ方向に位置を検出するとともに
後端における標識線の幅方向の位置、センタエッジの長
さ方向の位置および左右のコーナーの幅および長さ方向
に位置を検出する。標識線の位置からトレッドのコンベ
アに対する位置を測定し、先端および後端のセンタエッ
ジ位置からトレッドの長さを測定し、センタエッジの位
置およびコーナーの位置から先端および後端のエッジの
形状を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は幅方向の中心位置または
中心から定距離の位置に標識線が長さ方向の全長に亘っ
て形成されている帯状部材、特に先端および後端が側方
から見て斜めに切断されている帯状部材の位置および形
状をタイヤ成形工程の部材供給コンベア上で測定する方
法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、タイヤ製造工程においては、幅
方向の中心位置または中心から一定の距離だけ離れた位
置に標識線が長さ方向の全長に亘って形成されていると
ともに先端および後端が側方から見て斜めに切断されて
いる帯状部材であるトレッドが使用されているが、トレ
ッドをタイヤ成形工程の部材供給コンベアで搬送してい
る途中で、コンベアに対するトレッドの位置およびトレ
ッドの形状を測定し、これらが規定のものとなっている
か否かを確認することが適正なタイヤ成形を行うために
必要となっている。例えば、トレッドの長さが規定値よ
りも短過ぎたり長過ぎたりすると、成形ドラム上にトレ
ッドを巻回したときにトレッドの両端が適正に重なり合
わなくなってしまう。また、トレッドの先端および後端
の形状が丸みを帯びたりしても適正な重なり状態を得る
ことができない。さらに、自動成形機を使用する場合に
は、コンベアに対するトレッドの位置が所定の位置から
ずれると適正な成形ができなくなる。
【0003】このようにコンベア上で搬送されるトレッ
ドの位置および形状を測定する必要があるが、トレッド
の両端は斜めに切断されているとともに光学的なコント
ラストも低いのでエッジの位置を正確に検出することが
困難である。このため種々の測定方法が提案されてい
る。例えば、特公昭61─61041号公報には、赤外
または遠赤外を光源として使用した反射形の光電スイッ
チを用いてトレッドのエッジ位置を検出する方法が記載
されている。また、特開平1─292203号公報に
は、反射形の変位検出装置を用いてトレッドのエッジ位
置を検出する方法が開示されている。さらに、特開平2
─44202号公報には、トレッドの端部の像を2次元
撮像装置で撮像し、得られた画像信号を2値化し、白ま
たは黒画素のヒストグラムを求め、これからエッジ位置
を検出する方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した特公昭61─
61041号公報や特開平1─292203号公報に記
載された方法では、斜めに切断されたエッジの表面状
態、すなわち光沢、粗さ、汚れによって大きく影響さ
れ、エッジ位置を正確かつ信頼性を以て検出することが
できないとともにコンベアベルト上を搬送されるトレッ
ドの先端位置を検出してから後端位置が検出されるまで
の時間を検出してトレッドの長さを測定しているので、
搬送速度が変動すると測定誤差となり、トレッドの長さ
を正確かつ信頼性を以て測定することができない欠点が
ある。
【0005】また、特開平2─44202号公報に記載
された方法では、画像信号を2値化した後、白または黒
画素のヒストグラムを求めてエッジを検出するようにし
ているが、トレッドのエッジ部分は大きなコントラスト
差がないので、きれいに2値化することが難しく、2値
後の白または黒の画素数をヒストグラム処理してもエッ
ジ位置を正確にかつ信頼性を以て検出することができな
い欠点がある。
【0006】さらに、上述した従来の方法はトレッドの
長さを測定するものであり、コンベア上におけるトレッ
ドの位置や姿勢を検出することはできない。上述したよ
うに自動成形機を使用してトレッドを自動的に巻回する
場合には、コンベア上のトレッド位置や姿勢を予め検出
する技術の開発が必要である。
【0007】また、従来の方法では、トレッドのエッジ
位置は検出できても、エッジの形状を検出することはで
きなかった。トレッドの先端および後端の形状はトレッ
ド形成後に変化することがあり、例えば左右両端が収縮
して丸みを帯びることがある。このようにエッジが変形
すると、成形ドラムに巻回したときに、先端と後端との
重なり状態が不良となる恐れがあり、したがって先端お
よび後端の形状を測定する技術の開発も必要である。ト
レッドの端部の全体像を撮像し、画像処理を施してエッ
ジの形状を測定することも考えられるが、処理すべき画
像の範囲が大きくなるため、分解能が低くなる。
【0008】本発明の目的は、上述した従来の欠点を除
去し、トレッドのような帯状部材の先端および後端の位
置、長さ、幅、先端および後端の形状を短時間で正確且
つ信頼性を以て測定することができる帯状部材の位置お
よび形状の測定方法および装置を提供しようとするもの
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による帯状部材の
位置および形状測定方法は、幅方向の中心位置または中
心から定距離の位置に標識線が長さ方向の全長に亘って
形成されている帯状部材の位置および形状をタイヤ成形
工程の部材供給コンベア上で測定するに当たり、帯状部
材の先端と後端の標識線部分をそれぞれ上方から照明
し、上方からそれぞれ撮像して先端および後端の標識線
部分の画像を入力し、輝度ヒストグラム画像処理を施し
て先端および後端の標識線の幅方向の位置を導出するこ
とにより部材センタを求める工程と、前記帯状部材の先
端および後端のセンタエッジ部分を下方から照明し、先
端および後端の何れか一方は上方から撮像してそのセン
タエッジ部分の陰影画像を入力し、輝度ヒストグラム画
像処理を施してセンタエッジの長さ方向の位置を導出
し、他方は下方から撮像してそのセンタエッジ部分の画
像を入力し、輝度ヒストグラム画像処理を施してセンタ
エッジの長さ方向の位置を導出し、これら先端および後
端のセンタエッジの長さ方向の位置から帯状部材の長さ
を算出する工程とを具えることを特徴とするものであ
る。
【0010】さらに、本発明による帯状部材の位置およ
び形状の測定方法は、前記帯状部材の先端および後端の
一方の左右のコーナー部分を下方から照明し、上方から
撮像して左右のコーナー部分の画像を入力し、輝度ヒス
トグラム画像処理を施して左右のコーナーの幅方向の位
置を算出するとともにこの左右のコーナーの幅方向位置
に基づいて輝度ヒストグラム画像処理を施して左右のコ
ーナーの長さ方向の位置を導出し、他方は下方から照明
して上方から撮像するか下方から照明して下方から撮像
して左右のコーナー部分の画像を入力し、輝度ヒストグ
ラム画像処理を施して左右コーナーの幅方向の位置を導
出し、この左右のコーナーの幅方向の位置に基づいて2
値化画像処理または輝度ヒストグラム画像処理を施して
左右コーナーの長さ方向の位置を導出し、このようにし
て導出した先端および後端の左右コーナーの幅方向位置
および左右コーナーの長さ方向の位置と、先端および後
端のセンタエッジの長さ方向の位置と、巾方向のセンタ
位置とから先端および後端部分の形状を測定する工程と
を具えることを特徴とするものである。
【0011】さらに本発明による帯状部材の位置および
形状測定装置は、幅方向の中心位置または中心から定距
離の位置に標識線が長さ方向の全長に亘って形成されて
いるとともに先端および後端が側面から見て斜めに切断
されている帯状部材の位置および形状をタイヤ成形工程
の部材供給コンベア上で測定する装置において、帯状部
材を、標識線が上向きとなるとともに傾斜面が上向きと
なる端部が先端となるように搬送する手段と、この搬送
手段の上方に配置され、帯状部材の先端の標識線部分を
上方から照明する第1の照明装置と、前記搬送手段の上
方に配置され、第1の照明手段で照明された帯状部材の
先端の標識線部分を上方から撮像する第1のビデオカメ
ラと、前記搬送手段の上方に配置され、帯状部材の後端
の標識線部分を上方から照明する第2の照明装置と、前
記搬送手段の上方に配置され、第2の照明手段によって
照明された後端の標識線部分を上方から撮像する第2の
ビデオカメラと、前記第1のビデオカメラで撮像された
帯状部材の先端の標識線部分の画像に対して幅方向の輝
度ヒストグラム画像処理を施して先端の標識線の幅方向
の位置を導出する第1の画像処理回路と、前記第2のビ
デオカメラで撮像された帯状部材の後端の標識線部分の
画像に対して幅方向の輝度ヒストグラム画像処理を施し
て後端の標識線の幅方向の位置を導出する第2の画像処
理回路と、前記搬送手段の下方に配置され、帯状部材の
先端のセンタエッジ部分を下方から照明する第3の照明
装置と、前記搬送手段の上方に配置され、第3の照明装
置で照明された先端のセンタエッジ部分の陰影像を撮像
する第3のビデオカメラと、前記搬送手段の下方に配置
され、帯状部材の後端のセンタエッジ部分を下方から照
明する第4の照明装置と、前記搬送手段の下方に配置さ
れ、第4の照明装置で照明された後端のセンタエッジ部
分を撮像する第4のビデオカメラと、前記第3のビデオ
カメラから出力される画像信号に対して、前記第1の画
像処理回路で導出した先端の幅方向のセンター位置に基
づいて長さ方向の輝度ヒストグラム画像処理を施して先
端のセンタエッジの長さ方向の位置を導出する第3の画
像処理回路と、前記第4のビデオカメラから出力される
画像信号に対して、前記第2の画像処理回路で導出した
後端の幅方向のセンター位置に基づいて長さ方向の輝度
ヒストグラム画像処理を施して後端のセンタエッジの長
さ方向の位置を導出する第4の画像処理回路と、このよ
うにして導出した帯状部材の先端および後端のセンタエ
ッジの長さ方向の位置と、巾方向のセンタ位置とから帯
状部材の長さを求める第1の演算回路とを具えることを
特徴とするものである。
【0012】さらに、本発明の帯状部材の位置および形
状の測定装置は、前記搬送手段の下方に配置され、先端
の左右のコーナー部分を照明する第5の照明装置と、前
記搬送手段の上方に配置され、第5の照明装置によって
照明された先端の左右のコーナー部分の陰影像を撮像す
る第5のビデオカメラと、前記搬送手段の下方に配置さ
れ、後端の左右のコーナー部分を照明する第6の照明装
置と、前記搬送手段の上方または下方に配置され、第6
の照明装置によって照明された後端の左右のコーナー部
分を撮像する第6のビデオカメラと、前記第5のビデオ
カメラから出力される先端の左右のコーナー部分の画像
に対して、前記第3の画像処理回路で導出した先端のセ
ンタエッジの位置に基づいて幅方向の輝度ヒストグラム
画像処理を施して先端の左右のコーナーの幅方向の位置
を導出し、このようにして導出した左右のコーナーの幅
方向の位置および先端のセンタエッジの位置に基づいて
長さ方向の輝度ヒストグラム画像処理を施して先端の左
右のコーナーの長さ方向の位置を導出する第5の画像処
理回路と、前記第6のビデオカメラから出力される後端
の左右のコーナー部分の画像に対して、前記第4の画像
処理回路で導出した後端のセンタエッジの位置に基づい
て幅方向の輝度ヒストグラム画像処理を施して後端の左
右のコーナーの幅方向の位置を導出し、このようにして
導出した左右のコーナーの幅方向の位置およびセンタエ
ッジの位置に基づいて2値化画像処理またはヒストグラ
ム画像処理を施して左右のコーナーの長さ方向の位置を
導出する第6の画像処理回路と、上述したようにして導
出した帯状部材の先端および後端の標識線の幅方向の位
置、先端および後端のセンタエッジの長さ方向の位置
と、先端および後端の左右コーナーの幅方向および長さ
方向の位置とから帯状部材の先端および後端部分の形状
を導出する第2の演算回路とを具えることを特徴とする
ものである。
【0013】
【作用】本発明による帯状部材の位置および形状測定方
法および装置によれば、標識線の先端および後端におけ
る幅方向の位置を検出することによって帯状部材の位置
を測定することができ、また先端および後端のセンタエ
ッジの位置を検出することによって帯状部材の長さを測
定することができるが、これらの位置を検出するに当た
ってはビデオカメラで撮像して得られる画像信号に対し
てヒストグラム画像処理を施しているので、正確に且つ
信頼性を以て検出することができる。さらに先端および
後端のサイドエッジの位置を検出することによって帯状
部材の幅を測定することができ、さらにセンタエッジの
位置および左右のコーナーの位置を検出することによっ
て先端および後端の形状を測定することができる。ま
た、これらの位置を検出するに当たっても、輝度ヒスト
グラム画像処理を施しているので、これらの位置を正確
に且つ高い信頼性を以て検出することができる。さら
に、ビデオカメラで撮像する帯状部材の部位は先端およ
び後端のセンタ近傍並びに左右のエッジの近傍だけであ
るので、画像処理は簡単となり、所望の測定を短時間で
行うことができる。
【0014】
【実施例】図1は本発明による帯状部材の位置および形
状の測定方法を用いてタイヤの製造に使用するトレッド
の位置および形状をタイヤ成形工程の部材供給コンベア
上で測定する際に測定する各部位を示すものである。ト
レッド1はコンベア2上を搬送され、その先端3および
後端4は斜めに切断されており、本例では先端3を上向
きに、後端4を下向きにして搬送する。トレッド1の表
面には、幅方向に見て中央位置または中央から一定距離
だけ離れた位置に全長に亘って延在する標識線5が形成
されているが、この標識線が上向きとなるように搬送す
る。この標識線5は、トレッド1のゴムとは異なる色で
描かれているかまたは凸または凹の溝として形成されて
おり、光学的にトレッド表面に対して大きなコントラス
トを有している。
【0015】本発明においては、トレッド1の先端3お
よび後端4における標識線5の幅方向の位置P1および
P2、長さ方向に見た先端3および後端4のセンタエッ
ジ位置P3およびP4、長さ方向に見た先端の左右のコ
ーナーの位置P5およびP6、長さ方向に見た後端の左
右のコーナーの位置P7およびP8をそれぞれ検出する
ものである。なお、これらの位置はコンベア2が配置さ
れている平面内での絶対座標に関して求めるものであ
る。
【0016】図2はトレッド1の上述した各部位の位置
を検出するためのビデオカメラおよび照明装置の配置を
示す線図的側面図である。第1の照明装置11はコンベ
ア2の上方に配置され、トレッド1の先端3を上方から
照明するものである。この第1の照明装置11で照明さ
れたトレッド1の先端3の像を、コンベア2の上方に配
置した第1のビデオカメラ12で撮像する。また、トレ
ッド1の後端4での標識線5を撮像するために、コンベ
ア2の上方に第2の照明装置21を配置し、後端部分に
おける標識線5を照明する。この第2の照明装置21に
よって照明された後端部分の標識線5を、コンベア2の
上方に配置した第2のビデオカメラ22で撮像する。さ
らにコンベア2の下方には、トレッド1の先端3を下方
から照明する第3の照明装置13を配置する。この第3
の照明装置13は蛍光灯と、この蛍光灯から放射される
光を拡散する白色板とを有するものである。この第3の
照明装置13で照明されたトレッド1の先端3の陰影像
をコンベア2の上方に配置した第3および第5のビデオ
カメラ14および15で撮像する。この場合、第3のビ
デオカメラ14は先端3の中央部分の像を撮像するもの
であり、第5のビデオカメラ15は先端全体を撮像する
ものである。
【0017】コンベア2の下方には、トレッド4の後端
3のセンタエッジ部分をスポット照明する第4の照明装
置23を配置する。この第4の照明装置23は、光源ラ
ンプから放射される光を導く光学ファイバを有するもの
である。この第4の照明装置23で照明されたトレッド
1の後端4のセンタエッジ部分の像を撮像する第4のビ
デオカメラ24をコンベア2の下方に配置する。さら
に、コンベア2の下方には第3の照明装置13と同様の
構成を有する第5の照明装置25を配置し、この第5の
照明装置で照明されたトレッド後端4の陰影像を撮像す
るために、コンベア2の上方に第6のビデオカメラ26
を配置する。
【0018】図2では、トレッド1の先端3を下方から
照明する第3の照明装置13は、第3および第5のビデ
オカメラ14および15に対して共通としたが、原理的
にはこの照明装置を2台の照明装置を以て構成すること
ができる。この場合には、先端3のセンタエッジ部分を
撮像する第3のビデオカメラ14に対する照明装置は幅
方向に見た中央部分のみを照明するものとすることがで
き、第5のビデオカメラ15に対する照明装置は先端の
コーナー部分を照明するものとすることができる。
【0019】図3は本発明による帯状部材の位置および
形状測定装置の全体の構成を示すブロック図である。第
1〜第6のビデオカメラ12、22、14、24、15
および26から出力される画像信号はそれぞれ第1〜第
6の画像処理回路31〜36に供給し、それぞれ所定の
画像処理を施して図1に示したトレッド1の先端3およ
び後端4の各部位の位置P1〜P8を求める。これらの
画像処理回路31〜36における画像処理の方法につい
ては後に詳述する。
【0020】トレッド1の先端3の標識線5の近傍を撮
像する第1のビデオカメラ12からの画像信号を第1の
画像処理回路31に供給して先端における標識線の幅方
向の位置P1を算出し、トレッド後端4の標識線の近傍
を撮像する第2のビデオカメラ22からの画像信号を第
2の画像処理回路32に供給して後端に於ける標識線の
幅方向の位置P2を算出する。さらに、第3のビデオカ
メラ14から出力される画像信号を第3の画像処理回路
33に供給し、第1の画像処理回路31で求めた標識線
5の位置P1に基づいてトレッド1の先端3のセンタエ
ッジの長さ方向の位置P3を算出し、第4のビデオカメ
ラ24から出力される画像信号を第4の画像処理回路3
5に供給し、第2の画像処理回路32で導出した後端4
の標識線5の位置P2に基づいてトレッド1の後端4の
センタエッジの長さ方向の位置P4を算出する。このよ
うにして算出した位置P1,P2,P3およびP4をさ
らに第1の演算回路37に供給してトレッド1の長さL
を求める。図2に示すようにコンベア2の上方に配置さ
れた第3および第4のビデオカメラ14および24は所
定の間隔Dだけ離間しており、この間隔Dを第1演算回
路37に入力し、この間隔Dと位置P1,P2,P3お
よびP4とからトレッドの長さLを求めることができ
る。図2に示すように、トレッド1の長さLは先端3の
センタエッジから後端4の傾斜端面の基部までの距離で
ある。
【0021】第5のビデオカメラ15から出力される画
像信号を第5の画像処理回路35に供給し、第3の画像
処理回路33で導出した先端3のセンタエッジ位置P3
に基づいて先端3の左右のコーナー位置P5およびP6
を算出し、第6のビデオカメラ26から出力される画像
信号を第6の画像処理回路36に供給し、第4の画像処
理回路34で導出した後端4のセンタエッジ位置P4に
基づいて後端4の左右のコーナー位置P7およびP8を
算出する。さらに、第1〜第6の画像処理回路31〜3
6で検出した位置P1〜P8を第2の演算回路38に供
給し、これらの位置に基づいて先端3および後端4の形
状を検出する。このようにして検出したトレッド1の長
さL、先端3および後端4におけるトレッドの幅および
形状、先端および後端における標識線5の位置P1およ
びP2、先端センタエッジ位置P3および後端センタエ
ッジ位置P4を判定回路39に供給し、これらの値を基
準の範囲と比較し、基準の範囲を越える場合にはトレッ
ド異常信号を発生する。
【0022】次に、画像処理回路31〜36における画
像処理方法について説明する。先ず、第1および第2の
画像処理回路31および32における処理について説明
する。これらはトレッド1の先端3および後端4におけ
る標識線5の幅方向の位置P1およびP2を検出するもので
あるが、先端と後端とで画像処理は同じであるから、先
端についてのみ説明する。第1のビデオカメラ12の視
野は図4においてFで示すようにトレッド1の先端3の
近傍の部分の像を撮像するように設定されている。この
視野F内の画像信号を全て取り込んだ後、視野内にウィ
ンドウWを設定し、このウィンドウ内の画像信号につい
て幅方向の輝度ヒストグラムを求める。このようにして
求めた輝度ヒストグラムを図5に示す。幅方向の輝度ヒ
ストグラムの縦軸はトレッド1の長さ方向に延在するラ
イン上の画素の輝度値を積算した値を示し、横軸は各ラ
インの幅方向の位置を示すものである。
【0023】このように幅方向の輝度ヒストグラムを求
めると、標識線5の位置でピークを示すことになるの
で、このピークのラインの画像上の位置P1′を求める。
一方、コンベア2の平面内の絶対座標の原点P01 の画像
上の座標P01 ′は予め求めてあるので、先端3における
標識線5の幅方向の位置P1は、P1=k1(P1 ′−P01 ′)
から求めることができる。この式において、k1は縮尺率
を示す。トレッド1の先端3の幅方向に見たセンタ位置
は、上述したようにして求めたP1に、標識線5と中心位
置との間の一定距離を加算または減算して求めることが
できる。トレッド1の後端4の幅方向のセンタ位置P2も
同様にして求めることができる。
【0024】次に、第3のビデオカメラ14で撮像した
トレッド1の先端3の陰影像を表す画像信号を第3の画
像処理回路33で処理してセンタエッジの位置P3を検出
する動作を説明する。第3のビデオカメラ14の視野F
は図6に示すように先端3近傍の部分の像を撮像するよ
うに設定されている。次に、上述したようにして求めた
標識線5の幅方向の位置P1に基づいて視野F内にウィ
ンドウWを設定する。このウィンドウWの設定法は、標
識線5の巾方向の位置P2に基づいて視野F内にウィン
ドウWをせっていする。次に、長さ方向の輝度ヒストグ
ラムを求めると、図7に示すようにセンタエッジにおい
て急激に変化することになる。この点の長さ方向の画像
上の座標P3′を求める。コンベア2の平面内の絶対座標
の原点P03 の画像上の座標P03 ′は予め求めてあるの
で、先端3におけるセンタエッジの位置P3は、P3=k3(P
3 ′−P03 ′) から求めることができる。なお、この式
において、k3は縮尺率を示す。
【0025】トレッド1の後端4におけるセンタエッジ
の位置P4は、第4のビデオカメラ24から出力される画
像信号を第4の画像処理回路34で処理して算出する
が、この処理方法は上述した先端3におけるセンタエッ
ジの位置P3を検出する場合と同様であるが、この場合に
はコンベア2の下方に配置した第4の照明装置23で照
明された後端4の裏面の像を第4のビデオカメラ24で
撮像するので、トレッドの底面では輝度は大きくなり、
傾斜面ではやや小さくなる。したがって、長さ方向にお
ける輝度ヒストグラムは図8aおよび8bに示すように
センタエッジにおいて急激に変化するようになる。この
点の長さ方向の座標P4′を求める。コンベア2の平面内
の絶対座標の原点P04 ′は予め求めてあるので、後端4
におけるセンタエッジの位置P4は、、P4=k4(P4 ′−P
04 ′) から求めることができる。この式においてk4は
縮尺率を表す。
【0026】次に、第5の画像処理回路35においてト
レッド1の先端3の左右のコーナーの位置P5およびP6を
求める方法について説明する。先ず、第5のビデオカメ
ラ15でトレッド1の先端3の近傍を撮像するが、その
視野Fは図9に示すように左右のコーナーを含むものと
する。次に、第3の画像処理回路33で求めたセンタエ
ッジ位置P3の測定結果に基づいて左右のサイドエッジに
第1のウィンドウWR1およびWL1を設定する。これ
らのウィンドウは先端エッジ位置P3に基づいて図9に示
すような位置に設定し、その内部に先端エッジが懸から
ないようにする。次に、これらのウィンドウ内において
幅方向の輝度ヒストグラムを求めると、それぞれのサイ
ドエッジにおいてヒストグラムは急激に変化することに
なる。この点の幅方向の画像上の座標P5x ′および
P6x ′を求める。コンベア2の平面内の絶対座標の原点
P05xの画像上の座標P05x′は予め求めてあるので、先端
5の左右のコーナーの幅方向の位置P5x およびP6x は、 P5x =k5x (P5x′−P05x′) P6x =k6x (P6x′−P05x′) から求めることができる。これらの式において、k5x お
よびk6x は縮尺率を示す。このようにして検出した左右
のコーナーの位置P5x およびP6x からトレッド1の先端
部分の幅を測定することができる。
【0027】上述したようにして検出した左右のコーナ
ーの幅方向の位置およびセンタエッジ位置P3に基づいて
図9に示すような第2のウィンドウWR2およびWL2
をそれぞれ設定する。そしてこれらのウィンドウWR2
およびWL2内においてそれぞれ長さ方向の輝度ヒスト
グラムを求めると、左右のエッジにおいてヒストグラム
は急激に変化することになる。この点の長さ方向の画像
上の座標P5y ′およびP6y ′を求める。コンベア2の平
面内の絶対座標の原点P05yの画像上の座標P05y′は予め
求めてあるので、先端5の左右のコーナーの長さ方向の
位置P5y およびP6y は、 P5y =k5y (P5y′−P05y′) P6y =k6y (P6y′−P05y′) から求めることができる。これらの式において、k5y お
よびk6y は縮尺率を示す。
【0028】次に、トレッド1の後端4の左右のエッジ
の位置P7およびP8を求める方法について説明する。図2
に示すように第5の照明装置25をコンベア2の下方に
配置し、第6のテレビカメラ26をコンベアの上方に配
置してトレッド後端の陰影像を撮像する。この第6のビ
デオカメラ26の視野Fは図10に示すように左右のコ
ーナー部分を同時に含むように大きなものである。上述
した先端3における左右のコーナー位置P5およびP6を検
出する場合と同様に先ず第4の画像処理回路34から出
力される後端のセンタエッジ位置P4に基づいて左右のサ
イドエッジを含む左右の第1ウィンドウWR1およびW
L1を設定する。これらのウィンドウ内において幅方向
の輝度ヒストグラムを求め、急激に変化する点の幅方向
の画像上の座標P7x ′およびP7x ′を求める。コンベア
2の平面内の絶対座標の原点P07xの画像上の座標P07x′
は予め求めてあるので、後端7の左右のコーナーの幅方
向の位置P7x およびP8x は、 P7x =k7x (P7x′−P07x′) P8x =k8x (P8x′−P07x′) から求めることができる。これらの式において、k7x お
よびk8x は縮尺率を示す。このようにして検出した左右
のコーナーの位置P7x およびP8x からトレッド1の後端
部分の幅を測定することができる。
【0029】次に、上述したようにして求めた左右のコ
ーナーの幅方向の座標P7x およびP8x および後端のセン
タエッジの位置P4に基づいて図10に示すように左右の
コーナーを含むように第2のウィンドウWR2およびW
L2をそれぞれ設定する。次に、これらのウィンドウ内
の画像信号を2値化した後、コーナーポイントの特徴を
抽出することにより左右のコーナー点の長さ方向の座標
P7y ′およびP7y ′を求める。コンベア2の平面内の絶
対座標の原点P07yの画像上の座標P07y′は予め求めてあ
るので、後端7の左右のコーナーの幅方向の位置P7x お
よびP8x は、 P7y =k7y (P7y′−P07y′) P8y =k8y (P8y′−P07y′) から求めることができる。これらの式において、k7y お
よびk8y は縮尺率を示す。
【0030】上述したようにして第1および第2の画像
処理回路31および32で求めたトレッド1の先端3お
よび後端4の標識線5の幅方向の位置P1およびP2と、先
端のセンタエッジ位置P3と、後端のセンタエッジ位置P4
と、第5の画像処理回路35で求めた先端の左右のコー
ナーの幅方向および長さ方向の位置P5およびP6と、第6
の画像処理回路36で求めた後端の左右のコーナーの幅
方向および長さ方向の位置P7およびP8とを第2の演算回
路38に供給し、先端および後端のエッジの形状を求め
る。これらのエッジの形状は精密なものではないが、ト
レッドの良否を判断する上では十分なものである。
【0031】本発明は上述した実施例に限定されるもの
ではなく、幾多の変更や変形を加えることができる。例
えば上述した実施例においては、トレッド1の後端4の
左右のコーナーの位置P7およびP8を検出するため
に、第5の照明装置25をコンベア2の下方に配置し、
第6のビデオカメラ26をコンベアの上方に配置し、ト
レッド後端の陰影像を撮像するようにしたが、第6のビ
デオカメラ26をコンベア2の下方に配置してトレッド
後端の像を裏面から撮像するようにしても良い。この場
合の画像処理としては先端3の左右のコーナーの位置P
5およびP6を検出するのと同様に長さ方向の輝度ヒス
トグラム画像処理を施してコーナーの長さ方向の位置を
検出すれば良い。さらに第5の照明装置25をコンベア
2の上方に配置して後端の像を裏面から撮像するように
しても良い。この場合も陰影像ではないので輝度ヒスト
グラム画像処理を行うことができる。
【0032】
【発明の効果】上述したように、本発明による帯状部材
の位置および形状測定方法および装置によれば、帯状部
材の先端および後端の標識線の位置、帯状部材の長さ、
先端および後端のセンタエッジの位置、先端および後端
の左右のコーナーの位置、先端および後端の形状を同時
に高速で測定することができ、また輝度ヒストグラム画
像処理を施しているので帯状部材の先端および後端の凹
凸、光沢、汚れなどの影響を受けることなく正確かつ信
頼性を以て測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明による帯状部材の位置および形状
測定方法によって位置を検出すべき部位を示す図であ
る。
【図2】図2は本発明による帯状部材の位置および形状
測定装置の一実施例における照明装置およびビデオカメ
ラの配置を示す線図的側面図である。
【図3】図3は同じくその画像処理部分の構成を示すブ
ロック図である。
【図4】図4は先端における標識線の位置を検出する動
作を示す線図である。
【図5】図5は同じくそのときの輝度ヒストグラムを示
すグラフである。
【図6】図6は先端のセンタエッジの位置を検出する動
作を示す線図である。
【図7】図7は同じくそのときの輝度ヒストグラムを示
すグラフである。
【図8】図8は後端のセンタエッジ位置を検出するとき
の輝度ヒストグラムを示すグラフである。
【図9】図9は先端の左右のコーナーの位置を検出する
動作を示す線図である。
【図10】図10は後端の左右のコーナー位置を検出す
る動作を示す線図である。
【符号の説明】
1 トレッド 2 搬送用コンベア 3 先端 4 後端 5 標識線 P1 先端の標識線位置 P2 後端の標識線位置 P3 先端のセンタエッジ位置 P4 後端のセンタえっじ位置 P5,P6 先端の左右コーナー位置 P7,P8 後端の左右コーナー位置 11 第1照明装置 12 第1ビデオカメラ 13 第3照明装置 14 第3ビデオカメラ 15 第5ビデオカメラ 21 第2照明装置 22 第2ビデオカメラ 23 第4照明装置 24 第4ビデオカメラ 25 第5照明装置 26 第6ビデオカメラ 31〜36 第1〜第6の画像処理回路 37,38 第1および第2の演算回路 39 判定回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 幅方向の中心位置または中心から定距離
    の位置に標識線が長さ方向の全長に亘って形成されてい
    る帯状部材の位置および形状をタイヤ成形工程の部材供
    給コンベア上で測定するに当たり、 帯状部材の先端と後端の標識線部分をそれぞれ上方から
    照明し、上方からそれぞれ撮像して先端および後端の標
    識線部分の画像を入力し、輝度ヒストグラム画像処理を
    施して先端および後端の標識線の幅方向の位置を導出す
    ることにより部材センタを求める工程と、 前記帯状部材の先端および後端のセンタエッジ部分を下
    方から照明し、先端および後端の何れか一方は上方から
    撮像してそのセンタエッジ部分の陰影画像を入力し、輝
    度ヒストグラム画像処理を施してセンタエッジの長さ方
    向の位置を導出し、他方は下方から撮像してそのセンタ
    エッジ部分の画像を入力し、輝度ヒストグラム画像処理
    を施してセンタエッジの長さ方向の位置を導出し、これ
    ら先端および後端のセンタエッジの長さ方向の位置と巾
    方向のセンタ位置とから帯状部材の長さを算出する工程
    とを具えることを特徴とする帯状部材の位置および形状
    測定方法。
  2. 【請求項2】 前記帯状部材の先端および後端の一方の
    左右のコーナー部分を下方から照明し、上方から撮像し
    て左右のコーナー部分の画像を入力し、輝度ヒストグラ
    ム画像処理を施して左右コーナーの幅方向の位置を導出
    し、この左右のコーナーの幅方向の位置に基づいて輝度
    ヒストグラム画像処理を施して左右コーナーの長さ方向
    の位置を導出し、他方は下方から照明して上方から撮像
    して左右のコーナー部分の画像を入力し、輝度ヒストグ
    ラム画像処理を施して左右のコーナーの幅方向の位置を
    算出するとともにこの左右のコーナーの幅方向位置に基
    づいて2値化画像処理を施して左右のコーナーの長さ方
    向の位置を導出し、このようにして導出した先端および
    後端の左右コーナーの幅方向位置および左右コーナーの
    長さ方向の位置と、先端および後端のセンタエッジの長
    さ方向の位置と、巾方向のセンタ位置とから先端および
    後端部分の形状を測定する工程とを具えることを特徴と
    する請求項1記載の帯状部材の位置、形状測定方法。
  3. 【請求項3】 前記帯状部材の先端および後端の一方の
    左右のコーナー部分を下方から照明し、上方から撮像し
    て左右のコーナー部分の画像を入力し、輝度ヒストグラ
    ム画像処理を施して左右のコーナーの幅方向の位置を導
    出し、この左右のコーナーの幅方向位置に基づいて輝度
    ヒストグラム画像処理を施して左右のコーナーの長さ方
    向の位置を導出し、他方は下方から照明して下方から撮
    像して左右のコーナー部分の画像を入力し、輝度ヒスト
    グラム画像処理を施して左右コーナーの幅方向の位置を
    導出し、この左右のコーナーの幅方向の位置に基づいて
    輝度ヒストグラム画像処理を施して左右コーナーの長さ
    方向の位置を導出し、このようにして導出した先端およ
    び後端の左右コーナーの幅方向位置および左右コーナー
    の長さ方向の位置と、先端および後端のセンタエッジの
    長さ方向の位置と、巾方向のセンタ位置とから先端およ
    び後端部分の形状を測定する工程とを具えることを特徴
    とする請求項1記載の帯状部材の位置、形状測定方法。
  4. 【請求項4】 幅方向の中心位置または中心から定距離
    の位置に標識線が長さ方向の全長に亘って形成されてい
    るとともに先端および後端が側面から見て斜めに切断さ
    れている帯状部材の位置および形状をタイヤ成形工程の
    部材供給コンベア上で測定する装置において、 帯状部材を、標識線が上向きとなるとともに傾斜面が上
    向きとなる端部が先端となるように搬送する手段と、 この搬送手段の上方に配置され、帯状部材の先端の標識
    線部分を上方から照明する第1の照明装置と、 前記搬送手段の上方に配置され、第1の照明手段で照明
    された帯状部材の先端の標識線部分を上方から撮像する
    第1のビデオカメラと、 前記搬送手段の上方に配置され、帯状部材の後端の標識
    線部分を上方から照明する第2の照明装置と、 前記搬送手段の上方に配置され、第2の照明手段によっ
    て照明された後端の標識線部分を上方から撮像する第2
    のビデオカメラと、 前記第1のビデオカメラで撮像された帯状部材の先端の
    標識線部分の画像に対して幅方向の輝度ヒストグラム画
    像処理を施して先端の標識線の幅方向の位置を導出する
    第1の画像処理回路と、 前記第2のビデオカメラで撮像された帯状部材の後端の
    標識線部分の画像に対して幅方向の輝度ヒストグラム画
    像処理を施して後端の標識線の幅方向の位置を導出する
    第2の画像処理回路と、 前記搬送手段の下方に配置され、帯状部材の先端のセン
    タエッジ部分を下方から照明する第3の照明装置と、 前記搬送手段の上方に配置され、第3の照明装置で照明
    された先端のセンタエッジ部分の陰影像を撮像する第3
    のビデオカメラと、 前記搬送手段の下方に配置され、帯状部材の後端のセン
    タエッジ部分を下方から照明する第4の照明装置と、 前記搬送手段の下方に配置され、第4の照明装置で照明
    された後端のセンタエッジ部分を撮像する第4のビデオ
    カメラと、 前記第3のビデオカメラから出力される画像信号に対し
    て、前記第1の画像処理回路で導出した先端の幅方向の
    センター位置に基づいて長さ方向の輝度ヒストグラム画
    像処理を施して先端のセンタエッジの長さ方向の位置を
    導出する第3の画像処理回路と、 前記第4のビデオカメラから出力される画像信号に対し
    て、前記第2の画像処理回路で導出した後端の幅方向の
    センター位置に基づいて長さ方向の輝度ヒストグラム画
    像処理を施して後端のセンタエッジの長さ方向の位置を
    導出する第4の画像処理回路と、 このようにして導出した帯状部材の先端および後端のセ
    ンタエッジの長さ方向の位置と、巾方向のセンタ位置と
    から帯状部材の長さを求める第1の演算回路とを具える
    ことを特徴とする帯状部材の位置および形状測定装置。
  5. 【請求項5】 前記搬送手段の下方に配置され、先端の
    左右のコーナー部分を照明する第5の照明装置と、 前記搬送手段の上方に配置され、第5の照明装置によっ
    て照明された先端の左右のコーナー部分の陰影像を撮像
    する第5のビデオカメラと、 前記搬送手段の下方に配置され、後端の左右のコーナー
    部分を照明する第6の照明装置と、 前記搬送手段の上方に配置され、第6の照明装置によっ
    て照明された後端の左右のコーナー部分の陰影像を撮像
    する第6のビデオカメラと、 前記第5のビデオカメラから出力される先端の左右のコ
    ーナー部分の画像に対して、前記第3の画像処理回路で
    導出した先端のセンタエッジの位置に基づいて幅方向の
    輝度ヒストグラム画像処理を施して先端の左右のコーナ
    ーの幅方向の位置を導出し、このようにして導出した左
    右のコーナーの幅方向の位置および先端のセンタエッジ
    の位置に基づいて長さ方向の輝度ヒストグラム画像処理
    を施して先端の左右のコーナーの長さ方向の位置を導出
    する第5の画像処理回路と、 前記第6のビデオカメラから出力される後端の左右のコ
    ーナー部分の画像に対して、前記第4の画像処理回路で
    導出した後端のセンタエッジの位置に基づいて幅方向の
    輝度ヒストグラム画像処理を施して後端の左右のコーナ
    ーの幅方向の位置を導出し、このようにして導出した左
    右のコーナーの幅方向の位置およびセンタエッジの位置
    に基づいて2値化画像処理を施して左右のコーナーの長
    さ方向の位置を導出する第6の画像処理回路と、 上述したようにして導出した帯状部材の先端および後端
    の標識線の幅方向の位置、先端および後端のセンタエッ
    ジの長さ方向の位置と、先端および後端の左右コーナー
    の幅方向および長さ方向の位置とから帯状部材の先端お
    よび後端部分の形状を導出する第2の演算回路とを具え
    ることを特徴とする請求項4記載の帯状部材の位置およ
    び形状測定装置。
  6. 【請求項6】 前記搬送手段の下方に配置され、先端の
    左右のコーナー部分を照明する第5の照明装置と、 前記搬送手段の上方に配置され、第5の照明装置によっ
    て照明された先端の左右のコーナー部分の陰影像を撮像
    する第5のビデオカメラと、 前記搬送手段の下方に配置され、後端の左右のコーナー
    部分を照明する第6の照明装置と、 前記搬送手段の下方に配置され、第6の照明装置によっ
    て照明された後端の左右のコーナー部分の像を撮像する
    第6のビデオカメラと、 前記第5のビデオカメラから出力される先端の左右のコ
    ーナー部分の画像に対して、前記第3の画像処理回路で
    導出した先端のセンタエッジの位置に基づいて幅方向の
    輝度ヒストグラム画像処理を施して先端の左右のコーナ
    ーの幅方向の位置を導出し、このようにして導出した左
    右のコーナーの幅方向の位置および先端のセンタエッジ
    の位置に基づいて長さ方向の輝度ヒストグラム画像処理
    を施して先端の左右のコーナーの長さ方向の位置を導出
    する第5の画像処理回路と、 前記第6のビデオカメラから出力される後端の左右のコ
    ーナー部分の画像に対して、前記第4の画像処理回路で
    導出した後端のセンタエッジの位置に基づいて幅方向の
    輝度ヒストグラム画像処理を施して後端の左右のコーナ
    ーの幅方向の位置を導出し、このようにして導出した左
    右のコーナーの幅方向の位置およびセンタエッジの位置
    に基づいて長さ方向の輝度ヒストグラム画像処理を施し
    て左右のコーナーの長さ方向の位置を導出する第6の画
    像処理回路と、 上述したようにして導出した帯状部材の先端および後端
    の標識線の幅方向の位置、先端および後端のセンタエッ
    ジの長さ方向の位置と、先端および後端の左右コーナー
    の幅方向および長さ方向の位置とから帯状部材の先端お
    よび後端部分の形状を導出する第2の演算回路とを具え
    ることを特徴とする請求項4記載の帯状部材の位置およ
    び形状測定装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009505143A (ja) * 2005-08-16 2009-02-05 コダック グラフィック コミュニケーションズ カナダ カンパニー カメラを使用する印刷板位置決め
JP2009115715A (ja) * 2007-11-08 2009-05-28 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤトレッドゴムの長さの測定装置
JP2010025586A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Bridgestone Corp 形状良否判定方法及び形状良否判定装置
JP2010260314A (ja) * 2009-05-11 2010-11-18 Sumitomo Rubber Ind Ltd トレッドカラーライン検査装置
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JP2019184444A (ja) * 2018-04-11 2019-10-24 住友ゴム工業株式会社 タイヤへのスポンジ材の貼り付け状態の検査方法

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