TW201250201A - Tire surface shape measuring device and tire surface shape measuring method - Google Patents

Tire surface shape measuring device and tire surface shape measuring method Download PDF

Info

Publication number
TW201250201A
TW201250201A TW101113949A TW101113949A TW201250201A TW 201250201 A TW201250201 A TW 201250201A TW 101113949 A TW101113949 A TW 101113949A TW 101113949 A TW101113949 A TW 101113949A TW 201250201 A TW201250201 A TW 201250201A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
tire
image
linear light
imaging
photographing
Prior art date
Application number
TW101113949A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Takahashi
Toshiyuki Tsuji
Yoshiaki Matsubara
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of TW201250201A publication Critical patent/TW201250201A/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518Projection by scanning of the object
    • G01B11/2522Projection by scanning of the object the position of the object changing and being recorded
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02Tyres
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02Tyres
    • G01M17/027Tyres using light, e.g. infrared, ultraviolet or holographic techniques

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

201250201 六、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明,係與拍攝照射於輪胎表面之線狀光’依據由 包含線狀光之拍攝影像所擷取之測定信號’測定輪胎之表 面形狀的輪胎表面形狀測定裝置及輪胎表面形狀測定方法 相關。 【先前技術】 傳統以來,製造輪胎時,在最終工程之加硫工程後的 形狀檢査,執行輪胎之表面形狀的檢査。近年來’該形狀 檢査,係利用具備雷射光源及以該雷射光拍攝影像之 CCD相機或CMOS相機等之感測器單元的形狀測定裝置 而自動化。 以該形狀測定裝置而利用雷射光之形狀檢査時,對輪 胎表面胎面或側壁面照射片狀之雷射光(線狀光),於該面 上形成光切斷線。其後,以CCD相機或CMOS相機等之 拍攝手段拍攝該光切斷線,並對所拍攝之光切斷線狀適用 光切斷法進行輪胎表面之三次元形狀的測定及檢查。 例如,側壁面之三次元形狀的測定時,由以此方式所 得到之三次元形狀除去文字及標誌等所導致之正常凹凸形 狀,連側壁面之微細凹凸不良也可正確地檢測檢查。 然而,近年之轎車用輪胎的開發,相較於傳統之輪 胎’持續朝胎面較廣、且側壁面較薄之方向發展。換言 之,朝胎面之寬度與側壁面之厚度的差異變大之方向開 -5- 201250201 發。並且’近年來,輪胎尺寸之開發也更爲多樣化,而形 狀測定裝置無法對應之輪胎尺寸及形狀也呈現增加傾向。 爲了對應上述傾向來對具有各種尺寸及形狀之輪胎進 行檢查,形狀測定裝置,也努力朝可用以安裝各種尺寸之 輪胎的構成、可配合安裝之輪胎尺寸及形狀來變更感測器 單元之位置的構成發展。 專利文獻1,係揭示著利用於上述形狀檢査用之外 觀·形狀檢測裝置。專利文獻1所示之外觀·形狀檢測裝 置之特徵,係具備對被檢體之檢査對象面照射狹縫光之投 光手段、拍攝上述狹縫光之照射部的區域相機、使上述投 光手段、攝影手段、及被檢體相對移動之手段、以及由上 述區域相機之畫素資料計算上述被檢體之座標的手段,而 且,設有由上述區域相機之畫素資料計算上述被檢體之亮 度的手段、及依據上述計算所得之亮度來檢測上述被檢體 之外觀的手段,而同時檢測被檢體之形狀及外觀。 [專利文獻1]日本特開2003 -24052 1號公報 【發明內容】 如上面所述’近年來之轎車用輪胎的開發’朝胎面之 寬度及側壁面之厚度的差異變大的方向發展’輪胎尺寸之 開發也更爲多樣化。其所代表的意義’就是形狀測定裝置 之感測器單元必須對各種厚度之側壁面及各種寬度之目台面 進行拍攝。 輪胎尺寸改變而使側壁面之厚度及胎面之寬度各不相 -6- 201250201 同的話,形成於側壁面及胎面上之光切斷線的長度也會各 自不同。然而,爲了保持以一定之檢查精度來檢測輪胎之 形狀,即使輪胎尺寸改變時,必須在與實際形成之光切斷 線長度無關的情形下,在拍攝影像內儘可能使其成爲一定 長度之方式,來拍攝光切斷線。 所以,使用專利文獻1所示之外觀·形狀檢測裝置 時,必須努力配合輪胎尺寸、側壁面之厚度、及胎面之寬 度等,適度地調整感測器單元之攝影距離(工作距離),來 使各種不同長度之光切斷線在拍攝影像內成爲一定長度。 然而,專利文獻1所示之外觀·形狀檢測裝置時,因 爲沒有以變更感測器單元之攝影距離的構成,難以對應各 種尺寸之輪胎來變更攝影距離。而且,即使變更攝影距 離,作業員通常也難以將感測器單元之位置調整至最佳攝 影距離。所以,期待能有即使未能將感測器單元之位置調 整至最佳攝影距離時,由所拍攝之半切斷線也可以高解析 能力檢測表面形狀之技術。 有鑑於上述問題,本發明的目的係在提供一種輪胎表 面形狀測定裝置及輪胎表面形狀測定方法,可針對側壁面 之厚度及胎面之寬度不同之各種輪胎,以相同解析能力且 高解析能力來檢測表面形狀。 爲了達成前述目的,本發明係採用以下之技術手段》 本發明之輪胎表面形狀測定裝置,係拍攝照射於輪胎 表面之線狀光,依據由該線狀光之拍攝影像所擷取之測定 信號,測定前述輪胎之表面形狀的輪胎表面形狀測定裝 -7 - 201250201 置’其特徵爲具備:設有用以拍攝前述輪胎表面之 的拍攝面之拍攝手段;以包含全部成像於前述拍攝 狀光之像的方式,於前述拍攝面上設定具備前述線 像之長邊方向長度之有效拍攝區域的拍攝區域設定 以及由前述設定之有效拍攝區域擷取預設之規定數 信號的畫素資料擷取手段》 前述拍攝區域設定手段以構成爲,於拍攝面上 述有效拍攝區域爲矩形,而且,將沿著前述線狀光 兩端間之距離,作爲前述矩形之長邊長度爲佳。 此外,本發明之輪胎表面形狀測定方法,係利 面拍攝照射於輪胎表面之線狀光,依據由該線狀光 影像所擷取之測定信號,測定基前述輪胎之表面形 胎表面形狀測定方法,其特徵爲具備:以包含全部 前述拍攝面之線狀光的方式,於前述拍攝面上設定 狀光之長邊方向長度的有效拍攝區域之拍攝區域 程;及由前述設定之有效拍攝區域擷取預設之規定 定信號的畫素資料擷取工程。 前述拍攝區域設定工程,以於拍攝面上設定前 拍攝區域爲矩形,而且,沿著線狀光,以兩端間之 爲前述矩形之長邊長度爲佳。 依據本發明,可以分別對側壁面之厚度或胎面 各不相同的輪胎,以高解析能力進行表面形狀之檢 【實施方式】 線狀光 面之線 狀光的 手段; 之測定 設定前 之像的 用拍攝 之拍攝 狀的輪 成像於 具備線 設定工 數之測 述有效 距離作 之寬度 測。 -8- 201250201 以下’參照圖式,針對本發明之實施方式進行說明。 首先,參照第1圖,針對本發明之實施方式的輪胎表 面形狀測定裝置1之構成進行說明。 輪胎形狀檢查裝置1,係以拍攝相機6拍攝由照射於 旋轉之輪胎T(輪胎Ti及輪胎T2)表面的線狀光所形成之 光切斷線Ls,並依據該拍攝影像以光切斷法執行形狀檢 測,來執行輪胎T之各部高度的測定。此外,輪胎形狀檢 査裝置1,將所測定之輪胎T的各部高度置換成分別對應 之亮度値,而得到輪胎T表面之二次元影像(檢查影像)。 如第1 A圖及第1 B圖所示,輪胎表面形狀測定裝置 1,係具備輪胎旋轉機2、感測器單元3、編碼器4、及影 像處理裝置5。第1A圖及第1B圖,係圖示著同一輪胎表 面形狀測定裝置1,而只有測定對象之輪胎T不同而已。 第1A圖,係測定小尺寸之輪胎T,的狀態,第1 B圖,係 測定大尺寸之輪胎T2的狀態。 輪胎旋轉機2,係具備使形狀檢測之對象的輪胎Τ以 其旋轉軸爲中心進行旋轉之馬達等的旋轉裝置。輪胎旋轉 機,例如,以60rpm之旋轉速度使輪胎Τ進行旋轉。於 其旋轉中,後述之感測器單元3,進行輪胎T全周之表面 形狀的檢測(測定)。 感測器單元3 ’係用以檢測輪胎T之表面形狀者,係 具備對旋轉輪胎T之表面照射線狀光(光切斷線)之線狀光 照射手段7、及拍攝輪胎T表面所反射之光切斷線之像的 拍攝相機(拍攝手段)6等之單元。 201250201 在本實施方式,係具備:用於輪胎τ胎面之形狀檢測 的感測器單元3 a、及用於2個側壁面之形狀檢測的2個 感測器單元3b及3c。感測器單元3a,係面對胎面來配 設,感測器單元3b及3c,係面對側壁面來配設。 參照第2圖,針對組合於感測器單元3之線狀光照射 手段7及拍攝相機6進行說明。 線狀光照射手段7,具備照射片狀之線狀光的線狀光 源。線狀光源,例如,由LED或鹵素燈等所構成。利用 由該線狀光照射手段7所照射之片狀之線狀光,於輪胎T 之表面形成1條光切斷線L s。 拍攝相機6,係具備相機透鏡8、及例如由CCD或 CMOS所構成之區域影像感測器的拍攝元件9。拍攝元件 9,例如,係具有1920x1080像素之畫素數》 如第2圖所示,拍攝相機6,係以拍攝投影於拍攝元 件9之拍攝面上的光切斷線Ls之像vl,來取得光切斷線 Ls之拍攝影像。 回到第1圖,針對編碼器4進行說明。配設於輪胎旋 轉機2之編碼器4,係檢測輪胎旋轉機2之旋轉軸的旋轉 角度,亦即,檢測輪胎T之旋轉角度,並將所檢測之旋轉 角度作爲檢測信號進行輸出的感測器。該檢測信號,被使 用於感測器單元3所具備之拍攝相機6之拍攝時序的控 制。 例如,後述之影像處理裝置5,係以每當以60rpm之 速度旋轉的輪胎T旋轉一定角度時,接收編碼器4所輸出 -10- 201250201 之檢測信號,配合檢測信號之接收時序來執行拍攝的方 式,來控制感測器單元3之拍攝相機6 »藉此,配合檢測 信號之接收時序,以特定拍攝率(拍攝頻率)進行拍攝。 影像處理裝置5,係以控制感測器單元3來拍攝光切 斷線Ls,而且,介由框記憶體來取得拍攝影像,由包含 於所取得之影像的光切斷線Ls來得到輪胎表面之高度分 佈的裝置。 影像處理裝置5,係具備:將以拍攝光切斷線Ls爲 目的之「有效拍攝區域A」設定於拍攝相機6之拍攝元件 9之拍攝面上的拍攝區域設定手段1〇;及只由拍攝元件9 取出存在於設定之有效拍攝區域A的畫素資料之畫素資 料擷取手段1 1。 此外’影像處理裝置5,係具有形狀檢測手段1 2,上 述形狀檢測手段1 2係針對所取得之影像實施二進化處理 來擷取光切斷線L s,而且,由所得到之光切斷線L s依三 角測量法之原理得到輪胎表面之高度分佈。 此外’影像處理裝置5,係由例如具備框記憶體之個 人電腦等所構成,拍攝區域設定手段10及畫素資料擷取 手段U ’係對內建於感測器單元3之拍攝相機6的控制 部發出指令來進行控制。 參照第3 A圖〜第5圖’針對影像處理裝置5之拍攝 區域設定手段1 〇、畫素資料擷取手段1 1進行說明。 拍攝區域設定手段1 〇 ’係以包含全部成像於拍攝元 件9之拍攝面的線狀光之像,亦即,包含全部投影於拍攝 -11 - 201250201 面之光切斷線Ls之像vl的方式,對該拍攝面上設定有效 拍攝區域A。 第3A圖,係形成於小輪胎Τι之胎面的光切斷線 Ls、及投影於拍攝元件9之拍攝面上之光切斷線Ls的像 vl之對應關係的示意圖。第3B圖,係形成於大輪胎T2 之胎面的光切斷線Ls、及拍攝面上之像vl之對應關係的 示意圖。 第3A圖及第3B圖中,由相機透鏡8至輪胎T之胎 面的各拍攝距離(工作距離),係大致相同。然而,輪胎T 之大小不同的話,光切斷線Ls之長度不同,其次,拍攝 面上之像vl的長度也會不同。 例如,依據第3A圖、第3B圖、及第4圖的話,輪 胎較小時,光切斷線Ls較短,拍攝面上之像v 1也較短 (寬度WQ。依據第3A圖、第3B圖、及第5圖的話,相 反地’輪胎較大時,光切斷線Ls較長,拍攝面上之像vl 也較長(寬度W2)。 拍攝區域設定手段1 〇,係以如上所示之包含全部因 該輪胎T而長度不同之像vl的方式,將對應像vl之長度 的大小之有效拍攝區域A設定於拍攝面上。 如第3 A圖及第3 B圖之上部的斜線所示,有效拍攝 區域A ’係以拍攝面當中之實際使用於光切斷線ls之像 vl的拍攝爲目的之畫素的集合,而以從正面觀察拍攝元 件9之拍攝面時爲矩形之方式來設定。例如,如第3A圖 及第3B圖所示,分別決定拍攝面之畫素之χ座標及γ座 -12- 201250201 標之範圍(畫素之位址範圍),以X座標及Y座標(畫素之 位址)位於各範圍內之畫素集合作爲有效拍攝區域A,可 以設定長邊爲沿著像vl之長邊方向的矩形之有效拍攝區 域A 〇 該X座標之範圍的上限及下限’只要爲光切斷線Ls 之像vl之兩端的X座標即可。而且,只要以γ座標之範 圍的上限大於像vl之Y座標的最大値且γ座標之範圍的 下限小於像v 1之Y座標的最小値來決定即可。藉此,可 以配合像v 1之長度來設定有效拍攝區域A,並可以在有 效拍攝區域A內確實地進行像v 1之拍攝。 畫素資料擷取手段11,係由拍攝元件9擷取存在於 由拍攝區域設定手段10所設定之有效拍攝區域A的畫素 資料(畫素之亮度資料)。 例如,第4圖中之有效拍攝區域A爲Χχγ= 12 00x3 00 像素時’畫素資料擷取手段11,對拍攝相機6之控制 部’指示由有效拍攝區域Α內之畫素資料傳送沿著γ軸 之例如各3像素之1像素份的水平掃描資料。此外,畫素 資料擷取手段11,針對所傳送之水平掃描資料,指示對 外部傳送沿著X軸之例如2像素之1像素份的畫素資 料。亦即,畫素資料擷取手段1 1,針對有效拍攝區域 A ’設定1 00條水平方向掃描線及600條垂直方向掃描線 作爲預設之規定數之掃描線,並由有效拍攝區域A擷取 作爲測定信號之畫素資料。 由以上所示所擷取之畫素資料,如第4圖之下段所 -13- 201250201 示 線第 斷’ 切話 光的 蓋例 涵一 到舉 得再 5 W 有 度之 寬中 之圖 佈 分 値 度 亮 的 X X 爲 A 域 區 攝 拍 效 Υ= 1 800χ400像素時,畫素資料擷取手段11,對拍攝相機 6之控制部,指示由有效拍攝區域Α內之畫素資料傳送沿 著Y軸之例如各4像素之1像素份的水平掃描資料。而 且,畫素資料擷取手段11,針對所傳送之水平掃描資 料,指示對外部傳送沿著X軸之例如各3像素之1像素 份的畫素資料。藉此,畫素資料擷取手段11,針對有效 拍攝區域A,設定1 00條水平方向掃描線及600條垂直方 向掃描線,並擷取畫素資料。 將上述畫素資料之擷取方法一般化的話,則如以下所 示。 有效拍攝區域A爲ΧχΥ = ΡχΧΡγ像素,擷取對象之水 平方向掃描線數爲η條,相同之擷取對象的垂直方向掃描 線數爲m條" 此時,畫素資料擷取手段Π,對拍攝相機6之控制 部,指示由有效拍攝區域A內之畫素資料傳送沿著Y軸 之各[Ργ/η]像素之1像素份的水平掃描資料。而且,畫素 資料擷取手段1 1,針對所傳送之水平掃描資料,指示對 外部傳送沿著X軸之各[Ρχ/m]像素之1像素份的畫素資 料。 此外,[Ργ/η]及[Px/m]係將Ργ/η及Px/m進行四捨五 入或捨去而成爲整數値者。 與第4圖相同,是以由擷取之畫素資料,得到如第5 -14 - 201250201 圖之下段所示之涵蓋光切斷線LS之寬度W2的亮度値分 佈。 換言之,本實施方式時,即使有效拍攝區域A之大 小不同,該水平方向掃描線之條數(上例爲1 0 0條)、及垂 直方向掃描線之條數(上例爲600條)不會變化而爲一定。 亦即,計測小輪胎T!之胎面時’計測大輪胎T2之胎面 時,掃描線條數皆相同。所以,將各種側壁面之厚度及胎 面之寬度不同之輪胎安裝於輪胎表面形狀測定裝置1來進 行測定,皆可以利用一定掃描線條數的相同影像解析能力 而以商精度來檢測表面形狀。 此外,該掃描線之條數(擷取條數),係以可實現拍攝 元件9之拍攝頻率之範圍內之値來決定。 接著,影像處理裝置5之形狀檢測手段1 2,對以畫 素資料擷取手段1 1擷取之畫素資料(亮度資料)所形成的 光切斷線Ls之影像,適用三角測量法之原理,而得到照 射光切斷線Ls之部分(輪胎表面上之1線部分)的高度分 佈資訊。 Μ有上述構成之本實施方式的輪胎表面形狀測定裝置 1 ’即使尺寸不同之輪胎Τ(輪胎Τ,及輪胎Τ2),可以拍攝 區域設定手段1〇來設定適度大小之有效拍攝區域Α,並 可以畫素資料擷取手段11由有效拍攝區域Α擷取拍攝影 像之畫素資料。 參照第1圖、第4圖、及第5圖,針對輪胎表面形狀 測定裝置1之動作進行說明。 -15- 201250201 如上面所述,輪胎表面形狀測定裝置1,具備:使用 於輪胎T,之胎面形狀檢測的感測器單元3 a、及使用於2 個側壁面之形狀檢測的2個感測器單元3b及3c。感測器 單元3 a,係與胎面相對配設,感測器單元3 b及3 c,係與 側壁面相對配設。各感測器單元3a、3b、3c,具備:對 輪胎T1之表面照射線狀光的線狀光照射手段7 ;及拍攝 輪胎ΤΊ之表面所反射之光切斷線Ls之像的拍攝手段6。 來自感測器單元3 a、3 b、3 c之3條線狀光互相相連而於 輪胎T ,之表面連結成一條線狀光、或爲不連續線狀光皆 可。 配備於各感測器單元3a、3b、3c內之拍攝手段6的 拍攝影像,分別被傳送至影像處理裝置5。影像處理裝置 5,如前面所述,係具備拍攝區域設定手段1 0、及畫素資 料擷取手段1 1,執行來自感測器單元3a、3b、3c之拍攝 影像的處理。 然而,感測器單元3 a、3b、3 c可以同時作動,也可 以不同時作動。也可以如後面所述,依據光切斷線Ls之 拍攝狀況,來採用其中任一作動形態。 首先,參照第4圖,針對測定輪胎T,之胎面時之動 作進行說明。 將輪胎T ^安裝於輪胎表面形狀測定裝置1並開始旋 轉而成爲一定之旋轉速度(例如,60rpm)的話,首先,感 測器單元3 a之線狀光照射手段7,對輪胎T ,之胎面照射 線狀光。照射之線狀光,於輪胎T,之胎面形成光切斷線 -16- 201250201
Ls。拍攝相機6拍攝所形成之光切斷線Ls,光切斷線Ls 之像v1成像於拍攝元件9之拍攝面上。 此時,因爲光切斷線Ls之周圍較暗,光切斷線Ls之 像v 1以外幾乎不會被拍攝到。藉此,於拍攝相機6所拍 攝之影像,只拍攝到像v 1,被拍攝之像v 1,應該可直接 反映出胎面之形狀及寬度。 如第4圖之上段所示,影像處理裝置5之拍攝區域設 定手段10,係以像vl之兩端的X座標間之距離(寬度)W, 作爲長邊之長邊方向長度的方式,來對拍攝元件9之拍攝 面上設定矩形之有效拍攝區域A(拍攝區域設定工程)。 有效拍攝區域A之設定後,影像處理裝置5,只使用 感測器單元3 a之拍攝元件9之拍攝面的有效拍攝區域 A,而涵蓋輪胎1^之全周來拍攝光切斷線Ls。 影像處理裝置5,每當以60rpm之速度旋轉的輪胎T, 旋轉一定角度,即接收由編碼器4所輸出之檢測信號。配 合檢測信號之接收時序,影像處理裝置5,利用感測器單 元3a之拍攝相機6拍攝光切斷線Ls»藉此,拍攝相機 6,以配合檢測信號之接收時序的特定拍攝頻率(例如, 2kHz),進行複數形成於涵蓋輪胎ΤΊ全周之胎面之特定位 置的光切斷線Ls之拍攝,而得到複數成像於拍攝元件9 之拍攝面上的光切斷線Ls之像v 1。 接著,畫素資料擷取手段1 1,由以有效拍攝區域A 拍攝之光切斷線Ls的拍攝影像,擷取對應於特定條數(例 如,600條X 1〇〇條)之掃描線的畫素資料(預設之規定數 -17- 201250201 的測定信號),並傳送至框記憶體(畫素資料擷取工程)。 影像處理裝置5,結束胎面之拍攝的話’驅動感測器 單元3 b,以與利用感測器單元3 a之胎面拍攝相同的方 法,執行輪胎T,上方之側壁面的拍攝。藉由利用感測器 單元3b之拍攝,進行複數涵蓋輪胎ΤΊ全周而形成於上方 側壁面之特定位置之光切斷線Ls的拍攝,而得到複數成 像於拍攝元件9之拍攝面上之光切斷線Ls的像vl。 上方側壁面之拍攝結束的話,影像處理裝置5,驅動 感測器單元3c,以相同方法,執行輪胎h下方之側壁面 的拍攝。藉由利用感測器單元3 c之拍攝,進行複數涵蓋 輪胎ΤΊ全周而形成於下方側壁面之特定位置之光切斷線 Ls的拍攝,而得到複數成像於拍攝元件9之拍攝面上之 光切斷線Ls的像vl。 其後,形狀檢測手段1 2,分別針對輪胎T!之胎面及 兩側壁面,將三角測量法之原理應用由畫素資料擷取手段 1 1所擷取並傳送至框記憶體之畫素資料(亮度資料)所形成 之複數光切斷線LS之像VI。將三角測量法應用於像VI, 得到被照射到各光切斷線Ls之部分(輪胎表面上之1線部 分)的高度分佈資訊。形狀檢測手段1 2,將由各像v 1所 得到之高度分佈資訊進行輪胎T i之全周份的結合,而得 到輪胎T,之胎面、上方之側壁面、及下方之側壁面的二 次元影像(檢查影像)。 如上面所述,於胎面、上方之側壁面' 及下方之側壁 面,分別形成一條光切斷線L s。若形成於輪胎T !之全周 -18- 201250201 方向之各輪胎面的光切斷線Ls位置相同的話,則可能於 第4圖及第5圖所示拍攝面上,拍攝到形成於相鄰之輪胎 面之光切斷線Ls的端部。拍攝到相鄰之光切斷線Ls的端 部時,如上面所述,切換感測器單元3 a〜感測器單元3 c 並進行輪胎T,之拍攝。 若未拍攝到相鄰之光切斷線Ls的端部的話,可以同 時驅動感測器單元3 a〜感測器單元3 c。 此外,各光切斷線Ls,也可以不形成於輪胎ΤΊ之全 周方向的同一位置,而形成於輪胎T,之全周方向的不同 位置。 其次,參照第5圖,針對測定尺寸小於輪胎T,之小 輪胎T2時的動作進行說明。 第5圖所示之輪胎Τ2的測定方法,係與對輪胎Ή之 測定方法相同。影像處理裝置5,依序切換感測器單元3 a 〜感測器單元3 c,並對形成於輪胎T2之胎面、上方及下 方之側壁面之光切斷線Ls的像ν 1進行拍攝。 拍攝區域設定手段10,配合像vl來設短於寬度^ 之寬度W2的有效拍攝區域A,畫素資料擷取手段11,由 以有效拍攝區域A所拍攝之光切斷線Ls的拍攝影像,擷 取對應特定條數(例如,6 0 0條X 1 0 0條)之掃描線的畫素資 料(預設之規定數的測定信號),並傳送至框記憶體。其 後’以與對輪胎T ,之測定方法相同的方法,得到輪胎Ή 之胎面、上方及下方之側壁面的二次元影像(檢查影像)。 如上面所述’採用本實施方式之輪胎表面形狀測定裝 -19· 201250201 置1的話,如輪胎τ,及輪胎τ2所示,即使測定對象之輪 胎τ尺寸不同,可以配合拍攝面上之像VI之長度來設定 有效拍攝區域A,並進行光切斷線Ls之像ν 1的拍攝。 此外,因爲不論設定之有效拍攝區域A之長邊長度 (像ν 1之長度)爲何,而以對應於特定條數之掃描線來擷 取畫素資料,即使輪胎T尺寸改變,也可以安定之高解析 能力得到輪胎T2之檢查影像,來進行輪胎T2之表面形狀 的檢測。 並且,本次所揭示之實施方式,全部都是例示,並非 用以限制者。尤其是,在本次所揭示之實施方式,未明確 揭示之事項,例如,動作條件及測定條件、各種參數、構 成物之尺寸、重量、體積等,只要相關業者在未背離通常 之實施範圍,通常之相關業者,可以採用容易想到之可能 値。 例如,本發明之實施方式時,首先,對拍攝元件9之 拍攝面上設定有效拍攝區域A,並將由以有效拍攝區域A 拍攝之光切斷線Ls之拍攝影像所擷取的畫素資料,傳送 至框記憶體上。然而,並未受限於此,有效拍攝區域A 之設定前,也可將以拍攝元件9所拍攝之拍攝影像全部傳 送至框記憶體上。其後,可再對儲存於框記憶體之拍攝影 像設定有效拍攝區域A,來擷取畫素資料。 【圖式簡單說明】 第1 A圖係利用本發明之實施方式之輪胎表面形狀測 -20- 201250201 定裝置的構成槪略圖,係測定小輪胎之表面形狀的狀態。 第1 B圖係利用本發明之實施方式之輪胎表面形狀測 定裝置的構成槪略圖,係測定大輪胎之表面形狀的狀態。 第2圖係輪胎表面形狀測定裝置所具備之感測器單元 之線狀光照射手段及相機之三次元配置的示意圖》 第3A圖係輪胎之胎面與拍攝相機之拍攝面上的位置 關係、及有效拍攝區域的圖示,係小輪胎時》 第3B圖係輪胎之胎面與拍攝相機之拍攝面上的位置 關係 '及有效拍攝區域的圖示,係大輪胎時。 第4圖係測定小輪胎之胎面時,上段係光切斷線與有 效拍攝區域之關係示意圖,下段係胎面之亮度値分佈圖。 第5圖係測定大輪胎之胎面時,上段係光切斷線與有 效拍攝區域之關係示意圖,下段係胎面之亮度値分佈圖。 【主要元件符號說明】 1 :輪胎表面形狀測定裝置 2 :輪胎旋轉機 3 :感測器單元 4 :編碼器 5 :影像處理裝置 6 :拍攝相機 7 :線狀光照射手段 8 :相機透鏡 9 :拍攝元件 -21 - 201250201 ίο:拍攝區域設定手段 1 1 :畫素資料擷取手段 1 2 :形狀檢測手段 A :有效拍攝區域 Ls :光切斷線 T :輪胎 v 1 :像

Claims (1)

  1. 201250201 七、申請專利範圍 1 · 一種輪胎表面形狀測定裝置,係拍攝照射於輪胎 表面之線狀光’依據由該線狀光之拍攝影像所擷取之測定 信號’測定前述輪胎之表面形狀的輪胎表面形狀測定裝 置,·其特徵爲具備: 拍攝手段,設有用以拍攝照射於前述輪胎表面之線狀 光的拍攝面; 拍攝區域設定手段,以包含全部成像於前述拍攝面之 線狀光之像的方式,於前述拍攝面上設定具備前述線狀光 的像之長邊方向長度之有效拍攝區域;以及 畫素資料擷取手段,由前述設定之有效拍攝區域擷取 預設之規定數之測定信號。 2. 如申請專利範圍第1項記載之輪胎表面形狀測定 裝置,其中 前述拍攝區域設定手段係構成爲,於拍攝面上設定前 述有效拍攝區域爲矩形,而且,將沿著前述線狀光之像的 兩端間之距離,作爲前述矩形之長邊長度。 3. —種輪胎表面形狀測定方法,係利用拍攝面拍攝 照射於輪胎表面之線狀光,依據由該線狀光之拍攝影像所 擷取之測定信號,測定前述輪胎之表面形狀的輪胎表面形 狀測定方法,其特徵爲具備: 拍攝區域設定工程,以包含全部成像於前述拍攝面之 線狀光的方式,於前述拍攝面上設定具備線狀光之長邊方 向長度的有效拍攝區域;及 -23- 201250201 畫素資料擷取工程,由前述設定之有效拍攝區域擷取 預設之規定數之測定信號。 4.如申請專利範圍第3項記載之輪胎表面形狀測定 方法,其中 前述拍攝區域設定工程,係於拍攝面上設定前述有效 拍攝區域爲矩形,而且,沿著線狀光,以兩端間之距離作 爲前述矩形之長邊長度。 -24-
TW101113949A 2011-04-20 2012-04-19 Tire surface shape measuring device and tire surface shape measuring method TW201250201A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011094056A JP2012225795A (ja) 2011-04-20 2011-04-20 タイヤ表面形状測定装置及びタイヤ表面形状測定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201250201A true TW201250201A (en) 2012-12-16

Family

ID=47041538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101113949A TW201250201A (en) 2011-04-20 2012-04-19 Tire surface shape measuring device and tire surface shape measuring method

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20140043472A1 (zh)
EP (1) EP2700903A4 (zh)
JP (1) JP2012225795A (zh)
KR (1) KR20130137682A (zh)
CN (1) CN103477183A (zh)
TW (1) TW201250201A (zh)
WO (1) WO2012144430A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9805697B1 (en) 2012-06-01 2017-10-31 Hunter Engineering Company Method for tire tread depth modeling and image annotation
JP6155038B2 (ja) * 2013-02-08 2017-06-28 リコーエレメックス株式会社 外観検査装置および外観検査方法
US10063837B2 (en) * 2013-07-25 2018-08-28 TIREAUDIT.COM, Inc. System and method for analysis of surface features
DE102014205515A1 (de) * 2014-03-25 2015-10-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen der Reifenmontage an einem Fahrzeug
JP6265864B2 (ja) * 2014-08-12 2018-01-24 株式会社神戸製鋼所 タイヤ試験装置
CN107076549B (zh) 2015-05-29 2019-05-10 新日铁住金株式会社 金属体的形状检查装置和金属体的形状检查方法
EP3182060B1 (en) 2015-06-05 2023-07-26 Nippon Steel Corporation Shape inspection apparatus for metallic body and shape inspection method for metallic body
JP6457894B2 (ja) * 2015-06-24 2019-01-23 住友ゴム工業株式会社 トレッド形状測定方法及びトレッド形状測定装置
US11472234B2 (en) 2016-03-04 2022-10-18 TIREAUDIT.COM, Inc. Mesh registration system and method for diagnosing tread wear
US10789773B2 (en) 2016-03-04 2020-09-29 TIREAUDIT.COM, Inc. Mesh registration system and method for diagnosing tread wear
KR101867175B1 (ko) * 2016-09-26 2018-06-12 금호타이어 주식회사 타이어 반제품의 결함 감지 방법 및 장치
US11453259B2 (en) 2018-02-01 2022-09-27 Pixart Imaging Inc. Object surface managing method and object surface managing system
CN109269566B (zh) * 2018-10-22 2024-05-10 上海易清智觉自动化科技有限公司 轮胎检测系统
CN110398214B (zh) * 2019-08-01 2021-05-11 桂林梵玛科机械有限公司 轮胎胎体外轮廓尺寸快速测量方法
CN110942444B (zh) * 2019-09-30 2023-05-02 阿里巴巴集团控股有限公司 物体检测方法和装置
CN111536903B (zh) * 2020-04-29 2024-07-02 浙江大学 一种多个线激光传感器拼接测量轮胎形貌的装置及方法
JP2023069113A (ja) * 2021-11-05 2023-05-18 住友ゴム工業株式会社 タイヤプロファイルの測定装置及び測定方法
JP2024040819A (ja) * 2022-09-13 2024-03-26 第一実業ビスウィル株式会社 環状製品の外観検査装置
WO2024219298A1 (ja) * 2023-04-17 2024-10-24 株式会社村田製作所 タイヤ観測装置、タイヤ観測方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3548465B2 (ja) * 1999-09-08 2004-07-28 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像方法
JP2001280917A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Minolta Co Ltd 3次元計測装置
JP3759584B2 (ja) * 2001-11-30 2006-03-29 澁谷工業株式会社 物体の三次元高さ計測方法
JP2003240521A (ja) 2002-02-21 2003-08-27 Bridgestone Corp 被検体の外観・形状検査方法とその装置、及び、被検体の外観・形状検出装置
JP2005286241A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Fuji Mach Mfg Co Ltd 電子回路製造関連作業機
US7269997B2 (en) * 2004-06-03 2007-09-18 Snap-On Incorporated Non-contact method and system for tire analysis
EP2172737B1 (en) * 2007-08-06 2013-04-24 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Tire shape measuring system
JP5089286B2 (ja) * 2007-08-06 2012-12-05 株式会社神戸製鋼所 形状測定装置,形状測定方法
JP5245817B2 (ja) * 2008-12-27 2013-07-24 Jfeスチール株式会社 鋼板の形状計測方法及び形状計測装置
JP5191055B2 (ja) * 2009-02-20 2013-04-24 パルステック工業株式会社 3次元形状測定装置および3次元形状測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20140043472A1 (en) 2014-02-13
CN103477183A (zh) 2013-12-25
EP2700903A4 (en) 2014-10-22
JP2012225795A (ja) 2012-11-15
WO2012144430A1 (ja) 2012-10-26
EP2700903A1 (en) 2014-02-26
KR20130137682A (ko) 2013-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201250201A (en) Tire surface shape measuring device and tire surface shape measuring method
TWI471542B (zh) Tire shape inspection device and tire shape inspection method
CN107683401B (zh) 形状测定装置和形状测定方法
KR102200303B1 (ko) 광학 필름 검사 장치
JPWO2010024254A1 (ja) 被検体の凹凸検出方法とその装置
JP2008185511A (ja) タイヤのrro計測方法とその装置
TWI448681B (zh) 物件之二維與三維光學檢視方法及設備與物件之光學檢視資料的取得方法及設備
JP2005148010A (ja) 被検体の形状及び明暗の検出方法とその装置
JP6653143B2 (ja) 物体の3d座標を測定するための方法および装置
JP2011158421A (ja) 印刷物検査装置
WO2020080091A1 (ja) 車両点検装置および方法
JP2009115715A (ja) タイヤトレッドゴムの長さの測定装置
JP2013242257A (ja) 検査方法及び外観検査装置
JP2014095631A (ja) 3次元計測装置および3次元計測方法
JP5122729B2 (ja) 3次元形状測定方法
KR101465996B1 (ko) 선택적 큰 주기를 이용한 고속 3차원 형상 측정 방법
JP6508763B2 (ja) 表面検査装置
JP2016138761A (ja) 光切断法による三次元測定方法および三次元測定器
JP4062100B2 (ja) 形状測定装置
JP6780533B2 (ja) 形状測定システム及び形状測定方法
CN100468456C (zh) 通过数字照相机测量尺寸的方法
WO2014162666A1 (ja) 形状計測装置
JP5042503B2 (ja) 欠陥検出方法
JP5570890B2 (ja) タイヤの外観検査方法および外観検査装置
JP6146389B2 (ja) 鋼材表面検査装置及びその方法