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CN108885184B - 用于检查轮胎的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于检查轮胎的设备(1)，包括：支撑框架(2)；凸缘(3)；和用于获取轮胎表面的三维图像的获取系统(4)，该获取系统安装在支撑框架上并且包括：矩阵相机(5)、线性激光源(7)和反射表面(12)，反射表面与线性激光束的传播轴线(9)和矩阵相机(5)的光轴(6)相交，其中，光轴(6)的第一部分(14)与第二部分(31)之间形成的第一角(50)是钝角，光轴的所述第一部分和第二部分相对于在反射表面的相应入射点处反射表面的法线相互对称，并且传播轴线(9)的第一部分(16)和第二部分(32)之间形成的第二角(51)是钝角，传播轴线的所述第一部分和第二部分相对于在反射表面的相应入射点处反射表面的法线相互对称。

Description

用于检查轮胎的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于在轮胎生产线中检查轮胎的设备和方法，特别是通过获取轮胎内表面的图像并进一步对其进行处理，例如以便检测轮胎内表面上可能存在的可检测缺陷。
背景技术
“检查”是指轮胎质量检查。
“轮胎”通常是指成品轮胎，即，在构建、模制和硫化步骤之后的轮胎，但也可能是在构建步骤之后且在模制和/或硫化步骤之前的生轮胎。
通常，轮胎具有在操作期间围绕其旋转轴线的大体环面结构，并且具有正交于该旋转轴线的轴向中线平面，所述轴向中线平面通常是(大体)几何对称平面(例如，忽略任何微小不对称性，例如胎面花纹和/或内部结构)。
轮胎包括胎体结构，胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层分别具有与相应环形锚固结构接合的相对的端部折片，所述环形锚固结构结合在轮胎的通常称为“胎圈”的端部圆形部分中，位于径向内部并且大体正交于旋转轴线。在“无内胎”轮胎中，径向内部胎体帘布层在内部覆盖有优选丁基的弹性体材料层，该弹性体材料层通常称为“衬里”，所述衬里具有最佳的气密特性并且从一个胎圈延伸到另一个胎圈。具有织物或金属增强帘线的一个或多个带束层可以在胎体结构的径向外部位置中相联。胎面带施加在带束层的径向外部位置中。在胎体帘布层的侧向表面上在轴向外部位置中还施加有由弹性体材料制成的相应侧部插入件，每个侧部插入件从胎面带的圆形端部边缘中的一个延伸直到胎圈的相应环形锚固结构处。
“胎冠”是指包括胎面带、带束层和位于其径向内部的对应胎体结构部分的轮胎部分。
“侧壁”是指相互面对并且从胎冠的相对两侧大体径向地伸展直到胎圈的两个轮胎部分中的一个。因此，每个侧壁包括对应的胎体结构部分和所述侧部插入件。
“胎肩”是指连结胎冠和相应侧壁的各个轮胎部分(换句话说，两个胎肩位于轮胎的径向和轴向两个外部圆形“边缘”处)。每个胎肩具有大体正交于旋转轴线的圆形伸展部。
轮胎的外表面或内表面分别表示在轮胎与其安装轮辋联接之后仍然保持可见的表面和在所述联接之后不再可见的表面。
术语“轮胎的内部空间”指的是这样的点的集合，经过所考虑的点并平行于轮胎轴线的直线与轮胎在相对于所考虑的点布置在相对两侧上的两个区段中相交。
在包括至少一个工作站(优选多个工作站)并且插入在用于生产轮胎的装备中的生产线内的术语“循环时间”指的是在全速下正在处理的轮胎通过一工作站的最大运输时间，在该工作站中构建轮胎本身的部件的至少一部分。例如，循环时间可以介于约20秒到约120秒之间。
术语“低”、“高”、“在......之下”和“在......之上”表示元件(例如轮胎部件、轮胎、设备、装置等等)在使用期间相对于地面的位置或者所述元件中的一个相对于另一个元件的位置。
关于几何元素(诸如直线、平面、表面等等)的术语“大体正交”是指这些元件形成90°+/-15°、优选90°+/-10°的角度。
关于几何元素的术语“大体平行”是指这些元件形成0°+/-15°、优选0°+/-10°的角度。
“由直线和平面形成的角度”是指由直线及其在平面上的正交投影形成的锐角。
“由直线和表面形成的角度”是指由直线和其在与该直线相交的交点处与该表面相切的平面上的正交投影形成的锐角。
“由两条直线形成的角度”是指如果在一点处入射的话，由这两条直线形成的锐角。如果这两条直线成一定角度，则是指由分别经过同一点并平行于两条给定直线的两条直线形成的锐角。
术语“光学”、“光”和类似术语指的是所使用的电磁辐射，所述电磁辐射的光谱的至少一部分落在光学波段的扩大邻域内，但不必严格落在光学波段(即400nm至700nm)内，例如，光学波段的该扩大邻域的范围可以从紫外至红外(例如，波长介于约100nm到约1μm之间)。
“数字图像”或等同的“图像”通常是指典型地包含在计算机文档中的数据集，其中，空间坐标的元组(每个元组对应于一像素)的有限集(典型地，二维和矩阵，即，N行×M列)中的每个坐标元组(典型地，每对坐标)与对应的数值集(其可以代表不同的幅值)相关联。例如，在单色图像(诸如，灰度水平或“灰度级”图像)中，这种数值集由有限尺度(通常为256水平或色调)中的单个值构成，该值例如代表显示时相应空间坐标的元组的亮度(或强度)水平。彩色图像代表另一示例，其中，数值集代表多个颜色或通道的亮度水平，典型地为原色(例如，RGB编码中的红色、绿色和蓝色，CMYK编码中的青色、品红色、黄色和黑色)。术语“图像”不必意味着图像的真实显示。
对特定“数字图像”(例如，在轮胎上初始获取的数字图像)的任何引述更一般地包括能够通过对所述特定数字图像的一种或多种数字处理(例如，滤波、均衡、平滑、二值化、阈值化、形态转换(开孔等等)、导数或积分计算等等)获得的任何数字图像。
术语表面的“二维图像”或“2D”是指这样的数字图像，所述数字图像的每个像素与代表该表面的反射率/漫射率和/或颜色的信息相关联，例如由普通相机或数字相机(例如，CCD)检测到的图像。
术语表面的“三维图像”或“3D”表示这样的数字图像，所述数字图像的每个像素与表面高度信息相关联。
“数字相机”或简称“相机”表示适于获取二维数字图像的光电装置，其包括：数字图像传感器(或简称“传感器”)，所述数字图像传感器限定图像平面；和物镜(所述物镜被假设具有圆柱对称性，尽管本发明不局限于仅这些物镜)。
“传感器”是指一组光敏元件(称为“像素”)，所述一组光敏元件能够例如通过CCD或CMOS技术将入射光转换为电信号。术语像素用于表示传感器的单个光敏元件和形成如上定义的数字图像的单个元件，该传感器的每个像素通常对应于图像的像素。
“矩阵相机”是指这样的相机，其传感器具有按照具有可比长度的两个尺寸(例如，两个尺寸相差小于一个数量级，如4×3或3×2格式)的矩形矩阵排列的像素。典型地，传感器矩阵的对角线长达几十毫米。“矩阵”图像引申开来是由矩阵相机获取的二维数字图像。
物镜的“光轴”表示物镜的旋转对称性所沿的线。
相机装置的“焦平面”或“聚焦平面”是由传感器上的物镜聚焦的物点的平面，即，源自焦平面的每个物点的光线收敛在传感器平面(图像平面)上的相应点中。
“景深”是指焦平面附近的一组平面，当物镜投影在传感器平面上时，其每个点形成内接在预定弥散圆(例如具有5到10微米的直径)中的图像。
“线性激光源”是指适于发射线性激光束的激光源，线性激光束即位于“传播平面”中并具有作为其传播方向的“传播轴线”的激光束，所述传播轴线属于传播平面并经过激光源。线性激光束与具有反射/漫射性质的物理表面(例如轮胎表面)的相交产生“激光线”，所述物理表面不与传播平面重合。
“反射激光线”是由相机获取的图像内的所述激光线在表面上的图像。
“表面线性部分”是指具有比与其正交的其他尺寸大得多、通常大至少两个数量级的大尺寸的表面部分。线性表面部分的小尺寸通常小于或等于0.1mm。
反射元件的“反射表面”既是指实际的反射表面，如在反射镜的情况下，又是指等同的反射表面，如在(通过至少一个内表面的总反射或镜面处理)使用至少一个内部反射的反射棱镜的情况下，或者通过折射使光转向的折射棱镜。事实上，棱镜可以用等同的反射表面模仿，该反射表面像棱镜一样反射(对于给定的激光波长)。
在用于车辆车轮的轮胎的生产和构建工艺的环境中，已经认为需要对成品进行质量检查，旨在防止将缺陷轮胎或不满足设计规格的轮胎投放到市场和/或渐进地调节所使用的设备和机器以便改进和优化在生产工艺中所执行的操作的实施。
这些质量检查例如包括由操作人员执行的那些质量检查，操作人员花费固定时间来对轮胎进行视觉检查和触觉检查；如果根据自己的经验和敏感性，操作人员怀疑轮胎不符合一定的质量标准，则通过更详细的人工检查和/或通过适当的设备对该轮胎进行进一步的检查，以便深入地评估任何结构和/或质量缺陷。
WO 2015/122295 A1描述了一种用于获取轮胎内表面的三维图像的装置，该装置包括光源、反射镜和相机，该装置构造成使得反射镜在插入轮胎空腔中之后围绕旋转轴线旋转。
WO 2015/044196 A1描述了一种用于获取轮胎内表面的三维图像的装置，该装置包括激光照射装置、图像获取装置和光学地插置在激光照射装置与轮胎表面的被照射区域之间的反射器。激光照射装置能够在轮胎表面上投影照射线，图像获取装置包括根据在激光的光轴和相机的光轴之间形成的三角测量角取向的矩阵相机。
发明内容
在轮胎质量检查领域中，例如为了检测轮胎的内表面上或内表面附近可能存在的缺陷，本申请人已经提出了通过光学获取该内表面的数字图像并且随后对其进行处理来检查该轮胎的内表面的问题。所寻找的缺陷可以例如是轮胎表面的或轮胎表面上的不规则(未硫化的化合物、形状改变等等)、结构不均匀、切口、裂纹、表面上存在异物等等。
尤其是，本申请人认为获取和分析轮胎内表面的三维图像是有利的。
例如，3D技术(特别是高清晰度，例如分辨率小于或等于10微米)可用于检测三维形状的偏差、轮胎内表面上的材料缺乏部或突出部(通常为缺乏部或气泡)、或者一些特征(如凸起的文字和滚花)。
本申请人已经观察到，为了在生产轮胎的装备内“在线”地使用检查，应该在小于或对应于所述循环时间的缩短时间内以降低的成本和/或减小的整体尺寸执行检查本身。
本申请人已经认识到，在通过激光三角测量技术光学获取轮胎内表面、尤其是特别难以接近的内表面部分(例如内侧壁或内胎圈或内胎肩)的3D图像的轮胎质量检查方法中，难以用线性激光束充分照射和获取由激光线照射的表面部分的矩阵图像，这特别是因为要检查的轮胎的巨大可变性，这些轮胎具有非常不同的尺寸特征(尺寸参数上的巨大差异，例如外径和内径、装配、弦、胎圈距离、侧壁的不同形状和宽度等等)。
本申请人还意识到，面对这些困难，WO 2015/122295 A1和WO 2015/044196 A1中描述的三维图像的获取装置在结构和/或操作上过于复杂和/或过于庞大或沉重。所有这些使得难以在工业生产线中插入这样的装置，这是因为在所述获取装置之间存在具体的干扰风险(由于重量和尺寸)，同时成本(例如，更高的维护成本)和/或执行时间(例如，更多的停机事件)往往会增加。
本申请人已经认识到，就反射元件的布置而言，可以利用获取系统的不同设计来实现上述问题的解决方案。
更准确地说，本申请人已经发现，通过布置反射元件的反射表面使得它在反射表面上反射之前和之后的相机的光轴之间形成第一钝角并且在反射表面上反射之前和之后的线性激光束的传播轴线之间形成第二钝角，可以获得紧凑的3D图像获取装置，其易于在空间中操纵，并且是通用型的，这是因为所述3D图像获取装置适于插入轮胎中以获取三个不同区域的图像：内胎肩、内侧壁和内胎圈。
根据本发明的第一方面，本发明涉及一种用于检查轮胎的设备。
优选地，提供支撑框架。
优选地，提供附接在支撑框架上的凸缘，用于将所述支撑框架附接到用于该设备的运动构件上。
优选地，提供用于获取轮胎的表面的三维图像的获取系统，所述获取系统安装在所述支撑框架上。
优选地，所述获取系统包括具有光轴的矩阵相机。
优选地，所述获取系统包括线性激光源，所述线性激光源适于发射线性激光束，所述线性激光束具有传播平面和传播轴线。
优选地，所述获取系统包括反射元件，所述反射元件具有与所述传播轴线和所述光轴两者相交的反射表面，以便分别确定所述传播轴线的第一部分和第二部分以及所述光轴的第一部分和第二部分。
优选地，传播轴线的第一部分和第二部分是在相应入射点处入射在反射表面上的直线部分，该传播轴线的第一部分和第二部分相对于在所述相应入射点处垂直于反射表面的线彼此成镜像。
优选地，光轴的第一部分和第二部分是在相应入射点处入射在反射表面上的直线部分，该光轴的第一部分和第二部分相对于在所述相应入射点处垂直于反射表面的线彼此成镜像。
优选地，相对于相应入射点，第一部分分别位于矩阵相机一侧上和线性激光源一侧上。
优选地，在所述光轴的所述第一部分与第二部分之间形成的第一角是钝角。
优选地，在所述传播轴线的所述第一部分与第二部分之间形成的第二角是钝角。
根据本发明的第二方面，本发明涉及一种用于检查轮胎的方法。
优选地构想，布置待检查的轮胎。
优选地构想，在本发明的任何实施例中布置根据本发明的第一方面的用于检查轮胎的设备。
优选地构想，至少将所述反射元件插入在所述轮胎的内部空间中。
优选地构想，用所述线性激光束照射所述轮胎的内表面的线性部分，以便产生激光线。
优选地构想，获得包含所述内表面的线性部分的表面部分的矩阵图像。
优选地，所述矩阵图像包含表示所述线性线的反射激光线。
优选地构想，在所述矩阵图像中识别所述反射激光线。
优选地构想，通过三角测量处理所述反射激光线，以便获得包含与所述线性表面部分的高度轮廓有关的信息的所述线性表面部分的三维图像。
根据本发明的第三方面，本发明涉及一种用于在轮胎生产线中检查轮胎的工作站。
优选地，提供支撑件，所述支撑件适于支撑以侧壁放置的轮胎并使轮胎围绕其旋转轴线旋转。
优选地，在本发明的任何实施例中提供根据本发明的第一方面的用于检查轮胎的设备。
优选地，该设备安装在用于该设备的运动构件上。
本申请人认为，由于所述第一角和第二角是钝角，因此可以照射和取景难以接近的内表面部分，例如内胎肩，从而避免了将反射元件放置得太靠近轮胎的内表面、例如胎冠的内表面的需要，否则这会导致内表面与反射元件之间碰撞的风险，同时避免了使设备(以及因此第一部分中的光轴)相对于轴向中线平面倾斜太多的需要，否则这会导致设备的部件(例如框架)与胎圈之间碰撞或者因设备与胎圈之间的接触而无法倾斜的风险。
这实现了设备的元件的优化尺寸和布置，这使得设备结构简单、紧凑、易于操纵，并且适于用来获取胎肩和侧壁以及胎圈的内表面的图像，如以下更好地解释的那样。
在本发明的上述方面中的一个或多个方面中，本发明还可以具有下文所述的优选特征中的一个或多个。
优选地，在所述光轴的所述第一部分或第二部分处所述光轴与所述反射表面之间形成的第三角小于或等于40°。
优选地，在所述光轴的所述第一部分或第二部分处所述光轴与所述反射表面之间形成的第三角大于或等于20°。
优选地，在所述传播轴线的所述第一部分或第二部分处所述传播轴线与所述反射表面之间形成的第四角小于或等于40°。
优选地，在所述传播轴线的所述第一部分或第二部分处所述传播轴线与所述反射表面之间形成的第四角大于或等于20°。
优选地，所述第三角大于或等于30°。
优选地，所述第四角大于或等于30°。
本申请人认为，除了确保第一角和/或第二角为所述钝角之外，这些角度值的选择实现了设备的尺寸、结构和通用性的优化。
优选地，所述矩阵相机、所述线性激光源和所述反射元件在相对于所述支撑框架的相应固定位置中成一体地附接至所述支撑框架。优选地，所述支撑框架是大体刚性体。这样，该设备结构和操作简单并且可靠，这是因为没有部件相对于框架移动。
优选地，所述支撑框架包括沿第一方向主要伸展的细长立柱，所述立柱具有第一端和第二端，所述凸缘安装在所述第一端上，所述第二端沿着所述第一方向与所述第一端相对。
优选地，所述支撑框架包括沿第二方向主要伸展的细长横向件，所述横向件具有位于所述立柱的第二端处的第一端和沿所述第二方向与该第一端相对的第二端，所述第二端是自由端，其中所述反射元件安装在所述横向件的所述第二端上。所述横向件优选地与所述立柱成一体，例如在所述立柱的第二端处刚性地附接至所述立柱。
优选地，第一方向和第二方向彼此大体正交，更优选地，它们是正交的。
优选地，所述光轴的所述第一部分和/或所述传播轴线的所述第一部分大体平行于所述第二方向。
优选地，至少在所述传播轴线的所述第一部分处所述传播平面大体平行于所述第一方向。
立柱和横向件的细长形状以及它们之间和相对于光轴和/或传播轴线和/或传播平面的空间关系使得该设备在运动系统(例如优选机器人臂)适当移动(平移和/或倾斜)之后在获取胎肩内表面、侧壁内表面以及胎圈内表面的图像方面尤为通用。
优选地，所述光轴的所述第一部分从所述矩阵相机延伸到所述反射表面。
优选地，所述传播轴线的所述第一部分从所述线性激光源延伸到所述反射表面。
换句话说，没有另外的元件使所述反射元件与矩阵相机之间和所述反射元件与激光器之间的光路偏转。这样，该设备结构简单并且可靠。
优选地，所述线性激光源和/或所述矩阵相机在所述立柱的第二端处安装在所述支撑框架上。这防止使用另外的反射元件，从而带来了上述优点。
优选地，所述线性激光源和所述矩阵相机相互并排布置。这有助于设备的总体紧凑性。
优选地，所述光轴的所述第一部分和所述传播轴线的所述第一部分位于一公共平面上。优选地，所述公共平面与所述传播平面大体正交。以这种方式，除了使设备结构特别合理之外，还从光学角度优化了系统性能。
优选地，在所述光轴的所述第二部分与所述传播轴线的所述第二部分之间形成的第五角大于或等于5°。
更优选地，所述第五角大于或等于10°。这产生了足够的反射激光线的动态漂移，从而以足够的灵敏度检测高度的变化。
优选地，所述第五角小于或等于40°。
更优选地，所述第五角小于或等于35°。以这种方式，反射激光线的动态漂移不会过宽，以便避免不得不处理过于繁重的矩阵图像的需要。
优选地，所述第五角小于或等于25°，更优选地小于或等于20°。以这种方式，在相对缩短的时间内进行大表面区域的3D图像的获取，同时保持设备紧凑并且整体上具有小的总尺寸(并且因此在空间中容易移动，即使在受限的空间中)。实际上，对于具有待检测高度的给定最大漂移，由矩阵相机获取和处理的矩阵图像被包含在其与反射激光线正交的维度中(就像素而言)，因此更快地处理。仅提供数值示例，对于等于15°的第五角，所述解决方案允许处理正好2048×60像素的矩阵图像以用1个像素/0.1mm的分辨率检测表面高度为约25mm的最大漂移。
优选地，除了所述反射元件之外，相对于所述线性激光束的传播方向在所述反射元件的下游沿着所述光轴和/或沿着所述传播轴线(9)不设有另外的反射元件。这样，该设备紧凑并且可靠。
在一个实施例中，反射元件包括棱镜。
优选地，所述反射元件包括基体以及固定到基体并具有所述反射表面的光学元件，所述基体优选为板状的。
优选地，所述基体成一体固定到所述横向件的所述第二端。
优选地，所述反射表面是物理表面。
优选地，所述反射表面仅为一个。
优选地，所述反射表面是平坦的。
这样，该设备结构简单和/或设置简单，例如用于对准光学部件的设置。
优选地，所述反射表面(12)是光学元件(41)的面向矩阵相机(5)和线性激光源(7)的外表面。反射表面位于光学有源元件的近侧表面上的本解决方案尽管由于反射表面会因意外接触受到损坏而导致更大的脆弱性，但是在另一方面其有利地消除了相机和激光的光路在反射镜的透明材料内的所有不希望的偏差。此外，如上所述的本发明允许保持反射元件更远离内表面，从而有助于降低发生上述意外接触的风险。
优选地，所述光学元件和/或所述反射表面和/或所述基体相对于矩阵相机和/或线性激光源从近端到远端渐缩。以这种方式，有利地，通过光轴与传播轴线之间存在的倾斜而成为可能的渐缩减小了反射元件在其端部处的占据区域，该端部在使用中位于更靠近内表面的位置。特别地，该渐缩在使用中与轮胎内表面在圆周方向上的凹度一致。这转而又允许使反射元件靠近内表面，从而降低与内表面碰撞的可能性。为了比较，反射元件的矩形平面将在其远侧角部与轮胎内表面之间产生碰撞的风险，内表面在中线平面上的曲率越大(即，中线平面上的曲率半径越小)，则该风险越大。
优选地，矩阵相机包括限定图像平面的传感器以及具有所述光轴、焦平面和景深的物镜。
优选地，所述图像平面与一参照平面形成一锐角，该参照平面正交于光轴并且经过所述物镜，所述锐角在不知有所述线性激光源的一侧具有顶点(即，图像平面不像通常那样与光轴正交)，使得所述焦平面与所述传播平面形成的锐角小于45°，更优选小于或等于30°，甚至更优选小于或等于10°。以这种方式，有利地，焦平面朝向线性激光束的传播平面倾斜，并且景深围绕传播平面伸展，其是物体平面(即，待获取的图像的点的平面，或换句话说，轮胎表面上的激光线所在的平面)，从而在孔径相等的情况下允许激光线更好地聚焦。应注意的是，通过减小孔径导致景深增加，但这将导致激光照射功率增加，带来复杂性/成本和/或激光安全缺陷。
优选地，图像平面与参照平面之间的所述锐角小于或等于20°。
优选地，图像平面与参照平面之间的所述锐角小于或等于15°。
优选地，图像平面与参照平面之间的所述锐角大于或等于5°。以这种方式，有利地，该设备保持非常紧凑，这是因为矩阵相机的主体(沿着图像平面的法线伸展)几乎与激光源及其传播平面对准，从而产生较小的侧向尺寸。
优选地，所述矩阵相机适于获取所述表面的一部分的矩阵图像，并且包括位于相应的机器主体中的处理单元，所述处理单元构造成用于在所述矩阵图像中识别代表用所述线性激光束照射所述表面部分的线性部分所产生的激光线的反射激光线。
优选地，处理单元被构造成用于通过三角测量处理所述反射激光线，以便获得包含与所述表面部分的所述线性部分的高度轮廓有关的信息的三维图像。
优选地，矩阵相机包括矩形传感器，该矩形传感器具有与所述传播平面基本平行的较大尺寸，其中所述较大尺寸比与其正交的尺寸小至少一个数量级。以这种方式，传感器在结构上被优化以检测矩阵图像，所述矩阵图像具有针对需要获取用于激光三角测量的矩阵图像的表面部分定制的尺寸。
优选地构想，沿着与矩阵图像本身中的反射激光线大体正交的方向选择所获取的矩阵图像的子部分，其中，识别反射激光线的所述操作和通过三角测量处理反射激光线的所述操作在所述图像子部分上进行。
优选地，处理单元构造成沿着与矩阵图像本身中的反射激光线大体正交的方向选择所获取的矩阵图像的子部分，其中，识别反射激光线的所述操作和通过三角测量处理反射激光线的所述操作在所述图像子部分上进行。以这种方式，不需要专用尺寸的传感器，就可以处理较小的图像。
优选地，在选择所获取的图像的子部分的所述操作之后，沿着与反射激光线大体正交的所述方向的像素数小于或等于200个像素。
优选地，所述像素数小于或等于100个像素。以这种方式，有利地，获得高3D图像获取速率。
优选地，所述表面部分位于所述景深内。
优选地，所述表面部分位于与所述传播平面大体正交的放置平面中(并且光轴相对于该放置平面的法线倾斜)。在这种情况下，有利地，用以聚焦表面部分的最大期望高度漂移的景深小于表面部分大体垂直于光轴的构造。
优选地构想，使轮胎的第一内表面区域相对于设备平移，使得至少在所述传播平面处，所述第一内表面区域的一系列不同的线性部分接连地位于所述矩阵相机的所述景深内，并且其中所述获取系统在所述平移期间顺序地被启动，以便顺序地重复用所述线性激光束照射的所述操作、获取所述相应的矩阵图像的所述操作、识别所述相应的反射激光线的所述操作、处理所述相应的反射激光线的所述操作和获得相应的三维图像的所述操作，以便获得所述第一内表面区域的所述一系列不同的线性部分的相应的一系列三维图像，并且其中通过组合在所述一系列线性内表面部分上获得的一系列三维图像来获得第一内表面区域的完整的三维图像。
优选地构想，使轮胎的第二内表面区域相对于设备平移，使得至少在所述传播平面处，所述第二内表面区域的一系列不同的线性部分接连地位于所述矩阵相机的所述景深内，并且其中所述获取系统在所述平移期间顺序地被启动，以便顺序地重复用所述线性激光束照射的所述操作、获取所述相应的矩阵图像的所述操作、识别所述相应的反射激光线的所述操作、处理所述相应的反射激光线的所述操作和获得相应的三维图像的所述操作，以便获得所述第二内表面区域的所述一系列不同的线性部分的相应的一系列三维图像，并且其中通过组合在所述一系列线性内表面部分上获得的一系列三维图像来获得第二内表面区域的完整的三维图像。
优选地构想，使轮胎的第三内表面区域相对于设备平移，使得至少在所述传播平面处，所述第三内表面区域的一系列不同的线性部分接连地位于所述矩阵相机的所述景深内，并且其中获取系统在所述平移期间顺序地被启动，以便顺序地重复用所述线性激光束照射的所述操作、获取所述相应的矩阵图像的所述操作、识别所述相应的反射激光线的所述操作、处理所述相应的反射激光线的所述操作和获得相应的三维图像的所述操作，以便获得所述第三内表面区域的所述一系列不同的线性部分的相应一系列三维图像，并且其中通过组合在所述一系列线性内表面部分上获得的一系列三维图像来获得第三内表面区域的完整的三维图像。
优选地，所述第一内表面区域是所述轮胎的胎肩的内表面区域。
优选地，所述第二内表面区域是所述轮胎的侧壁的内表面区域。
优选地，所述第三内表面区域是所述轮胎的胎圈的内表面区域。
优选地，所述第一和/或第二和/或第三内表面区域是周向内表面区域。
优选地，待检查的所述轮胎布置成以其侧部水平地放置。
优选地，至少将所述反射元件插入到所述轮胎的内部空间中的动作是从上方执行的。
优选地，所述第一和/或第二和/或第三内表面区域属于轮胎的相对于中线平面的上半部分。
更优选地，所述周向内表面区域沿着所述轮胎的轴线具有约5mm至约20mm的宽度。
优选地构想，使所述轮胎围绕旋转轴线旋转，以进行使轮胎的所述第一和/或第二和/或第三内表面区域相对于设备平移的动作。
优选地，用于该设备的所述运动构件是机器人臂。
优选地，用于该设备的所述运动构件是拟人化机器人臂。
优选地，用于该设备的所述运动构件是带有至少五个轴的拟人化机器人臂。
附图说明
从根据本发明的用于在轮胎生产线中检查轮胎的设备、方法和工作站的一些示例性但非限制性的实施例的详细描述中，其他特征和优点将变得更加明显。该描述将在下文中参照附图给出，这些附图是仅用于说明性并且因而非限制性目的而提供的，其中：
图1示出了根据本发明的用于检查轮胎的设备的局部和示意性透视图；
图2示出了图1中设备的侧视图；
图3示出了图1中设备的等距俯视图，其中移除了一些部件；
图4示意性地示出了图1中设备的获取系统的光学构造，其中为了说明清楚目的，已经移除了反射元件；
图5a-5c分别示意性示出了图1中设备在使用期间的三个可能位置(未按比例)；
图6示出了根据本发明的用于检查轮胎的工作站；
图7示意性地示出了获取系统的示例。
具体实施方式
参照图6，附图标记100表示用于在轮胎生产线中检查轮胎的工作站。
优选地，该工作站包括支撑件120(例如第五轮)，所述支撑件适于支撑以侧部水平放置的轮胎101并且适于使轮胎围绕其旋转轴线140旋转(所述旋转轴线优选竖直布置)。
附图标记106表示轮胎的上胎圈，附图标记105表示上侧壁，附图标记104表示上胎肩，附图标记103表示胎冠。
工作站100包括用于检查轮胎的设备1。
优选地，该工作站包括运动构件102(仅示意性地示出)，设备1安装在该运动构件上以便在空间中移动。优选地，用于该设备的运动构件是机器人臂。优选地，所述运动构件是拟人化机器人臂。优选地，所述运动构件是带有至少五个轴的拟人化机器人臂。在图中，附图标记10表示机器人臂的端部轴线的方向，该端部轴线示例性地是凸缘3的圆柱形对称轴线。应注意的是，有利地，在使用中，从顶部而非从底部将设备1插入到轮胎内。
设备1包括支撑框架2，该支撑框架用于通过成一体地固定到支撑框架的所述凸缘3安装在用于该设备的运动构件上。
设备1包括获取轮胎表面的三维图像的获取系统4，所述获取系统包括具有光轴6的矩阵相机5和适于发射线性激光束的线性激光源7，所述线性激光束具有传播平面8和传播轴线9。
优选地，获取系统包括安装在所述支撑框架上并具有反射表面12的反射元件11，所述反射表面与所述传播轴线9和所述光轴6两者相交，以便分别确定所述传播轴线的第一部分16和第二部分32以及所述光轴的第一部分14和第二部分31。传播轴线的第一部分16和第二部分32是在相应入射点处入射在反射表面上的直线部分并且相对于在该相应入射点处垂直于反射表面的线相互成镜像。
光轴的第一部分14和第二部分31是在相应入射点处入射在反射表面上的直线部分并且相对于在该相应入射点处垂直于反射表面的线相互成镜像。
通常，第一部分14、16相对于相应入射点分别位于矩阵相机5一侧和线性激光源7一侧。
优选地，在光轴6的第一部分与第二部分之间形成的第一角50是钝角。
优选地，在传播轴线9的第一部分与第二部分之间形成的第二角51是钝角。
示例性地，在第一部分14处和/或在第二部分31处所述光轴与所述反射表面之间形成的第三角13等于约35°。
示例性地，在第一部分16处和/或在第二部分32处所述传播轴线9与所述反射表面之间形成的第四角15等于约35°。
优选地，矩阵相机5、线性激光源7和反射元件在相对于框架的相应固定位置中成一体地固定至框架，即在使用中不提供相对于框架的运动。
优选地，支撑框架2包括沿第一方向21主要伸展的细长立柱20，该立柱具有第一端22和第二端23，凸缘3安装在所述第一端上，该第二端沿第一方向与第一端相对。
优选地，框架包括沿第二方向25主要伸展的细长横向件24，该横向件具有成一体固定在立柱的第二端23处的第一端26和沿第二方向与该第一端相对的第二端27，该第二端是自由端，其中，反射元件11成一体地安装在横向件的该第二自由端27上。
示例性地，第一方向和第二方向彼此正交，并且在使用中，第一方向和第二方向两者都正交于机器人臂的端部轴线10。
在所示的示例中，传播轴线9的第一直线部分16平行于第二方向25。然而，本发明还构思其中光轴6的第一直线部分平行于第二方向25的情况(未示出)或者其中传播轴线9的第一直线部分和光轴6的第一直线部分两者都不完全平行于第二方向25、而是与其形成相应的较小角度的情况，所述较小角度例如小于或等于15°。
示例性地，传播平面8平行于第一方向21。
优选地，线性激光源7和矩阵相机5在立柱的第二端23处安装在支撑框架上。
然而，在未示出的本发明的替代实施例中，激光源和/或矩阵相机5可以在立柱的第二端23的远侧位置中安装在立柱20上。在这种情况下，优选地，来自矩阵相机5的输出部分中的光轴6和/或来自线性激光源7的输出部分中的传播轴线9分别平行于或大体平行于第一方向21，并且还设置有相应的另外的反射元件，从而能够使相应的光学路径朝向上述反射元件11偏转。
在图中所示的优选构造中，除了所述反射元件11之外，在所述反射元件11分别与矩阵相机5和线性激光源7之间或者在沿着线性激光束的传播方向反射元件11的下游处，都不设有能够使光轴6或传播轴线9的光路偏转的附加(反射或折射)元件。一贯地，光轴6的第一直线部分14覆盖从矩阵相机5到反射元件11的整个路径，传播轴线9的第一直线部分16覆盖从线性激光源7到反射元件11的整个路径。
优选地，线性激光源7和矩阵相机5相互并排布置，并且光轴6的第一部分14和传播轴线9的第一部分16位于一公共平面上，该公共平面例如正交于传播平面8。
示例性地，在光轴6的第二部分31与传播轴线9的第二部分32之间形成的第五角30等于15°，这两个第二部分各自相对于线性激光束的传播方向位于反射元件11的下游。
示例性地，光轴6的第二部分31和传播轴线9的第二部分32在点P处相交。
示例性地，反射元件11包括：基体40，该基体优选为板状的并且成一体地固定至横向件24的第二端27；和光学元件41，该光学元件固定至基体并且具有仅一个、平坦的、所述物理反射表面12。可替代地(未示出)，反射表面可以包括两个不同的子部分，一个子部分专用于激光束，另一个子部分专用于矩阵相机5的光场。
优选地，反射表面12是光学元件41的面向矩阵相机5和线性激光源7的外表面。本申请人注意到，通常，反射镜中的反射表面是位于反射镜的透明材料后方的后表面，以便保护其以免任何意外接触。然而，本申请人已经注意到，对于本申请，透明材料的存在是不利的，这是因为它可能利用双反射激光线来获取图像，即，将存在所谓的“重影”现象：事实上，除了实际的反射表面之外，由于所述透明材料(例如保护玻璃)，可能产生第二反射，结果导致在随后的处理中困难重重。
优选地，光学元件41、反射表面12和基体40相对于矩阵相机5和线性激光源7从近端到远端渐缩。
图4示意性地示出了本发明的获取系统的示例性光学图的俯视图，但是为了清楚起见没有反射元件11。根据本发明的反射元件11的引入导致产生的光路相对于图4所示的光路有偏差，如本领域技术人员基于本说明书和图1-3清楚的那样，但没有偏离图4所示的原理。
典型地，矩阵相机5具有机器主体5a、限定图像平面29的传感器、以及具有所述光轴6、焦平面17和景深的物镜28(图4示例性地示出了景深的端部平面18、19)。
图4中的放置平面正交于传播平面8。
优选地，焦平面17也经过点P。
假设在获取期间轮胎的内表面大体位于与传播轴线9大体正交的放置平面35上。表面部分的“放置平面”是经过轮胎的表面部分的给定高度的任何平面，优选地是经过表面高度的最大漂移的中间高度的平面。
优选地，如图4示意性地所示，矩阵相机5的传感器的图像平面29与正交于光轴并经过物镜的参照平面33(仅示意性地示出)形成的角34，该角的顶点在线性激光源7所处的那一侧上，该角示例性地等于10°。
以这种方式，焦平面17与传播平面8形成非常小的角度30，并且在表面的放置平面35周围的关注区域(其中，表面的高度漂移增大)中，景深围绕传播平面8伸展，从而即使在开孔的情况下，也能够容易地聚焦沿着期望的高度漂移照射表面的线性激光束。
使用设备1可以实施本发明的用于检查轮胎的方法。
待检查的轮胎101以其侧部水平放置地布置到支撑件120上，该支撑件设置成旋转以使轮胎围绕其旋转轴线140旋转。
从上方接近用于检查轮胎的设备1，以便将至少反射元件11插入到轮胎的内部空间中(图5a-5c)。
由于旋转，第一内表面区域的一系列不同的线性部分至少在传播平面8处接连地定位于矩阵相机5的景深中。
在旋转期间顺序启动获取系统，以便顺序重复以下步骤：用线性激光束照射内表面的线性部分；获取包含相应内表面线性部分的相应内表面部分的相应矩阵图像，其中从矩阵相机5的角度看，矩阵图像包含由相应线性表面部分反射的反射激光线；处理矩阵图像以便识别相应的反射激光线；通过三角测量处理相应的反射激光线，以便导出包含与线性表面部分的高度轮廓有关的信息的线性表面部分的相应三维图像。
以这种方式，获取第一内表面区域的上述一系列不同的线性部分的相应一系列三维图像，并且随后通过组合所获得的该系列三维图像获得第一内表面区域的完整的三维图像。
为了提高三维图像的获取率，优选地设置成，沿着与矩阵图像本身中的反射激光线大体正交的方向裁剪所获取的矩阵图像，例如使得沿与反射激光线大体正交的方向的像素数小于或等于200个像素。
如图5a示意性地所示，优选地，第一区域是上胎肩104的内表面的周向区域。应注意的是，表述“第一区域”、“第二区域”和“第三区域”不一定意味着对应的时间序列。
优选地构想，利用该设备1重复上述操作并获得上侧壁105的(第二)周向内表面区域的完整的三维图像(图5b)。
优选地构想，利用该设备1重复上述操作并获得上胎圈106的(第三)周向内表面区域的完整的三维图像(图5c)。
从上述内容明显地，本发明的设备在借助于机器人臂使设备适当运动(平移和/或倾斜)之后在获取胎肩内表面和侧壁内表面以及胎圈内表面的图像方面尤为通用。
图7示意性地示出了获取系统200，其中，由激光器的传播轴线的第一部分和第二部分和/或由相机的光轴的第一部分和第二部分形成的相应角107是直角。
在这种情况下，为了获取胎肩104的内表面的3D图像，相对于上述设备1的情况，反射元件定位成更靠近内表面，结果增加了碰撞的风险。
原则上，还可以通过使激光器的传播轴线和/或相机的光轴相对于轮胎的中线平面进一步倾斜，例如参照图7使获取系统200进一步逆时针旋转，来保持获取系统200的反射表面径向向后。然而，这种进一步旋转对获取系统200造成额外的构造和/或操作约束，例如为了避免与上凸缘106发生碰撞。
最后，取决于运动系统的特定构造和/或特定连接，相对于上述获取系统1，获取系统200可能要求反射元件与相机和/或激光器之间的距离更大。
如果用于获取上胎圈106的图像，相对于所述设备1，获取系统200也导致更大约束，以避免获取系统本身与上胎圈部分和/或下胎圈部分发生碰撞，所述获取系统在获取时与上胎圈部分和/或下胎圈部分在直径方向上相对。

Claims (35)

1.一种用于检查轮胎的设备(1)，包括：
-支撑框架(2)；
-固定在所述支撑框架上的凸缘(3)，所述凸缘用于将所述支撑框架附接至用于所述设备的运动构件(102)；和
-用于获取轮胎的表面的三维图像的获取系统(4)，所述获取系统安装在所述支撑框架上并且包括：
-具有光轴(6)的矩阵相机(5)；
-适于发射线性激光束的线性激光源(7)，所述线性激光束具有传播平面(8)和传播轴线(9)；以及
-具有反射表面(12)的反射元件(11)，所述反射表面与所述传播轴线(9)和所述光轴(6)两者都相交，以便分别确定所述传播轴线(9)的第一部分(16)和第二部分(32)以及所述光轴(6)的第一部分(14)和第二部分(31)，
其中，所述传播轴线(9)的所述第一部分(16)和所述第二部分(32)是在一相应入射点处入射在所述反射表面(12)上的直线部分，所述传播轴线(9)的所述第一部分(16)和所述第二部分(32)相对于在所述相应入射点处垂直于所述反射表面(12)的线彼此成镜像，
其中，所述光轴(6)的所述第一部分(14)和所述第二部分(31)是在一相应入射点处入射在所述反射表面(12)上的直线部分，所述光轴(6)的所述第一部分(14)和所述第二部分(31)相对于在所述相应入射点处垂直于所述反射表面(12)的线彼此成镜像，
其中，所述光轴的所述第一部分(14)和所述传播轴线的第一部分(16)相对于相应入射点分别位于所述矩阵相机(5)一侧和所述线性激光源(7)一侧，
其中，在所述光轴(6)的所述第一部分(14)与所述第二部分(31)之间形成的第一角(50)是钝角，
其中，在所述传播轴线(9)的所述第一部分(16)和所述第二部分(32)之间形成的第二角(51)是钝角，
其中，在所述光轴(6)的所述第一部分(14)或所述第二部分(31)处所述光轴(6)与所述反射表面(12)之间形成的第三角(13)小于或等于40°且大于或等于20°，
其中，在所述传播轴线(9)的所述第一部分(16)或第二部分(32)处所述传播轴线(9)与所述反射表面(12)之间形成的第四角(15)小于或等于40°且大于或等于20°，并且
其中，所述反射表面(12)相对于所述矩阵相机(5)或相对于所述线性激光源(7)从近端到远端渐缩。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第三角(13)小于或等于40°且大于或等于30°，并且所述第四角(15)小于或等于40°且大于或等于30°。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述矩阵相机(5)、所述线性激光源(7)和所述反射元件(11)在相对于所述支撑框架(2)的相应固定位置中成一体地固定至所述支撑框架。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述支撑框架(2)包括具有沿第一方向(21)延伸的细长形状的立柱(20)，所述立柱具有第一端(22)和第二端(23)，所述凸缘(3)安装在所述第一端上，所述第二端沿所述第一方向(21)与所述第一端(22)相对。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述支撑框架(2)包括具有沿第二方向(25)延伸的细长形状的横向件(24)，所述横向件具有位于所述立柱(20)的所述第二端(23)处的第一端(26)和沿着所述第二方向(25)与所述横向件的该第一端(26)相对的第二端(27)，所述横向件的该第二端(27)是自由端，其中所述反射元件(11)安装在所述横向件的所述第二端(27)上。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第一方向(21)和所述第二方向(25)彼此正交。
7.根据权利要求5或6所述的设备，其中，所述光轴(6)的所述第一部分(14)平行于所述第二方向(25)，或者所述传播轴线(9)的所述第一部分(16)平行于所述第二方向。
8.根据权利要求5或6所述的设备，其中，所述光轴(6)的所述第一部分(14)平行于所述第二方向(25)，并且所述传播轴线(9)的所述第一部分(16)平行于所述第二方向。
9.根据权利要求4所述的设备，其中，所述传播平面(8)至少在所述传播轴线(9)的所述第一部分(16)处平行于所述第一方向(21)。
10.根据权利要求1、2、5、6、9中任一项所述的设备，其中，所述光轴(6)的所述第一部分(14)从所述矩阵相机(5)延伸到所述反射表面(12)。
11.根据权利要求1、2、5、6、9中任一项所述的设备，其中，所述传播轴线(9)的所述第一部分(16)从所述线性激光源(7)延伸到所述反射表面(12)。
12.根据权利要求4所述的设备，其中，所述线性激光源(7)和所述矩阵相机(5)在所述立柱的所述第二端(23)处安装在所述支撑框架(2)上。
13.根据权利要求1、2、5、6、9、12中任一项所述的设备，其中，所述线性激光源(7)和所述矩阵相机(5)相互并排布置。
14.根据权利要求1、2、5、6、9、12中任一项所述的设备，其中，所述光轴(6)的所述第一部分(14)和所述传播轴线(9)的所述第一部分(16)位于正交于所述传播平面(8)的公共平面上。
15.根据权利要求1、2、5、6、9、12中任一项所述的设备，其中，在所述光轴(6)的所述第二部分(31)与所述传播轴线(9)的所述第二部分(32)之间形成的第五角(30)大于或等于5°且小于或等于40°。
16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述第五角(30)大于或等于5°且小于或等于20°。
17.根据权利要求1、2、5、6、9、12、16中任一项所述的设备，其中，除了所述反射元件(11)之外，在所述反射元件(11)相对于所述线性激光束的传播方向的下游处沿着所述光轴(6)或沿着所述传播轴线(9)不设有另外的反射元件。
18.根据权利要求1、2、5、6、9、12、16中任一项所述的设备，其中，除了所述反射元件(11)之外，在所述反射元件(11)相对于所述线性激光束的传播方向的下游处沿着所述光轴(6)和沿着所述传播轴线(9)不设有另外的反射元件。
19.根据权利要求1、2、5、6、9、12、16中任一项所述的设备，其中，所述反射元件(11)包括基体(40)和光学元件(41)，所述光学元件固定至所述基体(40)并具有所述反射表面(12)。
20.根据权利要求5所述的设备，其中，所述反射元件(11)包括基体(40)和光学元件(41)，所述光学元件固定至所述基体(40)并具有所述反射表面(12)，并且所述基体(40)成一体地固定至所述横向件(24)的所述第二端(27)，其中所述反射表面(12)是单个物理表面并且是平坦的。
21.根据权利要求19所述的设备，其中，所述反射表面(12)是所述光学元件(41)的面向所述矩阵相机(5)和所述线性激光源(7)的外表面。
22.根据权利要求19所述的设备，其中，所述光学元件(41)相对于所述矩阵相机(5)或相对于所述线性激光源(7)从近端到远端渐缩。
23.根据权利要求19所述的设备，其中，所述基体(40)相对于所述矩阵相机(5)或相对于所述线性激光源(7)从近端到远端渐缩。
24.根据权利要求1、2、5、6、9、12、16、20-23中任一项所述的设备，其中，所述矩阵相机(5)包括：传感器，所述传感器限定图像平面(29)；物镜(28)，所述物镜具有所述光轴、焦平面(17)和景深，其中，所述图像平面(29)与正交于所述光轴并经过所述物镜的参照平面(33)形成锐角(34)，使得所述焦平面(17)与所述传播平面(8)形成小于或等于45°的角，所述锐角的顶点在布置有所述线性激光源(7)的那一侧上，并且其中，所述图像平面(29)与所述参照平面(33)之间的所述锐角(34)小于或等于20°且大于或等于5°。
25.根据权利要求1、2、5、6、9、12、16、20-23中任一项所述的设备，其中，所述矩阵相机(5)适于获取所述轮胎的所述表面的一部分的矩阵图像，并且包括位于相应的机器主体(5a)中的处理单元，所述处理单元构造成：
-在所述矩阵图像中识别反射激光线，所述反射激光线代表通过用所述线性激光束照射所述表面的所述一部分的线性部分而产生的激光线；
-通过三角测量处理所述反射激光线，以便获得包含与所述表面的所述一部分的所述线性部分的高度轮廓有关的信息的三维图像；
-沿着与所述矩阵图像本身中的所述反射激光线正交的方向选择所获取的所述矩阵图像的子部分，其中，在所述矩阵图像的所述子部分上进行识别所述反射激光线的操作和通过三角测量处理所述反射激光线的操作，
其中，在选择所获取的矩阵图像的所述子部分的操作之后，沿着与所述反射激光线正交的所述方向的像素数小于或等于200个像素。
26.一种用于在轮胎生产线中检查轮胎的工作站(100)，该工作站包括：支撑件(120)，所述支撑件适于支撑以侧壁放置的轮胎(101)并使所述轮胎围绕其旋转轴线(140)旋转；和根据权利要求1-25中任一项所述的用于检查轮胎的设备(1)，其中，所述设备(1)安装在用于该设备的运动构件(102)上。
27.一种用于检查轮胎的方法，包括：
-布置待检查的轮胎(101)；
-布置根据权利要求1-25中任一项所述的用于检查轮胎的设备(1)；
-将至少所述反射元件(11)插入到所述轮胎内部的空间中；
-用所述线性激光束照射所述轮胎的内表面的线性部分，以便产生激光线；
-获取包含所述内表面的线性部分的内表面部分的矩阵图像，所述矩阵图像包含代表所述激光线的反射激光线；
-在所述矩阵图像中识别所述反射激光线；
-通过三角测量处理所述反射激光线，以便获得包含与所述线性表面部分的高度轮廓有关的信息的所述线性表面部分的三维图像。
28.根据权利要求27所述的方法，包括沿着与所述矩阵图像本身中的所述反射激光线正交的方向选择所获取的矩阵图像的子部分，其中，在所述矩阵图像的所述子部分上进行识别所述反射激光线的操作和通过三角测量处理所述反射激光线的操作。
29.根据权利要求27或28所述的方法，包括：
-使所述轮胎的第一内表面区域相对于所述设备平移，使得所述第一内表面区域的一系列不同的线性部分至少在所述传播平面(8)处接连地位于所述矩阵相机(5)的景深内，并且其中在所述平移期间顺序地启动所述获取系统(4)，以便顺序地重复用所述线性激光束照射的操作、获取相应矩阵图像的操作、识别相应反射激光线的操作、处理相应反射激光线的操作和获得相应三维图像的操作，以便获得所述第一内表面区域的所述一系列不同的线性部分的相应一系列三维图像，并且其中通过组合在所述一系列不同的线性部分上获得的所述一系列三维图像来获得所述第一内表面区域的完整的三维图像，
其中，所述第一内表面区域是所述轮胎的胎肩(104)的内表面区域。
30.根据权利要求27或28所述的方法，包括：
-使所述轮胎的第二内表面区域相对于所述设备平移，使得所述第二内表面区域的一系列不同的线性部分至少在所述传播平面处接连地位于所述矩阵相机(5)的景深内，并且其中在所述平移期间顺序地启动所述获取系统，以便顺序地重复用所述线性激光束照射的操作、获取相应矩阵图像的操作、识别相应反射激光线的操作、处理相应反射激光线的操作和获得相应三维图像的操作，以便获得所述第二内表面区域的所述一系列不同的线性部分的相应一系列三维图像，并且其中通过组合在所述一系列不同的线性部分上获得的所述一系列三维图像来获得所述第二内表面区域的完整的三维图像，
其中，所述第二内表面区域是所述轮胎的侧壁(105)的内表面区域。
31.根据权利要求27或28所述的方法，包括：
-使所述轮胎的第三内表面区域相对于所述设备平移，使得所述第三内表面区域的一系列不同的线性部分至少在所述传播平面处接连地位于所述矩阵相机(5)的景深内，并且其中在所述平移期间顺序地启动所述获取系统，以便顺序地重复用所述线性激光束照射的操作、获取相应矩阵图像的操作、识别相应反射激光线的操作、处理相应反射激光线的操作和获得相应三维图像的操作，以便获得所述第三内表面区域的所述一系列不同的线性部分的相应一系列三维图像，并且其中通过组合在所述一系列不同的线性部分上获得的所述一系列三维图像来获得所述第三内表面区域的完整的三维图像，
其中，所述第三内表面区域是所述轮胎的胎圈(106)的内表面区域。
32.根据权利要求27或28所述的方法，其中，待检查的所述轮胎以侧壁水平放置地布置，并且从顶部执行将至少所述反射元件(11)插入到所述轮胎内部的空间的动作。
33.根据权利要求29所述的方法，其中，所述第一内表面区域属于所述轮胎的相对于中线平面的上半部分。
34.根据权利要求30所述的方法，其中，所述第二内表面区域属于所述轮胎的相对于中线平面的上半部分。
35.根据权利要求31所述的方法，其中，所述第三内表面区域属于所述轮胎的相对于中线平面的上半部分。
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