JP6739325B2 - Appearance image creation method and lookup table creation jig - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、タイヤなどの回転体の外観画像を作成する方法と、外観画像を作成する際に使用されるルックアップテーブルを作成するための冶具とに関する。 The present invention relates to, for example, a method for creating an appearance image of a rotating body such as a tire, and a jig for creating a look-up table used when creating an appearance image.
従来、タイヤ形状の良否を検査する方法として、光切断法を用いた検査方法が知られている。光切断法は、タイヤ回転させながら、タイヤの検出対象面に、半導体レーザーなどにより単色のスリット光を照射して、上記検出対象面のスリット像をエリアカメラ（以下、３Ｄカメラという）で撮影した後、このスリット像の輝度データとタイヤの回転角度とから、上記検出対象面の３次元形状データ（以下、３Ｄ画像という）を求め、これを基準となるタイヤの検出対象面の３Ｄ画像と比較してその形状の良否を判定するものである。
一方、タイヤ表面の汚れや傷、あるいは、色情報などのタイヤの外観の良否を検査する方法として、タイヤの検出対象面に白色光を照射するとともに、その反射像をラインカメラ（以下、２Ｄカメラという）で撮影し、この撮影されたカラー画像（以下、２Ｄ画像という）を用いてタイヤの外観の良否を判定する方法が知られている。
なお、２Ｄカメラと３Ｄカメラとを備え、同一の被検体の３Ｄ画像と２Ｄ画像とを取得して、被検体の外観と形状とを検査する装置としては、例えば、特開２００１−２４９０１２号公報に記載されている被検体の外観形状検査装置が知られている。
Conventionally, as a method for inspecting the quality of a tire shape, an inspection method using a light cutting method is known. In the light cutting method, while rotating the tire, the detection target surface of the tire is irradiated with monochromatic slit light from a semiconductor laser or the like, and a slit image of the detection target surface is photographed by an area camera (hereinafter referred to as a 3D camera). After that, from the brightness data of this slit image and the rotation angle of the tire, three-dimensional shape data of the above-mentioned detection target surface (hereinafter referred to as 3D image) is obtained, and this is compared with the 3D image of the reference detection surface of the tire. Then, the quality of the shape is determined.
On the other hand, as a method of inspecting the dirt or scratches on the tire surface, or the quality of the appearance of the tire such as color information, the detection target surface of the tire is irradiated with white light and the reflected image thereof is recorded by a line camera (hereinafter, 2D camera). There is known a method of determining the quality of the appearance of the tire by using the captured color image (hereinafter referred to as a 2D image).
An apparatus that includes a 2D camera and a 3D camera, acquires a 3D image and a 2D image of the same subject, and inspects the appearance and shape of the subject is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-249012. An external appearance shape inspection device for a subject described in 1) is known.
また、タイヤ表面に発生するベアなどのような、被検体表面の微小な凹凸を有する欠陥を抽出する方法としては、２つ異なる方向から赤色のスリット光と青色のスリット光とを照射してその反射像を２Ｄカメラで撮影した後、得られた反射像を画像処理してＲ成分画像とＢ成分画像とを生成し、Ｒ成分画像の輝度分布波形に出現する輝度値のピーク位置とＢ成分画像の輝度分布波形に出現する輝度値のピーク位置との間隔から被検体表面の凹凸を検出方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、タイヤ表面に付着した加硫ゴムや油膜などのような、光沢変化はあるが凹凸差の殆どない異物を検出する方法としては、３つの異なる方向から赤色、緑色、及び、青色のスリット光を照射してその反射像を２Ｄカメラで撮影した後、得られた反射像を画像処理してＲ成分画像、Ｇ成分画像、及び、Ｂ成分画像をそれぞれ生成し、これら各単色画像を相互に比較し、急激な輝度分布を変化が認められる箇所、もしくは、ハレーションの発生している箇所を検出することで、上記の異物を検出する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
Further, as a method of extracting a defect having minute irregularities on the surface of the subject such as a bear generated on the tire surface, a red slit light and a blue slit light are irradiated from two different directions, and After capturing the reflection image with a 2D camera, image processing is performed on the obtained reflection image to generate an R component image and a B component image, and a peak position of a brightness value and a B component appearing in a brightness distribution waveform of the R component image. A method of detecting irregularities on the surface of a subject is known from the interval between the peak position of the brightness value appearing in the brightness distribution waveform of the image (see, for example, Patent Document 1).
Further, as a method for detecting a foreign substance such as a vulcanized rubber or an oil film adhered to the tire surface, which has a change in gloss but little unevenness difference, slit light beams of red, green, and blue from three different directions are used. And then the reflected image is photographed with a 2D camera, and then the obtained reflected image is subjected to image processing to generate an R component image, a G component image, and a B component image, respectively, and these monochromatic images are mutually There is known a method of detecting the above-mentioned foreign matter by comparing and detecting a location where a sharp change in luminance distribution is observed or a location where halation occurs (for example, refer to Patent Document 2).
ところで、３Ｄ画像を取得するための光学系と２Ｄ画像を取得するための光学系とは、それぞれ別個に設置されることから、例えば、２Ｄカメラとエリアカメラ（以下、３Ｄカメラという）の設置条件やフレームレート、あるいは、測定解像度の違いなどにより、形状画像である３Ｄ画像と色彩画像である２Ｄ画像とを合成する（位置合わせする）ことが困難であった。
そこで、従来の２Ｄ画像を３Ｄ画像座標に変換する方法として、予め、３Ｄカメラにて、一定の間隔の格子を撮影して、デジタル化された輝度階調のデータを所定の物理座標に関連付ける変換を行うためのルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ；３ＤＬＵＴ）を作成するとともに、２Ｄカメラにて、一定の間隔のラインを撮影して、デジタル化された輝度階調のデータを所定の物理座標に関連付ける変換を行うためのルックアップテーブル（２ＤＬＵＴ）を作成して、２Ｄ画像と３Ｄ画像の歪みをそれぞれ補正するとともに、歪みを補正した３Ｄ画像の画素に対応する物理座標へ、歪み補正された２Ｄ画像の画素値である色彩データを代入することで、形状画像と色彩画像とを合成する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
なお、２ＤＬＵＴは、２Ｄカメラとラインとの距離を変動させた複数のライン画像を取得することで得られる。また、２Ｄカメラとラインとの距離は、３Ｄカメラにより撮影される格子のサイズに関連付けられる。
By the way, since an optical system for acquiring a 3D image and an optical system for acquiring a 2D image are separately installed, for example, installation conditions of a 2D camera and an area camera (hereinafter, referred to as 3D camera) It was difficult to combine (position) the 3D image, which is a shape image, and the 2D image, which is a color image, due to differences in frame rate, frame rate, or measurement resolution.
Therefore, as a conventional method for converting a 2D image into a 3D image coordinate, a conversion is performed in advance by shooting a grid at a constant interval with a 3D camera and associating digitized luminance gradation data with predetermined physical coordinates. A lookup table (Look Up Table; 3DLUT) for performing the above is created, and lines of a certain interval are photographed by the 2D camera to associate the digitized luminance gradation data with predetermined physical coordinates. A look-up table (2DLUT) for conversion is created to correct the distortions of the 2D image and the 3D image, and the distortion-corrected 2D image is converted to physical coordinates corresponding to the pixels of the distortion-corrected 3D image. A method of synthesizing a shape image and a color image by substituting the color data which is the pixel value of the above has been proposed (for example, refer to Patent Document 3).
The 2DLUT can be obtained by acquiring a plurality of line images in which the distance between the 2D camera and the line is changed. Also, the distance between the 2D camera and the line is related to the size of the grid taken by the 3D camera.
しかしながら、特許文献３に記載の方法では、被検体の３Ｄ画像及び２Ｄ画像を取得する際に、３ＤＬＵＴを作成する際に使用した３Ｄカメラと２ＤＬＵＴを作成する際に使用した２Ｄカメラとを、それぞれ、改めてタイヤを搭載する回転テーブル周辺にセットしなおす必要があるため、３Ｄ画像及び２Ｄ画像には、２Ｄカメラと３Ｄカメラの設置条件の違いによる誤差が含まれてしまい、その結果、外観画像の精度が低下してしまうといった問題点があった。
また、２ＤＬＵＴを作成するためには、２Ｄカメラとラインとの距離を変動させた複数のライン画像を撮影する必要があるため、作成に時間がかかってしまっていた。
However, in the method described in Patent Document 3, the 3D camera used when creating the 3DLUT and the 2D camera used when creating the 2DLUT are respectively obtained when acquiring the 3D image and the 2D image of the subject. , Since it is necessary to set the tire around the turntable again, the 3D image and the 2D image include an error due to the difference in the installation conditions of the 2D camera and the 3D camera. There was a problem that the accuracy was lowered.
Further, in order to create the 2DLUT, it is necessary to shoot a plurality of line images with varying distances between the 2D camera and the line, and thus it takes time to create.
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、２ＤＬＵＴを容易に作成できるとともに、精度の高い外観画像の作成方法と外観画像を作成する際に使用されるルックアップテーブル作成用冶具とを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems, and is capable of easily creating a 2DLUT, a highly accurate appearance image creation method, and a lookup table creation jig used when creating the appearance image. The purpose is to provide.
本発明は、回転体から成る被検体を回転させながら、３次元画像取得手段にて前記被検体の検出対象面の３次元形状データを検出するための３次元画像を取得するとともに、２次元画像取得手段にて前記被検体の検出対象面の表面状態（汚れ、傷、細かな凹凸、あるいは、色情報など）を検出するための２次元画像とを取得するステップと、前記３次元画像取得手段にて前記３次元画像の各画素の位置を所定の物理座標に関連付ける変換を行うための３次元ルックアップテーブルを作成するための３次元基準画像を取得するとともに、前記２次元画像取得手段にて前記２次元画像の各画素の位置を所定の物理座標に関連付ける変換を行うための２次元ルックアップテーブルを作成するための２次元基準画像を取得するステップと、前記３次元画像と前記２次元画像とを用いて前記被検体の外観画像を作成するステップとを有する外観画像の作成方法であって、前記３次元基準画像と前記２次元基準画像とを取得するステップでは、所定の間隔を隔てて平面視扇形に配列され、前記扇形の径方向に延長する複数の板状部材と、前記複数の板状部材を連結する連結部材と、前記板状部材のそれぞれの上面に形成されて、前記扇形の周方向に延長する第１の基準線と前記扇形の径方向に延長する第２の基準線とを備え、前記上面の位置が前記扇形の周方向の一方の端部側から他方の端部側にいくにしたがって低くなっている基準冶具と、前記３次元画像を取得する手段及び前記２次元画像を取得する手段とを前記基準冶具の回転軸周りに相対的に回転させながら、前記３次元基準画像と前記２次元基準画像とを取得することを特徴とする。
これにより、回転体から成る被検体の２Ｄ基準画像と３Ｄ基準画像を、同一の基準冶具を用い、かつ、単一周回の撮影で取得できるので、精度の高い外観画像を容易にかつ迅速に作成することができる。
The present invention acquires a three-dimensional image for detecting three-dimensional shape data of a detection target surface of the subject by the three-dimensional image obtaining means while rotating the subject made of a rotating body, and a two-dimensional image. A step of acquiring a two-dimensional image for detecting the surface state (dirt, scratch, fine unevenness, color information, etc.) of the detection target surface of the subject by the acquisition means; and the three-dimensional image acquisition means. At the two-dimensional image acquisition means while acquiring a three-dimensional reference image for creating a three-dimensional look-up table for performing conversion for associating the position of each pixel of the three-dimensional image with predetermined physical coordinates. Obtaining a two-dimensional reference image for creating a two-dimensional look-up table for performing a conversion for associating the position of each pixel of the two-dimensional image with a predetermined physical coordinate; the three-dimensional image and the two-dimensional image And a step of creating an appearance image of the subject using the step of creating an appearance image of the subject, wherein the step of acquiring the three-dimensional reference image and the two-dimensional reference image is performed with a predetermined interval. A plurality of plate-shaped members arranged in a fan shape in a plan view and extending in a radial direction of the fan shape, a connecting member connecting the plurality of plate-shaped members, and formed on the upper surface of each of the plate-shaped members, the fan-shaped member A first reference line extending in the circumferential direction of the fan and a second reference line extending in the radial direction of the sector, and the position of the upper surface is from one end side to the other end of the sector in the circumferential direction. While gradually rotating the reference jig lowering toward the side and the means for acquiring the three-dimensional image and the means for acquiring the two-dimensional image, the three-dimensional image is obtained by relatively rotating the reference jig around the rotation axis of the reference jig. A reference image and the two-dimensional reference image are acquired.
As a result, the 2D reference image and the 3D reference image of the subject made of a rotating body can be acquired by using the same reference jig and by photographing in a single round, so that a highly accurate appearance image can be easily and quickly created. can do.
また、本発明は、請求項１に記載の外観画像の作成方法に用いられる基準冶具であるルックアップテーブル作成用冶具であって、所定の間隔を隔てて平面視扇形に配列された、前記扇形の径方向に延長する複数の板状部材と、前記複数の板状部材を連結する連結部材とを備え、前記板状部材のそれぞれの上面には、前記扇形の周方向に延長する第１の基準線と前記扇形の径方向に延長する第２の基準線とが形成され、前記複数の板状部材の上面の位置が、前記扇形の周方向の一方の端部側から他方の端部側にいくにしたがって順次低くなっていることを特徴とする。
このような基準冶具を用いれば、単一周回の撮影で３次元基準画像だけでなく、２次元画像を取得する手段と基準冶具との距離が変化した複数の画像を得ることができるので、３次元ルックアップテーブルと２次元ルックアップテーブルとを効率よくかつ容易に作成することができる。
また、複数の板状部材を所定の間隔を隔てて平面視扇形に配列したので、明瞭な基準線が撮影された２Ｄ基準画像と３Ｄ基準画像とを得ることができる。
Further, the present invention is a lookup table creating jig which is a reference jig used in the appearance image creating method according to claim 1, wherein the fan shape is arranged in a fan shape in a plan view at predetermined intervals. A plurality of plate-shaped members that extend in the radial direction and a connecting member that connects the plurality of plate-shaped members, and a first member that extends in the fan-shaped circumferential direction is provided on the upper surface of each of the plate-shaped members. A reference line and a second reference line extending in the radial direction of the fan shape are formed, and the positions of the upper surfaces of the plurality of plate-shaped members are changed from one end side in the circumferential direction of the fan shape to the other end side. It is characterized by gradually decreasing as it goes to.
By using such a reference jig, not only a three-dimensional reference image but also a plurality of images in which the distance between the means for acquiring a two-dimensional image and the reference jig are changed can be obtained by photographing in a single round. The dimensional lookup table and the two-dimensional lookup table can be created efficiently and easily.
Moreover, since the plurality of plate-shaped members are arranged in a fan shape in a plan view at a predetermined interval, it is possible to obtain a 2D reference image and a 3D reference image in which a clear reference line is captured.
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。 The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
図１は、本実施の形態に係るタイヤの外観検査装置１０を示す図である。
タイヤの外観検査装置１０は、回転手段１１と、第１の撮影手段１２と、第２の撮影手段１３と、３次元画像取得手段１４と、２次元画像取得手段１５と、３ＤＬＵＴ取得手段１６と、２ＤＬＵＴ取得手段１７と、記憶手段１８と、外観画像作成手段１９と、判定手段２０とを備える。
３次元画像取得手段１４から２ＤＬＵＴ取得手段１７までの各手段と外観画像作成手段１９及び判定手段２０とは、例えば、コンピュータのソフトウェアから構成され、記憶手段１８は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリーから構成される。
FIG. 1 is a diagram showing a tire appearance inspection device 10 according to the present embodiment.
The tire appearance inspection device 10 includes a rotation unit 11, a first photographing unit 12, a second photographing unit 13, a three-dimensional image acquisition unit 14, a two-dimensional image acquisition unit 15, and a 3DLUT acquisition unit 16. 2DLUT acquisition means 17, storage means 18, appearance image creation means 19, and determination means 20.
Each unit from the three-dimensional image acquisition unit 14 to the 2DLUT acquisition unit 17, the appearance image creation unit 19, and the determination unit 20 are composed of, for example, computer software, and the storage unit 18 is a memory such as a RAM or a ROM. Composed of.
回転手段１１は、基台１１ａと基台１１ａに回転可能に取り付けられてモータ１１Ｍにより回転する回転テーブル１１ｂとを備え、図示しないモータ制御手段からの駆動・制御信号により、回転テーブル１１ｂを所定の回転速度で回転させる。
撮影対象であるタイヤ５０は、横向き、すなわち、タイヤ軸方向Ｊがタイヤ搭載面に垂直になるように、回転テーブル１１ｂに搭載される。
なお、後述する基準冶具６０も、回転軸方向がタイヤ搭載面に垂直になるように回転テーブル１１ｂに搭載される。
また、第１の撮影手段１２及び第２の撮影手段１３の撮影視野位置である回転角のデータは、回転テーブル１１ｂの近傍に配置された図示しない回転角検出手段により検出されて画像取得手段１４，１５、及び、ＤＬＵＴ取得手段１６，１７に送られる。
The rotating means 11 includes a base 11a and a rotary table 11b rotatably attached to the base 11a and rotated by a motor 11M. The rotary table 11b is rotated in a predetermined manner by a drive/control signal from a motor control means (not shown). Rotate at rotation speed.
The tire 50, which is an object to be photographed, is mounted on the turntable 11b in a lateral direction, that is, in such a manner that the tire axial direction J is perpendicular to the tire mounting surface.
The reference jig 60, which will be described later, is also mounted on the rotary table 11b so that the rotation axis direction is perpendicular to the tire mounting surface.
Further, the rotation angle data, which is the photographing visual field position of the first photographing means 12 and the second photographing means 13, is detected by a rotation angle detecting means (not shown) arranged in the vicinity of the rotary table 11b, and the image acquiring means 14 is obtained. , 15 and DLUT acquisition means 16, 17.
ここで、本発明による基準冶具６０について説明する。
基準冶具６０は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、回転体の一部をなす平面視が扇形の部材で、高さが前記扇形の周方向の一方の端部Ａ側から他方の端部Ｂ側にいくにしたがって順次低く形成された階段状の突起部形成面６１ａを有する冶具本体６１と、この突起部形成面６１ａの立下り側（高さの低い側の端部Ｂ側）から突出して扇形の径方向に延長する複数の突起部６２とを備える。
突起部６２が本発明のルックアップテーブル作成用冶具の板状部材に相当し、冶具本体６１が、複数の板状部材を、所定の間隔を隔てて連結する連結部材に相当する。
本例では、突起部６２のピッチを一定にするとともに、各突起部６２の上面６２ｓに、それぞれ、扇形の径方向に延長する第１の基準線６３ｐと扇形の周方向に延長する第２の基準線６３ｑとからなる基準格子６３を形成している。
扇の径方向に延長する基準冶具６０の径方向、周方向、軸方向（法線方向）が、それぞれ、タイヤ５０の径方向ｒ、周方向θ、軸方向ｚ（法線方向）に相当する。
なお、突起部形成面６１ａの高さと突起部６２の上面６２ｓの高さとは、回転テーブル１１ｂへの載置面である冶具本体６１の下面６１ｂから扇の軸方向に沿って図った距離である。
本例の基準冶具６０は、突起部６２を突起部形成面６１ａの立下り側から突出させる構成としているので、回転テーブル１１ｂから測った高さが順次低くなる基準格子６３を、所定の間隔を隔てて配置できる。したがって、突起部形成面６１ａに基準格子を設けた場合のように、基準格子６３に影ができることがないので、鮮明な格子像を撮影することができる。
Here, the reference jig 60 according to the present invention will be described.
As shown in FIGS. 2A to 2C, the reference jig 60 is a fan-shaped member that forms a part of the rotating body in plan view, and has a height from one end A side in the circumferential direction of the fan-shaped member. The jig main body 61 having a stepwise projection forming surface 61a that is formed to become lower toward the other end B side, and the falling side of the projection forming surface 61a (the end B on the lower side of the height). A plurality of protrusions 62 that protrude from the side) and extend in a fan-shaped radial direction.
The projecting portion 62 corresponds to a plate-shaped member of the lookup table creating jig of the present invention, and the jig body 61 corresponds to a connecting member that connects a plurality of plate-shaped members at a predetermined interval.
In this example, the pitch of the protrusions 62 is made constant, and the first reference line 63p extending in the radial direction of the sector and the second reference line extending in the circumferential direction of the sector are respectively provided on the upper surface 62s of each protrusion 62. A reference grid 63 including the reference line 63q is formed.
The radial direction, the circumferential direction, and the axial direction (normal direction) of the reference jig 60 extending in the radial direction of the fan correspond to the radial direction r, the circumferential direction θ, and the axial direction z (normal direction) of the tire 50, respectively. ..
The height of the protrusion forming surface 61a and the height of the upper surface 62s of the protrusion 62 are the distances along the axial direction of the fan from the lower surface 61b of the jig body 61, which is the mounting surface on the rotary table 11b. ..
Since the reference jig 60 of this example has a configuration in which the protrusions 62 are protruded from the falling side of the protrusion forming surface 61a, the reference grid 63 whose height measured from the rotary table 11b becomes gradually lower is arranged at predetermined intervals. Can be placed apart. Therefore, unlike the case where the reference grid is provided on the protrusion forming surface 61a, the reference grid 63 is not shaded, and a clear grid image can be captured.
第１の撮影手段１２は、検査対象物であるタイヤ５０及び基準冶具６０にスリット光を照射する第１の投光手段１２ａと、スリット光の反射像を撮影する第１の撮影手段としてのエリアカメラ１２ｂとを備える。第１の投光手段１２ａの光源としては、半導体レーザなどの単色光の光源が用いられる。
第２の撮影手段１３は、上記の検査対象物に光を照射する第２の投光手段１３ａと、第２の投光手段１３ａから照射された光の反射像を撮影する第２の撮影手段としてのラインカメラ１３ｂとを備える。第２の投光手段１３ａの光源としては、白色光、赤・緑・青色などのカラー光、及び、紫外光を照射可能なＬＥＤなどの光源を、単独、もしくは、複数個・複数種類組み合わせて用いる。なお、本例では、ラインカメラ１３ｂとして、カラーラインカメラを用いた。
The first photographing means 12 is an area serving as a first photographing means for illuminating the tire 50 and the reference jig 60, which are inspection objects, with slit light, and a first photographing means for photographing a reflection image of the slit light. And a camera 12b. As the light source of the first light projecting means 12a, a monochromatic light source such as a semiconductor laser is used.
The second image capturing means 13 is a second light projecting means 13a for irradiating the inspection object with light, and a second image capturing means for capturing a reflection image of the light emitted from the second light projecting means 13a. And a line camera 13b. As the light source of the second light projecting means 13a, white light, color light such as red, green and blue, and light sources such as LEDs capable of irradiating ultraviolet light may be used alone or in combination of plural kinds. To use. In this example, a color line camera is used as the line camera 13b.
３次元画像取得手段１４は、エリアカメラ１２ｂにより撮影されたタイヤ５０の検査対象面（ここでは、サイドウォール部）の画像の画素の位置とその位置に対応する輝度データとをタイヤ回転角θ毎に取得する。
２次元画像取得手段１５は、ラインカメラ１３ｂにより撮影されたタイヤ５０の検査対象面の画像の画素の位置とその位置に対応するカラー輝度データとを、ラインカメラ１３ｂからタイヤ回転角θ毎に取得する。
以下、３次元画像取得手段１４で取得された画像を形状画像（または、３Ｄ画像）といい、２次元画像取得手段１５で取得された画像を色彩画像（または、２Ｄ画像）という。
３ＤＬＵＴ取得手段１６は、エリアカメラ１２ｂにより撮影された基準冶具６０の上面の画像である３次元基準画像と基準冶具６０の実座標とから、エリアカメラ１２ｂの各画素（Ｘij，Ｙij）と実空間の物理座標（ｒij，ｚij）とを対応させるためのルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）である３ＤＬＵＴを取得する。ここで、エリアカメラ１２ｂの画素数をｍ×ｎとすると、ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎである。
２ＤＬＵＴ取得手段１７は、ラインカメラ１２ｂにより撮影された基準冶具６０の上面の画像である２次元基準画像２次元基準画像と基準冶具６０の実座標とから、ラインカメラ１２ｂの各画素ｘk（ｚ）と実空間の物理座標（ｒk，ｚ）とを対応させるためのルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）である２ＤＬＵＴを取得する。ラインカメラ１３ｂの画素数をＭとすると、ｋ＝１〜Ｍである。
本発明の基準冶具６０は、撮影面である上面に基準格子６３が形成されている突起部６２の高さが、周方向の一方の端部から他方の端部側にいくにしたがって低く成るように形成されているので、高さｚが段階的に低くなる基準格子６３のスリット像を、得ることができる。
このように、被検体であるタイヤ基準冶具６０を回転させながら高さｚの異なる基準格子を撮影した画像を得ることができるので、これらの画像を合成することで、エリアカメラ１２ｂの各画素（Ｘij，Ｙij）と実空間の物理座標（ｒij，ｚij）とを対応させることができるとともに、ラインカメラ１３ｂの各画素ｘk（ｚ）と実空間の物理座標（ｒk，ｚ）とを対応させることができる。
なお、撮影された基準格子６３の格子間隔は、カメラ１２ｂ，１３ｂの画素の間隔よりも広いので、格子内の画素の物理座標については、格子点の物理座標を用いて補間により求める。
The three-dimensional image acquisition unit 14 obtains the position of the pixel of the image of the inspection target surface (here, the sidewall portion) of the tire 50 captured by the area camera 12b and the luminance data corresponding to the position for each tire rotation angle θ. To get to.
The two-dimensional image acquisition means 15 acquires, from the line camera 13b, the position of the pixel of the image of the inspection target surface of the tire 50 captured by the line camera 13b and the color luminance data corresponding to that position for each tire rotation angle θ. To do.
Hereinafter, the image acquired by the three-dimensional image acquisition unit 14 will be referred to as a shape image (or 3D image), and the image acquired by the two-dimensional image acquisition unit 15 will be referred to as a color image (or 2D image).
The 3DLUT acquisition unit 16 determines each pixel (X ij , Y ij ) of the area camera 12b from the three-dimensional reference image that is an image of the upper surface of the reference jig 60 photographed by the area camera 12b and the actual coordinates of the reference jig 60. A 3DLUT, which is a lookup table (Look Up Table) for associating with physical coordinates (r ij , z ij ) in the real space, is acquired. Here, when the number of pixels of the area camera 12b is m×n, i=1 to m and j=1 to n.
The 2DLUT acquisition means 17 determines each pixel x k (z of the line camera 12b from the two-dimensional reference image, which is an image of the upper surface of the reference jig 60 captured by the line camera 12b, and the actual coordinates of the reference jig 60. ) And a physical coordinate (r k , z) in the real space, a 2DLUT that is a lookup table (Look Up Table) is obtained. When the number of pixels of the line camera 13b is M, k=1 to M.
In the reference jig 60 of the present invention, the height of the protrusion 62 having the reference grid 63 formed on the upper surface, which is the photographing surface, is lowered from one end in the circumferential direction toward the other end. Therefore, the slit image of the reference grating 63 in which the height z gradually decreases can be obtained.
In this way, it is possible to obtain images in which reference grids having different heights z are photographed while rotating the tire reference jig 60 that is the subject. Therefore, by combining these images, each pixel of the area camera 12b ( X ij , Y ij ) can be associated with physical coordinates (r ij , z ij ) in the real space, and each pixel x k (z) of the line camera 13b and physical coordinates (r k , z) in the real space can be associated. ) And can be matched.
Since the lattice spacing of the photographed reference lattice 63 is wider than the spacing between the pixels of the cameras 12b and 13b, the physical coordinates of the pixels within the lattice are obtained by interpolation using the physical coordinates of the lattice points.
記憶手段１８は、３次元画像取得手段１４で取得した３Ｄ画像、２次元画像取得手段１５で取得した２Ｄ画像、３ＤＬＵＴ取得手段１６で取得した３ＤＬＵＴ、２ＤＬＵＴ取得手段１６で取得した２ＤＬＵＴ、及び、基準と成る欠陥のないタイヤ（以下、基準タイヤという）の物理座標データを記憶する。基準タイヤの物理座標データは、タイヤ種ごとに記憶される。基準タイヤの物理座標データには、設計図面から作成したタイヤ表面凹凸形状データを用いてもよい。
外観画像作成手段１９は、３Ｄ画像変換部１９ａと、２Ｄ画像変換部１９ｂと、画像合成部１９ｃとを備える。
３Ｄ画像変換部１９ａは、３ＤＬＵＴ取得手段１６で取得された３ＤＬＵＴを参照して、３次元画像取得手段１４で取得した３Ｄ画像を、画素毎に物理座標に変換する。すなわち、３ＤＬＵＴによれば、回転角がθpである３Ｄ画像の画素を（Ｘij（ｐ），Ｙij（ｐ））とすると、この画素（Ｘij（ｐ），Ｙij（ｐ））に対応する物理座標は、回転角がθp、タイヤ径方向の座標成分がｒij、タイヤ軸方向の座標成分がｚijであるので、回転角がθpである３Ｄ画像の画素（Ｘij（ｐ），Ｙij（ｐ））の輝度データを、実空間の物理座標が（ｒij，θp，ｚij）である位置における輝度データとすることができる。すなわち、３Ｄ画像変換部１９ａは、３Ｄ画像の各画素のデータを、（ｒij，θp，ｚij）というパラメータを有するデータに変換する。 ２Ｄ画像変換部１９ｂは、２ＤＬＵＴ取得手段１７で取得された２ＤＬＵＴを参照して、２次元画像取得手段１５で取得した２Ｄ画像を、画素毎に物理座標に変換する。すなわち、２ＤＬＵＴによれば、回転角がθpである２Ｄ画像の画素をｘk（ｚ）とすると、この画素ｘk（ｚ）に対応する物理座標は、回転角がθp、タイヤ径方向の座標成分がｒk、タイヤ軸方向の座標成分がｚであるので、回転角がθpである２Ｄ画像の画素ｘk（ｚ）のカラーデータを、実空間の物理座標が（ｒk，θp，ｚ）である位置におけるカラーデータとすることができる。すなわち、カラーデータ（輝度データのＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分）をＣとすると、２Ｄ画像変換部１９ｂは、２Ｄ画像の各画素データを、（ｒk，θp，ｚ，Ｃ）というパラメータを有するデータに変換する。
画像合成部１９ｃでは、変換された３Ｄ画像と２Ｄ画像とを合成することで、タイヤ表面の凹凸と色彩変化とを含んだタイヤ外観画像を作成する。
本例では、同一の基準冶具６０を用い、かつ、被検体であるタイヤ５０の３Ｄ画像及び２Ｄ画像を取得する場合と同じ位置関係にある光学系で、３ＤＬＵＴと２ＤＬＵＴとを作成するため３Ｄ基準画像及び２Ｄ基準画像を取得するようにしているので、３Ｄ画像の座標対応点と２Ｄ画像の座標対応点との誤差が殆どない。また、本例では、３Ｄ画像変換部１９ａで変換された３Ｄ画像は（ｒij，θp，ｚij）というデータを有し、２Ｄ画像変換部１９ｂで変換された２Ｄ画像は（ｒk，θp，ｚk，Ｃk）というデータを有しているので、３Ｄ画像と２Ｄ画像とを合成することで、（ｒ，θ，ｚ，Ｃ）を有するタイヤ外観画像を作成することができる。
判定手段２０では、外観画像作成手段１９で作成されたタイヤ外観画像と、記憶手段１８に予め記憶されている基準タイヤの物理座標データとを比較することで、タイヤの形状及び色彩の良否を判定する。なお、タイヤ５０の検出対象面に、マーカーなどの色付けした箇所がある場合には、基準タイヤのデータとして、物理座標データに色彩データを追加しておけばよい。
The storage unit 18 includes a 3D image acquired by the three-dimensional image acquisition unit 14, a 2D image acquired by the two-dimensional image acquisition unit 15, a 3DLUT acquired by the 3DLUT acquisition unit 16, a 2DLUT acquired by the 2DLUT acquisition unit 16, and a reference. The physical coordinate data of a tire having no defect (hereinafter referred to as a reference tire) is stored. The physical coordinate data of the reference tire is stored for each tire type. As the physical coordinate data of the reference tire, tire surface irregularity shape data created from a design drawing may be used.
The appearance image creating unit 19 includes a 3D image converting unit 19a, a 2D image converting unit 19b, and an image synthesizing unit 19c.
The 3D image conversion unit 19a refers to the 3DLUT acquired by the 3DLUT acquisition unit 16 and converts the 3D image acquired by the three-dimensional image acquisition unit 14 into physical coordinates for each pixel. That is, according to the 3DLUT, if a pixel of a 3D image having a rotation angle of θ p is (X ij (p), Y ij (p)), this pixel (X ij (p), Y ij (p)) Since the physical coordinate corresponding to is the rotation angle θ p , the tire radial direction coordinate component is r ij , and the tire axial direction coordinate component is z ij , the pixel (X ij of the 3D image whose rotation angle is θ p is The brightness data of (p), Y ij (p)) can be used as the brightness data at the position where the physical coordinates in the real space are (r ij , θ p , z ij ). That is, the 3D image conversion unit 19a converts the data of each pixel of the 3D image into data having a parameter of (r ij , θ p , z ij ). The 2D image conversion unit 19b refers to the 2DLUT acquired by the 2DLUT acquisition unit 17 and converts the 2D image acquired by the two-dimensional image acquisition unit 15 into physical coordinates for each pixel. That is, according to 2DLUT, when the rotation angle of the pixel of the 2D image and x k (z) is a theta p, physical coordinates corresponding to the pixel x k (z), the rotation angle theta p, the tire radial direction Has a coordinate component of r k and a coordinate component in the tire axial direction of z, the color data of the pixel x k (z) of the 2D image with the rotation angle of θ p has a physical coordinate of (r k , It can be color data at a position of θ p , z). That is, when the color data (R component, G component, B component of luminance data) is C, the 2D image conversion unit 19b sets each pixel data of the 2D image as a parameter (r k , θ p , z, C). Convert to data with.
The image synthesizing unit 19c synthesizes the converted 3D image and 2D image to create a tire appearance image including the unevenness of the tire surface and the color change.
In this example, the same reference jig 60 is used, and the 3D reference and the 2DLUT are created by the optical system having the same positional relationship as the case of acquiring the 3D image and the 2D image of the tire 50 that is the subject. Since the image and the 2D reference image are acquired, there is almost no error between the coordinate corresponding point of the 3D image and the coordinate corresponding point of the 2D image. Further, in this example, the 3D image converted by the 3D image conversion unit 19a has data (r ij , θ p , z ij ), and the 2D image converted by the 2D image conversion unit 19b is (r k , Since it has the data (θ p , z k , C k ), a tire appearance image having (r, θ, z, C) can be created by synthesizing the 3D image and the 2D image. ..
The determination unit 20 compares the tire appearance image created by the appearance image creation unit 19 with the physical coordinate data of the reference tire stored in advance in the storage unit 18 to determine the quality and shape of the tire. To do. When there is a colored portion such as a marker on the detection target surface of the tire 50, color data may be added to the physical coordinate data as the reference tire data.
次に、タイヤの外観検査装置１０を用いたタイヤ外観画像の作成方法について、図３のフローチャートを参照して説明する。
始めに、回転テーブル１１ｂの上方に、第１の撮影手段１２と第２の撮影手段１３とを設置（ステップＳ１０）した後、回転テーブル１１ｂに基準冶具６０を、回転軸が回転テーブル１１ｂの中心軸に一致するようにして搭載する（ステップＳ１１）。
次に、回転テーブル１１ｂを回転させながら、エリアカメラ１２ｂにて基準冶具６０の上面を撮影するとともに、ラインカメラ１３ｂにて基準冶具６０の上面を撮影（ステップＳ１２）した後、撮影された基準３Ｄ画像と基準２Ｄ画像とから、３ＤＬＵＴと２ＤＬＵＴとを取得する（ステップＳ１３）。
図４（ａ）に示すように、従来の３ＤＬＵＴ用基準冶具７０は、高さ方向と径方向一定の間隔の格子Ｌ×Ｌが形成された平面板であり、図４（ｂ）に示すように、２ＤＬＵＴ用基準冶具８０は棒状の部材である。すなわち、従来は、基準３Ｄ画像と基準２Ｄ画像とはタイヤ５０を撮影する場所（回転テーブル１１ｂ上）とは別の場所で撮影されており、かつ、基準２Ｄ画像を撮影する際には、２ＤＬＵＴ用基準冶具８０とラインカメラ１３ｂとの距離を変化させた画像を複数撮影していた。
これに対して、本例では、基準冶具６０を回転させながら、エリアカメラ１２ｂとラインカメラ１３ｂにて、それぞれ、基準冶具６０を撮影しているので、図５（ａ），（ｂ）に示すように、エリアカメラ１２ｂもラインカメラ１３ｂも、当該カメラ１２ｂ，１３ｂとの距離が、周方向の一方の端部から他方の端部側にいくにしたがって一定間隔で低くなっている基準格子６３を撮影していることになる。すなわち、エリアカメラ１２ｂもラインカメラ１３ｂも、基準冶具６０を突起部６２の一定速度で回転させながら基準冶具６０の上面撮影することで、基準３Ｄ画像と基準２Ｄ画像とを得ることができる。
すなわち、回転テーブル１１ｂの回転速度と、基準冶具６０の格子間隔（角度差、高低差、格子間隔）と、エリアカメラ１２ｂ及びラインカメラ１３ｂのそれぞれの撮影フレームとが既知であるので、エリアカメラ１２ｂ及びラインカメラ１３ｂの座標系と実座標系との対応を図ることができるとともに、各カメラ１２ｂ，１３ｂの周方向の配置角度差や取付け位置の誤差を求めることもできる。
したがって、基準冶具６０を所定角度分だけ回転させながら基準格子６３を撮影することで３Ｄ・２Ｄ光学系の座標対応点及び誤差補正情報を取得することができる。
Next, a method of creating a tire appearance image using the tire appearance inspection device 10 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, after the first photographing means 12 and the second photographing means 13 are installed above the turntable 11b (step S10), the reference jig 60 is placed on the turntable 11b and the rotation axis is the center of the turntable 11b. It is mounted so as to match the axis (step S11).
Next, while rotating the turntable 11b, the upper surface of the reference jig 60 is photographed by the area camera 12b, and the upper surface of the reference jig 60 is photographed by the line camera 13b (step S12). A 3DLUT and a 2DLUT are acquired from the image and the reference 2D image (step S13).
As shown in FIG. 4( a ), the conventional 3DLUT reference jig 70 is a flat plate on which lattices L×L are formed at regular intervals in the height direction and the radial direction, and as shown in FIG. 4( b ). The 2DLUT reference jig 80 is a rod-shaped member. That is, conventionally, the reference 3D image and the reference 2D image are taken at a place different from the place (on the rotating table 11b) where the tire 50 is taken, and when the reference 2D image is taken, the 2DLUT is taken. A plurality of images with different distances between the reference jig 80 and the line camera 13b were taken.
On the other hand, in this example, the reference jig 60 is photographed by the area camera 12b and the line camera 13b respectively while rotating the reference jig 60, so that the reference jigs are shown in FIGS. As described above, in both the area camera 12b and the line camera 13b, the distance between the cameras 12b and 13b is reduced by a constant distance from one end in the circumferential direction to the other end. You're shooting. That is, both the area camera 12b and the line camera 13b can obtain the reference 3D image and the reference 2D image by photographing the upper surface of the reference jig 60 while rotating the reference jig 60 at the constant speed of the protrusion 62.
That is, since the rotation speed of the turntable 11b, the lattice spacing (angle difference, height difference, lattice spacing) of the reference jig 60, and the shooting frames of the area camera 12b and the line camera 13b are known, the area camera 12b is known. The coordinate system of the line camera 13b and the actual coordinate system can be associated with each other, and the difference in the arrangement angle of the cameras 12b and 13b in the circumferential direction and the error in the mounting position can also be obtained.
Therefore, the coordinate corresponding points of the 3D/2D optical system and the error correction information can be acquired by photographing the reference grid 63 while rotating the reference jig 60 by a predetermined angle.
次に、回転テーブル１１ｂから基準冶具６０を撤去するとともに、タイヤ５０を回転テーブル１１ｂに搭載（ステップＳ１４）し、回転テーブル１１ｂを回転させながら、周方向に回転するタイヤ５０の検出対象面を、エリアカメラ１２ｂ及びラインカメラ１３ｂにて連続的に撮影して、３Ｄ画像と２Ｄ画像とを取得する（ステップＳ１５）。
次に、３ＤＬＵＴを参照して、得られた３Ｄ画像の各画素（Ｘij，Ｙij）を、回転角θ毎に、実空間の物理座標（ｒij，ｚij）に変換するとともに、２ＤＬＵＴを参照して、得られた２Ｄ画像の各画素ｘk（ｚ）を、回転角θ毎に、実空間の物理座標（ｒij，ｚij）に変換する（ステップＳ１６）。
これにより、タイヤ５０の検査対象面の実空間における３次元形状データを得ることができるとともに、実空間における色彩画像を得ることができる。
ステップ１７では、２Ｄ画像の画素値であるカラーデータ（輝度データのＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分）を３Ｄ画像の物理座標へ代入することで、形状データと色彩データとを有するタイヤ外観画像を作成する。なお、３Ｄ画像の画素値である深さのデータを、２Ｄ画像の画素座標へ代入することで、形状データと色彩データとを有するタイヤ外観画像を作成するようにしてもよい。また、３Ｄ画像と紐付いている基準タイヤの物理座標データを、２Ｄ画像の画素要素へ代入することで、２Ｄ画像と比較可能な基準タイヤの物理座標データを作成するようにしてもよい。
最後に、作成されたタイヤ外観画像と、基準タイヤの物理座標データとを比較することで、タイヤの形状及び色彩の良否を判定する（ステップＳ１８）。
Next, the reference jig 60 is removed from the rotary table 11b, the tire 50 is mounted on the rotary table 11b (step S14), and the detection target surface of the tire 50 that rotates in the circumferential direction is rotated while rotating the rotary table 11b. The area camera 12b and the line camera 13b continuously capture images to acquire a 3D image and a 2D image (step S15).
Next, referring to the 3DLUT, each pixel (X ij , Y ij ) of the obtained 3D image is converted into physical coordinates (r ij , z ij ) in the real space for each rotation angle θ, and at the same time, the 2DLUT is converted. With reference to, each pixel x k (z) of the obtained 2D image is converted into physical coordinates (r ij , z ij ) in the real space for each rotation angle θ (step S16).
This makes it possible to obtain three-dimensional shape data of the surface to be inspected of the tire 50 in the real space and a color image in the real space.
In step 17, the color data (R component, G component, and B component of the luminance data), which is the pixel value of the 2D image, is substituted into the physical coordinates of the 3D image to obtain a tire appearance image having shape data and color data. create. The tire appearance image having the shape data and the color data may be created by substituting the depth data, which is the pixel value of the 3D image, into the pixel coordinates of the 2D image. Alternatively, the physical coordinate data of the reference tire, which is associated with the 3D image, may be substituted into the pixel elements of the 2D image to create the physical coordinate data of the reference tire that can be compared with the 2D image.
Finally, the quality of the shape and color of the tire is determined by comparing the created tire appearance image with the physical coordinate data of the reference tire (step S18).
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is apparent to those skilled in the art that various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
例えば、前記実施の形態では、基準冶具６０を、上面に基準格子６３が形成された板状部材としての突起部６２を、連結部材としての冶具本体６１の突起部形成面６１ａから突出させる構成としたが、図６（ａ）に示すように、扇形の周方向の一方の端部側から他方の端部側にいくにしたがって低くなっている斜面状である冶具本体６１ｚとするとともに、この斜面から突起部６２を、突出させる構成の冶具６０ｚとしてもよい。
あるいは、図６（ｂ）に示すように、基準冶具６５を、平面視扇形のブロックに、所定の間隔を隔てて形成された径方向に延長する複数の収納孔６５ｈを形成して成る冶具本体６５ａと、収納孔６５ｈにそれぞれ挿入される、高さが異なる複数の板状部材６５ｂとから構成してもよい。この場合には、冶具本体６５ａと板状部材６５ｂとを組立てる必要があるが、挿入する板状部材６５ｂの長さを変化させることで、板状部材６５ｂの上面の位置の変化（傾き）を任意に変えることができるという利点がある。
For example, in the above-described embodiment, the reference jig 60 has a configuration in which the protrusion 62 as a plate-shaped member having the reference lattice 63 formed on the upper surface is protruded from the protrusion-forming surface 61a of the jig body 61 as a connecting member. However, as shown in FIG. 6(a), the jig main body 61z has a slanted shape which is lowered from one end side in the circumferential direction of the fan shape to the other end side, and The protrusion 62 may be a jig 60z configured to protrude.
Alternatively, as shown in FIG. 6B, the reference jig 65 has a fan-shaped block in plan view, and a plurality of housing holes 65h formed at predetermined intervals and extending in the radial direction are formed in the jig body. 65 a and a plurality of plate-shaped members 65 b having different heights, which are respectively inserted into the storage holes 65 h, may be configured. In this case, it is necessary to assemble the jig body 65a and the plate-shaped member 65b, but by changing the length of the plate-shaped member 65b to be inserted, the change (inclination) of the position of the upper surface of the plate-shaped member 65b can be changed. There is an advantage that it can be changed arbitrarily.
また、前記実施の形態では、第２の投光手段１３の光源としてＬＥＤを用いるとともに、カラーラインカメラ１３ｂを用いてタイヤ表面の色彩画像を取得してタイヤ表面の色彩の変化を検出したが、第２の投光手段１３の光源を単色光の光源としてモノクロの２次元画像を撮影し、この２次元画像の各画素濃淡により、タイヤの表面の色彩の変化を検出してもよい。
また、図７に示すように、第２の撮影手段１３に代えて、特許文献１に記載の赤色の光を照射する第３の投光手段１３Ｒと青色の光を照射する第４の投光手段１３Ｂとラインカメラ１３ｂとを備えた第３の撮影手段３３と、特許文献２に記載の赤色の光を照射する第３の投光手段１３Ｒと青色の光を照射する第４の投光手段１３Ｂと緑の光を照射する第５の投光手段１３Ｇとラインカメラ１３ｂとを備えた第４の撮影手段４３を設置して、表面の微小凹凸の検出に用いる２Ｄ画像（以下、２Ｄ−１画像）と凹凸の殆どない異物の検出に用いる２Ｄ画像（以下、２Ｄ−２画像）と３Ｄ画像とを合成するようにすれば、凹凸変化で誤検出してしまっていた軽度の汚れを光沢変化の有無で検証して棄却したり、凹凸のない光沢変化のみを光沢欠陥として検出することが可能となる。
また、前記実施の形態では、検出対象面をタイヤ５０サイドウォール部としたが、検出対象面をタイヤクラウン部としてもよい。また、被検体としては、タイヤ５０に限るものではなく、本発明は、対象物が回転体またはその一部であれば適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, the LED is used as the light source of the second light projecting unit 13, and the color line camera 13b is used to acquire the color image of the tire surface to detect the change in the color of the tire surface. Alternatively, a monochrome two-dimensional image may be captured by using the light source of the second light projecting unit 13 as a light source of monochromatic light, and a change in the color of the surface of the tire may be detected by the density of each pixel of the two-dimensional image.
Further, as shown in FIG. 7, instead of the second photographing means 13, a third light projecting means 13R for irradiating red light and a fourth light projecting for irradiating blue light described in Patent Document 1 are used. Third photographing means 33 including means 13B and line camera 13b, third light projecting means 13R for irradiating red light described in Patent Document 2 and fourth light projecting means for irradiating blue light. A 2D image (hereinafter, referred to as 2D-1) used for detecting minute unevenness on the surface is provided by installing a fourth photographing means 43 including a 13B and a fifth light projecting means 13G for irradiating green light and a line camera 13b. If a 2D image (hereinafter referred to as 2D-2 image) and a 3D image used for detecting a foreign substance having almost no unevenness are combined with a 3D image, slight stains that have been erroneously detected due to unevenness change can be changed in gloss. It is possible to verify the presence or absence of the item and reject it, or it is possible to detect only a gloss change without unevenness as a gloss defect.
Further, although the detection target surface is the tire 50 sidewall portion in the above-described embodiment, the detection target surface may be the tire crown portion. Further, the subject is not limited to the tire 50, and the present invention can be applied if the object is a rotating body or a part thereof.
１０ タイヤの外観検査装置、１１ 回転手段、１１ａ 基台、
１１ｂ 回転テーブル、１１Ｍ モータ、１２ 第１の撮影手段、
１２ａ 第１の投光手段、１２ｂ 第１の撮影手段（エリアカメラ）、
１３ 第２の撮影手段、１３ａ 第２の投光手段、
１３ｂ 第２の撮影手段（ラインカメラ）、１４ ３次元画像取得手段、
１５ ２次元画像取得手段、１６ ３ＤＬＵＴ取得手段、１７ ２ＤＬＵＴ取得手段、
１８ 記憶手段、１９ 外観画像作成手段、１９ａ ３Ｄ画像変換部、
１９ｂ ２Ｄ画像変換部、１９ｃ 画像合成部、２０ 判定手段、
１１ａ 基台、１１ｂ 回転テーブル、１１Ｍ モータ、
５０ タイヤ、６０ 基準冶具、６１ 冶具本体、６２ 突起部、６３ 基準格子。
10 tire appearance inspection device, 11 rotating means, 11a base,
11b rotating table, 11M motor, 12 first photographing means,
12a first light projecting means, 12b first photographing means (area camera),
13 second photographing means, 13a second light projecting means,
13b Second photographing means (line camera), 14 Three-dimensional image acquisition means,
15 two-dimensional image acquisition means, 16 3DLUT acquisition means, 17 2DLUT acquisition means,
18 storage means, 19 appearance image creating means, 19a 3D image conversion unit,
19b 2D image conversion unit, 19c image synthesis unit, 20 determination means,
11a base, 11b rotary table, 11M motor,
50 tires, 60 reference jigs, 61 jig bodies, 62 protrusions, 63 reference grids.
Claims (2)
前記３次元基準画像と前記２次元基準画像とを取得するステップでは、
所定の間隔を隔てて平面視扇形に配列され、前記扇形の径方向に延長する複数の板状部材と、前記複数の板状部材を連結する連結部材と、前記板状部材のそれぞれの上面に形成されて、前記扇形の周方向に延長する第１の基準線と前記扇形の径方向に延長する第２の基準線とを備え、前記上面の位置が前記扇形の周方向の一方の端部側から他方の端部側にいくにしたがって低くなっている基準冶具と、前記３次元画像を取得する手段及び前記２次元画像を取得する手段とを前記基準冶具の回転軸周りに相対的に回転させながら、前記３次元基準画像と前記２次元基準画像とを取得することを特徴とする外観画像の作成方法。 While rotating the subject composed of a rotating body, the three-dimensional image acquisition means acquires a three-dimensional image for detecting the three-dimensional shape data of the detection target surface of the subject and the two-dimensional image acquisition means. A step of acquiring a two-dimensional image for detecting the surface state of the detection target surface of the subject, and a conversion in which the position of each pixel of the three-dimensional image is associated with predetermined physical coordinates by the three-dimensional image acquisition means. A three-dimensional reference image for creating a three-dimensional lookup table for performing the above is acquired, and the two-dimensional image acquisition means performs conversion for associating the position of each pixel of the two-dimensional image with a predetermined physical coordinate. Appearance image including a step of obtaining a two-dimensional reference image for creating a two-dimensional lookup table for use, and a step of creating an appearance image of the subject using the three-dimensional image and the two-dimensional image The method of creating
In the step of acquiring the three-dimensional reference image and the two-dimensional reference image,
A plurality of plate-shaped members that are arranged in a fan shape in a plan view at predetermined intervals and extend in the radial direction of the fan shape, a connecting member that connects the plurality of plate-shaped members, and an upper surface of each of the plate-shaped members. A first reference line that is formed and extends in the circumferential direction of the sector and a second reference line that extends in the radial direction of the sector, and the position of the upper surface is one end of the sector in the circumferential direction. The reference jig which becomes lower from one side to the other end side, and the means for acquiring the three-dimensional image and the means for acquiring the two-dimensional image are relatively rotated around the rotation axis of the reference jig. A method of creating an appearance image, characterized in that the three-dimensional reference image and the two-dimensional reference image are acquired while being performed.
所定の間隔を隔てて平面視扇形に配列された、前記扇形の径方向に延長する複数の板状部材と、
前記複数の板状部材を連結する連結部材とを備え、
前記板状部材のそれぞれの上面には、
前記扇形の周方向に延長する第１の基準線と前記扇形の径方向に延長する第２の基準線とが形成され、
前記複数の板状部材の上面の位置が、前記扇形の周方向の一方の端部側から他方の端部側にいくにしたがって順次低くなっていることを特徴とするルックアップテーブル作成用冶具。 A reference jig used in the appearance image creating method according to claim 1,
A plurality of plate-shaped members arranged in a fan shape in a plan view at predetermined intervals and extending in a radial direction of the fan shape,
A connecting member for connecting the plurality of plate-shaped members,
On each upper surface of the plate-shaped member,
A first reference line extending in the circumferential direction of the sector and a second reference line extending in the radial direction of the sector are formed;
The lookup table creating jig is characterized in that the positions of the upper surfaces of the plurality of plate-shaped members gradually decrease from one end side in the circumferential direction of the fan shape to the other end side.
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