[发明专利]在轮胎的内部表面上的浮凸元素特征的快速分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎制造领域，并且更具体而言，本发明落入用于在制造过程期间或者在制造过程结束时检验轮胎的内部外观的操作的环境中，用于确定相对于检验标准的一致性的目的。

背景技术

通过制造商研制的并且尤其意在帮助对视觉检验负责的操作者的自动工业轮胎检验装置主要依赖于图像处理技术。

在已知方法中，在本过程中的一个步骤为利用例如基于光学三角的原理的装置，通过执行联接至激光类型的光源的2D传感器来获取三维的轮胎表面的图像。

轮胎表面的地形图像通常为二维“灰度”图像，其中每个点（即，图像的每个像素）与“灰度”值相关联，该“灰度”值与该点相对于该表面的高度成比例。该灰度值能够有效地编码为8位或16位，或者为了更好的动态甚至编码为32位。对于8位编码，值255（白色）对应于最高的高度，而值0（黑色）对应于最低的高度。那么在这种方式中，特征为浮凸的灰度图像与黑色和白色图像的比较能够与灰度图像处理相结合。

分析获得的图像的过程（特别是在轮胎的内部表面的情况下）在于检测待检验的表面的浮凸元素，并且在于区分异常元素与诸如在轮胎的固化过程中意在保证空气流泻的浮凸图案或条纹的元素。这些浮凸元素通常在轮胎的内部部分的平均表面之外凸出几十毫米。

分析方法可以使用诸如形态分析的图像处理，并且例如在专利申请FR11/54346中或者在申请WO/EP11/053284中进行描述，这两个申请在本申请的申请日时均未公开。这些方法利用形态滤波器（诸如顶帽滤波器）执行图像分析程序，并且特别地适合于轮胎的内部表面的图像分析。文献DE19849793，或者文献WO02/48648描述了轮胎侧壁的图像处理方法，用于通过使用频率滤波器来区分侧壁的曲率与相关于图形元素或相关于表面异常的变化。

但是，关于这些方法，花费相当大量的计算时间，缩短这些时间永远是有价值的。

发明内容

根据本发明的快速分析方法的目的在于提供一种对于该问题在计算中需要更少时间消耗的替换解决方案。该方法的目标在于快速识别可能包含异常的区域。一旦识别出该区域，则能够局部地利用上述工具进行进一步分析来重新检查成为问题的表面。

浮凸元素的快速分析包括下面的步骤，其中：

A-通过为图像的每个像素分配与该点的地形海拔成比例的灰度值来捕获所述表面的三维图像，以便得到初始图像，

B-捕获的表面的图像被转换到正交坐标系（OXY）中，其中横坐标轴（OX）表示圆周方向，纵坐标轴（OY）表示径向方向，

C-通过比较其海拔与布置在穿过考虑的像素且在圆周方向上定向的直线上的减少数目且离散的点的海拔来为表面的每个像素分配高度梯度值。

优选地，在步骤C的结论处，通过将零的梯度值分配给具有低于给定阈值的绝对值的海拔梯度的像素来转换图像。

优选地，除了被分配所述梯度值的点之外，点的数目在1至4之间。

当内部表面包括条纹时，在步骤C中的高度梯度的评估可以利用距离考虑的像素给定值的单个点来实现。该距离可以有效地基本上等于在两个条纹之间的圆周间隔。

为了进一步的精确性，高度梯度可以在步骤C的过程中利用放置在所述像素的每一侧上的四个点来评估。

当内部表面包括条纹时，点将有利地放置在基本上分别在条纹的圆周宽度的一倍和十倍之间，以及在条纹的圆周宽度的一倍和五倍之间的距离处考虑的像素的上游和下游。

在步骤C的结论处，对于快速提取包含在根据上述方法转换的图像中的信息，通过将表示他们的海拔的变化的值分配给位于相同圆周横坐标（在径向纵坐标的两个值（y₁,y₂）之间）上的一组点，可以有效地确定图像的缩小的圆周剖面。

根据第一选择，在该步骤中通过得到被分配给具有相同径向位置的每个像素的绝对梯度值的总和或平均值来确定缩小的圆周剖面。

根据第二选择，通过计数具有非零值和具有相同径向位置的像素的数目来确定缩小的圆周剖面。

为了提取有用信息并且确定潜在显示异常的区域，因此能够通过从所述缩小的圆周剖面中减去低通滤波器来解调表示缩小圆周剖面的信号，从而仅显示幅度在所述阈值之上的元素。

当内部表面包括条纹时，还能够通过消除周期性元素来解调表示圆周剖面的信号。

为此，从缩小的圆周剖面中减去所述剖面的下确界，具有其从条纹的圆周外观的周期的值的偏移。

附图说明

下面的描述基于图1至图7，其中：

-图1为轮胎的内部表面的浮凸的灰度图像，