[发明专利]用于分析轮胎的装置和方法

说明书

一种用于分析轮胎的装置(1)和相关方法，其包括：‑支撑框架(2)；‑法兰(3)；‑优选为二维的第一图像获取系统(4)，其包括第一照相机(5)以及第一照明系统(10)，所述第一照相机具有第一光轴(6)、第一焦平面(7)、第一焦点(F1)和第一景深，所述第一照明系统适于照射第一焦点(F1)的周围；‑优选为三维的第二图像获取系统(11)，其包括第二照相机(12)以及第二照明系统(13)，所述第二照相机具有第二光轴(16)、第二焦平面(17)和第二景深，其中存在通过第一焦点(F1)且基本上正交于第一光轴(6)而且还通过第二光轴和第二景深之间的相交区域(23a)的至少一个平移平面(22)。

技术领域

本发明涉及一种装置，其用于在轮胎生产线中分析轮胎，特别是通过获取轮胎表面的图像及其进一步处理来在轮胎生产线中分析轮胎，例如用于检查轮胎表面上可能存在的可检测缺陷。

背景技术

“轮胎”通常是指成品轮胎，即，在构造、模制和硫化步骤之后，但也可能是在构造步骤之后和模制和/或硫化步骤之前的生轮胎。

典型地，轮胎在操作过程中围绕其旋转轴线具有基本上环面的结构，并且具有与旋转轴线正交的轴向中线平面，所述平面通常是几何(基本)对称平面(例如，忽略任何小的不对称性，例如胎面花纹和/或内部结构)。

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保持可见的表面以及在所述联接之后不再可见的表面。

术语“低”、“高”、“在...下方”和“在...上方”表示诸如轮胎的部件、轮胎、设备、装置等的元件在使用期间相对于地面的相对位置或者所述元件中的一个相对于另一个元件的相对位置。

相对于几何元件(例如，直线、平面、表面等)“基本上正交”意味着这些元件形成介于90°+/-15°，优选地90°+/-10°之间的角度。

相对于所述几何元件“基本上平行”意味着这些元件形成介于0°+/-15°，优选地介于0°+/-10°之间的角度。

术语“光学”、“光”等是指所使用的电磁辐射，其具有落入光学带的扩大邻域中但不一定严格落入光学带(即，400-700nm)内的光谱的至少一部分，例如光学带的这个扩大邻域的范围可以从紫外线到红外线(例如，波长介于约100nm和约1μm之间)。

“数字图像”或等同的“图像”通常指的是典型地包含在计算文档中的数据集，在所述数据集中，空间坐标的元组(每个元组对应于像素)的有限集(典型地为二维和矩阵，即，N行×M列)中的每元组坐标(典型地为每对坐标)与对应的数值集(其可以代表不同的幅值)相关联。例如，在单色图像中(诸如，灰度水平或“灰度级”图像)，这种数值集与有限尺度(通常为256水平或色调)中的单个值构成，该值例如代表在显示时空间坐标的相应元组的亮度(或强度)水平。另一示例由彩色图像代表，其中，数值集代表多个颜色或通道的亮度水平，通常为原色(例如，在RGB编码中，原色为红色、绿色和蓝色，而在CMYK编码中，原色为蓝绿色、品红色、黄色和黑色)。术语“图像”不必意味着图像的实际显示。

对特定“数字图像”(例如，在轮胎上初始获取的数字图像)的任何引用更一般地包括能够通过所述特定数字图像的一种或多种数字处理(诸如，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“二维图像”或“2D”表示这样的数字图像，所述数字图像的每个像素与代表表面的反射率/漫射率和/或颜色的信息相关联，例如由普通照相机或数码照相机(例如，CCD)检测到的图像。

术语“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，例如通过由激光线照射的表面的二维矩阵图像的三角测量处理的表面高度轮廓重建技术获得的图像。