本發(fā)明涉及輪胎制造領(lǐng)域，并且更具體而言，涉及在生產(chǎn)過程期間或結(jié)束處的輪胎的視覺檢查領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

輪胎的視覺檢查已經(jīng)在輪胎工業(yè)中廣泛地發(fā)展，并且仍然最常依賴于負(fù)責(zé)檢測輪胎表面的任何可見缺陷的操作者的技能?，F(xiàn)在，隨著計算機(jī)裝備的處理能力的提高，制造商開始看到自動執(zhí)行這些檢查工作的可能性。

為了這個目的，為了能夠檢測先前由操作者視覺檢測的缺陷的隨后的數(shù)字處理的目的，使用照明和數(shù)字成像的各種單元來采集輪胎的圖像。

這些成像單元使得能夠采取被檢查的輪胎的內(nèi)表面和/或外表面的圖像的各種快照(在二維或者在三維中)。

為了檢查該表面的整體，提供了機(jī)械單元，使得能夠關(guān)于圖像拍攝設(shè)備旋轉(zhuǎn)地放置輪胎。例如，已知諸如輪胎被放置在其側(cè)面上的板的單元。板被放置于旋轉(zhuǎn)中以便允許對例如被檢查的輪胎的胎圈部分的圖像的采集。還已知輪胎引導(dǎo)系統(tǒng)，其包括被放置于旋轉(zhuǎn)中的滾子(roller)。

現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在這些成像技術(shù)期間，輪胎上不存在的缺陷出現(xiàn)在所采集的圖像中，因此可能篡改檢測結(jié)果，因為存在在輪胎固有的變形與在圖像采集期間產(chǎn)生的變形之間的混淆的風(fēng)險。

已經(jīng)識別出了這些缺陷的若干可能的原因。一方面，驅(qū)動輪胎的旋轉(zhuǎn)的機(jī)械系統(tǒng)能夠產(chǎn)生不完美的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而導(dǎo)致輪胎與采集系統(tǒng)之間的偏移。另一方面，輪胎不是剛性對象，尤其是當(dāng)其沒有充氣時，并且因此彎曲的缺陷可能在采集期間出現(xiàn)。

已經(jīng)預(yù)期了改進(jìn)用于輪胎的旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)的機(jī)器的機(jī)械特性的可能性，但是這種改進(jìn)是非常昂貴的，并且此外，它們不能校正由未充氣的外胎的移動而引起的缺陷。

因此，本發(fā)明的目的是提出一種可以校正由采集過程引起的所有前述缺陷的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為此目的，本發(fā)明提出了一種緊接在采集之后并且在應(yīng)用其他數(shù)字檢測處理之前校正輪胎的圖像的方法。

因此，本發(fā)明涉及一種校正表示輪胎的表面的圖像的方法，包括以下步驟：

·在圖像中檢測存在于所述輪胎上的圓周標(biāo)記，

·基于該標(biāo)記并且針對所述圖像的每條線，確定所述輪胎上的位置參考，

·針對所述圖像的每條線，確定當(dāng)前線上的參考位置與針對所述圖像的所有線的參考位置的最小值之間的差異，并且

·通過該差異的值將所述線中的每條的像素徑向偏移。

該校正方法能夠有利地用于對在輪胎外胎的胎圈部分上采集的圖像的校正。然而，其能夠被實施用于輪胎外胎的側(cè)壁的任何部分，只要其具有圓周標(biāo)記。

實際上，在一個實施例中，以下是有用的：圓周標(biāo)記是存在于輪胎的整個圓周上并且關(guān)于用于在采集被校正的圖像期間支撐和旋轉(zhuǎn)輪胎的設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸居中的元件。

盡管本發(fā)明不限于對在外胎的側(cè)壁上采集的圖像的處理，但是其尤其有興趣應(yīng)用于此處，因為這些圖像通常存在本申請的開始處提及的缺陷。

在一個實施例中，圓周標(biāo)記具有落在包括以下項的組內(nèi)的特定幾何性質(zhì)：突起、腔、寬度、深度、色調(diào)。

在一個有利的實施例中，檢測步驟涉及實施輪廓濾波器的濾波步驟。優(yōu)選地，選擇Sobel濾波器，但是也能夠利用其他輪廓濾波器，諸如Prewitt濾波器或Freeman濾波器。這些濾波器是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并且它們在本發(fā)明中的使用應(yīng)當(dāng)在下面詳述。

在一個實施例中，檢測步驟還包括以下步驟之中的一個或多個步驟：驗證一致性的步驟，數(shù)據(jù)平滑步驟以及插值步驟。

實際上，應(yīng)用本方法的圖像具有在采集期間產(chǎn)生的缺陷是可能的。因此，執(zhí)行圖像的不同線之間的一致性的驗證以驗證圖像連續(xù)性是有用的。在圖像中存在異常值的情況下提供平滑步驟同樣是有用的。提供插值步驟同樣是有用的，以便在圖像中發(fā)現(xiàn)一個或多個洞的情況下創(chuàng)建數(shù)據(jù)。

附圖說明

本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將從對由附圖圖示的優(yōu)選但非限制性實施例的以下描述中清楚地出現(xiàn)，在附圖中：

·圖1示出了要通過使用根據(jù)本發(fā)明的方法校正的圖像，

·圖2示出了通過根據(jù)本發(fā)明的方法校正后的展平的圖1的圖像。

具體實施方式

圖1示出了在輪胎外胎的胎圈部分上采集的圖像1。區(qū)域10表示背景，區(qū)域11表示胎圈部分。該圖像是在三維中采集的，但是根據(jù)本發(fā)明的方法也可以被應(yīng)用于在二維中采集的圖像。

在該圖像中見到表示存在于該圖像中表示的胎圈上的標(biāo)記元件的縱向元件12。根據(jù)本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于具有這種圓周標(biāo)記的任何圖像，無論是定中心繩、滾花區(qū)域還是任何其它元件。

在當(dāng)前情況下，標(biāo)記元件是定中心繩，其厚度在十分之五到十分之六毫米之間，并且寬度在十分之七到一毫米之間，從而形成浮雕(relief)。注意到在圖像中該定中心繩變形。該變形能夠由圖像采集系統(tǒng)引起，或者它可以是輪胎固有的。

根據(jù)本發(fā)明的方法的第一步驟在于在所采集的圖像上檢測該圓周標(biāo)記。為此目的，將圓周標(biāo)記視為輪廓，并且因此將搜索具有在圓周方向上取向的直線形式和軸向取向的圖像的輪廓。

可以有利地借助數(shù)字圖像處理算法來進(jìn)行對輪廓的搜索。這些算法基于以下觀察：當(dāng)從一個圖像對象移動到另一個時，光或顏色的強(qiáng)度水平以顯著的方式變化。因此，將搜索其周圍存在從亮到暗的快速變化并且最可能對應(yīng)于輪廓以及這些輪廓的取向的圖像點。

在數(shù)學(xué)術(shù)語中，兩個變量的函數(shù)的梯度(在當(dāng)前情況下，作為圖像坐標(biāo)的函數(shù)的灰度或顏色的強(qiáng)度)是維度2的向量，其坐標(biāo)是在軸向和圓周方向上的導(dǎo)數(shù)。在每個點或像素處，梯度指向強(qiáng)度的最強(qiáng)變化的方向，并且其長度表示該方向上的變化率。在輪廓的區(qū)中，梯度從較暗的強(qiáng)度到最亮的強(qiáng)度跨輪廓。

在最流行的算法之中，將選擇使用濾波器，其是矩陣算子，其目的是在被認(rèn)為是數(shù)值矩陣的圖像與自身同樣呈現(xiàn)為矩陣的卷積掩碼或濾波器之間執(zhí)行卷積。

雖然所有的算法都是合適的，但是看起來Sobel算法是具有最大優(yōu)點的算法，因為其相對容易實施，并且其能夠克服實質(zhì)噪聲水平，這考慮形成兩個元件之間的邊界的跡線的低對比度而在當(dāng)前情況下是特別令人感興趣的。

例如利用Sobel濾波器的濾波使得能夠檢測圖像上的值的峰，這些峰對應(yīng)于特定標(biāo)記。在進(jìn)行校正之前，并且如前所述，執(zhí)行若干圖像校正步驟，諸如一致性處理、平滑或插值有時是有用的。

因此，為了驗證線之間的一致性，向圖像應(yīng)用具有在垂直方向上取向的矩形形狀的結(jié)構(gòu)元件(例如優(yōu)選具有5像素的寬度和20像素的高度的矩形結(jié)構(gòu)元件)的膨脹型形態(tài)濾波器。該濾波器使得能夠在對象對齊或垂直地非常靠近(例如，間隔開小于約5像素左右)的情況下，鏈接垂直對齊的元件，并且替換小于20像素長度的缺失值。

在從該處理中形成若干對象的情況下，執(zhí)行異常值的過濾，其在于選擇連接到圖像的開始和結(jié)束并且缺省地為第一個的對象。

在這些校正步驟之后，針對圖像的每條線確定輪胎上的位置參考。在一個特定范例中，該位置參考例如對應(yīng)于線上的標(biāo)記元件的最小值與圖像的左邊緣之間的距離。

然后確定當(dāng)前線上的參考位置與圖像的所有線的參考位置的最小值之間的差異。出于若干原因，選擇使用最小值。一方面，這使得能夠具有始終為正的差異，并且因此簡化了以下步驟的實施。另一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果例如使用平均值，則該值可能受到圖像中的大缺陷的影響，這因此將具有對所有線的校正的影響。

此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用最小值而不是最大值更容易，因為在最大值的方向上的偏移將導(dǎo)致圖像的部分的損失，這然后會需要圖像的重新調(diào)節(jié)。這將使圖像處理更復(fù)雜和更慢。

根據(jù)本發(fā)明的方法中的最后步驟因此在于將圖像的像素中的每個徑向偏移針對像素所屬的線的相應(yīng)差異值。因此，在圖2中注意到，在實施根據(jù)本發(fā)明的方法之后，在圖1中變形的標(biāo)記元件13現(xiàn)在已經(jīng)被校正并且因此是直線的。

因此，這種方法的實施能夠提供良好質(zhì)量的圖像，能夠在良好條件下對其應(yīng)用其他處理。因此將能夠：

-將圖像劃分成能夠在其上執(zhí)行特定處理的若干矩形區(qū)域，使得能夠簡化計算操作并減少處理時間，

-簡化調(diào)節(jié)和變形的操作，以便將圖像與其他采集進(jìn)行比較，

-檢測橡膠邊緣上出現(xiàn)的橡膠毛刺或特定輪胎缺陷。

應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)先前已經(jīng)在良好的條件下執(zhí)行了對被校正的圖像的采集時，本發(fā)明證明是特別有效的。因此，將優(yōu)選地選擇在三維中采集，這對于檢測浮雕中的標(biāo)記更有效。

在采集在二維中的情況下，要確保利用側(cè)面照明，并考慮側(cè)壁的曲率，以便有效地檢測浮雕中的標(biāo)記。對于縱向標(biāo)記，能夠使用水平取向的側(cè)面照明。對于彩色的標(biāo)記，將使用標(biāo)記的顏色的照明，這使得這能夠在利用黑白相機(jī)進(jìn)行采集的情況下強(qiáng)烈地呈現(xiàn)出來。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是非常有利的，其中，其避免了修改用于執(zhí)行采集的機(jī)器的機(jī)構(gòu)的需要，因為之后可以校正由該機(jī)器引起的缺陷。