用于在輪胎生產(chǎn)工藝中檢測輪胎上的缺陷的方法和設(shè)備的制造方法
【專利摘要】描述了一種在輪胎生產(chǎn)工藝中檢測輪胎上的缺陷的方法。所述方法包括提供輪胎，包括獲取(202)所述輪胎的表面部分的三維圖像，包括根據(jù)所獲取的圖像產(chǎn)生(204)指示所述輪胎的所述表面部分的高度輪廓(S_pa)的測量值的多個值，包括根據(jù)所述高度輪廓的多個測量值并根據(jù)一致性插值計(jì)算(205)指示所述輪胎的所述表面部分的基準(zhǔn)高度輪廓(<Spar>)的估計(jì)值的多個值，包括根據(jù)所述高度輪廓的所述多個測量值和所述基準(zhǔn)高度輪廓的多個估計(jì)值來計(jì)算(206)所述輪胎的所述表面部分中的可能存在缺陷的高度輪廓(S_papd)，并且包括比較(207，208)所述可能存在缺陷的高度輪廓的值與閾值(S_th)，以檢測所述輪胎的所述表面部分中的可能存在的缺陷。
【專利說明】
用于在輪胎生產(chǎn)工藝中檢測輪胎上的缺陷的方法和設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于檢測輪胎上的缺陷的方法和設(shè)備，特別地涉及用于檢測導(dǎo)致輪胎的表面的高度輪廓的發(fā)生變化的缺陷的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在輪胎生產(chǎn)工藝的范圍內(nèi)，已經(jīng)認(rèn)識到需要對輪胎自身實(shí)施質(zhì)量控制，以防止將有缺陷的輪胎投放市場，并且由此逐漸地調(diào)節(jié)所使用的機(jī)器，從而優(yōu)化在生產(chǎn)工藝中所實(shí)施的操作。
[0003]已知的質(zhì)量控制包括例如由專業(yè)操作人員所實(shí)施的質(zhì)量控制，所述專業(yè)操作人員使用預(yù)定時間(例如，介于30秒和60秒之間)對輪胎實(shí)施視覺和觸覺分析。如果操作人員根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)和敏感性懷疑輪胎不符合具體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，則從生產(chǎn)線丟棄輪胎自身，并且對輪胎自身進(jìn)一步進(jìn)行徹底的控制，這種徹底的控制由操作人員和/或經(jīng)由適當(dāng)?shù)脑O(shè)備實(shí)施。
[0004]公開號為WO 2012-143197的國際專利申請描述了一種用于處理輪胎表面的三維數(shù)字圖像的方法。獲取輪胎表面的三維圖像，在所述三維圖像中，圖像的每個像素的灰度值與相對應(yīng)的點(diǎn)相對于待分析的表面的高度成比例。該方法包括識別待分析的表面的包括灰度值小于一閾值的像素的區(qū)域的步驟;該方法包括確定包括灰度值小于一閾值的像素的一個或更多個區(qū)域的選定矩形的邊界的步驟;該方法包括在該選定矩形內(nèi)部，為灰度值小于所述閾值的每個像素分配等于一組基準(zhǔn)像素(其位于緊鄰所考慮像素的區(qū)域中)的平均灰度值的灰度值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在輪胎控制的范圍內(nèi)，本
【申請人】提出了通過光學(xué)獲取數(shù)字圖像以及隨后對這些圖像進(jìn)行處理來檢測可能存在的導(dǎo)致輪胎表面的高度輪廓發(fā)生變化的缺陷的問題。本
【申請人】發(fā)現(xiàn)，為了能夠在輪胎生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)“在線地”實(shí)施控制，需要控制自身是精確的，而且同時能夠以有限的時間和有限的成本來實(shí)施。在這種背景下，處理算法的計(jì)算需求是關(guān)鍵因素，原因在于當(dāng)處理算法的計(jì)算需求過大時，控制時間被不可接受地延長和/或所需的計(jì)算能力導(dǎo)致控制無法實(shí)施。
[0006]能夠通過比較待控制的輪胎和無缺陷基準(zhǔn)模型來實(shí)施上述缺陷檢測。
[0007]然而，本
【申請人】發(fā)現(xiàn)，由于輪胎尺寸的不可忽略的變化，這種比較是復(fù)雜的并且/或者不是非?？煽浚斐奢喬コ叽绲牟豢珊雎缘淖兓脑蛉缦?
[0008]-輪胎的可變形性，尤其是輪胎被放氣時；
[0009]-輪胎的圓形形狀相對于正圓形的徑向變化(在英語中為“radi a I runou t (徑向跳動)，，);
[0010]-輪胎的側(cè)壁的點(diǎn)的側(cè)向變化(在英語中稱作“l(fā)ateralrunout(側(cè)向跳動)”)。
[0011 ]本
【申請人】還已經(jīng)檢測到，在很多情況下，待檢測的缺陷的規(guī)格與輪胎的上述變化具有相同的數(shù)量級，并且因此可能會檢測到虛假的缺陷。
[0012]因此，以相同方式測量并且類型相同的兩個無缺陷輪胎的高度輪廓彼此差異很大:因此，實(shí)施與基準(zhǔn)模型的比較是非常復(fù)雜的(甚至是不可能的)。
[0013]在本說明書中，“數(shù)字圖像”指的是典型地包含在計(jì)算文檔中的一組數(shù)據(jù)，其中，空間坐標(biāo)的有限集(通常是二維的或者通用矩陣，例如，N列XM行)的每個坐標(biāo)均與對應(yīng)的數(shù)值集相關(guān)。例如，在單色圖像(灰階圖像)中，該數(shù)值集與有限數(shù)值范圍中的單個值一致，這個值代表相應(yīng)的空間坐標(biāo)的亮度(或強(qiáng)度)級，而在彩色圖像中，該數(shù)值集代表原色(例如，在RGB顏色模型中，原色為紅色、綠色和藍(lán)色，而在CMYK編碼中，原色為藍(lán)綠色、品紅色、黃色和黑色)的亮度級。
[0014]另外，在本說明書中，三維圖像指的是這樣的數(shù)字圖像，在所述數(shù)字圖像中，每個像素均與例如由激光三角法獲得的表面高度信息相關(guān)聯(lián)。
[0015]本
【申請人】發(fā)現(xiàn)，通過使用一致性插值來計(jì)算待分析的輪胎的表面部分的基準(zhǔn)高度輪廓，能夠以精確且處理簡化的方式檢測輪胎的該表面部分中是否存在上述缺陷，而不需要使用針對特定輪胎類型事先限定的理想基準(zhǔn)模型。所述一致性插值用于識別測量到的高度輪廓的哪個點(diǎn)有助于產(chǎn)生基準(zhǔn)高度輪廓而哪個點(diǎn)無法用于產(chǎn)生基準(zhǔn)高度輪廓。
[0016]特別地，通過一致性插值，在待分析的輪胎的局部水平上實(shí)施分析:本
【申請人】發(fā)現(xiàn)，這些局部分析不受輪胎整體所承受的變化(例如跳動)的影響，即，這些局部分析能夠過濾掉所述變化的影響。結(jié)果，通過所述局部分析，能夠計(jì)算多個部分的正確的高度輪廓，并且因此能夠構(gòu)造整個輪胎的正確的基準(zhǔn)高度輪廓，并且能夠?qū)⒄_的基準(zhǔn)高度輪廓與測量到的高度輪廓相比較。
[0017]基于第一方面，本發(fā)明涉及一種用于在輪胎生產(chǎn)工藝中檢測輪胎上的缺陷的方法。所述方法包括:
[0018]a)提供輪胎；
[0019]b)獲取輪胎的表面部分的三維圖像；
[0020]c)根據(jù)所獲取的圖像產(chǎn)生多個值，所述多個值指示輪胎的所述表面部分的高度輪廓的測量值；
[0021]d)根據(jù)高度輪廓的多個測量值并根據(jù)一致性插值來計(jì)算指示輪胎的所述表面部分的基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值的多個值；
[0022]e)根據(jù)高度輪廓的多個測量值和基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值來計(jì)算輪胎的所述表面部分中的可能存在缺陷的高度輪廓；
[0023]f)比較可能存在缺陷的高度輪廓的值與一閾值，以檢測輪胎的表面部分中可能存在的缺陷。
[0024]基于第二方面，本發(fā)明涉及一種用于在輪胎生產(chǎn)線中檢測輪胎上的缺陷的設(shè)備。所述設(shè)備包括:
[0025]-支撐和運(yùn)動構(gòu)件，其具有支撐件，所述支撐件適于支撐輪胎并且使輪胎圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；
[0026]-光源，所述光源構(gòu)造成在輪胎旋轉(zhuǎn)期間發(fā)射光輻射，以照亮輪胎的表面的一部分；
[0027]-至少一個攝像機(jī)，所述攝像機(jī)構(gòu)造成在輪胎旋轉(zhuǎn)期間獲取輪胎的表面部分的三維圖像；
[0028]-處理單元，所述處理單元構(gòu)造成:
[0029]?根據(jù)獲取到的圖像產(chǎn)生表示輪胎的所述表面部分的高度輪廓的測量值的多個值；
[0030]?根據(jù)高度輪廓的多個測量值并根據(jù)一致性插值來計(jì)算指示輪胎的所述表面部分的基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值的多個值；
[0031]?根據(jù)高度輪廓的多個測量值和基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值來計(jì)算輪胎的所述表面部分中的可能存在缺陷的高度輪廓；
[0032]?比較可能存在缺陷的高度輪廓的值與一閾值，以檢測輪胎的所述表面部分中可能存在的缺陷。
[0033]更特別地，一致性插值產(chǎn)生了經(jīng)過大部分值(其與所考慮部分的無缺陷的點(diǎn)相對應(yīng))的線(不必是直線)，即，與所考慮部分的有缺陷的點(diǎn)相對應(yīng)的大部分值被丟棄。優(yōu)選地，該線是拋物線或樣條曲線。
[0034]優(yōu)選地，利用高度輪廓的測量值和基準(zhǔn)高度輪廓的相應(yīng)估計(jì)值之間的差來計(jì)算可能存在缺陷的高度輪廓(方法的步驟(e))。
[0035]本
【申請人】發(fā)現(xiàn)，使用隨機(jī)抽樣一致性型(RANdom SAmple Consensus，在下文中將簡寫為RANSAC)的一致性插值是特別有利的。RANSAC算法對代表輪胎的表面部分的獲取圖像的多個值進(jìn)行局部插值。特別地，所述插值產(chǎn)生經(jīng)過與所考慮部分的無缺陷的點(diǎn)相對應(yīng)的大部分值的直線，這將在下文更加詳細(xì)地解釋;換言之，與所考慮部分的有缺陷的點(diǎn)相對應(yīng)的大部分值被丟棄。RANSAC算法是迭代式的，并且是特別有效的，原因在于RANSAC算法需要有限次數(shù)的迭代。
[0036]有限次數(shù)的迭代允許在有限的時間內(nèi)分析輪胎的一部分，并且因此允許在連續(xù)的輪胎生產(chǎn)線(即不停止輪胎生產(chǎn)工藝)中對輪胎的表面部分進(jìn)行完整的分析。
[0037]所述方法和設(shè)備可以用于檢測成品輪胎的胎體的表面部分上的缺陷，S卩，用于檢測成品輪胎的內(nèi)表面的一部分上的缺陷；換言之，成品輪胎的內(nèi)表面是當(dāng)成品輪胎安裝在安裝輪輞上時與安裝輪輞相對的內(nèi)部表面。因此，在這種情況下，成品輪胎的所述一部分是成品輪胎的胎體的一部分，并且所述閾值選擇成使得大于胎體的表面上的突出部或者凹陷部的高度的最大值，以防止這些突出部和凹陷部被認(rèn)作是缺陷。
[0038]在另一個示例中，所分析的成品輪胎的所述一部分是成品輪胎的胎圈的一部分。
[0039]在又一個示例中，所述方法和設(shè)備用于檢測成品輪胎的胎面的表面的多個部分，因此，輪胎的部分是成品輪胎的胎面的表面的一部分，例如:
[0040]-槽的圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著由成品輪胎的胎面限定的圓周表面的一部分延伸的表面；
[0041]-槽的圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著由成品輪胎的胎面限定的整個圓周表面延伸的表面；
[0042]-塊體的表面，所述表面圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著由成品輪胎的胎面限定的圓周表面的一部分延伸，并且不具有凹痕；
[0043]-塊體的表面，所述表面圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著由成品輪胎的胎面限定的整個圓周表面延伸，并且不具有凹痕。
[0044]還能夠在成品輪胎的胎面是基本光滑的情況下(例如，在運(yùn)動/競賽領(lǐng)域中使用的光面輪胎的情況下)實(shí)施上述分析，并且因此，所述方法和設(shè)備用于檢測成品輪胎的光滑胎面的表面的多個部分上的缺陷。
[0045]在另一個變形方案中，待分析的輪胎可以是生輪胎，S卩，在生產(chǎn)工藝中還沒有被固化的輪胎。例如，可以分析生輪胎的外部胎冠表面(即，胎面區(qū)域中)，該表面不具有胎面花紋并且因此基本光滑的。
[0046]對于輪胎的圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著由成品輪胎(例如，胎體的表面、胎面的槽的表面或者塊體的表面)或生輪胎(例如其外表面)限定的圓周表面的一部分或者整個圓周表面延伸的一部分，本
【申請人】發(fā)現(xiàn)，有利的是將所述一部分的圓周表面分成多個弧狀部分，其中，多個相鄰的弧狀部分至少部分地沿著圓周方向(即，圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線)兩兩相互重疊:以這種方式，降低了估計(jì)基準(zhǔn)高度輪廓出現(xiàn)錯誤的可能性(例如，在缺陷在兩個相鄰的弧狀部分之間延伸的情況下)，原因在于，在連續(xù)的估計(jì)中，所獲得的數(shù)據(jù)的一部分被使用了兩次或更多次。
[0047]在所有弧上迭代地重復(fù)上述檢測缺陷的方法。例如，在兩條弧的情況下，缺陷檢測方法包括以下特征中一個或更多個:
[0048]-在步驟b)中，產(chǎn)生第一弧狀部分的第一三維圖像和第二弧狀部分的第二三維圖像，其中，第二弧狀部分至少部分重疊在第一弧狀部分上；
[0049]-在步驟c)中，根據(jù)第一三維圖像產(chǎn)生指示第一弧狀部分的第一高度輪廓的測量值的多個第一值，并且根據(jù)第二三維圖像產(chǎn)生指示第二弧狀部分的第二高度輪廓的測量值的多個第二值；
[0050]-在步驟d)中:
[0051]?根據(jù)多個第一值并根據(jù)所述一致性插值來計(jì)算第一弧狀部分的基準(zhǔn)高度輪廓的第一估計(jì)值；
[0052]?根據(jù)多個第二值并根據(jù)所述一致性插值來計(jì)算第二弧狀部分的基準(zhǔn)高度輪廓的第二估計(jì)值；
[0053]-在步驟e)中:
[0054]?通過測量到的第一高度輪廓和基準(zhǔn)高度輪廓的第一估計(jì)值之間的差來計(jì)算第一弧狀部分中的可能存在缺陷的第一高度輪廓；
[0055]?通過測量到的第二高度輪廓和基準(zhǔn)高度輪廓的第二估計(jì)值之間的差來計(jì)算第二弧狀部分中的可能存在缺陷的第二高度輪廓；
[0056]-在步驟f)中，將代表可能存在缺陷的第一高度輪廓的值和代表可能存在缺陷的第二高度輪廓的值與閾值進(jìn)行比較，以檢測第一弧狀部分和第二弧狀部分中的可能存在的缺陷。
[0057]本
【申請人】還發(fā)現(xiàn)，有利的是將待分析的部分的表面的寬度分成多個大體環(huán)形的帶，所述大體環(huán)形的帶圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著待分析的圓周表面或其一部分延伸，并且具有大體恒定的寬度:以這種方式，能夠加速獲取圖像并處理所獲取的圖像，以允許在線地控制輪胎。因此，特別地考慮到這種方法，所述方法這還包括將所述部分的表面的寬度分成具有大體恒定寬度的多個大體環(huán)形的帶，并對多個大體環(huán)形的帶中的每個帶重復(fù)步驟b)_
f)o
[0058]優(yōu)選地，兩個相鄰的帶至少部分地沿著圓周相互重疊，即，兩個相鄰的帶在由切向于帶的圓周表面的切線限定的方向上重疊。
[0059]優(yōu)選地，待分析的部分圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著成品輪胎的(例如，在胎體的情況下，胎面的槽或者塊體的)整個圓周表面或生輪胎的整個圓周表面(例如胎面處的外表面)延伸，并且因此，多個帶圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著成品輪胎或生輪胎的整個圓周表面延伸。
[0060]本
【申請人】還發(fā)現(xiàn)，待分析的輪胎可能會包括高度輪廓的變化，這些變化不是由缺陷元件引起的，而是由預(yù)期的元件引起的。對于具體輪胎類型，這些預(yù)期的元件可以位于相同的位置也可以不位于相同的位置。
[0061]例如，對于具體輪胎類型不是始終定位在相同位置的元件中，可以存在以下元件:
[00621-胎體上的重疊部；
[0063]-胎體上的裝飾部；
[0064]-胎面的槽內(nèi)的胎面磨損指示件(TWI)。
[0065]在基本定位在相同位置的預(yù)期的元件中，例如可以存在以下元件:
[0066]-胎面的凹痕；
[0067]-胎面的槽內(nèi)的胎面磨損指示件(TWI);
[0068]-輪胎的側(cè)壁上的文字；
[0069]-胎體重疊部和裝飾部；
[0070]-構(gòu)造或者制備簾布層的連結(jié)部或者襯里連結(jié)部。
[0071]有利地，用于檢測缺陷的所述方法和設(shè)備允許將所述預(yù)期的元件考慮在內(nèi)，以便防止將它們認(rèn)作缺陷。
[0072]這可以通過使用具體輪胎類型的先前已知的幾何結(jié)構(gòu)信息來實(shí)現(xiàn)。
[0073 ] 因此，對于上述缺陷檢測方法，還可以包括:
[0074]-接收輪胎的一部分的構(gòu)造高度輪廓，該構(gòu)造高度輪廓指示預(yù)期的元件在輪胎的表面部分上的位置；
[0075]-比較可能存在缺陷的高度輪廓與該構(gòu)造高度輪廓，以從可能存在缺陷的高度輪廓移除所述預(yù)期的元件。
[0076]能夠通過使用成品基準(zhǔn)輪胎(S卩，無缺陷的成品基準(zhǔn)輪胎)并將上述一致性估計(jì)算法(例如，RANSAC)應(yīng)用在該成品基準(zhǔn)輪胎的表面的所考慮部分上來獲得上述構(gòu)造高度輪廓。
[0077]以這種方式，本發(fā)明的方法和設(shè)備還允許檢測成品輪胎的不是非常光滑的表面的一部分上的缺陷，例如:
[0078]-胎面的具有特定的突出花紋的表面；
[0079]-胎面的槽的具有一個或更多個胎面磨損指示件的表面；
[0080]-側(cè)壁的具有特定的突出文字的表面；
[0081 ]-胎體的具有不可忽略的重疊部或裝飾部的表面；
[0082]-胎體的具有重疊部或者裝飾部的表面；
[0083]-胎圈的表面。
[0084]為了從測量到的高度輪廓中消除可能的高頻噪音，所述方法還可以包括對代表所獲取的圖像和/或測量到的高度輪廓的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾(例如，高斯型過濾)。
[0085]優(yōu)選地，作為RANSAC算法的替代方案，可以從以下插值算法中選擇一致性插值:
[0086]-漸進(jìn)式抽樣一致性(PROgressiveSAmple Consensus)-PROSAC；
[0087]-隨機(jī)式RANSAC;
[0088]-漸進(jìn)式RANSAC;
[0089]-抽樣最大似然算法(MaximumLikelihood Estimat1n SAmple Consensus)-MLESAC；
[0090]-MAPSAC；
[0091]-N個相鄰點(diǎn)隨機(jī)一致性(N Adjacent Points random consensus)-NAPSAC；
[0092]-重要性抽樣一致性(IMPortanceSampling Consensus)-1MPSAC；
[0093]-一致性魯棒過濾(robustfiltering by consensus)-KALMANSACο
[0094]基于第三方面，本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)程序，其包括軟件代碼部分，當(dāng)在至少一臺計(jì)算機(jī)上運(yùn)行所述程序時，所述軟件代碼部分適于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法中的至少步驟c)、d)、e)、f)。
[0095]基于第四方面，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)輪胎的工藝。所述工藝包括以下操作:
[0096]-構(gòu)造生輪胎；
[0097]-模制和固化生輪胎；
[0098]-根據(jù)本發(fā)明的第一方面控制生輪胎和/或已經(jīng)固化的輪胎。
[0099]基于第五方面，本發(fā)明涉及一種輪胎生產(chǎn)線。所述輪胎生產(chǎn)線包括:
[0100]-工作平臺；
[0101]-模制和固化平臺；
[0102]-控制平臺，所述控制平臺包括設(shè)備，所述設(shè)備用于基于本發(fā)明的第二方面來檢測來自所述工作平臺和/或所述模制和固化平臺的輪胎上的缺陷。
【附圖說明】
[0103]通過下面參照附圖對以示例的方式給出的優(yōu)選實(shí)施例和變形方案進(jìn)行的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢將變得更加清晰，其中:
[0104]-圖1A至圖1B示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的輪胎生產(chǎn)線；
[0105]-圖2示出了用于在根據(jù)本發(fā)明的所述一個實(shí)施例的輪胎生產(chǎn)線中檢測輪胎上的缺陷的設(shè)備的方塊圖；
[0106]-圖3A至圖3C示出了由根據(jù)本發(fā)明的第一、第二和第三實(shí)施的用于檢測輪胎上的缺陷的設(shè)備的處理單元執(zhí)行的方法的流程圖；
[0107]-圖4A至圖4C更詳細(xì)地示出了由根據(jù)本發(fā)明的第一、第二和第三實(shí)施例的用于檢測輪胎上的缺陷的設(shè)備的處理單元；
[0108]-圖5A至圖5B分別示出了輪胎的胎體的表面的測量到的高度輪廓和同一輪胎的胎體的表面的可能存在缺陷的高度輪廓。
【具體實(shí)施方式】
[0109]需要注意的是，在本說明書中，塊體、部件或者相同或類似的模塊用相同的附圖標(biāo)記表不。
[0110]參照圖1A，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的輪胎生產(chǎn)線I。
[0111]生產(chǎn)線I包括工作平臺10、模制和固化平臺20、控制平臺30，并且優(yōu)選地包括檢驗(yàn)平臺40。通過使輪胎依次經(jīng)過工作平臺10、模制和固化平臺20、控制平臺30以及可能存在的檢驗(yàn)平臺40，以連續(xù)周期處理輪胎。
[0112]工作平臺10實(shí)施生輪胎構(gòu)造操作。
[0113]模制和固化平臺20接收來自工作平臺10的生輪胎，然后通過模具對輪胎實(shí)施模制操作，然后實(shí)施固化操作，從而獲得成品輪胎。
[0114]控制平臺30接收來自模制和固化平臺20的成品輪胎，并且對成品輪胎實(shí)施控制操作，以檢測成品輪胎上存在的缺陷，這將在下文更加詳細(xì)地描述。
[0115]輪胎的缺陷指的是使輪胎的表面的高度輪廓發(fā)生變化的缺陷，例如:
[0116]-氣泡
[0117]-切口
[0118]-缺失材料(例如，凹陷部)；
[0119]-彎曲部；
[0120]-開口
[0121]優(yōu)選地，控制平臺30設(shè)置成產(chǎn)生表示對成品輪胎實(shí)施的控制操作的結(jié)果的測試結(jié)果信號Sertl。例如，測試結(jié)果信號Sertl能夠具有以下值:
[0122]良好”:其表示所分析的成品輪胎無缺陷，并且因此能夠投放市場；
[0123]再處理”:其表示成品輪胎具有小規(guī)格的缺陷，這種小規(guī)格的缺陷能夠通過進(jìn)一步的處理來修正，并且隨后能夠?qū)⑤喬ネ斗攀袌觯?br>[0124]有缺陷的”:其表示成品輪胎具有大規(guī)格的缺陷，并且因此必須丟棄該成品輪胎而不能將該成品輪胎投放市場。
[0125]如果測試結(jié)果信號Se3tl具有“良好”的值，則成品輪胎在生產(chǎn)線I中前進(jìn)至后續(xù)的平臺；例如，將成品輪胎存儲在倉庫中。
[0126]如果測試結(jié)構(gòu)果信號Setl具有“有缺陷的”或“再處理”的值，則從控制平臺30卸載該成品輪胎并將該成品輪胎裝載在檢驗(yàn)平臺40上。
[0127]優(yōu)選地，如果測試結(jié)果信號Setl擁有“有缺陷的”或“再處理”的值，則控制平臺30設(shè)置成產(chǎn)生圖像(例如，二維圖像，即，照片)，所述圖像代表輪胎的具有所述小規(guī)格或大規(guī)格的缺陷的部分。在這種情況下，生產(chǎn)線I還包括用于顯示缺陷的圖像的屏幕。
[0128]檢驗(yàn)平臺40從控制平臺30接收被認(rèn)為是有缺陷的成品輪胎，并且例如通過專業(yè)操作人員實(shí)施檢驗(yàn)有缺陷的成品輪胎的進(jìn)一步的操作。優(yōu)選地，檢驗(yàn)平臺40設(shè)置成產(chǎn)生第二測試結(jié)果信號Sm，所述第二測試結(jié)果信號Se3t2表示對成品輪胎實(shí)施的控制操作的結(jié)果。例如，第二測試結(jié)果信號Sert2能夠具有以下值:
[0129]良好”:其表示被分析的成品輪胎是無缺陷的，并且因此能夠投放市場；
[0130]再處理”:其表示成品輪胎具有小規(guī)格的缺陷，這種小規(guī)格的缺陷能夠通過進(jìn)一步處理來修正，并且隨后能夠?qū)⑤喬ネ斗攀袌觯?br>[0131]有缺陷的”:其表示成品輪胎具有大規(guī)格的缺陷，并且因此必須丟棄而不再能夠投放市場。
[0132]需要注意的是，對于實(shí)施本發(fā)明的目的而言，檢驗(yàn)平臺40的存在以及工作平臺10和模制/固化平臺20的存在并不是必要的。例如，可以不存在檢驗(yàn)平臺40，并且將被控制平臺30認(rèn)為有缺陷的輪胎從控制平臺30卸載，并丟棄該輪胎。
[0133]根據(jù)圖1B中示出的本發(fā)明的實(shí)施例的一個變形方案，生產(chǎn)線51還允許控制生輪胎上存在的缺陷。在這種情況下，生產(chǎn)線51包括第二控制平臺31，所述第二控制平臺31插置在工作平臺10和模制和固化平臺20之間。第二控制平臺31的功能與控制平臺30的功能類似，其中，二者的差異在于，第二控制平臺31對生輪胎上存在的缺陷進(jìn)行控制，而不是對成品輪胎上存在的缺陷進(jìn)行控制。
[0134]控制平臺30包括用于檢測成品輪胎上的缺陷的設(shè)備100。在一個實(shí)施例中，用方塊圖在圖2中示出了設(shè)備100。
[0135]設(shè)備100包括支撐和運(yùn)動構(gòu)件101，所述支撐和運(yùn)動構(gòu)件101的功能是支撐成品輪胎并且使成品輪胎圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0136]設(shè)備100還包括光源131和攝像機(jī)141。
[0137]光源131用于發(fā)射用于照亮成品輪胎的表面的至少一個部分的光輻射Rd。
[0138]成品輪胎的表面的一個部分指的是例如:
[0139]-成品輪胎的胎體表面的一部分；
[0140]-成品輪胎的胎圈的表面的一部分；
[0141]-槽的圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著由成品輪胎的胎面限定的圓周表面的至少一部分延伸的表面的一部分；
[0142]-塊體的圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著由成品輪胎的胎面限定的圓周表面的至少一部分延伸并且不具有凹痕(indentat1n)的表面的一部分；
[0143]-成品輪胎的基本光滑的外圓周表面的一部分。
[0144]發(fā)射的光輻射能夠是非相干白光或者窄帶的相干光(例如，激光)。
[0145]攝像機(jī)141通過檢測由所述部分反射的光輻射Rr來獲取由光源131照射的成品輪胎的所述部分的三維圖像。具體地，攝像機(jī)141產(chǎn)生承載表示所獲取的三維圖像的值的獲取信號Sa。更具體地，利用通常以像素表示的點(diǎn)矩陣來以數(shù)字形式表現(xiàn)所獲取的三維圖像，其中，每個像素均以在矩陣中的相應(yīng)位置以及灰度(在單色圖像的情況下)或以原色(在彩色圖像的情況下)的強(qiáng)度級為特征；另外，每個像素均與一值相關(guān)，該值表示由該像素表示的輪胎的所述部分的表面的相對于預(yù)定基準(zhǔn)的高度。
[0146]有利地，設(shè)備100包括用于獲取輪胎的所述部分的多條帶(band)的三維圖像的多個攝像機(jī):以這種方式，縮短了獲取圖像所耗費(fèi)的時間并且能夠?qū)喬?shí)施在線控制。例如，所述多個攝像機(jī)能夠布置成排成一行，以形成相互并排布置的攝像機(jī)陣列。
[0147]優(yōu)選地，設(shè)備100還包括機(jī)器人臂102，所述機(jī)器人臂102具有自由端部，光源131和攝像機(jī)141剛性地安裝在所述自由端部上。
[0148]優(yōu)選地，設(shè)備100包括鏡子，所述鏡子的功能是允許檢測輪胎的胎體的圖像或者成品輪胎的內(nèi)表面的圖像。
[0149]設(shè)備100還包括處理單元150，所述處理單元150的功能是對輪胎執(zhí)行控制以檢測是否存在缺陷。處理單元例如是微型處理器。
[0150]特別地，處理單元150執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的在輪胎生產(chǎn)工藝中檢測輪胎上的缺陷的方法200的至少一部分，圖3A中的流程圖示出了該方法200，并且將在下文更加詳細(xì)地描述該流程圖。
[0151]替代地或者組合地，處理單元150執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的在輪胎生產(chǎn)工藝中檢測輪胎上的缺陷的方法230的至少一部分，圖3B中的流程圖示出了該方法230，并且將在下文更加詳細(xì)地描述該流程圖。
[0152]替代地或者組合地，處理單元150執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的在輪胎生產(chǎn)工藝中檢測輪胎上的缺陷的方法250的至少一部分，圖3C中的流程圖示出了該方法250，并且將在下文更加詳細(xì)地描述該流程圖。
[0153]需要注意的是，涉及控制平臺30的前述考慮能夠以類似的方式應(yīng)用于第二控制平臺31，其中，不同之處在于待分析的輪胎是生輪胎而非成品輪胎。特別地，第二控制平臺31還包括用于檢測生輪胎上的缺陷的設(shè)備100，并且所述設(shè)備100包括用于執(zhí)行方法200、230和250的至少一部分的相應(yīng)的處理單元150。
[0154]參照圖3A，其示出了用于根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的在輪胎生產(chǎn)處理中檢測輪胎上的缺陷的方法的流程圖200。至少部分地由設(shè)備30的處理單元50借助于適當(dāng)?shù)能浖绦騺磉\(yùn)行這種方法。
[0155]流程圖200開始于步驟201。
[0156]流程圖從步驟201繼續(xù)進(jìn)行至步驟202，在步驟202中，獲取輪胎的表面部分的三維圖像。
[0157]流程圖從步驟202繼續(xù)進(jìn)行至步驟204，在步驟204中，根據(jù)所獲取的圖像產(chǎn)生了多個值，所述多個值表示輪胎的表面部分的高度輪廓的測量值。
[0158]流程圖從步驟204繼續(xù)進(jìn)行至步驟205，在步驟205中，根據(jù)測量到的高度輪廓的多個值并且按照一致性插值(consensus interpolat1n)來計(jì)算輪胎的所述表面部分的基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值。在步驟204和步驟205之間，可以對表示輪胎的表面部分的高度輪廓的測量值的值進(jìn)行過濾(例如，高斯型過濾)，以從測量到的高度輪廓中移除高頻噪音。
[0159]流程圖從步驟205繼續(xù)進(jìn)行至步驟206，在步驟206中，根據(jù)高度輪廓的多個測量值和基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值來計(jì)算輪胎的表面部分中可能存在缺陷的高度輪廓。
[0160]流程圖從步驟206繼續(xù)進(jìn)行至步驟207，在步驟207中，對輪胎的表面部分中可能存在缺陷的高度輪廓進(jìn)行閾值化(thresholding)。
[0161]流程圖從步驟207繼續(xù)進(jìn)行至步驟208，在步驟208中，根據(jù)所述閾值化來檢測輪胎的表面部分上可能存在的缺陷。
[0162]參照圖3B，其示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的在輪胎生產(chǎn)處理中檢測輪胎上的缺陷的方法的流程圖230。
[0163]流程圖230允許管理預(yù)期的元件，對于具體類型的輪胎，該預(yù)期的元件始終定位在相同的位置。
[0164]流程圖230與流程圖200的不同之處在于存在步驟202a、203、206a、207a。
[0165]步驟202a插置在步驟201和202之間。在步驟202a中，接收輪胎的一部分的構(gòu)造高度輪廓，所述構(gòu)造高度輪廓表示輪胎的所述表面部分上的預(yù)期的元件的位置。
[0166]步驟203插置在步驟204和205之間；在步驟203中，對表示輪胎的表面部分的高度輪廓的測量值的值進(jìn)行過濾(例如，高斯型過濾)，以從測量到的高度輪廓移除高頻噪音。
[0167]步驟206之后是步驟206a。在步驟206a中，比較可能存在缺陷的高度輪廓和所述構(gòu)造高度輪廓(例如通過差分(difference)進(jìn)行比較)，以便從可能存在缺陷的高度輪廓中消除預(yù)期的元件。
[0168]流程圖從步驟206a繼續(xù)進(jìn)行至步驟207a，在步驟207a中，對輪廓之間的比較結(jié)果進(jìn)行閾值化。
[0169]流程圖從步驟207a繼續(xù)進(jìn)行至步驟208，在步驟208中，根據(jù)所述閾值化來檢測輪胎的表面部分上可能存在的缺陷。
[0170]參照圖3C，其示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的在輪胎生產(chǎn)處理中檢測輪胎上的缺陷的方法的流程圖250。
[0171]流程圖250允許管理預(yù)期的元件，對于具體的輪胎類型，該預(yù)期的元件并不是始終定位在相同的位置。
[0172]流程圖250與流程圖200的不同之處在于存在步驟201a、203、206a、207a。
[0173]步驟201a插置在步驟201和202之間。在步驟201a中，接收基準(zhǔn)輪胎(S卩，無缺陷的輪胎)，并且根據(jù)一致性插值來計(jì)算基準(zhǔn)輪胎的一部分的構(gòu)造高度輪廓，該構(gòu)造高度輪廓指示所述預(yù)期的元件在輪胎的所述一部分上的位置。特別地，為了計(jì)算構(gòu)造高度輪廓，在無缺陷的基準(zhǔn)輪胎上應(yīng)用圖3A的方法，其中，在步驟208結(jié)束時，檢測預(yù)期的元件，就像這些預(yù)期的元件是“幸免于(survive)”在步驟207中實(shí)施的“閾值化”的缺陷。
[0174]返回到圖3C，步驟203插置在步驟204和205之間；在步驟203中，對指示輪胎的所述一部分的高度輪廓的測量值實(shí)施過濾(例如，高斯型過濾)，以從測量到的高度輪廓移除高頻噪音。
[0175]步驟206之后是步驟206a。在步驟206a中，比較可能存在缺陷的高度輪廓和計(jì)算出的構(gòu)造高度輪廓(例如，通過差分進(jìn)行比較)。
[0176]流程圖從步驟206a繼續(xù)進(jìn)行至步驟207a，在步驟207a中，對輪廓之間的比較結(jié)果進(jìn)行閾值化。
[0177]流程圖從步驟207a繼續(xù)進(jìn)行至步驟208，在步驟208中，根據(jù)所述閾值化來檢測輪胎的所述一部分上可能存在的缺陷。
[0178]參照圖4A，其更加詳細(xì)地示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的處理單元150。所述處理單元150包括:
[0179]-第一操作模塊152;
[0180]-第二操作模塊丨53;
[0181]-第三操作模塊丨54;
[0182]-閾值化模塊155
[0183]-缺陷檢測模塊158。
[0184]第一操作模塊152構(gòu)造成根據(jù)所獲取的圖像產(chǎn)生多個值，所述多個值指示輪胎的表面部分的高度輪廓S_pa的測量值。
[0185]第二操作模塊153構(gòu)造成根據(jù)測量到的高度輪廓3_?&的多個值并且根據(jù)一致性插值來計(jì)算輪胎的所述表面部分的基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值<S_par>。
[0186]第三操作模塊154構(gòu)造成根據(jù)高度輪廓S_pa的多個測量值和基準(zhǔn)高度輪廓<S_par>的估計(jì)值來計(jì)算輪胎的表面部分中的可能存在缺陷的高度輪廓S_papd。
[0187]閾值化模塊155構(gòu)造成通過對輪胎的表面部分中的可能存在缺陷的高度輪廓S_papd閾值化來產(chǎn)生計(jì)算得到的閾值化高度輪廓S_pas。
[0188]缺陷檢測模塊158構(gòu)造成根據(jù)閾值化高度輪廓S_pas來檢測輪胎的表面部分中的可能存在的缺陷，并產(chǎn)生測試結(jié)果信號Sm，該測試結(jié)果信號Se3tl指示對輪胎進(jìn)行的控制操作的結(jié)果。
[0189]圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的處理單元170。處理單元170與處理單元150的不同之處在于處理單元具有構(gòu)造模塊151、過濾模塊152a和比較模塊154b。
[0190]構(gòu)造模塊151構(gòu)造成接收輪胎的一部分的構(gòu)造高度輪廓S_pcfg，該構(gòu)造高度輪廓S_pcfg指示預(yù)期的元件在輪胎的表面部分上的位置。
[0191]過濾模塊152a構(gòu)造成對表示獲取到的圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾(例如，高斯型過濾)。
[0192]比較模塊154b構(gòu)造成產(chǎn)生比較信號S_cfr，所述比較信號S_cfr指示可能存在缺陷的高度輪廓S_papd和構(gòu)造高度輪之間的比較結(jié)果(例如，通過計(jì)算差異得到的比較結(jié)果)。
[0193]閾值化模塊155構(gòu)造成通過對比較信號3_0打進(jìn)行閾值化來產(chǎn)生計(jì)算得到的閾值高度輪廓。
[0194]圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的處理單元180。處理單元180與處理單元150的不同之處在于處理單元180還包括第四操作模塊154a、過濾模塊152a和比較模塊154b ο
[0195]第四操作模塊154a構(gòu)造成根據(jù)一致性插值來計(jì)算基準(zhǔn)輪胎(無缺陷的輪胎)的一部分的構(gòu)造高度輪廓S_pcfg，該構(gòu)造高度輪表示預(yù)期的元件在基準(zhǔn)輪胎的所述一部分上的位置。
[0196]過濾模塊152a構(gòu)造成對表示獲取到圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾(例如，高斯型過濾)。
[0197]比較模塊154b構(gòu)造成產(chǎn)生比較信號S_cfr，該比較信號S_cfr指示可能存在缺陷的高度輪和構(gòu)造高度輪之間的比較結(jié)果(例如，通過計(jì)算差異得到的比較結(jié)果)。
[0198]閾值化模塊155構(gòu)造成通過對比較信號3_0打進(jìn)行閾值化來產(chǎn)生計(jì)算得到的閾值尚度輪廊5_口88。
[0199]與使用其它插值算法(例如，線性回歸和移動平均數(shù)(在W02012-143197中使用了移動平均數(shù)))相比，使用一致性算法是尤為有利的。例如，RANSAC算法對與輪胎的所考慮部分的多個點(diǎn)相對應(yīng)的多個值進(jìn)行線性插值。如上所述，所述線性插值就大部分值(其與無缺陷的所考慮部分的多個點(diǎn)相對應(yīng))而言是最優(yōu)的，原因在于算法自身拋棄了與有缺陷的所考慮部分的多個點(diǎn)相對應(yīng)的大部分值。以這種方式，能夠正確地檢測基準(zhǔn)高度輪廓，并且因此，能夠正確地檢測相對于這種基準(zhǔn)高度輪廓檢測存在的缺陷。此外，能夠全面地檢測缺陷的規(guī)格，即，該缺陷是嚴(yán)重缺陷還是次嚴(yán)重缺陷。
[0200]不同的是，線性回歸和移動平均數(shù)實(shí)施線性插值，所述線性插值包括所考慮部分的所有值，而且還包括與代表缺陷的點(diǎn)相對應(yīng)的值:以這種方式，并不總是能夠檢測到存在的缺陷，并且即使能夠檢測到存在的缺陷，也不能夠全面地檢測缺陷的規(guī)格，即，不能識別缺陷是嚴(yán)重缺陷還是次嚴(yán)重缺陷。
[0201]使用一致性插值算法不會增加計(jì)算和/或輸入/輸出數(shù)據(jù)的復(fù)雜性。例如，RANSAC算法的輸入?yún)?shù)可以是以下參數(shù):
[0202]-數(shù)據(jù):高度輪廓的測量值；
[0203]-最大_迭代:由RANSAC算法執(zhí)行的最大迭代次數(shù)；
[0204]-η:擬合模型所需的數(shù)據(jù)的最小數(shù)據(jù)量(例如，在直線的情況下，n = 2);
[0205]-ε:數(shù)據(jù)與模型相距的最大距離，以產(chǎn)生一致性(S卩，用于確定何時數(shù)據(jù)屬于模型).’
[0206]-充分_一致性:足以判定發(fā)現(xiàn)的模型很好地?cái)M合了數(shù)據(jù)的點(diǎn)的數(shù)量。
[0207]RANSACA算法的輸出所提供的參數(shù)能夠是以下參數(shù):
[0208]-最佳_模型:最佳地?cái)M合數(shù)據(jù)的直線；
[0209]-最佳_一致性:與所述最佳_模型(即，直線)一致的點(diǎn)的數(shù)量；
[0210]-最佳_模型(S卩，直線)
[0211 ]為了簡化，假設(shè)使用輸入?yún)?shù)η = 2，則RANSAC算法的一個示例能夠執(zhí)行以下步驟:
[0212]a)隨機(jī)地選擇高度輪廓的兩個測量值，并且計(jì)算通過與所述兩個值相對應(yīng)的兩個點(diǎn)的直線；
[0213]b)(通過ε輸入?yún)?shù))計(jì)算位于所述直線近側(cè)的高度輪廓的測量值的數(shù)量，并存儲所述測量值的數(shù)量；
[0214]c)重復(fù)步驟a)和b)，隨機(jī)地選擇兩個其它點(diǎn)并且計(jì)算其它直線；
[0215]d)當(dāng)足夠數(shù)量的高度輪廓測量值位于計(jì)算得到的直線的近側(cè)(例如，所述充分_一致性的值介于所獲取的數(shù)據(jù)的點(diǎn)的80 %和90 %之間)時或者當(dāng)已經(jīng)達(dá)到迭代的最大數(shù)量時，終止迭代。
[0216]可以觀察到的是，前述示例可以概括為沒有通過使用直線作為模型來進(jìn)行插置的情況，但是使用另一種線(例如拋物線或樣條曲線)作為模型:在這種情況下，所使用的η的值大于2。
[0217]參照圖5Α至圖5Β，其分別示出了輪胎的胎體表面的高度輪廓S_pa的測量值和同一輪胎的胎體表面的可能存在缺陷的高度輪廓3_?&?(1，后者利用根據(jù)本發(fā)明的方法計(jì)算。在兩種情況下，均示出了所考慮的帶的輪廓，所述所考慮的帶圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著輪胎的整個圓周胎體表面(即沿著360°)延伸。
[0218]圖5A至圖5B的橫坐標(biāo)指示沿著圓周表面與位于所考慮的帶上的基準(zhǔn)點(diǎn)相距的距離;特別地，橫坐標(biāo)的值表示所考慮的帶的像素。
[0219]圖5A至圖5B的縱坐標(biāo)分別指示測量到的高度輪廓5_?&和可能存在缺陷的高度輪的相對測量值和絕對測量值(以毫米表示)。
[0220]為了能夠評估根據(jù)本發(fā)明的方法的有效性，考慮這樣一種輪胎，在所述輪胎中，已知在胎體的表面上存在缺陷DE(例如，缺陷是氣泡)，并且其中，已知存在用Pl、P2、P3指示的三個預(yù)期元件，如圖5A所示。例如，Pl是“構(gòu)造簾布層連結(jié)部”，P2是“制備簾布層連結(jié)部”，并且P3是“襯里連結(jié)部”。
[0221]能夠在圖5A中觀察到的是，輪胎的胎體表面的徑向變化是不可忽略的，并且數(shù)量級與缺陷DF的數(shù)量級相同，并且在某些情況下甚至與預(yù)期的元件(例如P2)的數(shù)量級相同。
[0222]利用根據(jù)本發(fā)明的參照圖3A描述的方法來計(jì)算圖5B中示出的胎體表面的可能存在缺陷的高度輪廓S_papd。
[0223]能夠在圖5B中觀察到的是，幾乎全部地移除了胎體表面的徑向變化，并且因此更好地識別出輪胎的胎體表面的缺陷DF和預(yù)期的元件P1、P2、P3。通過閾值化，能夠識別出缺陷DF和預(yù)期的元件P1、P2、P3。如上所述，能夠通過提供或者計(jì)算針對所述預(yù)期元件準(zhǔn)備的構(gòu)造高度輪廓來移除這些預(yù)期的元件(并且因此不被認(rèn)作缺陷)。
[0224]下面將參照圖1A、2、3A、4A描述根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的輪胎生產(chǎn)線I的操作。為了解釋本發(fā)明，假定分析輪胎的具有缺陷的胎體;更加特別地，為了簡化，假定獲取胎體的僅一個帶的三維圖像，其中，帶圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著胎體的整個圓周表面延伸。
[0225]還假定使用僅一個攝像機(jī)141和照明器131，用于獲取待控制的輪胎的圖像，所述攝像機(jī)141和照明器131安裝在機(jī)器人臂102上，所述機(jī)器人臂102能夠進(jìn)入到輪胎的腔內(nèi)部。
[0226]最后，假定使用RANSAC型的一致性插值。
[0227]當(dāng)工作平臺10完成生輪胎的構(gòu)造時，模制和固化平臺20接收生輪胎并且開始實(shí)施輪胎的模制和固化。
[0228]因此，以這種方式，產(chǎn)生了成品輪胎。
[0229 ]控制平臺30在模制和固化平臺20的輸出部處接收成品輪胎，并且開始控制成品輪胎，以檢測胎體上存在的缺陷。
[0230]特別地，待控制的輪胎抵靠支撐和運(yùn)動構(gòu)件101，并且開始圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn):同時，在輪胎圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)一整圈的同時，光源131產(chǎn)生照射輪胎的胎體的一個帶的光輻射Rd，并且攝像機(jī)141由此接收帶反射的光輻射并獲取胎體的帶的三維圖像。
[0231]處理單元150處理獲取到的胎體的帶的三維圖像，并且由該三維圖像產(chǎn)生與帶的多個弧狀部分相對應(yīng)的多個高度輪廓S_pal，、S_pa2 ’、…S_pan，的測量值，其中，相鄰的弧狀部分沿著圓周方向重疊。
[0232]特別地，處理單元150根據(jù)第一高度輪廓S_pal，的測量值并按照RANSAC型一致性插值來計(jì)算胎體的帶的第一弧狀部分的第一基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值。
[0233]然后，處理單元150通過第一高度輪廓S_pal’的測量值和第一基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值之間的差來產(chǎn)生可能存在缺陷的第一高度輪廓3_?&?(11’。
[0234]以類似的方式，處理單元150根據(jù)第二高度輪廓S_pa2’的測量值并按照RANSAC型一致性插值來計(jì)算胎體的帶的第二弧狀部分的第二基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值，并產(chǎn)生可能存在缺陷的第二高度輪廓3_?&?(12’。
[0235]針對胎體的帶的所有其它弧狀部分，處理單元150重復(fù)前述操作，以便產(chǎn)生針對所有弧的可能存在缺陷的高度輪廓，以及作為可能存在缺陷的第一高度輪廓S_papdl’、可能存在缺陷的第二高度輪廓S_papd2’、...和可能存在缺陷的第η高度輪廓3_?&?(111’的總和的可能存在缺陷的總體高度輪廓3_口&口(1’。
[0236]最后，處理單元150比較可能存在缺陷的總體高度輪廓S_papd’的值和閾值S_th從而檢測出對應(yīng)于缺陷的一個/多個值大于所述閾值S_th，并且產(chǎn)生指示輪胎有缺陷的測試結(jié)果信號Srti。
[0237]需要注意的是，為了簡化，僅參照胎體的僅一個帶解釋了所述操作，但是更一般地，胎體的表面寬度被分成多個帶。在這種情況下，輪胎圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)一整圈，并且在旋轉(zhuǎn)結(jié)束時獲取胎體的所有帶的三維圖像。隨后，處理單元150對獲取到的三維圖像實(shí)施處理，并由該三維圖像產(chǎn)生多個圖像，每個圖像均對應(yīng)于一個帶。之后，處理單元150對每個帶的圖像實(shí)施如上所述的處理。替代地，能夠通過多個攝像機(jī)141并行地實(shí)施計(jì)算。
[0238]自然地，該示例能夠推廣用于分析成品輪胎和/或生輪胎的內(nèi)表面或外表面的任何部分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于在輪胎生產(chǎn)工藝中檢測輪胎上的缺陷的方法，所述方法包括: a)提供輪胎； b)獲取(202)所述輪胎的表面部分的三維圖像； c)根據(jù)所獲取的圖像產(chǎn)生(204)多個值，所述多個值指示所述輪胎的所述表面部分的高度輪廓(S_pa)的測量值； d)根據(jù)所述高度輪廓的多個測量值并根據(jù)一致性插值來計(jì)算(205)指示所述輪胎的所述表面部分的基準(zhǔn)高度輪廓(〈Spar〉)的估計(jì)值的多個值； e)根據(jù)所述高度輪廓的所述多個測量值和所述基準(zhǔn)高度輪廓的多個估計(jì)值來計(jì)算(206)所述輪胎的所述表面部分中的可能存在缺陷的高度輪廓(S_papd); f)比較(207，208)所述可能存在缺陷的高度輪廓的值與閾值(S_th)，以檢測所述輪胎的所述表面部分中可能存在的缺陷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述一致性插值是隨機(jī)抽樣一致性(RANSAC)型的。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述部分圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線沿著所述輪胎的圓周表面的至少一部分延伸，并且其中，所述方法還包括: -將輪胎的所述部分分成多個弧狀部分； -將所述三維圖像分成與所述多個弧狀部分相對應(yīng)的多個三維圖像； -迭代地重復(fù)步驟c)至步驟e)，以產(chǎn)生與所述多個弧狀部分相對應(yīng)的可能存在缺陷的多個高度輪廓。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，所述方法還包括根據(jù)所述可能存在缺陷的多個高度輪廓產(chǎn)生所述可能存在缺陷的高度輪廓。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括: -將所述部分分成多個大體環(huán)形的帶，所述大體環(huán)形的帶具有基本恒定的寬度； -對所述多個大體環(huán)形的帶中的每個帶重復(fù)步驟b)至步驟f)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，兩個相鄰的帶至少部分地沿著圓周相互重疊。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括: -接收所述輪胎的一部分的構(gòu)造高度輪廓，所述構(gòu)造高度輪廓指示預(yù)期的元件在所述輪胎的所述一部分上的位置； -比較所述可能存在缺陷的高度輪廓與所述構(gòu)造高度輪廓，以從所述可能存在缺陷的高度輪廓移除所述預(yù)期的元件。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，所述方法還包括: -接收基本沒有缺陷的基準(zhǔn)輪胎，并且通過步驟b)至步驟f)計(jì)算所述構(gòu)造高度輪廓，其中，所述預(yù)期的元件被檢測為所述基準(zhǔn)輪胎上的缺陷。9.一種在輪胎生產(chǎn)線中檢測輪胎上的缺陷的設(shè)備(100)，所述設(shè)備包括: -支撐和運(yùn)動構(gòu)件(101)，所述支撐和運(yùn)動構(gòu)件具有支撐件，所述支撐件適于支撐輪胎并且使輪胎圍繞輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)； -光源(131)，所述光源構(gòu)造成在輪胎旋轉(zhuǎn)期間發(fā)射光輻射(Rd)，用于照亮所述輪胎的表面的一部分； -至少一個攝像機(jī)(141)，所述攝像機(jī)構(gòu)造成在輪胎旋轉(zhuǎn)期間獲取所述輪胎的所述表面部分的三維圖像； -處理單元(150)，所述處理單元構(gòu)造成: ?根據(jù)所獲取的三維圖像產(chǎn)生(152)多個值，所述多個值指示所述輪胎的所述表面部分的高度輪廓(S_pa)的測量值； ?根據(jù)所述高度輪廓的多個測量值并根據(jù)一致性插值來計(jì)算(153)指示所述輪胎的所述表面部分的基準(zhǔn)高度輪廓(<S_par>)的估計(jì)值的多個值； ?根據(jù)所述高度輪廓的多個測量值和所述基準(zhǔn)高度輪廓的估計(jì)值來計(jì)算(154)所述輪胎的所述表面部分中的可能存在缺陷的高度輪廓(S_papd); ?比較(155，158)所述可能存在缺陷的高度輪廓的值與閾值(S_th)，以檢測所述輪胎的所述表面部分中的可能存在的缺陷。10.—種計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括軟件代碼部分，當(dāng)在至少一臺計(jì)算機(jī)上運(yùn)行所述程序時，所述軟件代碼部分適于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任意一項(xiàng)所述的方法的至少所述步驟c)、d)、e)、f) ο11.一種用于生產(chǎn)輪胎的工藝，所述工藝包括: -構(gòu)造生輪胎； -模制和固化所述生輪胎； -根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任意一項(xiàng)所述的方法控制所述生輪胎和/或經(jīng)過固化的輪胎。12.一種輪胎生產(chǎn)線(I)，所述輪胎生產(chǎn)線包括: -工作平臺(10); -模制和固化平臺(20); -控制平臺(30)，所述控制平臺包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于檢測輪胎上的缺陷的設(shè)備(10)0
【文檔編號】G01M17/02GK106030275SQ201480075687
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月22日
【發(fā)明人】F·雷戈利, V·波法, L·迪斯特法諾, V·巴拉爾迪尼, G·卡薩迪奧托齊
【申請人】倍耐力輪胎股份公司