JP6665550B2 - Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method - Google Patents
Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6665550B2 JP6665550B2 JP2016009895A JP2016009895A JP6665550B2 JP 6665550 B2 JP6665550 B2 JP 6665550B2 JP 2016009895 A JP2016009895 A JP 2016009895A JP 2016009895 A JP2016009895 A JP 2016009895A JP 6665550 B2 JP6665550 B2 JP 6665550B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- luminance
- groove
- image
- scanning line
- contact surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Tires In General (AREA)
Description
本発明は、タイヤ接地面解析装置、タイヤ接地面解析システム及びタイヤ接地面解析方法に関する。 The present invention relates to a tire contact surface analysis device, a tire contact surface analysis system, and a tire contact surface analysis method.
空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」と称する)は、車両などの移動体が対象面、例えば路面上を移動するために、この路面と接触し、この車両などに搭載されたエンジンなどの動力源からの動力を対象面に伝達する唯一のものである。従って、車両の運動性能には、タイヤの性能が多大な影響を与える。タイヤの性能としては、例えば騒音性能、摩擦性能、操縦安定性能、制動性能など評価項目があり、これらの評価項目は、タイヤ接地特性によって変化するものである。このタイヤ接地特性には、接地面積、負荷荷重と接地面積に基づく平均圧力、タイヤ周方向(接地長方向)の最大接地長、タイヤ幅方向(接地幅方向)の最大接地幅などがある。これらのタイヤ接地特性を精度良く求めるためには、タイヤが対象面と接触した際のタイヤ接地形状、特にタイヤが対象面と接触した際のタイヤの接地面を構成する輪郭線を求め、接地領域を精度良く求めることが重要である。 2. Description of the Related Art A pneumatic tire (hereinafter, simply referred to as a "tire") comes into contact with a moving body such as a vehicle to move on a target surface, for example, a road surface. It is the only one that transfers power from the source to the target surface. Therefore, the performance of the tire has a great influence on the kinetic performance of the vehicle. Tire performance includes, for example, evaluation items such as noise performance, friction performance, steering stability performance, and braking performance, and these evaluation items change depending on tire contact characteristics. The tire contact characteristics include a contact area, an average pressure based on a load applied and a contact area, a maximum contact length in a tire circumferential direction (contact length direction), and a maximum contact width in a tire width direction (contact width direction). In order to accurately determine these tire contact characteristics, the tire contact shape when the tire comes into contact with the target surface, particularly the contour line that constitutes the tire contact surface when the tire comes into contact with the target surface, is determined, and the contact area is determined. It is important to obtain the value with high accuracy.
そこで、従来では、タイヤ接地画像データの画像解析を行い、タイヤ接地形状を求め、タイヤの接地特性を求める技術が提案されている。例えば、特許文献1には、タイヤ踏み跡の撮像画像を、輝度に対して設定される閾値に基づいて2値化し、2値化した画像に対して膨張処理と収縮処理を行うことにより、タイヤ接地形状を求める技術が記載されている。 Therefore, conventionally, a technique has been proposed in which image analysis of tire contact image data is performed to determine a tire contact shape, and a tire contact characteristic is determined. For example, Patent Document 1 discloses that a captured image of a tire tread is binarized based on a threshold set for luminance, and an inflating process and an eroding process are performed on the binarized image. A technique for determining a ground contact shape is described.
ここで、タイヤ接地形状を求めて接地領域の解析を行う場合、接地領域全体の形状のみでなく、溝の部分も含む総接地領域から溝形状を除外した接地領域、即ち、実際に接地している実接地領域の形状も重要な要素になる。実接地領域の形状の抽出は、総接地領域の画像から溝形状を除外することにより抽出することができ、溝形状は、接地画像を輝度に基づいて2値化することにより、抽出することができる。つまり、接地画像では、トレッド面における実際に接地している部分と、溝の部分とで輝度が異なるため、溝の形状は、輝度に基づいて接地画像を2値化することによって抽出することができる。 Here, when the analysis of the contact area is obtained by determining the tire contact shape, not only the shape of the entire contact area, but also the contact area excluding the groove shape from the total contact area including the groove portion, that is, actually contact the ground. The shape of the actual ground area is also an important factor. The shape of the actual contact area can be extracted by excluding the groove shape from the image of the total contact area. The groove shape can be extracted by binarizing the contact image based on luminance. it can. In other words, in the grounding image, since the luminance is different between the portion of the tread surface where the ground is actually grounded and the portion of the groove, the shape of the groove can be extracted by binarizing the grounding image based on the luminance. it can.
一方、タイヤのトレッド面には、タイヤ製造時において部材の種類を識別するために施される刻印や、タイヤの試験時に記されるマーキング等が施されていることがある。トレッド面における刻印やマーキングの部分は、これらが施されていない部分とは輝度が異なることが多く、このため、輝度に基づいて溝の形状を抽出した場合、刻印等の部分も溝と同類の要素として抽出されてしまうなど、実接地領域の実際の態様とは異なって抽出されてしまう虞がある。従って、トレッド面に刻印等が施されている場合、接地領域を解析する際の解析精度が低下するという問題がある。 On the other hand, the tread surface of the tire may be provided with an engraved mark for identifying the type of the member at the time of manufacturing the tire, a marking written at the time of testing the tire, and the like. The markings and markings on the tread surface often differ in luminance from the unmarked parts, so if the groove shape is extracted based on the luminance, the markings and other parts are similar to the grooves. It may be extracted differently from the actual state of the actual ground area, such as being extracted as an element. Therefore, when the tread surface is engraved or the like, there is a problem that the analysis accuracy when analyzing the ground contact area is reduced.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することのできるタイヤ接地面解析装置、タイヤ接地面解析システム及びタイヤ接地面解析方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a tire tread analysis device, a tire tread analysis system, and a tire tread analysis method capable of reducing an analysis error in analyzing a tread region. The purpose is to:
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤ接地面解析装置は、空気入りタイヤの接地面の画像を取得する接地面画像取得部と、前記接地面画像取得部で取得した接地面画像から前記空気入りタイヤの溝を抽出する溝抽出部と、を備え、前記溝抽出部は、前記接地面画像に対して走査ラインを設定する走査ライン設定部と、前記走査ラインが位置する領域における平均輝度を陸部局所的輝度とし、前記陸部局所的輝度から一定の値を引いたものを溝局所的輝度とした場合において、前記走査ラインの中心画素の輝度と前記溝局所的輝度とを比較する輝度比較部と、前記中心画素の輝度が前記溝局所的輝度より小さい場合に、前記走査ラインが位置する範囲における前記接地面画像の輝度微分プロファイルを生成すると共に、前記輝度微分プロファイルより所定の閾値以上の輝度微分値を有する極大点を抽出し、前記極大点のうち前記中心画素を挟んだ前記走査ラインの長さ方向における両側のそれぞれにおいて前記中心画素に最も近い2点の前記極大点で挟まれた領域を前記溝として判定する判定部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a tire contact surface analysis device according to the present invention includes a contact surface image acquisition unit that acquires an image of a contact surface of a pneumatic tire, and the contact surface image acquisition unit. A groove extracting unit that extracts a groove of the pneumatic tire from the acquired ground contact surface image, wherein the groove extracting unit sets a scan line on the ground contact surface image, and the scan line In the case where the average luminance in the region where is located is the land local luminance, and a value obtained by subtracting a certain value from the land local luminance is the groove local luminance, the luminance of the center pixel of the scan line and the groove are obtained. A brightness comparison unit that compares the local brightness, and when the brightness of the center pixel is smaller than the groove local brightness, a brightness differential profile of the ground plane image in a range where the scanning line is located is generated. Extracting a maximum point having a luminance differential value equal to or greater than a predetermined threshold value from the luminance differential profile, and extracting the local maximum point from the central pixel on each of both sides in the length direction of the scanning line with the central pixel interposed therebetween. A determination unit that determines a region sandwiched between the two closest local maximum points as the groove.
また、上記タイヤ接地面解析装置において、前記走査ライン設定部は、前記走査ラインとして、前記空気入りタイヤのタイヤ周方向に沿って延びる方向に設定される周方向走査ラインと、前記空気入りタイヤのタイヤ幅方向に沿って延びる方向に設定される幅方向走査ラインとを設定することが好ましい。 Further, in the tire ground contact surface analysis device, the scan line setting unit includes, as the scan line, a circumferential scan line set in a direction extending along a tire circumferential direction of the pneumatic tire; It is preferable to set a width direction scanning line set in a direction extending along the tire width direction.
また、上記タイヤ接地面解析装置において、前記走査ラインは、前記接地面画像における前記走査ラインと交差する前記溝の前記走査ラインの長さ方向における幅のうち、最大幅の2倍よりも長い長さで設定されることが好ましい。 Further, in the tire ground contact surface analysis device, the scan line is longer than twice the maximum width of the width of the groove intersecting the scan line in the contact surface image in the length direction of the scan line. It is preferable to set the distance.
また、上記タイヤ接地面解析装置において、前記閾値は、前記接地面画像に含まれる総接地領域での平均輝度微分の1.25倍以上2.5倍以下であることが好ましい。 In the tire contact surface analysis device, it is preferable that the threshold value is 1.25 times or more and 2.5 times or less of an average luminance differential in a total contact region included in the contact surface image.
また、上記タイヤ接地面解析装置において、前記接地面画像の輝度を微分することにより画像中の輪郭線が強調された輪郭線強調画像を生成する輪郭線強調画像生成部を備え、前記輝度微分プロファイルは、前記輪郭線強調画像を利用して生成することが好ましい。 The tire contact surface analysis device further includes a contour emphasized image generating unit configured to generate a contour emphasized image in which a contour in the image is emphasized by differentiating the luminance of the contact surface image, wherein the luminance differential profile Is preferably generated using the outline emphasized image.
また、上記タイヤ接地面解析装置において、前記接地面画像から総接地領域を求める総接地領域算出部と、前記総接地領域算出部で求めた前記総接地領域から、前記溝抽出部で抽出した前記溝を除去して実接地領域を求める実接地領域算出部と、を備えることが好ましい。 In the tire contact surface analysis device, a total contact region calculation unit that determines a total contact region from the contact surface image, and the total contact region determined by the total contact region calculation unit, extracted by the groove extraction unit. And a real ground contact area calculation unit that obtains the real ground contact area by removing the groove.
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤ接地面解析システムは、上記タイヤ接地面解析装置と、前記空気入りタイヤを押し付ける透明板と、前記透明板に押し付けられている前記接地面を照射する複数の光源と、前記透明板を介して前記接地面を撮影する撮影部と、を備えることを特徴とする。 Further, in order to solve the above-described problems and achieve the object, a tire contact surface analysis system according to the present invention includes the tire contact surface analysis device, a transparent plate for pressing the pneumatic tire, and pressing the transparent plate. A plurality of light sources for irradiating the ground plane, and a photographing unit for photographing the ground plane via the transparent plate.
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤ接地面解析方法は、空気入りタイヤの接地面の画像を取得するステップと、接地面画像に対して走査ラインを設定するステップと、前記走査ラインが位置する領域における平均輝度を陸部局所的輝度とし、前記陸部局所的輝度から一定の値を引いたものを溝局所的輝度とした場合において、前記走査ラインの中心画素の輝度と前記溝局所的輝度とを比較するステップと、前記中心画素の輝度が前記溝局所的輝度より小さい場合に、前記走査ラインが位置する範囲における前記接地面画像の輝度微分プロファイルを生成すると共に、前記輝度微分プロファイルより所定の閾値以上の輝度微分値を有する極大点を抽出し、前記極大点のうち前記中心画素を挟んだ前記走査ラインの長さ方向における両側のそれぞれにおいて前記中心画素に最も近い2点の前記極大点で挟まれた領域を前記空気入りタイヤの溝として判定するステップと、を含むことを特徴とする。 Further, to solve the problem described above and achieve the object, a tire contact surface analysis method according to the present invention includes the steps of acquiring an image of the ground surface of the pneumatic tire, the scan line with respect to contact the ground image Setting the average luminance in the area where the scanning line is located as the land local luminance, and subtracting a constant value from the land local luminance as the groove local luminance, the scanning line, Comparing the luminance of the central pixel with the local luminance of the groove, and when the luminance of the central pixel is smaller than the local luminance of the groove, a luminance differential profile of the ground plane image in a range where the scanning line is located. And extracting a local maximum point having a luminance differential value equal to or greater than a predetermined threshold from the luminance differential profile, and scanning the central pixel among the local maximum points with the central pixel interposed therebetween. And determining in the area sandwiched in by the maximum point of the two nearest points to the center pixel in each sides length direction groove of the pneumatic tire, characterized in that it comprises a.
本発明に係るタイヤ接地面解析装置、タイヤ接地面解析システム及びタイヤ接地面解析方法は、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することができる、という効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION The tire contact surface analysis apparatus, the tire contact surface analysis system, and the tire contact surface analysis method according to the present invention have an effect that an analysis error in analyzing a contact region can be reduced.
以下に、本発明に係るタイヤ接地面解析装置、タイヤ接地面解析システム及びタイヤ接地面解析方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments of a tire contact surface analysis device, a tire contact surface analysis system, and a tire contact surface analysis method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited by the embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art, and those that are substantially the same.
〔実施形態〕
図1は、実施形態に係るタイヤ接地面解析システムを示す構成図である。図2は、図1に示すタイヤ接地面解析装置の機能を示すブロック図である。これらの図において、図1は、タイヤ接地面解析システムの全体構成を模式的に示し、図2は、タイヤ接地面解析装置の主たる機能を示している。
[Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a tire ground contact surface analysis system according to the embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of the tire tread surface analysis device illustrated in FIG. 1. In these figures, FIG. 1 schematically shows the entire configuration of the tire contact surface analysis system, and FIG. 2 shows main functions of the tire contact surface analysis device.
本実施形態に係るタイヤ接地面解析システム1は、空気入りタイヤの接地面61の画像を取得することにより、接地面61の解析を行うシステムに適用される。タイヤ接地面解析システム1は、タイヤ試験機2と、撮影装置10と、タイヤ接地面解析装置20とを備える(図1参照)。 The tire tread analysis system 1 according to the present embodiment is applied to a system that analyzes the tread 61 by acquiring an image of the tread 61 of the pneumatic tire. The tire contact surface analysis system 1 includes a tire testing machine 2, an imaging device 10, and a tire contact surface analysis device 20 (see FIG. 1).
タイヤ試験機2は、試験を行う空気入りタイヤである試験タイヤ60に試験条件を付与する装置である。図1の構成では、タイヤ試験機2は、支持装置3と、駆動装置5とを有する。支持装置3は、試験タイヤ60を回転可能に支持する装置であり、試験タイヤ60を装着するリム4を有する。駆動装置5は、試験タイヤ60に駆動力を付与する装置であり、試験タイヤ60を駆動するモータ6と、モータ6を駆動制御するモータ制御装置7とから構成される。 The tire testing machine 2 is a device that gives test conditions to a test tire 60 that is a pneumatic tire to be tested. In the configuration of FIG. 1, the tire testing machine 2 has a supporting device 3 and a driving device 5. The support device 3 is a device that rotatably supports the test tire 60 and has a rim 4 on which the test tire 60 is mounted. The driving device 5 is a device for applying a driving force to the test tire 60, and includes a motor 6 for driving the test tire 60 and a motor control device 7 for driving and controlling the motor 6.
このタイヤ試験機2では、支持装置3が、試験タイヤ60をリム4に装着して支持し、試験タイヤ60を駆動装置5の透明板11の一主面である上面11Uに押圧して試験タイヤ60に荷重を付与する。また、支持装置3が、リム4を変位させて試験タイヤ60と透明板11との位置関係を調整することにより、試験タイヤ60にスリップ角又はアングル角を付与する。また、駆動装置5は、モータ制御装置7によりモータ6を駆動してリム4を所定角度回転させることができる。これにより、車両走行時におけるタイヤの転動状態が、透明板11の表面を路面として再現される。また、支持装置3及び駆動装置5が、荷重、回転速度、スリップ角、アングル角などを調整することにより、試験条件を変更できる。 In the tire testing machine 2, the supporting device 3 mounts and supports the test tire 60 on the rim 4, and presses the test tire 60 against the upper surface 11 </ b> U, which is one main surface of the transparent plate 11 of the driving device 5. A load is applied to 60. In addition, the support device 3 adjusts the positional relationship between the test tire 60 and the transparent plate 11 by displacing the rim 4 to give the test tire 60 a slip angle or an angle. The drive device 5 can drive the motor 6 by the motor control device 7 to rotate the rim 4 by a predetermined angle. Thereby, the rolling state of the tire when the vehicle is running is reproduced with the surface of the transparent plate 11 as the road surface. Further, the test conditions can be changed by adjusting the load, the rotational speed, the slip angle, the angle, and the like by the support device 3 and the drive device 5.
透明板11は、光を透過する性質を有する光透過板である。透明板11は光を100%透過しなくてもよく、透明板11を介してタイヤの表面を撮影することができる光透過率を有していればよい。透明板11は、例えば、アクリル樹脂製の平面板又はガラス製の平面板である。試験タイヤ60と平面板との接触状態を撮影して画像解析するので、より現実に近いタイヤの接地状態を解析することができる。 The transparent plate 11 is a light transmitting plate having a property of transmitting light. The transparent plate 11 does not need to transmit 100% of the light, and it is sufficient that the transparent plate 11 has a light transmittance that allows the surface of the tire to be photographed through the transparent plate 11. The transparent plate 11 is, for example, a flat plate made of acrylic resin or a flat plate made of glass. Since the contact state between the test tire 60 and the flat plate is photographed and image-analyzed, a more realistic contact state of the tire can be analyzed.
撮影装置10は、試験タイヤ60を撮影する撮像部であるカメラ15と、光源である照明用ランプ16とを有する。カメラ15は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラにより構成される。カメラ15は、透明板11を介して試験タイヤ60を撮影することにより、透明板11に押し付けられている試験タイヤ60の接地面61を撮影する。詳しくは、カメラ15は、透明板11の他主面である下面11D側に、光軸が下面11D側に対して直交する向きで配設され、下面11D側から、透明板11を介して試験タイヤ60を撮影する。これにより、カメラ15は、少なくとも接地面61を含んで試験タイヤ60を撮影し、接地面61を含んだ試験タイヤ60のデジタル画像データを生成する。 The imaging device 10 includes a camera 15 that is an imaging unit that captures an image of the test tire 60 and an illumination lamp 16 that is a light source. The camera 15 is configured by, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera. The camera 15 captures an image of the test tire 60 via the transparent plate 11, thereby capturing an image of the contact surface 61 of the test tire 60 pressed against the transparent plate 11. More specifically, the camera 15 is disposed on the lower surface 11D side, which is the other main surface of the transparent plate 11, so that the optical axis is orthogonal to the lower surface 11D side, and a test is performed from the lower surface 11D side via the transparent plate 11. The tire 60 is photographed. Thereby, the camera 15 captures an image of the test tire 60 including at least the contact surface 61 and generates digital image data of the test tire 60 including the contact surface 61.
照明用ランプ16は、カメラ15の撮影範囲を照らすランプであり、例えば、ハロゲンランプにより構成される。この照明用ランプ16は、複数が設けられており、透明板11に押し付けられている試験タイヤ60の接地面61を、透明板11の下面11D側から透明板11を介して、または透明板11の上面11U側と試験タイヤ60との間から照射する。複数の照明用ランプ16は、支持装置3によって試験タイヤ60が回転することに伴って移動する透明板11が移動する位置以外の位置に、それぞれ配設されている。 The illumination lamp 16 is a lamp that illuminates the shooting range of the camera 15, and is configured by, for example, a halogen lamp. A plurality of the illumination lamps 16 are provided, and the grounding surface 61 of the test tire 60 pressed against the transparent plate 11 is placed on the lower surface 11D side of the transparent plate 11 via the transparent plate 11 or the transparent plate 11. Irradiation is performed from between the upper surface 11U side and the test tire 60. The plurality of illumination lamps 16 are respectively provided at positions other than the position where the transparent plate 11 that moves as the test tire 60 is rotated by the support device 3 moves.
なお、これらの照明用ランプ16は、タイヤ試験機2での試験の条件に応じて数を異ならせてもよい。例えば、試験タイヤ60の溝に面取りが施されていない場合には、面取りを考慮して光を照射する必要がないため、照明用ランプ16は、比較的数が少なくてもよい。これに対し、試験タイヤ60の溝に面取りが施されている場合には、面取り部分とトレッド面との輝度を大きく異ならせる必要があるため、照明用ランプ16の数を増やして多くの方向から光を照射するのが好ましい。また、これらの照明用ランプ16は、常時点灯タイプであってもよく、フラッシュ点灯タイプであってもよい。 The number of these lighting lamps 16 may be varied according to the conditions of the test performed by the tire testing machine 2. For example, when the groove of the test tire 60 is not chamfered, it is not necessary to irradiate light in consideration of the chamfer, and therefore, the number of the illumination lamps 16 may be relatively small. On the other hand, when the groove of the test tire 60 is chamfered, since the luminance of the chamfered portion and the tread surface need to be greatly different, the number of the illumination lamps 16 is increased and the Irradiation with light is preferred. Further, these illumination lamps 16 may be of a constant lighting type or of a flash lighting type.
タイヤ接地面解析装置20は、例えば、所定の解析プログラムをインストールしたPC(Personal Computer)であり、撮影装置10から入力される試験タイヤ60の画像を処理して試験タイヤ60の接地面61を解析する処理を行う。試験タイヤ60の接地面61を解析する処理は、撮影した試験タイヤ60の画像に基づき、接地面61を算出する処理を含む。タイヤ接地面解析装置20は、接地面61を解析等の演算処理やデータの保存等を行う処理装置30と、オペレータがタイヤ接地面解析装置20への入力操作を行う入力部21と、解析結果や各種情報を表示する表示部22と、を有している。入力部21には、キーボードや、マウス等のポインティングデバイスが用いられており、表示部22には、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置が用いられている。入力部21と表示部22とは、処理装置30に電気的に接続されており、これによりタイヤ接地面解析装置20は、オペレータが表示部22を視認しながら入力部21で入力操作をすることが可能になっている。また、カメラ15は、タイヤ接地面解析装置20の処理装置30に接続されており、これによりタイヤ接地面解析装置20は、カメラ15で撮影した画像を取得することが可能になっている。 The tire contact surface analysis device 20 is, for example, a PC (Personal Computer) in which a predetermined analysis program is installed, and processes an image of the test tire 60 input from the photographing device 10 to analyze the contact surface 61 of the test tire 60. Perform the following processing. The process of analyzing the contact surface 61 of the test tire 60 includes a process of calculating the contact surface 61 based on the captured image of the test tire 60. The tire contact surface analysis device 20 includes a processing device 30 that performs arithmetic processing such as analysis of the contact surface 61 and saves data, an input unit 21 where an operator performs an input operation to the tire contact surface analysis device 20, and an analysis result. And a display unit 22 for displaying various information. A keyboard or a pointing device such as a mouse is used for the input unit 21, and a display device such as a liquid crystal display is used for the display unit 22. The input unit 21 and the display unit 22 are electrically connected to the processing device 30, so that the tire contact surface analysis device 20 allows the operator to perform an input operation on the input unit 21 while visually recognizing the display unit 22. Has become possible. In addition, the camera 15 is connected to the processing device 30 of the tire contact surface analysis device 20, whereby the tire contact surface analysis device 20 can acquire an image captured by the camera 15.
タイヤ接地面解析装置20が有する処理装置30は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理部31や、RAM(Random Access Memory)等の記憶部50を備えて構成されている。このように構成される処理部31と記憶部50とは、同一筐体内に設けられていてもよく、異なる筐体内に設けられていてもよく、或いは、複数の記憶部50が双方の形態で設けられていてもよい。 The processing device 30 included in the tire contact surface analysis device 20 includes a processing unit 31 having a CPU (Central Processing Unit) and the like, and a storage unit 50 such as a RAM (Random Access Memory). The processing unit 31 and the storage unit 50 configured as described above may be provided in the same housing, may be provided in different housings, or the plurality of storage units 50 may be provided in both forms. It may be provided.
処理装置30が有する処理部31は、接地面画像取得部32と、溝抽出部34と、輪郭線強調画像生成部33と、総接地領域算出部39と、実接地領域算出部40と、を機能的に有している。このうち、接地面画像取得部32は、試験タイヤ60の接地面61の画像である接地面画像80(図4参照)を取得する。 The processing unit 31 included in the processing device 30 includes a contact surface image acquisition unit 32, a groove extraction unit 34, a contour line emphasized image generation unit 33, a total contact region calculation unit 39, and an actual contact region calculation unit 40. Has functionally. Among these, the contact surface image acquisition unit 32 acquires a contact surface image 80 (see FIG. 4) which is an image of the contact surface 61 of the test tire 60.
また、輪郭線強調画像生成部33は、接地面画像80の輝度を微分することにより画像中の輪郭線84(図8参照)が強調された輪郭線強調画像83(図8参照)を生成する。また、溝抽出部34は、接地面画像取得部32で取得した接地面画像80から試験タイヤ60の溝65(図30参照)を抽出することが可能になっている。また、総接地領域算出部39は、接地面画像80から総接地領域110(図26参照)を求める。また、実接地領域算出部40は、総接地領域算出部39で求めた総接地領域110から、溝抽出部34で抽出した溝65を除去して実接地領域111(図31参照)を求める。 Further, the contour-line-enhanced image generation unit 33 generates a contour-line-enhanced image 83 (see FIG. 8) in which a contour 84 (see FIG. 8) in the image is emphasized by differentiating the luminance of the ground plane image 80. . In addition, the groove extracting unit 34 can extract the groove 65 (see FIG. 30) of the test tire 60 from the contact surface image 80 acquired by the contact surface image acquisition unit 32. Further, the total contact area calculation unit 39 obtains the total contact area 110 (see FIG. 26) from the contact surface image 80. In addition, the actual contact area calculation unit 40 removes the groove 65 extracted by the groove extraction unit 34 from the total contact area 110 calculated by the total contact area calculation unit 39 to determine an actual contact area 111 (see FIG. 31).
また、溝抽出部34は、走査ライン設定部35と、輝度比較部36と、判定部37と、溝画像生成部38と、を含んでいる。このうち、走査ライン設定部35は、接地面画像80に対して走査ライン70(図14参照)を設定する。また、輝度比較部36は、走査ライン70が位置する領域における平均輝度を陸部局所的輝度とし、陸部局所的輝度から一定の値を引いたものを溝局所的輝度とした場合において、走査ライン70の中心画素74(図17参照)の輝度と溝局所的輝度とを比較する。 The groove extracting unit 34 includes a scanning line setting unit 35, a luminance comparing unit 36, a determining unit 37, and a groove image generating unit 38. The scanning line setting unit 35 sets the scanning line 70 (see FIG. 14) for the ground plane image 80. In addition, the luminance comparing unit 36 performs scanning when the average luminance in the area where the scanning line 70 is located is defined as the land local luminance, and a value obtained by subtracting a constant value from the land local luminance is determined as the groove local luminance. The luminance of the center pixel 74 of the line 70 (see FIG. 17) is compared with the groove local luminance.
また、判定部37は、中心画素74の輝度が溝局所的輝度より小さい場合に、走査ライン70が位置する範囲における接地面画像80の輝度微分プロファイル95(図19参照)を生成すると共に、輝度微分プロファイル95より所定の閾値以上の輝度微分値を有する極大点を抽出し、極大点のうち中心画素74を挟んだ走査ライン70の長さ方向における両側のそれぞれにおいて中心画素74に最も近い2点の極大点で挟まれた領域を溝65として判定する。溝画像生成部38は、判定部37で溝65として判定された要素を合成することにより、接地面画像80から抽出した溝65の画像である溝画像87(図30参照)を生成する。 When the luminance of the center pixel 74 is smaller than the local luminance of the groove, the determination unit 37 generates a luminance differential profile 95 (see FIG. 19) of the ground plane image 80 in the range where the scanning line 70 is located, and A local maximum point having a luminance differential value equal to or larger than a predetermined threshold value is extracted from the differential profile 95, and two points closest to the central pixel 74 on both sides in the length direction of the scanning line 70 sandwiching the central pixel 74 among the local maximum points. Is determined as the groove 65. The groove image generation unit 38 generates a groove image 87 (see FIG. 30) that is an image of the groove 65 extracted from the ground contact surface image 80 by combining the elements determined as the grooves 65 by the determination unit 37.
タイヤ接地面解析装置20で用いられる解析プログラムは、予め記憶部50に記憶されており、試験タイヤ60の接地面61の解析を行う際には、記憶部50に記憶されているプログラムを処理部31で呼び出し、プログラムに沿った動作を処理部31で実行することにより、各機能を実行する。 The analysis program used in the tire contact surface analysis device 20 is stored in the storage unit 50 in advance, and when analyzing the contact surface 61 of the test tire 60, the program stored in the storage unit 50 is processed by the processing unit. Each function is executed by calling at 31 and executing the operation according to the program at the processing unit 31.
本実施形態に係るタイヤ接地面解析システム1及びタイヤ接地面解析装置20は、以上のような構成からなり、以下、その作用について説明する。タイヤ接地面解析システム1によって試験タイヤ60の接地面61の解析を行う際には、試験タイヤ60をタイヤ試験機2の支持装置3に装着し、試験タイヤ60を透明板11に押し付けた状態で回転させながら、或いは停止させた状態で、カメラ15によって接地面61を撮影する。その際に、試験タイヤ60に対しては、複数の方向から複数の照明用ランプ16によって光を照射した状態で撮影する。このため、カメラ15は、接地面61と接地面61以外の部分とで、輝度差をつけて試験タイヤ60を撮影することができる。撮影した画像は、タイヤ接地面解析装置20で取得し、タイヤ接地面解析装置20は、取得した画像に基づいて、接地面61の解析を行う。 The tire contact surface analysis system 1 and the tire contact surface analysis device 20 according to the present embodiment are configured as described above, and the operation thereof will be described below. When the contact surface 61 of the test tire 60 is analyzed by the tire contact surface analysis system 1, the test tire 60 is mounted on the support device 3 of the tire testing machine 2, and the test tire 60 is pressed against the transparent plate 11. While rotating or stopped, the camera 15 captures an image of the ground contact surface 61. At this time, the test tire 60 is photographed in a state where it is irradiated with light from a plurality of illumination lamps 16 from a plurality of directions. For this reason, the camera 15 can photograph the test tire 60 with a difference in luminance between the contact surface 61 and a portion other than the contact surface 61. The photographed image is acquired by the tire contact surface analysis device 20, and the tire contact surface analysis device 20 analyzes the contact surface 61 based on the acquired image.
次に、タイヤ接地面解析装置20で接地面61の解析を行う場合の処理手順について説明する。図3は、実施形態に係るタイヤ接地面解析装置で接地面の解析を行う際の処理手順を示すフロー図である。図4は、接地面画像の説明図である。タイヤ接地面解析装置20で接地面61の解析を行う場合には、まず、試験タイヤ60の接地面61の画像である接地面画像80を取得する(ステップST11)。本実施形態では、試験タイヤ60の接地面画像80の一例として、試験タイヤ60として、主に冬季に用いられる、いわゆるスタッドレスタイヤが用いられた場合について説明する。カメラ15は、透明板11に押し付けられている試験タイヤ60を透明板11を介して撮影するため、このカメラ15で撮影した画像をタイヤ接地面解析装置20で取得することにより、撮影した画像を接地面画像80として取得する。接地面画像80の取得は、処理装置30の処理部31が有する接地面画像取得部32で行う。 Next, a processing procedure when the tire contact surface analysis device 20 analyzes the contact surface 61 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure when analyzing the contact surface with the tire contact surface analysis device according to the embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram of a ground contact surface image. When analyzing the contact surface 61 with the tire contact surface analysis device 20, first, a contact surface image 80 which is an image of the contact surface 61 of the test tire 60 is obtained (step ST11). In the present embodiment, as an example of the ground contact surface image 80 of the test tire 60, a case where a so-called studless tire mainly used in winter is used as the test tire 60 will be described. The camera 15 photographs the test tire 60 pressed against the transparent plate 11 through the transparent plate 11, and obtains the image photographed by the camera 15 with the tire contact surface analysis device 20, thereby converting the photographed image. It is acquired as the ground plane image 80. The acquisition of the contact surface image 80 is performed by the contact surface image acquisition unit 32 included in the processing unit 31 of the processing device 30.
接地面画像取得部32で取得する接地面画像80は、単に試験タイヤ60を接地面61側から撮影したものになっているため、試験タイヤ60における接地面61以外の領域も含んだ画像になっている。この接地面画像80は、例えば、輝度が256階調で表される画像として接地面画像取得部32で取得する。また、試験タイヤ60を回転させながら接地面61の撮影を行う場合には、接地面画像取得部32は、取得した接地面画像80を記憶部50に伝送し、記憶部50で逐一保存する。 Since the contact surface image 80 acquired by the contact surface image acquisition unit 32 is obtained by simply photographing the test tire 60 from the contact surface 61 side, the contact surface image 80 includes an area other than the contact surface 61 in the test tire 60. ing. The contact surface image 80 is acquired by the contact surface image acquiring unit 32 as an image whose luminance is represented by 256 gradations, for example. In the case where the contact surface 61 is photographed while rotating the test tire 60, the contact surface image acquisition unit 32 transmits the acquired contact surface image 80 to the storage unit 50, and stores the acquired contact surface image 80 one by one.
次に、接地面画像取得部32によって接地面画像80に対してノイズ除去処理を行う(ステップST12)。つまり、接地面画像80には、カメラ15による熱ノイズや、タイヤ表面上の小さなごみ等が含まれている可能性があり、解析に悪影響を及ぼすことがあるため、これらに起因する画像上のノイズを除去する。図5は、ノイズ除去処理を行った接地面画像の説明図である。ノイズ除去処理は、例えば、メディアンフィルタを用いてノイズ除去処理を行うことにより、図5に示すように接地面画像80から、点状に散りばめられて発生するノイズである、いわゆるゴマ塩ノイズを除去する。 Next, noise removal processing is performed on the ground plane image 80 by the ground plane image acquisition unit 32 (step ST12). In other words, the ground contact surface image 80 may include thermal noise from the camera 15 and small dust on the tire surface, which may adversely affect the analysis. Remove noise. FIG. 5 is an explanatory diagram of the ground contact surface image on which the noise removal processing has been performed. The noise elimination process removes so-called sesame salt noise, which is noise generated by being scattered like dots, from the ground contact surface image 80 as shown in FIG. 5 by performing a noise elimination process using a median filter, for example. I do.
図6は、メディアンフィルタについての説明図である。ノイズ除去処理に用いるメディアンフィルタについて説明すると、メディアンフィルタを用いた処理は、注目画素100と、その注目画素100の周辺に配置される周辺画素101とについて輝度の大きい順に並び替え、並べ替えた輝度の中間値を、注目画素100の輝度値に置換する処理になっている。例えば、注目画素100と周辺画素101の輝度が、図6の数値のようになっている場合、輝度の大きい順に並べ替えると、243、171、102、80、79、50、40、10、1の順番になる。この場合、並べ替えた輝度の中間値は79になるので、注目画素100の輝度を79に置換する。 FIG. 6 is an explanatory diagram of a median filter. The median filter used for the noise removal processing will be described. In the processing using the median filter, the target pixel 100 and the peripheral pixels 101 arranged around the target pixel 100 are rearranged in descending order of luminance, and the rearranged luminance Is replaced with the luminance value of the pixel of interest 100. For example, in the case where the luminance of the target pixel 100 and the peripheral pixel 101 are as shown in the numerical values of FIG. 6, when rearranged in descending order of luminance, 243, 171, 102, 80, 79, 50, 40, 10, 1 It becomes order of. In this case, since the intermediate value of the rearranged luminance is 79, the luminance of the target pixel 100 is replaced with 79.
なお、接地面画像80のノイズ除去処理は、メディアンフィルタ以外を用いて行ってもよく、例えば、平均化フィルタやガウシアンフィルタ等を用いて行ってもよい。平均化フィルタは、所定範囲の輝度値を平均化することにより画像全体をぼやかすフィルタ処理になっている。例えば、注目画素100と周辺画素101の輝度が、図6に示す数値のようになっている場合は、輝度を平均化すると(80+10+50+243+1+102+79+171+40)/9≒86になるため、注目画素100の輝度を86に置換する。 Note that the noise removal processing of the ground plane image 80 may be performed using a device other than the median filter, for example, using an averaging filter or a Gaussian filter. The averaging filter is a filter process that blurs the entire image by averaging luminance values in a predetermined range. For example, if the luminance of the target pixel 100 and the peripheral pixels 101 is as shown in the numerical values shown in FIG. Replace with
また、ガウシアンフィルタは、注目画素100と周辺画素101の輝度を取り込んで、重み付き平均を求めるフィルタ処理になっている。図7は、ガウシアンフィルタで用いる重みについての説明図である。ガウシアンフィルタは、注目画素100と周辺画素101との距離を考慮して、距離に応じた重み付けを行うため、ガウシアンフィルタで用いる重みは、図7に示すように、注目画素100の重みが一番大きく、注目画素100からの距離が大きい周辺画素101ほど、重みを小さくする。注目画素100の輝度は、画素の輝度と重みとを掛けて平均化した値を用いる。例えば、注目画素100と周辺画素101の輝度が、図6に示す数値のようになっている場合には、図7に示す重みを掛けて平均化すると、{(80×1/16)+(10×2/16)+(50×1/16)+(243×2/16)+(1×4/16)+(102×2/16)+(79×1/16)+(171×2/16)+(40×1/16)}≒82になるため、注目画素100の輝度を82に置換する。 Further, the Gaussian filter is a filter process that takes in the luminance of the target pixel 100 and the peripheral pixels 101 and obtains a weighted average. FIG. 7 is an explanatory diagram of weights used in the Gaussian filter. Since the Gaussian filter performs weighting according to the distance in consideration of the distance between the target pixel 100 and the peripheral pixel 101, the weight used in the Gaussian filter is the highest for the target pixel 100 as shown in FIG. The larger the peripheral pixel 101 is, the larger the distance from the pixel of interest 100 is. As the luminance of the target pixel 100, a value obtained by multiplying the luminance of the pixel by the weight and averaging is used. For example, when the luminance of the target pixel 100 and the luminance of the peripheral pixel 101 are as shown in the numerical values shown in FIG. 6, when weighted and averaged as shown in FIG. 7, {(80 × 1/16) + ( 10 × 2/16) + (50 × 1/16) + (243 × 2/16) + (1 × 4/16) + (102 × 2/16) + (79 × 1/16) + (171 × Since (2/16) + (40 × 1/16)} ≒ 82, the luminance of the pixel of interest 100 is replaced with 82.
また、図6、図7を用いたノイズ除去処理の説明では、注目画素100を中心とする3×3の画素の範囲でフィルタ処理を行う場合について説明したが、実際には、注目画素100に対してもっと広い範囲でフィルタ処理を行うのが好ましく、例えば、9×9の範囲の輝度情報を用いてフィルタ処理を行うのが好ましい。 In addition, in the description of the noise removal processing using FIGS. 6 and 7, the case where the filter processing is performed in a range of 3 × 3 pixels centering on the target pixel 100 has been described. On the other hand, it is preferable to perform the filter processing over a wider range. For example, it is preferable to perform the filter processing using luminance information in a 9 × 9 range.
次に、ノイズ除去処理後の接地面画像80より、輪郭線強調画像83を生成する(ステップST13)。図8は、輪郭線強調画像の説明図である。輪郭線強調画像83は、輪郭線強調画像生成部33でノイズ除去処理後の接地面画像80の輝度を微分し、輝度微分の絶対値を求めることにより、輝度の変化率が大きい部分が輪郭線84として強調される輪郭線強調画像83を生成する。輪郭線強調画像83は、例えば、ソーベルフィルタを用いて生成する。 Next, an outline emphasized image 83 is generated from the ground plane image 80 after the noise removal processing (step ST13). FIG. 8 is an explanatory diagram of a contour line emphasized image. The contour-line-enhanced image 83 is obtained by differentiating the luminance of the ground plane image 80 after the noise removal processing by the contour-line-enhanced image generation unit 33 and obtaining the absolute value of the luminance differentiation. An outline emphasized image 83 to be emphasized as 84 is generated. The outline emphasized image 83 is generated using, for example, a Sobel filter.
図9は、画素に対して垂直方向に重み付けを行う場合のソーベルフィルタの説明図である。図10は、画素に対して水平方向に重み付けを行う場合のソーベルフィルタの説明図である。ソーベルフィルタは、注目画素100と周辺画素101の輝度を取り込んで、重み付け計算を行うフィルタ処理になっており、複数の方向で重み付けを異ならせて輝度の計算を行うことにより、複数の方向、即ち、画像の垂直方向と水平方向とのそれぞれで、輝度変化率を算出することができる。このため、ソーベルフィルタで用いるフィルタは、例えば、図9に示すような、画素に対して垂直方向に計算する際における重み付けを行うフィルタと、図10に示すような、画素に対して水平方向に計算する際における重み付けを行うフィルタとを有する。 FIG. 9 is an explanatory diagram of a Sobel filter when weighting pixels in the vertical direction. FIG. 10 is an explanatory diagram of a Sobel filter when weighting pixels in the horizontal direction. The Sobel filter is a filter process that takes in the luminance of the target pixel 100 and the peripheral pixel 101 and performs weighting calculation. By calculating the luminance with different weights in a plurality of directions, the Sobel filter performs calculation in a plurality of directions. That is, the luminance change rate can be calculated in each of the vertical direction and the horizontal direction of the image. For this reason, the filter used in the Sobel filter is, for example, a filter for performing weighting when calculating in the vertical direction with respect to a pixel as shown in FIG. And a filter for performing weighting when calculating the value.
図11は、図9に示すフィルタを用いて輝度微分の絶対値を算出する場合の説明図である。例えば、注目画素100と周辺画素101の輝度が、図11の左側の図に示す数値のようになっている場合には、図9に示す重みを掛けると、104×1+105×2+97×1+101×0+101×0+96×0+114×(−1)+117×(−2)+111×(−1)=−48になる。このように垂直方向に重み付けを行うフィルタを用いて算出された輝度(−48)をAとする。 FIG. 11 is an explanatory diagram in the case where the absolute value of the luminance derivative is calculated using the filter shown in FIG. For example, in the case where the luminance of the target pixel 100 and the peripheral pixel 101 is as shown in the numerical value shown in the left side of FIG. 11, when the weights shown in FIG. 9 are multiplied, 104 × 1 + 105 × 2 + 97 × 1 + 101 × 0 + 101 × 0 + 96 × 0 + 114 × (−1) + 117 × (−2) + 111 × (−1) = − 48. The brightness (−48) calculated using the filter that weights in the vertical direction in this way is defined as A.
図12は、図10に示すフィルタを用いて輝度微分の絶対値を算出する場合の説明図である。また、同じ画素の輝度値に対して、図10に示す重みを掛けると、104×1+105×0+97×(−1)+101×2+101×0+96×(−2)+114×1+117×0+111×(−1)=20になる。このように水平方向に重み付けを行うフィルタを用いて算出された輝度(20)をBとする。 FIG. 12 is an explanatory diagram in the case where the absolute value of the luminance derivative is calculated using the filter shown in FIG. When the luminance values of the same pixel are weighted as shown in FIG. 10, 104 × 1 + 105 × 0 + 97 × (−1) + 101 × 2 + 101 × 0 + 96 × (−2) + 114 × 1 + 117 × 0 + 111 × (−1) = 20. Let B be the luminance (20) calculated using the filter that weights in the horizontal direction in this way.
輝度微分の絶対値は、これらのようにソーベルフィルタを用いて算出された値に対して、下記の式(1)を用いて算出する。なお、式(1)において、sqrtは括弧内の平方根である。
輝度微分(絶対値)=sqrt(A2+B2)・・・(1)
The absolute value of the luminance derivative is calculated using the following equation (1) with respect to the value calculated using the Sobel filter as described above. In equation (1), sqrt is a square root in parentheses.
Brightness differential (absolute value) = sqrt (A 2 + B 2 ) (1)
式(1)にA=−48とB=20を代入すると、輝度微分の絶対値は52になる。このため、図11、図12に示す注目画素100は、輝度を52に置換する。なお、実施形態では、画像の輝度は256階調で表されるため、算出された輝度微分の絶対値が256以上である場合には、注目画素100の輝度は255に置換する。 By substituting A = −48 and B = 20 into equation (1), the absolute value of the luminance derivative becomes 52. Therefore, the target pixel 100 shown in FIG. 11 and FIG. In the embodiment, since the luminance of the image is represented by 256 gradations, when the calculated absolute value of the luminance derivative is 256 or more, the luminance of the pixel of interest 100 is replaced with 255.
輪郭線強調画像生成部33は、接地面画像80を構成する画素に対して、それぞれを注目画素100として輝度微分の絶対値を算出し、輝度を置換することにより輪郭線強調画像83を生成する。この輪郭線強調画像83は、接地面画像80中において輝度が変化している部分における輝度の変化が強調されたものになっており、これにより、画像中の輪郭線84が強調されたものになっている。生成した輪郭線強調画像83は、接地面画像80とは別に、処理装置30の記憶部50に保存する。 The contour-line-enhanced image generation unit 33 generates the contour-line-enhanced image 83 by calculating the absolute value of the luminance differentiation for each of the pixels constituting the ground plane image 80 with the pixel of interest 100, and replacing the luminance. . The contour-line emphasized image 83 has a brightness change in a portion where the brightness is changed in the ground contact surface image 80, and as a result, the contour line 84 in the image is emphasized. Has become. The generated outline emphasized image 83 is stored in the storage unit 50 of the processing device 30 separately from the ground contact surface image 80.
輪郭線強調画像83を生成したら、次に、溝65を抽出する(ステップST14)。なお、この場合における溝65は、試験タイヤ60のトレッド部においてタイヤ平面から凹んでいる部分を、溝65と定義する。また、溝65には、タイヤ幅方向に延びるラグ溝66と、タイヤ周方向に延びる主溝67とが含まれる。接地面画像80からのこれらの溝65の抽出は、処理装置30の処理部31が有する溝抽出部34によって行う。 After generating the outline emphasized image 83, the groove 65 is extracted (step ST14). The groove 65 in this case is defined as a groove 65 that is recessed from the tire plane in the tread portion of the test tire 60. The groove 65 includes a lug groove 66 extending in the tire width direction and a main groove 67 extending in the tire circumferential direction. The extraction of these grooves 65 from the ground contact surface image 80 is performed by the groove extraction unit 34 included in the processing unit 31 of the processing device 30.
図13は、溝の抽出の処理手順を示すフロー図である。図14は、走査ラインについての説明図である。溝抽出部34によって接地面画像80から溝65の抽出を行う場合は、まず、ノイズ除去処理後の接地面画像80に対して走査ライン70を設定する(ステップST21)。この設定は、溝抽出部34が有する走査ライン設定部35によって行う。走査ライン70としては、タイヤ周方向に延びてタイヤ周方向に走査する周方向走査ライン71と、タイヤ幅方向に延びてタイヤ幅方向に走査する幅方向走査ライン72(図24A〜図24E参照)とがある。このうち、周方向走査ライン71は、ラグ溝66を抽出することが可能になっており、幅方向走査ライン72は、主溝67を抽出することが可能になっている。 FIG. 13 is a flowchart showing the processing procedure for extracting a groove. FIG. 14 is an explanatory diagram of a scanning line. When the groove extraction unit 34 extracts the groove 65 from the ground plane image 80, first, the scanning line 70 is set for the ground plane image 80 after the noise removal processing (step ST21). This setting is performed by the scanning line setting unit 35 included in the groove extracting unit 34. As the scanning line 70, a circumferential scanning line 71 extending in the tire circumferential direction and scanning in the tire circumferential direction, and a width scanning line 72 extending in the tire width direction and scanning in the tire width direction (see FIGS. 24A to 24E) There is. Among them, the circumferential scanning line 71 can extract the lag groove 66, and the width scanning line 72 can extract the main groove 67.
これらの周方向走査ライン71と幅方向走査ライン72とは、共に長さが、抽出する溝65の最大の溝幅の2倍以上の長さになっており、幅は、接地面画像80の1画素の幅になっている。この場合における溝幅は、走査ライン70が延びる方向に対する溝65の幅になっており、タイヤ周方向やタイヤ幅方向への溝65の傾斜角度に関わらず、タイヤ周方向におけるラグ溝66の幅や、タイヤ幅方向における主溝67の幅になっている。つまり、走査ライン70の長さが、抽出する溝65の最大の溝幅の2倍未満の場合は、走査ライン70は、溝65の開口部を構成する溝幅方向の両エッジを通らないことがあり、本実施形態に係る手法での溝65の抽出が困難になる虞がある。このため、本実施形態では、走査ライン70は、走査ライン70を用いて抽出する溝65の最大の溝幅の2倍以上の長さになっている。周方向走査ライン71を用いたラグ溝66の抽出と、幅方向走査ライン72を用いた主溝67の抽出とは、同様の手法によって行われるが、以下の説明では、走査ライン70を用いた溝65の抽出の手法についての説明を、代表して周方向走査ライン71を用いて説明する。 The length of each of the circumferential scanning line 71 and the width scanning line 72 is at least twice as long as the maximum groove width of the groove 65 to be extracted. It has a width of one pixel. The groove width in this case is the width of the groove 65 with respect to the direction in which the scanning line 70 extends, and regardless of the inclination angle of the groove 65 in the tire circumferential direction or the tire width direction, the width of the lug groove 66 in the tire circumferential direction. And the width of the main groove 67 in the tire width direction. In other words, when the length of the scanning line 70 is less than twice the maximum groove width of the groove 65 to be extracted, the scanning line 70 must not pass through both edges in the groove width direction forming the opening of the groove 65. There is a possibility that the extraction of the groove 65 by the method according to the present embodiment becomes difficult. For this reason, in the present embodiment, the scanning line 70 has a length that is at least twice the maximum groove width of the groove 65 extracted using the scanning line 70. The extraction of the lag groove 66 using the circumferential scanning line 71 and the extraction of the main groove 67 using the width scanning line 72 are performed by the same method. However, in the following description, the scanning line 70 is used. The method of extracting the groove 65 will be described using the circumferential scanning line 71 as a representative.
周方向走査ライン71は、接地面画像80に対して、接地面画像80中の試験タイヤ60におけるタイヤ周方向に沿って延びる方向に設定される。その長さは、ラグ溝66の溝幅以上の長さになっており、例えば、接地面画像80が、縦1200画素×横1600画素からなる画像の場合には、周方向走査ライン71の長さは、150画素程度で設定される。周方向走査ライン71の幅は、1画素であるため、周方向走査ライン71は、タイヤ周方向に150画素の長さで延び、タイヤ幅方向における幅が1画素となる走査ライン70として、接地面画像80に対して設定される。 The circumferential scanning line 71 is set in a direction extending along the tire circumferential direction of the test tire 60 in the contact surface image 80 with respect to the contact surface image 80. The length is longer than the groove width of the lug groove 66. For example, in the case where the ground contact surface image 80 is an image composed of 1200 vertical pixels × 1600 horizontal pixels, the length of the circumferential scanning line 71 is long. The length is set at about 150 pixels. Since the width of the circumferential scanning line 71 is one pixel, the circumferential scanning line 71 extends as long as 150 pixels in the tire circumferential direction and forms a scanning line 70 having a width of one pixel in the tire width direction. This is set for the ground image 80.
なお、走査ライン70は、画像上を一方向に移動しながら走査し、画像の一端から他端まで移動したら、隣り合う列に移動して再び一方向に移動しながら走査することを繰り返す、いわゆるラスタースキャンを行う。このため、走査ライン70によって溝65を抽出する場合、走査ライン70は、画像の角部付近を走査のスタート位置として走査しながら抽出する。従って、走査ライン設定部35で走査ライン70を設定する場合には、実際には接地面画像80における1つの角部付近に設定するが、走査ライン70を用いて溝65を抽出する手法を説明するために、以下の説明では、走査ライン70が溝65上に設定された状態のものを説明する。 The scanning line 70 scans while moving on the image in one direction, and after moving from one end to the other end of the image, moves to an adjacent row and repeats scanning while moving in one direction again, so-called, Perform a raster scan. Therefore, when the groove 65 is extracted by the scanning line 70, the scanning line 70 is extracted while scanning near the corner of the image as a scanning start position. Therefore, when the scan line 70 is set by the scan line setting unit 35, the scan line 70 is actually set near one corner in the ground contact surface image 80, but a method of extracting the groove 65 using the scan line 70 will be described. Therefore, in the following description, a case where the scanning line 70 is set on the groove 65 will be described.
接地面画像80に走査ライン70を設定したら、走査ライン70を用いて溝65の抽出処理を行う(ステップST22)。図15は、溝の抽出処理を行う処理手順を示すフロー図である。図16は、図14のA部詳細図である。接地面画像80上の溝65の抽出処理を行う場合は、まず、輝度算出ライン76を設定する(ステップST31)。輝度算出ライン76は、陸部局所的輝度を算出するためのラインになっている。また、陸部局所的輝度は、走査ライン70及びその近傍領域における平均輝度、即ち、走査ライン70が位置する領域における平均輝度であり、走査ライン70が位置する領域の陸部68の平均輝度になっている。輝度算出ライン76は、走査ライン70の長さと同じ長さで設定し、走査ライン70の幅方向の両側それぞれにおける、走査ライン70に対して走査ライン70から1画素ずらした位置と2画素ずらした位置とに設定する。即ち、輝度算出ライン76は、走査ライン70の幅方向における片側に2本ずつ設定し、合計で4本設定する。従って、周方向走査ライン71では、輝度算出ライン76は、タイヤ幅方向における周方向走査ライン71の片側に2本ずつ設定し、周方向走査ライン71のタイヤ幅方向における両側に、合計で4本設定する。走査ライン70の幅方向の両側に設定する4本の輝度算出ライン76が位置する領域は、走査ライン70の近傍領域77になっている。なお、輝度算出ライン76は、走査ライン70の片側に2本ずつ、合計で4本設定しているが、輝度算出ライン76は、これ以外の数で設定してもよい。 When the scanning line 70 is set in the ground contact surface image 80, the groove 65 is extracted using the scanning line 70 (step ST22). FIG. 15 is a flowchart illustrating a processing procedure for performing the groove extraction processing. FIG. 16 is a detailed view of a portion A in FIG. When performing the process of extracting the groove 65 on the ground contact surface image 80, first, a luminance calculation line 76 is set (step ST31). The luminance calculation line 76 is a line for calculating the land local luminance. The land local luminance is the average luminance in the scanning line 70 and the area in the vicinity thereof, that is, the average luminance in the area where the scanning line 70 is located, and the average luminance of the land 68 in the area where the scanning line 70 is located. Has become. The luminance calculation line 76 is set to have the same length as the length of the scanning line 70, and is shifted by one pixel from the scanning line 70 with respect to the scanning line 70 at each of both sides in the width direction of the scanning line 70. Set to position. That is, two luminance calculation lines 76 are set on each side of the scanning line 70 in the width direction, and a total of four lines are set. Accordingly, in the circumferential scanning line 71, two luminance calculation lines 76 are set on one side of the circumferential scanning line 71 in the tire width direction, and a total of four luminance calculation lines 76 are provided on both sides of the circumferential scanning line 71 in the tire width direction. Set. The area where the four luminance calculation lines 76 set on both sides in the width direction of the scanning line 70 are located is an area 77 near the scanning line 70. In addition, although the luminance calculation lines 76 are set to two lines on each side of the scanning line 70, that is, four in total, the luminance calculation lines 76 may be set to other numbers.
次に、接地面画像80からはみ出た走査ライン70、輝度算出ライン76はあるか否かを判定部37で判定する(ステップST32)。この判定により、接地面画像80からはみ出た走査ライン70または輝度算出ライン76があると判定された場合(ステップST32、Yes判定)には、溝65の抽出処理のフローから抜け出る。つまり、走査ライン70または輝度算出ライン76が接地面画像80からはみ出ている場合には、現在の走査ライン70の位置では、溝65の抽出処理は行わない。 Next, the determination unit 37 determines whether or not there is a scanning line 70 and a luminance calculation line 76 that are off the ground plane image 80 (step ST32). If it is determined that there is a scan line 70 or a luminance calculation line 76 that protrudes from the contact surface image 80 (step ST32, Yes determination), the process exits from the flow of the groove 65 extraction process. That is, when the scanning line 70 or the brightness calculation line 76 is protruding from the ground plane image 80, the extraction processing of the groove 65 is not performed at the current position of the scanning line 70.
これに対し、接地面画像80からはみ出た走査ライン70、輝度算出ライン76はないと判定された場合(ステップST32、No判定)には、陸部局所的輝度を算出する(ステップST33)。陸部局所的輝度は、接地面画像80上において走査ライン70が位置する領域であり、走査ライン70と近傍領域77とからなる領域である輝度算出領域78に位置する画素の輝度情報を用いて算出する。つまり、輝度算出領域78に位置する画素の平均値を算出し、その平均値を陸部局所的輝度とする。 On the other hand, when it is determined that there is no scanning line 70 and no luminance calculation line 76 that protrude from the ground contact surface image 80 (step ST32, No determination), the land local luminance is calculated (step ST33). The land part local luminance is an area where the scanning line 70 is located on the ground plane image 80, and uses luminance information of a pixel located in a luminance calculation area 78 which is an area composed of the scanning line 70 and the neighboring area 77. calculate. That is, the average value of the pixels located in the luminance calculation area 78 is calculated, and the average value is set as the land-local luminance.
なお、陸部局所的輝度は、陸部68の局所的な輝度であるため、陸部局所的輝度を算出する際には、接地面画像80上において溝65に相当する画素を除外して算出するのが好ましい。具体的には、溝65に相当する画素は輝度が低いため、輝度が所定の閾値よりも低い画素を除外することにより、溝65に相当する画素を除外して平均輝度の算出から除外する。例えば、輝度が256階調で表される場合には、輝度が40以下となる低輝度画素を平均輝度の算出から除外することにより、溝65に相当する画素を除外して平均輝度の算出から除外する。 In addition, since the land local luminance is the local luminance of the land 68, when calculating the land local luminance, the pixel corresponding to the groove 65 on the ground contact surface image 80 is excluded. Is preferred. Specifically, since the pixel corresponding to the groove 65 has low luminance, the pixel corresponding to the groove 65 is excluded by excluding the pixel whose luminance is lower than a predetermined threshold, and is excluded from the calculation of the average luminance. For example, when the luminance is represented by 256 gradations, the low luminance pixels having a luminance of 40 or less are excluded from the calculation of the average luminance, and the pixels corresponding to the grooves 65 are excluded from the calculation of the average luminance. exclude.
また、非接地領域82(図14参照)の輝度は、接地領域81の輝度とは大きく異なるため、陸部局所的輝度を算出する際には、非接地領域82に相当する画素も除外して平均輝度を算出するのが好ましい。具体的には、非接地領域82に相当する画素は、接地領域81(図14参照)に相当する画素と比較して輝度が高いため、輝度が所定の閾値よりも高い画素を除外することにより、非接地領域82に相当する画素を除外して平均輝度の算出から除外する。例えば、輝度が256階調で表される場合には、輝度が100以上となる高輝度画素を平均輝度の算出から除外することにより、非接地領域82に相当する画素を除外して平均輝度の算出から除外する。 In addition, since the luminance of the non-ground area 82 (see FIG. 14) is significantly different from the luminance of the ground area 81, when calculating the land-local luminance, pixels corresponding to the non-ground area 82 are also excluded. Preferably, the average brightness is calculated. Specifically, since the pixels corresponding to the non-grounded area 82 have higher luminance than the pixels corresponding to the grounded area 81 (see FIG. 14), pixels having a luminance higher than a predetermined threshold are excluded. , The pixel corresponding to the non-ground area 82 is excluded from the calculation of the average luminance. For example, when the luminance is represented by 256 gradations, the high luminance pixels having a luminance of 100 or more are excluded from the calculation of the average luminance, so that the pixels corresponding to the non-ground area 82 are excluded and the average luminance is calculated. Exclude from calculation.
陸部局所的輝度を算出したら、次に、走査ライン70の中心画素74の輝度は、溝局所的輝度よりも小さいか否かを判定する(ステップST34)。図17は、中心画素の説明図である。走査ライン70の中心画素74は、走査ライン70の長さ方向における中心に位置する画素になっており、周方向走査ライン71においては、タイヤ周方向における周方向走査ライン71の中心に位置する画素になっている。また、溝局所的輝度は、陸部局所的輝度から一定の値を引いたものになっており、輝度が256階調で表される場合には、例えば、陸部局所的輝度から40引いた輝度を、現在の走査ライン70の位置における溝局所的輝度とする。 After the land local luminance is calculated, it is determined whether the luminance of the center pixel 74 of the scanning line 70 is smaller than the groove local luminance (step ST34). FIG. 17 is an explanatory diagram of the center pixel. The center pixel 74 of the scanning line 70 is a pixel located at the center in the length direction of the scanning line 70. In the circumferential scanning line 71, a pixel located at the center of the circumferential scanning line 71 in the tire circumferential direction. It has become. Further, the groove local luminance is obtained by subtracting a fixed value from the land local luminance, and when the luminance is represented by 256 gradations, for example, 40 is subtracted from the land local luminance. Let the luminance be the groove local luminance at the current position of the scan line 70.
溝抽出部34は、走査ライン70の中心画素74の輝度を抽出し、中心画素74の輝度と溝局所的輝度とを輝度比較部36で比較する。比較した結果、走査ライン70の中心画素74の輝度は、溝局所的輝度よりも小さくないと判定された場合(ステップST34、No判定)には、溝65の抽出処理のフローから抜け出る。つまり、中心画素74の輝度が溝局所的輝度よりも小さくない場合、現在の走査ライン70の位置における中心画素74は溝65に相当する位置ではないと判断することができるため、現在の走査ライン70の位置では溝65の抽出処理は行わない。 The groove extracting unit 34 extracts the luminance of the central pixel 74 of the scanning line 70, and the luminance comparing unit 36 compares the luminance of the central pixel 74 with the local luminance of the groove. As a result of the comparison, when it is determined that the luminance of the center pixel 74 of the scanning line 70 is not smaller than the local luminance of the groove (step ST34, No determination), the process exits the flow of the groove 65 extraction processing. That is, when the luminance of the center pixel 74 is not smaller than the groove local luminance, it can be determined that the center pixel 74 at the current position of the scanning line 70 is not at the position corresponding to the groove 65, and thus the current scanning line At the position 70, the extraction processing of the groove 65 is not performed.
これに対し、走査ライン70の中心画素74の輝度は、溝局所的輝度よりも小さいと判定された場合(ステップST34、Yes判定)には、その中心画素74を溝65の構成要素として記憶部50で記憶すると共に、輝度微分プロファイルを生成する(ステップST35)。図18は、図17に示す接地面画像と同一位置の輪郭線強調画像の詳細図である。図19は、輝度微分プロファイルの説明図である。輝度微分プロファイル95は、輪郭線強調画像83を利用して生成する。輝度微分プロファイル95を生成する場合には、まず、接地面画像80において走査ライン70の中心画素74の輝度が溝局所的輝度よりも小さいと判定された場合における、接地面画像80上の走査ライン70の位置に対応する輪郭線強調画像83上の位置に、輝度微分走査ライン90を設定する。 On the other hand, when it is determined that the luminance of the central pixel 74 of the scanning line 70 is smaller than the groove local luminance (step ST34, Yes determination), the central pixel 74 is set as a component of the groove 65 in the storage unit. At step ST35, a luminance differential profile is generated (step ST35). FIG. 18 is a detailed view of the contour-line emphasized image at the same position as the ground contact surface image shown in FIG. FIG. 19 is an explanatory diagram of a luminance differential profile. The luminance differential profile 95 is generated by using the outline emphasized image 83. When generating the luminance differential profile 95, first, the scanning line on the ground plane image 80 when the luminance of the center pixel 74 of the scanning line 70 is determined to be smaller than the groove local luminance in the ground plane image 80 A luminance differential scanning line 90 is set at a position on the outline emphasized image 83 corresponding to the position 70.
この輝度微分走査ライン90は、輝度微分プロファイル95を生成するために、輪郭線強調画像83における輝度微分の絶対値を検出するためのラインになっており、走査ライン70と同じ長さで、輪郭線強調画像83に対して設定される。つまり、輝度微分走査ライン90は、接地面画像80と走査ライン70との位置関係と同じ位置関係になるように、輪郭線強調画像83に対して設定される。輪郭線強調画像83に対して輝度微分走査ライン90を設定したら、輪郭線強調画像83より輝度微分走査ライン90上に位置する画素の輝度微分の絶対値を抽出し、輝度微分走査ライン90上の位置と輝度微分の絶対値とを対応付けることにより、輝度微分プロファイル95を生成する。これにより、走査ライン70が位置する範囲における接地面画像80の輝度微分を表すプロファイルである輝度微分プロファイル95を生成する。 This luminance differential scanning line 90 is a line for detecting the absolute value of the luminance differentiation in the outline emphasized image 83 in order to generate a luminance differentiation profile 95, and has the same length as the scanning line 70, This is set for the line emphasized image 83. That is, the luminance differential scanning line 90 is set for the contour-line emphasized image 83 so as to have the same positional relationship as the positional relationship between the ground plane image 80 and the scanning line 70. When the luminance differential scanning line 90 is set for the outline emphasized image 83, the absolute value of the luminance differentiation of the pixel located on the luminance differential scanning line 90 is extracted from the contour emphasized image 83, and By associating the position with the absolute value of the luminance derivative, a luminance derivative profile 95 is generated. As a result, a luminance differential profile 95 that is a profile representing the luminance differential of the ground contact surface image 80 in the range where the scanning line 70 is located is generated.
次に、輝度微分プロファイル95より極大点96を抽出する(ステップST36)。極大点96を抽出する際には、所定の閾値を設定し、この所定の閾値以上の輝度微分値を有する極大点96を輝度微分プロファイル95より抽出する。この場合の閾値は、溝65に相当する低輝度領域の輝度微分値を有する極大点96を除外することができるように設定される極大点カットライン97になっており、例えば、接地面画像80に含まれる総接地領域110での平均輝度微分の1.25倍以上2.5倍以下の値で設定される。この極大点カットライン97も、輝度微分プロファイル95と同様に輪郭線強調画像83を用いて算出し、接地面画像80に含まれる総接地領域110に対応する、輪郭線強調画像83での総接地領域110での平均輝度微分の1.25倍以上2.5倍以下の値で、極大点カットライン97は設定される。 Next, a maximum point 96 is extracted from the luminance derivative profile 95 (step ST36). When the maximum point 96 is extracted, a predetermined threshold value is set, and the maximum point 96 having a luminance differential value equal to or higher than the predetermined threshold value is extracted from the luminance differential profile 95. The threshold value in this case is a maximum point cut line 97 set so as to exclude a maximum point 96 having a luminance differential value of a low luminance area corresponding to the groove 65. For example, the ground plane image 80 Is set to a value not less than 1.25 times and not more than 2.5 times the average luminance differential in the total ground area 110 included in. This maximum point cut line 97 is also calculated using the contour emphasized image 83 in the same manner as the luminance differential profile 95, and corresponds to the total ground contact area 110 included in the contact surface image 80, and the total ground contact in the contour emphasized image 83. The maximum point cut line 97 is set at a value of 1.25 times or more and 2.5 times or less of the average luminance derivative in the area 110.
換言すると、抽出される極大点96は、(1.25≦α≦2.5)となる係数αを用いて表した場合に、各極大点96の輝度微分の絶対値が下記の式(2)を満たしたものが抽出される。
極大点96の輝度微分の絶対値≧α×総接地領域110での平均輝度微分の絶対値・・・(2)
In other words, when the extracted maximum point 96 is represented using a coefficient α that satisfies (1.25 ≦ α ≦ 2.5), the absolute value of the luminance derivative of each maximum point 96 is expressed by the following equation (2). ) Are extracted.
Absolute value of luminance derivative of local maximum point 96 ≧ α × Absolute value of average luminance derivative in total contact area 110 (2)
次に、中心画素74に最も近い2点の極大点96で挟まれた範囲GWを溝65として判定する(ステップST37)。つまり、判定部37は、抽出した複数の極大点96のうち、中心画素74を挟んだ走査ライン70の長さ方向、即ち、輝度微分走査ライン90の長さ方向における両側のそれぞれにおいて、中心画素74に最も近い2点の極大点PC,PDで挟まれた領域GWを、溝65として判定する。この場合、輪郭線強調画像83において2点の極大点PC,PDで囲まれる、タイヤ周方向に1列に並んだ画素群に対応する、接地面画像80においてタイヤ周方向に1列に並んだ画素群を、溝65の構成要素として記憶部50に記憶する。即ち、輪郭線強調画像83において2点の極大点PC,PDに挟まれた画素群と同一の位置となる接地面画像80上の画素群を、溝65の構成要素として記憶部50に記憶する。 Next, a range GW sandwiched between the two maximum points 96 closest to the center pixel 74 is determined as the groove 65 (step ST37). That is, the determination unit 37 determines the center pixel in the length direction of the scan line 70 sandwiching the center pixel 74, that is, on both sides in the length direction of the luminance differential scan line 90, among the plurality of extracted maximum points 96. An area GW sandwiched between the two maximum points PC and PD closest to 74 is determined as the groove 65. In this case, the contour line emphasized image 83 is surrounded by the two maximum points PC and PD, and corresponds to the pixel group arranged in one line in the tire circumferential direction. The pixel group is stored in the storage unit 50 as a component of the groove 65. That is, a pixel group on the ground plane image 80 at the same position as the pixel group sandwiched between the two maximum points PC and PD in the outline emphasized image 83 is stored in the storage unit 50 as a component of the groove 65. .
ここで、空気入りタイヤには、製造時にトレッド面に施される刻印63(図4参照)や、試験時に記されるマーキング等が施されていることがあるが、これらの刻印63等が施されている部分は、刻印63等が施されていない部分とは、輝度が異なることが多い。このため、輝度に基づいて溝65を抽出する場合、刻印63が施されている部分では、適切に抽出することができなくなる虞があるが、本実施形態では、輝度を微分している。これにより、溝65に相当する位置であると判定された中心画素74の両側の位置で、輝度の変化度が大きい極大点PC,PDを輝度微分プロファイル95より抽出できるため、通常の陸部68とは輝度が異なり易い刻印63が施されている部分に設けられている溝65も、適切に抽出することができる。 Here, the pneumatic tire may be provided with a stamp 63 (see FIG. 4) applied to the tread surface at the time of manufacture, a marking or the like written at the time of the test. In many cases, the brightness of the marked portion is different from that of the portion without the mark 63 or the like. For this reason, when extracting the groove 65 based on the luminance, there is a possibility that the groove 65 may not be properly extracted in the portion where the mark 63 is provided. However, in the present embodiment, the luminance is differentiated. Accordingly, the local maximum points PC and PD having a large degree of change in luminance can be extracted from the luminance differential profile 95 at the positions on both sides of the center pixel 74 determined to be the positions corresponding to the grooves 65. The groove 65 provided in the portion where the inscription 63, which tends to have a different luminance from that of the mark 63, can be appropriately extracted.
また、本実施形態では、刻印63が施されていない部分の溝65も、適切に抽出することが可能になっている。図20は、刻印が施されていない部分に走査ラインが位置する状態を示す説明図である。刻印63が施されていない位置に走査ライン70が位置する場合でも、走査ライン70の中心画素74の輝度が溝局所的輝度よりも小さいと判定された場合(ステップST34、Yes判定)には、その中心画素74を溝65の構成要素として記憶部50で記憶すると共に、輝度微分プロファイル95を生成する(ステップST35)。即ち、走査ライン70の位置に関わらず、中心画素74の輝度が溝局所的輝度よりも小さいと判定された場合には、輝度微分プロファイル95を生成する。 Further, in the present embodiment, it is possible to appropriately extract the groove 65 in a portion where the engraving 63 is not provided. FIG. 20 is an explanatory diagram showing a state where a scanning line is located at a portion where no marking is given. Even when the scanning line 70 is located at a position where the engraving 63 is not applied, when it is determined that the luminance of the central pixel 74 of the scanning line 70 is smaller than the groove local luminance (step ST34, Yes determination), The center pixel 74 is stored in the storage unit 50 as a component of the groove 65, and a luminance differential profile 95 is generated (step ST35). That is, regardless of the position of the scanning line 70, when it is determined that the luminance of the center pixel 74 is smaller than the groove local luminance, the luminance differential profile 95 is generated.
図21は、図20に示す接地面画像と同一位置の輪郭線強調画像の詳細図である。図22は、輝度微分プロファイルの説明図である。輝度微分プロファイル95は、接地面画像80において走査ライン70の中心画素74の輝度が溝局所的輝度よりも小さいと判定された場合における、接地面画像80上の走査ライン70の位置に対応する輪郭線強調画像83上の位置に、輝度微分走査ライン90を設定して生成する。輝度微分プロファイル95を生成したら、極大点カットライン97を設定することにより極大点96を抽出するが(ステップST36)、刻印63が施されていない位置では、陸部68は輝度の変化が小さくなっている。 FIG. 21 is a detailed view of the contour line emphasized image at the same position as the ground contact surface image shown in FIG. FIG. 22 is an explanatory diagram of a luminance differential profile. The luminance differential profile 95 is a contour corresponding to the position of the scanning line 70 on the ground plane image 80 when the luminance of the central pixel 74 of the scanning line 70 is determined to be smaller than the groove local luminance in the ground plane image 80. A luminance differential scanning line 90 is set at a position on the line emphasized image 83 and generated. When the luminance differential profile 95 is generated, the local maximum point 96 is extracted by setting the local maximum point cut line 97 (step ST36). However, at the position where the engraving 63 is not applied, the change in the luminance of the land portion 68 becomes small. ing.
このため、溝65の幅方向におけるエッジ部分以外は、輝度微分値が小さくなっており、溝65の幅方向における2箇所のエッジ部分に相当する部分が、極大点96として表れる。判定部37は、中心画素74に最も近い2点の極大点96で挟まれた範囲GWを溝65として判定するため、輪郭線強調画像83において2点の極大点PC,PDに挟まれた画素群と同一の位置となる接地面画像80上の画素群を、溝65の構成要素として記憶部50に記憶する。これにより、刻印63が施されていない位置においても、溝65を抽出することができる。 For this reason, the luminance differential value is small except for the edge portion in the width direction of the groove 65, and a portion corresponding to two edge portions in the width direction of the groove 65 appears as a maximum point 96. The determination unit 37 determines, as the groove 65, a range GW sandwiched between the two maximum points 96 closest to the center pixel 74, and thus the pixel sandwiched between the two maximum points PC and PD in the outline emphasized image 83. The pixel group on the ground plane image 80 at the same position as the group is stored in the storage unit 50 as a component of the groove 65. Thus, the groove 65 can be extracted even at a position where the stamp 63 is not provided.
輪郭線強調画像83及び輝度微分走査ライン90を用いて1つの位置での溝65の抽出処理が完了したら、接地面画像80上での処理に戻り、走査ライン70の位置は終端位置であるか否かを判定する(ステップST23)。つまり、走査ライン70は、ラスタースキャンを行うため、走査ライン70の現在の位置は終端位置であるか否かを判定する。 When the extraction processing of the groove 65 at one position is completed using the contour emphasized image 83 and the luminance differential scanning line 90, the process returns to the processing on the ground contact surface image 80, and is the position of the scanning line 70 the end position? It is determined whether or not it is (step ST23). That is, since the scan line 70 performs the raster scan, it is determined whether or not the current position of the scan line 70 is the end position.
図23A〜図23Eは、走査ラインの進み方についての説明図である。走査ライン70で走査を行う際における走査ライン70の進み方について、周方向走査ライン71を用いて説明すると、周方向走査ライン71は、ステップST21では、例えば、接地面画像80の最も左上に位置する部分に、左右方向に延びて設定される(図23A)。この位置で溝65の抽出処理を行ったら、周方向走査ライン71を右方向に1画素移動させ(図23B)、これらを繰り返すことにより、各位置で溝65の抽出を行いながら、周方向走査ライン71を右方向に移動させる。 FIG. 23A to FIG. 23E are explanatory diagrams of how a scanning line advances. The manner in which the scanning line 70 advances when scanning is performed using the scanning line 70 will be described with reference to the circumferential scanning line 71. In step ST21, the circumferential scanning line 71 is located at, for example, the upper leftmost position of the ground plane image 80. Is set so as to extend in the left-right direction (FIG. 23A). When the groove 65 is extracted at this position, the circumferential scanning line 71 is moved one pixel to the right (FIG. 23B), and by repeating these, the circumferential scanning is performed while extracting the groove 65 at each position. The line 71 is moved rightward.
これにより、周方向走査ライン71が接地面画像80の右端まで移動したら(図23C)、周方向走査ライン71を、画素における1つ下側の列の左端に、周方向走査ライン71を移動させる(図23D)。このように、周方向走査ライン71を順次右方向に1画素ずつ移動させ、右端まで移動したら、画素における1つ下側の列の左端に移動させることを繰り返すことにより、周方向走査ライン71を接地面画像80の最も右下に位置する部分まで移動させる(図23E)。この位置が、溝65の抽出を行いながら周方向走査ライン71を移動させる際における終端位置となる。 Thereby, when the circumferential scanning line 71 moves to the right end of the ground plane image 80 (FIG. 23C), the circumferential scanning line 71 is moved to the left end of the next lower row of pixels. (FIG. 23D). In this manner, the circumferential scanning line 71 is sequentially moved to the right by one pixel at a time, and after moving to the right end, the circumferential scanning line 71 is repeatedly moved to the left end of the next lower row of pixels. It is moved to the lower rightmost part of the contact surface image 80 (FIG. 23E). This position is the end position when the circumferential scanning line 71 is moved while extracting the groove 65.
現在の走査ライン70の位置での溝65の抽出処理が完了した後、走査ライン70の位置は終端位置であるか否かを判定し(ステップST23)、走査ライン70の位置は終端位置ではないと判定された場合(ステップST23、No判定)には、走査ライン70を移動させる(ステップST24)。この場合、走査ライン70の現在の位置から、走査ライン70の長さ方向に1画素分移動させるか、隣りの列の端部の位置に移動させる。走査ライン70を移動させたら、ステップST22に戻り、再び溝65の抽出処理を行う。これらを繰り返すことにより、接地面画像80の全領域で溝65の抽出処理を行う。 After the process of extracting the groove 65 at the current position of the scan line 70 is completed, it is determined whether or not the position of the scan line 70 is the end position (step ST23), and the position of the scan line 70 is not the end position. Is determined (step ST23, No determination), the scanning line 70 is moved (step ST24). In this case, the scanning line 70 is moved from the current position by one pixel in the length direction of the scanning line 70 or to the position of the end of the adjacent row. After moving the scanning line 70, the process returns to step ST22, and the groove 65 is extracted again. By repeating these steps, the groove 65 is extracted in the entire area of the ground contact surface image 80.
なお、上記の説明では、周方向走査ライン71を用いてラグ溝66の抽出を行う場合について説明したが、幅方向走査ライン72を用いて主溝67を抽出する場合も、同様の手法で行う。即ち、幅方向走査ライン72の現在の位置での中心画素74の輝度が、溝局所的輝度よりも小さいと判定された場合には、中心画素74を挟んだ走査ライン70の長さ方向における両側のそれぞれにおいて、中心画素74に最も近い2点の極大点PC,PDを求め、主溝67の構成要素を抽出する。 In the above description, the case where the lug grooves 66 are extracted using the circumferential scanning lines 71 has been described. However, the case where the main grooves 67 are extracted using the width scanning lines 72 is also performed in the same manner. . That is, when it is determined that the luminance of the center pixel 74 at the current position of the width direction scanning line 72 is smaller than the groove local luminance, both sides in the length direction of the scanning line 70 across the center pixel 74 , The two maximum points PC and PD closest to the center pixel 74 are obtained, and the components of the main groove 67 are extracted.
また、幅方向走査ライン72は、試験タイヤ60のタイヤ幅方向に沿って延びる方向に設定され、周方向走査ライン71とは直交する向きで設けられるため、移動させる方向も、周方向走査ライン71の移動方向に対して直交する方向になる。図24A〜図24Eは、幅方向走査ラインの進み方についての説明図である。幅方向走査ライン72は、ステップST21では、例えば、接地面画像80の最も左上に位置する部分に、上下方向に延びて設定される(図24A)。この位置で主溝67の抽出処理を行ったら、幅方向走査ライン72を下方向に1画素移動させ(図24B)、これらを繰り返すことにより、各位置で主溝67の抽出を行いながら、幅方向走査ライン72を下方向に移動させる。 Further, since the width direction scanning line 72 is set in a direction extending along the tire width direction of the test tire 60 and is provided in a direction orthogonal to the circumferential direction scanning line 71, the moving direction is also the circumferential direction scanning line 71. Is a direction orthogonal to the moving direction of FIG. 24A to FIG. 24E are explanatory diagrams of how to advance the scanning line in the width direction. In step ST21, for example, the width direction scanning line 72 is set to extend in the vertical direction at the uppermost left portion of the ground contact surface image 80 (FIG. 24A). After the main groove 67 is extracted at this position, the width direction scanning line 72 is moved downward by one pixel (FIG. 24B), and by repeating these, the width of the main groove 67 is extracted at each position. The direction scanning line 72 is moved downward.
これにより、幅方向走査ライン72が接地面画像80の下端まで移動したら(図24C)、幅方向走査ライン72を、画素における1つ右側の列の上端に、幅方向走査ライン72を移動させる(図24D)。このように、幅方向走査ライン72を順次下方向に1画素ずつ移動させ、下端まで移動したら、画素における1つ右側の列の上端に移動させることを繰り返すことにより、幅方向走査ライン72を接地面画像80の最も右下に位置する部分まで移動させる(図24E)。この位置が、主溝67の抽出を行いながら幅方向走査ライン72を移動させる際における終端位置となる。 As a result, when the width direction scanning line 72 moves to the lower end of the ground plane image 80 (FIG. 24C), the width direction scanning line 72 is moved to the upper end of the right column of the pixel (FIG. 24C). (FIG. 24D). As described above, the width direction scanning line 72 is sequentially moved downward by one pixel at a time, and after moving to the lower end, the width direction scanning line 72 is repeatedly moved to the upper end of the one right column of the pixels, so that the width direction scanning line 72 is connected. The ground image 80 is moved to the lowermost position (FIG. 24E). This position is the end position when the width direction scanning line 72 is moved while extracting the main groove 67.
幅方向走査ライン72においても、現在の幅方向走査ライン72の位置での主溝67の抽出処理が完了した後、幅方向走査ライン72の位置は終端位置であるか否かを判定し(ステップST23)、幅方向走査ライン72の位置は終端位置ではないと判定された場合(ステップST23、No判定)には、幅方向走査ライン72を移動させる(ステップST24)。この場合、幅方向走査ライン72の現在の位置から、幅方向走査ライン72の長さ方向に1画素分移動させるか、隣りの列の端部の位置に移動させる。幅方向走査ライン72を移動させたら、ステップST22に戻り、再び主溝67の抽出処理を行う。これらを繰り返すことにより、接地面画像80の全領域で主溝67の抽出処理を行う。 Also in the width direction scanning line 72, after the main groove 67 extraction processing at the current width direction scanning line 72 position is completed, it is determined whether or not the position of the width direction scanning line 72 is the end position (step S1). In ST23), when it is determined that the position of the width direction scanning line 72 is not the end position (step ST23, No determination), the width direction scanning line 72 is moved (step ST24). In this case, the pixel is moved from the current position of the width direction scanning line 72 by one pixel in the length direction of the width direction scanning line 72 or to the position of the end of the adjacent row. After moving the scanning line 72 in the width direction, the process returns to step ST22, and the main groove 67 is extracted again. By repeating these, the extraction processing of the main groove 67 is performed in the entire region of the ground contact surface image 80.
周方向走査ライン71と幅方向走査ライン72との双方で、走査ライン70の位置は終端位置であると判定された場合(ステップST23、Yes判定)には、接地面画像80の全領域で溝65の抽出処理を行ったことになるため、溝65を抽出する処理から抜け出る。 When it is determined that the position of the scanning line 70 is the end position in both the circumferential scanning line 71 and the width scanning line 72 (step ST23, Yes determination), the groove is formed in the entire area of the ground contact surface image 80. Since the extraction processing of 65 has been performed, the processing exits from the processing of extracting the groove 65.
溝65の抽出が完了したら、次に、総接地領域110を求める(ステップST15)。図25は、輝度に基づいて生成した接地領域画像の説明図である。図26は、総接地領域画像の説明図である。総接地領域110を求める際には、まず、総接地領域算出部39によって接地面画像80から接地領域画像85を生成する。接地領域画像85を生成する際には、接地面画像80に対して二値化処理を行うことにより生成する。つまり、接地面画像80では、溝65と陸部68とでは輝度が異なるため、溝65と陸部68とを切り分けることができる閾値で、輝度を用いて二値化する。これにより、例えば、溝65が白画素で、陸部68が黒画素となって接地領域81が表せられる接地領域画像85を生成する。 When the extraction of the groove 65 is completed, next, the total contact area 110 is obtained (step ST15). FIG. 25 is an explanatory diagram of the ground area image generated based on the luminance. FIG. 26 is an explanatory diagram of the total contact area image. When obtaining the total contact area 110, first, the contact area image 85 is generated from the contact surface image 80 by the total contact area calculation unit 39. When the contact area image 85 is generated, the contact area image 85 is generated by performing a binarization process on the contact surface image 80. That is, in the ground contact surface image 80, since the luminance is different between the groove 65 and the land portion 68, binarization is performed using the luminance with a threshold value at which the groove 65 and the land portion 68 can be separated. Thereby, for example, the ground area image 85 in which the groove 65 is a white pixel and the land portion 68 is a black pixel and the ground area 81 is represented is generated.
さらに、接地領域画像85では、非接地領域82に位置する主溝67を除外する。非接地領域82に位置する主溝67を求める場合は、例えば、接地領域画像85に対して、ソーベルフィルタ等を用いて接地領域画像85の画像中の輪郭線が抽出された輪郭線画像を生成し、輪郭線画像の非接地領域82において、タイヤ周方向の黒画素総数をタイヤ幅方向における位置ごとに抽出する。抽出したタイヤ幅方向における位置ごとの黒画素の総数より、タイヤ幅方向における主溝67のエッジの位置を抽出し、主溝67の位置を抽出する。主溝67は、接地領域画像85のタイヤ周方向における全域に亘って位置すると推測されるため、このようにして抽出した主溝67の位置に位置する接地領域画像85上の黒画素を白画素に置換することにより、接地領域画像85において非接地領域82に位置する主溝67を除外する。 Further, in the contact area image 85, the main groove 67 located in the non-contact area 82 is excluded. When the main groove 67 located in the non-ground area 82 is obtained, for example, a contour image in which the contour in the ground area image 85 is extracted from the ground area image 85 using a Sobel filter or the like is used. In the non-ground area 82 of the contour image, the total number of black pixels in the tire circumferential direction is extracted for each position in the tire width direction. From the extracted total number of black pixels at each position in the tire width direction, the position of the edge of the main groove 67 in the tire width direction is extracted, and the position of the main groove 67 is extracted. The main groove 67 is presumed to be located over the entire area in the tire circumferential direction of the ground area image 85, and thus the black pixels on the ground area image 85 located at the position of the main groove 67 extracted in this way are white pixels. , The main groove 67 located in the non-ground area 82 in the ground area image 85 is excluded.
接地領域画像85上で非接地領域82に位置する主溝67を除外したら、次に、接地領域画像85に対して、膨張処理と収縮処理とを繰り返すことにより、接地領域画像85において白画素で表示される溝65の部分を除去する。図27は、膨張処理の説明図である。図28は、収縮処理の説明図である。膨張処理は、図27に示すように、注目画素の周辺に1画素でも黒画素があれば、注目画素を黒画素に置き換える処理になっている。つまり、膨張処理は、白画素をそれぞれ中心画素とし、その周辺の8画素(中心画素から最も近い左上、上、右上、右、右下、下、左下、左の各1画素)のうち1つでも黒画素が存在すれば、その中心画素を黒画素に置き換える処理になっている。反対に収縮処理は、例えば注目画素を黒画素とする場合に、図28に示すように、注目画素の周辺に1画素でも白画素があれば、注目画素を白画素に置き換える処理になっている。つまり、収縮処理は、黒画素をそれぞれ中心画素とし、その周辺の8画素(中心画素から最も近い左上、上、右上、右、右下、下、左下、左の各1画素)のうち1つでも白画素が存在すれば、その中心画素を白画素に置き換える処理になっている。 After the main groove 67 located in the non-ground area 82 is excluded on the ground area image 85, the expansion processing and the contraction processing are repeated on the ground area image 85, so that white pixels are formed in the ground area image 85. The indicated groove 65 is removed. FIG. 27 is an explanatory diagram of the expansion processing. FIG. 28 is an explanatory diagram of the contraction processing. As shown in FIG. 27, the expansion process is a process of replacing the target pixel with a black pixel if there is at least one black pixel around the target pixel. That is, the expansion process is performed by setting each white pixel as a center pixel and one of the eight surrounding pixels (one pixel at the upper left, upper, upper right, right, lower right, lower, lower left, and lower left nearest to the center pixel) However, if a black pixel exists, the center pixel is replaced with a black pixel. Conversely, in the contraction process, for example, when the target pixel is a black pixel, as shown in FIG. 28, if at least one white pixel exists around the target pixel, the target pixel is replaced with a white pixel. . In other words, the contraction processing is performed by setting each of the black pixels as the center pixel and one of the eight surrounding pixels (one pixel at the upper left, upper, upper right, right, lower right, lower, lower left, and lower left nearest to the center pixel). However, if a white pixel exists, the center pixel is replaced with a white pixel.
本実施形態では、接地領域画像85において溝65に該当する部分を除去するために、まず、膨張処理を複数回行うことにより白画素を黒画素に置き換え、接地領域81における溝65の部分を除去する。その後、膨張処理を行うことによって大きさが大きくなった接地領域81の大きさを、元の大きさに戻すため、膨張処理の回数と同じ回数で収縮処理を行う。総接地領域算出部39は、接地領域画像85に対して、例えば膨張処理を80回行った後、収縮処理を80回行うことにより、接地領域画像85の接地領域81における溝65の部分が除去された画像である総接地領域110の画像を生成し、総接地領域画像86を取得する。これにより、総接地領域110を求める。 In the present embodiment, in order to remove a portion corresponding to the groove 65 in the ground area image 85, first, a white pixel is replaced with a black pixel by performing expansion processing a plurality of times, and a portion of the groove 65 in the ground area 81 is removed. I do. After that, in order to return the size of the contact area 81, which has been increased by performing the expansion processing, to the original size, the contraction processing is performed the same number of times as the expansion processing. The total contact area calculation unit 39 performs, for example, the expansion processing 80 times on the contact area image 85, and then performs the contraction processing 80 times, thereby removing the groove 65 portion in the contact area 81 of the contact area image 85. Then, an image of the total contact area 110 that is the obtained image is generated, and the total contact area image 86 is obtained. Thus, the total ground area 110 is obtained.
図29は、溝画像の説明図である。総接地領域110を求めたら、次に、溝画像87を生成する(ステップST16)。この溝画像87の生成は、溝抽出部34が有する溝画像生成部38によって行う。溝画像生成部38は、周方向走査ライン71を用いて抽出し、記憶部50に記憶されたラグ溝66の構成要素と、幅方向走査ライン72を用いて抽出し、記憶部50に記憶された主溝67の構成要素とを、全て黒画素として合成することにより、接地面画像80に含まれる全体の溝65の画像として、1つの溝画像87を生成する。つまり、ステップST37では、中心画素74に最も近い極大点PC,PDで挟まれた領域を溝65として判定し、この境域の画素群を溝65の構成要素として記憶部50に記憶するため、記憶された溝65の構成要素を溝画像生成部38で繋ぎ合わせることにより、接地面画像80に含まれる溝65全体の溝画像87を得ることができる。 FIG. 29 is an explanatory diagram of a groove image. After obtaining the total contact area 110, a groove image 87 is generated (step ST16). The generation of the groove image 87 is performed by the groove image generation unit 38 included in the groove extraction unit 34. The groove image generating unit 38 extracts using the circumferential scanning lines 71, extracts the components of the lug grooves 66 stored in the storage unit 50, and extracts using the width scanning lines 72, and stores them in the storage unit 50. By composing all the components of the main groove 67 as black pixels, one groove image 87 is generated as an image of the entire groove 65 included in the ground contact surface image 80. That is, in step ST37, the area sandwiched by the local maximum points PC and PD closest to the center pixel 74 is determined as the groove 65, and the pixel group in this boundary area is stored in the storage unit 50 as a component of the groove 65. By connecting the constituent elements of the groove 65 thus formed by the groove image generation unit 38, a groove image 87 of the entire groove 65 included in the ground contact surface image 80 can be obtained.
さらに、溝画像87に対しては、接地領域画像85において除外した、非接地領域82に位置する主溝67を除外する。これにより、接地領域画像85の接地領域81に位置する溝65のみを表示する溝画像87を生成することができる。 Further, for the groove image 87, the main groove 67 located in the non-ground region 82, which is excluded in the ground region image 85, is excluded. Accordingly, it is possible to generate a groove image 87 that displays only the groove 65 located in the contact area 81 of the contact area image 85.
また、溝画像87を生成する場合は、収縮処理と膨張処理とを繰り返すことにより、溝画像87上の黒画素の小さな塊である孤立点121を除去したり、黒画素で表示される溝65の部分に穴状に現れる穴状部122を除去したり、接続されるべきラグ溝66と主溝67とが分離した分離部123を接続したりする。これにより、溝65の抽出時に輝度ムラ等に起因して、溝65以外の部分が溝65の構成要素として抽出されたり、溝65の部分が溝65の構成要素として抽出されなかったりすることによって発生する不具合を取り除くことができ、溝65の見栄えが良くなるようにすることができる。 In addition, when the groove image 87 is generated, the isolated point 121 which is a small lump of black pixels on the groove image 87 is removed by repeating the contraction processing and the expansion processing, and the groove 65 displayed by the black pixel is formed. The hole-like portion 122 which appears in a hole shape at the portion is removed, or the separation portion 123 where the lug groove 66 to be connected and the main groove 67 are separated is connected. As a result, when the groove 65 is extracted, a portion other than the groove 65 is extracted as a component of the groove 65 or a portion of the groove 65 is not extracted as a component of the groove 65 due to uneven brightness or the like. The troubles that occur can be eliminated, and the appearance of the groove 65 can be improved.
図30は、収縮処理及び膨張処理を行った後の溝画像の説明図である。本実施形態では、溝画像87のこれらの不具合を取り除くために、収縮処理を1回行った後、膨張処理を7回行う。その後、収縮処理を8回行い、膨張処理を2回行う。これにより、見栄えの良い溝画像87を得ることができる。なお、これらの収縮処理や膨張処理の回数や順番、黒画素の塊を除去する際の基準となる連続する黒画素の数は、試験タイヤ60のトレッドパターンや、試験の条件、画像の解像等に応じて適宜設定するのが好ましい。 FIG. 30 is an explanatory diagram of the groove image after performing the contraction processing and the expansion processing. In the present embodiment, in order to eliminate these problems of the groove image 87, the contraction processing is performed once, and then the expansion processing is performed seven times. Thereafter, the contraction process is performed eight times, and the expansion process is performed twice. Thereby, a good-looking groove image 87 can be obtained. The number and order of these contraction processing and expansion processing, and the number of continuous black pixels as a reference when removing a lump of black pixels are determined by the tread pattern of the test tire 60, the test conditions, and the resolution of the image. It is preferable to set appropriately according to the conditions.
次に、実接地領域111を求める(ステップST17)。図31は、実接地領域画像の説明図である。実接地領域111は、総接地領域算出部39で求めた総接地領域110から、溝抽出部34で抽出した溝65を、実接地領域算出部40によって除去することにより求める。つまり、総接地領域110が黒画素となる二値画像の総接地領域画像86に対して、接地面画像80の溝65に該当する部分を白画素に置き換えることにより、溝65に相当する部分が白画素となった実接地領域111の画像である実接地領域画像88を生成する。接地面画像80を二値化処理することで生成した接地領域画像85では、刻印63の部分も画像中に現れてしまい、刻印63も溝65として解析されてしまう虞があるが、総接地領域画像86と溝画像87とを生成した後、総接地領域画像86から溝画像87に相当する部分を除去することにより、刻印63の部分が含まれない実接地領域画像88を得ることができる。 Next, the actual ground area 111 is obtained (step ST17). FIG. 31 is an explanatory diagram of the actual ground area image. The actual contact area 111 is obtained by removing the groove 65 extracted by the groove extracting section 34 from the total contact area 110 obtained by the total contact area calculation section 39 by the actual contact area calculation section 40. That is, by replacing the portion corresponding to the groove 65 of the ground plane image 80 with a white pixel in the total ground region image 86 of the binary image in which the total ground region 110 is a black pixel, the portion corresponding to the groove 65 is changed. A real ground area image 88 which is an image of the real ground area 111 that has become a white pixel is generated. In the contact area image 85 generated by performing the binarization processing on the contact surface image 80, the mark 63 may also appear in the image, and the mark 63 may be analyzed as the groove 65. After the image 86 and the groove image 87 are generated, by removing a portion corresponding to the groove image 87 from the total contact region image 86, it is possible to obtain an actual contact region image 88 that does not include the mark 63.
タイヤ接地面解析システム1は、1つの試験タイヤ60で接地面画像80を多数取得し、これらの接地面画像80に対して上述したタイヤ接地面解析方法で溝65の抽出を行うことにより、各接地面画像80において、精度の高い実接地領域画像88を容易に取得することができる。 The tire contact surface analysis system 1 acquires a large number of contact surface images 80 with one test tire 60, and extracts the grooves 65 from these contact surface images 80 by the above-described tire contact surface analysis method. In the contact surface image 80, a highly accurate actual contact region image 88 can be easily acquired.
以上の実施形態に係るタイヤ接地面解析装置20は、走査ライン70の中心画素74の輝度が溝局所的輝度より小さい場合に、輝度微分プロファイル95を生成し、輝度微分プロファイル95に基づいて溝65を抽出するため、試験タイヤ60のトレッド面に刻印63等が施されている場合でも、刻印63等に影響を受けることなく溝65を抽出することができる。図32は、図17に示す走査ラインの位置での輝度の説明図である。つまり、刻印63等が施されている部分は、輝度の変化が大きいため、輝度に基づいて溝65を抽出する場合において、抽出する位置に刻印63等が存在する場合、走査ライン70上の輝度は大きく変化する。このため、例えば、図32に示す極大点PC,PDで囲まれる範囲が、実際の溝65の構成要素である場合でも、中心画素74の両側で輝度が最も大きくなる極大点PA,PBで囲まれる範囲を、溝65の構成要素として抽出してしまう虞がある。これに対し、本実施形態では、輝度をそのまま用いて溝65を抽出するのではなく、輝度の微分値を用いて溝65を抽出するため、抽出時における刻印63等の影響を、極力除外することができる。この結果、トレッド面に刻印63等が施されている場合でも、溝65の形状を適切に抽出することができ、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することができる。 When the luminance of the center pixel 74 of the scanning line 70 is smaller than the local luminance of the groove, the tire contact surface analysis device 20 according to the above-described embodiment generates the luminance differential profile 95, and generates the groove 65 based on the luminance differential profile 95. Therefore, the groove 65 can be extracted without being affected by the stamp 63 or the like even if the stamp 63 or the like is provided on the tread surface of the test tire 60. FIG. 32 is an explanatory diagram of the luminance at the position of the scanning line shown in FIG. That is, since the change in luminance is large in the portion where the mark 63 or the like is given, when the groove 65 is extracted based on the luminance, if the mark 63 or the like exists at the position to be extracted, the luminance on the scanning line 70 Varies greatly. For this reason, for example, even if the range surrounded by the local maximum points PC and PD shown in FIG. There is a possibility that the range to be extracted may be extracted as a component of the groove 65. On the other hand, in the present embodiment, the groove 65 is not extracted using the luminance as it is, but the groove 65 is extracted using the differential value of the luminance. Therefore, the influence of the stamp 63 or the like at the time of extraction is excluded as much as possible. be able to. As a result, the shape of the groove 65 can be appropriately extracted even when the mark 63 or the like is provided on the tread surface, and the analysis error in analyzing the contact area can be reduced.
また、走査ライン70の中心画素74の輝度は、溝局所的輝度よりも小さいか否かを判定した後に、輝度微分プロファイル95に基づいて溝65を抽出するため、溝65の誤検出を低減することができる。図33は、溝が存在しない部分に位置する走査ラインの説明図である。図34は、図33に示す位置での輝度の説明図である。図35は、図33に対応する位置での輝度微分走査ラインの説明図である。図36は、図35に示す位置での輝度微分プロファイルの説明図である。例えば、図33に示すように、溝65が存在しない部分に位置する走査ライン70が位置する場合では、中心画素74の輝度は、溝局所的輝度よりも大きくなる。つまり、溝局所的輝度を輝度カットライン75とする場合、溝65が存在しない部分に走査ライン70が位置する場合には、中心画素74の輝度は、輝度カットライン75よりも高くなる。このような場合に、輪郭線強調画像83における同じ位置に輝度微分走査ライン90を設定し、輝度微分プロファイル95を生成して極大点96を抽出した場合、中心画素74に最も近い2点の極大点PC,PDで囲まれた領域GWを溝65として判定するため、溝65が存在しない部分を、溝65の構成要素として抽出してしまう。 Further, since it is determined whether or not the luminance of the center pixel 74 of the scanning line 70 is smaller than the local luminance of the groove, the groove 65 is extracted based on the luminance differential profile 95, thereby reducing erroneous detection of the groove 65. be able to. FIG. 33 is an explanatory diagram of a scanning line located in a portion where no groove exists. FIG. 34 is an explanatory diagram of the luminance at the position shown in FIG. FIG. 35 is an explanatory diagram of a luminance differential scanning line at a position corresponding to FIG. FIG. 36 is an explanatory diagram of the luminance differential profile at the position shown in FIG. For example, as shown in FIG. 33, when the scanning line 70 located in a portion where the groove 65 does not exist is located, the luminance of the central pixel 74 is higher than the local luminance of the groove. That is, when the groove local luminance is set as the luminance cut line 75 and the scanning line 70 is located in a portion where the groove 65 does not exist, the luminance of the central pixel 74 is higher than the luminance cut line 75. In such a case, when the luminance differential scanning line 90 is set at the same position in the outline emphasized image 83 and the luminance differential profile 95 is generated to extract the local maximum point 96, the local maximum of the two points closest to the central pixel 74 is obtained. Since the area GW surrounded by the points PC and PD is determined as the groove 65, a portion where the groove 65 does not exist is extracted as a component of the groove 65.
図37は、中心画素の輝度が輝度カットラインよりも低い状態を示す説明図である。これに対し、本実施形態では、走査ライン70の中心画素74の輝度と輝度カットライン75とを輝度比較部36で比較し、図37に示すように、走査ライン70の中心画素74が、輝度カットライン75より低い場合にのみ、輪郭線強調画像83における同じ位置に輝度微分走査ライン90を設定して溝65を抽出する。これにより、溝65が存在しない部分を溝65の構成要素として抽出することを抑制することができ、この結果、接地領域を解析する際における解析誤差を、より確実に低減することができる。 FIG. 37 is an explanatory diagram illustrating a state where the luminance of the center pixel is lower than the luminance cut line. On the other hand, in the present embodiment, the luminance of the central pixel 74 of the scanning line 70 and the luminance cut line 75 are compared by the luminance comparing unit 36, and as shown in FIG. Only when it is lower than the cut line 75, the luminance differential scanning line 90 is set at the same position in the outline emphasized image 83, and the groove 65 is extracted. Thus, it is possible to suppress extraction of a portion where the groove 65 does not exist as a component of the groove 65, and as a result, it is possible to more reliably reduce an analysis error in analyzing the ground contact region.
また、走査ライン70として、試験タイヤ60のタイヤ周方向に沿って延びる方向に設定される周方向走査ライン71と、試験タイヤ60のタイヤ幅方向に沿って延びる方向に設定される幅方向走査ライン72とが設定されるため、試験タイヤ60の溝65の方向に関わらず、周方向走査ライン71と幅方向走査ライン72とを用いて溝65を抽出することができる。これにより、タイヤ周方向とタイヤ幅方向とのいずれの方向に延びる溝65が刻印63やマーキングに跨って形成されている場合でも、これらの刻印63等の影響を受けることなく、適切に溝65を抽出することができる。この結果、接地領域を解析する際における解析誤差を、より確実に低減することができる。 Further, as the scanning line 70, a circumferential scanning line 71 set in a direction extending along the tire circumferential direction of the test tire 60, and a width direction scanning line set in a direction extending along the tire width direction of the test tire 60 Since 72 is set, the groove 65 can be extracted using the circumferential scanning line 71 and the width scanning line 72 regardless of the direction of the groove 65 of the test tire 60. Accordingly, even when the groove 65 extending in any direction of the tire circumferential direction and the tire width direction is formed over the stamp 63 or the marking, the groove 65 can be appropriately formed without being affected by the stamp 63 or the like. Can be extracted. As a result, an analysis error in analyzing the ground contact region can be reduced more reliably.
また、走査ライン70は、接地面画像80における走査ライン70と交差する溝65の走査ライン70の長さ方向における幅のうち、最大幅の2倍よりも長い長さで設定されるため、より確実に溝65を抽出することができる。つまり、走査ライン70の長さが、抽出する溝65の最大の溝幅の2倍未満の場合は、走査ライン70は、溝65の開口部を構成する溝幅方向の両エッジを通らないことがある。この場合、輝度微分プロファイル95より、溝65の両端エッジに相当する極大点PC,PDの位置を抽出することができなくなるため、溝65の抽出が困難になる虞がある。これに対し、本実施形態では、走査ライン70の長さが、抽出する溝65の最大の溝幅の2倍以上となって設定されるため、輝度微分プロファイル95を用いて、溝65の両端エッジに相当する極大点PC,PDの位置を、より確実に抽出することができる。この結果、溝65の形状を、より確実に抽出することができ、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することができる。 Further, the scanning line 70 is set to have a length longer than twice the maximum width of the width of the groove 65 intersecting the scanning line 70 in the ground plane image 80 in the length direction of the scanning line 70. The groove 65 can be reliably extracted. In other words, when the length of the scanning line 70 is less than twice the maximum groove width of the groove 65 to be extracted, the scanning line 70 must not pass through both edges in the groove width direction forming the opening of the groove 65. There is. In this case, since the positions of the local maximum points PC and PD corresponding to both edges of the groove 65 cannot be extracted from the luminance differential profile 95, the extraction of the groove 65 may be difficult. On the other hand, in this embodiment, the length of the scanning line 70 is set to be at least twice the maximum groove width of the groove 65 to be extracted. The positions of the local maximum points PC and PD corresponding to the edge can be more reliably extracted. As a result, the shape of the groove 65 can be more reliably extracted, and the analysis error in analyzing the ground contact area can be reduced.
また、極大点カットライン97は、接地面画像80に含まれる総接地領域110での平均輝度微分の1.25倍以上2.5倍以下であるため、より確実に溝65を抽出することができる。つまり、極大点カットライン97が、平均輝度微分の1.25倍未満である場合、極大点96が極大点カットライン97を超え易くなるため、溝65のエッジに相当する極大点96の誤認識が生じ、解析精度が低下する虞がある。また、極大点カットライン97が、平均輝度微分の2.5倍を超える場合、溝65のエッジに相当する極大点96が極大点カットライン97を超えられない可能性があり、溝65のエッジに相当する極大点96を認識することができず、解析精度が低下する虞がある。これに対し、極大点カットライン97を、平均輝度微分の1.25倍以上2.5倍以下の範囲内で設定した場合には、溝65のエッジに相当する極大点96の候補を抽出する際に、候補を増やし過ぎず、また絞り込み過ぎず、適切に抽出することができるため、溝65の両端エッジに相当する極大点PC,PDの位置を、より適切に抽出することができる。この結果、溝65の形状を、より確実に抽出することができ、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することができる。 Further, since the maximum point cut line 97 is 1.25 times or more and 2.5 times or less of the average luminance differential in the total ground contact area 110 included in the ground contact surface image 80, the groove 65 can be extracted more reliably. it can. That is, when the maximum point cut line 97 is less than 1.25 times the average luminance derivative, the maximum point 96 easily exceeds the maximum point cut line 97, so that the maximum point 96 corresponding to the edge of the groove 65 is erroneously recognized. May occur, and analysis accuracy may be reduced. If the maximum point cut line 97 exceeds 2.5 times the average luminance derivative, the maximum point 96 corresponding to the edge of the groove 65 may not be able to exceed the maximum point cut line 97. Cannot be recognized, and there is a possibility that the analysis accuracy is reduced. On the other hand, when the maximum point cut line 97 is set within a range of 1.25 times or more and 2.5 times or less of the average luminance derivative, a candidate of the maximum point 96 corresponding to the edge of the groove 65 is extracted. At this time, since the number of candidates can be appropriately extracted without excessively increasing or narrowing down, the positions of the local maximum points PC and PD corresponding to both edges of the groove 65 can be more appropriately extracted. As a result, the shape of the groove 65 can be more reliably extracted, and the analysis error in analyzing the ground contact area can be reduced.
また、接地面画像80の輝度を微分することにより画像中の輪郭線84が強調された輪郭線強調画像83を生成し、輝度微分プロファイル95は、輪郭線強調画像83を利用して生成するため、刻印63等に影響を受けることなく溝65を抽出するための輝度微分プロファイル95を、容易に生成することができる。この結果、接地領域を解析する際における解析誤差を、より容易に低減することができる。 In addition, the luminance of the ground contact surface image 80 is differentiated to generate the outline emphasized image 83 in which the outline 84 in the image is emphasized, and the luminance differential profile 95 is generated using the outline emphasized image 83. , The luminance differential profile 95 for extracting the groove 65 without being affected by the stamp 63 or the like can be easily generated. As a result, it is possible to more easily reduce an analysis error in analyzing the ground area.
また、実施形態に係るタイヤ接地面解析システム1は、透明板11に押し付けられている試験タイヤ60の接地面61を複数の照明用ランプ16で照射した状態で、透明板11を介してカメラ15によって接地面61を撮影するため、接地面61と非接地面との輝度差をつけた状態で接地面61を撮影することができる。その際に、試験タイヤ60に対しては、複数の方向から複数の照明用ランプ16によって光を照射した状態で撮影するため、溝65と溝65以外の部分とで、輝度差を付けて撮影することができる。これにより、溝65の輪郭線84を、より確実に強調することができ、接地面画像80より、より確実に溝65を抽出することができる。この結果、接地領域を解析する際における解析誤差を、より確実に低減することができる。 Further, the tire ground contact surface analysis system 1 according to the embodiment is configured such that the ground contact surface 61 of the test tire 60 pressed against the transparent plate 11 is illuminated by the plurality of illumination lamps 16, and the camera 15 passes through the transparent plate 11. Thus, the ground plane 61 can be photographed with a luminance difference between the ground plane 61 and the non-ground plane. At this time, since the test tire 60 is photographed in a state where light is emitted from the plurality of illumination lamps 16 from a plurality of directions, the groove 65 and a portion other than the groove 65 are photographed with a difference in luminance. can do. Accordingly, the contour line 84 of the groove 65 can be more reliably emphasized, and the groove 65 can be more reliably extracted from the ground contact surface image 80. As a result, an analysis error in analyzing the ground contact region can be reduced more reliably.
また、実施形態に係るタイヤ接地面解析方法は、走査ライン70の中心画素74の輝度が溝局所的輝度より小さい場合に、輝度微分プロファイル95を生成し、輝度微分プロファイル95に基づいて溝65を抽出するため、試験タイヤ60のトレッド面に刻印63等が施されている場合でも、刻印63等に影響を受けることなく溝65を抽出することができる。この結果、トレッド面に刻印63等が施されている場合でも、溝65の形状を適切に抽出することができ、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することができる。 Further, the tire ground contact surface analysis method according to the embodiment generates the luminance differential profile 95 when the luminance of the center pixel 74 of the scanning line 70 is smaller than the groove local luminance, and creates the groove 65 based on the luminance differential profile 95. For the extraction, even when the tread surface of the test tire 60 is provided with the stamp 63 or the like, the groove 65 can be extracted without being affected by the stamp 63 or the like. As a result, the shape of the groove 65 can be appropriately extracted even when the mark 63 or the like is provided on the tread surface, and the analysis error in analyzing the contact area can be reduced.
〔変形例〕
なお、上述した実施形態に係るタイヤ接地面解析装置20では、極大点カットライン97は、総接地領域110での平均輝度微分に基づいて設定しているが、極大点カットライン97は、総接地領域110での平均輝度微分以外を用いて設定してもよい。例えば、輝度微分走査ライン90の位置ごとに、輝度微分走査ライン90の範囲の平均輝度微分の絶対値を算出し、平均輝度微分に基づいて輝度微分走査ライン90の位置ごとに極大点カットライン97を設定してもよい。輝度微分走査ライン90の範囲の平均輝度微分より極大点カットライン97を設定する際には、例えば、輝度微分走査ライン90の範囲の平均輝度微分の0.91倍以上1.83倍以下の値で設定する。
(Modification)
In the tire contact surface analysis device 20 according to the above-described embodiment, the local maximum point cut line 97 is set based on the average luminance differentiation in the total ground contact area 110. It may be set using a value other than the average luminance differentiation in the area 110. For example, the absolute value of the average luminance differential in the range of the luminance differential scan line 90 is calculated for each position of the luminance differential scan line 90, and the maximum point cut line 97 is calculated for each position of the luminance differential scan line 90 based on the average luminance differential. May be set. When setting the maximum point cut line 97 from the average luminance derivative in the range of the luminance differential scan line 90, for example, a value of 0.91 to 1.83 times the average luminance derivative in the range of the luminance differential scan line 90 Set with.
極大点96は、輝度微分プロファイル95の複数のプロファイルのうち、このように設定する輝度微分走査ライン90以上のものを抽出する。つまり、抽出する極大点96は、(0.91≦β≦1.83)となる係数βを用いて表した場合に、各極大点96の輝度成分の絶対値が下記の式(3)を満たすものが抽出する。なお、この場合、βの値は、「β×輝度微分走査ライン90の範囲の平均輝度成分の絶対値」の値が、「α×総接地領域110での平均輝度微分の絶対値」と一致するように設定する。
極大点96の輝度微分の絶対値≧β×輝度微分走査ライン90の範囲の平均輝度微分の絶対値・・・(3)
The maximum point 96 extracts, from a plurality of profiles of the luminance differential profile 95, those having the luminance differential scanning line 90 or more set in this manner. That is, when the maximum point 96 to be extracted is expressed by using a coefficient β that satisfies (0.91 ≦ β ≦ 1.83), the absolute value of the luminance component of each maximum point 96 is expressed by the following equation (3). Those that satisfy are extracted. In this case, the value of β is such that the value of “β × the absolute value of the average luminance component in the range of the luminance differential scanning line 90” matches the value of “α × the absolute value of the average luminance derivative in the total ground area 110”. Set to
Absolute value of luminance derivative of local maximum point 96 ≧ β × absolute value of average luminance derivative in the range of luminance derivative scan line 90 (3)
ただし、輝度微分走査ライン90が総接地領域110の外にはみ出ると、高い輝度微分値も取り込んでしまい、輝度微分走査ライン90での平均輝度微分の絶対値を正確に求めるのが困難となる。このため、輝度微分走査ライン90が、総接地領域110の外にはみ出る場合は、式(3)は用いず、式(2)によって極大点カットライン97を設定するのが好ましい。 However, when the luminance differential scanning line 90 is out of the total ground area 110, a high luminance differential value is also taken in, and it is difficult to accurately determine the absolute value of the average luminance differential in the luminance differential scanning line 90. For this reason, when the luminance differential scanning line 90 protrudes outside the total ground area 110, it is preferable to set the local maximum point cut line 97 according to the equation (2) without using the equation (3).
また、上述した実施形態では、試験タイヤ60にスタッドレスタイヤが用いられる場合について説明しているが、試験タイヤ60は、スタッドレスタイヤ以外が用いられてもよい。試験タイヤ60としては、冬以外の時期に用いられる、いわゆるサマータイヤを用いてもよい。図38は、サマータイヤに走査ラインが設定された状態を示す説明図である。図39は、図38に示す位置での輝度の説明図である。図40は、図38に示す位置での輝度微分プロファイルの説明図である。試験タイヤ60がサマータイヤである場合でも、溝65を検出する場合には、接地面画像80に対して走査ライン70を設定し、中心画素74の輝度が、輝度カットライン75よりも低いか否かを判定する。この判定により、中心画素74の輝度が、輝度カットライン75よりも低い場合には、輝度微分プロファイル95を生成し、中心画素74に最も近い2点の極大点96を、溝65を抽出するための極大点PC,PDとして抽出する。これにより、試験タイヤ60がサマータイヤである場合であっても、刻印63等に影響を受けることなく、溝65を適切に抽出することができ、接地領域を解析する際における解析誤差を低減することができる。 Further, in the above-described embodiment, the case where the studless tire is used as the test tire 60 is described, but the test tire 60 may be other than the studless tire. As the test tire 60, a so-called summer tire used at a time other than winter may be used. FIG. 38 is an explanatory diagram showing a state in which a scanning line is set on a summer tire. FIG. 39 is an explanatory diagram of luminance at the position shown in FIG. FIG. 40 is an explanatory diagram of the luminance differential profile at the position shown in FIG. Even when the test tire 60 is a summer tire, when the groove 65 is detected, a scan line 70 is set for the ground contact surface image 80, and whether the luminance of the center pixel 74 is lower than the luminance cut line 75 is determined. Is determined. If the luminance of the central pixel 74 is lower than the luminance cut line 75 by this determination, a luminance differential profile 95 is generated, and the two maximum points 96 closest to the central pixel 74 are extracted from the groove 65. Are extracted as the maximum points PC and PD. Accordingly, even when the test tire 60 is a summer tire, the groove 65 can be appropriately extracted without being affected by the stamp 63 or the like, and the analysis error in analyzing the ground contact region is reduced. be able to.
1 タイヤ接地面解析システム
2 タイヤ試験機
3 支持装置
5 駆動装置
10 撮影装置
11 透明板
15 カメラ(撮影部)
16 照明用ランプ(光源)
20 タイヤ接地面解析装置
30 処理装置
31 処理部
32 接地面画像取得部
33 輪郭線強調画像生成部
34 溝抽出部
35 走査ライン設定部
36 輝度比較部
37 判定部
38 溝画像生成部
39 総接地領域算出部
40 実接地領域算出部
50 記憶部
60 試験タイヤ(空気入りタイヤ)
61 接地面
63 刻印
65 溝
66 ラグ溝
67 主溝
68 陸部
70 走査ライン
71 周方向走査ライン
72 幅方向走査ライン
74 中心画素
75 輝度カットライン
76 輝度算出ライン
77 近傍領域
78 輝度算出領域
80 接地面画像
81 接地領域
82 非接地領域
83 輪郭線強調画像
84 輪郭線
85 接地領域画像
86 総接地領域画像
87 溝画像
88 実接地領域画像
90 輝度微分走査ライン
95 輝度微分プロファイル
96 極大点
97 極大点カットライン
110 総接地領域
111 実接地領域
REFERENCE SIGNS LIST 1 tire contact surface analysis system 2 tire testing machine 3 support device 5 drive device 10 photographing device 11 transparent plate 15 camera (photographing unit)
16 Lighting lamp (light source)
Reference Signs List 20 tire contact surface analysis device 30 processing device 31 processing unit 32 contact surface image acquisition unit 33 contour emphasized image generation unit 34 groove extraction unit 35 scan line setting unit 36 brightness comparison unit 37 determination unit 38 groove image generation unit 39 total contact area Calculation unit 40 Actual contact area calculation unit 50 Storage unit 60 Test tire (pneumatic tire)
61 ground plane 63 stamp 65 groove 66 lug groove 67 main groove 68 land part 70 scan line 71 circumferential scan line 72 width scan line 74 central pixel 75 luminance cut line 76 luminance calculation line 77 neighborhood area 78 luminance calculation area 80 ground plane Image 81 grounded area 82 non-grounded area 83 contour emphasized image 84 contour 85 grounded area image 86 total grounded area image 87 groove image 88 actual grounded area image 90 luminance differential scanning line 95 luminance differential profile 96 local maximum point 97 local maximum point cut line 110 Total ground area 111 Actual ground area
Claims (8)
前記接地面画像取得部で取得した接地面画像から前記空気入りタイヤの溝を抽出する溝抽出部と、
を備え、
前記溝抽出部は、
前記接地面画像に対して走査ラインを設定する走査ライン設定部と、
前記走査ラインが位置する領域における平均輝度を陸部局所的輝度とし、前記陸部局所的輝度から一定の値を引いたものを溝局所的輝度とした場合において、前記走査ラインの中心画素の輝度と前記溝局所的輝度とを比較する輝度比較部と、
前記中心画素の輝度が前記溝局所的輝度より小さい場合に、前記走査ラインが位置する範囲における前記接地面画像の輝度微分プロファイルを生成すると共に、前記輝度微分プロファイルより所定の閾値以上の輝度微分値を有する極大点を抽出し、前記極大点のうち前記中心画素を挟んだ前記走査ラインの長さ方向における両側のそれぞれにおいて前記中心画素に最も近い2点の前記極大点で挟まれた領域を前記溝として判定する判定部と、
を有することを特徴とするタイヤ接地面解析装置。 A contact surface image acquisition unit that acquires an image of the contact surface of the pneumatic tire,
A groove extraction unit that extracts the groove of the pneumatic tire from the contact surface image acquired by the contact surface image acquisition unit,
With
The groove extraction unit,
A scanning line setting unit that sets a scanning line for the ground plane image,
In the case where the average luminance in the region where the scanning line is located is the land local luminance, and a value obtained by subtracting a certain value from the land local luminance is the groove local luminance, the luminance of the central pixel of the scanning line is obtained. And a brightness comparison unit that compares the groove local brightness,
When the luminance of the center pixel is smaller than the groove local luminance, a luminance differential profile of the ground plane image in a range where the scanning line is located is generated, and a luminance differential value equal to or greater than a predetermined threshold value from the luminance differential profile. Extracting the local maximum point having the maximum point, the region sandwiched by the two local maximum points closest to the central pixel on each of both sides in the length direction of the scan line sandwiching the central pixel among the local maximum points. A determining unit for determining as a groove,
A tire contact surface analysis device, comprising:
前記輝度微分プロファイルは、前記輪郭線強調画像を利用して生成する請求項1〜4のいずれか1項に記載のタイヤ接地面解析装置。 An outline-emphasized image generation unit that generates an outline-enhanced image in which an outline in the image is emphasized by differentiating the luminance of the ground plane image,
The tire ground contact surface analysis device according to any one of claims 1 to 4, wherein the brightness differential profile is generated using the contour-line-enhanced image.
前記総接地領域算出部で求めた前記総接地領域から、前記溝抽出部で抽出した前記溝を除去して実接地領域を求める実接地領域算出部と、
を備える請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤ接地面解析装置。 A total contact area calculation unit for determining a total contact area from the contact surface image,
From the total contact area calculated by the total contact area calculation unit, an actual contact area calculation unit that removes the groove extracted by the groove extraction unit to determine an actual contact area,
The tire contact surface analysis device according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記空気入りタイヤを押し付ける透明板と、
前記透明板に押し付けられている前記接地面を照射する複数の光源と、
前記透明板を介して前記接地面を撮影する撮影部と、
を備えることを特徴とするタイヤ接地面解析システム。 A tire tread analysis device according to any one of claims 1 to 6,
A transparent plate for pressing the pneumatic tire,
A plurality of light sources that irradiate the ground plane pressed against the transparent plate,
A photographing unit that photographs the ground plane through the transparent plate,
A tire ground contact surface analysis system, comprising:
接地面画像に対して走査ラインを設定するステップと、
前記走査ラインが位置する領域における平均輝度を陸部局所的輝度とし、前記陸部局所的輝度から一定の値を引いたものを溝局所的輝度とした場合において、前記走査ラインの中心画素の輝度と前記溝局所的輝度とを比較するステップと、
前記中心画素の輝度が前記溝局所的輝度より小さい場合に、前記走査ラインが位置する範囲における前記接地面画像の輝度微分プロファイルを生成すると共に、前記輝度微分プロファイルより所定の閾値以上の輝度微分値を有する極大点を抽出し、前記極大点のうち前記中心画素を挟んだ前記走査ラインの長さ方向における両側のそれぞれにおいて前記中心画素に最も近い2点の前記極大点で挟まれた領域を前記空気入りタイヤの溝として判定するステップと、
を含むことを特徴とするタイヤ接地面解析方法。 Obtaining an image of the ground plane of the pneumatic tire ;
Setting a scan line relative to contact the ground image,
In the case where the average luminance in the region where the scanning line is located is the land local luminance, and a value obtained by subtracting a certain value from the land local luminance is the groove local luminance, the luminance of the central pixel of the scanning line is obtained. And comparing the groove local brightness with;
When the luminance of the center pixel is smaller than the groove local luminance, a luminance differential profile of the ground plane image in a range where the scanning line is located is generated, and a luminance differential value equal to or greater than a predetermined threshold value from the luminance differential profile. extracts local maximum points with the area sandwiched by the maximum point of the two nearest points to the center pixel in each of the opposite sides in the length direction of the center the scan line across the pixels of the maximum point Determining the groove as a pneumatic tire groove;
A tire ground contact surface analysis method, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016009895A JP6665550B2 (en) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016009895A JP6665550B2 (en) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017129492A JP2017129492A (en) | 2017-07-27 |
| JP6665550B2 true JP6665550B2 (en) | 2020-03-13 |
Family
ID=59396194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016009895A Active JP6665550B2 (en) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6665550B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7132701B2 (en) | 2017-08-10 | 2022-09-07 | 株式会社ブリヂストン | Tire image recognition method and tire image recognition device |
| JP7119476B2 (en) * | 2018-03-22 | 2022-08-17 | 横浜ゴム株式会社 | Tire contact shape analysis device and tire contact shape analysis method |
| JP7119727B2 (en) * | 2018-08-02 | 2022-08-17 | 横浜ゴム株式会社 | Tire contact shape analysis device and tire contact shape analysis method |
| JP7018380B2 (en) * | 2018-11-30 | 2022-02-10 | 株式会社神戸製鋼所 | Image display method of tire surface and image processing device used for the image display |
| CN110942444B (en) * | 2019-09-30 | 2023-05-02 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | Object detection method and device |
| JP7280810B2 (en) * | 2019-11-28 | 2023-05-24 | 株式会社キーエンス | Image measuring device |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5347588A (en) * | 1991-10-11 | 1994-09-13 | Bridgestone | Method and apparatus for video imaging of tire ground contact patch |
| DE102012208177A1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Robert Bosch Gmbh | Method and system for automatically optically inspecting a tread pattern of at least one wheel of a vehicle |
| US9182319B2 (en) * | 2012-06-08 | 2015-11-10 | Xsensor Technology Corporation | Automatic detection and analysis of tire treads |
| JP2015059888A (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 横浜ゴム株式会社 | Analysis method of grounding surface of tire, analysis method of tread pattern, and program |
| JP2015059922A (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 横浜ゴム株式会社 | Analysis method of grounding surface of tire, prediction method of property of tire, and program |
-
2016
- 2016-01-21 JP JP2016009895A patent/JP6665550B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017129492A (en) | 2017-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6665550B2 (en) | Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method | |
| EP1970839B1 (en) | Apparatus, method, and program for face feature point detection | |
| US9002130B2 (en) | Method for determining elements in relief on the surface of a tyre | |
| CN106157303A (en) | A kind of method based on machine vision to Surface testing | |
| JP2004294202A (en) | Screen defect detection method and apparatus | |
| JP5287177B2 (en) | Trolley wire wear and displacement measuring device by image processing | |
| JP2009097922A (en) | Appearance inspection method and appearance inspection apparatus | |
| CN107610085A (en) | A kind of welding point defect detecting system based on computer vision | |
| JP4906609B2 (en) | Imaging apparatus and method | |
| JP2018096908A (en) | Inspection device and inspection method | |
| JP2019200775A (en) | Surface defect inspection device and surface defect inspection method | |
| JP6575373B2 (en) | Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method | |
| JP7119476B2 (en) | Tire contact shape analysis device and tire contact shape analysis method | |
| TWI512284B (en) | Bubble inspection system for glass | |
| JP6665549B2 (en) | Tire contact surface analysis device, tire contact surface analysis system, and tire contact surface analysis method | |
| CN119360106B (en) | A method, device and medium for identifying tire ink marks | |
| JP4322230B2 (en) | Surface defect inspection apparatus and surface defect inspection method | |
| JP2003329428A (en) | Surface inspection device and surface inspection method | |
| JP2009292351A (en) | Wear measurement apparatus and wear measurement method | |
| JP5157575B2 (en) | Defect detection method | |
| KR101675532B1 (en) | Apparatus and Method for detecting defect of thick steel plate | |
| JP4115378B2 (en) | Defect detection method | |
| TWI510776B (en) | Bubble inspection processing method for glass | |
| JPH0624014B2 (en) | Gray image processing method | |
| JP2023046995A (en) | Collation device and program |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190116 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190730 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190731 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190926 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200121 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200203 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6665550 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |