JP2023008662A - Tire inspection device and inspection method, identification model generation method, and generation device as well as program - Google Patents
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Abstract
【課題】タイヤの内部構造に生じる欠陥の検出精度を向上する。【解決手段】画像データ取得部11aは、検査対象タイヤのX線画像の画像データを取得する。欠陥検出部11vは、タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データと欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データとを教師データとする機械学習により生成された識別モデルM1・M2に、検査対象タイヤの画像データの一部を入力し、検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出する。【選択図】図5An object of the present invention is to improve the detection accuracy of defects occurring in the internal structure of a tire. An image data acquiring unit (11a) acquires image data of an X-ray image of a tire to be inspected. The defect detection unit 11v is a discrimination model generated by machine learning using image data of a defective region, which is a region containing a defect in the internal structure of the tire, and image data of a normal region, which is a region different from the defective region, as teacher data. Part of the image data of the tire to be inspected is input to M1 and M2 to detect defects in the internal structure of the tire to be inspected. [Selection drawing] Fig. 5
Description
本開示は、タイヤの検査装置及び検査方法、識別モデルの生成方法及び生成装置、並びにプログラムに関する。 The present disclosure relates to a tire inspection device and inspection method, a discriminative model generation method and generation device, and a program.
下記特許文献1には、タイヤの内部構造を検査するための検査方法が開示されている。タイヤにはスチール製のカーカスコードを有するものがある。この種のタイヤでは、隣り合うカーカスコードが交差するアクロスコードと称される欠陥が生じることがある。特許文献1は、このアクロスコードを検出するための検査方法を開示している。特許文献1で開示される検査では、タイヤを周方向に回転させながら、タイヤの内側からタイヤ内面にX線を照射し、タイヤの外側に配置された撮像装置によってX線画像を取得している。そして、カーカスコード像の面積や、カーカスコード像の分岐の有無に基づいて、上述したアクロスコードと称される欠陥が生じているか否かが判定される。 Patent Literature 1 listed below discloses an inspection method for inspecting the internal structure of a tire. Some tires have steel carcass cords. In tires of this type, defects called cross cords, where adjacent carcass cords intersect, may occur. Patent Document 1 discloses an inspection method for detecting this across code. In the inspection disclosed in Patent Document 1, the inner surface of the tire is irradiated with X-rays from the inside of the tire while the tire is rotated in the circumferential direction, and an X-ray image is acquired by an imaging device arranged outside the tire. . Based on the area of the carcass code image and the presence or absence of branching of the carcass code image, it is determined whether or not a defect called the above-described cross code has occurred.
特許文献1に開示される検査方法では、正常なカーカスコードを欠陥と判定してしまう過検出が生じる場合があり、検出精度の向上が望まれていた。 In the inspection method disclosed in Patent Document 1, over-detection may occur in which a normal carcass cord is determined to be defective, and improvement in detection accuracy has been desired.
(1)本開示で提案するタイヤ検査装置は、検査対象タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得手段と、タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データと前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データとを教師データとする機械学習により生成された識別モデルに、前記検査対象タイヤの前記画像データの一部又は全部を入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出する欠陥検出手段とを有している。この検査装置によると、タイヤの検査精度を向上できる。 (1) A tire inspection apparatus proposed in the present disclosure includes image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of a tire to be inspected; A part or all of the image data of the tire to be inspected is input to a discrimination model generated by machine learning using image data of a normal region, which is a region different from the defective region, as teacher data, and the tire to be inspected and defect detection means for detecting defects in the internal structure of the. According to this inspection device, it is possible to improve the accuracy of tire inspection.
(2)(1)に記載されるタイヤ検査装置は、前記検査対象タイヤの前記画像データから、前記内部構造の欠陥を含む領域の候補である欠陥領域候補の画像データを抽出する欠陥領域候補抽出手段をさらに含んでよい。前記欠陥検出手段は、前記検査対象タイヤの前記画像データの一部として前記欠陥領域候補の画像データを前記識別モデルに入力し、前記欠陥領域候補に欠陥が含まれるか否かを判定してよい。この検査装置によると、タイヤの検査精度をさらに向上できる。 (2) The tire inspection apparatus described in (1) performs defect area candidate extraction for extracting, from the image data of the tire to be inspected, image data of defect area candidates, which are candidates for areas containing defects in the internal structure. It may further include a means. The defect detection means may input the image data of the defect area candidate to the identification model as part of the image data of the tire to be inspected, and determine whether or not the defect area candidate includes a defect. . According to this inspection device, the tire inspection accuracy can be further improved.
(3)前記タイヤの内部構造は、一方向で並んでいる複数の線状部材を有し、前記タイヤの内部構造の欠陥は、前記線状部材の交差を含んでよい。(2)に記載されるタイヤ検査装置において、前記欠陥領域候補抽出手段は、前記検査対象タイヤの前記画像に表れる各線状部材の面積及び形状の少なくとも1つに基づいて前記欠陥領域候補の画像データを抽出してよい。 (3) The internal structure of the tire may have a plurality of linear members arranged in one direction, and the defect of the internal structure of the tire may include intersection of the linear members. In the tire inspection apparatus described in (2), the defect area candidate extraction means extracts image data of the defect area candidates based on at least one of an area and a shape of each linear member appearing in the image of the tire to be inspected. can be extracted.
(4)タイヤの内部構造の欠陥は第1の種類と第2の種類とを含んでよい。(1)に記載されるタイヤ検査装置において、前記識別モデルは、前記第1の種類の欠陥を含む前記欠陥領域の画像データと、前記第2の種類の欠陥を含む前記欠陥領域の画像データと、前記正常領域の画像データとを前記教師データとして用いて生成されていてよい。前記欠陥検出手段は、前記検査対象タイヤの前記画像データの前記一部又は全部を前記識別モデルに入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥の種類を特定してよい。 (4) The tire internal structural defect may include a first type and a second type. In the tire inspection apparatus described in (1), the identification model includes image data of the defect area including the first type defect and image data of the defect area including the second type defect. , and the image data of the normal region as the teacher data. The defect detection means may input the part or all of the image data of the tire to be inspected into the identification model to specify the type of defect in the internal structure of the tire to be inspected.
(5)前記検査対象タイヤはベルトとカーカスとを含み、前記カーカスは前記ベルトによって覆われている部分であるカーカス中央部と、前記ベルトによって覆われていない部分であるカーカス側部とを有していてよい。(1)に記載されるタイヤ検査装置は、前記タイヤの画像データから、前記カーカス中央部の画像データを抽出するカーカス中央部画像抽出手段と、前記タイヤの画像データから、前記カーカス側部の画像データを抽出するカーカス側部画像抽出手段とをさらに有してよい。前記識別モデルは、前記カーカス中央部の欠陥を検出するための第1の識別モデルと、前記カーカス側部の欠陥を検出するための第2の識別モデルとを含んでよい。前記欠陥検出手段は、前記第1の識別モデルに前記カーカス中央部の画像データの一部又は全部を入力し、前記第2の識別モデルに前記カーカス側部の画像データの一部又は全部を入力してよい。 (5) The tire to be inspected includes a belt and a carcass, and the carcass has a carcass central portion that is a portion covered by the belt and carcass side portions that are not covered by the belt. It's okay. The tire inspection apparatus described in (1) includes carcass center image extracting means for extracting image data of the carcass center from the tire image data, and carcass side image extracting means from the tire image data. carcass side image extraction means for extracting data; The discriminative models may comprise a first discriminative model for detecting defects in the carcass center and a second discriminative model for detecting defects in the carcass sides. The defect detection means inputs part or all of the image data of the carcass central portion into the first identification model, and inputs part or all of the image data of the carcass side portion into the second identification model. You can
(6)前記検査対象タイヤは、前記内部構造として、カーカス層と、ベルト層と、フィニッシング層とを有してよい。(1)に記載されるタイヤ検査装置において、前記欠陥検出手段は、前記カーカス層、前記ベルト層、又は前記フィニッシング層の欠陥を検出してよい。 (6) The tire to be inspected may have a carcass layer, a belt layer, and a finishing layer as the internal structure. In the tire inspection device described in (1), the defect detection means may detect defects in the carcass layer, the belt layer, or the finishing layer.
(7)本開示で提案するタイヤ検査方法は、検査対象タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得ステップと、タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データと前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データとを教師データとする機械学習により生成された識別モデルに、前記検査対象タイヤの前記画像データの一部又は全部を入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出する欠陥検出ステップとを有する。この検査方法によると、タイヤの検査精度を向上できる。 (7) A tire inspection method proposed in the present disclosure includes an image data acquisition step of acquiring image data of an X-ray image of a tire to be inspected; A part or all of the image data of the tire to be inspected is input to a discrimination model generated by machine learning using image data of a normal region, which is a region different from the defective region, as teacher data, and the tire to be inspected and a defect detection step of detecting defects in the internal structure of the. According to this inspection method, the tire inspection accuracy can be improved.
(8)本開示で提案するプログラムは、検査対象タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得手段、及びタイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データと前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データとを教師データとする機械学習により生成された識別モデルに、前記検査対象タイヤの前記画像データの一部又は全部を入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出する欠陥検出手段としてコンピュータを機能させる。このプログラムによると、タイヤの検査精度を向上できる。 (8) The program proposed in the present disclosure includes image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of a tire to be inspected, and image data of a defect area that is an area containing a defect in the internal structure of the tire and the defect area. A part or all of the image data of the tire to be inspected is input to a discrimination model generated by machine learning using image data of a normal region, which is a different region, as teacher data, and the inside of the tire to be inspected The computer functions as defect detection means for detecting structural defects. According to this program, the tire inspection accuracy can be improved.
(9)本開示で提案する識別モデルの生成方法は、タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得ステップと、前記タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記画像データから抽出する欠陥領域抽出ステップと、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記画像データから抽出する正常領域抽出ステップと、前記欠陥領域の画像データと前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成ステップとを含む。この方法で生成される識別モデルを利用すると、タイヤの検査精度を向上できる。 (9) The identification model generation method proposed in the present disclosure includes an image data acquisition step of acquiring image data of an X-ray image of a tire, and image data of a defect region that is a region containing a defect of the internal structure of the tire. a defective region extracting step of extracting from the image data; a normal region extracting step of extracting image data of a normal region, which is a region different from the defective region, from the image data; and a model generation step of generating a discriminative model for detecting defects in the internal structure of the tire to be inspected, using the image data of the region as teacher data. Using the discriminative model generated by this method can improve the accuracy of tire inspection.
(10)(9)に記載される生成方法において、前記欠陥領域抽出ステップは、前記タイヤの内部構造の欠陥を含んでいる可能性のある領域である欠陥領域候補の画像データを、前記タイヤの画像データから抽出する候補抽出ステップと、前記欠陥領域候補に欠陥が描かれているか否かについて作業者の判定を受け付ける判定結果受付ステップとを含んでよい。前記モデル生成ステップでは、欠陥が描かれていると前記作業者によって判定された前記欠陥領域候補の画像データが、前記欠陥領域の画像データとして用いられてよい。この方法で生成される識別モデルを利用すると、タイヤの検査精度を更に向上できる。 (10) In the generation method described in (9), the defect area extracting step extracts image data of defect area candidates, which are areas that may contain defects in the internal structure of the tire. The method may include a candidate extracting step of extracting from the image data and a determination result receiving step of receiving a worker's determination as to whether or not a defect is drawn in the defect area candidate. In the model generation step, the image data of the defect area candidate determined by the operator to depict a defect may be used as the image data of the defect area. Using the discriminative model generated by this method can further improve the tire inspection accuracy.
(11)前記タイヤはベルトとカーカスとを含み、前記カーカスは前記ベルトによって覆われている部分であるカーカス中央部と、前記ベルトによって覆われていない部分であるカーカス側部とを有している。(9)に記載される生成方法において、前記欠陥領域抽出ステップでは、前記カーカス中央部の画像データから前記欠陥領域の画像データが抽出され、前記カーカス側部の画像データから前記欠陥領域の画像データが抽出され、前記モデル生成ステップでは、前記カーカス中央部の画像データから抽出した前記欠陥領域の画像データを利用して第1の識別モデルが生成され、前記カーカス側部の画像データから抽出した前記欠陥領域の画像データを利用して第2の識別モデルが生成されてよい。 (11) The tire includes a belt and a carcass, and the carcass has a central portion of the carcass that is covered by the belt and side portions of the carcass that are not covered by the belt. . In the generating method described in (9), in the defective area extracting step, image data of the defective area is extracted from the image data of the carcass central portion, and image data of the defective area is extracted from the image data of the carcass side portion. is extracted, and in the model generation step, a first identification model is generated using the image data of the defect region extracted from the image data of the carcass central portion, and the first identification model extracted from the image data of the carcass side portion A second discriminant model may be generated using the image data of the defect region.
(12)本開示で提案する識別モデルの生成装置は、タイヤにX線を照射し、前記タイヤの画像データを取得する画像データ取得手段と、前記タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記画像データから抽出する欠陥領域抽出手段と、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記画像データから抽出する正常領域抽出手段と、前記欠陥領域の画像データと前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成手段とを含む。この装置で生成される識別モデルを利用すると、タイヤの検査精度を向上できる。 (12) The identification model generation device proposed in the present disclosure includes image data acquisition means for irradiating a tire with X-rays and acquiring image data of the tire, and defect, which is an area including a defect of the internal structure of the tire. defective area extracting means for extracting image data of an area from the image data; normal area extracting means for extracting image data of a normal area, which is an area different from the defective area, from the image data; and and a model generating means for generating a discriminative model for detecting defects in the internal structure of the tire to be inspected, using the image data and the image data of the normal region as teacher data. By using the discriminative model generated by this device, the accuracy of tire inspection can be improved.
(13)本開示で提案するプログラムは、タイヤのX線画像の画像データを取得する画像データ取得手段、前記タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記画像データから抽出する欠陥領域抽出手段、前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記画像データから抽出する正常領域抽出手段、及び前記欠陥領域の画像データと前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成手段としてコンピュータを機能させる。このプログラムによって識別モデルを利用すると、タイヤの検査精度を向上できる。 (13) The program proposed in the present disclosure includes image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of a tire, and image data of a defect area, which is an area containing a defect in the internal structure of the tire, from the image data. defective area extracting means for extracting; normal area extracting means for extracting image data of a normal area, which is an area different from the defective area, from the image data; and image data of the defective area and image data of the normal area. The computer is made to function as model generating means for generating a discriminative model for detecting defects in the internal structure of the tire to be inspected using the training data. Using discriminative models with this program can improve the accuracy of tire inspection.
以下、本開示で提案するタイヤの検査装置及び検査方法、並びに、識別モデルの生成方法及び生成装置について説明する。 Hereinafter, a tire inspection apparatus and inspection method proposed in the present disclosure, and a discriminative model generation method and generation apparatus will be described.
図1は本開示で提案するタイヤ検査装置10のハードウェアを示すブロック図である。図1で示すように、タイヤ検査装置10は、制御部11、表示部13、操作部14、撮像部15、X線照射部16、及び支持部17を有している。タイヤ検査装置10が有している制御部11等の要素は、タイヤ検査装置10が利用する識別モデルの生成装置として機能する。
FIG. 1 is a block diagram showing hardware of a
図2は、図1で示されるX線照射部16及び撮像部15の配置、並びにタイヤの内部構造を説明するための図である。図2で示す符号90は、検査対象であるタイヤと、識別モデルの生成に利用するタイヤの双方を示す。
FIG. 2 is a diagram for explaining the arrangement of the
[タイヤの内部構造]
図2で示すように、タイヤ90は、カーカス層91、ベルト層92、及びフィニッシング層93を有する。これら3つの層91・92・93のそれぞれは一方向で並んでいる複数の線状部材(コード)によって構成される。
[Tire internal structure]
As shown in FIG. 2 ,
図2で示すように、カーカス層91は、タイヤ90の周方向で並んでいる複数のカーカスコード91aを有する。各カーカスコード91aは、タイヤ90の一方のサイドウォール部90Rから他方のサイドウォール部90Lまで延びている。
As shown in FIG. 2 , the
図2で示すように、ベルト層92はトレッド部90Tの内側に配置され、カーカス層91の中央部91Aを覆っている。タイヤ90は複数のベルト層92を有してよい。各ベルト層92は、タイヤ90の周方向で並んでいる複数のベルトコード92aを有している。各ベルトコード92aはタイヤ90の周方向に対して斜めに配置される。
As shown in FIG. 2, the
図2で示すように、フィニッシング層93は、サイドウォール部90R・90Lの縁部に配置され、ビード94を覆っている。フィニッシング層93は、タイヤ90の周方向で並んでいる複数のフィニッシングコード93aによって構成される。
As shown in FIG. 2, the
3つの層91・92・93を構成する線状部材(カーカスコード91a、ベルトコード92a、フィニッシングコード93a)は、金属(具体的には、スチール)で形成されている。
The linear members (
[検査装置のハードウェア]
X線照射部16は放射状にX線を照射するX線管である。図2で示すように、X線照射部16は、例えばタイヤ90の内側に配置され、X線をタイヤ90に照射する。撮像部15はタイヤ90の外側に配置され、タイヤ90を透過したX線の画像データを出力する。X線はタイヤ90のゴム部を透過するため、タイヤ90の内部構造が表れたX線画像が得られる。
[Hardware of inspection equipment]
The
図2で示すように、撮像部15は、例えば、タイヤ90の上側(半径方向の外側)に配置される。タイヤ検査装置10は、撮像部15に加えて又は撮像部15に代えて、タイヤ検査装置10は、撮像部15に加えて又は撮像部15に代えて、タイヤ90に対して斜め右上方向と斜め左上方向とに配置される撮像部を有してよい。また、タイヤ検査装置10は、タイヤ90のサイドウォール部90R・90Lの右側及び左側にそれぞれ配置される撮像部を有してもよい。
As shown in FIG. 2 , the
タイヤ90は、支持部17(図1)によって回転可能となるように支持される。支持部17は、タイヤ検査時、及び機械学習用の画像データ(教師データ)の生成時に、タイヤ90を所定速度で回転させる。撮像部15は、タイヤ90の回転速度に応じた頻度で連続的にタイヤ90を撮像し、タイヤ90の一周分の画像データを出力する。撮像部15は、例えばラインセンサカメラであるが、エリアカメラであってもよい。
The
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)や、GPU(Graphics Processing Unit)などの演算装置を有している。また、制御部11は記憶部12を有している。記憶部12は、RAM(Random access memory)で構成される主記憶装置や、ROM(Read only memory)、SSD(Solid State Drive)、HDD(hard disk drive)などで構成される補助記憶装置を含む。記憶部12には、CPUなどの演算装置において実行されるプログラムや、撮像部15が出力した画像データ、生成された識別モデルなどが格納される。
The
表示部13は、液晶ディスプレイ等の表示装置であって、制御部11の指示に従って各種の画像を表示する。
The
操作部14は、キーボードやマウスなどといったユーザインタフェースであって、ユーザの操作入力を受け付けて、その内容を示す信号を制御部11に出力する。
The
図3は、撮像部15によって取得されるX線画像の例を示す図である。図3において、画像の縦方向(Y方向)はタイヤ90の周方向に対応している。画像の中央部(同図において符号91Aで示す領域)に、カーカス層91とベルト層92とが表れる。ベルト層92は、上述したように、タイヤ90の周方向で並んでいる複数のベルトコード92aを有している。各ベルトコード92aはタイヤ90の周方向に対して斜めに配置されている。また、複数のカーカスコード91aがタイヤ90の周方向に並んでいる。各カーカスコード91aは、この画像において横方向に延びている。カーカス層91はベルト層92によって覆われていない側部91Bを有する。本明細書では、カーカス層91においてベルト層92によって覆われているカーカス層91の中央部91Aを「カーカス中央部」と称し、ベルト層92によって覆われていないカーカス層91の側部91Bを「カーカス側部」と称する。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an X-ray image acquired by the
[タイヤ内部構造の欠陥]
タイヤ検査装置10は、例えばカーカスコード91aを検査する装置である。複数のカーカスコード91aはタイヤ90の周方向に等間隔で配置されている。しかしながら、一部のカーカスコード91aが斜めに配置され、隣のカーカスコード91aに交差する欠陥が生じることがある。このような欠陥はアクロスコードと称されている。
[Defects in tire internal structure]
The
例えば、図4Aで示すように、2本のカーカスコード91aが線接触しながら、交差する欠陥が生じることがある。また、図4Bで示すように、2本のカーカスコード91aがX字状に交差することもある。また、図4Cで示すように、一方のカーカスコード91aがU字状に湾曲し、2つの位置で隣のカーカスコード91aに交差する欠陥が生じることもある。タイヤ検査装置10は、後述する処理によって、このような欠陥を検出する。以下では、このような欠陥を「コード欠陥」と称する。
For example, as shown in FIG. 4A, two
[第1実施形態における制御部の処理]
以下において、制御部11の機能について説明する。図5は、制御部11が有している機能を示すブロック図である。制御部11は、その機能として、画像データ取得部11a、前処理部11b、教師データ生成部11e、モデル生成部11j、欠陥領域候補抽出部11u、及び欠陥検出部11vを有している。これらの機能は、記憶部12に格納されているプログラムを制御部11が実行することによって実現される。また、制御部11は、識別モデルM1・M2を有している。識別モデルM1・M2は記憶部12に格納される。
[Processing of the control unit in the first embodiment]
The functions of the
画像データ取得部11a、前処理部11b、教師データ生成部11e、及びモデル生成部11jによって、識別モデルM1・M2が生成(学習)される。画像データ取得部11a、前処理部11b、欠陥領域候補抽出部11u、及び欠陥検出部11vによって、識別モデルM1・M2を利用した、タイヤ90の内部構造についての検査が実行される。
The image
制御部11は、複数のパーソナルコンピュータで構成されてよい。これとは異なり、制御部11は、1又は複数のパーソナルコンピュータ、及び1又は複数のサーバーコンピュータで構成されてよい。この場合、制御部11が有している一部の機能(例えば、欠陥領域候補抽出部11uや欠陥検出部11v)は、パーソナルコンピュータで実行され、制御部11が有している別の機能(例えば、モデル生成部11j)は、他のパーソナルコンピュータ又はサーバーコンピュータで実行されてよい。
The
カーカス中央部91Aとカーカス側部91Bとでは、コード欠陥と判定されるべきカーカスコード91aの交差の形態が同じではない。例えば、カーカス中央部91Aで生じている場合にはコード欠陥とされるべきであるのに対して、カーカス側部91Bで生じている場合には正常と判断されるべき形態の交差がある。また、カーカス中央部91Aでは生じ易いのに対して、カーカス側部91Bでは生じ難い種類の交差もある。そこで、タイヤ検査装置10は、カーカス中央部91Aの検査に用いる第1識別モデルM1と、カーカス側部91Bの検査に用いる第2識別モデルM2とを別個に有している。
The carcass
[画像データ取得部]
画像データ取得部11aは、撮像部15からタイヤ90のX線画像の画像データを取得する。これとは異なり、画像データ取得部11aは、記憶部12に格納されているタイヤ90のX線画像の画像データを取得してもよい。検査時において、画像データ取得部11aは、検査対象であるタイヤ90の画像データを取得する。識別モデルM1・M2の学習時(生成時)において、画像データ取得部11aは、学習用の画像データ(教師データを生成するための画像データ)を取得する。画像データ取得部11aは、学習時、複数のタイヤの画像データを取得してよい。各画像データがタイヤ1周分の画像データであってよい。
[Image data acquisition unit]
The image
[前処理部]
図5で示すように、前処理部11bは、カーカス中央部画像抽出部11cと、カーカス側部画像抽出部11dとを有している。
[Pretreatment part]
As shown in FIG. 5, the
[カーカス中央部画像抽出部]
カーカス中央部91Aはベルト層92によって覆われており、カーカス中央部91Aの領域には、図3で示すようにカーカスコード91aとベルトコード92aとが表れる。カーカス中央部画像抽出部11cは、画像データ取得部11aによって取得したタイヤ90の画像データから、カーカス中央部91Aのカーカスコード91aの画像を抽出する。この抽出は、例えば、以下の処理により行うことができる。
[Carcass Central Image Extraction Unit]
The carcass
カーカス中央部91Aの領域での濃度値の平均は、カーカス側部91Bの領域での濃度値の平均よりも濃くなる。そこで、カーカス中央部画像抽出部11cは、例えば、図6Aで示されるように、画像の縦方向(タイヤ90の周方向)で並んでいる複数の画素の濃度値を平滑化した画像を生成する。この画像では、縦方向で並んでいる複数の画素について、それら画素の濃度値の平均が付与される。この画像では、カーカス中央部91Aの領域と、カーカス側部91Bの領域との境界(図6Aの例において、エッジE1、E2)が表れる。そして、カーカス中央部画像抽出部11cは、この画像に対してエッジ検出を実行し、右側のエッジE1と左側のエッジE2との間の領域を、画像データ取得部11aによって取得したタイヤの画像データから抽出する。これにより、図6Bで示されるように、カーカス中央部91Aの領域の画像データが抽出される。
The average density value in the region of the carcass
カーカス中央部91Aの領域の画像では、図6Bで示されるように、カーカスコード91aとベルトコード92aの双方が表れる。カーカス中央部画像抽出部11cは、カーカス中央部91Aにあるカーカスコード91aを鮮明化するための処理を実行する。
In the image of the area of the carcass
各ベルトコード92aはタイヤ90の周方向に対して斜めに配置され、複数のベルトコード92aはタイヤ90の周方向に等間隔で並んでいる。そのため、タイヤ90の画像において、ベルトコード92aは斜めの線として周期的に表れる。そこで、カーカス中央部画像抽出部11cは、例えば、抽出されたカーカス中央部91Aの画像データ(カーカス層91とベルト層92とを含む画像)に対して二次元フーリエ変換処理を実行する。そして、カーカス中央部画像抽出部11cは、ベルトコード92aに応じた周波数成分の画像データを除去する。こうすることによって、図6Cで示されるように、カーカス中央部91Aにあるカーカスコード91aが鮮明に表れた画像が得られる。カーカス中央部画像抽出部11cは、このようにして得られた画像について、二値化処理を実行してもよい。この二値化処理は動的二値化処理であってもよい。以下では、カーカス中央部画像抽出部11cによって抽出される画像(図6C)を「カーカス中央部画像」と称する。
Each
[カーカス側部画像抽出部]
カーカス側部画像抽出部11dは、画像データ取得部11aによって取得したタイヤの画像データから、カーカス側部91Bのカーカスコード91aの画像データを抽出する。この抽出は、カーカス中央部画像抽出部11cの処理の一部を利用することができる。すなわち、カーカス側部画像抽出部11dは、画像の縦方向(タイヤ90の周方向)で並んでいる複数の画素の濃度値を平滑化した画像(図6A参照)を生成し、生成された画像に対してエッジ検出を実行する。そして、カーカス側部画像抽出部11dは、右側のエッジE1(図6A参照)のさらに右側の領域と、左側のエッジE2(図6A参照)のさらに左側の領域のそれぞれを抽出する。これにより、図6Dで示されるように、左右のカーカス側部91Bの画像データが得られる。カーカス側部画像抽出部11dは、これらの画像データに対して二値化処理を実行してよい。この二値化処理も動的二値化処理であってよい。以下では、カーカス側部画像抽出部11dによって抽出される画像(図6D)を「カーカス側部画像」と称する。
[Carcass Side Image Extraction Unit]
The carcass side
[識別モデルの生成]
前処理部11bの処理によって抽出した学習用の画像データ(カーカス中央部画像とカーカス側部画像)を利用して、識別モデルM1・M2を生成するための処理について説明する。図5で示す教師データ生成部11eとモデル生成部11jが、識別モデルM1・M2を生成するための処理を実行する。
[Generation of discriminative model]
Processing for generating the identification models M1 and M2 using the learning image data (carcass center image and carcass side image) extracted by the processing of the
[教師データ生成部]
図5で示すように、教師データ生成部11eは欠陥領域抽出部11fと正常領域抽出部11iとを有している。欠陥領域抽出部11fは候補抽出部11gと判定結果受付部11hとを有している。
[Training data generator]
As shown in FIG. 5, the
[候補抽出部]
候補抽出部11gは、コード欠陥(例えば、図4A~図4Cで示した欠陥)が生じている可能性のある領域を、学習用のカーカス中央部画像と学習用のカーカス側部画像のそれぞれから抽出する。以下では、コード欠陥が生じている可能性のある領域を「欠陥領域候補」と称する。候補抽出部11gは、カーカス中央部画像とカーカス側部画像とに表れるカーカスコード91aの面積及び形状の少なくとも1つに基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出する。この処理は、例えば次のように実行される。
[Candidate extraction unit]
The
図7Aは、カーカス中央部画像を拡大した例である。この図では、10本のカーカスコード91aが示されているが、一部のカーカスコード91a(二点鎖線Lで示される領域内のカーカスコード)が重なっている。複数のカーカスコード91aが正常に並んでいる場合、複数のカーカスコード91aのそれぞれが、濃度値が1の画素が連結している連結領域として二値化画像において表れる。ところが、複数のカーカスコード91aが交差している場合、複数のカーカスコード91aの全体が1つの連結領域として表れる。例えば、図7Aの例において、二点鎖線Lで示される領域内の3本のカーカスコード91aが1つの連結領域となる。そのため、交差しているカーカスコード91aの面積(連結領域の画素数)は他のカーカスコード91aの面積よりも大きくなる。
FIG. 7A is an example of an enlarged carcass center image. Although ten
そこで、候補抽出部11gは、二値化されているカーカス中央部画像に表れているカーカスコード91aの面積に基づいて、欠陥領域候補を抽出する。例えば、候補抽出部11gは、各カーカスコード91aの面積の平均値を算出し、平均値に対して所定倍率(例えば1.5倍)以上の面積を有するカーカスコード91aの像を検出する。候補抽出部11gは、この検出されたカーカスコード91aの像を含む領域を欠陥領域候補として抽出する。例えば、図7A及び図7Bにおいて二点鎖線Lで示すように、平均値に対して所定倍率以上の面積を有するカーカスコード91aの外接矩形を、欠陥領域候補として抽出する。
Therefore, the
候補抽出部11gは、カーカス中央部画像に表れるカーカスコード91aの形状に基づいて欠陥領域候補を抽出してよい。候補抽出部11gは、例えば、カーカスコード91aの分岐形状をカーカス中央部画像において探索してよい。そして、分岐形状が見つかった場合、その分岐形状を含む領域が欠陥領域候補として抽出されてよい。
The
例えば、候補抽出部11gは、面積に基づいて抽出された領域(図7Bで例示される画像)に対して、細線化処理を実行してもよい。この細線化処理によって、各カーカスコード91aの像の線幅は徐々に小さくなり、各カーカスコード91aは、例えば1画素の幅を有する線として表される(図7C参照)。そして、候補抽出部11gは、細線化されたカーカスコード91aの像において分岐形状を探索してよい。分岐形状の探索は、例えば、細線化されたカーカスコード91aの像を画像の横方向に走査することにより行うことができる。そして、分岐形状が存在している場合に、候補抽出部11gは、その分岐形状を含む連結領域(図7Bで示す領域)の外接矩形を、欠陥領域候補として抽出してよい。このような処理を行うことによって、例えば、隣り合う2本のカーカスコード91aの距離が近いものの、それらが交差していない場合に、面積に基づいて抽出された画像が直ちに欠陥領域候補として抽出されることを防ぐことができる。
For example, the
なお、ここで説明したように、候補抽出部11gは、例えば、カーカス中央部画像に表れるカーカスコード91aの面積と形状(分岐形状の有無)とに基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出する。これとは異なり、候補抽出部11gは、カーカス中央部画像に表れるカーカスコード91aの面積だけに基づいて欠陥領域候補の画像データを抽出してもよい。さらに他の例として、候補抽出部11gは、カーカス中央部画像に表れるカーカスコード91aの形状(分岐形状の有無)だけに基づいて欠陥領域候補の画像データを抽出してもよい。
As described above, the
候補抽出部11gは、カーカス側部画像に対しても、カーカス中央部画像と同様の処理を行う。すなわち、候補抽出部11gは、二値化されているカーカス側部画像に表れているカーカスコード91aの面積に基づいて、カーカス側部画像から欠陥領域候補を抽出してよい。また、候補抽出部11gは、カーカス側部画像に表れるカーカスコード91aの形状に基づいて、カーカス側部画像から欠陥領域候補を抽出してよい。
The
[判定結果受付部]
判定結果受付部11hは、候補抽出部11gによって抽出された欠陥領域候補の画像を表示部13に表示する。そして、判定結果受付部11hは、表示されている画像が実際にコード欠陥を含んでいるか否かについて、作業者の判定結果を受け付ける。作業者は、操作部14を通して、判定結果を入力することができる。記憶部12に複数の欠陥領域候補が格納されている場合、判定結果受付部11hは、複数の欠陥領域候補を表示部13に順番に表示し、各欠陥領域候補について作業者の判定結果を受け付ける。
[Judgment result reception part]
The determination
判定結果受付部11hは、入力される判定結果に基づいて、各欠陥領域候補に識別ラベルを付与し、記憶部12に格納する。具体的には、コード欠陥が欠陥領域候補に表れている旨の判定結果が入力された場合、判定結果受付部11hは、欠陥領域候補に識別ラベル「欠陥」を付与する。そして、判定結果受付部11hは、欠陥領域候補の画像データを欠陥領域として記憶部12に格納する。一方、コード欠陥が欠陥領域候補に表れていない旨の判定結果が入力された場合、判定結果受付部11hは欠陥領域候補に識別ラベル「正常」を付与し、欠陥領域候補の画像データを正常領域として記憶部12に格納する。欠陥領域と正常領域は、それらが存在していた部位(カーカス中央部91A又はカーカス側部91B)の情報とともに、記憶部12に格納される。
The determination
コード欠陥が欠陥領域候補に表れている場合、作業者はコード欠陥の種類を入力してもよい。コード欠陥の種類としては、例えば図4A~図4Cで示される種類がある。例えば、図4Aで示されるコード欠陥に近しい形状が欠陥領域候補に表れている場合、判定結果受付部11hは、この欠陥領域候補に識別ラベル「第1種欠陥」を付与する。そして、判定結果受付部11hは、この欠陥領域候補の画像データを「第1種欠陥」の欠陥領域として記憶部12に格納する。同様に、図4Bで示されるコード欠陥に近しい形状のコード欠陥が欠陥領域候補に表れている場合、判定結果受付部11hは、この欠陥領域候補に識別ラベル「第2種欠陥」を付与し、この欠陥領域候補の画像データを「第2種欠陥」の欠陥領域として記憶部12に格納する。図4Cで示されるコード欠陥に近しい形状のコード欠陥が欠陥領域候補に表れている場合も同様である。欠陥の種類の数はこれに限られない。欠陥の種類の数は、2つでもよいし、3つより多くてもよい。
If a code defect appears in the defect area candidates, the operator may enter the type of code defect. Types of code defects include, for example, the types shown in FIGS. 4A to 4C. For example, when a shape similar to the code defect shown in FIG. 4A appears in the defect area candidate, the determination
[正常領域抽出部]
正常領域抽出部11iは、候補抽出部11gの処理において欠陥領域候補として抽出されなかった領域の一部を、正常領域として抽出する。正常領域抽出部11iは、正常領域として抽出した画像に識別ラベル「正常」を付与し、この正常領域の画像データを記憶部12に格納する。正常領域抽出部11iは、カーカス中央部画像とカーカス側部画像のそれぞれから、正常領域を抽出する。このように抽出された正常領域の画像データは、それらが存在していた部位(カーカス中央部91A又はカーカス側部91B)の情報とともに、記憶部12に格納される。
[Normal region extraction unit]
The
正常領域の抽出処理は、例えば次のように行うことができる。正常領域抽出部11iは、所定の画素数及び所定のアスペクト比を有する画像を、カーカス中央部画像からランダムに抽出する。そして、ランダムに抽出された画像が、欠陥領域候補として抽出された画像と重複する部分を有していない場合に、正常領域抽出部11iは、この抽出された画像を正常領域としてよい。ここで、所定の画素数と所定のアスペクト比は、例えば、欠陥領域候補の画素数の平均とアスペクト比の平均であってよい。
The normal region extraction process can be performed, for example, as follows. The normal
教師データ生成部11eは、上述した処理によって得られた複数の欠陥領域の画像データのそれぞれを、所定の画素数と所定のアスペクト比とを有する画像データに変換する。(以下では、この画素数を「モデル入力画素数」と称し、このアスペクト比を「モデル入力アスペクト比」と称する。)また、教師データ生成部11eは、上述した処理によって得られた複数の正常領域の画像データを、モデル入力画素数とモデル入力アスペクト比とに変換する。つまり、教師データ生成部11eは、教師データの次元を統一する。
The teacher
[モデル生成部]
モデル生成部11jは、欠陥領域の画像データ及び識別ラベル(すなわち正解ラベル)を、教師データとして学習前の識別モデルに入力する。また、モデル生成部11jは、正常領域の画像データ及び識別ラベル(すなわち正解ラベル)を、教師データとして同識別モデルに入力する。こうすることで、モデル生成部11jは、タイヤ90の内部構造の欠陥を検出するための識別モデルM1・M2を生成する。
[Model generator]
The
識別モデルM1・M2としては、例えば、ニューラルネットワークが利用されてよい。識別モデルM1・M2として、畳み込みニューラルネットワーク(CNN:Convolutional Neural Network)が利用されてもよい。これとは異なり、サポートベクタマシン(SVM)や、ランダムフォレストなどが、識別モデルM1・M2として利用されてよい。 A neural network, for example, may be used as the discrimination models M1 and M2. A convolutional neural network (CNN) may be used as the discriminative models M1 and M2. Alternatively, support vector machines (SVM), random forests, etc. may be used as discriminative models M1 and M2.
上述したように、教師データ生成部11eは、カーカス中央部画像とカーカス側部画像のそれぞれから、欠陥領域と正常領域とを抽出する。モデル生成部11jは、カーカス中央部画像から抽出された欠陥領域と正常領域とを用いて、カーカス中央部91Aにおけるコード欠陥を検出するための第1識別モデルM1を生成する。また、モデル生成部11jは、カーカス側部画像から抽出された欠陥領域と正常領域とを用いて、カーカス側部91Bにおけるコード欠陥を検出するための第2識別モデルM2を生成する。
As described above, the
上述したように、カーカス中央部91Aとカーカス側部91Bとでは、コード欠陥と判定されるべきカーカスコード91aの交差の形態が同じではない。例えば、カーカス中央部91Aで生じている場合にはコード欠陥とされるべきであるのに対して、カーカス側部91Bで生じている場合には正常と判断されるべき形態の交差がある。また、カーカス中央部91Aでは生じ易いのに対して、カーカス側部91Bでは生じ難い種類の交差もある。本実施形態では、相互に異なる2つの識別モデルM1・M2がカーカス層91の2つの部分(カーカス中央部91A、カーカス側部91B)についてそれぞれ生成される。そのため、識別モデルM1・M2を利用したコード欠陥の検出精度を向上できる。
As described above, the carcass
[タイヤの検査]
検査対象タイヤのカーカス中央部画像とカーカス側部画像とを利用して、タイヤの検査を実行するための処理について説明する。欠陥領域候補抽出部11uと欠陥検出部11vが、検査のための処理を実行する。
[Tire inspection]
Processing for inspecting a tire using the carcass center image and the carcass side image of the tire to be inspected will be described. The defect area
[欠陥領域候補抽出部]
欠陥領域候補抽出部11uは、前処理部11bによって抽出された、検査対象であるタイヤ90の画像データ、すなわちカーカス中央部画像とカーカス側部画像のそれぞれから、欠陥領域候補(図7B参照)を抽出する。
[Defective Area Candidate Extraction Unit]
The defect area
欠陥領域候補抽出部11uの処理は、例えば、上述した教師データ生成部11eの候補抽出部11gの処理と同じであってよい。すなわち、欠陥領域候補抽出部11uは、例えば、カーカス中央部画像とカーカス側部画像のそれぞれに表れるカーカスコード91aの面積に基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出する。カーカスコード91aの面積に代えて又は面積に加えて、欠陥領域候補抽出部11uは、カーカス中央部画像とカーカス側部画像とに表れるカーカスコード91aの形状に基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出してもよい。例えば、欠陥領域候補抽出部11uは、カーカス中央部画像とカーカス側部画像とにおけるカーカスコード91aの分岐形状を探索し、その分岐形状を含む領域を欠陥領域候補として抽出してもよい。
The processing of the defect area
[欠陥検出部]
欠陥検出部11vは、欠陥領域候補抽出部11uによって抽出された欠陥領域候補の画像データを識別モデルM1・M2に入力する。欠陥検出部11vは、カーカス中央部画像から抽出された欠陥領域候補を第1識別モデルM1に入力し、この欠陥領域候補を複数のクラスのいずれかに分類する。また、欠陥検出部11vは、カーカス側部画像から抽出された欠陥領域候補を第2識別モデルM2に入力し、欠陥領域候補を複数のクラスのいずれかに分類する。
[Defect detector]
The
ここで、複数のクラスは、例えば、欠陥領域候補にコード欠陥が表れているクラス(識別ラベル「欠陥」が付与されたクラス)、又は欠陥領域候補にコード欠陥が表れていないクラス(識別ラベル「正常」が付与されたクラス)である。欠陥検出部11vのこのような処理により、検査対象であるタイヤ90の内部構造の欠陥を検出できる。欠陥検出部11vの出力は、例えば、欠陥領域候補が各クラスに該当する確率である。これとは異なり、欠陥検出部11vの出力は、欠陥領域候補が該当する確率が最も高いクラスの識別ラベルであってもよい。
Here, the plurality of classes are, for example, a class in which a code defect appears in a defect area candidate (a class given the identification label "defect"), or a class in which a code defect does not appear in a defect area candidate (identification label " normal” is given). Such processing by the
上述したように、識別モデルM1・M2の生成時に、欠陥の種類を表す識別ラベル(例えば「第1種欠陥」や「第2種欠陥」など)が付与された欠陥領域の画像データが、教師データとして利用されてもよい。この場合、欠陥検出部11vによって分類される複数のクラスは、欠陥領域候補に表れているコード欠陥の種類にそれぞれ対応する複数のクラスを含んでもよい。例えば、複数のクラスは、第1種のコード欠陥(図4A参照)に対応するクラス(識別ラベル「第1種欠陥」が付与されたクラス)や、第2種のコード欠陥(図4B参照)に対応するクラス(識別ラベル「第2種欠陥」が付与されたクラス)を含んでよい。欠陥検出部11vのこの処理によって、欠陥の有無だけでなく、欠陥の種類も検出できる。
As described above, when the identification models M1 and M2 are generated, the image data of the defect area to which the identification label representing the type of defect (for example, "type 1 defect" or "type 2 defect") is assigned is used as a teacher. It may be used as data. In this case, the plurality of classes classified by the
欠陥検出部11vは、その出力を、例えば欠陥領域候補の画像とともに、表示部13に表示したり、記憶部12に格納する。1つのタイヤ90について複数の欠陥領域候補が記憶部12に格納されている場合、欠陥検出部11vは、複数の欠陥領域候補の全てを識別モデルM1・M2に順番に入力し、その出力のそれぞれを表示部13に表示したり、記憶部12に格納してよい。
The
[学習フロー]
図8A及び図8Bは、識別モデルM1・M2を生成するために制御部11が実行する処理の例を示す図である。
[Learning flow]
8A and 8B are diagrams showing an example of processing executed by the
制御部11はX線照射部16を駆動し、学習用データを生成するためのタイヤ90にX線を照射する。画像データ取得部11aは、撮像部15からタイヤ90のX線画像を取得する(S101)。画像データ取得部11aは、記憶部12に格納されているX線画像を取得してもよい。カーカス中央部画像抽出部11cは、S101において取得された画像データから、カーカス中央部画像(図6C参照)を抽出する。また、カーカス側部画像抽出部11dが、S101において取得された画像データからカーカス側部画像(図6D参照)を抽出する(S102)。
The
次に、教師データ生成部11eが、教師データを生成する処理を実行する(S103)。具体的には、図8Bで示すように、欠陥領域抽出部11f(候補抽出部11g)が、コード欠陥を生じている可能性のある領域(欠陥領域候補、図7B)を、S102において抽出したカーカス中央部画像から抽出する(S201)。欠陥領域抽出部11f(判定結果受付部11h)は、抽出された欠陥領域候補を表示部13に表示する。そして、欠陥領域抽出部11f(判定結果受付部11h)は、表示されている欠陥領域候補がコード欠陥を含んでいるか否かについての作業者の判定結果を受け付け、判定結果に応じた識別ラベル(正解ラベル)を欠陥領域候補に付与する(S202)。識別ラベルは例えば「正常」や「欠陥」である。識別ラベル「欠陥」が付与された画像データは欠陥領域として記憶部12に格納され、識別ラベル「正常」が付与された画像データは正常領域として記憶部12に格納される。識別ラベルとして、コード欠陥の種類を示すラベル(例えば「第1種欠陥」や「第2種欠陥」など)が付与されてもよい。
Next, the teacher
正常領域抽出部11iは、S201において欠陥領域候補として抽出(選択)されなかった領域の一部を、カーカス中央部画像から正常領域として抽出し、識別ラベル「正常」を正常領域の画像データに付与する(S203)。識別ラベル「正常」が付与されたこの画像データは正常領域として記憶部12に格納される。
The normal
次に、教師データ生成部11eは、カーカス側部91Bについて、S201~S203と同様の処理を実行する。具体的には、欠陥領域抽出部11f(候補抽出部11g)が、コード欠陥を生じている可能性のある領域(欠陥領域候補)を、S102において抽出したカーカス側部画像から抽出する(S204)。欠陥領域抽出部11f(判定結果受付部11h)は、欠陥領域候補を表示部13に表示する。そして、欠陥領域抽出部11f(判定結果受付部11h)は、表示されている欠陥領域候補がコード欠陥を含んでいるか否かについての作業者の判定結果を受け付け、判定結果に応じた識別ラベル(正解ラベル)を欠陥領域候補に付与する(S205)。識別ラベルは例えば「正常」や「欠陥」である。識別ラベル「欠陥」が付与された画像データは欠陥領域として記憶部12に格納され、識別ラベル「正常」が付与された画像データは正常領域として記憶部12に格納される。識別ラベルとして、「欠陥」に代えて、コード欠陥の種類を示すラベル(例えば「第1種欠陥」や「第2種欠陥」など)が付与されてもよい。
Next, the
正常領域抽出部11iは、S204において欠陥領域候補として抽出(選択)されなかった領域の一部を、カーカス側部画像から正常領域として抽出し、識別ラベル「正常」を正常領域の画像データに付与する(S206)。識別ラベル「正常」が付与されたこの画像データは正常領域として記憶部12に格納される。
The normal
教師データ生成部11eは、S201~S206の処理によって、複数のクラスのそれぞれについて、所定数の画像データのセット(所定数の教師データのセット)が準備されたか否かを判定する(S207)。ここで複数のクラスは、例えば、欠陥領域候補にコード欠陥があるクラス(識別ラベル「欠陥」が付与されたクラス)、欠陥領域候補にコード欠陥が無いクラス(識別ラベル「正常」が付与されたクラス)である。この場合、教師データ生成部11eは、カーカス中央画像から抽出した欠陥領域と、カーカス中央画像から抽出した正常領域と、カーカス側部画像から抽出した欠陥領域と、カーカス側部画像から抽出した正常領域のそれぞれの数が、所定数に達したか否かを判定する。ここで所定数とは、識別モデルM1・M2を生成するのに必要と認められる数である。各領域の画像データの数が所定数に達していない場合、教師データ生成部11eは、S201の処理に戻り、以降の処理を実行する。なお、欠陥領域候補が分類される複数のクラスは、「第1種欠陥」及び「第2種欠陥」など、コード欠陥の種類にそれぞれ対応した複数のクラスを含んでもよい。
The teacher
教師データ生成部11eは、記憶部12に格納されている各画像データ(欠陥領域及び正常領域)の画素数とアスペクト比を、所定画素数(上述した「モデル入力画素数」)と所定アスペクト比(上述した「モデル入力アスペクト比」)にそれぞれ変換する(S208)。
The teacher
なお、教師データ生成部11eが行う処理の順番は、図8Bで示す例に限られない。例えば、カーカス側部画像から欠陥領域及び正常領域を抽出する処理(S204~S206)が、カーカス側部画像から欠陥領域及び正常領域を抽出する処理(S201~S203)より前に行われてもよい。また、欠陥領域抽出部11fは複数の欠陥領域候補をカーカス中央部画像(又はカーカス側部画像)から抽出してもよい。そして、欠陥領域抽出部11fはそれら複数の欠陥領域候補を一度に表示部13に表示してもよい。
Note that the order of processing performed by the training
図8Aに戻り、モデル生成部11jは、S201及びS202において抽出された画像データ(教師データ)を学習前の識別モデルM1に入力し、カーカス中央部91Aにおけるコード欠陥を検出するための識別モデルM1を生成(学習)する(S104)。また、モデル生成部11jは、S204及びS206において抽出された画像データ(教師データ)を学習前の識別モデルM2に入力し、カーカス側部91Bにおけるコード欠陥を検出するための識別モデルM2を生成(学習)する(S105)。以上が、識別モデルM1・M2を生成するために制御部11が実行する処理の例である。
Returning to FIG. 8A, the
[検査フロー]
次に、図9を参照しながら、タイヤの内部構造の欠陥を検出するために制御部11が実行する処理の例を説明する。
[Inspection flow]
Next, an example of processing executed by the
制御部11はX線照射部16を駆動し、検査対象であるタイヤ90にX線を照射する。画像データ取得部11aは、撮像部15からタイヤ90のX線画像の画像データを取得する(S301)。前処理部11b(カーカス中央部画像抽出部11c)は、S301において取得された画像データから、カーカス中央部画像(図6C参照)を抽出する(S302)。また、前処理部11b(カーカス側部画像抽出部11d)は、カーカス側部画像を抽出する(S302)。
The
欠陥領域候補抽出部11uは、コード欠陥が生じている可能性のある領域(欠陥領域候補)を、S302において抽出したカーカス中央部画像と、S302において抽出したカーカス側部画像のそれぞれから抽出する(S303)。欠陥領域候補抽出部11uは、抽出した欠陥領域候補の画素数とアスペクト比とをモデル入力画素数及びモデル入力アスペクト比に変換する(S304)。
The defect area
欠陥検出部11vは、カーカス中央部画像から抽出した欠陥領域候補の画像データを第1識別モデルM1に入力する(S305)。そして、欠陥検出部11vは欠陥領域候補を複数のクラスに分類する(S306)。複数のクラスは、例えば、欠陥領域候補にコード欠陥が表れているクラス(識別ラベル「欠陥」が付与されたクラス)、又は欠陥領域候補にコード欠陥が表れていないクラス(識別ラベル「正常」が付与されたクラス)である。欠陥検出部11vによって分類される複数のクラスは、コード欠陥の種類にそれぞれ対応した複数のクラスを含んでいてもよい。欠陥検出部11vのこの処理により、検査対象であるタイヤ90の内部構造における欠陥の有無だけでなく、欠陥の種類も検出できる。欠陥検出部11vは、S303においてカーカス中央部画像から抽出された全ての欠陥領域候補を分類したか否かを判定する(S307)。未だ分類していない欠陥領域候補が残っている場合、欠陥検出部11vは、S305に戻り、未分類の欠陥領域候補について以降の処理を実行する。
The
次に、欠陥検出部11vは、カーカス側部画像から抽出した欠陥領域候補について、S305~S307と同様の処理を実行する。すなわち、欠陥検出部11vは、カーカス側部画像から抽出した欠陥領域候補の画像データを第2識別モデルM2に入力する(S308)。そして、欠陥検出部11vは欠陥領域候補を複数のクラスに分類する(S309)。欠陥検出部11vは、S303においてカーカス側部画像から抽出された全ての欠陥領域候補を分類したか否かを判定する(S310)。未だ分類していない欠陥領域候補が残っている場合、欠陥検出部11vは、S308に戻り、未分類の欠陥領域候補について以降の処理を実行する。
Next, the
S310において、カーカス側部画像から抽出された全ての欠陥領域候補の分類を終了したと判定された場合、制御部11はその処理を終了する。すなわち、制御部11はタイヤ90の内部構造の検査を終了する。
If it is determined in S310 that all defect area candidates extracted from the carcass side image have been classified, the
[第2実施形態における制御部の処理]
また、上述したタイヤ検査装置10では、カーカス層91に生じているコード欠陥が検出される。しかしながら、ベルト層92や、フィニッシング層93においても、コード欠陥が生じる場合がある。例えば、隣り合う2本のベルトコード92aが交差したり、隣り合う2本のフィニッシングコード93aが交差することがある。タイヤ検査装置は、ベルト層92や、フィニッシング層93に生じているコード欠陥を検出してもよい。フィニッシング層93のコード欠陥を検出する場合、タイヤ検査装置10は、タイヤ90に対して半径方向の外側に位置している撮像部15に加えて、タイヤ90のサイドウォール部90L・90Rに対向する撮像部を有してよい。
[Processing of the control unit in the second embodiment]
Further, in the
図10は、このような形態の検査装置が有している制御部111の機能を示すブロック図である。以下では、図10を参照しながら、ベルト層92に生じているコード欠陥と、カーカス層91に生じているコード欠陥とを検出する例について説明する。
FIG. 10 is a block diagram showing functions of the
制御部111は、画像データ取得部11aと、前処理部111bと、教師データ生成部111eと、モデル生成部111jと、欠陥領域候補抽出部111uと、欠陥検出部111vとを有している。前処理部111bは、ベルト画像抽出部111pとカーカス画像抽出部111qを有している。
The
画像データ取得部11aは、上述した制御部11の画像データ取得部11aと同様、撮像部15を通してタイヤのX線画像の画像データを取得する。検査時において、画像データ取得部11aは、検査対象であるタイヤ90の画像データを取得する。学習時においては、画像データ取得部11aは、学習用の画像データ(教師データ)を生成するためのタイヤ90の画像データを取得する。
The image
ベルト画像抽出部111pは、画像データ取得部11aによって取得したタイヤの画像データから、ベルトコード92aの画像データを抽出する。この抽出は、例えば、以下の処理により行うことができる。
The belt
ベルト層92はカーカス中央部91Aを覆っており、ベルト層92が表れている領域の濃度値の平均は、カーカス層91だけが表れている領域(カーカス側部91Bの領域)の濃度値の平均よりも濃くなる。そこで、ベルト画像抽出部111pは、上述したカーカス中央部画像抽出部11cと同様、画像の縦方向(タイヤ90の周方向)で並んでいる複数の画素の濃度値を平滑化した画像(図6A参照)を生成する。この画像では、ベルト層92の領域(カーカス中央部91Aの領域)と、カーカス側部91Bの領域との境界(図6Aの例において、エッジE1、E2)が表れる。そして、ベルト画像抽出部111pは、この画像に対してエッジ検出を実行し、右側のエッジE1と左側のエッジE2との間の領域を、画像データ取得部11aによって取得した画像データから抽出する。これにより、ベルト層92とカーカス中央部91Aの画像データ(図6B参照)が抽出される。
The
ベルト画像抽出部111pは、ベルトコード92aを鮮明化するための処理を実行する。例えば、ベルト画像抽出部111pは、抽出した画像(カーカスコード91aとベルトコード92aとを含む画像)に対して二次元フーリエ変換処理を実行する。そして、ベルト画像抽出部111pは、カーカスコード91aに応じた周波数成分の画像データを除去する。こうすることによって、図11で示されるように、ベルトコード92aが鮮明に表れた画像が得られる。ベルト画像抽出部111pは、このようにして得られた画像について、二値化処理を実行してもよい。この処理は動的二値化処理であってもよい。以下では、ベルト画像抽出部111pのこれらの処理により得られた画像を「ベルト画像」と称する。
The belt
なお、タイヤ90は、ベルトコード92aの角度が異なる複数のベルト層92を有してもよい。例えば、タイヤ90は、第1の角度(タイヤ90の周方向に対して+45度)に配置されるベルトコード92aで構成される第1のベルト層92と、第2の角度(タイヤ90の周方向に対して-45度)に配置されるベルトコード92aで構成される第2のベルト層92とを有してよい。この場合、ベルト画像抽出部111pは、カーカスコード91aと第2のベルト層92のベルトコード92aとを二次元フーリエ変換により除去し、第1のベルト層92のベルトコード92aが鮮明に表れたベルト画像(図11参照)を生成する。また、ベルト画像抽出部111pは、カーカスコード91aと第1のベルト層92のベルトコード92aとを二次元フーリエ変換により除去し、第2のベルト層92のベルトコード92aが鮮明に表れたベルト画像をも生成する。
The
カーカス画像抽出部111qは、画像データ取得部11aによって取得した画像に対して、二次元フーリエ変換処理を実行し、ベルトコード92aに応じた周波数成分を除去する。また、カーカス画像抽出部111qは二値化処理を実行し、カーカスコード91aが鮮明に表れた画像を生成する。以下では、カーカス画像抽出部111qのこの処理により得られた画像を「カーカス画像」と称する。ここで、カーカス画像は、例えば、上述したカーカス中央部91Aとカーカス側部91Bの双方を含む画像であってよい。
The carcass
[識別モデルの生成]
学習用のベルト画像とカーカス画像とを利用して、識別モデルM3・M4を生成するための処理について説明する。教師データ生成部111eとモデル生成部111jとが、識別モデルM3・M4を生成するための処理を実行する。教師データ生成部111eは、候補抽出部111gと判定結果受付部111hとを有している。
[Generation of discriminative model]
Processing for generating the discriminative models M3 and M4 using the learning belt image and carcass image will be described. The teacher
[候補抽出部]
候補抽出部111gは、ベルト画像から、コード欠陥が生じている可能性のある領域(欠陥領域候補)を抽出する。複数のベルトコード92aが交差している場合、交差しているベルトコード92aの面積(連結領域の画素数)は他のベルトコード92aのそれぞれの面積よりも大きくなる。そこで、候補抽出部111gは、例えば、ベルト画像に表れるベルトコード92aの面積に基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出する。例えば、候補抽出部111gは、各ベルトコード92aの面積の平均値に対して所定倍率(例えば1.5倍)以上の面積を有するベルトコード92aの像を検出し、そのベルトコード92aの外接矩形を欠陥領域候補とする。
[Candidate extraction part]
The
候補抽出部111gは、ベルト画像に表れるベルトコード92aの形状に基づいて、欠陥領域候補の画像データを抽出してもよい。例えば、候補抽出部111gは、ベルト画像におけるベルトコード92aの分岐形状を探索し、その分岐形状を含む領域を欠陥領域候補として抽出してもよい。
The
また、候補抽出部111gは、カーカス画像からも欠陥領域候補を抽出する。この処理は、ベルト画像から欠陥領域候補を抽出する処理と同様であってよい。すなわち、候補抽出部111gは、例えば、各カーカスコード91aの面積の平均値に対して所定倍率(例えば1.5倍)以上の面積を有するカーカスコード91aの像を検出し、そのカーカスコード91aの外接矩形を欠陥領域候補とする。候補抽出部111gは、カーカス画像におけるカーカスコード91aの分岐形状を探索し、その分岐形状を含む領域を欠陥領域候補として抽出してもよい。
The
[判定結果受付部]
判定結果受付部111hは、カーカス画像から抽出された欠陥領域候補、及びベルト画像から抽出された欠陥領域候補を表示部13に表示する。また、判定結果受付部11hは、これら欠陥領域候補のそれぞれが欠陥を含んでいるか否かについて作業者の判定結果を受け付ける。そして、判定結果受付部11hは、判定結果に応じた識別ラベル(「欠陥」又は「正常」)を欠陥領域候補の画像データに付与する。識別ラベル「欠陥」が付与された画像データは欠陥領域として記憶部12に格納される。識別ラベル「正常」が付与された画像データは正常領域として記憶部12に格納される。
[Judgment result reception part]
The determination
コード欠陥が欠陥領域候補に表れている場合、作業者はコード欠陥の種類を識別ラベルとして操作部14によって入力してもよい。例えば、図4Aで示されるコード欠陥に近しい形状が欠陥領域候補に表れている場合、判定結果受付部11hは、この欠陥領域候補に識別ラベル「第1種欠陥」を付与する。他の種類のコード欠陥についても同様に、判定結果受付部11hは、各欠陥領域候補に識別ラベルとして「第2種欠陥」や「第3種欠陥」などを付与する。欠陥の種類の数はこれに限られない。欠陥の種類の数は、2つでもいし、3つより多くてもよい。コード欠陥の種類は、カーカスコード91aに生じる欠陥と、ベルトコード92aに生じる欠陥のそれぞれについて、規定されていてよい。
If a code defect appears in the defect area candidates, the operator may input the type of code defect as an identification label through the
[正常領域抽出部]
正常領域抽出部111iは、カーカス画像及びベルト画像のそれぞれから、候補抽出部111gの処理において欠陥領域候補として選択されなかった領域の一部を、正常領域として抽出する。例えば、正常領域抽出部111iは、カーカス画像及びベルト画像のそれぞれから、所定の画素数及び所定のアスペクト比を有する画像をランダムに抽出する。そして、ランダムに抽出された画像が欠陥領域候補と重複する部分を有していない場合に、正常領域抽出部111iは、このランダムに抽出された画像を正常領域とする。正常領域抽出部111iは、抽出した画像に識別ラベル「正常」を付与し、記憶部12に格納する。
[Normal region extraction part]
The normal
[モデル生成部]
モデル生成部111jは、教師データ生成部111eによって生成された画像データ(欠陥領域の画像データ、及び正常領域の画像データ)を教師データとして利用して、タイヤの内部構造の欠陥を検出するための識別モデルM3・M4を生成する。
[Model generator]
The
モデル生成部111jは、ベルト画像から得られた教師データを利用して、第1識別モデルM3を生成する。また、モデル生成部111jは、カーカス画像から得られた教師データを利用して、第2識別モデルM4を生成する。
The
識別モデルM3・M4としては、例えば、ニューラルネットワークが利用されてよい。識別モデルM3・M4として、畳み込みニューラルネットワーク(CNN:Convolutional Neural Network)が利用されてよい。これとは異なり、識別モデルM3・M4として、サポートベクタマシン(SVM)や、ランダムフォレストなどが利用されてよい。 A neural network, for example, may be used as the discrimination models M3 and M4. A convolutional neural network (CNN) may be used as the discrimination models M3 and M4. Alternatively, a support vector machine (SVM), a random forest, or the like may be used as the discriminative models M3 and M4.
[タイヤ検査]
検査対象タイヤのベルト画像とカーカス画像とを利用して、タイヤの検査を実行するための処理について説明する。欠陥領域候補抽出部111uと欠陥検出部111vとが検査のための処理を実行する。
[Tire inspection]
Processing for inspecting a tire using a belt image and a carcass image of the tire to be inspected will be described. The defect area
[欠陥領域候補抽出部]
欠陥領域候補抽出部111uは、前処理部11bによって得られた、検査対象であるタイヤ90の画像データ(すなわち、カーカス画像及びベルト画像)から、陥領域候補を抽出する。
[Defective Area Candidate Extraction Unit]
The defect area
欠陥領域候補抽出部111uは、候補抽出部111gと同様に、例えば、ベルト画像に表れるベルトコード92aの面積に基づいて、欠陥領域候補の画像データをベルト画像から抽出する。また、欠陥領域候補抽出部111uは、ベルト画像におけるベルトコード92aの分岐形状を探索し、その分岐形状を含む領域を欠陥領域候補として抽出してもよい。
Similar to the
欠陥領域候補抽出部111uは、さらにカーカス画像からも欠陥領域候補を抽出する。例えば、欠陥領域候補抽出部111uは、カーカス画像に表れるカーカスコード91aの面積に基づいて、欠陥領域候補の画像データをカーカス画像から抽出する。また、欠陥領域候補抽出部111uは、カーカス画像におけるカーカスコード91aの分岐形状を探索し、その分岐形状を含む領域を欠陥領域候補として抽出してもよい。
The defect area
[欠陥検出部]
欠陥検出部111vは、ベルト画像から得られた欠陥領域候補を第1識別モデルM3に入力し、欠陥領域候補を複数のクラスに分類する。また、欠陥検出部111vは、カーカス画像から抽出された欠陥領域候補を第2識別モデルM4に入力し、欠陥領域候補を複数のクラスに分類する。
[Defect detector]
The
ここで、複数のクラスは、例えば、欠陥領域候補にコード欠陥が表れているクラス(識別ラベル「欠陥」が付与されたクラス)、又は欠陥領域候補にコード欠陥が表れていないクラス(識別ラベル「正常」が付与されたクラス)である。欠陥検出部111vのこのような処理により、ベルト層92の欠陥とカーカス層91の欠陥とを検出できる。欠陥検出部111vの出力は、例えば、欠陥領域候補が各クラスに該当する確率である。これとは異なり、欠陥検出部111vの出力は、欠陥領域候補が該当する確率が最も高いクラスの識別ラベルであってもよい。
Here, the plurality of classes are, for example, a class in which a code defect appears in a defect area candidate (a class given the identification label "defect"), or a class in which a code defect does not appear in a defect area candidate (identification label " normal” is given). Through such processing by the
上述したように、識別モデルM3・M4の生成時に、欠陥の種類を表す識別ラベル(例えば「第1種欠陥」や「第2種欠陥」など)が付与された画像データが、教師データとして利用されてもよい。この場合、欠陥検出部111vによって分類される複数のクラスは、欠陥領域候補に表れているコード欠陥の種類にそれぞれ対応する複数のクラスであってよい。
As described above, when the identification models M3 and M4 are generated, the image data to which identification labels indicating the types of defects (for example, "type 1 defect" or "type 2 defect") are added are used as training data. may be In this case, the plurality of classes classified by the
欠陥検出部11vは、識別モデルM3・M4からの出力を、例えば欠陥領域候補の画像とともに、表示部13に表示したり、記憶部12に格納する。1つのタイヤ90について複数の欠陥領域候補が記憶部12に格納されている場合、欠陥検出部111vは、複数の欠陥領域候補の全てを識別モデルM3・M4に順番に入力し、その出力のそれぞれを表示部13に表示したり、記憶部12に格納してよい。
The
[変形例]
本開示で提案するタイヤ検査装置は、上述した第1実施形態や第2実施形態に限られない。
[Modification]
The tire inspection device proposed in the present disclosure is not limited to the above-described first embodiment and second embodiment.
例えば、以上説明したタイヤ検査装置においては、検査対象であるタイヤ90の画像から欠陥領域候補が抽出され、その欠陥領域候補の画像データだけが識別モデルに入力されている。これとは異なり、例えば、検査対象であるタイヤ90の画像(カーカス中央部画像や、カーカス側部画像、カーカス画像、ベルト画像など)が複数の部分に分割され、それらの全てが識別モデルM1・M2・M3・M4に入力されてもよい。
For example, in the tire inspection apparatus described above, defect area candidates are extracted from the image of the
また、第1実施形態において、カーカス中央部画像から抽出した欠陥領域候補の画像データと、カーカス側部画像から抽出した欠陥領域候補の画像データは、2つの識別モデルM1・M2にそれぞれ入力されている。これとは異なり、これら2種類の画像データは共通の識別モデルに入力されてもよい。また、第2実施形態において、カーカス画像から抽出された欠陥領域候補の画像データと、ベルト画像から抽出された欠陥領域候補の画像データは、共通の識別モデルに入力されてもよい。 Further, in the first embodiment, the image data of the defect area candidate extracted from the carcass center image and the image data of the defect area candidate extracted from the carcass side image are input to the two identification models M1 and M2, respectively. there is Alternatively, these two types of image data may be input into a common discriminative model. Further, in the second embodiment, the image data of the defect area candidates extracted from the carcass image and the image data of the defect area candidates extracted from the belt image may be input to a common identification model.
10:タイヤ検査装置、11・111:制御部、11a・111a:画像データ取得部、11b・111b:前処理部、11c:カーカス中央部画像抽出部、11d:カーカス側部画像抽出部、11e・111e:教師データ生成部、11f・111f:欠陥領域抽出部、11g・111g:候補抽出部、11h・111h:判定結果受付部、11i・111i:正常領域抽出部、11j・111j:モデル生成部、11u・111u:欠陥領域候補抽出部、11v・111v:欠陥検出部、12:記憶部、13:表示部、14:操作部、15:撮像部、16:X線照射部、17:支持部、90:タイヤ、90L・00R:サイドウォール部、90T:トレッド部、91:カーカス層、91A:カーカス中央部、91B:カーカス側部、91a:カーカスコード、92:ベルト層、92a:ベルトコード、93:フィニッシング層、93a:フィニッシングコード、94:ビード、111p:ベルト画像抽出部、111q:カーカス画像抽出部。 10: tire inspection device, 11/111: control unit, 11a/111a: image data acquisition unit, 11b/111b: preprocessing unit, 11c: carcass center image extraction unit, 11d: carcass side image extraction unit, 11e. 111e: teacher data generating unit, 11f/111f: defective region extracting unit, 11g/111g: candidate extracting unit, 11h/111h: determination result receiving unit, 11i/111i: normal region extracting unit, 11j/111j: model generating unit, 11u and 111u: defect area candidate extraction unit, 11v and 111v: defect detection unit, 12: storage unit, 13: display unit, 14: operation unit, 15: imaging unit, 16: X-ray irradiation unit, 17: support unit, 90: tire, 90L/00R: sidewall portion, 90T: tread portion, 91: carcass layer, 91A: carcass center portion, 91B: carcass side portion, 91a: carcass cord, 92: belt layer, 92a: belt cord, 93 : finishing layer, 93a: finishing cord, 94: bead, 111p: belt image extractor, 111q: carcass image extractor.
Claims (13)
タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データと前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データとを教師データとする機械学習により生成された識別モデルに、前記検査対象タイヤの前記画像データの一部又は全部を入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出する欠陥検出手段と
を有しているタイヤ検査装置。 image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of a tire to be inspected;
A discrimination model generated by machine learning using image data of a defective region, which is a region containing a defect in the internal structure of the tire, and image data of a normal region, which is a region different from the defective region, as teacher data, is added to the inspection object. and defect detection means for inputting part or all of the image data of the tire and detecting defects in the internal structure of the tire to be inspected.
前記欠陥検出手段は、前記検査対象タイヤの前記画像データの一部として前記欠陥領域候補の画像データを前記識別モデルに入力し、前記欠陥領域候補に欠陥が含まれるか否かを判定する
請求項1に記載されるタイヤ検査装置。 further comprising defect area candidate extraction means for extracting image data of a defect area candidate, which is a candidate for an area containing a defect of the internal structure, from the image data of the tire to be inspected;
The defect detection means inputs the image data of the candidate defect area to the identification model as a part of the image data of the tire to be inspected, and determines whether or not the candidate defect area includes a defect. 1. The tire inspection device described in 1.
前記タイヤの内部構造の欠陥は、前記線状部材の交差を含み、
前記欠陥領域候補抽出手段は、前記検査対象タイヤの前記画像に表れる各線状部材の面積及び形状の少なくとも1つに基づいて前記欠陥領域候補の画像データを抽出する
請求項2に記載されるタイヤ検査装置。 The internal structure of the tire has a plurality of linear members arranged in one direction,
Defects in the internal structure of the tire include intersections of the linear members,
The tire inspection according to claim 2, wherein the defect area candidate extracting means extracts the image data of the defect area candidate based on at least one of the area and shape of each linear member appearing in the image of the tire to be inspected. Device.
前記識別モデルは、前記第1の種類の欠陥を含む前記欠陥領域の画像データと、前記第2の種類の欠陥を含む前記欠陥領域の画像データと、前記正常領域の画像データとを前記教師データとして用いて生成されており、
前記欠陥検出手段は、前記検査対象タイヤの前記画像データの前記一部又は全部を前記識別モデルに入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥の種類を特定する
請求項1に記載されるタイヤ検査装置。 the tire internal structural defect includes a first type and a second type;
The identification model includes image data of the defect region including the first type of defect, image data of the defect region including the second type of defect, and image data of the normal region as the teacher data. is generated using as
The tire according to claim 1, wherein the defect detection means inputs the part or all of the image data of the tire to be inspected into the identification model to specify the type of defect in the internal structure of the tire to be inspected. inspection equipment.
前記タイヤ検査装置は、前記タイヤの画像データから、前記カーカス中央部の画像データを抽出するカーカス中央部画像抽出手段と、前記タイヤの画像データから、前記カーカス側部の画像データを抽出するカーカス側部画像抽出手段とを、さらに有し、
前記識別モデルは、前記カーカス中央部の欠陥を検出するための第1の識別モデルと、前記カーカス側部の欠陥を検出するための第2の識別モデルとを含み、
前記欠陥検出手段は、前記第1の識別モデルに前記カーカス中央部の画像データの一部又は全部を入力し、前記第2の識別モデルに前記カーカス側部の画像データの一部又は全部を入力する
請求項1に記載されるタイヤ検査装置。 The tire to be inspected includes a belt and a carcass, and the carcass has a carcass center portion that is a portion covered by the belt and a carcass side portion that is a portion not covered by the belt,
The tire inspection device includes: a carcass central portion image extracting means for extracting image data of the carcass central portion from the tire image data; and a carcass side portion extracting image data of the carcass side portion from the tire image data. and partial image extraction means,
The discriminative models include a first discriminative model for detecting defects in the carcass center and a second discriminative model for detecting defects in the carcass sides;
The defect detection means inputs part or all of the image data of the carcass central portion into the first identification model, and inputs part or all of the image data of the carcass side portion into the second identification model. The tire inspection device according to claim 1.
前記欠陥検出手段は、前記カーカス層、前記ベルト層、又は前記フィニッシング層の欠陥を検出する
請求項1に記載されるタイヤ検査装置。 The tire to be inspected has a carcass layer, a belt layer, and a finishing layer as the internal structure,
The tire inspection device according to claim 1, wherein the defect detection means detects defects in the carcass layer, the belt layer, or the finishing layer.
タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データと前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データとを教師データとする機械学習により生成された識別モデルに、前記検査対象タイヤの前記画像データの一部又は全部を入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出する欠陥検出ステップと
を含むタイヤ検査方法。 an image data acquisition step of acquiring image data of an X-ray image of a tire to be inspected;
A discrimination model generated by machine learning using image data of a defective region, which is a region containing a defect in the internal structure of the tire, and image data of a normal region, which is a region different from the defective region, as teacher data, is added to the inspection object. and a defect detection step of inputting part or all of the image data of the tire and detecting defects in the internal structure of the tire to be inspected.
タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データと前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データとを教師データとする機械学習により生成された識別モデルに、前記検査対象タイヤの前記画像データの一部又は全部を入力し、前記検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出する欠陥検出手段
としてコンピュータを機能させるプログラム。 Image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of a tire to be inspected, and image data of a defective area that is an area containing defects in the internal structure of the tire and image data of a normal area that is an area different from the defective area. A computer as defect detection means for detecting defects in the internal structure of the tire to be inspected by inputting part or all of the image data of the tire to be inspected into a discrimination model generated by machine learning using as teaching data program that makes it work.
前記タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記画像データから抽出する欠陥領域抽出ステップと、
前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記画像データから抽出する正常領域抽出ステップと、
前記欠陥領域の画像データと前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成ステップと
を含む識別モデルの生成方法。 an image data acquisition step of acquiring image data of an X-ray image of the tire;
a defect area extracting step of extracting image data of a defect area, which is an area containing a defect in the internal structure of the tire, from the image data;
A normal region extraction step of extracting image data of a normal region, which is a region different from the defective region, from the image data;
A method for generating a discriminative model, comprising: a model generating step of generating a discriminative model for detecting defects in the internal structure of a tire to be inspected, using the image data of the defective region and the image data of the normal region as teacher data. .
前記モデル生成ステップでは、欠陥が描かれていると前記作業者によって判定された前記欠陥領域候補の画像データが、前記欠陥領域の画像データとして用いられる
請求項9に記載される識別モデルの生成方法。 The defect area extraction step includes a candidate extraction step of extracting image data of a defect area candidate, which is an area that may contain a defect in the internal structure of the tire, from the image data of the tire; a decision result receiving step of receiving the worker's decision as to whether or not a defect is drawn in the
10. The identification model generation method according to claim 9, wherein in the model generating step, the image data of the defect area candidate determined by the operator to depict a defect is used as the image data of the defect area. .
前記欠陥領域抽出ステップでは、前記カーカス中央部の画像データから前記欠陥領域の画像データが抽出され、前記カーカス側部の画像データから前記欠陥領域の画像データが抽出され、
前記モデル生成ステップでは、前記カーカス中央部の画像データから抽出した前記欠陥領域の画像データを利用して第1の識別モデルが生成され、前記カーカス側部の画像データから抽出した前記欠陥領域の画像データを利用して第2の識別モデルが生成される
請求項9に記載される識別モデルの生成方法。 The tire includes a belt and a carcass, the carcass having a central carcass portion that is covered by the belt and side carcass portions that are not covered by the belt;
In the defective area extracting step, image data of the defective area is extracted from the image data of the carcass central portion, image data of the defective area is extracted from the image data of the carcass side portion,
In the model generation step, a first identification model is generated using image data of the defect area extracted from the image data of the carcass central portion, and an image of the defect area extracted from the image data of the carcass side portion. 10. The method of generating a discriminative model according to claim 9, wherein the data is used to generate a second discriminative model.
前記タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記画像データから抽出する欠陥領域抽出手段と、
前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記画像データから抽出する正常領域抽出手段と、
前記欠陥領域の画像データと前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成手段と
を含む識別モデルの生成装置。 image data acquisition means for irradiating a tire with X-rays and acquiring image data of the tire;
Defect area extracting means for extracting image data of a defect area, which is an area containing a defect in the internal structure of the tire, from the image data;
normal region extracting means for extracting image data of a normal region, which is a region different from the defective region, from the image data;
model generating means for generating a discriminative model for detecting defects in the internal structure of a tire to be inspected using the image data of the defective region and the image data of the normal region as teacher data; .
前記タイヤの内部構造の欠陥を含む領域である欠陥領域の画像データを、前記画像データから抽出する欠陥領域抽出手段、
前記欠陥領域とは異なる領域である正常領域の画像データを、前記画像データから抽出する正常領域抽出手段、及び
前記欠陥領域の画像データと前記正常領域の画像データとを教師データとして用いて、検査対象タイヤの内部構造の欠陥を検出するための識別モデルを生成するモデル生成手段
としてコンピュータを機能させるプログラム。 image data acquisition means for acquiring image data of an X-ray image of a tire;
Defect area extracting means for extracting image data of a defect area, which is an area containing a defect in the internal structure of the tire, from the image data;
normal region extracting means for extracting image data of a normal region, which is a region different from the defective region, from the image data; and inspection using the image data of the defective region and the image data of the normal region as teacher data A program that causes a computer to function as model generation means for generating a discriminative model for detecting defects in the internal structure of a target tire.
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|---|---|---|---|
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