用于將輪胎的表面分段的方法和根據(jù)所述方法操作的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于將輪胎的表面分段的方法和根據(jù)所述方法操作的設(shè)備。根據(jù) 本發(fā)明的方法和設(shè)備可W用來(lái)W精確且準(zhǔn)確的方式檢測(cè)具有不同特性的輪胎表面上的區(qū) 域，并且因此將輪胎的表面分段成具有類似性質(zhì)的各組區(qū)域或像素。
【背景技術(shù)】
[0002] 輪胎、特別是頂級(jí)型號(hào)的、而且還有未被評(píng)價(jià)為高性能的那些通常在構(gòu)建之后和/ 或硫化之后被仔細(xì)地檢查，W便測(cè)量或發(fā)現(xiàn)輪胎的多個(gè)特性，其值可例如導(dǎo)致對(duì)輪胎的拒 絕或接受。例如，仔細(xì)地檢查輪胎表面W便發(fā)現(xiàn)任何缺陷、不均勻或其他故障，并且如果該 些測(cè)量參數(shù)落在可接受值的某些范圍內(nèi)或者如果其被發(fā)現(xiàn)不存在或存在，則認(rèn)為輪胎是可 接受的。該些值范圍隨輪胎的類型、型號(hào)、尺寸W及預(yù)定用途而變。
[0003] 輪胎一般地包括胎體結(jié)構(gòu)，采取環(huán)形圈的形狀，包括一個(gè)或多個(gè)胎體簾布層，用在 徑向平面中（在稱為子午輪胎的情況下）、換言之在包含輪胎的旋轉(zhuǎn)軸的平面中的加強(qiáng)簾 線加強(qiáng)。每個(gè)胎體簾布層的末端被固定于至少一個(gè)金屬環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通常稱為胎圈芯，其加強(qiáng) 胎圈，換言之所述輪胎的徑向內(nèi)端，其用于使輪胎配合在相應(yīng)的安裝輪輛上。稱為胎面帶的 彈性體材料帶被放置在所述胎體結(jié)構(gòu)的冠部上，并且在固化和成型階段結(jié)束時(shí)在此胎面帶 中形成用于地面接觸的離隙結(jié)構(gòu)。通常稱為帶束層結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)被放置在胎體結(jié)構(gòu)與胎 面帶之間。在用于汽車的輪胎的情況下，此帶束層結(jié)構(gòu)通常包括至少兩個(gè)徑向疊加膠布條 帶（strip)，其提供有加強(qiáng)簾線，通常為金屬，在每個(gè)條帶中相互平行且與相鄰條帶的簾線 交叉，該簾線優(yōu)選地關(guān)于輪胎的赤道平面對(duì)稱地定位。優(yōu)選地，所述帶束層結(jié)構(gòu)還包括在徑 向外位置上、至少在底層條帶的末端上周向地（W0度）放置的第H層紡織布或金屬簾線。
[0004] 彈性體材料的側(cè)壁還被施加于胎體結(jié)構(gòu)的相應(yīng)橫向表面，每個(gè)從胎面帶的側(cè)邊緣 中的一個(gè)延伸至到胎圈的相應(yīng)固定環(huán)狀結(jié)構(gòu)的位置。
[0005] 術(shù)語(yǔ)"溝槽"（在輪胎中）表示在輪胎的表面中的一個(gè)上形成的凹槽，不一定在胎 面的表面中，而且例如在輪胎的徑向內(nèi)表面中。在胎面表面的特定情況下，將溝槽定義為形 成上面定義的胎面花紋設(shè)計(jì)的一部分的凹槽，其優(yōu)選地將兩塊胎面分離。由于溝槽是凹槽， 所W可W識(shí)別底面和頂面，其中，頂面本質(zhì)上與被溝槽分離的塊的徑向外表面重合，并且底 面被定義為從頂面徑向地間隔開且相對(duì)于后者處于徑向內(nèi)位置上的輪胎表面的一部分。底 面和頂面優(yōu)選地被側(cè)壁連續(xù)地互連，其可W本質(zhì)上垂直于與頂面局部地相切的平面，或者 相對(duì)于該平面傾斜。底面和側(cè)壁被認(rèn)為屬于溝槽，而頂面被認(rèn)為不屬于溝槽。在輪胎表面 中，可W定義屬于溝槽的表面部分，換言之屬于底面或側(cè)壁的表面部分，W及不屬于溝槽的 表面部分，換言之形成頂面的一部分的那些。
[0006] -般地，溝槽在稱為縱向方向的方向上延伸，并且特別地，其具有大于其橫向尺寸 的縱向延伸部分，雖然可遇到其他幾何結(jié)構(gòu)。
[0007] 輪胎中的"缺陷"是非期望的輪胎特性，但其不一定導(dǎo)致對(duì)輪胎的拒絕。缺陷類型 的示例是覆蓋物中的外來(lái)主體、硫化不足、開縫接頭、溝槽內(nèi)的缺陷，諸如在胎面塊下面的 氣泡、胎面上的縫脊和臺(tái)階w及胎面上的暴露簾線。
[0008] 術(shù)語(yǔ)"暴露簾線"表示其中織物或金屬簾線、例如（但不一定）W 0度放置的一個(gè) 被彈性體材料"暴露"，或者至少在材料下面、在輪胎的溝槽中可見，因?yàn)閺椥泽w材料太薄。 在簾線上面的彈性體材料具有特別難W識(shí)別的"起線"（corded)外觀（因此得名）。
[0009] 術(shù)語(yǔ)"電磁福射源"表示多種福射源中的一個(gè)或多個(gè)，包括但不限于基于L邸的源 (使用如下面定義的一個(gè)或多個(gè)LED)、白識(shí)光源（例如，燈絲燈或團(tuán)素?zé)簦?、英光源、磯光源?放電源、激光器等。
[0010] 可將福射源配置成在可見光譜內(nèi)、在可見光譜之外或在該兩者中產(chǎn)生電磁福射。 措辭"在可見光譜中發(fā)射福射的光福射源"因此表示僅在可見光譜中或在可見光譜中且還 在其他光譜中發(fā)射福射的源。由于在本文中我們具體地關(guān)也可見光譜中的福射源，所W可 互換地使用術(shù)語(yǔ)"福射"和"光"。此外，福射源可包括一個(gè)或多個(gè)濾光器、透鏡或其他光學(xué) 部件。
[0011] 措辭"遠(yuǎn)也"福射表示W(wǎng)本質(zhì)上相互平行的多個(gè)射線的形式發(fā)射電磁福射的福射 源。
[0012] 措辭"幾乎遠(yuǎn)也"福射表示W(wǎng)相互形成小于約±10°的角度的多個(gè)射線的形式發(fā) 射電磁福射的福射源。因此，"幾乎遠(yuǎn)也"源包括遠(yuǎn)也源。當(dāng)構(gòu)成福射的射線與表面形成 不超過(guò)約±15°或者更優(yōu)選地約±5°的角時(shí)，還將福射描述為相對(duì)于表面是本質(zhì)上掠過(guò) (grazing)的。
[0013] 術(shù)語(yǔ)"光譜"將被解釋為指的是由福射源產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)福射頻率。術(shù)語(yǔ)"可見 光譜"一般地表示具有在從約380nm至約76化m范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的光福射。
[0014] 在該里與術(shù)語(yǔ)"光譜"可互換地使用福射的術(shù)語(yǔ)"色彩"。然而，術(shù)語(yǔ)"色彩"主要 用來(lái)指示可W被觀察者感知的福射的性質(zhì)。
[0015] 在下文中，術(shù)語(yǔ)"LED"指的是被配置成在指定光譜中發(fā)射福射的任何類型的發(fā)光 二極管。L邸因此包括但不限于響應(yīng)于電流而發(fā)射福射的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。有機(jī)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)（例 如0L?。┮舶ㄔ诒径x中。術(shù)語(yǔ)"不同色彩LED"因此表示發(fā)射具有單獨(dú)光譜、換言之具 有不同帶寬和/或譜分量的光譜的福射的LED。術(shù)語(yǔ)"色彩"一般地指的是可見光譜中的福 射，但是由L邸發(fā)射的福射（或者"光"，解釋為具有相同意義）也可在紅外范圍、紫外范圍 或其與可見光的組合內(nèi)。
[0016] 應(yīng)將例如L邸之類的福射源作為"白色"、"紅色"等的描述解釋為意指發(fā)射被突出 地感知為"白色"、"紅色"等的福射的源，但該源還可發(fā)射其他福射。
[0017] US 2010/0002244描述了一種用于檢查輪胎表面的方法，其能夠可靠地區(qū)別具有 不同于輪胎的質(zhì)量的橡膠片，該些片由于輪胎的硫化而被結(jié)合在輪胎表面中。第一照明單 元包括兩個(gè)光投射器，其從兩個(gè)相對(duì)側(cè)朝著輪胎上的目標(biāo)線投射光。第二照明單元包括一 對(duì)第二投射器，其在與其中第一照明單元投射光的方向不同的方向從相對(duì)側(cè)朝著目標(biāo)線投 射光。第一和第二單元交替地操作。線性視頻照相機(jī)與第一和第二照明單元的照明過(guò)程同 步地形成對(duì)應(yīng)于目標(biāo)線的輪胎表面的一部分的圖像。針對(duì)輪胎表面的檢查來(lái)分析該圖像。
[0018] US 2011/0018999描述了一種用于評(píng)估輪胎表面的外觀的設(shè)備，包括彩色線性視 頻照相機(jī)，其包括用于將被所述輪胎的表面反射且W具有給定波長(zhǎng)的至少兩個(gè)原色進(jìn)入視 頻照相機(jī)的光束分離、使得光束指向許多傳感器、使得針對(duì)每個(gè)原色獲得基本灰階圖像的 裝置。該設(shè)備還包括等于原色的數(shù)目的許多照明裝置，所述照明裝置被定向成從而w不同 角度照亮要評(píng)估的表面。該設(shè)備的特征在于該樣的事實(shí)，即每個(gè)照明裝置發(fā)射與其他照明 裝置發(fā)射的光不同色彩的光，并且其波長(zhǎng)本質(zhì)上對(duì)應(yīng)于視頻照相機(jī)所選擇的原色中的一個(gè) 的波長(zhǎng)。
[0019] W0 2012/052301描述了一種檢查具有胎面花紋設(shè)計(jì)的輪胎胎面的方法，該胎面花 紋設(shè)計(jì)由被具有已知相同形狀的邊界分離的一組周向并列元素和W預(yù)定方式按序列放置 的數(shù)目減少的基本圖案形成。
[0020] 申請(qǐng)人已觀察到在現(xiàn)場(chǎng)使用的用于處理輪胎表面的圖像的系統(tǒng)一般地對(duì)于檢測(cè) 所有缺陷和/或感興趣特性而言一般地并不是足夠準(zhǔn)確的。
[002。 如已知的，由于炭黑的存化輪胎的最終色彩一般地是黑色的。胎面帶上的設(shè)計(jì)通 過(guò)形成多個(gè)溝槽而產(chǎn)生，所述多個(gè)溝槽本質(zhì)上是胎面中的凹槽。特別地，在典型結(jié)構(gòu)構(gòu)造 中，輪胎包括胎面帶，在其上面限定周向地且橫向地延伸、界定相應(yīng)的多個(gè)塊的多個(gè)溝槽。 在冬季用輪胎的情況下，還在每個(gè)塊中形成多個(gè)小的橫向切口，稱為"刀槽花紋"(sipe)。本 申請(qǐng)人已注意到根據(jù)上述文獻(xiàn)，通過(guò)用電磁福射照射來(lái)檢查輪胎表面，產(chǎn)生被輪胎反射的 光的圖像，諸如數(shù)字圖像。然而，在色彩強(qiáng)度方面具有不可避免的"權(quán)色"和差異的黑色、輪 胎表面中的具有不同尺寸和取向的多個(gè)凹槽的存在（其產(chǎn)生"陰影"及其他現(xiàn)象）、胎面表 面的彎曲和多個(gè)定位標(biāo)記的存在W及可污染胎面表面的灰塵、油及其他物質(zhì)組合而使得所 獲取圖像的分析處理是極其復(fù)雜且困難的，并且特別地使得難W避免誤差、失敗的缺陷識(shí) 另IJ、不正確的測(cè)量結(jié)果或"誤報(bào)"。
[0022] 本申請(qǐng)人因此希望提供一種能夠在輪胎檢查的準(zhǔn)確度方面改善效率、從而使得能 夠在減少誤差的同時(shí)檢測(cè)其表面的必需缺陷和參數(shù)的方法和設(shè)備。
[0023] 然而，本申請(qǐng)人已檢測(cè)到為了實(shí)現(xiàn)該一點(diǎn)，改善照亮輪胎表面的方法是不夠的，因 為即使用可能的最佳照明，由于上述原因，也難W處理要檢查的輪胎表面的圖像。
[0024] 事實(shí)上，本申請(qǐng)人已發(fā)覺(jué)不僅必須改善照明，而且要在可要求的可靠程度來(lái) 執(zhí)行檢查之前提供所獲取圖像的"預(yù)處理"。
[00巧]最后，本申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)此預(yù)處理必須包括所獲取圖像分段成具有類似特性的區(qū) 域；換言之，其包括圖像分段成"溝槽"和"非溝槽"區(qū)域，從而將所獲取圖像劃分成對(duì)應(yīng)于 溝槽（或其一部分）存在的輪胎表面的區(qū)域和在溝槽之外的輪胎表面的區(qū)域。
[0026] 此分段優(yōu)選地借助于形成所獲取圖像的各種區(qū)域（例如像素區(qū)域）的特性的適當(dāng) 統(tǒng)計(jì)分析來(lái)進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027] 特別地，在第一方面，本發(fā)明涉及一種用于將包括至少一個(gè)溝槽的輪胎表面分段 的方法。
[0028] 優(yōu)選地，所述方法包括用具有在可見光譜中的波長(zhǎng)的電磁福射來(lái)照射所述輪胎的 所述表面的一部分。
[0029] 優(yōu)選地，該方法包括獲取被照射表面的所述部分的圖像。優(yōu)選地，提供處理所述圖 像從而將其分段成對(duì)應(yīng)于屬于或不屬于所述至少一個(gè)溝槽的輪胎區(qū)域的區(qū)域。
[0030] 優(yōu)選地，所述處理包括針對(duì)所述圖像的每個(gè)區(qū)域計(jì)算與用所述電磁福射的照射相 關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)量。
[0031] 優(yōu)選地，所述處理包括根據(jù)所述統(tǒng)計(jì)量的值來(lái)確定所述圖像的所述區(qū)域?qū)儆诨虿?屬于所述至少一個(gè)溝槽。
[0032] 本申請(qǐng)人相信圖像到單獨(dú)區(qū)域的劃分使得能夠W簡(jiǎn)化的方式在其后繼續(xù)圖像處 理。當(dāng)被劃分成區(qū)域時(shí)，圖像允許使檢查局限于例如對(duì)應(yīng)于溝槽的圖像區(qū)域或?qū)?yīng)于在溝 槽外面的區(qū)域的那些。非相關(guān)區(qū)域的排除消除了處理錯(cuò)誤的許多原因。
[003引例如，通過(guò)將輪胎表面的所