用于检查轮胎表面的预处理轮胎表面的三维图像的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过与三维基准表面的比较来检查轮胎表面的一部分的方法，所述表面包括凸纹标记。所述方法包括以下步骤：确定将被检查的表面的三维外形；提取图形元素的轮廓；利用第一系列变换，在将被检查的表面的图形元素的轮廓和基准表面的相同图形元素的轮廓之间建立相关性；将包括第一组控制点基本B样条表面与变换后的基准表面的每个图形元素关联起来；以及通过修改基本B样条表面的控制点的位置执行基准表面的每个图形元素的轮廓的第一次变形，以最小化基准表面的图形元素的轮廓和将被检查的表面的图形元素的与之对应的轮廓之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轮胎制造领域。更具体地说，本专利技术涉及以下问题:在生产处理中或末期目视检查轮胎以确定它们是否符合为了将被制备的所述轮胎的用途建立的控制基准。
技术介绍
执行这些处理采用的方法通常涉及将被检查的轮胎表面的二维或三维图像与所述轮胎表面的二维或三维的基准图像进行比较。这些方法的普遍原理涉及在将被检查的轮胎的图像或表面与基准表面或图像之间建立对应，例如通过将它们重叠，以通过分析两个图像或两个表面之间的差别确定模制异常。以轮胎为例，所述表面的基准图像可例如来自源于轮胎的设计的数字数据，或者更通常地，源于用于描述和制造固化模具的数字数据，设计所述模具本身是为所述轮胎给出其最后定形的形状。在能够确定轮胎表面的三维凸纹的采集系统的帮助下，可按已知方式获得轮胎表面的三维图像。将基准表面和将被评价的轮胎表面匹配的步骤使用必须适于这类对象的特定情况的方法。因此，作为实例，公开US5715166描述了为了将基准表面与给定对象的三维图像匹配通过使用诸如旋转或滑动的变换函数进行的变换。当该方法用于匹配诸如金属部件的不可变形的固体对象(在这种情况下认为是无限刚性的)时，应用该方法可获得良好效果。因为轮胎的可变形特性而不将该方法用于轮胎。更加具体地涉及针对轮胎的检查设计的应用的公开EP1750089提出将将被检查的表面和基准表面划分为基本上对应于诸如一个字母或一组字母的标记兀件的表面的尺寸减小的表面部分，并且随后以一个位于另一个之上的方式滑动基准表面的所述表面部分和将被检查的表面的所述表面部分，以确定在两个表面部分的凸纹的轮廓之间的最佳匹配。在执行这种局部重设之后，将两个表面部分互相比较以确定在对应于表面部分的区中将被检查的轮胎相对于基准的符合度。虽然在该公开中描述的算法具有以下优点，即在一定程度上摒弃了模型和将被评价的真实轮胎之间的位置差别，以及摒弃了在不同外胎之间安装和充气的差别，在它们仍然把所述表面部分比作刚性元件方面，它们与公开US5715166中描述的那些相近。具体地说，据观察，从模具中脱离的轮胎因为构成其的材料的弹性特性不能准确匹配在其中已执行了模制和固化操作的模具的凹入(反向)图像。当冷却时在材料的热收缩行为下当轮胎脱离固化压机时变形。此外，当安装和充气时，增强层片位于它们的最终位置并且充气的轮胎的平衡曲线不一定匹配固化模具的曲率。另外，据发现，有必要进行基准表面的图像和将被检查的轮胎表面的采集的图像的非常精确的预先调整，以将两个表面匹配，从而从中获得由所述生产结果所得的轮胎的一致性的相关信息。在公开W02009077539中描述的方法提出，为了实现该目标，进行基准表面的变换系数不等于I的仿射变换，以使得其与将被检查的表面一致，这个过程等同于沿着所述表面的特定方向执行可变弹性变形，从而不同于缩放的简单变化。然而，据观察，该方法不可能进行所述表面的完美重叠所需的精细调整，并且在将被检查的表面和基准表面的比较过程中可导致不正确的判断。因此，必须执行一个或多个额外步骤以改进表面的重叠。本专利技术的目的是提出一种可以将基准表面和将被检查的表面非常精确地重叠的方法，并且因此形成在上面引用的公开EP1750089或W02009077539中描述的方法的改进形式。
技术实现思路
设计根据本专利技术的方法用于通过与三维基准表面的比较来检查轮胎表面的一部分，所述表面包括凸纹标记，且所述方法包括以下步骤:确定将被检查的表面的三维外形，提取图形元素的轮廓，在第一系列变换的帮助下，在将被检查的表面的图形元素的轮廓和基准表面的相同图形元素的轮廓之间建立对应。本方法的特征在于，在执行该第一系列变换之后:将包括第一组控制点基本B样条表面与变换后的基准表面的每个图形元素关联起来，以及通过修改基本B样条表面的控制点的位置来执行基准表面的每个图形元素的轮廓的第一次变形，以最小化基准表面的图形元素的轮廓和将被检查的表面的图形元素的轮廓之间的距离。“B样条表面”意指围绕Pierre B6zier和Paul de Casteljau的工作研发的样条表面，并且就它们的原理而言，它们与在以下文献中的解释一样，文献即:由Ellipses出版社出版的 G.Demengel 和 JP Pouget 的工作 “ModSles de Bezier, des B-splines et desNURBS(贝齐尔、B样条和NURBS模型)”，或者L.Piegl和W.Tiller的出版物The Nurbs Book(第二版)(Springer出版社,第2-3章)。另外,通过扩展,在当前描述的上下文中，B样条表面意指在控制点的帮助下参数化的所有表面，诸如NURBS (非均匀有理基础样条)表面，T样条表面等。使用B样条表面以使图形元素的轮廓局部变形使得可以改进将被检查的表面的图形元素与基准表面的图形元素的匹配，从而当将被检查的表面与基准表面比较差别时最小化判断误差。优选地，为了减少计算时间，明智的是，在第一系列变换之前，展平将被检查的表面的径向外形和基准表面的径向外形。另外，为了减少对源于用于数字化将被检查的表面的装置的数据的处理，在第一系列变换之前，还可将相对于轮胎的旋转轴线表示的将被检查的表面和基准表面的图像的极坐标转换为笛卡尔坐标。另外，为了减少计算操作量，在第一系列变换之前的步骤中，可以有用的是，将关于每个三维图像的凸纹的数据变换为灰度，以获得将被检查的表面和基准表面的二维图像。这样，在二维空间中执行数字处理并因此减少计算。选择执行第一系列变换的方法以布置在将被检查的表面上存在的图形元素的过程可使用已知技术或新技术，同时不忽视以下事实:在图形元素的轮廓的变形之前，必要地进行了确保需要尽可能精细地匹配的轮廓相同，即它们源于用于生产轮胎的模具的同一图形元素，的第一步骤。因此，一般来说，为了更容易地进行该关联，基于用于生产模具本身的数字信息来获得所述基准表面。允许该匹配的第一方法涉及使用B样条表面本身提供的可能的情况，并包括以下步骤:设置将被检查的表面上的特征点，并且这些点与基准表面的对应的特征点成对，以生成一组成对的点的组合，通过将该表面的特征点与所述重设的B样条表面的控制点同化，将重设的B样条表面与基准表面关联起来，通过移动重设的B样条表面的控制点使所述基准表面变形，以将它们在与它们成对的将被检查的表面的特征点上重叠。然而，需要小心使用该方法，因为它需要仔细选择特征点以防止基准表面的不正确的变形。另外，可以有利的是，使用在公开W02009077539中描述的方法，其中第一系列变换包括以下步骤:特征点被布置在将被检查的表面上，并且这些点与基准表面的来自三维数据的对应的特征点成对，以生成一组成对的特征点的组合，重复寻找应用到的基准表面的特征点的仿射变换函数，使得表示在所述第一仿射变换函数的帮助下变换的基准表面的每个特征点和与其成对的将被检查的表面的点之间的距离的总和的值最小，在所述仿射变换函数的帮助下对基准表面的点的组进行变换。优选地，用于所述系列变换的仿射函数包括缩放的变化，其中缩放比率的绝对值不等于I。针对第一系列变换还可使用在公开EP1750089中描述的方法:在缩放因数的帮助下对基准表面的三维数据进行变换，以将基准图像的尺寸调整为将被检查的表面的尺寸，将基准图像和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.27 FR 10588231.一种通过与三维基准表面的比较来检查轮胎表面的一部分的方法，所述表面包括凸纹标记，在所述方法中: 确定将被检查的表面的三维外形， 提取图形元素的轮廓， 在第一系列变换的帮助下，在将被检查的表面的图形元素的轮廓和基准表面的相同图形元素的轮廓之间建立对应， 其特征在于，在执行该第一系列变换之后: 将包括第一组控制点的基本B样条表面与变换后的基准表面的每个图形元素关联起来，以及 通过修改基本B样条表面的控制点的位置执行基准表面的每个图形元素的轮廓的第一次变形，以最小化基准表面的图形元素的轮廓和与之对应的将被检查的表面的图形元素的轮廓之间的距离。2.根据权利要求1所述的检查方法，其特征在于，在第一系列变换之前，使将被检查的表面和基准表面的径向外形展平。3.根据权利要求1和2之一所述的检查方法,其特征在于,在第一系列变换之前,将相对于轮胎旋转轴线表示的将被检查的表面和基准表面的图像的极坐标转换为笛卡尔坐标。4.根据权利要求2和3之一所述的检查方法,其特征在于，在第一系列变换之前，与每个三维图像的凸纹相关的数据变换为灰度，以获得将被检查的表面和基准表面的二维图像。5.根据权利要求1至4之一所述的检查方法，其特征在于，第一系列变换包括以下步骤: 设置将被检查的表面上的特征点，并且这些点与基准表面的对应的特征点成对，以生成一组成对的点的组合， 通过将该表面的特征点与所述重设的B样条表面的控制点同化，将重设的B样条表面与基准表面关联起来， 通过移动重设的B样条表面的控制点使所述基准表面变形，以使它们在与它们成对的将被检查的表面的特征点上重叠。6.根据权利要求1至4之一所述的检查方法，其特征在于，第一系列变换包括以下步骤: 特征点被设置在将被检查的表面上，并且这些点与基准表面的对应的特征点成对，以生成一组成对的特征点的组合， 重复寻找应用到的基准表面的特征点的仿射变换函数，使得表示在所述第一仿射变换函数的帮助下变换的基准表面的每个特征点和与其成对的将被检查的表面的点之间的距离的总和的值最小， 在所述仿射变换函数的帮助下对基准表面的点的组进行变换。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·文奇盖拉，S·布儒瓦，A·若利，
申请(专利权)人：米其林企业总公司，米其林研究和技术股份公司，
类型：
国别省市：