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JP5545486B2 - Method and apparatus for measuring shape of coating pattern applied to sheet - Google Patents
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JP5545486B2 - Method and apparatus for measuring shape of coating pattern applied to sheet - Google Patents

Method and apparatus for measuring shape of coating pattern applied to sheet Download PDF

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JP5545486B2 JP2010189427A JP2010189427A JP5545486B2 JP 5545486 B2 JP5545486 B2 JP 5545486B2 JP 2010189427 A JP2010189427 A JP 2010189427A JP 2010189427 A JP2010189427 A JP 2010189427A JP 5545486 B2 JP5545486 B2 JP 5545486B2
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Description

本発明は、例えばシート状の基材に塗工または印刷によって成形されたパターンの形状を測定する方法及び装置に関するものである。   The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the shape of a pattern formed on, for example, a sheet-like substrate by coating or printing.

例えばコンデンサ電極や電池電極の製造工程では、シート基材(以下、シート)に特定の電気特性を実現するための材料(塗工物)を塗布(塗工)したものが用いられる。その場合、シート全面に塗工物を塗布する場合もあるが、塗工物が高価な場合やシート端面に塗工物があってはならない場合には、シートの特定の部分だけに塗工を行う。   For example, in a manufacturing process of a capacitor electrode or a battery electrode, a material (coating material) for applying a specific electrical property (coating material) to a sheet base material (hereinafter referred to as a sheet) is used. In that case, the coated material may be applied to the entire surface of the sheet. However, if the coated material is expensive or if there should be no coated material on the end surface of the sheet, apply the coating only to a specific part of the sheet. Do.

このような塗工は、部分塗工、ブロック塗工、パターン塗工などと呼ばれている。
その際、塗工部分の寸法(幅、長さ)を測定し、また、シート両面に塗工する場合、表裏の寸法(幅、長さ)のずれも測定し、管理する必要がある。
Such coating is called partial coating, block coating, pattern coating, or the like.
At that time, it is necessary to measure and manage the dimensions (width and length) of the coated part, and to measure the deviation of the front and back dimensions (width and length) when coating on both sides of the sheet.

図7は従来の塗工パターン測定装置の一例を示すもので、カメラを用いて測定する場合の概念図である。図7において、シート1は搬送ローラー(図示せず)に支持されて塗工ライン上を一定の速度で搬送される。塗工ラインの上にレンズ30を取り付けたカメラ31を複数台(図では2台)設置して塗工寸法を測定する。   FIG. 7 shows an example of a conventional coating pattern measuring apparatus, and is a conceptual diagram when measuring using a camera. In FIG. 7, the sheet 1 is supported by a conveyance roller (not shown) and conveyed on the coating line at a constant speed. A plurality of cameras 31 (two in the figure) with the lens 30 attached are installed on the coating line and the coating dimensions are measured.

シート1を測定する場合、シートが一定速度で移動することからカメラ31は二次元の情報を持つ必要は無いため、撮像素子としてはセンサがシートの移動方向と直角な線上に配列されているラインセンサカメラを使用することが多い。もちろん撮像素子に二次元の情報を持つエリアセンサカメラを用いることも可能である。32は塗工部分を示し、33は注目部分を示している。   When measuring the sheet 1, since the sheet moves at a constant speed, the camera 31 does not need to have two-dimensional information, so the image sensor is a line in which the sensor is arranged on a line perpendicular to the moving direction of the sheet A sensor camera is often used. Of course, it is also possible to use an area sensor camera having two-dimensional information for the image sensor. 32 indicates a coating portion, and 33 indicates a target portion.

このような塗工寸法測定システムの場合、次のような性能が求められる。
1)パスライン変動の影響
シート1は理想的には搬送ラインの同一位置を搬送される。このとき、シートが搬送される位置をパスラインというが、塗工ラインの場所によっては、シートが完全に同一の場所を通らず上下、左右の変動がある。例えば、搬送ローラー間の何も支えが無い場所などではシート1が上下に振動(パスライン変動)する場合がある。その位置変動が塗工寸法の測定に影響しないようにする必要がある。
In the case of such a coating dimension measuring system, the following performance is required.
1) Effects of path line fluctuations Ideally, sheet 1 is transported at the same position on the transport line. At this time, the position at which the sheet is conveyed is referred to as a pass line. However, depending on the location of the coating line, the sheet does not completely pass through the same location and may fluctuate vertically and horizontally. For example, in a place where there is no support between the transport rollers, the sheet 1 may vibrate up and down (pass line fluctuation). It is necessary to prevent the position variation from affecting the measurement of the coating dimension.

2)塗工パターンへの柔軟な対応
図7ではシート1の幅に対して一つの塗工パターンがある場合(1条塗り)を示しているが、幅方向に複数の塗工パターンを形成する場合がある。例えば、シート幅方向に2つのパターンを形成する場合(2条塗り)、撮像のためのカメラは3台必要となる。
2) Flexible response to coating patterns Figure 7 shows the case where there is one coating pattern for the width of sheet 1 (single strip coating), but multiple coating patterns are formed in the width direction. There is a case. For example, when two patterns are formed in the sheet width direction (two-line coating), three cameras for imaging are required.

さらに3条、4条といった塗工パターンに対応するためにはシート幅全体にわたって撮像できることが望まれる。
3)小型化
塗工ラインの大きさは生産コストに直接影響するため、できるだけ小型化が望まれている。
Furthermore, in order to cope with coating patterns such as strips 3 and 4, it is desirable that images can be taken over the entire sheet width.
3) Miniaturization The size of the coating line directly affects production costs, so miniaturization is desired as much as possible.

特開2002−42789JP2002-42789 特開2004−148534JP 2004-148534 A

図7の従来例に示したカメラ31を用いたシート幅測定の場合、一般的なレンズ30を使うと塗工ラインの上下変動(光軸方向の変化)があったときカメラ31の撮像素子上のシートの像の大きさが変化するという問題点がある。   In the case of sheet width measurement using the camera 31 shown in the conventional example of FIG. 7, when a general lens 30 is used, when there is a vertical fluctuation (change in the optical axis direction) of the coating line, on the image sensor of the camera 31 There is a problem that the size of the image of the sheet changes.

図8(a)はその様子を示したものである。一般的なレンズ30は主光線がレンズの中心を通るので、図に示すように被測定対象Aの像はBに結像する。被測定対象がレンズに近づいてA’の位置に来た場合、やはり主光線がレンズの中心を通るので、A’の像はB’に結像する。   FIG. 8 (a) shows this state. In the general lens 30, the chief ray passes through the center of the lens, so that the image of the object A to be measured is formed on B as shown in the figure. When the object to be measured comes close to the lens and reaches the position A ′, the principal ray also passes through the center of the lens, so that the image A ′ is formed on B ′.

図中、説明のためにB,B’の位置を変えて描いてあるが、B,B’はいずれも撮像素子上にあり、位置は変わらない。図で分かるようにB’はBよりも大きな像となる。すなわち、光軸方向の変動で、被測定シートがAからA’の場所に移動すると像の大きさが変わるため寸法が正確に測定できなくなる。   In the drawing, for the sake of explanation, the positions of B and B 'are changed and drawn. However, both B and B' are on the image sensor and the positions are not changed. As can be seen in the figure, B 'is an image larger than B. That is, when the sheet to be measured is moved from A to A ′ due to a change in the optical axis direction, the size of the image changes, and the dimensions cannot be measured accurately.

このようなレンズであっても、レンズの視野角を小さくすることによって光軸方向の変動の影響を小さくすることができる。
図8(b)はレンズ30の視野角を小さくした場合の結像の様子を示したものである。
図に示すように被測定対象Aの像はBに結像する。被測定対象がレンズ30に近づいてA’の位置に来た場合、やはり主光線がレンズの中心を通るので、A’の像はB’に結像する。
Even in such a lens, the influence of fluctuation in the optical axis direction can be reduced by reducing the viewing angle of the lens.
FIG. 8B shows a state of image formation when the viewing angle of the lens 30 is reduced.
As shown in the figure, the image of the object A to be measured is formed on B. When the object to be measured approaches the lens 30 and comes to the position A ′, the principal ray passes through the center of the lens, so that the image A ′ is formed on B ′.

図8(a,b)中、説明のためにB,B’の位置を変えて描いてあるが、B,B’はいずれも撮像素子上にあり、位置は変わらない。図で分かるようにB’はBよりも大きな像となるが、図8(a)の場合と比べるとその変化の割合は小さくなる。被測定シートがAからA’の場所に移動することにより像の大きさがわずかに変わるが、その影響は視野角が大きい場合よりも小さくなるため寸法の誤差を小さくできる。   In FIG. 8 (a, b), the positions of B and B ′ are drawn for the sake of explanation, but both B and B ′ are on the image sensor and the positions are not changed. As can be seen in the figure, B 'is an image larger than B, but the rate of change is smaller than in the case of FIG. The size of the image slightly changes as the measured sheet moves from A to A ', but the effect is smaller than when the viewing angle is large, so that the dimensional error can be reduced.

しかし、視野角が小さいとカメラ一台が測定できる面積が小さくなるため同じ大きさの測定対象を測定するためにはカメラ台数を増やさなければならない。カメラ台数を増やすと画像入力用のコンピュータも増やさなければならないが、装置全体のコストアップになるため、従来は複数のカメラからの画像を切替えて順次取り込むような方法が取られてきた。   However, if the viewing angle is small, the area that can be measured by one camera is small, so the number of cameras must be increased in order to measure the same size measurement object. If the number of cameras is increased, the number of computers for image input must be increased. However, since the cost of the entire apparatus is increased, conventionally, a method has been adopted in which images from a plurality of cameras are switched and sequentially captured.

図9は4台のカメラ6〜9を用いた従来例を示す構成説明図である。被測定対象はシート1の上に塗工されたパターン2〜5である。それをカメラ6〜9で撮像するが、入力は映像信号を切替えるスイッチ10で少なくとも映像信号のフレーム単位で切替えられ、画像入力ボードを搭載したコンピュータ11に取り込まれる。その際、シート1は紙面の奥から手前方向に搬送されているので、カメラ6〜9による撮像範囲はそれぞれ点線12〜15で示された搬送方向にずれた矩形になる。   FIG. 9 is an explanatory diagram of a configuration showing a conventional example using four cameras 6 to 9. The objects to be measured are patterns 2 to 5 coated on the sheet 1. This is imaged by the cameras 6 to 9, but the input is switched at least in frame units of the video signal by the switch 10 for switching the video signal, and is taken into the computer 11 equipped with the image input board. At that time, since the sheet 1 is conveyed in the forward direction from the back of the paper surface, the imaging ranges by the cameras 6 to 9 are rectangles that are shifted in the conveying direction indicated by dotted lines 12 to 15, respectively.

本来、塗工パターン2〜5の幅としては搬送方向に対して、同一位置での値を測定したい。すなわち、塗工パターン2の場合は、点16、点17の距離が知りたいのである。これは、シート1が搬送される際の幅方向への蛇行の影響による測定誤差を小さくしたいためである。図9に示す従来例ではそれぞれのカメラの撮像範囲がずれているため、点16、点17は撮像範囲に含まれないため、同一位置での値を求めることができないという問題点がある。また、搬送方向の距離に関しても同様の問題点がある。   Originally, the width of the coating patterns 2 to 5 is to be measured at the same position with respect to the transport direction. That is, in the case of the coating pattern 2, we want to know the distance between the points 16 and 17. This is because it is desired to reduce the measurement error due to the influence of meandering in the width direction when the sheet 1 is conveyed. In the conventional example shown in FIG. 9, since the imaging ranges of the respective cameras are deviated, the points 16 and 17 are not included in the imaging range, so that there is a problem in that values at the same position cannot be obtained. There is a similar problem with respect to the distance in the transport direction.

従って本発明の目的は多数のカメラを用いて塗工パターンの幅や長さを測定する測定装置において、幅方向および搬送方向の測定の同時性を実現し、光軸方向の距離変動の影響も無くすことができる塗工パターンの測定方法及び装置を提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to realize the simultaneous measurement in the width direction and the conveyance direction in a measuring apparatus that measures the width and length of the coating pattern using a large number of cameras, and also affects the influence of the distance variation in the optical axis direction. An object of the present invention is to provide a coating pattern measuring method and apparatus that can be eliminated.

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定方法においては、
1)シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に複数のカメラを並べ、前記シートを前記複数のカメラで撮影する工程、
2)撮影した映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を水平走査に同期させ前記複数のカメラの水平走査信号を順次切り替えて画像処理手段に取り込む工程を含むことを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and in the method for measuring the shape of the coating pattern applied to the sheet according to claim 1,
1) A step of arranging a plurality of cameras in a photographing direction of a horizontal line perpendicular to the sheet conveying direction, and photographing the sheet with the plurality of cameras,
2) including a step of synchronizing at least one of a horizontal scanning signal and a vertical scanning signal of the captured video with the horizontal scanning and sequentially switching the horizontal scanning signals of the plurality of cameras and taking them into the image processing means.

請求項2においては、請求項1に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定方法において、
撮影のタイミングは同時であることを特徴とする。
請求項3においては、請求項1に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定方法において、
取り込んだ映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を合成する工程を含むことを特徴とする。
In claim 2, in the method for measuring the shape of the coating pattern applied to the sheet according to claim 1,
The shooting timing is simultaneous.
In claim 3, in the method for measuring the shape of the coating pattern applied to the sheet according to claim 1,
And a step of synthesizing at least one of a horizontal scanning signal and a vertical scanning signal of the captured image.

請求項4においては、シートに塗工された塗工パターンの形状測定装置において、
前記シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された複数のカメラと、
前記複数のカメラで同時に前記シートを撮影するための指令を発する同期信号発生器と、
前記同期信号発生器の指令により撮影した映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を順次切替える映像信号切替スイッチと、
前記映像信号切替スイッチで切り替えられた水平走査信号または垂直走査信号を順次取り込んで合成映像を作成する画像処理手段を備えたことを特徴とする。
In claim 4, in the shape measuring device of the coating pattern applied to the sheet,
A plurality of cameras arranged in a shooting direction of a horizontal line orthogonal to the sheet conveying direction;
A synchronization signal generator for issuing a command for photographing the sheet simultaneously with the plurality of cameras;
A video signal selector switch for sequentially switching at least one of a horizontal scanning signal and a vertical scanning signal of a video imaged by a command of the synchronization signal generator;
The image processing device is characterized in that it includes image processing means for sequentially taking in the horizontal scanning signal or the vertical scanning signal switched by the video signal changeover switch to create a composite video.

請求項5においては、請求項4に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置において、
前記複数のカメラはそれぞれ撮影した画像の水平走査の全部又は一部の映像信号の平均値を求める平均値算出回路と算出した平均値をホールドするサンプルホールド回路と、前記サンプルホールド回路がホールドしている平均値を順次切り替えて出力する切替スイッチを具備し、各カメラの水平走査の指定範囲の平均値を水平走査の一定期間だけ出力することにより、複数カメラの垂直方向の映像信号変化を合成して出力することを特徴とする。
In claim 5, in the shape measuring device of the coating pattern applied to the sheet according to claim 4,
Each of the plurality of cameras has an average value calculation circuit for calculating an average value of all or part of the horizontal scanning of the captured image, a sample hold circuit for holding the calculated average value, and the sample hold circuit holds the average value. It is possible to synthesize the vertical video signal changes of multiple cameras by outputting the average value of the specified horizontal scanning range of each camera for a certain period of horizontal scanning. Output.

請求項6においては、請求項請求項5に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置において、
前記映像信号の平均値と閾値を比較するコンパレータを備えたことを特徴とする。
In claim 6, in the shape measuring device of the coating pattern applied to the sheet according to claim 5,
A comparator for comparing the average value of the video signal with a threshold value is provided.

請求項7においては、シートに塗工された塗工パターンの形状測定装置において、
前記シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された少なくとも一つのカメラと、
前記シートの搬送方向に直交して配置され、水平ラインの撮影方向を90度旋回して配置された少なくとも一つのカメラと、
前記シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された少なくとも一つのカメラまたは前記水平ラインの撮影方向を90度旋回して配置された少なくとも一つのカメラで同時にまたは別々に前記シートを撮影するための指令を発する同期信号発生器と、
前記同期信号発生器の指令により撮影した映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を順次切替える映像信号切替スイッチを備えたことを特徴とする。
In claim 7, in the shape measuring device of the coating pattern applied to the sheet,
At least one camera disposed in a photographing direction of a horizontal line perpendicular to the sheet conveying direction;
At least one camera arranged orthogonal to the sheet conveying direction and arranged by turning 90 degrees in the imaging direction of the horizontal line;
At least one camera arranged in the photographing direction of a horizontal line orthogonal to the sheet conveyance direction or at least one camera arranged by turning the photographing direction of the horizontal line 90 degrees simultaneously or separately A synchronization signal generator that issues a command to shoot,
A video signal changeover switch is provided for sequentially switching at least one of a horizontal scanning signal and a vertical scanning signal of an image taken in accordance with a command from the synchronization signal generator.

請求項8においては、請求項7に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置において、
前記映像信号切替スイッチで切り替えられた水平走査信号または垂直走査信号を順次取り込んで合成映像を作成する画像処理手段を備えたことを特徴とする。
In claim 8, in the shape measuring device of the coating pattern applied to the sheet according to claim 7,
The image processing device is characterized in that it includes image processing means for sequentially taking in the horizontal scanning signal or the vertical scanning signal switched by the video signal changeover switch to create a composite video.

請求項9においては、請求項7に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置において、
前記シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された少なくとも一つのカメラと、前記シートの搬送方向に直交して配置され、水平ラインの撮影方向を90度旋回して配置された少なくとも一つのカメラは前記撮影方向をいずれかの撮影方向に任意に切替可能としたことを特徴とする。
In claim 9, in the shape measuring device of the coating pattern applied to the sheet according to claim 7,
At least one camera arranged in the horizontal line shooting direction perpendicular to the sheet conveyance direction, and arranged perpendicular to the sheet conveyance direction and rotated 90 degrees in the horizontal line imaging direction At least one camera can arbitrarily switch the shooting direction to any one of the shooting directions.

請求項10においては、請求項4乃至9に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置において、
前記複数のカメラと前記シート間の距離を測定する変位センサを具備し、該変位センサの出力とあらかじめ求めておいた複数のカメラとシートとの距離と撮像倍率との関係を用いて前記複数のカメラで測定した前記塗工パターンの測定値を補正すること特徴とする。
In Claim 10, in the shape measuring apparatus of the coating pattern coated on the sheet according to Claims 4 to 9 ,
A displacement sensor for measuring the distance between the plurality of cameras and the sheet, and using the relationship between the output of the displacement sensor and the distance between the plurality of cameras and the sheet obtained in advance and the imaging magnification; The measurement value of the coating pattern measured with a camera is corrected.

請求項11においては、請求項4乃至10に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置において、
前記シートは電池電極であることを特徴とする。
In Claim 11, in the shape measuring apparatus of the coating pattern coated on the sheet according to Claims 4 to 10 ,
The sheet is a battery electrode.

請求項1乃至3及び4によれば、シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された複数のカメラと、シートを複数のカメラで同時に撮影し、撮影した映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を順次切り替えて画像処理手段に取り込み、取り込んだ映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を合成したので、測定位置の搬送方向の同時性を確保できる。その結果、正確な幅寸法測定が可能になる。   According to claims 1 to 3 and 4, a plurality of cameras arranged in a photographing direction of a horizontal line perpendicular to the sheet conveyance direction, and a horizontal scanning signal of a photographed image obtained by photographing the sheet simultaneously with the plurality of cameras Alternatively, since at least one of the vertical scanning signals is sequentially switched and fetched into the image processing means, and at least one of the horizontal scanning signal and the vertical scanning signal of the captured video is synthesized, the simultaneity of the measurement position in the transport direction can be ensured. As a result, accurate width dimension measurement becomes possible.

請求項5、6によれば、各カメラの水平走査の指定範囲の平均値を水平走査の一定期間だけ出力することにより、複数カメラの垂直方向の映像信号変化を合成して出力し、搬送方向のラインの平均値を一つの映像信号にまとめることができるので、映像取り込みハードウエアの規模を拡大することなく抜けのない塗工開始、終了寸法の測定が可能になる。さらに、平均化処理した個別のライン信号をコンパレータで閾値と比較することにより、画像処理を行うことなく塗工開始、終了寸法の検出が可能になる。   According to claims 5 and 6, by outputting the average value of the designated range of horizontal scanning of each camera for a certain period of horizontal scanning, the video signal changes in the vertical direction of multiple cameras are synthesized and output, and the transport direction Since the average value of these lines can be combined into one video signal, it is possible to measure the coating start and end dimensions without increasing the size of the video capture hardware. Further, by comparing the averaged individual line signal with a threshold value by a comparator, it is possible to detect the coating start and end dimensions without performing image processing.

請求項7、8、9によれば、シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された少なくとも一つのカメラと、シートの搬送方向に直交して配置され、水平ラインの撮影方向を90度旋回して配置された少なくとも一つのカメラと、シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された少なくとも一つのカメラまたは水平ラインの撮影方向を90度旋回して配置された少なくとも一つのカメラで同時にまたは別々にシートを撮影するための指令を発する同期信号発生器と、同期信号発生器の指令により撮影した映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を順次切替える映像信号切替スイッチと、映像信号切替スイッチで切り替えられた水平走査信号または垂直走査信号を順次取り込んで合成映像を作成する画像処理手段を備えており、撮影方向をいずれかの撮影方向に任意に切替可能としたので、   According to Claims 7, 8, and 9, at least one camera disposed in the horizontal line photographing direction perpendicular to the sheet conveying direction and the horizontal line photographing direction disposed perpendicular to the sheet conveying direction And at least one camera arranged by turning 90 degrees and at least one camera arranged in the horizontal line shooting direction orthogonal to the sheet conveying direction or arranged by turning 90 degrees in the horizontal line shooting direction A synchronous signal generator that issues a command for photographing a sheet simultaneously or separately with at least one camera, and an image that sequentially switches at least one of a horizontal scanning signal and a vertical scanning signal of the image captured according to the command of the synchronous signal generator Image processing to create a composite video by sequentially taking in the horizontal scanning signal or vertical scanning signal switched by the signal selector switch and the video signal selector switch Means, and the shooting direction can be arbitrarily switched to any shooting direction,

カメラ台数が多くなっても、2チャンネルに集約されることで、画像入力手段が1枚で且つロースペックのものを選ぶことが出来、システム価格を安く抑えられる。また、画像処理に関しても、カメラ毎に画像を再現した後の情報量はカメラ台数分の1で済む。検出したい方向も明確であることから、画像処理も軽いものになる。   Even if the number of cameras increases, it is possible to select one with only one image input means and low-spec by consolidating into two channels, thus reducing the system price. In addition, regarding image processing, the amount of information after reproducing an image for each camera is only one-tenth of the number of cameras. Since the direction to be detected is also clear, the image processing is light.

請求項10によれば、複数のカメラとシート間の距離を測定する変位センサを備えているので、カメラとシートの距離の変化を知ることができるため、予め測定したシートとカメラの位置ずれによる寸法の変化に基づいてレンズの距離による倍率変動を補正し、正確な寸法測定が可能になる。   According to claim 10, since the displacement sensor for measuring the distance between the plurality of cameras and the sheet is provided, it is possible to know the change in the distance between the camera and the sheet. Based on the change in dimensions, the magnification variation due to the lens distance is corrected, and accurate dimension measurement becomes possible.

本発明の実施形態の一例を示す塗工パターンの測定装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the measuring device of the coating pattern which shows an example of embodiment of this invention. 図1の装置により撮像した画像の切替の様子を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of switching of images captured by the apparatus of FIG. カメラ1台分の処理回路のブロック構成図である。It is a block block diagram of the processing circuit for one camera. 各カメラの映像信号と処理後の合成信号を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the video signal of each camera, and the synthesized signal after a process. 他の実施例を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows another Example. 図5における水平ライン信号の取り込み状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the taking-in state of the horizontal line signal in FIG. 従来の塗工パターン測定装置の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the conventional coating pattern measuring apparatus. 一般的なレンズを使った場合に像の大きさが変化する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the magnitude | size of an image changes when a general lens is used. 従来の塗工パターンの測定装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional coating pattern measuring apparatus.

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図1(a,b)は本発明の実施形態の一例を示すシートに塗工された塗工パターンの測定装置の概略構成図である。
図1(a,b)において、シート1の上に、塗工パターン2〜5が塗工され、シート1は図示しない搬送機の上を紙面の奥側から手前側に一定速度で搬送されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1A and FIG. 1B are schematic configuration diagrams of an apparatus for measuring a coating pattern applied to a sheet showing an example of an embodiment of the present invention.
In FIGS. 1A and 1B, coating patterns 2 to 5 are applied on a sheet 1, and the sheet 1 is conveyed on a conveying machine (not shown) from the back side to the near side of the paper at a constant speed. Yes.

そしてシート1に塗工された塗工パターンをシートの流れ(矢印Y)方向に対して直角(矢印X)方向に直列に並べ、かつ、水平ラインの撮影方向に配置された4台のカメラ6〜9で撮像して測定を行う。
なお、本発明ではシートの流れ方向に直角な状態で水平走査される方向を「水平ラインの撮影方向」と定義する。
その撮像タイミングは同期信号発生器20で垂直走査、水平走査共に同期するようにされている。各カメラ6〜9から出力される映像信号は映像信号切替スイッチ10で切替えられ、画像入力ボード(図示省略)を搭載した画像処理コンピュータ11に取り込まれる。
Then, four cameras 6 arranged in series in the direction perpendicular to the sheet flow (arrow Y) direction (arrow X) and the coating pattern applied to the sheet 1 are arranged in the horizontal line shooting direction. Take an image at ~ 9 and measure.
In the present invention, the horizontal scanning direction perpendicular to the sheet flow direction is defined as the “horizontal line shooting direction”.
The imaging timing is synchronized by the synchronization signal generator 20 for both vertical scanning and horizontal scanning. Video signals output from the cameras 6 to 9 are switched by the video signal changeover switch 10 and taken into the image processing computer 11 equipped with an image input board (not shown).

本発明においては、測定に使用するカメラ6〜9で同時に撮像を行うところが、従来例と異なる部分である。
図2は撮像した画像の切替の様子を示したものである。図1で示すカメラ6で撮影した映像を図2ではカメラaの映像と読み替え、同様にカメラ7をカメラb、カメラ8をカメラc、カメラ9をカメラdの映像と読み替える。なお、説明を分かりやすくするために映像の形状は図1に示すものと異なるものを示している。
In the present invention, the simultaneous imaging with the cameras 6 to 9 used for measurement is different from the conventional example.
FIG. 2 shows how the captured images are switched. The image taken by the camera 6 shown in FIG. 1 is replaced with the image of the camera a in FIG. 2, and similarly, the camera 7 is replaced with the camera b, the camera 8 is replaced with the camera c, and the camera 9 is replaced with the image of the camera d. For easy understanding, the shape of the image is different from that shown in FIG.

カメラの映像信号は上から順に走査しながら出力される(インターレース方式のカメラの場合には、1ラインおきに、偶数ラインを出力するフィールドと奇数ラインを出力するフィールドがあり、2つのフィールドで一つの映像フレームが出来上がるが、ここでは、全てのラインが順に出力されるプログレッシブ方式のカメラについて説明する。なお、インターレース方式のカメラにおいても考え方は同様なので、ここでの説明は省略する)。   The video signal of the camera is output while scanning in order from the top (in the case of an interlaced camera, there are a field for outputting an even line and a field for outputting an odd line every other line. A progressive camera, in which all lines are output in sequence, will be described here, but the concept is the same for an interlaced camera, so the description is omitted here).

カメラ6で撮影した映像aの最初の水平ラインが出力された時点で、図1に示す映像信号切替スイッチ10をカメラ7に切替える。カメラ7で撮影した映像bの2番目の水平ラインが出力された時点で、図1に示す映像信号切替スイッチ10をカメラ8で撮影した映像cに切替える。カメラ8の3番目の水平ラインが出力された時点で、図1に示す映像信号切替スイッチ10をカメラ9に切替える。カメラ9で撮影した映像dの4番目の水平ラインが出力された時点で、図1に示す映像信号切替スイッチ10をカメラ6に切替える。・・・   When the first horizontal line of the video a photographed by the camera 6 is output, the video signal change-over switch 10 shown in FIG. At the time when the second horizontal line of the video b photographed by the camera 7 is output, the video signal selector switch 10 shown in FIG. 1 is switched to the video c photographed by the camera 8. When the third horizontal line of the camera 8 is output, the video signal selector switch 10 shown in FIG. At the time when the fourth horizontal line of the video d photographed by the camera 9 is output, the video signal changeover switch 10 shown in FIG. ...

以下同様に1ラインが出力される毎に映像信号切替スイッチ10を次のカメラに切替えるようにする。切替タイミングは同期信号発生器20で制御される。このようにすると図2eに示すような合成映像が、図1の画像処理コンピュータ11に取り込まれる。   Similarly, every time one line is output, the video signal selector switch 10 is switched to the next camera. The switching timing is controlled by the synchronization signal generator 20. In this way, a composite video as shown in FIG. 2e is taken into the image processing computer 11 in FIG.

それぞれのカメラの撮像は同時に行っているため、図1の12〜15に点線で示したように、撮像範囲は搬送方向に対して、同一のタイミングである。各カメラからの水平信号は順次取り込むので、完全に同地点とはいえないが、例えば撮像範囲が64mm×48mmでこれを640画素×480画素で取り込む場合、1水平ラインの寸法は0.1mmとなる。   Since the imaging of each camera is performed at the same time, the imaging range is at the same timing with respect to the transport direction as indicated by the dotted lines in FIG. Since the horizontal signals from each camera are sequentially captured, it cannot be said that they are completely at the same point. However, for example, when the imaging range is 64 mm x 48 mm and this is captured at 640 pixels x 480 pixels, the size of one horizontal line is 0.1 mm. .

従ってカメラ4台で順次取り込んだ場合、最大の搬送方向の位置ズレは0.3mm(64/640×3)であり、無視できる程度の位置ズレである。画像処理コンピュータ11では、合成映像からライン毎に画像を分類することで、各カメラの映像を再現することができる。この場合、各カメラの映像の縦方向の画素数は1/4となるが、図1に示す測定点16〜19の位置の寸法を求めることができる。   Therefore, when the images are sequentially captured by four cameras, the maximum positional deviation in the conveyance direction is 0.3 mm (64/640 × 3), which is a negligible positional deviation. The image processing computer 11 can reproduce the video of each camera by classifying the images for each line from the synthesized video. In this case, the number of pixels in the vertical direction of the video of each camera is 1/4, but the dimensions of the positions of the measurement points 16 to 19 shown in FIG. 1 can be obtained.

次に搬送方向の寸法を測定する実施例について図3および図4を用いて説明する。上記の技術を用いて、搬送方向の測定の同時性がほぼ確保できるが、塗工の搬送方向の長さを測定する場合、それぞれのカメラの搬送方向の情報を抜けなく測定する必要がある。   Next, an embodiment for measuring the dimension in the transport direction will be described with reference to FIGS. Using the above technique, it is possible to almost ensure the measurement in the conveyance direction, but when measuring the length in the conveyance direction of the coating, it is necessary to measure the information in the conveyance direction of each camera without omission.

図3は本発明のカメラ1台分の処理回路のブロック構成図、図4は各カメラの映像信号と処理後の合成信号を示している。
図3において、Aは例えばカメラ6の1水平ラインの信号を示している。この信号の平均処理をする範囲は矢印Bで示す範囲である。45は積分時間設定回路で平均処理Bに相当する時間だけゲートがONするようになっている。43は電圧発生器で、定電圧(映像信号は1Vピーク程度とする場合が多いので例えば0.5V程度)を発生する。44と46は第1、第2積分器である。
FIG. 3 is a block diagram of a processing circuit for one camera according to the present invention, and FIG. 4 shows a video signal of each camera and a combined signal after processing.
In FIG. 3, A indicates a signal of one horizontal line of the camera 6, for example. The range in which this signal is averaged is the range indicated by arrow B. Reference numeral 45 denotes an integration time setting circuit that turns on the gate for a time corresponding to the average processing B. Reference numeral 43 denotes a voltage generator that generates a constant voltage (for example, about 0.5 V since video signals are often set to about 1 V peak). 44 and 46 are first and second integrators.

47は除算器で第1積分器44の出力を第2積分器46の出力で除算する。48は除算器47の出力をホールドするサンプルホールド回路、49は切替スイッチである。
上述の構成において、第1積分器44に入った信号は積分時間設定回路45のゲートがONになっている間だけ積分される。すなわち、ライン信号Aがf(t)で与えられているとすると、第1積分器44の出力Viは
A divider 47 divides the output of the first integrator 44 by the output of the second integrator 46. 48 is a sample and hold circuit for holding the output of the divider 47, and 49 is a changeover switch.
In the configuration described above, the signal input to the first integrator 44 is integrated only while the gate of the integration time setting circuit 45 is ON. That is, if the line signal A is given by f (t), the output Vi of the first integrator 44 is

である。ここで、Tは平均範囲Bの時間に相当する。電圧発生器43の電圧をαとすると、第2積分器46の出力Vrは It is. Here, T corresponds to the time of the average range B. When the voltage of the voltage generator 43 is α, the output Vr of the second integrator 46 is

である。これらが除算器47に入力するので、除算器47の出力Vdは It is. Since these are input to the divider 47, the output Vd of the divider 47 is

となり、f(t)の時間Tの平均値に比例する。除算器47の出力Vdはサンプルホールド回路48でホールドされる。
このような回路をカメラの数に相当する分用意し、切替スイッチ49に接続する。
And is proportional to the average value of time T of f (t). The output Vd of the divider 47 is held by the sample hold circuit 48.
Such a circuit corresponding to the number of cameras is prepared and connected to the changeover switch 49.

次に、図4を用いて、画像合成の処理を説明する。カメラ6の映像a1の1ライン分の信号の内、平均範囲Bに相当する部分の平均値を図3の回路を用いてサンプルホールド回路48でホールドする。   Next, the image composition process will be described with reference to FIG. The average value of the portion corresponding to the average range B in the signal for one line of the image a1 of the camera 6 is held by the sample hold circuit 48 using the circuit of FIG.

同様にカメラ7の映像b1の1ライン分の信号の内、平均範囲b2に相当する部分の平均値を図3と同様の回路を用いてサンプルホールドする。以下カメラ8、カメラ9の1ライン分についても同様である。次のラインの走査が開始したら、カメラ6の平均値を1ラインの1/4に相当する時間だけ出力する。次の1/4の時間にはカメラ7の平均値を出力する。   Similarly, the average value of the portion corresponding to the average range b2 in the signal for one line of the video image b1 of the camera 7 is sampled and held using the same circuit as in FIG. The same applies to one line of camera 8 and camera 9 below. When scanning of the next line starts, the average value of the camera 6 is output for a time corresponding to 1/4 of one line. The average value of the camera 7 is output in the next 1/4 time.

次の1/4の時間にはカメラ8の平均値を出力する。次の1/4の時間にはカメラ9の平均値を出力する。合成映像の2ラインにはカメラ6の平均値のレベル、カメラ7の平均値のレベル、カメラ8の平均値のレベル、カメラ9の平均値のレベルが、それぞれ1/4の時間含まれることになる。   The average value of the camera 8 is output in the next 1/4 time. The average value of the camera 9 is output in the next 1/4 time. The two lines of the composite image include the average value level of camera 6, the average value level of camera 7, the average value level of camera 8, and the average value level of camera 9 for 1/4 time each. Become.

以下、以降のラインでも同様の処理を行う。得られる映像は図4のe’に示すような合成画像となる。この画像を図1に示す画像処理コンピュータ11に取り込めば、各カメラの垂直方向の映像信号の変化を1ライン毎に検出できるので、塗工パターンの搬送方向の寸法を正確に測定することができる。   Thereafter, the same processing is performed for the subsequent lines. The obtained video is a composite image as shown by e 'in FIG. If this image is captured in the image processing computer 11 shown in FIG. 1, the change in the video signal in the vertical direction of each camera can be detected for each line, so that the dimension in the transport direction of the coating pattern can be accurately measured. .

なお、図3の50はコンパレータであり、除算器47の出力(平均値)がある一定の値を超える、または、低下することを検出できる。これを用いて、塗工パターンと基材の反射率差による映像出力の差を検出すれば、塗工パターンの初めや終わりを画像処理手段を用いることなく検出することもできる。   3 is a comparator, and can detect that the output (average value) of the divider 47 exceeds a certain value or decreases. By using this to detect the difference in video output due to the difference in reflectance between the coating pattern and the substrate, it is possible to detect the beginning or end of the coating pattern without using an image processing means.

図5は他の実施例を示すもので、この例においては基材シート1に流れ方向に3条の矩形状の塗工パターン2a,2b,2cを断続的に塗布した状態を示している。そして、この実施例では14台のカメラ51〜64がシートの流れ方向(搬送方向)に対して直角方向に直列に並べて配置された状態で撮像して測定を行う。そして、この実施例においてもシートの流れ方向に直角な状態で水平走査される方向を「水平ラインの撮影方向」と定義する。   FIG. 5 shows another embodiment. In this example, three rectangular coating patterns 2a, 2b, and 2c are intermittently applied to the base sheet 1 in the flow direction. In this embodiment, 14 cameras 51 to 64 are imaged and measured in a state where they are arranged in series in a direction perpendicular to the sheet flow direction (conveyance direction). Also in this embodiment, the direction of horizontal scanning in a state perpendicular to the sheet flow direction is defined as the “horizontal line shooting direction”.

なお、図ではカメラ52,58,62は水平ラインの撮影方向を90度旋回して示しているが、旋回のための機構(図示省略)はすべてのカメラに設けられていてもよく、特定のカメラのみに設けられていてもよい。また、図では14台のカメラを示しているが塗工パターンの状態に応じて増減してもよく、設定部70により不要なカメラは撮影機能をオフ状態としてもよい。   In the figure, the cameras 52, 58, 62 are shown by turning the shooting direction of the horizontal line by 90 degrees, but a turning mechanism (not shown) may be provided in all cameras, It may be provided only in the camera. Further, although 14 cameras are shown in the figure, the number may be increased or decreased depending on the state of the coating pattern, and an unnecessary camera may be turned off by the setting unit 70.

71は映像信号切替手段であり、同期信号発生器72、映像切替スイッチ73及び画像合成手段74a、74bを含んで構成されている。75は画像処理手段(CPU)であり、画像入力手段76、画像処理部77、判定部78及び前述の設定部70を含んで構成されている。   Reference numeral 71 denotes a video signal switching means, which includes a synchronization signal generator 72, a video switch 73, and image composition means 74a and 74b. An image processing means (CPU) 75 includes an image input means 76, an image processing section 77, a determination section 78, and the setting section 70 described above.

なお、設定部70は不要なカメラの撮影機能をオフ状態とするほかに、画像合成手段74a,74bの両方またはいずれかを選択し、いずれかを選択し他場合は水平ラインの撮影方向で撮影したカメラの画像を表示するか、水平ラインの撮影方向を90度旋回したカメラの映像を表示するかの切替を行う機能も有している。   In addition to turning off the unnecessary camera shooting function, the setting unit 70 selects both or one of the image compositing means 74a and 74b, selects either, and in other cases, the shooting is performed in the horizontal line shooting direction. It also has a function of switching between displaying an image of the camera and displaying an image of the camera rotated 90 degrees in the horizontal line shooting direction.

上述の構成において、例えばカメラ51〜64が全て同じ水平方向のラインに向くように配置されているとした場合(図5で示すカメラ52,58,62を水平ラインの撮影方向に向ける)、同期信号発生器72はカメラ51〜64に対して同じタイミングで撮像信号を発信する。その信号は垂直走査、水平走査共に同期するようにされている。各カメラ51〜64から出力される映像信号は画像処理手段75を構成する映像信号切替スイッチ73で切替えられ、画像合成手段74aで合成されて画像入力手段76を介して画像処理部77を搭載した画像処理手段75に取り込まれる。   In the above configuration, for example, when the cameras 51 to 64 are all arranged so as to face the same horizontal line (the cameras 52, 58, and 62 shown in FIG. 5 are oriented in the horizontal line shooting direction), synchronization is performed. The signal generator 72 transmits an imaging signal to the cameras 51 to 64 at the same timing. The signal is synchronized with both vertical scanning and horizontal scanning. The video signals output from the cameras 51 to 64 are switched by a video signal selector switch 73 constituting the image processing means 75, synthesized by the image synthesis means 74a, and mounted with an image processing section 77 via the image input means 76. It is taken into the image processing means 75.

図6は撮像した画像の切替えの様子を示すもので、カメラの映像信号はカメラ51から64まで順に走査しながら出力される。
図5に戻り、カメラ51の最初の水平ラインが出力された時点で、映像信号切替えスイッチ73をカメラ2に切替える。カメラ52の2番目のラインが出力された時点で、映像信号切替えスイッチ73をカメラ53に切替える。カメラ3の3番目のラインが出力された時点で、映像信号切替えスイッチ73をカメラ54に切替える。・・・以下同様にカメラ64まで順次切替え、再びカメラ51に戻り同様に繰り返す。
FIG. 6 shows how the captured images are switched, and video signals from the cameras are output while scanning from cameras 51 to 64 in order.
Returning to FIG. 5, when the first horizontal line of the camera 51 is output, the video signal selector switch 73 is switched to the camera 2. When the second line of the camera 52 is output, the video signal selector switch 73 is switched to the camera 53. When the third line of the camera 3 is output, the video signal switch 73 is switched to the camera 54. ... Similarly, sequentially switch to camera 64, return to camera 51, and repeat in the same manner.

このように1ラインが出力される毎に映像信号切替えスイッチ73を順次切替えるようにする。切替えタイミングは同期信号発生器72で制御される。このようにすると画像合成手段74aにより合成映像が作成され、その画像が画像入力手段76を介して画像処理手段75に取り込まれる。   In this way, the video signal selector switch 73 is sequentially switched every time one line is output. The switching timing is controlled by the synchronization signal generator 72. In this way, a synthesized video is created by the image synthesizing means 74a, and the image is taken into the image processing means 75 via the image input means 76.

それぞれのカメラの撮像は同時に行っているため、撮像範囲は搬送方向に対して同一のタイミングとなっている。各カメラからの水平信号は順次取り込むので、完全に同地点とはいえないが、例えば撮像範囲が50mm×37.5mmでこれを640画素×480画素で取り込む場合、1水平ラインの寸法は0.078mm(640/50)となる。   Since the imaging of each camera is performed simultaneously, the imaging range is at the same timing with respect to the transport direction. Since the horizontal signals from each camera are sequentially captured, it cannot be said that they are completely at the same point. However, for example, when the imaging range is 50 mm x 37.5 mm and this is captured at 640 pixels x 480 pixels, the size of one horizontal line is 0.078 mm ( 640/50).

カメラ14台で順次取り込んだ場合、最大の搬送方向の位置ズレは1.09mm(0.078×14)であり、幅を測定する目的から見れば無視できる程度の位置ズレである。また、1台のカメラとして見れば0.078mm×15回=1.17mm毎に幅の測定を全てのカメラで行っていることとなり、塗工機の制御周期より十分早いフィードバックをかけることができる。   When captured sequentially with 14 cameras, the maximum displacement in the transport direction is 1.09 mm (0.078 × 14), which is negligible for the purpose of measuring the width. In addition, when viewed as a single camera, the width is measured by every camera every 0.078 mm x 15 times = 1.17 mm, and feedback sufficiently earlier than the coating machine control cycle can be applied.

画像処理手段75では、画像処理部77により合成映像からライン毎に画像を分類することで、各カメラの映像を再現できる。この場合、各カメラの映像の縦方向の画素数は1/14となり、画素数が少なく処理の負荷を大幅に軽減することができる。   In the image processing means 75, the images of each camera can be reproduced by classifying the images for each line from the synthesized video by the image processing unit 77. In this case, the number of pixels in the vertical direction of the video of each camera is 1/14, and the number of pixels is small, so that the processing load can be greatly reduced.

塗工幅測定については、上記で述べた通りであるが、次に塗工長さ(=表裏の塗工位置ズレ)測定について説明する。
図5に示したようにカメラは、試料の搬送方向に対して略直交して1列に並んでおり、カメラ1台毎に90度旋回可能な機構(図示省略)に保持させてある。具体的には、光軸振れが発生しないように軸受けで支持し、小型ソレノイドやマイクロモータなどで駆動する。品種によって塗工パターンは変わるが検査する領域を把握することは容易である。
The coating width measurement is as described above. Next, the coating length (= front / back coating position deviation) measurement will be described.
As shown in FIG. 5, the cameras are arranged in a line substantially perpendicular to the sample transport direction, and each camera is held by a mechanism (not shown) that can turn 90 degrees. Specifically, it is supported by a bearing so as not to cause optical axis vibration, and is driven by a small solenoid or a micromotor. Although the coating pattern varies depending on the type, it is easy to grasp the area to be inspected.

即ち、カメラの設置位置(=撮影範囲)が事前にわかっていれば、塗工幅を測定するのに都合の良い位置にあるカメラと、塗工長さ測定に都合の良い位置にあるカメラを決定できる。従って、塗工長さを測定する場合は塗工長さ測定に用いるカメラだけを90度旋回させる。その状態で、幅測定と同様に水平信号を1本毎に差し込んで画像合成すれば、塗工長さを検出することができる。画像合成手段74bはカメラ51〜64を全て90度旋回させて塗工長さの画像を合成した状態を示している。   That is, if the installation position of the camera (= shooting range) is known in advance, a camera that is convenient for measuring the coating width and a camera that is convenient for measuring the coating length Can be determined. Therefore, when measuring the coating length, only the camera used for measuring the coating length is turned 90 degrees. In this state, the coating length can be detected by inserting horizontal signals one by one as in the width measurement and synthesizing the images. The image synthesizing means 74b shows a state in which the cameras 51 to 64 are all turned 90 degrees to synthesize the coating length image.

なお、予め、画像処理手段75を構成する設定部70にて品種に合わせてカメラの役割を定め、品種替えの際に夫々のカメラ設定できるようにすることも可能である。
図5に示すようにカメラ53,58,62のみを90度旋回させるとともに、映像信号を割り振って幅測定画像と塗工長さ測定画像の2画面に画像合成し、2チャンネル分の画像を画像入力手段76を搭載した画像処理手段75に送り、前述のように合成映像からライン毎に画像を分類することで、各カメラの映像を再現し、画像処理をして判定部78により閾値判定をして、各種の補正を行って塗工部の幅や長さの寸法を算出することができる。
It is also possible to determine the role of the camera in advance according to the type in the setting unit 70 constituting the image processing means 75 so that each camera can be set when changing the type.
As shown in Fig. 5, only the cameras 53, 58, and 62 are turned 90 degrees, and video signals are allocated and combined into two screens, a width measurement image and a coating length measurement image. The image is sent to the image processing means 75 equipped with the input means 76, and the images of each camera are reproduced by classifying the images for each line from the synthesized video as described above. Then, various corrections can be performed to calculate the width and length dimensions of the coated portion.

上述の構成によれば、複数のカメラで同時に撮像しているので、測定位置の搬送方向の同時性を確保でき、正確な幅寸法測定が可能になる。また、ここではカメラ台数を14台として説明したが、幅測定用として1台、塗工長さ測定用に1台のカメラの2台で、幅方向の端検出及び流れ方向の端検出を例えば1.17mm間隔で測定することが可能である。   According to the above-described configuration, since images are simultaneously captured by a plurality of cameras, it is possible to ensure the synchronism of the measurement position in the transport direction, and to accurately measure the width dimension. In addition, although the number of cameras has been described here as 14 units, the width direction end detection and the flow direction end detection are performed by two units of one camera for width measurement and one camera for coating length measurement. It is possible to measure at intervals of 1.17mm.

カメラ台数が多くなっても、2チャンネル分の画像に集約されることで、画像入力手段76が1つで且つロースペックのものを選ぶことが可能となり、システム価格を安く抑えることができる。また、画像処理に関しても、カメラ毎に画像を再現した後の情報量はカメラ台数分の1で済み検出する方向も2種類なので画像処理のための負荷を軽減することができる。   Even if the number of cameras is increased, it is possible to select one having only one image input means 76 and low specifications by collecting the images into two channels, and the system price can be reduced. In addition, regarding image processing, the amount of information after reproducing an image for each camera can be reduced to one camera number, and there are two types of directions to be detected, so the load for image processing can be reduced.

更に他の実施例について説明する。図1においてカメラと相対的な位置が変わらないように変位計21を取り付け、この変位計21の変位データを画像処理コンピュータ11に接続する。前述したように、カメラの視野角を小さく抑えることによって、光軸方向の変位に対する倍率の変動は小さくなっているが、誤差を発生することに変わりは無い。   Still another embodiment will be described. In FIG. 1, a displacement meter 21 is attached so that the position relative to the camera does not change, and displacement data of the displacement meter 21 is connected to the image processing computer 11. As described above, by suppressing the viewing angle of the camera to be small, the variation of the magnification with respect to the displacement in the optical axis direction is reduced, but an error is still generated.

あらかじめ、カメラとシート1の距離が変わった際に寸法の測定値がどのように変化するかというデータを測定し、画像処理コンピュータ11に保存しておく。図1に示す変位計21によってシートとカメラの距離を測定し、画像処理コンピュータ11に取り込むことにより、カメラによる寸法測定のデータに補正を加えて、シートとカメラ間距離の変動の影響を取り除くことができる。   Data on how the measured value of the dimension changes when the distance between the camera and the sheet 1 changes is measured and stored in the image processing computer 11 in advance. By measuring the distance between the sheet and the camera with the displacement meter 21 shown in FIG. 1 and importing it into the image processing computer 11, correction of the dimensional measurement data by the camera is made to eliminate the influence of the fluctuation in the distance between the sheet and the camera. Can do.

また画像処理コンピュータに複数の画像入力手段を備えた画像入力ボードを搭載することによりさらに多くのカメラからの画像取り込みが可能となる。
平均値回路は図3の説明の中で述べたような積分器44,46と除算器47を用いたものに限るものではなく、A/D変換を用いたデジタル処理によるものでも良いし、積分値をスケーリングするような回路でも可能である。
Further, by installing an image input board having a plurality of image input means on the image processing computer, it is possible to capture images from a larger number of cameras.
The average value circuit is not limited to the one using the integrators 44 and 46 and the divider 47 as described in the explanation of FIG. 3, but may be a digital process using A / D conversion or integration. A circuit that scales the value is also possible.

なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。例えばカメラの数は2台以上であればよい。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
The above description merely shows a specific preferred embodiment for the purpose of explanation and illustration of the present invention. For example, the number of cameras may be two or more.
Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.

1 基材シート
2〜5 塗工パターン
6〜9、31、51〜64 カメラ
10、49 映像信号切替スイッチ
11 画像処理コンピュータ
12〜15 カメラの撮像範囲
16〜19 測定点
20,72 同期信号発生器
21 変位計
30 レンズ
32 塗工部分
33 注目部分
43 電圧発生器
44 第1積分器
45 積分時間設定回路
46 第2積分器
47 除算器
48 サンプルホールド回路
50 コンパレータ
70 カメラ位置設定部
71 映像信号切替手段
73 映像切替スイッチ
74 画像合成手段
75 画像処理手段
76 画像入力手段
77 画像処理部
78 判定部
1 Base sheet
2 ~ 5 coating pattern
6-9, 31, 51-64 cameras
10, 49 Video signal selector switch
11 Image processing computer
12-15 Camera imaging range
16-19 measurement points
20, 72 Sync signal generator
21 Displacement meter
30 lenses
32 Coating part
33 attention
43 Voltage generator
44 1st integrator
45 Integration time setting circuit
46 Second integrator
47 Divider
48 Sample hold circuit
50 Comparator
70 Camera position setting section
71 Video signal switching means
73 Video selector switch
74 Image composition means
75 Image processing means
76 Image input means
77 Image processor
78 Judgment part

Claims (11)

シートに塗工された塗工パターンの形状測定方法において、
1)シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に複数のカメラを並べ、前記シートを前記複数のカメラで撮影する工程、
2)撮影した映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を水平走査に同期させ前記複数のカメラの水平走査信号を順次切り替えて画像処理手段に取り込む工程を含むことを特徴とするシートに塗工された塗工パターンの形状測定方法。
In the method for measuring the shape of the coating pattern applied to the sheet,
1) A step of arranging a plurality of cameras in a photographing direction of a horizontal line perpendicular to the sheet conveying direction, and photographing the sheet with the plurality of cameras,
And 2) coating the sheet, including a step of synchronizing at least one of a horizontal scanning signal and a vertical scanning signal of the photographed video with the horizontal scanning and sequentially switching the horizontal scanning signals of the plurality of cameras into the image processing means. Method for measuring the shape of the applied coating pattern.
撮影のタイミングは同時であることを特徴とする請求項1に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定方法。   The method for measuring a shape of a coating pattern applied to a sheet according to claim 1, wherein the timing of photographing is simultaneous. 取り込んだ映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を合成する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定方法。   2. The method for measuring the shape of a coating pattern applied to a sheet according to claim 1, further comprising a step of synthesizing at least one of a horizontal scanning signal and a vertical scanning signal of the captured image. シートに塗工された塗工パターンの形状測定装置において、
前記シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された複数のカメラと、
前記複数のカメラで同時に前記シートを撮影するための指令を発する同期信号発生器と、
前記同期信号発生器の指令により撮影した映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を順次切替える映像信号切替スイッチと、
前記映像信号切替スイッチで切り替えられた水平走査信号または垂直走査信号を順次取り込んで合成映像を作成する画像処理手段を備えたことを特徴とするシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置。
In the shape measuring device for the coating pattern applied to the sheet,
A plurality of cameras arranged in a shooting direction of a horizontal line orthogonal to the sheet conveying direction;
A synchronization signal generator for issuing a command for photographing the sheet simultaneously with the plurality of cameras;
A video signal selector switch for sequentially switching at least one of a horizontal scanning signal and a vertical scanning signal of a video imaged by a command of the synchronization signal generator;
An apparatus for measuring the shape of a coating pattern applied to a sheet, comprising image processing means for sequentially taking in a horizontal scanning signal or a vertical scanning signal switched by the video signal changeover switch and creating a composite video.
前記複数のカメラはそれぞれ撮影した画像の水平走査の全部又は一部の映像信号の平均値を求める平均値算出回路と算出した平均値をホールドするサンプルホールド回路と、前記サンプルホールド回路がホールドしている平均値を順次切り替えて出力する切替スイッチを具備し、各カメラの水平走査の指定範囲の平均値を水平走査の一定期間だけ出力することにより、複数カメラの垂直方向の映像信号変化を合成して出力することを特徴とする請求項4に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置。   Each of the plurality of cameras has an average value calculation circuit for calculating an average value of all or part of the horizontal scanning of the captured image, a sample hold circuit for holding the calculated average value, and the sample hold circuit holds the average value. It is possible to synthesize the vertical video signal changes of multiple cameras by outputting the average value of the specified horizontal scanning range of each camera for a certain period of horizontal scanning. 5. The apparatus for measuring a shape of a coating pattern applied to a sheet according to claim 4, wherein 前記映像信号の平均値と閾値を比較するコンパレータを備えたことを特徴とする請求項請求項5に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置。   6. The apparatus for measuring a shape of a coating pattern applied to a sheet according to claim 5, further comprising a comparator that compares an average value of the video signal with a threshold value. シートに塗工された塗工パターンの形状測定装置において、
前記シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された少なくとも一つのカメラと、
前記シートの搬送方向に直交して配置され、水平ラインの撮影方向を90度旋回して配置された少なくとも一つのカメラと、
前記シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された少なくとも一つのカメラまたは前記水平ラインの撮影方向を90度旋回して配置された少なくとも一つのカメラで同時にまたは別々に前記シートを撮影するための指令を発する同期信号発生器と、
前記同期信号発生器の指令により撮影した映像の水平走査信号または垂直走査信号の少なくとも一方を順次切替える映像信号切替スイッチを備えたことを特徴とするシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置。
In the shape measuring device for the coating pattern applied to the sheet,
At least one camera disposed in a photographing direction of a horizontal line perpendicular to the sheet conveying direction;
At least one camera arranged orthogonal to the sheet conveying direction and arranged by turning 90 degrees in the imaging direction of the horizontal line;
At least one camera arranged in the photographing direction of a horizontal line orthogonal to the sheet conveyance direction or at least one camera arranged by turning the photographing direction of the horizontal line 90 degrees simultaneously or separately A synchronization signal generator that issues a command to shoot,
An apparatus for measuring the shape of a coating pattern applied to a sheet, comprising a video signal switching switch for sequentially switching at least one of a horizontal scanning signal and a vertical scanning signal of a video imaged in accordance with a command of the synchronization signal generator .
前記映像信号切替スイッチで切り替えられた水平走査信号または垂直走査信号を順次取り込んで合成映像を作成する画像処理手段を備えたことを特徴とする請求項7に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置。   8. The coating applied to the sheet according to claim 7, further comprising image processing means for creating a composite image by sequentially taking in a horizontal scanning signal or a vertical scanning signal switched by the video signal selector switch. Pattern shape measuring device. 前記シートの搬送方向に直交して水平ラインの撮影方向に配置された少なくとも一つのカメラと、前記シートの搬送方向に直交して配置され、水平ラインの撮影方向を90度旋回して配置された少なくとも一つのカメラは、前記撮影方向をいずれかの撮影方向に任意に切替可能としたことを特徴とする請求項7に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置。   At least one camera arranged in the horizontal line shooting direction perpendicular to the sheet conveyance direction, and arranged perpendicular to the sheet conveyance direction and rotated 90 degrees in the horizontal line imaging direction 8. The apparatus for measuring a shape of a coating pattern applied to a sheet according to claim 7, wherein the at least one camera can arbitrarily switch the photographing direction to any one of the photographing directions. 前記複数のカメラと前記シート間の距離を測定する変位センサを具備し、該変位センサの出力とあらかじめ求めておいた複数のカメラとシートとの距離と撮像倍率との関係を用いて前記複数のカメラで測定した前記塗工パターンの測定値を補正すること特徴とする請求項4乃至9に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置。 A displacement sensor for measuring the distance between the plurality of cameras and the sheet, and using the relationship between the output of the displacement sensor and the distance between the plurality of cameras and the sheet obtained in advance and the imaging magnification; The apparatus for measuring a shape of a coating pattern applied to a sheet according to any one of claims 4 to 9 , wherein a measured value of the coating pattern measured by a camera is corrected. 前記シートは電池電極であることを特徴とする請求項4乃至10に記載のシートに塗工された塗工パターンの形状測定装置。 The apparatus for measuring a shape of a coating pattern applied to a sheet according to claim 4 , wherein the sheet is a battery electrode.
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