JP6344290B2 - Planar shape measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、平面形状測定装置に関する。 The present invention relates to a planar shape measuring apparatus.
鋼板を圧延する圧延機の入側または出側には、被圧延材である平板の平面形状を測定するための平面形状測定装置が設置される。特許文献1及び特許文献2には、操業を効率的にするため、搬送される平板を停止させることなく、一次元カメラを用いて平面形状を測定する方法が提案されている。一次元カメラは、撮像対象から放射されるエネルギを受光する受光素子を線状に配置したカメラである。撮像対象がスラブあるいはそれを圧延した高温の平板の場合、一次元カメラは平板の輻射エネルギを受光し、受光した輻射エネルギの大きさに応じた輝度レベルの信号を出力する。よって、一次元カメラを用いれば、平板が有る部分と無い部分との境界、つまり、平板のエッジをカメラが出力する信号の輝度レベルに基づいて検出することができる。
A planar shape measuring device for measuring the planar shape of a flat plate as a material to be rolled is installed on the entry side or the exit side of a rolling mill that rolls steel sheets.
上記の各特許文献で提案されている測定方法では、視野が平板の搬送方向に平行になるように一次元カメラを設置し、搬送方向に垂直な方向に視野を走査することが行われている。一次元カメラにより得られた撮像データから平板の両側のエッジを検出することにより、エッジ間の距離から平板の長さを測定することができる。また、特許文献2には、視野が平板の搬送方向に垂直になるように一次元カメラを設置し、搬送方向に平行な方向に視野を走査することも開示されている。これによれば、平板の両側のエッジを検出し、エッジ間の距離から平板の幅を測定することができる。さらに、上記の各特許文献には、長さ測定用あるいは幅測定用のカメラを2台並べて設置し、走査により得られた2つのカメラの撮像データから平板の搬送方向に対する傾き角度や平板の曲がりを測定することが開示されている。
In the measurement methods proposed in the above patent documents, a one-dimensional camera is installed so that the field of view is parallel to the transport direction of the flat plate, and the field of view is scanned in a direction perpendicular to the transport direction. . By detecting the edges on both sides of the flat plate from the image data obtained by the one-dimensional camera, the length of the flat plate can be measured from the distance between the edges.
しかしながら、上記の各特許文献で提案されている測定方法には、以下に述べるように測定精度の点において改良の余地がある。 However, the measurement methods proposed in the above patent documents have room for improvement in terms of measurement accuracy as described below.
カメラが撮像する平板の表面温度とカメラで得られた撮像画の輝度レベルとの関係は、アイリス値や露光時間など、カメラの受光特性を決定するパラメータの設定によって決まる。カメラが出力する信号の輝度レベルには上限があるため、上記の各特許文献で提案されている測定方法を実施する上では、想定される平板の表面温度に合わせたパラメータの設定が必要とされる。高温の平板をカメラで撮像したときの撮像画の輝度レベルは、平板の表面温度に対して敏感に変化する。例えば、表面温度が700℃のときの輝度レベルを基準としたとき、表面温度が800℃のときの輝度レベルの相対比は5倍であり、表面温度が900℃のときの輝度レベルの相対比は18倍にもなる。このため、実際の平板の温度が想定温度よりあまりに高い場合には、撮像画の輝度レベルが上限値に達してしまうおそれがある。また、輝度レベルが上限値に達しなくとも、平板が無い部分と有る部分との境界部分での輝度レベルが上昇する結果、エッジを正確に検知できなくなるおそれがある。逆に、実際の平板の温度が想定温度よりあまりに低い場合には、平板が有る部分の輝度レベルが低くなることで平板が無い部分との境界が曖昧になる結果、エッジを正確に検知できなくなるおそれがある。 The relationship between the surface temperature of the flat plate captured by the camera and the brightness level of the captured image obtained by the camera is determined by the setting of parameters that determine the light receiving characteristics of the camera, such as the iris value and exposure time. Since there is an upper limit on the luminance level of the signal output from the camera, it is necessary to set parameters in accordance with the assumed surface temperature of the flat plate in order to implement the measurement methods proposed in the above patent documents. The The brightness level of the captured image when a high-temperature flat plate is imaged by the camera changes sensitively with respect to the surface temperature of the flat plate. For example, when the luminance level when the surface temperature is 700 ° C. is used as a reference, the relative ratio of the luminance level when the surface temperature is 800 ° C. is 5 times, and the relative ratio of the luminance level when the surface temperature is 900 ° C. Will be 18 times. For this reason, when the actual temperature of the flat plate is too high than the assumed temperature, the luminance level of the captured image may reach the upper limit value. Even if the luminance level does not reach the upper limit, the luminance level at the boundary between the portion without the flat plate and the portion with the flat plate may increase, and as a result, the edge may not be detected accurately. Conversely, if the actual flat plate temperature is too low than the expected temperature, the brightness level of the portion with the flat plate will be low, resulting in an ambiguous boundary with the portion without the flat plate, so that the edge cannot be detected accurately. There is a fear.
また、一次元カメラの視野を走査することで平板の平面形状を測定する方法では、視野を走査する間に平板が移動あるいは回転することの影響を排除することが困難である。このため、平板の曲がり、直角度の変形などを正確に測定できない。 Further, in the method of measuring the planar shape of the flat plate by scanning the visual field of the one-dimensional camera, it is difficult to eliminate the influence of the movement or rotation of the flat plate while scanning the visual field. For this reason, it is not possible to accurately measure bending of a flat plate, deformation of squareness, and the like.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、圧延ラインで搬送される平板の平面形状を精度良く測定できる平面形状測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a planar shape measuring apparatus that can accurately measure the planar shape of a flat plate conveyed by a rolling line.
本発明に係る平面形状測定装置は、圧延ラインで搬送される平板を撮像する二次元カメラと、平板の温度情報を検知する温度情報検知装置と、二次元カメラの受光特性を決定するパラメータと、平板の温度との対応関係を記憶した記憶装置と、温度情報検知装置で検知された温度情報と、対応関係とに基づいて、パラメータの設定を決定し、決定したパラメータの設定を二次元カメラに対して指令するパラメータ設定指令装置と、二次元カメラによる撮像データから平板の平面形状を特定するプロフィール値を演算するプロフィール値演算装置と、を備える平面形状測定装置において、平板の温度情報を受信する受信装置をさらに備え、パラメータ設定指令装置は、受信装置で受信した温度情報と、温度情報検知装置で検知された温度情報と、対応関係とに基づいて、パラメータの設定を決定し、決定したパラメータの設定を二次元カメラに対して指令することを特徴とするものである。
また、本発明に係る平面形状測定装置は、圧延ラインで搬送される平板を撮像する二次元カメラと、平板の温度情報を検知する温度情報検知装置と、二次元カメラの受光特性を決定するパラメータと、平板の温度との対応関係を記憶した記憶装置と、温度情報検知装置で検知された温度情報と、対応関係とに基づいて、パラメータの設定を決定し、決定したパラメータの設定を二次元カメラに対して指令するパラメータ設定指令装置と、二次元カメラによる撮像データから平板の平面形状を特定するプロフィール値を演算するプロフィール値演算装置と、を備える平面形状測定装置において、温度情報検知装置は、平板の搬送方向に対して垂直な方向の線状の視野を有する一次元カメラと、一次元カメラにより撮像された平板の撮像データから平板の撮像画の輝度レベルを演算する輝度レベル演算装置と、を含み、一次元カメラの視野と、二次元カメラの視野とが隣り合っており、一次元カメラの撮像データに基づいて、二次元カメラの視野に平板が入ったことを検知する板有無検知装置と、板有無検知装置により二次元カメラの視野に平板が入ったことが検知された場合に、二次元カメラに撮像を指令する撮像指令装置と、をさらに備えることを特徴とするものである。
The planar shape measuring apparatus according to the present invention is a two-dimensional camera that images a flat plate conveyed by a rolling line, a temperature information detection device that detects temperature information of the flat plate, a parameter that determines the light receiving characteristics of the two-dimensional camera, The parameter setting is determined based on the storage device storing the correspondence with the temperature of the flat plate, the temperature information detected by the temperature information detection device, and the correspondence, and the determined parameter setting is stored in the two-dimensional camera. In a planar shape measuring device comprising: a parameter setting commanding device for commanding and a profile value computing device for computing a profile value for specifying a planar shape of a flat plate from image data obtained by a two-dimensional camera ; The parameter setting command device further includes a receiving device, the temperature information received by the receiving device, and the temperature information detected by the temperature information detecting device. Based on the correspondence relationship, it determines the configuration parameters, the setting of the determined parameter is to features that you command to the two-dimensional camera.
In addition, the planar shape measuring apparatus according to the present invention includes a two-dimensional camera that images a flat plate conveyed on a rolling line, a temperature information detection device that detects temperature information of the flat plate, and a parameter that determines the light receiving characteristics of the two-dimensional camera. And the storage device storing the correspondence relationship between the temperature of the flat plate, the temperature information detected by the temperature information detection device, and the correspondence relationship, the parameter setting is determined, and the determined parameter setting is two-dimensional In the planar shape measuring device, comprising: a parameter setting command device that commands the camera; and a profile value computing device that computes a profile value that specifies the planar shape of the flat plate from the image data captured by the two-dimensional camera. Whether the image data of a one-dimensional camera having a linear field of view perpendicular to the conveyance direction of the flat plate and the flat plate imaged by the one-dimensional camera A luminance level calculation device that calculates the luminance level of a captured image of a flat plate, and the field of view of the one-dimensional camera and the field of view of the two-dimensional camera are adjacent to each other, and the two-dimensional A plate presence / absence detection device that detects that a flat plate has entered the field of view of the camera, and an image that instructs the two-dimensional camera to take an image when the plate presence / absence detection device detects that a flat plate has entered the field of view of the two-dimensional camera And a command device.
本発明によれば、圧延ラインで搬送される平板の平面形状を精度良く測定することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to accurately measure the planar shape of a flat plate conveyed on a rolling line.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1の平面形状測定装置を示す構成図である。図1に示す本実施の形態1の平面形状測定装置1は、平板(鋼板)100を熱間圧延する熱間圧延ラインにおいて、搬送される平板100の平面形状を、平板を停止させることなく搬送状態のまま測定する装置である。以下の説明では、平板100の長手方向を長さ方向と称し、平板100の長手方向及び厚さ方向の双方に対して垂直な方向を幅方向(または板幅方向)と称する。平板100は、長手方向が搬送方向にほぼ平行になるように搬送される。本実施の形態1の平面形状測定装置1は、例えば、粗圧延機の入側または出側において、平板100の平面形状を測定する。圧延される前の平板100(スラブ)の寸法は、例えば、長さ2000mm程度、幅1000mm程度、厚さ300mm程度である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a planar shape measuring apparatus according to
図1に示すように、本実施の形態の平面形状測定装置1は、平面形状撮像器8を備える。平面形状撮像器8は、二次元の視野を有する二次元カメラである。平面形状撮像器8は、光学信号である画像を電気に変換する撮像素子を備える。撮像素子としては、例えば、CCDエリアイメージセンサ、CMOSエリアイメージセンサなどを用いることができる。平面形状撮像器8の視野は、平板100が通過する領域を包含する。平面形状撮像器8は、平板100の平面形状を上方から撮像する。平面形状撮像器8は、平板100の平面形状の静止画を撮像する。平板100が動いていても、露光時間を比較的短くすることで、平面形状撮像器8は、平板100の平面形状の静止画を撮像できる。平面形状撮像器8は、平板100の位置から、例えば20m〜25m程度の高さに設置される。平面形状撮像器8の視野は、平板100が通過する高さにおいて、例えば長さ7m程度、幅6m程度の広さを有する。
As shown in FIG. 1, the planar
平面形状測定装置1は、幅方向撮像器7を備える。幅方向撮像器7は、線状の視野を有する一次元カメラである。幅方向撮像器7は、例えば、CCDリニアイメージセンサ、CMOSリニアイメージセンサなどの撮像素子を備える。幅方向撮像器7の視野は、平板100の搬送方向に対して垂直になるようにされる。幅方向撮像器7の視野は、平面形状撮像器8の視野に対し、搬送方向の上流側に隣接する。
The planar
平面形状測定装置1を構成する以下の各装置の機能は、コンピュータにおいて、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することによって実現することができる。複数組のプロセッサ及びメモリが連携しても良い。
The functions of the following apparatuses constituting the planar
平面形状測定装置1は、測定開始指令受信装置3を備える。測定開始指令受信装置3は、外部から発信される測定開始指令を受信する。測定開始指令を発信する図示しない装置は、平板100が平面形状撮像器8の視野内に搬送されてくるタイミングに同期するように、測定開始指令を発信する。当該装置は、例えば、平板100の搬送速度と搬送ピッチとに基づいて計算されたタイミングで、測定開始指令を発信する。
The planar
平面形状測定装置1は、幅方向撮像器7を平板100の検知に使用する。平面形状測定装置1は、測定開始タイミング発生装置4及び板有無検知装置17を備える。以下、幅方向撮像器7を用いた平板100の検知方法について、図2及び図3を用いて説明する。
The planar
図2において長方形の枠で示すように、平板100が搬送されるライン上には、平板100の平面形状の測定を行う測定範囲28が予め定められている。測定範囲28は、平面形状撮像器8の視野に相当する。幅方向撮像器7の視野27は、測定範囲28(平面形状撮像器8の視野)に対し、搬送方向の上流側の近傍(直近)にある。平板100が搬送方向において測定範囲28及び視野27の上流側の位置100aにあるとき、外部の装置から測定開始指令が発信される。測定開始指令受信装置3が外部から測定開始指令を受信すると、その指令は測定開始タイミング発生装置4に送られる。測定開始指令を受け、測定開始タイミング発生装置4は、幅方向撮像器7に対して測定指令を出す。測定指令を受け、幅方向撮像器7は、撮像を開始する。
As shown by a rectangular frame in FIG. 2, a measurement range 28 for measuring the planar shape of the
板有無検知装置17は、幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルに基づいて、測定範囲28に平板100が入ったことを検知する。図3のグラフ(a)は、平板100が測定範囲28及び視野27の上流の位置100aにあるときの幅方向撮像器7の撮像信号の一例である。グラフ(a)では、板幅方向のどの位置の輝度レベルも板有検知閾値レベルを超えていない。板有検知閾値レベルは、平板100が視野内に有る場合の輝度レベルと無い場合の輝度レベルとを明確に区別することができるレベルに設定されている。この場合、板有無検知装置17は、平板100を検知していないことを表す板無信号を出力する。
The plate presence / absence detection device 17 detects that the
搬送されている平板100は、やがて、測定範囲28へ進入してくる。図3のグラフ(b)は、平板100が測定範囲28へ進入する途中の位置100b(図2参照)にあるときの幅方向撮像器7の撮像信号の一例である。グラフ(b)では、板幅方向の中央部の輝度レベルが板有検知閾値レベルを超えている。この場合、板有無検知装置17は、平板100を検知していることを表す板有信号を出力する。
The transported
搬送されている平板100は、やがて、測定範囲28の中へ完全に進入する。図3のグラフ(c)は、平板100が測定範囲28内に完全に入ったときの幅方向撮像器7の撮像信号の一例である。グラフ(c)では、板幅方向のどの位置の輝度レベルも板有検知閾値レベルを超えていない。この場合、板有無検知装置17は、平板100を検知していないことを表す板無信号を出力する。
The transported
板有無検知装置17が出力する信号が、平板100を検知している板有信号から平板100を検知していない板無信号に変化したとき、測定開始タイミング発生装置4は、平面形状撮像器8に対して測定開始指令を出す。測定開始指令を受け、平面形状撮像器8は、平板100の静止画像を撮像し、その撮像データを収集する。
When the signal output from the plate presence / absence detecting device 17 changes from a plate presence signal detecting the
平面形状測定装置1は、平面形状撮像器8による撮像で得られた撮像データを処理するために、幅エッジ座標演算装置9a、長さエッジ座標演算装置9b、エッジ座標間幅演算装置10a、エッジ座標間長さ演算装置10b、幅エッジ中央座標演算装置11a、長さエッジ中央座標演算装置11b、傾斜角演算装置12、幅プロフィール演算装置13、長さ方向曲り形状演算装置14、長さプロフィール演算装置15、及び幅方向曲り形状演算装置16を備える。これらの装置は、平板100の平面形状を特定するプロフィール値を演算するプロフィール値演算装置を構成する。
The planar
幅エッジ座標演算装置9aは、平面形状撮像器8が撮像した撮像画を画像処理することで、平板100のエッジを検出し、平板100の幅を測定するためのエッジ座標を演算する。長さエッジ座標演算装置9bは、平面形状撮像器8が撮像した撮像画を画像処理することで、平板100のエッジを検出し、平板100の長さを測定するためのエッジ座標を演算する。
The width edge coordinate
エッジ座標間幅演算装置10aは、幅エッジ座標演算装置9aの演算結果に基づき、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との間隔を演算することで、平板100の幅を演算する。エッジ座標間長さ演算装置10bは、長さエッジ座標演算装置9bの演算結果に基づき、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との間隔を演算することで、平板100の長さを演算する。
The edge coordinate width calculation device 10a calculates the width of the
幅エッジ中央座標演算装置11aは、幅エッジ座標演算装置9aの演算結果に基づき、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との中央値を、平板100の長さ方向に沿って演算する。長さエッジ中央座標演算装置11bは、長さエッジ座標演算装置9bの演算結果に基づき、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との中央値を、平板100の幅方向に沿って演算する。
The width edge center coordinate
傾斜角演算装置12は、幅エッジ中央座標演算装置11a及び長さエッジ中央座標演算装置11bの演算結果に基づき、平板100の傾き角度(正規の向きに対する平板100の回転角度)を演算する。
The inclination
幅プロフィール演算装置13は、傾斜角演算装置12の演算結果に基づき、エッジ座標間幅演算装置10aの検算結果を補正することで、平板100の幅が平板100の長さ方向に沿ってどのように変化するかを示すプロフィール(以下、「幅プロフィール」と称する)を演算する。長さプロフィール演算装置15は、傾斜角演算装置12の演算結果に基づき、エッジ座標間長さ演算装置10bの検算結果を補正することで、平板100の長さが平板100の幅方向に沿ってどのように変化するかを示すプロフィール(以下、「長さプロフィール」と称する)を演算する。
The width
長さ方向曲り形状演算装置14は、傾斜角演算装置12の演算結果に基づき、幅エッジ中央座標演算装置11aの検算結果を補正することで、平板100の幅の中心位置が平板100の長さ方向に沿ってどのように曲がっているかを示すプロフィール(以下、「長さ方向曲がり形状」と称する)を演算する。幅方向曲り形状演算装置16は、傾斜角演算装置12の演算結果に基づき、長さエッジ中央座標演算装置11bの検算結果を補正することで、平板100の長さの中心位置が平板100の幅方向に沿ってどのように曲がっているかを示すプロフィール(以下、「幅方向曲がり形状」と称する)を演算する。
The length direction bending shape calculation device 14 corrects the verification result of the width edge central coordinate
幅プロフィール演算装置13、長さ方向曲り形状演算装置14、長さプロフィール演算装置15及び幅方向曲り形状演算装置16は、平板100の平面形状のゆがみに関するデータを演算するゆがみ演算装置の例である。本実施の形態1の平面形状測定装置1では、これらのゆがみ演算装置を備えたことで、平板100の直角度の変形、平板100の中心線の曲がりなどの、平板100の平面形状のゆがみを正確に測定できる。
The width
ここで、カメラの受光特性を決定するパラメータ値を固定したとき、平板100の表面温度により撮像画の輝度レベルがどのように変化するかの一例を図5に示す。図5に示すグラフの縦軸は、表面温度が700℃のときの輝度レベルを基準としたときの各表面温度の輝度レベルの相対比を対数軸で表示している。図5に示すグラフの横軸は、平板100の表面温度である。このグラフより、横軸の平板100の表面温度に対して、敏感に輝度レベルは変わることが分かる。図5に示す平板100の表面温度と輝度レベルとの関係を表にまとめたものが図6である。この表には、様々な基準温度について、表面温度ごとに基準温度に対する輝度レベルの相対比が記載されている。例えば、700℃を基準温度としたときの800℃での輝度レベルの相対比は5である。これは、700℃を基準にして輝度レベルの上限値が設定されているとすれば、実際の表面温度が800℃であった場合には上限の500%の光を受光することを意味する。このように輝度レベルが上限値を大きく上回っている撮像画からはエッジを検出することは難しい。逆に、輝度レベルが上限値に対してあまりに低い撮像画からエッジを検出することも難しい。撮像画の輝度レベルは、受光特性を決定するパラメータ値を変えることで調整することができる。よって、撮像画からエッジを正確に検出するには、上記のパラメータ値が、搬送されてくる平板100の表面温度との関係で、適切な値になっていることが望ましい。
Here, FIG. 5 shows an example of how the brightness level of the captured image changes depending on the surface temperature of the
本実施の形態の平面形状測定装置1は、幅方向撮像器7及び平面形状撮像器8の露光時間を調整することにより、平板100の表面温度の高低によらず、撮像画の輝度レベルを適正なものとする。平面形状測定装置1は、平板温度情報受信装置2、露光時間テーブル記憶装置5、及び、露光時間設定指令装置6を備える。平板温度情報受信装置2は、外部から発信される平板100に関する表面温度情報を受信する。表面温度情報を発信する図示しない装置は、平面形状測定装置1の上流に配置された温度計(例えば放射温度計)で平板100の表面温度を計測し、その温度計測値を表面温度情報として発信する。あるいは、温度計から平面形状測定装置1までの搬送区間内の熱の収支に基づく温度モデルを用いて表面温度を計算し、その温度計算値を表面温度情報として発信する。
The planar
露光時間テーブル記憶装置5には、幅方向撮像器7及び平面形状撮像器8の露光時間と、平板100の表面温度とを対応付ける露光時間テーブルが記憶されている。露光時間は、カメラ(幅方向撮像器7及び平面形状撮像器8)の受光特性を決定するパラメータの一例である。露光時間テーブルのイメージを図7に示す。図7に示す露光時間テーブルでは、平板100の表面温度が高いほど露光時間は短くされている。露光時間設定指令装置6は、平板温度情報受信装置2が受信した表面温度情報と、露光時間テーブルが規定する対応関係とに基づいて、露光時間の設定を幅方向撮像器7及び平面形状撮像器8に対して指令する。幅方向撮像器7及び平面形状撮像器8は、露光時間設定指令装置6からの指令に従って露光時間の設定を行う。
The exposure time
なお、本発明では、カメラ(幅方向撮像器7及び平面形状撮像器8)の受光特性を決定するパラメータとして、露光時間に代えて、例えばアイリス値(F値)を制御しても良い。すなわち、平板100の表面温度が高いほど、アイリス値(F値)を大きくしてカメラの絞りを絞るように調整しても良い。機械的な調整が必要なアイリス値に比べ、電気的な調整で済む露光時間の方が応答性に優れている。なお、カメラの受光特性を決定するパラメータには、他に、シャッター速度、露出値などが含まれる。
In the present invention, for example, an iris value (F value) may be controlled as a parameter for determining the light receiving characteristics of the cameras (the width direction
上述した通り、撮像画の輝度レベルは、平板100の表面温度に対して敏感に変化する。撮像画の輝度レベルとして、望ましい態様は、輝度レベルが飽和しているが過飽和ではない撮像画、または、輝度レベルが非飽和であって低すぎない撮像画である。
As described above, the luminance level of the captured image changes sensitively with respect to the surface temperature of the
例えば、実際の平板100の表面温度が800℃であるにも係わらず、何らかの要因により、外部から受信した表面温度情報が700℃になっていたとする。この場合、700℃のときの輝度レベルが上限値の100%となるように平面形状撮像器8の露光時間が設定されているならば、平面形状撮像器8は輝度レベルの上限値の500%の光を受光することになる。その結果、平面形状撮像器8の撮像画は、輝度レベルが過飽和の状態となる。輝度レベルが過飽和の撮像画では、平板100が無い部分の撮像信号のすそのが持ち上がってしまい、エッジの正確な座標を演算することが難しくなり、平板100の平面形状を正確に測定することが難しい。
For example, it is assumed that the surface temperature information received from the outside is 700 ° C. due to some factor even though the actual surface temperature of the
このため、露光時間テーブルによる露光時間の設定は、表面温度情報に対して、輝度レベルが80%程度となるように設定されることが望ましい。ところが、例えば、実際の平板100の表面温度が700℃であるにも係わらず、何らかの要因により、外部から受信した表面温度情報が800℃になっていたとする。この場合、800℃のときの輝度レベルが上限値の80%となるように平面形状撮像器8の露光時間が設定されていると、平面形状撮像器8が受光する光は輝度レベルの上限値の80%の5分の1、すなわち、16%まで低下してしまう。その結果、平面形状撮像器8の撮像画の輝度レベルは、低すぎる状態となる。輝度レベルが低すぎる撮像画では、平板100が有る部分の輝度レベルと無い部分の輝度レベルとの間の差が小さくなるため、エッジの正確な座標を演算することが難しくなり、平板100の平面形状を正確に測定することが難しい。
For this reason, it is desirable that the exposure time set by the exposure time table is set so that the luminance level is about 80% with respect to the surface temperature information. However, for example, it is assumed that the surface temperature information received from the outside is 800 ° C. due to some factor even though the actual surface temperature of the
以上のような事項に鑑み、本実施の形態の平面形状測定装置1は、輝度レベル演算装置18をさらに備える。輝度レベル演算装置18は、幅方向撮像器7の撮像データから撮像信号をサンプリングし、撮像画の輝度レベルを演算する。幅方向撮像器7の撮像画の輝度レベルは、平板100の表面温度情報として利用できる。露光時間設定指令装置6は、輝度レベル演算装置18で演算された輝度レベルに基づいて、幅方向撮像器7及び平面形状撮像器8の露光時間の設定を調整する。露光時間設定指令装置6は、例えば、輝度レベル演算装置18で演算された輝度レベルから平板100の実際の表面温度を推定し、推定した表面温度に適した露光時間を露光時間テーブルを参照して決定する。露光時間設定指令装置6は、輝度レベル演算装置18で演算された輝度レベルと、平板温度情報受信装置2で受信した表面温度情報とに基づいて、平板100の実際の表面温度を推定しても良い。あるいは、露光時間設定指令装置6は、撮像画の輝度レベルが上限値に達して且つ過飽和の場合、現在設定されている露光時間に所定の減少係数をかけることにより露光時間を短くしても良い。また、露光時間設定指令装置6は、撮像画の輝度レベルが低すぎる場合、現在設定されている露光時間に所定の増加係数をかけることにより露光時間を長くしても良い。
In view of the matters as described above, the planar
圧延機のロールとの接触、水冷などによって平板100の表面温度が一時的に低下した後、平板100の内部からの熱伝導による復熱効果で、平板100の表面温度が再び上昇する場合がある。このため、平板100の表面温度は、時々刻々変化する場合がある。ゆえに、平面形状撮像器8が平板100を撮像するときの平板100の表面温度は、外部から受信する平板100の表面温度情報に基づいて精度良く予測することが難しい場合がある。
After the surface temperature of the
本実施の形態の平面形状測定装置1は、平面形状撮像器8が平板100を撮像する直前に、幅方向撮像器7で平板100を撮像し、得られた撮像画の輝度レベルを演算して、平面形状撮像器8の露光時間の設定を調整するように構成される。このような構成によれば、外部からの平板100の表面温度情報の誤差が大きい場合でも、明るすぎず暗すぎずの適切な明るさの撮像画を得ることができ、エッジの正確な座標を演算して長さや幅を正確に測定することができる。
The planar
平面形状撮像器8へ設定される露光時間は、通常、1μ秒から10m秒程度の範囲内で設定される。従って、平板100が移動中に平面形状撮像器8が撮像しても、収集した撮像画は、静止画と同等の画像が得られる。このため、平板100の移動による画像の乱れの測定結果への影響は、無視できる範囲である。
The exposure time set for the planar
次に、本実施の形態1の平面形状測定装置1の動作フローの一例を図4に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップS101:装置の外部から発信される平板100に関する表面温度情報を平板温度情報受信装置2が受信する。
ステップS102:露光時間設定指令装置6は、露光時間テーブル記憶装置5に記憶された露光時間テーブルを参照して、平板温度情報受信装置2が受信した表面温度情報に対応する、幅方向撮像器7及び平面形状撮像器8の露光時間を取得する。
ステップS103:露光時間設定指令装置6は、幅方向撮像器7に対して、ステップS102で取得した露光時間を設定する。
Next, an example of the operation flow of the planar
Step S101: The flat plate temperature
Step S102: The exposure time setting
Step S103: The exposure time setting
ステップS104:装置の外部から発信される測定開始指令を測定開始指令受信装置3が受信する。
ステップS105:測定開始タイミング発生装置4は、測定を開始するタイミングを検知するための準備を幅方向撮像器7に対して指示する。
ステップS106:平板100が幅方向撮像器7の視野27へ進入すると、幅方向撮像器7の撮像信号より、板有無検知装置17は、板有りを検知する。
Step S104: The measurement start
Step S105: The measurement
Step S106: When the
ステップS107:輝度レベル演算装置18は、幅方向撮像器7の撮像信号の輝度レベルをサンプリングし、輝度レベルを演算する。
ステップS108:平板100の全体が平面形状撮像器8の視野(測定範囲28)内に入ると、幅方向撮像器7の撮像信号より、板有無検知装置17は、板無しを検知する。
ステップS109:露光時間設定指令装置6は、輝度レベル演算装置18の演算結果に基づき、露光時間テーブルを参照し、平面形状撮像器8に対して、適切な露光時間を設定する。
Step S107: The luminance
Step S108: When the entire
Step S109: The exposure time setting
ステップS110:板有無検知装置17が板無しを検知すると、測定開始タイミング発生装置4は、測定開始を平面形状撮像器8へ指示する。平面形状撮像器8により、視野(測定範囲28)内を移動する平板100の平面形状の撮像画を収集する。
ステップS111:幅エッジ座標演算装置9aは、平面形状撮像器8の撮像結果から、平板100の幅を測定するためのエッジ座標を演算する。長さエッジ座標演算装置9bは、平面形状撮像器8の撮像結果から、平板100の長さを測定するためのエッジ座標を演算する。
Step S110: When the plate presence / absence detection device 17 detects the absence of a plate, the measurement start
Step S111: The width edge coordinate
ステップS112:エッジ座標間幅演算装置10aは、幅エッジ座標演算装置9aで演算された立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との間隔を演算することで、平板100の幅を演算する。
ステップS113:幅エッジ中央座標演算装置11aは、幅エッジ座標演算装置9aで演算された立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との中央値を、平板100の長さ方向に沿って演算する。
ステップS114:エッジ座標間長さ演算装置10bは、長さエッジ座標演算装置9bで演算された立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との間隔を演算することで、平板100の長さを演算する。
ステップS115:長さエッジ中央座標演算装置11bは、長さエッジ座標演算装置9bで演算された立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との中央値を、平板100の幅方向に沿って演算する。
Step S112: The edge coordinate width calculation device 10a calculates the width of the
Step S113: The width edge center coordinate
Step S114: The edge coordinate
Step S115: The length edge central coordinate
ステップS116:傾斜角演算装置12は、幅エッジ中央座標演算装置11aで演算された複数点の座標に基づき、平板100の傾斜角を演算する。
ステップS117:傾斜角演算装置12は、長さエッジ中央座標演算装置11bで演算された複数点の座標に基づき、平板100の傾斜角を演算する。
Step S116: The tilt
Step S117: The tilt
ステップS118:幅プロフィール演算装置13は、傾斜角演算装置12で演算された傾き角度を用いて、エッジ座標間幅演算装置10aの検算結果を補正することで、平板100の幅プロフィールを演算する。
ステップS119:長さ方向曲り形状演算装置14は、傾斜角演算装置12で演算された傾き角度を用いて、幅エッジ中央座標演算装置11aの検算結果を補正することで、平板100の長さ方向曲がり形状を演算する。
ステップS120:長さプロフィール演算装置15は、傾斜角演算装置12で演算された傾き角度を用いて、エッジ座標間長さ演算装置10bの検算結果を補正することで、平板100の長さプロフィールを演算する。
ステップS121:幅方向曲り形状演算装置16は、傾斜角演算装置12で演算された傾き角度を用いて、長さエッジ中央座標演算装置11bの検算結果を補正することで、平板100の幅方向曲がり形状を演算する。
Step S118: The width
Step S119: The length direction bending shape calculation device 14 uses the inclination angle calculated by the inclination
Step S120: The length
Step S121: The width direction bend
本実施の形態の平面形状測定装置1では、一つの二次元カメラ(平面形状撮像器8)が短時間の露光時間内に撮像した静止画に相当する撮像画から、傾斜角演算装置12によって平板100の傾き角度を演算しているので、傾き角度を正確に測定できる。そのため、本実施の形態によれば、平板100の幅プロフィール、長さ方向曲がり形状、長さプロフィール、及び幅方向曲がり形状を正確に測定できる。
In the planar
これに対し、平板搬送方向に対して垂直な方向に視野を有する幅測定用の二つの一次元カメラを同時に走査することで平板100を撮像し、それらの撮像画から平板100の傾き角度を演算するようにした場合には、平板100の直角度の変形の影響及び撮像中の平板100の移動の影響を受けるため、平板100の幅プロフィールを正確に測定できない可能性があり、平板100の長さ方向曲がり形状も正確に測定できない可能性がある。また、平板搬送方向に対して平行な方向に視野を有する長さ測定用の二つの一次元カメラを同時に走査することで平板100を撮像し、それらの撮像画から平板100の傾き角度を演算するようにした場合には、平板100の直角度の変形の影響及び撮像中の平板100の移動の影響を受けるため、平板100の長さプロフィールを正確に測定できない可能性があり、平板100の幅方向曲がり形状も正確に測定できない可能性がある。
On the other hand, the
本実施の形態では、露光時間設定指令装置6は、平面形状撮像器8の受光特性を決定するパラメータを設定するパラメータ設定指令装置としての機能を有する。また、幅方向撮像器7及び輝度レベル演算装置18は、平板100の表面温度情報を検知する温度情報検知装置としての機能を有する。本発明では、平面形状撮像器8が平板100を撮像する直前に平板100の表面温度を放射温度計(図示省略)で測定し、その測定結果に基づいて、平面形状撮像器8の露光時間等のパラメータを調整しても良い。本実施の形態1の平面形状測定装置1は、平板温度情報受信装置2を備えるが、本発明では、平板温度情報受信装置2は無くても良い。本発明では、外部からの表面温度情報を受信せず、温度情報検知装置で検知された平板100の表面温度情報に基づいて、パラメータ設定指令装置が平面形状撮像器8の受光特性を決定するパラメータを設定しても良い。
In the present embodiment, the exposure time setting
実施の形態2.
次に、図8から図11を参照して、本発明の実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8 to FIG. 11. However, the difference from the first embodiment will be mainly described, and the same parts or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
図8は、本発明の実施の形態2の平面形状測定装置を示す構成図である。図8に示す本実施の形態2の平面形状測定装置1は、実施の形態1の構成に加えて、幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルの最大値を保持するピークホールド処理装置19をさらに備える。ピークホールド処理装置19は、板有無検知装置17が平板100が有ることを検知している状態の間に、幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルの最大値を保持し続ける。輝度レベル演算装置18は、板有無検知装置17が平板100が有ることを検知している状態の間にピークホールド処理装置19によってピークホールド処理された幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルを演算する。ピークホールド処理装置19は、幅方向撮像器7で検知された複数個所の温度情報のうち、最も高い温度の情報を保持する機能を有する。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a planar shape measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. In addition to the configuration of the first embodiment, the planar
図9及び図10を参照して、ピークホールド処理装置19の機能についてさらに説明する。平板100の温度は、水で冷却されていない状態で、自然空冷されている状態では、中央部の温度が高く、端部の温度は中央部に比べて低い傾向にあり、温度分布は平滑化されたなだらかな変化となっている。図9中のグラフは、そのような状態の平板100が幅方向撮像器7の視野27を通過したときの幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルの変化を示すグラフである。このグラフの輝度レベルは、平板100の幅方向の中心位置(図9中のA−A位置)の輝度レベルである。このグラフの横軸上の位置は、グラフの上に示した平板100の長さ方向の位置に対応している。図9に示す場合には、板有無検知装置17が平板100が有ることを検知している状態の間の輝度レベルを複数回サンプリングし、それらの平均値を演算することで、平板100の表面温度を精度良く検知できる。
With reference to FIGS. 9 and 10, the function of the peak
熱間圧延ラインでは、平板100は、水で冷却される。冷却水が掛けられた部分の表面温度は一時的に低下していることがある。図10中のグラフ(a)は、冷却水によって表面温度が局所的に低下した状態の平板100が幅方向撮像器7の視野27を通過したときの幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルの変化を示すグラフである。このグラフ(a)の輝度レベルは、平板100の幅方向の中心位置(図10中のA−A位置)の輝度レベルである。このグラフ(a)の横軸上の位置は、グラフ(a)の上に示した平板100の長さ方向の位置に対応している。
In the hot rolling line, the
図10に示すように、水冷の影響で平板100の表面温度が局所的に低下した部分で、幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルにも落ち込みが発生する。幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルをグラフ(a)のように複数個所でサンプリングし、それらの平均値を演算する方法で平板100の表面温度を演算した場合には、輝度レベルの局所的な落ち込みに演算結果が影響され、平面形状撮像器8の適切な露光時間の設定ができないという問題がある。すなわち、平板100の表面温度が実際よりも低く演算されることで、平面形状撮像器8の露光時間が適正値より長く設定されてしまう。
As shown in FIG. 10, in the portion where the surface temperature of the
図10中のグラフ(b)は、ピークホールド処理装置19によってピークホールド処理された幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルの変化を示すグラフである。ピークホールド処理装置19は、板有無検知装置17が平板100が有ることを検知している状態の間のA−A位置の複数個所の輝度レベルをサンプリングし、サンプリングされた輝度レベルの最大値を保持する。すなわち、ピークホールド処理装置19は、幅方向撮像器7の撮像信号に基づき、平板100の搬送方向に、輝度レベルをピークホールドする。
A graph (b) in FIG. 10 is a graph showing a change in the luminance level of the imaging data of the width direction
輝度レベル演算装置18は、板有無検知装置17が平板100が有ることを検知している状態の間にピークホールド処理装置19によってピークホールド処理された幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルを演算する。これにより、水冷の影響で平板100の表面温度が局所的に低下した部分を除いた部分の平板100の表面温度情報を精度良く検知できる。その結果、平面形状撮像器8の露光時間を適切に設定できる。
The luminance
次に、本実施の形態2の平面形状測定装置1の動作フローの一例を図11に示すフローチャートを参照して説明するが、実施の形態1の動作フロー(図4)との相違点を中心に説明し、同様の点は説明を省略する。本実施の形態2の動作フローは、実施の形態1の動作フロー(図4)のステップS107に代えてステップS130及びステップS131があること以外は、実施の形態1の動作フローと同じである。図11に示すように、本実施の形態2の動作フローは、ステップS106、ステップS130、ステップS131、ステップS108の順に実行されるステップを含む。
Next, an example of the operation flow of the planar
ステップS106で、平板100が幅方向撮像器7の視野27へ進入し、板有無検知装置17が、幅方向撮像器7の撮像信号より、板有りを検知すると、本実施の形態2の平面形状測定装置1は、次の動作を行う。
In step S106, when the
ステップS130:ピークホールド処理装置19は、平板100の搬送方向に輝度レベルをピークホールドするように、幅方向撮像器7の撮像信号を処理する。
ステップS131:輝度レベル演算装置18は、ピークホールド処理装置19によってピークホールド処理された幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルを演算する。
ステップS108:平板100の全体が平面形状撮像器8の視野(測定範囲28)内に入ると、幅方向撮像器7の撮像信号より、板有無検知装置17は、板無しを検知する。
ステップS109:露光時間設定指令装置6は、輝度レベル演算装置18の演算結果に基づき、露光時間テーブルを参照し、平面形状撮像器8に対して、適切な露光時間を設定する。
Step S130: The peak
Step S131: The luminance
Step S108: When the entire
Step S109: The exposure time setting
本実施の形態2では、露光時間設定指令装置6は、ピークホールド処理装置19によってピークホールド処理された幅方向撮像器7の撮像データの輝度レベルを輝度レベル演算装置18が演算した演算結果に基づき、露光時間を設定する。このため、平板100の水冷による局所的な表面温度の低下の影響を受けることなく、平面形状撮像器8に対して、より適切な露光時間を設定できる。本実施の形態2では、幅方向撮像器7、輝度レベル演算装置18、及びピークホールド処理装置19は、平板100の表面温度情報を検知する温度情報検知装置としての機能を有する。
In the second embodiment, the exposure time setting
実施の形態3.
次に、図12から図14を参照して、本発明の実施の形態3について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。
Next, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12 to FIG. 14. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
図12は、本発明の実施の形態3の平面形状測定装置を示す構成図である。図8に示す本実施の形態3の平面形状測定装置1は、実施の形態1の構成に加えて、連続撮像指令装置20をさらに備える。
FIG. 12 is a block diagram showing a planar shape measuring apparatus according to
輝度レベル演算装置18は、実施の形態1と同様にして、板有無検知装置17が板有り検知状態の間に、幅方向撮像器7の輝度レベルを演算する。露光時間設定指令装置6は、平面形状撮像器8の撮像前に、輝度レベル演算装置18で演算された輝度レベルと、露光時間テーブル記憶装置5に記憶された露光時間テーブルとに基づいて、複数の異なる露光時間の設定値を、連続撮像指令装置20に指示する。
Similarly to the first embodiment, the luminance
露光時間設定指令装置6は、例えば次のようにして、複数の異なる露光時間を設定する。露光時間設定指令装置6は、輝度レベル演算装置18で演算された輝度レベルから平板100の表面温度を推定し、露光時間テーブルを参照し、推定表面温度に適した露光時間と、推定表面温度より高い温度または推定表面温度より低い温度に適した露光時間とを設定する。例えば3つの異なる露光時間を設定する場合には、推定表面温度に適した露光時間と、(推定表面温度+25℃)に適した露光時間と、(推定表面温度+50℃)に適した露光時間とを設定する。あるいは、推定表面温度に適した露光時間と、(推定表面温度+25℃)に適した露光時間と、(推定表面温度−25℃)に適した露光時間とを設定する。
The exposure time setting
連続撮像指令装置20は、平面形状撮像器8へ、複数回連続して撮像することを指示する。連続撮像指令装置20は、平面形状撮像器8へ各回の撮像を指示するとき、露光時間設定指令装置6から指令された複数の異なる露光時間の設定値に基づき、各回で異なる露光時間を指示する。平面形状撮像器8は、複数回連続して撮像する旨の指令を受けて、露光時間が異なる複数の撮像画100d,100e,100f,・・・,100nを収集する。
The continuous
幅エッジ座標演算装置9aは、平面形状撮像器8が撮像した複数の撮像画を画像処理し、撮像画ごとに、平板100のエッジを検出し、平板100の幅を測定するためのエッジ座標を演算する。長さエッジ座標演算装置9bは、平面形状撮像器8が撮像した複数の撮像画を画像処理し、撮像画ごとに、平板100のエッジを検出し、平板100の長さを測定するためのエッジ座標を演算する。
The width edge coordinate
エッジ座標間幅演算装置10aは、幅エッジ座標演算装置9aの演算結果に基づき、平面形状撮像器8が撮像した複数の撮像画ごとに、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との間隔を演算することで、平板100の幅を演算する。エッジ座標間幅演算装置10aは、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値を、最終的な演算結果としても良い。または、エッジ座標間幅演算装置10aは、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
The inter-edge coordinate width calculation device 10a calculates the interval between the rising edge coordinate and the falling edge coordinate for each of a plurality of captured images captured by the planar
ここで、最も正確な演算結果とは、例えば、以下のような演算結果である。例えば最小二乗法等の方法により、演算結果をN次曲線で近似する。近似曲線から大きく外れるデータは、ノイズと考えられる。ノイズとなるデータの割合が最も小さい演算結果が、最も正確な演算結果と考えられる。よって、近似曲線から大きく外れるデータの割合が最も小さい演算結果を最も正確な演算結果することができる。 Here, the most accurate calculation result is, for example, the following calculation result. For example, the calculation result is approximated by an Nth-order curve by a method such as a least square method. Data that deviates significantly from the approximate curve is considered noise. The calculation result with the smallest percentage of data that causes noise is considered to be the most accurate calculation result. Therefore, the calculation result with the smallest ratio of data greatly deviating from the approximate curve can be obtained as the most accurate calculation result.
エッジ座標間長さ演算装置10bは、長さエッジ座標演算装置9bの演算結果に基づき、平面形状撮像器8が撮像した複数の撮像画ごとに、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との間隔を演算することで、平板100の長さを演算する。エッジ座標間長さ演算装置10bは、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
The inter-edge-coordinate
幅エッジ中央座標演算装置11aは、幅エッジ座標演算装置9aの演算結果に基づき、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との中央値を、平板100の長さ方向に沿って演算する。幅エッジ中央座標演算装置11aは、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
The width edge center coordinate
長さエッジ中央座標演算装置11bは、長さエッジ座標演算装置9bの演算結果に基づき、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との中央値を、平板100の幅方向に沿って演算する。長さエッジ中央座標演算装置11bは、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
The length edge center coordinate
傾斜角演算装置12は、幅エッジ中央座標演算装置11a及び長さエッジ中央座標演算装置11bの演算結果に基づき、搬送方向に対する平板100の傾き角度を演算する。傾斜角演算装置12は、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
The tilt
幅プロフィール演算装置13は、傾斜角演算装置12の演算結果に基づき、エッジ座標間幅演算装置10aの検算結果を補正することで、平板100の幅プロフィールを演算する。幅プロフィール演算装置13は、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
The width
長さプロフィール演算装置15は、傾斜角演算装置12の演算結果に基づき、エッジ座標間長さ演算装置10bの検算結果を補正することで、平板100の長さプロフィールを演算する。長さプロフィール演算装置15は、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
The length
長さ方向曲り形状演算装置14は、傾斜角演算装置12の演算結果に基づき、幅エッジ中央座標演算装置11aの検算結果を補正することで、平板100の長さ方向曲がり形状を演算する。長さ方向曲り形状演算装置14は、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
The length direction bending shape calculation device 14 calculates the length direction bending shape of the
幅方向曲り形状演算装置16は、傾斜角演算装置12の演算結果に基づき、長さエッジ中央座標演算装置11bの検算結果を補正することで、平板100の幅方向曲がり形状を演算する。幅方向曲り形状演算装置16は、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
The width direction bending
本実施の形態3では、連続撮像指令装置20を設け、平面形状撮像器8が、複数の異なる露光時間の指令を受けて、複数の異なる露光時間の撮像画を収集する。異なる露光時間で複数回連続して撮像された複数の画像から得られた演算結果の平均値、または最も正確な演算結果を、各演算装置の演算結果とすることで、演算結果がより安定し、より精度の高い演算結果が得られる。
In the third embodiment, a continuous
前述したように、圧延機のロールとの接触、水冷などによって平板100の表面温度が一時的に低下した後、平板100の内部からの熱伝導による復熱効果で、平板100の表面温度が再び上昇することがある。このため、平板100の表面温度は、時々刻々変化する場合がある。そのような場合であっても、本実施の形態3によれば、明るすぎず暗すぎずの適切な明るさの撮像画を選択できるので、より正確なエッジ座標が求められ、より精度の高い演算結果が得られる。
As described above, after the surface temperature of the
図13は、本実施の形態3の撮像時の動作を説明するための図である。図13を参照して、本実施の形態3の平面形状測定装置1の幅方向撮像器7及び平面形状撮像器8が平板100を撮像するときの動作を説明する。
FIG. 13 is a diagram for explaining an operation at the time of imaging according to the third embodiment. With reference to FIG. 13, an operation when the width direction
図13において、平板100が搬送方向において平面形状撮像器8の測定範囲28及び幅方向撮像器7の視野27の上流側の位置100aにあるとき、外部の装置から測定開始指令が発信される。測定開始指令受信装置3が外部から測定開始指令を受信すると、その指令は測定開始タイミング発生装置4に送られる。測定開始指令を受け、測定開始タイミング発生装置4は、幅方向撮像器7に対して測定指令を出す。測定指令を受け、幅方向撮像器7は、撮像を開始する。
In FIG. 13, when the
搬送されている平板100は、やがて、測定範囲28へ進入してくる。平板100が測定範囲28へ進入する途中の位置100bにあるとき、板有無検知装置17は、幅方向撮像器7の撮像信号に基づき、板有信号を出力する。
The transported
搬送されている平板100は、やがて、測定範囲28の中へ完全に進入する。板有無検知装置17が出力する信号が、平板100を検知している板有信号から平板100を検知していない板無信号に変化したとき、測定開始タイミング発生装置4は、連続撮像指令装置20に対して測定開始指令を出す。連続撮像指令装置20は、露光時間設定指令装置6から受けた、複数の異なる露光時間の設定値を平面形状撮像器8に対して指令する。平面形状撮像器8は、平板100が測定範囲28内を移動する間に複数回連続して撮像することで、複数の撮像画100d,100e,100f,・・・,100nを収集する。これらの複数の撮像画100d,100e,100f,・・・,100nは、露光時間設定指令装置6により設定された、互いに異なる露光時間にて撮像される。図13では、3枚の撮像画100d,100e,100fを撮像した例を示す。平面形状撮像器8の撮像の回数(撮像画の枚数)は、3枚に限定されるものではなく、2枚あるいは4枚以上でも良い。
The transported
次に、本実施の形態3の平面形状測定装置1の動作フローの一例を図14に示すフローチャートを参照して説明するが、実施の形態1の動作フロー(図4)との相違点を中心に説明し、同様の点は説明を省略する。本実施の形態3の動作フローは、実施の形態1の動作フロー(図4)のステップS109及びステップS110に代えてステップS140及びステップS141があること以外は、実施の形態1の動作フローと同じである。図14に示すように、本実施の形態3の動作フローは、ステップS107、ステップS108、ステップS140、ステップS141、ステップS111の順に実行されるステップを含む。
Next, an example of the operation flow of the planar
ステップS107:輝度レベル演算装置18は、幅方向撮像器7の撮像信号の輝度レベルをサンプリングし、輝度レベルを演算する。
ステップS108:平板100の全体が平面形状撮像器8の視野(測定範囲28)内に入ると、幅方向撮像器7の撮像信号より、板有無検知装置17は、板無しを検知する。
Step S107: The luminance
Step S108: When the entire
ステップS140:露光時間設定指令装置6は、輝度レベル演算装置18の演算結果に基づき、露光時間テーブルを参照して複数の異なる露光時間を設定し、それらの設定値を連続撮像指令装置20に指示する。
ステップS141:板有無検知装置17が板無しを検知すると、測定開始タイミング発生装置4は、測定開始指令を出す。測定開始指令は、連続撮像指令装置20を経由して、平面形状撮像器8へ伝えられる。平面形状撮像器8は、連続撮像指令装置20からの指令に基づき、複数回連続して撮像する。平面形状撮像器8は、連続撮像指令装置20からの指令に基づき、各回で異なる露光時間で撮像する。これにより、平面形状撮像器8は、露光時間の異なる複数の撮像画100d,100e,100f,・・・,100nを収集する。
Step S140: The exposure time setting
Step S141: When the plate presence / absence detection device 17 detects the absence of a plate, the measurement start
ステップS111:幅エッジ座標演算装置9aは、平面形状撮像器8が撮像した複数の撮像画を画像処理し、撮像画ごとに、平板100のエッジを検出し、平板100の幅を測定するためのエッジ座標を演算する。長さエッジ座標演算装置9bは、平面形状撮像器8が撮像した複数の撮像画を画像処理し、撮像画ごとに、平板100のエッジを検出し、平板100の長さを測定するためのエッジ座標を演算する。
Step S111: The width edge coordinate
ステップS112以下では、各演算装置が、複数の撮像画ごとに演算し、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。または、ステップS111で、幅エッジ座標演算装置9a及び長さエッジ座標演算装置9bが、複数の撮像画ごとのエッジ座標の演算結果のうち最も正確なエッジ座標の演算結果を選択し、ステップS112以下では、各演算装置が、その選択された最も正確なエッジ座標の演算結果を用いて演算しても良い。
In step S112 and subsequent steps, each arithmetic device calculates for each of the plurality of captured images, and calculates the average value of the calculation results for each of the plurality of captured images or the most accurate calculation result among the calculation results of each of the plurality of captured images. The final calculation result may be used. Alternatively, in step S111, the width edge coordinate
本実施の形態3では、露光時間設定指令装置6及び連続撮像指令装置20は、平面形状撮像器8の受光特性を決定するパラメータを複数の異なる値に設定し、当該複数の異なる値のパラメータを順次用いて平板100を複数回連続して撮像することを平面形状撮像器8に指令するパラメータ設定指令装置としての機能を有する。
In the third embodiment, the exposure time setting
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明では、上述した複数の実施の形態を任意に組み合わせて実施しても良い。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, in this invention, you may implement combining several embodiment mentioned above arbitrarily.
1 平面形状測定装置、2 平板温度情報受信装置、3 測定開始指令受信装置、4 測定開始タイミング発生装置、5 露光時間テーブル記憶装置、6 露光時間設定指令装置、7 幅方向撮像器、8 平面形状撮像器、9a 幅エッジ座標演算装置、9b 長さエッジ座標演算装置、10a エッジ座標間幅演算装置、10b エッジ座標間長さ演算装置、11a 幅エッジ中央座標演算装置、11b 長さエッジ中央座標演算装置、12 傾斜角演算装置、13 幅プロフィール演算装置、14 長さ方向曲り形状演算装置、15 長さプロフィール演算装置、16 幅方向曲り形状演算装置、17 板有無検知装置、18 輝度レベル演算装置、19 ピークホールド処理装置、20 連続撮像指令装置、27 視野、28 測定範囲、100 平板、100a,100b 位置、100d,100e,100f,100n 撮像画
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記平板の温度情報を検知する温度情報検知装置と、
前記二次元カメラの受光特性を決定するパラメータと、前記平板の温度との対応関係を記憶した記憶装置と、
前記温度情報検知装置で検知された温度情報と、前記対応関係とに基づいて、前記パラメータの設定を決定し、決定した前記パラメータの設定を前記二次元カメラに対して指令するパラメータ設定指令装置と、
前記二次元カメラによる撮像データから前記平板の平面形状を特定するプロフィール値を演算するプロフィール値演算装置と、
を備える平面形状測定装置において、
前記平板の温度情報を受信する受信装置をさらに備え、
前記パラメータ設定指令装置は、前記受信装置で受信した温度情報と、前記温度情報検知装置で検知された温度情報と、前記対応関係とに基づいて、前記パラメータの設定を決定し、決定した前記パラメータの設定を前記二次元カメラに対して指令することを特徴とする平面形状測定装置。 A two-dimensional camera for imaging a flat plate conveyed on a rolling line;
A temperature information detection device for detecting temperature information of the flat plate;
A storage device that stores a correspondence relationship between a parameter for determining a light receiving characteristic of the two-dimensional camera and a temperature of the flat plate;
A parameter setting command device for determining the setting of the parameter based on the temperature information detected by the temperature information detection device and the correspondence, and for commanding the determined setting of the parameter to the two-dimensional camera; ,
A profile value computing device that computes a profile value that identifies the planar shape of the flat plate from imaging data by the two-dimensional camera;
In the flat surface shape measuring apparatus Ru provided with,
A receiving device for receiving temperature information of the flat plate;
The parameter setting command device determines the parameter setting based on the temperature information received by the receiving device, the temperature information detected by the temperature information detecting device, and the correspondence relationship, and the determined parameter A planar shape measuring apparatus characterized by instructing the setting to the two-dimensional camera.
前記平板の温度情報を検知する温度情報検知装置と、
前記二次元カメラの受光特性を決定するパラメータと、前記平板の温度との対応関係を記憶した記憶装置と、
前記温度情報検知装置で検知された温度情報と、前記対応関係とに基づいて、前記パラメータの設定を決定し、決定した前記パラメータの設定を前記二次元カメラに対して指令するパラメータ設定指令装置と、
前記二次元カメラによる撮像データから前記平板の平面形状を特定するプロフィール値を演算するプロフィール値演算装置と、
を備える平面形状測定装置において、
前記温度情報検知装置は、
前記平板の搬送方向に対して垂直な方向の線状の視野を有する一次元カメラと、
前記一次元カメラにより撮像された前記平板の撮像データから前記平板の撮像画の輝度レベルを演算する輝度レベル演算装置と、
を含み、
前記一次元カメラの視野と、前記二次元カメラの視野とが隣り合っており、
前記一次元カメラの撮像データに基づいて、前記二次元カメラの視野に前記平板が入ったことを検知する板有無検知装置と、
前記板有無検知装置により前記二次元カメラの視野に前記平板が入ったことが検知された場合に、前記二次元カメラに撮像を指令する撮像指令装置と、
をさらに備えることを特徴とする平面形状測定装置。 A two-dimensional camera for imaging a flat plate conveyed on a rolling line;
A temperature information detection device for detecting temperature information of the flat plate;
A storage device that stores a correspondence relationship between a parameter for determining a light receiving characteristic of the two-dimensional camera and a temperature of the flat plate;
A parameter setting command device for determining the setting of the parameter based on the temperature information detected by the temperature information detection device and the correspondence, and for commanding the determined setting of the parameter to the two-dimensional camera; ,
A profile value computing device that computes a profile value that identifies the planar shape of the flat plate from imaging data by the two-dimensional camera;
In the flat surface shape measuring apparatus Ru provided with,
The temperature information detecting device is:
A one-dimensional camera having a linear field of view perpendicular to the transport direction of the flat plate;
A luminance level calculation device that calculates the luminance level of the image captured by the flat plate from the image data of the flat plate imaged by the one-dimensional camera;
Including
The visual field of the one-dimensional camera and the visual field of the two-dimensional camera are adjacent to each other,
Based on the imaging data of the one-dimensional camera, a plate presence / absence detecting device that detects that the flat plate has entered the visual field of the two-dimensional camera,
An imaging command device that commands the two-dimensional camera to take an image when it is detected by the plate presence / absence detection device that the flat plate has entered the field of view of the two-dimensional camera;
The planar shape measuring apparatus further comprising:
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