JPH045123B2 - - Google Patents
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- JPH045123B2 JPH045123B2 JP58147248A JP14724883A JPH045123B2 JP H045123 B2 JPH045123 B2 JP H045123B2 JP 58147248 A JP58147248 A JP 58147248A JP 14724883 A JP14724883 A JP 14724883A JP H045123 B2 JPH045123 B2 JP H045123B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/306—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness
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- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は板成物体の形状測定装置に関し、更に
詳述すれば熱間圧延工程における鋼板の平面形状
をより正確にかつ短時間で測定可能とした板形状
測定装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a shape measuring device for a sheet product, and more specifically, to a sheet shape measuring device capable of measuring the planar shape of a steel plate in a hot rolling process more accurately and in a short time. .
熱間圧延工程における鋼板の形状測定は製品々
質の管理上重要であるが、従来は一例として第1
図に示すような装置により行なわれていた。 Measurement of the shape of steel sheets during the hot rolling process is important for product quality control, but conventionally, the first measurement was
This was done using a device like the one shown in the figure.
即ち、白抜き矢符方向(x軸方向)に移動する
熱間鋼板S自らが発する熱赤外線は鋼板Sの表面
と平行なy軸方向(x軸と直交する方向)の回動
軸55回りに揺動可能な反射鏡50により鋼板S
の表面と直交する回動軸を有する回転多面鏡51
の周囲と反射面方向に反射され、回転多面鏡51
により凹面鏡52方向に反射されてプリズム53
により収束されて光電変換素子54に入射される
構成としてある。 That is, the thermal infrared rays emitted by the hot steel plate S itself moving in the direction of the outlined arrow (x-axis direction) move around the rotation axis 55 in the y-axis direction (direction orthogonal to the x-axis) parallel to the surface of the steel plate S. Steel plate S by the swingable reflector 50
A rotating polygon mirror 51 having a rotation axis perpendicular to the surface of
The rotating polygon mirror 51
is reflected in the direction of the concave mirror 52 and reflected onto the prism 53.
The configuration is such that the light is converged and incident on the photoelectric conversion element 54.
このような構成では回転多面鏡51の回転によ
り第1図上のy軸方向に主走査が行われ、また反
射鏡50を矢符方向に揺動させることにより回転
多面鏡51によるy軸方向の主走査が順次x軸方
向へ移動する副走査が行われ、光電変換素子54
の視野が鋼板Sの表面をy軸方向に反復移動する
ことになるため、鋼板のSのx軸方向全長に亘つ
てy軸方向の長さ寸法の測定が可能となる。そし
て第1図には図示していないが、これと全く同じ
構成の装置を他に一組用いて、x軸方向の主走査
が、y軸方向に副走査が行われるようにして鋼板
Sのx軸、y軸両方向の長さ寸法、即ち外形寸法
の測定を行うものである。 In such a configuration, main scanning is performed in the y-axis direction in FIG. 1 by rotating the rotating polygon mirror 51, and by swinging the reflecting mirror 50 in the direction of the arrow, the rotation in the y-axis direction by the rotating polygon mirror 51 is performed. The main scan is followed by a sub-scan that moves sequentially in the x-axis direction, and the photoelectric conversion element 54
Since the field of view repeatedly moves along the surface of the steel plate S in the y-axis direction, it is possible to measure the length dimension in the y-axis direction over the entire length of the steel plate S in the x-axis direction. Although not shown in FIG. 1, another set of devices having the same configuration as this was used to scan the steel plate S so that main scanning in the x-axis direction and sub-scanning in the y-axis direction were performed. The length dimension in both the x-axis and y-axis directions, that is, the external dimension is measured.
しかし、このような従来の装置では以下に述べ
るような問題点があつた。 However, such conventional devices have the following problems.
まず、回転多面鏡51及び反射鏡50を機械的
に動作させるため、比較的長時間鋼板Sを圧延工
程中で静止させる必要があつた。また光電変換素
子54によるスポツト状走査のため分解能が低
く、このため鋼板Sの隅部等の微妙な形状の把握
が困難であり、またスポツト状走査であることは
データ数が少ないことともなり解析の手数は少な
くて済むが解析の自由度及び高度な解析手法への
発展性は乏しく、高精度を期待することは困難で
ある。 First, in order to mechanically operate the rotating polygon mirror 51 and the reflecting mirror 50, it was necessary to keep the steel plate S stationary for a relatively long period of time during the rolling process. In addition, the resolution is low due to spot-like scanning by the photoelectric conversion element 54, which makes it difficult to grasp delicate shapes such as corners of the steel plate S. Also, the spot-like scanning means that the amount of data is small for analysis. Although the number of steps required is small, the degree of freedom in analysis and the ability to develop into advanced analysis methods are poor, and it is difficult to expect high accuracy.
従つて、鋼板Sをその圧延工程において事実上
静止させる必要がなく、より高分解能でしかもデ
ータ解析状の自由度及び発展性の高い測定装置が
要望されていた。 Therefore, there has been a need for a measuring device that does not require the steel sheet S to stand still during the rolling process, has higher resolution, and has a higher degree of freedom and expandability in data analysis.
本発明は以上の如き事情に鑑みてなされたもの
であり、形状測定対象の板材を、夫々が部分的に
撮像するように配設され、水平、垂直走査機能を
有する複数、2次元撮像装置と、該2次元撮像装
置の水平走査より得られた画像信号を遅延した信
号を基準ビデオ信号とし、前記画像信号に加算処
理を施した信号を立下り検出用スライスレベル信
号とし、又前記基準ビデオ信号に更に遅延及び加
算処理を施した信号を立上り検出用スライスレベ
ル信号として前記基準ビデオ信号の2値化処理を
行う主スライサと、前記基準ビデオ信号を一定の
閾値を用いて2値化処理を行う副スライサと、主
スライサ及び副スライサの2値化信号を合成し、
最も早く出現する立上りエツジ位置と、最も遅く
出現する立下りエツジ位置を夫々水平走査時間に
同期したクロツク信号により求めるエツジ位置検
出回路及び前記エツジ位置検出回路にて得た立上
り、立下りエツジ位置を垂直走査に同期させて順
次記憶するエツジ位置メモリ、並びにこのエツジ
位置メモリにおける各部分視野に対応したエツジ
位置を合成処理する演算装置とを備えたことを特
徴とする板形状測定装置の提供を目的とするもの
である。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a plurality of two-dimensional imaging devices, each of which is arranged so as to partially image a plate material to be subjected to shape measurement, and has horizontal and vertical scanning functions. , a signal obtained by delaying the image signal obtained by horizontal scanning of the two-dimensional imaging device is used as a reference video signal, a signal obtained by performing addition processing on the image signal is used as a fall detection slice level signal, and the reference video signal a main slicer that performs binarization processing on the reference video signal using a signal obtained by further delaying and addition processing as a slice level signal for rising edge detection; and a main slicer that performs binarization processing on the reference video signal using a certain threshold value. Synthesizing the binary signals of the sub-slicer, the main slicer, and the sub-slicer,
The rising edge position that appears earliest and the falling edge position that appears latest are determined by an edge position detection circuit using a clock signal synchronized with the horizontal scanning time, and the rising and falling edge positions obtained by the edge position detection circuit are The object of the present invention is to provide a plate shape measuring device characterized by being equipped with an edge position memory that sequentially stores data in synchronization with vertical scanning, and an arithmetic unit that synthesizes and processes edge positions corresponding to each partial field of view in this edge position memory. That is.
以下、本発明をその実施例を示す図面に従つて
詳述する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to drawings showing embodiments thereof.
第2図は本発明に係る板形状測定装置の全体の
構成を示すブロツク図である。 FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the plate shape measuring device according to the present invention.
カメラボツクス1内にはレンズ系12を装備し
た2次元撮像装置たるシリコンビジコンカメラ
(以下単にカメラという)11及びこのカメラ1
1からのアナログ電気信号を光信号に変換するた
めのフアイバーリンク13が各9組設けられてい
る。 Inside the camera box 1, there is a silicon vidicon camera (hereinafter simply referred to as a camera) 11, which is a two-dimensional imaging device equipped with a lens system 12, and this camera 1.
Nine sets of fiber links 13 are provided for converting analog electrical signals from 1 into optical signals.
カメラ11はシリコンビジコンカメラを用いて
おり、これは可視光域の他近赤外域(700〜
1000nm)にも良好な感度特性を有しており、可
視光域をカツトするために近赤外域に透過率特性
を有する赤外フイルタを併用することにより熱間
鋼板Sの自家発光近赤外線像を撮像するものであ
る。 The camera 11 uses a silicon vidicon camera, which covers both the visible light range and the near-infrared range (700~
1000nm), and by using an infrared filter that has transmittance characteristics in the near-infrared region to cut out the visible light region, it is possible to obtain a self-luminous near-infrared image of the hot steel sheet S. It is used to take images.
また9台のカメラ111〜119の各視野11
1′〜119′は第3図に示す如く3×3のマトリ
ツクス状に配列されて全体としてほぼ5000×5000
mmの合成視野を形成する。各カメラ111〜11
9の撮像視野111′〜119′の縦横比(アスペ
クト比)は1対1とし、また各カメラ111〜1
19の視野111′〜119′は本実施例ではそれ
ぞれほぼ1800×1800mmとして、相隣するカメラ視
野相互間に若干のオーバーラツプを設定してあ
る。 In addition, each field of view 11 of nine cameras 111 to 119
1' to 119' are arranged in a 3 x 3 matrix as shown in Figure 3, and the total area is approximately 5000 x 5000.
Form a composite field of view of mm. Each camera 111-11
The aspect ratio of the imaging fields of view 111' to 119' of 9 is 1:1, and each of the cameras 111 to 1
In this embodiment, the 19 fields of view 111' to 119' are each approximately 1800×1800 mm, with a slight overlap between adjacent camera fields of view.
また合成視野の座標(基準座標)系x−yは白
抜矢符で示す圧延工程のライン方向とは反時計回
りに若干回転させた状態に設定する。これは第4
図に鋼板Sの縁辺の方向と走査線の方向との関
係、そのビデオ信号及びそれを所定閾値にて明暗
2種のレベルに2値化した2値信号を示すよう
に、カメラ11の走査線の方向と撮像対象である
鋼板Sの縁辺とが一致した場合には、これを撮像
したビデオ信号は対象物と背景との境界を的確に
捉えることが出来ず、従つてこのビデオ信号を2
値化した場合にはビデオ信号の微妙な強度変化に
より明レベルの信号が多数発生する状態となる
が、対象物とカメラの走査線の方向を回転させて
非平行状態とした場合には第5図に示すように走
査線が対象物の縁辺と交叉するためビデオ信号は
対象物と背景との赤外線輻射量の差を明瞭に捉え
るので、これを2値信号とした場合には、走査線
が対象物の縁辺と交叉する点でのみ、明・暗両レ
ベル間の転換が行われることとなるからである。 Further, the coordinate (reference coordinate) system x-y of the synthetic field of view is set in a state slightly rotated counterclockwise with respect to the line direction of the rolling process indicated by the white arrow. This is the fourth
As shown in the figure, the relationship between the direction of the edge of the steel plate S and the direction of the scanning line, the video signal thereof, and the binary signal obtained by converting it into two levels of light and dark using a predetermined threshold value, the scanning line of the camera 11 is shown. If the direction of the image coincides with the edge of the steel plate S that is the object to be imaged, the video signal obtained by imaging this cannot accurately capture the boundary between the object and the background, and therefore this video signal is
When converted into a value, many bright level signals are generated due to subtle changes in the intensity of the video signal, but if the direction of the scanning line of the object and camera is rotated to make them non-parallel, the fifth signal will be generated. As shown in the figure, since the scanning line intersects the edge of the object, the video signal clearly captures the difference in the amount of infrared radiation between the object and the background, so if this is made into a binary signal, the scanning line intersects with the edge of the object. This is because the transition between the bright and dark levels occurs only at the point where the edge of the object intersects.
9台のカメラ111〜119は3×3のマトリ
ツクス状に配設されているが、9台のカメラ11
1〜119全体としての視野(合成視野)より狭
い範囲(第3図に斜線を付して示す範囲)に集合
配置されて設置スペースの節減を図つている。こ
のような集合配置を可能とするため、中央のカメ
ラ115を除く8台のカメラ111〜114及び
116〜119はあおり視野の撮像を行うべく構
成されている。 The nine cameras 111 to 119 are arranged in a 3x3 matrix, but the nine cameras 11
1 to 119 are collectively arranged in a narrower range (the shaded area in FIG. 3) than the overall field of view (synthetic field of view) to save installation space. In order to enable such a collective arrangement, eight cameras 111 to 114 and 116 to 119, excluding the central camera 115, are configured to take images in a tilted field of view.
第6図はあおり視野の説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram of the tilted field of view.
通常はカメラ11のレンズ系12の光軸CLを
カメラ11の撮像部たる撮像管11aの中心軸
CCと一致させてレンズ系12の光軸CLを中心と
する撮像視野FNを得ているが、レンズ系12の
中心軸CLを第6図に示す如く撮像管11aの光
軸CCとずらせてあおりをかけた位置CL′とした場
合には、レンズ系12の諸元、レンズ系12の光
軸CLと撮像管11aの中心軸CCとの離隔距離、
レンズ系12と撮像対象との距離等により定まる
距離だけ当初のレンズ系12の光軸CLから離隔
した視野FDをあおり視野として撮像することが
可能となる。 Normally, the optical axis CL of the lens system 12 of the camera 11 is the central axis of the image pickup tube 11a, which is the image pickup section of the camera 11.
Although the imaging field of view FN centered on the optical axis CL of the lens system 12 is obtained by aligning it with CC, the central axis CL of the lens system 12 is shifted from the optical axis CC of the image pickup tube 11a as shown in FIG. In the case of the multiplied position CL', the specifications of the lens system 12, the separation distance between the optical axis CL of the lens system 12 and the central axis CC of the image pickup tube 11a,
It becomes possible to image the field of view FD, which is separated from the original optical axis CL of the lens system 12 by a distance determined by the distance between the lens system 12 and the object to be imaged, as a tilted field of view.
従つて、本発明装置では3×3のマトリツクス
状に配置された9台のカメラ111〜119の各
個別視野を一個の合成視野に合成して使用する
が、9台のカメラ111,119を各カメラ11
1〜119の視野111′〜119′の中心直上に
分散配置するのではなく、中心に配設されたカメ
ラ115以外の8台のカメラ111〜114及び
116〜119をあおり視野の撮像を可能とし
て、中心に配設されたカメラ115の周囲に集合
配置して設置スペースの節減を図つているのであ
る。 Therefore, in the device of the present invention, the individual fields of view of the nine cameras 111 to 119 arranged in a 3×3 matrix are combined into one composite field of view. camera 11
Rather than distributing them directly above the center of the fields of view 111' to 119' of cameras 1 to 119, eight cameras 111 to 114 and 116 to 119, other than the camera 115 arranged in the center, are tilted to enable imaging of the field of view. , are arranged in groups around the camera 115 arranged in the center in order to save installation space.
フアイバーリング13は各カメラ111〜11
9と後述するカメラ制御ユニツト2との間の信号
伝送中における圧延機周囲等からの電磁波等によ
る雑音発生を防止するために電気信号と光信号を
相互に変換して光フアイバを媒体として伝送信号
の受け渡しを行うためのものである。 The fiber ring 13 connects each camera 111 to 11.
In order to prevent the generation of noise due to electromagnetic waves etc. from around the rolling mill during signal transmission between the camera control unit 9 and the camera control unit 2 described later, electrical signals and optical signals are mutually converted and transmitted using optical fiber as a medium. This is for the purpose of receiving and receiving information.
カメラ制御ユニツト2は9台のカメラ111〜
119及びそのレンズ系12,12,……に対し
て各1ユニツトずつ配設されており、その制御を
個別に司るものであり、前記同様のフアイバーリ
ンク14に光フアイバを介して各カメラ111〜
119のフアイバーリンク13と接続されてお
り、同期駆動回路21、画像歪補正回路22、ビ
デオプロセツサ23及び受光レベル制御回路24
等により構成されている。 The camera control unit 2 has nine cameras 111~
119 and its lens systems 12, 12, .
It is connected to the fiber link 13 of 119, and includes a synchronous drive circuit 21, an image distortion correction circuit 22, a video processor 23, and a light reception level control circuit 24.
It is composed of etc.
同期駆動回路21は各カメラ111〜119の
垂直及び水平同期を行わせるものであり、その信
号は各カメラ111〜119に与えられて各カメ
ラ111〜119の垂直・水平同期を行う。 The synchronization drive circuit 21 performs vertical and horizontal synchronization of each camera 111-119, and its signal is given to each camera 111-119 to perform vertical and horizontal synchronization of each camera 111-119.
画像歪補正回路22は鋸歯状波に重畳させる補
正信号を発生する回路であり、各カメラ111〜
119の撮像部の局部的な出力ムラを補正する機
能を有している。 The image distortion correction circuit 22 is a circuit that generates a correction signal to be superimposed on the sawtooth wave.
It has a function of correcting local output unevenness of the imaging unit of 119.
ビデオプロセツサ23は増幅及びバンドパスフ
イルタによる雑音成分の除去を行つた後のビデオ
信号を受光レベル制御回路24、デイスプレイセ
レクタ43及びビデオセレクタ31に与える。 The video processor 23 provides the video signal after amplification and removal of noise components by a bandpass filter to the light reception level control circuit 24, display selector 43, and video selector 31.
受光レベル制御回路24は第7図に示すよう
に、ビデオ信号が予め定められた設定値となるよ
うに、実際にカメラ11により得られたビデオ信
号のピーク値PLと設定値TLとを比較してレンズ
系12の絞り値を補正制御する信号FCをレンズ
系12の絞り開閉量を操作するモータ120に与
えてピーク値PLと設定値TLとが一致するように
制御するものである。そしてこの設定レベルTL
は後述する副スライサ33にもビデオ信号の2値
化のための閾値として与えられる。各ビデオプロ
セツサ23からの信号は前記受光レベル制御回路
24に与えられる他、エツジ演算回路3に与えら
れる。エツジ演算回路3はビデオセレクタ31、
主スライサ34、副スライサ33、エツジ位置検
出回路35、エツジ位置メモリ36及びCPU3
8、インタフエイス等から構成され、9台のカメ
ラ111〜119の信号を基に鋼板Sの縁辺(エ
ツジ)位置の算出を行う。 As shown in FIG. 7, the light reception level control circuit 24 compares the peak value PL of the video signal actually obtained by the camera 11 with the set value TL so that the video signal becomes a predetermined set value. A signal FC for correcting and controlling the aperture value of the lens system 12 is applied to a motor 120 that operates the amount of opening and closing of the aperture of the lens system 12, so that the peak value PL and the set value TL match. And this setting level TL
is also given to the sub-slicer 33, which will be described later, as a threshold for binarizing the video signal. Signals from each video processor 23 are applied to the received light level control circuit 24 as well as to the edge calculation circuit 3. The edge calculation circuit 3 includes a video selector 31,
Main slicer 34, sub slicer 33, edge position detection circuit 35, edge position memory 36 and CPU 3
8, an interface, etc., and calculates the edge position of the steel plate S based on signals from nine cameras 111 to 119.
9台のカメラ111〜119により得られる各
ビデオプロセツサ23により予備処理されたアナ
ログビデオ信号はまずビデオセレクタ31に与え
られるが、このビデオセレクタ31は9入力1出
力のマルチプレクサであつて、9台のカメラ11
1〜119からの信号の内1つの信号を選択的に
A/D変換器32へ出力するが、この切換の指令
は第1のCPU38により行われる。 The analog video signals obtained by the nine cameras 111 to 119 and preprocessed by each video processor 23 are first given to the video selector 31, which is a multiplexer with nine inputs and one output. camera 11
One of the signals from signals 1 to 119 is selectively output to the A/D converter 32, and this switching command is issued by the first CPU 38.
A/D変換器32によりデジタル信号に変換さ
れたビデオ信号は、このデジタルビデオ信号を2
値化処理するための主スライサ34及び副スライ
サ33に与えられて、ビデオ信号の立上り、立下
り時点、即ち走査線が鋼板Sの像のエツジ部を通
過する時点を示す2値信号に変換され、この信号
はエツジ位置検出回路35に与えられて鋼板Sの
縁辺を正しく示す信号に加工される。 The video signal converted into a digital signal by the A/D converter 32 is
The signal is supplied to the main slicer 34 and the sub-slicer 33 for digitization processing, and is converted into a binary signal indicating the rising and falling points of the video signal, that is, the point in time when the scanning line passes the edge of the image of the steel plate S. , this signal is given to the edge position detection circuit 35 and processed into a signal that correctly indicates the edge of the steel plate S.
第8図はこの主スライサ34、副スライサ33
及びエツジ位置検出回路35からなるスライス回
路のブロツク図、第9図は第8図は○数字を付し
た各部分の信号の状態を示す説明図である。 FIG. 8 shows the main slicer 34 and the sub-slicer 33.
9 and 8 are explanatory diagrams showing the states of signals in each portion marked with ○ numbers.
ビデオプロセツサ23が出力するアナログのビ
デオ信号はA/D変換器32により第9図イ及び
ロに破線で示す如きデジタルビデオ信号VDに変
換された後、主スライサ34、副スライサ33に
入力されて次に説明するような信号処理が行われ
る。この信号処理はデジタル的に行われるが、第
9図では説明の便宜上アナログ的に示している。 The analog video signal output from the video processor 23 is converted by the A/D converter 32 into a digital video signal VD as shown by broken lines in FIG. Then, signal processing as described below is performed. Although this signal processing is performed digitally, it is shown in analog form in FIG. 9 for convenience of explanation.
A/D変換器32は入力されたアナログ信号を
デジタルのビデオ信号VDに加工変形して主スラ
イサ34の加算器341、シフトレジスタ342
及び副スライサ33の比較器331に与える。 The A/D converter 32 processes and transforms the input analog signal into a digital video signal VD and sends it to the adder 341 and shift register 342 of the main slicer 34.
and the comparator 331 of the sub-slicer 33.
加算器341に与えられたデジタルビデオ信号
VDは第9図ロに示す如くそのレベルを所定量高
めるためのレベルアツプ信号LUを加算されてそ
の分上方へレベルアツプされたリアエツジ検出用
スライスレベルの信号とされて比較器346に
与えられる。シフトレジスタ342に与えられた
デジタルビデオ信号VDは第9図ロに示す如く所
定時間遅延させるためのシフトケロツクSCによ
り所定時間遅延された第9図ロに示す基準ビデオ
信号としてシフトレジスタ343及び比較器3
45,346に与えられる。シフトレジスタ34
3に与えられた基準ビデオ信号は更に所定時間
遅延させるためのシフトロツクSCにより所定時
間遅延された後、更に加算器344に与えられ、
レベルアツプ信号LUを加算されて第9図ロに示
すフロントエツジ検出用スライスレベル信号と
して比較器345に与えられる。 Digital video signal given to adder 341
As shown in FIG. 9B, VD is added with a level up signal LU for raising its level by a predetermined amount, and is turned into a rear edge detection slice level signal whose level is raised by that amount, and is applied to a comparator 346. The digital video signal VD applied to the shift register 342 is delayed for a predetermined time by a shifter SC for a predetermined time delay as shown in FIG.
45,346. shift register 34
The reference video signal applied to 344 is further delayed for a predetermined time by a shift lock SC for delaying it for a predetermined time, and then is further applied to an adder 344.
The level up signal LU is added thereto and the resultant signal is applied to a comparator 345 as a front edge detection slice level signal shown in FIG.
従つて第9図ロに示す如く比較器346にはデ
ジタル化されたビデオ信号VDを所定時間遅延さ
せた基準ビデオ信号とデジタルビデオ信号VD
をレベルアツプしたリアエツジ検出用スライスレ
ベル信号とが与えられ、また比較器345には
前記基準ビデオ信号とこの基準ビデオ信号を
所定時間遅延しかつ所定値レベルアツプしたフロ
ントエツジ検出用スライスレベル信号とが与え
られる。 Therefore, as shown in FIG. 9B, the comparator 346 receives the reference video signal obtained by delaying the digitized video signal VD by a predetermined time and the digital video signal VD.
The comparator 345 receives the reference video signal and a slice level signal for front edge detection which is obtained by delaying the reference video signal by a predetermined time and increasing the level by a predetermined value. Given.
第10図は第9図ロにおけるデジタルビデオ信
号VDとこれをシフトロツクSCだけ遅延させて得
た基準ビデオ信号、またレベルアツプ信号LU
だけレベルアツプして得たリアエツジ検出用スラ
イスレベル信号、更にシフトクロツクSCだけ
遅延させ、且つレベルアツプ信号LUだけレベル
アツプして得たフロントエツジ検出用スライスレ
ベル信号の関係を示す模式図である。 Fig. 10 shows the digital video signal VD in Fig. 9b, a reference video signal obtained by delaying this by a shift lock SC, and a level up signal LU.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between a slice level signal for rear edge detection obtained by increasing the level by 0.05, and a slice level signal for front edge detection obtained by further delaying by the shift clock SC and increasing the level by the level up signal LU.
即ち、基準ビデオ信号、リアエツジ検出用ス
ライスレベル信号及びフロントエツジ検出用ス
ライスレベル信号は上述の如く、原信号である
デジタルビデオ信号VDを加工して得、これに基
づいて測定対象物のエツジ検出を行うことなり、
シエーデイングの影響を受けることなく、正確な
エツジ検出が可能となる。 That is, as described above, the reference video signal, the slice level signal for rear edge detection, and the slice level signal for front edge detection are obtained by processing the digital video signal VD, which is the original signal, and based on this, the edge detection of the measurement target is performed. I have to do it,
Accurate edge detection is possible without being affected by shading.
比較器346に与えられたリアエツジ検出用ス
ライスレベル信号と基準レベル信号は比較さ
れて、リアエツジ検出用スライスレベル信号の
レベルが基準ビデオ信号のレベルよりハイレベ
ルとなつた時点でデジタルビデオ信号VDのハイ
レベル部の立下り、即ちリアエツジ(画像では明
部から暗部、つまり鋼板Sから背景に移る位置)
を示す第9図ニに示す如きパルス信号が得ら
れ、この信号はフリツプフロツプ348のR
(リセツト)端子に与えられる。 The slice level signal for rear edge detection and the reference level signal supplied to the comparator 346 are compared, and when the level of the slice level signal for rear edge detection becomes higher than the level of the reference video signal, the digital video signal VD is set to a high level. The fall of the level part, that is, the rear edge (in the image, from the bright part to the dark part, that is, the position where the steel plate S changes to the background)
A pulse signal as shown in FIG.
(reset) terminal.
また比較器345に与えられたフロントエツジ
検出用スライスレベル信号と基準ビデオ信号
は比較されて、基準ビデオ信号のレベルがフロ
ントエツジ検出用スライスレベル信号のレベル
よりハイレベルとなつた時点でデジタルビデオ信
号VDのハイレベル部の立上り、即ちフロントエ
ツジ(画像では暗部から明部、つまり背景から鋼
板Sに移る位置)を示す第9図ハに示す如きパル
ス信号が得られ、この信号はフリツプフロツ
プ348のS(セツト)端子に与えられる。 The front edge detection slice level signal applied to the comparator 345 is compared with the reference video signal, and when the level of the reference video signal becomes higher than the level of the front edge detection slice level signal, the digital video signal is A pulse signal as shown in FIG. (SET) terminal.
フリツプフロツプ348はフロントエツジを示
す信号がS端子に入力されるとセツト状態とな
つて第9図ホに示す如くそのQ出力端子からハイ
レベルの信号を出力し、リアエツジを示すパル
ス信号がR端子に入力されるとリセツト状態と
なつてそのQ出力端子からのハイレベルの信号
の出力を停止する。このためフリツプフロツプ3
48のQ出力端子から発せられた信号のハイレ
ベル部分はデジタルビデオ信号VDのハイレベル
部分、即ち鋼板Sの像の明レベル部分に対応する
こととなる。そしてこのQ出力端子からの信号は
エツジ位置検出回路35のORゲート351の一
方の入力端子に与えられている。 When a signal indicating a front edge is input to the S terminal, the flip-flop 348 enters a set state and outputs a high level signal from its Q output terminal as shown in FIG. 9E, and a pulse signal indicating a rear edge is input to the R terminal. When input, it enters a reset state and stops outputting a high level signal from its Q output terminal. Therefore, flip-flop 3
The high level portion of the signal emitted from the Q output terminal 48 corresponds to the high level portion of the digital video signal VD, that is, the bright level portion of the image of the steel plate S. The signal from this Q output terminal is applied to one input terminal of an OR gate 351 of the edge position detection circuit 35.
副スライサ33の比較器331に与えられたデ
ジタルビデオ信号VDは、第9図イに示すように
前述した受光レベル制御回路24内に与えられる
各カメラ111〜119の受光レベルの設定レベ
ルTLの1/2の値とした副スライスレベルSLと比
較され、第9図ヘに破線で示す如く副スライスレ
ベルSLよりハイレベルの部分とローレベルの部
分とに2値化され、更に第9図ヘに実線で示すよ
うにシフトレジスタ332に与えられて所定時間
遅延させるためのシフトクロツクSCより所定時
間遅延されて基準ビデオ信号の時間軸と一致さ
れた信号とされてエツジ位置検出回路35の
ORゲート351のもう一方の入力端子に与えら
れる。 The digital video signal VD applied to the comparator 331 of the sub-slicer 33 is equal to 1 of the set level TL of the light reception level of each camera 111 to 119 provided in the above-mentioned light reception level control circuit 24, as shown in FIG. 9A. It is compared with the sub-slice level SL, which is set to a value of /2, and is binarized into a portion at a higher level and a portion at a lower level than the sub-slice level SL, as shown by the broken line in FIG. As shown by the solid line, the signal is delayed by a predetermined time from the shift clock SC which is applied to the shift register 332 to delay it by a predetermined time, and is made into a signal that matches the time axis of the reference video signal, and is output to the edge position detection circuit 35.
It is applied to the other input terminal of OR gate 351.
副スライサ33の出力信号は、デジタルビデ
オ信号VDを所定閾値SL(各カメラ111〜11
9の受光レベルTLの1/2の値)にて2値化された
信号を基準ビデオ信号の時間軸と一致させたも
のであるから、デジタルビデオ信号VDがハイレ
ベルであるかローレベルであるかの判断が主スラ
イサ34によるフロント又はリアエツジの検出の
如何に拘わらず可能となる。これは主スライサ3
4では、各カメラ111〜119の撮像視野に鋼
板Sの縁辺が含まれない場合、即ちカメラ115
の視野115′の如く撮像視野全体が鋼板Sの像
のみで占められるような場合には、第9図ロに示
す各信号,,のレベルがそれぞれ一定とな
つてフロントエツジ及びリアエツジの検出が行な
われなくなるため、このような場合には副スライ
サ33によりカメラ111〜119の撮像視野が
鋼板Sを捉えているか、あるいは背景を捉えてい
るかの判断を複雑なソフトウエア的処理によらず
に行うためであり、このため主スライサ34によ
るエツジ検出が不可能な場合にも副スライサ33
により2値化信号が得られることとなる。 The output signal of the sub-slicer 33 converts the digital video signal VD to a predetermined threshold SL (each camera 111 to 11
Since the signal is binarized at a value of 1/2 of the received light level TL of 9) and is made to match the time axis of the reference video signal, the digital video signal VD is either high level or low level. This determination is possible regardless of whether the main slicer 34 detects a front or rear edge. This is main slicer 3
4, when the edge of the steel plate S is not included in the imaging field of view of each camera 111 to 119, that is, when the camera 115
When the entire imaging field of view is occupied only by the image of the steel plate S, as in the field of view 115', the levels of the signals shown in FIG. Therefore, in such a case, the sub-slicer 33 can determine whether the imaging field of view of the cameras 111 to 119 captures the steel plate S or the background without using complicated software processing. Therefore, even when edge detection by the main slicer 34 is impossible, the sub slicer 33
As a result, a binary signal is obtained.
エツジ位置検出回路35のORゲート351に
与えられた主スライサ34のフリツプフロツプ3
48からの出力信号と副スライサ35のシフト
レジスタ322からの出力信号は、フロントエ
ツジとリアエツジとの間をハイレベルとする2値
信号又はフロント、リアエツジが検出されない場
合には鋼板Sの在否を示す2値化信号である第9
図トに示す如きOR(論理和)信号としてORゲ
ート351からノイズカツトフイルタ352を介
してフリツプフロツプ353のS端子及びインバ
ータ357に与えられる。 Flip-flop 3 of main slicer 34 applied to OR gate 351 of edge position detection circuit 35
The output signal from 48 and the output signal from the shift register 322 of the sub-slicer 35 are binary signals that set a high level between the front edge and the rear edge, or a binary signal that indicates the presence or absence of the steel plate S when the front or rear edge is not detected. The ninth signal, which is the binary signal shown in FIG.
An OR (logical sum) signal as shown in the figure is applied from an OR gate 351 to an S terminal of a flip-flop 353 and an inverter 357 via a noise cut filter 352.
フリツプフロツプ353のR端子には第9図チ
に示す如き水平同期信号が与えられており、こ
の水平同期信号のハイレベルのパルスがR端子
に与えられるとフリツプフロツプ353はリセツ
ト状態となつて第9図リに示す如くそのQ出力端
子からの出力信号はローレベルとなり、また
ORゲート351からのOR信号がハイレベル
となつてS端子に与えられるとフリツプフロツプ
353はセツト状態となつてそのQ出力端子から
の出力信号はハイレベルとなり、この信号は
ワンシヨツトマルチ354に与えられる。従つて
走査線1ラインにつきOR信号のハイレベル部
の立上りが複数存在しても、信号のハイレベル
部の立上りは1個となるので、鋼板Sの表面に低
温部が存在する場合、あるいはスラグ等が付着し
ている場合等にも走査線上における背景から鋼板
Sへの変換を正確に検出することが可能である。 The R terminal of the flip-flop 353 is supplied with a horizontal synchronizing signal as shown in FIG. As shown in Figure 2, the output signal from the Q output terminal becomes low level, and
When the OR signal from the OR gate 351 becomes high level and is applied to the S terminal, the flip-flop 353 enters the set state and the output signal from its Q output terminal becomes high level, and this signal is applied to the one-shot multi 354. . Therefore, even if there are multiple rising edges of the high level portion of the OR signal per scanning line, there will only be one rising edge of the high level portion of the signal. It is possible to accurately detect the conversion from the background to the steel plate S on the scanning line even when the background is attached to the steel plate S.
ワンシヨツトマルチ354はその入力信号が
ハイレベルとなる立上りに同期して第9図ヌに示
す如くハイレベルのラツチバツフア書換パルス
をフロントエツジラツチ回路355に与えるもの
である。 The one shot multi 354 provides a high level latch buffer rewrite pulse to the front edge latch circuit 355 as shown in FIG.
またインバータ357に与えられたORゲート
351からのOR信号は第9図ルに示すように
そのレベルを反転された信号となつてワンシヨ
ツトマルチ358に与えられる。このワンシヨツ
トマルチ358は信号がハイレベルとなる立上
りに同期して第9図オに示すラツチバツフア書換
パルスを出力してこれをリアエツジラツチ回路
359に与える。 Further, the OR signal from the OR gate 351 applied to the inverter 357 is applied to the one-shot multi 358 as a signal whose level is inverted, as shown in FIG. This one-shot multi 358 outputs a latch buffer rewriting pulse shown in FIG.
従つてフロントエツジラツチ回路355に与え
られる信号に含まれるラツチバツフア書換パル
スは1走査線につき1個、リアエツジラツチ回路
359に与えられる信号に含まれるラツチバツ
フア書換パルスは1走査線につきアナログビデオ
信号VDのハイレベル部の数(又は立下り位置の
数)と同数となる。 Therefore, the latch buffer rewriting pulse included in the signal applied to the front edge latch circuit 355 is one per scanning line, and the latch buffer rewriting pulse contained in the signal applied to the rear edge latch circuit 359 is the high level of the analog video signal VD per scanning line. The number is the same as the number of sections (or the number of falling positions).
カウンタ361にはクリア信号CLRとして水
平同期信号が与えられ、また計数対象としてク
ロツク信号CLKが与えられている。そして、ク
リア信号CLRがカウンタ361に与えられる都
度、即ち各カメラ111〜119による走査が新
しい走査線に移る都度カウンタ361はリセツト
され、クリア信号CLRが与えられてリセツトさ
れた時点からの経過時間を示す情報をフロントエ
ツジラツチ回路355及びリアエツジラツチ回路
359に与える。 The counter 361 is supplied with a horizontal synchronizing signal as a clear signal CLR, and is supplied with a clock signal CLK as a counting target. Each time the clear signal CLR is applied to the counter 361, that is, each time the scanning by each of the cameras 111 to 119 moves to a new scanning line, the counter 361 is reset, and the counter 361 calculates the elapsed time from the time when the clear signal CLR was applied and reset. The information shown is provided to the front edge latch circuit 355 and the rear edge latch circuit 359.
また水平同期信号はインバータ362により
そのレベルを逆転されてクリア信号CLRとして
フロントエツジラツチ回路355及びリアエツジ
ラツチ回路359にも与えられており、このクリ
ア信号CLRが両ラツチ回路に与えられる都度、
即ち新たな走査線の走査が開始される都度両ラツ
チ回路355,359はリセツトされる。そして
両ラツチ回路355及び359は信号,の各
ラツチバツフア書換パルスが与えられることによ
りその都度カウンタ361から与えられている計
時値、即ち各走査線上のエツジの位置をラツチす
る。 Further, the level of the horizontal synchronizing signal is reversed by an inverter 362, and is applied as a clear signal CLR to the front edge latch circuit 355 and the rear edge latch circuit 359, and each time this clear signal CLR is applied to both latch circuits,
That is, each time scanning of a new scanning line is started, both latch circuits 355 and 359 are reset. Both latch circuits 355 and 359 latch the time value given by the counter 361 each time, that is, the position of the edge on each scanning line, when each latch buffer rewriting pulse of the signal .
両エツジ検出器356及び360にはそれぞれ
水平同期信号がロード信号LDとして与えられ
ており、このロード信号LDのハイレベルのパル
スが入力されると各エツジ検出器356,360
はその時点で各ラツチ回路355及び359にラ
ツチされている経時時間を示す情報をフロントエ
ツジ、リアエツジの各走査線上の位置として読み
出し、エツジ位置メモリ36に出力する。 A horizontal synchronizing signal is given as a load signal LD to both edge detectors 356 and 360, respectively, and when a high level pulse of this load signal LD is input, each edge detector 356 and 360
reads the information indicating the elapsed time latched in each latch circuit 355 and 359 at that time as a position on each scanning line of the front edge and rear edge, and outputs it to the edge position memory 36.
従つてフロントエツジラツチ回路355には第
9図ヌに示す如く1走査線につき1つのラツチバ
ツフア書換パルスしか与えられないので、これが
フロントエツジラツチ回路355に与えられた時
点の計数値がフロントエツジ検出器356により
読み出されフロントエツジの位置として検出され
る。またリアエツジラツチ回路360には第9図
オに示す如く複数のラツチバツフア書換パルスが
与えられる場合もあるが、水平同期信号がロー
ド信号LDとして与えられ時点でラツチされてい
る計数値、即ち走査線1ライン上における最後の
ラツチバツフア書換パルスによりラツチされた計
数値がリアエツジ検出値360により読み出され
リアエツジの位置として検出されるので、前述し
た如く鋼板Sの表面に低温部あるいはスラグ等の
付着物が存在する場合にも鋼板Sの縁辺位置が正
確に検出される。 Therefore, since only one latch buffer rewriting pulse is applied to the front edge latch circuit 355 for each scanning line as shown in FIG. 356 and detected as the front edge position. In some cases, the rear edge latch circuit 360 is supplied with a plurality of latch buffer rewrite pulses as shown in FIG. Since the count value latched by the last latch buffer rewriting pulse shown above is read out by the rear edge detection value 360 and detected as the rear edge position, there is a low temperature area or deposits such as slag on the surface of the steel plate S as described above. Even in this case, the edge position of the steel plate S can be detected accurately.
このようにしてエツジ位置検出回路35により
検出された各走査線上のエツジの位置を示すデー
タ(エツジ位置)は順次エツジ位置メモリ36に
与えられる。エツジ位置メモリ36は2画面分の
容量を有し、1画面分のデータ、即ちエツジ位置
の書込みを行う間にそれに先行して取得された1
画面分のデータをダイレクトメモリアクセスI/
Oポート39を介してミニコンピユータを利用し
た演算装置4へ転送する構成となつており、これ
らの処理はCPU38により制御される。 Data indicating the edge position on each scanning line detected by the edge position detection circuit 35 in this manner (edge position) is sequentially provided to an edge position memory 36. The edge position memory 36 has a capacity for two screens, and contains one screen's worth of data, that is, one screen of data acquired prior to writing the edge position.
Direct memory access for screen data
The configuration is such that the data is transferred to the arithmetic unit 4 using a minicomputer via the O port 39, and these processes are controlled by the CPU 38.
演算装置4は個々のカメラ111〜119によ
り得られた1画面分のデータを合成視野に合成す
るための線形変換を行つて全体の複合図形情報を
作成し、この複合図形の特徴要素を圧延機の制御
系(図示せず)に制御情報として与える。 The arithmetic unit 4 performs linear transformation to combine data for one screen obtained by the individual cameras 111 to 119 into a composite field of view to create overall composite figure information, and converts the characteristic elements of this composite figure into a rolling machine. control system (not shown) as control information.
個々のカメラ11の各視野を合成画面に合成す
るための線形変換は次のようにして行われる。各
個別視野内の1走査線上のエツジ、即ち立上り、
立下りの位置のその個別視野の座標系X−Y上で
(Xi、Y1i)、(Xi、Y2i)とし、この点の合成視野
の座標系x−y上の位置を(x1i、y1i)、(x2i、
y2i)とするとその関係は下式のようになる。 Linear transformation for combining the fields of view of the individual cameras 11 into a composite screen is performed as follows. Edges on one scan line in each individual field of view, i.e. rising edges,
The position of the falling point on the coordinate system X-Y of the individual field of view is (Xi, Y 1 i), (Xi, Y 2 i), and the position of this point on the coordinate system x-y of the composite field of view is (x 1 i, y 1 i), (x 2 i,
y 2 i), the relationship is as shown below.
x1i=X0j−axj・Xi・cosθj
−ayi・Y1i・sinθj
y1i=Y0j−axj・Xi・sinθj
−ayi・Y1i・cosθj
x2i=X0j−axj・Xi・cosθj
−ayi・Y2i・sinθj
y2i=Y0j−axj・Xi・sinθj
−ayi・Y2i・cosθj
ただし、
X0j、Y0j:合成視野の座標x−yに対する個別
視野X−Yの平行移動距離(画素単位)
axj、ayj:標準視野に対する個別視野の拡大率
θj:合成座標x−yに対する個別座標X−Yの回
転角
またエツジ位置演算回路3はタイミングI/O
ポート39を介してプロセス制御コンピユータ9
と接続されており、プロセス制御コンピユータ9
からCPU38に対して測定に必要な情報を与え
る。 x 1 i=X 0 j−axj・Xi・cosθj −ayi・Y 1 i・sinθj y 1 i=Y 0 j−axj・Xi・sinθj −ayi・Y 1 i・cosθj x 2 i=X 0 j− axj・Xi・cosθj −ayi・Y 2 i・sinθj y 2 i=Y 0 j−axj・Xi・sinθj −ayi・Y 2 i・cosθj where, X 0 j, Y 0 j: Coordinates of synthetic visual field x− Parallel movement distance of the individual visual field X-Y with respect to y (in pixel units) axj, ayj: Magnification rate of the individual visual field with respect to the standard visual field θj: Rotation angle of the individual coordinate X-Y with respect to the composite coordinate x-y Also, the edge position calculation circuit 3 Timing I/O
Process control computer 9 via port 39
is connected to the process control computer 9
gives information necessary for measurement to the CPU 38.
エツジ位置メモリ36に蓄積されたデータはま
たCPU42に読出されCRTモニタ6の画面に対
応づけたデイスプレイラム41に合成画像情報と
して書込まれ、これに基づきCRTモニタ6にこ
の合成画面が表示される。また本実施例では各カ
メラ111〜119には1024ラインの走査線を有
するカメラを用いているので、512ラインの走査
線を有するCRTモニタ6の縦方向に画面を圧縮
合成するためにエツジ位置メモリ36からの走査
線6ラインの内の1ラインを抽出する構成となつ
ている。 The data accumulated in the edge position memory 36 is also read out by the CPU 42 and written as composite image information to the display ram 41 associated with the screen of the CRT monitor 6, and based on this, this composite screen is displayed on the CRT monitor 6. . Furthermore, in this embodiment, each of the cameras 111 to 119 has 1024 scanning lines, so the edge position memory is used to compress and synthesize the screen in the vertical direction of the CRT monitor 6, which has 512 scanning lines. The configuration is such that one line out of six scanning lines from No. 36 is extracted.
キーボード5からはキーボードインタフエース
40を介して本発明装置全体に対する各種の走査
及び制御指令、あるいは測定、データ処理等に必
要な各種の数値等の設定を行うよう構成してあ
り、これらはCPU42により処理される。 The keyboard 5 is configured to issue various scanning and control commands to the entire apparatus of the present invention via the keyboard interface 40, or to set various numerical values necessary for measurement, data processing, etc., and these are executed by the CPU 42. It is processed.
ビデオプロセツサ23から出力されるビデオ信
号は9入力1出力の手動切換型のデイスプレイセ
レクタ43により選択されてCRTモニタ8に各
個別のカメラ111〜119の撮像画面を表示す
る。 The video signal outputted from the video processor 23 is selected by a manual switching type display selector 43 with 9 inputs and 1 output, and the image capture screen of each of the individual cameras 111 to 119 is displayed on the CRT monitor 8.
以上のように構成された本発明装置の動作につ
いて以下に説明する。 The operation of the apparatus of the present invention configured as above will be explained below.
熱間圧延工程中の鋼板Sがカメラカメラ111
〜119の視野111′〜119′により構成され
る合成視野内の所定の位置に静止されると、各カ
メラ111〜119はそれぞれ撮像を開始する。
鋼板Sから輻射される熱赤外線フイルタによつて
可視光域以下(〜700nm)の光線がカツトされ
て近赤外域のみが選択的に透過され、レンズ系1
2を介して各カメラ111〜119の撮像管11
a,11a……に熱赤外線像として捉えられる。
この撮像管11aに捉えられた像のアナログ電気
信号はフアイバリンク13により光信号に変換さ
れて光フアイバを介することにより雑音の発生な
くフアイバリンク14へ送られて再びアナログの
電気信号に変換され、カメラコントロールユニツ
ト2に与えられる。 The steel plate S during the hot rolling process is captured by the camera 111.
When the cameras 111 to 119 are stopped at a predetermined position within the composite field of view formed by the fields of view 111' to 119' of the cameras 111 to 119, each camera 111 to 119 starts capturing an image.
The thermal infrared filter radiated from the steel plate S cuts out light rays below the visible light range (~700 nm) and selectively transmits only the near-infrared light, and the lens system 1
The image pickup tube 11 of each camera 111 to 119 via 2
a, 11a... are captured as thermal infrared images.
The analog electrical signal of the image captured by the image pickup tube 11a is converted into an optical signal by the fiber link 13, and sent to the fiber link 14 without noise through the optical fiber, where it is converted back into an analog electrical signal. It is given to the camera control unit 2.
カメラコントロールユニツト2に与えられた信
号はそのビデオプロセツサ23から受光レベル制
御回路24に与えられて、そのピークレベルPL
と受光レベル制御回路24に与えられている設定
レベルTLとの比較により、ピークレベルPLが設
定レベルTLと等しくなるようにレンズ系12の
絞り値を制御する信号FCがモータ120に与え
られて各カメラ111〜119への入射光量の制
御を行う。これにより、各カメラ111〜119
の受光レベルは一定となるのでその動作は安定
し、また主スライサ34、副スライサ33による
各エツジ検出の精度も向上することになる。 The signal given to the camera control unit 2 is given from its video processor 23 to the received light level control circuit 24, and its peak level PL is
A signal FC is applied to the motor 120 to control the aperture value of the lens system 12 so that the peak level PL becomes equal to the set level TL by comparing the received light level PL with the set level TL given to the received light level control circuit 24. The amount of light incident on the cameras 111 to 119 is controlled. As a result, each camera 111 to 119
Since the light reception level is constant, its operation is stable, and the accuracy of edge detection by the main slicer 34 and the sub-slicer 33 is also improved.
ビデオプロセツサ23からの信号はエツジ位置
演算回路3にも与えられて、まずそのビデオセレ
クタ31に入力される。 The signal from the video processor 23 is also applied to the edge position calculation circuit 3, and is first input to its video selector 31.
9入力1出力のビデオセレクタ31は、9台の
カメラ111〜119が捉えた像を予備処理した
各ビデオプロセツサ23からの信号をCPU38
の指令により順次選択してA/D変換器32へ出
力する。このA/D変換器32によりデジタル信
号に変換された信号は副スライサ33及び主スラ
イサ34に与えられ、更にエツジ位置検出回路3
5により各走査線上のエツジ、換言すれば走査線
が鋼板Sの像の縁辺と交叉する位置を検出する。 A video selector 31 with 9 inputs and 1 output sends signals from each video processor 23 that preprocessed images captured by nine cameras 111 to 119 to a CPU 38.
are sequentially selected and output to the A/D converter 32 according to the command. The signal converted into a digital signal by this A/D converter 32 is given to a sub-slicer 33 and a main slicer 34, and further to an edge position detection circuit 3.
5, the edge on each scanning line, in other words, the position where the scanning line intersects the edge of the image of the steel plate S is detected.
エツジ位置検出回路3により検出された各走査
線上のエツジ位置は順次エツジ位置メモリ36の
1画面分の格納エリアに入力格納される。 The edge positions on each scanning line detected by the edge position detection circuit 3 are sequentially input and stored in the storage area for one screen of the edge position memory 36.
このようにして1画面分のエツジ検出及びその
データ(エツジ位置)の格納が終了すると、
CPU38はビデオセレクタ31及びエツジ位置
メモリ36に指令を与えてビデオセレクタ31に
は画像の切換を行わせ、またエツジ位置メモリ3
6にはすでに取得された1画面分のエツジ位置の
データをダイレクトメモリアクセスI/Oポート
37を介して演算装置4へ出力させ、同時にもう
1画面分のエリアにエツジ位置検出回路35から
送られてくる次の画像のエツジ位置の格納を行わ
せる。 When edge detection for one screen and storage of the data (edge position) are completed in this way,
The CPU 38 gives commands to the video selector 31 and the edge position memory 36 to cause the video selector 31 to switch images, and also to make the video selector 31 switch images.
6, the edge position data for one screen that has already been acquired is output to the arithmetic unit 4 via the direct memory access I/O port 37, and at the same time, data is sent from the edge position detection circuit 35 to the area for another screen. The edge position of the next image to be received is stored.
演算装置4はエツジ位置メモリ36から送られ
る各個別視野のエツジ位置を、前記変換式に従つ
て合成画像の基準座標x−yに変換し、9画面分
の個別視野を合成視野に合成し、この合成視野上
における鋼板Sの平面形状の特徴要素を圧延機の
制御装置等に出力する。 The arithmetic unit 4 converts the edge position of each individual field of view sent from the edge position memory 36 into the reference coordinates x-y of the composite image according to the conversion formula, and combines the individual fields of view for nine screens into the composite field of view, The characteristic elements of the planar shape of the steel plate S on this composite field of view are output to a control device of the rolling mill or the like.
以上のように本発明に係る板形状測定装置は、
複数の2次元撮像装置を使用しているため、形状
の大なる測定対象であつても高分解能、高精度に
て測定が可能であり、また2次元撮像装置として
テレビカメラを使用しているため走査時間は極め
て短時間となつている。これらの点について前述
した従来例と比較してみると、解像度では従来例
は100×100程度が限度であるが、本実施例では
2500×500程度となつており、また走査時間では
従来例は4〜5秒程度必要としたものが本実施例
では約9/15秒程度となり、事実上測定対象を静止
させる必要なしに高解像度の走査が可能となる。 As described above, the plate shape measuring device according to the present invention has the following features:
Because it uses multiple two-dimensional imaging devices, it is possible to measure with high resolution and precision even when measuring objects with large shapes, and because it uses a television camera as the two-dimensional imaging device. The scanning time is extremely short. Comparing these points with the conventional example described above, the resolution of the conventional example is limited to about 100 x 100, but in this example,
The scanning time is about 2500 x 500, and the scanning time required in the conventional example is about 4 to 5 seconds, but in this example, it is about 9/15 seconds, so high resolution can be achieved without the need to hold the measurement target still. scanning becomes possible.
また、主スライサにより撮像された測定対象の
縁辺の位置、即ちエツジ位置を、前記撮像装置に
より得られた画像信号、該画像信号のレベルを変
更し、また遅延させた信号に基づいて検出するこ
とにより画像信号の2値化を行つているので、エ
ツジ位置の検出は極めて正確に行われる。そして
画像信号を所定閾値にて2値化する単純な構成の
副スライサを付加することにより、前記主スライ
サによるエツジ位置検出が不可能な場合の補償を
行つているので、複雑なソフトウエア的処理を不
要としている。 Further, the position of the edge of the measurement target imaged by the main slicer, that is, the edge position, is detected based on the image signal obtained by the image pickup device, the level of the image signal is changed, and the signal is delayed. Since the image signal is binarized using this method, the edge position can be detected extremely accurately. By adding a sub-slicer with a simple configuration that binarizes the image signal using a predetermined threshold value, it is possible to compensate for the case where the edge position cannot be detected by the main slicer. is no longer necessary.
更に本発明装置では得られるデータ数も従来の
ものより多数となり、このため従来は行い得なか
つたより高度な各種の解析を行うことも可能とな
る。 Furthermore, the apparatus of the present invention can obtain a larger amount of data than the conventional apparatus, making it possible to perform various types of more advanced analyzes that were not possible with the conventional apparatus.
更に本実施例ではあおり視野の撮像を可能とし
たテレビカメラを用いることにより、複数のテレ
ビカメラをそれぞれの視野中心直上に分散配置す
るのではなく、一個所に集合配置して設置スペー
スの節減を可能としている。 Furthermore, in this embodiment, by using a television camera that is capable of capturing images in a tilted field of view, multiple television cameras can be arranged in one place instead of being distributed directly above the center of each field of view, thereby saving installation space. It is possible.
尚、本実施例では2次元撮像装置として近赤外
域に良好な感度特性を有するシリコンビジコンカ
メラを用いて熱間鋼板の熱赤外像を撮像する構成
として照明設備を不要としているが、補助照明を
用いることとすれば鋼板の温度に拘わらず測定が
可能となる。 Note that in this example, a silicon vidicon camera with good sensitivity characteristics in the near-infrared region is used as a two-dimensional imaging device to capture a thermal infrared image of a hot steel sheet, eliminating the need for lighting equipment. By using , it becomes possible to measure regardless of the temperature of the steel plate.
また本実施例における主スライサは、画像信号
をレベルアツプした信号と、遅延させた信号と、
更にこの信号をレベルアツプした信号とにより画
像信号のフロント・リア両エツジを示す信号を得
る構成としたが、他の処理方法によることも可能
である。 In addition, the main slicer in this embodiment generates a signal obtained by increasing the level of the image signal and a signal obtained by delaying the image signal.
Furthermore, although the configuration is such that a signal indicating both the front and rear edges of the image signal is obtained by increasing the level of this signal, other processing methods are also possible.
以上説明した如く本発明に係る板形状測定装置
は、形状測定対象の板材を、夫々が部分的に撮像
するように配設され、水平、垂直走査機能を有す
る複数の2次元撮像装置と、該2次元撮像装置の
水平走査により得られた画像信号を遅延した信号
を基準ビデオ信号とし、前記画像信号に加算処理
を施した信号を立下り検出用スライスレベル信号
とし、又前記基準ビデオ信号に更に遅延及び加算
処理を施した信号を立上り検出用スライスレベル
信号として前記基準ビデオ信号の2値化処理を行
う主スライサと、前記基準ビデオ信号を一定の閾
値を用いて2値化処理を行う副スライサと、主ス
ライサ及び副スライサの2値化信号を合成し、最
も早く出現する立上りエツジ位置と、最も遅く出
現する立下りエツジ位置を夫々水平走査時間に同
期したクロツク信号により求めるエツジ位置検出
回路及び前記エツジ位置検出回路にて得た立上
り、立下りエツジ位置を垂直走査に同期させて順
次記憶するエツジ位置メモリ、並びにこのエツジ
位置メモリにおける各部分視野に対応したエツジ
位置を合成処理する演算装置とを具備するから、
走査速度が速く、移動している測定対象に対して
も静止させることなく高解像度の走査が出来、ま
た主スライサにより画像信号を遅延、加算処理等
の加工を施した信号を組合わせて2値化処理し、
エツジ位置を検出するからエツジ位置の検出精度
が高く、しかも副スライサを備えるから主スライ
サがエツジ位置を検出出来なかつた場合にも補償
が出来て複雑なソフトウエア的処理を要さず、更
にデータ量も多く高度な各種の解析を行うことも
可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。 As explained above, the plate shape measuring device according to the present invention includes a plurality of two-dimensional imaging devices each having a horizontal and vertical scanning function, each of which is arranged so as to partially image a plate material to be subjected to shape measurement; A signal obtained by delaying an image signal obtained by horizontal scanning of a two-dimensional imaging device is used as a reference video signal, a signal obtained by performing addition processing on the image signal is used as a slice level signal for fall detection, and further added to the reference video signal. A main slicer that performs binarization processing on the reference video signal using a signal subjected to delay and addition processing as a slice level signal for rising edge detection, and a sub-slicer that performs binarization processing on the reference video signal using a certain threshold value. and an edge position detection circuit which synthesizes the binary signals of the main slicer and the sub-slicer and determines the position of the rising edge that appears earliest and the position of the falling edge that appears the latest using a clock signal synchronized with the horizontal scanning time. an edge position memory that sequentially stores rising and falling edge positions obtained by the edge position detection circuit in synchronization with vertical scanning, and an arithmetic unit that performs a synthesis process of edge positions corresponding to each partial field of view in this edge position memory. Because it is equipped with
The scanning speed is fast, and it is possible to perform high-resolution scanning even on a moving measurement target without having to stop it, and the main slicer is used to delay the image signal and combine the processed signals such as addition processing to generate binary signals. processed,
Since the edge position is detected, the detection accuracy of the edge position is high. Furthermore, since it is equipped with a sub-slicer, even if the main slicer cannot detect the edge position, it can be compensated for, eliminating the need for complex software processing, and The present invention has excellent effects, such as being able to perform various types of sophisticated analyzes with a large amount of data.
第1図は従来の熱間鋼板の形状測定装置の一例
の構成を示す略示図、第2図は本発明に係る板形
状測定装置の構成の概略を示すブロツク図、第3
図は同じくテレビカメラの配置状態及びその視野
並びにそれにより構成される合成画面と鋼板の位
置関係を示す説明図、第4,5図はテレビカメラ
の走査線の方向と鋼板の縁辺方向の関係及びその
ビデオ信号と2値信号の関係を示す説明図、第6
図はあおり視野の説明図、第7図はテレビカメラ
の受光レベルの制御方法の説明図、第8図は本発
明装置の主スライサ、副スライサ及びエツジ位置
検出回路のブロツク図、第9図はその各信号の状
態を示す説明図、第10図は第9図ロの要部を示
す模式図である。
2……カメラ制御部、3……エツジ演算回路、
4……演算装置、11,111〜119……シリ
コンビジコンカメラ、11a……撮像管、12…
…レンズ系、22……画像歪補正回路、23……
ビデオプロセツサ、33……副スライサ、34…
…主スライサ、35……エツジ位置検出回路、3
6……エツジ位置メモリ。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an example of a conventional hot steel sheet shape measuring device, FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the configuration of a sheet shape measuring device according to the present invention, and FIG.
The figure is also an explanatory diagram showing the arrangement of the television camera, its field of view, and the positional relationship between the composite screen and the steel plate formed thereby, and Figures 4 and 5 are the relationship between the direction of the scanning line of the television camera and the edge direction of the steel plate, and Explanatory diagram showing the relationship between the video signal and the binary signal, No. 6
The figure is an explanatory diagram of the tilted field of view, Fig. 7 is an explanatory diagram of the method of controlling the light reception level of the television camera, Fig. 8 is a block diagram of the main slicer, sub-slicer, and edge position detection circuit of the apparatus of the present invention, and Fig. 9 is An explanatory diagram showing the states of each signal, FIG. 10 is a schematic diagram showing the main part of FIG. 9(b). 2...Camera control unit, 3...Edge calculation circuit,
4... Arithmetic device, 11,111-119... Silicon vidicon camera, 11a... Image pickup tube, 12...
...Lens system, 22... Image distortion correction circuit, 23...
Video processor, 33... Sub-slicer, 34...
...Main slicer, 35...Edge position detection circuit, 3
6...Edge position memory.
Claims (1)
するように配設され、水平、垂直走査機能を有す
る複数の2次元撮像装置と、 該2次元撮像装置の水平走査より得られた画像
信号を遅延した信号を基準ビデオ信号とし、前記
画像信号に加算処理を施した信号を立下り検出用
スライスレベル信号とし、又前記基準ビデオ信号
に更に遅延及び加算処理を施した信号を立上り検
出用スライスレベル信号として前記基準ビデオ信
号の2値化処理を行う主スライサと、 前記基準ビデオ信号を一定の閾値を用いて2値
化処理を行う副スライサと、 主スライサ及び副スライサの2値化信号を合成
し、最も早く出現する立上りエツジ位置と、最も
遅く出現する立下りエツジ位置を夫々水平走査時
間に同期したクロツク信号により求めるエツジ位
置検出回路 及び前記エツジ位置検出回路にて得た立上り、
立下りエツジ位置を垂直走査に同期させて順次記
憶するエツジ位置メモリ、 並びにこのエツジ位置メモリにおける各部分視
野に対応したエツジ位置を合成処理する演算装置
とを備えたことを特徴とする板形状測定装置。 2 前記2次元撮像装置はレンズ系の光軸と撮像
部の中心軸とをずらせてあおり視野の撮像を可能
としてある特許請求の範囲第1項記載の板形状測
定装置。[Scope of Claims] 1. A plurality of two-dimensional imaging devices, each of which is arranged so as to partially image a plate material to be subjected to shape measurement, and has horizontal and vertical scanning functions, and a horizontal scanning device of the two-dimensional imaging device. A signal obtained by delaying the image signal obtained from the above is used as a reference video signal, a signal obtained by performing addition processing on the image signal is used as a falling detection slice level signal, and further delay and addition processing is performed on the reference video signal. a main slicer that performs binarization processing on the reference video signal using a signal as a slice level signal for rising edge detection; a sub-slicer that performs binarization processing on the reference video signal using a certain threshold; a main slicer and a sub-slicer. an edge position detection circuit which synthesizes the binary signals of and determines the position of the rising edge that appears earliest and the position of the falling edge that appears latest using a clock signal synchronized with the horizontal scanning time; and the edge position detection circuit. The rise I got,
A plate shape measurement device comprising: an edge position memory that sequentially stores falling edge positions in synchronization with vertical scanning; and an arithmetic unit that performs synthesis processing of edge positions corresponding to each partial field of view in this edge position memory. Device. 2. The plate shape measuring device according to claim 1, wherein the two-dimensional imaging device is capable of capturing images in a tilted field of view by shifting the optical axis of the lens system and the central axis of the imaging section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58147248A JPS6038609A (en) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | Planar shape measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58147248A JPS6038609A (en) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | Planar shape measuring apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6038609A JPS6038609A (en) | 1985-02-28 |
| JPH045123B2 true JPH045123B2 (en) | 1992-01-30 |
Family
ID=15425930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58147248A Granted JPS6038609A (en) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | Planar shape measuring apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038609A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0749937B2 (en) * | 1988-03-22 | 1995-05-31 | 工業技術院長 | Shape measurement method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50111941A (en) * | 1974-02-12 | 1975-09-03 | ||
| JPS5744806A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method of two-dimensional measurement for pattern |
| JPS58160305U (en) * | 1982-04-20 | 1983-10-25 | 株式会社東芝 | shape detection device |
-
1983
- 1983-08-10 JP JP58147248A patent/JPS6038609A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6038609A (en) | 1985-02-28 |
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