JP2000329520A - Coil position detector - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a coil position detector capable of exactly operating the position even for a mirror shape. SOLUTION: A slit light scanner 12 for irradiating with laser slit light, a TV camera 10 photographing images, an image synthesizer 14 for extracting a part changing brightness and forming binarization processed image, a shape operation means 16 calculating the cross sectional shape data of the part of changing brightness and a coil operation device 18 for extracting the cross sectional shape data of the coil part and calculating the coil width, the width center position, coil diameter and the diameter center position. The slit light scanner 12 irradiates the coil with a laser slit light so that a plurality of the parts changing brightness exist when seeing the coil in diameter direction. The coil operation device 18 calculates the coil width and the width direction center position for the part that a plurality of cross sectional shape data exist when the cross sectional shape data is projected to the coil diameter direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、物体の位置・高さ
等の３次元形状（位置）を非接触で計測する装置であっ
て、特に製鉄所のコイルヤードで無人化運転される天井
クレーンに備えられ、コイルの中心位置等を検出するコ
イル位置検出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for non-contact measurement of a three-dimensional shape (position) such as the position and height of an object, and more particularly to an overhead crane which is operated unmanned in a coil yard of a steelworks. And a coil position detecting device for detecting a center position of the coil and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】物体の位置・高さ等の３次元情報を簡便
に計測する方法として、従来から光切断法がよく知られ
ている。この光切断法においては、被測定物にレーザス
リット光を照射し、被測定物表面に写し出されるレーザ
スリット光の形状パターン（光切断線）を、レーザスリ
ット光の照射方向とは別の方向からテレビカメラで撮像
する。このとき、被測定物に凹凸があれば、光切断線は
撮像した画像上で被測定物の凹凸に応じて変形する。そ
こで、テレビカメラで撮像したときの光切断線の位置
（変形量）と、レーザスリット光の投光角度から、三角
測量の原理に基づいて被測定物の形状を演算する。この
被測定物をコイルとし、コイルヤードにあるコイルの
幅、径中心位置等の測定に応用したのがコイル位置測定
装置である。2. Description of the Related Art As a method for easily measuring three-dimensional information such as the position and height of an object, a light cutting method has been well known. In this light cutting method, the object to be measured is irradiated with laser slit light, and the shape pattern (light cutting line) of the laser slit light projected on the surface of the object to be measured is changed from a direction different from the irradiation direction of the laser slit light. Take an image with a TV camera. At this time, if the measured object has irregularities, the light cutting line is deformed on the captured image according to the irregularities of the measured object. Therefore, the shape of the object to be measured is calculated based on the principle of triangulation from the position of the light cutting line (deformation amount) when the image is taken by the television camera and the projection angle of the laser slit light. A coil position measuring apparatus is applied to the measurement of the width, the center of the diameter, and the like of the coil in the coil yard using the object to be measured as a coil.

【０００３】次に、この方法をコイル位置測定装置に適
用した場合について説明する。テレビカメラで撮像し、
処理した画像においては、通常、光切断線の部分が明る
い（つまり、輝度が高い）。そこで、２値化処理により
高輝度部分と低輝度部分とに分け、高輝度部分だけを抽
出する。そして抽出した部分とレーザスリット光の投光
角度から三角測量の原理に基づいてコイルの３次元形状
を演算する。Next, a case where this method is applied to a coil position measuring device will be described. Take an image with a TV camera,
In the processed image, the portion of the light section line is usually bright (that is, the brightness is high). Therefore, a high-luminance portion and a low-luminance portion are divided by a binarization process, and only the high-luminance portion is extracted. Then, the three-dimensional shape of the coil is calculated based on the principle of triangulation from the extracted portion and the projection angle of the laser slit light.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、コイル位
置検出装置は、スリット状のレーザ光をコイル表面に照
射し、そのコイル表面に現れる光切断線を撮像して３次
元の形状データを作成し、その形状データ及びレーザの
投光角度とに基づいてコイルの中心位置等を演算する。
そして、その演算結果を利用してクレーンを制御し、コ
イル運搬等を行う。ここで、検出対象であるコイルの表
面性状が照射光を拡散反射する拡散性状であれば、コイ
ル表面に照射したレーザ光は、広い角度にわたって拡散
反射する。そのため、コイルの形状に関わらず、テレビ
カメラに入力する光の強さは常に安定する。As described above, the coil position detecting device irradiates a slit-shaped laser beam onto the coil surface and images a light cutting line appearing on the coil surface to create three-dimensional shape data. Then, the center position of the coil and the like are calculated based on the shape data and the projection angle of the laser.
Then, the crane is controlled using the calculation result to carry the coil or the like. Here, if the surface property of the coil to be detected is a diffuse property of diffusely reflecting the irradiation light, the laser light irradiated on the coil surface is diffusely reflected over a wide angle. Therefore, regardless of the shape of the coil, the intensity of light input to the television camera is always stable.

【０００５】しかし、レーザ光照射対象のコイル表面の
性状が鏡面状に近い場合には、照射したレーザ光は拡散
反射せずに正反射（＝鏡面反射）する。したがって、レ
ーザ光を照射するコイル表面位置によって、テレビカメ
ラに入力する光の強さは大きく変化する。However, when the properties of the coil surface to be irradiated with laser light are close to mirror-like, the irradiated laser light is not diffusely reflected but specularly reflected (= specularly reflected). Therefore, the intensity of light input to the television camera greatly changes depending on the position of the coil surface on which the laser light is irradiated.

【０００６】図１１は、レーザ光を照射するコイルの位
置とテレビカメラとの位置関係とを表した図である。例
えば、コイル表面の性状により、照射したレーザ光が拡
散する場合は、レーザ光をＡ点に照射してもＢ点に照射
してもテレビカメラに入力する光の強さはほぼ一定であ
る。一方、コイル表面の性状により、照射したレーザ光
が正反射する場合には、Ａ点に照射した時には、正反射
した光はテレビカメラに入力しないので、テレビカメラ
に入力される光は強くない。しかし、Ｂ点に照射した時
には、正反射した光がテレビカメラに入り込むため、こ
のときの光は非常に強くなる。ここで、通常、コイルの
形状は円筒形であることから、このようにテレビカメラ
に正反射光が入力する時のレーザ光照射位置は、レーザ
光源とテレビカメラの配置とコイル表面の傾きとによっ
て決まり、その位置はコイル表面の特定部分に限定され
る。FIG. 11 is a diagram showing a positional relationship between a coil for irradiating a laser beam and a television camera. For example, when the irradiated laser light is diffused due to the properties of the coil surface, the intensity of the light input to the television camera is substantially constant regardless of whether the laser light is applied to point A or B. On the other hand, when the irradiated laser light is regularly reflected due to the properties of the coil surface, the light that is regularly reflected is not input to the TV camera when the laser light is applied to the point A, so that the light input to the TV camera is not strong. However, when the light is applied to the point B, the light that is regularly reflected enters the television camera, so that the light at this time is very strong. Here, since the shape of the coil is usually cylindrical, the irradiation position of the laser beam when the specularly reflected light is input to the TV camera in this way depends on the arrangement of the laser light source and the TV camera and the inclination of the coil surface. Determined, and its location is limited to a specific portion of the coil surface.

【０００７】図１２は撮像処理した画面を表した図であ
る。正反射を起こすような表面性状のコイルでの位置検
出を従来通りの方法で行うと、上述のようにレーザ光
源、コイルの形状及びテレビカメラの位置関係によって
は、テレビカメラに正反射光が入力される場合がある。
テレビカメラに正反射光のような非常に強い光が入る
と、テレビカメラのレンズ及び撮像面（例えば、ＣＣ
Ｄ）で構成される光学系内部では、入力した光が反射、
散乱等を起こす。そのため、撮像面において結像された
その光は、実際のレーザ光より広がりをもつ。また、場
合によっては、レンズと撮像面との間で生じるゴースト
画像が映り込む等の現象を生じることがある。そのた
め、画面上では、実際得られるべき照射部分以外の部分
でも輝度が高い部分が生じることとなり、レーザ光の照
射による光切断線を正確に検出することができない。FIG. 12 is a diagram showing a screen subjected to an image pickup process. If position detection is performed by a conventional method using a coil having a surface texture that causes specular reflection, regular reflection light is input to the television camera depending on the laser light source, the shape of the coil, and the positional relationship between the television camera as described above. May be done.
When extremely strong light such as specular reflection light enters the television camera, the lens and imaging surface of the television camera (for example, CC)
In the optical system composed of D), the input light is reflected,
Causes scattering and the like. Therefore, the light focused on the imaging surface has a wider range than the actual laser light. In some cases, a phenomenon such as a ghost image generated between the lens and the imaging surface may be reflected. For this reason, on the screen, a portion having a high luminance is generated even in a portion other than the irradiation portion to be actually obtained, and it is not possible to accurately detect a light cutting line due to laser light irradiation.

【０００８】したがって、テレビカメラがその反射光を
受ける位置によっては、正反射により生じた光の広がり
が、真のコイルエッジより外側にまで達してしまう場合
がある。そのため、コイルが実在しない部分について
も、あたかもコイルが存在するかのように検出されてし
まう。従来の位置検出装置でコイル幅、中心位置を演算
した場合、光が広がった分だけ、コイル幅を広く検出し
てしまうために、正確なコイル幅等が求められないとい
う問題点があった。Therefore, depending on the position where the television camera receives the reflected light, the spread of the light generated by the regular reflection may reach outside the true coil edge. Therefore, even a portion where the coil does not actually exist is detected as if the coil exists. When the coil width and the center position are calculated by the conventional position detecting device, there is a problem that an accurate coil width or the like cannot be obtained because the coil width is detected as wide as the light is spread.

【０００９】本発明は上記のような問題を解決するため
のものであり、コイル表面の性状が鏡面状であっても、
コイルの位置を正確に演算できるようなコイル位置検出
装置を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem. Even if the surface of the coil is mirror-like,
It is an object of the present invention to obtain a coil position detecting device that can accurately calculate the position of a coil.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るコイル位置
検出装置は、コイルの運搬を行う天井クレーンに取り付
けられ、コイルに複数の直線状レーザスリット光を照射
するレーザ光投光手段と、天井クレーンに取り付けら
れ、コイルを被写体とした画像を撮像する撮像手段と、
撮像手段が撮像した画像を処理して、各レーザスリット
光の照射により明るさが変化した部分を判断して抽出
し、処理画像を作成する画像合成手段と、処理画像に基
づいて、明るさが変化した部分の３次元形状データを算
出する形状演算手段と、形状演算手段が算出した３次元
形状データのうち、コイル部分の３次元形状データを判
断して抽出し、抽出した３次元形状データをコイルの径
方向に投影して、少なくともコイルの幅及び幅の中心位
置を算出し、また、抽出した３次元形状データをコイル
の幅方向に投影して、少なくともコイルの径及び径の中
心位置を算出するコイル演算手段とを備え、レーザ光投
光手段は、コイルを径方向に見た場合、どの位置におい
ても、複数のレーザスリット光の照射による明るさが変
化した部分が存在するように各レーザスリット光を照射
し、また、コイル演算手段は、コイル部分と判断して抽
出した３次元形状データをコイル径方向に投影した際、
複数のレーザスリット光の照射により算出された複数の
３次元形状データが存在する部分に基づいて、少なくと
もコイルの幅及び幅方向中心位置を算出するものであ
る。本発明においては、レーザ光投光手段は、コイルの
運搬を行う天井クレーンに取り付けられ、複数の直線状
レーザスリット光をコイルを切断するように照射する。
照射する際、コイルを径方向にみたときに、コイルのど
の位置においても、必ず複数のレーザスリット光の照射
部分が存在するように照射する。撮像手段が撮像した画
像を画像合成手段が処理し、各レーザスリット光の照射
により明るさが変化した部分を判断して抽出し、処理画
像を作成する。形状演算手段は、処理画像に基づいて３
次元形状データを作成する。コイル演算手段は、コイル
の３次元形状データをコイルの径方向に投影し、コイル
の幅方向中心位置及びコイル幅を求め、また、コイルの
３次元形状データをコイルの幅方向に投影し、コイルの
径方向中心位置及びコイル径を求める。形状演算手段が
算出した３次元形状データのうち、コイル部分の３次元
形状データを判断して抽出し、抽出した３次元形状デー
タをコイルの径方向に投影してコイルの幅及び幅の中心
位置を算出する。その際、複数のレーザスリット光の照
射により算出された複数の３次元形状データが存在する
部分に基づいて、コイルの幅及び幅の中心位置を算出す
る。また、抽出した３次元形状データをコイルの幅方向
に投影してコイルの径及び径の中心位置を算出する。A coil position detecting device according to the present invention is mounted on an overhead crane for transporting a coil, and irradiates a plurality of linear laser slit beams to the coil with a laser beam projecting means. Imaging means attached to the crane, for imaging an image with the coil as a subject,
The image pickup means processes the image taken by the image pickup means to determine and extract a portion where the brightness has changed due to the irradiation of each laser slit light, and to extract and generate a processed image. Shape calculating means for calculating three-dimensional shape data of the changed portion; and, among the three-dimensional shape data calculated by the shape calculating means, determining and extracting the three-dimensional shape data of the coil portion, and extracting the extracted three-dimensional shape data. Projecting in the radial direction of the coil to calculate at least the width of the coil and the center position of the width, and projecting the extracted three-dimensional shape data in the coil width direction to at least determine the diameter of the coil and the central position of the diameter A coil calculating means for calculating, wherein the laser light projecting means has a portion where the brightness changes due to the irradiation of the plurality of laser slit lights at any position when the coil is viewed in the radial direction. Irradiating each laser slit light so, also, the coil calculating means, when projecting the three-dimensional shape data extracted is determined that the coil portion to the coil radial direction,
At least the width of the coil and the center position in the width direction are calculated based on a portion where a plurality of three-dimensional shape data calculated by the irradiation of the plurality of laser slit lights exist. In the present invention, the laser light projecting means is attached to an overhead crane that carries the coil, and irradiates a plurality of linear laser slit lights so as to cut the coil.
When irradiating, when the coil is viewed in the radial direction, the irradiation is always performed so that there are a plurality of irradiated portions of the laser slit light at any position of the coil. An image taken by the image pickup means is processed by the image synthesizing means, and a portion whose brightness has been changed by the irradiation of each laser slit light is determined and extracted to create a processed image. The shape calculation means performs 3 based on the processed image.
Create dimensional shape data. The coil calculating means projects the three-dimensional shape data of the coil in the radial direction of the coil, obtains the center position and the coil width in the width direction of the coil, and projects the three-dimensional shape data of the coil in the width direction of the coil. The radial center position and the coil diameter are determined. The three-dimensional shape data of the coil portion is determined and extracted from among the three-dimensional shape data calculated by the shape calculation means, and the extracted three-dimensional shape data is projected in the radial direction of the coil to determine the width of the coil and the center position of the width. Is calculated. At this time, the width of the coil and the center position of the width are calculated based on the portion where the plurality of three-dimensional shape data calculated by the irradiation of the plurality of laser slit lights exist. Also, the extracted three-dimensional shape data is projected in the width direction of the coil to calculate the diameter of the coil and the center position of the diameter.

【００１１】また、本発明に係るコイル位置検出装置に
おいて、レーザ光投光手段は、各レーザスリット光の投
光角度を表す投光角度信号を出力し、コイル演算装置
は、複数のレーザスリット光の照射により複数の３次元
形状データが存在する部分の判断を、投光角度信号に基
づいて行うものである。本発明においては、レーザ光投
光手段は、レーザスリット光の照射により得られる情報
である投光角度信号を出力する。コイル演算手段は、径
方向の投影において、複数のレーザスリット光の照射に
より複数の３次元形状データが存在する部分の判断を投
光角度信号に基づいて行う。Further, in the coil position detecting device according to the present invention, the laser beam projecting means outputs a beam projecting angle signal indicating a beam projecting angle of each laser slit beam, and the coil calculating device comprises a plurality of laser slit beam projecting devices. Is determined on the basis of the projection angle signal based on the projection angle signal. In the present invention, the laser beam projecting means outputs a beam projecting angle signal which is information obtained by irradiating the laser slit light. In the radial projection, the coil calculating means determines a portion where a plurality of three-dimensional shape data exists due to irradiation of a plurality of laser slit lights based on the light projection angle signal.

【００１２】また、本発明に係るコイル位置検出装置に
おいて、レーザ光投光手段は、レーザスポットを２次元
的に走査して複数のレーザスリット光を照射するもので
ある。本発明においては、レーザ光投光手段は、複数の
レーザスリット光を照射する際、レーザ光の点であるレ
ーザスポットを２次元的に走査して照射する。Further, in the coil position detecting device according to the present invention, the laser beam projecting means irradiates a plurality of laser slit beams by scanning the laser spot two-dimensionally. In the present invention, when irradiating a plurality of laser slit lights, the laser light projecting means two-dimensionally scans and irradiates a laser spot which is a point of the laser light.

【００１３】また、本発明に係るコイル位置検出装置に
おいては、コイル演算手段は、３次元形状データをコイ
ルの径方向に投影する際、コイルの径を垂線とし、かつ
天井クレーンに鉛直な線分と平行な面に投影する。本発
明においては、コイル演算手段は、３次元形状データを
コイルの径方向に投影する際、コイルの径を垂線とし、
かつ天井クレーンに鉛直な線分と平行な面に投影し、必
ずコイルの最も高い部分が含まれるようにする。Further, in the coil position detecting device according to the present invention, when projecting the three-dimensional shape data in the radial direction of the coil, the coil calculating means sets the diameter of the coil to a perpendicular line and a line segment perpendicular to the overhead crane. Projected onto a plane parallel to. In the present invention, when projecting the three-dimensional shape data in the radial direction of the coil, the coil calculating means sets the diameter of the coil as a perpendicular,
Also, project onto a plane parallel to the vertical line segment on the overhead crane so that the highest part of the coil is always included.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】実施形態１．図１は本発明のコイ
ル計測装置の計測原理を説明するための構成図である。
図では、基準面（床面）１上にコイル３が置かれてい
る。撮像手段となるテレビカメラ１０は、基準面１にそ
の中心軸が直交するように配置され、撮像画像を映像信
号に変換して送信する。レーザ光投光手段となるスリッ
ト光走査装置１２は、テレビカメラ１０とは異なった位
置に配置されている。スリット光走査装置１２は、レー
ザスポット光からレーザスリット光１２ａを生成させる
とともにそれを走査し、コイル３を切断させるように照
射する。また、その走査に基づいた投光角度θを表す投
光角度信号を送信する。画像合成手段となる画像合成装
置１４は、テレビカメラ１０から送信された映像信号及
びスリット光走査装置１２から送信された投光角度信号
に基づいて、２値処理画像信号及び投光角度画像信号を
生成処理する。形状演算手段となる形状演算装置１６
は、画像合成装置１４が生成処理した２値処理画像信号
及び投光角度画像信号に基づいて３次元の断面形状デー
タを演算する。コイル演算手段となるコイル演算装置１
８は形状演算装置１６が求めた３次元の断面形状データ
に基づいて、コイル３の径、幅等を求める。その際に、
正反射に基づくレーザスポット光の広がりにより生じる
成分を除去する。コイル位置検出装置の構成は以上であ
るが、図１のコイル位置検出装置の全体動作を説明する
前に、測定方法、画像合成方法、レーザスリット光の位
置と投光角度θとの関係及び形状演算原理の観点から、
それぞれ関連する装置の動作について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a configuration diagram for explaining the measurement principle of the coil measurement device of the present invention.
In the figure, a coil 3 is placed on a reference plane (floor surface) 1. A television camera 10 serving as an imaging unit is arranged so that its center axis is orthogonal to the reference plane 1, converts a captured image into a video signal, and transmits the video signal. The slit light scanning device 12 serving as a laser light projecting unit is arranged at a position different from the television camera 10. The slit light scanning device 12 generates the laser slit light 12 a from the laser spot light, scans the laser slit light 12 a, and irradiates the laser so as to cut the coil 3. Further, a light projection angle signal representing the light projection angle θ based on the scanning is transmitted. The image synthesizing device 14 serving as an image synthesizing unit converts the binary processed image signal and the light projection angle image signal based on the video signal transmitted from the television camera 10 and the light projection angle signal transmitted from the slit light scanning device 12. Generate processing. Shape calculation device 16 serving as shape calculation means
Calculates three-dimensional cross-sectional shape data based on the binary processed image signal and the projection angle image signal generated and processed by the image synthesis device 14. Coil calculation device 1 serving as coil calculation means
Numeral 8 determines the diameter, width, and the like of the coil 3 based on the three-dimensional cross-sectional shape data obtained by the shape calculation device 16. At that time,
A component generated by the spread of the laser spot light based on the regular reflection is removed. The configuration of the coil position detecting device is as described above. Before describing the overall operation of the coil position detecting device of FIG. 1, the measuring method, the image synthesizing method, the relationship and the shape between the position of the laser slit light and the projection angle θ are described. From the viewpoint of the operation principle,
The operation of each related device will be described.

【００１５】（Ａ）測定方法 図２はスリット光走査装置１２の構成を示した図であ
る。図２に基づいて本実施の形態の測定方法について説
明する。測定方法は、一般的に光切断法と呼ばれる方法
を用いる。図において、半導体レーザ２０は、レーザス
ポット光を発する。駆動モータ２２ａは、第１の走査ミ
ラー２２の回転を制御する。第１の走査ミラー２２は、
回転しながら半導体レーザ２０が発するレーザスポット
光を反射する。これにより、レーザスポット光が走査
し、レーザスリット光が生成される。ここで、駆動モー
タ２２ａは、生成されたレーザスリット光の向きが図１
のｙ軸方向となるように第１の走査ミラー２２の回転を
制御する。また、駆動モータ２４ａは、第２の走査ミラ
ー２４の回転を制御し、生成されたレーザスリット光の
照射位置を、図１のｘ軸方向に対して制御する。これに
より、生成されたレーザスリット光がｘ軸方向に走査さ
れ、複数のレーザスリット光が照射される。そして、同
時に第２の走査ミラー２４により定められる投光角度θ
を、投光角度信号として画像合成装置１４に送信する。
テレビカメラ１０は、撮像した画像を映像信号として画
像合成装置１４に出力する。(A) Measuring Method FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the slit light scanning device 12. The measurement method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As a measuring method, a method generally called a light section method is used. In the figure, a semiconductor laser 20 emits a laser spot light. The drive motor 22a controls the rotation of the first scanning mirror 22. The first scanning mirror 22 is
The laser spot light emitted from the semiconductor laser 20 is reflected while rotating. Thereby, the laser spot light scans, and laser slit light is generated. Here, the direction of the generated laser slit light is controlled by the drive motor 22a as shown in FIG.
The rotation of the first scanning mirror 22 is controlled so as to be in the y-axis direction. Further, the drive motor 24a controls the rotation of the second scanning mirror 24, and controls the irradiation position of the generated laser slit light in the x-axis direction in FIG. Thereby, the generated laser slit light is scanned in the x-axis direction, and a plurality of laser slit lights are irradiated. At the same time, the projection angle θ determined by the second scanning mirror 24
Is transmitted to the image synthesizing device 14 as a projection angle signal.
The television camera 10 outputs the captured image to the image synthesizing device 14 as a video signal.

【００１６】そして、第２の走査ミラー２４をθからΔ
θだけ回転させて再度実行する。このような動作を適当
回繰り返す。ここで、コイル位置等の計測のためには投
光角度θの値が必要であり、コイル上にレーザスリット
光を適当数照射でき、θの値が確定できれば、回転させ
るΔθの値はその都度同じでなくてもかまわない。Then, the second scanning mirror 24 is moved from θ to Δ
Rotate by θ and execute again. Such an operation is repeated an appropriate number of times. Here, in order to measure the coil position and the like, the value of the projection angle θ is necessary. If a proper number of laser slit lights can be irradiated on the coil, and the value of θ can be determined, the value of Δθ to be rotated is changed each time. It does not matter if they are not the same.

【００１７】画像合成装置１４は、テレビカメラ１０の
映像信号を、各々の光切断線による映像信号を合成しな
がら処理する。そして、映像信号と投光角度信号とから
２値処理画像信号及び投光角度画像信号を生成する。形
状演算装置１６は、画像合成装置１４が画像処理した２
値処理画像信号及び投光角度画像信号を用いて、３次元
の断面形状データを複数演算する。これらの演算結果に
基づいて、コイル３の全体形状を得る。The image synthesizing device 14 processes the video signal of the television camera 10 while synthesizing the video signal by each light cutting line. Then, a binary processed image signal and a projection angle image signal are generated from the video signal and the projection angle signal. The shape calculation device 16 performs the image processing by the image synthesis device 14.
A plurality of three-dimensional cross-sectional shape data is calculated using the value-processed image signal and the projection angle image signal. Based on these calculation results, the overall shape of the coil 3 is obtained.

【００１８】ここで、測定精度を上げるため、光切断線
（投射角θのレーザスリット光）と光切断線（投射角θ
＋Δθのレーザスリット光）との間に不要にレーザ光を
照射しないようにする必要がある。そこで、図２のスリ
ット光走査装置１２には、遮蔽板２６を設けている。こ
れを駆動モータ２４ａと同期させて制御し、レーザスリ
ット光の投光角度θがθ＋Δθに変化するまでの間は、
レーザスリット光がコイル３に照射されないようにす
る。これは、レーザスリット光の投光角度θがθ＋Δθ
に変化するまでの間、半導体レーザ２０にレーザスポッ
ト光を発生させないようにしても実現できる。なお、第
２の走査ミラー２４の回転ピッチΔθを細かくするほど
コイル３の形状分解能は向上する。しかし、その一方で
演算処理が多くなり、測定時間は長くなる。Here, in order to improve the measurement accuracy, a light cutting line (laser slit light having a projection angle θ) and a light cutting line (projection angle θ) are used.
It is necessary not to irradiate the laser light unnecessarily with the laser slit light of + Δθ. Therefore, the slit light scanning device 12 shown in FIG. This is controlled in synchronization with the drive motor 24a, and until the projection angle θ of the laser slit light changes to θ + Δθ,
The laser slit light is not irradiated on the coil 3. This is because the projection angle θ of the laser slit light is θ + Δθ
The laser spot light may not be generated in the semiconductor laser 20 until it changes to. The smaller the rotation pitch Δθ of the second scanning mirror 24 is, the more the shape resolution of the coil 3 is improved. However, on the other hand, the arithmetic processing increases, and the measurement time increases.

【００１９】コイル演算装置１８は、それぞれの形状デ
ータ及び投光角度θに基づいてコイルの中心位置、幅等
を算出する。The coil calculating device 18 calculates the center position, width, etc. of the coil based on the respective shape data and the light projection angle θ.

【００２０】（Ｂ）画像合成方法 図３は画像合成装置１４の構成を示すブロック図であ
る。テレビカメラ１０から送信される映像信号は、Ａ／
Ｄ変換器３０によりデジタル信号に変換され、最大輝度
画像演算部３１に入力される。最大輝度画像演算部３１
は、コンパレータ３１ａ、セレクタ３１ｂ及び最大輝度
画像メモリ３２で構成されている。この最大輝度画像演
算部３１は、コンパレータ３１ａ及びセレクタ３１ｂに
より各画素領域の最大輝度レベルの映像信号を求め、最
大輝度画像メモリ３２内の該当する画素領域に格納す
る。(B) Image Synthesizing Method FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the image synthesizing device 14. The video signal transmitted from the television camera 10 is A /
The signal is converted into a digital signal by the D converter 30 and input to the maximum luminance image calculation unit 31. Maximum brightness image calculation unit 31
Is composed of a comparator 31a, a selector 31b and a maximum luminance image memory 32. The maximum luminance image calculation unit 31 obtains the video signal of the maximum luminance level of each pixel area by the comparator 31a and the selector 31b, and stores the video signal in the corresponding pixel area in the maximum luminance image memory 32.

【００２１】この最大輝度画像演算部３１が最大輝度画
像信号を格納するまでの処理手順を詳細に説明する。Ａ
／Ｄ変換器３０を介してある画素領域の映像信号ａ_c が
入力されると、コンパレータ３１ａは、最大輝度画像メ
モリ３２から、映像信号ａ_cに対応する画素領域の信号
ａ_m を読み出す。そして、その映像信号ａ_c の輝度レベ
ルと最大輝度画像メモリ３２の信号ａ_m の輝度レベルと
を比較する。ここで、ａ_c ＞ａ_m の場合には、セレクタ
３１ｂ及びコード化画像演算部３４のセレクタ３４ａに
セレクタ信号を送信する。セレクタ３１ｂはセレクタ信
号が入力されると、最大輝度画像メモリ３２の信号ａ_m
をその映像信号ａ_c に書き換える（つまり、ａ_c ＝ａ
_m ）。また、ａ_c ≦ａ_m の場合は、書き換えない（つま
り、ａ_m ＝ａ_m ）。このような処理を、テレビカメラ１
０から入力されてくる映像信号ａ_cについて順次行う。
したがって、最大輝度画像メモリ３２には、各画素領域
の最大輝度画像レベルが最大輝度画像信号として格納さ
れる。The processing procedure until the maximum luminance image calculation section 31 stores the maximum luminance image signal will be described in detail. A
If / D converter 30 the video signal a _c of the pixel region that is through is input, the comparator 31a from the maximum brightness image memory 32, reads the signal a _m of the pixel area corresponding to the video signal a _c. Then, comparing the luminance level of the signal a _m brightness level and a maximum brightness image memory 32 of the video signal a _c. Here, in the case of a _c> a _m transmits the selector signal to the selector 34a of the selector 31b and the coded image calculation unit 34. When the selector 31b selector signal is input, the signal a _m of the maximum brightness image memory 32
To the video signal a _c (that is, a _c = a
_m ). In the case of a _c ≦ a _m, not rewrite (i.e., a _m = a _m). Such processing is performed by the TV camera 1
Sequentially performed for the video signal a _c inputted from 0.
Therefore, the maximum brightness image level of each pixel region is stored in the maximum brightness image memory 32 as a maximum brightness image signal.

【００２２】また、スリット光走査装置１２から送信さ
れるレーザスリット光の投光角度信号は、Ａ／Ｄ変換器
３３によりデジタル信号に変換され、コード化画像演算
部３４に入力される。コード化画像演算部３４は、セレ
クタ３４ａ及び投光角度画像メモリ３５で構成されてい
る。このコード化画像演算部３４では、各画素領域につ
いて、最大輝度画像レベルが得られたときの投光角度信
号を、最大輝度画像メモリ３２に対応する投光角度画像
メモリ３５の画素領域に投光角度θを表す投光角度画像
信号としてコード化し、格納する。The projection angle signal of the laser slit light transmitted from the slit light scanning device 12 is converted into a digital signal by the A / D converter 33 and input to the coded image calculation unit 34. The coded image calculation unit 34 includes a selector 34a and a projection angle image memory 35. In the coded image calculation unit 34, the projection angle signal at the time when the maximum luminance image level is obtained for each pixel area is projected to the pixel area of the projection angle image memory 35 corresponding to the maximum luminance image memory 32. It is coded and stored as a projection angle image signal representing the angle θ.

【００２３】このコード化画像演算部３４が投光角度信
号を格納する処理手順を詳細に説明する。最大輝度画像
演算部３１のコンパレータ３１ａは、映像信号ａ_c の輝
度レベルと最大輝度画像メモリ３２の信号ａ_m の輝度レ
ベルとを比較し、ａ_c ＞ａ_mを満たすものと判断する
と、セレクタ信号を出力する。セレクタ３３ａがそのセ
レクタ信号を受け取ると、輝度レベルの比較対象となっ
た画素領域に対応する投光角度画像メモリ３４の信号ｂ
_m を、その時に送信される投光角度信号が表す投光角度
θをコード化した投光角度画像信号ｂ_c に書き換える。
このような処理を、テレビカメラ１０から入力されてく
る映像信号ａ_c 及びスリット光走査装置１２から入力さ
れてくる投光角度信号ｂ_c に基づいて順次行う。したが
って、角度信号画像メモリ３５には、各画素領域におい
て最大輝度画像レベルとなった時の投光角度θが投光角
度画像信号ｂ_m として格納される。The processing procedure for storing the projection angle signal by the coded image calculation section 34 will be described in detail. Comparator 31a of the maximum brightness image calculation unit 31 compares the luminance level of the signal a _m brightness level and a maximum brightness image memory 32 of the video signal a _c, when it is determined that satisfies the a _c> a _m, a selector signal Is output. When the selector 33a receives the selector signal, the signal b of the projection angle image memory 34 corresponding to the pixel area whose luminance level is compared
The _m, rewrites the projection angle image signals b _c obtained by coding the projection angle θ represented by the projection angle signal transmitted at that time.
Such processing is sequentially performed based on the video signal a _c input from the television camera 10 and the light projection angle signal b _c input from the slit light scanning device 12. Therefore, the angle signal image memory 35, projection angle θ when the maximum brightness image level in each pixel area is stored as the projection angle image signal b _m.

【００２４】更に、テレビカメラ１０から送信される映
像信号は、Ａ／Ｄ変換器３６によりデジタル信号に変換
され、最小輝度画像演算部３７に入力される。最小輝度
画像演算部３７は、コンパレータ３７ａ、セレクタ３７
ｂ及び最小輝度画像メモリ３８で構成されている。この
最小輝度画像演算部３７は、コンパレータ３７ａ及びセ
レクタ３７ｂにより、各画素領域の最小輝度レベルの映
像信号を求め、最小輝度画像メモリ３８内の該当する画
素領域に格納する。Further, the video signal transmitted from the television camera 10 is converted into a digital signal by the A / D converter 36 and input to the minimum luminance image calculation unit 37. The minimum brightness image calculation unit 37 includes a comparator 37a, a selector 37
b and a minimum brightness image memory 38. The minimum luminance image calculation unit 37 obtains the video signal of the minimum luminance level of each pixel region by the comparator 37a and the selector 37b, and stores the video signal in the corresponding pixel region in the minimum luminance image memory 38.

【００２５】この最小輝度画像演算部３７が最小輝度画
像信号を格納するまでの処理手順を詳細に説明する。コ
ンパレータ３７ａは、Ａ／Ｄ変換器３６を介してある画
素領域の映像信号ａ_c が入力されると、最小輝度画像メ
モリ３８から、その映像信号ａ_c に対応する画素領域の
信号ａ_miを読み出す。そして、その映像信号ａ_c の輝度
レベルと最小輝度画像メモリ３８の信号ａ_miの輝度レベ
ルとを比較する。ここで、ａ_c ＜ａ_miの場合には、セレ
クタ３１ｂ及びコード化画像演算部３４のセレクタ３４
ａにセレクタ信号を送信する。セレクタ３１ｂはセレク
タ信号が入力されると、最小輝度画像メモリ３８の信号
ａ_miをその映像信号ａ_c に書き換える（つまり、ａ_c ＝
ａ_mi）。ａ_c ≧ａ_miの場合は、書き換えない（つまり、
ａ_mi＝ａ _mi）。このような処理を、テレビカメラ１０か
ら入力されてくる映像信号ａ_c について順次行う。した
がって、最小輝度画像メモリ３８には、画素領域の最小
輝度画像レベルが最小輝度画像信号として格納される。The minimum luminance image calculation section 37 outputs the minimum luminance image
The processing procedure up to storing the image signal will be described in detail. Ko
The comparator 37a is connected to an image via the A / D converter 36.
Video signal a of the elementary area_c Is input, the minimum brightness image
From the moly 38, the video signal a_c Of the pixel area corresponding to
Signal a_miIs read. Then, the video signal a_c Brightness
Level and signal a of minimum brightness image memory 38_miBrightness level
Compare with Where a_c <A_miIn the case of
And the selector 34 of the coded image calculation unit 34
Transmit the selector signal to a. Selector 31b is select
When the data signal is input, the signal of the minimum brightness image memory 38
a_miIs the video signal a_c (That is, a_c =
a_mi). a_c ≧ a_miIs not rewritten (that is,
a_mi= A _mi). Such processing is performed by the TV camera 10
Video signal a input from_c Are performed sequentially. did
Therefore, the minimum brightness image memory 38 stores the minimum pixel area.
The luminance image level is stored as the minimum luminance image signal.

【００２６】図４は画像合成装置１４の演算処理を概念
的に示した説明図である。図４（ａ）は、Ａ−Ａ’間の
最大輝度画像レベルを表した図である。図４（ｂ）は、
Ｂ−Ｂ’間の最小輝度画像レベルを表した図である。図
４（ｃ）は、Ｃ−Ｃ’（Ａ−Ａ’）間において、最大輝
度画像レベルを得たときの投光角度θを表した図であ
る。図４（ｂ）では、レーザスポット光以外の光の反射
光（背景光）に影響を受けたために、コイル部分の最小
輝度画像レベルが基準面の輝度よりも高くなっている。
画像合成装置１４は、上述のように、テレビカメラ１０
で撮像した映像信号をリアルタイム処理し、各画素領域
の最大輝度画像レベル及び最小輝度画像レベルを検出し
て各々最大輝度画像メモリ３２、最小輝度画像メモリ３
８に保持する。また、最大輝度画像レベルとなったタイ
ミング（通常、レーザスポット光が照射される位置で
は、視野内の対応する点に当たった時）での投光角度信
号を投光角度画像メモリ３５の、最大輝度画像メモリ３
２に対応する画素領域に記録する。したがって、複数の
レーザスリット光が合成された最大又は最小輝度画像信
号と投光角度画像信号とを同時に得ることができる。FIG. 4 is an explanatory diagram conceptually showing the arithmetic processing of the image synthesizing device 14. FIG. 4A is a diagram illustrating the maximum luminance image level between AA ′. FIG. 4 (b)
It is a figure showing the minimum luminance image level between BB '. FIG. 4C is a diagram showing the light projection angle θ when the maximum luminance image level is obtained between CC ′ (AA ′). In FIG. 4B, the minimum luminance image level of the coil portion is higher than the luminance of the reference plane because the reflected light (background light) of the light other than the laser spot light is affected.
The image synthesizing device 14 is, as described above, the TV camera 10
Real-time processing of the video signal imaged at the step (a), the maximum luminance image level and the minimum luminance image level of each pixel area are detected, and the maximum luminance image memory 32 and the minimum luminance image memory 3 are obtained.
8 is maintained. Further, the projection angle signal at the timing when the image reaches the maximum luminance image level (normally, at the position irradiated with the laser spot light, when a corresponding point in the visual field is hit) is stored in the projection angle image memory 35 at the maximum. Brightness image memory 3
2 is recorded in the pixel area corresponding to 2. Therefore, it is possible to simultaneously obtain a maximum or minimum luminance image signal obtained by combining a plurality of laser slit lights and a projection angle image signal.

【００２７】（Ｃ）レーザスリット光の位置と投光角度
情報の抽出 上述の最大輝度画像信号、最小輝度画像信号及び投光角
度画像信号から、光切断線を抽出するために、次式
（１）に示す画像演算を行い、背景光（レーザ光以外の
影響により生ずる光）の影響による輝度レベルを差し引
く。 輝度画像レベル＝最大輝度画像レベル−最小輝度画像レベル …（１） （１）式の画像演算により背景光の影響を差し引いた輝
度画像レベルを算出し、更に比較部３９において、予め
設定した閾値レベルで２値化処理し、閾値レベル以上の
高輝度の部分（通常、光切断線）だけを２値化処理画像
信号として抽出する。なお、本実施の形態においては、
上述のように、最小輝度画像演算を同時に行い、最大輝
度レベルと最小輝度レベルとの差を算出してから比較部
３９で２値化処理することにしているが、最大輝度画像
のみに基づいて、比較部３９で２値化処理を行い、高輝
度部分を抽出するようにしても良い。(C) Extraction of position and projection angle information of laser slit light In order to extract a light cutting line from the above-described maximum luminance image signal, minimum luminance image signal and projection angle image signal, the following equation (1) is used. ) Is performed, and the luminance level due to the influence of the background light (light generated by an influence other than the laser light) is subtracted. Luminance image level = maximum luminance image level−minimum luminance image level (1) A luminance image level from which the influence of the background light has been subtracted by the image calculation of equation (1) is calculated. To extract only a high-brightness portion (usually a light cutting line) above a threshold level as a binarized image signal. In the present embodiment,
As described above, the minimum luminance image calculation is performed at the same time, the difference between the maximum luminance level and the minimum luminance level is calculated, and then the binarization processing is performed by the comparing unit 39. Alternatively, the comparison unit 39 may perform a binarization process to extract a high luminance portion.

【００２８】画像合成装置１４では、輝度画像メモリ３
９ａに記憶させた２値化処理画像信号を送信する。ま
た、投光角度画像メモリ３５から投光角度画像信号を送
信する。In the image synthesizing device 14, the luminance image memory 3
The binarized image signal stored in 9a is transmitted. In addition, the projection angle image signal is transmitted from the projection angle image memory 35.

【００２９】（Ｄ）形状演算原理 次に２値化処理画像信号及び投光角度画像信号による、
三角測量法に基づいた３次元の断面形状データ演算につ
いて説明する。形状演算装置１６では、スリット光走査
装置１２により生成される複数のレーザスリット光につ
いて、その光切断線のそれぞれの３次元座標を演算する
ことによりコイル３の全体形状を求める。この形状演算
は三角測量の方式に基づいたものである。スリット光走
査装置１２からコイル３上にレーザスリット光１２ａを
投光角度θで投光する。その状態を撮像した画像から抽
出したレーザ光が当たった点（ｘ′，ｙ′）の高さｚ
（ｘ′，ｙ′）は、撮像画像のパースペクティブ効果を
考慮すると、次式（２）のような関係で表される。 ｚ（ｘ′，ｙ′）＝Ｚ₀ −｛Ｘ₀ −（１−ｚ（ｘ′，ｙ′）／ａ）ｘ｝ ×tan θ（ｘ′，ｙ′） …（２） ｘ′ ：テレビカメラで撮像された画像の基準面上での
位置（ｘ軸方向） ｙ′ ：テレビカメラで撮像された画像の基準面上での
位置（ｙ軸方向） Ｘ₀ ：レーザ光走査回転軸のｘ座標 Ｚ₀ ：レーザ光走査回転軸のｚ座標 ａ ：テレビカメラ−基準面間の距離 θ ：レーザスリット光投光角度 上記の（２）式を変形すればレーザスリット光が当たっ
た点の高さｚ（ｘ′，ｙ′）は次式（３）で求まる。(D) Principle of Shape Calculation Next, a binarized image signal and a projection angle image signal are used.
The calculation of three-dimensional cross-sectional shape data based on triangulation will be described. The shape calculation device 16 obtains the entire shape of the coil 3 by calculating the three-dimensional coordinates of each of the light cutting lines for the plurality of laser slit lights generated by the slit light scanning device 12. This shape calculation is based on a triangulation method. The slit light scanning device 12 emits the laser slit light 12 a onto the coil 3 at an emission angle θ. The height z of the point (x ', y') where the laser light extracted from the image obtained by capturing the state is applied
(X ', y') is expressed by the following equation (2) in consideration of the perspective effect of the captured image. z (x ′, y ′) = Z ₀ − {X ₀ − (1−z (x ′, y ′) / a) x} × tan θ (x ′, y ′) (2) x ′: Television The position of the image picked up by the camera on the reference plane (x-axis direction) y ': The position of the image picked up by the TV camera on the reference plane (y-axis direction) X ₀ : x of the laser light scanning rotation axis Coordinate Z ₀ : z coordinate of laser light scanning rotation axis a: distance between television camera and reference plane θ: laser slit light projection angle If the above equation (2) is modified, the height of the point hit by the laser slit light z (x ', y') is obtained by the following equation (3).

【００３０】[0030]

【数１】 (Equation 1)

【００３１】また、画像上でレーザ光が抽出された点
（ｘ’，ｙ’）の３次元座標上での座標（ｘ，ｙ）は次
式（４）及び（５）で与えられる。 ｘ＝｛１−ｚ（ｘ′，ｙ′）／ａ｝ｘ′ …（４） ｙ＝｛１−ｚ（ｘ′，ｙ′）／ａ｝ｙ′ …（５）The coordinates (x, y) on the three-dimensional coordinates of the point (x ', y') where the laser light is extracted on the image are given by the following equations (4) and (5). x = ｛1−z (x ′, y ′) / a｝ x ′ (4) y = ｛1−z (x ′, y ′) / a｝ y ′ (5)

【００３２】以上の説明から明らかなように、レーザス
リット光が投光角度θでテレビカメラ１０の画像上の座
標（ｘ′，ｙ′）に検出された点の３次元座標（ｘ，
ｙ，ｚ）は上記の（３）、（４）、（５）式で求まる。
ここで、上記の（４）、（５）式は、コイル３とテレビ
カメラ１０との間の距離が有限であるためにテレビカメ
ラ１０に近いものほど大きく見えるというパースペクテ
ィブ効果に対する補正を施したものである。撮像した画
像を単に処理だけの２次元画像だけでは正確な形状検出
ができず、補正をすることが必要なことが分かる。As apparent from the above description, the three-dimensional coordinates (x, y) of the point where the laser slit light is detected at the coordinates (x ', y') on the image of the television camera 10 at the projection angle θ.
y, z) is obtained by the above equations (3), (4), and (5).
Here, the above equations (4) and (5) have been corrected for the perspective effect that the closer to the TV camera 10 the larger the closer to the TV camera 10 because the distance between the coil 3 and the TV camera 10 is finite. It is. It can be seen that accurate shape detection cannot be performed with a two-dimensional image obtained by simply processing a captured image, and it is necessary to perform correction.

【００３３】図５（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、図１の
光学系（テレビカメラ１０、スリット光走査装置１２）
を天井クレーンに配置した場合における平配置図、正面
図及びテレビカメラ１０の視野内の映像をそれぞれ示し
た図である。同図（Ａ）に示されるように、テレビカメ
ラ１０は、トロリ３０の横行方向に対して時計回りに４
５°回転させた方向に、且つその光軸が鉛直方向下向き
に位置するように配置される。また、スリット光走査装
置１２は、トロリ３０上で、かつテレビカメラ１０のｘ
軸上に設置される。そして、生成するレーザスリット光
の向きがテレビカメラ１０のｙ軸方向に平行となるよう
に調整される。また、測定対象となるコイル３は、天井
クレーンの横行方向又は走行方向に平行に置かれてい
る。通常、ヤード内においては、コイル３は天井クレー
ンの横行方向又は走行方向の何れかに配置され、その配
置方向はヤードを管理しているシステムコンピュータに
おいて把握されているものなので、このようにコイル３
を配置することは可能である。したがって、本実施の形
態では、テレビカメラ１０によって撮像されるコイル３
の姿勢は、視野内で４５°傾いた（回転した）状態とな
っているものとする。FIGS. 5A, 5B and 5C show the optical system of FIG. 1 (TV camera 10, slit light scanning device 12).
FIG. 2 is a plan view, a front view, and an image in the field of view of the television camera 10 when the camera is placed on an overhead crane. As shown in FIG. 1A, the television camera 10 is moved clockwise in a direction
It is arranged in a direction rotated by 5 ° and its optical axis is positioned vertically downward. Further, the slit light scanning device 12 is located on the trolley 30 and the x of the television camera 10.
Installed on axis. Then, the direction of the generated laser slit light is adjusted so as to be parallel to the y-axis direction of the television camera 10. The coil 3 to be measured is placed parallel to the traversing direction or traveling direction of the overhead crane. Usually, in the yard, the coil 3 is arranged in either the traversing direction or the traveling direction of the overhead crane, and the arrangement direction is known by the system computer managing the yard.
It is possible to arrange. Therefore, in the present embodiment, the coil 3 captured by the television camera 10
Is inclined (rotated) by 45 ° in the visual field.

【００３４】スリット光走査装置１２は、レーザスポッ
ト光からレーザスリット光を生成し、コイル３を切断す
るように、テレビカメラ１０の視野内でそのレーザスリ
ット光を走査する。テレビカメラ１０はその状態を撮像
する。撮像した画像は、コイル３に対して斜め４５度方
向にレーザスリット光が照射された画像となる。画像合
成装置１４は上述の方法により合成画像を生成する。形
状演算装置１６は、その合成画像に基づいてレーザスリ
ット光が当たった部分（光切断線）の形状を上述の演算
式に基づいて演算する。各光切断線について演算を行う
ことにより、コイル・台車、床面等、テレビカメラ１０
の測定視野内の物体の複数の断面形状を得ることができ
る。The slit light scanning device 12 generates laser slit light from the laser spot light, and scans the laser slit light within the visual field of the television camera 10 so as to cut the coil 3. The television camera 10 captures the state. The captured image is an image obtained by irradiating the coil 3 with the laser slit light at an angle of 45 degrees. The image synthesizing device 14 generates a synthesized image by the method described above. The shape calculation device 16 calculates the shape of the portion (light cutting line) hit by the laser slit light based on the composite image based on the above calculation formula. By performing calculations for each light cutting line, the TV camera 10
A plurality of cross-sectional shapes of the object within the measurement field of view can be obtained.

【００３５】次に、コイル演算装置１８はその断面形状
データを用いて、コイルの方が床面や台車より高いこと
から、コイルと周辺部（床面及び台車）とを高さの違い
から識別し、コイルと判断される部分の形状データのみ
を抽出する。更に、抽出されたコイルの断面形状のデー
タから、コイルの位置を検出するために、コイルの径方
向及び幅方向の投影形状のデータを求める。ここで、コ
イルの径方向へは、基準面１と垂直な面に投影するもの
とする。Next, the coil arithmetic unit 18 uses the cross-sectional shape data to identify the coil and the peripheral portion (the floor and the truck) from the difference in height, since the coil is higher than the floor and the truck. Then, only the shape data of the portion determined to be a coil is extracted. Further, from the extracted data on the cross-sectional shape of the coil, data on the projected shape in the radial and width directions of the coil is obtained in order to detect the position of the coil. Here, it is assumed that the projection is made on a plane perpendicular to the reference plane 1 in the radial direction of the coil.

【００３６】図６はコイルの径方向投影及び幅方向投影
の投影形状のデータを求める際の説明図である。図６で
は、説明を簡単にするために、レーザスリット光の数及
びスリット光走査装置１２の投光方向を、図５とは別に
している。ここでは、検出ヘッドであるテレビカメラ１
０の設置角度（４５°）分回転させた方向、すなわちト
ロリ３０の横行方向及び走行方向にそれぞれコイル３の
形状を投影する。コイル幅方向への投影では、各断面形
状のコイル幅方向に対する形状データの平均値を求め、
その値を幅方向の投影形状のデータとする。また、コイ
ル径方向への投影では、各断面形状のコイル径方向に対
する形状データの最大値を径方向の投影形状のデータと
する。FIG. 6 is an explanatory diagram for obtaining projection shape data of the radial projection and the width projection of the coil. 6, the number of laser slit lights and the light projection direction of the slit light scanning device 12 are different from those in FIG. 5 for simplicity of description. Here, the TV camera 1 which is a detection head
The shape of the coil 3 is projected in a direction rotated by an installation angle of 0 (45 °), that is, in a traversing direction and a traveling direction of the trolley 30. In the projection in the coil width direction, the average value of shape data in the coil width direction of each cross-sectional shape is obtained,
The value is used as data of the projection shape in the width direction. In the projection in the coil radial direction, the maximum value of the shape data in the coil radial direction of each cross-sectional shape is used as data of the radially projected shape.

【００３７】図７はコイル３の性状が鏡面性状であった
場合の正反射を受けた状態を表す図である。コイル３が
鏡面性状の場合、コイル３に照射したレーザスリット光
の正反射光がテレビカメラ１０に入り込むことがある。
反射光が入り込む場合や入り込む部分は配置条件等によ
り異なるが、同じ条件では正反射光が入り込む部分は同
じである。ここで、テレビカメラ１０に反射光が入り込
む位置について考える。反射光が入り込む位置がコイル
３のコイルエッジとなるべき光が入り込む領域付近でな
ければ特に問題はない。しかし、コイルエッジとなる光
が入り込む領域付近に正反射光が入り込んだ場合、その
光が強いために光が広がって入力されるので、投影され
た径方向の投影形状も広がり、算出されるコイル幅は、
実際のコイル幅よりも広くなることがある。そこで、こ
のような広がった光を除去するための処理をコイル幅等
を算出する前に行うことにより、位置検出の精度を高め
ることができる。FIG. 7 is a diagram showing a state in which specular reflection is applied when the properties of the coil 3 are specular. When the coil 3 has a mirror-like property, the regular reflection light of the laser slit light applied to the coil 3 may enter the television camera 10.
The case where the reflected light enters and the part where the reflected light enters vary depending on the arrangement conditions and the like, but under the same conditions, the part where the regular reflected light enters is the same. Here, a position where the reflected light enters the television camera 10 will be considered. There is no particular problem unless the position where the reflected light enters is near the region where the light to be the coil edge of the coil 3 enters. However, when specularly reflected light enters near the area where the light to be the coil edge enters, the light is strong and the light is spread and input, so the projected radial shape is also expanded, and the calculated coil is calculated. The width is
It may be wider than the actual coil width. Therefore, by performing the processing for removing such spread light before calculating the coil width or the like, the accuracy of position detection can be improved.

【００３８】図８は投光角度θと径方向への投影形状と
の関係を表す図である。次に径方向の投影形状の余分な
部分を除去する方法について説明する。径方向における
投影は、径方向の各点における断面形状データの座標の
最大値を投影形状データの値としている。ここで、投影
形状のＡ点について考える。投影形状の処理を行う際に
は、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４の各断面形状データの座標
の最大値がＡ点における投影形状のデータとなる。径方
向の投影については、コイル３は必ず複数のレーザスリ
ット光による投影が行われるように、レーザスリット光
の間隔を設定しているので、図８では、投光角度画像信
号によると、断面形状データａ１、ａ２、ａ３、ａ４が
検出された時の投光角度は、それぞれθ５、θ６、θ
７、θ８である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the projection angle θ and the shape projected in the radial direction. Next, a method of removing an extra portion of the radial projection shape will be described. In the projection in the radial direction, the maximum value of the coordinates of the cross-sectional shape data at each point in the radial direction is set as the value of the projected shape data. Here, the point A of the projected shape is considered. When performing the processing of the projection shape, the maximum value of the coordinates of the cross-sectional shape data of a1, a2, a3, and a4 becomes the projection shape data at point A. Regarding the radial projection, the coil 3 sets the interval of the laser slit light so that the projection is always performed by a plurality of laser slit lights. Therefore, in FIG. When the data a1, a2, a3, and a4 are detected, the projection angles are θ5, θ6, and θ, respectively.
7, θ8.

【００３９】次に投影形状のＢ点について考える。投影
処理を行う際には、ｂ１、ｂ２、ｂ３の各形状データの
座標の最大値をＢ点における投影データとする。投光角
度画像信号によると、断面形状データｂ１、ｂ２、ｂ３
が検出された時の投光角度は、すべてθ５となってい
る。このことから、反射光によって広がった光により算
出される断面形状データ（Ｂ’の範囲で算出される断面
形状データ）は、径方向の投影において、同じ投光角度
画像信号で記録されているものであることがわかる。し
たがって、同じ投光角度のみで算出される形状データの
部分を除くことにより、正確なコイル幅を得ることがで
きる。そこで、コイル演算装置１８は、入力される断面
形状データ及び投光角度画像信号に基づいて、このよう
な部分を除去する。Next, the point B of the projection shape will be considered. When performing the projection processing, the maximum value of the coordinates of each of the shape data b1, b2, and b3 is set as the projection data at the point B. According to the projection angle image signal, the sectional shape data b1, b2, b3
Are all θ5 when is detected. From this, the cross-sectional shape data calculated from the light spread by the reflected light (cross-sectional shape data calculated in the range of B ′) is recorded in the radial projection with the same projection angle image signal. It can be seen that it is. Therefore, an accurate coil width can be obtained by excluding a portion of the shape data calculated only with the same projection angle. Therefore, the coil operation device 18 removes such a portion based on the input cross-sectional shape data and the projection angle image signal.

【００４０】図９は正反射光の影響を除去した後の状態
を表す図である。コイル幅の内側の部分では、反射光の
影響は残っているが、コイル幅の算出には影響はない。
このように正反射光の影響を除去した上で、コイル幅、
幅中心位置、径、径中心位置の算出を行う。FIG. 9 is a diagram showing a state after the influence of specular reflection light is removed. In the portion inside the coil width, the influence of the reflected light remains, but there is no effect on the calculation of the coil width.
After removing the effects of specular light, the coil width,
The width center position, diameter, and diameter center position are calculated.

【００４１】図１０はコイル幅の投影形状と幅判別用の
閾値レベルとの関係を表す図である。コイル演算装置１
８は、断面形状をコイル幅方向及び径方向に投影したそ
れぞれの投影形状データから、コイルの幅方向位置、コ
イル幅、コイル径方向中心位置及びコイル径を求める。
コイルの径方向については、ある閾値を設定し、図１０
に示されるように、投影した径方向の投影形状データか
ら、閾値以上の部分の左右両端の点を検出し、その点を
コイルの右エッジ及び左エッジとして認識する。コイル
幅及び幅中心位置は、それぞれ次式（５）及び（６）に
より求められる。 コイルの幅中心位置 ＝（右エッジ＋左エッジ）／２ …（５） コイル幅 ＝｜右エッジ−左エッジ｜ …（６）FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the projected shape of the coil width and the threshold level for width determination. Coil arithmetic unit 1
8 obtains a coil width direction position, a coil width, a coil radial direction center position, and a coil diameter from respective projection shape data obtained by projecting the cross-sectional shape in the coil width direction and the radial direction.
A certain threshold value is set for the radial direction of the coil, and FIG.
As shown in (2), from the radially projected projection shape data, points at the left and right ends of the portion equal to or larger than the threshold value are detected, and the points are recognized as the right edge and the left edge of the coil. The coil width and the width center position are obtained by the following equations (5) and (6), respectively. Coil width center position = (right edge + left edge) / 2 (5) Coil width = | right edge−left edge | (6)

【００４２】次に幅方向の投影形状のデータについて説
明する。図６において、レーザスリット光４１、４２、
４３において、例えば図示の点における平均値を求め、
その平均値をコイル幅方向の投影形状における点の座標
値とする。同様にして、レーザスリット光４１、４２、
４３、４４の他の点についてもその平均値を求め、コイ
ル幅方向の全体の投影形状４５を求める。理論的には、
得られる幅方向への投影形状は半円となる。Next, the data of the projection shape in the width direction will be described. In FIG. 6, laser slit light 41, 42,
At 43, for example, an average value at the illustrated points is obtained,
The average value is used as the coordinate value of a point in the projected shape in the coil width direction. Similarly, laser slit light 41, 42,
The average value of the other points 43 and 44 is also obtained, and the entire projected shape 45 in the coil width direction is obtained. In theory,
The resulting projected shape in the width direction is a semicircle.

【００４３】コイル幅方向については、投影されたコイ
ル形状が半円状になることから、円の方程式に形状デー
タを代入することで、コイルの中心位置及び径を求める
ことができる。 （ｘ−ｃ_x ）² ＋（ｚ−ｚ_x ）² ＝ｒ² …（７） ｘ，ｚ ：投影によって得られたコイルの半円状の
形状データ ｃ_x ，ｚ_x ：コイル径方向中心位置 ｒ ：コイル半径In the coil width direction, since the projected coil shape becomes a semicircle, the center position and the diameter of the coil can be obtained by substituting the shape data into the equation of the circle. (X−c _x ) ² + (z−z _x ) ² = r ² ... (7) x, z: semicircular shape data c _x of the coil obtained by the projection, z _x: coil radially central position r: radius of the coil

【００４４】具体的にはコイルの幅方向の３点以上の投
影形状データがあれば、上記の（７）式を解き、中心位
置等を得ることができる。ここでは、コイルの幅方向の
投影形状データを有効に使い、位置検出の信頼性を向上
させるために、コイル幅方向の投影形状データに対して
３点の組み合わせを複数通り設定する。各々の演算で得
られた複数の中心位置から規定を満たさない数値を除去
し、その後統計処理を行うことにより精度及び信頼性の
高いコイル径及び径中心位置を求める。Specifically, if there is projection shape data at three or more points in the coil width direction, the above equation (7) can be solved to obtain the center position and the like. Here, in order to effectively use the projection shape data in the coil width direction and improve the reliability of position detection, a plurality of combinations of three points are set for the projection shape data in the coil width direction. Numerical values that do not satisfy the rules are removed from the plurality of center positions obtained by the respective calculations, and then statistical processing is performed to obtain highly accurate and reliable coil diameters and diameter center positions.

【００４５】この規定の設定及び除去の方法として、測
定値の分布を求め、多数決の理論により予め設定した範
囲より離れた点を除去する方法や、点演算によって求め
られた全ての中心位置の平均値から距離の離れている順
に予め設定した点数のデータを削除する方法等がある。
なお、このような処理は当然コイル径方向の断面形状を
求める段階及び求めた断面形状から異常な形状データを
除去するためにも用いられる。As a method of setting and removing the prescribed values, a method of obtaining a distribution of measured values and removing points separated from a predetermined range by majority rule theory, or an average of all center positions obtained by point calculation. There is a method of deleting data of points set in advance in order of increasing distance from the value.
Such a process is naturally used also at the stage of obtaining the cross-sectional shape in the coil radial direction and for removing abnormal shape data from the obtained cross-sectional shape.

【００４６】また、演算した多数のコイル中心位置から
真の中心位置を求める方法には、多数点の平均値を求め
る方法や、多数点の分布をメッシュ状に分割しその分布
の最大値をとる位置を求める方法等がある。Further, a method of obtaining a true center position from a large number of calculated coil center positions includes a method of obtaining an average value of many points, and a method of dividing a distribution of many points into a mesh and taking the maximum value of the distribution. There is a method of obtaining the position, and the like.

【００４７】なお、上記の説明はコイル３の配置方向が
予め分かっている場合についての例であるが、コイル３
の方向が予め分かっていない場合においても同様にして
処理することができる。その場合、コイル３の方向を仮
に決めておいてから、コイル幅方向及び径方向の投影形
状を求める。求めた形状データからコイル３の配置方向
を決定することができるので、仮に決めたコイルの配置
方向と比較し、方向が異なっていた場合には、決定した
配置方向について上記のコイル径方向形状データを求め
る。The above description is of an example in which the arrangement direction of the coil 3 is known in advance.
Can be processed in the same manner even when the direction of is not known in advance. In this case, the direction of the coil 3 is temporarily determined, and then the projected shape in the coil width direction and the radial direction is obtained. Since the arrangement direction of the coil 3 can be determined from the obtained shape data, the arrangement direction of the coil 3 is compared with the provisionally determined arrangement direction of the coil. Ask for.

【００４８】このコイル位置検出装置により求めたコイ
ル幅及び中心位置等に基づいて天井クレーンを制御し、
コイルの運搬等を行う。The overhead crane is controlled based on the coil width and the center position obtained by the coil position detecting device,
Carry the coil.

【００４９】本実施の形態は、以上の説明からも明らか
なように、スリット光走査装置１２が、レーザスポット
光を２次元走査させてレーザスリット光をコイル３上に
照射する。その際にできる光切断線を径方向に投影した
ときに、コイル３のどの位置においても光切断線が複数
投影されるような間隔でレーザスリット光を照射する。
照射された光切断線をテレビカメラ１０で撮像して、画
像合成装置１４が各レーザスリット光の照射による輝度
画像レベル及びその時の投光角度を合成して、２値化処
理画像信号及び投光角度画像信号を生成し、形状演算装
置１６が２値化処理画像信号及び投光角度画像信号光に
基づいて３次元の断面形状データを演算する。この断面
形状データが光切断線の位置座標を表す。コイル演算装
置１８が、断面形状を径方向に投影し、コイル幅及び幅
の中心位置を算出する。その際、コイル径方向の投影に
おいて、同じ投光角度で作成された形状のみ部分を除去
してからコイル幅及び幅の中心位置を算出する。また、
断面形状データをコイル幅方向に投影し、径の中心位置
及び径の大きさを算出する。したがって、コイル３の表
面性状が鏡面状であっても、正反射光の影響を除くこと
ができ、コイル幅を正確に算出できるので、精度の高い
コイル位置検出装置を得ることができる。また、スリッ
ト光走査装置１２が、レーザスリット光の照射に基づい
て同時に得られる、各レーザスリット光の投光角度θを
表す投光角度信号を出力し、コイル演算装置１８は、径
方向の投影に際し、複数のレーザスリット光の照射によ
り、複数の断面形状データが存在する部分の判断を投光
角度θに基づいて行うようにしたので、より簡便に精度
を高めることができる。スリット光走査装置１２が、複
数のレーザスリット光を照射する際、レーザ光の点であ
るレーザスポット光を２次元的に走査して照射するよう
にしたので、コイル３の大きさに応じたレーザスリット
光を照射することもできる。また、本発明によれば、コ
イル演算手段１８が、３次元の断面形状データをコイル
の径方向に投影する際、基準面１と垂直な面に投影する
ようにしたので、コイルの径を垂線とし、かつ天井クレ
ーンに鉛直な線分と平行な面に投影し、必ずコイル３の
ｚ軸方向が最も大きい部分（最も高さがある部分）が含
まれ、コイルの幅及び幅方向中心位置の算出の精度を高
めることができる。In this embodiment, as is apparent from the above description, the slit light scanning device 12 irradiates the coil 3 with the laser slit light by scanning the laser spot light two-dimensionally. When the light cutting line formed at that time is projected in the radial direction, the laser slit light is irradiated at intervals such that a plurality of light cutting lines are projected at any position of the coil 3.
The illuminated light cutting line is imaged by the television camera 10, and the image synthesizing device 14 synthesizes the luminance image level and the projection angle at that time by irradiating each laser slit light, and binarizes the image signal and the projection. An angle image signal is generated, and the shape calculation device 16 calculates three-dimensional cross-sectional shape data based on the binarized image signal and the projection angle image signal light. This cross-sectional shape data represents the position coordinates of the light section line. The coil calculating device 18 projects the cross-sectional shape in the radial direction, and calculates the coil width and the center position of the width. At this time, in the projection in the coil radial direction, only the shape created at the same light projection angle is removed, and then the coil width and the center position of the width are calculated. Also,
The sectional shape data is projected in the coil width direction, and the center position of the diameter and the size of the diameter are calculated. Therefore, even if the surface property of the coil 3 is mirror-like, the influence of the specular reflection light can be eliminated, and the coil width can be calculated accurately, so that a highly accurate coil position detecting device can be obtained. Further, the slit light scanning device 12 outputs a projection angle signal representing the projection angle θ of each laser slit light, which is simultaneously obtained based on the irradiation of the laser slit light, and the coil operation device 18 performs the projection in the radial direction. At this time, by irradiating a plurality of laser slit lights, a portion where a plurality of cross-sectional shape data exists is determined based on the projection angle θ, so that the accuracy can be more easily improved. When the slit light scanning device 12 irradiates a plurality of laser slit lights, the laser spot light, which is a point of the laser light, is two-dimensionally scanned and irradiated. Irradiation with slit light can also be performed. Further, according to the present invention, when projecting the three-dimensional cross-sectional shape data in the radial direction of the coil, the coil calculation means 18 projects the data on the surface perpendicular to the reference plane 1, so that the coil diameter is perpendicular to the reference plane. And projecting onto a plane parallel to a vertical line segment to the overhead crane, always including the part where the z-axis direction of the coil 3 is the largest (the part with the highest height). The accuracy of the calculation can be improved.

【００５０】実施形態２．上述の実施の形態では、コイ
ル位置検出装置に限定して説明したが、本発明はそれに
限定されるものではなく、コイル以外の被測定物であっ
ても適用できる。Embodiment 2 In the above-described embodiment, the description is limited to the coil position detecting device. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to an object to be measured other than the coil.

【００５１】[0051]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、レーザ光
投光手段が、コイルを径方向に見た場合、どの位置にお
いても、複数のレーザスリット光の照射による明るさが
変化した部分が存在するように各レーザスリット光を照
射し、また、コイル演算手段が、コイル部分と判断して
抽出した３次元形状データをコイル径方向に投影した
際、複数のレーザスリット光の照射により算出された複
数の３次元形状データが存在する部分に基づいて、コイ
ルの幅及び幅方向中心位置を算出するようにしたので、
コイルの表面性状が鏡面状であった場合に起こりうる、
あるレーザスリット光の正反射光により算出される３次
元形状データ部分を除去することができ、そのため、コ
イル幅を正確に算出できるので、精度の高いコイル位置
検出装置を得ることができる。As described above, according to the present invention, when the laser beam projecting means looks at the coil in the radial direction, the portion where the brightness is changed by the irradiation of the plurality of laser slit beams at any position. Irradiates each laser slit light so that there exists, and when the coil calculating means projects the three-dimensional shape data extracted and determined in the coil radial direction in the coil radial direction, calculation is performed by irradiating a plurality of laser slit lights. Since the coil width and the center position in the width direction are calculated based on the portion where a plurality of pieces of three-dimensional shape data exist,
This can occur when the surface properties of the coil are mirror-like,
Since the three-dimensional shape data portion calculated by the specular reflection light of a certain laser slit light can be removed and the coil width can be calculated accurately, a highly accurate coil position detecting device can be obtained.

【００５２】また、本発明によれば、レーザ光投光手段
が、レーザスリット光の照射に基づいて同時に得られ
る、各レーザスリット光の投光角度を表す投光角度情報
を出力し、コイル演算装置は、径方向の投影において、
複数のレーザスリット光の照射により複数の３次元形状
データが存在する部分の判断を投光角度情報に基づいて
行うようにしたので、より簡便に精度が高いコイル位置
検出装置を得ることができる。Further, according to the present invention, the laser beam projecting means outputs the beam projecting angle information indicating the beam projecting angle of each laser slit beam, which is simultaneously obtained based on the irradiation of the laser slit beam, and performs the coil calculation. The device, in radial projection,
Since a portion where a plurality of three-dimensional shape data is present is determined based on the projection angle information by irradiating a plurality of laser slit lights, a highly accurate coil position detecting device can be obtained more easily.

【００５３】また、本発明によれば、レーザ光投光手段
は、複数のレーザスリット光を照射する際、レーザ光の
点であるレーザスポットを２次元的に走査して照射する
ようにしたので、コイルの大きさに応じたレーザスリッ
ト光を照射することも可能となる。Further, according to the present invention, when irradiating a plurality of laser slit lights, the laser light projecting means is configured to two-dimensionally scan and irradiate a laser spot which is a point of the laser light. It is also possible to irradiate laser slit light according to the size of the coil.

【００５４】また、本発明によれば、コイル演算手段
が、３次元形状データをコイルの径方向に投影する際、
コイルの径を垂線とし、かつ天井クレーンに鉛直な線分
と平行な面に投影し、必ずコイルの最も高い部分が含ま
れるようにしたので、コイルの幅及び幅方向中心位置の
算出の精度を高めることができる。According to the invention, when the coil calculating means projects the three-dimensional shape data in the radial direction of the coil,
Since the diameter of the coil is perpendicular and projected onto a plane parallel to the vertical line segment on the overhead crane, the highest part of the coil is always included, so the accuracy of calculating the width of the coil and the center position in the width direction is improved. Can be enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明のコイル計測装置の計測原理を説明する
ための構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a measurement principle of a coil measurement device of the present invention.

【図２】スリット光走査装置１２の構成を示した図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a slit light scanning device 12.

【図３】画像合成装置１４の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the image composition device 14.

【図４】画像合成装置１４の演算処理を概念的に示した
説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram conceptually showing a calculation process of the image synthesizing device 14.

【図５】図１の光学系を天井クレーンに配置した場合に
おける平配置図、正面図及びテレビカメラ１０の視野内
の映像をそれぞれ示した図である。FIG. 5 is a plan view, a front view, and a view showing an image in the field of view of the television camera 10 when the optical system of FIG. 1 is arranged on an overhead crane.

【図６】コイルの径方向投影及び幅方向投影の投影形状
のデータを求める際の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for obtaining projection shape data of a radial projection and a width projection of a coil.

【図７】コイル３の性状が鏡面性状であった場合の正反
射を受けた状態を表す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state in which specular reflection has occurred when the properties of the coil 3 are mirror-like properties.

【図８】投光角度θと径方向への投影形状との関係を表
す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a projection angle θ and a projection shape in a radial direction.

【図９】正反射光の影響を除去した後の状態を表す図で
ある。FIG. 9 is a diagram illustrating a state after removing the influence of specular reflection light.

【図１０】コイル幅の投影形状と幅判別用の閾値レベル
との関係を表す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a projected shape of a coil width and a threshold level for width determination.

【図１１】レーザスポット光を照射するコイルの位置と
テレビカメラとの位置関係とを表した図である。FIG. 11 is a diagram showing a positional relationship between a coil for irradiating a laser spot light and a television camera.

【図１２】撮像処理した画面を表した図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a screen on which an imaging process has been performed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ テレビカメラ １２ スリット光走査装置 １４ 画像合成装置 １６ 形状演算装置 １８ コイル演算装置 Reference Signs List 10 TV camera 12 Slit light scanning device 14 Image synthesis device 16 Shape calculation device 18 Coil calculation device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上杉 満昭 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA07 AA17 AA24 AA26 AA53 BB06 BB25 CC00 FF04 FF26 GG06 GG12 HH05 JJ03 JJ26 LL13 MM16 QQ04 QQ24 QQ25 RR02 SS02 UU01 UU05 5F072 AB13 HH02 MM11 MM17 YY11 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuaki Uesugi 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) 2F065 AA04 AA07 AA17 AA24 AA26 AA53 BB06 BB25 CC00 FF04 FF26 GG06 GG12 HH05 JJ03 JJ26 LL13 MM16 QQ04 QQ24 QQ25 RR02 SS02 UU01 UU05 5F072 AB13 HH02 MM11 MM17 YY11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 コイルの運搬を行う天井クレーンに取り
付けられ、前記コイルに複数の直線状レーザスリット光
を照射するレーザ光投光手段と、 前記天井クレーンに取り付けられ、前記コイルを被写体
とした画像を撮像する撮像手段と、 該撮像手段が撮像した画像を処理して、前記各レーザス
リット光の照射により明るさが変化した部分を判断して
抽出し、処理画像を作成する画像合成手段と、 前記処理画像に基づいて、前記明るさが変化した部分の
３次元形状データを算出する形状演算手段と、 該形状演算手段が算出した前記３次元形状データのう
ち、コイル部分の３次元形状データを判断して抽出し、
前記抽出した３次元形状データを前記コイルの径方向に
投影して、少なくとも前記コイルの幅及び幅の中心位置
を算出し、また、前記抽出した３次元形状データを前記
コイルの幅方向に投影して、少なくとも前記コイルの径
及び径の中心位置を算出するコイル演算手段とを備え、 前記レーザ光投光手段は、前記コイルを径方向に見た場
合、どの位置においても、複数のレーザスリット光の照
射による前記明るさが変化した部分が存在するように前
記各レーザスリット光を照射し、 また、前記コイル演算手段は、前記コイル部分と判断し
て抽出した３次元形状データを前記コイル径方向に投影
した際、複数のレーザスリット光の照射により算出され
た複数の３次元形状データが存在する部分に基づいて、
前記少なくともコイルの幅及び幅方向中心位置を算出す
ることを特徴とするコイル位置検出装置。1. A laser beam projecting means attached to an overhead crane for transporting a coil and irradiating the coil with a plurality of linear laser slit lights; and an image attached to the overhead crane and having the coil as a subject. An image synthesizing unit that processes an image captured by the imaging unit, determines and extracts a portion whose brightness has changed due to the irradiation of each of the laser slit lights, and creates a processed image; Shape calculation means for calculating three-dimensional shape data of the portion where the brightness has changed based on the processed image; and, among the three-dimensional shape data calculated by the shape calculation means, three-dimensional shape data of the coil portion Judge and extract,
The extracted three-dimensional shape data is projected in the radial direction of the coil to calculate at least the width of the coil and the center position of the width, and the extracted three-dimensional shape data is projected in the width direction of the coil. A coil calculating means for calculating at least a diameter of the coil and a center position of the diameter, wherein the laser beam projecting means includes a plurality of laser slit lights at any position when the coil is viewed in the radial direction. Irradiating each of the laser slit lights so that there is a portion in which the brightness has changed due to the irradiation of the coil. The coil calculating means determines the coil portion and extracts the three-dimensional shape data extracted in the coil radial direction. When projected on the basis of the portion where there are a plurality of three-dimensional shape data calculated by irradiation of a plurality of laser slit light,
A coil position detecting device for calculating at least the width of the coil and the center position in the width direction. 【請求項２】 前記レーザ光投光手段は、前記各レーザ
スリット光の投光角度を表す投光角度信号を出力し、前
記コイル演算装置は、前記複数のレーザスリット光の照
射により複数の３次元形状データが存在する部分の判断
を、前記投光角度信号に基づいて行うことを特徴とする
請求項１記載のコイル位置検出装置。2. The laser beam projecting means outputs a beam projecting angle signal representing a beam projecting angle of each of the laser slit beams. The coil position detecting device according to claim 1, wherein the determination of the portion where the dimensional shape data exists is performed based on the light projection angle signal. 【請求項３】 前記レーザ光投光手段は、レーザスポッ
ト光を２次元的に走査して前記複数のレーザスリット光
を照射することを特徴とする請求項１又は２記載のコイ
ル位置検出装置。3. The coil position detecting device according to claim 1, wherein the laser beam projecting unit irradiates the plurality of laser slit beams by two-dimensionally scanning a laser spot beam. 【請求項４】 前記コイル演算手段は、前記３次元形状
データを前記コイルの径方向に投影する際、前記コイル
の径を垂線とし、かつ前記天井クレーンに鉛直な線分と
平行な面に投影することを特徴とする請求項１、２又は
３のいずれかに記載のコイル位置検出装置。4. The coil calculating means, when projecting the three-dimensional shape data in a radial direction of the coil, sets the diameter of the coil as a perpendicular line and projects the surface on a plane parallel to a line segment perpendicular to the overhead crane. The coil position detecting device according to any one of claims 1, 2 and 3, wherein: