JP2000329520A - Coil position detector - Google Patents
Coil position detectorInfo
- Publication number
- JP2000329520A JP2000329520A JP11137565A JP13756599A JP2000329520A JP 2000329520 A JP2000329520 A JP 2000329520A JP 11137565 A JP11137565 A JP 11137565A JP 13756599 A JP13756599 A JP 13756599A JP 2000329520 A JP2000329520 A JP 2000329520A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- light
- shape data
- laser
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【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ac 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acに対応する画素領域の信号
am を読み出す。そして、その映像信号ac の輝度レベ
ルと最大輝度画像メモリ32の信号am の輝度レベルと
を比較する。ここで、ac >am 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am
をその映像信号ac に書き換える(つまり、ac =a
m )。また、ac ≦am の場合は、書き換えない(つま
り、am =am )。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ac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ac の輝
度レベルと最大輝度画像メモリ32の信号am の輝度レ
ベルとを比較し、ac >am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bc 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ac 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bc 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bm 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ac 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ac に対応する画素領域の
信号amiを読み出す。そして、その映像信号ac の輝度
レベルと最小輝度画像メモリ38の信号amiの輝度レベ
ルとを比較する。ここで、ac <ami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
amiをその映像信号ac に書き換える(つまり、ac =
ami)。ac ≧amiの場合は、書き換えない(つまり、
ami=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ac 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 areac Is input, the minimum brightness image
From the moly 38, the video signal ac Of the pixel area corresponding to
Signal amiIs read. Then, the video signal ac Brightness
Level and signal a of minimum brightness image memory 38miBrightness level
Compare with Where ac <AmiIn 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
amiIs the video signal ac (That is, ac =
ami). ac ≧ amiIs not rewritten (that is,
ami= A mi). Such processing is performed by the TV camera 10
Video signal a input fromc 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−cx )2 +(z−zx )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 cx ,zx :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.
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)
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.
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.
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.
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:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11137565A JP2000329520A (en) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | Coil position detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11137565A JP2000329520A (en) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | Coil position detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000329520A true JP2000329520A (en) | 2000-11-30 |
Family
ID=15201699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11137565A Withdrawn JP2000329520A (en) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | Coil position detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000329520A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006313083A (en) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Nissan Motor Co Ltd | Method and device for detecting object on vehicle |
CN110702005A (en) * | 2019-09-30 | 2020-01-17 | 浙江八达电子仪表有限公司时通电气分公司 | Handcart switch cabinet |
CN114001671A (en) * | 2021-12-31 | 2022-02-01 | 杭州思看科技有限公司 | Laser data extraction method, data processing method and three-dimensional scanning system |
-
1999
- 1999-05-18 JP JP11137565A patent/JP2000329520A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006313083A (en) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Nissan Motor Co Ltd | Method and device for detecting object on vehicle |
JP4645292B2 (en) * | 2005-05-06 | 2011-03-09 | 日産自動車株式会社 | On-vehicle object detection device and object detection method |
CN110702005A (en) * | 2019-09-30 | 2020-01-17 | 浙江八达电子仪表有限公司时通电气分公司 | Handcart switch cabinet |
CN114001671A (en) * | 2021-12-31 | 2022-02-01 | 杭州思看科技有限公司 | Laser data extraction method, data processing method and three-dimensional scanning system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6109357B2 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and program | |
US20140043472A1 (en) | Tire surface shape measuring device and tire surface shape measuring method | |
US20160054119A1 (en) | Shape measurement device, structure production system, shape measurement method, structure production method, and shape measurement program | |
US10282845B2 (en) | Determining a mark in a data record with three-dimensional surface coordinates of a scene, captured by at least one laser scanner | |
JP2007093412A (en) | Three-dimensional shape measuring device | |
JP2006023178A (en) | 3-dimensional measuring method and device | |
JP3914500B2 (en) | Defect inspection equipment | |
JP2001012913A (en) | Coil position detector | |
JP3800842B2 (en) | Method and apparatus for measuring three-dimensional shape, and storage medium storing three-dimensional shape measuring program | |
JP2000329520A (en) | Coil position detector | |
JP2001012917A (en) | Coil position-detecting device | |
JPH10185514A (en) | Coil position detector | |
JP2002131031A (en) | Method and device for measuring three-dimensional shape | |
JP2003315014A (en) | Inspection method and inspection device | |
JP2000329519A (en) | Coil position detector | |
JP3389804B2 (en) | Shape measuring device and coil position detecting device | |
JP2001012918A (en) | Coil position-detecting device | |
JPH03186706A (en) | Three-dimensional shape dimension measuring instrument | |
JP3641394B2 (en) | Optical member inspection apparatus, image processing apparatus, image processing method, and computer-readable medium | |
JPH10185515A (en) | Coil position detector | |
JP3201297B2 (en) | Coil position detection device | |
JPH10185519A (en) | Coil locator | |
JPS63108207A (en) | Method and device for measuring sectional shape | |
JPH0886616A (en) | Method and apparatus for measuring three-dimensional image | |
JPH01227910A (en) | Optical inspection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |