JP3083010B2 - 画像による寸法測定方法及び装置 - Google Patents
画像による寸法測定方法及び装置Info
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- JP3083010B2 JP3083010B2 JP04343690A JP34369092A JP3083010B2 JP 3083010 B2 JP3083010 B2 JP 3083010B2 JP 04343690 A JP04343690 A JP 04343690A JP 34369092 A JP34369092 A JP 34369092A JP 3083010 B2 JP3083010 B2 JP 3083010B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像による寸法測定方
法及び装置、特に溶融亜鉛めっきラインにおいて被めっ
き鋼板と、該被めっき鋼板に余剰に付着している溶融亜
鉛を吹き払うためのワイピングノズルとの間の隙間を、
映像を通して2次元な分布として測定する際に適用して
好適な画像による寸法測定方法及び装置に関する。
法及び装置、特に溶融亜鉛めっきラインにおいて被めっ
き鋼板と、該被めっき鋼板に余剰に付着している溶融亜
鉛を吹き払うためのワイピングノズルとの間の隙間を、
映像を通して2次元な分布として測定する際に適用して
好適な画像による寸法測定方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、帯状の被めっき鋼板に連続的に溶
融亜鉛めっきを施す場合は、図9に示すように被めっき
鋼板Pを、一旦溶融亜鉛浴10中に引き入れた後に、こ
の溶融亜鉛浴10中に配置された浴中ロール12で方向
転換させて垂直方向に引き上げて行き、溶融亜鉛浴10
の上方に配設された対向する一対のワイピングノズル1
4の間を通過させ、該ノズル14から噴射される気流の
力により被めっき鋼板Pの表面に付着している余剰の溶
融亜鉛を吹き落とし、該被めっき鋼板Pを所要のめっき
厚みに仕上げる設備が一般的に用いられている。
融亜鉛めっきを施す場合は、図9に示すように被めっき
鋼板Pを、一旦溶融亜鉛浴10中に引き入れた後に、こ
の溶融亜鉛浴10中に配置された浴中ロール12で方向
転換させて垂直方向に引き上げて行き、溶融亜鉛浴10
の上方に配設された対向する一対のワイピングノズル1
4の間を通過させ、該ノズル14から噴射される気流の
力により被めっき鋼板Pの表面に付着している余剰の溶
融亜鉛を吹き落とし、該被めっき鋼板Pを所要のめっき
厚みに仕上げる設備が一般的に用いられている。
【0003】このような設備においては、被めっき鋼板
Pとワイピングノズル14との間の隙間が、ワイピング
ノズル14から噴射される気流の力、即ち余剰に付着し
た溶融亜鉛の吹き払い力に直接関係し、結果として仕上
りめっき厚みに直接的に大きな影響を与えることにな
る。従って、上記被めっき鋼板Pに所定の仕上り膜厚で
めっきするためには、該被めっき鋼板Pと上記ワイピン
グノズル14との間隔は所要の値に正確に保たれるよう
にしなければならず、そのためにはワイピングノズル1
4に対する被めっき鋼板Pの位置を正確に検出し、把握
することが不可欠である。
Pとワイピングノズル14との間の隙間が、ワイピング
ノズル14から噴射される気流の力、即ち余剰に付着し
た溶融亜鉛の吹き払い力に直接関係し、結果として仕上
りめっき厚みに直接的に大きな影響を与えることにな
る。従って、上記被めっき鋼板Pに所定の仕上り膜厚で
めっきするためには、該被めっき鋼板Pと上記ワイピン
グノズル14との間隔は所要の値に正確に保たれるよう
にしなければならず、そのためにはワイピングノズル1
4に対する被めっき鋼板Pの位置を正確に検出し、把握
することが不可欠である。
【0004】ワイピングノズル14に対する被めっき鋼
板Pの位置、即ちこれら両者間の隙間を検出する適切な
方法としては、後述する図2に示すように、ワイピング
ノズル14の気流噴射端部(直線状端部)14Aと、該
めっき鋼板Pに写るワイピングノズル14の虚像(反射
像)24との間の距離2×Gを、斜め上方に設置したC
CDテレビカメラ20で撮影し、該テレビカメラ20か
ら出力される映像信号に基づいて上記ワイピングノズル
14と被めっき鋼板Pとの間の距離Gを検出する方法
が、特開平4−136146や同4−259810に提
案されている。
板Pの位置、即ちこれら両者間の隙間を検出する適切な
方法としては、後述する図2に示すように、ワイピング
ノズル14の気流噴射端部(直線状端部)14Aと、該
めっき鋼板Pに写るワイピングノズル14の虚像(反射
像)24との間の距離2×Gを、斜め上方に設置したC
CDテレビカメラ20で撮影し、該テレビカメラ20か
ら出力される映像信号に基づいて上記ワイピングノズル
14と被めっき鋼板Pとの間の距離Gを検出する方法
が、特開平4−136146や同4−259810に提
案されている。
【0005】これまで、上記方法により距離Gを検出す
る場合は、ワイピングノズル14及び被めっき鋼板P上
の虚像24の両者を直接的にブラウン管に写し出す方法
や、検出器から出力される映像信号を所要の手順で処理
し、上記距離Gを電圧信号として出力させ、その電圧を
メータで表示する方法が採用されている。
る場合は、ワイピングノズル14及び被めっき鋼板P上
の虚像24の両者を直接的にブラウン管に写し出す方法
や、検出器から出力される映像信号を所要の手順で処理
し、上記距離Gを電圧信号として出力させ、その電圧を
メータで表示する方法が採用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、テレビ
カメラ20で撮影した実映像そのものを直接的にブラウ
ン管に表示した場合には、被めっき鋼板Pの幅方向全体
を視野に収めようとすると、検出すべき距離Gに対応す
る映像部分は極めて小さくなり、そのために該距離Gを
定量的に把握することが困難である。又、上記距離Gを
電圧信号で出力する場合には、被めっき鋼板Pの幅方向
の多くの点について検出する必要があるが、実際上は多
くとも数点の値しか出力することができず、しかも観測
する際に測定部分とワイピングノズル14若しくは被め
っき鋼板Pの位置との対応が直観的に分り難く、その
上、被めっき鋼板Pがその幅方向に複雑な凹凸や反り形
状を有している場合には、全体に亘って形状を正確に検
出するために沢山の測定点、即ちメータ等の表示部が必
要となることから、観測する際の作業が煩雑となり、
又、読み間違いを起こしたりする等の不都合があった。
カメラ20で撮影した実映像そのものを直接的にブラウ
ン管に表示した場合には、被めっき鋼板Pの幅方向全体
を視野に収めようとすると、検出すべき距離Gに対応す
る映像部分は極めて小さくなり、そのために該距離Gを
定量的に把握することが困難である。又、上記距離Gを
電圧信号で出力する場合には、被めっき鋼板Pの幅方向
の多くの点について検出する必要があるが、実際上は多
くとも数点の値しか出力することができず、しかも観測
する際に測定部分とワイピングノズル14若しくは被め
っき鋼板Pの位置との対応が直観的に分り難く、その
上、被めっき鋼板Pがその幅方向に複雑な凹凸や反り形
状を有している場合には、全体に亘って形状を正確に検
出するために沢山の測定点、即ちメータ等の表示部が必
要となることから、観測する際の作業が煩雑となり、
又、読み間違いを起こしたりする等の不都合があった。
【0007】上記問題を解決する技術としては、鏡面を
呈する被めっき鋼板Pに近接配置されたワイピングノズ
ル14の気流噴射端部14Aと、上記鏡面による該気流
噴射端部14Aの反射像24とを撮影手段により同一画
面に撮影し、その映像情報に基づいて上記気流噴射端部
14Aと被めっき鋼板Pとの間の隙間を視覚的に容易に
認識し、測定することを可能とするものが考えられる。
以下、この技術の一例を具体的に説明する。
呈する被めっき鋼板Pに近接配置されたワイピングノズ
ル14の気流噴射端部14Aと、上記鏡面による該気流
噴射端部14Aの反射像24とを撮影手段により同一画
面に撮影し、その映像情報に基づいて上記気流噴射端部
14Aと被めっき鋼板Pとの間の隙間を視覚的に容易に
認識し、測定することを可能とするものが考えられる。
以下、この技術の一例を具体的に説明する。
【0008】図2は、溶融亜鉛めっきライン(設備)の
ワイピング工程に上記測定技術を適用した一例を説明す
るための概略説明図であり、図3は、該測定技術に適用
される鋼板位置検出装置の構成の概略を、信号処理手順
と共に示すブロック線図であり、図4は、上記鋼板位置
検出装置の各所で処理された信号の波形を示すタイムチ
ャートである。
ワイピング工程に上記測定技術を適用した一例を説明す
るための概略説明図であり、図3は、該測定技術に適用
される鋼板位置検出装置の構成の概略を、信号処理手順
と共に示すブロック線図であり、図4は、上記鋼板位置
検出装置の各所で処理された信号の波形を示すタイムチ
ャートである。
【0009】図2には、溶融亜鉛浴10から、被めっき
鋼板(走行帯)Pを垂直上方に連続的に走行させている
状態が示してある。上記溶融亜鉛浴10の上方には、前
記図に示したと同様に、対向配置された一対のワイピン
グノズル14が、その先端に位置する直線状の気流噴出
端部(直線状端部)14Aを互いに対向させて配置され
ており、これらワイピングノズル14の中間に位置する
走行路を上記被めっき鋼板Pが通過するようにしてある
(説明の都合上、図2には右側のみにワイピングノズル
14を示してある)。即ち、上記ワイピングノズル14
は、その直線状の気流噴出端部14Aを上記被めっき鋼
板Pの表面に対向させた状態で、上記走行路の近傍に配
置されている。
鋼板(走行帯)Pを垂直上方に連続的に走行させている
状態が示してある。上記溶融亜鉛浴10の上方には、前
記図に示したと同様に、対向配置された一対のワイピン
グノズル14が、その先端に位置する直線状の気流噴出
端部(直線状端部)14Aを互いに対向させて配置され
ており、これらワイピングノズル14の中間に位置する
走行路を上記被めっき鋼板Pが通過するようにしてある
(説明の都合上、図2には右側のみにワイピングノズル
14を示してある)。即ち、上記ワイピングノズル14
は、その直線状の気流噴出端部14Aを上記被めっき鋼
板Pの表面に対向させた状態で、上記走行路の近傍に配
置されている。
【0010】又、上記ワイピングノズル14の上方に
は、光学的映像を映像信号に変換する固体撮像素子を用
いて形成されているCCDテレビカメラ(撮影手段、以
下単にカメラともいう)が設置されている。又、溶融亜
鉛浴10の表面10Aを照射する位置に、例えばタング
ステンランプ等の投光器22が設置されている。
は、光学的映像を映像信号に変換する固体撮像素子を用
いて形成されているCCDテレビカメラ(撮影手段、以
下単にカメラともいう)が設置されている。又、溶融亜
鉛浴10の表面10Aを照射する位置に、例えばタング
ステンランプ等の投光器22が設置されている。
【0011】上記カメラ20はワイピングノズル14と
被めっき鋼板Pとの間の隙間、ワイピングノズル14の
必要とする範囲(少なくとも気流噴出端部14A)及び
被めっき鋼板Pの一部を視野内に収めるように、ワイピ
ングノズル14の上方で、被めっき鋼板Pを斜め下方に
見下ろすように設置されている。
被めっき鋼板Pとの間の隙間、ワイピングノズル14の
必要とする範囲(少なくとも気流噴出端部14A)及び
被めっき鋼板Pの一部を視野内に収めるように、ワイピ
ングノズル14の上方で、被めっき鋼板Pを斜め下方に
見下ろすように設置されている。
【0012】従って、ワイピングノズル14が直接的に
カメラ20によって映像として撮らえられると共に、被
めっき鋼板Pの表面が極めて良好な鏡面状態になってい
るために、該表面に鮮明に写るワイピングノズル14の
虚像(反射像)24をも同時に映像として撮らえること
が可能となる。
カメラ20によって映像として撮らえられると共に、被
めっき鋼板Pの表面が極めて良好な鏡面状態になってい
るために、該表面に鮮明に写るワイピングノズル14の
虚像(反射像)24をも同時に映像として撮らえること
が可能となる。
【0013】図5は、上記条件の下でカメラ20で撮え
られる映像画面の一例を示し、ワイピングノズル14の
映像14′及び被めっき鋼板Pに写るワイピングノズル
14の虚像(反射像)24の映像24′が同時に同一画
面上に得られていることを示している。
られる映像画面の一例を示し、ワイピングノズル14の
映像14′及び被めっき鋼板Pに写るワイピングノズル
14の虚像(反射像)24の映像24′が同時に同一画
面上に得られていることを示している。
【0014】このように撮影する場合、被めっき鋼板P
の表面が平坦であると、ワイピングノズル14の映像1
4′の先端14A′に対応する反射映像24′の先端2
4A′も直線になるが、被めっき鋼板Pが平坦でなく、
波打った形状になっている場合には、被めっき鋼板Pの
表面に写る虚像24の先端部の映像24A′は、上記図
5に示すように、被めっき鋼板Pの断面方向の表面形状
を反映して波状に曲がって写し出されることになる。そ
のため、上記先端14A′とその虚像24A′の間の隙
間g は、被めっき鋼板Pの幅方向の位置によって異なっ
ている。
の表面が平坦であると、ワイピングノズル14の映像1
4′の先端14A′に対応する反射映像24′の先端2
4A′も直線になるが、被めっき鋼板Pが平坦でなく、
波打った形状になっている場合には、被めっき鋼板Pの
表面に写る虚像24の先端部の映像24A′は、上記図
5に示すように、被めっき鋼板Pの断面方向の表面形状
を反映して波状に曲がって写し出されることになる。そ
のため、上記先端14A′とその虚像24A′の間の隙
間g は、被めっき鋼板Pの幅方向の位置によって異なっ
ている。
【0015】前記図3に示した鋼板位置検出装置は、こ
のように撮影される実映像14′と反射映像24′との
間の間隔を観測者に分かり易く定量的にモニタ上に表示
することを可能とするものであり、以下この装置につい
て説明する。
のように撮影される実映像14′と反射映像24′との
間の間隔を観測者に分かり易く定量的にモニタ上に表示
することを可能とするものであり、以下この装置につい
て説明する。
【0016】上記鋼板位置検出装置は、前記図2に示し
たと同様の位置に設置されるカメラ20と、該カメラ2
0から出力される映像信号を処理する映像信号処理部3
0と、該処理部30で処理した結果を表示するモニタ3
2とで構成されている。
たと同様の位置に設置されるカメラ20と、該カメラ2
0から出力される映像信号を処理する映像信号処理部3
0と、該処理部30で処理した結果を表示するモニタ3
2とで構成されている。
【0017】上記テレビカメラ20は、前述した如くワ
イピングノズル14と被めっき鋼板Pとの間の間隔G、
及びワイピングノズル14の長手方向(紙面に垂直方
向)の必要範囲を視野に収めるように、ワイピングノズ
ル14の上方から斜め下方を見下ろす位置に設置され、
しかも該カメラ20の水平走査方向は隙間方向(気流噴
出端部14Aに直交する方向)、即ち測定方向に一致
し、その垂直走査方向が被めっき鋼板Pの幅方向に一致
するように配置されている。
イピングノズル14と被めっき鋼板Pとの間の間隔G、
及びワイピングノズル14の長手方向(紙面に垂直方
向)の必要範囲を視野に収めるように、ワイピングノズ
ル14の上方から斜め下方を見下ろす位置に設置され、
しかも該カメラ20の水平走査方向は隙間方向(気流噴
出端部14Aに直交する方向)、即ち測定方向に一致
し、その垂直走査方向が被めっき鋼板Pの幅方向に一致
するように配置されている。
【0018】上記映像信号処理部30は、上記テレビカ
メラ20から入力される映像信号を増幅する映像増幅回
路34と、該増幅回路34で増幅された水平走査方向の
映像信号から隙間に対応する信号をパルス信号として切
り出すスライス回路36と、同水平走査信号から水平同
期信号を分離する同期分離回路38と、を備えている。
メラ20から入力される映像信号を増幅する映像増幅回
路34と、該増幅回路34で増幅された水平走査方向の
映像信号から隙間に対応する信号をパルス信号として切
り出すスライス回路36と、同水平走査信号から水平同
期信号を分離する同期分離回路38と、を備えている。
【0019】又、上記処理部30は、スライス回路36
から出力されるパルス信号と、同期分離回路38から出
力される水平同期信号をフリップフロップ回路40で処
理して作成した切替信号とを入力し、これら両信号に対
してアンド処理を施すアンド回路42と、該アンド回路
42から入力される信号に従って電圧の上昇(充電)、
保持、下降(放電)させる信号を作成する積分回路44
と、該積分回路44からの入力信号から無電圧状態を判
定し、リセット信号を作成する比較回路46と、上記フ
リップフロップ40からの入力に基づいて放電開始信号
を作成するタイミング回路48と、上記比較回路46と
タイミング回路48からの入力信号に基づいてグラフ信
号を作成するフリップフロップ回路50と、前記同期分
離回路38及びフリップフロップ回路50から入力され
る各信号を合成し、その合成信号を前記モニタ32に出
力するミキサ回路52とを備えている。
から出力されるパルス信号と、同期分離回路38から出
力される水平同期信号をフリップフロップ回路40で処
理して作成した切替信号とを入力し、これら両信号に対
してアンド処理を施すアンド回路42と、該アンド回路
42から入力される信号に従って電圧の上昇(充電)、
保持、下降(放電)させる信号を作成する積分回路44
と、該積分回路44からの入力信号から無電圧状態を判
定し、リセット信号を作成する比較回路46と、上記フ
リップフロップ40からの入力に基づいて放電開始信号
を作成するタイミング回路48と、上記比較回路46と
タイミング回路48からの入力信号に基づいてグラフ信
号を作成するフリップフロップ回路50と、前記同期分
離回路38及びフリップフロップ回路50から入力され
る各信号を合成し、その合成信号を前記モニタ32に出
力するミキサ回路52とを備えている。
【0020】又、アンド回路42と積分回路44との間
には充電抵抗Rc が設定され、且つ該積分回路44とフ
リップフロップ回路50との間には放電抵抗Rd が設定
されている。
には充電抵抗Rc が設定され、且つ該積分回路44とフ
リップフロップ回路50との間には放電抵抗Rd が設定
されている。
【0021】次に、上記装置において、テレビカメラ2
0によって前記図5に示した撮影映像が得られる場合に
ついて説明する。なお、図5(後述する図7も同じ)に
示したモニターに直接的に映し出される映像は、説明を
分り易くするために隙間g の部分を極端に拡大して描い
たものであり、実際には視野範囲が500mm程度に対し
て、隙間Gの値は3〜20mm程度であるから、画面上で
は隙間g がせいぜい数mm程度でしか映らず、映像24
A′の曲り具合は勿論のこと、画面を目視することによ
って隙間g を読み取ることは事実上不可能である。
0によって前記図5に示した撮影映像が得られる場合に
ついて説明する。なお、図5(後述する図7も同じ)に
示したモニターに直接的に映し出される映像は、説明を
分り易くするために隙間g の部分を極端に拡大して描い
たものであり、実際には視野範囲が500mm程度に対し
て、隙間Gの値は3〜20mm程度であるから、画面上で
は隙間g がせいぜい数mm程度でしか映らず、映像24
A′の曲り具合は勿論のこと、画面を目視することによ
って隙間g を読み取ることは事実上不可能である。
【0022】まず、上記テレビカメラ20で撮影した映
像信号は、映像信号処理部30の映像増幅回路34に入
力され、該回路34で後処理がし易い振幅に増幅され
る。
像信号は、映像信号処理部30の映像増幅回路34に入
力され、該回路34で後処理がし易い振幅に増幅され
る。
【0023】図4(A)は、上記増幅回路34で増幅さ
れた映像信号である。これは、第n水平走査(n は自然
数)から第n +3水平走査(それぞれの走査時間を図中
Tn〜Tn+3 で示してある)毎にカメラ20から出力さ
れる水平走査方向の映像信号であり、この映像信号は、
前記図5に示した撮影画面における水平走査信号に相当
する。又、上記図4(B)〜(H)は、本実施例で信号
処理に使用される各種信号を、同図(A)の映像信号と
同一の時間軸を用いて併記したものである。なお、これ
ら図4(A)〜(H)に示す各信号が出力される処理工
程をそれぞれA〜Hの符号で図3に示してある。
れた映像信号である。これは、第n水平走査(n は自然
数)から第n +3水平走査(それぞれの走査時間を図中
Tn〜Tn+3 で示してある)毎にカメラ20から出力さ
れる水平走査方向の映像信号であり、この映像信号は、
前記図5に示した撮影画面における水平走査信号に相当
する。又、上記図4(B)〜(H)は、本実施例で信号
処理に使用される各種信号を、同図(A)の映像信号と
同一の時間軸を用いて併記したものである。なお、これ
ら図4(A)〜(H)に示す各信号が出力される処理工
程をそれぞれA〜Hの符号で図3に示してある。
【0024】上記映像増幅回路34で増幅された図4
(A)に示す映像信号はスライス回路36に印加され、
ここで同図にS−Sで示す所定のレベル以上の信号部分
のみがスライスされて、同図(B)に示す映像パルスと
して取り出される。
(A)に示す映像信号はスライス回路36に印加され、
ここで同図にS−Sで示す所定のレベル以上の信号部分
のみがスライスされて、同図(B)に示す映像パルスと
して取り出される。
【0025】ここでは、ワイピングノズル14の部分は
暗く、ワイピングノズル14と被めっき鋼板Pとの間の
隙間部分Gは明るくなるように照明されているために、
図4(A)に示した映像信号の白(高)レベル部分は、
前記図5に示したワイピングノズルの実映像部分14′
と反射像部分24′との間の隙間g に対応していること
になる。従って、スライス回路36から出力される図4
(B)の映像パルスのパルス幅は、測定すべき隙間Gの
幅に対応していることになる。
暗く、ワイピングノズル14と被めっき鋼板Pとの間の
隙間部分Gは明るくなるように照明されているために、
図4(A)に示した映像信号の白(高)レベル部分は、
前記図5に示したワイピングノズルの実映像部分14′
と反射像部分24′との間の隙間g に対応していること
になる。従って、スライス回路36から出力される図4
(B)の映像パルスのパルス幅は、測定すべき隙間Gの
幅に対応していることになる。
【0026】上記スライス回路36から出力された図4
(B)に示す映像パルス信号は、アンド回路42に入力
され、該回路42において前記フリップフロップ回路4
0から入力される同図(G)に示す切替信号(後述す
る)との間でアンド作用によって処理され、同図(C)
に示す1つ置きの映像パルスに間引かれる。
(B)に示す映像パルス信号は、アンド回路42に入力
され、該回路42において前記フリップフロップ回路4
0から入力される同図(G)に示す切替信号(後述す
る)との間でアンド作用によって処理され、同図(C)
に示す1つ置きの映像パルスに間引かれる。
【0027】ここで、図4(C)に示すような1つ置き
の水平走査(図では第n 、第n +2)毎に映像パルスを
取り出す理由は、この取り出された映像パルスの処理
と、その処理結果の表示を次の水平走査(図では第n +
1、第n +3)期間中に行うようにしているので、この
表示期間中は映像パルスが不要となることにあり、又、
このように1つ置きの水平走査毎に処理結果を表示する
ことによって、回路構成全体を簡略化することにある。
の水平走査(図では第n 、第n +2)毎に映像パルスを
取り出す理由は、この取り出された映像パルスの処理
と、その処理結果の表示を次の水平走査(図では第n +
1、第n +3)期間中に行うようにしているので、この
表示期間中は映像パルスが不要となることにあり、又、
このように1つ置きの水平走査毎に処理結果を表示する
ことによって、回路構成全体を簡略化することにある。
【0028】積分回路44は、前記アンド回路42から
出力される図4(C)に示す映像パルスの立上り時点か
ら立下り時点まで一定の勾配でその出力電圧を上昇さ
せ、次いで、上昇し終った電圧を保持した後、前記フリ
ップフロップ回路40から出力される図4(E)に示す
グラフ信号(後述する)が印加されたときに、その保持
電圧を、電圧上昇速度より遅い一定の速度で無電圧状態
になるまで、その出力電圧を下降させ続ける信号を出力
する。なお、上記積分回路44からは、電圧下降の勾配
(放電速度)がその上昇勾配(充電速度)に対して所要
の倍率だけ小さくなるように設定された、図4(D)に
示すような信号波形が出力されるようになっており、こ
れらの勾配の倍率は、実際に撮影される隙間Gの実映像
の大きさを定量的にグラフ状に拡大したヒストグラムと
してモニタ上に写し出すために必要とされる。
出力される図4(C)に示す映像パルスの立上り時点か
ら立下り時点まで一定の勾配でその出力電圧を上昇さ
せ、次いで、上昇し終った電圧を保持した後、前記フリ
ップフロップ回路40から出力される図4(E)に示す
グラフ信号(後述する)が印加されたときに、その保持
電圧を、電圧上昇速度より遅い一定の速度で無電圧状態
になるまで、その出力電圧を下降させ続ける信号を出力
する。なお、上記積分回路44からは、電圧下降の勾配
(放電速度)がその上昇勾配(充電速度)に対して所要
の倍率だけ小さくなるように設定された、図4(D)に
示すような信号波形が出力されるようになっており、こ
れらの勾配の倍率は、実際に撮影される隙間Gの実映像
の大きさを定量的にグラフ状に拡大したヒストグラムと
してモニタ上に写し出すために必要とされる。
【0029】この積分回路44において、前記アンド回
路42から出力される信号電圧の上昇勾配の程度は、該
積分回路44の入力端子とアンド回路42の出力端子と
の間に継設されている充電抵抗Rc によって決まり、こ
の抵抗値が大きいほど遅く、反対に小さいほど速い。
路42から出力される信号電圧の上昇勾配の程度は、該
積分回路44の入力端子とアンド回路42の出力端子と
の間に継設されている充電抵抗Rc によって決まり、こ
の抵抗値が大きいほど遅く、反対に小さいほど速い。
【0030】又、この積分回路44から出力される信号
電圧の下降勾配の程度は、その入力端子とフリップフロ
ップ回路50の出力端子との間に継設されている放電抵
抗Rd によって決まる。
電圧の下降勾配の程度は、その入力端子とフリップフロ
ップ回路50の出力端子との間に継設されている放電抵
抗Rd によって決まる。
【0031】比較回路46は、上記積分回路44の出力
が無電圧状態になった時点で放電終了信号を発し、次段
のフリップフロップ回路50をリセットするための働き
をする。このフリップフロップ回路50は、タイミング
回路48から入力される図4(H)に示す放電開始信号
によってセットされて高レベルとなり、又、上記比較回
路46から入力される放電終了信号によってリセットさ
れて低レベルとなるような、同図(E)に示すグラフ信
号を出力する。
が無電圧状態になった時点で放電終了信号を発し、次段
のフリップフロップ回路50をリセットするための働き
をする。このフリップフロップ回路50は、タイミング
回路48から入力される図4(H)に示す放電開始信号
によってセットされて高レベルとなり、又、上記比較回
路46から入力される放電終了信号によってリセットさ
れて低レベルとなるような、同図(E)に示すグラフ信
号を出力する。
【0032】この図4(E)に示したグラフ信号の幅
は、前記積分回路44の出力が下降し始めた時点から下
降し終るまでの時間に、換言すれば隙間の実映像を所要
の倍率(充電速度/放電速度)で拡大した値に対応して
いる。
は、前記積分回路44の出力が下降し始めた時点から下
降し終るまでの時間に、換言すれば隙間の実映像を所要
の倍率(充電速度/放電速度)で拡大した値に対応して
いる。
【0033】前記同期分離回路38は、映像増幅回路3
4から出力される前記図4(A)に示す映像信号の中か
ら同図(F)に示す水平同期信号のみを分離する働きを
し、ここで分離された上記水平同期信号はフリップフロ
ップ回路40及びミキサ回路52に送出される。
4から出力される前記図4(A)に示す映像信号の中か
ら同図(F)に示す水平同期信号のみを分離する働きを
し、ここで分離された上記水平同期信号はフリップフロ
ップ回路40及びミキサ回路52に送出される。
【0034】上記フリップフロップ回路40は、同期分
離回路38から入力される上記図4(F)に示す水平同
期信号を1/2に分周し、且つ水平同期パルス信号毎に
高低する同図(G)に示す切替信号として出力し、前記
アンド回路42及びタイミング回路48に送出する。こ
のタイミング回路48では、上記図4(G)の切替信号
の立下りから所定のディレータイムT′だけ遅れて同図
(H)に示す放電開始信号をフリップフロップ回路50
に出力する。このディレータイムT′は、後述する図6
の画面映像に示すヒストグラムの左端の基準位置を決め
る働きをする。
離回路38から入力される上記図4(F)に示す水平同
期信号を1/2に分周し、且つ水平同期パルス信号毎に
高低する同図(G)に示す切替信号として出力し、前記
アンド回路42及びタイミング回路48に送出する。こ
のタイミング回路48では、上記図4(G)の切替信号
の立下りから所定のディレータイムT′だけ遅れて同図
(H)に示す放電開始信号をフリップフロップ回路50
に出力する。このディレータイムT′は、後述する図6
の画面映像に示すヒストグラムの左端の基準位置を決め
る働きをする。
【0035】前記ミキサ回路52は、同期分離回路38
から出力される前記図4(F)に示した水平同期信号
と、フリップフロップ回路50から出力される同図
(E)に示すグラフ信号とを1つの合成映像信号に加工
し、その合成映像信号をモニタ32に出力することによ
り、該モニタ32の画面に表示する。
から出力される前記図4(F)に示した水平同期信号
と、フリップフロップ回路50から出力される同図
(E)に示すグラフ信号とを1つの合成映像信号に加工
し、その合成映像信号をモニタ32に出力することによ
り、該モニタ32の画面に表示する。
【0036】図6は、前記ミキサ回路54において加工
された合成映像信号をモニタ32の画面上に写し出した
映像であり、このヒストグラム映像では、各ヒストグラ
ムの左端を基準にして右側に延びる線の長さが実映像の
隙間Gの値に対応しており、前記積分回路44における
(充電速度/放電速度)の倍率で拡大されて表示されて
いる。
された合成映像信号をモニタ32の画面上に写し出した
映像であり、このヒストグラム映像では、各ヒストグラ
ムの左端を基準にして右側に延びる線の長さが実映像の
隙間Gの値に対応しており、前記積分回路44における
(充電速度/放電速度)の倍率で拡大されて表示されて
いる。
【0037】以上詳述した前記図3に示した測定装置に
よれば、水平走査線の一本飛びに測定と表示を順次繰り
返すようにしているため、視野内の全ての部分を隈な
く、しかも極めて細かい間隔で全ての位置を同時に測定
することができるため、複雑な形状の被めっき鋼板Pの
場合でも極めて正確に隙間を測定することができる。
よれば、水平走査線の一本飛びに測定と表示を順次繰り
返すようにしているため、視野内の全ての部分を隈な
く、しかも極めて細かい間隔で全ての位置を同時に測定
することができるため、複雑な形状の被めっき鋼板Pの
場合でも極めて正確に隙間を測定することができる。
【0038】又、この場合、画面上に目盛線(図示せ
ず)を書き込んでおくことにより、ヒストグラムの長さ
を目盛線と重ねて読むことによって定量的に測定すべき
隙間の値を知ることもできる。
ず)を書き込んでおくことにより、ヒストグラムの長さ
を目盛線と重ねて読むことによって定量的に測定すべき
隙間の値を知ることもできる。
【0039】しかしながら、本発明者等が上述した鋼板
位置検出技術について詳細に検討した結果、以下に説明
する新たな問題があることを見出した。
位置検出技術について詳細に検討した結果、以下に説明
する新たな問題があることを見出した。
【0040】ワイピングノズル14と被めっき鋼板Pと
の間の隙間Gをテレビカメラ20で撮影し、その映像
を、前記図5の場合と同様にモニタ画面に直接表示する
場合、テレビカメラ20の撮像面に上記隙間Gを光学的
な歪みがない状態で結像させることができれば、被めっ
き鋼板Pが平坦で且つワイピングノズル14と該被めっ
き鋼板Pとが互いに平行である場合には、全体に亘って
両者間の隙間の寸法が同一であることから、モニタの画
面上に映し出される映像は図7(A)に示すように、映
像14A′と、映像24A′との間の隙間g は全体的に
同一で互いに平行な状態で映るはずである。
の間の隙間Gをテレビカメラ20で撮影し、その映像
を、前記図5の場合と同様にモニタ画面に直接表示する
場合、テレビカメラ20の撮像面に上記隙間Gを光学的
な歪みがない状態で結像させることができれば、被めっ
き鋼板Pが平坦で且つワイピングノズル14と該被めっ
き鋼板Pとが互いに平行である場合には、全体に亘って
両者間の隙間の寸法が同一であることから、モニタの画
面上に映し出される映像は図7(A)に示すように、映
像14A′と、映像24A′との間の隙間g は全体的に
同一で互いに平行な状態で映るはずである。
【0041】ところが、実際にはカメラ20は、その撮
像面に撮影対象を結像させるためのレンズ(光学系)を
備えており、このレンズには多かれ少なかれ収差がある
ために、モニタ上に映し出される映像は図7(B)に示
すように、これらの間の隙間g の映像は平行ではなく、
画面中央部より上下両方向に向かって徐々に狭まった状
態となって映し出され、このような現象はレンズが広角
度視野のものであるほど著しい。
像面に撮影対象を結像させるためのレンズ(光学系)を
備えており、このレンズには多かれ少なかれ収差がある
ために、モニタ上に映し出される映像は図7(B)に示
すように、これらの間の隙間g の映像は平行ではなく、
画面中央部より上下両方向に向かって徐々に狭まった状
態となって映し出され、このような現象はレンズが広角
度視野のものであるほど著しい。
【0042】例えば、焦点距離が12.5mmの一般に用
いられるカメラ用レンズを用いて600mm程度離れた位
置を撮影する場合には、視野範囲の周辺部の歪みは約5
%近くにも達してしまう。従って、ワイピングノズル1
4と被めっき鋼板Pとの間のように極めて狭い隙間をこ
のようなレンズを用いて検出する場合には、あまりにも
精度が悪いため、何等かの方法で補正を加えることが不
可欠となるが、このような光学的映像の歪みはレンズの
特性改善によって補正するには限界がある。
いられるカメラ用レンズを用いて600mm程度離れた位
置を撮影する場合には、視野範囲の周辺部の歪みは約5
%近くにも達してしまう。従って、ワイピングノズル1
4と被めっき鋼板Pとの間のように極めて狭い隙間をこ
のようなレンズを用いて検出する場合には、あまりにも
精度が悪いため、何等かの方法で補正を加えることが不
可欠となるが、このような光学的映像の歪みはレンズの
特性改善によって補正するには限界がある。
【0043】特に、溶融亜鉛めっきラインにおいては、
分解能力や設置スペース等の制限上、カメラ20を測定
点にかなり近い位置に設置しなければならない上に、広
い範囲を視野内に収めなければならない等のために、焦
点距離の短い広角度視野のレンズを使わざるを得ず、そ
のために著しく光学的歪みが生じ易い条件下にある。
分解能力や設置スペース等の制限上、カメラ20を測定
点にかなり近い位置に設置しなければならない上に、広
い範囲を視野内に収めなければならない等のために、焦
点距離の短い広角度視野のレンズを使わざるを得ず、そ
のために著しく光学的歪みが生じ易い条件下にある。
【0044】従って、溶融亜鉛めっきラインで、被めっ
き鋼板とワイピングノズルとの間の隙間を、前記図3に
示した測定装置で測定する場合には、仮にワイピングノ
ズル14と被めっき鋼板Pとの間の間隔Gがどの部分で
も同一であったとしても、モニタ32の画面上に表示さ
れるグラフ(ヒストグラム)の端部は、直線状になら
ず、図8に示すように、中央部から上方及び下方に向か
って徐々に短くなり、実際とは異なる測定結果となって
しまうという問題がある。
き鋼板とワイピングノズルとの間の隙間を、前記図3に
示した測定装置で測定する場合には、仮にワイピングノ
ズル14と被めっき鋼板Pとの間の間隔Gがどの部分で
も同一であったとしても、モニタ32の画面上に表示さ
れるグラフ(ヒストグラム)の端部は、直線状になら
ず、図8に示すように、中央部から上方及び下方に向か
って徐々に短くなり、実際とは異なる測定結果となって
しまうという問題がある。
【0045】本発明は、前記問題点を解決するべく成さ
れたもので、測定対象を撮影手段で撮影し、その撮像面
に結像した平面画像に基づいて測定対象の寸法を測定す
る際に、撮影手段が有する光学系を通してその撮像面に
結像させることから、必然的に生じる光学的映像歪みに
起因する測定寸法の誤差を補正し、高精度に測定対象の
寸法を測定することができる画像による寸法測定方法を
提供することを第1の課題とする。
れたもので、測定対象を撮影手段で撮影し、その撮像面
に結像した平面画像に基づいて測定対象の寸法を測定す
る際に、撮影手段が有する光学系を通してその撮像面に
結像させることから、必然的に生じる光学的映像歪みに
起因する測定寸法の誤差を補正し、高精度に測定対象の
寸法を測定することができる画像による寸法測定方法を
提供することを第1の課題とする。
【0046】本発明は、又、ワイピングノズルの気流噴
射端部と、被めっき鋼板の鏡面上の該気流噴射端部の反
射像とを同一画面に撮影し、被めっき鋼板と気流噴射端
部との間の隙間を測定する際に、同様に光学的映像歪に
起因する測定寸法の誤差を補正し、高精度に上記隙間を
測定することができる画像による寸法測定装置を提供す
ることを第2の課題とする。
射端部と、被めっき鋼板の鏡面上の該気流噴射端部の反
射像とを同一画面に撮影し、被めっき鋼板と気流噴射端
部との間の隙間を測定する際に、同様に光学的映像歪に
起因する測定寸法の誤差を補正し、高精度に上記隙間を
測定することができる画像による寸法測定装置を提供す
ることを第2の課題とする。
【0047】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像による寸
法測定方法において、測定対象を視野内に収める位置に
配された撮影手段で該測定対象を撮影することにより、
光学系を通して撮像面に結像させた平面画像に基づい
て、走査方向の測定対象の寸法と、該寸法の走査方向と
交差する方向の分布を測定するに際し、撮影手段から出
力される映像信号を、光学系による映像の歪量に応じて
補正するに当り、撮影手段で水平方向に走査して測定対
象の寸法に対応する映像信号を抽出すると共に、撮影手
段を作動させる垂直同期信号に同期して、光学系による
映像の歪量に応じた波形で変化する補正信号を生成し、
該補正信号により水平走査周期毎に出力される上記映像
信号を補正することにより、前記第1の課題を達成した
ものである。
法測定方法において、測定対象を視野内に収める位置に
配された撮影手段で該測定対象を撮影することにより、
光学系を通して撮像面に結像させた平面画像に基づい
て、走査方向の測定対象の寸法と、該寸法の走査方向と
交差する方向の分布を測定するに際し、撮影手段から出
力される映像信号を、光学系による映像の歪量に応じて
補正するに当り、撮影手段で水平方向に走査して測定対
象の寸法に対応する映像信号を抽出すると共に、撮影手
段を作動させる垂直同期信号に同期して、光学系による
映像の歪量に応じた波形で変化する補正信号を生成し、
該補正信号により水平走査周期毎に出力される上記映像
信号を補正することにより、前記第1の課題を達成した
ものである。
【0048】
【0049】本発明は、又、前記画像による寸法測定方
法おいて、水平走査時に抽出される映像信号に基づいて
充電し、所定時間経過後に放電する積分回路を用い、放
電速度に対する充電速度の比で上記映像信号を拡大する
と共に、充電速度又は放電速度を、垂直同期信号に同期
して、光学系による映像の歪量に応じて変化する補正信
号で制御するようにしたものである。
法おいて、水平走査時に抽出される映像信号に基づいて
充電し、所定時間経過後に放電する積分回路を用い、放
電速度に対する充電速度の比で上記映像信号を拡大する
と共に、充電速度又は放電速度を、垂直同期信号に同期
して、光学系による映像の歪量に応じて変化する補正信
号で制御するようにしたものである。
【0050】又、本発明は、前記画像による寸法測定方
法において、積分回路における充電速度又は放電速度の
制御を、ホトカプラの抵抗値を変化させて行うようにし
たものである。
法において、積分回路における充電速度又は放電速度の
制御を、ホトカプラの抵抗値を変化させて行うようにし
たものである。
【0051】又、本発明は、溶融金属浴から引き上げら
れた鏡面を呈する被めっき鋼板に、直線状の気流噴射端
部を対向させて配置されたワイピングノズルと、被めっ
き鋼板の鏡面上の気流噴射端部の反射像とを視野に収め
る位置に配された撮影手段により、その水平走査方向を
ワイピングノズルの気流噴射端部に直交させ、該気流噴
射端部と、その反射像とを同一画面に撮影し、被めっき
鋼板の幅方向の断面形状を非接触でモニタする画像によ
る寸法測定装置において、上記撮影手段から出力される
水平走査信号から気流噴射端部と被めっき鋼板との間の
隙間に対応する映像信号を抽出する抽出手段と、上記隙
間に対応する映像信号を拡大する信号拡大手段と、上記
隙間に対応する映像信号を、撮影手段が有する光学系に
よる映像の歪量に応じて補正する補正手段と、を備えて
いると共に、上記補正手段が、撮影手段を作動させる垂
直同期信号に同期して、光学系による映像の歪量に応じ
た波形で変化する補正信号を生成し、該補正信号により
水平走査周期毎に出力される上記隙間に対応する映像信
号を補正するようになされている構成とすることによ
り、前記第2の課題を達成したものである。
れた鏡面を呈する被めっき鋼板に、直線状の気流噴射端
部を対向させて配置されたワイピングノズルと、被めっ
き鋼板の鏡面上の気流噴射端部の反射像とを視野に収め
る位置に配された撮影手段により、その水平走査方向を
ワイピングノズルの気流噴射端部に直交させ、該気流噴
射端部と、その反射像とを同一画面に撮影し、被めっき
鋼板の幅方向の断面形状を非接触でモニタする画像によ
る寸法測定装置において、上記撮影手段から出力される
水平走査信号から気流噴射端部と被めっき鋼板との間の
隙間に対応する映像信号を抽出する抽出手段と、上記隙
間に対応する映像信号を拡大する信号拡大手段と、上記
隙間に対応する映像信号を、撮影手段が有する光学系に
よる映像の歪量に応じて補正する補正手段と、を備えて
いると共に、上記補正手段が、撮影手段を作動させる垂
直同期信号に同期して、光学系による映像の歪量に応じ
た波形で変化する補正信号を生成し、該補正信号により
水平走査周期毎に出力される上記隙間に対応する映像信
号を補正するようになされている構成とすることによ
り、前記第2の課題を達成したものである。
【0052】
【0053】本発明は、又、前記画像による寸法測定装
置において、信号拡大手段が、水平走査時に抽出される
隙間に対応する映像信号に基づいて充電し、所定時間経
過後に放電する積分回路で形成され、該積分回路におけ
る放電速度に対する充電速度の比で上記映像信号が拡大
され、且つ充電速度又は放電速度が、映像手段を作動さ
せる垂直同期信号に同期して、光学系による映像の歪量
に応じて変化する補正信号で制御されるようにしたもの
である。
置において、信号拡大手段が、水平走査時に抽出される
隙間に対応する映像信号に基づいて充電し、所定時間経
過後に放電する積分回路で形成され、該積分回路におけ
る放電速度に対する充電速度の比で上記映像信号が拡大
され、且つ充電速度又は放電速度が、映像手段を作動さ
せる垂直同期信号に同期して、光学系による映像の歪量
に応じて変化する補正信号で制御されるようにしたもの
である。
【0054】本発明は、又、前記画像による寸法測定装
置において、積分回路における充電速度又は放電速度の
制御が、ホトカプラの抵抗値を変化させて行うようにし
たものである。
置において、積分回路における充電速度又は放電速度の
制御が、ホトカプラの抵抗値を変化させて行うようにし
たものである。
【0055】
【作用】本発明においては、光学系を通して撮像面に結
像させた平面画像に基づいて、走査方向の測定対象の寸
法と、該寸法の走査方向と交差する方向の分布を測定す
るに際し、撮影手段から出力される映像信号を、光学系
による映像の歪量に応じて補正するようにしたので、必
然的に伴なう光学的歪を、光学的映像を電気的映像信号
に変換した後の信号処理段階で補正することが可能とな
り、その結果、画像を介して任意の測定対象の寸法を2
次元的な分布として極めて高精度に測定することが可能
となる。
像させた平面画像に基づいて、走査方向の測定対象の寸
法と、該寸法の走査方向と交差する方向の分布を測定す
るに際し、撮影手段から出力される映像信号を、光学系
による映像の歪量に応じて補正するようにしたので、必
然的に伴なう光学的歪を、光学的映像を電気的映像信号
に変換した後の信号処理段階で補正することが可能とな
り、その結果、画像を介して任意の測定対象の寸法を2
次元的な分布として極めて高精度に測定することが可能
となる。
【0056】又、上記補正に当り、撮影手段で水平方向
に走査して測定対象の寸法に対応する映像信号を抽出す
ると共に、撮影手段を作動させる垂直同期信号に同期し
て、光学系による映像の歪量に応じた波形で変化する補
正信号を生成し、該補正信号により水平走査周期毎に出
力される上記映像信号を補正するようにしたので、レン
ズの収差等に起因する光学的歪を、確実に補正すること
が可能となる。
に走査して測定対象の寸法に対応する映像信号を抽出す
ると共に、撮影手段を作動させる垂直同期信号に同期し
て、光学系による映像の歪量に応じた波形で変化する補
正信号を生成し、該補正信号により水平走査周期毎に出
力される上記映像信号を補正するようにしたので、レン
ズの収差等に起因する光学的歪を、確実に補正すること
が可能となる。
【0057】本発明において、水平走査時に抽出される
映像信号に基づいて充電し、所定時間経過後に放電する
積分回路を用い、放電速度に対する充電速度の比で上記
映像信号を拡大すると共に、充電速度又は放電速度を、
垂直同期信号に同期して、光学系による映像の歪量に応
じて変化する補正信号で制御する場合には、光学的歪を
電気的映像信号の段階で確実に補正することが可能とな
る。
映像信号に基づいて充電し、所定時間経過後に放電する
積分回路を用い、放電速度に対する充電速度の比で上記
映像信号を拡大すると共に、充電速度又は放電速度を、
垂直同期信号に同期して、光学系による映像の歪量に応
じて変化する補正信号で制御する場合には、光学的歪を
電気的映像信号の段階で確実に補正することが可能とな
る。
【0058】その際、ホトカプラを積分回路に接続し、
その抵抗値を変化させることにより充電又は放電の速度
を正確に制御することが可能となる。
その抵抗値を変化させることにより充電又は放電の速度
を正確に制御することが可能となる。
【0059】本発明においては、撮影手段で、その水平
走査方向をワイピングノズルの気流噴射端部に直交さ
せ、該気流噴射端部と、その反射像とを同一画面に撮影
し、被めっき鋼板の断面方向の形状を非接触でモニタす
る寸法測定装置が、上記撮影手段から出力される水平走
査信号から気流噴射端部と被めっき鋼板との間の隙間に
対応する映像信号を抽出し、該映像信号を拡大すると共
に、その際に、上記隙間に対応する映像信号を、撮影手
段が有する光学系による映像の歪量に応じて補正するよ
うにしたので、画像を介して被めっき鋼板とワイピング
ノズルとの隙間の寸法をその2次元的分布として正確に
測定することが可能となる。
走査方向をワイピングノズルの気流噴射端部に直交さ
せ、該気流噴射端部と、その反射像とを同一画面に撮影
し、被めっき鋼板の断面方向の形状を非接触でモニタす
る寸法測定装置が、上記撮影手段から出力される水平走
査信号から気流噴射端部と被めっき鋼板との間の隙間に
対応する映像信号を抽出し、該映像信号を拡大すると共
に、その際に、上記隙間に対応する映像信号を、撮影手
段が有する光学系による映像の歪量に応じて補正するよ
うにしたので、画像を介して被めっき鋼板とワイピング
ノズルとの隙間の寸法をその2次元的分布として正確に
測定することが可能となる。
【0060】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【0061】図1は、本発明に係る一実施例の鋼板位置
検出装置(寸法測定装置)の概略構成を示すブロック図
である。
検出装置(寸法測定装置)の概略構成を示すブロック図
である。
【0062】本実施例の検出装置は、積分回路44とフ
リップフロップ回路50の間にホトカプラ54を介設す
ると共に、同期分離回路38からの信号が入力される垂
直同期信号回路56、該回路56からの信号が入力され
る単安定発信器58、及び該発信器58からの信号が入
力される積分回路60とを備え、該回路60から上記ホ
トカプラ54に信号入力が可能になされている以外は、
前記図3に示した検出装置と実質的に同一である。従っ
て、図3に示したと同一部分についての説明は省略す
る。
リップフロップ回路50の間にホトカプラ54を介設す
ると共に、同期分離回路38からの信号が入力される垂
直同期信号回路56、該回路56からの信号が入力され
る単安定発信器58、及び該発信器58からの信号が入
力される積分回路60とを備え、該回路60から上記ホ
トカプラ54に信号入力が可能になされている以外は、
前記図3に示した検出装置と実質的に同一である。従っ
て、図3に示したと同一部分についての説明は省略す
る。
【0063】この図1において、ホトカプラ54はCd
S型式であり、これは前記図3に示した放電抵抗器Rd
の代わりに設置したものであり、入力電流が大きくなれ
ば出力抵抗が小さくなり、又反対に入力電流が小さくな
れば出力抵抗が大きくなる特性を有している。
S型式であり、これは前記図3に示した放電抵抗器Rd
の代わりに設置したものであり、入力電流が大きくなれ
ば出力抵抗が小さくなり、又反対に入力電流が小さくな
れば出力抵抗が大きくなる特性を有している。
【0064】従って、このホトカプラ54の入力電流を
大きくすれば積分回路44の放電速度は速まり、出力信
号の下降速度は速くなる。これは、とりもなおさずモニ
タ32の画面上に映るヒストグラムの長さが短くなるこ
とを意味し、タイミングを考慮しながらホトカプラ54
に適度の電流を印加することにより、モニタ32上に表
示されるヒストグラムの長さを補正することが可能とな
る。
大きくすれば積分回路44の放電速度は速まり、出力信
号の下降速度は速くなる。これは、とりもなおさずモニ
タ32の画面上に映るヒストグラムの長さが短くなるこ
とを意味し、タイミングを考慮しながらホトカプラ54
に適度の電流を印加することにより、モニタ32上に表
示されるヒストグラムの長さを補正することが可能とな
る。
【0065】垂直同期信号回路56は、同期分離回路3
8から出力される同期信号の中から垂直同期信号のみを
抽出する働きをする。又、単安定発信器58は、垂直同
期信号回路56から出力される垂直同期信号によってト
リガーされ、垂直走査周期の半分の時間幅のパルスを出
力する働きをする。
8から出力される同期信号の中から垂直同期信号のみを
抽出する働きをする。又、単安定発信器58は、垂直同
期信号回路56から出力される垂直同期信号によってト
リガーされ、垂直走査周期の半分の時間幅のパルスを出
力する働きをする。
【0066】更に、積分回路60は、単安定発信器58
から出力されるパルスが印加されることによって、垂直
走査周期に同期し、且つ垂直同期信号に対して180°
の位相がずれた時点で最大電圧になるような三角形状の
波形の信号を、所要のレベルのバイアス電圧に重畳した
状態で出力する働きをする。
から出力されるパルスが印加されることによって、垂直
走査周期に同期し、且つ垂直同期信号に対して180°
の位相がずれた時点で最大電圧になるような三角形状の
波形の信号を、所要のレベルのバイアス電圧に重畳した
状態で出力する働きをする。
【0067】この積分回路60から出力される波形信号
はホトカプラ54に印加されると、その波形に応じて積
分回路44の放電時間の速さ(放電速度)をコントロー
ルする。即ち、積分回路44の放電速度は垂直同期信号
発生時に遅く、そして時間と共に次第に速くなり、次の
垂直同期信号までの中間時点で最も速くなり、その後時
間と共に次第に遅くなり、次の垂直同期信号発生時には
前と同じように遅くなる。
はホトカプラ54に印加されると、その波形に応じて積
分回路44の放電時間の速さ(放電速度)をコントロー
ルする。即ち、積分回路44の放電速度は垂直同期信号
発生時に遅く、そして時間と共に次第に速くなり、次の
垂直同期信号までの中間時点で最も速くなり、その後時
間と共に次第に遅くなり、次の垂直同期信号発生時には
前と同じように遅くなる。
【0068】このように放電速度を変化させることは、
モニタ32の画面上に映るヒストグラムの長さを、画面
垂直方向の上部及び下部に比べて中央部に行くに従って
短くすることに相当する。従って、前記図3に示した装
置では、前記図8に示したようなグラフの表示結果の不
都合、即ち画面の中央部よりも上下両方向に行くに従っ
て短くなるような不都合を補正することが可能となる。
モニタ32の画面上に映るヒストグラムの長さを、画面
垂直方向の上部及び下部に比べて中央部に行くに従って
短くすることに相当する。従って、前記図3に示した装
置では、前記図8に示したようなグラフの表示結果の不
都合、即ち画面の中央部よりも上下両方向に行くに従っ
て短くなるような不都合を補正することが可能となる。
【0069】実際には、積分回路60から出力される三
角形状の波形の信号に所要の信号処理を加えて丸みを付
けたり、レベルを変えたりして、ホトカプラ54の印加
電流に対する出力抵抗値の変化特性がヒストグラムの補
正に対して適切であるようにしている。
角形状の波形の信号に所要の信号処理を加えて丸みを付
けたり、レベルを変えたりして、ホトカプラ54の印加
電流に対する出力抵抗値の変化特性がヒストグラムの補
正に対して適切であるようにしている。
【0070】以上詳述した本実施例によれば、カメラ2
0の撮像面に結像させるためのレンズに起因する防ぎ得
ない光学的歪みによる検出精度の劣化を、映像信号に対
して適切な補正を加えることによって防止できる。即
ち、垂直同期信号に同期して漸増・漸減する補正信号を
生成し、この補正信号によってモニタ画面上に表示され
るグラフ信号を補正することができる。
0の撮像面に結像させるためのレンズに起因する防ぎ得
ない光学的歪みによる検出精度の劣化を、映像信号に対
して適切な補正を加えることによって防止できる。即
ち、垂直同期信号に同期して漸増・漸減する補正信号を
生成し、この補正信号によってモニタ画面上に表示され
るグラフ信号を補正することができる。
【0071】又、上述した新たな補正技術を開発したこ
とによって、これまで許容せざるを得なかった検出精度
の悪さを改善し、その精度を飛躍的に向上させることが
可能となる。従って、高精度な信号に基づいて被めっき
鋼板Pに対してワイピングノズル14を極めて接近させ
て操業することが可能となるため、高品質な薄目付量の
めっき鋼板を安定して生産することが可能となり、その
品質を大幅に向上することが可能となった。
とによって、これまで許容せざるを得なかった検出精度
の悪さを改善し、その精度を飛躍的に向上させることが
可能となる。従って、高精度な信号に基づいて被めっき
鋼板Pに対してワイピングノズル14を極めて接近させ
て操業することが可能となるため、高品質な薄目付量の
めっき鋼板を安定して生産することが可能となり、その
品質を大幅に向上することが可能となった。
【0072】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は前記実施例に示したものに限られるもので
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
が、本発明は前記実施例に示したものに限られるもので
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
【0073】例えば、本発明は、溶融亜鉛めっきライン
でワイピングを行う被めっき鋼板に適用するものに限ら
れるものでなく、表面が鏡面を呈しているものであれば
任意の走行帯に適用可能であることはもとより、他の任
意の測定対象にも適用可能である。
でワイピングを行う被めっき鋼板に適用するものに限ら
れるものでなく、表面が鏡面を呈しているものであれば
任意の走行帯に適用可能であることはもとより、他の任
意の測定対象にも適用可能である。
【0074】又、前記実施例では、ホトカプラ54を積
分回路44の放電抵抗Rd の代わりに用いたが、他の方
法として、ホトカプラ54を積分回路44の充電抵抗R
c の代わりに用い、且つホトカプラ54に印加する信号
の変化分を反転させ、垂直同期信号に同期して漸減・漸
増する補正信号を生成することによっても同様に補正作
用を得ることができる。
分回路44の放電抵抗Rd の代わりに用いたが、他の方
法として、ホトカプラ54を積分回路44の充電抵抗R
c の代わりに用い、且つホトカプラ54に印加する信号
の変化分を反転させ、垂直同期信号に同期して漸減・漸
増する補正信号を生成することによっても同様に補正作
用を得ることができる。
【0075】この場合には、積分回路44に充電される
電荷を隣り合う2つの垂直同期信号のところで最大に、
これらの中間で最小になるようにして、画面垂直方向の
中央部から上部及び下部に行くに従って充電を速やかに
行わせて充電電圧の最高値を高くし、放電時間が長くな
るように、即ちヒストグラムが長くなるようにする。
電荷を隣り合う2つの垂直同期信号のところで最大に、
これらの中間で最小になるようにして、画面垂直方向の
中央部から上部及び下部に行くに従って充電を速やかに
行わせて充電電圧の最高値を高くし、放電時間が長くな
るように、即ちヒストグラムが長くなるようにする。
【0076】又、前記実施例においては、積分回路44
の充電時間(速度)又は放電時間(速度)の変化割合を
替えることによってアナログ的に信号の補正を行ってい
るが、これに限られるものでなく、補正のための全ての
信号処理をディジタル的に行ってもよい。
の充電時間(速度)又は放電時間(速度)の変化割合を
替えることによってアナログ的に信号の補正を行ってい
るが、これに限られるものでなく、補正のための全ての
信号処理をディジタル的に行ってもよい。
【0077】又、補正したヒストグラムは、モニタ32
の画面に表示させるだけでなく、グラフ信号を電圧若し
くは電流に変換して、メータ若しくは記録計に表示させ
てもよいことはいうまでもない。
の画面に表示させるだけでなく、グラフ信号を電圧若し
くは電流に変換して、メータ若しくは記録計に表示させ
てもよいことはいうまでもない。
【0078】又、モニタ画面上には、目盛線を映像とし
て表示しても、又、目盛線を画面上に直接書込んでもよ
い。
て表示しても、又、目盛線を画面上に直接書込んでもよ
い。
【0079】又、前記実施例では、投光器22で浴面1
0Aを照射し、該浴面10Aからの反射光で観察的に下
方からワイピングノズル14と被めっき鋼板Pとの間の
隙間を明るく照らし出すようにし、この状態で斜め上方
のカメラ20で撮影し、ワイピングノズル14とその反
射像24を暗部とし、ワイピングノズル14と鋼板Pと
の間の隙間を明部(白レベル)とすることにより明瞭な
コントラストで写し出す場合を示したが、投光器22を
ワイピングノズルの上方に設置し、該ワイピングノズル
の上面部を照射するようにしてもよい。但し、この場合
は明部と暗部が前記実施例とは逆になるので、比較回路
からの出力信号を反転させる必要がある。又、前記実施
例では撮影手段としてCCDカメラを用いたが、例えば
ビジコン等の電子走査型の撮像管を用いてもよい。
0Aを照射し、該浴面10Aからの反射光で観察的に下
方からワイピングノズル14と被めっき鋼板Pとの間の
隙間を明るく照らし出すようにし、この状態で斜め上方
のカメラ20で撮影し、ワイピングノズル14とその反
射像24を暗部とし、ワイピングノズル14と鋼板Pと
の間の隙間を明部(白レベル)とすることにより明瞭な
コントラストで写し出す場合を示したが、投光器22を
ワイピングノズルの上方に設置し、該ワイピングノズル
の上面部を照射するようにしてもよい。但し、この場合
は明部と暗部が前記実施例とは逆になるので、比較回路
からの出力信号を反転させる必要がある。又、前記実施
例では撮影手段としてCCDカメラを用いたが、例えば
ビジコン等の電子走査型の撮像管を用いてもよい。
【0080】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、測
定対象を撮影手段で撮影し、その撮像面に結像した平面
画像に基づいて測定対象の寸法を測定する際に、撮影手
段が有する光学系を通してその撮像面に結像させること
から、必然的に生じる光学的映像歪みに起因する測定寸
法の誤差を補正し、高精度に測定対象の寸法を測定する
ことができる。
定対象を撮影手段で撮影し、その撮像面に結像した平面
画像に基づいて測定対象の寸法を測定する際に、撮影手
段が有する光学系を通してその撮像面に結像させること
から、必然的に生じる光学的映像歪みに起因する測定寸
法の誤差を補正し、高精度に測定対象の寸法を測定する
ことができる。
【0081】又、本発明によれば、ワイピングノズルの
気流噴射端部と、被めっき鋼板の鏡面上の該気流噴射端
部の反射像とを同一画面に撮影し、被めっき鋼板と気流
噴射端部との間の隙間を測定する際に、同様に光学的映
像歪に起因する測定寸法の誤差を補正し、高精度に上記
隙間を測定することができる。
気流噴射端部と、被めっき鋼板の鏡面上の該気流噴射端
部の反射像とを同一画面に撮影し、被めっき鋼板と気流
噴射端部との間の隙間を測定する際に、同様に光学的映
像歪に起因する測定寸法の誤差を補正し、高精度に上記
隙間を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例の鋼板位置検出装置の概
略構成を示すブロック図
略構成を示すブロック図
【図2】上記実施例を適用する溶融亜鉛めっき工程を示
す概略説明図
す概略説明図
【図3】鋼板位置検出装置の他の例の概略構成を示すブ
ロック線図
ロック線図
【図4】上記鋼板位置検出装置で用いられる各種信号を
示すタイミングチャート
示すタイミングチャート
【図5】ワイピングノズルと被めっき鋼板との間の隙間
を撮影した実映像を示す線図
を撮影した実映像を示す線図
【図6】上記実映像について作成されたヒストグラムか
らなる拡大映像を示す線図
らなる拡大映像を示す線図
【図7】実映像に生じる光学的歪を説明するための線図
【図8】拡大映像に生じる光学的歪を示す線図
【図9】連続溶融亜鉛めっき工程を示す斜視図
10…溶融亜鉛浴 14…ワイピングノズル 14A…気流噴出端部(直線状端部) 20…テレビカメラ 22…投光器 24…反射像(虚像) 24A…反射像の先端部 34…映像増幅回路 36…スライス回路 38…同期分離回路 40、50…フリップフロップ回路 42…アンド回路 44、60…積分回路 46…比較回路 48…タイミング回路 52…ミキサ回路 54…ホトカプラ 56…垂直同期信号回路 58…単安定発信器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G06T 1/00 - 9/20 C23C 2/00 C23C 2/20
Claims (6)
- 【請求項1】測定対象を視野内に収める位置に配された
撮影手段で該測定対象を撮影することにより、光学系を
通して撮像面に結像させた平面画像に基づいて、走査方
向の測定対象の寸法と、該寸法の走査方向と交差する方
向の分布を測定するに際し、 撮影手段から出力される映像信号を、光学系による映像
の歪量に応じて補正するに当り、撮影手段で水平方向に走査して測定対象の寸法に対応す
る映像信号を抽出すると共に、 撮影手段を作動させる垂直同期信号に同期して、光学系
による映像の歪量に応じた波形で変化する補正信号を生
成し、該補正信号により水平走査周期毎に出力される上
記映像信号を補正する ことを特徴とする画像による寸法
測定方法。 - 【請求項2】請求項1において、 水平走査時に抽出される映像信号に基づいて充電し、所
定時間経過後に放電する積分回路を用い、放電速度に対
する充電速度の比で上記映像信号を拡大すると共に、 充電速度又は放電速度を、垂直同期信号に同期して、光
学系による映像の歪量に応じて変化する補正信号で制御
することを特徴とする画像による寸法測定方法。 - 【請求項3】請求項2において、 積分回路における充電速度又は放電速度の制御を、ホト
カプラの抵抗値を変化させて行うことを特徴とする画像
による寸法測定方法。 - 【請求項4】溶融金属浴から引き上げられた鏡面を呈す
る被めっき鋼板に、直線状の気流噴射端部を対向させて
配置されたワイピングノズルと、被めっき鋼板の鏡面上
の気流噴射端部の反射像とを視野に収める位置に配され
た撮影手段により、その水平走査方向をワイピングノズ
ルの気流噴射端部に直交させ、該気流噴射端部と、その
反射像とを同一画面に撮影し、被めっき鋼板の幅方向の
断面形状を非接触でモニタする画像による寸法測定装置
において、 上記撮影手段から出力される水平走査信号から気流噴射
端部と被めっき鋼板との間の隙間に対応する映像信号を
抽出する抽出手段と、 上記隙間に対応する映像信号を拡大する信号拡大手段
と、 上記隙間に対応する映像信号を、撮影手段が有する光学
系による映像の歪量に応じて補正する補正手段と、を備
えていると共に、 上記補正手段が、撮影手段を作動させる垂直同期信号に
同期して、光学系による映像の歪量に応じた波形で変化
する補正信号を生成し、該補正信号により水平走査周期
毎に出力される上記隙間に対応する映像信号を補正する
ようになされている ことを特徴とする画像による寸法測
定装置。 - 【請求項5】請求項4において、 信号拡大手段が、水平走査時に抽出される隙間に対応す
る映像信号に基づいて充電し、所定時間経過後に放電す
る積分回路で形成され、該積分回路における放電速度に
対する充電速度の比で上記映像信号が拡大され、且つ充
電速度又は放電速度が、映像手段を作動させる垂直同期
信号に同期して、光学系による映像の歪量に応じて変化
する補正信号で制御されるようになされていることを特
徴とする画像による寸法測定装置。 - 【請求項6】請求項5において、 積分回路における充電速度又は放電速度の制御が、ホト
カプラの抵抗値を変化させて行うようになされているこ
とを特徴とする画像による寸法測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04343690A JP3083010B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 画像による寸法測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04343690A JP3083010B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 画像による寸法測定方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06194126A JPH06194126A (ja) | 1994-07-15 |
JP3083010B2 true JP3083010B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=18363501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04343690A Expired - Fee Related JP3083010B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 画像による寸法測定方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3083010B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0462010U (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-27 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5912666B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2016-04-27 | 中央電子株式会社 | 計測装置及びその処理方法 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP04343690A patent/JP3083010B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0462010U (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-27 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06194126A (ja) | 1994-07-15 |
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