JP4896828B2 - 形状検出方法及び形状検出装置 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1では、帯状体の上方に板状光線投光部及び画像撮像用の特殊カメラを設置している。板状光線投光部が板状光線を帯状体の幅方向に照射し、特殊カメラが、この板状光線が帯状体の表面で反射されてできた像である光切断線を撮像する。板状光源とカメラとの位置関係及び画像上の光切断線の位置から、圧延材の形状プロファイルが検出される。
光切断法を用いた表面形状の検出方法における重要な技術ポイントの一つとして、光切断線の画像から光切断線の位置を正確に抽出することが挙げられる。特許文献1では、以下のような手法を用いている。まず、板状光源としてレーザを使用し、カメラレンズの手前に光学フィルタを設置して光源レーザの反射光だけを撮像する。光切断線像以外の光成分をカットすることで明瞭な光切断線像を得て、撮像精度の向上を図っている。続いて2値化処理により画像を明暗に分け、明点の連続を光切断線であると判断して画像上での光切断線位置の座標を抽出している。
特許文献3においても、扇状のビームを用いて特殊カメラで光切断線を撮像し、帯状体の形状を測定する方法を示している。ここでは特に、生産ラインの振動による帯状体の高さ変動が生じても帯状体の形状が測定できる方法を示している。
帯状体の正確な形状を得るためには、このような画像からできるだけ正確に光切断線を検出しなければならないという課題がある。本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであって、光切断線を正確に検出する方法を提供することを目的とする。
また、前記当該探索小領域での光切断線の座標の平均値に応じて、次の探索小領域の位置を変化させてもよい。
ここで前記光切断線の抽出は、前記探索小領域を複数の探索ラインに分割し、前記複数の探索ラインごとに輝度パターンを作成し、前記輝度パターンのピーク位置を光切断線の位置であると判断することで行なわれてもよい。
さらに本発明における課題解決のための技術的手段は、圧延材の形状プロファイルを光切断法により計測する形状検出装置であって、圧延材にスリット光を照射する照射部と、圧延材上に投影されたスリット光の反射光を含む画像を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像内の輝度分布を検出し、前記画像内で輝度が最も高い部分を含む所定の領域を、前記画像内において光切断線を探索する範囲を限定する探索小領域であって光切断線の探索を開始する最初の探索小領域(探索開始領域という)として設定し、前記探索小領域に含まれる光切断線の座標を抽出し、光切断線を抽出した当該探索小領域における前記座標の平均値および分散値を求め、求めた平均値および分散値をもとに当該探索小領域に隣接する次の探索小領域を設定し、前記次の探索小領域に含まれる光切断線の座標を抽出して、抽出された全ての光切断線の座標から圧延材の形状プロファイルを検出する画像認識部と、を具備するものである。
ここで前記画像認識部は、当該探索小領域での光切断線の座標の分散値に応じて、次の探索小領域の大きさを変化させてもよい。
また、前記画像認識部は、当該探索小領域での光切断線の座標の平均値に応じて、次の探索小領域の位置を変化させてもよい。
ここで前記画像認識部は、前記探索小領域を複数の探索ラインに分割し、前記複数の探索ラインごとに輝度パターンを作成し、前記輝度パターンの重心位置を光切断線の位置であると判断してもよい。
図1は熱間圧延ラインを示したものであり、圧延機1から形状検出装置2、冷却装置3、巻き取り装置4に至るまでの装置構成を開示している。なお、圧延材の移送方向において、移送されていく側(巻き取り装置4側)を下流側、その反対側(圧延機1側)を上流側と呼ぶ。
圧延機1は、圧延材5を圧延するもので最上流側に配置され、一対のワークロール6,6と、このワークロール6,6をバックアップする一対のバックアップロール7,7と、当該圧延機1の圧延荷重や圧延材5の通板速度を制御する圧延制御装置8とを備えている。冷却装置3は、圧延された圧延材5を冷却するもので連続的に連なる複数の冷却バンク9、9を備えており、各冷却バンク9、9に設けられた冷却ノズル9aから冷却水を放出することで圧延材5は冷却される。巻き取り装置4は冷却装置3によって冷却された圧延材5を巻き取るものである。
形状検出装置2は、圧延機1と冷却装置3との間に配置され、スリット光を照射する照射部10と、照射されたスリット光からの反射光を撮像する撮像部11と、形状検出制御装置12とを備えている。
制御用コンピュータ14は、撮像部11の輝度を調整したりレンズの絞り等制御を行う撮像制御部17と、撮像された画像を保存する画像記憶部18とを有している。画像記憶部18は、例えば、フレームメモリで構成されていて、撮像された画像を640×480の画素で記憶する。
以上のような、形状プロファイルを検出する過程において、画像認識部19及び解析部20が、画像記憶部18に記憶された画像から光切断線を抽出する方法を、以下に詳しく説明する。
図5は、撮像部11が撮像した画像21aを示す図である。画像21aは、前述のとおりx軸方向に640画素、y軸方向に480画素で構成されており、それぞれの画素に座標が割り当てられている。光切断線22は、圧延材5で反射されたものであり、光切断線23、24は、圧延材5の背景で反射されたものである。光切断線23、24は画面内の一定の座標位置に現れるものであって、圧延材5の形状プロファイルとは無関係であるので、画像認識部19は、予め光切断線23、24の位置や圧延材5の位置を検出しておき、画像21aから差し引く。こうすることで画像認識部19は図6に示すような画像21bを得る。得られた画像21bをx軸方向に10画素、y軸方向に480画素の複数の探索領域に分割し、さらに各探索領域内の一部に光切断線を抽出するための探索小領域を設定する。以下に、光切断線を抽出するための一連の処理を図7のフローチャートを用いて説明する。
次に、探索小領域であって最初に探索を行う「探索開始領域」を設定する(S3)。この探索開始領域は、S2で作成した図8に示す輝度パターンにおいて最も輝度が高い画素を含む探索領域に設定される。探索開始領域のx軸方向の幅は探索領域の幅(x=10)と一致しており、y軸方向の幅はその最も輝度が高い画素のy座標を基準にしてy軸方向に±5画素の幅(y=10)である。
S4で検出した10個の最大輝度画素のy座標の平均値と、y座標の分散値(以下、単に分散値という)を求める(S5)。
S5で求めたy座標の平均値と分散値を用いて、探索小領域(当該探索小領域)に隣接する位置に、次に光切断線位置を求める探索小領域(次の探索小領域)を設定する(S6)。この隣接する探索小領域のx軸方向の幅は探索領域の幅と一致している(x=10)。またy軸方向の幅は、S5で求めたy座標の平均値を中心にして、なおかつS5で求めた分散値を用いてy軸方向に±(5画素+分散値)の幅となるように設定される。
S6で設定する探索小領域内に限って、10本の探索ラインそれぞれに対し以下の処理を実行する。すなわち、探索小領域内の1本の探索ラインを選択し、そのライン上で最も輝度の高い画素を検出する(S7)。
次に、検出した画素の輝度が閾値以上であるかどうかを判定する(S8)。S8で閾値未満であれば光切断線22の終端を検出し終えたと判断して、一連の処理を終了する。輝度が閾値以上であればS7で検出した画素の座標を光切断線22に含まれる点であると判断する(S9)。探索小領域における全ての探索ラインでの画素の検出を終えたかどうかを判断する(S10)。検出を終えていなければS7に戻って次の探索ラインで最も輝度の高い画素を検出し、検出を終えていればS5に戻って、探索小領域において検出した10個の画素のy座標の平均値と分散値を求める。
また、S7において最も輝度が高い画素を検出し、S9においてその座標を光切断線22に含まれる点であるとした。これに関しS7あるいはS9において、図11に示すような探索ラインの輝度パターンを作成し、最大輝度を持つA点の座標ではなく、輝度パターンの重心点Bの座標を光切断線22に含まれる点とすることもできる。
このように輝度パターンの重心点を求めることで、撮像部11のCCDのノイズによって最大輝度の位置がずれた場合でも高い精度で最大輝度の位置を決定することができる。また、最大輝度付近の近似曲線を求めて最大輝度の位置を決定することもできる。
尚、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。
また、本発明にかかる形状検出装置を圧延機の上流側に設置すると、圧延機に入る前の圧延材の形状プロファイルを検出することができる。よって、本実施の形態でいう圧延材とは、圧延後の厚板や薄板に限らず、例えば圧延前のスラブ、ブルーム、ビレットなどの部材も含む。
2 形状検出装置
3 冷却装置
4 巻き取り装置
5 圧延材
6 ワークロール
7 バックアップロール
8 圧延制御装置
9 冷却バンク
10 照射部
11 撮像部
12 形状検出制御装置
13 フィルタ
14 制御用コンピュータ
15 解析用コンピュータ
16 モニタ
17 撮像制御部
18 画像記憶部
19 画像認識部
20 解析部
21a、21b 画像
22、23、24 光切断線
Claims (10)
- 圧延材上に投影されたスリット光の反射光から光切断線を抽出し、圧延材の形状プロファイルを光切断法により検出する形状検出方法であって、
圧延材上に投影されたスリット光の反射光を含む画像を撮像し、
前記撮像した画像内の輝度分布を検出し、
前記画像内で輝度が最も高い部分を含む所定の領域を、前記画像内において光切断線を探索する範囲を限定する探索小領域であって光切断線の探索を開始する最初の探索小領域として設定し、
前記探索小領域に含まれる光切断線の座標を抽出し、
光切断線を抽出した当該探索小領域における前記座標の平均値および分散値を求め、
求めた平均値および分散値をもとに当該探索小領域に隣接する次の探索小領域を設定し、
前記次の探索小領域に含まれる光切断線の座標を抽出して、
抽出された全ての光切断線の座標から圧延材の形状プロファイルを検出することを特徴とする形状検出方法。 - 前記当該探索小領域での光切断線の座標の分散値に応じて、次の探索小領域の大きさを変化させることを特徴とする請求項1に記載の形状検出方法。
- 前記当該探索小領域での光切断線の座標の平均値に応じて、次の探索小領域の位置を変化させることを特徴とする請求項1又は2に記載の形状検出方法。
- 前記光切断線の抽出は、
前記探索小領域を複数の探索ラインに分割し、
前記複数の探索ラインごとに輝度パターンを作成し、
前記輝度パターンのピーク位置を光切断線の位置であると判断することで行なわれることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の形状検出方法。 - 前記光切断線の抽出は、
前記探索小領域を複数の探索ラインに分割し、
前記複数の探索ラインごとに輝度パターンを作成し、
前記輝度パターンの重心位置を光切断線の位置であると判断することで行なわれることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の形状検出方法。 - 圧延材の形状プロファイルを光切断法により計測する形状検出装置であって、
圧延材にスリット光を照射する照射部と、
圧延材上に投影されたスリット光の反射光を含む画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像内の輝度分布を検出し、前記画像内で輝度が最も高い部分を含む所定の領域を、前記画像内において光切断線を探索する範囲を限定する探索小領域であって光切断線の探索を開始する最初の探索小領域として設定し、前記探索小領域に含まれる光切断線の座標を抽出し、光切断線を抽出した当該探索小領域における前記座標の平均値および分散値を求め、求めた平均値および分散値をもとに当該探索小領域に隣接する次の探索小領域を設定し、前記次の探索小領域に含まれる光切断線の座標を抽出して、抽出された全ての光切断線の座標から圧延材の形状プロファイルを検出する画像認識部と、を具備することを特徴とする形状検出装置。 - 前記画像認識部は、当該探索小領域での光切断線の座標の分散値に応じて、次の探索小領域の大きさを変化させることを特徴とする請求項6に記載の形状検出装置。
- 前記画像認識部は、当該探索小領域での光切断線の座標の平均値に応じて、次の探索小領域の位置を変化させることを特徴とする請求項6又は7に記載の形状検出装置。
- 前記画像認識部は、前記探索小領域を複数の探索ラインに分割し、前記複数の探索ラインごとに輝度パターンを作成し、前記輝度パターンのピーク位置を光切断線の位置であると判断することを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の形状検出装置。
- 前記画像認識部は、前記探索小領域を複数の探索ラインに分割し、前記複数の探索ラインごとに輝度パターンを作成し、前記輝度パターンの重心位置を光切断線の位置であると判断することを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の形状検出装置。
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Families Citing this family (7)
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---|---|---|---|---|
JP5191055B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2013-04-24 | パルステック工業株式会社 | 3次元形状測定装置および3次元形状測定方法 |
JP5494234B2 (ja) * | 2010-05-27 | 2014-05-14 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元形状計測装置、キャリブレーション方法、およびロボット |
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JP6780533B2 (ja) * | 2017-02-17 | 2020-11-04 | 日本製鉄株式会社 | 形状測定システム及び形状測定方法 |
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CN115235385B (zh) * | 2022-08-03 | 2024-01-05 | 江苏精益智控科技有限公司 | 一种钢管平直度通长检测的设备和方法 |
Family Cites Families (3)
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JP3759584B2 (ja) * | 2001-11-30 | 2006-03-29 | 澁谷工業株式会社 | 物体の三次元高さ計測方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014057580A1 (ja) | 2012-10-12 | 2014-04-17 | 株式会社ニレコ | 形状計測方法及び形状計測装置 |
JP5832520B2 (ja) * | 2012-10-12 | 2015-12-16 | 株式会社ニレコ | 形状計測方法及び形状計測装置 |
EP2908091A4 (en) * | 2012-10-12 | 2016-09-14 | Nireco Corp | SHAPING METHOD AND SHAPING DEVICE |
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