JPH04213013A - 鋼板の反り測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延中における複雑な
鋼板の反りを正確に測定できる鋼板の反り測定方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、画像処理を利用した鋼板の反り
測定装置では、鋼板を側面から撮影した２次元画像、も
しくは複数の１次元画像から２値化等の処理実施後、鋼
板の上表面もしくは下表面のいずれか、または双方の位
置（エッジ座標）を抽出する。次に得られた複数個のエ
ッジ座標から、回帰もしくは円の方程式を解くことによ
り、代表的な反り量である曲率もしくは曲率半径を得て
おり、場合によっては反りの最大高さ等も算出している
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術では、
画像処理により得られた全エッジ座標を使用して対応す
る１個の曲率を算出するのが一般的である。この方法で
は、エッジ座標抽出時のノイズ混入等の影響を適当な曲
率算出ロジックとの組合せにより軽減できるという長所
はあるものの、曲率が徐々に変化している場合や、複合
反りに対しては、鋼板の反りを正確に表現できる反り量
は得られないという問題があった。

【０００４】本発明は、前述従来技術の問題点を解消し
、高速処理を可能にした鋼板の反り測定方法を提供する
ことを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、画像処理を利用し、鋼板面の複数位置の反
りデータから鋼板の反り量を演算する鋼板の反り測定方
法において、前記複数位置の反りデータのうち異なる位
置の反りデータ３点を選択し、当該３点を通る曲率半径
を演算することにより、「一様反り」、「局部反り」、
「複合反り」の３種の反り状態の認識を行い、曲率半径
演算時に当該演算曲率半径を前記反りデータとが近似す
るまで順次異なる位置の反りデータ３点を選択して３点
法演算を繰り返すことを特徴とする鋼板の反り測定方法
である。

【０００６】

【作用】複数位置の反りデータの測定点が図１に示すよ
うな符号ｎ１　、ｎ２　…ｎｉ−１　、ｎｉ　、ｎｉ＋
１　…ｎｊ−１　、ｎｊ　の点であるとする。ここでｎ
１　は最先端の点、ｎｉ　はほぼ中央の点、ｎｊ　は計
測できた最後端の点である。 本発明の曲率半径の代表的な演算手順を図１に基づいて
説明する。 １．ｎ１　、ｎｉ　、ｎｊ　点を通る全体の曲率半径を
演算。

【０００７】図１において、●印で示す最先端点ｎ１　
、中央点ｎｉ　、最後端点ｎｊ　の３点を通る全体曲率
半径を演算し、得られた曲率半径が複数位置の反りデー
タとのずれ量（偏差）が許容量以内であるかどうかを判
定する。つまり両者が近似しているかどうかをみて、両
者が近似していれば「一様反り」と判定し当該曲率半径
から反り量を定め、近似していなければ下記２の演算を
行う。 ２．先端部の曲率半径を演算。 （１）　ｎ１　、ｎ１　とｎｉ　のほぼ中央点とｎｉ　
の３点を通る曲率半径を演算し、得られた先端部曲率半
径が先端部複数位置の反りデータとのずれ量が許容量以
内であるかどうかを判定する。両者が近似していれば当
該曲率半径から先端部の反り量を定める。 （２）　ずれ量が許容値を超える場合にはｎｉ　をｎｉ
−１　にずらせて３点法により曲率半径を演算する。以
降は同じ手順を繰り返す。 ３．後続部の曲率半径を演算。 （１）　ｎｉ　、ｎｉ　とｎｊ　のほぼ中央点と、ｎｊ
　の３点を通る曲率半径を演算し、得られた後端部曲率
半径が先端部複数位置の反りデータとのずれ量が許容量
以内であるかどうかを判定する。両者が近似していれば
当該曲率半径から後続部の反り量を求める。 （２）　ずれ量が許容値を超える場合にはｎｊ　をｎｊ
　−１にずらせて３点法により曲率半径を演算する。以
降は同じ手順を繰り返す。 ４．先端側の点が例えばｎｉ−１　、後端側がｎｉ　と
なった時はｎｉ−１　、ｎｉ　間は直線とし、演算しな
い。 ５．ｎｉ−１　、ｎｉ＋１　の時、３点以上がある時は
、３点法で曲率半径を演算する。 ６．近似の判定に使用する許容量は、１，２，３でそれ
ぞれに持つ。 ７．３点データの採取位置をずらす操作の繰り返し回数
は測定対象，測定完了までに許容される時間により、適
宜０（繰り返し無）から数回を選択使用する。 ８．１，２，３で求めたそれぞれの反り量を比較するこ
とにより、「一様反り」、「局部反り」、「複合反り」
の判定が可能である。なお、「一様反り」については１
で記述したように１のみで判定が可能である。

【０００８】

【実施例】図５に本発明に係る装置の構成例を示す。図
５においてはテーブルローラ２によって搬送中の鋼板１
を側方からビデオカメラ３で撮影している。１０は信号
伝送用ケーブルを示す。カメラ制御装置５は、鋼材検出
器４からの検出信号でカメラ３の視野内に鋼板１が侵入
したことを検知し、カメラ３に撮像指令を出力し、入手
した画像をビデオメモリ６に送り込む。この例ではカメ
ラ３として搬送中の鋼板１の静止画像を入手するために
、高速シャッターカメラを使用している。その撮影例と
して図６の（ａ）　に一様反り、（ｂ）　に局部反り、
（ｃ）　に２種類の反りが複合した複合反りをそれぞれ
模式的に示している。

【０００９】画像処理装置７は鋼板１の静止画像がビデ
オメモリ６に取込まれた後、２値化等の前処理の後、鋼
板１上表面のエッジ座標を抽出する。抽出されたエッジ
座標（本例では１９個）はデータ処理用計算機８に送ら
れ、平均曲率、曲率分布、最大高さ等の反り量データが
算出されＣＲＴ９に表示されるとともに、反り制御用計
算機１１に送られ反りが制御される。

【００１０】以上が一連の処理であるが、従来法でも処
理の流れはほぼ同様であり、データ処理用計算機８での
処理が本発明と異なるため、出力データは鋼板の平均曲
率、最大高さに限られている。図７に従来例として、回
帰で曲率を算出した場合のものを示す。同図中の「●」
および「○」は画像処理装置で抽出したエッジ座標で、
全部で１９個のエッジ座標が存在する。同図７の例では
データ処理により鋼板上にない点「○」を除いた残りの
点「●」のエッジ座標全部を回帰に使用しており、その
結果算出された曲率を有するカーブを同図中に実線で示
している。同図７から判るように、一様反り（ａ）　の
場合、各点とカーブがよく一致するが、局部反り（ｂ）
　の場合には曲率を過小評価し、また複合反り（ｃ）　
の場合には得られた曲率は全体の平均反りになっており
、各点と実線カーブの一致が悪く、鋼板反り制御等への
利用は難しくなる。

【００１１】図２〜図４に本発明による曲率算出例を示
す。図２はそれぞれ一様反り、図３は局部反り、図４は
複合反りに適用した場合をそれぞれ示す例であり、以下
、複合反りを例にとり、本発明の効果を説明する。本発
明では回帰法に較べ、少ないエッジ座標データから曲率
が精度よく求められるように、図４において代表点３点
を選び、円の方程式を直接解くことにより曲率（半径）
を求める方法を採用している（以下「３点法」と略記す
る）。実際上はエッジ抽出時のバラツキ等の外乱要因を
除くため、使用する代表点３点は前後のデータを考慮し
て加工されたものである。

【００１２】まず、平均曲率を求めるために、図４（ｃ
−１）に示すように代表点として先端（右端）、左端、
中央部の３点を選び（同図中「●」）、３点法により曲
率を算出する。本手続きにより、従来法とほぼ同様な測
定データが得られ、実線で示す円の方程式から得られた
曲線と各データとのずれが大きい。次に、代表点の間隔
を狭め、３点法により曲率を算出する。この３点法によ
る代表点を選ぶ位置を先端部（ｃ−２）、中央部（ｃ−
３）、左端部（ｃ−４）と徐々にずらしながら３点法に
より曲率を算出することにより、精度良く曲率分布が順
次求められる。

【００１３】図３の局部反りに対し、本法を適用すれば
図３（ｂ−２）に示すように先端反りが精度良く検出で
きる。また、図２の一様反りについては、本法、従来法
とも差は無くいずれも精度良く検出できる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、多数の
エッジ座標が同時に得られるという２次元画像処理のメ
リットを最大限利用するために、鋼板の反り曲率の算出
方法として必要データ数の少ない３点法を採用するとと
もに、３点法で使用する代表点３点の選び方を変えなが
ら繰り返し３点法を適用することにより、平均反り曲率
に加え従来法では測定の難しかった曲率分布が測定可能
となり、局部反り、複合反りの認識が正確にできる。こ
れにより、反りを無くすための圧延機の制御できる「反
り制御」への利用度を高めることができその効果は多大
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の３点法による鋼板反り曲率半径の演算
手順を示すグラフである。

【図２】本発明の実施例に係る複数位置の反りデータと
曲率半径との関係を一様反りの場合について示すグラフ
である。

【図３】本発明の実施例に係る複数位置の反りデータと
曲率半径との関係を局部反りの場合について示すグラフ
である。

【図４】本発明の実施例に係る複数位置の反りデータと
曲率半径との関係を複合反りの場合について示すグラフ
である。

【図５】本発明に係る反り測定装置の構成を示す概略配
置図である。

【図６】鋼板反りの状況を示す模式図である。

【図７】従来法による曲率半径の演算例を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１　　鋼板 ２　　テーブルローラ ３　　高速シャッター付ビデオカメラ ４　　鋼材検出器 ５　　カメラ制御装置 ６　　ビデオメモリ ７　　画像処理装置 ８　　データ処理用計算機 ９　　ＣＲＴ １０　　信号伝送用ケーブル １１　　反り制御用計算機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　画像処理を利用し、鋼板面の複数位置
   の反りデータから鋼板の反り量を演算する鋼板の反り測
   定方法において、（１）　前記複数位置の反りデータの
   うち異なる位置の反りデータ３点を選択し、当該３点を
   通る曲率半径を演算することにより「一様反り」、「局
   部反り」、「複合反り」の３種の反り状態の認識を行い
   、曲率半径演算時に当該演算曲率半径と前記反りデータ
   とが近似するまで順次異なる位置の反りデータ３点を選
   択して３点法演算を繰り返すことにより測定精度を高め
   ることを特徴とする鋼板の反り測定方法。