JPH01178806A - 連続移動体の端部検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に圧延ス）　ＩＪツブのような連続移動体
のローラー内の位置や板幅計測に適用される連続移動体
の端部検出装置に関する。

〔従来の技術〕

高速に連続移動する対象の端部検出には非接触で対象の
材質を問わないことから第５図（Ａ）のようにカメラ１
が利用されることが多い。これは原理的にはカメラ１か
ら得る電圧信号のレベルが移動体２の流れの直角方向に
は同図中）のように端部付近を境界にして異なることに
着目し、閾値処理を行って１ラインの全画素中の境界画
素位置を、視野幅の距離に換算しなおすことによって求
めるという一般的なものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来法においては、できうる限り検出精度を
上げたいため単位距離に対応する画素数を増やす方向に
持って行くのが通常である。しかしその場合には、画素
当りの許容処理時間が短がくなると共に、電圧レベルが
複数画素に渡って段階的に変化するという第６図に示す
ような結果を招き、変化傾向が直線的でない場合は単純
な２値化処理では精度が劣化することになる。また対象
物２の上下動による検出電圧レベルの変化、飛散物によ
るカメラ１のレンズの汚れ、反射光量等による外乱変動
があるのが現実の環境でおり閾値比較方式では実用的な
ものにならない。そこでライン方向あるいは対象物２の
流れ方向での何らかの平均化処理が有望となるが、対象
物２の移動速度が数１７秒におよぶ場合はこれらの処理
を高速ディノタル回路等を用いた膨大なハードウェアで
構成しなければならず、極めて高価な仕掛けなものとな
り、また、条件変化に柔軟に対処できないものとなって
しまっているのが通例である。

このように従来の端部検出方法においては、検出精度が
良好で高速に移動する対象物にも適用できる実用的なも
のがないという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、信号処理部に高速演算能力を持つデジタルシ
グナルプロセッサを採用し、ソフトウェア化による処理
時間の延長を防止するようライン中の演算対象データを
限定するようにしたものである。

〔作用〕

上記のようにしたことで、コンパクト、低コストであり
ながら高速度で移動する対象物でも高精度に検出でき、
かつ柔軟性を備えた連続体の端部検出装置を提供できる
。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はその回路構成を示すブロック図である。

同図中、１０は検出器のカメラ、１ノは緩衝増幅器、１
２はＡ／Ｄ変換器、１３は変換データの行先を定める切
替えダート、１４はタイミングコントロール部、１５は
１ライン分の変換データを記憶する第１のラインデータ
メモリ、１６は第２のラインデータメモリ、１７はデジ
タルシグナルプロセッサ、１８はデータメモリ、１９は
端部位置信号を利用するコントローラ、２０は検出信号
、２１は増幅された同信号、２２は変換デソタルデータ
、２３．２４は変換データ、２５．２６はラインスキャ
ン用同期制御信号、２７はｆ−）切替信号、２８は１ラ
インスキヤン完了信号、２９はデータバス、３０は端部
位置信号である。なお、カメラ１０は以下の説明ではラ
インスキャナタイグとするが、当然のことながらテレビ
カメラ的な二次元走査型のものであっても、その１ライ
ン走査分を利用すれば同じ作用を行うことができる。

次に上記実施例の動作について説明する。

カメラ１０は、タイミングコントロール部１４からの同
期信号２５によって、画素単位毎に検出信号２０を送出
し、この信号はバッファアンｆｉｌで増幅され、Ａ／Ｄ
変換器１２で信号２６で同期をとられながらデノタルデ
ータ２２に変換される。

切替えｒ−トＺＪは、１ライン毎まとめてメモリに記憶
させるよう変換データ２２の行先きを決定し、これはタ
イミングコントロール部１４からの切替え信号に基づい
て行う。従って１ライン毎に変換データ２３が第１のラ
インデータメモリ１５に入る動作と変換データ２４が第
２のラインデータメモリ１６に入る動作とが切替って交
互に行われる。プロセッサ１７は、タイミングコントロ
ール部１４からの１ラインスキヤン完了信号２８を割込
み信号として受け、最新のラインスキャンデータを、デ
ータメモリ１５または１６から読出つ、第２図の処理を
行なう。

すなわち原則的には次の１２４７分のスキャンデータが
他系統のデータメモリに記憶される時間内にデータ処理
を完了させるものである。このだめの要点は第３図、第
４図に示しであるような平均化操作を行う対象とするデ
ータの限定であり、まず第３図では、前ラインの処理で
求まる端部位置に対応する画素位置を中心とした左右に
ｌ箇ずつのデータのみを次のように処理する。

つまり、ライン方向の（２＋＋１　）箇のデータの平均
値を求め、これを閾値とする。その後、流れ方向の平均
化操作に使うため、該（２１＋１）筒のデータをライン
データメモリ（１５又はＩ６）から、データメモリ１８
に移送、記憶しておく。

第４図は検出レベルの質が悪い場合に有用な流れ方向の
平均化操作を行う手続きを示すもので、画素の電圧値を
τ、平均データを記号「＊ｊを付して表わすと、次のよ
うな処理となる。ここでは１〉ｊなる粂件を持つ。

まず、ｎライン目の平均データｖｎ＋ｑは次式で表わさ
れる。また、閾値ｖｔは、 で表わされる。こうして得られたｖｔとｖｎ、ｑを比較
して、境界にあるｑ（端部画素ナンバ）を求める。その
後、次ライン処理用に、ラインデータメモリ（１５又は
１６）から（２１＋１　）箇のデータを、データメモリ
１８に移送、記憶しておく。

上記のｉ、ｊ、ｔの選び方は、必要精度、検出速度、対
象物の移動速度等から定めるが、これはパラメータとし
て可変にしておけば自在に調整できることになる。

第２図の７０−チャートにおける右端の処理ラインすな
わちステラ７’ＳＯ１〜ＳＯ３では、通常の原則を捨て
て１ラインのスキャン時間以上の時間をかけて演算する
ものであり、その他の処理ラインすなわちステップＳｏ
ｌ　、　ＳＯ４以降のラインでは、（２１＋１）箇のデ
ータに限定するため、１ラインのスキャン時間内で完了
する。またステラｆ　ＳＯ５での端部検出不可とは、閾
値との比較演算において、交叉点を２箇所以上見つけた
場合であシ、この場合は演算結果が信頼できないとして
追従端部画素位置の情報は更新しないで、ステップＳＯ
８に示すように前ライ／で得ている値ｋをホールドする
。

このホールド操作は、前後に隣接するラインでの端部位
置の変化は微小であるとの仮定に頼ったもので、構出信
号に突発ノイズが重畳してもセノシング機能を失うこと
がなく実用上極めて有用となる。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように、デジタルシグナルフロセッサを
用いた演算処理によって、コン７ｆり）−低コストの回
路構成であシながらきわめて高精度。

高信頼度な連続移動体の端部検出装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は回路構成を示すブロック図、ＷＪ２図は＠算処理
の内容を示すフローチャート、第３図は端部検出の対象
範囲の変遷を示す図、第４図は対象物の流れ方向の平均
化操作を示す図、第５図（〜は端部検出の原理溝底を示
す図、第５図（Ｂ）は同図（５）で得られる信号波形を
示す特性図、第６図は第５図の装置で得られる画素毎の
電圧レベルの変化を示す図である。 ｌ、１０・・・カメラ、２・・・対象物（移動体９．１
）・・・緩衝増幅器、１２・・・Ａ／Ｄ変換器、１３・
・・切替えケ’−ト、１４・・・タイミングコンｌ−ロ
ール部、１５・・・第１のライ／７′−タメモリ、１６
・・・第２のラインデータメモリ、１７・・・デジタル
シグナルプロセノサ、１Ｂ・・・データメモリ、１９・
・・コントローラ。 第２図 第３図 し 第４図 （Ａ） 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 連続移動する対象を流れ方向に対して直角にカメラでラ
   インスキャンし移動体の端部を検出する連続移動体の端
   部検出装置において、 最初に１ライン分のすべての画素データを用いた演算に
   よって端部位置を求める第１の演算手段と、次ライン以
   降は前ラインで求まっている端部画素を中心とする左右 の一部の画素のみを用いた流れ方向およびライン方向の
   平均化処理による端部位置割出し演算によって新しい端
   部位置を求める第２の演算手段と、この第２の演算手段
   による画素位置を次のラインの演算対象画素の中心位置
   にすることを繰返すようにしたことを特徴とする連続移
   動体の端部検出装置。