JPH06331442A - 被検出体の色識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼片等の被検出体の端面等に識別マークとし
て付与された色を自動的かつ確実に識別できるようにす
る。 【構成】 被検出体としてのビレットＢは４角形断面の
もので、そのビレット端面ｂの４つのコーナー部の１ま
たは２以上には、塗料の塗布等により色付与部が付与さ
れている。このビレット端面ｂに向かって解放された撮
像ボックス３内には、色評価用の純正色直管形の蛍光灯
７、７が設けられ、これらにより照明されたビレット端
面ｂの全体を、撮像ボックス３内に設けられたＣＣＤカ
ラーカメラ１０が撮像するようになっている。このＣＣ
Ｄカラーカメラ１０の画像信号を公知の手法に従い処
理、分析することにより、その色識別が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼片等の被検出体の所
定の表面、例えば長手方向の端面等に付与された色付与
部の色を識別する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばビレット等の鋼片の端面や
所定位置の表面（以下、端面と総称する）に、管理情報
（例えば、そのビレットが連続鋳造されたものである場
合、最初から数えて何番目のものか等の情報）を表示
し、かつそれを認識するために、鋼片の端面にバーコー
ドシールを貼り、それをバーコードリーダで読み込んで
管理情報を認識する技術が知られている。また、バーコ
ードシールではなく、管理情報を数値化、記号化して鋼
片の端面中央部に刻印又は書き込み、それを作業者が読
み込んで認識したり、あるいはパターン化された文字・
記号等を自動塗布機等で鋼片の端面に描き、作業者また
は自動認識装置がそれを読み込んで認識する技術も知ら
れている。

【０００３】バーコードシールは情報量が多い場合に有
効であるが、バーコードシールが鋼片の端面から剥がれ
やすい問題がある。また、数値化、記号化の認識におい
ても、自動化するためには認識に相当時間がかかり、か
つ鋼片端面の性状の良し悪しに相当影響を受ける。

【０００４】また、これらバーコードシールや数値化、
記号化による表示は、作業者が鋼片端面に近付かないと
認識できないし、見ただけではそれが何の情報を意味す
るかを認識することは難しく、バーコードリーダや記号
対照表等が必要となる。

【０００５】ところで、情報量が比較的少ない場合に
は、鋼片の端面の一部（例えば角部等）にペンキ等で色
を塗って色分けすれば、作業者からも認識しやすく、ま
た鋼片の端面性状にあまり影響を受けない利点がある。
しかし、その色の識別を作業者に依存したのでは、その
分労力がかかる。ここで、その色を認識するために、一
般の工業製品の製造工場で用いられているような色セン
サを使用することが考えられるが、色センサの認識視野
は狭く、鋼片等では曲りやねじれ等のため、その端面の
位置や向きが必ずしも一定せず、従って色センサでは、
鋼片等に付された色を安定的に認識することは困難であ
る。そのことが、鋼片等の管理情報について色を用いた
手法が実用化されていない一つの原因となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、鋼片
等の被検出体の端面等の所定の表面に色を付与し、この
色情報を自動的に認識することができる技術を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の前提として、鋼
片等の被検出体の表面に色付与部が付与される。この色
付与部としては、例えばハケ等により塗料を塗布すれば
よいが、そのような塗布に限らず色シールを貼付した
り、スプレーガンで自動的に色を塗布してもよい。

【０００８】そして、このような色を識別する色識別装
置は、被検出体の表面を色識別の撮像のために照射す
る照明装置と、被検出体の表面全体を撮像するカラー
カメラと、そのカラーカメラの画像信号を処理・解析
することにより被検出体の表面に付与されている色付与
部の色を識別する識別手段とを含むことを特徴とする。

【０００９】ここで、被検出体の表面に向かって開放さ
れた撮像ボックスを設けることができ、その場合、上記
カラーカメラ及び照明装置のうち少なくともカラーカメ
ラはその撮像ボックス内に設けられる。また、その撮像
ボックスを被検出体の表面に対し接近・離間方向に移動
可能なものとすることができる。

【００１０】

【作用】色付与部が付与された被検出体の表面は色識別
の撮像のために照明装置によって照射される。この状態
でカラーカメラがその表面全体を撮像し、その画像信号
が識別手段により処理・解析されることに基づき、その
色付与部の色が識別される。

【００１１】撮像ボックスを備えた発明では、それに暗
室の機能を果たさせることができ、また、撮像ボックス
を移動させることにより、被検出体の表面を撮像ボック
スにごく近接させ、又は内部に入れ込んだ状態で撮像が
できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１及び図２において、Ｂは被検出体としての
鋼片（ビレット）であり四角形断面のものである。ビレ
ットＢは複数のものが互いに平行に整列し、それぞれ図
示しないＶブロックに載置されており、図２の紙面に直
角な方向に図示しないチェーン等の搬送手段で間欠的に
送られ、かつ図１及び図２の色識別ステーションでリフ
タ２等により所定高さまで持ち上げられるようになって
いる。図６に示すように、ビレットＢの端面ｂには、例
えば４個のコーナー部の１又は２以上に、色付与部とし
て、例えば白、赤、黄、緑、青等の色が塗料等により塗
布されている。これら複数種の色（色が付けられていな
い金属地肌も無着色の色情報とする）と、ビレット端面
ｂのどのコーナー部にそれらが付与されているかによ
り、言い換えれば色の種類とその付与されている位置に
より、少なくとも２０種以上の管理情報が与えられる。

【００１３】図１及び２に戻って、色識別ステーション
には撮像ボックス３が設けられている。撮像ボックス３
は車輪４を備えて、ビレットＢの端面ｂに対し接近・離
間方向に移動するように構成され、その前端部には、投
光器５ａ及び受光器５ｂを含むビレットＢの端位置検出
センサ５が設けられている。撮像ボックス３はビレット
端面ｂの側に開放された構造とされており、例えばその
端面ｂより大きな開口６を有している。

【００１４】この開口６に近接して撮像ボックス３内の
上部と下部には、照明装置として直管形蛍光灯７、７が
設けられている。これらの蛍光灯７はビレット端面ｂに
付与された色を評価するための純正色のもので、ビレッ
ト端面ｂの中心に向かうように、鉛直面に対しそれぞれ
約４５度程度傾けて取り付けられている。なお、８は蛍
光灯７の反射板である。

【００１５】撮像ボックス３内には、上記開口６とほぼ
同じ高さにＣＣＤカラーカメラ１０が設けられている。
このＣＣＤカラーカメラは、光電変換素子としてＣＣＤ
（charge coupled device）を用いて、例えば飛び越し
走査ビデオ信号を発生させる公知のもので、撮像ボック
ス３の開口６を通じてビレット端面ｂの全体を撮像する
役割を果たす。撮像ボックス３は、他からの光の影響を
受けないように暗室となっており、ビレットＢがリフタ
２（検査台）に乗せられると、この撮像ボックス３がビ
レット端面ｂに向かって前進し、端位置検出センサ５が
ビレット端面ｂを検出した直後、又はそれから所定距離
進んだ後、撮像ボックス３が停止させられる。その結
果、ビレット端面ｂが撮像ボックス３にごく近接又はそ
のボックス３内に開口６を経て入り込んだ状態となり、
その状態で蛍光灯７、７がビレット端面ｂの全体を照射
し、その照射されたビレット端面ｂの全体がＣＣＤカラ
ーカメラ１０によって撮像される。

【００１６】ＣＣＤカラーカメラからのビデオ信号は、
図３のＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換されて、
フレームメモリ１２に蓄積される。フレームメモリ１２
は飛び越し走査ビデオ信号を順次走査ビデオ信号に走査
変換する公知のもので、フレームメモリ１２にはコンピ
ュータ１５が接続されている。

【００１７】コンピュータ１５には更に上位コンピュー
タ１６を接続することができ、この場合は、上位コンピ
ュータ１６が色情報に基づく全体的なデータ管理等を行
うこととなる。なお、画像処理専用プロセッサ１３は、
必要により設けられるもので、よく知られているよう
に、近傍処理等をハードウエアで高速に実行するため
に、算術論理演算ユニットや、ルックアップテーブル等
を含むものである。この場合、コンピュータ１５は画像
処理専用プロセッサ１３による処理結果に対する解析や
データの記憶・転送等を行うことができる。

【００１８】ＣＣＤカラーカメラ１０の撮像に基づき、
ビレット端面ｂのコーナー部に付与されている色を識別
するために、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各原色の
濃度を検出することも可能であるが、ビレット端面ｂの
表面が必ずしも滑らかでなく、また錆等が存在する場合
もあること、さらにペンキ塗布等による色付与部にかす
れ等がある場合を考慮すれば、それらＲ、Ｇ、Ｂの原画
像の色情報を色相（Ｈ：hue）、彩度（Ｓ：saturatio
n）、明度（Ｉ：intensity）で処理すべく、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の色情報をＨＳＩ空間に変換し、これに基づき色識別を
行うことが推奨される。

【００１９】この場合、例えば図５に示す公知のＨＳＩ
双６角錐カラーモデルを利用して色情報を処理し、その
ＨＳＩ変換に基づき色識別を行うことができる。なお、
図５において、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イ
エロー）は、Ｒ、Ｇ、Ｂと補色関係にあり、また６角錐
の中心軸をなす明度軸Ｉにおいて、片方の頂点がＩ＝０
の黒、もう片方の頂点がＩ＝１の白と定義される。

【００２０】このようなＨＳＩ双６角錐カラーモデルに
よる色情報の変換手法は、よく知られたものであるため
詳しい説明は省略するが、図４にビレット端面ｂの色識
別のための全体的な流れを示す。なお、この流れ図は、
色識別処理の手順を概念的に示すもので、必ずしも実際
の処理に一対一で対応するとは限らない。ステップ１に
おいては、図３のフレームメモリ１２に蓄積された画像
信号の解析によりビレットＢの輪郭断面（エッジライ
ン）が検出される。このエッジラインの検出に基づき、
ステップＳ２で４個のコーナー部が検出される。なお、
フレームメモリ１２内の画像信号は、画像処理専用プロ
セッサ１３で処理されて、Ｂの輪郭断面を検出してもよ
い。そして、ステップＳ３で、４個の各コーナー部につ
いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ値に基づき前述のＨＳＩ変換が行わ
れ、これに基づきステップＳ４でその色が予め定められ
たものの内のどういう色であるかが識別される。

【００２１】このような手法では、Ｒ、Ｇ、Ｂ濃度と、
色相、彩度、明度をパラメータとして、色が特定される
こととなるが、これは図１５のコンピュータ１５が自身
のＲＯＭ等のメモリに予め白、赤、黄、緑、青、無着色
等の色に対応して記憶されている設定値と、実際に解析
で得られたＨＳＩ値との比較に基づいて実行する。そし
て、このような色識別に基づき、それがどのコーナー部
に付与されているかを分析することにより、そのビレッ
トに与えられた管理情報が認識される。そのような色識
別結果、ひいては管理情報の認識結果はコンピュータ１
５に記憶され、必要に応じて上記コンピュータ１６に集
約され、全体的な管理が行われる。

【００２２】なお、以上の説明では、被検出体たる四角
形断面のビレットの４つのコーナー部に選択的に色が付
与されていたが、図７に示すような、例えば円形断面の
被検出体Ｂ′の端面の中心部あるいは外周部等に色付与
部Ｃが付与され、この色識別を行う場合でも、更には端
面に限らず、この端面に近接する側表面の所定範囲内に
色付与部を設けた場合にも、本発明は同様に適用可能で
ある。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、被検出体の表面に付与
された色付与部が、照明装置によって照明された状態
で、カラーカメラによりその検出体の表面の全体が撮像
され、その画像信号の処理・分析により色識別が行われ
る。したがって、被検出体の表面にある程度の傾きや位
置ずれがあっても、カメラの広い撮像視野により色識別
が可能となり、また色を基準に被検出体を区別するので
あれば、作業者が一目で、かつ遠くからでも認識できる
利点がある。

【００２４】また、撮像ボックスを備えた発明では、暗
室効果によりカラーカメラの撮像の精度が高まり、さら
に撮像ボックスを移動させるようにした発明では、被検
出体の表面を撮像ボックスにごく近接又は入れ込んだ状
態で、他の光の影響を受けないようにして撮像すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を簡略に示す斜視図。

【図２】その側面図。

【図３】色識別のための処理・分析のための簡略なブロ
ック図。

【図４】色識別の流れを概念的に示す図。

【図５】色識別に利用されるＨＳＩ双６角錐カラーモデ
ルの説明図。

【図６】４角形断面のビレット端面に対する色付与部の
説明図。

【図７】円形断面の被検出体の端面中央部に色付与部が
形成された例を示す説明図。

【図８】円形断面の被検出体の端面外周部に色付与部が
形成された例を示す説明図。

【符号の説明】

３ 撮像ボックス ５ 端位置検出センサ ７ 純正色直管形蛍光灯（照明装置） １０ ＣＣＤカラーカメラ Ｂ ビレット（被検出体）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼片等の被検出体の表面に付与された色
   付与部の色を識別する装置であって、 前記被検出体の表面を色識別の撮像のために照射する照
   明装置と、 前記被検出体の表面全体を撮像するカラーカメラと、 そのカラーカメラの画像信号を処理・解析することによ
   り前記被検出体の表面に付与されている色付与部の色を
   識別する識別手段と、 を含むことを特徴とする被検出体の色識別装置。
2. 【請求項２】 前記被検出体の表面に向かって開放され
   た開放部を有する撮像ボックスが設けられ、前記カラー
   カメラ及び照明装置のうち少なくともカラーカメラがそ
   の撮像ボックス内に設けられている請求項１に記載の装
   置。
3. 【請求項３】 前記撮像ボックスが前記被検出体の表面
   に対し接近・離間方向に移動させられるようになってい
   る請求項２に記載の装置。