JPH069288Y2 - 光学式板幅計の較正装置 - Google Patents
光学式板幅計の較正装置Info
- Publication number
- JPH069288Y2 JPH069288Y2 JP5238888U JP5238888U JPH069288Y2 JP H069288 Y2 JPH069288 Y2 JP H069288Y2 JP 5238888 U JP5238888 U JP 5238888U JP 5238888 U JP5238888 U JP 5238888U JP H069288 Y2 JPH069288 Y2 JP H069288Y2
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- Japan
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- plate
- camera
- width
- image pickup
- calibration
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、たとえば固体撮像素子を有する撮像カメラに
て光学的に板幅を検出する板幅計の較正装置に関する。
て光学的に板幅を検出する板幅計の較正装置に関する。
熱間圧延において板幅を測定することは、品質保証する
上できわめて重要であり、従来、板幅測定には、鋼板の
両エッジ上方に固体撮像素子（ＣＣＤ）を有する撮像カ
メラを設け、また両エッジの下方に光源を設け、両エッ
ジを境とする撮像カメラへの明暗に基いて両エッジ位置
を検出し、その両エッジ位置間距離を板幅とすることが
一般的である。
上できわめて重要であり、従来、板幅測定には、鋼板の
両エッジ上方に固体撮像素子（ＣＣＤ）を有する撮像カ
メラを設け、また両エッジの下方に光源を設け、両エッ
ジを境とする撮像カメラへの明暗に基いて両エッジ位置
を検出し、その両エッジ位置間距離を板幅とすることが
一般的である。
しかるに、撮像カメラは工場内の振動により位置狙いを
生じているか否か、あるいは設置時にその設置が適当で
あるか否かなどのために、板幅計の較正を行う必要があ
る。
生じているか否か、あるいは設置時にその設置が適当で
あるか否かなどのために、板幅計の較正を行う必要があ
る。
このための較正法としては、従来、大別して次の２法が
あった。
あった。
(1)カメラ自己追従型の板幅計の場合 第１１図および第１２図のように、挿通孔50aを精度良
く形成した定盤５０に、定５１ａを有する遮蔽板５１，
５１をセットし、それら遮蔽板５１，５１，下方には光
源（図示せず）を配置し、２台の撮像カメラを定盤５０
の長手方向外側から内側に向って走査し、（Ａ）エッジ
および（Ｂ）エッジ位置に、撮像カメラの視野中心が一
致するよう撮像カメラを移動し、既知の（Ａ）〜（Ｂ）
間長さと、測定した（Ａ）〜（Ｂ）間長さとの誤差に基
いて較正するものである。必要ならば、遮蔽板５１の位
置替えした後に再度較正をされる。なお、この較正装置
は、ラインの側方のオフラインに設置され、定期的な検
定や、カメラの交換時に専ら用いられる。
く形成した定盤５０に、定５１ａを有する遮蔽板５１，
５１をセットし、それら遮蔽板５１，５１，下方には光
源（図示せず）を配置し、２台の撮像カメラを定盤５０
の長手方向外側から内側に向って走査し、（Ａ）エッジ
および（Ｂ）エッジ位置に、撮像カメラの視野中心が一
致するよう撮像カメラを移動し、既知の（Ａ）〜（Ｂ）
間長さと、測定した（Ａ）〜（Ｂ）間長さとの誤差に基
いて較正するものである。必要ならば、遮蔽板５１の位
置替えした後に再度較正をされる。なお、この較正装置
は、ラインの側方のオフラインに設置され、定期的な検
定や、カメラの交換時に専ら用いられる。
(2)固定型カメラを用いた板幅計の場合 固定型カメラを用いる方式は、設備的に設備が困難な場
所や、安価の板幅計で足りる場合に用いられる。較正に
当っては、測定ライン上に板幅が既知であるサンプル板
（遮蔽板）を設置し、その幅測定値に基き検定するとと
もに、幅が異なる他の複数種のサンプル板についても、
設置位置を替えたり、横方向（ラインと直交する方向）
に移動させながら、カメラの前後および左右方向を調整
することで較正するものである。
所や、安価の板幅計で足りる場合に用いられる。較正に
当っては、測定ライン上に板幅が既知であるサンプル板
（遮蔽板）を設置し、その幅測定値に基き検定するとと
もに、幅が異なる他の複数種のサンプル板についても、
設置位置を替えたり、横方向（ラインと直交する方向）
に移動させながら、カメラの前後および左右方向を調整
することで較正するものである。
しかし、上記(1)の方式では、実ラインにおける駆動部
等が多いスタンド間に、大型の光源および定盤を常設す
ることは、既設サイドガイドやルーパ等による干渉があ
って、スペース的に無理であるし、鋼板の上下振動によ
り、自己追従型のカメラを精度よく追従させることは無
理である。
等が多いスタンド間に、大型の光源および定盤を常設す
ることは、既設サイドガイドやルーパ等による干渉があ
って、スペース的に無理であるし、鋼板の上下振動によ
り、自己追従型のカメラを精度よく追従させることは無
理である。
他方、(2)の方式では、次の問題がある。
(i)パスラインのセンターとサンプル板の幅方向センタ
ーとの位置合わせが難しいとともに、実操業中にカメラ
の視野が振動等で狂い易い。
ーとの位置合わせが難しいとともに、実操業中にカメラ
の視野が振動等で狂い易い。
(ii)サンプル板の幅方向の移動量に対するエッジ検出ビ
ット位置の移動量により分解能を決定する場合、サンプ
ル板の幅方向移動量を人間の目視によって判断するた
め、分解能決定が不正確となる。
ット位置の移動量により分解能を決定する場合、サンプ
ル板の幅方向移動量を人間の目視によって判断するた
め、分解能決定が不正確となる。
(iii)固定型カメラであるため、サンプル板のエッジ高
さが変化した場合、板幅測定値も変化し、誤差を招く。
さが変化した場合、板幅測定値も変化し、誤差を招く。
(iv)検定作業および較正作業に長時間かかるばかりでな
く、繰り返し再現性が低く、較正精度が低い。
く、繰り返し再現性が低く、較正精度が低い。
そこで、本考案の主たる目的は、較正精度が高くなると
ともに、迅速な較正作業を行い得る較正装置を提供する
ことにある。
ともに、迅速な較正作業を行い得る較正装置を提供する
ことにある。
上記課題は、撮像カメラと光源との間に、光源から撮像
カメラへの光を透過するスリットを前記撮像カメラの走
査方向に間隔を置いて多数形成した定板を設け、その定
板上に遮蔽板を前記走査方向に移動自在に設けたことで
解決できる。
カメラへの光を透過するスリットを前記撮像カメラの走
査方向に間隔を置いて多数形成した定板を設け、その定
板上に遮蔽板を前記走査方向に移動自在に設けたことで
解決できる。
本考案では、光源と撮像カメラとの間に多数のスリット
を有する定板を設けたので、光はスリットを通して撮像
カメラに至る。そのとき、定板上に遮蔽板を配置する
と、遮蔽板によって隠され部分以上のスリットを通して
光が撮像カメラに入射される。そこで、撮像カメラを一
方向から走査して光を透過するスリット群の端部スリッ
トのエッジを撮像カメラ内で読み取り、次いで遮蔽板を
移動してそのスリットを遮蔽すると、次のスリットのエ
ッジを検出できる。しかるに、それらのスリット間また
はスリットエッジ間距離は、予め定板製作時において既
知であるから、この間隔絶対値と撮像カメラ内における
スリットエッジ間距離（たとえば固体撮像素子の検出ビ
ット数）との対応関係を知ることで較正を行うことがで
きる。
を有する定板を設けたので、光はスリットを通して撮像
カメラに至る。そのとき、定板上に遮蔽板を配置する
と、遮蔽板によって隠され部分以上のスリットを通して
光が撮像カメラに入射される。そこで、撮像カメラを一
方向から走査して光を透過するスリット群の端部スリッ
トのエッジを撮像カメラ内で読み取り、次いで遮蔽板を
移動してそのスリットを遮蔽すると、次のスリットのエ
ッジを検出できる。しかるに、それらのスリット間また
はスリットエッジ間距離は、予め定板製作時において既
知であるから、この間隔絶対値と撮像カメラ内における
スリットエッジ間距離（たとえば固体撮像素子の検出ビ
ット数）との対応関係を知ることで較正を行うことがで
きる。
したがって、サンプル板のエッジを検出する場合と異っ
て、サンプル板の移動に伴う誤差、サンプル板のエッジ
高さ等と無関係となり、較正精度が高まる。また、遮蔽
板の移動に格別の神経を払う必要がないなどの点で、較
正作業を迅速に行い得る。
て、サンプル板の移動に伴う誤差、サンプル板のエッジ
高さ等と無関係となり、較正精度が高まる。また、遮蔽
板の移動に格別の神経を払う必要がないなどの点で、較
正作業を迅速に行い得る。
以下本考案装置を図面に基いてさらに詳説する。
第１図において、１は実ライン上に固定的に配置された
固体撮像素子を有する撮像カメラで、その視野中心は実
測定用光源２，２の中心と一致するよう配されている。
これら光源２，２上方には、撮像カメラ１，１の走査方
向、すなわち圧延ラインを横切る方向（板幅方向）に間
隙を置いて多数のスリット３，３…を有するボックス状
の定板４が配置され、その下方には較正用光源２Ａが設
けられている。定板４上には、光を透過しない遮蔽板
５，５が配置されている。これら、遮蔽板５，５は、こ
れに付属する遮蔽板駆動モータ６，６によって、ライン
中心から常に同間隔をもって移動可能となっている。７
はカメラコントローラ、８は板幅演算装置、９は遮蔽板
駆動制御装置である。
固体撮像素子を有する撮像カメラで、その視野中心は実
測定用光源２，２の中心と一致するよう配されている。
これら光源２，２上方には、撮像カメラ１，１の走査方
向、すなわち圧延ラインを横切る方向（板幅方向）に間
隙を置いて多数のスリット３，３…を有するボックス状
の定板４が配置され、その下方には較正用光源２Ａが設
けられている。定板４上には、光を透過しない遮蔽板
５，５が配置されている。これら、遮蔽板５，５は、こ
れに付属する遮蔽板駆動モータ６，６によって、ライン
中心から常に同間隔をもって移動可能となっている。７
はカメラコントローラ、８は板幅演算装置、９は遮蔽板
駆動制御装置である。
第２図は定板４の配置例が示されており、定板４のセッ
トに際しては、サイドガイド１０，１０のライナー１０
ａ，１０ａの内側に固定された固定板１１，１１の挿入
孔１１ａの定板４のピン４ａ，４ａを挿入するととも
に、幅方向および長手（ライン）方向の確認のため目印
Ｘ，Ｙが一致していることを確認し、位置めが終了した
ならば定板４に予め取付けられたマグネット１２により
ライナー１０ａ，１０ａへの固定回り、位置ずれを防
ぐ。
トに際しては、サイドガイド１０，１０のライナー１０
ａ，１０ａの内側に固定された固定板１１，１１の挿入
孔１１ａの定板４のピン４ａ，４ａを挿入するととも
に、幅方向および長手（ライン）方向の確認のため目印
Ｘ，Ｙが一致していることを確認し、位置めが終了した
ならば定板４に予め取付けられたマグネット１２により
ライナー１０ａ，１０ａへの固定回り、位置ずれを防
ぐ。
ところで、定板４のスリット３，３…は、第３図のよう
に、好ましくはスリット幅およびスリットピッチａ，
ｂ，ｃ…とも同一としておくのがよく、たとえばａ＝ｂ
＝ｃ…＝３mmとすることができる。また、カメラ視野セ
ンター間距離は1300mmとすることができる。
に、好ましくはスリット幅およびスリットピッチａ，
ｂ，ｃ…とも同一としておくのがよく、たとえばａ＝ｂ
＝ｃ…＝３mmとすることができる。また、カメラ視野セ
ンター間距離は1300mmとすることができる。
さて、上記装置を用いて、次のような較正が行なわれ
る。
る。
すなわち、第４図のように、左から６番目までのスリッ
ト３６まで遮蔽板５により遮蔽しているとき、カメラを
右から左へ走査して行くと、スリット３５，３４…３１
においてカメラ内に光が入射され、波形としてはその下
方にみられる波形を示す。このとき、スリット３５に対
応する初めての波形立上りをスリット３５の右エッジ位
置とする。
ト３６まで遮蔽板５により遮蔽しているとき、カメラを
右から左へ走査して行くと、スリット３５，３４…３１
においてカメラ内に光が入射され、波形としてはその下
方にみられる波形を示す。このとき、スリット３５に対
応する初めての波形立上りをスリット３５の右エッジ位
置とする。
次に、遮蔽板５を移動して、第５図のように、スリット
３５まで隠した後、カメラを同様に走査し、そのときの
初めての立ち上りをスリット３４の右エッジとする。し
かるに、スリット３５の右エッジとスリット３４の右エ
ッジとの距離はたとえば６０mmと既知であるから、第４
図の最初の立上り検出ビット数と第５図の最初の立上り
検出ビット数とのビット数差と、前記の６０mmとを対比
することで、現カメラの精度を検定でき、その結果に基
いて較正できる。
３５まで隠した後、カメラを同様に走査し、そのときの
初めての立ち上りをスリット３４の右エッジとする。し
かるに、スリット３５の右エッジとスリット３４の右エ
ッジとの距離はたとえば６０mmと既知であるから、第４
図の最初の立上り検出ビット数と第５図の最初の立上り
検出ビット数とのビット数差と、前記の６０mmとを対比
することで、現カメラの精度を検定でき、その結果に基
いて較正できる。
この較正には、第１図に示すように、カメラコントロー
ラ７からの検出ビット信号と、遮蔽板駆動制御装置９か
らの現遮蔽板移動位置信号とに基いて板幅演算装置８内
で実行できる。
ラ７からの検出ビット信号と、遮蔽板駆動制御装置９か
らの現遮蔽板移動位置信号とに基いて板幅演算装置８内
で実行できる。
他方、板幅分解能の補正に当っては、遮蔽板を順次移動
させながら全ビットたとえば4096ビットについて、第６
図のように、基準点からの幅移動管と検出ビットとの対
応グラフを作成し、その結果に基いて補正をするように
すればよい。
させながら全ビットたとえば4096ビットについて、第６
図のように、基準点からの幅移動管と検出ビットとの対
応グラフを作成し、その結果に基いて補正をするように
すればよい。
ところで、第７図のように、実ラインでは、ルーパ２０
によって鋼板Ｍは上下動する。したがって、鋼板Ｍの上
下動したときを想定して、鋼板Ｍ高さによる変化分をも
検出する必要がある。このために、第８図および第９図
のように、定板４を支柱２１，２１に沿って上下動さ
せ、その都度検定するようにするのが望ましい。この検
定結果は、実際に鋼板を流した際において、ルーパ２０
の角度による高さ誤差補正時に応用できる。また、第１
０図のように、鋼板Ｍが同じ位置であっても、カメラが
傾いているときは誤差を生じるが、本考案に係る較正装
置によるときは、カメラが傾いた場合には、検出される
ビット位置が異ってくる。したがって、その誤差が大き
くなった場合には、カメラの傾きを修正して正常な視野
に戻すことができる。
によって鋼板Ｍは上下動する。したがって、鋼板Ｍの上
下動したときを想定して、鋼板Ｍ高さによる変化分をも
検出する必要がある。このために、第８図および第９図
のように、定板４を支柱２１，２１に沿って上下動さ
せ、その都度検定するようにするのが望ましい。この検
定結果は、実際に鋼板を流した際において、ルーパ２０
の角度による高さ誤差補正時に応用できる。また、第１
０図のように、鋼板Ｍが同じ位置であっても、カメラが
傾いているときは誤差を生じるが、本考案に係る較正装
置によるときは、カメラが傾いた場合には、検出される
ビット位置が異ってくる。したがって、その誤差が大き
くなった場合には、カメラの傾きを修正して正常な視野
に戻すことができる。
以上の通り、本考案によれば、遮蔽板の設定誤差等に無
関係となるため、較正値（補正値）の精度が向上する。
ちなみに、従来の較正方法で、人手による遮蔽板の位置
設定誤差が２mmあったとした場合、１ビット当りの分解
能に与える位置設定誤差の影響度は で表わされ、エッジの検出ビット位置が2000ビットであ
った場合、式の影響による板幅測定誤差は、式とな
る。
関係となるため、較正値（補正値）の精度が向上する。
ちなみに、従来の較正方法で、人手による遮蔽板の位置
設定誤差が２mmあったとした場合、１ビット当りの分解
能に与える位置設定誤差の影響度は で表わされ、エッジの検出ビット位置が2000ビットであ
った場合、式の影響による板幅測定誤差は、式とな
る。
４．８８×１０−４×2000≒０．９８mm…… したがって２台のカメラで測定した時は、最悪で約２mm
の板幅測定誤差を生じることになる。これに対して、本
考案では、その誤差を全く生じなくなり、ほぼゼロにな
る。
の板幅測定誤差を生じることになる。これに対して、本
考案では、その誤差を全く生じなくなり、ほぼゼロにな
る。
また較正作業が迅速化する。ちなみに、従来の人手作業
は約１時間に対し本考案装置は約３分に短縮される。し
かも遮蔽板の移動等に細かな配慮が不要（単純に穴から
光が洩れてなければ良い）となる。
は約１時間に対し本考案装置は約３分に短縮される。し
かも遮蔽板の移動等に細かな配慮が不要（単純に穴から
光が洩れてなければ良い）となる。
さらに、２台のカメラが検出した各々の板のエッジ間
（すなわち測定板幅）と左右のスリット間が絶対幅とな
るため、切板等の絶対幅と同様の検定となる。また各ス
リット間の分解能で絶対幅の設定が可能となる。固定型
カメラの場合、高さ補正が可能となり、実圧延時の測定
精度を保証できる。
（すなわち測定板幅）と左右のスリット間が絶対幅とな
るため、切板等の絶対幅と同様の検定となる。また各ス
リット間の分解能で絶対幅の設定が可能となる。固定型
カメラの場合、高さ補正が可能となり、実圧延時の測定
精度を保証できる。
第１図は本考案装置の実ラインに配置した場合における
実ライン方向と横断する方向からの視図、第２図はその
要部斜視図、第３図は定板の平面図、第４図および第５
図は定板を遮蔽板より遮蔽した状態の平面図、第６図は
板幅分解能補正円グラフ、第７図はスタンド間での板幅
測定状況の側面図、第８図は定板の上下手段の正面図、
第９図はその側面図、第１０図は撮像カメラが傾いたと
きにおける視野変化状況説明図、第１１図は従来の較正
装置例の平面図、第１２図はその遮蔽板の正面図であ
る。 １…撮像カメラ、３…スリット、４…定板、５…遮蔽
板、６…遮蔽板駆動データ、７…カメラコントローラ、
８…板幅演算装置、１０…サイドガイド、１０ａ…サイ
ドガイドライナー
実ライン方向と横断する方向からの視図、第２図はその
要部斜視図、第３図は定板の平面図、第４図および第５
図は定板を遮蔽板より遮蔽した状態の平面図、第６図は
板幅分解能補正円グラフ、第７図はスタンド間での板幅
測定状況の側面図、第８図は定板の上下手段の正面図、
第９図はその側面図、第１０図は撮像カメラが傾いたと
きにおける視野変化状況説明図、第１１図は従来の較正
装置例の平面図、第１２図はその遮蔽板の正面図であ
る。 １…撮像カメラ、３…スリット、４…定板、５…遮蔽
板、６…遮蔽板駆動データ、７…カメラコントローラ、
８…板幅演算装置、１０…サイドガイド、１０ａ…サイ
ドガイドライナー
Claims (1)
- 【請求項１】撮像カメラと光源との間に、光源から撮像
カメラへの光を透過するスリットを前記撮像カメラの走
査方向に間隔を置いて多数形成した定板を設け、その定
板上に遮蔽板を前記走査方向に移動自在に設けたことを
特徴とする光学式板幅計の較正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5238888U JPH069288Y2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 光学式板幅計の較正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5238888U JPH069288Y2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 光学式板幅計の較正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01156408U JPH01156408U (ja) | 1989-10-27 |
| JPH069288Y2 true JPH069288Y2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=31278388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5238888U Expired - Lifetime JPH069288Y2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 光学式板幅計の較正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069288Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-19 JP JP5238888U patent/JPH069288Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01156408U (ja) | 1989-10-27 |
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