JPS6038609A - 板形状測定装置 - 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】 本発明は板状物体の形状測定装置に関し、更に詳述すれ
ば熱間圧延工程における鋼板の平面形状をより正確にか
つ短時間で測定可能とした板形状測定装置に関する。

熱間圧延工程における鋼板の形状測定は製品々質の管理
上重要であるが、従来は一例として第１図に示すような
装置により行なわれていた。

即ち、白抜き矢符方向（Ｘ軸方向）に移動する熱間鋼板
Ｓ自らが発する熱赤外線は鋼板Ｓの表面と平行なｙ軸方
向（Ｘ軸と直交する方向）の回動軸５５回りに揺動可能
な反射鏡５ｏにより鋼板Ｓの表面と直交する回動軸を有
する回転多面鏡５１の周囲の反射面方向に反射され、回
転多面鏡５１により凹面鏡５２方向に反射されてプリズ
ム５３により収束されて光電変換素子５４に入射される
構成としである。

このような構成では回転多面鏡５１の回転により第１図
上のｙ軸方向に主走査が行われ、また反射鏡５０を矢符
方向に揺動させることにより回転多面鏡５１によるｙ軸
方向の主走査が順次Ｘ軸方向へ移動する副走査が行われ
、光電変換素子５４の視野が鋼板Ｓの表面をｙ軸方向に
反復移動することになるため、鋼板ＳＯＸ軸方向全長に
亘ってｙ軸方向の長さ寸法の測定が可能となる。そして
第１図には図示していないが、これと全く同じ構成の装
置を他に一組用いて、Ｘ軸方向に主走査が、ｙ軸方向に
副走査が行われるようにして鋼板ＳのＸ軸。

ｙ軸両方向の長さ寸法、即ち外形寸法の測定を行うもの
でる。

しかし、このような従来の装置では以下に述べるような
問題点があった。

まず、回転多面鏡５１及び反射鏡５０を機械的に動作さ
せるため、比較的長時間鋼板Ｓを圧延工程中で静止させ
る必要があった。また光電変換素子５４によるスポット
状走査のため分解能が低く、このため鋼板Ｓの隅部等の
微妙な形状の把握が困ゲにであり、またスポット状走査
であることはデータ数が少ないことともなり解析の手数
は少なくて済むが解析の自由度及び５より高度な解析手
法への発展性は乏しく、高精度を期待することば困難で
ある。

従って、鋼板Ｓをその圧延工程において事実」−静止さ
せる必要がなく、より高分解能でしかもデータ解析上の
自由度及び発展性の高い測定装置が要望されていた。

本発明は以上の如き事情に鑑みてなされたものであり、
複数の２次元撮像装置を用いて熱間圧延工程中の鋼板か
らの赤外輻射を各２次元撮像装置により部分的に撮像し
てこれを合成することにより、鋼板の平面形状を短時間
で、かつ高分解能にてより正確に測定可能な板形状測定
装置の提供を目的とするものである。

以下、本発明をその実施例を示す図面に従って詳述する
。

第２図は本発明に係る板形状測定装置の全体の構成を示
すブロック図である。

カメラボックス１内にはレンズ系１２を装備した２次元
撮像装置たるシリコンビジコンカメラ（以下単にカメラ
という）　１１及びこのカメラ１１からのアナログ電気
信号を光信号に変換するためのファイバーリンク１３が
各９組設けられている。

カメラ１１はシリコンビジコンカメラを用いており、こ
れは可視光域の他辺赤外域（７００〜１０１０００ｎに
も長打な感度特性を有しており、可視光域をカントする
ために近赤外域に透過率特性を有する赤外フィルタを併
用することにより熱間鋼板Ｓの自家発光近赤外線像を撮
像するものである。

また９台のカメラ１１１−１１９の各視野１１１′〜１
１９′は第３図に示す如（３×３のマトリックス状に配
列されて全体としてほぼ５０００　Ｘ　５０００ｍｍの
合成視野を形成する。各カメラ１１１〜１１９の撮像視
野１１１′〜１１９′の縦横比（アスペクト比）は１対
１とし、また各カメラ１１１〜１１９のン見１１’ｌ’
１１１′〜１１９′は本実施例ではそれぞれほぼ１８０
０Ｘ　１８００ｍｒｒｌとして、相隣するカメラ視野相
互間に名士のオーバーランプを設定しである。

また合成視野の座標（基準座標）系ｘ−ｙは白抜矢符で
示す圧延工程のライン方向とは反時剖回りに若干回転さ
せた状態に設定する。これは第４図に鋼板Ｓの縁辺の方
向と走査線の方向との関係、そのビデオ信号及びそれを
所定闇値にて明暗２種のレベルに２値化した２値信号を
示すように、カメラ１１の走査線の方向と撮像対象であ
る鋼板Ｓの縁辺とが一致した場合には、これを撮像した
ビデオ信号は対象物と背景との境界を的確に捉えること
が出来ず、従ってこのビデオ信号を２値化した場合には
ビデオ信号の微妙な強度変化により明レベルの信号が多
数発生する状態となるが、対象物とカメラの走査線の方
向を回転させて非平行状態とした場合には第５図に示す
ように走査線が対象物のれ辺と交叉するためビデオ信号
は対象物と背景との赤外線輻射量の差を明瞭に捉えるの
で、これを２値信号とした場合には、走査線が対象物の
縁辺と交叉する点でのみ、明・晴雨レベル間の転換が行
われることとなるからである。

９台のカメラ１１１〜１１９は３×３のマトリックス状
に配設されているが、９台のカメラ１１１〜１１９全体
としての視野（合成視野）より狭い範囲（第３図に斜線
を付して示す範囲）に集合配置されて設置スペースの節
減を図っている。このような集合配；１°デを可能とす
るため、中央のカメラ１１５を除く８台のカメラ１１１
〜１１４及び１１６〜１１９はあおり視野の撮像を行う
べく構成されている。

第６図はあおり視野の説明図である。

通常はカメラ１１のレンズ系１２の光軸ＣＬをカメラ１
１の撮像部たる撮像管１１ａの中心軸ＣＣと一致させて
レンズ系１２の光軸ＣＬを中心とする撮像視野ＦＮを得
ているが、レンズ系１２の中心軸ＣＬを第６図に示す如
く撮像管１１ａの光軸ＣＣとずらせてあおりをかけた位
ｉｃＬ　’とした場合には、レンズ系１２の諸元、レン
ズ系１２の光軸ＣＬと撮像管１１ａの中心軸ＣＣとの離
隔距離、レンズ系１２と撮像対象との距離等により定ま
る距離だけ当初のレンズ系１２の光軸ＣＬから離隔した
視野ＦＤをあおり視野として撮像することが可能となる
。

従って、本発明装置では３×３のマｉ・υノクス状に配
設された９台のカメラ１１１〜１１９の各個別視野を一
個の合成視野に合成して使用するが、９台のカメラ１１
１〜１１９を各カメラ１１１〜１１９の視野１１１′〜
１１９′の中心直上に分散配置するのではなく、中心に
配設されたカメラ１１５以外の８台のカメラ１１１〜１
１４及び１１６〜１１９をあおり視野の撮像を可能とし
て、中心に配設されたカメラ１１５の周囲に集合配置し
て設置スペースの節減を図っているのである。

ファイバーリンク１３は各カメラ１１１〜１１９　と後
述するカメラ制御ユニット２との間の信号伝送中におけ
る圧延機周囲等からの電磁波等による雑音発生を防止す
るために電気信号と光信号を相互に変換して光ファイバ
を媒体として伝送信号の受け渡しを行うためのものであ
る。

カメラ制御ユニット２は９台のカメラ１１１〜１１９及
びそのレンズ系１２．１２．・・・に対して各１ユニツ
トずつ配設されており、その制御を個別に司るものであ
り、前記同様のファイバーリンク１４に光ファイバを介
して各カメラ１１１〜１１９のファイバーリンク１３と
接続されており、同期駆動回路２１５画像歪補正回路２
２、ビデオプロセッサ２３及び受光レベル制御回路２４
等により構成されている。

同期駆動回路２１ば各カメラ１１１〜１１９の垂直及び
水平同期を行わせるものであり、その信号は各カメラ１
１１〜１１９に与えられて各カメラ１１１〜１１９の垂
直・水平同期を行う。

画像歪補正回路２２は鋸歯状波に重畳させる補正信号を
発生する回路であり、各カメラ１１１〜１１９の撮像部
の局部的な出力ムラを補正する機能を有している。

ビデオプロセッサ２３は増幅及びバンドパスフィルタに
よる雑音成分の除去を行った後のビデオ信号を受光レベ
ル制御回路２４、ディスプレイセレクタ４３及びビデオ
セレクタ３１に与える。

受光レベル制御回路２４は第７図に示すように、ビデオ
信号が予め定められた設定値となるように、実際にカメ
ラ１１により得られたビデオ信号のピーク値ＰＬと設定
値ＴＬとを比較してレンズ系１２の絞り値を補正制御す
る信号ＦＣをレンズ系１２の絞りの開閉量を操作するモ
ータ１２０に与えてピーク値＋１１と設定値ＴＬとが一
致するように制御するものである。

そしてこの設定レベルＴＬば後述する副スライザ３３に
もビデオ信号の２値化のだめの闇値として与えられる。

各ビデオプロセッサ２３からの信号は前記受光レベル制
御回路２４に与えられる他、エツジ演算回路３に与えら
れる。エツジ演算回路３はビデオセレクタ３１、主スラ
イサ３４−１副スライサ３３、エツジ位置検出回路３５
、エツジリストメモリ３６及びＣＰ［Ｉ３８　、インク
フェイス等から構成され、９台のカメラ１１１〜１１９
の信号を基に鋼板Ｓの縁辺（エツジ）位置の算出を行う
。

９右のカメラ１１１〜１１９により得られ各ビデオプロ
セッサ２３により予備処理されたアナログビデオ信号は
まずビデオセレクタ３１に与えられるが、このビデオセ
レクタ３１ば９人力１出力のマルチプレクサであって、
９台のカメラ１１１〜１１９がらの信号の内１つの信号
を選択的にＡ／Ｄ変換器３２へ出力するが、この切換の
指令は第１のＣＰＩＩ３８により行われる。

Ａ／Ｄ変換器３２によりデジタル信号に変換されたビデ
オ信号は、このデジタルビデオ信号を２値化処理するた
めの主スライサ３４及び副スライサ３３に与えられて、
ビデオ信号の立上り、立下り時点、即ち走査線が鋼板Ｓ
の像のエツジ部を通過する時点を示す２値信号に変換さ
れ、この信号はエツジ位置検出回路３５に与えられて鋼
板Ｓの縁辺を正しく示す信号に加工される。

第８図はこの主スライサ３４、副スライサ３３及びエツ
ジ位置検出回路３５からなるスライス回路のブロック図
、第９図は第８図に○数字をイ１した各部分の信号の状
態を示す説明図である。

ビデオプロセッサ２３が出力するアナログのビデオ信号
はＡ／Ｄ変換器３２により第９図（イ）及び（ロ）に破
線で示す如きデジタルビデオ信号Ｖｌｌに変換された後
、主スライサ３４．副スライサ３３に人力されて次に説
明するような信号処理が行われる。

この信号処理はデジタル的に行われるが、第９図では説
明の便宜上アナログ的に示している。

Ａ／Ｄ変換器３２は入力されたアナログ信号をデジタル
のビデオ信号ＶＤに加工変形してスライサ９−３４の加
算器３４１、シフトレジスタ３４２及び副スライサ３３
の比較器３３１に与える。

加算器３４１に与えられたデジタルビデオ信号Ｖｌ）は
第９図（ロ）に示す如くそのレベルを所定車高めるため
のレベルアンプ信号ＬＵを加算されてその分上方へレベ
ルアンプされたリアエツジ検出用スライスレベル信号■
とされて比較器３４６に与えられる。シフトレジスタ３
４２に与えられたデジタルビデオ信号ＶＯは第９図（ロ
）に示す如く所定時間遅延させるためのシフトクロック
ＳＣにより所定時間遅延された第９図（ロ）に示す基準
ビデオ信号■としてシフトレジスタ３４３及び比較器３
４５．３４６に与えられる。シフトレジスタ３４３に与
えられた基準ビデオ信号■は所定時間遅延させるための
シフトクＩ−ｔツクＳＣにより所定時間遅延された後、
更に加算器３４４に与えられ、レベルアンプ信号ＬＵを
加算されて第９図（ロ）に示すフロントエツジ検出用ス
ライスレベル信号■として比較器３４５に与えられる。

従って第９図（ロ）に示す如く比較器３４６にはデジタ
ル化されたビデオ信号ＶＤを所定時間遅延させた基準ビ
デオ信号■とデジタルビデオ信号ＶＤをレベルアップし
たリアエツジ検出用スライスレベル信号■とが与えられ
、また比較器３４５には前記基準ビデオ信号■とこの基
準ビデオ信号■を所定時間遅延しかつ所定値レベアソプ
したフロントエツジ検出用スライスレベル信号■とが与
えられる。

比較器３４６に与えられたリアエツジ検出用スライスレ
ベル信号■と基準レベル信号■は比較されて、リアエツ
ジ検出用スライスレベル信号■のレベルが基準ビデオ信
号■のレベルよりハイレベルとなった時点でデジタルビ
デオ信号ＶＤのハイレベル部の立下り、即ちリアエツジ
（画像では明部から暗部、つまり鋼板Ｓから背景に移る
位置）を示す第９図（ニ）に示す如きパルス信号■が得
られ、この信号■はフフリソプフロソプ３４８のＲ（リ
セツト）　Ｄｉｉｌ子に与えられる。

また比較器３４５に与えられたフロントエ・フジ検出用
スライスレベル信号■と基準ビデオ信号■は比較されて
、基準ビデオ信号■のレベルがフロントエツジ検出用ス
ライスレベル信号■のレベルよリハイレベルとなった時
点でデジタルビデオ信号ＶＤのハイレベル部の立上り、
即ちフロントエツジ（画像では暗部から明部、つまり背
景から鋼板Ｓに移る位置）を示す第９図（ハ）に示す如
きパルス信号■が得られ、この信号■はフリソプフＵノ
ブ３４８のＳ（セント〉端子に与えられる。

フリップフロップ３４８はフロントエツジを示す信号■
がＳ端子に入力されるとセント状態となっ°ζ第９図（
ホ）に示す如くそのＱ出力端子からハイレベルの信号■
を出力し、リアエツジを示すパルス信号■がＲ端子に入
力されるとりセント状態となってそのＱ出力端子からの
ハイレベルの信号■の出力を停止する。このためフリッ
プフロップ３４８のＱ出力端子から発せられた信号■の
ハイレベル部分はデジタルビデオ信号Ｖｌｌのハイレベ
ル部分、即ち鋼板Ｓの像の明レベル部分に対応すること
となる。そしてこのＱ出力端子からの信号はエツジ位置
検出回路３５のＯＲゲート３５１の一方の入力端子に与
えられている。

副スライサ３３の比較器３３１に与えられたデジタルビ
デオ信号ＶＤは、第９図（イ）に示すように前述した受
光レベル制御回路２４に与えられる各カメラ１１１〜１
１９の受光レベルの設定レベルＴＬの２の値とした副ス
ライスレベルＳＬと比較され、第９図（へ）に破線で示
す如く副スライスレベルＳＬよりハイレベルの部分とロ
ーレベルの部分とに２値化され、更に第９図（へ）に実
線で示すようにシフトレジスタ３３２に与えられて所定
時間遅延させるためのシフトクロックＳＣにより所定時
間遅延されて基準ビデオ信号■の時間軸と一致された信
号■とされてエツジ位置検出回路３５のＯＲゲート３５
１のもう一方の入力端子に与えられる。

副スライサ３３の出力信号■は、デジタルビデオ信号Ｖ
Ｄを所定闇値ＳＬ　（各カメラ１１１〜１１９の受光レ
ベルＴＬの％の値）にて２値化した信号を基準ビデオ信
号■の時間軸と一致させたものであるから、デジタルビ
デオ信号ＶＤがハイレベルであるかローレベルであるか
の判断が主スライサ３４によるフロント又はリアエツジ
の検出の如何に拘わらず可能となる。これは主スライサ
３４では、各カメラ１１１〜１１９の撮像視野に鋼板Ｓ
の縁辺が含まれない場合、即ちカメラ１１５の視野１１
５′の如く撮像視’ｌ！ｒ全体が鋼板Ｓの像のみで占め
られるような場合には、第９図（ロ）に示す各信号■、
■、■のレベルがそれぞれ一定となってフロントエツジ
及びリアエツジの検出が行なわれなくなるため、このよ
うな場合には副スライサ３３により各カメラ１１１〜１
１９の撮像視野が鋼板Ｓを捉えているか、あるいは背景
を捉えているかの判断を複雑なソフトウェア的処理によ
らずに行うためであり、このため主スライサ３４による
エツジ検出が不可能な場合にも副スライサ３３により２
値化信号が得られることとなる。

エツジ位置検出回路３５のＯＲゲート３５１に与えられ
た主スライサ３４のフリップフロップ３４８からの出力
信司■と副スライサ３５のシフトレジスタ３２２からの
出力信号■は、フロントエツジとリアエツジとの間をハ
イレベルとする２値信号又はフロント、リアエツジが検
出されない場合には鋼板Ｓの存否を示す２値信号である
第９図（ト）に示す如き０１？　（論理和）信号■とし
てＯＲゲート３５１からノイズカットフィルタ３５２を
介してフリップフロップ３５３のＳ端子及びインバータ
３５７に与えられる。

フリップフロップ３５３のＲ端子には第９図（チ）に示
す如き水平同期信号■が与えられており、この水平同期
信号■のハイレベルのパルスがＲ端子に与えられるとフ
リップフロップ３５３はリセント状態となって第９図（
１月に示す如くそのＱ出力端子からの出力信号［相］は
ローレベルとなり、またＯＲゲート３５１からのＯＲ信
信号炉ハイレベルとなってＳ端子に与えられるとフリッ
プフロップ３５３はセント状態となってそのＱ出力端子
からの出力信号［相］はハイレベルとなり、この信号［
相］はワンショットマルチ３５４に与えられる。従って
走査線１ラインにつきＯＲ信信号炉ハイレベル部の立上
りが複数存在しても、信号［相］のハイレベル部の立上
りは１個となるので、鋼板Ｓの表面に低温部が存在する
場合、あるいはスラグ等がイ」着している場合等にも走
査線上における背景から鋼板Ｓへの変換を正確に検出す
ることが可能である。

ワンショットマルチ３５４はその入力信号［相］がハイ
レベルとなる立上りに同期して第９図（ヌフに示ｔ　如
＜ハイレベルのランチバッファ書換パルス■をフロント
エツジランチ回路３５５に与えるものである。

またインバータ３５７に与えられたＯＲゲート３５１か
らのＯＲ信号■は第９図（ル）に示すようにそのレベル
を反転された信号＠となってワンショットマルチ３５８
に与えられる。このワンショットマルチ３５８は信号＠
がハイレベルとなる立上りに同期して第９図（オ）に示
すランチバッファ書換パルス０を出力してこれをリアエ
ツジランチ回路３５９に与える。

従ってフロントエツジランチ回路３５５に与えられる信
号■に含まれるラッチバッファ書換パルスは１走査線に
つき１個、リアエツジランチ回路３５９に与えられる信
号０に含まれるラッチバッファ書換パルスは１走査線に
つきアナログビデオ信Ｓ−ＶＤのハイレベル部の数（又
は立下り位置の数）と同数となる。

カウンタ３６１にばクリア信号ＣＬＩ？として水平同期
信号■が与えられ、また計数対象としてクロック信号Ｃ
ＬＫが与えられている。そして、クリア信号ＣＬＲがカ
ウンタ３６１に与えられる都度、即ち各カメラ１１１〜
１１９による走査が新しい走査線に移る都度カウンタ３
６１はリセットされ、クリア信号ＣＬＲが与えられてリ
セットされた時点からの経過時間を示す情報をフロント
エツジラッチ回路３５５及びリアエツジラッチ回路３５
９に与える。

また水平同期信号■はインバータ３６２によりそのレベ
ルを逆転されてクリア信号ＣＬＲとしてフロントエツジ
ランチ回路３５５及びリアエツジラッチ回路３５９にも
与えられており、このクリア信号ＣＬＲが両ランチ回路
に与えられる都度、即し新たな走査線の走査が開始され
る都度側ランチ回路３５５．３５９はりセントされる。

そして両ラッチ回路３５５及び３５９は信号０，０の各
ラソチバッファ刊換パルスが与えられることによりその
都度カウンタ３６１から与えられている計時値、即ち各
走査線上のエツジの位置をランチする。

両エツジ検出器３５６及び３６０にはそれぞれ水平同期
信号■がロード信号ＬＤとして与えられており、このロ
ード信号ＬＤのハイレベルのパルスが入力されると各エ
ツジ検出器３５６，３６０はその時点で各ランチ回路３
５５及び３５９にラッチされている経過時間を示す情報
をフロントエツジ、リアエ・ノジの各走査線上の位置と
して読み出し、エツジリストメモリ３６に出力する。

従ってフロントエツジランチ回路３５５には第９図（ヌ
）に示す如く１走査線につき１つのランチバッファ書換
パルスしか与えられないので、これがフロントエツジラ
ンチ回路３５５に与えられた時点の計数値がフロントエ
ンジ検出器３５６により読み出されフロントエツジの位
置として検出される。

またリアエツジランチ回路３６０には第９図（オ）に示
す如く複数のラッチバッファ書換パルスが与えられる場
合もあるが、水平同期信号■がロード信何ＬＤとして与
えられた時点でランチされている計数値、即ち走査線１
ライン上における最後のラッチバッファ書換パルスによ
りランチされた計数値がリアエツジ検出器３６０により
読み出されリアエツジの位置として検出されるので、前
述した如く鋼板Ｓの表面に低温部あるいはスラグ等の付
着物が存在する場合にも鋼板Ｓの縁辺位置が正確に検出
される。

このようにしてエツジ位置検出回路３５により検出され
た各走査線上のエツジの位置を示すデータ（エツジリス
ト）は順次エツジリストメモリ３６に与えられる。エツ
ジリストメモリ３６は２画面分の容量を有し、１画面分
のデータ、即ちエツジリストの書込みを行う間にそれに
先行して取ｉＵされた１画面分のデータをダイレクトメ
モリアクセスＩ１０ボート３９を介してミニコンピユー
タを利用した演算装置４へ転送する構成となっており、
ごれらの処理ばＣＰＵ　３８により制御される。

演算装置４は個々のカメラ１１１〜１１９により得られ
た１画面分のデータを合成視野に合成するだめの線形変
換を行って全体の複合図形情報を作成し、この複合図形
の特徴要素を圧延機の制御系（図示せず）に制御情報と
して与える。

個々のカメラ１１の各視野を合成画面に合成するための
線形変換は次のようにして行われる。各個別視野内の１
走査線上のエツジ、即ち立上り、立下りの位置をその個
別視野の座標系Ｘ−Ｙ上で（）Ｎ　＋ＹＩ　ｉ　）、（
Ｘｉ　、Ｙ２　ｉ　）とし、この点の合成視野の座標系
ｘ−ｙ上の位置を（Ｘｌｌｌｙｒ　ｉ　）、（Ｘ２ｉ、
ｙｚｉ）とするとその関係は下式のようになる。

ｘｌｉ　＝Ｘｏ　ｊ　＋ａｘｊ　−Ｘｉ　−ｃｏｓ　θ
ｊ−ａｙｉ　−Ｙｌ　ｉ　−５ｉｎ　０ｊ）’＋　ｉ　
＝Ｙｏ　ｊ　＋ａｘｊ　−Ｘｉ　−５ｉｎ　θｊ＋ａ　
ｙｉ　−Ｙｌｉ　−ｃｏｓ　θｊＸ２　ｉ　＝ＸＯｊ　
＋ａ　ｘｊ　−Ｘｉ−ｃｏｓθｊａ　ｙｊ　−Ｙ２　ｉ
　−５ｉｎ　θｊｙ２　ｉ　＝Ｙｏ　ｊ　＋ａ　ｘｊ　
−Ｘｉ　−５ｉｎ　θｊ＋ａｙｊ　Ｙ２１−ＣＯ３θｊ ／コだし、Ｘｏ　Ｊ　Ｉ　ＹＯＪ　二合成視野の座標系
Ｘ−ｙに対する個別視 野Ｘ−Ｙの平行移動 距離（画素単位） ａｘＪ　＋　”ｙＪ　：標準視野に対する個別視野の拡
大率 θＪ　：合成座標ｘ−ｙに対する個別座標ｘ−ｙの回転
角 またエツジリスト演算回路３はタイミ２ングＩ１０ボー
ト３９を介してプロセス制御コンピュータ９と接続され
ており、プロセス制御コンピュータ９からＣＰＩＩ　３
８に対して測定に必要な情報を与える。

エツジリストメモリ３６に蓄積されたデータはまたＣＰ
Ｕ　４２に読出されＣＲＴモニタ６の画面に対応づけた
ディスプレイラム４１に合成画面情報として鴇込まれ、
これに基づきＣＲＴモニタ６にこの合成画面が表示され
る。また本実施例では各カメラＩｌｌ〜１１９には１０
２４ラインの走査線を有するカメラを用いているので、
５１２ラインの走査線を有するＣＲＴモニタ６の縦方向
に画面を圧縮合成するためにエツジリストメモリ３６か
らの走査線６ラインの内の１ラインを抽出する構成とな
っている。

゛　キーボード５がらはキーボードインタフェース４０
を介して本発明装置全体に対する各種の走査及び制御指
令、あるいは測定、データ処理等に必要な各種の数値等
の設定を行うよう構成してあり、これらはＣＰＵ　４２
により処理される。

ビデオプロセッサ２３から出力されるビデオ信号は９人
力１出力の手動切換型のディスプレイセレクタ４３によ
り選択されてＣＲＴモニタ８に各個別のカメラ１１１〜
１１９の撮像画面を表示する。

以上のように構成された本発明装置の動作について以下
に説明する。

熱間圧延工程中の鋼板Ｓがカメラ１１１〜１１９の視野
１１１′〜１１９′により構成される合成視野内の所定
の位置に静止されると、各カメラ１１１〜１１９はそれ
ぞれ撮像を開始する。鋼板Ｓから輻射される熱赤外線は
赤外フィルタによって可視光域以下（〜７００ｎｍ）の
光線がカントされて近赤外域のみが選択的に透過され、
レンズ系１２を介して各カメラ１１１〜１１９の撮像管
１１ａ　、ｌｌａ・・・に熱赤外線像として捉えられる
。この撮像管１１ａに捉えられた像のアナログ電気信号
はファイバリンク１３により光信号に変換されて光ファ
イバを介することにより雑音の発生なくファイバリンク
１４へ送られて再びアナログの電気信号に変換され、カ
メラコントロールユニット２に与えられる。

カメラコントロールユニット２に与えられた信号はその
ビデオプロセッサ２３から受光レベル制御回路２４に与
えられて、そのピークレベルＰＬと受光レベル制御回路
２４に与えられている設定レベルＴＬとの比較により、
ピークレベルＰＬが設定レベル几と等しくなるようにレ
ンズ系１２の絞り値を制御する信号ＦＣがモータ１２０
に与えられて各カメラ１１１〜１１９への入射光量の制
御を行う。これにより、各カメラ１１１〜１１９の受光
レベルは一定となるのでその動作は安定し、また主スラ
イザ３４、副スライサ３３による各エツジ検出の精度も
向上することになる。

ビデオプロセッサ２３からの信号はエツジリスト演算回
路３にも与えられて、まずそのビデオセレクタ３１に入
力される。

９人力１出力のビデオセレクタ３１は、９台のカメラ１
１１〜１１９が捉えた像を予備処理した各ビデオプロセ
ッサ２３からの信号をＣＰｌ　３８の指令により順次選
択してＡ／Ｄ変換器３２へ出力する。ごのＡ／Ｄ変換器
３２によりデジタル信号に変換された信号は副スライザ
３３及び主スライザ３４に与えられ、更にエツジ位置検
出回路３５により各走査線上の工ソジ、換言すれば走査
線が鋼板Ｓの像の縁辺と交叉する位置を検出する。

エツジ位置検出回路３により検出された各走査線上のエ
ツジ位置ば順次エツジリストメモリ３６の１画面分の格
納エリアに入力格納される。

このようにして１画面分のエツジ検出及びそのデータ（
エツジリスト）の格納が終了すると、ｃＰＵ３８はビデ
オセレクタ３１及びエツジリストメモリ３６に指令を与
えてビデオセレクタ３１には画像の切換を行わせ、また
エツジリストメモリ３６にはすでに取得された１画面分
のエツジリストのデータをダイレクトメモリアクセスＩ
１０ポート３７を介して／ｉｉｉ算装置４へ出力させ、
同時にもう１画面分のエリアにエツジ位置検出回路３５
がら送られてくる次の画像のエツジリストの格納を行わ
せる。

演算装置４はエツジリストメモリ３６から送られる各個
別視野のエツジリストを、前記変換式に従って合成画面
の基準座標ｘ−ｙに変換し、９画面分の個別視野を合成
視野に合成し、この合成視野上における鋼板Ｓの平面形
状の特徴要素を圧延機の制御装置等に出力する。

以上のように本発明に係る板形状測定装置は、複数の２
次元撮像装置を使用しているため、形状の大なる測定対
象であっても高分解能、高精度にて測定が可能であり、
また２次元撮像装置としてテレビカメラを使用している
ため走査時間は極めて短時間となっている。これらの点
について前述した従来例と比較してみると、解像度では
従来例ば１００　Ｘ　１００程度が限度であるが、本実
施例では２５００　Ｘ　５００程度となっており、また
走査時間では従来例は４〜５秒程度必要としたものが本
実施例では約９／１５秒程度となり、事実上測定対象を
静止させる必要なしに高解像度の走査が可能となる。

また、主スライサにより撮像された測定対象の縁辺の位
置、即ちエツジ位置を、前記撮像装置により得られた画
像信号、該画像信号のレベルを変更し、また遅延させた
信号に基づいて検出するごとにより画像信号の２値化を
行っているので、エツジ位置の検出は極めて正確に行わ
れる。そして画像信号を所定闇値にて２値化する単純な
構成の副スライサを付加することにより、前記主スライ
サによるエツジ位置検出が不可能な場合の補償を行って
いるので、複雑なソフトウェア的処理を不要としている
。

更に本発明装置では得られるデータ数も従来のものより
多数となり、このため従来は行い得なかったより高度な
各種の解析を行うことも可能となる。

更に本実施例ではあおり視野の撮像を可能としたテレビ
カメラを用いることにより、複数のテレビカメラをそれ
ぞれの視野中心直上に分散配置するのではなく、−個所
に集合配置して設置スペースの節減を可能としている。

尚、本実施例では２次元撮像装置として近赤外域に良好
な感度特性を有するシリコンビジコンカメラを用いて熱
間鋼板の熱赤外像を撮像する構成として照明設備を不要
としているが、補助照明を用いることとすれば鋼板の温
度に拘わらず測定が可能となる。

また本実施例における主スライサは、画像信号をレベル
アンプした信号と、遅延させた信号と、更にこの信号を
レベルアップした信号とにより画像信号のフロント・リ
ア両エツジを示す信号を得る構成としたが、他の処理方
法によることも可能である。

以上詳述した如く本発明に係る板形状測定装置は、形状
測定対象の板材をそれぞれが部分的に撮像するように配
設された複数の２次元撮像装置と、該撮像装置により得
られた画像信号、該画像信号のレベルを変更し、また遅
延させた信号に基づき画像信号の立上り、立下り時点を
示す信号を作成するスライサと、該スライサの出力信号
に基づき前記立上り、立下り時点を撮像画像の位置に対
応づけるエツジ位置検出回路と、該エツジ位置検出回路
により得られた位置情報を各２茨元撮像装置の撮像視野
に関連づけて合成する演算装置とを備えたものであるか
ら、測定に要する時間は極めて短時間で済み、従来のこ
の種の測定装置に比してその精度も向上し、また取得さ
れたデータのより高度な解析も可能となる等、本発明は
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱間鋼板の形状測定装置の一例の構成を
示す略示図、第２図は本発明に係る板形状測定装置の構
成の概略を示すブロック図、第３図は同じくテレビカメ
ラの配置状態及びその視野並びにそれにより構成される
合成画面と鋼板の位置関係を示す説明図、第４．５図は
テレビカメラの走査線の方向と鋼板の縁辺方向の関係及
びそのビデオ信号と２値信号の関係を示す説明図、第６
図はあおり視野の説明図、第７図はテレビカメラの受光
レベルの制御方法の説明図、第８図は本発明装置の主ス
ライサ、副スライサ及びエツジ位置検出回路のブロック
図、第９図はその各信号の状態を示す説明図である。 ２・・・カメラ制御部　３・・・エツジ演算回路　４・
・・６０Ｍ−装Ｔｌ　１１　（１１１〜１１９）・・・
シリコンビジコンカメラ　ｌｌａ・・・撮像管　１２・
・・レンズ系　２２・・・画像歪補正回路　２３・・・
ビデオプロセッサ　３３・・・副スライサ　３４・・・
主スライサ　３５・・・エツジ位置検出回路３６・・・
エツジリストメモリ 特　許　出願人　住友金属工業株式会社外１名 代理人　弁理士　河　野　登　夫 第　Ｇ　図 １１ 鵞　図 手続？ｉｌｉ正書（自発） １．事件の表示 昭和５８年特許願第１４７２４８号 ２、発明の名称　板形状測定装置 ３、　ンｉｌｉ正をする者 事件との関係　特許出願人 所在地　大阪市東区北浜５丁目１５番地名　称　（２１
１）住友金属工業株式会社代表者熊谷典文 所在地　静岡県浜松市市野町１１２６番地の１名　称　
浜松ホトニクス株式会社 代表者盗馬輝夫 ４、代理人 住　所　■５４３大阪市天王寺区四天王寺１丁目１４番
２２号　日進ビル２０７号明細書の「発明の詳細な説明
」の１１１１及び「図面」 ６、補正の内容 ６−１明細書の「発明の詳細な説明」の欄（１）　明細
書第１０頁１８行目に「ビデオプスセノ”ＪＪとあるの
を「ビデオブロセソザＪと訂正する。 （２）　明細書節１２頁１４行目に［スライテ−！ＩＪ
とあるのを「主スライサ」と訂正する。 （３）　明細書箱１４頁１０行目に「フリップフロップ
」とあるのを「フリップフロップ」と訂正する。 ６−２図面 第２図を添付訂正図面の如く訂正する。 ７、　添付書類の目録 ＋１１　訂正図面　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、形状測定対象の板材をそれぞれが部分的に撮像する
   ように配設された複数の２次元撮像装置と、該撮像装置
   により得られた画像信号、該画像信号のレベルを変更し
   、また遅延させた信号に基づき画像信号の立上り、立下
   り時点を示す信号を作成するスライサと、該スライサの
   出力信号に基づき前記立上り、立下り時点を撮像画像の
   位置に対応づけるエツジ位置検出回路と、該エツジ位置
   検出回路により得られた位置情報を各２次元撮像装置の
   撮像視野に関連づけて合成する演算装置とを備えたこと
   を特徴とする板形状測定装置。 ２、前記２次元撮像装置はレンズ系の光軸と撮像部の中
   心軸とをずらせてあおり視野の撮像を可能としたものを
   含む特許請求の範囲第１項記載の板形状測定装置。 ３、形状測定対象の板材をそれぞれが部分的に撮像する
   ように配設された複数の２次元撮像装置と、該撮像装置
   により得られた画像信号、該画像信号のレベルを変更し
   、また遅延させた信号に基づき画像信号の立上り、立下
   り時点を示す信号を作成する主スライサと、前記画像信
   号を所定闇値にて２値化して画像信号の立上り、立下り
   時点を示す信号を作成する副スライサと、主スライサ及
   び副スラ・ｆすの出力信号に基づき前記立上り、立下り
   時点を撮像画像の位置に対応づけるエツジ位置検出回路
   と、該エツジ位置検出回路によりｆｌられた位置情報を
   各２次元撮像装置の撮像視野に関連づけて合成する演算
   装置とを備えたことを特徴とする板形状測定装置。 ４、前記２次元撮像装置はレンズ系の光軸と撮像部の中
   心軸とをずらせてあおり視野の撮像を可能としたものを
   含む特許請求の範囲第３項記載の板形状測定装置。