CN107787438A - 形状测定装置和形状测定方法 - Google Patents

形状测定装置和形状测定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107787438A
CN107787438A CN201680030479.0A CN201680030479A CN107787438A CN 107787438 A CN107787438 A CN 107787438A CN 201680030479 A CN201680030479 A CN 201680030479A CN 107787438 A CN107787438 A CN 107787438A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shoestring
screen
line
light
warpage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201680030479.0A
Other languages
English (en)
Inventor
日比厚裕
今野雄介
赤木俊夫
古家顺弘
黑岩朋广
中崎昭仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of CN107787438A publication Critical patent/CN107787438A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/306—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G06T1/0007—Image acquisition

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

提供一种能够更高灵敏度地测定带状体的在宽度方向上的翘曲量的形状测定装置。提供一种形状测定装置，具备：光源，其以规定的入射角向移动的带状体的表面照射线状光；屏幕，带状体的表面上的线状光的反射光被投射到该屏幕上；摄像部，其对被投射到屏幕上的线状光的反射光进行拍摄；以及运算处理部，其根据由摄像部拍摄到的线状光的反射光的线长度，获取带状体的在宽度方向上的翘曲量。

Description

形状测定装置和形状测定方法
技术领域
本发明涉及一种测定带状体的在宽度方向上的翘曲量的形状测定装置和形状测定方法。
背景技术
对测定对象物的表面形状进行测定的方法之一为如下一种方法：使用利用激光等的照明光，通过对照明光的从测定对象物反射的反射光进行拍摄，来对测定对象物的表面形状进行测定。
例如，在专利文献1中公开了如下一种技术：将移动的钢板等带状体作为被测定对象，基于光切原理来测定带状体的表面形状。在专利文献1中，通过面阵摄像机拍摄沿着被测定对象的宽度方向照射的线状光的反射光，基于拍摄到的线状光的反射光(即，光切线)的位移量获取被测定对象的表面凹凸信息。
专利文献1：日本专利第5488953号公报
非专利文献1：P.Beckmann,“Scattering by composite rough surfaces”,Proceedings of the IEEE,vol.53,issue.8,1965,P.1012-1015.
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述专利文献1中存在如下问题：由于直接测定光切线的位移量，因此在被测定对象具有微小的翘曲的情况下，难以测量翘曲量。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够更高灵敏度地测定带状体的在宽度方向上的翘曲量的、被改进后的新的形状测定装置和形状测定方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，根据本发明的某个观点，提供一种形状测定装置，具备：光源，其对移动的带状体的表面以规定的入射角照射线状光；屏幕，带状体的表面上的线状光的反射光被投射到屏幕上；摄像部，其对被投射到屏幕上的线状光的反射光进行拍摄；以及运算处理部，其根据由摄像部拍摄到的线状光的反射光的线长度，获取带状体的在宽度方向上的翘曲量。
也可以设定为，光源对带状体的表面以74°以上且88°以下的入射角照射波长为200nm以上且1700nm以下的线状光，带状体的表面上的线状光的沿着带状体的长度方向的线宽为2mm以下。
另外，也可以设置为，光源从带状体的移动方向上游侧或者下游侧对带状体的表面倾斜地照射线状光。或者，也可以设置为，光源从带状体移动的线路侧方对带状体的表面照射线状光。
也可以是，运算处理部具备：屏幕像长度获取部，其获取包含在由摄像部获取到的摄像图像中的作为带状体的反射光的屏幕像的线长度；以及翘曲运算部，其基于预先获取到的、带状体的反射光的线长度与带状体的在宽度方向上的翘曲量之间的关系，根据由屏幕像长度获取部获取到的屏幕像的线长度来运算带状体的在宽度方向上的翘曲量。
另外，也可以是，光源以绕该光源的光轴旋转规定的角度的方式进行设置。
也可以是，在将光源以绕该光源的光轴旋转规定的角度的方式进行设置时，运算处理部具备：屏幕像长度获取部，其获取包含在由摄像部获取到的摄像图像中的作为带状体的反射光的屏幕像的线长度；以及翘曲运算部，其基于预先获取到的、带状体的反射光的线长度与带状体的在宽度方向上的翘曲量之间的关系，根据由屏幕像长度获取部获取到的屏幕像的线长度来运算带状体的在宽度方向上的翘曲量，其中，翘曲运算部根据预先获取到的、带状体的反射光的线长度与带状体的在宽度方向上的翘曲量之间的关系、以及由摄像部获取到的摄像图像中的屏幕像的倾斜度，来确定带状体的翘曲量。
另外，为了解决上述问题，根据本发明的其它观点，提供一种形状测定方法，包括以下步骤：第一步骤，使用光源来对移动的带状体的表面以规定的入射角照射线状光，利用摄像部对被投射了带状体的表面上的线状光的反射光的屏幕进行拍摄，获取包含作为带状体的反射光的屏幕像的摄像图像；以及第二步骤，根据包含在摄像图像中的屏幕像的线长度，获取带状体的在宽度方向上的翘曲量。
发明的效果
如以上说明的那样，根据本发明，能够更高灵敏度地测定带状体的在宽度方向上的翘曲量。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的形状测定装置的概要结构的框图。
图2是示意性地表示该实施方式所涉及的形状测定装置的屏幕像获取装置的一个结构例的说明图。
图3是示意性地表示屏幕与摄像部的位置关系的俯视图。
图4是示意性地表示屏幕与摄像部的位置关系的侧视图。
图5是表示由摄像部获得的包含屏幕像的摄像图像的一例的说明图。
图6是表示本发明的第一实施方式所涉及的形状测定装置的屏幕像获取装置的一个结构例的说明图。
图7是对线状光源的入射角进行说明的说明图。
图8是对线状光源的发散角进行说明的说明图。
图9是表示该实施方式所涉及的形状测定方法的流程图。
图10是对与带状体的在宽度方向上的翘曲相应的屏幕像的形状变化进行说明的说明图。
图11是表示带状体的在宽度方向上的翘曲量(凹凸量)与屏幕像长度之间的关系的一例的曲线图。
图12是表示本发明的第二实施方式所涉及的形状测定装置的屏幕像获取装置的一个结构例的说明图。
图13是对该实施方式所涉及的线状光源的入射角和发散角进行说明的说明图。
图14A是该实施方式所涉及的形状测定装置的屏幕像获取装置的一个结构例，并且是表示以使线状光源绕光轴进行了旋转的状态配置线状光源的情况的说明图。
图14B是表示图14A所示的线状光源的绕光轴的旋转状态的说明图。
图15是对在使线状光源绕光轴进行了旋转时照射到带状体的表面的线状光的状态进行说明的说明图。
图16是表示由于带状体的在宽度方向上的翘曲量(凹凸量)的变化所引起的屏幕像的线长度变化的说明图。
图17是表示带状体的在宽度方向上的翘曲量(凹凸量)与屏幕像长度之间的关系的一例的曲线图。
图18是对在对线状光源赋予了绕光轴的扭转角时的屏幕像的变化进行说明的说明图。
图19是用于说明作为本发明的实施方式所涉及的运算处理装置发挥功能的信息处理装置的硬件结构的框图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的优选的实施方式。此外，在本说明书和附图中，对具有实质相同的功能结构的构成要素附加相同的附图标记，由此省略重复说明。
(1.形状测定装置的概要结构)
首先，参照图1～图5说明本发明的一个实施方式所涉及的形状测定装置10的概要结构。图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的形状测定装置10的概要结构的框图。图2是示意性地表示该实施方式所涉及的形状测定装置10的屏幕像获取装置100的一个结构例的说明图。图3是示意性地表示屏幕103与摄像部105的位置关系的俯视图。图4是示意性地表示屏幕103与摄像部105的位置关系的侧视图。图5是表示由摄像部获得的包含屏幕像55的摄像图像50的一例的说明图。
本发明的一个实施方式所涉及的形状测定装置10是如下的装置：对移动的钢板等带状体的表面照射线状的照明光，对被投射了在带状体的表面发生反射所得到的照明光的反射光的屏幕进行拍摄，对摄像图像进行解析来测定带状体的表面形状。形状测定装置10如图1所示那样包括屏幕像获取装置100和运算处理装置200。
(1-1.屏幕像获取装置)
屏幕像获取装置100沿着在输送线路上移动的带状体的长度方向(即，移动方向)依次拍摄该带状体的表面，将所得到的摄像图像输出到运算处理装置200。所述屏幕像获取装置100如图1所示那样具有线状光源101、屏幕103以及摄像部105。线状光源101对移动的钢板等带状体的表面照射线状的照明光。从线状光源101照射出的线状的照明光在带状体的表面发生反射所得到的照明光的反射光被投射到屏幕103上。摄像部105对屏幕103进行拍摄，并获取包含作为屏幕像的投射在屏幕103上的照明光的反射光的摄像图像。
构成屏幕像获取装置100的线状光源101、屏幕103以及摄像部105例如图2～图4所示那样设置在输送带状体S的线路上。
线状光源101对在输送线路上移动的带状体S的表面照射线状光。例如能够将进行连续振荡的CW(Continuous Wave：连续波)激光源、SLD(Super Luminescent Diode：超辐射发光二极管)光源或者LED(Light Emitting Diode：发光二极管)光源等光源部与棒透镜等透镜部组合来构成这样的线状光源101。关于线状光源101，通过透镜部使从光源部射出的光去向带状体S的表面且扩散为扇状的面。由此，从线状光源101对带状体S的表面照射的光为线状。此外，在本发明中，线状光源101只要是使出射光呈扇状扩散即可，例如也能够将柱面透镜或者Powell透镜等除了棒透镜以外的透镜利用于透镜部。
在后面记述关于线状光源101的设定的详细说明。另外，在图2所示的例子中，线状光源101从带状体S的移动方向(Y方向)上游侧对带状体S照射沿带状体S的宽度方向延伸的线状光，但是本发明不限定于所述例子。例如后述的那样，也可以从带状体S的移动方向(Y方向)下游侧照射沿带状体S的宽度方向延伸的线状光，还可以从带状体S的输送线路的线路侧方对带状体S的表面倾斜地照射线状光。
屏幕103如图2所示那样设置在与线状光源101相向的位置处，在带状体S的表面发生反射所得到的线状光的反射光被投射在该屏幕103上。屏幕103的横向宽度与线状光的发散角以及到屏幕的投射距离相应地具有能够投射带状体S的总宽度的量的反射光的宽度。另外，屏幕103的高度被设定为，即使在由于带状体S的形状、随着带状体S的移动所产生的振动、或者带状体S的厚度的变化等而反射光的投射位置发生了变化的情况下，反射光也存在于屏幕103的投影面上。
如图2所示，摄像部105被设置在与屏幕103相向并能够对屏幕103进行拍摄的位置处。作为摄像部105，使用面阵摄像机。面阵摄像机搭载有具有规定的焦距的透镜、以及CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)等摄像元件。摄像部105对被投射了来自带状体S的表面的线状光的反射光的屏幕103的投影面103a进行拍摄，来生成摄像图像。此外，还将被投射到屏幕103的投影面103a上的来自带状体S的表面的线状光的反射光称为屏幕像。
摄像部105以过去的操作数据等为参考来预先调整摄像对象区域以使投射到屏幕103上的线状光的反射光包含在视场内，并将该摄像部105设定为以相同的摄像条件拍摄屏幕103的投影面。在此，对如图3和图4所示那样的被固定于摄像部105的x-y-z坐标系进行定义。在所述坐标系中，将摄像部105的摄像视场的宽度方向设为x轴方向，将摄像部105的光轴方向设为y轴方向，将摄像部105的摄像视场的高度方向设为z轴方向。
如图3和图4所示，屏幕103被配置成在x-y-z坐标系下表现的投影面的法线矢量不具有x成分(换言之，x成分的值为零)。即，在如图3所示那样俯视观察时，可以如实线所示的那样，在摄像部105的光轴方向(y轴)与带状体S的移动方向(Y轴)平行的状态下满足上述位置关系。另外，也可以如图3中双点划线所示的那样，从实线所示的状态形成为仍然满足上述位置关系而使屏幕103和摄像部105绕z轴进行了旋转的状态。由此，能够使摄像部105的视场内沿着宽度方向的图像分辨率一致。
另外，由于只要沿着宽度方向的图像分辨率一致即可，因此屏幕103与摄像部105的位置关系只要是如下位置关系即可：例如图4所示那样侧视观察时，如实线所示的那样，在摄像部105的光轴方向(y轴)与带状体S的移动方向(Y轴)平行的状态下摄像部105的光轴C与屏幕103的投影面103a正交。另外，也可以如图4中双点划线所示的那样，从实线所示的状态形成为仍然满足上述位置关系而使屏幕103和摄像部105绕x轴进行了旋转的状态。由此，能够使摄像部105的视场内沿着宽度方向的图像分辨率一致。并且，在图4中，由于沿着宽度方向的图像分辨率一致，因此也可以将屏幕103和摄像部105中的任一方配置在实线所示的位置处，将另一方配置在双点划线所示的位置处。
由像这样设置的摄像部105获取的摄像图像例如图5所示那样为在全帧的图像尺寸内拍摄有线状光的反射光(即，屏幕像)55。摄像部105将获取到的摄像图像输出到运算处理装置200。
以上说明的屏幕像获取装置100例如也可以由运算处理装置200进行控制。一般地，在输送作为测定对象物的带状体S的输送线路上设置有例如PLG(Pulse LogicGenerator：脉冲型速度检测器)等以检测带状体S的移动速度。因此，运算处理装置200能够根据从PLG输入的一个脉冲的PLG信号，定期地对屏幕像获取装置100的摄像部105发送控制信号，将控制信号作为摄像定时来使摄像部105发挥功能。由此，带状体S每移动规定的距离，就拍摄被投射到屏幕103上的线状光的反射光，从而能够定期地获取摄像图像。
(1-2.运算处理装置)
运算处理装置200对由屏幕像获取装置100获取到的摄像图像进行解析，计算带状体的在宽度方向上的翘曲量。如图1所示，运算处理装置200具有屏幕像长度获取部210、翘曲运算部220、输出部230以及存储部240。
屏幕像长度获取部210根据由屏幕像获取装置100的摄像部105获取到的摄像图像，获取包含在该摄像图像中的照射至带状体S的线状光的反射光(屏幕像)的线长度。屏幕像长度获取部210例如通过CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、通信装置等来实现。在本实施方式所涉及的形状测定装置10中，根据屏幕像的线长度获取带状体S的在宽度方向上的翘曲量。能够通过摄像图像的图像解析来获取屏幕像的线长度。
在此，屏幕像的线长度是指从摄像图像中的屏幕像的一个端点朝向另一个端点描绘该屏幕像所得到的长度。例如图2所示，在从带状体S的移动方向上游侧对带状体S的表面照射从线状光源101射出的线状光的情况下，屏幕像的线长度为沿着与带状体S的宽度方向(X方向)对应的方向描绘屏幕像所得到的长度。另外，例如后述的那样，从输送线路的线路侧方对带状体S的表面照射从线状光源101射出的线状光的情况也同样，屏幕像的线长度为沿着与带状体S的宽度方向(X方向)对应的方向描绘屏幕像所得到的长度。
屏幕像长度获取部210例如根据摄像图像的各像素的亮度值，来确定包含在摄像图像中的照射至带状体S的线状光的反射光(屏幕像)。而且，屏幕像长度获取部210通过计算将确定为屏幕像的区域的像素数除以屏幕像的线宽得到的值，来获取屏幕像的线长度，并输出到翘曲运算部220。
翘曲运算部220根据从屏幕像长度获取部210输入的屏幕像的线长度，运算带状体S的在宽度方向上的翘曲量。翘曲运算部220例如通过CPU、ROM、RAM、通信装置等来实现。翘曲运算部220参照存储在存储部240中的带状体S的反射光的线长度与带状体S的在宽度方向上的翘曲量之间的关系，获取与由屏幕像长度获取部210获取到的屏幕像的线长度对应的带状体S的在宽度方向上的翘曲量。并且，在摄像图像是对来自以相对于光轴具有规定的扭转角的方式设置的线状光源101的线状光的反射光进行拍摄所得到的图像的情况下，翘曲运算部220还能够根据其屏幕像的倾斜度来确定带状体S的翘曲的方向。由翘曲运算部220获取到的与带状体S的在宽度方向上的翘曲相关的信息被输出到输出部230。
输出部230将由翘曲运算部220获取到的与带状体S的在宽度方向上的翘曲相关的信息输出到显示装置、存储装置、其它设备(均未图示。)。输出部230例如通过CPU、ROM、RAM、通信装置等来实现。
存储部240是运算处理装置200所具备的存储装置的一例，例如通过ROM、RAM、存储器装置等来实现。存储部240存储为了获取与带状体S的在宽度方向上的翘曲相关的信息而使用的信息。例如，存储部240存储有预先获取到的、带状体S的反射光的线长度与带状体S的在宽度方向上的翘曲量之间的关系。另外，也可以使存储部240存储预先获取到的、屏幕像的倾斜度与带状体S的翘曲的方向之间的关系性。
本实施方式所涉及的运算处理装置200也可以构成为能够控制屏幕像获取装置100对作为带状体S的表面上的线状光的反射光的屏幕像的摄像处理。在该情况下，运算处理装置200也可以具备例如进行线状光源101的发光控制、摄像部105的摄像控制等的摄像控制部(未图示。)。摄像控制部例如通过CPU、ROM、RAM、通信装置等来实现。
(2.形状测定方法)
以下，详细地说明使用上述形状测定装置10来测定带状体S的在宽度方向上的翘曲的状态的形状测定方法。
(2-1.第一实施方式：从带状体的移动方向上游侧照射线状光)
首先，根据图6～图11说明第一实施方式所涉及的测定带状体S的在宽度方向上的翘曲的状态的形状测定方法。图6是表示本实施方式所涉及的形状测定装置10的屏幕像获取装置100的一个结构例的说明图。图7是说明线状光源101的入射角的说明图。图8是说明本实施方式所涉及的线状光源101的发散角的说明图。图9是表示本实施方式所涉及的形状测定方法的流程图。图10是说明与带状体的在宽度方向上的翘曲相应的屏幕像的形状变化的说明图。图11是表示带状体S的在宽度方向上的翘曲量(凹凸量)与屏幕像长度之间的关系的一例的曲线图。
在本实施方式中，对于从带状体S的移动方向上游侧对带状体S的表面照射线状光的情况下的形状测定方法进行说明。如图6所示，本实施方式所涉及的形状测定装置10的屏幕像获取装置100将线状光源101配置在带状体S的移动方向上游侧，与线状光源101相向地将屏幕103配置在比线状光源101靠带状体S的移动方向下游侧的位置。如以下那样设定从线状光源101射出的线状光的入射角、线状光的波长以及在带状体的表面上的线宽。此外，也可以将线状光源101配置在带状体S的移动方向下游侧，与线状光源101相向地将屏幕103配置在比线状光源101靠带状体S的移动方向上游侧的位置。在该情况下，以下所示的说明也同样成立。
首先，如图7所示，将线状光源101的光轴与带状体S的表面法线方向(Z轴方向)所形成的角α设为线状光的入射角α。另外，如图7中示意性地所示的那样，从线状光源101照射的线状光设为具有某个有限的线宽W。另外，当将线宽W的线状光以入射角α入射至带状体S的表面时，设为该线状光的线宽W在带状体S的表面上变成线宽LW。
[线状光的波长(上限)]
首先，根据搭载于摄像部105的摄像元件的特性来规定从线状光源101对带状体S的表面照射的线状光的波长的上限值。一般使用的CCD、CMOS等摄像元件使用Si、InGaAs等半导体材料形成，但是这些半导体材料一般无法检测波长超过1700nm的光。因此，期望将从本实施方式所涉及的线状光源101对带状体S的表面照射的线状光的波长的上限值设为1700nm。
[线状光的入射角(上限)、带状体的表面上的线宽(上限)]
接着，图7中示意性地表示的在带状体S的表面上的线宽LW根据想要沿着移动方向以多大程度的测定间距测定翘曲量来设定。在本实施方式所涉及的形状测定装置10中所关注的翘曲量的沿着移动方向的测定间距在操作上一般要求设为2mm以下。因此，期望将带状体S的表面上的线状光的线宽LW最大设为2mm。
另外，在当前时间点，如本发明所关注的波长范围中的在产业上实际能够实现的光线的线宽W的下限值为70μm左右。因此，为了在带状体S的表面上实现2mm的线宽LW，入射角α基于arccos(70μm/2000μm)而约为88°。另外，从图7所示的几何关系可知，在入射角α超过88°的情况下，导致线宽LW超过2mm。因而，在本实施方式所涉及的屏幕像获取装置100中，期望将容许的线状光的入射角α的上限值设为88°。
[线状光的入射角(下限)、线状光的波长(下限)]
在后面记述详细内容，以从线状光源101射出的线状光在带状体S的表面发生镜面反射的方式设定入射角α。如上述非专利文献1所记载的那样能够根据通过以下的式1表示的参数g来研究由于测定对象物的表面粗糙度和在测定中使用的光的波长所引起的对测定对象物的表面的镜面性的影响。
[数1]
此外，在上述式1中，
σ：测定对象物的表面上的凹凸的标准偏差[μm]，
θ：入射角[°]，
λ：在测定中使用的光的波长[μm]。
已知如下情形：在通过上述式1表示的参数g大于1的情况下，散射反射成分急剧增大。因此，为了在本实施方式所涉及的屏幕像获取装置100中使线状光在带状体S的表面发生镜面反射，而期望参数g为1以下。例如在以钢铁产品为代表的、标准偏差σ为0.5μm左右的金属体的情况下，为了使线状光在带状体S的表面发生镜面反射，期望入射角θ和线状光的波长λ满足以下的式2。
[数2]
在入射角α为上限值88°的情况下，确保参数g为1以下的波长基于上述式2约为200nm。因而，在本实施方式所涉及的屏幕像获取装置100中，期望将线状光的波长的下限设为200nm。另一方面，在作为线状光的波长的上限值的1700nm下，确保参数g为1以下的入射角α的下限值基于上述式2约为74°。因而，在使用具有一般的CCD、CMOS等摄像元件的面阵摄像机等摄像部的情况下，期望将入射角α设定为74°以上。
此外，图8所示的从线状光源101射出的线状光的发散角β被设定为向带状体S的宽度方向整体照射线状光。
关于使用这样的屏幕像获取装置100执行的形状测定方法，如图9所示，首先，从线状光源101对在输送线路上移动着的带状体S的表面照射线状光(S100)。当从线状光源101射出光时，如图6所示那样对带状体S的表面照射线状光。然后，在带状体S的表面发生反射所得到的线状光的反射光作为屏幕像35而被投射到屏幕103的投影面103a上。
接着，由摄像部105拍摄被投射了在带状体S的表面发生反射所得到的线状光的反射光的屏幕103，获取包含屏幕像35的摄像图像(S110)。在此，被投射于屏幕103上的屏幕像35根据带状体S的在宽度方向上的翘曲的形状而变化。
例如图10所示，在带状体S的宽度方向中央部向下凸的下翘曲的状态下，照射至带状体S的表面的线状光15的反射光被投射到屏幕103上所得到的屏幕像35的线长度L2由于凹面镜的作用而比在带状体S平坦、即没有翘曲的情况下所得到的屏幕像35f的线长度短。另一方面，在带状体S的宽度方向中央部向上凸的上翘曲的状态下，照射至带状体S的表面的线状光15的反射光被投射到屏幕103上所得到的屏幕像35的线长度L2由于凸面镜的作用而比在带状体S平坦、即没有翘曲的情况下所得到的屏幕像35f的线长度长。在本实施方式所涉及的形状测定方法中，利用所述特性来获取带状体S的翘曲的方向和翘曲量。因此，在步骤S110中，作为用于获取带状体S的翘曲的方向和翘曲量的信息，对屏幕103进行拍摄，来获取包含屏幕像35的摄像图像。摄像部105将获取到的摄像图像输出到运算处理装置200。
运算处理装置200当从摄像部105被输入摄像图像时，由屏幕像长度获取部210获取包含在摄像图像中的屏幕像的线长度(S120)。屏幕像的线长度为沿着与带状体S的宽度方向对应的方向描绘出的长度，在本实施方式中，与图6所示的屏幕103上的屏幕像35的线长度L2对应。运算处理装置200获取摄像图像中的屏幕像的线长度，通过将获取到的摄像图像中的屏幕像的线长度换算为屏幕103上的屏幕像35的线长度，能够获取实际的屏幕像35的线长度L2。此外，将摄像图像中的屏幕像的线长度乘以摄影分辨率所得到的值为屏幕103上的屏幕像35的线长度，该摄影分辨率设为预先获取。
然后，运算处理装置200通过翘曲运算部220来基于在步骤S120中获取到的屏幕像35的线长度L2计算带状体S的在宽度方向上的凹凸量(S130)。带状体S的在宽度方向上的凹凸量也就是带状体S的在宽度方向上的翘曲的方向和翘曲量。翘曲运算部220参照存储部240，根据预先获取的、屏幕像35的线长度与带状体S的在宽度方向上的凹凸量之间的关系，来计算与在步骤S120中获取到的屏幕像35的线长度L2对应的带状体的凹凸量。
例如，在图11中表示存储于存储部240中的屏幕像35的线长度与带状体S的在宽度方向上的凹凸量之间的关系的一例。图11是如以下那样得到的：在图6所示的屏幕像获取装置100中，将带状体S的宽度W设为1000mm、将在长度方向(Y方向)上的从线状光源101到带状体S的线状光的照射位置的距离d1设为1000mm、将从带状体S上的线状光的照射位置到屏幕103的投影面103a的距离d2设为1500mm，通过仿真来获取屏幕像35的线长度L2与带状体S的在宽度方向上的凹凸量H之间的关系。此外，凹凸量H是厚度方向上的位置之差在带状体S的宽度方向上的最大值。在图11中，将带状体S在宽度方向上没有发生翘曲时的状态的凹凸量H设为零，用正值表示带状体S发生了上翘曲的状态(在图11中，表述为“凸”)的凹凸量H，用负值表示带状体S发生了下翘曲的状态(在图11中，表述为“凹”)的凹凸量H。
如图11所示，凹凸量H的绝对值越大、即翘曲量越大，则屏幕像的线长度由于凸面镜效果或者凹面镜效果而单调增加或者减少得越多。基于该关系，能够利用通过摄像图像的图像解析获取到的屏幕像的长度L2来获取在带状体S的长度方向上获取到摄像图像的位置处的宽度方向上的翘曲的状态。
这样，在本实施方式所涉及的形状测定方法中，利用了光杠杆的原理，基于沿着带状体S的宽度方向照射的线状光发生镜面反射后投射到屏幕103上的反射光的长度来获取带状体S的在宽度方向上的凹凸量。
在此，作为对测定对象的表面形状进行测定的其它方法，具有如下一种光切法：从与测定对象的表面垂直的方向直接照射线状光，基于通过获取在测定对象的表面斜向反射的反射光所得到的高度数据来测定表面形状。在将光切法应用于带状体S的在宽度方向上的翘曲状态的测定的情况下，能够直接获取带状体S上的线状光15的照射位置处的带状体S的凹凸量。但是，换言之，由于测定带状体S上的线状光15的照射位置处的带状体S的凹凸量本身，因此针对带状体S的在宽度方向上的凹凸量的变化的灵敏度至多为一倍。
另一方面，本实施方式所涉及的形状测定方法利用了使较小的变化放大的光杠杆的原理以使屏幕像35的线长度L2大于带状体S上的线状光的线长度。因而，也能够使屏幕像35的线长度L2相对于带状体S的在宽度方向上的凹凸量的变化的比例大于例如带状体S上的线状光的线长度相对于带状体S的在宽度方向上的凹凸量的变化的比例，从而能够提高针对凹凸量的变化的灵敏度。
例如，图11所示的表示屏幕像35的线长度与带状体S的在宽度方向上的凹凸量之间的关系的近似直线的倾斜度约为2.5。因而，例如当带状体S的在宽度方向上的凹凸量为+10mm时，屏幕像35的线长度L2比没有翘曲的状态下的长度长25mm。另一方面，在利用光切法的情况下，由于直接测定要测定的带状体S的在宽度方向上的凹凸量，因此其测定灵敏度至多为一倍。这样，根据本实施方式所涉及的形状测定方法，能够高灵敏度地测定带状体S的在宽度方向上的翘曲的状态。此外，在本次的设计条件下，近似直线的倾斜度约为2.5，但是能够通过使屏幕103远离等装置结构的变更来增大近似直线的倾斜度，因此与光切法相比能够进行更高灵敏度的测定。
(2-2.第二实施方式：从线路侧方照射线状光)
接着，基于图12～图18说明第二实施方式所涉及的对带状体S的在宽度方向上的翘曲的状态进行测定的形状测定方法。在本实施方式中，对于从输送带状体S的输送线路的线路侧方(宽度方向(X方向)侧部侧)对带状体S的表面照射线状光的情况下的形状测定方法，说明线状光源的设置状态不同的两个方式。此外，以下对于与第一实施方式相同的结构、处理等，省略详细的说明。
(A)线状光源无扭转
首先，基于图12和图13，说明使用以使线状光源101的扩散方向与带状体S的宽度方向(X方向)平行的方式配置线状光源101的屏幕像获取装置100进行的形状测定方法。此外，图12是表示本实施方式所涉及的形状测定装置10的屏幕像获取装置100的一个结构例的说明图。图13是对线状光源101的入射角α和发散角β进行说明的说明图。
在本实施方式中，如图12所示，从输送带状体S的输送线路的线路侧方对带状体S的表面照射线状光。即，如图12所示，屏幕像获取装置100将线状光源101配置在线路侧方，以在宽度方向上与线状光源101相向的方式配置屏幕103。将从线状光源101射出的线状光以沿带状体S的宽度方向延伸的方式对带状体S的表面照射，其反射光被投射到与线状光源101相向地配置的屏幕103的投影面103a上。
在本实施方式中，也期望将图13所示的线状光源101设定为线状光的波长收敛于第一实施方式中的线状光的波长的上下限的范围内，线状光的入射角收敛于第一实施方式中的线状光的入射角的上下限的范围内，带状体的表面上的线宽收敛于第一实施方式中的带状体的表面上的线宽的上限的范围内。
此外，图13所示的从线状光源101射出的线状光的发散角β被设定为向带状体S的宽度方向整体照射线状光。具体地说，根据在带状体S的宽度方向(X方向)上的从线状光源101到带状体S的表面上的照射位置的距离、以及带状体S的宽度W来决定发散角β。另外，在图12所示的例子中，以使扩散方向与带状体S的宽度方向(X方向)平行的方式配置线状光源101。将这样的线状光源101的设置状态设为线状光源101没有绕光轴扭转的状态。即，照射至带状体S的表面的线状光与带状体S的宽度方向平行。因而，当照射至带状体S的表面的线状光的反射光被投射到屏幕103的投影面103a上时，出现沿屏幕103的厚度方向(Z方向)延伸的线状的屏幕像35。
使用这样的屏幕像获取装置100执行的形状测定方法与第一实施方式同样地按照图9所示的处理过程进行。即，首先，从线状光源101对在输送线路上移动着的带状体S的表面照射线状光(S100)。当从线状光源101射出光时，如图12所示那样对带状体S的表面照射线状光。然后，在带状体S的表面发生反射所得到的线状光的反射光以屏幕像35的形式被投射到屏幕103的投影面103a。
接着，通过摄像部105对被投射了在带状体S的表面发生反射所得到的线状光的反射光的屏幕103进行拍摄，获取包含屏幕像35的摄像图像(S110)。被投射到屏幕103上的屏幕像35根据带状体S的在宽度方向上的翘曲的形状而变化。例如，在带状体S的宽度方向中央部向下凸的下翘曲的状态下，被投射到屏幕103上的屏幕像35的线长度由于凹面镜的作用而比在带状体S平坦、即没有翘曲的情况下所得到的屏幕像的线长度短。另一方面，在带状体S的宽度方向中央部向上凸的上翘曲的状态下，被投射到屏幕103上的屏幕像35的线长度由于凸面镜的作用而比在带状体S平坦、即没有翘曲的情况下所得到的屏幕像的线长度长。在本实施方式所涉及的形状测定方法中，利用所述特性来获取带状体S的翘曲的方向和翘曲量。因此，在步骤S110中，作为用于获取带状体S的翘曲的方向和翘曲量的信息，对屏幕103进行拍摄，并获取包含屏幕像35的摄像图像。摄像部105将获取到的摄像图像输出到运算处理装置200。
运算处理装置200当从摄像部105被输入摄像图像时，由屏幕像长度获取部210获取包含在摄像图像中的屏幕像的线长度(S120)。屏幕像的线长度是沿着与带状体S的宽度方向对应的方向描绘出的长度，在本实施方式中，与图12所示的屏幕103上的屏幕像35的线长度对应。运算处理装置200获取摄像图像中的屏幕像的线长度，通过将获取到的摄像图像中的屏幕像的线长度换算为屏幕103上的屏幕像35的线长度，能够获取实际的屏幕像35的线长度。此外，将摄像图像中的屏幕像的线长度乘以摄影分辨率得到的值是屏幕103上的屏幕像35的线长度，该摄影分辨率设为预先获取。
然后，运算处理装置200通过翘曲运算部220基于在步骤S120中获取到的屏幕像35的线长度来计算带状体S的在宽度方向上的凹凸量(S130)。带状体S的在宽度方向上的凹凸量也就是带状体S的在宽度方向上的翘曲的方向和翘曲量。翘曲运算部220参照存储部240，根据预先获取的、屏幕像35的线长度与带状体S的在宽度方向上的凹凸量之间的关系，来计算与在步骤S120中获取到的屏幕像35的线长度对应的带状体的凹凸量。
在所述形状测定方法中，也与上述第一实施方式同样地，利用了光杠杆的原理，基于沿着带状体S的宽度方向照射的线状光发生镜面反射后投射到屏幕103上的反射光的长度，来获取带状体S的在宽度方向上的凹凸量。因而，能够高灵敏度地测定带状体S的在宽度方向上的翘曲的状态。
(B)线状光源有扭转
接着，根据图14A～图18说明使用以使线状光源101绕光轴进行了旋转的状态配置有线状光源101的屏幕像获取装置100进行的形状测定方法。此外，图14A是本实施方式所涉及的形状测定装置10的屏幕像获取装置100的一个结构例，并且是表示以使线状光源101绕光轴进行了旋转的状态配置线状光源101的情况的说明图。图14B是表示图14A所示的线状光源101绕光轴的旋转状态的说明图。图15是说明在使线状光源101绕光轴进行了旋转时的照射至带状体S的表面的线状光的状态的说明图。图16是表示由于带状体S的在宽度方向上的翘曲量(凹凸量)的变化所引起的屏幕像的线长度变化的说明图。图17是表示带状体S的在宽度方向上的翘曲量(凹凸量)与屏幕像长度之间的关系的一例的曲线图。图18是说明对线状光源101赋予了绕光轴的扭转角时的屏幕像的变化的说明图。
在本例中，也如图14A所示那样从输送带状体S的输送线路的线路侧方对带状体S的表面照射线状光。即，屏幕像获取装置100构成为，将线状光源101配置在线路侧方，以在宽度方向上与线状光源101相向的方式配置屏幕103。从线状光源101射出的线状光以在带状体S的宽度方向上延伸的方式被照射至带状体S的表面，其反射光被投射到与线状光源101相向地配置的屏幕103的投影面103a上。
此外，在本例中，也与上述(A)的情况同样地，期望将线状光源101设定为使线状光的波长包含在第一实施方式中的线状光的波长的上下限的范围内，使线状光的入射角包含在第一实施方式中的线状光的入射角的上下限的范围内，使带状体的表面上的线宽包含在第一实施方式中的带状体的表面上的线宽的上限的范围内。另外，从线状光源101射出的线状光的发散角β(参照图13)被设定为向带状体S的宽度方向整体照射线状光。
在此，在本例中，如图14B所示那样将线状光源101从以使扩散方向与带状体S的宽度方向(X方向)平行的方式配置的上述(A)的状态设置成使绕该线状光源101的光轴旋转了规定的扭转角γ的状态。图15是表示在使线状光源101绕光轴进行了旋转时的照射至带状体S的表面的线状光的状态的说明图。如图15左侧所示，在上述(A)中的线状光源101无扭转的状态下，使从线状光源101射出的线状光在与带状体S的表面垂直且沿宽度方向延伸的面上扩散的同时照射至带状体S的表面。因而，在带状体S的表面发生反射所得到的反射光在被投射到屏幕103上时，表现为与厚度方向(Z方向)平行的直线状的屏幕像。
另一方面，在如本例那样将线状光源101以绕光轴进行了旋转的扭转状态配置的情况下，如图15右侧所示那样使从线状光源101射出的线状光在使与带状体S的表面垂直且沿宽度方向延伸的面旋转扭转角γ后的面上扩散的同时照射至带状体S的表面。因此，在带状体S的表面上，相对于带状体S的宽度方向(X方向)倾斜地照射线状光15。因而，在带状体S的表面发生反射所得到的反射光在被投射到屏幕103上时，表现为相对于厚度方向(Z方向)倾斜的线状的屏幕像。该屏幕像的线长度和倾斜度根据带状体S的在宽度方向上的翘曲的状态而变化。
图16表示与图14B中所说明的扭转反向地施加扭转的情况下的屏幕像的线长度变化。例如图16上侧所示，在带状体S没有宽度方向上的翘曲且表面形状为平坦的情况下，从线状光源101射出的线状光当在带状体S的表面发生反射后被投射到屏幕103上时，表现为向右上方的线状的屏幕像。将该表面形状为平坦时的屏幕像作为基准，随着带状体S在宽度方向上的向上凸的上翘曲变大，屏幕像保持向右上方的状态且线长度变大(未图示。)。另一方面，将表面形状为平坦时的屏幕像作为基准，当带状体S在宽度方向上的向下凸的下翘曲变大时，屏幕像的向右上方的线变短，在成为成像于屏幕位置处的翘曲量时，如图16中央所示那样屏幕像的线长度为最小。然后，当在下翘曲的状态下翘曲量继续变大时，成像关系发生反转，如图16下侧所示那样线状的屏幕像的倾斜度成为向右下方(即，向左上方)，随着翘曲量变大，保持向右下方的状态且线长度变大。
这样，通过对线状光源101赋予扭转角γ来进行设置，并对带状体S的表面照射线状光，由此能够与第一实施方式和上述(A)的情况同样地，利用屏幕像的线长度来获取翘曲量(凹凸量)，并且，能够根据线状的屏幕像的倾斜度的变化来确定带状体S的在宽度方向上的翘曲的方向和该翘曲的大小的程度。只要通过实验等获取能够识别屏幕像的倾斜度的变化的程度的角度来设定扭转角γ即可，例如只要将扭转角γ设定为10°左右即可。
使用这样的屏幕像获取装置100执行的形状测定方法也按照图9所示的处理过程来进行。首先，从线状光源101对在输送线路上移动着的带状体S的表面照射线状光(S100)。当从线状光源101射出光时，如图6所示那样对带状体S的表面照射线状光。然后，在带状体S的表面发生反射所得到的线状光的反射光以屏幕像35的形式被投射到屏幕103的投影面103a上。
接着，由摄像部105对被投射了在带状体S的表面发生反射所得到的线状光的反射光的屏幕103进行拍摄，获取包含屏幕像35的摄像图像(S110)。如图16所示，被投射在屏幕103上的屏幕像35根据带状体S的在宽度方向上的翘曲的形状而变化。在步骤S110中，作为用于获取带状体S的翘曲的方向和翘曲量的信息，对屏幕103进行拍摄，获取包含屏幕像35的摄像图像。摄像部105将获取到的摄像图像输出到运算处理装置200。
运算处理装置200当从摄像部105被输入摄像图像时，由屏幕像长度获取部210获取包含在摄像图像中的屏幕像的线长度(S120)。屏幕像的线长度是沿着与带状体S的宽度方向对应的方向描绘出的长度，运算处理装置200获取摄像图像中的屏幕像的线长度，通过将获取到的摄像图像中的屏幕像的线长度换算为屏幕103上的屏幕像35的线长度，能够获取实际的屏幕像35的线长度。此外，摄像图像中的屏幕像的线长度与屏幕103上的屏幕像35的线长度具有以摄影分辨率为比例常数的比例关系，该摄影分辨率设为预先获取。另外，在本例中，屏幕像长度获取部210也获取包含在摄像图像中的屏幕像的倾斜度。由此，能够掌握翘曲的大小的程度。
然后，运算处理装置200通过翘曲运算部220基于在步骤S120中获取到的屏幕像35的线长度来计算带状体S的在宽度方向上的凹凸量(S130)。带状体S的在宽度方向上的凹凸量也就是带状体S的在宽度方向上的翘曲的方向和翘曲量。翘曲运算部220参照存储部240，根据预先获取的、屏幕像35的线长度与带状体S的在宽度方向上的凹凸量之间的关系，计算与在步骤S120中获取到的屏幕像35的线长度对应的带状体的凹凸量。
例如，在图17中表示存储于存储部240中的、屏幕像35的线长度与带状体S的在宽度方向上的凹凸量之间的关系的一例。图17是如以下那样得到的：在图14A所示的屏幕像获取装置100中，将带状体S的宽度W设为1000mm，将在宽度方向(X方向)上的从线状光源101到带状体S上的线状光的照射位置的距离w1设为1000mm，将从带状体S上的线状光的照射位置到屏幕103的投影面103a的距离w2设为1500mm，通过仿真来获取屏幕像35的线长度与带状体S的在宽度方向上的凹凸量H之间的关系。此外，凹凸量H是厚度方向上的位置之差在带状体S的宽度方向上的最大值，将带状体S没有发生宽度方向上的翘曲时的状态的凹凸量H设为零，用正值表示带状体S发生上翘曲的状态的凹凸量H，用负值表示带状体S发生下翘曲的状态的凹凸量H。在图17中表示下翘曲状态时的凹凸量H与屏幕像的线长度的关系。另外，在本仿真中，将线状光源101的入射角α设定为12°，将扭转角γ设定为10°。
如图17所示，下翘曲越大、即作为负值的凹凸量H的绝对值越大，则屏幕像的线长度相对于没有翘曲的平坦的状态中的屏幕像的线长度越短，但是以成像点为边界，下翘曲越大、即作为负值的凹凸量H的绝对值越大，则屏幕像的线长度越长。基于该关系，能够利用通过摄像图像的图像解析获取到的屏幕像的长度，来获取在带状体S的长度方向上获取到摄像图像的位置处的在宽度方向上的翘曲的状态。
在此，如图17所示，存在屏幕像的线长度相同的情况。在该情况下，无法基于屏幕像的线长度唯一地确定下翘曲的翘曲量。但是，在本例中，由于以对线状光源101赋予扭转角γ的状态来进行设置，因此屏幕像的朝向与翘曲量的大小相应地变化。例如，凹凸量为-35.9mm时的屏幕像的线长度与凹凸量为-46.7mm时的屏幕像的线长度相同，均为70mm。因而，仅基于屏幕像的线长度无法确定带状体S的下翘曲的大小的程度。但是，如图18所示，这些屏幕像的朝向不同。由此，能够根据线状光源101的朝向确定下翘曲的大小的程度。此外，在如图18那样屏幕像存在弯曲部分的情况下，屏幕像的线长度也指沿着屏幕像的曲线的长度。
在所述形状测定方法中，也与上述第一实施方式同样地，利用了光杠杆的原理，基于沿着带状体S的宽度方向照射的线状光发生镜面反射后投射到屏幕103上的反射光的长度获取带状体S的在宽度方向上的凹凸量。因而，能够高灵敏度地测定带状体S的在宽度方向上的翘曲的状态。另外，通过对线状光源101赋予扭转角γ来进行设置，能够获取带状体S的翘曲的大小的程度。由此，在存在屏幕像的线长度相同的两个凹凸量的情况下，也能够确定带状体S的在宽度方向上的凹凸量。
以上说明了使用本发明的实施方式所涉及的形状测定装置来测定带状体的在宽度方向上的翘曲的状态的形状测定方法。所述形状测定装置10例如能够应用于钢铁工艺的电镀工序中的镀到钢带表面上的镀层的密度的测定。在所述工序中，当钢带产生宽度方向上的翘曲时，导致钢带与电极之间的距离发生变化，从而附着于钢带表面的镀层的密度产生偏差。因此，通过应用上述形状测定装置，能够高灵敏度地测定钢带的在宽度方向上的翘曲量，其结果，能够期待能够事先掌握密度的偏差这样的操作上的效果。
(3.硬件结构)
在图19中详细地说明本发明的实施方式所涉及的运算处理装置200的硬件结构。图19是用于说明作为本发明的实施方式所涉及的运算处理装置200发挥功能的信息处理装置900的硬件结构的框图。
作为运算处理装置200发挥功能的信息处理装置900主要具备CPU 901、ROM 903以及RAM 905。另外，信息处理装置900还具备总线907、输入装置909、输出装置911、存储器装置913、驱动器915、连接端口917以及通信装置919。
CPU 901作为运算处理装置和控制装置发挥功能，按照记录于ROM 903、RAM 905、存储器装置913、或者可移动记录介质921中的各种程序，来对信息处理装置900内的动作整体或者动作的一部分进行控制。ROM 903存储CPU 901使用的程序、运算参数等。RAM 905暂时存储CPU 901使用的程序、在程序的执行中适当变化的参数等。这些部件通过由CPU总线等内部总线构成的总线907相互进行连接。
总线907经由桥来与PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface：外设部件互联接口)总线等外部总线连接。
输入装置909例如是鼠标、键盘、触摸面板、按钮、开关以及杆等由用户操作的操作单元。另外，输入装置909例如可以是利用红外线、其它电波的远程控制单元(所谓的遥控器)，也可以是支持信息处理装置900的操作的PDA等外部连接设备923。并且，输入装置909例如由根据由用户使用上述的操作单元输入的信息生成输入信号并输出到CPU 901的输入控制电路等构成。信息处理装置900的用户通过对该输入装置909进行操作，能够对信息处理装置900输入各种数据、指示处理动作。
输出装置911由能够在视觉上或者听觉上向用户通知获取到的信息的装置构成。作为这样的装置，存在CRT显示器装置、液晶显示器装置、等离子显示器装置、EL显示器装置及灯等显示装置、扬声器及头戴式耳机等声音输出装置、打印机装置、移动电话、传真机等。输出装置911例如输出通过信息处理装置900进行的各种处理所得到的结果。具体地说，显示装置以文本或者图像的形式显示通过信息处理装置900进行的各种处理所得到的结果。另一方面，声音输出装置将由再现的声音数据、声波数据等构成的音频信号转换为模拟信号后输出。
存储器装置913是构成为信息处理装置900的存储部的一例的用于保存数据的装置。存储器装置913例如由HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等磁存储部设备、半导体存储设备、光存储设备、或者磁光存储设备等构成。该存储器装置913保存CPU 901执行的程序、各种数据以及从外部获取到的各种数据等。
驱动器915是记录介质用读写器，被内置于信息处理装置900中、或者外置于信息处理装置900。驱动器915读出记录于所安装的磁盘、光盘、磁光盘、或者半导体存储器等可移动记录介质921中的信息并输出到RAM 905。另外，驱动器915也能够向所安装的磁盘、光盘、磁光盘、或者半导体存储器等可移动记录介质921写入记录。可移动记录介质921例如是CD介质、DVD介质、Blu-ray(注册商标)介质等。另外，可移动记录介质921也可以是小型闪存(注册商标)(CompactFlash：CF)、快闪存储器、或者SD存储卡(Secure Digital memorycard：安全数据存储卡)等。另外，可移动记录介质921例如还可以是搭载有非接触型IC芯片的IC卡(Integrated Circuit card：集成电路卡)或者电子设备等。
连接端口917是用于将设备与信息处理装置900直接连接的端口。作为连接端口917的一例，有USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)端口、IEEE1394端口、SCSI(Small Computer System Interface：小型计算机系统接口)端口、RS-232C端口等。通过将外部连接设备923与该连接端口917连接，信息处理装置900从外部连接设备923直接获取各种数据、或者向外部连接设备923提供各种数据。
通信装置919例如是由用于与通信网925连接的通信设备等构成的通信接口。通信装置919例如是有线或者无线LAN(Local Area Network：局域网)、Bluetooth(注册商标)、或者WUSB(Wireless USB：无线USB)用的通信卡等。另外，通信装置919也可以是光通信用的路由器、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line：非对称数字用户线路)用的路由器、或者各种通信用调制解调器等。该通信装置919例如能够遵照例如TCP/IP等规定的协议来与因特网、其它通信设备之间发送和接收信号等。另外，与通信装置919连接的通信网925由以有线或者无线方式连接的网络等构成，例如也可以是因特网、家庭内LAN、红外线通信、射频通信或者卫星通信等。
以上示出了能够实现本发明的实施方式所涉及的信息处理装置900的功能的硬件结构的一例。上述的各构成要素可以使用通用的构件构成，也可以由专用于各构成要素的功能的硬件构成。因而，能够根据实施本实施方式时的技术水平适当地变更要利用的硬件结构。
以上参照附图详细地说明了本发明的优选的实施方式，但是本发明不限定于所述的例子。显然只要是具有本发明所属的技术领域中的通常的知识的人，就能够在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或者修正例，应当了解这些当然也属于本发明的保护范围。
附图标记说明
10：形状测定装置；100：屏幕像获取装置；101：线状光源；103：屏幕；105：摄像部：200：运算处理装置；210：屏幕像长度获取部；220：翘曲运算部；230：输出部；240：存储部；S：带状体。

Claims (8)

1.一种形状测定装置，具备：
光源，其对移动的带状体的表面以规定的入射角照射线状光；
屏幕，所述带状体的表面上的所述线状光的反射光被投射到屏幕上；
摄像部，其对被投射到所述屏幕上的所述线状光的反射光进行拍摄；以及
运算处理部，其根据由所述摄像部拍摄到的所述线状光的反射光的线长度，获取所述带状体的在宽度方向上的翘曲量。
2.根据权利要求1所述的形状测定装置，其特征在于，
所述光源对所述带状体的表面以74°以上且88°以下的所述入射角照射波长为200nm以上且1700nm以下的所述线状光，
所述带状体的表面上的所述线状光的沿着所述带状体的长度方向的线宽为2mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的形状测定装置，其特征在于，
所述光源从所述带状体的移动方向上游侧或者下游侧对所述带状体的表面倾斜地照射线状光。
4.根据权利要求1或2所述的形状测定装置，其特征在于，
所述光源从所述带状体移动的线路侧方对所述带状体的表面照射所述线状光。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的形状测定装置，其特征在于，
所述运算处理部具备：
屏幕像长度获取部，其获取包含在由所述摄像部获取到的摄像图像中的作为所述带状体的反射光的屏幕像的线长度；以及
翘曲运算部，其基于预先获取到的、所述带状体的反射光的线长度与所述带状体的在宽度方向上的翘曲量之间的关系，根据由所述屏幕像长度获取部获取到的所述屏幕像的线长度来运算所述带状体的在宽度方向上的翘曲量。
6.根据权利要求4所述的形状测定装置，其特征在于，
所述光源以绕该光源的光轴旋转规定角度的方式进行设置。
7.根据权利要求6所述的形状测定装置，其特征在于，
所述运算处理部具备：
屏幕像长度获取部，其获取包含在由所述摄像部获取到的摄像图像中的作为所述带状体的反射光的屏幕像的线长度；以及
翘曲运算部，其基于预先获取到的、所述带状体的反射光的线长度与所述带状体的在宽度方向上的翘曲量之间的关系，根据由所述屏幕像长度获取部获取到的所述屏幕像的线长度来运算所述带状体的在宽度方向上的翘曲量，
其中，所述翘曲运算部根据预先获取到的、所述带状体的反射光的线长度与所述带状体的在宽度方向上的翘曲量之间的关系、以及由所述摄像部获取到的摄像图像中的屏幕像的倾斜度，来确定所述带状体的翘曲量。
8.一种形状测定方法，包括以下步骤：
第一步骤，使用光源来对移动的带状体的表面以规定的入射角照射线状光，利用摄像部对被投射了所述带状体的表面上的所述线状光的反射光的屏幕进行拍摄，获取包含作为所述带状体的反射光的屏幕像的摄像图像；以及
第二步骤，根据包含在所述摄像图像中的所述屏幕像的线长度，获取所述带状体的在宽度方向上的翘曲量。
CN201680030479.0A 2016-06-27 2016-12-20 形状测定装置和形状测定方法 Withdrawn CN107787438A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-126592 2016-06-27
JP2016126592 2016-06-27
PCT/JP2016/087904 WO2018003144A1 (ja) 2016-06-27 2016-12-20 形状測定装置及び形状測定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107787438A true CN107787438A (zh) 2018-03-09

Family

ID=60787319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680030479.0A Withdrawn CN107787438A (zh) 2016-06-27 2016-12-20 形状测定装置和形状测定方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10247544B2 (zh)
EP (1) EP3454004B1 (zh)
JP (1) JP6350747B2 (zh)
KR (1) KR101945662B1 (zh)
CN (1) CN107787438A (zh)
WO (1) WO2018003144A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108827178A (zh) * 2018-07-19 2018-11-16 首钢集团有限公司 一种带钢翘曲检测方法及系统
CN114008406A (zh) * 2019-06-27 2022-02-01 大塚电子株式会社 测量装置以及测量方法
CN114413799A (zh) * 2022-04-02 2022-04-29 季华实验室 一种芯片基板翘曲检测方法、系统、装置及电子设备

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3791132B1 (de) * 2018-05-08 2022-07-06 Dekra Automobil GmbH Oberflächenvermessungsvorrichtung und -verfahren für einen scheinwerferprüfstand
DE102018118293A1 (de) * 2018-07-27 2020-01-30 Dekra Automobil Gmbh Oberflächenvermessungsvorrichtung und -verfahren für einen Scheinwerferprüfstand
KR102628360B1 (ko) 2018-09-28 2024-01-22 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
JP7323809B2 (ja) * 2020-02-13 2023-08-09 日本製鉄株式会社 金属帯の反り測定方法および金属帯の製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0694046B2 (ja) 1987-01-14 1994-11-24 三菱重工業株式会社 ストリツプの反り制御方法
US4853777A (en) * 1987-07-07 1989-08-01 Ashland Oil, Inc. Method for evaluating smooth surfaces
US5153844A (en) * 1990-01-23 1992-10-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method and apparatus for measuring surface flatness
US5122672A (en) * 1990-09-07 1992-06-16 Ford Motor Company Surface quality analyzer apparatus and method
JPH04160304A (ja) 1990-10-23 1992-06-03 Nippon Steel Corp 板幅方向反り検出装置
JP4492275B2 (ja) 1999-02-08 2010-06-30 Ｊｆｅスチール株式会社 表面検査装置
US6100990A (en) * 1999-06-14 2000-08-08 Ford Motor Company Method and apparatus for determining reflective optical quality using gray-scale patterns
JP4081414B2 (ja) * 2002-10-08 2008-04-23 新日本製鐵株式会社 帯状体の形状不良検査方法およびその装置
WO2006007704A1 (en) * 2004-07-16 2006-01-26 Dofasco Inc. Flatness monitor
JP5488953B2 (ja) 2008-09-17 2014-05-14 新日鐵住金株式会社 凹凸疵検査方法及び装置
US20110193954A1 (en) * 2010-02-08 2011-08-11 Sunrise Optical Llc Apparatus for the measurement of the topography and photoelectric properties of transparent surfaces
JP2013210254A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Canon Inc 三次元計測装置、三次元計測方法及び三次元計測プログラム
DE102013216566A1 (de) * 2013-08-21 2015-02-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und verfahren zur erfassung einer zumindest teilweise spiegelnden oberfläche
EP2913631A1 (en) 2014-02-27 2015-09-02 Ricoh Company, Ltd. Test apparatus and method
JP6425586B2 (ja) * 2015-03-04 2018-11-21 株式会社キーエンス 光学式変位計測システム、撮像条件最適化方法および撮像条件最適化プログラム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108827178A (zh) * 2018-07-19 2018-11-16 首钢集团有限公司 一种带钢翘曲检测方法及系统
CN114008406A (zh) * 2019-06-27 2022-02-01 大塚电子株式会社 测量装置以及测量方法
CN114413799A (zh) * 2022-04-02 2022-04-29 季华实验室 一种芯片基板翘曲检测方法、系统、装置及电子设备
CN114413799B (zh) * 2022-04-02 2022-06-28 季华实验室 一种芯片基板翘曲检测方法、系统、装置及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018003144A1 (ja) 2018-01-04
KR20180116127A (ko) 2018-10-24
EP3454004A4 (en) 2020-03-04
JP6350747B2 (ja) 2018-07-04
US10247544B2 (en) 2019-04-02
JPWO2018003144A1 (ja) 2018-06-28
EP3454004B1 (en) 2021-01-27
KR101945662B1 (ko) 2019-02-07
US20180283850A1 (en) 2018-10-04
EP3454004A1 (en) 2019-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107787438A (zh) 形状测定装置和形状测定方法
CN107850422A (zh) 形状测定装置和形状测定方法
DE102018125629A1 (de) DEEP-Learning-basierte Echtzeit-Detektion und -Korrektur von kompromittierten Sensoren in autonomen Maschinen
CN109583285A (zh) 对象识别方法
CN107533014A (zh) 被检查体摄像装置、被检查体摄像方法、表面检查装置以及表面检查方法
KR20100019455A (ko) 단일-렌즈, 단일-개구, 단일-센서의 3-ｃｄ 영상화 장치
CN106104261A (zh) 表面性状指标化装置、表面性状指标化方法以及程序
Kondo et al. Accurate polarimetric BRDF for real polarization scene rendering
US11483468B2 (en) Phase detect auto-focus three dimensional image capture system
CN108375442B (zh) 一种非接触式测量系绳张力与摆角的装置
JPH07286837A (ja) 球体の回転量測定装置及び測定方法
Logothetis et al. A cnn based approach for the point-light photometric stereo problem
Kubo et al. Acquiring and characterizing plane-to-ray indirect light transport
WO2016175043A1 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
CN108174059A (zh) 摄像装置
WO2016175045A1 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
Zhao et al. Measuring the Angular velocity of a Propeller with Video camera using Electronic Rolling Shutter
WO2016175046A1 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
JP6906206B2 (ja) 磁化率測定装置、及び、磁化率測定方法
JP6216842B1 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、プログラム及びシステム
JP2010117253A (ja) 画像不変光斑点の捕獲装置と方法
JP2016150081A (ja) 光学ユニット、測定システムおよび測定方法
JP2020159896A (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム
JP7262114B2 (ja) 顕微鏡、顕微鏡で試料を撮像する方法、プログラム、および制御装置
TWI728452B (zh) 檢測系統以及檢測方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180309