JP2002232778A - 画像撮影装置、画像撮影方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

画像撮影装置、画像撮影方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

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JP2002232778A
JP2002232778A JP2001030105A JP2001030105A JP2002232778A JP 2002232778 A JP2002232778 A JP 2002232778A JP 2001030105 A JP2001030105 A JP 2001030105A JP 2001030105 A JP2001030105 A JP 2001030105A JP 2002232778 A JP2002232778 A JP 2002232778A
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JP
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image
average luminance
luminance
image signal
amplifying
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JP2001030105A
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Yusuke Konno
雄介 今野
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被写体の明るさの急激な変化に対応できる画
像撮影を行うことができるようにする。 【解決手段】 カメラ1は、疵検査等のために輝度変化
の激しい鋼板及び鋼材の表面を撮影しており、各増幅部
2a〜2dは、カメラ1から入力される画像信号を同時
に1倍、2倍、4倍、8倍にそれぞれ増幅する。さら
に、A/D変換部3a〜3dは、増幅部2a〜2dによ
り増幅された画像信号をA/D変換し、平均輝度計算部
4a〜4dは、A/D変換部3a〜3dから出力された
各チャネルの画像信号について平均輝度を計算する。選
択部5は、平均輝度計算部4a〜4dにより計算された
各チャネルの画像信号の平均輝度と、予め定められた基
準輝度とを順次比較して、前記基準輝度に最も近い平均
輝度を有する画像信号を画像処理部6に出力するように
スイッチ7の可動片7aを切り換え制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像撮影装置、画
像撮影方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
に係り、特に、疵検査等を行うために輝度変化の激しい
鋼板及び鋼材の表面を撮影するのに用いて好適なもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来より、輝度変化の激しい鋼板及び鋼
材の製造工程において、輝度変化の激しい鋼板及び鋼材
の表面を撮影し、画像信号から疵検査等を行うことがな
されている。輝度変化の激しい鋼板及び鋼材は、その明
るさが急激に変化しやすいため、的確な画像を捉えるた
めに何らかの処置を行う必要がある。
【0003】明るさに応じて被写体を撮影する技術とし
ては、例えば、特開平7−30803号公報や特開平8
−307758号公報に開示されたものがあり、被写体
の明るさに応じてAGC(Auto Gain Control)レベル
やシャッタースピードを調整するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、輝度変
化の激しい鋼板及び鋼材の製造工程において、輝度変化
の激しい鋼板及び鋼材の表面を撮影する際にAGCレベ
ルやシャッタースピードを調整するのでは、疵を見逃し
てしまうことがあった。
【0005】すなわち、AGCレベルを調整して輝度変
化の激しい鋼板及び鋼材の明るさの変化に対応しようと
すると、追従遅れが生じ、その効果を発揮するまでには
一定時間が必要とされる。一方、輝度変化の激しい鋼板
及び鋼材の製造工程では、通板速度が数m〜数十m/秒
となっているため、上記AGC効果が発揮されるまでの
一定時間に鋼板及び鋼材の疵を含む部分が通過してしま
い、疵を見逃す結果となりかねない。特に、バッチ材の
鋼板及び鋼材検査の場合は、輝度の変化の激しい鋼板及
び鋼材の先頭で不適切なレベルとなる場合が多いといっ
た問題があった。
【0006】本発明は前述の問題点にかんがみなされた
ものであり、被写体の明るさの急激な変化に対応できる
画像撮影を可能にすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の画像撮影装置
は、撮像手段により得られた画像信号を互いに異なる倍
率で同時に増幅する複数系列の増幅手段と、前記複数系
列の増幅手段によりそれぞれ増幅された各画像信号の中
から、所定の倍率の画像信号を選択する選択手段とを備
えた点に特徴を有する。
【0008】また、本発明の画像撮影装置の他の特徴と
するところは、前記複数系列の増幅手段によりそれぞれ
増幅された各画像信号について平均輝度を計算する平均
輝度計算手段を備え、前記選択手段は、前記平均輝度計
算手段により計算された平均輝度に応じて、前記所定の
倍率の画像信号を選択する点にある。
【0009】また、本発明の画像撮影装置の他の特徴と
するところは、前記選択手段は、前記平均輝度計算手段
により計算された各画像信号の平均輝度と、予め定めら
れた基準輝度とを比較して、前記基準輝度に最も近い平
均輝度を有する画像信号を選択する点にある。
【0010】また、本発明の画像撮影装置の他の特徴と
するところは、前記基準輝度は、輝度レベルの中間値で
ある点にある。
【0011】また、本発明の画像撮影装置の他の特徴と
するところは、前記複数系列の増幅手段からそれぞれ出
力される各画像信号の中から1つの画像信号を取り出す
スイッチング手段を備え、前記選択手段は、前記選択し
た所定の倍率の画像信号を出力するように前記スイッチ
ング手段の切り換え動作を制御する点にある。
【0012】また、本発明の画像撮影装置の他の特徴と
するところは、前記撮像手段は、疵検査のために鋼板又
は鋼材の表面を撮影する点にある。
【0013】本発明の画像撮影方法は、撮像手段により
得られた画像信号を互いに異なる複数の倍率で並列的に
同時に増幅する処理と、前記互いに異なる複数の倍率で
それぞれ増幅された複数の画像信号の中から、所定の倍
率の画像信号を選択する処理とを行う点に特徴を有す
る。
【0014】本発明のコンピュータ読み取り可能な記憶
媒体は、上記画像撮影装置の各手段としてコンピュータ
を機能させるためのプログラムを格納した点に特徴を有
する。
【0015】本発明の他のコンピュータ読み取り可能な
記憶媒体は、上記画像撮影方法の各処理をコンピュータ
に実行させるためのプログラムを格納した点に特徴を有
する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
画像撮影装置、画像撮影方法、及びコンピュータ読み取
り可能な記憶媒体の実施の形態について説明する。
【0017】図1には、本実施の形態の画像撮影装置の
構成を示す。1はラインセンサを用いたカメラであり、
具体的には図示しないが、輝度変化の激しい鋼板及び鋼
材の製造工程において疵検査等のために、輝度変化の激
しい鋼板及び鋼材の表面を撮影する。
【0018】2a〜2dは増幅部であり、カメラ1から
出力される画像信号をそれぞれ1倍、2倍、4倍、8倍
に増幅して出力する。
【0019】3a〜3dはA/D変換部であり、増幅部
2a〜2dによりそれぞれ増幅されたアナログ画像信号
をA/D変換してデジタル化する。
【0020】4a〜4dは平均輝度計算部であり、A/
D変換部3a〜3dから出力された各チャネルのデジタ
ル画像信号についてデジタル信号処理を行い、それぞれ
の画像信号について平均輝度を計算する。
【0021】5は選択部であり、平均輝度計算部4a〜
4dにより計算された各チャネルの画像信号の平均輝度
に応じて、スイッチ7の可動片7aを所望する平均輝度
が与えられている固定端子に切り換える。具体的には、
各チャネルの画像信号の平均輝度と、予め定められた基
準輝度とを比較して、前記基準輝度に最も近い平均輝度
を有する画像信号を選択するように可動片7aを切り換
え、前記選択した画像信号を画像処理部6に出力するよ
うにする。
【0022】6は画像処理部であり、上記スイッチ7の
可動片7aを介して入力される画像信号に対して疵検査
等のためのデジタル画像処理を行う。
【0023】次に、図2のフローチャートを参照して、
本実施の形態の画像撮影装置における画像処理動作につ
いて説明する。まず、カメラ1から出力される画像信号
を増幅部2a〜2dにそれぞれ供給して、1倍、2倍、
4倍、8倍にそれぞれ増幅する(ステップS201)。
【0024】続いて、A/D変換部3a〜3dにおい
て、増幅部2a〜2dにより増幅された各信号をA/D
変換してデジタル化する(ステップS202)。次に分
岐して、平均輝度計算部4a〜4dにおいて、各チャネ
ルの画像信号について平均輝度を計算する(ステップS
203)部分と、AD変換後の信号を画像処理部6に出
力するためのスイッチ7に送る部分とに分かれる。
【0025】選択部5においては、平均輝度計算部4a
〜4dにより平均輝度が計算された各チャネルの画像信
号を取得する(ステップS204)。各チャネルの画像
信号を取得したならば、各画像信号の平均輝度と、予め
定められた基準輝度とを順次比較する(ステップS20
5)。そして、前記比較した結果、前記基準輝度に最も
近い平均輝度を有する画像信号を選択し、その画像信号
を画像処理部6へ出力するようにスイッチ7の可動片7
aを切り換える(ステップS206)。
【0026】本実施の形態では、A/D変換部3a〜3
dで8bitのデジタル信号に変換するとともに、上記
基準輝度を、輝度レベルのフルスケール256の中間値
である128に設定している。すなわち、選択部5にお
いて、平均輝度が128に最も近い画像信号が選択され
て、スイッチ7の可動片7aを介して画像処理部6に出
力されるようになされている。
【0027】以上述べた本実施の形態によれば、画像信
号を互いに異なる倍率で並列的に増幅して複数の画像信
号を予め確保しておくので、輝度変化の激しい鋼板及び
鋼材の明るさが急激に変化した場合でも、スイッチ7の
可動片7aを切り換えるだけで瞬時に対応することがで
きる。したがって、AGCやシャッタースピードを調整
する場合のように時間遅れが問題となることがなく、輝
度変化の激しい鋼板及び鋼材の明るさが急激に変化して
も、その表面疵を見逃してしまうといった問題を良好に
解消することができる。
【0028】また、同一の画像信号について複数の倍率
で増幅して平均輝度を計算するため、1系統で処理を行
うのに比べて大型計算機を使用しなければならないが、
近年では高機能な計算機を安価に入手できるので、コス
ト的に増大させることなく実現することができる。
【0029】本実施の形態では画像信号を所定の倍率で
増幅するチャネル数が4系統有するようにしたが、複数
であれば、その数はいくつでもかまわない。また、増幅
部2a〜2dでは、それぞれ1倍、2倍、4倍、8倍に
増幅するようにしたが、その倍率も限定されるものでは
ない。ただし、各倍率を2n倍としておけば計算処理を
容易に行うことが可能となる。
【0030】また、平均輝度計算部4a〜4dでは、例
えば、鋼板及び鋼材のエッジを把握して、板幅のエッジ
部分を除いた内側の輝度についてのみ平均を求めるよう
にすればよい。すなわち、鋼板及び鋼材のエッジ部分は
他の部分より汚れや疵等がひどく、輝度が大きく変化す
る。そのため、エッジ部分まで含めた平均輝度を計算す
ると、エッジ部分の輝度変化の影響が大きくなり、鋼板
及び鋼材全体としての輝度を捉えにくくなってしまう。
それに対して、エッジ部分を除いた平均輝度を求めるこ
とにより、鋼板及び鋼材全体としての輝度を捉えること
が可能となる。
【0031】(他の実施の形態)本発明の画像撮影装置
は、複数の機器から構成されるものであっても、一の機
器から構成されるものであってもよい。
【0032】また、前述した実施の形態は、コンピュー
タのCPU或いはMPU、RAM、ROM等で構成され
るものであり、RAMやROMに記録されたプログラム
が動作することで実現される。したがって、前記実施の
形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラム
コードをコンピュータに供給するための手段、例えばか
かるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明の範
疇に含まれる。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、画
像信号を互いに異なる倍率で複数の系列で同時に増幅し
ておき、平均輝度が相互に異なる複数の画像信号を予め
確保しておくようにしたので、被写体の明るさが急激に
変化した場合でも、上記複数の画像信号の中から1つの
画像信号を選択するだけで、最適な画像をすぐに取得す
ることができる。したがって、AGCやシャッタースピ
ードを調整する場合のように時間遅れが問題となること
がなく、例えば、鋼板及び鋼材の疵検査等において、明
るさが急激に変化しても、その表面疵を見逃すことな
く、確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態の画像撮影装置の構成を示す図で
ある。
【図2】画像撮影装置における処理動作を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1 カメラ 2a〜2d 増幅部 3a〜3d A/D変換部 4a〜4d 平均輝度計算部 5 選択部 6 画像処理部 7 スイッチ 7a スイッチの可動片

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像手段により得られた画像信号を互い
    に異なる倍率で同時に増幅する複数系列の増幅手段と、 前記複数系列の増幅手段によりそれぞれ増幅された各画
    像信号の中から、所定の倍率の画像信号を選択する選択
    手段とを備えたことを特徴とする画像撮影装置。
  2. 【請求項2】 前記複数系列の増幅手段によりそれぞれ
    増幅された各画像信号について平均輝度を計算する平均
    輝度計算手段を備え、 前記選択手段は、前記平均輝度計算手段により計算され
    た平均輝度に応じて、前記所定の倍率の画像信号を選択
    することを特徴とする請求項1に記載の画像撮影装置。
  3. 【請求項3】 前記選択手段は、前記平均輝度計算手段
    により計算された各画像信号の平均輝度と、予め定めら
    れた基準輝度とを比較して、前記基準輝度に最も近い平
    均輝度を有する画像信号を選択することを特徴とする請
    求項2に記載の画像撮影装置。
  4. 【請求項4】 前記基準輝度は、輝度レベルの中間値で
    あることを特徴とする請求項3に記載の画像撮影装置。
  5. 【請求項5】 前記複数系列の増幅手段からそれぞれ出
    力される各画像信号の中から1つの画像信号を取り出す
    スイッチング手段を備え、 前記選択手段は、前記選択した所定の倍率の画像信号を
    出力するように前記スイッチング手段の切り換え動作を
    制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項
    に記載の画像撮影装置。
  6. 【請求項6】 前記撮像手段は、疵検査のために鋼板又
    は鋼材の表面を撮影することを特徴とする請求項1〜5
    のいずれか1項に記載の画像撮影装置。
  7. 【請求項7】 撮像手段により得られた画像信号を互い
    に異なる複数の倍率で並列的に同時に増幅する処理と、 前記互いに異なる複数の倍率でそれぞれ増幅された複数
    の画像信号の中から、所定の倍率の画像信号を選択する
    処理とを行うことを特徴とする画像撮影方法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜6に記載の画像撮影装置の各
    手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム
    を格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能
    な記憶媒体。
  9. 【請求項9】 請求項7に記載に記載の画像撮影方法の
    各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを
    格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な
    記憶媒体。
JP2001030105A 2001-02-06 2001-02-06 画像撮影装置、画像撮影方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 Withdrawn JP2002232778A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004073298A1 (ja) * 2003-02-17 2004-08-26 Nikon Corporation 電子カメラ
JP2009139239A (ja) * 2007-12-06 2009-06-25 Nippon Steel Corp 帯状体の表面疵検出方法、検出装置及びコンピュータプログラム
JP2013108794A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd 検査装置

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