JP2003099755A

JP2003099755A - 棒鋼材の計数方法

Info

Publication number: JP2003099755A
Application number: JP2001293666A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Kojima; 勝洋小島; Kiyoaki Niimi; 清明新美; Taizo Yano; 泰三矢野
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】構成の簡素化を配図りながら、棒鋼材本数の
迅速かつ正確な計数がなし得る棒鋼材の計数方法を提供
する。【解決手段】少なくとも棒鋼材Ｗ端面を端面照明用光
源１１により所定角度にて照明し、その照明されている
端面を端面撮像手段１２により所定角度にて撮像して得
られた端面画像に基づいて、棒鋼材Ｗの本数を計数する
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、棒鋼材の計数方法
に関する。さらに詳しくは、棒鋼材の結束までの搬送中
や結束前にその本数を計数する棒鋼材の計数方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、圧延成形後、所定長さに切断
された丸棒鋼は、所定本数(１ロット)ごとに結束されて
出荷されている。この場合、出荷本数などを管理するた
めに、結束前後のいずれかの工程において丸棒鋼の本数
が計数されるのが通常である。

【０００３】そして、従来よりかかる計数を自動的かつ
正確に行うために、種々の計数方法や計数装置が提案さ
れている。

【０００４】例えば、特開平１０−１８５６６９号公報
には、積重装置内に積み重ねられた長尺体の重量に基づ
いてその積重数を計数する方法が提案されている。

【０００５】しかしながら、この特開平１０−１８５６
６９号公報に提案されている計数方法を適用するために
は、圧延設備が積み重ねられた長尺体の重量を検出でき
る所定の積重装置を備えている必要があるため、そのよ
うな積重装置を備えていない圧延設備に適用しようとす
ると、高額な新たな設備投資が必要になるという問題が
ある。

【０００６】また、結束までの搬送工程中や結束前にお
いて計数を行う方法としては、以下のような計数方法や
計数装置が提案されている。

【０００７】例えば、特開平７−３２０２５号公報に
は、反射形で物有を検出する検出器を形鋼の端面および
側面のそれぞれに対向配置し、その検出器の出力信号に
基づいて形鋼の本数を計数する方法が提案されている。

【０００８】しかしながら、この特開平７−３２０２５
号公報に提案されている計数方法は、形鋼の端面および
側面、例えばＨ形鋼のフランジ端面およびウエッブ側面
という形鋼特有の構成要素を利用しているため、丸棒鋼
の本数を計数することに適用するには無理がある。

【０００９】特開平１−１８７６８７号公報には、搬送
ライン上を横送りされる丸棒鋼材の端面を、搬送方向に
対する垂直方向より傾斜させたスリット状の視野を持っ
たラインカメラで撮像することによりその移動方向を検
知し、その送り本数を計数する計数方法が提案されてい
る。

【００１０】しかしながら、この特開平１−１８７６８
７号公報に提案されている計数方法は、各スリット画像
を画像処理して丸棒鋼の移動方向を検知するようにして
いるので、画像処理に多大の時間を要し、迅速な本数の
計数がなし得ないという問題がある。

【００１１】特開平５−１４９７１８号公報には、熱間
処理された棒鋼材を結束前に長さや断面形状、本数など
を測定する測定装置として、棒鋼材の測定個所を撮像す
る撮像装置と、この撮像装置により撮像された画像を処
理する画像処理装置と、画像処理装置により得られた処
理画像から測定値を演算する演算装置とを備えた測定装
置が提案されている。

【００１２】しかしながら、この特開平５−１４９７１
８号公報に提案されている測定装置においては、棒鋼材
の本数ばかりでなく長さおよび断面形状まで測定するよ
うにしているので、単に本数を計数するには装置が大が
かりなものとなるばかりでなく、本数の計数が迅速にな
し得ないという問題がある。

【００１３】さらに、特開平９−３０５７３７号公報に
は、図１０に示すように、長手方向に搬送される複数の
丸棒鋼Ｗ´、Ｗ´、…の側面幅方向にレーザ光を照射
し、その照射個所を赤外線フィルター付ＣＣＤシャッタ
ーカメラ１０１で撮像した撮像画像に所定の画像処理を
施すことにより計数する方法が提案されている。

【００１４】この特開平９−３０５７３７号公報に提案
されている計数方法によれば、丸棒鋼Ｗ´、Ｗ´、…が
互いに接触している場合やピラミッド状に重なっている
場合にも、シャッターカメラ１０１の撮像画像には、図
１１に示すように、各丸棒鋼Ｗ´に対応した三日月状の
像がそれぞれ分離して現れるので、この三日月状の像の
数から丸棒鋼の本数を計数できることとなる。

【００１５】しかしながら、この計数方法においては、
搬送テーブルＴ´の側端部近傍で丸棒鋼Ｗ´、Ｗ´、Ｗ
´がピラミッド状に重なっている場合には、正確な計数
値が得られないおそれがあるという問題がある。という
のは、かかる場合には、下外側に位置する丸棒鋼Ｗ´の
大部分が上に位置する丸棒鋼Ｗ´に隠れてしまうので、
図１２に示すように、シャッターカメラ１０１の撮像画
像に現れる前記下外側の丸棒鋼Ｗ´に対応する像が非常
に小さくなりノイズ画像などとの判別が困難となるた
め、正確に計数されないからである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、構成の簡素化を
図りながら、棒鋼材本数の迅速かつ正確な計数がなし得
る棒鋼材の計数方法を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の棒鋼材の計数方
法の第１形態は、棒鋼材の端面を所定位置から所定角度
にて照明し、その照明されている端面を所定の画角にて
撮像して得られた端面画像に基づいて、棒鋼材の本数を
計数することを特徴とする。

【００１８】本発明の棒鋼材の計数方法の第２形態は、
棒鋼材の端面を所定位置から所定角度にて照明し、その
照明されている端面を所定の画角にて撮像して得られた
端面画像と、同棒鋼材の側面をその幅方向に対して所定
角度にて照明し、その照明されている側面を所定角度に
て撮像して得られた側面画像とに基づいて、棒鋼材の本
数を計数することを特徴とする。

【００１９】本発明の棒鋼材の計数方法の第１形態およ
び第２形態においては、短尺材端面が所定量以上照明さ
れるのが好ましい。

【００２０】本発明の棒鋼材の計数方法の第２形態にお
いては、端面画像に基づいて積み重なっている棒鋼材が
存在するか否かを判定し、積み重なっている棒鋼材が存
在しないと判定されれば、側面画像に基づいて棒鋼材の
本数を計数するものとされ、一方、積み重なっている棒
鋼材が存在すると判定されれば、端面画像に基づく計数
値と側面画像に基づく計数値のうち大きい方を棒鋼材の
本数とするものとされる。

【００２１】また、本発明の棒鋼材の計数方法の第２形
態においては、棒鋼材の側面を不良短尺材判定基準位置
において照明してその照明されている個所を撮像し、端
面画像に基づく計数値と側面画像に基づく計数値とが一
致しなければ、側面画像に基づく計数値を棒鋼材の本数
とするものとされる。

【００２２】

【作用】本発明は、前記のごとく構成されているので、
構成の簡素化を図りながら迅速かつ正確に棒鋼材の本数
計数がなし得る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。

【００２４】実施形態１本発明の実施形態１にかかる棒鋼材の計数方法が適用さ
れる棒鋼材の計数装置（以下、単に計数装置という）の
ブロック図を図１に示す。この計数装置Ｓは、具体的に
は、丸棒鋼の本数計数を搬送終了地点から結束テーブル
１に移し代えた時点でなすものとされる。この結束テー
ブル１は、図１に概略的に示すように、計数側１ａに設
けられた進出自在のプッシャー２により、それと反対側
に設けられた進出自在のストッパー３に丸棒鋼Ｗ、Ｗ、
…を押し付けて端面揃えをなすようにされている。

【００２５】計数装置Ｓは、図１に示すように、丸棒鋼
Ｗ、Ｗ、…の端面を撮像する端面撮像部１０と、丸棒鋼
Ｗ、Ｗ、…の側面を撮像する側面撮像部２０と、端面撮
像部１０および側面撮像部２０を制御するとともに丸棒
鋼Ｗ、Ｗ、…の本数を計数する制御計数部３０と、計数
結果を出力する出力手段４０とを主要構成要素としてな
る。

【００２６】端面撮像部１０は、結束テーブル１上に載
置された丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の端面を照明する端面照明用
光源１１と、端面照明用光源１１により照明された端面
を撮像するＣＣＤカメラ（端面撮像手段）１２とからな
る。

【００２７】端面照明用光源１１は、結束テーブル１の
プッシャ−２一側後方に所定角度にて配設された第１端
面照明用光源１１Ａと、結束テーブル１のプッシャ−２
他側後方に所定角度にて配設された第２端面照明用光源
１１Ｂとからなる。より具体的には、各光源１１Ａ、１
１Ｂの光軸１１ａと結束テーブル１の幅方向とのなす角
θ_11A、θ_11B（図１参照）の大きさは、８０°〜９０°
とされている。

【００２８】ＣＣＤカメラ１２は、第１および第２端面
照明用光源１１Ａ、１１Ｂの中間位置後方において、結
束テーブル１に載置された丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…すべての端
面を撮像できる位置に配設されており、またその配設高
さは結束テーブル１に載置された丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…とほ
ぼ同一高さとされている。さらに、ＣＣＤカメラ１２の
幅方向の画角θ₁₂の大きさは１０°程度とされている。

【００２９】ここで、第１および第２端面照明用光源１
１Ａ、１１Ｂの各光軸１１ａと結束テーブル１の幅方向
とのなす角θ_11A、θ_11B大きさおよびＣＣＤカメラ１２
の幅方向の画角θ₁₂大きさを前記のような値とするの
は、次のような理由による。

【００３０】各丸棒鋼Ｗは、それぞれプラスあるいはマ
イナスの寸法公差を有しているので、結束テーブル１に
載置されて端面揃えがなされた丸棒鋼Ｗ、Ｗ…の計数側
端面は、図２に示すように、一般的には不揃いとなる。
そのため、マイナスの寸法公差を有するいわゆる短尺材
Ｗ_Tがそれ以外の丸棒鋼Ｗに隣接して載置されると、短
尺材Ｗ_T端面は他の丸棒鋼Ｗ端面よりも引込んだ状態と
なる。

【００３１】その結果、短尺材Ｗ_T端面の一部が他の丸
棒鋼Ｗの影となってしまうため、ＣＣＤカメラ１２の撮
像画像においては、端面照明用光源１１に照明された領
域（照明領域）Ｒ_Aの内、ＣＣＤカメラ１２の撮像可能
領域Ｒ_Bのみが高輝度領域として撮像されることにな
る。つまり、その部分のみが高輝度撮像領域Ｒ_Cとして
撮像される。

【００３２】そこで、この高輝度撮像領域Ｒ_Cが、後述
する画像処理において計数対象となるような大きさ、例
えば全端面領域の２／３以上の大きさとなるように、第
１および第２端面照明用光源１１Ａ、１１Ｂの各光軸１
１ａと結束テーブル１の幅方向とのなす角θ_11A、θ_11B
の大きさおよびＣＣＤカメラ１２の画角θ₁₂の大きさを
調整するものである。より具体的には、通常、結束テー
ブル１に搬入される丸棒鋼Ｗの最小端面径は２０ｍｍ程
度であり、短尺材Ｗ_T端面の引込量は最大で１００ｍｍ
程度であることから、第１および第２端面照明用光源１
１Ａ、１１Ｂの各光軸１１ａと結束テーブル１の幅方向
とのなす角θ_11A、θ_11Bの大きさおよびＣＣＤカメラ１
２の画角θ₁₂の大きさは、前記のような角度とされてい
るのである。

【００３３】また、ＣＣＤカメラ１２を結束テーブル１
に載置された丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…とほぼ同一高さに配設す
るのは、後述する画像処理において丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の
側面に対応する領域の影響を排除可能とするためであ
る。というのは、ＣＣＤカメラ１２は画角θ₁₂の大きさ
が１０°程度というように小さくれているので、これに
加えて配設高さを結束テーブル１に載置された丸棒鋼
Ｗ、Ｗ、…とほぼ同一高さとすれば、光源１１に照明さ
れた丸棒鋼Ｗ側面の写り込みがごく僅かとなり、しかも
撮像画像において、この撮像側面に対応する領域の大部
分は丸棒鋼Ｗ端面に対応する領域に比べてはるかに低輝
度となるため、後述する画像処理においてその影響を排
除することが可能となるからである。

【００３４】なお、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…が熱間圧延により
製造されたものである場合には、光源１１は丸棒鋼Ｗ、
Ｗ、…からの輻射熱による光（赤外線）と異なる波長の
光を発するものとされ、ＣＣＤカメラ１２は赤外線カッ
トフィルタを備えたものとされる。

【００３５】側面撮像部２０は、図１および図３に示す
ように、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の側面をその幅方向一側斜め
上方から照明する光源（側面照明用光源）２１と、側面
照明用光源２１により照明された丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…側面
を撮像するＣＣＤラインセンサ（側面撮像手段）２２と
からなり、結束テーブル１に載置された丸棒鋼Ｗ、Ｗ、
…のほぼ中央部を撮像するようその位置が調整されてい
る。また、この側面撮像部２０は、各種長さの丸棒鋼
Ｗ、Ｗ、…のほぼ中央部を撮像できるようその位置が調
整可能とされている。

【００３６】ここで、端面撮像部１０の他に側面撮像部
２０を設けるのは、次のような理由による。

【００３７】すなわち、短尺材Ｗ_T端面の引込量は、前
述したように最大で１００ｍｍ程度であるが、ごく稀に
１００ｍｍを極端に超えて引込んでいる短尺材（超短尺
材）が存在する場合がある。その場合には、ＣＣＤカメ
ラ１２の撮像画像において、前記高輝度領域Ｒ_Cが非常
に小さいかあるいは全く現れないこととなるため、短尺
材Ｗ_T端面が検出されず計数誤差が生じる。そこで、側
面撮像部２０を設けてかかる計数誤差の発生を防止する
ものである。

【００３８】前記理由から、計数を行う丸棒鋼Ｗのプラ
スあるいはマイナスの寸法公差が小さく、引込量が１０
０ｍｍ程度を極端に超えることがない場合には、側面撮
像部２０は必ずしも設ける必要はない。

【００３９】光源２１は結束テーブル１の一側斜め上方
において、結束テーブル１をその幅方向全長にわたって
照明できる位置に配設されている。ここで、光源２１の
光軸２１ａと結束テーブル１とのなす角θ₂₁の大きさ
は、１０°〜８０°とされる。このように、光源２１の
光軸２１ａを傾斜させるのは、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の側面
上側に明暗部が形成されるようにして、隣接する丸棒鋼
Ｗ，Ｗとの区別が明瞭になされるようにするためであ
る。また、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…が熱間圧延により製造され
たものである場合には、光源２１は、丸棒鋼Ｗからの輻
射熱による光と異なる波長の光を発するものとされる。

【００４０】ＣＣＤラインセンサ２２は、光源２１によ
り照明される結束テーブル１中央上方において、結束テ
ーブル１を幅方向全長にわたって撮像できる位置に配設
されている。また、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…が熱間圧延により
製造されたものである場合には、ＣＣＤラインセンサ２
２は、赤外線カットフィルタを備えたものとされる。

【００４１】制御計数部３０は、端面撮像部１０の光源
１１Ａ、１１ＢおよびＣＣＤカメラ１２ならびに側面撮
像部２０の光源２１およびＣＣＤラインセンサ２２を制
御する制御部３１と、ＣＣＤカメラ１２およびＣＣＤラ
インセンサ２２からの撮像画像に画像処理を施して丸棒
鋼Ｗ、Ｗ、…の本数を計数する画像処理計数部３２とか
らなる。

【００４２】制御部３１は、結束テーブル１に載置され
た丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の端面を第１および第２端面照明用
光源１１Ａ、１１Ｂに照明させて、ＣＣＤカメラ１２に
撮像させるとともに、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…側面を側面照明
光源２１に照明させて、ＣＣＤラインセンサ２２に撮像
させるものである。

【００４３】画像処理計数部３２は、ＣＣＤカメラ１２
の撮像画像（端面画像）を画像処理して丸棒鋼Ｗ、Ｗ、
…の本数を計数する端面画像処理・計数手段３２ａと、
ＣＣＤラインセンサ２２の撮像画像（側面画像）を画像
処理して丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の本数を計数する側面画像処
理・計数手段３２ｂと、端面画像処理・計数手段３２ａ
および側面画像処理・計数手段３２ｂによる計数値に基
づいて、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の本数を決定する本数決定手
段３２ｃとからなる。

【００４４】端面画像処理・計数手段３２ａは、ＣＣＤ
カメラ１２の撮像画像を２値化処理してピラミッド状に
積み重なっている丸棒鋼Ｗが存在するか否か判定し、つ
いで粒子分離（円形分離）およびラベリングの各処理を
施して丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の本数を計数するものである。

【００４５】具体的には、ＣＣＤカメラ１２の撮像画像
においては、光源１１により照明された丸棒鋼Ｗ、Ｗ、
…端面に対応する領域（端面領域）が極めて高輝度とな
ることから、ＣＣＤカメラ１２の撮像画像を適当な２値
化レベルで２値化して端面領域を抽出する。この場合、
結束テーブル１およびその端面が撮像画像において、端
面領域と同程度の高輝度となるようなときには、前記２
値化処理のみでは端面領域のみを抽出できないが、適当
なマスク処理により端面領域のみを抽出できる。なお、
かかる画像処理の煩雑さを解消するには、結束テーブル
１およびその端面を、例えば黒色に着色して低反射率と
しておけばよい。

【００４６】また、２値化により、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の
撮像側面に対応する領域の一部が抽出されることもある
が、この抽出側面領域は、ＣＣＤカメラ１２の画角およ
び配設高さが前述したように調整されていることによ
り、非常に小さな領域となるため、後のラベリング処理
によりその影響を排除することが可能となる。

【００４７】すなわち、この２値化処理された画像で
は、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…が互いに接触している個所は、端
面領域はつながった状態で抽出される。そのため、端面
画像処理・計数手段３２ａでは、粒子分離法により各丸
棒鋼Ｗ端面に対応する領域ごとに分離する。ついで、所
定値以上の面積を有する高輝度領域のみをラベリングし
て検数することにより、抽出側面領域の影響を排除して
丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の本数を計数することが可能となる。
ここで、前記所定値は、短尺材Ｗ_T端面の前記高輝度領
域Ｒ_Cはラベリングの対象となるが、抽出側面領域はラ
ベリングの対象とならないような値に設定される。

【００４８】また、端面画像処理・計数手段３２ａによ
る、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の中にピラミッド状に積み重なっ
ている丸棒鋼Ｗが存在するか否かの判定およびその個所
の計数は、次のようにしてなされる。

【００４９】例えば、図４に模式的に示すように、２値
化画像において、丸棒鋼Ｗの直径に基づいてあらかじめ
設定された判定ラインＬよりも上に端面領域が存在すれ
ば、ピラミッド状に積み重なっている丸棒鋼Ｗ、Ｗ、Ｗ
が存在すると判定する。そして、そのような個所があれ
ば、その個所における丸棒鋼Ｗの本数は３本と計数する
ようなされている。このような計数処理を行うことによ
り、ピラミッドの底辺を形成している丸棒鋼Ｗ、Ｗの内
の１本がたとえ長短尺材の場合であっても、正確な計数
がなし得る。

【００５０】なお、理論的には隣接してピラミッド状に
積み重なる個所も想定されるので、そのような場合に対
処するため、その個所の本数は５本と計数するようにさ
れている。

【００５１】側面画像処理・計数手段３２ｂは、ＣＣＤ
ラインセンサ２２の撮像画像を微分処理して丸棒鋼Ｗ、
Ｗ、…の本数を計数するものとされる。以下、この側面
画像処理・計数手段３２ｂによる本数計数原理につい
て、図５を参照しながら説明する。ここで、図５（ａ）
はＣＣＤラインセンサ２２の出力信号（撮像画像）のう
ち図３に示す範囲Ｊに対応する部分を模式的に示したも
のであり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す出力信号波形
を微分し、さらに絶対値化して得られる微分波形（微分
画像）を模式的に示したものである。

【００５２】図５（ａ）に示すように、ＣＣＤラインセ
ンサ２２の出力信号の丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…に対応する領域
Ｈ、Ｈ、…には、台形波的な信号（輝度）変化が現れ
る。具体的には、結束テーブル１との境界または隣接す
る丸棒鋼Ｗとの境界に対応する低輝度部Ｋ₁、Ｋ₁と、丸
棒鋼Ｗ頂部周辺に対応する所定幅の高輝度部Ｋ₂と、丸
棒鋼Ｗの前記境界と頂部周辺との間の範囲に対応し輝度
が連続的に変化している傾斜部Ｋ₃およびＫ₄とが現れ
る。そして、光源２１に斜め上方から照明されているこ
とにより、高輝度部Ｋ₂は丸棒鋼Ｗ頂部から光源２１に
対向する側に偏って形成されるため、傾斜部Ｋ₃、Ｋ₄の
うち光源２１に対向する側に対応する傾斜部Ｋ₃は非常
に急傾斜となる。

【００５３】このことから、ＣＣＤラインセンサ２２の
出力信号波形を微分して絶対値化すると、図５（ｂ）に
示すように、前記領域Ｈに、非常に大きな微分値の連続
する高微分値領域Ｂが傾斜部Ｋ₃に対応して現れること
となる。すなわち、丸棒鋼Ｗ一本につき高微分値領域Ｂ
が一つ現れることとなる。

【００５４】そこで、微分波形から、この高微分値領域
Ｂを抽出するために閾値Ｙを設定し、閾値Ｙを超える微
分値の連続する領域の個数を算出することにより、丸棒
鋼Ｗ、Ｗ、…の本数を計数することができる。

【００５５】なお、光源２１により斜め上方から照明し
ていても、丸棒鋼Ｗ，Ｗ間の距離が大きい場合には、そ
の間の結束テーブル１の一部に光源２１からの光が届く
ため、丸棒鋼Ｗ，Ｗ間の結束テーブル１に対応する領域
Ｈ_aにも、輝度が連続的に変化する傾斜部Ｋ_a、Ｋ_aが現
れることとなるが、この傾斜部Ｋ_aの傾きは前記傾斜部
Ｋ₃に比べればはるかに緩やかなものである。そのた
め、その個所は丸棒鋼Ｗ頂部と明瞭に識別され、誤って
計数されるおそれはない。この場合、結束テーブル１を
前述したように黒色に着色して低反射率としておけば、
傾斜部の傾きＫ_aはさらに緩やかなものとなり、誤って
計数されるおそれは一層低減される。

【００５６】ただし、この側面画像処理・計数手段３２
ｂによる計数においては、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の中にピラ
ミッド状に積み重なっている個所が存在すると正確な計
数はなし得ない。これは、ピラミッドの下に位置する一
方の丸棒鋼Ｗの側面が上に位置する丸棒鋼Ｗの影に隠れ
て照明されないなどの理由により、正確な計数値が得ら
れないためである。

【００５７】そこで、本数決定手段３２ｃは、次のよう
にして丸棒鋼Ｗの本数を決定する。

【００５８】（１）ピラミッド状に積み重なっている個
所が存在しない場合において、端面画像処理・計数手段
３２ａおよび側面画像処理・計数手段３２ｂによる計数
値が一致したときは、その値を決定本数とする。

【００５９】（２）ピラミッド状に積み重なっている個
所が存在しない場合において、端面画像処理・計数手段
３２ａおよび側面画像処理・計数手段３２ｂによる計数
値が一致しないときは、側面画像処理・計数手段３２ｂ
の計数値を決定本数とする。

【００６０】（３）ピラミッド状に積み重なっている個
所が存在する場合には、端面画像処理・計数手段３２ａ
および側面画像処理・計数手段３２ｂの計数値のうち、
大きい方を決定本数とする。

【００６１】しかして、前記機能を有する制御計数部３
０は、例えば出力手段４０を備えたコンピュータに制御
部３１および画像処理計数部３２の前記各手段３２ａ〜
３２ｃの機能に対応したプログラム、すなわち制御プロ
グラム、端面画像処理・計数プログラム、側面画像処理
・計数プログラムおよび本数決定プログラムを格納する
ことにより実現される。

【００６２】出力手段４０は、例えばプリンタ、ＣＲＴ
ディスプレイなどとされる。

【００６３】このように、この実施形態１によれば、丸
棒鋼Ｗ、Ｗ、…の端面を所定位置から所定角度にて照明
し、その照明された端面を所定の画角にて撮像した端面
画像に基づいて丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の本数を計数すること
とされているため、短尺材Ｗ _Tが存在し、丸棒鋼Ｗ、
Ｗ、…の計数端面が揃っていない場合や、丸棒鋼Ｗ、
Ｗ、…が結束テーブル１の側端部近傍においてピラミッ
ド状に積み重なっているような場合であっても、丸棒鋼
Ｗ、Ｗ、…の本数を正確に計数することができる。ま
た、丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の側面をその幅方向斜め上方から
照明して撮像した側面画像に基づく計数値をも加味して
丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の本数を計数することとされているた
め、超短尺材が存在する場合にも丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の本
数を正確に計数することができる。

【００６４】なお、この実施形態１では、端面照明用光
源１１として、第１および第２端面照明用光源１１Ａお
よび１１Ｂが用いられているが、計数する本数によって
は、いずれか一方の光源１１とされてもよい。

【００６５】実施形態２本発明の実施形態２にかかる棒鋼材の計数方法が適用さ
れる棒鋼材の計数装置（以下、単に計数装置という）の
ブロック図を図６に示す。

【００６６】この計数装置Ｓ１は、図６に示すように、
実施形態１の計数装置Ｓを改変し、ウォーキングビーム
式搬送装置５により搬送されている丸棒鋼Ｗの本数を計
数できるようにしてなるものである。より具体的には、
本実施形態の計数装置Ｓ１は、実施形態１の計数装置Ｓ
の端面撮像部１０、側面撮像部２０、制御部３１および
画像処理計数部３２の各手段３２ａ〜３２ｃを改変し、
ウォーキングビーム式搬送装置５で搬送中の丸棒鋼Ｗ、
Ｗ、…の本数を正確に計数できるようにしてなるもので
ある。

【００６７】ここで、後の理解を容易にするため、この
実施形態２に用いられているウォーキングビーム式搬送
装置５について若干説明する。

【００６８】ウォーキングビーム式搬送装置５は、切断
装置（不図示である）により所定長さに切断され、搬出
装置（例えばローラコンベア）６により切断装置から搬
出された丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…を受け取って次工程へ搬送す
るものとされる。具体的には、ウォーキングビーム式搬
送装置５は、上部にＶ字型の載置溝５ａ、５ａ、…が連
続的に形成された固定ビーム５Ａ、５Ａ、５Ａと、固定
ビーム５Ａ、５Ａ間に配設される、上部に固定ビーム５
Ａと同様のＶ字溝５ｂ、５ｂ、…が連続的に形成された
可動ビーム５Ｂ、５Ｂとを備えてなるものとされる。

【００６９】そして、本実施形態においては、搬出装置
６により長手方向に搬送されてきた丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…
は、搬出装置６終端に設置されたストッパ６ａに当接し
端面揃えがなされる。ついで、これらの端面揃えがなさ
れた丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…は、搬出装置６終端に並設され
た、ウォーキングビーム式搬送装置５側に向けて下り勾
配とされた移載部６ｂに、例えばプッシャー（図示省
略）により移載される。この移載部６ｂに最初に移載さ
れた丸棒鋼Ｗは、転動しながら移載部６ｂの下端に設け
られたストッパー６ｃに当接して待機状態とされる。次
に移載部６ｂに移載された丸棒鋼Ｗは、同様に転動しな
がら待機状態とされた丸棒鋼Ｗに当接して待機状態とさ
れる。以下、この動作が繰り返されて搬出装置６終端に
到達した全ての丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…が移載部６ｂに移載さ
れて待機状態とされる。

【００７０】このようにして移載部６ｂで待機状態とさ
れた丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…は、可動ビーム５Ｂにより１本ず
つすくい取られて固定ビーム５Ａの移載部６ｂに隣接す
る載置溝５ａ１に載置された後、隣接する載置溝５ａ、
５ａ、…へと順次移載され次工程へ搬送される。

【００７１】ここで、移載部６ｂから丸棒鋼Ｗが必ず１
本ずつ搬送されるのであれば、可動ビーム５Ｂの動作回
数から丸棒鋼Ｗの本数が計数可能となるが、実際には曲
がった丸棒鋼Ｗの存在などにより２本同時に搬送される
ことがあるため、可動ビーム５Ｂの動作回数からは搬送
された丸棒鋼Ｗ、Ｗ、…の本数を正確に計数することは
できない。また、切断後の本搬送工程においては、製品
として出荷できない短尺材、いわゆる不良短尺材も含ま
れているため、かかる不良短尺材を計数対象から除外す
る必要もある。

【００７２】そのため、この実施形態２の計数装置Ｓ１
は、次のように構成されている。

【００７３】端面撮像部１０Ａは、固定ビーム５Ａの所
定の載置溝５ａ２に載置された丸棒鋼Ｗの端面揃えがな
されている側の端面（計数側端面）を照明する端面照明
用光源１４と、光源１４により照明された端面を撮像す
る端面撮像手段、例えばＣＣＤカメラ１５とからなる。

【００７４】ここで、ＣＣＤカメラ１５は、載置溝５ａ
２底部に載置された丸棒鋼Ｗの計数側端面を臨ませて配
設されるとともに、その画角θ₁₂の大きさが１０°程度
とされて、載置溝５ａ２に２本の丸棒鋼Ｗ、Ｗが載置さ
れた場合にも側面の写り込みがほとんどないようにされ
ている。また、ＣＣＤカメラ１５は、載置溝５ａ２一溝
だけを撮像するよう配設位置が調整されている。なお、
光源１４の配設位置は、端面を照明でき、かつＣＣＤカ
メラ１５の撮像の支障とならない位置であればよく、例
えばＣＣＤカメラ１５の側方とされる。

【００７５】側面撮像部２０Ａは、図６および図７に示
すように、載置溝５ａ２に載置された丸棒鋼Ｗ側面をそ
の幅方向斜め上方から照明する第１側面照明用光源２４
Ａおよび第２側面照明用２４Ｂと、第１および第２側面
照明用光源２４Ａ、２４Ｂに照明された側面を撮像する
ＣＣＤラインセンサ２５とからなる。ここで、第１側面
照明用光源２４Ａおよび第２側面照明用２４Ｂの各光軸
２４ａの水平とのなす角θ_24A，θ_24B大きさはθ₅＋１
０°〜８０°とされる。各光軸２４ａの水平とのなす角
θ_24A，θ_24B大きさをこのように設定するのは、２本の
丸棒鋼Ｗ、Ｗが載置溝５ａ２の光源２４Ａ（２４Ｂ）に
近い側の傾斜部に沿って載置された場合にも、下側の丸
棒鋼Ｗが上側の丸棒鋼Ｗの影となることなく、丸棒鋼
Ｗ、Ｗの側面上側に明暗部が形成されるようにするため
である。ここで、θ₅は載置溝５ａ２の搬送方向側傾斜
面の水平とのなす角の大きさを示す。

【００７６】また、側面撮像部２０Ａは、載置溝５ａ２
に載置された丸棒鋼Ｗ側面を、計数側端面から所定距
離、具体的には不良短尺材か否かの判定基準となる長さ
に相当する距離だけ離れた位置（以下、不良短尺材判定
基準位置という）において撮像するようその位置が調整
されている。つまり、通常の丸棒鋼Ｗ側面は撮像される
が、不良短尺材の側面は撮像されないようにされてい
る。さらに、側面撮像部２０Ａは、判定基準長さが異な
る各種長さの丸棒鋼Ｗを前記不良短尺材判定基準位置に
おいて撮像できるように、その位置が調整可能とされて
いる。

【００７７】ＣＣＤラインセンサ２５は、光源２４Ａ、
２４Ｂの中間において、載置溝５ａ２一溝だけを撮像で
きる高さ位置に配設されている。

【００７８】制御部３１Ａは、載置溝５ａ２に載置され
た丸棒鋼Ｗの計数側端面を光源１４に照明させて、ＣＣ
Ｄカメラ１５に撮像させるとともに、その側面を光源２
４Ａ、２４Ｂに交互に照明させて、その照明ごとにＣＣ
Ｄラインセンサ２５に撮像させるものである。

【００７９】画像処理計数部３２Ａの端面画像処理・計
数手段３２ａは、ＣＣＤカメラ１５の撮像画像に対し
て、実施形態１と同様に２値化、粒子分離およびラベリ
ングの各処理を施して載置溝５ａ２に載置された丸棒鋼
の本数を計数するものとされる。ただし、ここでは、載
置溝５ａ２に丸棒鋼Ｗ、Ｗ、Ｗがピラミッド状に積み重
なって載置されることはないため、ピラミッド状に積み
重なっている丸棒鋼が存在するか否かの判定はなされな
いこととされている。

【００８０】側面画像処理・計数手段３２ｂは、光源２
４Ａおよび２４Ｂの照明ごとにＣＣＤラインセンサ２５
により撮像された撮像画像それぞれに対して、実施形態
１と同様に微分および閾値処理を施して載置溝５ａ２に
載置された丸棒鋼の本数を計数する。そして、光源２４
Ａを照明した際の撮像画像に基づく計数値と光源２４Ｂ
を照明した際の撮像画像に基づく計数値とが一致した場
合には、その値を丸棒鋼の本数とし、両画像に基づく計
数値が一致しない場合には、丸棒鋼の本数を２本とす
る。

【００８１】ここで、両画像に基づく計数値が一致しな
い場合に本数を２本とするのは、次のような理由によ
る。

【００８２】すなわち、載置溝５ａ２に載置される丸棒
鋼Ｗの本数は１本か２本であり、１本であれば、光源２
４Ａ、２４Ｂのいずれを照明した場合にも丸棒鋼Ｗの側
面上側に明暗部が形成されるため正確な計数がなされ
る。一方、２本の丸棒鋼Ｗ、Ｗが、例えば図７に示すよ
うに、載置溝５ａ２の光源２４Ａ側の傾斜部に沿って載
置された場合、光源２４Ａを照明した際には丸棒鋼Ｗ、
Ｗの側面上側に明暗部が形成され正確な計数がなされる
が、光源２４Ｂを照明した際には丸棒鋼Ｗ、Ｗの側面上
側に明暗部が形成されず正確な計数がなされない。

【００８３】つまり、両画像に基づく計数値が一致しな
いのは、２本の丸棒鋼Ｗ、Ｗが載置された場合のみであ
るから、両画像に基づく計数値が一致しなければ、丸棒
鋼の本数を２本とするのである。

【００８４】本数決定手段３２ｃは、端面画像処理・計
数手段３２ａおよび側面画像処理・計数手段３２ｂによ
る計数値が一致した場合には、その値を決定本数とし、
両手段３２ａ、３２ｂによる計数値が一致しない場合に
は、側面画像処理・計数手段３２ｂの計数値を決定本数
とする。

【００８５】ここで、両手段３２ａ、３２ｂによる計数
値が一致しない場合に、側面画像処理・計数手段３２ｂ
の計数値を決定本数とするのは、次のような理由によ
る。

【００８６】すなわち、本実施形態においては、不良短
尺材であってもその計数側端面位置は他の丸棒鋼と同一
であることから、不良短尺材の端面もＣＣＤカメラ１５
に撮像されてしまうため、端面画像処理・計数手段３２
ａにおいては、不良短尺材も１本と計数されてしまう。
一方、側面撮像部２０Ａが前述した位置に配設されてい
ることにより、不良短尺材の側面はＣＣＤラインセンサ
２２に撮像されないため、側面画像処理・計数手段３２
ｂにおいては、不良短尺材は計数されないこととなる。

【００８７】そこで、両手段３２ａ、３２ｂによる計数
値が一致しない場合には、側面画像処理・計数手段３２
ｂの計数値を決定本数として、不良短尺材を計数対象か
ら除外するものである。なお、本数決定手段３２ｃは、
両手段３２ａ、３２ｂによる計数値が一致しない場合、
不良短尺材が存在する旨を出力手段４０に出力させるよ
うにされてもよい。

【００８８】このように、この実施形態２によれば、可
動ビーム５Ｂにより２本の丸棒鋼Ｗ、Ｗがすくい取られ
た場合でも、丸棒鋼Ｗの本数を正確に計数できる。ま
た、不良短尺材が存在する場合にも、不良短尺材の存在
を検知して計数対象から除外することができる。さら
に、搬送中に計数がなされるので、実施形態１に比して
作業能率の向上が図られる。

【００８９】

【実施例】以下、本発明をより具体的な実施例に基づい
てより具体的に説明する。

【００９０】実施例図８に、互いに重なることがないように結束テーブルに
載置された７本の丸棒鋼の側面を、その幅方向一側斜め
上方から光源の光軸と結束テーブル面とのなす角を３０
°として照明して撮像した撮像結果を示す。

【００９１】図８より、撮像画像の各丸棒鋼に対応する
領域Ｈ、Ｈ、…において、光源に対向する側が非常に急
傾斜Ｋ₃な概略台形波的な輝度変化が現れているのが認
められる一方、結束テーブル面に対応する領域Ｈ_aにお
いては緩傾斜Ｋ_aの概略台形波的な輝度変化が現れてい
るのが認められる。このことより、丸棒鋼側面をその幅
方向斜め上方から照明して撮像した撮像画像を微分し、
その微分値に対して適当な閾値処理をすることにより、
各丸棒鋼を確実に検出できて丸棒鋼を正確に計数できる
のが理解される。

【００９２】比較例図９に、実施例と同様に載置された７本の丸棒鋼の側面
を、その垂直上方から照明して撮像した撮像結果を示
す。

【００９３】図９より、撮像画像の各丸棒鋼に対応する
領域Ｈ、Ｈ、…に、輝度の変化は現れているものの、そ
の輝度が連続的に変化している傾斜部の傾きは各領域ご
とにばらばらであり、しかも結束テーブル面に対応する
領域Ｈ_aに現れている傾斜部Ｋ_aの傾きと同程度のものも
多数存在するのが認められる。このことより、丸棒鋼側
面をその垂直上方から照明して撮像した撮像画像を微分
し、その微分値に対して適当な閾値処理をしても、各丸
棒鋼を確実に検出することはできず正確な計数値が得ら
れないことが理解される。

【００９４】以上、本発明を実施形態および実施例に基
づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態および
実施例に限定されるものではなく種々改変が可能であ
る。例えば、実施形態では棒鋼材は丸棒鋼とされている
が、本発明の適用は丸棒鋼に限定されるものではなく、
種々の形状の棒鋼材に適用でき、例えば角棒鋼にも適用
できる。

【００９５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
簡易な構成により棒鋼材の本数を迅速に計数できるとい
う優れた効果が得られる。

【００９６】また、本発明の好ましい形態によれば、短
尺材が混入している場合であっても、迅速かつ正確に棒
鋼材の本数の計数がなし得るという優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１にかかる棒鋼材の計数方法
が適用される棒鋼材の計数装置のブロック図である。

【図２】計数側端面が不揃いとなることを示す説明図で
ある。

【図３】同装置の側面撮像部の概略正面図である。

【図４】端面画像を２値化処理した２値化画像の模式図
であって、同（ａ）はピラミッド状に積み重なっている
丸棒鋼が存在しない場合を示し、同（ｂ）はピラミッド
状に積み重なっている丸棒鋼が存在する場合を示す。

【図５】同装置の側面画像処理手段による丸棒鋼の本数
計数原理を説明するための図であって、同（ａ）はＣＣ
Ｄラインセンサの出力信号の模式図を示し、同（ｂ）は
同（ａ）に示す出力信号波形を微分し、さらに絶対値化
して得られる微分波形の模式図である。

【図６】本発明の実施形態２にかかる棒鋼材の計数方法
が適用される棒鋼材の計数装置のブロック図である。

【図７】同装置の側面撮像部の概略側面図である。

【図８】実施例による７本の丸棒鋼の撮像結果を示すグ
ラフ図である。

【図９】比較例による７本の丸棒鋼の撮像結果を示すグ
ラフ図である。

【図１０】従来の棒材の計数装置の概略斜視図である。

【図１１】同装置のＣＣＤシャッターカメラにより撮像
された撮像画像の模式図である。

【図１２】丸棒鋼が搬送テーブル側端部近傍でピラミッ
ド状に積み重なっている状態における同ＣＣＤシャッタ
ーカメラの撮像画像の模式図である。

【符号の説明】

１結束テーブル５ウォーキングビーム式搬送装置１０端面撮像部１１光源（端面照明用光源）１２ＣＣＤカメラ（端面撮像手段）２０側面撮像部２１光源（側面照明用光源）２２ＣＣＤラインセンサ（側面撮像手段）３０制御計数部３１制御部３２画像処理計数部３２ａ端面画像処理・計数手段３２ｂ側面画像処理・計数手段３２ｃ本数決定手段４０出力手段Ｓ丸棒鋼の計数装置Ｗ丸棒鋼（棒鋼材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢野泰三愛知県名古屋市南区大同町二丁目30番地大同特殊鋼株式会社技術開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】棒鋼材の端面を所定位置から所定角度に
て照明し、その照明されている端面を所定の画角にて撮
像して得られた端面画像に基づいて、棒鋼材の本数を計
数することを特徴とする棒鋼材の計数方法。
【請求項２】棒鋼材の端面を所定位置から所定角度に
て照明し、その照明されている端面を所定の画角にて撮
像して得られた端面画像と、同棒鋼材の側面をその幅方向に対して所定角度にて照明
し、その照明されている側面を所定角度にて撮像して得
られた側面画像とに基づいて、棒鋼材の本数を計数する
ことを特徴とする棒鋼材の計数方法。
【請求項３】短尺材端面が所定量以上照明されること
を特徴とする請求項１または２記載の棒鋼材の計数方
法。
【請求項４】端面画像に基づいて積み重なっている棒
鋼材が存在するか否かを判定し、積み重なっている棒鋼
材が存在しないと判定されれば、側面画像に基づいて棒
鋼材の本数を計数することを特徴とする請求項２記載の
棒鋼材の計数方法。
【請求項５】端面画像に基づいて積み重なっている棒
鋼材が存在するか否かを判定し、積み重なっている棒鋼
材が存在すると判定されれば、端面画像に基づく計数値
と側面画像に基づく計数値のうち大きい方を棒鋼材の本
数とすることを特徴とする請求項２記載の棒鋼材の計数
方法。
【請求項６】棒鋼材の側面を不良短尺材判定基準位置
において照明してその照明されている個所を撮像し、端
面画像に基づく計数値と側面画像に基づく計数値とが一
致しなければ、側面画像に基づく計数値を棒鋼材の本数
とすることを特徴とする請求項２記載の棒鋼材の計数方
法。