JP2016090443A

JP2016090443A - 金属管の長さ測定装置

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Publication number: JP2016090443A
Application number: JP2014226388A
Authority: JP
Inventors: 健太板橋; Kenta Itabashi; 央久保田; Hiroshi Kubota
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2014-11-06
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2034-11-06
Also published as: JP6455089B2

Abstract

【課題】熱間加工された金属素管の長さを効率よく測定する装置を提供する。
【解決手段】装置は、熱間加工された金属素管の長さを測定する。装置は、第１カメラと、第２カメラと、一端特定部と、画像選択部と、他端特定部と、長さ算出部とを備える。第１カメラは、金属素管の一端を径方向に撮影する。金属素管は、所定の測定位置まで、径方向に搬送されてくる。第２カメラは、第１カメラよりも他端側に配置される。第２カメラは、金属素管を、複数の撮影位置から径方向に撮影する。一端特定部は、第１カメラが撮影した一端を含む画像に基づいて、一端の位置を特定する。画像選択部は、第２カメラが撮影した金属素管の画像のうち、他端を含む画像を選択する。他端特定部は、画像選択部が選択した画像に基づいて、他端の位置を特定する。長さ算出部は、一端特定部が特定した一端の位置と、他端特定部が特定した他端の位置とに基づいて、金属素管の長さを算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属管の長さ測定装置に関し、詳しくは、熱間加工された金属素管の長さを測定する装置に関する。

金属管の１つとして、継目無金属管が知られている。継目無金属管は、例えば、以下のようにして製造される。

先ず、加熱炉で加熱されたビレットを穿孔圧延する。これにより、素管が得られる。素管に対して、圧延等を行う。これにより、目的とする継目無金属管が得られる。

継目無金属管を製造するときにおいて、例えば、圧延前の素管のサイズを知ることは、目的とする継目無金属管を安定して製造するのに重要である。

素管の長さを測定する方法は、例えば、特開平７−３１８３１６号公報に開示されている。この公報では、赤熱された熱間状態の物体の各端部の画像を取り込むに際し、複数のカメラの中から画像を取り込むべきカメラを自動的に選択する。物体の有無及びエッジの有無の判定に基づいて、カメラを選択する。そのとき、物体の温度情報を考慮して、閾値を設定する。

特開平７−３１８３１６号公報

本発明の目的は、熱間加工された金属素管の長さを効率よく測定できる装置を提供することである。

本発明の実施の形態による金属管の長さ測定装置は、熱間加工された金属素管の軸方向の長さを測定する装置である。この装置は、第１カメラと、第２カメラと、一端特定部と、画像選択部と、他端特定部と、長さ算出部とを備える。第１カメラは、金属素管の軸方向の一端を径方向に撮影する。金属素管は、所定の測定位置まで、径方向に搬送されてくる。第２カメラは、第１カメラよりも軸方向の他端側に配置される。第２カメラは、金属素管を、複数の撮影位置から径方向に撮影する。一端特定部は、第１カメラが撮影した一端を含む画像に基づいて、一端の位置を特定する。画像選択部は、第２カメラが撮影した金属素管の画像のうち、他端を含む画像を選択する。他端特定部は、画像選択部が選択した画像に基づいて、他端の位置を特定する。長さ算出部は、一端特定部が特定した一端の位置と、他端特定部が特定した他端の位置とに基づいて、金属素管の軸方向の長さを算出する。

本発明の実施の形態による金属管の長さ測定装置は、熱間加工された金属素管の長さを効率よく測定できる。

本発明の実施の形態による金属管の長さ測定装置の概略構成を示す模式図である。図１に示す金属管の長さ測定装置が備えるカメラの概略構成を示す模式図である。画像制御装置が実行する一端特定処理を示すフローチャートである。カメラ本体が有するレンズ及びＣＣＤ素子と、金属素管との位置関係を示す説明図である。カメラが撮影した一端を含む画像の一例を示す説明図である。画像制御装置が実行する他端特定処理を示すフローチャートである。カメラが撮影した他端を含む画像の一例を示す説明図である。画像制御装置が実行する長さ測定処理を示すフローチャートである。本発明の実施の形態による金属管の長さ測定装置の応用例の概略構成を示す模式図である。本発明の実施の形態による金属管の長さ測定装置の他の応用例の概略構成を示す模式図である。

本発明の実施の形態による金属管の長さ測定装置は、熱間加工された金属素管の長さを測定する装置である。この装置は、第１カメラと、第２カメラと、一端特定部と、画像選択部と、他端特定部と、長さ算出部とを備える。第１カメラは、金属素管の軸方向の一端を径方向に撮影する。金属素管は、所定の測定位置まで、径方向に搬送されてくる。第２カメラは、第１カメラよりも軸方向の他端側に配置される。第２カメラは、金属素管を複数の撮影位置から径方向に撮影する。一端特定部は、第１カメラが撮影した一端を含む画像に基づいて、一端の位置を特定する。画像選択部は、第２カメラが撮影した金属素管の画像のうち、他端を含む画像を選択する。他端特定部は、画像選択部が選択した画像に基づいて、他端の位置を特定する。長さ算出部は、一端特定部が特定した一端の位置と、他端特定部が特定した他端の位置とに基づいて、金属素管の長さを算出する。

金属素管が軸方向に搬送されてくる場合、金属素管の搬送を停止したときに、金属素管が滑ることがある。この場合、金属素管は所定の位置に停止しない。そのため、一端を撮影するためのカメラが１つしかない場合には、当該カメラで一端を撮影できないおそれがある。そこで、軸方向に搬送されてくる金属素管の一端を撮影する場合には、複数のカメラを設置する必要がある。或いは、１台のカメラを金属素管の軸方向で移動可能に設ける必要がある。

これに対して、上記装置においては、径方向に搬送されてきた金属素管の一端を第１カメラで撮影する。そのため、一端を撮影するカメラが複数ある場合や、一端を撮影するカメラが金属素管の軸方向に移動可能な場合と比べて、一端の位置を特定するのに要する時間を短くできる。

上記装置においては、第２カメラが複数の撮影位置から金属素管を撮影する。そのため、測長すべき金属素管の長さが異なる場合であっても、他端の位置を特定できる。

加えて、第２カメラが撮影する金属素管は径方向に搬送されてくる。そのため、軸方向に搬送されてくる場合と比べて、搬送を停止したときの軸方向への滑りが発生しない。その結果、金属素管の大凡の長さが予め判っているのであれば、何れの撮影位置から撮影した画像に他端が含まれているかを予測することができる。したがって、他端を含む画像を探すのに要する時間を短くできる。

ここで、熱間加工された金属素管とは、製品としての継目無金属管よりも前の段階の金属管である。より具体的には、加熱されて、赤外光を発している金属管をいう。

上記装置において、第２カメラは、複数の固定カメラを含んでいてもよい。ここで、複数の固定カメラは、金属素管の軸方向で互いに異なる位置に配置される。或いは、第２カメラは、金属素管の軸方向に移動可能であってもよい。

上記装置は、好ましくは、回転装置をさらに備える。回転装置は、測定位置で金属素管を周方向に回転させる。

一端及び他端の形状は、周方向で異なる場合がある。そのため、一端及び他端の形状を正確に把握することは、金属素管の長さの測定精度を向上させるうえで、重要である。

上記態様においては、金属素管の一端及び他端を周方向の異なる位置で撮影できる。そのため、一端及び他端の形状を特定できる。その結果、金属素管の長さ測定の精度を向上させることができる。

好ましくは、上記装置は、さらに、第１調整部と、第２調整部とを備える。第１調整部は、第１カメラの露光時間を調整して、第１カメラが撮影した金属素管の輝度値を所定の大きさにする。第２調整部は、第２カメラの露光時間を調整して、第２カメラが撮影した金属素管の輝度値を所定の大きさにする。第１カメラは、第１調整部が調整した露光時間で一端を撮影する。第２カメラは、第２調整部が調整した露光時間で他端を撮影する。

上記態様においては、金属素管の長さの測定に最適な画像を得ることができる。そのため、金属素管の長さ測定の精度を向上させることができる。

好ましくは、上記装置は、さらに、第１算出部と、第２算出部とを備える。第１算出部は、第１カメラが撮影した一端の画像に基づいて、第１カメラが撮影する画像の１画素あたりの長さを算出する。第２算出部は、第２カメラが撮影した他端の画像に基づいて、第２カメラが撮影する画像の１画素あたりの長さを算出する。一端特定部は、第１算出部が算出した１画素あたりの長さに基づいて、一端の位置を特定する。他端特定部は、第２算出部が算出した１画素あたりの長さに基づいて、他端の位置を特定する。

上記態様においては、金属素管の長さ測定の精度をさらに向上させることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図中同一又は相当部分には、同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施の形態による金属管の長さ測定装置１０（以下、単に装置１０とする）の概略構成を示す模式図である。装置１０は、複数のカメラ１２と、回転装置１４と、画像処理装置１６と、回転／昇降制御装置１８とを含む。

複数のカメラ１２は、それぞれ、図２に示すように、カメラ本体１２Ａと、フィルタ１２Ｂと、ケース１２Ｃとを含む。カメラ本体１２Ａは、例えば、１秒間に複数の静止画を撮影可能なカメラである。カメラ本体１２Ａは、レンズ及びＣＣＤ素子を含む。フィルタ１２Ｂは、カメラ本体１２Ａのレンズを覆う位置に配置される。フィルタ１２Ｂは、赤外光を透過し、且つ、可視光を吸収する。ケース１２Ｃは、カメラ本体１２Ａを収容する。ケース１２Ｃは、カメラ本体１２Ａを粉塵や水等から保護する。ケース１２Ｃの前面には、ガラス窓１２Ｄが設けられている。ガラス窓１２Ｄに粉塵が付着するのを防止するために、例えば、ガラス窓１２Ｄには、定期的にエアが吹き付けられる。ケース１２Ｃは、水冷される。

複数のカメラ１２は、カメラ１２１〜１２６を含む。

カメラ１２１は、金属素管２０の軸方向一端（以下、単に一端とする）の近くに配置される。カメラ１２１は、金属素管２０の軸方向での位置が固定されている。つまり、カメラ１２１は、金属素管２０の軸方向に移動不能とされている。カメラ１２１は、金属素管２０の一端を径方向から撮影する。

カメラ１２２〜１２５は、カメラ１２１よりも金属素管２０の軸方向で他端側に配置される。カメラ１２２〜１２５は、金属素管２０の軸方向に一列に並んでいる。カメラ１２２は、カメラ１２１の最も近くに配置される。カメラ１２３は、カメラ１２２の隣に配置される。カメラ１２４は、カメラ１２３の隣に配置される。カメラ１２５は、カメラ１２４の隣に配置される。カメラ１２２〜１２５は、金属素管２０の軸方向での位置が固定されている。つまり、カメラ１２２〜１２５は、金属素管２０の軸方向に移動不能とされている。カメラ１２２〜１２５は、金属素管２０を径方向から撮影する。カメラ１２２〜１２５の何れかが、金属素管２０の軸方向の他端（以下、単に他端とする）を撮影する。カメラ１２２〜１２５のうち、隣り合う２つのカメラの撮影領域（視野）は、オーバーラップしている。これにより、カメラ１２２〜１２５の何れかが、金属素管２０の他端を撮影できるようになっている。カメラ１２２〜１２５のカメラ１２１からの距離は、予め設定されている。具体的には、例えば、カメラ１２１が撮影する画像の中心からカメラ１２２〜１２５が撮影する画像の中心までの距離が、予め設定されている。

カメラ１２６は、カメラ１２１よりも金属素管２０の軸方向で他端側に配置される。カメラ１２６は、カメラ１２２〜１２５とは異なる位置に配置される。カメラ１２６は、金属素管２０の軸方向での位置が固定されている。つまり、カメラ１２６は、金属素管２０の軸方向に移動不能とされている。カメラ１２６は、金属素管２０を径方向から撮影する。カメラ１２６が撮影する画像は、カメラ１２２〜１２５の何れが金属素管２０の他端を撮影しているかを特定するのに用いられる。

ここで、金属素管２０は、例えば、加熱されたビレットが穿孔圧延されることで得られた金属管であって、製品としての継目無金属管よりも前の段階の金属管である。つまり、金属素管２０は、熱間加工された金属管である。別の表現をすれば、金属素管２０は、赤外光を発している金属管である。

金属素管２０は、複数の搬送装置２２により、径方向に搬送される。複数の搬送装置２２は、金属素管２０の軸方向に並んで配置されている。搬送装置２２は、例えば、搬送帯である。複数の搬送装置２２は、金属素管２０の軸方向に並んで配置される。複数の搬送装置２２は、搬送制御装置２４によって制御される。金属素管２０を径方向に搬送する手段としては、搬送帯の他に、例えば、ウォーキングビームや径方向への速度を与えるキッカー等がある。

金属素管２０は、複数の回転装置１４により、周方向に回転される。複数の回転装置１４は、回転／昇降制御装置１８によって制御される。複数の回転装置１４は、金属素管２０の軸方向に並んで配置されている。回転装置１４は、例えば、一対のローラ１４Ａ、１４Ａを含む。ローラ１４Ａは、例えば、モータ等の駆動源によって回転する。回転装置１４は、昇降装置をさらに含む。昇降装置は、一対のローラ１４Ａ、１４Ａを昇降する。つまり、回転装置１４により、金属素管２０が昇降する。一対のローラ１４Ａ、１４Ａが下端に位置しているとき、金属素管２０は、搬送装置１２により、支持される。つまり、一対のローラ１４Ａ、１４Ａは、金属素管２０から離れた位置にある。一方、一対のローラ１４Ａ、１４Ａが上端に位置しているとき、金属素管２０は、一対のローラ１４Ａ、１４Ａにより、支持される。このとき、一対のローラ１４Ａ、１４Ａが回転することにより、金属素管２０が周方向に回転する。

画像制御装置１６は、複数のカメラ１２による金属素管２０の撮影を制御する。画像制御装置１６には、回転／昇降制御装置１８、搬送制御装置２４及び上位プロコン２６から送られてくるデータが入力される。ここで、上位プロコン２６は、金属素管２０の製造工程の全般を監視している。上位プロコン２６から送られてくるデータは、例えば、金属素管２０に関するデータである。金属素管２０に関するデータは、例えば、金属素管２０の直径及び軸方向長さや、金属素管２０の温度等である。回転／昇降制御装置１８から送られてくるデータは、例えば、金属素管２０を所定の回転位置まで上昇させたことを示すデータである。搬送制御装置２４から送られてくるデータは、例えば、金属素管２０を所定の位置（複数のカメラ１２による撮影が行われる位置）まで搬送してきたことを示すデータである。

画像制御装置１６は、テーブル１６Ａを格納する。テーブル１６Ａは、金属素管２０の温度と、カメラ１２が金属素管２０を撮影するときの露光時間の初期値との対応関係を示す。画像制御装置１６は、テーブル１６Ａを参照することにより、上位プロコン２６から送られてくる金属素管２０の温度に対応する露光時間を取得する。画像制御装置１６は、取得した露光時間に基づいて、カメラ１２による金属素管２０の撮影を行う。

続いて、図３〜図８を参照しながら、画像制御装置１６が実行する制御処理について説明する。

先ず、図３を参照しながら、画像制御装置１６が実行する一端特定処理について説明する。画像制御装置１６は、搬送装置２２により、金属素管２０が所定の位置まで搬送され、且つ、回転装置１４により、金属素管２０が周方向に回転されているときに、一端特定処理を実行する。

先ず、画像制御装置１６は、ステップＳ１１において、１回目の撮影か否かを判断する。１回目の撮影である場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、画像制御装置１６は、ステップＳ１２において、上位プロコン２６から送られてくる金属素管２０の温度に対応する露光時間をテーブル１６Ａから読み込む。続いて、画像制御装置１６は、ステップＳ１３において、テーブル１６Ａから読み込んだ露光時間に基づいて、金属素管２０の一端を撮影する。

続いて、画像制御装置１６は、ステップＳ１４において、撮影した画像における金属素管２０の一端の輝度値が目標値以上であるか否かを判断する。具体的には、以下のとおりである。先ず、画像制御装置１６は、撮影した画像において所定の閾値以上の輝度値を有する画素を抽出する。抽出した画素の輝度値の平均値を算出する。算出した平均値を上記目標値と比較する。

算出した平均値が目標値以上である場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、画像制御装置１６は、ステップＳ１５において、撮影した画像に基づいて、１画素あたりの長さを算出する。以下、その詳細について説明する。

図４は、カメラ本体１２Ａが備えるレンズ１３Ａ及びＣＣＤ素子１３Ｂと、金属素管２０との位置関係を示す説明図である。なお、図４において、ｆは焦点距離を示す。図４を参照して、カメラ本体１２Ａの光軸Ｌ１は、校正冶具２８の中心Ｃ１と、レンズ１３Ａの中心Ｃ２と、ＣＣＤ素子１３Ｂの中心Ｃ３とを通る。金属素管２０の直径Ｒが校正冶具２８の直径ｒと異なる場合、金属素管２０を撮影するときのカメラ１２１の視野長さ（視野の上下方向での長さ）Ｔ１は、校正冶具２８を撮影するときのカメラ１２１の視野長さ（視野の上下方向での長さ）Ｔ０よりも短くなる。そのため、カメラ１２１が撮影する画像の１画素あたりの長さが、金属素管２０を撮影する場合と校正冶具２８を撮影する場合とで異なる。

図４に示す金属素管２０を示す円（以下、円２０Ａとする）は、以下の式（１）によって表される。

ここで、ｘ及びｙは、校正冶具２８の中心Ｃ１を基準とした場合の座標を示す。

図４において円２０Ａと交わる直線Ａ１は、以下の式（２）によって表される。

ここで、Ｌは、中心Ｃ２から中心Ｃ１までの水平方向での距離である。Ｈは、校正冶具２８の下端から中心Ｃ２までの距離（カメラの設置高さ）である。θ_０は、光軸角度（カメラの取付角度）である。つまり、θ_０は、中心Ｃ２を通り、且つ、鉛直方向に延びる直線Ａ２と、光軸Ｌ１とが為す角度である。θ_０は、以下の式（３）によって表される。θ_１は、光軸Ｌ１と直線Ａ１とが為す角度である。

式（１）及び式（２）より、円２０Ａと直線Ａ１との交点Ｘを算出する。続いて、交点Ｘを通り、且つ、光軸Ｌ１に垂直な直線Ａ３を算出する。続いて、視野の上端を規定する直線（中心Ｃ２とＣＣＤ素子１３Ｂの下端とを結ぶ直線）Ａ４と直線Ａ３との交点ＣＰを算出する。続いて、交点ＣＰから光軸Ｌ１に下ろした垂線の長さを算出する。この垂線の長さが、撮影した画像の垂直方向の長さの半分（（Ｔ１）／２）に相当する。つまり、上記垂線の長さを撮影した画像の垂直方向の画素数の半分で除することにより、１画素あたりの長さが算出される。

続いて、画像制御装置１６は、Ｓ１６において、撮影した画像に含まれる金属素管２０の一端の位置を特定する。具体的には、先ず、金属素管２０の一端を算出する。ここで、図５に示すように、一端１Ｅは、撮影された金属素管２０の軸方向一端側の縁のうち、最も軸方向他端側に位置する点である。続いて、画像制御装置１６は、一端１Ｅと基準位置ＲＰ１との距離Ｄ１を算出する。距離Ｄ１は、金属素管２０の軸方向での距離である。基準位置ＲＰ１は、例えば、カメラ１２１が撮影した画像の中心である。距離Ｄ１は、一端１Ｅから基準位置ＲＰ１までの画素数と、Ｓ１５で算出した１画素あたりの長さとを乗算することで算出される。その後、画像制御装置１６は、一端特定処理を終了する。

算出した平均値が目標値以上でない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、画像制御装置１６は、Ｓ１７において、露光時間を調整する。露光時間の調整は、例えば、ＰＩＤ制御によって行われる。露光時間の調整が終了したら、調整後の露光時間で金属素管２０の一端を撮影する（ステップＳ１３）。その後の画像制御装置１６が実行する処理については、既に説明したとおりである。

図６を参照しながら、画像制御装置１６が実行する他端特定処理について説明する。画像制御装置１６は、搬送装置２２により、金属素管２０が所定の位置まで搬送され、且つ、回転装置１４により、金属素管２０が周方向に回転されているときに、他端特定処理を実行する。他端特定処理は、一端特定処理と並行して行われてもよいし、一端特定処理が終了した後に行われてもよい。

先ず、画像制御装置１６は、ステップＳ２１において、カメラ１２２〜１２５のうち、金属素管２０の他端を撮影可能なカメラ１２を選択する。具体的には、カメラ１２６により、金属素管２０の他端を撮影する。ここで、カメラ１２２〜１２５と、カメラ１２６とは、所定の位置関係を有する。そのため、カメラ１２６が撮影した画像に基づいて、金属素管２０の他端と、カメラ１２２〜１２５との位置関係を取得できる。取得した位置関係に基づいて、金属素管２０の他端を撮影可能なカメラ１２を選択する。カメラ１２６の露光時間としては、例えば、テーブル１６Ａに記憶されている露光時間の平均値に相当する露光時間が設定されている。輝度不足やハレーションが起こる場合には、カメラ１２１の場合と同様に、露光時間を調整する。

続いて、画像制御装置１６は、ステップ２２において、１回目の撮影か否かを判断する。１回目の撮影である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、画像制御装置１６は、ステップＳ２３において、上位プロコン２６から送られてくる金属素管２０の温度に対応する露光時間をテーブル１６Ａから読み込む。続いて、画像制御装置１６は、ステップＳ２４において、テーブル１６Ａから読み込んだ露光時間に基づいて、金属素管２０の他端を撮影する。

続いて、画像制御装置１６は、ステップＳ２５において、撮影した画像における金属素管２０の他端の輝度値が目標値以上であるか否かを判断する。具体的には、以下のとおりである。先ず、画像制御装置１６は、撮影した画像において所定の閾値以上の輝度値を有する画素を抽出する。抽出した画素の輝度値の平均値を算出する。算出した平均値を上記目標値と比較する。

算出した平均値が目標値以上である場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、画像制御装置１６は、ステップ２６において、撮影した画像に金属素管２０の他端が含まれていることを確認する。他端を含むか否かを確認する方法としては、例えば、撮影した画像の左右方向で輝度値が急激に変化する境界が存在し、且つ、当該境界が撮影した画像の上下方向に延びているか否かに基づいて確認する方法等がある。なお、撮影した画像に他端が含まれていない場合には、例えば、（１）ステップＳ２１からやり直してもよいし、（２）他のカメラが撮影した画像に他端が含まれているか否かを確認し、他端が含まれている画像を選択するようにしてもよい。上記（２）は、例えば、ステップＳ２１の処理が終了した後の一連の処理をカメラ１２２〜１２５の全てについて行うことで実現できる。続いて、画像制御装置１６は、ステップＳ２７において、撮影した画像に基づいて、１画素あたりの長さを算出する。なお、１画素あたりの長さを算出する方法は、既に説明した方法（一端特定処理で採用されている方法）と同じであるから、その詳細な説明は省略する。

続いて、画像制御装置１６は、ステップＳ２８において、撮影した画像に含まれる金属素管２０の他端の位置を特定する。具体的には、先ず、画像制御装置１６は、金属素管２０の他端を算出する。ここで、図７に示すように、他端２Ｅは、撮影された金属素管２０の軸方向他端側の縁において、最も軸方向一端側に位置する点である。続いて、画像制御装置１６は、他端２Ｅと基準位置ＲＰ２との距離Ｄ２を算出する。距離Ｄ２は、金属素管２０の軸方向での距離である。基準位置ＲＰ２は、例えば、Ｓ２１で選択された選択されたカメラ１２が撮影した画像の中心である。距離Ｄ２は、他端２Ｅから基準位置ＲＰ２までの画素数と、Ｓ２６で算出した１画素あたりの長さとを乗算することで算出される。その後、画像制御装置１６は、他端特定処理を終了する。

算出した平均値が目標値以上でない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、画像制御装置１６は、ステップＳ２９において、露光時間を調整する。露光時間の調整は、例えば、ＰＩＤ制御によって行われる。露光時間の調整が終了したら、調整後の露光時間で金属素管２０の他端を撮影する（ステップＳ２４）。その後の画像制御装置１６が実行する処理については、既に説明したとおりである。

図８を参照しながら、画像制御装置１６が実行する長さ測定処理について説明する。先ず、画像制御装置１６は、ステップＳ３１において、一端特定処理及び他端終了処理が終了したかを判断する。終了していない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、画像制御装置１６は、終了するまで待つ。終了している場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、画像制御装置１６は、ステップＳ３２において、金属素管２０の長さを算出する。具体的には、一端の位置特定に用いた画像を撮影したカメラ１２（カメラ１２１）と、他端の位置特定に用いた画像を撮影したカメラ１２（カメラ１２２〜１２５の何れか）との距離、つまり、基準位置ＲＰ１と基準位置ＲＰ２との距離と、距離Ｄ１と、距離Ｄ２とを加算する。その後、画像制御装置１６は、長さ測定処理を終了する。

装置１０においては、径方向に搬送されてきた金属素管２０の一端をカメラ１２１で撮影する。そのため、一端を撮影するカメラが複数ある場合や、一端を撮影するカメラが金属素管２０の軸方向に移動可能な場合と比べて、一端の位置を特定するのに要する時間を短くできる。

装置１０においては、４つのカメラ１２２〜１２５から選択された１つのカメラ１２により、金属素管２０の他端を撮影する。そのため、測長すべき金属素管２０の長さが異なる場合であっても、他端の位置を特定できる。

装置１０においては、撮影した金属素管２０が所定の輝度値を有するまで、金属素管２０の撮影を繰り返す。そのため、金属素管２０の一端及び他端の位置を特定する精度が向上する。

装置１０においては、画像を撮影するごとに算出された１画素あたりの長さを用いて、金属素管２０の一端及び他端の位置を特定している。そのため、金属素管２０の一端及び他端の位置を特定する精度が向上する。

装置１０においては、金属素管２０を周方向に回転させながら撮影している。そのため、例えば、金属素管２０の一端及び他端に形状不良があったとしても、一端及び他端の位置を精度よく特定することができる。

［装置の応用例１］
図９を参照しながら、本発明の実施の形態の応用例１に係る装置１０Ａについて説明する。装置１０Ａは、装置１０と比べて、カメラ１２６を備えていない。この場合、金属素管２０の他端の位置を特定するのに必要なカメラ１２の数を少なくできる。

装置１０Ａにおいては、例えば、以下のようにして、金属素管２０の他端を撮影するカメラ１２を特定する。先ず、４つのカメラ１２２〜１２５で金属素管２０を撮影する。続いて、撮影した金属素管２０の画像のうち、金属素管２０の他端を含む画像を選択する。続いて、選択された画像を撮影したカメラを選択する。カメラ１２２〜１２５の露光時間としては、例えば、テーブル１６Ａに記憶されている露光時間の平均値に相当する露光時間が設定されている。輝度不足やハレーションが起こる場合には、上記の実施の形態で説明したように、露光時間を調整する。

［装置の応用例２］
図１０を参照しながら、本発明の実施の形態の応用例２に係る装置１０Ｂについて説明する。装置１０Ｂは、装置１０と比べて、金属素管２０の他端を撮影するカメラ１２として、カメラ１２２のみを備える。カメラ１２２は、金属素管２０の軸方向に移動可能に配置されている。この場合、金属素管２０の他端の位置を特定するのに必要なカメラ１２の数を少なくできる。

装置１０Ｂにおいては、例えば、カメラ１２２を移動させながら、金属素管２０を撮影して、金属素管２０の他端を撮影可能な位置を特定する。

以上、本発明の実施の形態について、詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、上述の実施の形態によって、何等、限定されない。

例えば、１画素あたりの長さは、画像を撮影するごとに算出しなくてもよい。

例えば、装置１０Ａ及び装置１０Ｂにおいて、画像制御装置１６が、上位プロコン２６から金属素管２０の大凡の長さに関するデータを受け取り、当該データに基づいて、金属素管２０の他端を撮影するカメラ１２を特定してもよい。

例えば、露光時間の制御中の撮影は、画像内の管端の有無に関係なく、全てのカメラで実施してもよい。この場合、管端を撮影するカメラは制御が収束してゆくが、管端を撮影しないカメラに対して同様に制御すると、露光時間が発散してしまう。そこで、ある一定以上の輝度を有する画素が一定数以上見つからない場合には、それ以上の制御をせず、次の撮影に入るようにする。このようにすることで、結果的に、管端を撮影するカメラのみ露光時間を制御するようになる。

１０：装置、１２１：カメラ、１２２：カメラ、１２３：カメラ、１２４：カメラ、１２５：カメラ、１４：回転装置、１６：画像制御装置、２０：金属素管

Claims

熱間加工された金属素管の長さを測定する装置であって、
所定の測定位置まで径方向に搬送されてきた前記金属素管の軸方向の一端を、前記径方向に撮影する第１カメラと、
前記第１カメラよりも前記軸方向の他端側に配置され、前記金属素管を、複数の撮影位置から前記径方向に撮影する第２カメラと、
前記第１カメラが撮影した前記一端を含む画像に基づいて、前記一端の位置を特定する一端特定部と、
前記第２カメラが撮影した前記金属素管の画像のうち、前記他端を含む画像を選択する画像選択部と、
前記画像選択部が選択した画像に基づいて、前記他端の位置を特定する他端特定部と、
前記一端特定部が特定した前記一端の位置と、前記他端特定部が特定した前記他端の位置とに基づいて、前記金属素管の長さを算出する長さ算出部とを備える、装置。
請求項１に記載の装置であって、さらに、
前記測定位置で前記金属素管の周方向に前記金属素管を回転させる回転装置を備える、装置。
請求項１又は２に記載の装置であって、さらに、
前記第１カメラの露光時間を調整して、前記第１カメラが撮影した前記金属素管の輝度値を所定の大きさにする第１調整部と、
前記第２カメラの露光時間を調整して、前記第２カメラが撮影した前記金属素管の輝度値を所定の大きさにする第２調整部とを備え、
前記第１カメラは、前記第１調整部が調整した露光時間で前記一端を撮影し、
前記第２カメラは、前記第２調整部が調整した露光時間で前記他端を撮影する、装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載の装置であって、さらに、
前記第１カメラが撮影した前記一端の画像に基づいて、前記第１カメラが撮影する画像の１画素あたりの長さを算出する第１算出部と、
前記第２カメラが撮影した前記他端の画像に基づいて、前記第２カメラが撮影する画像の１画素あたりの長さを算出する第２算出部とを備え、
前記一端特定部は、前記第１算出部が算出した１画素あたりの長さに基づいて、前記一端の位置を特定し、
前記他端特定部は、前記第２算出部が算出した１画素あたりの長さに基づいて、前記他端の位置を特定する、装置。
請求項１〜４の何れか１項に記載の装置であって、
前記第２カメラは、
前記軸方向で互いに異なる位置に配置された複数の固定カメラを含む、装置。
請求項１〜４の何れか１項に記載の装置であって、
前記第２カメラは、前記軸方向に移動可能である、装置。