JP2973153B2 - コイル先端形状検出装置 - Google Patents
コイル先端形状検出装置Info
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- JP2973153B2 JP2973153B2 JP5274419A JP27441993A JP2973153B2 JP 2973153 B2 JP2973153 B2 JP 2973153B2 JP 5274419 A JP5274419 A JP 5274419A JP 27441993 A JP27441993 A JP 27441993A JP 2973153 B2 JP2973153 B2 JP 2973153B2
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- JP
- Japan
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- coil
- imaging device
- image signal
- tip shape
- light source
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄板をコイル状に巻い
て得られるコイルの先端形状を検出するコイル先端形状
検出装置に関する。
て得られるコイルの先端形状を検出するコイル先端形状
検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のコイル先端形状検出装置が、検
出の対象とするコイルは、図４に示すようなコイルであ
る。このコイルは金属板等の薄板を巻いたもので、外周
面にはバンド４１が掛けられている。
出の対象とするコイルは、図４に示すようなコイルであ
る。このコイルは金属板等の薄板を巻いたもので、外周
面にはバンド４１が掛けられている。
【０００３】従来のコイル先端形状検出装置は、図５に
示すように、コイルの先端の段差によって影５１が生じ
るように、光を斜めに照射するライト５２と、コイルを
撮像するＣＣＤカメラ等の光学センサ５３と、光学セン
サ５３からの画像信号を演算処理し、影を検出する画像
処理装置（図示せず）を備えている。この様な装置を用
いてコイルの先端を検出する方法として例えば、特開昭
６１−２９４３０５号公報に開示されたものがある。
示すように、コイルの先端の段差によって影５１が生じ
るように、光を斜めに照射するライト５２と、コイルを
撮像するＣＣＤカメラ等の光学センサ５３と、光学セン
サ５３からの画像信号を演算処理し、影を検出する画像
処理装置（図示せず）を備えている。この様な装置を用
いてコイルの先端を検出する方法として例えば、特開昭
６１−２９４３０５号公報に開示されたものがある。
【０００４】この方法は、コイルに対して右斜め上方及
び左斜め上方からの光を別々に照射して、２つの画像を
得、これら２つの画像を合成することにより、コイルの
先端の幅方向に延在する部分及び巻き方向に延在する部
分、さらにコイルに巻き付けたバンドにも影が発生する
ようにしている。
び左斜め上方からの光を別々に照射して、２つの画像を
得、これら２つの画像を合成することにより、コイルの
先端の幅方向に延在する部分及び巻き方向に延在する部
分、さらにコイルに巻き付けたバンドにも影が発生する
ようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コイル先端形状検出方法では、コイルの表面に、油が付
着していたり、錆が発生していたりした場合に、これら
の油及び錆を影と判定してしまうという問題点がある。
コイル先端形状検出方法では、コイルの表面に、油が付
着していたり、錆が発生していたりした場合に、これら
の油及び錆を影と判定してしまうという問題点がある。
【０００６】また、従来のコイル先端形状検出方法で
は、２つの画像についてそれぞれ画像処理を行う必要が
あり、画像処理工程が複雑であるという問題点もある。
は、２つの画像についてそれぞれ画像処理を行う必要が
あり、画像処理工程が複雑であるという問題点もある。
【０００７】本発明は、コイル表面に付着したオイル及
びコイル表面に発生した錆の影響を受けず、コイル先端
の形状を正確に検出することができるコイル先端形状検
出装置を提供することを目的とする。
びコイル表面に発生した錆の影響を受けず、コイル先端
の形状を正確に検出することができるコイル先端形状検
出装置を提供することを目的とする。
【０００８】また、本発明は、画像処理が簡単なコイル
先端形状検出装置を提供することを目的とする。
先端形状検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、薄板を
巻いて得られるコイルの表面に光を照射してコイル先端
の影を発生させる光源と、前記コイルの表面を撮像する
撮像デバイスと、該撮像デバイスからの画像信号から前
記影を検出して前記コイルの先端形状を検出する画像処
理部とを有するコイル先端形状検出装置において、前記
コイルの表面に法線を想定したとき、前記光源からの光
の照射角度が前記法線に対して第１の所定角度となるよ
うに前記光源を配置し、前記撮像デバイスの撮像方向が
前記法線に対して第２の所定角度となるように前記撮像
デバイスを配置したことを特徴とするコイル先端形状検
出装置が得られる。
巻いて得られるコイルの表面に光を照射してコイル先端
の影を発生させる光源と、前記コイルの表面を撮像する
撮像デバイスと、該撮像デバイスからの画像信号から前
記影を検出して前記コイルの先端形状を検出する画像処
理部とを有するコイル先端形状検出装置において、前記
コイルの表面に法線を想定したとき、前記光源からの光
の照射角度が前記法線に対して第１の所定角度となるよ
うに前記光源を配置し、前記撮像デバイスの撮像方向が
前記法線に対して第２の所定角度となるように前記撮像
デバイスを配置したことを特徴とするコイル先端形状検
出装置が得られる。
【００１０】また、本発明によれば、画像信号を微分す
る手段と、微分された画像信号から前記画像信号を減算
する手段と、減算結果を２値化する手段と、２値化され
た減算結果をヒストグラム処理する手段と、ヒストグラ
ム処理結果から前記コイルの先端位置を検出する手段と
を有する画像処理部を備えたコイル先端形状検出装置が
得られる。
る手段と、微分された画像信号から前記画像信号を減算
する手段と、減算結果を２値化する手段と、２値化され
た減算結果をヒストグラム処理する手段と、ヒストグラ
ム処理結果から前記コイルの先端位置を検出する手段と
を有する画像処理部を備えたコイル先端形状検出装置が
得られる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１に本発明の一実施例のコイル先端形状検出装
置を示す。本実施例のコイル先端形状検出装置は、スポ
ットライト１１と、ＣＣＤカメラ（ラインセンサ）１
２、画像処理装置１３、及びディスプレイ１４を有して
いる。
する。図１に本発明の一実施例のコイル先端形状検出装
置を示す。本実施例のコイル先端形状検出装置は、スポ
ットライト１１と、ＣＣＤカメラ（ラインセンサ）１
２、画像処理装置１３、及びディスプレイ１４を有して
いる。
【００１２】スポットライト１１は、コイル表面に想定
した法線に対して角度αで配置される。ここで、αはコ
イル１５の種類によって異なる。例えば、赤錆が発生し
ていない熱延コイルでは、α＝３０°〜６０°、好まし
くはα＝４５°であり、赤錆が発生したコイル（以下、
赤錆コイル）では、α＝６０°〜７０°、好ましくはα
＝６０°である。従って、熱延コイル及び赤錆コイルの
いずれにも対応できるようにするには、α＝６０°とす
ればよい。なお、スポットライト１１とコイルとの距離
は１〜２ｍが好ましく、コイル表面の照度が９０００〜
１５０００ＬＸとなるようにする。また、コイル表面を
幅方向に渡って均等に照明するため、複数のスポットラ
イト１１を並列配置することが望ましい。
した法線に対して角度αで配置される。ここで、αはコ
イル１５の種類によって異なる。例えば、赤錆が発生し
ていない熱延コイルでは、α＝３０°〜６０°、好まし
くはα＝４５°であり、赤錆が発生したコイル（以下、
赤錆コイル）では、α＝６０°〜７０°、好ましくはα
＝６０°である。従って、熱延コイル及び赤錆コイルの
いずれにも対応できるようにするには、α＝６０°とす
ればよい。なお、スポットライト１１とコイルとの距離
は１〜２ｍが好ましく、コイル表面の照度が９０００〜
１５０００ＬＸとなるようにする。また、コイル表面を
幅方向に渡って均等に照明するため、複数のスポットラ
イト１１を並列配置することが望ましい。
【００１３】ＣＣＤカメラ１２は、コイル表面に想定し
た法線に対して角度βで配置される。ここで、βは、α
及びコイル１５の種類によって異なる。例えば、赤錆が
発生していない熱延コイルでは、β＝−１０°〜１５°
（−は、図の法線より下側を意味する）であり、赤錆コ
イルでは、β＝０°〜２５°である。従って、熱延コイ
ル及び赤錆コイルのいずれにも対応できるようにするた
めには、β＝０°〜１５°とすれば良い。なお、ＣＣＤ
カメラ１２もスポットライト１１と同様に、コイル表面
から１〜２ｍの距離に配置される。
た法線に対して角度βで配置される。ここで、βは、α
及びコイル１５の種類によって異なる。例えば、赤錆が
発生していない熱延コイルでは、β＝−１０°〜１５°
（−は、図の法線より下側を意味する）であり、赤錆コ
イルでは、β＝０°〜２５°である。従って、熱延コイ
ル及び赤錆コイルのいずれにも対応できるようにするた
めには、β＝０°〜１５°とすれば良い。なお、ＣＣＤ
カメラ１２もスポットライト１１と同様に、コイル表面
から１〜２ｍの距離に配置される。
【００１４】ここで、スポットライト１１及びＣＣＤカ
メラ１２とコイルとの距離は、ＣＣＤカメラ１２の出力
を２５６階調（８ｂｉｔ）で出力させたときに、６０階
調付近でピークを持ち、出力飽和部（２５６階調）での
出力成分を持たないように、スポットライト１１の明る
さ、及びＣＣＤカメラ１２の感度に応じて設定する。
メラ１２とコイルとの距離は、ＣＣＤカメラ１２の出力
を２５６階調（８ｂｉｔ）で出力させたときに、６０階
調付近でピークを持ち、出力飽和部（２５６階調）での
出力成分を持たないように、スポットライト１１の明る
さ、及びＣＣＤカメラ１２の感度に応じて設定する。
【００１５】次に、このコイル先端形状検出装置の動作
を説明する。始めに、コイル１５を巻き取る方向（図の
矢印方向）に一定の速度で回転させる。同時に、コイル
１５表面にスポットライト１１の光を照射し、ＣＣＤカ
メラ１２で撮像して、コイル１５の一周分の画像データ
を得る。コイル１５の一周分の画像データを得るには、
コイル表面に向けて設けられた近接スイッチ等を用いれ
ばよい。
を説明する。始めに、コイル１５を巻き取る方向（図の
矢印方向）に一定の速度で回転させる。同時に、コイル
１５表面にスポットライト１１の光を照射し、ＣＣＤカ
メラ１２で撮像して、コイル１５の一周分の画像データ
を得る。コイル１５の一周分の画像データを得るには、
コイル表面に向けて設けられた近接スイッチ等を用いれ
ばよい。
【００１６】ＣＣＤカメラ１２で撮像された撮像データ
は、画像処理装置１３に入力される。画像処理装置１３
は、入力された撮像データ（原画像）に濃淡フィルタリ
ング処理を施す。即ち、微分フィルターを用いて原画像
に微分処理を施す。微分処理はコイル１５の巻き方向
（画像の上下方向）、またはコイルの幅方向（画像の左
右方向）に関して行われる。コイル１５の先端を検出す
るときは、コイルの巻き方向に関して微分処理を行う。
また、コイル１５の外周に巻き付けられた縦バンドを検
出するときは、コイルの幅方向に関して微分処理を行
う。
は、画像処理装置１３に入力される。画像処理装置１３
は、入力された撮像データ（原画像）に濃淡フィルタリ
ング処理を施す。即ち、微分フィルターを用いて原画像
に微分処理を施す。微分処理はコイル１５の巻き方向
（画像の上下方向）、またはコイルの幅方向（画像の左
右方向）に関して行われる。コイル１５の先端を検出す
るときは、コイルの巻き方向に関して微分処理を行う。
また、コイル１５の外周に巻き付けられた縦バンドを検
出するときは、コイルの幅方向に関して微分処理を行
う。
【００１７】次に、画像処理装置１３は、微分処理によ
って得られた微分後濃淡画像から原画像を減算処理す
る。そして、減算後濃淡画像を所定の二値化レベルに基
づいて単純二値化処理する。二値化レベルは、ＣＣＤカ
メラ１２の出力を２５６階調で出力させたときに、コイ
ル１５の先端を検出する場合は、２２０〜２４０階調程
度、縦バンドを検出する場合は、３５階調程度とする
が、表面の錆の状態などにより異なる。
って得られた微分後濃淡画像から原画像を減算処理す
る。そして、減算後濃淡画像を所定の二値化レベルに基
づいて単純二値化処理する。二値化レベルは、ＣＣＤカ
メラ１２の出力を２５６階調で出力させたときに、コイ
ル１５の先端を検出する場合は、２２０〜２４０階調程
度、縦バンドを検出する場合は、３５階調程度とする
が、表面の錆の状態などにより異なる。
【００１８】最後に、画像処理装置１３は、二値化画像
をヒストグラム処理する。
をヒストグラム処理する。
【００１９】ここで、ＣＣＤカメラ１２の出力から図２
（ａ）に示すような原画像が得られたとする。この原画
像で表わされるコイルは、２つのコイル先端部２１及び
２２と、２つのコイル先端部２１と２２との間のコイル
凹部２３を有している。また、このコイルには、コイル
外周に巻き付けられた縦バンド２４及び２５以外に、横
バンド２６が巻き付けられているものとする。
（ａ）に示すような原画像が得られたとする。この原画
像で表わされるコイルは、２つのコイル先端部２１及び
２２と、２つのコイル先端部２１と２２との間のコイル
凹部２３を有している。また、このコイルには、コイル
外周に巻き付けられた縦バンド２４及び２５以外に、横
バンド２６が巻き付けられているものとする。
【００２０】図２（ａ）の原画像に、上記のように巻き
方向（図の上下方向）に濃淡フィルタリング処理を施
し、原画像を減算処理して、単純二値化処理を施すと図
２（ｂ）に示すような二値化画像（実際の二値化画像
は、影の部分（図の破線）が輝点で表わされる）が得ら
れる。
方向（図の上下方向）に濃淡フィルタリング処理を施
し、原画像を減算処理して、単純二値化処理を施すと図
２（ｂ）に示すような二値化画像（実際の二値化画像
は、影の部分（図の破線）が輝点で表わされる）が得ら
れる。
【００２１】この二値化画像に対してヒストグラム処理
を施すと、図２（ｃ）のようなヒストグラムが得られ
る。図２（ｃ）に示すヒストグラムは、縦軸がラインセ
ンサ１２の走査線番号、横軸が輝点の分布度である。図
２（ｃ）において、図２（ｄ）で示すようにライン番号
が大きくなるほど（図の下方へ向かうほど）分布度が大
きくなったあと、急激に分布度が小さくなる部分がコイ
ルの先端２１、２２を示し、図２（ｅ）で示すようにラ
イン番号が大きくなると急激に分布度が大きくなり、そ
の後次第に分布度が小さく部分がコイル凹部２３を示し
ている。また、横バンド２６に関しては突出して分布度
が高く、容易に識別できる。
を施すと、図２（ｃ）のようなヒストグラムが得られ
る。図２（ｃ）に示すヒストグラムは、縦軸がラインセ
ンサ１２の走査線番号、横軸が輝点の分布度である。図
２（ｃ）において、図２（ｄ）で示すようにライン番号
が大きくなるほど（図の下方へ向かうほど）分布度が大
きくなったあと、急激に分布度が小さくなる部分がコイ
ルの先端２１、２２を示し、図２（ｅ）で示すようにラ
イン番号が大きくなると急激に分布度が大きくなり、そ
の後次第に分布度が小さく部分がコイル凹部２３を示し
ている。また、横バンド２６に関しては突出して分布度
が高く、容易に識別できる。
【００２２】図２（ａ）の原画像に、幅方向（図の右及
び左方向）に濃淡フィルタリング処理を施し、原画像を
減算処理して、単純二値化処理を施すと図３（ａ）に示
すような二値化画像が得られる。この二値化画像に対し
てヒストグラム処理を施すと、図３（ｂ）のようなヒス
トグラムが得られる。このヒストグラムから縦バンド２
４及び２５の位置を容易に検出することができる。
び左方向）に濃淡フィルタリング処理を施し、原画像を
減算処理して、単純二値化処理を施すと図３（ａ）に示
すような二値化画像が得られる。この二値化画像に対し
てヒストグラム処理を施すと、図３（ｂ）のようなヒス
トグラムが得られる。このヒストグラムから縦バンド２
４及び２５の位置を容易に検出することができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、光源及び撮像装置を、
コイル上に想定した法線に対して所定の角度で設けるよ
うにしたことで、錆、油などの影響を受けずにコイルの
先端を検出することができる。
コイル上に想定した法線に対して所定の角度で設けるよ
うにしたことで、錆、油などの影響を受けずにコイルの
先端を検出することができる。
【００２４】また、本発明によれば、光源及び撮像装置
を、コイル上に想定した法線に対して所定の角度で設け
るようにしたことで、原画像に対して微分処理を施し原
画像を減算処理するだけで、１つの原画像からコイルの
先端及びバンドの位置を検出することができる。すなわ
ち、画像処理工程が単純化される。
を、コイル上に想定した法線に対して所定の角度で設け
るようにしたことで、原画像に対して微分処理を施し原
画像を減算処理するだけで、１つの原画像からコイルの
先端及びバンドの位置を検出することができる。すなわ
ち、画像処理工程が単純化される。
【００２５】また、本発明によれば、コイル先端形状を
正確に検出できるので、不要部分を切断する（スクラッ
プにする）作業を歩留まり良く自動化することができ
る。
正確に検出できるので、不要部分を切断する（スクラッ
プにする）作業を歩留まり良く自動化することができ
る。
【図１】本発明の一実施例の構成図であって、（ａ）は
正面図、（ｂ）はＢ方向視の側面図である。
正面図、（ｂ）はＢ方向視の側面図である。
【図２】図１のコイル先端形状検出装置に使用される画
像処理装置の動作を説明するための図であって、（ａ）
は現画像、（ｂ）は２値化画像、（ｃ）はヒストグラ
ム、（ｄ）及び（ｅ）はヒストグラムにおける波形を示
す図である。
像処理装置の動作を説明するための図であって、（ａ）
は現画像、（ｂ）は２値化画像、（ｃ）はヒストグラ
ム、（ｄ）及び（ｅ）はヒストグラムにおける波形を示
す図である。
【図３】図１のコイル先端形状検出装置に使用される画
像処理装置の動作を説明するための図であって、（ａ）
は現画像、（ｂ）はヒストグラムを示す図である。
像処理装置の動作を説明するための図であって、（ａ）
は現画像、（ｂ）はヒストグラムを示す図である。
【図４】コイルを説明するための斜視図である。
【図５】従来のコイル先端形状検出装置の構成図であ
る。
る。
【符号の説明】 １１ スポットライト １２ ＣＣＤカメラ（ラインセンサ） １３ 画像処理装置 １４ ディスプレイ １５ コイル ２１，２２ コイル先端部 ２３ コイル凹部 ２４，２５ 縦バンド ２６ 横バンド ４１ バンド ５１ 影 ５２ ライト ５３ 光学センサ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−87545（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−300117（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−299466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−120202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−180203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−294305（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102
Claims (5)
- 【請求項１】 薄板を巻いて得られるコイルの表面に光
を照射してコイル先端の影を発生させる光源と、前記コ
イルの表面を撮像する撮像デバイスと、該撮像デバイス
からの画像信号から前記影を検出して前記コイルの先端
形状を検出する画像処理部とを有するコイル先端形状検
出装置において、前記コイルの表面に法線を想定したと
き、前記光源からの光の照射角度が前記法線に対して３
０°乃至６０°となるように前記光源を配置し、前記撮
像デバイスの撮像方向が前記法線に対して−１０°乃至
１５°となるように前記撮像デバイスを配置したことを
特徴とするコイル先端形状検出装置。 - 【請求項２】 薄板を巻いて得られるコイルの表面に光
を照射してコイル先端の影を発生させる光源と、前記コ
イルの表面を撮像する撮像デバイスと、該撮像デバイス
からの画像信号から前記影を検出して前記コイルの先端
形状を検出する画像処理部とを有するコイル先端形状検
出装置において、前記コイルの表面に法線を想定したと
き、前記光源からの光の照射角度が前記法線に対して６
０°乃至７０°となるように前記光源を配置し、前記撮
像デバイスの撮像方向が前記法線に対して０°乃至２５
°となるように前記撮像デバイスを配置したことを特徴
とするコイル先端形状検出装置。 - 【請求項３】 前記光源及び前記撮像デバイスをコイル
表面から１乃至２メートル離して配置し、前記コイル表
面の照度が９０００ＬＸ乃至１５０００ＬＸとなるよう
にするとともに、撮像デバイスの出力を２５６階調で出
力させたとき出力ピークが６０±３０階調、かつ出力飽
和部で出力成分を持たないようにしたことを特徴とする
請求項１又は２のコイル先端形状検出装置。 - 【請求項４】 前記画像処理部が、前記画像信号を前記
コイルの巻き方向に関して微分する手段と、微分された
画像信号から前記画像信号を減算する手段と、減算結果
を２値化する手段と、２値化された減算結果をヒストグ
ラム処理する手段と、ヒストグラム処理結果から前記コ
イルの先端位置を検出する手段とを有することを特徴と
する請求項１、２、又は３のコイル先端形状検出装置。 - 【請求項５】 前記画像処理部が、前記画像信号を前記
コイルの巻取軸方向に関して微分する手段と、微分され
た画像信号から前記画像信号を減算する手段と、減算結
果を２値化する手段と、２値化された減算結果をヒスト
グラム処理する手段と、ヒストグラム処理結果から前記
コイルに巻き付けられたバンドの位置を検出する手段と
を有することを特徴とする請求項１、２、３、又は４の
コイル先端形状検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5274419A JP2973153B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | コイル先端形状検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5274419A JP2973153B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | コイル先端形状検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128024A JPH07128024A (ja) | 1995-05-19 |
| JP2973153B2 true JP2973153B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=17541413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5274419A Expired - Lifetime JP2973153B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | コイル先端形状検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2973153B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-02 JP JP5274419A patent/JP2973153B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07128024A (ja) | 1995-05-19 |
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