JP6206318B2 - Conveyor transported object monitoring method and monitoring apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、エプロン型コンベアにて剪断屑等を搬送する際におけるコンベア搬送物監視方法および監視装置に関する。 The present invention relates to a conveyor transported object monitoring method and a monitoring apparatus when shearing scraps and the like are transported by an apron type conveyor.
厚板の剪断ラインにおいては、剪断屑をエプロン型コンベアで搬送しており、その搬送状況は、監視用テレビカメラ(ITV)を使用してオペレーターが目視で監視している。 In the thick plate shearing line, shearing waste is transported by an apron type conveyor, and the state of transport is visually monitored by an operator using a monitoring television camera (ITV).
しかし、オペレーターのコンベア監視以外の業務負荷が高い場合、剪断屑の詰りなど異常状態の発見に遅れを取り、詰り解消の処置に長時間を要することになる。このため、コンベア搬送物である剪断屑の搬送状況を自動的に監視することが望まれる。 However, when the operational load other than the operator's conveyor monitoring is high, it takes a long time to detect the clogging due to a delay in finding abnormal conditions such as clogging of shearing debris. For this reason, it is desired to automatically monitor the state of conveyance of the sheared waste that is the conveyor conveyed product.
コンベア上の搬送物の異常を自動的に監視する技術としては種々のものが知られている。例えば、特許文献1、2には、ごみを搬送する際の滞留状態を検知する技術が開示されている。また、特許文献3には、コンベアで搬送する物体に上方から光線を照射するとともに、物体をテレビカメラで監視し、得られた画像を解析して搬送物の高さを検出する技術が開示されている。
Various techniques are known as techniques for automatically monitoring abnormalities of conveyed items on a conveyor. For example,
しかし、特許文献1、2に開示された技術は、コンベア上にある程度の大きさのゴミを乗せて搬送する場合には適用することができるが、エプロン型コンベアに剪断屑を載せて搬送する場合には、剪断屑を判定するために必要な特徴量を適切に抽出することができず、適用することが困難である。すなわち、エプロン型コンベアに剪断屑を載せて搬送する場合は、剪断屑がコンベア上に、コンベアの搬送面が一部露出した状態でまばらに存在するため、特許文献1、2の技術では、エプロン型コンベアに対して剪断屑の特徴を把握することが困難である。また、特許文献3の技術も同様にエプロン型コンベア上の剪断屑の検出は困難である。
However, the techniques disclosed in
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、凹凸状を有するコンベアを用いてコンベアの搬送面が一部露出した状態で存在する搬送物を搬送する場合であっても、コンベア上の搬送物を検出することができるコンベア搬送物監視方法および監視装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when a conveyor having an uneven shape is used to transport a transported object that is partially exposed, the conveyor surface is It is an object of the present invention to provide a conveyor transported object monitoring method and a monitoring device capable of detecting a transported object.
厚板の剪断ラインにおける剪断屑の搬送に用いられるエプロン型コンベアは、コンベアの形状が単純な平面ではなく、複数のコンベア片がリンクでつながって凹凸状を有しているため、コンベアを運転している際に、光源としてスリット光を照射して照射部分を撮影すると、スリット光は一本の直線ではなく、曲線と直線との組み合わせで変化する。また、剪断屑は、太さ、長さ、形状もまちまちであり、また、コンベア面が隠れるほどの嵩を有するものも存在しないため、スポット光では剪断屑の一部しか検出することができない。このように、コンベアの形状が凹凸状で複雑に変化するため、先行技術のような画像処理では、コンベア上で搬送されている剪断屑のようにコンベアの搬送面の一部が露出した状態でまばらに存在する搬送物の状態を検出することは困難であり、詰り等の異常も検出することが困難である。 Apron type conveyors used for conveying shearing debris in thick plate shearing lines are not simple planes, but are connected to each other by links so that they have irregularities. In this case, when the irradiated portion is imaged by irradiating slit light as a light source, the slit light changes not by a single straight line but by a combination of a curved line and a straight line. Further, since the shearing debris has various thicknesses, lengths, and shapes, and there is no bulk that can hide the conveyor surface, only a part of the shearing debris can be detected with spot light. Thus, since the shape of the conveyor is uneven and changes in a complicated manner, in the image processing as in the prior art, a part of the conveyor conveyance surface is exposed like shearing waste conveyed on the conveyor. It is difficult to detect the state of sparsely conveyed objects, and it is difficult to detect abnormalities such as clogging.
そこで、本発明者が検討を重ねた結果、搬送物がない状態でコンベア搬送面にスリット光を照射しつつ、コンベア搬送面のスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して基本パターンとして記憶させておき、搬送物を搬送している際に同様に撮影および画像処理して得られた実パターンを基本パターンと比較することにより、剪断屑のようなコンベアの搬送面の一部が露出した状態で存在する搬送物であっても検出することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of repeated studies by the present inventor, a TV camera is used to shoot an area including a portion where the slit light hits the conveyor transport surface while irradiating the conveyor transport surface with slit light in the absence of a transported object. , Convey it as a basic pattern after image processing, and compare the actual pattern obtained by photographing and image processing in the same way while conveying the conveyed object with the basic pattern, thereby conveying a conveyor like shearing waste The present invention has been completed by finding that it is possible to detect even a conveyed product in a state where a part of the conveying surface is exposed.
すなわち、本発明は、以下の(1)〜(12)を提供する。 That is, the present invention provides the following (1) to ( 12 ).
(1)凹凸状を有するコンベア上を、前記コンベアの搬送面が一部露出した状態で搬送される搬送物を監視するコンベア搬送物監視方法であって、
搬送物がない状態で前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む平面領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して基本パターンを取得する工程と、
前記コンベアにより搬送物を搬送している際に前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面にスリット光が当たっている部分を含む平面領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して実パターンを取得する工程と、
前記基本パターンと前記実パターンとを比較して複数の差分画像を取得し、これら差分画像から搬送物を検出する工程と
を有し、
前記コンベアは、複数のコンベア片がリンクでつなげられて構成されており、前記スリット光は、長さ方向の範囲が前記コンベア片の長さを一度で照射できる範囲となるように、かつ、幅方向の範囲が前記コンベアのうち実質的に搬送物が載置される範囲を一度で照射できる範囲となるように斜めに照射され、前記テレビカメラは、その撮影範囲がスリット光の照射範囲を一画面に収められる範囲になるよう設置されることを特徴とするコンベア搬送物監視方法。
(1) Conveyor transported object monitoring method for monitoring a transported object transported on a conveyor having an uneven shape with the transport surface of the conveyor partially exposed,
While irradiating the conveying surface of the conveyor with slit light in the absence of a conveyed product, a plane area including a portion where the slit light hits on the conveying surface of the conveyor is photographed with a television camera, image processed, and a basic pattern A process of obtaining
Shooting the plane area including the portion where the slit light hits the transport surface of the conveyor with a TV camera while irradiating the transport surface of the conveyor with the slit light when transporting the transported object by the conveyor, A process of image processing to obtain a real pattern;
By comparing the actual pattern and the basic pattern to obtain a plurality of difference images, possess and detecting the conveyed object from these difference images,
The conveyor is configured by connecting a plurality of conveyor pieces with links, and the slit light has a width such that the range in the length direction can irradiate the length of the conveyor piece at a time. The TV camera is irradiated obliquely so that the range of the direction is a range that can irradiate the range where the conveyed object is substantially placed in the conveyor at one time, and the TV camera has the same shooting range as the slit light irradiation range. It is installed so that it may become the range stored on a screen, The conveyor conveyed product monitoring method characterized by the above-mentioned .
(2)前記基本パターンは、前記コンベア1周回を前記テレビカメラで撮影し、得られた画像n2枚を順番に並べ、これら画像から、任意の前記コンベア片分の画像n1枚を抜き出して、コンベア片の枚数分のn1枚の画像の組を取得し、これら各組のn1枚の画像のそれぞれについて同じ特徴を持つ画像を決定し、このように決定された前記コンベア片1単位分の画像の集合として得られ、
前記実パターンと前記基本パターンとを比較し、最も画像の一致率の高い基本パターンを求め、前記実パターンの各画像と前記基本パターンの各画像との差分をとり、得られた差分画像の集合から差分画像の時系列変化を求め、搬送物を検出することを特徴とする(1)に記載のコンベア搬送物監視方法。
( 2 ) The basic pattern is obtained by photographing one round of the conveyor with the television camera, arranging the obtained n2 images in order, and extracting n1 images of any one of the conveyor pieces from these images. A set of n1 images corresponding to the number of pieces is acquired, images having the same characteristics are determined for each of the n1 images of each set, and the image of one unit of the conveyor piece thus determined is determined. Obtained as a set,
A set of difference images obtained by comparing the actual pattern with the basic pattern, obtaining a basic pattern having the highest image matching rate, taking a difference between each image of the actual pattern and each image of the basic pattern The method for monitoring a conveyor conveyed product according to ( 1 ), wherein a time-series change of the difference image is obtained from the detected image to detect the conveyed product.
(3)前記差分画像に搬送物の同一部分が所定時間以上映っている場合に、搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする(2)に記載のコンベア搬送物監視方法。 (3) conveyor according to when the same portion of the transported material in the difference image is reflected more than a predetermined time, in (2) determining that clogging of abnormal is conveyed in the conveyance object occurs Conveyance monitoring method.
(4)搬送物の検出画像から搬送物の面積を求め、それを積分することで時間当たりの搬送物搬送量を計算することを特徴とする(2)に記載のコンベア搬送物監視方法。 ( 4 ) The conveyor transported object monitoring method according to ( 2 ), wherein the transported object transport amount per time is calculated by obtaining an area of the transported object from the detected image of the transported object and integrating the area.
(5)前記コンベアの上流側と下流側の2か所で搬送物の搬送量を検出し、上流側に対して下流側の搬送量が少なくなった場合に、これらの間で搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする(4)に記載のコンベア搬送物監視方法。 ( 5 ) When the transport amount of the transported object is detected at two locations on the upstream side and the downstream side of the conveyor, and the transport amount on the downstream side is smaller than the upstream side, there is an abnormality in the transported object between them. It is determined that clogging of the conveyed product is, The conveyor conveyed product monitoring method according to ( 4 ), characterized in that:
(6)搬送物に異常が発生した場合に、警報を発する工程をさらに有することを特徴とする(1)から(5)のいずれかに記載のコンベア搬送物監視方法。 ( 6 ) The conveyor conveyed object monitoring method according to any one of (1) to ( 5 ), further comprising a step of issuing an alarm when an abnormality occurs in the conveyed object.
(7)凹凸状を有するコンベア上を、前記コンベアの搬送面が一部露出した状態で搬送される搬送物を監視するコンベア搬送物監視装置であって、
前記コンベアの搬送面にスリット光を照射する光源と、
前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む平面領域を撮影するテレビカメラと、
前記テレビカメラで撮影した画像を処理する画像処理部と、
搬送物がない状態で前記コンベアの搬送面に前記光源からスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して得られた基本パターンを記憶しておき、前記コンベアにより搬送物を搬送している際に前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面にスリット光が当たっている部分を含む平面領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して得られた実パターンを前記基本パターンと比較して複数の差分画像を取得し、これら差分画像から搬送物を検出する制御部と
を具備し、
前記コンベアは、複数のコンベア片がリンクでつなげられて構成されており、前記光源は、前記スリット光が、長さ方向の範囲が前記コンベア片の長さを一度で照射できる範囲となるように、かつ、幅方向の範囲が前記コンベアのうち実質的に搬送物が載置される範囲を一度で照射できる範囲となるように斜めに照射されるように設置され、前記テレビカメラは、その撮影範囲がスリット光の照射範囲を一画面に収められる範囲になるよう設置されることを特徴とするコンベア搬送物監視装置。
(7) A conveyor transported object monitoring device that monitors a transported object that is transported in a state where the transport surface of the conveyor is partially exposed on a conveyor having an uneven shape,
A light source that irradiates slit light on the conveyor surface of the conveyor;
A television camera that captures a plane area including a portion on which the slit light hits on the conveying surface of the conveyor;
An image processing unit for processing an image captured by the television camera;
While irradiating the conveyor surface of the conveyor with slit light from the light source in the absence of an object to be conveyed, the area including the portion where the slit light hits the conveyor surface of the conveyor is photographed with a TV camera, and image processing is performed. The obtained basic pattern is memorized, and when the conveyed object is conveyed by the conveyor, the slit light hits the conveying surface of the conveyor while irradiating the conveying surface of the conveyor with the slit light. A control unit that captures a plane area including the image by a television camera, compares a real pattern obtained by image processing with the basic pattern, obtains a plurality of difference images, and detects a conveyed object from the difference images; And
The conveyor is configured by connecting a plurality of conveyor pieces by links, and the light source is configured such that the slit light has a range in the length direction that can irradiate the length of the conveyor piece at a time. And the range in the width direction is set to be irradiated obliquely so that the range in which the conveyed product is placed in the conveyor can be irradiated at once, and the TV camera A conveyor transported object monitoring device, characterized in that the range is installed so that the slit light irradiation range can be accommodated on one screen .
(8)前記基本パターンは、前記コンベア1周回を前記テレビカメラで撮影し、得られた画像n2枚を順番に並べ、これら画像から、任意の前記コンベア片分の画像n1枚を抜き出して、コンベア片の枚数分のn1枚の画像の組を取得し、これら各組のn1枚の画像のそれぞれについて同じ特徴を持つ画像を決定し、このように決定された前記コンベア片1単位分の画像の集合として得られ、
前記制御部は、前記実パターンと前記基本パターンとを比較し、最も画像の一致率の高い基本パターンを求め、前記実パターンの各画像と前記基本パターンの各画像との差分をとり、得られた差分画像の集合から差分画像の時系列変化を求め、搬送物を検出することを特徴とする(7)に記載のコンベア搬送物監視装置。
( 8 ) The basic pattern is obtained by photographing one round of the conveyor with the television camera, arranging the obtained n2 images in order, and extracting n1 images of an arbitrary conveyor piece from these images, A set of n1 images corresponding to the number of pieces is acquired, images having the same characteristics are determined for each of the n1 images of each set, and the image of one unit of the conveyor piece thus determined is determined. Obtained as a set,
The control unit compares the actual pattern with the basic pattern to obtain a basic pattern having the highest image matching rate, and obtains a difference between each image of the actual pattern and each image of the basic pattern. The conveyor conveyed product monitoring apparatus according to ( 7 ), wherein a time-series change of the differential image is obtained from the set of the differential images, and the conveyed product is detected.
(9)前記制御部は、前記差分画像に搬送物の同一部分が所定時間以上映っている場合に、搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする(8)に記載のコンベア搬送物監視装置。 ( 9 ) The control unit determines that the clogging of the transported object, which is an abnormality of the transported object, has occurred when the same portion of the transported object appears in the difference image for a predetermined time or longer ( 8) ) Conveyor transported object monitoring device.
(10)前記制御部は、搬送物の検出画像から搬送物の面積を求め、それを積分することで時間当たりの搬送物の搬送量を計算することを特徴とする(8)に記載のコンベア搬送物監視装置。 (10) wherein, the conveyor according to (8) calculating the conveyance amount of the conveyance of per time by measuring the area of the transfer material from the detected image of the conveyed object, integrating it Conveyance monitoring device.
(11)前記光源および前記テレビカメラは、前記コンベアの上流側と下流側の2か所に設置され、前記制御部は、これら2か所で搬送物の搬送量を検出し、上流側に対して下流側の搬送量が少なくなった場合に、これらの間で搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする(10)に記載のコンベア搬送物監視装置。 ( 11 ) The light source and the TV camera are installed at two locations on the upstream side and the downstream side of the conveyor, and the control unit detects the transport amount of the transported material at these two locations and When the transport amount on the downstream side becomes small, it is determined that the transported object is clogged, which is an abnormality of the transported material, and the transported object monitoring device according to ( 10 ).
(12)前記制御部が搬送物に異常が発生したと判定した場合に、警報を発する警報装置をさらに具備することを特徴とする(7)から(11)のいずれかに記載のコンベア搬送物監視装置。 ( 12 ) The conveyor conveyed product according to any one of ( 7 ) to ( 11 ), further comprising an alarm device that issues an alarm when the controller determines that an abnormality has occurred in the conveyed item. Monitoring device.
本発明によれば、搬送物がない状態でコンベア搬送面にスリット光を照射しつつ、コンベア搬送面のスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して基本パターンとして記憶させておき、搬送物を搬送している際に同様に撮影および画像処理して得られた実パターンと基本パターンとの差分画像をとるので、凹凸状を有するコンベア上にコンベアの搬送面の一部が露出した状態でまばらに存在するような搬送物であっても、その有無を自動的に検出することができる。このようにコンベア上の搬送物を自動的に検出できることにより、搬送物の詰り等の異常状態を迅速に発見することができ、異常状態の解消処置を短時間で行うことができる。 According to the present invention, while irradiating the conveyor transport surface with slit light in the absence of a transported object, the area including the portion of the conveyor transport surface where the slit light strikes is photographed with a television camera, and image processing is performed. Since the difference image between the actual pattern obtained by photographing and image processing and the basic pattern is taken in the same way when the transported object is transported, it is stored as a pattern. Even if the object is sparsely present with a part of the surface exposed, the presence or absence can be automatically detected. By automatically detecting the conveyed product on the conveyor in this way, it is possible to quickly find an abnormal state such as clogging of the conveyed product, and to take measures for eliminating the abnormal state in a short time.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るコンベア搬送物監視装置を示す概略構成図、図2は本発明の一実施形態に係るコンベア搬送物監視装置が用いられるコンベアを示す側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a conveyor conveyed product monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view illustrating a conveyor in which the conveyor conveyed object monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention is used.
コンベア搬送物監視装置1は、厚板の剪断ラインにおいてエプロン型コンベア10で搬送される剪断屑(搬送物)11の状態を監視するものであり、スリットレーザー発振器(スリット状光源)2と、テレビカメラ3と、画像処理装置(画像処理部)4と、制御部5と、警報装置6とを有している。
The conveyor conveyed
エプロン型コンベア(以下、単にコンベアとも記す)10は、図2に示すように、コンベア片(エプロン)10aを1単位として複数のコンベア片10aがリンク10bでつなげられて構成されており、リンク10bが凸状となっている。
As shown in FIG. 2, the apron type conveyor (hereinafter, also simply referred to as a conveyor) 10 is configured by connecting a plurality of
スリットレーザー発振器2は、コンベア10の搬送面にレーザースリット光(以下単にスリット光と記す)を照射するものである。スリットレーザー発振器2は、そこから照射されるスリット光におけるコンベア搬送方向の範囲がエプロン型コンベアの1単位(エプロン1単位)であるコンベア片10aの長さを一度で照射できる範囲となるように、かつ、照射されるスリット光におけるコンベア幅方向の範囲がコンベア10のうち実質的に剪断屑11が載置される範囲を一度で照射できる範囲となるように、その位置および角度が調整される。この場合、図示するように、典型的にはスリット光がコンベア10の搬送面に斜めに照射されるようになる。このとき、照射範囲の流れ方向の長さが、コンベア片10aの長さよりも長くても構わない。
The slit laser oscillator 2 irradiates the conveying surface of the
テレビカメラ3は、エプロン型コンベア10の搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域を撮影するものであり、ラインに設置されているITVを利用することができる。ただし、ITVに限らず他のテレビカメラを設置してもよい。テレビカメラ3は、その撮影範囲がスリット光の照射範囲を一画面に収められる範囲になるように、位置および角度が調整されて設置される。
The TV camera 3 captures an area including a portion where the slit light strikes on the transport surface of the
画像処理装置4は、テレビカメラ3で撮像した画像を画像処理して、レーザースリット光が当たっている部分の処理画像を得るためのものである。
The
画像処理装置4により得られる処理画像を図3に示す。エプロン型コンベア10におけるスリットレーザー発振器2からのスリット光Aが照射されている領域では、テレビカメラ3によりスリット光Aを含む撮影範囲Aが撮影され、画像処理装置4により処理されて画像Aとなる。同様に、スリット光Bが照射されている領域では、撮影範囲Bが撮影され、画像処理装置4により処理されて画像Bとなる。
A processed image obtained by the
制御部5は、画像処理装置4で処理された処理画像から搬送物である剪断屑11の状態を求め、その状態から詰り等の異常が生じているか否かを判定するためのものである。
The
警報装置6は、制御部5が剪断屑11の状態に詰り等の異常が生じていると判定した場合に、制御部5からの指令に基づいて警報を発するためのものである。
The
次に、以上のように構成されたコンベア搬送物監視装置1の処理動作について説明する。
Next, the processing operation of the conveyor conveyed
上述したように、エプロン型コンベア10の形状は凹凸状で複雑に変化するため、コンベア搬送面の一部が露出した状態でまばらに存在する剪断屑11の状態を検出する際に、先行技術のようにTVカメラで撮像した画像を単純に画像処理してもコンベアか剪断屑かを正確に判別することは困難である。
As described above, since the shape of the
そこで、本実施形態では、剪断屑がない状態でエプロン型コンベア10の搬送面にスリットレーザー発振器2からレーザースリット光を照射しつつ、コンベア10の搬送面におけるにスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラ3にて撮影し、画像処理装置4により画像処理して制御部5に基本パターンとして記憶させておき、剪断屑11を搬送している際に同様に撮影および画像処理して得られた実パターンを基本パターンと比較する。
Therefore, in the present embodiment, a portion in which the slit light strikes the conveyance surface of the
基本パターンを得る際のフローAは、図4に示すように行われる。最初にコンベア10上に剪断屑がない状態でコンベア10の1周回をテレビカメラ3で撮影し、得られた画像n2枚を順番に並べる。次いで、コンベア1周回の画像n2枚から、任意のエプロン1単位分(コンベア片10a)の画像n1を抜き出す操作、および次のエプロン1単位の画像先頭に移動させる操作を、エプロンの数だけ繰り返す。
Flow A in obtaining the basic pattern is performed as shown in FIG. First, one round of the
ここで、
a:コンベアを構成するエプロン1単位(コンベア片10a)の枚数
e:エプロン1単位の長さ(m)
v:コンベア搬送速度(m/s)
N:カメラフレームレート(f/s)とすると、
コンベア1周回分の画像枚数n2およびエプロン1単位分の画像枚数n1は、それぞれ(1)式および(2)式で表される。
n2=(a×e/v)×N ・・・(1)
n1=(e/v)×N ・・・(2)
すなわち、エプロン1単位分のn1枚の画像がa組得られる。
here,
a: Number of apron units (
v: Conveyor transport speed (m / s)
N: Given the camera frame rate (f / s),
The number of images n2 for one turn of the conveyor and the number of images n1 for one unit of the apron are expressed by equations (1) and (2), respectively.
n2 = (a × e / v) × N (1)
n1 = (e / v) × N (2)
That is, a sets of n1 images corresponding to one unit of an apron are obtained.
コンベア1周分の画像はエプロン1単位の繰り返しであるから、a組のn1枚の画像のうち同じ順番の画像を比較し、スリット光が当たっている輝度の高い部分の形状から同じ特徴を抽出し、エプロン1単位分の基本パターンを決定する。 Since the image for one revolution of the conveyor is a unit of apron, the same order of the images in the a1 n1 images are compared, and the same features are extracted from the shape of the high-brightness part that is exposed to the slit light. The basic pattern for one unit of apron is determined.
具体的には、図5に示すように、各組の1枚目の元の画像に対し、平行移動、不要箇所除去、回転などの処理を行って補正画像を作成し、同一特徴を持つ1枚目画像を決定する。この操作をn1枚目の画像まで繰り返して、エプロン1単位分の基本パターンを決定する。
Specifically, as shown in FIG. 5, a corrected image is created by performing processes such as translation, unnecessary portion removal, and rotation on the first original image of each group, and the
ただし、テレビカメラによる撮影の際の画像一枚一枚のタイミングは、コンベアの搬送速度と同期をとっているわけではないので、厳密にはエプロン1単位の画像枚数が各組で一致している保証はない。この場合でも、図6に示す手法により、各組の画像を一枚一枚比較することにより、同一特徴を持つ画像を抽出して基本パターンを決定することができる。 However, the timing of each image at the time of shooting with the TV camera is not synchronized with the conveyor conveyance speed, so strictly speaking, the number of images in one apron unit is the same for each set. There is no guarantee. Even in this case, the basic pattern can be determined by extracting images having the same characteristics by comparing each set of images one by one by the method shown in FIG.
具体的には、最初に2組目の1枚目の画像について、1組目の1枚目および2枚目と比較し、近い方の画像番号に当てはめる。ここでは1枚目であったとする。次に、2組目の2枚目の画像について、1組目の2枚目および3枚目と比較し、近い方の画像に当てはめる。ここでは3枚目であったとする。このような操作をn1枚目まで行う。この例では、2組目の2枚目が欠番となるが、画像の組はa組あるため、aが十分に大きい場合には、全体を重ねれば欠番の影響はなくなる。 Specifically, the first image of the second set is first compared with the first and second images of the first set, and is applied to the closest image number. Here, the first sheet is assumed. Next, the second image of the second set is compared with the second and third images of the first set, and is applied to the closer image. Here, the third sheet is assumed. Such an operation is performed up to the n1st sheet. In this example, the second set of the second set is a missing number, but since there are a set of images, if a is sufficiently large, the effect of the missing number is eliminated if the whole is overlapped.
そして、3組目以降も同様に画像比較を行って画像番号を当てはめる。このようにして、エプロン1単位分の基本パターンを決定することができる。 In the third and subsequent sets, image comparison is performed in the same manner and image numbers are assigned. In this way, a basic pattern for one unit of apron can be determined.
本例では、コンベアの搬送速度に対してテレビカメラのフレームレートが十分に大きいため、画像一枚ごとの変化が小さく、コンベアと同期をとらなくとも同一特徴を持つ画像を抽出して基本パターンを決定することができる。 In this example, the frame rate of the TV camera is sufficiently large with respect to the conveyor conveyance speed, so the change for each image is small, and images with the same characteristics are extracted without synchronizing with the conveyor, and the basic pattern is extracted. Can be determined.
以上のいずれの例においても、基本パターンを作成するに当たり、エプロン1単位の繰り返し画像を一組ずつまとめるため、スリット光をエプロン1単位の範囲に一度で照射することが有効である。 In any of the above examples, in creating a basic pattern, it is effective to irradiate slit light once in a range of one apron in order to collect one set of repeated images of one apron.
剪断屑11を搬送している際に同様に撮影および画像処理して得られた実パターンと基本パターンとから剪断屑を検出する際のフローBを図7を参照して説明する。
A flow B in detecting shearing waste from the actual pattern and the basic pattern obtained by photographing and image processing in the same manner while the shearing
最初に、撮影した画像とフローAによって得られた基本パターンとを比較し、最も画像の一致率の高い基本パターンを求める。次いで、撮影画像と基本パターンとの差分をとる。この操作を1枚目(画像番号1)から繰り返す。これにより、差分画像の集合が得られ、この差分画像の集合から差分画像の時系列変化を求め、剪断屑を検出する。 First, the captured image is compared with the basic pattern obtained by the flow A, and the basic pattern having the highest image matching rate is obtained. Next, the difference between the captured image and the basic pattern is taken. This operation is repeated from the first sheet (image number 1). Thereby, a set of difference images is obtained, a time-series change of the difference images is obtained from the set of difference images, and shearing waste is detected.
このとき、フローBによって得られた差分画像から搬送物である剪断屑の有無を判定する際には、所定の判定条件に基づいて行われる。 At this time, when the presence / absence of shearing waste as a conveyed product is determined from the difference image obtained by the flow B, the determination is performed based on a predetermined determination condition.
例えば、図8の事例1のように、差分画像として検出された部分が1枚目、2枚目、3枚目、・・・と連続的に検出されて、一方向に移動したように見え、その部分の大小の変化があまり大きくない場合には、剪断屑として判定する。
For example, as in
これに対し、図8の事例2のように、差分画像として検出された部分が、少数の画面のみ(図の例では差分画像2枚目の1画面のみ)に検出される場合や、事例3のように、スリット光が当たらない範囲のはずが差分画像として検出された部分が存在する場合には、剪断屑として判定しない。 On the other hand, as in the case 2 of FIG. 8, the portion detected as the difference image is detected only on a small number of screens (in the example of the figure, only one screen of the second difference image), or the case 3 If there is a portion detected as a difference image that should not be in the range where the slit light does not hit, it is not determined as shearing waste.
ただし、上記例はあくまでも例示にすぎず、この際の判定条件の閾値は、設備の構成や運転条件などによって調整が必要である。また、上記例以外の判定方法をとる場合もあり得る。 However, the above example is merely an example, and the threshold value of the determination condition at this time needs to be adjusted depending on the configuration of the equipment, the operation condition, and the like. In addition, a determination method other than the above example may be used.
上記事例1とは異なり、差分画像として検出された部分が一定方向に移動するのではなく、差分画像として検出された部分が一定部分に所定時間以上映っている場合は、剪断屑の詰りとして判定することができる。このように判定された場合に、警報装置6で警報を発するようにすることにより、オペレーターによらずに、剪断屑詰りを発見することができる。
Unlike the
逆に、事例3のように剪断屑がないはずの範囲に検出が長時間続く場合は、ごみ、汚れ等の場合が考えられる。したがって、このように判定された場合に、警報を発するようにすることにより、清掃時期のガイダンスを得ることができる。 On the contrary, when the detection continues for a long time in a range where there is no shearing dust as in the case 3, there may be cases of dust, dirt, and the like. Therefore, when it is determined in this way, a warning for cleaning can be obtained by issuing an alarm.
また、本実施形態のコンベア搬送物監視装置を用いることにより、剪断屑搬送量の検出も可能である。すなわち、剪断屑が検出されている状態で、その画像から剪断屑の面積を求め、積分することで、時間当たりの剪断屑搬送量を計算することができる。コンベアの上流側と下流側の2か所に本実施形態のコンベア搬送物監視装置を設置し、それぞれで上記のように剪断屑搬送量を検出するようにすることにより、上流側に対して下流側の搬送量が少なくなった場合に、これら2つのコンベア搬送物監視装置の間で剪断屑が詰まったという判定をすることができる。 In addition, by using the conveyor conveyed product monitoring apparatus according to the present embodiment, it is possible to detect the amount of sheared scrap conveyed. That is, in a state in which shearing waste is detected, the area of shearing waste is obtained from the image and integrated, whereby the amount of shearing waste transported per hour can be calculated. By installing the conveyor conveyance monitoring device of the present embodiment at two locations on the upstream side and downstream side of the conveyor, and detecting the amount of sheared debris transported as described above, the upstream side and the downstream side are detected. When the conveyance amount on the side decreases, it can be determined that the shearing clogged between these two conveyor conveyance object monitoring devices.
以上のように、本実施形態によれば、搬送物がない状態でコンベア搬送面にスリット光を照射しつつ、コンベア搬送面のスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して基本パターンとして記憶させておき、搬送物である剪断屑を搬送している際に同様に撮影および画像処理して得られた実パターンと基本パターンとの差分画像をとるので、凹凸状を有するエプロン型コンベア上にコンベアの搬送面の一部が露出した状態でまばらに存在する剪断屑の有無を自動的に検出することができる。このようにコンベア上の剪断屑を自動的に検出できることにより、剪断屑の詰り等の異常状態を迅速に発見することができ、異常状態の解消処置を短時間で行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, an area including a portion where the slit light hits the conveyor transport surface is photographed with the TV camera while irradiating the conveyor transport surface with slit light in the absence of a transported object. Since the image processing and storing as a basic pattern, and taking the sheared waste that is the conveyed product, taking a difference image between the actual pattern and the basic pattern obtained by imaging and image processing in the same manner, It is possible to automatically detect the presence or absence of shearing sparsely present in a state in which a part of the conveying surface of the conveyor is exposed on the apron type conveyor having an uneven shape. Thus, by automatically detecting the shearing scraps on the conveyor, it is possible to quickly find an abnormal state such as clogging of the shearing scraps, and to perform a solution for the abnormal state in a short time.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、コンベアとしてエプロン型コンベアを用いたが、これに限るものではなく、複数のコンベア片を連結した他のコンベアを用いることができる。また、複数のコンベア片を連結したものに限らず、搬送面が凹凸状のものであればよい。さらに、搬送物として剪断屑を用いた場合に限らず、コンベアの凹凸面が露出するようにして搬送されるものであれば他の搬送物であってもよい。さらにまた、基本パターンおよび実パターンの画像処理についても、上記実施形態に限るものではなく、種々の手法を採用することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, in the above-described embodiment, the apron type conveyor is used as the conveyor. However, the present invention is not limited to this, and another conveyor in which a plurality of conveyor pieces are connected can be used. Moreover, it should just be a thing with an uneven | corrugated surface, not only what connected the some conveyor piece. Furthermore, it is not limited to the case where sheared waste is used as the conveyed product, and other conveyed items may be used as long as they are conveyed so that the uneven surface of the conveyor is exposed. Furthermore, the image processing of the basic pattern and the actual pattern is not limited to the above embodiment, and various methods can be employed.
1 コンベア搬送物監視装置
2 レーザー発振器(スリット状光源)
3 テレビカメラ
4 画像処理装置(画像処理部)
5 制御部
6 警報装置
10 エプロン型コンベア(コンベア)
10a コンベア片
10b リンク
11 剪断屑(搬送物)
1 Conveyor transported object monitoring device 2 Laser oscillator (slit light source)
3
5
Claims (12)
搬送物がない状態で前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む平面領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して基本パターンを取得する工程と、
前記コンベアにより搬送物を搬送している際に前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面にスリット光が当たっている部分を含む平面領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して実パターンを取得する工程と、
前記基本パターンと前記実パターンとを比較して複数の差分画像を取得し、これら差分画像から搬送物を検出する工程と
を有し、
前記コンベアは、複数のコンベア片がリンクでつなげられて構成されており、前記スリット光は、長さ方向の範囲が前記コンベア片の長さを一度で照射できる範囲となるように、かつ、幅方向の範囲が前記コンベアのうち実質的に搬送物が載置される範囲を一度で照射できる範囲となるように斜めに照射され、前記テレビカメラは、その撮影範囲がスリット光の照射範囲を一画面に収められる範囲になるよう設置されることを特徴とするコンベア搬送物監視方法。 On a conveyor having an uneven shape, a conveyor transported object monitoring method for monitoring a transported object transported in a state where the transport surface of the conveyor is partially exposed,
While irradiating the conveying surface of the conveyor with slit light in the absence of a conveyed product, a plane area including a portion where the slit light hits on the conveying surface of the conveyor is photographed with a television camera, image processed, and a basic pattern A process of obtaining
Shooting the plane area including the portion where the slit light hits the transport surface of the conveyor with a TV camera while irradiating the transport surface of the conveyor with the slit light when transporting the transported object by the conveyor, A process of image processing to obtain a real pattern;
By comparing the actual pattern and the basic pattern to obtain a plurality of difference images, possess and detecting the conveyed object from these difference images,
The conveyor is configured by connecting a plurality of conveyor pieces with links, and the slit light has a width such that the range in the length direction can irradiate the length of the conveyor piece at a time. The TV camera is irradiated obliquely so that the range of the direction is a range that can irradiate the range where the conveyed object is substantially placed in the conveyor at one time, and the TV camera has the same shooting range as the slit light irradiation range. It is installed so that it may become the range stored on a screen, The conveyor conveyed product monitoring method characterized by the above-mentioned .
前記実パターンと前記基本パターンとを比較し、最も画像の一致率の高い基本パターンを求め、前記実パターンの各画像と前記基本パターンの各画像との差分をとり、得られた差分画像の集合から差分画像の時系列変化を求め、搬送物を検出することを特徴とする請求項1に記載のコンベア搬送物監視方法。 In the basic pattern, one round of the conveyor is photographed by the television camera, and the obtained n2 images are arranged in order, and n1 images for any of the conveyor pieces are extracted from these images, and the number of conveyor pieces A set of n1 images per minute, images having the same characteristics are determined for each of the n1 images of each set, and obtained as a set of images for one unit of the conveyor piece thus determined. And
A set of difference images obtained by comparing the actual pattern with the basic pattern, obtaining a basic pattern having the highest image matching rate, taking a difference between each image of the actual pattern and each image of the basic pattern 2. A conveyor conveyed object monitoring method according to claim 1 , wherein a time-series change of the difference image is obtained from the detected image and the conveyed object is detected.
前記コンベアの搬送面にスリット光を照射する光源と、
前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む平面領域を撮影するテレビカメラと、
前記テレビカメラで撮影した画像を処理する画像処理部と、
搬送物がない状態で前記コンベアの搬送面に前記光源からスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して得られた基本パターンを記憶しておき、前記コンベアにより搬送物を搬送している際に前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面にスリット光が当たっている部分を含む平面領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して得られた実パターンを前記基本パターンと比較して複数の差分画像を取得し、これら差分画像から搬送物を検出する制御部と
を具備し、
前記コンベアは、複数のコンベア片がリンクでつなげられて構成されており、前記光源は、前記スリット光が、長さ方向の範囲が前記コンベア片の長さを一度で照射できる範囲となるように、かつ、幅方向の範囲が前記コンベアのうち実質的に搬送物が載置される範囲を一度で照射できる範囲となるように斜めに照射されるように設置され、前記テレビカメラは、その撮影範囲がスリット光の照射範囲を一画面に収められる範囲になるよう設置されることを特徴とするコンベア搬送物監視装置。 On a conveyor having a concavo-convex shape, a conveyor transported object monitoring device that monitors a transported object transported in a state where the transport surface of the conveyor is partially exposed,
A light source that irradiates slit light on the conveyor surface of the conveyor;
A television camera that captures a plane area including a portion on which the slit light hits on the conveying surface of the conveyor;
An image processing unit for processing an image captured by the television camera;
While irradiating the conveyor surface of the conveyor with slit light from the light source in the absence of an object to be conveyed, the area including the portion where the slit light hits the conveyor surface of the conveyor is photographed with a TV camera, and image processing is performed. The obtained basic pattern is memorized, and when the conveyed object is conveyed by the conveyor, the slit light hits the conveying surface of the conveyor while irradiating the conveying surface of the conveyor with the slit light. A control unit that captures a plane area including the image by a television camera, compares a real pattern obtained by image processing with the basic pattern, obtains a plurality of difference images, and detects a conveyed object from the difference images; And
The conveyor is configured by connecting a plurality of conveyor pieces by links, and the light source is configured such that the slit light has a range in the length direction that can irradiate the length of the conveyor piece at a time. And the range in the width direction is set to be irradiated obliquely so that the range in which the conveyed product is placed in the conveyor can be irradiated at once, and the TV camera A conveyor transported object monitoring device, characterized in that the range is installed so that the slit light irradiation range can be accommodated on one screen .
前記制御部は、前記実パターンと前記基本パターンとを比較し、最も画像の一致率の高い基本パターンを求め、前記実パターンの各画像と前記基本パターンの各画像との差分をとり、得られた差分画像の集合から差分画像の時系列変化を求め、搬送物を検出することを特徴とする請求項7に記載のコンベア搬送物監視装置。 In the basic pattern, one round of the conveyor is photographed by the television camera, and the obtained n2 images are arranged in order, and from the images, n1 images of an arbitrary conveyor piece are extracted, and the number of conveyor pieces A set of n1 images per minute, images having the same characteristics are determined for each of the n1 images of each set, and obtained as a set of images for one unit of the conveyor piece thus determined. And
The control unit compares the actual pattern with the basic pattern to obtain a basic pattern having the highest image matching rate, and obtains a difference between each image of the actual pattern and each image of the basic pattern. The conveyor conveyance monitoring apparatus according to claim 7 , wherein a time-series change of the difference image is obtained from the set of difference images to detect a conveyance object.
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