JP6233165B2 - 形鋼測定方法、形鋼測定システム、及びプログラム - Google Patents

形鋼測定方法、形鋼測定システム、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、形鋼測定方法、形鋼測定システム、及びプログラムに関し、特に、形鋼の切断面の形状と寸法を測定するために用いて好適なものである。
形鋼は、例えば、加熱炉で加熱された鋳片(ブルーム等)に対して、粗圧延、中間圧延、仕上圧延を行った後、冷却、矯正、切断を行うことにより製造される。この際、形鋼が所定の形状、寸法であるか否かを調べ、その結果をその後の操業に反映させることが行われている。
形鋼の形状を測定する技術として特許文献1、2に記載の技術がある。
特許文献1には、互いに直交するX、Y、Z軸を有する形鋼の横断面の寸法を、互いに直交するx、y、z軸を有するレーザ距離計によって測定するに際し、X、Y、Z軸及びx、y、z軸を規定すると共に、X軸及びx軸のなす角度と、Y軸及びy軸のなす角度と、Z軸及びz軸のなす角度とを規定することが記載されている。
特許文献2には、H形鋼を通過させる開口部を備えた口の字形フレームの上枠部、下枠部、左右の縦枠部に各々設けた4個の光波距離計を、上枠部、下枠部、左右の縦枠部に沿って各々移動させながら、当該光波距離計により距離情報を測定し、測定した距離情報を、H形鋼の寸法・形状情報に変換することが記載されている。
ところで、前記の切断工程では、形鋼は、その長手方向に垂直な方向に沿って切断される。したがって、その切断面にはバリが生じる。このようなバリが生じている状態で形鋼の形状を測定する場合には、切断面のバリを除いた本来の形状を測定する必要がある。
そこで、このようなバリを測定する技術として特許文献3〜5に記載の技術がある。
特許文献3〜5には、バリを含む領域に対してレーザ光等を照射し、バリにより生じる陰影を抽出し、抽出した陰影に基づいてバリの形状を測定することが記載されている。
特開昭62−44610号公報 特開2003−315027号公報 特開昭60−262002号公報 特開昭61−51507号公報 特開平11−153414号公報
しかしながら、前述した技術では、バリを測定するために、特別な計測器を用いる必要がある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、特別な計測器を用いることなく、形鋼の切断面の形状と寸法を測定することを目的とする。
本発明の形鋼測定方法は、長手方向に垂直な方向に沿って切断された形鋼の切断面の形状と寸法を測定する形鋼測定方法であって、前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に平行な方向を撮像方向として撮像した画像である第1の画像を撮像する第1の撮像工程と、前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に垂直な方向を撮像方向として撮像した画像である第2の画像を撮像する第2の撮像工程と、前記第2の画像に基づいて、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分のバリの高さを決定するバリ高さ決定工程と、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分の最も突出している位置を前記第1の画像から特定し、特定した位置から当該部分のバリの高さを差し引いた位置を、当該部分のバリを除いた位置として導出し、導出した位置に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の形状を導出する形状導出工程と、前記形状導出工程により導出された形状に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の寸法を導出する寸法導出工程と、を有し、前記第2の画像は、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する辺の何れかの辺に沿う方向に平行な方向を撮像方向として撮像された画像であり、且つ、当該辺の少なくとも1つの辺に形成されているバリの背景にバリ以外の前記形鋼の領域が写し出されていない画像であることを特徴とする。
本発明の形鋼測定システムは、長手方向に垂直な方向に沿って切断された形鋼の切断面の形状と寸法を測定する形鋼測定システムであって、前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に平行な方向を撮像方向として撮像した画像である第1の画像を撮像する第1の撮像手段と、前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に垂直な方向を撮像方向として撮像した画像である第2の画像を撮像する第2の撮像手段と、前記第2の画像に基づいて、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分のバリの高さを決定するバリ高さ決定手段と、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分の最も突出している位置を前記第1の画像から特定し、特定した位置から当該部分のバリの高さを差し引いた位置を、当該部分のバリを除いた位置として導出し、導出した位置に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の形状を導出する形状導出手段と、前記形状導出手段により導出された形状に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の寸法を導出する寸法導出手段と、を有し、前記第2の画像は、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する辺の何れかの辺に沿う方向に平行な方向を撮像方向として撮像された画像であり、且つ、当該辺の少なくとも1つの辺に形成されているバリの背景にバリ以外の前記形鋼の領域が写し出されていない画像であることを特徴とする。
本発明のプログラムは、長手方向に垂直な方向に沿って切断された形鋼の切断面の形状と寸法を測定することをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に平行な方向を撮像方向として撮像した画像である第1の画像と、前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に垂直な方向を撮像方向として撮像した画像である第2の画像とを取得する画像取得工程と、前記第2の画像に基づいて、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分のバリの高さを決定するバリ高さ決定工程と、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分の最も突出している位置を前記第1の画像から特定し、特定した位置から当該部分のバリの高さを差し引いた位置を、当該部分のバリを除いた位置として導出し、導出した位置に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の形状を導出する形状導出工程と、前記形状導出工程により導出された形状に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の寸法を導出する寸法導出工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明によれば、形鋼の切断面を含む領域を、形鋼の長手方向に垂直な方向を撮像方向として撮像した画像に基づいてバリの高さを決定する。そして、決定したバリの高さがあるものとして、形鋼の切断面を含む領域を、形鋼の長手方向に平行な方向を撮像方向として撮像した画像から、形鋼の切断面のバリを除いた領域の形状と寸法を導出する。したがって、特別な計測器を用いることなく、形鋼の切断面の形状と寸法を測定することができる。
形鋼測定システムの構成の一例を示す図である。 撮像装置から形鋼Sを見た様子の一例を示す図である。 形鋼測定装置の機能的な構成の一例を示す図である。 形鋼の正面画像の一例を概念的に示す図である。 形鋼の側面画像の一例を概念的に示す図である。 形鋼の正面画像を回転する角度の一例を説明する図である。 形鋼の正面画像に写し出されている形鋼のエッジを説明する図である。 形鋼の側面画像に写し出されている形鋼のエッジを説明する図である。 図7の破線の丸で囲まれた部分を拡大して示す図である。 推定エッジ導出部における処理の一例を説明する第1の図である。 推定エッジ導出部における処理の一例を説明する第2の図である。 推定エッジ導出部における処理の一例を説明する第3の図である。 形鋼の切断面の各部の寸法の一例を示す図である。 形鋼測定装置における処理の一例を説明するフローチャートである。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。尚、各図に示すX、Y、Z座標は、各図における方向の関係を示すものであり、当該座標の原点は、各図に示す位置に限定されるものではない。
(形鋼測定システムの構成)
図1は、形鋼測定システムの構成の一例を示す図である。本実施形態では、形鋼SがH形鋼である場合を例に挙げて説明する。また、本実施形態では、長手方向に略垂直な方向で切断された後、その切断面に形成されたバリを除去する処理が行われる前の形鋼Sの切断面C1、C2のうち、一方の切断面C1の(バリを除いた本来の)形状及び寸法を測定する場合を例に挙げて説明する。他方の切断面C2の形状及び寸法については、切断面C1の形状及び寸法を測定するのと同じ方法で測定することができるので、本実施形態では、切断面C2の形状及び寸法を測定する方法の詳細な説明を省略する。尚、図1では、形鋼S(H形鋼)が置かれている向きを特定するために、形鋼S(H形鋼)のウェブの部分を破線で透視して示す。
形鋼測定システムは、撮像装置110、120と、形鋼測定装置200と、を有する。
撮像装置110、120と、形鋼測定装置200は、通信ケーブル310、320を介して相互に通信可能に接続される。ただし、撮像装置110、120と、形鋼測定装置200は、無線通信を行ってもよい。また、撮像装置110、120で撮像された画像データを可搬型の記憶媒体に記憶し、当該記憶媒体に記憶された画像データを形鋼測定装置200が読み出すようにしてもよい。
撮像装置110、120は、例えば、同一の仕様のデジタルカメラである。本実施形態では、撮像装置110、120は、カラーの静止画像を撮像するものとする。
図2は、撮像装置110、120から形鋼Sを見た様子の一例を示す図である。具体的に図2(a)は、撮像装置110から形鋼Sを見た図の一例を示し、図2(b)は、撮像装置120から形鋼Sを見た図の一例を示す。
図1及び図2に示すように、形鋼Sは、台400の上に置かれている。台400の表面(載置面)は、水平面(X−Y平面)と略平行になっている。また、台400は、非金属製であり、撮像装置110、120で形鋼Sの画像を撮像した場合に、形鋼Sの画像と台400の画像との輝度差が大きくなるようにしている。
図2に示すように、本実施形態では、形鋼S(H形鋼)のフランジF2の面が台400の表面(載置面)と接触するように、形鋼Sが台400の上に置かれるようにする。
撮像装置110は、形鋼Sの切断面C1の(全体の)画像を、形鋼Sの長手方向に略平行な方向を撮像方向として(すなわち、切断面C1をその正面から)撮像するものである。そのために、撮像装置110は、その撮像面が形鋼Sの切断面C1と略正対するように配置される。以下の説明では、撮像装置110により撮像される第1の画像を必要に応じて「形鋼Sの正面画像」又は「正面画像」と称する。
撮像装置120は、形鋼Sの領域のうち、切断面C1の領域とその他の少なくとも一部の領域とを、形鋼Sの長手方向に略垂直な方向を撮像方向として(すなわち、切断面C1をその周囲から)撮像するものである。具体的に撮像装置120の撮像方向は、バリがないと仮定した場合の切断面C1を構成する辺の何れかの辺に沿う方向に平行な方向である。ただし、当該辺の少なくとも1つの辺に形成されているバリの背景にバリ以外の前記形鋼の領域が写し出されないように、撮像装置120の撮像方向を定める。
本実施形態では、撮像装置120は、形鋼S(H形鋼)のフランジF1、F2の幅方向(X軸方向)に平行な方向を撮像方向として撮像する。そのために、撮像装置120は、その撮像面が形鋼SのウェブWの面と略正対するように配置される。以下の説明では、撮像装置120により撮像される第2の画像を必要に応じて「形鋼Sの側面画像」又は「側面画像」と称する。
形鋼測定装置200は、撮像装置110、120により撮像された形鋼Sの正面画像及び側面画像を入力し、入力した形鋼Sの正面画像及び側面画像を用いて、形鋼Sの切断面C1の形状及び寸法を測定するものである。
(形鋼測定装置200の構成)
図3は、形鋼測定装置200の機能的な構成の一例を示す図である。形鋼測定装置200のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、及び各種のインターフェースを備えた情報処理装置や、専用のハードウェアを用いることにより実現される。以下に、図3に示す形鋼測定装置200が有する機能の一例を詳細に説明する。
<正面画像取得部201>
正面画像取得部201は、撮像装置110で撮像された形鋼Sの正面画像のデータを、通信ケーブル310を介して受信する。ただし、前述したように、正面画像取得部201は、形鋼Sの正面画像のデータを、通信ケーブル310を介して受信して取得する必要はない。例えば、正面画像取得部201は、形鋼Sの正面画像のデータを、無線通信により受信したり、可搬型の記憶媒体から読み出したりすることにより取得することができる。
<側面画像取得部202>
側面画像取得部202は、撮像装置120で撮像された形鋼Sの側面画像のデータを、通信ケーブル320を介して受信する。ただし、形鋼Sの側面画像のデータを取得する方法が、このような方法に限定されないことは、正面画像取得部201における形鋼Sの正面画像を取得する場合と同じである。
<画像調整部203>
画像調整部203は、正面画像取得部201及び側面画像取得部202により取得された形鋼Sの正面画像及び側面画像の各画素の輝度値を変換する。具体的に画像調整部203は、形鋼Sの正面画像及び側面画像をそれぞれグレースケールの画像に変換したり、2値化画像に変換したりする。
形鋼Sの正面画像及び側面画像を2値化する場合、画像調整部203は、形鋼Sの正面画像及び側面画像の、形鋼Sの領域とその他の領域とが異なる値になるように、画像の輝度値に対する閾値を設定する。本実施形態では、2値化処理を行う場合、閾値以上の輝度値を有する画素の値が「1」となり、閾値未満の輝度値を有する画素の値が「0」となるようにして、値が「1」の領域が形鋼Sの領域となるようにするものとする。
尚、特に断らない限り、以降の説明において、形鋼Sの正面画像、形鋼Sの側面画像と称する場合、これらは、画像調整部203における処理が行われているものとする。また、後述する図4以降では、説明及び表記の都合上、形鋼Sの正面画像、形鋼Sの側面画像を、グレースケールの画像や2値化画像として表現していないが、これらは、グレースケールの画像又は2値化画像となる。また、撮像装置110、120により、グレースケールの画像(モノクロ画像)を得る場合には、画像調整部203における処理を行わなくてもよい。
<傾き判定部204>
傾き判定部204は、形鋼Sの正面画像及び側面画像に写し出されている形鋼Sの向きが、所定の向きになっているか否かを判定する。
図4は、形鋼Sの正面画像の一例を概念的に示す図である。具体的に図4(a)は、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sの向きが、所定の向きになっていない状態を示し、図4(b)は、所定の向きになっている状態を示す。尚、図4では、説明を簡単にするため、形鋼Sの切断面C1に形成されているバリの図示を省略する。
本実施形態では、図1及び図2に示したようにして形鋼S及び撮像装置110が配置される。したがって、図4(b)に示すように、形鋼Sの正面画像において、形鋼SのフランジF1、F2の面がX軸方向を向き、形鋼SのウェブWの面がZ軸方向を向いている場合に、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sの向きが、所定の向きになっていることになる。
傾き判定部204は、例えば、形鋼Sの正面画像において、フランジF1、F2の向きとウェブWの向きのうち、少なくとも何れか一方の向きを特定する。そして、特定した向きが、所定の向き(フランジF1、F2であればX軸方向、ウェブWの面であればZ軸の方向)であるか否かを判定する。このようにすることにより、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sの向きが、所定の向きになっているか否かを判定することができる。図4に示す例では、形鋼Sの正面画像において、下側(Z軸の負の方向側)のフランジF2の向きが、X軸方向であるか否かを判定する場合について示す。以下では、傾き判定部204がこのような判定を行うものとして説明を行う。
尚、後述する図7に示すように、形鋼Sの正面画像に写し出される形鋼Sの縁の形状は、バリにより直線状になっていない(ことが多い)。したがって、傾き判定部204は、例えば、形鋼Sの正面画像から、下側(Z軸の負の方向側)のフランジF2の領域を探索し、探索したフランジF2の厚み方向(フランジF2が傾いていない場合には、フランジF2の厚み方向はZ軸方向になる)の中心の画素を導出し、導出した画素を繋ぐ直線の方向を、フランジF2の向きとして特定することができる。尚、導出した画素を繋ぐと折れ線になる場合には、例えば、線形近似(直線近似)を行って直線を導出することができる。また、形鋼Sの正面画像から、上側(Z軸の正の方向側)のフランジF1と下側のフランジF2の領域を探索し、探索したフランジF1、F2の幅方向(フランジF1、F2が傾いていない場合には、フランジF1、F2の幅方向はX軸方向になる)の中心の画素を導出し、導出した画素を相互に結ぶ直線に垂直な方向を、フランジF1、F2の向きとして特定することもできる。
図5は、形鋼Sの側面画像の一例を概念的に示す図である。具体的に図5(a)は、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sの向きが、所定の向きになっていない状態を示し、図5(b)は、所定の向きになっている状態を示す。尚、図5でも図4と同様に、説明を簡単にするため、形鋼Sの切断面C1に形成されているバリの図示を省略する。また、図5では、形鋼Sの切断面C2側の領域は写し出されていない。
本実施形態では、図1及び図2に示したようにして形鋼S及び撮像装置110が配置される。したがって、図5(b)に示すように、形鋼Sの側面画像において、形鋼SのフランジF1、F2の面がY軸方向を向き、形鋼SのウェブWの面がZ軸方向を向いている場合に、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sの向きが、所定の向きになっていることになる。
傾き判定部204は、例えば、形鋼Sの側面画像において、フランジF1、F2の向きとウェブWの向きのうち、少なくとも何れか一方の向きを特定する。そして、特定した向きが、所定の向き(フランジF1、F2であればY軸方向、ウェブWであればZ軸方向)であるか否かを判定する。このようにすることにより、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sが、所定の向きになっているか否かを判定することができる。図5に示す例では、形鋼Sの側面画像において、下側(Z軸の負の方向側)のフランジF2向きが、Y軸方向であるか否かを判定する場合について示す。以下では、傾き判定部204がこのような判定を行うものとして説明を行う。
尚、後述する図8に示すように、形鋼Sの側面画像に写し出される形鋼Sの縁の形状は、切断面C1付近を除き、概ね直線状になる。したがって、傾き判定部204は、例えば、形鋼Sの側面画像から、下側(Z軸の負の方向側)のフランジF2の領域を探索し、探索したフランジF2の領域の下側の端部の画素を導出し、導出した画素を繋ぐ直線を、下側のフランジF2の向きとして特定することができる。
<傾き補正部205>
傾き補正部205は、傾き判定部204により、形鋼Sの正面画像において、下側(Z軸の負の方向側)のフランジF2の面の方向が、X軸方向でないと判定された場合に、これらの方向のなす角度θを導出し、下側(Z軸の負の方向側)のフランジの向きが、X軸方向に一致するように、導出した角度θだけ、形鋼Sの正面画像を回転する。
図6は、形鋼Sの正面画像を回転する角度θの一例を説明する図である。
ここで、傾き判定部204により特定された、形鋼Sの正面画像における下側(Z軸の負の方向側)のフランジF2の向きをX´軸方向とし、当該向きに垂直な方向のうち画像に平行な方向をZ´軸方向とする。また、原点Oから点610までの長さをLとし、原点Oから点620までの長さをL´とする。ここで、点610は、原点OからZ´軸に沿って長さLだけ離れた点であり、点620は、点610からZ軸に対して下した垂線の足である。そうすると、形鋼Sの正面画像を回転する角度θは、以下の(1)式で表される。
θ=arccos(L´/L) ・・・(1)
以上の処理により、図4(b)に示す形鋼Sの正面画像は、図4(a)に示す形鋼Sの正面画像になる。
また、傾き補正部205は、傾き判定部204により、形鋼Sの側面画像において、下側(Z軸の負の方向側)のフランジF2の向きが、Y軸方向でないと判定された場合に、これらの方向のなす角度θを導出し、下側(Z軸の負の方向側)のフランジF2の向きが、Y軸方向に一致するように、導出した角度θだけ、形鋼Sの側面画像を回転する。尚、この角度θは、例えば、図6において、X、X´をそれぞれY、Y´に替えることにより表すことができるので、その詳細な説明を省略する。
以上の処理により、図5(b)に示す形鋼Sの側面画像は、図5(a)に示す形鋼Sの側面画像になる。
尚、特に断りのない限り、以降の説明において、形鋼Sの正面画像、形鋼Sの側面画像と称する場合、これらは、傾き補正部205における処理が行われているものとする。ただし、形鋼Sの正面画像、形鋼Sの側面画像が傾いていない場合には、傾き補正部205における処理は行われない。また、形鋼Sの正面画像及び形鋼Sの側面画像の傾きが生じないように、撮像装置110、120をセットすることができる場合には、傾き判定部204と傾き補正部205における処理を行わなくてもよい。
<エッジ抽出部206>
エッジ抽出部206は、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼S(の切断面C1)のエッジ(縁)を抽出する。
また、エッジ抽出部206は、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sのエッジ(縁)を抽出する。
形鋼Sの正面画像・側面画像が2値化画像である場合には、値が「1」の領域のエッジ(値が「0」の画素に接する値が「1」の画素)が形鋼Sのエッジとなる。一方、形鋼Sの正面画像・側面画像がグレースケールの画像である場合には、輝度値が閾値以上の領域のエッジが形鋼Sのエッジとなる。このとき、可及的に形鋼Sの領域のみが抽出されるように、形鋼Sの領域の画像の輝度値よりも低く、形鋼S以外の領域の画像の輝度値よりも高い値が、閾値として設定される。
図7は、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sのエッジを説明する図である。図7において、グレーで示す領域は、バリが形成されている領域に対応し、当該グレーで示す領域の内側の白色の領域は、形鋼Sの切断面C1の(バリを除いた本来の)領域に対応する。図7では、説明の都合上、2つの領域に分けて、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sの領域を示しているが、実際の形鋼Sの正面画像では、このような区分けはなされていない。
図7の実線(グレーで示す領域の外側の縁に示す線)が、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sのエッジとなる。
図8は、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sのエッジを説明する図である。図8では、説明の都合上、バリが生じている領域をグレーで区別して示すが、実際の形鋼Sの側面画像では、バリが生じている領域は他の領域とこのような区別はなされていない。
図8の実線が、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sのエッジとなる。
<バリ高さ導出部207>
バリ高さ導出部207は、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼S(の切断面C1)のバリの高さを導出する。
図7及び図8に示すように、バリは切断面C1の縁に形成され、その他の領域には形成されない。したがって、図8に示すように、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sのエッジのうち、フランジF1、F2に対応する領域(エッジの上端と下端の領域)の方向は、切断面C1付近を除き、水平方向(Y軸方向)になる。
そこで、バリ高さ導出部207は、まず、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sのエッジの下端の領域のうち、切断面C1付近を除く領域に対して、水平方向(Y軸方向)に直線を設定する。
次に、バリ高さ導出部207は、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sのエッジの下端の領域のうち、切断面C1に対応する領域(Y軸の正の方向の端部の領域)の、前記設定した直線からの高さ(Z軸方向の長さ)H1を導出する(図8を参照)。
また、バリ高さ導出部207は、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sのエッジの上端の領域のうち、切断面C1付近を除く領域に対して、水平方向(Y軸方向)に直線を設定する。
次に、バリ高さ導出部207は、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sのエッジの上端の領域のうち、切断面C1に対応する領域(Y軸の正の方向の端部の領域)の、設定した直線からの高さ(Z軸方向の長さ)H2を導出する(図8を参照)。
さらに、バリ高さ導出部207は、以上のようにして導出した高さH1、H2の算術平均値を導出する。以下の説明では、この算術平均値を必要に応じて「高さH3」と称する。
<推定エッジ導出部208>
前述したように、形鋼Sの側面画像は、形鋼S(H形鋼)のフランジF1、F2の幅方向(X軸方向)に沿う方向を撮像方向として撮像された画像である。したがって、高さH1、H2は、それぞれ、形鋼Sの切断面C1のうち、フランジF2の下端部(Z軸の負の方向の端部)、フランジF1の上端部(Z軸の正の方向の端部)に形成されたバリの最大の高さとみなすことができる。
そこで、本実施形態では、形鋼Sの正面画像においてフランジF2の下端部の最も突出している位置701(最もZ軸の負の方向側の位置)において、高さH1のバリが生じているものと推定する。
同様に、形鋼Sの正面画像においてフランジF1の上端部の最も突出している位置702(最もZ軸の正の方向側の位置)において、高さH2のバリが生じているものと推定する。
また、形鋼Sの正面画像においてその他の端部の最も突出している位置においては、高さH3(高さH1、H2の算出平均値)のバリが生じているものと推定する。具体的に、フランジF2の左端部、右端部の最も突出している位置703、704、フランジF1の左端部、右端部の最も突出している位置705、706、フランジF2の左側上端部、右側上端部の最も突出している位置707、708、フランジF1の左側下端部、右側下端部の最も突出している位置709、710、ウェブWの左端部、右端部の最も突出している位置711、712において、それぞれ高さH3のバリが生じているものと推定する。
推定エッジ導出部208は、形鋼Sの正面画像から、バリがないと仮定した場合の切断面C1の各辺に対応する部分を1つずつ順番に指定して位置701〜712を特定し、特定した位置701〜712から対応する高さ(高さ)を差し引いた位置を導出する。そして、推定エッジ導出部208は、導出した位置を通り、且つ、形鋼Sの正面画像の面に平行な方向のうち、特定した位置と導出した位置とを相互に結ぶ直線に垂直な方向の直線をベースラインとして設定し、設定したベースラインを繋ぎ合わせることにより、形鋼Sの正面画像における切断面C1の(バリを除いた本来の)形状を導出する。
尚、形鋼Sの正面画像、側面画像の画像上での画素数と実際の長さとの関係は、それぞれ、撮像装置110、120の被写体距離とレンズ画角とで決まる。したがって、本実施形態ではこの関係を予め求めておく。そして、推定エッジ導出部208は、この関係から、形鋼Sの側面画像からバリ高さ導出部207により導出された長さH1、H2を、形鋼Sの正面画像における画素数に変換した上で、特定した位置701〜712から対応する高さ(高さ)を差し引く。
図9は、図7の破線の丸で囲まれた部分を拡大して示す図である。
図9に示す例では、推定エッジ導出部208は、位置702を特定し、特定した位置702から高さH2を差し引いた(位置702のZ軸の座標を高さH2だけ減算した)位置901を導出し、導出した位置901を通り、且つ、形鋼Sの正面画像の面に平行な方向のうち、特定した位置702と導出した位置901とを相互に結ぶ直線902に垂直な方向(X軸に平行な方向)の直線903をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF1の上端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。
図10〜図12は、推定エッジ導出部208における処理の一例を説明する図である。図10〜図12では、形鋼Sの正面画像を示す。また、図10〜図12では、説明の都合上、バリが生じている領域をグレーで区別して示すが、実際の形鋼Sの正面画像では、バリが生じている領域は他の領域とこのような区別はなされていないことは前述した通りである。また、図10〜図12では、説明の都合上、バリの高さが一定であるものとして示しているが、実際の形鋼Sの正面画像では、バリの高さは一定にはならない(ことが殆どである)。
まず、推定エッジ導出部208は、フランジF2の下端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、フランジF2の下端部の最も突出している位置701(図7を参照)を特定する。例えば、エッジ抽出部206により抽出されたエッジのうち最下端部(Z軸の負の方向側の端部)を位置701として特定する。そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置701から高さH1(図8を参照)だけ差し引いた(位置701のZ軸の座標をH1だけ加算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、X軸に平行な直線1001(図10(a)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF2の下端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。
次に、推定エッジ導出部208は、フランジF1の上端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、フランジF1の上端部の最も突出している位置702(図7を参照)を特定する。例えば、エッジ抽出部206により抽出されたエッジのうち最上端部(Z軸の正の方向側の端部)を位置702として特定する。そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置702から高さH2(図8を参照)だけ差し引いた(位置702のZ軸の座標をH1だけ減算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、X軸に平行な直線1002(図10(b)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF1の上端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。
次に、推定エッジ導出部208は、フランジF1の右端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、フランジF1の右端部の最も突出している位置706(図7を参照)を特定する。例えば、形鋼Sの正面画像の右端からエッジ抽出部206により抽出されたエッジまでの横方向(X軸方向)の長さを導出することを、当該長さの増加率が所定の値以上になるまで、形鋼Sの正面画像の右上隅から下に向けて(Z軸の負の方向に)1画素ずつ順番に行う。そして、最短の長さが得られたときのエッジの位置を位置706として特定する。
そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置706から高さH3だけ差し引いた(位置706のX軸の座標をH3だけ減算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、Z軸に平行な直線1003(図10(c)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF1の右端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。そして、推定エッジ導出部208は、直線1002のうち直線1003よりも右側(X軸の正の方向側)の領域を削除する。
次に、推定エッジ導出部208は、フランジF1の右側下端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、フランジF1の右側下端部の最も突出している位置710(図7を参照)を特定する。例えば、図10(d)において、フランジF1の右側下端部とウェブWの右端部との交点1004を探索し、探索した交点1004を起点として右側(X軸の正の方向側)に1画素ずつ、エッジ抽出部206により抽出されたエッジを探索し、探索したエッジのうち最下端部(Z軸の負の方向側の端部)を位置710として特定する。例えば、予め想定されている位置に最も近いエッジの位置を交点1004にすることができる。
そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置710から高さH3だけ差し引いた(位置710のZ軸の座標をH3だけ加算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、X軸に平行な直線1005(図10(d)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF1の右側下端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。そして、推定エッジ導出部208は、直線1003のうち直線1005よりも下側(Z軸の負の方向側)の領域を削除すると共に、直線1005のうち直線1003よりも右側(X軸の正の方向側)の領域を削除する。
次に、推定エッジ導出部208は、フランジF2の右端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、フランジF2の右端部の最も突出している位置704(図7を参照)を特定する。例えば、形鋼Sの正面画像の右端からエッジ抽出部206により抽出されたエッジまでの横方向(X軸方向)の長さを導出することを、当該長さの増加率が所定の値以上になるまで、形鋼Sの正面画像の右下隅から上に向けて(Z軸の負の方向に)1画素ずつ順番に行う。そして、導出した長さのうち、最短の長さが得られたときのエッジの位置を位置704として特定する。
そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置704から高さH3だけ差し引いた(位置704のX軸の座標をH3だけ減算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、Z軸に平行な直線1101(図11(a)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF2の右端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。そして、推定エッジ導出部208は、直線1001のうち直線1101よりも右側(X軸の正の方向側)の領域を削除する。
次に、推定エッジ導出部208は、フランジF2の右側上端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、フランジF2の右側上端部の最も突出している位置708(図7を参照)を特定する。例えば、図11(b)において、フランジF2の右側上端部とウェブWの右端部との交点1102を探索し、探索した交点1102を起点として右側(X軸の正の方向側)に1画素ずつ、エッジ抽出部206により抽出されたエッジを探索し、探索したエッジのうち最上端部(Z軸の正の方向側の端部)を位置708として特定する。例えば、予め想定されている位置に最も近いエッジの位置を交点1102にすることができる。
そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置708から高さH3だけ差し引いた(位置708のZ軸の座標をH3だけ減算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、X軸に平行な直線1103(図11(b)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF1の右側上端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。そして、推定エッジ導出部208は、直線1101のうち直線1103よりも上側(Z軸の正の方向側)の領域を削除すると共に、直線1103のうち直線1101よりも右側(X軸の正の方向側)の領域を削除する。
次に、推定エッジ導出部208は、ウェブWの右端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、ウェブWの右端部の最も突出している位置712(図7を参照)を特定する。例えば、フランジF1の右側下端部とウェブWの右端部との交点1004と、フランジF2の右側下端部とウェブWの右端部との交点1102との間の領域の中から、エッジ抽出部206により抽出されたエッジの最右端部(X軸の正の方向側の端部)を位置712として特定する。
そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置712から高さH3だけ差し引いた(位置712のX軸の座標をH3だけ減算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、Z軸に平行な直線1104(図11(c)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、ウェブWの右端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。そして、推定エッジ導出部208は、直線1104のうち、直線1005よりも上側(Z軸の正の方向側)の領域と、直線1103よりも下側(Z軸の負の方向側)の領域とを削除する。さらに、推定エッジ導出部208は、直線1005、1103のうち、直線1104よりも左側(X軸の負の方向側)の領域を削除する。
次に、推定エッジ導出部208は、フランジF1の左端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、フランジF1の左端部の最も突出している位置705(図7を参照)を特定する。例えば、形鋼Sの正面画像の左端からエッジ抽出部206により抽出されたエッジまでの横方向(X軸方向)の長さを導出することを、当該長さの増加率が所定の値以上になるまで、形鋼Sの正面画像の左上隅から下に向けて(Z軸の負の方向に)1画素ずつ順番に行う。そして、最短の長さが得られたときのエッジの位置を位置705として特定する。
そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置705から高さH3だけ差し引いた(位置705のX軸の座標をH3だけ加算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、Z軸に平行な直線1105(図11(d)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF1の左端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。そして、推定エッジ導出部208は、直線1002のうち直線1105よりも左側(X軸の負の方向側)の領域を削除する。
次に、推定エッジ導出部208は、フランジF1の左側下端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、フランジF1の左側下端部の最も突出している位置709(図7を参照)を特定する。例えば、図12(a)において、フランジF1の左側下端部とウェブWの左端部との交点1201を探索し、探索した交点1201を起点として左側(X軸の負の方向側)に1画素ずつ、エッジ抽出部206により抽出されたエッジを探索し、探索したエッジのうち最下端部(Z軸の負の方向側の端部)を位置709として特定する。例えば、予め想定されている位置に最も近いエッジの位置を交点1201にすることができる。
そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置709から高さH3だけ差し引いた(位置709のZ軸の座標をH3だけ加算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、X軸に平行な直線1202(図12(a)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF1の左側下端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。そして、推定エッジ導出部208は、直線1105のうち直線1202よりも下側(Z軸の負の方向側)の領域を削除すると共に、直線1202のうち直線1105よりも左側(X軸の負の方向側)の領域を削除する。
次に、推定エッジ導出部208は、フランジF2の左端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、フランジF2の左端部の最も突出している位置703(図7を参照)を特定する。例えば、形鋼Sの正面画像の左端からエッジ抽出部206により抽出されたエッジまでの横方向(X軸方向)の長さを導出することを、当該長さの増加率が所定の値以上になるまで、形鋼Sの正面画像の左下隅から上に向けて(Z軸の正の方向に)1画素ずつ順番に行う。そして、導出した長さのうち、最短の長さが得られたときのエッジの位置を位置703として特定する。
そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置703から高さH3だけ差し引いた(位置703のX軸の座標をH3だけ加算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、X軸に平行な直線1203(図12(b)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF2の左端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。そして、推定エッジ導出部208は、直線1001のうち直線1203よりも左側(X軸の負の方向側)の領域を削除する。
次に、推定エッジ導出部208は、フランジF2の左側上端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、フランジF2の左側上端部の最も突出している位置707(図7を参照)を特定する。例えば、図12(c)において、フランジF2の左側上端部とウェブWの左端部との交点1204を探索し、探索した交点1204を起点として左側(X軸の正の方向側)に1画素ずつ、エッジ抽出部206により抽出されたエッジを探索し、探索したエッジのうち最上端部(Z軸の正の方向側の端部)を位置707として特定する。例えば、予め想定されている位置に最も近いエッジの位置を交点1204にすることができる。
そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置707から高さH3だけ差し引いた(位置707のZ軸の座標をH3だけ減算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、X軸に平行な直線1205(図12(c)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、フランジF1の左側上端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。そして、推定エッジ導出部208は、直線1203のうち直線1205よりも上側(Z軸の正の方向側)の領域を削除すると共に、直線1205のうち直線1203よりも左側(X軸の負の方向側)の領域を削除する。
次に、推定エッジ導出部208は、ウェブWの左端部を指定する。そして、推定エッジ導出部208は、ウェブWの左端部の最も突出している位置711(図7を参照)を特定する。例えば、フランジF1の左側下端部とウェブWの左端部との交点1201と、フランジF2の左側上端部とウェブWの左端部との交点1204との間の領域の中から、エッジ抽出部206により抽出されたエッジの最左端部(X軸の負の方向側の端部)を位置711として特定する。
そして、推定エッジ導出部208は、特定した位置711から高さH3だけ差し引いた(位置711のX軸の座標をH3だけ加算した)位置を導出し、導出した位置を通り、且つ、Z軸に平行な直線1206(図12(d)を参照)をベースラインとして設定し、設定したベースラインを、形鋼Sの正面画像における切断面C1の、ウェブWの左端部の(バリを除いた本来の)位置として推定する。そして、推定エッジ導出部208は、直線1206のうち、直線1202よりも上側(Z軸の正の方向側)の領域と、直線1203よりも下側(Z軸の負の方向側)の領域とを削除する。さらに、推定エッジ導出部208は、直線1202、1205のうち、直線1206よりも右側(X軸の正の方向側)の領域を削除する。
以上のようにして、推定エッジ導出部208は、図12(d)の実線で示す位置を、形鋼Sの正面画像における切断面C1の(バリを除いた本来の)形状として導出する。
<寸法導出部209>
寸法導出部209は、推定エッジ導出部208により導出された、形鋼Sの正面画像における切断面C1の(バリを除いた本来の)位置から、形鋼Sの切断面C1の各部(フランジF1、F2及びウェッジW)の寸法を導出する。
図13は、形鋼Sの切断面C1の各部の寸法の一例を示す図である。
図13に示すように、本実施形態では、寸法導出部209は、フランジF1の左側の厚みt1と、フランジF1の右側の厚みt2と、フランジF2の左側の厚みt3と、フランジF2の右側の厚みt4と、ウェブWの厚みt5と、フランジF1、F2の最左端部からウェブWの左端部までの横方向の長さl1と、フランジF1、F2の最右端部からウェブWの右端部までの横方向の長さl2とを、形鋼Sの切断面C1の各部の寸法として導出する。
前述したように、形鋼Sの正面画像の画像上での画素数と実際の長さとの関係は、撮像装置110の被写体距離とレンズ画角とで決まる。したがって、本実施形態では、寸法導出部209は、この関係に基づき、形鋼Sの正面画像の画像上での画素数を実際の長さに変換する。
<出力部210>
出力部210は、形鋼Sの切断面C1の形状と、形鋼Sの切断面C1の各部の寸法とを示す情報を出力する。出力の形態としては、例えば、表示装置への表示、外部装置への送信、可搬型記憶媒体や内部の記憶媒体への記憶がある。本実施形態では、出力部210は、図13に示した画像を、各部の寸法t1、t2、t3、t4、t5、l1、l2の値と共に表示することにより、形鋼Sの切断面C1の形状と、形鋼Sの切断面C1の各部の寸法とを示す情報を出力する。
(動作フローチャート)
次に、図14のフローチャートを参照しながら、形鋼測定装置200における処理の一例を説明する。
まず、ステップS1401において、側面画像取得部202は、形鋼Sの側面画像のデータを取得する。
次に、ステップS1402において、傾き判定部204は、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sの向きが、所定の向きになっているか否か、すなわち、形鋼Sの側面画像が傾いているか否かを判定する。
この判定の結果、形鋼Sの側面画像が傾いていない場合には、形鋼Sの側面画像を回転させる必要はないので、ステップS1403を省略して後述するステップS1404に進む。
一方、形鋼Sの側面画像が傾いている場合には、ステップS1403に進む。ステップS1403に進むと、傾き補正部205は、形鋼Sの側面画像を回転する角度θを導出し((1)式を参照)、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sの向きが、所定の向きになるように、導出した角度θだけ、形鋼Sの側面画像を回転する。そして、ステップS1404に進む。
ステップS1404に進むと、エッジ抽出部206は、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼Sのエッジ(縁)を抽出する。
次に、ステップS1405において、バリ高さ導出部207は、形鋼Sの側面画像に写し出されている形鋼S(の切断面C1)のバリの高さを導出する。
次に、ステップS1406において、正面画像取得部201は、形鋼Sの正面画像のデータを取得する。
次に、ステップS1407において、傾き判定部204は、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sの向きが、所定の向き(X、Y、Z軸に沿う方向)になっているか否か、すなわち、形鋼Sの正面画像が傾いているか否かを判定する。
この判定の結果、形鋼Sの正面画像が傾いていない場合には、形鋼Sの正面画像を回転させる必要はないので、ステップS1408を省略して後述するステップS1409に進む。
一方、形鋼Sの正面画像が傾いている場合には、ステップS1408に進む。ステップS1408に進むと、傾き補正部205は、形鋼Sの正面画像を回転する角度θを導出し((1)式を参照)、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sの向きが、所定の向きになるように、導出した角度θだけ、形鋼Sの正面画像を回転する。そして、ステップS1409に進む。
ステップS1409に進むと、エッジ抽出部206は、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sのエッジ(縁)を抽出する。
尚、ステップS1401〜S1405の前にステップS1406〜S1409の処理を行ってもよい。
次に、ステップS1410において、推定エッジ導出部208は、バリがないと仮定した場合の切断面C1の各辺に対応する部分のうち、未選択の部分を1つ選択する。本実施形態では、推定エッジ導出部208は、フランジF1の上端部、右端部、左端部、左側下端部、及び右側下端部と、フランジF2の下端部、右端部、左端部、左側上端部、及び右側上端部と、ウェブWの左端部、及び右端部を順番に1つずつ選択する。
次に、ステップS1411において、推定エッジ導出部208は、ステップS1410で選択した部分の最も突出している位置701〜712(図7を参照)を導出する。
次に、ステップS1412において、推定エッジ導出部208は、ステップS1412で導出した位置から、ステップS1410で選択した部分に対応するバリの高さを差し引いた位置を導出し、導出した位置に前述したベースラインを設定する。このベースラインが、ステップS1410で選択した部分の(バリを除いた本来の)位置になる。
次に、ステップS1413において、推定エッジ導出部208は、バリがないと仮定した場合の切断面C1の各辺に対応する部分を全て選択したか否かを判定する。この判定の結果、バリがないと仮定した場合の切断面C1の各辺に対応する部分を全て選択していない場合には、ステップS1410に戻り、未選択の部分の位置を導出する。そして、バリがないと仮定した場合の切断面C1の各辺に対応する部分を全て選択すると、ステップS1414に進む。
ステップS1414に進むと、寸法導出部209は、形鋼Sの正面画像における切断面C1の各辺に対応する部分の位置から、形鋼Sの切断面C1の各部の寸法を導出する。
次に、ステップS1415において、出力部210は、形鋼Sの切断面C1の形状と、形鋼Sの切断面C1の各部の寸法とを示す情報を出力する。そして、図14のフローチャートによる処理を終了する。
(まとめ)
以上のように本実施形態では、形鋼Sの側面画像から、形鋼Sの切断面C1の各辺に対応する部分に形成されているバリの高さH1、H2、H3を導出し、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sの切断面C1の各辺に対応する部分に、当該導出した高さのバリが形成されているものとして、形鋼Sの正面画像から、形鋼Sの切断面C1の(バリを除いた本来の)形状と寸法を導出する。したがって、特別な計測器を用いることなく、形鋼の切断面の形状を可及的に正確に測定することができる。
(変形例)
<変形例1>
本実施形態では、形鋼S(H形鋼)のフランジF1、F2の幅方向(X軸方向)に沿う方向を撮像方向として撮像して、形鋼Sの側面画像を得るようにした。しかしながら、形鋼Sの切断面C1を含む領域を、その長手方向に略垂直な方向を撮像方向として撮像した画像であれば、形鋼Sの側面画像の撮像方向はこのような方向に限定されない。この場合、バリがないと仮定した場合の切断面C1を構成する辺の何れかの辺に沿う方向に平行な方向を撮像方向とし、且つ、当該辺の少なくとも1つの辺に形成されているバリの背景にバリ以外の形鋼Sの領域が写し出されないようにしていれば、形鋼Sの側面画像からバリの領域を確実に抽出することができるので好ましい。
例えば、形鋼SのフランジF1の面に垂直な方向(Z軸方向)を撮像方向として撮像した画像を形鋼Sの側面画像として得るようにしてもよい。このように、台400の表面(載置面)に載置されている形鋼Sの側方からではなく、例えば、上方から、形鋼Sの側面画像を撮像してもよい。
ただし、このようにした場合には、バリがないと仮定した場合の切断面C1を構成する辺が、形鋼Sの厚み部分の面を構成する辺になる。したがって、形鋼Sの側面画像において、形鋼Sの切断面C1の縁に形成されているバリのうち、フランジF1、F2の厚み方向(Z軸方向)に形成されているバリが得られる。
これに対し、本実施形態では、バリがないと仮定した場合の切断面C1を構成する辺が、形鋼Sの厚み部分の面を構成する辺と異なる辺(形鋼Sの面(板面)を構成する辺)になる。したがって、形鋼Sの側面画像において、フランジF1、F2の幅方向(X軸方向)に形成されているバリが得られる。
ここで、フランジF1、F2の幅方向(X軸方向)の長さの方が、フランジF1、F2の厚み方向(Z軸方向)の長さよりも長い(図2を参照)。したがって、本実施形態のようにした方が、バリ高さ導出部207で導出されるバリの高さとして信頼性の高い値を得ることができるので、好ましい。
尚、バリがないと仮定した場合の切断面C1を構成する辺の何れかの辺に沿う方向に平行な方向を撮像方向として形鋼Sの側面画像を撮像しない場合には、形鋼Sの側面画像に写し出されるバリの高さは実際の高さに対応しない。しかしながら、このようにした場合には、撮像方向と、バリがないと仮定した場合の切断面C1を構成する辺の何れかの辺に沿う方向とのなす角度に応じて、形鋼Sの側面画像に写し出されるバリの高さを、これらの方向を一致させた場合のバリの高さに変換すればよい。
(変形例2)
本実施形態では、フランジF1の上端部に対応するバリの高さH1と、フランジF2の下端部に対応するバリの高さH2と、その他の部分に対応するバリの高さH3とを導出した。しかしながら、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sの切断面C1の各辺に対応する部分のバリの高さを必ずしもこのようにして決定する必要はない。
例えば、形鋼SのフランジF1、F2の幅方向(X軸方向)に沿う方向を撮像方向として撮像した画像に加えて、形鋼SのフランジF1の面に垂直な方向(Z軸方向)を撮像方向として撮像した画像を形鋼Sの側面画像として得るようにし、後者の画像に写し出されているバリの高さを導出し、導出したバリの高さを、フランジF1、F2の右端部及び左端部に対応するバリの高さとしてもよい。また、形鋼Sの正面画像に写し出されている形鋼Sの切断面C1の各辺に対応する部分の高さの全てを、高さH1にしてもよい。
(変形例3)
本実施形態では、2つの撮像装置110、120を用いる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はなく、1つの撮像装置を前述した位置に配置し、当該撮像装置により、形鋼Sの正面画像と側面画像を撮像してもよい。
(変形例4)
本実施形態では、形鋼SがH形鋼である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、長手方向に略垂直な方向の断面に辺(直線)が含まれている形鋼であれば、形鋼Sは必ずしもH形鋼に限定されない。例えば、I形鋼、Z形鋼、溝形鋼、山形鋼、平鋼等を測定の対象にすることができる。
尚、以上説明した本発明の実施形態のうち、形鋼測定装置200が有する機能は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
110、120:撮像装置、200:形鋼測定装置、201:正面画像取得部、202:側面画像取得部、203:画像調整部、204:傾き判定部、205:傾き補正部、206:エッジ抽出部、207:バリ高さ導出部、208:推定エッジ導出部、209:寸法導出部、210:出力部、310、320:通信ケーブル

Claims (7)

  1. 長手方向に垂直な方向に沿って切断された形鋼の切断面の形状と寸法を測定する形鋼測定方法であって、
    前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に平行な方向を撮像方向として撮像した画像である第1の画像を撮像する第1の撮像工程と、
    前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に垂直な方向を撮像方向として撮像した画像である第2の画像を撮像する第2の撮像工程と、
    前記第2の画像に基づいて、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分のバリの高さを決定するバリ高さ決定工程と、
    バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分の最も突出している位置を前記第1の画像から特定し、特定した位置から当該部分のバリの高さを差し引いた位置を、当該部分のバリを除いた位置として導出し、導出した位置に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の形状を導出する形状導出工程と、
    前記形状導出工程により導出された形状に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の寸法を導出する寸法導出工程と、
    を有することを特徴とする形鋼測定方法。
  2. 前記第2の画像は、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する辺の何れかの辺に沿う方向に平行な方向を撮像方向として撮像された画像であり、且つ、当該辺の少なくとも1つの辺に形成されているバリの背景にバリ以外の前記形鋼の領域が写し出されていない画像であることを特徴とする請求項1に記載の形鋼測定方法。
  3. 前記バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する辺の何れかの辺は、前記形鋼の厚み部分の面を構成する辺と異なる辺であることを特徴とする請求項2に記載の形鋼測定方法。
  4. 前記第2の撮像工程は、載置面に載置されている前記形鋼の側方から、前記第2の画像を撮像することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の形鋼測定方法。
  5. 前記形状導出工程は、前記導出した位置を通り、且つ、前記第1の画像の面に平行な方向のうち、前記導出した位置と前記特定した位置とを相互に結ぶ直線に垂直な方向の直線をベースラインとして前記第1の画像に設定し、設定したベースラインを繋ぎ合わせることにより、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の形状を導出することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の形鋼測定方法。
  6. 長手方向に垂直な方向に沿って切断された形鋼の切断面の形状と寸法を測定する形鋼測定システムであって、
    前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に平行な方向を撮像方向として撮像した画像である第1の画像を撮像する第1の撮像手段と、
    前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に垂直な方向を撮像方向として撮像した画像である第2の画像を撮像する第2の撮像手段と、
    前記第2の画像に基づいて、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分のバリの高さを決定するバリ高さ決定手段と、
    バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分の最も突出している位置を前記第1の画像から特定し、特定した位置から当該部分のバリの高さを差し引いた位置を、当該部分のバリを除いた位置として導出し、導出した位置に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の形状を導出する形状導出手段と、
    前記形状導出手段により導出された形状に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の寸法を導出する寸法導出手段と、
    を有することを特徴とする形鋼測定システム。
  7. 長手方向に垂直な方向に沿って切断された形鋼の切断面の形状と寸法を測定することをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に平行な方向を撮像方向として撮像した画像である第1の画像と、前記形鋼の切断面を含む領域を、前記長手方向に垂直な方向を撮像方向として撮像した画像である第2の画像とを取得する画像取得工程と、
    前記第2の画像に基づいて、バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分のバリの高さを決定するバリ高さ決定工程と、
    バリがないと仮定した場合の前記切断面を構成する各辺に対応する部分の最も突出している位置を前記第1の画像から特定し、特定した位置から当該部分のバリの高さを差し引いた位置を、当該部分のバリを除いた位置として導出し、導出した位置に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の形状を導出する形状導出工程と、
    前記形状導出工程により導出された形状に基づいて、前記形鋼の切断面のバリを除いた領域の寸法を導出する寸法導出工程と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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