JP6455089B2 - Metal tube length measuring device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a length measuring device for a metal tube, and more particularly to a device for measuring the length of a hot-worked metal base tube.
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。 As one of the metal tubes, a seamless metal tube is known. A seamless metal pipe is manufactured as follows, for example.
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。 First, a billet heated in a heating furnace is pierced and rolled. Thereby, a raw tube is obtained. Rolling or the like is performed on the raw tube. Thereby, the intended seamless metal pipe is obtained.
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。 When producing a seamless metal tube, for example, knowing the size of the raw tube before rolling is important for stably producing the intended seamless metal tube.
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。 A method for measuring the length of a raw tube is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-318316. In this publication, when capturing an image of each end of a red hot object, a camera to capture an image is automatically selected from a plurality of cameras. A camera is selected based on the determination of the presence / absence of an object and the presence / absence of an edge. At that time, the threshold value is set in consideration of the temperature information of the object.
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。 An object of the present invention is to provide an apparatus capable of efficiently measuring the length of a hot worked metal tube.
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。 The metal tube length measuring device according to the embodiment of the present invention is a device for measuring the axial length of a hot-worked metal base tube. The apparatus includes a first camera, a second camera, one end specifying unit, an image selecting unit, the other end specifying unit, and a length calculating unit. The first camera images one end of the metal pipe in the radial direction. The metal pipe is conveyed in the radial direction to a predetermined measurement position. The second camera is disposed on the other end side in the axial direction than the first camera. The second camera images the metal pipe in the radial direction from a plurality of imaging positions. The one end specifying unit specifies the position of one end based on an image including one end taken by the first camera. The image selection unit selects an image including the other end from the images of the metal tube taken by the second camera. The other end specifying unit specifies the position of the other end based on the image selected by the image selecting unit. The length calculation unit calculates the axial length of the metal base tube based on the position of one end specified by the one end specifying unit and the position of the other end specified by the other end specifying unit.
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。 The metal tube length measuring device according to the embodiment of the present invention can efficiently measure the length of a hot-worked metal tube.
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。 The metal tube length measuring device according to the embodiment of the present invention is a device for measuring the length of a hot-worked metal base tube. The apparatus includes a first camera, a second camera, one end specifying unit, an image selecting unit, the other end specifying unit, and a length calculating unit. The first camera images one end of the metal pipe in the radial direction. The metal pipe is conveyed in the radial direction to a predetermined measurement position. The second camera is disposed on the other end side in the axial direction than the first camera. The second camera images the metal pipe in the radial direction from a plurality of imaging positions. The one end specifying unit specifies the position of one end based on an image including one end taken by the first camera. The image selection unit selects an image including the other end from the images of the metal tube taken by the second camera. The other end specifying unit specifies the position of the other end based on the image selected by the image selecting unit. The length calculation unit calculates the length of the metal base tube based on the position of one end specified by the one end specifying unit and the position of the other end specified by the other end specifying unit.
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。 When the metal element tube is conveyed in the axial direction, the metal element tube may slip when the conveyance of the metal element tube is stopped. In this case, the metal pipe does not stop at a predetermined position. Therefore, when there is only one camera for photographing one end, there is a possibility that one end cannot be photographed by the camera. Therefore, when photographing one end of the metal base tube conveyed in the axial direction, it is necessary to install a plurality of cameras. Alternatively, it is necessary to provide one camera so as to be movable in the axial direction of the metal tube.
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。 On the other hand, in the said apparatus, the one end of the metal base tube conveyed by radial direction is image | photographed with a 1st camera. Therefore, the time required for specifying the position of one end can be shortened compared with the case where there are a plurality of cameras that capture one end and the case where the camera that captures one end can move in the axial direction of the metal tube.
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。 In the above apparatus, the second camera images the metal tube from a plurality of imaging positions. Therefore, the position of the other end can be specified even when the lengths of the metal pipes to be measured are different.
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。 In addition, the metal tube taken by the second camera is conveyed in the radial direction. Therefore, compared to the case where the sheet is conveyed in the axial direction, the sliding in the axial direction when the conveyance is stopped does not occur. As a result, if the approximate length of the metal tube is known in advance, it can be predicted from which shooting position the other end is included in the image taken from. Therefore, the time required to search for an image including the other end can be shortened.
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。 Here, the hot-worked metal tube is a metal tube at a stage prior to the seamless metal tube as a product. More specifically, it refers to a metal tube that is heated to emit infrared light.
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。 In the above apparatus, the second camera may include a plurality of fixed cameras. Here, the plurality of fixed cameras are arranged at different positions in the axial direction of the metal base tube. Alternatively, the second camera may be movable in the axial direction of the metal tube.
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。 The device preferably further comprises a rotating device. The rotating device rotates the metal pipe in the circumferential direction at the measurement position.
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。 The shape of one end and the other end may differ in the circumferential direction. Therefore, accurately grasping the shapes of the one end and the other end is important for improving the measurement accuracy of the length of the metal tube.
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。 In the above aspect, one end and the other end of the metal base tube can be photographed at different positions in the circumferential direction. Therefore, the shape of one end and the other end can be specified. As a result, the accuracy of measuring the length of the metal tube can be improved.
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。 Preferably, the device further includes a first adjustment unit and a second adjustment unit. A 1st adjustment part adjusts the exposure time of a 1st camera, and makes the luminance value of the metal tube | pipe image | photographed with the 1st camera a predetermined magnitude | size. A 2nd adjustment part adjusts the exposure time of a 2nd camera, and makes the luminance value of the metal tube | pipe image | photographed with the 2nd camera a predetermined magnitude | size. The first camera photographs one end with the exposure time adjusted by the first adjustment unit. The second camera photographs the other end with the exposure time adjusted by the second adjustment unit.
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。 In the said aspect, the optimal image for the measurement of the length of a metal elementary tube can be obtained. Therefore, it is possible to improve the accuracy of measuring the length of the metal pipe.
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。 Preferably, the device further includes a first calculation unit and a second calculation unit. The first calculation unit calculates the length per pixel of the image captured by the first camera based on the image of one end captured by the first camera. The second calculation unit calculates the length per pixel of the image captured by the second camera based on the image of the other end captured by the second camera. The one end specifying unit specifies the position of one end based on the length per pixel calculated by the first calculation unit. The other end specifying unit specifies the position of the other end based on the length per pixel calculated by the second calculation unit.
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。 In the said aspect, the precision of the length measurement of a metal elementary tube can further be improved.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
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。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a metal tube length measuring device 10 (hereinafter simply referred to as device 10) according to an embodiment of the present invention. The
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。
As shown in FIG. 2, each of the plurality of
複数のカメラ12は、カメラ121〜126を含む。
The plurality of
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Here, the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Subsequently, a control process executed by the
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。
First, the one end specifying process executed by the
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。
First, in step S11, the
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。
Subsequently, in step S14, the
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。
If the calculated average value is equal to or greater than the target value (step S14: YES), the
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。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the
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。
A circle (hereinafter, referred to as a
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。
Here, x and y indicate coordinates when the center C1 of the
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。
In FIG. 4, a straight line A1 that intersects with the
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。θ0は、光軸角度(カメラの取付角度)である。つまり、θ0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。θ0は、以下の式(3)によって表される。θ1は、光軸L1と直線A1とが為す角度である。
Here, L is the distance in the horizontal direction from the center C2 to the center C1. H is a distance (camera installation height) from the lower end of the
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。
From the equations (1) and (2), the intersection point X between the
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。
Subsequently, in S16, the
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。
If the calculated average value is not equal to or greater than the target value (step S14: NO), the
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。
The other end specifying process executed by the
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。
First, in step S <b> 21, the
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。
Subsequently, in
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。
Subsequently, in step S25, the
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。
When the calculated average value is equal to or greater than the target value (step S25: YES), the
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。
Subsequently, in step S28, the
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。
If the calculated average value is not equal to or greater than the target value (step S25: NO), the
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。
The length measurement process executed by the
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。
In the
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。
In the
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。
In the
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。
In the
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。
In the
[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。
[Application example 1 of the device]
With reference to FIG. 9,
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。
In the
[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。
[Application example 2 of the device]
With reference to FIG. 10,
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。
In the
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。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been explained in full detail, these are illustrations to the last and this invention is not limited at all by the above-mentioned embodiment.
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。 For example, the length per pixel may not be calculated every time an image is taken.
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。
For example, in the
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。 For example, photographing during exposure time control may be performed by all cameras regardless of the presence or absence of a tube end in the image. In this case, control of the camera that captures the tube end converges, but if the same control is performed on a camera that does not capture the tube end, the exposure time diverges. Therefore, when a certain number of pixels having a certain luminance or higher cannot be found, the control is not further performed and the next shooting is started. As a result, the exposure time is controlled only by the camera that photographs the tube end.
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 10: Device, 121: Camera, 122: Camera, 123: Camera, 124: Camera, 125: Camera, 14: Rotating device, 16: Image control device, 20: Metal base tube
Claims (5)
前記金属素管の軸方向での位置が固定され、且つ、前記金属素管の軸方向の一端を前記径方向に撮影する単一の第1カメラと、
前記金属素管の軸方向の一端を前記第1カメラで撮影する所定の測定位置まで前記金属素管を径方向に搬送する手段と、
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、前記金属素管の軸方向の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、
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み、
前記複数の固定カメラの何れが前記金属素管の他端を撮影しているかを特定するのに用いられる第3カメラをさらに備え、
前記他端特定部は、前記第3カメラが撮影した画像に基づいて、前記金属素管の他端と前記複数の固定カメラとの位置関係を取得して、取得した位置関係に基づいて前記金属素管の他端を撮影可能な前記固定カメラを選択し、選択した前記固定カメラにより撮影された前記金属素管の他端を含む画像に基づいて前記他端の位置を特定する、金属素管の長さ測定装置。 An apparatus for measuring the length of a hot-worked metal tube,
A single first camera in which a position of the metal pipe in the axial direction is fixed and an axial end of the metal pipe is photographed in the radial direction;
Means for conveying the metal pipe in the radial direction to a predetermined measurement position at which one end of the metal pipe in the axial direction is photographed by the first camera;
A second camera that is disposed on the other end side in the axial direction from the first camera, and shoots the metal element tube in a radial direction from a plurality of imaging positions in the axial direction of the metal element tube;
One end specifying unit for specifying the position of the one end based on an image including the one end captured by the first camera;
Based on the image of the metal tube taken by the second camera, the other end specifying unit that specifies the position of the other end;
Based on the position of the one end specified by the one end specifying unit and the position of the other end specified by the other end specifying unit, a length calculating unit that calculates the length of the metal base tube ,
The second camera includes a plurality of fixed cameras arranged at different positions in the axial direction,
A third camera used to identify which of the plurality of fixed cameras is photographing the other end of the metal tube;
The other end specifying unit acquires a positional relationship between the other end of the metal base tube and the plurality of fixed cameras based on an image taken by the third camera, and the metal based on the acquired positional relationship. A metal element tube that selects the fixed camera capable of photographing the other end of the element tube and identifies the position of the other end based on an image including the other end of the metal element tube photographed by the selected fixed camera. Length measuring device.
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、金属素管の長さ測定装置。 The length measuring apparatus for a metal pipe according to claim 1, further comprising:
An apparatus for measuring a length of a metal pipe, comprising: a rotating device that rotates the metal pipe in a circumferential direction of the metal pipe at the measurement position.
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、金属素管の長さ測定装置。 The length measuring apparatus for a metal pipe according to claim 1 or 2, further comprising:
A first adjustment unit that adjusts an exposure time of the first camera and sets a luminance value of the metal tube taken by the first camera to a predetermined magnitude;
A second adjustment unit that adjusts an exposure time of the second camera and sets a luminance value of the metal shell taken by the second camera to a predetermined magnitude;
The first camera photographs the one end with the exposure time adjusted by the first adjustment unit,
The apparatus for measuring a length of a metal tube, wherein the second camera photographs the other end with an exposure time adjusted by the second adjustment unit.
第1調整部及び第2調整部は、テーブルを参照することにより、上位プロコンから送られてくる金属素管の温度に対応する露光時間を取得する、金属素管の長さ測定装置。 It is the length measuring apparatus of the metal pipe according to claim 3,
The first adjustment unit and the second adjustment unit are devices for measuring the length of a metal tube, referring to a table, for obtaining an exposure time corresponding to the temperature of the metal tube sent from the host computer.
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画像を撮影するごとに算出する第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画像を撮影するごとに算出する第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、金属素管の長さ測定装置。 The length measuring apparatus for a metal pipe according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
A first calculation unit that calculates a length per pixel of an image captured by the first camera each time an image is captured based on the image of the one end captured by the first camera;
A second calculator that calculates the length per pixel of the image captured by the second camera each time an image is captured based on the image of the other end captured by the second camera;
The one end specifying unit specifies the position of the one end based on the length per pixel calculated by the first calculation unit,
The said other end specific | specification part is a length measuring apparatus of the metal elementary tube which specifies the position of the said other end based on the length per pixel which the said 2nd calculation part calculated.
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