JPH049605A - シート測長システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、搬送装置を流れてくるシートの寸法を測長す
るシステム、更にはシート寸法及びシート形状を検査で
きるシート測長システムに関する。

［従来の技術］ 帯状の紙１段ボール、アルミニューム板、銅板及び鉄板
等を切断し１、矩形状のシートを得るような製造）イン
において、切断されたシートの寸法形状が基′堂内に入
っているか否かの検査は、従来５、人手により行才）１
１こいる。

例えば、初めに切断された数枚のミ゛・−トを人手によ
り測長しまたり、あるいは、切断中または切断完了後、
積載されたシ〜ｌを基準内Ｃコ入っζいるシートを基準
にして、切断面を下、で触れるか１．または［１視によ
ってつ／−トの切断面に凹凸があるか否かを検査し切断
精度を検査していた。

また、シートの切断精度を必要とされる場合は、切断さ
れたシー１を一枚−枚シートの長さ・幅・対角線の寸法
をメージャーで測長シ、°ζいた。

［発明が解決しようとする課Ｈ］ 上述したような従来の方法では、人Ｔに頬イでいたため
、検杏乙コ時間を要する・）え、作業も危険であるとい
う欠点があった。

本発明の目的は、シート・を搬送する搬送装置−ｈで、
ずべてのシートを測長するシート測長システムを提供す
ることにある。

本発明の他の目的は、シート測長のろならず２シートの
形状の検査をも行うことのできるシート測長システＪ、
を提供することにある。

〔課題を解決するための１段］ 第１の発明のシート測長システムは、。

シートを搬送する搬送装置上乙こシートの四隅がそれぞ
れ視野内に入るように、かつ、シート寸法に対応して可
動的に設置される複数台の画像撮影用カメラと、 前記画像撮影用カメラに対してシー（・の四隅に影がで
きるようにカメラの光学軸に対してある角度を持って設
置され、前記画像撮影用カメラに連動しＣ移動する複数
台のストロボ装置と、前記画像撮影用カメラにより撮影
されたシーｌの四隅の静止画像の濃淡画像に基づいてシ
ートのエツジの絶対座標を検出する複数のエツジ検出部
と、 検出されたシート・エツジの絶対座標に基づいて、シー
トの長さ方向１幅方向、対角線方向の寸法を演算Ｊるシ
ート寸法演算部とを備えている。

第２の発明のシート測長システムは、 シートを搬送する搬送装置」−にシートの四隅がそれぞ
れ視野内に入るように、かつ、シート・寸法に対応して
可動的に設置される複数台の第１の画像撮影用カメラと
、２ シートの四辺がそれぞれ視野内に入るよ・うに、か・つ
、シート寸法に対応して可動的に設置される複数台の第
２の画像撮影用カメラと、 前記第１の画像撮影用カメラに対してシートの四隅に影
ができるようにカメラの光学軸に対してある角度を持っ
て設置され、前記第１の画像撮影用カメラに連動して移
動する複数台の第１のストロボ装置と、 前記第２の画像撮影用カメラに対してシー４の四辺に影
ができるようにカメラの光学軸に対してある角度を持っ
て設置され、前記第２の画像撮影用カメラに連動して移
動する複数台の第２のストロボ装置と、 前記第１の画像撮影用カメラにより撮影されたシートの
四隅の静止画像の濃淡画像に基づいてシートのエツジの
絶対座標を検出する複数のエッジ検出部と、 前託第２の画像撮影用カメラ番こＪ、り撮影されたシー
トの四辺の静什画像の濃淡画像に基づいてシートの辺の
中点の絶対座標を検出する複数の辺検出部と、 検出されたシートエツジの絶対座標に基づいて、シート
の長さ方向１幅方向、対角線方向の゛・１法を演算す°
るシート寸法演算部と、。

検出されたシートエツジの絶対座標および検出されたシ
ー１辺の中点の絶対座標に基づいて、シー［・形状を検
査するシー・１・形状検査部とを備えている。

（実施例〕 以Ｆ、本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）、　（１））は、第１の発明の一実施例で
あるシート測長システムの、画像撮影用カメラおよびス
トロボ装置の配置を示すＪ−゛面図、側面図である。

シート９を搬送するコンヘアのような搬送装置１０上に
、流れてくるシート９の四隅の静止画像を撮影できる位
置に画像撮影用カメラ１，２，３゜４を設ける。各画像
撮影用カメラに近接し２゛シ、ストロボ装置５，６，７
．８を設置するが、ストロボ光が発住したどきにシート
の隅に影ができる様に、画像撮影用カメラの光学軸心こ
対して例えば４５”の角度をなして取り付Ｕる。この影
は、後述するシートエツジ検出の際の重要な要素となる
。、搬送装置】０丁には、さらに、シート９の先端を検
出するセンサ１１が設けられている。

なお、画像撮影用カメラおよびストロボ装置は、測長ず
べきシーＩ・の寸法に合わせて適切な位置に自動的に設
置口１能となっており、このような機構は通常の技術で
容易に実現できる。

第２図は、本実施例のシステム全体の構成を示す図であ
る。

本実施例のシート測長システムは、前述した画像撮影用
カメラ１，２，３．４と、ストロボ装置５．６，７．８
と、シート先端検出センサ１１に加えて、さらに、セン
サアンプ１２と、ストロボアンプ１３と、フレームメモ
リ１４．１５．１６．１７と、画像処理装置１８、モニ
タ２Ｌ　２２．２３．２４とを備えている。

第３図は、画像処理装置１８の機能を示す機能ブロック
回である。画像処理装置は、各フレームメモリから転送
される濃淡画像に基づいてシートの工、ジ（角）の絶対
座標を検出するエツジ検出部３１、３２．３３．３４と
、これら検出部からの絶対座標に基づいてシートの寸法
を演算するシート寸法演算部３５とから構成されている
。

次に、本実施例の動作を説明する。

搬送装置１．０１を流れてきたシート９の先端がセンサ
１１にギャッチされた時に、センサアンプ１２よりスト
ロボアンプ１３に対してトリガが入力され、ストロボ装
置５〜８が発光される。これにより画像撮影用カメラ１
〜４にシートの四隅の静止画像が撮影されると同時に、
フレームメモリ１４〜１７に撮影された静止画像が転送
される。

次に、フレームメモリにフリーズされた、２５６階調の
濃淡画像により、画像処理装置１８のエツジ検出部３１
．３２゜３３．３４が、シートエツジのカメラ視野上の
絶対座標を解析する。そのアルゴリズＬ、について説明
する。

基本的にシートのエツジ検出の方法は、第４図（ａ）に
示すようＣごカメラ視野３６内でストロボ光でできるシ
ート９の影３７を利用することによる。すなわちフレー
ムメモリに記録される２５６階調の濃淡画像において一
番暗い部分はシートの辺Ｃごできる影であり、この影を
基準にシートのエツジを検出する。以ドにその方法を第
４図０３Ｌ　（Ｃ）を参照しながら説明する。カメラ視
野に対し７、図示のように座標原点（０，Ｏ）、Ｘ軸座
標、Ｙ軸座標を定めるものとする。

■Ｘ軸上のシート辺の位置ＸＩ、およびＹ軸上のシート
辺の位置ｙｌを求める。

■第４図（ｂ）に示すように、位置（ｘ＋、ｙ＋／２）
を中心にして、Ｘ軸方向に±ａ、画素（例えばａ−３０
）の間で、Ｙ軸方向にｂ画素（例えばｂ＝２）の間隔を
あけて、Ｘ軸方向に引いたｎ本の直線（例えばｎ＝４）
がシート辺と交わる点４２゜４３、４４．４５のＸ座標
位置を、ｘ２．ｘ３．ｘ、、Ｘ。

とする。この平均値をマ、として、 Ｘｚ＋−Ｘ３＋Ｘ４→−ｘＳ。

ｘｂ＝’ を求める。

０点（ｘ、Ｏ）と点（マｉ、、ｙ＋／２）とを結ぶ曲線
ＩＩを求める。

■〜・力、第４図（Ｌ））に示すよ・うに、位置（Ｘ、
／２、ｙｌ）を中心にして、Ｙ軸方向に→−ａ画素（ａ
＝３０）の間で、Ｘ軸力向に５画素（ｂ　□＝　２　）
の間隔をあけて、Ｘ軸力向に引いた９本の直線（ｎ＝４
）がシー　ト辺と交わる点５２．５３．５４５５のＹ座
標位置を、）’ｚ、　ｙ：１．３’４．　ＶＳ　とする
。

この平均値を７．とし、て ｙｚ　＋　ｙ３　＋　Ｙａ　＋”’ｙＳＹｓ＝ を求める。

０点（０，ｙｌ）と点（ｘ＋／２．ｙ６）とを結ぶ直線
１７．を求める。

■直線Ｉ！、１　と１２との交点の座標（ｘｎ、ｙｎ）
を求め、これをシートエツジの絶対座標とする。

以上の処理■〜・■により、シーＦ９のエツジの座標（
Ｘ、、Ｙ、）が求められる。なお以−１の処理において
、９本の直線とシート辺とが交わる点の平均値をとる理
山は、シート辺にゴミが付着し、ていたり、シート辺が
ギザギザＣごな−、ている場合に、くれに８よる誤差を
なく寸ためである。なお゛１′均値を求める際の、−！
Ｔｌ′ｌ’＋綿の１数ｎ、平行線の長さ２ａ（画素数）
、平９］綿の間隔１′）（画素数）は、シートの種類１
要求される測定精度などに基づいて定められる。

なお、各カメラによるシー・トエッジの撮影静止画像は
各モニタ２１〜・２４で監視可能である。

以１．の処理で、Ｘ＋　〜ＸＳ、　　ｙｌ　〜’Ｊ５を
求めるが、これらの（ｎｆｆを求めるアルゴリズムを、
第５図を参照して説明する。なお第５図はＸまたはＹ軸
方向１フィードの濃淡分布を示す図である。

この濃淡分布は、シートが搬送装置のコンベアヘルドよ
りも明るい場合を示している。

■１フィードの濃淡分布において、シート辺をさがし始
めるポイントと、さがし終わりのポイントを、指定する
。指定方法は、第４図（１））において、Ｘｌを求める
場合は１フイ一ド全画素を、Ｘ２．Ｘ！、Ｘ４．Ｘ５を
求める場合は（ｘ、−３０）〜（ｘｌ＋３０）画素の範
囲であり、第４図（Ｃ１ｌ　ニおいて、ｙ、を求める場
合は１フイ一ド全画素を、ｙｚ、　３’３．ｙ４．　）
’ｓを求める場合は（ｙｌ３０）　＝　（：ｙ　、　＋
３０）画素の範囲である。

■第６図に示すように、指定された範囲において開始ポ
イントからシート方向へ　１画素ずつずらしなからＣ画
素（例えばＣ・・５）分の明度を順次合計し、合計値を
Ａ。、Ａ、、Ａ、、・・・、八〇とする。これら合計値
の中で−・番手さい値を選択し、Ａ　ｓ　Ｉ　Ｎ　とす
る。

■最小合計値へ〇〇を与える５個の明度の中で、一番手
さい明度ＭＩＮを与える画素の位置ＭＩＮＦを求める。

第５図に示すように、Ａ　Ｍ　Ｉ　Ｎを与えるのは、シ
ートの影の部分である。最小明度ＭＩＮを与える画素は
影の部分の中に位置する。

■第５図において、位置旧ＮＰからシートの方向・−Ｎ
１画素寄った位置から、Ｎ２画素分の明度の平均値ＡＶ
Ｅを求める。この平均値ＡＶＥはシートの明度を表し、
でいる。

なお、Ｎｌ、Ｎ２の値は、シートの明度が求められるよ
うに設定される。

■ＭＩＮＰの位置からシート方向に各画素の明度を検出
していき、最初に次式 ％式％） ただし、０〈α≦１ ですえられる明度の画素の位置をシートの辺と　定める
。なお、αはシートの材料、厚さなどに　より定められ
るパラメータである。なお、搬送装置のコンヘアの明度
をＡｖＥとして用いることもできる。

以上のシートエツジの絶対座標を求める処理アルゴリズ
ムは、第３図の各エツジ検出部３１．３２゜３３、３４
で実行され、シートエツジの絶対座標が求められ、次段
のシート寸法演算部３５に送られる。

なお、各エツジ検出部には、センサアンプ１２からのト
リガが、処理開始指令信号として入力されている。

シート寸法演算部３５では、エツジの絶対座標に基づい
て、第７図に示すシート７１゛法、ずなわら長さＬＤ、
ＬＶｌｌと、幅Ｖｔ７Ｔ、ＷＨと、対角線ＴＩ）。

ＴＷを演算して求める。この演算Ｃコおいて、各々のカ
メラ１５・：／ズの中心の絶対座標は、あらかじめ測定
してパラメータとし、゛で入力しておくものどする。

演算された）’／−）・１法は、適切な表示手段に送ら
れ表示される。また１、求められたシートの・］゛法を
、基準手法と比較し２、基準よりはずれる場合Ｃコは、
例えば警報を発し２て、７シ一ト寸法不良を通知するこ
とも可能である。

次に、第２の発明の実施例について説明゛する。

第８図は、〜実施例であるシート測長システムの画像撮
影用カメラおよびストロボ装置の配置を示す上面図であ
る。このシート測長システムは第１図の４台の画像撮影
用カメラ１．２，３．４の他に、さらにシート９の辺の
静止画像を撮影するだめの画像撮影用カメラ６Ｌ　６２
．６３．６４と、シート辺の影を作るようにストロボ光
を与えるストロボ装置６５．６６、６７、６８を備えて
いる。

カメラ６１は、そのレンズの中心が、カメラ１と２のレ
ンズの中心を結ぶ直線の中点に（☆置するように配置さ
れ、力、メラ６２は、そのレンズの中心が、カメラ２ど
４のし）／ズの中心を結ぶ直線の中点に位置”Ｊるよう
に配置され、カメラ６３は、そのし・ンズの中心が、カ
メ−２３と４のし・ンズの中心を結ぶ直線の中点に持方
するように配置され、カメラ６４は、そのレンズの中心
が、カメラ１と３のレンズの中心を結ぶ直線の中点に信
置するように配置されている。

第９図は、このシート測長システムの全体構成を示す。

第２図の構成にさらにカメ′：）６１．６２．６３６４
用のフレームメモリ７Ｌ　７２．７３．７４を付加しま
たものであり、フレームメモリ１４〜１７．７１〜７４
のそれぞれにはモニタが接続されているが、これらは図
示を省略し２である。

第１０図に、画像処理装置７５の機能ブロック図を示す
。第３図の構成に加えて、さらに、フレームメモリ７Ｌ
　７２．７３．７４からの静止画像によりシート辺の中
点の位置を検出する辺検出部８１．８２．８３゜８４と
、シー）−形状検査部８５とを有している。このシート
形状検査部８５には、エツジ検出部３１〜３４および辺
検出部８１〜８４からの座標デー・夕が入力される。１
ノジ検出部３１〜・３４およびシート寸法演算部３５の
動作は、すでに説明した通りであるので、説明は省略ず
゛る。

辺検出部の動作アルゴリズムを第１１図を参照し２て説
明する。なお第１１図は、第４図と同様乙こカメラ視野
を示し、図示のようにシート９が撮影されているものと
する。

■シー１辺がＸ軸方向のカメラ視野ラインと交わるＸ座
標位置Ｘ　＋　＋　Ｘ　Ｚを求める。

■カメラ視野の中心座標を（ｘＨ，ｙＭ）とするとき、
（ｘ＋＋Ｘ２）／２を演算することにより、（ｘ、４．
ｙｘ）を通るＸ軸に平行な直線がシートの辺と交わる点
のＸ座標値ｘ、（中点の座標）が求まる。値Ｘ３は、次
段のシート形状検査部８５へ送られる。

シート形状検査部８５には、エツジ検出部３１〜３４か
らシート・のエツジの座標が、辺検出部８１〜８４がら
辺の中点の座標が入力され、カメラレンズの中心の絶対
座標はあＣ）かしめ入力されているから、第１２図に示
すように、シート９のエツジをＥ、ドＧ、Ｈとしたとき
、例えばＥ、Ｆを結ぶ直線に対して中点Ｍが離れている
距離を計算することができる。この離間距離が基準値よ
り太きければ、シートの形状不良であるとして通知する
。第１２図では、辺ＥＦについてのみ説明したが、その
他の辺についても同様に検査することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、搬送装置上を流れてくる矩形状のシー
トの寸法を、人手によらず自動的に検出することができ
る。また、測長寸法が基準内に入るか否かを検査するこ
ともできる。更には、シートの形状、特に辺の形状の検
査も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の発明のシート測長システムの上面図お
よび側面し１、 第２図は、第１図の実施例の全体構成図、第３図は、画
像処理装置の機能ブロンク図、第４図は、エツジの絶対
座標を求めるアルゴリズムを説明する図、 第５図および第６ばば、シー・ト辺の位置を斗めるアル
ゴリズムを説明する図、 第７図は、求めるシート寸法を示す図、第８図は、第２
の発明の一実施例の１面図、第９図は、実施例の全体構
成図、 第１０図は、画像処理装置の機能ブｌ」ツタ図、第１１
図は、辺の中点座標を求めるアルゴリズＪ、を説明する
図、 第１２図は、シート辺の変形を説明する図である。 １〜４．６１〜６４・・・画像撮影用カメラ５〜８６５
〜６８・・・ストロボ装置 ９・・・・・シート １１・・・・・センサ １２・・・・・センサアンプ １３・・・・・ストロボアンプ １４〜１７．７１〜７４・　・　・フレームメモリ１８
、７５・・・画像処理装置 ２１〜２４・・・モニタ ３１〜・３４ ３５・　・　・ ８１〜８４・ ８５・　・　・

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シートを搬送する搬送装置上にシートの四隅がそ
   れぞれ視野内に入るように、かつ、シート寸法に対応し
   て可動的に設置される複数台の画像撮影用カメラと、 前記画像撮影用カメラに対してシートの四隅に影ができ
   るようにカメラの光学軸に対してある角度を持って設置
   され、前記画像撮影用カメラに連動して移動する複数台
   のストロボ装置と、 前記画像撮影用カメラにより撮影されたシートの四隅の
   静止画像の濃淡画像に基づいてシートのエッジの絶対座
   標を検出する複数のエッジ検出部と、 検出されたシートエッジの絶対座標に基づいて、シート
   の長さ方向、幅方向、対角線方向の寸法を演算するシー
   ト寸法演算部とを備えるシート測長システム。
2. （２）シートを搬送する搬送装置上にシートの四隅がそ
   れぞれ視野内に入るように、かつ、シート寸法に対応し
   て可動的に設置される複数台の第１の画像撮影用カメラ
   と、 シートの四辺がそれぞれ視野内に入るように、かつ、シ
   ート寸法に対応して可動的に設置される複数台の第２の
   画像撮影用カメラと、 前記第１の画像撮影用カメラに対してシートの四隅に影
   ができるようにカメラの光学軸に対してある角度を持っ
   て設置され、前記第１の画像撮影用カメラに連動して移
   動する複数台の第１のストロボ装置と、 前記第２の画像撮影用カメラに対してシートの四辺に影
   ができるようにカメラの光学軸に対してある角度を持っ
   て設置され、前記第２の画像撮影用カメラに連動して移
   動する複数台の第２のストロボ装置と、 前記第１の画像撮影用カメラにより撮影されたシートの
   四隅の静止画像の濃淡画像に基づいてシートのエッジの
   絶対座標を検出する複数のエッジ検出部と、 前記第２の画像撮影用カメラにより撮影されたシートの
   四辺の静止画像の濃淡画像に基づいてシートの辺の中点
   の絶対座標を検出する複数の辺検出部と、 検出されたシートエッジの絶対座標に基づいて、シート
   の長さ方向、幅方向、対角線方向の寸法を演算するシー
   ト寸法演算部と、 検出されたシートエッジの絶対座標および検出されたシ
   ート辺の中点の絶対座標に基づいて、シート形状を検査
   するシート形状検査部とを備えるシート測長システム。