JPH0652348A - マーク読み取りの際の搬送誤差補償方法及びシステム - Google Patents

マーク読み取りの際の搬送誤差補償方法及びシステム

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JPH0652348A
JPH0652348A JP4200825A JP20082592A JPH0652348A JP H0652348 A JPH0652348 A JP H0652348A JP 4200825 A JP4200825 A JP 4200825A JP 20082592 A JP20082592 A JP 20082592A JP H0652348 A JPH0652348 A JP H0652348A
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JP
Japan
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mark
image
image pickup
deviation
steel material
Prior art date
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Application number
JP4200825A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Yanagida
徹郎 柳多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication of JPH0652348A publication Critical patent/JPH0652348A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 読み取るべきマークの位置ずれや鋼材の径の
変動を補償して最適な画像を取り込むこと。 【構成】 鋼材1の外面にマーキングされた文字、数
字、記号等のマークの画像をCCDカメラ2によって取
り込む際の搬送誤差を補償するためのシステム。前記マ
ークの画像に基づいて、該マークを含む所定の大きさの
領域の所定の基準位置からの偏差を求める画像処理装置
3と、前記偏差を補償するように前記CCDカメラ2を
調整する制御部4とが設けられる。これにより、鋼材の
位置ずれに無関係に前記マークの最適な画像を取り込む
ことができる。CCDカメラ2はその向きと位置とを調
整するための台Sによって支持され、ズームレンズZL
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼材にマーキングされ
たマークを読み取る際の搬送誤差補償方法及びそのため
のシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】鉄鋼業では、丸棒、鋼管、鋼帯コイル等
の円形状の鋼材の外面に、鋼材番号、仕分け番号等を表
示する数字、アルファベット文字、記号等のマークをマ
ーキングしている。従来は、こうした文字の読み取り
は、オペレータの監視作業により行われてきたが、近
年、画像処理技術の著しい進歩に伴い、読み取りの自動
化による人員の削減等の合理化が試みられ、読み取り精
度の一層の向上が図られている。この画像処理技術によ
る自動マーク読み取りにおいては、いかに良い画像を取
り込むかにより、画像処理内容、文字認識率、認識精度
が決まってしまう。
【0003】最適な画像を取り込むための手法として、
特公平1−52785号公報は、カメラを移動可能な台
車に固定し、該台車にカメラのマーキング面に対する距
離を一定化する手段を設けると共に、コイルの周方向の
ずれを補正するために、コイルを回転させてマークをカ
メラの視野内に位置せしめる手段とを備える装置を開示
している。しかしながら、この場合には、文字の位置の
左右へのずれを考慮していず、また、カメラの上下方向
への駆動及びコイルの回転は機械的に行われるため、あ
る程度の時間を要し、オンライン自動化設備には適さな
い。しかも、機械的な可動部の摩耗、消耗等の悪影響を
避けることができない。
【0004】特公平3−24679号公報は、ビレット
の端面にマーキングされた文字を、コイル径情報又は撮
影像の文字の大きさによりテレビカメラのズーミング機
能を調整して最適画像を取り込む方法を開示している。
しかし、この方法は、ビレットの端面にマーキングされ
た文字の読み取りに用いられるものであるから、コイル
にマーキングされた文字の周方向の位置ずれに対しては
適用することができない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の課題
に鑑みてなされたものであり、読み取るべきマークの位
置ずれや鋼材の径の変動を補償して最適な画像を取り込
むことができる搬送誤差補償方法及びそのためのシステ
ムを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、鋼材の外面にマーキングされた文字、
数字、記号等のマークの画像をカメラ等の撮像手段によ
って取り込む際の搬送誤差を補償するための方法を提供
する。該方法は、前記マークの画像に基づいて、該マー
クを含む所定の領域の基準位置からの偏差を求めるステ
ップと、前記偏差を補償するように前記撮像手段を調整
するステップとを含み、鋼材の位置ずれに無関係に前記
マークの最適な画像を取り込むことができることを特徴
とする。
【0007】また、本発明は、鋼材の外面にマーキング
された文字、数字、記号等のマークの画像をカメラ等の
撮像手段によって取り込む際の搬送誤差を補償するため
のシステムをも提供する。該システムは、前記マークの
画像に基づいて、該マークを含む所定の領域の基準位置
からの偏差を求める処理手段と、前記偏差を補償するよ
うに前記撮像手段を調整する制御手段とを含み、鋼材の
位置ずれに無関係に前記マークの最適な画像を取り込む
ことができることを特徴とする。
【0008】一実施例においては、前記撮像手段は向き
及び位置を調整する支持手段を含み、前記偏差により前
記撮像手段の向き及び位置を調整するようになされ、前
記鋼材の位置ずれに無関係に、前記領域を前記基準位置
に配置することができるようにしている。前記撮像手段
は焦点距離調整手段を更に備えており、鋼材の径に応じ
て前記撮像手段の焦点距離を調整することにより、前記
鋼材の径に無関係に前記マークを一定の大きさで取り込
むことができるようにしている。
【0009】
【作用】本発明においては、鋼材の外面にマーキングさ
れた文字、数字、記号等のマークの画像がカメラ等の撮
像手段によって取り込まれる。その際、鋼材の搬送誤差
を補償するために、前記マークの画像に基づいて、該マ
ークを含む所定の大きさの領域の所定の基準位置からの
偏差が求められる。そこで、前記偏差を補償するように
前記撮像手段が調整される。したがって、鋼材の位置ず
れに無関係に前記マークの最適な画像が取り込まれる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図1は、本発明に係るマーク認識システ
ムの一実施例の構成を示す概略図である。鋼材番号又は
仕分け番号を表す数字がマーキングされたコイル1の外
面に対向して、ズームレンズZL付きのCCDカメラ2
が設置される。CCDカメラ2は、雲台と1軸ステージ
とを組み合わせた支持台Sによって上下の向きの調整と
コイル搬送方向への位置調整とを行うことができるよう
支持されており、数字を含むコイル1の全体を撮影し、
撮影された画像を表す電気信号を出力する。この電気信
号は画像処理装置3に入力される。画像処理装置3は、
入力された電気信号に基づいて、撮影された画像の濃淡
分布を求め、読み取るべき数字の位置を決定して基準位
置からの偏差を算出する。求められた偏差は制御部4に
供給される。制御部4には、数字がマーキングされたコ
イル1の径に関する情報も外部から与えられる。これに
より、制御部4はCCDカメラ2の首振り量及び移動量
を計算し、これらの量をCCDカメラ2の支持台Sに与
えてCCDカメラ2の向き及び位置を変えると共に、ズ
ームレンズZLの焦点距離及び倍率を変えるべき量を求
め、この量にしたがってズームレンズZLを前後に駆動
させて焦点距離及び倍率を変える。
【0011】なお、コイル1の外面には、コイル1の幅
の中心に巻かれた結束バンドに関して左右対照に横方向
に複数の数字がマーキングされるのが一般的である。こ
れは、後述するように、コイル1の幅に変動があって
も、コイルの幅の中心を基準にして数字のマーキングを
行う方が、コイルの端を基準にするよりも簡単であると
いう理由による。これらの数字は、自動マーキング装置
の構成に規定されて、コイル径とは無関係に、コイルの
中心を通る面から所定の角度(例えば45度)をなす位
置にマーキングされる。
【0012】次に、上記の数字認識システムの動作を説
明する。読み取り対象となるコイル1が図1のように搬
送され、CCDカメラ2から適宜の距離のところで停止
すると、マーキングされた数字を含むコイル1の外面が
CCDカメラ2によって撮影され、撮影された画像を表
す電気信号が画像処理装置3に入力される。
【0013】ここで、図2、図3、図4を参照して、画
像処理装置3で数字位置の基準位置からの偏差をいかに
算出し、CCDカメラ2と数字との距離の変化をいかに
補正するかについて説明する。上記のとおり、数字はコ
イル径とは無関係に、コイルの中心を通る面から所定の
角度をなす位置にマーキングされており、マーキングさ
れた数字は、コイルの幅の中心に巻かれた結束バンドに
関して対照に配列されているので、それぞれのコイルの
径に応じて、マーキングされた数字を含む領域内の任意
の点(例えば、左上隅の点)を基準位置として決定する
ことができる。こうした処理はソフト的にメモリ上で行
われるのであるが、理解を容易にするために、CCDカ
メラ2によって撮影された画像が512×512個の画
素の画面に表示されるものとし、該画面の左上の隅を原
点(0、0)とするX−Y座標を想定すると、コイル1
の全体画像は、X方向の長さがkでY方向の長さがmの
視野サイズを有するものとして画面上に表示される。こ
のとき、結束バンドの像(図2における縦の黒い線)が
画面の中心に位置するようにCCDカメラ2の向きと位
置とを調整しておくことにより、数字を含む領域の例え
ば左上隅の点P(a,b)を基準位置として定めること
ができる。
【0014】次に、搬送上の原因でコイル1の位置がず
れてしまい、数字が上下及び/又は左右にずれた場合を
考察する。このときも、コイル1をCCDカメラ2で撮
影した画像が上記の画面に表示されるとして説明する。
コイル1の位置がずれてしまって、画面に例えば図3の
Aに示すような画像が表示されたとする。このときに
も、この画像に対してX,Y方向の濃度分布を求め、こ
れに基づいて、数字を含む領域の左上隅の点Q(c,
d)を決める。そこで、画像処理装置3は基準位置Pと
今回求めた点QとのX方向及びY方向のずれを計算す
る。具体的には、コイル1の画像のk×mの大きさの視
野とモニタMの512×512個の画素の画面とを対応
させておき、点Pと点Qとの位置のX方向のずれを表す
画素数|c−a|とY方向のずれを表す画素数|d−b
|とをまず求め、これに基づいて実際のX方向のずれの
量exとY方向のずれの量ey
【数1】ex=|c−a|×(k/512) ey=|d−b|×(m/512) により算出する。図4は、位置ずれした数字とCCDカ
メラ2との位置関係を概略的に示す図である。図におい
て、▲▼はCCDカメラ2とマーキングされた数字との
距離、DはCCDカメラ2とコイル1の中心との水平方
向の距離、rはコイル1の半径、LはCCDカメラ2の
高さ、αはコイル1の中心を通る垂直面がコイル1の中
心と基準位置P結ぶ線となす角である。そこで、実際の
Y方向のずれの量eyを使って、CCDカメラ2の首振
り量θは次の式により求められる:
【数2】 θ=tan-1(ey/▲▼) ▲▼2=(D−rcosα)2+(L−r(1+sinα))2 制御部4は画像処理装置3から上記のθとexとを受け
取ると、これらの量に基づいて支持台Sを駆動し、数字
位置のX方向及びY方向の基準位置からのずれを補正す
る。
【0015】また、上記▲▼はコイル径によって変わる
ので、制御部4は、画像処理装置3から▲▼を受け取
り、▲▼に対応してズームレンズZLを駆動してCCD
カメラ2の焦点距離として倍率を補正する。
【0016】このような処理の後に、最適な画像をCC
Dカメラ2から再度取り込み、取り込んだ画像を画像処
理装置3へ送ることにより、数字読み取りを誤りなく行
うことができる。
【0017】以上説明した画像処理装置3での処理は、
実際にはメモリやプロセッサ等の使用により電子的、ソ
フト的に行われる。したがって、数字がマーキングされ
た領域の基準位置の設定、基準位置からの数字のずれの
量の決定、CCDカメラの向き及び位置の補正量の計算
等を自動的に行うことができ、コイルの位置ずれによっ
て取り込み画像に位置ずれが生じても、それを無人で補
正して正確な数字読み取りを行うことができる。
【0018】上記の実施例によれば、搬送中のコイルの
位置ずれによる数字の位置のずれが生じても、基準の位
置からのずれの量に応じてCCDカメラ2の向きと位置
とを調整するので、こうした搬送誤差による数字位置の
ずれを的確に補償することができる。また、コイル径に
応じてCCDカメラ2のズームレンズZLの焦点距離と
倍率とを変えるようにしているので、コイル1の径の大
小に拘わらず、CCDカメラ2の焦点距離に数字を捕ら
えることが可能であり、したがって、ほぼ一定の数字サ
イズを取り込むことができる。これにより、後段の画像
処理装置3での処理負担を大幅に軽減することができ
る。また、CCDカメラ2の首振りと移動、ズームレン
ズZLの焦点距離と倍率の調整以外は、機械的な可動部
を含まないので、可動部の摩耗、消耗等のおそれもない
うえ、高速な数字認識が可能になる。ちなみに、この実
施例において数字の位置ずれを検出してから最適画像の
取り込みまでに要する時間は約6秒であった。これは、
本発明が実際の設備に充分適用可能であることを示して
いる。
【0019】これまでの説明は、コイルにマーキングさ
れた数字の認識に関するものであるが、コイルに限ら
ず、丸棒、鋼管等の円形状鋼材の外面にマーキングされ
たマークに対しても、本発明を適用することができる。
【0020】
【発明の効果】以上、図面を参照して本発明の実施例を
詳細に説明したところから明らかなとおり、本発明は、
搬送誤差のために鋼材の位置がずれ、読み取るべきマー
クの位置が基準の位置からずれてしまっても、鋼材の径
の大小に無関係に、搬送誤差を補償し、最適な画像を取
り込み、読み取り範囲内にマークを捕らえることができ
るので、正確なマーク読み取りを無人で且つ精度よく行
うことができるので、オンライン自動化設備に適してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマーク認識システムの一実施例の
構成を示す図。
【図2】図1のマーク認識システムにより取り込んだ画
像において、基準位置をどのように設定するかを説明す
る図。
【図3】図1のマーク認識システムにおいて、搬送誤差
によりコイルの位置がずれた場合の数字の位置ずれを説
明するための図。
【図4】図3の場合におけるコイル、数字及びCCDカ
メラの位置関係を示す図。
【符号の説明】
1:コイル、 2:CCDカメラ、 3:画像処理装
置、 4:制御部、S:支持台、 ZL:ズームレン
ズ、 P:基準位置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼材の外面にマーキングされた文字、数
    字、記号等のマークの画像をカメラ等の撮像手段によっ
    て取り込む際の搬送誤差を補償するための方法であっ
    て、 前記マークの画像に基づいて、該マークを含む所定の領
    域の基準位置からの偏差を求めるステップと、 前記偏差を補償するように前記撮像手段を調整するステ
    ップとを含み、鋼材の位置ずれに無関係に前記マークの
    最適な画像を取り込むことができることを特徴とする搬
    送誤差補償方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の搬送誤差補償方法におい
    て、前記撮像手段が向き及び位置を調整する支持手段を
    含み、前記撮像手段を調整する前記ステップが、前記偏
    差により前記撮像手段の向き及び位置を調整するステッ
    プを含み、前記鋼材の位置ずれに無関係に、前記領域を
    前記基準位置に配置することができるようにした搬送誤
    差補償方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の搬送誤差補償方法におい
    て、前記撮像手段が焦点距離調整手段を更に備え、前記
    撮像手段を調整する前記ステップが、鋼材の径に応じて
    前記撮像手段の焦点距離を調整するステップを含み、前
    記鋼材の径に無関係に前記マークを一定の大きさで取り
    込むことができるようにした搬送誤差補償方法。
  4. 【請求項4】 鋼材の外面にマーキングされた文字、数
    字、記号等のマークの画像をカメラ等の撮像手段によっ
    て取り込む際の搬送誤差を補償するためのシステムであ
    って、 前記マークの画像に基づいて、該マークを含む所定の領
    域の基準位置からの偏差を求める処理手段と、 前記偏差を補償するように前記撮像手段を調整する制御
    手段とを含み、鋼材の位置ずれに無関係に前記マークの
    最適な画像を取り込むことができることを特徴とする搬
    送誤差補償システム。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の搬送誤差補償システムに
    おいて、前記撮像手段が向き及び位置を調整する支持手
    段を含み、前記制御手段が、前記偏差により前記撮像手
    段の向き及び位置を調整する手段を含み、前記鋼材の位
    置ずれに無関係に、前記領域を前記基準位置に配置する
    ことができるようにした搬送誤差補償システム。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の搬送誤差補償システムに
    おいて、前記撮像手段が焦点距離調整手段を更に備え、
    前記制御手段が、鋼材の径に応じて前記撮像手段の焦点
    距離を調整する手段を含み、前記鋼材の径に無関係に前
    記マークを一定の大きさで取り込むことができるように
    した搬送誤差補償システム。
JP4200825A 1992-07-28 1992-07-28 マーク読み取りの際の搬送誤差補償方法及びシステム Pending JPH0652348A (ja)

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