JPH0814866A

JPH0814866A - 画像処理方法および画像処理装置

Info

Publication number: JPH0814866A
Application number: JP6146900A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Takahashi; 克彦高橋; Akira Narisawa; 彰成澤
Original assignee: NIKKEI JOHO SYST KK; Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: NIKKEI JOHO SYST KK; Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1996-01-19
Anticipated expiration: 2015-07-24
Also published as: JP3069764B2

Abstract

(57)【要約】【目的】物体の移動速度にかかわりなく、移動する物
体表面の状態をほぼ忠実に再生可能な画像処理装置を提
供する。【構成】レジスタ１０に設定された所定の物体移動速
度を基準として、この基準速度よりも遅い場合は、画像
情報のフレームメモリ４への取り込みを中止して間引き
し、それとは逆に前記基準速度よりも速い場合は、直前
のスキャンで取り込んだ画像情報をフレームメモリ４か
らフレームバッファ５に複写して補うことにより、物体
の移動速度にかかわりなく、縦横方向の割合が正確な画
像として、移動物体の表面の状態をほぼ忠実に再生す
る。【効果】基準速度よりも遅い場合は、間延びした再生
画像にならず、それとは逆に、基準速度よりも速い場合
は、寸詰まりの再生画像にならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像素子の撮像領域内
を移動する物体表面の状態を縦横方向の割合が正確な画
像として再生するための画像処理装置に係り、特に、撮
像素子の分解能の１／１〜１／１００程度の移動距離分
解能をもつ移動距離エンコーダを併設し、この移動距離
エンコーダから得られる物体の移動距離信号に基づいて
撮像素子からの画像信号取り込みタイミングを制御し、
物体表面の状態を最適画像に再生する画像処理手段に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動する物体表面を固体一次元セ
ンサなどの一次元撮像素子により撮像し二次元画像に再
生する場合、移動距離エンコーダから得られるパルス数
に基づいて計算された物体の移動速度を積算し、物体の
移動距離に換算し、一次元画像情報を二次元画像情報に
展開し、物体表面の状態を再現していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法では、移動速度が頻繁に変化したり極端に遅い場合、
縦横方向の割合すなわち物体の移動方向とそれに直交す
る方向との割合が正確な画像として物体表面の状態を再
生することは困難であった。

【０００４】例えば、ＣＣＤカメラのスキャンスピード
に比べてかなり分解能の悪い移動距離エンコーダを使用
する場合、各スキャン毎に信号処理をするのは困難であ
る。その結果、ＣＣＤカメラからフレームメモリに書き
込まれたデータについて、平均移動速度を積算して物体
の移動距離に換算し、一次元画像情報を二次元画像情報
に展開し、表示のためのフレームバッファに出力するこ
とになる。この平均移動速度を積算し物体の移動距離に
換算して得られる画像は、物体の加減速の時や極端に遅
い時などに、実際の移動距離とかけ離れてしまうので、
本来の物体表面の状態とはかなり異なる二次元画像とし
て再生されるという問題があった。

【０００５】一方、移動距離エンコーダからのパルスが
所定値に達する毎にＣＣＤカメラのスキャン開始をトリ
ガする単純な方式も考えられる。この方式では、物体の
移動速度に対応したトリガパルスが得られるから、物体
の移動が極端に遅い場合も、それに応じてパルス数が減
少するので、パルス数が所定値に達する毎にトリガして
ＣＣＤカメラのスキャンを開始させれば、物体の移動方
向に間延びが生ずることがなく、実際の移動距離を正確
に反映できる。

【０００６】ところが、例えばＣＣＤカメラでは、電荷
を所定周期以上の速さで転送しないと、電荷が飽和して
しまい、画面が白くなり、まともな画像情報が得られな
くなる。すなわち、ダイナミックレンジが極端に狭くな
る。

【０００７】したがって、移動距離エンコーダからのパ
ルスが所定値に達する毎にトリガしＣＣＤカメラのスキ
ャンを開始させる方式は、物体の移動が極端に遅い場合
にＣＣＤ素子の電荷が飽和してしまうので、ＣＣＤの電
荷転送速度すなわちスキャンスピードの下限により、物
体の移動速度の下限側が制限されるという欠点があっ
た。

【０００８】なお、上記いずれの方式においても、物体
の移動速度がＣＣＤカメラのスキャンスピードに比べて
かなり速い場合には、物体表面の情報の取りこぼしが生
じ、そのままの画像情報をつないで再生すると、物体の
移動方向にいわゆる寸詰まりの二次元画像として再生さ
れるという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、物体の移動速度にかかわ
りなく、移動する物体表面の状態をほぼ忠実に再生可能
な画像処理方法および画像処理装置を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、移動する物体表面を一次元撮像手段によ
り所定周期で撮像しフレームメモリに送るとともに、物
体の移動距離に基づいてフレームメモリ内の画像情報を
二次元画像情報に展開して画像表示用フレームバッファ
に送り、物体表面の状態を二次元画像に再生する画像処
理方法において、物体の移動速度が所定の基準速度の場
合は、一次元撮像手段からの１スキャン分の画像情報を
フレームメモリに取り込み、物体の移動速度が基準速度
よりも遅い場合は、所定の移動距離に達する毎に一次元
撮像手段からの１スキャン分の画像情報をフレームメモ
リに取り込み、物体の移動速度が基準速度よりも速い場
合は、直前のスキャンで取り込まれフレームメモリに記
憶されている画像情報を物体の移動速度に対応した回数
だけフレームバッファに複写する画像処理方法を提案す
る。

【００１１】上記基準速度は、１スキャン内に物体が移
動する距離と物体表面における撮像手段の幅方向の分解
能とが等しくなる速度とすることが望ましい。

【００１２】物体の移動速度が基準速度よりも速い場合
にフレームメモリからフレームバッファに複写する回数
は、 {(物体の移動速度)÷(基準速度)}−１回とする。

【００１３】いずれの場合も、画像情報に欠陥の発生を
示す変化が生じたときに欠陥検出信号を生成し、別設の
フレームメモリまたはフレームバッファに欠陥部分を含
む画像情報を一時的に退避させおよび／または別設の外
部記憶装置に格納し、呼び出し要求に応じて別設のフレ
ームメモリまたはフレームバッファまたは別設の外部記
憶装置から上記画像表示用フレームバッファに再度呼び
出す画像処理方法とすることもできる。

【００１４】本発明は、また、上記目的を達成するため
に、移動する物体表面を所定周期で撮像する一次元撮像
手段と、一次元撮像手段からの画像情報を記憶するフレ
ームメモリと、フレームメモリ内の画像情報を展開して
生成された二次元画像情報を記憶する画像表示用フレー
ムバッファと、物体の移動距離に応じてパルスを出力す
る移動距離エンコーダと、物体の移動速度ＶMが所定の
基準速度ＶMSのときに一次元撮像手段の１スキャンの間
に移動距離エンコーダで発生すべきパルス数ＥPOを保持
するレジスタと、移動距離エンコーダからのパルス数を
カウントするカウンタと、カウンタのカウント数ＥPCを
レジスタ内のパルス数ＥPOと比較し、カウンタのカウン
ト数ＥPCがレジスタ内のパルス数ＥPOと等しい場合は、
一次元撮像手段からの１スキャン分の画像情報をフレー
ムメモリに取り込ませ、１スキャンにおけるカウンタの
カウント数ＥPCがレジスタ内のパルス数ＥPOよりも少な
い場合は、レジスタ内のパルス数ＥPOに達する毎に一次
元撮像手段からの１スキャン分の画像情報をフレームメ
モリに取り込ませ、１スキャンにおけるカウンタのカウ
ント数ＥPCがレジスタ内のパルス数ＥPOよりも多い場合
は、直前のスキャンで取り込まれフレームメモリに記憶
されている画像情報を物体の移動速度ＶMに対応した回
数だけフレームバッファに複写させる制御手段と、フレ
ームバッファ内の二次元画像情報を表示するモニタとか
らなる画像処理装置を提案する。

【００１５】基準速度ＶMSは、１スキャン内に物体が移
動する距離ＢLと物体表面における撮像手段の幅方向の
分解能ＢWとが等しくなる速度であることが望ましい。

【００１６】物体の移動速度ＶMが基準速度ＶMSよりも
速い場合にフレームメモリからフレームバッファに複写
させる回数ＮCOPYは、ＮCOPY＝（ＥB・ＥPC／ＢW)−１ただし、ＥB：移動距離エンコーダ分解能ＢW：フレームメモリ１素子の分解能回とする。

【００１７】その場合、カウンタは、複写回数演算時に
生じたカウントの余りＥPNをＥPN＝ＥPC−ＮCOPY・ＥPO 次回のカウント時に初期値として残しカウントアップす
るカウンタとすることが可能である。

【００１８】いずれの場合も、画像情報に欠陥の発生を
示す変化が生じたときに欠陥検出信号を生成する手段
と、欠陥部分を含む画像情報を一時的に退避させるフレ
ームメモリまたはフレームバッファと、欠陥部分を含む
画像情報を格納する外部記憶装置と、別設のフレームメ
モリまたはフレームバッファまたは前記別設の外部記憶
装置から上記画像表示用フレームバッファに再度呼び出
す要求を入力する手段とを備えた画像処理装置とするこ
ともできる。

【００１９】本発明は、応用製品として、金属帯板に連
続的に塑性変形を与え金属帯板を加工する金属加工装置
において、上記いずれかの画像処理装置の一次元撮像手
段および移動距離エンコーダを金属帯板の最終加工段よ
りも後に配置し、前記フレームメモリ，フレームバッフ
ァ，制御手段，レジスタ，カウンタ，モニタ等を金属加
工装置の近くに設置した金属加工装置を提案する。

【００２０】金属加工装置は、具体的には、熱間圧延
機，冷間圧延機，プライトミル，テンションレベラ，連
続焼鈍炉，スリッタ，フライイングシャー，自動打抜機
のいずれかひとつである。

【００２１】

【作用】本発明においては、所定の物体移動速度を基準
として、この基準速度よりも遅い場合は、間延びした再
生画像にならないように、画像情報のフレームメモリへ
の取り込みを中止して間引きし、それとは逆に前記基準
速度よりも速い場合は、寸詰まりの再生画像にならない
ように、直前のスキャンで取り込まれフレームメモリに
記憶されている画像情報をフレームバッファに複写して
補うので、物体の移動速度にかかわりなく、移動する物
体表面の状態をほぼ忠実に再生可能な画像処理方法およ
び画像処理装置が得られる。

【００２２】

【実施例】図１は、移動物体表面の状態を高精度に再生
するための本発明による画像処理装置の一実施例の構成
を示すブロック図である。ＣＣＤカメラ１は、移動物体
２の表面を撮像し、アナログ画像信号をＡ／Ｄ変換器３
に所定周期で出力する。Ａ／Ｄ変換器３は、ＣＣＤカメ
ラ１からのアナログ画像信号にシェーディング補正等の
処理を施し、その補正されたアナログ画像信号をデジタ
ル画像信号に変換し、ＣＣＤカメラ１の画素数に対応し
た１フレーム当たりの記憶素子を有するフレームメモリ
４に出力する。フレームメモリ４に記憶された移動物体
２の表面のデジタル画像信号は、モニタ６に表示するた
めのフレームバッファ５に出力される。

【００２３】一方、移動物体２の移動距離は、移動距離
エンコーダ７により取り込まれ、カウンタ８をカウント
アップさせる。ＣＰＵ９は、カウンタ８からの物体移動
距離を示すカウントと、ＣＣＤカメラ１を最適解像状態
で動作させる条件を前記カウント値に対応して設定する
レジスタ１０との値に基づいて、フレームメモリ４への
デジタル画像信号の書き込みタイミングとフレームバッ
ファ５への転送タイミングとを制御するとともに、移動
物体表面の状態を高精度に再生できるように、本画像処
理装置全体の動作を監視し制御する。ＣＰＵ９は、必要
に応じて、フレームメモリ４および／またはフレームバ
ッファ５の画像信号を外部記憶装置例えばハードディス
ク駆動装置１１内のハードディスクに転送して格納し、
オペレータから要求があったときは、前記画像信号を読
み出して再利用できるようにしておく。ここで、ロータ
リエンコーダ等の移動距離エンコーダ７は、ＣＣＤカメ
ラ１の幅方向分解能の１／１〜１／１００程度の移動方
向分解能を有しており、物体の移動距離を高精度に検出
できる。

【００２４】図２は、図１の実施例においてＣＣＤカメ
ラが所定周期で移動物体表面を撮像する場合の移動物体
表面における撮像位置の相互関係を示す模式図である。
なお、図２(Ｂ)においては、スキャン順次に重ねて描く
と、文字の判読が困難になるので、奇数番のスキャンの
結果を左側に描き、偶数番のスキャンの結果を右側に描
いてあるが、実際は、互いに５０％ずつ重なっていると
理解すべきである。ＣＣＤカメラ１が所定周期で移動物
体２の表面を撮像する場合に、ＣＣＤの画素１個当たり
の移動物体表面における幅と物体が前記所定周期に移動
する距離とを一致させれば、図２(Ａ)に示すように、物
体移動方向の分解能とそれに直交する方向すなわち幅方
向の分解能とが等しくなり、しかも、物体移動方向に撮
像位置の重なりや空きが生ずることがなく、移動物体表
面の最良の再生画像が得られることになる。

【００２５】これに対して、図２(Ｂ)のように、移動物
体の移動速度が半分になった場合、図２(Ａ)と同じ所定
周期でＣＣＤカメラ１からの画像信号をフレームメモリ
４に取り込むと、例えば第１スキャンの画像信号と第２
スキャンの画像信号との間に５０％の重なりが生じ、こ
れらを順次フレームバッファ５に送り込めば、物体移動
方向に２倍だけ間延びした物体表面の画像が得られるこ
とになる。

【００２６】この間延びを避けるには、この場合、奇数
番のスキャンの画像信号のみか偶数番のスキャンの画像
信号のみを順次フレームバッファ５に送り込めばよいこ
とが分かる。

【００２７】これを一般化すると、移動速度が所定値よ
りも低下した場合には、移動距離が所定値に達した瞬間
毎に、所定周期でＣＣＤカメラ１から出力される画像信
号をフレームメモリ４に取り込めば、不要な画像信号は
間引きされ、間延びした再生画像の発生を防止できる。

【００２８】なお、ＣＣＤカメラ１からフレームメモリ
４には、ＣＣＤカメラ１のスキャン周期で画像信号をす
べて取り込み、フレームバッファ５に出力する時に間引
き処理する方式も考えられるが、物体の移動速度が低下
するほど、物体表面の重複の度合いが大きくなり、それ
につれてフレームメモリ４に要求される記憶容量も増大
するので、実用的でなく、本実施例のように、フレーム
メモリ４に取り込む段階で間引き処理する方式の方が、
実際的である。

【００２９】一方、図２(Ｃ)のように、移動物体の移動
速度が倍になった場合に、図２(Ａ)と同じ所定周期でＣ
ＣＤカメラ１からの画像信号をフレームメモリ４に取り
込むと、例えば第１スキャンの画像信号と第２スキャン
の画像信号との間に１スキャン分の空きが生じ、これら
を順次フレームバッファ５に送り込めば、物体移動方向
に半分だけ寸詰まりとなった物体表面の画像が得られる
ことになる。

【００３０】この寸詰まりを避けるには、この場合、直
前のスキャンで得られた画像信号を複写してフレームバ
ッファ５に送り込めば、空きの部分を補えることが分か
る。

【００３１】これを一般化すると、移動速度が所定値よ
りも上昇した場合には、移動距離が所定値の整数倍に達
する毎に、所定周期でＣＣＤカメラ１から出力される画
像信号を、(前記整数−１)回複写して補えば、ほぼ寸詰
まりの無い再生画像が得られる。

【００３２】このように、ＣＣＤカメラ１の一次元セン
サのスキャンスピードと物体の移動速度とは、既に述べ
た理由から、常に同期させるわけにはいかないので、本
実施例においては、物体の移動速度に応じて、ＣＣＤカ
メラ１からの信号を間引きしまたは複写して、高精度の
画像を再生している。

【００３３】次に、より具体的な数値を入れて、図１の
実施例を説明する。《計算条件》ＣＣＤ素子数ＮCCD ：２０４８[bit] 検査スピードＶSCAN ：３００[μs／scan] 視野幅ＩW ：４３０[mm］物体の移動速度ＶM ：０〜３００[mpm](＝０〜５
［ｍｐｓ］）エンコーダ円周ＥＬ：３３３[mm] エンコーダパルス数ＥPR：２５０００[pulses／rotat
ion] ＣＣＤカメラ１の素子数に合わせたフレームメモリ４を
使用するための幅方向の分解能ＢWは、ＢW＝ＩW ／ＮCCD ……(１) ＝４３０／２０４８＝０.２１[mm／bit] である。言い換えれば、フレームメモリの１素子の分解
能がＢWとなる。物体の移動速度ＶMが最適値であれば、
すなわち図２(Ａ)のような場合には、物体移動方向の分
解能ＢLはＢL＝ＢW ……(２) となる。しかし、実際の物体移動方向の分解能ＢLは、
物体の移動速度ＶMの関数として次式で表される。ＢL＝ＶM／６０[s]・1０００[mm]・ＶSCAN・１０~ ⁶[s] ……(３) この場合、実際の物体移動方向の分解能ＢLは,１スキャ
ンの間に物体が移動する速度である。逆に、(２)式を満
足するための条件は(１),(３)式より、ＶM＝ＢW・６０[s]／１０００[mm]／ＶSCAN／１０~ ⁶[s] ……(４) ＝４２[mpm]（＝700[mm/s]) となる。

【００３４】フレームメモリ４は(１),(２)式の仕様に
合わせて設計してあるので、フレームメモリ４の内容を
フレームバッファ５に転送して画像表示する際に、物体
の移動速度ＶMの値に応じて変わる１スキャン間の物体
の移動速度ＢLを補正する必要がある。(４)式に示した
ように、物体の移動速度ＶMが４２mpmよりも低い時は、
重複スキャンとなるから、スキャンを間引きする。一
方、物体の移動速度ＶMが４２mpmよりも高い時には、空
きが生じてしまうので、直前のスキャンで得られた画像
信号を複写する。

【００３５】ハードウエアとしてそれらの機能を実現す
るには、ローラエンコーダ等の移動距離エンコーダ７の
カウント数(ＥP)を基準に、以下の処理を実行する。間
引き処理の場合、移動距離エンコーダ分解能ＥBは、ＥB＝ＥL／ＥPR ……(５) であり、(２)式を満たすためにＶSCAN間に発生すべきパ
ルス数ＥPOは(６)式で与えられる。ＥPO＝ＢW／ＥB ……(６) (＝１６パルス) すなわち、１スキャン開始からＥPO(１６パルス)に達す
る前にＣＣＤカメラ１からＡ／Ｄ変換器３を介して入力
された画像信号は、重複していると判断し、フレームメ
モリ４に取り込まない。

【００３６】一方、複写処理の場合、(１),(３)式か
ら、複写回数ＮCOPYを計算する。ＮCOPY＝(ＢL／ＢW)−１ (ただし、ＮCOPYは整数) ……(７) ここで、ＶMは、ＶSCAN間に発生するパルス数ＥPCで表
現できる。ＶM＝ＥB／１０００[mm]・ＥPC・６０[s]／ＶSCAN／１０~ ⁶[s] ……(８) (８)式を(３)式に代入して整理すると、ＢL＝ＥB・ＥPC ……(９) となり、これを(７)式に代入して、次式を得る。ＮCOPY＝(ＥB・ＥPC／ＢW)−１ ……(10) (10)式において、移動距離エンコーダ７の分解能ＥBお
よびフレームメモリ４の１素子の分解能ＢWは、検査シ
ステム固有の値で固定値であり、複写回数ＮCOPYは、Ｖ
SCAN間に発生するパルス数ＥPCにより一義的に決まる。

【００３７】上記具体的数値を代入してみると、物体の
移動速度が最高の３００mpmの場合は、３００÷４２≒
７となり、最高速度でも、０.２１×７≒１.５[mm]程度
の欠陥の存在を検出可能である。すなわち、本実施例で
は、物体の移動速度に応じて０.２１〜１.５[mm]程度の
物体移動方向分解能で、欠陥を検出可能である。この分
解能は、検出すべき欠陥の大きさや物体の移動速度の変
動範囲に応じて適宜変更できる。

【００３８】図３は、移動物体表面の状態を高精度に再
生するための本発明による画像処理手順の一実施例を示
すフローチャートである。スタートに先立って、物体の
移動速度ＶMが最適値となるようにＶSCAN間に発生すべ
きパルス数ＥPO例えば１６パルスをレジスタ１０に設定
しておく。ステップ３１においては、移動距離エンコー
ダ７からのパルスをカウントするカウンタ８をリセット
し、ＥPC＝０とする。ステップ３２においては、カウン
タ８が、移動距離エンコーダ７からのパルスをカウント
する。ステップ３３においては、ＣＰＵ９が、カウンタ
８のカウントＥPCをレジスタ１０に設定されたパルス数
ＥPOと比較し、ＥPC≧ＥPOとなる瞬間を検出する。すな
わち、ＣＣＤカメラ１の所定のスキャン周期に影響され
ることなく、物体の移動距離が所定値に達した時点で１
スキャン分の画像を取り込むタイミングを検出する。ス
テップ３４においては、ＥPC≧ＥPOとなった瞬間のＣＣ
Ｄカメラ１からの１スキャン分の画像信号を、Ａ／Ｄ変
換器３を介して、フレームメモリ４に書き込む。ここま
での手順によれば、物体の移動速度低下に伴う再生画像
の間延びが避けられる。ステップ３５においては、物体
の移動速度ＶMが最適値を超えたかどうかを判断するた
めに、ＥPC≧２ＥPOか否かを判定する。ステップ３６に
おいては、ＥPC≧２ＥPOである場合には、ＣＣＤカメラ
１から所定のスキャン周期の画像信号を取り込むだけで
は、空きが生じてしまうので、直前のスキャン分のフレ
ームメモリ４の内容をＮCOPY＝(ＥB・ＥPC／ＢW)−１回
分だけフレームバッファ５に複写する。ただし、ＮCOPY
は整数である。

【００３９】図１のモニタ６は、フレームバッファ５に
生成された画像を表示する。なお、画像表示の際には、
カウンタ８のカウントに基づいてＣＰＵ９で計算した物
体の移動距離等を、図１に示すように、画面上に表示し
てもよい。

【００４０】本実施例においては、ＣＣＤカメラ１から
の画像信号をＡ／Ｄ変換器３を介してフレームメモリ４
に書き込む際に、移動距離エンコーダ７の信号をカウン
タ８により計測し、ＣＰＵ９でその情報に基づいて物体
２の移動速度を知り、フレームメモリ４に書き込む１回
毎のスキャン信号について、必要な場合は間引き処理を
施し、一方、フレームメモリ４からフレームバッファ５
に出力する際に、必要な場合は複写処理を施すので、物
体の移動速度が大幅に変化しても、フレームバッファ５
からモニタ６に出力される画像は、移動物体の表面の状
態をほぼ忠実に再現できる。

【００４１】なお、図３の実施例では、ステップ３１に
おいて、移動距離エンコーダ７からのパルスをカウント
するカウンタ８をリセットし、ＥPC＝０としている。し
たがって、複写回数を整数化するときの余り分の誤差を
補正できない。この誤差が蓄積していかないように複写
回数を決めるには、次のような方式が考えられる。複写
回数を求める上記(10)式中のＥB・ＥPC／ＢW は、(6)
式により、ＥPC／ＥPOに置き換えることができる。した
がって、整数化による余りのパルス数ＥPNは、次式で表
せる。

【００４２】ＥPN＝ＥPC−ＮCOPY・ＥPO ……(11) 図３の実施例では、ステップ３１において、カウンタ８
をリセットし、ＥPC＝０としてこのＥPNを切捨てていた
が、誤差が蓄積していかないように複写回数を決めるに
は、ＥPNをカウンタ８に残したままで、次の複写回数を
決めるカウントを開始すればよい。

【００４３】このようにすると、整数化による余りのパ
ルス数ＥPNを切り捨てることが避けられ、物体移動方向
の長さをより忠実に再現した画像が得られることにな
る。

【００４４】図４は、図１の実施例をアルミニウムスト
リップ等の金属帯板を矯正するテンションレベラに適用
した一実施例の概要を示す斜視図である。本実施例にお
いては、テンションレベラ３０により平面性等を矯正さ
れた金属帯板が巻き取られる直前の位置に、ＣＣＤカメ
ラ１と移動距離エンコーダ７とを設置してあり、ＣＣＤ
カメラ１からの画像信号と移動距離エンコーダ７からの
パルスとは、画像処理装置２０に取り込まれる。画像処
理装置２０は、図１の実施例で説明したようなＡ／Ｄ変
換器３，フレームメモリ４，フレームバッファ５，カウ
ンタ８，ＣＰＵ９，レジスタ１０，外部記憶装置１１
と、レジスタ１０に金属帯板の移動速度ＶMが最適値と
なるようにＶSCAN間に発生すべきパルス数ＥPOを設定し
たりするためのキーボード等とを含み、モニタ６ととも
に、テンションレベラ３０の近くに設置されている。

【００４５】本実施例によれば、始動／停止時または矯
正作業中に金属帯板の移動速度が大幅に変化しても、金
属帯板の最適移動速度を基準として、この基準速度より
も遅い場合は、間延びした再生画像にならないように、
画像情報のフレームメモリへの取り込みを中止して間引
きし、それとは逆に前記基準速度よりも速い場合は、寸
詰まりの再生画像にならないように、直前に取り込んだ
画像情報を必要な回数だけ複写して補うので、金属帯板
の移動速度にかかわりなく、金属帯板の表面の状態をほ
ぼ忠実に再生可能な画像処理装置が得られ、金属帯板の
品質管理に有効である。

【００４６】なお、図４においては、本発明の画像処理
装置をテンションレベラに適用した実施例を説明した
が、本発明の画像処理装置の応用分野は、これに限ら
ず、例えばアルミニウム圧延材の加工プラントにおい
て、熱間圧延機，冷間圧延機，プライトミル，連続焼鈍
炉，スリッタ，フライイングシャー，自動打抜機等によ
りそれぞれ加工された圧延材の表面検査すなわち圧延材
表面に生じているかもしれない欠陥の検査に適用可能で
あることは、容易に想像できるであろう。

【００４７】図５は、図１または図４の実施例において
欠陥が検出された場合の画面表示手順の一変形例を示す
図である。本実施例は、図１または図４の実施例におい
て、Ａ／Ｄ変換器３の出力をＣＰＵ９にも取り込むよう
にするとともに、フレームメモリ４およびフレームバッ
ファ５を少なくとも１つ増設して実現する。

【００４８】本実施例において、ＣＰＵ９は、取り込ん
だＡ／Ｄ変換器３の出力に所定値以上の変化があったと
き、移動物体の表面に欠陥があると判断し、欠陥検出信
号を出力し、欠陥を含む画像信号を増設したフレームメ
モリ４またはフレームバッファ５に格納し、図示しない
キーボード等からの指示により、モニタ６にいつでも呼
び出せるようにしておく。

【００４９】なお、増設したフレームメモリ４またはフ
レームバッファ５に格納された欠陥を含む画像信号をハ
ードディスク等の外部記憶装置１１に蓄積し、例えば欠
陥のデータベースとして利用してもよいことは勿論であ
る。

【００５０】本実施例によれば、モニタ６の画面を常時
注視していなくとも、欠陥の発生とその形状および／ま
たは位置等をチェックでき、作業効率が上がる。

【００５１】なお、このようにフレームメモリ４および
フレームバッファ５を少なくとも１つ増設すれば、連続
表示モードと、欠陥が生じたときだけ欠陥を所望の位置
（例えば常に画面中心を基準とした位置に）に表示する
バッチ表示モードとを明確に使い分けることができる。

【００５２】この場合の連続表示モードにおいては、フ
レームバッファを複数用いる。例えば２つのフレームバ
ッファを備えている場合、通常は１スキャン毎にフレー
ムメモリ４からフレームバッファ５１とフレームバッフ
ァ５２とに交互に画像信号を転送し、モニタ６に表示す
る。欠陥の発生に気付いたオペレータが［画像固定］の
表示コマンドを入力したとすると、その瞬間の画像をフ
レームバッファ５２が持っていたときは、フレームバッ
ファ５１が次の［連続表示］コマンドの入力すなわち画
像固定解除に備えて、フレームメモリ４から１スキャン
毎の画像信号を取り込む。一方、［画像固定］の瞬間の
フレームバッファ５２の画像信号は、モニタ６に表示さ
れるとともに、外部記憶装置１１に蓄積され、欠陥のデ
ータベースとして利用される。この場合、間引き処理も
複写処理も上記実施例と同様に行なう。

【００５３】この場合のバッチ表示モードにおいては、
フレームメモリを複数用いる。例えば２つのフレームメ
モリを備えている場合、図５の欠陥検出信号に基づいて
自動的に［欠陥表示］コマンドが発生したときのみ，フ
レームメモリ４１またはフレームメモリ４２に画像信号
を書き込む。フレームメモリ４１およびフレームメモリ
４２のいずれの書き込み時においても、間引き処理は上
記実施例と同様に行なう。一方、複写処理回数は、［欠
陥表示］コマンドが発生した瞬間の値を採用する。例え
ば、フレームメモリ４１が欠陥部分の画像を含んでいる
場合、その欠陥部分を画面中心に表示したり、拡大縮小
処理したりする機能を備える。このバッチ表示中に、次
の欠陥検出信号が発生したら、残りのフレームメモリ４
２側が次のバッチ表示に備えて、Ａ／Ｄ変換器３から画
像信号を取り込む。

【００５４】欠陥の発生頻度に応じて、フレームメモリ
４およびフレームバッファ５をそれぞれさらに増設して
もよいことはいうまでもない。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、所定の物体移動速度を
基準として、この基準速度よりも遅い場合は、間延びし
た再生画像にならないように、画像情報のフレームメモ
リへの取り込みを中止して間引きし、それとは逆に、前
記基準速度よりも速い場合は、寸詰まりの再生画像にな
らないように、直前に取り込んだ画像情報を複写して補
うので、物体の移動速度にかかわりなく、移動する物体
表面の状態をほぼ忠実に再生可能な画像処理方法および
画像処理装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動物体表面の状態を高精度に再生するための
本発明による画像処理装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】図１の実施例においてＣＣＤカメラが所定周期
で移動物体表面を撮像する場合の移動物体表面における
撮像位置の相互関係を示す模式図である。

【図３】移動物体表面の状態を高精度に再生するための
本発明による画像処理手順の一実施例を示すフローチャ
ートである。

【図４】図１の実施例をアルミニウムストリップ等の金
属帯板を矯正するテンションレベラに適用した一実施例
の概要を示す斜視図である。

【図５】図１または図４の実施例において欠陥が検出さ
れた場合の画面表示手順の一変形例を示す図である。

【符号の説明】

１ＣＣＤカメラ２移動物体３Ａ／Ｄ変換器４，４１，４２フレームメモリ５，５１，５２フレームバッファ６モニタ７移動距離エンコーダ８カウンタ９ＣＰＵ１０レジスタ１１ＨＤＤ(外部記憶装置) ２０画像処理装置３０テンションレベラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｎ 21/89 ＰＧ０６Ｔ 7/00 1/00 7/20 9061−5ＨＧ０６Ｆ 15/70 ４１０

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する物体表面を一次元撮像手段によ
り所定周期で撮像しフレームメモリに送るとともに、前
記物体の移動距離に基づいて前記フレームメモリ内の画
像情報を二次元画像情報に展開して画像表示用フレーム
バッファに送り、前記物体表面の状態を二次元画像に再
生する画像処理方法において、前記物体の移動速度が所定の基準速度の場合は、前記一
次元撮像手段からの１スキャン分の画像情報を前記フレ
ームメモリに取り込み、前記物体の移動速度が前記基準速度よりも遅い場合は、
所定の移動距離に達する毎に前記一次元撮像手段からの
１スキャン分の画像情報を前記フレームメモリに取り込
み、前記物体の移動速度が前記基準速度よりも速い場合は、
直前のスキャンで取り込まれ前記フレームメモリに記憶
されている画像情報を前記物体の移動速度に対応した回
数だけ前記フレームバッファに複写することを特徴とす
る画像処理方法。
【請求項２】請求項１に記載の画像処理方法におい
て、前記基準速度が、前記１スキャン内に前記物体が移動す
る距離と前記物体表面における前記撮像手段の幅方向の
分解能とが等しくなる速度であることを特徴とする画像
処理方法。
【請求項３】請求項１または２に記載の画像処理方法
において、前記物体の移動速度が前記基準速度よりも速い場合に前
記フレームメモリから前記フレームバッファに複写する
回数が、 {(物体の移動速度)÷(基準速度)}−１回であることを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか一項に記載
の画像処理方法において、前記画像情報に欠陥の発生を示す変化が生じたときに欠
陥検出信号を生成し、別設のフレームメモリまたはフレームバッファに前記欠
陥部分を含む画像情報を一時的に退避させおよび／また
は別設の外部記憶装置に格納し、呼び出し要求に応じて前記別設のフレームメモリまたは
フレームバッファまたは前記別設の外部記憶装置から上
記画像表示用フレームバッファに再度呼び出すことを特
徴とする画像処理方法。
【請求項５】移動する物体表面を所定周期で撮像する
一次元撮像手段と、前記一次元撮像手段からの画像情報を記憶するフレーム
メモリと、前記フレームメモリ内の画像情報を展開して生成された
二次元画像情報を記憶する画像表示用フレームバッファ
と、前記物体の移動距離に応じてパルスを出力する移動距離
エンコーダと、前記物体の移動速度ＶMが所定の基準速度ＶMSのときに
前記一次元撮像手段の１スキャンの間に前記移動距離エ
ンコーダで発生すべきパルス数ＥPOを保持するレジスタ
と、前記移動距離エンコーダからのパルス数をカウントする
カウンタと、前記カウンタのカウント数ＥPCを前記レジスタ内のパル
ス数ＥPOと比較し、前記カウンタのカウント数ＥPCが前
記レジスタ内のパルス数ＥPOと等しい場合は、前記一次
元撮像手段からの１スキャン分の画像情報を前記フレー
ムメモリに取り込ませ、前記１スキャンにおけるカウン
タのカウント数ＥPCが前記レジスタ内のパルス数ＥPOよ
りも少ない場合は、前記レジスタ内のパルス数ＥPOに達
する毎に前記一次元撮像手段からの１スキャン分の画像
情報を前記フレームメモリに取り込ませ、前記１スキャ
ンにおけるカウンタのカウント数ＥPCが前記レジスタ内
のパルス数ＥPOよりも多い場合は、直前のスキャンで取
り込まれ前記フレームメモリに記憶されている画像情報
を前記物体の移動速度ＶMに対応した回数だけ前記フレ
ームバッファに複写させる制御手段と、前記フレームバッファ内の二次元画像情報を表示するモ
ニタとからなる画像処理装置。
【請求項６】請求項５に記載の画像処理装置におい
て、前記基準速度ＶMSが、前記１スキャン内に前記物体が移
動する距離ＢLと前記物体表面における前記撮像手段の
幅方向の分解能ＢWとが等しくなる速度であることを特
徴とする画像処理装置。
【請求項７】請求項５または６に記載の画像処理装置
において、前記物体の移動速度ＶMが前記基準速度ＶMSよりも速い
場合に前記フレームメモリから前記フレームバッファに
複写させる回数ＮCOPYが、ＮCOPY＝（ＥB・ＥPC／ＢW)−１ただし、ＥB：移動距離エンコーダ分解能ＢW：フレームメモリ１素子の分解能回であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】請求項７に記載の画像処理装置におい
て、前記カウンタが、前記複写回数演算時に生じたカウント
の余りＥPNをＥPN＝ＥPC−ＮCOPY・ＥPO 次回のカウント時に初期値として残しカウントアップす
るカウンタであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】請求項５ないし８のいずれか一項に記載
の画像処理装置において、前記画像情報に欠陥の発生を示す変化が生じたときに欠
陥検出信号を生成する手段と、前記欠陥部分を含む画像情報を一時的に退避させるフレ
ームメモリまたはフレームバッファと、前記欠陥部分を含む画像情報を格納する外部記憶装置
と、前記別設のフレームメモリまたはフレームバッファまた
は前記別設の外部記憶装置から上記画像表示用フレーム
バッファに再度呼び出す要求を入力する手段とを備えた
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】金属帯板に連続的に塑性変形を与え前
記金属帯板を加工する金属加工装置において、請求項５ないし９のいずれか一項に記載の画像処理装置
の一次元撮像手段および移動距離エンコーダを金属帯板
の最終加工段よりも後に配置し、前記フレームメモリ，フレームバッファ，制御手段，レ
ジスタ，カウンタ，モニタ等を前記金属加工装置の近く
に設置したことを特徴とする金属加工装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の金属加工装置にお
いて、前記金属加工装置が、熱間圧延機，冷間圧延機，プライ
トミル，テンションレベラ，連続焼鈍炉，スリッタ，フ
ライイングシャー，自動打抜機のいずれかひとつである
ことを特徴とする金属加工装置。