JPH08285536A - 幅計測装置 - Google Patents

幅計測装置

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JPH08285536A
JPH08285536A JP8896495A JP8896495A JPH08285536A JP H08285536 A JPH08285536 A JP H08285536A JP 8896495 A JP8896495 A JP 8896495A JP 8896495 A JP8896495 A JP 8896495A JP H08285536 A JPH08285536 A JP H08285536A
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JP
Japan
Prior art keywords
flow direction
measured
width
ccd
type sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP8896495A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Kobayashi
辰也 小林
Masamitsu Nishikawa
政光 西川
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.)
Toshiba Corp
Toshiba FA Systems Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba FA Systems Engineering Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba FA Systems Engineering Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8896495A priority Critical patent/JPH08285536A/ja
Publication of JPH08285536A publication Critical patent/JPH08285536A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被測定物の幅を迅速かつ簡単に計測すること
ができる幅計測装置を提供する。 【構成】 流れ方向逐次蓄積形センサ2において被測定
物1の流れ方向7に直交するように配設された複数のC
CDラインの各CCD素子によって被測定物1からの光
を光電変換した電荷を同期信号に同期して各CCDライ
ンの同じ位置のCCD素子に逐次転送して、複数のライ
ン分の電荷を順次加算した映像信号5を出力し、該映像
信号から被測定物の幅を計測している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所定の方向に流れつつ
ある被測定物の幅を非接触で計測する幅計測装置に関
し、特に流れ方向逐次蓄積形センサを利用して被測定物
の幅を非接触で測定する幅計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】被測定物の幅を非接触で計測する従来の
幅計測装置は、図3に示すように、CCDセンサ12を
用い、凸レンズ9を介して被測定物1の流れ方向7に対
して矢印8で示す直交方向に走査して、被測定物1を撮
像し、すなわちCCDセンサ12で被測定物1からの光
の明暗を感知し、被測定物1の幅を計測している。
【0003】CCDセンサ12を使用して計測した値
は、1走査に対して1回の割合で出力されるが、1回の
出力ではばらつきがあるため、図3に示すように第1回
目の走査1a、第2回目の走査1b、第3回目の走査1
c、第4回目の走査1d、第5回目の走査1eのように
計測動作を数回行い、この数回の計測値の平均値(移動
平均)を算出することによりばらつきを少なくするよう
にしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の幅計測装置では、数回の走査を行ってから平均値を算
出しているため、時間がかかるという問題がある。ま
た、数回の走査結果を加算して平均化するという演算処
理を行うため、演算ソフトが複雑化するとともに、演算
ソフトの設計に手間がかかるという問題もある。本発明
は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、被測定物の幅を迅速かつ簡単に計測することがで
きる幅計測装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の本発明は、所定の方向に流れつつあ
る被測定物の幅を非接触で計測する幅計測装置であっ
て、複数のCCD素子をライン状に配列したCCDライ
ンを複数並列に配列して構成され、各CCDラインは前
記被測定物の流れ方向に直交するように配設され、各C
CD素子は被測定物を撮像して光電変換した電荷を外部
同期信号に同期して各CCDラインの同じ位置のCCD
素子へ逐次転送することにより複数ライン分の電荷を順
次加算した映像信号を出力する流れ方向逐次蓄積形セン
サと、前記被測定物の流れ速度を測定する速度測定手段
と、該速度測定手段で測定した速度信号を演算して同期
信号を発生し、該同期信号を前記外部同期信号として前
記流れ方向逐次蓄積形センサに供給する演算手段と、前
記流れ方向逐次蓄積形センサから出力される映像信号か
ら被測定物の幅を計測する計測手段とを有することを要
旨とする。
【0006】請求項2記載の本発明は、請求項1記載の
発明において、前記演算手段が、前記流れ方向逐次蓄積
形センサの各CCDライン素子が被測定物の流れ方向に
所定距離ずつずれた位置を走査するような同期信号を発
生するように構成されていることを要旨とする。
【0007】請求項3記載の本発明は、請求項1記載の
発明において、前記流れ方向逐次蓄積形センサから出力
される映像信号を蓄積回数分平均化すべく該映像信号に
対して自動利得制御を行うことを要旨とする。
【0008】請求項4記載の本発明は、請求項1記載の
発明において、前記流れ方向逐次蓄積形センサが、外部
信号により蓄積ライン数を設定できるように構成されて
いることを要旨とする。
【0009】請求項5記載の本発明は、請求項1記載の
発明において、前記流れ方向逐次蓄積形センサが、CC
Dライン素子で蓄積した電荷が所定値に達した時点で次
のCCDライン素子に電荷を転送することなく映像信号
として出力するように構成されていることを要旨とす
る。
【0010】
【作用】請求項1記載の本発明では、流れ方向逐次蓄積
形センサにおいて被測定物の流れ方向に直交するように
配設された複数のCCDラインの各CCD素子によって
被測定物からの光を光電変換した電荷を同期信号に同期
して各CCDラインの同じ位置のCCD素子に逐次転送
して、複数のライン分の電荷を順次加算した映像信号を
出力し、該映像信号から被測定物の幅を計測している。
【0011】請求項2記載の本発明では、流れ方向逐次
蓄積形センサの各CCDライン素子が被測定物の流れ方
向に所定距離ずつずれた位置を走査するような同期信号
を発生している。
【0012】請求項3記載の本発明では、流れ方向逐次
蓄積形センサからの映像信号を蓄積回数分平均化すべく
映像信号に対して自動利得制御を行っている。請求項4
記載の本発明では、流れ方向逐次蓄積形センサが外部信
号により蓄積ライン数を設定できるようになっている。
【0013】請求項5記載の本発明では、流れ方向逐次
蓄積形センサはCCDライン素子で蓄積した電荷が所定
値に達した時点で次のCCDライン素子に電荷を転送す
ることなく映像信号として出力している。
【0014】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明の一実施例に係わる幅計測装置の構
成を示す図である。同図に示す幅計測装置は、流れ方向
逐次蓄積形センサ2を使用して、所定の流れ方向7に流
れつつある被測定物1の幅を計測している。流れ方向逐
次蓄積形センサ2は、それぞれ同じ数からなる複数のC
CD素子をライン状に配列したCCDラインを複数並列
に配列して構成されている。そして、各CCDラインは
被測定物1の流れ方向7に直交するように配設され、各
CCD素子は凸レンズ9を介して被測定物1を走査方向
8に走査しながら撮像して光電変換した電荷を分周器4
からの同期信号に同期して各CCDラインの同じ位置の
CCD素子へ逐次転送し、これにより複数ライン分の電
荷を順次加算した映像信号5を出力し、該映像信号5を
幅演算ユニット6に供給している。すなわち、流れ方向
逐次蓄積形センサ2のCCDライン素子の視野内に被測
定物1が入ると、対応するCCD素子の面が影として覆
われ、映像信号5もその部分が明レベルから暗レベルま
たは暗レベルから明レベルへと変化するので、この映像
信号5の変化した部分を幅演算ユニット6において被測
定物1のエッジ位置として検出し、このエッジ位置から
被測定物1の幅を演算している。
【0015】被測定物1の流れ速度は、エンコーダまた
はパルス発信機3が検出し、この検出したライン同期パ
ルス信号を分周器4に供給している。分周器4はパルス
発信機3からのライン同期パルス信号から同期信号を演
算し、流れ方向逐次蓄積形センサ2に供給している。次
に、以上のように構成される幅計測装置の作用を図2を
参照して説明する。
【0016】被測定物1の流れ速度が例えば一定である
場合、流れ方向逐次蓄積形センサ2の複数のCCDライ
ン素子をそれぞれ図2に示すように2a,2b,2c,
2d,2eとする。また、被測定物1を細分化して、C
CDライン素子の各々が1回で走査する被測定物1の部
分を図示のように1a,1b,1c,・・・とする。そ
して、次のCCDライン素子への積算タイミングを被測
定物1の部分1a,1bのように2間隔分とすると、第
1回目の走査時は図示のようにCCDライン素子2aで
被測定物1の部分1a〜1cを走査し、この走査した部
分1a〜1c分の電荷がCCDライン素子2aに蓄積さ
れる。次に、第2回目の走査時には、CCDライン素子
2bは被測定物1の部分1b〜1dを走査し、この走査
した部分1b〜1dの電荷に対してCCDライン素子2
aで走査した被測定物1の部分1a〜1cの電荷が蓄積
され、CCDライン素子2bには(1a+1b+1c)
+(1b+1c+1d)が蓄積される。なお、この第2
回目の走査時には、CCDライン素子2aは被測定物1
の部分1d〜1fを走査し、この部分の電荷が蓄積され
る。
【0017】以降同じように、第3回目の走査、第4回
目の走査、第5回目の走査というように順次走査する
と、CCDライン素子2eには、(1a)+2×(1
b)+3×(1c)+3×(1d)+3×(1e)+2
×(1f)+(1g)の電荷が蓄積されることになる。
そして、この電荷が流れ方向逐次蓄積形センサ2のCC
Dライン素子2eから蓄積された映像信号5として出力
され、幅演算ユニット6に供給される。
【0018】幅演算ユニット6においては、この映像信
号5に対して自動利得制御(AGC)をかけることによ
り、5回測定した被測定物1の幅の平均化された映像信
号11として出力する。
【0019】また、第2回目の走査時には、CCDライ
ン素子2aは被測定物1の部分1d〜1fを走査し、第
3回目の走査時には、この部分1d〜1fの電荷をCC
Dライン素子2bに蓄積した後、被測定物1の部分1g
〜1iを走査するというように順次各CCDライン素子
で走査を行い、電荷が次のCCDライン素子へ順次転送
蓄積され、CCDライン素子2eから蓄積された映像信
号5が出力される。
【0020】従って、このように出力される映像信号に
対して自動利得制御をかけることにより、走査周期毎に
被測定物1の幅測定平均値(移動平均)を得ることがで
きる。このため、従来のように数回走査した後に一度出
力される場合に比較して、短時間で、すなわち出力周期
毎に時間を要することなく高速に出力信号が得られる。
更に、得られた映像信号に対してハード的に自動利得制
御をかけて平均化しているため、従来のような演算ソフ
トが不要となり、ソフト設計費を削減することもでき
る。
【0021】なお、上記実施例において、被測定物1の
流れ速度に対して流れ方向逐次蓄積形センサ2のCCD
ライン素子2a〜2eの移動速度を調整し、被測定物1
のある一定長毎に平均値を出力するように構成すること
も可能である。
【0022】また、上記実施例において、流れ方向逐次
蓄積形センサ2の蓄積時間を制御することにより、映像
信号を一定に保つように制御することもできる。更に、
上記実施例において、流れ方向逐次蓄積形センサ2で蓄
積された電荷が一定値に達した場合に、蓄積を停止して
出力するように構成することも可能である。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の本
発明によれば、流れ方向逐次蓄積形センサにおいて被測
定物の流れ方向に直交するように配設された複数のCC
Dラインの各CCD素子によって被測定物からの光を光
電変換した電荷を同期信号に同期して各CCDラインの
同じ位置のCCD素子に逐次転送して、複数のライン分
の電荷を順次加算した映像信号を出力し、該映像信号か
ら被測定物の幅を計測しているので、平均値を出力する
のに要する時間が不要となり、短時間で被測定物の幅を
計測することができる。
【0024】請求項2記載の本発明によれば、流れ方向
逐次蓄積形センサの各CCDライン素子が被測定物の流
れ方向に所定距離ずつずれた位置を走査するような同期
信号を発生しているので、流れ方向逐次蓄積形センサに
おける電荷の転送を被測定物の流れに同期して迅速に行
うことができ、短時間で被測定物の幅を計測することが
できる。
【0025】請求項3記載の本発明によれば、映像信号
に対して自動利得制御を行って、流れ方向逐次蓄積形セ
ンサからの映像信号を蓄積回数分平均化しているので、
平均値算出用のソフトが不要となり、ソフト設計費も削
減することができ、経済化を図ることができる。
【0026】請求項4記載の本発明によれば、流れ方向
逐次蓄積形センサが外部信号により蓄積ライン数を設定
できるので、測定値のばらつきに応じて蓄積ライン数を
可変し、測定精度を向上することができる。
【0027】請求項5記載の本発明によれば、流れ方向
逐次蓄積形センサはCCDライン素子で蓄積した電荷が
所定値に達した時点で次のCCDライン素子に電荷を転
送することなく映像信号として出力しているので、蓄積
電荷の値を回路の特性に合わせて設定でき、被測定物の
幅を適確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる幅計測装置の構成を
示す図である。
【図2】図1に示す幅計測装置の作用を示す説明図であ
る。
【図3】従来の幅計測装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 被測定物 2 流れ方向逐次蓄積形センサ 3 パルス発信機 4 分周器 6 幅演算ユニット 9 凸レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 政光 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の方向に流れつつある被測定物の幅
    を非接触で計測する幅計測装置であって、 複数のCCD素子をライン状に配列したCCDラインを
    複数並列に配列して構成され、各CCDラインは前記被
    測定物の流れ方向に直交するように配設され、各CCD
    素子は被測定物を撮像して光電変換した電荷を外部同期
    信号に同期して各CCDラインの同じ位置のCCD素子
    へ逐次転送することにより複数ライン分の電荷を順次加
    算した映像信号を出力する流れ方向逐次蓄積形センサ
    と、 前記被測定物の流れ速度を測定する速度測定手段と、 該速度測定手段で測定した速度信号を演算して同期信号
    を発生し、該同期信号を前記外部同期信号として前記流
    れ方向逐次蓄積形センサに供給する演算手段と、 前記流れ方向逐次蓄積形センサから出力される映像信号
    から被測定物の幅を計測する計測手段とを有することを
    特徴とする幅計測装置。
  2. 【請求項2】 前記演算手段は、前記流れ方向逐次蓄積
    形センサの各CCDライン素子が被測定物の流れ方向に
    所定距離ずつずれた位置を走査するような同期信号を発
    生するように構成されていることを特徴とする請求項1
    記載の幅計測装置。
  3. 【請求項3】 前記流れ方向逐次蓄積形センサから出力
    される映像信号を蓄積回数分平均化すべく該映像信号に
    対して自動利得制御を行うことを特徴とする請求項1記
    載の幅計測装置。
  4. 【請求項4】 前記流れ方向逐次蓄積形センサは、外部
    信号により蓄積ライン数を設定できるように構成されて
    いることを特徴とする請求項1記載の幅計測装置。
  5. 【請求項5】 前記流れ方向逐次蓄積形センサは、CC
    Dライン素子で蓄積した電荷が所定値に達した時点で次
    のCCDライン素子に電荷を転送することなく映像信号
    として出力するように構成されていることを特徴とする
    請求項1記載の幅計測装置。
JP8896495A 1995-04-14 1995-04-14 幅計測装置 Pending JPH08285536A (ja)

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JP8896495A JPH08285536A (ja) 1995-04-14 1995-04-14 幅計測装置

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