JPH0868614A - 平面形状計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流れる被検査物の平面形状計にあって、平均
化処理のための板の変形部の増加を防止したものであ
る。 【構成】 流れ方向連続化回路８にて、エリア移動平均
値を流れ方向に沿って任意の区間でつなぎ、長さ検出回
路９でこの区間内の最長ラインを求め、比較検出回路１
０にて、この最長ラインの幅方向変形部１３を特定し、
この幅方向変形部１３に基いて平面形状検出回路１１に
て正確な平面形状を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続して流れる板の表
面の平面形状測定装置（平面形状計）に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板等の板表面の平面形状の測定に当っ
ては、板表面にスリット状にレーザ光を照射し、この反
射光を受光するとき形状変化にともなって光が変化する
ことを利用して平面形状を計測しており、受光部として
は、ＰＳＤ，ＣＣＤ，スリットと光電子増倍管等が利用
される。

【０００３】ここで、反射光は、受光部にて電気信号に
変換されて増幅された後、高さ測定が行なわれる。ここ
では、板平面の高さ測定を行なうと共に流れ方向平均化
と幅方向差分検出も行なわれる。すなわち、移動する板
の実際の挙動は、ライン上にて時間経過にともないサイ
ンカーブ状に上下に移動しており、このライン変動量と
板の変位量とを加算したものが高さ測定値となる。した
がって、このライン変動を除去するために高さ測定値か
ら幅方向のライン変動の除去を行ないかつライン流れ方
向の平均値を取る幅方向差分検出と流れ方向平均化とが
行なわれる。

【０００４】ついで、エリア移動平均の処理が行なわ
れ、ライン変動除去後のラインの微小なランダム変動
（平行振動）を除去することができると共に、板の変形
量を求めることができる。

【０００５】従来ではこの後正確な板の高さを求め平面
形状を算出するものであると共に、変位部が強調されて
モニタされるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
エリア移動平均にあっては、測定値を複数取って平均化
し、これを順に行なっていく平均処理により幅方向の他
のラインにも影響が生じ、あたかも変形部分が増加した
かの如くデータが加工されてしまい、特に変形量が大き
いときには、この変形部の増加が著しい。

【０００７】本発明は、このエリア移動平均における変
形部分の増加を防止する平面形状計の提供を目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、レーザ光を被検査物表面に照射し、その反射光
を利用して表面形状を求める距離センサである平面形状
計において、検出した反射光に基づきライン変動を除い
たデータの移動エリアの平均値を流れ方向に沿って任意
の区間内でつなぎ、この区間内にあって最長のライン測
定値から幅方向変形部を設定するアルゴリズムを有する
ことを要旨とする。

【０００９】また、本発明は、１本のライン測定値と隣
接するライン測定値との幅方向変形部を比較し、変形が
連続するか否か判定するアルゴリズムを有することを要
旨とする。

【００１０】さらに、本発明は、複数本のライン測定値
を結合し、変形量の周期や位相を求めるアルゴリズムを
有することを要旨とする。

【００１１】

【作用】流れ方向にあってラインの長さの最長のものを
検出することにより、その位置を幅方向の変形位置とす
るアルゴリズムを持つことにより、他のラインの変形を
擬似変形部として扱う。

【００１２】

【実施例】ここで、図１〜図４を参照して本発明の実施
例を説明する。図１は、本実施例のシステム構成図であ
る。図１において、１は多点スポット又は走査形のレー
ザ光の投光部、２は反射レーザ光の受光部、３は流れる
板の変形部、４は被検査物の板、５は受光部２による測
定信号の増幅器、６はライン変動を除去する加工のため
の流れ方向平均化、幅方向差分検出を含む高さ測定回
路、７は微小なランダム変動を除去するエリア移動平均
回路である。

【００１３】エリア移動平均回路７では、流れ方向に単
位エリア（長さ）ごとに出力されることになるので、次
の流れ方向連続化回路８ではこの単位長さごとのつなぎ
処理が行なわれる。

【００１４】長さ検出回路９では、つながれた流れ方向
のライン測定値の最長のラインを求める。この最長のラ
インは、その部分に最も大きな変形部が存在することに
なる。

【００１５】比較検出回路１０では、最長部の幅方向位
置を求め、その部分を変形部と認定する。

【００１６】比較検出回路１０にて変形部が特定される
結果、平面形状検出回路１１にて正確な平面形状が得ら
れる。

【００１７】ここで、図２以下につきエリア移動平均回
路７から比較検出回路１０までのアルゴリズムを説明す
る。図２において、変形部１３以外を平面の板１２であ
るとした場合、高さ測定回路６にて、ライン変動量を除
去した測定値は、図３の様になる。このデータは、振動
等によるラインの微小ランダム変動量を含んでいる。こ
れを除去するために、エリア移動平均回路７を適用す
る。エリア移動平均回路７は、以下の演算処理を行な
う。ａ_ijをエリア移動平均処理前のデータ、ｂ_ijを処理
後のデータとすると、

【数１】 この演算を行ない、流れ方向連続化回路８を通すことに
より、図４のデータが得られる。エリア移動平均を行な
うと、平均処理の特性上、必ず擬似変形部１４が発生す
る。エッジにある変形（側波と呼ぶ）である変形部１３
が、エリア移動平均により、中心にある変形（腹波）で
ある擬似変形部１４を生じさせてしまう。例えば、鋼板
等の圧延では、変形の発生する幅方向位置により、圧延
ロールの圧下分布をコントロールするため、変形部が他
の位置に生じるのは、重大な問題となる。ここで、長さ
検出回路９で、図４に示す、ライン測定値である各弧長
Ｓ₁，Ｓ₂ ，…，Ｓ_i を求める。この弧長Ｓ₁ ，…，Ｓ
_i を比較検出回路１０で比較し、一番長い弧長を求め、
その幅方向位置を算出する。一番長い弧長Ｓ₁ を変形部
と認定する。その他の変形部は、擬似変形部として扱
う。このアルゴリズムにより、変形部は、１３のみと認
定され、擬似変形部１４による誤認定も防ぐことができ
る。

【００１８】以上の処理は流れ方向単位長につき行なう
のであるが、隣接するラインにて各単位長ごとに連続性
を検出すれば、換言すれば変形位置を求めれば連続変形
を求めることができ、また、複数本のライン測定値を結
合することにより周期や位相を求めることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
リアをつなぎライン長さ測定を行ない比較することによ
って、流れ方向ライン測定値の最長のものが得られると
共に変形部が得られ、ライン測定値は一本であるため一
箇所の変形部を特性することになって、変形部分を増加
するような処理は防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例のシステムの構成図である。

【図２】ライン変動と微小ランダム変動とが加算された
板形状説明図である。

【図３】ライン変動を除いた板形状説明図である。

【図４】ライン変動と微小ランダム変動を除いた板形状
説明図である。

【符号の説明】

３，１３ 変形部 ４，１２ 板 ６ 高さ測定回路 ７ エリア移動平均回路 ８ 流れ方向連続化回路 ９ 長さ検出回路 １０ 比較検出回路 １１ 平面形状検出回路 １４ 擬似変形部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を被検査物表面に照射し、その
   反射光を利用して表面形状を求める距離センサである平
   面形状計において、 検出した反射光に基づきライン変動を除いたデータの移
   動エリアの平均値を流れ方向に沿って任意の区間内でつ
   なぎ、この区間内にあって最長のライン測定値から幅方
   向変形部を設定するアルゴリズムを有することを特徴と
   する平面形状計。
2. 【請求項２】 １本のライン測定値と隣接するライン測
   定値との幅方向変形部を比較し、変形が連続するか否か
   判定するアルゴリズムを有することを特徴とする請求項
   １記載の平面形状計。
3. 【請求項３】 複数本のライン測定値を結合し、変形量
   の周期や位相を求めるアルゴリズムを有することを特徴
   とする請求項２記載の平面形状計。