JPS63282608A - 材料測長装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明はテレビカメラを用いて材料の長さを測定する
装置に関する。

〔従来の技術〕

テレビカメラを用いて材料の長さを測定する技術は、近
年マイクロコンピュータやＣＣＤカメラが安価で高性能
になったことからますます用いられる傾向にある。

この種の技術としては、材料測定ラインの下流側に材料
搬送方向に対して水平走査線が垂直になるようにＣＣＤ
カメラを設け、材料測定ラインの上流側に位置検出器を
設け、該検出器が材料後端部を検出した時点で、ＣＣＤ
カメラで材料先端部を撮像し、材料の先端部を撮像した
走査線の数から材料の長さを測定する技術が用いられて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、材料が低速度で搬送される場合には問題
無いが、材料が高速度で搬送される場合には位置検出器
が材料後端を検出してテレビカメラで材料先端を撮像す
るまでには連れ時間があるために、材料の実際の長さよ
りも測定値の方が長くなるという問題があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、材料か高速度で搬送されても誤
差が少ない材料測長装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、水平走査線が材料の搬送方向に対して直角の
方向になるよう配置され１フレームを複数のフィールド
に分割して撮像するテレビカメラと、材料の後端を検出
し信号を発する位置検出器と、前記位置検出器からの信
号によってテレビカメラを撮像させ映像信号を出力させ
るカメラコントローラと、前記映像信号の１フレーム中
の奇数のフィールドで材料先端を検出した走査線数及び
偶数のフィールドで材料先端を検出した走査線数及びテ
レビカメラの視野の垂直方向の撮像距離とから材料の速
度を求め、前記材料の速度と、位置検出器が材料後端を
検出し、信号を発して前記テレビカメラの走査線が材料
先端を検出するまでの遅れ時間とから余分に測定した距
離すなわち修正値を算出し、奇数のフィールドで測定し
た材料長さから前記修正値を減算し、材料の真の値を求
める演算手段とを設けたことを特徴とする材料測長装置
である。

〔作　　　用〕

以下本発明の材料測長装置の作用を図面に基づいて説明
する。第１図（Ａ＞　（Ｂ）　（Ｃ）は、本発明装置の
概略図を示し、（Ａ）は位ご検出器で材料後端を検出し
た状況を示す図、（Ｂ）は奇数のフィールドの水平走査
線で材料の先端を検出した状況を示す図、（Ｃ）は偶数
のフィールドの水平走査線で材料の先端を検出した状況
を示す図、第２図はテレビカメラの映像画面を示す図、
第３図（Ａ）　（Ｉｌ＞　（Ｃ）は、テレビカメラの映
像画面を示し、（Ａ）は材料の後端が位置検出器（４）
を通のしたときの材料（２）の先端位置を示す図、（Ｂ
）は奇数のフィールドが材料（２）の先端を撮像した状
況を示す図、（Ｃ）は偶数のフィールドが材料（２）の
先端を撮像した状況を示す図、第４図は、第１図に示す
装置の信号処理の工程を示すフローチャートである。

第１図において（１）は搬送機構であり、該搬送機構（
１）上には材料（２）が搬送されており、上流側の上方
には、材ｒ４（２）の後端を検出する位置検出器（４）
が設けられている。又、搬送機構（１１の下流側の上方
には、水平走査線が材料■搬送方向に対して直角の方向
になるよう配置されたテレビカメラ（８）が設けられて
いる。−力信号系の方では、位置検出器（４）からの信
号を受信し、前記テレビカメラ（８）に撮像させ、テレ
ビカメラ（８）からの映像信号を入力するカメラコント
ローラ（６）が設けられ、さらに前記カメラコントロー
ラ（６）からの信号を入力し、演算処理するマイクロコ
ンピュータ等でも構成された演算手段（ＩＧが設けられ
ている。以下第４図に示すフローチャートに基づいて処
理を説明すると、まず、材料（２）が搬送機構（１）上
を搬送され、材料（２）の後端が第１図（Ａ　）に示す
ように位置検出器（４）に到達すると、位置検出器（４
）は、材料■の後端を検出し、検出信号をカメラコント
ローラ（６）へ出力する。これがフローチャートのＰ２
である。このときの、テレビカメラ（８）の映像画面に
おける材料（２）の位置は第３図の（Ａ）に示す位置に
あるが、ここではまだ撮像していない。ついで、位置検
出器（４）から信号がカメラコントローラ（６）へ出力
され、カメラコントローラ（６）から、テレビカメラ（
８）へ撮ｍ　Ｉ、ｌ　始ノ指令信号が発せられテレビカ
メラ（８）は撮像を開始する。このときには、材料（２
）は、第１図（１３）に示す位置に移動しており、テレ
ビカメラ（８）で材料（２）の先端を撮像し、奇数のフ
ィールドの走査線の信号を演算手段を構成しているマイ
クロコンピュータのフレームメモリ内にＡ／Ｄ変換して
入力する。

これがフローチャートのＰ３、Ｐ４に示すテレビカメラ
（８）での材料（２）先端の撮像及び、奇数のフィール
ドの水平走査線入力である。このときの撮像した画面で
は材料（２）は第３図（１３）の位置に移動している。

ここで材料（２）の先端の水平走査線の位置は、ＩｌＩ
になり、このときの水平走査線をＮ、とする。次いで、
偶数のフィールドの水平走査線の信号をＡ／Ｄ変換して
マイクロコンピュータ内のフレームメモリ内に入力する
。これがフローチャートのＰ５で示す偶数のフィールド
の水平走査線入力である。このときには、材料（２）は
第１図Ｃの位置まで移動しており、このとき撮像した画
面では、材料（２）は第３図（Ｃ）の位置に移動してい
る。ここで、材料（２）の先端の水平走査線の位置はム
になり、このときの水平走査線をＮ、とする。次いでフ
ローチャートのＰ６でしめすＮ＋　、　Ｎ＠の検出及ヒ
Ｌ、　、　Ｌ、の算出である。マイクロコンピュータ内
では、Ａ／Ｄ変換された映像信号の１度の変化によって
、Ｎ、、Ｎ、を検出し、あらかじめ測定していた位置検
出器（４）からテレビカメラ（８）の０木目の水平走査
線までの距離　ＬＡとテレビカメラの垂直方向の視野　
Ｌａ１１フイールドの全水平走査線Ｓによって位置検出
器（４）から１．までの距［Ｌ。

を算出する。

Ｎ。

Ｌ＋　　＝　Ｌ、＜＋　−ＬＢとなる。

次いで第１図Ｃの位置で、前記映像信号の偶数のフィー
ルドで材料（２）先端を検出した水平走査線Ｎ、から材
料（２）の見掛けの長さし、を算出する。

これも前式と同様に Ｎ。

Ｌｌ　＝　Ｌ、ｙ　＋　　　　Ｌｏとなる。

次いで、フローチャートのＰ７で示す材料速度Ｖを算出
するのであるが、その前にＮ、とＮ、を検出した時間差
△ｔを求める。１フイールドを走査する時間をｔＢとす
ると、 従って、これらより材料（２）がり、からＬｌに移動し
たときの速度は 次いで、フローチャートのＰ８で示すＬｌ　　より減算
すべき値すなわち修正値ΔＬの算出を行なう。

位置検出器（４）が材料（２）を検出してから信号を発
し、テレビカメラ（８）が撮像を開始するまでの時間を
あらかじめ測定しておき、ｔｌ　　とする。

又、テレビカメラ（８）が撮像を開始してから奇数のフ
ィールドで材料■先端を検出するまでの時間ｔ□は ｌｌ ｔ、　＝　−ｘ　ｒ’Ｌとなる。

従って、Ｌｌ測定時の連れ時間はＬ＋＋ｔ＊となり、１
゜から１１　　と　、、Ｉ２．から１８　までは同じ速
度で移動したと考えてもほとんど誤差はないので修正値
△Ｌは △Ｌ＝Ｖ・（１＋　＋１．　）となる。

従ってフローチャートＰ９で示す真の材料（２）の長さ
Ｌｏは Ｌ０＝Ｌ１−ΔＬとなる。

そしてこのＬｏの値をフローチャートのＰｌｏで示す印
字の工程で印字する。

以上の様に本発明Ｂでは奇数のフィールドで測定した見
かけの材料（２）長さＬｌ　から測定時間Ｂれ等により
余分に測定した修正値△Ｌを減算するので材料（２）が
高速で搬送されていても正確な測定ができる。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例の１例を図面に基づいて説明する。

第５図は本発明の１実施例を示す概略図である。図にお
いて０乃は搬送ローラであり、前記搬送ローラｑつ上に
は材料（２）が図中矢印方向に搬送されている。

前記搬送ローラ０つの材料搬送路上流側には３台のレー
ザセンサからなる位置検出器（４）が設けられ、下流側
にはテレビカメラ（８）が設けられている。前記３台の
位置検出器（４）は測定する材料（２）のおよその長さ
によって、任官に切替えられるようになっている。例え
ば、材料（２）の長さが４２ｍ程度であれば、位置検出
器（４Ｃ）を選び、材料（２）の長さが３７ｍ程度であ
れば位置検出器（４Ｂ）を選べば良い。

この実施例の場合には材料（２）の長さが４２ｍ程度で
あることがあらかじめ分っていたので、位置検出器（４
Ｃ）を選んだ。

又、信号系の方では前記位置検出器（４Ｃ）の信号を入
力した時にテレビカメラ（８）を撮像させ、該テレビカ
メラ（８）の映像信号をＡＤ変換するカメラコントロー
ラ（６）が設けられており、さらに前記カメラコントロ
ーラ（６）からの信号はマイクロコンピュータ等から構
成された演算器００に送られ、前記ＡＤ変換した信号を
演算処理するようになっている。

本発明の実施例では、 １　位置検出器（４Ｃ）の検出、へからテレビカメラ（
８）のＯ本口の水平走査線までの距離　： ＬＡ＝４０ｍ ２　テレビカメラ（８）の垂直方向の視野：Ｌ［ｌ　＝
　２．５ｍ １１フイールドの全走査線数　：５＝２５Ｇ本４、　１
フイールドを走査する時間：　Ｔｎ　＝　１／ＥｉＯ秒
５、　位置検出器（４Ｃ）が材料（２）後端を検出して
から信号を発し、テレビカメラ（８）が撮像を開始する
までの時間　：　　ｔ、　＝　０．０００２秒０　奇数
の走査線が材料（２）先端を検出した点１゜と交差する
走査線数　：Ｎ、＝５１ ７、　偶数の走査線が材料（２）の先端を検出した点℃
。

と交差する走査線数　：Ｎｔ＝９１ であった。

以下これらの値から本発明装置にて材料■の長さを求め
る。

位置検出器（↓Ｃ）からＩｌｌまでの距ｍ　Ｌ、は、フ
ローチャートのＰ６の処理で、 Ｌ、　＝　ＬＡ　＋ＬＤ　−＝　４０．４９８０↓７ｍ
となり、位置検出器（４Ｃ）から１！までの距離り、は
Ｎ。

Ｌ、　＝　ＬＡ　＋ＬＢ　−＝　４０．８８８ｆ；７ｍ
となる。

前記Ｎ１とＮ８を検出した時間の差△ｔはとなる。

材料（２）の速度■はフローチャー）Ｐ７の処理でとな
る。

テレビカメラ（８）が撮像を開始してから奇数のフィー
ルドで材料（２）を検出するまでの時間ｔ！はＬ、ニー
Ｘ　Ｎ、　＝　０．００３３秒となる。

従って、Ｌ＋　　より減算すべき値すなわち修正値△Ｌ
はフローチャー）Ｐ８の処理で △Ｌ　＝　Ｖ　（ｔ１＋ｔｘ　）　＝　０．０７１０ｍ
となり、材料の真の長さ　ＬｏはフローチャートＰ９の
処理で Ｌｏ　”　Ｌ、−ΔＬ　＝　４０．４３ｍとなる。そし
てこれらの数イ直をフローチャートのＰｌｏの工程で示
すようにプリンタで印字するようになっている。

以上の様にして多（の材料■の長さを測定したところ、
測定の誤差は±２０ｍ■以内であるという優れた結果が
得られた。

〔発明の効果〕

上述した如く、本発明の材料測長装置では、位置検出器
が材料後端を検出してテレビカメラで材料先端を撮像す
るまでのぶれ時間によって生ずる材料長さの測定誤差を
、テレビカメラの奇数フィールドと、偶数フィールドと
で材料先端を検知した走査線数Ｎｔ　、　Ｎａ　　の差
がら材料速度を求め、測定誤差を修正するので、材料が
高速で搬送されていても誤差の少ない正確な測長ができ
るというすぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

茅１図（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）は本発明装置の概略を示
す図であって（Ａ＞は位置検出器で材料後端を検出した
状況を示す図、（Ｂ）は奇数の走査線で材料の先端を検
圧した状況を示す図、（Ｃ）は偶数の走査線で材料の先
端を検出した状況を示す図、第２図はテレビの１画面を
表わす図、第３図（Ａ＞　（Ｂ）　（Ｃ）はテレビカメ
ラの映像を表わす図、第４図は実施例の動作を示すフロ
ーチャート、第５図は本発明の１実施例を示す概略図で
ある。 １・・・搬送機Ｍ４　　　２・・・材料４・・・位置検
出器　　　６・・・カメラコントローラ８・・・テレビ
カメラ　　１０・・・演算手段１１・・・演算器　　　
　　　１２・・・搬送ローラ第　３　図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水平走査線が材料の搬送方向に対して直角の方向になる
   よう配置され１フレームを複数のフィールドに分割して
   撮像するテレビカメラと、材料の後端を検出し信号を発
   する位置検出器と、前記位置検出器からの信号によって
   テレビカメラを撮像させ映像信号を出力させるカメラコ
   ントローラと、前記映像信号の１フレーム中の奇数のフ
   ィールドで材料先端を検出した走査線数及び偶数のフィ
   ールドで材料先端を検出した走査線数及びテレビカメラ
   の視野の垂直方向の撮像距離とから材料の速度を求め、
   前記材料の速度と位置検出器が材料後端を検出し、信号
   を発して前記テレビカメラの走査線が材料先端を検出す
   るまでの遅れ時間とから余分に測定した距離すなわち修
   正値を算出し、奇数のフィールドで測定した材料長さか
   ら前記修正値を減算し、材料の真の値を求める演算手段
   とを設けたことを特徴とする材料測長装置。