JPWO2018150590A1 - 板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法 - Google Patents

Abstract

溶融金属めっき設備における工程の運転状況によらずに金属めっき板の板端の位置を高精度に検出することができる板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法を提供するために、板エッジ検出装置を、金属めっき板１に対向配置され板幅方向に沿って延びるマーキング光を金属めっき板１側に向けて照射するライン照明１６と、金属めっき板１によるマーキング光の正反射光１６Ａおよび金属めっき板１の板端１ａを含む領域を撮像するカメラ１７と、カメラ１７により撮像した画像に基づき、当該画像中の板幅方向の正反射光が途切れる位置を板端位置として求める解析部１８Ａと、画像上の正反射光１６Ａと背景とを差別化するための調整を行う調整部１８Ｂとから構成した。

Description

本発明は、板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法に関する。

溶融金属めっき設備においては、連続的に搬送される鋼板を溶融金属めっき浴中に浸漬させて引き上げた後、該鋼板の両面に対してワイピングノズルからガスジェットを吹き付けて鋼板に余剰に付着した溶融金属を除去している。このような溶融金属めっき設備では、金属めっき板の両面に対してガスジェットを吹き付ける際、金属めっき板の板端において、対向するワイピングノズルから噴射されたガスジェットが相互に干渉すると、溶融金属の除去性能が低下して金属めっき板の板端の板厚が中央部の板厚より厚くなる現象が生じる。

このような問題に対し、鋼板の板端の外側にバッフルプレートを配置し、このバッフルプレートを鋼板の板端に追従させることにより、対向するワイピングノズルから噴射されたガスジェットが相互に干渉することを回避するようにしたガスワイピング装置や、ワイピングノズルに対し、鋼板の板幅方向の両外側に位置する部分をマスクで覆うことによりワイピングノズルから吹き付けられたワイピングガスが鋼板の板幅方向の両外側で衝突することを回避するようにしたものがあり、鋼板の板端の位置を検出することが重要となっている。

従来、鋼板の板端の位置を検出するものとして、ＣＣＤリニアイメージセンサを用いて鋼板の両縁部を撮像し、取得した画像の明部と暗部との境界を鋼板の縁部として検出する帯状材の位置検出装置も公知となっている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開平５−３３２７２８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された帯状材の位置検出装置は、溶融金属めっき浴に浸漬されめっき処理された鋼板（以下、金属めっき板と称する）の板端を検出するために用いる場合、溶融金属めっき浴を通った直後の金属めっき板は鏡面状となっていることから、金属めっき板と背景との区別がつきにくく、高精度に金属めっき板のエッジ位置を検出することが難しいという問題があった。

そこで、例えばライン状の照明光を金属めっき板の板端に向けて照射し、金属めっき板によって正反射されたライン状の照明光をカメラによって撮像し、撮像した画像上のライン状の照明光の正反射光が途切れる位置を金属めっき板のエッジ位置として検出することが考えられる。

ところが、金属めっき板の搬送速度が高速である場合には金属めっき板の表面は鏡面状態となりライン状の照明光の正反射光を検出できるが、搬送速度が低速または搬送を停止した場合には金属めっき板の表面が非鏡面状態となりライン状の照明光の正反射光を検出しにくい場合があることが分かった。すなわち、溶融金属めっき設備における工程の運転状況に応じて、ライン状の照明光の正反射光を容易に検出できる場合と検出しにくい場合とが生じるのである。

なお、金属めっき板が高速で搬送されているときに金属めっき板の表面が鏡面状となるのは、鋼板の表面に付着した溶融金属の温度が高温で液体の状態を保っていることで光沢を有するためである。また、金属めっき板が低速で搬送されているまたは搬送が停止しているときに金属めっき板の表面が非鏡面状となるのは、鋼板の表面に付着した溶融金属の温度が低下して少なくともその表面が固体化することにより高速で搬送されている場合に比較して光沢が少なくなるためである。

このようなことから本発明は、溶融金属めっき設備における工程の運転状況によらずに金属めっき板の板端の位置を高精度に検出することを可能とした板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための本発明に係る板エッジ検出装置は、
溶融金属槽から引き上げられた鋼板の板端位置を検出する板エッジ検出装置であって、
前記鋼板に対向配置され、板幅方向に沿って延びるマーキング光を前記鋼板側に向けて照射する光源と、
前記鋼板による前記マーキング光の正反射光および前記鋼板の板端を含む領域を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像した画像に基づき、当該画像中の板幅方向の前記正反射光が途切れる位置を板端位置として求める解析部と、
前記画像上の前記正反射光と背景とを差別化するための調整を行う調整部と
を備えることを特徴とする。

また、上記の課題を解決するための本発明に係る板エッジ検出方法は、
溶融金属槽から引き上げられた鋼板の板端位置を検出する板エッジ検出方法であって、
前記鋼板に対向配置された光源により、板幅方向に沿って延びるマーキング光を前記鋼板側に向けて照射し、
撮像装置により前記鋼板による前記マーキング光の正反射光および前記鋼板の板端を含む領域を撮像し、
前記撮像装置により撮像した画像上の前記正反射光と背景とを差別化するための調整を行い、
前記画像に基づき、当該画像中の板幅方向の前記正反射光が途切れる位置を板端位置として求める
ことを特徴とする

本発明に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、溶融金属めっき設備における工程の運転状況によらずに金属めっき板の板端の位置を高精度に検出することができる。

本発明の実施例１に係る板エッジ検出装置の設置例を示す模式図である。 図１の一部を側面視で示す模式図である。 図１に示すカメラで撮像した画像の例である。 図４（ａ）は図１に示すカメラの露光時間を基準露光時間とした場合に取得した画像の例、図４（ｂ）は図１に示すカメラの露光時間を調整して取得した画像の例である。 本発明の実施例１に係る板エッジ検出装置による一回の板エッジ計測処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係る板エッジ検出装置の設置例を示す模式図である。 本発明の実施例２に係る板エッジ検出装置による一回の板エッジ計測処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例３に係る板エッジ検出装置による一回の板エッジ計測処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例４に係る板エッジ検出装置による一回の板エッジ計測処理の流れを示すフローチャートである。 図１０（ａ）は本発明の実施例５に係る板エッジ検出装置のカメラによって撮像した画像の例、図１０（ｂ）は基準しきい値を示す説明図である。 図１１（ａ）は本発明の実施例５に係る板エッジ検出装置のカメラによって撮像した他の画像の例、図１１（ｂ）はしきい値を調整した例を示す説明図である。 本発明の実施例５に係る板エッジ検出装置による一回の板エッジ計測処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を用いて本発明に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法について説明する。

図１から図５を用いて本発明の実施例１に係る板エッジ検出装置の詳細を説明する。

図１に示すように、本実施例の溶融金属めっき設備において、連続的に搬送される鋼板１’は溶融金属めっき浴（溶融金属槽）１１内に貯留された高温の溶融金属１２中に浸漬された後、溶融金属めっき浴１１内に配設されたシンクロール１３によって鉛直上方に搬送方向を転換され、上方に引き上げられる。その後、めっき処理された鋼板である金属めっき板１は、制振装置１４によって振動を抑制され金属めっき板１の板幅方向端部（以下、板端）１ａの反りを矯正された状態で、ワイピング装置１５から噴出されるガスにより余剰に付着した溶融金属を除去される。

ここで、本実施例において制振装置１４は、図１及び図２に示すように上下対でかつ金属めっき板１の板幅方向に複数個配設された電磁石１４１および変位センサ１４２を備え、ワイピング装置１５の上方に配置されている。

また、ワイピング装置１５は、溶融金属めっき浴１１から出て上方に向けて走行する金属めっき板１の表，裏面にガスを吹き付けてめっき付着量を制御するワイピングノズルを備えている。

さらに本実施例において、溶融金属めっき設備には、図１および図２に示すように板エッジ検出装置としてライン照明（光源）１６と、カメラ（撮像装置）１７と、演算装置１８とが設けられている。

ライン照明１６は、例えば複数のＬＥＤ１６１を一列に並べ図示しない拡散板によってライン状の照明光（以下、マーキング光）が得られるように構成されたものとする。ライン照明１６は、マーキング光の長手方向が金属めっき板１の板幅方向に沿うように、かつ少なくとも金属めっき板１の板端１ａを含む所定範囲にマーキング光が照射されるようにその長さ及び位置を設定されている。

カメラ１７は、金属めっき板１に対してライン照明１６と同じ側に、板端１ａおよびその周辺をライン照明１６とは異なる高さから撮像するように設置されている。カメラ１７は、例えばＣＣＤカメラであり、金属めっき板１によって反射されたマーキング光の正反射光１６Ａを撮像する。このカメラ１７は金属めっき板１の両端にそれぞれ対応して設けられる。

また、演算装置１８は、解析部１８Ａと、調整部１８Ｂとを含んで構成されている。

解析部１８Ａは、カメラ１７によって金属めっき板１を撮像した画像Ｉ（図３および図４等参照）から予め設定されるしきい値に基づいて正反射光１６Ａを検出し、金属めっき板１の板端１ａの位置を求める。すなわち、カメラ１７によって金属めっき板１を撮像した画像Ｉには、板端位置が、板幅方向で正反射光１６Ａが途切れる位置として現れる。解析部１８Ａは、この画像Ｉ中の正反射光１６Ａが途切れる位置を板端位置として検出する。さらに、検出した板端位置を既知の手法により実座標に変換し、金属めっき板１の実際の板端１ａの位置を求める。

調整部１８Ｂは、画像Ｉ中から正反射光１６Ａを検出することができるように画像Ｉ上の正反射光１６Ａと背景とを差別化するための調整を行う。特に、効果が顕著な例としては、図４（ａ）に示すように画像Ｉ中の正反射光１６Ａと背景との輝度差が小さい（正反射光１６Ａ部分の輝度がしきい値よりも小さい）ことにより解析部１８Ａにおいて画像Ｉ中から正反射光１６Ａを検出することができなかった場合に、画像Ｉ中から正反射光１６Ａを検出するための調整として、画像Ｉ上の正反射光１６Ａと背景との輝度差が大きくなるような調整を行う。

より具体的には、本実施例では、画像Ｉ中から正反射光１６Ａを検出するための調整として、カメラ１７の露光時間またはゲイン、もしくはライン照明１６の照度または光量を増大させる制御を行う。なお、ライン照明１６の照度または光量を制御する際は、ライン照明１６に供給する電流量を制御する等により行う。

これにより、図４（ｂ）に示すように画像Ｉ中の正反射光１６Ａと背景との輝度差が大きく（正反射光１６Ａ部分の輝度がしきい値よりも大きく）なり、正反射光１６Ａを画像Ｉ中から検出することができるようになる。

以下、図５を用いて、画像Ｉ中の正反射光１６Ａと背景との輝度差を増大させるためにカメラ１７の露光時間を制御する場合のエッジ検出装置の処理の例を説明する。

図５に示すように、本実施例ではまず、露光時間の初期設定を行う（ステップＳ１）。

ここで、溶融金属めっき設備においては、金属めっき板１は主に高速で搬送され、金属めっき板１が低速で搬送されるまたは金属めっき板１の搬送が停止されるのはメンテナンス時等の通常時以外の場合である。
また、非鏡面状態の金属めっき板１の板端１ａを検出するのに適した露光時間を初期値とし、鏡面状態の金属めっき板１の板端１ａを検出するために露光時間を調整するようにした場合、鏡面状態の金属めっき板１は高速で搬送されているため、露光時間を調整している間にこの金属めっき板１が搬送される距離が長くなり、これにより計測位置間隔が長くなる。
これに対し、鏡面状態の金属めっき板１の板端１ａを検出するのに適した露光時間を露光時間の初期値とすれば、非鏡面状態の金属めっき板１の板端１ａを検出するために露光時間を調整したとしても、非鏡面状態の金属めっき板１は低速走行または停止しているため、露光時間を調整している間に金属めっき板１が搬送される距離は、高速で搬送される鏡面状態の板めっき板１に比較して短く、計測位置間隔も短くて済む。

そのため本実施例では、露光時間の初期値として、鏡面状の金属めっき板１（高速で搬送される金属めっき板１）によって反射されたマーキング光の正反射光１６Ａを検出する場合に最適な露光時間（基準露光時間）を適用するものとする。

ステップＳ１に続いては、カメラ１７により正反射光１６Ａを撮像した画像Ｉを取得する（ステップＳ２）。続いて、解析部１８Ａにより画像Ｉ中の正反射光１６Ａが途切れる位置を金属めっき板１の板端１ａの位置として検出する（ステップＳ３）。なお、画像Ｉ中から板端１ａの位置を検出する手法としては既知の手法を用いればよく、ここでの詳細な説明は省略する。

ステップＳ３に続いては、調整部１８Ｂにより解析部１８Ａにおいて正反射光１６Ａが検出できたか否かを判定する（ステップＳ４）。

ステップＳ４で図３に示すように正反射光１６Ａと背景との輝度差が大きく、正反射光１６Ａが検出されていれば（ＹＥＳ）、この画像に対する処理は終了となる。

一方、ステップＳ４による判定の結果、図４（ａ）に示すように正反射光１６Ａと背景との輝度差が小さく正反射光１６Ａが検出できなかった場合は（ＮＯ）、カメラ１７の露光時間を所定時間増大させ（ステップＳ５）、続いて、露光時間が予め設定する上限を超えたか否かを判定する（ステップＳ６）。上限を定めるのは、露光時間を長くしすぎると金属めっき板１以外の対象を検出する可能性があるためである。

ステップＳ６による判定の結果、露光時間が上限を超えていれば（ＹＥＳ）この画像に対する処理を終了する。一方、露光時間が上限以下であれば（ＮＯ）ステップＳ２の処理に戻る。
以上の処理を、繰り返し行う。

なお、カメラ１７の露光時間に代えて、カメラ１７のゲイン、もしくはライン照明１６の照度または光量を調整する場合も同様の処理となる。

このように構成したことにより、本実施例に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、画像Ｉ中の正反射光１６Ａの状態に応じて正反射光１６Ａと背景との輝度差を増大させるようにカメラ１７の露光時間またはゲイン、もしくはライン照明１６の照度または光量を調整することにより、金属めっき板１が鏡面状であっても非鏡面状であっても同一のカメラ１７で板端１ａの位置を検出することが可能となる。

また、カメラ１７の露光時間またはゲイン、もしくはライン照明１６の照度または光量の初期値を金属めっき板１が鏡面状の場合を基準として設定するようにしたため、金属めっき板１が鏡面状であっても非鏡面状であっても同一のカメラ１７で計測位置間隔の増大を抑制しつつ板端１ａの位置を検出することが可能となる。

図６および図７を用いて本発明の実施例２に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法について詳細を説明する。

本実施例は、図６に示すように、実施例１において説明した構成に加え、金属めっき板１表面の鏡面状態を判断するための鏡面程度取得部１９を備えるとともに、調整部１８ＢがデータベースＤＢを含む構成となっている。

鏡面程度取得部１９としては、例えば金属めっき板１を巻き取るロールの回転速度等に基づいて板搬送速度を計測する板搬送速度計測センサ、金属めっき板１の表面の光沢を計測する光沢センサ、金属めっき板１の温度を計測する温度センサ、もしくは、金属めっき板１の搬送速度の信号またはめっき工程の稼動・停止の信号を出力する信号出力部等が適用される。

鏡面程度取得部１９として板搬送速度計測センサを適用した場合、金属めっき板１の板搬送速度が遅いほど金属めっき板１の表面の鏡面状態が低下していると判断することができる。
鏡面程度取得部１９として光沢センサを適用した場合、金属めっき板１の表面の光沢が少ないほど金属めっき板１の表面の鏡面状態が低下していると判断することができる。
鏡面程度取得部１９として温度センサを適用した場合、金属めっき板１の表面温度が低いほど金属めっき板１の表面の鏡面状態が低下していると判断することができる。

また、データベースＤＢとしては、正反射光１６Ａと背景とを最適に差別化した画像を取得することができるように、金属めっき板１の板搬送速度、金属めっき板１の表面の光沢、金属めっき板１の温度、金属めっき板１の搬送速度の信号、またはメッキ工程の稼動・停止の信号のうちのいずれか一つから入力される入力値に応じて、カメラ１７の露光時間またはゲイン、およびライン照明１６の照度または光量のうちのいずれか一つを制御するパラメータ（調整値）を定めたものとする。

その他の構成は実施例１と同様であり、以下、実施例１で説明した部材と同様の部材には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。

以下に、図７を用いて、鏡面程度取得部１９として板搬送速度計測センサを適用し、データベースＤＢとして板搬送速度に応じて露光時間を制御するパラメータを定めた板搬送速度−露光時間対応データベースを適用した場合のエッジ検出装置の処理の例を説明する。

図７に示すように、本実施例ではまず、鏡面程度取得部（板搬送速度計測センサ）１９により金属めっき板１の搬送速度を計測する（ステップＳ１１）。続いて、ステップＳ１１で計測した金属めっき板１の搬送速度に対応するカメラ１７の露光時間をデータベース（板搬送速度−露光時間対応データベース）ＤＢに基づいて設定し（ステップＳ１２）、カメラ１７により正反射光１６Ａを撮像してこの画像を取得する（ステップＳ１３）。続いて、解析部１８Ａにより画像Ｉ中の正反射光１６Ａが途切れる位置を金属めっき板１の板端１ａの位置として検出する（ステップＳ１４）。なお、画像Ｉから金属めっき板１の板端１ａの位置を検出する手法については既知の手法を用いればよく、ここでの詳細な説明は省略する。
以上の処理を繰り返し行う。

なお、鏡面程度取得部１９として、光沢センサ、温度センサ、または信号出力部を適用した場合、並びに、正反射光１６Ａと背景とを最適に差別化した画像を取得することができるように、データベースＤＢとして板搬送速度、金属めっき板１の表面の光沢、金属めっき板１の温度、金属めっき板１の搬送速度の信号、またはメッキ工程の稼動・停止の信号のうちのいずれか一つの値に応じて、カメラ１７の露光時間またはゲイン、もしくはライン照明１６の照度または光量のうちのいずれか一つを制御するパラメータを定めた場合も同様の処理となる。

このように構成される本実施例に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、実施例１の効果に加え、カメラ１７の露光時間またはゲイン、もしくはライン照明１６の照度または光量を調整する時間を短縮することができる。

図８を用いて本発明の実施例３に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法について詳細を説明する。

本実施例は、実施例２と比較して、演算装置１８における処理が異なる。その他の構成については実施例２と同様であり、以下、上述した実施例１および実施例２で説明した部材と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

以下に、図８を用いて、鏡面程度取得部１９として板搬送速度計測センサを適用し、データベースＤＢとして板搬送速度に応じて露光時間を制御するパラメータを定めた板搬送速度−露光時間対応データベースを適用した場合のエッジ検出装置の処理の例を説明する。

図８に示すように、本実施例において板エッジの計測を行う場合は、まず、鏡面程度取得部（板搬送速度計測センサ）１９により金属めっき板１の搬送速度を計測する（ステップＳ２１）。続いて、ステップＳ１で計測した金属めっき板１の搬送速度に対応するカメラ１７の露光時間をデータベース（板搬送速度−露光時間対応データベース）ＤＢに基づいて設定し（ステップＳ２２）、カメラ１７により正反射光１６Ａを撮像してこの画像を取得する（ステップＳ２３）。続いて、解析部１８Ａにより画像Ｉ中の正反射光１６Ａが途切れる位置を金属めっき板１の板端１ａの位置として検出し（ステップＳ２４）、調整部１８Ｂにより正反射光１６Ａが検出できたか否かを判定する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２５による判定の結果、正反射光１６Ａと背景との輝度差が大きく、正反射光１６Ａが検出されれば（ＹＥＳ）、この画像に対する処理は終了となる。

一方、ステップＳ２５による判定の結果、正反射光１６Ａと背景との輝度差が小さいなど正反射光１６Ａが検出できない場合は（ＮＯ）、調整部１８Ｂによりカメラ１７の露光時間を所定時間変更し（ステップＳ２６）、続いて、露光時間が予め設定する上限から下限の範囲外にあるか否かを判定する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２７による判定の結果、露光時間が予め設定する上限から下限の範囲外にあれば（ＹＥＳ）この画像に対する処理を終了する。一方、露光時間が予め設定する上限から下限の範囲以内にあれば（ＮＯ）ステップＳ２３の処理に戻る。
上述した処理を、繰り返し行う。

なお、鏡面程度取得部１９として、光沢センサ、温度センサ、または信号出力部を適用した場合、並びに、正反射光１６Ａと背景とを最適に差別化した画像を取得することができるように、データベースＤＢとして板搬送速度、金属めっき板１の表面の光沢、金属めっき板１の温度、金属めっき板１の搬送速度の信号、またはメッキ工程の稼動・停止の信号のうちのいずれか一つの値に応じて、カメラ１７の露光時間またはゲイン、もしくはライン照明１６の照度または光量のうちのいずれか一つを制御するパラメータを定めた場合も同様の処理となる。

このように構成される本実施例に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、実施例２に比較して板端１ａの位置の検出をより確実に行うことができる。

図９を用いて本発明の実施例４に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法について詳細を説明する。

本実施例は、実施例３と比較して、演算装置１８における処理が異なる。その他の構成については実施例３と同様であり、以下、上述した実施例１から実施例３で説明した部材と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

以下に、図９を用いて、鏡面程度取得部１９として板搬送速度計測センサを適用し、データベースＤＢとして板搬送速度に応じて露光時間を制御するパラメータを定めた板搬送速度−露光時間対応データベースを適用した場合におけるエッジ検出装置の処理の例を説明する。

図９に示すように、本実施例において板エッジの計測を行う場合は、まず、鏡面程度取得部（板搬送速度計測センサ）１９により金属めっき板１の搬送速度を計測する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１で計測した金属めっき板１の搬送速度はデータベース（板搬送速度−露光時間対応データベース）ＤＢに入力される。

ステップＳ３１に続いては、ステップＳ１で計測した金属めっき板１の搬送速度に対応する露光時間をデータベースＤＢに基づいて設定し（ステップＳ３２）、カメラ１７により正反射光１６Ａを撮像してこの画像を取得する（ステップＳ３３）。続いて、解析部１８Ａにより画像中の正反射光１６Ａが途切れる位置を金属めっき板１の板端１ａの位置として検出し（ステップＳ３４）、調整部１８Ｂにより正反射光１６Ａが検出できたか否かを判定する（ステップＳ３５）。

ステップＳ３５による判定の結果、正反射光１６Ａと背景との輝度差が大きく、正反射光１６Ａが検出されれば（ＹＥＳ）、その情報が搬送速度に対応する所定の露光時間としてデータベースＤＢに登録（上書き）され、この画像に対する処理は終了となる。よって、次にその搬送速度で搬送される場合にその所定の露光時間で露光されることとなり、実績に基づいた適正な露光時間が選択されることとなる。

一方、ステップＳ３５による判定の結果、正反射光１６Ａと背景との輝度差が小さいなどにより正反射光１６Ａが検出できない場合は（ＮＯ）、調整部１８Ｂによりカメラ１７の露光時間を所定時間変更し（ステップＳ３６）、続いて、露光時間が予め設定する上限から下限の範囲外にあるか否かを判定する（ステップＳ３７）。

ステップＳ３７による判定の結果、露光時間が予め設定する上限から下限の範囲外にあれば（ＹＥＳ）この画像に対する処理を終了する。一方、露光時間が予め設定する上限から下限の範囲以内にあれば（ＮＯ）ステップＳ３３の処理に戻る。
上述した処理を、繰り返し行う。

なお、鏡面程度取得部１９として、光沢センサ、温度センサ、または信号出力部を適用した場合、並びに、正反射光１６Ａと背景とを最適に差別化した画像を取得することができるように、データベースＤＢとして板搬送速度、金属めっき板１の表面の光沢、金属めっき板１の温度、金属めっき板１の搬送速度の信号、またはメッキ工程の稼動・停止の信号のうちのいずれか一つの値に応じて、カメラ１７の露光時間またはゲイン、もしくはライン照明１６の照度または光量のうちのいずれか一つを制御するパラメータを定めた場合も同様の処理となる。

このように構成される本実施例に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、実施例３に比較して、より効率よく板端１ａの位置を検出することが可能になる。

図１０から図１２を用いて本発明の実施例５に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法について詳細を説明する。

本実施例は、上述した実施例１に比較して、調整部１８Ｂにおける処理が異なる。
すなわち、本実施例において調整部１８Ｂは、図１０に示すように画像Ｉ中の正反射光１６Ａと背景との輝度差が小さいことにより解析部１８Ａにおいて画像Ｉ中から正反射光１６Ａを検出することができなかった場合に、画像Ｉ中から正反射光１６Ａを検出するための調整を行う。
本実施例では、画像Ｉ中から正反射光１６Ａを検出するための調整として、図１１に示すように画像Ｉ中から正反射光１６Ａを検出するための輝度のしきい値を低減させる制御を行う。これにより、画像Ｉ中の正反射光１６Ａの輝度値が低くても画像Ｉ中から正反射光１６Ａを検出することができるようになる。

以下に、図１２を用いて本実施例による板エッジ計測処理の流れを簡単に説明する。
図１２に示すように、本実施例において板エッジの計測を行う場合は、まず、しきい値の初期設定を行う（ステップＳ４１）。

ここで、上述したように溶融金属めっき設備においては、金属めっき板１は主に高速で搬送され、金属めっき板１が低速で搬送されるまたは金属めっき板１の搬送が停止されるのはメンテナンス時等の通常時以外の場合である。
また、非鏡面状態の金属めっき板１の板端１ａを検出するのに適した輝度のしきい値を初期値とし、鏡面状態の金属めっき板１の板端１ａを検出するために輝度のしきい値を調整するようにした場合、鏡面状態の金属めっき板１は高速で搬送されているため、輝度のしきい値を調整している間にこの金属めっき板１が搬送される距離が長くなり、これにより計測位置間隔が長くなる。
これに対し、鏡面状態の金属めっき板１の板端１ａを検出するのに適した輝度Ｌのしきい値を輝度のしきい値の初期値とすれば、非鏡面状態の金属めっき板１の板端１ａを検出するために輝度のしきい値を調整したとしても、非鏡面状態の金属めっき板１は低速走行または停止しているため、輝度のしきい値を調整している間に金属めっき板１が搬送される距離は、高速で搬送される鏡面状態の板めっき板１に比較して短く、計測位置間隔も短くて済む。

そのため本実施例では、輝度のしきい値の初期値として、図１０（ｂ）に示すような鏡面状の金属めっき板１（高速で搬送される金属めっき板１）によって反射されたマーキング光の正反射光１６Ａを検出する場合に最適なしきい値（基準しきい値）Ｓ_Bを適用するものとする。

ステップＳ４１に続いては、カメラ１７により正反射光１６Ａを撮像してこの画像を取得する（ステップＳ４２）。続いて、解析部１８Ａにより画像Ｉ中の正反射光１６Ａが途切れる位置を金属めっき板１の板端１ａの位置として検出し（ステップＳ４３）、正反射光１６Ａが検出できたか否かを判定する（ステップＳ４４）。

ステップＳ４４による判定の結果、図１０（ａ）に示すように正反射光１６Ａと背景との輝度差が大きく、正反射光１６Ａが検出されれば（ＹＥＳ）、この画像に対する処理は終了となる。

一方、ステップＳ４４による判定の結果、図１１（ａ）に示すように正反射光１６Ａと背景との輝度差が小さく正反射光１６Ａが検出できない場合は（ＮＯ）、図１１（ｂ）に示すしきい値Ｓのようにしきい値を低減させ（ステップＳ４５）、続いて、しきい値が予め設定する下限未満か否かを判定する（ステップＳ４６）。下限を定めるのは、しきい値を小さくしすぎると金属めっき板１以外の対象を検出する可能性があるためである。

ステップＳ４６による判定の結果、しきい値が下限未満であれば（ＹＥＳ）この画像に対する処理を終了する。一方、しきい値が下限以上であれば（ＮＯ）ステップＳ４２の処理に戻る。
上述した処理を、繰り返し行う。

このように構成したことにより、本実施例に係る板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法によれば、画像Ｉ中の正反射光１６Ａの状態に応じて正反射光１６Ａと背景とを切り分けるために解析部１８Ａで画像Ｉ中から正反射光１６Ａを抽出するために設定された輝度のしきい値を調整することにより、金属めっき板１が鏡面状であっても非鏡面状であっても同一のカメラ１７で板端１ａの位置を検出することが可能となる。

また、輝度のしきい値の初期値を鏡面状の場合を基準として設定するようにしたため、金属めっき板１が鏡面状であっても非鏡面状であっても同一のカメラ１７で計測位置間隔の増大を低減しつつ板端１ａの位置を検出することが可能となる。

本発明は、板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法に適用することができる。

１ 金属めっき板
１’ 鋼板
１ａ 板端
１１ 溶融金属めっき浴
１２ 溶融金属
１３ シンクロール
１４ 制振装置
１４１ 電磁石
１４２ 変位センサ
１５ ワイピング装置
１６ ライン照明
１６Ａ 正反射光
１７ カメラ
１８ 演算装置
１８Ａ 解析部
１８Ｂ 調整部
１９ 鏡面程度取得部
ＤＢ データベース

Claims (13)

1. 溶融金属槽から引き上げられた鋼板の板端位置を検出する板エッジ検出装置であって、
   前記鋼板に対向配置され、板幅方向に沿って延びるマーキング光を前記鋼板側に向けて照射する光源と、
   前記鋼板による前記マーキング光の正反射光および前記鋼板の板端を含む領域を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置により撮像した画像に基づき、当該画像中の板幅方向の前記正反射光が途切れる位置を板端位置として求める解析部と、
   前記画像上の前記正反射光と背景とを差別化するための調整を行う調整部と
   を備えることを特徴とする板エッジ検出装置。
2. 前記鋼板表面の鏡面状態を検知するための鏡面程度取得部を備え、
   前記調整部が、前記鏡面程度取得部から入力される入力値に基づいて前記正反射光と背景とを差別化するための調整を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の板エッジ検出装置。
3. 前記調整部により前記正反射光と背景とを差別化する調整を行うための調整値を、前記鏡面程度取得部から入力される入力値に応じて定めたデータベースを備え、
   前記調整部は、前記データベースに基づいて前記鏡面程度取得部から入力される入力値に応じた調整を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載の板エッジ検出装置。
4. 前記調整部は、前記データベースに基づき前記鏡面程度取得部から入力される入力値に応じて定めた前記調整値を適用した結果、前記正反射光と背景とを差別化できなかった場合、前記調整値を変更して前記正反射光と背景との差別化の可否を判断し、前記正反射光と背景との差別化が可であった調整値を前記鏡面程度取得部から入力される入力値に対応する調整値として前記データベースに登録する
   ことを特徴とする請求項３に記載の板エッジ検出装置。
5. 前記調整部は、前記撮像装置の露光時間を調整する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の板エッジ検出装置。
6. 前記調整部は、前記撮像装置のゲインを調整する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の板エッジ検出装置。
7. 前記調整部は、前記光源の照度または光量を調整する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の板エッジ検出装置。
8. 前記調整部は、前記画像中の明部を検出するためのしきい値を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の板エッジ検出装置。
9. 前記鏡面程度取得部は、前記鋼板の搬送速度を検知する板搬送速度計測装置である
   ことを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の板エッジ検出装置。
10. 前記鏡面程度取得部は、溶融金属めっき設備におけるめっき工程の稼動または停止の信号を検知する信号出力部である
    ことを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の板エッジ検出装置。
11. 前記鏡面程度取得部は、前記鋼板表面の光沢を計測する光沢計測装置である
    ことを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の板エッジ検出装置。
12. 前記鏡面程度取得部は、前記鋼板の温度を計測する温度計測装置である
    ことを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の板エッジ検出装置。
13. 溶融金属槽から引き上げられた鋼板の板端位置を検出する板エッジ検出方法であって、
    前記鋼板に対向配置された光源により、板幅方向に沿って延びるマーキング光を前記鋼板側に向けて照射し、
    撮像装置により前記鋼板による前記マーキング光の正反射光および前記鋼板の板端を含む領域を撮像し、
    前記撮像装置により撮像した画像上の前記正反射光と背景とを差別化するための調整を行い、
    前記画像に基づき、当該画像中の板幅方向の前記正反射光が途切れる位置を板端位置として求める
    ことを特徴とする板エッジ検出方法。

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