WO2018150590A1 - 板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法 - Google Patents
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- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
Definitions
- the present invention relates to a plate edge detection device and a plate edge detection method.
- the steel sheet that is continuously transported is immersed in a molten metal plating bath and pulled up, and then a gas jet is blown from both wiping nozzles to both surfaces of the steel sheet to cause excessive adhesion to the steel sheet.
- the metal is removed.
- a gas jet is sprayed on both surfaces of the metal plating plate, if the gas jets injected from the opposing wiping nozzles interfere with each other at the plate end of the metal plating plate, A phenomenon occurs in which the removal performance is lowered and the thickness of the end of the metal plating plate becomes thicker than the thickness of the central portion.
- a baffle plate is arranged outside the plate edge of the steel plate, and by making this baffle plate follow the plate end of the steel plate, gas jets injected from the opposing wiping nozzles interfere with each other.
- the wiping gas blown from the wiping nozzle is covered in both the sheet width direction of the steel sheet by covering the portions located on both outer sides in the sheet width direction of the steel sheet with a mask with respect to the gas wiping device and the wiping nozzle.
- a strip shape is used to image both edges of the steel plate using a CCD linear image sensor and detect the boundary between the bright and dark portions of the acquired image as the edge of the steel plate.
- Material position detection devices are also known (see, for example, Patent Document 1 below).
- the line-shaped illumination light is irradiated toward the end of the metal plating plate, the line-shaped illumination light regularly reflected by the metal plating plate is captured by the camera, and the line-shaped illumination light on the captured image is captured. It is conceivable to detect the position where the regular reflection light is interrupted as the edge position of the metal plating plate.
- the surface of the metal plating plate becomes a mirror surface state and can detect the regular reflection light of the line-shaped illumination light, but when the transport speed is low or the transport is stopped It was found that the surface of the metal plating plate is in a non-specular state and it is difficult to detect regular reflection light of line-like illumination light. That is, depending on the operation state of the process in the molten metal plating facility, there are cases where the regular reflection light of the line-shaped illumination light can be easily detected and difficult to detect.
- the surface of the metal plating plate becomes mirror-like when the metal plating plate is conveyed at high speed because the temperature of the molten metal adhering to the surface of the steel plate is high and the liquid state is maintained. It is for having.
- the surface of the metal plating plate becomes non-specular. This is because the temperature of the molten metal adhering to the surface of the steel plate decreases and at least This is because the gloss of the surface is reduced as compared with a case where the surface is conveyed at a high speed.
- the present invention provides a plate edge detection device and a plate edge detection method capable of detecting the position of the plate end of the metal plating plate with high accuracy regardless of the operation status of the process in the molten metal plating facility.
- the purpose is to provide.
- the plate edge detection device for solving the above problems is as follows.
- a plate edge detection device for detecting a plate edge position of a steel plate pulled up from a molten metal tank, A light source that is arranged opposite to the steel plate and irradiates the marking light extending along the plate width direction toward the steel plate side, An imaging device for imaging a region including regular reflection light of the marking light by the steel plate and a plate edge of the steel plate; Based on the image captured by the imaging device, an analysis unit for obtaining a position where the regular reflection light in the plate width direction in the image is interrupted as a plate end position; An adjustment unit that performs adjustment for differentiating the regular reflection light and the background on the image is provided.
- the plate edge detection method according to the present invention for solving the above problems is as follows.
- a plate edge detection method for detecting a plate edge position of a steel plate pulled up from a molten metal tank By irradiating the marking light extending along the plate width direction toward the steel plate by the light source disposed opposite to the steel plate, The imaging device captures the region including the regular reflection light of the marking light by the steel plate and the plate end of the steel plate, Perform adjustment to differentiate the specularly reflected light and the background on the image captured by the imaging device, Based on the image, a position where the regular reflection light in the plate width direction in the image is interrupted is obtained as a plate end position.
- the position of the plate end of the metal plating plate can be detected with high accuracy regardless of the operation status of the process in the molten metal plating facility.
- FIG. 4A shows an example of an image acquired when the exposure time of the camera shown in FIG. 1 is used as a reference exposure time.
- FIG. 4B shows an image acquired by adjusting the exposure time of the camera shown in FIG. It is an example.
- It is a flowchart which shows the flow of one board edge measurement process by the board edge detection apparatus which concerns on Example 1 of this invention.
- It is a schematic diagram which shows the example of installation of the board edge detection apparatus which concerns on Example 2 of this invention.
- FIG. 10A is an example of an image captured by the camera of the plate edge detection apparatus according to the fifth embodiment of the present invention
- FIG. 10B is an explanatory diagram showing a reference threshold value
- FIG. 11A is an explanatory diagram illustrating another example of an image captured by the camera of the plate edge detection apparatus according to the fifth embodiment of the present invention
- FIG. 11B is an explanatory diagram illustrating an example in which the threshold value is adjusted. It is a flowchart which shows the flow of one board edge measurement process by the board edge detection apparatus which concerns on Example 5 of this invention.
- a continuously conveyed steel plate 1 ′ is immersed in a high-temperature molten metal 12 stored in a molten metal plating bath (molten metal tank) 11. After that, the transport direction is changed vertically upward by the sink roll 13 disposed in the molten metal plating bath 11 and pulled upward. Thereafter, the metal plated plate 1 which is a plated steel plate is suppressed in vibration by the vibration damping device 14 and the warp of the plate width direction end (hereinafter referred to as plate end) 1a of the metal plated plate 1 is corrected. The excessively adhered molten metal is removed by the gas ejected from the wiping device 15.
- the vibration damping device 14 includes a plurality of electromagnets 141 and displacement sensors 142 arranged in a pair in the vertical direction and in the plate width direction of the metal plating plate 1 as shown in FIGS. It is disposed above the wiping device 15.
- the wiping device 15 includes a wiping nozzle that controls the amount of plating adhesion by blowing gas to the front and back surfaces of the metal plating plate 1 that travels upward from the molten metal plating bath 11.
- the molten metal plating facility is provided with a line illumination (light source) 16, a camera (imaging device) 17, and an arithmetic unit 18 as a plate edge detection device as shown in FIGS. ing.
- the line illumination 16 is configured such that, for example, a plurality of LEDs 161 are arranged in a line and line-shaped illumination light (hereinafter, marking light) is obtained by a diffusion plate (not shown).
- the line illumination 16 has a length so that the marking light is irradiated in a predetermined range including at least the plate end 1a of the metal plating plate 1 so that the longitudinal direction of the marking light is along the plate width direction of the metal plating plate 1. And the position is set.
- the camera 17 is installed on the same side as the line illumination 16 with respect to the metal plating plate 1 so as to image the plate end 1a and its periphery from a height different from that of the line illumination 16.
- the camera 17 is a CCD camera, for example, and images the regular reflection light 16 ⁇ / b> A of the marking light reflected by the metal plating plate 1. This camera 17 is provided corresponding to each end of the metal plating plate 1.
- the arithmetic unit 18 includes an analysis unit 18A and an adjustment unit 18B.
- the analysis unit 18A detects the specularly reflected light 16A based on a preset threshold value from an image I (see FIGS. 3 and 4 and the like) obtained by imaging the metal plated plate 1 by the camera 17, and the metal plated plate 1 The position of the plate end 1a is obtained. That is, in the image I obtained by imaging the metal plated plate 1 with the camera 17, the plate end position appears as a position where the regular reflection light 16A is interrupted in the plate width direction.
- the analysis unit 18A detects a position where the regular reflection light 16A in the image I is interrupted as a plate edge position. Furthermore, the detected plate end position is converted into real coordinates by a known method, and the actual position of the plate end 1a of the metal plated plate 1 is obtained.
- the adjustment unit 18B performs adjustment for differentiating the regular reflection light 16A on the image I from the background so that the regular reflection light 16A can be detected from the image I.
- the luminance difference between the regular reflection light 16A and the background in the image I is small (the luminance of the regular reflection light 16A portion is smaller than the threshold value). Therefore, when the specular reflection light 16A cannot be detected from the image I in the analysis unit 18A, the specular reflection light 16A on the image I is adjusted as an adjustment for detecting the specular reflection light 16A from the image I. And make adjustments to increase the brightness difference between the background and the background.
- control is performed to increase the exposure time or gain of the camera 17, or the illuminance or light amount of the line illumination 16.
- control is performed to increase the exposure time or gain of the camera 17, or the illuminance or light amount of the line illumination 16.
- control controls by controlling the amount of current supplied to the line illumination 16.
- the luminance difference between the regular reflection light 16A in the image I and the background becomes large (the luminance of the regular reflection light 16A portion is larger than the threshold value), and the regular reflection light 16A. Can be detected from the image I.
- the exposure time is initially set (step S1).
- the metal plating plate 1 is mainly transported at a high speed, and the metal plating plate 1 is transported at a low speed or the transport of the metal plating plate 1 is normally stopped during maintenance or the like. It is a case other than time. Further, the exposure time suitable for detecting the plate end 1a of the non-mirror-finished metal plating plate 1 is set as an initial value, and the exposure time is adjusted to detect the plate end 1a of the mirror-plated metal plating plate 1. In this case, since the mirror-plated metal plating plate 1 is conveyed at a high speed, the distance that the metal plating plate 1 is conveyed becomes longer while adjusting the exposure time, thereby increasing the measurement position interval. Become.
- the exposure time suitable for detecting the plate end 1a of the mirror-plated metal plated plate 1 is the initial value of the exposure time, the plate end 1a of the non-mirror-finished metal plated plate 1 is detected. Even if the exposure time is adjusted, the metal plating plate 1 in the non-specular state is running or stopped at a low speed, so that the distance that the metal plating plate 1 is conveyed while adjusting the exposure time is high speed. Compared with the plate-plated plate 1 in a mirror state, the measurement position interval can be shortened.
- Time reference exposure time
- step S2 an image I obtained by imaging the regular reflection light 16A with the camera 17 is acquired (step S2). Subsequently, the position where the regular reflection light 16A in the image I is interrupted by the analysis unit 18A is detected as the position of the plate end 1a of the metal plating plate 1 (step S3).
- a known method may be used as a method for detecting the position of the plate edge 1a from the image I, and detailed description thereof is omitted here.
- step S3 the adjusting unit 18B determines whether or not the specularly reflected light 16A can be detected by the analyzing unit 18A (step S4).
- step S4 if the luminance difference between the regular reflection light 16A and the background is large and the regular reflection light 16A is detected (YES) as shown in FIG. 3, the processing for this image is completed.
- step S4 determines whether or not the exposure time has exceeded a preset upper limit.
- the upper limit is set because there is a possibility that an object other than the metal plating plate 1 may be detected if the exposure time is too long.
- step S6 If the result of determination in step S6 is that the exposure time exceeds the upper limit (YES), the processing for this image is terminated. On the other hand, if the exposure time is less than or equal to the upper limit (NO), the process returns to step S2. The above processing is repeated.
- the luminance difference between the regular reflection light 16A and the background is changed according to the state of the regular reflection light 16A in the image I.
- the same camera 17 can be used regardless of whether the metal plating plate 1 is mirror-like or non-mirror-like. It becomes possible to detect the position of the end 1a.
- the metal plating plate 1 is mirror-like. Even if it is non-specular, the same camera 17 can detect the position of the plate end 1a while suppressing an increase in the measurement position interval.
- this embodiment includes a mirror surface degree obtaining unit 19 for determining the mirror surface state of the surface of the metal plating plate 1 in addition to the configuration described in the first embodiment, and the adjustment unit 18B includes a database DB. It is the composition which includes.
- a plate conveyance speed measurement sensor that measures the plate conveyance speed based on the rotation speed of a roll that winds the metal plating plate 1
- a gloss sensor that measures the gloss of the surface of the metal plating plate 1
- a temperature sensor that measures the temperature of the metal plating plate 1 or a signal output unit that outputs a signal of the conveyance speed of the metal plating plate 1 or an operation / stop signal of the plating process is applied.
- a plate conveyance speed measurement sensor is applied as the mirror surface degree acquisition unit 19, it can be determined that the mirror surface state of the surface of the metal plating plate 1 decreases as the plate conveyance speed of the metal plating plate 1 decreases.
- a gloss sensor is applied as the mirror surface degree acquisition unit 19, it can be determined that the mirror surface state of the surface of the metal plating plate 1 decreases as the surface gloss of the metal plating plate 1 decreases.
- a temperature sensor is applied as the mirror surface degree acquisition unit 19, it can be determined that the lower the surface temperature of the metal plating plate 1, the lower the mirror state of the surface of the metal plating plate 1.
- a plate conveyance speed-exposure time correspondence database in which a plate conveyance speed measurement sensor is applied as the mirror surface degree acquisition unit 19 and parameters for controlling the exposure time according to the plate conveyance speed are defined as the database DB with reference to FIG. An example of processing of the edge detection apparatus when applying the above will be described.
- the mirror surface degree acquisition unit (plate transport speed measurement sensor) 19 measures the transport speed of the metal plated plate 1 (step S11). Subsequently, the exposure time of the camera 17 corresponding to the transport speed of the metal plating plate 1 measured in step S11 is set based on the database (plate transport speed-exposure time correspondence database) DB (step S12). The reflected light 16A is imaged to acquire this image (step S13). Subsequently, the position where the regularly reflected light 16A in the image I is interrupted by the analysis unit 18A is detected as the position of the plate end 1a of the metal plating plate 1 (step S14). A known method may be used as a method for detecting the position of the plate end 1a of the metal plating plate 1 from the image I, and a detailed description thereof is omitted here. The above process is repeated.
- any one of plate conveyance speed, gloss of the surface of the metal plating plate 1, the temperature of the metal plating plate 1, the signal of the conveyance rate of the metal plating plate 1, or the signal for starting / stopping the plating process is selected. Accordingly, the same processing is performed when a parameter for controlling any one of the exposure time or gain of the camera 17 or the illuminance or light quantity of the line illumination 16 is determined.
- the exposure time or gain of the camera 17 or the illuminance or light amount of the line illumination 16 is adjusted. Time can be shortened.
- This embodiment is different from the second embodiment in the processing in the arithmetic unit 18.
- the other configurations are the same as those in the second embodiment, and the same members as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
- a plate conveyance speed-exposure time correspondence database in which a plate conveyance speed measurement sensor is applied as the mirror surface degree acquisition unit 19 and parameters for controlling the exposure time according to the plate conveyance speed are defined as the database DB.
- the transport speed of the metal plating plate 1 is measured by the mirror surface degree obtaining unit (plate transport speed measuring sensor) 19 (step S21).
- the exposure time of the camera 17 corresponding to the transport speed of the metal plating plate 1 measured in step S1 is set based on the database (plate transport speed-exposure time correspondence database) DB (step S22).
- the reflected light 16A is imaged to acquire this image (step S23).
- step S24 the position where the regular reflection light 16A in the image I is interrupted by the analysis unit 18A is detected as the position of the plate end 1a of the metal plating plate 1 (step S24), and whether or not the regular reflection light 16A can be detected by the adjustment unit 18B. Is determined (step S25).
- step S25 If the result of determination in step S25 is that the brightness difference between the regular reflection light 16A and the background is large and the regular reflection light 16A is detected (YES), the processing for this image is completed.
- step S25 determines whether or not the exposure time is outside the preset upper limit to lower limit.
- step S27 If the result of determination in step S27 is that the exposure time is outside the preset upper limit to lower limit (YES), the processing for this image is terminated. On the other hand, if the exposure time is within the range from the preset upper limit to the lower limit (NO), the process returns to step S23. The above process is repeated.
- any one of plate conveyance speed, gloss of the surface of the metal plating plate 1, the temperature of the metal plating plate 1, the signal of the conveyance rate of the metal plating plate 1, or the signal for starting / stopping the plating process is selected. Accordingly, the same processing is performed when a parameter for controlling any one of the exposure time or gain of the camera 17 or the illuminance or light quantity of the line illumination 16 is determined.
- the position of the plate end 1a can be detected more reliably than in the second embodiment.
- This embodiment is different from the third embodiment in the processing in the arithmetic unit 18.
- the other configuration is the same as that of the third embodiment, and the same members as those described in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
- a plate conveyance speed-exposure time correspondence database in which a plate conveyance speed measurement sensor is applied as the mirror surface degree acquisition unit 19 and parameters for controlling the exposure time according to the plate conveyance speed are defined as the database DB with reference to FIG. An example of processing of the edge detection apparatus when applying the above will be described.
- the transport speed of the metal plated plate 1 is measured by the mirror surface degree obtaining unit (plate transport speed measuring sensor) 19 (step S31).
- the conveyance speed of the metal plating plate 1 measured in step S31 is input to a database (plate conveyance speed-exposure time correspondence database) DB.
- step S31 an exposure time corresponding to the conveyance speed of the metal plating plate 1 measured in step S1 is set based on the database DB (step S32), and the regular reflected light 16A is captured by the camera 17 and this image is captured. Is acquired (step S33). Subsequently, the position where the regularly reflected light 16A in the image is interrupted by the analyzing unit 18A is detected as the position of the plate end 1a of the metal plating plate 1 (step S34), and whether or not the regularly reflected light 16A can be detected by the adjusting unit 18B. Is determined (step S35).
- step S35 If the result of determination in step S35 is that the brightness difference between the regular reflection light 16A and the background is large and the regular reflection light 16A is detected (YES), that information is registered in the database DB as a predetermined exposure time corresponding to the transport speed. (Overwriting), and the processing for this image ends. Therefore, when it is transported at the transport speed next time, exposure is performed with the predetermined exposure time, and an appropriate exposure time based on the results is selected.
- step S35 determines whether or not the exposure time is outside the range of the preset upper limit to the lower limit.
- step S37 If the result of determination in step S37 is that the exposure time is outside the preset upper limit to lower limit (YES), the processing for this image is terminated. On the other hand, if the exposure time is within the range of the preset upper limit to the lower limit (NO), the process returns to step S33. The above process is repeated.
- any one of plate conveyance speed, gloss of the surface of the metal plating plate 1, the temperature of the metal plating plate 1, the signal of the conveyance rate of the metal plating plate 1, or the signal for starting / stopping the plating process is selected. Accordingly, the same processing is performed when a parameter for controlling any one of the exposure time or gain of the camera 17 or the illuminance or light quantity of the line illumination 16 is determined.
- the position of the plate end 1a can be detected more efficiently than in the third embodiment.
- the present embodiment is different from the first embodiment described above in the processing in the adjustment unit 18B. That is, in this embodiment, the adjustment unit 18B detects the regular reflection light 16A from the image I in the analysis unit 18A because the luminance difference between the regular reflection light 16A in the image I and the background is small as shown in FIG. If this is not possible, adjustment is performed to detect the specularly reflected light 16A from the image I.
- the adjustment unit 18B detects the regular reflection light 16A from the image I in the analysis unit 18A because the luminance difference between the regular reflection light 16A in the image I and the background is small as shown in FIG. If this is not possible, adjustment is performed to detect the specularly reflected light 16A from the image I.
- control for reducing the luminance threshold value for detecting the regular reflection light 16A from the image I is performed. Do. Thereby, even if the luminance value of the regular reflection light 16A in the image I is low, the regular reflection light 16A can be detected from the image I.
- the threshold value is initially set (step S41).
- the metal plating plate 1 is mainly conveyed at a high speed, and the metal plating plate 1 is conveyed at a low speed or the conveyance of the metal plating plate 1 is stopped. This is a case other than normal time such as time.
- the brightness threshold suitable for detecting the plate end 1a of the non-mirror-finished metal plated plate 1 is set as an initial value, and the brightness threshold is used to detect the plate end 1a of the mirror-plated metal plated plate 1.
- the threshold value is adjusted, the mirror-plated metal plated plate 1 is transported at a high speed, so that the distance that the metal plated plate 1 is transported is long while the threshold value of luminance is adjusted. This increases the measurement position interval.
- the threshold value of the luminance L suitable for detecting the plate end 1a of the mirror-plated metal plating plate 1 is set as the initial value of the luminance threshold value, the non-specular metal plating plate 1 Even if the luminance threshold value is adjusted to detect the plate edge 1a, the metal plating plate 1 in the non-specular state is running or stopped at a low speed. The distance that the plating plate 1 is conveyed is shorter than that of the mirror-plated plate plating plate 1 that is conveyed at high speed, and the measurement position interval may be shorter.
- the marking light reflected by the mirror-like metal plating plate 1 (metal plating plate 1 conveyed at high speed) as shown in FIG. It is assumed that an optimum threshold value (reference threshold value) S B is applied when detecting the regular reflection light 16A.
- step S41 the camera 17 captures the regular reflection light 16A and acquires this image (step S42). Subsequently, the position where the regularly reflected light 16A in the image I is interrupted by the analysis unit 18A is detected as the position of the plate end 1a of the metal plating plate 1 (step S43), and it is determined whether or not the regularly reflected light 16A has been detected. (Step S44).
- step S44 if the luminance difference between the regular reflection light 16A and the background is large as shown in FIG. 10A and the regular reflection light 16A is detected (YES), the processing for this image is completed. .
- step S44 determines whether the difference in luminance between the regular reflected light 16A and the background is small and the regular reflected light 16A cannot be detected as shown in FIG.
- the threshold value is reduced like the threshold value S (step S45), and then it is determined whether the threshold value is less than a preset lower limit (step S46).
- the lower limit is set because there is a possibility that an object other than the metal plated plate 1 may be detected if the threshold value is too small.
- step S46 If the result of determination in step S46 is that the threshold is less than the lower limit (YES), processing for this image is terminated. On the other hand, if the threshold is equal to or greater than the lower limit (NO), the process returns to step S42. The above process is repeated.
- the regular reflected light 16A and the background are separated according to the state of the regular reflected light 16A in the image I.
- the luminance threshold value set for extracting the specularly reflected light 16A from the image I by the analysis unit 18A it is the same whether the metal plating plate 1 is mirror-like or non-mirror-like. It is possible to detect the position of the plate end 1a with the camera 17.
- the measurement position interval is measured by the same camera 17 regardless of whether the metal plating plate 1 is a mirror surface or a non-mirror surface. It is possible to detect the position of the plate end 1a while reducing the increase in the height of the plate.
- the present invention can be applied to a plate edge detection device and a plate edge detection method.
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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）。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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。
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）ＳB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。
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
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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