WO2020004592A1

WO2020004592A1 - 鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法

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Publication number: WO2020004592A1
Application number: PCT/JP2019/025727
Authority: WO
Inventors: 雄翔田中; 松本　実; 幸治小橋
Original assignee: Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2020-01-02
Also published as: CN112313019B; CN112313019A; JP6813004B2; JP2020001065A

Abstract

圧延水飛散による温度低下や圧下部と非圧下部との温度差が小さい場合にあっても、鋼材の非圧下部の幅を適正に検出することができる鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法を提供する。非圧下部幅算出ステップにおけるステップＳ１１で、非圧下部幅を算出しようとする鋼材撮像の全ての画素ｎの輝度値最大化処理を行い、ステップＳ１２で、非圧下部幅を算出しようとする鋼材撮像の全ての画素ｎの輝度値最小化処理を行い、ステップＳ１３で、鋼材撮像の周辺の複数の鋼材撮像を抽出するとともに、ステップＳ１４で、抽出された複数の鋼材撮の輝度値を画素毎に積算し、ステップＳ１５で、積算された鋼材撮像の輝度値を微分して輝度微分値を算出し、ステップＳ１６で、当該輝度微分値が所定の閾値を超えたところを非圧下部（２）のエッジとして抽出し、ステップＳ１７で、抽出された非圧下部（２）のエッジから非圧下部幅を算出する。

Description

鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法

　本発明は、製鉄業において棒鋼又は線材からなる鋼材を圧延する際に発生する非圧下部の幅を検出する鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法に関し、特に孔型を有する圧延ロールの対でパスラインを搬送される鋼材を圧延する場合に好適なものである。

　棒鋼又は線材などの丸断面形状の鋼材は、孔型（カリバー）を有する２つの圧延ロールを平行配置させ、所定の孔型に鋼材を通過させることで圧延成形している。ここで、鋼材を圧下する２つの圧延ロールには、丸断面形状の鋼材と接触しない部分が必ず存在し、この鋼材非接触部分は鋼材の充満部分の逃げ代であり、ロールスキ（隙間）と呼ばれている。鋼材側から見ると、孔型が接触している部分が圧下部であり、孔型が接触していない部分が非圧下部となる。この鋼材の非圧下部は、丸断面の鋼材において対向する２ヵ所、例えば上下２ヵ所に現れる。鋼材が孔型の中心（パスライン）からずれて孔型を通過すると、鋼材の上下２ヵ所に現れる非圧下部幅に差が生じ、鋼材の噛み出し、折れ込みキズ発生の要因となる。このため、従来より、棒鋼又は線材からなる鋼材を圧延する際に発生する非圧下部の幅を検出するようにしている。

　従来の鋼材非圧下部幅検出装置として、例えば、特許文献１に示すものが知られている。
　特許文献１に示す鋼材非圧下部幅検出装置は、対をなす圧延ロールでパスラインに沿って搬送される棒鋼又は線材からなる鋼材を圧延する際に、演算処理機能を有する計算機を用いて鋼材のうち圧延ロールの孔型と非接触な非圧下部の鋼材径方向の幅を検出する鋼材非圧下部幅検出装置であり、圧延ロールの出側にあってパスラインを挟んで圧延ロールの圧下方向と交差する方向に対向配置されて鋼材の表面を撮像する二個一対の撮像装置と、二個一対の撮像装置で撮像された画像の夫々の鋼材撮像における鋼材径方向のエッジを夫々の画像から抽出する鋼材エッジ抽出部と、鋼材エッジ抽出部で抽出された鋼材撮像の夫々の鋼材径方向エッジから夫々の鋼材撮像における鋼材の撮像径を夫々算出する鋼材撮像径算出部と、鋼材撮像径算出部で算出された二個の鋼材撮像径を同じ径に統一する鋼材撮像径統一部と、鋼材撮像径統一部で同じ径に統一された鋼材撮像径を撮像装置で撮像された鋼材の外径として鋼材の外径相当の鋼材撮像輝度に対し、それと輝度の異なる非圧下部の幅を統一された鋼材撮像径に対する長さ成分の比から算出する非圧下部幅算出部とを備えている。

　この特許文献１に示す鋼材非圧下部幅検出装置によれば、圧延ロール出側における鋼材の非圧下部の幅を適正に検出することができ、更に鋼材の長手方向全長にわたって非圧下部の幅を定量的に把握することができる。

特開２０１７－１７７１９７号公報

　しかしながら、この従来の特許文献１に示す鋼材非圧下部幅検出装置にあっては、以下の問題点があった。
　即ち、鋼材への圧延水飛散による温度低下により、撮像画像上で黒い斑点が映り込み、撮像画像上において圧下部と非圧下部の境界が曖昧となり、非圧下部の幅を適正に検出できないことがあった。
　また、圧延の操業条件によっては圧下部と非圧下部との温度差が小さく、撮像画像上において圧下部と非圧下部の境界が曖昧となり、非圧下部の幅を適正に検出できないことがあった。

　従って、本発明はこれら従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、圧延水飛散による温度低下や圧下部と非圧下部との温度差が小さい場合にあっても、鋼材の非圧下部の幅を適正に検出することができる鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る鋼材非圧下部幅検出装置は、対をなす圧延ロールでパスラインに沿って搬送される棒鋼又は線材からなる鋼材を圧延する際に、演算処理機能を有する計算機を用いて前記鋼材のうち前記圧延ロールの孔型と非接触な非圧下部の鋼材径方向の幅を検出する鋼材非圧下部幅検出装置であって、前記圧延ロールの出側にあって前記パスラインを挟んで前記圧延ロールの圧下方向と交差する方向に対向配置されて前記鋼材の表面を撮像する二個一対の撮像装置と、前記二個一対の撮像装置で撮像された画像の夫々の鋼材撮像における前記鋼材径方向のエッジを夫々の画像から抽出する鋼材エッジ抽出部と、前記鋼材エッジ抽出部で抽出された前記鋼材撮像の夫々の鋼材径方向エッジから夫々の前記鋼材撮像における前記鋼材の撮像径を夫々算出する鋼材撮像径算出部と、前記鋼材撮像径算出部で算出された前記鋼材の撮像径の夫々を鋼材の外径として前記鋼材の外径相当の鋼材撮像輝度の夫々に対し、輝度が高い非圧下部の夫々の幅を、前記鋼材の撮像径の夫々に対する長さ成分の比から算出する非圧下部幅算出部とを備え、前記非圧下部幅算出部は、前記非圧下部の幅を算出しようとする前記鋼材撮像の全ての画素のうちの特定の画素の周辺の所定範囲の周辺画素を探索し、探索された周辺画素のうち最も輝度値の高いものに前記特定の画素の輝度値を更新し、この更新を前記鋼材撮像の全ての画素について行う輝度値最大化処理部と、前記輝度値最大化処理部で更新された前記鋼材撮像の全ての画素うちの所定の画素の周辺の所定範囲の周辺画素を探索し、探索された周辺画素のうち最も輝度値の低いものに前記所定の画素の輝度値を更新し、この更新を前記全ての画素について行う輝度値最小化処理部と、前記輝度値最小化処理部で全ての画素が更新された非圧下部の幅を算出しようとする前記鋼材撮像の周辺の複数の鋼材撮像の輝度値を画素毎に積算する鋼材輝度積算部と、前記鋼材輝度積算部で積算された鋼材撮像の輝度値を前記非圧下部の幅方向画素位置で微分して輝度微分値を算出し、当該輝度微分値が所定の閾値を越えた幅方向画素位置のところを前記非圧下部のエッジとして抽出する非圧下部エッジ抽出部と、前記非圧下部エッジ抽出部で抽出された非圧下部のエッジから前記非圧下部の幅を算出する非圧下部エッジ幅算出部とを備えたことを要旨とする。

　また、本発明の別の態様に係る鋼材非圧下部幅検出方法は、対をなす圧延ロールでパスラインに沿って搬送される棒鋼又は線材からなる鋼材を圧延する際に、前記圧延ロールの出側にあって前記パスラインを挟んで前記圧延ロールの圧下方向と交差する方向に対向配置された二個一対の撮像装置で、前記鋼材の表面を撮像し、演算処理機能を有する計算機を用いて前記鋼材のうち前記圧延ロールの孔型と非接触な非圧下部の鋼材径方向の幅を検出する鋼材非圧下部幅検出方法であって、前記二個一対の撮像装置で撮像された画像の夫々の鋼材撮像における前記鋼材径方向のエッジを夫々の画像から抽出する鋼材エッジ抽出ステップと、前記鋼材エッジ抽出ステップで抽出された前記鋼材撮像の夫々の鋼材径方向エッジから夫々の前記鋼材撮像における前記鋼材の撮像径を夫々算出する鋼材撮像径算出ステップと、前記鋼材撮像径算出ステップで算出された前記鋼材の撮像径の夫々を鋼材の外径として前記鋼材の外径相当の鋼材撮像輝度の夫々に対し、輝度が高い非圧下部の夫々の幅を、前記鋼材の撮像径の夫々に対する長さ成分の比から算出する非圧下部幅算出ステップとを含み、前記非圧下部幅算出ステップは、前記非圧下部の幅を算出しようとする前記鋼材撮像の全ての画素のうちの特定の画素の周辺の所定範囲の周辺画素を探索し、探索された周辺画素のうち最も輝度値の高いものに前記特定の画素の輝度値を更新し、この更新を前記鋼材撮像の全ての画素について行う輝度値最大化処理ステップと、前記輝度値最大化処理ステップで更新された前記鋼材撮像の全ての画素うちの所定の画素の周辺の所定範囲の周辺画素を探索し、探索された周辺画素のうち最も輝度値の低いものに前記所定の画素の輝度値を更新し、この更新を前記全ての画素について行う輝度値最小化処理ステップと、前記輝度値最小化処理ステップで全ての画素が更新された非圧下部の幅を算出しようとする前記鋼材撮像の周辺の複数の鋼材撮像の輝度値を画素毎に積算する鋼材輝度積算ステップと、　前記鋼材輝度積算ステップで積算された鋼材撮像の輝度値を前記非圧下部の幅方向画素位置で微分して輝度微分値を算出し、当該輝度微分値が所定の閾値を超えた幅方向画素位置のところを前記非圧下部のエッジとして抽出する非圧下部エッジ抽出ステップと、前記非圧下部エッジ抽出ステップで抽出された非圧下部のエッジから前記非圧下部の幅を算出する非圧下部エッジ幅算出ステップとを含むことを要旨とする。

　本発明に係る鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法によれば、圧延水飛散による温度低下や圧下部と非圧下部との温度差が小さい場合であっても、鋼材の非圧下部の幅を適正に検出することができる鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法が適用される鋼材圧延設備の概略構成図である。図１に示す鋼材圧延設備における圧延ロールの説明図である。圧延後の鋼材に発生する非圧下部の説明図である。図１に示す鋼材圧延設備に設けられた鋼材非圧下部検出装置の概略構成図である。図４に示す鋼材非圧下部検出装置における撮像装置で撮像された鋼材画像の説明図であり、（ａ）は正規パスラインを通材している鋼材撮像画像、（ｂ）は、カメラ側に寄って通材している（パスライン変動）状態の鋼材撮像画像、（ｃ）は、正規パスラインに対し右側に寄って通材している（横振れ）状態の鋼材撮像画像である。図４に示す鋼材非圧下部検出装置におけるコンピュータシステムで実行される鋼材非圧下部算出のための演算処理のフローチャートである。図６の演算処理で行われるサブルーチン処理のフローチャートである。図４に示す鋼材非圧下部検出装置におけるコンピュータシステムで実行される鋼材非圧下部幅表示のための演算処理のフローチャートである。図６の演算処理で行われる撮像領域の切出しの説明図である。図６の演算処理で行われる鋼材撮像エッジ抽出及び鋼材撮像径算出の説明図である。図６の演算処理で行われる鋼材撮像径統一化の説明図である。図６の演算処理で行われる中心ずれ補正の説明図である。図６の演算処理で得られた鋼材撮像を鋼材長さ方向に並べた画像の説明図であり、（ａ）は、鋼材撮像上で圧下部と非圧下部の境界が明確な場合を示し、（ｂ）は、鋼材撮像上で圧下部と非圧下部の境界が曖昧な場合を示している。図１３に示す画像において、鋼材への圧延水飛散による温度低下により黒い斑点が映り込み、画像上において圧下部と非圧下部の境界が曖昧となっている部分を説明ずるため図である。図７の演算処理で行われる輝度値最大化処理を説明するための図である。図７の演算処理で行われる輝度値最小化処理を説明するための図であり、（ａ）は黒い斑点以外の本来のノイズでない部分の画素の輝度値が高くならない状態、（ｂ）は黒い斑点以外の本来のノイズでない部分の画素の輝度値が高くなり白くなってしまい、非圧下部の幅があたかも広がってしまう状態を示している。図７の演算処理で行われる輝度値最小化処理を説明するための図である。図７の演算処理で行われる複数の鋼材撮像の抽出及び複数の鋼材撮像の輝度値の積算を説明するための図であり、（ａ）は時刻ｔ１０が非圧下部の幅を算出しようとする鋼材撮像である場合に、それよりも鋼材搬送方向前方の時刻ｔ１～ｔ９の鋼材撮像並びに鋼材搬送方向後方の時刻ｔ１１～ｔ２０の鋼材撮像を抽出した状態を示し、（ｂ）は時刻ｔ１～ｔ２０の鋼材撮像の輝度値を画素毎に積算した状態を示している。図７の演算処理で行われる輝度微分値の算出、非圧下部エッジ抽出、及び非圧下部幅算出の説明図である。複数の鋼材撮像の輝度値を積算せずに、単独（積算枚数１枚）の鋼材画像における輝度微分値の算出、非圧下部エッジ抽出、及び非圧下部幅算出の説明図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
　また、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

　図１には、本発明の一実施形態に係る鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法が適用される鋼材圧延設備の概略構成が示されており、鋼材圧延設備は、棒鋼又は線材からなる鋼材１を長手方向に搬送しながら圧延する圧延設備である。この鋼材圧延設備は、鋼材１の入側から計１９スタンドの圧延機Ａ、Ｂ、＃１～＃１６および４ロール圧延機であるＣを有する。この鋼材圧延設備では、加熱炉１１で予め設定された温度に加熱された鋼材１を圧延機Ａ、Ｂ、＃１～＃１６、Ｃで順次圧延して最終的な形状とする。棒鋼や線材を鋼材１とする圧延設備では、圧延機を通過する毎に徐々に径を成形しながら最終的に製品径に仕上げる。なお、鋼材１の搬送ラインをパスラインと称する。また、鋼材１の搬送を通材ともいう。

　Ａ、Ｂ、＃１～＃１６の各圧延機は、例えば図２に示すように、左右（又は上下）で対をなす２ロールの圧延ロール４で鋼材１を圧延する。各圧延ロール４には、該当する圧延機、つまり圧延スケジュールに対応した孔型５が形成されている。対向する孔型５は、圧延する棒鋼や線材の鋼材１の丸断面形状に合わせてほぼ丸孔形状を有する。また、対をなす圧延ロール４の入側には、対をなすガイドロール６が配置されている。これにより、パスラインに沿って搬送される鋼材１は、ガイドロール６によって圧延ロール４に案内され、対をなす圧延ロール４の対向する孔型５で圧延されて搬出される。一般に、ガイドロール６の対向方向は、それらによって鋼材１が案内される圧延ロール４の対向方向と９０°向きをずらして配置されている。例えば、図２のように圧延ロール４がパスラインの左右に対向する場合にはガイドロール６は上下に対向し、圧延ロール４がパスラインの上下に対向する場合にはガイドロール６は左右に対向する。また、各スタンドの圧延ロール４の配置方向は、前段のスタンドの圧延ロール４の配置方向と９０°ずらして配置されている。即ち、各スタンドの圧延ロール４の配置方向は、上下方向と左右方向とが交互になっている。

　このような孔型５を有する圧延ロール４は、一般にカリバーロールとも呼ばれ、鋼材１を挟み込む構造となっている。例えば図２の圧延ロール４には、断面形状がほぼ円形の孔型５が形成されているが、図の左右方向から鋼材１を圧下する孔型５には、図の左右方向の鋼材接触部分に対し、図の上下方向に鋼材１と接触していない部分がある。この孔型５の鋼材非接触部分は、鋼材接触部分、つまり鋼材１の充満部分の逃げ代であり、ロールスキ（隙間）と呼ばれている。鋼材側からは、孔型５が接触している部分は圧下部であり、孔型５の非接触部分が非圧下部となる。図３には、鋼材１に生じる圧下部３及び非圧下部２の状態を示す。前述のように、パスラインに対する鋼材１の通材位置はガイドロール６によって決まるので、仮にガイドロール６のセッティングに誤差や不良が生じると、孔型５の中心、つまりパスラインと通材中心にズレが生じる。この通材中心のズレによって、例えば図２では、鋼材１に対する上下のロールスキ量が異なり、鋼材１の上下に生じる非圧下部幅に差が生じ、仕上圧延形状に影響を及ぼす。従って、例えば仕上圧延機の入側における鋼材１の非圧下部幅を適正に検出する必要がある。

　そこで、この実施形態では、図１の＃１６スタンドの圧延ロールの出側に鋼材非圧下部幅検出装置を配置している。図４には、この実施形態の鋼材非圧下部幅検出装置の概略構成を示す。この鋼材非圧下部幅検出装置は、＃１６スタンドの圧延ロールの出側でパスライン上の鋼材１を撮像する撮像装置として２個一対のカメラ７を有する。この例では、＃１６スタンドの圧延ロールが左右方向に対向しているのに対し、２個一対のカメラ７は＃１６スタンドの圧延ロールの圧下方向と交差する方向、より具体的には＃１６スタンドの圧延ロールによる左右からの圧下方向に対して上下方向に対向配置されている。また、パスラインの上下に対向配置された２個一対のカメラ７は、夫々、パスラインから等距離、例えば高さで上下４００ｍｍの位置に配置されている。これらのカメラ７は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を用いたいわゆるデジタルカメラであり、集積されている素子の個々が画素として輝度や色合いを検出して記録する。また、この実施形態のカメラ７は、フレーム速度で１０００枚以上／秒の高速撮影が可能である。この実施形態では、これら２個一対のカメラ７を用いて、鋼材搬送方向（鋼材長手方向）に３ｍｍ、パスライン左右方向（鋼材径方向）に１２０ｍｍの領域をサンプリング周期０．０５ｓｅｃ．（フレーム速度２０枚／ｓｅｃ．）で鋼材１の表面を撮像する。

　カメラ７の撮像画像は、カメラ制御装置１０を介して、例えば圧延運転室内に配置されたコンピュータシステム（計算機）８に読込まれる。このコンピュータシステム８は、高度な演算処理機能を有し、周知のコンピュータシステムと同様に、情報や演算処理結果を表示する表示部９の他、図示しない各種情報を入力する入力部、各種演算処理を行う演算処理部、実際に各装置の駆動源の駆動状態を制御する制御部等を備えて構成される。即ち、このコンピュータシステム８内で実行されるプログラム（演算処理）が、この実施形態の鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法を構築する。

　即ち、本実施形態の鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法は、鋼材エッジ抽出部（鋼材エッジ抽出ステップ、後述のステップＳ３）、鋼材撮像径算出部（鋼材撮像径算出ステップ、後述のステップＳ４）、鋼材撮像径統一部（鋼材撮像径統一ステップ、後述のステップＳ５）、中心ずれ補正部（中心ずれ補正ステップ、後述のステップＳ６）、非圧下部幅算出部（非圧下部幅算出ステップ、後述のステップＳ７）、輝度値最大化処理部（輝度値最大化処理ステップ、後述のステップＳ１１）、輝度値最小化処理部（輝度値最小化処理ステップ、後述のステップＳ１２）、鋼材輝度積算部（鋼材輝度積算ステップ、後述のステップＳ１３及びステップＳ１４）、非圧下部エッジ抽出部（非圧下部エッジ抽出ステップ、後述のステップＳ１５及びステップＳ１６）、及び非圧下部エッジ幅算出部（非圧下部エッジ幅算出ステップ、後述のステップＳ１７）の各機能をコンピュータシステム８内でプログラム（演算処理）を実行することで実現する。

　このコンピュータシステム８で実行される演算処理を説明する前に、カメラ７の鋼材撮像画像について図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）を用いて説明する。図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）は、何れも、コンピュータシステム８内に構築した、若しくは外部に独立して構築された画像処理装置によって、カメラの鋼材撮像画像の輝度を表示したもの（輝度画像）である。図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）において、白く見えている部分が、前述した撮像領域における鋼材撮像（以下、画像中の物体の像を撮像という）である。この白く見えている鋼材撮像部分のうち、輝度が高く、その結果、より一層、白く見えている部分が鋼材の非圧下部である。鋼材の圧延では、圧延による塑性変形に伴う熱で鋼材の温度が上昇するが、例えば圧延ロールとの接触熱伝達で圧下部の方が非圧下部より温度が低く、相対的に非圧下部は圧下部よりも温度が高い。そのため、非圧下部の輝度は圧下部の輝度よりも高く、輝度画像上では圧下部よりも白く見える。例えば図５（ａ）が正規パスラインを通材している鋼材の撮像だとすると、図５（ｂ）は、カメラ側に寄って通材している（パスライン変動）状態であり、図５（ｃ）は、画像中、右側に寄って通材している（横振れ）状態である。

　次に、コンピュータシステムで鋼材非圧下部幅を検出するために実行される演算処理について図６のフローチャートを用いて説明する。この演算処理は、例えば１秒といった規定周期で繰り返し実行され、まずステップＳ１で、２個一対のカメラによる鋼材画像を取得する。
　次にステップＳ２に移行して、取得した鋼材画像から鋼材撮像を含む撮像領域を切出す。このステップＳ２では、例えば、図９に示すように、カメラ７で撮像された画像のうち、図に白の破断線で示す鋼材撮像領域を切出す。

　次にステップＳ３に移行して、例えば周知の二値化処理などにより、切出された撮像領域における鋼材撮像のうち、鋼材径方向の両端部をエッジとして抽出する。ここで、ステップＳ２において、パスラインの上方に配置されたカメラ７の画像から切出された鋼材撮像領域が図１０の（上）に示すようなものであり、パスラインの下方に配置されたカメラ７の画像から切出された鋼材撮像領域が図１０（下）に示すようなものであった場合、ステップＳ３では、これら鋼材撮像領域の輝度を二値化処理して、輝度の立上がり・立下がり箇所を二値化処理して鋼材撮像のエッジを抽出する。

　次にステップＳ４に移行して、抽出された鋼材撮像のエッジ間の距離（画素数）から鋼材の撮像径を算出する。
　次にステップＳ５に移行して、２個一対のカメラの画像における鋼材の撮像径を統一化することにより、パスライン変動抑止処理を行う。図５（ｂ）に示すように、鋼材がパスラインよりもカメラ側に寄って通材していれば鋼材の撮像径は大きくなり、逆にカメラから遠ざかって通材すれば鋼材の撮像径は小さくなる。そこで、このようなパスライン変動を抑止するために、例えば２個の画像における鋼材の撮像径の平均値を求め、その平均値に一致するように鋼材撮像を拡大又は縮小することにより鋼材の撮像径を統一化する。

　ここで、図１０の（上）と（下）の鋼材撮像では、（上）の鋼材撮像において、鋼材がパスラインよりもカメラ側に寄って通材していて鋼材の撮像径は大きくなっている。これに対して、（下）の鋼材撮像においては、鋼材がカメラから遠ざかりパスライン側に寄って通材していて鋼材の撮像径は小さくなっている。
　従って、ステップＳ５においては、図１１に示すように、２個一対（上下一対）のカメラの画像における鋼材の撮像径を統一化し、パスライン変動抑止処理を行う。
　次にステップＳ６に移行して、２個一対のカメラの画像における鋼材撮像の中心を一致する中心ズレ補正を行うことにより、横振れ抑止処理を行う。この実施形態では、例えば２個一対のカメラによる画像の上下を逆転して取得することにより、図５（ｃ）に示す鋼材の横振れの方向を２個の画像で逆方向に発生させる。従って、これら２個の画像における鋼材撮像の中心を一致させることで鋼材の通材位置をパスラインに一致又はほぼ一致させることができ、これにより鋼材の横振れを抑止することができる。

　ここで、ステップＳ５でパスライン変動抑止処理を行った図１１の（上）と（下）の鋼材撮像では、夫々、鋼材撮像の中心が左右にずれており、横振れが生じている。
　従って、ステップＳ６では、図１２に示すように、２個一対のカメラの画像における鋼材撮像の中心を一致する中心ズレ補正を行い、横振れ抑止を行う。
　次にステップＳ７に移行して、例えば後述する図７の演算処理によって、鋼材の非圧下部の幅を算出してからステップＳ１に移行する。この実施形態では、例えばステップＳ５で同じ径に統一された鋼材撮像径を鋼材の外径として、この鋼材の外径相当の鋼材撮像輝度に対し、それよりも輝度の高い非圧下部２の夫々幅を、統一された鋼材撮像径に対する長さ成分（画素数）の比から算出する。

　次に、図６の演算処理のステップＳ７で実行される図７の演算処理について説明する。
　この演算処理では、先ず、ステップＳ１１で、非圧下部２の幅を算出しようとする鋼材撮像の全ての画素ｎ（図１５参照）のうちの特定の画素ｎ１（図１５参照）の周辺の所定範囲の周辺画素Ｎ１（図１５参照）を探索し、探索された周辺画素Ｎ１のうち最も輝度値の高いものに前述の特定の画素ｎ１の輝度値を更新し、この更新を鋼材撮像の全ての画素ｎについて行う（輝度値最大化処理ステップ）。

　前述のステップＳ５でパスライン変動抑止を行い、かつステップＳ６で横振れの抑止のみを行った鋼材撮像を、例えば後述の図８の演算処理を行って鋼材搬送方向に並べて表示したのが図１３に示されている。図１３（ａ）は、鋼材の非圧下部と圧下部との輝度差が明確であり、鋼材撮像上で圧下部と非圧下部の境界が明確な場合を示し、図１３（ｂ）は、鋼材の非圧下部と圧下部との輝度差が不明確であり、鋼材撮像上で圧下部と非圧下部の境界が曖昧な場合を示している。図１３に示すように、パスライン変動抑止及び横振れの抑止のみを行った鋼材撮像には、圧下部と非圧下部の境界が明確な場合と圧下部と非圧下部の境界が曖昧な場合とがある。

　図１３（ｂ）に示す圧下部と非圧下部の境界が曖昧な場合につき、図１４を参照して説明する。
　圧下部と非圧下部の境界が曖昧となる原因は、図１４に示すように、鋼材１への圧延水飛散による温度低下により、鋼材撮像上で黒い斑点２ａが映り込み、撮像画像上において圧下部３と非圧下部２の境界が曖昧となる場合と、また、鋼材１の圧延速度、鋼材１の温度、鋼材１の鋼種、圧延ロール４の状態等の圧延の操業条件により圧下部３と非圧下部２との温度差が小さく、これにより圧下部３と非圧下部２との輝度差が小さく、鋼材撮像上において圧下部３と非圧下部２の境界が曖昧となる場合とがある。
　そこで、ステップＳ７（非圧延部幅算出ステップ）におけるステップＳ１１（輝度値最大化処理ステップ）では、図１４における黒い斑点２ａを鋼材撮像上で消去する処理を行う。

　これにつき、図１５を参照して具体的に説明すると、先ず、非圧下部２の幅を算出しようとする鋼材撮像の全ての画素ｎのうちの特定の画素ｎ１の周辺の所定範囲（横：非圧下部の幅方向における画素数Ｘ、縦：非圧下部の長手方向（鋼材搬送方向）における画素数Ｙ）の周辺画素Ｎ１の探索を行う。ここで、周辺画素Ｎ１の範囲は、黒い斑点２ａを囲むことができる範囲であればよく、横の非圧下部の幅方向における画素数Ｘは１０個、縦の非圧下部の長手方向（鋼材搬送方向）における画素数Ｙは５個に設定してある。横の画素数Ｘは、黒い斑点２ａが属する画素数よりも多く、鋼材１の幅の画素数に対して半分の画素数よりも少ない画素数であることが好ましい。縦の画素数Ｙは、黒い斑点２ａが属する画素数よりも多ければよい。画素数Ｙを多くし過ぎると、データ処理に時間がかかるため、上限を設けてもよい。

　次に、特定の画素ｎ１の輝度値を、探索された周辺画素Ｎ１のうち最も高い輝度値のものに更新する。
　次に、この特定の画素ｎ１の輝度値の更新を鋼材撮像の全ての画素ｎについて行う。
　これにより、鋼材撮像上における温度低下による黒い斑点２ａのところが白くなり、当該斑点２ａを全て消去することができる。
　そして、ステップＳ１１（輝度値最大化処理ステップ）が終了したら、ステップＳ１２に移行し、ステップＳ１１（輝度値最大化処理ステップ）で更新された鋼材撮像の全ての画素ｎうちの所定の画素ｎ２（図１７参照）の周辺の所定範囲の周辺画素Ｎ２を探索し、探索された周辺画素Ｎ２のうち最も輝度値の低いものに所定の画素ｎ２の輝度値を更新し、この更新を全ての画素ｎについて行う（輝度値最小化処理ステップ）。

　ステップＳ１１が終了すると、黒い斑点２ａ以外の本来のノイズでない部分の画素の輝度値も高くなり白くなってしまう。このため、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、圧下部３の非圧下部２との境界部における画素の輝度値も高くなりそこが白くなって非圧下部２の幅があたかも広がってしまうようになる。
　そこで、ステップＳ１２（輝度値最小化処理ステップ）では、１６（ｂ）の矢印で示すように、白くなった圧下部３の部分を元の状態に戻し、非圧下部２の幅を元の状態に戻す処理を行う必要がある。

　これにつき、図１７を参照して具体的に説明すると、先ず、ステップＳ１１（輝度値最大化処理ステップ）で更新された鋼材撮像の全ての画素ｎうちの所定の画素ｎ２の周辺の所定範囲（横：非圧下部の幅方向における画素数Ｘ、縦：非圧下部の長手方向（鋼材搬送方向）における画素数Ｙ）の周辺画素Ｎ２を探索する。ここで、周辺画素Ｎ２の範囲は、周辺画素Ｎ１の範囲と同等にすればよい。
　次に、所定の画素ｎ２の輝度値を、探索された周辺画素Ｎ２のうち最も輝度値の低いものに更新する。
　次に、この所定の画素ｎ２の輝度値の更新を鋼材撮像の全ての画素ｎについて行う。
　これにより、鋼材撮像上において、ステップＳ１１で白くなった圧下部３の部分を元の状態に戻し、非圧下部２の幅を元の状態に戻すことができる。

　次に、ステップＳ１２（輝度値最小化処理ステップ）が終了したら、ステップＳ１３に移行し、ステップＳ１２（輝度値最小化処理ステップ）で全ての画素が更新された非圧下部２の幅を算出しようとする鋼材撮像の周辺の複数の鋼材撮像を抽出する。
　ステップＳ１１で輝度値最大化処理を行い、ステップＳ１２で輝度値最小化処理を行っても、圧延の操業条件により圧下部３と非圧下部２との温度差が小さく、これにより圧下部３と非圧下部２との輝度差が小さく、鋼材撮像上において圧下部３と非圧下部２の境界が曖昧となる場合がある。非圧下部２は圧下部３に対して表面温度が２０～４０℃程度（輝度値差で数十の差）しか高くなく、鋼材撮像上において圧下部３と非圧下部２の境界が判明しづらい。

　そこで、先ず、ステップＳ１３（鋼材輝度積算ステップ）では、ステップＳ１２（輝度値最小化処理ステップ）で全ての画素が更新された非圧下部２の幅を算出しようとする鋼材撮像の周辺の複数の鋼材撮像を抽出する。鋼材撮像の周辺の複数の鋼材撮像の抽出に際しては、非圧下部幅を算出しようとする鋼材撮像の鋼材搬送方向前方の９つ（９枚）の鋼材撮像と、鋼材搬送方向後方の１０個（１０枚）の鋼材撮像との合計２０個（２０枚）の鋼材撮像を抽出する。なお、鋼材搬送方向前後の抽出数は、非圧下部の幅を算出しようとする鋼材撮像の周辺の予め設定された複数の数であればよく、２０個（２０枚）以上でも２０個（２０枚）未満であってもよい。

　次いで、ステップＳ１４（鋼材輝度積算ステップ）に移行して、ステップＳ１３で抽出された複数の鋼材撮像の輝度値を画素毎に積算する。
　前述のステップＳ１３では、例えば図１８（ａ）に示すように、例えば、時刻ｔ１０が非圧下部２の幅を算出しようとする鋼材撮像である場合に、それよりも鋼材搬送方向前方の時刻ｔ１～ｔ９の鋼材撮像並びに鋼材搬送方向後方の時刻ｔ１１～ｔ２０の鋼材撮像を抽出する。
　そして、ステップＳ１４では、図１８（ａ）に示すステップＳ１３で抽出された例えば時刻ｔ１～ｔ２０の鋼材撮像の輝度値を、図１８（ｂ）に示すように、画素毎に積算する。

　ステップＳ１３及びステップＳ１４の鋼材輝度積算ステップにより、圧下部３と非圧下部２との輝度差が際立ち、鋼材撮像上において圧下部３と非圧下部２の境界が明確になる。
　なお、鋼材撮像の抽出数、即ち積算数は、多ければ多いほど圧下部３と非圧下部２との輝度差が際立つが、処理時間との兼ね合いを考慮して決定することが好ましい。但し、鋼材１の非圧下部２の幅は鋼材１本の圧延中に一律の幅で発生するものであり、その非圧下部幅の測定において高速性は高いレベルで求められていないため、圧下部３と非圧下部２との輝度差を際立たせるのに十分な２０枚としている。

　次いで、ステップＳ１５（非圧下部エッジ抽出ステップ）に移行し、ステップＳ１４で積算された鋼材撮像の輝度値を非圧下部２の幅方向画素位置で微分して輝度微分値を算出する。
　非圧下部２の幅を測定するということは、非圧下部２と圧下部３との境界（非圧下部２のエッジ）を抽出することであるが、輝度値の大きさは鋼材の温度に依存することから、輝度値の絶対値でエッジを抽出する場合、鋼材の温度が異なると適切なエッジを抽出することができない。

　そこで、ステップＳ１５において、ステップＳ１４で積算された鋼材撮像の輝度値を非圧下部２の幅方向画素位置で微分して輝度微分値を算出し、輝度値の変化量を検出し、鋼材の温度に左右されないで非圧下部２のエッジを抽出するようにしている。
　ステップＳ１５では、ステップＳ１４で積算された例えば１８（ｂ）に示す鋼材撮像の輝度値を、図１９に示すように、非圧下部２の幅方向画素位置で微分して輝度微分値を算出する。

　このステップＳ１５における鋼材撮像の輝度値の微分は、鋼材撮像の幅方向中心から両端に向けて行う。この際、輝度値が増加すると微分値は正となり、輝度値が減少すると微分値が負となるが、本実施形態の場合、図１９に示すように、輝度値が増加しても減少しても輝度微分値としては正となるようにしている。
　次いで、ステップＳ１６（非圧下部エッジ抽出ステップ）に移行し、ステップＳ１５（非圧下部エッジ抽出ステップ）で算出した輝度微分値が所定の閾値を超える幅方向画素位置のところを非圧下部２のエッジとして抽出する。
　非圧下部２のエッジは、非圧下部２が鋼材１の長手方向に沿って所定の幅で形成されていることから、２つ抽出される。

　ここで、本実施形態にあっては、ステップＳ１３及びステップＳ１４の鋼材輝度積算ステップにより、圧下部３と非圧下部２との輝度差が際立ち、鋼材撮像上において圧下部３と非圧下部２の境界が明確になり、更に、ステップＳ１５及びステップＳ１６の非圧下部抽出ステップにおいて鋼材撮像の輝度微分値を算出してから輝度微分値が所定の閾値を超える幅方向画素位置のところを非圧下部２のエッジとして抽出するので、鋼材の温度に依存することなく、圧下部３と非圧下部２との温度差が小さい場合であっても、非圧下部２のエッジを確実に抽出することができる。ここで、「所定の閾値」は、条件設定のために予め採取したデータに基づき、如何なる値とすれば非圧下部２のエッジとして抽出が可能がどうかを求めておき、求めた値を予め設定する。

　なお、ステップＳ１３及びステップＳ１４による鋼材輝度積算ステップを行わずに、非圧下部２の幅を算出しようとする１つの鋼材撮像を抽出し、ステップＳ１５で鋼材撮像の輝度値を非圧下部２の幅方向画素位置で微分して輝度微分値を算出した場合、圧下部３と非圧下部２との輝度差が小さく、図２０に示すように、その輝度微分値も小さいため、非圧下部２のエッジを抽出することが困難である。
　次に、ステップＳ１７（非圧下部エッジ幅算出ステップ）に移行し、ステップＳ１６（非圧下部エッジ抽出ステップ）で抽出された非圧下部２のエッジから非圧下部２の幅を算出する。
　この非圧下部２の幅の算出は、ステップＳ５で統一化された鋼材の撮像径（鋼材撮像のエッジ間の画素数）に対する抽出された非圧下部２のエッジ間の長さ（画素数）の比によって算出する。

　次に、図６、図７の演算処理とは別個に、コンピュータシステム８内で実行される鋼材非圧下部表示のための演算処理について図８のフローチャートを用いて説明する。
　この演算処理では、先ず、ステップＳ２１において、非圧下部２の幅の算出が鋼材１の全長にわたって完了したか否かを判定し、非圧下部２の幅の算出が鋼材１の全長にわたって完了した場合にはステップＳ２２に移行し、そうでない場合には待機する。
　ステップＳ２２では、図６、図７の演算処理による非圧下部２の幅の算出結果を、鋼材１の全長にわたって読込む。
　次に、ステップＳ２３に移行して、図示しない別個の演算処理に従って、鋼材１の中心を全長にわたって合わせ、非圧下部２の幅を高輝度、その他の部分を低輝度として、鋼材１の全長にわたって表示部９に表示してから復帰する。

　このように、本実施形態に係る鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法によれば、対をなす圧延ロール４でパスラインに沿って搬送される棒鋼又は線材からなる鋼材１を圧延する際に、圧延ロール４の出側にあってパスラインを挟んで圧延ロール４の圧下方向と交差する方向に対向配置された二個一対のカメラ（撮像装置）７で、鋼材１の表面を撮像し、演算処理機能を有するコンピュータシステム（計算機）８を用いて鋼材１のうち圧延ロール４の孔型５と非接触な非圧下部２の鋼材径方向の幅を検出する。この検出に際し、ステップＳ３（鋼材エッジ抽出ステップ、鋼材エッジ抽出部）では、二個一対のカメラ７で撮像された画像の夫々の鋼材撮像における鋼材径方向のエッジを夫々の画像から抽出する。また、ステップＳ４（鋼材撮像径算出ステップ、鋼材撮像径算出部）では、抽出された鋼材撮像の夫々の鋼材径方向エッジから夫々の鋼材撮像における鋼材１の撮像径を夫々算出する。また、ステップＳ５（鋼材撮像径統一ステップ、鋼材撮像径統一部）では、算出された二個の鋼材１の撮像径を同じ径に統一する。そして、ステップＳ６（中心ずれ補正ステップ、中心ずれ補正部）では、同じ径に統一された二個の鋼材１の撮像径の鋼材撮像が鋼材径方向にずれている場合に、それらの鋼材撮像の中心を一致させる。そして、ステップＳ７（非圧下部幅算出ステップ、非圧下部幅算出部）では、統一された鋼材１の撮像径をカメラ７で撮像された鋼材１の外径として鋼材１の外径相当の鋼材撮像輝度に対し、輝度が高い非圧下部２の夫々の幅を、統一された鋼材の撮像径に対する長さ成分の比から算出する。

　ここで、ステップＳ７（非圧下部幅算出ステップ、非圧下部幅算出部）におけるステップＳ１１（輝度値最大化処理ステップ、輝度値最大化処理部）では、非圧下部２の幅を算出しようとする鋼材撮像の全ての画素ｎのうちの特定の画素ｎ１の周辺の所定範囲の周辺画素Ｎ１を探索し、探索された周辺画素Ｎ１のうち最も輝度値の高いものに特定の画素ｎ１の輝度値を更新し、この更新を鋼材撮像の全ての画素ｎについて行う。また、ステップＳ７（非圧下部幅算出ステップ、非圧下部幅算出部）におけるステップＳ１２（輝度値最小化処理ステップ、輝度値最小化処理部）では、ステップＳ１１で更新された鋼材撮像の全ての画素ｎうちの所定の画素ｎ２の周辺の所定範囲の周辺画素Ｎ２を探索し、探索された周辺画素Ｎ２のうち最も輝度値の低いものに所定の画素ｎ２の輝度値を更新し、この更新を全ての画素ｎについて行う。

　これにより、鋼材１への圧延水飛散による温度低下により、鋼材撮像上で映り込んだ黒い斑点２ａが消去され、撮像画像上において圧下部３と非圧下部２の境界が曖昧となることを回避できる。
　また、ステップＳ７（非圧下部幅算出ステップ、非圧下部幅算出部）におけるステップＳ１３（鋼材輝度積算ステップ、鋼材輝度積算部）では、ステップＳ１２で全ての画素が更新された非圧下部２の幅を算出しようとする鋼材撮像の周辺の複数の鋼材撮像を抽出し、また、ステップＳ１４（鋼材輝度積算ステップ、鋼材輝度積算部）では、抽出された複数の鋼材撮像の輝度値を画素毎に積算する。

　これにより、圧下部３と非圧下部２との温度差が小さい場合であっても、圧下部３と非圧下部２との輝度差が際立ち、鋼材撮像上において圧下部３と非圧下部２の境界を明確にすることができる。
　また、ステップＳ７（非圧下部幅算出ステップ、非圧下部幅算出部）におけるステップＳ１５（非圧下部エッジ抽出ステップ、非圧下部エッジ抽出部）では、ステップＳ１４で積算された鋼材撮像の輝度値を非圧下部２の幅方向画素位置で微分して輝度微分値を算出し、ステップＳ１６（非圧下部エッジ抽出ステップ、非圧下部エッジ抽出部）では、当該輝度微分値が所定の閾値を超えた幅方向画素位置のところを非圧下部２のエッジとして抽出する。

　これにより、鋼材の温度に依存することなく、圧下部３と非圧下部２との温度差が小さい場合であっても、非圧下部２のエッジを確実に抽出することができる。
　そして、ステップＳ７（非圧下部幅算出ステップ、非圧下部幅算出部）におけるステップＳ１７（非圧下部エッジ幅算出ステップ、非圧下部エッジ幅算出部）では、ステップＳ１６で抽出された非圧下部２のエッジから非圧下部２の幅を算出する。
　以上のことから、本実施形態に係る鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法によれば、圧延水飛散による温度低下や圧下部３と非圧下部２との温度差が小さい場合であっても、鋼材１の非圧下部２の幅を適正に検出することができる鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法を提供できる。

　また、本実施形態に係る鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法によれば、ステップＳ５（鋼材撮像径統一ステップ、鋼材撮像径統一部）において、ステップＳ７で非圧下部２の幅を算出する前に、ステップＳ４で算出された二個の鋼材１の撮像径を同じ径に統一するので、パスラインの変動を抑止することができる。
　また、本実施形態に係る鋼材非圧下部幅検出装置及びその検出方法によれば、ステップＳ６（中心ずれ補正ステップ、中心ずれ補正部）において、ステップＳ７で非圧下部２の幅を算出する前に、ステップＳ５で同じ径に統一された二個の鋼材１の撮像径の鋼材撮像が鋼材径方向にずれている場合に、それらの鋼材撮像の中心を一致させる。これにより、鋼材１の横振れを抑止することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
　例えば、ステップＳ５（鋼材撮像径統一ステップ、鋼材撮像径統一部）及びステップＳ６（中心ずれ補正ステップ、中心ずれ補正部）を省略し、ステップＳ４（鋼材撮像径算出ステップ、鋼材撮像径算出部）からステップＳ７（非圧下部幅算出ステップ、非圧下部幅算出部）を直接実行するようにしてもよい。この場合、ステップＳ７（非圧下部幅算出ステップ、非圧下部幅算出部）では、ステップＳ４（鋼材撮像径算出ステップ、鋼材撮像径算出部）で算出された鋼材１の撮像径の夫々を鋼材の外径として鋼材の外径相当の鋼材撮像輝度の夫々に対し、輝度が高い非圧下部２の夫々の幅を、鋼材１の撮像径の夫々に対する長さ成分の比から算出するようにする。

　１　鋼材
　２　非圧下部
　３　圧下部
　４　圧延ロール
　５　孔型
　６　ガイドロール
　７　カメラ（撮像装置）
　８　コンピュータシステム（計算機）
　９　表示部
　１０　カメラ制御装置
　１１　加熱炉

Claims

　対をなす圧延ロールでパスラインに沿って搬送される棒鋼又は線材からなる鋼材を圧延する際に、演算処理機能を有する計算機を用いて前記鋼材のうち前記圧延ロールの孔型と非接触な非圧下部の鋼材径方向の幅を検出する鋼材非圧下部幅検出装置であって、
　前記圧延ロールの出側にあって前記パスラインを挟んで前記圧延ロールの圧下方向と交差する方向に対向配置されて前記鋼材の表面を撮像する二個一対の撮像装置と、
　前記二個一対の撮像装置で撮像された画像の夫々の鋼材撮像における前記鋼材径方向のエッジを夫々の画像から抽出する鋼材エッジ抽出部と、
　前記鋼材エッジ抽出部で抽出された前記鋼材撮像の夫々の鋼材径方向エッジから夫々の前記鋼材撮像における前記鋼材の撮像径を夫々算出する鋼材撮像径算出部と、
　前記鋼材撮像径算出部で算出された前記鋼材の撮像径の夫々を鋼材の外径として前記鋼材の外径相当の鋼材撮像輝度の夫々に対し、輝度が高い非圧下部の夫々の幅を、前記鋼材の撮像径の夫々に対する長さ成分の比から算出する非圧下部幅算出部とを備え、
　前記非圧下部幅算出部は、
　前記非圧下部の幅を算出しようとする前記鋼材撮像の全ての画素のうちの特定の画素の周辺の所定範囲の周辺画素を探索し、探索された周辺画素のうち最も輝度値の高いものに前記特定の画素の輝度値を更新し、この更新を前記鋼材撮像の全ての画素について行う輝度値最大化処理部と、
　前記輝度値最大化処理部で更新された前記鋼材撮像の全ての画素うちの所定の画素の周辺の所定範囲の周辺画素を探索し、探索された周辺画素のうち最も輝度値の低いものに前記所定の画素の輝度値を更新し、この更新を前記全ての画素について行う輝度値最小化処理部と、
　前記輝度値最小化処理部で全ての画素が更新された非圧下部の幅を算出しようとする前記鋼材撮像の周辺の複数の鋼材撮像の輝度値を画素毎に積算する鋼材輝度積算部と、
　前記鋼材輝度積算部で積算された鋼材撮像の輝度値を前記非圧下部の幅方向画素位置で微分して輝度微分値を算出し、当該輝度微分値が所定の閾値を越えた幅方向画素位置のところを前記非圧下部のエッジとして抽出する非圧下部エッジ抽出部と、
　前記非圧下部エッジ抽出部で抽出された非圧下部のエッジから前記非圧下部の幅を算出する非圧下部エッジ幅算出部とを備えたことを特徴とする鋼材非圧下部幅検出装置。
　前記非圧下部幅算出部で非圧下部の幅を算出する前に、前記鋼材撮像径算出部で算出された二個の前記鋼材の撮像径を同じ径に統一する鋼材撮像径統一部を備え、
　前記非圧下部幅算出部は、前記鋼材撮像径統一部で同じ径に統一された前記鋼材の撮像径を前記撮像装置で撮像された鋼材の外径として前記鋼材の外径相当の鋼材撮像輝度に対し、輝度が高い非圧下部の夫々の幅を、統一された前記鋼材の撮像径に対する長さ成分の比から算出することを特徴とする請求項１に記載の鋼材非圧下部幅検出装置。
　前記非圧下部幅算出部で非圧下部の幅を算出する前に、前記鋼材撮像径統一部で同じ径に統一された二個の前記鋼材の撮像径の鋼材撮像が鋼材径方向にずれている場合に、それらの鋼材撮像の中心を一致する中心ずれ補正部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の鋼材非圧下部幅検出装置。
　対をなす圧延ロールでパスラインに沿って搬送される棒鋼又は線材からなる鋼材を圧延する際に、前記圧延ロールの出側にあって前記パスラインを挟んで前記圧延ロールの圧下方向と交差する方向に対向配置された二個一対の撮像装置で、前記鋼材の表面を撮像し、演算処理機能を有する計算機を用いて前記鋼材のうち前記圧延ロールの孔型と非接触な非圧下部の鋼材径方向の幅を検出する鋼材非圧下部幅検出方法であって、
　前記二個一対の撮像装置で撮像された画像の夫々の鋼材撮像における前記鋼材径方向のエッジを夫々の画像から抽出する鋼材エッジ抽出ステップと、
　前記鋼材エッジ抽出ステップで抽出された前記鋼材撮像の夫々の鋼材径方向エッジから夫々の前記鋼材撮像における前記鋼材の撮像径を夫々算出する鋼材撮像径算出ステップと、
　前記鋼材撮像径算出ステップで算出された前記鋼材の撮像径の夫々を鋼材の外径として前記鋼材の外径相当の鋼材撮像輝度の夫々に対し、輝度が高い非圧下部の夫々の幅を、前記鋼材の撮像径の夫々に対する長さ成分の比から算出する非圧下部幅算出ステップとを含み、
　前記非圧下部幅算出ステップは、
　前記非圧下部の幅を算出しようとする前記鋼材撮像の全ての画素のうちの特定の画素の周辺の所定範囲の周辺画素を探索し、探索された周辺画素のうち最も輝度値の高いものに前記特定の画素の輝度値を更新し、この更新を前記鋼材撮像の全ての画素について行う輝度値最大化処理ステップと、
　前記輝度値最大化処理ステップで更新された前記鋼材撮像の全ての画素うちの所定の画素の周辺の所定範囲の周辺画素を探索し、探索された周辺画素のうち最も輝度値の低いものに前記所定の画素の輝度値を更新し、この更新を前記全ての画素について行う輝度値最小化処理ステップと、
　前記輝度値最小化処理ステップで全ての画素が更新された非圧下部の幅を算出しようとする前記鋼材撮像の周辺の複数の鋼材撮像の輝度値を画素毎に積算する鋼材輝度積算ステップと、
　前記鋼材輝度積算ステップで積算された鋼材撮像の輝度値を前記非圧下部の幅方向画素位置で微分して輝度微分値を算出し、当該輝度微分値が所定の閾値を超えた幅方向画素位置のところを前記非圧下部のエッジとして抽出する非圧下部エッジ抽出ステップと、
　前記非圧下部エッジ抽出ステップで抽出された非圧下部のエッジから前記非圧下部の幅を算出する非圧下部エッジ幅算出ステップとを含むことを特徴とする鋼材非圧下部幅検出方法。
　前記非圧下部幅算出ステップで非圧下部の幅を算出する前に、前記鋼材撮像径算出ステップで算出された二個の前記鋼材の撮像径を同じ径に統一する鋼材撮像径統一ステップを含み、
　前記非圧下部幅算出ステップでは、前記鋼材撮像径統一ステップで同じ径に統一された前記鋼材の撮像径を前記撮像装置で撮像された鋼材の外径として前記鋼材の外径相当の鋼材撮像輝度に対し、輝度が高い非圧下部の夫々の幅を、統一された前記鋼材の撮像径に対する長さ成分の比から算出することを特徴とする請求項４に記載の鋼材非圧下部幅検出方法。
　前記非圧下部幅算出ステップで非圧下部の幅を算出する前に、前記鋼材撮像径統一ステップで同じ径に統一された二個の前記鋼材の撮像径の鋼材撮像が鋼材径方向にずれている場合に、それらの鋼材撮像の中心を一致する中心ずれ補正ステップを含んでいることを特徴とする請求項５に記載の鋼材非圧下部幅検出方法。