(57)【要約】【課題】  正確に鋼片の端面における重心位置を決定することができる端面位置検出装置を提供する。【解決手段】  複数の鋼片を同時に搬送する搬送装置上で鋼片の端面に刻印等するためにその端面の位置を決定する端面位置検出装置において、エリアセンサカメラにて搬送装置上の端面検出位置にある鋼片の端面を撮像し、次いで２値化処理した画像の輝度をＸ方向両端から検出していき、画像が黒色から白色に変化する点を検出することで端面の輪郭点を決定し、画像範囲ｆの左端から輪郭点までの距離Ｘａおよび画像範囲ｆの右端から輪郭点までの距離Ｘｂを求める。そして、画像範囲ｆのＸ方向長さＸＬから距離Ｘａ、Ｘｂを引くことで、端面のＸ方向寸法ｄｘを算出する。Ｙ方向についても同様にして端面のＹ方向寸法ｄｙを算出する。そして、距離ＸａとＸ方向寸法ｄｘの１／２から重心点のｘ座標を、距離ＹａとＹ方向寸法ｄｙの１／２から重心点のｙ座標を算出する。【選択図】      図７
2006023130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼片を同時に搬送する搬送装置上の該鋼片の端面における所定の基準点の位置を検出する端面位置検出装置であって、
前記搬送装置上の所定の端面検出位置に位置させられた前記鋼片の端面が含まれるように予め設定された所定の撮像範囲を撮像するエリアセンサカメラと、
該エリアセンサカメラによって撮像された画像を２値化処理する２値化処理手段と、
該２値化処理された画像の周縁部上の点を開始点とし、該開始点から画像内側へ該画像の輝度を逐次検出していき、検出した輝度に基づいて２値化処理後の画像における黒色から白色への変化点を検出することで、前記端面の輪郭点を所定数決定する輪郭点決定手段と、
該輪郭点検出手段により決定された所定数の輪郭点に基づいて、前記端面の基準点の位置を決定する位置決定手段と
を、含むことを特徴とする端面位置検出装置。
【請求項２】
請求項１の端面位置検出装置であって、
前記鋼片は、端面が矩形であり、
前記搬送装置上の鋼片の長手方向と直交し且つ該鋼片の一側面に平行な方向をＸ方向とし、該鋼片の長手方向と直交し且つ該Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向としたとき、
前記輪郭点決定手段は、前記２値化処理後の画像のＸ方向の一方の端から他方の端、および該他方の端から前記一方の端へそれぞれ輝度を逐次検出していくことにより、前記端面のＸ方向両端における輪郭点を決定するともに、前記２値化処理後の画像のＹ方向の一方の端から他方の端、および該他方の端から前記一方の端へそれぞれ輝度を逐次検出していくことにより、前記端面のＹ方向両端における輪郭点を決定するものであり、
前記位置決定手段は、該輪郭点決定手段により決定された前記端面のＸ方向両端における輪郭点の中点から前記端面のＸ方向重心座標を決定するとともに、該輪郭点決定手段により決定された前記端面のＹ方向両端における輪郭点の中点から前記端面のＹ方向重心座標を決定することにより、前記基準点の位置として前記端面の重心点の位置を決定するものであることを特徴とする端面位置検出装置。
【請求項３】
請求項２の端面位置検出装置であって、
前記Ｘ方向において、前記輪郭点決定手段により決定された前記端面のＸ方向両端における輪郭点の間を含むとともに、前記Ｙ方向において、該輪郭点決定手段により決定された前記端面のＹ方向の下端点の上側および下側を含み、且つ、互いに重複する部分がないように２つの走査範囲を設定する走査範囲設定手段と、
前記２値化処理手段により２値化処理された画像の輝度を、該走査範囲設定手段により設定された２つの走査範囲において前記Ｙ方向の下側から上側へ順次検出することにより、該２つの走査範囲のそれぞれにおいてＹ方向が最小となる輪郭点の座標を決定し、該決定した２つの座標に基づいて、前記端面の傾き角を決定する傾き角決定手段をさらに含むことを特徴とする端面位置検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかの端面位置検出装置であって、
前記エリアセンサカメラによって撮像された画像のうち、前記端面検出位置に位置させられた前記鋼片の端面の一部分となるように予め設定された輝度測定範囲の平均輝度を決定する平均輝度決定手段を含み、
前記２値化処理手段は、該平均輝度決定手段により決定された平均輝度に基づいて２値化レベルを決定するものであることを特徴とする端面位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置上を搬送される鋼片の端面位置を検出する装置に関し、特に、鋼片の端面に刻印またはラベルを貼付する際に好適に用いられる端面位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼片の製造プロセスにおいては、各鋼片を識別するために、各鋼片の端面にコードが刻印または貼り付け等される。また、この刻印等の前には、刻印等の位置を決定するために、鋼片の端面位置の検出が行われる。
【０００３】
この端面位置の検出は、搬送装置により鋼片が、順次、所定の端面検出位置まで搬送されて行われる。搬送装置としては、たとえば、ウォーキングビーム方式のものが用いられ、搬送装置により所定の端面検出位置まで搬送された鋼片の端面がエリアセンサカメラにて撮像され、その撮像された画像が２値化処理され、次いで、その２値化処理された画像の明部の重心位置が計算され、その計算された重心位置が鋼片の端面の重心位置として認識される。このようにして認識された重心位置の座標が、刻印装置等に送られることにより、端面の中心にコードが刻印等される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記搬送装置は複数の鋼片を同時に搬送するので、図１に示すように、１つの鋼片１０ｂが端面検出位置まで搬送された時、それに隣接するように別の鋼片１０ｃが位置している場合がある。この場合には、図２に示すように、エリアセンサカメラにて撮像された画像内に、その隣接する鋼片１０ｃの端面の一部が含まれてしまう。なお、図２は、２値化処理後の画像であり、２値化処理により、鋼片の端面は白色になり、その他の部分は黒色になっている。
【０００５】
このように、隣接する鋼片１０ｃの端面が撮像範囲に含まれてしまうために、２値化処理し、次いで、重心演算処理することにより計算される重心位置は、端面検出位置に位置させられている鋼片１０ｂの端面の真の重心位置Ｃとはならず、真の重心位置よりも隣接する鋼片１０ｃ側にずれた位置Ｃ’となってしまう。
【０００６】
ここで、隣接する鋼片が撮像されないようにするために、撮像範囲を狭くすることが考えられるが、撮像範囲を狭くしすぎると、鋼片が曲がっている場合などに、端面検出位置にある鋼片の端面までが撮像範囲から外れてしまう恐れがある。そのため、撮像範囲はあまり狭くすることができず、曲がっていなく位置も適切な理想的な場合の端面部分に加えて、その周囲をある程度含むように撮像範囲を設定する必要がある。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、正確に鋼片の端面における重心位置などの基準点の位置を決定することができる端面位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための第１発明は、(a)複数の鋼片を同時に搬送する搬送装置上のその鋼片の端面における所定の基準点の位置を検出する端面位置検出装置であって、(b)前記搬送装置上の所定の端面検出位置に位置させられた前記鋼片の端面が含まれるように予め設定された所定の撮像範囲を撮像するエリアセンサカメラと、(c)そのエリアセンサカメラによって撮像された画像を２値化処理する２値化処理手段と、(d)その２値化処理された画像の周縁部上の点を開始点とし、その開始点から画像内側へその画像の輝度を逐次検出していき、検出した輝度に基づいて２値化処理後の画像における黒色から白色への変化点を検出することで、前記端面の輪郭点を所定数決定する輪郭点決定手段と、(e)その輪郭点検出手段により決定された所定数の輪郭点に基づいて、前記端面の基準点の位置を決定する位置決定手段とを、含むことを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明は、第１発明の端面位置検出装置において、前記鋼片は、端面が矩形であり、前記搬送装置上の鋼片の長手方向と直交し且つその鋼片の一側面に平行な方向をＸ方向とし、その鋼片の長手方向と直交し且つそのＸ方向に垂直な方向をＹ方向としたとき、前記輪郭点決定手段は、前記２値化処理後の画像のＸ方向の一方の端から他方の端、およびその他方の端から前記一方の端へそれぞれ輝度を逐次検出していくことにより、前記端面のＸ方向両端における輪郭点を決定するともに、前記２値化処理後の画像のＹ方向の一方の端から他方の端、およびその他方の端から前記一方の端へそれぞれ輝度を逐次検出していくことにより、前記端面のＹ方向両端における輪郭点を決定するものであり、前記位置決定手段は、その輪郭点決定手段により決定された前記端面のＸ方向両端における輪郭点の中点から前記端面のＸ方向重心座標を決定するとともに、その輪郭点決定手段により決定された前記端面のＹ方向両端における輪郭点の中点から前記端面のＹ方向重心座標を決定することにより、前記基準点の位置として前記端面の重心点の位置を決定するものであることを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明は、第２発明の端面位置検出装置において、前記Ｘ方向において、前記輪郭点決定手段により決定された前記端面のＸ方向両端における輪郭点の間を含むとともに、前記Ｙ方向において、その輪郭点決定手段により決定された前記端面のＹ方向の下端点の上側および下側を含み、且つ、互いに重複する部分がないように２つの走査範囲を設定する走査範囲設定手段と、前記２値化処理手段により２値化処理された画像の輝度を、その走査範囲設定手段により設定された２つの走査範囲において前記Ｙ方向の下側から上側へ順次検出することにより、その２つの走査範囲のそれぞれにおいてＹ方向が最小となる輪郭点の座標を決定し、その決定した２つの座標に基づいて、前記端面の傾き角を決定する傾き角決定手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
また、第４発明は、第１発明乃至第３発明のいずれかの端面位置検出装置において、前記エリアセンサカメラによって撮像された画像のうち、前記端面検出位置に位置させられた前記鋼片の端面の一部分となるように予め設定された輝度測定範囲の平均輝度を決定する平均輝度決定手段を含み、前記２値化処理手段は、その平均輝度決定手段により決定された平均輝度に基づいて２値化レベルを決定するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明によれば、輪郭点決定手段では、２値化処理後の画像の周縁部上の点を開始点として、その開始点から画像内側へ輝度を検出していき、黒色から白色に変化した点を端面の輪郭点として決定するので、周縁部から走査していったときに白色から黒色に変化することとなる隣接する鋼片の端面の輪郭点を、誤って目的の鋼片の端面の輪郭点として決定してしまうことなく、正しい輪郭点を決定することができる。そして、位置決定手段では、その輪郭点決定手段により決定された所定数の正しい輪郭点に基づいて、端面の基準点の位置を決定するので、正確に端面の基準点の位置を決定することができる。
【００１３】
第２発明は、鋼片の端面が矩形であり、端面の基準点が重心点である場合における第１発明の具体的構成態様を示した発明であり、第１発明と同様の効果を有する。
【００１４】
また、第３発明によれば、端面の重心位置に加えて、端面の傾き角も決定されるので、より正確に、端面に刻印やラベルの貼付などを行うことが可能となる。
【００１５】
また、第４発明では、実際に撮像された画像における鋼片の端面の一部分の平均輝度に基づいて、２値化処理における２値化レベルが決定されるので、端面を照らす照明の光量変動や、エリアセンサカメラのレンズ汚れなどがあっても安定した２値化処理が可能となる。従って、端面の基準点の位置決定精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図３は、本発明が適用された端面位置検出装置１２の概略構成を示す図である。
【００１７】
図３において、本実施例の鋼片１０は、端面が正方形とされた角材である。搬送装置１４はウォーキングビーム方式のものであり、その搬送装置１４の各溝部１６に受けられた複数の鋼片１０（図３では、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの４つが示されている）を、一度に、図右側に隣接する溝部１６へ移動させる。
【００１８】
端面位置検出装置１２は、第１および第２の２つのエリアセンサカメラ１８、２０と、照明２２とを備えており、それらは、図示しない固定具によりその位置が固定されている。第１エリアセンサカメラ１８は、鋼片１０の端面画像を撮像するためのものであり、搬送装置１４上の端面検出位置に位置させられた鋼片１０（ここでは１０ｂ）を撮像可能な位置に、その光軸が搬送装置１４の側面に対して略垂直となるように設置されている。一方、第２エリアセンサカメラ２０は、端面検出位置に位置させられた鋼片１０ｂの搬送装置１４に垂直な方向（すなわち鋼片１０の長手方向）の出入量Δｚ（長手方向における端面の基準線からの突き出し量）を検出するためのものであり、その鋼片１０ｂの上方においてその鋼片１０ｂの第１エリアセンサカメラ１８側の端が撮像可能な位置に設置されており、鋼片１０ｂの上面画像を撮像する。また、照明２２は、端面検出位置に位置させられた鋼片１０ｂの端面を照射可能な位置に設置されている。
【００１９】
画像処理装置２４は、エリアセンサカメラ１８、２０により撮像された端面画像および上面画像を画像処理によって認識するものであり、認識した端面画像、上面画像を演算装置２６へ出力する。
【００２０】
演算装置２６は、画像処理装置２４により２値化処理された結果に基づいて、鋼片１０ｂの端面における基準点の位置として、その端面の重心点Ｃの位置（重心座標）を決定するとともに、その端面の傾き角θを決定し、また、鋼片１０ｂの端面の出入量Δｚを決定する。そして、決定した重心点Ｃの座標、端面の傾き角θおよび出入量Δｚを制御シーケンサ２８へ出力する。また、演算装置２６は、プロセスコンピュータ３０とも接続されており、そのプロセスコンピュータ３０から製品（すなわち鋼片１０）の寸法値（規格寸法値）および出入量基準値が供給される。そして、演算装置２６は、製品の寸法値と画像に基づく演算により求めた実際の製品の寸法値との比較に基づいて、搬送装置１４上の鋼片１０の重なりや鋼片１０の有無を判断し、鋼片１０が重なっていたり、鋼片１０がない場合には、そのことを表す信号を制御シーケンサ２８へ出力し、また、出入量基準値と実際の製品の出入量Δｚとの比較に基づいて製品の突き出し異常を判断し、突き出し異常を判断した場合には、そのことを表す信号を制御シーケンサ２８へ出力する。
【００２１】
制御シーケンサ２８は、演算装置２６からの信号に基づいて、搬送装置１４の搬送制御機構３２を制御する搬送制御コントローラ３４に、搬送制御機構３２に対する具体的な制御指示を与える信号を出力するとともに、刻印装置制御コントローラ３６に、刻印装置３８に対する制御指示を与える信号を出力する。刻印装置３８は、端面検出位置にある鋼片１０ｂに対して搬送方向下流側に隣接する位置（刻印位置）にある鋼片１０ｃの端面に、所定の刻印が可能なように設置されている。
【００２２】
図４および図５は、上記演算装置２６の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図４において、まず、ステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）では、エリアセンサカメラ１８、２０によって撮像され、画像処理装置２４によって認識された端面画像、上面画像が取り込まれる。ここで取り込まれる端面画像の画像範囲ｆは、たとえば、図１に示すように、所定の大きさの矩形範囲とされており、また、上面画像の画像範囲ｇは、たとえば、図６に示す矩形範囲とされている。
【００２３】
続くＳＡ２は平均輝度決定手段に相当し、上記ＳＡ１で取り込んだ端面画像および上面画像における所定の輝度測定範囲（エリア）Ａｂ、Ｂｂ内の平均輝度Ｋｐ１、Ｋｐ２を算出する。輝度測定範囲Ａｂは、たとえば、図１に示すように、鋼片１０ｂの端面の一部分を切り取るように、溝部１６の底を基準として、それよりもやや鋼片１０ｂの中心側に設定されている。なお、この輝度測定範囲Ａｂは固定された範囲であるが、鋼片１０ｂは溝１６に受けられることから、鋼片１０ｂの端面の位置の変動はそれほど大きくないので、固定された範囲であっても、端面の位置の変動に拘わらず、輝度測定範囲Ａｂは端面から外れることがない。また、輝度測定範囲Ｂｂは、たとえば、図６に示すように、鋼片１０ｂの上面において、端面付近に設定されている。
【００２４】
続くＳＡ３乃至ＳＡ６は２値化処理手段に相当する。まず、ＳＡ３では、上記ＳＡ２で算出した平均輝度Ｋｐ１またはＫｐ２が、所定の閾値（ここでは５０）よりも小さいか否かを判断する。この判断が肯定された場合、すなわち、平均輝度Ｋｐ１またはＫｐ２が低すぎる場合には、その後の画像処理を精度良く行うことが困難であるので、ＳＡ４において輝度低下警報を出力して本ルーチンを終了する。この警報が出力された場合、作業者により、照明の検査や、エリアセンサカメラ１８、２０のレンズの汚れなどが検査される。
【００２５】
一方、前記ＳＡ３の否定された場合は、本ルーチンを継続する。まず、ＳＡ５において、前記平均輝度Ｋｐ１およびＫｐ２を式１にそれぞれ代入することにより、２値化レベルの閾値Ｌ１、Ｌ２を算出する。
（式１）  Ｌ＝Ｋｐ／２
【００２６】
そして、続くＳＡ６では、前記ＳＡ１で取り込んだ端面画像および上面画像を、上記ＳＡ５で算出した閾値Ｌ１、Ｌ２に基づいてそれぞれ２値化処理する。このＳＡ６における端面画像の２値化処理により、図７（ａ）に示すような２値化画像が得られる。
【００２７】
続くＳＡ７では、図８に示すサブルーチンを実行することにより、鋼片１０ｂの端面のＸ方向寸法ｄｘを算出する。なお、Ｘ方向とは、図１に示すように、鋼片１０の上下の側面に平行且つ鋼片１０の長手方向（紙面垂直方向）と直交する方向である。
【００２８】
図８において、ＳＡ７−１、ＳＡ７−２は、輪郭点決定手段に相当する。ＳＡ７−１では、図７（ｂ）に示すように、Ｘ方向の範囲が、画像範囲ｆのＸ方向の一方の端（図では左端）から画像範囲ｆのＸ方向中央よりもＸ方向の他方の端寄りまでの範囲に設定され、Ｙ方向の範囲は画像範囲ｆと略一致するように設定された矩形の領域ＮＸａにおける２値化画像の輝度を、その画像範囲ｆの周縁部上の点である前記Ｘ方向の一方の端を開始点としてその開始点から他方の端へ検出していき、Ｙ方向の走査線の輝度が黒色を示すものから白色を示すものへと変化する点、すなわち端面の輪郭点（輪郭上の点）を検出し、前記一方の端からその輪郭点までの端面距離Ｘａ（図７（ａ）参照）を決定する。
【００２９】
続くＳＡ７−２では、図７（ｂ）に示すように、Ｘ方向の範囲が、前記領域ＮＸａと重複する範囲を持ち、且つ、画像範囲ｆのＸ方向の端であって領域ＮＸａには含まれない側の端を含むように設定され、Ｙ方向の範囲は画像範囲ｆと略一致するように設定された矩形の領域ＮＸｂにおける２値化画像の輝度を、その画像範囲ｆの前記領域ＮＸａとは反対側の端からＸ方向マイナス側へ検出していき、Ｙ方向の走査線の輝度が黒色を示すものから白色を示すものへと変化する端面の輪郭点を検出し、検出開始点からその輪郭点までの端面距離Ｘｂ（図７（ａ）参照）を決定する。
【００３０】
そして、続くＳＡ７−３では、式２に示すように、画像範囲ｆのＸ方向長さＸＬから、上記端面距離Ｘａ、Ｘｂを引くことにより、鋼片１０ｂの端面のＸ方向寸法ｄｘを算出する。
（式２）  ｄｘ＝ＸＬ−（Ｘａ＋Ｘｂ）
【００３１】
図４に戻って、ＳＡ８では、図９に示すサブルーチンを実行することにより、鋼片１０ｂの端面のＹ方向寸法ｄｙを算出する。なお、Ｙ方向とは、図１に示すように、前記Ｘ方向に垂直且つ鋼片１０の長手方向（紙面垂直方向）と直交する方向である。
【００３２】
図９のＳＡ８−１、ＳＡ８−２も、図８の前記ＳＡ７−１、ＳＡ７−２と同様に輪郭点決定手段に相当する。ＳＡ８−１では、図７（ｃ）に示すように、Ｙ方向の範囲が、画像範囲ｆのＹ方向の一方の端（図では下端）から画像範囲ｆのＹ方向中央よりもややＹ方向下寄りまでの範囲に設定され、Ｘ方向の範囲は画像範囲ｆと略一致するように設定された矩形の領域ＮＹａにおける２値化画像の輝度を、その画像範囲ｆの周縁部上の点である前記Ｙ方向の下端を開始点としてその開始点からＹ方向上側へ検出していき、前記ＳＡ７−１乃至２において決定したＸ方向両端の輪郭点の間において、Ｘ方向の走査線の輝度が黒色を示すものから白色を示すものへと変化する端面の輪郭点を検出し、下端からその輪郭点までの端面距離Ｙａ（図７（ａ）参照）を決定する。
【００３３】
続くＳＡ８−２では、図７（ｃ）に示すように、Ｙ方向の範囲が、前記領域ＮＹａと重複する範囲を持ち、且つ、画像範囲ｆのＹ方向の端であって領域ＮＹａには含まれない側の端を含むように設定され、Ｘ方向の範囲は画像範囲ｆと略一致するように設定された矩形の領域ＮＹｂにおける２値化画像の輝度を、その画像範囲ｆの前記領域ＮＹａとは反対側の端（すなわち上端）からＹ方向マイナス側へ検出していき、Ｘ方向の走査線の輝度が黒色を示すものから白色を示すものへと変化する端面の輪郭点を検出し、検出開始点からその輪郭点までの端面距離Ｙｂ（図７（ａ）参照）を決定する。
【００３４】
そして、続くＳＡ８−３では、式３に示すように、画像範囲ｆのＹ方向長さＹＬから、上記端面距離Ｙａ、Ｙｂを引くことにより、鋼片１０ｂの端面のＹ方向寸法ｄｙを算出する。
（式３）  ｄｙ＝ＹＬ−（Ｙａ＋Ｙｂ）
【００３５】
図４に戻って、続くＳＡ９では、前記ＳＡ６にて２値化処理した画像範囲ｇの輝度を、その画像範囲ｇのＺ方向（図６上下方向）の下側から上側へ検出していき、Ｘ方向（図６左右方向）の走査線の輝度が黒色を示すものから白色を示すものへ変化することに基づいて鋼片１０ｂの端面の位置を検出し、画像範囲ｇの下端からその端面までのＺ方向距離Ｚａを算出する。
【００３６】
そして、続くＳＡ１０では、画像範囲ｇの下端から鋼片１０ｂの端面の標準的な位置として予め定められた出入量基準線Ｐまでの距離Ｚｐと、上記ＳＡ９で算出したＺ方向距離Ｚａとの差、すなわち、鋼片１０ｂの出入量Δｚ（＝｜Ｚｐ−Ｚａ）を算出する。
【００３７】
続くＳＡ１１では、前記ＳＡ７で算出した鋼片１０ｂの端面のＸ方向寸法ｄｘおよび前記端面距離Ｘａに基づいて、式４から、鋼片１０ｂの端面の重心のｘ座標ｘｃを算出するとともに、前記ＳＡ８で算出した鋼片１０ｂの端面のＹ方向寸法ｄｙおよび前記端面距離Ｙａに基づいて、式５から、鋼片１０ｂの端面の重心のｙ座標ｙｃを算出する。なお、本実施例では、ＳＡ７−３、ＳＡ８−３およびこのＳＡ１１が位置決定手段に相当する。
（式４）  ｘｃ＝Ｘａ＋（ｄｘ／２）
（式５）  ｙｃ＝Ｙａ＋（ｄｙ／２）
【００３８】
続くＳＡ１２では、前記ＳＡ７で算出したＸ方向寸法ｄｘと前記ＳＡ８で算出したＹ方向寸法ｄｙの大きさを比較する。すなわち、ＳＡ１２では、Ｘ方向寸法ｄｘがＹ方向寸法ｄｙよりも小さいか否かを判断する。この判断が肯定された場合、すなわちＹ方向寸法ｄｙの方が大きい場合には、ＳＡ１３において、Ｙ方向寸法ｄｙを画像から抽出した製品（鋼片）の寸法とする。一方、このＳＡ１２の判断が否定された場合、すなわちＸ方向寸法ｄｘの方が大きい場合には、ＳＡ１４において、Ｘ方向寸法ｄｘを画像から抽出した製品の寸法とする。
【００３９】
続いて、図５に示すＳＡ１５以降を説明する。ＳＡ１５では、予めプロセスコンピュータ３０に記憶されている製品の寸法値および出入量基準値を受信する。そして、ＳＡ１６では、ＳＡ１５で受信した製品寸法値に１よりも大きい所定値（ここでは１．５）を乗じることにより、抽出製品寸法として許容される最大値を算出し、ＳＡ１７では、ＳＡ１５で受信した製品寸法値に１よりも小さい所定値（ここでは０．６７）を乗じることにｙり、抽出製品寸法として許容される最小値を算出する。
【００４０】
続くＳＡ１８では、前記ＳＡ１３またはＳＡ１４において決定した抽出製品寸法が、前記ＳＡ１６で算出した上限値よりも大きいか否かを判断する。この判断が肯定された場合には、製品が重なっていることを意味するので、続くＳＡ１９において材料重なり異常を表す信号を制御シーケンサ２８へ出力して、本ルーチンを終了する。制御シーケンサ２８は、この信号を受信すると、搬送制御コントローラ３４に搬送制御機構３２を停止させることを指示する信号を出力する。
【００４１】
一方、前記ＳＡ１８の判断が否定された場合には、ＳＡ２０において、前記ＳＡ１３またはＳＡ１４において決定した抽出製品寸法が、前記ＳＡ１７で算出した下限値よりも小さいか否かを、さらに判断する。この判断が肯定された場合には、製品が端面検出位置にないことを意味するので、続くＳＡ２１において材料無し異常を表す信号を制御シーケンサ２８へ出力して、本ルーチンを終了する。制御シーケンサ２８は、この信号を受信した場合にも、搬送制御コントローラ３４に搬送制御機構３２を停止させることを指示する信号を出力する。
【００４２】
前記ＳＡ２０の判断も否定された場合には、さらに、ＳＡ２２において、前記ＳＡ１０で算出した出入量Δｚが、前記ＳＡ１５で受信した出入量基準値よりも大きいか否かを判断する。この判断が肯定された場合には、鋼片１０ｂの端面の位置がＺ方向プラス側またはマイナス側に大きくずれている場合であるので、続くＳＡ２３において材料出入量異常を表す信号を制御シーケンサ２８へ出力して、本ルーチンを終了する。制御シーケンサ２８は、この信号を受信した場合にも、搬送制御コントローラ３４に搬送制御機構３２を停止させることを指示する信号を出力する。このＳＡ１８乃至ＳＡ２３を実行することにより、次工程において、刻印装置３８が破損することや、刻印位置不良が生じることが防止される。
【００４３】
一方、前記ＳＡ２２の判断も否定された場合には、ＳＡ２４において、前記ＳＡ１１において算出した重心位置の座標（ｘｃ、ｙｃ）を制御シーケンサ２８へ出力し、次いで、図１０に示す傾き角決定ルーチンを実行する。
【００４４】
図１０に示す傾き角決定ルーチンにおいて、走査範囲設定手段に相当するＳＢ１では、第１傾き角走査領域ＡＹａおよび第２傾き角走査領域ＡＹｂを、例えば図１１に示す領域に設定する。図１１に示す第１傾き角走査領域ＡＹａは、左端が画像範囲ｆの左端と一致させられ、右端が、その左端から前記ＳＡ７−１で決定した端面距離Ｘａに、前記ＳＡ７−３で算出したＸ方向寸法ｄｘよりも小さい所定値を加えた位置とされている。また、その第１傾き角走査領域ＡＹａの下端は、画像範囲ｆの下端よりも上側であって、その画像範囲ｆの下端からの距離が前記ＳＡ８−１で決定した端面距離Ｙａよりも小さくなる位置とされ、第１傾き角走査領域ＡＹａの上端は、画像範囲ｆの下端からの距離が、前記ＳＡ８−１で決定した端面距離Ｙａに、前記ＳＡ８−３で決定したＹ方向寸法ｄｙよりも小さい所定値を加えた位置とされている。
【００４５】
一方、第２傾き角走査領域ＡＹｂは、左端が、前記第１傾き角走査領域ＡＹａの右端よりもさらに右側とされ、右端が、画像範囲ｆの左端からの距離が前記ＳＡ７−１で決定した端面距離Ｘａに前記ＳＡ７−３で算出したＸ方向寸法ｄｘを加えた距離よりも短くなるように設定されている。また、第２傾き角走査領域ＡＹｂの下端および上端は、ともに、第１傾き角走査領域ＡＹａと同じ位置に設定されている。このように設定された第１傾き角走査領域ＡＹａおよび第２傾き角走査領域ＡＹｂは、ともに、Ｘ方向において、前記ＳＡ７−１およびＳＡ７−２で決定した鋼片１０ｂの端面のＸ方向両端における輪郭点の間を含み、また、Ｙ方向において、前記ＳＡ８−１で決定した鋼片１０ｂの端面のＹ方向下端における輪郭点の上側および下側を含み、且つ、２つの傾き角走査領域ＡＹａ、ＡＹｂは、互いに重複する部分がないようになっている。
【００４６】
続くＳＢ２以降は傾き角決定手段に相当する。まず、ＳＢ２では、２値化画像内の上記ＳＢ１で設定した第１傾き角走査領域ＡＹａの輝度を、Ｙ方向下側から順に検出していき、Ｘ方向の走査線の輝度が黒色を示すものから白色を示すものへと変化する点（すなわち端面の輪郭点）のうち最下点の座標（ｘ１、ｙ１）を決定する。
【００４７】
続くＳＢ３では、２値化画像内の前記ＳＢ１で設定した第２傾き角走査領域ＡＹｂについても、輝度をＹ方向下側から順に検出していき、Ｘ方向の走査線の輝度が黒色を示すものから白色を示すものへと変化する点、すなわち端面の輪郭点のうち最下点の座標（ｘ２、ｙ２）を決定する。
【００４８】
そして、続くＳＢ４では、前記ＳＢ２において決定した第１傾き角走査領域ＡＹａ内における端面の最下点（ｘ１、ｙ１）と、上記ＳＢ３において決定した第２傾き角走査領域ＡＹｂ内における端面の最下点（ｘ２、ｙ２）を式６に代入することにより、端面の傾き角θを算出する。
（式６）  θ＝ｔａｎ−１（（ｙ１−ｙ２）／（ｘ１−ｘ２））
【００４９】
続くＳＢ５では、上記ＳＢ４で算出した傾き角θが、予め設定された異常判定閾値（ここでは、２０°）よりも小さいか否かを判断する。この判断が否定された場合には、続くＳＢ６において、傾き異常を示す信号を出力して本ルーチンを終了する。一方、ＳＢ５の判断が肯定された場合には、端面の傾き角θが正常範囲内であるので、ＳＢ７において、前記ＳＢ４で算出した傾き角θを制御シーケンサ２８に出力して本ルーチンを終了する。制御シーケンサ２８は、前記ＳＡ２２において端面の重心位置の座標（ｘｃ、ｙｃ）が供給され、上記ＳＢ６において端面の傾き角θが供給されると、供給された重心位置の座標（ｘｃ、ｙｃ）および予め記憶されている搬送装置１４による１回の鋼片移動量に基づいて刻印開始位置を決定するとともに、供給された端面の傾き角θに基づいて刻印方向を決定し、刻印装置制御コントローラ３６に制御信号を出力して、刻印装置３８により、刻印位置に位置している鋼片１０ｃの端面に、その決定した開始点からその刻印方向に所定の刻印を行わせる。
【００５０】
以上、説明したように、本実施例によれば、輪郭点決定手段（ＳＡ７−１、ＳＡ７−２、ＳＡ８−１、ＳＡ８−２）では、２値化画像の周縁部上の点を開始点として、その開始点から画像内側となる他方の端部側へ輝度を検出していき、黒色から白色に変化した点を端面の輪郭点として決定するので、周縁部から走査していったときに白色から黒色に変化することとなる隣接する鋼片１０ｃの端面の輪郭点を、誤って目的の鋼片１０ｂの端面の輪郭点として決定してしまうことなく、正しい輪郭点を決定することができる。そして、位置決定手段（ＳＡ７−３、ＳＡ８−３、ＳＡ１１）では、その輪郭点決定手段（ＳＡ７−１、ＳＡ７−２、ＳＡ８−１、ＳＡ８−２）により決定された４つの正しい輪郭点に基づいて、端面の重心の位置を決定するので、正確に端面の重心の位置を決定することができる。
【００５１】
また、本実施例によれば、端面の重心位置に加えて、端面の傾き角θも決定されるので、より正確に、端面に刻印を行うことが可能となる。
【００５２】
また、本実施例によれば、実際に撮像された画像において鋼片１０ｂの端面の一部分となるように設定された輝度測定範囲Ａｂ内の平均輝度Ｋｐに基づいて、２値化処理における２値化レベルＬが決定されるので、端面を照らす照明の光量変動や、第１エリアセンサカメラ１８のレンズ汚れなどがあっても安定した２値化処理が可能となる。従って、端面の重心点Ｃの位置決定精度が向上する。
【００５３】
以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【００５４】
たとえば、前述の実施例は、端面形状が正方形である鋼片１０を例にして説明したが、本発明は鋼片の端面形状がどのような形状であってもよく、たとえば、鋼片の端面形状が丸形であってもよい。なお、端面形状が丸形の鋼片の場合には、傾き角θの算出は不要となる。
【００５５】
また、前述の実施例の搬送装置１４は、ウォーキングビーム方式であり、溝部１６を有していたが、搬送装置として、ベルトやローラによるコンベア方式のものを用いてもよい。また、搬送装置１４の溝１６がＶ型であってもよい。
【００５６】
また、前述の実施例では、上下左右の４つの輪郭点を決定し、上下の輪郭点から重心点Ｃのｙ座標ｙｃを決定し、左右の輪郭点から重心点Ｃのｘ座標ｘｃを決定していたが、重心点Ｃの求め方は、前述の実施例のものに限定されない。たとえば、端面の形状を予め記憶しておき、前述の実施例のようにして実際に決定した輪郭点上に、上記予め記憶した端面の輪郭が来るようにすれば、撮像された画像における端面の全体の輪郭（輪郭上の全ての点）を決定することができる。また、端面の輪郭全体を決定可能なほどに多数の輪郭点を決定してもよい。そして、端面の全体の輪郭を決定した後は、たとえば、対角線の交点を重心とするなど、公知の種々の方法により、重心位置を決定することが可能となる。
【００５７】
また、前述の実施例では、上下の輪郭点から重心点Ｃのｙ座標ｙｃを決定し、左右の輪郭点から重心点Ｃのｘ座標ｘｃを決定するために、上下左右の４つの輪郭点を決定していたが、決定する輪郭点の数は４つに限られない。たとえば、前述のように、端面の形状を記憶している場合には、通常、輪郭点上の同一直線状にない３点が定まれば、端面の位置および大きさが定まる。従って、輪郭点を幾つ決定する必要があるかは、端面の形状および基準点の決定方法によって異なる。
【００５８】
また、前述の実施例では、第１エリアセンサカメラ１８が画像を取り込む範囲ｆは、鋼片１０ｂの端面の上下左右いずれの方向にも、画像端部と鋼片１０ｂの端面との間に余裕があるように設定されていたが、鋼片１０ｂの端面は、搬送装置１４の載置面である溝１６の下面１６ａよりもＹ方向下側とはならない。従って、図１２に示すように、画像範囲ｆ’の下端が、溝１６の下面１６ａと一致させられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】搬送装置により端面検出位置まで搬送された状態の鋼片を示す側面図である。
【図２】図１の画像範囲ｆを２値化処理した図である。
【図３】本発明が適用された端面位置検出装置の概略構成を示す図である。
【図４】図１の演算装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図５】図１の演算装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図６】図４のＳＡ１において取り込まれる上面画像の画像範囲ｇを例示する図である。
【図７】（ａ）は２値化処理した画像における種々の寸法を示す図、（ｂ）はＸ方向両端の輪郭点を決定するために輝度が検出される２つの領域ＮＸａ、ＮＸｂを示す図であり、（ｃ）はＹ方向両端の輪郭点を決定するために輝度が検出される２つの領域ＮＹａ、ＮＹｂを示す図である。
【図８】図４のＳＡ７のＸ方向寸法ｄｘの演算作動を詳しく説明するフローチャートである。
【図９】図４のＳＡ８のＹ方向寸法ｄｙの演算作動を詳しく説明するフローチャートである。
【図１０】図４に続いて実行する傾き角決定ルーチンの要部を説明するフローチャートである。
【図１１】図１０のＳＢ１において決定される２つの傾き角走査領域ＡＹａ、ＡＹｂを例示する図である。
【図１２】図１とは別の画像範囲ｆ’を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０：鋼片、    １２：端面位置検出装置、    １４：搬送装置、    １８：第１エリアセンサカメラ、    ２６：演算装置
２値化処理手段：ＳＡ３乃至ＳＡ６
輪郭点決定手段：ＳＡ７−１、ＳＡ７−２、ＳＡ８−１、ＳＡ８−２
位置決定手段：ＳＡ７−３、ＳＡ８−３、ＳＡ１１
走査範囲設定手段：ＳＢ１
傾き角決定手段：ＳＢ２乃至ＳＢ７
平均輝度決定手段：ＳＡ２
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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