(57)【要約】【課題】浮きスケールなどの鋼材の刻印面から突出する外乱要素のみならず、トーチカッター疵などの刻印面から凹む外乱要素の影響を確実に除外することができる、鋼材の刻印面に刻印された刻印文字を読取る刻印文字読取り装置及び刻印文字読取り方法を提供する。【解決手段】刻印文字読取り装置では、刻印面Ｆの三次元距離マップからノイズを除去するとともに刻印面Ｆの面状態三次元距離マップを算出し、算出された刻印面の面状態三次元マップを基準とする閾値を取得された刻印面Ｆの三次元距離マップと比較して閾値以上であるメッシュを凹み有メッシュＤとして特定する。特定された凹み有りメッシュＤの存在領域から、刻印文字群ＬＣのうち特定の刻印文字である刻印目的文字ＰＬの検索を行い、検索された刻印目的文字ＰＬを基準として刻印文字範囲Ｐを決定し、抽出する。抽出された刻印文字範囲Ｐにおいて、凹み有りメッシュＤの連続性から刻印文字を切出す。【選択図】図２
2018106592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材の刻印面に刻印され且つ前記刻印面より凹んだ刻印文字を読取る刻印文字読取り装置であって、
緑より波長の短いレーザ光によるレーザ距離計により規定の領域分解能で前記レーザ距離計からの前記刻印面の三次元距離情報を取得する三次元距離情報取得部と、
前記取得された刻印面の三次元距離情報から前記刻印面の高さ方向への起伏状態を含む面状態を刻印面の面状態三次元距離情報として算出する刻印面状態算出部であって、前記刻印面の高さ方向への起伏状態を含む面状態の算出に先立って、前記取得された刻印面の三次元距離情報から前記刻印面の凸部分をノイズとして除去する刻印面状態算出部と、
前記算出された刻印面の面状態三次元距離情報を基準とする閾値を前記取得された刻印面の三次元距離情報と比較して距離が閾値以上である領域を凹み有り領域として特定する凹み有り領域特定部と、
前記特定された凹み有り領域の存在領域から、複数の刻印文字を先頭から最後まで連ねてなる刻印文字群のうち特定の刻印文字である刻印目的文字の検索を行い、検索された刻印目的文字を基準として刻印文字範囲を決定し、抽出する刻印文字範囲抽出部と、
前記抽出された刻印文字範囲において、前記凹み有り領域の連続性から刻印文字を切出す刻印文字切出し部と、
前記切出された刻印文字を予め記憶された文字と比較して刻印文字を認識する刻印文字認識部と
を備えたことを特徴とする刻印文字読取り装置。
【請求項２】
前記刻印目的文字は、前記刻印文字群のうち先頭あるいは最後の刻印文字であることを特徴とする請求項１に記載の刻印文字読取り装置。
【請求項３】
鋼材の刻印面に刻印され且つ前記刻印面より凹んだ刻印文字を読取る刻印文字読取り方法であって、
緑より波長の短いレーザ光によるレーザ距離計により規定の領域分解能で前記レーザ距離計からの前記刻印面の三次元距離情報を取得し、
前記取得された刻印面の三次元距離情報から前記刻印面の凸部分をノイズとして除去し、
前記ノイズが除去された前記三次元距離情報から前記刻印面の高さ方向への起伏状態を含む面状態を刻印面の面状態三次元距離情報として算出し、
算出された前記面状態三次元距離情報を基準とする閾値を前記取得された刻印面の三次元距離情報と比較して距離が閾値以上である領域を凹み有り領域として特定し、
特定された前記凹み有り領域の存在領域から、複数の刻印文字を先頭から最後まで連ねてなる刻印文字群のうち特定の刻印文字である刻印目的文字の検索を行い、検索された刻印目的文字を基準として刻印文字範囲を決定し、
決定された刻印文字範囲の中で、前記凹み有り領域の連続性から刻印文字を切出し、
切出された刻印文字を予め記憶された文字と比較して刻印文字を認識することを特徴とする刻印文字読取り方法。
【請求項４】
前記刻印目的文字は、前記刻印文字群のうち先頭あるいは最後の刻印文字であることを特徴とする請求項３に記載の刻印文字読取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材の刻印面に刻印された刻印文字を読取る刻印文字読取り装置及び刻印文字読取り方法に関し、特に製鉄所の熱間工程で鋼材の刻印面に刻印された刻印文字を読取る場合に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の刻印文字読取り装置として、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に示す刻印文字読取り装置では、緑より波長の短いレーザ光によるレーザ距離計により規定の領域分解能でレーザ距離計からの刻印面の三次元距離情報を取得し、取得された刻印面の三次元距離情報から刻印面の高さ方向への起伏状態を含む面状態を刻印面の面状態三次元距離情報として算出し、算出された刻印面の面状態三次元距離情報を基準とする閾値を取得された刻印面の三次元距離情報と比較して距離が閾値以上である領域を凹み有り領域として特定し、特定された凹み有り領域の存在領域から刻印文字群を抽出し、抽出された刻印文字群のうち、凹み有り領域の連続性から刻印文字を切出し、切出された刻印文字を予め記憶された文字と比較して刻印文字を認識する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１４６０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この従来の特許文献１に示す刻印文字読取り装置にあっては、以下の課題があった。
即ち、特許文献１では、取得された刻印面の三次元距離情報から刻印面の高さ方向への起伏状態を含む面状態を刻印面の面状態三次元距離情報として算出する際に、ノイズを除去しているが、そのノイズは刻印面から突出する浮きスケールなどの凸部ノイズであり、刻印面から凹むトーチカッター疵などの外乱要素を取り除くことができない。
【０００５】
その一方で、特許文献１では、特定された凹み有り領域の存在領域から刻印文字群を抽出しているが、凹み有り領域（凹み有りメッシュが存在している領域）をすべて刻印文字群として抽出しているため、刻印面から凹むトーチカッター疵などの外乱要素も刻印文字群として認識してしまい、刻印文字の読取精度が低い。
従って、本発明はこの従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、浮きスケールなどの鋼材の刻印面から突出する外乱要素のみならず、トーチカッター疵などの刻印面から凹む外乱要素の影響を確実に除外することができる、鋼材の刻印面に刻印された刻印文字を読取る刻印文字読取り装置及び刻印文字読取り方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る刻印文字読取装置は、鋼材の刻印面に刻印され且つ前記刻印面より凹んだ刻印文字を読取る刻印文字読取り装置であって、緑より波長の短いレーザ光によるレーザ距離計により規定の領域分解能で前記レーザ距離計からの前記刻印面の三次元距離情報を取得する三次元距離情報取得部と、前記取得された刻印面の三次元距離情報から前記刻印面の高さ方向への起伏状態を含む面状態を刻印面の面状態三次元距離情報として算出する刻印面状態算出部であって、前記刻印面の高さ方向への起伏状態を含む面状態の算出に先立って、前記取得された刻印面の三次元距離情報から前記刻印面の凸部分をノイズとして除去する刻印面状態算出部と、前記算出された刻印面の面状態三次元距離情報を基準とする閾値を前記取得された刻印面の三次元距離情報と比較して距離が閾値以上である領域を凹み有り領域として特定する凹み有り領域特定部と、前記特定された凹み有り領域の存在領域から、複数の刻印文字を先頭から最後まで連ねてなる刻印文字群のうち特定の刻印文字である刻印目的文字の検索を行い、検索された刻印目的文字を基準として刻印文字範囲を決定し、抽出する刻印文字範囲抽出部と、前記抽出された刻印文字範囲において、前記凹み有り領域の連続性から刻印文字を切出す刻印文字切出し部と、前記切出された刻印文字を予め記憶された文字と比較して刻印文字を認識する刻印文字認識部とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
また、本発明の別の態様に係る刻印文字読取り方法は、鋼材の刻印面に刻印され且つ前記刻印面より凹んだ刻印文字を読取る刻印文字読取り方法であって、緑より波長の短いレーザ光によるレーザ距離計により規定の領域分解能で前記レーザ距離計からの前記刻印面の三次元距離情報を取得し、前記取得された刻印面の三次元距離情報から前記刻印面の凸部分をノイズとして除去し、前記ノイズが除去された前記三次元距離情報から前記刻印面の高さ方向への起伏状態を含む面状態を刻印面の面状態三次元距離情報として算出し、算出された前記面状態三次元距離情報を基準とする閾値を前記取得された刻印面の三次元距離情報と比較して距離が閾値以上である領域を凹み有り領域として特定し、特定された前記凹み有り領域の存在領域から、複数の刻印文字を先頭から最後まで連ねてなる刻印文字群のうち特定の刻印文字である刻印目的文字の検索を行い、検索された刻印目的文字を基準として刻印文字範囲を決定し、決定された刻印文字範囲の中で、前記凹み有り領域の連続性から刻印文字を切出し、切出された刻印文字を予め記憶された文字と比較して刻印文字を認識することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る刻印文字読取り装置によれば、刻印面算出部で、刻印面の高さ方向への起伏状態を含む面状態の算出に先立って、取得された刻印面の三次元距離情報から前記刻印面の凸部分をノイズとして除去するとともに、刻印文字範囲抽出部で、既に特定された凹み有り領域の存在領域から、複数の刻印文字を先頭から最後まで連ねてなる刻印文字群のうち特定の刻印文字である刻印目的文字の検索を行い、検索された刻印目的文字を基準として刻印文字範囲を決定し、抽出すし、刻印文字切出し部で、抽出された刻印文字範囲において、凹み有り領域の連続性から刻印文字を切出す。このため、浮きスケールなどの鋼材の刻印面から突出する外乱要素のみならず、トーチカッター疵などの刻印面から凹む外乱要素の影響を確実に除外することができる、鋼材の刻印面に刻印された刻印文字を読取る刻印文字読取り装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の刻印文字読取り装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す演算処理装置で実行される刻印文字読取りのための演算処理のフローチャートである。
【図３】鋼材の刻印面及び刻印文字の縦断面図である。
【図４】図１のレーザ距離計で取得した鋼材刻印面の三次元距離マップの説明図である。
【図５】図４の鋼材刻印面の三次元距離マップを移動平均によってノイズ除去−平滑化して算出した刻印面面状態の三次元距離マップの説明図である。
【図６】図５の刻印面面状態の三次元距離マップを基準とする閾値と鋼材刻印面の三次元距離マップの比較の説明図である。
【図７】図６の比較結果から特定された凹み有りメッシュの説明図である。
【図８】図４の鋼材刻印面の三次元距離マップからバラツキの大きいデータを除去した三次元距離マップの説明図である。
【図９】図８の鋼材刻印面の三次元距離マップを重み付け最小二乗法によって平滑化して算出した刻印面面状態の三次元距離マップの説明図である。
【図１０】図９の刻印面面状態の三次元距離マップを基準とする閾値と鋼材刻印面の三次元距離マップの比較の説明図である。
【図１１】図１０の比較結果から特定された凹み有りメッシュの説明図である。
【図１２】刻印面面状態の三次元距離マップを基準とする閾値と鋼材刻印面の三次元距離マップの比較の異なる例を示す説明図である。
【図１３】図１２の比較結果から特定された凹み有りメッシュの説明図である。
【図１４】凹み有りメッシュの存在領域と凹み無しメッシュの存在領域とを説明するための図である。
【図１５】凹み有りメッシュの存在領域から抽出された刻印文字範囲を説明するための図である。
【図１６】刻印文字範囲において、凹み有りメッシュから切出された文字の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に示す実施の形態は、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、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
以下に、本発明の刻印文字読取り装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、この実施形態の刻印文字読取り装置の概略構成を示す正面図であり、製鉄所の熱間圧延工程の入側部分に配置されている。熱間圧延工程に送給されるスラブ、ブルーム、ビレットなどの鋼材Ｓは図１の右方向に長手であり、図の左方端面を刻印面Ｆとして、その刻印面Ｆに、刻印面Ｆより凹んだ刻印文字が刻印されている。この実施形態では、この鋼材Ｓの刻印面Ｆをレーザ距離計１で走査して、刻印文字を含む刻印面Ｆの三次元距離データを、例えば三次元距離マップ（三次元情報）として取得する。
【００１１】
この実施形態のレーザ距離計１には、緑より波長の短いレーザ光を用いたレーザ距離計が使用される。熱間圧延工程に送給される鋼材Ｓは、６００℃以上の温度で赤熱しており、一般的な赤色レーザ光を用いたのでは、鋼材Ｓからの赤色波長成分により、鋼材Ｓの刻印面Ｆの三次元距離データを適正に取得することができない。そのため、この実施形態のレーザ距離計１では、赤熱した鋼材Ｓの刻印面Ｆでも三次元距離データを取得可能なように、緑より波長の短いレーザ光を用いる。緑の波長には、例えば国際照明委員会が規定する波長５４６．１ｎｍが適用される。従って、この実施形態のレーザ距離計１のレーザ光には、それよりも波長の短い、例えば青や紫のレーザ光が使用される。
【００１２】
このレーザ距離計１は、例えばレーザヘッドを揺動することによってレーザ光を扇形に偏向し、二次元、つまりレーザ光の偏向方向とその反射方向の位置情報をレーザ距離計からの距離データとして検出する二次元レーザ距離計である。この実施形態では、この二次元レーザ距離計１によるレーザ光の偏向方向を図１の上下方向、つまり紙面と平行な方向に設定し、そのレーザ距離計１を移動装置２で紙面と垂直な方向に移動（走査）することで、鋼材Ｓの刻印面Ｆの三次元距離データを検出して三次元距離マップとする。つまり、鋼材Ｓの刻印面Ｆは、刻印面Ｆと平行な面の二次元位置データに、刻印面Ｆの高さ方向の位置データが重畳された三次元距離マップで傾き状態や曲面状態、凹凸状態が表される。従って、取得される三次元距離マップは、鋼材Ｓの刻印面Ｆの面状態を表している。このレーザ距離計１の移動装置２には、例えば既存のリニアガイド装置などが適用され、これによりレーザ距離計１を図１の紙面垂直方向に滑らかに移動することができる。この実施形態では、この二次元レーザ距離計１を走査することにより、例えば０．３ｍｍメッシュの分解能で鋼材Ｓの刻印面Ｆの面状態を検出することができる。
【００１３】
レーザ距離計１によるレーザ光の偏向や移動装置２によるレーザ距離計１の移動は、レーザ距離計制御装置３によって制御され、レーザ距離計１で検出された鋼材Ｓの刻印面Ｆの三次元距離データは、このレーザ距離計制御装置３によって三次元距離マップに変換される。レーザ距離計制御装置３は、前述のようにレーザ距離計１のレーザ光を図１の紙面平行方向に偏向すると共に、レーザ距離計１そのものを図１の紙面垂直方向に予め設定された初期位置から終点位置まで一定速度で移動し、その間に取得した三次元距離データを鋼材Ｓの刻印面Ｆの三次元距離マップに変換する。レーザ距離計１及びレーザ距離計制御装置３は、より上位の演算処理装置４によって制御され、この演算処理装置４で刻印文字の読取りが行われる。演算処理装置４は、コンピュータシステムなどで構成される高度な演算処理機能を有するものである。つまり、この実施形態の刻印文字読取り装置は、演算処理装置４内で実行される演算処理によって構築される。また、この演算処理装置４には、図示しない更に上位の演算処理装置から、熱間圧延工程に送給される鋼材Ｓの刻印面Ｆへの刻印文字情報が入力される。
【００１４】
図２は、演算処理装置４で実行される刻印読取りのための演算処理を示すフローチャートである。この演算処理は、例えばオペレータによる刻印文字読取り指令入力で開始され、先ずステップＳ１で、二次元レーザ距離計１を走査して、規定された分解能、つまり０．３ｍｍメッシュ（領域）で鋼材Ｓの刻印面Ｆの三次元距離マップを作成する。
次にステップＳ２に移行して、取得された刻印面Ｆの三次元距離マップからノイズを除去すると共にノイズの除去された三次元距離マップから刻印面Ｆの面状態を算出する。この実施形態では、刻印文字は刻印面Ｆから凹んでいるので、刻印面Ｆから突出する凸部は、読取り対象となる刻印文字からはノイズでしかない。後述するように、刻印面Ｆは、面状態としての傾き、曲面、凹凸の他に、鋼材製造工程で生じたスケール（浮きスケール）が凸部として存在している。そこで、刻印面Ｆの三次元距離マップのうち、刻印面Ｆから規定値以上突出している凸部（レーザ距離計１からの距離の小さい部分）をノイズとして除去する。そして、このようにノイズが除去された三次元距離マップから刻印面Ｆの面状態を算出する。刻印面Ｆの面状態の算出には、後述するように、移動平均による平滑化（平滑化フィルタ）や最小二乗法による曲面回帰分析などがある。
【００１５】
次にステップＳ３に移行して、算出された刻印面Ｆの面状態に応じた閾値判定によって、刻印面Ｆの三次元距離マップにおける距離が閾値以上であるメッシュを凹み有りメッシュとして特定する。
次にステップＳ４に移行して、特定された凹み有メッシュの存在領域から刻印目的文字の検索を行い、検索された刻印目的文字を基準として刻印文字範囲を決定し、抽出する。
【００１６】
ここで、刻印目的文字は、複数の刻印文字を先頭から最後まで連ねてなる刻印文字群のうち特定の刻印文字であり、本実施形態の場合、図１４に示すように、刻印目的文字ＰＬは、７つの刻印文字を先頭から最後まで連ねてなる刻印文字群ＬＣのうち先頭の刻印文字である。例えば、刻印目的文字は０、１、２の３種類と予め決定しておく。
次に、ステップＳ５に移行して、抽出された刻印文字範囲において、凹み有りメッシュの連続性（非連続性を含む）から刻印文字を切出す。この実施形態では、凹み有メッシュが刻印面Ｆの縦、横、斜め方向に連続している領域に刻印文字が存在するものとし、近接する凹み有メッシュが２メッシュ以上離れている場合には別々の刻印文字であると判定する。ステップＳ４及びステップＳ５については、後に詳述する。
【００１７】
次にステップＳ６に移行して、切出された刻印文字を予め記憶された文字とのモデルマッチング（パターンマッチング）により文字として認識する。
次にステップＳ７に移行して、認識された文字を上位演算処理装置からの文字と照合してから復帰する。
本実施形態における演算処理装置４に-おいて、ステップＳ１が「三次元距離情報取得部」を構成し、ステップＳ２が「刻印面状態算出部」を構成し、ステップＳ３が「凹み有り領域特定部」を構成し、ステップＳ４が「刻印文字範囲抽出部」を構成し、ステップＳ５が「刻印文字切出し部」を構成し、ステップＳ６が「刻印文字認識部」を構成する。
【００１８】
この演算処理によれば、二次元レーザ距離計１を走査して規定されたメッシュで鋼材Ｓの刻印面Ｆの三次元距離マップを作成した後、取得された刻印面Ｆの三次元距離マップから凸部ノイズを除去すると共にノイズの除去された三次元距離マップから刻印面Ｆの面状態を算出する。これにより、刻印面Ｆそのものの傾き状態や曲面状態、凹凸状態が検出される。そして、算出された刻印面Ｆの面状態に応じた閾値と刻印面Ｆの三次元距離マップを比較し、レーザ距離計１からの距離が閾値以上であるメッシュを凹み有りメッシュとして特定する。
【００１９】
この凹み有りメッシュは、図１４において、符号Ｄで示されており、刻印文字群ＬＣの他に刻印面から凹むトーチカッター疵などの外乱要素Ｎをも含むことがある。このため、この外乱要素Ｎを刻印文字群ＬＣと認識しないために、特定された凹み有りメッシュＤの存在領域から刻印目的文字ＰＬの検索を行い、検索された刻印目的文字ＰＬを基準として刻印文字範囲Ｐ（図１５参照）を決定し、抽出する。これにより、外乱要素Ｎが除外される。
【００２０】
そして、抽出された刻印文字範囲Ｐにおいて、凹み有りメッシュＤの連続性（非連続性を含む）から刻印文字を切出し（図１６参照）、切出された刻印文字を予め記憶された文字とのモデルマッチング（パターンマッチング）により文字として認識する。例えば、刻印文字が接近している場合には、夫々の刻印文字を認識しにくいが、凹み有メッシュが非連続である部分で刻印文字が独立していると判定すれば、刻印文字を切出すことができ、この切出された刻印文字をモデルマッチングで比較して文字と認識することができる。そして、最終的に、上位演算処理装置から入力された文字と認識された文字を照合し、例えば照合結果が適正でない場合には、その旨をオペレータに報知する。
【００２１】
例えば、実際の鋼材Ｓにおける刻印面Ｆの面状態が図３のようなものであった場合に、刻印面Ｆから剥離している浮きスケールＣは、レーザ距離計１からの距離が刻印面Ｆよりも突出して小さいから、刻印面Ｆより凹んでいる刻印文字の読取りに際してはノイズである。この凸部ノイズを除去することで、刻印面Ｆの面状態から著しい凸状変化を除去することができる。このような刻印面Ｆの三次元距離マップのうち、例えばレーザ光の偏向方向への刻印面Ｆの二次元距離マップが図４のようであった場合について考察する。即ち、刻印面Ｆの三次元距離マップは、図４のような刻印面Ｆの二次元距離マップが図の紙面垂直方向に繋がっていると考えればよい。この三次元距離マップでは、レーザ距離計１からの距離が、その他の部分よりも一定量以上大きい部分に刻印文字の凹みがあると考えられる。また、レーザ距離計１からの距離が、その他の部分よりも規定値以上小さい部分は、浮きスケールＣなどの凸部ノイズであると考えられる。
【００２２】
そこで、図４の凸部ノイズを除去した後、移動平均によって三次元距離マップを平滑化したのが図５である。この移動平均による平滑化には、例えば周知のように重み付け移動平均などを用いることもできる。そして、このように三次元距離マップを平滑化することにより、刻印面Ｆの高さ方向への起伏状態を含む刻印面Ｆの面状態、即ち傾き状態や曲面状態、凹凸状態を検出することができる。この刻印面Ｆの面状態の三次元距離マップを基準として規定の閾値を加算したものが図６の二点鎖線である。この閾値と図４の刻印面Ｆの三次元距離マップを比較し、レーザ距離計１からの距離が閾値以上の領域、つまりメッシュに刻印文字の凹みがあると考えられる。そこで、図７に示すように、距離が閾値以上のメッシュを凹み有りメッシュとして特定する。
【００２３】
刻印面の面状態検出には、最小二乗法による回帰曲面分析を用いることもできる。例えば、図８は、図４の三次元距離マップに対し、その他の部分よりもバラツキの大きい距離データをノイズとして除去したものである。刻印文字の凹みも、本来の刻印面Ｆの面状態から見れば、ノイズの一部と考えられる。このノイズが除去された三次元距離マップを最小二乗法によって曲面（図では曲線）に回帰分析した面状態が図９のように表れる。その場合、例えばデータの密度が大きいメッシュでは重みを大きくし、データの密度が小さいメッシュでは重みを小さく設定した最小二乗法を用いると、回帰分析した刻印面Ｆの面状態の信頼度が高くなる。この刻印面Ｆの面状態の三次元距離マップを基準として規定の閾値を加算したものが図１０の二点鎖線である。そして、この閾値と図４の刻印面Ｆの三次元距離マップを比較し、図１１に示すように、レーザ距離計１からの距離が閾値以上の領域、つまりメッシュを凹み有メッシュとして特定する。
【００２４】
刻印面Ｆの三次元距離マップと閾値の比較方法には、前述以外の方法として、取得した三次元距離マップから刻印面Ｆの面状態としての距離データを減じて図１２の実線のような刻印面Ｆの面状態に対する凹凸状態の三次元距離マップを取得し、この刻印面Ｆの面状態に対する凹凸状態の三次元距離マップと閾値を比較することもできる。そして、これにより、図１３に示すように、レーザ距離計１からの距離が閾値以上であるメッシュを凹み有りメッシュとして特定することができる。
【００２５】
このようにして凹み有りメッシュが特定されると、図１４のように、凹み有りメッシュＤとそうでないメッシュ（凹み無しメッシュ）Ｍのマトリックスが形成される。このマトリックスのうち、凹み有りメッシュＤが存在している領域は、刻印文字群ＬＣの他にトーチカッター疵などの刻印面から凹む外乱要素Ｎをも含むことがある。このため、この外乱要素Ｎを刻印文字群ＬＣと認識しないために、特定された凹み有りメッシュＤの存在領域から刻印目的文字ＰＬの検索を行い、検索された刻印目的文字ＰＬを基準として刻印文字範囲Ｐ（図１５参照）を決定し、抽出する。
【００２６】
以下に刻印文字範囲Ｐの抽出方法を説明する。
刻印文字読取り装置にて読取られる刻印は、図示しない刻印装置により刻印されるものであるが、先ず、本実施形態における前提条件として、刻印装置により刻印される刻印文字群ＬＣは、数字が左右方向に羅列された、数桁（本実施形態においては７桁）の数として認識できる文字列である。さらに、刻印装置では、最大桁数（文字列のもっとも左側の文字）は、０、１、２のいずれかのみを刻印するようにしている。
【００２７】
このように、刻印がなされることで、図１４に示す刻印文字群ＬＣにおいて、先頭文字がある程度限定される（例えば、本実施形態では０、１、２の３種類）ことから、本実施形態では、複数（７つ）の刻印文字を先頭から最後まで連ねてなる刻印文字群ＬＣのうち先頭の刻印文字を刻印目的文字ＰＬとする。そして、特定された凹み有りメッシュＤの存在領域から刻印目的文字ＰＬとしての先頭文字を探索する。具体的には、特定された凹み有りメッシュＤの存在領域において、「０」、「１」、「２」の３種類の文字のパターンマッチングを行う。図１４に示す場合、刻印文字群ＬＣが「３１９２２０２」であるから、先頭の刻印文字「３」と、先頭から２番目の刻印文字「１」と、先頭から４番目の刻印文字「２」と、先頭から５番目の刻印文字「２」と最後の刻印文字「２」とがパターンマッチングにより探索される。この場合、刻印目的文字ＰＬとしての候補が５つあるので、一番先頭の刻印文字「３」を刻印目的文字ＰＬとする。
【００２８】
そして、刻印目的文字ＰＬとしての先頭文字を基準として、刻印文字群ＬＣにおける刻印文字の寸法、刻印文字群ＬＣにおける刻印文字の間隔、刻印文字の桁数（本実施形態の場合７桁）を考慮し、刻印文字群ＬＣを含む刻印文字範囲Ｐを決定し、抽出する。ここで、刻印機の仕様上、刻印文字群ＬＣにおける刻印文字の寸法及び刻印文字群ＬＣにおける刻印文字の間隔にばらつきがなく、刻印文字の桁数は予め定められた一定の桁であるから、刻印文字範囲Ｐを容易に決定、抽出することができる。このように、刻印文字範囲Ｐを決定し、抽出することにより、トーチカッター疵などの刻印面Ｆから凹む外乱要素Ｎを除外することができる。
【００２９】
そして、刻印文字範囲Ｐが抽出されたら、抽出された刻印文字範囲Ｐにおいて、凹み有りメッシュＤが縦、横、斜め方向に連続している領域に刻印文字が存在し、凹み有りメッシュＤの非連続領域で、刻印文字が独立していると考えられるので、図１６に示すように、その独立した凹み有りメッシュＤの領域から刻印文字を切出し（図１６に示す場合、「３」、「１」、「９」、「２」、「２」、「０」、「２」が切出される）、周知のモデルマッチング（パターンマッチング）手法によって文字を認識する。
【００３０】
このように、この実施形態の刻印文字読取り装置では、ステップＳ１（三次元距離情報取得部）で、緑より波長の短いレーザ光によるレーザ距離計１により規定のメッシュ分解能でレーザ距離計１からの刻印面Ｆの三次元距離マップを取得する。そして、ステップＳ２（刻印面状態算出部）で、取得された刻印面Ｆの三次元距離マップから刻印面Ｆの高さ方向への起伏状態を含む面状態を刻印面Ｆの面状態三次元距離マップとして算出する。また、ステップＳ３（凹み有り領域特定部）で、この算出された刻印面Ｆの面状態三次元距離マップを基準として、取得された刻印面Ｆの三次元距離マップと閾値を比較して距離が閾値以上であるメッシュを凹み有りメッシュＤとして特定する。そして、このようにして凹み有りメッシュＤが特定されたら、ステップＳ４（刻印文字範囲抽出部）で、その凹み有りメッシュＤの存在領域から、複数の刻印文字を先頭から最後まで連ねてなる刻印文字群ＬＣのうち特定の刻印文字である刻印目的文字ＰＬの検索を行い、検索された刻印目的文字ＰＬを基準として刻印文字範囲を決定し、抽出する。そして、ステップＳ５（刻印文字切出し部）で、抽出された刻印文字範囲Ｐにおいて、凹み有りメッシュＤの連続性（非連続性を含む）から刻印文字を切出しステップＳ６（刻印文字認識部）で、切出された刻印文字を予め記憶された文字と比較して刻印文字を認識する。これにより、６００℃以上の赤熱した鋼材の刻印面の刻印文字も読み取ることができる。
【００３１】
そして、ステップＳ３（凹み有り領域特定部）で、刻印面の高さ方向への起伏状態を含む面状態の算出に先立って、取得された刻印面の三次元距離情報から刻印面の凸部分をノイズとして除去するとともに、ステップＳ４（刻印文字範囲抽出部）で、特定された凹み有りメッシュＤの存在領域から、複数の刻印文字を先頭から最後まで連ねてなる刻印文字群ＬＣのうち特定の刻印文字である刻印目的文字ＰＬの検索を行い、検索された刻印目的文字ＰＬを基準として刻印文字範囲Ｐを決定し、抽出し、ステップＳ５（刻印文字切出し部）で、抽出された刻印文字範囲Ｐにおいて、凹み有りメッシュＤの連続性から刻印文字を切出す。このため、浮きスケールＣなどの鋼材の刻印面Ｆから突出する外乱要素のみならず、トーチカッター疵などの刻印面Ｆから凹む外乱要素Ｎの影響を確実に除外することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、刻印目的文字ＰＬは、刻印文字群ＬＣのうち先頭の刻印文字であるので、刻印目的文字ＰＬとしての候補が複数ある場合に、一番先頭の刻印文字を刻印目的文字ＰＬとすればよく、演算処理装置４の演算処理に負担をかけずに刻印目的文字ＰＬを探索することができる。
また、ステップＳ７で、認識された刻印文字を上位演算処理装置から取得した刻印文字情報と比較して照合することにより、例えば熱間圧延工程への鋼材Ｓの誤送給を回避することが可能となる。
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。
【００３３】
例えば、刻印目的文字ＰＬは、刻印文字群ＬＣのうち先頭の刻印文字である必要は必ずしもなく、刻印文字群ＬＣのうち特定の刻印文字であればよい。この場合、当然、刻印装置による刻印の際には、特定の刻印文字には刻印目的文字ＰＬを刻印するようにしておく必要がある。また、刻印文字として使用される文字は数字に限らず、アルファベット、漢字、仮名文字等を用いることもできる。なお、刻印目的文字ＰＬを、刻印文字群ＬＣのうち最後の刻印文字とする場合には、刻印目的文字ＰＬとしての候補が複数ある場合に、一番最後の刻印文字を刻印目的文字ＰＬとすればよく、演算処理装置４の演算処理に負担をかけずに刻印目的文字ＰＬを探索することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  レーザ距離計（二次元レーザ距離計）
２  移動装置
３  レーザ距離計制御装置
４  演算処理装置
Ｓ  鋼材（スラブ）
Ｆ  刻印面
Ｌ  刻印文字
Ｃ  浮きスケール
Ｄ  凹み有りメッシュ
Ｍ  凹み無しメッシュ
Ｐ  刻印文字範囲
ＰＬ  刻印目的文字
ＬＣ  刻印文字群
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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