(57)【要約】【課題】圧延ラインで搬送される平板の平面形状を精度よく測定できる平面形状測定装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る平面形状測定装置は、平板を撮像する二次元カメラと、前記二次元カメラの受光特性のパラメータと前記平板の温度との対応関係が設定されたテーブルと、あらかじめ測定された前記平板の温度と前記対応関係とにもとづいて設定された前記パラメータを前記二次元カメラに指令するパラメータ設定指令器と、撮像された画像データのうち搬送方向に沿う第１方向に沿って配列された輝度分布データに第２方向に隣接する輝度分布データを加算して第１画像データとする第１画像データ加算器と、前記平板の画像データのうち前記第２方向に沿って配列された輝度分布データに前記第１方向に隣接する輝度分布データを加算して第２画像データとする第２画像データ加算器と、を備える。【選択図】図１
2019013932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ラインで搬送される平板を撮像する二次元カメラと、
前記二次元カメラの受光特性を決定するパラメータと前記平板の温度との対応関係が設定されたテーブルと、
あらかじめ測定された前記平板の温度と前記対応関係とにもとづいて、前記パラメータを設定し、設定した前記パラメータを前記二次元カメラに対して指令するパラメータ設定指令器と、
前記二次元カメラによって撮像された前記平板の画像データのうち、前記平板の搬送方向に沿う第１方向に沿って配列された輝度分布データに、前記第１方向に交差する第２方向に隣接する輝度分布データを加算して、第１画像データとする第１画像データ加算器と、
前記二次元カメラによって撮像された前記平板の画像データのうち、前記第２方向に沿って配列された輝度分布データに、前記第１方向に隣接する輝度分布データを加算して、第２画像データとする第２画像データ加算器と、
前記第１画像データおよび前記第２画像データにもとづいて、前記平板の平面形状を特定するプロフィール値を演算するプロフィール値演算装置と、
を備えた平面形状測定装置。
【請求項２】
前記第１画像データおよび前記第２画像データを、あらかじめ設定されたしきい値と比較するレベル判定器をさらに備えた請求項１記載の平面形状測定装置。
【請求項３】
前記レベル判定器は、前記第１画像データの輝度のレベルを表すデータが前記しきい値よりも小さい場合には、さらに隣接する輝度分布データを加算する請求項２記載の平面形状測定装置。
【請求項４】
前記第１画像データおよび前記第２画像データのそれぞれの輝度分布データの輝度に関する補正を施す変換テーブルをさらに備えた請求項１〜３のいずれか１つに記載の平面形状測定装置。
【請求項５】
前記変換テーブルは、前記輝度のデータを対数変換するための設定値を含む請求項４記載の平面形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、平面形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板を圧延する圧延機の入側または出側には、被圧延材である平板の平面形状を測定するための平面形状測定装置が設置される。このような平面形状測定装置は、二次元撮像素子を用いた平面形状測定撮像器を備えており、平面形状測定撮像器によって取得された画像データを信号処理することによって、平板のプロフィール値を演算する。
【０００３】
取得される画素データにおける輝度レベルのデータは、平板の表面温度によって変化する。そのため、平面形状測定撮像器の露光時間は、あらかじめ測定された平板の表面温度に応じて、適切になるように調整される。しかし、平板の温度に対する輝度レベルの変化の度合いが大きいので、測定された平板の表面温度に応じて露光時間を設定しても、過飽和により白飛びが生じ、あるいは露光不足で黒つぶれを生じることがある。
【０００４】
平板のプロフィール値は、輝度レベルの急峻な変化によって生ずるエッジを検出することによって計算されるエッジ座標にもとづいて演算される。画像データが白飛びした場合には、輝度の境界付近に光漏れが生じて、エッジが不鮮明になる。また、画像データに黒つぶれが生じた場合には、画像全体が不鮮明となり、エッジの検出が困難になる。
【０００５】
平板の表面温度の測定は、平板表面中の数点の表面温度の平均値や中央値等で提供される場合が多く、輝度レベルの設定に誤差を生じるおそれがある。また、平板の表面温度の測定は、平板の形状測定に先立って行われるため、表面温度の測定後、平板が冷却水や圧延ロールと接触等することによって、一時的に表面温度が低下する場合もある。さらに、このような平板温度の一時的な低下の場合には、平板のエッジ付近から温度低下を生じやすく、表面温度の測定データと、実際の露光データとの間で誤差が大きくなるおそれもある。
【０００６】
したがって、平板の表面温度と輝度との関係を適切に設定できたとしても、実際の平板温度が測定値から誤差を生じていたのでは、平板の表面温度にもとづいて輝度分布を測定しても明瞭にエッジを検出することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１９４４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明に係る実施の形態は、上述のような課題を解決するためになされたもので、圧延ラインで搬送される平板の平面形状を精度よく測定できる平面形状測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る実施の形態の平面形状測定装置は、圧延ラインで搬送される平板を撮像する二次元カメラと、前記二次元カメラの受光特性を決定するパラメータと前記平板の温度との対応関係が設定されたテーブルと、あらかじめ測定された前記平板の温度と前記対応関係とにもとづいて、前記パラメータを設定し、設定した前記パラメータを前記二次元カメラに対して指令するパラメータ設定指令器と、前記二次元カメラによって撮像された前記平板の画像データのうち、前記平板の搬送方向に沿う第１方向に沿って配列された輝度分布データに、前記第１方向に交差する第２方向に隣接する輝度分布データを加算して、第１画像データとする第１画像データ加算器と、前記二次元カメラによって撮像された前記平板の画像データのうち、前記第２方向に沿って配列された輝度分布データに、前記第１方向に隣接する輝度分布データを加算して、第２画像データとする第２画像データ加算器と、前記第１画像データおよび前記第２画像データにもとづいて、前記平板の平面形状を特定するプロフィール値を演算するプロフィール値演算装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧延ラインで搬送される平板の平面形状を精度よく測定することが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る平面形状測定装置を例示するブロック図である。
【図２】平板の元画像データにもとづいて、輝度分布長さ方向加算画像データを生成する手順を説明するための模式図である。
【図３】平板の画像データにもとづいて、輝度分布幅方向加算画像データを生成する手順を説明するための模式図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は、平板の元画像データの例を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、平板の元画像データにもとづいて、輝度分布幅方向加算画像データを生成する手順を説明するための模式図である。
【図６】実施の形態１の平面形状測定装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
【図７】実施の形態２に係る平面形状測定装置を例示するブロック図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｆ）は、平板の元画像データにもとづいて、輝度分布幅方向加算画像データを生成する手順を説明するための模式図である。
【図９】実施の形態２の平面形状測定装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
【図１０】実施の形態３に係る平面形状測定装置を例示するブロック図である。
【図１１】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、平板の表面温度と輝度レベルの関係を例示するグラフおよび表である。図１１（ｃ）は、平板の表面温度に対する平面形状測定撮像器の露光時間の関係を例示するグラフである。
【図１２】輝度変換の動作を説明するための模式図である。
【図１３】実施の形態３の平面形状測定装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る平面形状測定装置を例示するブロック図である。
図１に示すように、実施の形態１の平面形状測定装置５０は、鋼板である平板１を熱間圧延する熱間圧延ラインにおいて用いられる。平面形状測定装置５０は、搬送される平板１の平面形状を、停止させることなく搬送状態のまま測定する。
【００１４】
以下の説明では、平板１の長手方向を長さ方向（第１方向）と称し、平板１の長手方向および厚さ方向の双方に対して垂直な方向を幅方向（第２方向）と称する。平板１は、長手方向が搬送方向にほぼ平行になるように搬送される。平面形状測定装置５０は、たとえば、粗圧延機の入側または出側において、平板１の平面形状を測定する。圧延される前の平板１はスラブと称される。このようなスラブの寸法は、たとえば、長さ２０００ｍｍ程度、幅１０００ｍｍ程度、厚さ３００ｍｍ程度である。なお、すべての実施の形態において、測定対象とする平板１の長さ方向の形状（以下、幅プロフィールともいう）および幅方向の形状（以下、長さプロフィールともいう）については、急峻な形状変化はないものとする。
【００１５】
平面形状測定装置５０は、平面形状測定撮像器７を備える。平面形状測定撮像器７は、二次元の視野を有する二次元カメラである。平面形状測定撮像器７は、光学信号である画像を電気信号に変換する撮像素子を含む。撮像素子としては、たとえば、ＣＣＤエリアイメージセンサや、ＣＭＯＳエリアイメージセンサなどを用いることができる。
【００１６】
平面形状測定撮像器７の視野２８は、平板１が通過する領域を包含する。平面形状測定撮像器７は、平板１の平面形状を上方から撮像する。平面形状測定撮像器７は、平板１の平面形状の静止画を撮像する。搬送等により平板１が動いていても、露光時間を比較的短くすることによって、平面形状測定撮像器７は、平板１の平面形状の静止画を撮像できる。平面形状測定撮像器７は、平板１の位置から、たとえば２０ｍ〜２５ｍ程度の高さに設置される。平面形状測定撮像器７の視野２８は、平板１が通過する高さにおいて、たとえば長さ７ｍ程度、幅６ｍ程度の広さを有する。
【００１７】
平面形状測定装置５０を構成する以下の各部の機能は、論理回路等によるハードウェアによって実現されてもよいし、メモリ（図示せず）に記憶されたプログラムをプロセッサが実行することによって実現されてもよい。プロセッサが実行する場合には、複数組のプロセッサおよびメモリが連携してもよい。
【００１８】
平面形状測定装置５０は、平板温度情報受信器２を備える。平板温度情報受信器２は、外部から発信される平板１に関する表面温度情報を受信する。表面温度情報を発信する図示しない装置は、平面形状測定装置５０の上流に配置されたたとえば放射温度計で平板１の表面温度を計測し、その温度の計測値を表面温度情報として発信する。あるいは、表面温度情報を発信する装置は、温度計から平面形状測定装置５０までの搬送区間内の熱の収支にもとづく温度モデルを用いて表面温度を計算し、その温度計算値を表面温度情報として発信する。
【００１９】
露光時間テーブル（テーブル）５は、平面形状測定撮像器７の露光時間と平板１の表面温度とを対応付ける。露光時間は、平面形状測定撮像器７の受光特性を決定するパラメータの一例である。露光時間に代えて、あるいは露光時間とともにアイリス（絞り値）を設定するようにしてもよい。平板１の表面温度が高いほど、露光時間は短くされている。露光時間テーブル５は、たとえば図示しない記憶装置に格納されている。
【００２０】
露光時間設定指令器（パラメータ設定指令器）６は、平板温度情報受信器２が受信した表面温度情報と、露光時間テーブル５が規定する対応関係と、にもとづいて、露光時間の設定を平面形状測定撮像器７に対して指令する。平面形状測定撮像器７は、露光時間設定指令器６からの指令にしたがって露光時間を設定する。
【００２１】
平面形状測定装置５０は、測定開始指令受信器３を備える。測定開始指令受信器３は、外部から供給される測定開始指令を受信する。測定開始指令を供給する図示しない装置は、平板１が視野２８内に搬送されてくるタイミングに同期するように、測定開始指令を発信する。この装置は、たとえば、平板１の搬送速度と搬送ピッチとにもとづいて計算されたタイミングで、測定開始指令を発信する。
【００２２】
平面形状測定装置５０は、輝度分布長さ方向加算器８ａと、輝度分布幅方向加算器８ｂと、を備える。輝度分布長さ方向加算器（第１画像データ加算器）８ａおよび輝度分布幅方向加算器（第２画像データ加算器）８ｂは、平面形状測定撮像器７の出力に接続されている。
【００２３】
輝度分布長さ方向加算器８ａおよび輝度分布幅方向加算器８ｂは、平面形状測定撮像器７によって得られた撮像データを処理して得られた元画像データ１０１を処理する。輝度分布長さ方向加算器８ａは、元画像データ１０１を処理して、輝度分布長さ方向加算画像データ１０２を生成する。輝度分布幅方向加算器８ｂは、元画像データ１０１を処理して、輝度分布幅方向加算画像データ１０３を生成する。
【００２４】
図２は、平板の元画像データにもとづいて、輝度長さ方向加算画像データを生成する手順を説明するための模式図である。
図３は、平板の元画像データにもとづいて、輝度幅方向加算画像データを生成する手順を説明するための模式図である。
図２および図３に示すように、元画像データ１０１は、複数の列および複数の行を有する。元画像データ１０１は、複数の列の各列および複数の行の各行で、輝度レベルのデータを含む。図２および図３には、理解を容易にするために、少ない行数および列数の場合が示されている。この例では、元画像データ１０１は、長さ方向には２１列、幅方向には１５行の輝度レベルのデータが配されている。
【００２５】
図２では、元画像データ１０１として、長さ方向に列（ｎ−１），列（ｎ），列（ｎ＋１）にそれぞれ対応する輝度レベルのデータＷ（ｎ−１），Ｗ（ｎ），Ｗ（ｎ＋１）が示されている。各列の輝度レベルのデータは、隣接する列の輝度レベルのデータと加算されて、新たな輝度レベルのデータが計算される。輝度分布長さ方向加算画像データ１０２は、列に関して新たな輝度レベルのデータを含んでいる。輝度分布長さ方向加算画像データ１０２は、長さ方向に新たな輝度レベルのデータＷ（ｎ）’を含む。
【００２６】
より詳細に説明すると、列（ｎ）の輝度レベルのデータＷ（ｎ）は、列（ｎ）の前後に隣接する列（ｎ−１），（ｎ＋１）の輝度レベルのデータＷ（ｎ−１），Ｗ（ｎ＋１）と加算されて新たな輝度レベルのデータＷ（ｎ）’が生成される。他の列についても同様に加算されて新たな輝度レベルのデータが生成される。つまり、新たな輝度レベルのデータＷ（ｎ）’は次式で表される。
【００２７】
Ｗ（ｎ）’＝Ｗ（ｎ−１）＋Ｗ（ｎ）＋Ｗ（ｎ＋１）
【００２８】
図３では、元画像データ１０１として、幅方向に行（ｍ−１），行（ｍ），行（ｍ＋１）にそれぞれ対応する輝度レベルのデータＬ（ｍ−１），Ｌ（ｍ），Ｌ（ｍ＋１）が示されている。各行の輝度レベルのデータは、隣接する行の輝度レベルのデータと加算されて、新たな輝度レベルのデータが計算される。輝度分布幅方向加算画像データ１０３は、行に関して新たな輝度レベルのデータを含んでいる。輝度分布幅方向加算画像データ１０３は、幅方向に新たな輝度レベルのデータＬ（ｍ）’を含む。
【００２９】
より詳細に説明すると、行（ｍ）の輝度レベルのデータＬ（ｍ）は、その前後に隣接する行の輝度レベルのデータＬ（ｍ−１），Ｌ（ｍ＋１）と加算されて新たな輝度レベルのデータＬ（ｍ）’が生成される。他の行についても同様に加算されて新たな輝度レベルのデータが生成される。つまり、新たな輝度レベルのデータＬ（ｍ）’は次式で表される。
【００３０】
Ｌ（ｍ）’＝Ｌ（ｍ−１）＋Ｌ（ｍ）＋Ｌ（ｍ＋１）
【００３１】
列および行の数は、たとえば、元画像データ１０１の分解能にもとづいて設定される。たとえば、解像度がＶＧＡ（６４０×４８０）の平面形状測定撮像器７によって取得された元画像データ１０１の場合には、最大で、行の数は６４０本、列の数は４８０本とすることができる。
【００３２】
このように、本実施の形態１の平面形状測定装置５０では、複数の列の各列および複数の行の各行の輝度レベルのデータに、隣接する行および列の輝度レベルのデータを加算する。そのため、計算された新たな輝度レベルのデータは、元画像データ１０１の幅方向および長さ方向の両方の分解能と同じ分解能で輝度レベルを増大させることができる。
【００３３】
図１にもどって、平面形状測定装置５０の構成について説明を続ける。平面形状測定装置５０は、幅エッジ座標演算器９ａと、長さエッジ座標演算器９ｂと、エッジ座標間幅演算器１０ａと、エッジ座標間長さ演算器１０ｂと、幅エッジ中央座標演算器１１ａと、長さエッジ中央座標演算器１１ｂと、を含む。平面形状測定装置５０は、傾斜角演算器１２と、幅プロフィール演算器１３と、長さ方向曲り形状演算器１４と、長さプロフィール演算器１５と、幅方向曲り形状演算器１６と、を含む。これらの演算器は、平板１の平面形状を特定するプロフィール値を演算するプロフィール値演算装置２０を構成する。
【００３４】
幅エッジ座標演算器９ａは、輝度分布長さ方向加算器８ａの出力に接続されている。幅エッジ座標演算器９ａは、輝度分布長さ方向加算器８ａが出力する輝度分布長さ方向加算画像データ１０２を画像処理することによって、平板１の幅方向のエッジを検出し、平板１の幅を測定するためのエッジ座標を演算する。
【００３５】
長さエッジ座標演算器９ｂは、輝度分布幅方向加算器８ｂの出力に接続されている。長さエッジ座標演算器９ｂは、輝度分布幅方向加算器８ｂが出力する輝度分布幅方向加算画像データ１０３を画像処理することによって、平板１の長さ方向のエッジを検出し、平板１の長さを測定するためのエッジ座標を演算する。
【００３６】
幅エッジ座標演算器９ａおよび長さエッジ座標演算器９ｂでは、エッジ座標は、あらかじめ設定された輝度レベルにおける座標として演算される。たとえば、エッジ座標は、輝度レベルが輝度飽和レベルの＋１０％における座標が演算される。
【００３７】
本実施の形態１の平面形状測定装置５０では、上述したとおり、元画像データ１０１の分解能を維持しつつ、輝度レベルを増大させることができるので、幅エッジおよび長さエッジの両方を正確に検出し、これらの座標を正確に計算することができる。したがって、後述する各演算器による各プロフィール値もより正確に計算することが可能になる。
【００３８】
エッジ座標間幅演算器１０ａは、幅エッジ座標演算器９ａの出力に接続されている。エッジ座標間幅演算器１０ａは、幅エッジ座標演算器９ａの演算結果にもとづいて、立上りエッジ座標と立下りエッジ座標との間隔を演算することで、平板１の幅を演算する。
【００３９】
エッジ座標間長さ演算器１０ｂは、長さエッジ座標演算器９ｂの出力に接続されている。エッジ座標間長さ演算器１０ｂは、長さエッジ座標演算器９ｂの演算結果にもとづき、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との間隔を演算することで、平板１の長さを演算する。
【００４０】
幅エッジ中央座標演算器１１ａは、幅エッジ座標演算器９ａの出力に接続されている。幅エッジ中央座標演算器１１ａは、幅エッジ座標演算器９ａの演算結果にもとづき、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との中央値を、平板１の長さ方向に沿って演算する。
【００４１】
長さエッジ中央座標演算器１１ｂは、長さエッジ座標演算器９ｂの出力に接続されている。長さエッジ中央座標演算器１１ｂは、長さエッジ座標演算器９ｂの演算結果にもとづき、立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との中央値を、平板１の幅方向に沿って演算する。
【００４２】
傾斜角演算器１２は、幅エッジ中央座標演算器１１ａおよび長さエッジ中央座標演算器１１ｂのそれぞれの出力に接続されている。傾斜角演算器１２は、幅エッジ中央座標演算器１１ａおよび長さエッジ中央座標演算器１１ｂの演算結果にもとづき、平板１の傾斜角を演算する。平板１の傾斜角とは、正規の向きに対する平板の回転角度である。
【００４３】
幅プロフィール演算器１３は、エッジ座標間幅演算器１０ａおよび傾斜角演算器１２のそれぞれの出力に接続されている。幅プロフィール演算器１３は、傾斜角演算器１２の演算結果にもとづき、エッジ座標間幅演算器１０ａの演算結果を補正することによって、幅プロフィールを演算する。幅プロフィールとは、平板１の幅が平板１の長さ方向に沿ってどのように変化するかを示す形状に関するパラメータである。
【００４４】
長さプロフィール演算器１５は、エッジ座標間長さ演算器１０ｂおよび傾斜角演算器１２の出力に接続されている。長さプロフィール演算器１５は、傾斜角演算器１２の演算結果にもとづき、エッジ座標間長さ演算器１０ｂの演算結果を補正することによって、長さプロフィールを演算する。長さプロフィールとは、平板１の長さが平板１の幅方向に沿ってどのように変化するかを示す形状に関するパラメータである。
【００４５】
長さ方向曲り形状演算器１４は、幅エッジ中央座標演算器１１ａおよび傾斜角演算器１２のそれぞれの出力に接続されている。長さ方向曲り形状演算器１４は、傾斜角演算器１２の演算結果にもとづき、幅エッジ中央座標演算器１１ａの演算結果を補正することによって、長さ方向曲がり形状を演算する。長さ方向曲がり形状とは、平板１の幅の中心位置が平板１の長さ方向に沿ってどのように曲がっているかを表す形状に関するパラメータである。
【００４６】
幅方向曲り形状演算器１６は、長さエッジ中央座標演算器１１ｂおよび傾斜角演算器１２のそれぞれの出力に接続されている。幅方向曲り形状演算器１６は、傾斜角演算器１２の演算結果にもとづき、長さエッジ中央座標演算器１１ｂの演算結果を補正することによって、幅方向曲がり形状を演算する。幅方向曲がり形状とは、平板１の長さの中心位置が平板１の幅方向に沿ってどのように曲がっているかを表す形状に関するパラメータである。
【００４７】
幅プロフィール演算器１３、長さ方向曲り形状演算器１４、長さプロフィール演算器１５および幅方向曲り形状演算器１６は、平板１の平面形状のゆがみに関するデータを演算するゆがみ演算装置２２の例である。本実施形態の平面形状測定装置５０では、これらのゆがみ演算装置２２を備えたことで、平板１の直角度の変形や、平板１の中心線の曲りなど、平板１の平面形状のゆがみを正確に測定できる。
【００４８】
実施の形態１の平面形状測定装置５０の動作について説明する。
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、平板の元画像データの例を示す模式図である。
まず、平面形状測定装置５０の動作原理について説明する。
【００４９】
図４（ａ）〜図４（ｃ）では、それぞれ上段の図に、元画像データ１０１の輝度レベルのデータを表す画像イメージが示されている。これらの画像イメージでは、明るく（白く）示されている箇所の輝度レベルが高く、暗く（黒く）示されている箇所の輝度レベルが低いことを表している。各図の下段の図は、輝度レベルの大きさを長さ方向にわたってプロットしたグラフを示している。このプロットを輝度分布または輝度分布データと呼ぶこととする。なお、以下では、長さ方向の輝度分布の場合について説明するが、幅方向の輝度分布についても同様である。
【００５０】
図４（ａ）は、元画像データ１０１の輝度レベルが適切な範囲にある場合の例を示す。長さ方向の両方のエッジ座標Ｌｅ１，Ｌｅ２において、輝度レベルが急峻に立ち上がっており、輝度レベルの境界が鮮明である。そのため、容易にエッジを検出することができる。したがって、エッジ座標Ｌｅ１，Ｌｅ２を正確に計算することができる。
【００５１】
図４（ｂ）は、元画像データ１０１の輝度レベルが全体に低い場合の例を示す。このような状態は、外部から受信する表面温度情報が実際の表面温度よりも高い場合に、露光時間が短く設定されるために発生する可能性がある。この例の場合には、両方のエッジ座標Ｌｅ１，Ｌｅ２において、輝度レベルの立ち上がりが緩慢になっている。そのため、エッジを検出することが困難となり、エッジ座標にもとづいて長さエッジを演算した場合の誤差が大きくなるおそれがある。
【００５２】
図４（ｃ）は、元画像データ１０１の輝度レベルが全体的に高い場合の例を示す。このような状態は、外部から受信する表面温度情報が実際の表面温度よりも低い場合に、露光時間が長く設定されるために発生する可能性がある。この例の場合には、平板１のエッジの外側に光漏れが生じている。両方のエッジ座標Ｌｅ１，Ｌｅ２では、急峻な輝度レベルの立ち上がりが見られるが、エッジ座標Ｌｅ１，Ｌｅ２よりも外側の座標Ｌｌ１，Ｌｌ２まで、顕著な輝度レベルが検出されている。そのため、座標Ｌｌ１から座標Ｌｅ１の間、および、座標Ｌｅ２から座標Ｌｌ２の間において、エッジ座標を誤検出するおそれがある。
【００５３】
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、平板の元画像データにもとづいて、輝度幅方向加算画像データを生成する手順を説明するための模式図である。
図５（ａ）の上段の図には、元画像データ１０１の輝度レベルのデータを表す画像イメージが示されている。図５（ａ）の下段の図には、行（ｍ）の輝度レベルの大きさが長さ方向にわたって示されている。図５（ａ）に示すように、元画像データ１０１は、輝度レベルが低く設定されており、輝度レベルの大きさは、長さ方向にわたって、輝度飽和レベルに達していない。
【００５４】
図５（ｂ）の上段の図には、行（ｍ−１），行（ｍ），行（ｍ＋１）のそれぞれに対応する輝度分布のデータＬ（ｍ−１），Ｌ（ｍ），Ｌ（ｍ＋１）が示されている。この図に示すように、それぞれのデータについてのエッジ座標は、Ｌｅ１，Ｌｅ２にほぼ一致している。図５（ｂ）の下段の図には、輝度分布のデータＬ（ｍ−１），Ｌ（ｍ），Ｌ（ｍ＋１）を加算した新たな輝度分布のデータＬ（ｍ）’が示されている。この図に示すように、新たな輝度分布レベルは増大されているとともに、エッジ座標Ｌｅ１，Ｌｅ２が加算前から維持されている。そのため、エッジ座標Ｌｅ１，Ｌｅ２における輝度レベルの立ち上がりが急峻になっている。
【００５５】
図５（ｃ）の上段の図には、輝度分布幅方向加算画像データ１０３の輝度レベル分布のデータを表す画像イメージが示されている。図５（ｃ）の下段の図には、行（ｍ）の輝度分布が示されている。輝度レベルの大きさは、長さ方向のほとんどにわたって、輝度飽和レベルを超えているが、エッジ座標Ｌｅ１，Ｌｅ２は維持されている。つまり、輝度分布幅方向加算画像データ１０３は、隣接行間の輝度分布のデータの加算によって生成された新たな輝度分布のデータを含んでおり、エッジ付近からの光漏れを生ずることなく、エッジ座標を決定することができる。
【００５６】
輝度分布長さ方向加算画像データ１０２についても同様に計算することができる。したがって、輝度分布長さ方向加算画像データ１０２にもとづいて、幅方向のエッジを正確に検出し、エッジ座標を計算することができる。
【００５７】
次に、本実施の形態１の平面形状測定装置５０の一連の動作についてフローチャートを用いて説明する。
図６は、実施の形態１の平面形状測定装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
図６に示すように、ステップＳ１０１おいて、平板温度情報受信器２は、外部から供給される平板１に関する表面温度情報を受信する。
【００５８】
ステップＳ１０２において、露光時間設定指令器６は、露光時間テーブル５を参照して、平板温度情報受信器２が受信した表面温度情報に対応する平面形状測定撮像器７の露光時間を取得する。
【００５９】
ステップＳ１０３において、露光時間設定指令器６は、平面形状測定撮像器７に対してステップＳ１０２で取得した露光時間を設定する。
【００６０】
ステップＳ１０４において、測定開始指令受信器３は、外部から発信される測定開始指令を受信する。
【００６１】
ステップＳ１０５において、平面形状測定撮像器７は、測定開始指令にしたがって撮像を開始し、視野２８内を移動する平板１の平面形状の画像データを取得する。
【００６２】
ステップＳ１０６において、平面形状測定撮像器７は、ステップＳ１０５で取得した画像データを元画像データ１０１として記憶する。
【００６３】
ステップＳ１０７において、輝度分布長さ方向加算器８ａは、元画像データ１０１の幅方向の輝度分布レベルのデータを、長さ方向に複数行加算して、輝度分布長さ方向加算画像データ１０２を生成する。輝度分布幅方向加算器８ｂは、元画像データ１０１の長さ方向の輝度分布レベルのデータを、幅方向に複数列加算して、輝度分布幅方向加算画像データ１０３を生成する。
【００６４】
ステップＳ１０８において、幅エッジ座標演算器９ａは、輝度分布長さ方向加算画像データ１０２から幅エッジ座標を演算する。長さエッジ座標演算器９ｂは、輝度分布幅方向加算画像データ１０３から長さエッジ座標を演算する。
【００６５】
ステップＳ１０９において、エッジ座標間幅演算器１０ａは、幅エッジ座標演算器９ａで演算された立上りエッジ座標と立下りエッジ座標との間隔を演算することで、平板１の幅を演算する。
【００６６】
ステップＳ１１０において、幅エッジ中央座標演算器１１ａは、幅エッジ座標演算器９ａで演算された立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との中央値を、平板１の長さ方向に沿って演算する。
【００６７】
ステップＳ１１１において、エッジ座標間長さ演算器１０ｂは、長さエッジ座標演算器９ｂで演算された立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との間隔を演算することで、平板１の長さを演算する。
【００６８】
ステップＳ１１２において、長さエッジ中央座標演算器１１ｂは、長さエッジ座標演算器９ｂで演算された立ち上がりエッジ座標と立下りエッジ座標との中央値を、平板１の幅方向に沿って演算する。
【００６９】
ステップＳ１１３において、傾斜角演算器１２は、幅エッジ中央座標演算器１１ａで演算された複数点の座標にもとづき、平板１の傾斜角を演算する。
【００７０】
ステップＳ１１４において、傾斜角演算器１２は、長さエッジ中央座標演算器１１ｂで演算された複数点の座標にもとづき、平板１の傾斜角を演算する。
【００７１】
ステップＳ１１５において、幅プロフィール演算器１３は、傾斜角演算器１２で演算された傾斜角を用いて、エッジ座標間幅演算器１０ａの演算結果を補正することで、平板１の幅プロフィールを演算する。
【００７２】
ステップＳ１１６において、長さ方向曲り形状演算器１４は、傾斜角演算器１２で演算された傾斜角を用いて、幅エッジ中央座標演算器１１ａの演算結果を補正することで、平板１の長さ方向曲がり形状を演算する。
【００７３】
ステップＳ１１７において、長さプロフィール演算器１５は、傾斜角演算器１２で演算された傾斜角を用いて、エッジ座標間長さ演算器１０ｂの演算結果を補正することで、平板１の長さプロフィールを演算する。
【００７４】
ステップＳ１１８において、幅方向曲り形状演算器１６は、傾斜角演算器１２で演算された傾斜角を用いて、長さエッジ中央座標演算装置器ｂの演算結果を補正することで、平板１の幅方向曲がり形状を演算する。
【００７５】
このようにして、本実施の形態１の平面形状測定装置５０は、平板１の平面形状を測定することができる。
【００７６】
本実施の形態１の平面形状測定装置５０の効果について説明する。
本実施の形態１の平面形状測定装置５０は、輝度分布長さ方向加算器８ａおよび輝度分布幅方向加算器８ｂを備えている。輝度分布長さ方向加算器８ａは、平面形状測定撮像器７によって取得された元画像データ１０１の幅（列）方向に沿った輝度分布のデータを、隣接する列の輝度分布のデータと加算して新たな輝度分布のデータとする。輝度分布幅方向加算器８ｂは、元画像データ１０１の長さ（行）方向に沿った輝度分布のデータを、隣接する行の輝度分布のデータと加算して新たな輝度分布のデータとする。そのため、新たな輝度分布は、０または０付近の場合には、０に近い値のままとなり、０よりも大きい有限の値の場合には、より大きい有限の値となる。したがって、平板１のエッジにおいて、輝度レベルの立ち上がりがより急峻になるので、平面形状測定装置５０は、エッジを容易に検出することができ、エッジ座標をより正確に計算することができる。
【００７７】
平板１のエッジ座標を正確に計算することができるので、本実施の形態１の平面形状測定装置５０では、プロフィール値演算装置２０によって、平板１の各種プロフィール値をより正確に計算することができる。
【００７８】
平板１の表面温度には、平面形状測定撮像器７によって平板１を撮像するのに先立って測定または設定された値が用いられる。表面温度のデータは、たとえば実測された数点の温度データの平均値や中央値等が用いられる。このような単一の温度データにもとづいて、二次元の元画像データ１０１を取得するための平面形状測定撮像器７の露光時間が設定される。
【００７９】
一方、温度に対する輝度の関係は指数関数的であり、小さな温度変化の場合であっても、輝度レベルの変化は非常に大きい。たとえば、７００℃のときの輝度レベルを基準とした場合には、８００℃のときの輝度レベルの相対値は５倍程度であり、９００℃のときの輝度レベルの相対値は１８倍程度にもなる。
【００８０】
さらに、平面形状測定撮像器７は、有限のダイナミックレンジを有しており、撮像した画像データの輝度レベルによって過飽和しないように、露光時間を抑制する必要がある。
【００８１】
平板１の表面温度は、プロフィール値の測定に先立って測定されるので、温度測定後に圧延ロールに接触する等した場合には、一時的に表面温度は低下する。平板１の表面温度が低下する場合には、平板１のエッジ付近から低下するので、平板１のエッジ付近の表面温度の測定誤差は大きくなる傾向にある。
【００８２】
平板１の各プロフィール値は、平板１のエッジ座標にもとづいて演算されるので、エッジを正確に検出する必要がある。上述のように、平板１のエッジ付近では、供給される表面温度のデータは、実際の温度よりも高い値である傾向があるので、表面温度にもとづいて設定される露光時間は、短い値に設定される傾向がある。そうすると、平面形状測定撮像器７によって取得される元画像データ１０１は、全体的に低い輝度レベル分布を有するデータとなる場合が多い。
【００８３】
本実施の形態１の平面形状測定装置５０では、輝度分布長さ方向加算器８ａおよび輝度分布幅方向加算器８ｂによって、元画像データ１０１について、有限値の輝度レベルを増大するように補正し、０付近の輝度レベルをそのまま低いレベルとすることができる。したがって、平板１のエッジにおける輝度レベルの立ち上がりを急峻にすることができるので、低い輝度レベル分布を有する元画像データ１０１であっても、エッジを正確に検出することができる。したがって、正確なエッジ座標を計算し、高い精度で各プロフィール値を計算することが可能になる。
【００８４】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、輝度レベル判定器２０４を用いて加算画像データの輝度レベルを抽出し、輝度レベルが平板１のエッジを検出するのに十分となるように輝度レベルを設定する。
【００８５】
図７は、実施の形態２に係る平面形状測定装置を例示するブロック図である。
図７に示すように、本実施の形態２の平面形状測定装置２５０は、輝度レベル判定器２０４を備える。本実施の形態２では、平面形状測定装置２５０が輝度レベル判定器２０４を備える点で、上述の実施の形態１の場合と相違する。他の点では、実施の形態１の場合と同じであり、同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
【００８６】
輝度レベル判定器（レベル判定器）２０４は、輝度分布長さ方向加算器８ａおよび輝度分布幅方向加算器８ｂのそれぞれの出力に接続されている。輝度レベル判定器２０４の出力は、輝度分布長さ方向加算器８ａおよび輝度分布幅方向加算器８ｂのそれぞれの入力に接続されている。
【００８７】
輝度レベル判定器２０４は、あらかじめ設定された輝度レベル分布のしきい値を有する。輝度レベル判定器２０４は、輝度分布長さ方向加算画像データ１０２の輝度分布レベルを入力して、しきい値と比較する。輝度レベル判定器２０４は、新たな輝度分布レベルを生成するために加算する行数および列数を設定することができる。
【００８８】
輝度分布長さ方向加算器８ａによって演算された輝度分布長さ方向加算画像データ１０２の輝度分布レベルがしきい値よりも小さい場合には、輝度レベル判定器２０４は、新たな輝度分布レベルのために加算する列数を１から２に増加させる。
【００８９】
輝度分布幅方向加算器８ｂによって演算された輝度分布幅方向加算画像データ１０３の輝度分布レベルがしきい値よりも小さい場合には、輝度レベル判定器２０４は、新たな輝度分布レベルのために加算する行数を１から２に増加させる。
【００９０】
図８（ａ）〜図８（ｆ）は、平板の元画像データにもとづいて、輝度分布幅方向加算画像データを生成する手順を説明するための模式図である。
図８（ａ）の上段の図は、元画像データ１０１の輝度分布のデータを表す画像イメージを示している。図８（ａ）の下段の図は、行（ｍ）の輝度分布のデータＬ（ｍ）を示している。図８（ａ）に示すように、単一行の輝度分布のデータは、エッジを正確に検出できる程度に十分なレベルに達していない。
【００９１】
図８（ｂ）の上段の図は、行（ｍ）の前後に隣接する行（ｍ−１）および行（ｍ＋１）のそれぞれの輝度分布のデータＬ（ｍ−１），Ｌ（ｍ＋１）を示している。図８（ｂ）の下段の図は、輝度分布のデータＬ（ｍ−１），Ｌ（ｍ），Ｌ（ｍ＋１）を加算して生成された新たな輝度分布のデータＬ（ｍ）’を示している。図８（ｂ）に示すように、隣接する行の輝度分布のデータを加算することによって生成された新たな輝度分布のデータは、輝度分布に関するしきい値と比較される。
【００９２】
図８（ｃ）の上段の図は、計算された新たな輝度分布のデータによる輝度分布幅方向加算画像データ１０３の輝度レベルを表す画像イメージである。図８（ｃ）の下段の図は、行（ｍ）に対応する新たな輝度分布のデータＬ（ｍ）’である。この図では、輝度分布の最大値が輝度飽和レベルを超えており、このときの輝度分布幅方向加算画像データ１０３を用いてエッジを検出するようにしてもよい。
【００９３】
図８（ｃ）の場合では、エッジ付近の輝度レベルの立ち上がりが少し緩慢なので、しきい値をより高い値にする場合を考える。図８（ｄ）および図８（ｅ）に示すように、加算する隣接行の行数を前後２行とする。図８（ｆ）に示すように、輝度レベル分布の大きさは、輝度分布が０より大きい有限値の場合には、輝度分布はより大きい値となり、輝度分布の大きさが０程度の場合には、ほぼ０のままである。その結果、エッジ付近の輝度分布の立ち上がりが急峻になり、エッジをより正確に検出することが可能になる。したがってエッジ座標Ｌｅ１，Ｌｅ２を正確に計算することができる。
【００９４】
なお、図８（ｆ）に示したように、加算により増大した輝度分布レベルは、輝度飽和レベルを大きく超過するが、図示した二点鎖線のようにエッジ以外の部分の輝度分布レベルは、各プロフィール値の計算とは直接関係ないので、問題を生じることはない。
【００９５】
加算する行数を１から２に増大させても、新たな輝度レベルがしきい値に達しない場合には、輝度レベル判定器２０４は、加算する行数をさらに増大させることができる。
【００９６】
Ｌ（ｍ）’’＝Ｌ（ｍ−ｉ）＋…＋Ｌ（ｍ−１）＋Ｌ（ｍ）＋Ｌ（ｍ＋１）＋…＋Ｌ（ｍ＋ｉ）
ここで、ｉは任意の自然数であり、元画像データ１０１の分解能にもとづく列数以下の数である。
【００９７】
上述では、輝度レベル判定器２０４と輝度分布幅方向加算器８ｂとの関係について説明したが、輝度レベル判定器２０４と輝度分布長さ方向加算器８ａとの関係についても同様である。新たな輝度レベル分布のデータＷ（ｎ）’’は以下のように表すことができる。
【００９８】
Ｗ（ｎ）’’＝Ｗ（ｎ−ｊ）＋…＋Ｗ（ｎ−１）＋Ｗ（ｎ）＋Ｗ（ｎ＋１）＋…＋Ｗ（ｎ＋ｊ）
ここで、ｊは任意の自然数であり、元画像データ１０１の分解能にもとづく行数以下の数である。
【００９９】
ここで、上式のｉおよびｊは異なる正数であってもよいし、同じ正数でもよい。
【０１００】
本実施の形態２の平面形状測定装置２５０の一連の動作をフローチャートを用いて説明する。
図９は、本実施の形態２の平面形状測定装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
ステップＳ１０１〜Ｓ１０６は、すでに説明した実施の形態１の場合の動作と同じである。また、Ｓ１０８〜Ｓ１１８も、すでに説明した実施の形態１の場合の動作と同じである。したがって、これら各ステップについては、図示および詳細な説明を省略する。
【０１０１】
ステップＳ１０６の後にステップＳ２０１が実行される。ステップＳ２０１において、輝度レベル判定器２０４は、輝度分布長さ方向加算器８ａに対して加算する行数ｉを初期値に設定する。この例では、初期値は１である。
【０１０２】
ステップＳ２０２において、輝度分布長さ方向加算器８ａは、加算する隣接行を１として加算を実行し、輝度分布長さ方向加算画像データ１０２を生成する。
【０１０３】
ステップＳ２０３において、輝度レベル判定器２０４は、生成された輝度分布長さ方向加算画像データ１０２の各行の輝度レベルがしきい値以上であるか否かを判定する。各行の輝度レベルがしきい値を下回っている場合には、処理はステップＳ２０４に遷移される。
【０１０４】
ステップＳ２０４において、輝度レベル判定器２０４は、加算する隣接行の初期値に１を加算する。この例では、加算する行数は２となる。輝度レベル判定器２０４は、ステップＳ２０３で輝度レベルがしきい値を超えるまで、加算する列数を増やして加算画像データを生成する。
【０１０５】
ステップＳ２０３で、輝度レベルがしきい値以上の場合には、処理はステップＳ２０５に遷移される。ステップＳ２０５において、輝度レベル判定器２０４は、輝度分布幅方向加算器８ｂに対して加算する列数ｊを初期値に設定する。この例では、初期値は１である。
【０１０６】
ステップＳ２０６において、輝度分布幅方向加算器８ｂは、加算する隣接列を１として加算を実行し、輝度分布幅方向加算画像データ１０３を生成する。
【０１０７】
ステップＳ２０７において、輝度レベル判定器２０４は、生成された輝度分布幅方向加算画像データ１０３の各列の輝度レベルがしきい値以上であるか否かを判定する。各列の輝度レベルがしきい値を下回っている場合には、処理はステップＳ２０８に遷移される。
【０１０８】
ステップＳ２０８において、輝度レベル判定器２０４は、加算する隣接列の初期値に１を加算する。この例では、加算する列数は２となる。輝度レベル判定器２０４は、ステップＳ２０６で輝度レベルがしきい値を超えるまで、加算する列数を増やして加算画像データを生成する。
【０１０９】
ステップＳ２０７で輝度レベルがしきい値以上の場合には、処理はステップＳ１０８に遷移される。
【０１１０】
上述では、加算する隣接行数および隣接列数の初期値を１としたが、初期値は任意の適切な値とすることができる。たとえば、初期値を０としてもよいし、２としてもよいし、それ以上の値としてもよい。
【０１１１】
また、上述では、輝度レベルが所定値以上となるまで、加算する隣接行数および隣接列数を１ずつ増加させたが、２ずつ増加させてもよいし、それ以上としてももちろんよい。
【０１１２】
さらに、上述では、加算画像データを生成するのに、元画像データの輝度レベルのデータを用いたが、輝度判定を実行するたびに、元画像データを加算画像データによって更新して用いるようにしてもよい。
【０１１３】
いうまでもないが、輝度レベルのデータを長さ方向に加算する手順と、幅方向に加算する手順とは入れ替えてもよいし、同時に処理するようにしてもよい。
【０１１４】
輝度レベル判定器２０４の判定基準は、他の適切な条件によって設定されてもよい。たとえば、加算画像データの輝度レベルの最大値に代えて、輝度レベルの中央値等を用いてもよい。また、しきい値についても任意の適切な値に設定することができる。
【０１１５】
本実施の形態２の平面形状測定装置２５０の効果について説明する。
本実施の形態２の平面形状測定装置２５０は、輝度レベル判定器２０４を備えている。輝度レベル判定器２０４は、輝度分布長さ方向加算画像データ１０２および輝度分布幅方向加算画像データ１０３の輝度レベルがあらかじめ設定されたしきい値よりも小さい場合に、加算する行数および列数を増加させる。隣接する行数および列数を増やして輝度レベルのデータを補正することによって、平板１のエッジ付近において、より急峻な輝度レベルの変化を得ることができるので、正確にエッジ座標を検出することができる。
【０１１６】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、エッジ付近の輝度レベルの立ち上がりを強調する補正を行うことによって、より正確にエッジを検出する。
図１０は、実施の形態３に係る平面形状測定器を例示するブロック図である。
図１０に示すように、本実施の形態３の平面形状測定装置３５０は、輝度変換テーブル３０５を備える。この実施の形態３の平面形状測定装置３５０は、輝度変換テーブル３０５を備える点で上述の他の実施の形態と相違する。他の点では、上述した実施の形態１の場合と同じであり、同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１１７】
輝度変換テーブル３０５は、輝度分布長さ方向加算器８ａと幅エッジ座標演算器９ａとの間に設けられている。輝度変換テーブル３０５は、輝度分布幅方向加算器８ｂと長さエッジ座標演算器９ｂとの間に設けられている。輝度変換テーブル３０５は、輝度分布長さ方向加算器８ａによって生成された輝度分布長さ方向加算画像データ１０２を入力し、エッジ付近（以下、端部という。）の輝度レベルを強調するように補正した端部輝度強調画像データ１０６を出力する。輝度変換テーブル３０５は、輝度分布幅方向加算器８ｂによって生成された輝度分布幅方向加算画像データ１０３を入力し、端部の輝度レベルを強調するように補正した端部輝度強調画像データ１０７を出力する。
【０１１８】
端部輝度強調画像データ１０６，１０７は、幅エッジ座標演算器９ａおよび長さエッジ座標演算器９ｂにそれぞれ供給される。輝度変換テーブル３０５は、たとえば図示しない記憶装置に格納されており、入力された輝度レベルのデータに対応する補正後の輝度レベルのデータに変換する。
【０１１９】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、平板の表面温度と輝度レベルの関係を例示するグラフおよび表である。図１１（ｃ）は、平板の表面温度に対する平面形状測定撮像器の露光時間の関係を例示するグラフである。
図１１（ａ）は、カメラの受光特性を決定するパラメータ値を固定した場合に、平板１の表面温度により撮像画の輝度レベルがどのように変化するかの一例を示している。図１１（ａ）に示すグラフの縦軸は、表面温度が７００℃のときの輝度レベルを基準としたときの各表面温度の輝度レベルの相対比を対数軸で表示している。図１１（ａ）に示すグラフの横軸は、平板１の表面温度である。このグラフでは、横軸の平板１の表面温度に対して、敏感に輝度レベルは変わることが示されている。
【０１２０】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す平板１の表面温度と輝度レベルとの関係を表にまとめたものである。図１１（ｂ）には、さまざまな基準温度について、表面温度ごとに基準温度に対する輝度レベルの相対比が記載されている。たとえば、７００℃を基準温度としたときの８００℃での輝度レベルの相対比は５である。これは、７００℃を基準にして輝度レベルの上限値が設定されているとすれば、実際の表面温度が８００℃であった場合には上限の５００％の光を受光することを意味する。
【０１２１】
露光時間テーブル５は、平面形状測定撮像器７の露光時間と、平板１の表面温度とを対応付けるデータが設定されている。露光時間は、平面形状測定撮像器７の受光特性を決定するパラメータの一例である。露光時間テーブル５の一例を図１１（ｃ）に示す。図１１（ｃ）に示す露光時間テーブル５では、平板１の表面温度が高いほど露光時間は短く設定されている。露光時間設定指令器６は、平板温度情報受信器２が受信した表面温度情報と、露光時間テーブルが規定する対応関係とにもとづいて、露光時間の設定を平面形状測定撮像器７に対して指令する。平面形状測定撮像器７は、露光時間設定指令器６からの指令にしたがって露光時間の設定を行う。
【０１２２】
図１２は、輝度変換の動作を説明するための模式図である。
図１２に示すように、輝度変換テーブル３０５には、輝度レベルの相対値に対する平板１の表面温度のデータが相対値で設定されている。すでに述べたように、表面温度が線形的に増加した場合に、輝度レベルは指数関数的に増加する。輝度変換テーブル３０５は、輝度レベルの指数関数的変化を線形的変化に変換する。たとえば、図１２の示した輝度変換テーブル３０５の例は、図１１（ａ）に示した表面温度と輝度レベルの相対値との関係と同じものである。横軸に示された温度について、相対値とすることによって、指数関数的変化をする輝度レベルを線形的変化に変換することができる。
【０１２３】
つまり、輝度変換テーブル３０５は、輝度分布長さ方向加算画像データ１０２および輝度分布幅方向加算画像データ１０３の輝度レベルを対数変換する。対数変換においては、より小さい値の入力に対して大きな変化を有する出力が得られ、より大きな値の入力に対しては小さな変化を有する出力が得られる。したがって、加算画像データを輝度変換テーブル３０５を通すことによって、端部の立ち上がりを急峻にして端部を強調する画像に変換することができる。
【０１２４】
本実施の形態３の平面形状測定装置３５０の一連の動作をフローチャートを用いて説明する。
図１３は、本実施の形態３の平面形状測定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１０１〜Ｓ１０７は、すでに説明した実施の形態１の場合の動作と同じである。ステップＳ１０９〜Ｓ１１８もすでに説明した実施の形態１の場合の動作と同じある。したがって、これら各ステップについては、詳細な説明を省略する。なお、このフローチャートでは、実施の形態１の場合のステップＳ１０８に代えて実行される。
【０１２５】
ステップＳ１０７の後にステップＳ３０１が実行される。ステップＳ３０１において、輝度分布長さ方向加算器８ａは、輝度変換する行（ｉ）を初期化する。初期化された行（ｉ）はこの例では行（１）である。
【０１２６】
ステップＳ３０２において、輝度分布長さ方向加算器８ａは、行（１）の輝度レベルを長さ方向にわたって変換する。
【０１２７】
ステップＳ３０３において、輝度分布長さ方向加算器８ａは、輝度変換処理する行が最大値であるか否かを判定する。
【０１２８】
輝度変換処理する列が最大値でない場合には、処理はステップＳ３０４に遷移される。ステップＳ３０４において、輝度分布長さ方向加算器８ａは、行（１）に１を加算して行（２）とする。列が最大値になるまで、ステップＳ３０２を実行し、列が最大値なった場合に、処理は次のステップＳ３０５に遷移される。
【０１２９】
ステップＳ３０５において、輝度分布幅方向加算器８ｂは、輝度変換する列（ｊ）を初期化する。初期化された列（ｊ）は、この例では列（１）である。
【０１３０】
ステップＳ３０６において、輝度分布幅方向加算器８ｂは、列（１）の輝度レベルを幅方向にわたって変換する。
【０１３１】
ステップＳ３０７において、輝度分布幅方向加算器８ｂは、輝度変換処理する列が最大値であるか否かを判定する。
【０１３２】
輝度変換処理する列が最大値でない場合には、処理はステップＳ３０８に遷移される。ステップＳ３０８において、輝度分布幅方向加算器８ｂは、列（１）に１を加算して列（２）とする。列が最大値になるまで、ステップＳ３０６を実行し、列が最大値になった場合に、処理は次のステップＳ３０９に遷移される。ステップＳ３０９において、幅エッジ座標演算器９ａおよび長さエッジ９ｂは、幅エッジ座標および長さエッジ座標をそれぞれ演算する。
【０１３３】
上述では、加算画像データのすべてにわたって、輝度レベルを変換する場合について説明したが、端部を強調することができればよいので、行および列の初期値の近傍、最大値の近傍（たとえば最初１０行から最後の１０行や最初の１０列から最後の１０列等）について輝度変換処理を実行するようにしてもよい。また、これら複数行、複数列について同時に輝度変換処理を施すようにしてももちろんよい。
【０１３４】
上述では、行ごと、列ごとに順次変換する場合について説明をしたが、加算画像データをラインメモリやフィードメモリに記憶させて、記憶されたデータを複数行、複数列ごとに読み出して、変換してもよいし、１画面分を一気に読み出して、変換するようにしてもよい。
【０１３５】
本実施の形態３の平面形状測定装置３５０の効果について説明する。
本実施の形態３の平面形状測定装置３５０は、輝度変換テーブル３０５を備えている。輝度変換テーブル３０５は、輝度分布長さ方向加算画像データ１０２および輝度分布幅方向加算画像データ１０３の輝度レベルに補正を施す。輝度レベルに対する補正を対数変換とすることによって、平板１のエッジ付近の輝度レベルの立ち上がりをより急峻にすることができる。エッジ付近の輝度レベルの立ち上がりを急峻にすることによって、エッジをより正確に検出することができるので、エッジ座標を誤差なく計算することができる。
【０１３６】
輝度変換テーブル３０５の対数変換データを、平板１の表面温度対輝度レベルのデータにもとづいて設定することができるので、容易に変換テーブルを生成することができ、実装も容易である。
【０１３７】
上述した実施の形態３の構成要素と、実施の形態２の構成要素とを組み合わせてもよい。この場合には、たとえばフローチャート（図９）のステップＳ２０７とステップＳ１０８との間に、ステップＳ３０１〜Ｓ３０８を挿入することによって容易に実装することができる。
【０１３８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１  平板、２  平板温度情報受信器、３  測定開始指令受信器、５  露光時間テーブル、６  露光時間設定指令器、７  平面形状測定撮像器、８ａ  輝度分布長さ方向加算器、８ｂ  輝度分布幅方向加算器、９ａ  幅エッジ座標演算器、９ｂ  長さエッジ座標演算器、１０ａ  エッジ座標間幅演算器、１０ｂ  エッジ座標間長さ演算器、１１ａ  幅エッジ中央座標演算器、１１ｂ  長さエッジ中央座標演算器、１２  傾斜角演算器、１３  幅プロフィール演算器、１４  長さ方向曲り形状演算器、１５  長さプロフィール演算器、１６  幅方向曲り形状演算器、２０  プロフィール値演算装置、２２  ゆがみ演算装置、２８  視野、５０，２５０，３５０  平面形状測定装置、１０１  元画像データ、１０２  輝度分布長さ方向加算画像データ、１０３  輝度分布幅方向加算画像データ、１０６，１０７  端部輝度強調画像データ、２０４  輝度レベル判定器、３０５  輝度変換テーブル
【図１】
2019013932.tif 000003
【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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