(57)【要約】      （修正有）【課題】凹凸状を有するコンベアを用いてコンベアの搬送面が一部露出した状態で存在する搬送物を搬送する場合であっても、コンベア上の搬送物を検出することができるコンベア搬送物監視方法および監視装置を提供する。【解決手段】凹凸状を有するコンベア１０上を、コンベア１０の搬送面が一部露出した状態で搬送される搬送物１１を監視するにあたり、搬送物がない状態でコンベア１０の搬送面に光源２からスリット光を照射しつつ、コンベア１０の搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラ３にて撮影し、画像処理して基本パターンを取得し、コンベア１０により搬送物１１を搬送している際に同様にして実パターンを取得し、これら基本パターンと実パターンとを比較して複数の差分画像を取得し、これら差分画像から搬送物を検出する。【選択図】図１
2015215284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸状を有するコンベア上を、前記コンベアの搬送面が一部露出した状態で搬送される搬送物を監視するコンベア搬送物監視方法であって、
搬送物がない状態で前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して基本パターンを取得する工程と、
前記コンベアにより搬送物を搬送している際に前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面にスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して実パターンを取得する工程と、
前記基本パターンと前記実パターンとを比較して複数の差分画像を取得し、これら差分画像から搬送物を検出する工程と
を有することを特徴とするコンベア搬送物監視方法。
【請求項２】
前記コンベアは、複数のコンベア片がリンクでつなげられて構成されており、前記スリット光は、長さ方向の範囲が前記コンベア片の長さを一度で照射できる範囲となるように、かつ、幅方向の範囲が前記コンベアのうち実質的に搬送物が載置される範囲を一度で照射できる範囲となるように斜めに照射され、前記テレビカメラは、その撮影範囲がスリット光の照射範囲を一画面に収められる範囲になるよう設置されることを特徴とする請求項１に記載のコンベア搬送物監視方法。
【請求項３】
前記基本パターンは、前記コンベア１周回を前記テレビカメラで撮影し、得られた画像ｎ２枚を順番に並べ、これら画像から、任意の前記コンベア片分の画像ｎ１枚を抜き出して、コンベア片の枚数分のｎ１枚の画像の組を取得し、これら各組のｎ１枚の画像のそれぞれについて同じ特徴を持つ画像を決定し、このように決定された前記コンベア片１単位分の画像の集合として得られ、
前記実パターンと前記基本パターンとを比較し、最も画像の一致率の高い基本パターンを求め、前記実パターンの各画像と前記基本パターンの各画像との差分をとり、得られた差分画像の集合から差分画像の時系列変化を求め、搬送物を検出することを特徴とする請求項２に記載のコンベア搬送物監視方法。
【請求項４】
前記差分画像に搬送物の同一部分が所定時間以上映っている場合に、搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする請求項３に記載のコンベア搬送物監視方法。
【請求項５】
搬送物の検出画像から搬送物の面積を求め、それを積分することで時間当たりの搬送物の搬送量を計算することを特徴とする請求項３に記載のコンベア搬送物監視方法。
【請求項６】
前記コンベアの上流側と下流側の２か所で搬送物の搬送量を検出し、上流側に対して下流側の搬送量が少なくなった場合に、これらの間で搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする請求項５に記載のコンベア搬送物監視方法。
【請求項７】
搬送物に異常が発生した場合に、警報を発する工程をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のコンベア搬送物監視方法。
【請求項８】
凹凸状を有するコンベア上を、前記コンベアの搬送面が一部露出した状態で搬送される搬送物を監視するコンベア搬送物監視装置であって、
前記コンベアの搬送面にスリット光を照射する光源と、
前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域を撮影するテレビカメラと、
前記テレビカメラで撮影した画像を処理する画像処理部と、
搬送物がない状態で前記コンベアの搬送面に前記光源からスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して得られた基本パターンを記憶しておき、前記コンベアにより搬送物を搬送している際に前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面にスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して得られた実パターンを前記基本パターンと比較して複数の差分画像を取得し、これら差分画像から搬送物を検出する制御部と
を具備することを特徴とするコンベア搬送物監視装置。
【請求項９】
前記コンベアは、複数のコンベア片がリンクでつなげられて構成されており、前記光源は、前記スリット光が、長さ方向の範囲が前記コンベア片の長さを一度で照射できる範囲となるように、かつ、幅方向の範囲が前記コンベアのうち実質的に搬送物が載置される範囲を一度で照射できる範囲となるように斜めに照射されるように設置され、前記テレビカメラは、その撮影範囲がスリット光の照射範囲を一画面に収められる範囲になるよう設置されることを特徴とする請求項８に記載のコンベア搬送物監視装置。
【請求項１０】
前記基本パターンは、前記コンベア１周回を前記テレビカメラで撮影し、得られた画像ｎ２枚を順番に並べ、これら画像から、任意の前記コンベア片分の画像ｎ１枚を抜き出して、コンベア片の枚数分のｎ１枚の画像の組を取得し、これら各組のｎ１枚の画像のそれぞれについて同じ特徴を持つ画像を決定し、このように決定された前記コンベア片１単位分の画像の集合として得られ、
前記制御部は、前記実パターンと前記基本パターンとを比較し、最も画像の一致率の高い基本パターンを求め、前記実パターンの各画像と前記基本パターンの各画像との差分をとり、得られた差分画像の集合から差分画像の時系列変化を求め、搬送物を検出することを特徴とする請求項９に記載のコンベア搬送物監視装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記差分画像に搬送物の同一部分が所定時間以上映っている場合に、搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする請求項１０に記載のコンベア搬送物監視装置。
【請求項１２】
前記制御部は、搬送物の検出画像から搬送物の面積を求め、それを積分することで時間当たりの搬送物の搬送量を計算することを特徴とする請求項１０に記載のコンベア搬送物監視装置。
【請求項１３】
前記光源および前記テレビカメラは、前記コンベアの上流側と下流側の２か所に設置され、前記制御部は、これら２か所で搬送物の搬送量を検出し、上流側に対して下流側の搬送量が少なくなった場合に、これらの間で搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする請求項１２に記載のコンベア搬送物監視装置。
【請求項１４】
前記制御部が搬送物に異常が発生したと判定した場合に、警報を発する警報装置をさらに具備することを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載のコンベア搬送物監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エプロン型コンベアにて剪断屑等を搬送する際におけるコンベア搬送物監視方法および監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚板の剪断ラインにおいては、剪断屑をエプロン型コンベアで搬送しており、その搬送状況は、監視用テレビカメラ（ＩＴＶ）を使用してオペレーターが目視で監視している。
【０００３】
しかし、オペレーターのコンベア監視以外の業務負荷が高い場合、剪断屑の詰りなど異常状態の発見に遅れを取り、詰り解消の処置に長時間を要することになる。このため、コンベア搬送物である剪断屑の搬送状況を自動的に監視することが望まれる。
【０００４】
コンベア上の搬送物の異常を自動的に監視する技術としては種々のものが知られている。例えば、特許文献１、２には、ごみを搬送する際の滞留状態を検知する技術が開示されている。また、特許文献３には、コンベアで搬送する物体に上方から光線を照射するとともに、物体をテレビカメラで監視し、得られた画像を解析して搬送物の高さを検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７５６２９号公報
【特許文献２】特開平９−１８５７１０号公報
【特許文献３】特開平５−３０６９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２に開示された技術は、コンベア上にある程度の大きさのゴミを乗せて搬送する場合には適用することができるが、エプロン型コンベアに剪断屑を載せて搬送する場合には、剪断屑を判定するために必要な特徴量を適切に抽出することができず、適用することが困難である。すなわち、エプロン型コンベアに剪断屑を載せて搬送する場合は、剪断屑がコンベア上に、コンベアの搬送面が一部露出した状態でまばらに存在するため、特許文献１、２の技術では、エプロン型コンベアに対して剪断屑の特徴を把握することが困難である。また、特許文献３の技術も同様にエプロン型コンベア上の剪断屑の検出は困難である。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、凹凸状を有するコンベアを用いてコンベアの搬送面が一部露出した状態で存在する搬送物を搬送する場合であっても、コンベア上の搬送物を検出することができるコンベア搬送物監視方法および監視装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
厚板の剪断ラインにおける剪断屑の搬送に用いられるエプロン型コンベアは、コンベアの形状が単純な平面ではなく、複数のコンベア片がリンクでつながって凹凸状を有しているため、コンベアを運転している際に、光源としてスリット光を照射して照射部分を撮影すると、スリット光は一本の直線ではなく、曲線と直線との組み合わせで変化する。また、剪断屑は、太さ、長さ、形状もまちまちであり、また、コンベア面が隠れるほどの嵩を有するものも存在しないため、スポット光では剪断屑の一部しか検出することができない。このように、コンベアの形状が凹凸状で複雑に変化するため、先行技術のような画像処理では、コンベア上で搬送されている剪断屑のようにコンベアの搬送面の一部が露出した状態でまばらに存在する搬送物の状態を検出することは困難であり、詰り等の異常も検出することが困難である。
【０００９】
そこで、本発明者が検討を重ねた結果、搬送物がない状態でコンベア搬送面にスリット光を照射しつつ、コンベア搬送面のスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して基本パターンとして記憶させておき、搬送物を搬送している際に同様に撮影および画像処理して得られた実パターンを基本パターンと比較することにより、剪断屑のようなコンベアの搬送面の一部が露出した状態で存在する搬送物であっても検出することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（１４）を提供する。
【００１１】
（１）凹凸状を有するコンベア上を、前記コンベアの搬送面が一部露出した状態で搬送される搬送物を監視するコンベア搬送物監視方法であって、
搬送物がない状態で前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して基本パターンを取得する工程と、
前記コンベアにより搬送物を搬送している際に前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面にスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して実パターンを取得する工程と、
前記基本パターンと前記実パターンとを比較して複数の差分画像を取得し、これら差分画像から搬送物を検出する工程と
を有することを特徴とするコンベア搬送物監視方法。
【００１２】
（２）前記コンベアは、複数のコンベア片がリンクでつなげられて構成されており、前記スリット光は、長さ方向の範囲が前記コンベア片の長さを一度で照射できる範囲となるように、かつ、幅方向の範囲が前記コンベアのうち実質的に搬送物が載置される範囲を一度で照射できる範囲となるように斜めに照射され、前記テレビカメラは、その撮影範囲がスリット光の照射範囲を一画面に収められる範囲になるよう設置されることを特徴とする（１）に記載のコンベア搬送物監視方法。
【００１３】
（３）前記基本パターンは、前記コンベア１周回を前記テレビカメラで撮影し、得られた画像ｎ２枚を順番に並べ、これら画像から、任意の前記コンベア片分の画像ｎ１枚を抜き出して、コンベア片の枚数分のｎ１枚の画像の組を取得し、これら各組のｎ１枚の画像のそれぞれについて同じ特徴を持つ画像を決定し、このように決定された前記コンベア片１単位分の画像の集合として得られ、
前記実パターンと前記基本パターンとを比較し、最も画像の一致率の高い基本パターンを求め、前記実パターンの各画像と前記基本パターンの各画像との差分をとり、得られた差分画像の集合から差分画像の時系列変化を求め、搬送物を検出することを特徴とする（２）に記載のコンベア搬送物監視方法。
【００１４】
（４）前記差分画像に搬送物の同一部分が所定時間以上映っている場合に、搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする（３）に記載のコンベア搬送物監視方法。
【００１５】
（５）搬送物の検出画像から搬送物の面積を求め、それを積分することで時間当たりの搬送物搬送量を計算することを特徴とする（３）に記載のコンベア搬送物監視方法。
【００１６】
（６）前記コンベアの上流側と下流側の２か所で搬送物の搬送量を検出し、上流側に対して下流側の搬送量が少なくなった場合に、これらの間で搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする（５）に記載のコンベア搬送物監視方法。
【００１７】
（７）搬送物に異常が発生した場合に、警報を発する工程をさらに有することを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載のコンベア搬送物監視方法。
【００１８】
（８）凹凸状を有するコンベア上を、前記コンベアの搬送面が一部露出した状態で搬送される搬送物を監視するコンベア搬送物監視装置であって、
前記コンベアの搬送面にスリット光を照射する光源と、
前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域を撮影するテレビカメラと、
前記テレビカメラで撮影した画像を処理する画像処理部と、
搬送物がない状態で前記コンベアの搬送面に前記光源からスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して得られた基本パターンを記憶しておき、前記コンベアにより搬送物を搬送している際に前記コンベアの搬送面にスリット光を照射しつつ、前記コンベアの搬送面にスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して得られた実パターンを前記基本パターンと比較して複数の差分画像を取得し、これら差分画像から搬送物を検出する制御部と
を具備することを特徴とするコンベア搬送物監視装置。
【００１９】
（９）前記コンベアは、複数のコンベア片がリンクでつなげられて構成されており、前記光源は、前記スリット光が、長さ方向の範囲が前記コンベア片の長さを一度で照射できる範囲となるように、かつ、幅方向の範囲が前記コンベアのうち実質的に搬送物が載置される範囲を一度で照射できる範囲となるように斜めに照射されるように設置され、前記テレビカメラは、その撮影範囲がスリット光の照射範囲を一画面に収められる範囲になるよう設置されることを特徴とする（８）に記載のコンベア搬送物監視装置。
【００２０】
（１０）前記基本パターンは、前記コンベア１周回を前記テレビカメラで撮影し、得られた画像ｎ２枚を順番に並べ、これら画像から、任意の前記コンベア片分の画像ｎ１枚を抜き出して、コンベア片の枚数分のｎ１枚の画像の組を取得し、これら各組のｎ１枚の画像のそれぞれについて同じ特徴を持つ画像を決定し、このように決定された前記コンベア片１単位分の画像の集合として得られ、
前記制御部は、前記実パターンと前記基本パターンとを比較し、最も画像の一致率の高い基本パターンを求め、前記実パターンの各画像と前記基本パターンの各画像との差分をとり、得られた差分画像の集合から差分画像の時系列変化を求め、搬送物を検出することを特徴とする（９）に記載のコンベア搬送物監視装置。
【００２１】
（１１）前記制御部は、前記差分画像に搬送物の同一部分が所定時間以上映っている場合に、搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする（１０）に記載のコンベア搬送物監視装置。
【００２２】
（１２）前記制御部は、搬送物の検出画像から搬送物の面積を求め、それを積分することで時間当たりの搬送物の搬送量を計算することを特徴とする（１０）に記載のコンベア搬送物監視装置。
【００２３】
（１３）前記光源および前記テレビカメラは、前記コンベアの上流側と下流側の２か所に設置され、前記制御部は、これら２か所で搬送物の搬送量を検出し、上流側に対して下流側の搬送量が少なくなった場合に、これらの間で搬送物の異常である搬送物の詰りが発生したと判定することを特徴とする（１２）に記載のコンベア搬送物監視装置。
【００２４】
（１４）前記制御部が搬送物に異常が発生したと判定した場合に、警報を発する警報装置をさらに具備することを特徴とする（８）から（１３）のいずれかに記載のコンベア搬送物監視装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、搬送物がない状態でコンベア搬送面にスリット光を照射しつつ、コンベア搬送面のスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して基本パターンとして記憶させておき、搬送物を搬送している際に同様に撮影および画像処理して得られた実パターンと基本パターンとの差分画像をとるので、凹凸状を有するコンベア上にコンベアの搬送面の一部が露出した状態でまばらに存在するような搬送物であっても、その有無を自動的に検出することができる。このようにコンベア上の搬送物を自動的に検出できることにより、搬送物の詰り等の異常状態を迅速に発見することができ、異常状態の解消処置を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンベア搬送物監視装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るコンベア搬送物監視装置が用いられるコンベアを示す側面図である。
【図３】画像処理装置により得られる処理画像を説明するための図である。
【図４】基本パターンを得る際のフローを説明するための図である。
【図５】基本パターンを決定する際における画像処理の具体例を説明するための図である。
【図６】基本パターンを決定する際における画像処理の他の具体例を説明するための図である。
【図７】実パターンと基本パターンとから剪断屑を検出する際のフローを説明するための図である。
【図８】剪断屑の有無の判定事例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るコンベア搬送物監視装置を示す概略構成図、図２は本発明の一実施形態に係るコンベア搬送物監視装置が用いられるコンベアを示す側面図である。
【００２８】
コンベア搬送物監視装置１は、厚板の剪断ラインにおいてエプロン型コンベア１０で搬送される剪断屑（搬送物）１１の状態を監視するものであり、スリットレーザー発振器（スリット状光源）２と、テレビカメラ３と、画像処理装置（画像処理部）４と、制御部５と、警報装置６とを有している。
【００２９】
エプロン型コンベア（以下、単にコンベアとも記す）１０は、図２に示すように、コンベア片（エプロン）１０ａを１単位として複数のコンベア片１０ａがリンク１０ｂでつなげられて構成されており、リンク１０ｂが凸状となっている。
【００３０】
スリットレーザー発振器２は、コンベア１０の搬送面にレーザースリット光（以下単にスリット光と記す）を照射するものである。スリットレーザー発振器２は、そこから照射されるスリット光におけるコンベア搬送方向の範囲がエプロン型コンベアの１単位（エプロン１単位）であるコンベア片１０ａの長さを一度で照射できる範囲となるように、かつ、照射されるスリット光におけるコンベア幅方向の範囲がコンベア１０のうち実質的に剪断屑１１が載置される範囲を一度で照射できる範囲となるように、その位置および角度が調整される。この場合、図示するように、典型的にはスリット光がコンベア１０の搬送面に斜めに照射されるようになる。このとき、照射範囲の流れ方向の長さが、コンベア片１０ａの長さよりも長くても構わない。
【００３１】
テレビカメラ３は、エプロン型コンベア１０の搬送面におけるスリット光が当たっている部分を含む領域を撮影するものであり、ラインに設置されているＩＴＶを利用することができる。ただし、ＩＴＶに限らず他のテレビカメラを設置してもよい。テレビカメラ３は、その撮影範囲がスリット光の照射範囲を一画面に収められる範囲になるように、位置および角度が調整されて設置される。
【００３２】
画像処理装置４は、テレビカメラ３で撮像した画像を画像処理して、レーザースリット光が当たっている部分の処理画像を得るためのものである。
【００３３】
画像処理装置４により得られる処理画像を図３に示す。エプロン型コンベア１０におけるスリットレーザー発振器２からのスリット光Ａが照射されている領域では、テレビカメラ３によりスリット光Ａを含む撮影範囲Ａが撮影され、画像処理装置４により処理されて画像Ａとなる。同様に、スリット光Ｂが照射されている領域では、撮影範囲Ｂが撮影され、画像処理装置４により処理されて画像Ｂとなる。
【００３４】
制御部５は、画像処理装置４で処理された処理画像から搬送物である剪断屑１１の状態を求め、その状態から詰り等の異常が生じているか否かを判定するためのものである。
【００３５】
警報装置６は、制御部５が剪断屑１１の状態に詰り等の異常が生じていると判定した場合に、制御部５からの指令に基づいて警報を発するためのものである。
【００３６】
次に、以上のように構成されたコンベア搬送物監視装置１の処理動作について説明する。
【００３７】
上述したように、エプロン型コンベア１０の形状は凹凸状で複雑に変化するため、コンベア搬送面の一部が露出した状態でまばらに存在する剪断屑１１の状態を検出する際に、先行技術のようにＴＶカメラで撮像した画像を単純に画像処理してもコンベアか剪断屑かを正確に判別することは困難である。
【００３８】
そこで、本実施形態では、剪断屑がない状態でエプロン型コンベア１０の搬送面にスリットレーザー発振器２からレーザースリット光を照射しつつ、コンベア１０の搬送面におけるにスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラ３にて撮影し、画像処理装置４により画像処理して制御部５に基本パターンとして記憶させておき、剪断屑１１を搬送している際に同様に撮影および画像処理して得られた実パターンを基本パターンと比較する。
【００３９】
基本パターンを得る際のフローＡは、図４に示すように行われる。最初にコンベア１０上に剪断屑がない状態でコンベア１０の１周回をテレビカメラ３で撮影し、得られた画像ｎ２枚を順番に並べる。次いで、コンベア１周回の画像ｎ２枚から、任意のエプロン１単位分（コンベア片１０ａ）の画像ｎ１を抜き出す操作、および次のエプロン１単位の画像先頭に移動させる操作を、エプロンの数だけ繰り返す。
【００４０】
ここで、
ａ：コンベアを構成するエプロン１単位（コンベア片１０ａ）の枚数
ｅ：エプロン１単位の長さ（ｍ）
ｖ：コンベア搬送速度（ｍ／ｓ）
Ｎ：カメラフレームレート（ｆ／ｓ）とすると、
コンベア１周回分の画像枚数ｎ２およびエプロン１単位分の画像枚数ｎ１は、それぞれ（１）式および（２）式で表される。
ｎ２＝（ａ×ｅ／ｖ）×Ｎ    ・・・（１）
ｎ１＝（ｅ／ｖ）×Ｎ    ・・・（２）
すなわち、エプロン１単位分のｎ１枚の画像がａ組得られる。
【００４１】
コンベア１周分の画像はエプロン１単位の繰り返しであるから、ａ組のｎ１枚の画像のうち同じ順番の画像を比較し、スリット光が当たっている輝度の高い部分の形状から同じ特徴を抽出し、エプロン１単位分の基本パターンを決定する。
【００４２】
具体的には、図５に示すように、各組の１枚目の元の画像に対し、平行移動、不要箇所除去、回転などの処理を行って補正画像を作成し、同一特徴を持つ１枚目画像を決定する。この操作をｎ１枚目の画像まで繰り返して、エプロン１単位分の基本パターンを決定する。
【００４３】
ただし、テレビカメラによる撮影の際の画像一枚一枚のタイミングは、コンベアの搬送速度と同期をとっているわけではないので、厳密にはエプロン１単位の画像枚数が各組で一致している保証はない。この場合でも、図６に示す手法により、各組の画像を一枚一枚比較することにより、同一特徴を持つ画像を抽出して基本パターンを決定することができる。
【００４４】
具体的には、最初に２組目の１枚目の画像について、１組目の１枚目および２枚目と比較し、近い方の画像番号に当てはめる。ここでは１枚目であったとする。次に、２組目の２枚目の画像について、１組目の２枚目および３枚目と比較し、近い方の画像に当てはめる。ここでは３枚目であったとする。このような操作をｎ１枚目まで行う。この例では、２組目の２枚目が欠番となるが、画像の組はａ組あるため、ａが十分に大きい場合には、全体を重ねれば欠番の影響はなくなる。
【００４５】
そして、３組目以降も同様に画像比較を行って画像番号を当てはめる。このようにして、エプロン１単位分の基本パターンを決定することができる。
【００４６】
本例では、コンベアの搬送速度に対してテレビカメラのフレームレートが十分に大きいため、画像一枚ごとの変化が小さく、コンベアと同期をとらなくとも同一特徴を持つ画像を抽出して基本パターンを決定することができる。
【００４７】
以上のいずれの例においても、基本パターンを作成するに当たり、エプロン１単位の繰り返し画像を一組ずつまとめるため、スリット光をエプロン１単位の範囲に一度で照射することが有効である。
【００４８】
剪断屑１１を搬送している際に同様に撮影および画像処理して得られた実パターンと基本パターンとから剪断屑を検出する際のフローＢを図７を参照して説明する。
【００４９】
最初に、撮影した画像とフローＡによって得られた基本パターンとを比較し、最も画像の一致率の高い基本パターンを求める。次いで、撮影画像と基本パターンとの差分をとる。この操作を１枚目（画像番号１）から繰り返す。これにより、差分画像の集合が得られ、この差分画像の集合から差分画像の時系列変化を求め、剪断屑を検出する。
【００５０】
このとき、フローＢによって得られた差分画像から搬送物である剪断屑の有無を判定する際には、所定の判定条件に基づいて行われる。
【００５１】
例えば、図８の事例１のように、差分画像として検出された部分が１枚目、２枚目、３枚目、・・・と連続的に検出されて、一方向に移動したように見え、その部分の大小の変化があまり大きくない場合には、剪断屑として判定する。
【００５２】
これに対し、図８の事例２のように、差分画像として検出された部分が、少数の画面のみ（図の例では差分画像２枚目の１画面のみ）に検出される場合や、事例３のように、スリット光が当たらない範囲のはずが差分画像として検出された部分が存在する場合には、剪断屑として判定しない。
【００５３】
ただし、上記例はあくまでも例示にすぎず、この際の判定条件の閾値は、設備の構成や運転条件などによって調整が必要である。また、上記例以外の判定方法をとる場合もあり得る。
【００５４】
上記事例１とは異なり、差分画像として検出された部分が一定方向に移動するのではなく、差分画像として検出された部分が一定部分に所定時間以上映っている場合は、剪断屑の詰りとして判定することができる。このように判定された場合に、警報装置６で警報を発するようにすることにより、オペレーターによらずに、剪断屑詰りを発見することができる。
【００５５】
逆に、事例３のように剪断屑がないはずの範囲に検出が長時間続く場合は、ごみ、汚れ等の場合が考えられる。したがって、このように判定された場合に、警報を発するようにすることにより、清掃時期のガイダンスを得ることができる。
【００５６】
また、本実施形態のコンベア搬送物監視装置を用いることにより、剪断屑搬送量の検出も可能である。すなわち、剪断屑が検出されている状態で、その画像から剪断屑の面積を求め、積分することで、時間当たりの剪断屑搬送量を計算することができる。コンベアの上流側と下流側の２か所に本実施形態のコンベア搬送物監視装置を設置し、それぞれで上記のように剪断屑搬送量を検出するようにすることにより、上流側に対して下流側の搬送量が少なくなった場合に、これら２つのコンベア搬送物監視装置の間で剪断屑が詰まったという判定をすることができる。
【００５７】
以上のように、本実施形態によれば、搬送物がない状態でコンベア搬送面にスリット光を照射しつつ、コンベア搬送面のスリット光が当たっている部分を含む領域をテレビカメラにて撮影し、画像処理して基本パターンとして記憶させておき、搬送物である剪断屑を搬送している際に同様に撮影および画像処理して得られた実パターンと基本パターンとの差分画像をとるので、凹凸状を有するエプロン型コンベア上にコンベアの搬送面の一部が露出した状態でまばらに存在する剪断屑の有無を自動的に検出することができる。このようにコンベア上の剪断屑を自動的に検出できることにより、剪断屑の詰り等の異常状態を迅速に発見することができ、異常状態の解消処置を短時間で行うことができる。
【００５８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、コンベアとしてエプロン型コンベアを用いたが、これに限るものではなく、複数のコンベア片を連結した他のコンベアを用いることができる。また、複数のコンベア片を連結したものに限らず、搬送面が凹凸状のものであればよい。さらに、搬送物として剪断屑を用いた場合に限らず、コンベアの凹凸面が露出するようにして搬送されるものであれば他の搬送物であってもよい。さらにまた、基本パターンおよび実パターンの画像処理についても、上記実施形態に限るものではなく、種々の手法を採用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  コンベア搬送物監視装置
２  レーザー発振器（スリット状光源）
３  テレビカメラ
４  画像処理装置（画像処理部）
５  制御部
６  警報装置
１０  エプロン型コンベア（コンベア）
１０ａ  コンベア片
１０ｂ  リンク
１１  剪断屑（搬送物）
【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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