(57)【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、
前記平板の温度情報を検知する温度情報検知装置と、
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を記憶した記憶装置と、
前記温度情報検知装置で検知された温度情報と、前記対応関係とに基づいて、前記パラメータの設定を決定し、決定した前記パラメータの設定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装置と、
前記二次元カメラによる撮像データから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、
を備える平面形状測定装置において、
前記平板の温度情報を受信する受信装置をさらに備え、
前記パラメータ設定指令装置は、前記受信装置で受信した温度情報と、前記温度情報検知装置で検知された温度情報と、前記対応関係とに基づいて、前記パラメータの設定を決定し、決定した前記パラメータの設定を前記二次元カメラに対して指令することを特徴とする平面形状測定装置。
【請求項２】
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、
前記平板の温度情報を検知する温度情報検知装置と、
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を記憶した記憶装置と、
前記温度情報検知装置で検知された温度情報と、前記対応関係とに基づいて、前記パラメータの設定を決定し、決定した前記パラメータの設定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装置と、
前記二次元カメラによる撮像データから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、
を備える平面形状測定装置において、
前記温度情報検知装置は、
前記平板の搬送方向に対して垂直な方向の線状の視野を有する一次元カメラと、
前記一次元カメラにより撮像された前記平板の撮像データから前記平板の撮像画の輝度レベルを演算する輝度レベル演算装置と、
を含み、
前記一次元カメラの視野と、前記二次元カメラの視野とが隣り合っており、
前記一次元カメラの撮像データに基づいて、前記二次元カメラの視野に前記平板が入ったことを検知する板有無検知装置と、
前記板有無検知装置により前記二次元カメラの視野に前記平板が入ったことが検知された場合に、前記二次元カメラに撮像を指令する撮像指令装置と、
をさらに備えることを特徴とする平面形状測定装置。
【請求項３】
前記温度情報検知装置は、前記平板の複数個所の温度情報を検知し、それらの検知された温度情報のうち最も高い温度の情報を保持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の平面形状測定装置。
【請求項４】
前記パラメータ設定指令装置は、前記パラメータを複数の異なる値に設定し、当該複数の異なる値の前記パラメータを順次用いて前記平板を複数回連続して撮像することを前記二次元カメラに指令することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の平面形状測定装置。
【請求項５】
前記二次元カメラによる撮像データから前記平板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を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に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。特許文献１及び特許文献２には、操業を効率的にするため、搬送される平板を停止させることなく、一次元カメラを用いて平面形状を測定する方法が提案されている。一次元カメラは、撮像対象から放射されるエネルギを受光する受光素子を線状に配置したカメラである。撮像対象がスラブあるいはそれを圧延した高温の平板の場合、一次元カメラは平板の輻射エネルギを受光し、受光した輻射エネルギの大きさに応じた輝度レベルの信号を出力する。よって、一次元カメラを用いれば、平板が有る部分と無い部分との境界、つまり、平板のエッジをカメラが出力する信号の輝度レベルに基づいて検出することができる。
【０００３】
上記の各特許文献で提案されている測定方法では、視野が平板の搬送方向に平行になるように一次元カメラを設置し、搬送方向に垂直な方向に視野を走査することが行われている。一次元カメラにより得られた撮像データから平板の両側のエッジを検出することにより、エッジ間の距離から平板の長さを測定することができる。また、特許文献２には、視野が平板の搬送方向に垂直になるように一次元カメラを設置し、搬送方向に平行な方向に視野を走査することも開示されている。これによれば、平板の両側のエッジを検出し、エッジ間の距離から平板の幅を測定することができる。さらに、上記の各特許文献には、長さ測定用あるいは幅測定用のカメラを２台並べて設置し、走査により得られた２つのカメラの撮像データから平板の搬送方向に対する傾き角度や平板の曲がりを測定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０３９２７号公報
【特許文献２】特開平１１−４４５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の各特許文献で提案されている測定方法には、以下に述べるように測定精度の点において改良の余地がある。
【０００６】
カメラが撮像する平板の表面温度とカメラで得られた撮像画の輝度レベルとの関係は、アイリス値や露光時間など、カメラの受光特性を決定するパラメータの設定によって決まる。カメラが出力する信号の輝度レベルには上限があるため、上記の各特許文献で提案されている測定方法を実施する上では、想定される平板の表面温度に合わせたパラメータの設定が必要とされる。高温の平板をカメラで撮像したときの撮像画の輝度レベルは、平板の表面温度に対して敏感に変化する。例えば、表面温度が７００℃のときの輝度レベルを基準としたとき、表面温度が８００℃のときの輝度レベルの相対比は５倍であり、表面温度が９００℃のときの輝度レベルの相対比は１８倍にもなる。このため、実際の平板の温度が想定温度よりあまりに高い場合には、撮像画の輝度レベルが上限値に達してしまうおそれがある。また、輝度レベルが上限値に達しなくとも、平板が無い部分と有る部分との境界部分での輝度レベルが上昇する結果、エッジを正確に検知できなくなるおそれがある。逆に、実際の平板の温度が想定温度よりあまりに低い場合には、平板が有る部分の輝度レベルが低くなることで平板が無い部分との境界が曖昧になる結果、エッジを正確に検知できなくなるおそれがある。
【０００７】
また、一次元カメラの視野を走査することで平板の平面形状を測定する方法では、視野を走査する間に平板が移動あるいは回転することの影響を排除することが困難である。このため、平板の曲がり、直角度の変形などを正確に測定できない。
【０００８】
本発明は、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良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、平板の温度情報を検知する温度情報検知装置と、二次元カメラの受光特性を決定するパラメータと、平板の温度との対応関係を記憶した記憶装置と、温度情報検知装置で検知された温度情報と、対応関係とに基づいて、パラメータの設定を決定し、決定したパラメータの設定を二次元カメラに対して指令するパラメータ設定指令装置と、二次元カメラによる撮像データから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、を備える平面形状測定装置において、平板の温度情報を受信する受信装置をさらに備え、パラメータ設定指令装置は、受信装置で受信した温度情報と、温度情報検知装置で検知された温度情報と、対応関係とに基づいて、パラメータの設定を決定し、決定したパラメータの設定を二次元カメラに対して指令することを特徴とするものである。
また、本発明に係る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、平板の温度情報を検知する温度情報検知装置と、二次元カメラの受光特性を決定するパラメータと、平板の温度との対応関係を記憶した記憶装置と、温度情報検知装置で検知された温度情報と、対応関係とに基づいて、パラメータの設定を決定し、決定したパラメータの設定を二次元カメラに対して指令するパラメータ設定指令装置と、二次元カメラによる撮像データから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、を備える平面形状測定装置において、温度情報検知装置は、平板の搬送方向に対して垂直な方向の線状の視野を有する一次元カメラと、一次元カメラにより撮像された平板の撮像データから平板の撮像画の輝度レベルを演算する輝度レベル演算装置と、を含み、一次元カメラの視野と、二次元カメラの視野とが隣り合っており、一次元カメラの撮像データに基づいて、二次元カメラの視野に平板が入ったことを検知する板有無検知装置と、板有無検知装置により二次元カメラの視野に平板が入ったことが検知された場合に、二次元カメラに撮像を指令する撮像指令装置と、をさらに備えることを特徴とするものである。
【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良く測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１の平面形状測定装置を示す構成図である。
【図２】幅方向撮像器を用いた平板の検知方法を説明するための図である。
【図３】幅方向撮像器を用いた平板の検知方法を説明するための図である。
【図４】図１に示す平面形状測定装置の動作フローを示す図である。
【図５】平板の表面温度と撮像画の輝度レベルとの関係の一例を示す図である。
【図６】表面温度ごとの基準温度に対する輝度レベルの相対比の一例を示す表である。
【図７】平板の表面温度に対するカメラの露光時間の設定の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２の平面形状測定装置である。
【図９】ピークホールド処理装置の機能を説明するための図である。
【図１０】ピークホールド処理装置の機能を説明するための図である。
【図１１】図８に示す平面形状測定装置の動作フローを示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３の平面形状測定装置である。
【図１３】図１２に示す平面形状測定装置の撮像時の動作を説明するための図である。
【図１４】図１２に示す平面形状測定装置の動作フローを示す図である。
【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、重複する説明を省略する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の平面形状測定装置を示す構成図である。図１に示す本実施の形態１の平面形状測定装置１は、平板（鋼板）１００を熱間圧延する熱間圧延ラインにおいて、搬送される平板１００の平面形状を、平板を停止させることなく搬送状態のまま測定する装置である。以下の説明では、平板１００の長手方向を長さ方向と称し、平板１００の長手方向及び厚さ方向の双方に対して垂直な方向を幅方向（または板幅方向）と称する。平板１００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。本実施の形態１の平面形状測定装置１は、例えば、粗圧延機の入側または出側において、平板１００の平面形状を測定する。圧延される前の平板１００（スラブ）の寸法は、例えば、長さ２０００ｍｍ程度、幅１０００ｍｍ程度、厚さ３００ｍｍ程度である。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態の平面形状測定装置１は、平面形状撮像器８を備える。平面形状撮像器８は、二次元の視野を有する二次元カメラである。平面形状撮像器８は、光学信号である画像を電気に変換する撮像素子を備える。撮像素子としては、例えば、ＣＣＤエリアイメージセンサ、ＣＭＯＳエリアイメージセンサなどを用いることができる。平面形状撮像器８の視野は、平板１００が通過する領域を包含する。平面形状撮像器８は、平板１００の平面形状を上方から撮像する。平面形状撮像器８は、平板１００の平面形状の静止画を撮像する。平板１００が動いていても、露光時間を比較的短くすることで、平面形状撮像器８は、平板１００の平面形状の静止画を撮像できる。平面形状撮像器８は、平板１００の位置から、例えば２０ｍ〜２５ｍ程度の高さに設置される。平面形状撮像器８の視野は、平板１００が通過する高さにおいて、例えば長さ７ｍ程度、幅６ｍ程度の広さを有する。
【００１５】
平面形状測定装置１は、幅方向撮像器７を備える。幅方向撮像器７は、線状の視野を有する一次元カメラである。幅方向撮像器７は、例えば、ＣＣＤリニアイメージセンサ、ＣＭＯＳリニアイメージセンサなどの撮像素子を備える。幅方向撮像器７の視野は、平板１００の搬送方向に対して垂直になるようにされる。幅方向撮像器７の視野は、平面形状撮像器８の視野に対し、搬送方向の上流側に隣接する。
【００１６】
平面形状測定装置１を構成する以下の各装置の機能は、コンピュータにおいて、メモリ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することができる。複数組のプロセッサ及びメモリが連携しても良い。
【００１７】
平面形状測定装置１は、測定開始指令受信装置３を備える。測定開始指令受信装置３は、外部から発信される測定開始指令を受信する。測定開始指令を発信する図示しない装置は、平板１００が平面形状撮像器８の視野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。当該装置は、例えば、平板１００の搬送速度と搬送ピッチとに基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。
【００１８】
平面形状測定装置１は、幅方向撮像器７を平板１００の検知に使用する。平面形状測定装置１は、測定開始タイミング発生装置４及び板有無検知装置１７を備える。以下、幅方向撮像器７を用いた平板１００の検知方法について、図２及び図３を用いて説明する。
【００１９】
図２において長方形の枠で示すように、平板１００が搬送されるライン上には、平板１００の平面形状の測定を行う測定範囲２８が予め定められている。測定範囲２８は、平面形状撮像器８の視野に相当する。幅方向撮像器７の視野２７は、測定範囲２８（平面形状撮像器８の視野）に対し、搬送方向の上流側の近傍（直近）にある。平板１００が搬送方向において測定範囲２８及び視野２７の上流側の位置１００ａにあるとき、外部の装置から測定開始指令が発信される。測定開始指令受信装置３が外部から測定開始指令を受信すると、その指令は測定開始タイミング発生装置４に送られる。測定開始指令を受け、測定開始タイミング発生装置４は、幅方向撮像器７に対して測定指令を出す。測定指令を受け、幅方向撮像器７は、撮像を開始する。
【００２０】
板有無検知装置１７は、幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルに基づいて、測定範囲２８に平板１００が入ったことを検知する。図３のグラフ（ａ）は、平板１００が測定範囲２８及び視野２７の上流の位置１００ａにあるときの幅方向撮像器７の撮像信号の一例である。グラフ（ａ）では、板幅方向のどの位置の輝度レベルも板有検知閾値レベルを超えていない。板有検知閾値レベルは、平板１００が視野内に有る場合の輝度レベルと無い場合の輝度レベルとを明確に区別することができるレベルに設定されている。この場合、板有無検知装置１７は、平板１００を検知していないことを表す板無信号を出力する。
【００２１】
搬送されている平板１００は、やがて、測定範囲２８へ進入してくる。図３のグラフ（ｂ）は、平板１００が測定範囲２８へ進入する途中の位置１００ｂ（図２参照）にあるときの幅方向撮像器７の撮像信号の一例である。グラフ（ｂ）では、板幅方向の中央部の輝度レベルが板有検知閾値レベルを超えている。この場合、板有無検知装置１７は、平板１００を検知していることを表す板有信号を出力する。
【００２２】
搬送されている平板１００は、やがて、測定範囲２８の中へ完全に進入する。図３のグラフ（ｃ）は、平板１００が測定範囲２８内に完全に入ったときの幅方向撮像器７の撮像信号の一例である。グラフ（ｃ）では、板幅方向のどの位置の輝度レベルも板有検知閾値レベルを超えていない。この場合、板有無検知装置１７は、平板１００を検知していないことを表す板無信号を出力する。
【００２３】
板有無検知装置１７が出力する信号が、平板１００を検知している板有信号から平板１００を検知していない板無信号に変化したとき、測定開始タイミング発生装置４は、平面形状撮像器８に対して測定開始指令を出す。測定開始指令を受け、平面形状撮像器８は、平板１００の静止画像を撮像し、その撮像データを収集する。
【００２４】
平面形状測定装置１は、平面形状撮像器８による撮像で得られた撮像データを処理するために、幅エッジ座標演算装置９ａ、長さエッジ座標演算装置９ｂ、エッジ座標間幅演算装置１０ａ、エッジ座標間長さ演算装置１０ｂ、幅エッジ中央座標演算装置１１ａ、長さエッジ中央座標演算装置１１ｂ、傾斜角演算装置１２、幅プロフィール演算装置１３、長さ方向曲り形状演算装置１４、長さプロフィール演算装置１５、及び幅方向曲り形状演算装置１６を備える。これらの装置は、平板１００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を構成する。
【００２５】
幅エッジ座標演算装置９ａは、平面形状撮像器８が撮像した撮像画を画像処理することで、平板１００のエッジを検出し、平板１００の幅を測定するためのエッジ座標を演算する。長さエッジ座標演算装置９ｂは、平面形状撮像器８が撮像した撮像画を画像処理することで、平板１００のエッジを検出し、平板１００の長さを測定するためのエッジ座標を演算する。
【００２６】
エッジ座標間幅演算装置１０ａは、幅エッジ座標演算装置９ａの演算結果に基づき、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１００の幅を演算する。エッジ座標間長さ演算装置１０ｂは、長さエッジ座標演算装置９ｂの演算結果に基づき、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１００の長さを演算する。
【００２７】
幅エッジ中央座標演算装置１１ａは、幅エッジ座標演算装置９ａの演算結果に基づき、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１００の長さ方向に沿って演算する。長さエッジ中央座標演算装置１１ｂは、長さエッジ座標演算装置９ｂの演算結果に基づき、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１００の幅方向に沿って演算する。
【００２８】
傾斜角演算装置１２は、幅エッジ中央座標演算装置１１ａ及び長さエッジ中央座標演算装置１１ｂの演算結果に基づき、平板１００の傾き角度（正規の向きに対する平板１００の回転角度）を演算する。
【００２９】
幅プロフィール演算装置１３は、傾斜角演算装置１２の演算結果に基づき、エッジ座標間幅演算装置１０ａの検算結果を補正することで、平板１００の幅が平板１００の長さ方向に沿ってどのように変化するかを示すプロフィール（以下、「幅プロフィール」と称する）を演算する。長さプロフィール演算装置１５は、傾斜角演算装置１２の演算結果に基づき、エッジ座標間長さ演算装置１０ｂの検算結果を補正することで、平板１００の長さが平板１００の幅方向に沿ってどのように変化するかを示すプロフィール（以下、「長さプロフィール」と称する）を演算する。
【００３０】
長さ方向曲り形状演算装置１４は、傾斜角演算装置１２の演算結果に基づき、幅エッジ中央座標演算装置１１ａの検算結果を補正することで、平板１００の幅の中心位置が平板１００の長さ方向に沿ってどのように曲がっているかを示すプロフィール（以下、「長さ方向曲がり形状」と称する）を演算する。幅方向曲り形状演算装置１６は、傾斜角演算装置１２の演算結果に基づき、長さエッジ中央座標演算装置１１ｂの検算結果を補正することで、平板１００の長さの中心位置が平板１００の幅方向に沿ってどのように曲がっているかを示すプロフィール（以下、「幅方向曲がり形状」と称する）を演算する。
【００３１】
幅プロフィール演算装置１３、長さ方向曲り形状演算装置１４、長さプロフィール演算装置１５及び幅方向曲り形状演算装置１６は、平板１００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の例である。本実施の形態１の平面形状測定装置１では、これらのゆがみ演算装置を備えたことで、平板１００の直角度の変形、平板１００の中心線の曲がりなどの、平板１００の平面形状のゆがみを正確に測定できる。
【００３２】
ここで、カメラの受光特性を決定するパラメータ値を固定したとき、平板１００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図５に示す。図５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５に示すグラフの横軸は、平板１００の表面温度である。このグラフより、横軸の平板１００の表面温度に対して、敏感に輝度レベルは変わることが分かる。図５に示す平板１００の表面温度と輝度レベルとの関係を表にまとめたものが図６である。この表には、様々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。例えば、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。このように輝度レベルが上限値を大きく上回っている撮像画からはエッジを検出することは難しい。逆に、輝度レベルが上限値に対してあまりに低い撮像画からエッジを検出することも難しい。撮像画の輝度レベルは、受光特性を決定するパラメータ値を変えることで調整することができる。よって、撮像画からエッジを正確に検出するには、上記のパラメータ値が、搬送されてくる平板１００の表面温度との関係で、適切な値になっていることが望ましい。
【００３３】
本実施の形態の平面形状測定装置１は、幅方向撮像器７及び平面形状撮像器８の露光時間を調整することにより、平板１００の表面温度の高低によらず、撮像画の輝度レベルを適正なものとする。平面形状測定装置１は、平板温度情報受信装置２、露光時間テーブル記憶装置５、及び、露光時間設定指令装置６を備える。平板温度情報受信装置２は、外部から発信される平板１００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１の上流に配置された温度計（例えば放射温度計）で平板１００の表面温度を計測し、その温度計測値を表面温度情報として発信する。あるいは、温度計から平面形状測定装置１までの搬送区間内の熱の収支に基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。
【００３４】
露光時間テーブル記憶装置５には、幅方向撮像器７及び平面形状撮像器８の露光時間と、平板１００の表面温度とを対応付ける露光時間テーブルが記憶されている。露光時間は、カメラ（幅方向撮像器７及び平面形状撮像器８）の受光特性を決定するパラメータの一例である。露光時間テーブルのイメージを図７に示す。図７に示す露光時間テーブルでは、平板１００の表面温度が高いほど露光時間は短くされている。露光時間設定指令装置６は、平板温度情報受信装置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基づいて、露光時間の設定を幅方向撮像器７及び平面形状撮像器８に対して指令する。幅方向撮像器７及び平面形状撮像器８は、露光時間設定指令装置６からの指令に従って露光時間の設定を行う。
【００３５】
なお、本発明では、カメラ（幅方向撮像器７及び平面形状撮像器８）の受光特性を決定するパラメータとして、露光時間に代えて、例えばアイリス値（Ｆ値）を制御しても良い。すなわち、平板１００の表面温度が高いほど、アイリス値（Ｆ値）を大きくしてカメラの絞りを絞るように調整しても良い。機械的な調整が必要なアイリス値に比べ、電気的な調整で済む露光時間の方が応答性に優れている。なお、カメラの受光特性を決定するパラメータには、他に、シャッター速度、露出値などが含まれる。
【００３６】
上述した通り、撮像画の輝度レベルは、平板１００の表面温度に対して敏感に変化する。撮像画の輝度レベルとして、望ましい態様は、輝度レベルが飽和しているが過飽和ではない撮像画、または、輝度レベルが非飽和であって低すぎない撮像画である。
【００３７】
例えば、実際の平板１００の表面温度が８００℃であるにも係わらず、何らかの要因により、外部から受信した表面温度情報が７００℃になっていたとする。この場合、７００℃のときの輝度レベルが上限値の１００％となるように平面形状撮像器８の露光時間が設定されているならば、平面形状撮像器８は輝度レベルの上限値の５００％の光を受光することになる。その結果、平面形状撮像器８の撮像画は、輝度レベルが過飽和の状態となる。輝度レベルが過飽和の撮像画では、平板１００が無い部分の撮像信号のすそのが持ち上がってしまい、エッジの正確な座標を演算することが難しくなり、平板１００の平面形状を正確に測定することが難しい。
【００３８】
このため、露光時間テーブルによる露光時間の設定は、表面温度情報に対して、輝度レベルが８０％程度となるように設定されることが望ましい。ところが、例えば、実際の平板１００の表面温度が７００℃であるにも係わらず、何らかの要因により、外部から受信した表面温度情報が８００℃になっていたとする。この場合、８００℃のときの輝度レベルが上限値の８０％となるように平面形状撮像器８の露光時間が設定されていると、平面形状撮像器８が受光する光は輝度レベルの上限値の８０％の５分の１、すなわち、１６％まで低下してしまう。その結果、平面形状撮像器８の撮像画の輝度レベルは、低すぎる状態となる。輝度レベルが低すぎる撮像画では、平板１００が有る部分の輝度レベルと無い部分の輝度レベルとの間の差が小さくなるため、エッジの正確な座標を演算することが難しくなり、平板１００の平面形状を正確に測定することが難しい。
【００３９】
以上のような事項に鑑み、本実施の形態の平面形状測定装置１は、輝度レベル演算装置１８をさらに備える。輝度レベル演算装置１８は、幅方向撮像器７の撮像データから撮像信号をサンプリングし、撮像画の輝度レベルを演算する。幅方向撮像器７の撮像画の輝度レベルは、平板１００の表面温度情報として利用できる。露光時間設定指令装置６は、輝度レベル演算装置１８で演算された輝度レベルに基づいて、幅方向撮像器７及び平面形状撮像器８の露光時間の設定を調整する。露光時間設定指令装置６は、例えば、輝度レベル演算装置１８で演算された輝度レベルから平板１００の実際の表面温度を推定し、推定した表面温度に適した露光時間を露光時間テーブルを参照して決定する。露光時間設定指令装置６は、輝度レベル演算装置１８で演算された輝度レベルと、平板温度情報受信装置２で受信した表面温度情報とに基づいて、平板１００の実際の表面温度を推定しても良い。あるいは、露光時間設定指令装置６は、撮像画の輝度レベルが上限値に達して且つ過飽和の場合、現在設定されている露光時間に所定の減少係数をかけることにより露光時間を短くしても良い。また、露光時間設定指令装置６は、撮像画の輝度レベルが低すぎる場合、現在設定されている露光時間に所定の増加係数をかけることにより露光時間を長くしても良い。
【００４０】
圧延機のロールとの接触、水冷などによって平板１００の表面温度が一時的に低下した後、平板１００の内部からの熱伝導による復熱効果で、平板１００の表面温度が再び上昇する場合がある。このため、平板１００の表面温度は、時々刻々変化する場合がある。ゆえに、平面形状撮像器８が平板１００を撮像するときの平板１００の表面温度は、外部から受信する平板１００の表面温度情報に基づいて精度良く予測することが難しい場合がある。
【００４１】
本実施の形態の平面形状測定装置１は、平面形状撮像器８が平板１００を撮像する直前に、幅方向撮像器７で平板１００を撮像し、得られた撮像画の輝度レベルを演算して、平面形状撮像器８の露光時間の設定を調整するように構成される。このような構成によれば、外部からの平板１００の表面温度情報の誤差が大きい場合でも、明るすぎず暗すぎずの適切な明るさの撮像画を得ることができ、エッジの正確な座標を演算して長さや幅を正確に測定することができる。
【００４２】
平面形状撮像器８へ設定される露光時間は、通常、１μ秒から１０ｍ秒程度の範囲内で設定される。従って、平板１００が移動中に平面形状撮像器８が撮像しても、収集した撮像画は、静止画と同等の画像が得られる。このため、平板１００の移動による画像の乱れの測定結果への影響は、無視できる範囲である。
【００４３】
次に、本実施の形態１の平面形状測定装置１の動作フローの一例を図４に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ１０１：装置の外部から発信される平板１００に関する表面温度情報を平板温度情報受信装置２が受信する。
ステップＳ１０２：露光時間設定指令装置６は、露光時間テーブル記憶装置５に記憶された露光時間テーブルを参照して、平板温度情報受信装置２が受信した表面温度情報に対応する、幅方向撮像器７及び平面形状撮像器８の露光時間を取得する。
ステップＳ１０３：露光時間設定指令装置６は、幅方向撮像器７に対して、ステップＳ１０２で取得した露光時間を設定する。
【００４４】
ステップＳ１０４：装置の外部から発信される測定開始指令を測定開始指令受信装置３が受信する。
ステップＳ１０５：測定開始タイミング発生装置４は、測定を開始するタイミングを検知するための準備を幅方向撮像器７に対して指示する。
ステップＳ１０６：平板１００が幅方向撮像器７の視野２７へ進入すると、幅方向撮像器７の撮像信号より、板有無検知装置１７は、板有りを検知する。
【００４５】
ステップＳ１０７：輝度レベル演算装置１８は、幅方向撮像器７の撮像信号の輝度レベルをサンプリングし、輝度レベルを演算する。
ステップＳ１０８：平板１００の全体が平面形状撮像器８の視野（測定範囲２８）内に入ると、幅方向撮像器７の撮像信号より、板有無検知装置１７は、板無しを検知する。
ステップＳ１０９：露光時間設定指令装置６は、輝度レベル演算装置１８の演算結果に基づき、露光時間テーブルを参照し、平面形状撮像器８に対して、適切な露光時間を設定する。
【００４６】
ステップＳ１１０：板有無検知装置１７が板無しを検知すると、測定開始タイミング発生装置４は、測定開始を平面形状撮像器８へ指示する。平面形状撮像器８により、視野（測定範囲２８）内を移動する平板１００の平面形状の撮像画を収集する。
ステップＳ１１１：幅エッジ座標演算装置９ａは、平面形状撮像器８の撮像結果から、平板１００の幅を測定するためのエッジ座標を演算する。長さエッジ座標演算装置９ｂは、平面形状撮像器８の撮像結果から、平板１００の長さを測定するためのエッジ座標を演算する。
【００４７】
ステップＳ１１２：エッジ座標間幅演算装置１０ａは、幅エッジ座標演算装置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間隔を演算することで、平板１００の幅を演算する。
ステップＳ１１３：幅エッジ中央座標演算装置１１ａは、幅エッジ座標演算装置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１００の長さ方向に沿って演算する。
ステップＳ１１４：エッジ座標間長さ演算装置１０ｂは、長さエッジ座標演算装置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１００の長さを演算する。
ステップＳ１１５：長さエッジ中央座標演算装置１１ｂは、長さエッジ座標演算装置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１００の幅方向に沿って演算する。
【００４８】
ステップＳ１１６：傾斜角演算装置１２は、幅エッジ中央座標演算装置１１ａで演算された複数点の座標に基づき、平板１００の傾斜角を演算する。
ステップＳ１１７：傾斜角演算装置１２は、長さエッジ中央座標演算装置１１ｂで演算された複数点の座標に基づき、平板１００の傾斜角を演算する。
【００４９】
ステップＳ１１８：幅プロフィール演算装置１３は、傾斜角演算装置１２で演算された傾き角度を用いて、エッジ座標間幅演算装置１０ａの検算結果を補正することで、平板１００の幅プロフィールを演算する。
ステップＳ１１９：長さ方向曲り形状演算装置１４は、傾斜角演算装置１２で演算された傾き角度を用いて、幅エッジ中央座標演算装置１１ａの検算結果を補正することで、平板１００の長さ方向曲がり形状を演算する。
ステップＳ１２０：長さプロフィール演算装置１５は、傾斜角演算装置１２で演算された傾き角度を用いて、エッジ座標間長さ演算装置１０ｂの検算結果を補正することで、平板１００の長さプロフィールを演算する。
ステップＳ１２１：幅方向曲り形状演算装置１６は、傾斜角演算装置１２で演算された傾き角度を用いて、長さエッジ中央座標演算装置１１ｂの検算結果を補正することで、平板１００の幅方向曲がり形状を演算する。
【００５０】
本実施の形態の平面形状測定装置１では、一つの二次元カメラ（平面形状撮像器８）が短時間の露光時間内に撮像した静止画に相当する撮像画から、傾斜角演算装置１２によって平板１００の傾き角度を演算しているので、傾き角度を正確に測定できる。そのため、本実施の形態によれば、平板１００の幅プロフィール、長さ方向曲がり形状、長さプロフィール、及び幅方向曲がり形状を正確に測定できる。
【００５１】
これに対し、平板搬送方向に対して垂直な方向に視野を有する幅測定用の二つの一次元カメラを同時に走査することで平板１００を撮像し、それらの撮像画から平板１００の傾き角度を演算するようにした場合には、平板１００の直角度の変形の影響及び撮像中の平板１００の移動の影響を受けるため、平板１００の幅プロフィールを正確に測定できない可能性があり、平板１００の長さ方向曲がり形状も正確に測定できない可能性がある。また、平板搬送方向に対して平行な方向に視野を有する長さ測定用の二つの一次元カメラを同時に走査することで平板１００を撮像し、それらの撮像画から平板１００の傾き角度を演算するようにした場合には、平板１００の直角度の変形の影響及び撮像中の平板１００の移動の影響を受けるため、平板１００の長さプロフィールを正確に測定できない可能性があり、平板１００の幅方向曲がり形状も正確に測定できない可能性がある。
【００５２】
本実施の形態では、露光時間設定指令装置６は、平面形状撮像器８の受光特性を決定するパラメータを設定するパラメータ設定指令装置としての機能を有する。また、幅方向撮像器７及び輝度レベル演算装置１８は、平板１００の表面温度情報を検知する温度情報検知装置としての機能を有する。本発明では、平面形状撮像器８が平板１００を撮像する直前に平板１００の表面温度を放射温度計（図示省略）で測定し、その測定結果に基づいて、平面形状撮像器８の露光時間等のパラメータを調整しても良い。本実施の形態１の平面形状測定装置１は、平板温度情報受信装置２を備えるが、本発明では、平板温度情報受信装置２は無くても良い。本発明では、外部からの表面温度情報を受信せず、温度情報検知装置で検知された平板１００の表面温度情報に基づいて、パラメータ設定指令装置が平面形状撮像器８の受光特性を決定するパラメータを設定しても良い。
【００５３】
実施の形態２．
次に、図８から図１１を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。
【００５４】
図８は、本発明の実施の形態２の平面形状測定装置を示す構成図である。図８に示す本実施の形態２の平面形状測定装置１は、実施の形態１の構成に加えて、幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルの最大値を保持するピークホールド処理装置１９をさらに備える。ピークホールド処理装置１９は、板有無検知装置１７が平板１００が有ることを検知している状態の間に、幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルの最大値を保持し続ける。輝度レベル演算装置１８は、板有無検知装置１７が平板１００が有ることを検知している状態の間にピークホールド処理装置１９によってピークホールド処理された幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルを演算する。ピークホールド処理装置１９は、幅方向撮像器７で検知された複数個所の温度情報のうち、最も高い温度の情報を保持する機能を有する。
【００５５】
図９及び図１０を参照して、ピークホールド処理装置１９の機能についてさらに説明する。平板１００の温度は、水で冷却されていない状態で、自然空冷されている状態では、中央部の温度が高く、端部の温度は中央部に比べて低い傾向にあり、温度分布は平滑化されたなだらかな変化となっている。図９中のグラフは、そのような状態の平板１００が幅方向撮像器７の視野２７を通過したときの幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルの変化を示すグラフである。このグラフの輝度レベルは、平板１００の幅方向の中心位置（図９中のＡ−Ａ位置）の輝度レベルである。このグラフの横軸上の位置は、グラフの上に示した平板１００の長さ方向の位置に対応している。図９に示す場合には、板有無検知装置１７が平板１００が有ることを検知している状態の間の輝度レベルを複数回サンプリングし、それらの平均値を演算することで、平板１００の表面温度を精度良く検知できる。
【００５６】
熱間圧延ラインでは、平板１００は、水で冷却される。冷却水が掛けられた部分の表面温度は一時的に低下していることがある。図１０中のグラフ（ａ）は、冷却水によって表面温度が局所的に低下した状態の平板１００が幅方向撮像器７の視野２７を通過したときの幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルの変化を示すグラフである。このグラフ（ａ）の輝度レベルは、平板１００の幅方向の中心位置（図１０中のＡ−Ａ位置）の輝度レベルである。このグラフ（ａ）の横軸上の位置は、グラフ（ａ）の上に示した平板１００の長さ方向の位置に対応している。
【００５７】
図１０に示すように、水冷の影響で平板１００の表面温度が局所的に低下した部分で、幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルにも落ち込みが発生する。幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルをグラフ（ａ）のように複数個所でサンプリングし、それらの平均値を演算する方法で平板１００の表面温度を演算した場合には、輝度レベルの局所的な落ち込みに演算結果が影響され、平面形状撮像器８の適切な露光時間の設定ができないという問題がある。すなわち、平板１００の表面温度が実際よりも低く演算されることで、平面形状撮像器８の露光時間が適正値より長く設定されてしまう。
【００５８】
図１０中のグラフ（ｂ）は、ピークホールド処理装置１９によってピークホールド処理された幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルの変化を示すグラフである。ピークホールド処理装置１９は、板有無検知装置１７が平板１００が有ることを検知している状態の間のＡ−Ａ位置の複数個所の輝度レベルをサンプリングし、サンプリングされた輝度レベルの最大値を保持する。すなわち、ピークホールド処理装置１９は、幅方向撮像器７の撮像信号に基づき、平板１００の搬送方向に、輝度レベルをピークホールドする。
【００５９】
輝度レベル演算装置１８は、板有無検知装置１７が平板１００が有ることを検知している状態の間にピークホールド処理装置１９によってピークホールド処理された幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルを演算する。これにより、水冷の影響で平板１００の表面温度が局所的に低下した部分を除いた部分の平板１００の表面温度情報を精度良く検知できる。その結果、平面形状撮像器８の露光時間を適切に設定できる。
【００６０】
次に、本実施の形態２の平面形状測定装置１の動作フローの一例を図１１に示すフローチャートを参照して説明するが、実施の形態１の動作フロー（図４）との相違点を中心に説明し、同様の点は説明を省略する。本実施の形態２の動作フローは、実施の形態１の動作フロー（図４）のステップＳ１０７に代えてステップＳ１３０及びステップＳ１３１があること以外は、実施の形態１の動作フローと同じである。図１１に示すように、本実施の形態２の動作フローは、ステップＳ１０６、ステップＳ１３０、ステップＳ１３１、ステップＳ１０８の順に実行されるステップを含む。
【００６１】
ステップＳ１０６で、平板１００が幅方向撮像器７の視野２７へ進入し、板有無検知装置１７が、幅方向撮像器７の撮像信号より、板有りを検知すると、本実施の形態２の平面形状測定装置１は、次の動作を行う。
【００６２】
ステップＳ１３０：ピークホールド処理装置１９は、平板１００の搬送方向に輝度レベルをピークホールドするように、幅方向撮像器７の撮像信号を処理する。
ステップＳ１３１：輝度レベル演算装置１８は、ピークホールド処理装置１９によってピークホールド処理された幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルを演算する。
ステップＳ１０８：平板１００の全体が平面形状撮像器８の視野（測定範囲２８）内に入ると、幅方向撮像器７の撮像信号より、板有無検知装置１７は、板無しを検知する。
ステップＳ１０９：露光時間設定指令装置６は、輝度レベル演算装置１８の演算結果に基づき、露光時間テーブルを参照し、平面形状撮像器８に対して、適切な露光時間を設定する。
【００６３】
本実施の形態２では、露光時間設定指令装置６は、ピークホールド処理装置１９によってピークホールド処理された幅方向撮像器７の撮像データの輝度レベルを輝度レベル演算装置１８が演算した演算結果に基づき、露光時間を設定する。このため、平板１００の水冷による局所的な表面温度の低下の影響を受けることなく、平面形状撮像器８に対して、より適切な露光時間を設定できる。本実施の形態２では、幅方向撮像器７、輝度レベル演算装置１８、及びピークホールド処理装置１９は、平板１００の表面温度情報を検知する温度情報検知装置としての機能を有する。
【００６４】
実施の形態３．
次に、図１２から図１４を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。
【００６５】
図１２は、本発明の実施の形態３の平面形状測定装置を示す構成図である。図８に示す本実施の形態３の平面形状測定装置１は、実施の形態１の構成に加えて、連続撮像指令装置２０をさらに備える。
【００６６】
輝度レベル演算装置１８は、実施の形態１と同様にして、板有無検知装置１７が板有り検知状態の間に、幅方向撮像器７の輝度レベルを演算する。露光時間設定指令装置６は、平面形状撮像器８の撮像前に、輝度レベル演算装置１８で演算された輝度レベルと、露光時間テーブル記憶装置５に記憶された露光時間テーブルとに基づいて、複数の異なる露光時間の設定値を、連続撮像指令装置２０に指示する。
【００６７】
露光時間設定指令装置６は、例えば次のようにして、複数の異なる露光時間を設定する。露光時間設定指令装置６は、輝度レベル演算装置１８で演算された輝度レベルから平板１００の表面温度を推定し、露光時間テーブルを参照し、推定表面温度に適した露光時間と、推定表面温度より高い温度または推定表面温度より低い温度に適した露光時間とを設定する。例えば３つの異なる露光時間を設定する場合には、推定表面温度に適した露光時間と、（推定表面温度＋２５℃）に適した露光時間と、（推定表面温度＋５０℃）に適した露光時間とを設定する。あるいは、推定表面温度に適した露光時間と、（推定表面温度＋２５℃）に適した露光時間と、（推定表面温度−２５℃）に適した露光時間とを設定する。
【００６８】
連続撮像指令装置２０は、平面形状撮像器８へ、複数回連続して撮像することを指示する。連続撮像指令装置２０は、平面形状撮像器８へ各回の撮像を指示するとき、露光時間設定指令装置６から指令された複数の異なる露光時間の設定値に基づき、各回で異なる露光時間を指示する。平面形状撮像器８は、複数回連続して撮像する旨の指令を受けて、露光時間が異なる複数の撮像画１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，・・・，１００ｎを収集する。
【００６９】
幅エッジ座標演算装置９ａは、平面形状撮像器８が撮像した複数の撮像画を画像処理し、撮像画ごとに、平板１００のエッジを検出し、平板１００の幅を測定するためのエッジ座標を演算する。長さエッジ座標演算装置９ｂは、平面形状撮像器８が撮像した複数の撮像画を画像処理し、撮像画ごとに、平板１００のエッジを検出し、平板１００の長さを測定するためのエッジ座標を演算する。
【００７０】
エッジ座標間幅演算装置１０ａは、幅エッジ座標演算装置９ａの演算結果に基づき、平面形状撮像器８が撮像した複数の撮像画ごとに、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１００の幅を演算する。エッジ座標間幅演算装置１０ａは、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値を、最終的な演算結果としても良い。または、エッジ座標間幅演算装置１０ａは、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
【００７１】
ここで、最も正確な演算結果とは、例えば、以下のような演算結果である。例えば最小二乗法等の方法により、演算結果をＮ次曲線で近似する。近似曲線から大きく外れるデータは、ノイズと考えられる。ノイズとなるデータの割合が最も小さい演算結果が、最も正確な演算結果と考えられる。よって、近似曲線から大きく外れるデータの割合が最も小さい演算結果を最も正確な演算結果することができる。
【００７２】
エッジ座標間長さ演算装置１０ｂは、長さエッジ座標演算装置９ｂの演算結果に基づき、平面形状撮像器８が撮像した複数の撮像画ごとに、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１００の長さを演算する。エッジ座標間長さ演算装置１０ｂは、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
【００７３】
幅エッジ中央座標演算装置１１ａは、幅エッジ座標演算装置９ａの演算結果に基づき、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１００の長さ方向に沿って演算する。幅エッジ中央座標演算装置１１ａは、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
【００７４】
長さエッジ中央座標演算装置１１ｂは、長さエッジ座標演算装置９ｂの演算結果に基づき、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１００の幅方向に沿って演算する。長さエッジ中央座標演算装置１１ｂは、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
【００７５】
傾斜角演算装置１２は、幅エッジ中央座標演算装置１１ａ及び長さエッジ中央座標演算装置１１ｂの演算結果に基づき、搬送方向に対する平板１００の傾き角度を演算する。傾斜角演算装置１２は、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
【００７６】
幅プロフィール演算装置１３は、傾斜角演算装置１２の演算結果に基づき、エッジ座標間幅演算装置１０ａの検算結果を補正することで、平板１００の幅プロフィールを演算する。幅プロフィール演算装置１３は、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
【００７７】
長さプロフィール演算装置１５は、傾斜角演算装置１２の演算結果に基づき、エッジ座標間長さ演算装置１０ｂの検算結果を補正することで、平板１００の長さプロフィールを演算する。長さプロフィール演算装置１５は、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
【００７８】
長さ方向曲り形状演算装置１４は、傾斜角演算装置１２の演算結果に基づき、幅エッジ中央座標演算装置１１ａの検算結果を補正することで、平板１００の長さ方向曲がり形状を演算する。長さ方向曲り形状演算装置１４は、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
【００７９】
幅方向曲り形状演算装置１６は、傾斜角演算装置１２の演算結果に基づき、長さエッジ中央座標演算装置１１ｂの検算結果を補正することで、平板１００の幅方向曲がり形状を演算する。幅方向曲り形状演算装置１６は、上記と同様にして、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。
【００８０】
本実施の形態３では、連続撮像指令装置２０を設け、平面形状撮像器８が、複数の異なる露光時間の指令を受けて、複数の異なる露光時間の撮像画を収集する。異なる露光時間で複数回連続して撮像された複数の画像から得られた演算結果の平均値、または最も正確な演算結果を、各演算装置の演算結果とすることで、演算結果がより安定し、より精度の高い演算結果が得られる。
【００８１】
前述したように、圧延機のロールとの接触、水冷などによって平板１００の表面温度が一時的に低下した後、平板１００の内部からの熱伝導による復熱効果で、平板１００の表面温度が再び上昇することがある。このため、平板１００の表面温度は、時々刻々変化する場合がある。そのような場合であっても、本実施の形態３によれば、明るすぎず暗すぎずの適切な明るさの撮像画を選択できるので、より正確なエッジ座標が求められ、より精度の高い演算結果が得られる。
【００８２】
図１３は、本実施の形態３の撮像時の動作を説明するための図である。図１３を参照して、本実施の形態３の平面形状測定装置１の幅方向撮像器７及び平面形状撮像器８が平板１００を撮像するときの動作を説明する。
【００８３】
図１３において、平板１００が搬送方向において平面形状撮像器８の測定範囲２８及び幅方向撮像器７の視野２７の上流側の位置１００ａにあるとき、外部の装置から測定開始指令が発信される。測定開始指令受信装置３が外部から測定開始指令を受信すると、その指令は測定開始タイミング発生装置４に送られる。測定開始指令を受け、測定開始タイミング発生装置４は、幅方向撮像器７に対して測定指令を出す。測定指令を受け、幅方向撮像器７は、撮像を開始する。
【００８４】
搬送されている平板１００は、やがて、測定範囲２８へ進入してくる。平板１００が測定範囲２８へ進入する途中の位置１００ｂにあるとき、板有無検知装置１７は、幅方向撮像器７の撮像信号に基づき、板有信号を出力する。
【００８５】
搬送されている平板１００は、やがて、測定範囲２８の中へ完全に進入する。板有無検知装置１７が出力する信号が、平板１００を検知している板有信号から平板１００を検知していない板無信号に変化したとき、測定開始タイミング発生装置４は、連続撮像指令装置２０に対して測定開始指令を出す。連続撮像指令装置２０は、露光時間設定指令装置６から受けた、複数の異なる露光時間の設定値を平面形状撮像器８に対して指令する。平面形状撮像器８は、平板１００が測定範囲２８内を移動する間に複数回連続して撮像することで、複数の撮像画１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，・・・，１００ｎを収集する。これらの複数の撮像画１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，・・・，１００ｎは、露光時間設定指令装置６により設定された、互いに異なる露光時間にて撮像される。図１３では、３枚の撮像画１００ｄ，１００ｅ，１００ｆを撮像した例を示す。平面形状撮像器８の撮像の回数（撮像画の枚数）は、３枚に限定されるものではなく、２枚あるいは４枚以上でも良い。
【００８６】
次に、本実施の形態３の平面形状測定装置１の動作フローの一例を図１４に示すフローチャートを参照して説明するが、実施の形態１の動作フロー（図４）との相違点を中心に説明し、同様の点は説明を省略する。本実施の形態３の動作フローは、実施の形態１の動作フロー（図４）のステップＳ１０９及びステップＳ１１０に代えてステップＳ１４０及びステップＳ１４１があること以外は、実施の形態１の動作フローと同じである。図１４に示すように、本実施の形態３の動作フローは、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８、ステップＳ１４０、ステップＳ１４１、ステップＳ１１１の順に実行されるステップを含む。
【００８７】
ステップＳ１０７：輝度レベル演算装置１８は、幅方向撮像器７の撮像信号の輝度レベルをサンプリングし、輝度レベルを演算する。
ステップＳ１０８：平板１００の全体が平面形状撮像器８の視野（測定範囲２８）内に入ると、幅方向撮像器７の撮像信号より、板有無検知装置１７は、板無しを検知する。
【００８８】
ステップＳ１４０：露光時間設定指令装置６は、輝度レベル演算装置１８の演算結果に基づき、露光時間テーブルを参照して複数の異なる露光時間を設定し、それらの設定値を連続撮像指令装置２０に指示する。
ステップＳ１４１：板有無検知装置１７が板無しを検知すると、測定開始タイミング発生装置４は、測定開始指令を出す。測定開始指令は、連続撮像指令装置２０を経由して、平面形状撮像器８へ伝えられる。平面形状撮像器８は、連続撮像指令装置２０からの指令に基づき、複数回連続して撮像する。平面形状撮像器８は、連続撮像指令装置２０からの指令に基づき、各回で異なる露光時間で撮像する。これにより、平面形状撮像器８は、露光時間の異なる複数の撮像画１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，・・・，１００ｎを収集する。
【００８９】
ステップＳ１１１：幅エッジ座標演算装置９ａは、平面形状撮像器８が撮像した複数の撮像画を画像処理し、撮像画ごとに、平板１００のエッジを検出し、平板１００の幅を測定するためのエッジ座標を演算する。長さエッジ座標演算装置９ｂは、平面形状撮像器８が撮像した複数の撮像画を画像処理し、撮像画ごとに、平板１００のエッジを検出し、平板１００の長さを測定するためのエッジ座標を演算する。
【００９０】
ステップＳ１１２以下では、各演算装置が、複数の撮像画ごとに演算し、複数の撮像画ごとの演算結果の平均値、または、複数の撮像画ごとの演算結果のうち最も正確な演算結果を、最終的な演算結果としても良い。または、ステップＳ１１１で、幅エッジ座標演算装置９ａ及び長さエッジ座標演算装置９ｂが、複数の撮像画ごとのエッジ座標の演算結果のうち最も正確なエッジ座標の演算結果を選択し、ステップＳ１１２以下では、各演算装置が、その選択された最も正確なエッジ座標の演算結果を用いて演算しても良い。
【００９１】
本実施の形態３では、露光時間設定指令装置６及び連続撮像指令装置２０は、平面形状撮像器８の受光特性を決定するパラメータを複数の異なる値に設定し、当該複数の異なる値のパラメータを順次用いて平板１００を複数回連続して撮像することを平面形状撮像器８に指令するパラメータ設定指令装置としての機能を有する。
【００９２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明では、上述した複数の実施の形態を任意に組み合わせて実施しても良い。
【符号の説明】
【００９３】
１  平面形状測定装置、２  平板温度情報受信装置、３  測定開始指令受信装置、４  測定開始タイミング発生装置、５  露光時間テーブル記憶装置、６  露光時間設定指令装置、７  幅方向撮像器、８  平面形状撮像器、９ａ  幅エッジ座標演算装置、９ｂ  長さエッジ座標演算装置、１０ａ  エッジ座標間幅演算装置、１０ｂ  エッジ座標間長さ演算装置、１１ａ  幅エッジ中央座標演算装置、１１ｂ  長さエッジ中央座標演算装置、１２  傾斜角演算装置、１３  幅プロフィール演算装置、１４  長さ方向曲り形状演算装置、１５  長さプロフィール演算装置、１６  幅方向曲り形状演算装置、１７  板有無検知装置、１８  輝度レベル演算装置、１９  ピークホールド処理装置、２０  連続撮像指令装置、２７  視野、２８  測定範囲、１００  平板、１００ａ，１００ｂ  位置、１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，１００ｎ  撮像画
【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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