(57)【要約】【課題】  余分な機器等を必要とすることなく、簡素な装置構成で板幅を高応答速度かつ高精度で測定する。【解決手段】  板幅の測定対象の鋼板１０の幅方向の両端部にそれぞれ配置されたエリアセンサカメラ２１，２２の受光部前面に、鋼板１０の搬送方向に空間的に透過波長が変化する干渉フィルタ３１ａ，３２ａ等からなる光学フィルタを配置し、エリアセンサカメラ２１，２２の撮像データから透過波長の異なる少なくとも２種類の板幅方向の走査線信号を走査線信号抽出手段４１，４２にて抽出し、抽出された２種類以上の走査線信号の中から信号レベルの状態が測定に好適なものを選択し、選択された走査線信号に基づいて板幅算出手段５０が鋼板１０の板幅を算出することで、温度測定機器等を必要とすることなく、高応答速度かつ高精度で鋼板１０の板幅を測定可能にした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部前面に空間的に透過波長が変化する干渉フィルタを装備し、板材の板幅方向の両端部をそれぞれ撮像する複数の撮像機構と、個々の前記撮像機構の撮像データから透過波長の異なる少なくとも２種類の板幅方向の走査線信号を抽出する走査線信号抽出手段と、抽出された２種類以上の前記走査線信号の中から好適なものを選択し、選択された前記走査線信号に基づいて前記板材の板幅を算出する板幅算出手段と、を具備したことを特徴とする板幅測定装置。
【請求項２】
受光部前面に空間的に透過光強度が変化する減光フィルタを装備し、板材の板幅方向の両端部をそれぞれ撮像する複数の撮像機構と、個々の前記撮像機構の撮像データから透過強度の異なる少なくとも２種類の板幅方向の走査線信号を抽出する走査線信号抽出手段と、抽出された２種類以上の前記走査線信号の中から好適なものを選択し、選択された前記走査線信号に基づいて板幅を算出する板幅算出手段と、を具備したことを特徴とする板幅測定装置。
【請求項３】
前記板材に対して前記撮像機構の設置位置の反対側に設置され、前記板材の表面温度に比して低温に保たれた物体をさらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の板幅測定装置。
【請求項４】
前記撮像機構は、ランダムピクセルアクセス機能を有する広ダイナミックレンジＣＭＯＳカメラからな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項に記載の板幅測定装置。
【請求項５】
受光部前面に空間的に透過波長が変化する干渉フィルタを装備した複数の撮像機構を用いて板材の板幅方向の両端部をそれぞれ撮像する工程と、個々の前記撮像機構の撮像データから透過波長の異なる少なくとも２種類の板幅方向の走査線信号を抽出する工程と、抽出された２種類以上の前記走査線信号の中から好適なものを選択し、選択された前記走査線信号に基づいて前記板材の板幅を算出する工程と、を具備したことを特徴とする板幅測定方法。
【請求項６】
受光部前面に空間的に透過光強度が変化する減光フィルタを装備した複数の撮像機構を用いて板材の板幅方向の両端部をそれぞれ撮像する工程と、個々の前記撮像機構の撮像データから透過強度の異なる少なくとも２種類の板幅方向の走査線信号を抽出する工程と、抽出された２種類以上の前記走査線信号の中から好適なものを選択し、選択された前記走査線信号に基づいて板幅を算出する工程と、を具備したことを特徴とする板幅測定方法。
【請求項７】
前記撮像機構から見た前記板材の背面側に、前記板材の表面温度に比して低温に保たれた物体を、前記両端部からはみ出すように設置することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の板幅測定方法。
【請求項８】
前記撮像機構として、ランダムピクセルアクセス機能を有する広ダイナミックレンジＣＭＯＳカメラを用いることを特徴とする、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の板幅測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材の幅を測定する板幅測定技術に関し、特に、熱延鋼板のように測定対象の板材の温度が大きく変動する場合の板幅測定等に好適な板幅測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱延鋼板などの製造ラインでは、搬送中の材料の板幅を高精度で測定し、その結果に基づいて上流あるいは下流のプロセスをリアルタイムで制御することが、製品の寸法管理上重要である。また、搬送方向に一定距離隔たった３箇所以上の位置で板幅を測定することにより、板材の曲がり量（キャンバーと称する）が把握できるので、この曲がり量測定値を利用したフィードフォワード制御により、下流プロセスの蛇行を防止することができるので、製造ラインの操業を安定化する上でも重要である。
【０００３】
熱延鋼板の板幅測定装置としては、参考技術として図８に示すような下部光源方式のものが広く使用されている。すなわち、鋼板２１０の通板経路を取り囲むように配置された架台２８０に、複数のラインセンサカメラ２６１，２６２および鋼板２１０を挟んで対向する投光器２７０を配置し、鋼板２１０の両端部の影をラインセンサカメラ２６１，２６２にて検出することで、板幅の測定を行うものである。
【０００４】
しかしながらこの下部光源方式は、搬送する鋼板２１０をはさんで投光器２７０と撮像器であるラインセンサカメラ２６１，２６２を配置する必要があるため、（ａ）測定装置が大型且つ高価になる、（ｂ）鋼板の下側に投光器を設置するための大規模な工事が必要になり、工事費も高価になる、（ｃ）鋼板の下側に設置される投光器の上に水滴やスケールなどが付着するため保守性が悪い、などの問題がある。
【０００５】
これらの問題を回避するため、自発光方式の板幅測定装置が提案されている。これは、鋼板自体からの熱放射を利用するものであり、測定装置としては基本的に鋼板の上側に撮像器を配置するだけで済むので、上記の問題が回避可能である。その反面、自発光方式の板幅測定装置では鋼板からの放射輝度は鋼板の温度によって大きく変化するので、この影響を抑止する何らかの方策が必要である。
【０００６】
たとえば熱延鋼板製造ラインにおいて粗圧延機と仕上圧延機の中間位置で板幅を測定する場合、鋼板の板幅方向両端部の温度は、６００〜１，２００℃という極めて広範囲に亘って変化する。この温度は、鋼板両端部の鋼板中央部に比べた板厚減少（いわゆる「エッジドロップ」）の度合いやスケールの付着状態などによる影響を大きく受けるため、同じ鋼板でも搬送方向の各位置によって大きく変化する。鋼板の温度がこのように大きく変化すると、通常のＣＣＤカメラはもとより、いわゆる広ダイナミックレンジカメラを用いても、低温側での輝度不足と高温側での輝度過剰（カメラ出力の飽和）のトレードオフを解消するのは困難である。
【０００７】
このような自発光方式の板幅測定装置に不可避的に生ずるダイナミックレンジ不足に起因する問題点を解決する方法として、（１）カメラの露光時間を変えて鋼板両端部を２回撮像し、得られた２つの映像を合成して出力する方法が参考技術として知られている。また、（２）放射温度計で鋼板の表面温度を測定し、この測定値に基づいてカメラの電荷蓄積時間を動的に制御する方法が特許文献１に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−３２０２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記（１）の方法は、板幅を１回測定するのに露光時間の異なる２回の撮像を行う必要があるため応答速度が遅くなり、板材が高速で搬送される熱延鋼板の製造ラインなどには適用できないという問題があった。また、上記（２）の方法は、（ａ）カメラ以外に別途、放射温度計の設置が必要になる、（ｂ）放射温度計の出力値に基づいてカメラの電荷蓄積時間を迅速に制御するための複雑な機構が必要になる、（ｃ）鋼板の両端部は板幅方向の温度勾配が大きいため、放射温度計の測定箇所を正確に鋼板両端位置に追従させる複雑な機構が必要になる、といった問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、余分な機器等を必要とすることなく、簡素な装置構成で板幅を高応答速度かつ高精度で測定できる板幅測定技術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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、受光部前面に空間的に透過波長が変化する干渉フィルタを装備し、板材の板幅方向の両端部をそれぞれ撮像する複数の撮像機構と、個々の前記撮像機構の撮像データから透過波長の異なる少なくとも２種類の板幅方向の走査線信号を抽出する走査線信号抽出手段と、抽出された２種類以上の前記走査線信号の中から好適なものを選択し、選択された前記走査線信号に基づいて前記板材の板幅を算出する板幅算出手段と、を具備したことを特徴とする板幅測定装置を提供する。
【００１２】
本発明の第２の観点は、受光部前面に空間的に透過光強度が変化する減光フィルタを装備し、板材の板幅方向の両端部をそれぞれ撮像する複数の撮像機構と、個々の前記撮像機構の撮像データから透過強度の異なる少なくとも２種類の板幅方向の走査線信号を抽出する走査線信号抽出手段と、抽出された２種類以上の前記走査線信号の中から好適なものを選択し、選択された前記走査線信号に基づいて板幅を算出する板幅算出手段と、を具備したことを特徴とする板幅測定装置を提供する。
【００１３】
本発明の第３の観点は、受光部前面に空間的に透過波長が変化する干渉フィルタを装備した複数の撮像機構を用いて板材の板幅方向の両端部をそれぞれ撮像する工程と、個々の前記撮像機構の撮像データから透過波長の異なる少なくとも２種類の板幅方向の走査線信号を抽出する工程と、抽出された２種類以上の前記走査線信号の中から好適なものを選択し、選択された前記走査線信号に基づいて前記板材の板幅を算出する工程と、を具備したことを特徴とする板幅測定方法を提供する。
【００１４】
本発明の第４の観点は、受光部前面に空間的に透過光強度が変化する減光フィルタを装備した複数の撮像機構を用いて板材の板幅方向の両端部をそれぞれ撮像する工程と、個々の前記撮像機構の撮像データから透過強度の異なる少なくとも２種類の板幅方向の走査線信号を抽出する工程と、抽出された２種類以上の前記走査線信号の中から好適なものを選択し、選択された前記走査線信号に基づいて板幅を算出する工程と、を具備したことを特徴とする板幅測定方法を提供する。
【００１５】
また本発明は、上述の第１〜第４の観点において、必要に応じて、板材に対して撮像機構の設置位置の反対側に、板材の表面温度に比して低温に保たれた物体を、前記板材の両端部からはみ出すように設置するようにしたものである。
【００１６】
また本発明は、上述の第１〜第４の観点において、必要に応じて、撮像機構として、ランダムピクセルアクセス機能を有する広ダイナミックレンジＣＭＯＳカメラ等のエリアセンサカメラを用いるようにしたものである。
【００１７】
上記した本発明によれば、測定対象の板材の温度を測定する機器等を必要とすることなく、１回の撮影で任意の温度の板材に好適な波長や減光率の走査線信号を選択することで、高速かつ高精度で板幅を測定可能となる。また、撮像機構以外に下部光源や放射温度計、さらには制御機構等が全く不要であるため、装置が小型化され、取り扱いや設置が容易になるとともに、煩雑な保守管理が不要となり、保守性が向上するとともに、製造コストを低減できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、基本的に撮像機構だけで構成される極めてシンプル且つ小型の測定装置であるので、下部光源や放射温度計、あるいは複雑な制御機構が一切不要となり、また測定装置の設置が容易になり、さらに、保守性に優れ、装置価格も低廉である。また、１回の撮像で板幅が測定できる高応答速度の装置であるので、測定対象材が高速で搬送される製造ラインにも適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
以下の説明では、一例として高温の鋼板の板幅を測定する場合について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態である板幅測定装置の装置構成の一例を示すブロック図である。図１に例示されるように、本実施の形態の板幅測定装置は、鋼板１０等の板材の両端部の上方に受光面を下向きにした姿勢で配置され、当該端部の二次元画像をそれぞれ撮像するエリアセンサカメラ２１およびエリアセンサカメラ２２を備えている。エリアセンサカメラ２１およびエリアセンサカメラ２２の各々には、前記二次元画像を構成する複数の走査線信号を保持するとともに、これらの走査線信号の中から特定のものを選択的に抽出する機能を備えた走査線信号抽出手段４１および走査線信号抽出手段４２が接続されている。さらに、走査線信号抽出手段４１，４２には、走査線信号に基づいて鋼板１０の板幅Ｗを算出する処理を行う板幅算出手段５０が接続されている。
【００２０】
これらのエリアセンサカメラ２１およびエリアセンサカメラ２２の各々の撮像部（受光部）前面、すなわち入射光の光路上には、それぞれ光学フィルタとして空間的に透過波長が変化する干渉フィルタ３１ａおよび干渉フィルタ３２ａがそれぞれ配置されている。
【００２１】
エリアセンサカメラ２１、エリアセンサカメラ２２を、それら各々の撮像素子２１ａ、２２ａ（図２参照）の水平方向の走査線の方向が板幅方向と平行になるように設置する場合、基本的には、カメラの水平方向の１本の走査線信号から板幅Ｗが測定できる。ただし必要に応じて、複数の走査線信号を平均処理して板幅を測定することも可能である。光学フィルタとしての干渉フィルタ３１ａ，３２ａは、所定の方向に沿って空間的に透過波長が変化するものを用いる。そして、この所定方向が鋼板１０の搬送方向に一致するように、カメラに装着する。すなわち、干渉フィルタ３１ａ、干渉フィルタ３２ａの各々は、透過波長の異なる複数の領域αおよび領域β（図２参照）からなり、この複数の領域α，βは配列方向が、鋼板１０の搬送方向に一致するように配置されている。
【００２２】
図２は、本実施の形態における撮像部分の光学系の動作原理の一例を示す概念図である。なお、図２では、簡単のため、鋼板１０の右端部を撮像するエリアセンサカメラ２２と光学フィルタ３２に着目して図示している。
【００２３】
この図２に示すように、たとえば、領域αに波長λ１近傍のみを透過する特性を持たせ、領域βに波長λ２（＞λ１）近傍のみを透過する特性を持たせた干渉フィルタ３２ａをカメラに装着する。このとき、エリアセンサカメラ２２の撮像データには、領域αを透過した水平（板幅）方向の走査線信号ａ−ａ’と領域βを透過した水平（板幅）方向の走査線信号ｂ−ｂ’とが含まれることになる。これらの走査線信号はそれぞれ、鋼板１０の端部のＡ−Ａ’部およびＢ−Ｂ’部の部分を撮像した信号に相当する。
【００２４】
図３は、鋼板１０の温度および波長によるカメラ受光強度の変化の一例を示す特性線図である。図３からわかるように、受光強度は温度だけではなく、波長によっても変化する。したがって、短波長成分（λ１）のみが透過される領域αを通過した走査線信号ａ−ａ’に比べ、長波長成分（λ２）のみが透過される領域βを通過した走査線信号ｂ−ｂ’の方が信号強度が高くなる。
【００２５】
たとえば、温度が６００〜１，２００℃の範囲で変化する鋼板１０の板幅Ｗを測定する場合、図３に示すようなλ１およびλ２を選定すれば、６００〜８５０℃の低温城では透過波長λ２の走査線信号ｂ−ｂ’から、また、８５０〜１，２００℃の高温域では透過波長λ１の走査線信号ａ−ａ’から、板幅Ｗを求めることが可能になる。なお、たとえば６００℃の鋼板に対する透過波長λ１の走査線信号ａ−ａ’は、全体的に受光強度が非常に低くなるため、鋼板１０の両端部のコントラストが十分得られず、板幅Ｗの測定は困難になる。逆に、たとえば１，２００℃の鋼板１０に対する透過波長λ２の走査線信号ｂ−ｂ’は、鋼板１０からの熱放射が強すぎるため信号が飽和してしまい、やはり板幅の測定は困難になる。
【００２６】
そこで、図１の走査線信号抽出手段４１，４２は、エリアセンサカメラ２１，２２による撮像データから、特定の複数の水平（板幅）方向の走査線信号のみを抽出して、板幅算出手段５０に出力する。たとえば上述の例では、エリアセンサカメラで撮像した２次元画像データから、あらかじめ指定した２つの走査線信号ａ−ａ’およびｂ−ｂ’を抽出する。
【００２７】
板幅算出手段５０は、抽出された複数の走査線信号の中から適切な１つ走査線信号を選択し、この選択された走査線信号に基づいて板幅Ｗを算出する。たとえば上述の例では、実際は、鋼板１０の温度が８５０℃以上であるか以下であるかは不明である。そこで板幅算出手段５０においては、たとえば、走査線信号ｂ−ｂ’内の最大強度が飽和した場合は走査線信号ａ−ａ’を用いて板幅Ｗを算出し、飽和していない場合は走査線信号ｂ−ｂ’を用いて板幅Ｗを算出する。
【００２８】
このようにして板幅算出に用いる走査線信号を選択した後は、従来の板幅測定装置と同様の方法で板幅Ｗを計算すればよい。
具体的には、一例として、後述のように、縦軸に信号レベル、横軸に板幅方向の位置をとって表される走査線信号波形において、鋼板１０の端部で急峻に変化する走査線信号波形の半値幅の位置を鋼板１０のエッジ位置として検出する。そして、各端部を検出するエリアセンサカメラ２１およびエリアセンサカメラ２２における前記エッジ位置の幅方向の距離として板幅Ｗを算出する。
【００２９】
このような一連の板幅測定動作の一例を図７のフローチャートにまとめて示す。すなわち、エリアセンサカメラ２１，２２にて、干渉フィルタ３１ａ，３２ａを介して撮影され、走査線信号抽出手段４１，４２に保持された鋼板１０の画像データの走査線信号から、異なる透過波長に対応した複数の走査線信号を選択して記憶し（ステップ１０１）、選択された走査線信号の中から一つを選択して（ステップ１０２）、信号レベルが飽和していないか、または信号レベルが不足していないかを判定し（ステップ１０３）、いずれかに該当する場合には、不適として残りの走査線信号の有無を調べ（ステップ１０５）、ある場合には前記ステップ１０２に戻ってその走査線信号を選択する操作を反復し、信号レベルが飽和していなく、かつ低過ぎもしない走査線信号を選択して、当該走査線信号を用いて板幅を算出する（ステップ１０４）、という操作を行う。
【００３０】
この操作により、図２の例では、水平方向走査線信号ａ−ａ’、または水平方向走査線信号ｂ−ｂ’のいずれかが選択されて板幅の測定が行われることになる。
なお、ステップ１０５で未判定の走査線信号がないと判定された場合は、ステップ１０６の板幅測定不能エラーとなるが、本実施の形態の場合、予め、干渉フィルタ３１ａ、干渉フィルタ３２ａの透過波長範囲を、エリアセンサカメラ２１，２２のダイナミックレンジと、図３の特性線図とに基づいて適切に設定しておくことで、水平方向走査線信号ａ−ａ’、または水平方向走査線信号ｂ−ｂ’いずれかの走査線信号による板幅測定が可能となり、測定不能エラーとなることはない。
【００３１】
以上のように複数の走査線信号から適切なものを選択して板幅Ｗを算出することにより、エリアセンサカメラ２１，２２の絞りや露光時間などを変更することなく、鋼板１０の温度変化の影響を受けずに板幅Ｗの測定が可能になる。
【００３２】
上記の説明では、２種類の異なる透過波長特性（領域α，β）を有する干渉フィルタ３１ａ，３２ａを用いた例について述べたが、必要に応じて３種類以上の透過波長特性を有する干渉フィルタを用いてもよい。これらの干渉フィルタ３１ａ，３２ａは、異なる透過波長特性を有したフィルタを隣り合うように張り合わせても、また、同一の基板上に異なる透過特性を施したものを用いてもよい。さらに、干渉フィルタ３１ａ，３２ａとして、特定の波長近傍の光のみを透過するいわゆるバンドパスフィルタではなく、所定の波長よりも長い光を透過させるいわゆるロングウェーブパスフィルタや、所定の波長よりも短い光のみを透過させるいわゆるショートウェーブパスフィルタを用いるようにしてもよい。
【００３３】
次に本発明の板幅測定装置の第２の実施の形態について説明する。上記の第１の実施の形態では、光学フィルタとして、空間的に透過波長が変化する干渉フィルタ３１ａ，３２ａを用いたが、この第２の実施の形態では、光学フィルタとして、空間的に透過光量が変化する減光フィルタ３１ｂおよび減光フィルタ３２ｂ（ニュートラルデンシティフィルタ）を用いる。そして、鋼板１０の温度が高い場合には、フィルタ内の減光率が高い部分を透過した走査線信号を、また鋼板１０の温度が低い場合には、フィルタ内の減光率が低い部分を透過した走査線信号を用いるようにする。その他の装置構成や板幅算出プロセスは上記の第１の実施の形態と同様である。
【００３４】
上記の説明で明らかなように、本発明の各実施の形態による板幅測定においては、エリアセンサカメラ２１，２２の撮像データの内、特定の複数本の走査線信号だけを用いることができる。したがって、エリアセンサカメラ２１，２２内の全画素を順次隈なく走査するのではなく、あらかじめ指定した複数本の走査線のみを走査した方が、より高速な処理が可能になる。したがって、特に高速で搬送する鋼板１０等の板材の板幅Ｗを搬送方向に短い測定ピッチで測定するような場合には、エリアセンサカメラ２１，２２として、ランダムピクセルアクセス機能を有するＣＭＯＳカメラを用いるのが好適である。
【００３５】
また、特に、鋼板１０等の被測定材の温度変化範囲が大きい場合などには、エリアセンサカメラ２１，２２として、広ダイナミックレンジカメラを用いる方が好適である。ダイナミックレンジの狭いカメラでは、１つの光学フィルタ内により多くの種類の異なる透過特性を持たせる必要があるからである。
【００３６】
次に本発明の第３の実施の形態について図４に基づいて説明する。本第３の実施の形態においては、鋼板１０の下側に低温の物体（以下、背面材１００と称する）を、その一部がエリアセンサカメラ２１，２２の撮像視野内に入るように、すなわち、鋼板１０の両端部からはみ出るように、設置する。背面材１００を設置する以外は、上記の第１あるいは第２の実施の形態と同様である。
【００３７】
この背面材１００は、形状は矩形のものでも円筒形のものでもよいが、その表面あるいは内面を鋼板１０より十分低温に保つようにする。具体的には、たとえば、表面に黒色の塗料を塗った円筒形の背面材の内部に水を循環させて、背面材１００を低温に保つ。こうすることによって、エリアセンサカメラ２１，２２の撮像データ内で鋼板１０の板幅方向の両端部とその背景とのコントラストが大きくなり、高精度で板幅Ｗを算出することが可能になる。
【００３８】
なお、この背面材１００は、前述の下部光源方式における投光器と異なり、小型の物体でよく、エリアセンサカメラ２１，２２との相対位置を正確に調整する必要もなく、また頻繁に保守を行う必要もないので、下部光源方式の装置の問題点である装置の大型化、大規模な設置工事の必要性、煩雑な保守の必要性などは、本実施の形態によれば、全く生じないという利点がある。
【実施例】
【００３９】
図５は、本発明の板幅測定装置の装置構成の一実施例を示す概略図である。本実施例では、エリアセンサカメラ２１，２２として、ダイナミックレンジ１２０ｄＢの広ダイナミックレンジＣＭＯＳエリアセンサカメラを用いて、６００〜１，０００℃の熱延鋼板（鋼板１０）の板幅Ｗを測定した。
【００４０】
各カメラの撮像部前面には、透過波長が９００ｎｍ以上のロングウェーブパスフィルタ（以下、フィルタＡと称する）と透過波長が７００ｎｍ以上のロングウェーブパスフィルタ（以下、フィルタＢと称する）を隣り合うように張り合わせて構成した光学フィルタ３１，３２を装着した。
【００４１】
エリアセンサカメラ２１，２２の各々の出力は、走査線信号抽出手段４１，４２として機能するフレームグラバー４１ａ，４２ａを通して、板幅算出手段５０として機能するコンピュータ５０ａに取り込み、透過波長の異なる２種類の走査線信号の抽出はコンピュータ５０ａに取り込んだ後のソフトウェア処理で行った。
【００４２】
すなわち、フレームグラバー４１ａ，４２ａは、メモリ内にエリアセンサカメラ２１，２２の撮像データの特定の２本の走査線信号を抜き取り、ディジタル化して保持する機能を有する。
【００４３】
また、コンピュータ５０ａ内でのソフトウェア演算により、抽出された２本の走査線信号の内、好適なものを選択し、またそれを用いて板幅Ｗの算出を行った。具体的には、フィルタＢを透過した走査線信号が飽和していない場合にはこの信号を、また飽和している場合にはフィルタＡを透過した走査線信号を自動的に選択するようにした。
【００４４】
選択された信号波形において半値幅、すなわち波形データ強度が最大値の半分となる箇所の幅を板幅Ｗとして算出した。また、参照のため、板幅測定時の鋼板１０の表面温度を放射温度計で実測した。
【００４５】
図６に、６００℃および１，０００℃において撮像した走査線信号波形例を示す。なお、この図６では、鋼板１０の両端部にそれぞれ配置されているカメラの走査線の波形を中央部でつなぎ合わせてまとめて示している。
【００４６】
この図６からわかるように、広ダイナミックレンジのカメラを用いた本実施例においても、鋼板１０の温度が６００〜１，０００℃まで変化する場合、同一の光学条件では精度のよい板幅測定は不可能である。
【００４７】
すなわち、フィルタＡのみの場合には、鋼板１０が高温（たとえば１０００℃）の場合には板幅の測定が可能であるが、低温（たとえば６００℃）の場合には信号レベルが不足して板幅の測定は困難である。同様に、フィルタＢのみの場合には、鋼板１０が低温（たとえば６００℃）の場合には板幅Ｗの測定が可能であるが、高温（たとえば１０００℃）の場合には信号レベルが飽和して板幅Ｗの測定は困難である。
【００４８】
これに対して、本実施例によれば、鋼板１０が６００℃の時はフィルタＢを透過した波形を、また鋼板１０が１，０００℃の時はフィルタＡを透過した波形を自動的に選択することができ、このような広範に温度変化がある場合でも自発光方式で板幅Ｗの測定が可能である。なお、本実施例は光学フィルタ３１，３２として、透過波長が空間的に異なるロングウェーブパスフィルタを用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、バンドパスフィルタやショートウェーブパスフィルタ、あるいは減光フィルタを用いてもよい。
【００４９】
以上の説明では、測定対象を高温の鋼板１０とした場合について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばアルミ板などの板幅Ｗの測定にも適用可能である。また、板材の各端部をそれぞれ１台のカメラで撮像する場合について述べたが、板幅Ｗが広範にわたって変化するような製造ラインでは、板幅方向の両端部にそれぞれ２台以上のカメラを設置するようにしてもよい。また、各１台のカメラを予測される板幅に応じて、板幅方向に移動するようにしてもよい。さらには、板材の上下方向（板幅方向および搬送方向のどちらにも垂直な方向）の変位が大きい場合には、板幅両端部にそれぞれ複数台のカメラを設置して、上下方向の変位を相殺する構成としてもよい。
【００５０】
干渉フィルタとしては、空間的に一方向（鋼板１０の搬送方向）に連続的に透過光の波長が変化する構成のものでもよい。また、減光フィルタとしては、空間的に一方向（鋼板１０の搬送方向）に連続的に透過光の光量が変化する構成のものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、鋼板等に限らず、一般の板材の板幅測定に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１および第２の実施の形態である板幅測定装置の装置構成の一例を示すブロック図。
【図２】本発明の各実施の形態における撮像部分の光学系の動作原理の一例を示す概念図。
【図３】鋼板の温度および波長によるカメラ受光強度の変化の一例を示す特性線図。
【図４】本発明の第３の実施の形態である板幅測定装置の装置構成の一例を示すブロック図。
【図５】本発明の板幅測定装置の装置構成の一実施例を示す概略図。
【図６】本発明の実施例の作用の一例を示す線図。
【図７】本発明の板幅測定装置の作用の一例を示すフローチャート。
【図８】本発明の参考技術である下部光源方式の板幅測定装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００５３】
１０…鋼板（板材）
２１，２２…エリアセンサカメラ（撮像機構）
２１ａ，２２ａ…撮像素子
３１，３２…光学フィルタ
３１ａ，３２ａ…干渉フィルタ
３１ｂ，３２ｂ…減光フィルタ
４１，４２…走査線信号抽出手段
４１ａ，４２ａ…フレームグラバー
５０…板幅算出手段
５０ａ…コンピュータ
１００…背面材
２１０…鋼板
２６１，２６２…ラインセンサカメラ
２７０…投光器
２８０…架台
Ａ…フィルタ
Ｂ…フィルタ
Ｗ…板幅
ａ−ａ’，ｂ−ｂ’…走査線信号
【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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