(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に略直交する方向に搬送される長尺材の本数を搬送中に計数する方法であって、
各長尺材の長手方向端面を、第Ｎ（Ｎは任意の自然数）番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間において予測される各長尺材の移動距離の最大値が、第Ｎ番目の撮像フレームにおける一の長尺材と第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおける他の長尺材との間の予測される距離の最小値よりも小さくなるように設定した撮像フレームレートに従って連続的に撮像する第１ステップと、
第Ｎ番目の撮像フレームから各長尺材を抽出する第２ステップと、
第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材の内、第Ｎ番目の撮像フレームにおいて初めて抽出された長尺材に対して固有の識別子を対応付ける第３ステップと、
第Ｎ＋１番目の撮像フレームから各長尺材を抽出する第４ステップと、
第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材と、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材との間の距離を算出する第５ステップと、
第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材に対応付けられた識別子を、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材の内、前記算出した距離が最も短い長尺材に対して継承して対応付ける第６ステップと、
各長尺材に対応付けられた識別子の総数を計数して長尺材の本数を算出する第７ステップとを含むことを特徴とする長尺材の計数方法。
【請求項２】
各長尺材は、円筒状又は円柱状の材料からなり、
前記第１ステップにおいて、第Ｎ番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間において予測される各長尺材の移動距離の最大値が、各長尺材の外径の１／２よりも小さくなるように撮像フレームレートを設定することを特徴とする請求項１に記載の長尺材の計数方法。
【請求項３】
長手方向に略直交する方向に搬送される長尺材の本数を搬送中に計数する装置であって、
各長尺材の長手方向端面を所定の撮像フレームレートに従って連続的に撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって連続的に撮像された各撮像フレームを画像処理する画像処理手段とを備え、
前記撮像手段は、第Ｎ（Ｎは任意の自然数）番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間において予測される各長尺材の移動距離の最大値が、第Ｎ番目の撮像フレームにおける一の長尺材と第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおける他の長尺材との間の予測される距離の最小値よりも小さくなるように撮像フレームレートが設定されており、
前記画像処理手段は、
第Ｎ番目の撮像フレームから各長尺材を抽出するステップと、
第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材の内、第Ｎ番目の撮像フレームにおいて初めて抽出された長尺材に対して固有の識別子を対応付けるステップと、
第Ｎ＋１番目の撮像フレームから各長尺材を抽出するステップと、
第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材と、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材との間の距離を算出するステップと、
第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材に対応付けられた識別子を、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材の内、前記算出した距離が最も短い長尺材に対して継承して対応付けるステップと、
各長尺材に対応付けられた識別子の総数を計数して長尺材の本数を算出するステップとを実行することを特徴とする長尺材の計数装置。
【請求項４】
各長尺材は、円筒状又は円柱状の材料からなり、
前記撮像手段は、第Ｎ番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間において予測される各長尺材の移動距離の最大値が、各長尺材の外径の１／２よりも小さくなるように撮像フレームレートが設定されていることを特徴とする請求項３に記載の長尺材の計数装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒鋼や鋼管など、ウォーキングビームやベルトコンベア等によって長手方向に略直交する方向に搬送される長尺材の本数を計数する方法及び装置に関し、特に、搬送中に特定の長尺材の位置が振動等によって変動することにより、当該特定の長尺材が所定時間後に予定される搬送距離とは異なる距離だけ移動したとしても精度良く計数できると共に、撮像条件の制約が少ない長尺材の計数方法及び計数装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、棒鋼や鋼管などの長尺材は、客先毎に対象材を指定本数だけ結束して出荷している。この際、例えば目視によって対象材の本数を計数していたのでは、連続作業の疲労等により誤計数が生じるおそれがあり、誤計数が生じた場合には客先からのクレーム要因となってしまう。このため、連続的に安定して計数可能な方法及び装置の開発が望まれてきた。
【０００３】
従来、棒鋼や鋼管などの長尺材の計数方法として、例えば、特許文献１に記載の方法が提案されている。より具体的に説明すれば、特許文献１には、間歇的に搬送がなされる棒材の搬送中において、その計数を固定された撮像手段を用いてなす棒材の計数方法であって、棒材の搬送毎に２回分の搬送距離を超える範囲において棒材の端面を撮像する手順と、連続して撮像された２つの画像中の前画像を画像処理して得られた、棒材の端面が抽出された第１計数基準画像に基づいて棒材の計数をなす第１計数手順と、連続して撮像された２つの画像中の後画像を画像処理して得られた、棒材の端面が抽出された計数予備画像から前画像とのラップ画像を削除して得られた第２計数基準画像に基づいて、棒材の計数をなす第２計数手順と、前記第１計数手順により計数された本数と、前記第２計数手順により計数された本数とを合計する手順とを含んでいることを特徴とする棒材の計数方法が提案されている。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法には、以下のような問題点がある。すなわち、前画像を撮像してから後画像を撮像するまでの間に（第１計数基準画像を得てから第２計数基準画像を得るまでの間に）、特定の棒材のみが振動等によってその外径に相当する距離を超えて移動（搬送によって移動する距離に加えて、さらにその外径に相当する距離を超えて移動）した場合、計数予備画像における前記特定の棒材の端面と、前画像における前記特定の棒材の端面とがラップしないため、第２計数基準画像における前記特定の棒材の端面は、削除されずに完全な形状を有する端面として残存してしまうことになる。この場合、前記特定の棒材の端面は、第１計数基準画像及び第２計数基準画像の双方について計数されることになる。従って、計数結果を合計して得られる棒材の本数は、真の棒材の本数よりも１本多く計数されることになってしまう。このように、特許文献１に記載の方法には、搬送中に特定の棒材の位置が振動等によって変動した場合に、誤計数を生じるおそれが高いという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１の記載の方法には、前画像と後画像とのパターンマッチングを行う領域をそれぞれ間歇搬送の前後で撮像できるように、棒材の端面を撮像する撮像手段の視野を、棒材の２回分の搬送距離を超える範囲に設定（より具体的には、可動ビームの一度の動作で棒材が搬送される距離（送り量）の少なくとも２倍の視野に設定）する必要があるという制約がある。さらに、上記の広い撮像視野中の各棒材の端面を精度良く抽出するには、各棒材端面の鮮明な画像（均一な反射光）を得る必要があり、このための撮像条件（照明条件を含む）を調整するのに非常に手間が掛かるという問題がある。
【特許文献１】特開２００５−７８１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、搬送中に特定の長尺材の位置が振動等によって変動することにより、当該特定の長尺材が所定時間後に予定される搬送距離とは異なる距離だけ移動したとしても精度良く計数できると共に、撮像条件の制約が少ない長尺材の計数方法及び計数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】
【０００７】
前記課題を解決するべく、本発明は、長手方向に略直交する方向に搬送される長尺材の本数を搬送中に計数する方法であって、以下の第１〜第７ステップを含むことを特徴とする。
すなわち、第１ステップでは、各長尺材の長手方向端面を、第Ｎ（Ｎは任意の自然数）番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間（すなわち、連続して撮像した２つの撮像フレーム間）において予測される各長尺材の移動距離の最大値が、第Ｎ番目の撮像フレームにおける一の長尺材と第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおける他の長尺材との間の予測される距離の最小値よりも小さくなるように設定した撮像フレームレートに従って連続的に撮像する。
【０００８】
ここで、第Ｎ番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間において予測される各長尺材の移動距離の最大値は、例えば、長尺材の搬送速度を撮像フレームレートで除算することによって得られる搬送距離をＬ１とし、振動等によって搬送方向と同一方向に長尺材が位置変動する場合を想定して、この変動距離の予測される最大値をＬ２としたとき、Ｌ１＋Ｌ２で表されることになる。また、第Ｎ番目の撮像フレームにおける一の長尺材と第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおける他の長尺材との間の予測される距離の最小値は、例えば、各長尺材が外径Ｌ３の円筒状（又は円柱状）の材料からなり各長尺材が搬送方向に接触しながら搬送される場合を想定すれば、第Ｎ番目の撮像フレームにおいて互いに隣接する長尺材の距離はＬ３であり、第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおいては第Ｎ番目の撮像フレームにおける各長尺材が搬送方向に最大でＬ１＋Ｌ２だけ移動するため、Ｌ３−（Ｌ１＋Ｌ２）で表されることになる。従って、第Ｎ番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間において予測される各長尺材の移動距離の最大値が、第Ｎ番目の撮像フレームにおける一の長尺材と第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおける他の長尺材との間の予測される距離の最小値よりも小さくなるように設定した撮像フレームレートとは、上記の例では、Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ３−（Ｌ１＋Ｌ２）を満足する（すなわち、Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ３／２）を満足する撮像フレームレートを意味することになる。
【０００９】
そして、第２ステップでは、第Ｎ番目の撮像フレームから各長尺材を抽出する。換言すれば、第Ｎ番目の撮像フレームから各長尺材の長手方向端面の画素領域を抽出する。なお、各長尺材を抽出するに際しては、第Ｎ番目の撮像フレーム中の画素に対して一般的に用いられている画像処理アルゴリズムを適用し、各長尺材の長手方向端面としての特徴量を有する画素領域を抽出すれば良い。
【００１０】
第３ステップでは、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材の内、第Ｎ番目の撮像フレームにおいて初めて抽出された長尺材に対して固有の識別子を対応付ける。換言すれば、第Ｎ番目の撮像フレームにおいて初めて撮像視野内（より具体的には、撮像視野内の計数対象領域（画像処理適用領域））に搬送されてきた長尺材に対して固有の識別子（１番、２番等、各長尺材毎に異なる識別子）を対応付けることになる。なお、所定の長尺材が第Ｎ番目の撮像フレームにおいて初めて抽出されたものであるか否かは、後述するように、一つ前の撮像フレーム（第Ｎ−１番目の撮像フレーム）から抽出した各長尺材に対応付けられた識別子の何れかを継承して対応付けることができた場合には、第Ｎ番目の撮像フレームにおいて初めて抽出されたものではなく、継承して対応付けることができなかった場合には、第Ｎ番目の撮像フレームにおいて初めて抽出されたものであると判断すればよい。
【００１１】
第４ステップでは、第２ステップと同様に、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから各長尺材を抽出する。
【００１２】
そして、第５ステップでは、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材と、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材との間の距離を算出する。例えば、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材がＡ、Ｂ、Ｃの３本であり、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材がＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇの４本であれば、３×４＝１２通りの距離を順次算出することになる。なお、各長尺材間の距離は、例えば、各長尺材の長手方向端面として抽出された画素領域の重心座標をそれぞれ算出した後、各長尺材の重心間の距離を演算することによって算出すればよい。
【００１３】
第６ステップでは、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材に対応付けられた識別子を、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材の内、前記算出した距離が最も短い長尺材に対して継承して対応付ける。この際、識別子の対応付け手順としては、先に撮像された撮像フレーム（第Ｎ番目の撮像フレーム）から抽出した各長尺材を基準とする場合（第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材について、順次前記算出した距離を評価し、識別子を対応付ける手順）と、後から撮像された撮像フレーム（第Ｎ＋１番目の撮像フレーム）から抽出した各長尺材を基準とする場合（第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材について、順次前記算出した距離を評価し、識別子を対応付ける手順）とが考えられるが、本発明はその何れの場合をも含むものである。以下、上記の各場合における識別子の対応付け手順について、より具体的に説明する。
【００１４】
＜第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材を基準とする場合＞
例えば、上記の例において、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した長尺材Ａと最も短い距離に位置する第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した長尺材がＤであるとすれば、長尺材Ａに対応付けられた識別子（例えば１番）を長尺材Ｄにも継承して対応付ける（すなわち、長尺材Ｄの識別子は１番となる）ことになる。同様にして、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した長尺材Ｂと最も短い距離に位置する第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した長尺材がＥであり、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した長尺材Ｃと最も短い距離に位置する第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した長尺材がＦであるとすれば、長尺材Ｂ、Ｃにそれぞれ対応付けられた識別子（例えば長尺材Ｂが２番で、長尺材Ｃが３番）を長尺材Ｅ、Ｆにも継承して対応付ける（すなわち、長尺材Ｅの識別子は２番となり、長尺材Ｆの識別子は３番となる）ことになる。なお、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した長尺材Ｇについては、継承して対応付ける識別子が存在しない。すなわち、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した長尺材Ａ〜Ｃに対応付けられた全ての識別子が継承されたため、継承されるべき識別子が存在しないことになる。この場合、長尺材Ｇは第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおいて初めて抽出された長尺材であると判断し、長尺材Ｇに対して固有の識別子（例えば４番）を対応付けることになる。
【００１５】
＜第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材を基準とする場合＞
例えば、上記の例において、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した長尺材Ｄと最も短い距離に位置する第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した長尺材がＡであるとすれば、長尺材Ａに対応付けられた識別子（例えば１番）を長尺材Ｄにも継承して対応付ける（すなわち、長尺材Ｄの識別子は１番となる）ことになる。同様にして、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した長尺材Ｅと最も短い距離に位置する第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した長尺材がＢであり、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した長尺材Ｆと最も短い距離に位置する第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した長尺材がＣであるとすれば、長尺材Ｂ、Ｃにそれぞれ対応付けられた識別子（例えば長尺材Ｂが２番で、長尺材Ｃが３番）を長尺材Ｅ、Ｆにも継承して対応付ける（すなわち、長尺材Ｅの識別子は２番となり、長尺材Ｆの識別子は３番となる）ことになる。なお、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した長尺材Ｇについても、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した長尺材Ａ〜Ｃの内、いずれか一つが必ず長尺材Ｇにとって最も短い距離に位置する長尺材になる。例えば、長尺材Ｇと最も短い距離に位置する長尺材がＣであるとすれば、長尺材Ｃに対応付けられた識別子が、前述のように長尺材Ｆに対応付けられると共に、長尺材Ｇにも重複して対応付けられることになってしまう。これを避けるには、例えば、長尺材Ｆと長尺材Ｃとの間の距離と、長尺材Ｇと長尺材Ｃとの間の距離を比較し、距離の短い方の長尺材Ｆ又はＧ（上記の例では長尺材Ｆ）に対して、長尺材Ｃに対応付けられた識別子を継承して対応付ければ良い。これにより、長尺材Ｇについては、継承して対応付ける識別子が存在しないことになるため、長尺材Ｇは第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおいて初めて抽出された長尺材であると判断し、長尺材Ｇに対して固有の識別子（例えば４番）を対応付けることになる。或いは、第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおいて、最も搬送方向下流側に位置する長尺材から順に識別子を継承して対応付けるようにしても良い。例えば、長尺材Ｇが最も搬送方向上流側に位置するとすれば、これよりも下流側に位置する長尺材Ｄ〜Ｆには、それぞれ長尺材Ａ〜Ｃに対応付けられた全ての識別子が既に継承されたため、長尺材Ｇに継承されるべき識別子が存在しないことになる。この手順によっても、長尺材Ｇは第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおいて初めて抽出された長尺材であると判断することが可能である。
【００１６】
最後に、第７ステップでは、以上のようにして各長尺材に対応付けられた識別子の総数を計数して長尺材の本数を算出する。換言すれば、各撮像フレームから抽出した各長尺材について、同一の識別子が対応付けられたものは同一の長尺材であると判断（異なる識別子が対応付けられたものは異なる長尺材であると判断）して、識別子の総数を計数し、この識別子の総数を長尺材の本数として算出する。
【００１７】
本発明に係る長尺材の計数方法によれば、第１ステップにおいて、第Ｎ番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間において予測される各長尺材の移動距離の最大値が、第Ｎ番目の撮像フレームにおける一の長尺材と第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおける他の長尺材との間の予測される距離の最小値よりも小さくなるように撮像フレームレートを設定するため、第５ステップにおいて、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材と、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材との間の距離を算出した際、たとえ搬送中に特定の長尺材の位置が振動等によって変動したとしても、異なる長尺材の間の距離よりも同一の長尺材同士の間の距離の方が必ず短くなる。従って、第６ステップにおいて、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材に対応付けられた識別子を、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材の内、第５ステップで算出した距離が最も短い長尺材に対して継承して対応付けることにより、同一の長尺材には同一の識別子が対応付けられ、異なる長尺材には異なる識別子が対応付けられることになる。これにより、第７ステップにおいて、各長尺材に対応付けられた識別子の総数を計数すれば、精度良く長尺材の本数を算出することが可能である。
【００１８】
また、本発明に係る長尺材の計数方法によれば、従来のような可動ビームの送り量等の搬送手段による制約を受けることなく、長尺材の長手方向端面を撮像する視野を比較的自由に設定できる（長尺材の長手方向端面全体を撮像可能な視野であれば良い）上、撮像視野内における各長尺材の長手方向端面の鮮明な像が得られる領域のみを計数対象領域（画像処理適用領域）とすることも可能であり、撮像条件の制約が少ないため、撮像条件の調整が非常に簡便である。
【００１９】
なお、各長尺材が、鋼管のような円筒状の材料又は棒鋼のような円柱状の材料からなる場合には、前記第１ステップにおいて、第Ｎ番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間において予測される各長尺材の移動距離の最大値が、各長尺材の外径の１／２よりも小さくなるように撮像フレームレートを設定することが好ましい。すなわち、前述と同様に、長尺材の搬送速度を撮像フレームレートで除算することによって得られる搬送距離をＬ１とし、振動等によって搬送方向と同一方向に長尺材が位置変動する場合を想定して、この変動距離の予測される最大値をＬ２とし、各長尺材の外径をＬ３とした場合、上記好ましい構成は、Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ３／２、すなわち、Ｌ１＋Ｌ２＜Ｌ３−（Ｌ１＋Ｌ２）を満足する撮像フレームレートを設定することを意味する。斯かる好ましい構成によれば、前述のように、同一の長尺材には同一の識別子が対応付けられ、異なる長尺材には異なる識別子が対応付けられることになるため、各長尺材に対応付けられた識別子の総数を計数すれば、精度良く長尺材の本数を算出することが可能である。
【００２０】
また、前記課題を解決するべく、本発明は、長手方向に略直交する方向に搬送される長尺材の本数を搬送中に計数する装置であって、各長尺材の長手方向端面を所定の撮像フレームレートに従って連続的に撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって連続的に撮像された各撮像フレームを画像処理する画像処理手段とを備え、前記撮像手段は、第Ｎ（Ｎは任意の自然数）番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間において予測される各長尺材の移動距離の最大値が、第Ｎ番目の撮像フレームにおける一の長尺材と第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおける他の長尺材との間の予測される距離の最小値よりも小さくなるように撮像フレームレートが設定されており、前記画像処理手段は、第Ｎ番目の撮像フレームから各長尺材を抽出するステップと、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材の内、第Ｎ番目の撮像フレームにおいて初めて抽出された長尺材に対して固有の識別子を対応付けるステップと、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから各長尺材を抽出するステップと、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材と、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材との間の距離を算出するステップと、第Ｎ番目の撮像フレームから抽出した各長尺材に対応付けられた識別子を、第Ｎ＋１番目の撮像フレームから抽出した各長尺材の内、前記算出した距離が最も短い長尺材に対して継承して対応付けるステップと、各長尺材に対応付けられた識別子の総数を計数して長尺材の本数を算出するステップとを実行することを特徴とする長尺材の計数装置としても提供される。
【００２１】
各長尺材が、鋼管のような円筒状の材料又は棒鋼のような円柱状の材料からなる場合には、前記撮像手段は、第Ｎ番目の撮像フレームと第Ｎ＋１番目の撮像フレームとの間において予測される各長尺材の移動距離の最大値が、各長尺材の外径の１／２よりも小さくなるように撮像フレームレートが設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る長尺材の計数方法及び計数装置によれば、撮像条件の制約が少なく、且つ、搬送中に特定の長尺材の位置が振動等によって変動することにより、当該特定の長尺材が所定時間後に予定される搬送距離とは異なる距離だけ移動したとしても精度良く計数することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の実施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長尺材の計数装置の構成を概略的に示す模式図であり、図１（ａ）は斜視図を、図１（ｂ）は平面図を示す。図１に示すように、本実施形態に係る計数装置１００は、計数対象である長尺材が円柱状の丸棒鋼Ｂとされており、搬送スキッドＳにより丸棒鋼Ｂの長手方向に略直交する方向に搬送される丸棒鋼Ｂの本数を搬送中に計数するように構成されている。より具体的には、本実施形態に係る計数装置１００は、各丸棒鋼Ｂの長手方向端面を所定の撮像フレームレートに従って連続的に撮像する撮像手段１と、撮像手段１によって連続的に撮像された各画像（撮像フレーム）を画像処理する画像処理手段２とを備えている。また、本実施形態に係る計数装置１００は、各丸棒鋼Ｂの長手方向端面を鮮明に撮像するために、丸棒鋼Ｂの長手方向端面を照明するための照明手段３を備えている。しかしながら、丸棒鋼Ｂの長手方向端面と背景とのコントラストが良好な環境である場合には、照明手段３は不要である。
【００２４】
本実施形態に係る撮像手段１は、２次元ＣＣＤカメラとされており、第Ｎ（Ｎは任意の自然数）番目の撮像フレーム（以下、適宜「第Ｎフレーム」という）と第Ｎ＋１番目の撮像フレーム（以下、適宜「第Ｎ＋１フレーム」という）との間において予測される各丸棒鋼Ｂの移動距離（本実施形態では、各丸棒鋼Ｂの長手方向端面の重心の移動距離）の最大値が、第Ｎフレームにおける一の丸棒鋼Ｂと第Ｎ＋１フレームにおける他の丸棒鋼Ｂとの間の予測される距離（本実施形態では、各丸棒鋼Ｂの長手方向端面の重心間距離）の最小値よりも小さくなるように撮像フレームレートが設定されている。図２は、連続して撮像した２つの撮像フレーム間における丸棒鋼の位置関係を模式的に示す図であり、図２（ａ）は第Ｎ番目の撮像フレームの例を、図２（ｂ）は第Ｎ＋１番目の撮像フレームの例を示す。図２（ａ）に示すように、第Ｎフレームにおける一つの丸棒鋼Ｂ１に着目し、その重心座標（撮像した長手方向端面の重心座標）をＣ１（Ｘ１、Ｙ１）とする。そして、図２（ｂ）に示すように、第Ｎフレームを撮像した直後に撮像された第Ｎ＋１フレームにおける丸棒鋼Ｂ１の重心座標をＣ２（Ｘ２、Ｙ２）とする。一方、他の丸棒鋼Ｂ２、Ｂ３の第Ｎ＋１フレームにおける重心座標をそれぞれＣ３（Ｘ３、Ｙ３）、Ｃ４（Ｘ４、Ｙ４）とする。この場合、前述のように、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間において予測される各丸棒鋼Ｂの移動距離の最大値が、第Ｎフレームにおける一の丸棒鋼Ｂと第Ｎ＋１フレームにおける他の丸棒鋼Ｂとの間の予測される距離の最小値よりも小さくなるように撮像フレームレートが設定されているため、Ｃ１Ｃ２間の距離Ｄ１２は、Ｃ１Ｃ３間の距離Ｄ１３及びＣ１Ｃ４間距離Ｄ１４と比較すると必ず小さくなる。従って、後述するように、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとにおける各丸棒鋼Ｂの重心間距離の大小に従って識別子を対応付けることにより、同一の丸棒鋼Ｂには同一の識別子が対応付けられることになり、精度良く丸棒鋼Ｂの本数を算出することが可能である。
【００２５】
特に、本実施形態の丸棒鋼Ｂのように、計数対象である長尺材が円柱状又は円筒状の材料からなる場合には、図３に示すように、各丸棒鋼Ｂ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）が搬送方向に接触しながら搬送される場合に、第Ｎフレームにおける一の丸棒鋼Ｂと第Ｎ＋１フレームにおける他の丸棒鋼Ｂとの間の予測される距離が最小になる。この場合、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間において予測される各丸棒鋼Ｂの移動距離の最大値が、各丸棒鋼Ｂの外径の１／２よりも小さくなるように撮像手段１の撮像フレームレートを設定すれば、Ｃ１Ｃ２間の距離Ｄ１２は、Ｃ１Ｃ３間の距離Ｄ１３及びＣ１Ｃ４間距離Ｄ１４と比較すると必ず小さくなる。従って、後述するように、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとにおける各丸棒鋼Ｂの重心間距離の大小に従って識別子を対応付けることにより、同一の丸棒鋼Ｂには同一の識別子が対応付けられることになり、精度良く丸棒鋼Ｂの本数を算出することが可能である。
【００２６】
本実施形態に係る画像処理手段２は、撮像手段１から撮像フレームレートに従って順次入力された撮像フレームを画像処理するべく、映像信号入力インターフェース、ＣＰＵ、メモリ、モニタ等を備えた汎用のパーソナルコンピュータから構成されている。そして、画像処理手段２には、撮像手段１から順次入力され、メモリに記憶された撮像フレームを画像処理するための画像処理プログラムがインストールされている。以下、画像処理手段２の動作（処理内容）について順次説明する。
【００２７】
画像処理手段２では、先ず最初に入力された第Ｎフレームから各丸棒鋼Ｂを抽出する。すなわち、第Ｎフレームから（第Ｎフレームの所定の画像処理適用領域から）各丸棒鋼Ｂの長手方向端面の画素領域を抽出する。なお、各丸棒鋼Ｂを抽出するに際しては、第Ｎフレーム中の画素に対して一般的に用いられている画像処理アルゴリズム（微小ノイズ処理、エッジ強調処理、２値化処理、切断処理、面積判定、フェレ径判定等）を適用し、各丸棒鋼Ｂの長手方向端面としての特徴量を有する画素領域が抽出される。
【００２８】
次に、画像処理手段２は、第Ｎフレームから抽出した各丸棒鋼Ｂの内、第Ｎフレームにおいて初めて抽出された丸棒鋼Ｂに対して固有の識別子（本実施形態では、各丸棒鋼Ｂ毎に異なる１番、２番等の数字で表された番号）を対応付ける。換言すれば、第Ｎフレームにおいて初めて撮像手段１の撮像視野内（撮像視野内の画像処理適用領域）に搬送されてきた丸棒鋼Ｂに対して固有の識別子を対応付ける。より具体的に説明すれば、第Ｎフレームにおける丸棒鋼Ｂの重心位置座標と、この丸棒鋼Ｂに対応付けられた識別子とを関連付けてメモリに記憶する。なお、所定の丸棒鋼Ｂが第Ｎフレームにおいて初めて抽出されたものであるか否かは、後述するように、一つ前の撮像フレーム（第Ｎ−１番目の撮像フレーム）から抽出した各丸棒鋼Ｂに対応付けられた識別子の何れかを継承して対応付けることができた場合には、第Ｎフレームにおいて初めて抽出されたものではなく、継承して対応付けることができなかった場合には、第Ｎフレームにおいて初めて抽出されたものであると判断される。
【００２９】
次に、画像処理手段２は、第Ｎ＋１フレームから各丸棒鋼Ｂを抽出する。そして、第Ｎフレームから抽出した各丸棒鋼Ｂと、第Ｎ＋１フレームから抽出した各丸棒鋼Ｂとの間の距離を算出する。例えば、第Ｎフレームから抽出した各丸棒鋼ＢがＢ１、Ｂ２、Ｂ３の３本であり、第Ｎ＋１フレームから抽出した各丸棒鋼ＢがＢ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７の４本であれば、３×４＝１２通りの距離を順次算出する。なお、本実施形態における各丸棒鋼Ｂ間の距離は、各丸棒鋼Ｂの長手方向端面として抽出された画素領域の重心座標を公知の画像処理アルゴリズムによってそれぞれ算出した後、各丸棒鋼Ｂの重心間の距離を演算することによって算出される。
【００３０】
次に、画像処理手段２は、第Ｎフレームから抽出した各丸棒鋼Ｂに対応付けられた識別子を、第Ｎ＋１フレームから抽出した各丸棒鋼Ｂの内、前記算出した距離が最も短い丸棒鋼Ｂに対して継承して対応付ける。より具体的に説明すれば、第Ｎ＋１フレームにおける各丸棒鋼Ｂの重心位置座標と、この丸棒鋼Ｂに継承して対応付けられた識別子とを関連付けてメモリに記憶する。この際、識別子の対応付け手順としては、先に撮像された撮像フレーム（第Ｎフレーム）から抽出した各丸棒鋼Ｂを基準とする場合（第Ｎフレームから抽出した各丸棒鋼Ｂについて、順次前記算出した距離を評価し、識別子を対応付ける手順）と、後から撮像された撮像フレーム（第Ｎ＋１フレーム）から抽出した各丸棒鋼Ｂを基準とする場合（第Ｎ＋１フレームから抽出した各丸棒鋼Ｂについて、順次前記算出した距離を評価し、識別子を対応付ける手順）とが考えられるが、本実施形態に係る画像処理手段２は、その何れか一方の手順を実行するように、或いは何れか一方を選択して実行できるように構成されている。以下、上記の各場合における識別子の対応付け手順について、より具体的に説明する。
【００３１】
＜第Ｎフレームから抽出した各丸棒鋼Ｂを基準とする場合＞
例えば、上記の例において、第Ｎフレームから抽出した丸棒鋼Ｂ１と最も短い距離に位置する第Ｎ＋１フレームから抽出した丸棒鋼がＢ４であるとすれば、丸棒鋼Ｂ１に対応付けられた識別子（例えば１番）を丸棒鋼Ｂ４にも継承して対応付ける（すなわち、丸棒鋼Ｂ４の識別子は１番となる）ことになる。同様にして、第Ｎフレームから抽出した丸棒鋼Ｂ２と最も短い距離に位置する第Ｎ＋１フレームから抽出した丸棒鋼がＢ５であり、第Ｎフレームから抽出した丸棒鋼Ｂ３と最も短い距離に位置する第Ｎ＋１フレームから抽出した丸棒鋼がＢ６であるとすれば、丸棒鋼Ｂ２、Ｂ３にそれぞれ対応付けられた識別子（例えば丸棒鋼Ｂ２が２番で、丸棒鋼Ｂ３が３番）を丸棒鋼Ｂ５、Ｂ６にも継承して対応付ける（すなわち、丸棒鋼Ｂ５の識別子は２番となり、丸棒鋼Ｂ６の識別子は３番となる）ことになる。なお、第Ｎ＋１フレームから抽出した丸棒鋼Ｂ７については、継承して対応付ける識別子が存在しない。すなわち、第Ｎフレームから抽出した丸棒鋼Ｂ１〜Ｂ３に対応付けられた全ての識別子が継承されたため、継承されるべき識別子が存在しないことになる。この場合、丸棒鋼Ｂ７は第Ｎ＋１フレームにおいて初めて抽出された丸棒鋼であると判断し、丸棒鋼Ｂ７に対して固有の識別子（例えば４番）を対応付けることになる。
【００３２】
＜第Ｎ＋１フレームから抽出した各丸棒鋼Ｂを基準とする場合＞
例えば、上記の例において、第Ｎ＋１フレームから抽出した丸棒鋼Ｂ４と最も短い距離に位置する第Ｎフレームから抽出した丸棒鋼がＢ１であるとすれば、丸棒鋼Ｂ１に対応付けられた識別子（例えば１番）を丸棒鋼Ｂ４にも継承して対応付ける（すなわち、丸棒鋼Ｂ４の識別子は１番となる）ことになる。同様にして、第Ｎ＋１フレームから抽出した丸棒鋼Ｂ５と最も短い距離に位置する第Ｎフレームから抽出した丸棒鋼がＢ２であり、第Ｎ＋１フレームから抽出した丸棒鋼Ｂ６と最も短い距離に位置する第Ｎフレームから抽出した丸棒鋼がＢ３であるとすれば、丸棒鋼Ｂ２、Ｂ３にそれぞれ対応付けられた識別子（例えば丸棒鋼Ｂ２が２番で、丸棒鋼Ｂ３が３番）を丸棒鋼Ｂ５、Ｂ６にも継承して対応付ける（すなわち、丸棒鋼Ｂ５の識別子は２番となり、丸棒鋼Ｂ６の識別子は３番となる）ことになる。なお、第Ｎ＋１フレームから抽出した丸棒鋼Ｂ７についても、第Ｎフレームから抽出した丸棒鋼Ｂ１〜Ｂ３の内、いずれか一つが必ず丸棒鋼Ｂ７にとって最も短い距離に位置する丸棒鋼になる。例えば、丸棒鋼Ｂ７と最も短い距離に位置する丸棒鋼がＢ３であるとすれば、丸棒鋼Ｂ３に対応付けられた識別子が、前述のように丸棒鋼Ｂ６に対応付けられると共に、丸棒鋼Ｂ７にも重複して対応付けられることになってしまう。これを避けるには、例えば、丸棒鋼Ｂ６と丸棒鋼Ｂ３との間の距離と、丸棒鋼Ｂ７と丸棒鋼Ｂ３との間の距離を比較し、距離の短い方の丸棒鋼Ｂ６又はＢ７（上記の例では丸棒鋼Ｂ６）に対して、丸棒鋼Ｂ３に対応付けられた識別子を継承して対応付ければ良い。これにより、丸棒鋼Ｂ７については、継承して対応付ける識別子が存在しないことになるため、丸棒鋼Ｂ７は第Ｎ＋１フレームにおいて初めて抽出された丸棒鋼であると判断し、丸棒鋼Ｂ７に対して固有の識別子（例えば４番）を対応付けることになる。或いは、第Ｎ＋１フレームにおいて、最も搬送方向下流側に位置する丸棒鋼から順に識別子を継承して対応付けるようにしても良い。例えば、丸棒鋼Ｂ７が最も搬送方向上流側に位置するとすれば、これよりも下流側に位置する丸棒鋼Ｂ４〜Ｂ６には、それぞれ丸棒鋼Ｂ１〜Ｂ３に対応付けられた全ての識別子が既に継承されたため、丸棒鋼Ｂ７に継承されるべき識別子が存在しないことになる。この手順によっても、丸棒鋼Ｂ７は第Ｎ＋１フレームにおいて初めて抽出された丸棒鋼であると判断することが可能である。
【００３３】
最後に、画像処理手段２は、各丸棒鋼Ｂに対応付けられた識別子の総数を計数して丸棒鋼Ｂの本数を算出する。換言すれば、各撮像フレームから抽出した各丸棒鋼Ｂについて、同一の識別子が対応付けられたものは同一の丸棒鋼Ｂであると判断（異なる識別子が対応付けられたものは異なる丸棒鋼であると判断）して、識別子の総数を計数し、この識別子の総数を丸棒鋼Ｂの本数として算出する。特に、本実施形態では、最初に抽出した丸棒鋼Ｂに１番を対応付け、次に抽出した丸棒鋼Ｂに２番を対応付けるというように、初期値を１番として降順に番号を対応付ける構成であるため、最後に対応付けられた番号がそのまま丸棒鋼Ｂの本数として算出されることになる。
【００３４】
図４は、以上に説明した画像処理手段２の処理内容を模式的に説明する説明図であり、図４（ａ）は第１番目の撮像フレームにおける丸棒鋼の位置関係を、図４（ｂ）は第２番目の撮像フレームにおける丸棒鋼の位置関係を、図４（ｃ）は第３番目の撮像フレームにおける丸棒鋼の位置関係を、図４（ｄ）は第４番目の撮像フレームにおける丸棒鋼の位置関係を示す。図４において、各丸棒鋼Ｂは、図面の右側から左側に向かって搬送されるものとする。なお、以下の説明では、識別子の対応付け手順として、先に撮像された撮像フレームから抽出した各丸棒鋼Ｂを基準とする場合を例に挙げて説明する。
【００３５】
図４（ａ）に示す第１フレームでは、丸棒鋼Ｂの長手方向端面としての特徴量を有する画素領域として抽出されるのは丸棒鋼Ｂ１だけであり、第１フレームにおいて初めて抽出されたものであるため、この丸棒鋼Ｂ１に対して識別子「１」番が対応付けられることになる。
【００３６】
図４（ｂ）に示す第２フレームでも、丸棒鋼Ｂの長手方向端面としての特徴量を有する画素領域として抽出されるのが丸棒鋼Ｂ５だけであり、なお且つ、第１フレームの丸棒鋼Ｂ１の重心座標との距離が最も短い丸棒鋼であるため、丸棒鋼Ｂ５には、丸棒鋼Ｂ１の識別子である「１」番が継承して対応付けられることになる。
【００３７】
図４（ｃ）に示す第３フレームでは、丸棒鋼Ｂの長手方向端面としての特徴量を有する画素領域として抽出されるのは、丸棒鋼Ｂ９、Ｂ１０である。この内、第２フレームの丸棒鋼Ｂ５の重心座標との距離が最も短い丸棒鋼はＢ９であるため、丸棒鋼Ｂ９には、丸棒鋼Ｂ５の識別子である「１」番が対応付けられることになる。一方、丸棒鋼Ｂ１０は、第３フレームにおいて初めて抽出されたものである（継承されるべき識別子が存在しない）ため、この丸棒鋼Ｂ１０に対しては新たな識別子「２」番が対応付けられることになる。
【００３８】
図４（ｄ）に示す第４フレームでは、丸棒鋼Ｂの長手方向端面としての特徴量を有する画素領域として抽出されるのは、丸棒鋼Ｂ１３、Ｂ１４及びＢ１５である。この内、第３フレームの丸棒鋼Ｂ９の重心座標との距離が最も短い丸棒鋼はＢ１３であるため、丸棒鋼Ｂ１３には、丸棒鋼Ｂ９の識別子である「１」番が対応付けられることになる。また、第３フレームの丸棒鋼Ｂ１０の重心座標との距離が最も短い丸棒鋼はＢ１４であるため、丸棒鋼Ｂ１４には、丸棒鋼Ｂ１０の識別子である「２」番が対応付けられることになる。一方、丸棒鋼Ｂ１５は、第４フレームにおいて初めて抽出されたものである（継承されるべき識別子が存在しない）ため、この丸棒鋼Ｂ１５に対しては新たな識別子「３」番が対応付けられることになる。
【００３９】
以上のようにして、各丸棒鋼Ｂには、画像処理適用領域に出現した順番に識別子としての番号が対応付けられることになる。
【００４０】
図５は、各丸棒鋼Ｂが画像処理適用領域から抜け出す際の画像処理手段２の処理内容を模式的に説明する説明図であり、図５（ａ）は第Ｎ番目の撮像フレームにおける丸棒鋼の位置関係を、図５（ｂ）は第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおける丸棒鋼の位置関係を示す。図５において、各丸棒鋼Ｂは、図４と同様に、図面の右側から左側に向かって搬送されるものとする。図５（ａ）に示す第Ｎフレームでは、丸棒鋼Ｂの長手方向端面としての特徴量を有する画素領域として抽出されるのは丸棒鋼Ｂ１７、Ｂ１８、Ｂ１９、Ｂ２０であり、それぞれに対して識別子「１」番、「２」番、「３」番、「４」番が対応付けられているものとする。
【００４１】
図５（ｂ）に示す第Ｎ＋１フレームでは、丸棒鋼Ｂの長手方向端面としての特徴量を有する画素領域として抽出されるのは、丸棒鋼Ｂ２２、Ｂ２３、Ｂ２４である。換言すれば、第Ｎフレームの丸棒鋼Ｂ１７に対応するのは、第Ｎ＋１フレームの丸棒鋼Ｂ２１であるものの、丸棒鋼Ｂ２１は、丸棒鋼Ｂの長手方向端面としての特徴量を有する画素領域として抽出されない。しかしながら、丸棒鋼Ｂ１７の重心座標との距離が最も短い丸棒鋼はＢ２２であるため、このままでは、丸棒鋼Ｂ２２には、丸棒鋼Ｂ１７の識別子である「１」番が対応付けられる（丸棒鋼２２には、丸棒鋼Ｂ１８の識別子である「２」番も重複して対応付けられる）ことになってしまう。従って、本実施形態に係る画像処理手段２は、第Ｎフレームで抽出された丸棒鋼Ｂの総数（図５に示す例では４つ）と、第Ｎ＋１フレームで抽出された丸棒鋼の総数（図５に示す例では３つ）とを比較し、後から撮像された撮像フレーム（第Ｎ＋１フレーム）で抽出された丸棒鋼Ｂの総数の方が小さい場合には、先頭の丸棒鋼Ｂ（最も最初に識別子を対応付けられた丸棒鋼Ｂ）は画像処理適用領域から抜け出したと判断し、この丸棒鋼Ｂに対応付けられた識別子については継承させいように処理している。斯かる処理により、第Ｎ＋１フレームの丸棒鋼Ｂ２２、Ｂ２３、Ｂ２４に対して、それぞれ識別子「２」番、「３」番、「４」番が適切に対応付けられることになる。
【００４２】
このように、本実施形態では、連続して撮像された撮像フレームにおいてそれぞれ抽出された長尺材（丸棒鋼Ｂ）の総数を比較し、後から撮像された撮像フレームにおいて抽出された長尺材の数の方が小さい場合には、先に撮像された撮像フレームにおいて最も最初に対応付けられた長尺材の識別子を、後に撮像された撮像フレームにおいて抽出された長尺材には継承して対応付けない構成を採用している。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、例えば、後に撮像された撮像フレームにおいて抽出された長尺材に、先に撮像された撮像フレームにおいて抽出された長尺材の識別子を重複して対応付け可能である場合（例えば、丸棒鋼２２に対して、丸棒鋼Ｂ１７の識別子である「１」番と、丸棒鋼Ｂ１８の識別子である「２」番を重複して対応付け可能である場合）には、それぞれの距離を比較（丸棒鋼Ｂ１７〜Ｂ２２間の重心距離と、丸棒鋼Ｂ１８〜Ｂ２２間の重心距離とを比較）し、距離の短い方の識別子を継承して対応付けるように構成することも可能である
【００４３】
なお、上記の説明では、識別子の対応付け手順として、先に撮像された撮像フレームから抽出した各丸棒鋼Ｂを基準とする場合を例に挙げて説明したが、無論、後に撮像された撮像フレームから抽出した各丸棒鋼Ｂを基準とすることも可能である。例えば、図５を参照して説明した各丸棒鋼Ｂが画像処理適用領域から抜け出す際の画像処理手段２の処理内容は、後に撮像された撮像フレーム（第Ｎ＋１フレーム）から抽出した各丸棒鋼Ｂを基準とする場合には以下のようになる。すなわち、図５（ｂ）に示す第Ｎ＋１フレームでは、丸棒鋼Ｂの長手方向端面としての特徴量を有する画素領域として抽出されるのは、丸棒鋼Ｂ２２、Ｂ２３、Ｂ２４である。そして、図５（ａ）に示す第Ｎフレームにおいて、丸棒鋼Ｂ２２の重心座標との距離が最も短い丸棒鋼はＢ１８、丸棒鋼Ｂ２３の重心座標との距離が最も短い丸棒鋼はＢ１９、丸棒鋼Ｂ２４の重心座標との距離が最も短い丸棒鋼はＢ２０である。従って、丸棒鋼Ｂ２２に対しては丸棒鋼Ｂ１８の識別子である「２」番が、丸棒鋼Ｂ２３に対しては丸棒鋼Ｂ１９の識別子である「３」番が、丸棒鋼Ｂ２４に対しては丸棒鋼Ｂ２０の識別子である「４」番が、それぞれ適切に対応付けられることになる。そして、第Ｎ＋１フレームから抽出した各丸棒鋼Ｂを基準としているため、第Ｎ＋１フレームから抽出した何れの丸棒鋼Ｂ２２〜Ｂ２４に対しても識別子を継承しなかった第Ｎフレームの丸棒鋼Ｂ１７は、第Ｎ＋１フレームにおいては画像処理適用領域から抜け出したと判断することが可能である。
【００４４】
以上に説明したように、本実施形態に係る計数装置１００においては、撮像手段１が、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間において予測される各丸棒鋼Ｂの移動距離の最大値が、第Ｎフレームにおける一の丸棒鋼Ｂと第Ｎ＋１フレームにおける他の丸棒鋼Ｂとの間の予測される距離の最小値よりも小さくなるように撮像フレームレートが設定されている。より具体的には、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間において予測される各丸棒鋼Ｂの移動距離の最大値が、各丸棒鋼Ｂの外径の１／２よりも小さくなるように撮像フレームレートが設定されている。そして、画像処理手段２によって、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとにおける各丸棒鋼Ｂの距離の大小に従って識別子を対応付ける構成とされている。斯かる構成により、同一の丸棒鋼Ｂには同一の識別子が対応付けられることになり、精度良く丸棒鋼Ｂの本数を算出することが可能である。
【００４５】
また、本実施形態に係る計数装置１００においては、従来のような可動ビームの送り量等の搬送手段による制約を受けることなく、丸棒鋼Ｂの長手方向端面を撮像する視野を比較的自由に設定できる（丸棒鋼Ｂの長手方向端面全体を撮像可能な視野であれば良い）上、撮像視野内における各丸棒鋼Ｂの長手方向端面の鮮明な像が得られる領域のみを計数対象領域（画像処理適用領域）とすることも可能であり、撮像条件の制約が少ないため、撮像条件の調整が非常に簡便であるという利点を有する。
【００４６】
図６は、搬送中に特定の丸棒鋼Ｂの位置が振動等によって変動する場合における、本実施形態に係る画像処理手段２の処理内容を模式的に説明する説明図であり、図６（ａ）は第Ｎ番目の撮像フレームにおける丸棒鋼の位置関係を、図６（ｂ）は第Ｎ＋１番目の撮像フレームにおける丸棒鋼の位置関係を、図６（ｃ）は第Ｎ＋２番目の撮像フレームにおける丸棒鋼の位置関係を、図６（ｄ）は第Ｎ＋３番目の撮像フレームにおける丸棒鋼の位置関係を示す。図６において、各丸棒鋼Ｂは、図４と同様に、図面の右側から左側に向かって搬送されるものとする。図６に示すように、上段に積み上げられた識別子「３」の丸棒鋼Ｂが、搬送中に識別子「２」番の丸棒鋼Ｂと識別子「３」番の丸棒鋼Ｂとの間に落下するような場合であっても、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間において予測される各丸棒鋼Ｂの移動距離の最大値が、各丸棒鋼Ｂの外径の１／２よりも小さくなるように撮像フレームレートが設定されている（「３」番の丸棒鋼Ｂの搬送方向への搬送距離（＝搬送速度／撮像フレームレート）と落下距離との合成値として得られるフレーム間の移動距離が、各丸棒鋼Ｂの外径の１／２よりも小さくなるように撮像フレームレートが設定されている）ため、各丸棒鋼の識別子が適切に継承して対応付けられることになり、精度良く丸棒鋼Ｂの本数を算出することが可能である。
【００４７】
なお、本実施形態では、計数対象である長尺材が円柱状の丸棒鋼Ｂである場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、搬送の途中で著しく形状が変化し、連続した撮像フレーム間における重心座標間距離が精度良く算出できない対象を除いて、円筒状の鋼管や、矩形断面を有する鋼材など、全ての長尺材に適用可能である。また、本実施形態では、各長尺材間の距離として、各長尺材の長手方向端面として抽出された画素領域の重心座標をそれぞれ算出した後、各長尺材の重心間の距離を演算する構成を採用しているが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、各長尺材の長手方向端面として抽出された画素領域に外接する四角形の中心座標を算出し、各長尺材の中心座標間の距離を演算する構成など、各長尺材の位置を他の長尺材の位置と識別可能な情報を用いる限りにおいて種々の構成を採用することが可能である。
【００４８】
以下、実施例を示すことにより、本発明の特徴をより一層明らかにする。
【００４９】
図１に概略構成を示す計数装置１００を用い、表１の条件下で計数試験を行った。なお、図１に示すように、撮像手段（ＣＣＤカメラ）２は、丸棒鋼Ｂの長手方向端面からおよそ６００ｍｍ離間した位置に配置し、その撮像視野は搬送スキッドＳの一段の長さ相当（約２５５ｍｍ）とした。
【表１】
0004534207.tif 000002
【００５０】
ここで、表１に示す撮像手段２の撮像フレームレート（撮像速度）は、以下のようにして決定した。まず、搬送スキッドＳによる搬送以外の要因（振動等）による丸棒鋼Ｂの移動速度を過去の経験則から最大で５００ｍｍ／秒と予測した。第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間において予測される各棒鋼Ｂの移動距離の最大値は、上記搬送以外の要因による棒鋼Ｂの位置変動が搬送方向と同一方向に生じた場合である。そこで、各棒鋼Ｂの移動速度の最大値を、搬送速度の最大値５００ｍｍ／秒と搬送以外の要因（振動等）による丸棒鋼Ｂの移動速度の最大値５００ｍｍ／秒とを加算した１０００ｍｍ／秒であると予測した。撮像手段２の撮像フレームレートをＶ（フレーム／秒）とした場合、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間において予測される各棒鋼Ｂの移動距離の最大値は、１０００／Ｖ（ｍｍ）で表されることになる。そして、この最大値１０００／Ｖ（ｍｍ）が丸棒鋼Ｂの外径の１／２よりも小さくなるように、撮像フレームレートＶを決定すればよい。表１に示すように、計数対象である丸棒鋼Ｂの外径の最小値は２０ｍｍであるため、１０００／Ｖ＜２０×１／２を満足するＶとして、Ｖ＞１００（フレーム／秒）の条件が得られる。表１に示すように、本実施例における撮像フレームレートは、上記の条件を満足する１２０（フレーム／秒）に設定されており、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間において予測される各棒鋼Ｂの移動距離の最大値は約８．３ｍｍとなって、丸棒鋼Ｂの最小の外径２０ｍｍの１／２である１０ｍｍよりも小さくなる。
【００５１】
図７は、本実施例における画像処理手段２のモニタに表示される表示画面例を示す図であり、図７（ａ）は第Ｎフレームの例を、図７（ｂ）は第Ｎ＋１フレームの例を、図７（ｃ）は第Ｎ＋２フレームの例を示す。図７（ａ）〜（ｃ）の各画面における上方の表示画面は、撮像手段１で撮像した生画像及び各丸棒鋼Ｂに識別子（番号）が対応付けられている状態を、下方の画面は画像処理手段２によって画像処理が施され各丸棒鋼Ｂが抽出された後の状態を示す。図７に示すように、本実施例に係る計数装置１００によれば、同一の丸棒鋼Ｂには同一の識別子が対応付けられ、異なる丸棒鋼Ｂには異なる識別子が対応付けられることになり、各丸棒鋼Ｂに対応付けられた識別子の総数を計数すれば、精度良く丸棒鋼Ｂの本数を算出することが可能であった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る長尺材の計数装置の構成を概略的に示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す計数装置によって連続して撮像した２つの撮像フレーム間における丸棒鋼の位置関係を模式的に示す図である。
【図３】図３は、図１に示す計数装置によって連続して撮像した２つの撮像フレーム間における丸棒鋼の他の例の位置関係を模式的に示す図である。
【図４】図４は、図１に示す画像処理手段の処理内容を模式的に説明する説明図である。
【図５】図５は、図１に示す画像処理手段の処理内容の他の例を模式的に説明する説明図である。
【図６】図６は、図１に示す画像処理手段の処理内容のさらに他の例を模式的に説明する説明図である。
【図７】図７は、図１に示す画像処理手段のモニタに表示される表示画面例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・撮像手段
２・・・画像処理手段
３・・・照明手段
１００・・・計数装置
Ｂ・・・丸棒鋼（長尺材）
Ｓ・・・搬送スキッド
【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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