(57)【要約】      （修正有）【課題】熱間圧延工程におけるキャンバー測定装置の提供。【解決手段】連続撮影した鋼板の幅方向のエッジ映像を提供する映像撮影部２００と、上記鋼板の幅方向のエッジ映像に交差パターン検出アルゴリズムを適用して上記鋼板内で発生したキャンバーの発生位置及び発生量を検出するキャンバー検出部３００と、を含むキャンバー測定装置１００。映像撮影部２００は、粗圧延スタンドの入側の上部に配置される一つ以上の映像カメラＧ１，Ｇ２を含む第１撮影部２１０と、前記粗圧延スタンドの出側の上部に配置される一つ以上の映像カメラを含む第２撮影部２２０と、を含むキャンバー測定装置１００。【選択図】図１
2016117098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続撮影した鋼板の幅方向のエッジ映像を提供する映像撮影部と、
前記鋼板の幅方向のエッジ映像に交差パターン検出アルゴリズムを適用して前記鋼板内で発生したキャンバーの発生位置及び発生量を検出するキャンバー検出部と、を含む、キャンバー測定装置。
【請求項２】
前記映像撮影部は、
粗圧延スタンドの入側の上部に配置される一つ以上の映像カメラを含む第１撮影部と、
前記粗圧延スタンドの出側の上部に配置される一つ以上の映像カメラを含む第２撮影部と、を含む、請求項１に記載のキャンバー測定装置。
【請求項３】
前記第１撮影部及び前記第２撮影部は、
複数個の映像カメラ群を含み、前記複数個の映像カメラ群のそれぞれはグループ化された複数個の映像カメラを含む、請求項２に記載のキャンバー測定装置。
【請求項４】
前記キャンバー検出部は、
前記鋼板の幅方向のエッジ映像を交差パターン検出アルゴリズムを用いて二進化映像に変換した後、変換された二進化映像のいずれか一つを提供する映像処理部と、
前記映像処理部において、提供された二進化映像のピクセル値のそれぞれと位置基準値を比較して、キャンバーの発生の有無及び発生位置を検出するキャンバー位置検出部と、
キャンバーが検出される場合、検出されたキャンバーの映像強度と閾値を比較判断した後、前記検出されたキャンバーの映像強度が前記閾値より小さい場合、残りの二進化映像のいずれか一つのピクセル値のそれぞれと前記閾値を比較判断する映像強度判断部と、
前記閾値より小さいキャンバーの映像強度が含まれた二進化映像を一つの二進化映像に接合する映像接合部と、
前記映像強度判断部または前記映像接合部において提供された二進化映像内でキャンバー量を算出するキャンバー量算出部と、を含む、請求項３に記載のキャンバー測定装置。
【請求項５】
前記キャンバー量算出部は、
鋼板の位置情報、形状情報、長さ、幅、厚さの寸法情報、及び、進入時点情報、ロール速度情報の少なくとも一つ以上の情報を用いて前記キャンバーの発生量を算出する、請求項４に記載のキャンバー測定装置。
【請求項６】
連続撮影した鋼板の幅方向のエッジ映像のそれぞれを提供するエッジ映像撮影段階と、
前記鋼板の幅方向のエッジ映像に交差パターン検出アルゴリズムを適用して前記鋼板内で発生したキャンバーの発生位置及び発生量を検出するキャンバー発生量検出段階と、を含む、キャンバー検出方法。
【請求項７】
前記キャンバー発生量検出段階は、
前記鋼板の幅方向のエッジ映像を交差パターン検出アルゴリズムを用いて二進化映像に変換した後、変換された二進化映像のいずれか一つを提供する映像処理段階と、
前記映像処理段階において、提供された二進化映像のピクセル値のそれぞれと位置基準値を比較して、キャンバーの発生有無及び発生位置を検出するキャンバー位置検出段階と、
キャンバーが検出される場合、検出されたキャンバーの映像強度と閾値を比較判断した後、前記検出されたキャンバーの映像強度が前記閾値より小さい場合、残りの二進化映像のいずれか一つの二進化映像のピクセル値のそれぞれと前記閾値を比較判断する映像強度判断段階と、
前記閾値より小さいキャンバーの映像強度が含まれた二進化映像を一つの二進化映像に接合する映像接合段階と、
前記映像強度判断段階または前記映像接合段階において提供された二進化映像内でキャンバー量を算出するキャンバー量算出段階と、を含む、請求項６に記載のキャンバー検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延工程におけるキャンバー測定装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、連鋳工程で製作された鋼板（スラブ）は、熱間圧延工程においてキャンバーが発生する。このようなキャンバーは、熱間圧延工程の通板性を阻害する致命的な形状欠陥である。
【０００３】
上記キャンバーとは、スラブ、バー、ストリップなどの素材が長さ方向に曲がった形状欠陥を意味する。これは、圧延工程の不安定性を拡大させ、圧延終了後に熱延コイルの形状にもテレスコープなどの形状欠陥を誘発する主要因子である。
【０００４】
最近は、このような問題点を解決するために、ビジョンシステムを用いて映像を処理する技術が用いられている。
【０００５】
しかし、従来のビジョンシステムは、圧延工程において発生する多量の水蒸気、粉塵、及び冷却水のような環境的な因子によって映像の品質が低下するという問題点があった。この場合、鋼板のキャンバー量を正確に測定することが困難であった。
【０００６】
したがって、水蒸気、粉塵、及び冷却水などの環境的な因子からの影響を最小限にして鋼板のキャンバー量を正確に測定することができる技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０３７３６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の問題点を解決しようとする本発明は、圧延工程中の水噴射などで鋼板のキャンバー検出がリアルタイムで容易ではない場合、検出の損失を最小化させるとともに、損失された情報を補償することができる熱間圧延工程におけるキャンバー測定装置及び方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施例によるキャンバー測定装置は、連続撮影した鋼板の幅方向のエッジ映像を提供する映像撮影部と、上記鋼板の幅方向のエッジ映像に交差パターン検出アルゴリズムを適用して上記鋼板内で発生したキャンバーの発生位置及び発生量を検出するキャンバー検出部と、を含む。
【００１０】
本発明の一実施例によるキャンバー測定方法は、連続撮影した鋼板の幅方向のエッジ映像のそれぞれを提供するエッジ映像撮影段階と、上記鋼板の幅方向のエッジ映像に交差パターン検出アルゴリズムを適用して上記鋼板内で発生したキャンバーの発生位置及び発生量を検出するキャンバー発生量検出段階と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施例による熱間圧延工程におけるキャンバー測定装置及び方法は、鋼板の映像から作業者が容易にキャンバーの発生位置及び発生量を検出することができるという利点を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例による熱間圧延ラインのキャンバー測定装置を示す装置図である。
【図２】図１に示されたキャンバー検出部を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による熱間圧延ラインのキャンバー測定方法を説明するフローチャートである。
【図４】図３に示された熱間圧延ラインのキャンバー測定方法の一例を説明するための流れ図である。
【図５】図３に示された熱間圧延ラインのキャンバー測定方法の他の例を説明するための流れ図である。
【図６】図３に示された熱間圧延ラインのキャンバー測定方法のさらに他の例を説明するための流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、添付の図面を参照し、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができるように好ましい実施例について詳細に説明する。但し、本発明の好ましい実施例を詳細に説明するにあたり、関連した公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要にする可能性があると判断される場合はその詳細な説明を省略する。また、類似した機能及び作用をする部分に対しては図面全体にわたって同一の符号を用いる。
【００１４】
さらに、明細書全体にわたって、ある部分が他の部分と「連結」されるとするとき、これは「直接的に連結」される場合だけでなく、その中間に他の素子を介して「間接的に連結」される場合も含む。なお、ある構成要素を「含む」というのは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【００１５】
図１は本発明の一実施例による熱間圧延工程におけるキャンバー測定装置を示す装置図である。図２は図１に示されたキャンバー検出部を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示されているように、本発明の一実施例による熱間圧延工程におけるキャンバー測定装置１００は、映像撮影部２００及びキャンバー検出部３００を含む。
【００１７】
上記映像撮影部２００は、粗圧延スタンドの入側から引込まれる鋼板の幅方向のエッジ及び出側に排出される上記鋼板の幅方向のエッジのそれぞれを既に設定された時間単位で連続撮影する機能を行う。
【００１８】
より具体的には、上記映像撮影部２００は、第１撮影部２１０及び第２撮影部２２０を含む。
【００１９】
上記第１撮影部２１０は、粗圧延スタンドの入側から引込まれる鋼板の幅方向のエッジを撮影するために、一つ以上の映像カメラが粗圧延スタンドの入側の上部に配置されて、上記鋼板の幅方向のエッジを任意の角度で撮影する。
【００２０】
上記第２撮影部２２０は、粗圧延スタンドの出側から引込まれる鋼板の幅方向のエッジを撮影するために、一つ以上の映像カメラが粗圧延スタンドの出側の上部に配置されて、上記鋼板の幅方向のエッジを任意の角度で撮影する。
【００２１】
ここで、一つ以上の映像カメラは、偶数個または奇数個の形態でグループ化されることができる。
【００２２】
本発明では、第１撮影部２１０及び第２撮影部２２０のそれぞれが２つの映像カメラ群Ｇ１、Ｇ２で構成された形態を説明する。
【００２３】
次に、上記キャンバー検出部３００は、映像撮影部の第１カメラ群Ｇ１及び第２カメラ群Ｇ２のそれぞれで撮影された鋼板の幅方向のエッジ映像に交差パターン検出アルゴリズムを適用して、鋼板内で発生したキャンバーの発生位置及びキャンバー量を検出する機能を行う。
【００２４】
より具体的には、図２を参照すると、上記キャンバー検出部３００は、映像処理部３１０、キャンバー位置検出部３２０、映像強度判断部３３０、映像接合部３４０、及びキャンバー量算出部３５０を含む。
【００２５】
上記映像処理部３１０は、上記映像撮影部２００、より好ましくは、各映像カメラ群Ｇ１、Ｇ２で撮影された鋼板の幅方向のエッジ映像に交差パターン検出アルゴリズムを適用して、上記鋼板の幅方向のエッジ映像を二進化映像に変換する機能を行う。
【００２６】
参考までに、上記交差パターン検出アルゴリズムは、ガボール（Ｇａｂｏｒ）フィルタを用いて映像のストリップパターンを抽出し、抽出されたストリップパターンのエネルギーマトリックスを抽出した後、抽出されたエネルギーマトリックスにガウシアン（Ｇａｕｓｓｉａｎ）フィルタリングを適用して二進化映像に変換するアルゴリズムであることができる。
【００２７】
したがって、映像処理部３１０は、Ｇ１及びＧ２で撮影された鋼板の幅方向のエッジ映像のそれぞれを二進化した第１二進化映像及び第２二進化映像を生成し、第１二進化映像及び第２二進化映像の一つを上記キャンバー位置検出部３２０に提供する。
【００２８】
上記キャンバー位置検出部３２０は、上記第１二進化映像または第２二進化映像のピクセル値のそれぞれと内部に設定された位置基準値を比較して、キャンバーの発生の有無及び発生位置を検出する機能を行う。
【００２９】
上記映像強度判断部３３０は、上記キャンバー位置検出部３２０において第１二進化映像または第２二進化映像内でキャンバーが検出される場合、検出されたキャンバーの映像強度と内部に設定された閾値を比較判断した後、上記検出されたキャンバーの映像強度が閾値より小さい場合、残りの二進化映像と閾値を比較判断する機能を行う。
【００３０】
例えば、第１二進化映像内の検出されたキャンバーの映像強度が閾値より小さい場合、フィードバック信号をキャンバー位置検出部３２０に提供し、上記キャンバー位置検出部３２０はフィードバック信号を受けて第２二進化映像を映像強度判断部３３０に提供する。
【００３１】
その後、映像強度判断部３３０は、第２二進化映像と閾値を比較判断する。
【００３２】
ここで、第１二進化映像または第２二進化映像内の検出されたキャンバーの映像強度が閾値より大きい場合、各二進化映像はキャンバー量算出部３５０に提供され、第１二進化映像及び第２二進化映像内の検出されたキャンバーの映像強度が閾値より小さい場合、第１及び第２二進化映像は映像接合部３４０に提供される。
【００３３】
一方、上記閾値は、上記鋼板のキャンバー量を算出するのに必要な最小限の映像強度値であることができる。
【００３４】
次に、上記映像接合部３４０は、第１二進化映像及び第２二進化映像を一つの映像に接合する機能を行った後、接合された二進化映像をキャンバー量算出部３５０に提供する機能を行う。
【００３５】
上記キャンバー量算出部３５０は、第１二進化映像、第２二進化映像、または接合された二進化映像内でキャンバー量を算出する機能を行う。
【００３６】
上記キャンバー量は、鋼板の位置情報、形状情報、長さ、幅、厚さの寸法情報のうち少なくとも一つ以上の情報を用いて算出したり、または外部機器を通じて提供された進入時点情報、ロール速度情報をさらに用いて算出することができる。
【００３７】
図３は本発明の一実施例による熱間圧延ラインのキャンバー測定方法を説明するフローチャートである。図４は図３に示された熱間圧延ラインのキャンバー測定方法の一例を説明するための流れ図である。図５は図３に示された熱間圧延ラインのキャンバー測定方法の他の例を説明するための流れ図である。図６は図３に示された熱間圧延ラインのキャンバー測定方法のさらに他の例を説明するための流れ図である。
【００３８】
図３から図６に例示された方法は、図１のキャンバー検出部３００によって行われることができる。
【００３９】
まず、図３を参照すると、上部及び下部作業ロールと上部及び下部バックアップロールからなる粗圧延スタンドが動作して鋼板の圧延が開始すると、映像撮影部２００は、粗圧延スタンドの入側に進入する鋼板の幅方向のエッジ、及び出側から排出される鋼板の幅方向のエッジを一定時間の間隔で連続的に撮影する（Ｓ１１０）。
【００４０】
このとき、上記映像撮影部２００は、第１撮影部２１０及び第２撮影部２２０で構成され、上記第１撮影部２１０は粗圧延スタンドの入側から引込まれる鋼板の幅方向のエッジを撮影するために、一つ以上の映像カメラが粗圧延スタンドの入側の上部に配置されて、上記鋼板の幅方向のエッジを任意の角度で撮影する。
【００４１】
上記第２撮影部２２０は、粗圧延スタンドの出側から引込まれる鋼板の幅方向のエッジを撮影するために、一つ以上の映像カメラが粗圧延スタンドの出側の上部に配置されて、上記鋼板の幅方向のエッジを任意の角度で撮影する。
【００４２】
ここで、一つ以上の映像カメラは、偶数個または奇数個の形態でグループ化されることができる。本発明では、第１撮影部２１０及び第２撮影部２２０のそれぞれが２つの映像カメラ群Ｇ１、Ｇ２で構成された形態を説明する。
【００４３】
その後、上記キャンバー検出部３００は、映像撮影部２００の第１カメラ群Ｇ１及び第２カメラ群Ｇ２のそれぞれで撮影された鋼板の幅方向のエッジ映像に交差パターン検出アルゴリズムを適用して、鋼板内で発生したキャンバーの発生位置及びキャンバー量を検出する（Ｓ１２０）。
【００４４】
ここで、映像処理段階Ｓ１２０は、キャンバー位置検出段階（Ｓ１２１）、映像強度判断段階（Ｓ１２２）、映像接合段階（Ｓ１２３）、及びキャンバー量算出段階（Ｓ１２４）で構成されることができる。
【００４５】
上記映像処理段階（Ｓ１２０）は、映像処理部３１０において各映像カメラ群で撮影された鋼板の幅方向のエッジ映像を、交差パターン検出アルゴリズムを用いて二進化映像に変換した後、変換された二進化映像のいずれか一つを基準二進化映像として提供する段階であることができる。
【００４６】
上記キャンバー位置検出段階（Ｓ１２１）は、上記キャンバー位置検出部３２０において基準二進化映像のピクセル値のそれぞれと内部に設定された位置基準値を比較して、キャンバーの発生の有無及び発生位置を検出する段階であることができる。
【００４７】
上記映像強度判断段階（Ｓ１２２）は、上記キャンバー位置検出段階（Ｓ１２１）において第１二進化映像または第２二進化映像内のキャンバーを検出する場合、検出されたキャンバーの映像強度と既に設定された閾値を比較判断した後、上記検出されたキャンバーの映像強度が閾値より小さい場合、残りの二進化映像と閾値を比較判断する段階であることができる。
【００４８】
ここで、上記映像強度判断段階（Ｓ１２２）は、第１二進化映像または第２二進化映像内の検出されたキャンバーの映像強度が閾値より大きい場合、各二進化映像はキャンバー量算出部に提供され、第１二進化映像及び第２二進化映像内の検出されたキャンバーの映像強度が閾値より小さい場合、第１及び第２二進化映像は映像接合部に提供される段階であることができる。
【００４９】
一方、上記閾値（ｆ）は、上記鋼板のキャンバー量を算出するのに必要な最小限の映像強度値であることができる。
【００５０】
上記映像接合段階（Ｓ１２３）は、第１二進化映像及び第２二進化映像を一つの映像に接合する機能を行った後、接合された二進化映像をキャンバー量算出部に提供する段階であることができる。
【００５１】
上記キャンバー量算出段階（Ｓ１２４）は、キャンバー量算出部において鋼板の位置情報、形状情報、長さ、幅、厚さの寸法情報、及び、進入時点情報、ロール速度情報のうち少なくとも一つ以上の情報を用いて第１二進化映像、第２二進化映像、または接合された二進化映像内でキャンバー量を算出する段階であることができる。
【００５２】
以下では、第１二進化映像、第２二進化映像、または接合された二進化映像内でキャンバー量を算出する過程を例に挙げて説明する。
【００５３】
一例として、図４を参照すると、映像処理部３１０において第１カメラ群Ｇ１及び第２カメラ群Ｇ２で撮影された鋼板の幅方向のエッジ映像を映像処理して第１二進化映像及び第２二進化映像に変換（Ｓ７０１）した後、１次的に第１二進化映像をキャンバー位置検出部３２０に提供する。その後、キャンバー位置検出部３２０において第１二進化映像内でキャンバーを検出（Ｓ７０２）すると、映像強度判断部３３０において検出されたキャンバーの映像強度を既に設定された閾値と比較判断（Ｓ７０３）するようになる。このとき、検出されたキャンバーの映像強度が既に設定された閾値より大きい場合、キャンバー量算出部３５０は検出されたキャンバーのキャンバー量を算出（Ｓ７０４）する。
【００５４】
他の例として、図５を参照すると、映像処理部３１０において第１カメラ群Ｇ１及び第２カメラ群Ｇ２で撮影された鋼板の幅方向のエッジ映像を映像処理して第１二進化映像及び第２二進化映像に変換（Ｓ８０１）した後、１次的に第１二進化映像をキャンバー位置検出部３２０に提供する。その後、キャンバー位置検出部３２０において第１二進化映像内でキャンバーを検出（Ｓ８０２）すると、映像強度判断部３３０において検出されたキャンバーの映像強度（α１）を既に設定された閾値と比較判断（Ｓ８０３）するようになる。このとき、検出されたキャンバーの映像強度が既に設定された閾値より小さい場合、キャンバー位置検出部３２０は第２二進化映像内でキャンバーを検出（Ｓ８０４）する。もし、第２二進化映像内でキャンバーが検出されると、キャンバーの映像強度と既に設定された閾値（ｆ）を比較判断（Ｓ８０５）するようになる。このとき、検出されたキャンバーの映像強度（α２）が閾値（ｆ）より大きい場合、キャンバー量算出部３５０は検出されたキャンバーのキャンバー量を算出（Ｓ８０６）する。
【００５５】
さらに他の例として、図６を参照すると、映像処理部３１０において第１カメラ群Ｇ１及び第２カメラ群Ｇ２で撮影された鋼板の幅方向のエッジ映像を映像処理して第１二進化映像及び第２二進化映像に変換（Ｓ９０１）した後、１次的に第１二進化映像をキャンバー位置検出部３２０に提供する。その後、キャンバー位置検出部３２０において第１二進化映像内でキャンバーを検出（Ｓ９０２）すると、映像強度判断部３３０において検出されたキャンバーの映像強度（α１）を既に設定された閾値と比較判断（Ｓ９０３）するようになる。このとき、検出されたキャンバーの映像強度が既に設定された閾値より小さい場合、キャンバー位置検出部３２０は第２二進化映像内でキャンバーを検出（Ｓ９０４）する。もし、第２二進化映像内でキャンバーが検出されると、キャンバーの映像強度と既に設定された閾値（ｆ）を比較判断（Ｓ９０５）するようになる。このとき、検出されたキャンバーの映像強度（α２）が閾値（ｆ）より小さい場合、映像接合部３４０は第１二進化映像及び第２二進化映像を一つの映像に接合（Ｓ９０６）する。その後、キャンバー量算出部３５０は接合された二進化映像内のキャンバー量を算出（Ｓ９０７）する。
【００５６】
したがって、本発明で提示されるキャンバー測定装置及び方法は、熱間圧延ラインにおける鋼板の圧延時に、スチームを噴射したり、または鋼板の表面に水噴射する工程を行っても、多様な角度で撮影された上記鋼板の映像から作業者が容易にキャンバーの発生位置及び発生量を検出することができるため、操業を安定的に行うことができるという利点がある。
【００５７】
以上、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されず、本発明の技術思想を外れない範囲内で多様に変形されて行われることができる。
【００５８】
したがって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術的思想を説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術的思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、請求範囲によって解釈されなければならず、それと同等の範囲内におけるすべての技術的思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【符号の説明】
【００５９】
１００  キャンバー測定装置
２００  映像撮影部
２１０  第１撮影部
２２０  第２撮影部
３００  キャンバー検出部
３１０  映像処理部
３２０  キャンバー位置検出部
３３０  映像強度判断部
３４０  映像接合部
３５０  キャンバー量算出部
Ｇ１  第１カメラ群
Ｇ２  第２カメラ群
【図１】
2016117098.tif 000003
【図２】
2016117098.tif 000004
【図３】
2016117098.tif 000005
【図４】
2016117098.tif 000006
【図５】
2016117098.tif 000007
【図６】
2016117098.tif 000008