特許 5774554 長尺物本数計数装置、長尺物本数計数方法、及びコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5774554

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】長尺物本数計数装置、長尺物本数計数方法、及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06T 1/00 20060101AFI20150820BHJP

   G06T 7/60 20060101ALI20150820BHJP

   G06M 7/00 20060101ALI20150820BHJP

【ＦＩ】

   G06T1/00 300

   G06T7/60 200C

   G06M7/00 301B

【請求項の数】19

【全頁数】37

(21)【出願番号】特願2012-170057(P2012-170057)

(22)【出願日】2012年7月31日

(65)【公開番号】特開2014-29615(P2014-29615A)

(43)【公開日】2014年2月13日

【審査請求日】2014年9月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000203977

【氏名又は名称】日鉄住金テックスエンジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 正人

(72)【発明者】

【氏名】西村 武博

(72)【発明者】

【氏名】工藤 勝

【審査官】 岡本 俊威

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０５８５０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ ７／００−７／６０

Ｇ０６Ｍ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

横送り搬送されている複数の長尺物の本数をオンラインで計数する長尺物本数計数装置であって、
前記横送り搬送されている長尺物の端面が照明された状態で撮像手段により撮像された、当該横送り搬送されている長尺物の端面を含む静止画像であるフレーム画像を取得する画像取得手段と、
前記長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく大きさを有する仮想円を、前記フレーム画像の複数の位置のそれぞれに対して設定する仮想円設定手段と、
前記フレーム画像の領域のうち、前記仮想円設定手段により設定された仮想円の内部に含まれる領域の輝度値の総和を導出することを、前記フレーム画像の複数の位置のそれぞれに対して設定された複数の仮想円の夫々について行う輝度総和導出手段と、
前記輝度総和導出手段により導出された輝度総和に基づいて、前記複数の仮想円の中心座標のうちから、前記長尺物の端面の中心位置の候補となる中心座標候補を選択する中心座標候補選択手段と、
前記中心座標候補を中心とし、且つ、長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく直径を有する領域の夫々について、フレーム画像の各画素における輝度値の微分値を導出し、各画素の画素値として当該微分値を有する微分画像を生成する微分画像生成手段と、
前記微分画像生成手段により生成された微分画像の画素値に基づいて、前記長尺物の端面の中心位置の他の候補となる微分中心座標を導出することを、前記微分画像の夫々について行う微分中心座標導出手段と、
前記微分中心座標のうち、前記中心座標候補との間の距離が閾値未満であるものを探索し、前記長尺物の端面の中心位置の座標である中心座標として導出する中心座標探索手段と、
異なるタイミングで撮像された前記フレーム画像において前記中心座標探索手段により導出された中心座標を比較した結果に基づいて、前記横送り搬送されている複数の長尺物の本数を計数する計数手段と、を有することを特徴とする長尺物本数計数装置。

【請求項2】

前記フレーム画像は、前記横送り搬送される方向において複数の領域に区画され、
前記計数手段は、異なるタイミングで撮像された前記フレーム画像から前記中心座標探索手段により導出された中心座標を、前記複数の領域の単位で追跡した結果に基づいて、前記横送り搬送されている長尺物の本数を計数することを特徴とする請求項１に記載の長尺物本数計数装置。

【請求項3】

前記フレーム画像は、前記横送り搬送される方向において、それぞれが同じ長さを有する複数の領域に区画され、
前記フレーム画像は、少なくとも、前記領域の横送り搬送される方向の長さに対応する距離だけ前記長尺物が搬送されるタイミングで撮像され、
前記計数手段は、
連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像間の、相互に対応する領域において、前記中心座標探索手段により導出された中心座標の相対的な位置関係が一致しているか否かを判定する中心座標一致判定手段と、
前記中心座標一致判定手段により、連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像間の、相互に対応する領域において、前記中心座標探索手段により導出された中心座標の相対的な位置関係が一致していると判定されると、当該中心座標を更新する中心座標更新手段と、
前記中心座標探索手段により導出された中心座標のうち、前記中心座標更新手段により更新されずに前記フレーム画像の所定の位置を通過した中心座標の数を、前記横送り搬送されている長尺物の本数として計数する本数計数手段と、を更に有することを特徴とする請求項２に記載の長尺物本数計数装置。

【請求項4】

前記本数計数手段は、前記中心座標探索手段により導出された中心座標のうち、前記中心座標更新手段により更新されずに前記フレーム画像から消失した中心座標の数を、前記横送り搬送されている長尺物の本数として計数することを特徴とする請求項３に記載の長尺物本数計数装置。

【請求項5】

前記計数手段は、
前記中心座標一致判定手段により、連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像間の、相互に対応する領域において、前記中心座標探索手段により導出された中心座標の当該領域における相対的な位置関係が一致していないと判定されると、当該一致していない中心座標の、前記横送り搬送される方向における、ずれが所定値以内であるか否かを判定する、ずれ判定手段を更に有し、
前記中心座標更新手段は、前記ずれ判定手段により、前記一致していない中心座標の、前記横送り搬送される方向における、ずれが所定値以内である場合に、当該中心座標を更新することを特徴とする請求項３又は４に記載の長尺物本数計数装置。

【請求項6】

前記計数手段は、
前記中心座標一致判定手段により、連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像間の、相互に対応する領域において、前記中心座標探索手段により導出された中心座標の当該領域における相対的な位置関係が一致していないと判定されると、当該一致していない中心座標が、前記フレーム画像から既に消去した中心座標であるか否かを判定する再進入判定手段を更に有し、
前記本数計数手段は、前記再進入判定手段により、前記フレーム画像から既に消去したと判定された中心座標を、前記横送り搬送されている長尺物の本数の計数に含めないことを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の長尺物本数計数装置。

【請求項7】

前記仮想円設定手段は、前記長尺物の端面の大きさとして予め想定されている長さの１／Ｎ倍（Ｎは２以上の数）の間隔で、複数の前記仮想円を、前記フレーム画像に対して設定することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の長尺物本数計数装置。

【請求項8】

前記微分画像生成手段は、前記中心座標候補を中心とし、且つ、長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく直径を有する領域の夫々について、フレーム画像の各画素における輝度値の、縦方向と横方向の微分値を導出し、各画素の画素値として当該縦方向と横方向の微分値を有する微分画像を生成することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の長尺物本数計数装置。

【請求項9】

前記中心座標候補選択手段は、前記輝度総和導出手段により導出された輝度総和のうち未選択のものの中から最大値を有するものを抽出すると共に、抽出した輝度総和に対応する仮想円の範囲内に中心を有する仮想円の中に存在する前記輝度総和導出手段により導出された輝度総和を消去することを、未選択の輝度総和の中に閾値以上のものがなくなるまで繰り返し行い、その結果抽出された輝度総和に対応する仮想円の中心の座標を前記中心座標候補として導出することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の長尺物本数計数装置。

【請求項10】

横送り搬送されている複数の長尺物の本数をオンラインで計数する長尺物本数計数方法であって、
前記横送り搬送されている長尺物の端面が照明された状態で撮像工程により撮像された、当該横送り搬送されている長尺物の端面を含む静止画像であるフレーム画像を取得する画像取得工程と、
前記長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく大きさを有する仮想円を、前記フレーム画像の複数の位置のそれぞれに対して設定する仮想円設定工程と、
前記フレーム画像の領域のうち、前記仮想円設定工程により設定された仮想円の内部に含まれる領域の輝度値の総和を導出することを、前記フレーム画像の複数の位置のそれぞれに対して設定された複数の仮想円の夫々について行う輝度総和導出工程と、
前記輝度総和導出工程により導出された輝度総和に基づいて、前記複数の仮想円の中心座標のうちから、前記長尺物の端面の中心位置の候補となる中心座標候補を選択する中心座標候補選択工程と、
前記中心座標候補を中心とし、且つ、長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく直径を有する領域の夫々について、フレーム画像の各画素における輝度値の微分値を導出し、各画素の画素値として当該微分値を有する微分画像を生成する微分画像生成工程と、
前記微分画像生成工程により生成された微分画像の画素値に基づいて、前記長尺物の端面の中心位置の他の候補となる微分中心座標を導出することを、前記微分画像の夫々について行う微分中心座標導出工程と、
前記微分中心座標のうち、前記中心座標候補との間の距離が閾値未満であるものを探索し、前記長尺物の端面の中心位置の座標である中心座標として導出する中心座標探索工程と、
異なるタイミングで撮像された前記フレーム画像において前記中心座標探索工程により導出された中心座標を比較した結果に基づいて、前記横送り搬送されている複数の長尺物の本数を計数する計数工程と、を有することを特徴とする長尺物本数計数方法。

【請求項11】

前記フレーム画像は、前記横送り搬送される方向において複数の領域に区画され、
前記計数工程は、異なるタイミングで撮像された前記フレーム画像から前記中心座標探索工程により導出された中心座標を、前記複数の領域の単位で追跡した結果に基づいて、前記横送り搬送されている長尺物の本数を計数することを特徴とする請求項１０に記載の長尺物本数計数方法。

【請求項12】

前記フレーム画像は、前記横送り搬送される方向において、それぞれが同じ長さを有する複数の領域に区画され、
前記フレーム画像は、少なくとも、前記領域の横送り搬送される方向の長さに対応する距離だけ前記長尺物が搬送されるタイミングで撮像され、
前記計数工程は、
連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像間の、相互に対応する領域において、前記中心座標探索工程により導出された中心座標の相対的な位置関係が一致しているか否かを判定する中心座標一致判定工程と、
前記中心座標一致判定工程により、連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像間の、相互に対応する領域において、前記中心座標探索工程により導出された中心座標の相対的な位置関係が一致していると判定されると、当該中心座標を更新する中心座標更新工程と、
前記中心座標探索工程により導出された中心座標のうち、前記中心座標更新工程により更新されずに前記フレーム画像の所定の位置を通過した中心座標の数を、前記横送り搬送されている長尺物の本数として計数する本数計数工程と、を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の長尺物本数計数方法。

【請求項13】

前記本数計数工程は、前記中心座標探索工程により導出された中心座標のうち、前記中心座標更新工程により更新されずに前記フレーム画像から消失した中心座標の数を、前記横送り搬送されている長尺物の本数として計数することを特徴とする請求項１２に記載の長尺物本数計数方法。

【請求項14】

前記計数工程は、
前記中心座標一致判定工程により、連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像間の、相互に対応する領域において、前記中心座標探索工程により導出された中心座標の当該領域における相対的な位置関係が一致していないと判定されると、当該一致していない中心座標の、前記横送り搬送される方向における、ずれが所定値以内であるか否かを判定する、ずれ判定工程を更に有し、
前記中心座標更新工程は、前記ずれ判定工程により、前記一致していない中心座標の、前記横送り搬送される方向における、ずれが所定値以内である場合に、当該中心座標を更新することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の長尺物本数計数方法。

【請求項15】

前記計数工程は、
前記中心座標一致判定工程により、連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像間の、相互に対応する領域において、前記中心座標探索工程により導出された中心座標の当該領域における相対的な位置関係が一致していないと判定されると、当該一致していない中心座標が、前記フレーム画像から既に消去した中心座標であるか否かを判定する再進入判定工程を更に有し、
前記本数計数工程は、前記再進入判定工程により、前記フレーム画像から既に消去したと判定された中心座標を、前記横送り搬送されている長尺物の本数の計数に含めないことを特徴とする請求項１２〜１４の何れか１項に記載の長尺物本数計数方法。

【請求項16】

前記仮想円設定工程は、前記長尺物の端面の大きさとして予め想定されている長さの１／Ｎ倍（Ｎは２以上の数）の間隔で、複数の前記仮想円を、前記フレーム画像に対して設定することを特徴とする請求項１０〜１５の何れか１項に記載の長尺物本数計数方法。

【請求項17】

前記微分画像生成工程は、前記中心座標候補を中心とし、且つ、長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく直径を有する領域の夫々について、フレーム画像の各画素における輝度値の、縦方向と横方向の微分値を導出し、各画素の画素値として当該縦方向と横方向の微分値を有する微分画像を生成することを特徴とする請求項１０〜１６の何れか１項に記載の長尺物本数計数方法。

【請求項18】

前記中心座標候補選択工程は、前記輝度総和導出工程により導出された輝度総和のうち未選択のものの中から最大値を有するものを抽出すると共に、抽出した輝度総和に対応する仮想円の範囲内に中心を有する仮想円の中に存在する前記輝度総和導出工程により導出された輝度総和を消去することを、未選択の輝度総和の中に閾値以上のものがなくなるまで繰り返し行い、その結果抽出された輝度総和に対応する仮想円の中心の座標を前記中心座標候補として導出することを特徴とする請求項１０〜１７の何れか１項に記載の長尺物本数計数方法。

【請求項19】

請求項１０〜１８の何れか１項に記載の長尺物本数計数方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、長尺物本数計数装置、長尺物本数計数方法、及びコンピュータプログラムに関し、特に、横送り搬送されている長尺物の端面の画像を撮像した結果に基づいて長尺物の本数を計数するために用いて好適なものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、鉄鋼業において、製造された棒鋼は、出荷のための結束作業を行う結束床に搬送されたり、一時的な保管を行う立体倉庫に搬送されたりする。このように結束床や立体倉庫に搬送される際に、棒鋼は横送り搬送される。横送り搬送とは、棒鋼の長手方向に対して直交する水平方向をその搬送方向とする搬送をいう。
横送り搬送されている棒鋼の員数をオンラインで計数することは、棒鋼の管理を行う上で重要である。棒鋼を横送り搬送する際の搬送速度は、数十［ｃｍ／ｓｅｃ］であり、且つ、一度に数十本の棒鋼が横送り搬送されることがある。このため、横送り搬送されている棒鋼の員数をオペレータが目視で計数すると、オペレータの負担が大きくなると共に、計数ミスを誘発する。

【0003】

そこで、横送り搬送されている棒鋼の員数を自動的に計数することが望まれる。このようにするための技術として特許文献１に記載の技術がある。
特許文献１では、まず、横送り搬送スキット上の、棒鋼（の端面）が通過する箇所に、縦方向（高さ方向）に伸びる強力なスリット光線を照射しておき、その箇所に棒鋼が横送り搬送されると、棒鋼の端面から、当該スリット光線の反射光が得られるようにする。この反射光の信号をリニアセンサにより一定の時間隔で計測し、計測した信号を合成して２次元の画像を生成し、生成した画像が、計数対象の棒鋼の特徴と一致すると、当該計数対象の棒鋼の特徴と一致している画像が、棒鋼の１つの端面に対応すると認識する。このような処理を、計数対象の棒鋼群が横送り搬送されている間、継続することにより、棒鋼の員数を計測する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公平４−１７５５２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、特許文献１に記載の技術では、１次元のスリット光線の反射光の信号を処理する。したがって、棒鋼の側面から反射する光の領域の形状が、端面と類似する形状であると、当該棒鋼の側面からの反射光を棒鋼として認識してしまうため、棒鋼の計数ミスが生じる虞がある。
また、横送り搬送される棒鋼は、横送り搬送中に左右に揺れることがある。例えば、表面の形状が波状の横送り搬送スキットを用いて、丸棒鋼を横送り搬送する場合には、このような揺れが起こりやすい。
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、１次元のスリット光線の反射光の信号を処理するので、このような揺れが起こると、生成される２次元の画像に歪みが生じる。そうすると、画像と、計数対象の棒鋼の特徴とが一致しづらくなるため、棒鋼の計数ミスが生じる虞がある。

【0006】

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、横送り搬送されている長尺物の端面の画像を撮像した結果に基づいて、長尺物の本数をオンラインで正確に計数できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の長尺物本数計数装置は、横送り搬送されている複数の長尺物の本数をオンラインで計数する長尺物本数計数装置であって、前記横送り搬送されている長尺物の端面が照明された状態で撮像手段により撮像された、当該横送り搬送されている長尺物の端面を含む静止画像であるフレーム画像を取得する画像取得手段と、前記長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく大きさを有する仮想円を、前記フレーム画像の複数の位置のそれぞれに対して設定する仮想円設定手段と、前記フレーム画像の領域のうち、前記仮想円設定手段により設定された仮想円の内部に含まれる領域の輝度値の総和を導出することを、前記フレーム画像の複数の位置のそれぞれに対して設定された複数の仮想円の夫々について行う輝度総和導出手段と、前記輝度総和導出手段により導出された輝度総和に基づいて、前記複数の仮想円の中心座標のうちから、前記長尺物の端面の中心位置の候補となる中心座標候補を選択する中心座標候補選択手段と、前記中心座標候補を中心とし、且つ、長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく直径を有する領域の夫々について、フレーム画像の各画素における輝度値の微分値を導出し、各画素の画素値として当該微分値を有する微分画像を生成する微分画像生成手段と、前記微分画像生成手段により生成された微分画像の画素値に基づいて、前記長尺物の端面の中心位置の他の候補となる微分中心座標を導出することを、前記微分画像の夫々について行う微分中心座標導出手段と、前記微分中心座標のうち、前記中心座標候補との間の距離が閾値未満であるものを探索し、前記長尺物の端面の中心位置の座標である中心座標として導出する中心座標探索手段と、異なるタイミングで撮像された前記フレーム画像において前記中心座標探索手段により導出された中心座標を比較した結果に基づいて、前記横送り搬送されている複数の長尺物の本数を計数する計数手段と、を有することを特徴とする。

【0008】

本発明の長尺物本数計数方法は、横送り搬送されている複数の長尺物の本数をオンラインで計数する長尺物本数計数方法であって、前記横送り搬送されている長尺物の端面が照明された状態で撮像工程により撮像された、当該横送り搬送されている長尺物の端面を含む静止画像であるフレーム画像を取得する画像取得工程と、前記長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく大きさを有する仮想円を、前記フレーム画像の複数の位置のそれぞれに対して設定する仮想円設定工程と、前記フレーム画像の領域のうち、前記仮想円設定工程により設定された仮想円の内部に含まれる領域の輝度値の総和を導出することを、前記フレーム画像の複数の位置のそれぞれに対して設定された複数の仮想円の夫々について行う輝度総和導出工程と、前記輝度総和導出工程により導出された輝度総和に基づいて、前記複数の仮想円の中心座標のうちから、前記長尺物の端面の中心位置の候補となる中心座標候補を選択する中心座標候補選択工程と、前記中心座標候補を中心とし、且つ、長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく直径を有する領域の夫々について、フレーム画像の各画素における輝度値の微分値を導出し、各画素の画素値として当該微分値を有する微分画像を生成する微分画像生成工程と、前記微分画像生成工程により生成された微分画像の画素値に基づいて、前記長尺物の端面の中心位置の他の候補となる微分中心座標を導出することを、前記微分画像の夫々について行う微分中心座標導出工程と、前記微分中心座標のうち、前記中心座標候補との間の距離が閾値未満であるものを探索し、前記長尺物の端面の中心位置の座標である中心座標として導出する中心座標探索工程と、異なるタイミングで撮像された前記フレーム画像において前記中心座標探索工程により導出された中心座標を比較した結果に基づいて、前記横送り搬送されている複数の長尺物の本数を計数する計数工程と、を有することを特徴とする。

【0009】

本発明のコンピュータプログラムは、前記長尺物本数計数方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、長尺物の端面の大きさとして予め想定されている大きさに基づく大きさを有する仮想円の内部に含まれる領域の輝度値の総和を導出することを、フレーム画像の複数の位置のそれぞれに対して設定された複数の仮想円の夫々について行い、導出した輝度総和に基づいて、複数の仮想円の中心座標から、長尺物の端面の中心位置の候補となる中心座標候補を選択する。そして、中心座標候補を中心とする領域の夫々について微分画像を生成し、当該微分画像から、長尺物の端面の中心位置の他の候補となる微分中心座標を導出することを、当該微分画像の夫々について行う。以上のようにして導出した微分中心座標のうち、中心座標候補との間の距離が閾値未満であるものを、長尺物の端面の中心位置の座標である中心座標とし、当該中心座標を追跡した結果に基づいて、前記横送り搬送されている複数の長尺物の本数を計数する。したがって、長尺物の側面からの反射光によって、長尺物の誤検出が生じることを防止することができると共に、微分画像を生成する領域を限定することができる。よって、横送り搬送されている長尺物の端面の画像を撮像した結果に基づいて、長尺物の本数をオンラインで計数することを、計算負荷を増加させることなく正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】長尺物本数計数システムの構成の一例を示す図である。

【図2】横送り搬送スキットの表面の形状の一例を示す図である。

【図3】丸棒鋼と、エリアカメラ及び照明装置との位置関係の一例を示す図である。

【図4】エリアカメラで撮像されたフレーム画像の一例を示す図である。

【図5】長尺物本数計数装置の機能的な構成の一例を示す図である。

【図6】仮想円を設定する方法の一例を示す図である。

【図7】各仮想円に対応する輝度総和を概念的に示す図である。

【図8】中心座標候補の一例を示す図である。

【図9】微分画像を生成する方法の一例を説明する図である。

【図10】微分画像における画素値の補間の一例を示す図である。

【図11】微分中心座標を導出する方法の一例を説明する図である。

【図12】微分中心座標の一例を示す図である。

【図13】中心座標を設定する方法の一例を説明する図である。

【図14】丸棒鋼の一端面の輪郭の領域の一例を示す図である。

【図15】中心座標を探索する際の基本となる処理の一例を説明する図である。

【図16】同一の領域内で、中心座標が横方向（ｙ軸方向）にずれているかどうかを判定する処理の一例を説明する図である。

【図17】隣接する領域まで、中心座標が横方向（ｙ軸方向）にずれているかどうかを判定する処理の一例を説明する図である。

【図18】フレーム画像から消えた中心座標が、再びフレーム画像に現れたかどうかを判定する処理の一例を説明する図である。

【図19】各フレーム画像において計数される丸棒鋼の数の一例を示す図である。

【図20】各丸棒鋼の一端面の輪郭の画像の一例を示す図である。

【図21-1】長尺物本数計数装置の動作の一例を説明するフローチャートである。

【図21-2】図２１−１に続くフローチャートである。

【図21-3】図２１−２に続くフローチャートである。

【図21-4】図２１−３に続くフローチャートである。

【図22】計数対象の長尺物を角鋼とした場合の微分中心座標を導出する方法の一例を説明する図である。

【図23】丸棒鋼の総数の計数結果の正解率を示す図である。

【図24】丸棒鋼以外の各種鋼材の総数の計数結果の正解率を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。尚、本実施形態では、計数対象の長尺物が丸棒鋼である場合を例に挙げて説明する。
＜長尺物本数計数システム＞
図１は、長尺物本数計数システムの構成の一例を示す図である。尚、各図では、説明及び表記の都合上、構成を簡略化又は省略化している。また、各図に示すｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸は、方向を示すものであり、各図における座標の原点は同じである（必ずしも各図に示す位置に原点があるわけではない）。

【0013】

図１において、長尺物本数計数システムは、搬送テーブル１１０と、鋼材ストッパ１２０と、横送り搬送スキット１３０と、パルスジェネレータ１４０と、エリアカメラ１５０と、照明装置１６０と、長尺物本数計数装置２００と、を有している。
製造された丸棒鋼Ｍ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・・）は、搬送テーブル１１０上を、その長手方向に沿って（図１のｘ軸の負の方向に）移動する（図１のｘ軸の負の方向を向いている白抜きの矢印線を参照）。
搬送テーブル１１０上を移動した各丸棒鋼Ｍの先端を、鋼材ストッパ１２０に当接させることにより、搬送テーブル１１０上を移動した丸棒鋼Ｍの先端の位置が揃った状態になる。これにより、各丸棒鋼Ｍは、その長手方向に直交する水平方向（図１のｙ軸方向）に並べられる。

【0014】

このような状態になった後、各丸棒鋼Ｍは、横送り搬送スキット１３０に送られる（図１のｙ軸の正の方向を向いている白抜きの矢印線を参照）。尚、以下の説明では、横送り搬送スキット１３０に送られるときの丸棒鋼Ｍの方向（図１のｙ軸の正の方向）を必要に応じて「横送り方向」と称する。
横送り搬送スキット１３０は、丸棒鋼Ｍを横送り方向に搬送（すなわち横送り搬送）するために一定の速度で周回運動する。
図２は、横送り搬送スキット１３０の表面の形状の一例を示す図である。
図２に示す例では、横送り搬送スキット１３０の表面の形状は、波状となっている。この波状の部分を丸棒鋼Ｍが横送り搬送されることにより、丸棒鋼Ｍは、左右（図２のｙ軸方向）に揺れながら横送り搬送されることがある（図２の丸棒鋼Ｍの脇に示している破線の丸と矢印線を参照）。

【0015】

図１の説明に戻り、横送り搬送スキット１３０の速度（すなわち丸棒鋼Ｍの搬送速度）は、パルスジェネレータ１４０によって計測される。
横送り搬送スキット１３０の動作によって横送り搬送される丸棒鋼Ｍの一端面（図１のｘ軸の負の方向に位置する端面）は、照明装置１６０によって照明された状態でエリアカメラ１５０により撮像される。
図３は、丸棒鋼Ｍと、エリアカメラ１５０及び照明装置１６０との位置関係の一例を示す図である。

【0016】

本実施形態では、エリアカメラ１５０は、縦方向（ｚ軸の方向）が２００［ｍｍ］、横方向（ｙ軸の方向）が３００［ｍｍ］の有効視野を有し、この有効視野内の静止画像を撮像する。この有効視野には、横送り搬送される丸棒鋼Ｍ（の一端面）の搬送経路として想定される領域が含まれるようにする。さらに、エリアカメラ１５０の前を通過する丸棒鋼Ｍの一端面の全体がエリアカメラ１５０によって撮像されるようにする。
エリアカメラ１５０は、丸棒鋼Ｍが１００［ｍｍ］横送り搬送される度に、静止画像を撮像する。横送り搬送される距離は、横送り搬送スキット１３０の速度（すなわち丸棒鋼Ｍの搬送速度）に基づいて導出することができる。
本実施形態では、横送り搬送スキット１３０の速度は、０．５［ｍ／ｓｅｃ］である。そして、本実施形態では、このような速度で横送り搬送されている丸棒鋼Ｍを撮像した画像において、当該丸棒鋼Ｍの部分が像ブレしないように、エリアカメラ１５０のシャッタースピードを、１／５０００［ｓｅｃ］以下にしている。また、本実施形態では、計数対象となる丸棒鋼Ｍとして想定される丸棒鋼Ｍのうち、端面の直径が最小である丸棒鋼Ｍの当該直径の１／１００以下の分解能が得られるように、エリアカメラ１５０により撮像された画像の分解能を、０．２［ｍｍ／画素］以下にしている。

【0017】

照明装置１６０は、相対的に上側に配置される照明装置１６０ａと、相対的に下側に配置される照明装置１６０ｂとを備える。
本実施形態では、照明装置１６０ａの斜め下方向を向く軸方向が、丸棒鋼Ｍの一端面の中心（が位置すると想定される位置）を向くようにすると共に、照明装置１６０ａの軸方向と水平方向（ｘ軸の方向）とのなす角度θ１（俯角）が４５［°］になるように、照明装置１６０ａが配置される。また、照明装置１６０ｂの斜め上方向を向く軸方向が、丸棒鋼Ｍの一端面の中心（が位置すると想定される位置）を向くようにすると共に、照明装置１６０ｂの軸方向と水平方向（ｘ軸の方向）とのなす角度θ２（仰角）が４５［°］になるように、照明装置１６０ｂが配置される。

【0018】

本実施形態では、照明装置１６０ａ、１６０ｂは、高照度を有するキセノンランプである。これらのキセノンランプをストロボ発光させることにより、エリアカメラ１５０により撮像された静止画像の、丸棒鋼Ｍの一端面の部分をハレーション（当該部分の輝度値を飽和）させるようにする。尚、以下の説明では、エリアカメラ１５０により撮像された静止画像を必要に応じて「フレーム画像」と称する。

【0019】

図４は、エリアカメラ１５０で撮像されたフレーム画像の一例を示す図である。図４に示すように、エリアカメラ１５０で撮像されたフレーム画像には、丸棒鋼Ｍの端面だけでなく側面（長手部分の領域）も写し出される。本実施形態では、図４に示すように、フレーム画像を、横方向（ｙ軸の方向）において３つの領域に区画している。前述したように、エリアカメラ１５０の横方向における有効視野の長さは３００［ｍｍ］である。よって、区画した３つの領域の横方向の長さは、それぞれ１００［ｍｍ］となる。図４に示すようなフレーム画像が、丸棒鋼Ｍが１００［ｍｍ］横送り搬送される（と想定される）タイミングで繰り返し撮像される。

【0020】

図１の説明に戻り、長尺物本数計数装置２００は、以上のエリアカメラ１５０の撮像動作を制御すると共に、エリアカメラ１５０で撮像されたそれぞれのフレーム画像に対する画像処理を行って、丸棒鋼Ｍの本数を計数し、その結果を出力するものである。長尺物本数計数装置２００のハードウェアは、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、及び各種のインターフェースを備えた公知のコンピュータ（例えばＰＣ）を用いることにより実現できる。

【0021】

図５は、長尺物本数計数装置２００の機能的な構成の一例を示す図である。
（長尺物情報取得部２０１）
長尺物情報取得部２０１は、長尺物本数計数装置２００と通信可能に接続されている（棒鋼製造ラインの）上位計算機から、計数対象の丸棒鋼Ｍの情報である長尺物情報を取得する。長尺物情報には、横送り搬送される丸棒鋼Ｍの総数と、当該丸棒鋼Ｍの直径Ｄの情報とが含まれる。長尺物情報取得部２０１は、上位計算機に要求を行って長尺物情報を取得してもよいし、要求によらずに上位計算機から送信された長尺物情報を取得してもよい。
長尺物情報取得部２０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び通信インターフェースを用いることにより実現される。

【0022】

（画像取得部２０２）
画像取得部２０２は、エリアカメラ１５０で撮像されたフレーム画像のデータを取得する。
具体的に説明すると、画像取得部２０２は、パルスジェネレータ１４０から出力されるパルス信号に基づいて、横送り搬送スキット１３０の速度（丸棒鋼Ｍの搬送速度）を導出し、この速度に基づいて、フレーム画像を撮像するタイミングになったか否かを判定する。前述したように、本実施形態では、丸棒鋼Ｍが１００［ｍｍ］横送り搬送される度に、フレーム画像を撮像する。よって、例えば、横送り搬送スキット１３０の速度が０．５［ｍ／ｓｅｃ］で（一定で）ある場合、０．２［ｓｅｃ］の時間隔でフレーム画像を撮像することになる。
そして、フレーム画像を撮像するタイミングになると、画像取得部２０２は、エリアカメラ１５０に対してフレーム画像の撮像を指示する信号を出力すると共に、照明装置１６０ａ、１６０ｂに対して発光を指示する信号を出力する。これらの信号に基づいてエリアカメラ１５０は、照明装置１６０によって照明された状態の丸棒鋼Ｍの一端面を含む領域を、フレーム画像として撮像することができる。
画像取得部２０２は、このようにしてエリアカメラ１５０によって撮像されたフレーム画像を取得する。
画像取得部２０２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、及び通信インターフェースを用いることにより実現される。

【0023】

（仮想円設定部２０３）
仮想円設定部２０３は、画像取得部２０２より、１枚のフレーム画像が取得されると、当該フレーム画像に対して仮想円を設定（配置）する。
図６は、仮想円を設定する方法の一例を示す図である。
図６において、破線は、フレーム画像（の端）を示している。
本実施形態では、まず、フレーム画像の右上端の点６０１ａを中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」の長さを直径とする円を仮想円６１０ａとして設定する。次に、点６０１ａから、ｙ軸の正の方向に、距離Ｄ×１／Ｎだけ移動した点６０１ｂを中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」を直径とする円を仮想円６１０ｂとして設定する。

【0024】

このようにして中心の点を、ｙ軸の正の方向に、距離Ｄ×１／Ｎずつ移動させて、点６０１ｃ、６０１ｄを中心とする仮想円６１０ｃ、６１０ｄを順番に設定する。そして、フレーム画像の左上端に最も近い位置を中心とする仮想円６１０ｄを設定すると、その仮想円６１０ｄの中心の点６０１ｄから、ｚ軸の負の方向に、距離Ｄ×１／Ｎだけ移動した点６０１ｅを中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」を直径とする円を仮想円６１０ｅとして設定する。そして、中心の点を、ｙ軸の負の方向に、距離Ｄ×１／Ｎずつ移動させて、点６０１ｆ、６０１ｇ、６０１ｈを中心とする仮想円６１０ｆ、６１０ｇ、６１０ｈを順番に設定する。

【0025】

そして、フレーム画像の右端に最も近い位置を中心とする仮想円６１０ｈを設定すると、その仮想円６１０ｈの中心の点６０１ｈから、ｚ軸の負の方向に、距離Ｄ×１／Ｎだけ移動した点６０１ｉを中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」を直径とする円を仮想円６１０ｉとして設定する。以上のような仮想円の設定を、フレーム画像の左下端及び右下端に最も近い位置を中心とする仮想円がそれぞれ設定されるまで繰り返し行う。
ここで、上記距離Ｄに乗算する（１／Ｎ）のＮとして、２以上の値が予め設定されている。Ｎの値を２以上にするのは、Ｎの値を２未満にすると、隣接する仮想円同士が離れてしまうからである。また、仮想円の数を多くすることができるので、Ｎの値は大きい方が望ましい。ただし、Ｎの値を大きくすると、計算時間が長くなるので、計算時間との兼ね合いでＮの値を決定する。尚、図２では、表記の都合上、Ｎの値を２未満としている。
仮想円設定部２０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。尚、以下の説明では、特定の位置の仮想円以外の仮想円、及びその中心の点を必要に応じて「仮想円６１０、中心の点６０１」と称する。

【0026】

（輝度総和導出部２０４）
輝度総和導出部２０４は、画像取得部２０２より取得されたフレーム画像の領域のうち、仮想円設定部２０３により設定された仮想円６１０の内部に含まれる領域の輝度値の総和を導出することを、仮想円設定部２０３により設定された仮想円６１０のそれぞれについて行う。ここで、仮想円６１０の内部に、フレーム画像が含まれていない領域がある場合、輝度総和導出部２０４は、当該領域の輝度値を０「ゼロ」として、輝度値の総和を導出する。尚、以下の説明では、フレーム画像の領域のうち、仮想円設定部２０３により設定された（１つの）仮想円６１０の内部に含まれる領域の輝度値の総和を必要に応じて「輝度総和」と称する。
図７は、各仮想円６１０に対応する輝度総和を概念的に示す図である。図７では、実線又は破線で示す直方体で、輝度総和を表している。また、各直方体のｙ−ｚ平面上の位置は、当該直方体が表す輝度総和に対応する仮想円６１０の中心の点６０１の位置である。
輝度総和導出部２０４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。

【0027】

（中心座標候補選択部２０５）
中心座標候補選択部２０５は、輝度総和導出部２０４により、仮想円設定部２０３で設定された全ての仮想円６１０に対応する輝度総和を導出されると、それらの最大値を抽出する。図７に示す例では、実線の直方体が、輝度総和の最大値を表すものである。そして、中心座標候補選択部２０５は、抽出した輝度総和の最大値を、輝度総和の抽出対象から外す。
次に、中心座標候補選択部２０５は、最大値を示す輝度総和に対応する仮想円６１０の周囲の仮想円６１０から得られた輝度総和の値を消去する。具体的に本実施形態では、最大値を示す輝度総和に対応する仮想円６１０の中に、他の仮想円６１０の中心の点６０１がある場合、当該他の仮想円６１０から得られた輝度総和の値を消去する。図７に示す例では、破線の直方体が、最大値を示す輝度総和に対応する仮想円６１０の周囲の仮想円６１０から得られた輝度総和を表す。

【0028】

次に、中心座標候補選択部２０５は、前述したようにして抽出及び消去した輝度総和を除く輝度総和の中から、その最大値を抽出する。そして、中心座標候補選択部２０５は、その最大値を示す輝度総和に対応する仮想円６１０の周囲の仮想円６１０から得られた輝度総和の値を消去する。ここでも、最大値を示す輝度総和に対応する仮想円６１０の中に、他の仮想円６１０の中心の点６０１がある場合、当該他の仮想円６１０から得られた輝度総和の値を消去する。

【0029】

中心座標候補選択部２０５は、このような輝度総和の抽出と消去を、閾値以上の輝度総和がなくなるまで繰り返し行う。そして、中心座標候補選択部２０５は、抽出した輝度総和に対応する仮想円６１０の中心の点６０１の座標を、丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標の候補として抽出する。尚、以下の説明では、丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標の候補を必要に応じて「中心座標候補」と称する。
図８は、以上のようにして得られた中心座標候補の一例を示す図である。図８では、十字で示す位置に中心座標候補があることを示している。図８では、フレーム画像に重ねて中心座標候補を示している。
中心座標候補選択部２０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。

【0030】

（微分画像生成部２０６）
微分画像生成部２０６は、画像取得部２０２より、１枚のフレーム画像が取得されると、当該フレーム画像の輝度値を微分した値を画素値として有する微分画像を生成する。
図９は、微分画像を生成する方法の一例を説明する図である。
微分画像生成部２０６は、中心座標候補選択部２０５で抽出された中心座標候補を中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」に所定値αを加算した長さの直径を有する円の中の領域についてのみ、輝度値の微分値を導出し、それ以外の領域の画素値（微分値）を０（ゼロ）とする。図９において、輝度総和導出部２０４で抽出された中心座標候補９０１を中心とする円９１０の中の領域について、輝度値の微分値を導出する。尚、以下の説明では、輝度総和導出部２０４で抽出された中心座標候補を中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」に所定値αを加算した長さの直径を有する円を必要に応じて「微分画像生成対象領域円」と称する。

【0031】

本実施形態では、処理対象の画素の輝度値から、当該画素から縦方向（例えばｚ軸の正の方向）に所定の画素数だけ離れた画素の輝度値を引いた値の絶対値を、当該処理対象の画素における、微分画像の縦方向の微分値とする。ただし、このような微分画像の縦方向の微分値のうち、閾値ＴＨ以上の値のみを採用する。すなわち、このような微分画像の縦方向の微分値のうち、閾値ＴＨ未満の値を、０（ゼロ）とする。
また、処理対象の画素の輝度値から、当該画素から横方向（例えばｙ軸の負の方向）に所定の画素数だけ離れた画素の輝度値を引いた値の絶対値を、当該処理対象の画素における、微分画像の横方向の微分値とする。ただし、このような微分画像の横方向の微分値のうち、閾値ＴＨ以上の値のみを採用する。すなわち、このような微分画像の横方向の微分値のうち、閾値ＴＨ未満の値を、０（ゼロ）とする。

【0032】

図９において、処理対象の画素９２０における、微分画像の縦方向の微分値は、画素９２０の輝度値から画素９２１の輝度値を引いた値の絶対値となる。また、処理対象の画素９２０における、微分画像の横方向の微分値は、画素９２０の輝度値から画素９２２の輝度値を引いた値の絶対値となる。図９に示す例では、所定の画素数は「２」となる。以上のように、本実施形態では、微分画像の画素値（微分値）は、縦方向の値と、横方向の値を有する。

【0033】

図９に示す波形９３０は、横方向における各画素の輝度値を示すものであり、画素９２０のところで、輝度値が急激に大きくなる様子を示している。図９に示す波形９４０は、波形９３０の微分値を示すものであり、画素９２０における、微分画像の横方向の微分値が、閾値ＴＨ以上になっていることを示している。
以上のようにして微分画像を生成した際に、微分画像の画素値（微分値）として閾値ＴＨ以上の画素値を有する画素の、縦方向及び横方向における間隔が、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」の２倍以上ある場合、微分画像生成部２０６は、次のようにして画素値（微分値）を補間する。

【0034】

図１０は、微分画像における画素値の補間の一例を示す図である。
図１０に示す例では、微分画像の画素値（微分値）として閾値ＴＨ以上の画素値を有する画素の、横方向における間隔Ｌが、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」の２倍以上ある場合（Ｌ≧２×Ｄである場合）を示している。
このような場合、微分画像生成部２０６は、閾値ＴＨ以上の画素値を有する２つの画素の、横方向における真ん中の画素の横方向の画素値（微分値）として、それら２つの画素の横方向の画素値（微分値）の算術平均値を導出する。
微分画像生成部２０６は、縦方向についても、このような横方向と同じ処理を行うことにより、閾値ＴＨ以上の画素値を有する２つの画素の、横方向における真ん中の画素の縦方向の画素値（微分値）として、それら２つの画素の縦方向の画素値（微分値）の算術平均値を導出する。
このようにして微分画像の画素値を補間することによって、複数の丸棒鋼Ｍが接触しながら横送り搬送されている場合であっても、微分画像から個々の丸棒鋼Ｍを分離することが可能になる。

【0035】

微分画像生成部２０６は、以上のような微分画像の生成を、微分画像生成対象領域円（図９に示す円９１０）のそれぞれについて個別に行う。
微分画像生成部２０６は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。

【0036】

（微分中心座標導出部２０７）
微分中心座標導出部２０７は、微分画像生成部２０６により生成された微分画像のうち、１つの微分画像生成対象領域円の中の領域の画素値（微分値）を抽出する。前述したように、微分画像の画素値（微分値）は、縦方向の値と、横方向の値を有する。中心座標探索部２０８は、このようにして抽出した微分画像生成対象領域円の中の領域の画素値（微分値）から、丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標を、丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標の他の候補として導出する。尚、以下の説明では、微分画像から導出される「丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標」を必要に応じて「微分中心座標」と称する。

【0037】

図１１は、微分中心座標を導出する方法の一例を説明する図である。
図１１において、微分中心座標導出部２０７は、横方向の画素値（微分値）として、閾値ＴＨ（図９、図１０を参照）以上の画素値（微分値）を有する画素からなる領域１１０１ａ、１１０１ｂの二等分点１１０２ａ、１１０２ｂを導出する。そして、微分中心座標導出部２０７は、導出したそれら二等分点１１０２ａ、１１０２ｂを相互に繋いで得られる線（すなわち、領域１１０１ａ、１１０１ｂの二等分線１１０３）を導出する。
また、微分中心座標導出部２０７は、縦方向の画素値（微分値）として、閾値ＴＨ以上の画素値（微分値）を有する画素からなる領域１１１１ａ、１１１１ｂの二等分点１１１２ａ、１１１２ｂを導出する。そして、中心座標探索部２０８は、導出したそれら二等分点１１１２ａ、１１１２ｂを相互に繋いで得られる線（すなわち、領域１１１１ａ、１１１１ｂの二等分線１１１３）を導出する。

【0038】

次に、微分中心座標導出部２０７は、二等分線１１０３、１１１３の交点の座標を微分中心座標１１００として導出する。微分中心座標導出部２０７は、このような微分中心座標１１００の導出を、微分画像生成対象領域円のそれぞれについて個別に行う。
図１２は、以上のようにして得られた微分中心座標の一例を示す図である。図１２では、十字で示す位置に中心座標候補があることを示している。図１２では、図８に示すフレーム画像から導出した微分画像に重ねて微分中心座標を示している。図８に示す例では、丸棒鋼Ｍの側面にも中心座標候補が得られているが、図１２に示すように、この中心座標候補に対応する位置に微分中心座標が得られていない（図８、図１２の楕円で囲まれている領域を参照）。
微分中心座標導出部２０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。

【0039】

（中心座標探索部２０８）
中心座標探索部２０８は、全ての微分画像生成対象領域円から微分中心座標導出部２０７により微分中心座標が導出されると、中心座標候補の近傍に微分中心座標があるか否かを判定する。言い換えると、中心座標探索部２０８は、中心座標候補との間の距離が閾値未満である微分中心座標があるか否かを判定する。
この判定の結果、微分中心座標と中心座標候補との間の距離が閾値未満であり、中心座標候補の近傍に中心座標があると判定すると、中心座標探索部２０８は、当該中心座標候補に最も近い位置の微分中心座標に、当該中心座標候補を修正し、修正した中心座標候補を、丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標として設定する。本実施形態では、このようにして、中心座標候補との間の距離が閾値未満である微分中心座標を、丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標として設定する。尚、以下の説明では、このようにして導出される「丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標」を必要に応じて「中心座標」と称する。
そして、中心座標探索部２０８は、この中心座標を中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」の長さを直径とする円を、丸棒鋼Ｍの一端面の輪郭の領域として導出する。
図１３は、中心座標を設定する方法の一例を説明する図である。
図１３に示す例では、中心座標候補１３０１の近傍に微分中心座標１３０２があるので、中心座標候補１３０１を微分中心座標１３０２に修正し（図１３の上図を参照）、中心座標１３０３を設定する（図１３の下図を参照）。そして、この中心座標１３０３を中心とする、直径Ｄの円１３０４を、丸棒鋼Ｍの一端面の輪郭の領域として導出する。

【0040】

一方、この判定の結果、微分中心座標と中心座標候補との間の距離が閾値未満でなく、中心座標候補の近傍に中心座標がないと判定すると、中心座標探索部２０８は、当該中心座標候補を消去する。
中心座標探索部２０８は、このような中心座標の設定と、中心座標候補の消去を、全ての中心座標候補について個別に行う。
図１４は、以上のようにして導出された、丸棒鋼Ｍの一端面の輪郭の領域１４０１〜１４０３の一例を示す図である。尚、図１４に示している数字「５」、「６」、「７」は、丸棒鋼Ｍを区別するために付したものである。
図８と図１２を参照しながら前述したように、丸棒鋼Ｍの側面には中心座標候補が得られるが、この中心座標候補に対応する位置に微分中心座標が得られないので、図１４に示すように、この位置には、丸棒鋼Ｍの一端面の輪郭の領域が設定されない（図１４の楕円で囲まれている領域を参照）。
中心座標探索部２０８は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。

【0041】

図１２を参照しながら前述したように、中心座標探索部２０８で導出された微分中心座標が、丸棒鋼Ｍの側面の位置に設定される可能性は低いが、０（ゼロ）ではない。例えば、図１２において、図１２の楕円で囲まれている領域内の輝度値によっては、当該領域内に微分中心座標が設定されることもあり得る。そこで、本実施形態では、微分値判定部２０９及び面積判定部２１０により、丸棒鋼Ｍの側面の位置に設定されている中心座標を消去する。
（微分値判定部２０９）
微分値判定部２０９は、微分画像生成部２０６で生成された微分画像の領域のうち、中心座標探索部２０８により導出された中心座標を中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」の長さを直径とする円の中の領域に、閾値ＴＨ以上の画素値（微分値）を有する画素の数が設定値以上あるか否かを判定する。
そして、この判定の結果、閾値ＴＨ以上の画素値（微分値）を有する画素の数が設定値以上ある場合、微分値判定部２０９は、当該中心座標を消去する。

【0042】

前述したように、フレーム画像において、丸棒鋼Ｍの一端面の領域の輝度値は飽和しているので、この領域では、多くの微分値は得られないはずである。したがって、微分画像の領域のうち、中心座標を中心とする直径Ｄの円の中の領域に、閾値ＴＨ以上の画素値（微分値）を有する画素の数が設定値以上ある場合、微分値判定部２０９は、当該中心座標が、丸棒鋼Ｍの側面の領域の反射により誤検出されたものと判断し、当該中心座標を消去する。
微分値判定部２０９は、このような判定と中心座標の消去を、中心座標探索部２０８により導出された中心座標のそれぞれについて個別に行う。
微分値判定部２０９は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。

【0043】

（面積判定部２１０）
面積判定部２１０は、画像取得部２０２で取得されたフレーム画像の領域のうち、中心座標探索部２０８により導出された中心座標を中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」の長さを直径とする円の中の領域に、輝度値が閾値未満の画素の数が設定値以上あるか否かを判定する。
そして、この判定の結果、輝度値が閾値未満の画素の数が設定値以上ある場合、面積判定部２１０は、当該中心座標を消去する。
前述したように、フレーム画像において、丸棒鋼Ｍの一端面の領域の輝度値は飽和しているので、この領域では、閾値未満の輝度値を有する画素の数は少ないはずである。したがって、微分画像の領域のうち、中心座標を中心とする直径Ｄの円の中の領域に、輝度値が閾値未満の画素の数が設定値以上ある場合、面積判定部２１０は、当該中心座標が、丸棒鋼Ｍの側面の領域の反射により誤検出されたものと判断し、当該中心座標を消去する。
面積判定部２１０は、このような判定と中心座標の消去を、中心座標探索部２０８により導出された中心座標のうち、微分値判定部２０９により消去されていない中心座標のそれぞれについて個別に行う。
面積判定部２１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。
以上のようにして、画像取得部２０２により取得された１つのフレーム画像から、丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標（中心座標）が得られる。このような中心座標の導出が、画像取得部２０２でフレーム画像が取得される度に行われる。

【0044】

（中心座標一致判定部２１１）
中心座標一致判定部２１１は、以上のようにして中心座標が導出されると起動する。
図１５は、中心座標を探索する際の基本となる処理の一例を説明する図である。
図１５に示す１枚目のフレーム画像の領域１５０１、１５０２、１５０３において、それぞれ中心座標Ａ、Ｂ、Ｃが得られたとする（図１５の一番上の図を参照）。前述したように、本実施形態では、領域１５０１、１５０２、１５０３の横方向の長さは１００［ｍｍ］であり、且つ、フレーム画像は、丸棒鋼Ｍが１００［ｍｍ］横送り搬送される（と想定される）タイミングで繰り返し撮像される。よって、２枚目のフレーム画像においては、１枚目のフレーム画像の領域１５０２内の中心座標Ｂは、領域１５０１に位置することになる。このとき、丸棒鋼Ｍが、横送り搬送スキット１３０上で動かなければ、１枚目のフレーム画像の領域１５０２内での中心座標Ｂの位置と、２枚目のフレーム画像の領域１５０１内での中心座標Ｂの位置との関係は、同じになる（図１５の上から１番目と２番目の図を参照）。同様に、１枚目のフレーム画像の領域１５０３内での中心座標Ｃの位置と、２枚目のフレーム画像の領域１５０２内での中心座標Ｃの位置との関係も、同じになる（図１５の上から１番目と２番目の図を参照）。さらに、２枚目のフレーム画像の領域１５０２内での中心座標Ｃの位置と、３枚目のフレーム画像の領域１５０１内での中心座標Ｃの位置との関係も、同じになる（図１５の上から２番目と３番目の図を参照）。

【0045】

そこで、中心座標一致判定部２１１は、現在のフレーム画像（２枚目のフレーム画像）の最下流の領域１５０１と中間の領域１５０２のそれぞれについて、１つ前のフレーム画像（１枚目のフレーム画像）の当該領域１５０１、１５０２よりも１つ上流側の領域１５０２、１５０３内に、当該領域１５０１、１５０２内の中心座標（中心座標Ｂ、Ｃ）と、領域内における相対的な位置関係が同じである中心座標があるか否かを判定する。
中心座標一致判定部２１１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。

【0046】

（揺れ判定部２１２）
揺れ判定部２１２は、中心座標一致判定部２１１によって、１つ前のフレーム画像の、現在のフレーム画像の領域よりも１つ上流側の領域内に、当該現在のフレーム画像の領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じである中心座標がないと判定されると起動する。
図１６は、同一の領域内で、中心座標が横方向（ｙ軸方向）にずれているかどうかを判定する処理の一例を説明する図である。
図２に示したように、本実施形態では、横送り搬送スキット１３０の表面の形状は、波状となっている。よって、横送り搬送スキット１３０により搬送されているときに丸棒鋼Ｍが左右に揺れることがある。このように丸棒鋼Ｍが左右に揺れると、図１６に示すように、現在のフレーム画像（３枚目のフレーム画像）内の領域１５０１内での中心座標Ｃの位置と、１つ前のフレーム画像（２枚目のフレーム画像）内の領域１５０２内での中心座標Ｃの位置とがｙ軸方向でずれることになる。

【0047】

そこで、揺れ判定部２１２は、現在のフレーム画像（３枚目のフレーム画像）の最下流の領域１５０１と中間の領域１５０２のそれぞれについて、次の処理を行う。
まず、現在のフレーム画像（３枚目のフレーム画像）の領域１５０１、１５０２内の位置であって、１つ前のフレーム画像（２枚目のフレーム画像）の当該領域１５０１、１５０２よりも１つ上流側の領域１５０２、１５０３内の中心座標（中心座標Ｂ、Ｃ）と、領域内における相対的な位置関係が同じになる位置に仮想中心座標を設定する（図１６の座標１６０１を参照）。次に、この仮想中心座標を中心として、横方向（ｙ軸方向）に、所定の範囲を設定する（図１６の範囲１６０２を参照）。そして、この所定の範囲内に、中心座標があるか否かを判定する。
ここで、本実施形態では、所定の範囲の横方向の長さは、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」の例えば１．６倍の長さであるものとする。この長さは、種々の状況で横送り搬送された種々の鋼材について取得したフレーム画像を調査した結果に基づいて適宜決定できる。
揺れ判定部２１２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。

【0048】

（転がり判定部２１３）
転がり判定部２１３は、揺れ判定部２１２によって、現在のフレーム画像の領域内の位置であって、１つ前のフレーム画像の当該領域よりも１つ上流側の領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じになる位置に設定された仮想中心座標を中心とした所定の範囲内に、中心座標がないと判定されると起動する。
図１７は、隣接する領域まで、中心座標が横方向（ｙ軸方向）にずれているかどうかを判定する処理の一例を説明する図である。
極稀にではあるが、横送り搬送スキット１３０により搬送されている丸棒鋼Ｍが左右に転がり、数十［ｍｍ］〜１００［ｍｍ］程度左右に転がる可能性がある。このように丸棒鋼Ｍが左右に転がると、図１７に示すように、１つ前のフレーム画像（２枚目のフレーム画像）では、領域１５０２内にあった中心座標Ｃが、現在のフレーム画像（３枚目のフレーム画像）では、当該領域１５０２と、その１つ上流側の領域１５０１とに跨った位置に存在することがある。

【0049】

そこで、転がり判定部２１３は、現在のフレーム画像（３枚目のフレーム画像）の最下流の領域１５０１と中間の領域１５０２のそれぞれについて、次の処理を行う。
まず、現在のフレーム画像（３枚目のフレーム画像）の領域１５０１、１５０２内の位置であって、１つ前のフレーム画像（２枚目のフレーム画像）の当該領域１５０１、１５０２よりも１つ上流側の領域１５０２、１５０３内の中心座標（中心座標Ｂ、Ｃ）と、領域内における相対的な位置関係が同じになる位置に仮想中心座標を設定する（図１７の座標１７０１を参照）。次に、この仮想中心座標を中心として、横方向（ｙ軸方向）に、所定の範囲を設定する（図１７の範囲１７０２を参照）。そして、この所定の範囲内に、中心座標があるか否かを判定する。
ここで、本実施形態では、所定の範囲の横方向の長さは、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」の例えば２倍の長さであるものとする。この長さは、種々の状況で横送り搬送された種々の鋼材について取得したフレーム画像を調査した結果に基づいて適宜決定できる。
転がり判定部２１３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。
（中心座標更新部２１４）
中心座標更新部２１４は、中心座標記憶部２１５に記憶されている中心座標を更新する。本実施形態では、以下の３つの場合に、中心座標が更新される。
第１に、中心座標一致判定部２１１によって、１つ前のフレーム画像の、現在のフレーム画像の領域よりも１つ上流側の領域内に、当該現在のフレーム画像の領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じである中心座標があると判定されると、１つ前のフレームの当該中心座標を、現在のフレームの当該中心座標に更新する。図１５に示す例において、現在のフレーム画像が３枚目のフレーム画像であるとする。この場合、１つ前のフレーム画像である２枚目のフレーム画像の領域１５０２（現在のフレーム画像の領域よりも１つ上流側の領域）の中心座標Ｃが、３枚目のフレーム画像の領域１５０１の中心座標Ｃに更新される。

【0050】

第２に、揺れ判定部２１２によって、現在のフレーム画像の領域内の位置であって、１つ前のフレーム画像の当該領域よりも１つ上流側の領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じになる位置に設定された仮想中心座標を中心とした所定の範囲内に、１つ前のフレームの当該中心座標を、現在のフレームの当該中心座標に更新する。図１６に示す例において、現在のフレーム画像が３枚目のフレーム画像であるとする。この場合、３枚目のフレーム画像において、仮想中心座標１６０１を中心とした所定の範囲１６０２内に中心座標Ｃがある。よって、１つ前のフレーム画像である２枚目のフレーム画像の領域１５０２（現在のフレーム画像の領域よりも１つ上流側の領域）の中心座標Ｃが、３枚目のフレーム画像の領域１５０１の中心座標Ｃに更新される。

【0051】

第３に、転がり判定部２１３によって、現在のフレーム画像の領域内の位置であって、１つ前のフレーム画像の当該領域よりも１つ上流側の領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じになる位置に設定された仮想中心座標を中心とした所定の範囲内に、１つ前のフレームの当該中心座標を、現在のフレームの当該中心座標に更新する。図１７に示す例において、現在のフレーム画像が３枚目のフレーム画像であるとする。この場合、３枚目のフレーム画像において、仮想中心座標１７０１を中心とした所定の範囲１７０２内に中心座標Ｃがある。よって、１つ前のフレーム画像である２枚目のフレーム画像の領域１５０２（現在のフレーム画像の領域よりも１つ上流側の領域）の中心座標Ｃが、３枚目のフレーム画像の領域１５０１の中心座標Ｃに更新される。
尚、前述したように、本実施形態では、現在のフレーム画像の最上流の領域１５０３と真ん中の領域１５０２にある中心座標であって、以上のようにして行われる更新に関わらない中心座標が、現在のフレーム画像において新たに出現した中心座標となる。

【0052】

また、中心座標更新部２１４は、現在のフレーム画像の中心座標のうち、中心座標の更新に関わらない中心座標を中心座標記憶部２１５に記憶する。最初のフレーム画像については、全ての中心座標が中心座標の更新に関わらないので、当該全ての中心座標を中心座標記憶部２１５に記憶する。その次以降のフレーム画像については、新たに導出された（出現した）中心座標は、中心座標の更新に関わらないので、当該新たに導出された（出現した）中心座標を中心座標記憶部２１５に記憶する。
中心座標更新部２１４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。また、中心座標記憶部２１５は、例えば、ＲＡＭを用いることにより実現される。

【0053】

（再進入判定部２１６）
再進入判定部２１６は、転がり判定部２１３によって、現在のフレーム画像の領域内の位置であって、１つ前のフレーム画像の当該領域よりも１つ上流側の領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じになる位置に設定された仮想中心座標を中心とした所定の範囲内に、中心座標がないと判定されると起動する。
図１８は、フレーム画像から消えた中心座標が、再びフレーム画像に現れたかどうかを判定する処理の一例を説明する図である。
前述したように、本実施形態では、領域１５０１、１５０２、１５０３の横方向の長さは１００［ｍｍ］であり、且つ、フレーム画像は、丸棒鋼Ｍが１００［ｍｍ］横送り搬送される（と想定される）タイミングで繰り返し撮像される。よって、図１８において、１つ前のフレーム画像（３枚目のフレーム画像）で、領域１５０１内にあった中心座標Ｃは、現在のフレーム画像（４枚目のフレーム画像）では消えるはずである。
しかしながら、前述したように、横送り搬送スキット１３０により搬送されている丸棒鋼Ｍが左右に転がり、数十［ｍｍ］〜１００［ｍｍ］程度左右に転がる可能性がある。このように丸棒鋼Ｍが左右に転がると、図１８に示すように、１つ前のフレーム画像（３枚目のフレーム画像）で、領域１５０１内にあった中心座標Ｃが、現在のフレーム画像（４枚目のフレーム画像）の領域１５０１に表れることがある。

【0054】

そこで、再進入判定部２１６は、現在のフレーム画像における処理対象の中心座標が既に消去した中心座標であるか否かを判定する。例えば、現在のフレーム画像における最下流の領域１５０１内にある中心座標のうち、中心座標更新部２１４により中心座標記憶部２１５に記憶されなかった中心座標を、現在のフレーム画像における処理対象の中心座標が既に消去した中心座標であると判定する。この判定の結果、現在のフレーム画像における処理対象の中心座標が既に消去した中心座標である場合、再進入判定部２１６は、当該処理対象の中心座標への中心座標の更新を行わずに当該処理対象の中心座標を消去する。
再進入判定部２１６は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。

【0055】

（本数計数部２１７）
本数計数部２１７は、現在のフレーム画像に対して導出された中心座標の全てについて、以上の処理が終了すると、中心座標記憶部２１５に記憶されている中心座標のうち、未更新の中心座標の数を、当該フレーム画像から消えた丸棒鋼Ｍの数として計数すると共に、当該未更新の中心座標を中心座標記憶部２１５から消去する。
図１９は、各フレーム画像において計数される丸棒鋼Ｍの数の一例を示す図である。図１９のフレーム画像「１」、「２」、「３」、「４」は、それぞれ、図１５に示している１枚目のフレーム画像、２枚目のフレーム画像、３枚目のフレーム画像、４枚目のフレーム画像に対応するものである。

【0056】

図１５に示す例において、２枚目のフレーム画像から中心座標Ａが消失する。よって、２枚目のフレーム画像においては、中心座標Ｂ、Ｃの更新が行われるが、中心座標Ａについての更新が行われない。したがって、図１９に示すように、２枚目のフレーム画像の処理で、丸棒鋼Ｍの数として「１」が計数される（図１９のＡの行に示す「×」と「１」を参照）。同様に、３枚目、４枚目のフレーム画像から、それぞれ中心座標Ｂ、Ｃが消失する。よって、３枚目、４枚目のフレーム画像においては、それぞれ、中心座標Ｂ、Ｃについての更新が行われない。したがって、図１９に示すように、３枚目、４枚目のフレーム画像の処理で、丸棒鋼Ｍの数としてそれぞれ「１」が計数される（図１９のＢ、Ｃの行に示す「×」と「１」を参照）。

【0057】

本数計数部２１７は、以上の処理を、計数対象の丸棒鋼Ｍの全てがエリアカメラ１５０の有効視野から外れるまでの全てのフレーム画像について個別に行い、それぞれのフレーム画像において計数した丸棒鋼Ｍの数の総和を、計数対象の丸棒鋼Ｍの総数として導出する。図１９に示す例では、丸棒鋼Ｍの数の総和として「３」が導出される。
本数計数部２１７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを用いることにより実現される。

【0058】

（本数出力部２１８）
本数出力部２１８は、本数計数部２１７により導出された丸棒鋼Ｍの総数に基づく本数表示情報を生成して出力する。
例えば、本数出力部２１８は、長尺物情報に含まれている丸棒鋼Ｍの総数と、本数計数部２１７により導出された丸棒鋼Ｍの総数とが一致していない場合に、アラームを出力することができる。
また、本数出力部２１８は、本数計数部２１７により導出された丸棒鋼Ｍの総数を出力することができる。このとき、長尺物情報に含まれている丸棒鋼Ｍの総数を合わせて出力することができる。さらに、本数出力部２１８は、各フレーム画像から中心座標探索部２０８によって導出された丸棒鋼Ｍの一端面の輪郭と、各フレーム画像に対する処理で本数計数部２１７によって中心座標記憶部２１５から消去された中心座標とに基づいて、各丸棒鋼Ｍの一端面の輪郭を示す画像を生成して出力することができる。例えば、中心座標記憶部２１５から消去された中心座標に対応する各丸棒鋼Ｍの一端面の輪郭を示す画像がフレーム画像の領域内で動く様子を示す画像を生成して出力することができる。図２０は、各丸棒鋼Ｍの一端面の輪郭の画像の一例を示す図である。
尚、丸棒鋼Ｍの総数に基づく情報であれば、本数表示情報は、前述した情報以外の情報であってもよい。また、出力の形態は、表示、発音の他に、可搬型の記憶媒体への記憶や、外部装置への送信であってもよい。
本数出力部２１８は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び出力形態に応じてインターフェースを用いることにより実現される。

【0059】

＜動作フローチャート＞
次に、図２１−１〜図２１−４のフローチャートを参照しながら、長尺物本数計数装置２００の動作の一例を説明する。
まず、図２１−１のステップＳ２１０１において、長尺物情報取得部２０１は、上位計算機から長尺物情報を取得する。長尺物情報には、横送り搬送される丸棒鋼Ｍの総数と、当該丸棒鋼Ｍの直径Ｄの情報とが含まれる。
次に、ステップＳ２１０２において、画像取得部２０２は、フレーム画像を取得するタイミングになるまで待機する。本実施形態では、丸棒鋼Ｍが１００［ｍｍ］横送り搬送される度に、フレーム画像を撮像する。

【0060】

そして、フレーム画像を取得するタイミングになると、ステップＳ２１０３に進む。ステップＳ２１０３に進むと、画像取得部２０２は、エリアカメラ１５０に対してフレーム画像の撮像を指示する信号を出力すると共に、照明装置１６０ａ、１６０ｂに対して発光を指示する信号を出力する。画像取得部２０２は、このようにしてエリアカメラ１５０によって撮像されたフレーム画像を取得する（図４を参照）。

【0061】

次に、ステップＳ２１０４において、仮想円設定部２０３は、ステップＳ２１０３で取得されたフレーム画像に対して仮想円を、その初期位置に設定する。本実施形態では、フレーム画像の右上端の点６０１ａが、初期位置となる（図６を参照）。
次に、ステップＳ２１０５において、輝度総和導出部２０４は、ステップＳ２１０３で取得されたフレーム画像の領域のうち、ステップＳ２１０３で設定された仮想円６１０の内部に含まれる領域の輝度値の総和（輝度総和）を導出する。

【0062】

次に、ステップＳ２１０６において、仮想円設定部２０３は、ステップＳ２１０３で取得したフレーム画像に対して設定し得る全ての仮想円を設定したか否かを判定する。
この判定の結果、ステップＳ２１０３で取得したフレーム画像に対して設定し得る全ての仮想円を設定していない場合には、ステップＳ２１０７に進む。
ステップＳ２１０７に進むと、仮想円設定部２０３は、仮想円６１０の位置を変更する（図６を参照）。
そして、ステップＳ２１０８に進み、輝度総和導出部２０４は、ステップＳ２１０７で変更された仮想円６１０の内部に含まれる領域の輝度値の総和（輝度総和）を導出する。
以上のようにしてステップＳ２１０６において、ステップＳ２１０３で取得したフレーム画像に対して設定し得る全ての仮想円を設定したと判定されると、ステップＳ２１０８に進む。

【0063】

ステップＳ２１０８に進むと、中心座標候補選択部２０５は、ステップＳ２１０５で導出された輝度総和の最大値を抽出する（図７に示す実線の直方体を参照）。そして、中心座標候補選択部２０５は、抽出した輝度総和の最大値を、輝度総和の抽出対象から外す。
次に、ステップＳ２１０９において、中心座標候補選択部２０５は、ステップＳ２１０８で抽出した輝度総和の最大値に対応する仮想円６１０の周囲の仮想円６１０から得られた輝度総和の値を消去する（図７に示す破線の直方体を参照）。
次に、ステップＳ２１１０において、中心座標候補選択部２０５は、抽出対象の輝度総和の中に、閾値以上の輝度総和がなくなったか否かを判定する。

【0064】

この判定の結果、閾値以上の輝度総和がなくなっていない場合には、ステップＳ２１１１に進む。ステップＳ２１１１に進むと、中心座標候補選択部２０５は、ステップＳ２１０８で既に抽出された輝度総和と、ステップＳ２１０９で既に消去された輝度総和を除く輝度総和の中から、輝度総和の最大値を抽出する。そして、中心座標候補選択部２０５は、抽出した輝度総和の最大値を、輝度総和の抽出対象から外す。
そして、ステップＳ２１０９に進み、中心座標候補選択部２０５は、ステップＳ２１０９で抽出した輝度総和の最大値に対応する仮想円６１０の周囲の仮想円６１０から得られた輝度総和の値を消去する。
以上のようにしてステップＳ２１１０において、閾値以上の輝度総和がなくなったと判定されると、ステップＳ２１１２に進む。ステップＳ２１１２に進むと、中心座標候補選択部２０５は、ステップＳ２１０８、Ｓ２１１１で抽出した輝度総和に対応する仮想円６１０の中心の点６０１の座標を、丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標の候補（中心座標候補）として抽出する（図８の十字を参照）。

【0065】

次に、図２１−２のステップＳ２１１３において、微分画像生成部２０６は、ステップＳ２１１２で抽出された中心座標候補のうち未選択のものを１つ選択する。
次に、ステップＳ２１１４において、微分画像生成部２０６は、ステップＳ２１１３で抽出された中心座標候補を中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」に所定値αを加算した長さの直径を有する円（微分画像生成対象領域円）の中の領域のそれぞれの画素について、縦方向及び横方向の微分値を導出する（図９を参照）。
次に、ステップＳ２１１５において、微分中心座標導出部２０７は、ステップＳ２１１４により導出された、微分画像生成対象領域円の中のそれぞれの画素についての、縦方向及び横方向の微分値に基づいて、微分中心座標１１００を導出する（図１１、図１２の十字を参照）。尚、全ての中心座標候補に対するステップＳ２１１５の処理を合成することで微分画像が生成される。

【0066】

次に、微分画像生成部２０６は、ステップＳ２１１２で抽出された中心座標候補の全てを選択したか否かを判定する。この判定の結果、ステップＳ２１１２で抽出された中心座標候補の全てを選択していない場合には、ステップＳ２１１３に戻る。そして、ステップＳ２１１２で抽出された全ての中心座標候補に対応する微分中心座標１１００が導出されるまで、ステップＳ２１１３〜Ｓ２１１６の処理を繰り返し行う。
以上のようにしてステップＳ２１１２で抽出された全ての中心座標候補に対応する微分中心座標１１００が導出されると、ステップＳ２１１７に進む。
ステップＳ２１１７に進むと、中心座標探索部２０８は、ステップＳ２１１２で抽出された中心座標候補のうち未選択のものを１つ選択する。
次に、ステップＳ２１１８において、中心座標探索部２０８は、ステップＳ２１１７で選択した中心座標候補の近傍に微分中心座標があるか否かを判定する。

【0067】

この判定の結果、ステップＳ２１１７で選択した中心座標候補の近傍に微分中心座標がある場合には、ステップＳ２１１９に進む。ステップＳ２１１９に進むと、中心座標探索部２０８は、ステップＳ２１１７で選択した中心座標候補に最も近い位置の微分中心座標に、当該中心座標候補を修正し、修正した中心座標候補を、丸棒鋼Ｍの一端面の中心の座標（中心座標）として設定する（図１３の中心座標候補１３０１、微分中心座標１３０２、中心座標１３０３を参照）。そして、後述するステップＳ２１２１に進む。

【0068】

一方、ステップＳ２１１７で選択した中心座標候補の近傍に微分中心座標がない場合には、ステップＳ２１２０に進む。ステップＳ２１２０に進むと、中心座標探索部２０８は、ステップＳ２１１７で選択した中心座標候補を消去する。そして、ステップＳ２１２１に進む。
ステップＳ２１２１に進むと、中心座標探索部２０８は、ステップＳ２１１２で抽出された中心座標候補を全て選択したか否かを判定する。この判定の結果、ステップＳ２１１２で抽出された中心座標候補を選択していない場合には、ステップＳ２１１７に戻る。そして、ステップＳ２１１２で抽出された全ての中心座標候補に対する中心座標の設定又は当該中心座標候補の削除が終わるまで、ステップＳ２１１７〜Ｓ２１２１の処理を繰り返し行う。

【0069】

以上のようにしてステップＳ２１１２で抽出された全ての中心座標候補に対する中心座標の設定又は中心座標候補の削除が終わると、ステップＳ２１２２に進む。ステップＳ２１２２に進むと、微分値判定部２０９は、ステップＳ２１１９で設定された中心座標のうち未選択のものを１つ選択する。
次に、ステップＳ２１２３において、微分値判定部２０９は、ステップＳ２１１４で導出された微分画像の領域のうち、ステップＳ２１２２で選択された中心座標を中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」の長さを直径とする円の中の領域に、閾値ＴＨ以上の画素値（微分値）を有する画素の数が設定値以上あるか否かを判定する。
この判定の結果、閾値ＴＨ以上の画素値（微分値）を有する画素の数が設定値以上ない場合には、ステップＳ２１２４を省略して後述するステップＳ２１２５に進む。
一方、閾値ＴＨ以上の画素値（微分値）を有する画素の数が設定値以上ある場合には、ステップＳ２１２４に進む。ステップＳ２１２４に進むと、微分値判定部２０９は、ステップＳ２１２２で選択した中心座標を消去する。そして、ステップＳ２１２５に進む。

【0070】

以上のようにしてステップＳ２１２５に進むと、微分値判定部２０９は、ステップＳ２１１９で設定された中心座標を全て選択したか否かを判定する。この判定の結果、ステップＳ２１１９で設定された中心座標を全て選択していない場合には、ステップＳ２１２２に戻る。

【0071】

そして、ステップＳ２１１９で設定された全ての中心座標に対する消去の要否の判定と消去が終わるまで、ステップＳ２１２２〜Ｓ２１２５の処理を繰り返し行う。
以上のようにしてステップＳ２１１９で設定された全ての中心座標に対する消去の要否の判定と消去が終わると、図２１−３のステップＳ２１２６に進む。
図２１−３のステップＳ２１２６に進むと、面積判定部２１０は、ステップＳ２１１９で設定された中心座標であって、ステップＳ２１２４で消去された中心座標を除く中心座標のうち、未選択のものを１つ選択する。
次に、ステップＳ２１２７において、面積判定部２１０は、ステップＳ２１０３で取得されたフレーム画像の領域のうち、ステップＳ２１２６で選択された中心座標を中心とする円であって、長尺物情報に含まれる「丸棒鋼Ｍの直径Ｄ」の長さを直径とする円の中の領域に、輝度値が閾値未満の画素の数が設定値以上あるか否かを判定する。

【0072】

この判定の結果、輝度値が閾値未満の画素の数が設定値以上ない場合には、ステップＳ２１２８を省略して後述するステップＳ２１２９に進む。
一方、輝度値が閾値未満の画素の数が設定値以上ある場合には、ステップＳ２１２８に進む。ステップＳ２１２８に進むと、面積判定部２１０は、ステップＳ２１２６で選択された中心座標を消去する。そして、ステップＳ２１２９に進む。
ステップＳ２１２９に進むと、面積判定部２１０は、ステップＳ２１１９で設定された中心座標であって、ステップＳ２１２４で消去された中心座標を除く中心座標を全て選択したか否かを判定する。この判定の結果、ステップＳ２１１９で設定された中心座標であって、ステップＳ２１２４で消去された中心座標を除く中心座標を全て選択していない場合には、ステップＳ２１２６に戻る。

【0073】

そして、ステップＳ２１１９で設定された中心座標のうち、ステップＳ２１２４で消去された中心座標を除く全ての中心座標に対する消去の要否の判定と消去が終わるまで、ステップＳ２１２６〜Ｓ２１２９の処理を繰り返し行う。
以上のようにしてステップＳ２１１９で設定された中心座標のうち、ステップＳ２１２４で消去された中心座標を除く全ての中心座標に対する消去の要否の判定と消去が終わると、ステップＳ２１３０に進む。

【0074】

ステップＳ２１３０に進むと、中心座標一致判定部２１１は、ステップＳ２１０３で取得されたフレーム画像（現在のフレーム画像）に対して導出された中心座標のうち未選択のものを１つ選択する。
次に、ステップＳ２１３１において、中心座標一致判定部２１１は、１つ前のフレーム画像の、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が属する領域よりも１つ上流側の領域内に、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が属する領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じである中心座標があるか否かを判定する。例えば、図１５において、１つ前のフレームの画像は、１枚目のフレーム画像に対応し、ステップＳ２１３１で選択した中心座標は、２枚目のフレーム画像の中心座標Ｂに対応し、ステップＳ２１３１で選択した中心座標が属する領域よりも１つ上流側の領域は、１枚目のフレーム画像の領域１５０２に対応する。

【0075】

この判定の結果、１つ前のフレーム画像の、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が属する領域よりも１つ上流側の領域内に、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が属する領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じである中心座標がない場合には、後述するステップＳ２１３４に進む。
一方、１つ前のフレーム画像の、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が属する領域よりも１つ上流側の領域内に、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が属する領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じである中心座標がある場合には、ステップＳ２１３２に進む。ステップＳ２１３２に進むと、中心座標更新部２１４は、中心座標記憶部２１５に記憶されている１つ前のフレームの当該中心座標を、現在のフレームの当該中心座標に更新する。

【0076】

次に、ステップＳ２１３３において、中心座標更新部２１４は、ステップＳ２１０３で取得されたフレーム画像（現在のフレーム画像）に対して導出された中心座標の全てを選択したか否かを判定する。この判定の結果、ステップＳ２１０３で取得されたフレーム画像（現在のフレーム画像）に対して導出された中心座標の全てを選択していない場合には、ステップＳ２１３１に戻る。一方、ステップＳ２１０３で取得されたフレーム画像（現在のフレーム画像）に対して導出された中心座標の全てを選択した場合には、図２１−４のステップＳ２１３９に進む。

【0077】

ステップＳ２１３１の判定の結果、１つ前のフレーム画像の、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が属する領域よりも１つ上流側の領域内に、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が属する領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じである中心座標がない場合には、ステップＳ２１３４に進む。ステップＳ２１３４に進むと、揺れ判定部２１２は、現在のフレーム画像の領域内の位置であって、１つ前のフレーム画像の当該領域よりも１つ上流側の領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じになる位置に仮想中心座標１６０１を設定すると共に、この仮想中心座標１６０１を中心として、横方向（ｙ軸方向）に、所定の範囲１６０２を設定し、この所定の範囲１６０２内に、中心座標があるか否かを判定する（図１６を参照）。

【0078】

この判定の結果、所定の範囲１６０２内に、中心座標がある場合には、ステップＳ２１３２に進む。ステップＳ２１３２に進むと、中心座標更新部２１４は、中心座標記憶部２１５に記憶されている１つ前のフレームの当該中心座標を、現在のフレームの当該中心座標に更新する。
一方、所定の範囲１６０２内に、中心座標がない場合には、ステップＳ２１３５に進む。ステップＳ２１３５に進むと、転がり判定部２１３は、現在のフレーム画像の領域内の位置であって、１つ前のフレーム画像の当該領域よりも１つ上流側の領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じになる位置に仮想中心座標１７０１を設定すると共に、この仮想中心座標１７０１を中心として、横方向（ｙ軸方向）に、所定の範囲１７０２を設定し、この所定の範囲１７０２内に、中心座標があるか否かを判定する（図１７を参照）。

【0079】

この判定の結果、所定の範囲１７０２内に、中心座標がある場合には、ステップＳ２１３２に進む。ステップＳ２１３２に進むと、中心座標更新部２１４は、中心座標記憶部２１５に記憶されている１つ前のフレームの当該中心座標を、現在のフレームの当該中心座標に更新する。
一方、所定の範囲１７０２内に、中心座標がない場合には、ステップＳ２１３６に進む。ステップＳ２１３６に進むと、再進入判定部２１６は、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が既に消去した中心座標であるか否かを判定する。この判定の結果、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が既に消去した中心座標である場合には、ステップＳ２１３７に進む。ステップＳ２１３７に進むと、再進入判定部２１６は、ステップＳ２１３０で選択した中心座標を消去する。そして、前述したステップＳ２１３３に進み、中心座標更新部２１４は、ステップＳ２１０３で取得されたフレーム画像（現在のフレーム画像）に対して導出された中心座標の全てを選択したか否かを判定する。

【0080】

一方、ステップＳ２１３６の判定の結果、ステップＳ２１３０で選択した中心座標が既に消去した中心座標でない場合には、ステップＳ２１３８に進む。ステップＳ２１３８に進んだ場合、ステップＳ２１３０で選択した中心座標は、更新に関わるものでも、既に消去したものでもないので、新たに出現した中心座標となる。そこで、中心座標更新部２１４は、ステップＳ２１３０で選択された中心座標を中心座標記憶部２１５に記憶する。

【0081】

以上のようにして、ステップＳ２１３３において、ステップＳ２１０３で取得されたフレーム画像（現在のフレーム画像）に対して導出された中心座標の全てを選択したと判定されると、図２１−４のステップＳ２１３９に進む。
ステップＳ２１３９に進むと、本数計数部２１７は、中心座標記憶部２１５に記憶されている中心座標に、未更新の中心座標があるか否かを判定する。この判定の結果、未更新の中心座標がない場合には、ステップＳ２１４０、Ｓ２１４１の処理を省略して後述するステップＳ２１４２に進む。
一方、未更新の中心座標がある場合には、ステップＳ２１４０に進む。ステップＳ２１４０に進むと、本数計数部２１７は、中心座標記憶部２１５に記憶されている中心座標のうち、未更新の中心座標の数を、当該フレーム画像から消えた丸棒鋼Ｍの数（本数）として計数する。
次に、ステップＳ２１４１において、本数計数部２１７は、当該未更新の中心座標を中心座標記憶部２１５から消去する。そして、ステップＳ２１４２に進む。

【0082】

ステップＳ２１４２に進むと、本数計数部２１７は、計数対象の丸棒鋼Ｍの全てがエリアカメラ１５０の有効視野から外れるまでの全てのフレーム画像が得られたか否かを判定する。この判定の結果、全てのフレーム画像が得られていない場合には、図２１−１のステップＳ２１０２に戻り、次のフレーム画像を取得するタイミングになるまで待機する。そして、次のフレーム画像から丸棒鋼Ｍの数を計数する。
以上のようにして、全てのフレーム画像が得られ、それら全てのフレーム画像から丸棒鋼Ｍの数が計数されると、ステップＳ２１４３に進む。

【0083】

ステップＳ２１４３に進むと、本数計数部２１７は、ステップＳ２１４０で計数された丸棒鋼Ｍの数の総和を、計数対象の丸棒鋼Ｍの総数として導出する。
次に、ステップＳ２１４４において、本数出力部２１８は、本数計数部２１７により導出された丸棒鋼Ｍの総数に基づく本数表示情報を生成する。
次に、ステップＳ２１４５において、本数出力部２１８は、ステップＳ２１４４で生成した本数表示情報を出力する。そして、図２１のフローチャートを終了する。

【0084】

＜まとめ＞
以上のように本実施形態では、フレーム画像に対して複数の仮想円６１０を設定し、仮想円６１０内の輝度総和に基づいて、複数の仮想円６１０の中心座標から、中心位置の候補となる中心座標候補を導出する。そして、中心座標候補を中心とする仮想円６１０内の領域について、フレーム画像の各画素における画素値の縦方向及び横方向の微分値を導出し、導出した縦方向の微分値と横方向の微分値から微分中心座標を導出する。中心座標候補と微分中心座標との間の距離が閾値以下である場合に、微分中心座標を中心座標とする。このような中心座標の導出を、異なるタイミングで撮像されたフレーム画像のそれぞれについて行い、連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像における中心座標を比較した結果に基づいて、丸棒鋼Ｍの数を計数する。したがって、丸棒鋼Ｍの側面からの反射光によって、丸棒鋼Ｍの誤検出が生じることを防止することができる。よって、丸棒鋼Ｍの本数をオンラインで正確に計数することができる。また、微分画像を生成する範囲を、中心座標候補を中心とする仮想円６１０内の領域に限定するので、計算時間を速くすることができる。

【0085】

また、本実施形態では、フレーム画像を、横方向（ｙ軸の方向）において３つの領域に区画し、区画した領域の単位で、連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像における中心座標を比較する。したがって、丸棒鋼Ｍの見逃しを防止することができるので、このことも、丸棒鋼Ｍの本数をオンラインで正確に計数することに寄与する。また、中心座標を探索（比較）する範囲を限定することができるので、このことも、計算時間を速くすることに寄与する。

【0086】

また、本実施形態では、現在のフレーム画像の領域内の位置であって、１つ前のフレーム画像の当該領域よりも１つ上流側の領域内の中心座標と、領域内における相対的な位置関係が同じになる位置に仮想中心座標１６０１、１７０１を設定すると共に、この仮想中心座標１６０１、１７０１を中心として、横方向（ｙ軸方向）に、所定の範囲１６０２、１７０２を設定し、この所定の範囲１６０２、１７０２内に、中心座標があるか否かを判定する。この判定の結果、所定の範囲１６０２、１７０２内に中心座標がある場合には、１つ前のフレーム画像の当該領域よりも１つ上流側の領域内の中心座標を、所定の範囲１６０２、１７０２内にある中心座標に更新する。したがって、丸棒鋼Ｍが左右に揺れながら横送り搬送されたり、丸棒鋼Ｍが転がったりする場合であっても、丸棒鋼Ｍを見失うことを防止することができる。よって、このことも、丸棒鋼Ｍの本数をオンラインで正確に計数することに寄与する。

【0087】

また、本実施形態では、丸棒鋼Ｍの端面の部分をハレーションさせるようにしたので、丸棒鋼Ｍの端面と側面、背景とを明瞭に区別されるフレーム画像を得ることができる。例えば、丸棒鋼Ｍの端面が焼き鈍し処理により青くなっていても、その影響を受けないフレーム画像を得ることができる。

【0088】

＜変形例＞
本実施形態では、連続したタイミングで撮像された２つのフレーム画像を比較するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、丸棒鋼Ｍが５０［ｍｍ］横送り搬送される度に、静止画像を撮像するのであれば、撮像されたフレーム画像を１枚おきに選択することになる。
また、本実施形態では、フレーム画像から消失した中心座標の数（フレーム画像の最下流の位置を通過した中心座標の数）に基づいて丸棒鋼Ｍの数を計数した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はなく、フレーム画像内の最下流の位置以外の位置を通過した中心座標の数に基づいて丸棒鋼Ｍの本数を計数してもよい。
その他、異なるタイミングで撮像されたフレーム画像から得られた中心座標を比較した結果に基づいて、丸棒鋼Ｍの本数を計数していれば、丸棒鋼Ｍの本数を計数する方法は、前述した方法に限定されない。例えば、フレーム画像から一度消失した丸棒鋼Ｍが左右に揺れたり転がったりすることが想定されない場合には、フレーム画像における各領域の中心座標の数を比較することによって、丸棒鋼Ｍの本数を計数することができる。

【0089】

また、本実施形態では、計数対象の長尺物が丸棒鋼Ｍである場合を例に挙げて説明した。しかしながら、計数対象の長尺物は丸棒鋼Ｍに限定されない。例えば、計数対象の長尺物を角鋼としてもよいし、その他の金属製の長尺物としてもよい。また、長尺物は、金属製でなくてもよい。例えば、所定の色に着色された非金属製の長尺物であってもよい。ただし、端面が閉塞している長尺物を計数対象とするのが好ましい。
角鋼は、その端面の形状が概ね正方形である。そこで、例えば、仮想円の直径Ｄを、角鋼の端面の外接円の直径（＝Ｄ×１．０）と内接円の直径（＝Ｄ×１．４）との和の半分（＝Ｄ×１．２）とすることができる。この場合、仮想円をずらす距離を、距離Ｄ×１．２×１／Ｎにすることができる。

【0090】

尚、計数対象の長尺物を角鋼としても、微分中心座標を導出する方法を、計数対象の長尺物を丸棒鋼Ｍとした場合と同じにすることができる。図２２は、計数対象の長尺物を角鋼とした場合の微分中心座標を導出する方法の一例を説明する図である。
図２２において、横方向の画素値（微分値）として、閾値ＴＨ以上の画素値（微分値）を有する画素からなる領域２２０１ａ、２０１ｂの二等分点を繋いで曲線２２０３を導出する。同様に、縦方向の画素値（微分値）として、閾値ＴＨ以上の画素値（微分値）を有する画素からなる領域２２１１ａ、２２１１ｂの二等分点を繋いで曲線２２１３を導出する。そして、これらの曲線２２０３、２２１３の交点の座標を微分中心座標２２００として導出する。

【0091】

＜実施例＞
次に、本発明の実施例を説明する。
図２３は、丸棒鋼Ｍの総数の計数結果の正解率を示す図である。
図２３の横軸は、丸棒鋼Ｍの端面の直径［ｍｍ］の範囲を示している。ここでは、１０４７２束の丸棒鋼Ｍを横送り搬送して、丸棒鋼Ｍの総数を計数した結果と、実際に横送り搬送した丸棒鋼Ｍの総数とが一致した回数を、横送り搬送した丸棒鋼Ｍの束の総数（１０４７２）で割った値に１００を掛けた値を正解率とした。
図２３において、本実施例は、本実施形態のようにして丸棒鋼Ｍの総数を計数した結果から得られた正解率を示し、比較例は、特許文献１のようにして丸棒鋼Ｍの総数を計数した結果から得られた正解率を示す。
図２３に示すように、本実施例では、丸棒鋼Ｍの端面の直径に関わらず、高い正解率が得られた。

【0092】

図２４は、丸棒鋼Ｍ以外の各種鋼材の総数の計数結果の正解率を示す図である。
図２４の横軸の単位は［ｍｍ］であり、角鋼については、その端面の一辺の長さの範囲を示し、異形鋼、ネジ鋼については、その端面の直径の範囲を図２４の横軸に示している。
図２４に示すものは、本実施形態のようにして丸棒鋼Ｍの総数を計数した結果から得られた正解率を示すものである。図２４に示すように、本実施例では、鋼材（端面の形状）に関わらず、高い正解率が得られた。

【0093】

尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0094】

１１０ 搬送テーブル
１２０ 鋼材ストッパ
１３０ 横送り搬送スキット
１４０ パルスジェネレータ
１５０ エリアカメラ
１６０ 照明装置
２００ 長尺物本数計数装置
Ｍ 丸棒鋼

【図1】

【図2】

【図3】

【図5】

【図6】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21-1】

【図21-2】

【図21-3】

【図21-4】

【図22】

【図23】

【図24】

【図4】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】