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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025027340
(43)【公開日】2025-02-27
(54)【発明の名称】穴検出装置
(51)【国際特許分類】
G01N 21/894 20060101AFI20250219BHJP
G01B 11/00 20060101ALI20250219BHJP
G01B 11/08 20060101ALI20250219BHJP
G01V 8/20 20060101ALI20250219BHJP
【ＦＩ】
G01N21/894 B
G01B11/00 H
G01B11/08 H
G01V8/20 N
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023132073
(22)【出願日】2023-08-14
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(71)【出願人】
【識別番号】598076591
【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004026
【氏名又は名称】弁理士法人ｉＸ
(72)【発明者】
【氏名】竹村 将太
【テーマコード（参考）】
2F065
2G051
2G105
【Ｆターム（参考）】
2F065AA03
2F065AA27
2F065BB01
2F065DD03
2F065FF02
2F065FF04
2F065GG01
2F065GG18
2F065JJ03
2F065JJ26
2F065LL04
2F065MM02
2G051AA37
2G051AB04
2G051CA04
2G051CB02
2G051EC01
2G051ED01
2G051ED09
2G051ED21
2G105AA01
2G105BB17
2G105CC03
2G105DD02
2G105EE02
2G105FF03
2G105FF12
2G105GG03
2G105HH05
(57)【要約】
【課題】誤検出を低減可能な穴検出装置を提供する。
【解決手段】穴検出装置は、第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、を備える。前記判定部は、前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの目標値を取得し、前記目標値に基づいて前記板状部材の端縁の存在予想範囲を決定し、前記存在予想範囲内において、前記板状部材の一対の端縁を検出し、前記第２方向における前記一対の端縁間の範囲を探索範囲とし、前記探索範囲において前記穴を探索する。
【選択図】図１
【解決手段】穴検出装置は、第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、を備える。前記判定部は、前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの目標値を取得し、前記目標値に基づいて前記板状部材の端縁の存在予想範囲を決定し、前記存在予想範囲内において、前記板状部材の一対の端縁を検出し、前記第２方向における前記一対の端縁間の範囲を探索範囲とし、前記探索範囲において前記穴を探索する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、
前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの目標値を取得し、
前記目標値に基づいて前記板状部材の端縁の存在予想範囲を決定し、
前記存在予想範囲内において、前記板状部材の一対の端縁を検出し、
前記第２方向における前記一対の端縁間の範囲を探索範囲とし、
前記探索範囲において前記穴を探索する穴検出装置。
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、
前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの目標値を取得し、
前記目標値に基づいて前記板状部材の端縁の存在予想範囲を決定し、
前記存在予想範囲内において、前記板状部材の一対の端縁を検出し、
前記第２方向における前記一対の端縁間の範囲を探索範囲とし、
前記探索範囲において前記穴を探索する穴検出装置。
【請求項2】
前記判定部は、前記目標値、前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの変動範囲、及び、前記板状部材の前記第２方向における位置の変動範囲に基づいて、前記存在予想範囲を決定する請求項１に記載の穴検出装置。
【請求項3】
前記判定部は、前記存在予想範囲内において、前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向に沿って前記強度プロファイルが明転する位置を前記端縁の位置とする請求項１に記載の穴検出装置。
【請求項4】
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成し、
前記判定部は、
前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向において前記強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
複数の前記強度プロファイルに基づいて前記端縁の位置の移動平均を算出し、
新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が第１強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の内側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが暗転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が前記第１強度範囲よりも低い第２強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の外側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
前記新たな強度プロファイルにおける一対の前記端縁の位置間の範囲を探索範囲とし、
前記探索範囲において前記穴を探索する穴検出装置。
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成し、
前記判定部は、
前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向において前記強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
複数の前記強度プロファイルに基づいて前記端縁の位置の移動平均を算出し、
新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が第１強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の内側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが暗転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が前記第１強度範囲よりも低い第２強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の外側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
前記新たな強度プロファイルにおける一対の前記端縁の位置間の範囲を探索範囲とし、
前記探索範囲において前記穴を探索する穴検出装置。
【請求項5】
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成し、
前記判定部は、
複数の前記強度プロファイルに基づいて明領域を検出し、
前記明領域の形状に基づいて、前記明領域が前記穴に起因するものか異物に起因するものかを判断する穴検出装置。
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成し、
前記判定部は、
複数の前記強度プロファイルに基づいて明領域を検出し、
前記明領域の形状に基づいて、前記明領域が前記穴に起因するものか異物に起因するものかを判断する穴検出装置。
【請求項6】
前記判断は、
前記明領域の前記第１方向における長さに対する前記第２方向における長さの比の値を算出し、
前記比の値が基準値以下である前記明領域を前記穴に起因する明領域と判断する請求項５に記載の穴検出装置。
前記明領域の前記第１方向における長さに対する前記第２方向における長さの比の値を算出し、
前記比の値が基準値以下である前記明領域を前記穴に起因する明領域と判断する請求項５に記載の穴検出装置。
【請求項7】
前記判断は、
前記明領域の前記第２方向における長さの最小値に対する前記第２方向における長さの最大値の比の値を算出し、
前記比の値が基準値以下である前記明領域を前記穴に起因する明領域と判断する請求項５に記載の穴検出装置。
前記明領域の前記第２方向における長さの最小値に対する前記第２方向における長さの最大値の比の値を算出し、
前記比の値が基準値以下である前記明領域を前記穴に起因する明領域と判断する請求項５に記載の穴検出装置。
【請求項8】
前記板状部材は鋼板である請求項１、４及び５のいずれか１つに記載の穴検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施形態は、穴検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
板状部材の製造ラインにおいては、穴状欠陥を検出する穴検出装置が使用されている。このような装置においては、誤検出の低減が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－２１６５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
実施形態の目的は、誤検出を低減可能な穴検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態に係る穴検出装置は、第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、を備える。前記判定部は、前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの目標値を取得し、前記目標値に基づいて前記板状部材の端縁の存在予想範囲を決定し、前記存在予想範囲内において、前記板状部材の一対の端縁を検出し、前記第２方向における前記一対の端縁間の範囲を探索範囲とし、前記探索範囲において前記穴を探索する。
【0006】
実施形態に係る穴検出装置は、第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、を備える。前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成する。前記判定部は、前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向において前記強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、複数の前記強度プロファイルに基づいて前記端縁の位置の移動平均を算出し、新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が第１強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の内側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが暗転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が前記第１強度範囲よりも低い第２強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の外側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、前記新たな強度プロファイルにおける一対の前記端縁の位置間の範囲を探索範囲とし、前記探索範囲において前記穴を探索する。
【0007】
実施形態に係る穴検出装置は、第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、を備える。前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成する。前記判定部は、複数の前記強度プロファイルに基づいて明領域を検出し、前記明領域の形状に基づいて、前記明領域が前記穴に起因するものか異物に起因するものかを判断する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る穴検出装置を示す図である。
図１に示すように、本実施形態に係る穴検出装置１は、板状部材１００における穴の有無を検査する装置である。板状部材１００は、例えば、鋼板である。板状部材１００は、例えば、幅が０．５～２ｍ程度で、厚さが０．１～５ｍｍ程度で、長さが数百ｍ程度で、保管時及び運搬時にはコイル状に巻かれている。穴の有無を検査する際には、板状部材１００がコイルから巻き出され、穴検出装置１内を通過して、再びコイルに巻き戻される。
図１は、本実施形態に係る穴検出装置を示す図である。
図１に示すように、本実施形態に係る穴検出装置１は、板状部材１００における穴の有無を検査する装置である。板状部材１００は、例えば、鋼板である。板状部材１００は、例えば、幅が０．５～２ｍ程度で、厚さが０．１～５ｍｍ程度で、長さが数百ｍ程度で、保管時及び運搬時にはコイル状に巻かれている。穴の有無を検査する際には、板状部材１００がコイルから巻き出され、穴検出装置１内を通過して、再びコイルに巻き戻される。
【0010】
以下、説明の便宜上、穴検出装置１内における板状部材１００の幅方向（第２方向）を「Ｘ方向」とし、板状部材１００の厚さ方向を「Ｚ方向」とし、板状部材１００の移動方向（第１方向）を「Ｙ方向」とする。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、例えば、相互に直交している。板状部材１００に存在する穴は、板状部材１００をＺ方向に貫通している。
【0011】
穴検出装置１においては、光源１０と、光検出部２０と、判定部３０が設けられている。光源１０は、板状部材１００の幅方向（Ｘ方向）全体にわたって配置されており、上方（Ｚ方向）に向けて光Ｌを出射する。これにより、光源１０は、Ｙ方向に移動する板状部材１００の幅方向全体に対して光Ｌを照射する。光Ｌは例えば可視光であるが、これには限定されない。
【0012】
光検出部２０は、光源１０と共に板状部材１００を挟む位置に配置されている。図１に示す例では、光源１０は板状部材１００の下方に配置されており、光検出部２０は板状部材１００の上方に配置されている。但しこれには限定されず、Ｚ方向において光源１０と光検出部２０の間に板状部材１００が配置されればよい。
【0013】
光検出部２０は光源１０から出射した光Ｌを検出可能である。光検出部２０においては、例えば、複数のカメラ２１が設けられている。複数のカメラ２１はＸ方向に沿って一列に配列されている。これにより、光検出部２０は板状部材１００の幅方向全体について、光Ｌの有無を検知できる。また、光検出部２０は、光源１０から出射し板状部材１００の側方を通過した光Ｌも検知できる。これにより、光検出部２０は、Ｘ方向（第２方向）に沿った光Ｌの強度プロファイルＰを作成できる。光検出部２０は、一定の時間間隔、例えば、５０μｓｅｃ以上１００μｓｅｃの時間毎に、強度プロファイルＰを作成し、判定部３０に対して出力する。
【0014】
判定部３０は、強度プロファイルＰに基づいて、板状部材１００における穴の有無を判定し、その結果を出力する。また、判定部３０は、検出した穴のおおよその大きさを表す信号を、穴の存在を表す信号と共に出力してもよい。
【0015】
次に、本実施形態に係る穴検出装置の動作について説明する。
図２（ａ）～（ｃ）は、本実施形態に係る穴検出装置の基本的な動作を示す図である。
図３は、本実施形態に係る穴検出装置の基本的な動作を示すフローチャートである。
図２（ａ）～（ｃ）においては、板状部材１００及び強度プロファイルＰを、Ｘ方向における位置を対応させて描いている。後述する同様は図面についても、同様である。
図２（ａ）～（ｃ）は、本実施形態に係る穴検出装置の基本的な動作を示す図である。
図３は、本実施形態に係る穴検出装置の基本的な動作を示すフローチャートである。
図２（ａ）～（ｃ）においては、板状部材１００及び強度プロファイルＰを、Ｘ方向における位置を対応させて描いている。後述する同様は図面についても、同様である。
【0016】
図１及び図２（ａ）に示すように、光源１０から出射した光Ｌは板状部材１００によって遮断される。また、光源１０から出射し板状部材１００の側方を通過した光Ｌは、光検出部２０に直接入射し、光検出部２０によって検出される。このため、光検出部２０から出力された強度プロファイルＰにおいて、板状部材１００に相当する範囲においては光の強度が暗範囲Ｉ２（第２強度範囲）内にあり、板状部材１００の側方に相当する領域においては光の強度が明範囲Ｉ１（第１強度範囲）内にある。明範囲Ｉ１は暗範囲Ｉ２よりも強い。
【0017】
図２（ａ）及び図３のステップＳ１に示すように、判定部３０は、光の強度プロファイルＰにおいて、板状部材１００の内側から外側に向かって探索したときに、光の強度が暗範囲Ｉ２から明範囲Ｉ１に変化する位置（以下、「明転位置」という）、又は、板状部材１００の外側から内側に向かって探索したときに、光の強度が明範囲Ｉ１から暗範囲Ｉ２に変化する位置（以下、「暗転位置」という）を検出することにより、板状部材１００の幅方向の端縁１０１及び１０２を検出する。板状部材１００における端縁１０１と端縁１０２との間の範囲を、穴を探索する探索範囲とする。
【0018】
次に、図２（ａ）及び図３のステップＳ２に示すように、判定部３０は板状部材１００の穴を検出する。判定部３０は、強度プロファイルＰにおいて端縁１０１と端縁１０２との間の探索範囲内に、光の強度が明範囲Ｉ１となる領域（以下、「明領域」ともいう）が無ければ、板状部材１００における強度プロファイルＰに相当する位置に穴は存在しないと判定する。
【0019】
また、図１及び図２（ｂ）に示すように、板状部材１００に穴１１０が存在する場合は、光検出部２０が穴１１０を通過した光Ｌを検知するため、強度プロファイルＰにおいて、探索範囲内に明領域が存在する。判定部３０は、強度プロファイルＰにおいて端縁１０１と端縁１０２との間の探索範囲内に明領域を検出した場合は、穴１１０が存在すると判定する。
【0020】
図１及び図２（ｃ）に示すように、板状部材１００の近傍に異物２００が存在する場合は、光Ｌが異物２００によっても遮断されるため、強度プロファイルＰにおける異物２００に対応する領域において、光の強度が暗範囲Ｉ２となる。異物２００は、例えば、板状部材１００の表面から剥離したスケール、外部から飛来したゴミ又は昆虫等である。板状部材１００と異物２００との間の領域は、光の強度が明範囲Ｉ１にある明領域となるため、この明領域を穴１１０と誤認しないようにする必要がある。以下、その方法について説明する。
【0021】
【0022】
先ず、図４のステップＳ１１に示すように、判定部３０が板状部材１００の板幅目標値Ｗ０を取得する。板幅目標値Ｗ０は、板状部材１００の幅、すなわちＸ方向に沿った長さの目標値であり、例えば、板状部材１００の製造システムから穴検出装置１に入力される。
【0023】
次に、図４のステップＳ１２及び図５に示すように、判定部３０は、板幅目標値Ｗ０に基づいて、板状部材１００の端縁の存在予想範囲Ｒ１及びＲ２を決定する。存在予想範囲Ｒ１は、Ｘ方向における板状部材１００の端縁１０１が存在する可能性が高い範囲であり、存在予想範囲Ｒ２は、Ｘ方向における板状部材１００の端縁１０２が存在する可能性が高い範囲である。
【0024】
例えば、判定部３０は、板幅目標値Ｗ０、板状部材１００の幅の変動範囲ΔＷ、及び、板状部材１００のＸ方向における位置の変動範囲ΔＸに基づいて、存在予想範囲Ｒ１及びＲ２を決定する。長さの変動範囲ΔＷ及び位置の変動範囲ΔＸは、例えば、板状部材１００の製造システムから穴検出装置１に入力される。
【0025】
例えば、板状部材１００のＸ方向中央部があると予想される位置を０としたＸ座標を設定したときに、板状部材１００における－Ｘ方向側の端縁１０１の存在予想範囲Ｒ１は、（－Ｗ０／２－ΔＷ／２－ΔＸ／２）以上（－Ｗ０／２＋ΔＷ／２＋ΔＸ／２）以下の範囲とすることができる。また、＋Ｘ方向側の端縁１０２の存在予想範囲Ｒ２は、（＋Ｗ０／２－ΔＷ／２－ΔＸ／２）以上（＋Ｗ０／２＋ΔＷ／２＋ΔＸ／２）以下の範囲とすることができる。
【0026】
次に、図４のステップＳ１３及び図５に示すように、判定部３０は存在予想範囲内で板状部材１００の端縁を検出する。具体的には、判定部３０は、存在予想範囲Ｒ１内において、板状部材１００のＸ方向中央部から端部に向かう方向（－Ｘ方向）に沿って強度プロファイルＰを探索したときに、光の強度が明転する位置を端縁１０１の位置とする。又は、判定部３０は、存在予想範囲Ｒ１内において、板状部材１００の側方からＸ方向中央部に向かう方向（＋Ｘ方向）に沿って強度プロファイルＰを探索したときに、光の強度が暗転する位置を端縁１０１の位置とする。
【0027】
同様に、判定部３０は、存在予想範囲Ｒ２内において、板状部材１００のＸ方向中央部から端部に向かう方向（＋Ｘ方向）に沿って強度プロファイルＰを探索したときに、光の強度が明転する位置を端縁１０２の位置とする。又は、判定部３０は、存在予想範囲Ｒ２内において、板状部材１００の側方からＸ方向中央部に向かう方向（－Ｘ方向）に沿って強度プロファイルＰを探索したときに、光の強度が暗転する位置を端縁１０２の位置とする。
【0028】
次に、図４のステップＳ１４及び図５に示すように、ステップＳ１３において検出された端縁１０１と端縁１０２の間を、穴を探索する探索範囲Ｒ３とする。なお、板状部材１００の実際の幅はプロセスに起因する誤差を含むため、探索範囲Ｒ３の長さは板幅目標値Ｗ０とは一致するとは限らない。
【0029】
次に、図３のステップＳ２に示すように、判定部３０は、探索範囲Ｒ３において穴を探索する。すなわち、探索範囲Ｒ３において強度プロファイルＰが明転する位置と暗転する位置があれば、これらの位置の間の明領域を穴１１０と判定する。次に、判定部３０は、穴１１０の検出結果を出力する。
【0030】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、図４及び図５に示すように、板幅目標値Ｗ０を取得し、この板幅目標値に基づいて端縁の存在予想範囲Ｒ１及びＲ２を決定し、これらの存在予想範囲Ｒ１及びＲ２内で板状部材１００の端縁１０１及び１０２を検出する。そして、検出された端縁１０１と端縁１０２との間を穴の探索範囲Ｒ３とし、探索範囲Ｒ３内において穴を探索する。
本実施形態によれば、図４及び図５に示すように、板幅目標値Ｗ０を取得し、この板幅目標値に基づいて端縁の存在予想範囲Ｒ１及びＲ２を決定し、これらの存在予想範囲Ｒ１及びＲ２内で板状部材１００の端縁１０１及び１０２を検出する。そして、検出された端縁１０１と端縁１０２との間を穴の探索範囲Ｒ３とし、探索範囲Ｒ３内において穴を探索する。
【0031】
これにより、図５に示すように、探索範囲Ｒ３の外部に存在する異物２００は探索の対象外となるため、板状部材１００と異物２００との間において光の強度が明範囲Ｉ１となる明領域を穴と誤検出することがない。この結果、異物２００に起因する穴の誤検出を抑制できる。
【0032】
また、板幅目標値Ｗ０に基づいて端縁の存在予想範囲Ｒ１及びＲ２を決定することにより、板状部材１００の端縁１０１及び１０２を正確に効率よく検出できる。
【0033】
なお、存在予想範囲Ｒ１内又は存在予想範囲Ｒ２内に穴が存在する場合は、この穴の縁を板状部材１００の端縁と誤認識してしまい、この穴を検出しない可能性がある。しかしながら、板状部材１００の端部、すなわち、端縁から一定の距離にある領域は、本来欠陥が多く、後の工程においてトリミングされることなどから、そもそも穴の検出が求められていない場合が多い。このため、存在予想範囲内の穴を検出しなくても、実用上問題は少ない。
【0034】
＜第２の実施形態＞
本実施形態に係る穴検出装置を示す図は、図１と同様である。
また、本実施形態に係る穴検出装置の基本的な動作を示す図は、図２（ａ）～（ｃ）及び図３と同様である。
図６は、本実施形態における図３のステップＳ１を示すフローチャートである。
図７（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態における光の強度プロファイルの一例を示す図である。
本実施形態に係る穴検出装置を示す図は、図１と同様である。
また、本実施形態に係る穴検出装置の基本的な動作を示す図は、図２（ａ）～（ｃ）及び図３と同様である。
図６は、本実施形態における図３のステップＳ１を示すフローチャートである。
図７（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態における光の強度プロファイルの一例を示す図である。
【0035】
本実施形態に係る穴検出装置は、第１の実施形態に係る穴検出装置と同様に、所定の時間間隔で光の強度プロファイルＰを取得し、判定部３０に対して出力する。そして、判定部３０は、各強度プロファイルＰについて端縁１０１及び１０２を検出する。例えば、判定部３０は、板状部材１００のＸ方向の中央部から端部に向かう方向において、強度プロファイルＰが明転する位置を板状部材１００の端縁１０１及び１０２の位置とする。このようにして、判定部３０は、所定の時間間隔毎に端縁１０１及び１０２の位置を検出し、記憶する。
【0036】
次に、図６のステップＳ２１に示すように、判定部３０は、直近の複数の強度プロファイルＰに基づいて、板状部材１００の端縁１０１及び１０２のそれぞれの位置の移動平均を算出する。以下、説明を簡略化するために、＋Ｘ方向側の端縁１０２についてのみ説明するが、－Ｘ方向側の端縁１０１についても同様である。
【0037】
次に、図６のステップＳ２２、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、判定部３０は、新たに入力された強度プロファイルＰにおいて、端縁１０２の移動平均Ｖ２における光の強度を把握する。端縁１０２の位置の移動平均Ｖ２は、新たな強度プロファイルＰにおいて端縁１０２が存在する確率が最も高い位置である。このため、実際に端縁１０２は移動平均Ｖ２の近傍に位置する可能性が高い。
【0038】
図７（ａ）に示すように、移動平均Ｖ２における光の強度が明範囲Ｉ１（第１強度範囲）内である場合は、図６のステップＳ２３に示すように、新たな強度プロファイルＰを移動平均Ｖ２から板状部材１００の内側に向けて探索し、ステップＳ２４に示すように、新たな強度プロファイルＰが暗転する位置を板状部材１００の端縁１０２の位置とする。
【0039】
一方、図７（ｂ）に示すように、移動平均Ｖ２における光の強度が暗範囲Ｉ２（第２強度範囲）内である場合は、図６のステップＳ２５に示すように、新たな強度プロファイルＰを移動平均Ｖ２から板状部材１００の外側に向けて探索し、ステップＳ２６に示すように、新たな強度プロファイルＰが明転する位置を板状部材１００の端縁１０２の位置とする。
【0040】
端縁１０１についても同様に、図６のステップＳ２１～Ｓ２６に示す方法により、位置を検出する。次に、図６のステップＳ２７に示すように、新たな強度プロファイルＰにおける一対の端縁１０１及び１０２の位置間の範囲を、穴を探索する探索範囲とする。次に、図３のステップＳ２に示すように、判定部３０は、探索範囲内において穴を探索する。
【0041】
次に、本実施形態に効果について説明する。
本実施形態によれば、板状部材１００の端縁の移動平均における光の強度に基づいて、移動平均から板状部材１００の内側又は外側に向けて探索することにより、高い確率で板状部材１００の端縁１０１及び１０２を正確に検出できる。このため、端縁の外側に存在する異物２００を探索範囲から排除でき、板状部材１００と異物２００との間の明領域を穴と誤検出することを抑制できる。この結果、異物２００に起因する穴の誤検出を抑制できる。
本実施形態によれば、板状部材１００の端縁の移動平均における光の強度に基づいて、移動平均から板状部材１００の内側又は外側に向けて探索することにより、高い確率で板状部材１００の端縁１０１及び１０２を正確に検出できる。このため、端縁の外側に存在する異物２００を探索範囲から排除でき、板状部材１００と異物２００との間の明領域を穴と誤検出することを抑制できる。この結果、異物２００に起因する穴の誤検出を抑制できる。
【0042】
なお、図７（ａ）に示す強度プロファイルＰにおいて、移動平均の位置に穴が存在している場合、及び、図７（ｂ）に示す強度プロファイルＰにおいて、移動平均と端縁との間に穴が存在している場合は、これらの穴の縁を板状部材１００の端縁と誤認してしまい、これらの穴を検出しない可能性がある。しかしながら、移動平均は端縁が存在する確率が最も高い位置であり、端縁は移動平均の近傍に存在する可能性が高いため、上述の可能性は低い。また、仮に、移動平均又は移動平均と端縁との間に穴が存在したとしても、第１の実施形態において説明したように、板状部材１００の端部においては、そもそも穴の検出が求められていない場合が多く、実用上問題は少ない。
【0043】
【0044】
図８は、本実施形態における図３のステップＳ２を示すフローチャートである。
図９（ａ）は板状部材の穴に起因する明領域及び異物に起因する明領域の例を示す図であり、（ｂ）はこれらの明領域の形状を示す図であり、（ｃ）はこれらの明領域を検出する光検出部の画素を示す図である。
図９（ａ）は板状部材の穴に起因する明領域及び異物に起因する明領域の例を示す図であり、（ｂ）はこれらの明領域の形状を示す図であり、（ｃ）はこれらの明領域を検出する光検出部の画素を示す図である。
【0045】
先ず、図３のステップＳ１に示すように、判定部３０は、板状部材１００の端縁１０１及び１０２を検出する。
【0046】
次に、図８のステップＳ３１に示すように、判定部３０は、光の強度が明範囲Ｉ１（第１強度範囲）となる明領域１２０を検出する。図９（ａ）に示すように、明領域１２０には、板状部材１００の穴１１０に起因する明領域１２１と、板状部材１００と異物２００との間に検出される明領域１２２がある。各強度プロファイルＰはＹ方向における特定の位置の情報しか含まないため、板状部材１００から離れた位置に異物２００があると、板状部材１００と異物２００との間を明領域１２２として検出してしまう。この段階では、判定部３０には穴に起因する明領域１２１と異物に起因する明領域１２２の区別はついておらず、いずれも明領域１２０として検出する。
【0047】
次に、図８のステップＳ３２に示すように、判定部３０は、明領域１２０のアスペクト比を算出する。明領域１２０のアスペクト比とは、明領域１２０のＹ方向における長さＬｙに対するＸ方向における長さＬｘの比の値（Ｌｘ／Ｌｙ）である。
【0048】
図９（ｂ）に示すように、板状部材１００の穴１１０に起因する明領域１２１のアスペクト比は比較的小さいことが多く、板状部材１００と異物２００との間に検出される明領域１２２のアスペクト比は比較的大きいことが多い。例えば、図９（ｃ）に示すように、明領域１２０のアスペクト比は、光検出部２０における光の強度が明範囲Ｉ１となった画素の数をＸ方向及びＹ方向に沿ってカウントすることにより、算出可能である。
【0049】
次に、図８のステップＳ３３に示すように、判定部３０は、アスペクト比が基準値よりも大きい明領域１２０を板状部材１００と異物２００との間に検出される明領域１２２であると判断し、穴である可能性を除外する。一方、アスペクト比が基準値以下である明領域１２０を穴１１０に起因する明領域１２１であると判断し、穴１１０が存在すると判定する。アスペクト比の基準値は、過去に検出された明領域１２０のアスペクト比を考慮して決定すればよい。
【0050】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、検出された明領域１２０をアスペクト比に基づいて、穴１１０に起因する明領域１２１と異物２００に起因する明領域１２２に区別している。これにより、異物２００に起因する明領域１２２を穴１１０と誤認することを抑制できる。
本実施形態においては、検出された明領域１２０をアスペクト比に基づいて、穴１１０に起因する明領域１２１と異物２００に起因する明領域１２２に区別している。これにより、異物２００に起因する明領域１２２を穴１１０と誤認することを抑制できる。
【0051】
なお、明領域１２０のアスペクト比を、明領域１２０のＸ方向における長さＬｘに対するＹ方向における長さＬｙの比の値（Ｌｙ／Ｌｘ）と定義して、アスペクト比が基準値よりも大きい明領域１２０を穴に起因する明領域１２１と判断してもよい。
【0052】
＜第４の実施形態＞
本実施形態に係る穴検出装置を示す図は、図１と同様である。
また、本実施形態に係る穴検出装置の基本的な動作を示す図は、図２（ａ）～（ｃ）及び図３と同様である。
図１０は、本実施形態における図３のステップＳ２を示すフローチャートである。
本実施形態に係る穴検出装置を示す図は、図１と同様である。
また、本実施形態に係る穴検出装置の基本的な動作を示す図は、図２（ａ）～（ｃ）及び図３と同様である。
図１０は、本実施形態における図３のステップＳ２を示すフローチャートである。
【0053】
先ず、図３のステップＳ１に示すように、判定部３０は、板状部材１００の端縁１０１及び１０２を検出する。
【0054】
次に、図９（ａ）及び図１０のステップＳ４１に示すように、判定部３０は、光の強度が明範囲Ｉ１となる明領域１２０を検出する。第３の実施形態において説明したように、明領域１２０には、板状部材１００の穴に起因する明領域１２１と、板状部材１００と異物２００との間に検出される明領域１２２がある。
【0055】
次に、図１０のステップＳ４２に示すように、判定部３０は、明領域１２０の幅、すなわち、Ｘ方向における長さの最小値（Ｌｘｍｉｎ）に対する明領域１２０の幅の最大値（Ｌｘｍａｘ）の比の値（Ｌｘｍａｘ／Ｌｘｍｉｎ）を算出する。
【0056】
図９（ｂ）に示すように、板状部材１００と異物２００との間に検出される明領域１２２の形状は長方形となる場合が多く、この比の値は１に近い値となる場合が多い。一方、板状部材１００の穴に起因する明領域１２１の形状は円形に近い形状となる場合が多く、この比の値は１よりも大きい値となる場合が多い。例えば、図９（ｃ）に示すように、明領域１２０の比の値は、光検出部２０における光の強度が明範囲Ｉ１となった画素の数をＸ方向に沿ってカウントすることにより、算出可能である。
【0057】
次に、図１０のステップＳ４３に示すように、判定部３０は、上述の比の値（Ｌｘｍａｘ／Ｌｘｍｉｎ）が基準値よりも小さい明領域１２０を板状部材１００と異物２００との間に検出される明領域１２２であると判断し、穴である可能性を除外する。一方、比の値（Ｌｘｍａｘ／Ｌｘｍｉｎ）が基準値以上である明領域１２０を穴１１０に起因する明領域１２１であると判断し、穴１１０が存在すると判定する。比の値（Ｌｘｍａｘ／Ｌｘｍｉｎ）の基準値は、過去に検出された明領域の形状を考慮して決定すればよい。
【0058】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、検出された明領域１２０を、幅の最小値に対する最大値の比の値（Ｌｘｍａｘ／Ｌｘｍｉｎ）に基づいて、穴に起因する明領域１２１と異物に起因する明領域１２２に区別している。これにより、異物に起因する明領域１２２を穴１１０と誤認することを抑制できる。
本実施形態においては、検出された明領域１２０を、幅の最小値に対する最大値の比の値（Ｌｘｍａｘ／Ｌｘｍｉｎ）に基づいて、穴に起因する明領域１２１と異物に起因する明領域１２２に区別している。これにより、異物に起因する明領域１２２を穴１１０と誤認することを抑制できる。
【0059】
なお、指標とする比の値を、Ｘ方向における長さ最大値（Ｌｘｍａｘ）に対する最小値（Ｌｘｍｉｎ）の比の値（Ｌｘｍｉｎ／Ｌｘｍａｘ）と定義して、この比の値が基準値よりも小さい明領域を穴に起因する明領域と判断してもよい。
【0060】
また、第３の実施形態と第４の実施形態は組み合わせて実施してもよい。すなわち、明領域１２０を検出した後、明領域１２０のアスペクト比（Ｌｘ／Ｌｙ）と最小値に対する最大値の比の値（Ｌｘｍａｘ／Ｌｘｍｉｎ）の双方を考慮して、穴に起因する明領域１２１と異物に起因する明領域１２２を区別してもよい。
【0061】
例えば、アスペクト比が基準値以下であり、且つ、比の値（Ｌｘｍａｘ／Ｌｘｍｉｎ）が基準値以上である明領域１２０のみを穴に起因する明領域１２１と判断してもよく、又は、アスペクト比が基準値よりも大きく、且つ、比の値（Ｌｘｍａｘ／Ｌｘｍｉｎ）が基準値よりも小さい明領域１２０のみを異物に起因する明領域１２２と判断し、それ以外の明領域１２０を穴に起因する明領域１２１と判断してもよい。
【0062】
以上説明した実施形態によれば、誤検出を低減可能な穴検出装置を実現することができる。
【0063】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明及びその等価物の範囲に含まれる。また、前述の実施形態は、相互に組み合わせて実施することもできる。
【0064】
本発明は、以下の態様を含む。
【0065】
（付記１）
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、
前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの目標値を取得し、
前記目標値に基づいて前記板状部材の端縁の存在予想範囲を決定し、
前記存在予想範囲内において、前記板状部材の一対の端縁を検出し、
前記第２方向における前記一対の端縁間の範囲を探索範囲とし、
前記探索範囲において前記穴を探索する穴検出装置。
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、
前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの目標値を取得し、
前記目標値に基づいて前記板状部材の端縁の存在予想範囲を決定し、
前記存在予想範囲内において、前記板状部材の一対の端縁を検出し、
前記第２方向における前記一対の端縁間の範囲を探索範囲とし、
前記探索範囲において前記穴を探索する穴検出装置。
【0066】
（付記２）
前記判定部は、前記目標値、前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの変動範囲、及び、前記板状部材の前記第２方向における位置の変動範囲に基づいて、前記存在予想範囲を決定する付記１に記載の穴検出装置。
前記判定部は、前記目標値、前記板状部材の前記第２方向に沿った長さの変動範囲、及び、前記板状部材の前記第２方向における位置の変動範囲に基づいて、前記存在予想範囲を決定する付記１に記載の穴検出装置。
【0067】
（付記３）
前記判定部は、前記存在予想範囲内において、前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向に沿って前記強度プロファイルが明転する位置を前記端縁の位置とする付記１または２に記載の穴検出装置。
前記判定部は、前記存在予想範囲内において、前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向に沿って前記強度プロファイルが明転する位置を前記端縁の位置とする付記１または２に記載の穴検出装置。
【0068】
（付記４）
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成し、
前記判定部は、
前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向において前記強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
複数の前記強度プロファイルに基づいて前記端縁の位置の移動平均を算出し、
新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が第１強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の内側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが暗転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が前記第１強度範囲よりも低い第２強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の外側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
前記新たな強度プロファイルにおける一対の前記端縁の位置間の範囲を探索範囲とし、
前記探索範囲において前記穴を探索する穴検出装置。
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成し、
前記判定部は、
前記板状部材の前記第２方向中央部から端部に向かう方向において前記強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
複数の前記強度プロファイルに基づいて前記端縁の位置の移動平均を算出し、
新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が第１強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の内側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが暗転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
新たな前記強度プロファイルにおいて、前記移動平均における強度が前記第１強度範囲よりも低い第２強度範囲内にあるときは、前記新たな強度プロファイルを前記移動平均から前記板状部材の外側に向けて探索し、前記新たな強度プロファイルが明転する位置を前記板状部材の端縁の位置とし、
前記新たな強度プロファイルにおける一対の前記端縁の位置間の範囲を探索範囲とし、
前記探索範囲において前記穴を探索する穴検出装置。
【0069】
（付記５）
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成し、
前記判定部は、
複数の前記強度プロファイルに基づいて明領域を検出し、
前記明領域の形状に基づいて、前記明領域が前記穴に起因するものか異物に起因するものかを判断する穴検出装置。
第１方向に移動する板状部材に対して光を照射する光源と、
前記光源と共に前記板状部材を挟む位置に配置され、前記光を検出可能な光検出部と、
前記第１方向に対して交差する第２方向に沿った前記光の強度プロファイルに基づいて前記板状部材における穴の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記光検出部は、所定の時間間隔で前記強度プロファイルを作成し、
前記判定部は、
複数の前記強度プロファイルに基づいて明領域を検出し、
前記明領域の形状に基づいて、前記明領域が前記穴に起因するものか異物に起因するものかを判断する穴検出装置。
【0070】
（付記６）
前記判断は、
前記明領域の前記第１方向における長さに対する前記第２方向における長さの比の値を算出し、
前記比の値が基準値以下である前記明領域を前記穴に起因する明領域と判断する付記５に記載の穴検出装置。
前記判断は、
前記明領域の前記第１方向における長さに対する前記第２方向における長さの比の値を算出し、
前記比の値が基準値以下である前記明領域を前記穴に起因する明領域と判断する付記５に記載の穴検出装置。
【0071】
（付記７）
前記判断は、
前記明領域の前記第２方向における長さの最小値に対する前記第２方向における長さの最大値の比の値を算出し、
前記比の値が基準値以下である前記明領域を前記穴に起因する明領域と判断する付記５に記載の穴検出装置。
前記判断は、
前記明領域の前記第２方向における長さの最小値に対する前記第２方向における長さの最大値の比の値を算出し、
前記比の値が基準値以下である前記明領域を前記穴に起因する明領域と判断する付記５に記載の穴検出装置。
【0072】
（付記８）
前記板状部材は鋼板である付記１～７のいずれか１つに記載の穴検出装置。
前記板状部材は鋼板である付記１～７のいずれか１つに記載の穴検出装置。
【符号の説明】
【0073】
１：穴検出装置
１０：光源
２０：光検出部
２１：カメラ
３０：判定部
１００：板状部材
１０１、１０２：端縁
１１０：穴
１２０：明領域
１２１：穴に起因する明領域
１２２：異物に起因する明領域
２００：異物
Ｉ１：明範囲
Ｉ２：暗範囲
Ｌ：光
Ｐ：強度プロファイル
Ｒ１、Ｒ２：存在予想範囲
Ｒ３：探索範囲
Ｖ２：移動平均
Ｗ０：板幅目標値
１０：光源
２０：光検出部
２１：カメラ
３０：判定部
１００：板状部材
１０１、１０２：端縁
１１０：穴
１２０：明領域
１２１：穴に起因する明領域
１２２：異物に起因する明領域
２００：異物
Ｉ１：明範囲
Ｉ２：暗範囲
Ｌ：光
Ｐ：強度プロファイル
Ｒ１、Ｒ２：存在予想範囲
Ｒ３：探索範囲
Ｖ２：移動平均
Ｗ０：板幅目標値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】