幅測定装置
【課題】安価でかつ信頼性の高い幅測定機能を有し、被測定物体の幅を高精度に測定することができる幅測定装置を提供する。
【解決手段】被測定物体１の上方より外側に配置され、その一方側にスリット状光を照射する光源２ａと、そのスリット状光を撮像する一方側２次元撮像部４ａと、被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標を演算する一端部幅方向座標演算部７ａと、一端部高さ方向座標演算部８ａと、一端部位置演算部９ａと、被測定物体１の上方より外側でかつ光源２ａと反対側に配置され、その他方側にスリット状光を照射する光源２ｂと、そのスリット状光を撮像する他方側２次元撮像部４ｂと、他端部２８ｂの幅方向座標を演算する他端部幅方向座標演算部７ｂと、他端部高さ方向座標演算部８ｂと、他端部位置演算部９ｂと、一端部２８ａおよび他端部２８ｂの空間位置に基づいて、被測定物体１の幅を演算する幅演算部１０と、を備える。
【解決手段】被測定物体１の上方より外側に配置され、その一方側にスリット状光を照射する光源２ａと、そのスリット状光を撮像する一方側２次元撮像部４ａと、被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標を演算する一端部幅方向座標演算部７ａと、一端部高さ方向座標演算部８ａと、一端部位置演算部９ａと、被測定物体１の上方より外側でかつ光源２ａと反対側に配置され、その他方側にスリット状光を照射する光源２ｂと、そのスリット状光を撮像する他方側２次元撮像部４ｂと、他端部２８ｂの幅方向座標を演算する他端部幅方向座標演算部７ｂと、他端部高さ方向座標演算部８ｂと、他端部位置演算部９ｂと、一端部２８ａおよび他端部２８ｂの空間位置に基づいて、被測定物体１の幅を演算する幅演算部１０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動する被測定物体（帯状体または直方体）の幅を測定する幅測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被測定物体の幅を測定する従来の幅測定装置として、例えば、特許文献１，２に記載の装置が知られている。これの装置では、鋼板や板材等の被測定物体の下方に下部光源を設ける一方、上方両側にＣＣＤカメラやリニアセンサ等の２次元測定カメラを配置し、その２次元測定カメラが板材のエッジ位置を撮影して、鋼板や板材等の被測定物体が上下動しても誤差をキャンセル等して、被測定物体の幅を正確に測定する。
【０００３】
なお、測定対象物の幅などの寸法を光学的に測定する幅測定装置において、測定対象物の形状やノイズ等の外乱の有無にかかわらず測定対象物のエッジ位置を高精度に検出する装置（例えば、特許文献３参照。）も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５７７９２号公報
【特許文献２】特開平０５−２９６７２９号公報
【特許文献３】特開平０８−０６１９２１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、前記特許文献１，２に記載の従来の幅測定装置では、被測定物体の下方に下部光源を配置しているので、被測定物体が搬送されるときに下部光源上に異物が落下したり、粉塵が堆積するおそれがあり、これが外乱要因となって被測定物体の端部位置を正確に測定できない、という問題があった。
【０００６】
また、落下し異物や堆積した粉塵を除去するため、落下下部光源の表面の清掃を頻繁に行わなければならず、幅測定装置の性能維持に手間がかかる、という問題を生じていた。
【０００７】
また、被測定物体の下部には、被測定物体を搬送するための搬送ロール等の機械が配置されているため、下部光源を配置するスペースを確保するための改造が必要になる、という問題があった。
【０００８】
また、前記特許文献２に記載の従来の幅測定装置では、リニアセンサ等の２次元測定カメラが被測定物体１の上方の異なる位置から、被測定物体１の同じ領域を撮像するように構成されているので、同じ領域を撮像するための光軸調整が必要であり、調整が困難である、という問題があった。
【０００９】
なお、前記特許文献３に記載の従来の幅測定装置では、光電変換器により被測定物体の幅方向両端部のエッジを検出して被測定物体の幅を測定するものの、光源を設ける位置等については言及されていない。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、安価でかつ信頼性の高い幅測定機能を有し、被測定物体の幅を高精度に測定することができる幅測定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、第１発明に係る幅測定装置は、被測定物体の上方より外側に配置され、被測定物体の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体の幅方向における一方側端部に照射する一方側スリット状光光源と、前記被測定物体の上方に配置され、前記一方側スリット状光光源によって前記被測定物体の表面上に照射された前記スリット状光を撮像する一方側２次元撮像部と、前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の幅方向座標を演算する一端部幅方向座標演算部と、前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の高さ方向座標を演算する一端部高さ方向座標演算部と、前記一端部幅方向座標演算部が演算した前記一方側端部の幅方向座標と、前記一端部高さ方向座標演算部が演算した前記一方側端部の高さ方向座標とに基づいて、前記一方側端部の空間位置を演算する一端部位置演算部と、前記被測定物体の上方より外側でかつ前記一方側スリット状光光源に対し前記被測定物体の幅方向の反対側に配置され、前記被測定物体の幅方向に平行なスリット状光を、前記被測定物体の幅方向における前記一方側端部の反対側となる他方側端部に照射する他方側スリット状光光源と、前記被測定物体の上方に配置され、前記他方側スリット状光光源によって前記被測定物体の表面上に照射された前記スリット状光を撮像する他方側２次元撮像部と、前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の幅方向座標を演算する他端部幅方向座標演算部と、前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の高さ方向座標を演算する他端部高さ方向座標演算部と、前記他端部幅方向座標演算部が演算した前記他方側端部の幅方向座標と、前記他端部高さ方向座標演算部が演算した前記他方側端部の高さ方向座標とに基づいて、前記他方側端部の空間位置を演算する他端部位置演算部と、前記一端部位置演算部が演算した前記一方側端部の空間位置と、前記他端部位置演算部が演算した前記他方側端部の空間位置とに基づいて、前記被測定物体の幅を演算する幅演算部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第２発明に係る幅測定装置は、前記幅測定装置において、前記一端部幅方向座標演算部は、それぞれ、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、前記一方側幅方向輝度分布積算器で得られた前記幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する一方側幅方向輝度分布微分演算器と、前記一方側幅方向輝度分布微分演算器で得られた前記幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する一方側幅方向輝度微分分布重心演算器とを備え、前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の幅方向座標を演算し、前記一端部高さ方向座標演算部は、前記一方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、前記一方側高さ方向輝度分布積算器で得られた前記高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する一方側高さ方向輝度分布重心演算器とを備え、前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の高さ方向座標を演算する一方、前記他端部幅方向座標演算部は、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、前記他方側幅方向輝度分布積算器で得られた前記幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する他方側幅方向輝度分布微分演算器と、前記他方側幅方向輝度分布微分演算器で得られた前記幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する他方側幅方向輝度微分分布重心演算器とを備え、前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の幅方向座標を演算し、前記他端部高さ方向座標演算部は、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、前記他方側高さ方向輝度分布積算器で得られた前記高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する他方側一方側高さ方向輝度分布重心演算器とを備え、前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の高さ方向座標を演算する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、第３の発明に係る幅測定装置は、さらに、前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における端部近傍の部分領域を演算領域として設定する一方側演算領域設定部と、前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における端部近傍の部分領域を演算領域として設定する他方側演算領域設定部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第４の発明に係る幅測定装置は、前記幅測定装置において、前記一方側演算領域設定部は、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、前記一方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記一端部幅方向座標演算部に対し設定する一方側幅方向演算領域設定器と、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を、前記一方側幅方向演算領域設定器によって設定された幅方向の演算領域において積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、前記一方側高さ方向輝度分布積算器で積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記一端部高さ方向座標演算部に対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器と、を備える一方、前記他方側演算領域設定部は、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、前記他方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記他端部幅方向座標演算部に対し設定する他方側幅方向演算領域設定器と、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を、前記他方側幅方向演算領域設定器によって設定された幅方向の演算領域において積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、前記他方側高さ方向輝度分布積算器で積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記他端部高さ方向座標演算部に対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器と、を備える、ことを特徴とする。
【００１５】
また、第５の発明に係る幅測定装置は、前記幅測定装置において、前記一方側演算領域設定器は、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果に基づいて幅方向の積算領域を指定する一方側幅方向積算領域指定器と、前記一方側幅方向積算領域指定器によって指定された積算領域に基づいて、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、前記一方側高さ方向輝度分布積算器で積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記一端部高さ方向座標演算部に対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器と、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における幅方向の輝度分布を、前記一方側高さ方向演算領域設定器によって設定された高さ方向の演算領域において積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、前記一方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記一端部幅方向座標演算部に対し設定する一方側幅方向演算領域設定器とを備える一方、前記他方側演算領域設定器は、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果に基づいて幅方向の積算領域を指定する他方側幅方向積算領域指定器と、前記他方側幅方向積算領域指定器によって指定された積算領域に基づいて、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、前記他方側高さ方向輝度分布積算器で積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記他端部高さ方向座標演算部に対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器と、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における幅方向の輝度分布を、前記他方側高さ方向演算領域設定器によって設定された高さ方向の演算領域において積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、前記他方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記他端部幅方向座標演算部に対し設定する他方側幅方向演算領域設定器とを備える、ことを特徴とする。
【００１６】
また、第６の発明に係る幅測定装置は、前記幅測定装置において、さらに、前記一方側２次元撮像部または前記他方側２次元撮像部のいずれか一方の後段に、前記一方側２次元撮像部または前記他方側２次元撮像部が撮像した前記スリット状光の像の幅方向座標を変換する座標変換器を有する、ことを特徴とする。
【００１７】
また、第７の発明に係る幅測定装置は、前記幅測定装置において、前記一方側２次元撮像部と、前記他方側２次元撮像部とを上下逆に取り付ける、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る幅測定装置は、被測定物体の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体の幅方向における一方側端部に照射する一方側スリット状光光源と、被測定物体の表面上のスリット状光を撮像する撮像部とを備え、下部光源を有しないので、下部光源上に異物が落下したり、粉塵が堆積したりして、これが外乱要因となって被測定物体の幅を測定できないという誤測定や測定不能状態が発生しない。さらに、下部光源の表面の清掃を行う必要がないので、幅測定装置の性能を維持することが容易になる。また、下部光源を配置するスペースを確保する改造の必要が無い。また、被測定物体の上方に設けた一方側２次元撮像部と他方側２次元撮像部とは、被測定物体の幅方向におけるそれぞれ一方側または他方側を撮像するようにしたので、光軸調整などが不要となり、調整が容易になると共に、装置構成が簡素化され安価になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ）、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における被測定物体の搬送方向におけるスリット状光光源と２次元撮像部の配置関係を示す長さ方向側面図、幅方向側面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における一方側２次元撮像部から出力される一方側２次元撮像結果の一例、他方側２次元撮像部から出力される他方側２次元撮像結果の一例を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における被測定物体の一端部の空間位置演算のための説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における被測定物体の他端部の空間位置演算のための説明図である。
【図６】実施の形態２の幅測定装置における一端部幅方向座標演算部および他端部幅方向座標演算部と、一端部高さ方向座標演算部および他端部高さ方向座標演算部の詳細構成例を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【図８】実施の形態３の幅測定装置における一方側演算領域設定部と、他方側演算領域設定部とが設定する演算領域の一例を示す説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）、それぞれ、図４（ａ）〜（ｄ）に示す実施の形態１の幅測定装置における一端部の空間位置演算のための説明図に、この実施の形態３により演算領域を設定した一例を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態４の幅測定装置の構成の内、一方側演算領域設定部および他方側演算領域設定部の詳細構成例を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態５の幅測定装置の構成の内、一方側演算領域設定部および他方側演算領域設定部の詳細構成例を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態６の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）、それぞれ、実施の形態６の座標変換器において座標変換された一方側２次元画像結果の座標変換結果の例と、座標変換を行っていない他方側２次元画像結果５ｂの例とを示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態７の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施の形態１．
図１に示すように、本実施の形態１の幅測定装置は、被測定物体１の幅方向の中心に対して一方側の端部（以下、一端部という。）２８ａの空間位置を演算すると共に、他方側の端部（以下、他端部という。）２８ｂの空間位置を演算して、被測定物体１の幅を測定するものである。
【００２１】
つまり、実施の形態１の幅測定装置は、まず、被測定物体１の上部より外側に配置され、被測定物体１の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体１の幅方向の一端部２８ａに照射する一方側スリット状光光源２ａと、被測定物体１の上方に配置され、一方側スリット状光光源２ａによって被測定物体１の表面上に照射されたスリット状光を撮像する一方側２次元撮像部４ａと、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの幅方向座標を演算する一端部幅方向座標演算部７ａと、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの高さ方向座標を演算する一端部高さ方向座標演算部８ａと、一端部幅方向座標演算部７ａが演算した一端部２８ａの幅方向座標と、一端部高さ方向座標演算部８ａが演算した一端部２８ａの高さ方向座標とに基づいて、被測定物体１の一端部２８ａの空間位置を演算する一端部位置演算部９ａと、を有する。
【００２２】
また、実施の形態１の幅測定装置は、被測定物体１の上部より外側でかつ一方側スリット状光光源２ａに対し被測定物体１の幅方向の反対側に配置され、被測定物体１の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体１の幅方向における被測定物体１の一端部２８ａの反対側となる他端部２８ｂに照射する他方側スリット状光光源２ｂと、被測定物体１の上方に配置され、他方側スリット状光光源２ｂによって被測定物体１の表面上に照射されたスリット状光を撮像する他方側２次元撮像部４ｂと、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの幅方向座標を演算する他端部幅方向座標演算部７ｂと、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの高さ方向座標を演算する他端部高さ方向座標演算部８ｂと、他端部幅方向座標演算部７ｂが演算した他端部２８ｂの幅方向座標と、他端部高さ方向座標演算部８ｂが演算した他端部２８ｂの高さ方向座標とに基づいて、他端部２８ｂの空間位置を演算する他端部位置演算部９ｂと、一端部位置演算部９ａが演算した一端部２８ａの空間位置と、他端部位置演算部９ｂが演算した他端部２８ｂの空間位置とに基づいて、被測定物体１の幅を演算する幅演算部１０と、を備える。
【００２３】
ここで、図１に示す実施の形態１の幅測定装置の動作の概要を説明する。
【００２４】
まず、図１に示すように、本実施の形態１の幅測定装置では、一方側スリット状光光源２ａは、被測定物体１の上部より外側に配置され、被測定物体１の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体１の幅方向の一端部２８ａ上に照射する。
【００２５】
一方側２次元撮像部４ａは、被測定物体１の上方に配置され、被測定物体１の表面上の一方側撮像領域３ａを撮像しており、一方側スリット状光光源２ａから一方側撮像領域３ａに照射されたスリット状光を撮像して、一方側２次元撮像結果５ａを出力する。
【００２６】
一方側２次元撮像部４ａから出力された一方側２次元撮像結果５ａは、一端部幅方向座標演算部７ａで、被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの幅方向座標が演算され、一端部高さ方向座標演算部８ａで、被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの高さ方向座標が演算され、さらに、一端部位置演算器９ａで、一端部幅方向座標演算部７ａが演算した被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標と、一端部高さ方向座標演算部８ａが演算した被測定物体１の一端部２８ａの高さ方向座標とから一端部２８ａの空間位置、例えば、空間座標が演算される。
【００２７】
一方、他方側スリット状光光源２ｂは、被測定物体１の上部より外側で、一方側スリット状光光源２ａの反対側に配置され、被測定物体１の幅方向に平行なスリット状光を、一方側スリット状光光源２ａの反対側の他端部２８ｂ上に照射する。
【００２８】
他方側２次元撮像部４ｂは、被測定物体１の上方に配置され、被測定物体１の表面上の一方側撮像領域３ａとは反対側の他方側撮像領域３ｂを撮像しており、他方側スリット状光光源２ｂから他方側撮像領域３ｂに照射されたスリット状光を撮像して、他方側２次元撮像結果５ｂを出力する。
【００２９】
他方側２次元撮像部４ｂから出力された他方側２次元撮像結果５ｂは、他端部幅方向座標演算器７ｂで、被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの幅方向座標が演算され、他端部高さ方向座標演算部８ｂで、被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの高さ方向座標が演算され、さらに、他端部位置演算部９ｂで、他端部幅方向座標演算器７ｂが演算した被測定物体１の他端部２８ｂの幅方向座標と、他端部高さ方向座標演算部８ｂが演算した被測定物体１の他端部２８ｂの高さ方向座標とから他端部２８ｂの空間位置、例えば、空間座標が演算される。
【００３０】
そして、幅演算部１０が、一端部位置演算部９ａが演算した被測定物体１の一端部２８ａの空間位置と、反対側の他端部位置演算部９ｂが演算した被測定物体１の他端部２８ｂの空間位置とに基づいて、被測定物体１の幅を演算する。
【００３１】
図２（ａ）は、この発明の実施の形態１の幅測定装置における被測定物体１の搬送方向におけるスリット状光光源と２次元撮像部の配置関係を示す長さ方向側面図である。図２（ｂ）は、この発明の実施の形態１の幅測定装置における被測定物体１の幅方向におけるスリット状光光源と２次元撮像部の配置関係を示す幅方向側面図である。
【００３２】
一方側スリット状光光源２ａは、図２（ｂ）に示ように、被測定物体１の中心より一方側の上方であって、被測定物体１の幅方向外側に配置され、被測定物体１の主に一方側撮像領域３ａ上に照射する。一方側２次元撮像部４ａは、図２（ａ）に示ように、一方側スリット状光光源２ａと被測定物体１の搬送方向に所定の角度を有して配置され、被測定物体１の一方側撮像領域３ａ内に照射されたスリット状光を撮像する。
【００３３】
これに対し、他方側スリット状光光源２ｂは、図２（ｂ）に示ように、被測定物体１の中心より他方側の上方であって、被測定物体１の幅方向外側で，かつ、一方側スリット状光光源２ａとは反対側に配置され、被測定物体１の主に他方側撮像領域３ｂ上に照射する。他方側２次元撮像部４ｂは、図２（ａ）に示ように、他方側スリット状光光源２ｂと被測定物体１の搬送方向に所定の角度を有して配置され、被測定物体１の他方側撮像領域３ｂ内に照射されたスリット状光を撮像する。
【００３４】
図３（ａ）は、実施の形態１の幅測定装置における一方側２次元撮像部４ａから出力される一方側２次元撮像結果５ａの一例を示す説明図である。また、図３（ｂ）は、実施の形態１の幅測定装置における他方側２次元撮像部４ｂから出力される他方側２次元撮像結果５ｂの一例を示す説明図である。
【００３５】
図３（ａ）において、一方側２次元撮像結果５ａの例では、例えば、横軸方向にｍ個の画素が配列され、縦軸方向にｎ個の画素が配列されている。横方向ｍ個の画素の配列は、被測定物体１上の一方側撮像領域３ａにおいて、被測定物体１の幅方向座標の撮像結果の一例を示す。また、縦方向のｎ個の画素の配列は、被測定物体１の高さ方向座標の撮像結果の一例を示す。
【００３６】
図３（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの座標は、一方側２次元撮像結果５ａの右下端座標（横軸座標、縦軸座標）を（０，０）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の左下端座標を（ｍ，０）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の右上端座標を（０，ｎ）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の左上端座標を（ｍ，ｎ）とすると、
（０，０）＝（Ｗａ０，Ｈａ０）
（ｍ，０）＝（−Ｗａｍａｘ，Ｈａ０）
（０，ｎ）＝（Ｗａ０，Ｈａｍａｘ）
（ｍ，ｎ）＝（−Ｗａｍａｘ，Ｈａｍａｘ）
で示される。
【００３７】
これらの座標は、一方側２次元撮像部４ａが、一方側撮像領域３ａにて撮像した一方側２次元撮像結果５ａの座標である。
【００３８】
なお、図３（ａ）において、１１ａは、一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光の像（以下、スリット状光像という。）を示し、１２ａは、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部、すなわち被測定物体１の一端部２８ａを示している。また、破線１１ａｍａｘは、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨａｍａｘにある場合における一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像を示し、破線１１ａ０は、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨａ０にある場合における一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像を示す。
【００３９】
ここで、一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａは、一方側２次元撮像結果５ａ内の横方向すなわち被測定物体１の幅方向の座標−Ｗａを示すことになる。従って、スリット状光像１１ａの一端部１２ａの座標、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの座標は、（−Ｗａ，Ｈａ）で示される。
【００４０】
また、図３（ｂ）に示す他方側２次元撮像部４ｂが撮像した他方側２次元撮像結果５ｂの例は、横軸方向にｍ個の画素が配列され、縦軸方向にｎ個の画素が配列されている例について示している。横方向ｍ個の画素の配列は、被測定物体１上の他方側撮像領域３ｂにおいて、被測定物体１の幅方向座標の撮像結果の一例である。また、縦方向のｎ個の画素の配列は、被測定物体１の高さ方向座標の撮像結果の一例である。
【００４１】
他方側２次元撮像結果５ｂの座標は、他方側２次元撮像結果５ｂの右下端座標（横軸座標、縦軸座標）を（０，０）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の左下端座標を（ｍ，０）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の右上端座標を（０，ｎ）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の左上端座標を（ｍ，ｎ）とすると、
（０，０）＝（＋Ｗｂｍａｘ，Ｈｂ０）
（ｍ，０）＝（Ｗｂ０，Ｈｂ０）
（０，ｎ）＝（＋Ｗｂｍａｘ，Ｈｂｍａｘ）
（ｍ，ｎ）＝（Ｗｂ０，Ｈｂｍａｘ）
で示される。
【００４２】
これらの座標は、他方側２次元撮像部４ｂが、他方側撮像領域３ｂにて撮像した他方側２次元撮像結果５ｂの座標である。
【００４３】
なお、図３（ｂ）において、１１ｂは、他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像を示し、１２ｂは、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの他端部２８ｂを示している。また、破線１１ｂｍａｘは、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨｂｍａｘにある場合における他方側スリット状光光源２ｂが照射したスリット状光像を示し、破線１１ｂ０は、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨｂ０にある場合における一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像を示す。
【００４４】
ここで、他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ｂの他端部１２ｂは、他方側２次元撮像結果５ｂ内の横方向すなわち被測定物体１の幅方向の座標＋Ｗｂを示すことになる。従って、像１１ｂの一端部１２ａの座標は、（＋Ｗｂ，Ｈｂ）で示される。
【００４５】
図４（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における被測定物体１の一端部２８ａの空間位置演算のための説明図である。
【００４６】
図４（ａ）は、一方側２次元撮像部４ａが撮像した一方側２次元撮像結果５ａの例であり、図３（ａ）と同じである。
【００４７】
図４（ａ）において、一方側２次元撮像結果５ａの例は、横軸方向にｍ個の画素が配列され、縦軸方向にｎ個の画素が配列されている。一方側２次元撮像結果５ａの横方向ｍ個の画素の配列は、被測定物体１上の一方側撮像領域３ａにおいて、被測定物体１の一方側２次元撮像結果５ａの幅方向座標となる。また、一方側２次元撮像結果５ａの縦方向のｎ個の画素の配列は、被測定物体１の一方側２次元撮像結果５ａの高さ方向座標となる。
【００４８】
一方側２次元撮像結果５ａの座標は、一方側２次元撮像結果５ａの右下端座標（横軸座標、縦軸座標）を（０，０）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の左下端座標を（ｍ，０）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の右上端座標を（０，ｎ）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の左上端座標を（ｍ，ｎ）とすると、前述したように、
（０，０）＝（Ｗａ０，Ｈａ０）
（ｍ，０）＝（−Ｗａｍａｘ，Ｈａ０）
（０，ｎ）＝（Ｗａ０，Ｈａｍａｘ）
（ｍ，ｎ）＝（−Ｗａｍａｘ，Ｈａｍａｘ）
で示される。
【００４９】
なお、図４（ａ）において、図３（ａ）と同様に、１１ａは、一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像を示し、１２ａは、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部、すなわち被測定物体１の一端部２８ａを示している。また、破線１１ａｍａｘは、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨａｍａｘにある場合における一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像を示し、破線１１ａ０は、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨａ０にある場合における一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像を示す。従って、スリット状光像１１ａの一端部１２ａの座標は、（−Ｗａ，Ｈａ）で示される。
【００５０】
図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像部４ａが撮像した一方側２次元撮像結果５ａの幅方向の輝度レベルの例を示している。
【００５１】
つまり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を、高さ方向に積算した例を示している。図４（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルを示す。
【００５２】
図４（ｃ）は、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像部４ａが撮像した一方側２次元撮像結果５ａの高さ方向の輝度レベルの例を示している。
【００５３】
つまり、図４（ｃ）において、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を、幅方向に積算した例を示している。図４（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルを示す。
【００５４】
図４（ｄ）は、図４（ｂ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの幅方向の輝度レベルを、横軸方向に微分した例である。
【００５５】
図４（ｄ）において、横軸は、図４（ｂ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの幅方向の輝度レベルを横軸方向に微分した幅方向座標、縦軸は、図４（ｂ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの幅方向の輝度レベルを、横軸方向に微分したレベルを示す。
【００５６】
図５（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における被測定物体１の他端部２８ｂの空間位置演算のための説明図である。
【００５７】
図５（ａ）において、他方側２次元撮像結果５ｂの例は、横軸方向にｍ個の画素が配列され、縦軸方向にｎ個の画素が配列されている例について示す。他方側２次元撮像結果５ｂの横方向ｍ個の画素の配列は、被測定物体１上の他方側撮像領域において、被測定物体１の他方側２次元撮像結果５ｂの幅方向座標となる。また、他方側２次元撮像結果５ｂの縦方向のｎ個の画素の配列は、被測定物体１の他方側２次元撮像結果５ｂの高さ方向座標となる。
【００５８】
他方側２次元撮像結果５ｂの座標は、他方側２次元撮像結果５ｂの右下端座標（横軸座標、縦軸座標）を（０，０）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の左下端座標を（ｍ，０）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の右上端座標を（０，ｎ）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の左上端座標を（ｍ，ｎ）とすると、前述したように、
（０，０）＝（＋Ｗｂｍａｘ，Ｈｂ０）
（ｍ，０）＝（Ｗｂ０，Ｈｂ０）
（０，ｎ）＝（＋Ｗｂｍａｘ，Ｈｂｍａｘ）
（ｍ，ｎ）＝（Ｗｂ０，Ｈｂｍａｘ）
で示される。
【００５９】
なお、図３（ｂ）と同様に、図５（ａ）において、１１ｂは、他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像を示し、１２ｂは、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの他端部２８ｂを示し、破線１１ｂｍａｘは、被測定物体１の上面が、図２（ｂ）中のＨｂｍａｘにある場合における一方側スリット状光光源２ｂが照射したスリット状光像を示し、破線１１ｂ０は、被測定物体１の上面が、図２（ｂ）中のＨｂ０にある場合における一方側スリット状光光源２ｂが照射したスリット状光像１１ｂを示す。なお、像１１ｂの他端部１２ｂの座標は、（＋Ｗｂ，Ｈｂ）で示される。
【００６０】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す他方側２次元撮像部４ｂが撮像した他方側２次元撮像結果５ｂの幅方向の輝度レベルの例を示している。
【００６１】
つまり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す他方側２次元撮像部４ｂが他方側２次元撮像結果５ｂの輝度分布を、高さ方向に積算した例を示している。図５（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルを示す。
【００６２】
図５（ｃ）は、図５（ａ）に示す他方側２次元撮像部４ｂが撮像した他方側２次元撮像結果５ｂの高さ方向の輝度レベルの例を示している。
【００６３】
つまり、図５（ｃ）において、図５（ａ）に示す他方側２次元撮像結果５ｂの輝度分布を、幅方向に積算した例を示している。図５（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルを示す。
【００６４】
図５（ｄ）は、図５（ｂ）に示す他方側２次元撮像結果５ｂの幅方向の輝度レベルを、横軸方向に微分した例である。
【００６５】
図５（ｄ）において、横軸は、図５（ｂ）に示す他方側２次元撮像結果５ｂの幅方向の輝度レベルを横軸方向に微分した幅方向座標、縦軸は、その幅方向の輝度レベルを、横軸方向に微分したレベルを示す。
【００６６】
図５（ｅ）は、図５（ｂ）に示す他方側２次元撮像結果５ｂの幅方向の輝度レベルを横軸方向に微分した幅方向座標の輝度微分値を、極性反転器２９ｂ（図６参照。）により縦方向にプラスマイナスの極性を反転した例である。
【００６７】
〈実施の形態１の幅測定装置の詳細動作〉
次に、実施の形態１の幅測定装置の詳細動作について説明する。
【００６８】
まず、被測定物体１が搬送方向に移動すると、被測定物体１は、一方側スリット状光光源２ａおよび他方側スリット状光光源２ｂから、それぞれ、スリット状光を照射される。
【００６９】
一方側スリット状光光源２ａおよび他方側スリット状光光源２ｂから被測定物体１にスリット状光が照射されると、一方側２次元撮像部４ａおよび他方側２次元撮像部４ｂは、それぞれ、被測定物体１に照射されたスリット状光の反射光を撮像し、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂを得る。この一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂは、被測定物体１が所定距離搬送毎に得られ、この撮像結果毎に各演算部の処理を経て、幅測定結果が得られる。
【００７０】
このようにして得られた一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂは、それぞれ、図３（ａ）中の一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ａと、図３（ｂ）中の他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ｂとなる。つまり、被測定物体１の一端部２８ａは、一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａで表される一方、他端部２８ｂは、他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ｂの他端部１２ｂで表されることになる。
【００７１】
ここで、実施の形態１の幅測定装置の一方側２次元撮像部４ａおよび他方側２次元撮像部４ｂは、図２（ｂ）に示すように、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂとして、被測定物体１の表面上のスリット状光像のみを撮像し、被測定物体１の側面上のスリット像を撮像しない。
【００７２】
また、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、一方側スリット状光光源２ａおよび他方側スリット状光光源２ｂが、被測定物体１の上方より両外側に配置され、外側からスリット状光を被測定物体１に照射する一方、一方側２次元撮像部４ａおよび他方側２次元撮像部４ｂは、被測定物体１の上方に配置されていて、被測定物体１の側面上のスリット像を撮像しない位置に設けられている。
【００７３】
従って、一端部幅方向座標演算部７ａ、一端部高さ方向座標演算部８ａ、他端部幅方向座標演算部７ｂ、他端部高さ方向座標演算部８ｂは、それぞれ、図３（ａ）中の一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ａ、または図３（ｂ）中の他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ｂから、被測定物体１の側面の像に影響されることなく、スリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標および高さ方向座標、スリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂ、すなわち被測定物体１の他端部２８ｂの幅方向座標および高さ方向座標を正確に検出できるので、幅測定の信頼性が向上するという効果がある。
【００７４】
〈一端部幅方向座標演算部７ａの算出動作の一例〉
次に、一端部幅方向座標演算部７ａが、一方側２次元撮像結果５ａを入力して、被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標−Ｗａを算出する動作について、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して説明する。
【００７５】
一端部幅方向座標演算部７ａは、被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標−Ｗａを、例えば、一方側２次元撮像結果５ａの被測定物体１の高さ方向に積算することにより算出する。
【００７６】
すなわち、一端部幅方向座標演算部７ａは、一方側２次元撮像結果５ａの幅方向座標において、（ｍ，０）から（０，０）を、横軸方向を１行目として、（ｍ，１）から（０，１）を、横軸方向を２行目として、（ｍ，ｉ）から（０，ｉ）を、横軸方向をｉ行目として、さらに、（ｍ，ｎ）から（０，ｎ）を、横軸方向をｎ行目として、縦軸の０からｎ行目までを積算する。
【００７７】
従って、一端部幅方向座標演算部７ａによる（ｍ，（０からｎまでの輝度積算））から（０，（０からｎまでの輝度積算））の結果は、図４（ｂ）に示すようになる。なお、図４（ｂ）は、前述したように、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した例を示す図である。図４（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルの積算値を示す。
【００７８】
ここで、一端部幅方向座標演算部７ａは、被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標演算方法の一例として、図４（ｂ）の横軸方向を左から右方向にサーチしていく時、定められた所定の閾値ＳＬｗを初めて越えた交点座標をＳＬｗｐとして、このＳＬｗｐを一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａの座標−Ｗａとして演算する。
【００７９】
一端部幅方向座標演算部７ａは、このような演算方法によって、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標を算出する。
【００８０】
ここで、一端部高さ方向座標演算部８ａは、閾値ＳＬｗとして、例えば、図４（ｂ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０%を閾値ＳＬｗとして設定する。
【００８１】
〈一端部高さ方向座標演算部８ａの算出動作の一例〉
次に、一端部高さ方向座標演算部８ａが、一方側２次元撮像結果５ａを入力して、被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ方向座標Ｈａを算出する動作について、図４（ａ）および図４（ｃ）を参照して説明する。
【００８２】
一端部高さ方向座標演算部８ａは、被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの高さ方向座標Ｈａを、例えば、一方側２次元撮像結果５ａの被測定物体１の幅方向に積算することにより算出する。
【００８３】
すなわち、一端部高さ方向座標演算部８ａは、一方側２次元撮像結果５ａの高さ方向座標において、（０，０）から（０，ｎ）を、縦軸方向を１列目として、（１，０）から（１，ｎ）を、縦軸方向を２列目として、（ｊ，０）から（ｊ，ｎ）を、縦軸方向をｊ列目として、さらに、（ｍ，０）から（ｍ，ｎ）を、縦軸方向をｎ列目として、横軸の０からｍ列目までを積算する。
【００８４】
従って、一端部高さ方向座標演算部８ａによる（（０からｍまでの輝度積算），０）から（（０からｍまでの輝度積算），ｎ）の結果は、図４（ｃ）に示すようになる。なお、図４（ｃ）は、前述したように、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した例の図である。図４（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルの積算値を示す。
【００８５】
ここで、一端部高さ方向座標演算部８ａは、被測定物体１の一端部２８ａの高さ方向座標演算方法の一例として、図４（ｃ）の縦軸方向にサーチし、定められた所定の閾値ＳＬｈを越えた交点座標をＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２として検出し、このＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２の平均値を、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ座標Ｈａとして演算する。
【００８６】
一端部高さ方向座標演算部８ａは、このような演算方法によって、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの高さ方向座標を算出する。
【００８７】
ここで、閾値ＳＬｈの設定方法は、例えば、図４（ｃ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０％を閾値ＳＬＨとして設定する。
【００８８】
〈一端部位置演算器９ａの算出動作の一例〉
次に、一端部位置演算器９ａは、一端部幅方向座標演算部７ａが算出した被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標−Ｗａと、一方側高さ方向標演算器８ａが算出した被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ方向座標Ｈａとから、被測定物体１の一端部２８ａの空間位置を演算する。
【００８９】
すなわち、一端部位置演算器９ａは、一方側２次元撮像結果５ａ中のスリット状光像１１ａの一端部１２ａから得られた幅方向座標−Ｗａと、高さ方向座標Ｈａとから、被測定物体１の一端部２８ａの空間位置を求める。
【００９０】
図２（ａ）において、一方側スリット状光光源２ａが照射されている被測定物体１上表面は、その被測定物体１の厚さや搬送時の振動によって、高さが変動する。この高さ変動は、図２（ａ）中のＨａ０からＨａｍａｘまで変動する。図３（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａにおいて、この高さ変動の高さが高さＨａ０のとき破線１１ａ０として得られ、高さ変動の高さが高さＨａのとき実線１１ａとして得られ、高さ変動の高さが高さＨａｍａｘのとき破線１１ａｍａｘとして得られる。この時の一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａは、図３（ａ）に示すように変化する。
【００９１】
そのため、一端部位置演算器９ａは、一端部高さ方向座標演算部８ａから得られた高さＨａ０からＨａｍａｘの変化を、所定の変化テーブルによって、被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標を補正する。
【００９２】
なお、他端部幅方向座標演算器７ｂ、他端部高さ方向座標演算部８ｂ、他端部位置演算部９ｂも、一端部幅方向座標演算部７ａ、一端部高さ方向座標演算部８ａ、一端部位置演算器９ａと同様にして、他方側２次元撮像結果５ｂから他端部２８ｂの幅方向座標を補正する。
【００９３】
そして、幅演算部１０は、一端部位置演算部９ａが演算した被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標と、これとは反対側の他端部位置演算部９ｂが演算した被測定物体１の他端部２８ｂの幅方向座標とから、被測定物体１の幅を演算する。
【００９４】
従って、実施の形態１に係る幅測定装置によれば、図３（ａ）中の一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ａと、図３（ｂ）中の他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ｂとから、被測定物体１の側面の像に影響されることなく、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａおよびスリット状光像１１ｂの他端部１２ｂを正確に検出できるので、被測定物体１の幅を測定信頼性が向上する。
【００９５】
また、実施の形態１に係る幅測定装置は、被測定物体１の幅方向に平行なスリット状光を、被測定物体１の幅方向の一端部２８ａおよび他端部２８ｂとに照射する一方側スリット状光光源２ａおよび他方側スリット状光光源２ｂと、被測定物体１の表面上に照射されたスリット状光を撮像する一方側２次元撮像部４ａおよび他方側２次元撮像部４ｂとを備え、下部光源を有しないので、下部光源上に異物が落下したり、粉塵が堆積したりして、これが外乱要因となって被測定物体１１の幅を測定できないという誤測定や測定不能状態を防止することができる。
【００９６】
また、実施の形態１に係る幅測定装置では、下部光源の表面の清掃を行う必要がないので、幅測定装置の性能を維持することが容易になる。
【００９７】
また、実施の形態１に係る幅測定装置は、下部光源を配置するスペースを確保する改造の必要も無くなる。
【００９８】
また、実施の形態１に係る幅測定装置は、被測定物体１の上方に、２台の一方側２次元撮像部４ａおよび他方側２次元撮像部４ｂを配置し、それぞれ、被測定物体１の幅方向の一端部２８ａまたは他端部２８ｂを撮像するようにしたので、同一領域を撮像する場合の光軸調整が不要となり、調整が容易となると共に、装置構成が簡素化され安価になる。
【００９９】
実施の形態２．
実施の形態２の幅測定装置は、図１等に示す実施の形態１の幅測定装置の構成を示す図１の内、一端部幅方向座標演算部７ａおよび他端部幅方向座標演算部７ｂと、一端部高さ方向座標演算部８ａおよび他端部高さ方向座標演算部８ｂの構成を、詳細に示したことを特徴とする。
【０１００】
図６は、実施の形態２の幅測定装置における一端部幅方向座標演算部７ａおよび他端部幅方向座標演算部７ｂと、一端部高さ方向座標演算部８ａおよび他端部高さ方向座標演算部８ｂの詳細構成例を示す構成図である。
【０１０１】
図６において、実施の形態２の幅測定装置における一端部幅方向座標演算部７ａは、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された一方側２次元撮像結果５ａにおいて、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器１８ａと、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａで得られた幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａと、一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａで得られた幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する一方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ａとを備え、被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの幅方向座標を演算する。また、一端部高さ方向座標演算部８ａは、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａと、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａで得られた高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａとを備え、被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの高さ方向座標を演算する。
【０１０２】
同様に、実施の形態２の幅測定装置における他端部幅方向座標演算部７ｂは、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された他方側２次元撮像結果５ｂにおいて、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂと、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂで得られた幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する他方側幅方向輝度分布微分演算器１９ｂと、他方側幅方向輝度分布微分演算器１９ｂで得られた幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する他端部方向輝度微分分布重心演算器２０ｂとを備え、被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの幅方向座標を演算する。また、他端部高さ方向座標演算部８ｂは、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂと、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂで得られた高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する他方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ｂと、他方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ｂで得られた高さ方向の輝度分布の重心の極性を変換する極性変換器２９ｂとを備え、被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの高さ方向座標を演算する。
【０１０３】
〈実施の形態２の幅測定装置における一端部幅方向座標演算部７ａの動作〉
次に、実施の形態２の幅測定装置における一端部幅方向座標演算部７ａが、例えば、図４（ａ）に示すような一方側２次元撮像結果５ａを入力して、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標−Ｗａを演算で算出する動作について、図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｄ）を参照して説明する。
【０１０４】
例えば、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａは、一方側２次元撮像結果５ａに含まれるスリット状光像１１ａの幅方向の輝度分布を、高さ方向に積算する。
【０１０５】
すなわち、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａは、一方側２次元撮像結果５ａの座標において、（ｍ，０）から（０，０）を、横軸方向を１行目として、（ｍ，１）から（０，１）を、横軸方向を２行目として、（ｍ，ｉ）から（０，ｉ）を、横軸方向をｉ行目として、さらに、（ｍ，ｎ）から（０，ｎ）を、横軸方向をｎ行目として、縦軸の０からｎ行目までを積算する。
【０１０６】
従って、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａによって積算された（ｍ，（０からｎまでの輝度積算））から（０， （０からｎまでの輝度積算））の結果は、図４（ｂ）に示すようになる。図４（ａ）は、前述したように、一方側２次元撮像結果５ａに含まれるスリット状光像１１ａの幅方向の輝度分布を、高さ方向に積算した例を示したものである。図４（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１０７】
次に、一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａは、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａによって積算された、図４（ｂ）に示すような横軸が幅方向座標、縦軸が輝度レベルの積算値を、横軸の幅方向に微分演算処理を行う。一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａの微分演算結果の例が図４（ｄ）である。図４（ｄ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベル積算値の微分値である。
【０１０８】
次に、一方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ａは、一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａによって演算された、縦軸が輝度レベル積算値の微分値の幅方向座標における微分値の重心演算を行う。
【０１０９】
ここで、一方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ａにおける重心演算は、例えば、横軸ｍから０の任意の座標をｉとし、この任意の座標ｉのときの輝度レベル積算値の微分値をＢｉとし、そのときの重心座標をＷａとすると、下式（１）で演算される。
【０１１０】
Ｗａ=（Σ（Ｂｉ×ｉ））/（ΣＢｉ） ・・・（１）
〈実施の形態２の幅測定装置における一端部高さ方向座標演算部８ａの動作〉
次に、実施の形態２の幅測定装置における一端部高さ方向座標演算部８ａが、図４（ａ）に示すような一方側２次元撮像結果５ａを入力して、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａおよび一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａにおいて、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ方向座標Ｈａを演算で算出する動作について、図４（ａ）および図４（ｃ）を参照して説明する。
【０１１１】
一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、例えば、一方側２次元撮像結果５ａに含まれる一端部２８ａの高さ方向輝度分布を、被測定物体１１の幅方向に積算する。
【０１１２】
すなわち、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、一方側２次元撮像結果５ａの座標において、（０，０）から（０，ｎ）を、縦軸方向を１列目として、（１，０）から（１，ｎ）を、縦軸方向を２列目として、（ｊ，０）から（ｊ，ｎ）を、縦軸方向をｊ列目として、さらに、（ｍ，０）から（ｍ，ｎ）を、縦軸方向をｎ列目として、横軸の０からｍ列目までを積算する。
【０１１３】
従って、（（０からｍまでの輝度積算），０）から（（０からｍまでの輝度積算），ｎ）の結果は、図４（ｃ）に示すようになる。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した例である。図４（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１１４】
次に、一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａは、横軸方向も輝度レベル積算値、縦軸方向に高さ方向座標の重心演算を行う。
【０１１５】
ここで、一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａにおける重心演算は、縦軸ｎから０の任意の座標をｊとし、この任意の座標ｊのときの輝度レベル積算値をＢｊとし、そのときの重心座標をＨａとすると、下式（２）で演算される。
【０１１６】
Ｈａ=（Σ（Ｂｊ×ｊ））/（ΣＢｊ） ・・・（２）
なお、他端部幅方向座標演算部７ｂにおける他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂ、他方側幅方向輝度分布微分演算器１９ｂ、他端部方向輝度微分分布重心演算器２０ｂ、他端部高さ方向座標演算部８ｂにおける他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂおよび他方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ｂも、それぞれ、他方側２次元撮像結果５ｂを入力して、一端部幅方向座標演算部７ａにおける一方側幅方向輝度分布積算器１８ａ、一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａ、一方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ａ、一端部高さ方向座標演算部８ａにおける一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａおよび一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａと同様に演算を行う。
【０１１７】
そして、実施の形態２の幅測定装置では、一方側２次元撮像結果５ａと異なり、他方側２次元撮像結果５ｂでは、図６に示すように、他端部高さ方向座標演算部８ｂにおける極性変換器２９ｂが、図５（ｄ）に示すような他方側幅方向輝度分布微分演算器１９ｂの演算結果である幅方向の輝度分布微分値輝度分布微値の極性を、図５（ｅ）に示すように反転する極性逆転演算処理を行う。
【０１１８】
従って、実施の形態２の幅測定装置は、実施の形態１の幅測定装置と同様の効果が得られると共に、さらに、図６に示すように、一端部幅方向座標演算部７ａ、他端部幅方向座標演算部７ｂに、それぞれ、一方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ａ、他方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ｂを備えるので、撮像結果の幅方向画素数のｍ個よりも高い分解能で幅方向座標を検出することができる。
【０１１９】
また、実施の形態２の幅測定装置では、図６に示すように、一端部高さ方向座標演算部８ａ、他端部高さ方向座標演算部８ｂに、それぞれ、一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａ、他方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ｂを備えるので、撮像結果の高さ方向画素数のｎ個よりも高い分解能で高さ座標を検出することができる。
【０１２０】
従って、実施の形態２の幅測定装置によれば、実施の形態１の幅測定装置よりも、被測定物体１の幅を高精度で測定することができる。
【０１２１】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【０１２２】
図７から明らかなように、実施の形態３の幅測定装置は、図１に示す実施の形態１の幅測定装置の構成に対し、一方側演算領域設定部６ａと、他方側演算領域設定部６ｂとを追加して構成されている。
【０１２３】
ここで、一方側演算領域設定部６ａは、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａ近傍の部分領域を演算領域として設定するものである。
【０１２４】
また、他方側演算領域設定部６ｂは、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂ近傍の部分領域を演算領域として設定するものである。なお、図７に示す実施の形態３の幅測定装置の構成のうち、一方側演算領域設定部６ａと、他方側演算領域設定部６ｂ以外の構成は、図１に示す実施の形態１の幅測定装置の構成と同じであるので、説明を省略する。
【０１２５】
図８は、実施の形態３の幅測定装置における一方側演算領域設定部６ａと、他方側演算領域設定部６ｂとが設定する演算領域の一例を示す説明図である。
【０１２６】
図８（ａ）において、１３ａは、一方側演算領域設定部６ａが一方側２次元撮像結果５ａに設定する演算領域、１３ｂは、他方側演算領域設定部６ｂが他方側２次元撮像結果５ｂに設定する演算領域である。
【０１２７】
図９（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図４（ａ）〜（ｄ）に示す実施の形態１の幅測定装置における被測定物体１の一端部２８ａの空間位置演算のための説明図での空間位置演算のための説明図に、この実施の形態３により演算領域を設定した一例を示す説明図である。
【０１２８】
図９（ａ）〜（ｃ）において、１６ａは、一方側２次元撮像結果５ａに設定する演算領域１３ａの幅方向演算領域、１７ａは、一方側２次元撮像結果５ａに設定する演算領域１３ａの高さ方向演算領域である。
【０１２９】
つまり、実施の形態３の幅測定装置では、一方側演算領域設定部６ａは、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、一方側２次元撮像結果５ａにおける演算領域１３ａの幅方向演算領域１６ａを限定して一端部幅方向座標演算部７ａに出力する一方、一方側２次元撮像結果５ａにおける演算領域１３ａの高さ方向演算領域１７ａを限定して一端部高さ方向座標演算部８ａに出力して、一端部幅方向座標演算部７ａおよび一端部高さ方向座標演算部８ａにおける演算領域を限定する。
【０１３０】
なお、図示はしないが、他方側演算領域設定部６ｂも、一方側演算領域設定部６ａと同様に、他方側２次元撮像結果５ｂにおける演算領域の幅方向演算領域を限定してた他端部幅方向座標演算部７ｂに出力する一方、他方側２次元撮像結果における演算領域の高さ方向演算領域を限定して他端部高さ方向座標演算部８ｂに出力して、他端部幅方向座標演算部７ｂおよび他端部高さ方向座標演算部８ｂにおける演算領域を限定する。
【０１３１】
従って、実施の形態３に係る幅測定装置は、図１に示す実施の形態１の幅測定装置の構成に対し、さらに、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂにおける演算領域を限定する一方側演算領域設定部６ａと、他方側演算領域設定部６ｂとを設けたため、実施の形態１の幅測定装置と同様の効果が得られると共に、一端部幅方向座標演算部７ａおよび一端部高さ方向座標演算部８ａの演算領域、および他端部幅方向座標演算部７ｂおよび他端部高さ方向座標演算部８ｂの演算領域を限定することが可能となり、被測定物体１の幅を高速に算出することができる。
【０１３２】
特に、被測定物体１１は搬送方向に移動し、この被測定物体１１が所定距離搬送毎に一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂが得られるので、被測定物体１１の搬送速度が速い場合には、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂの処理を高速にかつ効率的に処理演算する必要があるが、実施の形態３に係る幅測定装置では、一方側演算領域設定部６ａと他方側演算領域設定部６ｂとによって演算領域を設定することによって、処理演算領域を限定するが可能となり、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂ毎の演算処理時間を高効率に実行することができ、被測定物体１１が高速に搬送される場合に有効となる。
【０１３３】
実施の形態４．
実施の形態４の幅測定装置は、実施の形態３の幅測定装置における一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの構成を、詳細に示したものである。
【０１３４】
図１０は、この発明の実施の形態４の幅測定装置の構成の内、一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの詳細構成例を示す構成図である。
【０１３５】
図１０において、この実施の形態４の一方側演算領域設定部６ａは、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された画像である一方側２次元撮像結果５ａにおいて、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器１８ａと、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａによって得られた幅方向の輝度分布に基づいて、幅方向の演算領域を一端部幅方向座標演算部７ａに対し設定する一方側幅方向演算領域設定器２３ａと、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された画像における高さ方向の輝度分布を、一方側幅方向演算領域設定器２３ａによって設定された幅方向の演算領域において積算する一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａと、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａで積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を一端部高さ方向座標演算部８ａに対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器２４ａと、を備える。
【０１３６】
同様に、他方側演算領域設定部６ｂは、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された画像である他方側２次元撮像結果５ｂにおいて、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂと、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂによって得られた幅方向の輝度分布に基づいて、幅方向の演算領域を他端部幅方向座標演算部７ｂに対し設定する他方側幅方向演算領域設定器２３ｂと、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された画像における高さ方向の輝度分布を、他方側幅方向演算領域設定器２３ｂによって設定された幅方向の演算領域において積算する他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂと、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂで積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を他端部高さ方向座標演算部８ｂに対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器２４ｂと、を備える。
【０１３７】
なお、実施の形態４の幅測定装置において、一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂ以外の構成は、実施の形態３の幅測定装置と同様であるので、説明を省略する。
【０１３８】
〈実施の形態４の幅測定装置の動作〉
次に、実施の形態４の幅測定装置における一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの動作について説明する。
【０１３９】
ここで、実施の形態４の一方側演算領域設定部６ａが図９（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａを入力して、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標−Ｗａを含む高さ方向演算領域を算出する動作は、図９（ａ）、図９（ｂ）、および図１０を参照して説明する。また、実施の形態４の一方側演算領域設定部６ａが、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ方向座標Ｈａを含む幅方向演算領域を算出する動作は、図９（ａ）、図９（ｃ）および図１０を参照して説明する。
【０１４０】
まず、一方側演算領域設定部６ａでは、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａが、一方側２次元撮像結果５ａの座標において、（ｍ，０）から（０，０）を、横軸方向を１行目として、（ｍ，１）から（０，１）を、横軸方向を２行目として、（ｍ，ｉ）から（０，ｉ）を、横軸方向をｉ行目として、さらに、（ｍ，ｎ）から（０，ｎ）を、横軸方向をｎ行目として、縦軸の０からｎ行目までを積算する。
【０１４１】
従って、（ｍ，（０からｎまでの輝度積算））から（０， （０からｎまでの輝度積算））の結果は、前述した図９（ｂ）に示すようになる。なお、図９（ａ）は、一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を、高さ方向に積算した例である。図９（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１４２】
次に、図９（ｂ）に、図９（ａ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した例を示す。図９（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１４３】
ここで、幅方向演算領域設定器２３ａにおける被測定物体１の一端部２８ａの幅方向演算領域設定方法の一例を説明する。
【０１４４】
つまり、幅方向演算領域設定器２３ａは、図９（ｂ）の横軸方向を左から右方向にサーチしていく時、定められた所定の閾値ＳＬｗを初めて越えた交点座標をＳＬｗｐとして、このＳＬｗｐを一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの座標−Ｗａとして演算する。
【０１４５】
幅方向演算領域設定器２３ａは、このような演算方法によって、被測定物体１の一端部２８ａの座標−Ｗａを含む所定の領域として，演算領域１３ａの幅方向演算領域１６ａ（図９（ｂ）参照。）を設定する。
【０１４６】
例えば、幅方向演算領域設定器２３ａは、演算領域を、座標−Ｗａを含む、−（Ｗａ＋ｓ）から−（Ｗａ−ｔ）とし、前記被測定物体１１の高さ方向の積算領域を配列として、下式（３）の通りとする。
【０１４７】
−（Ｗａ＋ｓ）=ｕ、−（Ｗａ−ｔ）＝ｖ ・・・（３）
なお、幅方向演算領域設定器２３ａは、閾値ＳＬｗの設定方法として、例えば、図４（ｂ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０％を閾値ＳＬｗとして設定する。
【０１４８】
次に、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、幅方向演算領域設定器２３ａによって設定された一端部２８ａの幅方向演算領域において、一方側２次元撮像結果５ａに含まれる被測定物体１１の高さ方向に積算する。例えば、演算領域の設定値を−（Ｗａ＋ｓ）から−（Ｗａ−ｔ）とし、前記被測定物体１１の高さ方向の積算領域を、配列として下式（４）とする。
【０１４９】
−（Ｗａ＋ｓ）=ｕ、−（Ｗａ−ｔ）＝ｖ ・・・（４）
そして、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、（ｖ，０）から（ｖ，ｎ）を、縦軸方向を１列目として、この１列目から（ｕ，０）から（ｕ，ｎ）を、縦軸方向を（ｕ−ｖ）列目として、横軸のｖからｕ列目までの（ｕ−ｖ）列を積算する。
【０１５０】
従って、（（ｖからｕまでの輝度積算），０）から（（ｖからｕまでの輝度積算），ｎ）の結果は、前述した図９（ｃ）に示すようになる。図９（ｃ）は、図９（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した例を示す。図９（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１５１】
次に、高さ方向演算領域設定器２４ａは、被測定物体１の一端部２８ａの幅方向演算領域設定方法として、例えば、図９（ｃ）の縦軸を高さ方向座標で、横軸を輝度レベルであって、−（Ｗａ＋ｓ）から−（Ｗａ−ｔ）の積算値において、図９（ｃ）の縦軸方向にサーチし、定められた所定の閾値ＳＬｈを越えた交点座標をＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２して、このＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２の平均値を一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ座標Ｈａとして演算する。
【０１５２】
そして、高さ方向演算領域設定器２４ａは、スリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの座標Ｈａを含む所定の領域を、演算領域１３ａの高さ方向演算領域１７ａとして設定する。つまり、高さ方向演算領域設定器２４ａは、例えば、座標Ｈａを含む（Ｈａ−ｐ）から（Ｈａ＋ｏ）までを、演算領域１３ａの高さ方向演算領域１７ａとして設定する。
【０１５３】
なお、高さ方向演算領域設定器２４ａは、閾値ＳＬｈの設定方法として、例えば、図４（ｃ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０%を閾値ＳＬｈとして設定する。
【０１５４】
このように、一方側演算領域設定部６ａにおける一方側幅方向輝度分布積算器１８ａ、幅方向演算領域設定器２３ａ、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａ、高さ方向演算領域設定器２４ａは、スリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの座標Ｈａを含む所定の領域として、演算領域１３ａの幅方向演算領域１６ａおよび高さ方向演算領域１７ａを演算し、それぞれ、一端部幅方向座標演算部７ａまたは一端部高さ方向座標演算部８ａへ出力する。
【０１５５】
なお、他方側演算領域設定部６ｂにおける一方側幅方向輝度分布積算器１８ａｂ、幅方向演算領域設定器２３ｂ、高さ方向輝度分布積算器２１ｂ、高さ方向演算領域設定器２４ｂも同様に演算を行って、他端部２８ｂの座標Ｈｂを含む所定の領域を、演算領域１３ｂの幅方向演算領域１６ｂおよび高さ方向演算領域１７ｂとして演算して、それぞれ、他端部幅方向座標演算器７ｂまたは他端部高さ方向座標演算部８ｂ８ａへ出力する。
【０１５６】
従って、実施の形態４に係る幅測定装置は、実施の形態３の幅測定装置と同様が得られると共に、一方側演算領域設定部６ａと他方側演算領域設定部６ｂとにおいて、それぞれ、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａ、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂ、一方側幅方向演算領域設定器２３ａ、他方側幅方向演算領域設定器２３ｂ、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａ、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂ、一方側高さ方向演算領域設定器２４ａ、他方側高さ方向演算領域設定器２４ｂを備えることで、演算領域を限定することができ、その結果、被測定物体１の幅を高速に測定することができる。
【０１５７】
特に、被測定物体１１は搬送方向に移動し、この被測定物体１１から所定距離搬送毎に一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂが得られるので、被測定物体１１の搬送速度が速い場合には、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂの処理を高速にかつ効率的に処理演算する必要があるが、実施の形態４に係る幅測定装置によれば、演算領域を設定して、処理演算領域を限定することにより、撮像結果毎の演算処理時間を高効率に実行することができ、被測定物体１１が高速に搬送される場合にも測定することができる。
【０１５８】
実施の形態５．
実施の形態５の幅測定装置は、実施の形態３の幅測定装置における一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの構成を、詳細に示したものである。
【０１５９】
図１１は、この発明の実施の形態５の幅測定装置の構成の内、一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの詳細構成例を示す構成図である。
【０１６０】
図１１において、実施の形態５の一方側演算領域設定器６ａは、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された画像である一方側２次元結果５ａに基づいて幅方向の積算領域を指定する幅方向積算領域指定器２５ａと、幅方向積算領域指定器２５ａによって指定された積算領域に基づいて、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された画像における高さ方向の輝度分布を積算する一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａと、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａで積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を一端部高さ方向座標演算部８ａに対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器２４ａと、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された画像における幅方向の輝度分布を、一方側高さ方向演算領域設定器２４ａによって設定された高さ方向の演算領域において積算する一方側幅方向輝度分布積算器１８ａと、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａによって得られた幅方向の輝度分布に基づいて、幅方向の演算領域を一端部幅方向座標演算部７ａに対し設定する一方側幅方向演算領域設定器２３ａとを備える。
【０１６１】
同様に、他方側演算領域設定器６ｂは、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された画像である他方側２次元結果５ｂに基づいて幅方向の積算領域を指定する幅方向積算領域指定器２５ａと、幅方向積算領域指定器２５ａによって指定された積算領域に基づいて、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された画像における高さ方向の輝度分布を積算する他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂと、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂで積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を他端部高さ方向座標演算部８ｂに対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器２４ｂと、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された画像における幅方向の輝度分布を、他方側高さ方向演算領域設定器２４ｂによって設定された高さ方向の演算領域において積算する他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂと、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂによって得られた幅方向の輝度分布に基づいて、幅方向の演算領域を他端部幅方向座標演算部７ｂに対し設定する他方側幅方向演算領域設定器２３ｂとを備える。
【０１６２】
〈実施の形態５の幅測定装置の動作〉
次に、実施の形態５の幅測定装置における一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの動作について説明する。
【０１６３】
ここで、実施の形態５の一方側演算領域設定部６ａが図９（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａを入力して、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標−Ｗａを含む高さ方向演算領域を算出する動作は、図９（ａ）、図９（ｂ）、および図１１を参照して説明する。また、実施の形態５の一方側演算領域設定部６ａが、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ方向座標Ｈａを含む幅方向演算領域を算出する動作は、図９（ａ）、図９（ｃ）および図１１を参照して説明する。
【０１６４】
まず、幅方向積算領域指定器２５ａは、例えば、幅方向指定演算領域の設定値を（Ｗａ０＋ｘ）から（Ｗａ０＋y）とし、被測定物体１１の幅方向の積算領域を配列として下式（５）とする。
【０１６５】
（Ｗａ０＋ｘ）＝ｆ、（Ｗａ０＋y）＝ｇ ・・・（５）
ここで、幅方向指定領域内に被測定物体１１上のスリット状の像が存在することが望ましく、一般に、ｘはゼロに近いことが望ましい。
【０１６６】
一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、幅方向積算領域指定器２５ａの幅方向指定領域に従って、一方側２次元撮像結果５ａに含まれる被測定物体１１の一端部２８ａの高さ方向輝度分布を、幅方向に積算する。すなわち、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、（ｆ，０）から（ｆ，ｎ）を、縦軸方向を１列目として、前記列目から（ｇ，０）から（ｇ，ｎ）を、縦軸方向を（ｇ−ｆ）列目として、横軸のｆからｇ列目までの（ｇ−ｆ）列を積算する。
【０１６７】
従って、（（ｆからｇまでの輝度積算），０）から（（ｆからｇまでの輝度積算），ｎ）の結果は、図９（ｃ）に示すようになる。図９（ｃ）は、図９（ａ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した例を示す。図９（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１６８】
次に、高さ方向演算領域設定器２４ａは、被測定物体１の一端部２８ａの幅方向演算領域設定方法として、例えば、図９（ｃ）の縦軸を高さ方向座標で、横軸を輝度レベルとして、（Ｗａ０＋ｘ）から（Ｗａ０＋y）の積算値において、図９（ｃ）の縦軸方向にサーチし、定められた所定の閾値ＳＬｈを越えた交点座標をＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２して、このＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２の平均値を一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ座標Ｈａとして演算する。そして、高さ方向演算領域設定器２４ａは、被測定物体１の一端部２８ａの座標Ｈａを含む所定の領域として、演算領域１３ａの幅方向演算領域１６ａおよび高さ方向演算領域１７ａを算出して、一端部高さ方向座標演算部８ａおよび一方側幅方向輝度分布積算器１８ａへ出力する。
【０１６９】
例えば、高さ方向演算領域設定器２４ａは、座標Ｈａを含む、（Ｈａ−ｐ）から（Ｈａ＋ｏ）までを、一端部高さ方向座標演算部８ａおよび一方側幅方向輝度分布積算器１８ａへ出力して設定する。
【０１７０】
なお、閾値ＳＬｈの設定方法は、例えば、図４（ｃ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０%を閾値ＳＬｈとして設定する。
【０１７１】
次に、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａは、高さ方向演算領域設定器２４ａによって設定された演算領域において、例えば、高さ方向演算領域の設定値を（Ｈａ−ｐ）から（Ｈａ＋o）とし、被測定物体１１の高さ方向の積算領域を、下式（６）の配列とする。
【０１７２】
（Ｈａ−ｐ）＝ｑ、（Ｈａ＋o）＝ｒ ・・・（６）
そして、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａは、高さ方向演算領域設定器２４ａによって設定された演算領域設定値に従って、一方側２次元撮像結果５ａに含まれる被測定物体１１の幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する。すなわち、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａは、例えは、（ｍ，ｑ）から（０，ｑ）を、縦軸方向を１行目として、この１行目から（ｍ，ｒ）から（０，ｒ）を、縦軸方向を（ｒ−ｑ）行目として、横軸のｑからｒ列目までの（ｒ−ｑ）行を積算する。
【０１７３】
従って、（ｍ，（ｑからｒまでの輝度積算））から（０，（ｑからｒまでの輝度積算））の結果は、図９（ｃ）に示すようになる。図９（ｃ）は、図９（ａ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した例を示す。図９（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１７４】
次に、図９（ｂ）に、図９（ａ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した例を示す。図９（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１７５】
次に、一方側幅方向演算領域設定器２３ａは、被測定物体１の一端部２８ａの幅方向演算領域設定方法の一例として、図９（ｂ）の横軸方向を左から右方向にサーチしていく時、定められた所定の閾値ＳＬｗを初めて越えた交点座標をＳＬｗｐとして、このＳＬｗｐを一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａの座標−Ｗａとして演算する。
【０１７６】
ここで、一方側幅方向演算領域設定器２３ａにおける閾値ＳＬｗの設定方法は、例えば、図４（ｂ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０%を閾値ＳＬｗとして設定する。
【０１７７】
一方側幅方向演算領域設定器２３ａは、このような演算方法によって、被測定物体１の一端部２８ａの座標−Ｗａを含む所定の領域として、演算領域１３ａの幅方向演算領域１６ａおよび高さ方向演算領域１７ａを設定する。
【０１７８】
例えば、一方側幅方向演算領域設定器２３ａは、演算領域１３ａを、座標−Ｗａを含む、−（Ｗａ＋ｓ）から−（Ｗａ−ｔ）とし、被測定物体１１の高さ方向の積算領域を配列として下式（７）とする。
【０１７９】
−（Ｗａ＋ｓ）=ｕ、−（Ｗａ−ｔ）＝ｖ ・・・（７）
なお、他方側演算領域設定部６ｂにおける幅方向積算領域指定器２５ｂ、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂ、高さ方向演算領域設定器２４ｂ、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂ、他方側幅方向演算領域設定器２３ｂも、一方側演算領域設定部６ａにおける幅方向積算領域指定器２５ａ、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａ、高さ方向演算領域設定器２４ａ、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａ、一方側幅方向演算領域設定器２３ａと同様に、他方側２次元撮像結果５ｂを入力して演算を行う。
【０１８０】
従って、実施の形態５に係る幅測定装置は、実施の形態３の幅測定装置と同様の効果が得られると共に、一方側演算領域設定部６ａと、他方側演算領域設定部６ｂとにおいて、幅方向積算領域指定器２５ａ、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａ、高さ方向演算領域設定器２４ａ、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａ、一方側幅方向演算領域設定器２３ａ、幅方向積算領域指定器２５ｂ、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂ、高さ方向演算領域設定器２４ｂ、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂ、他方側幅方向演算領域設定器２３ｂを備えることで、演算領域を限定することができ、演算領域を限定することによって、被測定物体１の幅を高速に測定することができる。
【０１８１】
また、実施の形態５に係る幅測定装置は、演算領域の設定精度を向上することができるので、より演算領域を狭い領域で正確に限定することができる。
【０１８２】
また、実施の形態５に係る幅測定装置は、被測定物体１１は搬送方向に移動し、この被測定物体１１が所定距離搬送毎に一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂが得られる。従って、被測定物体１１の搬送速度が速い場合には、一方側２次元撮像結果５ａの処理を高速にかつ効率的に処理演算する必要がある。
【０１８３】
また、実施の形態５に係る幅測定装置は、前記の演算領域を設定することによって、処理演算領域を限定することにより、撮像結果毎の演算処理時間を高効率に実行することができ、被測定物体１１が高速に搬送される場合にも測定することができる。
【０１８４】
実施の形態６．
図１２は、この発明の実施の形態６の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【０１８５】
実施の形態６の幅測定装置は、図１２に示すように、図１に示す実施の形態１の幅測定装置に対し、一端部幅方向座標演算部７ａと一端部高さ方向座標演算部８ａの前段に、一方側２次元撮像結果５ａの座標を変換する座標変換器１５ａを設けたことを特徴とするもので、それ以外の構成は、図１に示す実施の形態１の幅測定装置と同じである。従って、図１に示す実施の形態１の幅測定装置の構成と同じ構成には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１８６】
図１３（ａ），（ｂ）は、それぞれ、実施の形態６の座標変換器１５ａにおいて座標変換された一方側２次元画像結果５ａの座標変換結果の例と、座標変換を行っていない他方側２次元画像結果５ｂの例とを示す説明図である。
【０１８７】
つまり、図３（ａ）に示す座標変換を行っていない一方側２次元画像結果５ａの例と、図１３（ａ）に示す座標変換器１５ａによって座標変換された一方側２次元画像結果５ａの例とを比較すると明らかだが、座標変換器１５ａにより一方側２次元画像結果５ａの幅方向座標の極性が切替わっている。なお、他端部幅方向座標演算部７ｂと他端部高さ方向座標演算部８ｂの前段に、他方側２次元撮像結果５ｂの座標を変換する座標変換器１５ａを設けていないので、図１３（ｂ）に示す他方側２次元画像結果５ｂは、図３（ｂ）と同じである。
【０１８８】
このように、座標変換器１５ａを設けると、図１３（ａ），（ｂ）それぞれに示す座標変換された一方側２次元画像結果５ａの座標変換結果の例と、座標変換を行っていない他方側２次元画像結果５ｂの例との極性が同一になり、それ以外は、実施の形態１の幅測定装置と同様である。
【０１８９】
従って、実施の形態６の幅測定装置によっても、実施の形態１の幅測定装置と同様の効果が得られる。
【０１９０】
実施の形態７．
図１４は、この発明の実施の形態７の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【０１９１】
図１３に示す実施の形態６の幅測定装置では、一端部幅方向座標演算部７ａと一端部高さ方向座標演算部８ａの前段に、一方側２次元撮像結果５ａの座標を変換する座標変換器１５ａを設けて、一方側２次元画像結果５ａの幅方向座標の極性を逆転処理するように説明したが、図１４に示す実施の形態７の幅測定装置では、座標変換器１５ａを設けずに、図１４に示すように、一方側２次元撮像部４ａの取り付け部１４ａと、他方側２次元撮像部４ｂの取り付け部１４ｂとを上下反対にして取り付けて、一方側２次元画像結果５ａの幅方向座標の極性を逆転処理する。
【０１９２】
このように一方側２次元撮像部４ａと他方側２次元撮像部４ｂの取り付け位置を上下逆にすることによっても、一方側２次元画像結果５ａの幅方向座標と、他方側２次元画像結果５ｂの幅方向座標の極性が、実施の形態６と同様に、同一になり、それ以外は、実施の形態１の幅測定装置と同様である。
【０１９３】
従って、実施の形態７の幅測定装置によっても、実施の形態６の幅測定装置と同様に、実施の形態１の幅測定装置と同様の効果が得られる。
【０１９４】
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ものではない。本発明は、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とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１９５】
１ 被測定物体
２ａ 一方側スリット状光光源
２ｂ 他方側スリット状光光源
３ａ 一方側撮像領域
３ｂ 他方側撮像領域
４ａ 一方側２次元撮像部
４ｂ 他方側２次元撮像部
５ａ 一方側２次元撮像結果
５ｂ 他方側２次元撮像結果
６ａ 一方側演算領域設定部
６ｂ 他方側演算領域設定部
７ａ 一端部幅方向座標演算部
７ｂ 他端部幅方向座標演算部
８ａ 一端部高さ方向座標演算部
８ｂ 他端部高さ方向座標演算部
９ａ 一端部位置演算部
９ｂ 他端部位置演算部
１０ 幅演算部
１８ａ 一方側幅方向輝度分布積算器
１８ｂ 他方側幅方向輝度分布積算器
１９ａ 一方側幅方向輝度分布微分演算器
１９ｂ 他方側幅方向輝度分布微分演算器
２０ａ 一方側幅方向輝度微分分布重心演算器
２０ｂ 他方側幅方向輝度微分分布重心演算器
２１ａ 一方側高さ方向輝度分布積算器
２１ｂ 他方側高さ方向輝度分布積算器
２２ａ 一方側高さ方向輝度分布重心演算器
２２ｂ 他方側高さ方向輝度分布重心演算器
２３ａ 一方側幅方向演算領域設定器
２３ｂ 他方側幅方向演算領域設定器
２４ａ 一方側高さ方向演算領域設定器
２４ｂ 他方側高さ方向演算領域設定器
２５ａ 一方側幅方向積算領域指定器
２５ｂ 他方側幅方向積算領域指定器
２９ｂ 極性反転演算器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動する被測定物体（帯状体または直方体）の幅を測定する幅測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被測定物体の幅を測定する従来の幅測定装置として、例えば、特許文献１，２に記載の装置が知られている。これの装置では、鋼板や板材等の被測定物体の下方に下部光源を設ける一方、上方両側にＣＣＤカメラやリニアセンサ等の２次元測定カメラを配置し、その２次元測定カメラが板材のエッジ位置を撮影して、鋼板や板材等の被測定物体が上下動しても誤差をキャンセル等して、被測定物体の幅を正確に測定する。
【０００３】
なお、測定対象物の幅などの寸法を光学的に測定する幅測定装置において、測定対象物の形状やノイズ等の外乱の有無にかかわらず測定対象物のエッジ位置を高精度に検出する装置（例えば、特許文献３参照。）も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５７７９２号公報
【特許文献２】特開平０５−２９６７２９号公報
【特許文献３】特開平０８−０６１９２１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、前記特許文献１，２に記載の従来の幅測定装置では、被測定物体の下方に下部光源を配置しているので、被測定物体が搬送されるときに下部光源上に異物が落下したり、粉塵が堆積するおそれがあり、これが外乱要因となって被測定物体の端部位置を正確に測定できない、という問題があった。
【０００６】
また、落下し異物や堆積した粉塵を除去するため、落下下部光源の表面の清掃を頻繁に行わなければならず、幅測定装置の性能維持に手間がかかる、という問題を生じていた。
【０００７】
また、被測定物体の下部には、被測定物体を搬送するための搬送ロール等の機械が配置されているため、下部光源を配置するスペースを確保するための改造が必要になる、という問題があった。
【０００８】
また、前記特許文献２に記載の従来の幅測定装置では、リニアセンサ等の２次元測定カメラが被測定物体１の上方の異なる位置から、被測定物体１の同じ領域を撮像するように構成されているので、同じ領域を撮像するための光軸調整が必要であり、調整が困難である、という問題があった。
【０００９】
なお、前記特許文献３に記載の従来の幅測定装置では、光電変換器により被測定物体の幅方向両端部のエッジを検出して被測定物体の幅を測定するものの、光源を設ける位置等については言及されていない。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、安価でかつ信頼性の高い幅測定機能を有し、被測定物体の幅を高精度に測定することができる幅測定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、第１発明に係る幅測定装置は、被測定物体の上方より外側に配置され、被測定物体の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体の幅方向における一方側端部に照射する一方側スリット状光光源と、前記被測定物体の上方に配置され、前記一方側スリット状光光源によって前記被測定物体の表面上に照射された前記スリット状光を撮像する一方側２次元撮像部と、前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の幅方向座標を演算する一端部幅方向座標演算部と、前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の高さ方向座標を演算する一端部高さ方向座標演算部と、前記一端部幅方向座標演算部が演算した前記一方側端部の幅方向座標と、前記一端部高さ方向座標演算部が演算した前記一方側端部の高さ方向座標とに基づいて、前記一方側端部の空間位置を演算する一端部位置演算部と、前記被測定物体の上方より外側でかつ前記一方側スリット状光光源に対し前記被測定物体の幅方向の反対側に配置され、前記被測定物体の幅方向に平行なスリット状光を、前記被測定物体の幅方向における前記一方側端部の反対側となる他方側端部に照射する他方側スリット状光光源と、前記被測定物体の上方に配置され、前記他方側スリット状光光源によって前記被測定物体の表面上に照射された前記スリット状光を撮像する他方側２次元撮像部と、前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の幅方向座標を演算する他端部幅方向座標演算部と、前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の高さ方向座標を演算する他端部高さ方向座標演算部と、前記他端部幅方向座標演算部が演算した前記他方側端部の幅方向座標と、前記他端部高さ方向座標演算部が演算した前記他方側端部の高さ方向座標とに基づいて、前記他方側端部の空間位置を演算する他端部位置演算部と、前記一端部位置演算部が演算した前記一方側端部の空間位置と、前記他端部位置演算部が演算した前記他方側端部の空間位置とに基づいて、前記被測定物体の幅を演算する幅演算部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第２発明に係る幅測定装置は、前記幅測定装置において、前記一端部幅方向座標演算部は、それぞれ、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、前記一方側幅方向輝度分布積算器で得られた前記幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する一方側幅方向輝度分布微分演算器と、前記一方側幅方向輝度分布微分演算器で得られた前記幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する一方側幅方向輝度微分分布重心演算器とを備え、前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の幅方向座標を演算し、前記一端部高さ方向座標演算部は、前記一方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、前記一方側高さ方向輝度分布積算器で得られた前記高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する一方側高さ方向輝度分布重心演算器とを備え、前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の高さ方向座標を演算する一方、前記他端部幅方向座標演算部は、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、前記他方側幅方向輝度分布積算器で得られた前記幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する他方側幅方向輝度分布微分演算器と、前記他方側幅方向輝度分布微分演算器で得られた前記幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する他方側幅方向輝度微分分布重心演算器とを備え、前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の幅方向座標を演算し、前記他端部高さ方向座標演算部は、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、前記他方側高さ方向輝度分布積算器で得られた前記高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する他方側一方側高さ方向輝度分布重心演算器とを備え、前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の高さ方向座標を演算する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、第３の発明に係る幅測定装置は、さらに、前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における端部近傍の部分領域を演算領域として設定する一方側演算領域設定部と、前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における端部近傍の部分領域を演算領域として設定する他方側演算領域設定部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第４の発明に係る幅測定装置は、前記幅測定装置において、前記一方側演算領域設定部は、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、前記一方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記一端部幅方向座標演算部に対し設定する一方側幅方向演算領域設定器と、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を、前記一方側幅方向演算領域設定器によって設定された幅方向の演算領域において積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、前記一方側高さ方向輝度分布積算器で積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記一端部高さ方向座標演算部に対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器と、を備える一方、前記他方側演算領域設定部は、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、前記他方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記他端部幅方向座標演算部に対し設定する他方側幅方向演算領域設定器と、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を、前記他方側幅方向演算領域設定器によって設定された幅方向の演算領域において積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、前記他方側高さ方向輝度分布積算器で積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記他端部高さ方向座標演算部に対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器と、を備える、ことを特徴とする。
【００１５】
また、第５の発明に係る幅測定装置は、前記幅測定装置において、前記一方側演算領域設定器は、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果に基づいて幅方向の積算領域を指定する一方側幅方向積算領域指定器と、前記一方側幅方向積算領域指定器によって指定された積算領域に基づいて、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、前記一方側高さ方向輝度分布積算器で積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記一端部高さ方向座標演算部に対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器と、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における幅方向の輝度分布を、前記一方側高さ方向演算領域設定器によって設定された高さ方向の演算領域において積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、前記一方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記一端部幅方向座標演算部に対し設定する一方側幅方向演算領域設定器とを備える一方、前記他方側演算領域設定器は、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果に基づいて幅方向の積算領域を指定する他方側幅方向積算領域指定器と、前記他方側幅方向積算領域指定器によって指定された積算領域に基づいて、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、前記他方側高さ方向輝度分布積算器で積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記他端部高さ方向座標演算部に対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器と、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における幅方向の輝度分布を、前記他方側高さ方向演算領域設定器によって設定された高さ方向の演算領域において積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、前記他方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記他端部幅方向座標演算部に対し設定する他方側幅方向演算領域設定器とを備える、ことを特徴とする。
【００１６】
また、第６の発明に係る幅測定装置は、前記幅測定装置において、さらに、前記一方側２次元撮像部または前記他方側２次元撮像部のいずれか一方の後段に、前記一方側２次元撮像部または前記他方側２次元撮像部が撮像した前記スリット状光の像の幅方向座標を変換する座標変換器を有する、ことを特徴とする。
【００１７】
また、第７の発明に係る幅測定装置は、前記幅測定装置において、前記一方側２次元撮像部と、前記他方側２次元撮像部とを上下逆に取り付ける、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る幅測定装置は、被測定物体の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体の幅方向における一方側端部に照射する一方側スリット状光光源と、被測定物体の表面上のスリット状光を撮像する撮像部とを備え、下部光源を有しないので、下部光源上に異物が落下したり、粉塵が堆積したりして、これが外乱要因となって被測定物体の幅を測定できないという誤測定や測定不能状態が発生しない。さらに、下部光源の表面の清掃を行う必要がないので、幅測定装置の性能を維持することが容易になる。また、下部光源を配置するスペースを確保する改造の必要が無い。また、被測定物体の上方に設けた一方側２次元撮像部と他方側２次元撮像部とは、被測定物体の幅方向におけるそれぞれ一方側または他方側を撮像するようにしたので、光軸調整などが不要となり、調整が容易になると共に、装置構成が簡素化され安価になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ）、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における被測定物体の搬送方向におけるスリット状光光源と２次元撮像部の配置関係を示す長さ方向側面図、幅方向側面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における一方側２次元撮像部から出力される一方側２次元撮像結果の一例、他方側２次元撮像部から出力される他方側２次元撮像結果の一例を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における被測定物体の一端部の空間位置演算のための説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における被測定物体の他端部の空間位置演算のための説明図である。
【図６】実施の形態２の幅測定装置における一端部幅方向座標演算部および他端部幅方向座標演算部と、一端部高さ方向座標演算部および他端部高さ方向座標演算部の詳細構成例を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【図８】実施の形態３の幅測定装置における一方側演算領域設定部と、他方側演算領域設定部とが設定する演算領域の一例を示す説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）、それぞれ、図４（ａ）〜（ｄ）に示す実施の形態１の幅測定装置における一端部の空間位置演算のための説明図に、この実施の形態３により演算領域を設定した一例を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態４の幅測定装置の構成の内、一方側演算領域設定部および他方側演算領域設定部の詳細構成例を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態５の幅測定装置の構成の内、一方側演算領域設定部および他方側演算領域設定部の詳細構成例を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態６の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）、それぞれ、実施の形態６の座標変換器において座標変換された一方側２次元画像結果の座標変換結果の例と、座標変換を行っていない他方側２次元画像結果５ｂの例とを示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態７の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施の形態１．
図１に示すように、本実施の形態１の幅測定装置は、被測定物体１の幅方向の中心に対して一方側の端部（以下、一端部という。）２８ａの空間位置を演算すると共に、他方側の端部（以下、他端部という。）２８ｂの空間位置を演算して、被測定物体１の幅を測定するものである。
【００２１】
つまり、実施の形態１の幅測定装置は、まず、被測定物体１の上部より外側に配置され、被測定物体１の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体１の幅方向の一端部２８ａに照射する一方側スリット状光光源２ａと、被測定物体１の上方に配置され、一方側スリット状光光源２ａによって被測定物体１の表面上に照射されたスリット状光を撮像する一方側２次元撮像部４ａと、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの幅方向座標を演算する一端部幅方向座標演算部７ａと、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの高さ方向座標を演算する一端部高さ方向座標演算部８ａと、一端部幅方向座標演算部７ａが演算した一端部２８ａの幅方向座標と、一端部高さ方向座標演算部８ａが演算した一端部２８ａの高さ方向座標とに基づいて、被測定物体１の一端部２８ａの空間位置を演算する一端部位置演算部９ａと、を有する。
【００２２】
また、実施の形態１の幅測定装置は、被測定物体１の上部より外側でかつ一方側スリット状光光源２ａに対し被測定物体１の幅方向の反対側に配置され、被測定物体１の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体１の幅方向における被測定物体１の一端部２８ａの反対側となる他端部２８ｂに照射する他方側スリット状光光源２ｂと、被測定物体１の上方に配置され、他方側スリット状光光源２ｂによって被測定物体１の表面上に照射されたスリット状光を撮像する他方側２次元撮像部４ｂと、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの幅方向座標を演算する他端部幅方向座標演算部７ｂと、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの高さ方向座標を演算する他端部高さ方向座標演算部８ｂと、他端部幅方向座標演算部７ｂが演算した他端部２８ｂの幅方向座標と、他端部高さ方向座標演算部８ｂが演算した他端部２８ｂの高さ方向座標とに基づいて、他端部２８ｂの空間位置を演算する他端部位置演算部９ｂと、一端部位置演算部９ａが演算した一端部２８ａの空間位置と、他端部位置演算部９ｂが演算した他端部２８ｂの空間位置とに基づいて、被測定物体１の幅を演算する幅演算部１０と、を備える。
【００２３】
ここで、図１に示す実施の形態１の幅測定装置の動作の概要を説明する。
【００２４】
まず、図１に示すように、本実施の形態１の幅測定装置では、一方側スリット状光光源２ａは、被測定物体１の上部より外側に配置され、被測定物体１の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体１の幅方向の一端部２８ａ上に照射する。
【００２５】
一方側２次元撮像部４ａは、被測定物体１の上方に配置され、被測定物体１の表面上の一方側撮像領域３ａを撮像しており、一方側スリット状光光源２ａから一方側撮像領域３ａに照射されたスリット状光を撮像して、一方側２次元撮像結果５ａを出力する。
【００２６】
一方側２次元撮像部４ａから出力された一方側２次元撮像結果５ａは、一端部幅方向座標演算部７ａで、被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの幅方向座標が演算され、一端部高さ方向座標演算部８ａで、被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの高さ方向座標が演算され、さらに、一端部位置演算器９ａで、一端部幅方向座標演算部７ａが演算した被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標と、一端部高さ方向座標演算部８ａが演算した被測定物体１の一端部２８ａの高さ方向座標とから一端部２８ａの空間位置、例えば、空間座標が演算される。
【００２７】
一方、他方側スリット状光光源２ｂは、被測定物体１の上部より外側で、一方側スリット状光光源２ａの反対側に配置され、被測定物体１の幅方向に平行なスリット状光を、一方側スリット状光光源２ａの反対側の他端部２８ｂ上に照射する。
【００２８】
他方側２次元撮像部４ｂは、被測定物体１の上方に配置され、被測定物体１の表面上の一方側撮像領域３ａとは反対側の他方側撮像領域３ｂを撮像しており、他方側スリット状光光源２ｂから他方側撮像領域３ｂに照射されたスリット状光を撮像して、他方側２次元撮像結果５ｂを出力する。
【００２９】
他方側２次元撮像部４ｂから出力された他方側２次元撮像結果５ｂは、他端部幅方向座標演算器７ｂで、被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの幅方向座標が演算され、他端部高さ方向座標演算部８ｂで、被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの高さ方向座標が演算され、さらに、他端部位置演算部９ｂで、他端部幅方向座標演算器７ｂが演算した被測定物体１の他端部２８ｂの幅方向座標と、他端部高さ方向座標演算部８ｂが演算した被測定物体１の他端部２８ｂの高さ方向座標とから他端部２８ｂの空間位置、例えば、空間座標が演算される。
【００３０】
そして、幅演算部１０が、一端部位置演算部９ａが演算した被測定物体１の一端部２８ａの空間位置と、反対側の他端部位置演算部９ｂが演算した被測定物体１の他端部２８ｂの空間位置とに基づいて、被測定物体１の幅を演算する。
【００３１】
図２（ａ）は、この発明の実施の形態１の幅測定装置における被測定物体１の搬送方向におけるスリット状光光源と２次元撮像部の配置関係を示す長さ方向側面図である。図２（ｂ）は、この発明の実施の形態１の幅測定装置における被測定物体１の幅方向におけるスリット状光光源と２次元撮像部の配置関係を示す幅方向側面図である。
【００３２】
一方側スリット状光光源２ａは、図２（ｂ）に示ように、被測定物体１の中心より一方側の上方であって、被測定物体１の幅方向外側に配置され、被測定物体１の主に一方側撮像領域３ａ上に照射する。一方側２次元撮像部４ａは、図２（ａ）に示ように、一方側スリット状光光源２ａと被測定物体１の搬送方向に所定の角度を有して配置され、被測定物体１の一方側撮像領域３ａ内に照射されたスリット状光を撮像する。
【００３３】
これに対し、他方側スリット状光光源２ｂは、図２（ｂ）に示ように、被測定物体１の中心より他方側の上方であって、被測定物体１の幅方向外側で，かつ、一方側スリット状光光源２ａとは反対側に配置され、被測定物体１の主に他方側撮像領域３ｂ上に照射する。他方側２次元撮像部４ｂは、図２（ａ）に示ように、他方側スリット状光光源２ｂと被測定物体１の搬送方向に所定の角度を有して配置され、被測定物体１の他方側撮像領域３ｂ内に照射されたスリット状光を撮像する。
【００３４】
図３（ａ）は、実施の形態１の幅測定装置における一方側２次元撮像部４ａから出力される一方側２次元撮像結果５ａの一例を示す説明図である。また、図３（ｂ）は、実施の形態１の幅測定装置における他方側２次元撮像部４ｂから出力される他方側２次元撮像結果５ｂの一例を示す説明図である。
【００３５】
図３（ａ）において、一方側２次元撮像結果５ａの例では、例えば、横軸方向にｍ個の画素が配列され、縦軸方向にｎ個の画素が配列されている。横方向ｍ個の画素の配列は、被測定物体１上の一方側撮像領域３ａにおいて、被測定物体１の幅方向座標の撮像結果の一例を示す。また、縦方向のｎ個の画素の配列は、被測定物体１の高さ方向座標の撮像結果の一例を示す。
【００３６】
図３（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの座標は、一方側２次元撮像結果５ａの右下端座標（横軸座標、縦軸座標）を（０，０）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の左下端座標を（ｍ，０）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の右上端座標を（０，ｎ）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の左上端座標を（ｍ，ｎ）とすると、
（０，０）＝（Ｗａ０，Ｈａ０）
（ｍ，０）＝（−Ｗａｍａｘ，Ｈａ０）
（０，ｎ）＝（Ｗａ０，Ｈａｍａｘ）
（ｍ，ｎ）＝（−Ｗａｍａｘ，Ｈａｍａｘ）
で示される。
【００３７】
これらの座標は、一方側２次元撮像部４ａが、一方側撮像領域３ａにて撮像した一方側２次元撮像結果５ａの座標である。
【００３８】
なお、図３（ａ）において、１１ａは、一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光の像（以下、スリット状光像という。）を示し、１２ａは、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部、すなわち被測定物体１の一端部２８ａを示している。また、破線１１ａｍａｘは、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨａｍａｘにある場合における一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像を示し、破線１１ａ０は、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨａ０にある場合における一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像を示す。
【００３９】
ここで、一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａは、一方側２次元撮像結果５ａ内の横方向すなわち被測定物体１の幅方向の座標−Ｗａを示すことになる。従って、スリット状光像１１ａの一端部１２ａの座標、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの座標は、（−Ｗａ，Ｈａ）で示される。
【００４０】
また、図３（ｂ）に示す他方側２次元撮像部４ｂが撮像した他方側２次元撮像結果５ｂの例は、横軸方向にｍ個の画素が配列され、縦軸方向にｎ個の画素が配列されている例について示している。横方向ｍ個の画素の配列は、被測定物体１上の他方側撮像領域３ｂにおいて、被測定物体１の幅方向座標の撮像結果の一例である。また、縦方向のｎ個の画素の配列は、被測定物体１の高さ方向座標の撮像結果の一例である。
【００４１】
他方側２次元撮像結果５ｂの座標は、他方側２次元撮像結果５ｂの右下端座標（横軸座標、縦軸座標）を（０，０）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の左下端座標を（ｍ，０）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の右上端座標を（０，ｎ）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の左上端座標を（ｍ，ｎ）とすると、
（０，０）＝（＋Ｗｂｍａｘ，Ｈｂ０）
（ｍ，０）＝（Ｗｂ０，Ｈｂ０）
（０，ｎ）＝（＋Ｗｂｍａｘ，Ｈｂｍａｘ）
（ｍ，ｎ）＝（Ｗｂ０，Ｈｂｍａｘ）
で示される。
【００４２】
これらの座標は、他方側２次元撮像部４ｂが、他方側撮像領域３ｂにて撮像した他方側２次元撮像結果５ｂの座標である。
【００４３】
なお、図３（ｂ）において、１１ｂは、他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像を示し、１２ｂは、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの他端部２８ｂを示している。また、破線１１ｂｍａｘは、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨｂｍａｘにある場合における他方側スリット状光光源２ｂが照射したスリット状光像を示し、破線１１ｂ０は、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨｂ０にある場合における一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像を示す。
【００４４】
ここで、他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ｂの他端部１２ｂは、他方側２次元撮像結果５ｂ内の横方向すなわち被測定物体１の幅方向の座標＋Ｗｂを示すことになる。従って、像１１ｂの一端部１２ａの座標は、（＋Ｗｂ，Ｈｂ）で示される。
【００４５】
図４（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における被測定物体１の一端部２８ａの空間位置演算のための説明図である。
【００４６】
図４（ａ）は、一方側２次元撮像部４ａが撮像した一方側２次元撮像結果５ａの例であり、図３（ａ）と同じである。
【００４７】
図４（ａ）において、一方側２次元撮像結果５ａの例は、横軸方向にｍ個の画素が配列され、縦軸方向にｎ個の画素が配列されている。一方側２次元撮像結果５ａの横方向ｍ個の画素の配列は、被測定物体１上の一方側撮像領域３ａにおいて、被測定物体１の一方側２次元撮像結果５ａの幅方向座標となる。また、一方側２次元撮像結果５ａの縦方向のｎ個の画素の配列は、被測定物体１の一方側２次元撮像結果５ａの高さ方向座標となる。
【００４８】
一方側２次元撮像結果５ａの座標は、一方側２次元撮像結果５ａの右下端座標（横軸座標、縦軸座標）を（０，０）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の左下端座標を（ｍ，０）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の右上端座標を（０，ｎ）とし、一方側２次元撮像結果５ａの座標上の左上端座標を（ｍ，ｎ）とすると、前述したように、
（０，０）＝（Ｗａ０，Ｈａ０）
（ｍ，０）＝（−Ｗａｍａｘ，Ｈａ０）
（０，ｎ）＝（Ｗａ０，Ｈａｍａｘ）
（ｍ，ｎ）＝（−Ｗａｍａｘ，Ｈａｍａｘ）
で示される。
【００４９】
なお、図４（ａ）において、図３（ａ）と同様に、１１ａは、一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像を示し、１２ａは、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部、すなわち被測定物体１の一端部２８ａを示している。また、破線１１ａｍａｘは、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨａｍａｘにある場合における一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像を示し、破線１１ａ０は、被測定物体１の上面が、図２（ａ）中のＨａ０にある場合における一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像を示す。従って、スリット状光像１１ａの一端部１２ａの座標は、（−Ｗａ，Ｈａ）で示される。
【００５０】
図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像部４ａが撮像した一方側２次元撮像結果５ａの幅方向の輝度レベルの例を示している。
【００５１】
つまり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を、高さ方向に積算した例を示している。図４（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルを示す。
【００５２】
図４（ｃ）は、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像部４ａが撮像した一方側２次元撮像結果５ａの高さ方向の輝度レベルの例を示している。
【００５３】
つまり、図４（ｃ）において、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を、幅方向に積算した例を示している。図４（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルを示す。
【００５４】
図４（ｄ）は、図４（ｂ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの幅方向の輝度レベルを、横軸方向に微分した例である。
【００５５】
図４（ｄ）において、横軸は、図４（ｂ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの幅方向の輝度レベルを横軸方向に微分した幅方向座標、縦軸は、図４（ｂ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの幅方向の輝度レベルを、横軸方向に微分したレベルを示す。
【００５６】
図５（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、実施の形態１の幅測定装置における被測定物体１の他端部２８ｂの空間位置演算のための説明図である。
【００５７】
図５（ａ）において、他方側２次元撮像結果５ｂの例は、横軸方向にｍ個の画素が配列され、縦軸方向にｎ個の画素が配列されている例について示す。他方側２次元撮像結果５ｂの横方向ｍ個の画素の配列は、被測定物体１上の他方側撮像領域において、被測定物体１の他方側２次元撮像結果５ｂの幅方向座標となる。また、他方側２次元撮像結果５ｂの縦方向のｎ個の画素の配列は、被測定物体１の他方側２次元撮像結果５ｂの高さ方向座標となる。
【００５８】
他方側２次元撮像結果５ｂの座標は、他方側２次元撮像結果５ｂの右下端座標（横軸座標、縦軸座標）を（０，０）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の左下端座標を（ｍ，０）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の右上端座標を（０，ｎ）とし、他方側２次元撮像結果５ｂの座標上の左上端座標を（ｍ，ｎ）とすると、前述したように、
（０，０）＝（＋Ｗｂｍａｘ，Ｈｂ０）
（ｍ，０）＝（Ｗｂ０，Ｈｂ０）
（０，ｎ）＝（＋Ｗｂｍａｘ，Ｈｂｍａｘ）
（ｍ，ｎ）＝（Ｗｂ０，Ｈｂｍａｘ）
で示される。
【００５９】
なお、図３（ｂ）と同様に、図５（ａ）において、１１ｂは、他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像を示し、１２ｂは、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの他端部２８ｂを示し、破線１１ｂｍａｘは、被測定物体１の上面が、図２（ｂ）中のＨｂｍａｘにある場合における一方側スリット状光光源２ｂが照射したスリット状光像を示し、破線１１ｂ０は、被測定物体１の上面が、図２（ｂ）中のＨｂ０にある場合における一方側スリット状光光源２ｂが照射したスリット状光像１１ｂを示す。なお、像１１ｂの他端部１２ｂの座標は、（＋Ｗｂ，Ｈｂ）で示される。
【００６０】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す他方側２次元撮像部４ｂが撮像した他方側２次元撮像結果５ｂの幅方向の輝度レベルの例を示している。
【００６１】
つまり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す他方側２次元撮像部４ｂが他方側２次元撮像結果５ｂの輝度分布を、高さ方向に積算した例を示している。図５（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルを示す。
【００６２】
図５（ｃ）は、図５（ａ）に示す他方側２次元撮像部４ｂが撮像した他方側２次元撮像結果５ｂの高さ方向の輝度レベルの例を示している。
【００６３】
つまり、図５（ｃ）において、図５（ａ）に示す他方側２次元撮像結果５ｂの輝度分布を、幅方向に積算した例を示している。図５（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルを示す。
【００６４】
図５（ｄ）は、図５（ｂ）に示す他方側２次元撮像結果５ｂの幅方向の輝度レベルを、横軸方向に微分した例である。
【００６５】
図５（ｄ）において、横軸は、図５（ｂ）に示す他方側２次元撮像結果５ｂの幅方向の輝度レベルを横軸方向に微分した幅方向座標、縦軸は、その幅方向の輝度レベルを、横軸方向に微分したレベルを示す。
【００６６】
図５（ｅ）は、図５（ｂ）に示す他方側２次元撮像結果５ｂの幅方向の輝度レベルを横軸方向に微分した幅方向座標の輝度微分値を、極性反転器２９ｂ（図６参照。）により縦方向にプラスマイナスの極性を反転した例である。
【００６７】
〈実施の形態１の幅測定装置の詳細動作〉
次に、実施の形態１の幅測定装置の詳細動作について説明する。
【００６８】
まず、被測定物体１が搬送方向に移動すると、被測定物体１は、一方側スリット状光光源２ａおよび他方側スリット状光光源２ｂから、それぞれ、スリット状光を照射される。
【００６９】
一方側スリット状光光源２ａおよび他方側スリット状光光源２ｂから被測定物体１にスリット状光が照射されると、一方側２次元撮像部４ａおよび他方側２次元撮像部４ｂは、それぞれ、被測定物体１に照射されたスリット状光の反射光を撮像し、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂを得る。この一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂは、被測定物体１が所定距離搬送毎に得られ、この撮像結果毎に各演算部の処理を経て、幅測定結果が得られる。
【００７０】
このようにして得られた一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂは、それぞれ、図３（ａ）中の一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ａと、図３（ｂ）中の他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ｂとなる。つまり、被測定物体１の一端部２８ａは、一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａで表される一方、他端部２８ｂは、他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ｂの他端部１２ｂで表されることになる。
【００７１】
ここで、実施の形態１の幅測定装置の一方側２次元撮像部４ａおよび他方側２次元撮像部４ｂは、図２（ｂ）に示すように、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂとして、被測定物体１の表面上のスリット状光像のみを撮像し、被測定物体１の側面上のスリット像を撮像しない。
【００７２】
また、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、一方側スリット状光光源２ａおよび他方側スリット状光光源２ｂが、被測定物体１の上方より両外側に配置され、外側からスリット状光を被測定物体１に照射する一方、一方側２次元撮像部４ａおよび他方側２次元撮像部４ｂは、被測定物体１の上方に配置されていて、被測定物体１の側面上のスリット像を撮像しない位置に設けられている。
【００７３】
従って、一端部幅方向座標演算部７ａ、一端部高さ方向座標演算部８ａ、他端部幅方向座標演算部７ｂ、他端部高さ方向座標演算部８ｂは、それぞれ、図３（ａ）中の一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ａ、または図３（ｂ）中の他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ｂから、被測定物体１の側面の像に影響されることなく、スリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標および高さ方向座標、スリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂ、すなわち被測定物体１の他端部２８ｂの幅方向座標および高さ方向座標を正確に検出できるので、幅測定の信頼性が向上するという効果がある。
【００７４】
〈一端部幅方向座標演算部７ａの算出動作の一例〉
次に、一端部幅方向座標演算部７ａが、一方側２次元撮像結果５ａを入力して、被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標−Ｗａを算出する動作について、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して説明する。
【００７５】
一端部幅方向座標演算部７ａは、被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標−Ｗａを、例えば、一方側２次元撮像結果５ａの被測定物体１の高さ方向に積算することにより算出する。
【００７６】
すなわち、一端部幅方向座標演算部７ａは、一方側２次元撮像結果５ａの幅方向座標において、（ｍ，０）から（０，０）を、横軸方向を１行目として、（ｍ，１）から（０，１）を、横軸方向を２行目として、（ｍ，ｉ）から（０，ｉ）を、横軸方向をｉ行目として、さらに、（ｍ，ｎ）から（０，ｎ）を、横軸方向をｎ行目として、縦軸の０からｎ行目までを積算する。
【００７７】
従って、一端部幅方向座標演算部７ａによる（ｍ，（０からｎまでの輝度積算））から（０，（０からｎまでの輝度積算））の結果は、図４（ｂ）に示すようになる。なお、図４（ｂ）は、前述したように、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した例を示す図である。図４（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルの積算値を示す。
【００７８】
ここで、一端部幅方向座標演算部７ａは、被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標演算方法の一例として、図４（ｂ）の横軸方向を左から右方向にサーチしていく時、定められた所定の閾値ＳＬｗを初めて越えた交点座標をＳＬｗｐとして、このＳＬｗｐを一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａの座標−Ｗａとして演算する。
【００７９】
一端部幅方向座標演算部７ａは、このような演算方法によって、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標を算出する。
【００８０】
ここで、一端部高さ方向座標演算部８ａは、閾値ＳＬｗとして、例えば、図４（ｂ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０%を閾値ＳＬｗとして設定する。
【００８１】
〈一端部高さ方向座標演算部８ａの算出動作の一例〉
次に、一端部高さ方向座標演算部８ａが、一方側２次元撮像結果５ａを入力して、被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ方向座標Ｈａを算出する動作について、図４（ａ）および図４（ｃ）を参照して説明する。
【００８２】
一端部高さ方向座標演算部８ａは、被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの高さ方向座標Ｈａを、例えば、一方側２次元撮像結果５ａの被測定物体１の幅方向に積算することにより算出する。
【００８３】
すなわち、一端部高さ方向座標演算部８ａは、一方側２次元撮像結果５ａの高さ方向座標において、（０，０）から（０，ｎ）を、縦軸方向を１列目として、（１，０）から（１，ｎ）を、縦軸方向を２列目として、（ｊ，０）から（ｊ，ｎ）を、縦軸方向をｊ列目として、さらに、（ｍ，０）から（ｍ，ｎ）を、縦軸方向をｎ列目として、横軸の０からｍ列目までを積算する。
【００８４】
従って、一端部高さ方向座標演算部８ａによる（（０からｍまでの輝度積算），０）から（（０からｍまでの輝度積算），ｎ）の結果は、図４（ｃ）に示すようになる。なお、図４（ｃ）は、前述したように、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した例の図である。図４（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルの積算値を示す。
【００８５】
ここで、一端部高さ方向座標演算部８ａは、被測定物体１の一端部２８ａの高さ方向座標演算方法の一例として、図４（ｃ）の縦軸方向にサーチし、定められた所定の閾値ＳＬｈを越えた交点座標をＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２として検出し、このＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２の平均値を、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ座標Ｈａとして演算する。
【００８６】
一端部高さ方向座標演算部８ａは、このような演算方法によって、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの高さ方向座標を算出する。
【００８７】
ここで、閾値ＳＬｈの設定方法は、例えば、図４（ｃ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０％を閾値ＳＬＨとして設定する。
【００８８】
〈一端部位置演算器９ａの算出動作の一例〉
次に、一端部位置演算器９ａは、一端部幅方向座標演算部７ａが算出した被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標−Ｗａと、一方側高さ方向標演算器８ａが算出した被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ方向座標Ｈａとから、被測定物体１の一端部２８ａの空間位置を演算する。
【００８９】
すなわち、一端部位置演算器９ａは、一方側２次元撮像結果５ａ中のスリット状光像１１ａの一端部１２ａから得られた幅方向座標−Ｗａと、高さ方向座標Ｈａとから、被測定物体１の一端部２８ａの空間位置を求める。
【００９０】
図２（ａ）において、一方側スリット状光光源２ａが照射されている被測定物体１上表面は、その被測定物体１の厚さや搬送時の振動によって、高さが変動する。この高さ変動は、図２（ａ）中のＨａ０からＨａｍａｘまで変動する。図３（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａにおいて、この高さ変動の高さが高さＨａ０のとき破線１１ａ０として得られ、高さ変動の高さが高さＨａのとき実線１１ａとして得られ、高さ変動の高さが高さＨａｍａｘのとき破線１１ａｍａｘとして得られる。この時の一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａは、図３（ａ）に示すように変化する。
【００９１】
そのため、一端部位置演算器９ａは、一端部高さ方向座標演算部８ａから得られた高さＨａ０からＨａｍａｘの変化を、所定の変化テーブルによって、被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標を補正する。
【００９２】
なお、他端部幅方向座標演算器７ｂ、他端部高さ方向座標演算部８ｂ、他端部位置演算部９ｂも、一端部幅方向座標演算部７ａ、一端部高さ方向座標演算部８ａ、一端部位置演算器９ａと同様にして、他方側２次元撮像結果５ｂから他端部２８ｂの幅方向座標を補正する。
【００９３】
そして、幅演算部１０は、一端部位置演算部９ａが演算した被測定物体１の一端部２８ａの幅方向座標と、これとは反対側の他端部位置演算部９ｂが演算した被測定物体１の他端部２８ｂの幅方向座標とから、被測定物体１の幅を演算する。
【００９４】
従って、実施の形態１に係る幅測定装置によれば、図３（ａ）中の一方側スリット状光光源２ａが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ａと、図３（ｂ）中の他方側スリット状光光源２ｂが被測定物体１上に照射したスリット状光像１１ｂとから、被測定物体１の側面の像に影響されることなく、一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａおよびスリット状光像１１ｂの他端部１２ｂを正確に検出できるので、被測定物体１の幅を測定信頼性が向上する。
【００９５】
また、実施の形態１に係る幅測定装置は、被測定物体１の幅方向に平行なスリット状光を、被測定物体１の幅方向の一端部２８ａおよび他端部２８ｂとに照射する一方側スリット状光光源２ａおよび他方側スリット状光光源２ｂと、被測定物体１の表面上に照射されたスリット状光を撮像する一方側２次元撮像部４ａおよび他方側２次元撮像部４ｂとを備え、下部光源を有しないので、下部光源上に異物が落下したり、粉塵が堆積したりして、これが外乱要因となって被測定物体１１の幅を測定できないという誤測定や測定不能状態を防止することができる。
【００９６】
また、実施の形態１に係る幅測定装置では、下部光源の表面の清掃を行う必要がないので、幅測定装置の性能を維持することが容易になる。
【００９７】
また、実施の形態１に係る幅測定装置は、下部光源を配置するスペースを確保する改造の必要も無くなる。
【００９８】
また、実施の形態１に係る幅測定装置は、被測定物体１の上方に、２台の一方側２次元撮像部４ａおよび他方側２次元撮像部４ｂを配置し、それぞれ、被測定物体１の幅方向の一端部２８ａまたは他端部２８ｂを撮像するようにしたので、同一領域を撮像する場合の光軸調整が不要となり、調整が容易となると共に、装置構成が簡素化され安価になる。
【００９９】
実施の形態２．
実施の形態２の幅測定装置は、図１等に示す実施の形態１の幅測定装置の構成を示す図１の内、一端部幅方向座標演算部７ａおよび他端部幅方向座標演算部７ｂと、一端部高さ方向座標演算部８ａおよび他端部高さ方向座標演算部８ｂの構成を、詳細に示したことを特徴とする。
【０１００】
図６は、実施の形態２の幅測定装置における一端部幅方向座標演算部７ａおよび他端部幅方向座標演算部７ｂと、一端部高さ方向座標演算部８ａおよび他端部高さ方向座標演算部８ｂの詳細構成例を示す構成図である。
【０１０１】
図６において、実施の形態２の幅測定装置における一端部幅方向座標演算部７ａは、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された一方側２次元撮像結果５ａにおいて、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器１８ａと、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａで得られた幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａと、一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａで得られた幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する一方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ａとを備え、被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの幅方向座標を演算する。また、一端部高さ方向座標演算部８ａは、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａと、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａで得られた高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａとを備え、被測定物体１上のスリット状光像１１ａにおける一端部１２ａの高さ方向座標を演算する。
【０１０２】
同様に、実施の形態２の幅測定装置における他端部幅方向座標演算部７ｂは、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された他方側２次元撮像結果５ｂにおいて、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂと、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂで得られた幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する他方側幅方向輝度分布微分演算器１９ｂと、他方側幅方向輝度分布微分演算器１９ｂで得られた幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する他端部方向輝度微分分布重心演算器２０ｂとを備え、被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの幅方向座標を演算する。また、他端部高さ方向座標演算部８ｂは、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂと、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂで得られた高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する他方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ｂと、他方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ｂで得られた高さ方向の輝度分布の重心の極性を変換する極性変換器２９ｂとを備え、被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂの高さ方向座標を演算する。
【０１０３】
〈実施の形態２の幅測定装置における一端部幅方向座標演算部７ａの動作〉
次に、実施の形態２の幅測定装置における一端部幅方向座標演算部７ａが、例えば、図４（ａ）に示すような一方側２次元撮像結果５ａを入力して、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標−Ｗａを演算で算出する動作について、図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｄ）を参照して説明する。
【０１０４】
例えば、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａは、一方側２次元撮像結果５ａに含まれるスリット状光像１１ａの幅方向の輝度分布を、高さ方向に積算する。
【０１０５】
すなわち、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａは、一方側２次元撮像結果５ａの座標において、（ｍ，０）から（０，０）を、横軸方向を１行目として、（ｍ，１）から（０，１）を、横軸方向を２行目として、（ｍ，ｉ）から（０，ｉ）を、横軸方向をｉ行目として、さらに、（ｍ，ｎ）から（０，ｎ）を、横軸方向をｎ行目として、縦軸の０からｎ行目までを積算する。
【０１０６】
従って、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａによって積算された（ｍ，（０からｎまでの輝度積算））から（０， （０からｎまでの輝度積算））の結果は、図４（ｂ）に示すようになる。図４（ａ）は、前述したように、一方側２次元撮像結果５ａに含まれるスリット状光像１１ａの幅方向の輝度分布を、高さ方向に積算した例を示したものである。図４（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１０７】
次に、一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａは、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａによって積算された、図４（ｂ）に示すような横軸が幅方向座標、縦軸が輝度レベルの積算値を、横軸の幅方向に微分演算処理を行う。一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａの微分演算結果の例が図４（ｄ）である。図４（ｄ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベル積算値の微分値である。
【０１０８】
次に、一方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ａは、一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａによって演算された、縦軸が輝度レベル積算値の微分値の幅方向座標における微分値の重心演算を行う。
【０１０９】
ここで、一方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ａにおける重心演算は、例えば、横軸ｍから０の任意の座標をｉとし、この任意の座標ｉのときの輝度レベル積算値の微分値をＢｉとし、そのときの重心座標をＷａとすると、下式（１）で演算される。
【０１１０】
Ｗａ=（Σ（Ｂｉ×ｉ））/（ΣＢｉ） ・・・（１）
〈実施の形態２の幅測定装置における一端部高さ方向座標演算部８ａの動作〉
次に、実施の形態２の幅測定装置における一端部高さ方向座標演算部８ａが、図４（ａ）に示すような一方側２次元撮像結果５ａを入力して、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａおよび一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａにおいて、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ方向座標Ｈａを演算で算出する動作について、図４（ａ）および図４（ｃ）を参照して説明する。
【０１１１】
一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、例えば、一方側２次元撮像結果５ａに含まれる一端部２８ａの高さ方向輝度分布を、被測定物体１１の幅方向に積算する。
【０１１２】
すなわち、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、一方側２次元撮像結果５ａの座標において、（０，０）から（０，ｎ）を、縦軸方向を１列目として、（１，０）から（１，ｎ）を、縦軸方向を２列目として、（ｊ，０）から（ｊ，ｎ）を、縦軸方向をｊ列目として、さらに、（ｍ，０）から（ｍ，ｎ）を、縦軸方向をｎ列目として、横軸の０からｍ列目までを積算する。
【０１１３】
従って、（（０からｍまでの輝度積算），０）から（（０からｍまでの輝度積算），ｎ）の結果は、図４（ｃ）に示すようになる。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した例である。図４（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１１４】
次に、一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａは、横軸方向も輝度レベル積算値、縦軸方向に高さ方向座標の重心演算を行う。
【０１１５】
ここで、一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａにおける重心演算は、縦軸ｎから０の任意の座標をｊとし、この任意の座標ｊのときの輝度レベル積算値をＢｊとし、そのときの重心座標をＨａとすると、下式（２）で演算される。
【０１１６】
Ｈａ=（Σ（Ｂｊ×ｊ））/（ΣＢｊ） ・・・（２）
なお、他端部幅方向座標演算部７ｂにおける他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂ、他方側幅方向輝度分布微分演算器１９ｂ、他端部方向輝度微分分布重心演算器２０ｂ、他端部高さ方向座標演算部８ｂにおける他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂおよび他方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ｂも、それぞれ、他方側２次元撮像結果５ｂを入力して、一端部幅方向座標演算部７ａにおける一方側幅方向輝度分布積算器１８ａ、一方側幅方向輝度分布微分演算器１９ａ、一方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ａ、一端部高さ方向座標演算部８ａにおける一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａおよび一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａと同様に演算を行う。
【０１１７】
そして、実施の形態２の幅測定装置では、一方側２次元撮像結果５ａと異なり、他方側２次元撮像結果５ｂでは、図６に示すように、他端部高さ方向座標演算部８ｂにおける極性変換器２９ｂが、図５（ｄ）に示すような他方側幅方向輝度分布微分演算器１９ｂの演算結果である幅方向の輝度分布微分値輝度分布微値の極性を、図５（ｅ）に示すように反転する極性逆転演算処理を行う。
【０１１８】
従って、実施の形態２の幅測定装置は、実施の形態１の幅測定装置と同様の効果が得られると共に、さらに、図６に示すように、一端部幅方向座標演算部７ａ、他端部幅方向座標演算部７ｂに、それぞれ、一方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ａ、他方側幅方向輝度微分分布重心演算器２０ｂを備えるので、撮像結果の幅方向画素数のｍ個よりも高い分解能で幅方向座標を検出することができる。
【０１１９】
また、実施の形態２の幅測定装置では、図６に示すように、一端部高さ方向座標演算部８ａ、他端部高さ方向座標演算部８ｂに、それぞれ、一方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ａ、他方側高さ方向輝度分布重心演算器２２ｂを備えるので、撮像結果の高さ方向画素数のｎ個よりも高い分解能で高さ座標を検出することができる。
【０１２０】
従って、実施の形態２の幅測定装置によれば、実施の形態１の幅測定装置よりも、被測定物体１の幅を高精度で測定することができる。
【０１２１】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【０１２２】
図７から明らかなように、実施の形態３の幅測定装置は、図１に示す実施の形態１の幅測定装置の構成に対し、一方側演算領域設定部６ａと、他方側演算領域設定部６ｂとを追加して構成されている。
【０１２３】
ここで、一方側演算領域設定部６ａは、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａ近傍の部分領域を演算領域として設定するものである。
【０１２４】
また、他方側演算領域設定部６ｂは、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された被測定物体１上のスリット状光像１１ｂにおける他端部１２ｂ近傍の部分領域を演算領域として設定するものである。なお、図７に示す実施の形態３の幅測定装置の構成のうち、一方側演算領域設定部６ａと、他方側演算領域設定部６ｂ以外の構成は、図１に示す実施の形態１の幅測定装置の構成と同じであるので、説明を省略する。
【０１２５】
図８は、実施の形態３の幅測定装置における一方側演算領域設定部６ａと、他方側演算領域設定部６ｂとが設定する演算領域の一例を示す説明図である。
【０１２６】
図８（ａ）において、１３ａは、一方側演算領域設定部６ａが一方側２次元撮像結果５ａに設定する演算領域、１３ｂは、他方側演算領域設定部６ｂが他方側２次元撮像結果５ｂに設定する演算領域である。
【０１２７】
図９（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図４（ａ）〜（ｄ）に示す実施の形態１の幅測定装置における被測定物体１の一端部２８ａの空間位置演算のための説明図での空間位置演算のための説明図に、この実施の形態３により演算領域を設定した一例を示す説明図である。
【０１２８】
図９（ａ）〜（ｃ）において、１６ａは、一方側２次元撮像結果５ａに設定する演算領域１３ａの幅方向演算領域、１７ａは、一方側２次元撮像結果５ａに設定する演算領域１３ａの高さ方向演算領域である。
【０１２９】
つまり、実施の形態３の幅測定装置では、一方側演算領域設定部６ａは、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、一方側２次元撮像結果５ａにおける演算領域１３ａの幅方向演算領域１６ａを限定して一端部幅方向座標演算部７ａに出力する一方、一方側２次元撮像結果５ａにおける演算領域１３ａの高さ方向演算領域１７ａを限定して一端部高さ方向座標演算部８ａに出力して、一端部幅方向座標演算部７ａおよび一端部高さ方向座標演算部８ａにおける演算領域を限定する。
【０１３０】
なお、図示はしないが、他方側演算領域設定部６ｂも、一方側演算領域設定部６ａと同様に、他方側２次元撮像結果５ｂにおける演算領域の幅方向演算領域を限定してた他端部幅方向座標演算部７ｂに出力する一方、他方側２次元撮像結果における演算領域の高さ方向演算領域を限定して他端部高さ方向座標演算部８ｂに出力して、他端部幅方向座標演算部７ｂおよび他端部高さ方向座標演算部８ｂにおける演算領域を限定する。
【０１３１】
従って、実施の形態３に係る幅測定装置は、図１に示す実施の形態１の幅測定装置の構成に対し、さらに、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂにおける演算領域を限定する一方側演算領域設定部６ａと、他方側演算領域設定部６ｂとを設けたため、実施の形態１の幅測定装置と同様の効果が得られると共に、一端部幅方向座標演算部７ａおよび一端部高さ方向座標演算部８ａの演算領域、および他端部幅方向座標演算部７ｂおよび他端部高さ方向座標演算部８ｂの演算領域を限定することが可能となり、被測定物体１の幅を高速に算出することができる。
【０１３２】
特に、被測定物体１１は搬送方向に移動し、この被測定物体１１が所定距離搬送毎に一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂが得られるので、被測定物体１１の搬送速度が速い場合には、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂの処理を高速にかつ効率的に処理演算する必要があるが、実施の形態３に係る幅測定装置では、一方側演算領域設定部６ａと他方側演算領域設定部６ｂとによって演算領域を設定することによって、処理演算領域を限定するが可能となり、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂ毎の演算処理時間を高効率に実行することができ、被測定物体１１が高速に搬送される場合に有効となる。
【０１３３】
実施の形態４．
実施の形態４の幅測定装置は、実施の形態３の幅測定装置における一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの構成を、詳細に示したものである。
【０１３４】
図１０は、この発明の実施の形態４の幅測定装置の構成の内、一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの詳細構成例を示す構成図である。
【０１３５】
図１０において、この実施の形態４の一方側演算領域設定部６ａは、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された画像である一方側２次元撮像結果５ａにおいて、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器１８ａと、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａによって得られた幅方向の輝度分布に基づいて、幅方向の演算領域を一端部幅方向座標演算部７ａに対し設定する一方側幅方向演算領域設定器２３ａと、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された画像における高さ方向の輝度分布を、一方側幅方向演算領域設定器２３ａによって設定された幅方向の演算領域において積算する一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａと、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａで積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を一端部高さ方向座標演算部８ａに対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器２４ａと、を備える。
【０１３６】
同様に、他方側演算領域設定部６ｂは、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された画像である他方側２次元撮像結果５ｂにおいて、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂと、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂによって得られた幅方向の輝度分布に基づいて、幅方向の演算領域を他端部幅方向座標演算部７ｂに対し設定する他方側幅方向演算領域設定器２３ｂと、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された画像における高さ方向の輝度分布を、他方側幅方向演算領域設定器２３ｂによって設定された幅方向の演算領域において積算する他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂと、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂで積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を他端部高さ方向座標演算部８ｂに対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器２４ｂと、を備える。
【０１３７】
なお、実施の形態４の幅測定装置において、一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂ以外の構成は、実施の形態３の幅測定装置と同様であるので、説明を省略する。
【０１３８】
〈実施の形態４の幅測定装置の動作〉
次に、実施の形態４の幅測定装置における一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの動作について説明する。
【０１３９】
ここで、実施の形態４の一方側演算領域設定部６ａが図９（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａを入力して、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標−Ｗａを含む高さ方向演算領域を算出する動作は、図９（ａ）、図９（ｂ）、および図１０を参照して説明する。また、実施の形態４の一方側演算領域設定部６ａが、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ方向座標Ｈａを含む幅方向演算領域を算出する動作は、図９（ａ）、図９（ｃ）および図１０を参照して説明する。
【０１４０】
まず、一方側演算領域設定部６ａでは、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａが、一方側２次元撮像結果５ａの座標において、（ｍ，０）から（０，０）を、横軸方向を１行目として、（ｍ，１）から（０，１）を、横軸方向を２行目として、（ｍ，ｉ）から（０，ｉ）を、横軸方向をｉ行目として、さらに、（ｍ，ｎ）から（０，ｎ）を、横軸方向をｎ行目として、縦軸の０からｎ行目までを積算する。
【０１４１】
従って、（ｍ，（０からｎまでの輝度積算））から（０， （０からｎまでの輝度積算））の結果は、前述した図９（ｂ）に示すようになる。なお、図９（ａ）は、一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を、高さ方向に積算した例である。図９（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１４２】
次に、図９（ｂ）に、図９（ａ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した例を示す。図９（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１４３】
ここで、幅方向演算領域設定器２３ａにおける被測定物体１の一端部２８ａの幅方向演算領域設定方法の一例を説明する。
【０１４４】
つまり、幅方向演算領域設定器２３ａは、図９（ｂ）の横軸方向を左から右方向にサーチしていく時、定められた所定の閾値ＳＬｗを初めて越えた交点座標をＳＬｗｐとして、このＳＬｗｐを一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの座標−Ｗａとして演算する。
【０１４５】
幅方向演算領域設定器２３ａは、このような演算方法によって、被測定物体１の一端部２８ａの座標−Ｗａを含む所定の領域として，演算領域１３ａの幅方向演算領域１６ａ（図９（ｂ）参照。）を設定する。
【０１４６】
例えば、幅方向演算領域設定器２３ａは、演算領域を、座標−Ｗａを含む、−（Ｗａ＋ｓ）から−（Ｗａ−ｔ）とし、前記被測定物体１１の高さ方向の積算領域を配列として、下式（３）の通りとする。
【０１４７】
−（Ｗａ＋ｓ）=ｕ、−（Ｗａ−ｔ）＝ｖ ・・・（３）
なお、幅方向演算領域設定器２３ａは、閾値ＳＬｗの設定方法として、例えば、図４（ｂ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０％を閾値ＳＬｗとして設定する。
【０１４８】
次に、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、幅方向演算領域設定器２３ａによって設定された一端部２８ａの幅方向演算領域において、一方側２次元撮像結果５ａに含まれる被測定物体１１の高さ方向に積算する。例えば、演算領域の設定値を−（Ｗａ＋ｓ）から−（Ｗａ−ｔ）とし、前記被測定物体１１の高さ方向の積算領域を、配列として下式（４）とする。
【０１４９】
−（Ｗａ＋ｓ）=ｕ、−（Ｗａ−ｔ）＝ｖ ・・・（４）
そして、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、（ｖ，０）から（ｖ，ｎ）を、縦軸方向を１列目として、この１列目から（ｕ，０）から（ｕ，ｎ）を、縦軸方向を（ｕ−ｖ）列目として、横軸のｖからｕ列目までの（ｕ−ｖ）列を積算する。
【０１５０】
従って、（（ｖからｕまでの輝度積算），０）から（（ｖからｕまでの輝度積算），ｎ）の結果は、前述した図９（ｃ）に示すようになる。図９（ｃ）は、図９（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した例を示す。図９（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１５１】
次に、高さ方向演算領域設定器２４ａは、被測定物体１の一端部２８ａの幅方向演算領域設定方法として、例えば、図９（ｃ）の縦軸を高さ方向座標で、横軸を輝度レベルであって、−（Ｗａ＋ｓ）から−（Ｗａ−ｔ）の積算値において、図９（ｃ）の縦軸方向にサーチし、定められた所定の閾値ＳＬｈを越えた交点座標をＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２して、このＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２の平均値を一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ座標Ｈａとして演算する。
【０１５２】
そして、高さ方向演算領域設定器２４ａは、スリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの座標Ｈａを含む所定の領域を、演算領域１３ａの高さ方向演算領域１７ａとして設定する。つまり、高さ方向演算領域設定器２４ａは、例えば、座標Ｈａを含む（Ｈａ−ｐ）から（Ｈａ＋ｏ）までを、演算領域１３ａの高さ方向演算領域１７ａとして設定する。
【０１５３】
なお、高さ方向演算領域設定器２４ａは、閾値ＳＬｈの設定方法として、例えば、図４（ｃ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０%を閾値ＳＬｈとして設定する。
【０１５４】
このように、一方側演算領域設定部６ａにおける一方側幅方向輝度分布積算器１８ａ、幅方向演算領域設定器２３ａ、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａ、高さ方向演算領域設定器２４ａは、スリット状光像１１ａの一端部１２ａ、すなわち被測定物体１の一端部２８ａの座標Ｈａを含む所定の領域として、演算領域１３ａの幅方向演算領域１６ａおよび高さ方向演算領域１７ａを演算し、それぞれ、一端部幅方向座標演算部７ａまたは一端部高さ方向座標演算部８ａへ出力する。
【０１５５】
なお、他方側演算領域設定部６ｂにおける一方側幅方向輝度分布積算器１８ａｂ、幅方向演算領域設定器２３ｂ、高さ方向輝度分布積算器２１ｂ、高さ方向演算領域設定器２４ｂも同様に演算を行って、他端部２８ｂの座標Ｈｂを含む所定の領域を、演算領域１３ｂの幅方向演算領域１６ｂおよび高さ方向演算領域１７ｂとして演算して、それぞれ、他端部幅方向座標演算器７ｂまたは他端部高さ方向座標演算部８ｂ８ａへ出力する。
【０１５６】
従って、実施の形態４に係る幅測定装置は、実施の形態３の幅測定装置と同様が得られると共に、一方側演算領域設定部６ａと他方側演算領域設定部６ｂとにおいて、それぞれ、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａ、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂ、一方側幅方向演算領域設定器２３ａ、他方側幅方向演算領域設定器２３ｂ、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａ、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂ、一方側高さ方向演算領域設定器２４ａ、他方側高さ方向演算領域設定器２４ｂを備えることで、演算領域を限定することができ、その結果、被測定物体１の幅を高速に測定することができる。
【０１５７】
特に、被測定物体１１は搬送方向に移動し、この被測定物体１１から所定距離搬送毎に一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂが得られるので、被測定物体１１の搬送速度が速い場合には、一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂの処理を高速にかつ効率的に処理演算する必要があるが、実施の形態４に係る幅測定装置によれば、演算領域を設定して、処理演算領域を限定することにより、撮像結果毎の演算処理時間を高効率に実行することができ、被測定物体１１が高速に搬送される場合にも測定することができる。
【０１５８】
実施の形態５．
実施の形態５の幅測定装置は、実施の形態３の幅測定装置における一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの構成を、詳細に示したものである。
【０１５９】
図１１は、この発明の実施の形態５の幅測定装置の構成の内、一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの詳細構成例を示す構成図である。
【０１６０】
図１１において、実施の形態５の一方側演算領域設定器６ａは、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された画像である一方側２次元結果５ａに基づいて幅方向の積算領域を指定する幅方向積算領域指定器２５ａと、幅方向積算領域指定器２５ａによって指定された積算領域に基づいて、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された画像における高さ方向の輝度分布を積算する一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａと、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａで積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を一端部高さ方向座標演算部８ａに対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器２４ａと、一方側２次元撮像部４ａによって撮像された画像における幅方向の輝度分布を、一方側高さ方向演算領域設定器２４ａによって設定された高さ方向の演算領域において積算する一方側幅方向輝度分布積算器１８ａと、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａによって得られた幅方向の輝度分布に基づいて、幅方向の演算領域を一端部幅方向座標演算部７ａに対し設定する一方側幅方向演算領域設定器２３ａとを備える。
【０１６１】
同様に、他方側演算領域設定器６ｂは、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された画像である他方側２次元結果５ｂに基づいて幅方向の積算領域を指定する幅方向積算領域指定器２５ａと、幅方向積算領域指定器２５ａによって指定された積算領域に基づいて、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された画像における高さ方向の輝度分布を積算する他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂと、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂで積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を他端部高さ方向座標演算部８ｂに対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器２４ｂと、他方側２次元撮像部４ｂによって撮像された画像における幅方向の輝度分布を、他方側高さ方向演算領域設定器２４ｂによって設定された高さ方向の演算領域において積算する他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂと、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂによって得られた幅方向の輝度分布に基づいて、幅方向の演算領域を他端部幅方向座標演算部７ｂに対し設定する他方側幅方向演算領域設定器２３ｂとを備える。
【０１６２】
〈実施の形態５の幅測定装置の動作〉
次に、実施の形態５の幅測定装置における一方側演算領域設定部６ａおよび他方側演算領域設定部６ｂの動作について説明する。
【０１６３】
ここで、実施の形態５の一方側演算領域設定部６ａが図９（ａ）に示す一方側２次元撮像結果５ａを入力して、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの幅方向座標−Ｗａを含む高さ方向演算領域を算出する動作は、図９（ａ）、図９（ｂ）、および図１１を参照して説明する。また、実施の形態５の一方側演算領域設定部６ａが、被測定物体１１上のスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ方向座標Ｈａを含む幅方向演算領域を算出する動作は、図９（ａ）、図９（ｃ）および図１１を参照して説明する。
【０１６４】
まず、幅方向積算領域指定器２５ａは、例えば、幅方向指定演算領域の設定値を（Ｗａ０＋ｘ）から（Ｗａ０＋y）とし、被測定物体１１の幅方向の積算領域を配列として下式（５）とする。
【０１６５】
（Ｗａ０＋ｘ）＝ｆ、（Ｗａ０＋y）＝ｇ ・・・（５）
ここで、幅方向指定領域内に被測定物体１１上のスリット状の像が存在することが望ましく、一般に、ｘはゼロに近いことが望ましい。
【０１６６】
一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、幅方向積算領域指定器２５ａの幅方向指定領域に従って、一方側２次元撮像結果５ａに含まれる被測定物体１１の一端部２８ａの高さ方向輝度分布を、幅方向に積算する。すなわち、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａは、（ｆ，０）から（ｆ，ｎ）を、縦軸方向を１列目として、前記列目から（ｇ，０）から（ｇ，ｎ）を、縦軸方向を（ｇ−ｆ）列目として、横軸のｆからｇ列目までの（ｇ−ｆ）列を積算する。
【０１６７】
従って、（（ｆからｇまでの輝度積算），０）から（（ｆからｇまでの輝度積算），ｎ）の結果は、図９（ｃ）に示すようになる。図９（ｃ）は、図９（ａ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した例を示す。図９（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１６８】
次に、高さ方向演算領域設定器２４ａは、被測定物体１の一端部２８ａの幅方向演算領域設定方法として、例えば、図９（ｃ）の縦軸を高さ方向座標で、横軸を輝度レベルとして、（Ｗａ０＋ｘ）から（Ｗａ０＋y）の積算値において、図９（ｃ）の縦軸方向にサーチし、定められた所定の閾値ＳＬｈを越えた交点座標をＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２して、このＳＬｈｐ１とＳＬｈｐ２の平均値を一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａの高さ座標Ｈａとして演算する。そして、高さ方向演算領域設定器２４ａは、被測定物体１の一端部２８ａの座標Ｈａを含む所定の領域として、演算領域１３ａの幅方向演算領域１６ａおよび高さ方向演算領域１７ａを算出して、一端部高さ方向座標演算部８ａおよび一方側幅方向輝度分布積算器１８ａへ出力する。
【０１６９】
例えば、高さ方向演算領域設定器２４ａは、座標Ｈａを含む、（Ｈａ−ｐ）から（Ｈａ＋ｏ）までを、一端部高さ方向座標演算部８ａおよび一方側幅方向輝度分布積算器１８ａへ出力して設定する。
【０１７０】
なお、閾値ＳＬｈの設定方法は、例えば、図４（ｃ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０%を閾値ＳＬｈとして設定する。
【０１７１】
次に、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａは、高さ方向演算領域設定器２４ａによって設定された演算領域において、例えば、高さ方向演算領域の設定値を（Ｈａ−ｐ）から（Ｈａ＋o）とし、被測定物体１１の高さ方向の積算領域を、下式（６）の配列とする。
【０１７２】
（Ｈａ−ｐ）＝ｑ、（Ｈａ＋o）＝ｒ ・・・（６）
そして、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａは、高さ方向演算領域設定器２４ａによって設定された演算領域設定値に従って、一方側２次元撮像結果５ａに含まれる被測定物体１１の幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する。すなわち、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａは、例えは、（ｍ，ｑ）から（０，ｑ）を、縦軸方向を１行目として、この１行目から（ｍ，ｒ）から（０，ｒ）を、縦軸方向を（ｒ−ｑ）行目として、横軸のｑからｒ列目までの（ｒ−ｑ）行を積算する。
【０１７３】
従って、（ｍ，（ｑからｒまでの輝度積算））から（０，（ｑからｒまでの輝度積算））の結果は、図９（ｃ）に示すようになる。図９（ｃ）は、図９（ａ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を幅方向に積算した例を示す。図９（ｃ）において、縦軸は高さ方向座標、横軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１７４】
次に、図９（ｂ）に、図９（ａ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した例を示す。図９（ｂ）において、横軸は幅方向座標、縦軸は輝度レベルの積算値を示す。
【０１７５】
次に、一方側幅方向演算領域設定器２３ａは、被測定物体１の一端部２８ａの幅方向演算領域設定方法の一例として、図９（ｂ）の横軸方向を左から右方向にサーチしていく時、定められた所定の閾値ＳＬｗを初めて越えた交点座標をＳＬｗｐとして、このＳＬｗｐを一方側スリット状光光源２ａが照射したスリット状光像１１ａの一端部１２ａの座標−Ｗａとして演算する。
【０１７６】
ここで、一方側幅方向演算領域設定器２３ａにおける閾値ＳＬｗの設定方法は、例えば、図４（ｂ）の一方側２次元撮像結果５ａの輝度分布を高さ方向に積算した輝度レベルの最大値を求めて、この最大値の例えば５０%を閾値ＳＬｗとして設定する。
【０１７７】
一方側幅方向演算領域設定器２３ａは、このような演算方法によって、被測定物体１の一端部２８ａの座標−Ｗａを含む所定の領域として、演算領域１３ａの幅方向演算領域１６ａおよび高さ方向演算領域１７ａを設定する。
【０１７８】
例えば、一方側幅方向演算領域設定器２３ａは、演算領域１３ａを、座標−Ｗａを含む、−（Ｗａ＋ｓ）から−（Ｗａ−ｔ）とし、被測定物体１１の高さ方向の積算領域を配列として下式（７）とする。
【０１７９】
−（Ｗａ＋ｓ）=ｕ、−（Ｗａ−ｔ）＝ｖ ・・・（７）
なお、他方側演算領域設定部６ｂにおける幅方向積算領域指定器２５ｂ、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂ、高さ方向演算領域設定器２４ｂ、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂ、他方側幅方向演算領域設定器２３ｂも、一方側演算領域設定部６ａにおける幅方向積算領域指定器２５ａ、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａ、高さ方向演算領域設定器２４ａ、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａ、一方側幅方向演算領域設定器２３ａと同様に、他方側２次元撮像結果５ｂを入力して演算を行う。
【０１８０】
従って、実施の形態５に係る幅測定装置は、実施の形態３の幅測定装置と同様の効果が得られると共に、一方側演算領域設定部６ａと、他方側演算領域設定部６ｂとにおいて、幅方向積算領域指定器２５ａ、一方側高さ方向輝度分布積算器２１ａ、高さ方向演算領域設定器２４ａ、一方側幅方向輝度分布積算器１８ａ、一方側幅方向演算領域設定器２３ａ、幅方向積算領域指定器２５ｂ、他方側高さ方向輝度分布積算器２１ｂ、高さ方向演算領域設定器２４ｂ、他方側幅方向輝度分布積算器１８ｂ、他方側幅方向演算領域設定器２３ｂを備えることで、演算領域を限定することができ、演算領域を限定することによって、被測定物体１の幅を高速に測定することができる。
【０１８１】
また、実施の形態５に係る幅測定装置は、演算領域の設定精度を向上することができるので、より演算領域を狭い領域で正確に限定することができる。
【０１８２】
また、実施の形態５に係る幅測定装置は、被測定物体１１は搬送方向に移動し、この被測定物体１１が所定距離搬送毎に一方側２次元撮像結果５ａおよび他方側２次元撮像結果５ｂが得られる。従って、被測定物体１１の搬送速度が速い場合には、一方側２次元撮像結果５ａの処理を高速にかつ効率的に処理演算する必要がある。
【０１８３】
また、実施の形態５に係る幅測定装置は、前記の演算領域を設定することによって、処理演算領域を限定することにより、撮像結果毎の演算処理時間を高効率に実行することができ、被測定物体１１が高速に搬送される場合にも測定することができる。
【０１８４】
実施の形態６．
図１２は、この発明の実施の形態６の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【０１８５】
実施の形態６の幅測定装置は、図１２に示すように、図１に示す実施の形態１の幅測定装置に対し、一端部幅方向座標演算部７ａと一端部高さ方向座標演算部８ａの前段に、一方側２次元撮像結果５ａの座標を変換する座標変換器１５ａを設けたことを特徴とするもので、それ以外の構成は、図１に示す実施の形態１の幅測定装置と同じである。従って、図１に示す実施の形態１の幅測定装置の構成と同じ構成には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１８６】
図１３（ａ），（ｂ）は、それぞれ、実施の形態６の座標変換器１５ａにおいて座標変換された一方側２次元画像結果５ａの座標変換結果の例と、座標変換を行っていない他方側２次元画像結果５ｂの例とを示す説明図である。
【０１８７】
つまり、図３（ａ）に示す座標変換を行っていない一方側２次元画像結果５ａの例と、図１３（ａ）に示す座標変換器１５ａによって座標変換された一方側２次元画像結果５ａの例とを比較すると明らかだが、座標変換器１５ａにより一方側２次元画像結果５ａの幅方向座標の極性が切替わっている。なお、他端部幅方向座標演算部７ｂと他端部高さ方向座標演算部８ｂの前段に、他方側２次元撮像結果５ｂの座標を変換する座標変換器１５ａを設けていないので、図１３（ｂ）に示す他方側２次元画像結果５ｂは、図３（ｂ）と同じである。
【０１８８】
このように、座標変換器１５ａを設けると、図１３（ａ），（ｂ）それぞれに示す座標変換された一方側２次元画像結果５ａの座標変換結果の例と、座標変換を行っていない他方側２次元画像結果５ｂの例との極性が同一になり、それ以外は、実施の形態１の幅測定装置と同様である。
【０１８９】
従って、実施の形態６の幅測定装置によっても、実施の形態１の幅測定装置と同様の効果が得られる。
【０１９０】
実施の形態７．
図１４は、この発明の実施の形態７の幅測定装置全体の構成例を示す構成図である。
【０１９１】
図１３に示す実施の形態６の幅測定装置では、一端部幅方向座標演算部７ａと一端部高さ方向座標演算部８ａの前段に、一方側２次元撮像結果５ａの座標を変換する座標変換器１５ａを設けて、一方側２次元画像結果５ａの幅方向座標の極性を逆転処理するように説明したが、図１４に示す実施の形態７の幅測定装置では、座標変換器１５ａを設けずに、図１４に示すように、一方側２次元撮像部４ａの取り付け部１４ａと、他方側２次元撮像部４ｂの取り付け部１４ｂとを上下反対にして取り付けて、一方側２次元画像結果５ａの幅方向座標の極性を逆転処理する。
【０１９２】
このように一方側２次元撮像部４ａと他方側２次元撮像部４ｂの取り付け位置を上下逆にすることによっても、一方側２次元画像結果５ａの幅方向座標と、他方側２次元画像結果５ｂの幅方向座標の極性が、実施の形態６と同様に、同一になり、それ以外は、実施の形態１の幅測定装置と同様である。
【０１９３】
従って、実施の形態７の幅測定装置によっても、実施の形態６の幅測定装置と同様に、実施の形態１の幅測定装置と同様の効果が得られる。
【０１９４】
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ものではない。本発明は、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とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１９５】
１ 被測定物体
２ａ 一方側スリット状光光源
２ｂ 他方側スリット状光光源
３ａ 一方側撮像領域
３ｂ 他方側撮像領域
４ａ 一方側２次元撮像部
４ｂ 他方側２次元撮像部
５ａ 一方側２次元撮像結果
５ｂ 他方側２次元撮像結果
６ａ 一方側演算領域設定部
６ｂ 他方側演算領域設定部
７ａ 一端部幅方向座標演算部
７ｂ 他端部幅方向座標演算部
８ａ 一端部高さ方向座標演算部
８ｂ 他端部高さ方向座標演算部
９ａ 一端部位置演算部
９ｂ 他端部位置演算部
１０ 幅演算部
１８ａ 一方側幅方向輝度分布積算器
１８ｂ 他方側幅方向輝度分布積算器
１９ａ 一方側幅方向輝度分布微分演算器
１９ｂ 他方側幅方向輝度分布微分演算器
２０ａ 一方側幅方向輝度微分分布重心演算器
２０ｂ 他方側幅方向輝度微分分布重心演算器
２１ａ 一方側高さ方向輝度分布積算器
２１ｂ 他方側高さ方向輝度分布積算器
２２ａ 一方側高さ方向輝度分布重心演算器
２２ｂ 他方側高さ方向輝度分布重心演算器
２３ａ 一方側幅方向演算領域設定器
２３ｂ 他方側幅方向演算領域設定器
２４ａ 一方側高さ方向演算領域設定器
２４ｂ 他方側高さ方向演算領域設定器
２５ａ 一方側幅方向積算領域指定器
２５ｂ 他方側幅方向積算領域指定器
２９ｂ 極性反転演算器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物体の上方より外側に配置され、被測定物体の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体の幅方向における一方側端部に照射する一方側スリット状光光源と、
前記被測定物体の上方に配置され、前記一方側スリット状光光源によって前記被測定物体の表面上に照射された前記スリット状光を撮像する一方側２次元撮像部と、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の幅方向座標を演算する一端部幅方向座標演算部と、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の高さ方向座標を演算する一端部高さ方向座標演算部と、
前記一端部幅方向座標演算部が演算した前記一方側端部の幅方向座標と、前記一端部高さ方向座標演算部が演算した前記一方側端部の高さ方向座標とに基づいて、前記一方側端部の空間位置を演算する一端部位置演算部と、
前記被測定物体の上方より外側でかつ前記一方側スリット状光光源に対し前記被測定物体の幅方向の反対側に配置され、前記被測定物体の幅方向に平行なスリット状光を、前記被測定物体の幅方向における前記一方側端部の反対側となる他方側端部に照射する他方側スリット状光光源と、
前記被測定物体の上方に配置され、前記他方側スリット状光光源によって前記被測定物体の表面上に照射された前記スリット状光を撮像する他方側２次元撮像部と、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の幅方向座標を演算する他端部幅方向座標演算部と、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の高さ方向座標を演算する他端部高さ方向座標演算部と、
前記他端部幅方向座標演算部が演算した前記他方側端部の幅方向座標と、前記他端部高さ方向座標演算部が演算した前記他方側端部の高さ方向座標とに基づいて、前記他方側端部の空間位置を演算する他端部位置演算部と、
前記一端部位置演算部が演算した前記一方側端部の空間位置と、前記他端部位置演算部が演算した前記他方側端部の空間位置とに基づいて、前記被測定物体の幅を演算する幅演算部と、
を備えることを特徴とする幅測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の幅測定装置において、
前記一端部幅方向座標演算部は、それぞれ、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、
前記一方側幅方向輝度分布積算器で得られた前記幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する一方側幅方向輝度分布微分演算器と、
前記一方側幅方向輝度分布微分演算器で得られた前記幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する一方側幅方向輝度微分分布重心演算器とを備え、
前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の幅方向座標を演算し、
前記一端部高さ方向座標演算部は、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記一方側高さ方向輝度分布積算器で得られた前記高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する一方側高さ方向輝度分布重心演算器とを備え、
前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の高さ方向座標を演算する一方、
前記他端部幅方向座標演算部は、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、
前記他方側幅方向輝度分布積算器で得られた前記幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する他方側幅方向輝度分布微分演算器と、
前記他方側幅方向輝度分布微分演算器で得られた前記幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する他方側幅方向輝度微分分布重心演算器とを備え、
前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の幅方向座標を演算し、
前記他端部高さ方向座標演算部は、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記他方側高さ方向輝度分布積算器で得られた前記高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する他方側一方側高さ方向輝度分布重心演算器とを備え、
前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の高さ方向座標を演算する、
ことを特徴とする幅測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の幅測定装置において、
さらに、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における端部近傍の部分領域を演算領域として設定する一方側演算領域設定部と、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における端部近傍の部分領域を演算領域として設定する他方側演算領域設定部と、
を備えることを特徴とする幅測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の幅測定装置において、
前記一方側演算領域設定部は、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、
前記一方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記一端部幅方向座標演算部に対し設定する一方側幅方向演算領域設定器と、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を、前記一方側幅方向演算領域設定器によって設定された幅方向の演算領域において積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記一方側高さ方向輝度分布積算器で積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記一端部高さ方向座標演算部に対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器と、を備える一方、
前記他方側演算領域設定部は、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、
前記他方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記他端部幅方向座標演算部に対し設定する他方側幅方向演算領域設定器と、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を、前記他方側幅方向演算領域設定器によって設定された幅方向の演算領域において積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記他方側高さ方向輝度分布積算器で積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記他端部高さ方向座標演算部に対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器とを備える、
ことを特徴とする幅測定装置。
【請求項５】
請求項３に記載の幅測定装置において、
前記一方側演算領域設定器は、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果に基づいて幅方向の積算領域を指定する一方側幅方向積算領域指定器と、
前記一方側幅方向積算領域指定器によって指定された積算領域に基づいて、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記一方側高さ方向輝度分布積算器で積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記一端部高さ方向座標演算部に対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器と、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における幅方向の輝度分布を、前記一方側高さ方向演算領域設定器によって設定された高さ方向の演算領域において積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、
前記一方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記一端部幅方向座標演算部に対し設定する一方側幅方向演算領域設定器とを備える一方、
前記他方側演算領域設定器は、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果に基づいて幅方向の積算領域を指定する他方側幅方向積算領域指定器と、
前記他方側幅方向積算領域指定器によって指定された積算領域に基づいて、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記他方側高さ方向輝度分布積算器で積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記他端部高さ方向座標演算部に対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器と、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における幅方向の輝度分布を、前記他方側高さ方向演算領域設定器によって設定された高さ方向の演算領域において積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、
前記他方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記他端部幅方向座標演算部に対し設定する他方側幅方向演算領域設定器とを備える、
ことを特徴とする幅測定装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一の請求項に記載の幅測定装置において、
さらに、
前記一方側２次元撮像部または前記他方側２次元撮像部のいずれか一方の後段に、
前記一方側２次元撮像部または前記他方側２次元撮像部が撮像した前記スリット状光の像の幅方向座標を変換する座標変換器を有する、
ことを特徴とする幅測定装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれか一の請求項に記載の幅測定装置において、
前記一方側２次元撮像部と、前記他方側２次元撮像部とを上下逆に取り付ける、
ことを特徴とする幅測定装置。
【請求項１】
被測定物体の上方より外側に配置され、被測定物体の幅方向に平行なスリット状光を被測定物体の幅方向における一方側端部に照射する一方側スリット状光光源と、
前記被測定物体の上方に配置され、前記一方側スリット状光光源によって前記被測定物体の表面上に照射された前記スリット状光を撮像する一方側２次元撮像部と、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の幅方向座標を演算する一端部幅方向座標演算部と、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の高さ方向座標を演算する一端部高さ方向座標演算部と、
前記一端部幅方向座標演算部が演算した前記一方側端部の幅方向座標と、前記一端部高さ方向座標演算部が演算した前記一方側端部の高さ方向座標とに基づいて、前記一方側端部の空間位置を演算する一端部位置演算部と、
前記被測定物体の上方より外側でかつ前記一方側スリット状光光源に対し前記被測定物体の幅方向の反対側に配置され、前記被測定物体の幅方向に平行なスリット状光を、前記被測定物体の幅方向における前記一方側端部の反対側となる他方側端部に照射する他方側スリット状光光源と、
前記被測定物体の上方に配置され、前記他方側スリット状光光源によって前記被測定物体の表面上に照射された前記スリット状光を撮像する他方側２次元撮像部と、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の幅方向座標を演算する他端部幅方向座標演算部と、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の高さ方向座標を演算する他端部高さ方向座標演算部と、
前記他端部幅方向座標演算部が演算した前記他方側端部の幅方向座標と、前記他端部高さ方向座標演算部が演算した前記他方側端部の高さ方向座標とに基づいて、前記他方側端部の空間位置を演算する他端部位置演算部と、
前記一端部位置演算部が演算した前記一方側端部の空間位置と、前記他端部位置演算部が演算した前記他方側端部の空間位置とに基づいて、前記被測定物体の幅を演算する幅演算部と、
を備えることを特徴とする幅測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の幅測定装置において、
前記一端部幅方向座標演算部は、それぞれ、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、
前記一方側幅方向輝度分布積算器で得られた前記幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する一方側幅方向輝度分布微分演算器と、
前記一方側幅方向輝度分布微分演算器で得られた前記幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する一方側幅方向輝度微分分布重心演算器とを備え、
前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の幅方向座標を演算し、
前記一端部高さ方向座標演算部は、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記一方側高さ方向輝度分布積算器で得られた前記高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する一方側高さ方向輝度分布重心演算器とを備え、
前記被測定物体上のスリット状光の像における前記一方側端部の高さ方向座標を演算する一方、
前記他端部幅方向座標演算部は、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、
前記他方側幅方向輝度分布積算器で得られた前記幅方向の輝度分布を幅方向に微分演算する他方側幅方向輝度分布微分演算器と、
前記他方側幅方向輝度分布微分演算器で得られた前記幅方向の輝度分布微分値から幅方向の輝度分布の重心を演算する他方側幅方向輝度微分分布重心演算器とを備え、
前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の幅方向座標を演算し、
前記他端部高さ方向座標演算部は、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、高さ方向の輝度分布を幅方向に積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記他方側高さ方向輝度分布積算器で得られた前記高さ方向の輝度分布から高さ方向の輝度分布の重心を演算する他方側一方側高さ方向輝度分布重心演算器とを備え、
前記被測定物体上のスリット状光の像における前記他方側端部の高さ方向座標を演算する、
ことを特徴とする幅測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の幅測定装置において、
さらに、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における端部近傍の部分領域を演算領域として設定する一方側演算領域設定部と、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された前記被測定物体上のスリット状光の像における端部近傍の部分領域を演算領域として設定する他方側演算領域設定部と、
を備えることを特徴とする幅測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の幅測定装置において、
前記一方側演算領域設定部は、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、
前記一方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記一端部幅方向座標演算部に対し設定する一方側幅方向演算領域設定器と、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を、前記一方側幅方向演算領域設定器によって設定された幅方向の演算領域において積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記一方側高さ方向輝度分布積算器で積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記一端部高さ方向座標演算部に対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器と、を備える一方、
前記他方側演算領域設定部は、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果において、幅方向の輝度分布を高さ方向に積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、
前記他方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記他端部幅方向座標演算部に対し設定する他方側幅方向演算領域設定器と、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を、前記他方側幅方向演算領域設定器によって設定された幅方向の演算領域において積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記他方側高さ方向輝度分布積算器で積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記他端部高さ方向座標演算部に対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器とを備える、
ことを特徴とする幅測定装置。
【請求項５】
請求項３に記載の幅測定装置において、
前記一方側演算領域設定器は、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果に基づいて幅方向の積算領域を指定する一方側幅方向積算領域指定器と、
前記一方側幅方向積算領域指定器によって指定された積算領域に基づいて、前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を積算する一方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記一方側高さ方向輝度分布積算器で積算された一方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記一端部高さ方向座標演算部に対し設定する一方側高さ方向演算領域設定器と、
前記一方側２次元撮像部によって撮像された一方側２次元撮像結果における幅方向の輝度分布を、前記一方側高さ方向演算領域設定器によって設定された高さ方向の演算領域において積算する一方側幅方向輝度分布積算器と、
前記一方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記一端部幅方向座標演算部に対し設定する一方側幅方向演算領域設定器とを備える一方、
前記他方側演算領域設定器は、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果に基づいて幅方向の積算領域を指定する他方側幅方向積算領域指定器と、
前記他方側幅方向積算領域指定器によって指定された積算領域に基づいて、前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における高さ方向の輝度分布を積算する他方側高さ方向輝度分布積算器と、
前記他方側高さ方向輝度分布積算器で積算された他方側の高さ方向の輝度分布に基づいて、高さ方向の演算領域を、前記他端部高さ方向座標演算部に対し設定する他方側高さ方向演算領域設定器と、
前記他方側２次元撮像部によって撮像された他方側２次元撮像結果における幅方向の輝度分布を、前記他方側高さ方向演算領域設定器によって設定された高さ方向の演算領域において積算する他方側幅方向輝度分布積算器と、
前記他方側幅方向輝度分布積算器によって得られた前記幅方向の輝度分布をもとに幅方向の演算領域を、前記他端部幅方向座標演算部に対し設定する他方側幅方向演算領域設定器とを備える、
ことを特徴とする幅測定装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一の請求項に記載の幅測定装置において、
さらに、
前記一方側２次元撮像部または前記他方側２次元撮像部のいずれか一方の後段に、
前記一方側２次元撮像部または前記他方側２次元撮像部が撮像した前記スリット状光の像の幅方向座標を変換する座標変換器を有する、
ことを特徴とする幅測定装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれか一の請求項に記載の幅測定装置において、
前記一方側２次元撮像部と、前記他方側２次元撮像部とを上下逆に取り付ける、
ことを特徴とする幅測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１５３６１（Ｐ２０１３−１５３６１Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７１４０（Ｐ２０１１−１４７１４０）
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（５０１１３７６３６）東芝三菱電機産業システム株式会社 (904)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（５０１１３７６３６）東芝三菱電機産業システム株式会社 (904)
【Ｆターム（参考）】
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