使用了CCD摄像机的测定装置以及其响应时间的缩短方法制造方法及图纸

测定装置（100）的响应时间的缩短方法，在预先设定的控制周期的时间内，控制CCD摄像机的曝光时间，所述缩短方法的特征在于，CCD摄像机采用同时得到不同透射率的2个以上的滤光器输出的摄像机，透射率为εND1＞εND2＞…εNDi＞εNDi＋1＞…＞εNDi＋n，是使检测出输入光量的最小值的透射率εNDi高的第一滤光器的摄像机输出的测定范围的饱和值、与透射率εNDi＋1低的第二滤光器的摄像机输出的测定范围的最小值重叠那样的透射率，在第一滤光器的摄像机输出饱和的情况下，根据第二滤光器的摄像机输出，或者，根据透射率εNDi与透射率εNDi＋1的比率，求取换算为第一滤光器的摄像机输出的曝光时间的校正增益，以前次的控制周期检测输入光量，以下次的控制周期更新第一滤光器的摄像机的曝光时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对被测定物照射激光线、由CCD摄像机检测出来自被测定物的发射光 的位置变化、测定被测定物的形状等的使用了 CCD摄像机的测定装置。
技术介绍
作为钢板等各种原材料的形状的测定装置，有如下这样的使用CCD摄像机的测定 装置对钢板照射激光线，用CCD摄像机来检测其反射光的位置变化，对被测定物的形状等 进行测定(例如，参照专利文献I。)。一般来说，由于在钢板等的制造工艺中使用的测定装置，对从搬运的钢板的前端 部到尾端(后端)部进行测定，利用测定量的良否来判定产品的成品率，所以成为能进行测 定的前端部的位置是重要的。例如，在使用了专利文献I中公开的距离测定装置的厚度测定装置的情况下，能 测定从钢板前端部的哪个位置起是满足产品规格的厚度是很重要的功能。也将从该前端到 能进行正确测定的位置的响应时间称为前端响应。然而，由于在接收来自钢板的激光线的反射光来对距离进行测定的距离测定装置 的情况下，反射光的状态在钢板前端部的反射特性呈多样性变化，所以CCD摄像机的输出 饱和、或者成为噪声等级以下而变得不稳定，有前端响应变慢的问题。在以往的光学式的距离测定装置的情况下，具备CCD摄像机输出恒定那样的控制 电路，谋求检测信号的稳定化。在具备线扫描型的CCD摄像机的距离测定装置的情况下，具 备以使CCD摄像机的输出在恒定的范围内稳定化的方式对CCD摄像机的曝光时间(在CCD 的情况下，也说成积蓄时间、或者快门时间，但以后，说成在此的曝光时间。)进行控制并对 信号等级进行控制的AGC (Automatic Gain Control,自动增益控制)功能。一般来说，线扫描型的CCD摄像机的AGC的响应，如图12所示那样，需要预先设定 的测定装置的控制周期(也可说成测定周期或者运算周期)的3倍的时间。即，在预先设定 的控制周期中，其曝光时间的变更需要检测/存储CCD摄像机信号的第一控制周期Sp1、进行 所存储的CCD摄像机数据的读出的第二控制周期Sp2、用于根据读出的摄像机数据决定求得 预先设定的CCD摄像机信号的等级的曝光时间的第三控制周期Sp3的、控制周期Sp的3倍 的时间。在能在相同的控制周期内结束读出、运算的条件的情况下，还能采用2倍的控制周 期。曝光时间在预先设定的控制周期的时间的范围中，以控制周期单位进行更新，对 CCD摄像机输出进行控制。然而，由于在CCD摄像机信号设定为以CCD摄像机的饱和曝光量 的10%能测定的曝光时间的情况下，相对于该10%的CCD摄像机的输出为10倍以上的输 入光量而成为饱和状态，所以在有10倍以上的输入光量的情况下，无法对曝光时间进行控 制。例如，在预测中在钢板的前端部的受光光量根据反射率及其扩散特性的变化至少 需要最小输入光量的200倍左右，无法避免饱和状态。因此，考虑了在CCD摄像机中设定对受光光量进行减量的光学滤光器，对受光光量进行检测并变更曝光时间的方法。但是，在该情况下，需要光学滤光器的机械式的设定时间，有前端响应显著变慢的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3966804号公报(图1，第I页)。专利技术的概要专利技术要解决的课题如上所述，在具备线扫描型CCD摄像机的测定装置的情况下，在预先设定的控制周期中的曝光时间的设定中，在有超过CCD摄像机的饱和曝光量的过大输入光量的情况下，需要用于检测该输入光量的强度的程度的单元，无法在最短时间进行更新曝光时间的控制。因此，存在测定装置的响应时间变慢的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而做成的，其目的在于，提供一种在预先设定的控制周期的时间内控制曝光时间的CCD摄像机中，对于超过该CCD摄像机的饱和曝光量的过大输入光量，能得到可在最短时间进行测定的CCD摄像机信号的测定装置、以及其响应时间的缩短方法。为了实现上述目的，本实施方式的使用了 CCD摄像机的测定装置具备检测部和控制部，所述检测部具备对被测定物的表面照射激光束的光源部和检测该激光束的反射光的线扫描型的CCD摄像机，所述控制部根据所述CCD摄像机的输出求取该测定物的形状等测定量，所述测定装置的特征在于，所述控制部具备控制电路，生成由该控制部求得的测定量的控制周期信号，并将其提供到该控制部内的各部，并且，输入所述CCD摄像机的摄像机输出信号并进行传送；存储器，存储从所述控制电路传送的摄像机输出信号；AGC电路部， 对存储的所述摄像机输出信号的摄像机数据与预先设定的摄像机输出等级的设定值进行比较，以使该摄像机输出为恒定的方式控制在所述CCD摄像机的所述控制周期的时间内设定的曝光时间；以及运算部，根据由所述AGC电路部控制的所述CCD数据，求取所述测定量， 所述CCD摄像机采用同时得到线扫描型的多个不同透射率的每个ND滤光器的输出的摄像机，所述ND滤光器包括透射率ε ND0的第一 ND滤光器、透射率ε ND1的第二 ND滤光器、透射率ε·的第三ND滤光器，所述透射率的大小为εΝΜ> ε m > ε ND2，而且，是使所述第一 ND滤光器的摄像机输出的饱和值和所述第二 ND滤光器的测定范围的下限值、还有所述第二 ND滤光器的饱和值和所述第三ND滤光器的测定范围的下限值分别重叠那样的透射率， 所述AGC电路部判定所述第一 ND滤光器的摄像机输出是否饱和，在不饱和的情况下，求取所述摄像机输出等级的设定值与该第一 ND滤光器的输出Dtl的比率，并求取第一校正增益 α 1，进而，求取与求得的第一校正增益对应的曝光时间，将校正前的 曝光时间更新为所述曝光时间，在所述第一 ND滤光器的摄像机输出饱和的情况下，进一步判定所述第二 ND滤光器的摄像机输出饱和/不饱和，在所述第二 ND滤光器的摄像机输出不饱和的情况下，对该第二 ND滤光器2摄像机输出D1，根据所述设定值与所述第一 ND滤光器的输出D1的比率，求取第二校正增益，进而，求取与求得的的第二校正增益对应的曝光时间，将校正前的曝光时间更新为所述曝光时间，在所述第二 ND滤光器的摄像机输出饱和的情况下，对该第三ND滤光器的摄像机输出D2，根据所述设定值与所述第一 ND滤光器的输出的比率，求取第三校正增益，进而，求取与求得的第三校正增益对应的曝光时间，将校正前的曝光时间更新为所述曝光时间，在有使所述CCD摄像机的所述第一 ND滤光器的摄像机输出饱和那样的过大输入光量的情况下，对其程度，根据所述第二 ND滤光器的摄像机输出或者所述第三ND滤光器的摄像机输出，求取对所述第一 ND滤光器的校正增益，能用一次曝光时间的变更进行测定。为了实现上述目的，本实施方式的使用了 C⑶摄像机的测定装置，具备检测部和控制部，所述检测部具备对被测定物的表面照射激光束的光源部和检测该激光束的反射光的位置的线扫描型的CCD摄像机，所述控制部根据所述CCD摄像机的输出求取该测定物的形状等测定量，所述测定装置的特征在于，所述控制部具备控制电路，生成由该控制部求得的测定量的控制周期信号，并将其提供到该控制部内的各部，并且，输入所述CCD摄像机的摄像机输出信号并进行传送；存储器，存储从所述控制电路传送的摄像机输出信号；AGC 电路部，对存储的所述摄像机输出信号的摄像机数据与预先设定的摄像机输出等级的设定值进行比较，以使该摄像机输出为恒定的方式控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.04 JP 2011-0829471.一种使用了 CCD摄像机的测定装置，具备检测部和控制部，所述检测部具备对被测定物的表面照射激光束的光源部和检测该激光束的反射光的线扫描型的CCD摄像机，所述控制部根据所述CCD摄像机的输出求取该测定物的形状等测定量，所述测定装置的特征在于，所述控制部具备控制电路，生成由该控制部求得的测定量的控制周期信号，并将其提供到该控制部内的各部，并且，输入所述CCD摄像机的摄像机输出信号并进行传送；存储器，存储来自所述CCD摄像机的从所述控制电路传送的摄像机输出信号；AGC电路部，对存储的所述摄像机输出信号的摄像机数据与预先设定的摄像机输出等级的设定值进行比较，以使该摄像机输出为恒定的方式控制在所述CCD摄像机的所述控制周期的时间内设定的曝光时间；以及运算部，根据由所述AGC电路部控制的所述CCD数据，求取所述测定量，所述CCD摄像机采用同时得到线扫描型的多个不同透射率的每个ND滤光器的输出的摄像机，所述ND滤光器包括透射率ε ND0的第一 ND滤光器、透射率ε ND1的第二 ND滤光器、透射率ε ND2的第三ND滤光器，所述透射率的大小为Endi > ε·，而且，是使所述第一 ND滤光器的摄像机输出的饱和值和所述第二 ND滤光器的测定范围的下限值、还有所述第二 ND滤光器的饱和值和所述第三ND滤光器的测定范围的下限值分别重叠那样的透射率，所述AGC电路部判定所述第一 ND滤光器的摄像机输出是否饱和，在不饱和的情况下，求取所述摄像机输出等级的设定值与该第一 ND滤光器的输出Dtl的比率，并求取第一校正增益α 1，进而，求取与求得的第一校正增益对应的曝光时间，将校正前的曝光时间更新为所述曝光时间，在所述第一 ND滤光器的摄像机输出饱和的情况下，进一步判定所述第二 ND滤光器的摄像机输出饱和/不饱和，在所述第二 ND滤光器的摄像机输出不饱和的情况下，对该第二ND滤光器2摄像机输出D1，根据所述设定值与所述第一 ND滤光器的输出D1的比率，求取第二校正增益，进而，求取与求得的第二校正增益对应的曝光时间，将校正前的曝光时间更新为所述曝光时间，在所述第二 ND滤光器的摄像机输出饱和的情况下，对该第三ND滤光器的摄像机输出D2,根据所述设定值与所述第一 ND滤光器的输出的比率，求取第三校正增益，进而，求取与求得的第三校正增益对应的曝光时间，将校正前的曝光时间更新为所述曝光时间，在有使所述CCD摄像机的所述第一 ND滤光器的摄像机输出饱和那样的过大输入光量的情况下，对其程度，根据所述第二 ND滤光器的摄像机输出或者所述第三ND滤光器的摄像机输出，求取对所述第一 ND滤光器的校正增益，能用一次曝光时间的变更进行测定。2.一种使用了 CCD摄像机的测定装置，具备检测部和控制部，所述检测部具备对被测定物的表面照射激光束的光源部和检测该激光束的反射光的位置的线扫描型的CCD摄像机，所述控制部根据所述CCD摄像机的输出求取该测定物的形状等测定量，所述测定装置的特征在于，所述控制部具备控制电路，生成由该控制部求得的测定量的控...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹村将太，西川政光，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：
国别省市：