CN102422146A - 用于测量不稳定移动片材的性质的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种方法包括接收（604）与材料片材（108）的性质相关联的多个偏倚的测量结果（552），其中，所述偏倚的测量结果对应于多个已知片材几何结构。该方法还包括使用偏倚的测量结果来确定（610）与片材的性质相关联的无偏倚的测量结果（556），其中，所述无偏倚的测量结果对应于标称片材几何结构（554）。该方法还包括存储和/或输出（612）无偏倚的测量结果。确定无偏倚的测量结果可以包括使用偏倚的测量结果及其相应的片材几何结构来执行回归，以识别在标称片材几何结构处的片材性质的估计值。可以使用一个或多个传感器（206）来生成偏倚的测量结果，并且片材在偏倚的测量结果生成期间可以不是稳定的。还可以诸如通过改变片材的倾斜角、曲率和/或位置来产生附加的片材几何结构。

Description

用于测量不稳定移动片材的性质的设备和方法

技术领域

本公开一般地涉及测量系统，且更具体地涉及用于测量不稳定移动片材的性质的设备和方法。

背景技术

常常在各种行业中且以多种方式使用材料的片材。这些材料可以包括纸、塑料以及以薄板或片材制造或处理的其它材料。作为特定示例，长的纸制片材或其他材料可以被制造并被成卷地收集。

常常必需或期望在正在制造或处理片材时测量材料片材的一个或多个性质。例如，在纸张制造过程中，常常期望测量片材的性质（诸如其色彩、光泽或雾度（haze））以检验该片材是否在某些规格内。然后可以对片材制造过程进行调整以保证片材性质在期望的（一个或多个）范围内。

涉及片材的许多光学的和基于图像的测量常常要求将片材限制在特定的位置上或平 面中。例如，常常存在提供适当的片材测量的窄的工作距离范围（从传感器至片材）和/或窄的倾斜角范围（相对于片材的照射或检查）。与预期或要求的距离、角度或其它几何结构的偏差可以引起测量结果的偏倚、不确定性或其它误差。此问题在进行移动片材的测量时变得更加明显，该移动片材可能随着其经过传感器或在传感器之间通过而摆动或以其他方式移动。

用于约束片材几何结构的现有解决方案常常具有有限的用途。例如，使片材针对一个传感器稳定的解决方案可能在其它传感器附近干扰该片材。作为另一示例，接触解决方案实际上碰触片材，这可能对片材施加摩擦。这可能在片材上产生标记，增加片材损坏的风险，并产生设立接触解决方案方面的困难。作为再一示例，空气动力学装置常常不保证良好的片材位置或片材平面性，因为片材的位置在时间上可能是不稳定的，且可能随着片材张力而变。

发明内容

本公开提供了一种用于测量不稳定移动片材的性质的设备和方法。

在第一实施例中，一种方法包括接收与材料片材的性质相关联的多个偏倚的测量结果，其中，所述偏倚的测量结果对应于多个已知的片材几何结构。该方法还包括使用偏倚的测量结果来确定与片材的性质相关联的无偏倚的测量结果，其中，所述无偏倚的测量结果对应于标称的片材几何结构。该方法进一步包括存储和/或输出无偏倚的测量结果。

在第二实施例中，设备包括至少一个存储器，其被配置成存储与材料片材的性质相关联的多个偏倚的测量结果，其中，所述偏倚的测量结果对应于多个已知的片材几何结构。所述设备还包括至少一个处理器，其被配置成使用偏倚的测量结果来确定与片材的性质相关联的无偏倚的测量结果，其中，所述无偏倚的测量结果对应于标称的片材几何结构。

在第三实施例中，计算机可读介质收录计算机程序。所述计算机程序包括用于获得与材料片材的性质相关联的多个偏倚的测量结果的计算机可读程序代码，其中，所述偏倚的测量结果对应于多个已知的片材几何结构。所述计算机程序还包括用于使用偏倚的测量结果来确定与片材的性质相关联的无偏倚的测量结果的计算机可读程序代码，其中，所述无偏倚的测量结果对应于标称的片材几何结构。所述计算机程序进一步包括用于基于无偏倚的测量结果来调整产生片材的系统的操作的计算机可读程序代码。

根据以下附图、说明和权利要求，对于本领域的技术人员而言，其他技术特征可能是容易地显而易见的。

附图说明

为了更透彻地理解本公开，现在对结合附图进行的以下说明进行参考，在附图中：

图1举例说明根据本公开的示例性纸生产系统；

图2举例说明根据本公开的用于测量不稳定移动片材的性质的示例性传感器组件；

图3举例说明根据本公开的用于测量不稳定移动片材的几何结构的示例性几何结构传感器；

图4A和4B举例说明根据本公开的用于确定不稳定移动片材的几何结构的示例性技术；

图5A和5B举例说明根据本公开的不稳定片材的示例性测量结果；和

图6举例说明根据本公开的用于测量不稳定移动片材的性质的示例性方法。

具体实施方式

下文讨论的图1至6和在本专利文献中用来描述本发明的原理的各种实施例仅仅是以示例的方式且不应以任何方式将其理解为限制本发明的范围。本领域的技术人员将理解的是，可以在任何类型的适当布置的装置或系统中实现本发明的原理。

图1举例说明根据本公开的示例性纸生产系统100。在本示例中，纸生产系统100包括造纸机102、控制器104和网络106。造纸机102包括用来生产纸制品、即在卷110处所收集的纸张108的各种组件。控制器104监视并控制造纸机102的操作，这可以帮助保持或增加由造纸机102生产的纸张108的质量。

在本示例中，造纸机102包括压头箱112，其跨越造纸机将纸浆悬浮液均匀地分配到连续移动的金属丝网筛或金属丝网113上。进入压头箱112的纸浆悬浮液可以包含例如0.2—3%的木纤维、填料和/或其它材料，其中悬浮液的其余部分是水。压头箱112可以包括稀释致动器阵列，其跨越片材向纸浆悬浮液中分配稀释水。稀释水可以用来帮助保证结果得到的纸张108在所述纸张108上具有更均匀的基本重量。压头箱112还可以包括堰唇致动器阵列，其控制跨越机器的堰板开口，纸浆悬浮液从该堰板开口离开压头箱112到移动的金属丝网筛或金属丝网113上。堰唇致动器阵列还可以用来控制纸的基本重量或跨越所述纸张108的纸的纤维取向角的分配。

诸如真空箱的排水元件阵列114去除尽可能多的水。蒸汽致动器阵列116产生渗透纸张108的热蒸汽并将蒸汽的潜热释放到纸张108中，从而跨越所述纸张分段地增加纸张108的温度。温度的增加可以允许更容易地从纸张108去除水。再润湿淋洒器致动器阵列118向纸张108的表面上添加小水滴（其可以被空气雾化）。再润湿淋洒器致动器阵列118可以用来控制纸张108的水分分布，减少或防止纸张108的过度干燥，或修正纸张108中的任何干燥条纹。

然后常常使纸张108穿过具有反转辊的若干辊隙的压光机。感应加热致动器阵列120将这些辊中的不同的辊的壳体表面加热。随着每个辊表面局部地加热，辊直径局部地扩展并因此增加咬合压力，这又局部地压缩纸张108。感应加热致动器阵列120因此可以用来控制纸张108的纸厚度（厚度）分布。压光机的辊隙还可以装配有其它致动器阵列，诸如空气淋洒器阵列或蒸汽淋洒器阵列，其可以用来控制纸张的光泽分布或光滑度分布。

在图1中示出两个附加的致动器122-124。浓浆流致动器122在压头箱112处控制接收到的进入浆的浓度。蒸气流致动器124控制从干燥筒传递至纸张108的热量。致动器122-124可以例如分别表示控制浆流或蒸气流的阀。这些致动器可以用于控制纸张108的干重和水分。可以使用附加的组件来进一步处理纸张108，诸如强度压光机（用于改善纸张的厚度、光滑度和光泽）或一个或多个涂层站（每个向纸的表面施加一层涂层剂（coatant）以改善纸张的光滑度和可印刷性）。同样地，可以使用附加的流致动器来控制浓浆中的不同类型的纸浆和填料材料的比例，并控制被混合到浆中的各种添加剂（诸如，助留剂或染料）的量。

这表示可以用来生产纸制品的一类造纸机102的简要说明。关于此类造纸机102的附加细节在本领域中是众所周知的且对于理解本公开而言是不需要的。并且，这表示可以在系统100中使用的一个特定类型的造纸机102。可以使用包括用于生产纸制品的任何其它或附加的组件的其它机器或装置。另外，本公开不限于与用于生产纸制品的系统一起使用，并且可以与处理所生产的纸的系统或者同生产或处理其它项目或材料的系统一起使用，所述其它项目或材料诸如塑料、纺织原料、金属箔或板、或作为移动的片材被制造或处理的其它或附加的材料。

为了控制造纸过程，可能连续地或反复地测量纸张108的一个或多个性质。可以在制造过程中的一个或各种阶段处测量片材性质。然后可以使用此信息诸如通过调整造纸机102内的各种致动器来调整造纸机102。这可以帮助补偿片材性质与期望目标的任何差异，这可以帮助保证片材108的质量。

如图1中所示，造纸机102包括扫描器126，其可以包括一个或多个传感器。扫描器126能够扫描纸张108并测量纸张108的一个或多个特性。例如，扫描器126可以包括用于测量纸张108的色彩、光泽、色泽、雾度、表面特征（诸如粗糙度、表面状况或表面特征的取向分布）或任何其它或附加特性的传感器。

扫描器126包括用于测量或检测纸张108的一个或多个特性的任何适当的一个或多个结构，诸如传感器组或阵列。扫描或移动传感器组表示用于测量片材性质的一个特定实施例。可以使用其它实施例，诸如使用固定传感器组或阵列的那些，所述固定传感器组或阵列跨越片材部署在一个或几个位置中、或跨越片材的整个宽度部署在多个位置中，从而使得基本上整个片材宽度得到测量。

控制器104从扫描器126接收测量数据并使用该数据来控制造纸机102。例如，控制器104可以使用测量数据来调整造纸机102中的各种致动器，从而使得纸张108具有在期望的性质处或附近的性质。控制器104包括用于控制造纸机102的至少一部分的操作的任何硬件、软件、固件或其组合，诸如比例积分微分（PID）控制器或横向机器方向（CDMD）模型预测控制器（MPC）。在本示例中，控制器104包括至少一个处理器128、存储所述处理器使用、生成或收集的数据和指令的至少一个存储器130、和至少一个网络接口132。

网络106被耦合到控制器104和造纸机102的各种组件（诸如致动器和扫描器126）。网络106促进系统100的组件之间的通信。网络106表示促进系统100中的组件之间的通信的任何适合的网络或网络组合。网络106可以例如表示有线或无线以太网、电信号网络（诸如HART或FOUNDATION FIELDBUS网络）、气动控制信号网络或任何其它或附加的（一个或多个）网络。

如下文更详细地描述的，在造纸机102的操作期间，纸张108可以相对于扫描器126具有可变的位置、倾斜或其它几何结构。结果，由扫描器126中的传感器获取的片材性质的测量结果通常是“偏倚的”，意指在不是用于测量的标称或理想的几何结构的非期望的或其它几何结构处获取该测量结果。为了对此进行补偿，使用来自传感器的多个偏倚的测量结果来确定片材性质的无偏倚的测量结果。“无偏倚的”测量结果表示估计在用于测量的标称或理想的几何结构处发生的片材性质的测量结果。

这样，允许纸张108在一个或多个片材性质的测量期间移动。不是尝试抑制片材108的几何变化，而是使用片材108的变化来辅助片材的性质的测量。事实上，可以在片材108中引发附加的几何变化以保证获得适当数目的偏倚的测量结果。这减少或消除了对传感器附近的片材稳定化机构的需要。此外，片材的性质的测量实际上能够受益于能够容易地实现的增加的几何变化。

虽然图1举例说明示例性纸生产系统100，但可以对图1进行各种修改。例如，可以使用其它系统来生产纸制品或其它产品。并且，虽然被示为包括具有各种组件和单个控制器104的单个造纸机102，但生产系统100可以包括任何数目的造纸机或具有任何适当结构的其它生产机器，并且系统100可以包括任何数目的控制器。另外，图1举例说明其中可以使用不稳定片材的偏倚的测量结果来确定无偏倚的片材性质的一个操作环境。此功能可以在任何其它适当系统中使用。

图2举例说明根据本公开的用于测量不稳定移动片材的性质的示例性传感器组件200。传感器组件200可以表示扫描器126的一个示例性实施方式。在本示例中，传感器组件200包括被间隙204（片材108从其中穿过）分离的两个传感器支架202a～202b。传感器支架202a～202b中的每一个包括一个或多个传感器206。传感器206测量片材108的一个或多个特性，诸如色彩、光泽、色泽、雾度、表面特征或片材108的任何其它或附加的特性。每个传感器206包括用于测量材料片材的一个或多个特性的任何适当结构，诸如光电传感器、电离室、光谱仪、照相机或机械传感器。机械传感器可以包括接触或非接触式卡尺探针。每个传感器206可以具有相对于片材108的任何适当的布置和位置。

传感器支架202a～202b中的每一个还包括用于在一个或多个位置处测量片材的几何结构的机构。例如，传感器支架202a～202b中的一个或多个可以包括至少一个几何结构传感器208，其可以使用任何适当技术来识别片材108相对于传感器206的距离、位置、倾斜或其它（一个或多个）几何特征。能够被传感器208使用的一个示例性技术是使用投影光学图案和图像检测器的下文描述的三角测量。

在本示例中，片材108移动穿过传感器支架202a～202b之间的间隙204。理想地，片材108将沿着传感器支架202a～202b之间的标称路径210行进（没有倾斜）。实际上，片材108通常在间隙204内移动。例如，片材108进入间隙204时的湍流（turbulent）超压和片材108离开间隙204时的湍流欠压常常导致片材的几何结构的不稳定性。并且，片材108的张力变化常常导致不同的片材位置和角度。另外，间隙204中的高剪切力和湍流可能导致片材108的位置和倾斜的变化。结果，片材108可能在间隙204内具有变化的位置和倾斜，其通常在包络212内。

片材108的变化的几何结构可能导致传感器206进行偏倚的测量。例如，可变的几何结构可能向许多表面测量结果中引入偏倚。这些偏倚可以包括由于与片材的表面上的标称照射强度分布或方向性的可变偏差而引起的偏倚。这些偏倚还可以包括阴影和特征对比的可变方向的偏倚，以及与镜面和特定非镜面反射的标称方向的可变偏差。对已知几何偏差的补偿在大多数情况下通常是不可行的。测量结果的偏倚常常是非遍历的，意指滤波是没有帮助的。并且，从一个几何结构到另一个的测量结果的调整常常要求对几何变化的灵敏度的模型，其通常不是预先可得到的。另外，此类模型常常要求随着几何结构的变化来测量用于片材性质的变化的参数。出于测量的目的试图使片材稳定的现有解决方案往往取得有限的成功。

依照本公开，片材108对于传感器206进行的测量而言是不稳定的，意指允许片材108的几何结构相对于传感器206的变化。替代地，几何结构传感器208诸如通过测量片材108的至少一个通过平面角（pass plane angle）或到片材108上的至少一个点的距离来测量片材108的几何结构。使用传感器206，在多个已知几何结构（其可以包括或可以不包括标称几何结构）中的每一个处进行片材性质的偏倚测量。然后可以根据该组偏倚的测量结果及其测量几何结构来确定片材性质的无偏倚的测量结果。使用偏倚的测量结果，还可以确定其它值，诸如片材性质对几何结构的变化的灵敏度或用于无偏倚的测量结果的稳健性估计。可以反复地使用相同的过程或类似过程来测量片材108的一个或多个性质。

在下文描述的图3至6中示出了关于用于使用偏倚的测量结果来确定片材性质的无偏倚的测量结果的此技术的附加细节。请注意，可以使用（一个或多个）任何适当的组件来使用偏倚的测量结果来计算片材性质的无偏倚的测量结果，诸如传感器组件200、控制器104或独立单元或其它单元。还请注意，可以将此技术用于片材的任何适当性质的任何适当测量。示例性测量可以包括使用一个或多个独立波长带或光谱测量进行的标量、一维或二维的光学测量。示例性片材性质可以包括诸如片材的表面的粗糙度或表面状况的统计性质、片材的表面上的压花或压印的标记的几何性质、或片材的表面上的分段线性表面特征（类似于标记的边缘或纤维）的取向分布。其他示例性片材性质可以包括在片材的表面的面积上求积分的量的测量，诸如色彩、光泽、色泽或雾度。

虽然图2举例说明了用于测量不稳定移动片材的性质的示例性传感器组件200，但可以对图2进行各种改变。例如，可以使用任何数目的传感器支架202a～202b（包括单个传感器支架）。并且，每个传感器支架可以包括采取任何适当布置的任何数目的传感器206和/或几何结构传感器208。另外，可以注意到，可以将某些稳定化用于片材108，诸如以保证片材108保持在间隙204内的指定包络212内。然而，该稳定化可以允许片材108在间隙204内的至少某些移动和偏倚的测量结果的收集。

图3举例说明根据本公开的用于测量不稳定移动片材的几何结构的示例性几何结构传感器208。在本示例中，几何结构传感器208包括投影仪302和检测器304。投影仪302将图像投射到片材108上，诸如一个或多个斑点、线或图案（类似于格栅）的图像。投影仪302包括用于将至少一个图像投射到片材108上的任何适当结构。检测器304捕捉来自投影仪302的从片材108反射出来的图像。检测器304表示任何适当的图像捕捉器件，诸如电荷耦合器件（CCD）、互补金属氧化物半导体（CMOS）器件或电荷注入器件（CID）。

如上所述，在被传感器206测量时，片材108可以具有不稳定几何结构。几何结构的该变化用来获得片材性质的多个偏倚的测量结果。片材108的几何结构的自然变化（诸如时间和几何参数范围方面的变化）常常足以获得适当范围的偏倚的测量结果。可以根据由几何结构传感器208执行的片材几何结构的测量来评估变化的适合性。在本示例中，几何结构传感器208诸如通过测量片材108的至少一个通过平面角或片材108距一个或多个点的距离来测量片材108相对于一个或多个传感器206的几何结构。

可以使用任何适当技术来使用一个或多个几何结构传感器208测量片材108的几何结构。一种技术包括使用投影仪302将已知格栅或其它光学图案投射到片材108上并使用检测器304来测量片材108上的投射形状。可以基于投射图案的实际图像与投射图案的标称或理想图像（当其被投射到片材108上时在其标称位置中的图案）之间的差别来估计片材108的几何结构。在图4A和4B中示出其示例，其中，图案400可以表示投射格栅的标称或理想图像，且图案402可以表示投射格栅的实际图像。基于实际图像的扭转轴和纵横比，例如，可以确定片材108相对于几何结构传感器208的角度或取向。并且，基于投射格栅的中心交叉点，例如，可以测量片材108离几何结构传感器208的距离。还可以使用其它技术，诸如使用激光器或其它距离测量设备的多点三角测量。

请注意，可以进行由几何结构传感器208执行的几何结构测量，以使得不干扰由传感器206执行的测量。例如，几何结构测量可以采用与传感器206所使用的一个或多个波长范围不重叠的一个或多个波长范围内的光。并且，可以使用一个或多个补偿技术来防止几何结构测量光干扰由传感器206进行的测量。例如，几何结构测量可以采用在传感器206所使用的一个或多个波长范围内的一个或多个窄波长带中的光。然后可以使用一个或多个窄带滤波器来排除几何结构传感器208所使用的波长以免被传感器206接收到和使用。另外或替换地，由几何结构传感器208执行的几何结构测量和由传感器206执行的测量在时间上可以是连续的，其中，在短到足以使几何结构未发生显著改变的时间间隔内进行测量。另外，通过在传感器206所进行的测量之前和之后测量几何结构，可以针对由传感器206所进行的测量推断平均几何结构。

虽然图3举例说明用于测量不稳定移动片材的几何结构的示例性几何结构传感器208，但可以对图3进行各种改变。例如，图3中的组件的放置和取向仅仅是用于图示。并且，可以使用任何其它适当技术来确定片材108的几何结构。虽然图4A和4B举例说明了用于确定片材108的倾斜角的示例性技术，但可以对图4A和4B进行各种改变。例如，可以将任何适当的图像投射到片材108上。

图5A和5B举例说明根据本公开的不稳定片材的示例性测量。如图5A中所示，入射光线502可以从片材108反射出来。理想地，片材108在标称位置210中，产生具有标称方向的结果得到的光线504a。光线504a的测量因此可以产生片材108的性质的无偏倚的测量结果。然而，片材108的移动实际上可以产生具有不同方向的另一光线，诸如504b或504c。光线504b或504c的测量因此可以产生片材性质的偏倚的测量结果。

可以使用片材性质的多个偏倚的测量结果来估计片材性质的无偏倚的测量结果。在片材108的已知几何结构处进行每次偏倚的测量（如由几何结构传感器208确定的那样），意指能够与由传感器206进行的每次测量基本上同时地测量片材的几何结构。由传感器206进行的测量可以具有短到足以使得片材的几何结构在单个测量间隔期间未显著地改变的测量间隔。这允许片材108的几何结构对于由传感器206进行的每次测量而言是已知的。

最终与已知几何结构相关联的传感器测量可以包括原始测量（诸如光强度或图像对比度）或中间量（诸如估计的散射系数或图像傅立叶频谱）。与已知几何结构相关联的传感器测量还可以包括在没有对几何扰动进行补偿的情况下根据原始测量估计的偏倚的表面性质（诸如光泽或粗糙度）。

在一个或多个测量间隔上确定由传感器206进行的一组测量（及其相应的几何结构）。可以基于由几何结构传感器208进行的几何结构测量或响应于一个或多个任何其它适当的触发器来发起传感器206进行的测量。由传感器206进行的各测量可以是或可以不是在时间上被相等地间隔开。

在图5B中示出示例性的测量结果组，其中，点552表示片材性质的多个偏倚的测量结果。那些点552中的每一个是针对片材的几何结构相对于用于该测量的标称几何结构554的偏差来绘制的。该组测量结果可以诸如通过包括在标称几何结构554的两侧的测量结果或通过获得适当地接近于标称几何结构554的测量结果来跨域适当的几何结构范围。

可以根据此组测量结果（及其已知的测量几何结构）来估计片材性质的无偏倚的测量结果。在图5B中用点556来表示无偏倚的测量结果，其中，无偏倚的测量结果在标称几何结构554处产生。可以基于该组偏倚的测量结果使用任何适当的技术来估计无偏倚的测量结果，诸如参数或非参数回归或内插。示例性非参数回归技术可以包括核平滑、Savitzky-Golay滤波、小波滤波、方差划分或因子分析（包括函数数据变量）。示例性参数回归技术可以包括使用一个或多个已知函数形式（包括经验的、理论的或任意形式）。再次地，请注意，所选估计技术可以使用片材的性质的原始或中间测量结果进行操作。并且请注意，如果片材性质的实际测量在片材的标称几何结构554处发生，则可以或可以不执行无偏倚的测量结果的估计。

虽然图5B仅描绘了用于几何结构偏差的单个轴，但在实际操作中可以存在用于该几何结构的多于一个的自由度。例如，可以存在从传感器206至片材108的工作距离的变化。还可以存在描述片材108的倾斜的一个或多个角度的变化。可以进一步存在描述片材108的曲率的一个或多个半径的变化。所测量的几何结构偏差因此可以涉及多于一个轴，并且估计技术可以结合用于几何偏差的多于一个轴的补偿。估计中的几何偏差的每个轴可以是测量的几何参数或测量的几何参数值的变换。例如，作为曲率半径的替代，可以使用曲率半径的倒数。同样地，作为倾斜角的替代，可以使用倾斜角的余弦。

估计过程在标称几何结构处产生片材的性质的无偏倚的测量结果。可选地，估计过程能够产生片材性质对几何变化的参数灵敏度或其它灵敏度值（诸如所估计的片材性质的值间隔或偏导数）。估计过程还可以可选地产生测量结果稳健性的估计，诸如使用偏倚的测量结果组的子集估计的一定范围的片材性质值。可以以任何适当的方式来获得测量结果值的子集，诸如通过生成随机尺寸的子集或其中省略许多随机样本的子集来获得。

请注意，偏倚的测量结果组可以包括与任何适当的几何变化相关联的测量结果，诸如在标称几何结构554的两侧的几何变化。还可以使用各种技术来增强测量结果的几何变化。这些可以包括在测量时间帧期间增强片材的几何变化以扩展或减小几何变化的范围或调整变化的速度从而使得存在足够的测量结果的技术。可以使用片材的路径的任何适当的确定性的或随机的扰动来改变片材108的几何结构。这可以包括变化的强度、持续时间或方向的空气脉冲或气流。其它技术可以包括具有针对变化的持续时间的变化的角度的一个或多个移动空气动力学元件（诸如倾斜翼面）。另外，不是改变片材108，而是可以诸如通过使用一个或多个移动的传感器元件（诸如移动的照明器、检测器、反射镜或透镜）来对传感器组件200本身进行变化。

不同几何结构处的偏倚的测量结果的分布（以及进行每次测量所处的几何结构的知识）允许评估标称几何结构处的一个或多个片材性质，以及确定测量结果对几何扰动的灵敏度。这因此可以表示优良的测量技术，其是传统测量结果的超集。此技术不要求在任何测量时刻期间在标称几何结构处发生任何测量。

虽然图5A和5B举例说明了不稳定片材108的示例性测量结果，但可以对图5A和5B进行各种修改。例如，可以获得具有任何适当分布的任何数目的测量结果。并且，图5B中所示的偏倚的和无偏倚的测量结果的钟形图案仅仅是用于图示。片材性质的偏倚的和无偏倚的测量结果可以具有任何其它适当图案。另外，可以将此技术用于一个或多个片材性质，并且不同的片材性质可以具有不同的偏倚的测量结果和标称几何结构。

图6举例说明根据本公开的用于测量不稳定移动片材的性质的示例性方法600。在步骤602处确定片材相对于一个或多个传感器的几何结构。这可以包括例如使用几何结构传感器208来确定片材108的倾斜角或位置。在步骤604处获得一个或多个片材性质的测量结果。这可以包括例如使用传感器206来测量片材108的一个或多个性质。由于片材108的几何结构在这里可能不是标称的，所以这些测量结果中的大多数或全部表示偏倚的测量结果。

在步骤606处对偏倚的测量结果是否跨越适当范围的几何结构进行确定。这可以包括例如确定偏倚的测量结果是否跨越适当范围的几何结构或适当数目的偏倚的测量结果是否在标称几何结构周围的指定范围内。如果不是，则在步骤608处在片材中引入附加扰动。这可以包括例如使用变化的气流或翼面或通过调整传感器组件200来引起片材108的附加移动。

否则，在步骤610处针对一个或多个片材性质估计一个或多个无偏倚的测量结果。这可以包括例如使用片材性质的偏倚的测量结果在标称几何结构处估计片材性质的无偏倚的测量结果。这可以使用回归或其它适当技术来完成。在步骤612处以任何适当方式来使用所述一个或多个无偏倚的测量结果。这可以包括例如使用一个或多个无偏倚的测量结果来调整生产正被测量的片材的系统的操作。这还可以包括存储一个或多个无偏倚的测量结果以供历史分析或其它稍后的使用，将一个或多个无偏倚的测量结果传送至任何适当的一个或多个目的地，或者以其他方式使用所述一个或多个无偏倚的测量结果。

虽然图6举例说明了用于测量不稳定移动片材的性质的示例性方法600，但可以对图6进行各种改变。例如，虽然被示为一系列步骤，但图6中的各种步骤可以重叠、并行地发生、按照不同顺序发生或发生多次。

在某些实施例中，由包含在计算机可读介质中且由计算机可读程序代码形成的计算机程序来实现或支持上述各种功能。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够被计算机访问的任何类型的介质，诸如只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、硬盘驱动器、光盘（CD）、数字视频盘（DVD）或任何其它类型的存储器。

陈述遍及本专利文献所使用的某些词语和短语的定义可能是有利的。术语“耦合”及其派生词指的是两个或更多元件之间的任何直接或间接通信，无论那些元件是否相互进行物理接触。术语“包括”和“包含”以及其派生词意指没有限制的包括。术语“或”是包括的，意指和/或。短语“与...相关联”和“与之相关联”以及其派生词可以意指包括、被包括在…内、与...互连、包含、被包含在...内、连接至或与...相连、耦合至或与…耦合、可与...通信、与...协作、交错、并列、接近于、结合于或与…结合、具有、具有...的性质等等。术语“控制器”意指控制至少一个操作的任何装置、系统或其部分。可以以硬件、固件、软件或其中的至少两个的某组合来实现控制器。与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式或分布式的，无论是本地地还是远程地。

虽然本公开已描述了某些实施例和一般关联的方法，但本领域的技术人员将清楚这些实施例和方法的变更和置换。因此，示例性实施例的以上说明不限定或约束本公开。在不脱离如由以下权利要求定义的本公开的精神和范围的情况下，还可以有其它改变、替换和变更。

Claims (10)

1.一种方法，包括：

接收（604）与材料片材（108）的性质相关联的多个偏倚的测量结果（552），该偏倚的测量结果对应于多个已知片材几何结构；

使用所述偏倚的测量结果来确定（610）与所述片材的所述性质相关联的无偏倚的测量结果（556），该无偏倚的测量结果对应于标称片材几何结构（554）；以及

存储和输出（612）所述无偏倚的测量结果中的至少一个。

2.权利要求1的方法，其中，确定所述无偏倚的测量结果包括：使用所述偏倚的测量结果及其相应的片材几何结构来执行回归，以识别在所述标称片材几何结构处的所述片材的所述性质的估计值。

3.权利要求1的方法，其中，

所述多个片材几何结构中的一些与比与所述标称片材几何结构相关联的值小的值相关联；以及

所述多个片材几何结构中的一些与比与所述标称片材几何结构相关联的所述值大的值相关联。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于所述无偏倚的测量结果来调整生产所述片材的系统（100）的操作。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使用一个或多个传感器（206）来生成所述偏倚的测量结果，其中，所述片材在所述偏倚的测量结果的生成期间不是稳定的。

6.一种设备，包括：

至少一个存储器（130），其被配置为存储与材料片材（108）的性质相关联的多个偏倚的测量结果（552），该偏倚的测量结果对应于多个已知片材几何结构；以及

至少一个处理器（128），其被配置为使用所述偏倚的测量结果来确定与所述片材的所述性质相关联的无偏倚的测量结果（556），该无偏倚的测量结果对应于标称片材几何结构（554）。

7.权利要求6的设备，其中，所述至少一个处理器被配置为：通过使用所述偏倚的测量结果及其相应的片材几何结构来执行回归以识别在所述标称片材几何结构处的所述片材的所述性质的估计值来确定所述无偏倚的测量结果。

8.权利要求6的设备，其中，所述至少一个处理器还被配置为：

确定与所述偏倚的测量结果相关联的所述多个片材几何结构是否是适当的；以及

如果不是，则通过改变所述片材的倾斜角、曲率和位置中的至少一个来产生附加的片材几何结构。

9.权利要求6的设备，其中，所述至少一个处理器被配置为通过分析被投射到所述片材上且被反射离开所述片材的已知图像（400）来测量所述片材的所述多个片材几何结构。

10.一种包含计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括：

用于获得（604）与材料片材（108）的性质相关联的多个偏倚的测量结果（552）的计算机可读程序代码，该偏倚的测量结果对应于多个已知片材几何结构；

用于使用所述偏倚的测量结果来确定（610）与所述片材的所述性质相关联的无偏倚的测量结果（556）的计算机可读程序代码，该无偏倚的测量结果对应于标称片材几何结构（554）；以及

用于基于所述无偏倚的测量结果来调整（612）生产所述片材的系统（100）的操作的计算机可读程序代码。

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