CN1106573C - 用于自动检验织物表面的设备 - Google Patents

Abstract

发明涉及一种用于用一个对织物表面结构(7、8、9)连续扫描的光电装置自动检测织物表面，特别是整个织物门幅表面的设备。为了提供一种可更完整地、更精确地和更快地识别出织物表面上的疵点的，并且还适用于检验少数几台织机的织物的设备，该设备具有一组数个光电装置(4、5、6)，其中，每个光电装置配属于各一台织机(1、2、3)并且经由一个数据传输装置(12、13、14)与一个中央评估单元(15)相连。

Description

用于自动检验织物表面的设备

发明涉及一种用于用一个对织物表面结构连续扫描的光电装置检测织物表面，特别是整个织物门幅表面(Gewebebahn)的设备。

除了目前尚一直流行的、对织物表面进行的人眼纯目检之外，还存在自动检测设备。EP-A-162 134公开了一种这样的自动检测设备。在该公开的设备中，织机上的织物门幅通过一个可横向于织物门幅移动的扫描头被行式扫描，届时形成一个与织物表面有关的信号。该信号随后被处理并与预先给定的数据比较，据此，可从该信号中识别出织物上可能出现的疵点。这些疵点在织机上触发一个报警信号或直接导致织机停机。据此，操作人员须投身于出现疵点的织机并力所能及地排除故障源。

在下列文献中公开了用于检测织物的不同的、其它的可能方法。

Bertram Nickolay博士、Karlheinz Schicktanz学士工程师、Harald Schmalfuss博士在Meilland Textilberichte 1/1993上发表的文章“Automatische Warenschau-Utopie oder moeglicheRealitaet？”

Timothy S.Newman和Anil K.Jain在Computer Vision and ImageUnderstanding Vol.61，No 2，March，pp.231～262，1995上发表的文章“A Survey of Automated Visual Inspection”

S.Sette，L.Boullart和P.Kiekens在Textile ResearchJournal 65(4)，196-202，1995发表的文章“Self-Organizing NeuralNets：A New Approach to Quality in Textiles”。

I-Shou Tsai，Chung-Hua Lin和Jeng-Jong Lin在TextileResearch Journal 65(3)，123～130，1995上发表的文章“Applying onArtifical Neural Network to Pattern Recognition in FabricDefects”。已知的、用于自动检验织物的验布设备虽然其效率高，但也很昂贵。譬如一台单一的验布机可检验几十台织机生产的织物。而在较简单和较便宜的设备中，一直尚通过人眼进行检验。

这种已知的验布设备的缺点在于，在该种设备在不是目检而是自动检验的情况下，从投资角度出发，只适用于为数很多的织机。在用于检验少数几台织机生产时，这种验布设备过于昂贵。此外，在采用这种验布设备进行目检时，只能发现织物门幅上的大约70％的疵点。目检特别是识别不出较小的疵点。已知的验布设备几乎不适于检验花色的织物。

在公开的自动检验设备检验织机上的织物时，疵点的类型及其后果只能通过织机旁的操作人员直接识别。关于对待采取的措施的决定要由织机旁的操作人员作出。如果一个操作人员看管20至30台织机，则在织机中的一台上出现疵点时，显然会耽搁一些时间，直至该疵点得以被识别，被排除，织机重新投入运行为止。而一台织机的过长时间的连续停机，又导致织物中出现多个疵点并导致生产率下降。据此，有一点是清楚的，即疵点的自动识别和疵点的肉眼识别均是有问题的。因此，这些系统迄今还没有大规模推广。

DE 35 29 058公开了一种用于对织物表面结构进行自动检测的设备，其中，每台织机具有一个扫描装置，这些扫描装置共与一个中央评估单元相联。其缺点在于，在该布局中，在扫描装置和评估单元之间出现高的数据传送率，如果要避免高的数据传送率，就不能充分识别织物表面结构上的细小的疵点。

US-4,539,561公开了一种用于检测材料表面的方法及设备。其中，通过一台产生一视频信号的摄象机检测材料表面。视频信号与阈值比较，在超过或低过这些阈值的情况下，视频信号才被继续输往一个存储装置。该方法的缺点在于，把信号分配给存储装置是不分细节的并且没有考虑图象中特殊的特征。据此，很多本来没有疵点的图象被交予观察人员鉴定。这些方法和设备均不适于检验织物。

发明的任务在于，提供一种可更完整地、更精确地和更快地识别出织物表面上的疵点，并且还适于检验少数几台织机的织物的设备。

解决以上任务的技术方案在于，每台织机具有一个用于对织物进行连续扫描的光电装置，据此，设有一组光电装置，其中的每个光电装置经由数据传输装置与一中央评估单元相连。

发明的其它优点在于，质量检验和织机操作可分别进行。据此，可在一个上级工位，譬如通过一个专业人员，如通过织布工长对在所有织机上出现的疵点类别进行判断。在一台织机上识别出的疵点可马上得以判断并根据判断结果，在出现疲点后很快地让织机停车。如果同时或在很短的时间内先后在多台织机上出现不同的故障，则可根据可能酿成的或已酿成的损害加以权衡并按正确的时间顺序对故障加以处理，或者可根据情况采取预防性措施或它种措施。用相同的、发明的设备也可检验针织物或其它的织物表面，如不是在织机上织造的，而是通过相应的制作方法生产的编织物或非织造织物。

下面借助实施例并参照附图详细说明本发明。附图所示为：

图1发明的设备的简化图，

图2设备的一部分的方框图，

图3和4图1所示设备的各另一实施形式。

图1示出了一个发明的、用于三台业已公开的织机1、2和3的设备。每台织机1、2、3分别设有一个用于连续扫描织物，如图中的织物7、8、9的表面的光电装置4、5、6。每个光电装置4、5、6譬如由一个传感器10和一个支架11构成。其中，传感器10可固定地设在其支架11上并沿织物7、8、9的整个幅宽对织物7、8、9进行检测，或者传感器10可移动地设在其支架11上，并是从动的并且横向于织物的纵向运动地扫过织物的整个幅宽。本来固定设置的传感器10也可以是活动的但不是受驱动的，并且是如此设置的，即该传感器10可根据刚织造出的织物的宽度进行调整，据此，传感器10可相对于织物对中。传感器10可探测织物表面或织物7、8、9的一个点形的、一个线形的或一个面形的部分或段，其中，当然只有一种这样的传感器可以是固定设置的，该传感器探测织物的一个面形的或线形的部分或尽可能探测整个织物。所有公开的传感器，如光电管、激光扫描器、摄象机等等均可用作传感器10。在必要的情况下，每个传感器均配备有一个第一评估单元，该评估单元从传感器的信号中，即从行或象点中产生一个图象或一个视频信号。据此，本已公开的，并因此在此未详细说明的光电装置4、5、6在任何情况下，均能把织物7、8、9的一部分的图象发送给一个数据传输装置，该数据传输装置由各一条导线或一条总线12、13、14构成。每条总线12、13、14也与中央评估单元15相连，该中央评估单元15除具有一个处理器16之个，还具有一个数据输出装置17和一个数据输入装置18。为了让视频信号作为图象也可根据调用显示在数据输出装置17中，并为了从每台织机1、2、3所提供的图象中作出选择，中央评估单元15具有本已公开的装置，如存储器。织机1、2、3还可具有在图中没示出的、但本已公开的、用于织物7、8、9的照明装置。

图2示出了中央评估单元15的一部分的一个可能的实施形式。按照该实施形式，一个传感器19经由导线20与一个高通滤波器21及一个低通滤波器22相连，这两个滤波器21和22是并联的。信号检测器23和24设在滤波器21和22之后并与一个开关元件25相连。开关元件25经由控制导线26和27与信号探测器23、24相连。另一开关元件28经由一条导线29与信号探测器23、24之一相连。也可设想出一个可与之对照的设备，该设备不设滤波器21、22，而只具有信号探测器23、24，这些信号探测器23、24对高于和低于被设置在正常的信号变化曲线的阈值作出响应。

上述设备的工作原理如下：

光电装置4、5、6经由导线12、13、14连续地向处理器16提供数据，该处理器16，在需要的情况下，把这些数据整理成图象数据，这些图象数据作为织物7、8、9的图象显示在萤光屏结构的数据输出装置17上，并可经由数据输入装置18被选择。根据参与的织机数量并根据织物7、8、9的受探测部分的大小，一个操作人员可用眼睛在数据输出装置上同时监视多台织机上的织物。如果连接的或投入运行的织机过多，则对图象数据进行预选是有利的。

用图2所示的设备进行简单的预选是可能的。其中，经由导线20到达高通滤波器21和低通滤波器22的图象数据，在这些滤波器中被滤波。届时，根据设计，高通滤波器21滤出高频信号，并把一个信号发送给信号探测器23，在该信号探测器23中，人们想突出的某些特性是放大了的。经由导线26和29操纵开关元件25和28的信号探测器23，譬如起阈值探测器的作用。这就是说，在出自高通滤波器21的信号超过一个予置的阈值的情况下，譬如开关元件25就被接通。据此，为了观察，在信号有某个特征的情况下，未经滤波的图象数据则可选择性地经由导线30被输出。信号探测器23可经由导线26有选择地附加地控制开关元件28，使譬如一个错误信息或一个特殊的特征被引入导线30中的图象数据之中。在通过生成一个完整的图象的数据量之后，开关元件25、28譬如自动地返回图示的位置。

以相应的方式特别低频的信号部分，在低通滤波器22中被采集，并且凸出的信号部分在信号探测器24中被探测，据此，至少是开关元件25被接通。如果所设置的滤波器21、22是数字式工作的，则可设置一个信号延迟电路31，该电路31使最后待观察的图象，并从而也使图象数据至少延迟也在滤波器21、22中所发生的时间。据此，观察人员在数据输出装置17上只尚得到那些表示织物的、怀疑其中存在疵点的图象。滤波器21、22和信号探测器23、24的设计准则在于，系统做出超灵敏的反应，使织物中的小的缺陷能导致在导线30中的图象传输。对可能的缺陷的明确的判断则由操作人员做出。为了简化起见，也可只设置两个滤波器21、22之一。在此意义上，按照图2进行的这种设置就其内容也可通过对处理器16的相应的程序设计加以实现。

而为了预选，也可采用其它的、在其它领域中公开的图象处理方法。譬如所谓的梯度法、结构分析法或阈值分析法。所有这些方法均可用微处理机中的公开的、数字的信号处理来进行。阈值分析法虽很简单，但其可靠性小，而结构分析法的可靠性好，但投资费用很高。这些方法可突破预选的范围并且甚至可用于进行错误识别。

为了进行错误识别，在评估单元15中可实现一个神经网络。在学习阶段，在织物通过一个光电装置4、5、6被图象地探测的情况下，没有疵点的织物的和有疵点的织物的已知的图案被展示给该神经网络。其中，预料到的错误数据经由数据输入装置18被输入。然后，在运行中，有错误的图象被自动地输出给数据输出装置17。在不对整个图象作出响应的情况下，神经网络也可对某些参数和这些参数的组合作出响应。这些参数譬如是纬纱密度或经纱密度、结合方式、纱的粗度等等。

图3示出了一个实施形式，在该实施形式中，每台织机1、2、3配备一个自己的评估单元或一个自己的处理器32、33、34，该处理器在织物中可能出现的疵点方面可对来自光电装置的信号进行首次评估。这些处理器可进行图2所示装置所进行的评估或执行前述用于预选或用于原本的自动识别织物疵点的、其效率更高的、并且耗资更多的方法。

图4又示出了一个具有图3所示的处理器32、33、34的实施形式，其中，处理器的数据传输装置不是象图3所示的并联结构，而是串联结构。据此，为了识别织物中的疵点，中央评估单元15经由总线系统35与织机1、2、3的连接变得特别简单。因为在处理器32、33、34中实现了数据简化，因此，可没有问题地做到这一点。其它的评估单元或处理器32、33、34最好是如图3所示，直接固定在织机1、2、3上。

中央评估单元15最好包括一个用于对经由每条总线12、13、14到达的图象资料进行预选的装置。作为简单的形式，该装置为滤波器结构。这样的滤波器可为模拟结构的或数字结构的并且具有譬如高通特性，使多数出现的信号部分被滤出并让具有较高频率的信号部分通过，这些信号部分指明有疵点。经由数据输入装置18，信号也可输出给处理器32、33、34或输出给光电装置4、5、6，譬如为了为预选数据而改变参数或简单地使织机停机。

如果经由中央评估单元15以上述方式中的任何一种方式识别出了织物上的疵点，则这些疵点必须被排除或至少被消除。为此，根据情况必须对该疵点作出标记。为此，光电装置4、5、6具有一个标志器，该标志器也可经由数据传输装置12、13、14、35被中央评估单元15控制。另一可能性在于，经由输入端36把当前的、以已知的方式连续地在织机中得出的织物纬线数(Schusszahl)报给中央评估单元15。据此，除知道存在疵点之外，还至少大致地知道该疵点在织物上所处的位置，并且可采集在中央评估单元15中。

Claims (7)

1.通过对织物表面(7、8、9)进行连续扫描的光电装置对织物表面，特别是对织物门幅进行检测的设备，每个扫描装置配属于一台织机(1、2、3)，经由一个数据传输装置(12、13、14)与一个中央评估单元(15)相连，其特征在于一组多个光电装置(4、5、6)，它们配属于每一台织机，并且各有另一个配属于每台织机的评估单元(32、33、34)，用于对织物表面可能出现的错误进行预选。

2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，光电装置是相对于织物表面的纵向可横向移动地设置的。

3.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，中央评估单元具有用于存储图象的存储器。

4.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，中央评估单元(15)具有一个萤光屏结构的数据输出装置(17)，可用以对织物的图象进行目测鉴定。

5.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，中央评估单元(15)具有用于对图象数据进行滤波和选择的滤波器(21、22)。

6.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，数据传输装置和中央评估单元(15)为用以把信号输出到织机上的结构。

7.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，光电装置是固定设置的。

Images