CN1791717A - 自动确定装置 - Google Patents

Abstract

一种自动判别装置使用视频摄像机来捕获沿着背景板前面连续地运动的纤维聚合体，例如过滤纤维素丝束，的图像；使用同步分离器电路(5a)来将视频信号同步分离；以及使用钳位电路(5b)来钳位。基于钳位图像信号，该装置获得包括与纤维聚合体的厚度、宽度和/或污垢有关的缺陷信息的特征信息；从所获得的特征信息中提取缺陷信息；以及确定该纤维聚合体是否适当。例如，提供钳位图像信号给噪声移除电路(6a)，以提取与纤维聚合体的厚度有关的缺陷信号。然后，基于所提取的信号和与该信息有关的参考信号，判别电路(7)确定该缺陷信息是否适当，并且如果否，通告电路(8)发出通告。应该注意到可以提供特征信息给外部计算机，用于利用过程控制。本发明提供用于精确地确定连续运动的纤维聚合体的宽度、厚度和污垢是否适当的一种自动判别装置和一种自动判别方法。

Description

自动确定装置

技术领域

本发明涉及一种自动判别系统，其探测包括连续移动的组合纤维带(assembled fiber band)(例如，纤维束(fiber bundle)或者像过滤纤维素丝束(filter tow)那样的纤维组件)的缺陷信息的特征信息，并且在缺陷信息或时序(TSEQ)波动信息的基础上，其对于组合纤维带的质量控制很有用；以及涉及一种自动判别方法。

来自成像设备的视频信号被用于质量控制及辨别检查目标是无缺陷的还是有缺陷的。例如，日本专利NO.3013903的说明书公开了一种用于探测具有斜削边和接合表面的平板玻璃边缘缺陷的缺陷检测装置，其中该装置在电平放置的玻璃的边缘探测；其中该装置包括光源，用于以来自平板玻璃对面上对角和下对角方向的光来照射边缘，和至少两个摄像机，其设置在照射到玻璃边缘的光路的延伸范围之外；并且该装置从光照射方向的对面，通过平板玻璃的透光部分，使边缘成像。该缺陷检测装置基于由摄像机获取的图像信号的亮度信号的电平找出老化或侵蚀缺陷。然而，这种装置需要多个光源和多个成像设备。

日本专利NO.3025833的说明书公开了一种检查系统，包括信号模式生成单元、阈值模式生成设备、以及比较设备。生成单元产生至少一种信号模式，从(a)最大值通过视频信号模式中的偏移值被偏置成为更高的一种信号模式和(b)最小值通过视频信号模式中的偏移值被偏置成为更低的一种信号模式中选择，其中通过由成像设备使无缺陷的产品成像得到视频信号模式。阈值模式生成设备从偏置信号模式产生阈值模式。比较设备通过将通过使检查目标成像所得到的视频信号与阈值模式比较，辨别检查目标的质量(或者好或者坏)。日本专利应用公开NO.122269/1995(JP-A-H8-122269)公开了一种图像获取类型的检查系统，包括成像设备，其通过使检查目标成像，输出视频信号；检查区域定位设备，用于通过成像设备在成像场设置检查区域；反常部分探测设备，用于在检查区域内的视频信号的基础上探测反常部分；以及无缺陷/有缺陷判别信号输出设备，用于根据是否已经探测到反常部分而输出无缺陷/有缺陷判别信号，其中这些设备被安置在一个箱罩中。该文档也提及该图像获取类型的检查系统进一步包括宣告设备，用于借助于光或声向外界宣告无缺陷/有缺陷判别的结果。

然而，当这些系统应用到连续移动的组合纤维带时，精确地探测像瑕疵(stain)以及厚或薄的部分的不均匀性那样的缺陷就变得很困难，因为不但检查目标连续地移动，而且由于连续移动，组合纤维带的宽度和厚度波动。特别地，当该系统应用到像包括多条纤维纱并以很高的速度移动的过滤纤维素丝束那样的纤维束时，不但纤维纱邻接或重叠的程度波动，而且这些波动随着纤维纱移动进一步时刻改变。从而精确地探测组合纤维带或纤维段的缺陷(或者不均匀部分)变得很困难。

因此，本发明的一个目的是提供一种判别系统，其为组合纤维带适宜性可判别的，通过即使当组合纤维带连续地移动时，精确地提取组合纤维带(或纤维组件)的有缺陷部分或不均匀部分；及其自动判别方法。

本发明的另一个目的是提供一种自动判别系统，其为组合纤维带适宜性可判别的，通过提取或者探测关于从组合纤维带的宽度、厚度、和瑕疵中所选择的至少两个特征的缺陷信息(或者包括至少一个缺陷信息的特征信息)；及其自动判别方法。

本发明的又另一个目的是提供一种系统，其有效地探测组合纤维带的宽度、厚度和瑕疵的波动，即使当该组合纤维带为像以很高的速度移动或运动的过滤纤维素丝束那样的带状组合纤维带时；及其方法。

本发明的又另一个目的是提供一种对生产点的过程控制和质量控制很有用的自动判别系统，其中该系统精确地探测组合纤维带的特征信息，即使当该组合纤维带连续地移动时，并且更进一步，该特征信息(探测信号和/或数据)被传递到计算机(例如，过程控制计算机)并被用作时序波动信息(时间序列波动信息)；及其自动判别方法。

专利文档1：专利文档NO.3013903的说明书。

专利文档2：专利文档NO.3025833的说明书。

专利文档3：日本专利应用公开NO.122269/1996(JP-A-H8-122269)。

发明内容

本发明的创造者进行了深入的研究以实现上述目的，并且最后发现，当(1)成像设备使连续移动(或运动)的组合纤维带成像以及(2)来自成像设备的视频信号受制于同步分离和钳位，(3)在钳位图像信号(钳位图像信号)的基础上，探测设备探测包括有关组合纤维带的宽度、厚度和/或瑕疵的缺陷信息的特征信息，以及(4)提取设备从特征信息中提取缺陷信息时，(a)通过与关于上述信息的参考值比较，组合纤维带的适宜性是精确可判别的或者能够适当地辨别，(b)通过使用关于组合纤维带的宽度、厚度、和/或瑕疵的扫描线，能够有效及精确地辨别多个特征，以及(c)特征信息的时序或时间序列波动的使用对于过程控制和质量控制是很有效的。本发明是基于上述发现而实现的。

即，本发明的自动判别系统包括成像设备(图像获取设备)，用于使连续移动的组合纤维带(阵列纤维体或纤维组件)成像；同步分离和钳位设备，用于将来自该成像设备的视频信号同步分离和钳位；探测设备，用于在来自该同步分离和钳位设备的钳位图像信号的基础上探测包括关于从组合纤维带的宽度、厚度、和瑕疵(在某些情形指的是有缺陷或者反常的部分)中所选择的至少一个特征的缺陷信息的特征信息；提取设备，用于从由探测设备所探测到的特征信息中提取缺陷信息；以及判别设备，用于在来自该提取设备的所提取的信号和关于该信息(探测到的特征信息或缺陷信息)的参考信号两者的基础上辨别缺陷信息的适宜性。在该系统中，通过在视频信号中使用亮度信号，可以探测特征信息并且可以提取缺陷信息。即，同步分离和钳位设备(同步分离/钳位设备)可以将视频信号中的亮度信号同步分离和钳位。在上述系统中，因为视频信号受制于同步分离和钳位，能够固定标准电平。从而，能够有效地探测关于组合纤维带的宽度、厚度、和瑕疵的缺陷信息。此外，组合纤维带的适宜性是精确可判别的或者能够辨别的。附带地，关于视频信号的同步分离和钳位，通过同步分离设备，可以从视频信号中分离同步信号，并且响应来自同步分离设备的同步信号，通过钳位设备，可以将视频信号钳位。

为了通过成像设备增加组合纤维带的成像对比度，又提高有缺陷部分的探测精确性，上述系统可能具有照明设备，其设置在成像设备的视场之外(不可见)且用于照亮组合纤维带；和背景板，用于为照明设备形成组合纤维带的背景。该背景板可能具有相对于组合纤维带的高对比度色彩，或者可能具有与该组合纤维带的那个相似的色彩，或者低对比度色彩(或者实质上与组合纤维带同样的对比度色彩)。当与组合纤维带比较背景板具有高对比度色彩时，通过使用由扫描具有高对比度色彩的区域所得到的视频信号的扫描线，提取设备能够提取有关从组合纤维带的宽度和厚度中所选择的至少一个特征的缺陷信息。另一方面，当背景板具有与组合纤维带的那个相似的色彩或者与组合纤维带比较具有低对比度色彩时，通过使用由扫描相似色彩的区域所得到的视频信号的扫描线，提取设备能够提取有关组合纤维带的瑕疵和厚度之间的至少一个特征的缺陷信息。只要背景板色彩均匀，在背景板的低对比度和高对比度色彩的两种情形，都能够探测组合纤维带的厚度波动(或者缺陷信息)。

附带地，组合纤维带可能为，包括多条纤维纱(或者线)，例如，成束的或者彼此邻近地排列的多条纤维纱的带状或者长条状的组合纤维带(带状纤维束带)，或者可能为，包括多条成束的、彼此邻近地排列的、并重叠成为多个层的纤维纱的带状组合纤维带(例如，过滤纤维素丝束(香烟过滤纤维素丝束))。此外，组合纤维带通常可能为光线通过其传输的组合纤维带，或者可能为可打开的。附带地，只要照明设备存在于成像设备的视场之外(不可见场)，该照明设备可以从组合纤维带的前面和/或背面照亮组合纤维带，或者照明设备可以由通过组合纤维带传输光束来照亮该组合纤维带。本发明对于提取包括有关从连续移动及包括多条纤维纱的非弯曲的或弯曲的带状过滤纤维素丝束的宽度、厚度、和瑕疵中所选择的至少一个特征的缺陷信息的特征信息是很有用的。

此外，通过提取设备，可以探测有关一个或单个特征的缺陷信息，或者可以提取有关从组合纤维带的宽度、厚度、和瑕疵中所选择的至少两个特征的缺陷信息。在提取有关多个特征的缺陷信息的情形，背景板可能具有比移动组合纤维带的宽度大的宽度，并且可能具有拥有与检查目标比较相似的或者低对比度色彩的区域。而且，背景板可能形成高对比度的区域，用于在穿过组合纤维带移动方向的方向上探测组合纤维带的宽度。这样的背景板，通过使用由扫描在成像设备的成像场中的高对比度区域所得到的视频信号的扫描线，确保得到有关关于检查目标的宽度的有缺陷部分的信息，并且通过使用由扫描具有与组合纤维带的那个相似的色彩的区域所得到的视频信号的扫描线，确保得到有关组合纤维带的瑕疵的缺陷信息。通过使用由扫描背景板的相似色彩或低对比度色彩区域所得到的视频信号的扫描线，或者通过使用由扫描高对比度区域所得到的视频信号的扫描线，可以探测有关组合纤维带厚度的缺陷信息。

当来自判别设备的判别信号变为在相应于反常信息的参考值之外时，基于该判别信号，宣告(警告)设备可以宣告反常信息或离群信息。

此外，该自动判别系统包括同步分离设备，用于从来自成像设备的视频信号中分离同步信号；钳位设备，用于响应来自该同步分离设备的信号而将图像信号钳位；提取设备，用于从所产生的钳位图像信号中提取关于组合纤维带的厚度、宽度、和/或瑕疵的缺陷信号；以及判别设备，用于通过将所提取的缺陷信号与相应于上述特征的参考信号比较，辨别组合纤维带的适宜性。

更明确地，该系统可能包括提取设备，用于从关于组合纤维带的厚度的钳位图像信号中提取厚度缺陷信号、厚度判别设备，用于通过将所提取的缺陷信号与组合纤维带的厚度的参考值比较，辨别厚度的适宜性；

提取设备，用于从关于组合纤维带的宽度的钳位图像信号中提取宽度信号、宽度判别设备，用于通过将所提取的宽度信号与关于组合纤维带的宽度的参考值比较，辨别宽度的适宜性；

提取设备(例如，用于将钳位图像信号微分的微分设备)，用于从关于组合纤维带的瑕疵的钳位图像信号中提取瑕疵信号、以及瑕疵判别设备，用于通过将所提取的瑕疵信号(例如，微分后的钳位图像信号)与关于组合纤维带的瑕疵的参考值比较，辨别瑕疵的适宜性或可接受性。

此外，本发明的系统可能包括厚度判别设备，其消除来自关于组合纤维带的厚度的钳位图像信号的噪声，并通过将噪声消除后的钳位图像信号(或者该图像信号的波动值)与关于组合纤维带的厚度的参考值(例如，借助于窗口比较器的上限参考值和下限参考值)比较，辨别厚度的适宜性；

提取设备，其消除来自关于组合纤维带的宽度的钳位图像信号的噪声，并产生相应于组合纤维带的宽度的矩形信号、计数设备，用于在时钟设备的基础上计算钳位图像信号的矩形部分、宽度判别设备，用于通过将从计数设备所得到的计数值与关于组合纤维带的宽度的参考值比较，辨别宽度的适宜性；

微分设备，用于将关于组合纤维带的瑕疵的钳位扫描信号微分、比较设备，用于通过将微分后的钳位信号与关于组合纤维带的瑕疵的参考值比较，辨别大瑕疵、计数设备，用于在有关来自该比较设备的瑕疵的缺陷信息和有关来自成像设备的图像宽度的信息两者的基础上，计算瑕疵的数目、以及瑕疵判别设备，用于通过将由计数设备所计算的计数数据与关于组合纤维带的瑕疵的参考值比较，辨别瑕疵的适宜性或可接受性。在该系统中，比较设备可能包括第一比较设备，用于通过将微分后的钳位图像信号与关于组合纤维带的瑕疵大程度的第一参考值比较，辨别较大的瑕疵；和第二比较设备，用于通过将微分后的钳位图像信号和关于组合纤维带的瑕疵小程度的第二参考值比较，辨别较小的瑕疵。此外，计数设备可能包括第一计数设备，用于在有关来自第一比较设备的瑕疵的缺陷信息和有关来自成像设备的图像宽度的信息两者的基础上，计算大瑕疵的数目；和第二计数设备，用于在有关来自第二比较设备的瑕疵的缺陷信息和有关来自成像设备的图像宽度的信息两者的基础上，计算小瑕疵的数目。此外，通过将由第一计数设备所计算的计数数据和关于组合纤维带的大瑕疵的参考值比较，该瑕疵判别设备可以辨别瑕疵的适宜性或可接受性。

此外，本发明的判别系统可能包括传输设备，用于提供特征信息[例如，从宽度计数数据(关于宽度的计数数据)、厚度钳位图像信号(关于厚度的钳位图像信号)、和瑕疵计数数据(关于瑕疵的计数数据)中所选择的至少特征信息的一个]给过程控制计算机(或者通过接口设备的外部计算机)。作为瑕疵计数数据，有关上述瑕疵(大瑕疵计数数据和/或小瑕疵计数数据)的数据能够被使用。该传输设备可能包括接口设备，用于传输或传递特征信息(从宽度计数数据、厚度钳位图像信号、和瑕疵计数数据中所选择的至少特征信息的一个)至计算机；以及触发设备，用于产生宣告特征信息至过程控制计算机(或者外部计算机)的传递定时的触发信号。当提供这样的传输或传递设备时，包括关于从组合纤维带的厚度、宽度、和瑕疵中所选择的至少一个特征的缺陷信息的特征信息能够被用作时序波动信息(时间序列波动信息)并且能够通过过程控制单元，被用于过程控制或质量控制。

本发明也包括自动判别方法，包括通过成像设备使连续移动的组合纤维带成像；将来自成像设备的视频信号同步分离和钳位；在钳位图像信号的基础上，探测包含关于从组合纤维带的宽度、厚度、和瑕疵中所选择的至少一个特征的缺陷信息的特征信息；从所探测到的特征信息中提取关于该特征的缺陷信息；以及在所提取的信号和关于上述信息(所探测到的特征信息或缺陷信息)的参考信号的基础上辨别该缺陷信息的适宜性。

在该说明书中，“特征信息”有时只是被称为“信息”。

附图说明

图1是示出本发明的系统的电子结构的例子的框图。

图2是图1的系统的示意性设计绘图。

图3是用于阐明图1的系统的操作的流程图。

图4是示出本发明的系统的电子结构的另一个例子的框图。

图5是图4的系统的示意性设计绘图。

图6是用于阐明图4的系统的操作的流程图。

图7是示出本发明的系统的电子结构的另一个例子的框图。

图8是图7的系统的示意性设计绘图。

图9是用于阐明图7的系统的操作的流程图。

图10是示出本发明的系统的电子结构的另一个例子的框图。

图11是图10的系统的示意性设计绘图。

图12是用于阐明图10的系统的操作的流程图。

图13是示出连续移动或运动的香烟过滤纤维素丝束的特征信息的时序波动的图。

图14是示出使用本发明的自动判别系统的过程控制的一个例子的框图。

具体实施方式

图1是示出本发明的系统的电子结构的一个例子的框图，图2是图1的系统的示意性设计绘图，以及图3是用于阐明图1的系统的操作的流程图。在该例子中，探测连续移动的过滤纤维素丝束(带状纤维束)的厚度(或者不均匀的厚度)。该过滤纤维素丝束(或纤维带)包括多条纤维纱。即，过滤纤维素丝束由多条成束的、彼此邻近地排列的、并重叠成为层状形式的纤维纱形成。因此，彼此邻近的纤维纱的邻接和重叠程度随着纤维纱移动而波动，并且过滤纤维素丝束的厚度的不均匀性很容易地产生有缺陷的产品。

如图2所示，在连续地从下面移动到上面的过滤纤维素丝束1的前面，以预定的视角提供有视频摄像机(成像设备)2，并且在过滤纤维素丝束1的背面，为了增加与白色纤维束的对比度，提供有黑色背景板3a。在视频摄像机2的不可见视场范围里，在过滤纤维素丝束1的背面提供有照明单元4，用于照亮过滤纤维素丝束1。即，设置照明单元4以致其从背景板3a面向过滤纤维素丝束1的背面，并且以光束照亮(或透过性地照亮)过滤纤维素丝束1的背面。因此，借助于过滤纤维素丝束1中光透射率的差别，即在薄的区域1a高的光透射率和在厚的区域低的光透射率，能够以高对比度使过滤纤维素丝束1的厚(或薄)成像，并且能够以很高的精确度探测其厚度的均匀性或不均匀性。

在隔行扫描中，来自视频摄像机的图像传感器(CCD、成像管或图像获取管、等等)的视频信号包含，形成一条扫描线的电平消隐部分(或周期)及图像部分的信号、形成垂直消隐部分(或周期)的信号(垂直同步信号(垂直同步脉冲)、锯齿脉冲、均衡脉冲、等等)。形成电平消隐部分(或周期)的信号包含前沿区域、电平同步信号、以及后沿区域、等等。

将这样的视频信号(特别地，至少在该视频信号之外的亮度信号)提供给同步分离电路5a，并且该同步分离电路从该视频信号中分离各种各样的同步信号(电平同步信号、垂直同步信号、帧同步信号、分别相应于奇数场和偶数场的奇数和偶数信号、以及同步钳位信号、等等)，以产生上述各种各样的同步信号。由同步分离电路5a从该视频信号分离并产生的同步钳位信号提供给钳位电路5b。该钳位电路响应同步钳位信号将视频信号钳位，并使参考电平恒定。更明确地，因为交流耦合(AC-coupled)视频信号依赖于图像信号部分的尺寸而改变其振幅，同步信号的DC电平不是恒定的，叠加在同步信号上的视频信号的DC电平也不是恒定的。因此，由同步分离电路5a产生同步钳位信号，用于从视频信号中分离同步信号，并且通过该信号，将视频信号钳位，重新产生DC电平并且使参考电平恒定。

来自视频信号的图像信号(特别地，至少亮度信号)包含关于过滤纤维素丝束的各种各样的信息(包括缺陷信息的特征信息)。因此，为了从视频信号的预定的扫描线(例如，穿过成像区或场的第x条扫描线)提取关于厚度的缺陷信息，提供预定扫描线的钳位图像信号(扫描信号)给提取电路(或者探测电路)。在该例子中，因为关于纤维束的厚度的特征信息通常包含在钳位图像信号中作为低频信号，提取电路(或者探测电路)包括高频噪声消除电路(低通滤波电路)6a。即，已经被钳位的图像信号(钳位图像信号)包含由于纤维(或细丝)或纤维纱的细微不均匀性而引起的适宜的或可接受的厚度范围内的噪声。因此提供钳位图像信号给噪声消除电路(低通滤波电路)6a，用于噪声消除，并且提供已经从其消除了噪声的钳位图像信号给厚度判别电路7，用于与关于过滤纤维素丝束的厚度的参考值(厚度的下限和上限的阈值的每一个)比较。该厚度判别电路7包括窗口比较器，并且当图像信号的信号电平(波动值)变为在设置的(预定的)窗口宽度之外时，产生宣告信号。即，在厚度判别电路(窗口比较器)7中，将关于厚度的下限参考值(下限阈值)和上限参考值(上限阈值)与钳位图像信号(波动值)比较。当钳位图像信号电平等于或低于下限阈值，或者等于或高于上限阈值时，判别电路7辨别该纤维束是有缺陷的。当钳位图像信号电平等于或低于下限阈值，或者等于或高于上限阈值时，厚度判别电路7提供宣告信号给宣告电路8以宣告在过滤纤维素丝束的厚度中出现异常或缺陷。

附带地，已经从其消除了噪声的钳位图像信号通过放大电路9放大，该放大电路形成与外界的接口，并且放大后的图像信号提供给过程控制计算机(过程控制单元)。即，响应来自同步分离电路5a的各种各样的信号，定时电路10从视频信号产生各种各样的定时信号，并提供该定时信号给厚度触发电路44。厚度触发电路44用于通过缓冲电路47传输或传递(数据接收)特征信息(放大后的钳位图像信号)至计算机，为了提供触发信号给计算机，该缓冲电路47形成与外界的接口。附带地，图像信号(特征信息信号)经过模拟-数字转化并在计算机中作为数字信号接收。因此，关于过滤纤维素丝束的厚度的时序波动信息(时间序列波动信息)能够通过计算机控制，并且能够在过滤纤维素丝束的制造过程中用于过程控制和质量控制。例如，在缺陷信息、统计数据处理(时序波动趋势、缺陷信息的产生频率(包括电平和比例)等等)的电平或比例的基础上，该信息能够用于过滤纤维素丝束的制造过程的控制。

在上述系统中，如图3所示，当开始厚度测量时，在步骤S1视频信号受制于同步分离。在步骤S2，由同步分离所产生的同步钳位信号将视频图像信号钳位，并且在步骤S3，高频噪声从钳位图像信号中消除且提取关于厚度的缺陷信息。在步骤S4，辨别已经从其消除了噪声的钳位图像信号，该图像信号的振幅宽度(宽度信息)是否在设置的窗口宽度(参考值范围)之内或之外，并且当振幅宽度在窗口宽度范围之内时，过程返回到上述步骤S2并继续相同的操作。另一方面，当图像振幅宽度变为在设置的窗口宽度之外时，在步骤S5，由宣告信号(提醒)宣告已出现厚度异常或缺陷，并且在步骤S6，确定警告(宣告)是否将要停止，且除非警告(宣告)停止，否则继续警告(宣告)，并且通过停止警告(宣告)来结束宣告。

在步骤S7，放大已经从其消除了噪声的钳位图像信号。在步骤S8，传输放大后的钳位图像信号至计算机，以及在步骤S9，提供厚度触发信号给计算机。在步骤10，为了接收钳位图像信号至计算机中，转化模拟信号成为数字信号(A/D转化)，并且在步骤11，数字化的钳位图像信号被计算机用作时序(TSEQ)波动信息。

图4是示出本发明的系统的电子结构的另一个例子的框图，图5是图4的系统的示意性设计绘图，以及图6是用于阐明图4的系统的操作的流程图。在该例子中，探测连续移动的过滤纤维素丝束(带状的或者长条状的纤维束)的宽度。

如图5所示，在该例子中，除了照明单元4设置在视频摄像机2的一面(即，过滤纤维素丝束1的前面)之外，背景板3a和视频摄像机2以与图2中相同的方式关于过滤纤维素丝束1设置。

来自视频摄像机2的视频信号(特别地，至少视频信号中的亮度信号)以与上文所描述的相同的方式提供给同步分离电路5a，并且响应来自该同步分离电路5a的同步钳位信号，钳位电路5b将视频信号钳位，以使参考电平恒定。从视频信号中分离的同步信号提供给定时电路10，并且为了与相应于预定的扫描线的图像信号同步，该定时电路产生各种各样的定时信号。

关于纤维束宽度的特征信息作为低频信号包括在钳位图像信号中。因此，为了消除来自视频信号和关于纤维束宽度的提取信息的噪声，包含关于纤维束宽度的特征信息的预定扫描线的视频信号(钳位图像信号，特别地，至少亮度信号)提供给包括用于消除高频噪声的噪声消除电路(或者低通滤波电路)6a和限幅电路17的提取电路。噪声消除电路6a消除包含在钳位图像信号中的噪声(即，在图像信号之外的噪声信号、在图像信号的上升和下降点的噪声信号、在图像信号之内的噪声信号)，并且产生已经从其消除了噪声的图像信号。此外，为了以较高的精确度提取关于纤维束宽度的信号，提供图像信号给具有预定的阈值设置的限幅电路(或者比较电路)17，并且该限幅电路17产生在相应于纤维束宽度的预定电平限幅的矩形信号。

提供噪声消除且限幅后的矩形信号给AND电路18，并且来自时钟产生电路19的参考时钟信号(脉冲信号)也提供给该AND电路。因此，AND电路18产生相应于限幅后的矩形波场的时钟信号(脉冲信号)。将来自AND电路18的信号提供给计数电路20，并计算相应于限幅后的矩形波宽度的时钟数目(脉冲数目)。对于一个图像平面的每次扫描，即，对于每次场扫描，为了将由计数电路20计算的计数数据复位，定时电路10提供定时信号给复位电路(未示出)，并且该复位电路响应从定时电路10所提供的定时信号，将由计数电路20所计算的累积计数数据复位。

来自计数电路20的计数信号提供给宽度判别电路21，用于通过将计数信号与关于过滤纤维素丝束的宽度的参考值比较，辨别过滤纤维素丝束的宽度的适宜性。附带地，作为关于过滤纤维素丝束的宽度的参考值，能够使用下限参考值(下限阈值)和上限参考值(上限阈值)，并且当计数信号(计数数据)等于或低于下限阈值或者等于或高于上限阈值时，能够确定宽度为有缺陷的并且辨别宽度的适宜性。当确定过滤纤维素丝束的宽度为有缺陷时，宽度判别电路21提供宣告信号给宣告电路22，以宣告已经出现关于过滤纤维素丝束的宽度的异常或缺陷。

附带地，将来自计数电路20的信号，通过形成与外界的接口的缓冲电路48提供给计算机(像过程控制计算机那样的外部计算机)。对于该计算机，为了接收数据，提供有触发信号。即，响应来自同步分离电路5a的各种各样的信号，定时电路10产生关于视频信号的扫描线的各种各样的定时信号。来自定时电路10的定时信号提供给宽度触发电路45，并且该宽度触发电路通过形成与外界的接口的缓冲电路49提供触发信号给计算机，且该触发信号用于通过该接口至计算机的特征信息(计数数据)的传输或传递(数据接收)。即，关于过滤纤维素丝束的宽度的时序波动信息(时间序列波动信息)能够由计算机控制，并且能够在过滤纤维素丝束的制造过程中用于过程控制和质量控制。例如，基于关于宽度的波动带，和统计数据处理(例如，宽度的时间序列波动趋势和缺陷信息的产生频率)，在过滤纤维素丝束生产中，该信息能够用于过程控制。

在该系统中，如图6所示，当开始宽度测量时，在步骤S21，视频信号受制于同步分离，并且在步骤S22，通过从同步分离所产生的同步钳位信号将视频图像信号钳位。在步骤S23，从钳位图像信号中消除高频噪声，并且在步骤S24，该图像信号被限幅以提取有关宽度的特征信息。在步骤S25，在参考时钟信号的基础上，计算在步骤S24所提取的特征信息(限幅后的矩形信号或矩形波的宽度)，并且在步骤S26辨别计数数据是否在参考值(上限或下限值)之间的范围之内或之外。当计数数据变为在参考值之间的范围之外时，在步骤S27，由宣告信号通知已经出现宽度的异常或缺陷，并且在步骤S28，辨别或判断该宣告是否将要停止。当宣告未停止时，继续宣告，以及当宣告将要停止时，结束宣告。另一方面，当计数数据在参考值之间的范围之内时，在步骤S29，将计数数据复位至零，并且该过程返回到上述步骤S22。

此外，在步骤S30，传输或传递在上述步骤S25所计算的计数数据至计算机，以及在步骤S31，提供宽度触发信号给计算机。在步骤S32，响应该触发信号，基于所传输或传递的计数数据，计算机监控或分析时序宽度波动信息(波动信息)，并将该计数数据用于过程控制。

图7是示出本发明的系统的电子结构的另一个例子的框图，图8是图7的系统的示意性设计绘图，以及图9是用于阐明图7的系统的操作的流程图。在该例子中，探测连续移动的过滤纤维素丝束(带状纤维束)上的瑕疵。

如图8所示，在该例子中，为了有效地提取白色过滤纤维素丝束1上的瑕疵，以防止瑕疵提取效率由于阴影而降低，除了使用具有与过滤纤维素丝束1的色彩相似的色彩(亮度相似的色彩或白色)的背景板3b之外，以与图5充分相同的方式提供视频摄像机2和照明单元4。

如上文给出的描述，来自视频摄像机2的视频信号(特别地，至少亮度信号)提供给同步分离电路5a，并且响应来自该同步分离电路的同步钳位信号，钳位电路5b将该视频信号钳位，以使参考电平恒定。从视频信号分离的同步信号从同步分离电路5a提供给定时电路10，并且该定时电路产生各种各样的定时信号，用于与关于扫描线的图像信号同步。

纤维束的瑕疵作为高频信号包含在钳位图像信号中，因此，提供钳位视频信号(特别地，至少亮度信号)给包括用于低频噪声消除的低通滤波器的微分电路26。为了提取关于纤维束上的瑕疵的缺陷信息，将钳位图像信号提供给包括微分电路26、比较电路27、和AND电路29的提取电路。即，在微分电路26中，将钳位图像信号微分以消除低频噪声，并且有关瑕疵的缺陷信息及其它也转化为峰值波形。从微分电路26产生的微分信号提供给高电平瑕疵比较电路(第一比较电路)27，用于在关于高电平瑕疵的限幅电平(或者阈值、第一参考值)限幅或比较；以及低电平瑕疵比较电路(第二比较电路)28，用于在关于低电平瑕疵的限幅电平(或者阈值、第二参考值)限幅或比较，并且为了瑕疵探测，产生二值化信号。附带地，能够使高电平瑕疵符合相应于过滤纤维素丝束的原始瑕疵的微分信号的值，并且能够使低电平瑕疵符合相应于过滤纤维素丝束的潜在瑕疵的微分信号的值。

来自微分电路26的微分信号和二值信号有时包含相应于移动过滤纤维素丝束的双面区域的阴影的二值噪声信号。因此，通过产生比移动过滤纤维素丝束的宽度略窄的门信号，并通过提供该门信号和二值信号给AND电路，能够消除噪声信号。为了消除噪声信号，将来自第一比较电路27的信号和作为关于图像宽度的信息的来自瑕疵窗口门电路36的纤维束宽度窗口门信号提供给第一AND电路29，并且将来自第二比较电路28的信号和来自瑕疵窗口门电路36的纤维束宽度窗口门信号提供给第二AND电路30。相应于由背景板所引起的双面部分的阴影的噪声被消除并从来自微分电路26的微分信号和二值信号中选择出来。附带地，在瑕疵窗口门电路36中，设置比过滤纤维素丝束的设置窗口宽度(观测宽度)，即，关于不包含噪声的窗口宽度的宽度参考值，略窄的窗口，并且以来自产生关于视频信号的扫描线的同步信号(定时信号)的定时电路10的预定定时，提供来自瑕疵窗口门电路36的窗口门信号给AND电路29和30。

将来自第一和第二AND电路29和30的二值信号分别提供给瑕疵计数电路31和32，并且计算相应于二值信号中的瑕疵的脉冲或矩形峰的数目。附带地，来自第二计数电路32的计数信号用于过滤纤维素丝束的潜在瑕疵的控制。

将来自第一计数电路31的计数信号(关于计数数据的信号)提供给瑕疵判别电路33，用于通过与关于组合纤维带上的瑕疵的预定的参考值比较，辨别瑕疵的适宜性或可接受性，并且当瑕疵的程度(计数数据)变为等于或大于预定的参考值时，瑕疵判别电路33提供宣告信号给宣告电路34，以宣告过滤纤维素丝束上的瑕疵很大。

对于每次扫描一个图像平面，即，对于每次场扫描，为了将第一瑕疵计数电路31和第二瑕疵计数电路32的计数数据复位，定时电路10提供定时信号给复位电路35，并且该复位电路响应来自定时电路的定时信号，以致将第一和第二计数电路31和32中所累积的计数数据复位为零。

此外，来自第一计数电路31和第二计数电路32的计数信号分别通过缓冲电路50和51提供给计算机，并且该缓冲电路形成与外界的接口。从而，计数信号用于在显示器上显示瑕疵的程度或者用于过滤纤维素丝束的过程控制。即，响应来自同步分离电路5a的各种各样的信号，定时电路10产生关于视频信号的扫描线的各种各样的定时信号，并且提供该定时信号给瑕疵触发电路46。响应定时信号，该瑕疵触发电路通过形成与外界的接口的缓冲电路52提供触发信号给计算机，并且该触发信号用于特征信息(瑕疵计数数据或计数信号)通过接口至计算机的传输或传递(数据接收)。

在该判别系统中，如图9所示，在步骤S41，响应关于瑕疵测量的开始信号，视频信号受制于同步分离，并且在步骤S42，通过借助于同步分离而产生的同步钳位信号将视频图像信号钳位。在步骤S43，钳位图像信号被微分以便噪声消除，并且在步骤S44被限幅及二值化。在步骤S45，计算二值图像信号(脉冲或者矩形峰)。在步骤S46，辨别计数信号(关于计数数据的信号或计数数据)是否在参考值的范围之内或之外，并且当计数数据变为在参考值范围之外时，借助于宣告信号，在步骤S47宣告瑕疵异常或缺陷的产生。在步骤S48，辨别宣告(警告)是否停止，并且如果宣告(警告)未停止，则继续宣告，以及如果宣告(警告)停止，则停止或结束宣告。另一方面，当计数数据在参考值范围之内时，在步骤S49，辨别是否在一个场之内或之外进行扫描，并且当不是在一个场之内进行扫描时，该过程返回到步骤S45，以计算二值信号，且在一个场之内进行扫描后，在步骤S50将计数数据复位为零。

此外，在步骤S51，传输或传递在步骤S45所计算的计数数据至计算机，并且在步骤S52，提供瑕疵触发信号给计算机。在步骤S53，响应该触发信号，基于所传输或传递的计数数据，计算机监控或分析时序瑕疵波动信息(时序波动信息)，并且将该计数数据用于过程控制。

附带地，在该流程图中，为方便起见，关于高电平瑕疵和低电平瑕疵的限幅被认为是在一个步骤S44中的限幅，并且高电平瑕疵的计算和低电平瑕疵的计算被认为是在一个步骤S45中的二值信号的计算。因此，关于高电平瑕疵计算和低电平瑕疵计算两者，执行步骤S46之后的处理。

附带地，在上述例子中，探测移动过滤纤维素丝束的缺陷信息(厚度、宽度、或瑕疵)，并辨别该过滤纤维素丝束是无缺陷的还是有缺陷的。然而，通过探测关于过滤纤维素丝束的厚度、宽度、和瑕疵的至少两个特征或全部特征的缺陷信息，在本发明中也确保辨别该过滤纤维素丝束是无缺陷的还是有缺陷的。图10是示出本发明的系统的电子结构的另一个例子的框图，图11是图10的系统的示意性设计绘图，以及图12是用于阐明图10的系统的操作的流程图。在该例子中，探测连续移动的过滤纤维素丝束(带状纤维束)的厚度、宽度、和瑕疵。

如图11所示，在该例子中，设置在过滤纤维素丝束1的背面的背景板3具有白色区域3b和黑色区域3a。为了增加瑕疵探测精确度，白色区域3b具有与过滤纤维素丝束1的色彩相似的色彩(白色)，并且为了精确地探测过滤纤维素丝束的厚度，以预定的宽度在背景板3的上部和下部形成的黑色区域3a具有相对于过滤纤维素丝束1的高对比度。附带地，以与上述图5中相同的位置关系设置视频摄像机2和照明单元4a，并且以与上述图2中相同的位置关系设置照明单元4b。

如图12所示，在该系统中，响应测量开始信号，要求模式选择，以选择将要测量的过滤纤维素丝束的特征。即，在步骤S61，需要选择是否将要测量过滤纤维素丝束的多个特征，并且当选择了将要测量多个特征时，在步骤S62，要求判别是否已经适当地设置了背景板和照明(或者照明单元)(例如，是否已经设置了两色背景板以及已经提供了前面照明和背面照明)。当还未适当地提供背景板和照明单元时，要求适当地设置背景板和照明单元。当已经适当地设置了背景板和照明时，在步骤S63，要求选择将要测量的多个特征。当从过滤纤维素丝束的厚度、宽度、和瑕疵中选择了多个特征时，过程转移到上述图3中所示的步骤S1、图6中所示的步骤S21、以及图9中所示的步骤S41，并且开始每个特征的测量。

另一方面，当在上述步骤S61中未选择多个特征的测量时，在步骤S64要求选择是否将要测量过滤纤维素丝束的宽度，并且在步骤S64，当选择了宽度测量时，要求辨别是否已经适当地设置了背景板和照明(例如，是否已经设置了黑色背景板以及已经提供了前面照明)，并且当还未适当地设置背景板和照明时，要求适当地设置背景板和照明。当已经适当地设置了背景板和照明时，过程转移到上述图6中所示的步骤S21。另一方面，当在步骤S64中未选择宽度测量时，在步骤S66要求选择是否将要选择过滤纤维素丝束的厚度测量。在步骤S66，当选择了厚度测量时，要求辨别是否已经适当地设置了背景板和照明(例如，是否已经设置了黑色背景板以及已经提供了背面照明)。当还未适当地设置背景板和照明时，要求适当地设置背景板和照明。当已经适当地设置了背景板和照明时，过程转移到上述图3中所示的步骤S1。此外，当在上述步骤S66中未选择厚度测量时，在步骤S68要求选择是否将要测量过滤纤维素丝束的瑕疵。在步骤S68，当选择了过滤纤维素丝束的瑕疵测量时，在步骤S69要求辨别是否已经适当地设置了背景板和照明(例如，是否已经设置了白色背景板以及已经提供了前面照明)。当还未适当地设置背景板和照明时，要求适当地设置背景板和照明。当已经适当地设置了背景板和照明时，过程转移到上述图9中所示的步骤S41。此外，当在步骤S68中未选择瑕疵测量时，在步骤S70停止测量操作。附带地，考虑错误输入的情形，在步骤S70，再次返回到步骤S61而不停止测量是可能的，或者提供适当的步骤，用于取消已经输入的数据是可能的。

附带地，当未测量多个特征时，过滤纤维素丝束的厚度、宽度、和瑕疵的测量顺序并不特别地局限于特定的一个顺序，特征的测量顺序可以是任意的。附带地，优选的是，为背景板和照明的布置起见，作为选择模式，宽度测量模式被安排在厚度或瑕疵测量模式之前。

如图10所示，如上文所描述，提供来自视频摄像机2的视频信号(特别地，至少亮度信号)给同步分离电路5a，并且响应来自该同步分离电路的同步钳位信号，钳位电路5b将该视频信号钳位，重新产生图像信号的DC电平，并使参考电平恒定。由同步分离电路5a从视频信号分离的关于扫描线的同步信号(定时信号)提供给定时电路10，并且该定时电路产生各种各样的定时信号，用于与图像信号同步。

从钳位电路5b产生的并从扫描背景板3的黑色区域3a所得到的预定的扫描线(例如，穿过黑色区域的第z条扫描线)的信号(钳位图像信号)提供给形成提取电路的噪声消除电路(低通滤波电路)6a，并且提供已经从其消除了噪声的钳位图像信号给厚度判别电路7，用于与关于厚度的下限参考值(下限阈值)和上限参考值(上限阈值)比较，并且当钳位图像信号等于或低于下限阈值或者等于或多于上限阈值时，该判别电路7辨别该过滤纤维素丝束为有缺陷的。

而且，如在上述图4中所示的结构中，为了辨别过滤纤维素丝束1的宽度的适宜性，将从钳位电路5b产生的并从扫描背景板3的黑色区域3a所得到的预定的扫描线(例如，穿过黑色区域的第z条扫描线)的信号(钳位图像信号)提供给(1)包括噪声消除电路6a和限幅电路17的提取电路，(2)提供有来自时钟产生电路19的时钟信号(脉冲信号)的AND电路18，(3)计数电路20和(4)宽度判别电路21，用于通过与关于组合纤维带的宽度的参考值比较，辨别过滤纤维素丝束的宽度的适宜性。该判别电路提供宣告信号给宣告电路22，用于当来自计数电路20的计数值等于或低于关于过滤纤维素丝束的宽度的下限参考值(下限阈值)或者等于或多于关于过滤纤维素丝束的宽度的上限参考值(上限阈值)时，宣告过滤纤维素丝束的宽度中已经出现异常或缺陷。

此外，从钳位电路5b产生的并从扫描背景板3的白色区域3b所得到的扫描线的信号(钳位图像信号)提供给与上述图7的那个相似的探测设备，用于过滤纤维素丝束1的瑕疵的探测。即，来自钳位电路5b的扫描线的钳位图像信号提供给(1)包含作为噪声消除电路的微分电路26、比较电路27、和AND电路29的提取电路，(2)高电平瑕疵比较电路(第一比较电路)27、第一AND电路29和提供有来自瑕疵窗口门电路36的纤维束宽度窗口门信号的第一瑕疵计数电路31，以及(3)低电平瑕疵比较电路(第二比较电路)28、第二AND电路30和提供有来自瑕疵窗口门电路36的纤维束宽度窗口门信号的第二瑕疵计数电路32；然后(4)为了辨别瑕疵的适宜性或可接受性而将来自第一计数电路31的计数信号(关于计数数据的信号)与关于组合纤维带的瑕疵的预定的参考值比较的瑕疵判别电路33。当瑕疵的程度(计数数据)等于或者多与预定的参考值时，瑕疵判别电路提供宣告信号给宣告电路34。响应来自定时电路10的定时信号，由复位电路35将在第一瑕疵计数电路31和第二瑕疵计数电路32中累积的计数值复位为零。

响应来自同步分离电路5a的各种各样的信号，定时电路10提供各种各样的必要定时信号给瑕疵窗口门电路36、厚度触发电路44、宽度触发电路45、瑕疵触发电路46、以及复位电路35。

在本发明的自动判别系统内，在隔行扫描中，定时电路10包括帧/场转化电路、用于场的图像区域门电路、以及一条扫描线中的图像区域门电路，并且产生各种各样的控制信号。帧/场转化电路为用于将视频信号转化为场信号的电路。视频信号由一帧中的奇数场和偶数场形成，并且场信号为不具有任何帧、奇数和偶数概念的信号。场中的图像区域门电路为用于消除包含在一个场中的扫描线，且没有添加用于与接收器同步的垂直同步信号和图像信号到其上的门电路。而且，一条扫描线中的图像区域门电路为用于消除不同于在一条扫描线中所包括的图像信号的区域(电平同步区域、前沿区域、和后沿区域，等等)的门电路。

通过具有很高精确度的多个特征的有效提取，不论过滤纤维素丝束的弯曲，这样的系统实现了该过滤纤维素丝束适宜性的判别。例如，在弯曲之前的过滤纤维素丝束的情形，通过使用用于由照明设备从背面照亮过滤纤维素丝束的透过照明，能够辨别纤维束的宽度和厚度均匀性两者的适宜性。而且，在弯曲之后的过滤纤维素丝束的情形，通过使用具有在低对比度区域所形成的上述高对比度区域的背景板，能够辨别过滤纤维素丝束的宽度和瑕疵两者的适宜性。

在本发明中，照明单元并不总是必需的，然而，照明单元对于增加成像设备的成像对比度及组合纤维带的缺陷探测的精确度是很有用的。照明设备可能设置在成像设备的视场之外(或者不可见)的位置，以致照亮组合纤维带，并且能够任意地选择设置照明设备的位置。例如，可以从组合纤维带的前面和/或后面(例如，前面和后面两者)照亮该组合纤维带，并且照明设备可以通过光束透过组合纤维带，而照亮该组合纤维带。例如，在图1至图3所示的例子中，通过使用从背面照亮过滤纤维素丝束1的照明单元4给出解释，然而，照明单元4设置在过滤纤维素丝束1的前侧，也是可能的。而且，通过照明单元，也可以从过滤纤维素丝束的前面和背面两者照亮该过滤纤维素丝束。附带地，通常通过从成像设备的背面照亮组合纤维带，并使用光线透过该组合纤维带来探测该组合纤维带的厚度缺陷部分。

背景板也并不总是必需的。可以根据组合纤维带的类型和色彩或者探测项目来选择背景板的色彩和亮度，并且背景板的色彩可以在亮度和对比度上不同于组合纤维带的那个，或者可以具有与组合纤维带的那个同等的亮度或相似的色彩(或者可以是相对于组合纤维带的那个低对比度的色彩)。例如，对于关于厚度的特征信息，背景板3a并不局限于上述图1至图3所描述的黑色背景板3a，并且可能为与过滤纤维素丝束1的那个相似的色彩(例如，具有同等亮度的色彩、或白色)。附带地，背景板通常构成为大于组合纤维带的移动宽度。而且，在移动组合纤维带中探测或辨别多个特征(宽度、厚度、以及其它特征)的情形，背景板有利地具有在亮度上与组合纤维带(上述组合纤维带或诸如此类)相似的区域(相似色彩的区域，等等)，或者具有在对比度上很低的区域(低对比度区域)。此外，在穿过组合纤维带移动方向的方向，背景板形成高对比度区域(像黑色区域那样的带状区域)，通过使用高对比度区域，能够有效地探测组合纤维带的宽度。

此外，为了增加来自连续移动的组合纤维带的有缺陷部分的探测效率，如果必要，在组合纤维带和成像设备之间可以放置滤光片(色彩滤光片或诸如此类)或者可以在成像设备上连上滤光片。例如，可以使用色彩滤光片探测有色缺陷部分。

作为成像设备，能够使用产生视频信号的各种各样的设备，并且视频信号可以是彩色视频信号或者单色视频信号，只要视频信号包含亮度信号。附带地，在通过滤波电路消除了彩色信号(或者有色信号)后，可以使用彩色视频信号(包括全色视频信号)。例如，作为这样的成像设备，能够产生视频信号的数字摄像机(运动画面摄像机)和视频摄像机(单色或彩色视频摄像机)都是可利用的。即，成像设备并不局限于视频摄像机，并且可以是数字类型的成像设备(数字摄像机，等等，其能够使运动画面成像)，只要该成像设备能够使连续移动的组合纤维带成像并且能够产生视频信号。

来自成像设备的图像(视频)信号(NTSC视频信号)包括用于定时的同步信号、表示画面亮度的亮度信号、和叠加在亮度信号上表示色彩的彩色信号。在这样的视频信号(图像信号)中，亮度信号可以通过使用像滤波器那样的分离电路来分离，并且可以用于特征信息的探测和/或缺陷信息的提取。

附带地，在上述例子中，通过使用预定的扫描线给出解释，然而，通过使用包括图像信号的多条或者全部扫描线来探测特征信息也是可能的，或者辨别缺陷信息的适宜性是可能的(有关从厚度、宽度、和瑕疵中所选择的至少一个的信息)。

而且，瑕疵通常穿过多条扫描线而出现，并且因此，基于来自多条扫描线(特别地，邻近的或彼此接近的扫描线)的特征信息(或缺陷信息)，通过由瑕疵判别电路33辨别计数数目是否为预定的数目，能够防止由于瞬间噪声(或微小瑕疵)引起的错误探测。例如，具有图7所示的电子结构的电路(除宣告电路之外)相应于包括关于瑕疵的特征信息的多条扫描线(特别地，邻近的或彼此接近的扫描线)的每一条而构成。此外，构成包括放置在关于扫描线的每一条的多个瑕疵判别电路33和单个宣告电路34之间的AND电路的电路。随后，根据图9的流程，对于各条扫描线的特征信息，在步骤S45计算二值信息，并且在步骤S46，辨别计数信号(计数数据)是否在参考值范围之内或之外，且在步骤S46，当计数数据变为在参考值范围之外时，相应于扫描线的每一条的计数信号(或计数数据)提供给AND电路，并且来自AND电路的信号提供给宣告电路34，在该例子中，判别电路包括多个瑕疵判别电路33和AND电路。在该过程中，通过使用包括多个瑕疵判别电路33和AND电路的判别电路，从多条扫描线中提取瑕疵计数信号，并且在已经从扫描线的每一条中提取了瑕疵计数信号的情形，辨别瑕疵，以便以较高的精确度探测瑕疵，而同时有效地防止错误探测。

此外，即使当从邻近的或彼此接近的扫描线的每一条中探测瑕疵信息(瑕疵缺陷信息、计数信号)时，在某些情形，不能辨别该瑕疵信息是从一个瑕疵还是多个瑕疵中而得到。因此，当从邻近的或彼此接近的各条扫描线中探测瑕疵信息(瑕疵缺陷信息、瑕疵计数信号)时，通过确定邻近的或彼此接近的扫描线的电平方向上的瑕疵计数信号是否在相同的位置，能够辨别该瑕疵是单数的还是复数的。例如，关于移动组合纤维带，因为在许多情形，瑕疵信息穿越多条扫描线，当在邻近的或彼此接近的扫描线的电平方向的相同位置探测到瑕疵信号时，可以辨别该瑕疵为单个瑕疵。

视频信号可以是隔行扫描信号或者可以是逐行扫描信号。用于从钳位扫描信号(钳位图像信号)中提取组合纤维带的缺陷或反常信号的提取设备并不特别地局限于特定的一个，并且可能包括各种各样的噪声消除设备，例如，根据缺陷或反常特征的类型，提取设备可以包括微分设备、积分设备、用于与阈值比较的设备、波形成形设备、和通过使用阈值的限幅设备，或者可以由这些设备的结合而构成。

而且，在上述例子中，在瑕疵探测中探测大瑕疵和潜在瑕疵。然而，探测潜在瑕疵不是必需的，并且可以探测除潜在瑕疵以外的至少一个瑕疵。在关于瑕疵的信号中，包含关于瑕疵的程度的信号和关于瑕疵区域尺寸的信号。因此，通过使用微分电路和计数电路及其它的结合，关于瑕疵的信号可以分离成为关于该瑕疵的程度的信号和关于瑕疵范围的信号，并且可以基于信号的每一个在判别电路中辨别该瑕疵。另外，可以使每个信号累积(或相加)和相乘，并且可以通过判别电路辨别瑕疵。此外，在上述例子中，探测关于组合纤维带的厚度、宽度和/或瑕疵的缺陷，然而，可以辨别至少一个缺陷部分的特征。此外，在该判别设备中，通过由一个权重因子乘以各个缺陷特征(厚度、宽度、和瑕疵)辨别组合纤维带的质量也是可能的。

宣告设备并不总是必需的，然而，在许多情形，当来自判别设备的判别信号变为在关于反常信息的参考值之外时，为了在该判别信号的基础上宣告反常信息，提供宣告设备(例如，像蜂鸣器那样的光发射和声音产生设备)。

本发明对于连续制造的组合纤维带的质量控制和无缺陷或有缺陷的判别是很有效的。即，在本发明中，组合纤维带并不特别地局限于特定的一个，只要它能够连续地移动。该组合纤维带通常包括由使多条纤维丝(例如，大约100至10000条纤维丝，特别地，大约250至5000条纤维丝)成束而形成的纤维纱或线。组合纤维带可能具有二维延展形式，例如，带状组合纤维带或者绷带状的组合纤维带。组合纤维带可能为包括多条纤维纱或线的带状或条状组合纤维带，例如，包括多条成束的且彼此邻近地排列的纤维纱的带状组合纤维带(带状纤维束带)，或者包括在其中纤维纱彼此邻近地排列并重叠成多个层的纤维束带(例如，过滤纤维素丝束(香烟或烟草过滤纤维素丝束，等等)以及诸如此类)的带状组合纤维带。彼此邻近地排列的纤维纱或线可能相互重叠，并且在其中纤维纱或线重叠成多个层的带状体中，该纤维纱或线可能在宽度方向的相同位置重叠，或者可能当移动它们的位置时彼此重叠。为了通过使用透过光提取或探测组合纤维带的有缺陷部分，该组合纤维带可以是像过滤纤维素丝束(香烟或烟草过滤纤维素丝束或诸如此类)那样的光可传输的组合纤维带。此外，像纤维束那样的组合纤维带可能包括不弯曲的纤维丝(或者不弯曲的纤维纱或纤维束)，或者可能包括弯曲的纤维丝(或者弯曲的纤维纱或纤维束)。在用于香烟或烟草的过滤纤维素丝束的制造过程中，本发明对于质量控制，等等，很有效。

附带地，组合纤维带的移动速度并不特别地局限于特定的一个，并且可能为，例如，大约0.1至100米/秒，且更适宜地为1至50米/秒(例如，3至30米/秒)。

在组合纤维带中，彼此邻近的纤维纱的接近和重叠程度依赖于纤维纱的移动而波动，并且厚度和纤维密度(细丝状态)很容易波动。在本发明中，甚至在以很高的速度移动的组合纤维带(不弯曲的或弯曲的带状过滤纤维素丝束，等等，由多条纤维纱制成)的情形，能够通过探测或提取设备以很高的精确度提取或探测各种各样的有缺陷部分(关于从宽度、厚度、和瑕疵中所选择的至少一个特征的缺陷信息)。因此，在制造和加工中，本发明对于组合纤维带的质量控制很有用。附带地，在由不弯曲的纤维丝(或不弯曲的纤维纱或纤维束)制成的组合纤维带(过滤纤维素丝束，等等，在弯曲之前)的许多情形，探测关于厚度、宽度、和瑕疵中的至少一个的特征信息，并且在由弯曲的纤维丝(或者弯曲的纤维纱或纤维束)制成的组合纤维带(过滤纤维素丝束，等等，在弯曲之后)的大部分情形，探测关于至少宽度和瑕疵的一个特征的特征信息。

例如，在弯曲的组合纤维带(弯曲的过滤纤维素丝束，等等)的制造中，因为能够辨别在弯曲之前和之后的纤维纱(或带)的重叠状态(厚度的均匀性)，所辨别的状态有效地用于组合纤维带的质量控制。此外，能够提取或探测在移动期间不能通过视觉检查而探测的组合纤维带的有缺陷部分(厚度不均匀部分，等等)。此外，能够辨别在弯曲之前纤维纱(或带)的重叠状态(厚度均匀性)是否与最初设置的状态相同，或者重叠状态是否在允许的范围内。因此，通过使用厚度均匀性作为指标，当纤维纱(或带)以预定的均匀性重叠时，能够为弯曲过程提供纤维纱(或带)，由此能够均匀地弯曲整个组合纤维带。此外，通过控制组合纤维带的宽度，也能够辨别在弯曲之前，纤维束带的中心是否偏离卷曲机的中心。因此，通过将纤维束带的中心轴的位置(或方位)作为一个指标提供给卷曲机，能够均匀地弯曲整个组合纤维带。此外，通过探测组合纤维带的瑕疵，能够有效地防止完成的产品免遭有瑕疵部分的混合。

在本发明中，传输设备或者传递设备提供从宽度计数数据、厚度钳位图像信号、和瑕疵计数数据中所选择的至少特征信息中的一个给过程控制计算机，以致该特征信息能够被用作时序或者时间序列波动信息以及能够被有效地用于组合纤维带的制造过程中的过程控制和组合纤维带的质量控制。如上文所述，传输设备或传递设备通常包括用于传输或传递从宽度计数数据、厚度钳位图像信号、和瑕疵计数数据中所选择的至少特征信息的一个的接口设备(接口电路)，和产生用于通过该接口设备传输或传递该特征信息至计算机的触发信号的触发设备(触发电路)。该触发信号用于宣告特征信息至计算机的传递定时。

图13是示出连续移动的香烟过滤纤维素丝束的特征信息的时序波动的附图，以及图14是示出使用本发明的自动判别系统的过程控制的一个例子的框图。

如图13所示，关于连续移动的过滤纤维素丝束(带状纤维束)的宽度、厚度、和瑕疵的特征随时间波动。例如，过滤纤维素丝束的宽度随时间变窄或变宽，过滤纤维素丝束的厚度在时间序列中也变厚或变薄，以及过滤纤维素丝束的瑕疵随时间增加或减少。从这些信息中，提取缺陷信息，并且当所提取的信息变为在参考值之外时，由宣告设备宣告异常或缺陷，并且相应于过滤纤维素丝束的缺陷信息的部分或区块被辨别为有缺陷的。因此，制造操作率和过滤纤维素丝束的产量降低，并且不能完成计划生产量，以及至少，制造成本增加。另一方面，各种各样特征信息的值在阈值内(下限参考值和上限参考值之间)波动，即使当该自动判别系统不辨别该数值为有缺陷时，并且该波动信息(时序波动信息)包括有用的信息。

在图14中，通过视频摄像机2使在背景板3的前面移动的过滤纤维素丝束1成像，并且传输视频信号至自动判别系统60，以及在该系统中，从关于从如上文所描述的宽度、厚度、和瑕疵中所选择的至少一个特征的信息中提取缺陷信息，并且通过判别设备辨别所提取的信息是否变为在参考值(下限参考值和上限参考值)之外。当判别信号变为在关于缺陷信息的参考值之外时，基于该判别信号，宣告该缺陷信息为异常。

另一方面，即使当缺陷信息不包括异常时，也通过自动判别系统60内部的传输或传递设备(传递设备包括接口单元(接口电路)61和触发单元(触发电路)62)数据传输时间序列特征信息(波动数据)至计算机63。在计算机63中，基于波动数据执行关于各种各样的特征信息的趋势分析。根据所得到的趋势，通过使用控制目标和从因子分析中所得到的控制量之间的相关性，由以生产装备中的操作单元64自动地或手动地操作控制目标，实施过程控制。例如，即使当特征信息(有关厚度或宽度的特征信息)的数据值在下限参考值和上限参考值之间的范围之内时，也能够一贯地进行过程控制以维持特征信息的数据值在下限参考值和上限参考值之间的中心参考值。

通过使用包括自动判别系统和单独的计算机(过程控制计算机)的系统，能够通过过程控制防止反常产品或有缺陷产品的出现，并且能够有效的实行过滤纤维素丝束的质量控制。此外，能够在计算机上实时监控从过滤纤维素丝束(带状纤维束)的宽度、厚度、和瑕疵中所选择的至少一个特征信息(处理条件)。根据特征信息的时序趋势，能够基于该特征信息的时序趋势估计随后的条件。因此，在时序波动值变为在下限参考值和上限参考值之外之前，通过操作生产装备的操作单元，能够防止有缺陷产品的出现。

附带地，可以传输或传递从关于宽度的计数数据、关于厚度的钳位图像信号、和关于瑕疵的计数数据中所选择的至少信息的一个至计算机，或者可以传输或传递多个特征信息(宽度和厚度、宽度和瑕疵、厚度和瑕疵、或者宽度、厚度、和瑕疵的特征信息)至计算机。将要传输或传递至计算机的特征信息可能为缺陷信息。通过一个接一个地传输或传递至计算机，特征信息可以用作时序波动信息(时间序列波动信息)，并且如果需要，存储在计算机的存储电路中。通过关于每条预定的扫描线而存储在判别系统的存储电路中，并且传输或传递多个所存储的信息至计算机，特征信息可以用作时序波动信息。在从关于宽度的计数数据、关于厚度的钳位图像信号、和关于瑕疵的计数数据中所选择的至少特征信息的一个在计算机中被用作波动信息(时间序列波动信息)的情形，可以提供包含在预定的扫描线(例如，单条或多条扫描线或者场中所有的扫描线)中的所有的特征信息给计算机，或者可以将预定扫描线的特征信息平均并提供给计算机。而且，可以以预定的时间间隔传输或传递预定扫描线的特征信息至计算机。

根据特征信息的特征(特别地，依赖于该信息是模拟的还是数字的)，接口电路能够使用各种各样的接口。例如，缓冲电路或诸如此类能够用于像宽度计数数据、瑕疵计数数据那样的数字信号，和触发信号，以及放大电路或诸如此类能够用于钳位图像信号(厚度钳位图像信号或诸如此类)。触发电路通知信息(数据或图像信号)至计算机的传递定时。因此，通过接口电路传输或传递至计算机的特征信息与来自触发电路的触发信号同步并在预定的定时传入计算机。

附带地，该判别系统可能具有模拟/数字(A/D)转化电路，以将特征信息(特征图像信号)作为数字信号传输或传递至计算机。计算机可能具有模拟/数字(A/D)转化电路，以从判别系统接收特征信息(特征图像信号)作为数字信号。

工业适用性

在本发明中，因为能够有效地提取组合纤维带的特征信息(缺陷信息)，甚至在连续移动的组合纤维带，通过准确地提取组合纤维带的有缺陷部分或不均匀部分，能够精确地辨别该组合纤维带的质量。此外，本发明不但确保组合纤维带的单个特征的探测，而且确保辨别关于从宽度、厚度、和瑕疵中所选择的至少两个特征的缺陷信息。此外，即使在像以很高的速度移动的过滤纤维素丝束那样的带状组合纤维带的情形，能够有效地探测宽度和厚度以及瑕疵的波动。此外，不但通过该系统能够独立地探测有缺陷部分，而且特征信息被提供给计算机(例如，过程控制计算机)并且作为时序波动信息由该计算机分析，由此该信息能够被用于在生产点(生产点)的过程控制和质量控制。

Claims (17)

1.一种自动判别系统包括

成像设备，用于使连续移动的组合纤维带成像；

同步分离和钳位设备，用于将来自所述成像设备的视频信号同步分离和钳位；

探测设备，用于在来自所述同步分离和钳位设备的钳位图像信号的基础上，探测包括关于从由所述组合纤维带的宽度、厚度、和瑕疵组成的群组中所选择的至少一个特征的缺陷信息的特征信息；

提取设备，用于从由所述探测设备所探测的所述特征信息中提取所述缺陷信息；以及

判别设备，用于基于来自所述提取设备的提取信号和关于所述特征或缺陷信息的参考信号，辨别所述提取信息的适宜性。穿过

2.如权利要求1所述的自动判别系统，其中所述同步分离和钳位设备将所述视频信号中的亮度信号同步分离和钳位。

3.如权利要求1所述的自动判别系统，其中所述组合纤维带包括多条纤维纱，其每一个都成束并且彼此邻近地排列。

4.如权利要求1所述的自动判别系统，其中所述组合纤维带包括纤维束带，在其中纤维纱彼此邻近地排列并且所排列的纤维纱重叠成为多个层。

5.如权利要求1所述的自动判别系统，进一步包括

照明设备，其设置在所述成像设备的视场之外并照亮所述组合纤维带；以及

背景板，用于关于所述照明设备，形成相对于所述组合纤维带的背景。

6.如权利要求5所述的自动判别系统，其中所述背景板具有相对于所述组合纤维带的色彩的高对比度色彩，并且通过使用从扫描所述高对比度色彩的区域所得到的视频信号的扫描线，所述提取设备提取关于从由所述组合纤维带的宽度和厚度组成的群组中所选择的至少一个特征的所述缺陷信息。

7.如权利要求5所述的自动判别系统，其中所述背景板具有相对于所述组合纤维带的色彩相似或低对比度的色彩，并且借助于从扫描所述相似色彩的区域所得到的视频信号的扫描线，所述提取设备提取关于从由所述组合纤维带的瑕疵和厚度组成的群组中所选择的至少一个特征的所述缺陷信息。

8.如权利要求1所述的自动判别系统，其中所述组合纤维带包括光可传输带状组合纤维带，所述背景板大于所述带状组合纤维带的移动宽度并且具有相对于所述带状组合纤维带的色彩相似的或低对比度的色彩区域，并且所述背景板形成横越所述组合纤维带的移动方向的高对比度区域。

9.如权利要求1所述的自动判别系统，进一步包括宣告设备，其中

在来自所述判别设备的判别信号在关于缺陷信息的参考值之外的情形下，基于所述判别信号，所述宣告设备宣告所述缺陷信息。

10.如权利要求1所述的自动判别系统，其中所述组合纤维带为过滤纤维素丝束，并且所述提取设备提取关于从由所述组合纤维带的宽度、厚度、和瑕疵组成的群组中所选择的至少两个特征的缺陷信息。

11.如权利要求1所述的自动判别系统，包括

(a)同步分离设备，用于从来自所述成像设备的视频信号中分离同步信号；

(b)钳位设备，用于响应来自所述同步分离设备的同步信号，将图像信号钳位；

(c-1)提取设备，用于从关于所述组合纤维带的厚度的所述钳位图像信号中提取厚度缺陷信号，和(c-2)厚度判别设备，用于通过将所述提取的缺陷信号与关于所述组合纤维带的厚度的参考值比较，辨别所述厚度的适宜性；

(d-1)提取设备，用于从关于所述组合纤维带的宽度的所述钳位图像信号中提取宽度信号，和(d-2)宽度判别设备，用于通过将所述提取的宽度信号与关于所述组合纤维带的宽度的参考值比较，辨别所述宽度的适宜性；以及

(e-1)提取设备，用于从关于所述组合纤维带的瑕疵的所述钳位图像信号中提取瑕疵信号，和(e-2)瑕疵判别设备，用于通过将所述提取的瑕疵信号与关于所述组合纤维带的瑕疵的参考值比较，辨别所述瑕疵的适宜性。

12.如权利要求11所述的自动判别系统，包括

(a)厚度判别设备，其消除来自关于所述组合纤维带的厚度的所述钳位图像信号的噪声，并通过将所述噪声消除后的钳位图像信号与关于所述组合纤维带的厚度的参考值比较，辨别所述厚度的适宜性；

(b-1)提取设备，其消除来自关于所述组合纤维带的宽度的钳位图像信号的噪声，并产生相应于所述组合纤维带的宽度的矩形信号，(b-2)计数设备，用于通过时钟设备，计算所述钳位图像信号的矩形部分，和(b-3)宽度判别设备，用于通过将所述计数设备的计数数据与关于所述组合纤维带的宽度的参考值比较，辨别所述宽度的适宜性；以及

(c-1)微分设备，用于将关于所述组合纤维带的瑕疵的钳位图像信号微分，(c-2)比较设备，用于通过将所述微分后的钳位图像信号与关于所述组合纤维带的瑕疵的参考值比较，辨别大瑕疵，和(c-3)计数设备，用于在所述缺陷信息和所述图像宽度信息的基础上计算瑕疵的数目，其中所述缺陷信息涉及来自所述比较设备的瑕疵以及所述图像宽度信息涉及来自所述成像设备的图像宽度，和(c-4)瑕疵判别设备，用于通过将由所述计数设备所计算的计数数据与关于所述组合纤维带的瑕疵的参考值比较，辨别所述瑕疵的适宜性。

13.如权利要求12所述的自动判别系统，其中所述比较设备包括第一比较设备，用于通过将所述微分后的钳位图像信号与关于瑕疵大程度的第一参考值比较，辨别所述组合纤维带的较大瑕疵；和第二比较设备，用于通过将所述微分后的钳位图像信号与关于瑕疵小程度的第二参考值比较，辨别所述组合纤维带的较小瑕疵；

所述计数设备包括第一计数设备，用于在关于来自所述第一比较设备的瑕疵的所述缺陷信息和来自所述成像设备的所述图像宽度信息两者的基础上，计算大瑕疵的数目；和第二计数设备，用于在关于来自所述第二比较设备的瑕疵的所述缺陷信息和来自所述成像设备的所述图像宽度信息两者的基础上，计算小瑕疵的数目；以及

所述瑕疵判别设备通过将由所述第一计数设备所计算的所述计数数据与关于所述组合纤维带的大瑕疵的参考值比较，辨别所述瑕疵的可接受性。

14.如权利要求1或11所述的自动判别系统，其中所述提取设备提取关于从由连续移动且包括多条纤维纱的弯曲的或非弯曲的带状过滤纤维素丝束的宽度、厚度、和瑕疵组成的群组中所选择的至少一个特征的所述缺陷信息。

15.如权利要求1所述的自动判别系统，进一步包括传输设备，用于提供从由宽度计数数据、厚度钳位图像信号、和瑕疵计数数据组成的群组中所选择的特征信息的至少一个给过程控制计算机。

16.如权利要求15所述的自动判别系统，其中所述传输设备包括

接口设备，用于传输或传递从由所述宽度计数数据、所述厚度钳位图像信号、和所述瑕疵计数数据组成的群组中所选择的特征信息的至少一个；以及

触发设备，用于产生用来调整所述特征信息通过所述接口设备至所述计算机的传递定时的触发信号。

17.一种自动判别方法，包括

通过成像设备，使连续移动的组合纤维带成像；

将来自所述成像设备的视频信号同步分离和钳位；

基于钳位图像信号，探测包含关于从由所述组合纤维带的宽度、厚度、和瑕疵组成的群组中所选择的至少一个特征的缺陷信息的特征信息；

从所述探测到的特征信息中提取关于上述特征的缺陷信息；以及

基于所述探测到的信号和关于所述缺陷信息的参考信号，辨别所述缺陷信息的适宜性。

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