DE29521937U1

DE29521937U1 - Prüfsystem für bewegtes Material

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Publication number: DE29521937U1
Application number: DE29521937U
Authority: DE
Original assignee: Mahlo GmbH and Co KG; LEGLER IND TESSILE SpA; LEGLER SpA
Current assignee: Mahlo GmbH and Co KG; LEGLER IND TESSILE SpA; LEGLER SpA
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1995-05-10
Publication date: 1998-12-03
Anticipated expiration: 2005-05-11
Also published as: ATE190722T1; EP0742431A1; PT742431E; ES2146730T3; GR3033682T3; DE69515646T2; EP0742431B1; DK0742431T3; DE69515646D1

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft Prüfsysteme für bewegtes
Material, insbesondere zum Erfassen von Fehlern in einem bewegten Endlosmaterial, und betrifft und eine Vorrichtung zum Erfassen von Fehlern an einem bewegten Stoff oder dergleichen.

Beispielsweise muß in der Textilindustrie die Qualität eines Stoffes insbesondere vor dem Zuschneiden zu fertigen Kleidungsstücken
sichergestellt werden.

Diese Tätigkeit wird allgemein durch Personal ausgeführt, und da es sich dabei um einen ermüdenden und anstrengenden Arbeitsvorgang
handelt, führt die damit verbundene Ermüdung zu einer ungleichmäßigen Qualitätskontrolle, die alle Arten von Problemen schaffen kann, zumindest Probleme zwischen Herstellern und Kunden.

0 Andererseits bedeutet eine hochwertige Qualitätskontrolle

auch hohe Personalkosten. Somit ist die Automatisierung der
Stoffprüfung von Bedeutung. Aufgrund der Schwierigkeiten der Verwirklichung ist es jedoch nicht überraschend, daß nur einige wenige Geräte existieren, die zudem keine zufriedenstellenden Lösungen bilden.

Eine schwache Leistungsfähigkeit wurde insbesondere dann
festgestellt, wenn Abgleichfilter erforderlich sind.

Es ist bekannt, daß Abgleichfilter das optimale Signal-/Rauschverhältnis zum Erfassen von Signalen bieten. Dieser Lösungsansatz kann jedoch unglücklicherweise nicht immer angewandt werden.
5

Wenn nämlich der Fehler eine zufällige Form hat oder stückweise diskontinuierlich ist, ist die Konstruktion des Abgleichfilters offensichtlich schwierig, so daß dann, wenn diese Technik verwendet wird, die Fehlererfassung ein schwieriges Problem des anwachsenden Bereiches wird, das entweder sehr berechnungsaufwendig ist oder schlicht überwindbar ist.

Darüber hinaus ist ein Abgleichfilter bauartbedingt gerichtet und sehr empfindlich für Krümmungsabweichungen. Beispielsweise kann in der Textilindustrie bei einem Gewebe der Schuß Verzerrungen haben, wie etwa den sogenannten Bogenverzug, so daß Fehler, die in Schußrichtung ausgerichtet sind, nicht perfekt abgeglichen werden können.

In Kettfadenrichtung tritt dasselbe Problem für sehr dünne Fehler auf, wenn eine seitliche Verlagerung auftritt.

Andererseits kann eine Fehleroberfläche nur durch eine Strukturveränderung des Stoffes und nicht durch seinen Hellig-25" keitsdurchschnittswert gekennzeichnet sein.

Die vorhandenen Systeme ziehen diesen Aspekt insbesondere bedingt durch die aufwendige Rechenarbeit für die Strukturer-, fassung nicht in Betracht. Ferner sind die vorgeschlagenen 0 Systeme nicht wirklich modular, was problematisch sein kann, wenn mehrere Sensoren erforderlich sind oder wenn einfach eine große Anzahl von Fehlerarten vorliegt.

Auch die vorhandenen Lichtquellen bedürfen einiger Anmerkun-5 gen. Es hat sich im großen Umfang bestätigt, daß dann, wenn Bildformungs- und Aufzeichnungswerkzeuge verwendet werden,

die Beleuchtung des Stoffes hinsichtlich der Lichtleistung und der Beleuchtungsart problematisch sein kann, und dieses Problem wurde durch Anordnungen nach dem Stand der Technik nicht zufriedenstellend gelöst.
5

Wenn schließlich die Stoffqualitätsparameter anhand von menschlichen Kriterien gebildet werden, kann eine hohe Korrelation zwischen Erfassungssystemen und Bedienungspersonen vorhanden sein, wenn diese Systeme Äquivalenzen einführen, was bisher nicht der Fall ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Erfassen von Fehlern insbesondere in bewegten Stoffen oder dergleichen zu schaffen, welche sehr empfindlieh, sehr zuverlässig, schnell und anpassungsfähig ist, insbesondere auf der Basis eines modularen Aufbaus.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zum Erfassen von Fehlern auf bewegten Stoffen, textlien Flächen-0 gebilden, Bahnmaterialien oder dergleichen, enthaltend die Schritte des Formens eines Bildes des Stoffes oder dergleichen und Aufzeichnens des Bildes durch mindestens ein lichtempfindliches Sensorarray, des Digitalisierens des resultierenden Videosignals, des Übertragens des digitalisierten BiI-des nach der Korrektur und spezifischer Modellbearbeitung zu mehreren voneinander getrennten Erfassungskanälen, die gleichzeitig arbeiten, von welchen jeder einer Art oder Kategorie von zu erfassenden Fehlern zugeordnet ist, des Teilens des modellbearbeiteten Bildes für jeden Kanal in vektorielle 0 Randelemente, die die betreffende lokale Fehlerstruktur darstellen, des Rekonstruierens der Fehlerart, die gesucht wird, für jeden Kanal auf der Basis der Randelemente und unter Verwendung von adaptierten Fenstern, des Bewertens der Gewichtungskomponenten aller Randelemente, die in jedem der Fenster 5 enthalten sind, und, sofern der Fall eintritt, schließlich des Anzeigens der Anwesenheit, des Typs und/oder der Position

der eventuell erfaßten Fehler.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung kann der Modellbearbeitungsschritt des digitalisierten Bildes, der zu einer Bildkompression führt, darin bestehen, daß das digitalisierte Bild mittels eines adaptierten Abtastfensters abgetastet wird, gegebenenfalls mit einer bestimmten Überlappungsrate, und daß eine Modellbearbeitung der Graustufen der Bildpixel, welche in jedem der Fenster enthalten sind, mittels eines statistischen parametrischen Modells ausgeführt wird, wobei die Modellbearbeitungsparameter vorteilhafterweise die Summe und/oder die Summe der Quadratwerte der Graustufen oder Luminanzwerte der Pixel innerhalb des betrachteten Abtastfensters sind, so daß dadurch ein direktionaler Durchschnitt und/oder eine Quadratsumme jeweils bestimmt werden, wobei die Richtung durch die Ausrichtung des größten gemeinsamen gerichteten lokalen Randes gegeben ist.

Die verschiedenen Erfassungskanäle sind vorzugsweise zu Grup-0 pen zusammengefaßt, die jeweils Fehlertypen oder -kategorien entsprechen, die den größten gemeinsamen gerichteten lokalen Rand haben, welcher in die für entsprechende Fehlertypen repräsentativen Strukturen eingeschrieben werden kann, wobei der größte gemeinsame gerichtete lokale Rand die zwei Dimensionen des Abtastfensters, das von der entsprechenden Gruppe von Abtastkanälen verwendet_xwird, bestimmt, und die Ausrichtung des Abtastfensters gegebenenfalls gemäß den Schußverzugparametern einstellbar ist.

0 Wenn die Ausrichtung des Abtastfensters nicht verändert oder eingestellt werden kann, wird der Modellbearbeitungs- und/oder der bzw. die Rekonstruktionsschritte ausgeführt, indem der Schußverzug berücksichtigt wird.

Die Parameter des Schußverzuges können beispielsweise bestimmt werden, indem das Verfahren und die Vorrichtung zum

Bestimmen der Verzugwinkel an bewegten Stoffen verwendet wird, das in der europäischen Patentanmeldung Nr. 95440024.8 beschrieben ist, die von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung eingereicht wurde.
5

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann jeder Erfassungskanal aus einem lokalen Randdetektor, der die Randelemente, die in dem modellbearbeiteten und komprimierten digitalisierten Bild enthalten sind, lokalisiert und gewichtet, so daß er ein kanalspezifisches Bild von gewichteten Randelementen abgibt, einem Fehlerkonstruktor, der separat die Komponenten der in einem vordefinierten Fenster enthaltenen Randelemente summiert und einen Durchschnittswert derselben bildet, und einer Schwellenwertfunktionen- und/oder Hypothesentesteinrichtung zusammengesetzt sein, die die Parameter bewerten, die aus den Durchschnittswerten der Pixelgraustufen im Vergleich mit einem Schwellenwert (festgelegt oder beweglich) , der Differenz der Durchschnitte (an benachbarten nicht überlappenden Fenstern berechnet) im Vergleich mit einem 0 Schwellenwert und der Varianz von Pixelgraustufen im Vergleich mit einem Schwellenwert bestehen, welche durch den Fehlerkonstruktor für jedes vordefinierte Fenster berechnet werden.

Diese unterschiedlichen Parameter bilden daher die verschiedenen Gewichtungskomponenten der Randelemente.

Die Abmessungen des vordefinierten Fensters sind vorteilhafterweise größer als oder gleich den Abmessungen des Fehler-0 typs, der gesucht wird, oder mindestens ausreichend, so daß sie in der Lage sind, eine fehlerbehaftete von einer fehlerfreien Zone mit einem Mindestniveau an Sicherheit durch den in Betracht gezogenen Erfassungskanal zu unterscheiden, wobei die Form und die Ausrichtung des vordefinierten Fensters 5 ebenfalls an den betreffenden gesuchten Fehlertyp und an die entsprechend festgestellte Fehlerorientierung oder den Schuß-

verzug angepaßt sind, so daß sie parallel zu dem Schußverzug ausgerichtet sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Korrektur des digitalisierten Bildes aus einem Filterungsvorgang beispielsweise unter Verwendung einer Verweistabelle bestehen, um eine Histogrammodifikation der Graustufen der Pixel des Bildes auszuführen, und aus einem Verbesserungsvorgang, beispielsweise unter Verwendung einer Konvolutionsmaske.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Erfassen von Fehlern auf bewegten Stoffen oder dergleichen, die hauptsächlich mindestens eine Beleuchtungseinrichtungsanordnung zum Beleuchten des bewegten Stoffes oder dergleichen, mindestens eine Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtung und einen Computer für maschinelles Sehen, der das Bildsignal von dem Stoff oder dergleichen empfängt und einen Satz eines Erfassungsmoduls/Verarbeitungsmoduls für jede Bildaufzeichnungseinrichtung einschließt, enthält, wodurch 0 jedes der Verarbeitungsmodule aus mindestens einer Vorverarbeitungs- und Modellbearbeitungseinheit aufgebaut ist, die jeweils von verschiedenen entsprechenden Erfassungseinheiten gefolgt sind, wobei eine Zentraleinheit alle Module steuert und mit einem Anzeige-, Speicher-, Editier- und/oder Ansteuerperipheriegerät zum Erfassen von Fehlern auf bewegten Stoffen oder dergleichen verbunden ist.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält jede Bildformungsund Aufzeichnungseinrichtung eine fotografische Linse und ei-0 ne Zeilenabtastkamera, die mit einem Analog-/Digitalwandler und einem entsprechenden Übertragungsmodul verbunden ist, wenn die Bildungsformungs- und Aufzeichnungseinrichtung von dem Computer für maschinelles Sehen entfernt ist.

5 Fallweise sind mehrere Bildaufzeichnungseinrichtungen vorgesehen, die benachbarte oder mindestens teilweise überlappende

Sichtfelder haben, um die gesamte Breite des Stoffes oder dergleichen abzudecken.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält jedes Erfassungsmodul eine Empfängerschaltung, eine Verweistabelle zur Korrektur des Bildes des Stoffes oder dergleichen, das gegebenenfalls durch irreguläre Beleuchtungs- oder Lichtansprechunterschiede an der Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtung verzerrt ist, und einen Halbbildspeicher, um die aufeinanderfolgenden Bilder vor ihrer Modellbearbeitung und Fehlererfassungsverarbeitung zu speichern.

Vorteilhafterweise besteht jede Vorverarbeitungs- und Modellbearbeitungseinheit aus einem verkabelten Prozessor, einer digitalen Signal- oder einer ausgeprägten Parallelvorrichtung, die das von dem zugehörigen Erfassungsmodul kommende Bild verarbeitet, um die Rauschinformation zu filtern und zu eliminieren, gegebenenfalls unter Verwendung einer Verweistabelle, und/oder das Bild zu verbessern, gegebenenfalls unter 0 Verwendung einer Konvolutionsmaske, erfaßt das Bild mittels· gegebenenfalls überlappender Erfassungsfenster, die an den zu erfassenden Fehlertyp angepaßt sind, und berechnet die Durchschnittssumme und/oder die Quadratsumme der Graustufen der Pixel innerhalb jedes der Erfassungsfenster, um ein statistisches parametrisches Modell des Bildes zu erhalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Erfassungseinheiten jeweils aus parallel angeordneten schnellen digitalen Signalprozessoren und ihren zugehörigen 0 Daten- und Programmspeichern, die so viele unterschiedliche Erfassungskanäle bilden, wie unterschiedliche Typen oder Kategorien von Fehlern zu suchen sind, wobei jeder der Signalprozessoren i) eine Transformation des modellbearbeiteten Bildes, das von der entsprechenden Vorverarbeitungs- und Mo-5 dellbearbeitungseinheit ausgegeben wird, zu einem Bild, das aus gewichteten Randelementen, die die lokale Struktur von

möglichen Fehlern markieren, zusammengesetzt ist, ii) eine Verbindung der Randelemente innerhalb eines Validierungsfensters, das an den von dem Erfassungskanal zu erfassenden Fehlertyp angepaßt ist, indem separat eine Summe und ein Durchschnittswert der Gewichtungen der Randelemente gebildet werden, und iii) eine Anzeige des Vorhandenseins eines Fehlers unter Verwendung des Verteilungsparameters der erhaltenen Durchschnittswerte und mittels der Schwellenwertfunktionen und/oder Hypothesentests ausführt.

Um die bestmögliche Beleuchtung des bewegten Stoffes oder dergleichen für die Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtung zu schaffen, ist die Richtung des von der Beleuchtungseinrichtungsanordnung ausgestrahlten Lichts schräg mit einem flachen Winkel oder beinahe horizontal bezüglich des Stoffes oder dergleichen, wobei die Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtung entlang einer beinahe vertikalen Achse bezüglich des Stoffes oder dergleichen positioniert ist.

0 Vorzugsweise können die Beleuchtungseinrichtungsanordnungen durch mehrere Lichtprojektoren gebildet sein, die in zwei Reihen quer über die Gesamtstoffbreite angeordnet sind, wobei die Projektoren in jeder Reihe dieselben Abstände zwischeneinander haben, eine Reihe um einen halben Abstand gegenüber 5 der anderen Reihe versetzt ist, die Projektoren jeder Reihe zu der Mitte des zu erfassenden Streifens strahlen und so die gesamte Stoffbreite, mindestens entlang einem bandartigen Querstreifen, durch die Kombination der ausgerichteten Richtlichtstrahlen, die von jedem der Lichtprojektoren abgegeben 0 werden, quasi gleichförmig beleuchten, wodurch ein Lichtband mit hoher Intensität quer über den Stoff oder dergleichen geschaffen wird.

Um unabhängig von der Laufgeschwindigkeit des Stoffes eine konstante Auflösung sicherzustellen und in der Lage zu sein, das Bild des Stoffes und der erfaßten Fehler zu visualisie-

ren, sind ein Encoder, der die Verlagerung des bewegten Stoffes oder dergleichen mißt, und ein Visualisierungsmodul, das mit einem Monitor verbunden ist, ebenfalls vorgesehen.

Wenn mit komplexen mehrschichtigen und/oder dicken Stoffen oder flächenhaften Textilerzeugnissen gearbeitet wird, kann die Vorrichtung aus mehreren Sätzen von Beleuchtungseinrichtungsanordnungs-/Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtungen bestehen, wobei eine Beleuchtungseinrichtungsanordnung und eine entsprechende Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtung an jeder Fläche oder Seite des bewegten Stoffes oder dergleichen montiert und auf diese gerichtet sind.

Im Hinblick auf ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung werden die allgemeinen kombinierten Arbeitsweisen des hierin beanspruchten neuen Verfahrens und der neuen Vorrichtung nachfolgend beschrieben, indem chronologisch die Behändlungs- und Verarbeitungsschritte von visuellen Informationen, die von einem bewegten endlosen Stoff oder dergleichen abge-0 nommen werden, verfolgt werden.

Zunächst bildet ein optisches System das reale Bild des Stoffes, der von Standardlichtquellen oder durch eine Anordnung von Lichtprojektoren beleuchtet werden kann, wobei die Anordnung ein Teil der vorliegenden Erfindung ist.

Dieses reale Bild wird durch einen lichtempfindlichen Zeilensensor abgetastet, vorzugsweise eine Kamera (oder mehrere Kameras) , deren Ausgangssignal durch einen Analog/Digitalwan-0 dler digitalisiert wird und zu einem Computer für maschinelles Sehen übertragen wird.

Um die Lichtansprechunterschiede der Pixel und/oder unregelmäßige Stoffbeleuchtung zu korrigieren, wird das digitali-5 sierte Bild zunächst korrigiert und anschließend in einem Bildspeicher gespeichert.

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Gemäß vorliegender Erfindung basiert der Computer für maschinelles Sehen auf einer Parallelhardwarearchitektur, die mehrere gleichzeitig arbeitende Erfassungskanäle implementiert. Jeder Erfassungskanal ist für die Erfassung eines Fehlertyps vorgesehen.

Die Hauptarbeitshypothese der Erfindung basiert auf der Tatsache, daß Fehler bekannt sind, was der Realität entspricht, da Kataloge von Fehlern, die mit Prüfmaschinen zu erfassen sind, bereits existieren.

Daher kann jeder auf Stoffen oder dergleichen zu erfassende Fehler als ein bekanntes zweidimensionales Signal betrachtet werden.

Der Fehler wird so betrachtet, daß er aus Randelementen zusammengesetzt ist, die seine Struktur darstellen, wobei die. Erfassungskanäle zu Gruppen zusammengesetzt sind, die jeweils 0 Fehlertypen enthalten, die den größten gemeinsamen gerichteten lokalen Rand haben, der in die repräsentativen Strukturen der Fehlertypen eingeschrieben werden kann. Jeder der größten gerichteten lokalen Ränder definiert die zwei Dimensionen eines Fensters, das das gespeicherte Bild abtastet (eine Überlappung kann verwendet werden).

Genauer ausgedrückt werden dann, wenn zehn Fehlertypengruppen festgestellt werden, zehn Abtastfenster definiert, deren Dimensionen bestimmt werden, indem der größte gemeinsame ge-0 richtete lokale Rand betrachtet wird.

Gemäß vorliegender Erfindung werden die Graustufen der Pixel innerhalb der gegebenen Abtastfenster bzw. des gegebenen Abtastfensters durch ein statistisches parametrisches Modell dargestellt. Die Modellparameter sind die Summe und/oder die Summe der Quadrate der Graustufen oder der Luminanzen der Pi-

xel innerhalb des Abtastfensters, so daß ein gerichteter Durchschnittswert und/oder eine quadratische Summe jeweils bestimmt wird, deren Richtung durch die Ausrichtung des größten gemeinsamen gerichteten lokalen Randes gegeben ist. 5

Es sei angemerkt, daß eine Datenkompression in diesem Verarbeitungsschritt durch die Modellbearbeitung des Bildes ausgeführt wird, wobei diese Kompression eines der Hauptmerkmale des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung unter dem Gesichtspunkt der Echtzeitbearbeitung ist.

Gemäß vorliegender Erfindung kann das von dem Bildspeicher kommende Bild vor der Berechnung der Modellparameter jedes Abtastfensters zunächst gefiltert und/oder verbessert werden, um die Rauschinformation zu eliminieren, die für die entsprechende Gruppe von Kanälen als solche betrachtet wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Filtervorgang (und/oder die Verbesserung) und die Modellbearbeitung (Kom-0 pression) für jede Gruppe durch einen zugewiesenen verkabelten Prozessor ausgeführt, der anschließend das komprimierte Bild zu jedem Erfassungskanal der entsprechenden Gruppe sendet.

Wie vorstehend erläutert bilden einer oder mehrere programmierbare digitale Signalproz.essoren jede der Kanalgruppen, wobei jeder Kanal aus einem lokalen Randdetektor und einem Fehlerkonstruktor aufgebaut ist.

0 Nachdem die Höhe der größten Randelemente, die in der Struktur des Fehlertyps eingeschrieben sind, bestimmt ist, lokalisiert und gewichtet der entsprechende Randdetektor die Randelemente, die in dem komprimierten Bild enthalten sind, wobei die Dimensionen der Randelemente durch die Höhe des größten 5 Randelements gegeben sind.

Somit erzeugt jeder Kanal sein eigenes Bild von Randelementen, wobei jedes Element durch seine Gewichtung gekennzeichnet ist. Diese Gewichtung kann eine oder mehrere Komponenten haben: den Richtungsdifferenzierungswert von Durchschnittswerten von nicht überlappenden Randelementgraustufen und/oder die Varianzen der Graustufen der Pixel, die in dem Randelement enthalten sind. Die richtungsgemäße Differenzierung kann in horizontaler oder vertikaler Richtung durchgeführt werden.

Bei diesem Verarbeitungsschritt wird jeder Fehler so betrachtet, daß er eine lokale Struktur hat, die von gewichteten Randelementen markiert ist.

Ein Differenzierungsvorgang wird auf der Basis einer Äquivalenz der Augenkontrastempfindlichkeit ausgeführt, die mathematisch durch die Intensitätsveränderung und das Intensitätsverhältnis (Weber-Fraktion) definiert ist. Darüber hinaus stellt diese Differenzierung eine lokale Struktur heraus, während die Variationen der niedrigen Hintergrundintensität 0 eliminiert werden, die die Erfassung von leichten Fehlern stören können, wie es der Fall ist, wenn die Systeme verwendet werden.

Nach jedem Randdetektor folgt ein Fehlerkonstruktor, und zwar für jeden Erfassungskanal.

Dieser Fehlerkonstruktor bildet getrennt die Summe und den Durchschnittswert der Richtungskomponenten aller Randelemente, die in einem vorbestimmten Fenster enthalten sind, das hinsichtlich Abmessung, Position und Ausrichtung einstellbar ist und ein Validierungsfenster genannt wird. Die Abmessungen dieses Fensters sind größer (mindestens gleich) als die Abmessungen des Fehlertyps, der durch den entsprechenden Erfassungskanal gesucht wird. Somit kann das Validierungsfenster 5 durch den Durchschnitt der Differentialwerte und/oder den Durchschnitt der Varianzen der Gewichtungen der Randelemente

gekennzeichnet sein. Dabei ist die Summenfunktion des Fehlerkonstruktors ein Äquivalent der Integration von lokalen Intensitätsvariationen, die durch eine Bedienungsperson ausgeführt wird.
5

Unter Verwendung der Verteilungsparameter (Durchschnitts- und/oder Standardabweichung) der Durchschnitte der Differentialwerte und/oder der Verteilung der Durchschnittswerte der Varianzen kann ein Fehler unter Verwendung beispielsweise von Schwellenwertfunktionen erfaßt werden. Ungeachtet dessen können Hypothesentests ebenfalls verwendet werden.

Gemäß vorliegender Erfindung bilden alle Erfassungskanäle ein Erfassungsmodul, das einer Kamera zugeordnet ist. Mehrere derartige Module können vorgesehen werden, wenn mehrere Kameras erforderlich sind, beispielsweise um die Gesamtbreite des Stoffes oder dergleichen abzudecken.

Somit ist einerseits bedingt durch die Parallelarchitektur das System schnell. Andererseits ist das System durch die Verwendung des Kanalkonzepts mit schnell programmierbaren digitalen Prozessoren flexibel und einfach an die Erfordernisse des Benutzers anzupassen.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der vorliegenden Beschreibung auf der Basis von bevorzugten Ausführungsformen, die als nicht einschränkende Beispiele unter Bezug auf die folgenden beiliegenden Zeichnungen dargestellt und erläutert werden, besser verständlich.

Figur 1 ist ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung ;

Figur 2 ist ein Blockdiagramm einer gegebenen Verarbeitungs-5 einheit, die ein Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist;

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform aller Verarbeitungsschritte, die in einem Erfassungskanal, der Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, implementiert werden können;

Figur 4 zeigt ein Fehlerdiagramm der Bildtransformationen, die in jedem Erfassungskanal durchgeführt werden,-

Figur 5 zeigt das in der vorliegenden Erfindung verwendete Beleuchtungsprinzip; und
10

Figur 6 zeigt eine Anordnung von Lichtprojektoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie Figur 1 zeigt, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Bild eines Stoffes 1, der von einer Lichtquelle 3 oder Beleuchtungseinrichtungsanordnung beleuchtet wird, zunächst durch ein fotografisches Standardobjektiv 2 gebildet.

Das Bild wird anschließend in Übereinstimmung mit den Encodersignalen von einer Zeilenabtastkamera 4 abgetastet, deren Ausgangssignal von einem Analog-/Digitalwandler 5 digitalisiert wird und von einer Übertragungseinrichtung 6 zu dem Computer 8 für maschinelles Sehen übertragen, der mindestens ein Datenerfassungsmodul 9.1 enthält. 25

Das Datenerfassungsmodul 9.1 enthält zunächst den Empfänger 10. Um eine irreguläre Beleuchtung des Stoffes 1 sowie die Lichtansprechunterschiede zwischen Pixeln zu korrigieren, wird eine Verweistabelle 11 verwendet, bevor das Bild in dem Bildspeicher 12 gespeichert wird.

Ein Verarbeitungsmodul 14.1 enthält alle Hardwarekomponenten, die hierin beschrieben werden, um das Signal der entsprechenden Kamera 4 zu verarbeiten, um alle Fehlertypen zu erfassen, die in dem Stoff 1 vorhanden sein können.

Wie die Zahl der Datenerfassungsmodule 9.1, 9.2 ist auch die Zahl der Verarbeitungsmodule 14.1, 14.2 gleich der Anzahl von Kameras. Ein zweites Verarbeitungsmodul 9.2, 14.2, das in Figur 1 gezeigt ist, entspricht einer zweiten Kamera. 5

Jeder der Gruppen von Erfassungskanälen, die durch 15a, 15b bis 15n symbolisiert sind (wobei &eegr; die Gesamtzahl der Gruppen ist), ist ein verkabelter Prozessor 16a, 16b zugeordnet, der zunächst eine Vorverarbeitung des von dem Bildspeicher 12 kommenden Bildes durchführt, um die Rauschinformation (als solche betrachtete) für die Gruppe von Kanälen zu eliminieren, die diesem zugehörig sind, und/oder das Bild zu verbessern. Zweitens berechnet jeder verkabelte Prozessor 16a, 16b den Durchschnittswert und die Quadratsumme der Graustufen der Pixel innerhalb eines entsprechenden Abtastfensters.

Sobald der verkabelte Prozessor 16a oder 16b das gesamte Bild verarbeitet hat, werden die Parameter jedes entsprechenden Abtastfensters zu der entsprechenden Folgeprozessoreinheit 17a oder 17b übertragen.

Figur 1 zeigt beispielsweise zwei Prozessoreinheiten, die durch 17a und 17b bezeichnet sind, die mit dem verkabelten Prozessor 16a bzw. 16b verbunden sind. Gemäß vorliegender Erfindung ist jede Prozessoreinheit 17a, 17b aus schnellen programmierbaren digitalen Signalprozessoren (mindestens einem) aufgebaut, wie durch 18a bis 18c für eine Prozessoreinheit 17a und 18d und 18e für die Prozessoreinheit 17b bezeichnet. Jeder digitale Prozessor hat seinen eigenen Daten- und Programmspeicher, wie beispielsweise durch 19 angegeben.

Ein zentraler Mikroprozessor 20 steuert alle Systemfunktionen und ist mit den üblichen Standardperipherieeinrichtungen, wie z.B. einem Terminal 23, einer Speicherplatteneinrichtung 24, 5 einem Drucker 25 und einer Tastatur 26 verbunden. Durch Verwendung eines Visualisierungsmoduls 21 können das Bild des

Stoffes 1 sowie erkannte Fehler auf dem Monitor 22 betrachtet werden. Um eine konstante Auflösung in Bewegungsrichtung aufrechtzuerhalten, kann ferner ein Encoder 7 verwendet werden.

Eine gegebene Kanalgruppensoftwarearchitektur mit ihrem Hardwareimplementierungsniveau ist in Figur 2 gezeigt.

Die verkabelten Prozessoren 16a, 16b haben zwei Hauptfunktionen. Die erste Funktion ist das Filtern und/oder das Verbessern des Bildes. Diese Funktion wird der Vorverarbeitungsschritt genannt, wie durch den Kasten 3 0 angegeben. Beispiele der Vorverarbeitungsfunktionen werden nachfolgend in der Beschreibung eines gegebenen Erfassungskanales erteilt. Die zweite Funktion ist das Komprimieren des gefilterten Bildes durch Modellbearbeitung desselben unter Verwendung des entsprechenden Abtastfensters (Kasten 31). Das komprimierte (modellbearbeitete) Bild wird anschließend zu jedem Erfassungskanal gesendet, der zu der durch den entsprechenden verkabelten Prozessor 16a, 16b gebildeten Gruppe gehört.

Figur 2 zeigt (als Beispiel) vier Erfassungskanäle, die mit 32, 33, 34 und 35 bezeichnet sind. Jeder Kanal ist der Erfassung eines Fehlertyps zugeordnet und bildet den Detektor für den lokalen Rand und den Fehlerkonstruktor, wie durch 36, 37, 3 8 und 3 9 für die Randerfassung und 40, 41, 42, 43 für den Fehlerkonstruktor angegeben_v

Die Modellbearbeitung des Stoffbildes kann beispielsweise unter Verwendung von statistischen Modellen oder autoregressi-0 ven Modellen durchgeführt werden, wobei jedoch nach längeren Erfahrungen und Tests ein Gaußsches Modell bevorzugt ist.

Die Erfindung wurde, soweit Modellbearbeitung und Erfassung betroffen sind, auf der Basis der folgenden mathematischen 5 Darstellung eines Fehlers des Typs J praktisch ausgeführt:

=jf &idiagr;-^

worin

L,H jeweils die Länge und die Höhe eines Fehlers des

Typs J

(Xj Orientierung des Fehlers J

^xn' Yn Koordinaten des Fehlers J

&Dgr;1(x, y) Variation der Funktion 1, wobei 1 die Intensität

(Graustufe) darstellt.

Es sei angemerkt, daß &Dgr;1/1 die mathematische Definition der Kontrastempfindlichkeit des Auges (Weber-Fraktion) ist, und somit ergibt dann, wenn 1 konstant gehalten wird, der Wert &Dgr;1, der in die Definition des Signals eingeführt wurde, eine Analogie zum Auge unter Verwendung einer CCD-Kamera.

Somit stellt diese Funktion exakt das dar, was die Bedienungsperson zum Erfassen von Fehlern ausführt, wobei eine Variation von 1 insbesondere für leichte Fehler summiert wird.

Somit verleiht diese Funktion eine Analogie zum menschlichen Gehirn. Es gilt tatsächlich die Aussage, daß eine hohe Korrelation zwischen der Erfassung durch das System und eine Bedienungsperson vorhanden ist. Die erzielten sehr guten Resultate sind indirekt die Demonstration dieser Korrelation.

Die Integration von &Dgr;1(x, y) in einem Fenster, das an den Fehlertyp angepaßt ist, das heißt seine Form, Abmessungen und Ausrichtung, bedeutet, daß ein adaptiertes Filter verwendet wird. Tatsächlich arbeitet die Volumenfunktion wie ein Korre-0 lator.

Das durch die Gleichung (1) definierte Volumen stellt die mathematische Gewichtung des Fehlers dar. Es kann direkt für . die kommerzielle Bewertung des Textilerzeugnisses verwendet 5 werden, das heißt zur Vergabe von Mangelpunkten. Auf diese

-IP-

Weise kann die Vorrichtung ohne weiteres an kommerzielle Spezifikationen angepaßt werden, die von den Textilherstellern vorgegeben sind.

Die vorstehend angeführte Integralfunktion wurde mittels der folgenden numerischen Annäherung programmiert:

10 «' "

worin &Dgr;1[1,&eegr;] durch ein Gaußsches Modell (allgemeiner Fall) definiert ist, das hinsichtlich der Differenz von Graustufen zwischen zwei benachbarten Abtastfenstern der Abmessungen 1, h, berechnet wird.

Es sei angemerkt, daß &agr; zwar für viele Fehler offensichtlich ist, es aber für die Fehler in dem Schuß allgemein geschätzt werden muß. Fehler, wie etwa Schußfehler, Doppelschuß, Webmaschinenstillstand, Dickstellen oder Harnischstreifen sind einige Beispiele. Eine spezielle, vergleichsweise einfache und kostengünstige Konstruktion des Standardgerätes kann zu diesem Zweck verwendet werden, wie dem Durchschnittsfachmann bekannt ist.

Die numerische Näherung (Gleichung 2) definiert tatsächlich den zum Erfassen jedes Fehlers (oder jeder Gruppe von Fehlern) verwendeten Kanal, der hauptsächlich aus zwei Schritten zusammengesetzt ist, einen Vorverarbeitungsschritt (Bildverbesserung, Reduzierung der Information, Modellbearbeitung des 0 Fehlers), gefolgt von einen Validierungsschritt (Erkennungsschritt, der an der Parameterverteilung berechnet wird).

Hinsichtlich der Erfassung oder Mustererkennung der Fehler mußte ein Erkennungsraum gefunden werden. Dafür sind drei verschiedene Verfahren verfügbar, das heißt heuristische Ver-

fahren (basierend auf ad-hoc-Prozeduren), mathematische Verfahren (deterministisch oder statistisch) oder linguistische oder syntaktische Verfahren (basierend auf der Definition von primitiven Elementen).
5

Zur praktischen Ausführung der Erfindung und bedingt durch das verwendete Gaußsche Modell wurde das mathematische Verfahren gewählt, basierend auf der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion für den Durchschnittsparameter und Hypothesentests für die Varianz.

Die zu diesem Zweck verwendeten verschiedenen Erfassungsgleichungen sind nachfolgend genauer angeführt.

In Abhängigkeit von den Aspekten jedes Fehlers betrachten wir zwei Fehler, den deterministischen Fall, in dem

0 (siehe nachfolgende Formel) durch einen Parameter definiert ist, und den zufälligen Fall, bei dem es durch ein Gaußsches Modell definiert ist.

Wie vorstehend ist:
^ _a. . !

&eegr;" &eegr;

= f "M(l,h)

0 Betrachtet man den deterministischen Aspekt, wenn Vj der Durchschnitt von

ist, kann dessen Standardabweichung, die Regel der Erfassung

wie folgt formuliert werden:

> n'^yn

wenn VJ " V &lgr;. I^ * <j-_y f J>

dann ist

ein Fehler des Typs j an den Koordinaten x_ny_n, wobei k_a ^j ein Schwellenkoeffizient ist.

Daher wird beispielsweise wenn das >-Zeichen K^j positiv verwendet wird, ein Fehler des Typs j an den Koordinaten X_n^ y_n erfaßt (leichtere Zone). Unter Berücksichtigung des Zufallsaspekts und wenn

0 V·' geschrieben wird als ^

Vor " Var

^v-f der Durchschnitt ist von \J , Varianz von

¹ I

können die Erfassungsregeln^formuliert werden:

	wenn	*&lgr;*	Var	*'^yn*	>· &ggr;
	und		fj I
30	oder		>kv

V-/

(wenn Wr _v > Var ) I J &ngr;/

wobei k_a ^j, k_v ^j Schwellenkoeffizienten sind, dann liegt ein 5 Fehler des Typs j an Koordinaten X₁^y_n vor.

• · 4

• · 1

Wenn beispielsweise das >-Zeichen für den Durchschnitt verwendet wird und Gleichung 3 verifiziert wird, wird ein Fehler des Typs j erfaßt (das heißt der leichteren Zone und der größeren Varianz).
5

Es sei angemerkt, daß alle Verteilungen zu theoretischen Verteilungen konvergieren, das heißt die Gaußsche für den Durchschnittswert und die F-Verteilung für das Varianzverhältnis. Das bedeutet, daß die Fehlerwahrscheinlichkeit in Abhängigkeit von den Schwellenkoeffizienten geschätzt werden kann.

Dies ist ein sehr wichtiger Aspekt zur Schätzung der Robustheit des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

In Figur 3 ist zusammen mit Figur 1 der beiliegenden Zeichnungen der verkabelte Prozessor 16a gezeigt, der die Vorverarbeitungsfunktionen (Kasten 30) implementiert, das heißt eine Histogrammodifikation 46 der Graustufen, um als solche betrachtete Rauschinformation für diese spezifische Gruppe von Erfassungskanälen zu eliminieren.
20

Wenn beispielsweise die Gruppe von Kanälen zum Erfassen von dunklen Fehlertypen auf einer dunklen Hintergrundoberfläche bestimmt ist, kann es nützlich sein, weiße Punkte zu eliminieren, die das parametrische Modell der Graustufen innerhalb des entsprechenden Abtastfensters verfälschen können.

Gemäß vorliegender Erfindung kann der verkabelte Prozessor eine Verweistabelle 11 zur Implementierung dieser Filterfunktion haben.

Nach der Eliminierung des Rauschens kann eine Konvolutionsmaske (Kasten 47) verwendet werden, um das Bild zu verbessern. Es kann eine Zeilen- oder Punktkonvolution oder dergleichen sein, insbesondere wenn die Fehler aus Zeilenteilen oder Punkten zusammengesetzt sind.

Anschließend werden die Berechnung der Modellparameter, der Durchschnittswertsumme 48 und der Quadratsumme 49 der Graustufen innerhalb des Abtastfensters berechnet.

Der lokale Randdetektor (Kasten 36) berechnet den Graustufendurchschnitt des Randelements (Kasten 50) und die Graustufenvarianz des Randelements (Kasten 51). Anschließend wird an dem Durchschnittswert der Randelemente die richtungsgemäße Differenzierung (Kasten 52) ausgeführt. Dies können die Durchschnittswertdifferenzen zwischen nicht überlappenden vertikalen oder horizontalen Randelementen sein. Auf diese Weise erhalten wir an dem Ausgang des lokalen Randdetektors 36 ein Bild, das aus gewichteten Randelementen zusammengesetzt ist.

Der Fehlerkonstruktor (Kasten 40) verbindet anschließend die Randelemente unter Verwendung des Validisierungsfensters und der Durchschnitt der Differentialwerte und der Durchschnitt der Varianzen der Randelemente innerhalb des Validisierungs-0 fensters werden ausgeführt (Kasten 53) und (Kasten 54).

Die Verteilung jedes resultierenden Bildes wird berechnet (Kasten 55) und (Kasten 58). Unter Verwendung der Verteilungsparameter und der Schwellenkoeffizienten kann die Entscheidung (Kasten 59) - ist ein Fehler vorhanden oder nicht - somit unter Verwendung der Schwellenwertfunktion (Kasten 56) und des Hypothesentests (Kasten 57) erfolgen.

Figur 4 zeigt ein Flußdiagramm, das die Transformationen des Bildes 60, die für jeden Erfassungskanal ausgeführt werden, rekapituliert.

Die erste Transformation ist eine Korrektur von Graustufen, die an jedem Pixel (Kasten 61) ausgeführt wird. Diese Korrek-5 tür wird beispielsweise in der Ebene des Datenerfassungsmoduls 9 durch eine Verweistabelle 11 ausgeführt.

Die zweite Transformation ist eine Bildfilterung (Kasten 62), die beispielsweise durch den verkabelten Prozessor (beispielsweise 16a) in der Ebene des Verarbeitungsmoduls 14.1 ausgeführt wird.

Die dritte Transformation ist die Modellbearbeitung des korrigierten und gefilterten Bildes (Kasten 63). Diese Modellbearbeitung wird beispielsweise durch den verkabelten Prozessor (beispielsweise 16a) unter Verwendung des entsprechenden Abtastfensters ausgeführt.

Die vierte Transformation betrifft die Bildränder (Kasten 64) unter Verwendung der Erfassungseinrichtung für den lokalen Rand (beispielsweise 36).

Die fünfte und letzte Transformation ergibt das Fehlerbild (Kasten 65), indem die Randelemente unter Verwendung des vordefinierten oder sogenannten Validxsierungsfensters verbunden werden, dessen Form und Ausrichtung jeweils an die Form des betreffenden gesuchten Fehlertyps und der erfaßten Fehlerausrichtung oder den Schußverzug angepaßt wird, so daß sie parallel zu dem Schußverzug ausgerichtet ist. Diese beiden letzten Transformationen werden von der Prozessoreinheit (beispielsweise 17a) auf der Stufe des Verarbeitungsmoduls 14.1 durchgeführt, wobei die Prozessoreinheit 17a aus schnellen digitalen Signalprozessoren (beispielsweise 18a bis 18c) oder ausgeprägten parallelen Vorrichtungen zusammengesetzt ist.

0 Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Beleuchtungseinrichtungen, die zur Beleuchtung des Stoffes verwendet werden können. Die Erfassung von Fehlern, die mehr oder weniger die gleiche Farbe wie der Stoff haben, ist offensichtlich schwierig. Wenn dieser Fehlertyp jedoch eine Veränderung der Hintergrundstruktur hat, wird ein besserer Kontrast erzielt, wenn schräges oder beinahe horizontales Licht verwendet wird,

womit das Relief des Fehlers hervorgehoben wird.

Figur 5 zeigt einen Stoff 70 mit einem Fehler 71, der ein Relief aufweist. Unter Verwendung des Lichtstrahls 73 und bei Beobachtung des Fehlers in vertikaler Achse 74 kann eine Beleuchtungsdifferenz zwischen dem Fehlerteil 75 und dem Fehlerteil 76 festgestellt werden.

Figur 6 zeigt ein Lichtband 77 quer über den Stoff 70, der in die durch einen Pfeil 78 bezeichnete Richtung bewegt wird. Um einen stark beleuchteten Stoff 70 mit derselben Intensität für die gesamte Stoffbreite zu erhalten, schafft die vorliegende Erfindung eine Beleuchtungseinrichtung, die mehrere Lichtprojektoren enthält, die wie vorstehend beschrieben und wie durch Bezugszeichen 79 und 80 und 81 bezeichnet montiert sind, wobei jeder Projektor einen gerichteten Lichtstrahl 73 abgibt. In Figur 5 kann somit die gesamte Stoffbreite gleichförmig unter Verwendung einer ausreichenden Anzahl von Licht-Projektoren abgedeckt werden, für die Halogenlampen mit 0 dichroitischen Spiegeln beispielsweise verwendet werden können.

Diese Anordnung kann verwendet werden, um die Sichtbarkeit von Fehlern zu verbessern, die eine lokale Struktur haben, die insbesondere in Bewegungsrichtung ausgerichtet ist. Standardlichtquellen, wie Leuchtstoffröhren oder Halogenlampen oder Entladungslampen können ebenfalls entweder in einem Reflexionsmodus (Kamera und Lichtquellen werden auf derselbe Seite des Stoffes angeordnet) oder im Transmissionsmodus (Ka-0 mera und Lichtquelle werden an entgegengesetzten Seiten des Stoffes angeordnet) verwendet werden.

Die Vorteile der Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
35

~²⁵~

Die meisten Fehler (mehr als 95%) werden erfaßt, auch geringfügige Fehler, und zwar mit einer Fehlerwahrscheinlichkeit von etwa Null (Schwellenkoeffizient mindestens 4 Sigma).

- Der Begriff DI schließt eine Differenzierungsfunktion ein, die die Hintergrundintensität eliminiert.

Durch die Verwendung eines programmierbaren Kernel für die Erfassung (digitale Signalverarbeitung) können Anwendungen an verschiedenen Arten von Textilerzeugnissen (wie etwa graue Waren) ohne weiteres verwirklicht werden.

Aufgrund der parallelen Struktur und Bearbeitung kann eine Geschwindigkeit der Prüfung festgelegt, das heißt mit zusätzlichen Prozessoren erhöht werden, ohne daß die allgemeine Hardwarearchitektur geändert werden muß.

Da der erfindungsgemäße Detektor hinsichtlich eines Signal -/Rauschverhältnisses optimal ist und das Signal jedes Fehlers entsprechend dem doppelten Wert des Maximums der räumlichen Frequenzen abgetastet wird (maximale Reduktion der Informationsmenge, was korrelativ die Hardwareanordnung beschränkt) , ist die Verhältnisleistung des Detektors zum Preis der den Detektor bildenden Teile unter theoretischen Ge-Sichtspunkten für diesen Detektor maximal.

Die praktische Verwirklichung der Vorrichtung einschließlich der physikalischen und elektronischen Konstruktion und der Softwareprogrammierung kann ohne weiteres vom Durchschnitts-0 fachmann auf der Basis der vorliegenden Beschreibung ausgeführt werden und Bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.

Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die direkt beschriebenen und in den beiliegenden Zeichnungen 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsformen beschränkt und es können Veränderungen vorgenommen oder Äquivalente verwendet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

-26- j . Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Erfassen von Fehlern auf bewegten Stoffen oder dergleichen, die hauptsächlich mindestens eine Beleuchtungseinrichtungsanordnung (3; 79, 80, 81) zum Beleuchten des bewegten Stoffes(1; 70) oder dergleichen, mindestens eine Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtung (2, 4), einen Computer (8) für maschinelles Sehen, der das Bildsignal von dem Stoff oder dergleichen empfängt und einen Satz eines Erfassungsmoduls (9) /Verarbeitungsmoduls (14) für jede Bildaufzeichnungseinrichtung (2, 4) einschließt, enthält, wobei jedes der Verarbeitungsmodule (14) aus mindestens einer Vorverarbeitungs- und Modellbearbeitungseinheit (16a, 16b, 16n) aufgebaut ist, die jeweils von verschiedenen entsprechenden Erfassungseinheiten (17a, 17b) gefolgt ist, wobei eine Zentraleinheit (20) alle Module (9, 14) steuert und mit Anzeige-, Speicher-, Editier- und/oder Ansteuerperipheriegeräten (23, 24, 25, 26) oder dergleichen verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher mehrere Bildformungs- und -aufZeichnungseinrichtungen vorgesehen sind, die benachbarte oder mindestens teilweise überlappende Sicht felder haben, um die gesamte Breite des Stoffes oder dergleichen abzudecken, wobei jede Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtung eine fotografische Linse (2) und eine Zeilenabtastkamera (4) enthält, die_vmit einem Analog-/Digitalwandler

(5) und einem gegebenenfalls entsprechenden Übertragungsmodul

(6) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welcher jedes Erfassungsmodul (9) eine Empfängerschaltung (10), eine Verweistabelle (11) zur Korrektur des Bildes des Stoffes oder dergleichen, das gegebenenfalls durch irreguläre Beleuchtungs- oder Lichtansprechunterschiede an der Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtung (2, 4) verzerrt ist, und einen Bildspeicher (12) enthält, um die aufeinanderfolgenden

Bilder vor ihrer Modellbearbeitung und Fehlererfassungsverarbeitung zu speichern.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei weleher jede Verarbeitungs- und Modellbearbeitungseinheit (16a, 16b, 16n) aus einem verkabelten Prozessor, einem digitalen Signalprozessor oder einer ausgeprägten Parallelvorrichtung besteht, die das von dem zugehörigen Erfassungsmodul (9) kommende Bild verarbeitet, um die Rauschinformation zu filtern und zu eliminieren, gegebenenfalls unter Verwendung einer Verweistabelle, und/oder das Bild zu verbessern, gegebenenfalls unter Verwendung einer Konvolutionsmaske, das Bild mittels gegebenenfalls überlappender Erfassungsfenster, die an den zu erfassenden Fehlertyp angepaßt sind, erfaßt und die Durchschnittssumme und/oder die Quadratsumme der Graustufen der Pixel innerhalb jedes der Erfassungsfenster berechnet, um ein statistisches parametrisches Modell des Bildes zu erhalten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei wel-. eher die Erfassungseinheiten (17a, 17b) jeweils aus parallel angeordneten schnellen digitalen Signalprozessoren (18a, 18b, 18c; 18d, 18e) und ihren zugehörigen Daten- und Programmspeichern (19) bestehen, die so viele unterschiedliche Erfassungskanäle bilden, wie unterschiedliche Typen oder Kategorien von Fehlern zu suchen sind, wobei jeder der Signalprozessoren (18a, 18b, 18c; 18d, 18e) i) eine Transformation des modellbearbeiteten Bildes, das von der entsprechenden Vorverarbeitungs- und Modellbearbeitungseinheit (16a, 16b, 16n) 0 ausgegeben wird, zu einem Bild, das aus gewichteten Randelementen, die die lokale Struktur von möglichen Fehlern markieren, zusammengesetzt ist, ii) eine Verbindung der Randelemente innerhalb eines Validierungsfensters, das an den von dem Erfassungskanal zu erfassenden Fehlertyp angepaßt ist, indem 5 separat eine Summe und ein Durchschnittswert der Gewichtungen der Randelemente gebildet werden, und iii) eine Anzeige des

Vorhandenseins eines oder mehrerer Fehler unter Verwendung des Verteilungsparameters der erhaltenen Durchschnittswerte und mittels der Schwellenwertfunktionen und/oder Hypothesentests ausführt.
5

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Richtung des von der Beleuchtungseinrichtungsanordnung (3; 79, 80, 81) ausgestrahlten Lichts schräg mit einem flachen Winkel oder beinahe horizontal bezüglich des Stoffes (70) oder dergleichen ist, wobei die Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtung (2, 4) entlang einer beinahe vertikalen Achse bezüglich des Stoffes (70) oder dergleichen positioniert ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher die Beleuchtungseinrichtungsanordnungen durch mehrere Lichtprojektoren (79, 80, 81) gebildet sind, die in zwei Reihen quer über die Gesamtstoffbreite angeordnet sind, wobei die Projektoren in jeder Reihe dieselben Abstände zwischeneinander haben, eine Reihe um einen halben Abstand gegenüber der anderen Reihe versetzt ist, die Projektoren jeder Reihe zu der Mitte des zu erfassenden Streifens strahlen und so die gesamte Stoffbreite mindestens entlang einem bandähnlichen Querstreifen durch die Kombination der ausgerichteten Richtlichtstrahlen (73), die von jedem der Lichtprojektoren (79, 80, 81) abgegeben werden, quasi gleichförmig beleuchten, wodurch ein Lichtband mit hoher Intensität quer über den Stoff oder dergleichen geschaffen wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher ein Encoder (7), der die Verlagerung des bewegten Stoffes (1; 70) oder dergleichen mißt, und ein Visualisierungsmodul (21), das mit einem Monitor (22) verbunden ist, ebenfalls vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei wel-

eher eine Beleuchtungseinrichtungsanordnung und eine entspre chende Bildformungs- und Aufzeichnungseinrichtung an jeder Fläche oder Seite des bewegten Stoffes (1; 70) oder dergleichen montiert und auf diese gerichtet sind.