FI88827B - REQUIREMENTS FOR ANALYSIS OF QUALITY PAINT PAPER - Google Patents

REQUIREMENTS FOR ANALYSIS OF QUALITY PAINT PAPER Download PDF

Info

Publication number
FI88827B
FI88827B FI894826A FI894826A FI88827B FI 88827 B FI88827 B FI 88827B FI 894826 A FI894826 A FI 894826A FI 894826 A FI894826 A FI 894826A FI 88827 B FI88827 B FI 88827B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
paper
sample
image
quality
matrix
Prior art date
Application number
FI894826A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI894826A (en
FI88827C (en
FI894826A0 (en
Inventor
Ari Visa
Werner Daum
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI894826A priority Critical patent/FI88827C/en
Publication of FI894826A0 publication Critical patent/FI894826A0/en
Priority to PCT/FI1990/000238 priority patent/WO1991005997A1/en
Publication of FI894826A publication Critical patent/FI894826A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI88827B publication Critical patent/FI88827B/en
Publication of FI88827C publication Critical patent/FI88827C/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/86Investigating moving sheets
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/86Investigating moving sheets
    • G01N2021/8663Paper, e.g. gloss, moisture content
    • G01N2021/8672Paper formation parameter

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

1 886271 88627

MENETELMÄ JA LAITTEISTO PAPERIN LAADUN ANALYSOIMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR ANALYSIS OF PAPER QUALITY

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä paperin laadun 5 analysoimiseksi.The invention relates to a method for analyzing the quality of paper 5 as defined in the preamble of claim 1.

Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 6 johdanto-osassa määritelty laite paperin laadun analysoimiseksi .The invention also relates to an apparatus for analyzing the quality of paper as defined in the preamble of claim 6.

Entuudestaan tunnetaan menetelmiä ja laitteita 10 paperin laadun analysoimiseksi, joissa säteilyn annetaan kulkea paperinäytteen läpi ja säteilyn absorptio määritetään. Mitatun absorption perusteella määritetään vuorostaan paperinäytteen neliömassa, joka kuvaa paperin ominaisuuksia.Methods and apparatus 10 for analyzing the quality of paper are already known, in which radiation is passed through a paper sample and the absorption of radiation is determined. Based on the measured absorption, the basis weight of the paper sample, which describes the properties of the paper, is in turn determined.

15 Paperinäytteen formaatiomittaus on periaat teessa paperin neliömassan jakautumisen mittausta. Tämä voidaan tehdä suoraan ottamalla paperista näytteitä ja punnitsemalla ne. Formaatio voidaan myös mitata epäsuorasti lähettämällä homogeeninen energiavuo näytteen lä-20 vitse ja mittaamalla absorptio. Tämä menetelmä antaa epäsuorasti tietoa paperin neliömassasta. Tulokset täytyy kalibrointien avulla täsmentää. Energiavuona käytetään pääasiallisesti hiukkassäteilyä tai valoa. Valoa käytettäessä on todettava, että absorptio korreloi 25 hyvin neliömassan kanssa vain pintakäsittelemättömillä paperilajeilla. Tästä huolimatta on valoa käytetty formaation mittaamiseen. Kysymyksessä on tällöin ollut laadun muutosten seuranta, ei niinkään absoluuttinen paperilaadun määrittely tai paperilaatujen vertailu.15 The measurement of the paper sample is in principle a measurement of the basis weight distribution of the paper. This can be done directly by taking samples of the paper and weighing them. The formation can also be measured indirectly by transmitting a homogeneous energy flux through the sample and measuring the absorbance. This method indirectly provides information on the basis weight of the paper. The results must be specified by means of calibrations. Particle radiation or light is mainly used as energy flux. When using light, it should be noted that the absorption correlates well with the basis weight only for uncoated paper grades. Nevertheless, light has been used to measure the formation. It has been a question of monitoring changes in quality, not so much of an absolute definition of paper quality or a comparison of paper grades.

30 Ennestään tunnetaan laite paperinäytteen ana lysoimiseksi, jossa pyöreä paperinäyte asetetaan kahden lasilevyn väliin ja näytettä ja lasilevyä pyöritetään vakionopeudella. Absorption ilmaisu tapahtuu valolähteen ja valoilmaisimen avulla, jossa käytetyn valopis-35 teen halkaisija on 1 mm. Valolähde-ilmaisinparia liikutetaan paperinäytteen säteen suuntaisesti, jolloin voidaan mitata tietty pinta-ala. Paperinäytteen formaa- 2 8 8 G 2 7 tiota luonnehditaan luvulla, joka on näytteen läpi kulkeneen valon keskiarvon ja keskihajonnan suhde.An apparatus for analyzing a paper sample is known in which a circular paper sample is placed between two glass plates and the sample and the glass plate are rotated at a constant speed. The absorption is detected by means of a light source and a light detector in which the diameter of the light spot 35 used is 1 mm. The pair of light source detectors are moved parallel to the radius of the paper sample to measure a specific area. The format of a paper sample is characterized by the ratio of the mean and standard deviation of the light passing through the sample.

Ennestään tunnetaan myös laite, jossa paperi-näyte kiinnitetään läpinäkyvälle pyörivälle sylinteril-5 le. Valolähdettä ja ilmaisinta liikutetaan sylinterin akselin suuntaisesti. Valolähteen avulla muodostetun kuvapisteen kokoa voidaan vaihdella, mutta se on tavallisesti halkaisijaltaan suuruusluokkaa 0,1 mm. Paperi-näytteen formaatiota luonnehditaan mitattujen säteilyn 10 läpäisyjen taajuusspektrillä ja kokonaisvarianssin RMS-arvolla (Root Mean Square).Also known is a device in which a paper sample is attached to a transparent rotating cylinder. The light source and the detector are moved parallel to the axis of the cylinder. The size of the pixel formed by the light source can be varied, but it is usually on the order of 0.1 mm in diameter. The formation of the paper sample is characterized by the frequency spectrum of the measured radiation transmissions and the RMS (Root Mean Square) value of the total variance.

Ennestään tunnetaan myös paperikoneelle tarkoitettu paperirainan formaatiomittari. Mittaus tehdään paikallisesti, mutta mittauspaikka on paperirainan suh-15 teen muutettavissa. Mittaus toteutetaan valolähteen avulla läpivalaisten. Valolähde on rainan toisella puolella ja ilmaisin on rainan vastakkaisella puolella. Kuvapisteen koko on tavallisesti 0,2 mm. Mittarin avulla lasketaan läpikulkevan valon keskiarvon ja RMS-arvon 20 suhde, jonka katsotaan luonnehtivan paperin formaatiota.A paper web formation meter for a paper machine is also known in advance. The measurement is made locally, but the measurement location can be changed with respect to the paper web ratio. The measurement is carried out by means of a light source. The light source is on one side of the web and the detector is on the opposite side of the web. The pixel size is usually 0.2 mm. The meter is used to calculate the ratio of the average transmitted light to the RMS value 20, which is considered to characterize the paper formation.

Ennestään tunnetaan paperinäytteen analysoimiseksi myös β-säteilyn läpäisyyn perustuvia mittausmenetelmiä ja -laitteita, kuten PIRA ja STFI. PIRA-menetel-25 män mukaan paperinäyte asetetaan röntgenfilmin ja β-säteilevän kalvon väliin. Röntgenfilmi säteilytetään ja kehitetään. Röntgenfilmi muutetaan numeeriseen muotoon ja digitoidaan mikrodensitometrillä. Näytteen koko on 50 x 50 mm2. Kuvapisteen halkaisija on 1 mm. Näytettä 30 voidaan luonnehtia tämän jälkeen numeerisesti tietokoneen avulla.Measurement methods and devices based on β-radiation transmission, such as PIRA and STFI, are also known for the analysis of a paper sample. According to the PIRA method, a paper sample is placed between the X-ray film and the β-emitting film. The X-ray film is irradiated and developed. The X-ray film is converted to numerical form and digitized with a microdensitometer. The sample size is 50 x 50 mm2. The pixel diameter is 1 mm. Sample 30 can then be numerically characterized by a computer.

STFI-menetelmässä käytetään röntgenfilmiä samalla tavoin kuin PIRA-menetelmässä. Röntgenfilmi so radiogrammi muutetaan numeeriseen muotoon laitteistol-35 taan hieman PIRA-menetelmästä poikkeavalla tavalla, mutta lopputulokseksi saadaan kuitenkin radiogrammin densiteettiarvo. Kuvapisteen halkaisija on 0,1 mm.The STFI method uses X-ray film in the same way as the PIRA method. The X-ray film, i.e. the radiogram, is converted to numerical form in a manner slightly different from the PIRA method, but the result is the density value of the radiogram. The pixel diameter is 0.1 mm.

r. o r O n 3 1 o u c. /r. o r O n 3 1 o u c. /

Radiogrammi saadaan 100 x 150 mm2 alueelta. Paperinäyt-teen formaatiota luonnehditaan laskemalla mitatun läpimenevän säteilyn tehospektri jaettuna aallonpituusalueisiin. Formaatioluku voidaan lisäksi laskea sekä mik-5 ro-että makroskaalassa.The radiogram is obtained from an area of 100 x 150 mm2. The formation of the paper sample is characterized by calculating the power spectrum of the measured transmitted radiation divided into wavelength ranges. In addition, the formation number can be calculated on both the mik-5 ro and macro scales.

Edellä esitetyn tekniikan tason epäkohdista voidaan todeta seuraavaa. Nykyisten laitteiden kuvanmuodostus perustuu pistemäiseen säteilylähde-ilmaisin-pariin. Paperinäytteen analysointi on tällöin suhteel-10 lisen hidasta, jolloin laitteet soveltuvat lähinnä laboratoriokäyttöön. Prosessiympäristöön laitteiden sovittaminen on vaikeaa.The disadvantages of the above prior art can be seen. Imaging of current devices is based on a point source radiation detector pair. The analysis of the paper sample is then relatively slow, which means that the equipment is mainly suitable for laboratory use. It is difficult to adapt the equipment to the process environment.

Edelleen epäkohtana voidaan todeta, että radiologisten menetelmien käyttö on hidasta, vaikkakin 15 tulokset ovat tarkkoja. Tällaiset menetelmät eivät sovellu prosessiympäristöön.A further drawback is that the use of radiological methods is slow, although the results are accurate. Such methods are not suitable for the process environment.

Nykyisten menetelmien ja laitteiden joukko on perin kirjava. Epäkohtana on tällöin se, ettei eri mittausmenetelmin ja laittein määritellyt paperinäyt-20 teiden laatuominaisuudet ole keskenään vertailukelpoisia .The range of current methods and equipment is inherently diverse. The disadvantage in this case is that the quality characteristics of the paper samples determined by different measurement methods and devices are not comparable.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnus-25 omaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1.The method according to the invention is characterized by what is stated in claim 1.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 6.The apparatus according to the invention is characterized by what is stated in claim 6.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä paperin laadun analysoimiseksi säteilyn annetaan kulkea paperin 30 tutkimusnäytteen läpi, näytteen absorptio mitataan ja tämän perusteella lasketaan näytteelle tunnusluvut, jotka kuvaavat paperin laatua ja joiden avulla paperin laatu arvioidaan, jossa menetelmässä tutkimusnäytteestä muodostetaan kaksiulotteinen kuva, joka analysoidaan 35 alue kerrallaan ja lasketaan sille mainitut tunnuslu vut. Keksinnölle on tunnusomaista, että - kuvaa käsitellään matriisina, joka analysoidaan las- 4 n C Γ 2 *7 kemalla sille tunnusluvut siten, että — matriisia tarkastellaan alue kerrallaan lähtemällä koko alueesta ja etenemällä kohti erottelukykyaluetta, joka vastaa pienintä matriisin havaintokykyaluetta; 5 — muodostetaan taulukko vaihteluarvoista kullekin mat riisin alueelle, ja — vaihteluarvona käytetään tutkimusnäytteen läpi kullekin alueelle tulevan säteilyn voimakkuuden varianssia; ja että 10 - kunkin taulukon sisältämät arvot vastaavat mainittuja tunnuslukuja, joiden avulla paperin laatu arvioidaan.In the method of analyzing the quality of paper according to the invention, the radiation is passed through a research sample of paper 30, the absorption of the sample is measured and based on which the quality of the paper is evaluated and the quality of the paper is evaluated. said key figures. The invention is characterized in that - the image is treated as a matrix, which is analyzed by calculating its key figures such that - the matrix is viewed area by area starting from the whole area and proceeding towards the resolution area corresponding to the smallest detection area of the matrix; 5 - generating a table of variation values for each region of the matrix, and - using as variance value the variance of the intensity of radiation entering each region through the test sample; and that 10 - the values contained in each table correspond to said parameters by which the quality of the paper is assessed.

Menetelmän eräässä sovellutuksessa vaihteluar-vo lasketaan koko matriisille ja kullekin matriisin osa-alueelle, jotka määritetään edelleen alaspäin mat-15 riisiä jakamalla sopivaan alueeseen asti; jokaista erottelukykyaluetta varten muodostetaan histograrami, johon kerätään tiedot tiettyjen varianssiarvojen esiintymisestä; ja histogrammeja käytetään mainittuina tunnuslukuina.In one embodiment of the method, the value of variation is calculated for the entire matrix and for each subregion of the matrix, which are further determined downwards by dividing the mat-15 rice to a suitable range; for each resolution range, a histogram is generated in which data on the occurrence of certain variance values are collected; and histograms are used as said key figures.

20 Menetelmän eräässä sovellutuksessa vaihtelu- arvo lasketaan matriisin alueella suunnan ja etäisyyden funktiona kullekin erottelukykyalueelle; jokaista erottelukykyaluetta varten muodostetaan tiettyjen varianssiarvojen esiintymistä kuvaava kombinaatio tai kuvan 25 yhteishistogrammi (co-occurance matrix); ja mainittuja kombinaatioita ja yhteishistogrammeja käytetään tunnuslukuina.20 In one embodiment of the method, the variation value is calculated in a region of the matrix as a function of direction and distance for each resolution range; for each resolution range, a combination representing the occurrence of certain variance values or a co-occurance matrix of Figure 25 is generated; and said combinations and common histograms are used as key figures.

Menetelmän eräässä sovellutusmuodossa määritetään joukko paperilaatuluokkia; tunnusluvut määritetään 30 kullekin paperilaatuluokalle; paperilaatuluokkia vastaavat tunnusluvut tallennetaan; tutkimusnäytteille määritettyjä tunnuslukuja verrataan eri paperilaatu-luokkien tunnuslukuihin; ja vertailun perusteella tut-kimusnäyte luokitellaan sopivaan paperilaatuluokkaan.In one embodiment of the method, a number of paper quality classes are determined; the indicators are determined for each 30 paper grade grades; the key figures corresponding to the paper quality grades are stored; the indicators determined for the research samples are compared with the indicators of the different paper quality classes; and based on the comparison, the test sample is classified into a suitable paper grade.

35 Menetelmän eräässä sovellutuksessa laatuluok kien määrittäminen suoritetaan mittaamalla kyseisten luokkien tyypillisiä tutkimusnäytteitä ja määrittämällä 5 f S C 2 7 tunnusluvut ko näytteille.35 In one application of the method, the determination of the quality grades is carried out by measuring representative samples of those grades and determining the 5 f S C 2 7 characteristics for the samples.

Keksinnön mukaiseen laitteistoon paperin laadun analysoimiseksi kuuluu säteilylähde ja ilmaisin, joiden avulla paperin tutkimusnäytteen absorptio mita-5 taan, ja käsittely-yksikkö, jonka avulla mitatun absorption perusteella lasketaan näytteille tunnusluvut, jotka kuvaavat paperin laatua, johon laitteistoon kuuluu sellainen valaisinlaite säteilylähteenä, jolla saadaan aikaan ainakin likipitäen homogeeninen säteily-10 vuo tutkimusnäytteen pinnalle; kamera ilmaisimena, jonka kameran avulla kuva muodostetaan tutkimusnäyt-teestä, joka kamera on sijoitettu valaisinlaitteeseen nähden tutkimusnäytteen toiselle puolelle; ja käsittely-yksikköön kuuluu: kuvamuisti, johon kameralta saata-15 va kuva tutkimusnäytteestä tallennetaan. Keksinnön mukaisesti laitteistoon kuuluu välineet kuvan säteily-voimakkuuserojen tutkimiseksi alue kerrallaan koko alueesta erottelukykyalueeseen asti, joka erottelukyky-alue käsittää yhden tai useamman kuvapisteen; välineet 20 kunkin tutkitun alueen tilastollisten säteilyvoimakkuu-den varianssien eli vaihteluarvojen laskemiseksi; ja välineet vaihteluarvojen tallentamiseksi sopiviin taulukoihin, joita taulukkoarvoja käytetään tunnuslukuina paperin laatua arvioitaessa.The apparatus for analyzing the quality of paper according to the invention comprises a radiation source and a detector for measuring the absorption of a paper test sample and a processing unit for calculating on the basis of the measured absorption indices describing the quality of the paper. at least approximately homogeneous radiation-10 flux on the surface of the test sample; a camera as a detector, by means of which the image is formed from the test sample, which camera is placed on the other side of the test sample relative to the lighting device; and the processing unit includes: an image memory in which an image of the examination sample received from the camera is stored. According to the invention, the apparatus comprises means for examining differences in the radiation intensity of the image from one region at a time to a resolution region, the resolution region comprising one or more pixels; means 20 for calculating variations, i.e., variations, in the statistical radiant intensities of each region studied; and means for storing the variation values in appropriate tables, which table values are used as indicators in assessing paper quality.

25 Laitteiston eräässä sovellutusmuodossa väli neisiin kuvan säteilyvoimakkuuserojen tutkimiseksi kuuluu joukko rinnakkaisia suorittimia, joiden avulla kuva käsitellään alue kerrallaan rinnakkaisessa muodossa.25 In one embodiment of the apparatus, the means for examining differences in the radiant intensity of the image includes a plurality of parallel processors for processing the image area by area in parallel.

30 Laitteiston eräässä sovellutuksessa välineet kunkin tutkitun alueen tilastollisten säteilyvoimak-kuuden varianssien eli vaihteluarvojen laskemiseksi on sijoitettu rinnakkaisiin suorittimiin.30 In one application of the apparatus, the means for calculating the variations, i.e. the variation values, of the statistical radiant intensity of each area studied are arranged in parallel processors.

Laitteiston eräässä sovellutuksessa käsitte-35 ly-yksikköön kuuluu vaihde, jonka kautta kerätään kultakin suorittimelta tulokset ja tallennetaan sopiviin muistiyksiköihin jatkokäsittelyä varten.In one embodiment of the hardware, the concept unit includes a switch through which results are collected from each processor and stored in suitable memory units for further processing.

. p o <* Ο Γ. p o <* Ο Γ

Laitteiston eräässä sovellutuksessa välineisiin vaihteluarvojen tallentamiseksi kuuluu luokitus-muisti, johon on tallennettu ennakolta luokiteltujen paperien tutkimusnäytteiden tunnusluvut; ja mittaus-5 muisti, johon varsinaisten tutkimusnäytteiden mittausten perusteella lasketut tunnusluvut tallennetaan; ja että käsittelylaitteeseen kuuluu vertailija, jossa mittausmuistin tunnuslukuja verrataan luokitusmuistin tunnuslukuihin ja jonka vertailun perusteella paperin 10 laatuluokittelu toteutetaan.In one embodiment of the apparatus, the means for storing the variation values includes a classification memory in which the identification numbers of the research samples of the pre-classified papers are stored; and a measurement-5 memory in which the key figures calculated on the basis of the measurements of the actual research samples are stored; and that the processing device comprises a comparator in which the indicators of the measurement memory are compared with the indicators of the classification memory and on the basis of which the quality classification of the paper 10 is performed.

Keksinnön etuna on, että se perustuu matriisi-muotoisen kuvan muodostamiseen tutkimusnäytteestä. Tämä helpottaa näytteen yksiselitteistä luonnehtimista.The advantage of the invention is that it is based on the formation of a matrix-shaped image of a research sample. This facilitates unambiguous characterization of the sample.

Keksinnön etuna on edelleen, että sitä voidaan 15 soveltaa sekä prosessiympäristössä että laboratorioissa. Tutkimusnäyte voidaan kuvata kameralla liikkuvasta paperirainasta. Prosessiympäristössä on tulosten nopea saanti säädön kannalta tärkeä.A further advantage of the invention is that it can be applied both in the process environment and in laboratories. The test sample can be photographed from a paper web moving with the camera. In a process environment, fast access to results is important for control.

Keksinnön etuna on myös, että tunnusluvut 20 määritetään yksikäsitteisesti ja ne kuvaavat verraten luotettavasti paperin laatuominaisuuksia.It is also an advantage of the invention that the key figures 20 are unambiguously determined and relatively reliably describe the quality characteristics of the paper.

Edelleen keksinnön etuna on, että menetelmän perusteella paperin tutkimusnäytteet voidaan luokitella haluttuihin laatuluokkiin.A further advantage of the invention is that, based on the method, the research samples of the paper can be classified into the desired quality classes.

25 Keksinnön etu on lisäksi, että laatuluokat voidaan opettaa mittausjärjestelylle kyseisten luokkien tyypillisten edustajien so paperin tutkimusnäytteiden avulla.A further advantage of the invention is that the quality classes can be taught to the measurement arrangement by means of paper research samples of typical representatives of those classes.

Keksintö mahdollistaa laatuluokituksen muut-30 tamisen tarpeen vaatiessa; joko sen väljentämisen tai täsmentämisenThe invention makes it possible to change the quality classification if necessary; either loosening or clarifying it

Keksintö mahdollistaa myös lisätietojen ja perustelujen saamisen tehdylle paperin luokittupäätök-selle luokittelemisen jälkeen.The invention also makes it possible to obtain additional information and justifications for a paper classification decision made after classification.

35 Keksinnön etuna on myös, että laatuluokittelun tarkkuus riippuu vain tutkimus- eli mittausnäytteen laadusta.It is also an advantage of the invention that the accuracy of the quality classification depends only on the quality of the research or measurement sample.

_ O O r o 7 '1 O o l i_ O O r o 7 '1 O o l i

Edelleen keksinnön ansiosta esim. painotalon ja paperinvalmistajan välinen keskustelu helpottuu reklamaatiotapauksissa. Kummallekin osapuolelle voidaan järjestää mittauslaitteisto, joka voidaan opettaa juuri 5 tietylle paperilaadulle. Opetettuja piirteitä so tunnuslukuja voidaan siirtää laitteistosta toiseen sähköisellä tai tavanomaisella postituksella.Furthermore, thanks to the invention, the conversation between the printing house and the paper manufacturer, for example, is facilitated in the case of complaints. Measuring equipment can be provided for each party, which can be taught for exactly 5 specific paper grades. The taught features, i.e. key figures, can be transferred from one hardware to another by electronic or conventional mailing.

Keksintö tarjoaa myös tarkkuudeltaan ja erottelukyvyltään paremman mahdollisuuden paperin tutkimus-10 näytteiden mittaamiseksi kuin nykyiset tunnetut menetelmät ja laitteistot.The invention also provides, with greater accuracy and resolution, the ability to measure paper research samples than currently known methods and apparatus.

Edelleen keksintö helpottaa paperin valmistajaa laadun vakioinnissa. Esimerkiksi laadun vaihdon jälkeen on helppoa löytää edellisellä valmistukerralla 15 käytetty paperin laatutaso.Furthermore, the invention facilitates the paper manufacturer in quality standardization. For example, after a quality change, it is easy to find the paper quality level used in the previous run 15.

Edelleen keksinnön ansiosta paperin laatutason noustessa tai laskiessa menetelmä ja laitteisto voidaan sopeuttaa muutoksiin yksinkertaisen opettamisen kautta.Furthermore, thanks to the invention, as the quality level of paper increases or decreases, the method and apparatus can be adapted to the changes through simple teaching.

Keksinnön etuna on lisäksi, että menetelmä on 20 sellaisenaan sovelias sekä on-line että laboratoriomittauksiin.A further advantage of the invention is that the method as such is suitable for both on-line and laboratory measurements.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää kaaviomaisesti lohkokaavion muodossa 25 erästä keksinnön mukaista laitteistoa; kuva 2 esittää havainnollisesti tutkimusnäytteestä otettua kuvaa; kuva 3 esittää havainnollisesti histogrammia; kuva 4 esittää havainnollisesti tutkimusnäytteestä 30 otettua kuvaa, josta lasketaan yhteishistogrammit; kuva 5 esittää lohkokaaviomuodossa erääseen kuvan käsittely-yksikköön kuuluvaa muistiyksikköä ja vertaili-jaa; kuva 6 esittää kaaviomaisesti lohkokaaviomuodossa eräs-35 tä toista keksinnön mukaista laitteistoa.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically shows in block diagram form 25 an apparatus according to the invention; Figure 2 illustrates an image taken from a research sample; Figure 3 illustrates a histogram; Figure 4 illustrates an image of a study sample 30 from which joint histograms are calculated; Fig. 5 shows in block diagram form a memory unit and a comparator belonging to an image processing unit; Figure 6 shows schematically in block diagram form another apparatus according to the invention.

Tutkimusnäytteellä tarkoitetaan seuraavassa paperinäytettä tai siitä tehtyä radiogrammia. Mikäli a '"‘O' O ‘7 8 ' - (_- l · Z / kyseessä on ohut paperi, tutkimusnäyte on edullisesti paperinäyte. Mikäli kyseessä on kartonki tai paksu paperi, tutkimusnäyte on varsinaisesta paperinäytteestä tehty radiogrammi.In the following, a research sample means a paper sample or a radiogram made from it. In the case of a '"' O 'O' 7 8 '- (_- l · Z / thin paper, the test sample is preferably a paper sample. In the case of paperboard or thick paper, the test sample is a radiogram of the actual paper sample.

5 Paperin laadun tutkimisella tarkoitetaan tässä yhteydessä formaation mittausta, joka on periaatteeltaan paperin neliömassan jakautumisen mittausta. For-maatio mitataan tässä tapauksessa epäsuo rasti lähettämällä homogeeninen energiavuo näytteen 10 lävitse ja mittaamalla absorptio.5 In this context, the study of paper quality refers to the measurement of formation, which is in principle a measurement of the basis weight distribution of paper. In this case, the formation is measured indirectly by transmitting a homogeneous energy flow through the sample 10 and measuring the absorption.

Monenlaisia säteilylähteitä voidaan käyttää neliömassan mittaamiseksi absorption avulla. Tavallisimmat säteilytyypit, joita on käytetty, ovat pehmeä röntgensäteily, hiukkassäteily ja optinen säteily. 15 Röntgen- ja hiukkassäteilyn käyttöä rajoittavat mm säteilyn tuottamiseen tarvittavien laitteiden koko, niiden jäähdytys, turvallisuusmääräykset ja hinta. Optisella säteilyllä, jonka aallonpituusalue ulottuu lähi-infrapunasäteilystä ultravioletille alueelle, ei 20 ole edellisten säteilyvaihtoehtojen haittoja. Optista säteilyä voidaan tuottaa pienessä tilassa, hukkalämpö ei aiheuta ongelmia, eikä säteily ylipäätään ole ympäristölle vaarallista.A variety of radiation sources can be used to measure basis weight by absorption. The most common types of radiation used are soft X-rays, particle radiation, and optical radiation. 15 The use of X-rays and particulate radiation is limited by, among other things, the size of the equipment needed to produce the radiation, its cooling, safety regulations and price. Optical radiation with a wavelength range extending from near-infrared radiation to ultraviolet radiation does not have the disadvantages of the previous radiation alternatives. Optical radiation can be produced in a small space, waste heat does not cause problems, and radiation is not dangerous to the environment at all.

Säteilyn transmissiota T, 0 < T < 1, väliai-25 neessa voidaan kuvata yleisesti kaavalla T = e’uW (1) jossa u on absorptiokerroin tai vastaava säteilyn vai-30 menemiskerroin ja W on neliömassa (grammage).The radiation transmission T, 0 <T <1, in the medium can be generally described by the formula T = e’uW (1) where u is the absorption coefficient or the corresponding radiation shear coefficient and W is the grammage.

Paksuhkosta paperinäytteestä tehdään radiogrammi asettamalla räntgen- tai hiukkassäteiylähteen päälle tutkittava paperinäyte ja räntgenfilmi. Säteilyn annetaan vaikuttaa tietyn ajan näytteen läpi röntgen-35 filmiin. Filmi kehitetään, jonka jälkeen sen optinen densiteetti voidaan mitata. Optista densiteettiä D voidaan kuvata kaavalla Λ o n o '· 9 * o l / D = c t e"uW + D° (2) jossa c on suhteellisuusvakio, t on valotusaika ja D° on optinen densiteetti äärettömän tiheälle näytteelle.A radiogram is made of a thick paper sample by placing the paper sample and X-ray film to be examined on top of the X-ray or particle radiation source. The radiation is allowed to act on the X-ray film 35 through the sample for a period of time. The film is developed, after which its optical density can be measured. The optical density D can be described by the formula Λ o n o '· 9 * o l / D = c t e "uW + D ° (2) where c is the proportionality constant, t is the exposure time and D ° is the optical density for an infinitely dense sample.

5 Muut parametrit vastaavat kaavan (1) yhteydessä määriteltyjä parametrejä.5 The other parameters correspond to the parameters defined in connection with formula (1).

Keksinnön mukaisessa menetelmässä ja laitteistossa optisen säteilyvuon annetaan kulkea tutkimusnäyt-teen läpi ja näytteen absorptio, jota säteilyn trans-10 missio T tai vastaava optinen densiteetti D edustavat, mitataan. Säteilylähteenä käytetään edullisesti valaisinlaitetta 1, jolla tuotetaan ja kohdistetaan homogeeninen optisen säteilyn kenttä tutkimusnäytteeseen 2. Kamera 3, kuten videokamera tai puolijohdekamera, toi-15 mix ilmaisimena, jonka avulla muodostetaan tutkimus-näytteestä kaksiulotteinen kuva eli matriisi 2a (kuvat 2 ja 4). Kamera 3 on sijoitettu valaisinlaitteeseen 1 nähden tutkimusnäytteen 2 toiselle puolelle, kuten kuvassa 1 on havainnollisesti esitetty. Näin järjestet-20 tynä mittausnäyte hajottaa ja vaimentaa läpimenevää säteilyä näytteen kuiturakenteelle ja laadulle tyypillisellä tavalla.In the method and apparatus according to the invention, the optical radiation flux is passed through a test sample and the absorption of the sample represented by the radiation trans-mission T or the corresponding optical density D is measured. As the radiation source, a lighting device 1 is preferably used, which produces and applies a homogeneous field of optical radiation to the research sample 2. The camera 3, such as a video camera or a semiconductor camera, acts as a toi-15 mix detector to form a two-dimensional image or matrix 2a (Figures 2 and 4). The camera 3 is placed relative to the lighting device 1 on the other side of the test sample 2, as illustrated in Figure 1. Arranged in this way, the measurement sample scatters and attenuates the transmitted radiation in a manner typical of the fiber structure and quality of the sample.

Kameran 3 avulla tutkimusnäytteestä muodostettu kuva siirretään kuvankäsittelylaitteeseen. Käsitte-25 lylaitteessa kuva eli matriisi analysoidaan ja sille lasketaan tunnusluvut, jotka kuvaavat tutkimusnäytteen formaatiota.With the aid of the camera 3, the image formed from the examination sample is transferred to the image processing device. In the concept device, the image, i.e. the matrix, is analyzed and key figures are calculated for it, which describe the formation of the research sample.

Paperin tai paperinäytteen formaatiota luonnehditaan tässä yhteydessä tekstuurin avulla. Tekstuuri 30 voidaan määritellä suurena joukkona enemmän tai vähemmän järjestyneitä samanlaisia elementtejä tai hahmoja ilman, että jokin niistä kiinnittää itseensä erityistä huomiota. Havaitsija kokee tekstuurin suurena yhdenmukaisena vaikutelmana. Tekstuuri voi olla kurinalaisesti 35 järjestetty matriisi yhdennäköisiä osahahmoja, kuten shakkilauta tai kudelma. Tällaista tekstuuria kutsutaan deterministiseksi ja sitä voidaan kuvata alihahmoilla ίο η ε:, 2 7 tai elementeillä ja elementtien sijoittelusäännöillä. Tekstuurin vaikutelma voi myös olla satunnainen ja silloin sitä kutsutaan stokastiseksi tekstuuriksi. Tällainen tekstuuri tuo mieleen kohinan television 5 kuvaruudulla. Voidaan todeta lisäksi, että determinististen ja stokastisten tekstuurien väliin jää joukko tavallaan deterministisiä tekstuureja, joissa elementtien sijoittelusäännön rytmi voimakkaasti häiriytyy.The formation of the paper or paper sample is characterized in this context by the texture. Texture 30 can be defined as a large number of more or less ordered similar elements or figures without any special attention being paid to them. The observer perceives the texture as a large uniform impression. The texture may be a discipline of 35 matrix-like sub-characters, such as a chessboard or a weave. Such a texture is called deterministic and can be described by sub-characters ίο η ε :, 2 7 or by elements and element placement rules. The texture impression can also be random and is then called stochastic texture. Such a texture is reminiscent of noise on a television screen 5. It can also be said that between deterministic and stochastic textures there are a number of deterministic textures in which the rhythm of the element placement rule is strongly disturbed.

Paperin formaatiota voidaan luonnehtia stokas-10 tiseksi tekstuuriksi, jonka sen satunnainen kuituraken-ne ja muiden ainesosien satunnainen jakautuminen muodostavat. Paperin laatua kuvaavat tunnusluvut määritetään tällöin periaatteessa seuraavasti. Tarkastellaan yhtä tai useampaa matriisin aluetta. Läpi menevän sä-15 teilyn määrä mitataan ja transmittanssin satunnainen vaihteluarvo lasketaan kullekin alueelle. Vaihteluar-voista muodostetaan taulukko kullekin erottelukykyalu-eelle, joka vastaa pienintä matriisin havaintoaluetta. Kunkin taulukon sisältämät arvot edustavat mainittuja 20 tunnuslukuja.The formation of the paper can be characterized as a stochastic texture formed by its random fibrous structure and the random distribution of other ingredients. In this case, the paper quality indicators are in principle determined as follows. Consider one or more areas of the matrix. The amount of transmitted radiation is measured and the random variance of the transmittance is calculated for each range. A table of variation values is generated for each resolution range corresponding to the smallest detection range of the matrix. The values contained in each table represent the said 20 key figures.

Keksinnön mukaiseen laitteistoon kuuluu käsittelylaite, jossa on kuvamuisti 4 ja joukko yksiköitä, kuten kuvan analysointiyksikkö 5, laskentayksikkö 6 ja muistiyksikkö 7, joiden avulla kuva tutkitaan, vaih-25 teluarvot lasketaan ja tulokset tallennetaan jatkokäsittelyä varten.The apparatus according to the invention comprises a processing device with an image memory 4 and a number of units, such as an image analysis unit 5, a calculation unit 6 and a memory unit 7, by means of which the image is examined, variation values are calculated and the results are stored for further processing.

Kameralta 3 saatava kuva tutkimusnäytteestä tallennetaan kuvamuistiin 4 . Kuvan säteilyvoimakkuuk-sia tutkitaan erottelukykyalue kerrallaan analysoin-30 tiyksikössä 5. Erottelukykyalue määritetään yhden tai useamman kuvapisteen kokoiseksi alueeksi kuvassa eli matriisissa. Kunkin erottelukykyalueen tilastollisten säteilyvoimakkuusarvojen vaihtelut eli vaihteluarvot lasketaan laskentayksikössä 6. Vaihteluarvot tallenne-35 taan muistiyksikköön 7 sopivien taulukoiden muotoon. Taulukkoarvoja käytetään jatkokäsittelyssä tunnuslukuina paperin laadun arvioimiseksi.The image from the examination sample obtained from the camera 3 is stored in the image memory 4. The radiant intensities of the image are examined one resolution range at a time in the analysis unit 5. The resolution range is defined as an area the size of one or more pixels in the image, i.e. in the matrix. The variations of the statistical radiation intensity values of each resolution range, i.e. the variation values, are calculated in the calculation unit 6. The variation values are stored in the memory unit 7 in the form of suitable tables. The table values are used in further processing as indicators to assess the quality of the paper.

a O r ο >a O r ο>

Il < o V- Z /Il <o V- Z /

On todettava, että edellämainitut kuvan analy-sointiyksikkö 5 ja laskentayksikkö 6 voidaan toteuttaa paitsi konkreettisina yksiköinä myös ohjelmallisin keinoin käsittelylaitteen ohjelmallisina yksiköinä.It should be noted that the above-mentioned image analysis unit 5 and calculation unit 6 can be implemented not only as concrete units but also by software means as software units of the processing device.

5 Tämä tosiasia pätee myös seuraavassa ainakin kuvan analysointiin ja laskentaan liittyvien yksiköiden kohdalla.5 This fact also applies below, at least for the units involved in image analysis and calculation.

Tunnusluvut voidaan laskea kahdella edullisella tavalla, jotka esitetään seuraavassa.The key figures can be calculated in two preferred ways, which are presented below.

10 Vaihteluarvona käytetään tutkimusnäytteen läpi tulevan säteilyn voimakkuuden eli transmittanssin (tai densiteetin) varianssijoukkoa. Ensin lasketaan varianssi koko kuvalle, joka sisältää esim. 512 x 512 kuvapis-tettä. Tämän jälkeen kuva jaetaan neljään osaan, joista 15 kukin sisältää esim. 256 x 256 kuvapistettä, joille kullekin osalle lasketaan varianssit. Näin saadut osa-kuvat jaetaan edelleen neljään osaan ja osille lasketaan varianssit. Näin jatketaan kunnes saavutetaan kuvan erottelukykyalue e, joka on esim. 4x4 kuvapis-20 teen kokoinen. Tätä prosessia on havainnollistettu kuvassa 2. Näin lasketuista variansseista muodostetaan jokaista kuvan erottelukykyaluetta e varten oma histo-grammi eli taulukko, joka kertoo kuinka monta kertaa tietty varianssi on esiintynyt. Tällainen histogrammi 25 on esitetty pylväsdiagrammina kuvassa 3. Näitä histogrammeja käytetään tunnuslukuina, joiden perusteella arvioidaan paperin mittausnäytteen laatu.10 The set of variance of the intensity of the radiation coming through the research sample, ie the transmittance (or density), is used as the variation value. First, the variance is calculated for the entire image, which contains e.g. 512 x 512 pixels. The image is then divided into four parts, each of which contains e.g. 256 x 256 pixels, for which variances are calculated for each part. The sub-images thus obtained are further divided into four parts and the variances are calculated for the parts. This is continued until an image resolution range e is reached, which is e.g. 4x4 pixels in size. This process is illustrated in Figure 2. The variances calculated in this way form a separate histogram for each resolution area e of the image, i.e. a table showing how many times a certain variance has occurred. Such a histogram 25 is shown as a bar graph in Figure 3. These histograms are used as indicators to evaluate the quality of a paper measurement sample.

Toisessa tunnuslukujen laskentatavassa vaih-teluarvoina käytetään myös tutkimusnäytteen läpi tule-30 van säteilyn voimakkuuden eli transmittanssin varianssi joukkoa. Varianssit lasketaan kuvan eli matriisin alueella suunnan ja etäisyyden funktiona kullekin erot-telukykyalueelle (vrt. kuva 4). Jokaista erottelukyky-aluetta varten muodostetaan tiettyjä varianssiarvojen 35 esiintymistä kuvaava kombinaatio tai kuvan yhteishisto-grammi (co-occurence matrix) d (i, j, suunta, etäisyys).In another method of calculating the parameters, the set of variance of the intensity of the radiation coming through the research sample, i.e. the transmittance, is also used as the variation values. The variances are calculated in the area of the image, i.e. the matrix, as a function of direction and distance for each resolution area (cf. Figure 4). For each resolution range, a combination or co-occur matrix d (i, j, direction, distance) describing the occurrence of certain variance values 35 is generated.

opr o > 12 1 <- ‘opr o> 12 1 <- ‘

Yhteishistogrammi tulisi laskea kahteen suuntaan, koska paperi ei ole isotrooppista materiaalia. Käytännössä vaadittavan erottelukyvyn saavuttamiseen riittää kuitenkin yksi suunta. Etäisyyksiä, jotka vas-5 taavat erottelukykyaluetta, on syytä käyttää, kuten ensimmäisessä laskentavaihtoehdossakin. Yhteishistogrammi voidaan laskea myös yhdellä etäisyydellä, mutta silloin kuva-alan koon vaihtelut vaikuttavat laskentatuloksiin. Saatuja yhteishistogrammeja eri kuva-alu-10 eille voidaan käyttää sinänsä tunnuslukuina. Laskentatavan yksinkertaistamiseksi yhteishistogrammeja voidaan luonnehtia omilla tunnusluvuillaan. Tällaisina tunnuslukuina voidaan käyttää siirtymätyyppien lukumäärää, siirtymien lukumäärää neliöitynä ja siirtymien 15 inertiaa. Muitakin mahdollisuuksia on, mutta esitetyt yksinkertaiset tunnusluvut ovat osoittautuneet luotettaviksi .The joint histogram should be calculated in two directions because the paper is not an isotropic material. In practice, however, one direction is sufficient to achieve the required resolution. Distances corresponding to the resolution range should be used, as in the first calculation option. The joint histogram can also be calculated at one distance, but then variations in the size of the image area affect the calculation results. The obtained common histograms for different image areas can be used as indicators per se. To simplify the calculation method, common histograms can be characterized by their own key figures. The number of transition types, the number of transitions squared, and the inertia of the transitions can be used as such indicators. There are other possibilities, but the simple indicators presented have proven to be reliable.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä tutkimus-näyte on mahdollista luokitella eri paperilaatuluok-20 kiin. Nämä paperilaatuluokat on määritetty etukäteen samoilla kriteereillä kuin varsinainen tutkimusnäyte luokitellaan. Käytännössä tämä toteutetaan siten, että mitataan suuri joukko kyseisten paperilaatuluokkien tyypillisiä tutkimusnäytteitä ja määritetään tunnuslu-25 vut ko näytteille. Tutkimusnäytteille määritettyjä tunnuslukuja verrataan eri paperilaatuluokkien tunnuslukuihin. Vertailun perusteella tutkimusnäyte luokitellaan sopivaan laatuluokkaan.In the method according to the invention, it is possible to classify the research sample into different paper quality classes. These paper quality grades are defined in advance using the same criteria as the actual study sample is classified. In practice, this is done by measuring a large number of representative research samples of the paper grades in question and determining the indicators for these samples. The indicators assigned to the research samples are compared with the indicators of different paper quality categories. Based on the comparison, the research sample is classified into a suitable quality class.

Keksinnön mukaiseen laitteistoon, jossa käy-30 tetään hyväksi mainittua laatuluokkien opettamista, kuuluu luokitusmuisti 7a ja mittausmuisti 7b, kuten kuvasta 5 käy ilmi. Luokitusmuistiin tallennetaan ennakolta luokiteltujen paperien tutkimusnäytteiden tunnusluvut. Varsinaisten tutkimusnäytteiden mittausten pe-35 rusteella lasketut tunnusluvut talletetaan vuorostaan mittausrnuistiin 7b. Laitteistoon kuuluu myös vertailija 8, jossa mittausmuistin 7b tunnuslukuja verrataan luo- !, r> o ο o r'> 13 · o i. / kitusmuistln 7a tunnuslukuihin. Vertailun perusteella paperin laatuluokittelu todetaan ja ilmaistaan.The apparatus according to the invention, in which said teaching of quality classes is utilized, comprises a classification memory 7a and a measurement memory 7b, as can be seen from Fig. 5. The classification numbers of research samples of pre-classified papers are stored in the classification memory. The key figures calculated on the basis of the measurements of the actual research samples are in turn stored in the measurement memory 7b. The apparatus also includes a comparator 8, in which the parameters of the measuring memory 7b are compared with the parameters of the creation memory, r> o ο o r '> 13 · o i. Based on the comparison, the quality classification of the paper is stated and expressed.

Keksinnön mukaisessa laitteistossa kuvan ana-lysointiyksikkö 5 voidaan toteuttaa joukolla rinnak-5 kaisia suorittimia 9, kuten kuvassa 6 on esitetty. Suorittimien 9 avulla kuva eli matriisi käsitellään alue kerrallaan rinnakkaisessa muodossa. On edullista, että laskentayksikkö 6 on myös sijoitettu mainittuihin rinnakkaisiin suorittimiin 9. Rinnakkainen käsittelyta-10 pa kuvaa analysoitaessa nopeuttaa merkittävästi suoritettavaa laskentaa, jolloin tulokset jatkokäsittelyä varten saadaan nopeasti.In the apparatus according to the invention, the image analysis unit 5 can be implemented with a number of parallel processors 9, as shown in Figure 6. By means of the processors 9, the image, i.e. the matrix, is processed area by area in parallel form. It is preferred that the computing unit 6 is also located in said parallel processors 9. The parallel processing-10 pa significantly speeds up the computation when analyzing the image, whereby the results for further processing are obtained quickly.

Rinnakkaisia suorittimia 9 seuraa vaihde 10, jonka kautta kultakin suorittimelta kerätään vastaavien 15 alueiden vaihteluarvot ja tallennetaan sopivaan muis-tiyksikköön 7; 7a, 7b.The parallel processors 9 are followed by a gear 10, through which the variation values of the respective regions 15 are collected from each processor and stored in a suitable memory unit 7; 7a, 7b.

Rinnakkaisten suorittimien 9 lukumäärä N valitaan sopivaksi. Se riippuu käsiteltävän kuvan koosta ja erityisesti kuvapisteiden lukumäärästä ja erottelukyky-20 alueiden koosta. Myös laskentaprosessien mutkikkuus ja asetetut nopeusvaatimukset vaikuttavat suorittimien lukumäärään. Periaatteessa suorittimet voivat olla mikroprosessoreita.The number N of parallel processors 9 is selected to be suitable. It depends on the size of the image to be processed and in particular on the number of pixels and the size of the resolution areas. The complexity of computing processes and the speed requirements set also affect the number of processors. In principle, the processors can be microprocessors.

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitet-25 tyjä sovellutusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited solely to the application examples presented above, but many modifications are possible while remaining within the scope of the inventive idea defined by the claims.

Claims (11)

1. Förfarande för analys av kvaliteten pä papper, väri en strälning fär gä igenom ett undersök-5 ningsprov av papperet, provets absorbtion mäts och pä grund av denna beräknas karakteristika för provet, vilka beskriver papperets kvalitet och med hjälp av vilka papperets kvalitet uppskattas, vid vilket förfarande av undersökningsprovet bildas en tvädimensionell 10 bild, vilken med ett omräde ät gängen analyseras och för detta beräknas de nämnda karakteristika, k ä n -netecknat därav, att — bilden behandlas som en matris, vilken analyseras genom att beräkna karakteristika för den sä, att 15 -- matrisen granskas med ett omräde ät gängen genom att börja med hela omrädet och framskrida mot ett fördel-ningsförmägeomräde, som motsvarar den minsta matrisens observationsförmägeomräde; — en tabell över variationsvärdena görs upp för varje 20 matris omräde, och — som variationsvärden används den igenom undersökningsprovet tili vart och ett omräde inkommande sträl-ningens intensitets varians; och att — de i var och en tabell ingäende värdena motsvarar 25 nämnda karakteristika, med vilkas hjälp papperets kvalitet uppskattas.1. A method for analyzing the quality of paper in which a radiation is passed through an examination sample of the paper, the absorbance of the sample is measured and, on the basis of this, the characteristics of the sample are described which describe the quality of the paper and by which the quality of the paper is estimated. in which method of the test sample a two-dimensional image is formed which is analyzed by an area of the thread and for this purpose the said characteristics, characterized by it, are calculated that - the image is treated as a matrix which is analyzed by calculating the characteristics of the sample. , the 15 matrix is examined with one area eating the gangway, starting with the whole range and advancing toward a distribution capability range corresponding to the smallest array's observation capability range; - a table of variance values is compiled for each region of the matrix, and - as variance values, it is used throughout the examination sample for each area of the radiation intensity variance; and that the values contained in each table correspond to said characteristics, by which the quality of the paper is estimated. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n -netecknat därav, att variationsvärdet beräknas för hela matrisen och för vart och ett delomräde av 30 matrisen, vilka bestäms vidare nerät genom att uppdela matrisen ända tili ett lämpligt omräde; — för varje fördelningsförmägeomräde bildas ett histogram, väri insamlas uppgifter om vissa variansvärdens förekomst; 35. histogramen används som nämnda karakteristika.2. A method according to claim 1, characterized in that the variation value is calculated for the entire matrix and for each sub-region of the matrix, which are further determined down-grid by dividing the matrix into a suitable range; - for each distribution property area, a histogram is formed, whereby data on the occurrence of certain variance values are collected; 35. the histogram is used as said characteristic. 3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n -netecknat därav, att 18. c Γ» 2 '/' - variationsvärdet Inom matrisens omräde beräknas säsom funktion av rlktnlngen och avst&ndet för vart och ett f ö rde 1 n 1 ngs f örmägeomr &de; - för vart och ett fördelningsförmägeomräde bildas en 5 vlssa variansvärdens förekomst beskrivande kombination eller bildens samhistogram (co-occurance matrix); - nämnda kombinatloner och samhistogram används som karakterlstlka.3. A method according to claim 1, characterized in that the 18. c Γ »2 '/' variation value Within the area of the matrix is calculated as a function of the distance and distance for each of the previous 1 n 1 times of the range. ; - for each distribution range, a descriptive combination of occurrence of variance value or the co-occurance matrix of the image is formed; - said combinatons and cohistograms are used as characters. 4. Förfarande enllgt nägot av föregäende palo tentkrav, kännetecknat därav, att - en mängd papperskvalitetsklasser definieras; - karakterlstlka bestäms för var och en papperskvali-tetsklass; - karakterlstlka motsvarande papperskvalltetsklasserna 15 lagras; - de för undersöknlngsprovet bestämda karakterlstlka jämförs med de ollka papperskvalltetsklassernas karakterlstlka; - pä grund av jämförelsen klassificeras undersöknings-20 provet 1 en lämplig papperskvalltetsklass.4. A process according to any of the preceding claims, characterized in that - a variety of paper quality classes are defined; - character is determined for each paper grade; - the characters corresponding to the paper quality classes are stored; - the characteristics determined for the examination sample are compared with the characteristics of the different paper waste classes; - because of the comparison, the test sample 1 is classified as a suitable paper swelling class. 5. Förfarande enllgt patentkrav 4, kännetecknat därav, att kvalltetsklassernas bes-tämnlng sker genom att mätä lfrägavarande klassers typlska pappersprov och genom att bestämma karakteris- 25 tika för ifrägavarande prov.5. A method according to claim 4, characterized in that the classification of the evening classes is done by measuring the typical paper samples of measurement questionnaires and by determining the characteristics of the sample in question. 6. En anordnlng för analys av kvallteten pä papper, tili vllken hör en strälkälla och en detektor med vilkas hjälp papperets undersöknlngsprovs absorb-tion mäts, och en behandllngsenhet, med vars hjälp pä 30 grund av den uppmätta absorbtlonen beräknas karakte-ristika för proven, vilka beskrlver papperets kvalltet, tili vllken anordnlng hör - en seidan belysnlngsanordnlng (1) som strälkälla, med vllken ästadkomms ett ätminstone nästan homogent flöde 35 pä undersöknlngsprovets (2) yta; - en kamera (3) som detektor, med vllken kameras hjälp bildas en bild av unersökningsprovet, vllken kamera 1 IQ POrO -· 19. o Z / förhällande till belysningsanordningen (1) är placerad pä undersökningsprovets (2) andra sida; och att tili behandlingsenheten hör: - ett bildminne (4), i vilket den frän kameran (3) er-5 hälinä bilden (2a) av undersökningsprovet (2) lagras; kännetecknad därav, att tili anordningen hör - medel (5) för undersökning av ett omräde ät gängen frän hela omrädet ända tili fördelningsförmägeomrädet 10 (e) av bildens strälningsintensiteters differenser, vilket fördelningsförmägeomräde omfattar en eller flera bild-punkter; - medel (6) för beräkning av vart och ett undersökt 15 omrädes statistiska strälningsintensitets varians eller variationsvärden; och - medel (7) för lagring av variationsvärdena i lämpliga tabeller, vilka tabellvärden används som karakteristika dä papperets kvalitet uppskattas.6. An apparatus for analyzing the baldness of paper, to which a radiation source and a detector are associated, the absorbance of which is determined by the absorbance of the examination paper of the paper, and a processing unit, by which the characteristics of the absorbed absorbance are calculated, the characteristics of the samples are calculated. describing the paper's baldness, to whichever device belongs - a side illuminating device (1) as a source of radiation, with the resultant an at least almost homogeneous flow is achieved on the surface of the examination sample (2); - a camera (3) as a detector, with the help of each camera, an image of the examination sample is formed, each camera 1 IQ POrO - · 19. o Z / relation to the lighting device (1) is located on the other side of the examination sample (2); and belonging to the processing unit: - an image memory (4), in which the image (2a) of the examination sample (2) is stored from the camera (3); characterized in that the device includes means (5) for examining an area eating the thread from the entire area all the way to the distribution property area 10 (e) of the radiation intensity differences of the image, which distribution property area comprises one or more pixels; - means (6) for calculating the statistical radiation intensity variance or variance values of each investigated area; and - means (7) for storing the variation values in suitable tables, which table values are used as characteristics where the quality of the paper is estimated. 7. Anordning enligt patentkrav 6, kän netecknad därav, att tili medlen (5) för undersökning av bildens strälningsintensiteters differen-ser hör ett antal parallella processorer (9), med vilkas hjälp bilden behandlas med ett omräde ät gängen i 25 parallell form.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the means (5) for examining the differences of the radiation intensities of the image belong to a number of parallel processors (9), by means of which the image is treated with a region eating the thread in parallel form. 8. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad därav, att medlen (6) för beräkning av vart och ett undersökt omrädes statistiska strälningsintensiteters varianser eller variationsvärden är 30 placerade i parallella processorer (9).8. Device according to claim 7, characterized in that the means (6) for calculating the variations or varying values of statistical radiation intensities of each investigated region are placed in parallel processors (9). 9. Anordning enligt patentkrav 7 eller 8, kännetecknad därav, att tili behandlingsenheten hör en växlingsanordning (10), via vilken de frän var och en processor (9) kommande resultaten insamlas 35 och lagras i lämpliga minnesenheter (7) för vidarebe-handling.Device according to claim 7 or 8, characterized in that the processing unit includes a switching device (10), through which the results coming from each processor (9) are collected and stored in suitable memory units (7) for further processing. 10. Anordning enligt nägot av föregäende pa-10. Device according to any preceding claim. 20. Ol / / tentkrav 6 - 9, kännetecknad därav, att till median (7) för lagring av variationsvärdena hör - ett klassminne (7a), i vilket är lagrade pA förhand klassificerade pappers undersökningsprovs karakteris- 5 tika; - ett mätminne (7b), väri de pA grund av de egentliga undersökningsprovens mätningar beräknade karakteristika lagras; och att tili behandlingsenheten hör en referensanordning 10 (8), väri mätminnets karakteristika jämförs med klass- minnets karakteristika.20. Examination requirements 6 - 9, characterized in that the median (7) for storing the variation values - a class memory (7a) in which the characteristics of pre-classified paper examination samples are stored; - a measurement memory (7b), in which the characteristics calculated for the measurements of the actual test samples are stored; and that the processing unit includes a reference device 10 (8), the characteristics of the measurement memory being compared with the characteristics of the class memory.
FI894826A 1989-10-11 1989-10-11 Method and apparatus for analyzing the quality of paper FI88827C (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI894826A FI88827C (en) 1989-10-11 1989-10-11 Method and apparatus for analyzing the quality of paper
PCT/FI1990/000238 WO1991005997A1 (en) 1989-10-11 1990-10-11 Method and apparatus for analyzing paper quality

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI894826 1989-10-11
FI894826A FI88827C (en) 1989-10-11 1989-10-11 Method and apparatus for analyzing the quality of paper

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI894826A0 FI894826A0 (en) 1989-10-11
FI894826A FI894826A (en) 1991-04-12
FI88827B true FI88827B (en) 1993-03-31
FI88827C FI88827C (en) 1993-07-12

Family

ID=8529143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI894826A FI88827C (en) 1989-10-11 1989-10-11 Method and apparatus for analyzing the quality of paper

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI88827C (en)
WO (1) WO1991005997A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE524275C2 (en) * 2002-01-08 2004-07-20 Sca Packaging Sweden Ab Apparatus and method for measuring the quality of recycled paper

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2592486B1 (en) * 1985-12-27 1988-06-03 Centre Tech Ind Papier APPARATUS FOR AUTOMATIC COUNTING AND DIMENSIONING OF IMPURITIES ON A MATERIAL.
US4760271A (en) * 1986-03-25 1988-07-26 Champion International Corporation Apparatus and process for measuring formation and roughness of a paper web
US4786817A (en) * 1986-08-29 1988-11-22 Measurex Corporation System and method for measurement of traveling webs
US4801809A (en) * 1987-07-13 1989-01-31 Process Automation Business, Inc. Sheet inspection apparatus and methods providing simultaneous resolution of measurement zones and wavelength bands
US4857747A (en) * 1988-02-24 1989-08-15 Albany International Corporation Method and apparatus for analyzing the formation of a web of material via generating a formation index

Also Published As

Publication number Publication date
FI894826A (en) 1991-04-12
FI88827C (en) 1993-07-12
WO1991005997A1 (en) 1991-05-02
FI894826A0 (en) 1989-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2372610C1 (en) Method and device for radiation monitoring liquid objects
US5247559A (en) Substance quantitative analysis method
KR100785136B1 (en) A method for the non-invasive measurement of properties of meat
DE2014531A1 (en) Method and apparatus for measuring the concentration of suspended solid particles using circularly polarized light
Samei et al. Report of AAPM Task Group 162: Software for planar image quality metrology
Léonard et al. Image analysis of X‐ray microtomograms of soft materials during convective drying
FI88827B (en) REQUIREMENTS FOR ANALYSIS OF QUALITY PAINT PAPER
WO2018091344A1 (en) Apparatus for generating multi energy data from phase contrast imaging data
GB2382135A (en) X-ray apparatus for grading meat samples according to a predetermined meat to fat ratio
AU2002358459B2 (en) Method and means for correcting measuring instruments
Van de Casteele et al. The effect of beam hardening on resolution in X-ray microtomography
Baldelli et al. A novel method for contrast-to-noise ratio (CNR) evaluation of digital mammography detectors
Tanaka et al. A new method for nondestructive evaluation of solid wood moisture content based on dual-energy X-ray absorptiometry
JPH10512962A (en) Method and apparatus for evaluating changes in intensity of multispectral radiation and correcting errors
GB2084314A (en) Determining concentration by x-ray fluorescence
JP2005529697A (en) Sample analysis method and apparatus
Spadavecchia et al. A statistical method for low contrast detectability assessment in digital mammography
Tadano et al. Density estimations and comparisons of a fragmented single fiber using X-ray computed tomography
KR20000004110U (en) Image Processing and Image Reader of Radiation NDT
JP2018155754A (en) X-ray detector
Notea A phenomenological inversion approach for the evaluation and analysis of NDT measurement systems
Abedsoltan et al. Characterization of paperboard formation using soft x-radiography and image analysis
Mångård et al. Optimised detail detectability in computerised tomography
Kofender The optical spread functions and noise characteristics of selected paper substrates measured in typical reflection optical system configurations
JP2018155643A (en) X-ray detector

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS