JP2000053326A - 紡績コップ巻管における残糸を検知する方法と装置 - Google Patents
紡績コップ巻管における残糸を検知する方法と装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 残糸のより確実にして信頼性のある検知を可
能にし、しかも残糸の検出を可能にするのみならず、紡
績コップの充填度に関する確実な表出も可能にし、相応
の紡績コップの残糸が再使用可能であれば、場合によっ
ては、糸始端部を把捉するために紡績コップ準備装置を
通走させた後に、改めて１つの巻返し部へ該紡績コップ
を供給できるようにする。 【解決手段】 紡績コップ巻管６からの反射光に基づい
て、前記紡績コップ巻管の被照射部分の面撮像を発生さ
せ、こうして得た画像信号からデジタル画像データ９０
を発生させ、かつ該デジタル画像データ９０に相当する
画像マトリックス内で輝度移行点によって形成されたエ
ッジを際立たせるために、前記デジタル画像データ９０
にエッジフィルタ処理を施し、該エッジフィルタ処理に
基づいて、前記紡績コップ巻管６における残糸の有無を
判定する。
能にし、しかも残糸の検出を可能にするのみならず、紡
績コップの充填度に関する確実な表出も可能にし、相応
の紡績コップの残糸が再使用可能であれば、場合によっ
ては、糸始端部を把捉するために紡績コップ準備装置を
通走させた後に、改めて１つの巻返し部へ該紡績コップ
を供給できるようにする。 【解決手段】 紡績コップ巻管６からの反射光に基づい
て、前記紡績コップ巻管の被照射部分の面撮像を発生さ
せ、こうして得た画像信号からデジタル画像データ９０
を発生させ、かつ該デジタル画像データ９０に相当する
画像マトリックス内で輝度移行点によって形成されたエ
ッジを際立たせるために、前記デジタル画像データ９０
にエッジフィルタ処理を施し、該エッジフィルタ処理に
基づいて、前記紡績コップ巻管６における残糸の有無を
判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動紡績機械で使
用するために使用される紡績コップ巻管における糸残分
もしくは残糸を検知するための方法並びに相当装置に関
する。
用するために使用される紡績コップ巻管における糸残分
もしくは残糸を検知するための方法並びに相当装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】最近の紡績機械は、紡績コップの高い生
産能力を有しており、従って紡績機械に後置された巻返
し機械の処理能力に対して課される要求も当然高くな
る。更に、繰り出し済みの巻管を紡績機械に充分量再供
給することが必要である。それ故に高い自動化度を確保
するために、巻返し機の領域において閉じた搬送循環路
を形成すること並びに、場合によっては該搬送循環路を
紡績機械と直結することが一般に汎用されている。
産能力を有しており、従って紡績機械に後置された巻返
し機械の処理能力に対して課される要求も当然高くな
る。更に、繰り出し済みの巻管を紡績機械に充分量再供
給することが必要である。それ故に高い自動化度を確保
するために、巻返し機の領域において閉じた搬送循環路
を形成すること並びに、場合によっては該搬送循環路を
紡績機械と直結することが一般に汎用されている。
【０００３】従って最近の自動化された繊維生産工場で
は、紡績コップ巻管は１つの循環プロセスに組入れられ
て処理される。例えば欧州特許第０４０２７３１号明細
書に基づいて公知になっているような従来技術に基づ
く、このような形式の閉じられた紡績コップ・巻管シス
テムにおける物流プロセスは図６に概略的に図示されて
いる。リング精紡機で精紡した後に、こうして生じた紡
績コップは、自動的に巻返し機械へ到達し、其処でコッ
プビームに挿し嵌められる。搬送ベルトを介して前記紡
績コップは挿し嵌めステーションからコップ準備ステー
ション４へ搬送され、其処で糸端部を剥離し、かつ後に
該糸端部を確実に捕捉できるように準備される。次いで
該紡績コップは、巻返しプロセスの行なわれる巻返し部
１へ移動する。
は、紡績コップ巻管は１つの循環プロセスに組入れられ
て処理される。例えば欧州特許第０４０２７３１号明細
書に基づいて公知になっているような従来技術に基づ
く、このような形式の閉じられた紡績コップ・巻管シス
テムにおける物流プロセスは図６に概略的に図示されて
いる。リング精紡機で精紡した後に、こうして生じた紡
績コップは、自動的に巻返し機械へ到達し、其処でコッ
プビームに挿し嵌められる。搬送ベルトを介して前記紡
績コップは挿し嵌めステーションからコップ準備ステー
ション４へ搬送され、其処で糸端部を剥離し、かつ後に
該糸端部を確実に捕捉できるように準備される。次いで
該紡績コップは、巻返しプロセスの行なわれる巻返し部
１へ移動する。
【０００４】しかしながら特に糸切れ時に、巻返し機械
が、装入された紡績コップの糸始端部を見失う事態が生
じることがある。スプライシングを数回試みた後に、空
管と憶測されて当該紡績コップ巻管は究極的に巻返し部
１から放出される。従って、放出される紡績コップ巻管
が実際に常に空管であるとは保証されていない。むしろ
放出された個々の紡績コップ巻管は、残存する残糸供給
量に関して、かつ該残糸供給量から生じる更なる巻返し
量に関して相違している。それ故に巻返しプロセスを自
動化するためには、巻返し部１から排出された紡績コッ
プの状態を決定し、ひいては紡績コップ巻管の個々の残
糸又は場合によって存在する残糸供給量を確実に検出で
きるようにすることが必要である。この目的のために、
図６に示した搬送システムでは、紡績コップ巻管に残留
する残糸量を検出する電気・機械式の巻管監視器２が設
けられている。該巻管監視器２は、電気・機械式センサ
として構成することもでき（例えばドイツ連邦共和国特
許出願公開第４１１０６２６号明細書参照）、その場合
金属コームが側面から紡績コップ巻管の周面を擦過す
る。前記金属コームが巻管を擦過できる程度に応じて、
紡績コップ巻管の残糸量が推論される。完全に繰り出さ
れた紡績コップ、つまり空管は、改めて充填するために
自動的に紡績機械に送り戻される。これに対して、紡績
コップ巻管に残存する残糸が巻管監視器２によって検知
されると、例えば分岐器によって、相応の紡績コップ巻
管の搬送方向が分岐されて、当該紡績コップ巻管は、支
線搬送路を介して巻管クリーニングステーション３へ供
給される。この巻管クリーニングステーション３の役目
は、紡績コップ巻管から残糸を除去することである。こ
のために巻き糸体は、場合によっては切開され、次いで
紡績コップから剥ぎ取られる。しかしながら、巻管に残
留する残糸がまだ再使用可能であり、従って巻き返し部
１に改めて供給できるという事態が発生することもあり
得るので、巻管監視器２は、紡績コップ巻管で検出され
た残糸量が再使用可能であるか否かを明示する。再使用
可能である場合、紡績コップ巻管は巻管クリーニングス
テーション３には供給されず、コップ準備ステーション
４へ供給され、該コップ準備ステーション自体は、紡績
コップの糸始端部を検索し、かつ該糸始端部を紡績コッ
プの特定部位にセットした後に再び巻返し部１に供給す
る。
が、装入された紡績コップの糸始端部を見失う事態が生
じることがある。スプライシングを数回試みた後に、空
管と憶測されて当該紡績コップ巻管は究極的に巻返し部
１から放出される。従って、放出される紡績コップ巻管
が実際に常に空管であるとは保証されていない。むしろ
放出された個々の紡績コップ巻管は、残存する残糸供給
量に関して、かつ該残糸供給量から生じる更なる巻返し
量に関して相違している。それ故に巻返しプロセスを自
動化するためには、巻返し部１から排出された紡績コッ
プの状態を決定し、ひいては紡績コップ巻管の個々の残
糸又は場合によって存在する残糸供給量を確実に検出で
きるようにすることが必要である。この目的のために、
図６に示した搬送システムでは、紡績コップ巻管に残留
する残糸量を検出する電気・機械式の巻管監視器２が設
けられている。該巻管監視器２は、電気・機械式センサ
として構成することもでき（例えばドイツ連邦共和国特
許出願公開第４１１０６２６号明細書参照）、その場合
金属コームが側面から紡績コップ巻管の周面を擦過す
る。前記金属コームが巻管を擦過できる程度に応じて、
紡績コップ巻管の残糸量が推論される。完全に繰り出さ
れた紡績コップ、つまり空管は、改めて充填するために
自動的に紡績機械に送り戻される。これに対して、紡績
コップ巻管に残存する残糸が巻管監視器２によって検知
されると、例えば分岐器によって、相応の紡績コップ巻
管の搬送方向が分岐されて、当該紡績コップ巻管は、支
線搬送路を介して巻管クリーニングステーション３へ供
給される。この巻管クリーニングステーション３の役目
は、紡績コップ巻管から残糸を除去することである。こ
のために巻き糸体は、場合によっては切開され、次いで
紡績コップから剥ぎ取られる。しかしながら、巻管に残
留する残糸がまだ再使用可能であり、従って巻き返し部
１に改めて供給できるという事態が発生することもあり
得るので、巻管監視器２は、紡績コップ巻管で検出され
た残糸量が再使用可能であるか否かを明示する。再使用
可能である場合、紡績コップ巻管は巻管クリーニングス
テーション３には供給されず、コップ準備ステーション
４へ供給され、該コップ準備ステーション自体は、紡績
コップの糸始端部を検索し、かつ該糸始端部を紡績コッ
プの特定部位にセットした後に再び巻返し部１に供給す
る。
【０００５】巻管監視器２が、空管と、僅かな残糸量し
か有しない巻管と、なお処理可能な残糸量を有する巻管
とを識別できるマルチ機能センサとして役立つような、
図６に示した実施形態の代わりに、紡績コップ巻管上に
残糸が存在しているか否かだけを検知する第１のセンサ
を巻管監視器２の位置に設け、しかもこの場合、巻管ク
リーニングステーション３への分岐点の手前に第２のセ
ンサを設けることも可能であり、該第２センサは究極的
に残糸に関して、残留する残糸が再使用のために充分で
あるか否かを識別し、かつこの識別に関連して搬送路を
相応に制御することによって、紡績コップ巻管をコップ
準備ステーション４にか又は巻管クリーニングステーシ
ョン３に供給するようになっている。
か有しない巻管と、なお処理可能な残糸量を有する巻管
とを識別できるマルチ機能センサとして役立つような、
図６に示した実施形態の代わりに、紡績コップ巻管上に
残糸が存在しているか否かだけを検知する第１のセンサ
を巻管監視器２の位置に設け、しかもこの場合、巻管ク
リーニングステーション３への分岐点の手前に第２のセ
ンサを設けることも可能であり、該第２センサは究極的
に残糸に関して、残留する残糸が再使用のために充分で
あるか否かを識別し、かつこの識別に関連して搬送路を
相応に制御することによって、紡績コップ巻管をコップ
準備ステーション４にか又は巻管クリーニングステーシ
ョン３に供給するようになっている。
【０００６】すでに前述したように、図６に示した巻返
し機械では巻管監視器２として、金属コームの形の電気
・機械式の紡績コップトレーサが使用されるが、しかし
ながら該紡績コップトレーサは、若干の欠点を伴ってい
る。この構成の場合、巻管監視器２は、紡績コップ巻管
の種類及びサイズが相違すると、手で改めて調節されね
ばならない。更に金属コームは、時間の経過に伴って摩
耗し、かつ個々の残糸は紡績コップから除去されず、金
属コームによって単にずり下げられるにすぎないので、
この残糸は、次の紡績プロセス時に、新糸と絡まり合
い、従ってリング精紡スピンドルの停止の因となること
がある。またセンサの機械的なトレース素子が特に微細
な糸に損傷を与える点も同じく欠点である。
し機械では巻管監視器２として、金属コームの形の電気
・機械式の紡績コップトレーサが使用されるが、しかし
ながら該紡績コップトレーサは、若干の欠点を伴ってい
る。この構成の場合、巻管監視器２は、紡績コップ巻管
の種類及びサイズが相違すると、手で改めて調節されね
ばならない。更に金属コームは、時間の経過に伴って摩
耗し、かつ個々の残糸は紡績コップから除去されず、金
属コームによって単にずり下げられるにすぎないので、
この残糸は、次の紡績プロセス時に、新糸と絡まり合
い、従ってリング精紡スピンドルの停止の因となること
がある。またセンサの機械的なトレース素子が特に微細
な糸に損傷を与える点も同じく欠点である。
【０００７】紡績コップ巻管における残糸を検知するた
めの類似の機械的なセンサが特公昭６３−１０７３７０
号公報に基づいて公知である。当該特許公報によれば、
回動可能に支承された機械的なアームが、紡績コップ巻
管に沿って上から下へ向かって移動し、その際回動可能
に支承されたアームは、紡績コップ巻管の充填度に応じ
て多かれ少なかれ変位される。該アームの変位は、相応
のセンサによって検知され、従って紡績コップ巻管の、
場合によって存在するワインディング残分が逆推論され
る。
めの類似の機械的なセンサが特公昭６３−１０７３７０
号公報に基づいて公知である。当該特許公報によれば、
回動可能に支承された機械的なアームが、紡績コップ巻
管に沿って上から下へ向かって移動し、その際回動可能
に支承されたアームは、紡績コップ巻管の充填度に応じ
て多かれ少なかれ変位される。該アームの変位は、相応
のセンサによって検知され、従って紡績コップ巻管の、
場合によって存在するワインディング残分が逆推論され
る。
【０００８】機械的なセンサ又はトレーサによる紡績コ
ップ巻管における残糸の前記検出以外に、紡績コップ巻
管における残糸又は糸残分を無接触式に検知する装置も
公知である。
ップ巻管における残糸の前記検出以外に、紡績コップ巻
管における残糸又は糸残分を無接触式に検知する装置も
公知である。
【０００９】ドイツ連邦共和国特許出願公告第１２７８
３０８号明細書に記載の発明は、この目的のために、光
源を用いて紡績コップ巻管を照射することを提案してお
り、この場合、紡績コップ巻管から反射された光がフォ
トセルによって検知される。紡績コップ巻管によって反
射された光ビームは、紡績コップ巻管にワインディング
残分が存在しているか否かに関連して、多かれ少なかれ
フォトセルに影響を及ぼす。紡績コップ巻管と、センサ
として役立つフォトセルとの間では、検出動作中に絶え
ず相対運動が行なわれ、つまり紡績コップ巻管は、フォ
トセルに沿って水平方向に搬送される。
３０８号明細書に記載の発明は、この目的のために、光
源を用いて紡績コップ巻管を照射することを提案してお
り、この場合、紡績コップ巻管から反射された光がフォ
トセルによって検知される。紡績コップ巻管によって反
射された光ビームは、紡績コップ巻管にワインディング
残分が存在しているか否かに関連して、多かれ少なかれ
フォトセルに影響を及ぼす。紡績コップ巻管と、センサ
として役立つフォトセルとの間では、検出動作中に絶え
ず相対運動が行なわれ、つまり紡績コップ巻管は、フォ
トセルに沿って水平方向に搬送される。
【００１０】更に、本発明の上位概念を形成しているド
イツ連邦共和国特許第４００８７９５号明細書に基づい
て、紡績コップ巻管における残糸を検出するために、該
紡績コップ巻管を直立させた状態で搬送し、かつ紡績コ
ップ巻管とセンサとの間の相対運動によって該紡績コッ
プ巻管を検出することが公知であり、その場合、センサ
は定置のストローク装置に装着されており、該ストロー
ク装置によってセンサは、紡績コップ巻管に沿って、巻
管表面に対してほぼ均等な間隔をとって動かされる。セ
ンサは特に光センサであるのが有利であり、該光センサ
は、鉛直線に対して特定の角度をとって紡績コップ巻管
の表面に向かって照射されて紡績コップ巻管から反射さ
れた光を評価し、ひいては該紡績コップ巻管の残糸を検
知するようになっている。
イツ連邦共和国特許第４００８７９５号明細書に基づい
て、紡績コップ巻管における残糸を検出するために、該
紡績コップ巻管を直立させた状態で搬送し、かつ紡績コ
ップ巻管とセンサとの間の相対運動によって該紡績コッ
プ巻管を検出することが公知であり、その場合、センサ
は定置のストローク装置に装着されており、該ストロー
ク装置によってセンサは、紡績コップ巻管に沿って、巻
管表面に対してほぼ均等な間隔をとって動かされる。セ
ンサは特に光センサであるのが有利であり、該光センサ
は、鉛直線に対して特定の角度をとって紡績コップ巻管
の表面に向かって照射されて紡績コップ巻管から反射さ
れた光を評価し、ひいては該紡績コップ巻管の残糸を検
知するようになっている。
【００１１】最後に特公昭５４−３０９４３号公報に基
づいて、ボビンを無接触式に検出することが公知であ
り、その場合、当該特許公報に開示された粗紡糸ボビン
を検査する装置は、粗紡糸ボビンの外観を、表面エラー
等に関して検査するために使用される。当該特許公報に
よって提案された検出装置は光源を有し、該光源の光
は、粗紡糸ボビンのコーミングラインに相応して構成・
配置されたスリットを通して粗紡糸ボビンに対して出射
され、その際にテレビカメラが該粗紡糸ボビンを走査す
る。特に該テレビカメラは粗紡糸ボビンを行毎に走査
し、かつ粗紡糸ボビンの凸部やワインディング凹部など
を確認するために、基準値との比較に基づいて粗紡糸ボ
ビンの品質を検索する。しかしながら前記の装置は、紡
績コップ巻管における糸残分又は残糸を検知するために
は役立たない。
づいて、ボビンを無接触式に検出することが公知であ
り、その場合、当該特許公報に開示された粗紡糸ボビン
を検査する装置は、粗紡糸ボビンの外観を、表面エラー
等に関して検査するために使用される。当該特許公報に
よって提案された検出装置は光源を有し、該光源の光
は、粗紡糸ボビンのコーミングラインに相応して構成・
配置されたスリットを通して粗紡糸ボビンに対して出射
され、その際にテレビカメラが該粗紡糸ボビンを走査す
る。特に該テレビカメラは粗紡糸ボビンを行毎に走査
し、かつ粗紡糸ボビンの凸部やワインディング凹部など
を確認するために、基準値との比較に基づいて粗紡糸ボ
ビンの品質を検索する。しかしながら前記の装置は、紡
績コップ巻管における糸残分又は残糸を検知するために
は役立たない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで本発明の課題
は、紡績コップ巻管における残糸を検知するための方法
並びに相当装置を改良して、残糸のより確実にして信頼
性のある検知を可能にし、しかも本発明によって残糸の
検出を可能にするのみならず、紡績コップの充填度に関
する確実な表出も可能にし、相応の紡績コップの残糸が
再使用可能であれば、場合によっては、糸始端部を把捉
するために紡績コップ準備装置を通走させた後に、改め
て１つの巻返し部へ該紡績コップを供給できるようにす
ることである。
は、紡績コップ巻管における残糸を検知するための方法
並びに相当装置を改良して、残糸のより確実にして信頼
性のある検知を可能にし、しかも本発明によって残糸の
検出を可能にするのみならず、紡績コップの充填度に関
する確実な表出も可能にし、相応の紡績コップの残糸が
再使用可能であれば、場合によっては、糸始端部を把捉
するために紡績コップ準備装置を通走させた後に、改め
て１つの巻返し部へ該紡績コップを供給できるようにす
ることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の方法上の構成手段は、請求項１の特徴部に記
載した通り、紡績コップ巻管からの反射光に基づいて、
前記紡績コップ巻管の被照射部分の面撮像を発生させ、
こうして得た画像信号からデジタル画像データを発生さ
せ、かつ該デジタル画像データに相当する画像マトリッ
クス内で輝度移行点によって形成されたエッジを際立た
せるために、前記デジタル画像データにエッジフィルタ
処理を施し、該エッジフィルタ処理に基づいて、前記紡
績コップ巻管における残糸の有無を判定する点にあり、
また同一の課題を解決するための本発明の装置上の構成
手段は、請求項１３の特徴部に記載した通り、撮像装置
が、紡績コップ巻管から反射された光に基づいて前記紡
績コップの照射部分の面撮像を発生させ、かつ得られた
画像信号からデジタル画像データを作成するように構成
されており、前記デジタル画像データに相当する画像マ
トリックス内で輝度移行点によって形成されたエッジを
際立たせるために前記デジタル画像データにエッジフィ
ルタ処理を施して、該エッジに基づいて紡績コップ巻管
における残糸の有無を判定する画像評価装置が設けられ
ている点にある。
の本発明の方法上の構成手段は、請求項１の特徴部に記
載した通り、紡績コップ巻管からの反射光に基づいて、
前記紡績コップ巻管の被照射部分の面撮像を発生させ、
こうして得た画像信号からデジタル画像データを発生さ
せ、かつ該デジタル画像データに相当する画像マトリッ
クス内で輝度移行点によって形成されたエッジを際立た
せるために、前記デジタル画像データにエッジフィルタ
処理を施し、該エッジフィルタ処理に基づいて、前記紡
績コップ巻管における残糸の有無を判定する点にあり、
また同一の課題を解決するための本発明の装置上の構成
手段は、請求項１３の特徴部に記載した通り、撮像装置
が、紡績コップ巻管から反射された光に基づいて前記紡
績コップの照射部分の面撮像を発生させ、かつ得られた
画像信号からデジタル画像データを作成するように構成
されており、前記デジタル画像データに相当する画像マ
トリックス内で輝度移行点によって形成されたエッジを
際立たせるために前記デジタル画像データにエッジフィ
ルタ処理を施して、該エッジに基づいて紡績コップ巻管
における残糸の有無を判定する画像評価装置が設けられ
ている点にある。
【００１４】
【発明の効果】なお請求項２〜１２は本発明の方法に係
わる殊に有利な実施形態であり、また請求項１４〜３２
は本発明の装置に係わる殊に有利な実施形態であり、し
かもこれらの方法上並びに装置上の各実施形態自体は、
紡績コップ巻管を可能な限り最善に検出するために寄与
すると共に、その検出時に得られる情報を、可能な限り
単純に、それにも拘わらず確実に評価するために寄与す
る。
わる殊に有利な実施形態であり、また請求項１４〜３２
は本発明の装置に係わる殊に有利な実施形態であり、し
かもこれらの方法上並びに装置上の各実施形態自体は、
紡績コップ巻管を可能な限り最善に検出するために寄与
すると共に、その検出時に得られる情報を、可能な限り
単純に、それにも拘わらず確実に評価するために寄与す
る。
【００１５】また本発明によれば残糸は無接触式に検知
されるが、その場合デジタル画像信号が発生され、該デ
ジタル画像信号には、デジタル画像処理が施される。デ
ジタル画像データから、被検紡績コップ巻管の対象輪郭
を得るために、これに対してエッジ・フィルタアルゴリ
ズムが適用され、これによってエッジ、つまり輝度移行
点又はグロー値移行点をデジタル画像マトリックス内で
際立たせ（セグメンテイション化）することが可能であ
る。こうして得られた対象輪郭に基づいて、各紡績コッ
プ巻管の状態を確実に判定することが可能になり、ひい
ては紡績コップ巻管における特に僅少な残糸を検知する
こと、並びに、ワインディング残分が比較的多量の場合
には、これによって検知されたワインディング残分を再
使用可能であるか否かを判定することが可能である。
されるが、その場合デジタル画像信号が発生され、該デ
ジタル画像信号には、デジタル画像処理が施される。デ
ジタル画像データから、被検紡績コップ巻管の対象輪郭
を得るために、これに対してエッジ・フィルタアルゴリ
ズムが適用され、これによってエッジ、つまり輝度移行
点又はグロー値移行点をデジタル画像マトリックス内で
際立たせ（セグメンテイション化）することが可能であ
る。こうして得られた対象輪郭に基づいて、各紡績コッ
プ巻管の状態を確実に判定することが可能になり、ひい
ては紡績コップ巻管における特に僅少な残糸を検知する
こと、並びに、ワインディング残分が比較的多量の場合
には、これによって検知されたワインディング残分を再
使用可能であるか否かを判定することが可能である。
【００１６】被検域は原則として、満管コップにおいて
ワインディングを支持する領域である。しかし又、最大
の確率で残糸を発見できる、巻管の下部１／３を検査す
るだけでも充分である。
ワインディングを支持する領域である。しかし又、最大
の確率で残糸を発見できる、巻管の下部１／３を検査す
るだけでも充分である。
【００１７】紡績コップ巻管の走査は本発明によれば、
特に紡績コップ巻管の搬送中に全体像カメラによる瞬間
撮影の形で行なうことができる。該カメラは特にＣＣＤ
（電荷結合素子）ビデオカメラであり、その場合は黒白
撮影で充分である。画像活用を改善するため、つまり、
より高い解像度を得るためには、円筒光学系又は凹面鏡
を介しての光学的歪み手段を設けることも可能である。
同じく又、カメラをその光軸を中心として９０゜回動す
ることによって、より高い解像度を得ることも可能であ
る。ビデオカメラから供給された画像信号は、画像変換
器によってデジタル化され、かつ例えば普通のパソコン
の形で後置された評価用コンピュータに供給される。其
処で画像は、特別に開発された評価アルゴリズムによっ
て分析され、それによって評価手段は、被検体つまり被
検紡績コップ巻管の状態に関する確実な表出を提供す
る。
特に紡績コップ巻管の搬送中に全体像カメラによる瞬間
撮影の形で行なうことができる。該カメラは特にＣＣＤ
（電荷結合素子）ビデオカメラであり、その場合は黒白
撮影で充分である。画像活用を改善するため、つまり、
より高い解像度を得るためには、円筒光学系又は凹面鏡
を介しての光学的歪み手段を設けることも可能である。
同じく又、カメラをその光軸を中心として９０゜回動す
ることによって、より高い解像度を得ることも可能であ
る。ビデオカメラから供給された画像信号は、画像変換
器によってデジタル化され、かつ例えば普通のパソコン
の形で後置された評価用コンピュータに供給される。其
処で画像は、特別に開発された評価アルゴリズムによっ
て分析され、それによって評価手段は、被検体つまり被
検紡績コップ巻管の状態に関する確実な表出を提供す
る。
【００１８】ＣＣＤカメラに代えて、デジタル式フォト
装置を、紡績コップ巻管の走査のために使用することも
可能であり、しかもこのようなデジタル式フォト装置の
場合には、撮像のデジタル化がカメラ内部で行なわれる
ので、後続の、画像変換器によるデジタル化は必要でな
くなる。
装置を、紡績コップ巻管の走査のために使用することも
可能であり、しかもこのようなデジタル式フォト装置の
場合には、撮像のデジタル化がカメラ内部で行なわれる
ので、後続の、画像変換器によるデジタル化は必要でな
くなる。
【００１９】被検体の照明は、出射する光源の拡散光で
行なわれるのが有利である。このような光源は例えば、
超輝度発光ダイオード（ＬＥＤ）の複数のフィールドか
ら成ることができ、その場合これらの発光フィールド
は、紡績コップのエッジ及び輪郭を強調しかつ妨害反射
を発生させないように配置されている。発光ダイオード
を使用するのが有利なのは、発光ダイオードの耐用寿命
が長く、堅牢であり、電力吸収が僅かという点が挙げら
れる。発光ダイオードの色混合（赤色、緑色及び黄色）
によって、カラースペクトルの拡張が得られる。例えば
磨り板ガラス又は拡散板ガラスの形のデフューザの使用
によって、発光ダイオードの出射特性が本来点状である
にも拘わらず、各被検体の均質な照明を得ることが可能
である。発光ダイオードは、該発光ダイオードの光が各
撮像装置へ向かって全反射することのないように配置さ
れているのが有利である。異色の発光ダイオードを使用
する代わりに、最近益々多くなっている市販の白色発光
ダイオードを使用することも可能である。
行なわれるのが有利である。このような光源は例えば、
超輝度発光ダイオード（ＬＥＤ）の複数のフィールドか
ら成ることができ、その場合これらの発光フィールド
は、紡績コップのエッジ及び輪郭を強調しかつ妨害反射
を発生させないように配置されている。発光ダイオード
を使用するのが有利なのは、発光ダイオードの耐用寿命
が長く、堅牢であり、電力吸収が僅かという点が挙げら
れる。発光ダイオードの色混合（赤色、緑色及び黄色）
によって、カラースペクトルの拡張が得られる。例えば
磨り板ガラス又は拡散板ガラスの形のデフューザの使用
によって、発光ダイオードの出射特性が本来点状である
にも拘わらず、各被検体の均質な照明を得ることが可能
である。発光ダイオードは、該発光ダイオードの光が各
撮像装置へ向かって全反射することのないように配置さ
れているのが有利である。異色の発光ダイオードを使用
する代わりに、最近益々多くなっている市販の白色発光
ダイオードを使用することも可能である。
【００２０】本発明によって実施されるデジタル画像処
理は、実質的に各被検体の対象構造、特に巻管エッジ、
糸層及び特別の巻管特徴の抽出及び分析に基づいてい
る。背景と紡績コップ巻管と糸との間のコントラストを
改善するために、デジタル画像マトリックスを相互に正
方配列しかつ逆スケール化し、最後に元の画像マトリッ
クスに再び加算することが可能である。エッジフィルタ
処理のためには特にソーベル式フィルタアルゴリズムを
使用することができ、こうして処理された画像データは
次いで、動的な閾値を介して２値化される。この手続に
よって得られた対象輪郭は、画像マトリックスの出来る
だけ正確なセグメンテイションのために、次いで差形成
を伴う浸食処理法によってシンニング化され、しかも最
終的には被検紡績コップ巻管の輪郭エッジの抽出が、特
別のエッジ追跡法によって、例えばフリーマンによる連
鎖コードの適用によって行なわれる。このようにして抽
出された対象輪郭の解釈は次いで、該対象輪郭の幾何学
的形状の評価によって、或いは選択的に比較紡績コップ
巻管の基準像との比較によって行なわれる。
理は、実質的に各被検体の対象構造、特に巻管エッジ、
糸層及び特別の巻管特徴の抽出及び分析に基づいてい
る。背景と紡績コップ巻管と糸との間のコントラストを
改善するために、デジタル画像マトリックスを相互に正
方配列しかつ逆スケール化し、最後に元の画像マトリッ
クスに再び加算することが可能である。エッジフィルタ
処理のためには特にソーベル式フィルタアルゴリズムを
使用することができ、こうして処理された画像データは
次いで、動的な閾値を介して２値化される。この手続に
よって得られた対象輪郭は、画像マトリックスの出来る
だけ正確なセグメンテイションのために、次いで差形成
を伴う浸食処理法によってシンニング化され、しかも最
終的には被検紡績コップ巻管の輪郭エッジの抽出が、特
別のエッジ追跡法によって、例えばフリーマンによる連
鎖コードの適用によって行なわれる。このようにして抽
出された対象輪郭の解釈は次いで、該対象輪郭の幾何学
的形状の評価によって、或いは選択的に比較紡績コップ
巻管の基準像との比較によって行なわれる。
【００２１】本発明による撮像時には、各被検体を撮像
装置の前で停止させる必要はない。すなわち残糸の検出
は、各紡績コップ巻管に沿って走行中に有利に行なわれ
る。
装置の前で停止させる必要はない。すなわち残糸の検出
は、各紡績コップ巻管に沿って走行中に有利に行なわれ
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の有利
な実施例を詳説する。
な実施例を詳説する。
【００２３】図１に示した装置は、紡績コップ巻管６に
おける残糸を検知するために、該紡績コップ巻管６を拡
散光で照射する少なくとも１つの光源７を有している。
撮像装置として、カメラ８、特にＣＣＤ（電荷結合素
子）ビデオカメラが使用され、該カメラは、拡散光で照
射された紡績コップ巻管６を走査し、かつ相応のビデオ
信号又は映像信号を形成し、該ビデオ信号は、後置の例
えばフレーム・グラッバー式の画像変換器９によってデ
ジタル画像データ９０に変換され、該デジタル画像デー
タはコンピュータ１０に供給される。コンピュータ１０
は前記デジタル画像データ９０にデジタル画像処理を施
し、従って各紡績コップ巻管６の巻管ステータス（状
態）もしくは充填度に関する情報を得るためにデジタル
画像データ９０を評価する。コンピュータ１０のモニタ
１１には、各紡績コップ巻管６に相当する画像が表示さ
れる。コンピュータ１０が紡績コップ巻管のステータス
又は充填度を検索した後に、例えば図６に示した自動巻
返し機械の搬送システムの搬送ベルト制御装置が、紡績
コップ巻管６の認識された充填度に関連して搬送系路を
相応に調整するために作動制御される。すなわち、再使
用可能な残糸を備えた紡績コップ巻管６は、図６に示し
たコップ準備ステーション４に供給されるのに対して、
再使用不能な残糸を有する紡績コップ巻管６は巻管クリ
ーニングステーション３に供給される。空管として認識
された紡績コップ巻管６は、コップ準備ステーション４
にも巻管クリーニングステーション３にも供給されず紡
績機械へ直接搬送される。
おける残糸を検知するために、該紡績コップ巻管６を拡
散光で照射する少なくとも１つの光源７を有している。
撮像装置として、カメラ８、特にＣＣＤ（電荷結合素
子）ビデオカメラが使用され、該カメラは、拡散光で照
射された紡績コップ巻管６を走査し、かつ相応のビデオ
信号又は映像信号を形成し、該ビデオ信号は、後置の例
えばフレーム・グラッバー式の画像変換器９によってデ
ジタル画像データ９０に変換され、該デジタル画像デー
タはコンピュータ１０に供給される。コンピュータ１０
は前記デジタル画像データ９０にデジタル画像処理を施
し、従って各紡績コップ巻管６の巻管ステータス（状
態）もしくは充填度に関する情報を得るためにデジタル
画像データ９０を評価する。コンピュータ１０のモニタ
１１には、各紡績コップ巻管６に相当する画像が表示さ
れる。コンピュータ１０が紡績コップ巻管のステータス
又は充填度を検索した後に、例えば図６に示した自動巻
返し機械の搬送システムの搬送ベルト制御装置が、紡績
コップ巻管６の認識された充填度に関連して搬送系路を
相応に調整するために作動制御される。すなわち、再使
用可能な残糸を備えた紡績コップ巻管６は、図６に示し
たコップ準備ステーション４に供給されるのに対して、
再使用不能な残糸を有する紡績コップ巻管６は巻管クリ
ーニングステーション３に供給される。空管として認識
された紡績コップ巻管６は、コップ準備ステーション４
にも巻管クリーニングステーション３にも供給されず紡
績機械へ直接搬送される。
【００２４】図１に示した装置では、紡績コップ巻管６
をできるだけ均等に照明するように、特に複数の光源７
が、検査すべき紡績コップ巻管６の側方に配置されてい
る。各光源７は、追って詳説するように、単数又は複数
のフォトダイオード・アレイとして構成することができ
る。このようなフォトダイオードの焦点出射もしくは指
向出射された光を制御するため、ひいては紡績コップ巻
管６の均等な照明を可能にするために、この場合フォト
ダイオードには、例えば磨り板ガラス又は拡散板ガラス
の形のデフューザ１８′が前置される。
をできるだけ均等に照明するように、特に複数の光源７
が、検査すべき紡績コップ巻管６の側方に配置されてい
る。各光源７は、追って詳説するように、単数又は複数
のフォトダイオード・アレイとして構成することができ
る。このようなフォトダイオードの焦点出射もしくは指
向出射された光を制御するため、ひいては紡績コップ巻
管６の均等な照明を可能にするために、この場合フォト
ダイオードには、例えば磨り板ガラス又は拡散板ガラス
の形のデフューザ１８′が前置される。
【００２５】図１に示した装置を巻返し機械に組込むた
めには、全ての障害となる外的影響は最小限にされねば
ならない。この外的影響には、種々の光状態、機械の可
能振動、或いは生産工場内部に飛翔するダスト・繊維
（フライ）が属している。紡績コップ巻管６は支持体に
載って搬送され、かつカメラ８の進入・進出口を有する
ケーシング内部の規定位置に沿って案内される。このケ
ーシングのライニングによって内部の光状態は外部の光
状態から遮断され、かつカメラレンズの汚染を低下する
ことが可能である。撮像環境内部のダストフライを阻止
するために、前濾過された空気を、比較的口径の大きな
開口を通して連続的にケーシング内へ搬入するファンを
使用することが可能である。こうしてケーシング内部に
は過圧が発生するので、これによってダスト粒子はケー
シングから吹き払われる。カメラは、機械振動に起因し
た不鮮明化（影像のボケ化）を避けるために殊に振動減
衰式に装着される。
めには、全ての障害となる外的影響は最小限にされねば
ならない。この外的影響には、種々の光状態、機械の可
能振動、或いは生産工場内部に飛翔するダスト・繊維
（フライ）が属している。紡績コップ巻管６は支持体に
載って搬送され、かつカメラ８の進入・進出口を有する
ケーシング内部の規定位置に沿って案内される。このケ
ーシングのライニングによって内部の光状態は外部の光
状態から遮断され、かつカメラレンズの汚染を低下する
ことが可能である。撮像環境内部のダストフライを阻止
するために、前濾過された空気を、比較的口径の大きな
開口を通して連続的にケーシング内へ搬入するファンを
使用することが可能である。こうしてケーシング内部に
は過圧が発生するので、これによってダスト粒子はケー
シングから吹き払われる。カメラは、機械振動に起因し
た不鮮明化（影像のボケ化）を避けるために殊に振動減
衰式に装着される。
【００２６】例えば誘導式のアプローチスイッチを用い
て、紡績コップ巻管６が撮像位置に到達したことを確認
することが可能である。このようなアプローチスイッチ
が、これに沿って走行する紡績コップ巻管６によってレ
リーズされると、これはカメラ８に伝達されるので、カ
メラ８による撮像が行なわれる。紡績コップ巻管６は即
座に撮像環境から搬送ベルトの次の分岐点へ搬送され
る。撮像時点から次の分岐点への到達時点に至るまでの
時間は、撮像によって得られた情報を、その都度使用さ
れるコンピュータ１０によって濾過かつ分析するのに充
分であるので、紡績コップ巻管は次の分岐点において、
画像評価結果に関連して排出され、図６に示したコップ
準備ステーション４を経て改めて１つの巻返し部１に供
給されるか、或いは巻管クリーニングステーション３へ
搬送される。各搬送ベルトの分岐点には、この目的のた
めに、電磁式調整装置の形の分岐器を設けることが可能
であり、該電磁式調整装置は、コンピュータ１０によっ
て供給されるところの、各被検体つまり紡績コップ巻管
６の充填度に関する情報に関連して、相応に作動制御さ
れる。撮像が紡績コップ巻管６の擦過走行中に行なわれ
るので、紡績コップ巻管の搬送中に巻返し機械の停止時
間は生じない。従って巻返し機械は最適に活用され、か
つ処理量が高められる。
て、紡績コップ巻管６が撮像位置に到達したことを確認
することが可能である。このようなアプローチスイッチ
が、これに沿って走行する紡績コップ巻管６によってレ
リーズされると、これはカメラ８に伝達されるので、カ
メラ８による撮像が行なわれる。紡績コップ巻管６は即
座に撮像環境から搬送ベルトの次の分岐点へ搬送され
る。撮像時点から次の分岐点への到達時点に至るまでの
時間は、撮像によって得られた情報を、その都度使用さ
れるコンピュータ１０によって濾過かつ分析するのに充
分であるので、紡績コップ巻管は次の分岐点において、
画像評価結果に関連して排出され、図６に示したコップ
準備ステーション４を経て改めて１つの巻返し部１に供
給されるか、或いは巻管クリーニングステーション３へ
搬送される。各搬送ベルトの分岐点には、この目的のた
めに、電磁式調整装置の形の分岐器を設けることが可能
であり、該電磁式調整装置は、コンピュータ１０によっ
て供給されるところの、各被検体つまり紡績コップ巻管
６の充填度に関する情報に関連して、相応に作動制御さ
れる。撮像が紡績コップ巻管６の擦過走行中に行なわれ
るので、紡績コップ巻管の搬送中に巻返し機械の停止時
間は生じない。従って巻返し機械は最適に活用され、か
つ処理量が高められる。
【００２７】本発明により提案されるデジタル式画像処
理装置の使用によって、紡績コップ巻管における残糸の
従来慣用の検知方式に起因した、明細書冒頭で述べた問
題点は除かれ、しかも比較的外観することのできる構造
と低廉な手段とによって、各被検体つまり各紡績コップ
巻管６の充填度に関する確実な表出が得られる。
理装置の使用によって、紡績コップ巻管における残糸の
従来慣用の検知方式に起因した、明細書冒頭で述べた問
題点は除かれ、しかも比較的外観することのできる構造
と低廉な手段とによって、各被検体つまり各紡績コップ
巻管６の充填度に関する確実な表出が得られる。
【００２８】次に図１に示した光源７について詳説す
る。
る。
【００２９】図１において使用される照明装置の役割
は、撮像すべき紡績コップ巻管６の顕著な情報を際立た
せ、かつ重要でない情報を抑圧することである。光源７
として特に発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用される。そ
れというのは該発光ダイオードは、極めてエネルギを節
減し、耐用寿命が極めて長くかつコストの極めて低廉な
照明素子だからである。照明装置のカラースペクトルを
高めるために、殊に赤色の発光ダイオードアレイと黄色
の発光ダイオードアレイと緑色の発光ダイオードアレイ
が混在配置される。これによって照明装置は全体とし
て、紡績コップ巻管６のカラー吸収特性並びに、場合に
よって存在する残糸のカラー吸収特性に対する感度が僅
かになる。
は、撮像すべき紡績コップ巻管６の顕著な情報を際立た
せ、かつ重要でない情報を抑圧することである。光源７
として特に発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用される。そ
れというのは該発光ダイオードは、極めてエネルギを節
減し、耐用寿命が極めて長くかつコストの極めて低廉な
照明素子だからである。照明装置のカラースペクトルを
高めるために、殊に赤色の発光ダイオードアレイと黄色
の発光ダイオードアレイと緑色の発光ダイオードアレイ
が混在配置される。これによって照明装置は全体とし
て、紡績コップ巻管６のカラー吸収特性並びに、場合に
よって存在する残糸のカラー吸収特性に対する感度が僅
かになる。
【００３０】図２では、図１に示した光源７の構造が例
示されている。図２によれば光源７は、例えば夫々パン
チパターンカードによつて形成された複数の照明ユニッ
ト１２を有することができ、前記パンチパターンカード
上に、異色の発光ダイオードが、図２に示したようにマ
トリックス状に鑞接されている。緑色、黄色及び赤色の
発光ダイオード１３，１４，１５を相互にずらして配置
したことによって、紡績コップの照明を、白色光のスペ
クトルに近づけることが可能である。異色の発光ダイオ
ード１３〜１５を使用する代わりに、最近市場で入手可
能な白色発光ダイオードを使用することも可能である。
図１に示したカメラ８へ向かっての反射を避けるため
に、光源７の光線がカメラの対物レンズに直接入射した
り直接反射して入射しないように個々の光源７を、被検
体である各紡績コップ巻管６の側方に配置するのが有利
である。
示されている。図２によれば光源７は、例えば夫々パン
チパターンカードによつて形成された複数の照明ユニッ
ト１２を有することができ、前記パンチパターンカード
上に、異色の発光ダイオードが、図２に示したようにマ
トリックス状に鑞接されている。緑色、黄色及び赤色の
発光ダイオード１３，１４，１５を相互にずらして配置
したことによって、紡績コップの照明を、白色光のスペ
クトルに近づけることが可能である。異色の発光ダイオ
ード１３〜１５を使用する代わりに、最近市場で入手可
能な白色発光ダイオードを使用することも可能である。
図１に示したカメラ８へ向かっての反射を避けるため
に、光源７の光線がカメラの対物レンズに直接入射した
り直接反射して入射しないように個々の光源７を、被検
体である各紡績コップ巻管６の側方に配置するのが有利
である。
【００３１】すでに述べたように撮像装置として、特に
ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラが使用される。このよう
なＣＣＤカメラは、光線感応面を介して光学的な画像情
報を、光線感応面におけるフォト効果の活用によって電
気的な情報に変換するＣＣＤ画像センサを使用する。こ
のようなＣＣＤ画像センサは行状もしくはマトリックス
状に面内に配置されており、その場合、光の入射によっ
て１つのＣＣＤセンサ内に発生した電荷は、照明段階中
に発生した全ての電荷が読出しレジスタへ転送され、其
処から画像蓄積部へ転送されるまで、隣接したセンサ素
子内へ転送される。
ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラが使用される。このよう
なＣＣＤカメラは、光線感応面を介して光学的な画像情
報を、光線感応面におけるフォト効果の活用によって電
気的な情報に変換するＣＣＤ画像センサを使用する。こ
のようなＣＣＤ画像センサは行状もしくはマトリックス
状に面内に配置されており、その場合、光の入射によっ
て１つのＣＣＤセンサ内に発生した電荷は、照明段階中
に発生した全ての電荷が読出しレジスタへ転送され、其
処から画像蓄積部へ転送されるまで、隣接したセンサ素
子内へ転送される。
【００３２】このようにしてＣＣＤカメラ８は、同期パ
ルスを有するアナログビデオ信号又はアナログ画像信号
を供給し、該アナログ画像信号は、後続のデジタル画像
処理のためにデジタル化されねばならない。このデジタ
ル化は、すでに図１に示した（例えば、評価用のコンピ
ュータ１０内に設置されたフレーム・グラッバー式カー
ドによって形成される）画像変換器９によって行なわれ
る。該画像変換器は、ＣＣＤカメラ８から供給された画
像信号をデジタル化するので、撮像された画像は、コン
ピュータ１０のモニタ１１に、リアルタイムビデオ画像
として表示することができる。
ルスを有するアナログビデオ信号又はアナログ画像信号
を供給し、該アナログ画像信号は、後続のデジタル画像
処理のためにデジタル化されねばならない。このデジタ
ル化は、すでに図１に示した（例えば、評価用のコンピ
ュータ１０内に設置されたフレーム・グラッバー式カー
ドによって形成される）画像変換器９によって行なわれ
る。該画像変換器は、ＣＣＤカメラ８から供給された画
像信号をデジタル化するので、撮像された画像は、コン
ピュータ１０のモニタ１１に、リアルタイムビデオ画像
として表示することができる。
【００３３】殊にＣＣＤカメラ８は、モアレ効果の発生
を回避するために所謂インターレース（飛越し）・モー
ドで運転され、つまりカメラ８は順次相前後して２つの
半画像を発生し、その場合、第１の半画像は、偶数行ナ
ンバーの行から成り、かつ第２の半画像は、奇数行ナン
バーの行から成っている。ＣＣＤカメラ８としては、黒
／白−面カメラを使用するのが有利であり、該黒／白−
面カメラは、これによって撮像された画像をグレー階調
の形で表示する。このような黒／白−面カメラは、コス
トが比較的僅かで済み、確実性及び信頼性が高い点で優
れている。更にデジタル式フォト装置を使用することも
可能である。それというのは被検体としての紡績コップ
巻管６の立像しか撮像する必要がないからである。この
場合は、デジタル式フォト装置がすでにデジタル画像デ
ータを供給するので、後置の画像変換器９を省くことが
可能である。
を回避するために所謂インターレース（飛越し）・モー
ドで運転され、つまりカメラ８は順次相前後して２つの
半画像を発生し、その場合、第１の半画像は、偶数行ナ
ンバーの行から成り、かつ第２の半画像は、奇数行ナン
バーの行から成っている。ＣＣＤカメラ８としては、黒
／白−面カメラを使用するのが有利であり、該黒／白−
面カメラは、これによって撮像された画像をグレー階調
の形で表示する。このような黒／白−面カメラは、コス
トが比較的僅かで済み、確実性及び信頼性が高い点で優
れている。更にデジタル式フォト装置を使用することも
可能である。それというのは被検体としての紡績コップ
巻管６の立像しか撮像する必要がないからである。この
場合は、デジタル式フォト装置がすでにデジタル画像デ
ータを供給するので、後置の画像変換器９を省くことが
可能である。
【００３４】撮像時に、紡績コップ巻管の側面関係から
特別の問題が生じる。１本の平均的な紡績コップ巻管の
高さと幅の比は約１：８であるのに対して、市販のＣＣ
Ｄ−面カメラは、ヨーロッパのテレビ規格に依存した側
面比４：３を踏襲している。この欠損を少なくとも部分
的に補償するためには、ＣＣＤ−面カメラを、その光軸
に沿って９０゜回動するのが有利である。更に、凹面鏡
もしくは円筒光学系を付加的に使用することによって、
観察すべき紡績コップ巻管の長さと幅の比を、ＣＣＤ−
カメラ８の撮像窓の面積をより良く活用できるように、
光学像に関して適合させたり、或いは歪曲させることも
可能である。
特別の問題が生じる。１本の平均的な紡績コップ巻管の
高さと幅の比は約１：８であるのに対して、市販のＣＣ
Ｄ−面カメラは、ヨーロッパのテレビ規格に依存した側
面比４：３を踏襲している。この欠損を少なくとも部分
的に補償するためには、ＣＣＤ−面カメラを、その光軸
に沿って９０゜回動するのが有利である。更に、凹面鏡
もしくは円筒光学系を付加的に使用することによって、
観察すべき紡績コップ巻管の長さと幅の比を、ＣＣＤ−
カメラ８の撮像窓の面積をより良く活用できるように、
光学像に関して適合させたり、或いは歪曲させることも
可能である。
【００３５】画像変換器９は、該画像変換器に供給され
る画像情報を、グレー階調マトリックス及び特定のグラ
フィックスケールに直接変換するように構成することが
できる。こうして発生したデジタル画像データ９０は次
いで、後続の画像処理のためにコンピュータ１０に供給
され、その場合該画像データは、次いで作業メモリを介
してアクセスするために特にコンピュータ１０の固体板
に中間蓄積される。デジタル画像データのグラフィック
スケールとして、特にラスタースケールが使用される。
ベクターグラフィックの場合、画像はベクターの形でメ
モリ内に蓄積されて該ベクターから算出される。全ての
幾何学的物体は単純な基本画素から構成され、該基本画
素自体は単純な数学的補助手段によって算出される。
る画像情報を、グレー階調マトリックス及び特定のグラ
フィックスケールに直接変換するように構成することが
できる。こうして発生したデジタル画像データ９０は次
いで、後続の画像処理のためにコンピュータ１０に供給
され、その場合該画像データは、次いで作業メモリを介
してアクセスするために特にコンピュータ１０の固体板
に中間蓄積される。デジタル画像データのグラフィック
スケールとして、特にラスタースケールが使用される。
ベクターグラフィックの場合、画像はベクターの形でメ
モリ内に蓄積されて該ベクターから算出される。全ての
幾何学的物体は単純な基本画素から構成され、該基本画
素自体は単純な数学的補助手段によって算出される。
【００３６】その都度検査される被検体つまり紡績コッ
プ巻管６における残糸を検知するためにコンピュータ１
０によって実施されるデジタル画像処理を、次に図３〜
図５に基づいて説明する。その場合図３では、コンピュ
ータ１０におけるデジタル画像処理の一般的なプロセス
が表されている。
プ巻管６における残糸を検知するためにコンピュータ１
０によって実施されるデジタル画像処理を、次に図３〜
図５に基づいて説明する。その場合図３では、コンピュ
ータ１０におけるデジタル画像処理の一般的なプロセス
が表されている。
【００３７】デジタル画像データ９０を得た後に先ず、
紡績コップ巻管と残糸との間のグレー値移行点を高める
ために、コントラスト強調処理１００が行なわれる。従
ってこのコントラスト強調は、それに続くエッジフィル
タを一層効果的にするために明域を暗域から一層強く際
立たせるためである。その場合コントラストを改善する
ために、画像マトリックスにおいて発生する最小グレー
値が先ず、画像マトリックスの各グレー値から減算さ
れ、かつ、より明るい画素（ピクセル）をより暗い画素
から一層明確に際立たせるために、前記減算結果に基づ
いて画素毎に正方配列が行なわれる。次いで結果が可能
な値範囲に嵌入又は適応、すなわち戻しスケール化され
る。明るい糸は、紡績コップ巻管に対比して一層明瞭に
際立つが、巻管のエッジは背景に対して不明瞭にぼけ
る。この欠点を補正するために、正方配列された画像マ
トリックスにオリジナル画像、つまり元の画像マトリッ
クスが加算される。
紡績コップ巻管と残糸との間のグレー値移行点を高める
ために、コントラスト強調処理１００が行なわれる。従
ってこのコントラスト強調は、それに続くエッジフィル
タを一層効果的にするために明域を暗域から一層強く際
立たせるためである。その場合コントラストを改善する
ために、画像マトリックスにおいて発生する最小グレー
値が先ず、画像マトリックスの各グレー値から減算さ
れ、かつ、より明るい画素（ピクセル）をより暗い画素
から一層明確に際立たせるために、前記減算結果に基づ
いて画素毎に正方配列が行なわれる。次いで結果が可能
な値範囲に嵌入又は適応、すなわち戻しスケール化され
る。明るい糸は、紡績コップ巻管に対比して一層明瞭に
際立つが、巻管のエッジは背景に対して不明瞭にぼけ
る。この欠点を補正するために、正方配列された画像マ
トリックスにオリジナル画像、つまり元の画像マトリッ
クスが加算される。
【００３８】次いで、こうして得られた重畳処理された
画像マトリックスからセグメンテイション処理、つまり
各目的物を際立たせる処理が行なわれる。セグメンテイ
ション処理２００は実質的に３種の処理段階から成って
いる。先ずエッジフィルタによって画像マトリックスに
おけるグレー値移行点が取出される（セグメンテイショ
ン処理段階２０１）。次いで、こうして得られた画像が
２値化される（セグメンテイション処理段階２０２）。
最終的に、エッジが太くならないようにするために、輪
郭のシンニング化（ｔｈｉｎｎｉｎｇ）が行なわれる
（セグメンテイション処理段階２０３）。
画像マトリックスからセグメンテイション処理、つまり
各目的物を際立たせる処理が行なわれる。セグメンテイ
ション処理２００は実質的に３種の処理段階から成って
いる。先ずエッジフィルタによって画像マトリックスに
おけるグレー値移行点が取出される（セグメンテイショ
ン処理段階２０１）。次いで、こうして得られた画像が
２値化される（セグメンテイション処理段階２０２）。
最終的に、エッジが太くならないようにするために、輪
郭のシンニング化（ｔｈｉｎｎｉｎｇ）が行なわれる
（セグメンテイション処理段階２０３）。
【００３９】画像マトリックスから目的物にセグメンテ
イション処理を施す最も単純な方式はエッジの識別化で
あり、これによって背景と本来の目的物との間のグレー
値移行点を際立たせる処理が行なわれる。その場合、実
際に処理すべき画素を中心として対称的にフィルタコア
を設け、かつ行毎に左から右へ向かって画像マトリック
ス全体にわたってシフトすることによって、画像マトリ
ックス全体がフィルタ処理される。明確にするために図
４には、多数の画素又はピクセルＰi を有する画像マト
リックス１６が例示されている。図４では、特定の所謂
ローカル演算子に対応するフィルタ演算ウィンド１７は
ハッチングを施して図示されており、該フィルタ演算ウ
ィンドは、実際に処理すべきピクセルＰ０の上に置かれ
ており、次いで画像マトリックス１６全体にわたってシ
フトされる。このようなローカル演算子の適用によっ
て、１つのピクセルの直接的な画素近傍を表出すること
が可能であり、すなわち図４に示した事例では、このよ
うなローカル演算子、特にエッジ演算子の適用によっ
て、ピクセルＰ０に対応したグロー値階調と隣接したピ
クセルＰ１〜Ｐ８に対応したグロー値階調もしくは輝度
階調に関する表出が得られる。
イション処理を施す最も単純な方式はエッジの識別化で
あり、これによって背景と本来の目的物との間のグレー
値移行点を際立たせる処理が行なわれる。その場合、実
際に処理すべき画素を中心として対称的にフィルタコア
を設け、かつ行毎に左から右へ向かって画像マトリック
ス全体にわたってシフトすることによって、画像マトリ
ックス全体がフィルタ処理される。明確にするために図
４には、多数の画素又はピクセルＰi を有する画像マト
リックス１６が例示されている。図４では、特定の所謂
ローカル演算子に対応するフィルタ演算ウィンド１７は
ハッチングを施して図示されており、該フィルタ演算ウ
ィンドは、実際に処理すべきピクセルＰ０の上に置かれ
ており、次いで画像マトリックス１６全体にわたってシ
フトされる。このようなローカル演算子の適用によっ
て、１つのピクセルの直接的な画素近傍を表出すること
が可能であり、すなわち図４に示した事例では、このよ
うなローカル演算子、特にエッジ演算子の適用によっ
て、ピクセルＰ０に対応したグロー値階調と隣接したピ
クセルＰ１〜Ｐ８に対応したグロー値階調もしくは輝度
階調に関する表出が得られる。
【００４０】多数の適用における優れた成績と、枠内に
保持された走行時間挙動とに基づいて最も使用されるエ
ッジフィルタ演算子は所謂ソーベル（Ｓｏｂｅｌ）演算
子であり、該ソーベル演算子の適用によって、隣接画素
に対する個々の画素のグロー値階調の勾配値（偏差値）
に関する表出が得られる。エッジフィルタ処理によって
算出された偏差値は、コンピュータ１０内に記憶され、
その場合前記偏差値は、特に初めのデジタル画像データ
９０とは隔離して別個に中間蓄積される。最適の走行時
間挙動を得るために、画像マトリックスの１つの処理す
べき画素の隣接画素をポインタでアドレスするのが好ま
しい。ソーベル式フィルタアルゴリズムによる偏差値の
算出は３つの段階で行なわれる。処理すべき１画素に隣
接配置された画素の値が先ずソーベル式フィルタコアの
係数で、水平及び鉛直の検索方向に乗算される。次いで
夫々水平検索方向の和及び鉛直検索方向の和が加算さ
れ、かつ前記の段階で算出された２つの和の値が最終的
に加算される。
保持された走行時間挙動とに基づいて最も使用されるエ
ッジフィルタ演算子は所謂ソーベル（Ｓｏｂｅｌ）演算
子であり、該ソーベル演算子の適用によって、隣接画素
に対する個々の画素のグロー値階調の勾配値（偏差値）
に関する表出が得られる。エッジフィルタ処理によって
算出された偏差値は、コンピュータ１０内に記憶され、
その場合前記偏差値は、特に初めのデジタル画像データ
９０とは隔離して別個に中間蓄積される。最適の走行時
間挙動を得るために、画像マトリックスの１つの処理す
べき画素の隣接画素をポインタでアドレスするのが好ま
しい。ソーベル式フィルタアルゴリズムによる偏差値の
算出は３つの段階で行なわれる。処理すべき１画素に隣
接配置された画素の値が先ずソーベル式フィルタコアの
係数で、水平及び鉛直の検索方向に乗算される。次いで
夫々水平検索方向の和及び鉛直検索方向の和が加算さ
れ、かつ前記の段階で算出された２つの和の値が最終的
に加算される。
【００４１】すでに説明した通り、こうしてエッジにフ
ィルタ処理の施された勾配像が次の処理のために２値化
される（図３のセグメンテイション処理段階２０２参
照）。フィルタ処理された画像マトリックスの各点はこ
の目的のために、閾値と比較される。偏差値が該閾値を
上回る場合には、該偏差値は情報を含んでいるのに対し
て、偏差値が前記閾値を下回る場合には、該偏差値は情
報を含んでいない。従って、設定された画素又は設定さ
れない画素を有する１つの２値化された出力画像が得ら
れる。基礎となる閾値は、個々の勾配の偏差値範囲に基
づいて、つまり最大勾配と最小勾配との間の距離に関連
して確定される。静的な閾値を使用する場合、閾値を過
度に高く選ぶと情報が失われ、閾値を過度に低く選ぶと
画像が流れるという問題が生じることがある。更にまた
コントラストの少ない画像領域では輪郭は、コントラス
トの顕著な画像域よりも不良と見做される。それ故に、
個々の画素のために勾配像に基づいて個々に算出される
動的な閾値を使用するのが有利である。動的閾値を算出
するためには、１つの処理すべきピクセルに隣接した複
数のピクセルの平均値が求められ、かつ勾配値域の１／
４が加算される。この値の半分が究極的に動的閾値を生
ぜしめる。例えば１つの領域の平均値が、照明不足の故
に減少すると、それに相応して閾値も低下するので、常
に良好な成績を得ることが可能である。
ィルタ処理の施された勾配像が次の処理のために２値化
される（図３のセグメンテイション処理段階２０２参
照）。フィルタ処理された画像マトリックスの各点はこ
の目的のために、閾値と比較される。偏差値が該閾値を
上回る場合には、該偏差値は情報を含んでいるのに対し
て、偏差値が前記閾値を下回る場合には、該偏差値は情
報を含んでいない。従って、設定された画素又は設定さ
れない画素を有する１つの２値化された出力画像が得ら
れる。基礎となる閾値は、個々の勾配の偏差値範囲に基
づいて、つまり最大勾配と最小勾配との間の距離に関連
して確定される。静的な閾値を使用する場合、閾値を過
度に高く選ぶと情報が失われ、閾値を過度に低く選ぶと
画像が流れるという問題が生じることがある。更にまた
コントラストの少ない画像領域では輪郭は、コントラス
トの顕著な画像域よりも不良と見做される。それ故に、
個々の画素のために勾配像に基づいて個々に算出される
動的な閾値を使用するのが有利である。動的閾値を算出
するためには、１つの処理すべきピクセルに隣接した複
数のピクセルの平均値が求められ、かつ勾配値域の１／
４が加算される。この値の半分が究極的に動的閾値を生
ぜしめる。例えば１つの領域の平均値が、照明不足の故
に減少すると、それに相応して閾値も低下するので、常
に良好な成績を得ることが可能である。
【００４２】セグメンテイション処理段階２０２（図
３）において実施された２値化の結果、データ減少化が
得られる。それというのは（例えばピクセル当り８ビッ
トを有する）元のグレー階調像とは異なって、各画素
は、２値化の後には（黒色又は白色に相当する）１ビッ
トを蓄積されればよいからである。
３）において実施された２値化の結果、データ減少化が
得られる。それというのは（例えばピクセル当り８ビッ
トを有する）元のグレー階調像とは異なって、各画素
は、２値化の後には（黒色又は白色に相当する）１ビッ
トを蓄積されればよいからである。
【００４３】前記のソーベル式フィルタアルゴリズムの
結果、これに基づいて引出されたエッジが著しく太く表
示されることになる。それ故に図３に示した輪郭シンニ
ング化の処理段階２０３によって、前記エッジはシンニ
ング化されねばならない。これは例えば所謂「浸食」処
理によって行なわれる。この浸食処理は、勾配演算によ
って得られた太く表示されたエッジを隣接ピクセル及び
背景ピクセルとの比較によりシンニング化することによ
って、エッジフィルタ処理により際立たされた対象物又
は構造を収縮させることになる。この目的のために、実
際に処理すべき対象ピクセルの値は例えば隣接ピクセル
の値と比較される。１つの隣接ピクセルの値が対象ピク
セルの値よりも小さい場合には、（２値画像を基礎とす
る限り）隣接ピクセルは背景ピクセルにすぎない。それ
故にこの対象物を収縮させるために、対象ピクセルの値
は背景値にされる。浸食処理の積極的な目的は、場合に
よって１つの２値画像内に含まれたノイズ成分を抑圧す
るためでもある。
結果、これに基づいて引出されたエッジが著しく太く表
示されることになる。それ故に図３に示した輪郭シンニ
ング化の処理段階２０３によって、前記エッジはシンニ
ング化されねばならない。これは例えば所謂「浸食」処
理によって行なわれる。この浸食処理は、勾配演算によ
って得られた太く表示されたエッジを隣接ピクセル及び
背景ピクセルとの比較によりシンニング化することによ
って、エッジフィルタ処理により際立たされた対象物又
は構造を収縮させることになる。この目的のために、実
際に処理すべき対象ピクセルの値は例えば隣接ピクセル
の値と比較される。１つの隣接ピクセルの値が対象ピク
セルの値よりも小さい場合には、（２値画像を基礎とす
る限り）隣接ピクセルは背景ピクセルにすぎない。それ
故にこの対象物を収縮させるために、対象ピクセルの値
は背景値にされる。浸食処理の積極的な目的は、場合に
よって１つの２値画像内に含まれたノイズ成分を抑圧す
るためでもある。
【００４４】しかしながら浸食処理によって実施された
輪郭域のシンニング化は、不充分に検出されたエッジを
押し潰し、従って輪郭に裂け目を発生させるという問題
を惹起する。この問題は、浸食処理によって生じる画像
と、エッジをフィルタ処理した２値画像との差形成を付
加的に行なうことによって解決することができ、こうし
て何れにしても完全にシンニング化された輪郭領域が得
られる。
輪郭域のシンニング化は、不充分に検出されたエッジを
押し潰し、従って輪郭に裂け目を発生させるという問題
を惹起する。この問題は、浸食処理によって生じる画像
と、エッジをフィルタ処理した２値画像との差形成を付
加的に行なうことによって解決することができ、こうし
て何れにしても完全にシンニング化された輪郭領域が得
られる。
【００４５】セグメンテイション処理２００の終了後、
つまり画像カメラ８によって撮像された、被検体として
の各紡績コップ巻管６の画像エッジもしくは画像輪郭を
際立たせた後に、こうして得られた輪郭の幾何学的形状
に基づいて本来の画像内容が逆推定されねばならない。
すなわち、デジタル画像処理によって得られた画像マト
リックスに基づいて重要な諸情報が特徴として纏められ
る。これは前記特徴から画像内容を逆推定できるように
するためである（特徴抽出）。特徴抽出処理３００は基
本的には２つの処理段階で経過することができる。先
ず、１つのスタートピクセルを起点として、連繋した隣
接ピクセルを求めるためにエッジ追跡が実施される。こ
うして求められた輪郭断片から次いで、明らかに互いに
所属し合う輪郭断片が組合わされる。
つまり画像カメラ８によって撮像された、被検体として
の各紡績コップ巻管６の画像エッジもしくは画像輪郭を
際立たせた後に、こうして得られた輪郭の幾何学的形状
に基づいて本来の画像内容が逆推定されねばならない。
すなわち、デジタル画像処理によって得られた画像マト
リックスに基づいて重要な諸情報が特徴として纏められ
る。これは前記特徴から画像内容を逆推定できるように
するためである（特徴抽出）。特徴抽出処理３００は基
本的には２つの処理段階で経過することができる。先
ず、１つのスタートピクセルを起点として、連繋した隣
接ピクセルを求めるためにエッジ追跡が実施される。こ
うして求められた輪郭断片から次いで、明らかに互いに
所属し合う輪郭断片が組合わされる。
【００４６】エッジ追跡のためには例えば、図５に基づ
いて以下に説明するフリーマンによる連鎖コードが適し
ている。図５の（ａ）に示したように、その場合画像マ
トリックス１６の第５縦列、第９行のスタートピクセル
１８を起点として、設定隣接ピクセルによる隣接関係が
検査される。１つの設定隣接ピクセルが発見されたら、
スタートピクセル１８の位置と、発見された設定隣接ピ
クセルへの方向が蓄積され、次いで、発見されたばかり
の隣接ピクセルから更に検索される。図５の（ａ）では
その場合例えば画像マトリックス１６の内部における対
象エッジ取りを発見する動作が図示されている。コード
化するためのキーとしては、図５の（ｂ）に示した連鎖
コード「風向コンパス」が使用され、その場合前記スタ
ートピクセルを起点として各方向に対応して特定値が配
設されている。従って例えば１つの設定スタートピクセ
ルを起点として、該スタートピクセルから水平方向で直
ぐ右手に設定された隣接ピクセルが発見されると、値
「０」が蓄積される。これに対してスタートピクセルか
ら鉛直方向で直ぐ上に設定された隣接ピクセルの場合に
は値「２」が蓄積される。図５の（ｃ）では、図５の
（ａ）に示した輪郭もしくは輪郭追跡に相応してストア
内容が示されており、その場合個々の蓄積値は夫々、１
つのスタートピクセルから１つの設定隣接ピクセルへ
の、輪郭経過に相当する方向を表している。「スタート
ピクセル」、「エンドピクセル」及び「隣接ピクセルへ
の方向」という表示に基づいて、発見されたエッジは何
度も再現可能である。
いて以下に説明するフリーマンによる連鎖コードが適し
ている。図５の（ａ）に示したように、その場合画像マ
トリックス１６の第５縦列、第９行のスタートピクセル
１８を起点として、設定隣接ピクセルによる隣接関係が
検査される。１つの設定隣接ピクセルが発見されたら、
スタートピクセル１８の位置と、発見された設定隣接ピ
クセルへの方向が蓄積され、次いで、発見されたばかり
の隣接ピクセルから更に検索される。図５の（ａ）では
その場合例えば画像マトリックス１６の内部における対
象エッジ取りを発見する動作が図示されている。コード
化するためのキーとしては、図５の（ｂ）に示した連鎖
コード「風向コンパス」が使用され、その場合前記スタ
ートピクセルを起点として各方向に対応して特定値が配
設されている。従って例えば１つの設定スタートピクセ
ルを起点として、該スタートピクセルから水平方向で直
ぐ右手に設定された隣接ピクセルが発見されると、値
「０」が蓄積される。これに対してスタートピクセルか
ら鉛直方向で直ぐ上に設定された隣接ピクセルの場合に
は値「２」が蓄積される。図５の（ｃ）では、図５の
（ａ）に示した輪郭もしくは輪郭追跡に相応してストア
内容が示されており、その場合個々の蓄積値は夫々、１
つのスタートピクセルから１つの設定隣接ピクセルへ
の、輪郭経過に相当する方向を表している。「スタート
ピクセル」、「エンドピクセル」及び「隣接ピクセルへ
の方向」という表示に基づいて、発見されたエッジは何
度も再現可能である。
【００４７】ところで、撮像画像に含まれた輪郭もしく
は輪郭断片が、特徴抽出処理３００（図３参照）によっ
て求められた後、明らかに連繋する輪郭断片は接合され
ねばならない。例えば１つのエッジのスタート値が、別
のエッジのエンド値の直ぐ傍に位置している場合は、こ
れらの両エッジが１つの共通のエッジを形成するものと
して出発することができる。それ故に１つのエッジの各
エンド値は、発見された輪郭断片を互いに接合できるよ
うにするために、それに接続するエッジを検索中の状態
とする。更にこの特徴抽出処理３００の段階中に、後続
の情報分析時にもはや必要とされないようなエッジを消
去することも可能である。この消去対象として例えば、
画像マトリックス内で、糸として分類された最終エッジ
の後方にスタート値を有しているような、対象縁取りと
して分類された断片が挙げられる。従って、評価に影響
を及ぼすことのあるような巻管における色彩マーキング
は除去される。
は輪郭断片が、特徴抽出処理３００（図３参照）によっ
て求められた後、明らかに連繋する輪郭断片は接合され
ねばならない。例えば１つのエッジのスタート値が、別
のエッジのエンド値の直ぐ傍に位置している場合は、こ
れらの両エッジが１つの共通のエッジを形成するものと
して出発することができる。それ故に１つのエッジの各
エンド値は、発見された輪郭断片を互いに接合できるよ
うにするために、それに接続するエッジを検索中の状態
とする。更にこの特徴抽出処理３００の段階中に、後続
の情報分析時にもはや必要とされないようなエッジを消
去することも可能である。この消去対象として例えば、
画像マトリックス内で、糸として分類された最終エッジ
の後方にスタート値を有しているような、対象縁取りと
して分類された断片が挙げられる。従って、評価に影響
を及ぼすことのあるような巻管における色彩マーキング
は除去される。
【００４８】特徴抽出処理３００に続いて、最終的に巻
管状態もしくは被検紡績コップ巻管６の充填度に関して
表出５００を得るための分析処理４００が行なわれる。
この目的のために、抽出された特徴は、特別に抽象的な
モデル表象の予期された特徴と比較される。選択的又は
付加的に若干の輪郭を、現存の学習コップ巻管の輪郭と
比較することも可能である。その場合、直線として分類
された反った円弧は例えば残糸の糸体を表わす。付加的
に又、糸として分類された発見された縁取りは、糸体の
最終ワインディングを表す。巻管縁取りは、糸体縁取り
とは異なって直線でなければならない。付加的に又、糸
として分類された縁取りが抽出されなかった場合は空管
である。これに対して、糸として分類された相応の縁取
りが、直線的な巻管縁取りに加えて存在する場合、これ
は残糸を有する巻管でなければならない。
管状態もしくは被検紡績コップ巻管６の充填度に関して
表出５００を得るための分析処理４００が行なわれる。
この目的のために、抽出された特徴は、特別に抽象的な
モデル表象の予期された特徴と比較される。選択的又は
付加的に若干の輪郭を、現存の学習コップ巻管の輪郭と
比較することも可能である。その場合、直線として分類
された反った円弧は例えば残糸の糸体を表わす。付加的
に又、糸として分類された発見された縁取りは、糸体の
最終ワインディングを表す。巻管縁取りは、糸体縁取り
とは異なって直線でなければならない。付加的に又、糸
として分類された縁取りが抽出されなかった場合は空管
である。これに対して、糸として分類された相応の縁取
りが、直線的な巻管縁取りに加えて存在する場合、これ
は残糸を有する巻管でなければならない。
【００４９】従って最終的な分析処理４００は、被検紡
績コップ巻管６が事実上空管であるのか、使用不能の残
糸を有する巻管であるのか、それとも再使用可能なワイ
ンディング残分を有する巻管であるのかに関する一義的
な表出を確実に供給するので、すでに前述した通り、こ
うして得られたコンピュータ１０の情報を、相応の紡績
コップ巻管６の搬送方向を制御するために使用すること
が可能である。
績コップ巻管６が事実上空管であるのか、使用不能の残
糸を有する巻管であるのか、それとも再使用可能なワイ
ンディング残分を有する巻管であるのかに関する一義的
な表出を確実に供給するので、すでに前述した通り、こ
うして得られたコンピュータ１０の情報を、相応の紡績
コップ巻管６の搬送方向を制御するために使用すること
が可能である。
【００５０】最後に念のために付記しておくが、紡績コ
ップ巻管における残糸を検知するための本発明の方法及
び装置は、紡績コップ輪郭を検査し、ひいてはワインデ
ィング表面の不均一性を検知するためにも使用できるの
は勿論のことである。
ップ巻管における残糸を検知するための本発明の方法及
び装置は、紡績コップ輪郭を検査し、ひいてはワインデ
ィング表面の不均一性を検知するためにも使用できるの
は勿論のことである。
【図１】紡績コップ巻管における残糸を検知するための
本発明の装置の構成図である。
本発明の装置の構成図である。
【図２】図１において使用される光源の構成の例示図で
ある。
ある。
【図３】図１に示した装置による画像のデジタル処理過
程を説明するためのプロセス図である。
程を説明するためのプロセス図である。
【図４】本発明によって実施されるビデオマトリックス
のエッジフィルタ装置の機能態様を説明するための図で
ある。
のエッジフィルタ装置の機能態様を説明するための図で
ある。
【図５】有利な実施例によって使用されるエッジ追跡法
を、フリーマンに基づく連鎖コードを使用して説明する
ための図である。
を、フリーマンに基づく連鎖コードを使用して説明する
ための図である。
【図６】自動ワインダーにおける紡績コップ巻管の搬送
系路を説明するためのブロック図である。
系路を説明するためのブロック図である。
１ 巻返し部、 ２ 巻管監視器、 ３ 巻管クリーニ
ングステーション、４ コップ準備ステーション、 ６
紡績コップ巻管、 ７ 光源、 ８ ＣＣＤビデオカ
メラとして構成されたカメラ、 ９ 画像変換器、 １
０ コンピュータ、 １１ モニタ、 １２ 照明ユニ
ット、 １３，１４，１５ 緑色、黄色及び赤色の発光
ダイオード、 １６ 画像マトリックス、 １７ フィ
ルタ演算ウィンド、 １８ スタートピクセル、 １
８′ デフューザ、 ９０ デジタル画像データ、 １
００ コントラスト強調処理、 ２００ セグメンテイ
ション処理、 ２０１，２０２，２０３ セグメンテイ
ション処理段階、 ３００特徴抽出処理、 ４００ 分
析処理、 ５００ 表出
ングステーション、４ コップ準備ステーション、 ６
紡績コップ巻管、 ７ 光源、 ８ ＣＣＤビデオカ
メラとして構成されたカメラ、 ９ 画像変換器、 １
０ コンピュータ、 １１ モニタ、 １２ 照明ユニ
ット、 １３，１４，１５ 緑色、黄色及び赤色の発光
ダイオード、 １６ 画像マトリックス、 １７ フィ
ルタ演算ウィンド、 １８ スタートピクセル、 １
８′ デフューザ、 ９０ デジタル画像データ、 １
００ コントラスト強調処理、 ２００ セグメンテイ
ション処理、 ２０１，２０２，２０３ セグメンテイ
ション処理段階、 ３００特徴抽出処理、 ４００ 分
析処理、 ５００ 表出
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーラルト ミュラース ドイツ連邦共和国 エルケレンツ リント ヒェスヴェーク 12
Claims (32)
- 【請求項１】 被検紡績コップ巻管を光で照射する段階
と、前記紡績コップ巻によって反射された光を検出する
段階と、管検出された反射光に基づいて前記紡績コップ
巻管の画像信号を発生させる段階と、前記紡績コップ巻
管における残糸の有無を判定するために発生画像信号を
評価する段階とから成る形式の、紡績コップ巻管におけ
る残糸を検知する方法において、紡績コップ巻管（６）
からの反射光に基づいて、前記紡績コップ巻管の被照射
部分の面撮像を発生させ、こうして得た画像信号からデ
ジタル画像データ（９０）を発生させ、かつ該デジタル
画像データ（９０）に相当する画像マトリックス内で輝
度移行点によって形成されたエッジを際立たせるため
に、前記デジタル画像データ（９０）にエッジフィルタ
処理を施し、該エッジフィルタ処理に基づいて、前記紡
績コップ巻管（６）における残糸の有無を判定すること
を特徴とする、紡績コップ巻管における残糸を検知する
方法。 - 【請求項２】 紡績コップ巻管（６）の、少なくとも糸
残分に関して検査しようとする部分を、定置の光源によ
って照射する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 紡績コップ巻管（６）を拡散光で照射す
る、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 紡績コップ巻管（６）によって反射され
た光を、前記紡績コップ巻管（６）の搬送運動中に検知
する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 空の紡績コップ巻管であるのか、再使用
可能な残糸を有する紡績コップ巻管であるのか、それと
も再使用不能の残糸を有する紡績コップ巻管であるのか
を、一義的に表出する、請求項１から４までのいずれか
１項記載の方法。 - 【請求項６】 画像データの評価を、コンピュータの支
援を受けて行ない、しかもデジタル画像データ（９０）
を評価用コンピュータ（１０）内に画素毎に蓄積する、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 エッジフィルタ処理（２０１）を実施す
る前に、デジタル画像データ（９０）に相当する画像マ
トリックス（１６）を画素毎に正方配列し、かつ正方配
列された画像マトリックスに元の画像マトリックスを加
算することによって、前記デジタル画像データ（９０）
にコントラスト強調処理（１００）を施す、請求項１か
ら６までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 ソーベル式フィルタアルゴリズムとそれ
に続く２値化処理（２０２）とを用いてエッジフィルタ
処理（２０１）を、デジタル画像データ（９０）内に含
まれたエッジを際立たせるために行なう、請求項１から
７までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項９】 エッジフィルタ処理（２０１）と２値化
処理（２０２）の後に、デジタル画像データ（９０）に
相当する２値化された画像マトリックス（１６）に浸食
処理を施し、かつ前記浸食処理によって得られた画像マ
トリックスと、エッジフィルタ処理の施された２値化さ
れた画像マトリックスとの間の差値を形成することによ
って、エッジフィルタ処理によって得られたエッジにシ
ンニング処理（２０３）を施す、請求項７記載の方法。 - 【請求項１０】 エッジフィルタ処理後、画像マトリッ
クス内で連繋した対象輪郭を求めるために、フィルタ処
理の施された画像マトリックス（１６）にエッジ追跡処
理（３００）を施す、請求項１から９までのいずれか１
項記載の方法。 - 【請求項１１】 エッジ追跡処理（３００）をフリーマ
ン式連鎖コードの使用によって行なう、請求項１０記載
の方法。 - 【請求項１２】 紡績コップ巻管（６）の巻成ワインデ
ィング表面における不均一性を確認するために、被検紡
績コップ巻管（６）の輪郭性状に就いても一義的に表出
する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方
法。 - 【請求項１３】 被検紡績コップ巻管を光で照射するた
めの少なくとも１つの光源と、前記紡績コップ巻管によ
って反射された光を検知するための撮像装置と、前記紡
績コップ巻管における残糸の有無を判定するために前記
撮像装置によって発生された画像信号を評価する評価手
段とを備えた形式の、紡績コップ巻管における残糸を検
知する装置において、撮像装置（８，９）が、紡績コッ
プ巻管（６）から反射された光に基づいて前記紡績コッ
プの照射部分の面撮像を発生させ、かつ得られた画像信
号からデジタル画像データ（９０）を作成するように構
成されており、前記デジタル画像データ（９０）に相当
する画像マトリックス内で輝度移行点によって形成され
たエッジを際立たせるために前記デジタル画像データ
（９０）にエッジフィルタ処理を施して、該エッジに基
づいて紡績コップ巻管における残糸の有無を判定する画
像評価装置（１０）が設けられていることを特徴とす
る、紡績コップ巻管における残糸を検知する装置。 - 【請求項１４】 光源（７）が定置に装着されており、
かつ、残糸に関して検査しようとする紡績コップ巻管
（６）の部分を少なくとも照射するように構成されてい
る、請求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】 少なくとも１つの光源（７）が、被検
紡績コップ巻管（６）を拡散光で照射する、請求項１３
記載の装置。 - 【請求項１６】 少なくとも１つの光源（７）が複数の
超輝度発光ダイオード（１３〜１５）から成り、該超輝
度発光ダイオードが、種々異なった色彩の光を放射しか
つマトリックス状に混在配置されている、請求項１３か
ら１５までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１７】 少なくとも１つの光源（７）が白色発
光ダイオードを有している、請求項１３から１５までの
いずれか１項記載の装置。 - 【請求項１８】 少なくとも１つの光源（７）と、被検
紡績コップ巻管（６）との間に、前記光源（７）から出
射される光を制御するためのデフューザ（１８′）が配
置されている、請求項１３から１７までのいずれか１項
記載の装置。 - 【請求項１９】 夫々多数のマトリックス状に配置され
た発光ダイオード（１３〜１５）を有する複数の光源
（７）が、該光源から出射された光の、撮像装置（８，
９）に対する全反射を回避するように、被検紡績コップ
巻管（６）の側方に配置されている、請求項１３から１
８までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項２０】 撮像装置（８，９）が、画像変換器
（９）を後置したＣＣＤビデオカメラ（８）から成り、
前記画像変換器（９）が、ＣＣＤビデオカメラ（８）か
ら供給される画像信号をデジタル画像データ（９０）に
変換する、請求項１３から１９までのいずれか１項記載
の装置。 - 【請求項２１】 ＣＣＤビデオカメラ（８）がカラーカ
メラであり、後置の画像変換器（９）が、カラーカメラ
から供給される画像信号を、種々のグレー階調に相当す
るデジタル画像データ（９０）に変換する、請求項２０
記載の装置。 - 【請求項２２】 ＣＣＤビデオカメラが、種々のグレー
階調に相当する右信号を供給する黒白カメラである、請
求項２０記載の装置。 - 【請求項２３】 ＣＣＤビデオカメラ（８）が、その光
軸を中心として９０゜回動して配置されており、かつ紡
績コップ巻管（６）から反射された光を検知する、請求
項１９から２２までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項２４】 撮像装置（８）が、紡績コップ巻管
（６）から反射された光を捕捉するためのデジタル式フ
ォト装置から成り、該デジタル式フォト装置が、デジタ
ル画像データ（９０）を発生させて評価手段（１０）に
供給する、請求項１３から１９までのいずれか１項記載
の装置。 - 【請求項２５】 撮像装置（８，９）が、被検紡績コッ
プ巻管（６）の縦横比を前記撮像装置（８，９）の撮影
窓に適合させる光学的歪み手段を有している、請求項１
３から２４までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項２６】 光学的歪み手段が、凹面鏡及び／又は
円筒光学系から成っている、請求項２５記載の装置。 - 【請求項２７】 エッジフィルタ処理によって際立たさ
れたエッジに基づいて、被検紡績コップ巻管（６）が残
糸を有していない巻管であるのか、再使用可能な残糸を
有する巻管なのか、それとも再使用不能の残糸を有する
巻管なのかに関する情報を発生させるように、評価手段
（１０）が構成されている、請求項１３から２６までの
いずれか１項記載の装置。 - 【請求項２８】 評価手段（１０）が、撮像装置（８，
９）のデジタル画像データ（９０）を、デジタル画像処
理のためにベクター化して蓄積したコンピュータから成
っている、請求項１３から２７までのいずれか１項記載
の装置。 - 【請求項２９】 撮像装置（８，９）のデジタル画像デ
ータ（９０）に相当する画像マトリックスを画素毎に正
方配列し、かつ正方配列された画像マトリックスに元の
画像マトリックスを加算して、相当画像のコントラスト
を強調するように、評価手段（１０）が構成されてい
る、請求項１３から２８までのいずれか１項記載の装
置。 - 【請求項３０】 デジタル画像データ（９０）に相当す
る画像マトリックス（１６）のエッジフィルタ処理を、
前記画像マトリックス（１６）に対するソーベル式フィ
ルタアルゴリズムの適用によって行なうように、評価手
段（１０）が構成されている、請求項１３から２９まで
のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項３１】 エッジフィルダー処理の結果得られた
画像マトリックス（１６）を２値化し、かつ２値化され
た画像マトリックスに浸食処理を施し、次いで該浸食処
理によって得られた画像マトリックスと前記２値化され
た画像マトリックスとの差を形成して、前記画像マトリ
ックス（１６）内に含まれたエッジにシンニング処理を
施すように評価手段（１０）が構成されている、請求項
１３から３０までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項３２】 フリーマン式連鎖コードの適用による
エッジ追跡法を用いて、フィルタ処理された画像マトリ
ックス内に含まれた輪郭エッジを求めるように評価手段
（１０）が構成されている、請求項１３から３１までの
いずれか１項記載の装置。
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