JP2002500341A - オンラインスライバモニタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 スライバ（１６）内繊維の性質を測定するデバイスが、テフロン（登録商標）又はセラミックスのどちらかで被覆された第１（１２）および第２（１４）湾曲アルミニウム案内部分で構成される。ガイドが繊維スライバを圧縮する。キセノンバルブ（３０）が、第１案内部分内に位置する第１透明窓（２８）を通過する光を供給する。次に、光は繊維スライバおよび第２湾曲案内部分内に位置する第２透明窓を通過する。次に、光は、光学部品によって電荷結合デバイスカメラ（１８）上に集束される。電荷結合デバイスカメラは画素アレイを使用して圧縮された繊維スライバのイメージを作成する。パルスゼネレータ（３８）がキセノンバルブへとカメラへ同時トリガ信号を供給し、その結果、光が生成されると同時に繊維スライバのイメージが作成される。処理手段（３６）は、アレイ内画素のパターンと参照用テーブルにおけるパターンを比較することにより、アレイ内の暗い画素のパターンを、トラッシュ、ネップ、種皮ネップ、および繊維内の他の不純物として識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の属する技術分野） 本発明は繊維モニタリングへ向けられ、更に詳細には、綿スライバ内の不純物
を検出するオンラインスライバモニタに向けられる。

【０００２】 （発明の背景） 例えばネップ及びトラッシュ粒子のような不純物を含む繊維の性質は、例えば
綿のような繊維の品質および価格に影響する。従って、処理に際して、繊維内不
純物の存在を監視することは重大である。一旦、不純物が検出されると、ネップ
及びトラッシュを減少させるか又は除去するように生産機械を変えることが可能
である。トラッシュ及びネップは、場合によっては、生産のほぼあらゆる段階で
繊維を汚染し兼ねないので、処理作業の多くの異なる段階において繊維の品質を
監視することが重要である。

【０００３】 ある種の繊維品質試験装置は、加工中の材料から繊維見本をとることを必要と
する。これは、望ましくない時間の消費であり、しばしば、達成することが困難
である。更に、最新処理装置を通ってて移動する繊維速度の故に、品質テストの
結果は、テスト結果が受け取られる時までに役立たなくなっていることもあり得
る。更に、処理装置はサンプル採取のために停止することが必要なこともあり得
る。これはコストを高くする遅延と、生産の低下を招く。

【０００４】 ある種の繊維品質監視デバイスは繊維処理装置内に完全に統合されている。こ
れは、新規装置を必要とするか、又は、互換可能な装置を所有する者にとっては
望ましい特徴であるが、互換可能でない装置を既に所有する者にとっては利益に
ならない。

【０００５】 綿処理期間中の或る点において、綿は「スライバ」として知られている形であ
る。繊維スライバは、一般にカーディングマシンの出力において生成される実質
的に平行であって撚られていない繊維の束である。繊維スライバは、通常、カー
ディングマシンを出る時に露出され、処理工程のこの段階で比較的容易にアクセ
ス可能である。従って、この点において、スライバの形の繊維を監視することは
有益なはずである。

【０００６】 ただし、スライバの形において繊維を監視することには幾つかの欠点がある。
例えば、繊維スライバは丸くて、比較的太い。スライバの形状および太さの故に
、個別繊維、特にスライバの内部近くに在るこれらの繊維を見ることは困難であ
る。更に、スライバは通常、生産のこの段階において処理装置を通って非常に速
く移動する。従って、生産のこの段階において、繊維スライバを望ましくなく切
断することなしにサンプル採取することは困難である。更に、繊維スライバの移
動速度は、カメラを用いてスライバの内部構造の明瞭なイメージを作ることを困
難にする傾向がある。

【０００７】 従って、繊維スライバの処理期間中に繊維スライバの品質をオンラインで迅速
に監視することが可能であって、既存の繊維処理装置と共に使用できる装置およ
び方法が必要である。

【０００８】 （発明の概要） 本発明は、スライバ内繊維の性質を測定するデバイスを提供することにより、
従来の技術の欠点を克服する。ガイドは繊維スライバを受け取り、これを圧縮す
る。光源は、ガイド内に位置する第１透明窓によって受け取られる光を生成し、
その光を圧縮された繊維スライバに供給する。同様にガイド内に位置する第２透
明窓は圧縮された繊維スライバから光を受け取る。カメラは、第２透明窓から光
を受け取り、圧縮された繊維スライバのイメージを作成する。

【０００９】 従って、本発明は、処理装置を停止するか、又は、サンプル採取することなし
に、スライバ内繊維の性質を測定する手段を提供することにより、従来の技術の
欠点を克服する。更に、スライバ内繊維の性質を測定する手段を提供することに
より、本装置は、繊維がカーディングマシンを出て、コイラに入る際に繊維が容
易にアクセス可能になる時、繊維のプロセッサが繊維の性質を測定することを可
能にする。これは、広範囲に亙る修正なしに、既存の繊維処理装置にオンライン
スライバモニタを取り付けることを可能にする。従って、本発明は、高価な機械
を交換する必要なしに、既存の処理装置の能力を改善するために使用できる。

【００１０】 本発明の特定の好ましい一実施形態においては、スライバ内繊維の性質を測定
するためのデバイスが装備される。テフロン又はセラミックスの少なくとも１つ
によって被覆された第１および第２湾曲アルミニウム案内部分は、繊維スライバ
を断面収縮させることなく繊維スライバを圧縮するためのオープントランペット
を形成する。キセノンバルブが光を供給する。第１アルミニウム案内部分内に位
置する第１透明窓は、キセノンバルブから光を受け取り、その光を圧縮された繊
維スライバに供給する。第２湾曲アルミニウム案内部分内に位置する第２透明窓
は圧縮された繊維スライバからの光を受け取る。電荷結合デバイスカメラは第２
透明窓からの光を受け取る。カメラは、圧縮された繊維スライバのイメージを作
るための画素アレイを備える。光学部品は、第２透明窓からの光を受け取り、そ
の光を電荷結合デバイスカメラ上に集束する。パルスゼネレータはキセノンバル
ブと電荷結合デバイスカメラに同時トリガ信号を供給する。カメラへのトリガ信
号は圧縮された繊維スライバのイメージをカメラに作成させ、キセノンバルブへ
のトリガ信号はバルブに光を生成させる。

【００１１】 処理手段は、カメラによって作成された圧縮済み繊維スライバのイメージを受
け取り、それを分析する。また、処理手段は、限界暗さよりも一層暗い画素を暗
い画素として選定することにより圧縮された繊維スライバ内の不純物を検出する
。処理手段は、少なくとも他の４個の暗い画素に隣接している暗い画素を選定す
る。これらの隣接している暗い画素はパターンを形成する。選定された暗い画素
には暗い画素の暗さを表す値が割り当てられる。処理手段は、暗さレベル、ファ
ジーさレベル、および、形状を決定するために、暗い画素のパターンを調べるこ
とによって暗い画素のパターンを分類する。処理手段は、圧縮された繊維スライ
バ内の不純物を検出するために、暗い画素のパターン及び暗さの値を参照用テー
ブルと比較する。

【００１２】 他の好ましい一実施形態において、ガイド及び透明窓は繊維スライバを受け取
って圧縮する第１および第２透明ローラである。光源は第１透明ローラ内に配置
され、カメラは第２透明ローラ内に配置される。透明ローラがスピンするにつれ
て、繊維スライバがそれらの間で引っ張られ、圧縮され、その後で放出される。

【００１３】 スライバ内の繊維の性質を監視する一方法においては、繊維スライバは受け取
られて圧縮される。光は、圧縮された繊維スライバに向かって方向付けられ、そ
の光の少なくとも一部分は圧縮された繊維スライバを通過する。圧縮されたスラ
イバを通過する光の一部分は画素アレイによって受け取られ、圧縮された繊維ス
ライバのイメージを作る。圧縮された繊維スライバのイメージは、圧縮された繊
維スライバ内の不純物の位置を特定するために分析される。繊維スライバは、断
面収縮を生じることなしに放出される。

【００１４】 前述の方法は従来の技術に比べかなりの改良である。スライバは迅速に圧縮さ
れて放出されることが可能であるので、監視は、繊維が処理されるにつれてリア
ルタイムで達成可能である。また、繊維はスライバの形で監視可能であるので、
前述の方法は、既存の繊維処理装置に比較的容易に適応可能である。

【００１５】 スライバ内繊維の性質を監視する好ましい一方法は、繊維スライバの受け取り
および圧縮を含む。光はストローブされ、ストローブされた光の少なくとも一部
分が圧縮された繊維スライバを通過するように、圧縮された繊維スライバに向け
られる。圧縮された繊維スライバを通過するストローブされた光の一部分は集束
される。圧縮された繊維スライバを通過するストローブされた光の集束された部
分は、画素アレイによって受け取られる。光のストロービングと画素アレイによ
る検出を同期化するために同時トリガ信号が供給される。圧縮された繊維スライ
バのイメージは、ストローブされた光の集束された部分から画素アレイによって
作られる。圧縮された繊維スライバのイメージは、圧縮された繊維スライバ内の
不純物の位置を特定するために分析され、繊維スライバに許容不可能な断面収縮
を生じさせることなく、繊維スライバは放出される。

【００１６】 本発明の更なる利点は、以下の図面と関連して好ましい実施形態の詳細な記述
を参照することによって明白になるはずでる。これらの図面には縮尺は適用され
ず、幾つかの図面を通じて同等の参照番号は同等のエレメントを表す。

【００１７】 （発明の実施の形態） 図１において、本発明を表すオンラインスライバモニタ１０を示す。オンライ
ンスライバモニタ１０は、既存の繊維処理装置と組合わせると特に有用である。
その理由は、繊維がスライバ１６の形をしている時に、本発明は、その繊維がテ
ストされることを可能にすることに因る。繊維のスライバ１６は実質的に平行な
繊維の束であり、束の内部の繊維は、通常、綱のようには撚られていない。一般
に、処理中の繊維は、工程のカーディング（けば立て）段階を出る時には、スラ
イバ（篠）１６の形である。カーディングの後で、繊維のスライバ１６は、繊維
のスライバ１６を缶内に巻くコイラに進む。カーディングマシンとコイラは、一
般に、少なくともいくらかの距離だけ物理的に分離されているので、繊維のスラ
イバ１６は、スライバ１６がカーディングマシンからコイラへ供給される際に、
オンラインスライバモニタ１０によるアクセスが比較的容易である。従って、オ
ンラインスライバモニタ１０は、既存装置をかなりの程度変更または交換するこ
となしに、既存の繊維処理システムに含ませることが可能である。繊維処理装置
は比較的コストが高いので、繊維監視装置を既存システムに比較的容易に追加可
能であることは非常に有益である。

【００１８】 ただし、繊維のスライバ１６が一般に円形横断面であって、その性質が比較的
緩く、緻密でないことは、繊維のスライバ１６に関して或る種の測定を実施する
ことを一層困難にする。例えば、スライバ１６を貫いて光を通過させることによ
って実施される繊維密度に基づく測定は、一般に達成が困難であり、通常、不安
定であるか、そうでなければ不満足な結果をもたらす。図１に示すオンラインス
ライバモニタ１０の実施形態は、第１湾曲案内部分１２及び第２湾曲案内部分１
４を用いて繊維のスライバ１６を受け取り、かつ圧縮する。案内部分１２及び１
４は、以下に更に詳細に検討するように、案内部分１２と１４を通過できる程度
に低い摩擦係数を持つ繊維のスライバ１６を、スライバ１６に断面収縮を起こさ
せることなしに圧縮するに充分な強度と耐久性を持つ任意の物質で構成される。

【００１９】 案内部分１２及び１４は、相互に対面する凸状側面を備えて湾曲している。繊
維のスライバ１６が案内部分１２と１４の間において引っ張られると、このスラ
イバは圧縮され、換言すれば、個々の繊維の間の空気空間を除去することによっ
てその幅が減少する。従って、ガイド１２と１４の間の間隙は、比較的空気間隙
を含まない繊維と不純物で実質的に満たされる。ただし、スライバ１６の長さに
沿った圧縮は最小限に保たれる。ガイド１２と１４が最も接近する一点において
繊維スライバ１６が案内部分１２と１４の間を通過する時、繊維スライバ１６の
周囲の最大圧縮が発生する。従って、案内部分１２と１４の間の最小距離を変え
ることによって、繊維スライバ１６の最大圧縮量を変えることができる。繊維ス
ライバ１６を圧縮すると、繊維スライバ１６を平らにし、スライバ１６に向けら
れる散乱光を減少させる傾向がある。

【００２０】 繊維スライバ１６を受け取って圧縮する時、繊維スライバ１６をあまり断面収
縮させないことが重要である。断面収縮は、繊維スライバ１６がその長さに沿っ
て引き伸ばされるか又は圧縮される時に発生する。繊維スライバ１６がスライバ
モニタ１０から離れるよりも高い速度でオンラインスライバモニタ１０に供給さ
れる場合には、繊維スライバ１６は、モニタ１０に入る際にその長さに沿って圧
縮される。逆に、繊維スライバ１６がガイド１２及び１４から離れるよりも高い
速度でガイド１２及び１４から引き出される場合には、スライバ１６は引き伸ば
されて、個々の繊維は引っ張られて離れる。繊維スライバ１６が断面収縮される
場合には、その周囲および単位長さ当たりの重量は一般に変化する。繊維スライ
バ１６は、スライバモニタ１０を離れた後で、特定の周囲と密度を持つ繊維スラ
イバ１６を受け取るように設計された機械によって処理可能であるので、オンラ
インスライバモニタ１０は繊維スライバ１６をあまり断面収縮させないことが重
要である。

【００２１】 図１に示すオンラインスライバモニタ１０の実施形態においては、比較的減少
した表面摩擦係数を持つ材料でガイド１２および１４の内側を被覆することによ
り繊維スライバ１６の断面収縮を防止し、繊維スライバ１６が比較的小さい抵抗
を受けてガイド１２及び１４を通過できるようにすることが好ましい。圧縮量、
換言すれば、ガイド１２と１４の間の距離も、繊維スライバ１６の断面収縮傾向
に影響を及ぼす。第１案内部分１２と第２案内部分１４の間の最適距離は繊維ス
ライバ１６の幅に部分的に依存し、ガイド１２と１４が近接しすぎている場合に
は、繊維スライバ１６は、ガイド１２と１４を通ってスライバ１６を引っ張るた
めに必要な力が繊維スライバ１６を断面収縮させるために必要な量を超過する点
まで圧縮される。一方、ガイド１２と１４の間の距離が大き過ぎる場合には、以
下に更に十分に記述するように、繊維スライバ１６は適切に圧縮されない。好ま
しい実施形態において、案内部分１２と１４はテフロン又はセラミックインサー
トで被覆されたアルミニウムで形成され、約６ｍｍから約１２ｍｍだけ離れてい
る。これは、約５５グレーンから約９０グレーンの間の質量を持つ繊維のスライ
バ１６に対してよく機能する。ここで使用され、かつ当該技術分野においてよく
知られているように、グレーンで表した繊維スライバ１６の質量は所与の長さの
繊維スライバ１６の重量であると定義されている。

【００２２】 特に好ましい一実施形態において、案内部分１２と１４の間の間隔は調節可能
である。図３に示すように、オンラインスライバモニタ１０は、ガイド１２と１
４の間の距離が容易に調節可能であるように構成できる。案内部分１２は、案内
部分１２と１４の間隙の寸法を変更するために伸長または引っ込め可能な調節手
段６６に接続される。調節手段は、例えば空気式または油圧式ピストンのような
デバイス、或いは、手動またはモータ駆動されたターンスクリュのようなデバイ
スであっても差し支えない。制御手段は、例えば繊維スライバ１６の質量、ガイ
ド１２と１４の間の圧力、ガイド１２及び１４の温度、または、繊維スライバ１
６を経て伝達された光などのような所定の判定基準に基づいて間隙のサイズを自
動的に設定するために調整手段６６と交信可能である。

【００２３】 スライバ１６に断面収縮を起こさせることなく繊維スライバ１６を圧縮するよ
うに適切に寸法決定された間隙をガイド１２と１４の間に配置するためには、先
ず、ガイド１２と１４が所与の距離だけ離れて置かれる。繊維処理装置は、ガイ
ド１２と１４の間で繊維スライバ１６を引っ張る。ガイド１２と１４を通過する
引っ張られる力によって、繊維スライバ１６が誤って整形されるか、引き伸ばさ
れるか、又は、切断される場合には、ガイド１２と１４が接近し過ぎているので
、離れるように動かされる。繊維スライバ１６がガイド１２と１４を自由に通過
はするが、後に述べるように、オンラインスライバモニタ１０が、スライバ１６
に関して一貫性のある読取り値を得ることができない場合には、ガイド１２及び
１４は相互に更に近接するように動かされる。追加インクリメント調節は、既に
述べたように、繊維スライバ１６をあまり断面収縮させることなしに不純物が満
足に検出されるまでガイド１２と１４を相互に近付くか又は離れるように移動さ
せることにより実施される。

【００２４】 繊維スライバ１６が案内部分１２と１４の間に圧縮されるにつれて、スライバ
１６は、第１の透明窓２６および、好ましくは第２透明窓２８を通過する。窓２
６及び２８は、繊維スライバ１６の最大圧縮が発生する点に位置することが好ま
しい。第１透明窓２６の背後には、例えばキセノンバルブのような光源３０が在
る。光源３０の目的は、圧縮された繊維スライバ１６を照明することにある。光
源３０は、圧縮された繊維スライバ１６に向けられ、光２０の少なくとも一部分
が繊維スライバ１６に侵入するように十分に明るい光２０を生成することが好ま
しい。約２００ボルトから約４００ボルトの間で作動するキセノンバルブが好ま
しい。

【００２５】 光源３０が光２０を生成する時、光２０は第１透明窓２６を通過し、圧縮され
た繊維スライバ１６にあたる。第２透明窓２８は、第１透明窓２６から繊維スラ
イバ１６を真っすぐ横断した所に位置することが好ましい。従って、圧縮された
繊維スライバ１６にあたる光２０の一部分がスライバ１６に侵入する時、光２２
は第２透明窓２８を通過する。透明窓２６及び２８はガラス、水晶、サファイア
、または、適切な熱可塑性樹脂製であっても差し支えない。透明窓２６及び２８
はガラス製であることが好ましい。

【００２６】 図１に示す好ましい一実施形態において、第２透明窓２８を通過する光２２は
、第２透明窓２８の背後に位置し、第２透明窓２８からの光２２を集束する光学
部品３４にあたる（好ましくは多重レンズ配列体）。集束された光２４（スライ
バ１６のイメージ）は、例えば電荷結合デバイスカメラのようなカメラ１８によ
って受け取られる。電荷結合デバイスカメラ１８は、圧縮された繊維スライバ１
６のイメージを作るために画素アレイを用いる。アレイに必要な画素の個数、従
って、カメラ１８の解像度は、スライバ１６内の検出されるべきトラッシュ粒子
のサイズおよび光学部品３４のサイズに依存する。例えば、トラッシュの比較的
大きい粒子だけを検出しようとする場合には、比較的少数の画素を備えたカメラ
１８を利用できる。逆に、ユーザが比較的小さい粒子を検出しようとする場合に
は、以下に一層完全に述べるように、比較的多数の画素を備えたカメラ１８が必
要とされるはずである。

【００２７】 繊維スライバ１６が圧縮される程度は、カメラ１８によって受け取られるイメ
ージに影響を及ぼす傾向がある。スライバ１６の幅を減少すると、イメージを形
成するために光学部品３４が光２２を集束しなければならない視界の深さが浅く
なる。従って、繊維スライバ１６を圧縮することは、電荷結合デバイスカメラ１
８が繊維スライバ１６の一層明瞭なイメージを得ることを可能にする。同様に、
透明窓２６及び２８を作るために用いられる透明な材料のタイプも、繊維スライ
バ１６の鮮明かつ明瞭なイメージを得るカメラ１８の能力に影響する傾向がある
。窓２６及び２８が明瞭かつ透明であればあるほど、カメラ１８によって受け取
られるイメージは一層鮮明である。従って、多くの要因が、カメラ１８によって
受け取られるイメージの明瞭度に影響する傾向がある。

【００２８】 オンラインスライバモニタ１０を通る繊維スライバ１６の比較的迅速な動き、
即ち大抵のミルにおいて毎分約１００ｍから毎分約３００ｍの範囲はカメラ１８
によって受け取られるイメージを不鮮明にする傾向がある。従って、オンライン
スライバモニタ１０を通過する際に繊維スライバ１６の運動を停止することが望
ましい。ただし、オンラインスライバモニタ１０への繊維スライバ１６の流れを
停止するか、又は、繊維スライバ１６に断面収縮を生じさせることなしに繊維ス
ライバ１６の運動を実際に停止することは困難である。光源３０をストローブす
ると、スライバ１６の運動を物理的に停止することに関連する問題なしに、繊維
スライバ１６のイメージを効果的に凍結する。

【００２９】 光源３０は、繊維スライバ１６がオンラインスライバモニタ１０を通過する際
の速度と比較して比較的高速でストローブされる。従って、光パルス２０の短い
期間中に、スライバ１６は比較的短い距離を移動する。同様に、カメラ１８は、
比較的短い期間中にイメージを捕捉できる画素アレイを備えることが好ましい。
また、これは、圧縮された繊維スライバ１６の作られたイメージのあらゆる実質
的な不鮮明化を最小化する傾向がある。好ましい一実施形態において、カメラ１
８のレスポンスが速いこと及び迅速にストローブできる光源３０の能力は、繊維
処理装置を通過する繊維スライバ１６の進行を停止させることなしに、オンライ
ンスライバモニタ１０が繊維スライバ１６を監視可能にすることを助ける。同様
の結果は、カメラ１８のレンズアパーチャを開閉するシャッタの使用によって得
られる。

【００３０】 好ましい一実施形態において、トリガ信号は、線３４及び３２上のそれぞれ光
源３０と電荷結合デバイスカメラ１８に同時に供給される。これらのトリガ信号
は幾つかの方法によって生成可能である。例えば、それらのトリガ信号はパルス
ゼネレータ３８によって生成可能である。トリガ信号が線３４上の光源３０によ
って受け取られると、光源３０は光２０の明るいフラッシュを生成、即ち、スト
ローブする。光源３０がストローブすると同一瞬間に、カメラ１８は、線３２上
のパルスゼネレータ３８からトリガ信号を受け取り、画素アレイにより、ストロ
ーブされた繊維スライバ１６のイメージを集束された光２４の中に捕捉する。

【００３１】 オンラインスライバモニタ１０の代替実施形態を図２に示す。繊維スライバ１
６を受け取る湾曲案内部分１２及び１４の代わりに、１対の円筒形ローラ４０及
び４２が繊維スライバ１６を受け取る。ローラ４０と４２は繊維スライバ１６の
最大所要圧縮量に対応する距離だけ離れた間隔をもつ。ローラ４０及び４２は、
それらの間の距離、従って繊維スライバ１６の圧縮を比較的容易に調節可能にす
る構成となるように取り付けられる。ローラ４０と４２の一方は、繊維スライバ
１６の移動の方向に対して右回りにスピンし、もう一方は左回りにスピンする。
ローラー４０と４２の回転速度は、繊維スライバ１６がオンラインスライバモニ
タ１０によって受け取られ、これから引き出される速度と同期する。

【００３２】 従って、図２に示すオンラインスライバモニタ１０の実施形態は、図１に示す
実施形態と異なり、繊維スライバ１６の断面収縮の発生を回避する。第１及び第
２ローラ４０と４２は、これらの間で繊維スライバ１６が移動するにつれて繊維
スライバを圧縮する。ローラ４０と４２の回転速度を、繊維スライバ１６が受け
取られる速度に同期させることにより、図２に示すオンラインスライバモニタ１
０は繊維スライバ１６に断面収縮を生じさせない。ローラ４０と４２の表面は繊
維スライバ１６と同じ速度で移動するので、繊維スライバ１６を断面収縮させる
摩擦力は殆ど無い。従って、ローラ４０と４２の表面を、テフロンまたはセラミ
ックスのような表面摩擦の小さい物質で覆うことはさほど重要でない。オンライ
ンスライバモニタ１０のこの実施形態の一変形例において、ローラー４０及び４
２は、繊維スライバ１６がローラ４０及び４２に対して実質的にスリップするこ
とを防止する比較的高い表面摩擦を持つ。ただし、後で一層十分に検討するよう
に、繊維スライバ１６に物理的に接触するローラ４０及び４２の表面は、ローラ
４０及び４２の透明な部分を通過する光２６を歪めない仕方において構成される
ことが好ましい。

【００３３】 図２に示すオンラインスライバモニタ１０の代替実施形態において、電荷結合
デバイスカメラ１８は第２ローラ４２の内側に配置される。ローラー４０及び４
２はスピンするが、カメラ１８は静止したままであることが好ましい。窓２６及
び２８について既に述べたように、少なくとも第２ローラ４２の一区画は、繊維
スライバ１６を通過する光２０がカメラ１８に到達できるように透明材料製であ
ることが好ましい。ローラ４２全体が透明材料製であるか、あるいは、ローラ４
２が繊維スライバ１６と接触する円周を取り巻くようにローラ４２内に帯状の透
明材料を組み込んでも差し支えない。

【００３４】 繊維スライバ１６は、ローラ４０及び４２の回転動作により、ローラー４０と
４２の間で引っ張られる。これらのローラはモータ４４によって動力供給されて
も差し支えない。あるいは、繊維スライバ１６の速度に等しい速度で自由にスピ
ンするローラ４０及び４２を用いて、オンラインスライバモニタ１０に対する外
部の力によって繊維スライバ１６が引っ張られる。

【００３５】 キセノンバルブ３０または他の適当な光源３０は第１ローラ４０の内側に配置
される。第１ローラ４０は、上述したような第２ローラ４２と類似の様式で透明
材料製であることが好ましい。従って、バルブ３０がフラッシュすると、光２０
は第１ローラ４０を通過して圧縮された繊維スライバ１６に入る。光２０は繊維
スライバ１６に侵入し、第２ローラ４２を経て電荷結合デバイスカメラ１８に進
行する。既に述べたように、透明ローラ４０及び４２のどちらも全体が透明であ
る必要はない。ローラ４０及び４２の透明部分は、ローラ４０及び４２の周囲の
まわりに伸延する狭い透明帯域によって構成されても差し支えない。

【００３６】 更に、他の一実施形態において、ローラ４０及び４２は、それらの周囲に配置
された小さい透明窓を備える。第１透明ローラ４０の窓が圧縮された繊維スライ
バ１６を通り過ぎてスピンすると、第２透明ローラ４２の対応する窓も繊維スラ
イバ１６と接触する。両方の窓が相互に一直線上に位置して繊維スライバ１６の
圧縮された部分に接触した瞬間に、光源３０がストローブされて、カメラ１８が
作動化される。図１に示す光学部品３４は、図２の第２ローラ４２の内側に配置
されることもあり得る。

【００３７】 図２には、処理手段３６をカメラ１８及び光源３０に接続する線３２及び３４
は図示されていない。図２に示す実施形態において、カメラ１８、処理手段３６
、及びパルスゼネレータ３８は全て、第２ローラ４２内に位置する１つのユニッ
トに含まれる。パルスゼネレータ３８又は電荷結合デバイスカメラ１８から処理
手段３６を物理的に分離することは必須条件ではない。

【００３８】 図３に示すように、オンラインスライバモニタ１０は１つの透明窓２８を備え
て構成することもできる。光２０は、繊維スライバ１６が透明窓２８を通り過ぎ
る際に繊維スライバ１６を照明するように位置決めされた１つ又は複数の光源３
０によってスライバ１６に供給される。更に、利用可能な周辺光の量に応じて光
源３０を除去し、スライバ１６が利用可能な光で照明されても差し支えない。光
が光源３０によるか、又は、周囲光によって供給されるかに拘わらず、光２２は
、カメラ１８に向かって後方へ反射される。この実施形態においてはカメラ１８
に向かって反射される光２２は繊維スライバ１６により、又は、案内部分１２か
ら反射される。この場合、案内部分１２は、その反射特性を強化する材料で被覆
されても差し支えない。カメラ１８は、反射光２２を受け取り、スライバ１６の
イメージを生成する。図４に示すように、一実施形態は、繊維スライバ１６を照
明するために、反射光と伝達光の両方を利用できる。

【００３９】 一旦、圧縮された繊維スライバ１６のイメージが得られると、処理手段３６は
、トラッシュ及びネップに関して画素アレイから受け取ったイメージを分析する
ために用いられる。好ましい一実施形態において、処理手段３６は、パーソナル
コンピュータのようなマイクロコンピュータである。処理手段３６は、ディスプ
レイ、キーボード、及び、カメラ１８、パルスゼネレータ３８及び光源３０とイ
ンターフェイスするための適当な入力／出力回路を含む。処理手段３６は、ラン
ダムアクセスメモリ、及び、ハード又はフロッピーディスクドライブから成る２
次メモリも含む。処理手段３６は、既に述べた制御手段も含むことがあり得る。
コンピュータプログラムは、以前の測定結果を記憶し、現行測定結果を分析する
ことにより、オンラインスライバモニタ１０の処理を制御することが好ましい。

【００４０】 トラッシュ及びネップスは、通常、繊維スライバ１６の捕捉されたイメージ内
の暗いスポットとして現れる。光源３０からの光２０が繊維スライバ１６にあた
ると、スライバ１６の部分がより濃密であれば、カメラ１８まで通過可能な光２
２及び２４がより少なくなる傾向がある。従って、概して、暗い画素はスライバ
１６のより濃密な部分を表すはずである。ただし、光２０が不純物を経て通過す
る程度は、不純物によって占有されているスライバ１６の部分を結像する画素に
到達する光２４の量を決定する。繊維の緻密で濃密な節または葉の不透明な部分
は、光源３０からの光２０がスライバ１６を通過することを妨げ、結果的に、画
素アレイによって作られたイメージ内に暗いスポットを生じる。従って、処理手
段３６の１つの機能は、カメラ１８によって出力された一連の値を調査すること
によって繊維スライバ１６内の暗いスポットの位置を特定することである。

【００４１】 画素アレイ内の各画素の出力は、画素によって受け取られた光の量を表す電圧
である。従って、出力は、単にオン又はオフ状態でなく、広い範囲に亙って変化
する値であることが好ましい。画素が出力可能な値の実際の範囲は使用される特
定のデバイスに依存する。更に、選定される画素のアレイは、検出しようとする
不純物のタイプに依存する。

【００４２】 処理手段３６は、画素アレイ内の各画素電圧出力を限界値と比較し、暗い画素
としての限界暗さよりも暗い全ての画素を指定する。使用するカメラ１８のタイ
プに応じて、より高い電圧値はより暗い画素またはより明るい画素のいずれかを
表す。更に、画素の暗さは、カメラ１８によって出力されるデジタル値によって
も表すことが可能である。換言すれば、処理手段３６は、画素の暗さを表すため
に用いられる出力の形には関係なくより暗い画素を選定する。

【００４３】 例えば、画素の出力は０と２５５の間の数であっても差し支えない。値２５５
は、検出可能な最低光量を受け取った画素を表示し、値０は、検出可能な最高光
量を受け取った画素を表示する。限界値が１５０であるならば、１５０を超える
全ての画素は「暗い」として指定される。

【００４４】 他の例として、画素の出力は、ゼロと５ボルトの間の電圧であっても差し支え
ない。この場合、５ボルトの値は検出可能な最高光量を受け取った画素を表示し
、ゼロボルトの値は検出可能な最低光量を受け取った画素を表示する。限界値が
３ボルトであるならば、３ボルトを下まわる全ての画素は暗い画素として指定さ
れる。

【００４５】 限界値は、オンラインスライバモニタ１０によって監視されるスライバ１６の
特性および検出されるべき不純物の性質に応じて、より明るく又はより暗く調節
可能であることが好ましい。既に述べたように、繊維スライバ１６内の大抵の不
純物は暗いスポットとして現れる。例えば、非常に暗い不純物だけを検出しよう
とする場合には、限界レベルを一層暗くすることができる。限界レベルよりも明
るい全ての画素は、トラッシュ又はネップとしての可能性を検討する対象から除
かれる。

【００４６】 更に、好ましい一実施形態において、少なくとも他の３つの暗い画素と隣接し
ない残りの全ての暗い画素は検討対象から除かれる。これは、それ以上検討対象
とみなすには小さ過ぎる人工物を処理手段３６が排除することを可能にする。た
だし、必要に応じて、処理手段３６は３個以外の個数の暗い画素に隣接する画素
を排除しないようにプログラムされ得る。画素が検討対象から除かれないために
必要とされる暗い隣接画素の個数は、主として、オンラインスライバモニタ１０
に用いられるカメラ１８の解像度および識別されるべき対象のサイズに依存する
。

【００４７】 例えば、高解像度カメラ１８が、所与の表面領域を表すために比較的大きい個
数の画素を使用する場合、隣接した多数の暗い画素の存在は比較的小さい不純度
を表す。他の多くの暗い画素に隣接していない暗い画素を除去することによって
、処理手段３６は、検討対象としては小さ過ぎる不純物を、更なる検討対象から
排除することが可能である。特定の例として、カメラ１８は１平方インチ当たり
画素２５個の画素密度を持つことがあり得る。１個のトラッシュが３個の画素を
暗くするのに十分なだけの大きさであった場合には、３個の追加画素に隣接して
いない全ての画素を除去すれば、この１個の不純物を検討対象から排除するはず
である。ただし、１平方インチ当たり画素１００個の画素密度を持つ更に高い解
像度のカメラ１８が用いられる場合には、同じ不純物は６個の隣接する暗い画素
を持つはずである。１個のトラッシュを表すために用いられる暗い画素の個数は
、所与の領域を表すために用いられる画素の個数に正比例する。従って、オンラ
インスライバモニタ１０の性能はカメラ１８の解像度を変えることによって変更
されることが分かる。従って、カメラ１８から受け取る画素情報を操作するため
に処理手段３６をプログラミングする場合には、カメラ１８の解像度について考
察することが好ましい。

【００４８】 本発明の好ましい一実施形態において、暗い画素用電圧値は０−２５５に集約
される。これらの値は、画素アレイにおける各画素の灰色度（グレーネス）を表
する。灰色値は、限度値より明るいか、又は、他の所定個数の暗い画素に隣接し
ていない画素が検討対象から除外された後で決定されることが好ましい。従って
、可能性のある２５６個の灰色度レベルが更に小さい電圧範囲を表し、従って、
実行解像度は更に高くなる。例えば、限界暗さが３ボルトで表され、最大暗さが
５ボルトで表される場合には、処理手段は、３ボルトから５ボルトまでの範囲を
２５６個の灰色度レベルに分割することが好ましいはずである。画素の灰色度を
表すために、必要に応じて、より多くのレベル又はより少ないレベルを用いるこ
とができる。処理手段３６は、暗い画素が何を表すかを決定するためには、次に
一層完全に述べるように、これら暗い画素のパターンを調べる。これは、画素の
パターンの暗さ、パターンのファジーさ、及び、パターンの形状を調べることに
よって達成される。

【００４９】 例えば、６ｘ６画素アレイを備えたカメラ１８からの出力を図５に示す。実際
のオンラインスライバモニタ１０に使用されるカメラ１８は３６画素より遥かに
多くの画素を有する傾向にあるので、図５は過度に簡素化されている。例えば、
好ましい実施形態のカメラ１８は３４０，０００個の画素を有する。ただし、こ
こに示す一般的な方法は、好ましい実施形態に用いられる実際の方法の一典型に
過ぎない。

【００５０】 図５において、線は、アレイにおける各画素の相対的暗さを表すために用いら
れ、画素によって結像された繊維スライバ１６の特定部分の相対密度を表す。繊
維スライバ１６の一層濃密な領域を表すにはより多くの線が用いられ、スライバ
１６のあまり濃密でなく一層透明な領域を表すには更に少ない線が用いられる。
カメラ１８は、図５に示すイメージから図６に示す電圧値の配列を作る。処理手
段３６は、図６に示す値の配列をカメラ１８から受け取る。限界値が２．５ボル
トであると仮定すれば、処理手段３６は２．５ボルトを下まわる値を検討対象か
ら除外する。結果として得られる値の配列を図７に示す。

【００５１】 図７に示す値によって表される残りの全ての画素は、このように、暗い画素で
あるとみなされるはずである。処理手段３６は、少なくとも４個の暗い画素に隣
接した画素列の部分を構成しない全ての暗い画素を除外する。従って、結果とし
て図８の配列が得られる。処理手段３６は、画素から受け取った電圧信号に基づ
いて、０−２５５範囲の灰色度値を残りの画素に割り当て、図９に示す配列を作
る。

【００５２】 残りの画素のパターンの暗さ、ファジーさ、形状、およびサイズを調べること
により、処理手段３６は不純物のタイプを決定することが好ましい。例えば、ネ
ップは、それを貫通する光を、当該ネップを表す画素が暗さの限度を越える点ま
で減少させる。また、１片の葉も、それを貫通する光を、当該葉片を表す画素が
暗さの限度を越える点まで減少させる。ただし、葉片を貫通する光は、ネップを
貫通する光よりも、減少する傾向の程度が大きい。一実施形態において、暗い画
素範囲の最も暗い１０パーセント内に含まれる値を持つ暗い画素は、それらの暗
い画素を作る不純物がネップでなくてトラッシュであったことを示すものとみな
される。従って、暗い画素のパターンの暗さの程度又はレベルが、不純物の識別
を助けるために処理手段３６によって用いられることが好ましい。

【００５３】 同様に、パターンのファジーさは、検出された不純物のタイプを表示する傾向
がある。ファジーさは、パターンの横断面を横切る画素の暗さの変化速度に起因
する。換言すれば、幾らかの不純物は鋭い縁を備え、それらを貫通する光量に迅
速な変化を起こさせる。この種の不純物の好例は葉片である。葉の縁において、
伝達光量は急激に変化する。葉縁のすぐ外側において、光はある程度の基礎レベ
ルで透過し、葉縁のすぐ内側において、光は急激に減少したレベルで透過する。

【００５４】 他のタイプの不純物では、より漸進的な透過光量の変化を生じる傾向がある。
例えば、ネップのエッジプロフィーイル（縁縦断面図）は上述の葉の場合に類似
しない。ネップでは、比較的濃密な芯部分が比較的濃密でない周囲部分で囲まれ
る傾向がある。従って、ネップの縁のすぐ外側およびネップの縁のすぐ内側にお
ける透過光量の変化は、葉の縁における変化と比較してあまり大きくない。ただ
し、葉のプロフィールと異り、透過光量の変化は、ネップのプロフィールを横断
して変化を継続し、ネップの縁からネップの中心まで移動する。一般に、ネップ
の中心部はネップの最も暗い領域であり、透過光量はネップの中心部から遠ざか
る全ての方向において徐々に増大する。

【００５５】 例えば、不純物のファジーさは、不純物を表す画素の１つ又は複数の走査線を
横断して画素の暗さのヒストグラムを作成することによって検出できる。最高お
よび最低透過光レベルは、ヒストグラムを、０と１の間、又は、例えば０と２５
５の間のような他の幾つかの値に正規化するために用いられる。次に、暗さの値
は、パターンにおける線形的位置ではなくて暗さの程度（或いは、換言すれば、
最も明るいから最も暗いまで）によって順序付けられる。従って、修正されたヒ
ストグラムは一方の軸に沿った正規化済み暗さの値、及び、もう一方の軸に沿っ
た暗さの値当たりの画素個数を示す。

【００５６】 このように、ヒストグラムは不純物に関するエッジプロフィールを供給する。
換言すれば、ヒストグラムは、不純物を透過する光の変化する速度を示す。ヒス
トグラムが急峻な縁を示す場合には、不純物を透過する光の変化が極めて急速に
発生することを示し、中間強度の多数の画素は検出されない。ただし、ヒストグ
ラムが非常に漸進的な立ち上がりを示す場合には、不純物を横断する透過光の変
化は比較的徐々に発生することを示し、中間強度の多くの画素が検出される。

【００５７】 ヒストグラムに現れる縁の幅は、ファジーさレベルを不純物に割り当てるため
に用いることができる。換言すれば、ヒストグラムに現れる勾配が急峻である場
合には不純物のファジーさレベルは低下し、ヒストグラムに現れる勾配が緩やか
である場合には不純物のファジーさレベルは上昇する。一実施形態においては、
４５度の勾配を表す１より大きいファジーさレベルは不純物がネップでなくて１
片のトラッシュであることの表示として用いられる。スライバ処理に際してオン
ラインモニタから収集された実験的データに基づく他の値を使用しても差し支え
ない。従って、処理手段３６がファジーさレベルを検出し、不純物の識別を助け
るために情報を使用することが好ましい。

【００５８】 不純物の識別を助けるために暗い画素のパターンの形状も処理手段３６によっ
て使用されることが好ましい。もつれたネップ、種皮ネップ、葉、小枝、その他
の不純物は全て特徴のある形をしている傾向がある。処理手段は検出された不純
物に関する形状プロフィールを決定し、不純物の識別を助けるために決定済み形
状を使用する。形状は、多角形を用いて不純物の境界を近似する組合わせ・分解
技法を用いて決定できる。不純物の形状を決定する他の方法は、不純物の境界の
一次元標示を画定することである。この方法によれば、不純物の重心軌跡からそ
の不純物の周囲までの距離が、重心軌跡の角度の関数として記録される。この方
法は高度の放射状対称性を持つ不純物の認識に特に適する。好ましい実施形態に
おいては、不純物の識別を助けるために複数のパターン認識法が用いられる。

【００５９】 例えば、葉および小枝は比較的高い縦横比を持つ傾向がある。換言すれば、葉
または小枝の、例えば長さのような１つの次元は、例えば幅のような他の次元よ
り遥かに大きい傾向がある。逆に、ネップスは比較的低い縦横比を持つ傾向があ
り、ネップスの測定値が全ての方向においてより均等な傾向があることを意味す
る。処理手段３６は暗い画素のパターンを分析し、縦横比を決定する。一実施形
態においては、不純物がネップでなくてトラッシュであることの表示として２よ
り大きい縦横比が用いられる。従って、暗い画素のパターンの形状は、不純物の
識別を助けるために処理手段３６によって用いられることが好ましい。

【００６０】 また、綿繊維スライバ内の不純物を識別するためにサイズも使用可能である。
不純物の全サイズは隣接する全ての暗い画素をカウントすることによって算定さ
れる。既に述べたように、隣接画素個数が所定数より小さいイメージ内の不純物
または他の人工物は、それ以上の検討対象から除外される。同様に、パターンの
直径または全サイズのどちらかが隣接画素の所定数より大きい場合には、そのパ
ターンに当該するそれらの画素も、それ以上の検討対象から除外される。これら
両極端の範囲内では、スライバから収集された実験的データを不純物の識別に使
用できる。例えば、特定の綿繰り機においては、そのフィードストリーム内のト
ラッシュがネップよりも大きい傾向があることが分かる。従って、処理手段３６
は、不純物がトラッシュであってネップではないという表示として所与サイズを
超過する画素のパターンが用いられるようにプログラミング可能である。従って
、不純物の識別を助けるためにサイズを使用することが好ましい。

【００６１】 暗さ及びファジーさのレベル、及び、形状及びサイズデータは、処理手段３６
により、異なる方法で使用できる。各判定基準に割り当てられたレベル又は値は
、不純物を識別するために、方程式に代入できる。あるいは、レベルは、どのタ
イプの不純物が表示されているかを決定するために、処理手段３６によって参照
用テーブルと比較される。参照用テーブルは、既知の不純物タイプから得られた
暗さ、ファジーさ、形状、およびサイズデータを含む。処理手段３６によって算
定された暗さ、ファジーさ、形状、およびサイズデータが既知不純物に関するデ
ータに密接に対応する場合には、暗い画素のパターンは不純物の当該タイプとし
て識別される。この情報は、不純物を軽減または除去するように繊維処理装置を
制御するために、後方または前方へ供給可能である。圧縮された繊維スライバ１
６の各イメージは、その次のイメージが獲得される以前に分析されることが好ま
しい。幾つかのオンラインスライバモニタ１０を監視するために、１つの単一処
理手段３６を用いることができる。

【００６２】 本発明の特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は添付特許請求の
範囲に記載の趣旨内における部品の再配列および置換えを含むことを理解された
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 オンラインスライバモニタの第１実施形態の機能図である。

【図２】 オンラインスライバモニタの第２実施形態の機能図である。

【図３】 オンラインスライバモニタの第３実施形態の機能図である。

【図４】 オンラインスライバモニタの第４実施形態の機能図である。

【図５】 繊維スライバの異なる領域の変化する暗さを示す図である。

【図６】 画素アレイによって作成された数値アレイを示す図である。

【図７】 限界暗さ必要条件に満たない値が処理手段による検討対象から除外された後の
数値アレイを示す図である。

【図８】 隣接しない画素が除外された後の数値アレイを示す図である。

【図９】 処理手段によって作成された灰色値アレイを示す図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年１１月１８日（１９９９．１１．１８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 オンラインスライバモニタ

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は繊維スライバの性質を測定および監視するデバイスおよび方法に関す
る。本デバイスはスライバを受け取るガイドと、光を生成する光源と、光源から
光を受け取り、繊維スライバに供給し、かつ繊維スライバから光を受け取る透明
窓と、透明窓から光を受け取るセンサとを有する。

【０００２】 （発明の背景） 例えばネップ及びトラッシュ粒子のような不純物を含む繊維の性質は、例えば
綿のような繊維の品質および価格に影響する。従って、処理に際して、繊維内不
純物の存在を監視することは重大である。一旦、不純物が検出されると、ネップ
及びトラッシュを減少させるか又は除去するように生産機械を変えることが可能
である。トラッシュ及びネップは、場合によっては、生産のほぼあらゆる段階で
繊維を汚染し兼ねないので、処理作業の多くの異なる段階において繊維の品質を
監視することが重要である。

【０００３】 ある種の繊維品質試験装置は、加工中の材料から繊維見本をとることを必要と
する。これは、望ましくない時間の消費であり、しばしば、達成することが困難
である。更に、最新処理装置を通ってて移動する繊維速度の故に、品質テストの
結果は、テスト結果が受け取られる時までに役立たなくなっていることもあり得
る。更に、処理装置はサンプル採取のために停止することが必要なこともあり得
る。これはコストを高くする遅延と、生産の低下を招く。

【０００４】 ある種の繊維品質監視デバイスは繊維処理装置内に完全に統合されている。こ
れは、新規装置を必要とするか、又は、互換可能な装置を所有する者にとっては
望ましい特徴であるが、互換可能でない装置を既に所有する者にとっては利益に
ならない。

【０００５】 綿処理期間中の或る点において、綿は「スライバ」として知られている形であ
る。繊維スライバは、一般にカーディングマシンの出力において生成される実質
的に平行であって撚られていない繊維の束である。繊維スライバは、通常、カー
ディングマシンを出る時に露出され、処理工程のこの段階で比較的容易にアクセ
ス可能である。従って、この点において、スライバの形の繊維を監視することは
有益なはずである。

【０００６】 ただし、スライバの形において繊維を監視することには幾つかの欠点がある。
例えば、繊維スライバは丸くて、比較的太い。スライバの形状および太さの故に
、個別繊維、特にスライバの内部近くに在るこれらの繊維を見ることは困難であ
る。更に、スライバは通常、生産のこの段階において処理装置を通って非常に速
く移動する。従って、生産のこの段階において、繊維スライバを望ましくなく切
断することなしにサンプル採取することは困難である。更に、繊維スライバの移
動速度は、カメラを用いてスライバの内部構造の明瞭なイメージを作ることを困
難にする傾向がある。

【０００７】 最も近い従来技術であると考えられるＷＯ ９３／１９３５９においては、例
えばスライバのような織物のテストサンプル内不純物を検出するプロセスとデバ
イスが開示されている。このテストサンプルは少なくとも２つの点において照明
され、テストサンプルからの反射および本サンプルの直径も測定される。測定値
信号は一緒に連結され、不純物を示す信号が導出される。都合の悪いことに、こ
のプロセスにおいては、スライバの表面に現れる異物のみが検出されるはずであ
る。

【０００８】 繊維集合体内の異物を測定する他の方法は、ＥＰ−Ｏ ２２６ ４３０に開示
されている。この方法は、特に、層状物質内の異物の検出に関係する。従って、
このテスト物質はカード上に必要な層の形においてのみ存在するので、この周知
の方法は、通常の生産プロセスにおいてスライバをオンラインで監視するために
は使用できない。しかし、この場合、繊維集合体から記録されるイメージは、そ
の上に層が所在するシリンダの構造体によって歪められる。

【０００９】 従って、繊維スライバの処理期間中に繊維スライバの品質をオンラインで迅速
に監視することが可能であって、既存の繊維処理装置と共に使用でき、かつスラ
イバの内部により近い繊維の監視もする装置および方法が必要である。

【００１０】 （発明の概要） 本発明は、スライバ内繊維の性質を測定するデバイスを提供することにより、
従来の技術の欠点を克服する。ガイドは繊維スライバを受け取り、これを圧縮す
る。光源は、ガイド内に位置する第１透明窓によって受け取られる光を生成し、
その光を圧縮された繊維スライバに供給する。同様にガイド内に位置する第２透
明窓は圧縮された繊維スライバから光を受け取る。カメラは、第２透明窓から光
を受け取り、圧縮された繊維スライバのイメージを作成する。

【００１１】 従って、本発明は、処理装置を停止するか、又は、サンプル採取することなし
に、スライバ内繊維の性質を測定する手段を提供することにより、従来の技術の
欠点を克服する。更に、スライバ内繊維の性質を測定する手段を提供することに
より、本装置は、繊維がカーディングマシンを出て、コイラに入る際に繊維が容
易にアクセス可能になる時、繊維のプロセッサが繊維の性質を測定することを可
能にする。これは、広範囲に亙る修正なしに、既存の繊維処理装置にオンライン
スライバモニタを取り付けることを可能にする。従って、本発明は、高価な機械
を交換する必要なしに、既存の処理装置の能力を改善するために使用できる。

【００１２】 本発明の特定の好ましい一実施形態においては、スライバ内繊維の性質を測定
するためのデバイスが装備される。テフロン又はセラミックスの少なくとも１つ
によって被覆された第１および第２湾曲アルミニウム案内部分は、繊維スライバ
を断面収縮させることなく繊維スライバを圧縮するためのオープントランペット
を形成する。キセノンバルブが光を供給する。第１アルミニウム案内部分内に位
置する第１透明窓は、キセノンバルブから光を受け取り、その光を圧縮された繊
維スライバに供給する。第２湾曲アルミニウム案内部分内に位置する第２透明窓
は圧縮された繊維スライバからの光を受け取る。電荷結合デバイスカメラは第２
透明窓からの光を受け取る。カメラは、圧縮された繊維スライバのイメージを作
るための画素アレイを備える。光学部品は、第２透明窓からの光を受け取り、そ
の光を電荷結合デバイスカメラ上に集束する。パルスゼネレータはキセノンバル
ブと電荷結合デバイスカメラに同時トリガ信号を供給する。カメラへのトリガ信
号は圧縮された繊維スライバのイメージをカメラに作成させ、キセノンバルブへ
のトリガ信号はバルブに光を生成させる。

【００１３】 処理手段は、カメラによって作成された圧縮済み繊維スライバのイメージを受
け取り、それを分析する。また、処理手段は、限界暗さよりも一層暗い画素を暗
い画素として選定することにより圧縮された繊維スライバ内の不純物を検出する
。処理手段は、少なくとも他の４個の暗い画素に隣接している暗い画素を選定す
る。これらの隣接している暗い画素はパターンを形成する。選定された暗い画素
には暗い画素の暗さを表す値が割り当てられる。処理手段は、暗さレベル、ファ
ジーさレベル、および、形状を決定するために、暗い画素のパターンを調べるこ
とによって暗い画素のパターンを分類する。処理手段は、圧縮された繊維スライ
バ内の不純物を検出するために、暗い画素のパターン及び暗さの値を参照用テー
ブルと比較する。

【００１４】 他の好ましい一実施形態において、ガイド及び透明窓は繊維スライバを受け取
って圧縮する第１および第２透明ローラである。光源は第１透明ローラ内に配置
され、カメラは第２透明ローラ内に配置される。透明ローラがスピンするにつれ
て、繊維スライバがそれらの間で引っ張られ、圧縮され、その後で放出される。

【００１５】 スライバ内の繊維の性質を監視する一方法においては、繊維スライバは受け取
られて圧縮される。光は、圧縮された繊維スライバに向かって方向付けられ、そ
の光の少なくとも一部分は圧縮された繊維スライバを通過する。圧縮されたスラ
イバを通過する光の一部分は画素アレイによって受け取られ、圧縮された繊維ス
ライバのイメージを作る。圧縮された繊維スライバのイメージは、圧縮された繊
維スライバ内の不純物の位置を特定するために分析される。繊維スライバは、断
面収縮を生じることなしに放出される。

【００１６】 前述の方法は従来の技術に比べかなりの改良である。スライバは迅速に圧縮さ
れて放出されることが可能であるので、監視は、繊維が処理されるにつれてリア
ルタイムで達成可能である。また、繊維はスライバの形で監視可能であるので、
前述の方法は、既存の繊維処理装置に比較的容易に適応可能である。

【００１７】 スライバ内繊維の性質を監視する好ましい一方法は、繊維スライバの受け取り
および圧縮を含む。光はストローブされ、ストローブされた光の少なくとも一部
分が圧縮された繊維スライバを通過するように、圧縮された繊維スライバに向け
られる。圧縮された繊維スライバを通過するストローブされた光の一部分は集束
される。圧縮された繊維スライバを通過するストローブされた光の集束された部
分は、画素アレイによって受け取られる。光のストロービングと画素アレイによ
る検出を同期化するために同時トリガ信号が供給される。圧縮された繊維スライ
バのイメージは、ストローブされた光の集束された部分から画素アレイによって
作られる。圧縮された繊維スライバのイメージは、圧縮された繊維スライバ内の
不純物の位置を特定するために分析され、繊維スライバに許容不可能な断面収縮
を生じさせることなく、繊維スライバは放出される。

【００１８】 本発明の更なる利点は、以下の図面と関連して好ましい実施形態の詳細な記述
を参照することによって明白になるはずでる。これらの図面には縮尺は適用され
ず、幾つかの図面を通じて同等の参照番号は同等のエレメントを表す。

【００１９】 （発明の実施の形態） 図１において、本発明を表すオンラインスライバモニタ１０を示す。オンライ
ンスライバモニタ１０は、既存の繊維処理装置と組合わせると特に有用である。
その理由は、繊維がスライバ１６の形をしている時に、本発明は、その繊維がテ
ストされることを可能にすることに因る。繊維のスライバ１６は実質的に平行な
繊維の束であり、束の内部の繊維は、通常、綱のようには撚られていない。一般
に、処理中の繊維は、工程のカーディング（けば立て）段階を出る時には、スラ
イバ（篠）１６の形である。カーディングの後で、繊維のスライバ１６は、繊維
のスライバ１６を缶内に巻くコイラに進む。カーディングマシンとコイラは、一
般に、少なくともいくらかの距離だけ物理的に分離されているので、繊維のスラ
イバ１６は、スライバ１６がカーディングマシンからコイラへ供給される際に、
オンラインスライバモニタ１０によるアクセスが比較的容易である。従って、オ
ンラインスライバモニタ１０は、既存装置をかなりの程度変更または交換するこ
となしに、既存の繊維処理システムに含ませることが可能である。繊維処理装置
は比較的コストが高いので、繊維監視装置を既存システムに比較的容易に追加可
能であることは非常に有益である。

【００２０】 ただし、繊維のスライバ１６が一般に円形横断面であって、その性質が比較的
緩く、緻密でないことは、繊維のスライバ１６に関して或る種の測定を実施する
ことを一層困難にする。例えば、スライバ１６を貫いて光を通過させることによ
って実施される繊維密度に基づく測定は、一般に達成が困難であり、通常、不安
定であるか、そうでなければ不満足な結果をもたらす。図１に示すオンラインス
ライバモニタ１０の実施形態は、第１湾曲案内部分１２及び第２湾曲案内部分１
４を用いて繊維のスライバ１６を受け取り、かつ圧縮する。案内部分１２及び１
４は、以下に更に詳細に検討するように、案内部分１２と１４を通過できる程度
に低い摩擦係数を持つ繊維のスライバ１６を、スライバ１６に断面収縮を起こさ
せることなしに圧縮するに充分な強度と耐久性を持つ任意の物質で構成される。

【００２１】 案内部分１２及び１４は、相互に対面する凸状側面を備えて湾曲している。繊
維のスライバ１６が案内部分１２と１４の間において引っ張られると、このスラ
イバは圧縮され、換言すれば、個々の繊維の間の空気空間を除去することによっ
てその幅が減少する。従って、ガイド１２と１４の間の間隙は、比較的空気間隙
を含まない繊維と不純物で実質的に満たされる。ただし、スライバ１６の長さに
沿った圧縮は最小限に保たれる。ガイド１２と１４が最も接近する一点において
繊維スライバ１６が案内部分１２と１４の間を通過する時、繊維スライバ１６の
周囲の最大圧縮が発生する。従って、案内部分１２と１４の間の最小距離を変え
ることによって、繊維スライバ１６の最大圧縮量を変えることができる。繊維ス
ライバ１６を圧縮すると、繊維スライバ１６を平らにし、スライバ１６に向けら
れる散乱光を減少させる傾向がある。

【００２２】 繊維スライバ１６を受け取って圧縮する時、繊維スライバ１６をあまり断面収
縮させないことが重要である。断面収縮は、繊維スライバ１６がその長さに沿っ
て引き伸ばされるか又は圧縮される時に発生する。繊維スライバ１６がスライバ
モニタ１０から離れるよりも高い速度でオンラインスライバモニタ１０に供給さ
れる場合には、繊維スライバ１６は、モニタ１０に入る際にその長さに沿って圧
縮される。逆に、繊維スライバ１６がガイド１２及び１４から離れるよりも高い
速度でガイド１２及び１４から引き出される場合には、スライバ１６は引き伸ば
されて、個々の繊維は引っ張られて離れる。繊維スライバ１６が断面収縮される
場合には、その周囲および単位長さ当たりの重量は一般に変化する。繊維スライ
バ１６は、スライバモニタ１０を離れた後で、特定の周囲と密度を持つ繊維スラ
イバ１６を受け取るように設計された機械によって処理可能であるので、オンラ
インスライバモニタ１０は繊維スライバ１６をあまり断面収縮させないことが重
要である。

【００２３】 図１に示すオンラインスライバモニタ１０の実施形態においては、比較的減少
した表面摩擦係数を持つ材料でガイド１２および１４の内側を被覆することによ
り繊維スライバ１６の断面収縮を防止し、繊維スライバ１６が比較的小さい抵抗
を受けてガイド１２及び１４を通過できるようにすることが好ましい。圧縮量、
換言すれば、ガイド１２と１４の間の距離も、繊維スライバ１６の断面収縮傾向
に影響を及ぼす。第１案内部分１２と第２案内部分１４の間の最適距離は繊維ス
ライバ１６の幅に部分的に依存し、ガイド１２と１４が近接しすぎている場合に
は、繊維スライバ１６は、ガイド１２と１４を通ってスライバ１６を引っ張るた
めに必要な力が繊維スライバ１６を断面収縮させるために必要な量を超過する点
まで圧縮される。一方、ガイド１２と１４の間の距離が大き過ぎる場合には、以
下に更に十分に記述するように、繊維スライバ１６は適切に圧縮されない。好ま
しい実施形態において、案内部分１２と１４はテフロン又はセラミックインサー
トで被覆されたアルミニウムで形成され、約６ｍｍから約１２ｍｍだけ離れてい
る。これは、約５５グレーンから約９０グレーンの間の質量を持つ繊維のスライ
バ１６に対してよく機能する。ここで使用され、かつ当該技術分野においてよく
知られているように、グレーンで表した繊維スライバ１６の質量は所与の長さの
繊維スライバ１６の重量であると定義されている。

【００２４】 特に好ましい一実施形態において、案内部分１２と１４の間の間隔は調節可能
である。図３に示すように、オンラインスライバモニタ１０は、ガイド１２と１
４の間の距離が容易に調節可能であるように構成できる。案内部分１２は、案内
部分１２と１４の間隙の寸法を変更するために伸長または引っ込め可能な調節手
段６６に接続される。調節手段は、例えば空気式または油圧式ピストンのような
デバイス、或いは、手動またはモータ駆動されたターンスクリュのようなデバイ
スであっても差し支えない。制御手段は、例えば繊維スライバ１６の質量、ガイ
ド１２と１４の間の圧力、ガイド１２及び１４の温度、または、繊維スライバ１
６を経て伝達された光などのような所定の判定基準に基づいて間隙のサイズを自
動的に設定するために調整手段６６と交信可能である。

【００２５】 スライバ１６に断面収縮を起こさせることなく繊維スライバ１６を圧縮するよ
うに適切に寸法決定された間隙をガイド１２と１４の間に配置するためには、先
ず、ガイド１２と１４が所与の距離だけ離れて置かれる。繊維処理装置は、ガイ
ド１２と１４の間で繊維スライバ１６を引っ張る。ガイド１２と１４を通過する
引っ張られる力によって、繊維スライバ１６が誤って整形されるか、引き伸ばさ
れるか、又は、切断される場合には、ガイド１２と１４が接近し過ぎているので
、離れるように動かされる。繊維スライバ１６がガイド１２と１４を自由に通過
はするが、後に述べるように、オンラインスライバモニタ１０が、スライバ１６
に関して一貫性のある読取り値を得ることができない場合には、ガイド１２及び
１４は相互に更に近接するように動かされる。追加インクリメント調節は、既に
述べたように、繊維スライバ１６をあまり断面収縮させることなしに不純物が満
足に検出されるまでガイド１２と１４を相互に近付くか又は離れるように移動さ
せることにより実施される。

【００２６】 繊維スライバ１６が案内部分１２と１４の間に圧縮されるにつれて、スライバ
１６は、第１の透明窓２６および、好ましくは第２透明窓２８を通過する。窓２
６及び２８は、繊維スライバ１６の最大圧縮が発生する点に位置することが好ま
しい。第１透明窓２６の背後には、例えばキセノンバルブのような光源３０が在
る。光源３０の目的は、圧縮された繊維スライバ１６を照明することにある。光
源３０は、圧縮された繊維スライバ１６に向けられ、光２０の少なくとも一部分
が繊維スライバ１６に侵入するように十分に明るい光２０を生成することが好ま
しい。約２００ボルトから約４００ボルトの間で作動するキセノンバルブが好ま
しい。

【００２７】 光源３０が光２０を生成する時、光２０は第１透明窓２６を通過し、圧縮され
た繊維スライバ１６にあたる。第２透明窓２８は、第１透明窓２６から繊維スラ
イバ１６を真っすぐ横断した所に位置することが好ましい。従って、圧縮された
繊維スライバ１６にあたる光２０の一部分がスライバ１６に侵入する時、光２２
は第２透明窓２８を通過する。透明窓２６及び２８はガラス、水晶、サファイア
、または、適切な熱可塑性樹脂製であっても差し支えない。透明窓２６及び２８
はガラス製であることが好ましい。

【００２８】 図１に示す好ましい一実施形態において、第２透明窓２８を通過する光２２は
、第２透明窓２８の背後に位置し、第２透明窓２８からの光２２を集束する光学
部品３４にあたる（好ましくは多重レンズ配列体）。集束された光２４（スライ
バ１６のイメージ）は、例えば電荷結合デバイスカメラのようなカメラ１８によ
って受け取られる。電荷結合デバイスカメラ１８は、圧縮された繊維スライバ１
６のイメージを作るために画素アレイを用いる。アレイに必要な画素の個数、従
って、カメラ１８の解像度は、スライバ１６内の検出されるべきトラッシュ粒子
のサイズおよび光学部品３４のサイズに依存する。例えば、トラッシュの比較的
大きい粒子だけを検出しようとする場合には、比較的少数の画素を備えたカメラ
１８を利用できる。逆に、ユーザが比較的小さい粒子を検出しようとする場合に
は、以下に一層完全に述べるように、比較的多数の画素を備えたカメラ１８が必
要とされるはずである。

【００２９】 繊維スライバ１６が圧縮される程度は、カメラ１８によって受け取られるイメ
ージに影響を及ぼす傾向がある。スライバ１６の幅を減少すると、イメージを形
成するために光学部品３４が光２２を集束しなければならない視界の深さが浅く
なる。従って、繊維スライバ１６を圧縮することは、電荷結合デバイスカメラ１
８が繊維スライバ１６の一層明瞭なイメージを得ることを可能にする。同様に、
透明窓２６及び２８を作るために用いられる透明な材料のタイプも、繊維スライ
バ１６の鮮明かつ明瞭なイメージを得るカメラ１８の能力に影響する傾向がある
。窓２６及び２８が明瞭かつ透明であればあるほど、カメラ１８によって受け取
られるイメージは一層鮮明である。従って、多くの要因が、カメラ１８によって
受け取られるイメージの明瞭度に影響する傾向がある。

【００３０】 オンラインスライバモニタ１０を通る繊維スライバ１６の比較的迅速な動き、
即ち大抵のミルにおいて毎分約１００ｍから毎分約３００ｍの範囲はカメラ１８
によって受け取られるイメージを不鮮明にする傾向がある。従って、オンライン
スライバモニタ１０を通過する際に繊維スライバ１６の運動を停止することが望
ましい。ただし、オンラインスライバモニタ１０への繊維スライバ１６の流れを
停止するか、又は、繊維スライバ１６に断面収縮を生じさせることなしに繊維ス
ライバ１６の運動を実際に停止することは困難である。光源３０をストローブす
ると、スライバ１６の運動を物理的に停止することに関連する問題なしに、繊維
スライバ１６のイメージを効果的に凍結する。

【００３１】 光源３０は、繊維スライバ１６がオンラインスライバモニタ１０を通過する際
の速度と比較して比較的高速でストローブされる。従って、光パルス２０の短い
期間中に、スライバ１６は比較的短い距離を移動する。同様に、カメラ１８は、
比較的短い期間中にイメージを捕捉できる画素アレイを備えることが好ましい。
また、これは、圧縮された繊維スライバ１６の作られたイメージのあらゆる実質
的な不鮮明化を最小化する傾向がある。好ましい一実施形態において、カメラ１
８のレスポンスが速いこと及び迅速にストローブできる光源３０の能力は、繊維
処理装置を通過する繊維スライバ１６の進行を停止させることなしに、オンライ
ンスライバモニタ１０が繊維スライバ１６を監視可能にすることを助ける。同様
の結果は、カメラ１８のレンズアパーチャを開閉するシャッタの使用によって得
られる。

【００３２】 好ましい一実施形態において、トリガ信号は、線３４及び３２上のそれぞれ光
源３０と電荷結合デバイスカメラ１８に同時に供給される。これらのトリガ信号
は幾つかの方法によって生成可能である。例えば、それらのトリガ信号はパルス
ゼネレータ３８によって生成可能である。トリガ信号が線３４上の光源３０によ
って受け取られると、光源３０は光２０の明るいフラッシュを生成、即ち、スト
ローブする。光源３０がストローブすると同一瞬間に、カメラ１８は、線３２上
のパルスゼネレータ３８からトリガ信号を受け取り、画素アレイにより、ストロ
ーブされた繊維スライバ１６のイメージを集束された光２４の中に捕捉する。

【００３３】 オンラインスライバモニタ１０の代替実施形態を図２に示す。繊維スライバ１
６を受け取る湾曲案内部分１２及び１４の代わりに、１対の円筒形ローラ４０及
び４２が繊維スライバ１６を受け取る。ローラ４０と４２は繊維スライバ１６の
最大所要圧縮量に対応する距離だけ離れた間隔をもつ。ローラ４０及び４２は、
それらの間の距離、従って繊維スライバ１６の圧縮を比較的容易に調節可能にす
る構成となるように取り付けられる。ローラ４０と４２の一方は、繊維スライバ
１６の移動の方向に対して右回りにスピンし、もう一方は左回りにスピンする。
ローラー４０と４２の回転速度は、繊維スライバ１６がオンラインスライバモニ
タ１０によって受け取られ、これから引き出される速度と同期する。

【００３４】 従って、図２に示すオンラインスライバモニタ１０の実施形態は、図１に示す
実施形態と異なり、繊維スライバ１６の断面収縮の発生を回避する。第１及び第
２ローラ４０と４２は、これらの間で繊維スライバ１６が移動するにつれて繊維
スライバを圧縮する。ローラ４０と４２の回転速度を、繊維スライバ１６が受け
取られる速度に同期させることにより、図２に示すオンラインスライバモニタ１
０は繊維スライバ１６に断面収縮を生じさせない。ローラ４０と４２の表面は繊
維スライバ１６と同じ速度で移動するので、繊維スライバ１６を断面収縮させる
摩擦力は殆ど無い。従って、ローラ４０と４２の表面を、テフロンまたはセラミ
ックスのような表面摩擦の小さい物質で覆うことはさほど重要でない。オンライ
ンスライバモニタ１０のこの実施形態の一変形例において、ローラー４０及び４
２は、繊維スライバ１６がローラ４０及び４２に対して実質的にスリップするこ
とを防止する比較的高い表面摩擦を持つ。ただし、後で一層十分に検討するよう
に、繊維スライバ１６に物理的に接触するローラ４０及び４２の表面は、ローラ
４０及び４２の透明な部分を通過する光２６を歪めない仕方において構成される
ことが好ましい。

【００３５】 図２に示すオンラインスライバモニタ１０の代替実施形態において、電荷結合
デバイスカメラ１８は第２ローラ４２の内側に配置される。ローラー４０及び４
２はスピンするが、カメラ１８は静止したままであることが好ましい。窓２６及
び２８について既に述べたように、少なくとも第２ローラ４２の一区画は、繊維
スライバ１６を通過する光２０がカメラ１８に到達できるように透明材料製であ
ることが好ましい。ローラ４２全体が透明材料製であるか、あるいは、ローラ４
２が繊維スライバ１６と接触する円周を取り巻くようにローラ４２内に帯状の透
明材料を組み込んでも差し支えない。

【００３６】 繊維スライバ１６は、ローラ４０及び４２の回転動作により、ローラー４０と
４２の間で引っ張られる。これらのローラはモータ４４によって動力供給されて
も差し支えない。あるいは、繊維スライバ１６の速度に等しい速度で自由にスピ
ンするローラ４０及び４２を用いて、オンラインスライバモニタ１０に対する外
部の力によって繊維スライバ１６が引っ張られる。

【００３７】 キセノンバルブ３０または他の適当な光源３０は第１ローラ４０の内側に配置
される。第１ローラ４０は、上述したような第２ローラ４２と類似の様式で透明
材料製であることが好ましい。従って、バルブ３０がフラッシュすると、光２０
は第１ローラ４０を通過して圧縮された繊維スライバ１６に入る。光２０は繊維
スライバ１６に侵入し、第２ローラ４２を経て電荷結合デバイスカメラ１８に進
行する。既に述べたように、透明ローラ４０及び４２のどちらも全体が透明であ
る必要はない。ローラ４０及び４２の透明部分は、ローラ４０及び４２の周囲の
まわりに伸延する狭い透明帯域によって構成されても差し支えない。

【００３８】 更に、他の一実施形態において、ローラ４０及び４２は、それらの周囲に配置
された小さい透明窓を備える。第１透明ローラ４０の窓が圧縮された繊維スライ
バ１６を通り過ぎてスピンすると、第２透明ローラ４２の対応する窓も繊維スラ
イバ１６と接触する。両方の窓が相互に一直線上に位置して繊維スライバ１６の
圧縮された部分に接触した瞬間に、光源３０がストローブされて、カメラ１８が
作動化される。図１に示す光学部品３４は、図２の第２ローラ４２の内側に配置
されることもあり得る。

【００３９】 図２には、処理手段３６をカメラ１８及び光源３０に接続する線３２及び３４
は図示されていない。図２に示す実施形態において、カメラ１８、処理手段３６
、及びパルスゼネレータ３８は全て、第２ローラ４２内に位置する１つのユニッ
トに含まれる。パルスゼネレータ３８又は電荷結合デバイスカメラ１８から処理
手段３６を物理的に分離することは必須条件ではない。

【００４０】 図３に示すように、オンラインスライバモニタ１０は１つの透明窓２８を備え
て構成することもできる。光２０は、繊維スライバ１６が透明窓２８を通り過ぎ
る際に繊維スライバ１６を照明するように位置決めされた１つ又は複数の光源３
０によってスライバ１６に供給される。更に、利用可能な周辺光の量に応じて光
源３０を除去し、スライバ１６が利用可能な光で照明されても差し支えない。光
が光源３０によるか、又は、周囲光によって供給されるかに拘わらず、光２２は
、カメラ１８に向かって後方へ反射される。この実施形態においてはカメラ１８
に向かって反射される光２２は繊維スライバ１６により、又は、案内部分１２か
ら反射される。この場合、案内部分１２は、その反射特性を強化する材料で被覆
されても差し支えない。カメラ１８は、反射光２２を受け取り、スライバ１６の
イメージを生成する。図４に示すように、一実施形態は、繊維スライバ１６を照
明するために、反射光と伝達光の両方を利用できる。

【００４１】 一旦、圧縮された繊維スライバ１６のイメージが得られると、処理手段３６は
、トラッシュ及びネップに関して画素アレイから受け取ったイメージを分析する
ために用いられる。好ましい一実施形態において、処理手段３６は、パーソナル
コンピュータのようなマイクロコンピュータである。処理手段３６は、ディスプ
レイ、キーボード、及び、カメラ１８、パルスゼネレータ３８及び光源３０とイ
ンターフェイスするための適当な入力／出力回路を含む。処理手段３６は、ラン
ダムアクセスメモリ、及び、ハード又はフロッピーディスクドライブから成る２
次メモリも含む。処理手段３６は、既に述べた制御手段も含むことがあり得る。
コンピュータプログラムは、以前の測定結果を記憶し、現行測定結果を分析する
ことにより、オンラインスライバモニタ１０の処理を制御することが好ましい。

【００４２】 トラッシュ及びネップスは、通常、繊維スライバ１６の捕捉されたイメージ内
の暗いスポットとして現れる。光源３０からの光２０が繊維スライバ１６にあた
ると、スライバ１６の部分がより濃密であれば、カメラ１８まで通過可能な光２
２及び２４がより少なくなる傾向がある。従って、概して、暗い画素はスライバ
１６のより濃密な部分を表すはずである。ただし、光２０が不純物を経て通過す
る程度は、不純物によって占有されているスライバ１６の部分を結像する画素に
到達する光２４の量を決定する。繊維の緻密で濃密な節または葉の不透明な部分
は、光源３０からの光２０がスライバ１６を通過することを妨げ、結果的に、画
素アレイによって作られたイメージ内に暗いスポットを生じる。従って、処理手
段３６の１つの機能は、カメラ１８によって出力された一連の値を調査すること
によって繊維スライバ１６内の暗いスポットの位置を特定することである。

【００４３】 画素アレイ内の各画素の出力は、画素によって受け取られた光の量を表す電圧
である。従って、出力は、単にオン又はオフ状態でなく、広い範囲に亙って変化
する値であることが好ましい。画素が出力可能な値の実際の範囲は使用される特
定のデバイスに依存する。更に、選定される画素のアレイは、検出しようとする
不純物のタイプに依存する。

【００４４】 処理手段３６は、画素アレイ内の各画素電圧出力を限界値と比較し、暗い画素
としての限界暗さよりも暗い全ての画素を指定する。使用するカメラ１８のタイ
プに応じて、より高い電圧値はより暗い画素またはより明るい画素のいずれかを
表す。更に、画素の暗さは、カメラ１８によって出力されるデジタル値によって
も表すことが可能である。換言すれば、処理手段３６は、画素の暗さを表すため
に用いられる出力の形には関係なくより暗い画素を選定する。

【００４５】 例えば、画素の出力は０と２５５の間の数であっても差し支えない。値２５５
は、検出可能な最低光量を受け取った画素を表示し、値０は、検出可能な最高光
量を受け取った画素を表示する。限界値が１５０であるならば、１５０を超える
全ての画素は「暗い」として指定される。

【００４６】 他の例として、画素の出力は、ゼロと５ボルトの間の電圧であっても差し支え
ない。この場合、５ボルトの値は検出可能な最高光量を受け取った画素を表示し
、ゼロボルトの値は検出可能な最低光量を受け取った画素を表示する。限界値が
３ボルトであるならば、３ボルトを下まわる全ての画素は暗い画素として指定さ
れる。

【００４７】 限界値は、オンラインスライバモニタ１０によって監視されるスライバ１６の
特性および検出されるべき不純物の性質に応じて、より明るく又はより暗く調節
可能であることが好ましい。既に述べたように、繊維スライバ１６内の大抵の不
純物は暗いスポットとして現れる。例えば、非常に暗い不純物だけを検出しよう
とする場合には、限界レベルを一層暗くすることができる。限界レベルよりも明
るい全ての画素は、トラッシュ又はネップとしての可能性を検討する対象から除
かれる。

【００４８】 更に、好ましい一実施形態において、少なくとも他の３つの暗い画素と隣接し
ない残りの全ての暗い画素は検討対象から除かれる。これは、それ以上検討対象
とみなすには小さ過ぎる人工物を処理手段３６が排除することを可能にする。た
だし、必要に応じて、処理手段３６は３個以外の個数の暗い画素に隣接する画素
を排除しないようにプログラムされ得る。画素が検討対象から除かれないために
必要とされる暗い隣接画素の個数は、主として、オンラインスライバモニタ１０
に用いられるカメラ１８の解像度および識別されるべき対象のサイズに依存する
。

【００４９】 例えば、高解像度カメラ１８が、所与の表面領域を表すために比較的大きい個
数の画素を使用する場合、隣接した多数の暗い画素の存在は比較的小さい不純度
を表す。他の多くの暗い画素に隣接していない暗い画素を除去することによって
、処理手段３６は、検討対象としては小さ過ぎる不純物を、更なる検討対象から
排除することが可能である。特定の例として、カメラ１８は１平方インチ当たり
画素２５個の画素密度を持つことがあり得る。１個のトラッシュが３個の画素を
暗くするのに十分なだけの大きさであった場合には、３個の追加画素に隣接して
いない全ての画素を除去すれば、この１個の不純物を検討対象から排除するはず
である。ただし、１平方インチ当たり画素１００個の画素密度を持つ更に高い解
像度のカメラ１８が用いられる場合には、同じ不純物は６個の隣接する暗い画素
を持つはずである。１個のトラッシュを表すために用いられる暗い画素の個数は
、所与の領域を表すために用いられる画素の個数に正比例する。従って、オンラ
インスライバモニタ１０の性能はカメラ１８の解像度を変えることによって変更
されることが分かる。従って、カメラ１８から受け取る画素情報を操作するため
に処理手段３６をプログラミングする場合には、カメラ１８の解像度について考
察することが好ましい。

【００５０】 本発明の好ましい一実施形態において、暗い画素用電圧値は０−２５５に集約
される。これらの値は、画素アレイにおける各画素の灰色度（グレーネス）を表
する。灰色値は、限度値より明るいか、又は、他の所定個数の暗い画素に隣接し
ていない画素が検討対象から除外された後で決定されることが好ましい。従って
、可能性のある２５６個の灰色度レベルが更に小さい電圧範囲を表し、従って、
実行解像度は更に高くなる。例えば、限界暗さが３ボルトで表され、最大暗さが
５ボルトで表される場合には、処理手段は、３ボルトから５ボルトまでの範囲を
２５６個の灰色度レベルに分割することが好ましいはずである。画素の灰色度を
表すために、必要に応じて、より多くのレベル又はより少ないレベルを用いるこ
とができる。処理手段３６は、暗い画素が何を表すかを決定するためには、次に
一層完全に述べるように、これら暗い画素のパターンを調べる。これは、画素の
パターンの暗さ、パターンのファジーさ、及び、パターンの形状を調べることに
よって達成される。

【００５１】 例えば、６ｘ６画素アレイを備えたカメラ１８からの出力を図５に示す。実際
のオンラインスライバモニタ１０に使用されるカメラ１８は３６画素より遥かに
多くの画素を有する傾向にあるので、図５は過度に簡素化されている。例えば、
好ましい実施形態のカメラ１８は３４０，０００個の画素を有する。ただし、こ
こに示す一般的な方法は、好ましい実施形態に用いられる実際の方法の一典型に
過ぎない。

【００５２】 図５において、線は、アレイにおける各画素の相対的暗さを表すために用いら
れ、画素によって結像された繊維スライバ１６の特定部分の相対密度を表す。繊
維スライバ１６の一層濃密な領域を表すにはより多くの線が用いられ、スライバ
１６のあまり濃密でなく一層透明な領域を表すには更に少ない線が用いられる。
カメラ１８は、図５に示すイメージから図６に示す電圧値の配列を作る。処理手
段３６は、図６に示す値の配列をカメラ１８から受け取る。限界値が２．５ボル
トであると仮定すれば、処理手段３６は２．５ボルトを下まわる値を検討対象か
ら除外する。結果として得られる値の配列を図７に示す。

【００５３】 図７に示す値によって表される残りの全ての画素は、このように、暗い画素で
あるとみなされるはずである。処理手段３６は、少なくとも４個の暗い画素に隣
接した画素列の部分を構成しない全ての暗い画素を除外する。従って、結果とし
て図８の配列が得られる。処理手段３６は、画素から受け取った電圧信号に基づ
いて、０−２５５範囲の灰色度値を残りの画素に割り当て、図９に示す配列を作
る。

【００５４】 残りの画素のパターンの暗さ、ファジーさ、形状、およびサイズを調べること
により、処理手段３６は不純物のタイプを決定することが好ましい。例えば、ネ
ップは、それを貫通する光を、当該ネップを表す画素が暗さの限度を越える点ま
で減少させる。また、１片の葉も、それを貫通する光を、当該葉片を表す画素が
暗さの限度を越える点まで減少させる。ただし、葉片を貫通する光は、ネップを
貫通する光よりも、減少する傾向の程度が大きい。一実施形態において、暗い画
素範囲の最も暗い１０パーセント内に含まれる値を持つ暗い画素は、それらの暗
い画素を作る不純物がネップでなくてトラッシュであったことを示すものとみな
される。従って、暗い画素のパターンの暗さの程度又はレベルが、不純物の識別
を助けるために処理手段３６によって用いられることが好ましい。

【００５５】 同様に、パターンのファジーさは、検出された不純物のタイプを表示する傾向
がある。ファジーさは、パターンの横断面を横切る画素の暗さの変化速度に起因
する。換言すれば、幾らかの不純物は鋭い縁を備え、それらを貫通する光量に迅
速な変化を起こさせる。この種の不純物の好例は葉片である。葉の縁において、
伝達光量は急激に変化する。葉縁のすぐ外側において、光はある程度の基礎レベ
ルで透過し、葉縁のすぐ内側において、光は急激に減少したレベルで透過する。

【００５６】 他のタイプの不純物では、より漸進的な透過光量の変化を生じる傾向がある。
例えば、ネップのエッジプロフィーイル（縁縦断面図）は上述の葉の場合に類似
しない。ネップでは、比較的濃密な芯部分が比較的濃密でない周囲部分で囲まれ
る傾向がある。従って、ネップの縁のすぐ外側およびネップの縁のすぐ内側にお
ける透過光量の変化は、葉の縁における変化と比較してあまり大きくない。ただ
し、葉のプロフィールと異り、透過光量の変化は、ネップのプロフィールを横断
して変化を継続し、ネップの縁からネップの中心まで移動する。一般に、ネップ
の中心部はネップの最も暗い領域であり、透過光量はネップの中心部から遠ざか
る全ての方向において徐々に増大する。

【００５７】 例えば、不純物のファジーさは、不純物を表す画素の１つ又は複数の走査線を
横断して画素の暗さのヒストグラムを作成することによって検出できる。最高お
よび最低透過光レベルは、ヒストグラムを、０と１の間、又は、例えば０と２５
５の間のような他の幾つかの値に正規化するために用いられる。次に、暗さの値
は、パターンにおける線形的位置ではなくて暗さの程度（或いは、換言すれば、
最も明るいから最も暗いまで）によって順序付けられる。従って、修正されたヒ
ストグラムは一方の軸に沿った正規化済み暗さの値、及び、もう一方の軸に沿っ
た暗さの値当たりの画素個数を示す。

【００５８】 このように、ヒストグラムは不純物に関するエッジプロフィールを供給する。
換言すれば、ヒストグラムは、不純物を透過する光の変化する速度を示す。ヒス
トグラムが急峻な縁を示す場合には、不純物を透過する光の変化が極めて急速に
発生することを示し、中間強度の多数の画素は検出されない。ただし、ヒストグ
ラムが非常に漸進的な立ち上がりを示す場合には、不純物を横断する透過光の変
化は比較的徐々に発生することを示し、中間強度の多くの画素が検出される。

【００５９】 ヒストグラムに現れる縁の幅は、ファジーさレベルを不純物に割り当てるため
に用いることができる。換言すれば、ヒストグラムに現れる勾配が急峻である場
合には不純物のファジーさレベルは低下し、ヒストグラムに現れる勾配が緩やか
である場合には不純物のファジーさレベルは上昇する。一実施形態においては、
４５度の勾配を表す１より大きいファジーさレベルは不純物がネップでなくて１
片のトラッシュであることの表示として用いられる。スライバ処理に際してオン
ラインモニタから収集された実験的データに基づく他の値を使用しても差し支え
ない。従って、処理手段３６がファジーさレベルを検出し、不純物の識別を助け
るために情報を使用することが好ましい。

【００６０】 不純物の識別を助けるために暗い画素のパターンの形状も処理手段３６によっ
て使用されることが好ましい。もつれたネップ、種皮ネップ、葉、小枝、その他
の不純物は全て特徴のある形をしている傾向がある。処理手段は検出された不純
物に関する形状プロフィールを決定し、不純物の識別を助けるために決定済み形
状を使用する。形状は、多角形を用いて不純物の境界を近似する組合わせ・分解
技法を用いて決定できる。不純物の形状を決定する他の方法は、不純物の境界の
一次元標示を画定することである。この方法によれば、不純物の重心軌跡からそ
の不純物の周囲までの距離が、重心軌跡の角度の関数として記録される。この方
法は高度の放射状対称性を持つ不純物の認識に特に適する。好ましい実施形態に
おいては、不純物の識別を助けるために複数のパターン認識法が用いられる。

【００６１】 例えば、葉および小枝は比較的高い縦横比を持つ傾向がある。換言すれば、葉
または小枝の、例えば長さのような１つの次元は、例えば幅のような他の次元よ
り遥かに大きい傾向がある。逆に、ネップスは比較的低い縦横比を持つ傾向があ
り、ネップスの測定値が全ての方向においてより均等な傾向があることを意味す
る。処理手段３６は暗い画素のパターンを分析し、縦横比を決定する。一実施形
態においては、不純物がネップでなくてトラッシュであることの表示として２よ
り大きい縦横比が用いられる。従って、暗い画素のパターンの形状は、不純物の
識別を助けるために処理手段３６によって用いられることが好ましい。

【００６２】 また、綿繊維スライバ内の不純物を識別するためにサイズも使用可能である。
不純物の全サイズは隣接する全ての暗い画素をカウントすることによって算定さ
れる。既に述べたように、隣接画素個数が所定数より小さいイメージ内の不純物
または他の人工物は、それ以上の検討対象から除外される。同様に、パターンの
直径または全サイズのどちらかが隣接画素の所定数より大きい場合には、そのパ
ターンに当該するそれらの画素も、それ以上の検討対象から除外される。これら
両極端の範囲内では、スライバから収集された実験的データを不純物の識別に使
用できる。例えば、特定の綿繰り機においては、そのフィードストリーム内のト
ラッシュがネップよりも大きい傾向があることが分かる。従って、処理手段３６
は、不純物がトラッシュであってネップではないという表示として所与サイズを
超過する画素のパターンが用いられるようにプログラミング可能である。従って
、不純物の識別を助けるためにサイズを使用することが好ましい。

【００６３】 暗さ及びファジーさのレベル、及び、形状及びサイズデータは、処理手段３６
により、異なる方法で使用できる。各判定基準に割り当てられたレベル又は値は
、不純物を識別するために、方程式に代入できる。あるいは、レベルは、どのタ
イプの不純物が表示されているかを決定するために、処理手段３６によって参照
用テーブルと比較される。参照用テーブルは、既知の不純物タイプから得られた
暗さ、ファジーさ、形状、およびサイズデータを含む。処理手段３６によって算
定された暗さ、ファジーさ、形状、およびサイズデータが既知不純物に関するデ
ータに密接に対応する場合には、暗い画素のパターンは不純物の当該タイプとし
て識別される。この情報は、不純物を軽減または除去するように繊維処理装置を
制御するために、後方または前方へ供給可能である。圧縮された繊維スライバ１
６の各イメージは、その次のイメージが獲得される以前に分析されることが好ま
しい。幾つかのオンラインスライバモニタ１０を監視するために、１つの単一処
理手段３６を用いることができる。

【００６４】 本発明の特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は添付特許請求の
範囲に記載の趣旨内における部品の再配列および置換えを含むことを理解された
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 オンラインスライバモニタの第１実施形態の機能図である。

【図２】 オンラインスライバモニタの第２実施形態の機能図である。

【図３】 オンラインスライバモニタの第３実施形態の機能図である。

【図４】 オンラインスライバモニタの第４実施形態の機能図である。

【図５】 繊維スライバの異なる領域の変化する暗さを示す図である。

【図６】 画素アレイによって作成された数値アレイを示す図である。

【図７】 限界暗さ必要条件に満たない値が処理手段による検討対象から除外された後の
数値アレイを示す図である。

【図８】 隣接しない画素が除外された後の数値アレイを示す図である。

【図９】 処理手段によって作成された灰色値アレイを示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイノルズ， マイケル，エツチ・ アメリカ合衆国 テネシー−37923 ノツ クスヴイル・ターンベリー・ドライブ1025 (72)発明者 オクスレイ， イアン，エフ アメリカ合衆国 テネシー−37919 ノツ クスヴイル・デボンシヤイヤ・ドライブ 7765 (72)発明者 ワイドマン， ステフアン スイス国 ツエーハー−8003 チユーリ ヒ・スタテイオンシユトラーセ50 (72)発明者 ゴーラシ， ホセイン，エム・ アメリカ合衆国 テネシー−37922 ノツ クスヴイル・オーガスタ・ナシヨナル・ウ エイ628 Ｆターム(参考） 2G051 AA40 AA44 BA00 BA01 CA03 CA04 CB01 DA01 DA06 EB01 EB02 EC02 ED07 3B151 AB12 BA02 BA09 CB06 3B154 AA02 AB09 BA53 BB76 BC42 CA23 CA27 DA30

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維スライバの性質を測定するデバイスであって、 繊維スライバを受け取り、かつ圧縮するガイドと、 光を生成する光源と、 前記光源からの光を受け取り、その光を圧縮された前記繊維スライバへ供給し
   、かつ圧縮された前記繊維スライバからの光を受け取るための前記ガイド内に位
   置する透明窓と、 前記透明窓からの光を受け取り、かつ圧縮された前記繊維スライバのイメージ
   を作成するカメラと を有するデバイス。
2. 【請求項２】 更に、前記光源と前記カメラに同時トリガ信号を供給するパ
   ルスゼネレータを有し、前記カメラへの前記トリガ信号が前記カメラに圧縮され
   た前記繊維スライバのイメージを作成させ、前記光源への前記トリガ信号が前記
   光源に光を生成させる請求項１に記載のデバイス。
3. 【請求項３】 更に、前記透明窓からの光を受け取り、かつその光をカメラ
   に集束する光学部品を有する請求項１に記載のデバイス。
4. 【請求項４】 前記ガイドが、更に、前記繊維スライバに断面収縮を起こさ
   せることなく前記繊維スライバを圧縮するためにオープントランペットを形成す
   るためのテフロン及びセラミックスの少なくとも１つを用いて被覆された１対の
   湾曲アルミニウム側辺部分を有する請求項１に記載のデバイス。
5. 【請求項５】 前記光源が、更に、キセノンバルブを有する請求項１に記載
   のデバイス。
6. 【請求項６】 前記光源によって生成された光が前記繊維スライバによって
   反射され、かつ前記カメラによって受け取られる請求項１に記載のデバイス。
7. 【請求項７】 前記カメラが、圧縮された前記繊維スライバのイメージを作
   成するための画素アレイを備えた電荷結合デバイスカメラを有する請求項１に記
   載のデバイス。
8. 【請求項８】 更に、スライバ内の不純物を識別するために、圧縮された前
   記スライバのイメージを受け取り、かつ分析する処理手段を有する請求項７に記
   載のデバイス。
9. 【請求項９】 前記処理手段が暗さ、ファジーさ、および形状に関してイメ
   ージを分析することにより前記スライバ内の不純物を識別する請求項８に記載の
   デバイス。
10. 【請求項１０】 前記処理手段が前記カメラによって受け取られた光の異な
    る波長の相対強度により前記スライバ内の不純物を識別する請求項８に記載のデ
    バイス。
11. 【請求項１１】 前記処理手段がサイズに従って不純物を分類する請求項８
    に記載のデバイス。
12. 【請求項１２】 更に、前記カメラが、更に、圧縮された前記繊維スライバ
    のイメージを作成するための画素アレイを備えた電荷結合デバイスカメラと、前
    記カメラによって作成された圧縮された前記繊維スライバのイメージを受け取り
    、かつこれを分析し、更に、限界値を越える画素を暗い画素として選定し、少な
    くとも他の４個の暗い画素と隣接する暗い画素を選定し、ここに隣接する前記暗
    い画素がパターンを形成し、選定された前記の暗い画素に前記暗い画素の暗さを
    表す値を割り当て、圧縮された前記繊維スライバ内の不純物を検出するために前
    記暗い画素のパターン及び暗さ値を参照用テーブルと比較することによって、圧
    縮された前記繊維スライバ内の不純物を検出する処理手段と を有する請求項１に記載のデバイス。
13. 【請求項１３】 前記透明窓およびガイドが、更に、 前記繊維スライバを受け取り、かつこれを圧縮するための第１および第２透明
    ローラを有し、 前記光源が前記第１透明ローラ内に位置し、 前記カメラが前記第２透明ローラ内に位置する 請求項１に記載のデバイス。
14. 【請求項１４】 前記透明窓が、更に、 前記光源からの光を受け取り、その光を圧縮された前記繊維スライバへ供給す
    るために前記ガイド内に位置する第１透明窓と、 圧縮された前記繊維スライバからの光を受け取るために前記ガイド内に位置す
    る第２透明窓と を有する請求項１に記載のデバイス。
15. 【請求項１５】 前記ガイドによる前記繊維スライバの圧縮が調節可能であ
    る請求項１に記載のデバイス。
16. 【請求項１６】 ガイドが、更に、調節可能な距離によって分離された１対
    の湾曲案内部分を有する請求項１記載のデバイス。
17. 【請求項１７】 前記湾曲案内部分の間の距離が前記湾曲案内部分の少なく
    とも１つに取り付けられたピストンによって制御される請求項１６記載のデバイ
    ス。
18. 【請求項１８】 前記透明窓が、更に、前記カメラのレンズを有する請求項
    １に記載のデバイス。
19. 【請求項１９】 スライバ内繊維の性質を測定するデバイスであって、 前記繊維スライバに断面収縮を起こさせることなく前記繊維スライバを圧縮す
    るためにオープントランペットを形成するためのテフロン及びセラミックスの少
    なくとも１つを用いて被覆された第１および第２湾曲アルミニウム案内部分と、
    光を供給するためのキセノンバルブと、 前記バルブから光を受け取り、かつその光を圧縮された前記繊維スライバに供
    給するために前記第１湾曲アルミニウム案内部分内に位置する第１透明窓と、 圧縮された前記繊維スライバから光を受け取るために前記第２湾曲アルミニウ
    ム案内部分内に位置する第２透明窓と、 前記第２透明窓から光を受け取り、かつ圧縮された前記繊維スライバのイメー
    ジを作成するための画素アレイを備えた電荷結合デバイスカメラと、 前記第２透明窓から光を受け取り、その光を電荷結合デバイスカメラに集束す
    る光学部品と、 前記キセノンバルブと前記電荷結合デバイスカメラに同時トリガ信号を供給す
    るパルスゼネレータとを有し、前記カメラへの前記トリガ信号は前記カメラに圧
    縮された前記繊維スライバのイメージを作成させ、前記キセノンバルブへの前記
    トリガ信号は前記バルブに光を生成させ、 前記カメラによって作成された前記圧縮済み繊維スライバのイメージを受け取
    り、これを分析し、更に、限界値を越える画素を暗い画素として選定し、少なく
    とも他の４個の暗い画素と隣接する暗い画素を選定し、隣接する前記暗い画素が
    パターンを形成し、選定された前記暗い画素に前記暗い画素の暗さを表す値を割
    り当て、暗さレベル、ファジーさレベル、および形状を決定するために、暗い画
    素のパターンを調べることによって暗い画素のパターンを分類し、圧縮された前
    記繊維スライバ内の不純物を検出するために前記暗い画素のパターン及び暗さ値
    を参照用テーブルと比較することによって、圧縮された前記繊維スライバ内の不
    純物を検出する処理手段と を有するデバイス。
20. 【請求項２０】 スライバ内繊維の性質を監視する方法であって、 前記繊維スライバを受け取り、これを圧縮するするステップと、 少なくともその一部分が圧縮された前記繊維スライバを通過する光を圧縮され
    た前記繊維スライバへ向けるステップと、 圧縮された前記繊維スライバを通過する光の前記部分を画素アレイによって受
    け取るステップと、 圧縮された前記繊維スライバのイメージを前記画素アレイによって作成するス
    テップと、 圧縮された前記繊維スライバ内の不純物の位置を特定するために圧縮された前
    記繊維スライバのイメージを分析するステップと、 前記繊維スライバに断面収縮を起こさせることなく前記繊維スライバを放出す
    るステップと を含む方法。
21. 【請求項２１】 更に、前記光の方向づけと前記画素アレイを用いた圧縮済
    み前記繊維スライバのイメージ作成とを同期させるために同時トリガ信号を供給
    するステップを含む請求項２０に記載の方法。
22. 【請求項２２】 前記繊維スライバに向けられた前記光がストローブされる
    光源によって生成される請求項２０に記載の方法。
23. 【請求項２３】 更に、圧縮された前記繊維スライバを通過する光の前記部
    分を前記画素アレイに集束するステップを有する請求項２０に記載の方法。
24. 【請求項２４】 スライバ内繊維の性質を監視する方法であって、 前記繊維スライバを受け取り、かつ圧縮するステップと、 少なくともその一部分が圧縮された前記繊維スライバを通過するストローブさ
    れた光を圧縮された前記繊維スライバに向かって方向づけるステップと、 圧縮された前記繊維スライバを通過するストローブされた光の前記部分を集束
    するステップと、 圧縮された前記繊維スライバを通過するストローブされた光の集束済み前記部
    分を画素アレイによって受け取るステップと、 ストローブされた前記光と前記画素アレイを同期させるために同時トリガ信号
    を供給するステップと、 ストローブされた光の前記集束済み部分から、圧縮された前記繊維スライバの
    イメージを前記画素アレイを用いて作成するステップと、 圧縮された前記繊維スライバ内の不純物の位置を特定するために圧縮された前
    記繊維スライバのイメージを分析するステップと、 前記繊維スライバに断面収縮を起こさせることなく前記繊維スライバを放出す
    るステップと を含む方法。
25. 【請求項２５】 スライバ内繊維の性質を感知する方法であって、 前記繊維スライバを受け取り、かつ圧縮するステップと、 スライバ内の前記繊維のイメージを作成するために圧縮された前記繊維スライ
    バを照明するステップと、 前記繊維スライバを照明することによって作られたイメージを受け取るステッ
    プと、 前記繊維スライバの性質を検出するために前記イメージを分析するステップと
    を含む方法。
26. 【請求項２６】 更に、圧縮された前記繊維スライバの照明を前記イメージ
    の受け取りと同期化するステップを含む請求項２５に記載の方法。
27. 【請求項２７】 更に、前記繊維スライバの圧縮量を調節するステップを含
    む請求項２５に記載の方法。
28. 【請求項２８】 更に、前記繊維スライバに断面収縮を起こさせることなく
    前記繊維スライバを放出するステップを含む請求項２５に記載の方法。
29. 【請求項２９】 繊維スライバの性質を測定するデバイスであって、 前記繊維スライバを受け取り、かつ圧縮するためのガイドと、 圧縮された前記繊維スライバからの光を受け取るために前記ガイド内に位置す
    る透明窓と、 前記透明窓から光を受け取り、かつ圧縮された前記繊維スライバのイメージを
    作成するカメラと、 前記スライバ内不純物を識別するために、圧縮された前記スライバの前記イメ
    ージを受け取り、これを分析する処理手段と、 を有するデバイス。
30. 【請求項３０】 繊維スライバの性質を測定するデバイスであって、 前記繊維スライバに断面収縮を起こさせることなく前記繊維スライバを圧縮す
    るためのオープントランペットを形成する第１および第２湾曲案内部分と、 光を供給するバルブと、 前記バルブから光を受け取り、その光を圧縮された前記繊維スライバに供給す
    るために前記第１湾曲案内部分内に位置する第１透明窓と、 圧縮された前記繊維スライバから光を受け取るために前記第２湾曲案内部分内
    に位置する第２透明窓と、 前記第２透明窓から光を受け取り、かつ圧縮された前記繊維スライバのイメー
    ジを作成するための画素アレイを備えた電荷結合デバイスカメラと、 前記第２透明窓から光を受け取り、かつその光を前記電荷結合デバイスカメラ
    上に集束する光学部品と、 前記バルブと前記電荷結合デバイスカメラに同時トリガ信号を供給するパルス
    ゼネレータとを有し、前記カメラへの前記トリガ信号が前記カメラに圧縮された
    前記繊維スライバのイメージを作らせ、前記バルブへの前記トリガ信号が前記バ
    ルブに光を生成させ、 前記カメラによって作られた圧縮済み前記繊維スライバのイメージを受け取り
    、かつそれを分析し、更に、圧縮された前記繊維スライバ内の不純物を検出する
    ための処理手段と を有するデバイス。
31. 【請求項３１】 前記処理手段が、 限界値を越える画素を暗い画素として選定する手段と、 少なくとも他の４個の暗い画素と隣接する暗い画素を選定する手段とを有し、
    隣接する暗い画素がパターンを形成し、 選定された暗い画素に、暗い画素の暗さを表す値を割り当てる手段と、 暗さレベル、ファジーさレベル、および形状を決定するために暗い画素のパタ
    ーンを調べることによって暗い画素のパターンを分類する手段と、 圧縮された前記繊維スライバ内不純物を検出するために暗い画素のパターン及
    び暗さ値を参照用テーブルと比較する手段と を有する請求項３０に記載のデバイス。