【発明の詳細な説明】
ミネラルウールブランケットの繊維構造の配向を決定する方法
本発明は、ミネラルウールブランケットの繊維構造、特にクレープ（ｃｒｅｐ
ｅ）ミネラルウールブランケットの繊維構造の配向を決定する方法に関する。
本発明は、さらに特にクレープミネラルウールブランケットのケースで説明さ
れているが、それはこの特定の型の製品に限られるのではなく、ミネラルウール
に基づいた任意の種類の製品も本発明の範囲内に該当する。
クレープミネラルウールブランケット、つまり、繊維の配向が平面に平行であ
る代わりに「準無作為（ｑｕａｓｌ−ｒａｎｄｏｍ）」であるものは、それらを
過剰に押しつぶさずに圧力、またはそれらが層剥離を生じることなく表面に垂直
に引っ張り力のどちらかをかけることが可能であることが特に望ましいときに、
多様な使い方を目的としている。
従来、ミネラルウールブランケットは薄片を重ねて作られており、コンベヤー
上に繊維を堆積させることにより連続的に作られ、繊維は、気体の流れによって
運ばれている。
繊維は、コンベヤー上に堆積される前に、繊維をともに束ねることを目的とし
ている樹脂混合物で被覆され、このようにしてその凝集力で形成されたブランケ
ットを提供する。液体の形で塗布された樹脂混合物は、事前に所望の厚さおよび
所望のかさ密度にされていたブランケット上で行われている熱処理により架橋さ
れる。
ブランケットを形成する従来の方法は、その特性がある特殊な用途によって要
求されているすべての要件を完全に満たさない製品を生じさせる。まったく通常
に必要とされている絶縁特性に加え、使用されている製品が、非常に特殊な機械
的特性を有することが必要になることがある。これは、例えば、トラフィックに
接近できる平らな屋根の絶縁のために役立つ製品などの、石工事要素を支え、そ
の結果、高い圧縮力に耐えなければならない製品に関して当てはまる。また、こ
れは、外部からの絶縁材として使用され、特に引き裂き力に耐えることができな
ければならない製品に関しても当てはまる。
これらの特殊な特性を有する製品を得るためには、ブランケットを製造するた
めの従来の工程を修正することが必要である。
従来の工程では、繊維を収集コンベヤーまたは類似装置上に堆積することによ
ってブランケットを形成すると、あらゆる方向で均一ではないもつれが生じる。
繊維が収集面に対して平行になる強い傾向を有することが実験に基づいて判明
している。この傾向は、繊維が長いほど、なおさら著しい。このブランケットの
構造は、その絶縁特性にとって、および長手方向でのその引っ張り強さにとって
も好ましい。
多くの使用にとって、このような構造は結果的に有利である。しかしながら、
例えば、製品が、その厚さ方向で圧縮や引き裂きに耐えなければならないとき、
このような構造が最も適していないことが理解されるだろう。
繊維の「準無作為」配向を提供する方法は、既知である。したがって、欧州特
許出願ＥＰ−Ａ−０，１３３，０８３号は、収集装置上で収集された繊維ブラン
ケットが、要すれば厚さ方向で圧縮力にかけられた後、一定速度で運転されてい
る１対のコンベヤーから前記対より低い速度を有する１対のコンベヤーまで通過
することによって、長手方向で連続して圧縮されることを提案している。圧縮が
複数の連続ステップで、特に、ひだの形成のない圧縮が最も達成するのが困難で
あるブランケットで実行されるとき、さらに高い圧縮度が達成できる。同様に、
同じ最終圧縮度のために、得られた製品の特性は、圧縮が複数のステップで実行
されるときに改善される。
したがって、これらの製品の熱的機械的特性が、ブランケットの繊維の配列に
密接に関連していることは広く認められている。
しかしながら、クレープは、いままでのところ質的に、つまり視覚的な評価、
クレープ度（ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｃｒｅｐｉｎｇ）、さもなければコンベヤー
間の速度変動という点での圧縮度に基づき評価されており、得られた製品の一般
的特性を表していない。しかしながら、視覚的な評価は、製品の幾何学的特性と
その熱的機械的特性の間の可能な関係を、再現自在に計画的に決定することを可
能にしない。
さらに、このような定性検査は、例えば、製品を検査するために、生産ライン
で使用することは絶対的に不可能である。
しかしながら、ブランケットの繊維の配列を検査することができること、ひい
ては製造された製品の特性、特にその熱的および機械的特性をチェックすること
が有効であることが判明している。まず第１に、これは標準外である最終製品を
検出することによって、およびそれ以降の検査という点で、製品のそれぞれの製
造「履歴」を保存することによって、最終製品の一定の品質を保証するだろう。
さらに、これは、このデータに基づいて生産を制御することを考えることを可能
にするだろう。
したがって、測定された製品の幾何学的な構造に損傷を与えないために非接触
測定が必要とされており、測定の結果はリアルタイムで知らされ、処理できるよ
うに記憶することができる。
発明者の目的は、ミネラルウールブランケットの繊維のさまざまな尺度に存在
する優勢な方向を引き出すことであった。
これを実行するため、垂直基準基盤が、実際には、巨視的尺度で繊維を全体的
にまっすぐにすることに相当する「垂直繊維含有率」を求めるために任意に設定
された。顕微鏡尺度では、私達がこれ以降「クレープ度」と呼ぶことにする繊維
の配列の等方性の特徴が決定される。発明者は、繊維を個々に見る必要はなく、
相対的に大きい「束」を見ることで十分に代表的であることを証明した。
したがって、本発明の目的とは、垂直繊維含有率およびクレープ度を決定でき
るようにする、ミネラルウールブランケット、特にクレープミネラルウールブラ
ンケットの繊維構造の配向を決定する方法を考案することである。
本発明に従って、この結果は、以下の方法で得られる。
・ミネラルウールブランケットの画定領域が、斜めの入射角で照らされる。
・前記領域の少なくとも１つの画像が、この領域の平面にほぼ垂直な軸上に配置
されたビデオカメラに記録される。
・画像の各点に割り当てられているのは、その光密度に対応するデジタル信号で
あり、このデジタル化は、ビデオカメラ内、または下流に取り付けられているデ
ジタル化段階で直接実行されている。
・垂直繊維含有率およびクレープ度は、画像処理システムによってデジタル光密
度信号から求められる。
本発明は、このようにしてミネラルウールブランケットの繊維の配列を、高価
な光学装置を使わずに簡略な方法で定量的に決定できる方法を提供する。検査さ
れるミネラルウールブランケットの近くに必要とされている装置は、照明装置お
よびビデオカメラだけであり、ミネラルウールブランケット生産ライン上にこの
装置を直接配置することは、何の困難もなく可能である。
好ましくは、画像が記録される前にあらゆる粉塵は前記領域から取り除かれ、
粉塵のこの除去は、例えば、すれすれ入射（ｇｒａｚｉｎｇ ｉnｃｉｄｅｎｃ
ｅ）での空気の吹き付けによって、または強力吸引によって実行することが可能
である。
有利なことに、ビデオカメラは、画像取得および処理カードの入力に接続され
、画像を２５６グレイレベルで５１２ｘ５１２個のピクセルとしてデジタル化で
きろようにする。また、カードは、ビデオ信号の正しい量子化のために注意深く
調整されなければならない２つのパラメータ、つまり利得とオフセットも含む。
好ましくは、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラが使用され、カメラに備えられてい
るＣＣＤセンサは、サイズが１０ｘ１０μｍ2で７６８ｘ５１２の正方形の感光
素子を有する。
本発明の好ましい実施形態によると、垂直繊維含有率およびクレープ度は、二
次元関数ウェーブレット（ｗａｖｅｌｅｔ）変換アルゴリズムの助けを借りて、
好ましくは２Ｄ ＭＯＲＬＥＴウェーブレット変換アルゴリズムの力を借りて、
デジタル信号から決定される。発明者は、ウェーブレットという文脈で許容性の
条件を満たす多くの関数の中から、ＭＯＲＬＥＴウェーブレットが有利なことに
適切であることを証明したが、これは、その配向の選択能力、および分析される
画像のテクスチャに近い振動する外観のために適切なのである。
特に効果的である本発明の方法を実現する１つの方法では、ミネラルウールブ
ランケットの繊維構造の配向は、以下の連続ステップで決定される。
・異なる場所で写された前記領域の少なくとも４つの画像が、ＣＣＤカメラに
記録される。
・画像処理は、これらの記録された画像のそれぞれに適用される。
・得られた値は、垂直繊維含有率およびクレープ度の最終的な計算の前に平均さ
れる。
発明者は、１つの画像から得られた値が、同じ製品の中の異なる場所で記録さ
れた複数のイメージから再生可能であったことを証明した。同様に、異なる場所
で写された同じ検査領域の複数の画像を平均することによって、代表的な平均値
が形成される。
また、
・分析の前記領域を少なくとも２つの部分に分けることによって、
・これらの部分のそれぞれに、繊維構造の配向を決定することによって、
ミネラルウールブランケットの繊維構造の配向を決定することも有利である。
厚さが大きいミネラルウールブランケットの場合に有利であるこの方法では、
例えば、ブランケットの上半分の、および下半分の繊維の構造を決定することが
可能である。このようにして、繊維の配列は、ブランケットの厚さに関して別々
に定量化され、製品の品質のより完璧な検査を可能にする。
本発明に従った方法が静的（ｓｔａｔｉｃ）な製品に、またはブランケットが
移動コンベヤー上に設置されるように、ミネラルウールブランケットの生産ライ
ンに適用することができることは言うまでもない。
また、本発明は、本発明に従った方法を実現するための機器にも関する。
有利なことに、この機器は、ミネラルウールブランケットの画定領域を、前記
領域の平面にほぼ垂直な軸上に設置されたＣＣＤカメラの、および画像処理シス
テムの斜めの入射角で照らす照明装置から成り立つ。
好ましくは、この機器は、粉塵除去装置も備え、これはすれすれ入射で空気を
吹き付ける装置であるか、または強力吸引装置であるのが有利である。
本発明の有利で、好ましい変形に従って、画像処理システムは、フィルタリン
グ段階を備え、前記フィルタリングは、フィルタによって実行され、２Ｄ ＭＯ
ＲＬＥＴウェーブレット変換などの二次元線形変換からの画像範囲を生じさせる
。
有利なことに、前述された方法は、ミネラルウールブランケットの機械的およ
び／または熱的特性の相関関係と、得られた垂直繊維含有率とクレープ度の値に
関するデータを得るために適用される。
別の有利な方法では、前述された方法が、クレープミネラルウールブランケッ
ト製造ラインの自動化のために適用され、クレープ装置の長手方向の圧縮速度を
、得られたデータに応じて自動的に調整できるようにする。
本発明のさらなる利点および特徴は、添付されている図面に参照して実施形態
の後述される説明から現れるだろう。
図１は、方法を実行するために必要な機器の概略図である。
図２は、画像のデジタル処理に必要な本質的な構成要素のブロック図である。
図３は、垂直繊維含有率およびクレープ度をデジタル化信号から計算するため
の回路のブロック図である。
図４は、測定されたクレープ度プロファイルの記録された図である。
図５は、測定された垂直繊維含有率プロファイルの記録された図である。
図１から明らかになるように、連続して製造され、ミネラルウールパネルのセ
グメントという形でここに示されている約４０ｍｍという厚さを有するミネラル
ウール１のストリップは、パネルの厚さに応じて毎分約２０ｍという速度で、切
断ステーション（図示されていない）に向かって矢印Ｆの方向で移動する。
生産ライン内の適切な場所で、粉塵は、ミネラルウール１のストリップの一方
の平面側にある十分に拡張された領域から、すれすれ入射で空気の吹き付け装置
２によって除去される。
この領域内のミネラルウール１のストリップに沿って配置されているのは、２
つのハロゲンランプ３と４である。
ハロゲンランプ３と４によって放射された光は、３０と６０度の間の入射角で
、好ましくは４５度の入射角でミネラルウール１のストリップの平面側に達する
。
可能な限り大きい入射角での斜めの照明は、取得された画像の優れた鮮明さを
得るために有利である。他方、光の大部分が、カメラを露出過度にするだろうミ
ネラルウールのストリップによって反射されるため、入射角は大きすぎることは
できない。
ＣＣＤカメラ５は、ミネラルウール１のストリップの側面にほぼ垂直な２つの
ランプ３と４の間に配置される。ＣＣＤカメラ５によって記録された画像は、回
線６を介して、画像のデジタル処理が起こる画像処理システム７に伝送される。
画像処理システム７は、図２の概略図から明らかであるように、プロセッサ９
、コンピュータ１０、バルクメモリ１１を備えている。制御キーボード１２は、
データディスプレイ装置１３およびプリンタ１４とともにコンピュータ１０に接
続されている。さらに、画像のデジタル処理用の装置は、ブロセッサ９およびビ
デオプロッタ１６に接続されたビデオディスプレイ１５を備えていてもよい。
ＣＣＤカメラは、アナログ／デジタル変換器８を備えている。この変換器８で
は、その位置とその輝度、またはグレイ値、つまりその光密度を画定する画像の
各点に対応する信号が対応するデジタル信号に変換される。デジタル信号の力を
借りて十分に正確に光密度を説明できるためには、総計でカバーされる輝度範囲
が、十分に大きい数の濃度に細分化されなければならない。グレイレベル数は、
少なくとも１２８でなければならず、２５６グレイレベルが使用されると、優れ
た結果が得られる。
プロセッサ９は、とりわけ、既知の画像処理方法に応じて、元のビデオ画像を
、元の画像のコントラストに対しさらに優れたコントラストを有する変換済みビ
デオ画像に変換する機能を有する。このいわゆる画像プロセッサ９用に、市販さ
れている画像処理カードを使用してもよい。
プロセッサ９は、そのコントラストが改善されたビデオ画像が記憶された画像
メモリを備えている。
これで、プロセッサ９を使用して変換され、改善された画像コントラストを有
するビデオ画像は、コンピュータ１０によって実行されたそれ以降の画像処理の
基礎を形成する。
コンピュータ１０は、この目的のために開発されたアルゴリズムの助けを借り
て、プロセッサ９の画像メモリに記憶された光密度情報から、垂直繊維含有率お
よびクレープ度を計算する。コンピュータ１０に接続されているのは、プログラ
ムを記憶し、垂直繊維含有率およびクレープ度の関連する値だけではなく、コン
トラストが改善されたビデオ画像および／または後者から計算された画像を達成
するのに役立つバルクメモリ１１である。
垂直繊維含有率およびクレープ度の計算が、プロセッサ９の画像メモリ内に存
在する画像情報からコンピュータ１０で実行されるアルゴリズムの開発は、二次
元関数ウェーブレット変換アルゴリズムを適用することによって行われる。
二次元関数ウェーブレット変換は４次元空間（ａ，ｂ，θ）で表され、ここで
、ａは、膨張率係数であり、ｂは変換パラメータであり、θは配向パラメータで
ある。
分析の好ましい方法は、例えば、０．０５≦ａ≦０．６の場合のすべての膨張
率（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｓｃａｌｅ）（この率は、７．５ピクセル／ｍｍの画
像倍率用の［０．３６ｍｍ；４．２７ｍｍ］を超える走査に相当し、この倍率が
視野の大きさに応じて変化する）、およびθ＝０°で、画像内の各点で基準垂直
線に相当する０≦θ≦１８０°の場合のすべての配向を走査することによって２
Ｄ ＭＯＲＬＥＴウェーブレット変換を取ることにある。ＭＯＲＬＥＴウェーブ
対ごとに得られる。この分析は、膨張率の場合には、θ＝１０°の角度配置、お
よび配置ａ＝０．０５によって実行される。
最終的には、ＭＯＲＬＥＴウェーブレット変換係数ＭＣＴＯ（ａ，θ）の係数
の平均値だけが使用され、ＭＣＴＯ（ａ，θ）係数が、累積値Ｃ（θ）を得るた
めにａ値の率に関して総計される。
これらの累積値Ｃ（θ）から、垂直繊維含有率が、膨張率０．３≦ａ≦０．６
に関して計算され、クレープ度は膨張率０．０５≦ａ≦０．３に関して計算され
、これらの率は、言うまでもなくミネラルウール製品の性質、および検討される
べき基準に応じて変化することができる。それから、垂直繊維含有率プロファイ
ルおよびクレープ度プロファイルが図表で提示される。これらの計算は、以下の
公式により実行されてよい。式中では：ＴｆＶ＝垂直繊維含有率
ｃｏｓ（２，θ）＝加重係数
ｎ＝１８
式中では：σ＝標準偏差
ｎ＝１８
したがって、垂直繊維含有率およびクレープ度を計算するためには、実際の光
密度または輝度が、それらから垂直繊維含有率およびクレープ度がどのように変
化するのかをただちに推論できるために、画像上の多様な点の数値の形式を取る
ミネラルウール１のストリップの領域でどのように変化するのかを知ることで十
分である。好ましくは、評価はミネラルウール１のストリップの同じ側面である
が、異なる場所で写された複数の連続画像を元にして行われ、その累積値の計算
の結果は、最終値を得るために平均される。
やはり好ましくは、パネルが４０ｍｍを超える厚さを有するとき、評価はミネ
ラルウール１のストリップの厚さの上半分および下半分に関し行われ、ミネラル
繊維ブランケットの繊維構造の一般的な配向でさらに優れた精度を得るために、
半分のそれぞれに得られる値を区別する。
図３は、ブロック図の形式で、コンピュータ１０が、例えば単一ビデオ画像の
評価中、画像の多様な点をどのように処理するのかを示す。画像の各点の輝度Ｌ
の測定された数値は、回線１７を介して周波数空間内のガウスフィルタ１８に送
信される。このガウスフィルタ１８の出力に出現するのが、所与のａおよび所与
ーブレット変換係数ＭＣＴＯ（ａ，θ）の率の平均値が形成される総和段階２０
に送信され、後者は、それから、膨張率０．０５≦ａ≦０．３を超える係数ＭＣ
ＴＯ（ａ，θ）の累積値、Ｃ[0.05:0.3]（θ）が形成される総和段階２１に、お
よび膨張係数０．３≦ａ≦０．６を超える係数ＭＣＴＯ（ａ，θ）の累積値、Ｃ[0.3:0.6]
（θ）が形成されるもう一つの総和段階２２に送信される。累積値Ｃ[ 0.05:0.3]
（θ）信号は、累積値の標準偏差が形成される減算段階２３に送信さ
れ、累積値Ｃ[0.3:0.6]（θ）信号が、垂直繊維含有率の加重計算がな
される減算段階２４に送信される。減算段階２３と２４のそれぞれの出力側での
回線２５および２６は、それぞれ測定された画像に関する場所で、それぞれクレ
ープ度および垂直繊維含有率に直接的に対応する信号を搬送する。これらの信号
は、現在、追加評価および／または記憶を目的として、図２に示されている多様
な装置に送信されてよい。
二次元関数ウェーブレット変換、特に２Ｄ ＭＯＲＬＥＴウェーブレット変換
についての詳細は、ＢＥＬＩＮ ＰＯＵＲ ＬＡ ＳＣＩＥＮＣＥ版に発表され
た、Ｂａｒｂａｒａ ＢＶＲＫＥ ＨＵＢＢＡＲＤによる「波動とウェーブレッ
ト、数学的ツールの歴史物語（ＯＮＤＥＳ ＥＴ ＯＮＤＥＬＥＴＴＥＳ，１ａ
ｓａｇａ ｄ‘ｕｎ ｏｕｔｉｌ ｍａｔｉｍａｔｉｑｕｅ［ＷＡＶＥＳ Ａ
ＮＤ ＷＡＶＥＬＥＴＳ，ｔｈｅ ｓａｇａ ｏｆ ａ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃ
ａｌ ｔｏｏｌ］）」と題されている文献に説明されている。
説明されている方法で実行された信号処理の結果は、任意の方法で提示され、
記録されてもよい。
記録済みとしてビデオ画像上で出力されるのも同然である提示の１つの方法が
、図４および図５の記録提示という形式で示されている。
図４は、極座標系で、膨張率０．０５≦ａ≦０．３を超えるＭＣＴＯ（ａ，θ
）係数の累積値のプロファイルを示し、累積値の標準偏差は、最大および最小を
表す円の跡によって視覚的に表されている。
図５は、極座標系で、膨張率０．３≦ａ≦０．６を超えるＭＣＴＯ（ａ，θ）
係数の累積値のプロファイルを示しており、優勢な繊維配向は、最大を結んだ直
線の跡によって視覚的に表示されている。
特にクレープミネラルウールパネルのケースでは、繊維配向欠陥の位置および
値は、このようにして検出され自動的に達成される。要すれば、データは、結合
インタフェースを介して、ミネラルウールのストリップの切断およびミネラルウ
ールパネルの並べ替えが、多様な品質要件に応じてこのデータに基づいて実行さ
れてよく、さもなければクレープ装置の長手方向圧縮速度がこのデータに基づい
て調整されてよい、自動化システムに送られる。
このような決定の方法は、生産ライン上以外の任意の場所で静的な製品に利用
されてもよい。有利なことに、製品の繊維構造の配向のこのような決定が、例え
ば、機械的特性または熱的特性などの製品の特性を垂直繊維含有率の、およびク
レープ度の計算値に正確に相関付けることができるようにする。したがって、こ
のような相関関係分析が、ミネラルウール製品のさらに優れた理解および制御を
提供する。
本発明はこの実施形態に限られず、非制限的に解釈され、ミネラルウールブラ
ンケットの画定領域が、斜めの入射角で照らされ、前記領域の少なくとも１つの
画像が、前記領域の平面に実質的に垂直に伸びる測定範囲内のビデオカメラで記
録され、その光密度に対応しているデジタル信号が画像の各点に割り当てられ、
このデジタル化がビデオカメラ内で、または下流に取り付けられているデジタル
化段階で直接的に実行され、垂直繊維含有率およびクレープ度が、画像処理シス
テムによってデジタル光密度信号から決定される、ミネラルウールブランケット
の繊維構造を決定するためのすべての種類の方法を包含すると解釈されなければ
ならない。The present invention relates to a method for determining the fiber structure of a mineral wool blanket, and more particularly to a method for determining the fiber structure of a crepe mineral wool blanket. Although the invention is more particularly described in the case of a crepe mineral wool blanket, it is not limited to this particular type of product, but any type of product based on mineral wool is within the scope of the invention. Applicable. Crepe mineral wool blankets, i.e., those in which the orientation of the fibers is "quasl-random" instead of parallel to the plane, may cause pressure or delamination without overcrushing them. It is intended for a variety of uses, where it is particularly desirable to be able to apply either of the pulling forces perpendicular to the surface without. Traditionally, mineral wool blankets have been made by laminating flakes, made continuously by depositing fibers on a conveyor, where the fibers are carried by a gas stream. Before the fibers are deposited on the conveyor, they are coated with a resin mixture intended to bundle the fibers together, thus providing a blanket formed by its cohesive strength. The resin mixture applied in liquid form is crosslinked by a heat treatment performed on a blanket which has been previously brought to the desired thickness and the desired bulk density. Conventional methods of forming blankets result in products whose properties do not completely meet all the requirements required by the particular application. In addition to the very normally required insulating properties, the products used may need to have very specific mechanical properties. This is the case for products that have to support masonry elements and, as a result, have to withstand high compressive forces, such as, for example, products that serve for the insulation of flat roofs accessible to traffic. This is also true for products that are used as external insulation and must be able to withstand tearing forces. In order to obtain products with these special properties, it is necessary to modify the conventional process for producing blankets. In a conventional process, forming a blanket by depositing fibers on a collection conveyor or similar device results in non-uniform entanglement in all directions. It has been found experimentally that the fibers have a strong tendency to be parallel to the collecting surface. This tendency is even more pronounced with longer fibers. This blanket construction is preferred for its insulating properties and also for its tensile strength in the longitudinal direction. For many uses, such a structure is consequently advantageous. However, it will be appreciated that such a structure is not most suitable, for example, when the product has to withstand compression and tear in its thickness direction. Methods for providing a "quasi-random" orientation of fibers are known. Thus, European Patent Application EP-A-0,133,083 discloses that a fiber blanket collected on a collecting device is operated at a constant speed after being subjected to a compressive force in the thickness direction if necessary. It is proposed to be continuously compressed in the longitudinal direction by passing from a pair of conveyors to a pair of conveyors having a lower speed than said pair. Even higher degrees of compression can be achieved when the compression is performed in a plurality of successive steps, particularly on blankets where compression without folds is most difficult to achieve. Similarly, for the same final degree of compression, the properties of the resulting product are improved when the compression is performed in multiple steps. It is therefore widely accepted that the thermomechanical properties of these products are closely related to the arrangement of the blanket fibers. However, crepes have so far been evaluated qualitatively, i.e. on the basis of the degree of compression in terms of visual evaluation, degree of creping, or otherwise the speed variation between conveyors. Does not express the general characteristics of the product. However, visual evaluation does not make it possible to reproducibly and systematically determine the possible relationship between the geometric properties of a product and its thermomechanical properties. Furthermore, such a qualitative test is absolutely impossible to use on a production line, for example, for testing products. However, it has proved useful to be able to inspect the arrangement of the fibers of the blanket and thus to check the properties of the manufactured product, especially its thermal and mechanical properties. First of all, this guarantees a certain quality of the end product by detecting the non-standard end product and by preserving the production "history" of each of the products in terms of subsequent inspection. will do. In addition, this will allow us to consider controlling production based on this data. Therefore, non-contact measurements are needed to avoid damaging the geometric structure of the measured product, and the results of the measurements can be communicated in real time and stored for processing. The inventor's aim was to derive the predominant directions present in various measures of the mineral wool blanket fibers. To do this, the vertical fiducial base was arbitrarily set to determine the "vertical fiber content", which in fact corresponds to globally straightening the fiber on a macroscopic scale. On a microscopic scale, the isotropic characteristics of the arrangement of fibers, which we hereafter call the "degree of creping", are determined. The inventor has shown that it is not necessary to look at the fibers individually, but to look at a relatively large "bundle" is sufficiently representative. It is therefore an object of the present invention to devise a method for determining the orientation of the fiber structure of a mineral wool blanket, in particular a crepe mineral wool blanket, which allows to determine the vertical fiber content and the degree of creping. According to the invention, this result is obtained in the following way. -The defined area of the mineral wool blanket is illuminated at an oblique angle of incidence. At least one image of the area is recorded on a video camera arranged on an axis substantially perpendicular to the plane of the area; Assigned to each point of the image is a digital signal corresponding to its light density, this digitization being carried out directly in the video camera or in a digitization stage mounted downstream. The vertical fiber content and the degree of creping are determined by the image processing system from the digital light density signal. The present invention thus provides a method by which the fiber arrangement of a mineral wool blanket can be quantitatively determined in a simple manner without using expensive optical equipment. The only devices needed near the mineral wool blanket to be inspected are the lighting device and the video camera, and it is possible without any difficulty to place this device directly on the mineral wool blanket production line . Preferably, any dust is removed from the area before the image is recorded, and this removal of dust can be performed, for example, by blowing air at grazing incidence, or by strong suction. It is. Advantageously, the video camera is connected to the input of an image acquisition and processing card so that the image can be digitized as 512 × 512 pixels at 256 gray levels. The card also contains two parameters that must be carefully adjusted for the correct quantization of the video signal: gain and offset. Preferably, a CCD (Charge Coupled Device) camera is used, and the CCD sensor provided in the camera has a square photosensitive element of 768 × 512 with a size of 10 × 10 μm 2 . According to a preferred embodiment of the present invention, the vertical fiber content and the degree of creping are determined from the digital signal with the help of a two-dimensional function wavelet transform algorithm, preferably with the help of a 2D MODLET wavelet transform algorithm. Is done. The inventor has proved that among many functions that fulfill the condition of acceptability in the context of wavelets, the MOLELET wavelet is advantageously suitable, but this is due to its ability to select its orientation and to be analyzed. It is appropriate for vibrating appearances that are close to the texture of the image. In one way of realizing the method of the invention which is particularly effective, the orientation of the fiber structure of the mineral wool blanket is determined in the following successive steps. -At least four images of the area taken at different locations are recorded on a CCD camera. Image processing is applied to each of these recorded images. The values obtained are averaged before the final calculation of the vertical fiber content and the degree of creping. The inventors have demonstrated that values obtained from one image were reproducible from multiple images recorded at different locations in the same product. Similarly, a representative average value is formed by averaging multiple images of the same inspection area taken at different locations. It is also advantageous to determine the orientation of the fiber structure of the mineral wool blanket by: dividing the region of the analysis into at least two parts: by determining the orientation of the fiber structure in each of these parts. is there. In this way, which is advantageous in the case of mineral wool blankets with a large thickness, it is possible, for example, to determine the structure of the fibers in the upper half and in the lower half of the blanket. In this way, the arrangement of the fibers is quantified separately with respect to the thickness of the blanket, allowing a more complete inspection of the quality of the product. It goes without saying that the method according to the invention can be applied to a static wool blanket production line, such that the blanket is installed on a moving conveyor. The invention also relates to an apparatus for implementing the method according to the invention. Advantageously, the device comprises an illuminator illuminating the defined area of the mineral wool blanket with a CCD camera mounted on an axis approximately perpendicular to the plane of said area, and at an oblique angle of incidence of the image processing system. . Preferably, the device also comprises a dust removal device, which is advantageously a device which blows air at grazing incidence or which is a powerful suction device. According to an advantageous and preferred variant of the invention, the image processing system comprises a filtering step, said filtering being performed by a filter, resulting in an image range from a two-dimensional linear transformation, such as a 2D MO RLET wavelet transform. Advantageously, the method described above is applied to obtain data on the correlation of the mechanical and / or thermal properties of the mineral wool blanket and on the obtained values of the vertical fiber content and the degree of creping. In another advantageous method, the method described above is applied for the automation of a crepe mineral wool blanket production line, so that the longitudinal compression speed of the creping device can be adjusted automatically according to the data obtained. To Further advantages and features of the present invention will emerge from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of the equipment required to perform the method. FIG. 2 is a block diagram of the essential components required for digital processing of an image. FIG. 3 is a block diagram of a circuit for calculating the vertical fiber content and the degree of creping from the digitized signal. FIG. 4 is a recorded diagram of the measured crepe degree profile. FIG. 5 is a recorded diagram of the measured vertical fiber content profile. As is evident from FIG. 1, a strip of mineral wool 1 manufactured continuously and having a thickness of about 40 mm, shown here in the form of segments of a mineral wool panel, depends on the thickness of the panel. It moves in the direction of arrow F towards a cutting station (not shown) at a speed of about 20 m / min. At a suitable location in the production line, dust is removed from the fully expanded area on one flat side of the strip of mineral wool 1 by means of an air blowing device 2 with grazing incidence. Disposed along the strip of mineral wool 1 in this area are two halogen lamps 3 and 4. The light emitted by the halogen lamps 3 and 4 reaches the plane side of the strip of mineral wool 1 at an angle of incidence between 30 and 60 degrees, preferably at an angle of 45 degrees. Oblique illumination at the highest possible angle of incidence is advantageous for obtaining excellent sharpness of the acquired image. On the other hand, the angle of incidence cannot be too large because most of the light is reflected by the strips of mineral wool that would overexpose the camera. The CCD camera 5 is arranged between two lamps 3 and 4 which are substantially perpendicular to the sides of the strip of mineral wool 1. The image recorded by the CCD camera 5 is transmitted via a line 6 to an image processing system 7 where digital processing of the image takes place. The image processing system 7 includes a processor 9, a computer 10, and a bulk memory 11, as is apparent from the schematic diagram of FIG. The control keyboard 12 is connected to the computer 10 together with the data display device 13 and the printer 14. Furthermore, the device for digital processing of images may comprise a video display 15 connected to a processor 9 and a video plotter 16. The CCD camera has an analog / digital converter 8. In this converter 8, the signal corresponding to each point of the image defining its position and its luminance or gray value, ie its light density, is converted into a corresponding digital signal. In order to be able to explain the light density sufficiently accurately with the help of digital signals, the luminance range covered by the total must be subdivided into a sufficiently large number of concentrations. The number of gray levels must be at least 128 and good results are obtained when 256 gray levels are used. The processor 9 has, inter alia, the function of converting the original video image into a converted video image having a higher contrast than the original image, depending on the known image processing method. A commercially available image processing card may be used for the so-called image processor 9. The processor 9 has an image memory in which a video image whose contrast has been improved is stored. The video image, which has been converted using the processor 9 and has improved image contrast, now forms the basis for further image processing performed by the computer 10. The computer 10 calculates the vertical fiber content and the degree of creping from the light density information stored in the image memory of the processor 9 with the aid of an algorithm developed for this purpose. Connected to the computer 10 are programs for storing and achieving video images with improved contrast and / or images calculated from the latter, as well as the relevant values of vertical fiber content and crepe degree. Is a bulk memory 11 that is useful for The development of the algorithm in which the calculation of the vertical fiber content and the degree of creping is performed on the computer 10 from the image information present in the image memory of the processor 9 is performed by applying a two-dimensional function wavelet transform algorithm. The two-dimensional function wavelet transform is represented in a four-dimensional space (a, b, θ), where a is an expansion coefficient, b is a transformation parameter, and θ is an orientation parameter. A preferred method of analysis is, for example, all expansion scales where 0.05 ≦ a ≦ 0.6 (this rate is [0.36 mm; 4 for an image magnification of 7.5 pixels / mm). .27 mm], and this magnification changes according to the size of the field of view), and 0 ≦ θ ≦ 180 ° corresponding to the reference vertical line at each point in the image at θ = 0 °. The case is to take a 2D MORLET wavelet transform by scanning all orientations of the case. Morlet wave Obtained for each pair. This analysis is performed with an angular arrangement of θ = 10 ° and an arrangement a = 0.05 for the expansion rate. Eventually, only the average value of the MOLET wavelet transform coefficients MCTO (a, θ) is used, and the MCTO (a, θ) coefficients are summed with respect to the rate of the a value to obtain the cumulative value C (θ). Is done. From these cumulative values C (θ), the vertical fiber content is calculated for the expansion coefficient 0.3 ≦ a ≦ 0.6, and the crepe is calculated for the expansion coefficient 0.05 ≦ a ≦ 0.3. Of course can vary depending on the nature of the mineral wool product and the criteria to be considered. The vertical fiber content profile and the crepe profile are then presented graphically. These calculations may be performed by the following formula. In the equation: TfV = vertical fiber content cos (2, θ) = weighting factor n = 18 In the formula: σ = standard deviation n = 18 Therefore, to calculate the vertical fiber content and the degree of creping, how the actual light density or brightness changes from them the vertical fiber content and the degree of creping It is sufficient to know how it changes in the area of the strip of mineral wool 1 in the form of numerical values of various points on the image so that it can be immediately inferred. Preferably, the evaluation is on the same side of the strip of mineral wool 1 but on the basis of a plurality of successive images taken at different locations, and the result of the calculation of the cumulative value is averaged to obtain the final value. Is done. Also preferably, when the panel has a thickness of more than 40 mm, the evaluation is made on the upper and lower halves of the thickness of the strip of mineral wool 1 and is even better in the general orientation of the fiber structure of the mineral fiber blanket. For accuracy, distinguish the values obtained for each half. FIG. 3 illustrates, in the form of a block diagram, how computer 10 processes various points of an image, for example, during evaluation of a single video image. The measured value of the luminance L 1 at each point of the image is transmitted via a line 17 to a Gaussian filter 18 in frequency space. Appearing at the output of the Gaussian filter 18 are given a and given The average of the rates of the Bullet transform coefficients MCTO (a, θ) is transmitted to a summation stage 20 where the latter is then converted to a coefficient MCTO (a, θ) that exceeds the expansion coefficient 0.05 ≦ a ≦ 0.3. ), C [0.05: 0.3] (θ) is formed, and the cumulative value of the coefficient MCTO (a, θ) exceeding the expansion coefficient 0.3 ≦ a ≦ 0.6, C [ 0.3: 0.6] is sent to another summation stage 22 where (θ) is formed. The accumulated value C [ 0.05: 0.3] (θ) signal is sent to a subtraction stage 23 where the standard deviation of the accumulated value is formed, and the accumulated value C [0.3: 0.6] (θ) signal is weighted by the vertical fiber content. The calculation is sent to a subtraction stage 24. Lines 25 and 26 at the respective outputs of the subtraction stages 23 and 24 carry signals directly corresponding to the degree of creping and the vertical fiber content, respectively, at the location for the measured image, respectively. These signals may now be sent to the various devices shown in FIG. 2 for additional evaluation and / or storage. For more information on the two-dimensional function wavelet transform, especially the 2D MOLELET wavelet transform, see "Waves and Wavelets, A Historical Tale of Mathematical Tools (ONDES ET ONDELETES, 1a saga d)," published by BELIN POUR LA SCIENCE, published by Barbara BVRKE HUBBARD. unouti matimaqueque [WAVES A ND WAVALETS, the saga of a materialic al tool]). The results of the signal processing performed in the manner described may be presented and recorded in any manner. One method of presentation that is similar to being output on a video image as recorded is shown in the form of a recorded presentation in FIGS. FIG. 4 shows the profile of the cumulative value of the MCTO (a, θ) coefficient exceeding the expansion coefficient 0.05 ≦ a ≦ 0.3 in the polar coordinate system, and the standard deviation of the cumulative value is the circle of the maximum and the minimum. Visually represented by traces. FIG. 5 shows the profile of the cumulative value of the MCTO (a, θ) coefficient exceeding the expansion coefficient of 0.3 ≦ a ≦ 0.6 in the polar coordinate system, and the predominant fiber orientation is represented by the straight line connecting the maximum. Visually indicated by traces. Especially in the case of crepe mineral wool panels, the location and value of fiber orientation defects are thus detected and automatically achieved. If desired, the data can be cut via the bonding interface, stripping of mineral wool and rearranging of mineral wool panels can be performed based on this data according to various quality requirements, otherwise the creping device Is sent to an automated system, which may adjust the longitudinal compression rate based on this data. Such a method of determination may be used for static products at any location other than on the production line. Advantageously, such a determination of the orientation of the fiber structure of the product accurately correlates the properties of the product, such as, for example, mechanical or thermal properties, to the calculated vertical fiber content and the degree of creping. Be able to do it. Therefore, such correlation analysis provides better understanding and control of mineral wool products. The invention is not limited to this embodiment, but is to be construed in a non-restrictive way, wherein the defined area of the mineral wool blanket is illuminated at an oblique angle of incidence and at least one image of said area is substantially in the plane of said area. A digital signal recorded by a video camera within the vertically extending measuring range and corresponding to its light density is assigned to each point of the image, and this digitization is performed either in the video camera or downstream. Interpreted as encompassing all types of methods for determining the fiber structure of mineral wool blankets, which are performed directly at the stage and the vertical fiber content and degree of creping are determined from the digital light density signal by the image processing system It must be.
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(72)発明者 デュポイ、バレリー
フランス国、エフ―60250 ラ・シャペ
ル・アン・セルバル、アレ・デ・アカシア
ス ６
(72)発明者 レオナール、クリスチアン
フランス国、エフ―60600 アニュース、
ブランクール、アンパッス・アルセーヌ・
タロン ７
(72)発明者 シーナ、フランソワ
フランス国、エフ―60500 シャンテリー、
アブニュ・ドゥ・モンモランシー 10、バ
チマン・エー────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Inventor Dupoi, Valerie
F-60, La Chape, France
Le Anse Cerbal, Are de Acacia
6
(72) Inventor Leonard, Christian
France, F-60600 News,
Blancoeur, Ampass Arsene
Talon 7
(72) Inventor Sina, Francois
France, F-60500 Chantery,
Abnus de Montmorency 10, Ba
Chiman A