JP2022529097A - 製織の間における布の欠陥のリアルタイム同定のための装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）であって、布（２４）が織られている間、前記布（２４）の画像を撮るための少なくとも１つのビデオカメラ（２０）を支持するクロスバー（１６）に取り付けられている支持フレーム（１２）と、少なくとも１つの前記ビデオカメラ（２０）を移動させるための移動手段（４０）と、処理及び制御ユニット（４４）とを備えており、前記処理及び制御ユニット（４４）は、前記布（２４）が形成される製織ステップに続いて、横糸方向（Ｘ－Ｘ）に沿って前記ビデオカメラ（２０）をリアルタイムで自動的に移動させるように前記移動手段（４０）を制御するステップと、形成される前記布（２４）の形状を予め得ると共に、比較のための少なくとも１つの理論寸法パラメータ、及び前記理論寸法パラメータのための許容限界値を設定するステップと、リアルタイムで形成される前記布（２４）の画像を撮るステップと、形成される前記布（２４）の実寸法パラメータを得て、前記実寸法パラメータを前記理論寸法パラメータと比較するように前記画像を処理するステップと、前記実寸法パラメータと前記理論寸法パラメータとの間の差が前記許容限界値よりも大きいとき、製織のエラーがあることを検出するステップと、製織のエラー又は欠陥を有して、対応する布部（４８）の座標を保存するステップとを行うようにプログラムされている。【選択図】 図１

Description

本発明は、布の欠陥のリアルタイム検出のための装置及びその方法に関する。

リアルタイム検出は、製織の後ではなく、製織の間において、検出が行われることを意味する。

布の同定検出のための品質管理プロセスは、一般的に、布の製造プロセスの下流で行われる。

布は、織機と呼称される機械で製造される。この織機は、作業者によって布のデザインに基づいて設定される予め決められたパターンに従って横糸と縦糸を織ることにより、布を製造すると共に、所望の量が製造されたとき、作動の終了時に取り除かれるワープビームに該布を巻き付けることにより、該布を保管する。

一般的な無人製造段階の間において、機械は、制御ユニットのプログラムセットに従うことにより、独立して作動する。

作業者は、時々、生産状況を入手して、検査し得る。

機械の停止は、プロセスの間の深刻な問題の場合、起こる。布の製造段階の間、生じ得る欠陥は検出されない。機械を停止させる欠陥だけが観測される。製造の間、欠陥を同定して分類する方法も、欠陥の位置を示す方法もない。布が製造された後、他の準備又は仕上げ作業が行われる。また、結果として生じるロールは、検査のため、検査機に送られる。この検査において、作業者は、布の状態の１００％の目視検査を行い、欠陥を印で示す。

製織作業は、織機によって自動的に行われるプロセスであり、以下の特徴を有する。
製織作業は、織機と呼称される特殊な自動機械の使用を必要とする低速で高価な作業である。
製織プロセスの間、抜き取り検査以外の人間の勤務がない。
布の製造プロセスの遅さを前提として、製織室と呼称される専用室内に共に位置する多くの機械が用いられる。
それぞれの製織室は、数個のユニットから数百個の織機を含んでもよい。また、それぞれの作業者は、効率と操作性を保証するため、多くの機械に取り組まなければならないと共に、製造を停止する深刻な問題が起こるときだけ、取り組む。
布の品質管理は、織機で行われない一方、布の検査装置による下流の作業で行われる。

このため、欠陥を検査して同定するための作業のコストは、該作業が製造プロセスの下流で作業者によって視覚的に行われるため、従来大きい。これにより、欠陥が発生源で修正されることができない。

織機において品質管理を自動的に直接行うシステムを有することは、下流のプロセスにおける多くの時間を節約して、作業者がこの作業を行わなければならないことを防いで、多くの布の製造の下流プロセスを自動化させ得る布の欠陥のマップをもたらす。また、これによって、製造の間において修正して、且つ繰り返されることを防ぐことにより遭遇する欠陥の数を減少させる。

織機に特有の低速な製造速度を前提として、布が形成されるとき、画像取得作業は機械的な観点から特に負担とならない。電気モータの助けにより、布の製造速度に追随して、製造を１００％スキャンできる装置を構築することは容易である。

一方、糸のサイズと幾何学的構成は、この行動を複雑にして、非常に高感度の光学系、及び非常に精密な焦点長さと高解像度を有するビデオカメラの使用を必要とする。

これらの特性は、画像取得プロセスを中断し得るコムの移動によって生じる大きな振動があることを含む織機の特殊性と対立している。

ビデオカメラは、限定領域の高解像度画像を非常に狭い間隔ですぐに生成する能力を有していなければならない。機械システムはまた、布形成速度に追随しなければならないことに加えて、機械によって生じる振動をできる限り吸収できなければならない。この振動は、撮られる画像を不鮮明又は判読不能にすることによって、撮られる画像の品質に悪影響を及ぼし得る。

すべての公知の機械システムは、同じ形態、すなわちビデオカメラを支持すると共に案内するクロスバーに取り付けられているビデオカメラを移動させるための電気モータを用いる。画像を撮ることは、織機から行われる。また、画像は、画像を分析する処理ユニットに送られる。

これらの公知のシステムは、使用されるビデオカメラの数、及び光学センサの取得の種類と感度において、互いに異なり得る。

これらのシステムは、一般的に、適切なトレーニングの後に実施される欠陥認識に基づくアルゴリズムを有する。これは、アルゴリズムが、かなり長い画像取得期間において欠陥を認識する方法を教えられる必要があること、及び説明と併せて、画像が、画像を分類して、且ついずれかに欠陥がないこと、及びいずれかに欠陥があることを決める作業者によって評価されることを意味する。

データベースが形成されるとき、予め知られていると共に分類されている画像と比較することによって、アルゴリズムは効率的に作動することができる。

従来市販されている欠陥検査のための視覚システムは、かなり高価であり、検出される必要がある欠陥を視覚システムに教えるため、一般的に長いトレーニング段階が最初に完了するときだけ、うまく機能する。また、アルゴリズムによって機能するように用いられ得る非常に大きく煩雑なデータベースが形成される。

したがって、従来技術を参照して記載された欠点と制約を克服する要求がある。

従来技術の欠点と制約を克服する要求が、請求項１に記載の欠陥検出装置、及び請求項１１に記載の欠陥検出方法によって満たされる。

本発明のさらなる特徴と利益が、以下の好ましい非限定的な実施形態の記載から明確に理解される。
図１は、本発明の好ましい実施形態に記載の布の欠陥を同定するための装置の部分斜視図を示す。 図２ａは、本発明のさらに考えられる実施形態に記載の布の欠陥を同定するための装置の部分図を示す。 図２ｂは、本発明のさらに考えられる実施形態に記載の布の欠陥を同定するための装置の部分図を示す。 図２ｃは、本発明のさらに考えられる実施形態に記載の布の欠陥を同定するための装置の部分図を示す。 図２ｄは、本発明のさらに考えられる実施形態に記載の布の欠陥を同定するための装置の部分図を示す。 図３ａは、様々な種類の欠陥がない布の図を示す。 図３ｂは、様々な種類の欠陥がある布の図を示す。 図４は、本発明に記載の同定装置によって見つけられ得る考えられる欠陥のさらなる図を示す。 図５は、本発明に記載の同定装置によって見つけられ得る考えられる欠陥のさらなる図を示す。 図６は、本発明に記載の同定装置によって見つけられ得る考えられる欠陥のさらなる図を示す。 図７は、本発明に記載の同定装置によって見つけられ得る考えられる欠陥のさらなる図を示す。

以下に記載されている実施形態の間において共通である要素又は要素の一部は、同じ符号で示す。

上述の図を参照して、符号４は、製織機又は織機の全体像を示す。この製織機又は織機は、本発明に記載の布の欠陥同定装置８と結合している。

特に、製織機又は織機４は、本発明の目的のためのいずれかの種類及び／又はサイズであってもよい。

布の検出同定装置８は、布２４が織られている間、布２４の画像を撮るための少なくとも１つのビデオカメラ２０を支持するクロスバー１６が取り付けられている支持フレーム１２を備える。

欠陥同定装置８を支持する支持フレーム１２が、独立し得る、又は機械的に分離し得る、若しくは製織機４のフレームと結合し得ることに留意する必要がある。

好ましくは、欠陥同定装置８を支持する支持フレーム１２は、製織プロセスの間において生じる振動からできる限り分離されるように、製織機４のフレームから独立している。この場合、支持フレーム１２はまた、例えば、床面から生じる振動から支持フレーム１２を分離するように、減衰手段３６を有する１対のポスト２８を備えてもよい。

図示するように、代替として、クロスバー１６は製織機４と直接結合し得る。

より詳しくは、ある実施形態によれば、移動手段４０（一般的に台車５６）を支持するクロスバー１６が取り付けられている支持フレーム１２は、独立しており、布２４を製織する製織機４と機械的に接続されていない。

ビデオカメラ２０を支持する支持フレーム１２を製織機４から分離するための多くの理由がある。

例えば、この意図は、システムを汎用的にして、且つ一方の製織機４から他方の製織機４に向かう移動を容易にすることである。すなわち、上述の支持フレーム１２は、例えば同じ工場において、容易に移動して、且つ異なる製織機４と共に用いられ得る。

また、製織機４から機械的に独立している支持フレーム１２により、製織機４の様々な種類の構成による強い振動及び取り付けと関連がある外乱も減少し得る。

支持フレーム１２は、床面に配置される、又は製織機４の構造部品に固定されて、ビデオカメラ２０により完全な画像をフレーム化するように布２４から正しい焦点距離で特殊なスペーサ３７により配置されている。

また、画像取得プロセスを妨げない、且つゆがんだ画像及び／又は判読不能な画像を形成しないように、振動を減衰させて、且つ振動をビデオカメラ２０の支持フレーム１２に伝達させない目的を果たすスペーサ３７に取り付けられている減衰脚部３６がある。

例えば、減衰手段３６は、ビデオカメラ２０を支持する支持フレーム１２に対する振動の伝達を防ぐことができる吸収性材料から形成されている脚部を用いる。支持フレーム１２の全体構造は、システムが布２４の横方向の幅全体に渡って（すなわち、横糸方向Ｘ－Ｘに沿って）適切に機能し得るように、ビデオカメラ２０の焦点長さにより設定されている正しい距離に配置されている。

布２４により距離を設定するスペーサ３７は、ビデオカメラ２０の要件に対して明確に調整され得る。正しい距離が分かると、スペーサ３７は、位置が変わらないように固定される。

さらに別の実施形態は、布２４を製織するための製織機４のフレームの耐荷重性部品に配置され得る支持フレーム１２の修正版を含む。

この方法によって、より小さな設置ができる。この位置は、支持の頑丈さと位置決め精度を確実にするため、布２４を製織するための製織機４のフレームの耐荷重性構造にあってもよい。焦点長さを設定すると共に、製織機４により生じる振動を減衰させるように上述されている同じ種類のスペーサ３７と振動減衰手段は、布２４の画像が得られるとき、ビデオカメラ２０の作動を妨げることなく、用いられる。

欠陥同定装置８は、製織プロセスをリアルタイムでフレーム化するように少なくとも１つのビデオカメラ２０を移動させるための移動手段４０を備える。

特に、製織プロセスは、形成される（織られる）布２４の横糸（方向Ｘ－Ｘ）と縦糸（方向Ｙ－Ｙ）に沿ってフレーム化されて観察される必要がある。

これは、移動手段４０により、ビデオカメラ２０が、常に、移動手段４０の横糸と縦糸に沿った移動に従うことによって、形成される布を効率的にフレーム化できることを意味する。

この移動は、クロスバー１６に沿う移動を意味する。このクロスバー１６は横糸と平行である。横糸と垂直な縦糸に沿う移動に関して、布２４は製織機により移動する一方、ビデオカメラは移動しない。また、少なくとも部分的に、横糸方向Ｘ－Ｘと平行な回転軸周りの角度傾斜移動を含み、縦糸方向に沿ってビデオカメラ２０を移動させ得る移動手段を用いることができる。

ビデオカメラ２０の移動手段４０は、様々な構成要素を備えてもよい。例えば、この構成要素は、互いにスライドするガイドと共に台車５６を支持するクロスバー１６に位置する台車５６を含んでもよい。閉回路内の２つのプーリ６０に巻き付けられたベルト５８は、台車５６に繋がれ、台車５６をクロスバー１６上で横方向に移動させる。ベルト５８は、モータ６２、すなわち一般的に電気モータによって駆動されて、台車５６のクロスバー１６の一方の側に配置される。このモータ６２は、２つの横プーリ６０の一方を駆動させる。好ましくは、ベルト５８は歯付きのベルトである。

布２４をフレーム化するビデオカメラ２０は、台車５６に取り付けられている。

一方の実施形態によれば、ビデオカメラ２０用の電源供給、及びデータと信号のケーブルは、台車５６の移動に従う柔軟な「ケーブルチェーン」６４の内側を通る。

このように、布２４はビデオカメラ２０の前で製造方向、すなわち縦糸方向Ｙ－Ｙに通過し得る。一方、横糸方向Ｘ－Ｘと平行な横方向移動を有するビデオカメラ２０は、ビデオカメラが取り付けられている台車５６の移動により、布２４の幅全体をスキャンできる。

有利であるように、欠陥同定装置８は、以下を行うようにプログラムされた処理及び制御ユニット４４を備える。
製織プロセスに続いて、ビデオカメラ２０をリアルタイムで移動させるように移動手段４０を制御するステップ。
形成される布２４の形状を予め得ると共に、比較のための少なくとも１つの理論寸法パラメータ、及び該理論寸法パラメータのための許容限界値を設定するステップ。
リアルタイムで形成される布２４の画像を撮るステップ。
形成される布２４に対して得られて、理論寸法パラメータに対応する実寸法パラメータを得て、実寸法パラメータを理論寸法パラメータと比較するように上記画像を処理するステップ。
実寸法パラメータと理論寸法パラメータとの間の差が許容限界値よりも大きいとき、製織のエラーがあることを検出するステップ。
製織のエラーを有して、対応する布部４８の座標を保存するステップ。

処理及び制御ユニット４４は、実施される理論的な製織、すなわち織機で行われる特定の横糸及び縦糸の製織と、実際の製織、すなわち得られる実際の結果との間の比較を行い、少なくとも１つの予め決められた寸法パラメータが、定められた許容限界値、すなわち理論的な値と比べて最大の差に収まるか否かに応じて、エラーの有無を決めることに留意する必要がある。

「製織のエラーを有して、対応する布部４８の座標を保存するステップ」という語句は、エラーを有する上記布部４８の横糸と縦糸の値が保存されることを意味すると理解される。したがって、製織は通常通りに実施する。一方、処理及び制御ユニット４４は、欠陥を有するすべての布部４８を保存する。

また、製織の間において形成されるエラーの対応するデータベースを形成するように、製織のエラーを有する布部４８の画像を保存できる処理及び制御ユニット４４を有することができる。

理論寸法パラメータは、製織のエラーがあることを同定するように観察されるため、横糸Ｔ及び／又は縦糸Ｏの理論密度、及び／又は横糸Ｔ及び／又は縦糸Ｏの厚み、及び／又は互いに交差する２つの連続横糸Ｔ’，Ｔ’’と２つの連続縦糸Ｏ’，Ｏ’’の交差によって形成される穴Ｈの領域Ｓを備えてもよい。

最後に、理論寸法パラメータは、穴Ｈの側部の大きさを備えてもよい。

上述の例の理論寸法パラメータは互いに代替的又は排他的ではないこと、すなわち上述の１つの寸法パラメータだけではなく、２つ以上の寸法パラメータを互いに組み合わせて観察できることを示す必要がある。

得られる布と製織の特定の種類に応じて、観察される複数の種類の理論寸法パラメータの間の階層を定めることができる。または、この階層に関して、すなわちそれぞれの寸法パラメータの重要性に関して、最大許容公差又は差を変えることができる。

例えば、寸法パラメータの重要性が上がるとき、または下がるとき、より小さな公差が割り当てられ得る。

考えられる実施形態によれば、処理及び制御ユニット４４は、不適合な理論寸法パラメータの数と種類に基づいて欠陥の種類を分類するステップを行うようにプログラムされている。

処理及び制御ユニット４４は、差の量と差に従って欠陥の種類を分類するステップを行うようにプログラムされることを要求することができる。

例えば、布の欠陥同定装置８は、エラー又は欠陥Ｄを有する布部４８を表示するための少なくとも１つのスクリーンを備えてもよい。

考えられる実施形態によれば、処理及び制御ユニット４４は、布２４を、欠陥がある領域と、欠陥がない領域とに分割するステップを備える。このステップは、数及び／又は欠陥に応じて、欠陥がある領域を分類するステップを要求する。

製織のエラー又は欠陥Ｄの複数の種類があり得ることに留意する必要がある。

添付の図面において、上述の種類の一部を示す。

例えば、図３ｂは、複数の種類の欠陥Ｄの概観を示す。

より詳しくは、図４は、製織において、糸があることによる欠陥Ｄを示す。また、図５は、横糸バーの欠陥Ｄを示す一方、図６は、二重横糸を有する欠陥Ｄを示す。

本発明に記載の欠陥検出装置の作業を示す。

なによりも、光学系を用いる織機における布用のリアルタイム品質制御システムは、リアルタイムで布の画像を収集、生成、及び処理することを求める。これを行うため、光学系は、物理的に布２４を生じる製織機４による布の製織に正確に従う必要がある。

製織機４は、相対的に低速な布２４の製造速度を有する。これは、布２４をスキャンするビデオカメラ２０を支持するための耐荷重性構造又は支持フレーム構造１２を用いてスキャンするステップ、及びビデオカメラ２０を移動させるために用いられる付属部品の作業を容易にする。

織機における布の品質制御のための視覚システムは、１つ以上のビデオカメラ２０が取り付けられているクロスバー１６を有する機械的支持部から形成されている。上述のビデオカメラは、布の幅全体に沿って移動するとき、製造の１００％をスキャンする。

つまり、光学系、すなわちビデオカメラ２０は、移動手段４０、一般的に上述のクロスバー１６上で横方向にスライドし得る台車に取り付けられている。このクロスバー１６は、布２４を製造する製織機４と同じくらいの幅がある。このように、ビデオカメラ２０を支持する台車は、横方向にスライドできて、布２４が製造されるとき、布２４の幅全体に及ぶことができる。

（移動手段４０のような）１つ以上の電気モータにより、ビデオカメラ２０は、布２４の幅全体を常にフレーム化するように、クロスバー１６上で移動する。ビデオカメラ２０は、移動するとき、画像を撮る。この画像は、処理及び制御ユニット４４に送られる。

したがって、ビデオカメラは、上述の横糸方向Ｘ－Ｘと平行な交互線形横移動を備える。同時に、製織機４によって動かされて形成される布２４は、縦糸方向Ｙ－Ｙに移動する。

製織機４は、布２４の製造速度（１分間あたりのピック）に関する情報を、ビデオカメラ２０を支持する移動手段４０に与える。このデータ伝送は、例えば、ＣＡＮＢＵＳプロトコルを用いて行われる。

処理及び制御ユニット４４はまた、製織機４から、布の横糸における情報（すなわち、布のセンチメートルあたりに挿入される横糸の直径と密度）を受け取る。このように、処理及び制御ユニット４４は、製織機４によって、１分間あたりに何センチメートルの布２４が製造されるか（センチメートル毎分）を計算して、布２４が形成されるとき、すなわちリアルタイムで、ビデオカメラ２０を支持する移動手段４０が布２４の幅全体に及ぶように、支持フレーム１２の一方の側から他方の側に向けて横方向にスライドする必要がある速度を与え得る。

このように、ビデオカメラ２０を支持する移動手段４０、すなわち台車は、布２４がリアルタイムで製造されるとき、ビデオカメラ２０が布２４の幅全体をフレーム化できる横方向の速度を常に有して、布２４が製造されるとき、いずれかの部分を飛ばすことなく、布２４の画像をうまく撮る。

明らかに、ビデオカメラ２０は、特有の視野（すなわち、ビデオカメラ２０がフレーム化できる領域のサイズ）を備える光学系を有する。上述の視野は、ビデオカメラ２０のデータの公知の一部である。このことから、横糸方向Ｘ－Ｘに沿った最大並進速度を推定できる。この最大並進速度において、ビデオカメラ２０を支持する移動手段４０（すなわち、台車）は、布２４が形成されるとき、布２４の全体スキャンをリアルタイムで成功するように移動し得る。

最大許容速度は、リアルタイムでの布２４の全体スキャンに対して十分ではない。１つ以上のビデオカメラ２４は、取り付けられることを必要として、ビデオカメラ２４を支持するクロスバー１６上の（移動手段４０のような）複数の台車を意味する。上述のそれぞれの移動手段４０は、他の移動手段４０と独立して、スキャンをするための布の予め決められた領域を有して、この予め決められた領域において、交互線形移動と共に、横糸方向Ｘ－Ｘに沿って移動し得る。

また知られているように、固定パラメータは、ビデオカメラ２０が、正しく布２４をフレーム化して、且つ焦点を合わせて画像を撮るために必要な距離を決めるビデオカメラ２０の焦点長さである。

支持フレーム１２は、作業全体の間、システムの剛性と正しい位置決めを確実にすると共に、製織プロセスの間において生じる振動の影響を減衰させる。

画像は、処理及び制御ユニット４４に送られた後、画像が放出される場合、欠陥がある場所、また欠陥がない場所を決めるアルゴリズムによって処理される。すなわち、欠陥を有する画像だけが、以降の検査のため、データベースに保存される。

また、欠陥を含む布部４８は、マップ化される。すなわち、処理及び制御ユニット４４は、布に関する横糸と縦糸の座標を保存する。

システムは、支持フレーム１２と接続することによって、欠陥の位置マップを形成する。この支持フレーム１２は、布の製造が始まる位置に基づいて、Ｘ軸（横糸）とＹ軸（縦糸）の座標を与えることにより、すぐに位置を位置マップに与える。

マップ化により、欠陥が位置する場所を把握するため、実質的にピースを見に行くこと、及び衣類の形成のための下流のシステムによる以降の切断を位置決めすることができる。欠陥のマップにより、製造の後、別の検査を実施することなく、ピースに向かいすぐに検査することができる。以降のプロセスは、時間とコストを減らすため、最適化され得る。

このように、プロセスの後の作業者による検査機を用いる検査は削除される。

このように、処理及び制御ユニットは、欠陥の座標、また分類と意図された目的に基づいて布を切断するための座標を提供できることに留意する必要がある。

例えば、布部に完全に欠陥がないとき、布の部分は、以降の使用において、シャツの前部のような可視部に対して用いられ得る。一方、布部が（適切に分類された）欠陥を有するとき、例えばシャツの袖口のような小さな可視部において、布の切断が用いられ得る。

まさにデザインにより、処理及び制御ユニットにより実施されるアルゴリズムは、上述の理論寸法パラメータと実寸法パラメータによって、布の形状の幾何学的計算を直接行うため、いずれかの指示を必要としない一方、機能して、布の欠陥をすぐに見つけ得ることに留意する必要がある。

実際には、横糸と縦糸との間の製織の形状、領域、及び寸法を計算することによって、アルゴリズムは、画像が完全であること、及び布に欠陥がないこと、又は不規則性と欠陥が布にあることを決め得る。

一般的な欠陥の集まりは、要件に基づいて欠陥を分類し得るデータベースを形成するため、収集され得る。

欠陥を同定すると、システムは、該欠陥を示し得る、又は分類及び製織機に与えられる指示に基づいて製造を停止し得る。

システムは、位置を同定して、且つ製造に従うプロセスの間、ピースの欠陥のある領域と正常な領域を同定できるようにするため、欠陥のマップを形成する。このように、以降の作業が、付随するコストと時間の節約と共に、最適化され得る。

より詳しくは、布２４が形成されるとき、布２４の品質制御のため、処理及び制御ユニット４４により実施されるアルゴリズムは、布２４の構成の幾何学的検証の原理に主に基づいている。

布２４は、横糸と縦糸との間に「穴」を残す。この「穴」は、布２４が製織機４で製造される方法のため、（同じ状態を保つ横糸と縦糸により）同じサイズを明確に常に有する。これにより、「穴」は形状に関して非常に均一になり、また確認と検査が容易になる。

上述のように、ビデオカメラ２０は、連続的な布２４の画像をリアルタイムで撮る。また、上述の画像は、布の領域をビデオカメラ２０の視野のサイズにフレーム化する。

布２４のこの部分において、横糸Ｔと縦糸Ｏの寸法に応じる数Ｎの穴又は開口部Ｈがある。開口部又は穴Ｈの数は、開口部又は穴Ｈのサイズを決める。したがって、システムのビデオカメラ２０のサイズは、フレーム化される穴Ｈのサイズに基づいて決まる必要がある。

開口部又は穴Ｈが横糸Ｔと縦糸Ｏとの間に形成されているこれらの布の領域は、互いに隣接して配置されているとき、製造される布２４の完全な画像を形成する。

ビデオカメラ２０は、画像をフレーム化して、画像を撮る（図示しない）センサに投影するだけである。（このセンサはビデオカメラ２０の後方のシステムの内側にある。）画像が撮られるとき、処理及び制御ユニット４４は、作業を画像に行い、画像を白黒に変換して、開口部又は穴Ｈが完全に見えるように画像を配置する。

この時点では、画像は、上述の穴Ｈに対応する一連の小さな黒い正方形のように見える。検査アルゴリズムは、それぞれの正方形（又は、すべての正方形）を解析して、それぞれの正方形に対して、領域Ｓと重心Ｃ（領域Ｓの中点）を計算するだけである。

この計算により、処理及び制御ユニット４４により実施されるアルゴリズムは、正方形又は穴Ｈが、有するはずの寸法に対応するか否か、また広範な欠陥を同定するため、互いに隣接する正方形Ｈと相関があるか否かを検査する。

重心Ｃと領域Ｓが、有するはずの寸法に基づく理論計算に応じないとき、欠陥があり、正方形Ｈを欠陥として印で示すことを意味する。このプロセス全体は、布２４の製造の間、リアルタイムで起こる。

正方形Ｈにおけるいずれかの変形、又は正方形Ｈの側部の誤った測定は、重心Ｃの計算が、この種類の検証を暗黙の内に含むため、既に検査されて、アルゴリズムの解析に含まれる。すなわち、重心Ｃの理論的な位置からのずれは、開口部又は穴Ｈの変形、また側部の変形を意味する。図７において、重心Ｃのずれの例を示す。（左側の）理論的な穴Ｈの重心Ｃと右側の実際の穴Ｈ’の重心Ｃ’との間において、差「ｅ」がある。

上述から分かるように、この発明は、従来技術の欠点を克服する。

実際には、本発明は、ビデオカメラを用いる製造の間に生じる欠陥のリアルタイム同定により、織機における布の品質制御を行うための安価なシステムを提供する。装置は、単純であり、いずれかの織機、顧客が既に有する織機にも取り付けられ得る。したがって、既存の織機に改造作業を行うことができる。

欠陥を評価及び同定するアルゴリズムは、特殊なデータベースがない場合であっても、欠陥を同定する一方、単純且つ独立した方法で機能できる。生成された画像は、以降の検査に対する欠陥を含むとき、保存されるだけである。また、ピースが、事後の欠陥を速やか且つ容易に同定するように、マップ化される。

利点は、公知の方法と比べて純粋に多く、明白である。したがって、この利点により、以下を行うことができる。
布が形成されるとき、すなわちリアルタイムで、欠陥を検出するため、織機における布をスキャンすること。
検査機における作業者による以降の検査を削除すること。
欠陥のあるピースの製造による無駄を削除すること。
工程所要時間全体を減らすこと。
手作業を減らして、且つ布の検査機の作業を減らすこと。
欠陥が検出されるとすぐに、機械上で欠陥を修正すること。
プロセスにより生じる繰り返される欠陥を防ぐため、機械を停止する、又は警報を出すこと。
リアルタイムで欠陥を検出すること。
トレーニングを必要としない独立した欠陥検出アルゴリズムを得ること。（したがって、システムを設定するための時間とコストを減らすこと。）
実施のコストと時間に関連する課題と共に、欠陥認識のためのデータベースを必要としないこと。
プロセスに対する欠陥を容易に分類すること。
以降の評価とプロセスのため、ピースをマップ化すること。

また、アルゴリズムは、穴の寸法を計測して、また実際の欠陥自体を越えて、布の品質の連続的な寸法評価のためのツールを与え得る。

要するに、アルゴリズムは、欠陥を独立して検出して、データベース又はトレーニングを必要としない。アルゴリズムは、欠陥の種類に応じない一方、従来技術と比べて徹底的に汎用的な方法ですべての欠陥を明らかにするように管理する。

特定の付随する要件を満たすための取り組みにおいて、当業者は、上述の装置と方法に対して、多くの変更をなしてもよい。すべての変更は、添付の請求項に定められるような発明の範囲に含まれる。

Claims (25)

1. 布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）であって、
   布（２４）が織られている間、前記布（２４）の画像を撮るための少なくとも１つのビデオカメラ（２０）を支持するクロスバー（１６）に取り付けられている支持フレーム（１２）と、
   製織プロセスをリアルタイムでフレーム化するように少なくとも１つの前記ビデオカメラ（２０）を移動させるための移動手段（４０）と、
   処理及び制御ユニット（４４）とを備えており、
   前記処理及び制御ユニット（４４）は、
   前記布（２４）が形成される製織ステップに続いて、横糸方向（Ｘ－Ｘ）に沿って前記ビデオカメラ（２０）をリアルタイムで自動的に移動させるように前記移動手段（４０）を制御するステップと、
   形成される前記布（２４）の形状を予め得ると共に、比較のための少なくとも１つの理論寸法パラメータ、及び前記理論寸法パラメータのための許容限界値を設定するステップと、
   リアルタイムで形成される前記布（２４）の画像を撮るステップと、
   形成される前記布（２４）に対して得られて、前記理論寸法パラメータに対応する実寸法パラメータを得て、前記実寸法パラメータを前記理論寸法パラメータと比較するように前記画像を処理するステップと、
   前記実寸法パラメータと前記理論寸法パラメータとの間の差が前記許容限界値よりも大きいとき、製織のエラーがあることを検出するステップと、
   製織のエラー又は欠陥を有して、対応する布部（４８）の座標を保存するステップとを行うようにプログラムされており、
   前記座標は、前記布（２４）の横糸（Ｔ）と縦糸（Ｏ）に関連していることを特徴とする、布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
2. 前記処理及び制御ユニット（４４）は、製織のエラー又は欠陥を有する前記布部（４８）の画像を保存するステップを行うようにプログラムされていることを特徴とする、請求項１に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
3. 前記理論寸法パラメータは、前記横糸及び／又は前記縦糸の理論密度を備えることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
4. 前記理論寸法パラメータは、前記横糸及び／又は前記縦糸の厚みを備えることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
5. 前記理論寸法パラメータは、互いに交差する２つの連続横糸（Ｔ’，Ｔ’’）と２つの連続縦糸（Ｏ’，Ｏ’’）の交差から生じる穴（Ｈ）の領域を備えることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
6. 前記理論寸法パラメータは、前記穴（Ｈ）の側部の大きさを備えることを特徴とする、請求項５に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
7. 前記処理及び制御ユニット（４４）は、不適合な前記理論寸法パラメータの数と種類に基づいて欠陥（Ｄ）の種類を分類するステップを行うようにプログラムされていることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
8. 前記処理及び制御ユニット（４４）は、前記差の大きさにより、欠陥（Ｄ）の種類を分類するステップを行うようにプログラムされていることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
9. 前記欠陥同定装置（８）の前記支持フレーム（１２）は、製織機（４）のフレームから機械的に分離されていることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
10. 前記支持フレーム（１２）は、床面に配置される、又は製織機（４）の構造部品に固定されて、前記ビデオカメラ（２０）により完全な画像をフレーム化するように前記布（２４）から正しい焦点距離で特殊なスペーサ（３７）により配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
11. 前記スペーサ（３７）に固定されている減衰脚部（３６）は、振動を減衰させて、且つ振動を前記ビデオカメラ（２０）の前記支持フレーム（１２）に伝達させないように設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
12. 前記処理及び制御ユニット（４４）は、前記布（２４）の焦点画像を撮るため、前記ビデオカメラ（２０）の焦点長さ及び／又は視野に従ってフレーム化されるように、前記ビデオカメラ（２０）と前記布（２４）との間の正しい焦点長さを決めるステップを行うようにプログラムされていることを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
13. 前記処理及び制御ユニット（４４）は、前記布（２４）の生産速度、及び／又は形成される布の横糸の種類、及び／又は前記ビデオカメラ（２０）の視野に応じて、前記横糸方向（Ｘ－Ｘ）における前記ビデオカメラ（２０）の並進速度を設定するステップを行うようにプログラムされていることを特徴とする、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
14. 前記布（２４）の欠陥を同定するための前記欠陥同定装置（８）は、少なくとも欠陥（Ｄ）を有する前記布部（４８）を表示するための少なくとも１つのスクリーンを備えることを特徴とする、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の布（２４）の欠陥を同定するための欠陥同定装置（８）。
15. 布の欠陥を同定するための方法であって、
    形成される布（２４）の形状を予め得ると共に、比較のための少なくとも１つの理論寸法パラメータ、及び前記理論寸法パラメータのための許容限界値を設定するステップと、
    形成される前記布（２４）に従い、前記布（２４）の横糸方向（Ｘ－Ｘ）に沿ってリアルタイムで自動的に移動するビデオカメラ（２０）を用いて、リアルタイムで形成される前記布（２４）の画像を撮るステップと、
    形成される前記布（２４）の実寸法パラメータを得て、前記実寸法パラメータを前記理論寸法パラメータと比較するように前記画像を処理するステップと、
    前記実寸法パラメータと前記理論寸法パラメータとの間の差が前記許容限界値よりも大きいとき、製織のエラーがあることを検出するステップと、
    製織のエラー又は欠陥（Ｄ）を有して、対応する布部（４８）の座標を保存するステップとを備える、方法。
16. 製織の前記エラー又は前記欠陥（Ｄ）を有する前記布部（４８）の前記画像を保存するステップを備える、請求項１５に記載の方法。
17. 前記理論寸法パラメータは、横糸（Ｔ）及び／又は縦糸（Ｏ）の理論密度を備えることを特徴とする、請求項１５又は請求項１６に記載の方法。
18. 前記理論寸法パラメータは、横糸（Ｔ）及び／又は縦糸（Ｏ）の厚みを備えることを特徴とする、請求項１５、請求項１６、又は請求項１７に記載の方法。
19. 前記理論寸法パラメータは、互いに交差する２つの連続横糸（Ｔ’，Ｔ’’）と２つの連続縦糸（Ｏ’，Ｏ’’）の交差から生じる穴（Ｈ）の領域（Ｓ）を備えることを特徴とする、請求項１５から請求項１８のいずれか１項に記載の方法。
20. 前記理論寸法パラメータは、前記穴（Ｈ）の側部の大きさを備えることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
21. 前記理論寸法パラメータは、重心（Ｃ）、すなわち前記穴（Ｈ）の前記領域（Ｓ）の中点を備えることを特徴とする、請求項１９又は請求項２０に記載の方法。
22. 不適合な前記理論寸法パラメータの数と種類に応じて前記欠陥（Ｄ）の種類を分類するためのステップを備える、請求項１５から請求項２０のいずれか１項に記載の方法。
23. 前記差の大きさに応じて、前記欠陥（Ｄ）の種類を分類するステップを備える、請求項１５から請求項２２のいずれか１項に記載の方法。
24. 前記方法は、前記布（２４）を、前記エラー又は前記欠陥（Ｄ）がない領域と、前記エラー又は前記欠陥（Ｄ）がある領域とに分割するステップを備えており、
    前記分割するステップは、前記エラー又は前記欠陥（Ｄ）の数及び／又は種類に応じて、前記エラー又は前記欠陥（Ｄ）がある領域を分類するために設けられていることを特徴とする、請求項１５から請求項２３のいずれか１項に記載の方法。
25. 前記布（２４）の生産速度、及び／又は形成される布の横糸の種類、及び／又は前記ビデオカメラ（２０）の視野に応じて、前記横糸方向（Ｘ－Ｘ）における前記ビデオカメラ（２０）の並進速度を設定するためのステップを備える、請求項１５から請求項２４のいずれか１項に記載の方法。

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