JP2623149B2 - 画像データに基づく繊度測定方法 - Google Patents

画像データに基づく繊度測定方法

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JP2623149B2
JP2623149B2 JP5021990A JP5021990A JP2623149B2 JP 2623149 B2 JP2623149 B2 JP 2623149B2 JP 5021990 A JP5021990 A JP 5021990A JP 5021990 A JP5021990 A JP 5021990A JP 2623149 B2 JP2623149 B2 JP 2623149B2
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規之 西
周一 倉田
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鐘紡株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、羊毛トップ繊維等の繊度(繊維の太さを表
わす単位で重量をその長さで割った値)を繊維断片の拡
大投影した画像データに基づいて測定する方法に関す
る。
[従来技術] 羊毛トップ繊維の繊度は、平均繊維直径(ミクロン)
とその変動率(CV%)で表示されるのが一般的である。
従来より行なわれている平均繊維直径測定方法には、プ
ロジェクション・ミクロスコープ方式(PM)と、エアフ
ロー方式(AF)の2種類がある。
PM方式は羊毛断片を500〜700倍に拡大投影し、その影
像に直接スケールを当てて直径(ミクロン)を直読する
直接的測定方法であり、AS方式は流量計を一定値に調節
してマノメータでミクロン換算値を読みとるか、あるい
はマノメータ圧力を一定に調整して流量計でミクロン換
算値を読みとる間接的測定方法である。両方式ともJIS
L1083に規定されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記測定方法のうちPM方式は直接測定
であり、求めた繊維径により計算によって変動率(CV)
が得られるが、人的操作によるスケールの読み取り測定
に多数の測定回数を必要とし、オペレータの肉体的負
担、特に目の疲労が大きく時間と労力を要するとともに
人的操作上の誤差も生じやすいという問題点があった。
また、AF方式は間接測定であり、試験試料にいくつかの
制約がある上に、得られる測定値は繊維直径の全平均値
であって変動率のような平均直径のばらつきに関しては
何ら情報が得られないという問題点があった。
そこで本発明は、PM方式のように羊毛断片を拡大投影
した画像データに基づきながら、繊維の直径測定を出来
るだけ人的操作を少なくして行なえ、測定時間の短縮お
よび作業疲労度の軽減を図ることができ、測定結果に基
づいて平均繊維直径と変動率が自動的に精度良く求めら
れる繊度測定方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明は上記課題を解決するために、次のような構成
を採用した。
すなわち、本発明にかかる画像データに基づく繊度測
定方法は、CCDカメラ等により採取された試料繊維の画
像データを2値化し、該2値化された画像に対しX,Y方
向にそれぞれ複数のエッジ検出ラインを設定し、該エッ
ジ検出ラインに沿ってその両側から走査を行なうことに
よって画像のエッジを検出し、該エッジの座標値から検
出ライン上のエッジ間距離を求めるとともに、各検出ラ
イン上で求められるエッジ間距離の偏差を求めて、前記
X,Y方向のエッジ検出ラインから試料画像を横断する側
の少なくとも2本のエッジ検出ラインを選定し、該選定
したエッジ検出ライン上のエッジ間の中心座標から画像
の傾きを示す直線を求め、該直線に直交する新たなエッ
ジ検出ラインを設定し、該新たなエッジ検出ラインに沿
いその両側から走査を行なって画像のエッジを検出し、
該エッジの座標値から繊維径を求めることを特徴とし
(第1の発明)、また、CCDカメラ等により採取された
試料繊維の画像データを2値化し、2値化された画像を
X,Y方向に走査し、繊維画像のエッジを検出して試料繊
維の直径を求めるようにした画像データに基づく繊度測
定方法であって、2値化された画像を走査する走査域内
に測定中心を設定し、該測定中心と走査域内に表示され
た各画像領域中心との距離および各画像ごとの領域の長
さを測定し、測定中心と各画像領域中心との距離があら
かじめ設定された距離以下にある画像領域を選択し、該
選択された画像領域のうち、領域の長さが上位2番目ま
でにある画像領域を選択し、該選択された画像を走査対
象の繊維画像とし、該繊維画像のエッジを検出して繊維
径を求めることを特徴とする(第2の発明)。
[作用] 2値化した繊維画像の傾きの如何にかかわらず、必ず
画像を横断する方向に走査方向が決定され、該走査によ
り検出された繊維画像の複数のエッジ点の座標値から画
像の傾きが求められる。この傾きに対して直交する方向
のエッジ検出ラインに沿って走査して画像のエッジを検
出すると、これらエッジ間の距離が試料繊維の直径を示
すことになる。従って、このようなアルゴリズムに基づ
いて画像データを処理することにより、繊維径を自動的
に算出することができる。また、走査領域内の測定中心
に対してある程度予想される繊維径を考慮して設定した
距離内にある画像領域を選択し、試料として切断された
繊維長を考慮して該選択画像領域のうち領域の長いもの
を繊維画像として選択することにより、ノイズ画像を除
去した走査対象を得ることができ、精度よく繊維径を測
定することができる。
[実施例] 第1図は本発明の繊度測定方法を実施する測定装置の
構成を示すブロック図で、顕微鏡1に組込んだCCDカメ
ラ2によって採取された試料の画像は、画像処理装置3
のスライスレベル発生手段を備えた画像入力部5によっ
て明暗を表わす2値化画像信号に変換され、画像メモリ
6に記憶される。画像メモリ6に記憶された2値化画像
は、画像出力部7を介してモニタ9で表示される。ま
た、2値化された画像に対し、画像処理装置3の画像処
理部10は、後述する本発明の処理方法に基づいて画像処
理を行ない試料の繊維径や変動率を算出する。測定結果
の出力表示および画像処理部10への数値データの入力は
インターフェイス11を介してコンソール12で行なわれ
る。また、画像が表示されるモニタ9上のカーソル移動
や測定点を定める指示標移動は、測定操作用入力装置
(マウス)13からの指示によって行なわれる。
繊度が測定される試料繊維は、まず所定の作業手順に
従い準備が行なわれる。すなわち、試料は適当な溶剤で
2回洗浄し、標準状態(JIS L1081の2.4参照)とした
後、繊維切断器を用いて、推定繊維径27μmをこえるト
ップでは0.8mmに、27μm以下のトップでは0.4mmに切断
する。切断された繊維断片のかたまりは、顕微鏡用スラ
イドグラス上に針先でのせ、マウンタントとして流動パ
ラフィンを1滴落としたのち、針先で繊維断片を均一に
広げる。そして、余分の液を綿布でふきとった後、静か
にカバーグラスをのせて測定用スライドグラスとする。
このように準備された測定用スライドグラスが顕微鏡
1の試料台に載置され、上記したように試料の画像が採
取される。採取された画像は処理部10に記憶されたプロ
グラムにしたがい、第2図に示す処理フローによって画
像処理が行なわれる。
試料画像の2値化は、コンソール12からの2値化レベ
ル設定指令によって行なわれ、モニタ9に表示される濃
淡画像を確認しつつ、視認に適した2値化レベルが設定
される。
オペレータは、測定する試料繊維を設定するために、
顕微鏡1のX−Yテーブルを操作し、モニタ9の濃淡画
像を確認しながら測定画面を選択する。2値化された画
像データは画像処理装置3の画像メモリ6に記憶され
る。
選択された測定画面に対し、モニタ9上のカーソルを
マウス13の操作によって画面上最も適切と判断される測
定位置へ移動させることにより測定位置が設定される。
測定位置が設定されると、モニタ9上には第3図に示す
ように、測定位置を中心として測定枠20が表示される。
オペレータは、かかる操作によって測定すべき繊維画像
をモニタ上の測定枠の中に絞り込んで表示させることが
できる。
第3図に測定枠20内に表示された繊維画像の例を示
す。図中斜線で示す領域が2値化画像として表示されて
いる部分を示す。オペレータの指示により測定枠20が設
定されると、画像処理部10で測定枠20内のノイズ画像の
除去処理が行なわれる。
すなわち、第4図に示す処理フローに従い、まず測定
枠内の各画像領域についてラベリングが行なわれる。図
示例では〜までの領域としてラベリングされてい
る。次いでラベリングされた各領域について特徴抽出が
行なわれる。特徴抽出は、測定中心Oと各領域中心間と
の距離および各領域の長さを各領域の特徴を示す要素と
して、これらを算出することにより行なわれる。このよ
うに定めた各領域の特徴について操作対象領域になるか
否かの判別が行なわれる。例えば、測定中心と領域中心
間の距離がある程度予想される繊維径を考慮して設定さ
れた値以下にある領域がまず対象領域として選択され
る。図示例では領域が選択される。そして、試
料として切断された繊維の長さを考慮して、上記のよう
に選択された領域のうち領域の長さが上位2番目までに
ある領域が走査対象領域として選択される。図示例では
領域が選択される。なお、染色していない繊維で
は、ある程度光を透過するため、第3図のように繊維の
部分においてもエッジ部分(と)、中央部の一部分
(とと)が2値化により黒部分として検出され
る。しかし染色した繊維(濃色)では光を殆ど透過しな
いため、繊維の部分すべてが2値化により黒部分として
検出される。つまり、第3図のように繊維の部分が、
、、、に分かれて検出されず、ととではは
まれた一つの領域として検出され、それのみを残せば
よい。このようにして測定枠内からノイズ画像を除去
し、画像のエッジのシャープ度を増した状態で画像走査
が行なわれる。
第6図は繊維径測定の処理手順を示すフローで、第5
図(a)(b)(c)は測定枠内での走査の実例を示す
図であり、上記第3図が取り込んだ濃淡画像を2値化し
た画像であるのに対し、第5図はノイズ除去処理で選択
されたとのみを残し、その他の領域を除去した画像
である。まず測定枠20内を水平方向(X方向)に設定さ
れたエッジ検出ラインH1、H2上を両端から走査し、画像
領域のエッジ点HED1−1、HED1−2およびHED2−
1、HED2−2の座標を検出する(第5図(a))。これ
ら各エッジの座標値から、エッジ点HED1−1とHED1−2
間の距離xl1、エッジ点HED2−1とHED2−2間の距離x
l2、さらにxl1とxl2との差△xlが算出される。同様に、
垂直方向(Y方向)にエッジ検出ラインV1、V2上を両端
から走査し、エッジ点VED1−1、VED1−2、およびVED2
−1、VED2−2の座標を検出する(同図(b))。これ
ら各座標値からも同様に、エッジ点VED1−1と1−2間
の距離yl1、エッジ点VED2−1と2−1間の距離yl2、yl
1とyl2との差△ylが算出される。
すなわち、 xl1=(HED1−2)−(HED1−1) xl2=(HED2−2)−(HED2−1) yl1=(VED1−2)−(VED1−1) yl2=(VED2−2)−(VED2−1) △xl=|xl1−xl2| △yl=|yl1−yl2| である。
これらxl1、yl1、△xl、△ylの値について第7図に示
す比較判断処理を行ない、繊維径検出に使用するエッジ
検出ラインを決定する。すなわち、まず水平、垂直方向
の2本ずつのエッジ検出ラインが繊維画像の境界と交錯
し、4個所のエッジを検出できるかを判断する。検出ラ
インが第5図(b)に鎖線で示すラインV1′のように、
繊維画像の境界と交錯しない場合には、このライン上で
走査すると同図に示す測定枠と交錯した点VED1−1′,V
ED1−2′を検出し、検出した座標値から上式によりyl1
を算出するとその値は負となる。この場合、試料繊維は
検出ラインと略平行な状態にあると判断され、後述する
試料繊維の傾きを算出するに際し、この方向の検出ライ
ンを用いると傾きを正確に算出できないので、第7図に
示すように、他の方向(この場合X方向)の検出ライン
を用いて傾きを算出するのである。
しかる後、各ライン上で求められるエッジ間距離の差
を求め、差が小さい側のラインをエッジ検出ラインとし
て決定する。このようにして決定したエッジ検出ライン
は、必ず繊維画像を横断することになる。
尚、この例ではX,Y方向にそれぞれ2本のエッジ検出
ラインを設定したが、これに限るものではなく、3本以
上のエッジ検出ラインを設定してもよい、これにより、
上記エッジ検出ラインの決定に際し、その精度を高める
ことができる。この場合、それぞれの検出ライン上で求
められるエッジ間距離の偏差δx,δyを求め、偏差が小
さい側のラインをエッジ検出ラインとして選定する。
ここでδx,δyは次式 で求められる。
エッジ検出ラインが決定すると、該エッジ検出ライン
上のエッジ点間の中点座標が算出され、決定した検出ラ
インが2本の場合には、各中点を通る直線、すなわち、
繊維画像の傾きを示す直線が求められる。一方、決定し
たエッジ検出ラインが3本以上の場合には最小自乗法等
の手法により、前記繊維画像の傾きを示す直線が求めら
れる。図示例では水平方向のエッジ検出ラインH1,H2
のエッジ点HED1−1、1−2、HED2−1、2−2の中心
C1、C2から繊維の傾きの直線が求められる。この傾きを
示す直線L1に対し、測定中心Oを通り直線L1に直交する
エッジ検出ラインL2が設定される。このラインL2上を両
側より走査し、繊維画像のエッジ点ED1、ED2を検出し、
この座標値からエッジ間距離を繊維径として算出する
(同図(C))。
このようにして算出された繊維径の妥当性を確認した
上で、さらに別の、繊維画像の径を求めてゆき、繊維径
別に本数をカウントしていく。測定精度はサンプル数が
多いほど高められるが、少なくともJISに規定される数
以上であることが好ましく、例えば平均繊維直径が21.1
〜24.0μの場合は、少なくとも600本の繊維直径を測定
し、その値の分布が正規分布となれば測定を終了し、平
均繊維径および変動率を算出する。なお、第5図の二つ
の斜線部が平行でないと上記繊維径を正確に求めること
ができないが、JIS等の規格でも、繊維の端など繊維の
エッジが平行になっていない部分は計測しないことにな
っているので、繊度測定においては、繊維のエッジが平
行であるものとしてよい。
上記したように、上記実施例方法にかかるアルゴリズ
ムに基づいて画像データを処理すれば、測定域をオペレ
ータが指定するだけで繊維径の算出を自動的に行なうこ
とができ、測定本数の多い繊度測定を能率よく行なうこ
とができる。また、走査領域のノイズ画像も自動的に除
去でき、画像のシャープさが増し、エッジ点の検出が正
確に行なえ、上記繊維径の算出を精度よく行なうことが
できる。
[発明の効果] 上記説明から明らかなように、本発明にかかる画像デ
ータに基づく繊度測定方法によれば、人的操作を極力少
なくして平均繊維直径と変動率を能率よく精度よく求め
ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の繊度測定方法を実施する測定装置の構
成を示すブロック図、第2図は平均繊維直径と変動率を
求める処理手順を示すフローチャート、第3図はモニタ
上の測定枠に表示される繊維画像の例を示す図、第4図
はノイズ画像を除去する処理手順を示すフローチャー
ト、第5図(a)(b)(c)は測定枠内の画像を走査
する実施例を示す図、第6図は繊維径測定の処理手順を
示すフローチャート、第7図は走査線の方向を決定する
処理手順を示すフローチャートである。 2……CCDカメラ、3……画像処理装置 9……モニタ、12……コンソール

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CCDカメラ等により採取された試料繊維の
    画像データを2値化し、該2値化された画像に対しX,Y
    方向にそれぞれ複数のエッジ検出ラインを設定し、該エ
    ッジ検出ラインに沿ってその両側から走査を行なうこと
    によって画像のエッジを検出し、該エッジの座標値から
    検出ライン上のエッジ間距離を求めるとともに、各検出
    ライン上で求められるエッジ間距離の偏差を求めて、前
    記X,Y方向のエッジ検出ラインから試料画像を横断する
    側の少なくとも2本のエッジ検出ラインを選定し、該選
    定したエッジ検出ライン上のエッジ間の中心座標から画
    像の傾きを示す直線を求め、該直線に直交する新たなエ
    ッジ検出ラインを設定し、該新たなエッジ検出ラインに
    沿いその両側から走査を行なって画像のエッジを検出
    し、該エッジの座標値から繊維径を求めることを特徴と
    する画像データに基づく繊度測定方法。
  2. 【請求項2】CCDカメラ等により採取された試料繊維の
    画像データを2値化し、2値化された画像をX,Y方向に
    走査し、繊維画像のエッジを検出して試料繊維の直径を
    求めるようにした画像データに基づく繊度測定方法であ
    って、2値化された画像を走査する走査域内に測定中心
    を設定し、該測定中心と走査域内に表示された各画像領
    域中心との距離および各画像ごとの領域の長さを測定
    し、測定中心と各画像領域中心との距離があらかじめ設
    定された距離以下にある画像領域を選択し、該選択され
    た画像領域のうち、領域の長さが上位2番目までにある
    画像領域を選択し、該選択された画像を走査対象の繊維
    画像とし、該繊維画像のエッジを検出して繊維径を求め
    ることを特徴とする画像データに基づく繊度測定方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003901910A0 (en) * 2003-04-17 2003-05-08 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Method and apparatus for testing fibres
JP7234693B2 (ja) * 2019-02-27 2023-03-08 株式会社島津製作所 繊維長測定方法、繊維長測定装置及び繊維長測定プログラム
JP2024004711A (ja) * 2022-06-29 2024-01-17 株式会社日立製作所 組織画像解析装置、組織画像解析方法、およびプログラム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008139892A1 (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Toray Industries, Inc. 走行糸条の検査方法、および、それを用いた炭素繊維の製造方法
JP2008308335A (ja) * 2007-05-11 2008-12-25 Toray Ind Inc 走行糸条の検査方法、および、それを用いた炭素繊維の製造方法
US8345246B2 (en) 2007-05-11 2013-01-01 Toray Industries, Inc. Running yarn line inspection method and carbon fiber manufacturing method using thereof

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