JP3038010B2 - ウェブのケン縮周波数測定方法及び装置 - Google Patents
ウェブのケン縮周波数測定方法及び装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/306—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness
-
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- G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/40—Analysis of texture
- G06T7/41—Analysis of texture based on statistical description of texture
- G06T7/44—Analysis of texture based on statistical description of texture using image operators, e.g. filters, edge density metrics or local histograms
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- G—PHYSICS
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- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
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Description
【発明の詳細な説明】 これは1990年７月16日付け特願07/552548の一部継続
出願である。
出願である。
発明の背景 本発明はケン縮された（crimped）トウのウェブにお
けるケン縮測定用の方法及び装置に関し、特に動いてい
るケン縮されたトウのケン縮の量を測定する方法及び装
置に関する。
けるケン縮測定用の方法及び装置に関し、特に動いてい
るケン縮されたトウのケン縮の量を測定する方法及び装
置に関する。
ケン縮はトウ状の繊維に全般的に波形を与える繊維の
波形である。ケン縮は多くの短繊維製品の加工可能性に
おける主要因であり、その他に仕上げられた繊維に生ず
るかさばり性のため重要である。
波形である。ケン縮は多くの短繊維製品の加工可能性に
おける主要因であり、その他に仕上げられた繊維に生ず
るかさばり性のため重要である。
処与の糸試料のケン縮量は単位長さ当たりのケン縮と
して説明することができる。校正された焦点板を使用し
て単位長さのトウにおけるケン縮を計数することによ
り、ケン縮数の観察計数を行うことができる。この方法
は試料の抽出を要し、かつオフラインでの使用に限定さ
れる。
して説明することができる。校正された焦点板を使用し
て単位長さのトウにおけるケン縮を計数することによ
り、ケン縮数の観察計数を行うことができる。この方法
は試料の抽出を要し、かつオフラインでの使用に限定さ
れる。
反射光線が感光手段上に反射するようにトウに対して
ある角度に配置された光源を使用してトウ繊維における
ケン縮レベルを判定すること、及び反射光の強さを測定
することによりケン縮を計数することも従来技術におい
て知られる。
ある角度に配置された光源を使用してトウ繊維における
ケン縮レベルを判定すること、及び反射光の強さを測定
することによりケン縮を計数することも従来技術におい
て知られる。
現存のシステムは、ビデオ画像を低速走査信号に変換
し、ビデオ同期を除去し、更に解析のために通常のアナ
ログ回路を使用する。これらシステムは、低周波バック
グランド上でケン縮を高周波で観測し、次いでこの信号
を増幅しデジタルコンパレーター回路を使用して矩形波
に変換する。この矩形波の周波数及びデューティサイク
ルがケン縮周波数及びケン縮角を定義する。しかし、こ
れら現存のシステムは、ピーク値の失われた低コントラ
ストの画像領域からのデータを適切に除去する能力を持
たず、従って不正確な波長が報告される。
し、ビデオ同期を除去し、更に解析のために通常のアナ
ログ回路を使用する。これらシステムは、低周波バック
グランド上でケン縮を高周波で観測し、次いでこの信号
を増幅しデジタルコンパレーター回路を使用して矩形波
に変換する。この矩形波の周波数及びデューティサイク
ルがケン縮周波数及びケン縮角を定義する。しかし、こ
れら現存のシステムは、ピーク値の失われた低コントラ
ストの画像領域からのデータを適切に除去する能力を持
たず、従って不正確な波長が報告される。
発明の概要 本発明は、既知のレーン位置におけるウェブの標準ビ
デオ画像を得て、この画像をデジタル信号に変換し、更
に特別のソフトウエアのアルゴリズムを使用してデジタ
ルデータから明示的に処理された総ての信号を信号処理
に向けることができる。各画像は、別々に解析される特
徴、例えば基本ケン縮、低周波振動、高周波振動、縁の
振動及び確認されない振動に分離される。これらの特徴
は、アナログ「フィルター」の応用なしにビデオ画像を
強調するために、局部的な最大／最小輝度のプロフィ
ル、空間的な輝度と周波数の閾値及び発見的手法のよう
な技法を使用して２次元的に分割される。異常（例えば
低コントラスト）として確定された領域は、ウェブの全
画像に対するケン縮周波数分布の決定以前に、基本ケン
縮レベルが容易に見られる領域から分けられる。ウェブ
画像における個別レーン並びに全ウェブ幅における完全
な解析が準備される。希望するならば、ソフトウエア解
析はオペレーターの相互作用を許す。更に、基本ケン縮
レベルを算出する前に、画像からある形式のケン縮の欠
陥を無くすことが望ましい。これは、基本ケン縮レベル
を調節するために変更しなければならないケン縮装置の
設定が、欠陥に影響するそれらの設定とは異なるためで
ある。欠陥の存在は、基本ケン縮周波数の付近のケン縮
周波数の分布に至る。
デオ画像を得て、この画像をデジタル信号に変換し、更
に特別のソフトウエアのアルゴリズムを使用してデジタ
ルデータから明示的に処理された総ての信号を信号処理
に向けることができる。各画像は、別々に解析される特
徴、例えば基本ケン縮、低周波振動、高周波振動、縁の
振動及び確認されない振動に分離される。これらの特徴
は、アナログ「フィルター」の応用なしにビデオ画像を
強調するために、局部的な最大／最小輝度のプロフィ
ル、空間的な輝度と周波数の閾値及び発見的手法のよう
な技法を使用して２次元的に分割される。異常（例えば
低コントラスト）として確定された領域は、ウェブの全
画像に対するケン縮周波数分布の決定以前に、基本ケン
縮レベルが容易に見られる領域から分けられる。ウェブ
画像における個別レーン並びに全ウェブ幅における完全
な解析が準備される。希望するならば、ソフトウエア解
析はオペレーターの相互作用を許す。更に、基本ケン縮
レベルを算出する前に、画像からある形式のケン縮の欠
陥を無くすことが望ましい。これは、基本ケン縮レベル
を調節するために変更しなければならないケン縮装置の
設定が、欠陥に影響するそれらの設定とは異なるためで
ある。欠陥の存在は、基本ケン縮周波数の付近のケン縮
周波数の分布に至る。
しかし、現存のシステムは、ピーク値が失われた低コ
ントラストの画像の領域からのデータを選択し分離する
能力を持たず、従って不正確な波長が報告される。
ントラストの画像の領域からのデータを選択し分離する
能力を持たず、従って不正確な波長が報告される。
より特別には、本発明は、ケン縮された繊維状物質の
ウェブのケン縮特性を記述する検査システムにして：前
記ウェブの２次元画像を得るために前記ウェブからの反
射光の強さにおける変動に応答する光電手段、前記光電
手段は前記２次元画像をデジタル化しかつコンピュータ
ー内に記憶する手段を有し；前記２次元画像における反
射光の強さの空間的変動の位置と周波数とを測定する手
段；反射光の強さの空間的変動の位置と周波数とを基本
ケン縮、低周波振動、高周波振動、縁の振動及び不確か
な振動の範疇に分類する手段；ウェブの全幅を基本ケン
縮、低周波振動、高周波振動、縁の振動及び不確かな振
動の範疇に分類するために前記ウェブの２次元画像を順
次処理する手段；及び各画像内の反射光の強さの空間的
周波数の前記範疇を表示する手段を備えた検査システム
を含む。
ウェブのケン縮特性を記述する検査システムにして：前
記ウェブの２次元画像を得るために前記ウェブからの反
射光の強さにおける変動に応答する光電手段、前記光電
手段は前記２次元画像をデジタル化しかつコンピュータ
ー内に記憶する手段を有し；前記２次元画像における反
射光の強さの空間的変動の位置と周波数とを測定する手
段；反射光の強さの空間的変動の位置と周波数とを基本
ケン縮、低周波振動、高周波振動、縁の振動及び不確か
な振動の範疇に分類する手段；ウェブの全幅を基本ケン
縮、低周波振動、高周波振動、縁の振動及び不確かな振
動の範疇に分類するために前記ウェブの２次元画像を順
次処理する手段；及び各画像内の反射光の強さの空間的
周波数の前記範疇を表示する手段を備えた検査システム
を含む。
本発明の方法は、ウェブを観察しウェブの異なった外
見的特徴を表現する電気出力信号を生成しかつ前記ウェ
ブの２次元の反射光画像の取得により抽出され観察され
た特徴を表現する信号を形成するために前記出力信号を
識別し；前記２次元画像をデジタル化しかつコンピュー
ター内に記憶し；前記２次元画像内の反射光の強さの空
間的変動の位置と周波数とを測定しかつ記憶し；反射光
の強さの空間的変動の前記記憶された位置と周波数とを
基本ケン縮、低周波振動、高周波振動、縁の振動及び不
確かな振動の範疇に分類し；ウェブの全幅を基本ケン
縮、低周波振動、高周波振動、縁の振動及び不確かな振
動の範疇に分類するために前記ウェブの２次元画像を順
次処理し；更に各画像内の反射光の強さの空間的周波数
の前記範疇を表示することを包含する。ここに 基本ケン縮（有効ケン縮とも呼ばれる）は、図4bに示
されるように、欠陥の無いときに存在するであろうケン
縮であり、処理用に意図されたケン縮レベルと数値的に
関連する。
見的特徴を表現する電気出力信号を生成しかつ前記ウェ
ブの２次元の反射光画像の取得により抽出され観察され
た特徴を表現する信号を形成するために前記出力信号を
識別し；前記２次元画像をデジタル化しかつコンピュー
ター内に記憶し；前記２次元画像内の反射光の強さの空
間的変動の位置と周波数とを測定しかつ記憶し；反射光
の強さの空間的変動の前記記憶された位置と周波数とを
基本ケン縮、低周波振動、高周波振動、縁の振動及び不
確かな振動の範疇に分類し；ウェブの全幅を基本ケン
縮、低周波振動、高周波振動、縁の振動及び不確かな振
動の範疇に分類するために前記ウェブの２次元画像を順
次処理し；更に各画像内の反射光の強さの空間的周波数
の前記範疇を表示することを包含する。ここに 基本ケン縮（有効ケン縮とも呼ばれる）は、図4bに示
されるように、欠陥の無いときに存在するであろうケン
縮であり、処理用に意図されたケン縮レベルと数値的に
関連する。
低周波振動は、図4cに示されるように、ケン縮の欠陥
又は低質画像により生じた処理用に意図されたものより
認め得るほど低い周波数を有する光の強さの振動であ
る。
又は低質画像により生じた処理用に意図されたものより
認め得るほど低い周波数を有する光の強さの振動であ
る。
高周波振動は、図4dに示されるように、ケン縮の欠陥
又は低質画像により生じた処理用に意図されたものより
認め得るほど高い周波数を有する光の強さの振動であ
る。
又は低質画像により生じた処理用に意図されたものより
認め得るほど高い周波数を有する光の強さの振動であ
る。
縁の振動は、図4eに示されるように、捕らえた画像の
縁に伸びる光の強さの振動であり、かつ振動の部分が画
像の縁より先に伸びうるのでその真の周波数を確実に評
価することはできない。
縁に伸びる光の強さの振動であり、かつ振動の部分が画
像の縁より先に伸びうるのでその真の周波数を確実に評
価することはできない。
不確かな振動は、基本ケン縮又は高周波振動として期
待されるが後で説明される隣接試験（11ページ）による
確認には合格しない周波数を持つ光の強さの振動であ
る。不確かな振動は図4fに示される。
待されるが後で説明される隣接試験（11ページ）による
確認には合格しない周波数を持つ光の強さの振動であ
る。不確かな振動は図4fに示される。
ケン縮の測定におけるこの方法及びシステムの利点は
以下の通りである： 1.毎分1829m（毎分2000ヤード）までの線速度で1/30秒
間における糸のケン縮の無歪像を取得する。
以下の通りである： 1.毎分1829m（毎分2000ヤード）までの線速度で1/30秒
間における糸のケン縮の無歪像を取得する。
2.3秒以下で取得像を完全に処理する。
3.この像を、次を含んだ領域に分割する：（ａ）有効ケ
ン縮、（ｂ）低周波振動、（ｃ）高周波振動、（ｄ）縁
の振動、及び（ｅ）不確かな振動。
ン縮、（ｂ）低周波振動、（ｃ）高周波振動、（ｄ）縁
の振動、及び（ｅ）不確かな振動。
4.上表の種々の範囲の母集団密度（population densit
ies）のトラックを保持する。
ies）のトラックを保持する。
5.製造工程中において欠陥を検知するために、レーン内
及び総てのレーンに亙る総てのパラメーターを常に解析
する。
及び総てのレーンに亙る総てのパラメーターを常に解析
する。
6.オペレーターに対して補正作用についての要求の変更
を許しつつケン縮のレベル及びケン縮の欠陥を判定する
ために、使用者の規定した規則を組み入れる。希望する
ならば、ケン縮のレベル及び欠陥に関する情報を閉鎖ル
ープの制御システム内に記憶する。
を許しつつケン縮のレベル及びケン縮の欠陥を判定する
ために、使用者の規定した規則を組み入れる。希望する
ならば、ケン縮のレベル及び欠陥に関する情報を閉鎖ル
ープの制御システム内に記憶する。
7.ケン縮の振幅、ウェブの反射率、又は照明レベルとは
無関係に、広範囲の素材における最適性能のためにケン
縮解析のアルゴリズムを自動的に調整する。
無関係に、広範囲の素材における最適性能のためにケン
縮解析のアルゴリズムを自動的に調整する。
8.オペレーターに欠陥を説明するためにウェブの模擬さ
れた画像を生成する。
れた画像を生成する。
図面の簡単な説明 図１は基本的光学システムの図式的な図面である。
図1aは図１の反射光の強さのプロフィルのグラフ的表
示である。
示である。
図２は本発明の実施に使われる装置の図式的なブロッ
ク図である。
ク図である。
図3a及び3bは本発明の実施に使用されるアルゴリズム
の流れ図である。
の流れ図である。
図4aは測定されるウェブの原画像の繊維の形状の拡大
写真である。
写真である。
図4bは基本ケン縮の領域を明確化させた図4aの繊維の
形状の複写写真である。
形状の複写写真である。
図4cは低周波振動として分類された領域を明確化させ
た図4aの繊維の形状の複写写真である。
た図4aの繊維の形状の複写写真である。
図4dは高周波領域として分類された領域を明確化させ
た繊維の形状拡大写真である。
た繊維の形状拡大写真である。
図4eはウェブの縁の振動を示す図4aの繊維の形状の複
写写真である。
写写真である。
図4fは不確かな振動を示す図4aの繊維の形状の複写写
真である。
真である。
好ましい実施例の詳細な説明 図１、1a及び２を参照すれば、図解のために選ばれた
実施例は、運動矢印12の方向で動いているウェブ10、ウ
ェブ10上に指向されたストロボ光源14を持つ基本光学シ
ステム及びウェブの照明された部分を観察している荷電
結合素子（CCD）カメラ16を備える。CCDカメラとストロ
ボ光源とはコンピューター18に接続される。コンピュー
ターは中央処理装置（CPU）20を備え、これは母線21に
よりVGr）24、ステップモーター制御器26及びキーボー
ド28に接続される。図形アダプター22はカラーモニター
30に接続され、一方、フレームグラバーはビデオモニタ
ー32及びCCDカメラ16に接続する。ステップモーター制
御器は、光源14及びそれぞれのステップモーター34aと3
6aに接続されたステップモータードライバー34、36と接
続する。
実施例は、運動矢印12の方向で動いているウェブ10、ウ
ェブ10上に指向されたストロボ光源14を持つ基本光学シ
ステム及びウェブの照明された部分を観察している荷電
結合素子（CCD）カメラ16を備える。CCDカメラとストロ
ボ光源とはコンピューター18に接続される。コンピュー
ターは中央処理装置（CPU）20を備え、これは母線21に
よりVGr）24、ステップモーター制御器26及びキーボー
ド28に接続される。図形アダプター22はカラーモニター
30に接続され、一方、フレームグラバーはビデオモニタ
ー32及びCCDカメラ16に接続する。ステップモーター制
御器は、光源14及びそれぞれのステップモーター34aと3
6aに接続されたステップモータードライバー34、36と接
続する。
上に引用された装置の諸要素の一般名及び販売者によ
る型式・番号は次の通りである。
る型式・番号は次の通りである。
運転時には、CCDカメラの活性領域は、水平線数が480
で１線当たり画素数が512の画素のモザイクアレイであ
る。基本光学システムは運動中の糸のケン縮の画像を取
得し、ストロボシステムにより運動を停止した状態での
観察ができる。ケン縮の振動は、一連の明暗のバーを与
える取得画像内で水平方向に広がる。CCDカメラからの
１本の水平方向の線の判定は、図1aにおけるようにｙ軸
が光の強さを表すほぼサイン関数を表すであろう。
で１線当たり画素数が512の画素のモザイクアレイであ
る。基本光学システムは運動中の糸のケン縮の画像を取
得し、ストロボシステムにより運動を停止した状態での
観察ができる。ケン縮の振動は、一連の明暗のバーを与
える取得画像内で水平方向に広がる。CCDカメラからの
１本の水平方向の線の判定は、図1aにおけるようにｙ軸
が光の強さを表すほぼサイン関数を表すであろう。
一連の明暗のバーについて輝度の局部的な最大値と最
小値との間の空間的相互関係に対し基本的な処理アルゴ
リズムが適用される。
小値との間の空間的相互関係に対し基本的な処理アルゴ
リズムが適用される。
処理アルゴリズムは図3a及び3bに図解される。3aのス
テップ10において、トウ又は「ロープ」のバンドの形式
の繊維状物質の陰影部分のビデオ画像がデジタル化され
コンピューターの記憶部に記憶される。ステップ12にお
いて、512個の平均輝度値の単一データのアレイを形成
するように、ビデオ画像の連続した通常は（480本の内
の）10本の水平線が画素から画素へと平均化される。次
に、ステップ14において、最大及び最小の輝度を合計
し、これら２個の合計値の引算をすることにより閾値
（TC）が計算される。この結果が最大値（又は最小値）
の数で割られ、得られた商が反射光輝度の差の平均値で
ある。この商を任意の定数ｋで割り、閾値が平均輝度差
の一部として表されるように閾値を正規化する。
テップ10において、トウ又は「ロープ」のバンドの形式
の繊維状物質の陰影部分のビデオ画像がデジタル化され
コンピューターの記憶部に記憶される。ステップ12にお
いて、512個の平均輝度値の単一データのアレイを形成
するように、ビデオ画像の連続した通常は（480本の内
の）10本の水平線が画素から画素へと平均化される。次
に、ステップ14において、最大及び最小の輝度を合計
し、これら２個の合計値の引算をすることにより閾値
（TC）が計算される。この結果が最大値（又は最小値）
の数で割られ、得られた商が反射光輝度の差の平均値で
ある。この商を任意の定数ｋで割り、閾値が平均輝度差
の一部として表されるように閾値を正規化する。
TC＝［合計Ｉ（max）−合計Ｉ（min）］ ／［ｎ（max）×ｋ］ この閾値レベルの計算は、ステップ12において取得さ
れた画素の平均データのアレイについて行われる。ある
いは、TCの最小値又は平均値をソフトウエア内にプログ
ラム化することもできる。
れた画素の平均データのアレイについて行われる。ある
いは、TCの最小値又は平均値をソフトウエア内にプログ
ラム化することもできる。
各ケン縮振動の周波数と位置とは、１個の画素平均デ
ータのアレイ内の512個の値を探索しかつ閾値（TC）に
基づく要求に適合した局部的な最大値と最小値とを決定
することにより見いだされる。ステップ16において、以
下説明されるような２個のループ形式のアルゴリズムが
使用される。これらのアルゴリズムは、最小数（kp）の
画素が隣接した最大値と最小値との間に特定されること
を許す点に注意すべきである。
ータのアレイ内の512個の値を探索しかつ閾値（TC）に
基づく要求に適合した局部的な最大値と最小値とを決定
することにより見いだされる。ステップ16において、以
下説明されるような２個のループ形式のアルゴリズムが
使用される。これらのアルゴリズムは、最小数（kp）の
画素が隣接した最大値と最小値との間に特定されること
を許す点に注意すべきである。
ループ： Max＝０ Ｉ（ｘ）＞MaxならばMax＝Ｉ（ｘ）:N＝０ Ｎ＝Ｎ＋1:X＝Ｘ＋１ Ｎ＞kp及び（Max−Ｉ（ｘ））＞TCならばMaxが見いだ
せる。
せる。
Min＝Max Ｉ（ｘ）＜MinならばMiN＝Ｉ（ｘ）:N＝０ Ｎ＝Ｎ＋1:x＝ｘ＋１ Ｎ＞kp及び（Ｉ（ｘ）−min）＞TCならばMinが見いだ
せる。
せる。
ｘ＜512の間、これを繰り返す。
ステップ18において、図1aに示されるような反射光の
強さの隣接最大値間の（長さの単位の）距離Ｄで定義さ
れるケン縮の波長が計算される。ケン縮の周波数もまた
波長の逆数又は（1/D）により計算される。各ケン縮サ
イクルの波長（又は周波数）と位置とがステップ20にお
いてファイル内に記憶され、これからケン縮の統計値を
生成することができる。
強さの隣接最大値間の（長さの単位の）距離Ｄで定義さ
れるケン縮の波長が計算される。ケン縮の周波数もまた
波長の逆数又は（1/D）により計算される。各ケン縮サ
イクルの波長（又は周波数）と位置とがステップ20にお
いてファイル内に記憶され、これからケン縮の統計値を
生成することができる。
ステップ22において、現在の画素平均アレイ指標
（ｎ）が１ずつ増やされ、ステップ24において検査され
る。480本の水平ビデオ線があるので、水平線10本のア
レイの48個が平均されて遮光されたロープのバンドに対
する１個の合成画像が作られる。アレイ指標（ｎ）が48
に等しくなったとき、ステップ26において、このアレイ
が合成されコンピューターのメモリ内に記憶される。次
いで、合成画像用にケン縮の統計値が計算される。
（ｎ）が１ずつ増やされ、ステップ24において検査され
る。480本の水平ビデオ線があるので、水平線10本のア
レイの48個が平均されて遮光されたロープのバンドに対
する１個の合成画像が作られる。アレイ指標（ｎ）が48
に等しくなったとき、ステップ26において、このアレイ
が合成されコンピューターのメモリ内に記憶される。次
いで、合成画像用にケン縮の統計値が計算される。
ケン縮の周波数、ウェブ材料の品質及びカメラ光学系
により決定された視野に依存して１個の水平線内に５個
から40個のケン縮振動が見いだせることが普通である。
計算された予備的な振動統計値は、平均値、中央値、標
準偏差である。ステップ28においてコンピューター画像
に対して中央値付近の平均値、即ち、k1（低周波数）×
中央値とkh（高周波数）×中央値との間の総ての周波数
の平均が計算される。中央値付近の平均値の計算には、
中央値が実際のケン縮周波数に相当に近いこと及び有効
ケン縮周波数が中央値から非常に異なった周波数を持た
ないこととする。従って、中央値よりかなり高い振動周
波数又はかなり低い振動周波数を有するいかなる領域
も、ケン縮の欠陥又は画像の品質の欠陥を生ずるであろ
う。中央値付近の限定された範囲内の平均ケン縮周波数
が、最初のケン縮設定によって作られる基本ケン縮レベ
ルのより正確な見積りとして得られる。k1の値、低い周
波数限度は、1.0より小さいが一般に0.5よりは大きい、
例えば0.75として得られる。khの値、高い周波数限度
は、1.0より大きいが一般に2.0より小さい、例えば1.5
として得られる。2.0よりも小さなkhの選択は、有効ケ
ン縮として報告されたある種のケン縮の欠陥を防ぐ。k1
とkhの値はウェブ製品の形式により選択的に設定され
る。
により決定された視野に依存して１個の水平線内に５個
から40個のケン縮振動が見いだせることが普通である。
計算された予備的な振動統計値は、平均値、中央値、標
準偏差である。ステップ28においてコンピューター画像
に対して中央値付近の平均値、即ち、k1（低周波数）×
中央値とkh（高周波数）×中央値との間の総ての周波数
の平均が計算される。中央値付近の平均値の計算には、
中央値が実際のケン縮周波数に相当に近いこと及び有効
ケン縮周波数が中央値から非常に異なった周波数を持た
ないこととする。従って、中央値よりかなり高い振動周
波数又はかなり低い振動周波数を有するいかなる領域
も、ケン縮の欠陥又は画像の品質の欠陥を生ずるであろ
う。中央値付近の限定された範囲内の平均ケン縮周波数
が、最初のケン縮設定によって作られる基本ケン縮レベ
ルのより正確な見積りとして得られる。k1の値、低い周
波数限度は、1.0より小さいが一般に0.5よりは大きい、
例えば0.75として得られる。khの値、高い周波数限度
は、1.0より大きいが一般に2.0より小さい、例えば1.5
として得られる。2.0よりも小さなkhの選択は、有効ケ
ン縮として報告されたある種のケン縮の欠陥を防ぐ。k1
とkhの値はウェブ製品の形式により選択的に設定され
る。
上述の理由により、合成画像は、ステップ30におい
て、次の方法で分割される。k1×中央値より高くかつkh
×中央値より低いケン縮周波数値を含んだ画像の領域は
「有効ケン縮」領域と呼ばれる。k1×中央値より低い周
波数値を含んだ領域は、例えば低い周波数のケン縮に欠
陥が生じ画像のコントラストを劣化するので「異常」で
ある。kh×中央値より高い周波数を含んだ領域は、例え
ば高い周波数のケン縮に欠陥が生じ画像に雑音を与える
ので「異常」である。これらの分割された領域はすべて
合成画像上で示すことができる。k1及びkhにより設定さ
れた中央値閾値限度の外側の領域は、もしこれらが既知
のケン縮欠陥に関連するならば決定のために再び評価さ
れる。もしかかる関係が見いだされれば、欠陥の存在を
再報告できる。
て、次の方法で分割される。k1×中央値より高くかつkh
×中央値より低いケン縮周波数値を含んだ画像の領域は
「有効ケン縮」領域と呼ばれる。k1×中央値より低い周
波数値を含んだ領域は、例えば低い周波数のケン縮に欠
陥が生じ画像のコントラストを劣化するので「異常」で
ある。kh×中央値より高い周波数を含んだ領域は、例え
ば高い周波数のケン縮に欠陥が生じ画像に雑音を与える
ので「異常」である。これらの分割された領域はすべて
合成画像上で示すことができる。k1及びkhにより設定さ
れた中央値閾値限度の外側の領域は、もしこれらが既知
のケン縮欠陥に関連するならば決定のために再び評価さ
れる。もしかかる関係が見いだされれば、欠陥の存在を
再報告できる。
上のアルゴリズムは、典型的には、ステップ30におい
て合成画像の10本の水平線に適用される。通常は、合成
画像には10本の水平ビデオ線の組が48組ある。従って、
これらの計算は480本水平線画像から決定された等間隔
の列に作られる。得られたデータは、ウェブ材料の画像
の位置の関数としてコンピューターに記憶される。個々
のケン縮は同様な波長の１個又は複数個の別のケン縮振
動と隣接することを考慮して更に改善される。従って、
アルゴリズムは、位置マップ上の別の確認されたケン縮
においても見られ、更に「隣接試験」に応用できる。こ
の試験は、ケン縮が同形式の振動の選定された数と近接
しているを判定する。ケン縮振動がこの試験を通過する
と、見いだされた周波数は「確認済」として分類され
る。もし特定の振動が隣接試験に不合格であるならば、
これは「未確認」として再分類される。
て合成画像の10本の水平線に適用される。通常は、合成
画像には10本の水平ビデオ線の組が48組ある。従って、
これらの計算は480本水平線画像から決定された等間隔
の列に作られる。得られたデータは、ウェブ材料の画像
の位置の関数としてコンピューターに記憶される。個々
のケン縮は同様な波長の１個又は複数個の別のケン縮振
動と隣接することを考慮して更に改善される。従って、
アルゴリズムは、位置マップ上の別の確認されたケン縮
においても見られ、更に「隣接試験」に応用できる。こ
の試験は、ケン縮が同形式の振動の選定された数と近接
しているを判定する。ケン縮振動がこの試験を通過する
と、見いだされた周波数は「確認済」として分類され
る。もし特定の振動が隣接試験に不合格であるならば、
これは「未確認」として再分類される。
ステップ32において、合成画像の確認された領域につ
いてケン縮周波数の統計値が組み合わせられる。合成画
像は図４に示された形式で表示される。図4aには原画像
が示される。4bにおいては取得されたケン縮の領域は長
方形のボックスに輪郭付けられ、各長方形ボックスの高
さは水平線10本であり、また長さはケン縮サイクルと同
じである。図4cには、低周波振動の領域が示され、各長
方形ボックスの幅は取得されたケン縮について低周波限
度の外側にくる。図4dにおいては、取得された領域に対
する限度の外側にくる高周波振動の領域が最も明るい部
分にされる。図4eにおいては、除外された縁の領域が示
され、この瞬間の視野の外側に伸びているケン縮サイク
ルのため、各合成画像のある部分が無くされる。図4fに
は、取得されたケン縮として、又は高周波部分が無くさ
れる。図4fには、取得されたケン縮として、又は高周波
振動として分類すべく要求される周波数と合致するが、
これらの振動が隣接の試験により確認されるように不合
格にされた振動が示される。
いてケン縮周波数の統計値が組み合わせられる。合成画
像は図４に示された形式で表示される。図4aには原画像
が示される。4bにおいては取得されたケン縮の領域は長
方形のボックスに輪郭付けられ、各長方形ボックスの高
さは水平線10本であり、また長さはケン縮サイクルと同
じである。図4cには、低周波振動の領域が示され、各長
方形ボックスの幅は取得されたケン縮について低周波限
度の外側にくる。図4dにおいては、取得された領域に対
する限度の外側にくる高周波振動の領域が最も明るい部
分にされる。図4eにおいては、除外された縁の領域が示
され、この瞬間の視野の外側に伸びているケン縮サイク
ルのため、各合成画像のある部分が無くされる。図4fに
は、取得されたケン縮として、又は高周波部分が無くさ
れる。図4fには、取得されたケン縮として、又は高周波
振動として分類すべく要求される周波数と合致するが、
これらの振動が隣接の試験により確認されるように不合
格にされた振動が示される。
ケン縮周波数に加えて、移動中のロープバンドのある
プロセスに、以下の測定値又は管理関数がリアルタイム
で適用される。
プロセスに、以下の測定値又は管理関数がリアルタイム
で適用される。
ａ）ウェブ材料の全幅に対するケン縮周波数の測定値； ｂ）２次元座標における正常及び異常なケン縮領域の位
置： ｃ）正常なケン縮領域における統計値より自動的に除外
された異常ケン縮周波数の測定値； ｄ）照明と反射率の変動及びケン縮の振幅に対するケン
縮測定値アルゴリズムの自動最適化； ｅ）ケン縮の異常性及びそれらの位置の検知； 移動しているウェブについて優先的に説明したが、本
発明はカメラに関して静止したウェブについても使用し
得ることを理解すべきである。この場合は、ウェブの見
かけの運動を停止させるために使用されるストロボライ
トは不要である。
置： ｃ）正常なケン縮領域における統計値より自動的に除外
された異常ケン縮周波数の測定値； ｄ）照明と反射率の変動及びケン縮の振幅に対するケン
縮測定値アルゴリズムの自動最適化； ｅ）ケン縮の異常性及びそれらの位置の検知； 移動しているウェブについて優先的に説明したが、本
発明はカメラに関して静止したウェブについても使用し
得ることを理解すべきである。この場合は、ウェブの見
かけの運動を停止させるために使用されるストロボライ
トは不要である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セラーズ，エドガー・バンス アメリカ合衆国ノースカロライナ州 28409 ウイルミントン・キヤベツジイ ンレツトレイン215 (56)参考文献 特開 昭60−209063（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−204080（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−219635（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D06H 3/00 - 3/16 G06K 9/00 - 9/82
Claims (2)
- 【請求項１】ケン縮された繊維状物質のウェブの固有の
ケン縮特性を記述する検査システムにして、前記ウェブ
の２次元画像を得るために前記ウェブからの反射光の強
さにおける変動に応答する光電手段、前記光電手段は前
記２次元画像をデジタル化しかつコンピューター内に記
憶する手段を有し；前記２次元画像内の反射光の強さの
空間的変動の位置と周波数とを測定する手段；反射光の
強さの空間的変動の位置と周波数とを基本ケン縮、低周
波振動、高周波振動、縁の振動及び不確かなし振動の範
疇に分類する手段；ウェブの全幅を基本ケン縮、低周波
振動、高周波振動、縁の振動及び不確かな振動の範疇に
分類するために前記ウェブの２次元画像を順次処理する
手段；及び各画像内の反射光の強さの空間周波数の前記
範疇を表示する手段を備えケン縮特性を記述する検査シ
ステム。 - 【請求項２】ケン縮された繊維状物質のウェブにおける
ケン縮特性を記述する方法にして：前記ウェブの２次元
の反射光画像を取得し；前記２次元画像をデジタル化し
かつコンピューター内に記憶し；前記２次元画像内の反
射光の強さの空間的変動の位置と周波数とを測定しかつ
記憶し；反射光の強さの空間的変動の前記記憶された位
置と周波数とを基本ケン縮、低周波振動、高周波振動、
縁の振動及び不確かな振動の範疇に分類し；ウェブの全
幅を基本ケン縮、低周波振動、高周波振動、縁の振動及
び不確かな振動の範疇に分類するために前記ウェブの２
次元画像を順次処理し；更に各画像内の反射光の強さの
空間的周波数の前記範疇を表示する諸段階を含む方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55254890A | 1990-07-16 | 1990-07-16 | |
| US72954891A | 1991-07-15 | 1991-07-15 | |
| US729,548 | 1991-07-15 | ||
| US552,548 | 1991-07-15 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3038010B2 true JP3038010B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=27070059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03512933A Expired - Fee Related JP3038010B2 (ja) | 1990-07-16 | 1991-07-16 | ウェブのケン縮周波数測定方法及び装置 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0539499B1 (ja) |
| JP (1) | JP3038010B2 (ja) |
| AU (1) | AU649465B2 (ja) |
| CA (1) | CA2087040A1 (ja) |
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| US5652655A (en) * | 1993-06-29 | 1997-07-29 | Omron Corporation | Road surface discriminator and apparatus applying same |
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| US9896786B2 (en) | 2012-08-23 | 2018-02-20 | Columbia Insurance Company | Systems and methods for improving and controlling yarn texture |
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| JP6227024B2 (ja) * | 2016-01-29 | 2017-11-08 | 三菱重工印刷紙工機械株式会社 | 段ボールシートの不良検出装置及び段ボールシートの不良除去装置並びに段ボールシートの製造装置 |
| JP6273594B1 (ja) * | 2017-05-12 | 2018-02-07 | 三菱重工機械システム株式会社 | 段ボールシートの不良検出装置及び段ボールシートの不良除去装置並びに段ボールシートの製造装置 |
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| JP7413170B2 (ja) * | 2020-07-15 | 2024-01-15 | 三菱重工機械システム株式会社 | 段ボールシートの不良検出装置および方法並びに段ボールシートの不良除去装置、段ボールシートの製造装置 |
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| US4057350A (en) * | 1976-08-24 | 1977-11-08 | Akzona Incorporated | Apparatus for counting crimp in fibers |
| US4270252A (en) * | 1978-01-03 | 1981-06-02 | Allied Chemical Corporation | Apparatus to count and control crimps in a moving tow of yarn |
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- 1991-07-16 JP JP03512933A patent/JP3038010B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1991-07-16 CA CA002087040A patent/CA2087040A1/en not_active Abandoned
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-
1993
- 1993-12-06 US US08/163,383 patent/US5351308A/en not_active Expired - Fee Related
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