JPH042868A - 検反方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、長尺構造物例えば織物、ニット、不織布など
の繊維構造物あるいはフィルム状物に内在す欠陥を検出
する「検反方法」に関する。さらに詳しくは、該繊維構
造物、あるいはフィルム状物において、光学的濃度の変
調に起因する欠陥、ないしは、光学的濃度の変調をもた
らす欠陥の検出を行う「検反方法」に関する。より具体
的に、本発明が対象とする欠陥を例示すれば、特にこれ
を限定するものではないが、「シみ」「シわ」「よごれ
」　「かすれ」　「すりきず」　「突起」　「ぼやけ」
　「あな」　「へこみ」　「にごり」　「異物」「色む
ら」　「きず」　「ポックマーク」　「クレータ−」「
つり糸」　「織りむら」等々をあげることができる。

（従来の技術） 従来より、これら繊維構造物あるいはフィルム状物に内
在する欠陥の検査に関しては、もっばら熟練者の視覚な
いしは触覚に頼っていた。

熟練者による欠陥の存在の検出は、単に被検査物をある
一面的な方向から観察して得られた結果から判断されて
いるものではない。定量化するどころか、定性的に説明
することすら至難であるが、人間は非常に多次元的な情
報をもとに蓼象を認識していることが知られている。こ
れは欠陥の検出においても同様であって、欠陥という欠
陥の認識は非常に多角的に被検査物を観察した結果であ
る。

例えば、被検査物を連続的に搬送しながら検査を行なう
場合においては、人間の持つ視覚を中心とする感覚によ
れば、単にある瞬間における被検査物の画像をもって欠
陥を認識しているのではなく、搬送による振動、あるい
は照明のゆらぎ、等々により刻−刻と連続的に変化する
微妙な画像の動きから欠陥を読みとっているのである。

以上述べてきたように、人間の感覚による欠陥の検出メ
カニズムには驚嘆すべきものがあり、神秘すら感じさせ
るものである。

しかしながら、人間の判断力、認識力、識別能力には優
れたものがある反面、人間の視覚、触覚による検査では
、検査を行なうものは熟練を要し、また能率、正確さの
点で必ずしも十分とはいえるものではない。これらの問
題点は多数の生産機にて大量に生産される繊維構造物あ
るいはフィルム状物を検反する際には致命的である。特
に繊維構造物においては、正常な部分においてもきわめ
て複雑な構造を有しており、欠陥の検出とはこの複雑な
構造、言い換えるならば「ばらつき」のなかから、さら
にはそのほかの外乱ノイズ等による影響も加味した上で
、特に大きくはずれたものを抽出する作業である訳であ
り、本来それには一定の基準が設けられるべきものであ
る。しかしながら、たとえ経験をつんだ熟練者の目によ
るとしても、多くの繊維構造物を常に一定の基準でもっ
て検査することは事実上不可能である。

近年、撮像管にかわる固体映像素子として、ＣＯＤセン
サーが安価に入手できるようになったこと、ならびに信
号処理技術、画像処理技術の発達にともない、人間の視
覚に依存してきたこれらの感覚的な検査を、機械に置き
換えようという試みが盛んになされてきている。

しかしながら、前述したように人間は、多面的な情報よ
り総合的に判断、認識、識別、を行うのに比較し、機械
、例えば光学的センサー等により被検査物を観察した場
合に得られる情報は、文字どおりある一面から被検査物
を観察した結果にすぎず、得られる情報量は非常に少な
い。

このような少ない情報から、実用的な範囲で、実時間で
もって欠陥検出のような高度な判断を、機械でもって自
動的に行なうことは、現在の信号処理技術、コンピュー
タによる画像処理技術をもってしても、大変に困難を極
めるものである。

（発明が解決しようとする課題） すなわち、従来から行われてきた熟練者の視覚ないしは
触覚に頼った欠陥検出においては、検査を行なうものは
熟練を要し、また能率、正確さの点で必ずしも十分とは
いえるものではなく再現性等に問題が残されているもの
である。また、実用的な範囲で、実時間でもって機械で
もって自動的に欠陥検出を行うような検反装置に関して
も、いまだ実用的に満足なレベルにおいて用いられるべ
きものは得られていない。

結果として、能率、正確さの点で必ずしも十分とはいえ
ず、再現性等に問題が残されているものであるとしても
、いまだ熟練者の視覚に負う検査が、現状においては、
行われているという実状である。

ＱＣｌすなわち品質管理の徹底により工業製品の品質を
高いレベルにおいて安定させることを実現ならしめてき
た近年、明確な検出基準を持つことなしに、このように
感覚的で定性的な検査にもとすいて品質の管理が行なわ
れてきたことに対しては驚きを隠しえない。

本発明者らはかかる吠況に鑑み鋭意研究を重ねた結果、
しわの検出を再現性良く、かつ一定の基準でもって行え
る方法に関する、次なる発明に到達した。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、長尺構造物を連続的あるいは断続的
に搬送して該長尺構造物に内在する欠陥を検出する方法
において、前記長尺構造物を発熱体により照明し、その
照明による前記長尺構造物からの反射光もしくは透過光
をカラーセンサーにて検出し、該カラーセンサーのＲＧ
Ｂ出力のうちＲ出力を用いて欠陥を検出することを特徴
とする検反方法である。

本発明は、被検査物である繊維構造物あるいはフィルム
状物を連続的に搬送するローラーシステムの一部におい
て、該繊維構造物あるいはフィルム状物を照明し、該繊
維構造物あるいはフィルム状物に内在する欠陥による光
学的濃度の変調をカラーセンサーにより観察し、欠陥を
検出しようとするものである。

本発明は、まず、被検査物である繊維構造物あるいはフ
ィルム状物の照明方法に特徴がある。すなわち、該繊維
構造物あるいはフィルム状物を照明する手段として「発
熱体より生ずる光」を用いることである。「発熱体より
生ずる光」を用いる照明手段としては、より具体的には
、ハロゲンランプ、白熱球、レフランプ等の使用が好ま
しく、特に長波長側に延びた波長分布を有する照明器具
を用いることが好ましい。また光源の色温度においては
３１００に以上のものが好ましい。

本発明において前記照明手段を設ける位置については、
特に限定される物ではないが、被検査物の垂直な方向に
設けることが好ましい。しかしながら、特に特定の種類
の欠陥の検出を主体とする場合にはこの限りではなく、
例えば、被検査物である繊維構造物あるいはフィルム状
物の水平方向から０〜１５度の角度に該繊維構造物ある
いはフィルムを照明する器具の中心が位置するように配
されことが好ましい場合もある。好ましくは、本発明に
おける照明手段は、複数の方向からの照明手段を必要に
応じて切り替え、ないしは併用が可能なように配置され
るべきである。

本発明においては、繊維構造物あるいはフィルム状物を
光学的に観察する手段にもう一つの特徴がある。すなわ
ち、光学的に観察する手段としてカラーセンサーを用い
、さらには該カラーセンサーのＲＧＢ出力のうちＲ出力
を用いることである。

カラーセンサーとしては、カラー撮像管、カラーＣＯＤ
、カラーラインセンサー等を用いることができる。

本発明においては、欠陥の検出力を高めるために、セン
サーの信号出力のシェーディング補正とγ（ガンマ）補
正を行った後にスレッシｅルドをかけることにより検出
する方法をとることも可能である。またこの場合、被検
査物の色調、表面吠態などにより、被検査物毎にγ（ガ
ンマ）補正レベルおよびスレッシ日ルド・レベルヲ設定
スル方法を用いてもよい。またセンサーを反物搬送方向
に向かって複数個設け、複数個のセンサーにより検知さ
れた、被検査物上の同一カ所に相当する信号部分の「和
」を求めることにより、ノイズ分を相殺し、欠陥に起因
する信号を強調する等の信号処理を行うことも可能であ
る。

（作用） 本発明が対象とする被検査物、すなわち、織物、ニット
、不織布などの繊維構造物あるいはフィルム状物におけ
る、本発明が検出しようとする欠陥は、光学的濃度の変
調に起因する欠陥、ないしは、光学的濃度の変調をもた
らす欠陥である。

これらは、特に繊維構造物においては、そもそも正常な
部分においてさえもきわめて複雑な構造を有する物の中
の、言い換えるならば「ばらつき」のなかの「特に大き
くはずれたもの」であるわけであり、さらにはそのほか
の外乱ノイズ等による影響も加味しなければならないわ
けであり、機械による自動検出を考えた場合、なんらか
のフィルタリングならびにエンハンスが必須である。

本発明において照明する手段として用いられる「発熱体
より生ずる光」は、物体光の長波長側を強調する演色作
用を存するものであり、カラーセンサーからは衆知のと
おり、ＲＧＢに色分解した画像信号を得ることができる
わけであるが、特にＲ出力は長波長側のみに感度を持つ
フィルター効果をもつものである。

本発明は、前述したフィルタリングとエンハンスの手法
として、特にこの２つの組合せにおいて優れた欠陥検出
効果を見いだしたことによるものである。

以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明はこれらになんら限定される物ではない。

（実施例） 実施例１ 第１図は本発明において使用される「検反装置」の検出
部分を示した概略説明図である。被検査物である繊維構
造物あるいはフィルム状物を連続的に搬送スるローラー
システムの一部に図に示したごとく２本の送りローラー
を設け、２本のローラーの中央部において繊維構造物あ
るいはフィルム状物を照明し、カラーリニアセンサーで
もって繊維構造物あるいはフィルム状物を観察し、欠陥
検出を行うものである。

照明には消費電力１５０Ｗのレフランプを用い、レフラ
ンプの中心は、被検査物の中央に垂直な位置に設けられ
ている。レフランプの色温度は３３００にであった。

ローラー幅は１９０ｃｍ５繊維構造物あるいはフィルム
状物の送り速度は搬送系の駆動モーターをインバータ制
御することにより０〜７５ｍ７分の間でもって可変とし
た。

カラーリニアセンサーの出力の内、Ｒ出力から得られた
信号は、シェーディング補正回路とγ（ガンマ）補正回
路を経た後に所定のスレッシールドにより２値化され、
欠陥の有無の判定が行なわれる。

第２図は、被検査物が無地の織物である場合に、欠陥の
無い、正常な部分から得られた信号の一例である。織物
特有のノイズ成分を見ることができる。

第３図は欠陥。この場合「しみ」がある箇所から得られ
た信号の一例である。欠陥に起因する被検査物の濃度変
化が極めて明瞭にとらえられており、織物特有のノイズ
の中であっても、欠陥の検出に支瞭をきたすものではな
い。

第４図はレフランプ゛から得られる照明光の分光スペク
トル、第５図はカラーリニアセンサーの分光感度曲線で
ある。レフランプの分光スペクトルとカラーリニアセン
サーのＲ出力の分光感度曲線の比較により、両者の組合
せが欠陥信号のフィルタリングとエンハンスの手法とし
て、優れたものであることが理解できる。

全長５０００ｍの無地の反物について、平均搬送速度５
０ｍ／分でもって本検反装置と、熟練検査員とで別々に
欠陥の検出を行なった。試験に用いられた反物は、あら
かじめ複数の熟練検査員により繰り返し丹念に検査され
ており、その欠陥はマツプ化されている。　さて、検反
装置の欠陥検出率は９８％、熟練検査員の欠陥検出率は
９２％であった。検出された欠陥の位置は、少なくとも
あらかじめ得られていた欠陥マツプと一致した。

比較例１ 実施例１と同じ装置を用い、カラーリニアセンサーのＢ
出力、Ｇ出力を用いて以下は実施例と同様に試験を行っ
た。Ｂ出力を用いた場合の欠陥検出率は３５％、Ｇ出力
を用いた場合においては４２％であった。これらはいず
れも実用には値しないと判断された。

（発明の効果） 本発明によると人間の視覚による検査に比較し、熟練を
要すことなく、また能率、正確さの点で優れ、しかも判
定基準を定量的に定めることを可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における検反装置の概略説明図である。 第２図は実施例において、欠陥がない部分から得られる
信号例である。第３図は実施例において、欠陥がある部
分から得られる信号例である。第４図は実施例において
用いられたレフランプの分光スペクトルである。第５図
は実施例において用いられたカラーリニアセンサーの分
光感度曲線である。 ■　繊維構造物ないしはフィルム状物。 ■　送りローラー、　　■　レフランプ。 ■　カラーリニアセンサー ■　シェーディング、　■　ガンマ補正回路。 ■　判定及び表示部、　■　Ｒ出力端子。 ■　Ｇ出力端子、　　　　＠ＩＢ出力端子。 矢印：しみ部分 特許出願人　　東洋紡績株式会社 ■繊！証構ｙｌｏｌないしはフィルム１犬物■送リロー
ラ ■レフランプ ■カラーリニアセンサ ■シェーディング？１ｒｌ正回路 ■ガンマ補正回路 ■すり定および表示部 ■Ｒ出力端子 ■Ｇ出力端→゛ りΦＢ出力端子 幅方向 幅方向 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）長尺構造物を連続的あるいは断続的に搬送して該
   長尺構造物に内在する欠陥を検出する方法において、前
   記長尺構造物を発熱体により照明し、その照明による前
   記長尺構造物からの反射光もしくは透過光をカラーセン
   サーにて検出し、該カラーセンサーのＲＧＢ出力のうち
   Ｒ出力を用いて欠陥を検出することを特徴とする検反方
   法。