JPH0429044A - 長尺構造物の検査方法 - 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、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る欠陥を検出する検査方法に
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
う検査方法に関する。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
りきす」　「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
な情報をもとに事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炊合的である。特に
繊維構造物あるいは、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、
元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、たとえ経験をつか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もとない、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さなれてきている。

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、正確さの点で必すしも十分とはいえ
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。

ＱＣ，すなわち品質管理の徹底により工業製品の品質高
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れしに、このような
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杖況に鑑み鋭意研究を重ねた結果、
欠陥検出を再現性良く、がっ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
的に搬送しつつ、該長尺構造物を照明し、欠陥に起因す
る長尺１７４造物がらの反射光あるいは透過光の変動を
検出する長尺構造物の検査方法において、長尺構造物か
らの反射光あるいは透過光の変動を、反物の進行方向に
むがって設置された複数個のセンサーにより検知し、該
長尺構造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
強調することを特徴とする長尺構造物の検査方法である
。

本発明においては、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。

本発明においては必要に応じて、センサーの取り付は部
に、該織物の搬送方向と、搬送方向に垂直な方向にテン
ションを加える機構を加えてもよい。

本発明において用いられるセンサーとは、いわゆる撮像
素子であって、例えば撮像管、ＣＣＤ１イメージセンサ
−等を用いることができる。

また必要に応しては、可視光域に感度を有するセンサー
だけでな（、例えば赤外域、あるいは紫外部に感度を有
するセンサーを用いてもよい。さらに必要に応じては、
これらのセンサーにさらに好ましい分光透過特性を有す
るフィルターを組み合わせたものを用いてもちよい。さ
らに本発明において用いられる複数のセンサーは必ずし
も全てが同じ分光感度特性を有する必要はなく、必要に
応じて異なる分光感度特性を持つセンサーを組み合わせ
て用いてもよい。

本発明においては、特に照明の手段について限定するも
のではない。しかしながら、好ましい照明方法としては
、使用するセンサーについて、好ましい分光放射特性を
持つ照明手段を組み合わせて用いる方法を用いることが
できる。

ハロゲンランプ、白熱球、レフランプ蛍光灯、アーク灯
等を用いることができる。公的規格で定められた分光放
射特性例えば［）Ｅｉ５等に準拠した光源を用いること
は好ましい方法である。

また特殊な場合においてはレーザー光等のような極めて
狭い分光放射特性を宵する光源を用いてもよいし、これ
らを用いる場合においてはレーザー光をスキャニングす
るような照明方法を用いてもよい。

さらに好ましくは、これらの照明手段は、被検査物の色
調、反射分光特性、検出したい欠陥のレベルなどとも考
えあわせ、最も好ましい方法を切り換えることができる
ように設定されるへきである。

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。

本発明の必須要件は、以上述べてきたような、被検査物
である繊維構造物、あるいはフィルム状物の欠陥による
光学的濃度の変調を検出するセンサーを織物の進行方向
にむかって複数個設置しそれらより得られた該織物上の
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、つり糸に起因する信号を強調するこ
とである。

より具体的には、例えば、被検査物の進行方向にむかっ
て複数個のセンサーを設置し、それら複数個のセンサー
から得られる信号を特定時間保持するメモリーと、該メ
モリーから、該織物上の同カ所に相当する信号部分を読
みたし、その「和」を求める機構等を有することである
。

本発明においては好ましくは、該「和」信号を、適当な
スレノノヨルドレベルにおいて２値化することによって
欠陥を検出する方法をとることができる。

本発明においては、欠陥の検出力を高めるために、該「
和」信号の信号での７エーデイング補正とγ（ガンマ）
補正を行った後にスレッ７ヨ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、表面状態などにより、被検査物毎にγ（
ガンマ）補正レベルおよびスレッシ日ルルドーレベルヲ
設定スる方法を用いてもよい。またさらに異なるアルゴ
リズムを持ったシグナル・エンスパンジョンを行っても
よい。

（作用） 本発明者ら幌、熟練者の欠陥検出アルゴリズムを詳細に
研究し、そのエキスを機械化すべく研究を重ねてきた。

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。

これらの検出においては、前述したように、熟練者の視
覚による場合には、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
く、多次元的、多角的に被検査物を観察した結果におい
て判断を行なっている。しかしながら、機械でもって得
られる一面的な情報から、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うえで欠陥の自動検出を行な
うことは決してやさしいことではない。

さらに前述したように、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。

機械でもって得られる一面的な情報から、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うえで欠陥の
自動検出を行なう場合においては、なんらかのフィルタ
リングならびにエンハンスならびに観察条件のオプティ
マイズが必要である。

本発明は、この適当なるエンハンスとフィルタリング処
理として、人間の視覚とさらに一部は脳の機能をもって
実現している空間的ノイズフィルタリングを模倣すべく
行われた結果なされた物である。すなわちこの場合、時
間軸上から得られる情報の処理、すなわち異なる時間、
異なる状況において、同じ場所から得られた信号のアナ
ログ和を求める方法が人間が行う空間的ノイズフィルタ
リングときわめて等価的な結果をもたらすことを見いだ
し、本発明に至った。

以上が本発明における信号処理かはたす作用であり、本
発明が優れた効果を示す所以である。

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゛本発明における検反装置の検出部分を示した
概略図である。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す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、さらに２本のローラー間において被検査物
を３基のリニアセンサーでもって観察し、欠陥検出を行
うものである 照明には写真撮影用レフランプ（１５０ｗ）を用い、光
源は被検査物の中央に垂直な位置に設けられている。

ローラー幅は１９０　ｃ　ｍ　１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。

３基のリニアセンサーから得られた信号は、Ａ／Ｄ変換
されて一旦、メモリーにストアされ、搬送速度から算出
された被検査物の同し部分に相当する信号部分がＣＰＵ
上にて加算処理され、タイムベースフレク／ヨ／の後Ｄ
／Ａ変換される。Ｄ／Ａ変換後の信号は、アナログ的な
／ニーディング補正とガンマ補正を経た後所定のスレッ
／ヨルドにより２値化され、欠陥検出が行なわれる。

全４０種類、全長のべ５０００ｍの反物について、平均
搬送速度５０ｍ／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、あらかし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。検反装置の欠陥検出率は９８．５％、
熟練検査員の欠陥検出率は９１％であった。また検出さ
れた欠陥の位置はあらかじめ得られていた欠陥マツプに
一致した。

実施例２ 第２図は本発明における検反装置の検出部分を示した概
略説明図である。実施例１と同様、被検査物である織物
を連続的に搬送す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、送りローラーの回
転速度を微妙にずらすことにより織物には搬送方向にテ
ンションが加えられている。

ローラー幅は１２０ｃｍｔ織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０〜７５ｍ
／分の間でもって可変とした。

レーザースキャナからは、織物の幅方向に直線状に走査
されたビーム光３本が発せられており、織物の所定の位
置が照明されている。レーザースキャナの対面ＣＣＤラ
インセンサー３基が設けられており、各々、織物の３カ
所から反射されるレーザー光の強度分布を観察している
。本実施例においては、アルゴンレーザー、ないしはヘ
リウム・ネオンレーザ−を用い、織物の色調により使い
分けるものとした。

ＣＣＤラインセンサーから得られた信号は各々所定の信
号処理を施された後に−Ｈメモリーにストアされ、織物
上の同じ部分に相当する信号部分がＣＰＵ上に加算処理
され、さらにソフトウェア的なンエーディング補正とガ
ンマ補正を経た後に所定のスレッンヨルドにより２値化
され、欠陥検出が行なわれる。

本装置においても実施例と同じ検査が行なわれた。本検
反装置の欠陥検出率は９７％であり、また検出された欠
陥の位置はあらかじめ得られていた欠陥マツプに一致し
た。

比較例１ 実施例１と同し装置を用い、中央のリニアセンサーの出
力のみを用いて、以下は実施例と同様に試験を行った。

欠陥検出率は７５％であった。

比較例２ 実施例２と同し装置を用い、中央のリニアセンサーの出
力のみを用い、以下は実施例と同様に試験を行った。欠
陥検出率は６８％であった。

（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
要することな（、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図は実施例１における検反装置の概略説明図である
。 第２図は実施例２における検反装置の概略説明図である
。 ■　長尺構造物 ■　送りローラー ■　レフランプ リニアセンサー Ａ／Ｄコンバータ メモリー ＰＵ Ｄ／Ａコンパ−タ ンニーディング補正回路 ガンマ補正回路 判定・表示部 レーザースキャナー ＣＣＤラインセンサー 処理回路

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つ
   つ、長尺構造物を照明し、欠陥に起因する長尺構造物か
   らの反射光あるいは透過光の変動を検出する長尺構造物
   の検査方法において、長尺構造物からの反射光あるいは
   透過光の変動を、反物の進行方向にむかって設置された
   複数個のセンサーにより検知し、該長尺構造物上の同一
   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ことを特徴
   とする長尺構造物の検査方法。