JPH055270A - 編疵検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 糸切れ等による編疵の検出を、高価な信号処
理回路を付加することなく確実に行なう。 【構成】 編疵検出装置のラインセンサカメラは、画素
に結像させる各像点に対し、これに光学的に共役な点を
含む共役面が被検編地１３面からずれた位置に設定さ
れ、画素が見込む編地上の領域が、被検編地１３の少な
くとも１編目ピッチ以上になるように調整されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、経編機等により編ま
れた編地の編疵、例えば、糸切れにより生じた編目の欠
落を検出する編疵検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】経編機等により編まれた編地には、糸切
れ等による編目の編疵が生じることがある。この編疵を
検出する装置としては、従来、フォトスキャナを用いた
編疵検出装置が知られている。フォトスキャナを用いた
編疵検出装置は、被検体の編地がばたつくと誤作動を起
こしやすく、品種切り換え毎に煩雑な装置の調整が必要
であるという欠点を有している。このため、ＣＣＤライ
ンセンサカメラを利用した編疵検出装置が次第に用いら
れるようになってきている。

【０００３】ＣＣＤラインセンサカメラを利用した編疵
検出装置は、編地を照明装置で照明し、編地からの反射
散乱光または透過光をラインセンサカメラで捉え、ＣＣ
Ｄの出力信号値と異常判別閾値との比較により編地の編
疵を検出するものである。判別閾値としては、一定値を
用いたり、カメラ出力信号値の平均レベルに追随して変
化する値が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、編地をライ
ンセンサカメラで捉えた場合、編地の編目ピッチによる
信号がノイズとなって検出精度を低下させることが知ら
れている。従って、この種の編疵検出装置には、編目ピ
ッチによる信号ノイズと編疵の信号とを確実に峻別する
ための回路が必要である。

【０００５】従来、編疵の信号を確実に峻別するため
に、種々の工夫がなされている。例えば、特開昭５７−
１８３４６９号公報には、編地そのものの信号ノイズの
影響を除去するために正常な編地からの信号パターンを
予め記憶しておき、被検編地からの信号を、記憶してあ
る比較信号と比較することにより、異常信号のみを分離
してこれを検出する技術が開示されている。しかしなが
ら、この技術では、正常な編地の信号を予めデジタル化
してこれを記憶しておく装置と、被検編地からの信号を
比較信号と順次比較するための手段等が必要になり、装
置の回路構成が複雑になってしまう。また、編地の模様
がずれて入力された場合には、編地に編疵がなくても異
常として識別されてしまう虞があり、比較信号とのずれ
を補正するための手段が更に必要となり、信号処理回路
が高価なものとなる。

【０００６】正常な編地からの信号周波数と、編疵が存
在することによる信号周波数とが異なることから、バン
ドパスフィルタでＣＣＤ出力信号から異常信号だけを電
気的に選別する方法も周知である。この方法は、品種切
換え等で編地パターンや編目ピッチが変更になった場合
にも対応できるように、フィルタの透過帯域特性を調整
する手段を備えておく必要があり、品種切換え毎にフィ
ルタの調整作業が必要になる。

【０００７】さらに、特開昭６４−８５３５４号公報に
は、光検出器を編目ピッチの整数倍の個数だけ配置し、
各光検出器からの出力信号から編疵を検出する方法が開
示されている。しかしながら、この方法では、品種切換
え等で編目ピッチが変更になる度に光検出器の間隔も変
更しなければならず、現実的な方法であるとは言えな
い。

【０００８】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、糸切れ等による編疵の検出を、高価な信号
処理回路を用いることなく、確実に行なうことができ、
しかも、編目ピッチ等の変更にも容易に対応することが
できる編疵検出装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明は、照明装置により照明された被検編地
の編目をラインセンサカメラでモニターし、ラインセン
サカメラを構成する画素の出力信号から編目の編疵を検
出する編疵検出装置において、前記ラインセンサカメラ
は、前記画素に結像させる各像点に対し、これに光学的
に共役な点を含む共役面が前記被検編地面からずれた位
置に設定され、前記画素が見込む編地上の領域が、被検
編地の少なくとも１編目ピッチ以上に設定されてなるこ
とを特徴とする。

【００１０】

【作用】ラインセンサカメラの各画素が見込む被検編地
上の領域を、被検編地の少なくとも１編目ピッチ以上に
設定すると、被検編地のピントをぼかしてラインセンサ
カメラの画素に結像させることになる。ピントを合わせ
た場合に画素が検出する、正常な編目ピッチの繰り返し
により生じる周期的な信号波形が平均化されることにな
り、異常信号のみが特異信号として峻別されることにな
る。このように峻別された信号を所定の判別閾値と比較
することにより、異常信号の検出が可能になる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。先ず、本発明に係る編疵検出装置の編疵検
出原理を説明する。一般に、経編機等で編んだ編地を照
明しながら、例えばＣＣＤラインセンサカメラで観測し
た場合、ラインセンサカメラを構成するＣＣＤ（Charge
Coupled Device）から編目ピッチに応じた周期的な信
号が出力される。図１は、編地１３の拡大断面図であ
り、編物を構成する糸１１は、例えば、図１に示すよう
に等間隔で並んでいるものとする。編地１３の裏面側に
は、蛍光灯の光源２１が配され、この光源２１からの透
過光がラインセンサカメラ３により受光される。実際の
透過光強度分布は図中１４で示す波線で概念的に示され
ており、糸１１で隠れる部分の透過光強度は低く、糸と
糸との間は、高くなっている。そして、糸切れ等により
図中１２で示す位置の糸が欠落すると、その部分の光強
度は他の正常な部位でのそれに比べ、著しく高くなる。

【００１２】ところで、物体空間における結像の対象物
である物体は、光学的に「物点」の集合体と捉えられ、
光学系における物体に共役なものを像、「物点」に共役
なものを「像点」と一般に定義されている。この明細書
においては、「特許請求の範囲」の欄における記載を含
め、レンズによりラインセンサの１つの画素上に結像さ
せられる各像点に共役な点を共役点と呼び、この共役点
の集まりを共役面と定義することにする。

【００１３】そこで、カメラ３のレンズ３２の共役面を
編地１３上に合致させると、ＣＣＤの各画素からの出力
信号の分布は、糸１１が適正に配列している部位（正常
部位）と、欠落している部位（異常部位）とに対応し
て、図１に示されるようなものが得られることになる。
しかしながら、正常部位からの周期的な信号と異常部位
での信号との差は、相対的に大でなく、編地１３上に共
役面を一致させる場合には、実際には編疵の検出が困難
である。

【００１４】そこで、本発明においては、ラインセンサ
カメラ３の共役面を、図２に示すように対象物の被検編
地面とずれた位置に設定する。より詳しくは、ラインセ
ンサカメラ３の各画素が見込む被検編地１３上の領域
が、少なくとも１編目ピッチ以上になるように、ライン
センサカメラ３の共役面を調整する。この場合、共役面
は、被検編地に関して、図２に示すようにカメラ３側に
あっても、カメラ３と反対側にあってもよい。このよう
に、被検編地上からずれた位置に共役面を設定すること
により、編目ピッチによる透過光強度が平均化され、正
常部位の信号と異常部位の信号とが明確に峻別されるこ
とになる。従って、この異常信号を適宜な大きさの判別
閾値と比較すれば、特別な信号処理回路を付加しなくて
も、異常信号、すなわち、編疵１２を検出することがで
きるようになる。

【００１５】さて、共役面を対象物の編地面からずらす
ことにより、１画素が被検編地面で見込む領域の大きさ
がどのように変化するか、図３および図４を参照して説
明する。まず、対象物面と共役面とが一致している場
合、図３に示すように、対象物面４３上の１点から出た
光は、レンズ４５のどの位置を通っても、スクリーン４
１（像面）上の１点に結像することは良く知られてい
る。一方、共役面が、例えば図４に示す通り、対象面か
らずれた位置に設定されると、スクリーン４１上の一点
には、対象物面４３上のある大きさを持った領域４７か
ら出た光が入射することになる。この領域４７の大きさ
Ｒは、次式（１）により求められる。

【００１６】

【数１】

【００１７】ここに、Ａはレンズ４５の口径、δは対象
物面４３と共役面４４との離間距離、Ｌはレンズ中心と
対象物面との距離である。ただし、Ｒ値は領域の大きさ
を表すので、上式（１）のように絶対値で求められる。
レンズ口径ＡとレンズＦ値とは、ｆを焦点距離とする
と、次式の関係があるので、 Ｆ＝ｆ／Ａ これを式（１）に代入すると、Ｒ値は式（２）で表すこ
とができる。

【００１８】

【数２】

【００１９】なお、実際には、スクリーンに相当する光
電変換素子は、像点が１点ではなく、ある大きさの像面
を有しているので、この大きさに対応する対象物面上で
の領域が、１画素が見込む領域に相当することになる。
表１は、レンズ中心と対象物面との距離Ｌ及びレンズ焦
点距離ｆを一定にし（Ｌ＝１００００ｍｍ，ｆ＝５０ｍ
ｍ）、共役面と対象物面とのずれδおよびレンズＦ値を
パラメータとして上述のＲ値を種々演算したものを示し
ている。

【００２０】

【表１】

【００２１】なお、各画素が見込む被検編地１３上の設
定領域をあまり大きくすると、編疵による信号も平均化
されてしまい、その信号レベルも小さくなるので、編目
ピッチの１０倍以下がよく、さらに好ましくは５倍以下
がよい。また、異常信号レベルの内、ピーク値を示す画
素を判定する処理回路を付加すると、編疵の位置を特定
することも容易である。

【００２２】図５は、本発明の一実施例の編疵検出装置
の構成を示し、経編機で編まれた被検編地１が、図中矢
印Ｘで示す上方から下方に、この編疵検出装置で編疵の
有無を検査する検査セクションに連続して送られてい
る。この編地１の通過経路に対して一側、すなわち、連
続して送られる編地１に対向してＣＣＤラインセンサカ
メラ３が配置され、編地１を挟んで編地１の他側、すな
わち、ラインセンサカメラ３と反対側に、照明装置２が
配置されている。なお、図５に示される装置構成では、
カメラ３と照明装置２がそれぞれ編地１を挟んで配置さ
れており、編疵は、照明装置２からの透過光で検出する
ものであるが、図中二点鎖線で示すように、照明装置
２’を編地１に対してカメラ３と同じ側に配置すると、
編疵は照明装置２’に照射された編地１からの反射散乱
光により検出することになり、本発明による編疵検出装
置としては何れの方法を採用してもよい。

【００２３】照明装置２（２’）は、被検体である編地
１の検査領域をできるだけ均一に照明するものが好まし
く、従って、編地１の編幅Ｌｄより若干長いライン光源
（例えば蛍光灯）２１（２１’）が使用される。照明装
置２（２’）は、光源２（２’）の他に、反射板２２、
図示しない拡散板等から構成されている。反射板２２は
光源２１から出射される光を効率よく編地１の検査領域
に集中させるためのもので、好ましくは放物面を有する
反射鏡がよいが、単に円筒面を有する反射鏡等であって
もよい。拡散板は、光源２１からの直線光或いは反射板
２２からの反射光を散乱させて編地検査領域の照射むら
を減少させる。なお、照明装置２に用いる光源として
は、場合によっては複数の光源を用いてもよく、また、
レンズ系を追加するとより均一な照明が可能である。

【００２４】ＣＣＤラインセンサカメラ３は、カメラ本
体３１とレンズ装置３２とから構成され、カメラ本体３
１には、一列に並べた複数の光電変換素子と、それぞれ
の素子に付随して配設されるＣＣＤ（Charge Coupled D
evice ）とからなるラインセンサおよびその駆動回路等
が含まれる。駆動回路は、後述する信号処理装置５に電
気的に接続され、ＣＣＤが、照明装置２からの透過光強
度に応じて蓄える電荷を検出してこれを信号処理装置５
に出力する。なお、ラインセンサは、編地１の検査領域
の各部位を一の方向から他の方向にトラバースして検知
できるトラバース手段を付加すれば、複数個、すなわち
複数画素分の光電変換素子およびそれに付随するＣＣＤ
を備える必要はなく、一画素分の光電変換素子およびＣ
ＣＤを備えていればよい。また、ＣＣＤに代えてＰＣＤ
（Plasma Coupled Device ）等の他の方式のものを用い
ることもできる。

【００２５】レンズ装置３２は、ラインセンサの光電変
換素子上に対象物の像を結ばせるためのものであり、共
役面が容易に調整できるものがよく、例えば、一般に使
用される３５ｍｍスチルカメラ用交換レンズ等を利用す
ることができる。なお、このレンズ装置３２の共役面
は、前述した通り、被検編地１上からずれた位置に設定
される。

【００２６】信号処理装置５は、カメラ本体３１のライ
ンセンサの出力信号に基づいて、ラインセンサの各画素
の出力信号値が異常レベルであるか否かを判別するもの
である。この装置５の基本構成としては、信号処理タイ
ミングの基準となるクロックパルス発生回路、各画素か
らの出力信号を順次取り込むサンプリング回路、信号増
幅回路、フィルタ回路、ラインセンサの出力レベルが異
常判別閾値以上であるか否かを判別するための比較回
路、警報灯駆動回路等が含まれる。そして、警報灯駆動
回路には警報灯５１が接続されている。比較回路の判別
閾値は、一定値を用いてもよいが、ラインセンサの出力
レベルの平均値の変化に応じて変化させるようにしても
い。さらに、ラインセンサの出力の変化点が異常部位に
対応すると見做し、微分回路を設け、この微分回路と比
較回路とを協働させて異常レベルを判別するようにして
もよい。比較回路が異常レベルの出力信号値を検出する
と、信号処理装置５は、警報回路を駆動して警報灯５１
を点灯させる。

【００２７】いま、被検編地１上に糸切れによる、図５
に示されるような編疵１２が存在すると、ラインセンサ
カメラ３のレンズ共役面が編地１上からずらした位置に
設定されているので、正常部位における透過光は平均化
され、編疵１２を透過してくる光のみが強く検出され、
図６に示すような波形の光強度分布が得られる。ピーク
信号１７の検出により編地上に編疵１２が存在すること
が判り、さらに、ピーク信号１７の発生位置を特定する
ことにより編疵１２の発生位置を検出することができ
る。

【００２８】一方、照明装置２が、図５に２点鎖線で示
す位置に配置され、反射散乱光の異常を監視することに
より編疵を検出する場合には、正常部位からの反射散乱
光強度はやはり平均化されてほぼ一定値になるのに対し
て、編地に編疵があると、異常部位からの反射光強度は
低下し、図６に示すような波形の光強度分布が得られ
る。編疵に対応する出力信号１８の発生位置を特定する
ことにより編疵の発生位置を検出することができる。

【００２９】図８ないし図１６は、編疵のある同じ編地
を被検体として、共役面位置を種々に変化させた場合
の、実際に測定した反射散乱光の光強度分布（出力電圧
（Ｖ）で示してある）を示す。ここで、測定条件は次の
通りである。 編目ピッチ ：約０．７ｍｍ レンズ中心・編地間距離 ：１０００ｍｍ レンズ焦点距離 ： ５０ｍｍ レンズＦ値 ： １：８．０ 図８は、共役面が編地面と一致している場合の出力波形
であるが、この場合、編疵による異常信号レベルは正常
部位において発生する周期ノイズと大差なく、異常信号
を全く判別することができない。これに対し、図９、図
１０、図１１は、それぞれ共役面を被検編地面からライ
ンセンサカメラ３側に順に１００ｍｍずつ近づけた場合
の各出力波形を示し、逆に、図１２ないし図１６は、そ
れぞれ共役面を被検編地面から、ラインセンサカメラ３
に対して遠ざける側に順に１００ｍｍずつ遠ざけた場合
の各出力波形を示す。

【００３０】これらの図面で示される出力波形を観察し
て明らかなように、図９および図１２で示す出力波形に
おいては、編目ピッチによる周期ノイズが未だ残ってい
るが、編疵に対応する異常信号の識別は可能である。一
方、図１０、および図１３〜図１５で示す出力波形にお
いては、編疵による異常信号が周期ノイズレベルに対し
て明確に区別でき、これらの出力波形は共役面の好まし
い設定範囲を示している。図１１および図１６に示す出
力波形においては、編疵による出力信号が、図１０、お
よび図１３〜図１５で示す出力信号に比べて小さくなり
始めていることが分かるが、この出力波形でも十分異常
信号を検出できる範囲である。

【００３１】これらの試験結果と前述した表１に示され
るＲ値との関係を対比すると、図９および図１２におけ
る距離δの設定値がそれぞれ−１００ｍｍ、１００ｍｍ
であるので、対象物面４３と共役面４４との離間距離δ
が±１００ｍｍのとき、Ｒ値が１編目ピッチ（０．７ｍ
ｍ）にほぼ等しいことが分かる。すなわち、１画素が見
込む被検編地上の領域が１編目ピッチ以上であれば、正
常な編地からの周期ノイズに影響されることなく、高い
検出精度で編疵を検出することができることになる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
編疵検出装置のラインセンサカメラは、画素に結像させ
る各像点に対し、これに光学的に共役な点を含む共役面
が被検編地面からずれた位置に設定され、画素が見込む
編地上の領域が、被検編地の少なくとも１編目ピッチ以
上に設定されてなることを特徴とするものである。

【００３３】従って、ラインセンサカメラの焦点合わせ
を調整するだけで高価な信号処理回路を用いる必要がな
く、糸切れ等による編疵の検出を確実に行なうことがで
き、しかも、編目ピッチ等の変更にも容易に対応するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の編疵検出装置の原理を説明するための
ものであり、ラインセンサカメラのピントを合わせた場
合の各画素が検出する光強度分布を示すグラフである。

【図２】本発明の編疵検出装置の原理を説明するための
ものであり、ラインセンサカメラのピントをぼかした場
合の各画素が検出する光強度分布を示すグラフである。

【図３】本発明の編疵検出装置の原理を説明するための
ものであり、ラインセンサカメラの共役面と対象物面と
を合致させた場合の、画素が見込む編地上の領域を示す
図である。

【図４】本発明の編疵検出装置の原理を説明するための
ものであり、ラインセンサカメラの共役面と対象物面と
をずらした場合の、画素が見込む編地上の領域を示す図
である。

【図５】本発明の編疵検出装置の構成の概略を示す図で
ある。

【図６】本発明の編疵検出装置により、透過光方式で編
疵を検出した場合の、ラインセンサカメラにより検出さ
れる光強度分布を例示するグラフである。

【図７】本発明の編疵検出装置により、反射拡散光方式
で編疵を検出した場合の、ラインセンサカメラにより検
出される光強度分布を例示するグラフである。

【図８】本発明の編疵検出装置により、ラインセンサカ
メラの共役面と対象物面との距離δを０に設定して網疵
を検出した場合の、ラインセンサ出力信号の波形であ
る。

【図９】本発明の編疵検出装置により、ラインセンサカ
メラの共役面と対象物面との距離δを−１００ｍｍに設
定して網疵を検出した場合の、ラインセンサ出力信号の
波形である。

【図１０】本発明の編疵検出装置により、ラインセンサ
カメラの共役面と対象物面との距離δを−２００ｍｍに
設定して網疵を検出した場合の、ラインセンサ出力信号
の波形である。

【図１１】本発明の編疵検出装置により、ラインセンサ
カメラの共役面と対象物面との距離δを−３００ｍｍに
設定して網疵を検出した場合の、ラインセンサ出力信号
の波形である。

【図１２】本発明の編疵検出装置により、ラインセンサ
カメラの共役面と対象物面との距離δを１００ｍｍに設
定して網疵を検出した場合の、ラインセンサ出力信号の
波形である。

【図１３】本発明の編疵検出装置により、ラインセンサ
カメラの共役面と対象物面との距離δを２００ｍｍに設
定して網疵を検出した場合の、ラインセンサ出力信号の
波形である。

【図１４】本発明の編疵検出装置により、ラインセンサ
カメラの共役面と対象物面との距離δを３００ｍｍに設
定して網疵を検出した場合の、ラインセンサ出力信号の
波形である。

【図１５】本発明の編疵検出装置により、ラインセンサ
カメラの共役面と対象物面との距離δを４００ｍｍに設
定して網疵を検出した場合の、ラインセンサ出力信号の
波形である。

【図１６】本発明の編疵検出装置により、ラインセンサ
カメラの共役面と対象物面との距離δを５００ｍｍに設
定して網疵を検出した場合の、ラインセンサ出力信号の
波形である。

【符号の説明】

１ 編地 ２，２’ 照明装置 ３ ラインセンサカメラ ５ 信号処理装置 １１ 糸 １２ 編疵 ２１，２１’光源 ２２，２２’反射板 ３２ レンズ装置 ４１ 像面 ４３ 対象物面 ４４ 共役面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 照明装置により照明された被検編地の編
   目をラインセンサカメラでモニターし、ラインセンサカ
   メラを構成する画素の出力信号から編目の編疵を検出す
   る編疵検出装置において、前記ラインセンサカメラは、
   前記画素に結像させる各像点に対し、これに光学的に共
   役な点を含む共役面が前記被検編地面からずれた位置に
   設定され、前記画素が見込む編地上の領域が、被検編地
   の少なくとも１編目ピッチ以上に設定されてなることを
   特徴とする編疵検出装置。