JPH09256267A - 目付量測定装置 - Google Patents
目付量測定装置Info
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- JPH09256267A JPH09256267A JP7016296A JP7016296A JPH09256267A JP H09256267 A JPH09256267 A JP H09256267A JP 7016296 A JP7016296 A JP 7016296A JP 7016296 A JP7016296 A JP 7016296A JP H09256267 A JPH09256267 A JP H09256267A
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Abstract
ることである。 【解決手段】 目付量測定装置において、走行する検査
対象物を読み取るラインCCDカメラと、上記ラインC
CDカメラの画像を記録する画像メモリと、上記画像メ
モリ内で、上記ラインCCDカメラのスキャン方向に各
画素の画像データの平均値を求める手段と、上記検査対
象物を読み取ったときの平均値と、予め、検査対象がな
いときに読み取ったときの平均値から、上記検査対象物
の各画素毎の平均透過率を求める手段と、上記画像メモ
リ内で予め指定した数で分割した領域の平均透過率を求
める手段と、上記各領域の平均透過率を目付量に変換す
るための近似式、又は上記各領域の平均透過率と目付量
との変換テーブルから、から目付量を求める手段と、を
備えていることを特徴とする。
Description
目付量を、連続的に測定する装置に関する。
フィルム、若しくは合成樹脂シート等の密度むらや厚さ
むら、透過度むら等をこれらの製造段階でその品質を確
認するために連続的に測定することが行われている。例
えば不織布については、下記の方式が採用されている。
表されている。しかしながら、測定面積が狭いため、透
過してきたX線を検出するセンサを機械的に走査して測
定するものである。
った透過度の濃度斑から地合指数を測定するものであ
る。
発表されている。これは、ラインCCDカメラで読み取
った画像データから、複数の区画毎の合計値を密度デー
タとし、良品サンプルから得た密度データと比較し、そ
のレベル差を測定するものである。
を検出する方式を詳しく説明する。図9に本方式の1例
の構成ブロック図を示す。図において、密度ムラが検出
される布11をP方向に移動し、照明器14a,14b
から照射され、反射板12から反射された光をラインC
CDイメージセンサ13で受光し、HPF15に出力す
る。HPF15でDC成分を除去して、イメージセンサ
13の各素子の感度差を補正するAGC回路16を通し
て、A/D変換器17でアナログ信号からデジタル信号
に変換し、幅ブロック分割回路19でイメージセンサ1
3からの読出信号を幅方向に複数に分割し、ブロック加
算回路20でブロック分割した範囲毎にイメージセンサ
13の各画素を加算し、マスタ平均化回路21で加算し
たブロックを長尺方向に所定長分加算してその平均値を
得る。この平均値をマスタメモリ23に記録する。密度
比較回路22ではマスタメモリのマスタ平均値とブロッ
ク加算回路20の出力値とを比較して差をとり、制御回
路18でその差が所定範囲に有るかどうかを判定して、
その差が大きいときには布の密度にムラがあると判定
し、その差が小さいときには密度ムラがないと判断す
る。
ンサの測定範囲が狭いため、センサを機械的に横方向に
走査して、間欠的に測定することは可能であるが、不織
布の全幅を同時に読み取り、測定することはできない。
を使用して、不織布の全幅を同時に読み取り測定するこ
とはできるが、良品との差を測定するものであり、目付
量(g/m2 )を測定するものではない。
の不織布の目付量を、連続的に測定することである。
る検査対象物を読み取るラインCCDカメラと、該ライ
ンCCDカメラの画像を記録する画像メモリと、上記画
像メモリ内で、ラインCCDカメラのスキャン方向に各
画素の画像データの平均値を求める手段と、上記検査対
象物を読み取ったときの平均値と、予め、検査対象がな
いときに読み取ったときの平均値から、上記検査対象物
の各画素毎の平均透過率を求める手段と、画像メモリ内
で予め指定した数で分割した領域の平均透過率を求める
手段と、上記各領域の平均透過率を目付量に変換するた
めの近似式から、又は上記各領域の平均透過率と目付量
との変換テーブルから、目付量を求める手段とを備えて
いることを特徴とする目付量測定装置にある。
範囲になるように、走査周期を自動設定する手段を有す
る目付量測定装置にある。
走行する検査対象物を読み取るイメージセンサと、該イ
メージセンサの画像データを記録する画像メモリと、該
画像メモリの画像データから上記検査対象物の幅方向の
所定範囲であって上記検査対象物の走行方向に所定領域
の画像データの平均値を求める手段と、上記画像データ
の平均値と、上記検査対象物がないときに読み取ったと
きの上記検査対象物と同一範囲の平均値とから、上記検
査対象物の各領域毎の平均透過率を求める手段と、上記
各領域の平均透過率を目付量に変換するための近似式か
ら、又は上記各領域の平均透過率と目付量との変換テー
ブルから、目付量を求める手段と、を備えていることを
特徴とする。
て説明する。本発明の構成は、走行移動するシート状の
検査対象物の下部に照明手段を設け、検査対象物を透過
してきた光線を上部に設けた2つのラインCCDイメー
ジセンサのカメラで検査対象物の幅方向に走査して読取
り、読み取られた画像信号を信号処理して、検査対象物
の透過量を測定し、その透過量から、検査対象物の目付
量を測定するものである。
ンCCDカメラは、画像を読み取るMOS型光電変換セ
ンサでもよく、蛍光灯やランプ等の照明手段で透過照明
されている検査対象物を、予め設定された走査周期(S
0 )で読み取る。
検査対象物を照明するために、光量制御機能を有してい
る。CCDカメラの感度が赤外線領域で最高感度を有す
る場合には照明手段は赤外線波長を発光するものが好ま
しい。また、光量制御機能はCCDカメラの画像センサ
の光量感度に対応し、検査対象物の透過光量が画像セン
サのダイナミックレンジの中心となる照射光量と成るよ
うに光量を制御する。光量の制御には、光量を一定とす
るように、供給電流を測定しつつフィードバック構成と
する例等が用いられる。
出力を、A/D変換して、ディジタル画像データ
(Dij:i=1〜CCDカメラの素子数、j=1〜指定
した領域のスキャン数)として記録する。
のスキャン方向に各画素の画像データの平均値を求める
手段は、次式の通りである。
均値 Dij :座標(i,j)の画像データ L :測定領域のスキャン数 j :スキャン方向の座標 i :素子方向の座標 この数式によれば、検査対象物の幅方向のある素子の点
iで検査対象物の走行速度による走行方向の範囲j=1
からj=Lまでを読取り、その範囲の平均値をラインC
CDカメラの点iにおける平均値とするものである。
均値Di と、予め、検査対象物がないときに読み取った
前記平均値D0iから、検査対象物の各画素毎の平均透過
率T iを求める手段は、次式の通りである。
s) D0i :素子No.iの基準となる平均値の補正データ 即ち、平均透過率(0〜1)は、検査対象物の幅方向の
点iにおけるCCDカメラの素子出力の平均値から平均
黒レベルとの差を取って実質的な透過光量値を検出し、
検査対象物の走行方向の速度である走査周期で割って、
CCDカメラの素子の光量蓄積時間当たりの透過光量値
を得るのに対し、検査対象物のない場合の直接照明手段
からCCDカメラに入射する光量値によって割ることに
より、得ることができる。
分割した領域の平均透過率Tn を求める手段は、次式の
通りである。
域nとして、平均透過率(0〜1)Tiの測定領域n全
体の平均値を得て、平均透過率Tn とするものである。
換するための近似式から、目付量M n に変換する手段
は、次式の通りである。
する単位面積当たりの重さで表せる[g/m2 ]とな
る。この目付量Mn を示す数式は、検査対象物の平均透
過率Tn との相関により割り出されている。
など)により異なるため、目付量M n と(−Log(透
過率))から予め作成するデータの検量線を作成後に、
多項式近似により求める。pの値は、通常3〜5で、実
用精度が得られる。なお、対数は、自然対数、常用対数
のいずれでもよい。
の走査周期は、予め設定した値としているが、検査対象
物の画像データが、指定した範囲になるように走査周期
を自動設定することも可能である。この走査周期は、基
準となる検査対象物のないときの補正データの設定時、
および、検査対象物の走行中の測定時の前に、設定又は
自動的に設定する。
方法を示すフローチャートである。ラインCCDカメラ
の走査周期を、最初最小走査周期に設定した後(S
1)、1スキャン分の画像を入力する(S2)。その
後、画像データの中の予め設定した有効範囲について、
次式により画像データの平均値を算出する(S3)。な
お画像の入力行数は、1行でも、処理時間の問題がない
場合は複数にしてもよい。
定範囲より小の場合は、予め設定した走査周期に走査周
期調整倍率をかけた値を計算し(S5)、再度、画像入
力を行い、走査周期が所定の走査周期の範囲内か否かを
チェックする(S6)。こうして、前記平均値Dが設定
した範囲になるまで実施する。最大走査周期でも、前記
平均値Dが指定範囲より小の場合で且つ走査周期が所定
範囲外の場合には、エラー表示(照明光量不足)を行う
(S7)。また、最小走査周期でも、前記平均値Dが指
定範囲より大の場合は、エラー表示(照明光量オーバ
ー)を行う(S8)。CCDカメラの所定の有効範囲の
平均値Dが規定の範囲内の場合には、CCDカメラの光
量感度に相当する光量が入力しているとして、走査周期
が正常と判断され、以後その走査周期で目付量が測定さ
れる。
る。
ック図である。図において、11,12はイメージセンサ
の1例としてのラインCCDカメラであり、検査対象物
の画像を読み取る。ラインCCDカメラ11,12は、各
光電変換素子の素子数は2048、クロックは2.5M
Hz、走査周期は0.84〜12.8msの範囲で可変
である。CCDカメラ11,12の検査対象物側に設けた
レンズは、焦点距離28mmを使用し、被写体間距離
1,640mmで、CCDカメラ11,12の視野は1,5
00mm(分解能は約0.73mm/素子)である。
ラインCCDカメラ11,12の画像信号を、それぞれ8
ビットでA/D変換した後、そのデジタル画像データを
内蔵の画像メモリに記録する。この画像メモリのメモリ
容量は4MBであり、1ラインの2048素子×204
8スキャン分のデジタル画像データを記録できる。
であり、110Wの高周波点灯蛍光灯を使用した。照明
手段には検査対象物によって適宜選択され、光ファイバ
照明などのライン照明であってもよい。蛍光灯31,32
の光量は、光量制御装置4により、周辺温度が0〜40
℃で変化しても、一定出力になるように制御している。
巻単位で行う。この1巻単位の取り替えタイミングで、
ターレット切替え信号が、シーケンサ5に入力される。
布の目付量検査を終了し、次の1巻の検査を開始する。
22への画像入力タイミングは、ロータリーエンコーダ
7で不織布の走行方向の長さを計測してその長さに応じ
て画像読出開始を行い、画像入力ボード21,22の画像
メモリに入力した画像データをホストコンピュータ6で
測定する。ホストコンピュータ6は目付量測定の全体を
制御し、測定データを出力する。
疑似カラーでデータマップとして表示する。また、レコ
ーダ9にも出力する。なお、目付量測定値Mn が予め設
定された範囲外になったときは、シーケンサ5を介して
警報信号を出力する。
た状態で、補正スイッチを押すことにより設定される。
補正スイッチを押すことにより、ラインCCDカメラ1
1,12の出力を画像メモリに記憶する。補正データは画
像メモリに記憶した画像データを用いて数式2で計算す
る。この場合、安定した測定精度を得るために、通常、
1週間以内には補正データを入力し直して使用すること
が望ましい。また、装置の状態が変化したときにも使用
する。例えば、ラインCCDカメラ11,12、蛍光灯3
1,32の位置がずれたとき、蛍光ランプを交換したとき
などである。
ミングチャートである。シーケンサ5に接続したスイッ
チを「開始」に切替えたときをAとして、検査開始待ち
状態となる。次に、ターレット切替信号がBで入力され
たとき、1巻の不織布の目付量検査を開始する。
ータリーエンコーダ7で不織布の走行方向の長さを測定
し、走行方向の長さからブロック分割し、予め設定し、
各ブロック毎に不織布の走行方向に一定間隔L(m)
で、画像入力ボード21,22に、画像入力Eを行う。次
に測定Fを行う。測定後、測定値をディスプレイ8に表
示する。なお、測定値が許容範囲外の場合は、警報出力
Hを行う。
した一定間隔T(sec)毎のJで行う。ここで、ディ
スプレイ8への検査結果の表示とレコーダ9への検査結
果のデータ記憶操作は特に同期を取る必要がないよう
に、データ記憶部を適宜設けておく。
容を示す図である。図において、11はタイトル(目付
量測定装置)表示である。12は検査開始時の年月日で
ある。また、13は検査条件の登録名である。検査条件
を予め設定しておき、登録名T1を指定することで、全
ての条件が設定できる。14は目標目付量であり、この
場合30.0[g/m2]を目標目付量としている。15
は疑似カラー表示する場合の1色当たりの目付量で、表
示MAPで色の度合いで目付量の程度を視覚的に認識で
きるように設定してある。また、レコーダ出力単位とし
て、1目盛り当たりの目付量を設定できる。
が例えば目標目付量の20%の範囲から外れた場合、シ
ーケンサ5を介して警報出力を行う。17は検査範囲の
始点と終点である。始点は0.00mmから、終点は3
mとしている。18は目付量を測定するブロック領域の
素子方向の間隔で、不織布の最長幅3mとしてブロック
横間隔を375.00mmとすると、幅方向を8ブロッ
クに分けて測定していることが解る。つぎに、19は目
付量を測定する領域の走行方向であるスキャン方向の間
隔で、不織布の走行方向の1mごとに目付量を測定して
いる。
秒毎にレコーダに出力して記録を取っている。21は目
付量を予め設定した値で分割し、例えば、不織布の幅方
向を8分割し、表示上の横方向と一致させ、不織布の走
行方向と表示上の縦方向とを一致させた表示例を示し、
一見して目付量を観測できるように、先に指定した疑似
カラーで表示する。また、上方にスクロール表示する。
22は疑似カラー表示の配色見本であり、この色差度合
いを参照しつつ表示例21を観測する。
示す概念図である。図において、ラインCCDカメラ1
1 ,12 は、2台使用しており、検査視野の幅は例えば
3mである。このうち、検査範囲の始点31〜終点32
を測定範囲としている。また、測定領域は、網点で示し
た範囲であり、幅方向に8つに分割している。
定されるブロック横幅34は20cmである。また、走
行方向は、画像入力ボード21,22に入力する間隔であ
るブロック縦間隔35は50cm、画像入力ボードに入
力する範囲であるブロック縦幅36は20cmとしてい
る。なお、蛍光灯の長さの関係で、ラインCCDカメラ
11 ,12 の読み取り位置は、走行方向37に20cm
分ずれている。なお、上記数値は例示であり、これに限
定されるものではなく、全領域を測定範囲としても良
く、目付量にある程度の一定性が保証できるものであれ
ば、もっと粗いパターンで目付量を測定してもよい。
1例を示す図である。目付量が10〜90g/m2 まで
の透過率を測定した。透過率は、この例で最低で0.0
25まで低下する。目付量と透過率の関係は、リニアで
はない。また、この透過率は特定の不織布の特定光線の
透過率であり、この不織布の材料と照明手段の照射光線
波長と、この照射光線を受光するイメージセンサの特性
によって、目付量と透過率との関係が変化する。したが
って、これらのパラメータに従って、透過率から割り出
される目付量の該当数式を変更する必要がある。
するための近似曲線の1例を示す図である。横軸は、−
Log(透過率)、縦軸は目付量を示している。また、
近似曲線は、多項式近似を行っている。図7は5次式で
あり、図6のデータにより求めた定数は、数式4に当て
はめる場合、下記の通りである。
素材、色、密度などの影響を受けるため、実験により予
め比較基準となる検量線を作成した後、求める。
精度で測定することが可能となった。
するための近似式から目付量を求める場合について説明
してきたが、各領域の平均透過率と目付量との変換テー
ブルから目付量を求めることもできる。
す実施例であり、目付量が10.56〜87.96g/
m2までの透過率が測定されている。透過率は、最低で
0.0266まで低下している。
とした関係をプロットしたものであり、この曲線は下記
の近似式で表すことができる。
数や定数は、検査対象の素材、色、密度などの影響を受
けるため、実験により検量線を作成した後に決定され
る。上記の近似式から求めた平均透過率と目付量との変
換テーブルは表2の通りである。
ブルとなっているが、精度が要求される場合は、1(g
/m2)毎の変換テーブルとすることもできる。この変
換テーブルを利用すれば、透過率の測定値から直ちに目
付量を求めることができる。
ラインCCDカメラとし、且つ2つのカメラを設けた例
を示したが、2次元イメージセンサを用いることもでき
る。
続的に測定することが可能であり、目付量測定装置とし
ての効果は大きい。本発明は、例えば板厚、布厚、その
班、及びシートに含まれる着色材などの濃度等を測定す
る場合に効果的である。
である。
チャートである。
定方法を示すフローチャートである。
示す図である。
容を示す図である。
示す図である。
するための近似曲線の1例を示す図である。
ラフである。
ラ検査方法を示す構成図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 走行する検査対象物を読み取るイメージ
センサと、 前記イメージセンサの画像データを記録する画像メモリ
と、 前記画像メモリの画像データから前記検査対象物の幅方
向の所定範囲であって前記検査対象物の走行方向に所定
領域の画像データの平均値を求める手段と、 前記画像データの平均値と、前記検査対象物がないとき
に読み取ったときの前記検査対象物と同一範囲の平均値
とから、前記検査対象物の各領域毎の平均透過率を求め
る手段と、 前記各領域の平均透過率を目付量に変換するための近似
式から、又は前記各領域の平均透過率と目付量との変換
テーブルから、目付量を求める手段と、を備えているこ
とを特徴とする目付量測定装置。 - 【請求項2】 走行する検査対象物を読み取るラインC
CDカメラと、 前記ラインCCDカメラの画像信号を記録する画像メモ
リと、 前記画像メモリ内で、前記ラインCCDカメラのスキャ
ン方向に各画素の画像データの平均値を求める手段と、 前記検査対象物を読み取ったときの平均値と、予め、検
査対象がないときに読み取ったときの平均値から、前記
検査対象物の各画素毎の平均透過率を求める手段と、 前記画像メモリ内で予め指定した数で分割した領域の平
均透過率を求める手段と、 前記各領域の平均透過率を目付量に変換するための近似
式から、又は前記各領域の平均透過率と目付量との変換
テーブルから、目付量を求める手段と、を備えているこ
とを特徴とする目付量測定装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の目付量測定装置
において、前記検査対象の画像データが、指定した範囲
になるように、走査周期を自動設定する手段を有するこ
とを特徴とする目付量測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07016296A JP3625950B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 目付量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07016296A JP3625950B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 目付量測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09256267A true JPH09256267A (ja) | 1997-09-30 |
JP3625950B2 JP3625950B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=13423596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07016296A Expired - Fee Related JP3625950B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 目付量測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3625950B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014224327A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | パナソニック株式会社 | シート製造装置、目付測定装置、および、目付測定方法 |
JP2014238304A (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | パナソニック株式会社 | シート状物の検査装置及びシート状物の検査方法 |
TWI580945B (zh) * | 2015-07-28 | 2017-05-01 | 財團法人紡織產業綜合研究所 | 紡織品基重之檢測裝置及方法 |
JP2018096689A (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-21 | 花王株式会社 | 不織布の検査装置 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP07016296A patent/JP3625950B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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TWI580945B (zh) * | 2015-07-28 | 2017-05-01 | 財團法人紡織產業綜合研究所 | 紡織品基重之檢測裝置及方法 |
JP2018096689A (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-21 | 花王株式会社 | 不織布の検査装置 |
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JP3625950B2 (ja) | 2005-03-02 |
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