RU2775520C1 - Method for measuring the length of webs of easily deformable rolled materials and a device for its implementation - Google Patents

Method for measuring the length of webs of easily deformable rolled materials and a device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2775520C1
RU2775520C1 RU2021122779A RU2021122779A RU2775520C1 RU 2775520 C1 RU2775520 C1 RU 2775520C1 RU 2021122779 A RU2021122779 A RU 2021122779A RU 2021122779 A RU2021122779 A RU 2021122779A RU 2775520 C1 RU2775520 C1 RU 2775520C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
length
rapport
measured
rapports
technologically
Prior art date
Application number
RU2021122779A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Петровна Старкова
Ирина Александровна Шеромова
Александр Семенович Железняков
Алексей Ратмирович Соколовский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет экономики и сервиса" (ВГУЭС)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет экономики и сервиса" (ВГУЭС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владивостокский государственный университет экономики и сервиса" (ВГУЭС)
Application granted granted Critical
Publication of RU2775520C1 publication Critical patent/RU2775520C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measuring technology.
SUBSTANCE: proposed method is carried out by calculating using a processor according to a given algorithm and the values of the linear size of a technologically specified rapport of the surface of the measured material entered into its memory, as which a repeating fragment of a pattern/ornament or a motif of the patterned-relief texture of the said surface is used, and the number of rapports on the measured length, which is determined by contactless reading using a web camera equipped with a trained neural network with artificial intelligence elements that converts images into digital information, in this case, the value of the length L of the measured roll is found by summing the product found by multiplying the linear size of the rapport by the number of rapports on the measured length, and a length section that does not correspond to the linear dimensions of a technologically specified rapport, according to the expression:
Figure 00000015
,
where
Figure 00000016
is a technologically defined repeating reference length section (rapport), K is the number of read rapports,
Figure 00000017
is a length section outside the areas of rapport.
EFFECT: expansion of the range of measured materials is provided while increasing the accuracy and reliability of measurement results.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на предприятиях текстильной промышленности, в швейном производстве, в других отраслях для определения длины легкодеформируемых рулонных материалов, преимущественно текстильных и трикотажных полотен с гладкой рисунчатой и узорно-рельефной фактурой поверхности.The invention relates to measuring technology and can be used in the textile industry, in the clothing industry, in other industries to determine the length of easily deformable roll materials, mainly textile and knitted fabrics with a smooth patterned and patterned-embossed surface texture.

Узорно-рельефная фактура характеризуется наличием на поверхности материала рельефных узоров в виде выпуклых рубчиков, диагоналей, фигур геометрического или растительного орнамента и т.п., выступающих на ровном или гладком фоне, образуя рисунок.The patterned-relief texture is characterized by the presence on the surface of the material of relief patterns in the form of convex scars, diagonals, figures of geometric or floral ornament, etc., protruding against an even or smooth background, forming a pattern.

В патенте RU 2174212, опубл. 2001.09.27, описан способ измерения длины движущегося материала, согласно которому обеспечивают заданную частоту симметричных знакопеременных поперечных перемещений (автоколебаний) материала относительно условной линии его движения с амплитудой, равной расстоянию между двумя оптоэлектронными датчиками, и записью количества указанных автоколебаний в электронный счетчик. Длину материала в рулоне определяют с помощью процессора расчетным путем по величине и количеству предельных автоколебаний материала относительно заданной линии движения, причем сначала определяют длину участка линейной траектории, пройденного полотном за один полупериод автоколебания, затем вычисляют произведение длины этого участка на количество автоколебаний, зафиксированных электронным счетчиком. Известный способ осуществляют с помощью устройства, которое содержит систему ориентации движущегося материала с приводным рабочим органом, три оптоэлектронных датчика, счетчик количества автоколебаний и микропроцессор для расчета длины материала и обеспечивает симметричные знакопеременные, с заданной частотой, автоколебания материала в поперечном направлении относительно условно заданной линии движения с записью количества отклонений в электронный счетчик. Главной причиной, обусловившей недостатки известного способа, является косвенный метод измерения длины материала, который для осуществления требует введения в схему устройства дополнительных структурных элементов, преобразователей информации, что повышает сложность устройства, снижает надежность измерительной системы и в итоге приводит к ухудшению точности результатов измерения.In the patent RU 2174212, publ. 2001.09.27, a method for measuring the length of a moving material is described, according to which a given frequency of symmetrical sign-alternating transverse movements (self-oscillations) of the material is provided relative to the conditional line of its movement with an amplitude equal to the distance between two optoelectronic sensors, and the number of said self-oscillations is recorded in an electronic counter. The length of the material in the roll is determined by the processor by calculation by the magnitude and number of limiting self-oscillations of the material relative to a given line of motion, and first the length of the section of the linear trajectory traversed by the web in one half-cycle of self-oscillations is determined, then the product of the length of this section and the number of self-oscillations recorded by the electronic counter is calculated . The known method is carried out using a device that contains a moving material orientation system with a drive working body, three optoelectronic sensors, a counter for the number of self-oscillations and a microprocessor for calculating the length of the material and provides symmetrical sign-alternating, with a given frequency, self-oscillations of the material in the transverse direction relative to a conditionally specified line of motion with recording the number of deviations in an electronic counter. The main reason for the disadvantages of the known method is the indirect method of measuring the length of the material, which for implementation requires the introduction of additional structural elements, information converters into the device circuit, which increases the complexity of the device, reduces the reliability of the measuring system and ultimately leads to a deterioration in the accuracy of the measurement results.

Известно устройство для промера и разбраковки длинномерных полотен (RU 2098532, опубл. 1997.12.10), содержащее горизонтальный стол, транспортирующий и товарный валики, фрикционный привод, систему измерения длины, ширины и определения ориентации материала относительно технологически установленной линии движения. Кроме того, в состав устройства входят механизм непрерывного измерения линейных перемещений движущегося длинномерного полотна, представляющий собой установленный на подвеске облегченный ролик с обтюраторным диском, а также система измерения ширины и определения координат пороков, система ориентации движущегося полотна по одной из его кромок. Известное устройство является многофункциональным, обеспечивает определение нескольких параметров, но при этом его функции выполняются в ограниченных пределах, что отрицательно сказывается на точности получаемых результатов, которым присущ комплекс погрешностей, обусловленных деформацией и проскальзыванием материала относительно базового измерительного органа, обтюраторного диска.A device for measuring and sorting long webs (RU 2098532, publ. 1997.12.10) is known, containing a horizontal table, transporting and commodity rollers, a friction drive, a system for measuring the length, width and determining the orientation of the material relative to the technologically established line of motion. In addition, the device includes a mechanism for continuous measurement of linear displacements of a moving long web, which is a lightweight roller mounted on a suspension with an obturator disk, as well as a system for measuring the width and determining the coordinates of defects, a system for orienting the moving web along one of its edges. The known device is multifunctional, provides the determination of several parameters, but at the same time its functions are performed within limited limits, which negatively affects the accuracy of the results obtained, which are inherent in a complex of errors due to deformation and slippage of the material relative to the base measuring body, obturator disk.

Известен способ измерения длины движущегося легкодеформируемого текстильного материала сетчатого типа, например, полотняного переплетения (RU 2358237, опубл. 2009.06.10), выбранный в качестве прототипа. Согласно известному способу, определяют на эталонном участке длины материала, находящемся в недеформированном состоянии, линейный размер раппорта переплетения, поделив длину этого участка на подсчитанное на нем число раппортов. Посредством чувствительного элемента пьезопреобразователя сканируют поверхность движущегося материала и с помощью процессора по числу генерируемых пьезопреобразователем импульсов, которое соответствует количеству раппортов переплетения на измеряемой длине, и ранее определенному линейному размеру раппорта рассчитывают указанную длину.A known method for measuring the length of a moving easily deformable mesh-type textile material, for example, plain weave (RU 2358237, publ. 2009.06.10), selected as a prototype. According to the known method, the linear size of the weave repeat is determined on the reference section of the length of the material in the undeformed state by dividing the length of this section by the number of rapports calculated on it. By means of a sensitive element of the piezoelectric transducer, the surface of the moving material is scanned and, using the processor, the specified length is calculated by the number of pulses generated by the piezoelectric transducer, which corresponds to the number of weave repeats on the measured length, and the previously determined linear repeat size.

Известный способ является технологически ограниченным, что обусловлено характеристиками его измерительной системы. Форма и частота генерируемых пьезопреобразователем импульсов зависят от скорости движения измеряемого материала, поверхность которого сканируется, при этом устойчивый эффект считывания количества раппортов, обеспечивающий достаточно высокую точность измерения, наблюдается только при определенной скорости, которая будет своей для каждого материала. Чувствительность измерительной системы известного способа также является оптимальной только при определенных значениях силового воздействия, оказываемого чувствительным элементом пьезопреобразователя на поверхность движущегося материала. Эти ограничения отрицательно влияют на точность и достоверность полученных результатов и в значительной мере сужают круг тканей, подлежащих измерению известным способом.The known method is technologically limited due to the characteristics of its measuring system. The shape and frequency of the pulses generated by the piezoelectric transducer depend on the speed of the measured material, the surface of which is being scanned, while a stable effect of reading the number of rapports, providing a sufficiently high measurement accuracy, is observed only at a certain speed, which will be different for each material. The sensitivity of the measuring system of the known method is also optimal only for certain values of the force exerted by the sensitive element of the piezoelectric transducer on the surface of the moving material. These limitations adversely affect the accuracy and reliability of the results obtained and significantly narrow the range of tissues to be measured in a known way.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для измерения длины легкодеформируемых длинномерных материалов (RU 2231018, опубл. 2004.06.20), содержащее механизмы подачи и намотки материала, измеритель длины, включающий оптронный диск и датчик угла поворота, а также систему измерения перекоса линии движения материала, связанные с микропроцессором, и систему коррекции результатов измерения с учетом величины деформации материала, включающую оптический усилитель, оптоэлектронную систему распознавания стробоскопического эффекта, формирующую на входе блока логического совпадения «И» информационно-управляющий сигнал, генератор импульсных сигналов и связанную с ним импульсную лампу, при этом выход блока логического совпадения «И» скоммутирован посредством блока сопряжения с микропроцессором.Closest to the claimed is a device for measuring the length of easily deformable long materials (RU 2231018, publ. 2004.06.20), containing mechanisms for feeding and winding the material, a length meter, including an optocoupler disk and a rotation angle sensor, as well as a system for measuring the skew of the material movement line, associated with the microprocessor, and a system for correcting the measurement results taking into account the amount of material deformation, including an optical amplifier, an optoelectronic system for recognizing the stroboscopic effect, which generates an information and control signal at the input of the logical coincidence "AND" block, a pulse signal generator and an associated flash lamp, with In this case, the output of the logical coincidence block "AND" is switched by means of an interface unit with the microprocessor.

Известное устройство является конструктивно сложным, входящая в его состав система коррекции результатов, предназначенная для учета различных погрешностей, вызванных перекосом линии движения материала, деформацией материала, его возможным проскальзыванием относительно измерительного органа, также является сложной, при этом она не способствует в полной мере осуществлению измерений с достаточно высокой точностью и достоверностью.The known device is structurally complex, the result correction system included in it, designed to take into account various errors caused by the skew of the line of movement of the material, deformation of the material, its possible slippage relative to the measuring body, is also complex, and it does not fully contribute to the implementation of measurements with sufficiently high accuracy and reliability.

Задачей изобретения является создание эффективного способа, обеспечивающего измерение с высокой точностью и достоверностью длины полотен легкодеформируемых рулонных, в частности, текстильных и трикотажных, материалов с гладкой рисунчатой и узорно-рельефной фактурой поверхности, и конструктивно несложного устройства, надежно обеспечивающего его осуществление.The objective of the invention is to create an effective method that ensures the measurement with high accuracy and reliability of the length of the fabrics of easily deformable rolled, in particular, textile and knitted materials with a smooth patterned and patterned-relief surface texture, and a structurally simple device that reliably ensures its implementation.

Технический результат изобретения заключается в расширении круга измеряемых материалов при одновременном повышении точности и достоверности измерения за счет увеличения технологических возможностей способа путем обеспечения бесконтактного сканирования поверхности измеряемого материала с преобразованием информации, полученной в виде изображений, в цифровую с помощью обученной нейронной сети с элементами искусственного интеллекта.The technical result of the invention is to expand the range of measured materials while increasing the accuracy and reliability of measurements by increasing the technological capabilities of the method by providing non-contact scanning of the surface of the measured material with the conversion of information obtained in the form of images into digital information using a trained neural network with elements of artificial intelligence.

Указанный технический результат достигают способом измерения длины полотен легкодеформируемых рулонных материалов методом расчета с помощью процессора по заданному алгоритму и внесенным в его память значениям линейного размера раппорта поверхности измеряемого материала и количества раппортов на измеряемой длине, в котором, в отличие от известного, для расчета используют линейный размер технологически заданного раппорта недеформированного участка измеряемого материала, принятого за эталонный, при этом в качестве технологически заданного раппорта используют повторяющийся фрагмент узора/орнамента либо повторяющийся мотив узорно-рельефной фактуры поверхности измеряемого материала, число раппортов на измеряемой длине определяют путем бесконтактного считывания с помощью веб-камеры, снабженной обученной нейросетью с элементами искусственного интеллекта, преобразующей информацию, полученную в виде изображений, в цифровую, при этом значение длины L измеряемого рулона находят суммированием произведения, найденного умножением линейного размера раппорта на число раппортов на измеряемой длине, и участка длины, не соответствующего линейным размерам технологически заданного раппорта, воспользовавшись следующим аналитическим выражением:The specified technical result is achieved by the method of measuring the length of sheets of easily deformable rolled materials by the calculation method using a processor according to a given algorithm and the values \u200b\u200bof the linear size of the rapport of the surface of the measured material and the number of rapports on the measured length entered into its memory, in which, unlike the known one, linear the size of a technologically specified rapport of an undeformed section of the measured material, taken as a reference, while a repeating fragment of a pattern / ornament or a repeating motif of a patterned-relief texture of the surface of the measured material is used as a technologically specified rapport, the number of rapports on the measured length is determined by contactless reading using a web camera equipped with a trained neural network with elements of artificial intelligence that converts information obtained in the form of images into digital information, while the value of the length L of the measured roll is found by summing the product reference, found by multiplying the linear size of the rapport by the number of rapports on the measured length, and a section of length that does not correspond to the linear dimensions of the technologically specified rapport, using the following analytical expression:

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
- технологически определенный повторяющийся эталонный участок длины (раппорт), К - количество считанных раппортов,
Figure 00000003
- участок длины вне зоны раппорта.where
Figure 00000002
- technologically defined repeating reference section of length (rapport), K - number of read rapports,
Figure 00000003
- a section of length outside the rapport zone.

Указанный технический результат достигают также устройством для осуществления вышеупомянутого способа, содержащим механизмы подачи и намотки материала, измеритель длины, связанный с процессором, в котором, в отличие от известного, измеритель длины содержит неподвижный кронштейн с подвеской, на которой установлена, с возможностью настройки положения по трем линейным координатам и углу поворота относительно оси подвески, веб-камера для бесконтактного считывания изображения раппортов и преобразования изображения в цифровую информацию с помощью обученной нейронной сети с элементами искусственного интеллекта, а также датчик положения полотна измеряемого материала на линии транспортирования.The specified technical result is also achieved by a device for implementing the above method, containing mechanisms for feeding and winding material, a length meter associated with the processor, in which, unlike the known one, the length meter contains a fixed bracket with a suspension on which it is installed, with the ability to adjust the position according to three linear coordinates and the angle of rotation relative to the suspension axis, a webcam for non-contact reading of the rapports image and converting the image into digital information using a trained neural network with artificial intelligence elements, as well as a position sensor for the web of the measured material on the transportation line.

Образец технологически заданного раппорта на примере гладко-рисунчатого трикотажного полотна показан на фиг. 1.A sample of a technologically specified rapport on the example of a smoothly patterned knitted fabric is shown in Fig. one.

На фиг. 2 приведена структурно-кинематическая схема устройства для реализации предлагаемого способа.In FIG. Figure 2 shows a structural-kinematic diagram of a device for implementing the proposed method.

Устройство, реализующее способ измерения длины легкодеформируемых рулонных, преимущественно текстильных либо трикотажных, материалов с гладко-рисунчатой либо узорно-рельефной фактурой поверхности, содержит привод 1, опору 2 для скалки рулона и намоточный валик 3.A device that implements a method for measuring the length of easily deformable rolled, mainly textile or knitted, materials with a smooth-patterned or patterned-embossed surface texture, contains a drive 1, a support 2 for a roll rolling pin and a winding roller 3.

Намоточный валик 3 и опора 2 расположены ниже поверхности горизонтального стола 4 на величину максимального диаметра обрабатываемого рулона. Стол 4, на котором установлена подвеска 5 для веб-камеры 6, выполненная с возможностью настройки ее положения по трем линейным координатам и углу поворота относительно собственной оси, предназначен для визуальной разбраковки движущегося по его смотровой плоскости полотна. Измеритель ширины 7 одновременно выполняет функции датчика положения полотна относительно заданной линии движения перед намоткой в рулон.Winding roller 3 and support 2 are located below the surface of the horizontal table 4 by the value of the maximum diameter of the processed roll. Table 4, on which the suspension 5 for the webcam 6 is installed, configured to adjust its position in three linear coordinates and the angle of rotation relative to its own axis, is designed for visual sorting of the canvas moving along its viewing plane. Width gauge 7 simultaneously performs the functions of a web position sensor relative to a given line of motion before winding into a roll.

Устройство также содержит опорные звенья 8 с фиксаторами 9 для установки элемента 10 приемной скалки на намоточный валик 3, стандартно действующую систему ориентации движения материала в пространстве, включающую валик 11, выполненный с возможностью корректировки положения полотна в случае его отклонения при намотке в рулон.The device also contains support links 8 with latches 9 for mounting the element 10 of the receiving rolling pin on the winding roller 3, a standard operating system for orienting the movement of material in space, including a roller 11 configured to correct the position of the web in case it deviates when winding into a roll.

Привод 1 содержит набор известных кинематических цепей, совместно с фрикционной муфтой 12 передающих заданный крутящий момент намоточному валику 3.The drive 1 contains a set of known kinematic chains, together with the friction clutch 12, transmitting the specified torque to the winding roller 3.

Механизм считывания и обработки изображения, а именно, раппорта рисунка, узора или орнамента, содержит веб-камеру 6, обеспечивающую преобразование информации, полученной в виде изображений, в цифровую с помощью обученной нейронной сети с элементами искусственного интеллекта, функционирующей по заданному алгоритму.The mechanism for reading and processing an image, namely, a rapport of a pattern, pattern or ornament, contains a webcam 6 that converts information received in the form of images into digital information using a trained neural network with artificial intelligence elements that operates according to a given algorithm.

Измеритель ширины 7 состоит из двух блоков попарно взаимодействующих излучателей-приемников 13-14 и 15-16. Блок излучатель-приемник 13-14 неподвижно прикреплен к основанию стола 4 на кронштейне измерителя ширины 7, а блок 15-16, оснащенный фиксатором 17, выполнен с возможностью изменения положения на оцифрованной линейке 18, в зависимости от ширины измеряемого материала, путем перестановки в гнездах упомянутой линейки.The width meter 7 consists of two blocks of pairwise interacting emitters-receivers 13-14 and 15-16. The emitter-receiver unit 13-14 is fixedly attached to the table base 4 on the width measuring arm 7, and the block 15-16, equipped with a latch 17, is configured to change the position on the digitized ruler 18, depending on the width of the measured material, by rearranging in the slots the mentioned line.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

Перед началом процесса измерения длины на опору 2 устанавливают элемент 10 скалки рулона 19 и пропускают рулонный материал над валиком 11.Before starting the process of measuring the length, the element 10 of the rolling pin of the roll 19 is installed on the support 2 and the rolled material is passed over the roller 11.

Далее вручную осуществляют проводку измеряемого материала по технологическому тракту стола 4 через зону ориентации полотна по его кромке и измерения его ширины, заправляют начало рулона на элемент 10 приемной скалки и устанавливают на приводной намоточный валик 3 в направляющих 8 и фиксаторах 9.Next, the measured material is manually passed along the technological path of the table 4 through the zone of web orientation along its edge and its width is measured, the beginning of the roll is threaded onto the element 10 of the receiving rolling pin and mounted on the drive winding roller 3 in the guides 8 and the clamps 9.

При включенном двигателе Μ крутящий момент от намоточного валика 3 через кинематические передачи привода 1 передается рулону 19 за счет сил трения материала и валика 3, возникающих вследствие их контактного взаимодействия.When the engine Μ is turned on, the torque from the winding roller 3 through the kinematic transmissions of the drive 1 is transmitted to the roll 19 due to the frictional forces of the material and roller 3 arising due to their contact interaction.

После заправки устройства полотно материала перемещается по столу 4 и при достижении его поперечным срезом контрольной линии оптоэлектронного датчика 20 в зоне подвески веб-камеры 6 начинается считывание раппорта плоского орнамента либо рельефного узора на поверхности материала, линейное перемещение которого преобразуется в цифровое значение длины полотна легкодеформируемого рулонного материала.After filling the device, the web of material moves along the table 4 and when its cross section reaches the control line of the optoelectronic sensor 20 in the suspension zone of the webcam 6, the repeat of a flat ornament or a relief pattern on the surface of the material is read, the linear movement of which is converted into a digital value of the length of the web of an easily deformable roll material.

В ходе процесса измерения одна из кромок полотна проходит в зоне действия блока 13-14 механизма измерения ширины, выполняющего одновременно функцию контроля линии его движения. Выполняется считывание положения установленных технологически, т.е. известных участков полотна относительно условной линии его движения между границами считываемых веб-камерой изображений; затем, после преобразования информации нейронной сетью, осуществляется ее запись в процессор и выполняется обработка данных, что происходит следующим образом.During the measurement process, one of the edges of the web passes in the area of action of the block 13-14 of the width measurement mechanism, which simultaneously performs the function of controlling the line of its movement. Reading of the position of the technologically established, i.e. known sections of the canvas relative to the conditional line of its movement between the boundaries of the images read by the webcam; then, after the information is converted by the neural network, it is written to the processor and the data is processed, which occurs as follows.

1. Оператор посредством графического интерфейса выделяет на мониторе типовой орнамент или узор, повторяющийся на измеряемом полотне (раппорт), как показано в качестве примера на фиг.1, и определяет область экрана, в которую полностью попадает повторяющийся фрагмент, с запасом пространства со всех его сторон, составляющим приблизительно 100% от максимального размера раппорта. После выбора и выделения типового участка орнамента или рельефного узора автоматически распознается цвет этой области, устанавливается технологически определенная длина эталонного участка, начало (срез) движущегося полотна измеряемого материала фиксируется оптопарой 20, а узор - веб-камерой 6 с передачей сигналов по линии связи на блок «И» совпадения и адаптера 21. Положение тонировочной линейки (начало раппорта) определяется по указаниям, сделанным в графическом интерфейсе.1. The operator, using a graphical interface, selects on the monitor a typical ornament or pattern that is repeated on the measured canvas (rapport), as shown as an example in figure 1, and determines the screen area in which the repeating fragment completely falls, with a margin of space from all of its sides, which is approximately 100% of the maximum rapport size. After selecting and highlighting a typical section of an ornament or a relief pattern, the color of this area is automatically recognized, a technologically determined length of the reference section is set, the beginning (cut) of the moving web of the measured material is recorded by an optocoupler 20, and the pattern is recorded by a webcam 6 with signal transmission via a communication line to the block "And" matches and adapter 21. The position of the tinting ruler (the beginning of the repeat) is determined by the instructions made in the graphical interface.

2. С началом перемещения и измерения длины рулона начинается автоматическое распознавание горизонтальной составляющей цветовой гаммы изображения по контрастности участков и преобразование их в векторный массив. При этом информация по сигналам от оптопары 20 и веб-камеры 6 через блок адаптера 21 поступает в процессор 22.2. With the start of moving and measuring the length of the roll, the automatic recognition of the horizontal component of the color gamut of the image begins by the contrast of the sections and their conversion into a vector array. In this case, information on the signals from the optocoupler 20 and the webcam 6 through the adapter block 21 enters the processor 22.

3. Нейросетью, обученной с использованием элементов искусственного интеллекта, обрабатывается векторный массив указанных повторяющихся элементов узора (раппорта) и определяется их количество.3. A neural network trained using artificial intelligence elements processes a vector array of the indicated repeating pattern elements (rapport) and determines their number.

4. Результаты измерений формируются в виде базы данных процессором 22, где осуществляется их цифровизация с записью информации, а при необходимости - вывод на внешнее терминальное устройство 23 для визуализации и печати.4. The measurement results are formed in the form of a database by the processor 22, where they are digitalized with information recording, and, if necessary, output to an external terminal device 23 for visualization and printing.

При осуществлении предлагаемого способа, благодаря непрерывной обработке нейронной сетью входящей информации, поступающей в виде бесконтактно считываемых повторяющихся эталонных участков, исключаются погрешности, зависящие от факторов проскальзывания, деформации, знакопеременного перекоса линии движения, смещения материала относительно линии движения и других, трудно прогнозируемых, технологических факторов, особенно заметно сказывающихся на результатах измерений в период пуска и останова приводов.When implementing the proposed method, due to the continuous processing by the neural network of incoming information in the form of non-contact readable repeating reference sections, errors are eliminated that depend on the factors of slippage, deformation, alternating skew of the line of motion, displacement of material relative to the line of motion and other, difficult to predict, technological factors , which have a particularly noticeable effect on the measurement results during the start and stop of drives.

Основным аппаратным средством при этом является оптоэлектронный блок обработки информации в виде цифровой веб-камеры 6, подключенной через адаптер к процессору 22, как показано на фиг. 2.The main hardware in this case is an optoelectronic information processing unit in the form of a digital webcam 6 connected via an adapter to the processor 22, as shown in FIG. 2.

Основу программной части способа, которая представляет собой программу с элементами искусственного интеллекта, составляет алгоритм действия специально обученной нейросети.The basis of the software part of the method, which is a program with elements of artificial intelligence, is the algorithm of the specially trained neural network.

При измерении длины легкодеформируемого рулонного материала предлагаемым способом численное значение указанной длины L в рулоне определяется следующим аналитическим выражением:When measuring the length of an easily deformable rolled material by the proposed method, the numerical value of the specified length L in a roll is determined by the following analytical expression:

Figure 00000004
Figure 00000004

где

Figure 00000005
- технологически определенный повторяющийся эталонный участок длины (раппорт), К - количество считанных эталонных длин (раппортов),
Figure 00000006
- участок длины вне зоны (эталонной длины) раппорта.where
Figure 00000005
- technologically defined repeating reference length section (rapport), K - number of read reference lengths (rapports),
Figure 00000006
- a section of length outside the zone (reference length) of rapport.

При проведении измерений длины следующего рулона легкодеформируемого материала с гладко-рисунчатой либо узорно-рельефной фактурой поверхности цикл работы устройства и расчетные процедуры повторяются.When measuring the length of the next roll of easily deformable material with a smooth-patterned or patterned-relief surface texture, the cycle of operation of the device and the calculation procedures are repeated.

Claims (4)

1. Способ измерения длины полотен легкодеформируемых рулонных материалов методом расчета с помощью процессора по заданному алгоритму и внесенным в его память значениям линейного размера раппорта поверхности измеряемого материала и количества раппортов на измеряемой длине, отличающийся тем, что для расчета используют линейный размер технологически заданного раппорта недеформированного участка измеряемого материала, принятого за эталонный, при этом в качестве технологически заданного раппорта используют повторяющийся фрагмент поверхности измеряемого полотна, число раппортов на измеряемой длине определяют путем бесконтактного считывания с помощью веб-камеры, снабженной обученной нейросетью с элементами искусственного интеллекта, преобразующей изображения в цифровую информацию, при этом значение длины L измеряемого рулона находят суммированием произведения, найденного умножением линейного размера раппорта на число раппортов на измеряемой длине, и участка длины, не соответствующего линейным размерам технологически заданного раппорта, воспользовавшись следующим аналитическим выражением:1. A method for measuring the length of sheets of easily deformable rolled materials by calculating using a processor according to a given algorithm and the values of the linear size of the rapport of the surface of the measured material and the number of rapports on the measured length entered into its memory, characterized in that the linear size of the technologically specified rapport of the undeformed area is used for the calculation of the measured material, taken as a reference, while a repeating fragment of the surface of the measured web is used as a technologically specified rapport, the number of rapports on the measured length is determined by contactless reading using a webcam equipped with a trained artificial intelligence neural network that converts images into digital information, at the same time, the value of the length L of the measured roll is found by summing the product found by multiplying the linear size of the rapport by the number of rapports on the measured length, and the length section that does not correspond to linear the size of a technologically specified rapport, using the following analytical expression:
Figure 00000007
Figure 00000007
где
Figure 00000008
- технологически определенный раппорт, К - количество считанных раппортов,
Figure 00000009
- участок длины вне зоны раппорта.
where
Figure 00000008
- technologically defined rapport, K - the number of read rapports,
Figure 00000009
- a section of length outside the rapport zone.
2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее механизмы подачи и намотки материала, измеритель длины, связанный с процессором, оптоэлектронный датчик положения движущегося полотна измеряемого материала на линии транспортирования, отличающееся тем, что измеритель длины содержит неподвижный кронштейн с подвеской, на которой установлена, с возможностью настройки положения по трем линейным координатам и углу поворота относительно оси подвески, веб-камера для бесконтактного считывания изображения раппортов и преобразования изображения в цифровую информацию с помощью обученной нейронной сети с элементами искусственного интеллекта.2. A device for implementing the method according to claim. 1, containing the mechanisms for feeding and winding the material, the length meter associated with the processor, the optoelectronic position sensor of the moving web of the measured material on the transportation line, characterized in that the length meter contains a fixed bracket with a suspension on which installed, with the ability to adjust the position in three linear coordinates and the angle of rotation relative to the suspension axis, a webcam for contactless reading of the rapport image and converting the image into digital information using a trained neural network with elements of artificial intelligence.
RU2021122779A 2021-07-29 Method for measuring the length of webs of easily deformable rolled materials and a device for its implementation RU2775520C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2775520C1 true RU2775520C1 (en) 2022-07-04

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2174212C2 (en) * 1999-05-11 2001-09-27 Новосибирский технологический институт Московской государственной академии легкой промышленности Method and device for measurement of length of moving material
RU2231018C2 (en) * 2002-08-07 2004-06-20 Железняков Александр Семенович Apparatus for measuring length of readily deformed elongated materials
RU2256877C1 (en) * 2004-06-22 2005-07-20 Владивостокский университет экономики и сервиса (ВГУЭС) Arrangement for measuring of the length of easily deformed materials
RU2358237C1 (en) * 2007-11-28 2009-06-10 Владивостокский государственный университет экономики и сервиса (ВГУЭС) Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Method of measuring length of moving easily-deformed materials with net structure
RU2590998C1 (en) * 2015-06-01 2016-07-10 Негосударственное образовательное учреждение (образовательная организация высшего образования) "Сибирский независимый институт" (НОУ СНИ) Device for measuring length of elastic composite materials

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2174212C2 (en) * 1999-05-11 2001-09-27 Новосибирский технологический институт Московской государственной академии легкой промышленности Method and device for measurement of length of moving material
RU2231018C2 (en) * 2002-08-07 2004-06-20 Железняков Александр Семенович Apparatus for measuring length of readily deformed elongated materials
RU2256877C1 (en) * 2004-06-22 2005-07-20 Владивостокский университет экономики и сервиса (ВГУЭС) Arrangement for measuring of the length of easily deformed materials
RU2358237C1 (en) * 2007-11-28 2009-06-10 Владивостокский государственный университет экономики и сервиса (ВГУЭС) Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Method of measuring length of moving easily-deformed materials with net structure
RU2590998C1 (en) * 2015-06-01 2016-07-10 Негосударственное образовательное учреждение (образовательная организация высшего образования) "Сибирский независимый институт" (НОУ СНИ) Device for measuring length of elastic composite materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20020041787A1 (en) Device for controlling a transport of printing products by a print-related machine
JP3866774B2 (en) Method and apparatus for determining media feed distance
US7345698B2 (en) Optical system for imaging distortions in moving reflective sheets
WO2006044185A2 (en) Systems and methods for measuring sample surface flatness of continuously moving samples
KR20100131452A (en) Method to check and control a roller bending machine for continuously bending an elongated workpiece at variable curvature radii, and machine so controlled
CN101603244A (en) Non-contact tension detects the also mesh belt winding device of FEEDBACK CONTROL
JP2008158110A (en) Position detector, rotation body detecting control device, rotation body running device, and image forming apparatus
GB2036306A (en) Apparatus for measuring the position of weft thread in a moving fabric web
RU2775520C1 (en) Method for measuring the length of webs of easily deformable rolled materials and a device for its implementation
WO2020059489A1 (en) Tire testing device
JP7151469B2 (en) Sheet defect inspection device
US20100199475A1 (en) System and method for utilizing a linear sensor
US6297513B1 (en) Exposure servo for optical navigation over micro-textured surfaces
JP4215473B2 (en) Image input method, image input apparatus, and image input program
CN2911653Y (en) Video tensiometer
TR201409167A2 (en) An efficient method and system for quickly and accurately counting thin objects stacked on top of each other.
RU2231018C2 (en) Apparatus for measuring length of readily deformed elongated materials
CN110187140B (en) Image acquisition device and image acquisition method
US20230168080A1 (en) Optical measuring device and method for ascertaining the three-dimensional shape of an object
US6521906B1 (en) Method and apparatus for measuring the distortion angle of a strip of textile, wherein a sensor array scans at progressively altered angles
Wang et al. Yarn break detection using an optical method in real time
JP3340879B2 (en) Surface defect detection method and apparatus
KR101129880B1 (en) Optical apparatus for measuring flatness
JPH07294205A (en) Apparatus for measuring width of sheet or the like
RU108597U1 (en) DEVICE FOR NON-CONTACT MEASURING LENGTH OF ROLL MATERIAL