WO2014029038A1 - Characterization of an optoelectronic measuring unit for textile material to be inspected - Google Patents

Characterization of an optoelectronic measuring unit for textile material to be inspected Download PDF

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WO2014029038A1
WO2014029038A1 PCT/CH2013/000147 CH2013000147W WO2014029038A1 WO 2014029038 A1 WO2014029038 A1 WO 2014029038A1 CH 2013000147 W CH2013000147 W CH 2013000147W WO 2014029038 A1 WO2014029038 A1 WO 2014029038A1
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test pattern
measuring unit
test
measurement
optoelectronic
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PCT/CH2013/000147
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Kay-Uwe Kirstein
Norbert Ziganek
Rafael Storz
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Uster Technologies Ag
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    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
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    • G01N21/8914Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the material examined
    • G01N21/8915Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the material examined non-woven textile material
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    • G01N33/36Textiles
    • G01N33/365Filiform textiles, e.g. yarns

Definitions

  • the present invention is in the field of textile material testing with opto-electronic means. It relates to a method for characterizing an optoelectronic measuring unit for a textile test material, according to the preamble of the first claim. Furthermore, the invention relates to a combination of an optoelectronic measuring unit for a textile test material and a substantially planar test pattern according to a further independent Patentanspmch. In addition, the invention also relates to an optoelectronic measuring unit for a textile test material, according to the preamble of another independent claim.
  • the optoelectronic measuring unit to which the invention relates, is used for.
  • the optoelectronic testing of textile fibers sliver, roving, yarn, knitted fabric and / or tissue.
  • a textile test material for example a yarn
  • opto-electronically measuring test devices are used.
  • the textile test material is illuminated by a light source, and a part of the light, which has interacted with the textile test material, is detected by means of a light detector.
  • properties such as diameter, hairiness or
  • Optoelectronic measuring unit includes: US-A-6,052,182 A for fibers.
  • WO-201 1/153648 AI for yarn and WO-2005/085813 AI for fabric Different devices basically measure differently due to device-specific measurement errors, especially if the device is distended towards its measuring limits. It is therefore to be expected with differences between the actual value and the measured value and thus also with different measurement results between different, the same measurement performing devices. From a certain deviation (measurement error) action is required because the functionality and / or accuracy is not sufficient.
  • DE-101'59'153 AI uses either a standard thread or alternatively a glass substrate on which a black circle is printed.
  • the active sensor surface covers only a small portion of the black circle, so this section simulates a yarn. From the black circle go from branches, which simulate the hairiness of the yarn; When the glass substrate rotates, a dynamic calibration of the optically operating Gamrillian can thus also take place.
  • inventive method and the inventive measuring unit as defined in the independent claims.
  • inventive embodiments are specified in the dependent claims.
  • the inventors have recognized that it is not necessary to concentrate on the textile test material to solve the problem by providing a comparison body that is as similar as possible to the textile material or that imitates it in an idealized form. Instead, the attention of the optoelectronic measuring unit itself or the optical system contained in it should apply. After all, it is the optical properties of this system that are to be characterized. Consequently, it may be advantageous, instead of a comparison body that simulates the textile material to be tested, to use an abstract test pattern that is neither an image nor an imitation of the test material.
  • Test pattern is optimized to optical properties of the optoelectronic
  • the test pattern should therefore differ visually from the test material. Preferably, it is an abstract, synthetically generated test pattern.
  • the test pattern may be similar or partially even designed as the known test images for
  • test pattern can be used in transmission and / or reflection, depending on the intended mode of operation of the optoelectronic measuring unit It is fundamentally possible for different and accessible measuring parameters to be accessible via the optoelectronic measuring unit In principle, it is desirable to have as many as possible adapted test patterns to be measured
  • the test pattern is introduced into an optical path of the optoelectronic measuring unit.
  • the optical path is the region of the optoelectronic measuring unit which, when used in accordance with the measurements taken with the optoelectronic measuring unit, will be traversed by the measuring light which is used to carry out the measurements.
  • the optical path includes a measuring field, which serves to receive the textile test material and in which the intended optical measurements are carried out on the textile test material.
  • the test pattern can be inserted into the measurement field or outside it become. It can during the inventive process with respect to the
  • the inventive method is used to characterize an optoelectronic measuring unit for a textile test material, which has an optical path for measuring light used in measurements.
  • a substantially flat test pattern, which is neither an image nor an imitation of the test material is introduced into the optical path, and the test pattern is with the optoelectronic measuring unit
  • At least one quality value is generated from the measurement, the quality value is compared with a corresponding predetermined target value in terms of quality, and a result of the comparison is output.
  • at least one test pattern measured value for at least one measuring parameter is generated from the measurement, and the quality value is set equal to the testmeasurement value.
  • At least one test pattern value for at least one measurement parameter is generated from the measurement, a measurement target value for the test pattern value is specified, and a mathematical combination, preferably a difference and / or a quotient, is formed between the test pattern value and the nominal value in the calculation of the quality value.
  • the measurement parameter can be measured several times, an average over the several measurements formed and the Testmustennesswert this mean
  • At least one test pattern result is generated for a plurality of different measurement parameters.
  • a first alternative will be for everyone
  • Measurement parameter generates its own quality value.
  • a single total quality value is generated from the plurality of measurement parameters.
  • a tolerance range is assigned in advance to the quality setpoint corresponding to the quality value.
  • the comparison is to determine whether the quality value is in the tolerance range or not.
  • the result of the comparison is different, depending on whether the quality value is within the tolerance range or not. If the method according to the invention provides a quality value deviating greatly from the setpoint value, then a result of the comparison is indicated, which indicates poor quality and thus action required, such as repair. It is thus possible, for example, for the optoelectronic measuring unit to carry out the method according to the invention automatically and / or by an operator after predetermined intervals
  • Measurement results are supplied by the optoelectronic measuring unit. If the method according to the invention shows that the optoelectronic measuring unit measures well and delivers quality values which are at least predetermined close to the target quality value or within a tolerance range, certain quality standards are met. For example, high goodness may be associated with a higher number such as "10" or a letter that appears early in the alphabet, eg, "A”, then poor goodness may, for example, have a lower number such as "1" or a lower case Alphabet following letters, eg "E”. This number or letter is then the assigned quality value. However, the quality value can also be assigned in another manner known to the person skilled in the art, for example by means of a graphical representation.
  • the test pattern is preferably such that at least one optical property of the optoelectronic measuring unit can be characterized by means of the test pattern.
  • the at least one optical property can be selected from the following set: sharpness, resolution, contrast, brightness, color saturation, image position, geometry, imaging scale, image trimming.
  • the test pattern can be subdivided into several subareas, so that the same optical property can be characterized at different locations of the test pattern and / or different optical properties can be characterized.
  • the test pattern includes a holographic structure.
  • the test pattern may be prepared by etching a film, a glass substrate, or a layer coated on a glass substrate.
  • a person skilled in the art knows how to treat, for example, a transparent film, another transparent planar element or a layer applied to such an element by etching in such a way that certain regions are so transparent with respect to light transmission or transparency be changed, that a test pattern is created. It is also advantageous if the test pattern for easier handling, for example.
  • the attachment region may have fastening means such as detents, clamping or screwing means or the like for fixing the test pattern in the measuring field.
  • the test pattern may be introduced into the optical path either manually by an operator or automatically by a loader. In the latter case, the introduction is preferably carried out by means of a telescopic Anns, an extendable Anns and / or a Schwenkanns.
  • the optoelectronic measuring unit preferably has a measuring field for the textile test material.
  • the test pattern is introduced into the measuring field instead of the textile test material.
  • the test pattern can then fill in substantially the entire measurement field.
  • the test pattern is introduced outside the measuring field in the optical path.
  • the test pattern is moved during its measurement. The movement is z. B. a shift and / or a rotation.
  • the invention can serve for the identification of faulty optoelectronic measuring units.
  • the inventive method can, for example, in the final test of a
  • the optoelectronic measuring unit after its manufacture or carried out after maintenance or service work. On the basis of the characterization obtained in the said method, it is then possible, for example, to have a clearance for sale or a conclusion of the maintenance work, or it can be a appropriate adjustment of the optoelectronic measuring unit can be made.
  • the method according to the invention can be carried out during the operation of the optoelectronic measuring unit, for. B. between two measurements.
  • triggers for carrying out the method may be a predetermined number of measurements, a predetermined time interval or indications of a malfunction.
  • the invention also includes the use of a substantially planar test pattern, which is neither an image nor an imitation of a Pmfgutes, for
  • the invention comprises a combination of an optoelectronic measuring unit for a textile test object, which has an optical path for measuring light used in measurements, and a substantially planar test pattern, which is neither an image nor an imitation of the test material and which can be introduced into the optical path ,
  • the optoelectronic measuring unit according to the invention for a textile test object has an optical path for measuring light used in measurements. Further, it includes a substantially flat test pattern, which is neither an image nor an imitation of the Pmfgutes, and a loading device for automatically introducing the test pattern in the optical path.
  • the introduction device is z. B. as a telescopic arm, designed as retractable Ann and / or as Schwenkann.
  • Preparing step is prepared with an evaluation algorithm to a measurement of the test pattern and then converted by introducing the test pattern. Therefore, it is not necessary to use the algorithm used in the intended measurement, but it can be adapted to the test pattern, for example by offsetting the
  • FIG. 1 shows an optoelectronic measuring unit according to the invention in one
  • FIGS. 2-5 show various exemplary embodiments of test patterns for use in the method according to the invention.
  • FIG. 6 shows an optoelectronic measuring unit in the same view as FIG. 1 for illustrating further embodiments of the invention
  • Figure 1 shows schematically an embodiment of an inventive
  • Optoelectronic measuring unit 1 which corresponds in its optical structure substantially to that of Figure 3 of WO-201 1/153648 AI.
  • the optoelectronic measuring unit 1 includes a lighting part and an imaging part.
  • Lighting part has at least one light source 11 and an illumination optical system 12.
  • a light source 1 1 z. B. a light emitting diode (light emitting diode, LED) can be used.
  • the light source 1 1 emits electromagnetic radiation 17 in the visible, in the rarer and / or ultraviolet spectral range, which in this document is summarized under the term "light" for the sake of simplicity
  • Illumination optics 12 collimates the light 17 emitted by the light source 1.
  • the illumination part preferably the Köhl illumination is used, which is well known from the field of microscopy and will not be discussed further here.
  • the imaging part has an imaging optics 15 and an optoelectronic image sensor 16.
  • the imaging optical system 15 images an object plane 13 onto the image sensor 16.
  • the light source 1 1 illuminates at least one area of the image sensor 16, and if an object is inserted into the object plane 13, it at least shades a portion of the light 17 and / or changes its phase.
  • the image sensor 16 is preferably a two-dimensional image sensor 16 having a multiplicity of picture elements (pixels) arranged in the form of a matrix.
  • Such image sensors 16 are commercially available in the form of integrated optoelectronic components in various technologies, for example, from digital cameras well known and widely used.
  • the image sensor 16 a likewise known one-dimensional line sensor with a multiplicity of pixels, which are arranged on a straight line perpendicular to the gambling direction, can be used.
  • a simple intensity sensor such as a photodiode used.
  • the illumination optics 12 and the imaging optics 15 are shown in FIG. 1 as simple lenses; Of course, however, more complex optical systems can be used which, in addition to lenses, contain further optical elements such as diaphragms or filters.
  • the invention is not limited to optoelectronic measuring units 1 with a construction according to FIG. 1, but relates to any optoelectronic measuring units.
  • the measuring light 17 Since the light 17 is used for carrying out measurements with the optoelectronic measuring unit 1, it can be referred to as "measuring light.”
  • the measuring light 17 defines an optical path in the optoelectronic measuring unit 1.
  • a textile test object for example a yarn, are located in the object plane 13 and would be illuminated there by the measuring light 17, as shown for example in FIG.
  • WO-201 1/163648 AI is shown.
  • the longitudinal axis of the Gams would be in the representation of the present Figure 1 perpendicular to the plane.
  • the optoelectronic measuring unit 1 would perform at least one optical measurement on the textile test material. Therefore, in the exemplary embodiment of FIG. 1, the illuminated and imaged part of the object plane 13 is referred to as "measuring field" 14.
  • Measuring unit 1 instead of the textile test material, a test pattern 2 is introduced into the measuring field 14 and measured with the optoelectronic measuring unit 1.
  • the introduction of the test pattern 2 i the measuring field 14 can be done manually by an operator or automatically by a loading device 18.
  • the introduction device 18 is in Exemplary embodiment of Figure 1 designed as a telescopic or retractable Ann.
  • the introduction of the test pattern 2 into the measuring field 14 or its removal from the measuring field 14 is indicated by a double arrow 19. Further examples of
  • Insertion devices that can also be used in the present invention are given in DE-101 '59' 153 A I.
  • the test pattern 2 is substantially planar, and its plane substantially coincides with the object plane 13 of the optoelectronic measuring unit 1. It is neither an image nor an imitation of the textile test material.
  • the test pattern 2 consists of more or less light-permeable areas, ie. H. Points, lines, surfaces, etc., and / or from at least partially transparent areas, which change the phase of the light transmitted through them differently.
  • the test pattern consists of more or less reflecting areas and / or of at least partially reflecting areas, which are arranged at different heights above the object plane.
  • Figures 2-5 show some embodiments of test patterns 2-5 for use in the
  • a first exemplary test pattern 2 is shown in FIG. It is a checkerboard-like arrangement of, for example, square partial surfaces, which are each filled with one of a plurality of mutually parallel lines existing grid. There are two different types 21, 22 of subareas, with the grid lines running horizontally in one type 21 and vertically in the other type 22.
  • This test pattern 2 can be used to characterize the sharpness, the position of the image, the geometry and the
  • Lattice constant may be the same in all faces, or it may vary from face to face.
  • the Siemens star 31 is a circular area with a variety, for example. 72, alternately white and black circular sectors. It is known per se and is usually used for testing cameras or screens.
  • the test pattern 4 of FIG. 4 has in the left and middle part color bars 41 - 46, for example with the colors red 41, green 42 and blue 43 as well as cyan 44, magenta 45 and yellow 46. These can be used to characterize the color detection.
  • color bars 41 - 46 for example with the colors red 41, green 42 and blue 43 as well as cyan 44, magenta 45 and yellow 46. These can be used to characterize the color detection.
  • gray scale 47 with different gray values for characterizing contrast and brightness.
  • Figure 5 shows hinted and only very schematically a test pattern 5 with a holographic structure fish 51.
  • the holographic structure 51 is such that certain properties of the optoelectronic measuring unit 1 can be checked in the reconstruction of the hologram by illumination with the illumination part.
  • a simple example of a holographic structure 51 is a Fresnel zone plate, i. H.
  • the optoelectronic measuring unit 1 can be characterized, for. B. in terms of sharpness and geometry.
  • the holographic structure 51 is preferably computer-generated.
  • test pattern suitable for use in the present invention is a diffuser or diffuser.
  • test patterns discussed above are merely simple examples. Further test patterns suitable for use in the invention are known per se, for example from test images for assessing the image quality of television sets and screens.
  • test patterns can be combined into new test patterns. These can have partial areas with different partial test patterns, whereby the partial test patterns can also overlap.
  • the test pattern can be z. B. square, rectangular, circular or other Fonn. Its dimensions can z. B. between 5 mm and 100 mm. In a
  • the test pattern 2 is introduced into the measuring field 14 and measured with the optoelectronic measuring unit 1. It is advantageous to generate at least one test pattern measured value from the measurement and to compare the test pattern measured value with a corresponding preset measured setpoint value. From the comparison, the optoelectronic measuring unit 1 can be assigned a quality value which numerically characterizes the optoelectronic measuring unit 1. The following is a simple example of this.
  • the Siemens star 31 of FIG. 3 is used as the test pattern 3.
  • the Siemens St ern 31 is through the imaging optics 15 to the image sensor
  • the image sensor 16 takes the corresponding image and sends it in digital form to a (not shown) evaluation unit.
  • the evaluation unit evaluates the image by means of digital image processing.
  • the Siemens star 31 is known to be the absolute resolution
  • the test pattern reading It comes with a predetermined
  • Optoelectronic measuring unit 1 is defined as the relative deviation of the
  • Test pattern measured value U from the measuring setpoint U * Using one or more predetermined tolerance limits can be defined fin ⁇ the Q value, a tolerance range. Measuring units with a quality value Q within the tolerance range are sufficient, while measuring units with a quality value Q outside the tolerance range are insufficient, ie require repair, readjustment, etc.
  • the tolerance range is the set of all quality values Q for which Q> -0.1 holds.
  • the quality value Q -0.2 of the optoelectronic measuring unit considered here lies outside this tolerance range, so that the measuring unit is insufficient.
  • test pattern values In order to calibrate a higher statistical significance, it is possible, under unchanged conditions, to measure several, for example 10, 100 or 1000, test pattern values and to statistically evaluate the measurements. Such statistical evaluations could, for example, include the calculation of an average value and a standard deviation. The middle value can be used instead of the test pattern value in the calculation of the quality value, as well as the standard deviation and / or other statistical quantities.
  • the quality value may be a relative deviation from the target value (as in the example above), an absolute deviation, a quotient or any other mathematical combination of the test pattern value, the target value and, if required, other quantities.
  • the quality value may be equal to the test pattern value itself or a statistical quantity derived from a plurality of test pattern values, such as. B. be an average.
  • test pattern values can be measured on a single test pattern or, successively, on several different test patterns. Each of these test pattern measured values can then be individually compared with a corresponding desired value, and from each of the comparisons a corresponding quality value can be calculated and assigned to the optoelectronic measuring unit 1, so that the measuring unit 1 is characterized by several quality values for different parameters. Alternatively or additionally, it is possible to use the aforementioned plurality of quality values
  • the mathematical combination can make a weighting of the different quality values, depending on the importance of the corresponding parameter.
  • FIG. 6 shows an optoelectronic measuring device 1 according to the invention in the same way as FIG. 1.
  • the test pattern 2 is located outside the object plane 13 and thus outside the measuring field 14. (A test pattern in FIG. 6
  • Measuring field 14 is shown by dashed lines for comparison.
  • Such an arrangement can, for. B. serve to characterize the properties of the optoelectronic measuring device 1 for the case in which the textile test material is not exactly in the measuring field 14. So z. B. a gradient of the quality value can be determined in the direction of the optical axis. If necessary, a location-dependent correction or adjustment can be determined and made from such a characterization.
  • the test pattern 2 may be displaced out of the measuring field 14 into one or the other half space defined by the object plane 13, which is indicated by a double arrow 28. But it does not take an immediate shift out of the measuring field 14, but the
  • Test pattern 2 can be introduced directly from the outside to its destination outside the measuring field 14.
  • test pattern 2 can be displaced perpendicular to the optical axis, as indicated by the double arrow 29 in FIG. This can be z. B. be useful for characterizing the location dependence within the object plane 13.
  • the shifts 28, 29 of the test pattern 2 shown in FIG. 6 are static according to an embodiment. H. the test pattern 2 is held in its position, and in this state at least one measurement is performed with the optoelectronic measuring unit 1. According to another embodiment finds a dynamic
  • the displacements 28, 29 can be performed by means known per se, for which the in FIG drawn insertion device 18 is exemplary.
  • the displacements 28, 29 can take place once or periodically, slowly or quickly.
  • the axis of rotation may lie in the object plane 13 or outside it.
  • the axis of rotation is perpendicular to the object plane 13 and the test pattern 2 in the object plane 13.
  • the present invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments or embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which of the solution shown at
  • Process steps can be essential to the invention, both individually and in the most diverse combinations.

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Abstract

The invention relates to a method which is used to characterize an optoelectronic measuring unit (1) for textile material to be inspected, which unit having an optical path for measuring light (17) used during measuring. A substantially flat test specimen (2), which is neither a copy or an imitation of the material to be inspected is introduced into the optical path. The test specimen (2) is measured by means of the optoelectronic measuring unit (1). This allows the optoelectronic measuring unit (1) to be characterized and/or adjusted more easily and more comprehensively than previously.

Description

CHARAKTERISIERUNG EINER OPTOELEKTRONISCHEN MESSEINHEIT CHARACTERIZATION OF AN OPTOELECTRONIC MEASURING UNIT
FÜR EIN TEXTILES PRÜFGUT FOR A TEXTILE TESTING MATERIAL
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der textilen Materialprüfung mit optoelektronischen Mitteln. Sie betrifft ein Verfahren zur Charakterisierung einer optoelektronischen Messeinheit für ein textiles Prüfgut, gemäss dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Ferner betrifft die Erfindung eine Kombination einer optoelektronischen Messeinheit für ein textiles Prüfgut und eines im Wesentlichen ebenen Testmusters gemäss einem weiteren unabhängigen Patentanspmch. Ausserdem betrifft die Erfindung auch eine optoelektronische Messeinheit für ein textiles Prüfgut, gemäss dem Oberbegriff eines weiteren unabhängigen Patentanspruchs. The present invention is in the field of textile material testing with opto-electronic means. It relates to a method for characterizing an optoelectronic measuring unit for a textile test material, according to the preamble of the first claim. Furthermore, the invention relates to a combination of an optoelectronic measuring unit for a textile test material and a substantially planar test pattern according to a further independent Patentanspmch. In addition, the invention also relates to an optoelectronic measuring unit for a textile test material, according to the preamble of another independent claim.
Die optoelektronische Messeinheit, auf welche sich die Erfindung bezieht, dient z. B. zur optoelektronischen Prüfung von textilen Fasern, von Faserband, von Vorgarn, von Garn, von Gestrick und/oder von Gewebe. The optoelectronic measuring unit, to which the invention relates, is used for. As for the optoelectronic testing of textile fibers, sliver, roving, yarn, knitted fabric and / or tissue.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Zur Erfassung von Eigenschaften eines textilen Prüfgutes, bspw. eines Garns, werden optoelektronisch messende Prüfvorrichtungen verwendet. Dem grundlegenden Prinzip der optoelektronischen Messung nach wird das textile Prüfgut von einer Lichtquelle beleuchtet, und ein Teil des Lichtes, das mit dem textilen Prüfgut in Wechselwirkung getreten ist, wird mittels eines Lichtdetektors erfasst. Anhand eines Ausgangssignals des Lichtdetektors können Eigenschaften wie etwa Durchmesser, Haarigkeit oder For the detection of properties of a textile test material, for example a yarn, opto-electronically measuring test devices are used. According to the basic principle of the optoelectronic measurement, the textile test material is illuminated by a light source, and a part of the light, which has interacted with the textile test material, is detected by means of a light detector. On the basis of an output signal of the light detector, properties such as diameter, hairiness or
Fremdstoffkontaminierung des textilen Prüfgutes bestimmt werden. Die folgenden Schriften geben Beispiele für text ile Prüivorriehtungen an, welche jeweils eine Foreign substance contamination of the textile test material can be determined. The following documents give examples of text ile Prüivorriehtungen, each one
optoelektronische Messeinheit beinhalten: US-6,052,182 A für Fasern. Optoelectronic measuring unit includes: US-A-6,052,182 A for fibers.
WO-201 1/153648 AI für Garn und WO-2005/085813 AI für Gewebe. Unterschiedliche Geräte messen aufgrund gerätespezifischer Messfehler grundsätzlich unterschiedlich, besonders wenn man das Gerät gegen dessen Messgrenzen hin ausreizt. Es ist also mit Unterschieden zwischen dem tatsächlichen Wert und dem Messwert zu rechnen und damit auch mit unterschiedlichen Messergebnissen zwischen verschiedenen, dieselbe Messung durchführenden Geräten. Ab einer bestimmten Abweichung (Messfehler) ist Handlungsbedarf angezeigt, da die Funktionstüchtigkeit und/oder Messgenauigkeit nicht ausreichend ist. WO-201 1/153648 AI for yarn and WO-2005/085813 AI for fabric. Different devices basically measure differently due to device-specific measurement errors, especially if the device is distended towards its measuring limits. It is therefore to be expected with differences between the actual value and the measured value and thus also with different measurement results between different, the same measurement performing devices. From a certain deviation (measurement error) action is required because the functionality and / or accuracy is not sufficient.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, einen optoelektronischen Garnreiniger vor der eigentlichen Messung am Garn zu kalibrieren oder zu justieren. Dies erfolgt mittelsIt is known from the prior art to calibrate or adjust an optoelectronic yarn cleaner before the actual measurement on the yarn. This is done by means of
Messungen an einem Vergleichskörper oder Kaliber, der bzw. das dem Garn möglichst ähnlich ist. So verwendet die US-6,659,386 Bl einen Referenzfaden und die Measurements on a reference body or caliber that is as similar as possible to the yarn. Thus, US-6,659,386 Bl uses a reference thread and the
ΕΡ-Γ028'305 A2 einen dünnen Stab. Die DE-101 '59' 153 AI verwendet entweder einen Standardfaden oder alternativ ein Glassubstrat, auf dem ein schwarzer Kreis aufgedruckt ist. Die aktive Sensorfläche deckt nur einen kleinen Abschnitt des schwarzen Kreises ab, so dass dieser Abschnitt ein Garn simuliert. Vom schwarzen Kreis gehen Verästelungen ab, welche die Haarigkeit des Garns simulieren; wenn das Glassubstrat rotiert, kann somit auch eine dynamische Kalibrierung des optisch arbeitenden Gamreinigers erfolgen. ΕΡ-Γ028'305 A2 a thin rod. DE-101'59'153 AI uses either a standard thread or alternatively a glass substrate on which a black circle is printed. The active sensor surface covers only a small portion of the black circle, so this section simulates a yarn. From the black circle go from branches, which simulate the hairiness of the yarn; When the glass substrate rotates, a dynamic calibration of the optically operating Gamreiniger can thus also take place.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG PRESENTATION OF THE INVENTION
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, welches es in einer einfachen Weise erlaubt, eine optoelektronische Messeinheit für ein textiles Prüfgut vollständiger als bisher zu charakterisieren und/oder zu justieren. Eine weitere Aufgabe ist es, eine optoelektronische Messeinheit zu schaffen, die sich einfach und vollständig It is an object of the invention to provide a method which allows in a simple manner to characterize and / or adjust an optoelectronic measuring unit for a textile test more complete than before. Another object is to provide an optoelectronic measuring unit that is simple and complete
charakterisieren und/oder justieren lässt. characterize and / or adjust.
Diese und andere Aufgaben werden gelöst durch das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Messeinheit, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Vorteilhafte Ausfuhrungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die Erfinder haben erkannt, dass man sich zur Lösung der Aufgabe nicht auf das textile Prüfgut zu konzentrieren braucht, indem man einen Vergleichskörper zur Verfügung stellt, der dem textilen Pmfgut möglichst ähnlich ist oder es in idealisierter Form nachahmt. Stattdessen soll die Aufmerksamkeit der optoelektronischen Messeinheit selbst bzw. dem in ihr enthaltenen optischen System gelten. Es sind ja die optischen Eigenschaften dieses Systems, die charakterisiert werden sollen. Folglich kann es vorteilhaft sein, anstelle eines Vergleichskörpers, der das textile Prüfgut simuliert, ein abstraktes Testmuster zu verwenden, das weder ein Abbild noch eine Nachahmung des Prüfgutes ist. Das These and other objects are achieved by the inventive method and the inventive measuring unit, as defined in the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims. The inventors have recognized that it is not necessary to concentrate on the textile test material to solve the problem by providing a comparison body that is as similar as possible to the textile material or that imitates it in an idealized form. Instead, the attention of the optoelectronic measuring unit itself or the optical system contained in it should apply. After all, it is the optical properties of this system that are to be characterized. Consequently, it may be advantageous, instead of a comparison body that simulates the textile material to be tested, to use an abstract test pattern that is neither an image nor an imitation of the test material. The
Testmuster ist daraufhin optimiert, optische Eigenschaften der optoelektronischen Test pattern is optimized to optical properties of the optoelectronic
Messeinheit möglichst einfach und vollständig zu charakterisieren. To characterize the measuring unit as simply and completely as possible.
Das Testmuster soll sich also visuell vom Prüfgut unterscheiden. Vorzugsweise handelt es sich um ein abstraktes, synthetisch erzeugtes Testmuster. Das Testmuster kann ähnlich oder teilweise sogar gleich gestaltet sein wie die an sich bekannten Testbilder zur The test pattern should therefore differ visually from the test material. Preferably, it is an abstract, synthetically generated test pattern. The test pattern may be similar or partially even designed as the known test images for
Beurteilung der Bildqualität von Fernsehapparaten und Bildschirmen. Es kann auch als „optisches Diagnosewerkzeug" bezeichnet werden. Das Testmuster kann in Transmission und/oder in Reflexion eingesetzt werden, je nach vorgesehener Funktionsweise der optoelektronischen Messeinheit. Es ist grundsätzlich möglich, dass für unterschiedliche und über die optoelektronische Messeinheit zugängliche Messparameter unterschiedliche und auf den bzw. die jeweils zu messenden Messparameter angepasste Testmuster verwendet werden. Prinzipiell ist es natürlich wünschenswert, möglichst viele Assessment of picture quality of TVs and screens. It can also be referred to as an "optical diagnostic tool." The test pattern can be used in transmission and / or reflection, depending on the intended mode of operation of the optoelectronic measuring unit It is fundamentally possible for different and accessible measuring parameters to be accessible via the optoelectronic measuring unit In principle, it is desirable to have as many as possible adapted test patterns to be measured
Messparameter mit einem einzigen Testmuster abzudecken; dies kann jedoch unter Umständen zu Einbussen in der Messgenauigkeit und schliesslich zu Ungenauigkeiten in der Charakterisierung bzw. Justierung führen, so dass es zweckmässig sein kann, mehrere unterschiedliche Testmuster für unterschiedliche Messparameter zu verwenden. Cover measurement parameters with a single test pattern; However, under certain circumstances, this can lead to losses in the measurement accuracy and finally to inaccuracies in the characterization or adjustment, so that it may be expedient to use a plurality of different test patterns for different measurement parameters.
Das Testmuster wird in einen optischen Pfad der optoelektronischen Messeinheit eingeführt. Der optische Pfad ist derjenige Bereich der optoelektronischen Messeinheit, der bei bestimmungsgemässen Messungen mit der optoelektronischen Messeinheit vom Messlicht, das zur Durchführung der Messungen verwendet wird, durchlaufen wird. Der optische Pfad beinhaltet ein Messfeld, das zur Aufnahme des textilen Prüfgutes dient und in dem die bestimmungsgemässen optischen Messungen am textilen Prüfgut durchgeführt werden. Das Testmuster kann in das Messfeld oder ausserhalb desselben eingeführt werden. Es kann während des erfindungsgemässen Verfahrens bezüglich der The test pattern is introduced into an optical path of the optoelectronic measuring unit. The optical path is the region of the optoelectronic measuring unit which, when used in accordance with the measurements taken with the optoelectronic measuring unit, will be traversed by the measuring light which is used to carry out the measurements. The optical path includes a measuring field, which serves to receive the textile test material and in which the intended optical measurements are carried out on the textile test material. The test pattern can be inserted into the measurement field or outside it become. It can during the inventive process with respect to the
optoelektronischen Messeinrichtung stillstehen oder bewegt werden. stand still or moving optoelectronic measuring device.
Das erfmdungsgemässe Verfahren dient zur Charakterisierung einer optoelektronischen Messeinheit für ein textiles Prüfgut, welche einen optischen Pfad für bei Messungen verwendetes Messlicht aufweist. Ein im Wesentlichen ebenes Testmuster, welches weder ein Abbild noch eine Nachahmung des Prüfgutes ist, wird in den optischen Pfad eingebracht, und das Testmuster wird mit der optoelektronischen Messeinheit The inventive method is used to characterize an optoelectronic measuring unit for a textile test material, which has an optical path for measuring light used in measurements. A substantially flat test pattern, which is neither an image nor an imitation of the test material is introduced into the optical path, and the test pattern is with the optoelectronic measuring unit
ausgem essen. measured.
In einer Ausführungsform wird aus der Messung mindestens ein Gütewert erzeugt, der Gütewert mit einem entsprechenden vorgegebenen Gütesollwert verglichen und ein Resultat des Vergleiches ausgegeben. Zu diesem Zweck wird in einer ersten Alternative aus der Messung mindestens ein Testmustermesswert für mindestens einen Messparameter erzeugt und der Gütewert dem Testm usterm esswert gleichgesetzt. In einer zweitenIn one embodiment, at least one quality value is generated from the measurement, the quality value is compared with a corresponding predetermined target value in terms of quality, and a result of the comparison is output. For this purpose, in a first alternative, at least one test pattern measured value for at least one measuring parameter is generated from the measurement, and the quality value is set equal to the testmeasurement value. In a second
Alternative wird aus der Messung mindestens ein Testmustennesswert für mindestens einen Messparameter erzeugt, ein Messsollwert für den Testmustennesswert vorgegeben und bei der Berechnung des Gütewertes eine mathematische Verknüpfung, vorzugsweise eine Differenz und/oder ein Quotient, zwischen dem Testmustennesswert und dem Sollwert gebildet. Der Messparameter kann mehrmals gemessen, ein Mittelwert über die mehreren Messungen gebildet und der Testmustennesswert diesem Mittelwert Alternatively, at least one test pattern value for at least one measurement parameter is generated from the measurement, a measurement target value for the test pattern value is specified, and a mathematical combination, preferably a difference and / or a quotient, is formed between the test pattern value and the nominal value in the calculation of the quality value. The measurement parameter can be measured several times, an average over the several measurements formed and the Testmustennesswert this mean
gleichgesetzt werden. be equated.
In einer Ausführungsfonn wird jeweils mindestens ein Testmustennesswert für mehrere verschiedene Messparameter erzeugt. In einer ersten Alternative wird für jeden In one embodiment, at least one test pattern result is generated for a plurality of different measurement parameters. In a first alternative will be for everyone
Messparameter ein eigener Gütewert erzeugt. In einer zweiten Alternative oder zusätzlich wird aus den mehreren Messparametern ein einziger Gesamtgütewert erzeugt.  Measurement parameter generates its own quality value. In a second alternative or in addition, a single total quality value is generated from the plurality of measurement parameters.
In einer Ausführungsfonn wird dem dem Gütewert entsprechenden Gütesollwert vorgängig ein Toleranzbereich zugeordnet. Das Vergleichen besteht darin, zu bestimmen, ob der Gütewert im Toleranzbereich liegt oder nicht. Das Resultat des Vergleiches fällt unterschiedlich aus, je nachdem ob der Gütewert im Toleranzbereich liegt oder nicht. Liefert das erfindungsgemässe Verfahren einen stark vom Gütesollwert abweichenden Gütewert, so wird ein Resultat des Vergleiches angegeben, welches schlechte Güte und damit Handlungsbedarf wie etwa Reparatur anzeigt. Es ist also bspw. möglich, dass die optoelektronische Messeinheit nach vorbestimmten Intervallen selbsttätig oder durch eine Bedienungsperson ausgelöst das erfindungsgemässe Verfahren durchfuhrt und derIn one embodiment, a tolerance range is assigned in advance to the quality setpoint corresponding to the quality value. The comparison is to determine whether the quality value is in the tolerance range or not. The result of the comparison is different, depending on whether the quality value is within the tolerance range or not. If the method according to the invention provides a quality value deviating greatly from the setpoint value, then a result of the comparison is indicated, which indicates poor quality and thus action required, such as repair. It is thus possible, for example, for the optoelectronic measuring unit to carry out the method according to the invention automatically and / or by an operator after predetermined intervals
Bedienungsperson dann allenfalls Handlungsbedarf anzeigt. Es kann Handlungsbedarf nötig sein, wenn etwa ein Bildsensor, eine Lichtquelle, ein optisches System oder sonstige Elemente defekt oder schlecht eingestellt oder ausgerichtet sind, so dass schlechte Operator then at most indicates the need for action. There may be a need for action if, for example, an image sensor, a light source, an optical system or other elements are defective or poorly adjusted or aligned, so that bad
Messresultate von der optoelektronischen Messeinheit geliefert werden. Zeigt das erfindungsgemässe Verfahren, dass die optoelektronische Messeinheit gut misst und Gütewerte liefert, welche mindestens vorbestimmt nahe am Gütesollwert oder in einem Toleranzbereich liegen, so sind bestimmte Qualitätsstandards erfüllt. Hohe Güte kann bspw. mit einer höheren Zahl wie etwa„10" oder einem Buchstaben, welcher früh im Alphabet erscheint sein, z. B.„A", schlechte Güte kann dann bspw. mit einer tieferen Zahl wie„1" oder einem im Alphabet nachfolgenden Buchstaben, z. B.„E", gekennzeichnet sein. Diese Zahl oder dieser Buchstabe ist dann der zugewiesene Gütewert. Der Gütewert kann jedoch auch auf eine andere, dem Fachmann bekannte Art, bspw. mittels einer grafischen Darstellung, vergeben werden. Das Testmuster ist vorzugsweise derart beschaffen, dass mittels des Testmusters mindestens eine optische Eigenschaft der optoelektronischen Messeinheit charakterisierbar ist. Die mindestens eine optische Eigenschaft kann aus der folgenden Menge ausgewählt werden: Schärfe, Auflösung, Kontrast, Helligkeit, Farbsättigung, Bildlage, Geometrie, Abbildungsmassstab, Bildbeschnitt. Das Testmuster kann mehrere Teilflächen unterteilt sein, so dass dieselbe optische Eigenschaft an verschiedenen Orten des Testmusters charakterisierbar ist und/oder verschiedene optische Eigenschaften charakterisierbar sind. In einer Ausführungsform beinhaltet das Testmuster eine holografische Struktur. Measurement results are supplied by the optoelectronic measuring unit. If the method according to the invention shows that the optoelectronic measuring unit measures well and delivers quality values which are at least predetermined close to the target quality value or within a tolerance range, certain quality standards are met. For example, high goodness may be associated with a higher number such as "10" or a letter that appears early in the alphabet, eg, "A", then poor goodness may, for example, have a lower number such as "1" or a lower case Alphabet following letters, eg "E". This number or letter is then the assigned quality value. However, the quality value can also be assigned in another manner known to the person skilled in the art, for example by means of a graphical representation. The test pattern is preferably such that at least one optical property of the optoelectronic measuring unit can be characterized by means of the test pattern. The at least one optical property can be selected from the following set: sharpness, resolution, contrast, brightness, color saturation, image position, geometry, imaging scale, image trimming. The test pattern can be subdivided into several subareas, so that the same optical property can be characterized at different locations of the test pattern and / or different optical properties can be characterized. In one embodiment, the test pattern includes a holographic structure.
Das Testmuster kann bspw. durch Ätzen einer Folie, eines Glassubstrates oder einer auf einem Glassubstrat aufgebrachten Schicht hergestellt werden. Ein Fachmann versteht es, bspw. eine lichtdurchlässige Folie, ein anderes transparentes, flächiges Element oder eine auf einem solchen Element aufgebrachten Schicht durch Ätzung derart zu behandeln, dass bestimmte Bereiche hinsichtlich der Lichtdurchlässigkeit oder der Transparenz derart verändert werden, dass ein Testmuster entsteht. Es ist zudem vorteilhaft, wenn das Testmuster zur einfacheren Handhabung bspw. einen stabilen, das Testmuster zumindest teilweise umgebenden Rand aufweist, vorzugsweise aus einem stabilen Material wie Kunststoff oder Metall, wobei dieser Rand vorteilhafterweise als Schutz für das darin eingefasste Testmuster und/oder als Befestigungsbereich für die Einbringung dient. Der Befestigungsbereich kann Befestigungsmittel wie Rastnasen, Klemm- oder Schraubmittel oder Ähnliches zur Befestigung des Testmusters im Messfeld aufweisen. For example, the test pattern may be prepared by etching a film, a glass substrate, or a layer coated on a glass substrate. A person skilled in the art knows how to treat, for example, a transparent film, another transparent planar element or a layer applied to such an element by etching in such a way that certain regions are so transparent with respect to light transmission or transparency be changed, that a test pattern is created. It is also advantageous if the test pattern for easier handling, for example. Has a stable, at least partially surrounding the test pattern edge, preferably made of a stable material such as plastic or metal, this edge advantageously as protection for the enclosed therein test pattern and / or as a mounting area for the introduction serves. The attachment region may have fastening means such as detents, clamping or screwing means or the like for fixing the test pattern in the measuring field.
Das Testmuster kann entweder manuell von einer Bedienungsperson oder automatisch von einer Einbringeinrichtung in den optischen Pfad eingebracht werden. Im letzteren Fall erfolgt das Einbringen vorzugsweise mittels eines teleskopierbaren Anns, eines ausfahrbaren Anns und/oder eines Schwenkanns. The test pattern may be introduced into the optical path either manually by an operator or automatically by a loader. In the latter case, the introduction is preferably carried out by means of a telescopic Anns, an extendable Anns and / or a Schwenkanns.
Die optoelektronische Messeinheit weist vorzugsweise ein Messfeld für das textile Prüfgut auf. In einer ersten Variante wird das Testmuster anstelle des textilen Prüfgutes in das Messfeld eingebracht. Das Testmuster kann dann im Wesentlichen das ganze Messfeld ausfüllen. In einer zweiten Variante wird das Testmuster ausserhalb des Messfeldes in den optischen Pfad eingebracht. In einer Ausführungsform wird das Testmuster während seines Ausmessens bewegt. Die Bewegung ist z. B. eine Verschiebung und/oder eine Rotation. The optoelectronic measuring unit preferably has a measuring field for the textile test material. In a first variant, the test pattern is introduced into the measuring field instead of the textile test material. The test pattern can then fill in substantially the entire measurement field. In a second variant, the test pattern is introduced outside the measuring field in the optical path. In one embodiment, the test pattern is moved during its measurement. The movement is z. B. a shift and / or a rotation.
Aufgrund der Charakterisierung kann eine Justierung der optoelektronischen Messeinheit vorgenommen werden. Unter dem Begriff„Justierung" wird in dieser Schrift ein Einstellen oder Abgleichen der optoelektronischen Messeinheit verstanden mit dem Ziel, Due to the characterization of an adjustment of the optoelectronic measuring unit can be made. The term "adjustment" is understood in this document to mean adjustment or adjustment of the optoelectronic measuring unit with the aim of
systematische Messabweichungen so weit wie möglich zu beseitigen. to eliminate systematic errors as far as possible.
Die Erfindung kann zur Identifikation von fehlerhaften optoelektronischen Messeinheiten dienen. Das erfindungsgemässe Verfahren kann bspw. beim Schlusstest einer The invention can serve for the identification of faulty optoelectronic measuring units. The inventive method can, for example, in the final test of a
optoelektronischen Messeinheit nach deren Herstellung oder nach daran vorgenommenen Wartungs- oder Servicearbeiten durchgeführt werden. Auf der Grundlage der im besagten Verfahren gewonnenen Charakterisierung kann dann bspw. über eine Freigabe zum Verkauf oder einen Abschluss der Wartungsarbeiten verfügt werden, oder es kann eine entsprechende Justierung der optoelektronischen Messeinheit vorgenommen werden. optoelectronic measuring unit after its manufacture or carried out after maintenance or service work. On the basis of the characterization obtained in the said method, it is then possible, for example, to have a clearance for sale or a conclusion of the maintenance work, or it can be a appropriate adjustment of the optoelectronic measuring unit can be made.
Alternativ oder zusätzlich kann das erfmdungsgemässe Verfahren während des Betriebs der optoelektronischen Messeinheit durchgeführt werden, z. B. zwischen zwei Messungen. Auslöser für die Durchführung des Verfahrens können diesfalls eine vorgegebene Anzahl Messungen, ein vorgegebenes Zeitintervall oder Anzeichen für eine Fehlfunktion sein. Alternatively or additionally, the method according to the invention can be carried out during the operation of the optoelectronic measuring unit, for. B. between two measurements. In this case, triggers for carrying out the method may be a predetermined number of measurements, a predetermined time interval or indications of a malfunction.
Die Erfindung umfasst auch die Verwendung eines im Wesentlichen ebenen Testmusters, welches weder ein Abbild noch eine Nachahmung eines Pmfgutes ist, zur The invention also includes the use of a substantially planar test pattern, which is neither an image nor an imitation of a Pmfgutes, for
Charakterisierung einer optischen Messeinheit für ein textiles Prüfgut. Characterization of an optical measuring unit for a textile test material.
Ferner umfasst die Erfindung eine Kombination einer optoelektronischen Messeinheit für ein textiles Prüfgut, welche einen optischen Pfad für bei Messungen verwendetes Messlicht aufweist, und eines im Wesentlichen ebenen Testmusters, welches weder ein Abbild noch eine Nachahmung des Prüfgutes ist und welches in den optischen Pfad einbringbar ist. Furthermore, the invention comprises a combination of an optoelectronic measuring unit for a textile test object, which has an optical path for measuring light used in measurements, and a substantially planar test pattern, which is neither an image nor an imitation of the test material and which can be introduced into the optical path ,
Die erfmdungsgemässe optoelektronische Messeinheit für ein textiles Prüfgut, weist einen optischen Pfad für bei Messungen verwendetes Messlicht auf. Ferner beinhaltet sie ein im Wesentlichen ebenes Testmuster, welches weder ein Abbild noch eine Nachahmung des Pmfgutes ist, und eine Einbringeinrichtung zum automatischen Einbringen des Testmusters in den optischen Pfad. Die Einbringeinrichtung ist z. B. als teleskopierbarer Arm, als ausfahrbarer Ann und/oder als Schwenkann ausgeführt. The optoelectronic measuring unit according to the invention for a textile test object has an optical path for measuring light used in measurements. Further, it includes a substantially flat test pattern, which is neither an image nor an imitation of the Pmfgutes, and a loading device for automatically introducing the test pattern in the optical path. The introduction device is z. B. as a telescopic arm, designed as retractable Ann and / or as Schwenkann.
Es sei hier noch darauf hingewiesen, dass, die optoelektronische Messeinheit vor der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in einem zusätzlichen It should be pointed out here that the optoelectronic measuring unit before carrying out the inventive method in an additional
Vorbereitungsschritt mit einem Auswertealgorithmus auf eine Messung des Testmusters vorbereitet und dann durch Einbringung des Testmusters umgerüstet wird. Es muss also nicht der beim bestimmungsgemässen Messen verwendete Algorithmus verwendet werden, sondern es kann ein auf das Testmuster angepasster, bspw. durch Versetzung der Preparing step is prepared with an evaluation algorithm to a measurement of the test pattern and then converted by introducing the test pattern. Therefore, it is not necessary to use the algorithm used in the intended measurement, but it can be adapted to the test pattern, for example by offsetting the
Elektronik in einen Diagnosezustand zugeschalteter Algorithmus für das Electronics in a diagnostic state switched algorithm for the
erfmdungsgemässe Verfahren verwendet werden. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN erfmdungsgemässe method can be used. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Bevorzugte A u sfü h u n s fo rm en der Erfindung werden im Folgenden anhand der Preferred embodiments of the invention are described below with reference to FIGS
Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. Drawings described are merely illustrative and not restrictive to interpret.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemässe optoelektronische Messeinheit in einer  FIG. 1 shows an optoelectronic measuring unit according to the invention in one
schematischen Seitenansicht.  schematic side view.
Figuren 2-5 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von Testmustern für den Einsatz im erfindungsgemässen Verfahren. FIGS. 2-5 show various exemplary embodiments of test patterns for use in the method according to the invention.
Figur 6 zeigt eine optoelektronische Messeinheit in derselben Ansicht wie Figur 1 zur Illustration weiterer Ausfuhrungsformen des erfindungsgemässenFIG. 6 shows an optoelectronic measuring unit in the same view as FIG. 1 for illustrating further embodiments of the invention
Verfahrens. Process.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Figur 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Figure 1 shows schematically an embodiment of an inventive
optoelektronischen Messeinheit 1 , die in ihrem optischen Aufbau im Wesentlichen derjenigen von Figur 3 der WO-201 1 /153648 AI entspricht. Die optoelektronische Messeinheit 1 beinhaltet einen Beleuchtungsteil und einen Abbildungsteil. Der Optoelectronic measuring unit 1, which corresponds in its optical structure substantially to that of Figure 3 of WO-201 1/153648 AI. The optoelectronic measuring unit 1 includes a lighting part and an imaging part. The
Beleuchtungsteil weist mindestens eine Lichtquelle 11 und eine Beleuchtungsoptik 12 auf. Als Lichtquelle 1 1 kann z. B. eine Leuchtdiode (light emitting diode, LED) verwendet werden. Die Lichtquelle 1 1 sendet elektromagnetische Strahlung 17 im sichtbaren, in raroten und/oder ultravioletten Spektralbereich aus, welche in dieser Schrift der Einfachheit halber unter dem Begriff„Licht" zusammengefasst wird. Die  Lighting part has at least one light source 11 and an illumination optical system 12. As a light source 1 1 z. B. a light emitting diode (light emitting diode, LED) can be used. The light source 1 1 emits electromagnetic radiation 17 in the visible, in the rarer and / or ultraviolet spectral range, which in this document is summarized under the term "light" for the sake of simplicity
Beleuchtungsoptik 12 kollimiert das von der Lichtquelle 1 1 ausgesandte Licht 17. Im Beleuchtungsteil kommt vorzugsweise die Köhl ersehe Beleuchtung zum Einsatz, die aus der ikroskopie wohl bekannt ist und auf die hier nicht weiter eingegangen wird. Der Abbildungsteil weist eine Abbildungsoptik 15 und einen optoelektronischen Bildsensor 16 auf. Die Abbildungsoptik 15 bildet eine Objektebene 13 auf den Bildsensor 16 ab. Die Illumination optics 12 collimates the light 17 emitted by the light source 1. In the illumination part, preferably the Köhl illumination is used, which is well known from the field of microscopy and will not be discussed further here. The imaging part has an imaging optics 15 and an optoelectronic image sensor 16. The imaging optical system 15 images an object plane 13 onto the image sensor 16. The
Abbildung erfolgt im Beispiel von Figur 1 in Transmission, d. h. ohne irgendein Objekt in der Objektebene 13 leuchtet die Lichtquelle 1 1 zumindest einen Bereich des Bildsensors 16 aus, und wenn ein Objekt in die Objektebene 13 eingelegt ist, schattet es zumindest einen Teil des Lichtes 17 ab und/oder verändert seine Phase. Der Bildsensor 16 ist vorzugsweise ein zweidimensionaler Bildsensor 16 mit einer Vielzahl von matrixförmig angeordneten Bildelementen (Pixeln). Derartige Bildsensoren 16 sind in Form von integrierten optoelektronischen Bauelementen in verschiedenen Technologien kommerziell erhältlich, bspw. aus Digitalkameras bestens bekannt und weit verbreitet. Alternativ kann als Bildsensor 16 ein ebenfalls bekannter eindimensionaler Zeilensensor mit einer Vielzahl von Pixeln, die auf einer senkrecht zur Gamlängsrichtung stehenden Geraden angeordnet sind, eingesetzt werden. In einer weiteren Alternative kommt nicht ein Bildsensor, sondern ein einfacher Intensitätssensor wie z. B. eine Photodiode zum Einsatz. Der Einfachheit halber sind die Beleuchtungsoptik 12 und die Abbildungsoptik 15 in Figur 1 als einfache Linsen dargestellt; selbstverständlich können aber komplexere optische Systeme eingesetzt werden, die nebst Linsen weitere optische Elemente wie Blenden oder Filter beinhalten. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf optoelektronische Messeinheiten 1 mit einem Aufbau gemäss Figur 1 , sondern bezieht sich auf jegliche optoelektronische Messeinheiten. In the example of FIG. 1, this is done in transmission, ie without any object in the object plane 13, the light source 1 1 illuminates at least one area of the image sensor 16, and if an object is inserted into the object plane 13, it at least shades a portion of the light 17 and / or changes its phase. The image sensor 16 is preferably a two-dimensional image sensor 16 having a multiplicity of picture elements (pixels) arranged in the form of a matrix. Such image sensors 16 are commercially available in the form of integrated optoelectronic components in various technologies, for example, from digital cameras well known and widely used. Alternatively, as the image sensor 16, a likewise known one-dimensional line sensor with a multiplicity of pixels, which are arranged on a straight line perpendicular to the gambling direction, can be used. In another alternative is not an image sensor, but a simple intensity sensor such. B. a photodiode used. For the sake of simplicity, the illumination optics 12 and the imaging optics 15 are shown in FIG. 1 as simple lenses; Of course, however, more complex optical systems can be used which, in addition to lenses, contain further optical elements such as diaphragms or filters. The invention is not limited to optoelectronic measuring units 1 with a construction according to FIG. 1, but relates to any optoelectronic measuring units.
Da das Licht 17 zur Durchführung von Messungen mit der optoelektronischen Messeinheit 1 verwendet wird, kann es als„Messlicht" bezeichnet werden. Das Messlicht 17 definiert in der optoelektronischen Messeinheit 1 einen optischen Pfad. Bei der Durchführung von bestimmungsgemässen Messungen mit der optoelektronischen Messeinheit 1 würde sich ein textiles Prüfgut, bspw. ein Garn, in der Objektebene 13 befinden und würde dort vom Messlicht 17 angestrahlt, wie es etwa in Figur 3 der Since the light 17 is used for carrying out measurements with the optoelectronic measuring unit 1, it can be referred to as "measuring light." The measuring light 17 defines an optical path in the optoelectronic measuring unit 1. When performing measurements according to the standards with the optoelectronic measuring unit 1 a textile test object, for example a yarn, are located in the object plane 13 and would be illuminated there by the measuring light 17, as shown for example in FIG
WO-201 1/163648 AI dargestellt ist. Die Längsachse des Gams würde in der Darstellung der vorliegenden Figur 1 senkrecht zur Zeichenebene stehen. In diesem Zustand würde die optoelektronische Messeinheit 1 mindestens eine optische Messung am textilen Prüfgut durchführen. Deshalb wird im Ausführungsbeispiel von Figur 1 der beleuchtete und abgebildete Teil der Objektebene 13 als„Messfeld" 14 bezeichnet. WO-201 1/163648 AI is shown. The longitudinal axis of the Gams would be in the representation of the present Figure 1 perpendicular to the plane. In this state, the optoelectronic measuring unit 1 would perform at least one optical measurement on the textile test material. Therefore, in the exemplary embodiment of FIG. 1, the illuminated and imaged part of the object plane 13 is referred to as "measuring field" 14.
Im erfmdungsgemässen Verfahren zur Charakterisierung der optoelektronischen In the inventive method for characterizing the optoelectronic
Messeinheit 1 wird anstelle des textilen Prüfgutes ein Testmuster 2 in das Messfeld 14 eingebracht und mit der optoelektronischen Messeinheit 1 ausgemessen. Das Einbringen des Testmusters 2 i das Messfeld 14 kann manuell durch eine Bedienungsperson oder automatisch durch eine Einbringeinrichtung 18 erfolgen. Die Einbringeinrichtung 18 ist im Ausfuhrungsbeispiel von Figur 1 als teleskopierbarer oder ausfahrbarer Ann ausgeführt. Das Einbringen des Testmusters 2 in das Messfeld 14 bzw. seine Entfernung aus dem Messfeld 14 ist mit einem Doppelpfeil 19 angedeutet. Weitere Beispiele für Measuring unit 1, instead of the textile test material, a test pattern 2 is introduced into the measuring field 14 and measured with the optoelectronic measuring unit 1. The introduction of the test pattern 2 i the measuring field 14 can be done manually by an operator or automatically by a loading device 18. The introduction device 18 is in Exemplary embodiment of Figure 1 designed as a telescopic or retractable Ann. The introduction of the test pattern 2 into the measuring field 14 or its removal from the measuring field 14 is indicated by a double arrow 19. Further examples of
Einbringeinrichtungen, die auch in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind in der DE-101 '59' 153 A I angegeben. Insertion devices that can also be used in the present invention are given in DE-101 '59' 153 A I.
Das Testmuster 2 ist im Wesentlichen eben, und seine Ebene fallt im Wesentlichen mit der Objektebene 13 der optoelektronischen Messeinheit 1 zusammen. Es ist weder ein Abbild noch eine Nachahmung des textilen Prüfgutes. Wenn die optoelektronische Messeinheit 1 - wie im Beispiel von Figur 1 - in Transmission arbeitet, besteht das Testmuster 2 aus mehr oder weniger lichtdurchlässigen Bereichen, d. h. Punkten, Linien, Flächen etc., und/oder aus zumindest teilweise lichtdurchlässigen Bereichen, welche die Phase des durch sie transmittierten Lichtes unterschiedlich verändern. Wenn die optoelektronische Messeinheit in Reflexion arbeitet, besteht das Testmuster aus mehr oder weniger reflektierenden Bereichen und/oder aus zumindest teilweise reflektierenden Bereichen, welche in unterschiedlichen Höhen über der Objektebene angeordnet sind. Die Figuren 2-5 zeigen einige Ausführangsbeispiele von Testmustem 2-5 für den Einsatz im The test pattern 2 is substantially planar, and its plane substantially coincides with the object plane 13 of the optoelectronic measuring unit 1. It is neither an image nor an imitation of the textile test material. When the optoelectronic measuring unit 1 operates in transmission, as in the example of FIG. 1, the test pattern 2 consists of more or less light-permeable areas, ie. H. Points, lines, surfaces, etc., and / or from at least partially transparent areas, which change the phase of the light transmitted through them differently. When the optoelectronic measuring unit operates in reflection, the test pattern consists of more or less reflecting areas and / or of at least partially reflecting areas, which are arranged at different heights above the object plane. Figures 2-5 show some embodiments of test patterns 2-5 for use in the
erfindungsgemässen Verfahren. Ein erstes beispielhaftes Testmuster 2 ist in Figur 2 dargestellt. Es handelt sich um eine schachbrettartige Anordnung von bspw. quadratischen Teilflächen, die jeweils mit einem aus einer Vielzahl von zueinander parallelen Geraden bestehenden Gitter ausgefüllt sind. Es gibt hier zwei verschiedene Typen 21 , 22 von Teilflächen, wobei die Gitterlinien im einen Typ 21 waagrecht und im anderen Typ 22 senkrecht verlaufen. Dieses Testmuster 2 kann zur Charakterisierung der Schärfe, der Bildlage, der Geometrie und des inventive method. A first exemplary test pattern 2 is shown in FIG. It is a checkerboard-like arrangement of, for example, square partial surfaces, which are each filled with one of a plurality of mutually parallel lines existing grid. There are two different types 21, 22 of subareas, with the grid lines running horizontally in one type 21 and vertically in the other type 22. This test pattern 2 can be used to characterize the sharpness, the position of the image, the geometry and the
Abbildungsmassstabes dienen. Dank der Aufteilung in mehrere Teilflächen können ortsabhängige Aussagen über die obigen Eigenschaften gemacht werden. Die  Serve picture scale. Thanks to the division into several sub-areas, it is possible to make location-dependent statements about the above properties. The
Gitterkonstante kann in allen Teilflächen dieselbe sein, oder sie kann von Teilfläche zu Teilfläche variieren. Lattice constant may be the same in all faces, or it may vary from face to face.
Ein weiteres Testmuster 3, das im erfindungsgemässen Verfahren eingesetzt werden kann, ist der in Figur 3 gezeigte Siemens-Stern 31 . Der Siemens-Stern 31 ist eine Kreisfläche mit einer Vielzahl, bspw. 72, abwechselnd weissen und schwarzen Kreissektoren. Er ist an sich bekannt und dient üblicherweise zum Testen von Kameras oder Bildschirmen. Another test pattern 3 which can be used in the method according to the invention is the Siemens star 31 shown in FIG. The Siemens star 31 is a circular area with a variety, for example. 72, alternately white and black circular sectors. It is known per se and is usually used for testing cameras or screens.
Das Testmuster 4 von Figur 4 weist im linken und mittleren Teil Farbbalken 41 -46, bspw. mit den Farben Rot 41 , Grün 42 und Blau 43 sowie Cyan 44, Magenta 45 und Gelb 46, auf. Diese können zur Charakteri sierang der Farbdetektion verwendet werden. Ausserdem befindet sich im rechten Teil des Testmusters eine Grautreppe 47 mit verschiedenen Grauwerten zur Charakterisierung von Kontrast und Helligkeit. Figur 5 zeigt andeutungsweise und nur sehr schematisch ein Testmuster 5 mit einer hologra fischen Struktur 51. Die holografische Struktur 51 ist so beschaffen, dass bei der Rekonstruktion des Hologramms durch Beleuchtung mit dem Beleuchtungsteil bestimmte Eigenschaften der optoelektronischen Messeinheit 1 überprüfbar sind. Ein einfaches Beispiel einer holografischen Struktur 51 ist eine Fresnelsche Zonenplatte, d. h. das Hologramm einer Punktlichtquelle. Schon mit einem solch einfachen Hologramm lässt sich die optoelektronische Messeinheit 1 charakterisieren, z. B. im Hinblick auf die Schärfe und Geometrie. Die holografische Struktur 51 ist vorzugsweise computergeneriert. Für den Einsatz in der optoelektronischen Messeinheit 1 gemäss Figur 1 ist ein The test pattern 4 of FIG. 4 has in the left and middle part color bars 41 - 46, for example with the colors red 41, green 42 and blue 43 as well as cyan 44, magenta 45 and yellow 46. These can be used to characterize the color detection. In addition, in the right part of the test pattern there is a gray scale 47 with different gray values for characterizing contrast and brightness. Figure 5 shows hinted and only very schematically a test pattern 5 with a holographic structure fish 51. The holographic structure 51 is such that certain properties of the optoelectronic measuring unit 1 can be checked in the reconstruction of the hologram by illumination with the illumination part. A simple example of a holographic structure 51 is a Fresnel zone plate, i. H. the hologram of a point light source. Even with such a simple hologram, the optoelectronic measuring unit 1 can be characterized, for. B. in terms of sharpness and geometry. The holographic structure 51 is preferably computer-generated. For use in the optoelectronic measuring unit 1 according to Figure 1 is a
Transmissionshologramm erforderlich, und die verwendete Lichtquelle 1 1 muss kohärent sein, bspw. eine Laserlichtquelle. Für optoelektronische Messeinheiten, die in Reflexion arbeiten, braucht es Reflexionshologramme, die auch mit inkohärenten Lichtquellen reproduziert werden können. Transmission hologram required, and the light source used 1 1 must be coherent, for example. A laser light source. For optoelectronic measurement units that work in reflection, it requires reflection holograms, which can also be reproduced with incoherent light sources.
Ein weiteres, in den Zeichnungen nicht dargestelltes Beispiel für ein Testmuster, das sich für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung eignet, ist eine Streuscheibe oder ein Diffusor. Another example, not shown in the drawings, of a test pattern suitable for use in the present invention is a diffuser or diffuser.
Die oben diskutierten Testmuster sind bloss einfache Beispiele. Weitere für den Einsatz in der Erfindung geeignete Testmuster sind an sich bekannt, bspw. aus Testbildern zur Beurteilung der Bildqualität von Fernsehapparaten und Bildschirmen. Die oben The test patterns discussed above are merely simple examples. Further test patterns suitable for use in the invention are known per se, for example from test images for assessing the image quality of television sets and screens. The above
diskutierten Beispiele und/oder andere Testmuster lassen sich zu neuen Testmustern kombinieren. Diese können Teilflächen mit unterschiedlichen Teiltestmustern aufweisen, wobei sich die Teiltestmuster auch überlappen können. Das Testmuster kann z. B. quadratisch, rechteckig, kreisrund oder von anderer Fonn sein. Seine Abmessungen können z. B. zwischen 5 mm und 100 mm liegen. In einer Examples discussed and / or other test patterns can be combined into new test patterns. These can have partial areas with different partial test patterns, whereby the partial test patterns can also overlap. The test pattern can be z. B. square, rectangular, circular or other Fonn. Its dimensions can z. B. between 5 mm and 100 mm. In a
bevorzugten Ausfühiungsfonn handelt es sich um ein Quadrat mit einer Seitenlänge vonpreferred embodiment is a square with a side of
15 mm. 15 mm.
Im erfmdungsgemässen Verfahren wird das Testmuster 2 in das Messfeld 14 eingebracht und mit der optoelektronischen Messeinheit 1 ausgemessen. Es ist vorteilhaft, aus der Messung mindestens einen Testmustermesswert zu erzeugen und den Testmustermesswert mit einem entsprechenden vorgegebenen Messsollwert zu vergleichen. Aus dem Vergleich kann der optoelektronischen Messeinheit 1 ein Gütewert zugewiesen werden, der die optoelektronische Messeinheit 1 numerisch charakterisiert. Nachfolgend wird ein einfaches Beispiel dafür angegeben. In the method according to the invention, the test pattern 2 is introduced into the measuring field 14 and measured with the optoelectronic measuring unit 1. It is advantageous to generate at least one test pattern measured value from the measurement and to compare the test pattern measured value with a corresponding preset measured setpoint value. From the comparison, the optoelectronic measuring unit 1 can be assigned a quality value which numerically characterizes the optoelectronic measuring unit 1. The following is a simple example of this.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Siemens-Stern 31 von Figur 3 als Testmuster 3 verwendet. Der Siemens-St ern 31 wird durch die Abbildungsoptik 15 auf den BildsensorIn one embodiment, the Siemens star 31 of FIG. 3 is used as the test pattern 3. The Siemens St ern 31 is through the imaging optics 15 to the image sensor
16 abgebildet. Der Bildsensor 16 nimmt das entsprechende Bild auf und sendet es in digitaler Fonn an eine (nicht eingezeichnete) Auswerteeinheit. Die Auswerteeinheit wertet das Bild mittels digitaler Bildverarbeitung aus. Beim Siemens-Stern 31 beträgt bekanntlich die absolute Auflösung 16 pictured. The image sensor 16 takes the corresponding image and sends it in digital form to a (not shown) evaluation unit. The evaluation unit evaluates the image by means of digital image processing. The Siemens star 31 is known to be the absolute resolution
£ = ndjn , worin d der Durchmesser der in der Mitte des Siemens-Sterns 31 liegenden grauen, nicht mehr aufgelösten Kreisscheibe und n die Anzahl der Kreissektoren sind. Nehmen wir an, es werde eine Auflösung von C = 0.125 mm gemessen. Damit kommt man auf ein £ = ndjn, where d is the diameter of the gray disc in the middle of the Siemens star 31, and n is the number of circular sectors. Suppose that a resolution of C = 0.125 mm is measured. That's how you get on
Auflösungsveraiögen U = 1/t =8000 m"1. Dieses Auflösungsvermögen U ist im Resolution ratios U = 1 / t = 8000 m "1. This resolution U is in the
vorliegenden Beispiel der Testmustermesswert. Es wird mit einem vorgegebenen present example, the test pattern reading. It comes with a predetermined
Messsollwert von bspw. U* = 10Ό00 f 1 verglichen. Ein Gütewert Q der Measuring setpoint of eg. U * = 10Ό00 f 1 compared. A quality value Q of
optoelektronischen Messeinheit 1 wird definiert als relative Abweichung des Optoelectronic measuring unit 1 is defined as the relative deviation of the
Testmustermess wertes U vom Messsollwert U*:
Figure imgf000013_0001
Mittels einer oder mehrerer vorgegebener Toleranzgrenzen kann ein Toleranzbereich fin¬ den Gütewert Q definiert werden. Messeinheiten mit einem Gütewert Q innerhalb des Toleranzbereiches sind genügend, während Messeinheiten mit einem Gütewert Q ausserhalb des Toleranzbereiches ungenügend sind, d. h. einer Reparatur, Nachjustage etc. bedürfen. Im vorliegenden Beispiel sei der Toleranzbereich die Menge aller Gütewerte Q, für welche Q > -0.1 gilt. Der Gütewert Q = -0.2 der hier betrachteten optoelektronischen Messeinheit liegt ausserhalb dieses Toleranzbereiches, so dass die Messeinheit ungenügend ist. Bei Kenntnis der Erfindung ist der Fachmann imstande, das obige einfache Beispiel auf andere Testmuster anzuwenden und/oder zu verallgemeinern. Einige Alternativen, Spezialfälle und/oder Verallgemeinerungen werden nachfolgend kurz diskutiert.
Test pattern measured value U from the measuring setpoint U *:
Figure imgf000013_0001
Using one or more predetermined tolerance limits can be defined fin ¬ the Q value, a tolerance range. Measuring units with a quality value Q within the tolerance range are sufficient, while measuring units with a quality value Q outside the tolerance range are insufficient, ie require repair, readjustment, etc. In the present example, the tolerance range is the set of all quality values Q for which Q> -0.1 holds. The quality value Q = -0.2 of the optoelectronic measuring unit considered here lies outside this tolerance range, so that the measuring unit is insufficient. With knowledge of the invention, one skilled in the art will be able to apply and / or generalize the above simple example to other test patterns. Some alternatives, special cases and / or generalizations are briefly discussed below.
Zum En-eichen einer höheren statistischen Aussagekraft können bei unveränderten Bedingungen mehrere, bspw. 10, 100 oder 1000, Testmustennesswerte gemessen und die Messungen statistisch ausgewertet werden. Solche statistischen Auswertungen könnten bspw. die Berechnung eines Mittelwertes und einer Standardabweichung beinhalten. Der M ittel wert kann anstelle des Testmustennesswertes in die Berechnung des Gütewertes eingehen, ebenso die Standardabweichung und/oder andere statistische Grössen. In order to calibrate a higher statistical significance, it is possible, under unchanged conditions, to measure several, for example 10, 100 or 1000, test pattern values and to statistically evaluate the measurements. Such statistical evaluations could, for example, include the calculation of an average value and a standard deviation. The middle value can be used instead of the test pattern value in the calculation of the quality value, as well as the standard deviation and / or other statistical quantities.
Der Gütewert kann eine relative Abweichung vom Sollwert (wie im obigen Beispiel), eine absolute Abweichung, ein Quotient oder irgendeine andere mathematische Verknüpfung des Testmustennesswertes, des Sollwertes und bei Bedarf auch anderer Grössen sein. Alternativ kann der Gütewert gleich dem Testmustennesswert selbst oder einer aus mehreren Testmustennesswerten abgeleiteten statistischen Grösse wie z. B. ein Mittelwert sein. The quality value may be a relative deviation from the target value (as in the example above), an absolute deviation, a quotient or any other mathematical combination of the test pattern value, the target value and, if required, other quantities. Alternatively, the quality value may be equal to the test pattern value itself or a statistical quantity derived from a plurality of test pattern values, such as. B. be an average.
Es können mehrere unterschiedliche Testmustennesswerte an einem einzigen Testmuster oder, nacheinander, an mehreren unterschiedlichen Test mustern gemessen werden. Jeder dieser Testmustermesswerte kann dann einzeln mit einem entsprechenden Sollwert verglichen werden, und aus jedem der Vergleiche kann ein entsprechender Gütewert berechnet und der optoelektronischen Messeinheit 1 zugewiesen werden, so dass die Messeinheit 1 durch mehrere Gütewerte für verschiedene Parameter charakterisiert wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die vorgenannten mehreren Gütewerte Several different test pattern values can be measured on a single test pattern or, successively, on several different test patterns. Each of these test pattern measured values can then be individually compared with a corresponding desired value, and from each of the comparisons a corresponding quality value can be calculated and assigned to the optoelectronic measuring unit 1, so that the measuring unit 1 is characterized by several quality values for different parameters. Alternatively or additionally, it is possible to use the aforementioned plurality of quality values
miteinander mathematisch zu einem einzigen Gesamtgütewert zu verknüpfen. Dabei kann die mathematische Verknüpfung eine Gewichtung der verschiedenen Gütewerte vornehmen, je nach Wichtigkeit des entsprechenden Parameters. mathematically linked to a single overall quality value. In this case, the mathematical combination can make a weighting of the different quality values, depending on the importance of the corresponding parameter.
Figur 6 stellt eine erfindungsgemässe optoelektronische Messeinrichtung 1 in derselben Weise wie Figur 1 dar. In Figur 6 befindet sich jedoch das Testmuster 2 ausserhalb der Objektebene 13 und somit auch ausserhalb des Messfeldes 14. (Ein Testmuster im FIG. 6 shows an optoelectronic measuring device 1 according to the invention in the same way as FIG. 1. In FIG. 6, however, the test pattern 2 is located outside the object plane 13 and thus outside the measuring field 14. (A test pattern in FIG
Messfeld 14 ist zum Vergleich gestrichelt eingezeichnet.) Eine solche Anordnung kann z. B. dazu dienen, die Eigenschaften der optoelektronischen Messeinrichtung 1 für den Fall zu charakterisieren, in dem sich das textile Prüfgut nicht exakt im Messfeld 14 befindet. So kann z. B. ein Gradient des Gütewertes in Richtung der optischen Achse ermittelt werden. Bei Bedarf kann aus einer solchen Charakterisierung eine ortsabhängige Korrektur oder Justierung bestimmt und vorgenommen werden. Das Testmuster 2 kann in den einen oder den anderen durch die Objektebene 13 definierten Halbraum aus dem Messfeld 14 heraus verschoben sein, was mit einem Doppelpfeil 28 angedeutet ist. Es braucht aber nicht eine unmittelbare Verschiebung aus dem Messfeld 14 heraus zu erfolgen, sondern das Measuring field 14 is shown by dashed lines for comparison.) Such an arrangement can, for. B. serve to characterize the properties of the optoelectronic measuring device 1 for the case in which the textile test material is not exactly in the measuring field 14. So z. B. a gradient of the quality value can be determined in the direction of the optical axis. If necessary, a location-dependent correction or adjustment can be determined and made from such a characterization. The test pattern 2 may be displaced out of the measuring field 14 into one or the other half space defined by the object plane 13, which is indicated by a double arrow 28. But it does not take an immediate shift out of the measuring field 14, but the
Testmuster 2 kann direkt von aussen an seinen Bestimmungsort ausserhalb des Messfeldes 14 eingebracht werden. Test pattern 2 can be introduced directly from the outside to its destination outside the measuring field 14.
Alternativ oder zusätzlich zur Axialverschiebung 18 kann das Testmuster 2 senkrecht zur optischen Achse verschoben werden, wie mit dem Doppelpfeil 29 in Figur 6 angedeutet. Dies kann z. B. zur Charakterisierung der Ortsabhängigkeit innerhalb der Objektebene 13 nützlich sein. Alternatively or in addition to the axial displacement 18, the test pattern 2 can be displaced perpendicular to the optical axis, as indicated by the double arrow 29 in FIG. This can be z. B. be useful for characterizing the location dependence within the object plane 13.
Die in Figur 6 eingezeichneten Verschiebungen 28, 29 des Testmusters 2 sind gemäss einer Ausführungsfonn statisch, d. h. das Testmuster 2 wird in seiner Lage festgehalten, und in diesem Zustand wird mindestens eine Messung mit der optoelektronischen Messeinheit 1 durchgeführt. Gemäss einer anderen Ausführungsfonn findet eine dynamische The shifts 28, 29 of the test pattern 2 shown in FIG. 6 are static according to an embodiment. H. the test pattern 2 is held in its position, and in this state at least one measurement is performed with the optoelectronic measuring unit 1. According to another embodiment finds a dynamic
Charakterisierung statt. In diesem Fall erfolgt die Messung am Testmuster 2 während seiner Verschiebung 28 und/oder 29. So kann das dynamische Verhalten der Characterization taking place. In this case, the measurement is made on the test pattern 2 during its displacement 28 and / or 29. Thus, the dynamic behavior of the
optoelektronischen Messeinheit 1 charakterisiert werden. Die Verschiebungen 28, 29 können durch an sich bekannte Einrichtungen vollzogen werden, für welche die in Figur 1 eingezeichnete Einbringeinrichtung 18 beispielhaft ist. Die Verschiebungen 28, 29 können einmalig oder periodisch, langsam oder schnell erfolgen. optoelectronic measuring unit 1 are characterized. The displacements 28, 29 can be performed by means known per se, for which the in FIG drawn insertion device 18 is exemplary. The displacements 28, 29 can take place once or periodically, slowly or quickly.
Nebst den oben beschriebenen Verschiebungen 28, 29 kommen erfmdungsgemäss auch andere Kongruenzabbildungen des Testmusters 2 in Frage, insbesondere Drehungen des Testmusters 2. Dabei kann die Drehachse in der Objektebene 13 oder ausserhalb derselben liegen. In einem Spezialfall liegen die Drehachse senkrecht zur Objektebene 13 und das Testmuster 2 in der Objektebene 13. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiele oder Ausführungsformen. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei In addition to the displacements 28, 29 described above, according to the invention other congruence maps of the test pattern 2 are also possible, in particular rotations of the test pattern 2. In this case, the axis of rotation may lie in the object plane 13 or outside it. In a special case, the axis of rotation is perpendicular to the object plane 13 and the test pattern 2 in the object plane 13. The present invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments or embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which of the solution shown at
grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den fundamentally different types of use. All from the
Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschliesslich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Claims, the description or the drawings resulting features and / or advantages, including design details, spatial arrangements and
Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.  Process steps can be essential to the invention, both individually and in the most diverse combinations.
5 BEZUGSZEICHENLISTE 5 LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 optoelektronische Messeinheit 1 optoelectronic measuring unit
1 1 Lichtquelle  1 1 light source
12 Beleuchtungsoptik  12 illumination optics
13 Objektebene  13 object level
14 Messfeld  14 measuring field
15 Abbildungsoptik  15 imaging optics
16 Bildsensor  16 image sensor
18 Einbringeinrichtung  18 introduction device
19 Einbringen und Entfernen des Testmusters  19 Introduction and removal of the test pattern
2 Testmuster 2 test patterns
21 , 22 Typen von Teilflächen  21, 22 types of faces
28 axiale Verschiebung  28 axial displacement
29 Orthogonalverschiebung  29 orthogonal shift
3 Testmuster 3 test patterns
31 Siemens-Stera  31 Siemens Stera
4 Testmuster 4 test patterns
41 roter Farbbalken  41 red color bars
42 grüner Farbbalken  42 green color bars
43 blauer Farbbalken  43 blue color bars
44 cyanfarbiger Farbbalken  44 cyan color bars
45 magentafarbiger Farbbalken  45 magenta color bars
46 gelber Farbbalken  46 yellow color bars
47 Grautreppe  47 gray stairs
5 Testmuster 5 test patterns
51 holografische Struktur  51 holographic structure

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Charakterisierung einer optoelektronischen Messeinheit (1) für ein textiles Prüfgut, welche einen optischen Pfad für bei Messungen verwendetes Messlicht (17) aufweist, 1. A method for characterizing an optoelectronic measuring unit (1) for a textile test object which has an optical path for measuring light (17) used in measurements,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
ein im Wesentlichen ebenes Testmuster (2-5), welches weder ein Abbild noch eine Nachahmung des Prüfgutes ist, in den optischen Pfad eingebracht wird (19), und das Testmuster (2-5) mit der optoelektronischen Messeinheit (1) ausgemessen wird.  a substantially flat test pattern (2-5), which is neither an image nor an imitation of the test material is introduced into the optical path (19), and the test pattern (2-5) with the optoelectronic measuring unit (1) is measured.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei aus der Messung mindestens ein Gütewert 2. The method of claim 1, wherein from the measurement at least one quality value
erzeugt, der Gütewert mit einem entsprechenden vorgegebenen Gütesollwert verglichen und ein Resultat des Vergleiches ausgegeben wird.  generated, the quality value is compared with a corresponding predetermined target value and a result of the comparison is output.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei aus der Messung mindestens ein 3. The method of claim 2, wherein at least one of the measurement
Testmustemiesswert für mindestens einen Messparameter erzeugt wird und der Gütewert dem Testmustermesswert gleichgesetzt wird.  Testmustemiesswert is generated for at least one measurement parameter and the quality value is set equal to the test pattern measured value.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei aus der Messung mindestens ein 4. The method of claim 2, wherein at least one of the measurement
Testmustemiesswert für mindestens einen Messparameter erzeugt, ein Messsollwert für den Testmustemiesswert vorgegeben und bei der Berechnung des Gütewertes eine mathematische Verknüpfung, vorzugsweise eine Differenz und/oder ein Quotient, zwischen dem Testmustemiesswert und dem Sollwert gebildet wird.  Testmustemiesswert for at least one measurement parameter generated, set a measurement target value for the Testmustemiesswert and in the calculation of the quality value, a mathematical relationship, preferably a difference and / or a quotient, between the Testmustemiesswert and the setpoint is formed.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Messparanieter mehrmals gemessen, ein Mittelwert über die mehreren Messungen gebildet und der Testmustemiesswert diesem Mittelwert gleichgesetzt wird. 5. The method according to claim 3 or 4, wherein the measurement parcel provider measured several times, an average over the plurality of measurements formed and the Testmustemiesswert is set equal to this mean.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-5, wobei jeweils mindestens ein 6. The method according to any one of claims 3-5, wherein in each case at least one
Testmustemiesswert für mehrere verschiedene Messparanieter erzeugt wird.  Testmustemiesswert for several different Messparanieter is generated.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei für jeden Messparameter ein eigener Gütewert erzeugt wird. 7. The method of claim 6, wherein a separate quality value is generated for each measurement parameter.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei aus den mehreren Messparametern ein einziger Gesamtgütewert erzeugt wird. 8. The method of claim 6 or 7, wherein a single total quality value is generated from the plurality of measurement parameters.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-5, wobei dem dem Gütewert entsprechenden Gütesollwert vorgängig ein Toleranzbereich zugeordnet wird und das Vergleichen darin besteht, zu bestimmen, ob der Gütewert im Toleranzbereich liegt oder nicht, und wobei das Resultat des Vergleiches unterschiedlich ausfällt, je nachdem ob der Gütewert im Toleranzbereich liegt oder nicht. 9. A method according to any of claims 2-5, wherein the quality target value corresponding to the quality value is previously assigned a tolerance range and the comparing is to determine whether the quality value is in the tolerance range or not, and wherein the result of the comparison is different depending after whether the quality value is in the tolerance range or not.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Testmuster (2-5) derart beschaffen ist, dass mittels des Testmusters (2-5) mindestens eine optische Eigenschaft der optoelektronischen Messeinheit (1) charakterisierbar ist. 10. The method according to any one of the preceding claims, wherein the test pattern (2-5) is such that by means of the test pattern (2-5) at least one optical property of the optoelectronic measuring unit (1) can be characterized.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, wobei die mindestens eine optische Eigenschaft aus der folgenden Menge ausgewählt wird: Schärfe, Auflösung, Kontrast, Helligkeit,1 1. The method of claim 10, wherein the at least one optical property is selected from the following set: sharpness, resolution, contrast, brightness,
Farbsättigung, Bildlage, Geometrie, Abbildungsmassstab, Bildbeschnitt. Color saturation, image position, geometry, scale of reproduction, image trimming.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 , wobei das Testmuster (2, 4) in mehrere 12. The method of claim 10 or 1 1, wherein the test pattern (2, 4) in several
Teilflächen unterteilt ist, so dass dieselbe optische Eigenschaft an verschiedenen Orten des Testmusters (2, 4) charakterisierbar ist und/oder verschiedene optische Eigenschaften charakterisierbar sind.  Sub-areas is divided so that the same optical property at different locations of the test pattern (2, 4) can be characterized and / or different optical properties are characterized.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Anspräche, wobei das Testmuster (5) eine holografische Struktur (51) beinhaltet. 13. Method according to one of the preceding claims, wherein the test pattern (5) includes a holographic structure (51).
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Anspräche, wobei das Testmuster (2) automatisch, vorzugsweise mittels eines teleskopierbaren Amis (18), eines ausfahrbaren Anns und/oder eines Schwenkanns, in den optischen Pfad eingebracht wird. 14. Method according to one of the preceding claims, wherein the test pattern (2) is automatically introduced into the optical path, preferably by means of a telescopic arm (18), an extendable arm and / or a pivoting arm.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die optoelektronische Messeinheit (1 ) ein Messfeld (14) für das textile Prüfgut aufweist und das Testmuster (2-5) anstelle des textilen Prüfgutes in das Messfeld (14) eingebracht wird (19). 15. The method according to any one of the preceding claims, wherein the optoelectronic measuring unit (1) has a measuring field (14) for the textile material to be tested and the test pattern (2-5) instead of the textile material to be tested in the measuring field (14) is introduced (19).
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Testmuster (2-5) im Wesentlichen das ganze Messfeld (14) ausfüllt. 16. The method of claim 15, wherein the test pattern (2-5) fills substantially the entire measuring field (14).
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die optoelektronische Messeinheit (1 ) ein Messfeld (14) für das textile Piiifgut aufweist und das Testmuster (2-5) ausserhalb des Messfeldes (14) in den optischen Pfad eingebracht wird. 17. The method according to any one of the preceding claims, wherein the optoelectronic measuring unit (1) has a measuring field (14) for the textile Piiifgut and the test pattern (2-5) outside the measuring field (14) is introduced into the optical path.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Testmuster (2-5) während seines Ausmessens bewegt wird (28, 29). A method according to any one of the preceding claims, wherein the test pattern (2-5) is moved during its measurement (28, 29).
19. Verfahren nach Anspruch 1 8, wobei die Bewegung eine Verschiebung (28, 29) 19. The method of claim 1 8, wherein the movement comprises a displacement (28, 29)
und/oder eine Rotation ist.  and / or a rotation.
20. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei aufgrund der 20. The method according to any one of the preceding claims, wherein due to the
Charakterisierung eine Justierung der optoelektronischen Messeinheit (1 )  Characterization of an adjustment of the optoelectronic measuring unit (1)
vorgenommen wird.  is made.
21. Verwendung eines im Wesentlichen ebenen Testmusters (2-5), welches weder ein Abbild noch eine Nachahmung eines Prüfgutes ist, zur Charakterisierung einer optischen Messeinheit (1 ) für ein textiles Prüfgut. 21. Use of a substantially planar test pattern (2-5), which is neither an image nor an imitation of a test material, for characterizing an optical measuring unit (1) for a textile test material.
22. Kombination einer optoelektronischen Messeinheit (1 ) für ein textiles Prüfgut, 22. combination of an optoelectronic measuring unit (1) for a textile test material,
welche einen optischen Pfad für bei Messungen verwendetes Messlicht (17) aufweist, und eines im Wesentlichen ebenen Testmusters (2-5), welches weder ein Abbild noch eine Nachahmung des Prüfgutes ist und welches in den optischen Pfad einbringbar ist.  which has an optical path for measuring light (17) used in measurements, and a substantially flat test pattern (2-5), which is neither an image nor an imitation of the test material and which can be introduced into the optical path.
23. Optoelektronische Messeinheit (1) für ein textiles Piiifgut, welche einen optischen Pfad für bei Messungen verwendetes Messlicht (17) aufweist, 23. An optoelectronic measuring unit (1) for a textile product which has an optical path for measuring light (17) used in measurements,
gekennzeichnet durch  marked by
ein im Wesentlichen ebenes Testmuster (2-5), welches weder ein Abbild noch eine Nachahmung des Prüfgutes ist, und  a substantially flat test pattern (2-5), which is neither an image nor an imitation of the test material, and
eine Einbringeinrichtung (18) zum automatischen Einbringen des Testmusters (2-5) in den optischen Pfad.  a loading device (18) for automatically introducing the test pattern (2-5) in the optical path.
24. Optoelektronische Messeinheit (1) nach Anspruch 23. wobei die Einbringeinrichtung (18) als teleskopierbarer Ann, als ausfahrbarer Arm und/oder als Sehwenkann ausgeführt ist. 24. The optoelectronic measuring unit (1) according to claim 23, wherein the introduction device (18) is designed as a telescopic Ann, as an extendable arm and / or as a Sehwenkann.
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