Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе автоматического распознавания, которая получает характеристическую информацию, включающую информацию о дефектах, относящуюся к непрерывно движущейся полосе собранного в жгут волокна (например, пучка волокна или жгута волокна, такого как фильтровальное волокно), и которая пригодна для контроля качества полосы собранного в жгут волокна на основе информации о дефектах или информации о колебании временной последовательности; и относится к способу автоматического распознавания.
Видеосигнал от средства формирования изображения используется для контроля качества и распознавания того, пригоден ли объект контроля или дефектный. Например, патент Японии № 3013903 описывает устройство обнаружения дефектов для обнаружения дефектов на кромке листового стекла, имеющего скошенные кромки и стыкуемые поверхности, причем устройство контролирует кромку стекла, расположенного горизонтально; в котором устройство содержит источник света для излучения света на кромку с верхнего диагонального и нижнего диагонального направлений с противоположных сторон листового стекла и, по меньшей мере, две телекамеры, которые расположены вне продленных створов лучей света, излучаемого на кромку стекла; и устройство формирует изображение кромки через прозрачные части плоского стекла с противоположных сторон относительно направлений излучения света. Устройство для обнаружения дефектов обнаруживает дефект от атмосферных воздействий или дефект обжига на основе уровня сигнала яркости сигнала изображения, принимаемого телекамерами. Однако это устройство требует множества источников света и множества средств формирования изображения.
Описание патента Японии № 3025833 показывает систему контроля, содержащую блок генерирования структуры сигнала, средство генерирования структуры порогового значения и средство сравнения. Блок генерирования генерирует, по меньшей мере, одну структуру сигнала, избранную из (а) структуры сигнала, в которой максимальное значение смещено так, что оно становится выше на величину смещения в структуре видеосигнала, и (b) структуры сигнала, в которой максимальное значение смещено так, что оно становится ниже на величину смещения в структуре видеосигнала, при этом структуры видеосигналов получают посредством формирования изображения не имеющего дефектов изделия при помощи средства формирования изображения. Средство генерирования структуры порогового значения генерирует пороговые значения на основе структур смещенных сигналов. Средство сравнения распознает качество (или хорошее, или плохое) объекта контроля посредством сравнения видеосигнала, полученного при формировании изображения контролируемого объекта, с пороговыми структурами. Опубликованная заявка на патент Японии № 122269/1996 (JP-А-Н8-122269) описывает систему контроля со снятием изображения, содержащую средство формирования изображения, которое выдает видеосигнал при формировании изображения объекта контроля, средство задания контролируемого района для задания контролируемого района в поле, видимом средством формирования изображения, средство обнаружения части с отклонением от нормы для обнаружения части с отклонением от нормы на основе видеосигнала в пределах контролируемого района и средство выдачи сигнала распознавания отсутствия дефекта/наличия дефекта для выдачи сигнала распознавания отсутствия дефекта/наличия дефекта в соответствии с тем, обнаружена ли часть с отклонением от нормы, причем эти средства расположены в одном корпусе. Этот документ также указывает, что система контроля со снятием изображения также содержит средство оповещения для оповещения о результатах распознавания отсутствия дефекта/наличия дефекта при помощи света или звука.
Однако когда эти системы применяются с лентой собранного в жгут волокна, которая непрерывно движется, точное обнаружение дефектов, таких как пятна и неровности толстых или тонких частей становится затруднительным, поскольку не только объект контроля непрерывно движется, но также ширина и толщина ленты собранного в жгут волокна колеблются при непрерывном движении. В частности, когда системы применяют с пучком волокна, такого как фильтровальное волокно, которое содержит множество нитей и движется с высокой скоростью, происходит не только колебание степени близости или наложения нитей, но также эти колебания изменяются каждый момент времени при движении нитей. Соответственно, становится затруднительным точное обнаружение дефектов (или неровных частей) ленты собранного в жгут волокна или отрезков волокна.
Таким образом, целью настоящего изобретения является получение системы автоматического распознавания, которая пригодна для контроля ленты собранного в жгут волокна посредством выделения дефектных частей или неровных частей ленты собранного в жгут волокна (или пучка волокна) даже когда лента собранного в жгут волокна непрерывно движется; и способа их автоматического распознавания.
Другой целью настоящего изобретения является получение системы автоматического распознавания, которая пригодна для распознавания ленты собранного в жгут волокна посредством выделения или обнаружения информации о дефекте (или характеристической информации, включающей, по меньшей мере, одну информацию о дефекте), касающейся, по меньшей мере, двух характеристик, избранных из ширины, толщины и пятна ленты собранного в жгут волокна; и способа их автоматического распознавания.
Другой целью настоящего изобретения является получение системы, которая эффективно обнаруживает колебания ширины, толщины и пятна ленты собранного в жгут волокна, даже если лента собранного в жгут волокна является имеющей форму полосы лентой собранного в жгут волокна, такого как фильтровальное волокно, которая движется или быстро перемещается с высокой скоростью, и способа осуществления этого.
Другой целью настоящего изобретения является получение системы автоматического распознавания, пригодной для управления технологическим процессом и контроля качества на месте производства, в которой характеристическая информация о ленте собранного в жгут волокна точно определяется системой, даже если лента собранного в жгут волокна непрерывно движется, и затем характеристическая информация (сигнал обнаружения и/или данные) передается в компьютер (например, компьютер управления технологическим процессом) и используется как информация о колебаниях временной последовательности (информация о колебаниях временного ряда); и способа автоматического распознавания.
Патентный документ 1: Описание патентного документа № 3013903.
Патентный документ 2: Описание патентного документа № 3025833.
Патентный документ 3: Опубликованная заявка на патент Японии № 122269/1996 (JP-А-Н8-122269).
Раскрытие изобретения
Авторы настоящего изобретения провели интенсивные исследования для достижения указанных выше целей и, наконец, обнаружили, что когда (1) средство формирования изображения формирует изображение ленты собранного в жгут волокна, которая непрерывно движется (быстро перемещается), и (2) видеосигнал от средства формирования изображения подвергается выделению сигналов синхронизации и фиксации, (3) на основе зафиксированного сигнала изображения обнаруживающее средство обнаруживает характеристическую информацию, включающую информацию о дефектах, касающихся ширины, толщины и/или пятен ленты собранного в жгут волокна, и (4) информация о дефектах выделяется из характеристической информации выделяющим средством, (а) пригодность ленты собранного в жгут волокна может точно распознаваться или может быть правильно определена посредством сравнения с контрольными значениями, относящимися к указанной выше информации, (b) посредством использования строк развертки, относящихся к ширине, толщине и/или пятну ленты собранного в жгут волокна, множество характеристик может быть эффективно и точно распознано, и (с) использование колебаний временной последовательности или временного ряда характеристической информации было эффективно для управления технологическим процессом и контроля качества. Настоящее изобретение было осуществлено на основе приведенных выше заключений.
То есть система автоматического распознавания, соответствующая настоящему изобретению, содержит средство формирования изображения (средство снятия изображения) для формирования изображения ленты собранного в жгут волокна (тела из упорядоченного волокна или собранного в жгут волокна), которая непрерывно движется, средство для выделения сигналов синхронизации и фиксации для выделения сигналов синхронизации и фиксации видеосигнала от этого средства формирования изображения, обнаруживающее средство для обнаружения характеристической информации, включающей информацию о дефектах, относящуюся, по меньшей мере, к одной характеристике, избранной из ширины, толщины и пятна (относящейся к дефектной или ненормальной части в некоторых случаях) ленты собранного в жгут волокна на основе зафиксированного сигнала изображения от этого средства для выделения сигналов синхронизации и фиксации, выделяющее средство для выделения информации о дефекте из характеристической информации, обнаруженной обнаруживающим средством, и распознающее средство для определения пригодности информации о дефекте на основе выделенного сигнала от этого выделяющего средства и контрольного сигнала, относящегося к информации (обнаруженной характеристической информации или информации о дефекте). В этой системе может обнаруживаться характеристическая информация и может выделяться информация о дефекте с использованием сигнала яркости в видеосигнале. А именно, средство для выделения сигналов синхронизации и фиксации (средство для выделения сигналов синхронизации/фиксации) может выделять сигналы синхронизации и фиксировать сигнал яркости в видеосигнале. В указанной выше системе, поскольку видеосигнал подвергается выделению сигналов синхронизации и фиксации, может быть зафиксирован стандартный уровень. Соответственно, может эффективно обнаруживаться информация о дефекте, относящемся к ширине, толщине и пятну ленты собранного в жгут волокна. Кроме того, может быть точно распознана или определена пригодность ленты собранного в жгут волокна. В этой связи, в отношении выделения из видеосигнала сигналов синхронизации и фиксации, сигнал синхронизации может быть выделен из видеосигнала средством для выделения сигналов синхронизации, и реагируя на сигнал синхронизации от средства для выделения сигналов синхронизации, фиксирующее средство может фиксировать видеосигнал.
Для увеличения контрастности изображения ленты собранного в жгут волокна средством формирования изображения, а также для увеличения точности обнаружения дефектной части указанная выше система может иметь осветительное средство, которое расположено вне поля зрения (сектора наблюдения) средства формирования изображения и предназначено для освещения ленты собранного в жгут волокна, и фоновую пластину для формирования фона для ленты собранного в жгут волокна. Эта фоновая пластина может иметь высококонтрастный цвет относительно ленты собранного в жгут волокна или может иметь цвет, подобный цвету ленты собранного в жгут волокна или низкоконтрастный цвет (или, по существу, цвет такой же контрастности, как и цвет ленты собранного в жгут волокна). Когда фоновая пластина имеет высококонтрастный цвет по сравнению с цветом ленты собранного в жгут волокна, выделяющее средство может выделить информацию о дефекте, соответствующую, по меньшей мере, одной характеристике, избранной из ширины и толщины ленты собранного в жгут волокна, с использованием строк развертки видеосигнала, полученных посредством сканирования района, имеющего высококонтрастный цвет. С другой стороны, когда фоновая пластина имеет цвет, подобный цвету ленты собранного в жгут волокна, или имеет низкоконтрастный цвет по сравнению с цветом ленты собранного в жгут волокна, выделяющее средство может выделять информацию о дефекте, соответствующую, по меньшей мере, одной характеристике из пятна и толщины ленты собранного в жгут волокна с использованием строк развертки видеосигнала, полученного посредством сканирования района подобного цвета. Колебание толщины (или информация о дефекте) ленты собранного в жгут волокна может быть обнаружено в обоих случаях с низкоконтрастным и высококонтрастным цветами фоновой пластины, если цвет фоновой пластины равномерный.
В этой связи лента собранного в жгут волокна может быть лентой собранного в жгут волокна в форме ленты или полоски (полосы волокна в форме ленты), содержащей множество нитей (или прядей), например множество нитей, которые собраны в пучок и расположены рядом друг с другом, или может быть лентой собранного в жгут волокна в форме полосы (например, фильтровального волокна (фильтровального волокна для сигаретного фильтра)), которая содержит множество нитей, собранных в пучок, расположенных рядом друг с другом и наложенных друг на друга множеством слоев. Кроме того, лента собранного в жгут волокна обычно может быть лентой собранного в жгут волокна, сквозь которую проходит луч света, или может быть проницаемой. В этой связи, если осветительное средство находится вне поля обзора (вне поля зрения) средства формирования изображения, осветительное средство может освещать ленту собранного в жгут волокна с передней стороны и/или с задней стороны ленты собранного в жгут волокна или осветительное средство может освещать ленту собранного в жгут волокна с прохождением луча света сквозь ленту собранного в жгут волокна. Настоящее изобретение полезно для выделения характеристической информации, включающей информацию о дефекте, соответствующей, по меньшей мере, одной характеристике, избранной из ширины, толщины и пятна необжатого или обжатого фильтровального волокна в форме ленты, которая непрерывно движется и содержит множество нитей.
Кроме того, выделяющее средство может выделять информацию о дефекте, соответствующую одной или одиночной характеристике, или может быть выделена информация о дефекте, соответствующая, по меньшей мере, двум характеристикам, избранным из ширины, толщины и пятна на ленте собранного в жгут волокна. В случае выделения информации о дефектах, соответствующей множеству характеристик, фоновая пластина может иметь ширину, которая больше ширины движущейся ленты собранного в жгут волокна, и может иметь район, имеющий цвет, подобный или низкоконтрастный по сравнению с объектом контроля. Кроме того, фоновая пластина может формировать высококонтрастные зоны для контроля ширины ленты собранного в жгут волокна в направлении поперек направления движения ленты собранного в жгут волокна. Такая фоновая пластина обеспечивает получение информации о дефектной части в отношении ширины объекта контроля с использованием строк развертки видеосигнала, полученного при сканировании высококонтрастных зон в поле зрения средства формирования изображения, и обеспечивает получение информации о дефекте в отношении пятна на ленте собранного в жгут волокна с использованием строк развертки видеосигнала, полученного при сканировании района, имеющего цвет, подобный цвету ленты собранного в жгут волокна. Информация о дефекте в отношении толщины ленты собранного в жгут волокна может быть обнаружена с использованием строк развертки видеосигнала, полученного при сканировании района подобного цвета или низкоконтрастного цвета фоновой пластины или с использованием строк развертки видеосигнала, полученного при сканировании высококонтрастных зон.
Когда сигнал распознавания от средства распознавания выходит за пределы контрольных значений, соответствующих информации об отклонении от нормы, средство оповещения (предупреждения) может оповещать о ненормальной информации или резко выделяющейся информации на основе сигнала распознавания.
Кроме того, система автоматического распознавания может содержать средство выделения сигналов синхронизации для выделения сигналов синхронизации из видеосигнала от средства формирования изображения, фиксирующее средство для фиксации сигнала изображения как реакции на сигнал от средства выделения сигналов синхронизации, выделяющее средство для выделения сигнала о дефекте, относящемся к толщине, ширине и/или пятну, на ленте собранного в жгут волокна из генерированного зафиксированного сигнала изображения, и средство распознавания для определения пригодности ленты собранного в жгут волокна посредством сравнения выделенного сигнала о дефекте с контрольным сигналом, соответствующим указанным выше характеристикам.
Более конкретно, система может содержать средство выделения для выделения сигнала дефекта толщины из зафиксированного сигнала изображения, относящегося к толщине ленты собранного в жгут волокна, средство распознавания толщины для определения пригодности толщины посредством сравнения выделенного сигнала наличия дефекта с контрольным значением, относящимся к толщине ленты собранного в жгут волокна;
средство выделения для выделения сигнала ширины из зафиксированного сигнала изображения, относящегося к ширине ленты собранного в жгут волокна, и средство распознавания ширины для определения пригодности ширины посредством сравнения выделенного сигнала ширины с контрольным значением, относящимся к ширине ленты собранного в жгут волокна;
средство выделения для выделения сигнала наличия пятна из зафиксированного сигнала изображения, относящегося к пятну на ленте собранного в жгут волокна (например, дифференцирующее средство для дифференцирования зафиксированного сигнала изображения), и средство распознавания пятна для определения пригодности или приемлемости пятна посредством сравнения выделенного сигнала наличия пятна (например, дифференцированного зафиксированного сигнала изображения) с контрольным значением, относящимся к пятну на ленте собранного в жгут волокна.
Кроме того, система, соответствующая настоящему изобретению, может содержать средство распознавания толщины, которое подавляет шум в зафиксированном сигнале изображения, относящемся к толщине ленты собранного в жгут волокна, и определяет пригодность толщины посредством сравнения зафиксированного сигнала изображения, в котором подавлен шум (или значения колебания сигнала изображения), с контрольными значениями, относящимися к толщине ленты собранного в жгут волокна (например, верхним предельным контрольным значением и нижним предельным контрольным значением при помощи двухпорогового компаратора);
выделяющее средство, которое подавляет шум в зафиксированном сигнале изображения, относящемся к ширине ленты собранного в жгут волокна, и генерирует прямоугольный сигнал, соответствующий ширине ленты собранного в жгут волокна; счетное средство для подсчета прямоугольных секций зафиксированного сигнала изображения на основе средства синхронизации; средство распознавания ширины для определения пригодности ширины посредством сравнения данных счета, полученных от счетного средства, с контрольными значениями, относящимися к ширине ленты собранного в жгут волокна;
дифференцирующее средство для дифференцирования зафиксированного сигнала изображения, относящегося к пятну на ленте собранного в жгут волокна; средство сравнения для распознавания большого пятна посредством сравнения дифференцированного зафиксированного сигнала изображения и контрольных значений, относящихся к пятну на ленте собранного в жгут волокна; средство счета для подсчета количества пятен на основе информации о дефекте, касающемся пятна, от этого средства сравнения и информации о ширине изображения, от средства формирования изображения; и средство распознавания пятна для определения пригодности или приемлемости пятна посредством сравнения данных счета, подсчитанных средством счета, с контрольным значением, относящимся к пятну на ленте собранного в жгут волокна. В этой системе средство сравнения может содержать первое средство сравнения для распознавания большего пятна посредством сравнения дифференцированного зафиксированного сигнала изображения с первым контрольным значением, относящимся к величине пятна на ленте собранного в жгут волокна, и второе средство сравнения для распознавания меньшего пятна посредством сравнения дифференцированного зафиксированного сигнала изображения со вторым контрольным значением, относящимся к малости пятна на ленте собранного в жгут волокна. Кроме того, счетное средство может содержать первое счетное средство для подсчета количества больших пятен на основе как информации о дефекте, относящейся к пятну, от первого средства сравнения, так и информации о ширине изображения от средства формирования изображения, и второе счетное средство для подсчета количества небольших пятен на основе как информации о дефекте, относящейся к пятну, от второго средства сравнения, так и информации о ширине изображения от средства формирования изображения. Кроме того, средство распознавания пятна может определять пригодность или приемлемость пятна посредством сравнения данных счета, подсчитанных первым счетным средством, и контрольных значений, относящихся к большим пятнам на ленте собранного в жгут волокна.
Кроме того, система распознавания, соответствующая настоящему изобретению, может содержать передающее средство для передачи характеристической информации [например, по меньшей мере, одной характеристической информации, избранной из группы, состоящей из данных счета ширины (данных счета, относящихся к ширине), зафиксированного сигнала изображения о толщине (зафиксированного сигнала изображения, относящегося к толщине) и данных счета пятна (данных счета, относящихся к пятну)] в компьютер управления технологическим процессом (или внешний компьютер через средство сопряжения). В качестве данных счета пятна могут использоваться данные, относящиеся к указанным выше пятнам (данные счета большого пятна и/или данные счета небольшого пятна). Это передающее средство может содержать средство сопряжения для передачи или пересылки характеристической информации (по меньшей мере, одной характеристической информации, избранной из группы, состоящей из данных счета ширины, зафиксированного сигнала изображения о толщине и данных счета пятна) в компьютер и триггерное средство для генерирования запускающего сигнала, оповещающего о синхронизации по времени передачи характеристической информации в компьютер управления технологическим процессом (или внешний компьютер). Когда применяют такое передающее или пересылающее средство, характеристическая информация, включающая информацию о дефекте, относящуюся, по меньшей мере, к одной характеристике, избранной из толщины, ширины и пятна на ленте собранного в жгут волокна, может использоваться как информация о колебании временной последовательности (информация о колебании временного ряда) и может использоваться для управления технологическим процессом или контроля качества блоком управления технологическим процессом.
Настоящее изобретение также включает способ автоматического распознавания, содержащий формирование изображения непрерывно движущейся ленты собранного в жгут волокна при помощи средства формирования изображения, выделение сигнала синхронизации и фиксацию видеосигнала от средства формирования изображения, обнаружение характеристической информации, содержащей информацию о дефекте, относящейся, по меньшей мере, к одной характеристике, избранной из ширины, толщины и наличия пятен, касающейся ленты собранного в жгут волокна, на основе зафиксированного сигнала изображения, выделение информации о дефекте, относящейся к характеристике из обнаруженной характеристической информации, и распознавание приемлемости информации о дефекте на основе выделенного сигнала и контрольного сигнала, относящегося к указанной выше информации (обнаруженной характеристической информации или информации о дефекте).
В данном описании термин "характеристическая информация" иногда применен как просто "информация".
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - блок-схема, показывающая пример электрического построения системы, соответствующей настоящему изобретению.
Фиг. 2 - схематический вид компоновки системы, показанной на фиг. 1.
Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая операции системы, показанной на фиг. 1.
Фиг. 4 - блок-схема, показывающая другой пример электрического построения системы, соответствующей настоящему изобретению.
Фиг. 5 - схематический вид компоновки системы, показанной на фиг. 4.
Фиг. 6 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая операции системы, показанной на фиг. 4.
Фиг. 7 - блок-схема, показывающая другой пример электрического построения системы, соответствующей настоящему изобретению.
Фиг. 8 - схематический вид компоновки системы, показанной на фиг. 7.
Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая операции системы, показанной на фиг. 7.
Фиг. 10 - блок-схема, показывающая другой пример электрического построения системы, соответствующей настоящему изобретению.
Фиг. 11 - схематический вид компоновки системы, показанной на фиг. 10.
Фиг. 12 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая операции системы, показанной на фиг. 10.
Фиг. 13 - график, показывающий колебания временной последовательности характеристической информации, относящейся к волокну для сигаретного фильтра, которое непрерывно движется или быстро перемещается.
Фиг. 14 - блок-схема, показывающая пример управления технологическим процессом с использованием системы автоматического распознавания, соответствующей настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показана блок-схема, показывающая пример электрического строения системы, соответствующей настоящему изобретению, на фиг. 2 схематически показано расположение системы, показанной на фиг. 1, и на фиг. 3 показана блок-схема, иллюстрирующая операции, выполняемые системой, показанной на фиг. 1. В этом примере определяется толщина (или неравномерность толщины) фильтровального волокна (сформированного в конфигурацию ленты), которая непрерывно движется. Фильтровальное волокно (или лента волокна) содержит множество нитей. А именно, фильтровальное волокно сформировано из множества нитей, которые объединены в пучок, примыкают друг к другу и наложены друг на друга в форме слоя. Таким образом, степени смежности и наложения нитей, примыкающих друг к другу, колеблются при движении нитей, и неравномерность толщины фильтровального волокна легко создает дефектный продукт.
Как показано на фиг. 2, спереди от ленты 1 фильтровального волокна, которая непрерывно движется снизу вверх, расположена видеокамера 2 (средство формирования изображения) с заданным углом обзора, и сзади от ленты 1 фильтровального волокна расположена черная фоновая пластина 3а для увеличения контрастности изображения белой ленты фильтровального волокна. Вне поля обзора видеокамеры 2 находится осветительный прибор 4 для подсветки ленты 1 фильтровального волокна в наклонном направлении сзади от ленты 1 фильтровального волокна. А именно, осветительный прибор 4 расположен так, что он обращен к тыльной стороне ленты 1 фильтровального волокна со стороны фоновой пластины 3а и освещает (или проницаемо освещает) тыльную сторону ленты 1 фильтровального волокна лучами света. Таким образом, благодаря разности коэффициентов пропускания света ленты 1 фильтровального волокна, а именно высокого коэффициента пропускания света в тонком районе 1а и низкого коэффициента пропускания света в толстом районе может отображаться с высокой контрастностью толщина (или тонкость) ленты 1 фильтровального волокна, и может определяться с высокой точностью равномерность или неравномерность ее толщины.
Видеосигнал от формирователя сигнала изображения (прибора с зарядовой связью, электронно-оптического преобразователя или передающей трубки и т.д.) видеокамеры содержит в чересстрочной разверстке сигналы секции гашения обратного хода строчной разверстки (или периода) и секции формирования изображения, формирующие одну строку развертки, сигнал, формирующий секцию гашения обратного хода кадровой развертки (или период) (сигнал кадровой синхронизации (импульс синхронизации полей), импульс с врезками, выравнивающий импульс и т.д.). Сигнал, формирующий секцию гашения обратного хода строчной развертки (или период), содержит район передней площадки строчного интервала гашения, сигнал строчной синхронизации и район задней площадки строчного интервала гашения и т.д.
Такой видеосигнал (в частности, по меньшей мере, сигнал яркости из видеосигнала) поступает в схему 5а выделения сигналов синхронизации, и эта схема выделения сигналов синхронизации выделяет различные сигналы синхронизации (сигнал строчной синхронизации, сигнал синхронизации полей, сигнал кадровой синхронизации, нечетные сигналы и четные сигналы, соответствующие нечетным полям и четным полям, и сигналы синхронизированной фиксации и т.д.) из видеосигнала для генерирования указанных выше различных сигналов синхронизации. Сигналы синхронизированной фиксации, выделенные и генерированные из видеосигнала схемой 5а выделения сигналов синхронизации, поступают в фиксирующую схему 5b. Эта фиксирующая схема фиксирует видеосигнал, реагируя на сигнал синхронизированной фиксации, и задает постоянный контрольный уровень. Более конкретно, поскольку амплитуда видеосигнала переменного тока изменяется в зависимости от размера секции сигнала изображения, уровни сигналов синхронизации непостоянны, и уровни постоянного тока видеосигнала, наложенного на сигналы синхронизации непостоянны. Таким образом, схема 5а выделения сигналов синхронизации генерирует сигнал синхронизированной фиксации для выделения сигналов синхронизации из видеосигнала, видеосигнал фиксируется, уровни постоянного тока восстанавливаются, и контрольный уровень делается постоянным.
Сигнал изображения (в частности, по меньшей мере, сигнал яркости) из видеосигнала содержит различную информацию (характеристическую информацию, включающую информацию о дефектах), относящуюся к ленте фильтровального волокна. Таким образом, для получения информации о дефектах, относящейся к толщине, из соответствующей строки развертки (например, Х-й строки развертки района или поля изображения) видеосигнала, зафиксированный сигнал изображения (сигнал развертки) определенной строки развертки поступает в схему выделения (или схему обнаружения). В этом примере, поскольку характеристическая информация, относящаяся к толщине ленты волокна, содержится в зафиксированном сигнале изображения как сигнал низкой частоты, схема выделения (или схема обнаружения) содержит высокочастотную схему подавления шумов (схему фильтра нижних частот) 6а. То есть сигнал изображения, который был зафиксирован (зафиксированный сигнал изображения), содержит шум в пределах пригодного или допустимого диапазона толщины из-за небольшой неравномерности толщины волокон (или нитей). Таким образом, зафиксированный сигнал изображения поступает в схему подавления шумов (схему фильтра нижних частот) 6а для подавления шумов, и зафиксированный сигнал изображения, в котором шумы подавлены, поступает в схему 7 распознавания толщины для сравнения с контрольными значениями (с каждым из пороговых значений нижнего предела и верхнего предела толщины), относящимися к толщине ленты фильтровального волокна. Эта схема 7 распознавания толщины содержит двухпороговый компаратор и генерирует сигнал оповещения, когда уровень сигнала изображения (величина колебания) выходит за установленную (заданную) ширину интервала. А именно, в схеме распознавания толщины (в двухпороговом компараторе) 7 нижнее предельное контрольное значение (нижнее предельное пороговое значение) и верхнее предельное контрольное значение (верхнее предельное пороговое значение), относящиеся к толщине, сравниваются с зафиксированным сигналом изображения (величиной колебания). Когда уровень зафиксированного сигнала изображения равен нижнему предельному пороговому значению или ниже него или равен верхнему предельному пороговому значению или выше него, схема 7 распознавания распознает дефектность волокна. Когда уровень зафиксированного сигнала изображения равен нижнему предельному пороговому значению или ниже него или равен верхнему предельному пороговому значению или выше него, схема 7 распознавания толщины подает сигнал оповещения в схему 8 оповещения для оповещения о том, что существует отклонение от нормы или дефект толщины ленты фильтровального волокна.
В этой связи зафиксированный сигнал изображения, в котором подавлены шумы, усиливается схемой 9 усиления, которая формирует устройство сопряжения с внешней средой, и усиленный сигнал изображения поступает в компьютер управления технологическим процессом (блок управления технологическим процессом). То есть реагируя на различные сигналы от схемы 5а выделения сигналов синхронизации, схема 10 синхронизации генерирует различные сигналы синхронизации на основе видеосигнала и подает сигналы синхронизации в триггерную схему 44 контроля толщины. Триггерная схема 44 контроля толщины используется для передачи или пересылки (собранных данных) характеристической информации (усиленного зафиксированного сигнала изображения) в компьютер через буферную схему 47, которая формирует устройство сопряжения с внешней средой, для подачи запускающего сигнала в компьютер. В этой связи сигнал изображения (сигнал характеристической информации) является аналого-цифровым преобразованным сигналом и принимаемым компьютером как цифровой сигнал. Таким образом, информация о колебании временной последовательности (информация о колебании временного ряда), относящаяся к толщине ленты фильтровального волокна, может контролироваться компьютером и может использоваться для управления технологическим процессом и для контроля качества при изготовлении ленты фильтровального волокна. Например, на основе информации об уровне или масштабе дефекта, обработки статистических данных (тенденции колебания временной последовательности, частоты генерирования информации о дефектах (включая уровень и масштаб) и т.д.) информация может использоваться для управления процессом производства ленты фильтровального волокна.
В указанной выше системе, как показано на фиг. 3, когда начинается измерение толщины, видеосигнал подвергается обработке для выделения сигналов синхронизации на этапе S1. Сигнал видеоизображения фиксируется сигналом синхронизированной фиксации, генерируемым при выделении сигнала синхронизации на этапе S2, и высокочастотный шум подавляется в зафиксированном сигнале изображения, и в ходе этапа S3 выделяется информация о дефекте, относящаяся к толщине. На этапе S4 осуществляется распознавание того, находится ли амплитуда (информация об амплитуде) зафиксированного сигнала изображения, в котором подавлен шум, в заданном диапазоне (диапазоне контрольных значений), и когда амплитуда находится в пределах заданного диапазона, процесс возвращается к указанному выше этапу S2 и продолжается выполнение этих же операций. С другой стороны, когда амплитуда сигнала изображения выходит за пределы заданного диапазона значений, на этапе S5 и этапе S6 выдается информация сигналом оповещения (предупреждения) о том, что существует отклонение от нормы по толщине или дефект, определяется, следует ли прекратить предупреждение (оповещение), и пока предупреждение (оповещение) не прекращено, предупреждение (оповещение) продолжается, и оповещение прекращается остановкой предупреждения (оповещения).
Зафиксированный сигнал изображения, в котором подавлен шум, усиливается на этапе S7. На этапе S8 усиленный зафиксированный сигнал изображения передается в компьютер, и на этапе S9 триггерный сигнал контроля толщины подается в компьютер. На этапе S10 приема зафиксированного сигнала компьютером аналоговый сигнал преобразуется в цифровой сигнал (аналого/цифровое преобразование), и на этапе S11 оцифрованный зафиксированный сигнал изображения используется компьютером как информация о колебании временной последовательности.
На фиг. 4 показана блок-схема, иллюстрирующая другой пример электрического построения системы, соответствующей настоящему изобретению, на фиг. 5 схематически показана компоновка системы, показанной на фиг. 4, и на фиг. 6 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая работу системы, показанной на фиг. 4. В этом примере определяется ширина ленты фильтровального волокна (волокна в форме полоски или в форме ленты), которая непрерывно движется.
Как показано на фиг. 5, в этом примере фоновая пластина 3а и видеокамера 2 расположены относительно ленты 1 фильтровального волокна также, как показано на фиг. 2, за исключением того, что осветительный прибор 4 расположен на стороне видеокамеры 2 (то есть спереди от ленты 1 фильтровального волокна).
Видеосигнал от видеокамеры 2 (в частности, по меньшей мере, сигнал яркости видеосигнала) поступает в схему 5а выделения сигналов синхронизации так же, как описано выше, и, реагируя на сигнал синхронизированной фиксации от этой схемы 5а выделения сигналов синхронизации, фиксирующая схема 5b фиксирует видеосигнал, делая контрольный уровень постоянным. Сигналы синхронизации, выделенные из видеосигнала, поступают в схему 10 синхронизации, и эта схема синхронизации генерирует различные сигналы синхронизации для синхронизации с сигналом изображения, соответствующим заданной строке развертки.
Характеристическая информация, относящаяся к ширине ленты волокна, включена в зафиксированный сигнал изображения как низкочастотный сигнал. Таким образом, для удаления шума из видеосигнала и получения информации, относящейся к ширине ленты волокна, видеосигнал соответствующей строки развертки, содержащий характеристическую информацию, относящуюся к ширине ленты волокна (зафиксированный сигнал изображения, в частности, по меньшей мере, сигнал яркости), поступает в схему выделения, содержащую схему 6а подавления шумов (или схему фильтра нижних частот) для подавления высокочастотного шума и схему 17 квантования. Схема 6а подавления шумов устраняет шум, содержащийся в зафиксированном сигнале изображения (то есть шумовые сигналы, которые выходят за пределы сигнала изображения, шумовые сигналы в восходящих и нисходящих точках сигнала изображения и шумовые сигналы, которые содержатся внутри сигнала изображения), и генерирует сигнал изображения, в котором шумы подавлены. Кроме того, для выделения сигнала, относящегося к ширине ленты волокна, с повышенной точностью, сигнал изображения поступает в схему 17 квантования (или схему сравнения) с заданием предварительно определенных пороговых значений, и эта схема 17 квантования генерирует прямоугольный сигнал, срезанный на определенном уровне, соответствующем ширине ленты волокна.
Лишенный шумов и квантованный прямоугольный сигнал поступает в схему 18 логического умножения, и в эту схему логического умножения также поступает сигнал синхроимпульса (импульсный сигнал) от схемы 19 генерирования синхронизирующих импульсов. Таким образом, схема 18 логического умножения генерирует синхросигнал (импульсный сигнал), соответствующий квантованному прямоугольному полю волны. Сигнал из схемы 18 логического умножения поступает в счетную схему 20, где вычисляется число тактовых импульсов (число пульсации), соответствующее ширине срезанной прямоугольной волны. Для сброса данных, подсчитанных счетной схемой 20 для каждого сканирования плоскости изображения, то есть для каждой полевой развертки, схема 10 синхронизации подает сигнал синхронизации в схему сброса (не показана), и эта схема сброса сбрасывает накопленные данные счета, вычисленные счетной схемой 20, реагируя на сигнал синхронизации, поступающий от схемы 10 синхронизации.
Сигнал счета из счетной схемы 20 поступает в схему 21 распознавания ширины для определения пригодности ширины ленты фильтровального волокна посредством сравнения сигнала счета с контрольными значениями, относящимися к ширине ленты фильтровального волокна. В этой связи в качестве контрольных значений, относящихся к ширине ленты фильтровального волокна, могут использоваться нижнее предельное контрольное значение (нижнее предельное пороговое значение) и верхнее предельное контрольное значение (верхнее предельное пороговое значение), и когда сигнал счета (данные счета) равен нижнему предельному пороговому значению или ниже его или равен верхнему предельному пороговому значению или выше его, ширину можно определить как дефектную, и распознается пригодность ширины. Когда ширина ленты фильтровального волокна определена как дефектная, схема 21 распознавания ширины подает сигнал оповещения в схему 22 оповещения о том, что возникло отклонение от нормы или дефект, относящийся к ширине ленты фильтровального волокна.
В этой связи сигнал от счетной схемы 20 поступает в компьютер (внешний компьютер, такой как компьютер управления технологическим процессом) через буферную схему 48, которая формирует устройство сопряжения с внешней средой. В этот компьютер поступает триггерный сигнал на прием данных. А именно, реагируя на различные сигналы от схемы 5а выделения сигналов синхронизации, схема 10 синхронизации генерирует различные сигналы синхронизации, относящиеся к строкам развертки видеосигнала. Сигналы синхронизации от схемы 10 синхронизации поступают в триггерную схему 45 контроля ширины, и триггерная схема контроля ширины подает запускающий сигнал в компьютер через буферную схему 49, формирующую устройство сопряжения с окружающей средой, и этот запускающий сигнал используется для передачи или пересылки (приема данных) характеристической информации (данных счета) в компьютер через интерфейс. То есть информация о колебании временной последовательности (информация о колебании временного ряда), относящаяся к ширине ленты фильтровального волокна, может контролироваться компьютером и может использоваться для управления технологическим процессом и для контроля качества при изготовлении ленты фильтровального волокна. Например, на основе данных о размахе колебания, относящихся к ширине, и обработки статистических данных (например, тенденции колебания временного ряда, относящегося к ширине, и частоты генерирования информации о дефектах), информация может использоваться для управления технологическим процессом при изготовлении ленты фильтровального волокна.
В этой системе, как показано на фиг. 6, когда начинается измерение ширины, на этапе S21 видеосигнал подвергается выделению сигналов синхронизации, и сигнал видеоизображения фиксируется по сигналу синхронизированной фиксации, генерируемому на основе выделения сигналов синхронизации на этапе S22. На этапе S23 в зафиксированном сигнале изображения подавляется высокочастотный шум, и на этапе S24 сигнал изображения квантуется для получения характеристической информации о ширине. Характеристическая информация (ширина квантованного прямоугольного сигнала или прямоугольной волны), выделенная на этапе S24, подсчитывается на основе сигнала синхроимпульса на этапе S25, и на этапе S26 осуществляется распознавание того, находятся ли подсчитанные данные в диапазоне между контрольными значениями (между верхним предельным значением и нижним предельным значением). Когда подсчитанные данные находятся вне диапазона контрольных значений, на этапе S27 осуществляется информирование сигналом оповещения о том, что существует отклонение ширины от нормы или дефект, и на этапе S28 осуществляется определение или оценка, должно ли оповещение быть прекращено. Когда оповещение не прекращают, оповещение продолжается, и когда оповещение должно быть прекращено, оповещение прекращается. С другой стороны, когда данные счета находятся в пределах диапазона между контрольными значениями, данные счета сбрасываются на ноль на этапе S29, и процесс возвращается к указанному выше этапу S22.
Кроме того, на этапе S30 данные счета, подсчитанные на указанном выше этапе S25, передаются или пересылаются в компьютер, и на этапе S31 в компьютер поступает запускающий сигнал контроля ширины. Реагируя на этот запускающий сигнал, на этапе S32 компьютер осуществляет текущее слежение или анализ информации о колебании временной последовательности (информации о колебании) на основе переданных или пересланных данных счета и использует данные счета для управления технологическим процессом.
На фиг. 7 изображена блок-схема, показывающая другой пример электрического построения системы, соответствующей настоящему изобретению, на фиг. 8 схематически показана компоновка системы, показанной на фиг. 7, и на фиг. 9 показана схема последовательности операций, иллюстрирующая работу системы, показанной на фиг. 7. В этом примере обнаруживается пятно на ленте фильтровального волокна (в форме полосы), которая непрерывно движется.
Как показано на фиг. 8, в этом примере для эффективного выделения пятна на белой ленте 1 фильтровального волокна с предотвращением снижения эффективности выделения пятна вследствие затенения видеокамера 2 и осветительный прибор 4 расположены по существу так же, как показано на фиг. 5, за исключением того, что используется фоновая пластина 3b, имеющая цвет (цвет, подобный по яркости или белый), подобный цвету ленты 1 фильтровального волокна.
Видеосигнал (в частности, по меньшей мере, сигнал яркости) от видеокамеры 2, как в описании, данном выше, поступает в схему 5а выделения сигналов синхронизации, и, реагируя на сигнал синхронизированной фиксации от этой схемы выделения сигналов синхронизации, фиксирующая схема 5b фиксирует видеосигнал, делая контрольный уровень постоянным. Сигналы синхронизации, выделенные из видеосигнала, поступают в схему 10 синхронизации от схемы 5а выделения сигналов синхронизации, и схема синхронизации генерирует различные сигналы синхронизации для синхронизации с сигналом изображения, относящимся к строке развертки.
Пятна на ленте волокна обычно отображаются в зафиксированном сигнале изображения как высокочастотный сигнал. Таким образом, зафиксированный видеосигнал (в частности, по меньшей мере, сигнал яркости) поступает в дифференцирующую схему 26, содержащую фильтр низких частот для подавления низкочастотного шума. Для выделения информации о дефекте, относящейся к пятнам на волокне, зафиксированный сигнал изображения поступает в схему выделения, которая содержит дифференцирующую схему 26, схему 27 сравнения и схему 29 логического умножения. А именно, в дифференцирующей схеме 26 зафиксированный сигнал изображения дифференцируется для подавления низкочастотного шума, и информация о дефектах, таких как пятно и другие, также преобразуется в пиковую форму волны. Дифференцированный сигнал, генерированный дифференцирующей схемой 26, поступает в схему 27 сравнения сигнала высокого уровня о наличии пятна (в первую схему сравнения) для квантования или сравнения на уровне среза (или порогового значения, то есть первого контрольного значения), относящегося к сигналу высокого уровня о наличии пятна, и для обнаружения пятна генерируются сигналы, преобразованные в двоичную форму. В этой связи сигнал высокого уровня о наличии пятна может быть сделан соответствующим значению дифференцированного сигнала, соответствующего оригинальному пятну на фильтровальном волокне, и сигнал низкого уровня о наличии пятна может быть сделан соответствующим значению дифференцированного сигнала, соответствующего скрытому пятну в фильтровальном волокне.
Дифференцированный сигнал и сигналы, преобразованные в двоичную форму, от дифференцирующей схемы 26 иногда содержат преобразованные в двоичную форму шумовые сигналы, соответствующие теням в районах на обеих сторонах движущейся ленты фильтровального волокна. Таким образом, посредством генерирования стробирующего сигнала, который немного уже ширины движущейся ленты фильтровального волокна, и посредством подачи этого стробирующего сигнала и сигналов, преобразованных в двоичную форму, в схемы логического умножения, шумовые сигналы могут быть устранены. Для устранения шумовых сигналов сигнал от первой схемы 27 сравнения и стробирующий сигнал ширины контролируемого интервала от схемы 36 стробирования интервала поиска пятен как информация, относящаяся к ширине изображения, поступают в первую схему 29 логического умножения, и сигнал от второй схемы 28 сравнения и стробирующий сигнал ширины контролируемого интервала от схемы 36 стробирования интервала поиска пятен поступают во вторую схему 30 логического умножения. Затем устраняется шум, который соответствует теням на обеих боковых частях, вызванным фоновой пластиной, и отбирается из дифференцированного сигнала и сигналов, преобразованных в двоичную форму, от дифференцирующей схемы 26. В этой связи в схеме 36 стробирования интервала поиска пятен установлен интервал немного уже заданной ширины интервала (ширины обзора) ленты фильтровального волокна, а именно контрольного значения ширины, относящегося к ширине интервала, который не содержит шума, и стробирующий сигнал интервала от схемы 36 стробирования интервала поиска пятен поступает в схемы логического умножения 29 и 30 с заданной синхронизацией от схемы 10 синхронизации, которая генерирует сигналы синхронизации (тактовые сигналы), относящиеся к строкам развертки видеосигнала.
Сигналы, преобразованные в двоичную форму, от первой и второй схем 29 и 30 логического умножения поступают в схемы 31 и 32 счета пятен соответственно, и подсчитывается количество импульсов или прямоугольных пиков, соответствующих пятнам, в двоичных сигналах. В этой связи сигнал счета от второй счетной схемы 32 используется для контроля скрытых пятен ленты фильтровального волокна.
Сигнал счета (сигнал, относящийся к данным счета) от первой счетной схемы 31 поступает в схему 33 распознавания пятен для определения пригодности или приемлемости пятна посредством сравнения с заданными контрольными значениями, относящимися к пятнам на ленте собранного в жгут волокна, и когда степень количества пятен (подсчитанное количество) становится равным заданному контрольному значению или больше него, схема 33 распознавания пятна выдает сигнал оповещения в схему 34 оповещения для оповещения о том, что пятно на ленте фильтровального волокна большое.
Для сброса данных счета первой схемы 31 подсчета пятен и второй схемы 32 подсчета пятен для каждого сканирования одной плоскости изображения, то есть для каждой полевой развертки, схема 10 синхронизации подает сигнал синхронизации в схему 35 сброса, и схема сброса реагирует на сигнал синхронизации от схемы синхронизации таким образом, что данные счета, накопленные первой и второй счетными схемами 31 и 32, сбрасываются на ноль.
Кроме того, сигналы счета от первой счетной схемы 31 и второй счетной схемы 32 поступают в компьютер через буферные схемы 50 и 51 соответственно, и буферные схемы формируют устройства сопряжения с внешней средой. Соответственно, сигналы счета используются для отображения степени величины пятна на дисплее или для управления технологическим процессом изготовления ленты фильтровального волокна. А именно, реагируя на различные сигналы от схемы 5а выделения сигналов синхронизации, схема 10 синхронизации генерирует различные сигналы синхронизации, относящиеся к строкам развертки видеосигнала, и подает сигналы синхронизации в триггерную схему 46 контроля наличия пятен. Эта триггерная схема контроля наличия пятен выдает, реагируя на сигналы синхронизации, запускающий сигнал в компьютер через буферную схему 52, которая формирует устройство сопряжения с внешней средой, и этот запускающий сигнал используется для передачи или пересылки (приема данных) характеристической информации (данных подсчета пятен или сигналов счета) в компьютер через интерфейс.
В системе распознавания, показанной на фиг. 9, видеосигнал подвергается выделению сигналов синхронизации на этапе S41 в качестве реакции на выходной сигнал, относящийся к измерению пятна, и сигнал изображения фиксируется сигналом синхронизированной фиксации, генерированным посредством выделения сигналов синхронизации на этапе S42. Зафиксированный сигнал изображения дифференцируется на этапе S43 для устранения шума и квантуется и преобразуется в двоичную форму на этапе S44. На этапе S45 подсчитываются преобразованные в двоичную форму сигналы изображения (импульсы или прямоугольные пики). На этапе S46 производится распознавание того, находится ли сигнал счета (сигнал, относящийся к данным счета) в пределах диапазона контрольных значений, и когда данные счета выходят за пределы диапазона контрольных значений, на этапе S47 осуществляется оповещение о ненормальности пятна или дефекте при помощи сигнала оповещения. На этапе S48 осуществляется распознавание того, прекращено ли оповещение (предупреждение), и если оповещение не прекращено, оповещение продолжается, и если оповещение (предупреждение) следует прекратить, оповещение прекращается или заканчивается. С другой стороны, когда данные счета находятся в пределах диапазона контрольных значений, на этапе S49 осуществляется определение того, было ли выполнено сканирование в пределах одного поля, и, когда сканирование не выполнено в пределах одного поля, процесс возвращается к этапу S45 для счета сигналов, преобразованных в двоичную форму, и после выполнения сканирования в пределах одного поля на этапе S50 данные счета сбрасываются на ноль.
Кроме того, на этапе S51 данные счета, полученные на этапе S45, передаются или пересылаются в компьютер, и на этапе S52 в компьютер поступает запускающий сигнал оценки пятен. На этапе S53, реагируя на этот запускающий сигнал, компьютер отслеживает или анализирует информацию о колебании временной последовательности, связанном с пятнами (информацию о колебании временной последовательности), на основе переданных или пересланных данных счета и использует данные счета для управления технологическим процессом.
В этой связи в этой схеме последовательности операций для удобства квантование, относящееся к сигналу высокого уровня о наличии пятна и сигналу низкого уровня о наличии пятна, показано как квантование на одном этапе S44, и счет сигналов высокого уровня о наличии пятна и счет сигналов низкого уровня о наличии пятна показаны как подсчитывание на этапе S45 сигналов, преобразованных в двоичную форму. Таким образом, обработка после этапа S46 осуществляется как для подсчета сигналов высокого уровня о наличии пятна, так и для подсчета сигналов низкого уровня о наличии пятна.
В этой связи в указанном выше примере обнаруживается информация о дефектах (по толщине, ширине или наличию пятен) движущейся ленты фильтровального волокна, и осуществляется распознавание того, пригодна ли для использования лента фильтровального волокна или дефектна. Однако настоящее изобретение также обеспечивает распознавание того, пригодна ли для использования лента фильтровального волокна или дефектна, посредством обнаружения информации о дефектах, относящейся к, по меньшей мере, двум характеристикам или всем характеристикам фильтровального волокна из группы, включающей толщину, ширину и наличие пятен. На фиг. 10 изображена блок-схема, показывающая другой пример электрического построения системы, соответствующей настоящему изобретению, на фиг. 11 схематически показана компоновка системы, изображенной на фиг. 10, и на фиг. 12 показана схема последовательности операций, иллюстрирующая операции системы, показанной на фиг. 10. В этом примере выявляются толщина, ширина ленты и наличие пятен на ленте фильтровального волокна (волокна, сформированной в виде ленты), которая непрерывно движется.
Как показано на фиг. 11, в этом примере фоновая пластина 3, расположенная сзади от ленты 1 фильтровального волокна, имеет белый район 3b и черные зоны 3а. Белый район 3b имеет цвет (белый), подобный цвету ленты 1 фильтровального волокна, для повышения точности обнаружения пятен, и черные зоны 3а, которые сформированы с заданной шириной в верхней части и нижней части фоновой пластины 3 и имеют высокую контрастность относительно ленты 1 фильтровального волокна для точного определения ширины ленты фильтровального волокна.
В этой связи видеокамера 2 и осветительный прибор 4а расположены так же, как показано на фиг. 5, и осветительный прибор 4b расположен так же, как показано на указанной выше фиг.2.
Как показано на фиг. 12, в этой системе в качестве реакции на стартовый сигнал начала измерения требуется выбор режима работы для выбора характеристик ленты фильтровального волокна, которые требуется измерять. То есть на этапе S61 требуется выбрать, должно ли измеряться множество характеристик ленты фильтровального волокна, и когда выбрано то, что необходимо измерять множество характеристик, на этапе S62 требуется распознавание того, правильно ли расположены фоновая пластина и средства освещения (или осветительные приборы) (например, установлена ли двухцветная фоновая пластина и обеспечено ли освещение спереди и освещение сзади). Когда фоновая пластина и осветительные приборы установлены недолжным образом, требуется установить фоновую пластину и осветительные приборы надлежащим образом. Когда фоновая пластина и средства освещения установлены надлежащим образом, на этапе S63 требуется выбрать множество характеристик, которые необходимо измерять. Когда выбрано множество характеристик из числа толщины, ширины ленты фильтровального волокна и наличия на ней пятен, процесс переходит к этапу S1, показанному на указанной выше фиг. 3, этапу S21, показанному на фиг. 6, и этапу S41, показанному на фиг. 9, и начинается измерение каждой характеристики.
С другой стороны, когда на указанном выше этапе S61 не выбрано измерение множества характеристик, требуется выбрать, следует ли измерять на этапе S64 ширину ленты фильтровального волокна, и на этапе S64, когда выбрано измерение ширины, требуется распознать, надлежащим ли образом расположены фоновая пластина и осветительные средства (например, установлена ли черная фоновая пластина, и установлено ли осветительное средство спереди), и когда фоновая пластина и осветительные средства установлены ненадлежащим образом, требуется правильно установить фоновую пластину и осветительные средства. Когда фоновая пластина и освещение установлены надлежащим образом, процесс переходит к этапу S21, показанному на указанной выше фиг. 6. С другой стороны, когда на этапе S64 не выбрано измерение ширины, на этапе S66 требуется выбрать, необходимо ли выбрать измерение толщины ленты фильтровального волокна. Когда на этапе S66 выбрано измерение толщины, требуется определение, надлежащим ли образом установлены фоновая пластина и освещение (например, установлена ли черная фоновая пластина, и обеспечена ли подсветка сзади). Когда фоновая пластина и средства освещения установлены ненадлежащим образом, требуется правильно установить фоновую пластину и средства освещения. Когда фоновая пластина и средства освещения установлены правильно, процесс переходит к этапу S1, показанному на указанной выше фиг. 3. Кроме того, когда измерение толщины не выбрано на указанном выше этапе S66, на этапе S68 требуется выбрать, следует ли осуществить контроль наличия пятен на ленте фильтровального волокна. Когда на этапе S68 выбран контроль наличия пятен на ленте фильтровального волокна, на этапе S69 требуется определить, правильно ли установлены фоновая пластина и средства освещения (например, установлена ли белая фоновая пластина и обеспечено ли освещение спереди). Когда фоновая пластина и средства освещения установлены ненадлежащим образом, требуется правильно установить фоновую пластину и средства освещения. Когда фоновая пластина и средства освещения установлены правильно, процесс переходит к этапу S41, показанному на указанной выше фиг. 9. Кроме того, когда осуществление контроля наличия пятен не выбрано на этапе S68, операция измерений прекращается на этапе S70. В этой связи, рассматривая случай с ошибочными входными сигналами, возможно возвращение вновь к этапу S61 без остановки измерений на этапе S70 или возможно выполнение надлежащей операции для аннулирования данных, которые уже поступили.
В этой связи, когда не осуществляется измерение множества характеристик, последовательность измерений толщины, ширины и контроля наличия пятен на ленте фильтровального волокна не ограничена определенной одной, и последовательность измерений характеристик может быть произвольной. В этой связи предпочтительно, чтобы при выборе режима режим измерения ширины предшествовал режимам измерения толщины или контроля наличия пятен в интересах расположения фоновой пластины и осветительных средств.
Как показано на фиг. 10, видеосигнал (в частности, по меньшей мере, сигнал яркости) от видеокамеры 2 поступает в схему 5а выделения сигнала синхронизации, как описано выше, и, реагируя на сигнал синхронизированной фиксации от этой схемы выделения сигнала синхронизации, фиксирующая схема 5b фиксирует видеосигнал, восстанавливает уровень сигнала изображения постоянного тока и делает контрольный уровень постоянным. Сигналы синхронизации (тактовые сигналы), относящиеся к строкам развертки, выделенные из видеосигнала схемой 5а выделения сигналов синхронизации, поступают в схему 10 синхронизации, и эта схема синхронизации генерирует различные тактовые сигналы для синхронизации с сигналом изображения.
Сигнал (зафиксированный сигнал изображения) заданной строки развертки (например, Z-й строки развертки, проходящей через черную зону), который генерирован фиксирующей схемой 5b и получен посредством сканирования черной зоны 3а фоновой пластины 3, поступает в схему подавления шумов (схему фильтра нижних частот) 6а, которая формирует схему выделения, и зафиксированный сигнал изображения, в котором шумы подавлены, поступает в схему 7 определения толщины для сравнения с нижним предельным контрольным значением (нижним предельным пороговым значением) и с верхним предельным контрольным значением (верхним предельным пороговым значением), относящимися к толщине, и эта схема 7 определения толщины распознает фильтровальное волокно как дефектное, когда зафиксированный сигнал изображения равен нижнему предельному пороговому значению или ниже него или равен верхнему предельному пороговому значению или выше него.
Кроме того, для распознавания пригодности ширины ленты 1 фильтровального волокна, как в построении, показанном на указанной выше фиг. 4, сигнал (зафиксированный сигнал изображения) заданной строки развертки (например, Z-й строки развертки, проходящей через черную зону), который генерируется фиксирующей схемой 5b и получен при сканировании черной зоны 3а фоновой пластины 3, поступает в (1) схему выделения, содержащую схему 6а подавления шумов и схему 17 квантования, (2) схему 18 логического умножения, в которую поступает синхросигнал (импульсный сигнал) из схемы 19 генерирования синхронизирующих импульсов, (3) счетную схему 20 и (4) схему 21 определения ширины для распознавания пригодности ширины ленты фильтровального волокна посредством сравнения с контрольными значениями, относящимися к ширине ленты собранного в жгут волокна. Эта схема распознавания подает сигнал оповещения в схему 22 оповещения для оповещения о том, что возникло отклонение от нормы или дефект ширины ленты фильтровального волокна, когда подсчитанное значение, полученное от счетной схемы 20, равно нижнему предельному контрольному значению (нижнему предельному пороговому значению) или ниже него или равно верхнему предельному контрольному значению (верхнему предельному пороговому значению) или выше него, относящимся к ширине ленты фильтровального волокна.
Кроме того, сигнал (зафиксированный сигнал изображения) строки развертки, который генерирован фиксирующей схемой 5b и получен при сканировании белого района 3b фоновой пластины 3, поступает в средство обнаружения, подобное средству, показанному на указанной выше фиг. 7, для обнаружения пятна на ленте 1 фильтровального волокна. А именно, зафиксированные сигналы изображения, соответствующие строкам развертки, от фиксирующей схемы 5b поступают в (1) схему выделения, которая содержит дифференцирующую схему 26, как схему подавления шумов, схему 27 сравнения и схему 29 логического умножения, (2) схему сравнения сигнала высокого уровня о наличии пятна (первую схему сравнения) 27, первую схему 29 логического умножения и первую схему 31 подсчета пятен, в которую поступает стробирующий сигнал ширины интервала ленты волокна от схемы 36 стробирования интервала контроля наличия пятен, и (3) схему сравнения сигнала низкого уровня наличия пятна (вторую схему сравнения) 28, вторую схему 30 логического умножения и вторую схему 32 подсчета пятен, в которую поступает стробирующий сигнал ширины интервала ленты волокна от схемы 36 стробирования интервала контроля наличия пятен; затем схема 33 распознавания пятна сравнивает сигнал счета (сигнал, относящийся к данным подсчета) от первой счетной схемы 31 с заданным контрольным значением, относящимся к пятну на ленте собранного в жгут волокна, для определения пригодности или приемлемости пятна. Когда степень (число счета) величины пятна равна заданному контрольному значению или больше него, схема распознавания пятна выдает сигнал оповещения в схему 34 оповещения. Значения счета, накопленные в первой схеме 31 подсчета пятен и второй схеме 32 подсчета пятен, сбрасываются на ноль схемой 35 сброса, реагирующей на тактовый сигнал от схемы 10 синхронизации.
Реагируя на различные сигналы от схемы 5а выделения сигналов синхронизации, схема 10 синхронизации подает различные необходимые сигналы синхронизации в схему 36 стробирования интервала поиска пятен, триггерную схему 44 контроля толщины, триггерную схему 45 контроля ширины, триггерную схему 46 контроля наличия пятен и схему 35 сброса.
При чересстрочной развертке схема 10 синхронизации включает схему кадрово/полевого преобразования, схему стробирования района изображения для поля и схему стробирования района изображения в одной строке развертки и генерирует различные сигналы управления в системе автоматического распознавания, соответствующей настоящему изобретению. Схема кадрово/полевого преобразования является схемой для преобразования видеосигнала в полевой сигнал. Видеосигнал сформирован из нечетного поля и четного поля в одном кадре, и полевой сигнал является сигналом без какого-либо принципа кадра, нечетного числа и четного числа. Схема стробирования района изображения в поле является схемой стробирования для устранения строк развертки, которые включены в одно поле, и к которым не добавлены ни сигналы синхронизации полей, ни сигналы изображения для синхронизации с приемником. Кроме того, схема стробирования района изображения в одной строке развертки является схемой стробирования для устранения районов (района строчной синхронизации, района передней площадки строчного интервала гашения и района задней площадки строчного интервала гашения и т.д.), отличных от сигнала изображения, включенного в одну строку развертки.
Такая система осуществляет распознавание пригодности фильтровального волокна независимо от обжатия фильтровального волокна благодаря эффективному выделению множества характеристик с высокой точностью. Например, в случае с фильтровальным волокном до его обжатия, при использовании проникающего освещения для освещения фильтровального волокна сзади при помощи осветительного средства, может быть распознана пригодность как ширины, так и равномерности толщины ленты волокна. Кроме того, в случае с фильтровальным волокном после его обжатия, благодаря использованию фоновой пластины, имеющей указанные выше высококонтрастные зоны, сформированные в низкоконтрастном районе, может распознаваться пригодность как ширины, так и пятен фильтровального волокна.
Согласно настоящему изобретению осветительный прибор не всегда необходим, однако осветительный прибор полезен для увеличения контрастности изображения для средств формирования изображения и точности обнаружения дефектов ленты собранного в жгут волокна. Осветительное средство может находиться в положении вне поля обзора (или вне поля зрения) средства формирования изображения для освещения ленты собранного в жгут волокна, и положение, в котором находится осветительное средство, может быть подобрано произвольно. Например, лента собранного в жгут волокна может освещаться с передней стороны и/или задней стороны (например, с обеих передней и задней стороны) ленты собранного в жгут волокна, и осветительные средства могут освещать ленту собранного в жгут волокна посредством проникновения лучей света через ленту собранного в жгут волокна. Например, в примере, показанном на фиг. 1-3, описание дано в отношении осветительного прибора 4, который освещает ленту 1 фильтровального волокна с задней стороны, однако также можно устанавливать осветительный прибор 4 с передней стороны от ленты 1 фильтровального волокна. Кроме того, фильтровальное волокно может также освещаться и с передней, и с задней сторон фильтровального волокна осветительными приборами. В этой связи дефектную по толщине часть ленты собранного в жгут волокна обычно обнаруживают посредством освещения ленты собранного в жгут волокна с задней стороны в направлении средства формирования изображения и использования света, проникающего сквозь ленту собранного в жгут волокна.
Фоновая пластина также не всегда необходима. Цвет и яркость фоновой пластины можно подбирать в соответствии с типом и цветом ленты собранного в жгут волокна или предметов обнаружения, и цвет фоновой пластины может отличаться по яркости и контрастности от цвета ленты собранного в жгут волокна или может иметь яркость, эквивалентную яркости цвета ленты собранного в жгут волокна, или цвет, подобный ее цвету (или может быть низкоконтрастным цветом относительно цвета ленты собранного в жгут волокна). Например, для получения характеристической информации, относящейся к толщине, фоновая пластина 3а не ограничивается черной фоновой пластиной 3а, описанной в связи с указанными выше фиг. 1-3, и может иметь цвет, подобный цвету ленты 1 фильтровального волокна (например, цвет, имеющий эквивалентную яркость, или белый). В этой связи фоновую пластину обычно формируют большего размера, чем ширина движущейся ленты собранного в жгут волокна. Кроме того, в случае, когда обнаруживают или распознают множество характеристик (ширину, толщину и другие характеристики) движущейся ленты собранного в жгут волокна, фоновая пластина предпочтительно имеет район (район подобного цвета и т.д.), подобный ленте собранного в жгут волокна (указанной выше ленты собранного в жгут волокна или подобной) по яркости, или имеет район с низкой контрастностью (низкоконтрастный район). Кроме того, фоновая пластина формирует высококонтрастные зоны (районы в форме полос, такие как черные районы), ориентированные поперек направления движения ленты собранного в жгут волокна, с использованием высококонтрастных зон, посредством чего может быть эффективно определена ширина ленты собранного в жгут волокна.
Кроме того, для увеличения эффективности обнаружения дефектной части ленты собранного в жгут волокна, которая непрерывно движется, если необходимо, между лентой собранного в жгут волокна и средством формирования изображения может быть размещен фильтр (цветной, или подобный), или фильтр может быть установлен на средстве формирования изображения. Например, цветной фильтр может использоваться для обнаружения окрашенной дефектной части.
В качестве средства формирования изображения могут использоваться различные средства, которые генерируют видеосигналы, и видеосигнал может быть цветным видеосигналом или монохромным видеосигналом, если видеосигнал содержит сигнал яркости. В этой связи цветной видеосигнал (включая полноцветный видеосигнал) может использоваться при устранении сигналов цветности (или хроматических сигналов) при помощи фильтрующей схемы. В качестве такого средства формирования изображения пригодна, например, цифровая камера (киносъемочная камера), которая может генерировать видеосигналы, а также видеокамера (монохромная или цветная видеокамера). То есть средство формирования изображения не ограничено видеокамерой и может быть средством формирования изображения цифрового типа (цифровая видеокамера и т.д., которая может формировать киноизображение), при условии, что средство формирования изображения может формировать изображение ленты собранного в жгут волокна, которая непрерывно движется, и генерировать видеосигнал.
Сигнал изображения (видеосигнал) (видеосигнал стандарта Национального комитета по телевизионным стандартам) от средства формирования изображения содержит сигнал синхронизации для синхронизации по времени, сигнал яркости, показывающий яркость изображения, сигналы цветности, которые наложены на сигнал яркости и обозначают цвета. В таком видеосигнале (сигнале изображения) сигнал яркости может быть выделен с использованием схемы выделения, такой как фильтр, и может использоваться для получения характеристической информации и/или выделения информации о дефектах.
В этой связи в указанном выше примере описание дано в отношении заданной строки развертки, однако также возможно обнаружение характеристической информации с использованием множества или всех строк развертки, включающих сигнал изображения, или возможно распознавание пригодности или информации о дефектах (информации, касающейся, по меньшей мере, одного из толщины, ширины и наличия пятен).
Кроме того, пятно обычно проходит через множество строк развертки, и, таким образом, посредством распознавания схемой 33 распознавания пятен того, является ли число счета заданным числом, на основе характеристической информации (информации о дефекте) от множества строк развертки (в частности, строк развертки, являющихся соседними или находящимися вблизи друг друга), может предотвращаться ошибочное обнаружение вследствие мгновенного шума (или малого пятна). Например, схема с электрическим построением, показанным на фиг. 7 (за исключением схемы оповещения), сформирована в соответствии с каждой из множества строк развертки (в частности, строк развертки, являющихся соседними или находящимися вблизи друг друга), включающих характеристическую информацию, относящуюся к пятну. Кроме того, сформирована схема, которая содержит схему логического умножения, расположенную между множеством схем 33 распознавания пятен для каждой из строк развертки, и одну схему 34 оповещения. Затем согласно блок-схеме последовательности операций, показанной на фиг. 9, для получения характеристической информации соответствующих строк развертки на этапе S45 ведется счет сигналов, преобразованных в двоичную форму, и на этапе S46 осуществляется распознавание того, находятся ли сигналы счета (данные счета) в пределах контрольного диапазона значений, и когда на этапе S46 определено, что данные счета находятся за пределами контрольного диапазона значений, сигналы счета (или данные счета), соответствующие каждой из строк развертки, поступают в схему логического умножения, и сигнал от схемы логического умножения поступает в схему 34 оповещения. В этом примере схема распознавания содержит множество схем 33 распознавания пятен и схему логического умножения. В этом процессе с использованием схемы распознавания, содержащей множество схем 33 распознавания пятен и схему логического умножения, сигналы счета пятна выделяются из множества строк развертки, и в случае, когда сигналы счета пятна выделены из каждой из строк развертки, распознается пятно, при этом пятна могут обнаруживаться с более высокой точностью с одновременным предотвращением ошибочного обнаружения.
Кроме того, даже когда информация о наличии пятен (информация о дефекте из-за наличия пятна, сигналы счета) обнаружена по каждой из строк развертки, расположенных рядом друг с другом или вблизи друг друга, в некоторых случаях невозможно распознать выведена ли информация о наличии пятна по одному пятну или по множеству пятен. Таким образом, когда информация о наличии пятна (информация о дефекте из-за наличия пятна, сигналы счета пятна) обнаружена по соответствующим строкам развертки, расположенным рядом друг с другом или вблизи друг друга, можно распознать, одно ли пятно или их множество, посредством определения, находятся ли сигналы счета пятна, расположенные в горизонтальном направлении строк развертки, расположенных рядом друг с другом или вблизи друг друга, в одном положении. Например, в отношении движущейся ленты собранного в жгут волокна, поскольку информация о наличии пятна во многих случаях охватывает множество строк развертки, когда сигналы о наличии пятна обнаружены в одном положении в горизонтальном направлении строк развертки, расположенных рядом друг с другом или вблизи друг друга, пятно может быть распознано как одиночное пятно.
Видеосигналом может быть сигнал чересстрочной развертки или может быть сигнал нечересстрочной развертки. Средство выделения для выделения дефектов или анормальных сигналов, относящихся к ленте собранного в жгут волокна, из зафиксированного сигнала разверстки (зафиксированного сигнала изображения) не ограничивается определенно одним конкретным средством и может содержать различные средства подавления шумов, например, соответствующие типу дефекта или анормальной характеристике, при этом средство выделения может содержать дифференцирующее средство, интегрирующее средство, средство сравнения с пороговыми значениями, средство формирования сигнала и средство квантования с использованием пороговых значений или может быть сформировано комбинацией этих средств.
Кроме того, в указанном выше примере в ходе обнаружения пятен обнаруживают большое пятно и скрытое пятно. Однако нет необходимости в обнаружении скрытого пятна, и могут обнаруживаться пятна за исключением скрытых пятен. В сигнале, относящемся к пятну, содержатся сигнал степени насыщенности пятна и сигнал, относящийся к размеру района, занимаемого пятном. Таким образом, с использованием комбинации дифференцирующей схемы и счетной схемы и других сигнал, относящийся к пятну, может быть выделен в сигнал, относящийся к степени насыщенности пятна, и сигнал, относящийся к протяженности пятна, и пятно может быть распознано схемой распознавания на основе каждого из сигналов. Кроме того, каждый из сигналов может накапливаться (или суммироваться) и умножаться, и пятно может быть распознано схемой распознавания. Кроме того, в указанном выше примере обнаруживается дефект (дефекты), относящийся к толщине, ширине и/или пятну ленты собранного в жгут волокна, однако может распознаваться, по меньшей мере, одна характеристика дефектной части. Кроме того, средство распознавания также может распознавать качество ленты собранного в жгут волокна посредством умножения соответствующих дефектных характеристик (по толщине, ширине и наличию пятна) на весовой коэффициент.
Средство оповещения не всегда необходимо, однако во многих случаях применяется средство оповещения (например, средство излучения света и средство генерирования звука, такое как звуковой сигнализатор) для передачи информации об отклонении от нормы на основе этого сигнала распознавания, когда сигнал распознавания от средства распознавания выходит за пределы контрольного значения, относящегося к информации об отклонении от нормы.
Настоящее изобретение эффективно для контроля качества, а также для распознавания того, пригодна или дефектна лента собранного в жгут волокна, которую изготовляют поточным способом. То есть согласно настоящему изобретению лента собранного в пучок волокна не ограничивается конкретным одним видом при условии, что она может непрерывно двигаться. Лента собранного в жгут волокна обычно содержит нити или пряди, сформированные посредством укладки в пучок множества волокон (например, от около 100 до 10000 волокон, в частности от около 250 до 5000 волокон). Лента собранного в жгут волокна может иметь форму двумерной протяженности, например ленты собранного в жгут волокна в форме полосы или ленты собранного в жгут волокна в форме бинта. Лента собранного в жгут волокна может иметь форму ленты или полосы, содержащей множество нитей или прядей, например, ленты собранного в жгут волокна (ленты волокна), содержащей множество нитей, которые собраны в пучок и расположены рядом друг с другом, или ленты собранного в жгут волокна, содержащей ленту волокна (например, фильтровального волокна (для сигаретного или табачного фильтра) и т.п.), в которой нити расположены рядом друг с другом и наложены друг на друга множеством слоев. Нити или пряди, расположенные рядом друг с другом, могут перекрывать друг друга, и в лентообразном теле, в котором нити или пряди перекрывают друг друга множеством слоев, нити или пряди могут перекрывать друг друга в одном положении по ширине или могут перекрывать друг друга со сдвигом их положений. Для выделения или обнаружения дефектной части ленты собранного в жгут волокна с использованием проникающего света лента собранного в жгут волокна может быть светопроницаемой лентой собранного в жгут волокна, такого как фильтровальное волокно (волокно для сигаретного или табачного фильтра и т.п.). Кроме того, лента собранного в жгут волокна, такого как фильтровальное волокно, может содержать необжатые пряди (или необжатые нити или волокно) или может содержать обжатые пряди (или обжатые нити или волокно). Настоящее изобретение эффективно для контроля качества и т.д. в процессе производства фильтровального волокна для сигарет или табака.
В этой связи скорость движения ленты собранного в жгут волокна не ограничена определенно одной конкретной скоростью и может составлять, например, от около 0,1 до 100 м/с и предпочтительно от около 1 до 50 м/с (например, от 5 до 30 м/с).
В ленте собранного в жгут волокна степени близости и наложения нитей, расположенных рядом друг с другом, колеблются в зависимости от движения нитей, и толщина и плотность волокна (состояние нитеобразования) легко колеблются. Согласно настоящему изобретению даже в случае с лентой собранного в жгут волокна, которая движется с высокой скоростью (необжатого или обжатого фильтровального волокна в форме ленты и т.п., изготовленного из множества нитей), различные дефектные части (информация о дефектах, относящаяся, по меньшей мере, к одной характеристике, избранной из ширины, толщины и наличия пятен) могут быть выделены или обнаружены с высокой точностью средствами обнаружения или выделения. Таким образом, настоящее изобретение полезно для осуществления контроля качества ленты собранного в жгут волокна при изготовлении и обработке. В этой связи во многих случаях с лентой собранного в жгут волокна (фильтровального волокна и т.д. до его обжатия), изготовленной из необжатого волокна (или необжатых нитей или волокна), обнаруживается характеристическая информация, относящаяся, по меньшей мере, к одному из толщины, ширины и наличия пятен, и в большинстве случаев с лентой собранного в жгут волокна (фильтровального волокна и т.д. после его обжатия), изготовленной из обжатого волокна (или обжатых нитей или волокна), может обнаруживаться характеристическая информация о ширине и наличии пятен.
Например, при изготовлении обжатой ленты собранного в жгут волокна (обжатого фильтровального волокна и т.д.), поскольку могут быть распознаны состояния наложения (равномерность по ширине) нитей (или лент) до и после их обжатия, распознанное состояние эффективно используется для контроля качества ленты собранного в жгут волокна. Кроме того, могут быть выделены или обнаружены дефектные части (части с неравномерной толщиной и т.д.) ленты собранного в жгут волокна, которые не могут быть обнаружены визуальным контролем в ходе движения. Крое того, можно распознавать, является ли состояние наложения (равномерность толщины) нитей (или лент) перед их обжатием таким же, как первоначально заданное состояние, или находится ли состояние наложения в допустимом диапазоне. Таким образом, при использовании значения равномерности толщины как показателя нити (или полосы) могут быть поданы в процесс обжатия при наложении нитей (или лент) с заданной равномерностью, посредством чего вся лента собранного в жгут волокна может быть равномерно обжата. Кроме того, благодаря контролю ширины ленты собранного в жгут волокна можно также распознавать, отклоняется ли центр ленты волокна перед обжатием от центра обжимных щипцов. Таким образом, вся лента собранного в жгут волокна может быть равномерно обжата при подаче (или помещении) местоположения центральной оси ленты волокна в обжимные щипцы как показателя. Кроме того, посредством обнаружения пятен на ленте собранного в жгут волокна может эффективно предотвращаться примешивание частей с пятнами в завершенные изделия.
Согласно настоящему изобретению передающее средство или пересылающее средство передает, по меньшей мере, одну характеристическую информацию, избранную из данных счета ширины, зафиксированного сигнала изображения о толщине и данных счета пятна, в компьютер управления технологическим процессом, при этом характеристическая информация может использоваться как информация о колебании временной последовательности или временного ряда и может эффективно использоваться для управления процессом изготовления ленты собранного в жгут волокна и контроля качества ленты собранного в жгут волокна. Как описано выше, передающее средство или пересылающее средство обычно содержит средство сопряжения (схему интерфейса) для передачи или пересылки, по меньшей мере, одной характеристической информации, избранной из данных счета ширины, зафиксированного сигнала изображения о толщине и данных счета пятна, и триггерное средство (триггерную схему), которое генерирует запускающий сигнал для передачи или пересылки характеристической информации в компьютер через это средство сопряжения. Запускающий сигнал используется для оповещения о синхронизации передачи характеристической информации в компьютер.
На фиг. 13 изображен график, показывающий колебания временной последовательности характеристической информации о волокне для сигаретных фильтров, которое непрерывно движется, и на фиг. 14 изображена блок-схема, показывающая пример управления процессом с использованием системы автоматического распознавания, соответствующей настоящему изобретению.
Как показано на фиг. 13, характеристики, относящиеся к ширине, толщине и пятну непрерывно движущегося фильтровального волокна (волокна в форме ленты), колеблются с ходом времени. Например, ширина ленты фильтровального волокна становится уже или шире с ходом времени, толщина ленты фильтровального волокна также становится толще или тоньше во временном ряду, и пятна ленты фильтровального волокна увеличиваются или уменьшаются с ходом времени. Из этой информации выделяется информация о дефектах, и когда выделенный сигнал выходит за пределы контрольного значения, средство оповещения оповещает об отклонении от нормы или дефекте, и часть или партия, соответствующая информации о дефекте ленты фильтровального волокна, распознается как дефектная. Таким образом, темп технологической операции и выход производимой ленты фильтровального волокна снижаются, и запланированный объем производства не может быть достигнут, и, наконец, производственные затраты возрастают. С другой стороны, значения различной характеристической информации колеблются в пределах пороговых значений (между нижним предельным контрольным значением и верхним предельным контрольным значением), даже когда система автоматического распознавания не распознает значения как дефектные, и информация о колебании (информация о колебании временной последовательности) включает полезную информацию.
Как показано на фиг. 14, видеокамера 2 формирует изображение ленты 1 фильтровального волокна, которая движется спереди от фоновой пластины 3, и видеосигнал передается в систему 60 автоматического распознавания, и в этой системе информация о дефекте выделяется из информации, относящейся, по меньшей мере, к одной характеристике, избранной из ширины, толщины и наличия пятна, как описано выше, и средством распознавания осуществляется распознавание того, находится ли выделенный сигнал вне контрольных значений (нижнего предельного контрольного значения и верхнего предельного контрольного значения). Когда сигнал распознавания находится вне контрольных значений, относящихся к информации о дефекте, на основе этого сигнала распознавания осуществляется оповещение о том, что информация о дефекте соответствует отклонению от нормы.
С другой стороны, даже когда информация о дефекте не включает отклонение от нормы, характеристическая информация о колебаниях временного ряда (данные колебания) передается в виде данных в компьютер 63 средством передачи или пересылки (средством пересылки, содержащим блок сопряжения (схему сопряжения) 61 и триггерный блок (триггерную схему) 62) в системе 60 автоматического распознавания. В компьютере 63 осуществляется анализ тенденций различной характеристической информации на основе данных колебаний. В соответствии с полученной тенденцией посредством использования взаимозависимости между целью управления и величиной управления, полученной факторным анализом, управление процессом может вестись посредством работы автоматически или вручную с целью управления при помощи рабочего блока 64 в производственном оборудовании. Например, даже когда значение данных характеристической информации (характеристической информации о толщине или ширине) находится в пределах диапазона между нижним предельным контрольным значением и верхним предельным контрольным значением, может осуществляться согласованное управление процессом для поддержания значения данных характеристической информации на уровне центрального контрольного значения между нижним предельным контрольным значением и верхним предельным контрольным значением.
Благодаря системе, содержащей систему автоматического распознавания и отдельный компьютер (компьютер управления технологическим процессом), получение изделий с отклонением от нормы или дефектных изделий может быть предотвращено благодаря управлению технологическим процессом, и может эффективно осуществляться контроль качества фильтровального волокна. Кроме того, по меньшей мере, одна характеристическая информация (технологическая характеристика), избранная из ширины, толщины ленты и наличия пятна на ленте фильтровального волокна (волокна в форме ленты), может отслеживаться в реальном масштабе времени компьютером. Согласно тенденции временной последовательности характеристической информации, последующие условия могут быть оценены на основе тенденции временной последовательности характеристической информации. Таким образом, до того как значение колебания временной последовательности выйдет за пределы нижнего предельного контрольного значения и верхнего предельного контрольного значения, получение дефектных изделий может предотвращаться посредством управления рабочим блоком производственного оборудования.
В этой связи, по меньшей мере, одна информация, избранная из данных счета, относящихся к ширине, зафиксированного сигнала изображения, относящегося к толщине, и данных счета, относящихся к наличию пятна, может быть передана или переслана в компьютер, или в компьютер может быть передано или переслано множество характеристических информаций (характеристических информаций о ширине и толщине, ширине и пятне, толщине и пятне или ширине, толщине и пятне). Характеристической информацией, передаваемой или пересылаемой в компьютер, может быть информация о дефекте. Характеристическая информация может использоваться как информация о колебании временной последовательности (информация о колебании временного ряда) посредством передачи или пересылки в компьютер одна за другой и, если необходимо, сохранения в запоминающей схеме компьютера. Характеристическая информация может использоваться как информация о колебании временной последовательности посредством сохранения в запоминающей схеме системы распознавания для каждой заданной строки развертки и передачи или пересылки множества сохраненных информаций в компьютер. В случае, когда, по меньшей мере, одна порция характеристической информации, избранной из данных счета, относящихся к ширине, зафиксированного сигнала изображения, относящегося к толщине, и данных счета, относящихся к пятну, используется как информация о колебании (информация о колебании временного ряда) в компьютере, все характеристические информации, содержащиеся в заданных строках развертки (например, в одной или во множестве строк развертки или во всех строках развертки поля), могут поступать в компьютер, или характеристические информации заданных строк развертки могут быть усреднены и поданы в компьютер. Кроме того, характеристическая информация заданных строк развертки может передаваться или пересылаться в компьютер с заданным временным интервалом.
В схеме сопряжения могут использоваться различные интерфейсы, соответствующие характеристикам или характеристической информации (в частности, в зависимости от того, аналоговая это информация или цифровая). Например, буферная схема или подобная ей может использоваться для цифровых сигналов, таких как данные счета ширины, данные счета пятна и запускающий сигнал, и схема усиления или подобная ей может использоваться для зафиксированного сигнала изображения (зафиксированного сигнала изображения толщины или подобного). Триггерная схема информирует компьютер о синхронизации по времени передачи информации (данных или сигнала изображения). Таким образом, характеристическая информация, передаваемая или пересылаемая в компьютер через схему сопряжения, синхронизируется с запускающим сигналом от триггерной схемы и поступает в компьютер с заданной синхронизацией по времени.
В этой связи система распознавания может иметь схему аналого-цифрового преобразования для передачи или пересылки характеристической информации (характеристического сигнала изображения) в компьютер в виде цифрового сигнала. Компьютер может иметь схему аналого-цифрового преобразования для приема характеристической информации (характеристического сигнала изображения) от системы распознавания в виде цифрового сигнала.
Промышленное применение
Согласно настоящему изобретению, поскольку характеристическая информация (информация о дефекте) о ленте собранного в жгут волокна может эффективно выделяться, даже в отношении непрерывно движущейся ленты собранного в жгут волокна, можно точно определять качество ленты собранного в жгут волокна посредством точного выделения дефектных частей или неровных частей ленты собранного в жгут волокна. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает не только обнаружение единичной характеристики ленты собранного в жгут волокна, но также распознавание информации о дефекте, относящейся, по меньшей мере, к двум характеристикам, избранным из ширины, толщины и наличия пятен. Кроме того, даже в случае с лентой собранного в жгут волокна, такого как фильтровальное волокно, которая движется с высокой скоростью, колебания ширины и толщины и пятна могут быть эффективно обнаружены.
Кроме того, самой системой не только могут быть обнаружены дефектные части, но также может передаваться характеристическая информация в компьютер (например, компьютер управления технологическим процессом), и она может анализироваться компьютером как информация о колебании временной последовательности, посредством чего информация может использоваться для управления технологическим процессом и контроля качества на месте производства (в пункте производства).
Система автоматического распознавания формирует видеокамерой изображение ленты собранного в жгут волокна, такого как фильтровальное волокно, которая непрерывно движется спереди от фоновой пластины, осуществляет выделение сигнала синхронизации из видеосигнала и фиксирует видеосигнал при помощи фиксирующей схемы. На основе зафиксированного сигнала изображения обнаруживается характеристическая информация, содержащая информацию о дефекте, касающуюся толщины, ширины и/или пятен ленты собранного в жгут волокна, и информация о дефекте выделяется из обнаруженной характеристической информации. Таким образом распознается пригодность ленты собранного в жгут волокна. Например, зафиксированный сигнал изображения поступает в схему подавления шумов, и выделяется сигнал о дефекте, относящийся к толщине ленты. На основе выделенного сигнала и контрольного сигнала, относящегося к информации, схема распознавания определяет допустимость информации о дефекте. Когда результаты распознавания показывают наличие дефекта, осуществляется оповещение о результатах схемой оповещения. Характеристическая информация может использоваться для управления технологическим процессом посредством направления ее во внешний компьютер. При автоматическом распознавании системой по изобретению можно точно определять приемлемость ширины, толщины и пятна непрерывно движущейся ленты собранного в жгут волокна. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 14 ил.
| JP 5509136 T, 16.12.1993 | |||
| JP 2002236004 А, 23.08.2002 | |||
| JP 61195332 А, 29.08.1986 | |||
| JP 8158221 А, 18.06.1996 | |||
| СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ | 1999 |
|
RU2151393C1 |
| Устройство для обнаружения дефектов полотна | 1989 |
|
SU1694745A1 |
| RU 94009895 А1, 20.11.1995. | |||
