專利名稱：自動判別裝置和自動判別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動判別系統(tǒng)，其檢測包括連續(xù)運動的集合纖維帶(例
如，諸如過濾嘴絲束(filtertow)的纖維束或者纖維集合體)的缺陷信息的特性信 息，并且可用于基于所述缺陷信息或時序(time s叫uence)(TSEQ)波動信息的隨 時間進行的集合纖維帶的質(zhì)量控制；并且，本發(fā)明涉及一種自動判別方法。
背景技術(shù)：
來自成像裝置的視頻信號(圖像信號)用于質(zhì)量控制以及辨別檢查對象是 沒有缺陷的還是有缺陷的。例如，日本專利第3013903號(專利文檔l)的說明 書公開了一種缺陷感測設備，用于檢測平板玻璃的棱邊上的缺陷，所述平板 玻璃具有通過斜切所述棱邊而獲得的接縫面，其中，該設備在水平放置的玻 璃的棱邊上檢測；其中，該設備包括光源，用于從平板玻璃的上對角方向 和下對角方向的相對側(cè)用光照射所述棱邊；以及至少兩個照相機，其被布置
在照射到玻璃棱邊上的光路的延長范圍之外；并且，該設備經(jīng)由平板玻璃的 透明部分而從光照射方向的相對側(cè)對所述棱邊成像。該缺陷感測設備基于照 相機拾取的圖像信號的亮度信號的電平(level)來辨別風蝕(weathering)或燒 制缺陷。然而，這一設備需要多個光源和多個成像裝置。
曰本專利第3025833號(專利文檔2)的說明書公開了一種檢查系統(tǒng)，其包 括信號圖案(pattern)產(chǎn)生單元、閾值圖案產(chǎn)生裝置和比較裝置。所述產(chǎn)生單 元產(chǎn)生至少一個信號圖案，所述至少一個信號圖案是從(a)將視頻信號圖案的 最大值偏移其偏移量的信號圖案和(b)將視頻信號圖案的最小值偏移其偏移量 的信號圖案中選擇的，其中，通過利用成像裝置對無缺陷的產(chǎn)品成像來獲得 所述視頻信號圖案。閾值圖案產(chǎn)生裝置從偏移的信號圖案產(chǎn)生閾值圖案。比 較裝置通過將對檢查對象成像而獲得的視頻信號與闊值圖案相比較，來辨別 檢查對象的質(zhì)量(或好或壞)。日本專利申請公開第 122269/1996(JP-A-H8-122269，專利文檔3)公開了 一種圖像拾取型檢查系統(tǒng)， 包括成像裝置，其通過對檢查對象成像來輸出視頻信號；檢查區(qū)域設置裝
置，用于通過成像裝置設置成像場內(nèi)的檢查區(qū)域；異常部分檢測裝置，用于
基于檢查區(qū)域內(nèi)的視頻信號來檢測異常部分；以及無缺陷/有缺陷判別信號輸
出裝置，用于根據(jù)是否檢測到異常部分而輸出無缺陷^"缺陷判別信號，其中，
這些裝置被裝在一個機殼中。這一文檔還提到所述圖像拾取型檢查系統(tǒng)還 包括通知裝置(或通告裝置)，用于利用光或聲音將無缺陷/有缺陷判別的結(jié)果 通知給夕卜部。
然而，當將這些系統(tǒng)應用于連續(xù)運動或行進的集合纖維帶時，準確檢測 諸如污點以及厚或薄部分的不均勻性的缺陷變得困難，這是因為不僅檢測對 象連續(xù)運動，而且集合纖維帶的寬度和厚度也通過連續(xù)運動而波動。具體地 說，當將所述系統(tǒng)應用于諸如包括多根纖維絲(yarn)并以高速運動的過濾嘴絲 束的纖維束時，不僅纖維絲的相鄰或重疊程度波動，而且這些波動還在纖維 絲運動的同時時刻改變。因此，準確檢測集合纖維帶或纖維片的缺陷(或不均 勻部分)變得困難。
曰本專利申請公開第50卯6/1994(JP-A-H6-50906,專利文檔4)公開了一 種在線結(jié)構(gòu)(formation)測試儀，包括用于將光照射到測量對象上的裝置；一 維成像裝置，用于對透射過所述對象的光強度成像；圖像存儲器，用于存儲 作為輸入數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)；用于從所記錄的數(shù)據(jù)計算結(jié)構(gòu)值的裝置；以及用 于從累積在圖像存儲器中的數(shù)據(jù)形成結(jié)構(gòu)圖案的二維圖像的裝置。這一文檔 還描述了通過利用CCD圖像傳感器拍攝運動的織物(web)、連續(xù)接收所拍 攝的圖像、并且分析一個屏幕(圖像)來將結(jié)構(gòu)數(shù)字化。然而，這一結(jié)構(gòu)測試儀 用于將所接收的圖像形成在幀存儲器中以便計算整個圖像的結(jié)構(gòu)指標。因此， 所述結(jié)構(gòu)測試儀既不能有效地又不能快速地依序辨別集合纖維帶的缺陷信息 的適宜性(或適當性)。
曰本專利申請公開第158221/1996(JP-A-H8-158221，專利文檔5)提到了 一種圖像處理方法，其包括隨著時間(或以時間順序)拍攝絲束帶；以預定的 時間間隔接收每個拍攝的圖像的任意(或任選)掃描行；取出絲束帶的寬度方向 的亮度信息；以及基于該亮度信息來將絲束帶的厚度的均勻性及其成絲狀態(tài) 量化。然而，在此圖像處理方法中，需要接收和計算掃描行，并且將所計算 的數(shù)據(jù)量化為預定參數(shù)。因此，不能按照時間順序而以高精度有效地辨別關(guān) 于集合纖維帶的缺陷信息的適宜性。也就是說，在此圖像處理方法中，由于 需要通過數(shù)字示波器將掃描行數(shù)字化并且隨后將數(shù)字化數(shù)據(jù)暫時存儲在數(shù)字
示波器的存儲器中，因此需要配備有存儲器的設備。此外，在此圖像處理方 法中，關(guān)于所述數(shù)字化數(shù)據(jù)，僅利用一個閾值來辨別亮的部分和暗的部分， 并且暗的部分被計算機作為測量對象而無條件地進行分析，并且被存儲在計 算機中。因此，所述方法不能進行諸如測量對象的選擇和分類的高級處理， 并且還需要計算機。專利文檔第3013903號的說明書 [專利文檔2]專利文檔第3025833號的說明書 [專利文檔3]JP-A-H8-122269 [專利文檔4]JP-A-H6-50906 [專利文檔5]JP-A-H8-15822
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
因此，本發(fā)明的一個目的是提供 一種自動判別系統(tǒng)，其即使在集合纖 維帶連續(xù)運動時，也可以通過準確地提取集合纖維帶(或纖維集合體)的有缺陷 部分或不均勻部分來隨著時間辨別集合纖維帶的適宜性，并且，其可用于將 特性信息作為時序或時間順序波動信息而傳送(或發(fā)送)或傳遞給計算機，所述 特性信息包含關(guān)于有缺陷部分或不均勻部分的缺陷信息；以及其自動判別方 法。
本發(fā)明的另 一 目的是提供 一種自動判別系統(tǒng)，其可以通過提取或檢測 關(guān)于從集合纖維帶的寬度、厚度和污點中選擇的至少兩個特性的缺陷信息(或 至少包括缺陷信息的特性信息)，來隨著時間辨別集合纖維帶的適宜性；以及 其自動判別方法。
本發(fā)明的另一目的是提供 一種系統(tǒng)，其即使在集合纖維帶是諸如以高 速運動或行進的過濾嘴絲束的帶形集合纖維帶時，也隨著時間有效地提取或 檢測集合纖維帶的寬度、厚度和污點的波動；以及其方法。
本發(fā)明的另一目的是提供 一種自動判別系統(tǒng)，其可用于生產(chǎn)現(xiàn)場處的 過程控制和質(zhì)量控制，其中，即使在集合纖維帶連續(xù)運動時，該系統(tǒng)也會準 確地檢測集合纖維帶的特性信息，并且，還將從該特性信息(檢測信號)中提取 的缺陷信息(所提取的信號和/或數(shù)據(jù))傳遞給計算機(例如過程控制計算機)，并 且將其用作時序波動信息(時間順序波動信息)；以及其自動判別方法。
解決所述問題的手段
本發(fā)明的發(fā)明人進行了深入的調(diào)查以達到上述目的，并且最終發(fā)現(xiàn)當 (l)利用行傳感器(line sensor)(行傳感器照相機)來對連續(xù)運動(或行進)的集合 纖維帶成像、(2)提取裝置基于來自行傳感器的視頻信號(圖像信號、視頻圖像 信號、亮度信號)或者來自行傳感器的視頻信號的經(jīng)箝位的視頻信號而從特性 信息中提取關(guān)于集合纖維帶的寬度、厚度和/或污點的缺陷信息(或缺陷信號)、 以及(3)將所述缺陷信息(或缺陷信號)與關(guān)于該缺陷信息(或缺陷信號)的基準 值進行比較時，(a)隨著時間(或依序)準確地辨別集合纖維帶的適宜性，并且(b) 所述特性信息的時序或時間順序波動的使用對于過程控制和質(zhì)量控制是有效 的。本發(fā)明是基于以上發(fā)現(xiàn)而實現(xiàn)的。
也就是說，本發(fā)明的自動判別系統(tǒng)可以向計算機傳送作為時序或時間順 序波動信息的特性信息，所述特性信息包含關(guān)于從由連續(xù)運動的集合纖維帶 的寬度、厚度和污點組成的組中選^^的至少一個特性的缺陷信息。此系統(tǒng)包 括行傳感器，用于對連續(xù)運動的集合纖維帶成像；提取裝置，用于基于來 自行傳感器的視頻信號，從所述特性信息中提取關(guān)于從由集合纖維帶的寬度、 厚度和污點組成的組中選擇的至少一個特性(有時稱為缺陷或異常部分)的缺 陷信息；以及判別裝置，用于基于來自提取裝置的所提取的信號以及關(guān)于所 述信息(所提取或檢測的特性信息或缺陷信息)的基準信號，來辨別(或分辨)缺 陷信息的適宜性。
在此系中，可以檢測所述特性信息，并且可以通過使用視頻信號中的 亮度信號來提取所述缺陷信息。在此系統(tǒng)中，可以對來自行傳感器的視頻信 號進行箝位。也就是說，此系統(tǒng)可以包括箝位裝置，用于響應于同步箝位信 號而對來自行傳感器的視頻信號進行箝位?？梢曰趤碜泽槲谎b置的經(jīng)箝位 的視頻信號來提取關(guān)于從由集合纖維帶的寬度、厚度和污點組成的組中選擇 的至少一個特性的缺陷信息。由于從行傳感器發(fā)送的視頻信號通常是DC耦 合的，因此不一定需要對該視頻信號進行箝位。然而，由于基準電平即使在 DC耦合的情況下也會波動，因此可以通過利用箝位裝置對所述視頻信號進行 箝位來使基準電平恒定。通過使基準電平恒定，可以以高精度進行關(guān)于集合 纖維帶的寬度、厚度和污點的缺陷信息的提取以及集合纖維帶的無缺陷或有 缺陷判別。附帶地說，例如，可以由箝位裝置基于同步箝位信號來對所述視 頻信號進行箝位。例如，可以由同步箝位信號產(chǎn)生裝置基于同步信號來產(chǎn)生
同步箝位信號。
為了提高行傳感器的集合纖維帶的成像對比度，以及為了提高有缺陷部 分的檢測精度，上述系統(tǒng)可具有照明裝置，其被布置在行傳感器的視場外
部(視場之外)，并且用于照亮集合纖維帶；以及背景板，用于為照明裝置形成
集合纖維帶的背景。這一背景板可具有相對于集合纖維帶的強對比色(high
contrast color),或者可以具有與集合纖維帶的顏色相似的顏色或弱對比色 (low contrast color)(或者基本上與集合纖維帶的顏色相同的對比色)。當與 集合纖維帶相比背景板具有強對比色時，提取裝置可以通過使用與具有強對 比色的區(qū)域相對應的視頻信號來提取關(guān)于從集合纖維帶的寬度和厚度中選擇 的至少一個特性的缺陷信息。另一方面，當背景板具有與集合纖維帶的顏色 相似的顏色或者與集合纖維帶相比具有弱對比色時，提取裝置可以通過使用 與相似顏色區(qū)域相對應的視頻信號，來提取關(guān)于從集合纖維帶的污點和厚度 中選擇的至少一個特性的缺陷信息。集合纖維帶的厚度波動(或缺陷信息)可以 在背景板的弱對比色和強對比色兩種情況下4企測，只要背景板顏色均勻即可。
附帶地說，集合纖維帶可以是包括多根纖維絲(或線)，例如，被捆扎并 且被彼此相鄰地排列的多根纖維絲[例如，帶形或條型集合纖維帶(帶形絲束 帶)]的集合纖維帶，或者可以是包括絲束帶的集合纖維帶，在絲束帶中，纖 維絲凈皮彼此相鄰地排列重疊以形成多個層[例如，帶形集合纖維帶(例如，過濾 嘴絲束(香煙過濾嘴絲束))]。此外，集合纖維帶通?？梢允枪饩€透過的集合纖 維帶，或者可以是能打開的。附帶地說，只要照明裝置存在于行傳感器的視 場外部(視場之外)，照明裝置就可以從集合纖維帶的前側(cè)和/或后側(cè)照亮該集 合纖維帶，或者照明裝置可以通過使光束透射過集合纖維帶來照亮該集合纖 維帶。本發(fā)明可用于通過提取裝置來提取關(guān)于從未巻曲或巻曲(crimp)的帶形 過濾嘴絲束的寬度、厚度和污點中選擇的至少一個特性的缺陷信息，所述未 巻曲或巻曲的帶形過濾嘴絲束連續(xù)運動并且包括多根纖維絲。
所述自動判別系統(tǒng)可以包括用于提取可被箝位的視頻信號的低頻信號 的提取裝置、或者用于利用至少一個噪聲消除裝置(例如，用于消除高頻噪聲 的裝置)來消除關(guān)于厚度的視頻信號(厚度視頻信號)的提取裝置，或者可以包 括判別裝置，其用于通過將所述低頻信號或厚度視頻信號與關(guān)于厚度的下限 和上限的基準值進行比較，來辨別厚度的適宜性。
此外，所述自動判別系統(tǒng)可以包括提取裝置，用于從所述視頻信號中
提取關(guān)于集合纖維帶的厚度、寬度和/或污點的缺陷信息；以及判別裝置，用 于通過將所提取的缺陷信息與關(guān)于以上特性的基準信號(或基準值)進行比較， 來辨別集合纖維帶的適宜性。所述自動判別系統(tǒng)還可以包括同步箝位信號
產(chǎn)生裝置，用于基于同步信號來產(chǎn)生同步箝位信號；以及箝位裝置，用于響
應于來自同步箝位信號產(chǎn)生裝置的信號而對視頻信號進行箝位。在所述提取 裝置中，可以從所產(chǎn)生的經(jīng)箝位的視頻信號中提取關(guān)于集合纖維帶的厚度、 寬度和/或污點的缺陷信號。
更具體地說，所述系統(tǒng)可以包括提取裝置，用于從集合纖維帶的可被 箝位的視頻信號中提取厚度視頻信號[厚度的特性信息(波動信息)];厚度判別 裝置，用于通過將所述厚度視頻信號與關(guān)于集合纖維帶厚度的基準值進行比 較，來辨別厚度的適宜性；提取裝置，用于從集合纖維帶的可被箝位的視頻 信號中提取寬度信號；寬度判別裝置，用于通過將所提取的寬度信號與關(guān)于 集合纖維帶寬度的基準值進行比較，來辨別寬度的適宜性；提取裝置，用于 從集合纖維帶的可被箝位的視頻信號中提取污點信號(例如，用于對可被箝位 的視頻信號求微分的微分裝置)；以及污點判別裝置，用于通過將所提取的污 點信號(例如，可被箝位的經(jīng)微分的視頻信號)與關(guān)于集合纖維帶污點的基準值 進行比較，來辨別污點的適宜性或可接受性。
此外，本發(fā)明的系統(tǒng)可以包括厚度判別裝置，其從集合纖維帶的可被 箝位的視頻信號中消除噪聲，提取厚度視頻信號，并且通過將所提取的厚度 視頻信號(或視頻信號的波動值)與關(guān)于集合纖維帶厚度的基準值(例如，利用 窗口比較器，上限基準值和下限基準值)進行比較來辨別厚度的適宜性；提取 裝置，其從集合纖維帶的可被箝位的視頻信號中消除噪聲，并且產(chǎn)生與集合 纖維帶的寬度相對應的矩形信號；計數(shù)器裝置，用于在時鐘裝置的基礎上對 可被箝位的視頻信號的矩形部分進行計數(shù)；寬度判別裝置，用于通過將從計 數(shù)器裝置獲得的計數(shù)值與關(guān)于集合纖維帶寬度的基準值進行比較來辨別寬度 的適宜性；微分裝置，用于對集合纖維帶的可被箝位的視頻信號求微分；比 較裝置，用于通過將由微分裝置獲得的經(jīng)微分的視頻信號與關(guān)于集合纖維帶 污點的基準值進行比較來辨別污點；計數(shù)器裝置，用于在來自此比較裝置的 關(guān)于污點的缺陷信息和來自行傳感器的關(guān)于圖像寬度的信息二者的基礎上對 污點的數(shù)目進行計數(shù)；以及污點判別裝置，用于通過將所述計數(shù)器裝置所計 數(shù)的計數(shù)數(shù)據(jù)與關(guān)于集合纖維帶污點的基準值進行比較，來辨別污點的適宜
性或可接受性。在此系統(tǒng)中，所述比較裝置可以包括第一比較裝置，用于
通過將所述經(jīng)微分的視頻信號和關(guān)于集合纖維帶的污點巨大性(largeness)的 第一基準值進行比較來辨別較大的污點；以及第二比較裝置，用于通過將所 述經(jīng)微分的視頻信號和關(guān)于集合纖維帶的污點微小性(smallness)的第二基準 值進行比較，來區(qū)分較小的污點。此外，所述計數(shù)器裝置可以包括第一計 數(shù)器裝置，用于在來自第一比較裝置的關(guān)于污點的缺陷信息和來自行傳感器 的關(guān)于圖像寬度的信息二者的基礎上對大污點的數(shù)目進行計數(shù)；以及第二計 數(shù)器裝置，用于在來自第二比較裝置的關(guān)于污點的缺陷信息和來自行傳感器 的關(guān)于圖像寬度的信息二者的基礎上對小污點的數(shù)目進行計數(shù)。此外，所述 污點判別裝置可以通過將第一計數(shù)器裝置所計數(shù)的計數(shù)數(shù)據(jù)與關(guān)于集合纖維 帶的大污點的基準值進行比較，來辨別污點的適宜性或可接受性。
此外，本發(fā)明的判別系統(tǒng)可以包括傳送裝置，用于向過程控制計算機(或 外部計算機)提供特性信息[例如，從寬度計數(shù)數(shù)據(jù)(關(guān)于寬度的計數(shù)數(shù)據(jù))、厚 度視頻信號(從可被箝位的視頻信號中提取的關(guān)于厚度的視頻信號)、以及污點 計數(shù)數(shù)據(jù)(關(guān)于污點的計數(shù)數(shù)據(jù))中選擇的至少 一個特性信息]。本發(fā)明的判別 裝置不需要有用于將作為模擬信號的視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換裝 置(A/D轉(zhuǎn)換器)。所述判別系統(tǒng)也不需要具有用于充當計算機的裝置、例如用 于存儲數(shù)字化的經(jīng)箝位的視頻信號(或視頻圖像信號)的存儲裝置(存儲器)[例 如， 一維存儲器(例如，行存儲器)以及二維存儲器(例如，幀存儲器)]或者包含 計算裝置的中央處理單元(CPU)。所述判別系統(tǒng)可以充當用于由外部計算機進 行的處理的預處理單元。因此，不需要具有用于充當計算機的程序。也就是 說，本發(fā)明的自動判別系統(tǒng)可以在不使用存儲器(例如，幀存儲器)的情況下依 序檢測或提取并且辨別包含通過每個掃描獲得的一維信息的視頻信號，以便 將所檢測的特性信息或者所提取或辨別的缺陷信息發(fā)送給后面的外部計算 機，諸如過程控制計算機。
附帶地說，對于關(guān)于寬度的特性信息和關(guān)于污點的特性信息，不需要具 有存儲裝置(存儲器)、計算裝置和中央處理單元。對于關(guān)于厚度的特性信息， 盡管它對于使用具有存儲裝置(存儲器)、計算裝置和中央處理單元的計算機來 以高精度進行分析是有用的，但是不一定需要這樣的計算機。
作為污點計數(shù)數(shù)據(jù)，可以使用關(guān)于上述污點的數(shù)據(jù)(大污點計數(shù)數(shù)據(jù)和/ 或小污點計數(shù)數(shù)據(jù))。這一傳送裝置可以包括接口裝置，用于向計算機傳送
或傳遞特性信息(從寬度計數(shù)數(shù)據(jù)、厚度視頻信號和污點計數(shù)數(shù)據(jù)中選擇的至 少一個特性信息)；以及觸發(fā)裝置，用于產(chǎn)生觸發(fā)信號以便經(jīng)由接口裝置向過 程控制計算機(或外部計算機)提供所述特性信息的傳遞定時。當提供這種傳送 或傳遞裝置時，包括與從集合纖維帶的厚度、寬度和污點中選擇的至少一個 特性有關(guān)的缺陷信息的特性信息可被用作時序波動信息(時間順序波動信息)， 并且可被過程控制單元用于過程控制或質(zhì)量控制。
本發(fā)明還包括一種自動判別方法，其包括利用行傳感器對連續(xù)運動的 集合纖維帶成像；基于來自行傳感器的視頻信號，從特性信息中提取關(guān)于至 少一個特性的檢測信息，所述至少一個特性是從由集合纖維帶的寬度、厚度 和污點組成的組中選擇的；以及基于所提取的信號以及關(guān)于所述信息(所提取 或檢測的特性信息或缺陷信息)的基準信號來辨別(或區(qū)分)所述缺陷信息的適 宜性。在該方法中，可以對來自行傳感器的視頻信號進行箝位，并且可以基 于經(jīng)箝位的視頻信號來提取集合纖維帶的缺陷信息。
來自行傳感器的視頻信號可以是通過以預定時間間隔(周期性地)掃描而 獲得的視頻信號?？杀惑槲坏囊曨l信號可以包含與行傳感器進行的一個掃描 相對應的一維信息，并且可以將每個一維信息分散或分開。因此，來自行傳 感器的每個一維信息形成時間順序波動信息。由于本發(fā)明的自動判別系統(tǒng)沒 有用于存儲所掃描的一維信息的存儲器，因此該系統(tǒng)不形成(或產(chǎn)生)所掃描的 集合纖維帶的二維區(qū)域的圖像信息。行傳感器的每個掃描與來自區(qū)域傳感器 (area sensor)的多個掃描行的掃描行單元[例如，該單元由 一 個或多個數(shù)目(大 約2到IO)的掃描行組成]相對應。因此，即使在集合每個一維信息的情況下， 在掃描方向上(在掃描行中)也具有高分辨率，而在行進方向(垂直于掃描方向 的方向)上具有低分辨率或者沒有分辨率。因此，不形成(或產(chǎn)生)所掃描的集 合纖維帶的二維區(qū)域的圖像信息。
在本說明書中，"特性信息"或"缺陷信息"有時候只被稱為"信息"。
本發(fā)明的效果
在本發(fā)明中，由于甚至可以從連續(xù)運動的集合纖維帶中有效地提取關(guān)于 集合纖維帶的特性信息(缺陷信息)，因此可以通過準確地提取集合纖維帶的有
缺陷部分或不均勻部分而隨著時間準確地辨別集合纖維帶的質(zhì)量。此外，本 發(fā)明確保不僅檢測集合纖維帶的單個特性，還檢測關(guān)于從寬度、厚度和污點 中選擇的至少兩個特性的缺陷信息。而且，即使在諸如以高速運動的過濾嘴
絲束的帶形集合纖維帶的情況下，也可以有效地檢測寬度和厚度以及污點上 的波動。此外，不僅可以由該系統(tǒng)自己來辨別有缺陷部分，還將所述特性信 息發(fā)送給計算機(例如，過程控制計算機)，并且作為時序波動信息由該計算機 進行分析，由此，可以將所述信息用于生產(chǎn)現(xiàn)場(生產(chǎn)地點)處的過程控制和質(zhì) 量控制。
此外，由于所述系統(tǒng)可以處理作為模擬信號的視頻信號，因此不需要利 用A/D轉(zhuǎn)換裝置將該信號數(shù)字化，并且不需要具有用于臨時存儲該視頻信號 的存儲器。而且，通過所述系統(tǒng)的電子電路來設置模擬信號的兩個閾值，以 便在信號超過這些閾值中的任一個時以高速實時地執(zhí)行不將所述信號視為測 量對象的這種判別。此外，可以進行諸如測量對象的選擇和分類的高級處理。 另外，可以向外部通知判別結(jié)果。此外，可以在不使用計算機的情況下實現(xiàn) 改進的判別。


圖1是示出本發(fā)明的系統(tǒng)的電氣構(gòu)造的示例的框圖。圖2是圖1的系統(tǒng)的示意布局圖。 [圖3]圖3是用于圖示圖1的系統(tǒng)的操作的流程圖。 [圖4]圖4是示出本發(fā)明的系統(tǒng)的電氣構(gòu)造的另一示例的框圖。 [圖5]圖5是圖4的系統(tǒng)的示意布局圖。 [圖6]圖6是用于圖示圖4的系統(tǒng)的操作的流程圖。 [圖7]圖7是示出本發(fā)明的系統(tǒng)的電氣構(gòu)造的另一示例的框圖。 [圖8]圖8是圖7的系統(tǒng)的示意布局圖。 [圖9]圖9是用于圖示圖7的系統(tǒng)的操作的流程圖。 [圖IO]圖IO是示出本發(fā)明的系統(tǒng)的電氣構(gòu)造的另一示例的框圖。 [圖ll]圖11是圖IO的系統(tǒng)的示意布局圖。 [圖12]圖12是用于圖示圖10的系統(tǒng)的操作的流程圖。 [圖13]圖13是示出本發(fā)明的系統(tǒng)的電氣構(gòu)造的另一示例的框圖。 [圖14]圖14是用于圖示當激活圖13的系統(tǒng)時的操作例程的流程圖。 [圖15]圖15是示出連續(xù)運動或行進的香煙過濾嘴絲束的特性信息的時序 波動的曲線圖。圖16是示出使用本發(fā)明的自動判別系統(tǒng)的過程控制的示例的框 圖。
具體實施例方式
圖1是示出本發(fā)明的系統(tǒng)的電氣構(gòu)造的示例的框圖，圖2是圖1的系統(tǒng)
的示意布局圖，圖3是用于圖示圖1的系統(tǒng)的搡作的流程圖。在此示例中，
檢測連續(xù)運動的過濾嘴絲束(帶形絲束)的厚度(或不均勻的厚度)。該過濾嘴絲 束(或絲束帶)包括多根纖維絲。即，該過濾嘴絲束由被捆扎、被彼此相鄰地排 列、并被重疊以形成層的形式的多根纖維絲形成。因此，當纖維絲運動時， 纖維絲的相鄰或重疊程度波動，并且過濾嘴絲束的厚度上的不均勻性容易產(chǎn)
生有缺陷的產(chǎn) 品o 如圖2所示，在從下側(cè)連續(xù)運動到上側(cè)的過濾嘴絲束1的前側(cè)上，以預 定的視角布置行傳感器(成像裝置)2,并且在過濾嘴絲束1的后側(cè)上，布置黑 色的背景板3a以增加相對于白色絲束的對比度。在行傳感器2的視場之外的 范圍內(nèi)，在過濾嘴絲束1的后側(cè)布置用于從傾斜的方向照亮過濾嘴絲束1的 照明單元4。即，布置照明單元4，以便從背景板3a面向過濾嘴絲束1的后 側(cè)，并且照明單元4利用光束照亮(或可穿過地照亮)過濾嘴絲束1的后側(cè)。因 此，利用過濾嘴絲束1中的透光率(即，較薄區(qū)域la中的高透光率和較厚區(qū) 域中的低透光率)的差，可以以高對比度對過濾嘴絲束l的厚度(或薄度)成像， 并且可以以高精度提取或檢測其厚度的均勻性或不均勻性。
行傳感器進行的掃描可以關(guān)于連續(xù)運動的集合纖維帶的特定視場(區(qū)域 或區(qū))中的一行而進行，并且對于每個視場，可以與集合纖維帶的行進速度相 關(guān)聯(lián)地進行一次或多個掃描。對于每個掃描，可以將這種掃描的視頻信號用 于有效地提取關(guān)于集合纖維帶的缺陷信息，以便以高精度辨別所述缺陷信息， 并且該缺陷信息可以用作時間順序數(shù)據(jù)。
來自行傳感器的視頻信號對應于跨過該集合纖維帶而朝向集合纖維帶的 寬度方向(在集合纖維帶的平面中垂直于行進方向的方向)的圖像的一行(掃描 行)，并且包含非圖像部分(不包含圖像信號的部分)的信號和圖像部分(包含圖 像信號的部分)的信號。
在行傳感器被自激勵的情況下，除了視頻信號以外，還從行傳感器發(fā)送 同步信號。在行傳感器被單獨激勵的情況下，響應于從同步信號產(chǎn)生電路發(fā) 送的時鐘脈沖和用于開始(激活)一行掃描的同步信號，拾取圖像并且產(chǎn)生視頻
信號。
將來自行傳感器或同步信號產(chǎn)生電路的同步信號提供給同步箝位信號產(chǎn)
生電路5a，并且將從同步箝位信號產(chǎn)生電路5a產(chǎn)生的同步箝位信號提供給箝 位電路5b。此箝位電路響應于同步箝位信號而對視頻信號進行箝位，并且使 基準電平恒定。更具體地說，由于在DC耦合的視頻信號中，由行傳感器的 電路漂移導致的視頻信號的非圖像部分的DC電平不是O,因此疊加在視頻信 號上的圖像信號的DC電平也不恒定。因此，同步箝位信號產(chǎn)生電路5a基于 同步信號而產(chǎn)生同步箝位信號，并且，基于該同步箝位信號來對視頻信號進 行箝位，重新產(chǎn)生DC電平以使基準電平恒定。在行傳感器被自激勵的情況 下，可以使用從行傳感器發(fā)送的同步信號。
視頻信號的圖像部分的信號(亮度信號)包含關(guān)于過濾嘴絲束的各種信息 (包括缺陷信息的特性信息)。在此示例中，由于關(guān)于絲束厚度的特性信息通常 作為低頻信號而被包含在經(jīng)箝位的視頻信號(被箝位的視頻信號)中，因此提取 裝置(或者檢測電路或提取電路)包括高頻噪聲消除電路(低通濾波器電路)6a。 也就是說，由于纖維(或細絲)或纖維絲的微小的不均勻性，經(jīng)箝位的視頻信號 包含在合適的或可接受的厚度范圍內(nèi)的噪聲(高頻噪聲)。因此，將經(jīng)箝位的視 頻信號(模擬信號)提供給噪聲消除電路(低通濾波器電路)6a，以便在不轉(zhuǎn)換為 數(shù)字信號的情況下進行噪聲消除，并且，將通過噪聲消除獲得的關(guān)于厚度的 視頻信號(厚度視頻信號)提供給厚度判別電路7,以便與關(guān)于過濾嘴絲束厚度 的基準值(厚度的下限和上限的閾值中的每一個)進行比較。此厚度判別電路7 包括窗口比較器，并且當厚度視頻信號(波動值)的信號電平在所設置的(預定 的)窗口寬度之外時產(chǎn)生通知信號(或通告信號)。即，在厚度判別電路(窗口比 較器)7中，將關(guān)于厚度的下限基準值(下限闊值)和上限基準值(上限閾值)與厚 度視頻信號(波動值)進行比較。當厚度視頻信號的電平等于或低于下限閾值、 或者等于或高于上限閾值時，判別電路7辨別出該絲束有缺陷。當厚度視頻 信號的電平等于或低于下限閾值、或者等于或高于上限闊值時，判別電路7 向通知電路(或通告電路)發(fā)送通知信號，以便通知(或發(fā)信號告知)在過濾嘴絲 束的厚度上出現(xiàn)異?；蛉毕?。這些操作是在沒有將視頻信號存儲在存儲器中 的情況下執(zhí)行的。
附帶地說，利用形成與外界的接口的放大器電路9來放大通過噪聲消除 而從經(jīng)箝位的視頻信號獲得的厚度視頻信號，并且將放大后的圖像信號提供
給過程控制計算機(過程控制單元)。也就是說，響應于來自同步箝位信號產(chǎn)生
電路5a的各種信號，定時電路IO根據(jù)所述視頻信號產(chǎn)生各種定時信號，并 且將這些定時信號提供給厚度觸發(fā)電路44。厚度觸發(fā)電路44用于經(jīng)由形成 與外界的接口的緩沖器電路47而向所述計算機傳送或傳遞(數(shù)據(jù)接收)特性信 息，以便將觸發(fā)信號提供給該計算機。附帶地說，所述厚度視頻信號(特性信 息信號)被模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換，并且被作為數(shù)字信號接收到所述計算機中。 因此，關(guān)于過濾嘴絲束厚度的時序波動信息(時間順序波動信息)可由計算機控 制，并且可被用于過濾嘴絲束的制造過程中的過程控制和質(zhì)量控制。例如， 基于所述缺陷信息的等級或規(guī)模以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理(時序波動趨勢、缺陷信息 的產(chǎn)生頻率(包括等級和規(guī)模)等)，可以將所述信息用于過濾嘴絲束的制造過 程的控制。
在上述系統(tǒng)中，如圖3所示，當開始厚度測量時，在步驟S1中，基于同 步信號產(chǎn)生同步箝位信號。在步驟S2中，基于該同步箝位信號，對視頻信號 進行箝位，并且在步驟S3中，通過從經(jīng)箝位的視頻信號中消除高頻噪聲而從 該經(jīng)箝位的視頻信號中提取或者在其中檢測厚度視頻信號，并且將其作為關(guān) 于厚度的缺陷信息而提取。在步驟S4中，對于從其中消除了噪聲的經(jīng)箝位的 視頻信號(厚度視頻信號)，判定關(guān)于厚度的該視頻信號的幅度寬度(寬度信息) 是否在所設置的窗口寬度(基準值)范圍內(nèi)，并且當該幅度寬度在所述窗口寬度 范圍內(nèi)時，該過程返回上述步驟S1，并且繼續(xù)相同的操作。另一方面，當視 頻信號的幅度寬度在所設置的窗口寬度之外時，在步驟S5中，利用通知信號 來通知(或告知)出現(xiàn)厚度異?；蛉毕荩⑶以诓襟ES6中判定是否停止警報。 當沒有做出停止警報的決定時，該警報繼續(xù)，而當做出所述決定時，該警報 結(jié)束。
在步驟S7中，放大從其中消除了噪聲的經(jīng)箝位的視頻信號(厚度視頻信 號)。在步驟S8中，將放大后的厚度視頻信號傳送給計算機，并且在步驟S9 中，將厚度觸發(fā)信號提供給該計算機。為了將厚度視頻信號接收到所述計算 機中，在步驟S10中，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(A/D轉(zhuǎn)換)，并且在步驟 Sll中，所述計算機使用數(shù)字化的厚度^f見頻信號作為時序(TSEQ)波動信息。
圖4是示出本發(fā)明的系統(tǒng)的電氣構(gòu)造的另 一示例的框圖，圖5是圖4的 系統(tǒng)的示意布局圖，圖6是用于圖示圖4的系統(tǒng)的操作的流程圖。在此示例 中，檢測連續(xù)運動的過濾嘴絲束(帶形或條形絲束)的寬度。
如圖5所示，在此示例中，除了將照明單元4布置在行傳感器2這一側(cè)
(即，過濾嘴絲束1的前側(cè))以外，按照與圖2相同的方式來相對于過濾嘴絲束 1布置背景板3a和行傳感器2。
響應于在同步箝位信號產(chǎn)生電路(在下文中有時候可能被稱為同步箝位 產(chǎn)生電路)5a中按照與上面所述相同的方式而基于同步信號產(chǎn)生的同步箝位 信號，箝位電路5b對來自行傳感器2的視頻信號進行箝位，并且使基準電平 恒定。此外，還將同步信號提供給定時電路10以產(chǎn)生各種定時信號。
關(guān)于絲束寬度的特性信息作為低頻信號而被包含在經(jīng)箝位的視頻信號 中。因此，為了從經(jīng)箝位的視頻信號中消除噪聲并且提取關(guān)于絲束寬度的信 息，在沒有通過A/D轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并且存儲在存儲器中的情況下， 將包含關(guān)于絲束寬度的特性信息的視頻信號(經(jīng)箝位的視頻信號，亮度信號) 設置到提取電路，所述提取電路包括用于消除高頻噪聲的噪聲消除電路(或低 通濾波器電路)6a以及限幅電路17。噪聲消除電路6a消除包含在經(jīng)箝位的-見 頻信號中的噪聲(即，在圖像信號之外的噪聲、在圖像信號的上升點和下降點 的噪聲信號、以及在圖像信號中的噪聲信號)，并且產(chǎn)生已從其中消除了噪聲 的視頻信號(關(guān)于絲束寬度的視頻信號)。此外，為了以更高的精度提取關(guān)于絲 束寬度的信號，將所述視頻信號提供給具有預定闞值組的限幅電路(或者比較 電路)17,并且此限幅電路17產(chǎn)生以對應于絲束寬度的預定電平限幅的矩形 信號。
將噪聲消除和限幅后的矩形信號提供給與(AND)電路18,并且還將來 自時鐘產(chǎn)生電路(時鐘脈沖產(chǎn)生電路)19的基準時鐘信號(脈沖信號)提供給這 一與電路。因此，與電路18產(chǎn)生與限幅后的矩形波場相對應的時鐘信號(脈 沖信號)。將來自與電路18的信號提供給計數(shù)器電路20,并且對與限幅后的 矩形波的寬度相對應的時鐘數(shù)目(脈沖數(shù)目)進行計數(shù)。
為了對于利用行傳感器進行的每次成像而重置由計數(shù)器電路20計數(shù)的 計數(shù)數(shù)據(jù)，定時電路IO將定時信號提供給重置電路(或重置電路)(未示出)， 并且此重置電路響應于從定時電路IO提供的定時信號而重置由計數(shù)器電路 20計數(shù)的累加的計數(shù)數(shù)據(jù)。
將來自計數(shù)器電路20的計數(shù)信號(關(guān)于寬度計數(shù)數(shù)據(jù)的信號)提供給寬度 判別電路21 ，以便通過將該計數(shù)信號與關(guān)于過濾嘴絲束寬度的基準值進行比 較來辨別過濾嘴絲束寬度的適宜性。附帶地說，可以使用下限基準值(下限闊
值)和上限基準值(上限閾值)作為關(guān)于過濾嘴絲束寬度的基準值，并且當所述 計數(shù)信號(寬度計數(shù)數(shù)據(jù))等于或低于下限閾值或者等于或高于上限閾值時，可 以將寬度確定為有缺陷，并且辨別出寬度的適宜性。當過濾嘴絲束的寬度被 確定為有缺陷時，寬度判別電路21將通知信號提供給通知電路22，以便通 知已出現(xiàn)了關(guān)于過濾嘴絲束寬度的異?；蛉毕?。
附帶地說，將來自計數(shù)器電路20的關(guān)于寬度計數(shù)數(shù)據(jù)的信號經(jīng)由形成與 外界的接口的緩沖器電路48提供給所述計算機(諸如過程控制計算機的外部 計算機)。將用于接收數(shù)據(jù)的觸發(fā)信號提供給此計算機。即，定時電路10產(chǎn) 生各種定時信號。將來自定時電路10的定時信號提供給寬度觸發(fā)電路45, 并且該寬度觸發(fā)電路經(jīng)由形成與外界的接口的緩沖器電路49而將觸發(fā)信號 提供給計算機，并且該觸發(fā)信號被用于經(jīng)由所述接口而向該計算機進行特性 信息(寬度計數(shù)數(shù)據(jù))的傳送或傳遞(數(shù)據(jù)接收)。也就是說，關(guān)于過濾嘴絲束寬 度的時序波動信息(時間順序波動信息)可由計算機控制，并且可以被用于過濾 嘴絲束制造過程中的過程控制和質(zhì)量控制。例如，基于關(guān)于寬度的波動帶以 及統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理(例如，寬度的時間順序波動趨勢和缺陷信息的產(chǎn)生頻率)，可 以將所述信息用于過濾嘴絲束生產(chǎn)中的過程控制。
在此系統(tǒng)中，如圖6所示，當開始寬度測量時，在步驟S21中，基于同 步信號產(chǎn)生同步箝位信號，并且在步驟S22中，基于該同步箝位信號而對視 頻信號進行箝位。在步驟S23中，從經(jīng)箝位的視頻信號中消除高頻噪聲，并 且在步驟S24中，對該視頻信號(經(jīng)箝位的視頻信號)進行限幅，以便提取關(guān) 于寬度的特性信息。在步驟S25中，在基準時鐘信號的基礎上對在步驟S24 中提取的特性信息(限幅后的矩形信號或矩形波的寬度)進行計數(shù)，并且在步驟 S26中判定計數(shù)數(shù)據(jù)是否在基準值之間(上限值和下限值之間)的范圍內(nèi)。當計 數(shù)數(shù)據(jù)在基準值之間的范圍之外時，在步驟S27中，利用通知信號來通知(或 告知)出現(xiàn)寬度上的異常或缺陷，并且在步驟S28中判定是否停止警報。當沒 有做出停止警報的決定時，該警報繼續(xù)，而當做出所述決定時，該警報結(jié)束。 另一方面，當所述計數(shù)數(shù)據(jù)在基準值之間的范圍內(nèi)時，在步驟S29中，將計 數(shù)數(shù)據(jù)重置為0,并且操作返回上述步驟S21。
此外，在步驟S30中，將在上述步驟S25中計數(shù)的計數(shù)數(shù)據(jù)(關(guān)于寬度的 計數(shù)數(shù)據(jù)(寬度計數(shù)數(shù)據(jù)))傳送或傳遞給計算機，并且在步驟S31中，將寬度 觸發(fā)信號提供給計算機。響應于此觸發(fā)信號，在步驟S32中，計算機接收所 傳送或傳遞的計數(shù)數(shù)據(jù)，基于所接收的計數(shù)數(shù)據(jù)來監(jiān)控或分析時序?qū)挾炔▌?信息(波動信息)，并且使用該計數(shù)數(shù)據(jù)來進行過程控制。
圖7是示出本發(fā)明的系統(tǒng)的電氣構(gòu)造的另一示例的框圖，圖8是圖7的 系統(tǒng)的示意布局圖，圖9是用于圖示圖7的系統(tǒng)的操作的流程圖。在此示例 中，；險測連續(xù)運動的過濾嘴絲束(帶形絲束)上的污點。
如圖8所示，在此示例中，為了在防止污點提取效率由于陰影而降低的 情況下有效地提取白色過濾嘴絲束1的污點，除了使用具有與過濾嘴絲束1 的顏色相似的顏色(在亮度上相似的顏色或白色)的背景板3b以外，按照與圖 5基本相同的方式布置行傳感器2和照明單元4。
如在上面給出的描述中那樣，響應于在同步箝位信號產(chǎn)生電路5a中基于 同步信號而產(chǎn)生的同步箝位信號，箝位電路5b對來自行傳感器2的視頻信號 進行箝位，并且使基準電平恒定。此外，將同步信號提供給用于產(chǎn)生各種定 時信號的定時電路10。
絲束的污點通常作為高頻信號而被包含在經(jīng)箝位的視頻信號中。因此， 經(jīng)箝位的視頻信號(亮度信號)被提供給包括用于消除低頻噪聲的高通濾波器 的微分電路(或求微分電路)26，而不會被A/D轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以及 存儲在存儲器中。
為了提取關(guān)于絲束上的污點的缺陷信息，將經(jīng)箝位的視頻信號提供給包 括微分電路26、比較電路27和與電路29的提取電路。即，在微分電路26 中，對經(jīng)箝位的視頻信號求微分以消除低頻噪聲，并且還將關(guān)于諸如污點的 缺陷信息轉(zhuǎn)換為峰值波形。將從微分電路26產(chǎn)生的微分信號提供給高級(high level)污點比較電路(第一比較電路)27和低級(low level)污點比較電路(第 二比較電路)28,所述高級污點比較電路27用于以關(guān)于高級污點的限幅電平 (或閾值、第一基準值)進行限幅或比較，所述低級污點比較電路28用于以關(guān) 于低級污點的限幅電平(或閾值、第二基準值)進行限幅或比較，并且，產(chǎn)生二 進制化信號以用于污點;險測。附帶地說，可以使高級污點對應于相當于過濾 嘴絲束的原始污點的微分信號的值，并且可以使低級污點對應于相當于過濾 嘴絲束的不明顯的(latent)污點的微分信號的值。
來自微分電路26的微分信號和二進制化信號有時候包含與運動的過濾 嘴絲束的兩側(cè)區(qū)域中的陰影相對應的二進制化噪聲信號。因此，可以通過產(chǎn) 生比運動的過濾嘴絲束的寬度略窄的選通(gate)信號、并且將該選通信號和所
述二進制化信號提供給與電路來消除噪聲信號。為了消除噪聲信號，將來自 第一比較電路27的信號以及作為關(guān)于圖像寬度的信息的來自污點窗口選通
電路36的絲束寬度窗口選通信號提供給第一與電路29,并且將來自第二比 較電路28的信號以及來自污點窗口選通電路36的絲束寬度窗口選通信號提 供給第二與電路30。來自微分電路26的、與由背景板導致的兩側(cè)部分上的 陰影相對應的微分信號和二進制化信號中的噪聲被消除。附帶地說，在污點 窗口選通電路36中，設置比所設置的過濾嘴絲束的窗口寬度(觀察寬度)(即， 關(guān)于不包含噪聲的窗口寬度的寬度基準值)略窄的窗口 ，并且以來自定時電路 10的預定定時將來自污點窗口選通電路36的窗口選通信號提供給與電路29 和30。
分別將來自第一與電路29和第二與電路30的二進制化信號提供給污點 計數(shù)器電路31和32,并且對該二進制化信號中與污點相對應的脈沖或矩形 峰的數(shù)目進行計數(shù)。附帶地說，將來自第二計數(shù)器電路32的計數(shù)信號用于過 濾嘴絲束的不明顯的污點的控制。
將來自第一計數(shù)器電路31的計數(shù)信號(關(guān)于計數(shù)數(shù)據(jù)的信號)提供給污點 判別電路33，以便通過與關(guān)于集合纖維帶上的污點的預定基準值進行比較來 辨別污點的適宜性或可接受性，并且當污點的等級(degree of stain)(計數(shù)數(shù) 目)變得等于或大于預定基準值時，污點判別電路33將通知信號提供給通知 電路34,以便通知過濾嘴絲束上的污點較大。
為了對于每預定數(shù)目的行重置第一污點計數(shù)器電路31和第二污點計數(shù) 器電路32的計數(shù)數(shù)據(jù)，定時電路10將定時信號提供給重置電路35,并且該 重置電路響應來自定時電路10的定時信號，使得將第一計數(shù)器電路31和第 二計數(shù)器電路32中的累加的計數(shù)數(shù)據(jù)重置為0。
此外，分別將來自第一計數(shù)器電路31和第二計數(shù)器電路32的計數(shù)信號 經(jīng)由緩沖器電路50和51提供給計算機，并且所述緩沖器電路形成與外界的 接口。因此，將所述計數(shù)信號用于在顯示器上顯示污點的等級或者用于過濾 嘴絲束的過程控制。即，定時電路IO產(chǎn)生各種定時信號，并且將所述定時信 號提供給污點觸發(fā)電路46。此污點觸發(fā)電路響應于所述定時信號而將觸發(fā)信 號經(jīng)由形成與外界的接口的緩沖器電路52提供給計算機，并且此觸發(fā)信號被 用于經(jīng)由所述接口而向計算機進行特性信息[關(guān)于污點的計數(shù)數(shù)據(jù)(污點計數(shù) 數(shù)據(jù))或計數(shù)信號]的傳送或傳遞(數(shù)據(jù)接收)。
在所述判別系統(tǒng)中，如圖9所示，在步驟41中，響應于關(guān)于污點測量的
開始信號而基于同步信號產(chǎn)生同步箝位信號，并且在步驟42中，基于所述同
步箝位信號而對視頻信號進行箝位。
在步驟S43中，對經(jīng)箝位的視頻信號求微分以消除噪聲，并且在步驟44 中對其進行限幅和二進制化。在步驟S45中，對二進制化的視頻信號(脈沖或 矩形峰)進行計數(shù)。在步驟S46中，辨別所述計數(shù)信號(關(guān)于計數(shù)數(shù)據(jù)的信號 或計數(shù)數(shù)據(jù))是否在基準值的范圍內(nèi)，并且當所述計數(shù)數(shù)據(jù)在基準值范圍之外 時，在步驟S47中，利用通知信號來通知(或告知)出現(xiàn)污點上的異?；蛉毕?。 在步驟S48中，判定是否停止警報。當沒有做出停止警報的決定時，該警報 繼續(xù)，而當做出所述決定時，該警報結(jié)束。另一方面，當所述計數(shù)數(shù)據(jù)在基 準值的范圍內(nèi)時，在步驟S49中辨別是否掃描了所設置的數(shù)目的掃描行，并 且當沒有掃描所設置的數(shù)目的掃描行時，操作返回步驟S45,以便對二進制 化信號進行計數(shù)，而在掃描了所設置的數(shù)目的掃描行之后，在步驟S50中， 將所述計數(shù)數(shù)據(jù)重置為0。
此外，在步驟S51中，將在步驟S45中計數(shù)的計數(shù)數(shù)據(jù)傳送或傳遞給計 算機，并且在步驟S52中，將污點觸發(fā)信號提供給該計算機。在步驟S53中， 響應于此觸發(fā)信號，所傳送或傳遞的計數(shù)數(shù)據(jù)被接收到計算機中，基于所接 收的計數(shù)數(shù)據(jù)來監(jiān)控或分析時序污點波動信息(波動信息)，并且使用該計數(shù)數(shù) 據(jù)來進行過程控制。
附帶地說，在此流程圖中，為方便起見，將關(guān)于高級污點和低級污點的 限幅作為一個步驟而描述為步驟S44中的限幅，并且將對高級污點和低級污 點的數(shù)目進行計數(shù)作為一個步驟而描述為步驟S45中的對二進制化信號進行 計數(shù)。因此，對于高級污點計數(shù)和低級污點計數(shù)二者均執(zhí)行步驟S46之后的 搡作。
附帶地說，在上述示例中，使用通過對來自行傳感器的視頻信號進行箝 位而獲得的經(jīng)箝位的視頻信號。由于來自4亍傳感器的視頻信號通常是DC耦 合的，因此不一定需要箝位。因此，在不對來自行傳感器的視頻信號進行箝 位的情況下，可以將未被箝位的視頻信號用于缺陷信息的提取。
此外，在上述示例中，檢測關(guān)于運動的過濾嘴絲束的缺陷信息(厚度、寬 度或污點)，并且辨別該過濾嘴絲束是無缺陷還是有缺陷的。根據(jù)本發(fā)明，還 確保通過提取關(guān)于過濾嘴絲束的厚度、寬度和污點中的至少兩個特性的缺陷信息來辨別該過濾嘴絲束是無缺陷還是有缺陷的，例如，通過提取關(guān)于過濾 嘴絲束的厚度和寬度的兩個特性或關(guān)于過濾嘴絲束的厚度和污點的兩個特性 的缺陷信息，來辨別該過濾嘴絲束是無缺陷還是有缺陷的。此外，如果必要 的話，確保通過提取關(guān)于過濾嘴絲束的寬度和污點的兩個特性的缺陷信息來 辨別該過濾嘴絲束是無缺陷還是有缺陷的。
圖IO是示出本發(fā)明的系統(tǒng)的電氣構(gòu)造的另一示例的框圖，圖11是圖10
的系統(tǒng)的示意布局圖，圖12是用于圖示當激活圖IO的系統(tǒng)時的操作例程的
流程圖。在此示例中，檢測連續(xù)運動的過濾嘴絲束(帶形絲束)的厚度和寬度。 如圖11所示，在此示例中，布置在過濾嘴絲束1的后側(cè)的背景板包括相
對于過濾嘴絲束1具有高對比度的背景板3a。附帶地說，按照與上述圖5中 相同的位置關(guān)系來布置行傳感器2和照明單元4a，并且按照與上述圖2中相 同的位置關(guān)系來布置照明單元4b。
如圖12所示，在此系統(tǒng)中，響應于測量開始信號，需要模式選擇來選擇 要測量的過濾嘴絲束的特性。也就是說，在步驟S61中需要選擇是否要測量 過濾嘴絲束的多個特性，并且，當選擇測量多個特性時，在步驟S62中，需 要對于是否適當?shù)夭贾昧苏彰髟?illumination)或照明設備(或照明單元)(例如， 是否提供了前照明源或后照明源)的判別。當沒有適當?shù)夭贾谜彰髟磿r，需要 適當?shù)卦O置照明源。當適當?shù)卦O置了照明源時，在步驟S63中需要選擇測量 多個特性。當選擇過濾嘴絲束的厚度和寬度時，操作進行到上述圖3中示出 的步驟S1和圖6中示出的步驟S21,并且開始每個特性的測量。另一方面， 當在上述步驟S61中沒有選擇測量多個特性時，需要在步驟S64中選擇是否 要測量過濾嘴絲束的寬度，并且當在步驟S64中選擇了寬度測量時，需要辨 別是否已適當?shù)卦O置了照明源，并且當沒有適當?shù)卦O置照明源時，需要適當 地設置照明源。當適當?shù)卦O置了照明源時，操作進行到上述圖6中示出的步 驟S21。另一方面，當在步驟S64中沒有選擇寬度測量時，需要在步驟S66 中選擇是否進行過濾嘴絲束的厚度測量。當在步驟S66中選擇了厚度測量時， 需要辨別是否適當?shù)卦O置了照明源。當沒有適當?shù)卦O置照明源時，需要適當 地設置照明源。當適當?shù)卦O置了背景板和照明源時，該過程轉(zhuǎn)移到上述圖3 中示出的步驟S1。此外，當在上述步驟S66中沒有選擇厚度測量時，在步驟 S70中停止測量操作。附帶地說，考慮到錯誤輸入的情況，可以再次返回步 驟S61而不在步驟S70中停止測量，或者可以提供用于取消已被輸入的數(shù)據(jù)
的適當步驟。
附帶地說，當不測量多個特性時，過濾嘴絲束的厚度和寬度的測量順序 不具體限于特定的一種，而是所述特性的測量順序可以是任意的。附帶地說， 為了照明源的布置，優(yōu)選的是，使寬度測量模式超前厚度測量模式作為所選 模式。
如圖IO所示，響應于在同步箝位信號產(chǎn)生電路5a中基于同步信號而以 與上面所述相同的方式產(chǎn)生的同步箝位信號，箝位電路5b對來自行傳感器2 的視頻信號進行箝位，重新產(chǎn)生該視頻信號的DC電平，并且使基準電平恒 定。不一定需要所述視頻信號的箝位。此外，將同步信號提供給定時電路10, 并且此定時電路產(chǎn)生用于與視頻信號同步的各種定時信號。
將從箝位電路5b產(chǎn)生的經(jīng)箝位的視頻信號提供給構(gòu)成提取電路的噪聲 消除電路(低通濾波器電路)6a，并且將從其中消除了噪聲的經(jīng)箝位的視頻信號 (厚度視頻信號)提供給厚度判別電路7,以便與關(guān)于厚度的下限基準值(下限 閾值)和上限基準值(上限閾值)進行比較，并且當所述經(jīng)箝位的視頻信號等于 或低于下限閾值或者等于或大于上限閾值時，此判別電路7將過濾嘴絲束辨 別為有缺陷。
此外，為了辨別過濾嘴絲束1的寬度的適宜性，如在上述圖4中示出的 構(gòu)造中那樣，將從箝位電路5b產(chǎn)生的經(jīng)箝位的視頻信號提供給(l)包括噪聲消 除電路6a和限幅電路17的提取電路，(2)被提供了來自時鐘產(chǎn)生電路(時鐘脈 沖產(chǎn)生電路)19的時鐘信號(脈沖信號)的與電路18， (3)計數(shù)器電路20以及(4) 用于通過與關(guān)于集合纖維帶寬度的基準值進行比較來辨別過濾嘴絲束寬度的 適宜性的寬度判別電路21。當來自計數(shù)器電路20的計數(shù)值等于或低于下限 基準值(下限閾值)或者等于或大于關(guān)于過濾嘴絲束寬度的上限基準值(上限閾 值)時，此判別電路將通知信號提供給通知電路22,以便通知已出現(xiàn)了過濾嘴 絲束的寬度上的異?；蛉毕?。
定時電路10將各種必要的定時信號提供給厚度觸發(fā)電路44、寬度觸發(fā) 電路45和重置電^各35。
這種系統(tǒng)通過以高精度有效地提取多個特性來實現(xiàn)與過濾嘴絲束的巻曲 無關(guān)的過濾嘴絲束的適宜性的判別。
圖13是示出本發(fā)明的系統(tǒng)的電氣構(gòu)造的另一示例的框圖，圖14是用于 圖示當激活圖13的系統(tǒng)時的操作例程的流程圖。在此示例中，檢測連續(xù)運動
的過濾嘴絲束(帶形絲束)的厚度和污點。在此示例中，盡管該系統(tǒng)的布局是與 圖11中相同的方式，但是背景板按照與圖8的示例相同的方式具有與過濾嘴 絲束1的顏色相似的顏色(在亮度上相似的顏色或白色)。
如圖14所示，在該系統(tǒng)中，響應于測量開始信號，需要模式選擇，以便 按照與圖12的示例中相同的方式選擇要測量的過濾嘴絲束的特性。也就是
說，在步驟S61中，需要選擇是否測量過濾嘴絲束的多個特性，并且當選擇 測量多個特性時，在步驟S62中，需要對于是否已適當?shù)夭贾昧苏彰髟?或照 明單元)(例如，是否已提供了前照明源和后照明源)的判別。當沒有適當?shù)夭?置照明源時，需要適當?shù)卦O置照明源。當適當?shù)卦O置了照明源時，需要在步 驟S63中選擇測量多個特性。當選擇了過濾嘴絲束的厚度和污點時，操作進 行到上述圖3中示出的步驟S1和圖9中示出的步驟S41,并且開始每個特性 的測量。另一方面，當在上述步驟S61中沒有選擇測量多個特性時，需要在 步驟S66中選擇是否要測量過濾嘴絲束的厚度，并且當在步驟S66中選擇了 厚度測量時，需要辨別是否已適當?shù)卦O置了照明源，當沒有適當?shù)卦O置照明 源時，需要適當?shù)卦O置照明源。當適當?shù)卦O置了照明源時，操作進行到上述 圖3中示出的步驟S1。另一方面，當在步驟S66中沒有選擇厚度測量時，需 要在步驟S68中選擇是否進行過濾嘴絲束的污點測量。當在步驟S68中選擇 了污點測量時，需要辨別是否已適當?shù)卦O置了照明源。當沒有適當?shù)卦O置照 明源時，需要適當?shù)卦O置照明源。當適當?shù)卦O置了背景板和照明源時，該過 程轉(zhuǎn)移到上述圖9中示出的步驟S41。此外，當在上述步驟S68中沒有選擇 污點測量時，在步驟S70中停止測量操作。附帶地說，考慮到錯誤輸入的情 況，可以再次返回步驟S61而不在步驟S70中停止測量，或者可以提供用于 取消已被輸入的數(shù)據(jù)的適當步驟。
附帶地說，當不測量多個特性時，過濾嘴絲束的厚度和污點的測量順序 不具體限于特定的一種，而是所述特性的測量順序可以是任意的。
如圖13所示，響應于在同步箝位信號產(chǎn)生電路5a中基于同步信號而以 與上面所述相同的方式產(chǎn)生的同步箝位信號，箝位電路5b對來自行傳感器2 的視頻信號進行箝位，重新產(chǎn)生該視頻信號的DC電平，并且使基準電平恒 定。不一定需要所述視頻信號的箝位。此外，將同步信號提供給定時電路IO, 并且此定時電路產(chǎn)生用于與所述視頻信號同步的各種定時信號。
將從箝位電路5b產(chǎn)生的經(jīng)箝位的視頻信號提供給構(gòu)成提取電路的噪聲
消除電路(低通濾波器電路)6a,并且將從其中已消除了噪聲的經(jīng)箝位的視頻信 號(厚度視頻信號)提供給厚度判別電路7,以便與關(guān)于厚度的下限基準值(下
限閾值)和上限基準值(上限閾值)進行比較，并且，當經(jīng)箝位的視頻信號等于
或低于下限閾值或者等于或大于上限閾值時，此判別電路7將過濾嘴絲束辨 別為有缺陷。
此外，將從箝位電路5b產(chǎn)生的經(jīng)箝位的視頻信號提供給用于提取或檢測 過濾嘴絲束1的污點的、與上述圖7的提取或檢測裝置相似的提取或檢測裝 置。即，將來自箝位電路5b的經(jīng)箝位的視頻信號提供給(l)包括作為噪聲消除 電路的微分電路26、比較電路27以及與電路29的提取電路，(2)高級污點比 較電路(第一比較電路)27、從污點窗口選通電路36向其提供絲束寬度窗口選 通信號的第一與電路29以及第一污點計數(shù)器電路31，以及(3)低級污點比較 電路(第二比較電路)28、從污點窗口選通電路36向其提供絲束寬度窗口選通 信號的第二與電路30以及第二污點計數(shù)器電路32;然后，(4)污點判別電路 33將來自第一計數(shù)器電路31的計數(shù)信號(關(guān)于計數(shù)數(shù)據(jù)的信號)與關(guān)于集合纖 維帶的污點的預定基準值進行比較，以便辨別污點的適宜性或可接受性。當 污點等級(計數(shù)數(shù)目)等于或大于預定基準值時，污點判別電路將通知信號提供 給通知電路34。響應于來自定時電路10的定時信號，重置電路35將在第一 污點計數(shù)器電路31和第二污點計數(shù)器電路32中累加的計數(shù)值重置為0。
響應于所述同步信號，定時電路IO將各種必要的定時信號提供給污點窗 口選通電路36、厚度觸發(fā)電路44、寬度觸發(fā)電路45、污點觸發(fā)電路46和重 置電路35。
這種系統(tǒng)通過利用照明裝置、使用用于從過濾嘴絲束的后側(cè)照亮過濾嘴 絲束的透射光以及用于從過濾嘴絲束的前側(cè)照亮該過濾嘴絲束的反射光，來 實現(xiàn)以高精度(或高準確度)有效地提取所述絲束的厚度和污點的兩個特性，而 與過濾嘴絲束的巻曲無關(guān)，并且辨別過濾嘴絲束的適宜性。
在本發(fā)明中，照明單元不一定是必需的，然而，照明單元可用于提高行 傳感器的成像對比度和集合纖維帶的缺陷檢測精度?？梢詫⒄彰餮b置布置在 行傳感器的視場外部(或者視野區(qū)域或視場之外)的位置上，以便照亮集合纖維 帶，并且，可以任意選擇布置照明裝置的位置。例如，可以從集合纖維帶的 前側(cè)和/或后側(cè)(例如，前側(cè)和后側(cè)二者)照亮集合纖維帶，并且，照明裝置可 以包括通過集合纖維帶的透射(或穿過)光束。例如，在圖1至圖3所示的示例
中，通過使用從后側(cè)照亮過濾嘴絲束1的照明單元4來給出解釋，然而，也 可以將照明單元4設置在過濾嘴絲束1的前側(cè)。此外，可以利用照明單元從 過濾嘴絲束的前側(cè)和后側(cè)照亮該過濾嘴絲束。附帶地說，通常，通過從行傳 感器的后側(cè)照亮集合纖維帶、并且使用透射過(或穿過)集合纖維帶的光來檢測 集合纖維帶的厚度缺陷部分。
背景板也不一定是必需的?？梢愿鶕?jù)集合纖維帶的類型和顏色或者檢測 項目來選擇背景板的顏色和亮度，并且背景板的顏色可以具有與集合纖維帶 的亮度和對比度不同的亮度和對比度，或者可以具有與集合纖維帶的亮度相 同的亮度或與集合纖維帶的顏色相似的顏色(或者可以是相對于集合纖維帶 的顏色的弱對比色)。例如，用于有效檢測或提取關(guān)于厚度的特性信息的背景
板不限于在上述圖1至圖3中描述的黑色背景板3a，所述板可以具有與過濾 嘴絲束1的顏色相似的顏色(例如，具有相同亮度的顏色或白色)。附帶地說， 背景板通常被形成為大于集合纖維帶的運動寬度。
此外，為了提高連續(xù)運動的集合纖維帶中的缺陷部分的檢測效率，如果 必要的話，可以將濾鏡(濾色鏡等)插入集合纖維帶和行傳感器之間，或者可以 將濾鏡附加在行傳感器上。例如，可以使用濾色鏡來檢測有顏色的缺陷部分。
由于行傳感器可以產(chǎn)生視頻信號，該視頻信號可以是彩色視頻信號或單 色視頻信號，只要該視頻信號包含亮度信號即可。附帶地說，可以在利用濾 色電路消除彩色信號(或色度信號)之后使用該彩色視頻信號(包括全色視頻信號)。
此外，通常，在多個行掃描上觀察污點，因此，通過由污點判別電路33 基于從所述多個掃描(具體地說，彼此相鄰或靠近(或鄰近)的掃描)獲得的特性 信息(或缺陷信息)確定計數(shù)數(shù)目是否是預定數(shù)目，可以防止由于瞬時噪聲(或 微小的污點)導致的錯誤檢測。例如，對應于包括關(guān)于污點的特性信息的所述 多個掃描(具體地說，彼此相鄰或靠近的掃描)而形成具有圖7所示的電氣構(gòu)造 的電路(除了通知電路以外)。此外，形成包括與電路的電路，所述與電路被插 入在對應于每個掃描的所述多個污點判別電路33和單個通知電路34之間。 然后，根據(jù)圖9的流程，對于關(guān)于各個掃描的特性信息，在步驟S45中對二 進制化信號進行計數(shù)，并且在步驟S46中判定所述計數(shù)信號(計數(shù)數(shù)據(jù))是否 在基準值范圍內(nèi)，當在步驟S46中所述計數(shù)數(shù)據(jù)在基準值范圍之外時，將與 每個掃描相對應的計數(shù)信號(或計數(shù)數(shù)據(jù))提供給與電路，并且可以將來自該與
電路的信號提供給通知電路34。在此示例中，所述判別電路包括多個污點判 別電路33和所述與電路。在此過程中，判別電路可以有效地防止錯誤檢測并
且準確地檢測污點，這是因為所述電路包括多個污點判別電路33和所述與電
路，并且在從多個掃描提取污點計數(shù)信號以及從每個掃描提取污點計數(shù)信號 時辨別污點。
此外，即使當在彼此相鄰或靠近的掃描的每個掃描中檢測到污點信息(污 點缺陷信息、計數(shù)信號)時，在一些情況下，也不能辨別所述污點信息是從一 個污點還是多個污點獲得的。因此，當在彼此相鄰或靠近的各個掃描中檢測 到污點信息(污點缺陷信息、污點計數(shù)信號)時，可以通過辨別在彼此相鄰或靠 近的掃描的水平方向上的污點計數(shù)信號是否在相同位置上，來確定所述污點 是單個還是'多個。例如，對于運動的集合纖維帶，由于在很多情況下從多個 掃描獲得污點信息，因此當在彼此相鄰或靠近的掃描的水平方向上的相同位 置處檢測到污點信號時，可以將所述污點確定為單個污點。
如上所述，從防止由于瞬時噪聲(或微小污點)等導致的錯誤檢測的觀點 來看，優(yōu)選地使用來自彼此相鄰或靠近的多個掃描的特性信息。在本發(fā)明中， 盡管在來自每個掃描的每個一維信息中檢測關(guān)于污點的特性信息，但是系統(tǒng)
不具有用于存儲所掃描的一維信息的存儲器。相應地，難以通過集合每個一 維信息來形成關(guān)于所掃描的集合纖維帶的二維區(qū)域的圖像信息。因此，來自 行傳感器的視頻信號可以包含分散或分開的 一維信息，并且可以是通過以預 定時間間隔(周期性地)掃描每個掃描單元而獲得的視頻信號，其中，所述掃描
單元被定義為一個或多個[例如，大約2至10個(特別是大約2至5個)]掃描(例 如，防止錯誤檢測所必需的預定數(shù)目的掃描)。
用于從經(jīng)箝位的視頻信號提取集合纖維帶的缺陷或異常信號的提取裝置 不具體限于特定的一種，而是可以包括各種噪聲消除裝置，例如，根據(jù)缺陷 或異常特性的類型，所述提取裝置可以包括微分裝置(或求微分裝置)、積分裝 置、用于與閾值進行比較的裝置、波形整形裝置、以及通過使用閾值的限幅 裝置，或者可以由這些裝置的組合形成。
此外，在上述示例中，在污點檢測中檢測大污點和不明顯的污點。然而， 檢測不明顯的污點不是必需的，并且至少可以檢測除了不明顯的污點以外的 污點。關(guān)于污點的信號包括關(guān)于污點的等級的信號和關(guān)于污點區(qū)域的大小的 信號。因此，通過使用微分電路和計數(shù)器電路以及其它電路的組合，可以將 關(guān)于污點的信號分為關(guān)于污點的等級的信號和關(guān)于污點區(qū)域的信號，并且可 以在判別電路中基于所述信號中的每一個來辨別污點。此外，可以將所述信 號中的每一個累加(相加)和相乘，并且可以通過判別電路來辨別污點。另夕卜， 在上述示例中，檢測關(guān)于集合纖維帶的厚度、寬度和/或污點的一個或多個缺 陷，然而，可以辨別缺陷部分的至少一個特性。此外，在所述判別裝置中， 也可以通過將各個缺陷特性(厚度、寬度和污點)乘以加權(quán)因子來辨別集合纖維 帶的質(zhì)量。
所述通知(或告知)裝置不一定是必需的，然而，在很多情況下，提供通 知裝置(例如，發(fā)光裝置或者諸如蜂鳴器的聲音產(chǎn)生裝置)，以便在來自判別裝 置的判別信號在異常信息的基準值范圍之外時基于該判別信號來通知異常信 息。
本發(fā)明對于連續(xù)制造的集合纖維帶的質(zhì)量控制以及無缺陷或有缺陷判別 是有效的。也就是說，在本發(fā)明中，集合纖維帶不具體限于特定的一種，只 要該集合纖維帶可以連續(xù)運動即可。集合纖維帶通常包括通過捆扎多根細絲
(例如，大約100到10000根細絲，特別是大約250到5000根細絲)形成的纖 維絲或線。集合纖維帶可以具有沿二維方向延伸的形式，例如帶形集合纖維 帶或繃帶形集合纖維帶。集合纖維帶可以是包括多根纖維絲或線的帶形或條 形集合纖維帶，例如，包括被捆扎并被彼此相鄰地排列的多根纖維絲的帶形 集合纖維帶(帶形絲束帶)、或者包括絲束帶(例如，過濾嘴絲束(香煙或煙草制 品過濾嘴絲束等)等)的帶形集合纖維帶，其中，纖維絲被彼此相鄰地排列并被 重疊以形成多個層。被彼此相鄰地排列的纖維絲或線可以彼此重疊，并且在 纖維絲或線被重疊以形成多個層的帶形主干中，可以沿寬度方向在相同位置 處重疊所述纖維絲或線，或者可以在偏移它們的位置的同時使它們互相重疊。 為了通過使用透射光來提取或檢測集合纖維帶的缺陷部分，集合纖維帶可以 是可透光的集合纖維帶，諸如過濾嘴絲束(香煙或煙草制品過濾嘴絲束等)。此 外，諸如絲束的集合纖維帶可以包括未巻曲的細絲(或未巻曲的纖維絲或絲 束)，或者可以包括巻曲的細絲(或巻曲的纖維絲或絲束)。本發(fā)明對于香煙或 煙草制品的過濾嘴絲束的制造過程中的質(zhì)量控制等是有效的。
附帶地說，集合纖維帶的運動速度不具體限于特定的一個，而是可以是 例如大約0.1至100米/秒，并且優(yōu)選地是大約1至50米/秒(例如5至30米/ 秒)。
在集合纖維帶中，因為彼此相鄰的纖維絲的鄰近和重疊的程度隨著纖維 絲的運動而波動，因此厚度和纖維密度(成絲狀態(tài))容易波動。在本發(fā)明中，即 使在以高速運動的集合纖維帶(由多根纖維絲組成的未巻曲或巻曲的帶形過 濾嘴絲束等)的情況下，檢測裝置或提取(或提取)裝置也能以高精度提取或檢 測各種缺陷部分(關(guān)于從寬度、厚度和污點中選擇的至少一個特性的缺陷信 息)。因此，本發(fā)明可用于制造和處理中的集合纖維帶的質(zhì)量控制。附帶地說，
過濾嘴i束等)的很^情^下，、檢測關(guān)^厚度、寬度和污點中的至少一個的特
性信息，而在由巻曲的細絲(或巻曲的纖維絲或絲束)制成的集合纖維帶(巻曲 后的過濾嘴絲束等)的很多情況下，檢測關(guān)于寬度和污點中的至少 一個特性的 特性信息。
例如，在制造巻曲的集合纖維帶(巻曲的過濾嘴絲束等)時，由于可以辨 別巻曲之前和之后的纖維絲(或帶)的重疊狀態(tài)(厚度上的均勻性)，因此可以將 所辨別的狀態(tài)有效地用于集合纖維帶的質(zhì)量控制。此外，可以提取或檢測在
集合纖維帶的行進期間不能通過可視檢查(visual check)來檢測的集合纖維 帶的缺陷部分(厚度的不均勻部分等)。此外，可以辨別巻曲之前的纖維絲(或 帶)的重疊狀態(tài)(厚度上的均勻性)是否與初始設置狀態(tài)相同、或者所述重疊狀 態(tài)是否在允許范圍內(nèi)。因此，通過使用厚度上的均勻性作為指標，在以預定 均勻性重疊纖維絲(或帶)的同時，可以提供所述纖維絲(或帶)以進行巻曲處 理，由此可以均勻地巻曲整個集合纖維帶。此外，通過控制集合纖維帶的寬 度，也可以辨別巻曲之前的絲束帶的中心是否偏離了巻曲機。因此，通過將 以其中心軸的位置(或方位)作為指標的絲束帶提供給巻曲機的中心，可以均勻
地巻曲整個集合纖維帶。此外，通過檢測集合纖維帶的污點，可以有效地防 止成品與有污點的部分混合。
通過向計算機傳送作為時序或時間順序波動信息的、包含關(guān)于至少 一個 特性的缺陷信息的特性信息，本發(fā)明可被應用于過程控制或質(zhì)量控制，其中 所述至少一個特性是從由連續(xù)運動的集合纖維帶的寬度、厚度和污點組成的 組中選擇的。具體地說，在本發(fā)明中，傳送裝置或傳遞裝置向過程控制計算 機提供從寬度計數(shù)數(shù)據(jù)、厚度視頻信號和污點計數(shù)數(shù)據(jù)中選擇的至少一個特 性信息，使得該特性信息可被用作時序或時間順序波動信息，并且可被有效 地用于集合纖維帶制造過程中的過程控制和集合纖維帶的質(zhì)量控制。如上所
述，所述傳送裝置或傳遞裝置通常包括接口裝置(接口電路)，用于向計算機 傳送或傳遞從寬度計數(shù)數(shù)據(jù)、厚度視頻信號和污點計數(shù)數(shù)據(jù)中選擇的至少一
個特性信息；以及觸發(fā)裝置(觸發(fā)電路)，其產(chǎn)生用于將所述特性信息經(jīng)由此接
口裝置傳送或傳遞給計算機的觸發(fā)信號。該觸發(fā)信號用于向計算機提供(或通 知)所述特性信息的傳遞定時。
圖15是示出關(guān)于連續(xù)運動的香煙過濾嘴絲束的特性信息的時序波動的 曲線圖，圖16是示出使用本發(fā)明的自動判別系統(tǒng)進行的過程控制的示例的框圖。
如圖15所示，關(guān)于連續(xù)運動的過濾嘴絲束(帶形絲束)的寬度、厚度和污 點的特性隨著時間波動。例如，過濾嘴絲束的寬度隨著時間變得更窄或更寬， 過濾嘴絲束的厚度也以時間順序變得更厚或更薄，并且過濾嘴絲束的污點隨 著時間增加或減少。從這些信息中提取缺陷信息，并且當所提取的信號在所 述基準值之外時，通知裝置通知(或告知)異?；蛉毕荩⑶覍⑴c該過濾嘴絲束 的缺陷信息相對應的部分或批次辨別為有缺陷。因此，過濾嘴絲束的制造生 效率和產(chǎn)量降低，并且不能實現(xiàn)計劃的生產(chǎn)量，因而制造成本增加。反之，
沒有被自動判別系統(tǒng)辨別為有缺陷的各種特性信息的值在所述閾值之內(nèi)(在 下限基準值和上限基準值之間)波動，并且波動信息(時序波動信息)包括有用 的信息。
在圖16中，利用行傳感器2來對在背景板3的前側(cè)運動的過濾嘴絲束1 成像，并且將視頻信號傳送給自動判別系統(tǒng)60,在此系統(tǒng)中，如上所述，從 關(guān)于從寬度、厚度和污點中選擇的至少一個特性的信息中提取缺陷信息，并 且由判別裝置辨別所提取的信息是否在基準值(下限基準值和上限基準值)之 外。當判別信號在關(guān)于缺陷信息的基準值之外時，基于此判別信號，作為異 常來通知缺陷信息。
另一方面，即使在沒有將所述缺陷信息辨別為異常時，自動判別系統(tǒng)60 中的傳送或傳遞裝置(包括接口單元(接口電路)61和觸發(fā)單元(觸發(fā)電路)62的 傳遞裝置)將所述時間順序特性信息(波動數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)傳送給計算機63。在計算 機63中，分別基于所述波動數(shù)據(jù)來進行對于各種特性信息的趨勢分析。根據(jù) 所獲得的趨勢，可以通過使用通過因素分析獲得的受控對象和受控變量之間 的相關(guān)性、并且利用生產(chǎn)設備中的操作單元64自動或手動地操作受控對象， 來進行過程控制。例如，即使當特性信息(關(guān)于厚度或?qū)挾鹊奶匦孕畔?的數(shù)據(jù)
值在下限基準值和上限基準值之間的范圍內(nèi)時，也可以一致地進行過程控制， 以便將特性信息的數(shù)據(jù)值保持在下限基準值和上限基準值之間的中間。
可以通過使用包括所述自動判別系統(tǒng)和單獨的計算機(過程控制計算機) 的系統(tǒng)而進行的過程控制來防止異常產(chǎn)品或有缺陷的產(chǎn)品的出現(xiàn)，并且可以 有效地進行過濾嘴絲束的質(zhì)量控制。此外，可以在計算機上實時監(jiān)控從過濾 嘴絲束(帶形絲束)的寬度、厚度和污點中選擇的至少一個特性信息(處理條件) 的同時，可以基于該特性信息的時序趨勢來預測后續(xù)狀態(tài)。因此，在時序波 動值低于下限基準值或高于上限基準值之前，可以通過操作生產(chǎn)設備的操作 單元來防止出現(xiàn)有缺陷的產(chǎn)品。
附帶地說，可以將從寬度計數(shù)數(shù)據(jù)、厚度視頻信號和污點計數(shù)數(shù)據(jù)中選 擇的至少一個特性信息傳送或傳遞給計算機，或者可以將多個特性信息(寬度 和厚度、寬度和污點、厚度和污點、或者寬度、厚度和污點的特性信息)傳送 或傳遞給計算機。要傳送或傳遞給計算機的特性信息可以是缺陷信息。所述 特性信息可以通過被逐一地傳送或傳遞給計算機并在必要時被存儲在計算機 的存儲電路中而被用作時序波動信息(時間順序波動信息)。所述特性信息可以 通過被存儲在用于每個預定掃描行的判別系統(tǒng)的存儲電路中、并且向計算機 傳送或傳遞多個所存儲的信息來被用作時序波動信息(時間順序波動信息)。當 從寬度計數(shù)數(shù)據(jù)、厚度視頻信號和污點計數(shù)數(shù)據(jù)中選擇的至少 一個特性信息 在計算機中被用作時序波動信息(時間順序波動信息)的情況下，可以將包含在
預定行掃描中的所有特性信息提供給計算機，或者可以對包含在預定行掃描 中的特性信息求平均并且將其提供給計算機。另外，可以以預定肘間間隔將 預定行掃描的特性信息傳送或傳遞給計算機。
在接口電路中，可以根據(jù)特性信息的特性(具體地說，根據(jù)所述信息是模 擬的還是數(shù)字的)而使用各種接口。例如，可以將緩沖器電路等用于諸如寬度 計數(shù)數(shù)據(jù)、污點計數(shù)數(shù)據(jù)和觸發(fā)信號的數(shù)字信號，并且可以將放大器電^^等 用于可被箝位的視頻信號(厚度視頻信號等)。觸發(fā)電路向計算機提供所述信息 (數(shù)據(jù)或視頻信號)的傳遞定時。因此，使經(jīng)由接口電路而傳送或傳遞給計算機 的特性信息與來自觸發(fā)電路的觸發(fā)信號同步，并且以預定定時將所述特性信 息接收到計算機中。
本發(fā)明的自動判別系統(tǒng)不需要在計算機中用于將視頻信號(視頻圖像信
號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換裝置、以及在計算機中用于存儲數(shù)字化的視頻
信號的存儲裝置(存儲器)，并且也不需要包括計算裝置的中央處理單元(CPU) 或用于控制計算機操作的程序(軟件)。例如，在本發(fā)明的自動判別系統(tǒng)中不需 要任何A/D轉(zhuǎn)換裝置和存儲裝置(存儲器)，這是因為關(guān)于寬度的計數(shù)數(shù)據(jù)和 關(guān)于污點的計數(shù)數(shù)據(jù)是在不使用A/D轉(zhuǎn)換裝置和存儲裝置(存儲器)的情況下 被作為數(shù)字信號產(chǎn)生的。
附帶地說，所述判別系統(tǒng)可以具有模擬/數(shù)字(A7D)轉(zhuǎn)換電路，以便將特 性信息(特性圖像信號)作為數(shù)字信號傳送或傳遞給計算機。所述計算機可以具 有模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路，以便從判別系統(tǒng)接收特性信息(特性圖像信號) 作為數(shù)字信號。
工業(yè)實用性
本發(fā)明可用于通過提取集合纖維帶的有缺陷部分或不均勻部分來辨別連 續(xù)運動的集合纖維帶[例如，帶形集合纖維帶，諸如過濾嘴絲束(例如，香煙或 煙草制品過濾嘴絲束)]的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種自動判別系統(tǒng)，其可以向計算機傳送包含關(guān)于至少一個特性的缺陷信息的特性信息作為時序或時間順序波動信息，所述至少一個特性是從由連續(xù)運動的集合纖維帶的寬度、厚度和污點組成的組中選擇的，并且，所述自動判別系統(tǒng)包括行傳感器，用于對連續(xù)運動的集合纖維帶成像；提取裝置，用于基于來自所述行傳感器的視頻信號來從所述特性信息中提取缺陷信息；以及判別裝置，用于基于來自所述提取裝置的所提取的信號和關(guān)于所述特性或缺陷信息的基準信號，來辨別所述特性或所提取的信息的適宜性。
2. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，包括箝位裝置，用于對來自所述行傳感器的視頻信號進行箝位，以及 提取裝置，用于基于來自所述箝位裝置的經(jīng)箝位的視頻信號，提取關(guān)于從由集合纖維帶的寬度、厚度和污點組成的組中選擇的至少一個特性的缺陷信息。
3. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，其不具有包含用于存儲數(shù)字化的 經(jīng)箝位的視頻信號的存儲器的中央處理單元，并且其可以向計算機傳送從由 關(guān)于厚度的經(jīng)箝位的視頻信號、關(guān)于寬度的計數(shù)數(shù)據(jù)、和關(guān)于污點的計數(shù)數(shù) 據(jù)組成的組中選擇的至少 一個特性信息。
4. 如權(quán)利要求l所述的自動判別系統(tǒng)，還包括傳送裝置，用于向過程 控制計算機提供從由關(guān)于寬度的計數(shù)數(shù)據(jù)、關(guān)于厚度的視頻信號、和關(guān)于污 點的計數(shù)數(shù)據(jù)組成的組中選擇的至少 一個特性信息。
5. 如權(quán)利要求4所述的自動判別系統(tǒng)，其中，所述傳送裝置包括 接口裝置，用于向所述計算機傳送或傳遞從由關(guān)于寬度的計數(shù)數(shù)據(jù)、關(guān)于厚度的視頻信號、和關(guān)于污點的計數(shù)數(shù)據(jù)組成的組中選擇的至少 一個特性 信息，以及觸發(fā)裝置，用于產(chǎn)生觸發(fā)信號，以便經(jīng)由所述接口裝置向所述計算機提 供所述特性信息的傳遞定時。
6. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，其中，可被箝位的視頻信號包含 與所述行傳感器進行的一個掃描相對應的一維信息；并且，每個所述一維信 息被以時間順序波動信息的形式分散或分開，并且不形成由所述行傳感器掃 描的集合纖維帶的二維區(qū)域的圖像信,I、。
7. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，其中，來自所述行傳感器的視頻 信號是亮度信號。
8. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，包括 提取裝置，用于提取可被箝位的視頻信號的低頻信號；以及 判別裝置，用于通過將所述低頻信號與關(guān)于厚度的下限和上限的基準值進行比較，來辨別厚度的適宜性。
9. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，包括提取裝置，用于利用至少噪聲消除裝置來消除關(guān)于厚度的視頻信號，以及判別裝置，用于通過將關(guān)于厚度的視頻信號與關(guān)于厚度的下限和上限的 基準值進行比較，來辨別厚度的適宜性。
10. 如權(quán)利要求9所述的自動判別系統(tǒng)，其中，所述噪聲消除裝置是用 于消除高頻噪聲的裝置。
11. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，其中，所述集合纖維帶包括被 捆扎并且被彼此相鄰地排列的多根纖維絲、或者其中纖維絲被彼此相鄰地排 列并被重疊以形成多個層的絲束帶。
12. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，還包括照明裝置，其被布置在所述行傳感器的視野之外，并且照亮集合纖維帶，以及背景板，用于相對于所述照明裝置形成集合纖維帶的背景。
13. 如權(quán)利要求12所述的自動判別系統(tǒng)，其中，所述背景板具有相對于 集合纖維帶的顏色的強對比色，并且所述提取裝置通過使用與強對比色區(qū)域 相對應的視頻信號，來提取關(guān)于從由集合纖維帶的寬度和厚度組成的組中選 擇的至少 一個特性的缺陷信息。
14. 如權(quán)利要求12所述的自動判別系統(tǒng)，其中，所述背景板具有與集合 纖維帶的顏色相似的顏色或者具有與集合纖維帶的顏色相比對比度較低的顏 色，并且所述提取裝置通過使用與相似顏色區(qū)域相對應的視頻信號，來提取關(guān)于從由集合纖維帶的污點和厚度組成的組中選擇的至少一個特性的缺陷信 白、
15. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，其中，所述集合纖維帶是過濾 嘴絲束，并且所述提取裝置提取關(guān)于集合纖維帶的寬度和污點的缺陷信息、 或者關(guān)于集合纖維帶的厚度和污點的缺陷信息。
16. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，包括(a-l)提取裝置，用于從視頻信號中提取厚度缺陷信號，和(a-2)厚度判別 裝置，用于通過將所提取的缺陷信號與關(guān)于集合纖維帶厚度的基準值進行比 較來辨別厚度的適宜性；(b-l)提取裝置，用于從視頻信號中提取寬度信號，和(b-2)寬度判別裝置， 用于通過將所提取的寬度信號與關(guān)于集合纖維帶寬度的基準值進行比較來辨 別寬度的適宜性；以及(c-l)提取裝置，用于從視頻信號中提取污點信號，和(c-2)污點判別裝置， 用于通過將所提取的污點信號與關(guān)于集合纖維帶污點的基準值進行比較來辨 別污點的可接受性。
17. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，包括同步箝位信號產(chǎn)生裝置，用于基于來自所述行傳感器或同步信號產(chǎn)生電 路的同步信號來產(chǎn)生同步箝位信號；箝位裝置，用于響應于來自所述同步箝位信號產(chǎn)生裝置的同步箝位信號 來對視頻信號進行箝位；(a-l)提取裝置，用于從經(jīng)箝位的視頻信號中提取關(guān)于厚度的缺陷信號， 和(a-2)厚度判別裝置，用于通過將所提取的缺陷信號與關(guān)于集合纖維帶厚度 的基準值進行比較來辨別厚度的適宜性；(b-l)提取裝置，用于從經(jīng)箝位的視頻信號中提取關(guān)于寬度的信號，和(b-2) 寬度判別裝置，用于通過將所提取的寬度信號與關(guān)于集合纖維帶寬度的基準 值進行比較來辨別寬度的適宜性；以及(c-l)提取裝置，用于從經(jīng)箝位的視頻信號中提取關(guān)于污點的信號，和(c-2) 污點判別裝置，用于通過將所提取的污點信號與關(guān)于集合纖維帶污點的基準 值進行比較來辨別污點的可接受性。
18. 如權(quán)利要求16所述的自動判別系統(tǒng)，其包括 (a-l)厚度判別裝置，其從可被箝位的視頻信號中至少消除高頻噪聲，檢測或提取關(guān)于厚度的視頻信號，并且通過將所檢測或提取的視頻信號與關(guān)于 集合纖維帶厚度的基準值進行比較來辨別厚度的適宜性； (b-l)提取裝置，其從可被箝位的視頻信號中消除噪聲，并且產(chǎn)生與集合 纖維帶的寬度相對應的矩形信號，(b-2)計數(shù)器裝置，用于利用時鐘裝置對視頻信號的矩形部分進行計數(shù)，和(b-3)寬度判別裝置，用于通過將所述計數(shù)器裝置的計數(shù)數(shù)據(jù)與關(guān)于集合纖維帶寬度的基準值進行比較來辨別寬度的適宜性；以及(c-l)微分裝置，用于對可被箝位的視頻信號求微分，(c-2)比較裝置，用 于通過將來自所述微分裝置的經(jīng)微分的視頻信號與關(guān)于集合纖維帶污點的基 準值進行比較來辨別污點，和(c-3)計數(shù)器裝置，用于在缺陷信息和圖像寬度 信息的基礎上對污點的數(shù)目進行計數(shù)，其中，所述缺陷信息與來自所述比較 裝置的污點有關(guān)，并且所述圖像寬度信息與來自所述行傳感器的圖像寬度有 關(guān)，和(c-4)污點判別裝置，用于通過將由所述計數(shù)器裝置計數(shù)的計數(shù)數(shù)據(jù)與 關(guān)于集合纖維帶污點的基準值進行比較來辨別污點的可接受性。
19. 如權(quán)利要求18所述的自動判別系統(tǒng)，其中，所述比較裝置包括第 一比較裝置，用于通過將經(jīng)微分的視頻信號與關(guān)于污點巨大性的第一基準值 進行比較來辨別集合纖維帶的大污點；以及第二比較裝置，用于通過將經(jīng)微 分的視頻信號與關(guān)于污點微小性的第二基準值進行比較來辨別集合纖維帶的 小污點；所述計數(shù)器裝置包括第一計數(shù)器裝置，用于在來自所述第一比較裝置 的、關(guān)于污點的缺陷信息和來自所述行傳感器的圖像寬度信息二者的基礎上 對大污點的數(shù)目進行計數(shù)；以及第二計數(shù)器裝置，用于在來自所述第二比較 裝置的、關(guān)于污點的缺陷信息和來自所述行傳感器的圖像寬度信息二者的基 礎上對小污點的數(shù)目進行計數(shù)；以及所述污點判別裝置通過將由所述第一計數(shù)器裝置計數(shù)的計數(shù)數(shù)據(jù)與關(guān)于 集合纖維帶的大污點的基準值進行比較來辨別污點的可接受性。
20. 如權(quán)利要求1所述的自動判別系統(tǒng)，其中，所述提取裝置提取關(guān)于 至少一個特性的缺陷信息，所述至少一個特性是從由連續(xù)運動并且包括多根 纖維絲的巻曲或未巻曲的帶形過濾嘴絲束的寬度、厚度和污點組成的組中選 擇的。
21. —種自動判別方法，其可以向計算機傳送包含關(guān)于至少一個特性的 缺陷信息的特性信息作為時序或時間順序波動信息，所述至少 一個特性是從 由連續(xù)運動的集合纖維帶的寬度、厚度和污點組成的組中選擇的，并且，所 述自動判別方法包括利用行傳感器來對連續(xù)運動的集合纖維帶成像；基于來自所述行傳感器的視頻信號來從所述特性信息中提取缺陷信息； 基于所提取的信號和關(guān)于所述特性或缺陷信息的基準信號，辨別所述缺 陷信息的適宜性。
22. 如權(quán)利要求21所述的自動判別方法，其中，基于從同步信號產(chǎn)生的 同步箝位信號而對來自所述行傳感器的視頻信號進行箝位，并且基于該經(jīng)箝 位的視頻信號提取關(guān)于從由集合纖維帶的寬度、厚度和污點組成的組中選擇 的至少 一 個特性的缺陷信息。
23. 如權(quán)利要求21所述的自動判別方法，其中，可被箝位的視頻信號包 含與由所述行傳感器進行的一個掃描相對應的一維信息；并且，每個所述一 維信息被以時間順序波動信息的形式分散或分開，并且不形成由所述行傳感 器掃描的集合纖維帶的二維區(qū)域的圖像信息。
全文摘要
一種用于準確判別連續(xù)運動的纖維集合體的寬度、厚度和污點的適宜性的自動判別裝置和方法。利用行傳感器來對在背景板的前側(cè)連續(xù)運動的諸如過濾嘴絲束的纖維集合體成像。根據(jù)所產(chǎn)生的視頻信號來檢測包括關(guān)于纖維集合體的厚度、寬度和污點的缺陷信息的特性信息，并且提取該缺陷信息以判別纖維集合體的適宜性。例如，將視頻信號饋送到噪聲消除電路(6a)，并且提取關(guān)于厚度的缺陷信息?；谒崛〉男盘柡完P(guān)于所述信息的基準信號，判別電路(7)判別該缺陷信息的適宜性。如果纖維集合體被判別為有缺陷，則通知電路(8)通知它。所述視頻信號被箝位電路(5b)箝位，并且可以從經(jīng)箝位的視頻信號中提取關(guān)于纖維集合體的缺陷信息?？梢詫⑺鎏匦孕畔⒒蛉毕菪畔⑻峁┙o外部計算機并且用于過程控制。
文檔編號D06H3/00GK101103246SQ200580046878
公開日2008年1月9日 申請日期2005年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者武部正喜, 金田宏 申請人:大賽璐化學工業(yè)株式會社