CN108351308A - 用于监控连续的织物幅面的装置和方法 - Google Patents

用于监控连续的织物幅面的装置和方法 Download PDF

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Abstract

用于借助织物幅面(5)的经评估的图像数据尤其对于缺陷(F)而言监控连续的织物幅面(5)的监控装置(8)具有至少两个摄像元件(14,140)，其垂直于织物幅面(5)的运输方向(T)可被并排地定位。其包括控制和评估单元(20,200)和至少一个串行通信链路(21,22)，该串行通信链路连接至少一个摄像元件(14,140)与控制和评估单元(20,200)。每个摄像元件(14)具有用于采集原始数据(BI)的平面摄像元件(15)。监控装置(8)具有至少一个摄像模块(13,130,131)，其包括至少一个带有至少两个摄像元件(14,140)的摄像组(G1,G2)和外壳(17)。摄像组(G1,G2)的摄像元件(14,140)被联接到串行通信链路(21,22)处。其构造用于将通过平面摄像元件(15)所采集的原始数据(BI)经由串行通信链路(21,22)传导至控制和评估单元(20,200)。控制和评估单元(20,200)构造用于图像数据由原始数据(BI)的产生且用于摄像组(G1,G2)的摄像元件(14,140)的图像数据的评估。

Description

用于监控连续的织物幅面的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的、用于尤其对于缺陷而言监控连续的织物幅面(Warenbahn)的装置和方法。
背景技术
在文件EP 1 654 532中描述了一种用于探测在制造簇绒产品(Tufting-Ware)期间的缺陷位置的装置和方法。该装置具有用于将光射入到簇绒产品上的光源和用于探测由簇绒产品发出的光的光学探测设备(Erfassungseinrichtung)。该光学探测设备探测由簇绒产品的背面在照射区域内所反射的光的强度，且借助经探测的光强度确定簇绒产品的背面的通过缺陷位置所引起的不平整。光源是多个红外线发光二极管。由光源发出的光与簇绒产品的背面围成锐角。探测设备包括用于抑制有规律的亮度信号(Helligkeitssignal)以及用于识别由于断线(Fadenbruch)或双线(Doppelfaden)引起的缺陷位置的线阵摄像头(Zeilenkamera)和过滤器。光源和探测设备被同步于簇绒机器(Tuftingmaschine)的工作节拍。多个探测循环被经历且视场(Sichtfeld)的在时间上出现的限制在时间上被减弱。设置有三个线阵摄像头，其监控簇绒产品的整个宽度。
文件DE 101 23 870的对象是一种用于借助于电光扫描设备自动监控在生产机器上的面料(Flächengebilden)的装置，其被联接到评估设备处。该扫描设备包括多个横向于运输方向的呈线阵状的传感器元件，其将面料分成例如重叠的轨道(Spuren)。作为传感器元件设置有接触式图像传感器元件(Kontaktbildsensorelement)。面料的进给(Vorschub)被用作用于采集面料的图像线阵的基础。
由文件DE 101 17 698已知一种用于检查移动的纺织纤维货物(Textilfasergut)的传感器***，在其中相对纺织品的运输方向大约90°至少3个传感器条(Sensorleisten)被偏移且交叉地安装。传感器条由多个CMOS或CCD元件制成，其中，这些元件中的每个具有至少20个像素。传感器条与共同的评估***相连接。其检验通过共同的玻璃板的纺织品。
在一种在文件EP 2 103 927中所描述的用于自动监控纺织增强材料的方法的情形中，产生待监控的增强材料的在增强材料的整个宽度上扩展的光学图像。紧接着，该图像在计算机中被分析用于识别材料特性。增强材料被引导经过静止的线阵扫描器。线阵扫描器包括光源和光传感器。
由文件DE 36 39 636 C2已知一种用于自动检查纺织物和平面织物的方法和一种电路组件(Schaltungsanordnung)，其中，织物表面以相同形式的彩色平面摄像头的组件相应地被局部探测。三原色(Primärfarbe)的信号被数位化且被评估。在移动的织物的情形中，织物被频闪地照射。
在文件US 5,696,591 A中描述了一种用于探测在连续的织物幅面中的纵向缺陷的该类型的方法和装置。通过带有各一个控制单元的多个横向于织物幅面的运输方向定位的摄像头，织物幅面的表面的毗邻的间隙的图像数据被采集。织物幅面的通过摄像头所采集的原始数据借助于控制单元被收集、数位化且被处理成图像数据。对于光强度的曲线的平均值在织物幅面的宽度上形成且被传输给评估单元，在其中由曲线探测出纵向的缺陷。该评估单元是经由串行通信线与摄像头相连接的主计算器。织物幅面通过(例如发射红外光的)光源被照射。每个摄像头是带有CCD平面元件、例如带有2048个横向于运输方向的元件和带有96个在运输方向上的元件的CCD摄像头。图像数据以其被收集的速率不与织物幅面的预先确定的速度被同步。
多个完整的摄像头彼此并排用于在其整个宽度上监控连续的织物幅面的布置是复杂的且与用于摄像头的相对较大的成本相联系。
文件US 8,058,602 B2的对象是一种带有摄像头组件和对此间隔布置的单独的在外壳中的透镜组件(Linsenanordnung)的略长的工业摄像头。摄像头组件具有由多个区段组合而成的电路板，其中，每个区段包括多个依次排列的线性传感器(Linear-Sensor)，例如线性的CMOS传感器。工业摄像头构造用于以例如1:1的标准采集织物幅面的图像。经由图像数据的传输和评估不存在另外的信息。
发明内容
本发明的任务是开发一种用于尤其对于缺陷而言监控连续的织物幅面的装置和方法，其使得在整个宽度上的低成本的可靠的监控成为可能。
该任务通过独立权利要求来解决。
一种根据本发明的用于借助织物幅面的经评估的图像数据尤其对于缺陷而言监控连续的织物幅面的监控装置设有至少两个摄像元件，其中，摄像元件可垂直于织物幅面的运输方向被并排定位。该装置包括控制和评估单元以及至少一个串行通信链路，其连接摄像元件与控制和评估单元。每个摄像元件具有用于采集原始数据的平面摄像元件。
下面，通过平面摄像元件所采集的图像数据被称作原始数据。在提供黑白图像的摄像元件的情形中，原始数据包括平面摄像元件的各个平面元件(也被称作像素)的亮度值的原始数据。
在提供彩色图像的摄像元件的情形中，原始数据包括各个平面元件的亮度值，由其在平面摄像元件之外确定颜色值。
在一种备选方案中，原始数据在提供彩色图像的摄像元件的情形中包括各个平面元件的在平面摄像元件中所确定的颜色值。
监控装置具有至少一个摄像模块。每个摄像模块包括至少一个带有至少两个摄像元件的摄像组。每个摄像模块设有外壳。摄像组的摄像元件被联接到串行通信链路处。在每个摄像组中，摄像元件构造用于将由平面摄像元件所采集的原始数据经由串行通信链路传导至控制和评估单元。控制和评估单元构造用于对于所有摄像组而言由摄像元件的原始数据产生图像数据且评估该图像数据。
仅采集织物幅面的图像的被传导到控制和评估单元处的原始数据的摄像元件可容易地且低成本地来构建。其除了平面摄像元件之外需要较少额外的构件。尤其地，摄像元件联合成摄像组和原始数据通过各一个共同的串行通信链路的传递最小化由于总线状的布置的接缆成本(Verkabelungsaufwand)。
由摄像组的摄像元件的平面摄像元件所采集的原始数据的传递借助于相应构造的摄像元件仅经由一个串行通信链路而不是相应地每个摄像元件经由一个链路实现。这节省了在安装的情形中且在根据本发明的装置的运行的情形中的机械和电子成本。
串行通信链路使得功率较强的通信连接且进而使得原始数据的快速且精确的评估成为可能。这使得例如制造或处理织物幅面的纺织机(例如编织针织机)的可靠且快速的断开成为可能，在织物幅面中存在缺陷的情形中。
在一种实施方式中，摄像组包含直至8个摄像元件。8个摄像元件的寻址例如经由相应开关的3位二进制码实现。在一个示例中，这样的开关同样可由手操作。
在一种备选方案中，摄像元件的寻址自动实现，其中，每个摄像元件进一步接通至下一摄像元件。
在一种实施方式中，摄像组的摄像元件中的至少一个具有两个数据链路和多路复用器。在这些摄像元件中的每个的情形中，分别一个数据链路构造成摄像数据链路，其被引向摄像元件的平面摄像元件。摄像元件的其他的数据链路构造成通过数据链路，其被引导穿过摄像元件，且其可被联接到摄像组的另一摄像元件处。摄像元件的两个数据链路借助于多路复用器可被依次联接到串行通信链路处。
在摄像组的摄像元件中，所有的若有可能除了最后的之外的摄像元件设有两个数据链路和多路复用器。数据链路中的一个经由多路复用器可被联接到串行通信线路处。两个数据链路在一个摄像元件中的布置使得如下成为可能，即，多个摄像元件的额外的线路不被联接到串行通信链路处。
在一种实施方式中，多路复用器可经由串行通信链路由控制和评估单元操控。
在一种实施方式中，摄像模块包括至少两个带有摄像元件彼此和至控制和评估单元的各一个串行通信链路的摄像模块。控制和评估单元构造用于摄像组的原始数据的并行处理。
在不同摄像组的原始数据通过在控制和评估单元中的合适的处理器的并行处理的情形中，图像处理的速度提高。其大约加倍，当例如两个摄像组被联接时。
在一种实施方式中，控制和评估单元包括带有至少两个内核和一个带有共同的存储区域的存储模块的处理器。有利地，处理器的所有内核利用共同的存储区域。
在一种实施方式中，摄像组的摄像元件交替地在外壳中并排定位。
不同组的摄像元件的交替布置的一个优点是，每个摄像组的摄像元件的数量大小相似。当交替的布置在下面所提及的扩展模块(Erweiterungsmodule)中继续时，这同样适用。由此，用于在组中传递原始数据的时间长短相似。
摄像模块的外壳包围并排布置的摄像元件。外壳的外轮廓例如是大致圆柱形的。在一种实施方式中外周缘是圆的。在备选方案中，外周缘是矩形、正方形或多边形的。
在一种实施方式中，外壳包括外壳型材(Gehäuseprofil)。在一个示例中，外壳包括其外轮廓具有在一侧处敞开的圆柱形外套(Zylindermantel)的形状的外壳型材和至少一个可移除的盖板，其封闭外壳型材的敞开侧。可移除的盖板使得布置在型材中的元件、例如摄像元件的良好的可接近性成为可能。
在一种实施方式中，外壳型材和/或外壳的盖板构造成挤压型材(Strangpressprofil)的区段。挤压型材在一个示例中由铝制造。
在一种备选方案中，该装置具有在一个或多个摄像模块旁边的带有控制和评估单元的控制模块。
在另一备选方案中，构造成主摄像模块(主要摄像模块)的摄像模块包括控制和评估单元。
在一种实施方式中，控制和评估单元布置在外壳的盖板处。
在一种实施方式中设置有至少两个摄像模块，其中，摄像模块的外壳彼此相连接。
两个摄像模块的外壳具有相同外壳型材的区段。在此，外壳型材的横截面在连接摄像模块的情形中彼此抵靠。在一种实施方式中设置有连接元件，其在两个外壳的型材的开口中经由两个摄像模块延伸。该连接元件使外壳的连接稳定。
在监控装置的主摄像模块旁边的另外的摄像模块被称作扩展摄像模块。
在一种实施方式中，监控装置包括主摄像模块和扩展摄像模块，在其中布置有一个或多个摄像组的另外的摄像元件。
在一种实施方式中，平面摄像元件具有平面传感器和光学元件。
在一个示例中，光学元件的焦点(Fokus，焦点)可调节。
在一种实施方式中，平面传感器构造成CMOS平面传感器。CMOS平面传感器使得在较少电流消耗的情形中的较高采集速度成为可能。在一种备选的实施方式中，平面传感器构造成CCD平面传感器。
在一种实施方式中，平面摄像元件相应地彼此以摄像间距布置，其中，该摄像间距为0.3至2.0m。优选地，摄像间距为0.5m至0.8m。
摄像间距在考虑监控装置相对织物幅面的间距和镜头元件的焦距的情形下来选择。镜头元件的焦距越小，摄像间距可越大地来选择。然而，较小的焦距在给定的至织物幅面的间距的情形中导致较低的光学质量。
摄像模块的外壳的长度为摄像间距的近似整数多倍。优选地，摄像模块设有2-8个摄像元件。
摄像模块的外壳对于每个摄像元件而言具有一个外壳区段。
在一种实施方式中，在外壳区段的内部中设置有电路板元件，在其上布置有摄像元件。
在一种备选方案中，电路板元件相应地在整个外壳区段上延伸。电路板元件例如经由板对板插拔连接器(Board-to-Board-Steckverbinder)彼此相连接。
在另一备选方案中，串行通信链路具有线缆和插头，通过其摄像元件彼此相连接。该插拔连接例如构造成RJ45插拔连接。
在一种实施方式中，监控装置设有用于织物幅面的照明装置。该照明装置对于每个摄像元件而言具有至少一个带有至少两个LED(发光二极管)的照明元件。该照明元件如此地构造，以至于LED处在平面摄像元件之间的连接线上。
在一种备选的实施方式中，LED布置在平行于平面摄像元件的连接线的线上。
在一种实施方式中，LED构造成功率强的LED，其例如具有至少1瓦、优选2瓦的功率。在使用功率强且进而光线强的LED的情形中，每个摄像元件所需要的LED的数量可较少。这简化了例如在摄像元件之间的连接线上的其布置。
在一种实施方式中，LED构造成红外LED且设置有在平面摄像头之前的日光截止滤片(Tageslicht-Sperrfilter)。这使得如下成为可能，即，防止可见环境光的暗影(Schattenwurf)和亮度变化的影响。
在一种实施方式中，在每个LED之前布置有光学件(Optikteil)、例如透镜(Linse)。在一种备选方案中，照明元件包括至少一个LED和在共同的外壳中的光学件。
根据本发明的方法可在所描述的、根据本发明的装置上执行。这些方法相应地具有这些装置的优点和特征。
在一种根据本发明的用于尤其对于缺陷而言监控连续的织物幅面的方法的情形中，织物幅面在一运输方向上被运输。织物幅面的图像数据被评估。图像数据借助于至少两个垂直于织物幅面的运输方向并排定位的摄像元件、控制和评估单元与至少一个连接至少一个摄像元件与控制和评估单元的串行通信链路来产生和评估。图像数据的原始数据相应地通过摄像元件的平面摄像元件来采集。
织物幅面的图像的图像数据的原始数据通过至少一个摄像模块来采集，该摄像模块包括至少一个带有至少两个摄像元件的摄像组。摄像组的摄像元件被联接到串行通信链路处。在每个摄像组中，所采集的原始数据由摄像元件经由串行通信链路被导引至控制和评估单元。在控制和评估单元中，由原始数据产生图像数据且摄像组的摄像元件的图像数据被评估。
在一种实施方式中，在每个摄像元件中由平面摄像元件所采集的原始数据通过串行器(Serializer)被串行地供给到串行通信链路中。串行的原始数据在控制和评估单元中通过解串器(Deserializer)被并行化且被评估。串行的数据传递确保了较大量原始数据的可靠传递。在数据线路之间的串扰(Übersprechen)和由于运行时间差引起的问题被避免。
在一种实施方式中，摄像组的摄像元件的平面摄像元件的原始数据经由摄像组的至少一个摄像元件导引。如果摄像组例如包括两个摄像元件，则通过一个摄像元件交替地将自己的原始数据和例如第二摄像元件的原始数据导引至串行通信链路。为了传导自己的和外来的原始数据，摄像元件设有两个数据链路且设有多路复用器。
在此，摄像元件的平面摄像元件的原始数据(也就是说，自己的原始数据)经由构造成摄像数据链路的数据链路且至少一个另外的摄像元件的平面元件的原始数据(也就是说外来的原始数据)经由构造成通过数据链路的数据链路被导引至串行通信链路。借助于多路复用器，摄像元件的两个数据链路被依次联接到串行通信链路处。
在一种实施方式中，至少两个摄像组的摄像元件的原始数据在控制和评估单元中被并行处理。
在一种实施方式中，通过评估和控制单元确定由原始数据处理的数据。为此，至少多列原始数据被合计且形成平均值。在一种实施方式中，经处理的数据通过控制和评估单元例如对于缺陷而言被评估且必要时产生报警信号。
附图说明
本发明借助在附图中示意性示出的示例作进一步阐释。其中：
图1显示了带有根据本发明的监控装置的编织针织机的示意性布置的侧向上的侧视图；
图2显示了带有监控装置的编织针织机的示意性的前视图；
图3显示了第一个示例的监控装置的示意性的功能草图；
图4显示了监控装置的摄像元件的简化框图；
图5显示了监控装置的简化框图；
图6显示了监控装置的控制和评估单元的简化框图；
图7显示了监控装置的摄像元件的简化框图；
图8显示了监控装置的照明元件的简化框图；
图9显示了用于监控装置的图像评估的图表；
图10显示了用于将原始数据传递至控制和评估单元的流程图；
图11借助非常简化的分解图显示了第二个示例的监控装置；且
图12显示了穿过图11的监控装置的简化横截面。
具体实施方式
第一个示例：
图1示意性显示了带有具有编织工具的机架1的编织针织机、例如带有用于经纱3的导杆2且带有复合针4(其中仅一个被示出)的经编机。在编织针织机处所产生的织物幅面5经由滚筒6a,6b,6c被例如引导至未示出的卷绕设备。
用于监控连续的织物幅面5的第一个示例的根据本发明的监控装置8布置在织物幅面5上方。装置8的横截面在图1中通过圆圈来表明。监控装置8横向于织物幅面延伸。装置8通过固定装置9被固定在机架1处。其在运输方向T上布置在编织针织机之后且在转向滚筒6a,6b,6c之前。装置8具有照明设备，其光束10朝向织物幅面5指向。
图2显示了带有装置8的编织针织机的前视图。机架1包括框架，在其中在该示例中支承有六个子经轴11、监控装置8、用于针床(带有复合针)4的导杆2以及滚筒6b,6c和卷绕滚筒7。织物幅面5在图2中在离开滚筒6b的情形中且作为在卷绕滚筒7上的经卷起的成品可见。
监控装置8例如平行于滚筒6,7的轴线、也就是说横向于织物幅面5延伸，在两侧处直至机架1的框架。
图3显示了监控装置8的示意性的功能草图。监控装置8在该示例中包括带有摄像元件14(其中三个在图3中可见)的摄像模块13。摄像元件14相应地具有带有平面传感器15a且带有光学元件16的平面摄像元件15。
摄像模块13设有外壳17。
摄像元件14通过装置8垂直于织物幅面5的运输方向T、也就是说横向于织物幅面5的布置被并排定位。在此，平面摄像元件15在外壳17中彼此以摄像间距Ka且相应地在横向于织物幅面5延伸的摄像元件14的中间布置。
装置8以相对织物幅面5的间距A布置。间距A为与织物幅面5的0.2m至2.0m、尤其0.6至1.1m。
平面摄像元件15的监控宽度I(也就是说织物幅面5的待监控的区段的宽度)取决于间距A和在平面摄像元件15之间的摄像间距Ka。
平面摄像元件15的摄像间距Ka为0.3m至2.0m、优选地0.5m至0.8m。在该示例中，平面摄像元件15以大约0.6m的摄像间距Ka并排布置。
图3显示了在两个平面摄像元件15之间的摄像间距Ka、织物幅面5的关联于摄像元件14的区段的相应宽度B以及监控宽度I。监控宽度I大于关联于摄像元件14的宽度B。也就是说，通过两个并排布置的平面摄像元件15所监控的监控区域I略重叠。
光学元件16包括镜头，其例如构造成S卡口镜头(S-Mount-Objektiv)。在该示例中，镜头在其相对平面传感器15a的距离中可移动且进而光学元件的焦点(Fokus，焦点)可调节。焦距为3mm至16mm、优选地6mm至8mm。
在一种备选方案中，镜头具有至少一个透镜，其透镜弧度可变化。带有可变化的透镜弧度且进而带有可变化的焦距的透镜是液体透镜(Flüssiglinse)。
镜头的焦距在期望的摄像间距A和期望的监控宽度I的情形中取决于相对织物幅面的间距A来选择。
每个摄像元件14关联于连续的外壳17的外壳区段，其中，由一个外壳区段至下一个的过渡在图3中通过虚线来显示。摄像元件14的外壳17的外壳区段的宽度与宽度B相符且同样为0.6m。
摄像元件14例如相应地具有在图纸中未示出的带有平面摄像元件15的电路板元件(Platinenelement)。光学元件16同样被固定在电路板元件处。
摄像模块13的外壳17具有在平面摄像元件15之前以及在LED 19之前的透明区域。
外壳17包括外壳型材的一个区段和至少一个盖板。外壳型材和盖板由铝构成的挤压型材制成。外壳型材且进而外壳17设有至少部分圆柱形的周面。外壳17的直径为7cm至18cm、优选地10cm至15cm。在该示例中，直径大约为11cm、例如11.2cm。
在该示例中，用于监控织物幅面的装置8设有照明设备。该照明设备对于每个摄像元件14而言具有带有支架且带有例如6个LED 19(发光二极管)的照明元件18。LED 19布置在平面摄像元件15或者其在外部的平面摄像元件15的延长部之间的连接线上。在图3中所显示的摄像元件14相应地关联有6个LED 19，在平面摄像元件15的每侧上三个。6个LED 19的光束10照亮待监控的宽度I。
图4显示了监控装置8的摄像元件14的简化框图。该示例的监控设备8包括上面所提及的摄像模块13，其具有两个带有各三个摄像元件14的摄像组G1和G2。也就是说，摄像模块13设有六个摄像元件14，其被划分成两个摄像组G1,G2。
监控装置8设有控制和评估单元20且对于每个摄像组G1,G2而言设有串行通信链路21,22。通信链路21,22相应地将摄像组G1,G2的摄像元件14彼此且与控制和评估单元20连接。控制和评估单元20构造用于通过平面摄像元件15所采集的原始数据的并行处理。
串行通信链路21,22具有用于传递数据、时钟信号和控制信号的总线线路。在该示例中，数据链路构造成LVDS线路。控制链路构造成IC2总线线路。在另一备选方案中，控制链路构造成CAN总线线路。
在该带有摄像模块13的示例中，该摄像模块包括控制和评估单元20以及串行通信链路21,22。
每个摄像组G1,G2的摄像元件14构造用于，将通过平面摄像元件15所采集的原始数据经由相应的串行通信链路21,22导引至控制和评估单元20。控制和评估单元20构造用于，由原始数据产生图像数据且评估该图像数据。其经由通信线3可被联接到编织针织机的机器控制器处。
每个带有三个摄像元件14的摄像组G1,G2的至少两个摄像元件14设有两个数据链路和一个多路复用器26。数据链路中的一个构造成摄像数据链路24，其被引向摄像元件14的平面摄像元件15。第二数据链路构造成通过数据链路、串行通信链路21的数据链路21a的被引导穿过摄像元件14的区段。摄像元件14的两个数据链路借助于多路复用器26可被并排地联接到相应的串行通信链路21,22处。
图5显示了监控装置8的简化框图。如在图5中所表明的那样，两个组G1和G2的摄像元件14被交替地并排定位。第一组G1的串行通信链路21由左向右看将第一、第三和第五摄像元件14彼此且与控制和评估单元20连接。第二组G2的串行通信链路22相应地将第二、第四和第六摄像元件14彼此且与控制和评估单元20连接。
监控装置8设有用于操控照明设备的照明元件18的链路27,28。链路27将关联于第一摄像组G1的摄像元件14的照明元件18彼此且与控制和评估单元20连接。相应的情况适用于链路28。
链路27,28具有用于控制信号的总线线路。
在该示例中，链路27,28具有I2C总线线路。在一种备选方案中，链路27,28具有CAN总线线路。
控制和评估单元20构造用于通过控制信号单独地或分组地接通和切断控制元件18的LED 19。
图6显示了监控装置8的控制和评估单元20的简化框图。控制和评估单元20具有至少一个微处理器29(CPU)且相应地具有带有用于摄像组G1,G2中的每个的输出端32,33的控制元件30,31。
用于第一摄像组G1的控制元件30包括通信链路21的区段，带有例如用于传递原始数据的数据链路21a、用于传递的调时(Taktung)的时钟链路21b和用于控制传递的控制链路21c的区段。控制元件30包括第一中继器34、也就是说被接通到时钟链路21b中的用于提高作用范围的信号增强器和处理器，和被接通到控制链路21c中的可断开的第二中继器35。第二中继器35经由控制线路36可由微处理器29激活。控制元件30包括供电链路37的区段。
供电链路37以及控制链路21c、时钟链路21b和数据链路21a被联接到输出端32处。第一摄像组G1的摄像元件14可经由该输出端32与控制和评估单元20相连接。
用于第二摄像组G2的控制元件31被相应地构建。用于第二摄像组G2的控制元件31包括通信链路22的区段，带有例如用于传递原始数据的数据链路22a、用于传递的调时的时钟链路22b和用于控制传递的控制链路21c的区段。控制元件31包括被接通到时钟链路22b中的第一中继器38和被接通到控制链路22c中的可断开的第二中继器39。第二中继器39经由控制线路40可被微处理器29激活。控制元件31包括供电链路41的区段。
供电链路41以及控制链路21c、时钟链路21b和数据链路21a被联接到输出端33处。第二摄像组G2的摄像元件14经由该输出端33可与控制和评估单元20相连接。
控制和评估单元20相应地包括带有用于摄像组G1,G2中的每个的照明元件18的输出端44,45的供给元件42,43。
用于第一摄像组G1的供给元件42包括至照明元件18的通信线路24的区段。通信线路24构造成控制链路。供给元件42包括可断开的中继器46，其被接通到通信线路24中。可断开的中继器46经由控制线47可由微处理器29激活。供给元件42包括供电链路48的区段。
供电链路48以及通信线路24被联接到输出端44处。第一摄像组G1的照明元件18可经由该输出端44与控制和评估单元20相连接。
用于第二摄像组G2的供给元件43被相应地构建。供给元件43包括至照明元件18的通信线路25的区段。通信线路25构造成控制链路。供给元件43包括可断开的中继器49，其被接通到通信线路25中。可断开的中继器49可经由线路50由微处理器29激活。供给元件43包括供电链路51的区段。
供电链路51以及通信线路25被联接到输出端45处。第二摄像组G2的照明元件18可经由该输出端45与控制和评估单元20相连接。
图7显示了监控装置8的摄像元件14的简化框图。在图7中所显示的摄像元件14例如是带有平面摄像元件15(其构造成CMOS平面传感器)的第一摄像组G1的第一摄像元件14。
摄像元件14设有输入端52且设有用于下面的摄像元件14、例如第一摄像组G1的第二摄像元件14的输出端53。其包括供电链路37和串行通信链路21(即数据链路21a、时钟链路21b和控制链路21c的区段，其相应地与输入端52和输出端53相连接)的区段。
摄像元件14包括寻址开关54、IO扩展器55、中继器56和可激活的中继器57。IO扩展器55被联接到控制链路21c处且与寻址开关54相连接。控制链路21c可通过可激活的中继器57与平面摄像元件15相连接。可激活的中继器57经由线路58由IO扩展器55可控。中继器56被接通到控制链路21c中。
数据链路21a的区段形成摄像元件14的通过数据链路。
摄像元件14包括被联接到平面摄像元件15的输出端处的串行器59。其包括上面所提及的被接通到数据链路21a中的多路复用器26。串行器59经由摄像数据链路24与多路复用器26相连接。多路复用器26经由线路62或多根线路由IO扩展器55可控。
摄像元件14包括中继器63，其被接通到时钟链路21b中。平面摄像元件15经由线路64被联接到中继器63处且进而联接到时钟链路21b处。平面摄像元件15经由线路65或经由多根线路由EO扩展器55可控。
摄像元件14包括电压调节单元66，其被接通到供电链路37中。
摄像元件14包括一个或多个位置照明元件(在该示例中红色的LED 67)，其经由线路68可由IO扩展器55接通。其指示了经识别的织物缺陷的位置。
图8显示了监控装置的照明元件18的简化框图。
照明元件18关联于上面所描述的摄像元件14。其设有输入端69和输出端70。其包括供电链路48和通信线路24的区段，其相应地与输入端69和输出端70相连接。
照明元件18包括寻址开关71、IO扩展器67和中继器73。IO扩展器72被联接到通信线路24处且与寻址开关71相连接。中继器73被接通到通信线路24中。
照明元件18包括用于LED 19的驱动器74，其被接通到供电链路48和LED 19之间。驱动器74经由线路75由IO扩展器72可控。
照明元件18包括电压调节单元76，其被接通到供电链路48中。
在一种备选方案中，上面所描述的位置元件可由照明元件16的IO扩展器72操控。其在该情况中与IO扩展器72而不与IO扩展器55相连接。
图9显示了用于通过监控装置的控制和评估单元20的图像评估的图表。
在织物幅面5的狭窄的被照射的条带的宽度X(以毫米为单位)上的所有图像区段的原始数据BI被采集。由每个图像区段的原始数据BI，推导出在织物幅面5的宽度X上的亮度曲线(Helligkeitsprofil)的数据B1(图像数据)。为此，图像区段的原始数据BI被联合成区块且形成平均值。一个区块包括横向于运输方向的一些像素和在运输方向上的一些像素，例如各3个。其平均值是图9的下方的图表的亮度曲线的数据B1的值。
在通过控制和评估单元20的评估的情形中，亮度曲线的数据B1被标准化且被过滤成数据B2(经评估的图像数据)。通过标准化，亮度曲线的在织物幅面的边缘区域中由于光学元件16的透镜弯曲的强度损失被补偿。
亮度曲线的经标准化的且经过滤的数据B2在图9的上图中可见。不仅带有数据B1的图表而且带有数据B2的图表显示了穿过在950与1000mm之间的更明亮的有缺陷的位置的效果。
在一种备选方案中，用于监控连续的织物幅面5的根据本发明的装置8布置在织物幅面5下方。
在一种备选方案中，监控装置包括至少两个摄像模块。在此，摄像模块的外壳17彼此相连接。
在一种备选方案中，监控装置包括上面所描述的包括控制和评估单元20的摄像模块13以及另一带有各两个摄像元件的两个摄像组的摄像模块。摄像模块13也被称作主摄像模块(主要摄像模块)。另外的摄像模块被称作扩展模块。
一个或多个扩展模块包括与主摄像模块相同数量的摄像组。
在运行中，在运输方向T上被运输的连续的织物幅面5通过监控装置8尤其对于缺陷而言被监控。为此，织物幅面5的图像数据被评估。图像数据在该示例中借助于多个垂直于织物幅面5的运输装置并排定位的摄像元件14、控制和评估单元20和连接摄像元件14与控制和评估单元20的通信链路25产生和评估。图像数据的原始数据通过相应的摄像元件14的平面摄像元件15来采集。
原始数据的采集通过包括摄像组G1,G2和外壳17的摄像模块13实现。通过平面摄像元件15所采集的原始数据通过相应的摄像组G1,G2的摄像元件14(其被联接到相应的串行通信链路21,22处)经由串行通信链路21,22被传导至控制和评估单元20。由原始数据通过控制和评估单元20产生图像数据。摄像组G1,G2的摄像元件14的图像数据通过控制和评估单元20来评估。
摄像组G1,G2中的一个的摄像元件14的平面摄像元件15的原始数据相应地经由摄像组G1或G2的摄像元件14被导引至相应的串行通信链路21,22。
如所提及的那样，摄像元件14为此相应地设有两个数据链路，更确切地说构造成摄像数据链路24的数据链路和构造成通过数据链路的数据链路，也就是说数据链路21a的区段，且设有多路复用器26。
所考虑的摄像元件14的平面摄像元件15的原始数据经由摄像数据链路24且摄像组G1,G2的另外的摄像元件14的平面摄像元件15的原始数据经由通过数据链路(也就是说经由数据链路21a的区段)被导引至串行通信链路21,22。借助于多路复用器26，摄像元件14的两个数据链路被依次联接到相应的串行通信链路21,22处。
两个摄像组G1,G2的摄像元件14的原始数据在控制和评估单元20中被并行处理。
图10显示了用于通过控制和评估单元20将原始数据由摄像组G1,G2的摄像元件14传递至控制和评估单元20的示意性流程图。
在此，对于每个摄像组G1,G2而言首先第一摄像元件14[0](其在其组内关联有索引i=0)与控制和评估单元20相连接。在连接之后，控制和评估单元20的存储器的区域被提供。一旦图像开端被识别出，摄像元件14[0]的原始数据被传递且被写在存储器中。在下一次识别出图像开端的情形中，将摄像元件14[0]的原始数据从存储器传导至评估装置。索引i被增加以1且摄像组G1,G2的与该索引相符的下一摄像元件14[i]与控制和评估单元20相连接。该方法对于另外的摄像元件14[i]而言被重复，直至最后的摄像元件的原始数据(在每摄像组G1,G2中3个摄像元件14的情形中，第三个)被读取且被传导。然后，索引又被置于0且进而摄像组G1,G2的第一摄像元件14[0]又与控制和评估单元20相连接。
只要织物幅面被监控、例如只要制造织物幅面的编织针织机(参见图1)在运行中，数据传递重复。其在结束信号之后终止。
第二个示例：
第二个示例与第一个示例相符，除了在下面所描述的特征之外。第二个示例的监控装置在图11和12中示出。其包括两个摄像模块，主摄像模块130和扩展摄像模块131。
主摄像模块130包括控制和评估单元200以及六个摄像元件140，在摄像组G1,G2中各三个。第一、第三和第五摄像元件属于第一摄像组G1而其它摄像元件140属于第二摄像组G2。扩展摄像模块131包括两个摄像元件140，其中，第一摄像元件属于第一摄像组而第二摄像元件140属于第二摄像组。
图12显示了穿过例如在摄像元件140的区域中的主摄像模块130的外壳17的横截面。外壳17包括在主摄像模块130的长度上延伸的外壳型材170，其外轮廓具有在一侧处敞开的圆柱形外套的形状。在其相对于敞开侧的半体中，外壳型材170具有中间壁171a,171b和171c，其形成在主摄像模块130的长度上延伸的大约正方形的开口172。外壳型材170设有在主摄像模块130的长度上延伸的中间壁173。摄像元件140被固定在中间壁173处。在该示例中，中间壁173被中断。由此形成的空腔被用作线缆通道。
主摄像模块130的外壳17包括多个封闭敞开侧的盖板174a,174b,174c,174d。在图中左侧盖板174上安装有控制和评估单元200。控制和评估单元20通过盖板174的简单松开可接近。
对于主摄像模块130的外壳17而言、例如对于不带有扩展摄像模块的使用而言，图11显示了两个用于外壳型材170的两个端部的端部盖板176a,176b。
在其处盖板174a至174d彼此抵靠的位置处设置有密封件175。在外壳型材170与端部盖板176a,176b之间设置有另外的密封件177。密封件175,177呈圆盘状地构造。在外壳型材179与盖板174至174d之间设置有纵向延伸的密封束178。
外壳型材170设有多个纵向槽179。监控装置8的多个支架180在纵向上彼此间隔地、相应地在两个纵向槽179中固定。纵向槽179以及不可见的在支架180中的长孔如此地布置，以至于监控装置8可被定位在相对织物幅面5的不同倾斜角度中。
扩展摄像模块131如主摄像模块130那样被构建在摄像元件140的区域中。其外壳17包括外壳型材170和盖板174e。两个摄像模块130和131的外壳17(更确切地说其外壳型材170)彼此相连接。在其处摄像模块130,131彼此抵靠的外壳型材170的端部是敞开的，也就是说不带有端部盖板176。例如由钢构成的纵向延伸的型材190布置在两个摄像模块130,131的外壳型材170的开口172中。型材190使两个摄像模块130,131的连接稳定。其长度与至少一个摄像间距Ka相符。在该示例中，型材190的长度大约与两倍的摄像间距Ka相符。
在该示例中，监控装置在不带有照明设备的情形中实施。外壳17的透明区域通过在盖板174中的透明窗口150形成。通过窗口150，平面摄像元件15采集织物幅面的图像。
在带有照明装置的监控单元的一种备选方案中，例如在整个长度上延伸的窗口设置在盖板174中。
在一种备选方案中，监控装置包括较大的扩展模块，其具有四个摄像元件，其中第一和第三属于第一摄像组而第二和第四属于第二摄像组。
在另外的备选方案中，监控装置包括多个相同或不同大小的扩展模块。
附图标记列表
1 机架
2 导杆
3 经纱
4 针床
5 织物幅面
6 滚筒
7 滚筒
8 装置
9 固定装置
10 光束
11 经轴
13 摄像模块(主摄像模块)
14 摄像元件
15 平面摄像元件
15a 平面传感器
16 光学元件
17 外壳
18 照明元件
19 LED
20 控制和评估单元
21 通信链路
22 通信链路
24 摄像数据链路
26 多路复用器
27 链路
28 链路
29 微处理器
30 控制元件
31 控制元件
32 输出端
33 输出端
34 第一中继器
35 第二中继器
36 控制线路
37 供电链路
38 第一中继器
39 可断开的第二中继器
40 控制线路
41 供电链路
42 供给元件
43 供给元件
44 输出端
45 输出端
46 可断开的中继器
47 线路
48 供电链路
49 可断开的中继器
50 线路
51 供电链路
52 输入端
53 输出端
54 寻址开关
55 IO扩展器
56 中继器
57 可激活的中继器
58 线路
59 串行器
62 线路
63 中继器
64 线路
65 线路
66 电压调节单元
67 红色的LED
68 线路
69 输入端
70 输出端
71 寻址开关
72 IO扩展器
73 中继器
74 驱动器
75 线路
76 电压调节单元
130 主摄像模块
131 扩展摄像模块
140 摄像元件
150 窗口
170 外壳型材
171a,b,c 中间壁
172 开口
173 中间壁
174a-e 盖板
175 密封件
176a,b 端部盖板
177 密封件
178 密封束
179 槽
180 支架
T 运输方向
A 间距
B 摄像模块的宽度
D 外壳的直径
I 经探测的区域的宽度
X 织物幅面的宽度
G1 摄像组
G2 摄像组
BI 图像的原始数据
B1 经处理的数据
B2 经标准化的数据。

Claims (12)

1.一种用于借助织物幅面(5)的经评估的图像数据尤其对于缺陷而言监控连续的织物幅面(5)的监控装置(8)，
带有至少两个摄像元件(14,140)，其垂直于所述织物幅面(5)的运输方向(T)可并排地定位，
带有控制和评估单元(20,200)且带有至少一个串行通信链路(21,22)，所述串行通信链路连接至少一个摄像元件(14,140)和所述控制和评估单元(20,200)，其中，每个摄像元件(8)具有用于采集原始数据的平面摄像元件(15)，
其特征在于
至少一个摄像模块(13,130,131)，其包括至少一个带有至少两个摄像元件(14,140)的摄像组(G1,G2)和外壳(17)，其中，摄像组(G1,G2)的摄像元件(14,140)被联接到串行通信链路(21,22)处，
其中，在每个摄像组(G1,G2)中所述摄像元件(14,140)构造用于通过所述平面摄像元件(15)所采集的原始数据经由所述串行通信链路(21,22)至所述控制和评估单元(20)的传递；且其中，所述控制和评估单元(20)构造用于图像数据由所述原始数据的产生且用于所述摄像组(G1,G2)的摄像元件(14,140)的图像数据的评估。
2.根据权利要求1所述的监控装置(8)，其特征在于，摄像组(G1,G2)的所述摄像元件(14,140)中的至少一个具有两个数据链路和多路复用器(26)，
其中，各一个数据链路构造成摄像数据链路(24)，其被引向所述摄像元件(14,140)的平面摄像元件(15)，而另一数据链路构造成通过数据链路，其被引导穿过所述摄像元件(14,140)，且其可被联接到所述摄像组(G1,G2)的另一摄像元件(14,140)的数据链路处，且其中，借助于所述多路复用器(26)所述摄像元件(14,140)的两个数据链路可被并排地联接到所述串行通信链路(21,22)处。
3.根据权利要求1或2所述的监控装置(8)，其特征在于，摄像模块(13,130,131)包括至少两个摄像组(G1,G2)且所述控制和评估单元(20,200)构造用于所述摄像组(G1,G2)的原始数据的并行处理。
4.根据权利要求3所述的监控装置(8)，其特征在于，所述摄像组(G1,G2)的摄像元件(14,140)交替地在所述外壳(17)中并排地定位。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的监控装置(8)，其特征在于，构造成主摄像模块的摄像模块(130)包括所述控制和评估单元(200)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的监控装置(8)，其特征在于，设置有至少两个摄像模块(130,131)，其中，所述摄像模块(130,131)的外壳(17)彼此相连接。
7.根据权利要求1所述的监控装置(8)，其特征在于，所述平面摄像元件(15)具有平面传感器和光学元件(16)。
8.根据权利要求1或2所述的监控装置(8)，其特征在于，所述平面摄像元件(15)相应地彼此以摄像间距(Ka)来布置，其中，摄像间距(Ka)为0.3m至2.0m、优选地为0.5m至0.8m。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的监控装置(8)，其特征在于照明设备，其对于每个摄像元件(14,140)而言具有至少一个带有布置在所述平面摄像元件(15)的连接线上的LED(18)的照明元件(19)。
10.一种用于尤其对于缺陷而言监控在运输方向(T)上被运输的连续的织物幅面(5)的方法，
通过，评估所述织物幅面(5)的图像数据，
其中，所述图像数据借助于至少两个垂直于所述织物幅面(5)的运输方向(T)并排定位的摄像元件(14,140)，
控制和评估单元(20,200)和
至少一个连接至少一个摄像元件(14,140)和所述控制和评估单元(20,200)的串行通信链路(21,22)产生和评估，且
其中，所述图像数据的原始数据通过所述相应的摄像元件(14,140)的平面摄像元件(15)来采集，
其特征在于，
所述原始数据通过至少一个摄像模块(13,130,131)来采集，其中，所述摄像模块(13,130,131)包括至少一个带有至少两个摄像元件(14,140)的摄像组(G1,G2)和外壳(17)，且摄像组(G1,G2)的所述摄像元件(14,140)被联接到串行通信链路(21,22)处，
在每个摄像组(G1,G2)中通过所述摄像元件(14,140)将通过所述平面摄像元件(15)所采集的原始数据经由所述串行通信链路(21,22)传递至所述控制和评估单元(20,200)，且通过所述控制和评估单元(20,200)从所述原始数据产生图像数据且评估所述摄像组(G1,G2)的摄像元件(14,140)的图像数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，经由摄像组(G1,G2)的至少一个设有两个数据链路且设有多路复用器(26)的摄像元件(14,140)，所述摄像组(G1,G2)的至少两个摄像元件(14,140)的平面摄像元件(15)的原始数据经由两个数据链路被导引至所述串行通信链路(21,22)，
其中，经由构造成摄像数据链路(24)的数据链路所述摄像元件(14,140)的平面摄像元件(15)的原始数据且经由构造成通过数据链路的数据链路至少一个另外的摄像元件(14,140)的平面元件(15)的原始数据以如下方式被导引至所述串行通信链路(21,22)，即，借助于所述多路复用器(26)所述摄像元件(14,140)的两个数据链路被并排地联接到所述串行通信链路(21,22)处。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，至少两个摄像组(G1,G2)的摄像元件(14,140)的原始数据在所述评估和控制单元(20,200)中被并行处理。
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