JPH06502489A - 織物検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 織物検査法および装置 本発明は織物の検査に関する。

最終の織物製品の加工および仕上げ工程において織物の欠陥が連続しない様に、 織物産業では織物を定常的に検査する。しかし織物の検査は骨の折れる仕事であ り、検査員は疲労やその他の要因で作業にムラを生じ易く、従って一貫した品質 を保証することが出来ない。

織物の検査を自動化し退屈な作業と品質のバラツキを排除するため機械的な方法 を用いる数多くの試みがなされてきた。単体として製造される織物が一般的に肉 眼によって検査されているということは、検査方法によって左右される自動化装 置の高額なコストに明らかに原因がある。

本発明は平巻き反織物の欠陥を検査する方法と装置を提供するするものであり、 設置および保守が経済的に行なえる装置で実現可能な方法が含まれる。

本発明は、ライン映像のビクセルと比較出来るように間隔をあけた連続ライン映 像を形成するため織物の幅に亙ってラインビクセル映像を形成し、織物の長方形 領域の領域映像を形成するため連続したライン映像を画面記憶部に記憶するライ ン操作カメラを基準とした織物の移動と、背景領域からトリガー領域を分離する ためのしきい値設定による上記領域映像の処理と、欠陥トリガーのみを残して少 数のビクセルのトリガー領域を（ノイズとして）除外するためのしきい値領域映 像のフィルタ処理と、少な（ともひとつの欠陥トリガーがフィルター処理した映 像の中に含まれる場合の欠陥信号の発生で構成される平巻き反織物の欠陥検査方 法で構成される。

上記のしきい値設定、フィルタ処理および欠陥信号発生の各段階は１次の領域映 像が連続したライン映像から作成されている間に行なうことが出来る。　これら の段階は、一定数のライン映像を有する領域映像を形成するのに要する時間より も短い予め決めた時間内で行なうことが出来る。　但し、領域映像は可変長とす ることができ、先行する領域映像に対するしきい値設定、フィルタ処理および欠 陥信号発生の各段階が完了した時に映像化が終了する。　このように、「無欠陥 」領域映像は短い時間で処理することができ、一方欠陥が出てきた時に、よりで きる。このような対策を用いて、高価なデータ記憶装置や計算能力を最大限に領 域映像形成時間より長くすることができるように、連続領域映像を別のブロセブ の老化や周辺照明のバラツキが装置に影響しないとしても、いつも一定にしてで なければ明暗度レベルを新しい値に設定し直すことである。これにより単独のば 、この方法は、信頚性高く織物の欠陥を検出しながら、ノイズを良好に除去し、 欠陥警報を出す。

編物織物についての良好な解像度は、ビクセル測当たり０．５ｍｍであり、２０ ００ピクセルライン走査カメラは１メートルの織物幅に適している。

ことであり、従って検査員は、装置を用いて自分が対処し得るものより高い織物 処理速度で欠陥をスポット表示できるような信頼性を容易に改善することができ 一タグラフイックにより、欠陥を強調するためスクリーンに十字線のような点滅 削減することができ、この分析は例えば１００メ一トル単位の織物の送りの終了 て入力される画面記憶部である。コンピュータは交互に領域映像に作用する二つ 装置は映像処理手段に従って制御される織物駆動手段で構成することができ、ド で構成してもよい。

陥を表わすマスクデータに関連付けるようプログラム化されたデータ処理手段で 構成されるオフライン欠陥確認手段で構成してもよい。

平巻き反織物の欠陥を検査する装置および方法の実施例を添付図面を参照して以 下に説明する。

図１は織物検査装置の説明図である。

図１８は生処理した領域映像である。

図２は円筒状織物の配置図である。

図３はライン走査カメラによって作られたライン映像を説明するものである。

図４は複数のライン映像から作られた領域映像を説明するものである。

る。コンピュータ１３は、ＶＤＵ　１６．キーボード人力１７およびバートコビ −タ２４によって駆動される巻き取りロールに送られ、一定のモータ速度に対し れる。ランプ２７は強力な外部適用型の交流磁界により代りに電源を得ている、 きる。図２の配置の場合、カメラ１１を用い鏡３０を注意深（配置して織物を全 査映像である。矢印は領域走査を延長できることを示している。

カメラ１１は織物１９に関連して配置されているから、所要の映像解像度走査ラ インに沿って得られる。図１に示す状態の場合、織物１９の縁端部が中心に置か れたカメラから織物の中心部より離れているので、明らかに若干の歪があり、図 ２に示す配置の場合にはさらに大きな歪が生じる。言うまでもなく、修正光学装 置を用いることはできるが、上記の歪みをソフトウェアで簡単に修正することが でき、最低解像度すなわち映像の縁端部での解像度が検出すべき最小の欠陥を解 像するのに十分であることを確認する必要がある。

図３に示す映像は、０．５ｍｍ間隔を置いた映像領域を表すビクセルを有し、こ れはほとんどの編み織物にとって十分な解像度となっている。織物１９の速度は 、図４に示す領域映像が、垂直スケールが水平スケールに対して詰めたり拡大さ れたりしないような方形となるように、連続したライン映像の間の間隔が０゜５ ｍｍになるように、カメラ１１の走査速度に関連して選択される。　言うまでも なく、実際の映像は１幅が２０４８ビクセルであれば長さが２０４８ビクセル必 要であるというように、方形である必要はない。一般的にいって、領域映像を織 物に予想される最大の大欠陥の長さより長くする必要はないが、立て方向の走り 、梯子状欠陥および予想されるその他の縦方向欠陥は、言うまでもなく極めて長 い間隔を示す場合がある。

織物の全幅を写すようにカメラ１１を全く調整できず、また縁端部がぐらつかな いことを保証できない限り、織物の縁端部を越えて映像領域を取り扱う必要があ る。この取扱いの最も簡単な方法は、最初の織物映像ビクセルが各ライン走査で 検出された時に、画面記憶細工２への読み込みを開始することである。これは明 るさの際立った変化で示される。織物の幅が一定と想定すれば、映像の幅は、織 物の進行に多少のバラツキがあっても織物の幅に対応する。

織物幅は、走査の終わりで明暗強度の変化を検出することによって測定すること ができる。幅の測定値を分析して名目幅からの誤差を監視することができる。

織物の検査は時として幅出しと関連してあり、本発明による自動検査は特に幅を 制御するフィードバックループに入力される。

Ｅ　９１において、カメラ１１によって書き込まれるメモ１月２を説明するポッ クｔ　スは、ライン映像から組み立てられた代表的な領域映像の簡略説明である 。ここで、実際にはその必要はないが、映像をモニターに表示できるとはいえ、 この映像が通常視覚的映像というよりはむしろ仮想映像であることを理解する必 要がある。映像はそれぞれが許容範囲の明るさ数値を有するビクセルで構成され る。

大欠陥１０１および不均一欠陥１０２の二つの欠陥が、全体的に灰色で均一な背 景１０３に対して示され、大欠陥１０１（図２に示すように後背照明を想定する ）は比較的明るい領域として示され、一方不均−欠陥１０２は暗い状態で現れる 。更に単独のビクセル１０４または極めて小さい集団１０５が、カメラおよび関 連電子装置内で発生するか、または織物の風合いの結果発生するかを問わず、背 景ノイズのため存在が認められる。

本発明の目的について、ひとつのビクセルが相当数の隣接ビクセルを占めること が想定される。編み物織物の欠陥には領域欠陥ばかりでなく垂直および水平欠陥 が含まれる。欠陥の例には、ドロップステッチおよびドロップステッチの走りば かりではなくブレスオフ、不均一および結び目から生じる穴、太い糸および細い 糸のためによる外見の不規則、織りむら、タック針およびリップ針欠陥など示あ る。針ライン欠陥は太い縦線として現れ、その他の欠陥は垂直方向および水平方 向、すなわちニット織物用語では縦目方向および横目方向両方に延長してい領域 映像で行われる第一処理段階は、この場合、映像が３つのグレースケールレベル に分けられるしきい値設定であり、そのうちの中心レベルは全般的な織物の地色 を表し、明色レベルは大欠陥を表し、暗色レベルは不均一欠陥を表す。

分割は織物に適合したしきい値設定によって行われる。

言うまでもなく、織物は異なる色（白と黒を含む）でカメラに現れる場合があり 、異なる表面風合いおよび濃度を持っている。装置は異なる織物の色と種類に適 合していることが望ましく、考え得る色および種類のすべての範囲を網羅する完 全自動適合は、不可能ではないとしても、適正な投資コストの装置で達成するの は困難であるが、本発明は広範囲の色と種類に対する自動適合を行う。

照明も本発明が取り扱う問題である。１メートル幅の織物に対して完全に均一な 照明を設けることは、不可能ではないにしても困難である。更に、ランプは年数 および電源の変化に応じて強度が変化しやすく、周囲照明は室内照明のオンオフ および一日の時間帯に応じて変化する。

最適しきい値設定方法は、領域映像の各欄についてその欄のビクセルの明るさレ ベルを集計することにより、領域映像から平均ライン映像を計算することと、そ の合計を映像内のライン数（すなわちその欄内のビクセル数）で除算することで 構成される。

平均ラインは均一の明るさのラインからは誤差があるが、大きな明暗度レベルで はないと予想されるのは言うまでもない。図５は白い織物から得られる代表的な 平均ラインＡＬを示しているが、これはラインの中心での明暗度の増加を示す。

次の段階は平均ラインを正常化することであり、言い換えれば横方向の変化を失 うことなく中間グレースケールレベルに戻すことである。明暗度数値はライン全 体について集計され、平均明暗度に達したビクセル数で除算される。２５６のグ レースケールレベルがあり、中間値を１２８に選択できるように平均ラインの平 均明暗度が６４　（０＝白、２５５＝黒）とすれば、数値６４が各ビクセル明暗 度に加えられ、１２ｇの平均明暗度を有する正常化された平均ライン（ＮＡＬ） を作り出す。

しきい値レベルは、ビクセルの明暗度レベルに対して一定数３２をそれぞれ加算 および減算して平均ラインの上下に設定されており、上限しきい値はＵＴ、下限 しきい値はＬＴとして示されている。

代表的ライン信号ＬＳは、正常化ライン信号ＮＬＳに変換（各グレースケールレ ベルに６４を加算して）されるが、このライン信号ＮＬＳは、信号がＵＴの上、 ＵＴとＬＴの間またはＬＴのしたの値であるかに従って、０．１２８．２５５の グレースケールレベルに分割される。これにより、図１８に示す様な分割映像が 得られ、画面記憶部１２に記憶される処理済み映像となる。

正電化平均ラインＮＡＬは、織物送りの始めに計算処理することができ、織物送 りを通じて使用可能である。すなわち長い織物送りを行うに当たって、照明条件 が織物送りの間大幅に変化する可能性がある場合、または特に異なる色およびま たは織物の変化が必要とする場合に計算を更新することができる。二つのしきい 値を設定するため正常化平均ラインに対して加算および減算される一定値を、規 定の装置を用いた経験または公知の織物に対する較正に基づいて選択することケ ールレベル０または２５５の単独ビクセルおよび欠陥を示す大きいビクセル集団 を含む。

れる）に設定し直すことによりフィルターにかけられる。その結果得られる領域 映像を図１の画面記憶部１５を説明するボックスに示す。若干その数が減少した 欠陥信号のみを残して、大部分のノイズ信号は除去されている。

この映像はモニター１４に表示される。領域映像が処理される毎に、現在の表示 と入れ替わり、従って検査員はモニター１４を使用して、濃淡の増加および非欠 陥織物からの発生ノイズの除去により織物で見られるよりは明瞭に現れる織物の 欠陥を監視することができる。

モニター１４に表示した様に処理した映像に現れる織物への影響は、限界グレー スケールレベル（Ｏまたは２５５）の任意の少数、例えば１ｏのビクセルが領過 ぎる場合、あるものはフィルタリングのため映像内で更に小さくなっている場合 があり、点滅カーソルまたは十字線をグラフィックツブｊ・ウェアで発生させ。

標準の方法で決められる欠陥の中心に１ね合わせてもよい。

またこの位置分析から、位置データを有効な出力、例えば、織物に沿った長さが 映像画面番号（または可変長映像の場合Σ［画面番号×映像長さ］）プラスＹ座 標から得られる巻き反織物についての記録に転記することができろ。このような 情報は、織物の縁端部に自動的に添例可能な欠陥タグに印刷し、または／＼−ト コビーにお出力してその後の処理のため巻き反織物に付属させることができる。

同様に、処理した領域映像は更に分析して織物の欠陥を確認することができるが 、これは欠陥表示を含む映像領域と織物の代表的な欠陥を示す一組のマスクを組 み合わせることによって実行可能である。欠陥中心部の位置決めと、できれば縦 方向欠陥であるか水平方向欠陥であるかについての表示と熟知したルーチンによ る欠陥領域の表示により、ライブラリ全体を検索することなく、ライブラリから 試験マスクを自動的に選択することができ、マスクはすでに位置の判明した欠陥 との関連を除いて使用しないものとする。

この処理は時間のかかる作業に見えるが、オフライン状慧に退避させることがで き、欠陥データは簡略化され凝縮された形で保存される。欠陥の種類は、欠陥の 座標に沿って上記の記録上に示すことができる。

ここで説明する方法および装置は、織物織物および不１ｓ織物ばかりでなく編み 物織物のほとんどの欠陥を検出する。説明したフィルタリング法によって除去で きるひとつの欠陥は、未処理映像において多くとも１または２ビクセル幅の編み 物織物の針ライン欠陥であり、特にこの欠陥を目的にした検出ルーチンを設ける ことが望ましい。

平均ラインルーチンが各画面について繰り返される場合、針ライン欠陥の表示が 微分法で検出される鋭角のピークとして現れる。このようなピークが平均ライン にある場合、ソフトウェアによって取り除く必要がある。

走査ラインに沿った位置　０ 補正書の写しく翻訳文）提出（特許法第１８４条の８）平成５年５月１４日 ２、発明の名称 織物検査方法および装置 ３、特許出願人 住　所　イギリス国　エルイー１９ビーエイチレイセスター　ビーオーボックス 　１４３名　称　デ　モントフオート　ユニヴアーシティ国　籍　イギリス国 ４、代理人 住　所　東京都港区芝３丁目４番１１号５、補正書の提出年月日　１９９２年１ ０月２３日１、　織物の方形領域の領域映像を形成するため画面記憶部に一連の ライン映像を記憶することを特徴とするライン映像のビクセルと比較できるよう に間隔を置いて配置した連続ライン映像を形成するため、織物の幅に亙るライン ビクセル映像を作成するライン走査カメラに対して織物を移動させることと、背 景領域からトリガー領域を分離するためしきい値設定により上記領域映像を処理 することと、欠陥トリガーのみを残して少数ビクセルのトリガー領域を除去（ノ イズとして）するためしきい値設定した領域映像をフィル多−処理することと、 少なくともひとつの欠陥トリガーがフィルター処理した映像に存在する場合に欠 陥信号を発生することとで構成される平巻き反織物の欠陥を検査する方法。

２、　上記のしきい値設定、フィルタ処理および欠陥信号発生段階が、次の領域 映像が一連のライン映像から形成される間に行われる第１項記載の方法。

３、　上記のしきい値設定、フィルタ処理および欠陥信号発生段階が、規定数の 連続ライン映像を有するひとつの領域映像を形成する時間よりも短い予め決めた 時間内で常時行われる第２項記載の方法。

１０、しきい値が上記平均ラインより上に、もうひとつのしきい値が上記平均ラ インの下に設定されている第９項記載の方法。

１１、しきい値領域映像が、各ビクセルをその８つの隣接ビクセルと組み合わせ 、その隣接ビクセルの中４つ以上が同じ明暗度値を持っていない限り明暗度レベ ルが新しい数値に再設定することによりフィルタ処理される第１項から第１０項 のいづれかに記載の方法。

１２、操作が領域映像について行われかつ保持され、再設定値が新しいメモリ領 域に書き込まれる第１１項記載の方法。

１３、処理された領域映像が分析されて欠陥の位置をめる第１項から第１２項の いづれかに記載の方法。

１４、欠陥の位置がＶＤＵ上に表示される第１３項記載の方法。

１５、処理された領域映像が分析されて欠陥を確認する第１３項または第１４項 に記載の方法。

１６、欠陥を含む領域映像範囲が織物についての代表的な欠陥を表す一組のマス クと組み合わされる第１５項記載の方法。

１７、織物の方形領域の領域映像を形成するため〜運の上記ライン映像ライン映 像を記憶するよう構成された画面記憶手段を特徴とし、ライン映像のビクセルと 比較できる様に間隔を置いて配置し、た連続ライン映像を形成するように相対移 動する織物の幅に亙りラインビクセル映像を形成するよう配置されたライン走査 カメラと、背景領域からトリガー領域を分離するため領域映像をしきい値設定し 。

欠陥トリガーのみを残して少数ビクセルのトリガー領域を除去（ノイズとして） するためしきい値領域映像をフィルタ処理するよう構成された映像処理手段と、 および少なくともひとつの欠陥トリガーがフィルタ処理した映像に存在する場合 に欠陥４８号を発生する欠陥信号発生手段とで構成される平巻き反織物の欠陥を 検査する装置。

１８、上記画面記憶部が、上記の映像処理および欠陥信号発生手段を構成するよ うにソフトウェアを搭載されたコンピュータのメモリに設けられる第１７項記載 の装置。

閑　野　臘　を　報　告 績＋＋＋ｍ４ｗｍムー−−０−ＰＣＴ／ＧＢ　９１１０２００１国際調査報告 ＰＣＴ／ＧＢ　９１１０２００１ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、　ＳＥ）、０Ａ（ ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ，ＳＮ、 　ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、Ｆｌ、　ＨＵ、Ｊ Ｐ、　ＫＰ、　ＫＲ。

ＬＫ、ＭＣ，ＭＧ、ＭＷ、ＮＯ，ＰＬ、ＲＯ，ＳＤ、ＳＵ、　ＵＳ

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．ライン映像のピクセルと比較できるように間隔を置いて配置した連続ライン 映像を形成するため、織物の幅に亙るラインピクセル映像を作成し、織物の方形 領域の領域映像を形成するよう画面記憶部に一連の上記ライン映像を記憶するラ イン走査カメラを移動することと、背景領域からトリガー領域を分離するためし きい値設定することにより上記領域映像を処理することと、欠陥トリガーのみを 残して少数ピクセルのトリガー領域を除去（ノイズとして）するためしきい値設 定した領域映像をフィルター処理することと、少なくともひとつの欠陥トリガー がフィルター処理した映像に存在する場合に欠陥信号を発生することとで構成さ れる平巻き反織物の欠陥を検査する方法。
2. ２．上記のしきい値設定、フィルタ処理および欠陥信号発生段階が、次の領域映 像が一連のライン映像から形成される間に行われる第１項記載の方法。
3. ３．上記のしきい値設定、フィルタ処理および欠陥信号発生段階が、規定数の連 続ライン映像を有するひとつの領域映像を形成する時間よりも短い予め決めた時 間内で常時行われる第２項記載の方法。
4. ４．領域映像が可変長であり、前の領域映像に対するしきい値設定、フィルタ処 理および欠陥信号発生段階が完了した時に映像形成が終了する第１項記載の方法 。
5. ５．映像処理時間が領域映像形成時間となるように連続領域映像が別のプロセッ サで処理される第１項から第４項のいづれかに記載の方法。
6. ６．領域映像が織物に適合したしきい値設定方法によって処理される第１項から 第５項のいづれかに記載の方法。
7. ７．領域映像が織物の照明レベルに適合したしきい値設定方法によって処理され る第１項から第６項のいづれかに記載の方法。
8. ８．平均ライン映像が領域映像から作り出される第７項記載の方法。
9. ９．しきい値が上記平均ラインから離れた予め決められた明暗度レベルで明暗度 レベルを選択することにより設定される第８項記載の方法。
10. １０．しきい値が上記平均ラインより上に、もうひとつのしきい値が上記平均ラ インの下に設定されている第９項記載の方法。
11. １１．しきい値領域映像が、各ピクセルをその８つの隣接ピクセルと組み合わせ 、その隣接ピクセルの中４つ以上が同じ明暗度値を持っていない限り明暗度レベ ルが新しい数値に再設定することによりフィルタ処理される第１項から第１０項 のいづれかに記載の方法。
12. １２．操作が領域映像について行われかつ保持され、再設定値が新しいメモリ領 域に書き込まれる第１０項記載の方法。
13. １３．処理された領域映像が分析されて欠陥の位置を求める第１項から第１２項 のいづれかに記載の方法。
14. １４．欠陥の位置がＶＤＵ上に表示される第１３項記載の方法。
15. １５．処理された領域映像が分析されて欠陥を確認する第１３項または第１４項 に記載の方法。
16. １６．欠陥を含む領域映像範囲が織物についての代表的な欠陥を表す一組のマス クと組み合わされる第１５項記載の方法。
17. １７．ライン映像のピクセルと比較できる様に間隔を置いて配置した連続ライン 映像を形成するよう相対移動する織物の幅に亙りラインピクセル映像を形成する よう配置されたライン走査カメラと、織物の方形領域の領域映像を形成するよう 一連の上記ライン映像を記憶するよう構成された画面記憶部と、背景領域からト リガー領域を分離し、欠陥トリガーのみを残して少数ピクセルのトリガー領域を 除去（ノイズとして）するため、しきい値領域映像をフィルタ処理するよう領域 映像をしきい値設定するよう構成された映像処理手段と、少なくともひとつの欠 陥トリガーがフィルタ処理した映像に存在する場合に欠陥信号を発生する欠陥信 号発生手段とで構成される平巻き反織物の欠陥を検査する装置。
18. １８．上記画面記憶部が、上記の映像処理および欠陥信号発生手段を構成するよ うにソフトウエアを搭載されたコンピュータのメモリに設けられる第１７項記載 の装置。
19. １９．上記メモリが二つの画面記憶部を有し、一方がライン走査カメラによって 書き込まれ、他方が映像処理手段によって書き込まれる第１８項記載の装置。
20. ２０．ひとつおきの領域映像で動作する二つの映像処理装置成される第１８項ま たけ第１９項記載の装置。
21. ２１．映像処理手段が映像を最適にしきい値設定するよう動作する第１７項から 第２０項のいずれかに記載の装置。
22. ２２．ライン走査カメラを通過する検査用織物を移動する様構成された織物駆動 手段で構成される第１７項から第２１項のいずれかに記載の装置。
23. ２３．映像処理手段に従って制御される可変速度織物駆動手段で構成される第２ ２項記載の装置。
24. ２４．照明手段で構成される第１７項から第２３項のいずれかに記載の装置。
25. ２５．照明手段が浮動式ランプポッドで構成され、円筒状織物用に構成された第 ２４項記載の装置。
26. ２６．処理した領域映像を表示するモニターで構成される第１７項から第２５項 のいずれかに記載の装置。
27. ２７．欠陥データを受け取り、欠陥データを代表的な欠陥を表すマスクデータと 組み合わせる様接続されたデータ処理手段で構成されるオフライン欠陥確認手段 で構成される第１７項から第２６項のいずれかに記載の装置。