JPH09127013A - 不織布欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は不織布欠陥検査装置に関し、カラー
不織布においても精度の高い欠陥の検出を可能とするこ
とを目的とする。 【解決手段】 ＣＣＤ撮像装置14及び反射用照明装置12
が配置された側と反対側に、不織布10をその幅方向に均
一に照明し、不織布を透過した光を得るべく配置された
透過用照明装置20が配置される。ＣＣＤ撮像装置14は反
射用照明装置12及び透過用照明装置20からの反射光及び
透過光を撮像し、得られた画像信号を適当なしきい値に
より２値化し不織布の表面の欠陥の存否を決定する。透
過用照明装置20からの透過量が不織布10の正常部（孔あ
き部分ではない部分）における反射量とほぼ同程度とな
るように調節する調節部15が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は連続的に生産され
る不織布の表面に発生する異物、汚れ、他色繊維混入等
の欠陥を検出するための不織布欠陥検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】不織布をその上方より反射用ライン状照
明装置により照明し、一方不織布の下方には不織布とほ
ぼ同一の反射率を持つ白板を配置し、被検査不織布から
の反射光をラインＣＣＤカメラにより撮像し、その画像
信号を適当なしきい値により２値化し不織布の表面の欠
陥の存否を決定する不織布欠陥検出装置が公知である。
この公知の装置は主として白色の不織布を被検査対象と
したものである。即ち、この欠陥検出装置の原理は異
物、汚れ等があるとその反射率が本来の値と相違してく
ることから反射率の変化を検出するものである。ところ
が、不織布は多孔性構造を持っており、孔の部分の反射
率は他の部分とは小さくなり、これを欠陥と誤検知する
可能性がある。不織布の下方に配置される白板は孔の部
分を透過した光による光量変化を補償し、精度のよい検
出を行うべく意図したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術は不織布の孔
あき部分を通過する光を不織布下方に配置した白板によ
り補償する原理のものである。従って、目付量の少ない
カラー不織布、又はメッシュのカラー不織布を検査する
場合は白板のために孔あき部分が他の部分より反射率が
高くなってしまい、白色繊維混入等の正常部より反射率
の高い欠陥の検出はできなかった。

【０００４】本発明はカラー不織布においても精度の高
い欠陥の検出を可能とすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明による不織布の
表面の欠陥を検出するための装置においてはＣＣＤ撮像
装置及び反射用照明装置が配置された側と反対側に、不
織布をその幅方向に均一に照明し、不織布を透過した光
を得るべく配置された透過用照明装置が従来の白板の代
わりに配置される。ＣＣＤ撮像装置は反射用照明装置及
び透過用照明装置からの反射光及び透過光を撮像し、得
られた画像信号を適当なしきい値により２値化し不織布
の表面の欠陥の存否を決定する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
不織布欠陥検査装置を説明すると、図１，２において、
１０は検査すべき不織布（幅はｗ、長さはＬで示す）を
示しており、図示しない適当なコンベヤ手段によって水
平方向（紙面に直交する方向）に搬送される。不織布１
０の上方に反射用ライン状照明装置１２が配置され、不
織布１０の幅方向に均等なライン状の検査光を不織布１
０に向け照射する。反射用ライン状照明装置１２として
は高周波点灯蛍光灯等を採用することができる。反射用
ライン状照明装置１２の上方にはラインＣＣＤカメラ１
４が配置され、不織布１０により反射された反射用ライ
ン状照明装置１２からの検査光はラインＣＣＤカメラ１
４によって一次元的に撮像され、画像処理装置１５によ
り後述のように２値化処理され、欠陥の有無の判別を受
ける。

【０００７】検査中の不織布１０の下方には透過用ライ
ン状照明装置２０が配置される。この透過用ライン状照
明装置２０は従来技術において不織布１０の下方に設け
られていた白板の代わりに設置されるものである。透過
用ライン状照明装置２０は不織布１０が目付量の小さい
ものであったり、メッシュ状であるため孔あき部分が存
在するため、反射用ライン状照明装置１２からの検査光
の反射量が低下した場合にその低下とほぼ同程度の光量
の透過光をラインＣＣＤカメラ１４に導くことにより誤
検査の防止を図るものである。透過用ライン状照明装置
２０からは不織布１０の幅方向の全体にわたって均一な
ライン状の透過光が発生され、その透過光の透過量は不
織布１０の正常部（孔あき部分ではない部分）における
反射量とほぼ同程度となるように調節される。そのた
め、画像処理装置１５はこのような調節を行う調節部２
２を具える。このような調節部２２を設けることにより
不織布１０のように孔あき部で検査光の反射が消失又は
弱まっても、それを補償する透過光をラインＣＣＤカメ
ラ１４に導入することができるため、孔あき部による誤
検知を防止することができる。

【０００８】調節部２２による孔あき部での透過率と正
常部での反射率とを同程度になるように調節する補償装
置２２の構成としては次のものがある。第１の構成とし
て、カメラ１４の視野において、不織布１０から外れて
いる領域(b) の光量が不織布１０を見ている領域(a) の
光量と同一となるように調節する方法があげられる。即
ち、図３の(イ) において、反射用ライン状照明装置１２
を点灯し、透過用ライン状照明装置２０を点灯した状態
で、画像処理装置１５はラインＣＣＤカメラ１４の視野
において、不織布１０を見ている領域(a) における出力
電圧の平均値を算出し、予め記憶された上限値、下限値
の範囲に納まっているか否か判断する。上限値、下限値
から外れている場合には、画像処理装置１５は反射用ラ
イン状照明装置１２の光量を調節し、不織布１０を見て
いる領域(a) における出力電圧の平均値が予め記憶され
た上限値、下限値の範囲に納まるように調節を行う。次
に、画像処理装置１５はラインＣＣＤカメラ１４の視野
において、不織布１０からはずれている領域(b) におけ
る出力電圧の平均値を算出し、予め記憶された上限値、
下限値の範囲に納まっているか否か判断する。上限値、
下限値から外れている場合には、画像処理装置１５は透
過用ライン状照明装置２０の光量を調節し、不織布１０
から外れている領域(b) における出力電圧の平均値が予
め記憶された上限値、下限値の範囲に納まるように調節
を行う。このような調節により不織布１０からの反射光
量と透過光量とをほぼ均衡するように補償することがで
きる。即ち、図３の(ロ) に示すように無調整の状態にお
いて不織布１０を見ている領域(a) においては検出光に
は変動があり、その反射光を発生する通常部分の光量が
最大(Lmax)となり、反射が起こらない孔あきの部分では
光量が最小(Lmin)となり、また不織布１０を見ている領
域(a) と不織布１０から外れている領域(b) とでは光量
に差がある。反射用ライン状照明装置１２及び透過用ラ
イン状照明装置２０の光量の調節を上述のように行うこ
とにより、図３の(ハ) に示すようにラインＣＣＤカメラ
１４が最終的に検出する反射光及び透過光を含めたトー
タルの光量は均衡化され、誤検知のおそれを解消するこ
とができる。

【０００９】孔あき部での透過率と正常部での反射率と
を同程度になるように調節する第２の構成としては不織
布１０を見ている領域(a) の光量の最小値と最大値との
差が最小となるように（即ち光量の変動が解消するよう
に）調節するものがあげられる。即ち、反射用ライン状
照明装置１２を点灯し、透過用ライン状照明装置２０を
消灯した状態で、反射用ライン状照明装置１２の光量を
出力電圧が予め定められている最大値と最小値との間に
納まるように制御することにより不織布１０を見ている
領域(a) の出力電圧の平均値を調整することは第１の構
成と同様である。次に、透過用ライン状照明装置２０を
点灯し、ラインＣＣＤカメラ１４からの出力電圧の変動
が評価され、領域(a) での変動が最小となるように透過
用ライン状照明装置２０の光量が調節される。出力電圧
の変動の評価方法としては、不織布１０を見ている領域
(a) の出力電圧の最大値と最小値との差分値で評価する
方法や、同領域(a) における隣接する画素の出力電圧の
差分値で評価する方法等がある。図４の(ロ) に示すよう
に無調整では光量に変動があるが、このような調節を行
うことによりラインＣＣＤカメラ１４が最終的に検出す
る光量を図４の(ハ)に示すように均衡化し、誤検知のお
それを解消することができる。

【００１０】透過用ライン状照明装置２０の光量を上述
の方法のように調節することにより目付量の小さい不織
布あるいはメッシュのような不織布の孔あき部分の反射
光の低下あるいは上昇を押さえ、均衡化を図ることがで
きるため、汚れ、異物、反射率の低い他色繊維混入等の
暗い欠陥も、反射率の高い他色繊維混入等の明るい欠陥
も安定して検出することができる。

【００１１】次に、この発明の装置による不織布の欠陥
検査のための作動を説明すると、反射用ライン状照明装
置１２は、コンベヤ上を走行する不織布を上方から均一
に幅方向に照明し、一方、透過用ライン状照明装置２０
は不織布を下方から均一に幅方向を照明する。ラインＣ
ＣＤカメラ１４は照明された不織布の一次元的な撮像を
行う。不織布に欠陥がなければ、ラインＣＣＤカメラ１
４の出力波形状は図３の(ハ) 又は図４の(ハ) に示すよう
に不織布の幅方向に均一となる。一方、不織布上に異
物、汚れ、他色繊維混入等の欠陥が発生するとその欠陥
部分で反射率が低下し、ラインＣＣＤカメラの出力波形
状は欠陥部分で落ち込みが発生する。画像処理装置１５
はラインＣＣＤカメラの出力を２値化することにより落
ち込みを検出する欠陥検知部２４（図１）を備えてい
る。この欠陥検知部２４は模式的には比較器として構成
され、比較器の一方の入力はラインＣＣＤカメラの出力
が接続され、他方の入力は許容される最大の欠陥の濃度
に対応した所定レベルＶに設定される。排除すべき欠陥
がない場合はラインＣＣＤカメラの出力は所定レベルを
越え、比較器の出力24-1からは信号"1" が出力される。
排除すべき欠陥が存在する場合はラインＣＣＤカメラの
出力は所定レベル以下となり、比較器の出力24-1からは
信号"0" が出力される。即ち、図５において、欠陥が存
在しないときは検出レベルの変化は小さく判定レベルを
下回らないが、欠陥の存在により検出レベルは破線Ｘの
ように降下し、判定レベルを下回り、欠陥信号が得られ
る。

【００１２】

【発明の効果】この発明によれば、不織布の裏面より透
過光による照明を行うことにより、検査を受ける不織布
の色に影響を受けることなく欠陥の正確な検出が実現す
る。従来技術の場合、この発明の透過用ライン状照明装
置２０の代わりに白板を使用しており、図５に示す検出
原理は基本的には相違ないが、目付け量の少ないカラー
不織布やメッシュのカラー不織布の場合は白板によりか
えって反射率が高くなってしまい、白色繊維混入等の正
常部より反射率の高い欠陥を検出することができなかっ
たが、この発明はこの欠点を解消するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の装置の概略的に正面図であ
る。

【図２】図２はこの発明の装置の概略的側面図である。

【図３】図３は反射光及び透過光の調整の第１の方法を
説明する図である。

【図４】図４は反射光及び透過光の調整の第２の方法を
説明する図である。

【図５】図５はこの発明における欠陥検知の２値化方法
を説明する図である。

【符号の説明】

１０…不織布 １２…反射用ライン状照明装置 １４…ラインＣＣＤカメラ １５…画像処理装置 ２０…透過用ライン状照明装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不織布の表面の欠陥を検出するための装
   置であって、 不織布の片側面に対向して配置され、不織布をその幅方
   向に均一に照明し、不織布からの反射光を得るべく配置
   された反射用照明装置と、 不織布の反対側面に対向して配置され、不織布をその幅
   方向に均一に照明し、不織布を透過した光を得るべく配
   置された透過用照明装置と、 前記反射用照明装置及び透過光用照明装置により照明さ
   れた不織布をその幅方向に沿って一次元的に撮像するべ
   く配置されたＣＣＤ撮像装置と、 前記ＣＣＤ撮像装置からの画像信号を適当なしきい値に
   より２値化し不織布の表面の欠陥の存否を決定する画像
   処理装置と、を具備したことを特徴とする不織布欠陥検
   査装置。
2. 【請求項２】 正常な不織布からの反射光量と不織布を
   透過する光量とを均等化するように照明装置からの光量
   の調節を行う調節手段を更に具備したことを特徴とする
   請求項１に記載の不織布欠陥検査装置。
3. 【請求項３】 前記調節手段は、ＣＣＤ撮像装置の視野
   において、不織布から外れている領域の光量が不織布を
   見ている領域の光量とほぼ同一となるように照明装置か
   らの光量の調節を行うことを特徴とする請求項２に記載
   の不織布欠陥検査装置。
4. 【請求項４】 前記調節手段は、ＣＣＤ撮像装置の視野
   において、不織布を見ている領域の光量変動が実質的に
   解消するように照明装置からの光量の調節を行うことを
   特徴とする請求項２に記載の不織布欠陥検査装置。