KR100441313B1 - 직포의검반장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직조직에 좌우되지 않고, 동일 광학 조건으로 날실 이상 및 씨실 이상을 동시에 고정밀도로 추출하고, 또한 저비용으로 자동적으로 검사 가능한 직포의 검반 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

직포를 촬상하여, 촬상된 직포의 화상 데이타에 기초하여 직포의 검사를 수행하기 위한 직포의 검반 장치로서, 직포의 화상 데이타로부터 직포의 조직 주기를 산출하고, 조직 주기에 기초하여 화상 데이타의 비교 영역을 설정하며, 특징량 추출 회로(12)에 의해서 추출된 비교 영역내의 화상 데이타의 통계량에 기초하여 결함을 추출하기 위한 CPU(17)를 포함한다.

Description

직포의 검반 장치{APPARATUS FOR INSPECTING A DEFECT OF TEXTILE}

본 발명은 직포의 검반 장치에 관한 것으로, 특히, 제직 중의 직포 또는 제직 완료된 직포의 결함의 유무를 자동 검사하기 위한 직포의 검반 장치에 관한 것이다.

종래, 직포의 외관을 검사하는 장치 또는 방법으로서, 카메라에 의해 직포 표면의 화상을 촬상하여, 그 촬상 결과로부터 얻어지는 화상 농담 데이터를 임계값과 비교하여 외관의 이상을 검출하는 검반 장치나, 레이저광을 직포에 조사하여, 그 반사광 또는 투과광을 수광 소자에 의해서 수광하고, 그 수광량의 레벨과 임계치를 비교하여 이상을 검출하는 자동 검반 방법 등이 알려져 있다. 그러나, 이 검반 장치나 검반 방법으로 검지할 수 있는 결함은, 사람이 눈으로 관찰하여 간단히 판정할 수 있는 실풀림 등의 비교적 큰 결함에 한정된다는 문제점이 있었다. 또한, 진동이나 외란 등으로 검지 정밀도가 크게 저하한다는 문제점도 있었다.

검지 정밀도를 향상시키는 방법으로서, 예컨대, 일본 특허 공개 공보 평4-148852호에 개시된 발명이 있다. 이 발명에는 광원으로부터 직포에 조사되어 투과하는 광을 검사 대상의 실 방향으로 배치된 광학 슬릿을 통해 수광 소자에 의해 수광하고, 수광 파형과 기준 파형과의 비교로부터 이상을 검출하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 광을 투과하는 부분, 즉 추출된 직포 개구부의 특징량을 바탕으로 결함의 유무를 판정하고자 하는 것이다.

또한, 특허 공개 공보 평3-249243호에 있어서는 수광 센서를 2쌍의 공지의 빗형으로 하여, 양자의 출력의 차분값과 미리 설정한 임계값과의 비교로부터 이상을 검출하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법으로서는 2쌍의 빗형 수광 센서에 직포의 좁은 영역을 2분할한 농담 정보가 반영되기 때문에, 진동이나 외란광이 있어도 양자의 차분값 출력에 의해 상쇄되는 효과가 있다.

관찰에 의해 행하는 검사와 동등한 정밀도를 확보하기 위해서는 종래의 직포 개구부의 특징 검사에 추가하여, 실 성분 그 자체의 특징도 추출할 필요가 있다. 예컨대, 날실 유입 결함과 같은 결함에 대해서 관찰 검사로서는, 실 교락점상의 검사 대상 방향 실의 상하 관계의 주기성의 혼란으로부터 결함의 유무가 판정된다. 따라서, 이 결함을 기계적으로 검출하고자 하면, 실 교락점 좌표상에서 날실이 씨실의 위 또는 아래에 있는 실 성분만을 추출하면 좋게 된다. 이 결함을 화상 처리에 의해서 검출하기 위해서는 농담 화상의 2치화 처리가 불가결하지만, 종래의 고정 2치화법으로서는 씨실의 위 또는 아래에 있는 날실 성분만의 추출은 대상부의 농도가 균일하지 않기 때문에 불가능하였다.

본 출원인은 상술한 문제점을 개선한 직포의 검반 장치를 특허 출원 평7-198171호에 개시하고 있다. 본 발명은 투광 수단에 의해 직포에 조사한 광을 CCD(Charge Coupled Device) 소자로써 촬상하고, 이것에 의해서 얻어진 화상 데이타를 바탕으로 직포 정보(실의 밀도, 실의 기울기, 직조직 등)를 산출하여, 이 직포 정보에서 얻어진 실 피치폭을 갖는 영역과, 이 실 피치폭의 정수배 떨어진 위치의 다른 영역과의 화상 데이타 전체에 걸친 상관값에 대하여, 설정된 임계값과의비교를 행함으로써, 직조직이 다른 영역을 날실 및 씨실의 구별없이 동일 광학 조건으로 직포의 전체 폭에 대하여 고정밀도로 검출하는 것이다.

상술한 일본 특허 공개 공보 평4-148852호에 개시된 발명에 있어서는, 예컨대, 날실의 유입 결함과 같이 직포 개구부가 합격품과 그다지 변하지 않은 결함의 경우에는 결함을 검지할 수 없으며, 검지 정밀도가 현저히 저하한다는 문제점이 있었다. 또한 본 방법에 있어서는 직밀도가 일정하고 또한 광학 슬릿과 검사 대상 방향의 실이 평행한 것이 전제가 된다. 그러나, 실제의 직포의 직밀도는 다양한 것이 존재하며, 그 때마다 광학 슬릿의 교환이 필요해진다는 문제점이 있다. 또한, 실제의 직조 완성 실, 특히 날실은 직포의 양측부에서 만곡하고 있어 상기 조건을 유지할 수 없으며, 검지 정밀도가 저하한다는 문제점도 있다.

또한, 일본 특허 공개 공보 평3-249243호에 개시된 발명에 있어서는, 일본 특허 공개 공보 평4-148852호에 개시된 발명과 같이, 추출할 수 있는 결함에 제한이 있는 점이나 직밀도가 변하거나, 빗형 수광 센서와 검사 대상의 실과의 평행도를 유지할 수 없으면 검지 정밀도는 저하한다는 문제점이 있다.

또한, 상술한 발명은 모두, 같은 센서로 날실 및 씨실의 이상을 동시에 검출할 수 없다는 문제점도 있다.

또, 일본 특허 출원 평7-198171호에 개시된 발명에 있어서는, 평직 이외의 주자직(朱子織)이나 능직(綾織)이라는 직조직이 다른 직포의 결함에 대해서는 그다지 효과가 없다는 것이 인지되어 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해서 행해진 것으로서, 청구항 기재의 발명의 목적은 직조직에 좌우되지 않고, 동일 광학 조건으로 날실 이상 및 씨실 이상을 동시에 고정밀도로 검출할 수 있으며, 저비용으로 자동적으로 검사 가능한 직포의 검반 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 직포의 검반 장치의 개략적 블록도.

도 2는 2치화 처리를 설명하기 위한 생파형 및 필터 파형의 일예를 나타내는 도면.

도 3의 (a)∼(c)는 2치화 처리 및 논리 연산 처리를 설명하기 위한 2치 화상의 일예를 나타내는 도면.

도 4의 (a)∼(c)는 통계량을 추출하기 위해 설정되는 직사각형 영역을 설명하기 위한 도면.

도 5의 (a),(b)는 정상적인 직조직 및 결함이 있는 직조직의 일예를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 직포의 검반 장치의 처리 순서를 나타내는 흐름도.

도 7은 방직기에 본 실시 형태에 있어서의 검반 장치를 적용한 경우를 나타내는 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 광원

2 : 제직 중의 직포

3 : 광학 렌즈

4 : CCD 카메라

5 : A/D 변환기

6 : 프레임 메모리

7 : 전처리 회로

8 : FFT 회로

9 : 농도 투영 회로

10 : 2치화 회로

11 : 결합 정보 통합화 회로

12 : 특징량 추출 회로

13 : 필터 회로

14 : 화상 논리 연산 회로

15 : 화상 버스

16 : CPU 버스

17 : CPU

18 : ROM

19 : RAM

20 : 입출력 장치

21 : 차폐판

30 : 1차원/2차원 변환기

청구범위 제1항 기재의 발명은, 직포를 촬상하여, 촬상된 직포의 화상 데이타에 기초하여 직포의 검사를 행하기 위한 직포의 검반 장치에 있어서, 직포의 화상 데이타로부터 직포의 조직 주기를 산출하기 위한 조직 주기 산출 수단과, 조직 주기에 기초하여 화상 데이타의 비교 영역을 설정하기 위한 비교 영역 설정 수단과, 비교 영역내의 화상 데이타로부터 통계량을 추출하고, 통계량에 기초하여 결함을 추출하기 위한 결함 추출 수단을 포함한다.

직포의 조직 주기를 산출하고, 이 조직 주기에 기초하여 화상 데이타의 비교 영역을 설정함으로써, 직밀도, 직조직 등이 다른 복수의 종류의 직포의 이상을 날실 또는 씨실의 구별이 없이, 직포의 전체 폭에 걸쳐서 고정밀도로 이상을 검출하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 검반 장치의 개략적 블록도이다. 검반 장치는 카메라 렌즈(3), CCD 카메라(4), A/D 변환기(5), 프레임 메모리(6), 미분 강조 등의 전처리 가공을 행하기 위한 전처리 회로(7), FFT(Fast Fourier Transform) 회로(8), 검사 대상 실을 검사 대상 실 방향 좌표에 농도 투영하기 위한 농도 투영 회로(9), 농담 화상을 2치화하기 위한 2치화 회로(10), 직사각형 영역내의 2치 화상에 라벨링을 행하기 위한 결합 정보 통합화 회로(11), 라벨이 부착된 2치 화상의 각종 특징량을 추출하기 위한 특징량 추출 회로(12), 중간 주파수 영역을 차단하기 위한 필터 회로(13), 화상 데이타에 대하여 논리 연산을 행하기 위한 화상 논리 연산 회로(14), 화상 버스(15), CPU 버스(16), CPU(Central Proccessing Unit)(17), ROM(Read Only Memory)(18), RAM(Random Access Memory)(19) 및 키보드나 디스플레이 등의 입출력 장치(20)를 포함한다.

광원(1)으로부터 조사되는 광은 직포(2)의 극간을 투과하여, 카메라 렌즈(3)로 집광되어 카메라(4)내의 CCD 소자에 결상된다. 광원(1)은 투과 방식 또는 반사 방식중 어느 것이라도 좋지만, 실 교락점의 실의 상하상을 선명하게 촬상할 수 있는 점과, 결함의 특징을 현저히 관찰할 수 있는 직포 개구부의 촬상이 용이한 투과 방식이 바람직하다. 또, 광원(1)은 에리어형의 CCD 카메라를 이용할 경우는, 표면 조도가 균일한 산란광이 바람직하다. 라인형의 CCD 카메라를 이용할 경우, 광원(1)의 종류로서는 반도체 레이저, HeNe 레이저 등을 렌즈를 이용하여 슬릿형으로 넓혀서 조사하는 광원이나, 로드 렌즈 측면에서 할로겐광을 입사시키고, 로드에 설치된 특수한 슬릿형 산란 도료에 의해 슬릿형으로 조사되는 광원이나, 슬릿형의 광섬유 조명을 이용하여도 좋다. 이 중에서, 로드를 사용한 광원은 폭방향의 배향 특성이 균일하고 또한 높은 휘도를 얻을 수 있다는 점에서 가장 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 에리어형의 CCD 카메라를 사용한 예를 나타낸다. 만약, 직포가 저속도로 주행된다는 전제로 라인형의 CCD 카메라를 사용할 경우는, 도 1에 도시한 바와 같이, A/D 변환기(5)와 프레임 메모리(6)와의 사이에 1차원 화상 데이타를 2차원 화상 데이타로 변환하기 위한 1차원/2차원 변환기(30)를 추가하면 좋다.

직포를 투과하는 광량은 특별히 한정되지 않지만, CCD의 갱신 주기내에서 충분한 전하를 축적할 수 있는 레벨의 광량이면 특별히 문제는 없다. 카메라 렌즈(3)의 확대 배율은 제품의 직밀도 중에서 가장 미세한 직밀도를 기준으로 결정된다. 일반적으로, 직포상 확대율이 높은 화상일수록 결함의 추출이 용이한 경향이 있다. 그러나, 후술한 바와 같이, 통계량이 추출되는 직사각형 영역의 사이즈는 직조직 주기에 맞출 필요가 있기 때문에, 촬상한 화상내에 검사 대상 방향의 실이 적어도 조직 주기의 실수 배의 개수 이상 있는 것이 전제가 된다.

CCD 카메라(4)로 촬상된 농담 화상 데이타는 A/D 변환기(5)에 의해서 8비트의 디지탈 화상 데이타로 변환된 후 프레임 메모리(6)에 저장된다. 상술한 바와 같이 CCD 카메라(4)가 라인형인 경우에는, 1차원/2차원 변환기(30)가 1차원 화상 데이타를 2차원 화상 데이타로 변환하여 프레임 메모리(6)에 저장한다. 저장된 화상 데이타는 전처리 회로(7)에 의해서, 결함을 효과적으로 추출시키기 위해서, 윤곽을 강조하기 위한 미분 강조 등의 전처리 가공을 행한다. 전처리 가공이 된 화상으로부터 후술하는 통계량이 추출되는 직사각형 영역의 사이즈를 설정하기 위해서 직조직 주기가 요구된다. 이것은 이하의 방식에 의해서 실현할 수 있다.

직사각형 영역의 단축은, 검사 대상이 되는 실에 대하여 수직 방향으로 설정된다. 이 단축의 폭을 가장 작은 값(동일 광학 조건에 있어서 촬상되는 직포 화상 중에서, 가장 검사 대상 실 밀도가 높은 실의 피치 사이즈에 상당하는 화소수)으로부터 순서대로 비교 영역의 단축 방향의 화소수를 증가시키면서, 1쌍의 비교 영역(다른 영역에 설정된 동일 크기의 2개의 비교 영역)내의 화상 데이타의 상관값을 구한다. 요구된 상관값 중에서 최대값이 되는 단축의 폭이 직조직 주기와 일치하는 것을 알 수 있었다. 이 단축의 폭을 비교 영역의 단축 사이즈로 한다. 또, 조직 주기를 구하는 방식은 농담 화상이 아니라 2치 화상으로 변환한 뒤에 행하여도 좋다. 또한, 예컨대, 검사 대상 실과 수직 방향의 농도 파형의 특징을 추출하여 주기성을 구하는 방식이나, FFT에서의 주기성을 구하는 방식에서도 직조직 주기의 산출은 가능하지만, 방식은 특별히 한정되는 것은 아니다.

다음에, 검사 대상 실 방향의 평균 실 피치와 평균 실 경사량을 자동 산출하기 위해서, 농도 투영 회로(9)에 있어서 검사 대상 실 방향 좌표에 농도 투영(농도 가산 처리)을 행하여 1차원의 농도 데이타를 생성한다. 이 농도 데이타에 대하여 FFT 회로(8)에 의하여 퓨리에(fourier) 변환이 행해지고, 스펙트럼 최대 빈도 값의 실수 데이타와 허수 데이타가 요구된다. 이 실수 데이타와 허수 데이타로부터 검사 대상 실 방향의 실 평균 피치(직밀도) 및 기울기량이 요구된다. 또, 기울기량을 구하기 위해서, 상술한 처리를 검사 대상 방향의 실에 대하여 화상 영역을 적어도 2분할 이상 설정하여 행하고, 얻어진 각각의 허수 데이타, 즉 위상 성분의 데이타를 바탕으로 평균법이나, 최소 자승법 등에 의해서 기울기량을 구한다.

또, 고속 퓨리에 변환은 항상 행할 필요는 없기 때문에, CPU(17)에 의한 소프트 처리에 의해서도 가능하다. 또한, 본 방식은 실풀림 등의 결함 정보가 화상 데이타에 포함될 경우라도 고정밀도로 요구되는 이점이 있다.

실 방향의 산출법의 다른 방식으로서, 예컨대, 검사 대상 실 수직 방향을 미분하여 그 윤곽을 강조시킨 후, 그 축파형의 피크값를 추적하는 방법이나, 거의 직선상에 나열된 다수의 점열에서 가능한 한 그들의 대부분을 통과하는 직선을 결정하는 Hough 변환에 의해, 실 방향을 구하는 수법 등이 있지만, 방식은 특별히 한정되는 것이 아니다.

다음에, 화상 데이타에 대하여 2치화 회로(10)에 의해서 2치화 처리가 행해진다. 2치화는 검사 방향의 실 성분의 특징량을 추출하기 위해서 행해진다. 특히, 날실인 경우, 씨실과의 교락점상의 위 또는 아래에 있는 성분만의 추출이 필요해진다. 이 처리를 도 2를 참조하면서 설명한다.

우선, 직포의 절단부에서의 화상 데이타의 X축 방향의 농담 데이터를 순서대로 추출하여 생파형을 생성한다. 그리고, 생파형을 필터 회로(13)를 통과시킴으로써 필터 파형이 생성된다. 필터 회로(13)는 미리 요구된 검사 대상의 실 방향의 주기 성분을 포함하는 중간 주파수 영역을 차단하기 위한 밴드 엘리미네이션 필터이다. 필터 회로(13)를 통해서 얻어진 필터 파형에 약간의 오프셋값을 추가하여 임계값를 구한다. 그리고, 생파형이 임계값보다 큰지 아닌지에 의해서 절단부에서의 화상 데이타가 2치화된다. 이 처리를 절단부를 Y축 방향에 주사하면서 반복하는 것으로 제 1의 2치 화상이 생성된다. 동일하게, 절단부를 Y축 방향으로 취하고, 절단부에서의 화상 데이타를 2치화하여 X축 방향으로 주사하면서 반복함으로써 제 2의 2치 화상이 생성된다.

제 1의 2치 화상은 날실 방향과 수직 방향으로 필터 처리된 것이기 때문에, 제 1의 2치 화상은 교락점상의 씨실의 위에 있는 날실 성분만의 2치 화상이 생성된다. 또한, 제 2의 2치 화상은, 교락점상의 날실의 상하를 포함한 씨실 성분만의 2치 화상이 생성된다. 또한, 상술한 2치화법은 조명의 변동, 조도 얼룩, 직포의 국소적인 직밀도 얼룩, 또는 실의 윤기 차이 등이 있어도 실 정보만을 확실히 추출할 수 있는 이점이 있다.

2치화 후의 화상의 일예를 도 3의 (a) 및 (b)에 나타낸다. 상술한 제 1의 2치 화상 및 제 2의 2치 화상을 바탕으로, 후술하는 직사각형 영역 처리를 행하면, 직포의 결함 정보를 구하지만, 날실 방향의 2치 화상은 날실이 씨실의 위에서 양옆의 씨실의 아래로 스며드는 중간의 화상도 포함된다. 이 정보는, 직포의 결함 추출에는 불필요하기 때문에, 날실 검사의 경우, 제 1의 2치 화상과 제 2의 2치 화상을 화상 논리 연산 회로(14)에 의해서 AND 논리 연산을 행함으로써, 완전한 교락점상의 씨실 상에 있는 날실 화상만으로 변환할 수 있다. 변환 후의 2치 화상의 일예를 도 3의 (c)에 나타낸다.

요구된 검사 대상 실 방향의 조직 주기와 실 방향으로부터 통계량을 추출하기 위한 직사각형 영역이 자동 생성된다. 직조직이 평직인 경우의 직사각형 영역의 일예를 도 4의 (a) 및 (b)에 나타낸다. 직사각형 영역의 장축 방향의 길이는 특별히 한정할 만한 것은 아니지만, 실풀림 등의 연속으로 발생하는 결함에 대해서는 길게 설정할수록 결함 검지의 정밀도는 향상되는 경향이 있다. 또한, 국소적으로 발생하는 보풀등에 의한 결함에 대해서는 짧은 쪽이 정밀도는 향상된다. 장축 방향의 길이는 검사 대상이 되는 직포의 특징에 맞춰서 결정하면 좋으며, 검사 중에 길이를 가변하여 복수회 반복해서 동일 처리를 행하여도 좋다.

직사각형 영역의 설정 방법은 도 4의 (a) 및 (b)에 나타내는 인접한 1쌍의 직사각형 영역(영역 1 = A × H, 영역 2 = B × H)으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 비교하는 직사각형 영역을 교대(영역 1 = A × H + C × H, 영역 2 = B × H + D × H)로 설정하여도 좋다. 다만, 직사각형 영역의 단축 방향의 사이즈(화소수)는 검사 대상 실 방향의 실의 직조직 주기와 일치하는 것이 전제된다. 이와 같이 직사각형 영역을 설정함으로써, 직포의 조직 패턴이 어떠한 형상이어도 동일한 검사가 가능해진다. 다만, 직사각형 영역의 장축 방향과 검사 대상 실 방향과의 위상이 어긋나면 결함의 검지 정밀도는 저하한다. 이 문제를 회피하기 위해서, 상술한 바와 같이 검사 대상 실 방향을 자동 산출하여, 직사각형 영역의 장축 방향을 대상 실 방향으로 추종시키거나 또는 화상을 대상 실의 기울기량 만큼 회전시켜서, 직사각형 영역의 장축과 검사 대상 실 방향을 맞춘다. 이것에 의해, 예컨대, 제직 중의 직포의 양측에 생기는 날실의 기울기나 센서 고정시의 축출(軸出) 미스에 의한 결함 검지 정밀도의 저하를 회피할 수 있다.

또한, 검사 대상 실의 평균 밀도를 산출하여, 통계값를 산출하기 위한 직사각형 영역의 장축을 자동적으로 최적화함으로써, 직밀도가 다른 직포를 검사할 경우라도 광학 조건을 조금도 조정하는 일이 없이 동일한 검사를 행할 수 있는 이점이 있다. 또, 인접한 직사각형 영역간의 통계량의 비교 처리 도중에, 예컨대, 검사 중에 광원의 광량이 상대적으로 저하 또는 상승한 경우라도, 이들의 영향은 상쇄되는 이점이 있다. 다만, 헐레이션(halation)을 일으키는 광이 가까이 존재할 경우에는 도 1에 나타내는 차폐판(21)을 설치하면 좋다.

결합 정보 통합화 처리 회로(11)는 직사각형 영역내의 2치 화상의 라벨링을 행한다. 예컨대, 도 3의 (c)에 나타낸 2치 화상의 경우, 교락점상의 씨실의 위에 있는 날실 성분으로서 추출된 2치 화상의 각각에 대하여 라벨이 부착된다. 그리고, 특징량 추출 회로(12)는 직사각형 영역내의 2치 화상의 특징량(통계량)을 추출한다.

직사각형 영역내의 통계량으로서는, 흑색 또는 백색의 총 화소수와, 총 라벨수와, 라벨이 부착된 각 2치 화상의 특징량인 면적, 피레 지름, 형상비, 주축각, 주위 길이, 또는 근접 라벨 중심간 거리 등의 최대값, 평균값 혹은 최소값이고, 결함의 추출은 이들 통계량의 차분값, 화상 패턴 상관성 또는 통계량과 기준 데이터와의 비교에 의해서 행한다. 다만, 화상 패턴 상관성에 관해서는 2치 화상만이 아니라 원래의 농담 화상으로 행하여도 좋다. 또한, 피레 지름이란 라벨을 부착한 한덩어리의 2치 화상의 X축 방향의 투영부의 길이와 Y축 방향으로의 투영부의 길이를 의미한다.

도 5의 (a) 및 (b)는 결함 추출의 일예를 나타내는 도면으로서, (a)는 정상적인 직조직을 나타내고, (b)는 결함이 있는 직조직의 일예를 나타낸다. 이러한 결함은, 종래의 직포 개구부의 비교에서는 추출이 곤란하지만, 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 2치화 처리에 의한 2치 화상을 직사각형 영역내에서 비교하면, (b)에 있어서의 좌우의 직사각형 영역내의 위치 패턴 정합성이 완전히 다르다. 즉, 교락점상의 씨실의 위에 있는 날실 성분(도 5 중에서는 검은 사각형으로 나타낸다)의 위치 패턴이 완전히 다르다. 따라서, 1쌍의 직사각형 영역간의 패턴 정합성을 연산함으로써, 간단히 직조직의 결함을 추출할 수 있는 것을 알 수 있다. 또, 결함의 추출은 상술한 통계량을 바탕으로 CPU(17)가 행한다. 연산 결과는 입출력 장치(20)의 디스플레이 등에 의해서 출력된다.

제직 중의 직포를 인라인으로 검사할 경우, 먼지 등의 이물이 직포 표면에 부착될 경우가 있다. 종래 기술에 있어서 설명한 바와 같이, 직포 개구부의 특징량을 바탕으로 결함의 유무를 비교할 경우나, 2쌍의 부근 영역내의 농도 데이터의 비교만으로 결함을 추출하고자 하면, 이들의 이물을 결함으로 잘못 판정해 버린다. 이 문제를 피하기 위해서, 상술한 통계량의 종합 비교, 통계량과 기준값과의 비교를 행한다. 예컨대, 투과 방식의 검사에서, 이물이 있는 경우, 리드 투과 차이의 날실 결함과 이물에 의한 결함을 상술한 직사각형 영역 사이에서 비교하면, 직사각형 영역내의 농담 데이터의 평균값인 평균 농도값는 분명히 다르다. 따라서, 종래의 연산 방식에 추가하여, 이러한 통계량의 비교를 판정에 추가함으로써, 결함과 이물 등의 외란 요소와의 분리가 가능해진다. 또, 여기에 나타낸 판정시의 파라미터가 되는 통계량은 특별히 한정되는 것은 아니고, 대상 결함으로 특이한 특징을 나타내는 통계량을 미리 실험 등으로 구하거나, 인라인 중에 막대 그래프를 작성하여, 이 막대 그래프에 의해서 대상 결함의 특징을 구하거나, 또는 그들을 조합시켜서 처리하면 좋다. 또한, 본 방식은 동시에 풍부한 통계량의 추출을 할 수 있기 때문에, 예컨대, 퍼지 추론이나 중회귀 분석등에서의 결함의 식별도 가능하다.

도 6은 본 실시 형태에 있어서의 직포의 검반 장치의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 우선, CCD 카메라(4)에 의해서 촬상된 농담 화상 데이타가, A/D 변환기(5)에 의해서 8비트의 디지털 화상 데이타로 변환된 후, 프레임 메모리(6)에 수신된다. 그 때, CCD 카메라(4)가 라인형이면, 1차원/2차원 변환기(30)에 의해서 1차원 화상 데이타가 2차원 화상 데이터로 변환된 후, 프레임 메모리(6)에 수신된다(S1).

다음에, 전처리 회로(7)는 프레임 메모리(6)에 수신된 농담 화상 데이터를 판독하여, 화상의 윤곽을 강조하기 위한 미분 강조 등의 전처리 가공을 행한다(S2). CPU(17)는 전처리 가공이 이루어진 농담 화상 데이타에 기초하여 상술한 방식에 의해 검사 대상 실의 조직 주기를 추출한다. 또한, 농도 투영 회로(9)에 의해서 농담 화상 데이타가 농도 투영된 후, FFT 회로(8)가 농도 투영된 화상 데이터에 대하여 퓨리에 변환함으로써 실 방향이 산출된다(S3).

2치화 회로(10)는 농담 화상 데이타에 대하여 필터 처리를 행함으로써, 교락점상의 씨실의 위에 있는 날실 성분만의 2치 화상(제 1의 2치 화상)을 생성하고(S4), 또 교락점상의 날실의 상하를 포함한 씨실 성분만의 2치 화상(제 2의 2치 화상)을 생성한다(S5).

화상 논리 연산 회로(14)는 제 1의 2치 화상과 제 2의 2치 화상과의 연산을 행하여, 교락점상의 씨실의 위에 있는 날실 성분만의 2치 화상, 또는 교락점상의 날실의 위에 있는 씨실 성분만의 2치 화상인 제 3의 2치 화상을 생성한다(S6).

다음에, CPU(17)는 검사 대상 실 방향의 조직 주기와 실 방향으로부터 제 3의 2치 화상에 직사각형 영역을 설정한다(S7). 특징량 추출 회로(12)는 설정된 직사각형 영역내의 2치 화상 데이타로부터 각종 통계량을 추출한다(S8). 1쌍의 직사각형 영역을 설정한 경우에는 각각의 직사각형 영역의 각종 통계량을 비교함으로써 결함의 유무를 판정한다. 또한, 미리 기준값이 설정되어 있는 경우에는 직사각형 영역의 각종 통계량과 기준값을 비교함으로써 결함의 유무를 판정한다.

단계 S1에 있어서, 수신된 화상 데이타의 전부에 관해서 검사가 행해졌는지 아닌지를 판정한다. 검사가 종료하고 있지 않으면(S10,No), 제 3의 2치 화상으로 설정되는 직사각형 영역을 검사 대상 실 방향과 수직 방향으로 어긋나게 설정한다(S12). 그리고, 단계 S8과 S9와의 처리를 반복한다. 검사가 종료하고 있으면(S10,Yes), 다른 방향의 검사 대상 실의 검사를 행할지의 여부를 판정한다. 검사를 행할 경우(S11,Yes)에는 단계 S7 이하의 처리를 반복한다. 검사를 행하지 않을 경우(S11,No)에는 검사 결과를 입출력 장치(20)에 있어서의 디스플레이 등에 출력한다(S13).

또, 전체의 제어를 행하는 프로그램은 ROM(18)에 저장되어 있다. 직포의 전체 폭을 검사할 경우, 센서를 직포 폭방향으로 횡단하거나 복수개의 센서를 직포 폭방향으로 등간격으로 배치하면 좋다.

이상의 설명은 제직 중의 직포의 인라인 검사 처리에 관한 것이지만 직조 완성된 직포의 자동 검반에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 직포 이외의 규칙성이 있는 특징을 가진 시이트에도 적용할 수 있다.

도 7은 방직기에 본 실시 형태에 있어서의 검반 장치를 적용한 경우를 나타내는 도면이다. 제직 중의 직포(2)에 대하여 아래에서 광원(1)을 조사하여, CCD 카메라(4)에 의해서 촬상한다. CCD 카메라(4)는 이동축(40)을 따라서 이동 가능하도록 장착된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 검출이 곤란하였던 직조직이 다른 결함을 확실히 검출할 수 있게 되었다. 또한, 직밀도가 변하거나 검사 대상의 실 방향이 변하여도 광학계의 조건을 전혀 변경하는 일이 없이 날실 및 씨실을 동시에, 또한 고정밀도로 결함의 추출이 가능해졌다. 또, 풍부한 통계량을 추출함으로써, 표면 부착물 등의 외란 요소와 결함을 분리하는 것이 가능하게 되어, 보다 정밀도가 높은 식별이 가능해졌다.

Claims (1)

1. 직포를 촬상하여, 상기 촬상된 직포의 화상 데이터에 기초하여 직포의 검사를 행하기 위한 직포의 검반 장치에 있어서,

   상기 직포의 화상 데이터로부터 직포의 조직 주기를 산출하기 위한 조직 주기 산출 수단과;

   상기 조직 주기에 기초하여 상기 화상 데이터의 비교 영역을 설정하기 위한 비교 영역 설정 수단과;

   상기 비교 영역내의 화상 데이터로부터 통계량을 추출하고, 상기 통계량에 기초하여 결함을 추출하기 위한 결함 추출 수단을 포함하는 직포의 검반 장치.

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