专利名称：用于鉴定纤维卷曲度的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一般来说本发明涉及用于测量纤维卷曲特性的一种装置和方法；更具体地说，本发明涉及用于鉴定移动的卷曲束中纤维特性的一种装置和方法。
2．现有技术介绍制造或合成纤维丝在被切割成短纤维以便为各种用途如毛条、梳条或纱线进行进一步处理之前通常卷曲成一束。一般是使纤维束通过一个卷曲装置产生波形或卷曲形状来使之卷曲的。常常用卷曲特性如卷曲均匀性、每英寸长度的卷曲数、卷曲频率等来测量所制造纤维的质量。直到近期，还是通过对纤维切样部分的人工检查，例如计数每单位长度的卷曲数，来测量卷曲特性的。
因此，卷曲特性自动测量系统将会大大提高鉴定纤维的速度和准确度，使得能够在线调整产生工艺过程，和按照要求生产短纤维。
已经有人提出多种卷曲特性自动测量系统。这些系统一般包括用于照明卷曲纤维束的一个光源；用于摄取卷曲纤维束一部分的图象的一个摄像装置；用于处理所摄取图象的电路；和用于显示所测量卷曲特性的一个显示器。
有一种类型的系统应用常规的TV摄像机摄取移动的卷曲纤维束的图象。本领域技术人员很容易理解，TV摄像机拍摄图象，并将这些图象转换成与移动的卷曲纤维束亮度相应的电荷量。按照象素的次序将这些电荷量变换为视频信号。将这些象素以隔行光栅扫描的形式显示在一个监视器上，例如这些象素从上至下水平地扫频。在隔行扫描过程中，使用两个半帧。
在完成从上至下的第一半帧扫描之后，当扫描束返回顶部时消隐，从这里重复扫描过程以进行第二半帧扫描。由于扫描束返回到光栅顶部的起始处与第二半帧起始处有半行的偏差，所以第二半帧扫描行位于第一半帧扫描行之间。因此，这两组扫描行是交错的。这两个交错的半帧构成一个完整的视频帧。
使用普通的TV摄像机获取移动卷曲束的图象存在一个问题。所获取的图象并不真正代表实际的图象，因为纤维束是移动的。彼此交错的两个半帧是从纤维束的不同区域获得的。当扫描束返回光栅顶部开始第二半帧扫描时，纤维束已经移动，扫描到的是纤维束的不同部分。所以，测量结果是从与真实图象有偏差的交错图象得出的。
解决上述由于使用普通的TV摄像机产生的问题的一种通行方法是采用一种同步频闪系统。一个频闪测量光源发出可以产生移动卷曲纤维束的视在停止运动图象的光脉冲。当光脉冲发射时摄像机同步地摄取移动卷曲束的快照。同步频闪系统有效地冻结了移动卷曲束，两个交错的半帧不再产生使用非频闪系统时所产生的错误图象。但是，实施同步控制需要使用高级的电子设备。此外，在使用同步频闪系统时为了覆盖移动纤维束的整个宽度，需要移动聚焦频闪光源和/或摄像机，并且需要使用定位机构例如步进马达和相应的控制。如果需要光照或移动摄像机，则需要更多的时间来使这些装置定位，所以不可能或者很难实现在线或实时测量和/或装置调节。在美国专利US-4737846；4415926；4232336；和4240110中记载了用于测量移动纤维束中纤维卷曲特性的频闪装置的一些实例。
所以需要有一种采用连续或非频闪系统的装置，用于获取移动卷曲纤维束的图象，这种装置应当解决了上述问题，并且能够在线或实时测量和/或进行系统调节。
发明概要本发明涉及用于测量移动卷曲纤维束中纤维卷曲特性的一种装置和方法，其中使用摄像机获取移动卷曲纤维束的视频图象。当摄像机获取图象时用一个连续光源照明卷曲纤维束。用一个处理器和相应的软件将所获取的交错图象分解成两幅非交错图象。
处理器和存储的软件将这两幅非交错图象转换成一组水平条带。对这组条带进行分析以测量由这些条带表示的移动卷曲束部分的卷曲特性。测量结果可以显示出来，并对外围设备进行调整以控制生产流程校正与操作者规定技术指标的偏差。处理器和存储的程序将分解的图象按照使用者限定的种类进行处理，并将属于每一种类卷曲的频率显示在监视器上以使操作者可以判断卷曲纤维束是否符合预定的技术指标。
本发明的方法包括获取卷曲纤维束图象；将获取的图象数字化；将数字化图象分解成两个半帧图象；以及处理这两幅半帧图象的步骤。
根据本发明在处理两幅半帧图象的步骤中采用的一种示例性方法包括以下步骤将两幅图象之一划分为一组水平条带；通过对每个条带的象素强度求平均建立强度分布图；识别强度分布图中局部最小和最大值，如果某最大值与其两个紧邻的最小值之间的强度差超过操作者规定的强度阈值时，将该最大值标记为一个卷曲峰值；计算并保存在上述步骤中标识的所有峰值的相邻卷曲峰之间的距离；将这些卷曲峰划分到一个卷曲种类中。
一种优选的方法还包括将测量结果传输到为卷曲纤维束生产配置的一组外围设备中的步骤。
可取的是，本发明的装置和方法还提供了监视卷曲纤维束质量的一种方便、可靠的手段，所获取的物理数据可以用作生产过程中质量控制的一种度量标准。对于分批式生产流程，该系统还支持一种起动模式以使生产废品率最低。
附图简介下面参照附图介绍本发明的一个优选实施例，其中
图1为根据本发明的一个优选实施例用于测量纤维卷曲特性的主要部分的方块示意图。
图2为表示根据本发明用于测量纤维卷曲特性的一种方法的流程图。
图3为起动模式程序的流程图。
图4为“检验照明”方法的流程图。
图5为“正常卷曲测量”方法的流程图。
图6a和6b分别为根据本发明构成的一种优选的卷曲测量装置手动模式和自动模式的卷曲标准和系统设置的监视器显示。
图7a、7b、7c、7d和7e为自动操作模式的一些示例性设置显示。
图8和图9为以文字和图表表示示例性卷曲测量结果的屏幕显示。
图10为示例性报警事件的显示。
图11a、11b、11c和11d为根据本发明构成的一个示例性卷曲测量系统的模拟和数字I/O检测诊断的屏幕显示。
附录A列出了包括用于实现图2所示方法的程序的存储程序的代表性部分。
本发明优选实施例的详细介绍本发明的一个示例性卷曲测量系统为一个数字图象分析系统，用于鉴定纤维卷曲，包括对移动的卷曲纤维束每单位长度的卷曲数和卷曲程度分布进行计数。在纱线生产过程中可以离线或在线进行这种非接触和无损测量，在所说过程中卷曲纤维束以高速例如每分钟1200英尺的速度移动。
参见图1，根据本发明构成的这个示例性卷曲测量系统包括一台计算机10、一个帧接收器12、一台模拟视频监视器14、一个视频信号开关板16、一组摄像机18、一个I/O接口20、和外围设备22。外围设备22包括，但是并不限于，一个皱缩控制器24、一个纤维束张力传感器26、一个光强度调节器28、一个外部数据存储器30、和一个声频/视频报警装置32。
视频信号开关板16可以通过一条RS-232电缆34与计算机10和一组摄像机18对接，以将从安装在沿纤维束行进方向的不同位置或不同的纤维束拉伸生产线的一组摄像机18输出的视频信号传送到计算机10。I/O接口20与外围设备22相连以使计算机10和外围设备22之间建立I/O通信联系。帧接收器12与模拟视频监视器14和视频信号开关板16相连以将模拟信号数字化和将数字数据传送到计算机10。
计算机10最好是一台IBM兼容PC机，并且包括奔腾微处理器和微软视窗操作环境。计算机10包括用于控制系统硬件部分的存储程序11形式的软件。视频信号开关板16最好是能够连接多达12个摄像机的KNOX VIDEO RS 12×2型开关板。操作者利用计算机10通过RS-232电缆34将信号传送到视频开关板16以有选择地接收来自其中一个摄像机18的视频信号。选择方法可以采用本领域技术人员通常所使用的多路技术。I/O接口20由两个数据采集板构成，可取的是一块CyberResearch DAS 1601板和一块CYRDDA 06板，用于计算机10与外围设备22之间的I/O通信。帧接收器优选的是一个TARGA+64数字转换器，其能够将视频图象数字化成两维数据阵列。
摄像机18可取的是具有电子快门速度控制的Panasonic GP-MF502型摄像机。用摄像机18获取的图象与用普通摄像机获取的图象相似，是一幅交错的图象，即两个(例如偶数和奇数)半帧图象的复合图象。如前所述，由于纤维束的移动，每个半帧图象可以表示卷曲纤维束的一个不同区域。
使用者界面包括一个主控制板、在计算机屏幕上显示的测量结果、一个键盘或一个鼠标、和计算机显示器上的一个图标，以使使用者能够配置卷曲测量系统，如下文中进一步讨论的。
在一组摄像机18附近设置有一个光源(未示出)用于连续地照明移动的卷曲纤维束。可取的是，该光源为卤素泛光灯，其强度足以覆盖纤维束生产线的全部宽度。光源的强度可以由光强调节器28调节，而光强调节器28又由处理器10和存储的程序11控制。至少有一条纤维束拉伸生产线(未示出)位于光源下方，以移动卷曲的纤维束。图1所示的示例性部分可以鉴定三条或多条纤维束生产线。纤维束拉伸生产线可以是静止的，但是可取的是以大约每分钟1200英尺的速度移动卷曲纤维束。
图2表示用于测量移动的卷曲纤维束卷曲特性的存储程序11的算法。在软件控制下，光源连续地照明移动的纤维束。摄像机18最好是静止的，并且能够连续地摄取静止或移动的卷曲纤维束的图象，在存储程序11控制下通过视频开关板16的选择由计算机10接收从摄像机18之一输出的表示所选择图象的信号。
所选定的图象由帧接收器12数字化，并且可以在步骤100保存在计算机10中。在步骤105，将所接收的图象分解成原来交错的偶半帧和奇半帧图象。分解程序最好由存储程序11中的一个图象分解模块执行，如表1示例性表示的。Field_Decompose函数input - 输入图象的存储指针，所说图象高度400，宽度512output[2] - 输出图象的两个存储指针field=0 - 半帧ID数码，0表示偶半帧，1表示奇半帧LoopFor Rowlndex=1 to 400 Step 1memory(output[field],input512) -将图象原始数据从输入图象复制到输出图象output[field]=output[field]+512) -使输出图象的存储指针前移到下一行input=input+512-使输入图象的存储指针前移到下一行If field=0,Thenfield=1Elsefield=0End IfNext Row Index表1半帧分解功能限定了一个循环，以处理构成一个视频帧的400行数字化数据中的每一行。经过处理的行根据行索引计数被划分成第一半帧和第二半帧或奇半帧和偶半帧。例如，当表1第4行中的半帧标识数码设定为0时，将第400行从视频帧中分离出来并指定为偶半帧的一部分，重复循环程序中的各个步骤，直至所有400行都分解成奇半帧或偶半帧。
在附录A中表示了如图2所示的用于实施该处理方法的包括程序代码的存储程序11的代表性部分。
在步骤110使用常规的图象减噪声技术如使用一个滤波器对分解的图象进行减噪处理。这种处理是任选的，可以由操作者通过图6a和图6b的设置显示设定禁用。
在分解时，每个奇半帧和偶半帧有200行。为了测量卷曲特性，将奇半帧和偶半帧中的这些行分成M个条带，每个条带包含N行。在本例中，将M设定为50,N设定为4。因此，每个分解图象具有200行，50个条带，每个条带中包含4行。
在步骤115对每个条带求平均以形成一个强度分布图，它是用从0(黑色)至255(白色)的灰度表示的。在步骤120根据操作者规定的卷曲强度阈值将强度分布图中所有的局部最大和最小卷曲峰值定位。如果一个卷曲峰值的强度与其两个相邻卷曲峰值之间的差值超过操作者指定的强度阈值，则将该卷曲峰值标记为最大值。卷曲强度阈值根据与织物材料相关的光学因子进行调整，所说光学因子考虑了织物材料的吸光和反光量。
通过卷曲测量设置显示输入卷曲强度阈值，如图6a所示。图6a中的卷曲强度阈值已经设定为8。
在步骤125计算相邻最大卷曲峰值的频率，其中频率定义为两个相邻最大值之间距离的倒数。在步骤130，如果一个最大值的相应频率处于使用者规定的范围内，则将该最大值标记为一个有效卷曲。
每个卷曲都被划分到三个预定种类中的一种，所说的三个种类包括微卷曲、正常卷曲和大卷曲。分类是按照操作者为三个种类中的每一种规定的CPI范围通过图6a和图6b所示的系统测量设置显示之一确定的。举例来说，在图6a和图6b中，如果一个卷曲的CPI参数分别大于或等于16、8、或4，则将其分类为微卷曲、正常卷曲或大卷曲。
对测量结果进行统计分析以确定参数如平均CPI和每个种类的卷曲所覆盖区域的百分率。将统计分析显示在计算机屏幕上以使操作者能够看到这些数据，如下文所详述的。
对于每个条带重复步骤115至130，直到将一个分解图象中所有图象行都分析完毕为止。然后，执行步骤115至130分析第二非交错图象(140)的卷曲特性。
为了摄取表示卷曲纤维束整个宽度的图象，所说宽度通常约为4英寸或更宽，可以使用不止一台摄像机。在本实施例中，为每一条纤维束生产线使用了三台摄像机。在分析由其它摄像机获取的图象时执行了图2所示的相同步骤100至140以获得移动的卷曲纤维束整个宽度的卷曲特性。将来自全部三台摄像机的数据平均以得到总体卷曲特性结果。这些结果与其它统计分析结果一起显示在计算机屏幕上以使操作者能够检查卷曲纤维束的卷曲特性。
图8和图9为卷曲测量结果屏幕显示的示例。图8表示全部纤维束的平均CPI为9.8，微卷曲、正常卷曲和大卷曲类的卷曲CPI分别为22.6、11.2、和6.2。图8还表示可测量的卷曲覆盖的纤维束区域的百分率为69.8％，被微卷曲、正常卷曲和大卷曲种类的卷曲覆盖的区域分别为3.0％、40.5％、和26.3％。图8的屏幕显示右侧还包括一个主用户界面控制板，以便控制卷曲测量系统和设置系统参数。
图9表示对于一个卷曲纤维束的在线卷曲分布统计。这些分布统计随着卷曲测量程序的进展而不断变化以使操作者能够连续地监测移动卷曲纤维束的卷曲测量结果。这个在线卷曲分布屏幕显示还指示出移动的卷曲平均值(mAvg)、每一种卷曲种类覆盖区域和卷曲覆盖的全部区域的百分率，以及其它数据。
看到这些测量结果的操作者可以通过I/O界面20指示外围设备22采取适当的措施以使卷曲纤维束生产流程能够符合适合的产品和工艺要求。作为一个例子，操作者可以指示起皱器控制器24增加或减少卷曲量或者重新配置生产工艺以根据卷曲纤维束的用途重新确定划分为微卷曲、正常卷曲和大卷曲的卷曲数目。
操作者参照图6a和图6b所示的系统测量设置显示，可以选择手动或自动操作模式，如图6a和图6b左上侧所示。在图6a中，选择了手动操作模式，而在图6b中选择了自动操作模式。对于卷曲测量系统的其它初始设置或调节可以在图6a-6b所示设置显示的帮助下完成。例如，可以对图象分辨率、条带尺寸、卷曲强度阈值、每英寸有效卷曲(CPI)范围、总体CPI设定点、CPI公差；纤维束拉伸生产线选择和摄像机选择；卷曲类型和技术要求；以及图象预处理配置进行参数调节或设定。
在图6a和图6b左下侧，操作者可以选择是否对所需图象在处理之前进行平滑处理。如果选择了进行平滑处理，则每个奇半帧图象和偶半帧图象通过一个滤波器以对图象进行如上所述的减噪声处理。对于构成一个条带的图象扫描行数也可以在标记为“图象预处理”的同一对话框中进行选择。在图6a中所选择的条带尺寸为8，而在图6b中选定的条带尺寸为4。
在图6b所示的系统测量设定显示中，其中已经选择了自动操作模式，所选择的进行测量的纤维束拉伸生产线的数目为3。选择用于每一条纤维束生产线的摄像机数量也是3。在纤维束拉伸生产线数目和用于每一纤维束拉伸生产线的摄像机数目选择项下方为用户界面，用于进入图7a-7e所示的自动操作模式的系统设置显示。
通过选择标记为“General”的方框，可以进入图7a所示的自动模式设置显示的总设置对话框。这个设置显示使操作者能够设定总的系统设置和各种参数，例如采样速率、保持在屏幕上的图象数、移动平均数据点数、图象分辨率、纤维束张力调节因子、卷曲强度阈值、光纤调节因子、平均图象强度、公差因子、和无纤维束图象强度。
通过选择图6b中标记为“Alias”的方框，可以进入图7b所示的通用名设置显示。这个设置显示使得操作者能够为每一条纤维束拉伸生产线和位于这些纤维束拉伸生产线上跨其宽度的每一台摄像机提供一个短名和一个长名。如图7b所示，纤维束拉伸生产线的短名和长名分别为0、1和2，以及ts800、ts801和ts802。三个摄像机的短通用名和长通用名分别为R、C和L，以及右摄像机、中央摄像机和左摄像机。
通过选择图6b中标记为“Trend”的方框，可以进入图7c中所示的趋势窗口设置显示。这个设置显示使得操作者可以选择在正常测量过程中他需要显示的参数。所选定的参数显示在一个在线卷曲趋势窗口上，如图9所示。使用趋势窗口设置显示，操作者能够设定总体CPI参数的范围、被总体CPI覆盖区域的百分率、和由微卷曲、正常卷曲和大卷曲类卷曲所覆盖区域的百分率。
通过选择图6b中标记为“I/O”的方框，可以进入图7d所示的I/O使用设置显示。图7d的显示使得操作者可以手动使每一条拉伸生产线、启动程序、坏纤维束报警、技术要求报警、照明、纤维束张力启用和禁用，并且设定总体CPI范围及其它参数。在图7d的右侧，操作者可以使系统故障报警启用，并对每个数据采集板进行数字或模拟诊断检测。
通过选择图6b中标记为“Start Up”的方框，可以进入图7e所示启动设置显示。这个显示使得操作者可以配置起动模式程序，这是该装置的另一个有利的特征，如下所述。通过图7e，操作者可以设定图象分辨率、条带尺寸、卷曲强度阈值、最小可测量区域、有效卷曲范围、和其它启动模式程序参数。
起动模式程序由图3表示。当用于分批式纤维生产工艺时这种起动模式程序是特别有利的，即人造短纤维是分批提供的，而且通常在一定长度之后就断开。每批纤维开始部分的纤维特性通常是“无特征的”，或者与这一批纤维的其余部分不同。这主要是由于切割形成的松散端和其它缺陷造成的。这些无特征的开始部分通常切除并丢弃。
起动模式用于监视每批的起始部分和当卷曲纤维束到达这批的“特征”部分时提醒操作者，操作者据此切割和丢弃起始的“无特征”部分。启动程序减少了由于不必要地丢弃太长的起始部分造成的浪费，并且使每一批具有更加一致的特征。启动模式还通过防止将卷曲纤维束起始部分的卷曲特性测量结果与纤维束主要部分的测量结果混合而防止了数据的可能讹误。当好的纤维束位于至少一个用于对移动卷曲纤维束的整个宽度成象的摄像机18的直接视场中时，起动模式触发一个信号器。
参见图3，卷曲测量系统通过打开连续光源(300a)而启动；设定拉伸生产线标志并打开坏纤维束信号灯(300b)以表示一批的开始；选择一个启动视频频道(300c)，这个摄像机可以是专门设置用于摄取启动图象的一个独立摄像机；设定好纤维束和中断时间计数器(300d)；并准备趋势窗口(300e)。
中断时间计数器用于设定完成启动程序的时间。将计数器更新(305)并对其进行检查以判断它是否已经达到预定的中断时间(310)。在到达中断时间时，终止启动模式。关闭照明(315a)，并关闭坏纤维束信号灯(315b)，恢复正常测量(315c)。
在中断时间内，使用启动摄像机获取移动卷曲纤维束的图象(320)。将所获取的图象显示在屏幕上(325)。测量和记录每英寸卷曲(CPI)参数，并更新趋势窗口(335)。
用计算机10检查照明以判断平均图象强度是否在技术要求范围内(340)。如果照明不满足操作者技术要求，就通过提高或降低连续光源的电压以提高或降低图象强度(405)。如果光源电压超过规定指标(410)，则检查一个系统报警器(415)并在下列步骤中触发报警信号。在计算机屏幕上显示出一个报警/事件信息(420)以向操作者指示出照明问题或其它系统问题。图13为具有报警/事件信息窗口的屏幕显示。
如果在步骤(425)判断系统报警I/O已经生效，则打开一个系统报警灯(430)。系统报警I/O启用是通过图7d所示的系统设置显示完成的。
如果照明不满足操作者要求，则程序返回到图3所示步骤345。在步骤345软件检查以判断所测量的卷曲纤维束区域是否在操作者要求范围内。如果不在，则程序返回到步骤305，并更新中断时间计数器。如果在步骤345软件判定卷曲纤维束的测量区域在操作者要求范围内，则纤维束的无特征起始部分可能已经移动通过系统。
在步骤350，存储程序11检查以判断卷曲纤维束的CPI参数是否在操作者要求范围内。如果CPI参数在操作者要求范围内，则更新好纤维束计数器(355)。检查好纤维束计数器以判断是否已经达到好纤维束计数(360)。如果好纤维束计数器已经达到好纤维束计数，程序返回步骤315以终止启动模式功能。启动模式功能是通过关闭照明(315a)终止的；关闭坏纤维束报警灯以向操作者指示已经到达好纤维束(315b)；并恢复正常卷曲特性测量(315c)。
如果在步骤350判定CPI参数不在操作者要求范围内，则重新设置好纤维束计数器(365)，启动程序返回到步骤305，更新中断时间计数器。同样，如果还没有达到好纤维束计数，则程序返回步骤305。启动程序继续进行直到在步骤350判定CPI参数在操作者要求范围内和在步骤360已经达到好纤维束计数为止。
图5的流程图表示了软件与各硬件部分之间的相互作用以及在正常测量模式过程中状态检查。步骤500和505判断启动触发器是否已经触发以切换到图3流程图所示的启动程序模式。如果启动触发器已经触发，例如在分批式处理的情况下，则推迟正常测量，继续进行启动程序。
在正常测量模式，计算机10和相关的程序11判断摄像机18是否能够摄取移动卷曲纤维束的图象。可取的是，该系统使用设置在移动卷曲纤维束跨其宽度的摄像机以便对整个宽度范围成象。如果三个摄像机之一禁用或者已经不能正常工作，则用其它摄像机继续进行测量。根据本发明的一个优选实施例，可以使用跨每条纤维束宽度的三台摄像机同时运行三条不同的纤维束拉伸生产线。
在自动操作模式下测量的纤维束拉伸生产线的数目通过图6b所示的设置显示来设定。存储程序11在摄取所选定图象之前检查摄像机18和切割器。例如，当一个摄像机18启用(515)，而不启用切割器I/O或者切割器正在操作时(步骤520和525)，利用选定的摄像机获取用于处理的图象(步骤530)。
应当指出，虽然在本实施例中选择了三台摄像机，但是也可以用少于三台的摄像机获取的图象进行卷曲特性测量。在某些情况下，操作者可以不启用其中一个摄像机。为了进行卷曲测量和照明控制，使用了所有启用摄像机获取图象的平均强度。
如果在步骤515中没有启用摄像机，则在步骤535中选择下一个视频频道，处理器10和存储程序11接收由所选视频频道摄像机获取的移动卷曲纤维束的图象(步骤540)。如果没有接收到图象，则程序返回到步骤515。
摄取的图象显示在图象窗口(545)；测量、显示和记录CPI参数(550)；并计算移动平均值(555)。可以将测量结果与操作者要求进行比较(560)，并检查技术要求状态(565)，更新信息窗口(570)，可以设置一个标志位来指示技术要求状态已经改变(575)。
如果技术要求状态没有改变或者在已经设置标志位指示技术要求状态已经改变之后(580)，存储程序11检查是否已经选择一条纤维束生产线上的所有启用摄像机用于发送移动卷曲纤维束的图象。如果没有，则对另一个摄像机重复步骤515至580。在所有启用的摄像机已经发送图象之后，程序根据从三个摄像机获取的图象的平均图象强度检查照明，如果需要，调节照明控制(步骤585、590和595。还参见图4)。
卷曲测量还基于三台摄像机获取图象的平均值。例如，如果CPI输出I/O是启用的(步骤605)，则输出平均CPI，并且可以将其显示出来(步骤605)。在步骤610存储程序11检查所测量的卷曲特性指标是否已经与以前的测量结果不同，并且据此在步骤615更新趋势窗口，以使操作者可以看到所测量的在线卷曲特性和其它测得的参数。可以使用报警器以提醒操作者测量结果是否超出预定技术要求范围。
对另外的纤维束生产线重复图5所示程序。
可取的是，使用连续波长光源照明移动的卷曲纤维束和常规的TV摄像机可以无需使用步进马达控制移动光源或摄像机。与使用步进马达控制的系统相比，(本发明的)卷曲特性测量结果可以以接近实时速度显示。在以前的系统中，由于需要时间来使灯光和摄像机定位，所以测量结果的更新是非常缓慢的。因此，在使用马达定位控制的系统中系统参数调节也相应地延迟了。
存储程序11还提供用于通过如图11a-11d屏幕显示所示的诊断测试检查数据采集板的方法。这些屏幕显示使得操作者可以例如设定位/频道位置。频道标志，和控制输入和输出。
应当理解，在不脱离本发明构思的前提下可以对本发明的实施例作为各种改进。上面的描述不是对本发明的限制，而仅仅是对其优选实施例的举例说明。本领域的这些技术人员可以想象属于本发明范围和构思内的其它改进都由权利要求书限定。
权利要求
1．用于测量移动卷曲纤维束中纤维卷曲特性的一种系统，所说系统包括一个处理器和相关的存储程序；位于所说移动卷曲纤维束上方用于照明所说移动卷曲纤维束一部分的照明装置；用于摄取所说移动卷曲纤维束的所说部分的至少一幅交错视频图象的至少一台摄像机；用于将所说至少一幅交错视频图象数字化成数字数据的数字化装置；用于将所说数字数据分解成表示第一和第二非交错半帧图象的分解数据的分解装置，其中所说处理器和相关存储程序处理所说分解数据；和用于根据对所说分解数据的所说处理结果显示卷曲特性的一个显示器。
2．如权利要求1所述的系统，其特征在于所说分解装置包括用于将所说第一和第二半帧图象划分成一组水平条带和用于通过对每个所说条带内的连续水平扫描线的象素强度求平均建立每个所说条带的强度分布图的装置。
3．如权利要求1所述的系统，其特征在于所说处理器将所说分解数据处理为最小和最大强度分布，其中如果一个最大值与其两个相邻的最小值之间的强度差超过操作者规定的强度阈值，则将该最大值标记为一个卷曲峰。
4．如权利要求1所述的系统，其特征在于所说处理器计算相邻卷曲峰之间的距离，将所说距离与操作者规定阈值进行比较，将所说卷曲峰划分为微卷曲、正常卷曲或大卷曲种类中的一种，并将所说第一半帧图象的整体卷曲特性制成表。
5．如权利要求1所述的系统，其特征在于所说处理器将所说测量结果传送到至少一个外围设备中以根据预定的技术要求配置所说系统。
6．如权利要求1所述的系统，其特征在于它包括基本覆盖所说移动卷曲纤维束全宽度的一组摄像机。
7．如权利要求6所述的系统，其特征在于所说处理器和存储程序控制一个视频开关板以有选择地接收来自所说的一组摄像机之一的信号。
8．如权利要求1所述的系统，其特征在于所说照明装置是一个连续波长光源。
9．如权利要求8所述的系统，其特征在于所说照明装置至少照明所说移动卷曲纤维束的全宽度。
10．用于测量移动卷曲纤维束中纤维卷曲特性的一种方法，所说方法包括以下步骤a)用一个连续波长光源照明所说卷曲纤维束；b)摄取卷曲纤维束的交错视频图象；c)将视频图象数字化；d)将该数字化图象分解为两个非交错半帧图象；e)处理所说的两个半帧图象；和f)根据所说处理图象的结果显示卷曲特性。
全文摘要
本申请公开了用于测量和控制移动卷曲纤维束的卷曲特性的装置和方法。一个光源照明移动卷曲纤维束的一部分,至少一个摄像机摄取纤维束的视频图象。将所获取的图象数字化,一个处理器将交错图象分解成两个非交错半帧图象。根据分解图象获得卷曲特性。
文档编号G01B11/30GK1222968SQ97195703
公开日1999年7月14日 申请日期1997年4月17日 优先权日1996年4月19日
发明者Y·J·吴, 小N·莱翁卡瓦洛, T·Y-T·谭 申请人:联合讯号公司