專利名稱：對通過加工工藝的幅材特征的準(zhǔn)確跟蹤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對通過復(fù)卷(converting)工藝的移動幅材的特征的跟蹤，更具體地 涉及對這些特征的準(zhǔn)確跟蹤。
背景技術(shù)：
在一些幅材處理和復(fù)卷中，例如造紙或者紙張的卷繞，需要定位并修復(fù)嚴(yán)重的幅 材缺陷，例如孔或者漿塊。如果紙卷將經(jīng)歷隨后的涂敷或者類似復(fù)卷操作，這是特別重要 的，在該涂敷或者類似復(fù)卷操作中，即使幅材中的小孔也可能會絆住并引起片材破裂。在幅材處理和復(fù)卷中的其他問題包括例如在存在機(jī)器擾動或者品級改變時跟蹤 幅材的異常變化性或者性質(zhì)改變。在該實例中，因這種擾動，有時必須廢棄比所需產(chǎn)品還要 多的產(chǎn)品，不然將可能出現(xiàn)出廠劣質(zhì)卷的危險。以上兩個段落描述了在幅材中可能出現(xiàn)的問題的例子。這些問題在下文中稱之為缺陷。當(dāng)通過幅材檢查系統(tǒng)來檢測主要缺陷時，至關(guān)重要的是確定該事件在卷筒中的機(jī) 器位置。隨后利用該信息來在缺陷的位置停止卷繞機(jī)，以便為操作員提供修復(fù)該幅材的 機(jī)會。目前針對該任務(wù)所部署的方法具有邊緣標(biāo)記系統(tǒng)，該邊緣標(biāo)記系統(tǒng)在連接至幅材 檢查系統(tǒng)的造紙機(jī)中使用噴墨器，諸如Syracuse，NY的R. K. B. Opto-Electronics公司和 Marietta,GA的RYEC0出售的噴墨器。在檢測到缺陷時，立刻激勵噴墨器，并且紙張的邊緣 被上色以突出顯示缺陷位置。隨后在卷繞機(jī)中觀察到該標(biāo)記，并且操作員必須將機(jī)器降低 至低速，從而允許人工觀察并最終找到該缺陷，并最終在缺陷處停止卷繞機(jī)以便進(jìn)行修復(fù)。已經(jīng)提議了各種增強措施，包括卷繞機(jī)中針對顏色標(biāo)記的光學(xué)檢測器以及對噴墨 機(jī)構(gòu)的改進(jìn)，但是已經(jīng)證明沒有一個技術(shù)方案具有長期可靠性并且是操作員友好的。另外， 紙張質(zhì)量可能由于墨水的過噴射和下滴而降級，或者阻塞住的噴墨嘴可能不能噴射并因此 使得卷中的缺陷未被標(biāo)記。噴墨系統(tǒng)也需要定期維護(hù)，例如清潔噴墨噴嘴，如果不及時或者 適當(dāng)?shù)貓?zhí)行清潔則會損害系統(tǒng)的有效性。利用基于照相機(jī)的檢查系統(tǒng)，例如由ABB出售的“ULMA"系統(tǒng)，來檢測幅材缺 陷。利用在線質(zhì)量控制測定系統(tǒng)，例如ABB的“SmartPlatform(智能平臺)”和“Smart Sensor (智能傳感器)”，來測量幅材質(zhì)量參數(shù)。驅(qū)動系統(tǒng)(例如ABB ACS600驅(qū)動器)為卷 繞機(jī)上的幅材處理提供速度、張力和位置控制。然而，為了提供卷繞機(jī)的完全自動化尚缺少 一個環(huán)節(jié)。當(dāng)前的墨水標(biāo)記系統(tǒng)和上色邊緣的人工觀察仍然使操作員負(fù)有在重繞操作中查 找實際缺陷位置的責(zé)任。期望這樣一種解決方案，該解決方案連接這些系統(tǒng)并提供卷繞機(jī) 的完全自動化和在缺陷位置處準(zhǔn)確的停止。本發(fā)明提供了該解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于跟蹤移動片材特征的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有計算設(shè)備，在該計算設(shè)備中具有 可供所述計算設(shè)備使用的程序代碼。該程序代碼具有配置用于在第一片材制造工藝中獲得所述片材性質(zhì)中自然變化性的圖案的代碼；以及配置用于在隨后的片材制造工藝中使用 所述獲得的圖案來在隨后工藝中獲得對所述片材中的缺陷的外觀的早期警告的代碼。一種用于跟蹤移動片材特征的方法。所述方法具有以下步驟在第一片材制造工 藝中獲得所述片材性質(zhì)中自然變化性的圖案；以及在隨后的片材制造工藝中使用所述獲得 的圖案來在隨后工藝中獲得對所述片材中的缺陷的外觀的早期警告。一種用于跟蹤移動片材特征的計算機(jī)程序產(chǎn)品。該計算機(jī)程序產(chǎn)品具有配置用 于在第一片材制造工藝中獲得所述片材性質(zhì)自然變化性的圖案的計算機(jī)可用程序代碼；以 及配置用于在隨后的片材制造工藝中使用所述獲得的圖案來在隨后工藝中獲得對所述片 材中的缺陷的外觀的早期警告的計算機(jī)可用程序代碼。


圖IA和圖IB示出了包括幅材檢查臺的造紙機(jī)10的卷筒端的正視圖和頂視圖。圖2A和圖2B示出了典型卷繞機(jī)操作的正視圖和頂視圖。圖3A示出了在移動幅材一側(cè)的激光器和在移動幅材另一側(cè)該激光器正下方的檢 測器。圖3B示出了正在造紙機(jī)中制造的單道卷筒的光學(xué)特點。圖4A示出了重繞機(jī)，其具有在移動幅材的一側(cè)的激光器，在移動幅材另一側(cè)該激 光器正下方的檢測器。圖4B示出了正在重繞機(jī)機(jī)器中制造的單道卷筒的光學(xué)特點。圖5A示出了對時間上偏移且在兩個不同測量事件之間添加有高頻噪聲和低頻噪 聲的相同物理樣品的兩個測量特點的LabVIEW仿真結(jié)果。圖5B示出了圖5A所示的兩個特點的互相關(guān)。圖6示出了其中使用激光器和檢測器來獲得特點的本發(fā)明的實施方式。圖7示出了其中使用幅材檢查照相機(jī)來獲得特點的本發(fā)明的實施方式。圖8示出了來自于對幅材制造工藝的原始視頻信號進(jìn)行仿真的幅材檢查系統(tǒng)的 原始圖像。圖9示出了仿真重繞工藝的原始視頻信號的對應(yīng)圖像。圖10和圖11分別示出了在對機(jī)器方向(MD)速度差、橫向(CD)觀察區(qū)域差進(jìn)行 補償以及重新量化后的圖8和圖9的圖像。圖12示出了由與圖8至圖11所示圖像相關(guān)聯(lián)的本發(fā)明實施方式最小化的成本函
數(shù)結(jié)果。圖13示出了成本函數(shù)閾值化的一個例子。圖14a至圖14h示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的紙幅的快照圖像。
具體實施例方式本發(fā)明具有若干實施方式。在一個實施方式中，使用激光器和檢測器生成由幅材 制造機(jī)器制造的單道卷筒的光學(xué)特點。在另一實施方式中，使用來自基于照相機(jī)的幅材檢 查系統(tǒng)的信息生成光學(xué)特點。在下文中將描述這些實施方式中的每一個。圖IA和圖IB示出了包括幅材檢查臺12的造紙機(jī)10的卷筒端IOA的正視圖和頂視圖。臺12包括線照相機(jī)(line camera) 12A和光源12B。卷筒16內(nèi)部的缺陷14在圖IB示意性地示出為在幅材18上。當(dāng)卷筒16完成時，利用起重機(jī)20將其提起以便傳送到在圖 2A和圖2B中示出的卷繞機(jī)22。如圖2A所示，卷筒16將在其體積內(nèi)部的某處包含幅材缺 陷14。圖2A和圖2B示出了典型卷繞機(jī)操作22的正視圖和頂視圖。來自造紙機(jī)的卷筒 16重新卷繞成紙卷24，或者形成另一卷筒(未示出)以便進(jìn)行涂敷、處理或者復(fù)卷。作為 重繞操作的一部分，卷繞機(jī)22必須減速并在紙張缺陷14處停止，以便操作員能夠修復(fù)幅材 缺陷，并且僅在修復(fù)完成時可以繼續(xù)重繞。卷繞機(jī)22通常以非常高的速度操作，并且在接 近認(rèn)為缺陷14所位于其中的區(qū)域時必須降低至慢行速度，以便允許操作員在視覺上發(fā)現(xiàn) 缺陷14。造紙機(jī)上的幅材檢查系統(tǒng)12具有非?？斓捻憫?yīng)速度，并且能夠準(zhǔn)確地確定檢測 到缺陷14的時間。必須將該時間轉(zhuǎn)譯成分配給卷筒16的機(jī)器方向幅材位置，以便針對卷 繞機(jī)22跟蹤該位置。由于如下事實使該跟蹤更加復(fù)雜機(jī)器速度和卷繞機(jī)速度不同，并且 由于紙張實驗室采樣鋸切(slab-off)損失、清除卷筒以及移除紙張的劣質(zhì)外部纏繞而導(dǎo) 致在卷筒頂部上損失一些紙張。因此，盡管損失了紙張，但是仍需要從造紙機(jī)10向卷繞機(jī) 22準(zhǔn)確地傳送機(jī)器方向坐標(biāo)。本發(fā)明比較從造紙機(jī)10到卷繞機(jī)22 (這是加工工藝的一個例子)或者在加工工 藝中任意其他步驟之間的在相同橫向方向區(qū)域中的特點。典型地，該特點可以通過現(xiàn)有光 學(xué)幅材檢查照相機(jī)中的信息來建立，或者基于例如激光器或者檢測器而由其他光學(xué)透射傳 感器來建立。由小規(guī)模變化性以及大規(guī)模變化性構(gòu)成的該特點是唯一的，因此其可以用于 確定地標(biāo)識事件或者缺陷的機(jī)器位置，并在配備有相似透射測量裝置的兩個不同工藝位置 之間實現(xiàn)位置同步。通過記錄造紙機(jī)10上的紙張?zhí)攸c并限定相對于該特點的缺陷位置，將 有可能通過在卷繞機(jī)上監(jiān)視同一特點而在缺陷之前使卷繞機(jī)22減速并停止。圖6示出了其中使用激光器和檢測器來獲得特點的本發(fā)明實施方式，以及圖7示 出了其中使用幅材檢查照相機(jī)來獲得特點的本發(fā)明實施方式。為了便于描述，在這兩個附 圖中對于相同的元件給予相同的附圖標(biāo)記。現(xiàn)在參考圖6，造紙機(jī)10包括幅材檢查系統(tǒng)12，其后緊跟著沿著移動幅材18的邊 緣30定位的光學(xué)透射傳感器26。傳感器26如圖3A所示具有定位在移動幅材18 —側(cè)上的 激光器26a，以及定位在移動幅材18另一側(cè)上且位于激光器26a正下方的檢測器26b。幅 材18具有在圖6中象征性示出的缺陷14。該造紙機(jī)還包括卷筒脈沖測速計28。如圖4A所示，卷繞機(jī)22包括光學(xué)透射傳感器32，該光學(xué)透射傳感器32具有類似 于光學(xué)透射系統(tǒng)26的設(shè)計，并沿著將被重繞的卷筒16的移動幅材18的邊緣34定位，該移 動幅材18包括幅材缺陷14。傳感器32具有定位在移動幅材18的一側(cè)上的激光器32a以 及定位在移動幅材18的另一側(cè)上且位于激光器32a正下方的檢測器32b。如圖6所示，卷 繞機(jī)22還包括驅(qū)動器36和卷繞機(jī)脈沖測速計38。在造紙機(jī)10上的傳感器26和在卷繞機(jī)22上的傳感器32兩者都連接至計算設(shè)備 40，諸如個人計算機(jī)或者圖6所示的相關(guān)聯(lián)視頻顯示器42。計算設(shè)備40能夠進(jìn)行高速數(shù)據(jù) 獲取。來自造紙機(jī)傳感器26和卷繞機(jī)傳感器32的信號供計算設(shè)備40使用，以生成上述特 點。正如將在下面更加詳細(xì)描述的那樣，計算設(shè)備40用于比較那些特點以定位缺陷14。
現(xiàn)在參考圖7，示出了本發(fā)明的一個實施方式，其中如下面所詳述，使用來自定位 在造紙機(jī)10上的幅材檢查或者測量系統(tǒng)44的信號，以便創(chuàng)建存儲在計算機(jī)設(shè)備40中的特 點。定位于卷繞機(jī)22上的幅材檢查或者測量系統(tǒng)46中的照相機(jī)向計算設(shè)備40提供信號， 并且與由系統(tǒng)44創(chuàng)建的特點一起供該設(shè)備使用，以便標(biāo)識出重繞幅材18上缺陷14的位置。圖3A示出在該造紙機(jī)上的測量原理。來自基于照相機(jī)的幅材檢查系統(tǒng)(圖3A中 未示出)或者簡單光學(xué)透射傳感器26的信息生成正在造紙機(jī)中制造的單道48卷筒16的 光學(xué)特點，如圖3B所示，其中簡單光學(xué)透射傳感器26優(yōu)選地包括位于幅材18 —側(cè)上的激 光器26a和位于幅材18另一側(cè)上的檢測器26b。該光學(xué)特點可以包括一個橫向機(jī)器位置處 光學(xué)透射的連續(xù)測量，或者在有限大小橫向機(jī)器區(qū)域中的光透射2-D圖案，或者超過特定 閾值水平的信號異常的圖案。選擇測量分辨率和信號處理以允許以典型的機(jī)器速度對小規(guī) 模紙張?zhí)卣鞯臏?zhǔn)確跟蹤。該光學(xué)特點存儲在如圖6和圖7所示的計算機(jī)40中，并且用于在 卷繞機(jī)22中進(jìn)行紙張位置標(biāo)識。在圖4A中，在卷繞機(jī)中示出了紙張卷筒16和第二光學(xué)傳感器32，該第二光學(xué)傳 感器32與圖3A中所示造紙機(jī)上的光學(xué)傳感器26具有類似的設(shè)計。由于將紙張18重繞成 卷，來自如圖4B所示的傳感器32的信號基本上與造紙機(jī)10上的信號相同，但是反向運轉(zhuǎn)， 以不同的速度操作，并且由于損失的紙張可能在端部被截短。本發(fā)明利用來自造紙機(jī)10的 特點和卷繞機(jī)33上的特點之間的實時互相關(guān)數(shù)學(xué)運算向卷繞機(jī)22轉(zhuǎn)譯造紙機(jī)卷筒坐標(biāo)。 該數(shù)學(xué)運算允許在重繞操作期間在幅材缺陷可視地出現(xiàn)在幅材18中之前得到幅材缺陷位 置的精確知識。通過當(dāng)在卷筒16和卷24之間重繞幅材18時在缺陷可視地出現(xiàn)在幅材表面中之 前連續(xù)地使用該幅材缺陷位置知識，可以使卷繞機(jī)22的速度控制自動化，以便在缺陷14被 準(zhǔn)確定位且暴露給操作員的位置處減慢或停止，以便對其進(jìn)行修復(fù)。由于卷繞機(jī)22和機(jī)器10的不同速度與卷繞機(jī)22的啟動/停止加速階段的非線 性時間縮放，必須在位置坐標(biāo)系統(tǒng)中而不是在時間采樣的基礎(chǔ)上執(zhí)行從機(jī)器10至卷繞機(jī) 22的相關(guān)，并且造紙機(jī)10也可以在整個卷筒16期間隨著速度改變而操作。存在有三種對于相關(guān)性要求的基本解決方案。它們是1)在幅材機(jī)器方向上以等距離位置間隔來執(zhí)行照相機(jī)或者傳感器特點采樣?？梢?例如將采樣之間的間隔選擇為恰好1mm。這可以通過使用如圖6和圖7所示的機(jī)器驅(qū)動脈 沖測速計28和38來實現(xiàn)，以連續(xù)更新與測速計脈沖率成比例的采樣速率。與幅材移動的 該同步可以通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的若干技術(shù)之一來實現(xiàn)，諸如通過測速計脈沖串 或者與測速計綁定的鎖相環(huán)，或者通過周期性更新特點獲取速度的軟件例程來驅(qū)動特點獲 取時鐘以便跟蹤測速計頻率。2)基于固定的時鐘來操作照相機(jī)或者傳感器特點獲取，通過將測速計頻率存儲為 依賴于時間的變量并將在后處理中對每個位置單位來重新映射傳感器數(shù)據(jù)，而隨后將基于 時間的傳感器數(shù)據(jù)陣列轉(zhuǎn)譯成基于位置的特點數(shù)據(jù)對機(jī)器位置坐標(biāo)陣列。3)例如以Imm的分辨率，使用脈沖測速計信息利用與經(jīng)過的片材行進(jìn)距離對應(yīng)的 位置編號，為每個記錄的片材特點信息元素打上位置戳。對于連續(xù)特點測量，以典型速率進(jìn)行的數(shù)據(jù)收集在卷筒16的持續(xù)期間將會產(chǎn)生大數(shù)據(jù)集。例如，對于40分鐘的卷筒持續(xù)期間以20kHz速率的連續(xù)單通道光學(xué)傳感器采樣 對于每個卷筒將會生成48兆的樣本，或者96至192兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。這并非是一個不切實 際的PC存儲器需求，因為現(xiàn)代的PC 40為了低成本可能會配備有大容量存儲器。然而，存 在降低需要存儲和處理的數(shù)據(jù)量的信號處理方案。一種方法是僅僅保存超過特定閾值水平 的數(shù)據(jù)，同時將閾值水平選擇為使得特點數(shù)據(jù)在例如10%的時間期間仍然以頻繁間隔來記 錄。另一種用以降低數(shù)據(jù)量的方法是在FIFO緩沖器中保存關(guān)于該造紙機(jī)的最近信息 (例如，60秒的數(shù)據(jù))，并且如果片材檢查告警缺陷14通過檢查系統(tǒng)12或者44，則在缺陷出 現(xiàn)之前、期間和之后僅僅選擇性地處理和存儲信息。得到的缺陷位置周圍的圖案將是在卷 繞機(jī)22中通過互相關(guān)進(jìn)行隨后圖案識別查找的基礎(chǔ)。截短的數(shù)據(jù)陣列的長度必須仍然足 以在卷繞機(jī)22中生成早期告警，以便使卷繞機(jī)22減速并停止卷繞機(jī)22而不越過缺陷18。針對單點光學(xué)透射傳感器(諸如圖3A所示具有激光器26A和檢測器26B的傳感 器)的簡單情況，圖案識別方法可以利用來自造紙機(jī)10的先前記錄的信號與卷繞機(jī)22中 的實時信號的互相關(guān)?；ハ嚓P(guān)函數(shù)在從機(jī)器到卷繞機(jī)22的實際機(jī)器方向位置偏移處處于 最大值，這用于確定缺陷14在卷繞機(jī)22中的機(jī)器方向片材坐標(biāo)位置。用于兩個信號x(t) 和y(t)的一般互相關(guān)函數(shù)具有以下已知形式
<formula>formula see original document page 8</formula>圖5A示出了對時間上偏移且在兩個不同測量事件之間添加有高頻噪聲和低頻噪 聲的相同物理樣品的兩個測量特點的LabVIEW仿真的結(jié)果。圖5A中示出的上部信號是來自 卷繞機(jī)22的測量信號，該圖中示出的下部信號是來自造紙機(jī)10的測量信號。圖5B示出了 這些信號的互相關(guān)函數(shù)。相關(guān)峰值可視地出現(xiàn)在適當(dāng)?shù)男盘栄舆t處，但是對于得到滿意結(jié) 果可容忍多少噪聲存在限制。在本領(lǐng)域中存在公知的包括預(yù)濾波、漂移恢復(fù)和斜率(slope) 標(biāo)準(zhǔn)化的附加方法，以使得在存在噪聲或者測量改變時本發(fā)明更加魯棒。處理大陣列的通用互相關(guān)等式對于該目的而言太過耗時，并且嚴(yán)格的邊界條件和 /或更快的處理方法對與實現(xiàn)互相關(guān)可能是必須的。必須添加關(guān)于造紙機(jī)10和卷繞操作 22的知識以便僅包括邊界內(nèi)部的實現(xiàn)條件，另外應(yīng)當(dāng)利用關(guān)于造紙機(jī)10和卷繞機(jī)22的測 速計信號生成的“總長度計數(shù)器(footage counter)”來擴(kuò)充光學(xué)相關(guān)。此外，可以添加現(xiàn) 有的卷徑測量。添加的約束有助于使相關(guān)方法更加魯棒并且對于實時利用更加實用。為了建立在造紙機(jī)10和卷繞機(jī)22的橫向中測量同一有限區(qū)域的幅材檢查照相機(jī) (諸如圖7所示的系統(tǒng)44和46中的幅材檢查照相機(jī))的特點之間的互相關(guān)，應(yīng)用相同的基 本互相關(guān)規(guī)則。通過在特點圖案匹配算法中建立最大值，來建立相關(guān)峰值的位置并由此建 立造紙機(jī)10和卷繞機(jī)22之間的同步坐標(biāo)。存在不同的方法來建立照相機(jī)建立的2維片材特點的相關(guān)性。在下面描述這種方 法的一個例子。該方法基于最小化通過利用以下之間的差異定義的成本函數(shù)1.在產(chǎn)品制造工藝期間測量、處理和存儲的視頻信號；以及2.在重繞期間，由一個標(biāo)準(zhǔn)照相機(jī)測量和處理的視頻信號，該標(biāo)準(zhǔn)照相機(jī)諸如是ABB出售的幅材檢查系統(tǒng)(WIS)中使用的照相機(jī)。該方法特別適合于具有隨機(jī)基礎(chǔ)紋理的幅材產(chǎn)品，諸如紙張或者金屬等。在產(chǎn)品制造工藝期間對視頻信號的處理包括下列步驟1.補償產(chǎn)品制造工藝和重繞的MD速度差，2.補償照相機(jī)在⑶方向中的觀察區(qū)域的差，3.重新量化視頻信號范圍以便優(yōu)化真實的階段標(biāo)記生成，4.可以生成視頻差信號(例如在⑶方向上具有選定距離的像素差)，以及5.在完成上述處理后，生成已處理視頻信號值的序列。最優(yōu)的產(chǎn)品階段標(biāo)記方法依賴于將在標(biāo)記中使用的視頻信號，并且在一些情況 下，在幅材18的橫向或者在幅材18的機(jī)器方向中使用具有指定像素距離的視頻差信號將 更加優(yōu)化地標(biāo)識標(biāo)記。視頻差信號包括相鄰像素之間的關(guān)系的信息，并因此在階段標(biāo)記中 強調(diào)了由指定像素距離限定的空間視頻頻率。這樣，就可以在階段標(biāo)記的優(yōu)化中使用原始 視頻信號的空間頻率的先驗信息?？梢栽谥匦铝炕^程的優(yōu)化中使用自動視頻信號分析。使用生成的已處理視頻信 號值的序列作為階段標(biāo)記。該序列可以包括已處理的一維(⑶方向)或者二維(⑶和MD 方向)視頻信號，以及可能的視頻差信號。可以在更大區(qū)域中選擇階段標(biāo)記，以便具有最好 的分離特性，即最大偏差。區(qū)域大小取決于存儲的階段標(biāo)記的MD率。階段標(biāo)記與對應(yīng)的MD 位置值(MD階段)存儲在一起。存儲的階段標(biāo)記的MD率限定了重繞期間階段同步的分辨 率。在重繞期間，測量并處理視頻信號值序列，以便通過利用特定的成本函數(shù)來將它 們與存儲的序列(即階段標(biāo)記)進(jìn)行比較?？梢酝ㄟ^最小化成本函數(shù)的值來發(fā)現(xiàn)在重繞期 間在存儲的序列與經(jīng)過測量和處理的視頻信號值序列之間的匹配。利用該方法，在重繞期間對自動制動系統(tǒng)進(jìn)行控制所需的全部工作是除了諸如現(xiàn) 在由ABB出售的WIS外添加一個標(biāo)準(zhǔn)WIS照相機(jī)和I/O設(shè)備?，F(xiàn)在，將詳細(xì)描述上述用于在產(chǎn)品制造工藝期間處理來自一個標(biāo)準(zhǔn)WIS照相機(jī)的 視頻信號的步驟。MD產(chǎn)品制造和重繞速度差補償對來自一個標(biāo)準(zhǔn)WIS照相機(jī)的原始校正(平面場校正)視頻信號進(jìn)行MD濾波，以 補償產(chǎn)品制造和重繞工藝之間的MD速度差。速度差越大，則針對從產(chǎn)品制造和重繞工藝中 的較慢工藝測量的視頻信號進(jìn)行MD低通濾波器所需的截止頻率越低。低通濾波器可以基 于簡單的無限沖激響應(yīng)(IIR)結(jié)構(gòu)。下式給出了用于MD濾波的標(biāo)準(zhǔn)第一階IIR濾波器。<formula>formula see original document page 9</formula>(i)其中b是濾波器系數(shù)。在產(chǎn)品制造和重繞工藝兩者中能夠使用相同的濾波結(jié)構(gòu)。對⑶方向上產(chǎn)品制造和重繞照相機(jī)的觀察區(qū)域之差的補償通過對像素的⑶大小進(jìn)行縮放來補償產(chǎn)品制造和重繞工藝的照相機(jī)觀察區(qū)域的 大小之差?？梢栽贑D方向上通過低通濾波和重采樣來縮放較小觀察區(qū)域。CD濾波可以 基于窗口平均。通過經(jīng)過原視頻信號V似Jtftm ( 上的空間窗口遮蔽(mask)來計算平均信號 vidM(p)。
于是用于視頻信號序列生成的平均信號可以由下式給出
<formula>formula see original document page 10</formula>其中L是局部窗口長度(整個窗口長度為2L)。在需要時在兩個工藝中均能夠利 用相同的濾波結(jié)構(gòu)。在視頻序列(階段標(biāo)記)生成期間，重采樣使用插值技術(shù)。視頻差信號生成如果需要，則將視頻差用于改善在產(chǎn)品制造和重繞工藝中的階段標(biāo)記的分離特 性。因此，如果使用視頻差，則在速度和/或觀察區(qū)域差補償之后計算該視頻差。視頻差信 號可以由下式給出diffM(p) = vidM(p)-vidM(p+d)(3)其中，d是⑶方向上像素值之間的距離。視頻信號范圍的重新量化重新量化表示降低視頻信號的量化級別，以便降低信息量和實現(xiàn)階段標(biāo)記的更好 分離和可靠性?？梢栽谥匦铝炕^程的優(yōu)化中使用自動視頻信號分析。例如，可以在重新 量化的閾值定義中使用信號的最大值/最小值濾波、統(tǒng)計分析或者極值查找。重新量化可 以是非線性的。重新量化的一個例子可以由下式給出<formula>formula see original document page 10</formula>其中仇至th6是閾值，這些閾值可以被人工和/或自動調(diào)節(jié)。可以實時更新這些 閾值(例如視頻信號的明亮側(cè)中的3個閾值和黑暗側(cè)的3個閾值)，從而具有使得像素值的 期望百分比低于指定閾值的目標(biāo)值。一個目的是在視頻信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差內(nèi)具有足夠的量化水平，另一目的是具有用以 表示視頻信號極值的一些量化水平。還可以重新量化可選的視頻差信號diffM，或者可以根 據(jù)重新量化的視頻信號VicU來計算該差信號。視頻信號值序列的生成使用已處理視頻信號值的序列作為階段標(biāo)記。該序列可以包括已處理一維(⑶方 向)或者二維視頻信號，以及可能的視頻差信號。可以從較大區(qū)域(如上所述，區(qū)域大小取 決于所存儲的標(biāo)記的MD率)中選擇階段標(biāo)記，以便具有最好的分離特性，即，最大偏差。階 段標(biāo)記與對應(yīng)的MD位置值(MD階段)存儲在一起。存儲的階段標(biāo)記的MD率限定了重繞期 間階段同步的分辨率。已處理視頻信號值的序列的例子可以由下式給出seqM(i) = [vidrq (i) , vidrq (i+1) vidrq (i+ss-1) ](5)
其中ss是序列的大小。 在階段標(biāo)記生成期間應(yīng)用D方向上的重新量化視頻信號的重采樣。如上所述，在 對產(chǎn)品制造和重繞工藝照相機(jī)的觀察區(qū)域之差的補償中，重采樣用于補償這些照相機(jī)的觀 察區(qū)域大小之差。針對視頻序列之差的成本函數(shù)定義如前所述，在重繞期間，測量并處理視頻信號值序列，以便利用特定成本函數(shù)來將 它們與存儲的序列(即階段標(biāo)記)進(jìn)行比較。通過使成本函數(shù)的結(jié)果最小，可以發(fā)現(xiàn)匹 配。針對所存儲的視頻值序列和重繞機(jī)中當(dāng)前視頻值序列之差的成本函數(shù)可以通過下式給 出diff (P) = Σ iabs{seqM (/) — seq· (i + ρ)))
(6)其中seqM是在產(chǎn)品制作工藝期間存儲的視頻序列，Seqra是重繞機(jī)中讀取的視頻 序列，以及P是視頻序列在重繞機(jī)中的CD位置。應(yīng)當(dāng)理解，上述成本函數(shù)是成本函數(shù)的一 個例子。還可以使用其他成本函數(shù)，諸如使用最小平方來計算矢量距離，這可能比上述成本 函數(shù)更加準(zhǔn)確，但是比該成本函數(shù)需要更多計算功率。為了確保CD方向的同步，可以在若干CD位置計算成本函數(shù)，并選擇最小結(jié)果用于 匹配分析。該最小值可以由下式導(dǎo)出。
( 7 )其中syn是用于⑶同步的參數(shù)。如果使用某些先驗信息確切地知道階段標(biāo)記的 位置，則可以在一個CD方向計算該成本函數(shù)。MS階段同步整個卷筒可以被劃分成包括若干標(biāo)記的較小區(qū)域?？梢酝ㄟ^在所考慮的產(chǎn)品區(qū)域 內(nèi)部查找成本函數(shù)的最小值而發(fā)現(xiàn)重繞工藝的MD階段。階段同步的MD分辨率階段同步的MD分辨率基于MD中階段標(biāo)記的密度。對該方法的測試?yán)梅抡娈a(chǎn)品制造工藝和重繞工藝的不同成像配置的圖像資料來測試該方法。在 測試期間使用不同的MD速度、光線水平、觀察區(qū)域和光源。在圖8至圖13中示出了對產(chǎn)品階段標(biāo)記的測試的一個例子。在圖8中示出了仿 真產(chǎn)品制造工藝中的原始視頻信號的原始圖像。產(chǎn)品的MD速度是468米/分鐘，使用led 光源來照明，且掃描時間是84 μ s。在圖9中示出了仿真重繞工藝的原始視頻信號的對應(yīng)圖 像。在該情況下，通過使用鹵素照明、IlOm/分鐘的MD速度和43μ s的掃描時間來對同一產(chǎn) 品進(jìn)行成像。在圖10和圖11中，示出了在對MD速度差、⑶觀察區(qū)域差進(jìn)行補償以及重新量化 后的同一圖像。在這種情況下，使用并非最優(yōu)的線性重新量化。圖12示出了在使用128個圖10的視頻值(從該圖的頂部開始)來存儲階段標(biāo)記 時的成本函數(shù)結(jié)果。在位置(20，30)周圍可以看到成本函數(shù)的清晰的最小區(qū)域，其中20和 30分別是圖10中的水平和垂直像素位置，原點設(shè)在圖10的左上角。從圖10中第30行的像素20. . . 20+128來計算對應(yīng)于成本函數(shù)最小值的階段標(biāo)記。在圖13中使出了該成本函 數(shù)的閾值處理的一個例子。在下面描述這種相關(guān)方法的另一例子。該方法的關(guān)鍵原理是，給定在測量點A的行進(jìn)片材18的測量數(shù)據(jù)，估計該行進(jìn)片材18在測量點B的機(jī)器方向(MD)位置。在點A處的測量在測量B之前的時間進(jìn)行。在測 量A中，以足夠的精度獲知片材18的MD位置。任務(wù)是要在不對片材材料本身進(jìn)行標(biāo)記的 情況下將MD位置信息傳送到測量B。由于對卷筒16的重繞，在兩個測量點之間片材行進(jìn)方向可能相反的。并且片材 18還能在一端或者兩端被切凈，以便在卷繞機(jī)處從卷筒和紙張的重繞卷中去除被損壞的紙 張。對片材的切割有時被稱為鋸切(slabbing)。任一端的去除的紙張量可以因卷筒不同而 顯著變化。片材18可能會由于在卷繞操作中的張力或者應(yīng)力釋放而在機(jī)器方向上出現(xiàn)拉 緊或者皺縮，從而引起長度變化。所有這些現(xiàn)象在執(zhí)行從第一測量到第二測量的非接觸MD 位置信息傳送時都將考慮在內(nèi)。此處描述的方法是基于對在兩個連續(xù)點A和點B處的片狀材料性質(zhì)進(jìn)行測量的兩 個照相機(jī)。該方法是要在所謂的快照圖像中記錄片材的短空間連續(xù)區(qū)域。使用快照圖像來 計算片狀材料的區(qū)別性質(zhì)，該區(qū)別性質(zhì)隨后可以用作定位當(dāng)前MD位置的關(guān)鍵點。由于每幅 圖像中的數(shù)據(jù)量巨大并且代表紙張的卷筒的圖像數(shù)目巨大，因此存儲并比較所有單個圖像 將是不現(xiàn)實的。因此，將每幅圖像降低為一組區(qū)別性質(zhì)，該區(qū)別性質(zhì)用作二維圖像的壓縮描 述符。每幅圖像的區(qū)別性質(zhì)可以用于跟蹤幅材在整個加工工藝中的位置，但是并不需要 存儲單個圖像的全部內(nèi)容。造紙生成隨機(jī)纖維絮狀物、薄區(qū)域和作為局部黑暗或者局部明 亮出現(xiàn)在每幅圖像中的缺陷。這些黑暗和明亮圖案的細(xì)節(jié)對于每幅圖像均是獨特的。每個 圖像的區(qū)別性質(zhì)例如可以是一組用于描述照相機(jī)視場內(nèi)最突出的明亮和黑暗區(qū)域的強度 和相對位置的數(shù)字。為了提供這些描述符，必須以足夠的分辨率來生成圖像，以便展示典型 的黑暗和明亮區(qū)域?？梢越Y(jié)合標(biāo)準(zhǔn)互相關(guān)技術(shù)使用每幅圖像的區(qū)別性質(zhì)來在測量點B處估計最可能 的當(dāng)前MD位置?？梢岳闷囊苿拥倪B續(xù)或者半連續(xù)性質(zhì)來限制或者過濾估計過程的輸
出ο還可以使用除了互相關(guān)以外的方法來執(zhí)行區(qū)別性質(zhì)的匹配，并且可以針對制造中 的片材在線運行以及針對已經(jīng)測量的兩片片材離線運行?？梢栽谌缦虑樾沃欣秒x線模 式，當(dāng)在不同生產(chǎn)階段之后對相同片材測量了兩次或者更多次以便結(jié)合比如可視缺陷或其 他質(zhì)量信息的測量資料數(shù)據(jù)時。在線模式可以用于例如在確切位置處停止片材以便采取修 正措施。從快照圖像中導(dǎo)出的區(qū)別性質(zhì)優(yōu)選地是照度不變和焦點不變的，只要照相機(jī)的焦 點足以對于計算該區(qū)別性質(zhì)即可。照度不變通過選擇比如LBP的照度不變?yōu)V波器來實現(xiàn)， 或者通過將圖像預(yù)防大為恒定平均值和常數(shù)方差來實現(xiàn)。圖像維度和分辨率應(yīng)當(dāng)選擇為使 得特征的縮放使得造紙機(jī)和卷繞機(jī)上的照相機(jī)所產(chǎn)生的圖像特征或多或少是焦點不變的。 主要基于信號的區(qū)別部分或者區(qū)域的空間關(guān)系的所有特征應(yīng)當(dāng)優(yōu)于依賴于經(jīng)濾波的或者 未經(jīng)濾波的信號的絕對強度性質(zhì)的特征。給定任何片材材料的性質(zhì)，在任何兩個測量點之間可能的僅有仿射變換，該變換很可能是線性的且僅僅在機(jī)器方向上，如上述簡化?？梢酝ㄟ^組合在位置A和位置B處觀察基本相同的橫向區(qū)域的兩個照相機(jī)來執(zhí)行 該方法。照相機(jī)A記錄圖像比照相機(jī)B記錄的圖像顯著更短并且也更為頻繁。所要求的是， 照相機(jī)B的長快照圖像覆蓋照相機(jī)A的至少兩個成像間隔，以確保來自照相機(jī)A的表示圖 像的片材部分總是在照相機(jī)B中被完全看到。對于這些圖像，執(zhí)行指紋過程。每個圖像的指紋通過以下方式來限定限定圖像 中的相對閾值水平，以及標(biāo)識五個最亮和最暗區(qū)域，從而針對每幅圖像得到五個關(guān)鍵區(qū)域。 相對閾值水平這樣來限定將暗側(cè)閾值水平和亮側(cè)閾值水平調(diào)節(jié)到越來越接近背景信息水 平，直到僅存在五個關(guān)鍵區(qū)域。由于閾值水平是對稱地調(diào)節(jié)的，所以剩余區(qū)域可能全部來自 暗側(cè)，或者全部來自亮側(cè)，或者是暗區(qū)域和亮區(qū)域的任何組合。為了避免在兩個測量點之間與采樣相關(guān)的不準(zhǔn)確性和噪聲，有利的是設(shè)置將被接 受的關(guān)鍵區(qū)域的最小區(qū)域限制。以這樣的方式，就可以丟棄單數(shù)的像素或者非常小的區(qū)域， 從而避免因為在點A和點B處測量信號的不同空間量化而引起的問題。關(guān)鍵區(qū)域的最小區(qū) 域應(yīng)當(dāng)總是至少為四個原始未縮放像素，以便克服上述問題，并且如果在點A和點B中使用 不同的空間分辨率或者如果在照相機(jī)的焦點具有顯著差別時，該最小區(qū)域應(yīng)更大。在所有關(guān)鍵區(qū)域之間計算相對位置向量，以針對每幅圖像得到10個RPV。RPV被 計算為相對于機(jī)器方向的角度以及兩個關(guān)鍵區(qū)域之間的距離。關(guān)鍵區(qū)域的坐標(biāo)分別被限定 為暗區(qū)域或者亮區(qū)域的最暗和最亮點。在存在在許多等暗度或等亮度像素的情況下，這些 點的平均位置被選擇為關(guān)鍵區(qū)域位置。由于矢量的方向并不重要，所以僅為匹配階段保留 矢量的長度和無符號角度。無符號角度是無方向向量或者線段與從
通過基于檢測是來自暗側(cè)還是亮側(cè)而將點標(biāo)記為例如黑色⑶和白色(W)， 精度可以顯著提高。標(biāo)記的點產(chǎn)生三種類型的RPV，每種類型可以僅在其自身的復(fù)本 (manifold)BB BW和WB中進(jìn)行查找。利用標(biāo)記的點，還可以使用有向矢量，從而產(chǎn)生四種類 型的RPV，每個種類型可以僅在其自身的復(fù)本BB、BW、WB和Wff中進(jìn)行查找。這降低了計算 查找工作量，并且增加了匹配精度。為了利用標(biāo)記點使用的全部改進(jìn)，迫使閾值水平設(shè)置過 程從暗、亮兩側(cè)產(chǎn)生至少兩個關(guān)鍵區(qū)域?qū)⑹怯欣?。由于在一片片材?nèi)，利用前述參數(shù)對區(qū) 域的描述幾乎是唯一的，所以圖像的RPV集合完全可以稱為其指紋。從同一片材得到類似 RPV集合的機(jī)會可以忽略不計?；趫D像指紋對MD位置進(jìn)行估計從照相機(jī)B的圖像的RPV中查找來自照相機(jī)A的圖像的RPV。從照相機(jī)B的圖像 中找到的任何相匹配的RPV指示照相機(jī)B的圖像與照相機(jī)A中具有已知MD位置的相應(yīng)圖 像來自相同的MD位置。找到的相匹配的RPV越多，從被測片材的相同位置檢索到圖像的概 率越高。該查找過程支持測量位置B處的MD位置估計。使用前述過程檢索的任何MD位置都被饋送到一個經(jīng)調(diào)節(jié)的推測器 (extrapolator)，其基于可用的測速計輸入和從照相機(jī)A檢索的MD位置在測量位置B處計 算對當(dāng)前MS位置的估計。基于單調(diào)增加MD位置的假設(shè)，即在制造期間不存在片材的反向 或者后退運動，并假定最大的鋸切長度和最大加速度，來調(diào)節(jié)計算得到的MD位置估計。盡 管所有之前的估計有可能都不正確，因此無法完全禁止這種可能，但是調(diào)節(jié)使得對于估計 器來說比物理上可能進(jìn)行的或以反方向進(jìn)行的更快地更新位置變得不太可能。由于在現(xiàn)有 技術(shù)中對于構(gòu)建不同類型性能良好的估計器提供有很好的文件資料，所以不必給出估計器 的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。將Kalman濾波器用作估計器是一種充分的解決方案，因此該方案還將測量 噪聲估計結(jié)合到估計環(huán)路中。14a至圖14h示出的圖像示出了關(guān)于被透射照明的紙幅的四幅快照圖像利用的 本發(fā)明。這些圖像具有不同的灰度變化或者灰度平均值，或者該圖像隨著照度條件的改變 而被捕獲，或者在原始圖像中添加有少量噪聲。利用上述的過程對所有圖像進(jìn)行分析，結(jié)果 在標(biāo)記有‘R’的圖像中可視化。圖14a中所示采樣1的結(jié)果圖像，即圖14c中所示圖像1R， 示出了共同標(biāo)記為60的所有十個相對位置向量(RPV)，它們針對在圖像中標(biāo)記有黑色邊框 的5個最重要指紋區(qū)域62a、62b、62c、62d和62e。指紋區(qū)域62a至62e在該例子中被選擇 為黑暗絮狀物，即纖維塊，并且基于大小選擇了五個最重要的區(qū)域。在圖14c、圖14d和圖14g所示的三個連續(xù)結(jié)果圖像1R-3R分別僅示出了距離和角 度與采樣1的任何RPV60均相似的RPV?？梢哉J(rèn)為從十個RPV中找到至少三個RPV足以針 對采樣來自于同一片材位置的假設(shè)給出合理的置信度。這些示例圖像說明了了本發(fā)明的方 法不易于受到灰度平均值和變化中的變化以及小的工藝無關(guān)噪聲添加的影響。圖14a至圖14h是同一原始圖像的人工改變的圖像，因此表示對相同片材位置成 像的不同測量點之間的可能擾動和變化。這些圖示出了本發(fā)明在存在這種擾動和變化時的 適用性。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，盡管已經(jīng)對原始信號圖像1應(yīng)用了大量獨立噪聲，但是 本發(fā)明仍然有效。分別針對圖像IR和圖像4R的圖14c和圖14h分別具有類似的RPV 60 和RPV 64，這是由于發(fā)現(xiàn)的區(qū)域盡管不相同但是位于相同位置。盡管圖像的變化顯著不同但是這還是發(fā)生了。分別針對圖像2R和圖像3R的圖14d和圖14g分別示出了圖像IR和圖像4R的RPV 66和RPV68的子集，這是因為加性測量噪聲(生成的)已經(jīng)改變了五個關(guān) 鍵區(qū)域的位置。此外，保留足夠數(shù)量的共同關(guān)鍵區(qū)域用于相同片材位置的可靠標(biāo)識。根據(jù)本發(fā)明，可以通過使用預(yù)定的斜降和斜升速率來提供軟停止和啟動，將控制 方案構(gòu)建為在缺陷處自動停止，同時不浪費時間查找缺陷的精確位置。這有助于改善卷繞 機(jī)效率并降低了排隊構(gòu)建造紙機(jī)卷筒的機(jī)會，這是現(xiàn)有技術(shù)的人工查找實際缺陷位置時頻 繁出現(xiàn)的問題。本發(fā)明不限于造紙機(jī)和卷繞機(jī)之間的位置相關(guān)。其他應(yīng)用包括例如在涂料機(jī)中使 用該方法，其中涂料機(jī)刀片可能需要精確定時并在預(yù)定缺陷即將經(jīng)過時或者存在片材斷裂 時提起。在本發(fā)明中可能具有額外添加的值特征是，在造紙機(jī)上使用光學(xué)信號以便使用對 真實機(jī)器方向可變性的數(shù)學(xué)分析來連續(xù)產(chǎn)生高速機(jī)器診斷功能，這在掃描儀上是不可能 的，除非它停放在單點并且掃描圖案是中斷的。在此處描述的使用片材檢查照相機(jī)獲得片 材特點的這些實施方式中，通過對數(shù)據(jù)集的類似處理可以獲得附加的片材變化性信息。能夠理解，本發(fā)明具有附加的變型，包括使用非光學(xué)傳感器，或者表面反射傳感器 在至少兩個位置上測量機(jī)器方向工藝特點，只要選擇的兩個傳感器具有基本相同的測量結(jié) 果即可。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解的，本發(fā)明可以實現(xiàn)為一種方法、系統(tǒng)或者計算機(jī) 程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可以采用完全硬件的實施方式的形式、完全軟件的實施方式的形式 (包括固件、駐留軟件、微代碼等)或者軟件和硬件方面相結(jié)合的實施方式的形式。另外，本發(fā)明可以采用計算機(jī)可用或者計算機(jī)可讀介質(zhì)上的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形 式，所述計算機(jī)可用或計算機(jī)可讀介質(zhì)具有包含在介質(zhì)中的計算機(jī)可用程序代碼。該計算 機(jī)可用或者計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是包含、存儲、通信、傳播或者傳送程序以供指令執(zhí)行系 統(tǒng)、裝置或者設(shè)備使用或者與其結(jié)合的任何介質(zhì)，并且舉例而言可以是但不僅限于電、磁、 光、電磁、紅外或者半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置、設(shè)備或者傳播介質(zhì)，或者甚至是其上印刷有該程序的 紙張或者其他適當(dāng)介質(zhì)。該計算機(jī)可讀介質(zhì)的更多具體實例(非窮舉性列表)將包括具 有一個條或者多條導(dǎo)線的電連接、便攜式計算機(jī)盤、硬盤、隨機(jī)訪問存儲器(RAM)、只讀存儲 器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPR0M或者閃存)、光纖、便攜式緊湊盤-只讀存儲器 (CD-ROM)、光存儲設(shè)備、諸如支持因特網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)的傳輸介質(zhì)或者磁存儲設(shè)備。用于執(zhí)行本發(fā)明的操作的計算機(jī)程序代碼，可以以任何面向?qū)ο缶幊陶Z言(諸如 Java, Smalltalk, C++等)和圖形語言(諸如LabVIEW)來編寫，或者還可以以傳統(tǒng)過程編 程語言(諸如“C”編程語言)來編寫。該程序代碼可以完全在用戶的計算機(jī)上執(zhí)行，部分 在用戶的計算機(jī)上執(zhí)行，作為獨立的軟件包部分在用戶的計算機(jī)上并且部分在遠(yuǎn)程計算機(jī) 上執(zhí)行，或者完全在遠(yuǎn)程計算機(jī)或者服務(wù)器上執(zhí)行。在后面的情況下，遠(yuǎn)程計算機(jī)可以通過 局域網(wǎng)(LAN)或者廣域網(wǎng)(WAN)連接到用戶的計算機(jī)，或者該連接可以至外部計算機(jī)(例 如使用因特網(wǎng)服務(wù)提供商通過因特網(wǎng))。應(yīng)當(dāng)理解，對前述示例性的實施方式的說明其本意僅僅是說明性的，而不是對本 發(fā)明的窮舉。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在并不背離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神或者 其范圍的情況下，對所公開主題的實施方式進(jìn)行特定的添加、刪除和/或修改。
權(quán)利要求
一種用于跟蹤具有自然變化性質(zhì)的移動片材的特征的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括計算設(shè)備，其中具有可供所述計算設(shè)備使用的程序代碼，所述程序代碼包括配置用于在第一片材制造工藝期間獲得片材缺陷信號的代碼；配置用于在所述第一片材制造工藝期間獲得所述移動片材的自然變化性質(zhì)的第一圖案的代碼；配置用于在第二片材制造工藝期間獲得所述移動片材的自然變化性質(zhì)的第二圖案的代碼；配置用于通過對所述第一圖案和所述第二圖案進(jìn)行相關(guān)在第二片材制造工藝期間定位所述片材缺陷的代碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一圖案和所述第二圖案的每個均包括光學(xué) 特點，該光學(xué)特點包括移動片材在機(jī)器橫向方向上在一個位置處光學(xué)透射的連續(xù)測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一圖案和所述第二圖案的每個均包括光學(xué) 特點，所述光學(xué)特點包括在預(yù)定義的橫向機(jī)器區(qū)域中光學(xué)透射的2-D圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一圖案和所述第二圖案的每個均包括超過 預(yù)定義閾值水平的信號異常的圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括配置用于在所述第一片材制造工藝期間將 所述第一圖案與所述片材缺陷相關(guān)以相對于所述第一圖案來限定所述片材缺陷的代碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括執(zhí)行所述第一片材制造工藝的機(jī)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括執(zhí)行所述第二片材制造工藝的機(jī)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括執(zhí)行所述第一片材制造工藝和第二片材制 造工藝的機(jī)器。
9.一種用于跟蹤具有自然變化性質(zhì)的移動片材的特征的方法，所述方法包括 在第一片材制造工藝期間檢測所述片材中的缺陷；在所述第一片材制造工藝期間獲得所述片材的自然變化性質(zhì)的第一圖案； 在第二片材制造工藝期間獲得所述片材的自然變化性質(zhì)的第二圖案；以及 通過對所述第一圖案和所述第二圖案進(jìn)行相關(guān)，在第二片材制造工藝期間定位所述缺陷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一圖案和所述第二圖案的每個均包括光 學(xué)特點，所述光學(xué)特點包括移動片材在機(jī)器橫向方向上在一個位置處的光學(xué)透射的連續(xù)測量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一圖案和所述第二圖案的每個均包括光 學(xué)特點，所述光學(xué)特點包括在預(yù)定義的橫向機(jī)器區(qū)域中光學(xué)透射的2-D圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一圖案和所述第二圖案的每個均包括超 過預(yù)定義閾值水平的信號異常的圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一片材制造工藝期間將所述第 一圖案與所述缺陷相關(guān)，以相對于所述第一圖案來限定所述缺陷。
14.一種用于跟蹤具有自然變化性質(zhì)的移動片材的特征的計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計算 機(jī)程序產(chǎn)品包括配置用于在第一片材制造工藝期間獲得片材缺陷信號的計算機(jī)可用程序代碼；配置用于在所述第一片材制造工藝期間獲得所述移動片材的自然變化性質(zhì)的第一圖 案的計算機(jī)可用程序代碼；配置用于在第二片材制造工藝期間獲得所述移動片材的自然變化性質(zhì)的第二圖案的 計算機(jī)可用程序代碼；配置用于通過對所述第一圖案和所述第二圖案進(jìn)行相關(guān)在第二片材制造工藝期間定 位所述片材缺陷的計算機(jī)可用程序代碼。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述第一圖案和所述第二圖案包括 光學(xué)特點，所述光學(xué)特點包括移動片材在機(jī)器橫向方向上在一個位置處的光學(xué)透射的連續(xù) 測量。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述第一圖案和所述第二圖案包括 光學(xué)特點，所述光學(xué)特點包括在預(yù)定義的橫向機(jī)器區(qū)域中光學(xué)透射的2-D圖案。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述第一圖案和所述第二圖案包括 超過預(yù)定義閾值水平的信號異常的圖案。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，進(jìn)一步包括配置用于在所述第一片材制 造工藝期間將所述第一圖案與所述片材缺陷相關(guān)以相對于所述第一圖案來限定所述片材 缺陷的計算機(jī)可用程序代碼。
全文摘要
描述了一種用于跟蹤通過加工工藝的幅材特征的位置的方法和裝置，其一個應(yīng)用能夠涉及從造紙機(jī)(10)至將片材卷繞成卷(16)的卷繞機(jī)跟蹤照相系統(tǒng)(12)檢測到的紙張缺陷，以使得能夠在制造卷之前在卷繞機(jī)中對幅材缺陷(14)進(jìn)行修復(fù)。用于跟蹤幅材特征的方法基于對固有片材變化性或者缺陷的圖案標(biāo)識。該裝置包括兩個或更多片材性質(zhì)或者缺陷監(jiān)視幅材傳感器，它們在印染復(fù)卷操作的不同階段布置在相同的橫向方向位置處，并由測速計和/或卷徑傳感器來擴(kuò)充。優(yōu)選地，增加用于基于該信息對卷繞機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的全自動系統(tǒng)，以便最大化利用該信息。
文檔編號B65H26/02GK101815665SQ200880109173
公開日2010年8月25日 申請日期2008年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月27日
發(fā)明者A·埃爾斯特羅姆, A·薩雷拉, T·宇奧蒂萊南 申請人:Abb有限公司;Abb有限公司