专利名称：用于检验平面的、以多层轮廓制成的纺织组织的质量标准的方法
技术领域：
本发明涉及一种方法，用于检验平面的、以多层轮廓制成的纺织组织的质量标准，这种组织尤其用于安全气囊，借助于成象的、尤其是光学的检查装置、最好是一个平面-或CCD-行扫描相机，其中在待检验的组织与相机之间产生一个相对运动，并且所述组织至少局部地以一个确定的距离设置在成象检查装置前面优选在一个检验台或检验带的一个基本平面的表面上。
背景技术：
由DE 36 39 636 A1已知一种纺织带自动检查。在那里所述平面的织物带借助于彩色平面相机的一个并联设置进行检查，其中检查涉及一个实时进行的色差识别同时进行一个实时进行的局部结构缺陷识别。结构缺陷分析使用一个循环写入的瞬态图象存储器，用于对于不可靠地在局部范围中识别的缺陷进行更准确的两维灰值分析。用于进行这种检查的数据量是很大的，因此不能方便地在工业条件下以非常短的节拍时间来检验组织的质量特征，这些组织具有根据使用条件的缺口或棱边，它们不允许超过一个给定的、与纺织的、针织的或缝制的棱边的最小距离。
在按照EP 0 816554 A1的用于变形修正的方法和从属的装置中涉及到，要检验配有一个图案的印刷的或其它可光学识别图案的织物带是否具有变形，以便在需要时接着进行一个符合图案的修正。
为此建议，在织物带上可识别的图案通过一个图象获取装置拍摄。然后将所产生的图象信号输送到一个图象处理装置，其中仅仅由一个或多个摄取织物带的图象信号、例如通过评价直线单元、棱边和/或颜色边界进行一个变形识别，而且不必事先输入图案数据。
通过这种解决方案尽管可以以足够的精度识别一个较长的织物带的变形，以便接着控制一个校准机，但是不能使一个已经处于不同加工步骤的单个对象在作为加工步骤结果的某些质量标准方面进行检验，因为单个对象基于其在一个检验台上的位置不能与一个或多或少连续移动的织物带相比较。
在加工过程期间以多层轮廓纺织的气囊多次地进行尺寸检查，即，在确定的位置上获取所加工轮廓的平面延展并检验应遵守的那些预定误差值。按照现有技术，这个检验只能手动地进行并因此非常费时、费人力和成本。此外一个视觉的、与人员有关的检查的可靠度由于那个负责检查的人的变化的身体或心理的状况而变化。这种纺织产品例如对于气囊制造者可能具有尺寸上的变化，结果是，可能妨碍无缺陷裁剪。这是由于已知的控制程序对于气囊的裁剪不是针对轮廓，而是针对与轮廓处于相对关系的标记。在此存在着不遵守预定误差值并且所得到的产品不能按照规定使用的危险。
发明内容
因此由上述问题出发本发明的目的是，给出一种进一步改进的方法，用于检验尤其是平面的、以多层轮廓纺织的、经编的、纬编的、缝制的或由无纺布构成的、具有缺口或小孔的纺织组织的质量标准，其中该方法尤其也能够分析单个组织，它们具有完全不同的轮廓并且它们也基本上只粗略对准地位于一个检验台上，而不必以否则费事的方式、例如通过手动地将待检验的组织靠放在检验台的一个棱边上来建立一个确定的原始位置。
本发明的目的通过一种按照权利要求1限定的方法得以实现，其中从属权利要求是至少适宜的扩展结构和改进方案。
对于按照本发明的方法追溯到公知的成象检查装置，例如一个或多个平面-或CCD-行扫描相机，该方法用于检验平面的、以多层轮廓编织或缝制的、具有缺口或小孔的纺织组织、尤其是用于安全气囊的单个组织的质量标准。作为成象检查装置可以使用例如超声波传感器、声纳或雷达装置，其中关于光学的检查装置可以利用可见的但也可以是不可见的范围内的射线，例如伦琴射线。
此外在待检验的组织与相机之间产生一个相对运动，其中所述组织以一个确定的距离设置在一个基本上平面的检验台或检验带的平面上或者通过一个辊子以确定的距离在相机的图象场旁边导过。
在第一步骤中，首先拍摄例如纺织的气囊的图象并且存储所获得的图象数据。所述图象的拍摄可以根据纺织材料以不同的照射方案、例如以反射光或以透射光实现。所述图象获取装置相应地构成。
在下一步骤中，可以以适宜的方式这样进行图象数据修正，使得在X向上的分辨率与在Y向上的分辨率的比例为1。
经预处理的图象数据借助于其在图象中同样不同地显示出来的不同织物组织，例如通过不同的亮度被分段，并且对于每个分段、例如整个组织、孔等确定标记，例如面积、重心、变换的矩形、主轴线和类似的内容。在这里分段可以理解为一个具有一致织物组织的相干区域。
由分段重心的相互位置和所获得的其它特征，借助于事先从以相同的方法拍摄的一个纺织的给定组织的图象所获得的标准比较数据，获得纺织组织的旋转位置、镜面方向、拉伸或压缩、变形或类似数据。
通过颜色特殊表示的各个经纱和纬纱的位置-方向或角度识别可以附加地保证获得纺织组织的变形。
由这些所获得的标记能够确定一个对于纺织组织明确的坐标系，例如通过使坐标原点在所截切的纺织组织的重心中，X轴在纬纱或第一主轴线方向，Y轴在经纱或第二主轴线方向，其中所述坐标系可以用于其它的测量或监控目的。
接着优选在临界的间隔和边缘区域中借助于制造商和使用者质量预定值确定测量点。但是这些测量点也可以在一个学习算法范围中找到并且实现。
尤其是当证实在确定的截段或边缘区域中没有距离或尺寸不足的危险，则可以确定一个测量点云，以改善关于在这种临界区域中质量结论的可靠性。
可以测量所有可设想的在各个织物组织或在图象中分段边界之间的距离，它们通过上述的坐标系确定。对于每个测量点可以定义误差界限。此外，所述测量数据本身也可以在一个质量报告中记录下来，和/或用于使纺织组织通过一个原则上好/差-结论不再继续加工或输出。
按照本发明拟定地存在这种可能性，在识别一个在检验台、尤其是纺织组织的一个局部拉伸或压缩上未定义的纺织位置时，检验是否且如何使测量点为了获得临界的距离而位于拉伸和/或压缩区域里面。如果是这样，则可以取消给定的测量点并且存在这种可能性，确定可选择的测量点。如果能够确定，可选择的测量点也位于拉伸和/或压缩区域里面，则促使按照纺织组织的新设计在检验台上进行新的图象拍摄。
或者通过使用透射光的方法或者使用反射光的方法进行图象的拍摄。与此相关，所述检验台或检验带构成为一个透射装置，或者所述检验台或检验带的表面构成一个产生反差的用于纺织组织的背景。由此在组织与背景或底基之间产生一个足够的反差。两种照射方式都可以在结构上给定，由此省去再配备。
在使用一个扫描过程的条件下拍摄图象以一个有利的方法方案这样实现，在通过扫描仪拍摄图象数据期间，已经在现有的部分图象上实现分段算法。
一个对纺织组织尺寸稳定性的检验可以这样进行，使不同的组织结构相互间产生反差地构成，并且至少一个穿过组织结构的测量线拼入到所描绘的组织结构里面，其中测量在至少两个位于测量线上的并通过一个对比度变化限定的测量点之间的至少一个间隔。因此所述组织结构在为此适合的位置上相互检验其部位和其位置。
例如这样实现在纺织组织上获得轮廓，使得至少在设置在一个确定的反差结构上的测量线处安置至少一个描述轮廓的测量点，并且测量线的总体与从属的测量点构成一个轮廓线。这个轮廓线可以接着用于控制其它加工装置的运动，尤其是一个裁剪装置或一个缝制装置。
下面要借助于一个实施例以及参考附图详细描述本发明。对于相同的或相同功能的部件或方法步骤使用相同的附图标记。附图中图1是一个用于获取纺织组织图象的扫描装置的示例图，图1a是一个幕-侧面气囊的示例总图，具有一个在X和Y向上平衡的分辨率比例，图2是一个由一个背景分段的幕-侧面气囊图象的示例总图，图3是幕-侧面气囊的分段图象的示例总图，具有示例的相对于整个图象重心位置的小孔的重心位置，图4a-c是一个扫描过程在分段过程的范围内的示例图，图5a是一个与原始截段相比不同的滤光方法的示例图，图5b是一个幕-气囊的织物轮廓的示例滤光成像，作为封闭的平面，图6是一个幕-气囊的织物轮廓的示例滤光成像，作为边缘图象，图7a是一个经纱识别原理的示例图，图7b是一个重心计算和确定幕-气囊的一个对象坐标系的示例图，图7c是一排测量滤光器的工作原理的示例图，图8是示例地解释在幕-气囊结构上获得尺寸的原理，图9a、b是在裁剪出的气囊上进行轮廓检验的示例图，图10是用于安全气囊裁剪的示例性轮廓确定。
具体实施例方式
按照图1-10的实施例在这里示出一个气囊的最终检测。
位于一个检验台上的纺织组织在所示实例中是一个确定尺寸的幕-气囊，它在气囊的一侧上具有由工艺决定的棱边结构以及纵向延伸的小孔形式的缺口。在下面的描述中为了清晰地描述使用同意词“幕-侧气囊”和“气囊”，其中对于专业人员是可以理解的，所给出的方法一般既不局限于幕-侧面气囊的制造过程也不局限于气囊的加工过程。
在这个实施例中存在一个任务，要检验缺口或小孔是否具有一个确定的位置并且，小孔与针织的或缝制的气囊材料边缘的距离以及位置是否具有一个确定的数值。此外要检查气囊下料的尺寸稳定性。
按照图1，所述气囊首先这样放置在一个平台IT上，使得它可以被一个相机系统摄取。它从下面通过透射光或者从上面通过反射光被照射。因此织物或切割轮廓的不同光学现象可以以对于光入射以及光透射的反差限定地描述并获取。
为此平台IT在一个示例性的实施例中以适宜的方式具有一个玻璃板作为支承面。
在这个平台IT上固定一个扫描装置SE，它由一个CCD行扫描相机和一个可通断的照射装置组成，该照射装置对于反射光设置在平台上方而对于透射光设置在平台下方。这个扫描装置SE执行一个相对于平台IT的相对运动。在图1中这个运动通过一个白色双箭头表示。所述扫描装置SE的运动以与已知的平板扫描装置类似地在待检验气囊的上面进行，其中与此相关地接收气囊的一个图象。接着在这个扫描过程之后可以将该图象作为灰度值图象或彩色图象呈现。
接着将这样获得的且在图1a中示出的图象为了继续处理以不同的方式滤光并且因此为了继续使用最佳地处理。在此主要可以使用两种基本的滤光方法。
在图2中示出第一种滤光方法。在此裁剪出的气囊作为黑色的分段显示在白色的背景环境上。二进制的分段阈值在这个方法中必需这样调节，使得整个范围作为一个相关的组织被识别。黑色的图象点表示出一个几何平面，对于不同的特征可以计算例如面积(黑色图象点的数量)、重心S、主轴线HA和按照图2的其它参数。
在黑色分段内部含有缺口或小孔作为白色分段，它们作为相关的几何表面通过相同的特征面积、重心、主轴线等等同样可以看到(见图3)。
由重心和主轴线的位置、即所获得的各个分段主要的和相互间的特征(图2和图3)可以计算出所述纺织组织的旋转和镜面方向以及可能出现的压缩或拉伸和变形。
为了进行选择并且区分重要和不重要的分段，对所获得的特征附设极限值，例如最小和最大表面、最小和最大X拉伸或类似参数。
如图4a至4c所示，在拍摄图象期间已经进行第一评价步骤、即分段化。
为了到达对于气囊类型明确的坐标系，使用气囊分段的重心和主轴线(图2)一第二主轴线垂直地处于第一并因此不使用在附图所示的主轴线上，因此气囊分段的重心对应于坐标原点，两个主轴线对应于坐标轴。如果小孔L的重心(见图3)在这个坐标系中表示，能够方便地获得镜面方向。
如果确定气囊分段在这个坐标轴方向上的最大拉伸，还可以定义一个明确地在气囊上定位的比例尺。
由气囊分段内部的小孔重心的精确位置还能够使坐标系在变形方面适配。
如同由图5a的局部视图看到的那样，左面所示的原始图象O在所述和其它分段过程的范围内或者也通过适当的图象滤波器不仅转变为分段图象I而且转变为边缘图象K。图5b再一次示出属于分段图象I的整个图象，图6以一个示例性的整个视图的形式示出一个边缘图象。
下面参考图7a描述一种方法，用于确定在组织、尤其是气囊的纺织表面中的变形，其中主要是经纱和纬纱相互间不处于垂直的角度。在此示例地确定经纱与纬纱之间的实际角度，以便能够使下面的工作在织物结构上与这个变形相协调。
在这个实施例中检测其它颜色的、产生反差的纱线，它们已经被织入组织的纺织物里面中。它们以图7a中的视图作为由经纱构成的一个直线网目LR表示。这些经纱具有与整个材料的经纱和纬纱相同的变形。在经纱检测时以适宜的方式使用一个棱边识别滤光器。
在下一步骤中，按照图7b计算组织的重心，并且将这个重心定义为组织的基准系中的坐标原点。按照在上述步骤中确定的变形，使该坐标系变形或变形。该组织或气囊的基准系的X轴沿着纬轴而Y轴沿着经纱定位。在这个坐标系中的小孔的真实位置确定组织尤其是气囊的位置。然后与组织的位置和定向无关地总是在相应的位置进行与组织的非对称形状或小孔的非对称位置相协调的工作或动作。
现在通过另一滤光步骤来处理所发现的组织。为此在图7c中示例地成像。
按照图8，在所述状况下示例地如下在一个织物带中获取气囊上的尺寸。首先如上所述在织物带中获得一个单个气囊。测量滤光器以一种方式处理气囊图象，使得一个双层区域10以百色表示而一个单层区域1、例如可以是一个缝接区域以黑色表示。在这个成像的轮廓上放置具有端点2、4、6、8的测量线11、12，它们位于双层区域10里面。现在沿着测量线11、12从端点2、4、6、8开始并向着中心方向连续地检验，何时发生从白色到黑色的颜色转变。由此在这个位置定位缝接区域1。在图8的示例中，这对应于点3、5、7和9的情况。现在沿着测量线11和12分别测量在点7与9以及3与5之间的间隔。
此外还可以从开始在气囊组织上附设基准点13至16，在其上可以得到用于安全气囊尺寸的尺寸。通过由测量滤光器处理图象能够使图象不再可见。为此借助于测量线11和12同样可以获得在位于附近的较粗轮廓上、例如在1处的间隔。接着通过修正值、系数和类似的参数获得相对于基准点的尺寸。原则上在这个实施例中也可以获得从黑色到白色的颜色变换。
现在借助于图9a结合图9b描述一个在裁剪出的气囊上的示例轮廓检验。在使用上述步骤的条件下获得该气囊的轮廓。现在测量滤光器以一种方式处理所获得的气囊图象，由此作为线条101、102、103描绘出例如在一个对于气囊背景的交叉线103a与单层和多层区域1之间的交叉线106之间的过渡。接着在这些表示过渡区的线条101、102和103上布置测量线105、110，并且按照相同的上述方法获得沿着测量线105和110在点108或109与110a之间的间隔。
现在这些数值可以检验其尺寸稳定性和其误差范围。由此可以获得并选出其轮廓或尺寸不对应于给定值的气囊。
现在结合图10示例地描述一个用于安全气囊下料的轮廓测量。在如上所述的步骤中，在织物带上检测那些单个气囊。现在测量滤光器以一种方式处理气囊图象，使得作为线条101、102描绘出例如在单层与多层区域206之间的过渡。现在在这些表示过渡区的线条101和102上布置测量线209。现在按照相同的上述方法单侧地沿着测量线209获得一个点208。现在以一个相对于点208确定的距离沿着测量线209确定一个点207。借助于在所有测量线上的所有点207确定一个用于裁切气囊的裁切装置的路径203。
附图标记清单HA主轴线 110测量线S 重心110a 测量点L 小孔206层区域O 原始截段207点I 岛图象截段 208点K 边缘图象截段209测量线LR经纱的直线网目1 单层区域2 测量线端点4 测量线端点5 颜色转变点6 测量线端点7 颜色转变点9 测量线端点10双层区域11测量线12测量线13基准点16基准点101 过渡线102 过渡线103 过渡线103a 交叉线105 测量线106 交叉线108 测量点109 测量点
权利要求
1.一种用于检验平面的、以多层轮廓制成的、尤其是纺织的、经编的、纬编的、缝制的、或由无纺布构成的、最好具有缺口或小孔的、松散的或位于一个织物带上的纺织组织的质量标准的方法，这种组织尤其用于安全气囊，所述方法通过成象的、尤其是光学的检查装置、最好是一个CCD行扫描相机或一个平面相机进行，其中在待检验的组织与相机之间产生一个相对运动，并且所述组织至少局部地以一个确定的距离设置在成象检查装置前面最好在一个检验台或检验带的一个基本平面的表面上，或者通过一个辊子以确定的距离在相机的图象场旁边导引，包括下列步骤通过检查装置、尤其是相机来拍摄组织，并存储或中间存储所获得的图象数据；借助于可以在图象中识别的织物组织差别对所获得的图象数据进行分段；对于各个图象段获得分段特征，如分段重心—分段面积—分段主轴线和/或封闭的矩形或类似参数，借助于它们确定一个对于所述组织和相应的相同类型的组织明确的坐标系，它相对于组织的旋转、反射、拉伸、压缩和变形是不变的，其中借助于坐标系对测量位置进行定义。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，优选以临界的间隔区域和边缘区域借助于制造商或使用者的质量给定值对测量位置进行定义或预定。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检验实际的尺寸稳定性和给定的距离，尤其是检验从裁剪出的区域到线缝或者从线缝到组织外边缘的距离。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所获得的检验数据提供一个质量报告。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定对于待检验组织明确的坐标系，光学地识别已织入的经纱的位置和/或方向。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了检验在分段边界(边缘图象K)旁边的距离的实际的尺寸稳定性，使用图象处理-棱边扫描算法。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在识别一个未定义的位置、尤其是纺织组织的一个局部的拉伸或压缩时，检验用于确定临界距离的测量点是否且如何地位于拉伸和/或压缩区域里面，以便接着去除所选择的测量点，确定可选择的测量点，或者促使重复进行相关纺织组织的图象拍摄。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用透射光或反射光方法进行图象拍摄，其中，所述检验台或检验带构成为一个透光照射装置，或者检验台的表面或检验带构成一个用于纺织组织的产生反差的背景。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述纺织组织基于一个按照上述方法获得的轮廓线从织物带上分离出来。
10.一种平面的、以多层轮廓制成的、尤其是纺织的、经编的、纬编的、缝制的、或由无纺布构成的、尤其是用于安全气囊的纺织组织，它按照权利要求9所述的方法从织物带中被分离出来。
全文摘要
本发明涉及一种用于检验平面的、以多层轮廓制成的、尤其是纺织的、经编的、纬编的、缝制的、或由无纺布构成的、最好具有缺口和小孔的、松散的或位于一个织物带上的纺织组织的质量标准的方法、这种组织尤其用于安全气囊，所述方法通过成象的、尤其是光学的检查装置、最好是一个平面相机或一个CCD行扫描相机进行，其中，在待检验组织与相机之间产生一个相对运动，并且所述组织至少局部地以一个确定的距离设置在成象检查装置前面最好在一个检验台或检验带的一个基本上平面的表面上。借助于分段方法来分析纺织组织，对于相同织物组织的各个分段的相关表面计算特征，如重心、表面、主轴线和其它参数，借助于它们确定一个对于组织和相应的相同类型组织明确的坐标系，它相对于组织的旋转、反射、拉伸、压缩和变形是不变的并且能够定义测量位置。在确定这个坐标系时除了已经提到的分段特征以外还涉及专门织入的经纱的位置和方向。借助于通过制造商和使用者的质量给定值，对于系统已知给出的测量点、优选是在临界的间隔和边缘区域检验那些距离的尺寸稳定性并提供一个质量报告。
文档编号G01N21/89GK1784595SQ200480012423
公开日2006年6月7日 申请日期2004年3月26日 优先权日2003年3月27日
发明者R·道尔, J·鲁舒尔特 申请人:马洛有限及两合公司, Bst贝格尔安全纺织品有限及两合公司