[发明专利]幅材制备工艺中专用的重复缺陷检测

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2010年3月10日提交的美国临时专利申请No.60/312598的权益，该临时专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

本专利申请以引用方式并入专利申请“Multi-Roller Registered Repeat Defect Detection of a Web Process Line”（幅材生产线的多辊对准的重复缺陷检测），该专利申请授予Floeder等人，序列号为12/207582，2008年9月10日提交，2010年9月14日授权为美国专利No.7,797,133，转让给本专利申请的受让人，并且其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及自动检测系统，更具体地讲，涉及用于检测移动幅材的系统。

背景技术

已经证明用于移动幅材分析的检测系统对现代制备作业至关重要。金属制造、造纸、非织造材料和膜等多种行业依靠这些检测系统进行产品检定和在线过程监控两者。

幅材生产线上生产的产品受到许多来源引起的异常或缺陷的影响。一个关注的重点是幅材生产线引起的异常，例如，因连续旋转设备以规则的重复的模式接触幅材所产生的异常。此类设备可总体上描述为“辊”。幅材生产线上使用的典型辊包括（但不限于）浇注轮、拉引辊、压料辊、微复制辊、幅材清洁部件和惰辊。

例如，辊表面可能被损坏（如划伤）或可能有污染物（如污垢或其他颗粒），这在辊传送的移动幅材中引起异常或缺陷。此外，辊可能引起所谓的“重复异常”之处在于：在辊的每次旋转时可以在移动的幅材中引入新异常。在所得幅材产品上，这些异常在相同横向或“幅材横向”位置中以等于辊周长的距离重复。幅材生产线可具有几百个辊，其中许多辊可具有相似的直径。利用常规检测系统很难辨识引起幅材内的重复异常或缺陷的具体出错辊。

例如，市售的幅材检测系统提供对重复缺陷（包括幅材横向位置和幅材纵向重复距离）的辨识功能。然而，这些系统通常需要对给定生产线上的现有辊的直径有先验知识，以便从整个数据流中提取重复缺陷的信息。此外，在许多情况下，给定幅材生产线上可能有许多惰辊或其他辊具有与重复异常的给定重复距离接近的周长，从而难以辨识导致缺陷的辊。作为一个实例，薄膜生产线上的长度取向机可具有许多辊（如12个或更多个），这些辊均具有相同的8英寸标称直径。利用传统方法常常很难确定唯一的导致缺陷的辊，部分由于这些辊中的每一个的直径的微小差异所致。此外，常规系统常常不能解释导致缺陷的辊和幅材检测系统之间幅材的任何空间上的变形（如拉伸）。而且，也会发生未记载的幅材生产线上的辊更换。例如，直径5英寸的辊可以替换直径6英寸的辊，并且可以开始引入重复缺陷。由于未记载更换，并且辊的假设直径不正确，因此使用常规幅材检测系统的工艺操作者可能不会检查已更换的辊是否是造成异常或缺陷的根源。

发明内容

本发明整体描述了移动幅材自动检测技术。检测系统（例如）利用光学采集装置来采集幅材的异常信息，并且利用复杂程度通常较低的第一算法来进行初步检查。存储与包含异常的幅材区域有关的图像信息以用于后续处理，其中接受下述可能性：尽管异常中的一些可最终被辨识为缺陷，但多个异常可为“错误肯定”，即，这些异常并非为缺陷。此外，如果幅材被转换成特定产品用途，则幅材中的一些异常区域可能最终被分类为有缺陷的，但如果幅材用于另一种产品中，则该区域可能最终被分类为没有缺陷的。

在方便的时间，甚至在所检测幅材已卷绕到辊上且不能利用之后，可重新考虑和完整地分析原始异常信息。因此，移动幅材在检测期间的速度比幅材的整个表面经受复杂分析时可能的速度可能高得多。

例如，转换决定可为离线制定的，并且可取决于多个因素。转换控制系统随后重新考虑原始图像信息，并且对图像信息实施多个较复杂的图像处理和缺陷提取算法（本文统称为“专用缺陷检测法”或简称为“检测法”）中的至少一个，以根据幅材的可能用途从异常中有效地分离出实际缺陷。转换控制系统利用缺陷信息来确定和控制下述方式：在该方式中，根据一个或多个产品选择参数将幅材最终转换成产品。