ラインスキャンカメラを使用してオンラインウェブを監視するシステム及び方法
様々な実施形態は、流れ方向（１１８）に装置に対して移動するオンライン製品ウェブを検査する装置を目的とする。装置は、視野（１１４）を画定し、視野が製品ウェブ（２０８）の部分を含むように配置されるラインスキャンカメラ（１０２）を含み得る。カメラ制御システム（１０４）は、カメラ（１０２）と電子通信し得、ウェブ速度センサ（１１０）から製品ウェブの速度を示すウェブ速度データを受信し、ウェブ速度データをライントリガ信号に変換するように構成され得る。ライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示し得る。更に、カメラ制御システム（１０４）は、製品位置データを受信し、製品位置データを考慮するフレームトリガ信号を生成するように構成され得る。フレームトリガ信号は、画像フレームと画像フレームとの間で中断を示し得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
様々な実施形態は使い捨て吸収性物品を製造するシステム及び方法を目的とし、より詳細には、ラインスキャンカメラを使用してオンラインウェブを監視する方法及び装置を目的とする。
【背景技術】
【０００２】
生産ラインに沿って、おむつ及び様々な種類の他の吸収性物品は、一連のピッチ式単位作業で１つ以上の前進する、材料の連続ウェブに構成要素を追加したり、他の方法で変更したりすることによって組み立てられ得る。いくつかのピッチ式単位作業は、単一の前進するウェブに作用し得る。例えば、様々な印刷及び／又は切断作業は、単一のウェブ上で行なわれ得る。他のピッチ式単位作業は、多数の前進するウェブ上で作動し得る。例えば、いくつかのプロセスで、多数の前進する材料のウェブは１つに結合される。いくつかのプロセスで、１つ以上のピッチ式単位作業は、前進するウェブを一連の別個の構成要素に変換するために使用され得、次にその構成要素は第２の前進するウェブと結合されて、製品又は製品の構成要素を形成し得る。おむつを製造するために使用される材料のウェブ及び構成要素部分としては、例えば、バックシート、トップシート、吸収性コア、前側耳部及び／又は後側耳部、締結構成要素、並びに脚部弾性部材、バリアレッグカフ弾性部材、及び腰部弾性部材等の様々の種類の弾性ウェブ及び構成要素が挙げられる。いったん望ましい構成要素部分が組み立てられると、前進するウェブ及び構成要素部分は、最終ナイフカットに供されて、ウェブを個別のおむつ又は他の吸収性物品に分離する。個別のおむつ又は吸収性物品はまた、その後折り畳まれて包装される。
【０００３】
前進する材料のウェブを監視するために、各種センサ及び／又は撮像装置を使用し得る。しかしながら、既存の二次元撮像装置のサイズは、おむつ組立ライン等のオンライン環境でその有用性に限界があり得る。これは、おむつ及び他のウェブベースの製品を製造するオンライン装置が複雑で多くの場合嵩高なので、二次元撮像装置が取り付けられ得る場所を制限するからである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
様々な実施形態は、流れ方向に装置に対して移動するオンライン製品ウェブを検査する装置を目的とする。装置は、視野を画定し、視野が製品ウェブの部分を含むように配置されるラインスキャンカメラを含み得る。装置は更に、製品ウェブを照らすように配置される照明源、及び流れ方向に製品ウェブの速度を検知するように配置されるウェブ速度センサを含み得る。カメラ制御システムは、カメラと電子通信し得、ウェブ速度センサから製品ウェブの速度を示すウェブ速度データを受信し、ウェブ速度データをライントリガ信号に変換するように構成される少なくとも１つのコンピューターハードウェア構成要素を含み得る。ライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示し得る。更に、カメラ制御システムはカメラの視野に対してウェブ上の少なくとも１つの製品の位置を示す製品位置データを受信し、製品位置データを考慮するフレームトリガ信号を生成するように構成され得る。フレームトリガ信号は、カメラによって取り込まれる画像フレームと画像フレームとの間で中断を示し得る。それぞれの画像は、製品及び製品の構成要素からなる群から選択されるウェブ上の少なくとも１つのオブジェクトに対応し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
様々な本開示の非限定的な実施形態の以下の説明を添付の図面と共に参照することによって、本開示の上述及び他の特徴及び利点並びにそれらを達成する方法はより明白になり、本開示そのものがよりよく理解されるであろう。
【図１】移動するウェブと共に配置されるラインスキャンカメラシステムの一実施形態を例示する。
【図２Ａ】図１のラインスキャンカメラシステム１００を支持する支持装置を三次元的に見た一実施形態を例示する。
【図２Ｂ】図２Ａの支持装置の側面図を例示する。
【図２Ｃ】図２Ａの支持装置の正面図を例示する。
【図３】一連の画像位置を例示する図１の移動するウェブの製品の一実施形態を例示する。
【図４】製品及び隣接する製品の部分を含む図１の移動するウェブの部分を示す画像フレームの一実施形態を例示する。
【図５】図１の複数のラインスキャンカメラシステムを含む検査システム５００の一実施形態を例示する。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書で使用するとき、次の用語は以下のように定義される。
【０００７】
本明細書で使用するとき、「吸収性物品」とは、主な機能が、汚れ及び排泄物を吸収及び保持することである消費者製品を指す。本明細書で使用するとき、「おむつ」とは、一般的に、幼児及び失禁症状のある人によって、胴体下部周囲に着用される吸収性物品を指す。本明細書で使用するとき、用語「使い捨て」は、洗濯又は別の方法で、吸収性物品として修復若しくは再使用することを一般に意図しない吸収性物品を説明する（例えば、１回の使用後に廃棄することが意図され、またリサイクルする、堆肥化する、又は別の環境に適応した方法で処分するように構成されてもよい）。
【０００８】
本明細書で使用するとき、「ピッチ式単位作業」とは、使い捨て吸収性物品、使い捨て吸収性物品の部分又は構成要素の製造中に、１つ以上のウェブを加工するピッチに関連する機能を有する流れ方向の製造装置を指す。例えば、単位作業には、切り離し又は切断装置、エンボス加工装置、印刷装置、ウェブ作動装置、別個の貼付剤配置装置（例えば、カット−アンド−スリップユニット）、ウェブ結合装置等のピッチ式ウェブ加工装置が挙げられるが、これらに限定されない。これらは全て、製品のピッチ長さに対応する機械のサイクル（例えば、ロータリー切断装置、結合装置等の円周移動又は軌道移動）を含むという共通点を有する。
【０００９】
様々な実施形態は、ラインスキャンカメラを使用して移動するオンラインウェブを監視するシステム及び方法を目的とする。１つ以上のラインスキャンカメラは、製品ウェブの部分が視野に含まれるように配向され得る。製品のウェブ及び／又は構成要素を含む製品を示す画像フレームは、ウェブが視野を横切って移動するとき、一連の精密なライン画像を取り込むラインスキャンカメラを使用することで生成され得る。次に、ライン画像は結合されて画像フレームを形成する。この方法を使用して、幅方向の画像フレームの画素解像度は、カメラの一次元配列のサイズ及び使用するレンズの種類に基づいて決定する。これに反して流れ方向の画素解像度は、それぞれのライン画像が取り込まれている間に視野を通過する移動するウェブの量に依存する。
【００１０】
様々な実施形態では、ライントリガ信号は移動するウェブの速度に基づいて生成され得る。ライントリガ信号は、ライン画像が取り込まれるべき時の指示としてラインスキャンカメラに供給し得る。ライントリガ信号の周波数は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要であるライン画像の時間周波数に対応し得る。例えば、流れ方向に不断の画素解像度は、正方画素を有する画像フレームを達成するために、幅方向の画素解像度に対応するように選択され得る。例えば、正方画素は、幅方向と流れ方向との双方で移動するウェブの等しい次元に対応し得る。ライントリガ信号に加えて、フレームトリガ信号も生成され得る。フレームトリガ信号は、１つの画像フレームの終了時間及び別のフレームの開始時間をラインスキャンカメラに指示し得る。フレームトリガ信号は、１つの製品全体、所定数の製品、及び／又は１つ以上の製品の構成要素を示す移動するウェブの単位を示す画像フレームを生成するように判定され得る。したがって、フレームトリガ信号は、カメラの視野に関する製品又は製品の位置を考慮して生成され得る。
【００１１】
いくつかの実施形態では、異なる機能及び能力を有する多数のラインスキャンカメラを接合してカメラのネットワークが形成され得る。例えば、異なる種類のラインスキャンカメラは、異なるレベルの搭載処理能力を有し得る。スマートラインスキャンカメラは画像を画像フレームに作成し得、更に１つ以上の画像処理アルゴリズムを適用するために搭載処理機能を含み得る。例えば、スマートラインスキャンカメラは、１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含み得る。一方でシンプルラインスキャンカメラは、搭載処理機能が含まれない場合がある。例えば、いくつかのシンプルラインスキャンカメラはライントリガ信号を入力として受信し、個別の画像を出力として供給し得る。フレームグラバボード又は他のハードウェア及び／又はソフトウェアコンポーネントは、連続画像を画像フレームに結合し得る。他のシンプルラインスキャンカメラは、ライントリガ信号及びフレームトリガ信号の双方を入力として受信し得る。これらの信号に基づいて、カメラは多数のライン画像の並置を含む出力画像フレームとして生成し、供給し得る。異なる能力の異なるカメラは、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＦＴＰ、ＩＥＥＥ１３９４（ＦＩＲＥＷＩＲＥ）プロトコル、ＧＩＧＥ ＶＩＳＩＯＮプロトコル及び／又はＲＯＣＫＷＥＬＬ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮが開発したイーサネットインダストリアルプロトコル（Ｅ／ＩＰ）を含む共通の通信プロトコルを利用してネットワーク上で結合し得る。いくつかの実施形態では、ネットワークは、ラインスキャンカメラに加えてエリアスキャンカメラを含み得ることが理解されるであろう。
【００１２】
更にいくつかの実施形態では、ラインスキャンカメラ又はネットワークカメラ（例えば、ラインスキャン及び／又はエリアスキャン）を用いて複数層の画像処理を実装し得る。画像処理アルゴリズムの第１の層は、取り込まれる総画像フレームの全部に、又は大部分に適用され得る。第１の層のアルゴリズムは、基礎的な製品及び／又は構成要素の特性又は欠陥を調べてもよい。付加的処理が所定の画像フレームに必要である又は望まれる場合、計算上より高価なアルゴリズムである第２の層を適用し得る。様々な実施形態では、第１の層のアルゴリズムをラインスキャンカメラ自体にて、又は局所的画像処理コンピューターにてのどちらかに適用し得る。第２の層のアルゴリズムは、第２の層のアルゴリズムを効率的に適用するために処理能力を有する中心位置で適用し得る。
【００１３】
図１は、移動するウェブ２０８と共に配置されるラインスキャンカメラシステム１００の一実施形態を例示する。移動するウェブ２０８は、一連の製品及び／又は製品の構成要素で構成し得る。例えば、移動するウェブ２０８は、末端同士を接合した一連の吸収性物品又はその構成要素で構成し得る。ラインスキャンカメラシステム１００は、ラインスキャンカメラ１０２、カメラ制御システム１０４、及び任意選択の画像処理コンピューター１０６を含み得る。ラインスキャンカメラシステム１００は、移動するウェブ２０８及びその製品及び／又は構成要素を監視するために配置され得る。照明源１０８は、カメラ１０２で取り込まれる画像に照明を提供し得る。様々な構成要素１０２、１０４、１０６は、例えば、直接の有線接続経由、及び／又は有線通信、無線通信、又はハイブリッド通信ネットワーク経由を含む任意の好適なシステム又は方法によって互いに電子通信し得る。
【００１４】
ラインスキャンカメラ１０２は、他の次元より一次元に著しく多くの画素を有する画像取り込み配列（例えば、配列は一次元であってもよい）を備える任意の好適なカメラ（例えば、シンプル又はスマート）であってもよい。ラインスキャンカメラの例としての配列サイズは、例えば、１×１０２４画素、及び１×２０４８画素が挙げられる。いくつかのラインスキャンカメラは、画素の幅が１つ以上である画素配列を有し得る。例として、ラインスキャンカメラは流れ方向に２つの画素を有し、次に平均化、ビニング、又は加算等の計算法を使用して、これら２つの画素から導き出される単一のデータポイントを生成し得る。一次元の画素配列であるため、ラインスキャンカメラ１０２は、幅方向（矢印１２０）に移動するウェブを横切って延長し得るほぼ直線の視野１１４を有し得る。カメラ１０２の視野１１４は、画像配列のサイズ及び結像光学系によって判定され得る。結像光学系は、視野１１４を移動するウェブ上に焦点を合わせるように選択し得る。例えば、ＮＡＶＩＴＡＲ及びＳＣＨＮＥＩＤＥＲ ＯＰＴＩＣＳより入手可能なレンズを含む任意の好適な光学構成要素を使用し得る。
【００１５】
画像フレームは一度に１ラインずつ生成し得る。ウェブ２０８が流れ方向１１８に前進するにつれて、カメラ１０２の視野１１４はウェブ２０８に対して平行移動し得る。したがって、カメラから連続的に取り込まれる一次元の画像は結合されて、ウェブ２０８の所望の部分（例えば、製品及び／又は製品の一部）を示す画像フレームが形成され得る。幅方向の視野１１４の画素解像度は、ウェブ１１８上の画像配列の投影（例えば、結像光学系経由で）に基づいて判定され得る。流れ方向の視野１１４の画素解像度は、画像露光中に視野１１４を通って平行移動する、移動するウェブ１１８の量に基づいてもよい。
【００１６】
様々な異なる能力を有する様々な異なる種類のラインスキャンカメラ１０２を使用し得ることが理解されるであろう。例えば、シンプルラインスキャンカメラは、ライントリガ信号の入力を含み得る。ライントリガ信号は、一次元画像を取り込むようにカメラを促してもよい。次に一次元画像は、フレームグラバ及び／又は画像処理コンピューター１０６等の外部処理装置に出力されてもよく、そこでカメラからの他の一次元画像と結合されて画像フレームを形成し得る。ライントリガ入力に加えて、いくつかのシンプルラインスキャンカメラはフレームトリガ入力も含み得る。これらのカメラは、多数の一次元画像を画像フレームに結合する機能を含み得る。フレームトリガ入力は、１つの画像フレームの終了及び別の画像フレームの開始をカメラに示し得る。画像データは、画像フレームの形式でカメラから画像処理コンピューター１０６に伝送され得る。スマートラインスキャンカメラはまたライントリガ信号及びフレームトリガ信号を受信し得、更に、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）及び／又は他の搭載画像処理能力を含み得る。例えば、いくつかのラインスキャンカメラは、画像フレームを取り込み、ウェブ２０８に含まれる様々な製品及び製品の構成要素の特性及び／又は欠陥を識別する検査アルゴリズムを適用するようにプログラムされ得る。これらのカメラから画像処理コンピューター１０６に出力される画像データは、検査アルゴリズムの結果を含み得る。いくつかの実施形態では、画像フレームも更に含み得る。使用され得るラインスキャンカメラの例としては、Ｂａｓｌｅｒ Ｒｕｎｎｅｒ、Ｄａｌｓａ Ｓｐｙｄｅｒ Ｓｅｒｉｅｓ（例えば、Ｄａｌｓａ Ｓｐｙｄｅｒ ３ Ｇｉｇ Ｅ Ｖｉｓｉｏｎ Ｃａｍｅｒａ）、ＤＶＴ ５４０ＬＳスマートカメラ、ＣＯＧＮＥＸ ５６０４スマートカメラ等が挙げられる。異なる用途によって、異なる周波数帯で感度があるラインスキャンカメラを利用し得ることが理解されるであろう。例えば、異なるラインスキャンカメラは、可視領域、紫外線領域及び／又は赤外線領域で感度があり得る。更に、ライン配列センサも本明細書で説明するラインスキャンカメラと見なすことができる。例えば、Ｔｉｃｈａｗａ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒを使用できる。
【００１７】
照明源１０８は、視野１１４を含むウェブ２０８の部分を照らす対応する照明野１１６を有する任意の好適な照明源であり得る。照明野１１６の輪郭は視野の輪郭と正確に一致しなくてもよく、様々な実施形態では、照明野１１６は視野の領域より大きいウェブ２０８の領域を含み得る。更に、照明源１０８はウェブ２０８の下に描写されるが、いくつかの実施形態では、照明源１０８はウェブ２０８に対して別の位置に配置され得ることが理解されるであろう。例えば、照明源はウェブ２０８上に配置し得る。得られる照明野１１６は、ウェブ２０８からカメラ１０２に反射され得る。様々な実施形態では、照明源１０８は発光ダイオード（ＬＥＤ）線光等の線光を含み得る。そのような光の例には、ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＩＬＬＵＭＩＮＡＴＩＯＮ ＩＬ０６８、ＭＥＴＡＰＨＡＳＥから入手可能な様々な線光（例えば、４３センチ（１７インチ）の線光）、モデル番号６００２３等のＶＯＬＰＩから入手可能な様々な線光、及びＣＣＳ ＡＭＥＲＩＣＡ，ＩＮＣから入手可能な様々な線光が挙げられる。いくつかの実施形態では、照明源１０８は、ファイバー束及び／又はパネルを経由して視野１１６を生成するように連結されるハロゲン又は他の源の光を含み得る。他の例の照明源の種類としては、ファイバー束に連結されるハロゲン又は他の源を含み得る。例えば、使用するハロゲン源には、ＳＣＨＯＴＴより入手可能なものを含み得、使用するファイバー束及び／又はパネルには、ＳＣＨＯＴＴ及び／又はＦＩＢＥＲＯＰＴＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣより入手可能なものを含み得る。用途次第で、照明源は、例えば、紫外線、可視、及び／又は赤外線を含む任意の好適な周波数範囲で光を放射するように選択し得る。
【００１８】
カメラ１０２のライントリガ信号及び／又はフレームトリガ信号は、カメラ制御システム１０４によって生成され得る。カメラ制御システム１０４は、任意の好適な種類のコンピューターハードウェアとして実装され得る。例えば、様々な実施形態では、カメラ制御システム１０４は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）及び／又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含み得る。いくつかの実施形態では、カメラ制御システム１０４の機能は、少なくともカメラ１０２と通信するローカル画像処理コンピューター１０６で実装され得る。更に、様々な実施形態では、カメラ制御システム１０４の機能は、カメラ１０２及び少なくとも１台の他のカメラと通信する画像処理コンピューター１０６又は別のサーバ若しくはコンピューターで実装され得る。カメラ制御システム１０４は、ウェブ２０８及びカメラ１０２の上又は近くに物理的に位置し得、かつ／又は中央の位置に位置し、有線及び／又は無線ネットワークを経由してカメラ１０２と通信し得ることが理解されるであろう。
【００１９】
例えば、画像処理コンピューター１０６は、ラインスキャンカメラ１０２から受信した画像データを検査するタスク及び識別するタスクを行うために存在し得る。いくつかの画像処理コンピューター１０６は、単一のカメラ１０２又は少数のグループのカメラ（例えば、ウェブ２０８に沿って互いに近くに取り付けられるカメラ）に専用のローカルコンピューターであり得る。例えば、ローカル画像処理コンピューター１０６は、例えばＣＡＭＥＲＡＬＩＮＫ接続等の直接の有線接続経由でいくつかのカメラの種類と通信し得る。いくつかのローカル画像処理コンピューターは、例えば、データ通信ネットワーク等の他の手段を経由してカメラと通信し得る。様々な実施形態では、ローカル画像処理コンピューターは、ＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳから入手可能なＥＶＳシステム又はＣＶＳシステムを含み得る。様々な実施形態では、いくつかの画像処理コンピューター１０６は、データ通信ネットワーク経由で多数のカメラと通信する中央画像処理コンピューターであり得る。中央画像処理コンピューターは、通信中のカメラからの画像を処理し得る。いくつかの実施形態では、中央画像処理コンピューターは、より複雑な処理集約型の検査アルゴリズムを適用するように構成される高速のハードウェアを含み得る。追加の処理能力はまた、中央画像処理コンピューターが多数のカメラから取り込んだ画像の単純なアルゴリズムを行うことを可能にし得る。
【００２０】
カメラ１０２及び照明源１０８は、任意の好適な構成及び／又はメカニズムを使用して取り付けられ得る。図２Ａ〜２Ｃは、ラインスキャンカメラシステム１００を支持する支持装置２０２の一実施形態を例示する。支持装置２０２は、図２Ａ〜図２Ｃで生産プロセス中に使用されるものとして示されており、カメラ１０２が前進するウェブ２０８を監視及び／又は表示できるように、流れ方向１１８に前進する移動するウェブ２０８に隣接して配置される。図２Ｃを参照すると、ウェブ２０８は、第１のコンベヤー２１０及び第２のコンベヤー２１２に沿って前進するものとして示されており、支持装置２０２は、コンベヤー２１０の端部とコンベヤー２１２の端部との間の流れ方向１１８の間隙２１５に配置される。したがってカメラ１０２は、前進するウェブ２０８の上部側又は上部面２１４を表示するように配置され、光源１０８は、前進するウェブの底部側又は底部面２１６上に光を向けるように配置される。支持装置２０２は前進するウェブに隣接して、壁又はある他の備品に（例えば、固定プレート２２０によって）ボルト止め又は別の方法で固定され得る。以下により詳細に論じられるように、支持装置２０２は、清潔を維持する及び／又は光源を冷却するのを助けるために、光源１０８に沿って空気流を提供するように構成されることも可能である。更に、支持装置２０２は、カメラと光源の比較的容易な位置合わせを目的として、光源１０８に対して限られた数の方向にユーザーがカメラ１０２を動かすことができるように構成され得る。
【００２１】
主支持部材２１８は、それぞれ第１の支持部材２２８及び第２の支持部材２３０に接続される第１の端部２２４と第２の部分２２６とを有する直立基板部材２２２を含む。より詳細には、第１の支持部材２２８は近位端部２３２と遠位端部２３４とを含み、近位端部２３２は基板部材２２２の第１の端部２２４に接続される。更に、第２の支持部材２３０は近位端部２３６と遠位端部２３８とを含み、近位端部２３６は基板部材２２２の第２の端部２２６に接続される。以下により詳細に説明するように、第１の支持部材２２８は光源１０８を支持するように適合され、第２の支持部材２３０はカメラ１０２を支持するように適合される（例えば、第２の支持部材２３０の遠位端部２３８に接続される支持プレート２５４によって）。カメラ１０２からの様々なケーブルは接続箱２７４で受け取られ、例えば、本明細書で説明するように、様々な他の構成要素に結合され得る。様々な実施形態では、主支持部材２１８は、基板部材２２２、第１の支持部材２２８、及び第２の支持部材２３０が単一材料片として一体形成されるように構成され得る。他の実施形態では、基板部材、第１の支持部材、及び第２の支持体は、独立した部品として形成されることができ、これらは、互いに対する移動を防止するために、例えば、締結具、接着剤、又は溶接を用いる等して、様々なやり方で相互に接続される。更に、主支持部材２１８はまた、金属、プラスチック、及び炭素複合材等の様々な種類の材料で作製されることができる。例えば、主支持部材の一実施形態は、アルミニウムから作製される単一一体部品として構成される。様々な実施形態では、カメラ１０２及び照明源１０８は、２００９年２月９日出願の「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ａｎｄ Ａｌｉｇｎｉｎｇ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｎ ａ Ｗｅｂ Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｌｉｎｅ」という名称の米国特許出願第１２／３６７８５２号で説明される支持装置で支持され得る。
【００２２】
様々な実施形態では、ラインスキャンカメラシステム１００は、画像フレームに対して、流れ方向１１８の画素がそれぞれ移動するウェブ２０８の一定の長さ（例えば、流れ方向に不断の画素解像度）に対応するように構成され得る。前述したように、流れ方向１１８の画像フレーム画素はそれぞれ、ラインスキャンカメラ１０２からの個別の画像から導き出され得る。したがって、流れ方向のそれぞれの画素の画素解像度は、それぞれの画像が露光中に視野１１４を通って前進するウェブ２０８の直線状測定に基づき得る。図３は、一連の画像位置を例示する移動するウェブ２０８の製品３００の一実施形態を例示する。視野１１４の現在位置が示される。製品３００に対する視野の前の位置が３０２ａ〜３０２ｅで示される。カメラの一画像は、視野１１４が位置３０２ａ〜３０２ｅのそれぞれにあるときから始まって撮られる。この例のために、画像が開始される時から次の画像が開始される時まで露光時間が延長されると仮定する。したがって、任意の一画像の流れ方向の画素の長さは、画像が露光中に視野１１４を通って移動する製品３００の部分に等しい。例えば、３０１ａで開始する取り込まれる画像の流れ方向の画素の長さはｄ１に等しい。３０１ｂで開始する取り込まれる画像の流れ方向の画素の長さはｄ２、等である。流れ方向に不断の画素解像度を得るために、距離ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５等は実質的に等しくあるべきである。これは、カメラ１０２へのライントリガ入力を操作することで画像が取り込まれる、製品３００に対する位置を操作することで達成され得る。いくつかの実施形態では、それぞれの画像の露光時間は、１０μｓ（マイクロ秒）等の一定値に設定し得る。このやり方で、画像露光時間の差による画像の強度の変化を防止し得る。
【００２３】
様々な実施形態では、カメラ１０２のライントリガ信号が生成され（例えば、カメラ制御システム１０４によって）、流れ方向に不断の画素解像度が達成し得る。例えば、カメラ制御システム１０４は、ウェブ２０８の速度に基づいたライントリガ信号を生成し得る。ウェブ２０８は、ローラ１２２（図１）及び／又はベルト２１０、２１２（図２Ｃ）等のライン設備によって流れ方向にライン下流に推進され得る。様々な要因により、ウェブ２０８の速度はライン設備の速度と一致しない場合がある。例えば、移動するウェブ２０８は弾性の材料で製造され得、オンラインで延伸又は収縮し得る。更に、例えば、ウェブ２０８はローラ１２２又はベルト２１０、２１２に対して滑る場合があり、ウェブがライン設備の速度とは異なる速度を有する原因となる。場合によっては、例えば、ゼロ速度の接続具、アキュムレータ及び／又は花綱装飾装置（festooner）を使用して、ウェブの速度は意図的に変わり得る。ウェブの速度を調節可能にするために、カメラ制御システム１０４は速度センサ１１０から速度データを受信し得る。速度センサ１１０は、カメラ１０２の視野１１４で、又は視野１１４の近くでウェブ２０８の速度を（例えば、流れ方向１１８で）直接検知し得る。
【００２４】
速度センサ１１０は、移動するウェブ２０８の速度を検索可能な任意の好適な種類のセンサであり得る。例えば、速度センサ１１０は、ＡＣＵＩＴＹ ＬＡＳＥＲ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴから入手可能なセンサ等のレーザードップラーセンサを含み得る。レーザードップラーセンサは、移動するウェブ２０８の部分からレーザーエネルギーを反射して、リターン信号の周波数偏移を測定し得る。ドップラー効果により、周波数偏移はウェブ２０８の速度を示し得る。様々な実施形態では、速度センサはＦＲＡＢＡから入手可能なＩＮＴＡＣＴＯＮ ＯＰＴＩＰＡＣＴ等の画像相関センサを含み得る。画像相関センサは、ウェブ２０８で検索されたパターン間の時間の平行移動に基づいてウェブの速度を検索し得る。いくつかの実施形態では、速度センサは同じくＦＲＡＢＡから入手可能であるＩＮＴＡＣＴＯＮ ＣＯＶＩＤＩＳ等の周波数解析センサを含み得る。周波数解析センサは、ウェブ２０８の速度を判定するために、ウェブ２０８の様々なパターン、テクスチャ、又は更にはランダム分散の変化の空間周波数を監視し得る。
【００２５】
ウェブ２０８の速度に基づいて、カメラ制御システム１０４はライントリガ信号を生成し得る。例えば、ウェブ２０８の速度に基づいて、カメラ制御システム１０４は、ウェブ２０８の所定の長さ（例えば、１／３ｍｍ）がカメラ１０２の視野１１４を通過する間の時間を検索するようにプログラムされ得る。計算された時間はライントリガ信号の時間になり得る。ウェブ２０８の速度が変化するに従って、ライントリガ周波数の時間は更新され、流れ方向に不断の画素解像度を維持し得る。いくつかの実施形態では、流れ方向の画素解像度は、カメラの幅方向の画素解像度に等しく設定され得る（例えば、ライントリガ間の視野１１４を通過するウェブ２０８の長さは、幅方向１２０の１つの画素に対応するウェブの幅に等しく設定され得る）。このやり方で、カメラ１０２は正方画素を有する画像フレームを生成し得る。ライントリガ信号は、様々な形状でカメラに伝送され得ることが理解されるであろう。例えば、ライントリガ信号は、ウェブ２０８の速度に基づいてカメラ制御システム１０４で検索される時間と実質的に等しい時間を含む方形波又は他の好適な波形であり得る。様々な実施形態では、ライントリガ信号は、周波数の数値表現の形式及び／又は所望の画像取込の時間の形式でカメラ１０２に通信し得る。どちらかの形式のライントリガ信号は、単線式接続、又はイーサネット／ＩＰ及び／若しくはＴＣＰ／ＩＰ等のデータリンクのどちらかによってカメラ１０２に伝送され得る。
【００２６】
ライントリガ信号の生成に加えて、カメラ制御システム１０４は、様々な実施形態では、カメラ用にフレームトリガ信号も生成し得る。フレームトリガ信号は、移動するウェブ２０８上の製品又は構成要素を示す画像フレームが得られるように構成され得る。例えば、１つの製品全体及び／又は製品の構成要素及び／又は多数の製品を示す画像フレームを取り込むことが望ましい場合がある。少なくとも１つの製品全体及び／又は構成要素がそれぞれの画像フレームに入っていることを確実にするために、画像フレームは、製品全体又は構成要素に加えて、第１の製品又は構成要素に直接隣接する製品又は構成要素の部分も含むように選択され得る。図４は、製品３００、及び隣接する製品３１０、３１２の部分を含むウェブ２０８の部分を示す画像フレーム４００の一実施形態を例示する。
【００２７】
カメラ制御システム１０４は、任意の好適な方法によってフレームトリガ信号を生成し得る。例えば、ウェブ２０８を移動させるメカニズム（例えば、ローラ１２２、ベルト２１０、２１２及び／又は様々な他の構成要素）は、製品の前縁が既知の位置にあるとき、マスター機械パルスを製品１つ当たり１回生成するように構成され得る。カメラ制御システム１０４は機械パルスを受信し得、カメラ１０２の視野の位置と既知の位置との間のオフセットを伴い、加えて引き続く製品の前縁と前縁との間の製品ピッチ長さ又は長さを伴ってプログラムされ得る。オフセット、ピッチ長さ及びウェブの速度（例えば、速度センサ１１０から受信）に基づいて、カメラ制御システム１０４は、製品の前縁がカメラの視野１１４にあるとき、時間を導き出すことができる。このときフレームトリガ信号が生成され、カメラに伝送され得る。
【００２８】
製品全体３００、及び隣接した製品３１０、３１２の部分を含む画像フレーム４００に類似する画像フレームを生成するために、カメラ制御システム１０４はフレームトリガ信号をオフセットし得る。例えば、画像フレーム４００は、製品３００の全て、及び隣接した製品３１０、３１２のそれぞれのほぼ半分を含む。この構成を達成するために、フレームトリガの時間は２倍にされ、２つの製品全体を含み得る。更にフレームトリガは、視野１１４で製品の前縁の到着に対して５０％ほどオフセットされ得る。オフセットは、製品のピッチ長さの部分として計算され得る。ライントリガ信号は視野を通過するウェブ２０８の所定長さに対応され得ることに戻って、オフセットは、所定のサイクル数のライントリガ信号が生じるまでフレームトリガ信号を遅らせることにより実装され得る。
【００２９】
様々な実施形態では、カメラ制御システム１０４は更に製品センサ１１２と通信し得る。製品センサ１１２は、製品が視野に対して既知の位置を通過する際に製品の既知の部分を検知し得る。これによって、製品の前縁又は他の部分がいつ視野１１４を通過するかの指示をカメラ制御システム１０４に与えられる。製品センサ１１２は、例えば、透過ビーム及び／又は反射光電センサを含む任意の好適な種類のセンサであり得る。様々な実施形態では、製品センサ１１２はローラ１２２及び／又はベルト２１０、２１２に対するウェブ２０８の滑り及び延伸等の現象を計算に入れることができるので、製品センサ１１２は機械パルスより正確な読み取りを提供し得る。
【００３０】
画像フレーム４００は製品全体３００を例示するが、様々な実施形態では、カメラ制御システム１０４は、製品の全体より少ない部分を示す画像フレームが得られるようにフレームトリガ信号を生成し得ることが理解されるであろう。例えば、製品の特定の構成要素に焦点を合わせる画像フレームを生成することが望ましい場合がある。カメラ制御システム１０４は、製品の前縁又は他の検知可能な部分に対して所望の構成要素のオフセットを伴ってプログラムされ得る。オフセットに基づいて、カメラ制御システム１０４はフレームトリガ信号を生成し、所望の構成要素に加えて、構成要素に隣接する製品の部分を含む画像フレームを生成し得る。更にいくつかの実施形態では、カメラ１０２の画像トリガは、製品全体及び／又は構成要素の多数の例を示す画像フレームが得られるように操作され得ることが理解されるであろう。これらの画像フレームは、画像処理コンピューター１０６が多数の製品及び／又は構成要素の画像を同時に検査することを可能にし得る。
【００３１】
図５は、複数のカメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０を含む検査システム５００の一実施形態を例示する。カメラシステム５０４、５０６、５０８は、例えば、ネットワーク５０２経由で１つ以上の中央画像処理コンピューター５５０及び画像データベース５２０に一元的にネットワーク化され得る。カメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０は、ラインスキャンカメラシステム５０４、５０８、５１０を含み得る。いくつかの実施形態では、システム５０６等の１つ以上のエリアスキャンカメラシステムも含み得る。システム５０４等のいくつかのラインスキャンカメラシステムは、例えば、直接の有線接続経由でローカル画像処理コンピューター５５２と通信し得る。ネットワーク５０２は、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等の広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の好適な種類の有線、無線又はハイブリッドのネットワークであり得る。様々な実施形態では、ネットワーク５０２はルーター及び／又はイーサネットスイッチを含み得る。システム５００は更に、複数のピッチ式単位作業５１２、５１４含み得る。ピッチ式単位作業５１２、５１４に加えて、ウェブ２０８の移動を制御するローラ１２２及び／又はコンベア２１０、２１２（図５に示されない）は、位置制御システム５１６によって制御され得る。例えば、位置制御システム５１６は、様々なローラ１２２及びピッチ式単位作業５１２、５１４を連係して働かせるロジックを含み得る。ライン制御ユーザーインタフェース５１８は、ライン操作者にライン及びピッチ式単位作業５１２、５１４のステータスの操作及び表示を可能にさせ得る。
【００３２】
複数のラインスキャンカメラシステム５０４、５０８、５１０のうちのいくつか又は全ては、上述のカメラ制御システム１０４に類似するカメラ制御システムを含み得る。例えば、カメラシステム５０４、５０８、５１０のそれぞれに対応するカメラ制御システムは、それぞれのカメラのライントリガ及び／又はフレームトリガ信号を生成し得る。更に、４つのカメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０が示されるが、より多く又はより少数のカメラシステムが、例えばライン（単数又は複数）の要件に基づいて、システム５００に含まれ得ることが理解されるであろう。
【００３３】
様々な実施形態では、様々なラインスキャンカメラシステム５０４、５０８、５１０は、スマートカメラ及びシンプルカメラを含む異種のタイプのラインスキャンカメラを含み得る。カメラシステム５０４は、一次元画像を取り込み、カメラ制御システム１０４、ローカル画像処理コンピューター５５２、フレームグラバボード及び／又は画像がフレームに形成され得る中央画像処理コンピューター１０６等の外部の構成要素に画像を供給し得る、及び／又は画像を検査し得るシンプルラインスキャンカメラであり得る。カメラシステム５０８は、ライントリガ入力及びフレームトリガ入力を受信し、画像フレームの出力として供給するシンプルラインスキャンカメラを含み得る。画像フレームは、カメラ制御システム１０４又は他のローカル画像処理コンピューター、及び／又は様々な検査アルゴリズムが適用され得る画像処理コンピューター１０６に伝送され得る。更に、例えば、カメラシステム５１０は、ＤＳＰ又は画像処理を適用する他の処理機能、及び／又は他の製品検査アルゴリズムを含むスマートラインスキャンカメラを含み得る。異なる種類のラインスキャンカメラを含むことに加えて、複数のカメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０は、異なる製造業者からのカメラ及び他のハードウェアを含み得る。
【００３４】
様々な実施形態では、カメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０は、共通又は類似のプロトコルによってネットワーク５０１を介して画像処理コンピューター１０６と通信するように構成され得る。例えば、様々なシステム５０４、５０６、５０８、５１０はＧＩＧＥ ＶＩＳＩＯＮ準拠であり得る。更に、例えば、システム５０４、５０６、５０８、５１０は、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）、イーサネット／ＩＰプロトコル、ＩＥＥＥ１３９４（ファイアワイア）及び／又はＴＣＰ／ＩＰプロトコルと互換性があり得る。
【００３５】
システム５００は、どこで欠陥又は特性がウェブ２０８に導入されたのかライン上の位置を正確に示すように構成され得る。これは、欠陥を引き起こしたピッチ式単位作業５１２、５１４又は他のライン構成要素を識別することが可能になり得、更なる欠陥を防ぐ修正動作を取ることができる。例えば、示すようにシステム５０８及び５０６は、ピッチ式単位作業５１４の両側に配置され得る。この構成で、欠陥がシステム５０８で検出されずシステム５０６で検出される場合、欠陥はピッチ式単位作業５１４から生じたと推論し得る。
【００３６】
様々な実施形態では、システム５００は、システム５０４、５０６、５０８、５１０から受信した画像を他の検知された情報と結合することによってラインデータを強化するために利用され得る。例えば、システム５００は、２００９年１２月１６日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ａｎ Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ａｎ Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ａｒｔｉｃｌｅ」という名称の米国特許出願（代理人整理番号［後で追加］）に開示されるような吸収性のゲル材料（ＡＧＭ）検出器システム５１１を含み得る。ＡＧＭ検出器システム５１１は、ウェブ２０８の片側面に配置される赤外線源、及びウェブ２０８の対向面に配置される赤外線検知センサを含み得る。源は、検出されるＡＧＭによって吸収される波長で赤外線エネルギーを放射するように選択され得る。したがって、源は、ウェブ２０８を通過後、センサによって受信され得る赤外線を放射し得る。ウェブ２０８に吸収されるエネルギー量は、ウェブ２０８に存在するＡＧＭの量を示し得る。様々な実施形態では、吸収量は、ＡＧＭに吸収されない周波数で参照源を更に含めることによって測定され得る。第１の源からの受信エネルギーと参照源からの受信エネルギーとの間の検知された強度間の違いは、吸収の表示を提供し得る。いくつかの実施形態では、参照源は省略され得る。これらの実施形態では、第１の源はＡＧＭを含む目標オブジェクトを利用して、及び／又はＡＧＭの特性と類似する光学特性を有する目標（例えば、ソーダ石灰ガラス）を使用して較正され得る。
【００３７】
いくつかの実施形態では、ＡＧＭ検出器システム５１１は源及びセンサの配列を含み得、システム５１１がウェブ２０８の幅方向１２０を横切ってＡＧＭの存在する程度を検出することを可能にする。例えば、ＡＧＭ検出器システム５１１は、赤外線照射を検知する配列を備えるラインスキャンカメラを含み得る。ＡＧＭ検出器システム５１１からの情報は、画像処理コンピューター１０６に供給され得る。様々な実施形態では、画像処理コンピューター１０６は一定の製品のＡＧＭ強度の表示をその製品を示す視覚的なバンド画像フレーム上に重ね合わせるように構成され得る。例えば、画像処理コンピューター１０６は、ＡＧＭ検出器システム５１１の位置とラインスキャンカメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０の少なくとも１つとの間でオフセットを伴ってあらかじめプログラムされ得る。
【００３８】
様々な実施形態では、システム５００はまた、層になった画像処理スキームを実装するために利用され得る。例えば、システム５０４、５０６、５０８、５１０のうちの１つで取り込まれる画像フレームのそれぞれは、所定の第１の層の検査アルゴリズム（単数又は複数）にかけられ得る。第１の層の検査アルゴリズムは、通常適用が計算的に安価であり得、撮られた製品又は構成要素の単純な特性を分析し得る。例えば、第１の層のアルゴリズムは、穴、パターン又は他の製品の構成要素等の存在を調べ、製品の物理的な寸法を検索し得る。ラインスキャンカメラの種類次第で、第１の層のアルゴリズムは、システム５０４、５０６、５０８、５１０で、システム５０４、５０６、５０８、５１０の１つ以上に共通であるローカル視覚処理コンピューター５５２で、又は中央画像処理コンピューター５５０のいずれかで適用され得ることが理解されるであろう。例えば、カメラシステム５０８がＤＳＰ又は他の処理能力を有する場合、それぞれの製品に対するその出力は、製品が第１の層のそれぞれのアルゴリズムを満たしたか満たさなかったかのみを指示し得る。カメラシステム５０４、５０６が搭載処理能力を欠く場合、第１の層のアルゴリズムはローカル画像処理コンピューター５５２で、又はコンピューター５５０等の中央画像処理コンピューターで適用され得る。
【００３９】
製品が第１の層のアルゴリズムを満たすことを条件にして、更なる行動を取らなくてもよい。しかしながら、製品が第１の層のアルゴリズムを満たさない、又は第１の層のアルゴリズムが十分な信頼度の結果を生成できない場合、例えば、コンピューター５５０等の中央画像処理コンピューターで１つ以上の第２の層のアルゴリズムが適用され得る。第２の層のアルゴリズムは、第１層の要素より計算的に高価な画像処理アルゴリズムであり得る。例えば、カメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０及び／又はコンピューター５５２等のローカル画像処理コンピューターは、リアルタイムで全ての画像フレーム上で第２の層のアルゴリズムを実用的に行なう処理能力に欠く場合がある。第２の層のアルゴリズムの例には、例えば、テクスチャを見つけ出す及び／又は測定するウェーブレット解析、製品の密度を測定する光学密度アルゴリズム、ユークリッド距離マッピング等が挙げられる。第２の層のアルゴリズムは、製品又は製品の構成要素の存在及び正確さを確認する又は否定するために使用され得る。
【００４０】
一例では、第１の層のアルゴリズムは画像を分析し、製品の穴の位置を検証し得る。穴は、ピッチ式単位作業５１２、５１４によって製品ウェブに導入され得る。穴が予想通りに存在することを第１の層のアルゴリズムが示す場合、更なる行動を取らなくてもよい。一方で、第１の層のアルゴリズムが、穴が存在しないことを示す及び／又は穴の存在を所定の信頼度まで証明できない場合、製品を示す画像フレームは、第２の層のアルゴリズムを適用するために画像処理コンピューター１０６に送られ得る。例えば、画像処理コンピューター１０６はウェーブレット解析を適用し、予期する穴の存在を検証し得る。穴が存在しないことを第２の層の分析が示す場合、これはピッチ式単位作業５１２、５１４の動作不良を示し得る。
【００４１】
本明細書に記載される例及び実施形態は、単に例示することが目的であり、本発明の範囲から逸脱することなくその種々の修正又は変更が当業者に提示されることが理解される。
【００４２】
本明細書で開示した寸法及び値は、列挙した厳密な数値に厳格に限定されるものとして解釈されるものではない。むしろ、別段の指定がない限り、そのような各寸法は、列挙した値と、その値を包含する機能的に等価な範囲との双方を意味することを意図したものである。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。
【００４３】
「発明を実施するための形態」で引用した全ての文献は、その関連部分において、本明細書に参照により組み込まれるが、いかなる文献の引用も、それが本開示に対する先行技術であることを認めるものと解釈すべきではない。本書における用語のいずれかの意味又は定義が、参考として組み込まれた文献における同一用語のいずれかの意味又は定義と相反する限りにおいて、本書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
【００４４】
本開示の特定の実施形態について説明し記載したが、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正が可能であることは当業者には明白であろう。したがって、本開示の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を、添付の「特許請求の範囲」で扱うものとする。
【技術分野】
【０００１】
様々な実施形態は使い捨て吸収性物品を製造するシステム及び方法を目的とし、より詳細には、ラインスキャンカメラを使用してオンラインウェブを監視する方法及び装置を目的とする。
【背景技術】
【０００２】
生産ラインに沿って、おむつ及び様々な種類の他の吸収性物品は、一連のピッチ式単位作業で１つ以上の前進する、材料の連続ウェブに構成要素を追加したり、他の方法で変更したりすることによって組み立てられ得る。いくつかのピッチ式単位作業は、単一の前進するウェブに作用し得る。例えば、様々な印刷及び／又は切断作業は、単一のウェブ上で行なわれ得る。他のピッチ式単位作業は、多数の前進するウェブ上で作動し得る。例えば、いくつかのプロセスで、多数の前進する材料のウェブは１つに結合される。いくつかのプロセスで、１つ以上のピッチ式単位作業は、前進するウェブを一連の別個の構成要素に変換するために使用され得、次にその構成要素は第２の前進するウェブと結合されて、製品又は製品の構成要素を形成し得る。おむつを製造するために使用される材料のウェブ及び構成要素部分としては、例えば、バックシート、トップシート、吸収性コア、前側耳部及び／又は後側耳部、締結構成要素、並びに脚部弾性部材、バリアレッグカフ弾性部材、及び腰部弾性部材等の様々の種類の弾性ウェブ及び構成要素が挙げられる。いったん望ましい構成要素部分が組み立てられると、前進するウェブ及び構成要素部分は、最終ナイフカットに供されて、ウェブを個別のおむつ又は他の吸収性物品に分離する。個別のおむつ又は吸収性物品はまた、その後折り畳まれて包装される。
【０００３】
前進する材料のウェブを監視するために、各種センサ及び／又は撮像装置を使用し得る。しかしながら、既存の二次元撮像装置のサイズは、おむつ組立ライン等のオンライン環境でその有用性に限界があり得る。これは、おむつ及び他のウェブベースの製品を製造するオンライン装置が複雑で多くの場合嵩高なので、二次元撮像装置が取り付けられ得る場所を制限するからである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
様々な実施形態は、流れ方向に装置に対して移動するオンライン製品ウェブを検査する装置を目的とする。装置は、視野を画定し、視野が製品ウェブの部分を含むように配置されるラインスキャンカメラを含み得る。装置は更に、製品ウェブを照らすように配置される照明源、及び流れ方向に製品ウェブの速度を検知するように配置されるウェブ速度センサを含み得る。カメラ制御システムは、カメラと電子通信し得、ウェブ速度センサから製品ウェブの速度を示すウェブ速度データを受信し、ウェブ速度データをライントリガ信号に変換するように構成される少なくとも１つのコンピューターハードウェア構成要素を含み得る。ライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示し得る。更に、カメラ制御システムはカメラの視野に対してウェブ上の少なくとも１つの製品の位置を示す製品位置データを受信し、製品位置データを考慮するフレームトリガ信号を生成するように構成され得る。フレームトリガ信号は、カメラによって取り込まれる画像フレームと画像フレームとの間で中断を示し得る。それぞれの画像は、製品及び製品の構成要素からなる群から選択されるウェブ上の少なくとも１つのオブジェクトに対応し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
様々な本開示の非限定的な実施形態の以下の説明を添付の図面と共に参照することによって、本開示の上述及び他の特徴及び利点並びにそれらを達成する方法はより明白になり、本開示そのものがよりよく理解されるであろう。
【図１】移動するウェブと共に配置されるラインスキャンカメラシステムの一実施形態を例示する。
【図２Ａ】図１のラインスキャンカメラシステム１００を支持する支持装置を三次元的に見た一実施形態を例示する。
【図２Ｂ】図２Ａの支持装置の側面図を例示する。
【図２Ｃ】図２Ａの支持装置の正面図を例示する。
【図３】一連の画像位置を例示する図１の移動するウェブの製品の一実施形態を例示する。
【図４】製品及び隣接する製品の部分を含む図１の移動するウェブの部分を示す画像フレームの一実施形態を例示する。
【図５】図１の複数のラインスキャンカメラシステムを含む検査システム５００の一実施形態を例示する。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書で使用するとき、次の用語は以下のように定義される。
【０００７】
本明細書で使用するとき、「吸収性物品」とは、主な機能が、汚れ及び排泄物を吸収及び保持することである消費者製品を指す。本明細書で使用するとき、「おむつ」とは、一般的に、幼児及び失禁症状のある人によって、胴体下部周囲に着用される吸収性物品を指す。本明細書で使用するとき、用語「使い捨て」は、洗濯又は別の方法で、吸収性物品として修復若しくは再使用することを一般に意図しない吸収性物品を説明する（例えば、１回の使用後に廃棄することが意図され、またリサイクルする、堆肥化する、又は別の環境に適応した方法で処分するように構成されてもよい）。
【０００８】
本明細書で使用するとき、「ピッチ式単位作業」とは、使い捨て吸収性物品、使い捨て吸収性物品の部分又は構成要素の製造中に、１つ以上のウェブを加工するピッチに関連する機能を有する流れ方向の製造装置を指す。例えば、単位作業には、切り離し又は切断装置、エンボス加工装置、印刷装置、ウェブ作動装置、別個の貼付剤配置装置（例えば、カット−アンド−スリップユニット）、ウェブ結合装置等のピッチ式ウェブ加工装置が挙げられるが、これらに限定されない。これらは全て、製品のピッチ長さに対応する機械のサイクル（例えば、ロータリー切断装置、結合装置等の円周移動又は軌道移動）を含むという共通点を有する。
【０００９】
様々な実施形態は、ラインスキャンカメラを使用して移動するオンラインウェブを監視するシステム及び方法を目的とする。１つ以上のラインスキャンカメラは、製品ウェブの部分が視野に含まれるように配向され得る。製品のウェブ及び／又は構成要素を含む製品を示す画像フレームは、ウェブが視野を横切って移動するとき、一連の精密なライン画像を取り込むラインスキャンカメラを使用することで生成され得る。次に、ライン画像は結合されて画像フレームを形成する。この方法を使用して、幅方向の画像フレームの画素解像度は、カメラの一次元配列のサイズ及び使用するレンズの種類に基づいて決定する。これに反して流れ方向の画素解像度は、それぞれのライン画像が取り込まれている間に視野を通過する移動するウェブの量に依存する。
【００１０】
様々な実施形態では、ライントリガ信号は移動するウェブの速度に基づいて生成され得る。ライントリガ信号は、ライン画像が取り込まれるべき時の指示としてラインスキャンカメラに供給し得る。ライントリガ信号の周波数は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要であるライン画像の時間周波数に対応し得る。例えば、流れ方向に不断の画素解像度は、正方画素を有する画像フレームを達成するために、幅方向の画素解像度に対応するように選択され得る。例えば、正方画素は、幅方向と流れ方向との双方で移動するウェブの等しい次元に対応し得る。ライントリガ信号に加えて、フレームトリガ信号も生成され得る。フレームトリガ信号は、１つの画像フレームの終了時間及び別のフレームの開始時間をラインスキャンカメラに指示し得る。フレームトリガ信号は、１つの製品全体、所定数の製品、及び／又は１つ以上の製品の構成要素を示す移動するウェブの単位を示す画像フレームを生成するように判定され得る。したがって、フレームトリガ信号は、カメラの視野に関する製品又は製品の位置を考慮して生成され得る。
【００１１】
いくつかの実施形態では、異なる機能及び能力を有する多数のラインスキャンカメラを接合してカメラのネットワークが形成され得る。例えば、異なる種類のラインスキャンカメラは、異なるレベルの搭載処理能力を有し得る。スマートラインスキャンカメラは画像を画像フレームに作成し得、更に１つ以上の画像処理アルゴリズムを適用するために搭載処理機能を含み得る。例えば、スマートラインスキャンカメラは、１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含み得る。一方でシンプルラインスキャンカメラは、搭載処理機能が含まれない場合がある。例えば、いくつかのシンプルラインスキャンカメラはライントリガ信号を入力として受信し、個別の画像を出力として供給し得る。フレームグラバボード又は他のハードウェア及び／又はソフトウェアコンポーネントは、連続画像を画像フレームに結合し得る。他のシンプルラインスキャンカメラは、ライントリガ信号及びフレームトリガ信号の双方を入力として受信し得る。これらの信号に基づいて、カメラは多数のライン画像の並置を含む出力画像フレームとして生成し、供給し得る。異なる能力の異なるカメラは、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＦＴＰ、ＩＥＥＥ１３９４（ＦＩＲＥＷＩＲＥ）プロトコル、ＧＩＧＥ ＶＩＳＩＯＮプロトコル及び／又はＲＯＣＫＷＥＬＬ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮが開発したイーサネットインダストリアルプロトコル（Ｅ／ＩＰ）を含む共通の通信プロトコルを利用してネットワーク上で結合し得る。いくつかの実施形態では、ネットワークは、ラインスキャンカメラに加えてエリアスキャンカメラを含み得ることが理解されるであろう。
【００１２】
更にいくつかの実施形態では、ラインスキャンカメラ又はネットワークカメラ（例えば、ラインスキャン及び／又はエリアスキャン）を用いて複数層の画像処理を実装し得る。画像処理アルゴリズムの第１の層は、取り込まれる総画像フレームの全部に、又は大部分に適用され得る。第１の層のアルゴリズムは、基礎的な製品及び／又は構成要素の特性又は欠陥を調べてもよい。付加的処理が所定の画像フレームに必要である又は望まれる場合、計算上より高価なアルゴリズムである第２の層を適用し得る。様々な実施形態では、第１の層のアルゴリズムをラインスキャンカメラ自体にて、又は局所的画像処理コンピューターにてのどちらかに適用し得る。第２の層のアルゴリズムは、第２の層のアルゴリズムを効率的に適用するために処理能力を有する中心位置で適用し得る。
【００１３】
図１は、移動するウェブ２０８と共に配置されるラインスキャンカメラシステム１００の一実施形態を例示する。移動するウェブ２０８は、一連の製品及び／又は製品の構成要素で構成し得る。例えば、移動するウェブ２０８は、末端同士を接合した一連の吸収性物品又はその構成要素で構成し得る。ラインスキャンカメラシステム１００は、ラインスキャンカメラ１０２、カメラ制御システム１０４、及び任意選択の画像処理コンピューター１０６を含み得る。ラインスキャンカメラシステム１００は、移動するウェブ２０８及びその製品及び／又は構成要素を監視するために配置され得る。照明源１０８は、カメラ１０２で取り込まれる画像に照明を提供し得る。様々な構成要素１０２、１０４、１０６は、例えば、直接の有線接続経由、及び／又は有線通信、無線通信、又はハイブリッド通信ネットワーク経由を含む任意の好適なシステム又は方法によって互いに電子通信し得る。
【００１４】
ラインスキャンカメラ１０２は、他の次元より一次元に著しく多くの画素を有する画像取り込み配列（例えば、配列は一次元であってもよい）を備える任意の好適なカメラ（例えば、シンプル又はスマート）であってもよい。ラインスキャンカメラの例としての配列サイズは、例えば、１×１０２４画素、及び１×２０４８画素が挙げられる。いくつかのラインスキャンカメラは、画素の幅が１つ以上である画素配列を有し得る。例として、ラインスキャンカメラは流れ方向に２つの画素を有し、次に平均化、ビニング、又は加算等の計算法を使用して、これら２つの画素から導き出される単一のデータポイントを生成し得る。一次元の画素配列であるため、ラインスキャンカメラ１０２は、幅方向（矢印１２０）に移動するウェブを横切って延長し得るほぼ直線の視野１１４を有し得る。カメラ１０２の視野１１４は、画像配列のサイズ及び結像光学系によって判定され得る。結像光学系は、視野１１４を移動するウェブ上に焦点を合わせるように選択し得る。例えば、ＮＡＶＩＴＡＲ及びＳＣＨＮＥＩＤＥＲ ＯＰＴＩＣＳより入手可能なレンズを含む任意の好適な光学構成要素を使用し得る。
【００１５】
画像フレームは一度に１ラインずつ生成し得る。ウェブ２０８が流れ方向１１８に前進するにつれて、カメラ１０２の視野１１４はウェブ２０８に対して平行移動し得る。したがって、カメラから連続的に取り込まれる一次元の画像は結合されて、ウェブ２０８の所望の部分（例えば、製品及び／又は製品の一部）を示す画像フレームが形成され得る。幅方向の視野１１４の画素解像度は、ウェブ１１８上の画像配列の投影（例えば、結像光学系経由で）に基づいて判定され得る。流れ方向の視野１１４の画素解像度は、画像露光中に視野１１４を通って平行移動する、移動するウェブ１１８の量に基づいてもよい。
【００１６】
様々な異なる能力を有する様々な異なる種類のラインスキャンカメラ１０２を使用し得ることが理解されるであろう。例えば、シンプルラインスキャンカメラは、ライントリガ信号の入力を含み得る。ライントリガ信号は、一次元画像を取り込むようにカメラを促してもよい。次に一次元画像は、フレームグラバ及び／又は画像処理コンピューター１０６等の外部処理装置に出力されてもよく、そこでカメラからの他の一次元画像と結合されて画像フレームを形成し得る。ライントリガ入力に加えて、いくつかのシンプルラインスキャンカメラはフレームトリガ入力も含み得る。これらのカメラは、多数の一次元画像を画像フレームに結合する機能を含み得る。フレームトリガ入力は、１つの画像フレームの終了及び別の画像フレームの開始をカメラに示し得る。画像データは、画像フレームの形式でカメラから画像処理コンピューター１０６に伝送され得る。スマートラインスキャンカメラはまたライントリガ信号及びフレームトリガ信号を受信し得、更に、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）及び／又は他の搭載画像処理能力を含み得る。例えば、いくつかのラインスキャンカメラは、画像フレームを取り込み、ウェブ２０８に含まれる様々な製品及び製品の構成要素の特性及び／又は欠陥を識別する検査アルゴリズムを適用するようにプログラムされ得る。これらのカメラから画像処理コンピューター１０６に出力される画像データは、検査アルゴリズムの結果を含み得る。いくつかの実施形態では、画像フレームも更に含み得る。使用され得るラインスキャンカメラの例としては、Ｂａｓｌｅｒ Ｒｕｎｎｅｒ、Ｄａｌｓａ Ｓｐｙｄｅｒ Ｓｅｒｉｅｓ（例えば、Ｄａｌｓａ Ｓｐｙｄｅｒ ３ Ｇｉｇ Ｅ Ｖｉｓｉｏｎ Ｃａｍｅｒａ）、ＤＶＴ ５４０ＬＳスマートカメラ、ＣＯＧＮＥＸ ５６０４スマートカメラ等が挙げられる。異なる用途によって、異なる周波数帯で感度があるラインスキャンカメラを利用し得ることが理解されるであろう。例えば、異なるラインスキャンカメラは、可視領域、紫外線領域及び／又は赤外線領域で感度があり得る。更に、ライン配列センサも本明細書で説明するラインスキャンカメラと見なすことができる。例えば、Ｔｉｃｈａｗａ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒを使用できる。
【００１７】
照明源１０８は、視野１１４を含むウェブ２０８の部分を照らす対応する照明野１１６を有する任意の好適な照明源であり得る。照明野１１６の輪郭は視野の輪郭と正確に一致しなくてもよく、様々な実施形態では、照明野１１６は視野の領域より大きいウェブ２０８の領域を含み得る。更に、照明源１０８はウェブ２０８の下に描写されるが、いくつかの実施形態では、照明源１０８はウェブ２０８に対して別の位置に配置され得ることが理解されるであろう。例えば、照明源はウェブ２０８上に配置し得る。得られる照明野１１６は、ウェブ２０８からカメラ１０２に反射され得る。様々な実施形態では、照明源１０８は発光ダイオード（ＬＥＤ）線光等の線光を含み得る。そのような光の例には、ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＩＬＬＵＭＩＮＡＴＩＯＮ ＩＬ０６８、ＭＥＴＡＰＨＡＳＥから入手可能な様々な線光（例えば、４３センチ（１７インチ）の線光）、モデル番号６００２３等のＶＯＬＰＩから入手可能な様々な線光、及びＣＣＳ ＡＭＥＲＩＣＡ，ＩＮＣから入手可能な様々な線光が挙げられる。いくつかの実施形態では、照明源１０８は、ファイバー束及び／又はパネルを経由して視野１１６を生成するように連結されるハロゲン又は他の源の光を含み得る。他の例の照明源の種類としては、ファイバー束に連結されるハロゲン又は他の源を含み得る。例えば、使用するハロゲン源には、ＳＣＨＯＴＴより入手可能なものを含み得、使用するファイバー束及び／又はパネルには、ＳＣＨＯＴＴ及び／又はＦＩＢＥＲＯＰＴＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣより入手可能なものを含み得る。用途次第で、照明源は、例えば、紫外線、可視、及び／又は赤外線を含む任意の好適な周波数範囲で光を放射するように選択し得る。
【００１８】
カメラ１０２のライントリガ信号及び／又はフレームトリガ信号は、カメラ制御システム１０４によって生成され得る。カメラ制御システム１０４は、任意の好適な種類のコンピューターハードウェアとして実装され得る。例えば、様々な実施形態では、カメラ制御システム１０４は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）及び／又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含み得る。いくつかの実施形態では、カメラ制御システム１０４の機能は、少なくともカメラ１０２と通信するローカル画像処理コンピューター１０６で実装され得る。更に、様々な実施形態では、カメラ制御システム１０４の機能は、カメラ１０２及び少なくとも１台の他のカメラと通信する画像処理コンピューター１０６又は別のサーバ若しくはコンピューターで実装され得る。カメラ制御システム１０４は、ウェブ２０８及びカメラ１０２の上又は近くに物理的に位置し得、かつ／又は中央の位置に位置し、有線及び／又は無線ネットワークを経由してカメラ１０２と通信し得ることが理解されるであろう。
【００１９】
例えば、画像処理コンピューター１０６は、ラインスキャンカメラ１０２から受信した画像データを検査するタスク及び識別するタスクを行うために存在し得る。いくつかの画像処理コンピューター１０６は、単一のカメラ１０２又は少数のグループのカメラ（例えば、ウェブ２０８に沿って互いに近くに取り付けられるカメラ）に専用のローカルコンピューターであり得る。例えば、ローカル画像処理コンピューター１０６は、例えばＣＡＭＥＲＡＬＩＮＫ接続等の直接の有線接続経由でいくつかのカメラの種類と通信し得る。いくつかのローカル画像処理コンピューターは、例えば、データ通信ネットワーク等の他の手段を経由してカメラと通信し得る。様々な実施形態では、ローカル画像処理コンピューターは、ＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳから入手可能なＥＶＳシステム又はＣＶＳシステムを含み得る。様々な実施形態では、いくつかの画像処理コンピューター１０６は、データ通信ネットワーク経由で多数のカメラと通信する中央画像処理コンピューターであり得る。中央画像処理コンピューターは、通信中のカメラからの画像を処理し得る。いくつかの実施形態では、中央画像処理コンピューターは、より複雑な処理集約型の検査アルゴリズムを適用するように構成される高速のハードウェアを含み得る。追加の処理能力はまた、中央画像処理コンピューターが多数のカメラから取り込んだ画像の単純なアルゴリズムを行うことを可能にし得る。
【００２０】
カメラ１０２及び照明源１０８は、任意の好適な構成及び／又はメカニズムを使用して取り付けられ得る。図２Ａ〜２Ｃは、ラインスキャンカメラシステム１００を支持する支持装置２０２の一実施形態を例示する。支持装置２０２は、図２Ａ〜図２Ｃで生産プロセス中に使用されるものとして示されており、カメラ１０２が前進するウェブ２０８を監視及び／又は表示できるように、流れ方向１１８に前進する移動するウェブ２０８に隣接して配置される。図２Ｃを参照すると、ウェブ２０８は、第１のコンベヤー２１０及び第２のコンベヤー２１２に沿って前進するものとして示されており、支持装置２０２は、コンベヤー２１０の端部とコンベヤー２１２の端部との間の流れ方向１１８の間隙２１５に配置される。したがってカメラ１０２は、前進するウェブ２０８の上部側又は上部面２１４を表示するように配置され、光源１０８は、前進するウェブの底部側又は底部面２１６上に光を向けるように配置される。支持装置２０２は前進するウェブに隣接して、壁又はある他の備品に（例えば、固定プレート２２０によって）ボルト止め又は別の方法で固定され得る。以下により詳細に論じられるように、支持装置２０２は、清潔を維持する及び／又は光源を冷却するのを助けるために、光源１０８に沿って空気流を提供するように構成されることも可能である。更に、支持装置２０２は、カメラと光源の比較的容易な位置合わせを目的として、光源１０８に対して限られた数の方向にユーザーがカメラ１０２を動かすことができるように構成され得る。
【００２１】
主支持部材２１８は、それぞれ第１の支持部材２２８及び第２の支持部材２３０に接続される第１の端部２２４と第２の部分２２６とを有する直立基板部材２２２を含む。より詳細には、第１の支持部材２２８は近位端部２３２と遠位端部２３４とを含み、近位端部２３２は基板部材２２２の第１の端部２２４に接続される。更に、第２の支持部材２３０は近位端部２３６と遠位端部２３８とを含み、近位端部２３６は基板部材２２２の第２の端部２２６に接続される。以下により詳細に説明するように、第１の支持部材２２８は光源１０８を支持するように適合され、第２の支持部材２３０はカメラ１０２を支持するように適合される（例えば、第２の支持部材２３０の遠位端部２３８に接続される支持プレート２５４によって）。カメラ１０２からの様々なケーブルは接続箱２７４で受け取られ、例えば、本明細書で説明するように、様々な他の構成要素に結合され得る。様々な実施形態では、主支持部材２１８は、基板部材２２２、第１の支持部材２２８、及び第２の支持部材２３０が単一材料片として一体形成されるように構成され得る。他の実施形態では、基板部材、第１の支持部材、及び第２の支持体は、独立した部品として形成されることができ、これらは、互いに対する移動を防止するために、例えば、締結具、接着剤、又は溶接を用いる等して、様々なやり方で相互に接続される。更に、主支持部材２１８はまた、金属、プラスチック、及び炭素複合材等の様々な種類の材料で作製されることができる。例えば、主支持部材の一実施形態は、アルミニウムから作製される単一一体部品として構成される。様々な実施形態では、カメラ１０２及び照明源１０８は、２００９年２月９日出願の「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ａｎｄ Ａｌｉｇｎｉｎｇ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｎ ａ Ｗｅｂ Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｌｉｎｅ」という名称の米国特許出願第１２／３６７８５２号で説明される支持装置で支持され得る。
【００２２】
様々な実施形態では、ラインスキャンカメラシステム１００は、画像フレームに対して、流れ方向１１８の画素がそれぞれ移動するウェブ２０８の一定の長さ（例えば、流れ方向に不断の画素解像度）に対応するように構成され得る。前述したように、流れ方向１１８の画像フレーム画素はそれぞれ、ラインスキャンカメラ１０２からの個別の画像から導き出され得る。したがって、流れ方向のそれぞれの画素の画素解像度は、それぞれの画像が露光中に視野１１４を通って前進するウェブ２０８の直線状測定に基づき得る。図３は、一連の画像位置を例示する移動するウェブ２０８の製品３００の一実施形態を例示する。視野１１４の現在位置が示される。製品３００に対する視野の前の位置が３０２ａ〜３０２ｅで示される。カメラの一画像は、視野１１４が位置３０２ａ〜３０２ｅのそれぞれにあるときから始まって撮られる。この例のために、画像が開始される時から次の画像が開始される時まで露光時間が延長されると仮定する。したがって、任意の一画像の流れ方向の画素の長さは、画像が露光中に視野１１４を通って移動する製品３００の部分に等しい。例えば、３０１ａで開始する取り込まれる画像の流れ方向の画素の長さはｄ１に等しい。３０１ｂで開始する取り込まれる画像の流れ方向の画素の長さはｄ２、等である。流れ方向に不断の画素解像度を得るために、距離ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５等は実質的に等しくあるべきである。これは、カメラ１０２へのライントリガ入力を操作することで画像が取り込まれる、製品３００に対する位置を操作することで達成され得る。いくつかの実施形態では、それぞれの画像の露光時間は、１０μｓ（マイクロ秒）等の一定値に設定し得る。このやり方で、画像露光時間の差による画像の強度の変化を防止し得る。
【００２３】
様々な実施形態では、カメラ１０２のライントリガ信号が生成され（例えば、カメラ制御システム１０４によって）、流れ方向に不断の画素解像度が達成し得る。例えば、カメラ制御システム１０４は、ウェブ２０８の速度に基づいたライントリガ信号を生成し得る。ウェブ２０８は、ローラ１２２（図１）及び／又はベルト２１０、２１２（図２Ｃ）等のライン設備によって流れ方向にライン下流に推進され得る。様々な要因により、ウェブ２０８の速度はライン設備の速度と一致しない場合がある。例えば、移動するウェブ２０８は弾性の材料で製造され得、オンラインで延伸又は収縮し得る。更に、例えば、ウェブ２０８はローラ１２２又はベルト２１０、２１２に対して滑る場合があり、ウェブがライン設備の速度とは異なる速度を有する原因となる。場合によっては、例えば、ゼロ速度の接続具、アキュムレータ及び／又は花綱装飾装置（festooner）を使用して、ウェブの速度は意図的に変わり得る。ウェブの速度を調節可能にするために、カメラ制御システム１０４は速度センサ１１０から速度データを受信し得る。速度センサ１１０は、カメラ１０２の視野１１４で、又は視野１１４の近くでウェブ２０８の速度を（例えば、流れ方向１１８で）直接検知し得る。
【００２４】
速度センサ１１０は、移動するウェブ２０８の速度を検索可能な任意の好適な種類のセンサであり得る。例えば、速度センサ１１０は、ＡＣＵＩＴＹ ＬＡＳＥＲ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴから入手可能なセンサ等のレーザードップラーセンサを含み得る。レーザードップラーセンサは、移動するウェブ２０８の部分からレーザーエネルギーを反射して、リターン信号の周波数偏移を測定し得る。ドップラー効果により、周波数偏移はウェブ２０８の速度を示し得る。様々な実施形態では、速度センサはＦＲＡＢＡから入手可能なＩＮＴＡＣＴＯＮ ＯＰＴＩＰＡＣＴ等の画像相関センサを含み得る。画像相関センサは、ウェブ２０８で検索されたパターン間の時間の平行移動に基づいてウェブの速度を検索し得る。いくつかの実施形態では、速度センサは同じくＦＲＡＢＡから入手可能であるＩＮＴＡＣＴＯＮ ＣＯＶＩＤＩＳ等の周波数解析センサを含み得る。周波数解析センサは、ウェブ２０８の速度を判定するために、ウェブ２０８の様々なパターン、テクスチャ、又は更にはランダム分散の変化の空間周波数を監視し得る。
【００２５】
ウェブ２０８の速度に基づいて、カメラ制御システム１０４はライントリガ信号を生成し得る。例えば、ウェブ２０８の速度に基づいて、カメラ制御システム１０４は、ウェブ２０８の所定の長さ（例えば、１／３ｍｍ）がカメラ１０２の視野１１４を通過する間の時間を検索するようにプログラムされ得る。計算された時間はライントリガ信号の時間になり得る。ウェブ２０８の速度が変化するに従って、ライントリガ周波数の時間は更新され、流れ方向に不断の画素解像度を維持し得る。いくつかの実施形態では、流れ方向の画素解像度は、カメラの幅方向の画素解像度に等しく設定され得る（例えば、ライントリガ間の視野１１４を通過するウェブ２０８の長さは、幅方向１２０の１つの画素に対応するウェブの幅に等しく設定され得る）。このやり方で、カメラ１０２は正方画素を有する画像フレームを生成し得る。ライントリガ信号は、様々な形状でカメラに伝送され得ることが理解されるであろう。例えば、ライントリガ信号は、ウェブ２０８の速度に基づいてカメラ制御システム１０４で検索される時間と実質的に等しい時間を含む方形波又は他の好適な波形であり得る。様々な実施形態では、ライントリガ信号は、周波数の数値表現の形式及び／又は所望の画像取込の時間の形式でカメラ１０２に通信し得る。どちらかの形式のライントリガ信号は、単線式接続、又はイーサネット／ＩＰ及び／若しくはＴＣＰ／ＩＰ等のデータリンクのどちらかによってカメラ１０２に伝送され得る。
【００２６】
ライントリガ信号の生成に加えて、カメラ制御システム１０４は、様々な実施形態では、カメラ用にフレームトリガ信号も生成し得る。フレームトリガ信号は、移動するウェブ２０８上の製品又は構成要素を示す画像フレームが得られるように構成され得る。例えば、１つの製品全体及び／又は製品の構成要素及び／又は多数の製品を示す画像フレームを取り込むことが望ましい場合がある。少なくとも１つの製品全体及び／又は構成要素がそれぞれの画像フレームに入っていることを確実にするために、画像フレームは、製品全体又は構成要素に加えて、第１の製品又は構成要素に直接隣接する製品又は構成要素の部分も含むように選択され得る。図４は、製品３００、及び隣接する製品３１０、３１２の部分を含むウェブ２０８の部分を示す画像フレーム４００の一実施形態を例示する。
【００２７】
カメラ制御システム１０４は、任意の好適な方法によってフレームトリガ信号を生成し得る。例えば、ウェブ２０８を移動させるメカニズム（例えば、ローラ１２２、ベルト２１０、２１２及び／又は様々な他の構成要素）は、製品の前縁が既知の位置にあるとき、マスター機械パルスを製品１つ当たり１回生成するように構成され得る。カメラ制御システム１０４は機械パルスを受信し得、カメラ１０２の視野の位置と既知の位置との間のオフセットを伴い、加えて引き続く製品の前縁と前縁との間の製品ピッチ長さ又は長さを伴ってプログラムされ得る。オフセット、ピッチ長さ及びウェブの速度（例えば、速度センサ１１０から受信）に基づいて、カメラ制御システム１０４は、製品の前縁がカメラの視野１１４にあるとき、時間を導き出すことができる。このときフレームトリガ信号が生成され、カメラに伝送され得る。
【００２８】
製品全体３００、及び隣接した製品３１０、３１２の部分を含む画像フレーム４００に類似する画像フレームを生成するために、カメラ制御システム１０４はフレームトリガ信号をオフセットし得る。例えば、画像フレーム４００は、製品３００の全て、及び隣接した製品３１０、３１２のそれぞれのほぼ半分を含む。この構成を達成するために、フレームトリガの時間は２倍にされ、２つの製品全体を含み得る。更にフレームトリガは、視野１１４で製品の前縁の到着に対して５０％ほどオフセットされ得る。オフセットは、製品のピッチ長さの部分として計算され得る。ライントリガ信号は視野を通過するウェブ２０８の所定長さに対応され得ることに戻って、オフセットは、所定のサイクル数のライントリガ信号が生じるまでフレームトリガ信号を遅らせることにより実装され得る。
【００２９】
様々な実施形態では、カメラ制御システム１０４は更に製品センサ１１２と通信し得る。製品センサ１１２は、製品が視野に対して既知の位置を通過する際に製品の既知の部分を検知し得る。これによって、製品の前縁又は他の部分がいつ視野１１４を通過するかの指示をカメラ制御システム１０４に与えられる。製品センサ１１２は、例えば、透過ビーム及び／又は反射光電センサを含む任意の好適な種類のセンサであり得る。様々な実施形態では、製品センサ１１２はローラ１２２及び／又はベルト２１０、２１２に対するウェブ２０８の滑り及び延伸等の現象を計算に入れることができるので、製品センサ１１２は機械パルスより正確な読み取りを提供し得る。
【００３０】
画像フレーム４００は製品全体３００を例示するが、様々な実施形態では、カメラ制御システム１０４は、製品の全体より少ない部分を示す画像フレームが得られるようにフレームトリガ信号を生成し得ることが理解されるであろう。例えば、製品の特定の構成要素に焦点を合わせる画像フレームを生成することが望ましい場合がある。カメラ制御システム１０４は、製品の前縁又は他の検知可能な部分に対して所望の構成要素のオフセットを伴ってプログラムされ得る。オフセットに基づいて、カメラ制御システム１０４はフレームトリガ信号を生成し、所望の構成要素に加えて、構成要素に隣接する製品の部分を含む画像フレームを生成し得る。更にいくつかの実施形態では、カメラ１０２の画像トリガは、製品全体及び／又は構成要素の多数の例を示す画像フレームが得られるように操作され得ることが理解されるであろう。これらの画像フレームは、画像処理コンピューター１０６が多数の製品及び／又は構成要素の画像を同時に検査することを可能にし得る。
【００３１】
図５は、複数のカメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０を含む検査システム５００の一実施形態を例示する。カメラシステム５０４、５０６、５０８は、例えば、ネットワーク５０２経由で１つ以上の中央画像処理コンピューター５５０及び画像データベース５２０に一元的にネットワーク化され得る。カメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０は、ラインスキャンカメラシステム５０４、５０８、５１０を含み得る。いくつかの実施形態では、システム５０６等の１つ以上のエリアスキャンカメラシステムも含み得る。システム５０４等のいくつかのラインスキャンカメラシステムは、例えば、直接の有線接続経由でローカル画像処理コンピューター５５２と通信し得る。ネットワーク５０２は、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等の広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の好適な種類の有線、無線又はハイブリッドのネットワークであり得る。様々な実施形態では、ネットワーク５０２はルーター及び／又はイーサネットスイッチを含み得る。システム５００は更に、複数のピッチ式単位作業５１２、５１４含み得る。ピッチ式単位作業５１２、５１４に加えて、ウェブ２０８の移動を制御するローラ１２２及び／又はコンベア２１０、２１２（図５に示されない）は、位置制御システム５１６によって制御され得る。例えば、位置制御システム５１６は、様々なローラ１２２及びピッチ式単位作業５１２、５１４を連係して働かせるロジックを含み得る。ライン制御ユーザーインタフェース５１８は、ライン操作者にライン及びピッチ式単位作業５１２、５１４のステータスの操作及び表示を可能にさせ得る。
【００３２】
複数のラインスキャンカメラシステム５０４、５０８、５１０のうちのいくつか又は全ては、上述のカメラ制御システム１０４に類似するカメラ制御システムを含み得る。例えば、カメラシステム５０４、５０８、５１０のそれぞれに対応するカメラ制御システムは、それぞれのカメラのライントリガ及び／又はフレームトリガ信号を生成し得る。更に、４つのカメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０が示されるが、より多く又はより少数のカメラシステムが、例えばライン（単数又は複数）の要件に基づいて、システム５００に含まれ得ることが理解されるであろう。
【００３３】
様々な実施形態では、様々なラインスキャンカメラシステム５０４、５０８、５１０は、スマートカメラ及びシンプルカメラを含む異種のタイプのラインスキャンカメラを含み得る。カメラシステム５０４は、一次元画像を取り込み、カメラ制御システム１０４、ローカル画像処理コンピューター５５２、フレームグラバボード及び／又は画像がフレームに形成され得る中央画像処理コンピューター１０６等の外部の構成要素に画像を供給し得る、及び／又は画像を検査し得るシンプルラインスキャンカメラであり得る。カメラシステム５０８は、ライントリガ入力及びフレームトリガ入力を受信し、画像フレームの出力として供給するシンプルラインスキャンカメラを含み得る。画像フレームは、カメラ制御システム１０４又は他のローカル画像処理コンピューター、及び／又は様々な検査アルゴリズムが適用され得る画像処理コンピューター１０６に伝送され得る。更に、例えば、カメラシステム５１０は、ＤＳＰ又は画像処理を適用する他の処理機能、及び／又は他の製品検査アルゴリズムを含むスマートラインスキャンカメラを含み得る。異なる種類のラインスキャンカメラを含むことに加えて、複数のカメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０は、異なる製造業者からのカメラ及び他のハードウェアを含み得る。
【００３４】
様々な実施形態では、カメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０は、共通又は類似のプロトコルによってネットワーク５０１を介して画像処理コンピューター１０６と通信するように構成され得る。例えば、様々なシステム５０４、５０６、５０８、５１０はＧＩＧＥ ＶＩＳＩＯＮ準拠であり得る。更に、例えば、システム５０４、５０６、５０８、５１０は、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）、イーサネット／ＩＰプロトコル、ＩＥＥＥ１３９４（ファイアワイア）及び／又はＴＣＰ／ＩＰプロトコルと互換性があり得る。
【００３５】
システム５００は、どこで欠陥又は特性がウェブ２０８に導入されたのかライン上の位置を正確に示すように構成され得る。これは、欠陥を引き起こしたピッチ式単位作業５１２、５１４又は他のライン構成要素を識別することが可能になり得、更なる欠陥を防ぐ修正動作を取ることができる。例えば、示すようにシステム５０８及び５０６は、ピッチ式単位作業５１４の両側に配置され得る。この構成で、欠陥がシステム５０８で検出されずシステム５０６で検出される場合、欠陥はピッチ式単位作業５１４から生じたと推論し得る。
【００３６】
様々な実施形態では、システム５００は、システム５０４、５０６、５０８、５１０から受信した画像を他の検知された情報と結合することによってラインデータを強化するために利用され得る。例えば、システム５００は、２００９年１２月１６日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ａｎ Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ａｎ Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ａｒｔｉｃｌｅ」という名称の米国特許出願（代理人整理番号［後で追加］）に開示されるような吸収性のゲル材料（ＡＧＭ）検出器システム５１１を含み得る。ＡＧＭ検出器システム５１１は、ウェブ２０８の片側面に配置される赤外線源、及びウェブ２０８の対向面に配置される赤外線検知センサを含み得る。源は、検出されるＡＧＭによって吸収される波長で赤外線エネルギーを放射するように選択され得る。したがって、源は、ウェブ２０８を通過後、センサによって受信され得る赤外線を放射し得る。ウェブ２０８に吸収されるエネルギー量は、ウェブ２０８に存在するＡＧＭの量を示し得る。様々な実施形態では、吸収量は、ＡＧＭに吸収されない周波数で参照源を更に含めることによって測定され得る。第１の源からの受信エネルギーと参照源からの受信エネルギーとの間の検知された強度間の違いは、吸収の表示を提供し得る。いくつかの実施形態では、参照源は省略され得る。これらの実施形態では、第１の源はＡＧＭを含む目標オブジェクトを利用して、及び／又はＡＧＭの特性と類似する光学特性を有する目標（例えば、ソーダ石灰ガラス）を使用して較正され得る。
【００３７】
いくつかの実施形態では、ＡＧＭ検出器システム５１１は源及びセンサの配列を含み得、システム５１１がウェブ２０８の幅方向１２０を横切ってＡＧＭの存在する程度を検出することを可能にする。例えば、ＡＧＭ検出器システム５１１は、赤外線照射を検知する配列を備えるラインスキャンカメラを含み得る。ＡＧＭ検出器システム５１１からの情報は、画像処理コンピューター１０６に供給され得る。様々な実施形態では、画像処理コンピューター１０６は一定の製品のＡＧＭ強度の表示をその製品を示す視覚的なバンド画像フレーム上に重ね合わせるように構成され得る。例えば、画像処理コンピューター１０６は、ＡＧＭ検出器システム５１１の位置とラインスキャンカメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０の少なくとも１つとの間でオフセットを伴ってあらかじめプログラムされ得る。
【００３８】
様々な実施形態では、システム５００はまた、層になった画像処理スキームを実装するために利用され得る。例えば、システム５０４、５０６、５０８、５１０のうちの１つで取り込まれる画像フレームのそれぞれは、所定の第１の層の検査アルゴリズム（単数又は複数）にかけられ得る。第１の層の検査アルゴリズムは、通常適用が計算的に安価であり得、撮られた製品又は構成要素の単純な特性を分析し得る。例えば、第１の層のアルゴリズムは、穴、パターン又は他の製品の構成要素等の存在を調べ、製品の物理的な寸法を検索し得る。ラインスキャンカメラの種類次第で、第１の層のアルゴリズムは、システム５０４、５０６、５０８、５１０で、システム５０４、５０６、５０８、５１０の１つ以上に共通であるローカル視覚処理コンピューター５５２で、又は中央画像処理コンピューター５５０のいずれかで適用され得ることが理解されるであろう。例えば、カメラシステム５０８がＤＳＰ又は他の処理能力を有する場合、それぞれの製品に対するその出力は、製品が第１の層のそれぞれのアルゴリズムを満たしたか満たさなかったかのみを指示し得る。カメラシステム５０４、５０６が搭載処理能力を欠く場合、第１の層のアルゴリズムはローカル画像処理コンピューター５５２で、又はコンピューター５５０等の中央画像処理コンピューターで適用され得る。
【００３９】
製品が第１の層のアルゴリズムを満たすことを条件にして、更なる行動を取らなくてもよい。しかしながら、製品が第１の層のアルゴリズムを満たさない、又は第１の層のアルゴリズムが十分な信頼度の結果を生成できない場合、例えば、コンピューター５５０等の中央画像処理コンピューターで１つ以上の第２の層のアルゴリズムが適用され得る。第２の層のアルゴリズムは、第１層の要素より計算的に高価な画像処理アルゴリズムであり得る。例えば、カメラシステム５０４、５０６、５０８、５１０及び／又はコンピューター５５２等のローカル画像処理コンピューターは、リアルタイムで全ての画像フレーム上で第２の層のアルゴリズムを実用的に行なう処理能力に欠く場合がある。第２の層のアルゴリズムの例には、例えば、テクスチャを見つけ出す及び／又は測定するウェーブレット解析、製品の密度を測定する光学密度アルゴリズム、ユークリッド距離マッピング等が挙げられる。第２の層のアルゴリズムは、製品又は製品の構成要素の存在及び正確さを確認する又は否定するために使用され得る。
【００４０】
一例では、第１の層のアルゴリズムは画像を分析し、製品の穴の位置を検証し得る。穴は、ピッチ式単位作業５１２、５１４によって製品ウェブに導入され得る。穴が予想通りに存在することを第１の層のアルゴリズムが示す場合、更なる行動を取らなくてもよい。一方で、第１の層のアルゴリズムが、穴が存在しないことを示す及び／又は穴の存在を所定の信頼度まで証明できない場合、製品を示す画像フレームは、第２の層のアルゴリズムを適用するために画像処理コンピューター１０６に送られ得る。例えば、画像処理コンピューター１０６はウェーブレット解析を適用し、予期する穴の存在を検証し得る。穴が存在しないことを第２の層の分析が示す場合、これはピッチ式単位作業５１２、５１４の動作不良を示し得る。
【００４１】
本明細書に記載される例及び実施形態は、単に例示することが目的であり、本発明の範囲から逸脱することなくその種々の修正又は変更が当業者に提示されることが理解される。
【００４２】
本明細書で開示した寸法及び値は、列挙した厳密な数値に厳格に限定されるものとして解釈されるものではない。むしろ、別段の指定がない限り、そのような各寸法は、列挙した値と、その値を包含する機能的に等価な範囲との双方を意味することを意図したものである。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。
【００４３】
「発明を実施するための形態」で引用した全ての文献は、その関連部分において、本明細書に参照により組み込まれるが、いかなる文献の引用も、それが本開示に対する先行技術であることを認めるものと解釈すべきではない。本書における用語のいずれかの意味又は定義が、参考として組み込まれた文献における同一用語のいずれかの意味又は定義と相反する限りにおいて、本書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
【００４４】
本開示の特定の実施形態について説明し記載したが、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正が可能であることは当業者には明白であろう。したがって、本開示の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を、添付の「特許請求の範囲」で扱うものとする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れ方向に装置に対して移動するオンライン製品ウェブを検査する装置であって、
視野を画定し、前記視野が前記製品ウェブの部分を含むように配置されるラインスキャンカメラと、
前記製品ウェブを照らすように配置される照明源と、
前記流れ方向に前記製品ウェブの速度を検知するように配置されるウェブ速度センサと、
少なくとも１つのコンピューターハードウェア構成要素を含む前記カメラと電子通信するカメラ制御システムであって、
前記ウェブ速度センサから前記製品ウェブの速度を示すウェブ速度データを受信し、
前記ウェブ速度データをライントリガ信号に変換し、前記ライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示し、
前記ライントリガ信号を前記カメラに電子通信し、
前記カメラの前記視野に対して前記ウェブ上の少なくとも１つの製品の位置を示す製品位置データを受信し、
前記製品位置データを考慮するフレームトリガ信号を生成し、前記フレームトリガ信号は、前記カメラによって取り込まれる画像フレームと画像フレームとの間で中断を示し、それぞれの画像は、製品及び製品の構成要素からなる群から選択される前記ウェブ上の少なくとも１つのオブジェクトに対応し、
前記フレームトリガ信号を前記カメラに電子通信する、ように構成される、カメラ制御システムと、を含む、装置。
【請求項２】
前記流れ方向に不断の画素解像度は、幅方向の前記ラインスキャンカメラの画素解像度に等しい、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記製品位置データは、前記ウェブを推進するライン設備から受信する機械パルスを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記カメラ制御システムと通信する製品位置センサを更に含み、前記製品位置センサは前記製品位置データを前記カメラ制御システムに供給する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記カメラ制御システムは、所定距離に対応する前記ライントリガ信号の倍数に等しい時間だけ前記フレームトリガ信号をオフセットすることによって、前記少なくとも１つの製品の前記位置から前記所定距離だけ前記フレームトリガ信号をオフセットするように更に構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ライントリガ信号は複数のパルスを含み、それぞれのパルスは前記カメラによって取り込まれる単一画像に相当する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ライントリガ信号は、前記カメラの周波数の数値表現を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ウェブ速度センサは、レーザードップラーセンサ、画像相関センサ、及び周波数解析センサからなる群から選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記コンピューターハードウェア構成要素は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びマイクロプロセッサからなる群から選択される少なくとも１つのデバイスを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
流れ方向に装置に対して移動するオンライン製品ウェブを検査する装置であって、
第１の視野を画定し、前記第１の視野が前記製品ウェブの部分を含むように配置される第１のラインスキャンカメラと、
前記第１のカメラと電子通信する第１のカメラ制御システムであって、前記第１のカメラ制御システムは、第１のライントリガ信号を生成するように構成される少なくとも１つのコンピューターハードウェア構成要素を含み、前記第１のライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示す、第１のカメラ制御システムと、
第２の視野を画定し、前記第２の視野が前記製品ウェブの部分を含むように配置される第２のラインスキャンカメラであって、前記第２のラインスキャンカメラによって生成される画像フレームに少なくとも１つの検査アルゴリズムを適用するように構成される、第２のラインスキャンカメラと、
前記第２のカメラと電子通信する第２のカメラ制御システムであって、
第２のライントリガ信号を生成し、前記第２のライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示し、
製品ピッチデータ及び製品位相データを考慮する第２のカメラフレームトリガ信号を生成し、前記第２のカメラフレームトリガ信号は、前記第２のカメラによって取り込まれる画像フレームと画像フレームとの間で中断を示す、ように構成される少なくとも１つのコンピューターハードウェア構成要素を含む、第２のカメラ制御システムと、
ネットワーク経由で前記第１のカメラ及び前記第２のカメラと通信する画像処理コンピューターであって、前記画像処理コンピューターは少なくとも１台のプロセッサ及び動作的に関連するメモリを含み、前記メモリは指示を含み、前記少なくとも１台のプロセッサによって実行されるとき、前記画像処理コンピューターに、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラの少なくとも１つから受信した画像フレームに少なくとも第１の検査アルゴリズムを適用させ、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラは、共通の通信プロトコルによって前記ネットワーク上で前記画像処理コンピューターと通信するように構成される、画像処理コンピューターと、を含む、装置。
【請求項１１】
前記ラインは前記流れ方向に間隔を置いて配置した複数のピッチ式単位作業を含み、前記第１のカメラは、前記複数のピッチ式単位作業から選択される第１のピッチ式単位作業の上流に前記流れ方向に配置され、前記第２のカメラは、前記第１のピッチ式単位作業の下流に前記流れ方向に配置され、前記画像処理コンピューターの前記メモリは指示を更に含み、前記少なくとも１台のプロセッサによって実行されるとき、前記画像処理コンピューターに、
前記第１のカメラから受信する第１のカメラ画像に検査アルゴリズムを適用させ、
前記第２のカメラから受信する第２のカメラ画像に検査アルゴリズムを適用させ、
製品ウェブの欠陥が、前記第１のカメラ画像ではなく前記第２のカメラ画像で識別されるとき、前記製品ウェブの欠陥を前記ピッチ式単位作業と関連付けるデータを格納させる、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１のカメラと通信し、前記第１のカメラから受信する複数のライン画像を第１の画像フレームに結合するように構成されるフレームグラバを更に含み、前記画像フレームは、製品及び製品の構成要素からなる群から選択される少なくとも１つの製品ウェブのオブジェクトに相当する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のライントリガ信号の生成は、前記製品ウェブの速度を示すウェブ速度データを前記ウェブ速度センサから受信し、前記ウェブ速度データをライントリガ信号に変換することを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１のカメラ制御システムの前記少なくとも１つのハードウェア構成要素は、前記製品ピッチデータ及び前記製品位相データを考慮する第１のカメラフレームトリガを生成するように更に構成され、前記第１のカメラフレームトリガ信号は、前記第１のカメラによって取り込まれる画像フレームと画像フレームとの間で中断を示す、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記画像処理コンピューターと通信するエリアスキャンカメラを更に含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記共通の通信プロトコルは、ＦＴＰ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＩＥＥＥ１３９４（ファイアワイア）、イーサネット／ＩＰ及びＧＩＧＥ ＶＩＳＩＯＮからなる群から選択される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
流れ方向に装置に対して移動するオンライン製品ウェブを検査する装置であって、
視野を画定し、前記視野が前記製品ウェブの部分を含むように配置されるラインスキャンカメラと、
前記カメラと電子通信するカメラ制御システムであって、
ライントリガ信号を生成し、前記ライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示し、
製品ピッチデータ及び製品位相データを考慮するカメラフレームトリガ信号を生成し、前記フレームトリガ信号は、前記カメラによって取り込まれる画像フレームと画像フレームとの間で中断を示し、それぞれの画像は前記製品ウェブ上の１つの製品に相当する、ように構成される少なくとも１つのコンピューターハードウェア構成要素を含む、カメラ制御システムと、
前記第１のカメラと電子通信する画像処理コンピューターであって、前記画像処理コンピューターは、少なくとも１台のプロセッサ及び動作的に関連するメモリを含み、
前記ラインスキャンカメラ及び前記画像処理コンピューターの少なくとも１つは、前記第１の画像に第１の検査アルゴリズムを適用するようにプログラムされ、
前記第１の検査アルゴリズムの結果が異常状態を示すのであれば、前記画像処理コンピューターは、前記第１の画像に第２の検査アルゴリズムを適用するようにプログラムされる、画像処理コンピューターと、を含む、装置。
【請求項１８】
前記第１の検査アルゴリズムは、前記ラインスキャンカメラで適用される、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１の検査アルゴリズムは、前記移動するウェブ上の製品の構成要素の存在を検出するように構成され、前記第１の検査アルゴリズムの結果によって示される前記異常状態は、前記製品の構成要素の存在が所定の信頼度まで判定できないことの表示である、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記第２の検査アルゴリズムは、ウェーブレット解析アルゴリズム及びユークリッド距離マッピングアルゴリズムからなる群から選択される、請求項１７に記載の装置。
【請求項１】
流れ方向に装置に対して移動するオンライン製品ウェブを検査する装置であって、
視野を画定し、前記視野が前記製品ウェブの部分を含むように配置されるラインスキャンカメラと、
前記製品ウェブを照らすように配置される照明源と、
前記流れ方向に前記製品ウェブの速度を検知するように配置されるウェブ速度センサと、
少なくとも１つのコンピューターハードウェア構成要素を含む前記カメラと電子通信するカメラ制御システムであって、
前記ウェブ速度センサから前記製品ウェブの速度を示すウェブ速度データを受信し、
前記ウェブ速度データをライントリガ信号に変換し、前記ライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示し、
前記ライントリガ信号を前記カメラに電子通信し、
前記カメラの前記視野に対して前記ウェブ上の少なくとも１つの製品の位置を示す製品位置データを受信し、
前記製品位置データを考慮するフレームトリガ信号を生成し、前記フレームトリガ信号は、前記カメラによって取り込まれる画像フレームと画像フレームとの間で中断を示し、それぞれの画像は、製品及び製品の構成要素からなる群から選択される前記ウェブ上の少なくとも１つのオブジェクトに対応し、
前記フレームトリガ信号を前記カメラに電子通信する、ように構成される、カメラ制御システムと、を含む、装置。
【請求項２】
前記流れ方向に不断の画素解像度は、幅方向の前記ラインスキャンカメラの画素解像度に等しい、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記製品位置データは、前記ウェブを推進するライン設備から受信する機械パルスを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記カメラ制御システムと通信する製品位置センサを更に含み、前記製品位置センサは前記製品位置データを前記カメラ制御システムに供給する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記カメラ制御システムは、所定距離に対応する前記ライントリガ信号の倍数に等しい時間だけ前記フレームトリガ信号をオフセットすることによって、前記少なくとも１つの製品の前記位置から前記所定距離だけ前記フレームトリガ信号をオフセットするように更に構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ライントリガ信号は複数のパルスを含み、それぞれのパルスは前記カメラによって取り込まれる単一画像に相当する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ライントリガ信号は、前記カメラの周波数の数値表現を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ウェブ速度センサは、レーザードップラーセンサ、画像相関センサ、及び周波数解析センサからなる群から選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記コンピューターハードウェア構成要素は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びマイクロプロセッサからなる群から選択される少なくとも１つのデバイスを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
流れ方向に装置に対して移動するオンライン製品ウェブを検査する装置であって、
第１の視野を画定し、前記第１の視野が前記製品ウェブの部分を含むように配置される第１のラインスキャンカメラと、
前記第１のカメラと電子通信する第１のカメラ制御システムであって、前記第１のカメラ制御システムは、第１のライントリガ信号を生成するように構成される少なくとも１つのコンピューターハードウェア構成要素を含み、前記第１のライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示す、第１のカメラ制御システムと、
第２の視野を画定し、前記第２の視野が前記製品ウェブの部分を含むように配置される第２のラインスキャンカメラであって、前記第２のラインスキャンカメラによって生成される画像フレームに少なくとも１つの検査アルゴリズムを適用するように構成される、第２のラインスキャンカメラと、
前記第２のカメラと電子通信する第２のカメラ制御システムであって、
第２のライントリガ信号を生成し、前記第２のライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示し、
製品ピッチデータ及び製品位相データを考慮する第２のカメラフレームトリガ信号を生成し、前記第２のカメラフレームトリガ信号は、前記第２のカメラによって取り込まれる画像フレームと画像フレームとの間で中断を示す、ように構成される少なくとも１つのコンピューターハードウェア構成要素を含む、第２のカメラ制御システムと、
ネットワーク経由で前記第１のカメラ及び前記第２のカメラと通信する画像処理コンピューターであって、前記画像処理コンピューターは少なくとも１台のプロセッサ及び動作的に関連するメモリを含み、前記メモリは指示を含み、前記少なくとも１台のプロセッサによって実行されるとき、前記画像処理コンピューターに、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラの少なくとも１つから受信した画像フレームに少なくとも第１の検査アルゴリズムを適用させ、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラは、共通の通信プロトコルによって前記ネットワーク上で前記画像処理コンピューターと通信するように構成される、画像処理コンピューターと、を含む、装置。
【請求項１１】
前記ラインは前記流れ方向に間隔を置いて配置した複数のピッチ式単位作業を含み、前記第１のカメラは、前記複数のピッチ式単位作業から選択される第１のピッチ式単位作業の上流に前記流れ方向に配置され、前記第２のカメラは、前記第１のピッチ式単位作業の下流に前記流れ方向に配置され、前記画像処理コンピューターの前記メモリは指示を更に含み、前記少なくとも１台のプロセッサによって実行されるとき、前記画像処理コンピューターに、
前記第１のカメラから受信する第１のカメラ画像に検査アルゴリズムを適用させ、
前記第２のカメラから受信する第２のカメラ画像に検査アルゴリズムを適用させ、
製品ウェブの欠陥が、前記第１のカメラ画像ではなく前記第２のカメラ画像で識別されるとき、前記製品ウェブの欠陥を前記ピッチ式単位作業と関連付けるデータを格納させる、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１のカメラと通信し、前記第１のカメラから受信する複数のライン画像を第１の画像フレームに結合するように構成されるフレームグラバを更に含み、前記画像フレームは、製品及び製品の構成要素からなる群から選択される少なくとも１つの製品ウェブのオブジェクトに相当する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のライントリガ信号の生成は、前記製品ウェブの速度を示すウェブ速度データを前記ウェブ速度センサから受信し、前記ウェブ速度データをライントリガ信号に変換することを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１のカメラ制御システムの前記少なくとも１つのハードウェア構成要素は、前記製品ピッチデータ及び前記製品位相データを考慮する第１のカメラフレームトリガを生成するように更に構成され、前記第１のカメラフレームトリガ信号は、前記第１のカメラによって取り込まれる画像フレームと画像フレームとの間で中断を示す、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記画像処理コンピューターと通信するエリアスキャンカメラを更に含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記共通の通信プロトコルは、ＦＴＰ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＩＥＥＥ１３９４（ファイアワイア）、イーサネット／ＩＰ及びＧＩＧＥ ＶＩＳＩＯＮからなる群から選択される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
流れ方向に装置に対して移動するオンライン製品ウェブを検査する装置であって、
視野を画定し、前記視野が前記製品ウェブの部分を含むように配置されるラインスキャンカメラと、
前記カメラと電子通信するカメラ制御システムであって、
ライントリガ信号を生成し、前記ライントリガ信号は、流れ方向に不断の画素解像度を達成するために必要なカメラ画像キャプチャの時間周波数を示し、
製品ピッチデータ及び製品位相データを考慮するカメラフレームトリガ信号を生成し、前記フレームトリガ信号は、前記カメラによって取り込まれる画像フレームと画像フレームとの間で中断を示し、それぞれの画像は前記製品ウェブ上の１つの製品に相当する、ように構成される少なくとも１つのコンピューターハードウェア構成要素を含む、カメラ制御システムと、
前記第１のカメラと電子通信する画像処理コンピューターであって、前記画像処理コンピューターは、少なくとも１台のプロセッサ及び動作的に関連するメモリを含み、
前記ラインスキャンカメラ及び前記画像処理コンピューターの少なくとも１つは、前記第１の画像に第１の検査アルゴリズムを適用するようにプログラムされ、
前記第１の検査アルゴリズムの結果が異常状態を示すのであれば、前記画像処理コンピューターは、前記第１の画像に第２の検査アルゴリズムを適用するようにプログラムされる、画像処理コンピューターと、を含む、装置。
【請求項１８】
前記第１の検査アルゴリズムは、前記ラインスキャンカメラで適用される、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１の検査アルゴリズムは、前記移動するウェブ上の製品の構成要素の存在を検出するように構成され、前記第１の検査アルゴリズムの結果によって示される前記異常状態は、前記製品の構成要素の存在が所定の信頼度まで判定できないことの表示である、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記第２の検査アルゴリズムは、ウェーブレット解析アルゴリズム及びユークリッド距離マッピングアルゴリズムからなる群から選択される、請求項１７に記載の装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１３−５１３１８８（Ｐ２０１３−５１３１８８Ａ）
【公表日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４３１８６（Ｐ２０１２−５４３１８６）
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５９１５５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７５３３９
【国際公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
【出願人】（５９０００５０５８）ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー (2,280)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５９１５５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７５３３９
【国際公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
【出願人】（５９０００５０５８）ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー (2,280)
【Ｆターム（参考）】
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