DE69515644T2

DE69515644T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung der Verzugswinkel in einer Textilbahn

Info

Publication number: DE69515644T2
Application number: DE69515644T
Authority: DE
Inventors: Michel Vercruysse
Original assignee: Mahlo GmbH and Co KG; LEGLER IND TESSILE SpA; LEGLER SpA
Current assignee: Mahlo GmbH and Co KG; LEGLER IND TESSILE SpA; LEGLER SpA
Priority date: 1995-05-04
Filing date: 1995-05-04
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2015-05-05
Also published as: EP0741290A1; PT741290E; DE69515644D1; EP0741290B1; ATE190721T1; ES2146729T3; DK0741290T3; GR3033651T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Detektieren, Lokalisieren und Schätzen von Fehlern in einer sich bewegenden Struktur, spezieller einer durchgehenden Warenbahnstruktur, wie einer Textile, und offenbart ein Verfahren und ein Gerät zum Bestimmen der Verzerrungswinkel einer sich bewegenden Textilie, entweder einer gewebten oder einer gewirkten oder einer Nadelflortextilfaser.
Die Schuss- und Endgarne von einem gewebten Stoff bei einer Web-Austragsmaschine besitzen eine bestimmte Eigenschaft, das heißt sie sind senkrecht. Während der Fertigstellungsprozesse wird diese Orthogonalität jedoch zerstört, was zu einer Textilverzerrung führt. Die gleiche Erscheinung tritt bei gewirkten oder Nadelflorstoffen auf.
Nichtsdestoweniger müssen Textilhersteller Grenzen der Verzerrungen respektieren. Da darüber hinaus diese Grenzen standardisiert sind, werden Robotermaschinen, die als automatische Geraderichter bezeichnet werden, verwendet, für die die Verzerrungswinkel die Messparameter darstellen.
Gemäß Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen ist die Definition der Verzerrungswinkel einer Textile klar herausgestellt. Die wiedergegebene perspektivische Ansicht zeigt einen Stoff 1, der in der Richtung bewegt wird, die mit 3 angezeigt ist und welcher Stoff in diesem Beispiel eine sog. Garland-Gewebeverzerrung 2 besitzt. Die Winkel und sind die sog. Schrägwinkelverzerrung bzw. Bogenwinkelverzerrung.
Das Prinzip der Messung von und , welches momentan bei allen Herstellern von automatischen Geraderichtern angewendet wird, besteht darin, mehrere örtliche Detektoren über die Stoffbreite hinweg zu positionieren. Ein praktisches Beispiel solch einer Anordnung ist in Fig. 1 gegeben, wobei ein Array von Detektoren 8 gezeigt ist. Wenn einmal örtliche Gewebeverzerrungswinkel bestimmt sind, von denen ein Beispiel durch α&sub1; angezeigt ist, werden und mit Hilfe der folgenden Gleichungen berechnet:
wobei ai der örtliche Verzerrungswinkel ist, dessen Wert örtlich bestimmt wird, und zwar jeweils durch jeden der Detektoren, und wobei N die Gesamtzahl der Detektoren ist (bei dem Beispiel von Fig. 1 sind es 4).
Dieses bekannte Prinzip der Messung unter Verwendung von örtlichen Detektoren ist mit zwei Hauptnachteilen behaftet.
Der erste ergibt sich auf Grund der Tatsache, dass jeder Detektor den örtlichen Verzerrungswinkel αi lediglich an einem kleinen Teil der Stoffbreite schätzt (ca. 20 mm). Es kann einfach verstanden werden, dass dann, wenn die Verzerrung der Textur irregulär ist, beispielsweise ähnlich einer Wellenform oder Schlangenform oder in Form einer Girlande, wie dies bei 2 in Fig. 1 herausgegriffen ist, die Schätzung der Verzerrungswinkel vorbelastet ist und vollständig fehlerhaft sein kann.
Tatsächlich hängt die Messung grundlegend von der Position und der Gesamtzahl der Detektoren ab. Da Textilverzerrungen im Allgemeinen stark variabel sind, führt diese Abhängigkeit zu Problemen und zu einem Mangel einer Zuverlässigkeit.
Vom technischen Gesichtspunkt aus muss bemerkt werden, dass dann, wenn jemand den Füllfaktor in Betracht zieht, der durch das Verhältnis aus der Detektionsbreite über der Stoffweite definiert ist, für eine 1600 mm Stoffbreite und bei Verwendung von vier Detektoren (was üblich ist) mit einer beispielhaften Detektionslänge für jeden von 20 mm, der Füllfaktor lediglich 0,05 beträgt und die Ergebnisse der unter solchen Umständen durchgeführten Messung keine genauen und zuverlässigen Anzeigen des Zustandes der gesamten Textilfaser liefern können.
Der zweite grundlegende Nachteil betrifft die Struktur und die Ausbildung der Detektoren, die verwendet werden, die im Allgemeinen auf oszillierenden (oder rotierenden) Fotodioden basieren, unter Mitverwendung von mechanischen Elementen mit einer Abnutzung und einem Verschleiß, die zu falschen Messungen führen können und eine konstante Wartung erforderlich machen.
Die gleichen Probleme ergeben sich bei Systemen auf der Grundlage von nuklearen magnetischen Resonanztechniken, bei denen bestimmte Teile der Detektorköpfe mechanisch angetrieben werden.
Um auf diese letzte Art des Problems zurückzukommen, so wurde ein System vorgeschlagen, welches wenigstens ein lineares CCD-Array verwendet (ladungsgekoppelte Vorrichtung) und welches in der DE 37 17 305 beschrieben ist.
Ungeachtet der Tatsache, dass diese letztgenannte Vorrichtung aus einem örtlichen Detektor (die Länge der Messung ist geringer oder gleich der Länge des CCD-Arrays) beträgt, muss bei Verwendung von einem CCD hervorgehoben werden, dass das Verfahren parametrisch ist, da es auf einer direkten trigonometrischen Formulation basiert.
Darüber hinaus sind mathematische Schwierigkeiten zu erwarten (abhängig von der Position des Gewebes), die praktisch unüberwindbar sind. Es werden somit zwei lineare CCDs (oder ein Matrixarray) für jeden Detektor vorgeschlagen, was die Kosten solch eines Systems erhöht, wenn die zuvor genannten Probleme gelöst werden.
Die EP-A-0 262 525 und die EP-A-0 505 760 offenbaren Verfahren zur Bestimmung der Verzerrungswinkel eines Textilgewebes, indem ein länglicher Bereich des Textilgewebes beleuchtet wird und die Lichtdurchlässigkeit gemessen wird. Die Winkelposition des beleuchteten länglichen Bereiches wird geändert und es werden die Übertragungssignale, die für diese unterschiedlichen Positionen gemessen wurden, zum Berechnen eines Verzerrungswinkels verwendet.
Auch wurde ein anderes System, obwohl sich dieses nicht direkt auf eine Verzerrungswinkelmessung bezieht, unter Verwendung einer CCD-Matrixkamera mit einer stroboskopischen Infrarotlichtquelle entwickelt. Um den örtlichen Verzerrungswinkel zu erhalten, wird eine Kreuzkorrelation zwischen zwei vertikalen Linien durchgeführt.
Aber auch dieses System besteht aus einem oder aus mehreren örtlichen Detektoren, die sehr kleine Betrachtungsfelder haben und lediglich zuverlässige Teilergebnisse liefern können.
Daher sind vom Konstruktionsgesichtspunkt aus alle die herkömmlichen zuvor beschriebenen Systeme auf der Verwendung einer begrenzten Zahl von physikalischen örtlichen Detektoren basiert, was zu den Einschränkungen und den angeführten Problemen führt.
Vom Verarbeitungsgesichtspunkt aus verwenden all diese bestehenden Systeme, und zwar nicht nur diejenigen, die eine oszillierende Fotodiode oder einen Shunt-Spulensensor verwenden, sondern auch solche, die Videosensoren verwenden, Verarbeitungstechniken, die grundlegend mono-dimensional sind. Auf Grund dieses spezifischen Charakters ist die Schätzung des örtlichen Verzerrungswinkels selbst ebenfalls vorbelastet, speziell dann, wenn das Textiltextur eine komplexe Webart besitzt, was dann zu anderen Problemtypen führt.
Es ist eines der Hauptziele der vorliegenden Erfindung, speziell all die zuvor erwähnten Einschränkungen und Nachteile zu überwinden.
Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren geschaffen, um die Verzerrungswinkel eines sich bewegenden textilen Flächengebildes, Stoffes oder ähnlichem zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aus der Bildung eines realen Bildes des Textiles Flächengebildeses, textilen Flächengebildes oder Stoffes besteht, das bzw. der durch wenigstens eine Lichtquelle beleuchtet wird, von dem Bild Proben genommen werden, um Bilder von aufeinander folgenden rechteckförmig gestalteten Bereichen zu bilden, und zwar quer zur Bewegungsrichtung des textilen Flächengebildes, Stoffes oder ähnlichem, die entsprechenden Bildsignale digitalisiert und gespeichert werden, die genannten Bilder in rechteckförmig gestaltete Flächenabschnitte oder Bildelemente aufgeteilt werden, für die Flächenabschnitte oder Bildelemente örtliche Verzerrungswinkel vermittels einer zweidimensionalen Bildtransformation von wenigstens einem Teil der zuvor erwähnten Flächenabschnitte oder Bildelemente berechnet werden und dann die Schräge- und Bogen- Verzerrungswinkel des textilen Flächengebildes, Stoffes oder ähnlichem aus den örtlichen Verzerrungswinkeln bestimmt werden, die für jeden Flächenabschnitt oder jedes Bildelement berechnet wurden.
Die genannten Flächenabschnitte oder Bildelemente können regulär über die gesamte Breite der Textilfaser verteilt sein. Sie können sogar einander benachbart sein und können zusammen ein durchgehendes Bild eines querverlaufenden rechteckförmigen Bereiches des Stoffes, textilen Flächengebildes oder ähnlichem bilden.
Jedoch können die genannten Flächenabschnitte oder Bildelemente auch irregulär über die Breite des Stoffes oder textilen Flächengebildes hinweg verteilt sein und können dichter beieinander liegen, möglicherweise aneinander angrenzend, und zwar an vorbestimmten querverlaufenden Positionen entsprechend den longitudinalen Bereichen des Stoffes oder textilen Flächengebildes, wo größere oder spezielle Verzerrungen erwartet werden.
Um die Bildtransformation zu vereinfachen und um die Qualität der Ergebnisse zu erhöhen, wird eine Bildverstärkung in vorteilhafter Weise vor der Texturmodellierung bzw. der maßstabsgerechten Darstellung der Textur in Form einer Linienfaltung, einer Laplaceschen- oder Hochpassraumfrequenzfilterung durchgeführt.
Ein besserer Wirkungsgrad bei der Behandlung und der Realzeitbearbeitung kann dadurch erzielt werden, indem darauf geachtet wird, dass während der örtlichen Winkelberechnung und der Berechnung der globalen Verzerrungswinkel, nämlich den Schräge- und Bogen-Verzerrungswinkeln von einem rechteckförmig gestalteten, sich quer erstreckenden Bereich des textilen Flächengebildes oder Stoffes, das Bild des nachfolgenden benachbarten ähnlichen rechteckförmig gestalteten Bereiches des Stoffes oder textilen Flächengebildes abgetastet, digitalisiert und abgespeichert wird.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung besteht die verwendete Bildtransformation für jeden Flächenabschnitt oder Bildelement aus einer Spektraltransformation, wobei die örtlichen Verzerrungswinkel durch eine Regression erster Ordnung, möglicherweise nach der Raumfrequenzfilterung, geschätzt werden. In diesem Fall wird nach einer möglichen Bildverstärkungsverarbeitung eine zweidimensionales Energiespektrum vermittels einer zweidimensionalen Spektraltransformation erhalten und die Punkte, welche die Gewebetextur wiedergeben, werden mit dem Zentrum der Bezugsgröße verkettet, unter Verwendung der Linienregression, um den örtlichen Verzerrungswinkel zu definieren, wobei die Spektraltransformation in bevorzugter Weise aus einer zweidimensionalen Fourier-Transformation besteht.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht die verwendete Bildtransformation für jeden Flächenabschnitt oder Bildelement aus einer räumlichen Polartrans formation, wobei die örtlichen Verzerrungswinkel in der räumlichen Polardomäne durch eine Maximum- oder Massenzentrumsberechnung geschätzt werden, bevorzugt nach der Tiefpassfrequenzfilterung. In diesem Fall wird nach einer möglichen Bildverstärkungsverarbeitung die räumliche Position der textilen Flächengebildestruktur in jedem Flächenabschnitt oder Bildelement unter Verwendung eines Liniendetektors extrahiert, indem die Grauwerte entlang halber Abtastzeilen mit unterschiedlichen Orientierungen (θi) innerhalb einer Winkelzone integriert werden, deren Winkel gleich ist (γ) und indem dann ein Textursignal gebildet wird, welches aus unterschiedlichen Mittelwert-Grauwerten für jede Orientierung (θi) besteht und die Einhüllende und/oder die Varianz dieses Signals zusammen mit dem entsprechenden Maximum oder Massezentrum definiert oder bestimmt wird, welches die Position der textilen Flächengebildetextur an dem in Betracht stehenden Flächenabschnitt oder Bildelement anzeigt. In bevorzugter Weise wird die Integration der zuvor genannten Grauwerte und die Ausbildung des Textursignals unter Verwendung einer angepassten Hough- Transformation ausgearbeitet, wobei die Einhüllende des Textursignals gesampelt wird, und zwar unter Verwendung eines differenziellen Tiefpassdigitalfilters, bevor das Massezentrum durch Berechnen in der Spektraldomäne bestimmt wird.
Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung wird ein Zählvorgang der Maxima der Signalamplitude in der Längenrichtung über die gesamte Breite des Stoffes oder Gewebes hinweg durchgeführt oder innerhalb einer vorbestimmten quer verlaufenden Länge, indem beispielsweise das zuvor genannte Textursignal durch ein Hochpassdigitalfilter gefiltert wird und indem dann das gefilterte Signal durch einen Periodenzähler hindurchgeschickt wird, wodurch die Bestimmung von Schussfäden oder der Garne pro Längeneinheit des textilen Flächengebildes oder des Stoffes ermöglicht wird.
Um die Möglichkeit zu schaffen, die gleiche Genauigkeit bei der Messung auszuführen, was immer für Umstände beim Laufen des textilen Flächengebildes oder des Stoffes gegeben sein mögen, kann eine konstante Auflösung in der vertikalen oder der Laufrichtung von dem textilen Flächengebilde oder Stoff beibehalten werden, unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des textilen Flächengebildes, indem ein Raum- oder Längenmesskodierer verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Gerät, welches dafür angeordnet ist, um das zuvor beschriebene Verfahren durchzuführen, mit einer Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des textilen Flächengebildes oder ähnlichem, wenigstens einem optischen System, welches ein Bild des textilen Flächenengebildes oder ähnlichem erstellt, wenigstens einem lichtempfindlichen Sensor, der dafür angeordnet ist, um das Bild bzw. die Bilder abzutasten und um Bilder von aufeinander folgenden querverlaufenden rechteckförmigen Bereichen des textilen Flächengebildes oder ähnlichem auszubilden, einem Analog-zu-Digital-Umsetzer, um die Ausgangssignale der lichtempfindlichen Sensoren zu digitalisieren, und einem Beobachtungscomputer oder ähnlichem, der mit einem Bildspeicher ausgestattet ist, in welchem das digitalisierte Bild gespeichert ist, und mit einer Prozessoreinheit, die dafür angeordnet ist, um das digitalisierte Bild zu verarbeiten.
Um eine Echtzeitverarbeitung zu realisieren und um entsprechende Ergebnisse zu liefern, enthält der Beobachtungscomputer in vorteilhafter Weise digitale Signalprozessoren, die bevorzugt in einer parallelen Struktur angeordnet sind.
Ferner besteht der verwendete lichtempfindliche Sensor in bevorzugter Weise aus einem Array von Fotoelementen, beispielsweise einer Hochgeschwindigkeitszeilenkamera mit hoher Auflösung.
Um jegliche Interferenzen zu vermeiden und die Anwendung des Gerätes in elektromagnetisch verseuchten Umgebungen zu ermöglichen, wird das von dem lichtempfindlichen Sensor gelieferte Videosignal, wenn dies erforderlich ist, mit Hilfe von optischen Fasern zu einem Videoempfänger übertragen, der durch den Beobachtungscomputer mit gebildet wird, wobei das optische System das reale Bild der Faser oder des Stoffes erstellt, welches aus einer fotografischen Linsenvorrichtung besteht.
Wenn die Ausdehnung des textilen Flächengebildes oder ähnlichem sehr groß ist oder deren Dicke oder Komplexität sehr hoch ist, kann das Gerät mehrere Sätze von optischen Systemen/lichtempfindlichen Sensoren aufweisen, die Seite an Seite angeordnet sind oder auf gegenüberliegenden Seiten des sich bewegenden textilen Flächengebildes, Stoffes oder ähnlichem gelegen sind.
Die vorliegende Erfindung befasst sich ferner mit einer Spannmaschine (stenter machine) oder einer ähnlichen Konstruktion für die Behandlung eines textilen Flächengebildes oder ähnlichem, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens ein Gerät enthält, wie es zuvor beschrieben wurde und welches dafür angeordnet ist, um das zuvor erläuterte Verfahren durchzuführen, wobei das wenigstens eine Gerät die Detektionsvorrichtung, Steuereinheit und Antriebsvorrichtung der Spannmaschine oder ähnlichen Konstruktion bildet.
Wie ersehen werden kann, besteht die Hauptanwendung des Verfahrens und des Gerätes der vorliegenden Erfindung darin, die Messung (schräge Winkel und Bogenwinkel) dazu zu verwenden, um Geraderichter für textile Flächengebilde zu automatisieren.
Es sind jedoch auch andere Anwendungen möglich, wie z. B. die Verwendung der Messergebnisse für eine durchgehende Inspektion des textilen Flächengebildes, speziell zu dem Zweck, die Möglichkeit zu schaffen, Defekte zu detektieren, die in der Schuß- oder Webrichtung orientiert sind, beispielsweise ein fehlender Einschussfaden oder Doppeleinschussfäden.
Garne oder Schussfäden können ebenfalls bestimmt werden, wenn der Sensor einmal geeicht worden ist und auch eine Textilerkennung ist möglich.
Die Erfindung kann anhand der folgenden Beschreibung besser verstanden werden, basierend auf bevorzugten Ausführungsformen, die als nicht einschränkende Beispiele gezeigt und erläutert werden, und zwar unter Hinweis auf die beigefügten schematischen Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Stoffes ist, der einen sog. Garland-Gewebeverzerrungstyp und eine Überwachungsanordnung nach dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Stoffes ist, die das Verfahren der Erfindung veranschaulicht;
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Gerätes nach der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 ein Flussdiagramm der Verarbeitungsschritte wiedergibt, um die Verzerrungswinkel eines textilen Flächengebildes gemäß der Erfindung zu bestimmen;
Fig. 5 ein Blockschaltbild der Verarbeitungsschritte der ersten Ausführungsform des Verfahrens ist, um die Verzerrungswinkel eines textilen Flächengebildes gemäß der Erfindung zu bestimmen;
Fig. 6 ein schematisches Spektrumsdiagramm einer Sersche-Webart eines textilen Flächengebildes ist;
Fig. 7 einen Flächenabschnitt oder Bildelement des Bildes des textilen Flächengebildes oder des Stoffes zeigt, und zwar mit kodierten Halbabtastzeilen mit der Orientierung θi, die während der zweiten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung verwendet werden;
Fig. 8 ein Blockschaltbild der Verarbeitungsschritte gemäß der zweiten Ausführungsform des Verfahrens veranschaulicht, um den örtlichen Verzerrungswinkel zu bestimmen;
Fig. 9 eine Signaltextur und deren Einhüllende zeigt, und zwar unter Verwendung der Raumtransformation gemäß der zweiten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung;
Fig. 10 eine örtliche Gewebeverzerrung mit der entsprechenden gesampelten Einhüllenden des Textursignals zeigt, welches bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 11 ein Blockschaltbild der Verarbeitungsschritte wiedergibt, um die Schussfadenzählung oder die Stichdichte gemäß einem untergeordneten Merkmal der Erfindung zu bestimmen;
Fig. 12 ein Textursignal vor und nach dem Filtervorgang wiedergibt, welches gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung erhalten wird, und
Fig. 13 ein Blockschaltbild einer Spannmaschine zeigt, die ein Gerät nach der vorliegenden Erfindung mit enthält.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 definieren der sog. Schräg-Verzerrungswinkel, der durch angezeigt ist und der Bogen- Verzerrungswinkel, der durch angezeigt ist, die gemeinsame Parametermessung er globalen Verzerrung eines textilen Flächengebildes, während der lokale Verzerrungswinkel des Teiles des textilen Flächengebildes ist, der durch das Bezugszeichen 5 angezeigt ist.
Im Hinblick auf ein besseres Verständnis der Arbeitsweise des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden eine kurze Erläuterung der Theorie gegeben, auf der die Erfindung basiert.
Es sei angenommen, dass I die Hintergrundintensität ist, ΔI (x, y) deren Variation an den Koordinaten x, y ist, so lässt sich die mathematische (potenzielle) j-Typ-Defektwidergabe wie folgt definieren:
worin
L,H die Länge bzw. Höhe des Defektes des Typs j ist,
αj dessen Orientierung ist,
x", yn die Koordinaten des Defektes j sind.
Eine Schätzung von V (numerische Berechnung) ergibt:
worin ΔI[l,h] die I-Variation zwischen zwei benachbarten Abtastfenstern der Maße l, h Sub-Vielfache von L, H (Shannon- Sinn) bedeuten.
Diese Formulierung gibt klar an, dass die Defektdetektion von mehreren Parametern abhängt, von denen einer α, das heißt die Defektorientierung, ist.
Wenn α für den Defekt in der Endrichtung offensichtlich ist, muss αj in der Schußrichtung auf Grund von dessen Variationsfähigkeit geschätzt werden.
Defekte, wie beispielsweise ein fehlender Schussfaden, doppelte Schussfaden, Webstuhlstillstand, dicker Fleck, grober Schussfaden, langes ausfüllendes knotiges Garn, ein Riss und Härtebalken oder -furche (erster und zweiter Aspekt) sind Defekte, die in der Gewebe- oder Schussrichtung orientiert sind. Somit muss eine spezifische erneute Suche durchgeführt werden, um α zu schätzen, das ist die sog. Schräge des Textilmaterials.
Gemäß Fig. 2 und in Einklang mit der vorliegenden Erfindung bildet ein optisches System 6 ein reales Bild des textilen Flächengebildes oder des Stoffes 1 ab. Ein lichtempfindlicher Sensor sampelt dieses genannte Bild, um ein effektives Bild 7 eines rechteckförmigen Bereiches 9 des textilen Flächengebildes zu bilden, die sich kontinuierlich bewegt. Der Pfeil 3 zeigt die Laufrichtung an, die umgekehrt werden kann.
Bei einer spezifischen Ausführungsform wurde ein Standardfotografieobjektiv gewählt, um ein Bild herzustellen, und eine Hochgeschwindigkeitszeilenkamera mit einer großen Anzahl von Pixeln gewählt, um dieses zu sampeln, um eine ausreichende räumliche Auflösung in beiden Richtungen zu erzielen, und zwar in der horizontalen Richtung (senkrecht zu der Bewegungs- oder Laufrichtung) und der vertikalen Richtung (parallel zu der Bewegungs- oder Laufrichtung).
Es sei darauf hingewiesen, dass, was immer für ein Typ eines Sensors (Zeilen- oder Matrix-Array) verwendet wird, der angegebene Typ lediglich zur Veranschaulichung von einer Ausführungsform des Gerätes der vorliegenden Erfindung dient. Natürlich können Matrix-Kameras, die mit mechanischen oder elektronischen Hochgeschwindigkeitsblenden ausgestattet sind, dazu verwendet werden, um die gesamte Breite der Textile oder des textilen Flächengebildes abzutasten, anstelle der Zeilenkameras.
Gemäß Fig. 3 kann ersehen werden, dass das durch die Zeilenkamera gelieferte Videosignal durch den Analog-Digital- Umsetzer 17 digitalisiert wird und durch den Sender oder die Übertragungsleitung 18 zu dem Beobachtungscomputer 20 übertragen wird, der einen Videoempfänger 22 enthält. Solch eine Übertragungsleitung 18 oder Sender ist dann nicht erforderlich, wenn die Kamera 16 und der Beobachtungscomputer 20 in der gleichen Vorrichtung kombiniert sind.
Das Bild eines rechteckigen Bereiches des textilen Flächengebildes 9 wird dann in einem Bildspeicher 23 gespeichert, der durch eine Prozessoreinheit 24 mit verwendet wird, die die digitale Bildtransformation und -verarbeitung durchführt.
Ein Mikroprozessor 25 wird als Controller für all die Gerätefunktionen verwendet und es kann ein Monitor 26 dazu verwendet werden, um das Bild des textilen Flächengebildes sichtbar anzuzeigen und auch die geschätzten Verzerrungswinkel grafisch darzustellen.
Ein Kodierer 19 kann dazu verwendet werden, um eine konstante Auflösung in der Laufrichtung aufrechtzuerhalten, und zwar was immer die Laufgeschwindigkeit des textilen Flächengebildes oder des Stoffes sein mag.
Ein Flussdiagramm der Verarbeitungsschritte, die durch die Prozessoreinheit 24 ausgeführt werden, ist in Fig. 4 gezeigt.
Die Bilder von aufeinander folgenden rechteckförmigen Bereichen des textilen Flächengebildes werden in Flächenabschnitte oder Bildelemente 10 aufgeteilt oder in sog. Interessezonen (ROI), wie dies in der Box 31 angezeigt ist.
Die Flächenabschnitte oder Bildelemente 10 sind normalerweise regulär über die Breite des Stoffes oder des textilen Flächengebildes verteilt und können auch benachbart zueinander liegen, um zusammen ein durchgehendes Bild eines quer verlaufenden rechteckförmigen Bereiches des Stoffes oder des textilen Flächengebildes zu formen. In diesem letzten Fall beträgt der Füllfaktor Eins und ist somit optimal.
Jedoch können die genannten Flächenabschnitte oder Bildelements auch irregulär über die Breite des Stoffes oder des textilen Flächengebildes hinweg verteilt sein und können dichter beieinander liegen, möglicherweise aneinander angrenzen, und zwar in vorbestimmten oder dynamisch bestimmten Querpositionen entsprechend den longitudinalen Bereichen des Stoffes oder des textilen Flächengebildes, und zwar dort, wo größere oder bestimmte Verzerrungen erwartet werden.
Die dynamische Bestimmung oder die Positionen der Flächenabschnitte oder Bildelemente ermöglicht es, die Berechnungsressourcen auf tatsächlich verzerrte Bereich zu konzentrieren, die sich während des Prozesses für das gleiche textile Flächengebilde ändern können.
In Bezug auf die Abmaße der Flächenabschnitte oder ROI (in Pixeln) ist es offensichtlich, dass ein Kompromiss gefunden werden muss zwischen großen und kleinen Bereichen von diesen ROIs. Bei einem großen ROI ist die Gewebetextur stärker sichtbar, was zu einem höheren Verhältnis zwischen Signal zu Störsignal führt, während ein kleines ROI zu einem besseren Samplevorgang der irregulären Verzerrung des textilen Flächengebildes, wie einer Schlangenform, führt.
Wenn das Bild einmal in die Flächenabschnitte oder ROIs aufgeteilt ist, wird der Verzerrungswinkel für jedes ROI geschätzt, wie dies in der Box 32 angezeigt ist.
Schließlich werden die Schräge- und Bogenwinkel berechnet, wie dies in der Box 33 angezeigt ist.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung können Maßnahmen getroffen sein, dass während der örtlichen Winkelschätzung und der Berechnung der globalen Verzerrungswinkel von einem rechteckförmig gestalteten, quer verlaufenden Bereich des textilen Flächengebildes oder des Stoffes das Bild des folgenden benachbarten ähnlich rechteckförmig gestalteten Bereiches des Stoffes oder des textilen Flächengebildes abgetastet, digitalisiert und gespeichert wird.
Um die Verarbeitungszeit weiter zu reduzieren, um die Verzerrungswinkel in Realzeit zu berechnen, können schnelle Prozessoren verwendet werden. Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wurden digitale Signalprozessoren verwendet, die in einer parallelen Struktur angeordnet waren.
Die Verfahrensschritte, die oben beschrieben wurden, demonstrieren in klarer Weise, dass anstelle der Verwendung von physikalischen örtlichen Detektoren das Gerät virtuelle örtliche Detektoren implementiert, deren Position, Zahl und Abmaße vollständig programmierbar sind, so dass eine größere Anpassungsfähigkeit an die irregulären Verzerrungen erreicht wird. Darüber hinaus kann eine größere Genauigkeit auf Grund der Zahl der virtuellen Detektoren, die implementiert werden können, erzielt werden. Ein Optimum wird erreicht, wenn die Breite oder Weite des textilen Flächengebildes Faser oder des Stoffes vollständig durch benachbarte Flächenabschnitte oder Interessenzonen (ROI) bedeckt werden, was zu einem Füllfaktor gleich Eins führt.
Es wird nun die digitale Bildverarbeitung nach der vorliegenden Erfindung beschrieben, deren Funktion darin besteht, für jeden Flächenabschnitt oder ROI den örtlichen Verzerrungswinkel zu schätzen.
Anhand von Beispielen werden zwei Verfahren beschrieben, die beide Bildverarbeitungstechniken involvieren, das heißt eine Bildtransformation, um die Textur des textilen Flächengebildes der Textilie maßstabsmäßig darzustellen (modellize).
Diese maßstabsmäßigen Darstellungstechniken ermitteln eine präzise Wiedergabe der Textiltextur, die von Natur aus strukturiert ist. Dies bedeutet, dass für solch eine Textur Periodizitäten existieren, spezieller für die Textur.
Fig. 5 der Zeichnungen zeigt ein Blockschaltbild der Verarbeitungsschritte einer ersten Ausführungsform der Bildtransformation und der Berechnung des Verzerrungswinkels unter Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung.
Wie in der Box 35 angezeigt ist, kann eine Bildverstärkung durchgeführt werden, um elektronische Störgrößen zu beseitigen oder um beispielsweise die Gewebetextur durch eine Linienfaltung zu verstärken, so dass ein größeres oder höheres Textursignal-zu-Geräuschsignal-Verhältnis erzielt werden kann, was für störanfällige Textiltexturen erforderlich sein kann. Wie in der Box 36 angezeigt ist, folgt darauf eine Spektraltransformation. Diese Transformation kann nämlich durch eine zweidimensionale Fourier-Transformation, eine Hadamard-Transformation oder andere implementiert bzw. gebildet sein. Bei einer praktischen Ausführungsform wurde eine zweidimensionale Fourier-Transformation auf Grund der Tatsache verwendet, dass schnelle Fourier-Transformations- (SD FFT)-Algorithmen verfügbar sind, wodurch die Berechnungszeit reduziert wird.
In Fig. 6 ist schematisch ein zweidimensionales Spektrumdiagramm einer sog. Denim-Textilie wiedergegeben. Die zwei Punkte, die durch 40 und 40' angezeigt sind, sind die präzise Repräsentation der Textur des textilen Flächengebildes auf Grund von Eigenschaften der verwendeten zweidimensionalen Spektraltransformation.
In der Tat besteht das verwendete Arbeitsprinzip aus der Überwachung des Brechungsspektrums der Textiloberfläche (Gegenstandsebene), welches durch eine Fourier-Transformation (FT) erhalten wird, und zwar auf Grund der spezifischen Eigenschaften der FT, nämlich Translation und Rotation.
Wenn somit f (x, y) die Bildfunktion von F (u, v) ist, so ist bekannt, dass die Fourier-Transformation wie folgt lautet:
f(x - xo, y - yo) < --> F (u, v) exp [-j2π(uxo + vyo)/N).
Ferner ist in Verbindung mit Polarkoordinaten bekannt, dass gilt:
f(r, θ + α) < ---> F (ω, φ + α).
Auf Grund dieser zweier Eigenschaften extrahiert die FT alle existierenden Texturen in einem Bild und trennt diese.
Der mit 39 angezeigte Winkel ist der örtliche Verzerrungswinkel αi, nach dem gesucht wird. Es ist auch bemerkenswert, dass die Punkte 41 und 41' den Webeffekt der Denim- Textur wiedergeben, während die Störinformationen des Bildes (als solches betrachtet), durch 42 angezeigt sind.
Die Störung oder Störsignale können durch ein einfaches Raumfrequenzfilter beseitigt werden, wie dies in der Box 37 angezeigt ist.
Durch ein Verbinden der Punkte 40, 40' und des Zentrums 44 der Bezugsgröße unter Verwendung einer Linienregression, kann der Winkel αi anschließend in einfacher Weise bestimmt werden, wie dies in der Box 38 angezeigt ist.
Die zweite Ausführungsform der Bildtransformation und der Verzerrungswinkelberechnung basiert auf einer räumlichen Transformation.
Die Grundidee dieser zweiten Ausführungsform besteht darin, die Raumposition der Textur des textilen Flächengebildes unter Verwendung eines Zeilendetektors oder Liniendetektors zu extrahieren. Sie basiert auf der Integration der Grauwerte entlang einiger Halbabtastzeilen mit unterschiedlichen Orientierungen innerhalb einer Winkelzone.
Um diese zweite Ausführungsform zu veranschaulichen, zeigt Fig. 7 einen Flächenabschnitt oder Bildelement 10 oder ROI, der durch eine Matrix an Pixeln materialisiert ist, von denen eines durch das Bezugszeichen 45 angezeigt ist.
Innerhalb der Winkelzone, die durch γ angezeigt ist, werden halbe Abtastzeilen generiert und kodiert, und zwar dies für jedes Grad des Winkels. Als Beispiel zeigt das Bezugszeichen 46 zwei halbe Abtastzeilen mit der Orientierung θi an, die so, wie durch das Bezugszeichen 47 angezeigt ist, kodiert sind.
Die Grauwerte von all den Pixeln, die auf den genannten kodierten Linien oder Zeilen gelegen sind, werden aufsummiert, die Summe wird letztendlich durch die Gesamtzahl der Pixel geteilt, die innerhalb jeder der Zeilen oder Linien enthalten sind, um dadurch den entsprechenden mittleren Grauwert von jeder Abtastzeile zu erhalten. Diese Annäherung stellt eine Anpassung an die gut bekannte Hough- Transformation dar.
Es muss daher an dieser Stelle erwähnt werden, dass der Wert von γ und die Position von γ relativ zu der Achse programmierbar sind, was ein Vorteil der existierenden mechanischen oszillierenden Systeme ist, deren Abtastwinkel eingeschränkt ist.
Ein sog. "Textur"-Signal wird für jeden θi erhalten, wenn mehrere benachbarte halbe Abtastzeilen mit der Orientierung θi erzeugt werden und kodiert werden.
Fig. 8 der Zeichnungen zeigt ein Blockschaltbild der Verarbeitungsschritte, die durch die Prozessoreinheit 24 durchgeführt werden, wenn diese zweite Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung durchgeführt wird.
Gemäß Fig. 9 kann ein Textursignal (Ausgangsgröße der Box 51) erkannt werden, welches durch ein Signal A angezeigt ist, das durch 8 Orientierungen erhalten wird, wie durch die θ-Achse angezeigt ist. Die Einhüllende (und/oder Varianz) des Signals A ist von besonderer Bedeutung. Das Maximum der Amplitude, welches durch das Bezugszeichen 55 angezeigt ist, gibt die räumliche Position der Textur des textilen Flächengebildes an.
Da es sich hier um eine digitale Technik handelt, wird die Einhüllende mit Hilfe von Tiefpassdigitalfiltern erhalten und gesampelt, wie dies durch die Box 52 angezeigt ist.
Nachdem die gesampelte Einhüllende 56 erhalten wurde, liefert die Bestimmung des Schwerpunktzentrums (Box 53) auf der θ-Achse die Position der Textur des textilen Flächengebildes, wie dies durch das Bezugszeichen 57 angezeigt ist, das heißt es wird auf diese Weise der örtliche Verzerrungswinkel bestimmt.
Eine Bildvorverarbeitung (Box 50 in Fig. 8) kann dazu verwendet werden, um in bevorzugter Weise die Linien oder Zeilentextur zu verstärken. Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wurde eine Linien- oder Zeilenfaltung verwendet. Ein Laplace-Hochpassraumfrequenzfilter oder Ähnliches kann ebenfalls verwendet werden.
Fig. 10 zeigt einen Stoff 1, auf dem ein rechteckeförmiger Bereich 9 in benachbarte Flächenabschnitte oder Interessenzonen aufgeteilt wurde, wie dies durch ROI 1, ROI 2, ROI 3, ROT 4 und ROI 5 für die ersten angezeigt ist, während der letzte ROI durch 61 angezeigt ist.
Fig. 10 zeigt auch eine örtliche reguläre Verzerrung 60 eines textilen Flächengebildes und die entsprechende Wiedergabe, die durch die gesampelten Einhüllenden der Textursignale geliefert wird, anhand deren die örtlichen Verzerrungswinkel des textilen Flächengebildes durch deren Massezentrumsposition auf der α-Achse berechnet werden. Nachdem all die Flächenabschnitte bzw. Bildelemente und ROIs verarbeitet worden sind, können die Verzerrungswinkel des textilen Flächengebildes geschätzt werden, und zwar mit einem Füllfaktor nahezu von Eins, was in diesem Fall optimal ist.
Gemäß einem untergeordneten Merkmal der Erfindung kann auch die Stichdichte oder eine Schussfadenzählung mit Hilfe des Gerätes bestimmt werden.
Als ein Beispiel dafür zeigt Fig. 11 ein Blockdiagramm der Verarbeitungsschritte, die durch die Prozessoreinheit 24 durchgeführt werden können, um dieses Ergebnis zu erreichen.
Das Textursignal wird durch ein Hochpassdigitalfilter (Box 67) gefiltert, gefolgt von einem Periodizitätszähler (Box 68).
Fig. 12 der beigefügten Zeichnungen liefert Beispiele der Textursignale 70 am Ausgang der Box 66, welche die räumliche Bildtransformation darstellt, die oben beschrieben wurde, während das Bezugszeichen 71 das gefilterte Textursignal zeigt, welches von der Box 67 (Fig. 11) ausgegeben wird.
Die Position der Textur des textilen Flächengebildes (θ = 4 bei dem obigen Beispiel) wird entweder mit der Spektraltransformation oder der Raumtransformation (Box 69) bestimmt, es kann die Zahl der Schussfäden pro Längeneinheit dadurch bestimmt werden, indem die Zahl der Perioden gezählt wird, die in dem Textursignal des textilen Flächengebildes enthalten sind, was durch das Bezugszeichen 72 angezeigt ist, nachdem einmal die Kamera oder das entsprechende Array von Fotoelementen geeicht worden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wurde eine Kontrastverstärkung für die Vorverarbeitungsfunktion (Box 65 in Fig. 11) implementiert.
Es wurde beschrieben, dass bei Verwendung der Spektral- und/oder Raumbildtransformationen die Textur eines textilen Flächengebildes in einer eindeutigen Weise wiedergegeben werden kann, um den örtlichen Verzerrungswinkel zu bestimmen. Es ist natürlich möglich, beide Verfahren zu kombinieren, um das Textursignal-zu-Störsignal-Verhältnis zu erhöhen.
Die gesamte Bildverarbeitung, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann durch einen Fachmann auf dem Gebiet der Programmierung programmiert werden, so dass ein explizites Programm hier nicht beschrieben zu werden braucht.
Im Rahmen und der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung können bei der Messung der Verzerrungswinkel entweder ein Reflexionsmodus (Kamera und Licht befinden sich auf der gleichen Seite) oder ein Lichttransmissionsmodus verwendet werden (die Kamera und die Lichtquelle befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des textilen Flächengebildes).
Ferner können unterschiedliche Lichtquellen, in bevorzugter Weise langlebige Quellen mit entsprechenden Typen von Lichttreibern, verwendet werden, die verwendet werden müssen, um einen Flackereffekt zu beseitigen. Standardmäßige Fluoreszenzröhren können beispielsweise mit einem hochfrequenten elektromagnetischen Feld getrieben werden.
Auch können Halogenlampen verwendet werden. Wenn jedoch die Laufgeschwindigkeit hoch ist, kann ein gleicher Stromtreiber verwendet werden.
Bogenlampen können entweder mit Gleichstrom oder mit einem Hochfrequenztreiber betrieben werden.
Das zuvor beschriebene Verfahren und Gerät werden in vorteilhafter Weise in Zuordnung zu automatischen Geraderichtern für textile Flächengebilde verwendet, jedoch auch bei einer Materialidentifikation oder in Verbindung mit Handtuchstoffen oder Messung oder Erkennung von gedrucktem Material.
Die Hauptvorteile des Verfahrens und des Gerätes der Erfindung sind im Folgenden aufgelistet:

- Softwareköpfe

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt werden mehrere Köpfe (physikalische) über der Textilie positioniert. Gemäß dem Verfahren der Erfindung können virtuelle Köpfe dadurch implementiert werden, indem Bildelemente oder ROIs (Interessenzonen) vorgesehen werden, wodurch eine hohe Flexibilität erzielt wird.

- Größere Genauigkeit

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt werden 4 Köpfe allgemein für 1600 mm Breite und/oder Weite verwendet. Bei Verwendung eines Aufschnittes in ROI kann die Zahl der Köpfe virtuell verdoppelt werden (das heißt verdreifacht), so dass die Genauigkeit der Schräge-Schätzung größer ist, speziell für komplexe Verzerrungen, wie wellenförmige Verzerrungen.

- Zweidimensionale Verarbeitung

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt können entsprechend dem Detektor basierend auf einer Fotozelle lediglich ein dimensionale Signalverarbeitungen dazu verwendet werden, um das Signal/Störsignal-Verhältnis zu vergrößern. Für komplexe Textiltexturen wird die Bestimmung der Schräge zu einer "Extraktion eines unbekannten Signals in Störsignalen", was nicht gelöst wird, wenn das Signal/Störsignal-Verhältnis zu niedrig ist. Auf Grund der Bildverarbeitung nach der Erfindung (zweidimensionaler Charakter) sind sehr viel höhere Qualitäten möglich.

- Mustererkennungstechnik

Für schwierige Fälle (komplexe Textiltextur) kann das Verfahren der Erfindung implementiert werden. Nach einer Lernphase kann dann die Schräge-Bestimmung durchgeführt werden, indem die gewünschten Textur- oder örtlichen Modifikationen eines textilen Flächengebildes ignoriert werden.

- Keine Winkeleinschränkung

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt verwendet jeder Kopfdetektor einen Abtastschlitz (optischer Korrelator). Der Winkel der Abtastung ist begrenzt (ca. 30º.) Unter Verwendung der Aufteilung in ROI verschwindet die Winkelbeschränkung, so dass große Verzerrungen durch das Gerät detektiert werden können.

- Statischer Detektor

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt besitzt jeder Kopf einen Motor (im Allgemeinen einen Schrittmotor), so dass mechanische Einrichtungen mit Verschleißteilen benötigt werden. Darüber hinaus entwickelt ein Motor Geräusche oder Störsignale bei der Signaldetektion (EMI); durch die Verwendung einer Kamera wird der Detektor statisch und es wird kein Mechanismus benötigt.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch eine neue Spannmaschine oder Konstruktion, wie dies durch Fig. 13 der beigefügten Zeichnungen wiedergegeben ist, die wenigstens ein Gerät für eine kontinuierliche Bestimmung der Verzerrungswinkel eines sich bewegenden textilen Flächengebildes oder Stoffes enthält, wobei dieses Gerät möglicherweise mehrere Sätze an bilderzeugenden Einrichtungen bzw. lichtempfindlichen Sensoren enthält.
Wie aus Fig. 13 ersehen werden kann, geht der Spannmaschine eine gerade Richtvorrichtung 83 voraus und sie wird gefolgt von einer Schneidmaschine 88 und einer Roll- oder Walzmaschine 89 und besteht hauptsächlich aus einer Eingangsstreckrolle 86, einer Ausgangsstreckrolle 84 und zwei seitlichen Klipsen 85 (Stiften).
Das Gerät zur Bestimmung der Verzerrungswinkel und welches das Zählen der Garne erlaubt, ist zusammengesetzt aus einem zentralen Beobachtungscomputer 90, einem ersten Sensor/Kamera 81, um das Bild des textilen Flächengebildes am Eingang der Streckvorrichtung aufzunehmen, einem zweiten Sensor/Kamera 82 zur Aufnahme des Bildes des textilen Flächengebildes am Ausgang der Spannvorrichtung und der Übertragungskabel 87.
Unter den unterschiedlichen Hauptfunktionen, die durch die Streckmaschine realisiert werden können, kann man die folgenden anführen:
- eine automatische Schräge- und Bogenkorrektur am Eintritt oder Einlass unter Verwendung der Punkte 81 und 83;
- eine automatische Bogenkorrektur am Ausgang unter Verwendung der Punkte 82 und 84;
- eine automatische Schrägekorrektur am Ausgang unter Verwendung der Punkte 82 und 85;
- eine Garnzählung (Stichdichte) am Eintritt oder Eingang unter Verwendung des Punktes 81;
- eine Garnzählung (Stichdichte) am Ausgang oder Auslass unter Verwendung des Punktes 82;
- Bestimmung der Schrumpfung unter Verwendung der Punkte 81 und 82 zusammen;
- eine automatische Schrumpfeinstellung unter Verwendung der Punkte 81, 82 und 86;
- eine Weite- und/oder Breitebestimmung unter Verwendung des Punktes 82;
- Schätzung des Gewichtes pro linearem Meter unter Verwendung des Punktes 82;
- einen automatisch gesteuerten Schneidvorgang (gewirkte und/oder gestrickte textile Flächengebilde, Handtuchstoffe) unter Verwendung der Punkte 82 und 88;
- Herstellen und Sichtbarmachung des realen Bildes des Materials unter Verwendung der Punkte 81 und 82;
- eine Ausgangsstrecksteuerung unter Verwendung des Punktes 82,
- Erstellen eines Schrägeberichts;
- Materialidentifikation.
Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen, die zuvor beschrieben wurden und in den beigefügten Zeichnungen wiedergegeben sind, beschränkt und es können Änderungen oder äquivalente Ausfüh rungen realisiert werden, ohne dadurch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung der Verzerrungswinkel einer sich bewegenden Textilie, textilen Flächengebildes, Stoffes oder dergleichen, welches die folgenden Schritte umfaßt:

- Erzeugen eines realen Bildes der Textilie, textilen Flächengebildes oder Stoffes, welches bzw. welcher durch wenigstens eine Lichtquelle beleuchtet ist,

- Entnahme von Proben des Bildes quer zu der Bewegungsrichtung der Textilie, textilen Flächengebildes, Stoffes oder dergleichen, um Bilder von aufeinanderfolgenden rechteckförmig gestalteten Bereichen zu bilden.

- Digitalisieren und Abspeichern der entsprechenden Bildsignale,

- Aufteilen der Bilder in rechteckförmige Bildelemente (10),

- Anschließendes Berechnen der örtlichen Verzerrungswinkel für die Bildelemente (10) mit Hilfe einer zweidimensionalen Bildtransformation von wenigstens einem Teil der zuvor genannten Bildelemente (10), und

- Bestimmen der Schräge- und Biege-Verzerrungswinkel der Textilie, textilen Flächengebildes, Stoffes oder dergleichen aus den örtlichen Verzerrungswinkeln, die für jedes der Bildelemente (10) berechnet wurden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bildelemente gleichmäßig über die gesamte Breite der Textilie oder des textilen Flächengebildes verteilt sind.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Bildelemente zueinander benachbart sind und zusammen ein kontinuierliches Bild eines quer verlaufenden rechteckförmigen Bereiches des Stoffes oder textilen Flächengebildes oder dergleichen bilden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bildelemente irregulär über die Breite des Stoffes, textilen Flächengebildes oder dergleichen verteilt und dichter beieinander, möglicherweise benachbart in vorbestimmten oder dynamisch bestimmten Querpositionen sind, entsprechend den Längsbereichen des Stoffes oder Textilerzeugnisses wo größere oder spezielle Verzerrungen erwartet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Bildverstärkung vor der maßstabsgerechten Darstellung der Struktur durchgeführt wird und zwar in Form einer Linienfaltung, einer Laplaceschen oder räumlichen Hochpaß-Frequenzfilterung.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei während der örtlichen Winkelberechnung und der Berechnung der Schräge- und Biege-Verzerrungswinkel von einem rechteckförmig gestalteten sich quer erstreckenden Bereich des textilen Flächengebildes oder Stoffes, das Bild des nachfolgenden benachbarten ähnlich rechteckförmig gestalteten Bereichs des Stoffes oder textilen Flächengebildes abgetastet, digitalisiert und abgespeichert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die verwendete Bildtransformation für jedes Bildelement aus einer Spektraltransformation besteht, wobei die örtlichen Verzerrungswinkel durch eine Regression erster Ordnung, möglicherweise nach einer Raum-Frequenzfilterung geschätzt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei nach einer möglichen Bildverstärkungsverarbeitung ein zweidimensionales Energiespektrum auf dem Wege der zweidimensionalen Spektraltransformation erhalten wird und die Stellen, welche die Schußtextur wiedergeben, mit dem Zentrum des Bezugssystems unter Verwendung der Linienregression verbunden werden, um den örtlichen Verzerrungswinkel zu definieren.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, wobei die zweidimensionale Transformation eine zweidimensionale Fouriertransformation ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die verwendete Bildtransformation für jedes Bildelement aus einer räumlichen Polartransformation besteht, wobei die örtlichen Verzerrungswinkel in der räumlichen Polardomäne mit Hilfe einer Maximum- oder Schwerpunktberechnung, bevorzugt nach der Tiefpaß- Frequenzfilterung berechnet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei nach der möglichen Bildverstärkungsverarbeitung die Raumposition der Schußstruktur in jedem Bildelement unter Verwendung eines Zeilendetektors extrahiert wird, indem die Grauwerte entlang halber Abtastzeilen mit unterschiedlichen Orientierungen (Θi) innerhalb einer Winkelzone integriert werden und dann ein Textursignal gebildet wird, welches aus unterschiedlichen mittleren Grauwerten für jede Orientierung (Θi) besteht und die Einhüllende und/oder die Varianz dieses Signals zusammen mit dem entsprechenden Maximum oder Schwerpunkt definiert wird bzw. werden, welches bzw. welcher die Position der Schußtextur an dem in Betracht gezogenen Bildelement anzeigt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Integration der zuvor genannten Grauwerte und die Ausbildung des Textursignals unter Verwendung einer angepaßten Hough-Transformation ausgearbeitet werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei die Einhüllende des Textursignals unter Verwendung eines Differential-Tiefpaß-Digitalfilters abgetastet wird bevor der Schwerpunkt mittels Berechnung der Spektral-Domäne bestimmt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei ein Zählen der Maxima über die gesamte Breite oder Weite des textilen Flächengebildes oder Stoffes oder innerhalb einer vorbestimmten quer verlaufenden Länge durchgeführt wird, indem beispielsweise das Textursignal durch ein Hochpaß-Digitalfilter gefiltert wird und dann das gefilterte Signal durch einen Periodenzähler hindurch geleitet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei eine konstante Auflösung in der laufenden Richtung der Textilie, des textilen Flächengebildes oder Stoffes unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des letzteren durch Verwendung einer Längen- oder Raum-meßkodiereinrichtung aufrecht erhalten wird.

16. Vorrichtung, die vorgesehen ist, um das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 durchzuführen, die folgendes aufweist:

- eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der Textilie, des textilen Flächengebildes oder dergleichen,

- wenigstens ein optisches System (6), welches jeweils ein Bild der Textilie, des textilen Flächengebildes oder dergleichen erzeugt,

- wenigstens einen lichtempfindlichen Sensor (16), und

- einen Bildcomputer (20) oder dergleichen,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der lichtempfindliche Sensor (16) eine Bildabtasteinheit ist, die vorgesehen ist, das Bild oder die Bilder abzutasten und um Bilder von aufeinanderfolgenden quer verlaufenden rechteckförmigen Bereichen der Textilie, des textilen Flächengebildes oder dergleichen zu erzeugen,

- ein Analog-Digital-Wandler (17) vorgesehen ist, um die Ausgangssignale des lichtempfindlichen Sensors oder der lichtempfindlichen Sensoren (16) zu digitalisieren, und

- der Bildcomputer (20) oder dergleichen mit einem Bildspeicher (23), in welchem das digitale Bild abgespeichert ist, und mit einer Prozessoreinheit (24) ausgerüstet ist, die vorgesehen ist, um das digitalisierte Bild in Einklang mit dem durchgeführten Verfahren, zu verarbeiten.

17. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildcomputer (20) digitale Signalprozessoren beinhaltet, die in bevorzugter Weise in einer parallelen Struktur angeordnet sind.

18. Gerät nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Sensor (16) aus einem Array von Photoelementen besteht, beispielsweise einer Hochgeschwindigkeits-Zeilenkamera mit hoher Auflösung.

19. Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem lichtempfindlichen Sensor (16) gelieferte Videosignal über optische Fasern zu einem Videoempfänger (22) übertragen wird, der in dem Bildcomputer (20) enthalten ist, wobei das optische System (6), welches das reale Bild des textilen Flächengebildes oder Stoffes erzeugt, aus einer fotografischen Linsenvorrichtung besteht.

20. Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Sätze von optischen Systemen/lichtempfindlichen Sensoren umfaßt, die Seite an Seite angeordnet sind oder die auf sich gegenüberliegenden Seiten des sich bewegenden textilen Flächengebildes, Stoffes oder dergleichen angeordnet sind.

21. Spannmaschine oder ähnliche Konstruktion für die Behandlung einer Textilie, textilen Flächengebildes, Stoffes oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19 enthält, welche die Detektions-, Steuerungs- und Antriebs-Vorrichtung der Spannmaschine oder ähnlichen Konstruktion für die Behandlung einer Textilie, textilen Flächengebildes, Stoffes oder dergleichen bildet.