JPH0341348A - 地合計測方法及び該地合計測方法を用いた地合制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は紙の透過光のむらを平面画像として把握し、紙
の性質、品質を評価し、ひいては品質の改良の制御手段
となり得る地合計測方法及び該地合計測方法を用いた地
合制御方法に関するものである。

［従来の技術］ 紙の地合（微小な厚みむら）の良否は、シート中の繊維
のばらつきの程度の良否を意味し、一般に光源を内蔵し
た検査ボックスの上に、サンプル・シートを乗せて、そ
の透明分布を目視検査することにより行われてきた。

この方法は各工場で広〈実施されているが、多分に主観
的なものであり、その判定には十分なる知識と永い経験
を必要とすることから検査結果に個人差が生じる。

このため、従来、第１２図に示されるような地合計が考
え出され実際に使用されており、地合を計測すべき走行
中の紙ａの上下位置に、該紙ａを挟む如く上下ヘッドｂ
、ｃを配設し、下ヘツドＣ内に、電源に接続されたレー
ザのような光源ｄと、該光源ｄからの光ｅを前記紙ａに
照射するミラーｆとを設けると共に、前記上ヘッドｂ内
に、前記紙ａを透過してくる光ｅをミラー９、フィルタ
ｈ１及びレンズｉを介して受光するフォトセルｊを設け
て構成されている。

これにより、前記光源ｄから出た光ｅはミラーｒを介し
て紙ａに照射され、該紙ａを透過した光ｅがミラー９、
フィルタｈ、及びレンズｉを経てフォトセルｊへ入射さ
れ電圧に変換されて出力され、第１３図に示される如く
時間に対する地合指数として電圧値が表示される。

又、前記地合指数が計測されると、該地合指数を基に人
間が判断してジェットワイヤ比（Ｊ／Ｗ比）等を適当に
変更せしめ、地合が良好となるようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前述の如き地合計に於いては、光源ｄか
ら紙ａに対して照射される光ｅの径は１ｍｌ１１はどの
サイズであり、透過光信号を一次元的に処理することに
より透過光レベルの変動をフロックサイズとしてとらえ
ているため、紙ａの地合か数値化されているものの、人
間の視覚でみて判断する如く全体的な判断を下すにはあ
まりにも判定サンプルが小さすぎ、地合を正確にはとら
えきれないという欠点を有していた。

又、地合の制御に関しても、試行錯誤的にＪ／Ｗ比の調
整等が行われるのみであり、しかも前記地合計による全
体を把握していない計測結果に基づいた制御となるため
、紙ａの品質を向上させることは容易には行い得なかっ
た。

本発明は、斯かる実情に鑑み、点としてではなく面とし
てより精度良く客観的に地合を評価し得る地合計測方法
、及び該地合計測方法による検出結果に基づいて紙の品
質向上を効率良く行い得る地合制御方法を提供しようと
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明はストロボより発せられ所要面積の紙を透過した
光による映像をカメラでとらえて画像処理用演算装置の
表示装置に透過光画像として映し出すと共に、該表示装
置に映し出された透過光画像を所要サイズ、所要数のウ
ィンドに分割し、各ウィンド内に存在する画素の各濃度
から各ウィンド毎の濃度の平均値及び各ウィンド毎の濃
度の１次分散を算出し、更に、前記ウィンド全体として
の濃度の１次分散の平均値、各ウィンド毎の濃度の平均
値の分散及びウィンド全体としての濃度の２次分散を算
出し、該ウィンド全体としての濃度の１次分散の平均値
、各ウィンド毎の濃度の平均値の分散及びウィンド全体
としての濃度の２次分散のうちのいずれか１つ、或は２
つ以上の組合せを地合係数とすることを特徴とする地合
計測方法にかかるものであり、又、ストロボより発せら
れ所要面積の紙を透過した光による映像をカメラでとら
えて画像処理用演算装置の表示装置に透過光画像として
映し出すと共に、該表示装置に映し出された透過光画像
を３値化して紙中にゴミがあるか穴があるかを判定する
ことを特徴とする地合計測方法にかかるものであり、又
、予め行われた実験データに基づき、蛾の最悪から最良
までの複数段階の品質を紙の地合係数に対してそのあて
はまる度合から特定するための複数のメンバシップ関数
曲線と、該紙の品質を特定するための各メンバシップ関
数曲線に対応させて夫々、Ｊ／Ｗ比、フォイル角度、及
びデフレクタ押込量の各変更量に対しそのあてはまる度
合を示す複数の制御用メンバシップ関数曲線とを予め求
めでおき、前記地合計測方法によって計測された地合係
数と前記紙の品質を特定するための各メンバシップ関数
曲線との各交点に於けるマツチングの度合を求め、該各
マツチングの度合に対応させて先ず前記Ｊ／Ｗ比変更量
を示す各制御用メンバシップ関数曲線から夫々のＪ／Ｗ
比変更量の推論結果を求めると共に、該Ｊ／Ｗ比変更量
の各推論結果を重ね合わせて合成したＪ／Ｗ比変更量の
最終推論結果を示す最終メンバシップ関数を求め、該最
終メンバシップ関数に基づいて前記Ｊ／Ｗ比の実際の変
更量を決定してＪ／Ｗ比を制御し、Ｊ／Ｗ比変更による
地合係数の減少が見られなくなるまでこれを繰り返し、
以下同様にフォイル角度及びデフレクタ押込量について
順次その変更量を決定して制御することを特徴とする地
合計測方法を用いた地合制御方法にかかるものであり、
又、前記地合制御方法による制御の繰り返しにおいて、
前回の制御時の地合係数と今回の制御時の地合係数との
差の正負符号から制御用メンバシップ関数を選択するこ
とを特徴とする地合制御方法にかかるものであり、又、
計測開始時は、カメラの視野を大きくして地合全体を観
察し、前記地合制御方法による制御を開始後地合が向上
するに従い、カメラの視野を徐々に小さくし、地合が安
定し制御がほぼ完了したらもとの大きな視野にもどして
監視状態とすることを特徴とする地合制御方法にかかる
ものであり、又、カメラを紙０ から異なる距離に複数台配置し、複数台のカメラの切換
えにより計測開始時は最も大きな視野のカメラで地合全
体を観察し、前記地合制御方法による制御を開始後地合
が向上するに従い、視野の小さい方のカメラに順次切換
え、地合が安定し制御がほぼ完了したらもとの大きな視
野のカメラに切換え監視状態とすることを特徴とする地
合制御方法にかかるものであり、又、前記地合制御方法
において、透過光画像の濃淡を幅方向について周波数分
析することにより地合が引地合か押地合かを判定し、引
地合の場合にはＪ／Ｗ比を増加させる一方、押地合の場
合にはＪ／Ｗ比を減少させて制御することを特徴とする
地合制御方法にかかるものである。

［作　　　用］ 従って、本発明の地合計測方法に於いては、ストロボよ
り発せられ所要面積の紙を透過した光による映像はカメ
ラでとらえられて画像処理用演算装置の表示装置に透過
光画像として映し出されると共に、該表示装置に映し出
された透１ 過充画像は所要サイズ、所要数のウィンドに分割され、
各ウィンド内に存在する画素の各濃度から各ウィンド毎
の濃度の平均値及び各ウィンド毎の濃度の１次分散が算
出され、更に、前記ウィンド全体としての濃度の１次分
散の平均値、各ウィンド毎の濃度の平均値の分散及びウ
ィンド全体としての濃度の２次分散が算出され、該１次
分散の平均値、各ウィンド毎の濃度の平均値の分散及び
２次分散のうちのいずれか１つ、或いは２つ以上の組合
せが地合係数として求められ地合の定量化がより精度よ
く行われる。

又、表示装置に映し出された透過光画像を“濃い”中ぐ
らい”薄い”のように３ 値化すれば、紙中にゴミがあるか穴があるかの判定を確
実に行える。

又本発明の地合計測方法を用いた地合制御方法に於いて
は、予め行われた実験データに基づき、紙の最悪から最
良までの複数段階の品質を紙の地合係数に対してそのあ
てはまる度合から特定するための複数のメンバシップ関
数曲線と、２ 該紙の品質を特定するための各メンバシップ関数曲線に
対応させて夫々、Ｊ／Ｗ比、フォイル角度、及びデフレ
クタ押込量の各変更量に対しそのあてはまる度合を示す
複数の制御用メンバシップ関数曲線とが予め求められ、
前記地合計測方法によって計測された地合係数と前記紙
の品質を特定するための各メンバシップ関数曲線との各
交点に於けるマツチングの度合が求められ、該各マツチ
ングの度合に対応させて先ず前記Ｊ／Ｗ比変更量を示す
各制御用メンバシップ関数曲線から夫々のＪ／Ｗ比変更
量の推論結果が求められると共に、該Ｊ／Ｗ比変更量の
各推論結果を重ね合わせて合成したＪ／Ｗ比変更量の最
終推論結果を示す最終メンバシップ関数が求められ、該
最終メンバシップ関数に基づいて前記Ｊ／Ｗ比の実際の
変更量が決定されてＪ／Ｗ比が制御され、Ｊ／Ｗ比変更
による地合係数の減少が見られなくなるまでこれが繰り
返され、以下同様にフォイル角度、及びデフレクタ押込
量について順次その変更量が決定されて制御が３ 行われ、地合の改善が行われる。

又、前記地合制御方法による制御の繰り返しにおいて、
前回の制御時の地合係数と今回の制御時の地合係数との
差の正負符号から制御用メンバシップ関数を選択すれば
、より効率の良い制御が行える。

更に又、前記地合制御方法による制御を行う以前の計測
開始時、カメラの視野を大きくして地合全体を観察し、
前記制御を開始後地合が向上するに従い、カメラの視野
を徐々に小さくしていくことにより、地合の微妙な制御
に役立つと共に、地合が安定し制御がほぼ完了後、カメ
ラの視野をもとの状態に大きくして監視状態とすれば、
原料条件変化等の外的変化にも対応し得る。

又、上述の如く１台のカメラの視野を変更する代わりに
、視野の異なる即ち紙からの距離の異なる複数台のカメ
ラを設置すれば、カメラの視野変更のための移動を行う
必要がなくなり、カメラの視野の変更が複数台のカメラ
の切換え４ のみによってより迅速に行える。

又、前記地合制御方法による制御において、透過光画像
の濃淡を幅方向について周波数分析を行うと、地合が引
地合か押地合かを容易に判定し得、引地合の場合にはＪ
／Ｗ比を増加させる一方、押地合の場合にはＪ／Ｗ比を
減少させて制御を行えば、確実且つ効率の良い制御が行
える。

［実　施　例コ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第Ｌ３．４図は本発明の一実施例であり、被検査物であ
る紙ｌの片側にストロボ２を内蔵したストロボボックス
２ａを配置し反対側にカメラボックス３ａをレール３Ｃ
に対し紙ｌの幅方向及び上下方向に移動可能に搭載し、
該カメラボックス３ａの中に、ズーム機能を有し且つ絞
り可変装置３ｂを有するカメラ３を配置する。ストロボ
２と共に用いられる本実施例側のカメラ３としては、Ｃ
ＯＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅ　Ｄｅｖｉｃｅ）
フレ５ ム蓄積モードカメラ或はそれに類似した機能をもつもの
を使用する。カメラ３はケーブル４を介して表示装置６
を有する画像処理用演算装置５と連結されている。又、
カメラ３には紙ｌの実際の透過光画像を常時表示するた
めに別途表示装置７がケーブル８を介して連結されてい
る。

又、前記画像処理用演算装置５で共用できる場合以外に
は、制御用コンピュータ１００及び制御用コントローラ
１０１を制御用として併設し、画像処理用演算装置５と
制御用コンピュータ１００とを地合信号線（０２、制御
信号線１０３によって接続すると共に、制御用コンピュ
ータ（００と制御用コントローラ１０１とを通信線１０
４によって接続し、更に制御用コントローラ１０１には
、後述する第７図のヘッドボックスＩＯから噴射される
ジェット速度とボトムワイヤ１２、トップワイヤ１６の
ワイヤ速度との比を変更するためのアクチュエータやフ
ォイル１４の角度を変更するためのアクチュエータ等が
、制御信号線１０５によって接続されている。

６ 前記被検査物である紙１は実際にはかなり大きなもので
あるので、サンプル（ＬＯｍｍ　Ｘ　１０ｍｍ以上）と
して取り出す部分は、その紙（の特徴を逃すことなく、
その部分だけを見れば紙１全体の品質を判別できるエリ
ア（定常とみなせるエリア）とする。

計測時には、紙ｌの厚みに相応してカメラ３の絞りを絞
り可変装置３ｂによって予め最適となるように設定し、
ストロボ２から適量の透過光を得るように調整しておく
。カメラ３に入った信号は表示装置７に入り紙１の実際
の透過光の画像９ａとして常時映し出される一方、画像
処理用演算装置５に入った信号は第３図（イ）に示す如
く地合を判断できる即ち紙上全体の品質を判別できるエ
リアを示す画像９として表示装置６に表示され、画面で
穴部等の濃度は平均より薄く（明る＜）、ゴミ等が付着
している過電部は平均より濃く　（暗く）表示される。

続いて、前記画像９に穴部等の平均の大きさ又は紙特有
のフロックの最小大きさの約２倍の７ 面積となるような領域を分散計算単位としたウィンドｗ
、、ｗ２　、・・・、Ｗｋ、・・・、ＷＮを、所要数設
定する（第３図（ロ）参照）。前記ウィンドのサイズ及
び個数は紙種、配合等によって適切に選択できるように
しである。

ここで、第４図に示す如く、１個のウィンドの中に表示
装置６の画素がＭ　−ｎ　Ｘ　ｍ個（図の例ではｎ＝４
、ｍ＝５）含まれている場合、ｋ番目のウィンドＷｋ内
に於けるｉ行ｊ列の各画素の濃度はｃｋｉ　、で表わさ
れるので、ｋ番目のウィンドＷ、内に於ける濃度の平均
値ｃａ　Ｖ　ｋを より算出すると共に、前記に番目のウィンドＷ。

内に於ける濃度の分散（ｖａｒｉａｎｃｅ）　Ｖａ　ｖ
　ｋ（以下１次分散と称す）即ち１個のウィンドＷｋの
中でどれくらい濃度にばらつきがあるかの目８ より算出する（第３図Ｑ＼）参照）。

更に、前記ウィンドＷ、、Ｗ２．・・・、Ｗ、。

・・・、ＷＮ全体としての１次分散の平均値ａｖをより
算出し、該全体の１次分散の平均値ａｖを基に、前記ウ
ィンドＷ、、Ｗ２．・・・、Ｗｋ、・・・ＷＮ全体とし
ての１次分散の分散Ｖａｖ（以下、２次分散と称す）、
及び前記ウィンドｗ１゜Ｗ２．・・・、Ｗｋ、・・・、
Ｗｋ内に於ける平均値ｃａＶ　ｋの分散Ｖａ　ａ　ｖを トＪ より算出し、その演算結果を表示する（第３図に）参照
）。

前記ウィンド全体としての１次分散の平均値ａｖは画面
のマクロ的分散を表示するものであり比較的広い視野で
の地合係数（均一でない紙９ たとえば大きな欠陥があるときの地合係数）として地合
の定量化を行い、又各ウィンド毎の濃度の平均値の分散
ｖａａｖは画面の平均濃度に対する明暗のマクロ的分散
を表わし、全体的には均一であるが濃度むらの大きいと
きの地合係数として地合の定量化を行い、更に、紙全体
が均一でかつミクロ的な地合の判断をする制御の最終段
階における評価ではウィンド全体としての濃度の１次分
散の分散（２次分散）Ｖａｖを地合係数として地合の定
量化を行う。

対象物によってはａＶ　＋　ｖａ　ａ　Ｖ　＊　ｖａＶ
を各々組合せたものを地合係数として地合の定量化を行
うようにすることは言うまでもない。

又、第５図に示すように、前記画像処理用演算装置５に
、表示装置６に映し出された画像９を構成する画素の第
ｂｉ段に於けるａ１〜ａｆｉ列の画素、或はａｉ列に於
けるｂ１〜ｂｎ段の画素について、その濃度データを蓄
積するブタロガ−（図示せず）と、該データロガ−に蓄
積されたデータを引き出し経時変化のデータと０ してとらえ該データを周波数分析する分析器（図示せず
）とを接続し又はデータロガ−に蓄積されたデータを分
析ソフトにより処理し、縦方向（紙ｌの長平方向）の周
波数分析結果に基づき紙１中に脈動成分が存在するか否
かを判断することも可能である。又、横方向（紙ｌの長
平方向）の周波数分析は、スポットで透過光をとらえる
従来の場合に比べて、ストロボ２を使用しているため、
地合の濃淡を忠実に再現したフロックに相応する特徴を
表現できるので、地合が引地合であるか押地合であるか
を容易に判別することができる。引地合とは、フロック
が筋状に伸びた状態を言い又、押地合とは、フロックが
うろこ状を呈した状態を言う。ここで縦軸に濃度の平均
値を、横軸に周波数をとると、理想の地合は第６図中２
点鎖線の如く示されるのに対し、引地合は実線の如く、
又、押地合は破線の如く夫々示される。

こうして、従来のように点としてではなく面として地合
の定量化を行うことができ、より精１ 度良く客観的に地合を評価し得、更に地合係数を基にＪ
／Ｗ比、脱水量制御等に利用することができる。

上記した地合計測方法は、ストロボ２を光源として用い
るため、オフラインでは勿論、オンラインで高速（秒速
１５００ＩＩｌ／ｍｉｎ程度）、高坪量（坪量３００ｇ
／ｍ２程度）の条件にも適用できる。

ストロボを光源として利用する利点をのべると、 ■　高速オンライン計測時に画面のずれが少ない。

例えば平行光源とカメラのシャッタリングを併用して撮
影する場合のシャッタ速度とストロボのせん光時間を比
較するとストロボのせん光時間がシャッタ速度の約１／
１０であるので、ストロボを使用した方が高速時の画面
のずれが少なく、該画面のずれのために画面の画素の分
析に支障を来たすことはない。

■　カメラのシャッタリングを行なう場合、画像をより
明確化するために濃度を例えば“濃２ い”中ぐらい”薄い”の３段階で表 わす３値化画像の分析までは対応できるが、地合計のよ
うな微妙な濃淡を検出することには向いておらず、スト
ロボとノンシャッタリングカメラの組合せの方が濃淡を
検出する高速撮影に向いている。

■　平行光源とストロボ（パルス光源）を比較するとス
トロボの方が容易に大きな光量を得ることができるので
、 （イ）撮影時にカメラの絞りを絞ることができ、外乱の
影響を少なくできる。

（口〉　厚紙も容易に透過できる。

■　カメラのシャッタリングでも現在のメカニカルシャ
ッタリングでは速度に限界があるが、電気的にカメラ視
野のシャッタリングを行うエレクトリカルシャッタリン
グを併用する場合は、ストロボとシャッタリングの組合
せでさらに高速画像の撮影が可能になることは言うまで
もない。

又、カメラのＣＣＤフレーム蓄積モードのメ３ リットとしては、ストロボを用いて静止画像を撮り、映
像信号を同等に取り込めることである。

次に、前記地合計測方法によって求めた地合係数に基づ
き、メンバシップ関数の考え（山川熱着ｒ　ＦＩＪＺＺ
Ｙコンピュータの発想４１９８８年１１月１０日第３刷
発行、■講談社を参照）を応用して地合を制御する方法
について説明する。

尚、制御は、画像処理用演算装置５で処理できない場合
は、第１図に示す制御用コンピュタ１０［１を用い、地
合係数の信号によってコントローラ１０１を介して行わ
れる。

第７図は抄紙機のワイヤパートを示す側面図であり、１
０はヘッドボックス、１１はブレストロル、１２はボト
ムワイヤ、１３はフオーミングボド、１４はフォイル、
１５はウェットサクションボックス、１６はトップワイ
ヤ、１７．１８はデフレクタ、１９はサクションボック
ス、２０．２１はボトムワイヤ１２及びトップワイヤ１
６に付着したごみ等を洗浄するためのシャワー、２２．
２３はシャワー２０．２１から噴射される水量調整用の
自動パル４ ブ、２４はフェルトを示しており、ヘッドボックス１０
から噴射されるジェット速度とボトムワイヤ１２及びト
ップワイヤＩ６の速度とのＪ／Ｗ比と、初期脱水領域２
５に於けるフォイル１４角度と、ボトム中期脱水領域２
６及びトップ中期脱水領域２７に於けるデフレクタ１７
．１８押込量とを夫々、前記地合計測方法によって求め
た地合係数に基づいて変更せしめ、又、必要に応じてサ
クションボックス１９の吸引量やシャワー２０．２１の
自動バルブ２２．２３の開度等を変更せしめるようにす
る。

予め行われた実験データに基づき、第８図（１）〜（Ｖ
）に示す如く、紙上の“最悪”悪い”“普通”良い”最
良′までの５段階の 品質を紙ｌの地合係数（横軸）に対してそのあてはまる
度合（縦軸）から特定するための５本のメンバシップ関
数曲線Ｍ１〜Ｍ５と、該紙ｌの品質を特定するための各
メンバシップ関数曲線Ｍ１〜Ｍ５に対応させて一例とし
てＪ／Ｗ比（ここではワイヤ速度のみの増減としている
）の変更量（横軸）に対しそのあてはまる度合５ （縦軸）を示す５本の制御用メンバシップ関数曲線Ｍｌ
　ａ−Ｍ５．及びＭ＋　ｂ　−Ｍｓ　ｂとを予め求めて
おく。

前記地合計測方法によって求めた紙ｌの地合係数と前記
紙（の品質を特定するための各メンバシップ関数曲線Ｍ
１〜Ｍ５との各交点に於けるマツチングの度合を求め、
該各マツチングの度合に対応させて前記Ｊ／Ｗ比変更量
を示す各制御用メンバシップ関数曲線Ｍ１．−Ｍ５ａ及
びＭｌｂ−Ｍ５ｂから夫々のＪ／Ｗ比変更量の推論結果
を求めると共に、該Ｊ／Ｗ比変更量の各推論結果を重ね
合わせて合威し第８図１ｙＤに示す如きＪ／Ｗ比変更量
の最終推論結果を示す最終メンバシップ関数ＭＬ　ａ　
、　ＭＬ　ｂを求め、該最終メンバシップ関数ＭＬ　ａ
　、　ＭＬ　ｂのいずれか一方の重心（最終メンバシッ
プ関数ＭＯａ又はＭＬｂと縦横軸とで囲まれる面積を半
分にする位置）の横軸成分を実際のワイヤ速度の増量又
は減量とし、前記Ｊ／Ｗ比の実際の変更量を決定してＪ
／Ｗ比の制御を行う。

６ 第８図には、−例として前記地合係数が３５である場合
を示しており、第８図（＋）の“最悪”を示すメンバシ
ップ関数曲線Ｍ１との交点の縦軸成分（マツチングの度
合）は約０．２５となるので、該交点から水平に線を延
ばしてワイヤ速度を“大きく増す”、又は“大きく減ら
す”という制御用メンバシップ関数曲線ＭＩａ又はＭｏ
ｂの頭をマツチングの度合０．２５程度で削り落とし、
ハツチング部分のみをワイヤ速度増減量の推論結果とし
て採用する。又、第８図（ｎ）の“悪い”を示すメンバ
シップ関数曲線Ｍ２との交点の縦軸成分（マツチングの
度合）は約０．７５となるので、該交点から水平に線を
延ばして、ワイヤ速度を“増す”、又は“減らす”とい
う制御用メンバシップ関数曲線Ｍ２ａ又はＭｚｂの頭を
マツチングの度合０．７５程度で削り落とし、ハツチン
グ部分のみをワイヤ速度増減量の推論結果として採用す
る。更に又、第８図０の“普通”を示すメンバシップ関
数Ｍ３との交点の縦軸成分（マツチングの度合）は約０
．７となるので、該７ 交点から水平に線を延はしてワイヤ速度を“やや増す”
、又は“やや減らす”という制御用メンバシップ関数曲
線Ｍ３ａ又はＭ３ｂの頭をマツチングの度合０．７程度
で削り落とし、ハツチング部分のみをワイヤ速度増減量
の推論結果として採用する。又、第８図■の“良い”を
示すメンバシップ関数曲線Ｍ４との交点の縦軸成分（マ
ツチングの度合）は約０．１となるので、該交点から水
平に線を延ばしてワイヤ速度を“少し増す”、又は“少
し減らす”という制御用メンバシップ関数曲線Ｍ４　ａ
又はＭ４ｂの頭をマツチングの度合０．１程度で削り落
とし、ハツチング部分のみをワイヤ速度増減量の推論結
果として採用する。更に又、第８図（Ｖ）の“最良”を
示すメンバシップ関数曲線Ｍ５に対しては地合係数が３
５の場合交点はないため、ワイヤ速度を“増さず”、又
は“減らさず”という制御用メンバシップ関数曲線Ｍ５
．又はＭ５ｂに対するマツチングの度合は０となり、即
ちワイヤ速度を増減させる必要があるということになる
。従８ って、地合係数が３５ぐらいの場合には、前記各推論結
果を重ね合わせて合成すると、第８図００に示すように
、比較的マツチングの度合の高い“やや増す”から“増
す”の間、又は“やや減らす”から“減らす”の間あた
りに重心ができ、ワイヤ速度の増減量が決定される。こ
こで、ワイヤ速度を増すか、或は減らすかという判断に
ついては、最初にワイヤ速度を変更する際に、最終推論
結果からいずれか一方の重心のみ（例えば減らす方の重
心）を採用し、地合の向上が認められた場合（即ち、今
回の制御前の地合係数と今回の制御時の地合係数との差
が正である場合）には、それ以後、ワイヤ速度を減らす
方向で制御を進め、地合の向上か認められなかった場合
（即ち、今回の制御前の地合係数と今回の制御時の地合
係数との差が負である場合）には、それ以後、ワイヤ速
度を増す方向で制御を進めるようにする。これにより、
より効率のよい制御が行えることとなる。

このように、メンバシップ関数を用いたファ９ 一ジー（ＦＵＺＺＹ）の理論の併用により、オン・オフ
的な制御でなく、製品となる紙ｌに対し急激な変化を及
ぼすことのない穏やかな制御を行うことが可能となる。

こうしてＪ／Ｗ比の変更を行い、第９図に示すようにＪ
／Ｗ比の変更の繰返しによりそれ以上地合の向上が認め
られなくなったら、第８図（１）〜０Ｄに示されるＪ／
Ｗ比の変更の場合と同様にメンバシップ関数を用い、以
下、フォイル角度の変更、デフレクタ押込量の変更とい
うように順次制御を行い地合を向上させる。

又、前記Ｊ／Ｗ比の制御に当たり、前述の画像の濃淡を
幅方向について周波数分析した結果（即ち地合が引地合
であるカミ押地合であるか）を用いて、引地合の場合に
はＪ／Ｗ比を増加させ、又、押地合の場合にはＪ／Ｗ比
を減少させるよう制御を行うことも可能である。こうす
ることにより、確実且つ効率の良い地合制御が行えるこ
ととなる。

更に又、計測開始時は、第１図において、力０ メラ３をレール３ｃに沿って上昇させ該カメラ３の視野
を大きくして地合全体を観察し、前述した地合制御方法
による制御を開始後、地合が向上するに従い、カメラ３
をレール３ｃに沿って下降させカメラ３の視野を徐々に
小さくシ、地合が安定し制御がほぼ完了したら、カメラ
３をレル３ｃに沿って再び上昇させ、もとの大きな視野
にもどして監視状態とすることも可能である。

これにより、地合の微妙な制御に役立てることが可能と
なると共に、地合安定後の外的条件変化（原料条件の変
化等）にも対応できる。

又、視野変更の他の実施例として第２図に示すように自
動絞り３ｂ−１，３ｂ−２を内蔵し、カメラボックス８
ａ−１、３ａ−２に格納された複数台のカメラ（本図で
は２台の例）３−１及び３−２を紙１の片側に配置し、
反対側には、ストロボボックス２ａ−１、２ａ−２に各
々格納されたストロボ２−１及び２−２を配置する。

配置としては紙ｌの流れ方向に配置する方が良い。制御
開始前及び制御完了後は視野の大き１ いカメラ３−２で映像をとらえ、その信号をケブル８−
２を介して表示装置７へ、ケーブル４−２を介して画像
処理用演算装置５へ夫々送り、制御開始後地合が改善さ
れて細い分散の判別が要求されるようになったならば、
視野の小さい方のカメラ３−１に切換え、その信号をケ
ーブル８−１を介して表示装置７へ、ケーブル４−１を
介して画像処理用演算装置５へ夫々送り処理する。

このようにすると、複数台のカメラは必要となるが、各
カメラは固定のままで視野変更のための移動を行う必要
がなくなり、複数台のカメラの切換えのみによって視野
の変更をより迅速に行える。

又、第ｉ０図（イ）〜（ホ）は本発明の地合計測方法に
於ける画像の表示の仕方の変形例を示すものであり、表
示装置６に映し出される画像９に対し、該画像９をより
明確化するために濃度を例えば“濃い”中ぐらい”薄い
”の３段階で 表わす３値化画像処理を施して第１Ｏ図（ロ）に示す如
き画像９°を表示し、該画像９°に於ける透過光２ 最大の領域３０の総面積ΣＳｖの全体面積Ｓに占より算
出すると共に、前記画像９゛に於ける透過光最小の領域
３１の総面積ΣＳｋの全体面積Ｓに占める割合即ち過電
率Ｋを、 より算出し、表示することにより（第１０図（ハ）参照
）、紙ｌの地合の定量化を行い、又、必要に応じて前記
画像９の一部で明白に欠陥とわかるところや明白に良い
と思われる部分を第１０図（ニ）の如く拡大画像９°°
とじて表示し、更に該拡大画像９°°に対し濃度を３段
階で表わす画像処理を施して第１０図（ホ）に示す如き
拡大画像９″′を表示し、これを地合の原因究明のため
の資料として用いる。

上述の他の実施例に於いては、平面情報を画像処理によ
り紙１の特徴を強調して把握でき、特に従来評価のでき
なかった穴、ごみ等を初期発見てき、品質の向上、生産
性の向上に役立つ３ と共に、画面を通して最も良い部分、最も悪い部分をピ
ックアップして容易に分析できる。

尚、上述した地合計測方法及び該地合計測方法を用いた
地合制御方法に於いて使用されるストロボ２及びカメラ
３の設置場所は、第１１図に示すように、ワイヤパート
、プレスパート、ドライヤパート、カレンダパート等ど
こでもよい。

又、本発明の地合計測方法及び該地合計測方法を用いた
地合制御方法は、上述の実施例にのみ限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の地合計測方法及び該地合
計測方法を用いた地合制御方法によれば、下記の如き種
々の優れた効果を奏し得る。

（ｉ）　　従来の情報を点としてとらえる方法から面と
してとらえられるので人間の目視による地合の評価方法
に近づき且つ地合を定量化できるので客観性がでる。又
、分散を特徴とする特許 ことにより制御の剛性を高めることができる。

０）地合の定量化及びメンバシップ関数を用いたＦＵＺ
ＺＹの理論の併用により、単なるオン・オフ的な制御で
なく、製品となる紙に対し急激な変化を及ぼすことのな
い穏やかな制御ができ、紙の品質向上に大いに役立てる
ことかできる。

■　光源としてストロボを使用するのでオフラインのみ
ならず、高坪量、高速でのオンライン地合計測が可能と
なると共に、瞬時に面を取り込むことかできデータ処理
時間も短かくて済む。

■　地合の長期的監視が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の地合計測方法及び該地合計測方法を用
いた地合制御方法を実施する装置の一例を示す構成図、
第２図は複数台の視野の異なるカメラを設けた他の実施
例を示す構成図、第３図（イ）（ロ）Ｑ＼）←）は表示
装置に於ける画像処理説明図、第４図は表示装置に於け
るウィンドと画５ 素との関係を示す模式図、第５図は画像を構成する画素
について周波数分析する場合の画像説明図、第６図は周
波数分析結果を示す線図、第７図は抄紙機のワイヤパー
トを示す側面図、第８図０）（ｉｏ　０ｉＤＣＮ　（ｖ
）　６／Ｄは地合係数に基づきＪ／Ｗ比変比変重量定す
るための手順説明図、第９図は本発明の地合計測方法を
用いた地合制御方法の一例を示すフローチャート図、第
１Ｏ図（１′）（ロ）Ｑ＼）は）（ホ）は本発明の地合
計測方法に於ける画像の表示の仕方の変形例を示す画像
処理説明図、第１１図はストロボ及びカメラの設置場所
を示す全体側面図、第１２図は従来の地合計の一例を示
す構成図、第１３図は第１２図の地合計によって得られ
た時間と地合指数との関係を示す線図である。 １は紙、２．２−１．２−１はストロボ、２ａ、２ａ−
１゜２ａ−２はストロボボックス、３．３−１．３−２
はカメラ、３ａ、　３ａ−１、３ａ−２はカメラボック
ス、３ｂ、３ｂ−１，３ｂ−２は絞り可変装置、３ｃは
レール、５は画像処理用演算装置、６は表示装置、９は
画像、ＩＯはヘッドボックス、１２はボトムワイヤ、Ｉ
４はフォイル、６ １６はトップワイヤ、１７．１８はデフレクタ、１９は
サクションボックス１．２０．２１はシャワー、２２゜
２３は自動バルブ、２５は初期脱水領域、２６はボトム
中期脱水領域、２７はトップ中期脱水領域、１００は制
御用コンピュータ、１０１は制御用コントローラ、１０
２は地合信号線、１０３は制御用信号線、１０４は通信
線、１０５は制御信号線、Ｗｌ。 Ｗ２　＋　”’、Ｗｋ＋　”’＋　Ｗｍはウィンド、Ｃ
ａＶＩＣａＶ２＋　”’＋　　ＣａＶｋ　＋　”’、Ｃ
ａＶ’Ｎは各ウィンド毎の濃度の平均値、Ｖａｖｌ、Ｖ
ａＶ２＋・・・＋　Ｖａ　ｖｋ　＋　・・・＋”ａＶＮ
は各ウィンド毎の濃度の１次分散、ａｖはウィンド全体
としての濃度の１次分散の平均値、ｖａａｖは各ウィン
ド毎の濃度の平均値の分散、ＶａＶはウィンド全体とし
ての濃度の２次分散、Ｍ１〜Ｍ５はメンバシップ関数曲
線、Ｍｌａ−Ｍｓ　ａ　、Ｍｌ　１）〜Ｍｓｂは制御用
メンバシップ関数曲線、ＭＬ　ａ　、　ＭＬ　ｂは最終
メンバシップ関数を示す。 ７ −３５２− Ｕ〉 ２−一へ−〜 ＠錘 特開平３ ４１３４８　（１６） 惹Φｇ蕗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ストロボより発せられ所要面積の紙を透過した光に
   よる映像をカメラでとらえて画像処理用演算装置の表示
   装置に透過光画像として映し出すと共に、該表示装置に
   映し出された透過光画像を所要サイズ、所要数のウイン
   ドに分割し、各ウインド内に存在する画素の各濃度から
   各ウインド毎の濃度の平均値及び各ウインド毎の濃度の
   １次分散を算出し、更に、前記ウインド全体としての濃
   度の１次分散の平均値、各ウインド毎の濃度の平均値の
   分散及びウインド全体としての濃度の２次分散を算出し
   、該ウインド全体としての濃度の１次分散の平均値、各
   ウインド毎の濃度の平均値の分散及びウインド全体とし
   ての濃度の２次分散のうちのいずれか１つ、或は２つ以
   上の組合せを地合係数とすることを特徴とする地合計測
   方法。 ２）ストロボより発せられ所要面積の紙を透過した光に
   よる映像をカメラでとらえて画像処理用演算装置の表示
   装置に透過光画像として映し出すと共に、該表示装置に
   映し出された透過光画像を３値化して紙中にゴミがある
   か穴があるかを判定することを特徴とする地合計測方法
   。 ３）予め行われた実験データに基づき、紙の最悪から最
   良までの複数段階の品質を紙の地合係数に対してそのあ
   てはまる度合から特定するための複数のメンバシップ関
   数曲線と、該紙の品質を特定するための各メンバシップ
   関数曲線に対応させて夫々、Ｊ／Ｗ比、フォイル角度、
   及びデフレクタ押込量の各変更量に対しそのあてはまる
   度合を示す複数の制御用メンバシップ関数曲線とを予め
   求めておき、請求項１記載の地合計測方法によって計測
   された地合係数と前記紙の品質を特定するための各メン
   バシップ関数曲線との各交点に於けるマッチングの度合
   を求め、該各マッチングの度合に対応させて先ず前記Ｊ
   ／Ｗ比変更量を示す各制御用メンバシップ関数曲線から
   夫々のＪ／Ｗ比変更量の推論結果を求めると共に、該Ｊ
   ／Ｗ比変更量の各推論結果を重ね合わせて合成したＪ／
   Ｗ比変更量の最終推論結果を示す最終メンバシップ関数
   を求め、該最終メンバシップ関数に基づいて前記Ｊ／Ｗ
   比の実際の変更量を決定してＪ／Ｗ比を制御し、Ｊ／Ｗ
   比変更による地合係数の減少が見られなくなるまでこれ
   を繰り返し、以下同様にフォイル角度、及びデフレクタ
   押込量について順次その変更量を決定して制御すること
   を特徴とする地合計測方法を用いた地合制御方法。 ４）請求項３記載の地合制御方法による制御の繰り返し
   において、前回の制御時の地合係数と今回の制御時の地
   合係数との差の正負符号から制御用メンバシップ関数を
   選択することを特徴とする地合制御方法。 ５）計測開始時は、カメラの視野を大きくして地合全体
   を観察し、請求項３又は４記載の地合制御方法による制
   御を開始後地合が向上するに従い、カメラの視野を徐々
   に小さくし、地合が安定し制御がほぼ完了したらもとの
   大きな視野にもどして監視状態とすることを特徴とする
   地合制御方法。 ６）カメラを紙から異なる距離に複数台配置し、複数台
   のカメラの切換えにより計測開始時は最も大きな視野の
   カメラで地合全体を観察し、請求項３又は４記載の地合
   制御方法による制御を開始後地合が向上するに従い、視
   野の小さい方のカメラに順次切換え、地合が安定し制御
   がほぼ完了したらもとの大きな視野のカメラに切換え監
   視状態とすることを特徴とする地合制御方法。 ７）透過光画像の濃淡を幅方向について周波数分析する
   ことにより地合が引地合か押地合かを判定し、引地合の
   場合にはＪ／Ｗ比を増加させる一方、押地合の場合には
   Ｊ／Ｗ比を減少させて制御することを特徴とする請求項
   ３又は４記載の地合制御方法。