專利名稱：造紙機中卷筒紙破裂監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙機中卷筒紙破裂監(jiān)視系統(tǒng)，其構(gòu)成包括-多個用于對受監(jiān)視卷筒紙的各種位置進行攝像的相機；-用于存儲來自多個相機位置的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字圖像處理設(shè)備；以及-用于從各種相機位置的圖像數(shù)據(jù)選取聚焦像區(qū)的選擇裝置。
此類監(jiān)視系統(tǒng)早先已用于對卷筒紙破裂事后進行分析，但此種系統(tǒng)未用作能夠檢測卷筒紙破裂的實際破裂傳感器。在造紙機中使用的傳統(tǒng)破裂傳感器常常不可靠并且此種傳統(tǒng)傳感器在某些位置通常根本無用，特別是在機器的卷筒紙端部。
本發(fā)明的一個目的是再開發(fā)一種上述類型的監(jiān)視系統(tǒng)以便在卷筒紙破裂監(jiān)視系統(tǒng)及造紙機的實際控制中用其代替?zhèn)鹘y(tǒng)的破裂傳感器。
此目的的達到是基于在后附的權(quán)利要求1中提出的特征。從屬權(quán)利要求公開了本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施例。
下面參考附圖
以實施例對本發(fā)明進行更詳細(xì)的描述，附圖中示出本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的框圖。
框圖中的圖像源的構(gòu)成包括多個從不同圖像位置P1…Pn對受監(jiān)視的卷筒紙進行連續(xù)電視攝像的電視攝像機。這些位置是從W的不同圖像位置P1…Pn選定的。這些位置是在那些從卷筒紙破裂角度來說是關(guān)鍵的地點之中選定的。本發(fā)明的系統(tǒng)可包含在更大的系統(tǒng)中，其中某些攝像機負(fù)擔(dān)其他的監(jiān)視功能，見本發(fā)明人的待批專利申請Fl-981736及FI-990120。
從每個攝像機接收到的圖像信息在數(shù)字信號處理器2或DSP處理器中處理。信號處理器類似普通的微處理器，還包含，比如，采用浮點數(shù)技術(shù)及便于尋址的地址格式。DSP(數(shù)字信號處理器)在體系結(jié)構(gòu)上與普通的處理器顯著不同，其設(shè)計目的是應(yīng)用于涉及大量數(shù)據(jù)的功能，并且整數(shù)乘法和數(shù)據(jù)傳輸是統(tǒng)計上的重要運算。DSP處理器可使數(shù)個不同的同時計算例程與圖像分析結(jié)合，其結(jié)果可應(yīng)用于圖像信息中所出現(xiàn)的改變的自動感知。
本發(fā)明部分地是由用戶可購得的工具構(gòu)成，從而用戶可將重點放在幀區(qū)，幀區(qū)的位置和大小可選，可由各攝像機的像區(qū)中選擇。參考數(shù)字信號處理器2，此聚焦幀由標(biāo)號12表示(ROI/關(guān)心區(qū))。聚焦幀12的大小和位置的選擇可通過包含在用戶計算機9中的工具7，8，10-13控制。在監(jiān)視器10上可見的選擇圖標(biāo)7是用戶可利用鼠標(biāo)13的點擊來選擇要顯示的所要求的攝像機位置的圖像11。換言之，所有的攝像機位置的圖像都由用戶計算機9接收，但是采用圖像數(shù)據(jù)選擇單元8來選擇要在屏幕10上顯示的任何給定的攝像機位置的圖像11，其中聚焦幀或聚焦區(qū)12’工具按用戶選擇確定其大小和地點。自然，此選擇的重點是圖像11的那些預(yù)期卷筒紙破裂會造成最敏感的圖像改變的區(qū)域。與任何所選擇的攝像機位置的圖像11中的聚焦區(qū)12’相對應(yīng)的限定都可以借助用戶計算機9賦予相應(yīng)攝像機位置的數(shù)字信號處理器2。因此，由用戶計算機9提供的控制可應(yīng)用于數(shù)字信號處理器2接收發(fā)自攝像機1的電視圖像，所述設(shè)備按先進先出原則工作，并且存儲于其中的圖像數(shù)據(jù)的時間長度可從幾秒鐘到幾分鐘。這樣，所存儲的發(fā)自各攝像機位置的圖像數(shù)據(jù)可包含數(shù)十甚至數(shù)百幅順序圖像11，相應(yīng)地其中包含聚焦幀或區(qū)12/12’。
數(shù)字信號處理設(shè)備2是用來通過比較順序圖像之間的改變來匯集聚焦幀或聚焦區(qū)的圖像改變的數(shù)據(jù)。另外，數(shù)字信號處理設(shè)備2是用來提供圖像改變的參考水平(電平)，該參考水平代表圖像改變數(shù)據(jù)的正常值。參考水平可通過多種方式建立并且可以基于比如，一個或一個以上的下面動作-連續(xù)或定期地進行自動圖像分析以判斷正常圖像改變水平-用戶選擇參考水平(電平)或與其相關(guān)的參數(shù)，同時選擇或改變產(chǎn)生圖像改變數(shù)據(jù)的圖像區(qū)12，12’-利用比實際的實時圖像改變數(shù)據(jù)為早的圖像改變數(shù)據(jù)作為參考水平或建立參考水平的一個參數(shù)。
圖像改變數(shù)據(jù)及參考水平從各數(shù)字信號處理器2送到攝像機專用比較器3，該比較器將圖像改變數(shù)據(jù)與參考水平進行比較并在圖像改變數(shù)據(jù)與參考水平的偏離超過預(yù)定閾值時產(chǎn)生報警消息3a。報警極限，即圖像改變數(shù)據(jù)與參考水平的最大可接受偏離，就可以通過用戶的設(shè)定預(yù)先確定，主要是借助經(jīng)驗知識而定，所述知識隨著工作經(jīng)驗而積累。很顯然，從優(yōu)化靈敏度與虛假報警之間的關(guān)系考慮，不同的攝像機位置經(jīng)驗相異的最佳報警極限。優(yōu)化中的一個主要因素由本發(fā)明解決，其中圖像改變數(shù)據(jù)只由聚焦到所關(guān)心的對象的聚焦區(qū)12匯集。
報警消息3a從比較器3送到報警裝置4。如報警消息3a是由一個或多個預(yù)先選定的攝像機位置P1…Pn的圖像改變數(shù)據(jù)比較器3發(fā)出的，則該裝置就產(chǎn)生實際破裂報警。選擇裝置5可用來選擇其圖像數(shù)據(jù)將存儲于破裂數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫6中的攝像機。此外，接收到發(fā)自裝置4的消息可能包含有關(guān)是哪些攝像機位置引起報警的信息。這可以用作存儲選擇裝置5在破裂數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫6存儲有關(guān)攝像機位置的圖像數(shù)據(jù)的指示。
如報警是基于單個攝像機的圖像位置，可以利用適當(dāng)?shù)臏髞硐摷賵缶?。然而，利用?shù)個攝像機組合可以獲得絕對肯定的破裂指示，因而在從報警裝置4得到實際破裂報警之前一定會從多個攝像機接收到破裂消息(并且，相應(yīng)的一定會接收到多個報警消息3a)。
因此，本發(fā)明的卷筒紙破裂監(jiān)視系統(tǒng)可用來通過選擇所要求的攝像機位置P1…Pn實現(xiàn)破裂事件的存儲。
標(biāo)號15表示造紙機控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)也接收由本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)提供的破裂消息。
與示出的框圖不同，可能聚焦圖像區(qū)12已經(jīng)利用攝像機1選定。其方法可以是利用包含在攝像機本身中的選擇裝置或在用戶計算機9的控制下進行。
另外，與框圖不同，也可能操作用戶計算機9(如希望的話)來驅(qū)動選擇裝置5使用戶的選擇增加或減少在發(fā)生破裂報警時其圖像數(shù)據(jù)存儲在破裂數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫6中攝像機1的數(shù)目。此外，用戶計算機9可與破裂數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫6通信以便在監(jiān)視器10上顯示存儲于其中的圖像供分析之用。
權(quán)利要求
1.一種造紙機中卷筒紙破裂監(jiān)視系統(tǒng)，其構(gòu)成包括-多個用于對受監(jiān)視卷筒紙(W)的各種位置(P1…Pn)進行攝像的相機(1)；-用于存儲來自多個相機位置(P1…Pn)的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字圖像處理設(shè)備(2)；以及-用于從各種相機位置的圖像數(shù)據(jù)選取聚焦像區(qū)(12)的選擇裝置(8-13)，其特征在于，數(shù)字信號處理設(shè)備(2，12)是用來匯集(i)通過比較順序圖像之間的改變來匯集聚焦像區(qū)(12)的圖像改變的數(shù)據(jù)；以及(ii)代表圖像改變數(shù)據(jù)的正常水平的圖像改變的參考水平；并且，系統(tǒng)的構(gòu)成還包括-將圖像改變數(shù)據(jù)與參考水平進行比較，并在圖像改變數(shù)據(jù)與參考水平的偏離超過預(yù)定閾值時產(chǎn)生報警消息3a的比較器(3)；以及-在報警消息(3a)是從一個或多個預(yù)先選定的攝像機位置(P1…Pn)的圖像改變數(shù)據(jù)比較器(3)送來時用于發(fā)出破裂報警的報警設(shè)備(4)。
2.如權(quán)利要求1中所述的系統(tǒng)，其特征在于，其構(gòu)成還包括存儲選擇裝置(5)，該裝置在報警裝置(4)的控制下可用來在發(fā)生破裂報警時選擇其圖像數(shù)據(jù)將存儲于破裂數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫6中的攝像機的位置。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的系統(tǒng)，其特征在于，報警裝置(4)只有在多個攝像機位置(P1…Pn)的聚焦圖像區(qū)中的圖像改變數(shù)據(jù)與參考水平的偏離超過預(yù)定閾值時產(chǎn)生報警消息。
4.如權(quán)利要求1-3中任何一個中所述的系統(tǒng)，其特征在于，參考水平是基于一個或一個以上的下面的動作-連續(xù)或定期地進行自動圖像分析以確定正常圖像改變水平；-與選擇或改變產(chǎn)生圖像改變數(shù)據(jù)的圖像區(qū)(12，12’)相關(guān)地用戶選擇；-利用比實際的實時圖像改變數(shù)據(jù)為早的圖像改變數(shù)據(jù)作為建立參考水平的參考水平或作為一個參數(shù)。
5.如權(quán)利要求1-4中任何一個所述的系統(tǒng)，其特征在于，用來對與圖像改變數(shù)據(jù)有關(guān)的聚焦圖像區(qū)(12)組幀的選擇功能，即聚焦圖像區(qū)的大小和位置的選擇可通過包含在用戶計算機(9)中的工具(7，8，10-13)加以控制，而且控制作用于數(shù)字信號處理設(shè)備(2)。
全文摘要
造紙機中卷筒紙破裂監(jiān)視系統(tǒng),用多個電視攝像機監(jiān)視卷筒紙并且不同攝像機位置圖像數(shù)據(jù)用來匯集聚焦圖像區(qū)。攝像機專用數(shù)字信號處理設(shè)備用來通過比較順序圖像之間的改變來匯集聚焦通信區(qū)的圖像改變數(shù)據(jù)。將圖像改變數(shù)據(jù)與參考水平比較當(dāng)偏離超過預(yù)定閾值時產(chǎn)生報警信息。當(dāng)報警信息是由一個或多個預(yù)選攝像機位置的圖像改變數(shù)據(jù)比較器發(fā)出時,產(chǎn)生破裂報警。
文檔編號D21F7/04GK1264836SQ001026
公開日2000年8月30日 申請日期2000年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月25日
發(fā)明者米卡·瓦爾克內(nèi), 朱哈·托沃內(nèi), 約馬·斯奈爾曼 申請人:希爾德科股份有限公司