丝线的检查方法、丝线的检查装置、丝线的制造方法、丝线卷装以及丝线模块.pdf

本发明提供一种丝线的检查方法，其在制造沿长尺寸方向连续行进的丝线的制线工序中，对行进中的丝线进行拍摄，并且根据得到的图像数据来高速地检查行进中的丝线的全长，在不将丝线仅是发生线摇晃的情况或丝线仅是斜行的情况误识别为丝线的缺陷的情况下，得到丝线的缺陷的信息。该丝线的检查方法的特征在于，利用拍摄单元对行进中的丝线进行拍摄，并且利用数据处理单元对由所述拍摄单元得到的图像数据进行由如下过程构成的数据处理：（a）根据所述行进中丝线的图像数据来计算行进方向的规定的区间中的多个线宽度的过程、（b）根据所述多个线宽度来计算线宽度偏差的过程、（c）将所述线宽度的偏差与第一阈值比较的过程。

权利要求书1.  一种丝线的检查方法，利用拍摄单元对行进中的丝线进行拍摄并且利用数据处理单元对由所述拍摄单元得到的图像数据进行数据处理，所述方法的特征在于，所述数据处理包括： （a）根据所述行进中丝线的图像数据来计算行进方向的规定的区间中的多个线宽度的过程； （b）根据所述多个线宽度来计算线宽度的偏差的过程；以及 （c）将所述线宽度的偏差与第一阈值比较的过程。 2.  根据权利要求1所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述线宽度的偏差根据在所述规定的区间由预先确定的分割数所指定的测定点处测定的多个线宽度来计算。 3.  根据权利要求1或2所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述数据处理还包括： （d）计算所述行进方向的规定的区间中的所述行进中丝线的外接矩形宽度和/或内接矩形宽度的过程； （e）根据所述多个线宽度来计算线宽度的代表值的过程；以及 （f）将所述线宽度的代表值与所述外接矩形宽度和/或所述内接矩形宽度比较的过程。 4.  根据权利要求3所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述数据处理还包括： （g）将所述线宽度的代表值和所述外接矩形宽度之差与第二阈值比较的过程。 5.  根据权利要求3或4所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述数据处理还包括： （h）将所述线宽度的代表值和所述内接矩形宽度之差与第三阈值比较的过程。 6.  根据权利要求3至5的任一项所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述线宽度的代表值为在所述规定的区间由预先确定的分割数所指定的测定点处测定的多个线宽度的平均值。 7.  根据权利要求3至5的任一项所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述线宽度的代表值为在所述规定的区间由预先确定的分割数所指定的测定点处测定的多个线宽度的中间值。 8.  根据权利要求3至5的任一项所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述线宽度的代表值为在所述规定的区间由预先确定的分割数所指定的测定点处测定的多个线宽度的最小值或最大值。 9.  根据权利要求3至5的任一项所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述线宽度的代表值为将在所述规定的区间由预先确定的分割数所指定的测定点处测定的多个线宽度按升序排序而预先指定了的位次的线宽度。 10.  根据权利要求1或2所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述数据处理还包括： （d）计算行进方向的规定的区间中的所述行进中丝线的外接矩形宽度和/或内接矩形宽度的过程；以及 （i）将预先设计的线宽度与所述外接矩形宽度和/或所述内接矩形宽度比较的过程。 11.  根据权利要求10所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述数据处理还包括： （j）将所述预先设计的线宽度和所述外接矩形宽度之差与第四阈值比较的过程。 12.  根据权利要求10或11所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述数据处理还包括： （k）将所述预先设计的线宽度和所述内接矩形宽度之差与第五阈值比较的过程。 13.  根据权利要求1至12的任一项所述的丝线的检查方法，其特征在于，所述数据处理还包括： （e）根据所述多个线宽度来计算线宽度的代表值的过程；以及 （l）将所述预先设计的线宽度和所述线宽度的代表值之差与第六阈值比较的过程。 14.  一种丝线的检查装置，其中，具备： 拍摄单元，对行进中的丝线进行拍摄；以及 数据处理单元，对利用所述拍摄单元得到的图像数据进行数据处理， 所述检查装置使用权利要求1至13的任一项所述的丝线的检查方法来检查行进中的丝线。 15.  一种丝线的制造方法，其中，具有：检查工序，在其中，使用权利要求1至13的任一项所述的丝线的检查方法来检查行进中的丝线。 16.  一种丝线卷装，其中，由通过权利要求15所述的方法而制造的丝线构成。 17.  一种丝线模块，其中，由通过权利要求15所述的方法而制造的丝线构成。

说明书丝线的检查方法、丝线的检查装置、丝线的制造方法、丝线卷装以及丝线模块
技术领域
本发明涉及在制造丝线的制线工序中针对沿长尺寸方向连续行进中的丝线通过对使用光学性方法得到的数据进行处理来把握在丝线中产生的缺陷的有无或缺陷的状态（例如，节、中间变细等）的丝线的检查方法。
背景技术
过去，在各种领域和用途中利用、活用以纤维或纤维制品、中空纤维膜为代表的丝线。
在过去，在这些丝线的生产中，要求能够大量、高速地生产或成本降低。另一方面，对品质的要求不强。可是，近年来，伴随着科学技术的发展，还与以丝线为构成构件的最终产品的高功能化、利用这些丝线的领域的扩大相结合，为了提高最终产品的品质，对丝线也变得要求高品质。即，现在，除了大量、高速生产、低成本生产等这样的从过去以来的课题之外，丝线自身的高品质化也成为课题。
在此，作为被用于高功能的产品且受到瞩目的丝线，可举出：被用于汽车或飞机的构造构件的碳纤维、支持信息通信社会的光纤、还有被用于高功能衣料的异形截面纤维等。同样地，作为被要求高品质管理的丝线，也可举出用于污水处理、自来水处理、海水淡水化的前处理用途的中空纤维膜。这些全部都是在丝线中产生的缺点（形状不好（压坏、扁平、节、中间变细、鼓起、凹凸等）、粗细不好（细线、粗线等）、一部分的缺损、断裂、混入异物、起毛、损伤、起毛边等）会直接对最终产品的品质造成影响的丝线。因此，必须严格管理这样的丝线的品质。
更具体地，例如中空纤维膜通常以高分子为原料来制造，但是，在制造的过程中有膜变薄或反而变厚的情况。此外，也有在膜表面附着异物的情况。当这些缺点产生时，有对中空纤维膜的过滤性能造成坏影响的可能性。因此，为了不使产生了缺点的中空纤维膜流出到市场，而需要对中空纤维膜表面进行检查。
可是，通常，关于中空纤维膜，在通过金属口将原料形成为中空形状之后，实施各种处理，最后通过利用卷绕机进行卷绕的方式来进行生产，因此，在生产中总是连续行进。
此外，为了实现大量、高速生产、低成本生产，通常同时并列地制造多根中空纤维膜。
在这样的制造方式中，同时对并列行进中的多根以中空纤维膜为代表的高功能的丝线进行检查并且按照每个丝线检测缺陷来把握每个丝线的缺陷的信息在丝线自身以及对所制造的丝线进行卷绕后的丝线卷装、编入有丝线的丝线模块的品质管理方面是重要的。
此时，为了完全保证丝线的品质，重要的是在不慢于丝线的行进速度的情况下检查丝线的全长。
历来，作为时常监视丝线的状态来检测在丝线中产生的缺陷的方法，提出了以下的行进中丝线的检查方法（参照专利文献1）：对丝线的行进面设置照明单元和拍摄单元，用拍摄单元对由照明单元产生的在丝线的行进面的反射光进行拍摄，1. 根据得到的图像数据，将包括于行进中丝线的缺陷作为提取部数据提取，2. 根据得到的提取部数据来对提取部的轮廓部数据进行提取，3. 从得到的轮廓部数据除去与丝线的行进方向平行的线段来作为残存部数据，4. 通过将得到的残存部数据与预先设定的阈值进行比较来判定缺陷的有无。此外，提出了以下的丝线的检查方法（专利文献2）：对通过以使与丝线的行进方向垂直的方向与拍摄轴一致的方式配置的拍摄单元、将光照射到丝线的表面的照射单元、和拍摄单元得到的图像数据实施规定的图像处理，将图像数据的外接矩形图像与图像数据进行比较来判定缺陷的有无。
可是，在这些方法中，在起因于设备的振动等外部因素而正常的丝线仅是发生线摇晃的情况此外在正常的丝线仅是斜行的情况下等，虽然这些是正常的丝线，但是有时会误识别为线宽度局部变大的“节”缺陷或线宽度局部变小的“中间变细”缺陷。例如，当对图5所示的若干个图像数据应用专利文献2所记载的检查方法时，关于丝线YT6，有时丝线仅是斜行，但是外接矩形宽度变大而判断为缺陷。此外，关于YT7，有时仅是发生线摇晃，但是外接矩形宽度变大而判断为缺陷。
此外，通过针对全部丝线根据图像数据按照行进方向的每1个像素计算线宽度，从而能够判别是正常的丝线发生线摇晃或斜行、还是“节”缺陷、或是“中间变细”缺陷，但是，有数据处理时间花费得长而在反映检查结果方面产生延迟的担忧，数据处理的高性能化用的成本上升成为问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2012–092477号公报；
专利文献2：国际公开第2012/039298号。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种丝线的检查方法，所述丝线的检查方法在制造沿长尺寸方向连续行进的丝线的制线工序中，对行进中的丝线进行拍摄，根据得到的图像数据来高速地检查行进中的丝线的全长，在不将丝线仅是发生线摇晃的情况或丝线仅是斜行的情况误识别为丝线的缺陷的情况下，得到丝线的缺陷的信息，由此，进行丝线、丝线卷装和丝线模块的品质管理。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的，本发明采用以下的方法。
即，本发明是，一种丝线的检查方法，利用拍摄单元对行进中的丝线进行拍摄并且利用数据处理单元对由所述拍摄单元得到的图像数据进行数据处理，所述方法的特征在于，所述数据处理包括：
（a）根据所述行进中丝线的图像数据来计算行进方向的规定的区间中的多个线宽度的过程；
（b）根据所述多个线宽度来计算线宽度的偏差的过程；以及
（c）将所述线宽度的偏差与第一阈值比较的过程。
所述线宽度的偏差能够根据在所述规定的区间由预先确定的分割数所指定的测定点处测定的多个线宽度来计算。
此外，在本发明的丝线的检查方法中，优选为，所述数据处理除了所述（a）、（b）和（c）之外，还包括：
（d）计算所述行进方向的规定的区间中的所述行进中丝线的外接矩形宽度和/或内接矩形宽度的过程；
（e）根据所述多个线宽度来计算线宽度的代表值的过程；以及
（f）将所述线宽度的代表值与所述外接矩形宽度和/或所述内接矩形宽度比较的过程。
此外，在本发明的丝线的检查方法中，优选为，所述数据处理除了所述（a）、（b）、（c）、（d）、（e）和（f）之外，还包括：
（g）将所述线宽度的代表值和所述外接矩形宽度之差与第二阈值比较的过程
和/或
（h）将所述线宽度的代表值和所述内接矩形宽度之差与第三阈值比较的过程。
此外，在本发明的丝线的检查方法中，能够使所述线宽度的代表值为所述行进中丝线的图像数据的线宽度的平均值、或者中间值、或者最大值或最小值、或者将线宽度按升序排序而预先指定了的位次的线宽度。
此外，在本发明的丝线的检查方法中，优选为，数据处理除了所述（a）、（b）和（c）之外，还包括：
（d）计算行进方向的规定的区间中的所述丝线的外接矩形宽度和/或内接矩形宽度的过程；以及
（i）将预先设计的线宽度与所述外接矩形宽度和/或所述内接矩形宽度比较的过程。
此外，在本发明的丝线的检查方法中，优选为，所述数据处理除了所述（a）、（b）、（c）、（d）和（i）之外，还包括：
（j）将所述预先设计的线宽度和所述外接矩形宽度之差与第四阈值比较的过程
和/或
（k）将所述预先设计的线宽度和所述内接矩形宽度之差与第五阈值比较的过程。
此外，在本发明的丝线的检查方法中，优选为，所述数据处理除了所述（a）、（b）和（c）之外，还包括：
（e）根据所述多个线宽度来计算线宽度的代表值的过程；以及
（l）将所述预先设计的线宽度和所述线宽度的代表值之差与第六阈值比较的过程。
此外，本发明的丝线的检查装置具备：拍摄单元，对行进中的丝线进行拍摄；以及数据处理单元，对利用所述拍摄单元得到的图像数据进行数据处理，并且，所述检查装置能够使用所述丝线的检查方法的任一种来检查行进中的丝线。
此外，本发明的丝线的制造方法具有：检查工序，在其中，使用所述丝线的检查方法的任一种来检查行进中的丝线。进而，优选为包括以下操作过程：基于在上述检查工序中得到的检查结果来确定在制造工序中产生的异常并变更制造工序的条件。
发明效果
根据本发明，能够在制造沿长尺寸方向连续行进的丝线产品的制线工序中，对行进中的丝线进行拍摄，根据得到的图像数据检查行进中的丝线的全长来识别丝线的缺陷，此外，能够抑制本来应该识别为正常的丝线却由于行进中的线摇晃或斜行而被误识别为缺陷的情况。此外，通过得到每个丝线的缺陷的信息，从而能够提前发现处理条件的变动等工序异常而改善成品率，此外，能够进行丝线、丝线卷装和丝线模块的品质管理。
此外，根据本发明的丝线的检查方法，特别地，由于不是根据图像数据在行进方向的全线计算线宽度，而是在规定的区间仅对多个进行取样来计算线宽度，所以能够在短时间内进行丝线的检查。因此，即使在丝线高速行进的例如超过每分钟50m的速度下，就算在使在对拍摄的图像数据进行处理的数据处理单元中使用的装置为廉价的数据处理装置例如通用品的个人计算机的情况下，也能够在不慢于行进速度的情况下同时检查多根丝线的全长，从而在线把握在每一个丝线中缺陷的有无或缺陷的状态。
进而，通过使用本发明的丝线的检查方法，从而能够适当地且迅速地实施利用同时制造多根丝线的丝线的制线工序而制造的丝线每一个的品质管理。
附图说明
图1是示出用于本发明的丝线的检查方法的实施的检查装置的一个例子的概略侧面图。
图2是示出用于本发明的丝线的检查方法的实施的检查装置的一个例子的概略俯视图。
图3是用于本发明的丝线的检查方法的实施的在图像数据取得之后对图像数据进行处理的数据处理单元的概略图。
图4是例示了拍摄得到的行进中的多根丝线的图像数据的示意图（全部为正常的丝线）。
图5是例示了拍摄得到的行进中的多根丝线的另一图像数据的示意图（包括被认为异常的丝线）。
图6是示出针对图5的图像数据计算各个丝线的多个线宽度的过程的图。
图7是示出针对图5的图像数据计算各个丝线的外接矩形宽度的过程的图。
图8是示出针对图5的图像数据计算各个丝线的内接矩形宽度的过程的图。
具体实施方式
在本发明的丝线的检查方法中，作为成为检查对象的丝线，只要是中空纤维膜、衣料用纤维、碳纤维、光纤、钢丝、医疗用导管等实质上具有圆柱状或管状的构造的丝线产品，则能够将任何的丝线都作为检查对象。此外，本发明的丝线的检查方法所应用的丝线既可以是中空纤维膜那样的单纤维，也可以是碳纤维那样的许多的单纤维组。
作为本发明的丝线的检查方法所应用的中空纤维膜，例如，可举出以聚碳酸酯、聚烯烃、聚酰胺类、聚酰亚胺类、纤维素类、聚砜、聚醚砜、聚甲基丙烯酸类、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚醚酮类等有机类高分子以及氧化铝、氧化锆、二氧化钛、碳化硅等陶瓷等为材质的中空纤维膜。
此外，本发明的检查方法也能够应用于作为超滤膜、微滤膜、气体分离膜、渗透汽化膜、透析膜等而被采用的中空纤维膜的任一个的检查。这些中空纤维膜模块被用于水处理、人工肾脏。
用于本发明的丝线的检查方法的实施的检查装置具有对行进中的丝线进行拍摄的拍摄单元和对利用该拍摄单元得到的图像数据进行数据处理的数据处理单元。
拍摄单元是指直线地或2维地排列对光进行光接收的拍摄元件（像素）例如CCD、CMOS并且将各像素光接收的亮暗的数据构成为图像的传感器。
此外，拍摄单元能够遍及行进中的丝线的全长按照在后面叙述的规定的每个区间L得到图像数据。即，通过将所拍摄的图像数据接合，从而能在不产生重复或缺少的情况下得到行进中的丝线的全长的图像数据。因此，拍摄图像数据的定时能够基于丝线的行进速度和规定的区间L的长度来适当调节。
在多根丝线并列行进的情况下，由于根据行进中的丝线的根数而需要的检查区域的宽度方向长度变长，所以为了以高分辨率对其进行拍摄，更优选直线排列光接收元件的线传感器摄像机。线传感器摄像机的像素数优选2000像素以上。对于符合上述的线传感器摄像机，能够使用日本ELECTRO SENSORY DEVICES（股份）、竹中系统机器（股份）、Basler公司、DALSA公司等制造商产品。
在作为拍摄单元使用线传感器摄像机的情况下，优选的是，将拍摄图像每1帧的取得线数设定为行进中的丝线的规定的区间。此外，在将平面排列光接收元件的区域传感器摄像机用于拍摄单元的情况下，图像1帧的大小根据使用的机型来决定。因此，在拍摄图像的大小不适于行进中的丝线的规定的区间的情况下，在本发明的数据处理之前，也可以对拍摄图像进行分割或进行与前后的拍摄图像的结合。
作为本发明的照明单元，只要能够对丝线在与丝线的行进面平行且相对于丝线的行进方向成直角的方向上均匀地进行照明即可。在多根丝线并列行进的情况下，也只要能够在宽度方向上对各丝线均匀地进行照明即可。宽度方向上的照明的光量差优选设为20%以内。此外，只要照明单元的照度为能够确保来自丝线和丝线的缺陷的充分的反射光量的照度，则照明光的强度、波长都不被限定。
在本发明中，“丝线的行进面”如以下说明的那样。即，在1根丝线分别与平行设置的2个丝线输送辊接触地行进的情况下，将包括丝线且与丝线输送辊的轴平行的面设为丝线的行进面。此外，在2根以上的丝线平行行进的情况下，也与丝线为1根的情况同样地，关于丝线的行进面，形成包括这些多根丝线的丝线的行进面，对丝线的制线工序行进。
在本发明中，照明单元既可以相对于丝线的行进面被设置在与拍摄单元相同侧的位置，也可以被设置在不同侧的位置。在被设置在“与上述拍摄单元相同侧的位置”的情况下，上述拍摄单元对在被上述照明单元所照明的丝线反射或散射后的光进行光接收。在该情况下，将丝线部分作为亮部拍摄，将背景部分作为暗部拍摄。此外，在被设置在“与上述拍摄单元不同侧的位置”的情况下，拍摄单元对透射丝线的间隙的光进行光接收，在该情况下，将丝线部分作为暗部拍摄，将背景部分作为亮部拍摄，因此，只要考虑这点进行图像处理即可。
此外，作为照明单元，能够使用照射部分为线状的高频点灯式的荧光灯或LED线照明等。此外，也能够使用用将多个光纤配置成线状的光导对卤钨灯、金属卤化物灯、LED等光源的光进行引导来照明的照明单元、在圆柱状的棒形透镜的端面对光进行照明的照明单元或者在前表面设置有柱面透镜的照明单元等。在成本或保养性的观点方面，优选高频点灯式的荧光灯。可是，在需要行进速度快例如以超过每分钟50m的速度来进行检测的情况下，优选的是，使用LED、金属卤化物灯等高亮度的照明单元。
<本发明的第一实施方式>
对本发明的第一实施方式进行说明。
在本发明的丝线的检查方法中，利用拍摄单元对行进中的丝线进行拍摄，利用数据处理单元对得到的图像数据进行数据处理。该数据处理包括：（a）根据行进中的丝线的图像数据来计算行进方向的规定的区间中的多个线宽度（以下，有时称为“线宽度数据组”。）的过程（以下为过程A）、（b）根据得到的线宽度数据组来计算线宽度的偏差的过程（以下作为过程B）、以及（c）将该线宽度的偏差与第一阈值比较的过程（以下作为过程C）。
在利用拍摄单元得到的图像数据中拍摄有丝线部分和丝线周围部的背景部分，首先，提取行进方向的规定的区间中的丝线部分。例如，通过将图像所包括的各像素的亮度值与某个固定的阈值比较并施加二值化处理，从而能够将丝线部分与丝线周围的背景部分进行分离。此外，在图像数据中包括图像噪声的情况下，优选的是，在实施上述的提取处理之前，实施平均化滤波、高斯滤波、中值滤波等滤波处理来降低图像噪声。在过程A中，根据像这样做而得到的图像数据的丝线部分来多次测量行进方向的规定的区间中的各丝线的线宽度，并将其结果作为线宽度数据组。在线宽度的测量中，优选的是，通过根据预先确定的分割数对规定的区间进行分割来指定测定点，并对这些多个测定点处的线宽度进行计算，由此，形成每个丝线的线宽度数据组。
在过程B中，根据在上述过程A中计算出的线宽度数据组按照每个丝线计算线宽度的偏差。关于表示偏差的指标，使用标准偏差、方差、从最小值到最大值的范围（最大值与最小值之差）等的哪个都可以。
在过程C中，将在上述过程B中计算出的线宽度数据组的偏差与预先设定的第一阈值比较。根据表示线宽度的偏差的指标来适当设定第一阈值。
如果某个丝线的线宽度数据组的偏差比预先设定的第一阈值大，则判断为在该丝线中有缺陷。
在此，“线宽度”如以下说明的那样。即，优选的是，以得到的图像数据中的丝线的行进方向为基准而设为相对于行进方向垂直的方向的宽度。此外，也可以将相对于行进方向预先决定的任意的方向的宽度设为线宽度。
此外，“规定的区间”相当于在1次数据处理中检查的丝线的行进方向的长度，并且，考虑出现缺陷的状况（大小或频度等）来适当设定。由于在本发明中将在缺陷前后的线宽度的偏差作为指标，所以，需要使该规定的区间为比缺陷的影响范围大，具体地优选的是，设定为缺陷的影响范围的1~10倍左右。
以下，一边参照附图，一边对本发明的丝线的检查方法进行说明。
图1是用于本发明的丝线的检查方法的实施的取得图像数据并对其进行处理的检查装置即图像数据取得处理装置ID的概略侧面图。此外，图2是图1的图像数据取得处理装置ID的概略俯视图。
在图1和图2中，图像数据取得处理装置ID具有彼此平行且隔着间隔定位的2个丝线输送辊R1、R2。多根丝线YT1–YTn具有间隔B2–Bn地并列并且与丝线输送辊R1、R2接触，向箭头YCD所示的方向行进。此外，通过行进中的多根丝线YT1–YTn形成丝线的行进面YCP（用虚线图示）。各丝线位于该丝线的行进面YCP上。
隔着丝线的行进面YCP，在第一侧P1设置照明单元2和拍摄单元1。拍摄单元1被设置在对由照明单元2照明丝线而在丝线的行进面产生的散射反射光进行光接收的位置。
由拍摄单元1拍摄的图像数据被导入数据处理单元3中，通过数据处理单元3判定行进中丝线的缺陷的有无或状态。
图3是用于本发明的丝线的检查方法的实施的在图像数据取得之后对图像数据进行处理的数据处理单元的概略图。
在图3中，在数据处理单元3中，针对得到的图像数据，在过程A中根据各行进中丝线的图像数据按照每个丝线来计算行进方向的规定的区间中的线宽度数据组。接着，在过程B中，根据计算出的线宽度数据组按照每个丝线来计算线宽度的偏差。接着，在过程C中，通过将计算出的线宽度的偏差与预先设定的第一阈值比较来判定丝线的品质。如果某个丝线中的线宽度的偏差比第一阈值大，则判断为在该丝线中有品质上的缺陷。此外，在丝线中无缺陷并且仅是发生线摇晃的情况或丝线仅是斜行的情况下，由于线宽度的偏差小，所以能够防止被误判断为有品质上的缺陷。
此外，图4是例示了利用拍摄单元1得到的图像数据的示意图。在图4中，沿箭头YCD的方向行进的多根丝线（YT1、YT2、…YTn）以及相邻的丝线之间和两端的背景部分B1、B2、…Bn、Bn+1被二值化。图4的丝线（YT1、YT2、…YTn）示出了各个丝线为正常的丝线的情况。在制造工序中，需要高速地检查各个丝线为正常的丝线。
图5是例示了在沿箭头YCD的方向行进的多根丝线（YT1、YT2、…YTn）中包括处于各种被认为是异常那样的状况的丝线的图像数据的示意图。
在图5中，用箭头YCD图示出丝线的行进方向，针对各个丝线（例如设计线宽度1.5mm）按规定的区间L（例如60mm/图像1帧）计算各丝线的多个线宽度（过程A）。在此，如图6所示，以预先确定的分割数（在图6的情况下为5）等间隔地分割区间L，并且，在以虚线示出的测定点计算5次各丝线的线宽度（关于区间L的两端，考虑到与前后的图像的重复，用起点或终点的任一方计算）。根据该计算出的线宽度，针对各个丝线进一步计算线宽度的5次计算值的偏差（在此，采用标准偏差）（过程B）。将该线宽度的偏差与预先设定的第一阈值（例如15μm）比较（过程C）。如果计算出的线宽度的偏差比第一阈值大，则判断为品质方面有一些异常。
此外，在如图6所示的丝线YT7那样丝线仅是发生线摇晃的情况下或在如丝线YT6那样丝线仅是斜行的情况下，线宽度的偏差比第一阈值小而不判断为有品质上的缺陷。与此相对地，在如图6所示的丝线YT4那样丝线具有“节”或如丝线YT5那样丝线具有“中间变细”的情况下，线宽度的偏差比第一阈值大而判断为有品质上的缺陷。
在此，将区间L60mm（即，在1次数据处理中检查的丝线的长度）中的丝线的线宽度的计算次数设为5次，但是，能够鉴于设想的缺陷的大小、丝线的行进速度、数据处理速度和数据处理装置的性能来适当设定。
<本发明的第二实施方式>
在本发明的检查方法的第二实施方式中，除了基于上述的本发明的第一实施方式的丝线缺陷的有无的检查之外，还能够检查丝线缺陷的状况。在第二实施方式中，除了上述的数据处理之外，数据处理还包括：对行进中丝线的行进方向的规定的区间中的上述行进中丝线的外接矩形宽度和/或内接矩形宽度进行计算的过程（以下为过程D）和/或根据线宽度数据组计算线宽度的代表值的过程（以下为过程E）、以及将线宽度的代表值与所述外接矩形宽度和/或内接矩形宽度比较的过程（以下为过程F）。
在过程D中，以丝线的行进方向YCD为基准而描绘与图像数据的丝线（YT1、YT2、…YTn）外接的2根假想平行线，将该假想平行线的间隔作为外接矩形宽度来计算。同样地，描绘与图像数据的丝线（YT1、YT2、…YTn）内接的2根假想平行线，将该假想平行线的间隔作为内接矩形宽度来计算。此外，也可以与上述的“线宽度”同样地采用预先决定的任意的方向的宽度。
在过程E中，根据从图像数据得到的每个丝线的线宽度数据组来计算线宽度的代表值。
在过程F中，进行线宽度的代表值与外接矩形宽度的比较和/或线宽度的代表值与内接矩形宽度的比较。
然后，能够将上述行进中丝线的外接矩形宽度和上述线宽度的代表值之差与预先设定的第二阈值比较（过程G）和/或能够将上述行进中丝线的内接矩形宽度和上述线宽度的代表值之差与预先设定的第三阈值比较（过程H）。
在此，关于线宽度的代表值，能够任意地设定为线宽度数据组的平均值、中间值、或者最小值或最大值、或者将线宽度数据组按升序排序而预先指定了的位次的线宽度等。
如果外接矩形宽度和线宽度的代表值之差比第二阈值大，则例如判断为在该丝线中有“节”这样的缺陷。此外，如果内接矩形宽度和线宽度的代表值之差比第三阈值大，则例如判断为在该丝线中有“中间变细”这样的缺陷。
针对图5所示的丝线的图像数据，与第一实施方式同样地，按区间L计算各个丝线的多个线宽度，根据计算出的多个线宽度的值来计算线宽度的代表值。例如，在将平均值作为代表值的情况下，例如如图6所示那样，针对各个丝线，根据在区间L之间计算了5次的线宽度的值来计算线宽度的平均值（过程E）。
此外，针对图5所示的图像数据，关于各个丝线的外接矩形宽度，如图7所示那样，将与区间L中的图像数据的各丝线（YT1、YT2、…YTn）部分外接的与丝线的行进方向YCD平行的2根假想平行线（用轮廓的虚线图示）的间隔设为外接矩形宽度（过程D）。
同样地，针对图5所示的图像数据，关于各个丝线的内接矩形宽度，如图8所示那样，将与区间L中的图像数据的各丝线（YT1、YT2、…YTn）部分内接的与丝线的行进方向YCD平行的假想平行线（用虚线图示）的间隔设为内接矩形宽度（过程D）。
将像这样做而计算出的各个丝线的线宽度的代表值（在此为平均值）与外接矩形宽度和/或内接矩形宽度比较（过程F）。如果例如如图7的丝线YT4所示那样外接矩形宽度和线宽度的代表值（在此为平均值）之差比第二阈值（例如150μm）大，则能够判断为在该丝线中有例如线宽度局部变大的“节”缺陷。此外，如果例如如图8的丝线YT5所示那样线宽度的代表值（在此为平均值）和内接矩形宽度之差比第三阈值（例如150μm）大，则能够判断为在该丝线中有例如线宽度局部变小的“中间变细”的缺陷。
<本发明的第三实施方式>
在本发明的第三实施方式中，除了上述的本发明的第一实施方式之外，数据处理还包括：对行进中丝线的行进方向的规定的区间中的上述行进中丝线的外接矩形宽度和/或内接矩形宽度进行计算的过程（过程D）、以及将预先设计的线宽度与上述外接矩形宽度和/或上述内接矩形宽度比较的过程（过程I）。
如上所述，在过程D中，对以得到的图像数据中的丝线的行进方向YCD为基准的与图像数据的丝线部分外接的2根假想平行线进行描绘，将该假想线的宽度作为外接矩形宽度来计算。此外，同样地，描绘与图像数据的丝线部分内接的2根假想平行线，将该假想线的宽度作为内接矩形宽度来计算。
在过程I中，进行预先设计的线宽度与外接矩形宽度和/或内接矩形宽度的比较。
然后，将预先设计的线宽度和上述外接矩形宽度之差与第四阈值比较（以下为过程J）和/或将预先设计的线宽度和上述内接矩形宽度之差与第五阈值比较（以下为过程K）。
如果预先设计的线宽度和外接矩形宽度之差比第四阈值（例如150μm）大，则判断为例如在该丝线中有“节”这样的缺陷。此外，如果预先设计的线宽度和内接矩形宽度之差比第五阈值（例如150μm）大，则判断为例如在该丝线中有“中间变细”这样的缺陷。
在上述的任一个实施方式中，进而，通过追加将预先设计的线宽度和线宽度的代表值（在此为平均值）之差与第六阈值比较的过程（以下为过程L），从而能够确认丝线是否以所设计的线宽度来制造。如果预先设计的线宽度和线宽度的代表值之差比第六阈值（例如50μm）小，则能够判断为该丝线以所设计的线宽度被制造。
此外，在检查工序中包括了编入有本发明的丝线的检查方法的检查装置的丝线的制造方法中，也可以包括如下操作过程：根据在检查工序中检测出的缺陷的个数、位置来确定制造工序的异常而变更制作工序的条件。
在丝线的制造工序中，当丝线行进用的辊、对丝线的行进位置进行调整的导向辊的表面损伤且丝线与损伤处接触时，在该丝线有缺陷增大的趋势。因此，当在每单位时间例如每1个小时按行进中的每个丝线将使用本发明的丝线的检查方法检测出的缺陷的数量作为时间性变化而进行计数时，在缺陷数量的时间性变化中也出现特征性的增加趋势。按照丝线的每个位置在检查工序中监视缺陷个数的时间性变化，例如，在每单位时间的缺陷个数超过规定的阈值时，在制造工序中发出通知异常的警报，从而作业者能够对丝线的制造工序进行检查并修理异常处。由此，能够提前除掉缺陷的产生原因，针对丝线的制造工序的工作时间，与实施前相比能够更多地制造无缺陷或缺陷少的丝线。因此，优选的是，在检查工序中包括本发明的丝线的检查方法的丝线的制造方法中，包括以缺陷的个数为基准来确定在制造工序中发生的异常而变更制造工序的条件的操作过程。
关于使用用这样的方法所制造的丝线而得到的丝线卷装或丝线模块，利用本发明的丝线检查方法，能够事先把握卷装内或丝线模块内的丝线所包括的缺陷的个数或相对于全长的缺陷的位置信息。因此，例如，在后面的工序中将丝线卷装放卷来使用的情况下，能够仅使用无缺陷的品质良好的丝线。这样，能够未然地防止历来起因于缺陷而产生的之后的工序的问题，并且，与使用本发明的丝线的检查方法之前相比，能够使成品率提高。
此外，在本发明中所谓的“丝线卷装”是指将制线后的丝线收拢到一起后的状态。例如为将1根或多根丝线缠绕到筒管或卷线轴后的丝线卷装或者对将丝线折叠或切断为固定长度后的丝线进行捆扎的丝线卷装，但是，并不限定于此方式。
此外，“丝线模块”是指编入有上述的丝线卷装的产品。例如，在丝线为中空纤维膜的情况下，可举出用于人工透析的透析器、用于净水的滤筒等。或者，在丝线为光纤的情况下，可举出用于信息通信的光缆、用于包括医疗用途的各种用途的内窥镜，但是，并不限定于此方式。
实施例
以下，基于实施例，对本发明具体地进行说明。
在以下基于图1或图2的图像数据取得处理装置ID示出在实施例中使用的行进中丝线的检查装置的结构。
照明单元：LED条型照明（输出100W、长度200mm、日星电气公司制LS II200）
拍摄单元：线传感器摄像机（4096像素、Basler公司制Spl4096–20km）
丝线的行进速度：10m/分钟
利用上述的结构，对在同一面内并列地以10m/分钟的速度行进的中空纤维膜（设计线宽度1.5mm）5个丝线进行拍摄，改变得到的图像数据的数据处理内容来进行行进中丝线的检查。在此使用的数据处理单元采用以下的结构、规格。
用于数据处理单元的运算装置：个人计算机 1台
CPU：Intel（注册商标）Core i7–950
存储器：6GB
OS：Windows（注册商标）7 专业版
图像处理库软件：HALCON（Ver.9.0、MVTec公司制）
用于测试的图像数据的每一个的尺寸：4096×3000像素。
[实施例1]
使丝线行进30分钟，在该期间，按照每个区间L（60mm）取得图像数据。接着，将区间L（60mm）中的各丝线的线宽度的计算次数设为20次并计算这20次的线宽度的标准偏差。将标准偏差的值与第一阈值（15μm）比较，如果标准偏差比阈值小，则无品质上的异常。
[实施例2]
针对与实施例1相同的图像数据组，除了实施例1的数据处理之外，还根据20次的线宽度的计算值来计算线宽度的平均值，并将其作为线宽度的代表值。此外，根据图像数据来计算各丝线的外接矩形宽度和内接矩形宽度。在外接矩形宽度和线宽度的代表值（平均值）之差比第二阈值（150μm）大的情况下，设为“节”缺陷，在内接矩形宽度和线宽度的平均值之差比第三阈值（150μm）大的情况下，设为“中间变细”缺陷。
[比较例]
如专利文献2所记载的那样，通过取得的图像与根据取得的图像利用图像处理而得到的外接矩形图像和内接矩形图像的比较来进行行进中丝线的检查。
在以上的实施例1、2以及比较例中，对作为品质异常而检测出的丝线个别地分析图像数据，在表1中将其中的实际上是品质异常的数量示出为品质异常正确检测数，此外，将实际上不是品质异常的数量示出为品质异常错误检测数。
[表1]

根据表1的结果，可知：实施例1和实施例2与比较例相比较，品质异常错误检测数减少。在对图像数据个别地进行分析时，在比较例的品质异常错误检测数之中，大体上为仅是发生线摇晃而被检测为品质异常的丝线或仅是斜行而被检测为品质异常的丝线。
此外，可知：在实施例1中，误检测到线宽度的标准偏差超过第一阈值但是外接矩形宽度或内接矩形宽度与线宽度的平均值之差小而不能说是缺陷的轻度的异常，但是，在实施例2中，用第二阈值来比较外接矩形宽度和线宽度的平均值之差并且用第三阈值来比较内接矩形宽度和线宽度的平均值之差，由此，进一步降低品质异常的误检测。
根据表1所示的结果，显而易见的是，即使在在线检查高速行进中的丝线中，与以往的检查方法相比，用本发明的丝线的检查方法便宜并且能够防止由于线摇晃或斜行造成的误检测，进而能够高精度地进行检测。
进而，能够使用得到的每个丝线的品质数据来管理丝线、卷绕了丝线的丝线卷装和丝线模块的品质。此外，通过使用品质数据来管理丝线的制造工序，从而能够高成品率地进行丝线的制造。
产业上的可利用性
根据本发明，在线地同时检查行进中的丝线，高精度地进行缺陷的检测，得到每个丝线的缺陷的信息，由此，能够进行丝线、丝线卷装和丝线模块的品质管理。因此，本发明适宜用于丝线的制造工序和丝线的处理、加工工序，但是，其应用范围不限于此。
附图标记的说明
1：拍摄单元
2：照明单元
3：数据处理单元
B{B1~Bn+1}：在行进中丝线间和两端形成的背景部分
ID：图像数据取得处理装置
L：规定的区间
P1：第一侧
P2：第二侧
R1、R2：丝线输送辊
YCD：丝线的行进方向
YCP：丝线的行进面
YT{YT1~YTn}：丝线。