DE69907468T2

DE69907468T2 - System zur farbklassifizierung von fasern

Info

Publication number: DE69907468T2
Application number: DE69907468T
Authority: DE
Inventors: Luo Cheng; E. Glenn IRICK; Youe-Tsyr Chu; M. Hossein GHORASHI; E. Michael GALYON; A. Mark OVERBAY
Original assignee: Uster Technologies AG
Current assignee: Uster Technologies AG
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: TR200003897T2; CN1192227C; DE69907468D1; WO2000008448A1; CN1311855A; JP2002522763A; AU764447B2; EP1101099B1; BR9912536A; EP1101099A1; US6040905A; AU4795899A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Klassierung von Fasern. Insbesondere betrifft die Erfindung die visuelle Erfassung von Fasereigenschaften mit Hilfe lichtempfindlicher Instrumente und die Zuordnung der Fasern zu einer Klasse aufgrund der erfassten optisch erkennbaren Eigenschaften.
Stand der Technik
Eine der Eigenschaften die zur Klassierung von Fasern wie Baumwolle herangezogen werden, ist die Farbe der Faser. Üblicherweise vertraut man bei der Klassierung von Fasern auf die Sinne und das Urteil von menschlichen Klassierern die eine Sichtkontrolle der Faserproben vornehmen und diese einer entsprechenden Klasse zuordnen.
Es bestehen Anreize, um menschliche Klassierer durch Geräte mit hohem Durchsatz zu ersetzen. Beispielsweise sind Geräte im allgemeinen eher schneller, zuverlässiger, liefern reproduzierbarere Messungen und sind billiger als die menschliche Arbeitskraft die sie ersetzen. Aber, bei Vergleichsprüfungen stellt man fest, dass Klassiergeräte gemäss dem Stand der Technik den geprüften Proben eher höhere Klassierungen zuweisen als menschliche Klassierer. Deshalb haben diese Geräte die menschlichen Klassieren bei Endprüfungen oder bei schwierigeren Klassierungen nicht verdrängt.
Was deshalb gesucht ist, ist ein System zur visuellen Erfassung der Eigenschaften von Faserproben und zur Zuordnung der Faserproben zu Klassen, wo die Korrelation zwischen den Klassierungen des Systems und den Klassierungen der menschlichen Klassierer besser ist als bei heutigen Klassiervorrichtungen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die obengenannten und auch andere Bedürfnisse werden mit der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung zur Klassierung von Fasern mit einem Probenfenster erfüllt, durch das eine Faserprobe erfasst werden kann. Eine Lichtquelle erzeugt Licht, das gegen die Faserprobe gerichtet ist und durch diese reflektiert wird, wobei reflektiertes Licht entsteht. Ein lichtempfindlicher Sensor ist so angeordnet, dass er reflektiertes Licht empfängt und Helligkeit, Rotfärbung und Gelbfärbung der Probe erfasst. Verarbeitungsmittel ordnen die Faserprobe vorläufig einer Klasse zu, die mindestens teilweise Helligkeit und Gelbfärbung der Probe berücksichtigt. Die Verarbeitungsmittel passen die vorläufige Klassierung selektiv mindestens teilweise aufgrund der Rotfärbung der Faserprobe an, so dass die definitive Klassierung entsteht, Die Rotfärbung ist eine Eigenschaft der Faserprobe, die Geräte gemäss dem Stand der Technik nicht berücksichtigen. Durch selektive Anpassung der vorläufigen Klassierung mindestens teilweise aufgrund der Rotfärbung der Faserprobe, ergibt ein Klassiergerät gemäss der vorliegenden Erfindung Klassierungen, die mit den Klassierungen wie sie menschliche Klassierer abgeben, besser übereinstimmen. Deshalb kann eine Klassiervorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung menschliche Klassierer ersetzen.
In verschiedenen vorzugsweisen Ausführungen der Erfindung weist der lichtempfindliche Sensor eines oder mehrere der folgenden Elemente auf, ein Spektrometer, eine Kamera oder einen Satz mit drei Fotodioden. Eine erste Fotodiode erkennt Licht mit einer Wellenlänge zwischen etwa 505 Nanometer und 605 Nanometer, was die Helligkeit der Faserprobe ergibt. Eine zweite-Fotodiode erkennt Licht mit einer Wellenlänge zwischen etwa 430 Nanometer und 530 Nanometer, was die Gelbfärbung der Faserprobe ergibt. Eine dritte Fotodiode erkennt Licht mit einer Wellenlänge zwischen etwa 550 Nanometer und 650 Nanometer, was die Rotfärbung der Faserprobe ergibt. Wie hier beschrieben, entsprechen die drei Wellenlängenbereiche von etwa 505 Nanometer bis etwa 605 Nanometer, von etwa 430 Nanometer bis etwa 530 Nanometer und von etwa 550 Nanometer bis etwa 650 Nanometer im Allgemeinen den Bereichen von grünem Licht, blauem Licht und rotem Licht. Doch werden die Ausdrücke Helligkeit, Gelbfärbung und Rotfärbung hier als allgemeine Bezeichnungen für die drei Wellenlängenbereiche verwendet, und auch um den Grund anzugeben, wozu jedes der Signale, die durch die Sensoren ausgegeben werden, verwendet wird.
Die Verarbeitungsmittel untersuchen die Angaben aus den lichtempfindlichen Sensoren um die mittlere Rotfärbung, Veränderungen der Helligkeit, Veränderungen der Rotfärbung, Veränderungen der Gelbfärbung, Kontrast in der Helligkeit, Anteil gelber Flecken und den Kontrast in der Gelbfärbung der Faserprobe zu bestimmen. Die selektive Anpassung der vorläufigen Klassierung zu einer definitiven Klassierung geschieht mindestens teilweise aufgrund mindestens eines dieser Parameter.
In einem Verfahren zur Klassierung einer Faserprobe gemäss der vorliegenden Erfindung wird die Faserprobe durch das Probenfenster hindurch erfasst. Eine Lichtquelle wird eingeschaltet um Licht zu erzeugen, das auf das Probenfenster gerichtet wird und das von der Faserprobe reflektiert wird, wobei reflektiertes Licht entsteht. Eine erste Intensität des reflektierten Lichts wird innerhalb eines ersten Wellenlängenbereiches erfasst und ein Helligkeitswert wird erzeugt, der mindestens teilweise von der ersten Intensität abhängt. Eine zweite Intensität des reflektierten Lichts wird innerhalb eines zweiten Wellenlängenbereiches erfasst und ein Wert für die Gelbfärbung wird erzeugt, der mindestens teilweise von der zweiten Intensität abhängt. Eine dritte Intensität des reflektierten Lichts wird innerhalb eines dritten Wellenlängenbereiches erfasst und ein Wert für die Rotfärbung wird erzeugt, der mindestens teilweise von der dritten Intensität abhängt.
Der Helligkeitswert und der Wert der Gelbfärbung werden untersucht um einen zusammengesetzten Wert zu bilden und der Faserprobe wird eine vorläufige Klassierung zugeteilt, die mindestens teilweise vom zusammengesetzten Wert abhängt. In einer vorzugsweisen Ausführung wird der Wert der Rotfärbung untersucht, um einen Mittelwert und die Varianz für die Rotfärbung zu bestimmen. Der Helligkeitswert wird untersucht um die Varianz und den Kontrast zu bestimmen und der Wert der Gelbfärbung wird untersucht, um die Varianz und den Kontrast sowie die Prozentzahl gelber Flecken zu bestimmen. Die vorläufige Klassierung wird gezielt zu einer Endklassierung verändert und zwar mindestens teilweise in Abhängigkeit vom Mittelwert der Rotfärbung, der Varianz des Helligkeitswertes, der Varianz der Rotfärbung, der Varianz der Gelbfärbung sowie dem Kontrast des Helligkeitswertes, dem Kontrast der Gelbfärbung und der Prozentzahl der gelben Flecken der Faserprobe.
Kurze Beschreibung der Figuren
Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der genaueren Beschreibung von vorzugsweisen Ausführungen erkennbar sein, wenn sie zusammen mit den nachfolgenden Figuren berücksichtigt werden, die nicht massstäblich sind und in welchen gleiche Bezugszeichen über alle Ansichten gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm der Funktionen einer Vorrichtung zur Faserklassierung, 2 eine Baumwollfarbtabelle und
3 die 2° 1931 CEI Standard Beobachtertabelle.
Genaue Beschreibung der Erfindung
In 1 ist eine Vorrichtung 20 zur Klassierung gezeigt, in der die vorliegende Erfindung verwirklicht ist. Die Vorrichtung 20 ist besonders für die Klassierung von Baumwolle nützlich. Der Klassieren 20 kann sowohl als eigenständiges Gerät in einem Labor als auch in einer Produktionslinie verwendet werden, wo der Klassierer 20 zusammen mit Verarbeitungsanlagen in einer Öffnerei oder Spinnerei integriert ist. Wird der Klassieren 20 in einer Produktionslinie integriert, so kann er Teil eines Regelsystems sein, das den Betrieb der Einrichtung regelt, der er zugehört.
Benützt man den Klassierer 20 um eine Faserprobe 12 einer Klasse zuzuweisen, so wird die Faserprobe 12 vor ein Probenfenster 14 gelegt. Das Probenfenster 14 besteht vorzugsweise aus einem Material das für bestimmte Wellenlängen von Licht verhältnismässig durchlässig ist, wie das nachfolgend genauer beschrieben ist. Beispielsweise kann das Probenfenster 14 aus Glas, Quarz, Saphir oder geeigneten thermoplastischen Harzen bestehen. Es besteht vorzugsweise aus wasserklarem PYREX.
Wenn die Faserprobe 12 am Probenfenster 14 vorbeizieht, wird sie beispielsweise durch abgeschirmte und eingeschaltete Lampen 18 beleuchtet, die Licht 16 erzeugen. Die Lampen 18 werden durch Signale in den Leitungen 48 durch einen Prozessor 30 gesteuert. In verschiedenen Ausführungen können die Lampen 18 dauernd eingeschaltet sein, oder sie können mit einer bestimmten Frequenz gepulst oder eingeschaltet werden, wenn eine Faserprobe 12 sich hinter dem Probenfenster 14 befindet.
Die Faserprobe 12 reflektiert das Licht 16 und erzeugt dabei reflektiertes Licht 34. Das reflektierte Licht 34 wird durch einen lichtempfindlichen Detektor 10 empfangen. Das Licht 16 von den Lampen 18 wird durch Abschirmungen 17 so abgeschirmt, dass es den Detektor 10 nicht direkt beleuchtet, der mindestens die mit L* bezeichnete Helligkeit, die mit a* bezeichnete Rotfärbung und die mit b* bezeichnete Gelbfärbung der Faserprobe 12 aus den Eigenschaften des reflektierten Lichtes 34 detektiert. Diese Detektion kann in einer oder mehreren der verschiedenen nachfolgend beschriebenen Weisen durchgeführt werden.
Gemäss einer ersten vorzugsweisen Ausführung besteht der lichtempfindliche Detektor 10 aus einer Gruppe dreier lichtempfindlicher Dioden. Eine lichtempfindliche Diode 32 erhält reflektiertes Licht 34 über ein Filter 33 und detekiert die Intensität des reflektierten Lichts 34 in einem ersten Wellenlängenbereich, der vorzugsweise etwa zwischen 505 Nanometer und 605 Nanometer liegt. Eine Silikondiode mit der Nummer SD290-12-22-241, die blaues Licht besonders bevorzugt und durch die Firma Advanced Photonix, Inc. in Camarillo Kalifornien hergestellt wird, eignet sich als Diode 32 und die Firma Cheshire County Optical in Jaffrey New Hampshire stellt ein geeignetes Filter 33 her. Die lichtempfindliche Diode 32 gibt eine Spannung über eine Leitung 40 an den Prozessor 30 ab. Die Spannung in der Leitung 40 ist zur Intensität des reflektierten Lichts 34 im ersten Wellenlängenbereich proportional. Die Intensität des reflektierten Lichts 34 im ersten Wellenlängenbereich wird als Helligkeit der Faserprobe 12 bezeichnet. Deshalb wird das über Leitung 40 übertragene Signal als Helligkeitssignal bezeichnet, das der Prozessor 30 in ein Helligkeitssignal wandelt.
Eine lichtempfindliche Diode 36 erhält reflektiertes Licht 34 über ein Filter 37 und detekiert die Intensität des reflektierten Lichts 34 in einem zweiten Wellenlängenbereich, der vorzugsweise etwa zwischen 530 Nanometer und 430 Nanometer liegt. Eine Silikondiode mit der Nummer SD290-12-22-241, die blaues Licht besonders bevorzugt und durch die Firma Advanced Photonix, Inc. in Camarillo Kalifornien hergestellt wird, eignet sich als Diode 36 und die Firma Cheshire County Optical in Jaffrey New Hampshire stellt ein geeignetes Filter 37 her. Die lichtempfindliche Diode 36 gibt eine Spannung über eine Leitung 46 an den Prozessor 30 ab. Die Spannung in der Leitung 46 ist zur Intensität des reflektierten Lichts 34 im zweiten Wellenlängenbereich proportional. Die Intensität des reflektierten Lichts 34 im zweiten Wellenlängenbereich wird als Gelbfärbung der Faserprobe 12 bezeichnet. Deshalb wird das über die Leitung 46 übertragene Signal als Gelbfärbungssignal bezeichnet, das der Prozessor 30 in einen Gelbwert wandelt.
Eine lichtempfindliche Diode 26 erhält reflektiertes Licht 34 überein Filter 27 und detekiert die Intensität des reflektierten Lichts 34 in einem dritten Wellenlängenbereich, der vorzugsweise etwa zwischen 550 Nanometer und etwa 650 Nanometer liegt. Eine Silikondiode mit der Nummer SD290-12-22-241, die blaues Licht besonders bevorzugt abstrahlt und durch die Firma Advanced Photonix, Inc. in Camarillo Kalifornien hergestellt wird, eignet sich als Diode 26 und die Firma Cheshire County Optical in Jaffrey New Hampshire stellt ein geeignetes Filter 27 her. Die lichtempfindliche Diode 26 gibt eine Spannung über eine Leitung 22 an den Prozessor 30 ab. Die Spannung in der Leitung 22 ist zur Intensität des reflektierten Lichts 34 im dritten Wellenlängenbereich proportional. Die Intensität des reflektierten Lichts 34 im dritten Wellenlängenbereich wird als Rotfärbung der Faserprobe 12 bezeichnet. Deshalb wird das über die Leitung 22 übertragene Signal als Rotfärbungssignal bezeichnet, das der Prozessor 30 in einen Rotwert wandelt.
Da die Dioden 32, 36 und 26 als Einpunktdetektoren ausgebildet sind, liest jede Diode nur einen Wert aufeinmal von der Faserprobe 12 ab. Mit anderen Worten können die Dioden 32, 36 und 26 keine Änderungen der Intensität des reflektierten Lichtes 34 über verschiedene Abschnitte der Faserprobe 12 erkennen oder melden. Deshalb vermitteln die Dioden 32, 36 und 26 Gesamt- oder Mittelwerte der Eigenschaften der Faserprobe 12.
In einer zweiten vorzugsweisen Ausführung besteht der lichtempfindliche Detektor 10 aus einer Kamera 38, wie z. B. einem ladungsgekoppelten Bauelement (CCD). Die Kamera 38 tastet die Faserprobe 12 mehrfach und gleichzeitig ab. Da eine Linse 39 zur Bündelung des reflektierten Lichtes 34 auf das ladungsgekoppelte Bauelement der Kamera 38 verwendet wird, misst jedes einzelne Element im Bauelement jenen Teil des reflektierten Lichtes 34, der von einem bestimmten Abschnitt der Faserprobe 12 stammt. Deshalb werden Angaben über die Verteilung der Farben über die Faserprobe 12 erhalten, wenn eine Kamera 38 verwendet wird. Mit anderen Worten wird mit jeder der Dioden 32, 36 und 26 eine einzige gemittelte Messung der Faserprobe gemacht, wogegen die Kamera 38 soviele Werte aufnimmt, wie das Bildfeld der Kamera 38 Bildpunkte aufweist. Dies gibt Angaben über den Bereich der Farben, die in der Faserprobe 12 auftreten, wogegen die Bemittelten Werte aus den Dioden 32, 36 und 26 dies nicht tun.
Vorzugsweise hat die Kamera 38 ein Bildfeld der Grösse von etwa 512 mal 480 Bildpunkten. Die Kamera 38 empfängt die Intensität des reflektierten Lichts 34 in einem grösseren Wellenlängenbereich als der oben beschriebene erste, zweite und dritte Wellenlängenbereich. Typischerweise hat die Kamera 38 Elemente um Wellenlängen zu empfangen, die Rot, Grün und Blau (RGB) entsprechen, wobei diese Wellenlängen beispielsweise durch das National Television Systems Committee (NTSC) genormt wurden. Diese RGB Signale der Kamera 38 werden durch Prozessoren 30 verarbeitet um Helligkeits- und Gelbwerte zu bilden, wie dies oben beschrieben ist. Diese Verarbeitung wird nachfolgend genauer beschrieben. Die Ausgangssignale der Kamera 38 werden über eine Signalleitung 42 dem Prozessor 30 zugeführt, der die oben beschriebenen Helligkeits-, Gelb- und Rotwerte bildet.
Obwohl eine 8-Bit Kamera 38 wie z. B. das Modell MB-950C, hergestellt durch die Firma Polaris Industries in Atlanta, Georgia, verwendet werden kann, so wird eine 12-Bit Kamera 38 bevorzugt, so dass die Kamera 38 genügend empfindlich auf Farbabstufungen ist und eine genauere Klassierung der Faserprobe 12 ermöglicht. Da 12-Bit Kameras relativ teuer sind, kann die Kamera 38 auch aus drei 8-Bit Einfarb-Kameras bestehen, wobei jeder Kamera, wie oben für die Dioden 32, 36 und 26 beschrieben, ein Filter 33', 37' und 27' zugeschaltet ist. In dieser Ausbildung kann der lichtempfindliche Detektor 10 Angaben machen, die empfindlich bezüglich Farbabstufung und Farbverteilung sind.
In einer dritten vorzugsweisen Ausführung besteht der lichtempfindliche Detektor 10 aus einem Spektrometer 28, das die Intensität des reflektierten Lichtes 34, entsprechend den Spezifikationen des verwendeten Instrumentes und im Gegensatz zu den oben erwähnten drei relativ breiten Wellenlängenbereichen, im Wesentlichen über das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichtes empfängt und Angaben über die Intensität des reflektierten Lichtes 34 in jeder Wellenlänge liefert. Das Modell S-1000, welches durch die Firma Ocean Optics in Dunedin, Florida, hergestellt wird, ist ein für diesen Gebrauch geeignetes Spektrometer. Das Ausgangssignal des Spektrometers 28 wird über die Signalleitung 50 dem Prozessor 30 zugeführt, der Helligkeits-, Gelb- und Rotwerte wie oben beschrieben bildet.
Die drei Verfahren zur Detektion des reflektierten Lichtes 34 haben alle ihre Vor- und Nachteile. Die Dioden 32, 36 und 26 sind relativ billig und bieten grobe Messungen ohne Angaben über Verteilungen. Das Spektrometer 28 detektiert die Intensität des reflektierten Lichtes 34 bei bestimmten Wellenlängen genau, ist aber relativ teuer. Die Kamera 38 liefert Angaben über die Verteilung, liefert aber nicht die Empfindlichkeit bezüglich Farbabstufungen wie sie alle Anwendungen erfordern, sofern man nicht die teurere 12-Bit Kamera wählt. Deshalb ist ein Entscheid über das zu verwendende Verfahren der Detektion vorzugsweise aufgrund von Faktoren wie die Kosten die die Anwendung erlaubt und die Genauigkeit die die Anwendung erfordert, zu fällen.
In einer speziell bevorzugten Ausführung besteht der lichtempfindliche Detektor 10 aus einer Kamera 38 und einer Gruppe Dioden 32, 36 und 26. In diesem Falle liefert die Kamera 38 die Angaben über die Verteilung und die Dioden 32, 36 und 26 geben Angaben über die Farbintensität in den ersten, zweiten und dritten Wellenlängenbereichen. In einer anderen Ausführung sind alle drei oben beschreibenen Arten lichtempfindlicher Detektoren im lichtempfindlichen Detektor 10 eingebaut.
Die Messungen, die der lichtempfindliche Detektor 10 an der Faserprobe gemacht hat, werden im Prozessor 30 untersucht. Als Prozessor 30 ist ein einfacher, angepasster Mikroprozessor oder ein ausgewachsener Rechner denkbar. Vorzugsweise besteht der Prozessor 30 aus einem Netzgerät, einer Ein- und Ausgabeeinheit um Signale über Leitungen 22, 40, 42, 46, 48 und 50 zu empfangen und auszugeben, einem Analog/Digital-Wandler, einem Speicher für Daten und Instruktionen für das Verfahren und einem Mikroprozessor zur Verarbeitung der Daten und Instruktionen. Andere Teile wie eine Bedienerschnittstelle und ein Bildschirm können ebenso zum Prozessor 30 gehören. Die Ausgestaltung des Prozessors 30 für die Untersuchung der Ausgangssignale der lichtempfindlichen Detektoren hängt von der Komplexität der auszuführenden Funktionen ab.
Die Spannungsmesswerte die der Prozessor 30 erhält haben nicht dieselbe Form wie die Baumwollklassen, die ein menschlicher Klassierer ausgibt. Deshalb verändert der Prozessor 30 des Klassierers 20 die Signale aus den lichtempfindlichen Detektoren 10 und gibt eine Klassierung in derselben Form wie ein menschlicher Klassierer aus. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass das oben beschriebene Helligkeitssignal und das Gelbwertsignal mit dem Ausgangssignal aus bekannten Hochvolumengeräten verknüpft wird. Die Ausgangssignale aus bekannten Geräten wurden bereits mit Baumwollklassen von menschlichen Klassierern verknüpft. Leider beträgt die Korrelation zwischen den Resultaten von bekannten Geräten und menschlichen Klassierern nur etwa 50%. Deshalb wird das Rotwertsignal aus dem Hochvolumengerät gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet, um eine bessere Korrelation zu erreichen.
Die Helligkeit der Baumwolle wird durch bekannte Geräte durch einen Wert Rd für Reflektivität ausgedrückt. Üblicherweise hat Baumwolle einen Rd-Wert zwischen etwa achtundvierzig und etwa zweiundachtzig. Je höher der Rd-Wert, desto heller die Baumwolle. Das Helligkeitssignal welches der lichtempfindliche Detektor 10 erzeugt, korreliert normalerweise mit dem Rd-Wert aus bekannten Geräten gut.
Der Gelbwert von Baumwolle wird durch bekannte Geräte gemessen und als Wert +b für die Farbe ausgegeben. Üblicherweise hat Baumwolle einen +b Wert etwa zwischen fünf und siebzehn. Je höher der Wert +b, desto gelber die Baumwolle. Das Gelbwertsignal, das durch den lichtempfindlichen Detektor 10 ausgegeben wird, korreliert normalerweise mit dem +b Wert wie er durch bekannte Geräte erzeugt wird.
Die Rd und +b Werte werden so verarbeitet und kombiniert, dass die Klassierungen als zweistellige Zahlen in einem Bereiche zwischen elf und fünfundachtzig ausgegeben werden. Die erste Ziffer der Klassierung entspricht der Helligkeit oder, mit anderen Worten, der Reflexion der Baumwolle wie sie durch den Rd Wert bestimmt wird. Diese erste Ziffer hat einen Wert zwischen eins und acht. Eine Eins an der ersten Stelle stellt eine hellere und eine Sieben eine dunklere Bauwollfaserprobe dar. Eine Acht stellt unterklassige Baumwolle dar. Die zweite Ziffer der Klassierung entspricht dem Gelbwert oder, mit anderen Worten, der Farbe der Baumwolle wie sie durch den Wert +b bestimmt wird. Die zweite Ziffer hat einen Wert zwischen eins und fünf. Eine Eins an der zweiten Stelle stellt eine weissere und eine Vier eine gelbere Bauwollfaserprobe dar. Eine Fünf stellt unterklassige Baumwolle dar. Eine dritte Ziffer kann dazu verwendet werden, um eine der durch eine der beiden ersten Ziffern bezeichnete Klasse in Unterklassen entsprechend dem Schmutzgehalt und der Baumwollqualität aufzuteilen.
Die durch die Geräte mit zwei Ziffern bezeichneten Klassen werden zu Klassierungen umgewandelt, wie sie menschliche Klassierer ausgeben, indem die verschiedenen Klassierungen in eine offizielle Farb-Tabelle eingetragen werden wie sie das Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten vorschreibt. In den Vereinigten Staaten fallen die Baumwollfarbklassen in eine von fünf Farbklassen: Weiss, leicht gefleckt, gefleckt, getönt und gelb gefleckt. Diese Tabelle ist in 2 dargestellt. Mit Hilfe historischer Daten wurde die Tabelle gemäss 2 empirisch erstellt um die Klassierungen durch das Gerät und durch die menschlichen Klassierer zu korrelieren.
Beispielsweise kann eine bestimmte Baumwollfaserprobe Werte erzeugen, die einem Rd Wert von vierundsiebzig und einem +b Wert von zehn entsprechen. Indem diese Werte mit einer gespeicherten Version der grafischen Darstellung gemäss 2 verglichen werden, ermittelt das bekannte Gerät eine Klasse von zweiunddreissig für die Baumwollfaserprobe und gibt diesen Wert zum Beispiel am Bildschirm an. Der Wert drei für die Reflexion gibt eine als leicht klassierte Baumwolle an, die als mittlere Baumwolle bezeichnet wird. Der Farbwert zwei klassiert die Baumwollfaserprobe als leicht gefleckte Baumwolle. So wird die Baumwollfaserprobe durch das bekannte Gerät als leicht gefleckte mittlere Baumwolle klassiert.
Wie bereits erwähnt, betrug bisher die Korrelation zwischen den Klassierungen welche durch bekannte Geräte erfolgten und die Klassierungen welche durch einen menschlichen Klassierer erfolgten nur etwa 50%. Mit anderen Worten, wenn das bekannte Gerät die Werte Rd und +b ermittelt hat, diese in die Tabelle in 2 übertragen wurden und daraus bestimmt wurde, welches die Klassierung der Baumwollprobe aus dem darüberliegenden Klassier-Raster sein sollte, entspricht die Klassierung durch das bekannte Gerät der Klassierung durch den menschlichen Klassierer nur in 50% der Fälle. Es ist eine grundlegende Annahme in diesem Fachgebiet, dass der menschliche Klassierer immer Recht hat.
Der Klassierer 20 der vorliegenden Erfindung bestimmt eine vorläufige Klassierung ähnlich wie bekannte Geräte indem er die Helligkeit L* mit der Reflexion Rd und den Gelbwert b* mit der Farbe +b korreliert. Aber der Klassierer 20 benützt dann andere Angaben um gezielt die vorläufige Klassierung zur definitiven Klassierung zu korrigieren. Diese anderen Angaben umfassen unter anderem den Mittelwert des Rotwertsignales, die Varianz des Helligkeitssignales, die Varianz des Rotwertsignales, die Varianz des Gelbwertsignales, den Kontrast des Helligkeitssignales und den Kontrast des Gelbwertsignales. Der Prozessor 30 wird dazu benützt, alle diese Werte aus den Signalen des lichtempfindlichen Detektors 10 zu bestimmen.
Das Verfahren, nach dem die Helligkeit L*, der Rotwert a* und der Gelbwert b* durch den Prozessor 30 verrechnet wird, hängt von der Art des lichtempfindlichen Detektors 10 ab. Beispielsweise werden die Verrechnungen davon abhängen, ob die Helligkeit, der Rotwert und das Gelbwertsignal durch die Dioden 32, 36 und 26, die Kamera 38 oder das Spektrometer 28 ausgegeben werden. Die Art in welcher die Helligkeit, der Rotwert und der Gelbwert ermittelt wird, ist nachfolgend für jeden obengenannten repräsentativen Typ von lichtempfindlichen Detektoren 10 beschrieben.
Falls Dioden 32, 36 und 26 verwendet werden, so werden die Werte für die Helligkeit, den Rotwert und den Gelbwert aus Gleichungen berechnet, die von den gewählten Bereichen für den ersten Wellenlängenbereich, den zweiten Wellenlängenbereich und den dritten Wellenlängenbereich abhängen. Bis zu einem gewissen Grad sind die genauen Bereiche, die für den ersten, den zweiten und den dritten Bereich gewählt werden, nicht kritisch, sofern sie bekannt sind und die Gleichungen entsprechend angepasst werden. Doch ist es vorzuziehen, Bereiche und Gleichungen zu wählen, die wohlbekannt sind.
Vorzugsweise wird ein Farbbereich gewählt, wie er durch die Commission Internationale de I'Eclairage (CIE), bekannt als die Internationale Kommission für Beleuchtung, definiert ist. Die oben beschriebenen ersten, zweiten und dritten Wellenlängenbereiche sind so gewählt, dass sie mit dem Farbbereich übereinstimmen, wie er durch CIE vorgegeben wird. Eine ausführlichere Beschreibung der CIE Farbbereiche findet man in „Principles of Color Technology" von Billmeyer und Saltzman, John Wiley & Söhne, 1981. Es ist aber klar, dass auch andere Wellenlängenbereiche und andere Farbbereiche gewählt werden könnten.
Die Intensität des reflektierten Lichtes 34 innerhalb der ersten, zweiten und dritten Wellenlängenbereiche wird durch Dioden 32, 36 und 26 gemessen und korreliert mit den Werten die in 2° 1931 CIE Standard Observer in 3 aufgeführt sind. Das Helligkeitssignal von der ersten Diode 32 wird benützt, um den Tristimulus-Wert Y zu berechnen, das Rotwertsignal von der dritten Diode 26 und das Gelbwertsignal von der zweiten Diode 36 werden benützt um den Tristimulus-Wert X zu berechnen und das Gelbwertsignal von der zweiten Diode 36 wird benützt um den Tristimulus-Wert Z zu berechnen. In jedem Fall wird die Spannung der betreffenden Diode mit einer bekannten Probe kalibriert und die Ausgangsspannung der Diode wird nachfolgend als Mittelwert für die Faserprobe betrachtet.
Das Rotwertsignal wird berechnet, indem man die Spannungen von den zweiten und dritten Dioden 36 und 26 addiert, wobei jede Spannung vor der Addition mit einem konstanten Faktor multipliziert wird. Diese konstanten Faktoren werden für jedes Gerät in einem Kalibrierverfahren empirisch ermittelt, wobei mehrere klassierte Faserproben 12 gemessen werden und das Gerät so eingestellt wird, dass es die Klassen wie menschliche Klassierer ausgibt.
Die Tristimulus-Werte werden gebraucht, um die Helligkeit L*, den Rotwert a* und den Gelbwert b* zu berechnen und zwar mit Hilfe untenstehender Gleichungen:
L* = 116 (Y/Yn)1/3 – 16
b* = 200 [(Y/Yn)1/3 – (Z/Zn)1/3]
a* = 500 [(X/Xn)1/3 – (Y/Yn)1/3]
Wobei X_n, Y_n und Z_n Tristimulus-Werte für ideales Weiss gemäss standardisierten Tabellen sind.
Verwendet man das Spektrometer, so werden die Tristimulus-Werte durch Summieren der Intensitäten des reflektierten Lichtes 34 über die erfassten Wellenlängenbereiche, vorzugsweise von etwa vierhundert Nanometern bis etwa siebenhundert Nanometern gemäss den folgenden Gleichungen berechnet:
X = ∑S(λ)R(λ)x(λ)
Y = ∑S(λ)R(λ)yλ)
Z = ∑S(λ)R(λ)z(λ)
Wobei S(λ) = Relative spektrale Leistung, nomalerweise einer CIE standard Lichtquelle
R(λ) = Reflexionsintensität gemessen bei der angegebenen Wellenlänge
λ = Wellenlänge und x(λ), y(λ) und z(λ) aus der Tabelle in 3 ausgelesen werden.
Der Wert für S(λ) wird durch einen Detektor ermittelt, wie beispielsweise eine vierte Diode, die zwar hier nicht dargestellt, aber in der Anmeldung vom 29. Oktober 1997 mit der Seriennummer 08/962,973 beschrieben ist, wobei die Diode die Intensität von Licht 16 erfasst, das durch Lampen 18 erzeugt wird, ohne die Intensität des reflektierten Lichtes 34 zu erfassen.
Werden drei monochrome CCD Kameras 38 benützt, wobei jede mit einem Filter wie oben beschrieben ausgestattet ist, so werden die oben beschriebenen Berechnungen für die Dioden 32, 36 und 26 für jede Gruppe mit drei Bildpunkten durchgeführt, die vom gleichen relativen Ort in den drei Gebieten stammen.
Wenn die Kamera 38 benützt wird, so werden die ausgegebenen RGB Werte zuerst zu X, Y und Z tristimulus Werten umgewandelt und diese werden wiederum zu L*, a* und b* Werten mit den untenstehenden Gleichungen umgewandelt. Die RGB Werte werden in tristimulus Werte mit Hilfe der untenstehenden Matrix-Gleichungen umgewandelt:
Mit den oben angegebenen Gleichungen kann der mittlere Rotwert a*, der mittlere Helligkeitswert L* und der mittlere Gelbwert b* unabhängig von der Art der als lichtempfindlichen Detektor 10 verwendeten Vorrichtung berechnet werden.
Wie oben erwähnt, korrelieren die Helligkeit L* und der Gelbwert b* mit der Reflexion Rd und der Farbe +b linear. Deshalb können die Helligkeit L* und der Gelbwert b* benützt werden um mit der Baumwollfarbtabelle gemäss 2 Faserklassen zu bestimmen. Doch liefert der Klassierer 20 auch viele weitere Angaben, die die früheren Hochleistungsgeräte nicht lieferten. Die zusätzlichen Angaben, die aus den gemessenen sichtbaren Eigenschaften der Faserprobe 12 herausgeholt werden, werden zur Verbesserung der Korrelation zwischen den Klassierungen des Klassierers 20 und jenen der menschlichen Klassierer benützt.
Die zusätzlichen Angaben, die der Klassierer 20 liefert, werden gezielt zur Bestimmung der endgültigen Klassierung verwendet, indem der Prozessor 30 trainiert wird. Ein Verfahren zum Trainieren des Prozessors 30 besteht darin, eine bestimmte Anzahl, z. B. hundert, Faserproben 12 auszumessen und für jede Faserprobe 12 die vorläufige Klassierung zu bestimmen. Dann werden die vorläufigen Klassierungen des Klassierers 20 mit den endgültigen Klassierungen für dieselben Faserproben 12 wie sie der menschliche Klassierer zuordnet verglichen. Die zusätzlichen Angaben, die der Klassierer 20 liefert, werden dann untersucht, um endgültige Klassierungen zu bestimmen, bis ein gewünschtes Mass der Übereinstimmung zwischen den endgültigen Klassierungen durch den Klassierer 20 und den Klassierungen durch den menschlichen Klassierer erreicht ist.
Es ist zu beachten, dass es Gründe dafür geben mag, ein geringeres Mass der Übereinstimmung zwischen den endgültigen Klassierungen durch den Klassierer 20 und den Klassierungen durch den menschlichen Klassieren zu erreichen als das höchstmögliche Mass. Beispielsweise kann es erwünscht sein, den Klassierer 20 so zu betreiben, dass er endgültige Klassierungen liefert, die eher auf der Seite tieferer Klassierungen liegen als diejenigen die der menschliche Klassieren ausgeben würde. In diesem Beispiel ist ein hohes Mass Vertrauen darauf vorausgesetzt, dass die endgültigen Klassierungen, die der Klassierer 20 ausgibt, nicht höher ausfallen als die Klassierungen durch den menschlichen Klassierer.
Abwechslungsweise kann es erwünscht sein, den Klassierer 20 so zu betreiben, dass die endgültigen Klassierungen eher höher ausfallen als die Klassierungen die der menschliche Klassierer ausgeben würde. In diesem Beispiel ist ein hohes Mass Vertrauen darauf vorausgesetzt, dass die endgültigen Klassierungen, die der Klassierer 20 ausgibt, nicht tiefer ausfallen, als die Klassierungen durch den menschlichen Klassierer. Weiter kann es erwünscht sein, den Klassierer 20 so zu betreiben, dass die endgültigen Klassierungen im Durchschnitt so nahe wie möglich bei jenen Klassierungen liegen, die der menschliche Klassierer ausgeben würde. In diesem Beispiel ist ein hohes Mass Vertrauen darauf vorausgesetzt, dass die endgültigen Klassierungen, die der Klassierer 20 ausgibt, so nahe wie möglich bei den wirklichen Klassierungen liegen, die durch den menschlichen Klassierer ausgegeben werden, wobei diese wirklichen Klassierungen höher oder tiefer liegen können als die endgültigen Klassierungen durch den Klassierer 20.
Beispielsweise hat eine Untersuchung mit dem Klassierer 20 gezeigt, dass die Korrelation zwischen der Klassierung durch ein Gerät und der Klassierung durch einen menschlichen Klassierer von etwa 50 Prozent auf etwa vierundneunzig Prozent verbessert werden konnte, indem der mittlere Rotwert a* benützt wurde, um gezielt die vorläufige Klassierung (gestützt auf die Helligkeit und den Gelbwert) zu einer endgültigen Klassierung (gestützt auf die Helligkeit, den Gelbwert und den Rotwert) zu verbessern. Der mittlere Rotwert wird vorzugsweise dazu verwendet, die durch den Klassierer 20 ermittelte Klassierung herabzusetzen, wenn der mittlere Rotwert grösser als ein bestimmter Schwellwert ist. Dieser Schwellwert kann vom verwendeten Gerät und von der gemessenen Faserprobe abhängen. Ein Schwellwert von 2.1 hat ein hohes Mass an Korrelation ergeben um die Klassierung von Baumwolle von „weiss" auf „leicht gefleckt" herabzusetzen. Deshalb wird in dieser Ausführung der mittlere Rotwert vorzugsweise nur dazu verwendet, um die vorläufige Klassierung auf die endgültige Klassierung anzupassen wenn zwei Bedingungen erfüllt sind: erstens soll die Baumwolle vorläufig als „weiss" klassiert sein und zweitens soll der mittlere Rotwert grösser als 2.1 sein.
Während die beschreibenen Kriterien dazu verwendet werden können, die vorläufige Klassierung gezielt und unabhängig von der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung anzupassen, so ist in der vorzugsweisen Ausführung die gezielte Artpassung für höhere oder weissere Klassierungen der Fasern am wichtigsten. Beispielsweise betrifft dies die Rückstufung der vorläufigen Klassierung von „weiss" auf „leicht gefleckt" oder die Rückstufung der vorläufigen Klassierung von „leicht gefleckt" auf „gefleckt".
Als weiteres spezielles Beispiel kann die Varianz der Helligkeit, des Rotwertes und des Gelbwertes einzeln oder zusammen auch zur Anpassung der vorläufigen Klassierung zu einer endgültigen Klassierung verwendet werden. Die Varianz wird rechnerisch aus den Angaben von der Kamera 38 bestimmt, da diese in der Lage ist, wie oben beschrieben, viele Messungen an der Faserprobe 12 gleichzeitig durchzuführen. So werden Angaben über die Verteilung in der Faserprobe 12 verwendet, um eine mathematische Varianz zu berechnen.
Die Varianz für jede der drei Werte Helligkeit, Rotwert und Gelbwert wird aus den Differenzen zwischen den einzelnen Bildpunkten oder Bildpunktgruppen im CCD-Feld der Kamera 38 berechnet. In der vorzugsweisen Ausführung wird das CCD-Feld in viereckige Felder aus mehreren Bildpunkten unterteilt, wie beispielsweise vier Bildpunkte, neun Bildpunkte, sechzehn Bildpunkte usw. wobei alle Bildpunktgruppen dieselbe Grösse haben. Die Grösse der Bildpunktgruppen richtet sich nach einem oder mehreren verschiedenen Kriterien, einschliesslich die Grösse des CCD-Feldes, die Grösse des Abschnittes auf der Faserprobe 12 der abzubilden ist, die Grösse der Anomalien die in der Faserprobe 12 erkannt werden sollen und die gewünschte Anzahl gleichzeitig erfasster Bildpunkte. Der Mittelwert wird für jede Gruppe berechnet und die Varianz wird aus dem Mittelwert jeder Gruppe berechnet.
Untersuchungen am Klassierer 20 haben ergeben, dass gezieltes Zurücksetzen der vorläufigen Klassierung zu einer endgültigen Klassierung bei einer Varianz von b* die grösser als 1.1 ist, die Korrelation zwischen Klassierungen durch den Klassierer 20 und Klassierungen durch einen menschlichen Klassierer von etwa 50 Prozent auf etwa sechsundsiebzig Prozent verbessert hat.
Ein weiterer Parameter aus den Angaben, die der Klassierer 20 liefert, der zur gezielten Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung verwendet werden kann, ist der Kontrast der Helligkeit, des Gelbwertes oder Rotwertes in der Faserprobe 12. Der Kontrast wird bestimmt indem man den jeweils höchsten und tiefsten Wert für jeden der drei Werte findet, welche das CCD-Feld liefert. Der tiefste Wert wird dann vom höchsten Wert abgezogen und das ergibt den Kontrast. Andere rechnerische Verfahren, welche die Breite oder den Bereich der Werte angeben, können auch verwendet werden. In einer vorzugsweisen Ausführung, wird der Kontrast des Rotwertes a* nicht verwendet, da Rotwerte üblicherweise in einem sehr engen Bereich liegen.
Untersuchungen am Klassierer 20 haben ergeben, dass gezieltes Zurücksetzen der vorläufigen Klassierung zu einer endgültigen Klassierung wenn der Kontrast von b* grösser als ein Schwellwert ist, der wie allgemein hier beschrieben bestimmt wird, die Korrelation zwischen Klassierungen durch den Klassieren 20 und Klassierungen durch einen menschlichen Klassieren von etwa 50 Prozent auf etwa neunundfünfzig Prozent verbessert hat.
In einer weiteren Ausführung wird die Gesamtfläche der Faserprobe 12, die einen Gelbwert b* über einem Schwellwert aufweist, die wie allgemein hier beschrieben bestimmt wird, benützt, um gezielt die vorläufige Klassierung an die endgültige Klassierung anzupassen. Dies wird hier auch als Prozentanteil gelber Flecken bezeichnet. In dieser Ausführung wird jeder Gelbwert aus dem CCD-Feld mit dem Schwellwert verglichen. Ist der Gelbwert höher als der Schwellwert, so wird ein Zähler heraufgesetzt. Der Gesamtwert aus dem Zähler wird dann durch die Gesamtzahl der Elemente im CCD-Feld geteilt. Ist dieses Verhältnis grösser als ein zweiter Schwellwert, der gemäss den durchgeführten Untersuchungen etwa 0.05 entspricht, so wird die vorläufige Klassierung der Faserprobe 12 zur endgültigen Klassierung herabgesetzt.
Die genauen Schwellwerte für die verschiedenen oben beschriebenen Parameter, die vom Prozessor 30 zur Bestimmung der endgültigen Klassierung verwendet werden, verändern sich gemäss mehreren verschiedenen Faktoren. Beispielsweise können diese Faktoren die Eigenschaften des Lichts 16, das durch die Lampen 18 ausgesendet wird, des Materials und der Dicke des Probenfensters 14, des Abstandes zwischen der Lampe 18 und dem Probenfenster 14, des Abstandes zwischen dem Probenfenster 14 und dem lichtempfindlichen Detektor 10, der Art und der Empfindlichkeit von Elementen, wie sie in dem obengenannten lichtempfindlichen Detektor 10 verwendet sind und die Qualität und die Beschaffenheit der Faserprobe 12 berücksichtigen.
Wegen der Zahl der Faktoren die die Kalibrierung des Prozessors 30 beeinflussen können, werden Faserproben 12 mit einer durch einen menschlichen Prüfer erstellten Klassierung vorzugsweise in regelmässigen Abständen mit dem Klassierer 20 geprüft um sicherzustellen, dass die Kalibrierung sich nicht verändert hat. Wenn sich eine oder mehrere dieser oder anderer Variabeln, die die Kalibrierung des Prozessors 30 beeinflussen, ändert, so wird der Prozessor 30 vorzugsweise neu eingeübt indem mehrere Proben mit Klassierungen von einem menschlichen Klassierer, wie oben beschrieben korreliert werden. Auf diese Weise werden die verschiedenen Schwellwerte für die verschiedenen Parameter, die für die gezielte Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung verwendet werden, solange angepasst, bis der Klassierer 20 für eine Serie Faserproben dieselben Klassierungen ausgibt wie ein menschlicher Klassieren.
So gibt ein Klassieren 20 gemäss der vorliegenden Erfindung Angaben über die Faserprobe 12 aus, die bekannte Hochleistungsgeräte nicht bieten können. Der Klassierer 20 benützt die zusätzlichen Angeben über die Faserprobe 12 um gezielt die vorläufige Klassierung der Faserprobe 12 zu einer endgültigen Klassierung zu wandeln. Die endgültige Klassierung durch den Klassierer 20 korreliert mit der Klassierung durch einen menschlichen Klassierer besser als die Klassierung durch bekannte Hochleistungsgeräte.
Obwohl besondere Ausführungen der Erfindung oben genauer beschrieben sind, so wird doch der Schutzbereich der Erfindung durch die beigelegten Ansprüche bestimmt.

Claims

Vorrichtung zum Klassieren mit: einem Probenfenster (14) zum Betrachten einer Faserprobe (12), einer Lichtquelle (18) zur Erzeugung von Licht (16), das gegen die Faserprobe (12) gerichtet ist und von dieser reflektiert wird, so dass reflektiertes Licht entsteht, einem lichtempfindlichen Detektor (10) der so angeordnet ist, dass er reflektiertes Licht erhält um Helligkeit, Rotwert und Gelbwert der Faserprobe zu erfassen und einem Prozessor (30) zur Zuordnung einer vorläufigen Klassierung der Faserprobe (12), welche mindestens teilweise von der Helligkeit und dem Gelbwert der Faserprobe abhängt und zur gezielten Anpassung der vorläufigen Klassierung zu einer endgültigen Klassierung mindestens teilweise in Funktion des Rotwertes der Faserprobe.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der lichtempfindliche Detektor (10) eine erste lichtempfindliche Diode (32) zur Erfassung der Intensität des Lichtes in einem ersten Wellenlängenbereich der der Helligkeit der Faserprobe entspricht, eine zweite lichtempfindliche Diode (26) zur Erfassung der Intensität des Lichtes in einem zweiten Wellenlängenbereich der dem Gelbwert der Faserprobe entspricht und eine dritte lichtempfindliche Diode (36) zur Erfassung der Intensität des Lichtes in einem dritten Wellenlängenbereich der dem Rotwert der Faserprobe entspricht aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste Wellenlängenbereich einen Wellenlängenbereich zwischen etwa 505 Nanometern und etwa 605 Nanometern enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der zweite Wellenlängenbereich einen Wellenlängenbereich zwischen etwa 430 Nanometern und etwa 530 Nanometern enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der dritte Wellenlängenbereich einen Wellenlängenbereich zwischen etwa 550 Nanometern und etwa 650 Nanometern enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der lichtempfindliche Detektor (10) ein Spektrometer (28) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der lichtempfindliche Detektor (10) eine Kamera (38) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der lichtempfindliche Detektor (10) eine erste lichtempfindliche Diode (32) zur Erfassung von Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 505 Nanometern und etwa 605 Nanometern, der der Helligkeit der Faserprobe entspricht, eine zweite lichtempfindliche Diode (26) zur Erfassung von Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 430 Nanometern und etwa 530 Nanometern, der dem Gelbwert der Faserprobe entspricht und eine dritte lichtempfindliche Diode (36) zur Erfassung der Intensität von Licht in einem dritten Wellenlängenbereich zwischen etwa 550 Nanometern und etwa 650 Nanometern, der dem Rotwert der Faserprobe entspricht, und eine Kamera aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der lichtempfindliche Detektor (10) ein Spektrometer (28) und eine Kamera (38) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor (30) gezielt die vorläufige Klassierung an eine endgültige Klassierung mindestens teilweise aufgrund des mittleren Rotwertes und/oder der Varianz des Rotwertes der Faserprobe und zusätzlich mindestens teilweise aufgrund mindestens eines Parameters aus einer Gruppe enthaltend die Varianz der Helligkeit, Varianz des Gelbwertes, Kontrast der Helligkeit, Prozent Gelbwert und Kontrast des Gelbwertes der Faserprobe, anpasst.
Vorrichtung zum Klassieren von Fasern mit einem Probenfenster (14) zum Betrachten der Faserprobe (12), einer Lichtquelle (18) zur Erzeugung von Licht (16) das gegen die Faserprobe gerichtet ist, von dieser reflektiert wird und reflektiertes Licht erzeugt, einem lichtempfindlichen Detektor (10) der so ausgerichtet ist, dass er reflektiertes Licht erhält, um die Helligkeit, den Rotwert oder den Gelbwert der Faserprobe zu erfassen, wobei der lichtempfindliche Detektor eine erste lichtempfindliche Diode (32) zur Erfassung von Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 505 Nanometern und etwa 605 Nanometern, der einer mittleren Helligkeit der Faserprobe entspricht, eine zweite lichtempfindliche Diode (26) zur Erfassung von Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 430 Nanometern und etwa 530 Nanometern, der einem mittleren Gelbwert der Faserprobe entspricht, eine dritte lichtempfindliche Diode (36) zur Erfassung der Intensität von Licht in einem dritten Wellenlängenbereich zwischen etwa 550 Nanometern und etwa 650 Nanometern, der einem mittleren Rotwert der Faserprobe entspricht, und eine Kamera (38) zur Erfassung mindestens eines Parameters aus einer Gruppe enthaltend die Varianz der Helligkeit, Varianz des Rotwertes, Varianz des Gelbwertes, Kontrast der Helligkeit, Prozent Gelbwert und Kontrast des Gelbwertes der Faserprobe, aufweist, und einem Prozessor (30) zur Zuordnung einer vorläufigen Klassierung der Faserprobe, welche mindestens teilweise von der mittleren Helligkeit und dem mittleren Gelbwert der Faserprobe abhängt und zur gezielten Anpassung der vorläufigen Klassierung zu einer endgültigen Klassierung mindestens teilweise in Funktion des mittleren Rotwertes der Faserprobe.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Prozessor (30) gezielt die vorläufige Klassierung an eine endgültige Klassierung zusätzlich mindestens teilweise aufgrund einer der Varianzen der Helligkeit, des Rotwertes, des Gelbwertes, des Kontrastes der Helligkeit, dem Prozentsatz des Gelbwertes und dem Kontrast des Gelbwertes der Faserprobe, anpasst.
Verfahren zum Bestimmen von Eigenschaften einer Faserprobe mit den Schritten betrachten einer Faserprobe (12) durch ein Probenfenster (14), aktivieren einer Lichtquelle (18) um Licht (16) zu erzeugen, das auf die Faserprobe gerichtet und von dieser als reflektiertes Licht zurückgeworfen wird, erfassen einer ersten Intensität des reflektierten Lichtes in einem ersten Wellenlängenbereich, erzeugen eines Helligkeitswertes mindestens teilweise aufgrund der ersten Intensität, erfassen einer zweiten Intensität des reflektierten Lichtes in einem zweiten Wellenlängenbereich, erzeugen eines Gelbwertes mindestens teilweise aufgrund der zweiten Intensität, erfassen einer dritten Intensität des reflektierten Lichtes in einem dritten Wellenlängenbereich, erzeugen eines Rotwertes mindestens teilweise aufgrund der dritten Intensität, untersuchen des Helligkeitswertes und des Gelbwertes um einen zusammengesetzten Wert zu erzeugen, zuordnen einer vorläufigen Klassierung zu der Faserprobe mindestens teilweise aufgrund des zusammengesetzten Wertes und gezielte Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung mindestens teilweise aufgrund des Rotwertes der Faserprobe.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt der Erfassung einer ersten Intensität des reflektierten Lichtes in einem ersten Wellenlängenbereich, weiter die Erfassung einer ersten Intensität des reflektierten Lichtes in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 505 Nanometer und 605 Nanometer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt der Erfassung einer zweiten Intensität des reflektierten Lichtes in einem zweiten Wellenlängenbereich, weiter die Erfassung einer zweiten Intensität des reflektierten Lichtes in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 430 Nanometer und 530 Nanometer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt der Erfassung einer dritten Intensität des reflektierten Lichtes in einem dritten Wellenlängenbereich, weiter die Erfassung einer dritten Intensität des reflektierten Lichtes in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 550 Nanometer und 650 Nanometer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt der gezielten Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung mindestens teilweise aufgrund des Rotwertes der Faserprobe weiter untersuchen des Rotwertes um einen Mittelwert des Rotwertes der Faserprobe zu ermitteln und gezielte Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung mindestens teilweise aufgrund des Mittelwertes des Rotwertes der Faserprobe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt der gezielten Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung mindestens teilweise aufgrund des Rotwertes der Faserprobe weiter untersuchen des Helligkeitswertes um eine Varianz des Helligkeitswertes der Faserprobe zu ermitteln, untersuchen des Rotwertes um eine Varianz des Rotwertes der Faserprobe zu ermitteln, untersuchen des Gelbwertes um eine Varianz des Gelbwertes der Faserprobe zu ermitteln, und gezielte Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung mindestens teilweise aufgrund der Varianz des Helligkeitswertes, der Varianz des Rotwertes und der Varianz des Gelbwertes der Faserprobe, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt der gezielten Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung mindestens teilweise aufgrund des Rotwertes der Faserprobe weiter untersuchen des Helligkeitswertes um einen Kontrast des Helligkeitswertes der Faserprobe zu ermitteln, untersuchen des Gelbwertes um einen Kontrast des Gelbwertes der Faserprobe zu ermitteln, und gezielte Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung mindestens teilweise aufgrund des Kontrastes des Helligkeitswertes und des Kontrastes des Gelbwertes der Faserprobe, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt der gezielten Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung mindestens teilweise aufgrund des Rotwertes der Faserprobe, weiter untersuchen des Rotwertes um einen Mittelwert des Rotwertes der Faserprobe zu ermitteln, untersuchen des Helligkeitswertes um eine Varianz des Helligkeitswertes der Faserprobe zu ermitteln, untersuchen des Rotwertes um eine Varianz des Rotwertes der Faserprobe zu ermitteln, untersuchen des Gelbwertes um eine Varianz des Gelbwertes der Faserprobe zu ermitteln, untersuchen des Helligkeitswertes um einen Kontrast des Helligkeitswertes der Faserprobe zu ermitteln, untersuchen des Gelbwertes um den Kontrast des Gelbwertes der Faserprobe zu erfassen, untersuchen des Gelbwertes um den Prozentsatz gelber Punkte in der Faserprobe zu erfassen und gezielte Anpassung der vorläufigen Klassierung an die endgültige Klassierung mindestens teilweise aufgrund des Mittelwertes des Rotwertes, der Varianz des Helligkeitswertes, der Varianz des Rotwertes, der Varianz des Gelbwertes, dem Kontrast des Helligkeitswertes, dem Kontrast des Gelbwertes und dem Prozentsatz gelber Punkte in der Faserprobe, umfasst.