本公開涉及用于制造一次性吸收制品的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，涉及用于用分析器監(jiān)測推進的基底和/或控制轉換加工設備的系統(tǒng)和方法，該分析器接收來自被定位成具有沿縱向取向的視場的線掃描相機的反饋。

背景技術：

通過將部件添加到連續(xù)的、推進的幅材材料和否則通過對該連續(xù)的、推進的幅材材料進行改造來沿著裝配線裝配尿布和各種類型的其它吸收制品。例如，在一些工藝中，推進的幅材材料與其它推進的幅材材料相組合。在其它示例中，由推進的幅材材料產(chǎn)生的單獨部件與推進的幅材材料相組合，該推進的幅材材料繼而與其它推進的幅材材料相組合。用來制造尿布的幅材材料和部件部分可包括：底片、頂片、吸收芯、前耳片和/或后耳片、緊固件部件、以及各種類型的彈性幅材和部件諸如腿彈性部件、阻擋腿箍彈性部件和腰彈性部件。一旦將所期望的部件部分裝配好，推進的幅材和部件部分經(jīng)受最終刀切以將幅材分離成離散的尿布或其它吸收制品。然后也可以對離散的尿布或吸收制品進行折疊和包裝。

出于幅材控制和/或監(jiān)測的目的，在構造吸收制品時，吸收制品轉換加工生產(chǎn)線可利用各種類型的傳感器技術來檢測各種類型的檢測數(shù)據(jù)，該各種類型的檢測數(shù)據(jù)與該連續(xù)幅材和與沿轉換加工生產(chǎn)線添加到該幅材的離散部件相關。示例性傳感器技術可包括視覺系統(tǒng)、光電傳感器、接近傳感器、激光器或超聲距離檢測器等?？蓪鞲衅鲾?shù)據(jù)以各種方式傳達給控制器。繼而，控制器可被編程以接收傳感器數(shù)據(jù)并報告和/或存儲此類數(shù)據(jù)，并且對制造工藝進行調整。

在一些制造工藝中，與轉換加工生產(chǎn)線相鄰布置相機以便將與推進的幅材和部件的位置和/或取向相關的數(shù)據(jù)傳達給控制器。雖然相機可檢測和傳達有價值的數(shù)據(jù)給控制器，但由于相對緩慢的傳感器和控制回路時間，控制器可能不能夠以非常高的精度跟蹤推進的連續(xù)幅材和/或部件的精確位置和速度。并且此類緩慢的回路時間在一些吸收制品工藝的高速生產(chǎn)速率下可能加劇。因此，有益的是與控制器相結合地構造和利用視覺系統(tǒng)，該控制器能夠檢測和跟蹤以相對高的生產(chǎn)速度推進的推進的連續(xù)幅材和/或部件的位置和速度。

技術實現(xiàn)要素：

在一種形式中，一種用于制造吸收制品的方法包括以下步驟：提供線掃描相機，該線掃描相機包括像素數(shù)據(jù)線性陣列并限定線性視場；提供分析器，該分析器選自由以下項組成的組：現(xiàn)場可編程門陣列、專用集成電路、和圖形處理單元；布置線掃描相機，使得線性視場沿縱向延伸；操作照明源以限定照明線性視場的照明場；提供包括第一表面和相反的第二表面的基底，該基底還包括第一縱向側邊緣和沿橫向與第一縱向側邊緣分開的第二縱向側邊緣；沿縱向推進基底，使得第一縱向側邊緣行進穿過線性視場；將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列的第一組像素灰度值從線掃描相機傳達給分析器；以及基于至少一個像素的灰度值來確定第一縱向側邊緣的第一位置。

在另一種形式中，一種用于制造吸收制品的方法包括以下步驟：提供第一線掃描相機，該第一線掃描相機包括像素數(shù)據(jù)線性陣列并限定第一線性視場；提供第二線掃描相機，該第二線掃描相機包括像素數(shù)據(jù)線性陣列并限定第二線性視場；提供分析器，該分析器選自由以下項組成的組：現(xiàn)場可編程門陣列、專用集成電路、和圖形處理單元；布置第一線掃描相機和第二線掃描相機，使得第一線性視場和第二線性視場沿縱向延伸；操作照明源以限定照明第一線性視場和第二線性視場的照明場；提供包括離散部件的基底，該離散部件具有沿橫向的寬度，該基底還包括第一側向側邊緣和與第一側向側邊緣分開的第二側向側邊緣以限定沿縱向的長度；沿縱向推進基底，使得第一側向側邊緣和第二側向側邊緣行進穿過第一線性視場，并且使得第一側向側邊緣和第二側向側邊緣行進穿過第二線性視場；從第一線掃描相機和第二線掃描相機將出自像素數(shù)據(jù)線性陣列的第一組像素灰度值傳達給分析器；以及從第一線掃描相機和第二線掃描相機將出自像素數(shù)據(jù)線性陣列的第二組像素灰度值傳達給分析器；以及基于至少兩個像素的第一組灰度值和第二組灰度值來確定基底相對于縱向的取向。

在另一種形式中，提供了一種用于監(jiān)測基底的設備，該基底包括第一表面和相反的第二表面，基底還包括第一縱向側邊緣和與第一縱向側邊緣分開的第二縱向側邊緣以限定沿橫向的寬度，基底沿轉換加工設備在縱向上推進，并且該設備包括：通信網(wǎng)絡；與通信網(wǎng)絡連接的分析器，分析器包括像素數(shù)據(jù)線性陣列并限定沿縱向延伸的線性視場，其中分析器選自由以下項組成的組：現(xiàn)場可編程門陣列、專用集成電路、和圖形處理單元；與通信網(wǎng)絡連接的線掃描相機，線掃描相機包括像素數(shù)據(jù)線性陣列并且限定線性視場，其中線掃描相機被布置成使得線性視場沿縱向延伸；和照明源，該照明源限定照明線性視場的照明場；并且其中分析器被構造成基于來自來源于分析器的像素數(shù)據(jù)線性陣列的一組像素灰度值來確定基底的第一縱向側邊緣的位置。

附圖說明

圖1為一次性吸收制品的頂部平面視圖，其可包括根據(jù)本公開監(jiān)測和/或控制的一個或多個基底。

圖2A為帶有與推進的基底相鄰的傳感器的檢測系統(tǒng)的示意性等軸視圖。

圖2B為沿圖2A的截線2B-2B截取的檢測系統(tǒng)和推進的基底的側視圖。

圖2C為沿圖2B的截線2C-2C截取的檢測系統(tǒng)和推進的基底的側視圖。

圖3A為第一示意性框圖，示出了與像素數(shù)據(jù)線性陣列中的百分比灰度值關聯(lián)的基底的橫向CD位置的一個例證。

圖3B為第二示意性框圖，示出了與像素數(shù)據(jù)線性陣列中的百分比灰度值關聯(lián)的基底的橫向CD位置的一個例證。

圖3C為第三示意性框圖，示出了與像素數(shù)據(jù)線性陣列中的百分比灰度值關聯(lián)的基底的橫向CD位置的一個例證。

圖4為詳細的示意性頂部側視圖，示出了推進穿過線掃描相機的視場的連續(xù)基底的縱向側邊緣。

圖5A為詳細的示意性頂部側視圖，示出了呈離散部件形式的推進穿過線掃描相機的視場的基底的縱向側邊緣和兩個側向側邊緣。

圖5B為詳細的示意性頂部側視圖，示出了來自圖5A的基底穿過線掃描相機的視場的繼續(xù)推進。

圖5C為詳細的示意性頂部側視圖，示出了來自圖5B的基底穿過線掃描相機的視場的繼續(xù)推進。

圖6A為帶有與推進的基底相鄰的兩個傳感器的檢測系統(tǒng)的示意性等軸視圖。

圖6B為沿圖6A的截線6B-6B截取的檢測系統(tǒng)和推進的基底的側視圖。

圖7A為詳細的示意性頂部側視圖，示出了呈離散部件形式的推進穿過兩個線掃描相機的視場的基底的兩個縱向側邊緣和兩個側向側邊緣。

圖7B為詳細的示意性頂部側視圖，示出了來自圖7A的基底穿過線掃描相機的視場的繼續(xù)推進。

圖7C為詳細的示意性頂部側視圖，示出了來自圖7B的基底穿過線掃描相機的視場的繼續(xù)推進。

具體實施方式

以下術語解釋對理解本公開是可用的。

“吸收制品”在本文中用來指主要功能為吸收和保留污垢和排泄物的消費產(chǎn)品。本文所用的“尿布”是指一般被嬰兒和失禁患者圍繞下體穿著的吸收制品。術語“一次性的”在本文中用來描述通常不旨在洗滌、或者以其它方式復原或作為吸收制品再使用的吸收制品(例如，它們旨在在單次使用后丟棄，并且也可被構造成可回收利用、堆肥處理或以其它與環(huán)境相容的方式進行處理)。

“彈性的”、“彈性體”或“彈性體的”是指材料表現(xiàn)出彈性性能，它們包括如下任何材料，在向其松弛的初始長度施加力時該材料能夠拉伸或伸長至比其初始長度超出10％的伸長長度，并且在釋放所施加的力時將基本上恢復至大約其初始長度。

如本文所用，術語“接合”涵蓋通過將元件直接附連到其它元件由此將元件直接固定到另一個元件的構型，以及通過將元件附接到一個或多個中間構件(該中間構件依次附接到其它元件上)由此將一個元件間接固定到另一個元件的構型。

“縱向”是指當制品處于平展未收縮狀態(tài)時從吸收制品的端邊，諸如腰部邊緣到縱向相反的端邊、或腰部邊緣，或者在雙折制品中從腰部邊緣到襠的底部(即折疊線)基本上垂直延伸的方向。在縱向45度內(nèi)的方向被認為是“縱向”?！皞认颉笔侵笍闹破返目v向延伸的側邊緣向側向相對縱向延伸的側邊緣延伸的方向并大體與縱向成直角。在側向45度內(nèi)的方向被認為是“側向”。

術語“基底”在本文中用來描述主要為二維的(即在XY平面中)材料，并且其厚度(在Z方向上)與其長度(在X方向上)和寬度(在Y方向上)相比相對較小(即1/10或更小)?；椎姆窍拗菩允纠ǚ摹⒁粚踊蚨鄬永w維材料、非織造材料、膜和箔片諸如聚合物膜或金屬薄片。這些材料可單獨使用或可包括層合在一起的兩個或更多個層。因此，幅材為基底。

術語“非織造材料”在本文中是指采用諸如紡粘法、熔噴法、梳理成網(wǎng)等工藝由連續(xù)(長)絲(纖維)和/或不連續(xù)(短)絲(纖維)制成的材料。非織造材料不具有限定的織造或編織絲圖案。

術語“縱向”(MD)在本文中用來指工藝中材料流的方向。此外，材料的相對放置和移動還可被描述為沿縱向從工藝上游至工藝下游通過工藝。

術語“橫向”(CD)在本文中用來指大致垂直于縱向的方向。

本公開涉及用于監(jiān)測在縱向上沿轉換加工設備推進的基底的方法和設備?；卓砂ǖ谝槐砻婧拖喾吹牡诙砻?、以及第一縱向側邊緣和沿橫向與第一縱向側邊緣分開的第二縱向側邊緣。該設備可包括通過通信網(wǎng)絡與線掃描相機連接的分析器。在一些實施方案中，該設備可包括適于沿橫向擴大線性視場的柱面透鏡。分析器可被構造為現(xiàn)場可編程門陣列、專用集成電路、或圖形處理單元。此外，線掃描相機還可包括像素數(shù)據(jù)線性陣列并可限定線性視場，其中線掃描相機被布置成使得線性視場沿縱向延伸。該設備還可包括照明線性視場的照明源。在操作中，沿縱向推進基底，使得第一縱向側邊緣行進穿過線性視場。繼而，該設備可被構造成執(zhí)行各種監(jiān)測和/或控制功能。例如，分析器可被構造成基于來自來源于分析器的像素數(shù)據(jù)線性陣列的一組像素灰度值來確定基底的第一縱向側邊緣的位置。

將線掃描相機布置在與如下取向相反的取向上，相機在該取向上被設計成提供一組圖像數(shù)據(jù)，由此x軸(通常表示橫向CD空間維度)改為表示縱向MD位置的視角，并且由此y軸(通常表示縱向MD)轉而變成時間軸。所得圖像數(shù)據(jù)提供高保真位置對時間陣列，其能夠以使能非常高速度的反饋控制的速率來更新。高速分析器諸如FPGA、ASIC、或GPU(它們不依靠操作系統(tǒng))的加入使能并行處理從位置對時間陣列讀取的大量的位置點。該FPGA或ASIC的確定性時鐘還通過為高度精確的閉回路反饋控制提供低抖動和低延遲平臺而有益于該方法。該FPGA的易于構造性還可通過如下方式有益于該方法：允許該系統(tǒng)相對廉價地更新并且快速適應于待控制的基底或部件的變化，諸如在機電式至靜電式至氣動式控制回路中，如2014年6月26日提交的且由代理人檔案號13429P識別的名稱為“Methodand Apparatus for Transferring a Discrete Substrate”的美國專利申請中所公開。

如下文所更詳述，該設備可被構造成帶有多于一個具有沿縱向取向的視場的線掃描相機。例如，基底可為連續(xù)的或者可呈離散部件的形式。因此，當呈離散部件形式時，基底也可包括第一側向側邊緣和與第一側向側邊緣分開的第二側向側邊緣以限定沿縱向的長度。因此，該設備可被構造成帶有包括像素數(shù)據(jù)線性陣列并限定第一線性視場的第一線掃描相機和包括像素數(shù)據(jù)線性陣列并限定第二線性視場的第二線掃描相機。繼而，第一線掃描相機和第二線掃描相機可被布置成使得第一線性視場和第二線性視場沿縱向延伸。在操作中，沿縱向推進基底，使得第一側向側邊緣和第二側向側邊緣行進穿過第一線性視場，并且使得第一側向側邊緣和第二側向側邊緣行進穿過第二線性視場。繼而，將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列的第一組像素灰度值從第一線掃描相機和第二線掃描相機傳達給分析器，并且將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列的第二組像素灰度值從第一線掃描相機和第二線掃描相機傳達給分析器304。因此，分析器可基于至少兩個像素的第一組灰度值和第二組灰度值來確定基底相對于縱向的取向。

應當理解，雖然本文的方法和設備可用于制造各種類型的產(chǎn)品，但下文在制造吸收制品的上下文中討論本文的方法和設備。并且更具體地，在制造尿布的上下文中討論該方法和設備。出于具體例證的目的，圖1示出了一次性吸收制品100的一個實施例，諸如美國專利公布2008/0132865A1和2011/0247199A1中所述的呈尿布102形式的一次性吸收制品，該尿布可由在制造期間根據(jù)本文所公開的系統(tǒng)和方法監(jiān)測和/或控制的基底和部件來構造。具體地，圖1是包括基礎結構104的尿布102的一個實施方案的平面視圖，圖中基礎結構處于平放、未折疊狀態(tài)，并且尿布102的朝向遠離穿著者的部分朝向觀察者。為了更清楚地示出尿布的構造和該尿布的實施方案中可能包括的各種特征結構的構造，圖1中切除了基礎結構的一部分。

如圖1所示，尿布102包括基礎結構104，該基礎結構具有第一耳片106、第二耳片108、第三耳片110和第四耳片112。第一耳片106和第二耳片108在本文也可稱為前耳片107。并且，第三耳片110和第四耳片112可稱為后耳片111。后耳片111可用壓力粘結部150與基礎結構104連接，諸如圖1所示。為了為本討論提供參照系，將基礎結構104與縱向軸線114和側向軸線116一起示出?；A結構104被示出為具有第一腰區(qū)118、第二腰區(qū)120、和設置在第一腰區(qū)和第二腰區(qū)中間的襠區(qū)122。在一些構型中，第一腰區(qū)118可與前腰區(qū)相對應，并且第二腰區(qū)120可與后腰區(qū)相對應。尿布的周邊由如下部分限定：一對縱向延伸的側邊124、126；與第一腰區(qū)118相鄰的側向延伸的第一外邊緣128；和與第二腰區(qū)120相鄰的側向延伸的第二外邊緣130。如圖1所示，基礎結構104包括內(nèi)部的面向身體的表面132和外部的面向衣服的表面134。為了更清楚地示出尿布的構造和尿布中所可能包括的各種特征結構，圖1截去了基礎結構的一部分。如圖1所示，尿布102的基礎結構104可包括外覆蓋層136，該外覆蓋層包括頂片138和底片140。吸收芯142可設置在頂片138的一部分和底片140之間。如下文更詳細地討論，各區(qū)中的任何一個或多個可為可拉伸的，并且可包括如本文所述的彈性體材料或層合體。因此，尿布102能夠在穿用時適形于具體穿著者的身體結構，并且在穿著期間保持與穿著者身體結構的配合。

該吸收制品還可包括如圖1所示的腰圍144形式的彈性腰部結構143，并且可以提高貼合性和對排泄物的容納量。彈性腰部結構143可被構造成彈性地伸展和收縮以動態(tài)地貼合穿著者的腰部。彈性腰部結構143可并入到尿布中并且可至少從吸收芯142縱向向外延伸，并且一般形成尿布102的第一外邊緣128和/或第二外邊緣130的至少一部分。此外，彈性腰部結構可側向延伸以包括耳片。盡管彈性腰部結構143或其任何組成元件可包括附接到尿布上的一個或多個獨立元件，但彈性腰部結構可被構造為尿布的其它元件諸如底片140、頂片138或底片和頂片二者的伸出部。此外，彈性腰部結構143還可設置在基礎結構104的外部面向衣服表面134上；設置在內(nèi)部面向身體表面132上；或者設置在面向內(nèi)的表面和面向外的表面之間。彈性腰部結構143可被構造為多種不同的構型，包括美國專利公布2007/0142806A1；2007/0142798A1；和2007/0287983A1中所述的那些，這些專利公布均據(jù)此以引用方式并入本文。

如圖1所示，尿布102可包括腿箍146，該腿箍包括可提高對液體和其它身體流出物的容納量。具體地，彈性襯圈腿箍可提供圍繞穿著者大腿的密封效果以防止?jié)B漏。應當理解，當尿布被穿著時，腿箍可被放置成與穿著者的大腿接觸，并且該接觸的程度和接觸壓力可部分地由尿布在穿著者的身體上的取向來確定?？蓪⑼裙?46以各種方式設置在尿布102上。

尿布102可以褲型尿布的形式提供，或作為另外一種選擇可具有可重新閉合的扣緊系統(tǒng)，該系統(tǒng)可包括各種位置中的扣緊元件以幫助將尿布在穿著者身上保持固定。例如，緊固件元件148可被定位在第三耳片110和第四耳片112上，并且可適于可釋放地與被定位在第一腰區(qū)或第二腰區(qū)中的一個或多個對應的緊固元件連接。應當理解，各種類型的扣緊元件均可用于尿布。

應當理解，本文所公開的系統(tǒng)和方法適用于與各種類型的轉換加工工藝和/或機器一起工作。例如，圖2A-圖2C示出了吸收制品轉換加工工藝的示意圖，其包括用于監(jiān)測沿縱向MD推進的基底200的檢測設備或系統(tǒng)300?；?00可為連續(xù)基底202，其包括第一表面204和相反的第二表面206、以及第一縱向側邊緣208和沿橫向CD與第一縱向側邊緣208分開的第二縱向側邊緣210。應當理解，基底200可為連續(xù)的或者可呈離散部件212的形式，諸如下文參照圖4A-4C和其它圖所討論的。因此，當呈離散部件212的形式時，基底200也可包括第一側向側邊緣214和與第一側向側邊緣214分開的第二側向側邊緣216以限定沿縱向的長度。還應當理解，可使用各種基底200來構造吸收制品的各種部件，諸如底片、頂片、耳片、腿箍、彈性腰部結構、和吸收芯。上文參照圖1提供了對此類吸收制品部件的示例性描述。

重新參考圖2A-圖2C，檢測系統(tǒng)300可被構造成與轉換加工生產(chǎn)線交互作用、監(jiān)測和/或控制轉換加工生產(chǎn)線。在一些構型中，一個或多個傳感器302可與轉換加工生產(chǎn)線和/或推進的基底200相鄰布置，并且可與分析器304通信?；诖祟愅ㄐ?，分析器304可監(jiān)測并影響轉換加工生產(chǎn)線上的各種操作。例如，分析器304可基于與傳感器302的通信向轉換加工生產(chǎn)線發(fā)送各種類型的控制命令。在一些實施方案中，控制命令可呈傳達給剔除系統(tǒng)的剔除命令的形式。在一些實施方案中，控制命令可為合適形式的用以增大或減小基底推進速度的命令和/或用以沿橫向CD重新定位基底的命令。

出于本討論的目的，分析器304為現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)、或圖形處理單元(GPU)。FPGA的實施例可包括National Instruments PCIe-1473R、National Instruments PXIe-1435、帶有FLIXRIO FPGA模塊的National Instruments 1483R、Altera Stratix II、Altera Cyclone III、Xilinx Spartan 6、Xilink Vertex 6或Vertex 7。GPU的實施例可包括GeForce GTX 780(Ti)、Quadro K6000、Radeon R9 295X2和Radeon HD 8990。

應當理解，分析器304也可被構造成與一個或多個計算機系統(tǒng)通信，諸如，可編程邏輯控制器(PLC)和/或運行軟件并且適于在EthernetIP網(wǎng)絡上通信的個人計算機(PC)。一些實施方案可利用工業(yè)化可編程控制器，諸如Siemens S7系列、Rockwell ControlLogix、SLC或PLC 5系列、或Mitsubishi Q系列。前述實施方案可使用運行控制算法諸如Rockwell SoftLogix或National Instruments Labview的個人計算機或服務器，或可為任何其它裝置，該裝置能夠接收來自傳感器的輸入、基于此類輸入執(zhí)行計算并且通過伺服電動機控制裝置、電致動器或電動氣動致動器、電動液壓致動器、以及其它致動器產(chǎn)生控制動作。工藝和產(chǎn)品數(shù)據(jù)可直接存儲在前述計算機系統(tǒng)中，或者可被定位在單獨的數(shù)據(jù)歷史庫中。在一些實施方案中，歷史庫為該控制器中的單個數(shù)據(jù)表。在其它實施方案中，歷史庫可為關系數(shù)據(jù)庫或單個數(shù)據(jù)庫。常見的歷史庫應用包括Rockwell Automation Factory Talk Historian、General Electric Proficy Historian、OSI PI、或可由Oracle、SQL或多種數(shù)據(jù)庫應用中的任一種構造的任何客戶歷史庫。還應當理解，分析器304可被構造成與各種類型的控制器和檢測傳感器通信，該控制器和檢測傳感器是以各種方式構造的并且?guī)в懈鞣N算法以提供各種類型的數(shù)據(jù)并執(zhí)行各種功能，例如美國專利5,286,543；5,359,525；6,801,828；6,820,022；7,123,981；8,145,343；8,145,344；和8,244,393；和歐洲專利EP 1 528 907 B1中所公開，這些專利均以引用方式并入本文。

如圖2A-圖2C和圖3所示，檢測系統(tǒng)300包括被構造為線掃描相機306的檢測傳感器302，該線掃描相機具有像素數(shù)據(jù)線性陣列308并限定線性視場310。此外，線掃描相機306是相對于推進的基底200布置的，使得線性視場310沿縱向MD延伸。應當理解，可使用光電探測器陣列來收集像素數(shù)據(jù)線性陣列308。因此，應當理解，線掃描相機306可為帶有像素數(shù)據(jù)陣列308的任何合適的相機，其在一個維度上比在另一個維度上具有顯著更多的像素。在一些實施方案中，陣列308可為一維的。如圖4所示，陣列308可包括各種數(shù)目的像素，諸如像素1至像素n。用于線掃描相機的示例性陣列尺寸可包括例如1x1024像素和1x2048像素。應當理解，線掃描相機306可包括多于一個像素寬的像素陣列。例如，線掃描相機306可具有沿橫向CD布置的兩個像素，因而可使用諸如平均、分段或累加之類的計算方法來生成源于那兩個像素的單個數(shù)據(jù)點。還應當理解，線掃描相機306可為焦平面陣列，其被構造成利用沿縱向MD延伸的鄰近像素或不連續(xù)像素的陣列。由于所述一維像素陣列的緣故，線掃描相機306可具有大致線性的視場310，該視場被布置成沿基底200所推進的方向(被示出為縱向MD)延伸。

可使用的線掃描相機306的實施例包括Basler Runner；Dalsa Spyder Series，諸如Dalsa Spyder 3Gig E Vision Camera；DVT 540LS智能相機；和COGNEX 5604智能相機。應當理解，不同的應用可利用對不同頻帶敏感的線掃描相機306。例如，不同的線掃描相機306可在可見光、紫外線和/或紅外線范圍內(nèi)為敏感的。此外，線陣列傳感器也可被認為是如本文所述的線掃描攝像機。例如，可使用Tichawa接觸式圖像傳感器。

應當理解，線掃描相機306的視場310可由圖像陣列的尺寸和成像光學器件307確定，諸如圖3A-3C所示。因此，可選擇成像光學器件以將視場310聚焦到推進的基底200上。可使用任何合適的光學部件，包括例如購自NAVITAR和SCHNEIDER OPTICS的透鏡。在一些構型中，視場310可通過使與線掃描相機306相關聯(lián)的透鏡散焦來擴大。在一些構型中，視場310可通過應用球面透鏡、柱面透鏡、和/或反射鏡來擴大。

重新參考圖2A-圖2C，分析器304可通過通信網(wǎng)絡312與線掃描相機306通信。因此，應當理解，分析器304可物理地被定位成靠近推進的基底200和/或線掃描相機306，并且/或者可被定位在另一個位置處并經(jīng)由有線網(wǎng)絡和/或無線網(wǎng)絡312與線掃描相機306通信。在一些實施方案中，通信網(wǎng)絡312被構造為非確定性通信網(wǎng)絡，例如，Ethernet或Ethernet IP(工業(yè)協(xié)議)通信網(wǎng)絡。

繼續(xù)參考圖2A-圖2C，檢測設備或系統(tǒng)300也可包括照明源314，該照明源被構造成限定照明線性視場310和推進的基底200的一部分的照明場316。應當理解，照明場316的外周邊或輪廓可或可不精確地對應于視場310。在一些實施方案中，照明場316可照明包括視場310之外的推進的基底的區(qū)域。此外，還應當理解，檢測系統(tǒng)300可被構造成使得照明場316和視場310被定位在推進的基底200的相同的表面上或被定位在推進的基底200的相反表面上。例如，如圖2A-圖2C所示，照明源314可被構造成背光照明推進穿過視場310的基底200的一部分。更具體地，線掃描相機306可被定位成與推進的基底200的第一表面204相鄰，并且第一表面204的一部分可沿縱向MD推進穿過視場310。此外，照明源314還可被定位成與推進的基底200的第二表面206相鄰，并且基底200的第二表面206的一部分可在推進穿過照明場316期間被照明。在其它構型中，圖2A-圖2C所示的照明源314可連同掃描相機306一起被定位成與推進的基底200的第一表面204相鄰。因此，基底200的第一表面204的部分在推進穿過照明場316和視場310期間可直接由照明源314照明。

應當理解，照明源314可以各種方式來構造。例如，照明源314可包括線燈，諸如發(fā)光二極管(LED)線燈。此類燈的實施例包括ADVANCED ILLUMINATION IL068、購自METAPHASE的各種線燈、購自VOLPI的各種線燈諸如型號60023、以及購自CCS AMERICA，INC.的各種線燈。在一些實施方案中，照明源314可包括用纖維束和/或面板耦接以照明視場316的鹵素光源或其它光源。其它示例性照明源314構型可包括耦接到纖維束的鹵素光源或其它光源。例如，鹵素光源可包括購自SCHOTT的那些，并且纖維束和/或面板可包括購自SCHOTT和/或FIBEROPTICS TECHNOLOGY INC.的那些。此外，照明源314還可被構造成發(fā)出在任何合適頻率范圍內(nèi)的光，包括例如紫外線、可見光和/或紅外線。

應當理解，對系統(tǒng)300進行構造以最小化必要的像素數(shù)目和操作數(shù)目可提供更快的系統(tǒng)響應。因此，期望僅使用沿橫向CD的單個數(shù)據(jù)點來重新構造基底200的縱向側邊緣208，210的橫向CD位置和取向。因此，縱向側邊緣208，210的CD位置可通過如下方式來重新構造：當單個數(shù)據(jù)點的值對應于被基底200影響的區(qū)域與背景區(qū)域309相比的百分比時，分析該點的灰度大小。如先前所提及的，可通過使與線掃描相機306相關聯(lián)的透鏡307散焦來沿橫向CD擴大視場310，諸如圖3A-圖3C所示。因此，由于該散焦方法的緣故，可使來自單個像素的數(shù)據(jù)代表沿橫向CD的相對寬的區(qū)域。為了進一步說明本方法，下文參照圖3A-圖3C示例性地說明了利用灰度大小來重新構造基底200的縱向側邊緣208，210的橫向CD位置和取向。

圖3A為示意性框圖，示出了與像素數(shù)據(jù)線性陣列308中的百分比灰度值關聯(lián)的基底200的橫向CD位置的一個例證，該像素數(shù)據(jù)線性陣列具有標號為1至17的17個像素數(shù)據(jù)點。出于本示例性例證的目的，假設基底200為相對黑暗的并且背景309為相對明亮的。因此，隨著視場310的相對較大部分被基底200阻擋，像素陣列308感測到相對較低的灰度值。相反地，隨著視場310的相對較小部分被基底200阻擋，像素陣列308感測到相對較高的灰度值。如圖3A所示，基底200部分地覆蓋視場310的與像素數(shù)據(jù)點3-7對應的區(qū)域，而視場310的未覆蓋的區(qū)域與像素數(shù)據(jù)點1，2和8-17對應。因此，像素數(shù)據(jù)點1，2和8-17可具有100％的灰度值。繼而，像素數(shù)據(jù)點3-7可具有X％的灰度值，其中X小于100，如圖3A所示的對應的直方圖311所示。

類似于圖3A，圖3B示出了基底200部分地覆蓋視場310的與像素數(shù)據(jù)點3-7對應的區(qū)域，而視場310的未覆蓋的區(qū)域與像素數(shù)據(jù)點1，2和8-17對應。然而，圖3B所示的基底200相對于圖3A所示的視場310和基底是沿橫向CD偏移的。因此，與如圖3A所示的情況相比，圖3B中的基底200部分地覆蓋視場310的與像素數(shù)據(jù)點3-7對應的相對較大區(qū)域。因此，在圖3B中，像素數(shù)據(jù)點1，2和8-17可具有100％的灰度值。繼而，像素數(shù)據(jù)點3-7可具有Y％的灰度值，其中Y小于100，并且其中Y小于X，如圖3B所示的對應的直方圖311所示。

在類似于圖3A的另一個實施例中，圖3C示出了基底200部分地覆蓋視場310的與像素數(shù)據(jù)點3-8對應的區(qū)域，而視場310的未覆蓋的區(qū)域與像素數(shù)據(jù)點1，2和9-17對應。然而，圖3C所示的基底200相對于圖3A所示的視場310和基底是沿橫向CD偏移和傾斜的。因此，與如圖3A所示的情況相比，圖3C中的基底200部分地覆蓋視場310的與像素數(shù)據(jù)點3-8對應的不同尺寸的區(qū)域。因此，在圖3C中，像素數(shù)據(jù)點1，2和9-17可具有100％的灰度值。繼而，像素數(shù)據(jù)點3-8可分別具有A％，B％，C％，D％，E％和F％的灰度值，其中A，B，C，D，E和F均小于100。此外，A，B，C，D和E的相對值可使得A>B>C>D>E，如圖3C所示的對應的直方圖311所示。并且F也可大于A，B，C，D和E。因此，基底200相對于縱向MD或橫向CD的取向可通過分析灰度值的比降來確定。

繼續(xù)參考圖3A-圖3C，為了計入不均勻的表面特征或不透明度，如果該系統(tǒng)不能夠產(chǎn)生分別對應于基底200和背景309的基本上缺省的(0％)和飽和的(100％)灰度值，則作為初始步驟，對該數(shù)據(jù)進行二值化可為必要的。由于光功率在視場310上的高斯分布，對于基底200的位置，可能需要反高斯函數(shù)或查找表(LUT)來線性化像素數(shù)據(jù)?？墒褂眯Ｕ幕叶劝俜直确秶鷣泶_定縱向側邊緣208在視場內(nèi)的位置。校正的灰度百分比范圍的實施例可為0至65535(對于16位傳感器)；0至4095(對于12位傳感器)；和0至255(對于8位傳感器)。應當理解，可利用進一步的分析將已知形狀擬合至像素數(shù)據(jù)的梯度并確定基底200的縱向側邊緣的取向。

在圖3A-圖3C的實施例中，縱向邊緣208被示出為直線，因此可使用單個線擬合來確定該取向。在其中縱向側邊緣208限定復雜形狀的構型中，可利用卷積或迭代LUT方法來擬合該數(shù)據(jù)并確定該取向。

為了向上文對圖2A-圖2C和圖3A-圖3C的檢測系統(tǒng)構型的討論提供附加上下文，下文描述了本文的檢測系統(tǒng)和工藝的示例性具體實施。

例如，圖4為連續(xù)基底202的詳細的視圖，示出了沿縱向MD推進穿過線掃描相機306的線性視場310的第一表面204的部分和第一縱向側邊緣208的部分。因此，線掃描相機306將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列308的多組像素灰度值傳達給分析器304。繼而，分析器可被構造成基于至少一個像素的灰度值來確定關于推進的基底200的各種信息，例如，第一縱向邊緣208的位置和/或推進的基底200的速度。

在一個實施例中，參照圖4，隨著基底200，202沿縱向MD推進，線掃描相機306可將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列308的第一組像素灰度值傳達給分析器304。因此，分析器可基于至少一個像素的灰度值來確定第一縱向側邊緣208的第一位置。在一些構型中，第一縱向側邊緣208的第一位置可與第一縱向側邊緣208相對于縱向MD的角取向對應。在一些構型中，第一縱向側邊緣208的第一位置可與相對于固定位置的橫向CD位置對應。繼而，分析器304可被構造成將第一縱向側邊緣208的第一位置與目標位置進行比較。在一些構型中，分析器304也可被構造成控制各種單元操作以在確定第一縱向側邊緣208的第一位置之后重新定位第一縱向側邊緣208。因此，分析器304可被構造成傳達控制命令以通過改變第一縱向側邊緣208相對于縱向MD的角取向來重新定位第一縱向側邊緣208。在一些構型中，分析器304可被構造成傳達控制命令以通過沿橫向CD移動基底208來重新定位第一縱向側邊緣208。

繼續(xù)參考圖2A-圖2C和圖3，隨著基底200繼續(xù)沿縱向MD推進，線掃描相機306可將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列308的第二組像素灰度值傳達給分析器304。因此，分析器304可基于至少一個像素的灰度值來確定第一縱向側邊緣208的第二位置。在一些構型中，分析器304也可基于第一位置和第二位置來計算基底202的速度。

在另一個實施例中，圖4A-圖4C示出了呈離散部件212形式的基底200的詳細的視圖，并示出了沿縱向MD推進穿過線掃描相機306的線性視場310的第一表面204的部分、第一縱向側邊緣208的部分、第一側向側邊緣214的部分和第二側向側邊緣216的部分?；妆蝗∠虺墒沟玫谝粋认騻冗吘?14為前緣，并且第二側向側邊緣216為后緣。以類似于上述討論的方式，線掃描相機306將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列308的多組像素灰度值傳達給分析器304。繼而，分析器可被構造成成基于至少一個像素的灰度值來確定關于推進的基底200的各種信息，例如，第一縱向邊緣208的位置和/或側向側邊緣214，216的位置和/或推進的基底212的速度。應當理解，可修改圖4A-圖4C所示的構型使得第一側向側邊緣214和第二側向側邊緣216沿縱向MD推進穿過線掃描相機306的線性視場310，而第一縱向側邊緣208不推進穿過線性視場310。

繼續(xù)參考圖4A，基底200，202可沿縱向MD推進，并且線掃描相機306可將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列308的第一組像素灰度值傳達給分析器304。因此，分析器可基于至少一個像素的灰度值來確定第一縱向側邊緣208的第一位置和/或側向側邊緣214，216的第一位置。在一些構型中，第一縱向側邊緣208的第一位置和/或側向側邊緣214，216的第一位置可對應于第一縱向側邊緣208和/或側向側邊緣214，216相對于縱向MD的角取向。在一些構型中，第一縱向側邊緣208的第一位置和/或側向側邊緣214，216的第一位置可與相對于固定位置的橫向CD位置對應。

圖4B示出了基底200，212沿縱向MD從圖4A處繼續(xù)推進。如圖4B所示，與如圖4A所示的情況相比，基底200相對于縱向MD和橫向CD的取向略有不同。因此，在圖4B中，線掃描相機306可將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列308的第二組像素灰度值傳達給分析器304。因此，分析器304可基于至少一個像素的灰度值來確定第一縱向側邊緣208的第二位置和/或側向側邊緣214，216的第二位置。繼而，分析器304可被構造成比較第一縱向側邊緣208的第二位置和/或側向側邊緣214，216的第二位置與目標位置。如先前所提及的，分析器304也可被構造成控制各種單元操作以在確定第一縱向側邊緣208的第二位置和/或側向側邊緣214，216的第二位置之后重新定位第一縱向側邊緣208和/或側向側邊緣214，216。因此，分析器304可被構造成傳達控制命令以通過改變第一縱向側邊緣208和/或側向側邊緣214，216相對于縱向MD或橫向CD的角取向來重新定位第一縱向側邊緣208和/或側向側邊緣214，216。在一些構型中，分析器304可被構造成傳達控制命令以通過沿橫向CD移動基底212來重新定位第一縱向側邊緣208和/或側向側邊緣214，216。例如，圖4C示出了在基底212相對于縱向MD和橫向CD的取向已被恢復到基本上相同的取向(如圖4A所示)之后基底200，212沿縱向MD從圖4B處繼續(xù)推進。

雖然附圖所示的基底200具有基本上直的縱向側邊緣208，210和側向側邊緣214，216，但應當理解，基底200可具有除所示出的形狀和尺寸之外的各種形狀和尺寸。例如，無論是呈連續(xù)基底202的形式還是離散部件212的形式，基底200可包括具有相同長度或不同長度的彎曲的和/或不平行的縱向側邊緣208，210。此外，呈離散部件212形式的基底200還可包括具有相同長度或不同長度的彎曲的和/或不平行的側向側邊緣214，216。

如先前所提及的，檢測系統(tǒng)300可以各種方式來構造，并包括多于一個分析器304、線掃描相機306、和/或照明源314。例如，圖6A和6B示出了檢測系統(tǒng)300，其被構造成帶有第一線掃描相機306a和第二線掃描相機306b。每個線掃描相機306a，306b均包括像素數(shù)據(jù)線性陣列308并限定線性視場310。在一些實施方案中，可通過構造焦平面陣列來獲得多個線掃描相機306以將基本上線性的像素子組用于每個視場310。此外，線掃描相機306a，306b是相對于推進的基底200布置的，使得每個線性視場310沿縱向MD延伸，如上文參照圖2A-圖2C所討論。圖6A和圖6B所示的檢測設備或系統(tǒng)300也可包括第一照明源314a和第二照明源314b。第一照明源314a可被構造成限定照明場316，該照明場照明第一線掃描相機306a的線性視場310以及推進的基底200的一部分。并且第二照明源314a可被構造成限定照明場316，c該照明場照明第二線掃描相機306b的線性視場310以及推進的基底200的一部分。

應當理解，圖6A和圖6B所示的檢測系統(tǒng)300的構型可適于以各種方式來操作。例如，圖7A-圖7C示出了呈離散部件212形式的推進的基底200和相關聯(lián)的第一表面204、第一縱向側邊緣208、第一側向側邊緣214和第二側向側邊緣216的詳細的視圖。如圖6A所示，第一表面204的部分、第一縱向側邊緣208的部分、第一側向側邊緣214的部分和第二側向側邊緣216的部分沿縱向MD推進穿過第一線掃描相機306a的線性視場310。并且第一表面204的部分、第二縱向側邊緣210的部分、第一側向側邊緣214的部分、和第二側向側邊緣216的部分沿縱向MD推進穿過第二線掃描相機306b的線性視場310?；妆蝗∠虺墒沟玫谝粋认騻冗吘?14為前緣，并且第二側向側邊緣216為后緣。

以類似于上述討論的方式，每個線掃描相機306a，306b均可將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列308的多組像素灰度值傳達給分析器304。繼而，分析器304可被構造成基于至少一個像素的灰度值來確定關于推進的基底200的各種信息，例如，縱向側邊緣208，210的位置和/或側向側邊緣214，216的位置和/或推進的基底212的速度。應當理解，可修改圖7A-圖7C所示的構型，使得第一側向側邊緣214和第二側向側邊緣216沿縱向MD推進穿過第一線掃描相機306a的線性視場310，而第一縱向側邊緣208不推進穿過第一線掃描相機306a的線性視場310。并且第一側向側邊緣214和第二側向側邊緣216可沿縱向MD推進穿過第二線掃描相機306b的線性視場310，而第二縱向側邊緣210不推進穿過第二線掃描相機306b的線性視場310。

繼續(xù)參考圖7A，基底200，212可沿縱向MD推進，并且第一線掃描相機306a可將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列308的第一組像素灰度值傳達給分析器304。此外，第二線掃描相機306b可將來自像素數(shù)據(jù)線性陣列308的第一組像素灰度值傳達給分析器304。因此，分析器可基于至少一個像素的灰度值來確定縱向側邊緣208，210的第一位置和/或側向側邊緣214，216的第一位置。在一些構型中，縱向側邊緣208，210的第一位置和/或側向側邊緣214，216的第一位置可與縱向側邊緣208，210和/或側向側邊緣214，216相對于縱向MD或橫向CD的角取向對應。在一些構型中，縱向側邊緣208，210的第一位置和/或側向側邊緣214，216的第一位置可與相對于固定位置的橫向CD位置對應。

圖7B示出了基底200，212沿縱向MD從圖7A處繼續(xù)推進。如圖7B所示，與如圖7A所示的情況相比，基底200相對于縱向MD和橫向CD的取向略有不同。因此，在圖7B中，每個線掃描相機306a，306b均可將出自像素數(shù)據(jù)線性陣列308的第二組像素灰度值傳達給分析器304。因此，分析器304可基于至少一個像素的灰度值來確定縱向側邊緣208，210的第二位置和/或側向側邊緣214，216的第二位置。繼而，分析器304可被構造成將縱向側邊緣208，210的第二位置和/或側向側邊緣214，216的第二位置與目標位置進行比較。如先前所提及的，分析器304也可被構造成控制各種單元操作以在確定縱向側邊緣208，210的第二位置和/或側向側邊緣214，216的第二位置之后重新定位縱向側邊緣208，210和/或側向側邊緣214，216。因此，分析器304可被構造成傳達控制命令以通過改變縱向側邊緣208，210和/或側向側邊緣214，216相對于縱向MD或橫向CD的角取向來重新定位縱向側邊緣208，210和/或側向側邊緣214，216。在一些構型中，分析器304可被構造成傳達控制命令以通過沿橫向CD移動基底212來重新定位縱向側邊緣208，210和/或側向側邊緣214，216。例如，圖7C示出了在基底212相對于縱向MD和橫向CD的取向已被恢復到基本上相同的取向(如圖7A所示)之后基底200，212沿縱向MD從圖7B處繼續(xù)推進。

本文所公開的量綱和數(shù)值不應被理解為嚴格限于所述確切數(shù)值。相反，除非另外指明，否則每個這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如，公開為“40mm”的量綱旨在表示“約40mm”。

除非明確地排除或換句話講有所限制，本文中引用的每一篇文獻，包括任何交叉引用或相關專利或專利申請以及本申請對其要求優(yōu)先權或其有益效果的任何專利申請或專利，均據(jù)此全文以引用方式并入本文。任何文獻的引用不是對其相對于任何本發(fā)明所公開的或本文受權利要求書保護的現(xiàn)有技術的認可，或不是對其單獨地或以與任何其它參考文獻或多個參考文獻的組合提出、建議或公開了此類發(fā)明的認可。此外，如果此文獻中術語的任何含義或定義與以引用方式并入本文的文獻中相同術語的任何含義或定義相沖突，將以此文獻中賦予該術語的含義或定義為準。

雖然已經(jīng)舉例說明和描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是對于本領域技術人員來說顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明實質和范圍的情況下可作出多個其他改變和變型。因此，本文旨在于所附權利要求中涵蓋屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。