(57)【要約】  移動するウェブ（１１２）を検査するために用いられるシステム及び方法は、撮像領域においてウェブの一部分を撮像する複数の画像キャプチャリングデバイス（１１３）を含む。画像キャプチャリングデバイスのそれぞれにより、個別の撮像領域においてキャプチャされた画像データを組み合わせて、仮想カメラデータアレイ（１０５）を形成する。仮想カメラデータアレイ（１０５）は、撮像領域のそれぞれに関連付けられた画像データを、ウェブを基準として撮像領域が対応する物理的位置に整列したものを表している。複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれが生成した画像出力信号は、単一の画像プロセッサ、又は画像キャプチャリングデバイスの数よりも少ない数の画像プロセッサ（１１４）によって処理することができる。プロセッサ（単数又は複数）は、仮想カメラアレイを形成する画像データを生成するために構成されている。
2021514461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブを検査する方法であって、
前記ウェブが前記ウェブのダウンウェブ寸法方向に沿って前進している間に、前記ウェブのクロスウェブ寸法方向にわたって延びる複数の撮像領域を、複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによって撮像することと、
前記複数の画像キャプチャリングデバイスによって、前記複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによってキャプチャされ、前記ウェブの前記複数の撮像領域のそれぞれに個別に対応する画像データを含む画像出力信号を生成することと、
処理回路により、前記複数の撮像領域についてキャプチャした前記画像データを前記クロスウェブ寸法方向に整列させて、前記ウェブの同じダウンウェブ寸法方向位置で前記ウェブの前記クロスウェブ寸法方向にわたって延びる前記ウェブの仮想画像領域に対応する画像データを生成することと、
前記処理回路によって、前記複数の撮像領域からの前記画像データを組み合わせて、前記仮想画像領域から冗長データを除去し、前記ウェブの前記複数の撮像領域からキャプチャされた画像データに対応する仮想カメラアレイを生成することと、
少なくとも１つの検査システムによって、前記仮想カメラアレイを分析して、前記ウェブの少なくとも１つの検査状態を判定することと、を含む方法。
【請求項２】
前記撮像領域の少なくとも１つのサブセットは、前記ウェブのクロスウェブ寸法方向に沿って整列し、撮像領域の前記サブセットのそれぞれは、前記ウェブの前記クロスウェブ寸法方向に沿って撮像領域の前記サブセットの少なくとも１つの他の撮像領域と重なる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記撮像領域の少なくとも１つのサブセットは、前記ウェブの前記ダウンウェブ寸法方向に互い違いのパターンを形成し、撮像領域の前記サブセットのそれぞれは、前記ウェブの前記クロスウェブ寸法方向に沿った撮像領域の前記サブセットの前記他の撮像領域のいずれとも重ならず、
前記方法は、前記撮像領域の前記サブセットについてキャプチャした前記画像データを前記ダウンウェブ寸法方向内で整列させて、前記ウェブの同じダウンウェブ寸法方向位置で前記ウェブの前記クロスウェブ寸法方向にわたって延びる前記ウェブの前記仮想画像領域に対応する前記画像データを生成することを更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の画像キャプチャリングデバイスによって生成された前記画像出力信号は、ＲＡＷビデオデータを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記仮想カメラアレイを前記少なくとも１つの検査システムにより分析する前に、前記仮想カメラアレイを前処理することを更に含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記仮想カメラアレイの前処理は、１次元又は２次元フィルタリング、ランクフィルタリング、コントラスト強調、及び静的フラットフィールド補正のうちの少なくとも１つを前記仮想カメラアレイに適用することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記仮想カメラアレイを前記少なくとも１つの検査システムにより分析することは、前記ウェブ上に印刷された、前記クロスウェブ方向に少なくとも２つの前記画像領域にわたるパターンを検出し検証することを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記仮想カメラアレイを前記少なくとも１つの検査システムにより分析することは、前記画像出力信号を処理するために用いられる検査システムの数を判定することと、前記判定された数の検査システムを使用して前記仮想カメラアレイを分析し、前記ウェブの前記少なくとも１つの検査状態を判定することと、を更に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの検査システムは、単一の検査システムである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記仮想カメラアレイを分析するために利用される前記少なくとも１つの検査システムの数は、前記画像キャプチャリングデバイスの数よりも少ない検査システムの数である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記仮想カメラアレイを分析するために利用される前記少なくとも１つの検査システムの数は、前記複数の撮像領域を撮像するための解像度と、前記ウェブが前進するときの前記ダウンウェブ寸法方向における前記ウェブの移動速度とに少なくとも部分的に基づく、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ウェブを検査するためのシステムであって、
前記ウェブのダウンウェブ寸法方向に加工ラインを通り、撮像ステーションを越えるよう前記ウェブを前進させるように構成されているウェブ検査ステーションと、
前記ウェブ検査ステーションに位置している複数の画像キャプチャリングデバイスであって、前記ウェブが前記撮像ステーションを通り前記ダウンウェブ寸法方向に沿って前進している間に、前記ウェブのクロスウェブ寸法方向に延びる複数の撮像領域を撮像し、前記複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによってキャプチャされ、前記ウェブの前記複数の各撮像領域にそれぞれ対応する、画像データを含む画像出力信号を生成するように構成されている複数の画像キャプチャリングデバイスと、
処理回路であって、
前記複数の撮像領域についてキャプチャされた前記画像データを、前記クロスウェブ寸法方向において空間的に同期させて、前記ウェブの同じダウンウェブ寸法方向位置で前記ウェブの前記クロスウェブ寸法方向にわたって延びる前記ウェブの仮想画像領域に対応する画像データを生成し、かつ、
前記複数の撮像領域からの前記画像データを組み合わせて、前記仮想画像領域から冗長データを除去し、前記ウェブの前記複数の撮像領域からキャプチャされた画像データに対応する仮想カメラアレイを生成するように構成されている処理回路と、
前記仮想カメラアレイを分析して、前記ウェブについて少なくとも１つの検査状態を判定するように構成されている少なくとも１つの検査システムと、を備えるシステム。
【請求項１３】
前記撮像領域の少なくとも１つのサブセットは、前記ウェブのクロスウェブ寸法方向に沿って整列しており、撮像領域の前記サブセットのそれぞれは、前記ウェブの前記クロスウェブ寸法方向に沿って撮像領域の前記サブセットの少なくとも１つの他の撮像領域と重なっている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記撮像領域の少なくとも１つのサブセットは、前記ウェブの前記ダウンウェブ寸法方向に互い違いのパターンを形成し、撮像領域の前記サブセットのそれぞれは、前記ウェブの前記クロスウェブ寸法方向に沿った撮像領域の前記サブセットの前記他の撮像領域のいずれとも重ならず、
前記処理回路は、前記撮像領域の前記サブセットについてキャプチャした前記画像データを前記ダウンウェブ寸法方向内で整列させて、前記ウェブの同じダウンウェブ寸法方向位置で前記ウェブの前記クロスウェブ寸法方向にわたって延びる前記ウェブの前記仮想画像領域に対応する前記画像データを生成するよう更に構成されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記処理回路は、前記少なくとも１つの検査システムが前記仮想カメラアレイの分析を実行する前に、前記仮想カメラアレイの前処理を実行するように更に構成されている、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記仮想カメラアレイの前処理は、１次元又は２次元フィルタリング、ランクフィルタリング、コントラスト強調、及び静的フラットフィールド補正のうちの少なくとも１つを前記仮想カメラアレイに適用することを含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記複数の画像キャプチャリングデバイスのうちの少なくとも１つは、ラインスキャンカメラ又はエリアスキャンカメラのいずれかを含む、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記仮想カメラアレイを分析するために利用される複数の処理回路は、前記複数の画像キャプチャリングデバイスを含む画像キャプチャリングデバイスの数よりも少ない数のプロセッサを含む、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの検査システムによって実行される前記分析は、前記ウェブ上に印刷され、前記クロスウェブ方向の少なくとも２つの前記画像領域にわたるパターンの検出及び検証を含む、請求項１２〜１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
ウェブ上に印刷されたパターンを含むウェブを検査する方法であって、
前記ウェブが前記ウェブのダウンウェブ寸法方向に沿って処理ライン内で前進している間に、前記ウェブのクロスウェブ寸法方向にわたってダウンウェブ寸法方向の撮像列に沿って延びる複数の撮像領域を、複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによって撮像することと、
前記複数の画像キャプチャリングデバイスによって、前記複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによってキャプチャされ、かつ前記画像キャプチャリングデバイスのそれぞれについて前記撮像列に沿って延びる前記ウェブの前記複数の撮像領域のそれぞれに対応する画像データを含む画像出力信号を生成することと、
処理回路により、互いに整列する前記複数の撮像領域についてキャプチャされた前記画像データを前記クロスウェブ寸法方向に整列させて、前記ウェブの同じダウンウェブ寸法方向位置で前記ウェブの前記クロスウェブ寸法方向にわたって延び、かつ、ウェブ上の印刷されたパターンと同じ相対位置で前記ウェブの前記印刷されたパターンに対応する前記画像データを整列させる前記ウェブの仮想画像領域に対応する画像データを生成することと、
前記処理回路、前記複数の撮像領域からの前記画像データを組み合わせて、前記仮想画像領域から冗長データを除去し、前記ウェブの前記複数の撮像領域からキャプチャされた画像データに対応する仮想カメラアレイを生成することと、
少なくとも１つの検査システムによって、前記仮想カメラアレイを分析して、前記ウェブに含まれる前記印刷されたパターンに関する少なくとも１つの検査状態を判定することと、を含む方法。
【請求項２１】
前記印刷されたパターンは、複数の形状の輪郭を含み、形状のそれぞれは、前記ウェブから変換すべき部分の周縁部を画定する、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年１月３１日に出願された米国特許仮出願第６２／６２４２７２号の利益を主張するものであり、その出願の開示内容は、参照により本明細書にその全体が組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルフィルム、紙、及び金属などの様々な種類のロール製品を製造するための製造プロセスは、多くの場合、ウェブと呼ばれる長い連続シートにおいて製品を製造することを伴う。ウェブはそれ自体、一般に、一方向に固定寸法（「クロスウェブ方向」又は「幅寸法方向」）、直交方向に所定長又は不定長いずれか（「ダウンウェブ方向」又は「長さ寸法方向」又は「機械方向」）、及びウェブ平面外側上面と底面の間の公称厚さ寸法方向、を有する材料である。ウェブの製造及び取り扱いに用いられる様々な製造プロセスの間に、ウェブを、ウェブの長さ寸法方向に平行に走る長手方向軸に沿って（ダウンウェブ方向）搬送することも、ウェブの幅寸法方向（クロスウェブ方向）に対して垂直に搬送することもできる。製造プロセス中にウェブを搬送するための様々な手段、例えばローラー又は他の種類の支持機構、などが用いられている。
【０００３】
ウェブが利用される最終製品を製造するプロセスのある時点で、ウェブは、ウェブ材料の個別の部分に分割されて、「部品」をウェブから形成してもよい。部品は、形状、例えば矩形状の周縁部、などを有するウェブ材料切片を含んでもよく、ウェブ材料がない切欠き部分を形状の中に含んでもよく、含まなくてもよい。ウェブ材料から変換された後、部品はデバイスの外面の一部をカバーすることができるフィルム層として、コンピュータモニタ画面又は例えばスマートフォンなどのモバイル機器のディスプレイスクリーンなどのデバイスに適用することができる。
【０００４】
特定の用途に応じて、ウェブ材料の個々の切片のそれぞれ、又はいくつかの実施形態では、ウェブ全体として、ウェブ製品に関連する特定の物理的及び／又は機能的特性に関連する１つ以上の基準に準拠する必要があり得る。例えば、機械ライン欠陥などの表面欠陥に関連する品質、ウェブ内の気泡又は他の不規則物などの異常、及びウェブ上に印刷された又はウェブ内に一体化されたパターンに関連する品質は、顧客による及び／又はその他規制による必要条件、例えば政府安全規制などにより規定及び／又は要求され得るウェブの品質及び／若しくは性能特性の例であり得る。これらの品質及び／又は性能特性は、ウェブ製品が使用されている特定用途の最終製品（例えば、部品）に最終的に変換されるウェブ材料の切片それぞれに適用され得る。あるいは、ウェブ全体にそのまま適用され得る。最終製品において利用されることとなるウェブ材料自体又はウェブ材料の個々の部分についての、様々な種類及び／又はレベルの検査は、これらの顧客及び／又は規制による必要条件への適合を確保し、かつ／又は証明するために、部品に変換される予定又は既に変換されたウェブ材料及び／又はウェブ材料の個々の切片に対して実行される必要があり得る。
【０００５】
従来のウェブ検査システムでは、マルチカメラ検査システムを使用して、検査されるウェブのクロスウェブ寸法方向にわたって延びるウェブの部分を撮像することができる。マルチカメラ検査システムのカメラのそれぞれは、コンピューティングデバイスの個々の画像プロセッサに結合され、利用可能なプロセッサの全能力の一部のみが、キャプチャされた画像データを処理するために実際に利用されている。これらの従来の構成では、ウェブを撮像プロセスの対象とすることに関し、画像プロセッサ能力の浪費及び費用の追加、並びに、異なる種類のウェブの検査及び／又は異なる特性の測定又は試験を実施するための検査システム構成能力に柔軟さを欠く結果を招き得る。
【発明の概要】
【０００６】
本明細書に記載されるシステム、デバイス、及び方法は、製造されたウェブを複数の画像キャプチャリングデバイス（例えば、カメラ）を使用して撮像するための構成を含み、複数の画像キャプチャリングデバイスによってキャプチャされた画像データが組み合わされて「仮想カメラデータアレイ」を形成する。仮想カメラデータアレイは、複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれからの画像データを含み、画像データは、画像キャプチャリングデバイスのそれぞれがウェブを撮像したウェブの特定の物理的位置に空間的に同期化されている。いくつかの実施形態では、仮想カメラデータアレイを、単一の画像プロセッサ、又は仮想カメラデータアレイを形成するのに用いる画像データを提供する画像キャプチャリングデバイスの数よりも少ない数の画像プロセッサにより生成することができる。この技術は、画像データを処理するために用いられるプロセッサの利用可能な処理能力のより効率的な使用を提供することができ、したがって、プロセッサ効率を最大化し、コストを削減することができる。画像キャプチャリングデバイスによって提供される画像データは、ウェブの重複する撮像された部分を含んでもよく、仮想カメラデータアレイを生成するための画像データの処理は、冗長（重複）データを除去する処理と、仮想カメラデータアレイを更なる分析に備えるために用いる他の処理手順を含んでもよい。複数の画像キャプチャリングデバイスによってキャプチャされた画像データを組み合わせて単一の仮想カメラデータアレイとすることにより、データ、例えば、ウェブ内の欠陥を検出し、撮像されたウェブに関連付けられた１つ以上の状態を判定するために用いるデータの分析を単純化することができる。加えて、いくつかの実施形態で、ウェブが画像キャプチャリングデバイスを越えて連続的に前進する場合において、ウェブを撮像する複数の画像キャプチャリングデバイスがキャプチャした画像データに対して形成された単一の仮想カメラデータアレイを用いることにより、画像キャプチャリングデバイスのそれぞれが提供する個々の画像データに基づいて分析することはより困難又は不可能であり得る、ウェブの様々な態様、例えばウェブに関連付けられたパターンなどの分析が可能となる。
【０００７】
一例として、本開示は、ウェブを検査するための方法を対象とし、この方法は、ウェブがウェブのダウンウェブ寸法方向に沿って前進している間に、ウェブのクロスウェブ寸法方向にわたって延びる複数の撮像領域を複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによって撮像することと、複数の画像キャプチャリングデバイスによって、複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによってキャプチャされ、ウェブの複数の撮像領域のそれぞれに個別に対応する画像データを含む画像出力信号を生成することと、を含む。方法は、処理回路により、複数の撮像領域についてキャプチャされた画像データをクロスウェブ寸法方向に整列させて、ウェブの同じダウンウェブ寸法方向位置でウェブのクロスウェブ寸法方向にわたって延びるウェブの仮想画像領域に対応する画像データを生成することと、処理回路によって、複数の撮像領域からの画像データを組み合わせて、仮想画像領域から冗長データを除去し、ウェブの複数の撮像領域からキャプチャされた画像データに対応する仮想カメラアレイを生成することと、を更に含む。方法はまた、少なくとも１つの検査システムによって、仮想カメラアレイを分析して、ウェブについて少なくとも１つの検査状態を判定することを含む。
【０００８】
別の例として、本開示は、ウェブを検査するためのシステムを対象とし、このシステムは、ウェブのダウンウェブ寸法方向内の加工ラインを通り撮像ステーションを越えてウェブを前進させるように構成されている撮像ステーションと、複数の画像キャプチャリングデバイスであって、撮像ステーションに位置しており、ウェブが撮像ステーションを通りダウンウェブ寸法方向に沿って前進している間にウェブのクロスウェブ寸法方向内に延びる複数の撮像領域を撮像し、複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによってキャプチャされ、ウェブの複数の撮像領域のそれぞれに別々に対応する画像データを含む画像出力信号を生成するように構成されている複数の画像キャプチャリングデバイス、を含む。このシステムはまた、処理回路であって、複数の撮像領域についてキャプチャされた画像データをクロスウェブ寸法方向において整列させて、ウェブの同じダウンウェブ寸法方向位置でウェブのクロスウェブ寸法方向にわたって延びるウェブの仮想画像領域に対応する画像データを生成し、かつ、複数の撮像領域からの画像データを組み合わせて、仮想画像領域から冗長データを除去し、ウェブの複数の撮像領域からキャプチャされた画像データに対応する仮想カメラアレイを生成するように構成されている処理回路と、を含む。システムはまた、仮想カメラアレイを分析して、ウェブについて少なくとも１つの検査状態を判定するように構成されている少なくとも１つの検査システムを含む。
【０００９】
別の例として、本開示は、ウェブ上に印刷されたパターンを含むウェブを検査するための方法を対象とし、方法は、ウェブがウェブのダウンウェブ寸法方向に沿って前進している間に、ウェブのクロスウェブ寸法方向にわたって、かつダウンウェブ寸法方向において撮像列に沿って延びる複数の撮像領域を複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによって撮像することと、複数の画像キャプチャリングデバイスによって、複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによってキャプチャされ、画像キャプチャリングデバイスのそれぞれに対して撮像列に沿って延びるウェブの複数の撮像領域のそれぞれに対応する画像データを含む画像出力信号を生成することとを含む。本方法は、処理回路により、互いに整列する複数の撮像領域についてキャプチャされた画像データをクロスウェブ寸法方向に整列させて、ウェブの同じダウンウェブ寸法方向位置でウェブのクロスウェブ寸法方向にわたって延び、かつ、ウェブ上の印刷されたパターンと同じ相対位置でウェブの印刷されたパターンに対応する画像データを整列させる、ウェブの仮想画像領域に対応する画像データを生成することと、処理回路と、複数の撮像領域からの画像データを組み合わせて、仮想画像領域から冗長データを除去し、ウェブの複数の撮像領域からキャプチャされた画像データに対応する仮想カメラアレイを生成することと、を更に含む。方法はまた、少なくとも１つの検査システムによって、ウェブに含まれる印刷されたパターンの少なくとも１つの検査状態を判定するために、仮想カメラアレイを分析することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、ウェブ製品の製造並びにウェブ製品の撮像及び検査のためのシステムの概要を示す機能ブロック図である。
【００１１】
【図２】本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、図１のシステムの更なる詳細を示す機能ブロック図である。
【００１２】
【図３】本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、ウェブの検査のための画像キャプチャリングデバイス及び関連する撮像領域の構成を例示する概念図である。
【００１３】
【図４】本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、ウェブを検査するための画像キャプチャリングデバイス及び関連する撮像領域の別の構成を例示する概念図である。
【００１４】
【図５】本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、パターンを含むウェブを撮像するための画像キャプチャリングデバイスの構成を例示する概念図である。
【００１５】
【図６】本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、パターンを含むウェブを撮像するための画像キャプチャリングデバイスの構成を例示する概念図である。
【００１６】
【図７】本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、ウェブを検査するためのシステムの概念図である。
【００１７】
【図８】本開示に記載される様々な技術による例示的な方法を示すフローチャートである。
【００１８】
【図９】本開示に記載される様々な技術による別の例示的な方法を示すフローチャートである。
【００１９】
本明細書に記載される図面及び説明は、本開示の発明的な方法、デバイス及びシステムの様々な実施形態を例示し、説明する。本開示の方法、デバイス及びシステムは、本明細書に例示され、かつ説明される特定の実施形態に限定されず、当業者には理解されるように、本開示の方法、デバイス及びシステムの他の実施形態及び変形形態は、本出願の範囲内であると考えられる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本明細書に記載されるシステム、デバイス、及び方法は、製造されたウェブ製品（例えば、フィルム）を高速で（例えば、ウェブが複数の画像キャプチャリングデバイスを含む撮像ステーションを通って連続的に移動している間に）検査するための技術を提供し、ウェブの製造におけるある段階中にウェブの大部分（例えば、１００％）を撮像し、かつ／又はいくつかの実施形態においてはウェブの個々のシートを撮像するように構成してもよい。画像キャプチャリングデバイスは、撮像ステーションに配置された電子カメラなどのデバイスを含んでもよく、画像キャプチャリングデバイスのそれぞれは、ウェブの一部の部分に沿って撮像領域に対応する画像データをキャプチャし、撮像領域はウェブのクロスウェブ寸法方向の一部に沿って延びてもよい。画像キャプチャリングデバイスのそれぞれの物理的位置及び／又は撮像構成に応じて、画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによって生成される個々の画像出力信号は、ウェブのクロスウェブ寸法方向にわたって整列して重なり合ってもよく、又はウェブのダウンウェブ寸法方向に沿って互い違いのパターンを形成してもよい。
【００２１】
撮像ステーションを通過するウェブを撮像している間に画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによって生成される画像出力信号は、電子信号に含まれる画像データの処理を実行する画像処理回路に出力される。画像データの処理は、画像出力信号に含まれる画像データを電子的に配列し、冗長画像データを除去して仮想カメラデータアレイ、又は単に「仮想カメラアレイ」、を形成することを含む。仮想カメラアレイは、画像キャプチャリングデバイスによって撮像されたウェブの撮像された領域に対応する画像データを含むが、ウェブに沿ったウェブの撮像された領域のクロスウェブ寸法方向及びダウンウェブ寸法方向に対応する適切な配列及び順序で配置されている。画像処理回路は、仮想カメラアレイ内の画像データを、画像データがキャプチャされたウェブの物理的位置に空間的に同期させるように構成されている。その結果、仮想カメラアレイとして形成された画像データが配置され、ウェブのクロスウェブ寸法方向及びダウンウェブ寸法方向に対してウェブの撮像された領域の対応する物理的位置に関連付けることができる。
【００２２】
処理回路はまた、検査分析のための仮想カメラアレイを出力する前に、仮想カメラアレイに含まれる画像データに対する１次元又は２次元畳み込み演算、ランクフィルタリング、コントラスト強調、静的フラットフィールド補正、及び／又は周波数処理などの１つ以上の前処理操作を実行してもよい。仮想カメラアレイが画像出力信号から生成され、任意の前処理が完了すると、様々な種類の分析技術が、仮想カメラアレイに含まれる画像データ上で実行されて、ウェブの撮像された部分に対する検査状態（単数又は複数）を提供することができる。前記仮想カメラアレイの分析は、少なくとも１つの検査システムによって実行されてもよく、仮想カメラアレイ内に含まれる画像データに対して実行される分析の種類は、最終製品に必要とされる、又はウェブが適用される最終用途によって必要とされる、品質及び／又は性能特性に関連する少なくとも１つの状態判定を行うことを対象とすることができる。
【００２３】
本明細書に記載されるデバイス、システム、及び方法を用いたウェブの検査は、パターンを表示したウェブの検査、例えば、ウェブの表面上に印刷された、又は別の方法でウェブ材料に一体化された、パターンを検査することを含んでもよい。パターンは、ウェブの変換された部分から形成される別個の部分として、最終的にウェブ材料から変換され得る部分に含まれるパターンを表してもよい。ウェブの検査は、２つ以上の異なる画像キャプチャリングデバイスによって撮像されている画像領域にわたって延びる個々のパターンの検査を含んでもよい。パターンを表す画像データがキャプチャされ仮想カメラアレイに形成されると、様々な必要条件へのパターン適合性及び／又は空間寸法方向に関連する測定などのパターンの適合分析を行うことができ、これらの測定値に基づいて、ウェブの様々な部分に状態を割り当てることができる。これにより、例えば、どのパターンが変換されて「良好」部分を形成することができ、どのパターンがウェブから変換された場合に「不良」部分の生成につながるパターンの欠陥を含んでいるかを、パターン及び／又はウェブ材料自体に関連付けられた１つ以上の測定された基準に基づいて判定することができる。
【００２４】
これらの技術はまた、オンライン製造用途での使用に好適な実装も提供して、本開示に記載される技術によって、ウェブを生産する製造プロセスのトラブルシューティングを行うための即時フィードバックを提供し、かつ／又はウェブ内の欠陥を低減して製造プロセスを改善することができる。例えば、ウェブの分析の結果を用いて、検査されるウェブを製造することができる更なる製造操作を制御することができる。仮想カメラアレイに含まれるデータの分析は、欠陥を特定するために、かつ／又は撮像したされたウェブに関連付けられた状態を判定するために使用することができる。このようなフィードバックは、ウェブを製造する製造プロセスを変更又はより良好に制御するために利用されてもよく、したがって、ウェブ内の１つ以上の欠陥を低減又は排除し、歩留まりを高めることができる。ウェブの検査によって、「良好」と判定された、又はその他の方法で部分としての必要条件を満たすと判定された、ウェブの部分を変換（例えば、切断かつ／若しくは分離）するのに用いられる変換プロセスを自動制御するためのデータもまた、提供することができる。このデータの提供は、ウェブを撮像することにより生成される仮想カメラアレイの分析と、仮想カメラアレイとして提供される画像データの分析とに基づくことができる。
【００２５】
図１は、本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、ウェブを製造するための、かつウェブを撮像し検査するためのシステム１００の概要を示す機能ブロック図である。システム１００は、ウェブを製造するための、かつ製造されたウェブを、複数の画像キャプチャリングデバイス（図１には具体的に示されていない、例えば、図２〜６の画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７）によってキャプチャされた画像データを使用して検査し、ウェブを撮像することによってキャプチャされた画像データを含む仮想カメラデータアレイ（「仮想カメラアレイ」）を、画像キャプチャリングデバイスを使用して生成するための装置を備える。仮想カメラアレイ内に含まれる画像データは、ウェブの特性、ウェブのパターンを検査かつ測定するために、及び／又はウェブの部分及び／若しくはウェブのウェブ全体に関する１つ以上の状態を判定するために、少なくとも１つの検査システム１１５によって分析され得る。
【００２６】
最初に、図１に示す製造プロセス１１０は、様々な入力１０１（例えば、材料、エネルギー、人、機械装置）を受け取り、製造プロセス１１０Ａ、１１０Ｂ、及び１１０Ｃを適用して、ウェブ１１２を含む出力を生成する。製造プロセス１１０は、製造の特定の種類又は形態に限定されず、透明又は半透明フィルムを含み得るウェブ、単一層又は多層ウェブ、及びウェブ上に印刷された又は別の方法でウェブに一体化されたパターンを含み得る任意の種類のウェブを生産するように動作可能な任意の種類の製造プロセスの例示である。
【００２７】
製造プロセス１１０によって提供されるウェブ１１２は、ウェブの上面と底面との間の公称厚さ寸法、及び厚さ寸法方向にわたり、かつ厚さ寸法方向に垂直に延びる所定の幅寸法を有するウェブを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ウェブの公称厚さは５０〜３００マイクロメートルの範囲であるが、ウェブ１１２の厚さ寸法はこの厚さ範囲に限定されず、この厚さ範囲よりも大きい又は小さい厚さ寸法を有してもよい。ウェブ１１２のクロスウェブ方向の幅寸法は１２〜３６インチの範囲であってもよいが、ウェブ１１２の幅寸法はこの幅範囲に限定されず、この幅範囲よりも大きい又は小さい幅（クロスウェブ）寸法を有してもよい。ウェブ１１２は、ほとんどの場合、幅寸法よりも多数倍長い所定の長さを有してもよく、又は製造プロセス１１０から連続する長さで提供されてもよい、いずれの場合でもウェブと呼ばれ得る長さを有する。いくつかの実施形態では、ウェブ１１２は、透明又は半透明材料の単一層を含むか、又は複数の材料層を有するウェブを含んでもよい。ウェブ１１２は、一般に、光の特定の波長に対して、又は光の波長の範囲にわたって、特定のレベルの光透過率を提供することを意図した透明又は半透明材料を含んでもよい。ウェブは、ウェブの上面及び／若しくは底面の平坦さに関連する、及び／又は、窪み、塊、機械ライン欠陥、及びウェブの物理的寸法における他の種類の不規則性などの欠陥がないことに関連する様々な必要条件を有し得る。ウェブは、ウェブ内に一体化されたパターン、及び／又は表面上に印刷され得る若しくはウェブに埋め込まれ得るパターンを含んでもよく、これらのパターンに関連する１つ以上の必要条件、例えば、これらのパターンがウェブ上若しくはウェブ内で、どのように、どこに形成されるか、及び／又はパターンの形状、寸法、及び／若しくは色に関する必要条件などが存在してもよい。
【００２８】
システム１００は、製造プロセス１１０によって生産されたウェブ１１２を、画像キャプチャリングデバイス１１３を含む撮像ステーションに提供することができる。撮像ステーションの画像キャプチャリングデバイス１１３は、一般に、電子カメラ、又は単純に「カメラ」を含むことができるが、これに限定されない。カメラは、撮像ステーションに配置され、それによりウェブが撮像ステーションを通って前進する際にカメラのそれぞれがウェブ１１２の領域を撮像するように構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、ウェブ１１２は、ウェブが製造プロセス１１０によって製造されるにつれて連続的かつリアルタイムに撮像ステーションに供給される。他の実施形態では、ウェブ１１２は、生産されたしばらく後、例えばウェブ１１２がロールに格納された後、又はウェブ１１２を切断して形成することができる個々のシートの形態で、撮像ステーションに供給される。
【００２９】
画像キャプチャリングデバイス１１３によって撮像ステーションにおいて撮像されているウェブ１１２は、ウェブ１１２の一定の厚さの層として検査ステーションを通過して継続的に前進してもよい。したがって、ウェブの層の一部分がウェブの前進方向に対応する寸法方向に沿ってカメラの撮像領域に入って出るように移動される。製造プロセス１１０及び／又は撮像ステーションは、ウェブの長手方向軸に沿ってウェブ１１２を前進させるように構成されたデバイス（図１には具体的に示されていない）を含んでもよい。その結果、ウェブの幅方向部分などの部分は、撮像ステーションに配置される画像キャプチャリングデバイス１１３の撮像領域に入って出るよう移動することができる。ウェブが撮像領域を通過すると、画像キャプチャリングデバイス１１３のそれぞれは、その特定の画像キャプチャリングデバイスに関連付けられた撮像領域内に提示されるウェブ１１２の部分と関連付けられた画像データをキャプチャする。画像キャプチャリングデバイス１１３のそれぞれによってキャプチャされた画像データは、ＲＡＷビデオデータ、又はキャプチャされた画像データを表すいくつかの他の形態の電気信号のいずれかとして、画像処理回路１１４に転送される。
【００３０】
画像処理回路１１４は、特定の種類の画像処理回路に限定されず、画像データを受信し、以下で更に説明するようにデータを処理して仮想カメラアレイを生成することができるように構成され得る任意の種類の画像処理回路を含んでよい。いくつかの実施形態では、画像処理回路１１４は、画像処理回路に画像データを提供する画像キャプチャリングデバイス１１３の数よりも少ない数のプロセッサ又はマイクロプロセッサを含み、いくつかの実施形態では、単一のプロセッサ又はマイクロプロセッサのみを含んでもよい。
【００３１】
画像処理回路１１４は、コンピューティングデバイス１１７などの少なくとも１つのコンピューティングデバイスを含むか、又はそれと結合されてもよい。コンピューティングデバイス１１７は、コンピュータモニタ１１７Ａと、操作者１１８などのシステムユーザが画像処理回路への入力を提供することを可能にするキーボード１１７Ｂなどの少なくとも１つの入力デバイスとを含んでもよい。コンピュータモニタ１１７Ａは、画像キャプチャリングデバイス１１３及び仮想カメラアレイの生成に関連する様々な種類の情報の視覚的表示を提供してもよい。キーボード１１７Ｂなどの入力デバイス、並びに／又はコンピューティングデバイス１１７及び／又は画像処理回路１１４によって実行されるプログラムを介して提供される画像処理回路１１４への入力は、画像キャプチャリングデバイス１１３を構成し制御するための入力、例えば画像キャプチャリングデバイス１１３によって用いられる解像度設定及び／又はサンプルレートの入力を提供するために使用されてもよい。
【００３２】
画像処理回路１１４は、画像キャプチャリングデバイス１１３のそれぞれから画像データを受信し、画像データを組み合わせて、画像キャプチャリングデバイス１１３のそれぞれからの画像データを含む仮想カメラアレイを形成する。画像データは、画像データがキャプチャされたウェブのクロスウェブ寸法方向及びダウンウェブ寸法方向に対して、撮像された領域それぞれの特定された物理的位置に空間的に同期するように電子的に配列される。仮想カメラアレイが生成されると、仮想カメラアレイの形態の画像データを、矢印１０５によって表すように出力することができる。仮想カメラアレイを含むデータは、後の取り出し及び分析のためにデータベース１２２に記憶することができる。仮想カメラアレイに含まれる画像データはまた、分析のために少なくとも１つの検査システム１１５に出力してもよい。検査システム１１５は、特定の種類の検査システム又は単一の検査システムに限定されず、任意の種類の処理回路及び／又はコンピューティングデバイス、例えばコンピューティングデバイス１１９を含んでもよい。コンピューティングデバイスは、画像処理回路１１４によって提供された、かつ／又はデータベース１２２から取り出された、仮想カメラアレイに含まれるデータを分析するようにプログラムすることができる。
【００３３】
例えば、検査システム１１５は、画像処理回路１１４によって生成された仮想カメラアレイに含まれるデータを分析して、機械ライン欠陥、気泡、又は他の表面欠陥などのいずれかの欠陥が、検査されたウェブ内に存在し得るかどうかを、かつその場所を特定するように構成してもよい。検査システム１１５はまた、仮想カメラアレイに含まれる画像データを分析して、ウェブの様々な部分に割り当てられ得る合格／不合格状態などの状態を判定するように構成してもよい。検査システム１１５はまた、検査されたウェブ上に印刷又は別の方法で一体化されていたかもしれないパターンに関連する仮想カメラアレイ内の画像データを分析し、仮想カメラアレイに含まれる画像データに基づいて、ウェブのパターンに関連付けられた状態を判定するように構成してもよい。
【００３４】
検査システム１１５によって仮想カメラアレイに含まれる画像データの分析を通じて生成された任意のデータは、試験結果１１６として転送してもよく（矢印１０７）、及び／又はさらにデータベース１２２に記憶してもよい。いくつかの実施形態では、撮像処理回路１１４によって提供される仮想カメラアレイは、リアルタイムで検査システム１１５に提供され、仮想カメラアレイの分析及び仮想カメラアレイの分析を通じて提供される生成された出力は、リアルタイムで、例えば、コンピューティングデバイス１１９のコンピュータモニタ１１９Ａなどの表示デバイスで提供することができる。他の例では、検査システム１１５によって分析される仮想カメラアレイを含むデータは、例えばデータベース１２２から取り出される記憶データであってもよく、検査システム１１５による仮想カメラアレイ内の画像データの分析は、仮想カメラアレイの生成に対してリアルタイムではない時間に、取り出したデータに対して実行される。コンピューティングデバイス１１９はまた、キーボード１１９Ｂなどの少なくとも１つの入力デバイスを含んでもよく、これにより、操作者１１８などのシステムユーザが検査システム１１５への入力を提供して分析プロセスを制御し、かつ／又は検査システム１１５によって生成される出力のフォーマット若しくは他の態様を制御することが可能となる。
【００３５】
他の実施形態では、仮想カメラアレイに関連付けられた画像データは、画像処理回路１１４から、別の例えばパーソナルコンピュータであり得るコンピューティングデバイス１２０への、そのコンピューティングデバイスによる更なる処理のための出力として転送してもよい。コンピューティングデバイス１２０によって受信された信号の更なる処理は、仮想カメラアレイに含まれる、画像キャプチャリングデバイス１１３によって撮像された画像データの分析を含んでよい。この分析により、ウェブの１つ以上の物理的及び／若しくは機能的特性を測定し、かつ／又は、ウェブの部分に、若しくはウェブ全体に割り当てられ得る１つ以上の状態を判定することができる。仮想カメラアレイに含まれる画像データから導出された試験結果１１６及び／又は情報は、グラフィック画像を生成するために活用することができる。グラフィック画像は、コンピューティングデバイス１２０のコンピュータモニタ１２０Ａなどの表示デバイス上に表示してもよく、矢印１０９によって例示的に表されるように操作者１１８に視覚的に提示することができる。グラフィック画像は、画像、又はキャプチャされた画像データを表す記憶データを含んでもよく、例えば、操作者１１８がコンピューティングデバイス１２０のコンピュータモニタ１２０Ａ上に表示して見ることができる。いくつかの実施形態では、仮想カメラアレイに含まれる又はそこから導出されるデータのグラフ表示は、ウェブのクロスウェブ寸法方向及びダウンウェブ寸法方向に沿うウェブの特定の物理的位置に関連付けられた様々な特性又は測定されたパラメータを示す２次元Ｘ−Ｙ軸を有するグラフを含んでもよい。例えば、コンピュータモニタ１２０Ｂ上に提供されるグラフィック描写は、仮想カメラアレイ内の画像データの分析を通じてウェブ内に存在すると判定された１つ以上の種類の欠陥について位置を表示する描写であってもよい。これらの欠陥の表示は、機械ライン欠陥、ウェブ内の気泡若しくは他の異常などの実際の欠陥の描写であってもよく、合格／不合格状態などの、仮想カメラアレイにおける画像データの分析によって導出される、１つ以上の測定又は判定された特性に対する１つ以上の閾値の適用に基づく状態の表示であってもよい。
【００３６】
いくつかの実施形態では、試験結果１１６は、テーブル形式、又はキャプチャされた画像データのベルカーブ又は他の統計的分布を示すグラフなどのグラフ形式のいずれかによる、仮想カメラアレイに関連付けられたデータの統計的分析に基づく情報を含む。コンピューティングデバイス１２０は、例えば、キーボード１２０Ｂなどの少なくとも１つの入力デバイスに結合されてもよい。ユーザ、例えば操作者１１８は、これにより、コンピューティングデバイス１２０に入力を提供し、例えば、ウェブの状態を判定するために用いる閾値を入力し、かつ／又は仮想カメラアレイ及びウェブに関連付けられた画像データの分析を通じて生成された結果の提示を操作し制御することが可能となる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、ウェブ１１２の撮像に関連する他の情報を試験結果１１６に含めることができる。例えば、ウェブに印刷されるか又は別の方法でウェブに一体化された１つ以上のパターンが、１つ以上の事前定義された特性、例えば位置及び／又は寸法の必要条件に適合しているかどうかを、試験結果１１６の一部として測定することができる。試験結果１１６は、ウェブ１１２又はウェブ１１２の任意の部分に関連付けられた、仮想カメラアレイに含まれるデータの分析に基づいて判定されていたかもしれない１つ以上の状態の表示を、ウェブのパターンと共に含んでもよい。加えて、ウェブ１１２が製造プロセス１１０のどのシフトで製造されたか、ウェブ１１２の製造に関わる日付及び／又は時間、ウェブ１１２の製造に使用された原材料及び機械は何か、及び、ウェブが製造された場所、時間における周囲温度などの環境条件はどうであったか、に関連する情報は、ウェブ１１２及び仮想カメラアレイに含まれる画像データに関連付けられ得る情報の例である。試験結果１１６に含まれる情報は、特定の種類の情報に限定されず、仮想カメラアレイの生成に用いられる画像データに関連付けられている、ウェブ、画像キャプチャリングデバイス１１３、及び／又は検査システム１１５に関連するとみなされる任意の情報又は任意の種類の情報を含むことができる。
【００３８】
システム１００は、仮想カメラアレイ及び／又は試験結果１１６に関連付けられた画像データを含む上述の任意の情報を記憶するように動作可能な１つ以上のデバイスを含む。情報は、例えば、試験結果及び任意の他の関連情報を取り出し可能なフォーマットで記憶するように動作可能な、データベース１２２内、又は、任意の他の種類のシステム又はデバイス内に記憶されたデータとして記憶される。いくつかの実施形態では、データベース１２２は、製造プロセス１１０が行われている場所にオンサイトで配置される電子データベース、又はインターネットなどのネットワークを介し若しくはローカルネットワークを通じて試験結果１１６に結合されているリモートデータベースのいずれであってもよい。データベース１２２は、データ格納ファイル、又は１つ以上のデータベースサーバで実行される１つ以上のデータベース管理システム（ＤＢＭＳ）を含む、様々な形態のいずれで実現してもよい。データベース管理システムは、例えば、リレーショナルデータベース管理システム（ＲＤＢＭＳ）、階層型データベース管理システム（ＨＤＢＭＳ）、多次元データベース管理システム（ＭＤＢＭＳ）、オブジェクト指向データベース管理システム（ＯＤＢＭＳ若しくはＯＯＤＢＭＳ）、又はオブジェクトリレーショナルデータベース管理システム（ＯＲＤＢＭＳ）であってもよい。いくつかの実施形態では、データベース１２２は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｒｅｄｍｏｎｄ，ＷＡ）から商品名「ＳＱＬ  Ｓｅｒｖｅｒ」で入手可能なリレーショナルデータベースとして実現される。いくつかの実施形態では、データベース１２２はまた、少なくとも部分的に、ファイルルームなどの場所に格納された印刷された資料を意味してもよい。
【００３９】
情報を記憶することに加えて、システム１００は、例示的に矢印１１１として示される１つ以上の機構を含んでもよく、この機構は、試験結果１１６に基づいて、及び／又は試験結果１１６に基づいて又は試験結果１１６から導出され得る、操作者１１８などの操作者によって提供される入力に基づいて、フィードバックが製造プロセス１１０に提供されることを可能にする。いくつかの実施形態では、検査システム１１５が仮想カメラアレイ上で実行されている分析の結果を生成するため、検査結果１１６をリアルタイムに提供することができる。試験結果及び／又は試験結果から導出される観察結果に基づいて、矢印１１１によって例示的に表されるフィードバックを製造プロセス１１０に提供することができる。これにより、例えば、入力１０１の１つ以上のパラメータ、又は製造プロセス１１０Ａ、１１０Ｂ及び／若しくは１１０Ｃのパラメータを調整して、ウェブ１１２として提供されている出力を変更することができる。製造プロセスへのフィードバックは、製造プロセス１１０のトラブルシューティングを行い、かつ／又はウェブ１１２の出力をウェブを撮像することによって測定及び評価されている１つ以上の特性に適合させるために用いることができる。したがって、画像データを仮想カメラアレイにおいて生成し、分析することによって提供される試験結果によって、製造プロセス１１０によって供給されるウェブの検査自体が可能となるのみでなく、試験結果を閉ループ方式により用いることによって、製造プロセス１１０を調節してウェブ内の欠陥を低減又は排除し、製造プロセス１１０により製造される使用可能なウェブの全体収率を増加させることができる。特に、画像データ及び仮想カメラアレイの生成及び分析がリアルタイムで提供される場合、試験結果１１６から製造プロセス１１０へのフィードバックもリアルタイムで行うことができる。これにより、欠陥の潜在的な原因を迅速にトラブルシュートし、フィードバック情報がリアルタイムに利用可能でなかった場合に製造プロセスによって発生し得る欠陥ウェブの量を低減する能力をもたらすことができる。
【００４０】
図２は、本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、図１のシステム１００の更なる詳細を示す機能ブロック図である。図２に示すように、システム１００は、複数の画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎを含み、取得コンピュータ１１４Ａ〜１１４Ｎがそれぞれ、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのうちの対応する１つに結合され、又はいくつかの実施形態では、分析コンピュータ１１４Ｙに直接結合されている。図２に示す画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎは、図１に示すような画像キャプチャリングデバイス１１３を意味してもよく、画像キャプチャリングデバイス１１３及び図１に関して説明された任意の機能を実行し、任意の特徴を提供するように構成してもよい。図２に示すように、取得コンピュータ１１４Ａ〜１１４Ｎ及び分析コンピュータ１１４Ｙは、図１に示されるような画像処理回路１１４の構成要素であってもよく、画像処理回路１１４及び図１に関して説明された任意の機能を実行し、任意の特徴を提供するように構成してもよい。
【００４１】
再び図２を参照すると、検査システム１００は、ウェブ１１２が画像キャプチャリングデバイスを越えて連続的に前進するときにウェブ１１２を検査するように配置された画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎを含む。図２に示すような検査システム１００の例示的な実施形態では、ウェブ１１２のセグメントは、２つの支持ロール１２４と１２５との間に位置する。画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎは、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのそれぞれが、ウェブ１１２の異なる部分を撮像することができるようにウェブ１１２の表面に隣接して位置している。ウェブ１１２の、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのうちの１つ以上によって撮像され得る撮像部分は、例えば、ウェブのクロスウェブ寸法方向に対して、互いに重なり合っても、又は、クロスオーバーしてもよい。画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎに含まれ得る画像キャプチャリングデバイスの数は、特定の数のデバイスに限定されず、２つ以上のデバイスであってもよい。更に、図２に示す画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎの物理的配置及び整列は、システム１００の撮像ステーションで使用され得る、互いに対する若しくはウェブ１１２に対する画像キャプチャリングデバイスの実際の配置及び／又は整列を表すことを意図するものではない。単に、システム１００などのシステムにおいて使用され得る複数の画像キャプチャリングデバイスの概念を表すことを意図するものである。仮想カメラアレイを生成する際に使用するための画像データをキャプチャするために使用することができる複数の画像キャプチャリングデバイスの配置及び／又は整列の実施形態が、例えば以下図３〜６に更に例示され、説明される。
【００４２】
再び図２を参照すると、システム１００を使用して実行され得る撮像プロセス中、ウェブ１１２は、ウェブの長手方向（ダウンウェブ）に対応する矢印１３４によって概ね示される方向に前進させることができる。いくつかの実施形態では、ロール１２４及び１２５は、製造プロセス１１０（図１）などの製造プロセスによってウェブが供給される際に、ウェブ１１２を直接支持し、かつ前進させる。他の実施形態では、図２に示されるようなウェブ１１２の撮像は、ウェブが製造され、例えばウェブ材料のロールの形態で保管された後のある時点で実行される。いくつかの実施形態では、ウェブ１１２は、予め画定された幅寸法及び長さ寸法の両方を有する個々のウェブのシートの形態であってもよく、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎを含む撮像ステーションを通って前進して、その画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎは、ウェブのシートのそれぞれを撮像することができる。
【００４３】
図２に示すように、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎは、連続的に移動するウェブ１１２に近接して位置する。ウェブ１１２は、概して矢印１３４によって示されるダウンウェブ方向に、例えばロール１２４及び／又は１２５に加えられる機械的力によって搬送することができる。ロール１２４及び／又は１２５を回転させるために加えられ、そしてその結果ウェブ１１２を前進させる機械的力は、例えば、電気モータ、又はロール１２４及び／又は１２５を回転させるように配置された他の手段（図２には示さず）を用いて形成してもよい。ウェブ１１２がダウンウェブ方向に前進すると、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎは、連続的に移動するウェブ１１２の部分を撮像して画像データを取得するように構成される。
【００４４】
画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎは、特定の種類の画像キャプチャリングデバイスに限定されず、ウェブが画像キャプチャリングデバイスを越えて前進する際にウェブ１１２の連続部分を撮像することができ、画像データのデジタルデータストリームなど電子信号の形態で出力を提供することができる従来型撮像デバイスであってもよい。いくつかの実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのうちの少なくとも１つは、ラインスキャンカメラである。他の実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのうちの少なくとも１つは、エリアスキャンカメラである。いくつかの実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのそれぞれは、同じ種類の画像キャプチャリングデバイスである。他の実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎは、システム１００内に存在する追加の画像キャプチャリングデバイスと比較して、異なる種類の画像キャプチャリングデバイスである少なくとも１つの画像キャプチャリングデバイスを含む。
【００４５】
図２に示すように、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎは、ウェブ１１２の感知された画像を表す電気出力信号を取得コンピュータ１１４Ａ〜１１４Ｎのそれぞれのセットに提供する複数のカメラを含んでもよい。取得コンピュータ１１４Ａ〜１１４Ｎは、分析コンピュータ１１４Ｙに結合され、対応する画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎによってキャプチャされた画像データを表す出力を分析コンピュータ１１４Ｙに提供するように構成されている。他の実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎは、デジタルデータストリーム及び／又はカメラによってキャプチャされた画像を表すアナログ信号を、分析コンピュータ１１４Ｙに含まれる処理回路による更なる処理のために、分析コンピュータ１１４Ｙなどのコンピューティングデバイスに直接提供することができる。レーザスキャナーなどの他のセンサを、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎとして利用することができる。ウェブ１１２の「連続部分」とは、一連の単一ライン画像によって取得されるウェブの撮像に関連するデータを指す。単一のラインは、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのうちの所与の１つの中のセンサ素子又は画素の単一の列にマッピングされる連続的に移動するウェブ１１２の領域を含んでもよい。画像データを取得するのに好適なデバイスの例としては、例えば、Ｄａｌｓａ，Ｗａｔｅｒｌｏｏ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａから商品名「ＰＩＲＡＮＨＡ」で、又はＡｔｍｅｌ，Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ，ＣＡから商品名「ＭＯＤＥＬ  ＡＶＩＩＶＡ  ＳＣ２  ＣＬ」で入手可能なラインスキャンカメラが挙げられる。更なる例としては、アナログ・デジタル変換器と併せて、Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ＧｍｂＨ，Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙからのレーザスキャナーが挙げられる。
【００４６】
再び図２を参照すると、分析コンピュータ１１４Ｙの処理回路は、取得コンピュータ１１４Ａ〜１１４Ｎから提供される、又は、その代わりに、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎからの直接の、画像データを含む画像ストリームを処理して、出力として仮想カメラアレイを生成する。仮想カメラアレイ生成の一環として、分析コンピュータ１１４Ｙは、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのそれぞれによって提供された画像データを互いに整列させつつ、仮想カメラアレイ内の画像データを、それぞれの画像データがキャプチャされた、ウェブに沿った特定の、かつ対応する物理的位置に空間的に同期させる。
【００４７】
分析コンピュータ１１４Ｙの処理回路は、少なくともウェブのダウンウェブ寸法方向に関して、仮想カメラアレイに含まれる画像データの撮像された領域のそれぞれのウェブ１１２に沿った空間位置を判定してもよい。画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎによって提供される画像データは、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのうちの特定の１つについて、ウェブ１１２の撮像された領域のそれぞれに対する画像データのクロスウェブ位置を示すデータを含んでもよい。加えて、分析コンピュータ１１４Ｙは、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのそれぞれに対する相対的位置及び撮像領域の整列に関する情報を有してもよい。画像データ及び画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎの相対的位置及び整列に関する情報に基づいて、分析コンピュータ１１４Ｙは、画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎのそれぞれによって提供された画像データの適切な整列を含み、かつ画像データがキャプチャされたウェブのダウンウェブ位置及びクロスウェブ位置の両方に沿った特定の物理的位置に空間的に同期された仮想カメラアレイを生成する。
【００４８】
したがって、画像データがキャプチャされたウェブの撮像された領域のそれぞれは、仮想カメラアレイに含まれる画像データの一部としての、ウェブのクロスウェブ寸法方向とダウンウェブ寸法方向とに沿った、対応する撮像された領域の物理的位置に空間的に同期される。例えば、座標系は、ウェブの撮像された領域のｘ次元座標がウェブのクロスウェブ寸法方向にわたる距離を表し、ウェブの撮像された領域のｙ次元座標がウェブ１１２の長さに沿った（例えば、ウェブのダウンウェブ寸法方向に沿った）距離を表すように、定義することができる。これらのｘ及びｙ座標は、画像データの、画像データがキャプチャされた、ウェブ１１２に沿った対応する物理的位置へのマッピングを生成するために使用されてもよい。
【００４９】
仮想カメラアレイの生成は、撮像装置１１３Ａ〜１１３Ｎによって撮像されている２つ以上の撮像領域の重複又はクロスオーバーによって生成された冗長（重複）画像データの分析コンピュータ１１４Ｙによって除去することを含んでもよい。仮想カメラアレイの生成はまた、以下で更に説明するように、分析コンピュータ１１４Ｙが仮想カメラアレイ内に含まれる画像データの１つ以上の前処理操作を実行することを含んでもよい。冗長データすべての除去を含めて、仮想カメラアレイが生成され、すべての前処理が完了すると、分析コンピュータ１１４Ｙは、仮想カメラアレイとしての画像データを、例えば、ネットワーク１２６を介して検査システム１１５に出力するように構成される。分析コンピュータ１１４Ｙはまた、仮想カメラアレイの形態の画像データをデータベース１２２などのデータベースに出力するように構成してもよい。図２に示されるようなデータベース１２２は、図１に関して例示され、かつ説明されたように、データベース１２２に帰する任意の特徴を提供し、任意の機能を実行するように構成してもよい。
【００５０】
再び図２を参照すると、検査システム１１５は、仮想カメラアレイに含まれるデータを受信し、任意の分析機能を実行してもよく、図１に関して図示され、かつ説明されたように、検査システム１１５に帰する任意の特徴を提供するように配置してもよい。例えば、検査システム１１５は、仮想カメラに含まれるデータを分析して、機械ライン欠陥、異常、又は他の種類の表面及び／又は寸法欠陥などのいずれかの欠陥がウェブ内に存在するかどうかを判定してもよい。検査システム１１５は、仮想カメラアレイに含まれる画像データに１つ以上の閾値を適用して、仮想カメラアレイに含まれる画像データの分析に基づくウェブの機能的及び／又は物理的特性と関連付けた、少なくとも１つの状態又は複数の状態を判定する。検査システム１１５はまた、撮像されたウェブの表面上に印刷された、又は別の方法でウェブ内に一体化された、パターンに関連する任意の画像データを分析してもよい。
【００５１】
コンピュータモニタ（例えば、図１のコンピュータモニタ１１９Ａ又は１２０Ａ）は、検査システム１１５に連結され、仮想カメラアレイに含まれる画像データの分析の結果を示すグラフ表示を提供するために使用してもよい。例えば、検査システムは、仮想カメラアレイに含まれる画像データの分析を通じてウェブ内に存在すると判定されたいずれかの欠陥の場所のグラフィカル表示を含むウェブ１１２の部分のグラフィック画像を生成してもよい。グラフィック画像はまた、仮想カメラアレイに含まれる画像データの分析に基づいて、ウェブ１１２の様々な部分に割り当てられていたかもしれない状態の表示を含んでもよい。グラフィック画像は、ウェブ１１２から撮像された１つ以上のパターンのグラフィック表現を含んでもよい。
【００５２】
図２に示すように、検査システム１１５は、ネットワーク１６７に接続してもよく、ネットワーク１６７は、また、製造プロセス１１０及び／又は変換制御システム１２３などの１つ以上のさらなるシステムに接続してもよい。ネットワーク１６７は、特定の種類のネットワークに限定されるものではなく、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のネットワークであってもよく、ネットワークは、ネットワーク１２６に結合されたデバイスが互いに通信することを可能にする任意の種類の通信プロトコルを用いてもよい。検査システム１１５と製造プロセス１１０との間で行われる通信は、即時通信、又は、仮想カメラアレイに含まれる画像データの分析に対応する遅延時間通信を含んでもよい。検査システム１１５によって製造プロセス１１０に提供されるフィードバックは、任意の種類の通信を含んでもよく、任意の機能を実行し、製造プロセス１１０及び図１へのフィードバックに関して上述した任意の特徴を提供するように構成してもよい。図２に示すように、検査システム１１５はまた、ネットワーク１２６を介して変換システム１２３に接続してもよい。検査システム１１５と変換システム１２３との間で発生する通信は、即時通信、又は，仮想カメラアレイに含まれる画像データの分析に相当する遅延時間の通信を含んでもよい。検査システム１１５によって変換システム１２３に提供される情報は、任意の種類の通信を含んでもよく、任意の機能を実行し、製造プロセス１１０及び図１へのフィードバックに関して上述した任意の特徴を、ウェブ１１２からの、変換システム１２３により変換された部品の自動制御を含めて提供するように構成していてもよい。
【００５３】
図３は、本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、ウェブの検査のための画像キャプチャリングデバイス及び関連する撮像領域の配置を例示する概念図１３０である。概念図１３０は、ウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向１３２に沿って配置された複数の画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７を含む。画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７は、特定の種類の画像キャプチャリングデバイスに限定されず、ウェブが画像キャプチャリングデバイスを越えて前進する際にウェブ１３１の連続部分を撮像することが可能な複数の従来型撮像デバイスであってもよく、ウェブの撮像によってキャプチャされた画像に対応する画像データのデジタルデータストリームなどの、電子信号の形態の出力を提供するように構成されている。図３に関して図示され、かつ説明されたような画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７は、システム１００及び図１に関して図示され説明された撮像ステーションに配置される画像キャプチャリングデバイス１１３、又は、図２に関して図示され説明された画像キャプチャリングデバイス１１３Ａ〜１１３Ｎを表してもよく、画像キャプチャリングデバイス１１３及び／又は１１３Ａ〜１１３Ｎ、並びにそれらの任意の等価物の、任意の機能を実行し、任意の特徴を提供するように構成してもよい。
【００５４】
図３に示すように、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７のそれぞれは、光センサアレイ１４９として画像キャプチャリングデバイス１４１に関して例示的に示されている光センサアレイを含んでもよい。光センサアレイのそれぞれは、光センサアレイで受光した光をキャプチャし、光センサアレイが受光したキャプチャされた光に含まれる光の波長に関連する様々なパラメータ、例えば光の強度、色、及び他のパラメータ、に対応する電気信号を生成するように構成してもよい。画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７のそれぞれは、電気ケーブルなどの有線接続によって、又は無線接続を介して、処理回路１６５に通信可能に接続されている。いくつかの実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び／又は１４７のうちの１つ以上は、ラインスキャンカメラである。他の実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び／又は１４７のうちの１つ以上は、エリアスキャンカメラである。図３に示すように、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７は、処理回路１６５に感知されたウェブ１３１の画像を表す電気出力信号を提供するカメラのセットであってもよい。処理回路１６５は、図１及び２に関連して図示され、かつ説明されるような画像処理回路１１４であってもよく、図１及び２の画像処理回路に帰する任意の機能を実行し、任意の特徴を実行するように構成してもよい。
【００５５】
図３では、ウェブ１３１は、特定の種類のウェブ又はウェブ製品に限定されず、単一及び／又は多層ウェブを含む任意の種類のウェブを含んでもよい。ウェブ１３１は、概ね矢印１３４によって示されるダウンウェブ方向に加工ラインを通って前進する材料のウェブとして提供される。ウェブ１３１は、クロスウェブ寸法１３２によって示される固定された幅寸法と、所定長であってもよく不定長であってもよい長さ寸法１３３によって概ね示される長さ寸法とを有する。幅寸法１３２は、１２〜３６インチの寸法の値、又はこの値の範囲より大きいか若しくはそれ未満の幅を有してもよい。ウェブ１３１の長さ寸法１３３は、幅寸法よりも多数倍大きくてもよく、例えばウェブ材料のロールにおいて提供され得る数百ヤードのウェブ１３１から構成してもよい。
【００５６】
ウェブ１３１の単一厚の層は、概ね矢印１３４によって示されるダウンウェブ方向に前進させることができ、したがってウェブ１３１を形成するウェブの一部分は、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７の撮像領域に入って出るように移動される。図３に示すように、画像キャプチャリングデバイス１４１は、ウェブ１３１の撮像領域１４２を撮像するように配置されている。撮像領域１４２は、ウェブ１３１の左側縁部１５８を越えて延びる領域１５１と、重複領域１５２とを含む。画像キャプチャリングデバイス１４３は、カメラ軸１５７に沿って画像キャプチャリングデバイス１４１に隣接して位置し、カメラ軸１５７はウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向の向きに対応する向きを有する。画像キャプチャリングデバイス１４３は、ウェブ１３１の撮像領域１４４を撮像するように配置される。撮像領域１４４は、撮像領域１４２と重なり合う重複領域１５２を含み、撮像領域１４６に重なる重複領域１５３を含む。画像キャプチャリングデバイス１４５は、カメラ軸１５７に沿って画像キャプチャリングデバイス１４３に隣接して位置し、かつ、画像キャプチャリングデバイス１４３の画像キャプチャリングデバイス１４１が位置する側とは反対側に位置する。画像キャプチャリングデバイス１４５は、ウェブ１３１の撮像領域１４６を撮像するように配置される。撮像領域１４６は、撮像領域１４４と重なり合う重複領域１５３を含み、撮像領域１４８に重なる重複領域１５４を含む。画像キャプチャリングデバイス１４７は、カメラ軸１５７に沿って、画像キャプチャリングデバイス１４５に隣接し、画像キャプチャリングデバイス１４３の画像キャプチャリングデバイス１４５が配置されている側とは反対側に配置される。画像キャプチャリングデバイス１４７は、ウェブ１３１の撮像領域１４８を撮像するように配置される。撮像領域１４８は、撮像領域１４６と重なる重複領域１５４を含む。撮像領域１４８は、ウェブ１３１の右側縁部１５９を越えて延びる領域１５５を更に含む。
【００５７】
画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５及び１４７の配列は、これらのデバイスがカメラ軸１５７に沿って整列することを含めると、それぞれの撮像領域１４２、１４４、１４６、及び１４８の対応する撮像軸１５０に沿った整列を生み出す。撮像軸１５０もまた、ウェブ１３１のクロスウェブ寸法と同じ向きに対応する向きを有する。撮像領域１４２が左側縁部１５８を越えて延び、撮像領域１４８が右側縁部１５９を越えて延び、そして重複領域１５２、１５３、１５４が表す重複撮像領域が撮像軸１５０に沿って整列することにより、撮像領域の「ストリップ」が生まれ、一緒に組み合わせると、ウェブのダウンウェブ寸法１３３に対するある位置で、ウェブ１３１のクロスウェブ寸法をウェブ１３１全体にわたって延びる撮像領域を提供する。撮像領域１４２、１４４、１４６、及び１４８を含む「ストリップ」は、仮想撮像領域と称されてもよく、ウェブ１３１の全体にわたってクロスウェブ寸法方向に延びる画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７によって撮像され得るウェブ１３１の一部分を含む。
【００５８】
画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７の位置は、固定されてもよい。それにより、画像キャプチャリングデバイスによって撮像される「ストリップ」もまた、画像キャプチャリングデバイスの位置に対して、ウェブ１３１のダウンウェブ寸法方向に沿った、ある所定の位置において撮像される。図２に示されるカメラ軸１５７の向き及び撮像軸１５０の向きはいずれもウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向１３２と同じ向きを有するが、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７のすべてによる軸に沿った整列を依然として含みつつ、カメラ軸１５７を、例えば、クロスウェブ寸法方向１３２と同じではない向きとすることが、図２に示される実施形態によって企図される。例えば、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７の整列が、ウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向１３２に対して一定の非平行の角度を形成するカメラ軸１５７に沿って画像キャプチャリングデバイスを位置させることを含んでもよい。このような実施形態では、撮像軸１５０もまた、カメラ軸１５７の向きに対応して、カメラ軸１５７によって形成されるウェブのクロスウェブ寸法方向１３２に対して同じ非平行の角度の向きを含んでもよい。
【００５９】
矢印１３４によって示されるダウンウェブ寸法方向にウェブ１３１を前進させることにより、ウェブ１３１のさらなる部分が図３の撮像領域１４２、１４４、１４６、及び１４８として例示的に示されている撮像領域に向かって前進し、入り、そして前進してそこから出ることができる。画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７の撮像速度及びウェブ１３１が前進する速度に応じて、ウェブ１３１の撮像された部分のクロスウェブ寸法方向の「ストリップ」が、ウェブのダウンウェブ寸法方向１３３に沿って様々な間隔で生成されてもよい。いくつかの実施形態では、これらの仮想撮像領域は、ウェブ１３１の全体をウェブのダウンウェブ寸法方向１３３に沿い、かつクロスウェブ寸法方向１３２にわたってカバーする連続したストリップとして生成されてもよく、それにより、最終的に画像キャプチャリングデバイスの撮像領域を通過するウェブ１３１の大部分（例えば、１００％）の撮像を提供することができる。撮像領域１４２、１４４、１４６及び１４８を含む「ストリップ」についてキャプチャされた画像データは、ウェブ１３１の特定のダウンウェブ位置に関連付けられてもよい。例えば、撮像領域１４２、１４４、１４６、及び１４８のそれぞれについてキャプチャされた画像データに関連付けられた「ストリップ」の位置は、ウェブに沿った固有のダウンウェブ位置と関連付けられてもよい。ダウンウェブ位置は、撮像装置によって提供される位置情報によって感知又は判定された情報に基づいて決定されてもよい。撮像装置は、撮像したデータのダウンウェブ位置を、仮想撮像領域それぞれに対して撮像したウェブの特定の部分に関連付けて決定する。いくつかの実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、又は１４７のうちの１つは、ウェブ１３１を撮像した結果として画像キャプチャリングデバイスによって生成された画像データに加えて、基準マーク１５６などの基準マークから位置情報を撮像して読み出し、位置データを生成し、処理回路１６５に提供するように構成されてもよい。
【００６０】
ウェブ１３１が矢印１３４によって示される方向に前進する際に、ウェブのこれらの部分が撮像領域１４２、１４４、１４６、１４８内に前進するにつれて、ウェブ１３１のダウンウェブ方向に沿って一連の仮想撮像領域を連続して形成するように、一連の画像がウェブ１３１の部分に対して撮像されてもよい。仮想撮像領域のそれぞれについての画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７のそれぞれからの画像データは、処理回路１６５に通信される。これらの仮想撮像領域のそれぞれからの画像データは、関連する位置情報、例えば、画像キャプチャリングデバイスのうちの１つ又は２つ以上によって生成された位置データと空間的に同期されてもよく、画像領域１４２、１４４、１４６、及び１４８のそれぞれについてキャプチャされ、ダウンウェブ寸法方向にウェブに沿って延びる画像データを含む仮想カメラアレイを形成するために使用されてもよい。
【００６１】
画像データは、重複領域１５２、１５３、及び１５４内のウェブの同じ部分に関連付けられた画像データをキャプチャする２つの画像キャプチャリングデバイスに関連付けられた任意の冗長データを含んでもよい。仮想カメラアレイに含まれる画像データの処理回路１６５による処理は、これらの重複領域に関連付けられたすべての冗長データを仮想カメラアレイから除去することを含み得る。加えて、ウェブ１３１の左側縁部１５８及び右側縁部１５９をそれぞれ越えて延びる領域に係わる領域１５１及び１５５についてキャプチャされたすべての画像データに関連付けられたデータもまた、仮想カメラアレイに含まれる画像データから除去することができる。仮想カメラアレイは、少なくとも１つの検査システムによる分析のために仮想カメラアレイを出力する前に、本開示全体を通して記載されるように、１つ以上の前処理手順を用いて更に処理してよい。
【００６２】
処理回路１６５は、特定の種類の処理回路に限定されず、１つ以上のプロセッサ又はマイクロプロセッサ及び関連するメモリ回路を含む任意の種類の処理回路を含むことができ、画像キャプチャリングデバイス及び任意の位置センサ（位置データを提供するために利用されるとき）によって生成された画像データ及び位置データをそれぞれ受信し、画像データ及び位置データを処理して、ウェブ１３１の撮像に関連付けられた仮想カメラアレイを生成するように構成される。処理回路は、ウェブ１３１の撮像に関連付けられた画像データを生成するために利用される画像キャプチャリングデバイスの総数よりも少ない、一定数のプロセッサ又はマイクロプロセッサ、又はいくつかの実施形態では単一のプロセッサ又はマイクロプロセッサ、を含んでもよい。したがって、例えば、画像キャプチャリングデバイスのそれぞれがその特定の画像キャプチャリングデバイスが提供した画像データを処理するために用いられる別々のプロセッサ（又は別々のマイクロプロセッサ）と関連付けられるシステムと比較して、より効率的で、より可撓性があり、より安価なシステムを、ウェブ１３１を検査するために用いられる画像データを生成及び分析するために提供することができる。
【００６３】
処理回路１６５が、すべての冗長データ及びウェブの縁部外側に存在する撮像された領域に関連するすべてのデータの除去を含む仮想カメラアレイの生成を終え、併せて仮想カメラアレイ上で実行するように処理回路１６５が構成されているすべての前処理も行なわれた時、仮想カメラアレイに関連付けられたデータが、矢印１６６によって例示的に表されるように処理回路１６５からの出力として提供される。仮想カメラアレイの出力は、少なくとも１つの検査システム、例えば図１及び２に示されるような検査システム１１５、又は図７に関連して以下に図示され、かつ説明されるような検査システム２２０によって、仮想カメラアレイ内に含まれるデータの様々な検査に関する分析、及びウェブ１３１の検査に関して重要かつ／又は必要とみなされ得る状態の判定のために受信されてもよい。他の実施形態では、処理回路１６５もまた、仮想カメラアレイ内に含まれるデータを分析し、任意の検査結果を判定するように、かつ／又は仮想カメラアレイ内に含まれるデータの分析によって導出され得る１つ以上のステータスを判定するように構成されてもよい。
【００６４】
図４は、本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、ウェブを検査するための、画像キャプチャリングデバイス及び関連する撮像領域の別の配置を示す概念図１６０である。概念図１３０及び図３に関して図示かつ説明したものと同様の方法により、図４に示す概念図１６０は、ウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向１３２に沿って配置された複数の画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７を含む。図３の概念図１３０とは対照的に、図４の概念図１６０に示す画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７は、画像キャプチャリングデバイスの撮像領域が、以下で更に説明するように、ウェブ１３１のダウンウェブ寸法方向１３３に対して互い違いに配置されるように配置されている。図４に関して図示され、かつ説明されるような画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７は、システム１００及び図１及び２に関して図示され、かつ説明されたような、撮像ステーションに配置される画像キャプチャリングデバイス１１３及び／又は１１３Ａ〜１１３Ｎを表してもよく、画像キャプチャリングデバイス１１３及び／又は１１３Ａ〜１１３Ｎ、並びにそれらの任意の等価物の、任意の機能を実行し、任意の特徴を提供するように構成されてもよい。
【００６５】
図３に関して図示し、かつ説明したような画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７の物理的配置以外は、図４に示される概念図１６０に示す画像キャプチャリングデバイスは、概念図１３０及び図３に関して上述した任意の種類の画像キャプチャリングデバイスであってよく、従来型画像キャプチャリングデバイス、ラインスキャンカメラ、及び／又はエリアスキャンカメラを含む。概念図１６０に示すような画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７のそれぞれは、ウェブ１３１を撮像することによってキャプチャされた画像データに対応する電気出力信号を処理回路１６５に提供するように構成される。概念図１６０に示すように配置された画像キャプチャリングデバイスを使用してウェブ１３１を撮像することによってキャプチャされた画像データの少なくともダウンウェブ位置に関連付けられた位置データは、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７のうちの１つ以上によってキャプチャされた画像データによって提供されてもよい。概念図１６０では、ウェブ１３１は、特定の種類のウェブ又はウェブ材料に限定されず、単一層及び／又は多層ウェブを含む任意の種類のウェブを含んでもよい。
【００６６】
概念図１６０では、ウェブ１３１は、概ね矢印１３４によって示されるダウンウェブ方向に加工ラインを通って前進する材料のウェブとして提供される。ウェブ１３１は、クロスウェブ寸法１３２によって示される固定された幅寸法と、所定長であってもよく不定長であってもよい長さ寸法１３３によって概ね示される長さ寸法とを有する。幅寸法１３２は、１２〜３６インチの寸法の値、又はこの値の範囲より大きいか若しくはそれ未満の幅を有してもよい。ウェブ１３１の長さ寸法１３３は、幅寸法よりも多数倍大きくてもよく、例えばウェブの形態でウェブのロールにおいて提供され得る数百ヤードのウェブ１３１から構成されてもよい。ウェブ１３１の層は、概ね矢印１３４によって示されるダウンウェブ方向に前進させることができ、したがって、ウェブ形成ウェブ１３１の一部分は、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７の撮像領域に入って出るように移動される。
【００６７】
図４に示すように、画像キャプチャリングデバイス１４１は、ウェブ１３１の撮像領域１４２を撮像するように配置されている。画像キャプチャリングデバイス１４１は、ウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向１３２と同じ向きを有する第１のカメラ軸１７０に沿って位置し、第１のカメラ軸１７０の向きは、ウェブのダウンウェブ寸法方向１３３に対して垂直である。画像キャプチャリングデバイス１４１が撮像するように配置される撮像領域１４２は、ウェブのクロスウェブ寸法方向１３２と同じ向きを有する第１の撮像軸１７１に沿って延び、第１の撮像軸１７１は、ウェブのダウンウェブ寸法方向１３３に対して垂直な向きを有する。撮像領域１４２はまた、ウェブ１３１の左側縁部１５８を越えて延びる領域１５１を含む。撮像領域１４２は、他の画像キャプチャリングデバイス１４３、１４５、又は１４７の撮像領域１４４、１４６、又は１４８のいずれとも、それぞれ直接重なり合わない。
【００６８】
画像キャプチャリングデバイス１４３は、ウェブ１３１の撮像領域１４４を撮像するように配置される。画像キャプチャリングデバイス１４３は、画像キャプチャリングデバイス１４１の隣に位置しているが、ウェブ１３１のダウンウェブ寸法方向１３３に対する画像キャプチャリングデバイス１４１の位置に対してオフセットされている。画像キャプチャリングデバイス１４３は、ウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向１３２と同じ向きを有する第２のカメラ軸１７２に沿って位置し、第２のカメラ軸１７２の向きは、ウェブのダウンウェブ寸法方向１３３に対して概ね垂直であり、第１のカメラ軸１７０からウェブのダウンウェブ寸法方向１３３に沿った非ゼロ値距離だけオフセットされている。画像キャプチャリングデバイス１４３が撮像するように構成されている撮像領域１４４は、ウェブのクロスウェブ寸法方向１３２と同じ向きを有する第２の撮像軸１７３に沿って延び、第２の撮像軸１７３は、ウェブのダウンウェブ寸法方向１３３に対して垂直である向きを有し、ウェブのダウンウェブ寸法方向１３３に沿った一定の非ゼロ値距離だけ第１の撮像軸１７１からオフセットされている。撮像領域１４４は、他の画像キャプチャリングデバイス１４１、１４５、又は１４７の撮像領域１４２、１４６、又は１４８のいずれとも、それぞれ直接重なり合わない。撮像領域１４４の、ウェブ１３１の左側縁部１５８に最も近い境界は、第２の撮像軸１７３に沿って一定の非ゼロ値距離地点まで延びている。これは、撮像領域１４２の左側縁部１５８から最も離れている境界よりも左側縁部１５８に近い。したがって、撮像領域１４２と撮像領域１４４は、クロスオーバー領域１７４により示されるとおり、クロスウェブ方向に互いを越えて延びている。撮像領域１４２がそれに沿って存在する第１の撮像軸１７１と、撮像領域１４４がそれに沿って存在する第２の撮像軸１７３との間にオフセットがあることにより、撮像領域１４２と撮像領域１４４とは、ウェブ１３１に対する同じ領域上のいずれにおいても直接重なり合わないが、クロスオーバー領域１７４において互いに共通の境界を共有する。
【００６９】
画像キャプチャリングデバイス１４５は、ウェブ１３１の撮像領域１４６を撮像するように配置される。画像キャプチャリングデバイス１４５は、画像キャプチャリングデバイス１４３の隣、かつ画像キャプチャリングデバイス１４３の画像キャプチャリングデバイス１４１とは反対側に位置するが、ウェブ１３１のダウンウェブ寸法方向に対し画像キャプチャリングデバイス１４３の位置に対してはオフセットされ、画像キャプチャリングデバイス１４１と整列されている。画像キャプチャリングデバイス１４５は、第１のカメラ軸１７０に沿って位置し、したがって、ウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向に対して画像キャプチャリングデバイス１４１と整列される。画像キャプチャリングデバイス１４５が撮像するように構成されている撮像領域１４６は、第１の撮像軸１７１に沿って延び、撮像領域１４２と整列しているが、撮像領域１４２と重なるように第１の撮像軸１７１に沿って延びてはいない。撮像領域１４６は、他の画像キャプチャリングデバイス１４１、１４５、又は１４７の撮像領域１４２、１４６、又は１４８のいずれとも、それぞれ直接重なり合わない。撮像領域１４４の、ウェブ１３１の左側縁部１５８に最も近い境界は、第２の撮像軸１７１に沿って非ゼロ値距離地点まで延びている。これは、撮像領域１４４の左側縁部１５８から最も離れている境界よりも左側縁部１５８に近い。したがって、撮像領域１４６と撮像領域１４４は、クロスオーバー領域１７５により示されるとおり、クロスウェブ方向に互いを越えて延びている。撮像領域１４６がそれに沿って存在する第１の撮像軸１７１と、撮像領域１４４がそれに沿って存在する第２の撮像軸１７３との間にオフセットがあることにより、撮像領域１４６と撮像領域１４４とは、ウェブ１３１に対する同じ領域上のいずれにおいても直接重なり合わないが、クロスオーバー領域１７５において互いに共通の境界を共有する。
【００７０】
画像キャプチャリングデバイス１４７は、ウェブ１３１の撮像領域１４８を撮像するように配置される。画像キャプチャリングデバイス１４７は、画像キャプチャリングデバイス１４５の隣、かつ画像キャプチャリングデバイス１４５の、画像キャプチャリングデバイス１４３とは反対側に位置するが、ウェブ１３１のダウンウェブ寸法方向１３３に対し画像キャプチャリングデバイス１４５の位置に対してはオフセットされ、画像キャプチャリングデバイス１４３と整列されている。画像キャプチャリングデバイス１４７は、第２のカメラ軸１７２に沿って位置し、したがって、ウェブ１３１のダウンウェブ寸法方向１３３に対して、画像キャプチャリングデバイス１４３と整列される。画像キャプチャリングデバイス１４７が撮像するように構成されている撮像領域１４８は、第２の撮像軸１７３に沿って延び、撮像領域１４４と整列しているが、撮像領域１４４と重なるように第２の撮像軸１７３に沿って延びてはいない。撮像領域１４８は、他の画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、又は１４５の撮像領域１４２、１４４、又は１４６のいずれとも、それぞれ直接重なり合わない。
【００７１】
撮像領域１４８はまた、ウェブ１３１の右側縁部１５９を越えて延びる領域１５５を含む。撮像領域１４８の、ウェブ１３１の右側縁部１５９から最も遠い境界は、第２の撮像軸１７３に沿って一定の非ゼロ値距離地点まで延びている。これは、撮像領域１４６の右側縁部１５９に最も近い境界よりも右側縁部１５９から遠い。したがって、撮像領域１４６と撮像領域１４８は、クロスオーバー領域１７６により示されるとおり、クロスウェブ方向に互いを越えて延びている。撮像領域１４６がそれに沿って存在する第１の撮像軸１７１と、撮像領域１４８がそれに沿って存在する第２の撮像軸１７３との間にオフセットがあることにより、撮像領域１４６と撮像領域１４８とは、ウェブ１３１に対する同じ領域上のいずれにおいても直接重なり合わないが、クロスオーバー領域１７６において互いに共通の境界を共有する。
【００７２】
図４に示されるように、撮像領域１４２、１４４、１４６、及び１４８の組み合わせは、ウェブのクロスウェブ寸法方向１３２において撮像され得るウェブ１３１の領域を完全にカバーする。ウェブ１３１の左側縁部１５８を越えて延びる撮像領域１４２の領域１５１と、ウェブの右側縁部を越えて延びる撮像領域１４８の領域１５５とは、クロスオーバー領域１７４、１７５、及び１７６と組み合わされて、ウェブ１３１の全体にわたってクロスウェブ寸法方向に延びる撮像領域を提供する。加えて、ウェブが例えば、矢印１３４によって示される方向に前進する際に、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７がウェブを連続的に撮像するように構成されるとき、ウェブ１３１は、ウェブのダウンウェブ寸法方向１３３に沿ってその全体のままを撮像することができる。画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５及び１４７が、図４に示す互い違いの撮像パターンに一致する画像データを提供する際、画像キャプチャリングデバイスによって提供される画像データは、処理回路１６５により空間的に同期される。例えば、処理回路１６５は、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５及び１４７のうちの１つ以上によって生成された位置データを使用し、画像データを電子的に整列して空間的に同期させる。その結果、ウェブ１３１の様々に異なるクロスウェブ部分の画像データが異なる時間に様々に異なる画像キャプチャリングデバイスによってキャプチャされているにもかかわらず、第１の撮像軸１７１及び第２の撮像軸１７３のそれぞれに沿って互い違いの撮像領域が適切に整列される。
【００７３】
画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７のそれぞれによって提供される画像データの空間的な同期は、処理回路１６５が処理回路からの出力（矢印１６６）として仮想カメラアレイを提供することによって実行することができる。概念図１６０に配置された画像キャプチャリングデバイスによって提供される画像データの処理は、冗長データ（例えば、クロスオーバー領域１７４、１７５、１７６に関連して生成された重複画像データ）の除去、ウェブの縁部１５８、１５９外側に存在する撮像された領域に関するデータの除去、仮想カメラアレイに含まれる画像データの任意の前処理、などの、本開示全体を通して記載されるような任意のデータ処理及びそれらの任意の等価物を含んでもよい。
【００７４】
例えば、撮像領域１４２及び１４６から画像キャプチャリングデバイス１４１及び１４３によってそれぞれキャプチャされた画像データは、撮像領域１４４及び１４８から画像キャプチャリングデバイス１４３及び１４７によってそれぞれキャプチャされた画像データと組み合わされてもよい。しかし、第１の撮像軸１７１に沿ったウェブの撮像をウェブのクロスウェブ寸法方向１３２の全体にわたって完了するために、第１の撮像軸１７１に沿って存在するウェブの部分からキャプチャした画像データを、異なる時間にウェブの同じダウンウェブ部分に沿って撮った撮像領域１４４及び１４６からの画像データと組み合わせている。複数の画像キャプチャリングデバイスを物理的に共通の軸、例えば図３の軸１５７、に沿って配置しなければならない場合と比較して、画像キャプチャリングデバイスを互い違いのパターンを用いて整列させ、結果として対応する撮像領域を互い違いのパターンとすることにより、キャプチャされた画像データを用いて検査を行うウェブ１３１などのウェブ上の所定位置により大サイズの画像キャプチャリングデバイス、又はより多数の画像キャプチャリングデバイスを設置することが可能となった。図４に示すような画像キャプチャリングデバイスの互い違いの配置は、ウェブの検査に用いる画像データをキャプチャするように位置させた、画像キャプチャリングデバイスの可能な物理的配置に関する非限定的な実施形態である。ウェブ検査に使用される画像キャプチャリングデバイスの他の装備が可能であり、企図されている。これは、本開示全体にわたって説明される仮想カメラアレイ及びその任意の等価物を形成するために使用され得る画像データを提供する際に使用するためのものである。
【００７５】
いくつかの実施形態では、ウェブ１３１などのウェブを撮像するために用いられる画像キャプチャリングデバイスの整列は、ウェブのクロスウェブ寸法方向及び／又はダウンウェブ寸法方向に対して非垂直角度に回転されてもよく、したがって、１つ以上の画像キャプチャリングデバイスの撮像領域の向きは、第１の撮像軸１７１及び第２の撮像軸１７３の両方に沿って延び、両方の軸が共にウェブのクロスウェブ寸法方向と平行ではなく、かつ、ウェブのダウンウェブ寸法方向に対して垂直ではない向きを有している。結果として得られる撮像領域は、ウェブの表面にわたってクロスステッチ又はヘリンボーンパターンなどの、撮像領域の互い違いのパターンを形成してもよく、撮像領域のそれぞれは、ウェブに対してクロスウェブ向きを有する軸に対して垂直ではない向きを有する軸に沿って延び、撮像領域のそれぞれは、ウェブのクロスウェブ寸法方向に対して少なくとも１つの他の撮像領域の境界を越えて延びている。
【００７６】
画像キャプチャリングデバイスの位置によって形成された撮像領域のパターンに関係なく、画像キャプチャリングデバイスによって撮像される撮像領域の組み合わせが、ウェブのクロスウェブ寸法方向に対する撮像領域の少なくとも１つに含まれないウェブの任意の領域を有さずに、ウェブのクロスウェブ寸法方向の全体にわたって延びる限り、処理回路１６５などの処理回路は、画像データがウェブのクロスウェブ寸法方向及びダウンウェブ寸法方向の両方に対して空間的に整列され得るように、画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによってキャプチャされた画像データを空間的に同期させるように構成されてもよい。上述したような重複領域及び／又はクロスオーバー領域などの、ウェブの同じ部分を撮像する、複数の画像キャプチャリングデバイスによって生成された任意の冗長データは、撮像したデータに関連付けられた仮想カメラアレイを生成するために、処理回路によって除去されてもよい。したがって、図４の概念図１６０に図示されかつ説明されたシステムは、ウェブ検査システムに含まれ得る画像キャプチャリングデバイスの数及び／又は物理的配置に対する高い適応性を可能とする。その一方で、ウェブの大部分（例えば、１００％）の検査が依然として可能であり、ウェブが画像キャプチャリングデバイスの撮像領域を越えて連続的に前進している間に検査を高速速度で実行することができる。
【００７７】
概念図１３０及び図３に関して上述したのと同様に、処理回路１６５が、すべての冗長データ及びウェブの縁部外側に存在する撮像された領域に関連するデータの除去を含み、概念図１６０及び図４に示されるように配置された画像キャプチャリングデバイスによって提供される画像データに基づく仮想カメラアレイの生成を終え、併せて仮想カメラアレイ上で実行するように処理回路１６５が構成されているすべての前処理も行なわれた時、仮想カメラアレイに関連付けられたデータが、矢印１６６によって例示的に表されるように処理回路１６５からの出力として提供される。仮想カメラアレイの出力は、１つ以上の検査システム、例えば図１及び２に示されるような検査システム１１５（図１及び２）、又は検査システム２２０（図７）によって、仮想カメラアレイ内に含まれるデータの様々な検査に関する分析、及びウェブ１３１の検査に関して重要かつ／又は必要とみなされ得る状態に関する判定のために、受信されてもよい。他の実施形態では、処理回路１６５もまた、仮想カメラアレイ内に含まれるデータを分析し、任意の検査結果を判定するように、かつ／又は仮想カメラアレイ内に含まれるデータの分析によって導出され得る１つ以上のウェブ１３１のステータスを判定するように構成されてもよい。
【００７８】
図５は、本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術によるパターンを含むウェブを撮像するための画像キャプチャリングデバイスの配置を示す概念図１８０である。概念図１８０は、ウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向１３２に沿って配置された複数の画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７を含む。概念図１３０及び図３に関して図示及び説明したものと同様の方法により、図５に示す概念図１８０は、ウェブ１３１のダウンウェブ寸法方向１３３に対して同じ位置に沿って配置された複数の画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７を含む。しかしながら、概念図１８０に示すような画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７の物理的配置は、この特定の物理的配置に限定されず、いくつかの実施形態では、概念図１６０及び図４に関連して図示され、かつ説明されるような、画像キャプチャリングデバイスの互い違いの物理的配置を含んでもよい。図５に関して図示され、かつ説明される画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７は、システム１００及び図１及び２に関して図示及び説明されたような、撮像ステーションに配置される画像キャプチャリングデバイス１１３及び／又は１１３Ａ〜１１３Ｎを表してもよく、画像キャプチャリングデバイス１１３、１１３Ａ〜１１３Ｎ、並びにそれらの任意の等価物の、任意の機能を実行し、任意の特徴を提供するように構成されてもよい。
【００７９】
図５の概念図１８０に示されるウェブ１３１は、特定の種類のウェブに限定されず、本開示全体を通して記載されるような単一及び／又は多層ウェブを含む任意の種類のウェブ、並びにそれらの任意の等価物を含んでもよい。図５に示されるウェブ１３１の実施形態は、ウェブ１３１の表面上に印刷されてもよく、又は別の方法でウェブ内に一体化されてもよい形状の輪郭によって例示的に表される複数の形状１８５、１８６及び１８７を含むパターンを含む。形状１８５、１８６、及び１８７のそれぞれは、囲まれた矩形形状として概念図１８０に示されており、形状は、ウェブ１３１のダウンウェブ寸法方向１３３に対して矩形の上面及び底面（短辺）間で互いに整列されている。しかしながら、ウェブ１３１上に提供される又はウェブ１３１内に一体化されるパターンは、いかなる特定の形状、又は囲まれた形状を含んでもよく、若しくは含まなくてもよいパターンにも限定されず、ウェブ１３１上に印刷されるか若しくはウェブ１３１内に一体化され得るパターンの任意の種類のパターン及び／又は任意の変形を含んでもよい。
【００８０】
概念図１８０に示されるように、ウェブ１３１は、一般に矢印１３４によって示されるダウンウェブ方向に撮像装置を通して前進する材料のウェブとして提供される。ウェブ１３１は、クロスウェブ寸法１３２によって示される固定された幅寸法と、所定長であってもよく不定長であってもよい長さ寸法１３３によって概ね示される長さ寸法とを有する。幅寸法１３２は、１２〜３６インチの寸法の値、又はこの値の範囲より大きいか若しくはそれ未満の幅を有してもよい。ウェブ１３１の長さ寸法１３３は、幅寸法よりも多数倍大きくてもよく、例えばウェブの形態でウェブのロールにおいて提供され得る数百ヤードのウェブ１３１から構成されてもよい。画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７は、互いに隣接して位置し、カメラ軸１５７に沿って物理的に配置されてもよい。カメラ軸１５７は、ウェブのダウンウェブ寸法方向１３３に対して概ね垂直であるクロスウェブの向きにウェブ１３１にわたって延びる向きを有している。上述のように、画像キャプチャリングデバイスの物理的整列は、インライン配置に限定されるものではなく、図４に関して図示し、かつ説明したような互い違いの配置などの他の配置もまた、概念図１８０によって示される実施形態で利用されてもよい。
【００８１】
再び図５を参照すると、画像キャプチャリングデバイス１４１は、ウェブ１３１の左側縁部１５８に最も近接して位置し、ウェブ１３１が前進するにつれて、撮像列１８１に沿ってウェブ１３１の領域を撮像するように構成されている。撮像列１８１は、破線１９１と破線１９２との間にあり、画像キャプチャリングデバイス１４１の撮像領域を通過する、ウェブ１３１の任意の部分を含む。ウェブ１３１が、矢印１３４によって概ね示されるダウンウェブ方向に連続的に前進する実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１４１の撮像領域は、クロスウェブ寸法方向に破線１９１と１９２との間に存在するウェブの任意の部分であって、撮像列１８１内のウェブの長さ寸法１３３（ダウンウェブ寸法）の全体に沿って延びる部分を含んでもよい。概念図１８０に示されるように、破線１９１は、ウェブ１３１の左側縁部１５８の左側に位置して、画像キャプチャリングデバイス１４１によってキャプチャされ得る撮像領域は、破線１９２の左側に存在するウェブ１３１の、ウェブの左側縁部１５８を含む全体のままを含むことができる。
【００８２】
画像キャプチャリングデバイス１４３は、概念図１８０において画像キャプチャリングデバイス１４１の隣かつ右側に位置している。画像キャプチャリングデバイス１４３は、撮像列１８２に沿ってウェブ１３１の領域を撮像するように配置される。撮像列１８２は、破線１９２と破線１９３との間のウェブ１３１の任意の部分を含み、画像キャプチャリングデバイス１４３の撮像領域を通過する。ウェブ１３１が、矢印１３４によって概ね示されるダウンウェブ方向に連続的に前進する実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１４３の撮像領域は、クロスウェブ寸法方向１３２において破線１９２と１９３との間に存在し、撮像列１８２内のウェブ１３１の長手方向１３３（ダウンウェブ寸法方向）の全体に沿って延びるウェブの任意の部分を含んでもよい。破線１９２は、明確さ及び簡潔さのために、単一の線として概念図１８０に示されている。破線１９２は、代わりに、画像キャプチャリングデバイス１４１及び画像キャプチャリングデバイス１４３によって撮像された撮像領域内の重なりを表すクロスウェブ方向の幅を有してもよい。このウェブ１３１の重複領域は、画像キャプチャリングデバイス１４１及び１４３の両方によって撮像された際に冗長データを生成するであろう。冗長データは、概念図１８０に配置されている画像キャプチャリングデバイス１４１及び１４３によって提供される画像データを使用して仮想カメラアレイを生成する際に、処理され画像データから除去され得る。
【００８３】
概念図１８０において、画像キャプチャリングデバイス１４５は、画像キャプチャリングデバイス１４３の隣かつ右側の、画像キャプチャリングデバイス１４３の画像キャプチャリングデバイス１４１とは反対側に位置している。画像キャプチャリングデバイス１４５は、撮像列１８３に沿ってウェブの領域を撮像するように配置される。撮像列１８３は、破線１９３と破線１９４との間に存在し、画像キャプチャリングデバイス１４５の撮像領域を通過するウェブ１３１の任意の部分を含む。ウェブ１３１が、矢印１３４によって概ね示されるダウンウェブ方向に連続的に前進する実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１４５の撮像領域は、クロスウェブ寸法方向１３２において破線１９３と１９４との間に存在し、撮像列１８３内のウェブ１３１の長手方向１３３（ダウンウェブ寸法方向）の全体に沿って延びるウェブの任意の部分を含んでもよい。破線１９３は、明確さ及び簡潔さのために、単一の線として概念図１８０に示されている。破線１９３は、代わりに、画像キャプチャリングデバイス１４３及び画像キャプチャリングデバイス１４５によって撮像された撮像領域内の重なりを表すクロスウェブ方向の幅を有してもよい。この重複領域は、画像キャプチャリングデバイス１４３及び１４５の両方によって撮像された際に冗長データを生成するであろう。冗長データは、概念図１８０に配置されている画像キャプチャリングデバイス１４３及び１４５によって提供される画像データを使用して仮想カメラアレイを生成する際に、画像データから処理され除去され得る。
【００８４】
画像キャプチャリングデバイス１４７は、画像キャプチャリングデバイス１４５の隣かつ右側の、画像キャプチャリングデバイス１４５の画像キャプチャリングデバイス１４３とは反対側に位置している。画像キャプチャリングデバイス１４７は、撮像列１８４に沿ってウェブ１３１の領域を撮像するように配置される。撮像列１８４は、破線１９４と破線１９５との間の、画像キャプチャリングデバイス１４７の撮像領域を通過するウェブ１３１の任意の部分を含む。ウェブ１３１が、矢印１３４によって概ね示されるダウンウェブ方向に連続的に前進する実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１４７の撮像領域は、クロスウェブ寸法方向１３２において破線１９４と１９５との間に存在し、撮像列１８３内のウェブ１３１の長手方向１３３（ダウンウェブ寸法方向）の全体に沿って延びるウェブの任意の部分を含んでもよい。
【００８５】
概念図１８０に示されるように、破線１９５は、ウェブ１３１の右側縁部１５９の右側に位置しており、したがって、画像キャプチャリングデバイス１４７によってキャプチャされ得る撮像領域は、破線１９４の右側に存在するウェブ１３１の、ウェブの右側縁部１５９を含む全体のままを含むことができる。更に、破線１９４は、明確さ及び簡潔さのために、単一の線として概念図１８０に示されている。破線１９４は、代わりに、画像キャプチャリングデバイス１４５及び画像キャプチャリングデバイス１４７によって撮像された撮像領域内の重なりを表すクロスウェブ方向の幅を有してもよい。この重複領域は、画像キャプチャリングデバイス１４５及び１４７の両方によって撮像された際に冗長データを生成するであろう。冗長データは、概念図１８０に配置されている画像キャプチャリングデバイス１４５及び１４７によって提供される画像データを使用して仮想カメラアレイを生成する際に、処理され画像データから除去され得る。
【００８６】
概念図１８０に示されるように、撮像列１８１、１８２、１８３、及び１８４のうちの少なくとも１つに含まれるウェブ１３１の部分は、ウェブの左側縁部１５８及び右側縁部１５９の両方の外側に延びる領域を含む、ウェブのクロスウェブ寸法方向に対する、ウェブ１３１の全体のままを含む。撮像列１８１、１８２、１８３、及び１８４は、破線１９２、１９３、及び１９４によって例示的に表される撮像列間の重複領域を含んでもよい。加えて、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７は、ウェブが矢印１３４によって示されるダウンウェブ方向に撮像装置を越えて前進する際に、撮像列１８１、１８２、１８３、及び１８４内のウェブ１３１のすべての部分を撮像するように配置されてもよい。したがって、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７を配置することにより、ウェブ１３１の面積の最大１００％の撮像が可能となる。ウェブ１３１の撮像は、パターンの１つ以上の部分が、撮像列１８１、１８２、１８３、及び／又は１８４のうちの２つ以上にわたって延びる（例えば、概念図１８０に示すように、撮像列１８１、１８２、１８３又は１８４のうちの１つのみに完全には包含されていない）場合であっても、ウェブ１３１の表面上に印刷された又は他の方法によりウェブに一体化されたパターンに関連付けられたデータを撮像かつ処理し、それによりパターンに関連付けられた１つ以上の状態を判定することを含んでもよい。
【００８７】
例えば、概念図１８０に示されるような形状１８５は、撮像列１８１内に部分的に含まれ、部分的に撮像列１８２内に含まれ、破線１９２によって表される重複の任意の領域を越えて延びてもよい。したがって、形状１８５を含むウェブ１３１の部分を撮像するとき、形状１８５の一部が画像キャプチャリングデバイス１４１によって撮像され、形状１８５の少なくともいくつかの異なる部分が画像キャプチャリングデバイス１４３によって撮像されることになる。更に、形状１８５に関連付けられ得る基準マーク１８８は、画像キャプチャリングデバイス１４１によって撮像される撮像列１８１内に完全に存在する。基準マーク１８８は、ウェブ１３１に対する形状１８５の適切な位置及び／又は寸法の態様を判定するために用いられることが意図され、かつ／又は、一般的に形状１８５の全体形状及び寸法に関して位置表示を提供するマークであってもよい。
【００８８】
加えて、基準マーク１５６などの基準マークもまた、ウェブ１３１上に印刷されてもよい。バーコードなどの基準マーク１５６は、基準マークのウェブ１３１に沿ったダウンウェブ位置に対する基準マークの物理的位置を示す位置情報を提供することができる。いくつかの実施形態では、画像キャプチャリングデバイス１４１は、基準マーク１５６を読み出し、基準マークの読み取り値に基づいて位置データを提供するように構成される。位置データは、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７によって撮像列１８１、１８２、１８３、及び１８４のそれぞれに沿ってキャプチャされた画像データの空間的同期に使用するための処理回路１６５によって受信されてもよい。
【００８９】
撮像列１８１及び１８２に沿ってウェブ１３１を撮像することによって生成された画像データを使用して、画像データを適切な位置データを使用して空間的に同期させて、画像キャプチャリングデバイス１４１及び１４３によってキャプチャされた画像データを表す仮想カメラアレイの少なくとも一部を形成することができる。画像キャプチャリングデバイス１４１及び１４３によってキャプチャされた画像データから形成される仮想カメラアレイの部分に含まれるデータは、形状１８５に関連付けられた画像データを含む。形状は、仮想カメラアレイ内でその全体が再構成され、画像キャプチャリングデバイス１４１によって撮像された形状１８５の部分と、画像キャプチャリングデバイス１４３によって撮像された形状１８５の他の部分との間の適切な関係を有する。換言すれば、形状１８５のデータによる表現は、画像キャプチャリングデバイス１４１及び１４３によって提供された画像データから生成する仮想カメラアレイへのデータの一体化を、形状１８５を形成するウェブ１３１上のパターンに関連付けて行うことによって提供される。
【００９０】
形状１８５を含むウェブ１３１の部分から撮像したされた画像データが仮想カメラアレイに空間的に同期され処理されると、１つ以上の検査システムは、仮想カメラアレイ内のデータを分析して、形状１８５及びウェブ１３１に関連付けられた様々な属性を判定することができる。例えば、仮想カメラアレイ内のデータの分析を使用して、ウェブ１３１上に印刷された、又はウェブ１３１内部で提供された形状１８５が、所望の形状及び／又は形状に必要な寸法に適合するかどうかを判定するために使用されてもよい。加えて、形状１８５内に含まれるウェブの領域に関連付けられた他の属性、例えば、形状１８５を形成する線の太さ及び／又は色、ウェブの形状１８５で囲まれた部分に欠陥がないか、及び／又は形状１８５としてウェブに含まれている区域内のウェブ１３１の様々な光透過特性、などを測定し、様々な閾値と比較して、形状１８５に関連するウェブ１３１の部分に割り当てられ得る「良好」又は「不良」などの状態を判定することができる。形状１８５に関連して判定された状態は、のちに、ウェブ１３１のその部分がウェブから変換（分離）され、コンピュータモニタのディスプレイスクリーン用のウェブカバー、又は携帯電話などのモバイル機器などの最終製品に使用し得る「部品」として使用されるための関連する必要条件を満たすかどうかの判定に用いることができる。
【００９１】
同様の方法で、概念図１８０に示すようなウェブ１３１の形状１８６は、画像キャプチャリングデバイス１４３によって撮像されるように配置された撮像列１８２に部分的に含まれ、画像キャプチャリングデバイス１４５によって撮像されるように配置された撮像列１８３に部分的に含まれる。画像キャプチャリングデバイス１４３及び１４５のそれぞれによって生成され、形状１８６も含むウェブ１３１の撮像された部分を含む処理回路１６５に提供される画像データは、適切な位置データを使用して空間的に同期されて、画像キャプチャリングデバイス１４３及び１４５によってキャプチャされた画像データを表す仮想カメラアレイの少なくとも一部を形成することができる。画像データを含むデータは形状１８６に関連付けられている。形状１８６を含むウェブ１３１の部分に関連付けられた画像データは、形状１８６を、その全体のまま、かつ画像キャプチャリングデバイス１４３によって撮像された形状１８６の部分と、画像キャプチャリングデバイス１４５によって撮像された形状１８６の他の部分との間が適切な関係となるようにして、仮想カメラアレイ内に再構築するためのデータを含む。同様に、形状１８６に関連付けられ得る基準マーク１８９が破線１９３に沿って存在してもよく、いくつかの実施形態では、基準マーク１８９又は基準マーク１８９の部分が画像キャプチャリングデバイス１４３及び１４５の両方によって撮像される冗長データを生成することができる。処理回路１６５は、基準マーク１８９に関連付けられた任意の冗長画像データを除去し、画像キャプチャリングデバイス１４３及び１４５の両方による基準マーク１８９の撮像にもかかわらず、仮想カメラアレイ内で基準マーク１８９の撮像をウェブ１３１上に現れるマークとして適切に描写する画像データを生成するように構成されてもよい。
【００９２】
形状１８５に関して上述したものと同様に、形状１８７の一部分及び形状１８７に関連付けられ得る基準マーク１９０は全体のまま、撮像列１８４内に収まり、画像キャプチャリングデバイス１４７によって撮像されてもよい。形状１８７の異なる部分は、撮像列１８４を越えて延び、撮像列１８３内含まれる。したがって、画像キャプチャリングデバイス１４５によって撮像されてもよい。画像キャプチャリングデバイス１４５及び１４７の両方によってキャプチャされ、形状１８７及び基準マーク１９０を含むウェブ１３１の部分に対応する画像データは、処理回路１６５によって受信され、適切な位置データを使用して空間的に同期された形状１８７を含むウェブ１３１の撮像された部分を含む仮想カメラアレイの少なくとも一部分を生成するために使用されてもよい。形状１８７に関連付けられたデータは、仮想カメラアレイ内で、全体のまま、画像キャプチャリングデバイス１４５によって撮像された形状１８７の部分と画像キャプチャリングデバイス１４７によって撮像された形状１８６の他の部分との間の適切な関係を有し、かつ、基準マーク１９０と関連付けられ、画像データと適切な関係を有するように再構成することができる。
【００９３】
本開示全体を通して記載されるように、仮想カメラアレイを生成するように空間的に同期されたデータを使用して、ウェブの表面上に印刷された又は他の方法でウェブに一体化されたパターンを含むウェブ１３１からキャプチャされた画像、複数の画像キャプチャリングデバイスによりキャプチャされた画像を、撮像されたパターンあるいは撮像されたパターンの全部に関連するデータを含む、仮想カメラアレイとして形成された画像データへと組み合わせてもよい。その結果、仮想カメラアレイ内に配置された画像データを用いて、様々なパラメータを判定し、かつ／又は、これらの撮像したパターンに関連付けられ得る１つ以上の状態、例えば、パターンが様々な間隔、サイズ、形状、若しくはパターンの他の寸法品質に適合しているかを判定することができる。ウェブ及び／又は撮像したパターンに関連付けられた他のパラメータ、例えばウェブ内に欠陥がないこと及びウェブの光透過特性もまた、仮想カメラアレイに含まれる画像データに基づいて測定かつ分析されてもよい。
【００９４】
概念図１８０に示す処理回路１６５は、任意の機能を実行するように、かつ、本開示全体を通して処理回路１６５について記載される、仮想カメラアレイの出力（図５に矢印１６６として例示的に示されている）及びその任意の等価物を含む、任意の特徴を提供するように構成されてもよい。加えて、仮想カメラアレイを生成するために処理回路１６５によって利用される位置データは、本開示全体を通して記載される任意のデバイス及び技術を用いてキャプチャしかつ／又は生成することができる。仮想カメラアレイは、撮像されているウェブの表面上に印刷された又は他の方法によりウェブに一体化された１つ以上のパターンの撮像に関連付けられた画像データを含み、ウェブの撮像は、概念図１８０に関して図示されかつ説明された画像キャプチャリングデバイスによって行われる。
【００９５】
図６は、本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術によるパターンを含むウェブを撮像するための画像キャプチャリングデバイスの配置を示す概念図１８０Ａである。概念図１８０Ａは、概念図１８０及び図５に関して図示され、かつ説明されたものと同様の方法でウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向１３２（軸線１５７）に沿って配置された複数の画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７を含む。概念図１８０及び図５に関して図示かつ説明したものと同様の方法で、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７は、ウェブ１３１がウェブのダウンウェブ寸法方向に対応する矢印１３４によって概ね示される方向に前進する際に、ウェブ１３１の画像列１８１、１８２、１８３及び１８４それぞれから画像データを別々にキャプチャするように構成されてもよい。画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７のそれぞれによってキャプチャされた画像データは、ウェブ１３１の基準マーク１５６を撮像することによって提供され得る位置データと共に処理回路１６５に提供される。図６に示されるような概念図１８０Ａでは、処理回路１６５は、ウェブ１３１を撮像することによってキャプチャされた画像データを含む仮想カメラアレイを生成して、冗長データ及びウェブ１３１の縁部を越えて延びる撮像された領域に対応するデータを除去し、画像データがキャプチャされた撮像領域の関連付けられた物理的部分に画像データを空間的に同期させるように構成されている。
【００９６】
図６に示すように、ウェブ１３１は、文字「Ａ」によって表される第１の図形記号１９８、及び文字「Ｂ」によって表される第２の図形記号を含む印刷されたパターンを含む。第１の図形記号１９８及び第２の図形記号１９９によって表される特定の文字又は他の図形記号は、特定の文字又は数字などの特定の種類の記号に限定されず、形状、テキスト、数字、企業ロゴなどのロゴ、又はそれらの任意の組み合わせを含み、ウェブ１３１の表面上に印刷される、若しくは別の方法でウェブ１３１内にパターンとして一体化されることができる、任意の種類の記号であってもよい。図６に示すように、第１の図形記号１９８は撮像列１８１内に存在し、したがって、第１の図形記号を含むウェブ１３１の部分が前進して、画像キャプチャリングデバイス１４１の撮像領域内へ入り、通過するときに、画像キャプチャリングデバイス１４１によって撮像されるようにウェブ１３１上に位置している。図６に更に示すように、第２の図形記号１９９は撮像列１８２内に存在し、したがって、第２の図形記号１９９を含むウェブ１３１の部分が前進して、画像キャプチャリングデバイス１４３の撮像領域内へ入り、通過するときに、画像キャプチャリングデバイス１４３によって撮像されるようにウェブ１３１上に位置している。図６に示すように、第１の図形記号１９８及び第２の図形記号１９９を撮像する結果として、第１の図形記号１９８に関連付けられた画像データは、第１の画像キャプチャリングデバイス（すなわち、画像キャプチャリングデバイス１４１）によって処理回路１６５に提供されることとなり、第２の図形記号１９９に関連付けられた画像データは、第１の画像キャプチャリングデバイスとは異なる第２の画像キャプチャリングデバイス（すなわち、画像キャプチャリングデバイス１４３）によって処理回路１６５に提供されることとなる。
【００９７】
処理回路１６５は、ウェブ１３１を撮像することに応じて生成され、画像キャプチャリングデバイス１４１及び画像キャプチャリングデバイス１４３のそれぞれによって提供される画像データを仮想カメラアレイ内で組み合わせて、仮想カメラアレイ内の画像データを画像データがキャプチャされたウェブの対応する物理的位置に空間的に同期させるように構成される。そのためには、仮想カメラアレイは、撮像された第１の図形記号１９８及び第２の図形記号１９９を適切に表すだけでなく、第１の図形記号１９８と第２の図形記号１９９の両方の物理的位置を、ウェブ１３１に対して、かつ、相互に対して適切に表す画像データも含むこととなる。概念図１８０Ａに示すシステムによって画像データをキャプチャするこの特徴によって、第１の図形記号１９８と第２の図形記号１９９により表される図形記号のセットを含み得る任意のパターンを、総括して、かつ全体のまま分析することが可能となる。このような分析は、より単純であり、画像データの個々のセットによって表されるデータによる分析は２つの異なる画像キャプチャリングデバイス及び２つの別個の画像処理回路のセットによって提供されることと比較して、必要とする画像データ処理をより少なくすることができる。
【００９８】
図７は、本開示に記載される１つ以上の例示的な実装及び技術による、ウェブを検査するためのシステム２００を示す概念図である。図７に示すように、ウェブ１３１は、複数の画像キャプチャリングデバイス２０１によって例示的に撮像される。画像キャプチャリングデバイス２０１は、図１及び２に関連して図示されかつ説明されたような、画像キャプチャリングデバイス１１３、１１３Ａ〜１１３Ｎとして配置されたカメラなどのデバイスを表すことができる。画像キャプチャリングデバイス２０１は、図３に関して図示され、かつ説明されたような、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７に関して記載された方法と同様の方法で、ウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向の共通軸に沿って整列されるなどの、様々な物理的構成で構成されてもよい。画像キャプチャリングデバイス２０１は、図４に関して図示され、かつ説明されたような、画像キャプチャリングデバイス１４１、１４３、１４５、及び１４７に関して記載された方法と同様の互い違いの配置で、又はウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向と整列されていない向きなどの、いくつかの他の非線形配置で構成されてもよい。ウェブ１３１は、単一層ウェブなどの任意の種類のウェブ、又はウェブの厚さ寸法に沿って積層された複数の材料層を含むウェブを含んでもよい。ウェブ１３１は、ウェブの表面上に印刷されてもよく、又は別の方法でウェブ内に一体化されてもよいパターンを含んでもよく、画像キャプチャリングデバイス２０１は、例えば、図５及び６に関連して図示され、かつ説明されたような、ウェブ１３１のパターンに対応する画像データをキャプチャするように配置されている。
【００９９】
再び図７を参照すると、画像キャプチャリングデバイス２０１のそれぞれは、ウェブ１３１の一部分を撮像して、ウェブの撮像された部分に対応する画像データをキャプチャし、キャプチャされた画像データに対応する画像出力信号を出力として生成し提供するように構成されている。画像キャプチャリングデバイス２０１のそれぞれは、画像キャプチャリングデバイスのうちの別の１つによって撮像されているウェブの部分と重なり合う、及び／又はウェブの左側若しくは右側の縁部を越えて延びる、ウェブ１３１の部分から画像データをキャプチャするように配置されてもよい。画像キャプチャリングデバイス２０１として含まれる画像キャプチャリングデバイスの数は、特定のデバイスの数に限定されず、２つ以上の画像キャプチャリングデバイスを含んでもよい。図７に示すように、画像キャプチャリングデバイス２０１の整数「Ｎ」は、ウェブ１３１から撮像された画像データを提供するように構成されている。画像キャプチャリングデバイスのそれぞれは、ウェブ１３１の撮像された部分に対応する画像データを含む画像出力信号を提供する。
【０１００】
例えば、画像キャプチャリングデバイス２０１は、例示的なカメラ２０１Ａ〜２０１Ｎを含んでもよい。カメラ２０１Ａは、仮想画像データ２０２に含めるための画像データ２０３Ａを提供し、例示的なカメラ２０１Ｂは、仮想画像データ２０２に含めるための画像データ２０３Ｂを提供し、例示的なカメラ２０１Ｃは、仮想画像データ２０２に含めるための画像データ２０３Ｃを提供する。画像データ２０３Ａは、画像データ２０３Ｂと重複する冗長（重複）画像データ２０４Ａを含み、画像データ２０３Ｂは、画像データ２０３Ｃと重複する冗長（重複）画像データ２０４Ｂを含む。画像キャプチャリングデバイス２０１に含まれ得る追加のカメラは、例示的なカメラ２０１Ｎ−１及び２０１Ｎとして例示的に表され、冗長な（重複）画像データ２０４Ｎ−１を有する追加の画像データ２０３Ｎ−１及び２０３Ｎをそれぞれ提供する。
【０１０１】
画像キャプチャリングデバイス２０１のそれぞれによって提供される画像出力信号は、画像キャプチャリングデバイスによって出力され、画像処理回路２１０で受信される。画像処理回路２１０は、画像出力信号を処理するプログラミングステップを実行するように構成された処理回路を含む、コンピューティングデバイス２１３などの１つ以上のコンピューティングデバイスを含む。画像処理回路２１０は、コンピューティングデバイス２１３などの単一のコンピューティングデバイスを含んでもよく、又はコンピューティングデバイス２１３Ｎによって例示的に表される、いくつかの追加の数のコンピューティングデバイスを含んでもよい。画像処理回路２１０において受信された画像出力信号の処理は、いくつかの実施形態では、単一のコンピューティングデバイス２１３及び単一画像プロセッサのみを使用して処理されてもよい。他の実施形態では、画像処理回路２１０において受信された画像出力信号の処理は、コンピューティングデバイス２１３及び１つ以上の追加のコンピューティングデバイス２１３Ｎによって実行される。いくつかの実施形態では、画像データを処理するために利用されるコンピューティングデバイス及び／又はプロセッサの数は、構成可能であってもよく、例えば、システムの１つ以上の動作パラメータに基づいて変化し得る、システムに提供される入力に基づいて調整されてもよい。
【０１０２】
例えば、画像キャプチャリングデバイス２０１を高解像度設定とするには、かつ／又は画像キャプチャリングデバイスを越えてウェブ１３１を前進させる速度を速めるには、ウェブ１３１を撮像することによって生成される画像データをより多くのコンピューティングデバイス及び／又はプロセッサによって処理するように構成することで、システムのスループットを一定の最小レベルに維持してもよい。画像キャプチャリングデバイス２０１の解像度をより低いレベルに設定する場合、及び／又は画像キャプチャリングデバイスを越えてウェブ１３１が前進するために用いる速度をより遅くする場合は、より少数のコンピューティングデバイス及び／又はプロセッサを画像処理回路２０１として利用することができる。この特徴は、以下で更に説明するように、画像データを仮想カメラアレイに処理するための最小限のスループットを確保する様々な構成も可能としつつ、システム２００に柔軟性を提供する。
【０１０３】
画像処理回路２１０に含まれるコンピューティングデバイス又はプロセッサのそれぞれは、ハードウェアとインターフェースするように構成された送信／受信回路２１１と画像キャプチャリングデバイス２０１からの画像出力信号を送信するために用いられるデータ伝送プロトコルとを含むことができる。画像処理回路２１０に含まれるコンピューティングデバイスのそれぞれは、送信／受信回路２１１をコンピューティングデバイス２１３と結合するバッファ回路２１２を含み得る。任意の追加のコンピューティングデバイスに結合される任意の送信／受信回路及び／又はバッファ回路は、存在する場合には、それぞれ、送受信回路２１１Ｎ及びバッファ回路２１２Ｎとして図７に例示的に表される。
【０１０４】
画像処理回路２１０は、画像キャプチャリングデバイス２０１によって提供される画像出力信号を受信し、画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによって提供される個々の画像データを電子的に整列させて、仮想カメラアレイ２０５を形成するように構成されてもよい。ウェブの同じクロスウェブ寸法方向に対する、ウェブのこれらの同じ部分に関連付けられた画像データのキャプチャは、異なる時間、かつ／又は異なる画像キャプチャリングデバイス２０１によって撮像されていたかもしれないにもかかわらず、画像データの整列は、ウェブ１３１の異なる部分からキャプチャされた、ウェブの同じクロスウェブ寸法方向に沿った画像データが整列するように、ウェブ１３１の異なる部分からキャプチャされた画像データを配置することを含み得る。画像処理回路２１０はまた、図５の重複データ２０４Ａ〜２０４Ｎとして例示的に示される冗長データを除去するために仮想画像データ２０２を処理する。画像データの整列及び冗長データの除去を含む画像出力信号の処理は、画像処理回路２１０によって実行され、キャプチャされたウェブ１３１に対応する画像データを含む仮想カメラアレイ２０５を生成する。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、仮想カメラアレイ２０５は、ウェブ１３１全体にわたってウェブのクロスウェブ寸法方向に延びるウェブ１３１の複数の「ストリップ」に対応する画像データを表す。画像データの「ストリップ」は、ウェブのダウンウェブ寸法方向（長手方向軸）に沿って互いに離間された、ウェブ１３１の部分からキャプチャされた画像データを表し得る。いくつかの実施形態では、画像データの「ストリップ」は連続的であり、ウェブ１３１の全体にわたってダウンウェブ寸法方向に延びる画像データを含み、ウェブのクロスウェブ寸法方向における所与の部分に沿った、ウェブ１３１のすべての部分を含む。ダウンウェブ寸法方向におけるウェブの撮像された部分を含むウェブ１３１の所与の部分は、ウェブの長さに沿ったウェブ１３１の全体を含んでもよい。仮想カメラアレイ２０５に含まれる画像データは、本開示全体を通して記載される、位置データを生成するための任意のデバイス及び技術を用いて画像データが取得されているウェブ１３１の部分に対応するウェブ１３１の物理的位置に、空間的に同期されてもよい。
【０１０６】
画像処理回路２１０が仮想カメラアレイ２０５を生成すると、仮想カメラアレイに含まれるデータは、図５の矢印２１４によって例示的に表されるように、１つ以上の検査システム２２０に転送され得る。いくつかの実施形態では、画像処理回路２１０は、仮想カメラアレイ２０５を検査システム２２０に転送する前に、仮想カメラアレイ２０５に対して１つ以上の前処理操作を実行してもよい。仮想カメラアレイ２０５の前処理は、仮想カメラアレイ内を含む画像データに対する１次元又は２次元空間畳み込み演算、ランクフィルタリング（中央値）、コントラスト強調、静的フラットフィールド補正、フィルタされた画像差分処理、及び／又は周波数処理のうちの１つ又はいくつかの組み合わせを含んでもよい。仮想カメラアレイ内の画像データを前処理するために使用され得る空間畳み込み演算の例としては、近隣平均化、ガウスカーネル勾配フィルタリング、及び／又は方向性エッジ強調が挙げられ得る。フィルタされた画像差分処理の差の例としては、画像データのガウス差に基づく処理を挙げることができる。周波数変換の例としては、アーチファクトを除去し、次いで逆変換を適用する周波数空間における処理を挙げることができる。画像データの前処理は、空間パターンマッチングを含んでもよい。検査システム２２０に転送される仮想カメラアレイは、図７に例示的に表される仮想カメラアレイ２１５である。
【０１０７】
検査システム２２０は、仮想カメラアレイによって提供されたデータを受信し、データに対して分析を実行するように構成された、コンピューティングデバイス２２３〜２２３Ｎとして例示的に表される１つ以上のコンピューティングデバイスを含んでもよい。仮想カメラアレイにおけるデータの分析は、特定の種類の分析に限定されず、ウェブ１３１の物理的及び／若しくは機能的特性に関連する様々な測定の値を判定すること、及び／又は分析されたデータに基づいてウェブ１３１の一部又は全体に合格／不合格状態などの１つ以上のステータスを割り当てること、を対象とする任意の種類の分析を含んでもよい。検査システム２２０は、送受信回路２２１〜２２１Ｎとして例示的に表される送受信回路を含むことができ、かかる送受信回路は、画像処理回路２１０から検査システム２２０のコンピューティングデバイスへの仮想カメラアレイ２１５の送信を可能にするように構成されており、コンピューティングデバイスは、図７のバッファ回路２２２〜２２２Ｎとして例示的に表されるバッファ回路を介して連結されていてもよい。
【０１０８】
仮想カメラアレイ２１５内のデータの分析を用いて、表面欠陥などのウェブ内に存在し得る欠陥の種類及びそのような欠陥の物理的位置を判定することができる。仮想カメラアレイ２１５内のデータの分析は、ウェブの検査された部分の全体について、又は、非限定的な例として、例えばウェブ上に印刷された又は他の方法でウェブ内に一体化されたパターンを含むウェブの個別部分について、「良好」又は「不良」状態などの状態を判定するために用いられてもよい。仮想カメラアレイ２１５内に含まれるデータの分析は、これらの実施形態又は特定の種類の分析に限定されず、ウェブ１３１の検査に関連するとみなされ、ウェブ１３１の撮像に関連する仮想カメラアレイ２１５内に含まれるデータに基づいて分析が行われ得る任意の種類の分析を含んでもよい。
【０１０９】
図８は、本開示に記載される様々な技術による例示的な方法２５０を示すフローチャートである。方法２５０は、図７に関して図示され、かつ説明されるように、画像キャプチャリングデバイス２０１、画像処理回路２１０及び検査システム２２０を含むシステム２００によって実行されるものとして以下に記載される。方法２５０に関連して以下に記載されるプロセスのうちの１つ以上の実行は、これらの特定のデバイスによって排他的に実行されることに限定されず、いくつかの実施形態では、部分的に又はその全体が、画像キャプチャリングデバイス２０１、画像処理回路２１０及び／若しくは検査システム２２０以外のデバイスによって実行されてもよい。
【０１１０】
方法２５０は、ウェブがウェブのダウンウェブ寸法方向に撮像装置を通って前進する際に、画像キャプチャリングデバイス２０１がウェブの複数の撮像領域を撮像することを含む（ブロック２５２）。撮像領域は、ウェブのクロスウェブ寸法方向にわたりウェブ全体に沿って延びてもよい。いくつかの実施形態では、撮像領域は、ウェブの共通軸に沿ってクロスウェブ寸法方向に互いに整列されていてもよい。いくつかの実施形態では、撮像領域は、ウェブのダウンウェブ寸法方向に対して互い違いのパターンを形成してもよい。画像キャプチャリングデバイスは、キャプチャされた画像の形態の光を受光し、受信した光をキャプチャした画像に対応する電気信号に変換するように構成された画像センサを含む、複数のカメラなどのデバイスを含んでもよい。
【０１１１】
方法２５０は、複数の画像キャプチャリングデバイス２０１によって、ウェブの複数の撮像領域のそれぞれからキャプチャされた画像データを含む画像出力信号を生成することを更に含む（ブロック２５４）。いくつかの実施形態における画像出力信号は、ＲＡＷビデオデータを含む。他の実施形態では、画像出力信号は、画像キャプチャリングデバイスによってＲＡＷビデオデータから更に処理された画像データを含む。
【０１１２】
方法２５０は、複数の画像キャプチャリングデバイス２０１によってキャプチャされ、ウェブの複数の撮像領域のそれぞれに個別に対応している画像データを、画像処理回路２１０によって同期させることを含む（ブロック２５６）。画像データの同期は、ウェブの少なくともダウンウェブ寸法方向に関連付けられた位置情報を用いて画像データが取得された物理的位置である、ウェブ１３１の対応する物理的位置への画像データの空間的同期を含むことができる。
【０１１３】
方法２５０は、画像処理回路２１０が複数の画像キャプチャリングデバイス２０１から受信した画像データを組み合わせて、合成画像データから冗長データを除去し、仮想カメラアレイを生成することを含む（ブロック２５８）。仮想カメラアレイは、ウェブの撮像された部分についてキャプチャされた画像データに対応しており、冗長データが除去されている。いくつかの実施形態では、画像処理回路２１０は、仮想カメラアレイ上で１つ以上の前処理操作を実行してもよい。画像処理回路２１０によって実行され得る前処理操作の非限定的な例には、仮想カメラアレイ内を含む画像データに対する１次元又は２次元の畳み込み演算、ランクフィルタリング、コントラスト強調、静的フラットフィールド補正、及び／又は周波数処理を実行することが挙げられる。
【０１１４】
方法２５０は、１つ以上の検査システムによって、仮想カメラアレイに含まれる画像データを分析することを含む（ブロック２６０）。仮想カメラアレイに含まれる画像データの分析は、ウェブ内に任意の欠陥が存在するかどうか、及びどこに欠陥が存在するかを判定するための分析を含んでもよい。ウェブの分析は、ウェブの１つ以上の検査状態を判定するための分析を含んでもよい。ウェブについて判定される検査ステータスは、検査されたウェブの１つ以上の部分に合格／不合格状態を割り当てること、及び／又は、検査されたウェブ全体として、例えば、本明細書に記載された任意の撮像／分析技術を用いて検査され分析されたウェブにロール全体として割り当てられた合格／不合格状態を含むことができる。ウェブの分析は、表面上に含まれた又は別の方法でウェブに一体化されたパターンに対応する、仮想カメラアレイ内に含まれる画像データを分析し、それにより、パターンに関連付けられ得るパラメータ、例えばパターンを含むウェブの部分内に含まれるウェブのパターンの形状、位置、色、又は他の特性に関連する１つ以上の必要条件へのパターンの適合性を判定することを含んでもよい。
【０１１５】
図９は、本開示に記載される様々な技術による別の例示的な方法２７０を示すフローチャートである。方法２７０は、図７に関して図示され、かつ説明されるように、画像キャプチャリングデバイス２０１、画像処理回路２１０、及び検査システム２２０を含むシステム２００によって実行されるものとして以下に記載される。しかしながら、方法２７０に関連して以下に記載されるプロセスのうちの１つ以上の実行は、これらの特定のデバイスによって排他的に実行されることに限定されず、いくつかの実施形態では、部分的に又はその全体が、画像キャプチャリングデバイス２０１、画像処理回路２１０及び／又は検査システム２２０以外のデバイスによって実行されてもよい。
【０１１６】
方法２７０は、複数の画像キャプチャリングデバイス２０１を、ウェブの撮像領域に対して撮像位置に配置させることを含む（ブロック２７２）。いくつかの実施形態では、複数の画像キャプチャリングデバイス２０１を配置することは、画像キャプチャリングデバイス２０１を共通の軸に沿って整列させることを含む。いくつかの実施形態では、複数の画像キャプチャリングデバイス２０１の共通の整列軸は、ウェブのクロスウェブ寸法方向と同じ向きに対応する軸の向きを有する。他の実施形態では、複数の画像キャプチャリングデバイス２０１の共通の整列軸は、ウェブのクロスウェブ寸法方向の向きとは異なる軸の向きを有する。共通の軸に沿って整列されると、画像キャプチャリングデバイス２０１のそれぞれによって撮像され得る撮像領域はまた、共通の撮像軸に沿って位置合わせされてもよく、撮像領域の共通撮像軸に沿って複数の画像キャプチャリングデバイス２０１のうちの２つ以上によって撮像され得るウェブの１つ以上の重複画像領域を含んでもよい。
【０１１７】
いくつかの実施形態では、複数の画像キャプチャリングデバイス２０１の配置は、互い違いの整列パターンを含む。いくつかの実施形態では、複数の画像キャプチャリングデバイスの第１のサブセットは、第１のカメラ軸の向きに沿って整列され、複数の画像キャプチャリングデバイス２０１の第１のサブセット内に含まれない画像キャプチャリングデバイスのみを含む、複数の画像キャプチャリングデバイスの第２のサブセットは、第１のカメラ軸に対して非ゼロ値距離だけ離れている第２のカメラ軸の向きに沿って整列される。いくつかの実施形態では、第１のカメラ軸及び第２のカメラ軸の向きは、両方ともにウェブ１３１のクロスウェブ寸法方向と同じ向きである向きを有する。
【０１１８】
いくつかの実施形態では、画像キャプチャリングデバイスの配置は、少なくとも１つの画像キャプチャリングデバイスの撮像領域はウェブのクロスウェブ寸法方向に対してウェブの第１の縁部（例えば、左側縁部）を越えて延びるように、画像キャプチャリングデバイスを位置させ、複数の画像キャプチャリングデバイスのうちの少なくとも２つめは、第２の画像キャプチャリングデバイスの撮像領域が、ウェブのクロスウェブ寸法方向に対してウェブの第１の縁部とは反対側の第２の縁部（例えば、右側縁部）を越えて延びるように位置させることを含む。
【０１１９】
方法２７０は、複数の画像キャプチャリングデバイスのそれぞれによって撮像された撮像領域に対応する電子信号をキャプチャすることを含む（ブロック２７４）。電子信号のキャプチャは、画像センサアレイなどの任意の種類のデバイス及び回路の使用を含み、画像センサアレイは、ウェブ１３１の部分を撮像し、撮像に対応する電気信号を生成し、撮像領域の撮像に応じて生成された画像データに対応する出力電子信号を生成して提供するように構成されている。
【０１２０】
方法２７０は、キャプチャされた電子信号として提供される画像データを冗長データ情報に対して較正することを含む（ブロック２７６）。画像データの較正は、画像処理回路２１０の１つ以上のコンピューティングデバイス内に含まれる処理回路によって実行されてもよい。冗長データを除去するための画像データの較正は、２つ以上の画像キャプチャリングデバイスの撮像領域が整列しており、ウェブが画像キャプチャリングデバイスを越えて前進するときにウェブ１３１の同じ領域を同時に、又は異なる時間に撮像する場合における重複領域を判定することと、重複領域を、ウェブ１３１の同じ部分に関連する画像データの重複を生成しているものとして指定することと、を含む。冗長データを除去するための画像データの較正は、２つ以上の画像キャプチャリングデバイスの撮像領域が直接重複しないかもしれないが、ウェブのクロスウェブ寸法方向に対して互いにクロスオーバーし得る場合における任意のクロスオーバー領域を判定することと、クロスオーバー領域を、ウェブ１３１の同じ部分に関連する画像データの重複を生成しているものとして指定することと、を含む。冗長データを除去するための画像データの較正は、ウェブのクロスウェブ寸法方向においてウェブの縁部を越えて延びる画像領域のうちの１つ以上に含まれる領域を判定することと、画像処理回路２１０によって生成された画像データから生成され得る仮想カメラアレイから除去される画像データとして、ウェブの縁部を越えて延びるこれらの領域に対応する画像データを指定することと、を更に含む。
【０１２１】
方法２７０は、ウェブ１３１を撮像するときに複数の画像キャプチャリングデバイス２０１によって生成された任意の画像データに関連付けられた仮想カメラアレイを生成する際に使用するための冗長データ較正を記憶することを含む（ブロック２７８）。いくつかの実施形態では、冗長データ較正は、画像処理回路２１０に含まれるコンピューティングデバイスのうちの少なくとも１つに含まれるメモリデバイス内に記憶されてもよい。
【０１２２】
方法２７０は、冗長データ較正を取り出して利用し、撮像領域を組み合わせ、組み合わせ撮像領域から冗長データを除去して、撮像領域に対応する仮想カメラアレイを生成することを含む（ブロック２８０）。いくつかの実施形態では、画像処理回路２１０は、メモリデバイス内に記憶された冗長データ較正を取り出し、冗長データ較正を、画像キャプチャリングデバイスがウェブ１３１を撮像する際に複数の画像キャプチャリングデバイス２０１から受信した画像データを処理するために利用する。画像データの処理は、画像キャプチャリングデバイスによって撮像されている撮像領域の任意の重複部分又は任意のクロスオーバー部分において、画像キャプチャリングデバイス２０１によって生成された冗長データの重複を、冗長データ較正に基づいて排除することを含む。画像データの処理は、画像キャプチャリングデバイス２０１によって撮像されているウェブ１３１の縁部を越えて延びる撮像領域の部分に関連付けられた画像データの除去を含み得る。
【０１２３】
画像データを処理することは、冗長データを有する画像キャプチャリングデバイス２０１によって撮像されている撮像領域に対応する仮想カメラアレイの生成及び、冗長データと、ウェブ１３１の縁部を越えて延びる撮像領域に関連付けられた任意のデータの除去を含む。いくつかの実施形態では、画像処理回路２１０による画像データの処理は、本開示全体を通して記載されるような任意の前処理手順又はそれらの等価物を含む。いくつかの実施形態では、仮想カメラアレイを生成することは、画像キャプチャリングデバイス２０１によって生成された電子信号が画像処理回路２１０によって受信されるとリアルタイムで仮想カメラアレイ内に含まれる画像データを生成することを含む。
【０１２４】
本開示の技術は、多種多様なコンピューティングデバイス、画像キャプチャリングデバイス、及びそれらの様々な組み合わせで実装されてもよい。記載された任意のユニット、モジュール又は構成要素は、一緒に実装されてもよく、又は、個々の論理デバイスとして、別々であっても相互運用可能に実装することができる。モジュール、デバイス、又はユニットとしての様々に異なる特徴の描写は、様々に異なる機能的な態様を強調するように意図されており、必ずしもかかるモジュール、デバイス、又はユニットを別個のハードウェア、ファームウェア、又はソフトウェアの構成要素によって実現しなければならないことを意味するものではない。むしろ、１つ以上のモジュール、デバイス、又はユニットに関連付けられた機能は、別個のハードウェア、又はソフトウェアの構成要素によって実行してもよく、あるいは、共通の又は別個のハードウェア、又はソフトウェアの構成要素に統合されてもよい。本開示で説明される技術は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせで少なくとも部分的に実現してもよい。
【０１２５】
例えば、技術の様々な態様は、１つ以上のマイクロプロセッサ、デジタルシグナリングプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は任意の他の同等の集積回路若しくは別個の論理回路、並びにそのような構成要素の任意の組み合わせ内に実装され、例えば、画像キャプチャリングデバイスにおいて、画像データをキャプチャ、処理、及び／又は分析するために用いられる処理回路、コンピューティングデバイス、及び検査システムにおいて具体化され、本開示に記載される仮想カメラアレイとして生成された画像データ、並びにそれらの任意の等価物を含んでもよい。用語「プロセッサ」、「処理回路」、「コントローラ」又は「制御モジュール」という用語は、一般に、前述の任意の論理回路を単独で、又は他の論理回路、又は他の任意の等価回路と組み合わせて、又は他のデジタル若しくはアナログ回路と組み合わせて指すことができる。
【０１２６】
ソフトウェアで実装される態様の場合、本開示で説明されるシステム及びデバイスに帰する機能の少なくとも一部は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、磁気媒体、光学媒体などの有形の媒体である、コンピュータ可読記憶媒体上の命令として具体化されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、非一時的と称されてもよい。サーバ、クライアントコンピューティングデバイス、又は任意の他のコンピューティングデバイスはまた、容易なデータ転送又はオフラインデータ分析を可能にするために、より携帯が容易な取り外し可能なメモリの種類を含んでもよい。命令は、本開示に記載される機能の１つ以上の態様をサポートするために実行されてもよい。いくつかの実施例では、コンピュータ可読記憶媒体は、非一時的媒体を含む。用語「非一時的」は、記憶媒体が搬送波又は伝搬信号で具現化されるのでないことを意味し得る。一定の実施例では、非一時的記憶媒体は、経時的に変化し得るデータを記憶してもよい（例えば、ＲＡＭ又はキャッシュ）。
【０１２７】
本開示のさまざまな実施例について説明した。これらの実施形態及び他の実施形態は、以下の特許請求の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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