示出了由使用圖4所示的具有兩種不同掃描速度的掃描所獲取的圖4仿真片材的掃描測量；
[0022]圖6是圖5的掃描測量的空間譜；
[0023]圖7示出了僅具有MD變化的仿真片材，以及在仿真片材上以兩種不同掃描速度做出的四個掃描的軌跡；
[0024]圖8示出了由使用圖7所示的具有兩種不同掃描速度的掃描所獲取的圖7仿真片材的掃描測量；
[0025]圖9是圖8的掃描測量的空間譜；
[0026]圖10是通過使用測量掃描速度被轉(zhuǎn)化為時間頻率的圖9的空間譜；
[0027]圖11是具有MD和CD變化兩者的仿真片材，以及以兩種不同掃描速度做出的掃描軌跡；
[0028]圖12示出了由使用圖7所示的具有兩種不同掃描速度的掃描所獲取的圖7仿真片材的掃描測量；
[0029]圖13是圖12的掃描測量的空間譜；
[0030]圖14是通過使用測量掃描速度被轉(zhuǎn)化為時間頻率的圖13的空間譜；
[0031]圖15圖示了掃描測量，使用本申請的方法所確定的掃描測量中的CD和MD變化，以及通過從掃描測量中去除CD和MD變化所發(fā)現(xiàn)的掃描測量中的背景隨機噪聲；
[0032]圖16(a)圖示了僅包含隨機噪聲的測量；
[0033]圖16(b)圖示了圖16(a)的測量所導出的功率譜；
[0034]圖17(a)圖示了包含若干頻率上的特定信號(或變化)以及背景隨機噪聲的測量;
[0035]圖17(b)圖示了圖17(a)的測量所導出的功率譜；
[0036]圖18圖示了可含有一些主要譜的測量；
[0037]圖19圖示了圖18的測量的功率譜；
[0038]圖20示出了已經(jīng)基于它們的大小下降順序排序并放置的圖19的功率譜的頻譜分量；以及
[0039]圖21圖示了從圖20的有序功率譜確定的噪聲譜，以及根據(jù)本申請一個方面確定的圖18的測量的功率譜的主要頻譜分量。
【具體實施方式】
[0040]將參考正在被制造的一張紙的測量屬性來描述本申請的系統(tǒng)，其已經(jīng)被展開并被最初使用。在這一點上，本系統(tǒng)不僅可用于測量制板方法的屬性，也可以測量重繞方法、涂層機、及很多其它類似的經(jīng)常進行掃描測量的方法和機器的屬性。另外，本申請的系統(tǒng)可用于測量分析，該測量分析是通過待測量片材和一個或多個傳感器之間的大致垂直的相對移動而獲得的，然而，該移動是受傳感器影響的。所公開的系統(tǒng)有效地分離掃描測量中的MD和/或CD變化。由于分離的MD和/或CD變化比已知現(xiàn)有技術的系統(tǒng)所確定的變化更精確，分離出的變化可以被用作至相應的MD和/或CD控制器的輸入，以更好地控制被測量的方法。分離的MD和/或CD變化的頻率也可以用來確定變化的根本原因。重建的MD和/或CD變化圖案式樣可能無法直接從掃描測量中識別出，如果所識別的變化被消除或基本上降低，則該重建的MD和/或CD變化圖案式樣對于確定潛在的改進是有用的工具。
[0041]因為掃描傳感器已經(jīng)用于在線測量紙張屬性很多年了，已經(jīng)理解到獲取自傳感器Z字形路徑的掃描測量將MD、CD和局部變化混合在一起。MD和CD變化從掃描測量的分離一直是一個挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)上，MD變化分量已經(jīng)通過對掃描測量進行平均來近似，并且CD變化分量已經(jīng)通過在每個數(shù)據(jù)箱過濾隨后的掃描而被估算。近似的MD變化分量不會包含任何比掃描時間快的MD變化，并且近似的CD變化分量可能被那些更快的MD變化所污染或失真。
[0042]已經(jīng)使用了一些方法來克服從掃描測量分離MD變化和⑶變化的困難。作為第一種方法，已經(jīng)通過使用全寬度非掃描測量系統(tǒng)一起排除了所有掃描，例如參見美國專利申請?zhí)?，563，809。原理上，這是一個理想的解決方案。然而，非掃描測量系統(tǒng)的成本和復雜性往往超出預計從這樣的系統(tǒng)會獲得的益處。過去已經(jīng)有一些非掃描系統(tǒng)被設計出來，但是對大部分而言，它們在商業(yè)上不被接受。
[0043]第二種方法更快地掃描，掃描局部區(qū)域，或與單點測量混合掃描。這些方法根據(jù)掃描速度、被掃描的區(qū)域或單個點，偏移待檢測的變化內(nèi)容。然而，根本上的困難仍然是相同的。
[0044]第三種方法更頻繁地處理MD和⑶的分離，例如每5秒鐘而不是依照典型掃描時間的每20-30秒。使用更頻繁的掃描測量數(shù)據(jù)處理的這種方法提供了比掃描時間更快的MD變化估算，從而改進了 MD和CD的變化分量的分離。不幸的是，這種基于時間的估算的改進仍然不能檢測比諸如5秒的采樣時間短的MD變化。
[0045]用于從本申請片材的掃描測量中確定CD和/或MD變化的系統(tǒng)解決了從掃描測量分離MD變化和CD變化的困難，并且避免了現(xiàn)有方法的缺點。從掃描傳感器獲得的掃描測量可以由公知的傅里葉變換技術被變換至頻譜域，傅里葉變換技術是使用快速傅立葉變換(FFT)算法或離散傅立葉變換(DFT)算法實現(xiàn)的。用于執(zhí)行FFT和DFT的各種各樣的程序是商業(yè)上可得到的，因此將不在這里對它們做出進一步描述。
[0046]當在小CD寬度即“數(shù)據(jù)箱”上進行掃描測量時，并因此以數(shù)據(jù)箱分辨率表示，空間(CD)頻率直接獲取自數(shù)據(jù)箱分辨率并且時間(MD)頻率獲取自頻譜頻率和掃描速度。例如，假設恒定的掃描速度，掃描測量的空間頻率在跨紙片寬度上以600個數(shù)據(jù)箱記錄其值，空間頻率范圍介于0.001667和0.50 (I/數(shù)據(jù)箱)之間。另一方面，相同測量的時間(MD)頻率是通過掃描速度乘以空間頻率而獲得的。例如，以30數(shù)據(jù)箱/秒的掃描速度和600數(shù)據(jù)箱分辨率獲得的掃描測量的時間頻率介于30X0.001667 = 0.05Hz和30X0.5 = 15Hz之間。
[0047]可替代地，當在較短時間段即“時間樣本”內(nèi)進行掃描測量時，該時間(MD)頻率被直接導出并且空間(CD)頻率獲取自時間頻率和掃描速度。例如，在恒定掃描速度以具有20秒掃描時間的I毫秒時間樣本表示的掃描測量的時間頻率介于0.05Hz和500Hz的范圍之間。相同測量的空間(CD)頻率通過將時間頻率除以掃描速度而獲得，例如30數(shù)據(jù)箱/秒的掃描速度。相同掃描測量的空間頻率范圍介于0.05/30 = 0.001667和500/30 = 16.67(1/數(shù)據(jù)箱)之間。
[0048]對于由持久CD變化(純CD變化)構(gòu)成的片材，針對不同的掃描速度，在CD方向上關于它們的空間頻率的主要頻譜分量將不會改變，從而以兩種或更多種不同的掃描速度進行的掃描測量應當產(chǎn)生相同的主要空間頻譜分量。通過比較以兩種或更多種掃描速度進行的掃描測量的空間譜內(nèi)容，來自不同掃描測量的主要空間頻譜分量將在相同的空間頻率被發(fā)現(xiàn)。主要空間頻譜分量的該重疊表示CD譜內(nèi)容。因此，使用本申請的系統(tǒng)，掃描測量中的CD譜內(nèi)容可被識別并從掃描測量分離。
[0049]另一方面，對于由持久MD變化(純MD變化)構(gòu)成的片材，通過以兩種或更多種掃描速度掃描紙片而獲得的MD變化的主要頻譜分量不關于相同的空間頻率對準。然而，當掃描測量的頻譜內(nèi)容關于它們的時間頻率示出時，主要時間頻譜分量將出現(xiàn)在相同的時間頻率，而不管掃描速度。通過關于時間頻率比較以兩種或更多種掃描速度進行的掃描測量的譜內(nèi)容，可以檢測主要時間譜內(nèi)容的重疊。因此，使用本申請的系統(tǒng)，掃描測量中的MD譜內(nèi)容可以從掃描測量中被識別并分離。
[0050]在MD和CD主要頻譜內(nèi)容和它們的空間和時間頻率被識別之后，包括例如反向傅立葉變換的逆變換可以用來從每個掃描測量分離MD和CD變化分量。MD和CD主要頻譜分量和它們的空間和時間頻率可被有規(guī)律地、間歇地、或在事件驅(qū)動的基礎上被識別，同時MD和CD變化從每個掃描測量的分離可根據(jù)所需而頻繁地執(zhí)行，以實現(xiàn)被測量方法的最佳性能。對于紙片的整個寬度或紙片的任意部分，MD和CD主要頻譜分量和它們的空間和時間頻率可以被識別，同時MD和CD變化從每個掃描測量的分離也可以相應地執(zhí)行，以滿足相關聯(lián)的控制和/或診斷應用的需要。
[0051]現(xiàn)在將對可被執(zhí)行用于操作本申請系統(tǒng)的一系列操作的示例進行描述，然后通過仿真的示例說明本申請中使用的基本原理，以確保對本申請系統(tǒng)的操作的完全理解。
[0052]1.以至少兩種掃描速度在移動的紙片上掃描至少一個傳感器，掃描速度可周期性交錯、排列成組或可以由事件驅(qū)動。圖2(a)圖示了不同掃描速度的組，其示出了掃描速度為V1的兩個掃描與掃描速度為V2的兩個掃描交錯。圖2(b)圖示了不同掃描速度的交替掃描，其示出了掃描速度SVjPV2的交替掃描。圖2(c)圖示了掃描速度的隨機交替。以至少兩種掃描速度的掃描的其它設置對于本領域技術人員將是顯而易見的。例如兩個獨立的掃描儀，一個在掃描速度為V1下掃描，一個在掃描速度為V 2下掃描，如圖3所不。因此，盡管本申請的系統(tǒng)是參照以兩種掃描速度進行掃描的單個掃描儀所描述的，但是也可以使用多于兩種掃描速度的單個掃描儀。也可使用兩個或更多掃描儀，每個掃描儀具有類似的傳感器，并且以