JP2006208333A - Visual observation feeling evaluation method and system, metallic coating face evaluation device, operation program therefor, and visual observation feeling evaluation method for metallic coating face - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quantitatively evaluate visual observation feeling (particle feeling) of a metallic coating sheet in a state near to visual observation feeling viewed by eyes by the human being. <P>SOLUTION: This method/system/device is provided with an imaging means 1 for photoelectrically converting an optical image of the metallic coating sheet into a two-dimensional image, an image processing means 3 for image-processing the resolution of the two-dimensional image to be matched to the resolution of the eyes by the human being, by space digital filter or the like, so as to generate a processed image, and a computing means 4 for extracting an evaluation parameter about the visual observation feeling by the human being on the basis of a feature amount of the processed image. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば照明あるいは観察方向によって異なる色彩を呈するメタリック塗装面等の目視感を客観的に評価する方法、装置及びプログラムに関するものである。   The present invention relates to a method, an apparatus, and a program for objectively evaluating a visual feeling of, for example, a metallic painted surface that exhibits different colors depending on illumination or observation direction.

自動車の塗装などに汎用されているメタリック塗装やパールカラー塗装(本明細書ではこれらをまとめて「メタリック塗装」という)は、塗装塗膜内に光輝材と呼ばれるフレーク状のアルミ片やマイカ片が含まれてなり、いわゆるメタリック効果やパール効果を呈する。これは、反射特性に対する光輝材の寄与が照明および観察方向によって異なることに起因するものである。メタリック塗装面の目視感は、前記光輝材の大きさ、分布密度、配向等に起因する光輝度合いの変化により異なるものとなる。このような光輝材に依存性のある目視感は特に「粒子感」と呼ばれている(光輝感やキラキラ感などと呼ばれる場合もあるが、本明細書では「粒子感」という)。かかる粒子感は主観的なものであり、観察する者によって相違することから、例えば自動車ボディ等におけるメタリック塗装面の品質管理等のためには、該粒子感の定量化測定が必要となる。   Metallic paint and pearl color paint (generally referred to as “metallic paint” in this specification), which are widely used for automobile coating, etc., are flaky aluminum pieces and mica pieces called glitter materials in the paint film. It is included and exhibits a so-called metallic effect and pearl effect. This is because the contribution of the glitter material to the reflection characteristics varies depending on the illumination and observation direction. The visual feeling of the metallic coating surface varies depending on the change in brightness of light due to the size, distribution density, orientation and the like of the glitter material. Such a visual feeling that is dependent on the glittering material is particularly called “particle feeling” (sometimes referred to as glitter feeling or glitter feeling, but in this specification “particle feeling”). Since the particle feeling is subjective and differs depending on the observer, it is necessary to measure the particle feeling quantitatively, for example, for quality control of a metallic painted surface in an automobile body or the like.

このような定量化測定方法として、例えば前記メタリック塗装面の所定の測定エリアに照明光を照射し、その反射光をCCD(charge coupled device)のような二次元撮像素子で受光(光電変換)して前記測定エリアの二次元画像(輝度情報)を取得し、該画像から抽出される所定の特徴量に基づいて評価を行う方法がある。   As such a quantification measurement method, for example, illumination light is irradiated onto a predetermined measurement area of the metallic coating surface, and the reflected light is received (photoelectrically converted) by a two-dimensional imaging device such as a CCD (charge coupled device). There is a method of acquiring a two-dimensional image (luminance information) of the measurement area and performing an evaluation based on a predetermined feature amount extracted from the image.

このような評価方法に関し、例えば特許文献1には、測定エリアの輝度分布を基礎情報とし、その平均輝度と最頻出輝度との比較によりメタリック塗装面の深み感を評価する方法が開示されている。また、特許文献2には、前記二次元画像を所定の輝度閾値により二値化し、高輝度部の面積のばらつきからメタリック塗装面の深み感を評価する方法が開示されている。さらに特許文献3には、前記二次元画像における平均輝度の1.05〜1.50倍の範囲で輝度閾値を選んで二値化し、前記輝度閾値以上の輝度値の総計から光輝感を定量評価する方法が開示されている。また特許文献4には、前記二次元画像を2つの閾値で二値化したときの高輝度部分の面積や体積に基づいてキラキラ感と粒子感とを求める方法が開示されている。
特開平6−117934号公報 特開平7−55705号公報 特開平10−170436号公報 特開2000−304696号公報
With respect to such an evaluation method, for example, Patent Document 1 discloses a method for evaluating the depth of a metallic coating surface by comparing the average luminance with the most frequent luminance, using the luminance distribution of the measurement area as basic information. . Patent Document 2 discloses a method of binarizing the two-dimensional image with a predetermined luminance threshold value and evaluating the feeling of depth of the metallic coating surface from the variation in the area of the high luminance portion. Furthermore, in Patent Document 3, a luminance threshold value is selected and binarized in a range of 1.05-1.50 times the average luminance in the two-dimensional image, and the glitter feeling is quantitatively evaluated from the sum of luminance values equal to or higher than the luminance threshold value. A method is disclosed. Patent Document 4 discloses a method for obtaining a glitter feeling and a grain feeling based on the area and volume of a high-luminance portion when the two-dimensional image is binarized with two threshold values.
JP-A-6-117934 JP-A-7-55705 JP-A-10-170436 JP 2000-304696 A

ところで、粒子感を評価するためのベースとなるメタリック塗装面の二次元画像はCCD等により撮像されるが、前記CCDの解像度と人間の目の解像度とは一般に相違する。画素数等にもよるが、この種の評価装置においては、高精度な評価パラメータ計測が行えるよう、人間の目の解像度よりも高い解像度を有するCCDが通常用いられている。つまり、人間の目では識別できないような細かいコントラストまで、CCDによる撮影画像には現れることとなる。   By the way, a two-dimensional image of a metallic coating surface, which is a base for evaluating the feeling of particles, is captured by a CCD or the like, but the resolution of the CCD is generally different from the resolution of the human eye. Depending on the number of pixels and the like, in this type of evaluation apparatus, a CCD having a resolution higher than the resolution of the human eye is usually used so that highly accurate evaluation parameter measurement can be performed. That is, a fine contrast that cannot be identified by the human eye appears in the captured image by the CCD.

しかしながら、このことは人間の目で見た粒子感との相関を悪化させる要因になり得る。すなわち、高解像度のCCDにて取得された二次元画像は、人間が目で感じる画像とは異なるものとなり、そのような二次元画像の特徴量に基づき粒子感を求める評価パラメータを演算により抽出しても、人間の目を基準とする粒子感を相関性良く評価することができない。さらに、人間の目の感度は、輝度に対して対数的に明るさを感じる習性があるため、明るさを評価する場合において撮像された二次元画像の平均輝度に関連付けた閾値を設定する方式では、目で感じる明るさの平均値と撮影画像から導出される輝度平均値とは乖離する場合があることから、この点においても相関が取れない要因が発生しうる。上記特許文献1〜4の評価方法はこれらの点が考慮されておらず、結果的に目視と十分に相関のある粒子感評価が行えないという問題があった。   However, this can be a factor that deteriorates the correlation with the particle feeling seen by the human eye. That is, a two-dimensional image acquired by a high-resolution CCD is different from an image felt by human eyes, and an evaluation parameter for obtaining particle feeling is extracted by calculation based on the feature amount of such a two-dimensional image. However, the particle feeling based on the human eye cannot be evaluated with good correlation. Furthermore, since the sensitivity of the human eye has a habit of feeling brightness logarithmically with respect to luminance, in the method of setting a threshold value associated with the average luminance of a two-dimensional image captured when evaluating the brightness, Since the average brightness perceived by the eye may deviate from the average brightness derived from the photographed image, a factor that cannot be correlated may also occur in this respect. These points are not taken into consideration in the evaluation methods of Patent Documents 1 to 4, and as a result, there is a problem that particle feeling evaluation that is sufficiently correlated with visual observation cannot be performed.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、測定対象物の目視感を、より人間の目で見た目視感に近い状態で定量的に評価できる目視感評価方法並びにシステム、特にメタリック塗装における粒子感を定量的に評価できるメタリック塗装面評価装置、その動作プログラム及びメタリック塗装面の目視感評価方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and in the visual feeling evaluation method and system, particularly in metallic coating, the visual feeling of the measurement object can be quantitatively evaluated in a state closer to the visual feeling seen by human eyes. It is an object of the present invention to provide a metallic painted surface evaluation apparatus capable of quantitatively evaluating the particle feeling, an operation program thereof, and a visual feeling evaluation method for the metallic painted surface.

本発明の請求項1にかかる目視感評価方法は、測定対象物の光像を光電変換して前記測定対象物の二次元画像を取得し、前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行い、前記画像処理後の画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出することを特徴とする。   The visual evaluation method according to claim 1 of the present invention is an image in which a light image of a measurement object is photoelectrically converted to obtain a two-dimensional image of the measurement object, and the resolution of the image is adjusted to the resolution of a human eye. Processing is performed, and evaluation parameters relating to human visual perception are extracted based on the feature amount of the image after the image processing.

この方法によれば、測定対象物より取得された二次元画像の解像度を、目の解像度に合わせる画像処理を行い、その画像処理後の画像の特徴量を用いて評価パラメータを取得するので、目視での評価値と測定値との相関性を高めることができる。人間の目が感知できるコントラスト感度は、空間周波数に対して図1に示すような特性である。ここで横軸の空間周波数は、1°視野で所定の縞模様チャート(例えばCampbell−Robson CSF chartなど)を観察するときの、その1°視野に含まれる縞模様の数(単位は「サイクル/1°」)を示し、また縦軸のコントラスト感度はコントラストの逆数で表されている。図1に示すように、人間の目は、5サイクル/1°(1°視野に5つの縞模様がある)付近の空間周波数で縞模様を認識するのに必要な輝度比が最小となる(つまり、低いコントラストでも縞模様を認識できる)が、60サイクル/1°よりも小さな縞模様(粒子)は、いくら輝度比が高くても知覚できないという特性がある。   According to this method, since the image processing for matching the resolution of the two-dimensional image acquired from the measurement object with the resolution of the eye is performed and the evaluation parameter is acquired using the feature amount of the image after the image processing, The correlation between the evaluation value and the measurement value can be increased. The contrast sensitivity that can be sensed by the human eye is a characteristic as shown in FIG. 1 with respect to the spatial frequency. Here, the spatial frequency on the horizontal axis indicates the number of stripe patterns (unit: “cycle / cycle”) included in the 1 ° field of view when a predetermined striped pattern chart (for example, Campbell-Robson CSF chart) is observed in the 1 ° field of view. 1 ° "), and the contrast sensitivity on the vertical axis is represented by the reciprocal of contrast. As shown in FIG. 1, the human eye has the minimum luminance ratio necessary for recognizing a striped pattern at a spatial frequency in the vicinity of 5 cycles / 1 ° (there are five striped patterns in a 1 ° field of view) ( That is, a striped pattern can be recognized even at a low contrast), but a striped pattern (particle) smaller than 60 cycles / 1 ° cannot be perceived no matter how high the luminance ratio is.

一方、CCDのような撮像素子の解像度は、一般に図1に示した特性とは異なる特性となる。通常、撮像素子の方が高い解像度を備えており、例えば60サイクル/1°よりも小さな縞模様も識別した状態で画像が取得される。従って、このような人間の目の解像度と乖離した画像に基づき所定の特徴量に基づき評価パラメータを抽出して所定の目視感評価(例えばメタリック塗装面の粒子感評価)を行うと、人間の目視感と相関性のない評価を行ってしまう場合があるが、前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行うことで、人間の目の解像度にマッチした画像から評価パラメータを抽出できるようになる。   On the other hand, the resolution of an image sensor such as a CCD generally has different characteristics from those shown in FIG. Usually, the image sensor has a higher resolution, and an image is acquired in a state where a striped pattern smaller than, for example, 60 cycles / 1 ° is also identified. Therefore, when an evaluation parameter is extracted based on a predetermined feature amount based on an image deviating from the resolution of the human eye and a predetermined visual feeling evaluation (for example, particle feeling evaluation of a metallic painted surface) is performed, human visual inspection is performed. The evaluation parameter may be extracted from an image that matches the resolution of the human eye by performing image processing that matches the resolution of the image with the resolution of the human eye. It becomes like this.

上記構成において、前記画像処理が、取得された二次元画像の解像度を、人間の目の解像度に合わせるフィルタ処理であるが望ましい(請求項2)。この構成によれば、例えば人間の目と等価の空間フィルタ等を取得された二次元画像にかけることで、当該二次元画像の解像度が人間の目の解像度に合わせられるようになる。   In the above configuration, it is desirable that the image processing is a filter processing that matches the resolution of the acquired two-dimensional image with the resolution of a human eye (claim 2). According to this configuration, for example, by applying a spatial filter or the like equivalent to the human eye to the acquired two-dimensional image, the resolution of the two-dimensional image can be matched with the resolution of the human eye.

この場合、前記フィルタ処理を、取得された二次元画像に対し、空間周波数に対する人間の目のコントラスト感度に近似させたバンドパスフィルタをかける処理とすることができる(請求項3)。この構成によれば、空間周波数の全域にわたり、取得された二次元画像の解像度を人間の目の解像度に合致させることが可能となる。   In this case, the filtering process can be a process of applying a bandpass filter approximated to the contrast sensitivity of the human eye to the spatial frequency to the acquired two-dimensional image. According to this configuration, it is possible to match the resolution of the acquired two-dimensional image with the resolution of the human eye over the entire spatial frequency.

或いは、前記フィルタ処理を、取得された二次元画像に対し、空間周波数に対する人間の目のコントラスト感度における高周波部の特性に近似させたローパスフィルタをかける処理とすることができる(請求項4)。この構成によれば、少なくとも人間の目の解像度に実質的な影響を与える高周波部につき、取得された二次元画像の解像度を人間の目の解像度に合致させることが可能となる。   Alternatively, the filtering process may be a process of applying a low-pass filter that approximates the characteristics of the high-frequency part in the contrast sensitivity of the human eye with respect to the spatial frequency to the acquired two-dimensional image. According to this configuration, it is possible to match the resolution of the acquired two-dimensional image with the resolution of the human eye for at least the high-frequency part that substantially affects the resolution of the human eye.

また、上記構成において、前記画像の特徴量が、前記画像処理後の画像における下記(1)〜(3)からなる群より選ばれる少なくとも1以上の特徴量である構成とすることができる(請求項5)
(1)画像の明るさ及び明るさの分布
(2)画像を所定の閾値で二値化したときの、黒部分及び/又は白部分の面積
(3)画像を所定の閾値で二値化したときの、独立的な黒部分及び/又は白部分の数
この構成によれば、目視感に影響を与える特徴量が、デジタル的な特徴付けが比較的容易な上記(1)〜(3)のいずれか又はその組み合わせで取り出される。
In the above configuration, the feature amount of the image may be at least one feature amount selected from the group consisting of the following (1) to (3) in the image after the image processing (claim). Item 5)
(1) Image brightness and brightness distribution (2) Black and / or white area when the image is binarized with a predetermined threshold (3) The image is binarized with a predetermined threshold In this case, the number of independent black and / or white portions is as follows. According to this configuration, the feature quantity that affects the visual feeling can be easily compared with the above-mentioned (1) to (3). Either or a combination thereof is taken out.

上記構成において、前記評価パラメータが、前記測定対象物に含まれる粒子からの反射光が人間の目視感に与える影響を評価するための評価パラメータであることが望ましい(請求項6)。この構成によれば、各種の光反射性粒子が含まれた測定対象物における光反射特性に対する前記粒子の寄与度合いが、定量的に評価できるようになる。   In the above-described configuration, it is desirable that the evaluation parameter is an evaluation parameter for evaluating the influence of reflected light from particles contained in the measurement object on human visual perception (Claim 6). According to this configuration, it is possible to quantitatively evaluate the degree of contribution of the particles to the light reflection characteristics in the measurement object including various light reflective particles.

また上記構成において、前記画像処理として、取得された画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理と共に、該画像の明るさを人間が知覚する明るさに変換する画像処理が行われる構成とすることが望ましい(請求項7)。この場合、前記明るさを変換する画像処理が、取得された画像の明るさを、その明るさが増加するほど出力が非線形的に圧縮されるようにして、明るさのスケールを人間の感度に合わせる画像処理であることが望ましい(請求項8)。   In the above configuration, as the image processing, image processing for converting the brightness of the acquired image into brightness perceived by humans is performed together with image processing for matching the resolution of the acquired image with the resolution of human eyes. (Claim 7). In this case, the image processing for converting the brightness converts the brightness of the acquired image into a human sensitivity by making the output nonlinearly compressed as the brightness increases. It is desirable that the image processing is to be combined (claim 8).

前述の通り、人間の目の感度は、輝度に対して対数的に明るさを感じる習性がある一方で、CCD等の撮像素子は特定の回路処理等を行わない限り対数的な出力は得られず、線形的に明るさが表現された画像が得られる傾向がある。従って、これらの構成によれば、明るさに関する目視感につき人間の知覚にマッチさせた画像から、所定の評価パラメータを取得できるようになる。   As described above, the sensitivity of the human eye has a habit of feeling brightness logarithmically with respect to luminance, while an image pickup device such as a CCD can obtain logarithmic output unless specific circuit processing or the like is performed. However, there is a tendency that an image in which brightness is linearly expressed is obtained. Therefore, according to these configurations, it is possible to acquire a predetermined evaluation parameter from an image that matches human perception with respect to a visual feeling related to brightness.

上記請求項1〜8のいずれかの構成において、前記測定対象物が、メタリック塗装面であることが望ましい(請求項9)。この構成によれば、メタリック塗装面における光反射特性に対する光輝材の寄与度合いとも言える前記粒子感が、定量的に評価できるようになる。   In the configuration according to any one of claims 1 to 8, it is desirable that the measurement object is a metallic paint surface (claim 9). According to this configuration, it is possible to quantitatively evaluate the particle feeling, which can be said to be the degree of contribution of the bright material to the light reflection characteristics on the metallic coating surface.

この場合、前記画像処理において、メタリック塗装面の塗装ムラを除去する画像処理をさらに施すことが望ましい(請求項10)。メタリック塗装面においては、塗装ムラ等により明るさのムラが生じる場合がある。このような明るさのムラは、通常光輝材によって生じる粒子性の空間周波数よりも低い低周波性のものである。この構成によれば、取得された画像に所定のハイパスフィルタをかける等の画像処理を行うことで、前記明るさのムラの影響を除去できるようになる。   In this case, in the image processing, it is desirable to further perform image processing for removing coating unevenness on the metallic coating surface. On the metallic coating surface, uneven brightness may occur due to uneven coating. Such unevenness in brightness is of a low frequency that is lower than the particulate spatial frequency usually caused by a bright material. According to this configuration, the influence of the uneven brightness can be removed by performing image processing such as applying a predetermined high-pass filter to the acquired image.

本発明の請求項11にかかる目視感評価システムは、測定対象物の光像を光電変換して前記測定対象物の二次元画像を取得する撮像手段と、少なくとも前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行うことで所定の処理画像を生成する画像処理手段と、前記処理画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出する演算手段とを具備することを特徴とする。   A visual evaluation system according to an eleventh aspect of the present invention includes an imaging unit that photoelectrically converts a light image of a measurement object to obtain a two-dimensional image of the measurement object, and at least the resolution of the image is determined by human eyes. Image processing means for generating a predetermined processed image by performing image processing that matches the resolution, and arithmetic means for extracting an evaluation parameter relating to human visual perception based on the feature amount of the processed image And

この構成によれば、撮像手段にて測定対象物より取得された二次元画像の解像度が、画像処理手段により人間の目の解像度に合わせるよう画像処理が為される。そして演算手段により、前記画像処理後の画像の特徴量を用いて評価パラメータが取得されるので、目視での評価値と測定値との相関性を高めることができる。   According to this configuration, the image processing is performed so that the resolution of the two-dimensional image acquired from the measurement object by the imaging unit matches the resolution of the human eye by the image processing unit. And since an evaluation parameter is acquired by the calculating means using the feature amount of the image after the image processing, the correlation between the visually evaluated value and the measured value can be increased.

上記構成において、前記画像処理手段は、前記撮像手段により取得された二次元画像の解像度を、人間の目の解像度に合わせるための空間デジタルフィルタを備えることが望ましい(請求項12)。この構成によれば、例えば人間の目と等価になるようフィルタ特性が設定された空間デジタルフィルタを、撮像手段により取得された二次元画像にかけることで、当該二次元画像の解像度が人間の目の解像度に合わせられるようになる。   In the above configuration, it is desirable that the image processing unit includes a spatial digital filter for matching the resolution of the two-dimensional image acquired by the imaging unit with the resolution of the human eye. According to this configuration, for example, by applying a spatial digital filter whose filter characteristics are set to be equivalent to the human eye to the two-dimensional image acquired by the imaging unit, the resolution of the two-dimensional image is the human eye. It will be able to match the resolution.

この場合、前記空間デジタルフィルタの特性を任意の特性に指定するフィルタ特性指定手段と、前記フィルタ特性指定手段により指定されたフィルタ特性に前記空間デジタルフィルタの特性を設定するフィルタ特性設定手段とを具備する構成とすることが望ましい(請求項13)。この構成によれば、ユーザがフィルタ特性指定手段により、前記空間デジタルフィルタの特性を任意の特性に設定できるようになるので、測定目的に応じて当該目視感評価システムを活用できるようになる。   In this case, filter characteristic specifying means for specifying the characteristics of the spatial digital filter as an arbitrary characteristic, and filter characteristic setting means for setting the characteristics of the spatial digital filter to the filter characteristics specified by the filter characteristic specifying means are provided. It is desirable to adopt a configuration that does this (claim 13). According to this configuration, the user can set the characteristic of the spatial digital filter to an arbitrary characteristic by the filter characteristic specifying means, and thus the visual evaluation system can be utilized according to the measurement purpose.

また、上記構成において、前記画像処理手段が、前記撮像手段により取得された二次元画像の明るさを人間が知覚する明るさに変換するガンマ補正処理手段をさらに具備することが望ましい(請求項14)。この構成によれば、前記演算手段において、明るさに関する目視感につき人間の知覚にマッチさせた画像から、所定の評価パラメータを取得できるようになる。   In the above configuration, it is preferable that the image processing unit further includes a gamma correction processing unit that converts the brightness of the two-dimensional image acquired by the imaging unit into a brightness perceived by a human. ). According to this configuration, the calculation means can acquire a predetermined evaluation parameter from an image that matches the human perception with respect to the visual feeling related to brightness.

上記請求項11〜14のいずれかの構成において、前記演算手段により抽出された評価パラメータに基づいて、人間の目視感に関する評価指数を求める心理物理量演算手段を備える構成とすることが望ましい(請求項15)。この構成によれば、人間の目による目視感(例えばメタリック塗装面の粒子感)を、演算手段により抽出された評価パラメータに基づき、心理物理量演算手段により所定の評価指数として定量的に自動計算できるようになる。   In the configuration according to any one of claims 11 to 14, it is desirable to include a psychophysical quantity calculation unit that obtains an evaluation index related to human visual perception based on the evaluation parameter extracted by the calculation unit. 15). According to this configuration, the visual sensation by the human eye (for example, the particle sensation on the metallic paint surface) can be quantitatively automatically calculated as a predetermined evaluation index by the psychophysical quantity calculation unit based on the evaluation parameter extracted by the calculation unit. It becomes like this.

本発明の請求項16にかかるメタリック塗装面評価装置は、メタリック塗装面に含まれる光輝材からの反射光が前記メタリック塗装面に対する人間の目視感に与える影響である粒子感を定量的に評価するためのメタリック塗装面評価装置であって、測定対象となるメタリック塗装面の所定の測定エリアに照明光を照射し、その反射光を光電変換して前記測定エリアの二次元画像を取得する撮像手段と、少なくとも前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行うことで所定の処理画像を生成する画像処理手段と、前記処理画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出する演算手段とを具備することを特徴とする。   According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a metallic paint surface evaluation apparatus that quantitatively evaluates a particle feeling, which is an effect of reflected light from a glittering material contained in a metallic paint surface on human visual perception of the metallic paint surface. An imaging means for irradiating a predetermined measurement area of a metallic painted surface to be measured with illumination light and photoelectrically converting the reflected light to obtain a two-dimensional image of the measurement area And an image processing means for generating a predetermined processed image by performing image processing that matches at least the resolution of the image with the resolution of the human eye, and an evaluation parameter related to human visual perception based on the feature amount of the processed image And calculating means for extracting.

この構成によれば、撮像手段により取得されたメタリック塗装面の所定の測定エリアからの反射光から形成された二次元画像の解像度が、画像処理手段により人間の目の解像度に合わせるよう画像処理が為される。そして演算手段により、前記画像処理後の画像の特徴量を用いてメタリック塗装面の粒子感に関する評価パラメータが取得されるので、目視での評価値と測定値との相関性を高めることができる。   According to this configuration, image processing is performed so that the resolution of the two-dimensional image formed from the reflected light from the predetermined measurement area of the metallic paint surface obtained by the imaging unit matches the resolution of the human eye by the image processing unit. Done. And since the evaluation parameter regarding the particle | grain feeling of a metallic coating surface is acquired by the calculating means using the feature-value of the image after the said image processing, the correlation with a visual evaluation value and a measured value can be improved.

上記構成において、前記画像処理手段は、前記撮像手段により取得された二次元画像の解像度を、人間の目の解像度に合わせるための空間デジタルフィルタを備え、さらに前記空間デジタルフィルタの特性を任意の特性に指定するフィルタ特性指定手段と、前記フィルタ特性指定手段により指定されたフィルタ特性に前記空間デジタルフィルタの特性を設定するフィルタ特性設定手段とを有する構成とすることが望ましい(請求項17)。この構成によれば、ユーザがフィルタ特性指定手段により、前記空間デジタルフィルタの特性を任意の特性に設定できるようになるので、測定目的に応じて当該メタリック塗装面評価装置を活用できるようになる。   In the above configuration, the image processing unit includes a spatial digital filter for matching the resolution of the two-dimensional image acquired by the imaging unit with the resolution of the human eye, and further, the characteristics of the spatial digital filter are set to arbitrary characteristics. It is desirable to have a configuration having filter characteristic designating means for designating and filter characteristic setting means for setting the characteristics of the spatial digital filter to the filter characteristics designated by the filter characteristic designating means (claim 17). According to this configuration, the user can set the characteristic of the spatial digital filter to an arbitrary characteristic by the filter characteristic specifying means, and thus the metallic painted surface evaluation apparatus can be utilized according to the measurement purpose.

この場合、前記フィルタ特性設定手段は、前記メタリック塗装面の塗装ムラに起因する低周波ムラを除去可能なフィルタ特性が設定可能とされていることが望ましい(請求項18)。この構成によれば、例えば人間の目の解像度に実質的な影響を与える空間周波数の高周波部につき、取得された二次元画像の解像度を人間の目の解像度に合致させるフィルタ特性を選びつつ、塗装ムラに起因する明るさムラが存在する低周波部についてはこれを遮断するフィルタ特性(ハイパス性のフィルタ特性)を設定することが可能となる。   In this case, it is desirable that the filter characteristic setting means can set a filter characteristic capable of removing low-frequency unevenness caused by unevenness of the coating on the metallic paint surface (claim 18). According to this configuration, for example, for a high-frequency portion of a spatial frequency that has a substantial effect on the resolution of the human eye, a filter characteristic that matches the resolution of the acquired two-dimensional image with the resolution of the human eye is selected. With respect to the low-frequency portion where the brightness unevenness due to the unevenness exists, it is possible to set a filter characteristic (high-pass filter characteristic) that blocks this.

また、前記フィルタ特性設定手段は、前記メタリック塗装面の観察距離に関連付けたフィルタ特性が設定可能とされていることが望ましい(請求項19)。図1に示した人間の目のコントラスト感度は、観察距離によって変動する。1°視野内に収まる縞模様の数が変動するからである。この構成によれば、観察距離に関連づけた人間の目のコントラスト感度を適宜適用することにより、撮像手段により取得された1つの二次元画像から、複数の観察距離に対応するフィルタ画像(人間の目の解像度に合致させた画像)を取得できるようになる。   In addition, it is desirable that the filter characteristic setting means can set a filter characteristic associated with the observation distance of the metallic paint surface. The contrast sensitivity of the human eye shown in FIG. 1 varies depending on the observation distance. This is because the number of stripe patterns that fall within the 1 ° field of view varies. According to this configuration, by appropriately applying the contrast sensitivity of the human eye associated with the observation distance, filter images (human eyes) corresponding to a plurality of observation distances can be obtained from one two-dimensional image acquired by the imaging unit. Image that matches the resolution of the image can be acquired.

上記請求項17〜19のいずれかの構成において、前記フィルタ特性指定手段は、前記空間デジタルフィルタによるフィルタ処理を実行させないスルー処理が指定可能とされており、前記スルー処理が指定された場合において、前記撮像手段により取得された二次元画像に基づいて、光輝材自体に関する評価パラメータを抽出する光輝材評価手段を具備する構成とすることが望ましい(請求項20)。フィルタ処理が施されていない、いわば生画像は、一般に高解像度の画像であることから、光輝材自体の明るさ(反射率)、大きさ、密度等を測定するには有利である。この構成によれば、前記生画像に基づき、光輝材評価手段により光輝材自体に関する評価パラメータが抽出できるようになる。   In the configuration according to any one of claims 17 to 19, the filter characteristic designating unit is capable of designating a through process that does not execute the filter process by the spatial digital filter, and when the through process is designated, It is desirable that the apparatus includes a glitter material evaluation unit that extracts an evaluation parameter relating to the glitter material itself based on the two-dimensional image acquired by the imaging unit. A so-called raw image that has not been subjected to filter processing is generally a high-resolution image, which is advantageous for measuring the brightness (reflectance), size, density, and the like of the glitter material itself. According to this configuration, based on the raw image, the evaluation parameter relating to the glitter material itself can be extracted by the glitter material evaluation means.

上記請求項16〜20のいずれかの構成において、前記演算手段により抽出された評価パラメータに基づいて、前記粒子感に関する評価指数を求める粒子感指数演算手段を備える構成とすることが望ましい(請求項21)。この構成によれば、目視によるメタリック塗装面の粒子感を、演算手段により抽出された評価パラメータに基づき、粒子感指数演算手段により所定の評価指数として定量的に自動計算できるようになる。   In the configuration of any one of claims 16 to 20, it is desirable to include a particle sensation index calculation unit that obtains an evaluation index related to the particle sensation based on the evaluation parameter extracted by the calculation unit. 21). According to this configuration, it is possible to automatically and quantitatively automatically calculate the particle sensation on the metallic painted surface as a predetermined evaluation index by the particle sensation index calculation unit based on the evaluation parameter extracted by the calculation unit.

本発明の請求項22にかかるメタリック塗装面評価装置の動作プログラムは、所定の画像処理手段及び演算手段を備えるメタリック塗装面評価装置を動作させるためのプログラムであって、測定対象となるメタリック塗装面における所定の測定エリアの光像を光電変換して得られた二次元画像の入力を受け付ける画像入力ステップと、前記画像処理手段に、少なくとも前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行わせ所定の処理画像を生成させる画像処理ステップと、前記演算手段に、前記処理画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出させる演算ステップとを実行させることを特徴とする。   The operation program of the metallic paint surface evaluation apparatus concerning Claim 22 of this invention is a program for operating the metallic paint surface evaluation apparatus provided with a predetermined image processing means and a calculating means, Comprising: The metallic paint surface used as a measuring object An image input step for receiving an input of a two-dimensional image obtained by photoelectrically converting a light image of a predetermined measurement area in the image processing unit, and image processing for adjusting at least the resolution of the image to the resolution of the human eye in the image processing means. An image processing step for generating a predetermined processed image, and a calculation step for causing the calculation means to extract an evaluation parameter related to a human visual sense based on a feature amount of the processed image. .

本発明の請求項23にかかるメタリック塗装面評価装置の動作プログラムは、所定の撮像手段、画像処理手段及び演算手段を備えるメタリック塗装面評価装置を動作させるためのプログラムであって、前記撮像手段に、測定対象となるメタリック塗装面の所定の測定エリアに照明光を照射させ、その反射光を光電変換して前記測定エリアの二次元画像を取得させる撮像ステップと、前記二次元画像の入力を受け付ける画像入力ステップと、前記画像処理手段に、少なくとも前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行わせ所定の処理画像を生成させる画像処理ステップと、前記演算手段に、前記処理画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出させる演算ステップとを実行させることを特徴とする。   An operation program for a metallic painted surface evaluation apparatus according to a twenty-third aspect of the present invention is a program for operating a metallic painted surface evaluation apparatus including predetermined imaging means, image processing means, and arithmetic means, An imaging step of irradiating a predetermined measurement area of the metallic painted surface to be measured with illumination light, photoelectrically converting the reflected light to obtain a two-dimensional image of the measurement area, and receiving an input of the two-dimensional image An image input step; an image processing step for causing the image processing means to perform image processing for adjusting at least the resolution of the image to a resolution of a human eye; and generating a predetermined processed image; and And a calculation step for extracting an evaluation parameter related to human visual perception based on the feature amount.

本発明の請求項24にかかるメタリック塗装面の目視感評価方法は、測定対象となるメタリック塗装面における所定の測定エリアの光像を光電変換して得られた二次元画像に基づいて前記メタリック塗装面の目視感を評価する方法であって、前記二次元画像を所定の輝度閾値で二値化して二値化画像を生成し、前記二値化画像における高輝度部分について、下記(4)〜(6)からなる群より選ばれる少なくとも1以上の特徴量の平均値と、前記測定エリア内におけるばらつきとから、目視感に関する所定の評価値を求めることを特徴とする。
(4)高輝度部分の前記閾値以上の領域における明るさ
(5)高輝度部分の面積
(6)高輝度部分の前記閾値以上の領域における明るさと高輝度部分の面積との積分値
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided a method for evaluating a visual feeling of a metallic coating surface, wherein the metallic coating is based on a two-dimensional image obtained by photoelectrically converting a light image of a predetermined measurement area on a metallic coating surface to be measured. A method for evaluating the visual perception of a surface, wherein the two-dimensional image is binarized with a predetermined luminance threshold value to generate a binarized image, and the high-luminance portion in the binarized image is described in the following (4) to (4) to A predetermined evaluation value related to visual feeling is obtained from an average value of at least one or more feature values selected from the group consisting of (6) and variations in the measurement area.
(4) Brightness in a region of the high luminance portion above the threshold (5) Area of the high luminance portion (6) Integral value of brightness in the region of the high luminance portion above the threshold and the area of the high luminance portion

この構成によれば、二値化画像から取得される上記(4)〜(6)の特徴量につき、単に平均値だけで評価するのではなく、そのばらつき要素を取り入れて目視感に関する所定の評価値を求めるので、光輝材により生成される高輝度部分の細かな分析が可能となり、これを目視感評価値に反映させることが可能となる。   According to this configuration, the feature values of (4) to (6) acquired from the binarized image are not simply evaluated based on the average value, but a predetermined evaluation regarding the visual feeling is performed by incorporating the variation element. Since the value is obtained, a fine analysis of the high-luminance portion generated by the glitter material can be performed, and this can be reflected in the visual evaluation value.

請求項1にかかる目視感評価方法によれば、測定対象物より取得された二次元画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行い、人間の目の解像度に合わせた画像から評価パラメータを抽出するので、目視での評価値と測定値との相関性を高めることができる。従って、測定対象物の目視感を、人間の目による目視感にマッチさせて定量的に評価できるようになる。   According to the visual evaluation method according to claim 1, image processing for matching the resolution of the two-dimensional image acquired from the measurement object with the resolution of the human eye is performed, and the evaluation parameter is calculated from the image matched with the resolution of the human eye. Therefore, the correlation between the visually evaluated value and the measured value can be increased. Therefore, the visual feeling of the measurement object can be quantitatively evaluated by matching the visual feeling of the human eye.

請求項2にかかる目視感評価方法によれば、フィルタ処理により一括的な画像処理が行えるので、画像処理を簡素化できる。   According to the visual evaluation method according to the second aspect, since the batch image processing can be performed by the filter processing, the image processing can be simplified.

請求項3及び請求項4にかかる目視感評価方法によれば、空間周波数の所要領域につき、効率的に取得された二次元画像の解像度を人間の目の解像度に合致させることができる。   According to the visual evaluation method according to the third and fourth aspects, the resolution of the two-dimensional image that is efficiently acquired can be matched with the resolution of the human eye for a required spatial frequency region.

請求項5にかかる目視感評価方法によれば、デジタル的な特徴付けが比較的容易な特徴量を用いるので、評価パラメータの抽出処理を簡素化できるようになる。   According to the visual evaluation method according to the fifth aspect, since the feature quantity that is relatively easy to digitally characterization is used, the extraction process of the evaluation parameter can be simplified.

請求項6にかかる目視感評価方法によれば、各種の光反射性粒子が含まれた測定対象物の光反射特性に対する前記粒子の寄与度合いを、目視感にマッチさせつつ定量的に評価できる。   According to the visual evaluation method according to the sixth aspect, the contribution degree of the particles to the light reflection characteristics of the measurement object including various light reflective particles can be quantitatively evaluated while matching the visual feeling.

請求項7及び請求項8にかかる目視感評価方法によれば、明るさに関する目視感につき人間の知覚にマッチさせた画像から、所定の評価パラメータを取得できるので、一層正確な目視感評価を行うことができる。   According to the visual feeling evaluation method according to claim 7 and claim 8, since a predetermined evaluation parameter can be acquired from an image matched with human perception with respect to the visual feeling related to brightness, more accurate visual feeling evaluation is performed. be able to.

請求項9にかかる目視感評価方法によれば、メタリック塗装面の光反射特性に対する光輝材の寄与度合いとも言える前記粒子感が、目視感にマッチさせつつ定量的に評価できるようになる。   According to the visual feeling evaluation method according to the ninth aspect, the particle feeling, which can be said to be the degree of contribution of the glittering material to the light reflection characteristics of the metallic coating surface, can be quantitatively evaluated while matching the visual feeling.

請求項10にかかる目視感評価方法によれば、取得された二次元画像から塗装ムラに起因する明るさのムラの影響を除去できることから、一層正確な目視感評価を行うことができる。   According to the visual evaluation method according to the tenth aspect, it is possible to remove the influence of the uneven brightness due to the uneven coating from the acquired two-dimensional image, so that it is possible to perform a more accurate visual evaluation.

請求項11にかかる目視感評価システムによれば、撮像手段にて測定対象物より取得された二次元画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理が画像処理手段により為され、演算手段により人間の目の解像度に合わせた画像から評価パラメータが抽出される構成であるので、目視での評価値と測定値との相関性を高めることができる。従って、測定対象物の目視感を、人間の目による目視感にマッチさせて定量的に評価できるようになる。   According to the visual evaluation system according to the eleventh aspect, image processing is performed by the image processing unit to match the resolution of the two-dimensional image acquired from the measurement object by the imaging unit with the resolution of the human eye. Since the evaluation parameter is extracted from the image that matches the resolution of the human eye, the correlation between the visual evaluation value and the measurement value can be increased. Therefore, the visual feeling of the measurement object can be quantitatively evaluated by matching the visual feeling of the human eye.

請求項12にかかる目視感評価システムによれば、空間デジタルフィルタによる一括的な画像処理が行えるので、画像処理を簡素化できる。   According to the visual evaluation system according to the twelfth aspect, since the batch image processing by the spatial digital filter can be performed, the image processing can be simplified.

請求項13にかかる目視感評価システムによれば、ユーザがフィルタ特性指定手段により、空間デジタルフィルタの特性を任意の特性に設定できることから、種々の目的に合致させた画像を生成することができる。従って、前記撮像手段により取得された1つの二次元画像から様々な評価パラメータを取得でき、多様な目視感評価を効率的に行うことができる。   According to the visual evaluation system according to the thirteenth aspect, the user can set the characteristic of the spatial digital filter to an arbitrary characteristic by the filter characteristic specifying means, so that an image matched with various purposes can be generated. Therefore, various evaluation parameters can be acquired from one two-dimensional image acquired by the imaging means, and various visual feeling evaluations can be efficiently performed.

請求項14にかかる目視感評価システムによれば、ガンマ補正処理手段により、明るさに関する目視感につき人間の知覚にマッチさせた画像から、所定の評価パラメータを取得できるので、一層正確な目視感評価を行うことができる。   According to the visual evaluation system according to the fourteenth aspect, since the gamma correction processing means can acquire the predetermined evaluation parameter from the image matched with the human perception with respect to the visual feeling relating to the brightness, more accurate visual evaluation. It can be performed.

請求項15にかかる目視感評価システムによれば、人間の目による目視感が所定の評価指数として定量的に自動計算できるので、速やかに測定対象面の目視感に関する客観的評価データを得ることが可能となる。   According to the visual evaluation system according to the fifteenth aspect, the visual evaluation by the human eye can be quantitatively automatically calculated as the predetermined evaluation index, so that objective evaluation data relating to the visual observation of the measurement target surface can be quickly obtained. It becomes possible.

請求項16にかかるメタリック塗装面評価装置によれば、画像処理手段により人間の目の解像度に合わせるよう画像処理が為され、演算手段により前記画像処理後の画像の特徴量を用いてメタリック塗装面の粒子感に関する評価パラメータが取得される構成であるので、目視での評価値と測定値との相関性を高めることができる。従って、メタリック塗装面の粒子感を、人間の目による粒子感にマッチさせて定量的に評価できるようになる。   According to the metallic paint surface evaluation apparatus according to claim 16, the image processing unit performs image processing so as to match the resolution of the human eye, and the arithmetic unit uses the feature amount of the image after the image processing to form the metallic paint surface. Therefore, the correlation between the visual evaluation value and the measurement value can be increased. Therefore, it is possible to quantitatively evaluate the particle feeling of the metallic painted surface by matching the particle feeling with the human eye.

請求項17にかかるメタリック塗装面評価装置によれば、ユーザがフィルタ特性指定手段により、空間デジタルフィルタの特性を任意の特性に設定できることから、種々の目的に合致させた画像を生成することができる。従って、前記撮像手段により取得された1つのメタリック塗装面画像から様々な評価パラメータを取得でき、多様な粒子感評価を効率的に行うことができる。   According to the metallic painted surface evaluation apparatus of the seventeenth aspect, since the user can set the characteristics of the spatial digital filter to an arbitrary characteristic by the filter characteristic specifying means, it is possible to generate images that match various purposes. . Accordingly, various evaluation parameters can be acquired from one metallic painted surface image acquired by the imaging means, and various particle feeling evaluations can be performed efficiently.

請求項18にかかるメタリック塗装面評価装置によれば、塗装ムラに起因する明るさのムラの影響を除去できることから、一層正確な粒子感評価を行うことができる。   According to the metallic painted surface evaluation apparatus of the eighteenth aspect, since the influence of uneven brightness due to uneven coating can be removed, more accurate particle feeling evaluation can be performed.

請求項19にかかるメタリック塗装面評価装置によれば、撮像手段により取得された1つのメタリック塗装面画像から、複数の観察距離に対応するフィルタ画像(人間の目の解像度に合致させた画像)を取得できるので、多面的な粒子感の評価を効率的に行うことが可能となる。   According to the metallic paint surface evaluation apparatus according to claim 19, from one metallic paint surface image acquired by the imaging means, filter images corresponding to a plurality of observation distances (images matched with the resolution of the human eye) are obtained. Since it can be acquired, it becomes possible to efficiently evaluate a multi-faceted particle feeling.

請求項20にかかるメタリック塗装面評価装置によれば、光輝材評価手段により光輝材自体に関する評価パラメータが抽出でき、1つのハードウェアにより、目で感じる粒子感と光輝材自身の評価パラメータという2種類の情報を取得できる。これら2種類の情報は、塗料の開発や自動車ボディの修理の現場等で必要な情報であることから、かかる用途に好適な評価装置を提供できる。   According to the metallic painted surface evaluation apparatus according to claim 20, the evaluation parameter relating to the glittering material itself can be extracted by the glittering material evaluation means, and two types of particles, that is, the particle feeling perceived by the eye and the evaluation parameter of the glittering material itself, can be obtained with one piece of hardware. Information can be acquired. Since these two types of information are necessary information in the field of development of paints and repair of automobile bodies, an evaluation device suitable for such applications can be provided.

請求項21にかかるメタリック塗装面評価装置によれば、人間の目による粒子感が所定の評価指数として定量的に自動計算できるので、速やかに測定対象面の粒子感に関する客観的評価データを得ることが可能となる。   According to the metallic painted surface evaluation apparatus according to claim 21, since the particle feeling by the human eye can be automatically calculated quantitatively as a predetermined evaluation index, objective evaluation data relating to the particle feeling of the measurement target surface can be obtained quickly. Is possible.

請求項22及び請求項23にかかるメタリック塗装面評価装置の動作プログラムによれば、所定の構成を有するメタリック塗装面評価装置を用いて、メタリック塗装面の粒子感を、人間の目による粒子感にマッチさせて定量的に評価できるようになる。   According to the operation program of the metallic paint surface evaluation apparatus concerning Claim 22 and Claim 23, using the metallic paint surface evaluation apparatus which has a predetermined composition, the particle feeling of a metallic paint surface is changed into the particle feeling by human eyes. Match and be able to evaluate quantitatively.

請求項24にかかるメタリック塗装面の目視感評価方法によれば、光輝材により生成される高輝度部分の細かな分析が可能となり、これを目視感評価値に反映させることが可能となることから、より正確に目視感評価を行える。   According to the visual feeling evaluation method for a metallic paint surface according to claim 24, it is possible to perform a fine analysis of a high-luminance portion generated by the glitter material, and to reflect this in the visual evaluation value. The visual feeling can be evaluated more accurately.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき説明する。
(ハード構成の説明)
図2は、本発明の実施形態にかかる目視感評価システムの全体構成を概略的に示すブロック図である。この目視感評価システムは、各種測定対象物の塗装感、重厚感、表面状態感などの目視感を客観的に評価するシステムとして適用可能であるが、本実施形態では、メタリック塗装面の粒子感、つまりメタリック塗装面に含まれる光輝材からの反射光が前記メタリック塗装面に対する人間の目視感に与える影響である粒子感を、定量的に評価するためのメタリック塗装面評価装置Sを例示して説明する。このメタリック塗装面評価装置Sは、撮像手段1、測定制御手段2、画像処理手段3、演算手段4、操作部5、出力部61及び表示部62から構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Description of hardware configuration)
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the overall configuration of the visual evaluation system according to the embodiment of the present invention. This visual feeling evaluation system can be applied as a system for objectively evaluating the visual feeling of various measurement objects, such as the feeling of painting, profound feeling, and surface condition. That is, the metallic paint surface evaluation apparatus S for quantitatively evaluating the feeling of particles, which is the influence that the reflected light from the glittering material contained in the metallic paint surface has on the human visual feeling on the metallic paint surface, explain. The metallic painted surface evaluation apparatus S includes an imaging unit 1, a measurement control unit 2, an image processing unit 3, a calculation unit 4, an operation unit 5, an output unit 61, and a display unit 62.

撮像手段1は、測定対象となるメタリック塗装面の所定の測定エリアに照明光を照射し、その反射光を光電変換して前記測定エリアの二次元画像を取得する。測定制御手段2は、前記撮像手段1に、所定の手順で前記二次元画像を取得させる制御を行う。画像処理手段3は、取得された前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行うことで所定の処理画像を生成する。演算手段4は、前記処理画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出すると共に、粒子感を定量的に評価するための所定の粒子感指数を求める演算を行う。操作部5は、前記測定制御手段2、画像処理手段3及び演算手段4に対し、ユーザが所定の処理指令、設定指令等を与えるためのものである。出力部61はプリンタ等からなり、前記演算手段4により求められた粒子感指数等を数値データとして出力する。表示部62はLCDやCRT等からなり、前記粒子感指数等をユーザに対して表示する。   The imaging means 1 irradiates a predetermined measurement area on the metallic paint surface to be measured with illumination light, and photoelectrically converts the reflected light to obtain a two-dimensional image of the measurement area. The measurement control unit 2 performs control for causing the imaging unit 1 to acquire the two-dimensional image in a predetermined procedure. The image processing means 3 generates a predetermined processed image by performing image processing that matches the resolution of the acquired image with the resolution of the human eye. The calculation means 4 extracts an evaluation parameter related to human visual feeling based on the feature amount of the processed image and performs calculation for obtaining a predetermined particle feeling index for quantitatively evaluating the particle feeling. The operation unit 5 is used by the user to give predetermined processing commands, setting commands, and the like to the measurement control unit 2, the image processing unit 3, and the calculation unit 4. The output unit 61 comprises a printer or the like, and outputs the particle sensation index obtained by the calculation means 4 as numerical data. The display unit 62 includes an LCD, a CRT, or the like, and displays the particle sensation index and the like to the user.

このメタリック塗装面評価装置Sのハード構成は適宜設定することができる。例えば、
(a)撮像手段1を単方向照明型の反射光測定装置やマルチアングル照明型の反射光測定装置で構成し、測定制御手段2、画像処理手段3、演算手段4、操作部5及び表示部62をパーソナルコンピュータ等で構成し、両者をUSBケーブル等で接続するハード構成、
(b)上記(a)の構成において、前記反射光測定装置が前記測定制御手段2を有しているハード構成、
(c)撮像手段1としての前記反射光測定装置に、測定制御手段2、画像処理手段3、演算手段4、操作部5及び表示部62を搭載して一体型化したハード構成、
などを例示することができる。
The hardware configuration of the metallic paint surface evaluation apparatus S can be set as appropriate. For example,
(A) The imaging means 1 is composed of a unidirectional illumination type reflected light measurement device or a multi-angle illumination type reflected light measurement device, and includes a measurement control means 2, an image processing means 3, an arithmetic means 4, an operation section 5 and a display section. 62 is configured with a personal computer or the like, and a hardware configuration in which both are connected by a USB cable,
(B) In the configuration of (a) above, a hardware configuration in which the reflected light measuring device has the measurement control means 2,
(C) A hardware configuration in which the reflected light measurement device as the imaging unit 1 is integrated with the measurement control unit 2, the image processing unit 3, the calculation unit 4, the operation unit 5, and the display unit 62,
Etc. can be illustrated.

なお、予め他の撮像手段で撮像されたメタリック塗装面の二次元画像を取り込み、前記画像処理手段3、演算手段4に相当する処理をパーソナルコンピュータ等に実行させる動作プログラム、或いは上記(a)〜(c)のハード構成とされたメタリック塗装面評価装置Sを動作させる動作プログラムを提供する態様でも実施することができる。   An operation program that takes in a two-dimensional image of a metallic painted surface previously captured by another imaging unit and causes a personal computer or the like to execute processing corresponding to the image processing unit 3 and the calculation unit 4, or the above (a) to (a) to The present invention can also be implemented by providing an operation program for operating the metallic paint surface evaluation apparatus S having the hardware configuration (c).

図3は、上記(a)のハード構成を備えたメタリック塗装面評価装置Sの一例を示す構成図である。このメタリック塗装面評価装置Sは、マルチアングル照明型の反射光測定装置10とパーソナルコンピュータPCとが、USBケーブル103で接続されて構成されている。反射光測定装置10は箱型のアウターボディ101、該アウターボディ101に収納される照明光学系11、受光光学系14、撮像素子15及び信号処理回路16を備えている。   FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of the metallic painted surface evaluation apparatus S having the hardware configuration (a). This metallic painted surface evaluation apparatus S is configured by connecting a multi-angle illumination type reflected light measuring apparatus 10 and a personal computer PC with a USB cable 103. The reflected light measuring device 10 includes a box-shaped outer body 101, an illumination optical system 11, a light receiving optical system 14, an image sensor 15, and a signal processing circuit 16 housed in the outer body 101.

アウターボディ101の底面部には測定開口102が設けられており、この測定開口102には、測定対象物であるメタリック塗装板7のメタリック塗装表面71が、密接して対向配置される。前記メタリック塗装板7は、例えば自動車ボディのメタリック塗装面等からなる。図4は、前記メタリック塗装板7の斜視図であり、その部分拡大図に示しているように、該メタリック塗装板7は、塗装素地となる基材701と、その上に塗布されたメタリック塗膜702とで構成されている。前記メタリック塗膜702には、フレーク状のアルミ片やマイカ片等からなる光輝材703が分散配合されている。この光輝材703が含有されていることで、メタリック塗装表面71に光が照射された場合にいわゆるメタリック効果が発生し、当該メタリック塗装表面71の観察者に粒子感を与えるものである。このようなメタリック塗装表面71の、前記測定開口102のサイズに相当する部分が、粒子感を測定するための測定エリア72とされる。   A measurement opening 102 is provided in the bottom surface of the outer body 101, and the metallic coating surface 71 of the metallic coating plate 7, which is a measurement object, is closely opposed to the measurement opening 102. The metallic paint plate 7 is made of, for example, a metallic paint surface of an automobile body. FIG. 4 is a perspective view of the metallic paint plate 7. As shown in the partially enlarged view, the metallic paint plate 7 is composed of a base material 701 serving as a coating base and a metallic paint applied thereon. And a film 702. In the metallic coating film 702, a glitter material 703 made of flaky aluminum pieces, mica pieces, or the like is dispersed and blended. By containing this glittering material 703, when the metallic coating surface 71 is irradiated with light, a so-called metallic effect is generated, and the observer of the metallic coating surface 71 is given a particle feeling. A portion of the metallic coating surface 71 corresponding to the size of the measurement opening 102 is a measurement area 72 for measuring particle feeling.

照明光学系11は、試料面(メタリック塗装表面71)の法線方向から、それぞれ15°、45°、75°の方向に配置された第1の照明系11a、第2の照明系11b及び第3の照明系11cから構成されている。第1の照明系11aは、タングステンランプ等からなる光源12aと、該光源12aの前方に配置されたコリメートレンズ13aとを備えている。前記光源12aから発せられた光は、コリメートレンズ13aによってコリメートされて平行光束とされ、メタリック塗装表面71を対法線角15°の方向から照明する。第2の照明系11b及び第3の照明系11cも同様に光源12b、12cとコリメートレンズ13b、13cとを有しており、それぞれメタリック塗装表面71を対法線角45°、75°の方向から照明する。これにより、太陽光に近似した平行光束で、メタリック塗装表面71に対し対法線角15°、45°、75°の方向から照明光をそれぞれ個別に照射できるようになっている。なお、この照明光学系11の構成は適宜設定してよく、例えば第1の照明系11aのみからなる構成、第1の照明系11aと第3の照明系11cとからなる構成、あるいは4以上の照明系からなる構成としても良い。   The illumination optical system 11 includes a first illumination system 11a, a second illumination system 11b, and a second illumination system arranged in directions of 15 °, 45 °, and 75 ° from the normal direction of the sample surface (metallic coating surface 71), respectively. 3 illumination systems 11c. The first illumination system 11a includes a light source 12a made of a tungsten lamp or the like, and a collimator lens 13a disposed in front of the light source 12a. The light emitted from the light source 12a is collimated by the collimating lens 13a into a parallel light beam, and illuminates the metallic coating surface 71 from a direction with a normal angle of 15 °. Similarly, the second illumination system 11b and the third illumination system 11c have light sources 12b and 12c and collimating lenses 13b and 13c, respectively, and the metallic coating surface 71 has directions of normal angles of 45 ° and 75 °, respectively. Illuminate from. Thereby, it is possible to individually irradiate illumination light from the directions of normal line angles of 15 °, 45 °, and 75 ° with respect to the metallic coating surface 71 with a parallel light beam similar to sunlight. The configuration of the illumination optical system 11 may be set as appropriate. For example, the configuration including only the first illumination system 11a, the configuration including the first illumination system 11a and the third illumination system 11c, or four or more configurations. It is good also as a structure which consists of an illumination system.

一方、受光光学系14は、試料面(メタリック塗装表面71)の法線方向に配置され、後段に配置された撮像素子15に、メタリック塗装表面71から反射される反射光の光像を結像させる。このような照明光学系11及び受光光学系14の配置は、人間が目視でメタリック塗装板7を観察する条件に近似させるためのものである。すなわち、対法線角15°の方向から照明した場合は、メタリック塗装表面71からの正反射光に近い反射光を撮像素子15にて撮像することができる。また、対法線角75°の方向から照明した場合は、正反射から離れた拡散光に近い反射光を撮像することができ、さらに対法線角45°の方向から照明した場合は、その中間的な反射光を撮像することができる。   On the other hand, the light receiving optical system 14 is arranged in the normal direction of the sample surface (metallic coating surface 71), and forms an optical image of the reflected light reflected from the metallic coating surface 71 on the imaging element 15 arranged in the subsequent stage. Let Such an arrangement of the illumination optical system 11 and the light receiving optical system 14 is intended to approximate a condition for a human to visually observe the metallic coating plate 7. That is, when illuminated from a direction with a normal angle of 15 °, reflected light close to regular reflected light from the metallic coating surface 71 can be imaged by the imaging element 15. In addition, when illuminated from a direction with a normal angle of 75 °, it is possible to image reflected light close to diffused light away from regular reflection, and when illuminated from a direction with a normal angle of 45 °, Intermediate reflected light can be imaged.

撮像素子15は、メタリック塗装表面71から反射される反射光の光像を光電変換するもので、例えばCCD二次元センサを適用することができる。この撮像素子15も、受光光学系14と同様に法線方向に配置される。図3では、試料面と平行に配置された固定板130の光軸位置に、撮像素子15を取り付けた例を示している。   The image sensor 15 photoelectrically converts an optical image of reflected light reflected from the metallic coating surface 71, and for example, a CCD two-dimensional sensor can be applied. The image sensor 15 is also arranged in the normal direction as in the light receiving optical system 14. FIG. 3 shows an example in which the imaging element 15 is attached to the optical axis position of the fixed plate 130 arranged in parallel with the sample surface.

前記受光光学系14を含めて、この撮像素子15は、人間の目の解像度よりも高い解像度を有していることが望ましく、例えば140万画素のモノクロCCD(撮像分解能=8.4×8.4μm)を用いることができる。なお、上記CCD二次元センサに代えて、二次元の画像を電気信号に変換できる他の素子、例えばCMOSセンサや、フォトダイオードをスキャンするもの等も用いることができる。   The imaging element 15 including the light receiving optical system 14 preferably has a resolution higher than the resolution of the human eye. For example, a monochrome CCD (imaging resolution = 8.4 × 8. 4 μm) can be used. Instead of the CCD two-dimensional sensor, other elements that can convert a two-dimensional image into an electrical signal, such as a CMOS sensor or a device that scans a photodiode, can be used.

信号処理回路16は、撮像素子15から出力されるアナログ信号を増幅し、デジタル信号に変換し、さらにシャッタスピードに応じた明るさ補正を行う回路である。この信号処理回路16については、後記で詳述する。信号処理回路16から出力される信号(二次元画像データ)は、図略のインターフェイス部及びUSBケーブル103を経て、パーソナルコンピュータPCへ送信される。   The signal processing circuit 16 is a circuit that amplifies the analog signal output from the image sensor 15 and converts it into a digital signal, and further performs brightness correction according to the shutter speed. The signal processing circuit 16 will be described in detail later. A signal (two-dimensional image data) output from the signal processing circuit 16 is transmitted to the personal computer PC via an unillustrated interface unit and the USB cable 103.

(電気的構成の説明)
図5は、撮像手段1及び測定制御手段2の電気的な機能構成を示すブロック図である。撮像手段1の信号処理回路16には、増幅回路161、A/D変換部162及び明るさ補正部163が備えられている。また、撮像素子15の露光量を調整するためのシャッタ17と、該シャッタ7の開閉駆動を行うシャッタ駆動部171が具備されている。
(Explanation of electrical configuration)
FIG. 5 is a block diagram showing the electrical functional configuration of the imaging means 1 and the measurement control means 2. The signal processing circuit 16 of the imaging unit 1 includes an amplification circuit 161, an A / D conversion unit 162, and a brightness correction unit 163. A shutter 17 for adjusting the exposure amount of the image sensor 15 and a shutter drive unit 171 for opening and closing the shutter 7 are provided.

増幅回路161は、電流電圧変換回路や可変ゲインアンプなどを備え、撮像素子15による光電変換により生成された電流を、電圧に変換して所定の電圧信号に増幅する。A/D変換部162は、前記増幅回路161から出力されるアナログ電圧信号を、デジタル信号に変換する。   The amplifier circuit 161 includes a current-voltage conversion circuit, a variable gain amplifier, and the like, converts the current generated by the photoelectric conversion by the image sensor 15 into a voltage, and amplifies the voltage to a predetermined voltage signal. The A / D converter 162 converts the analog voltage signal output from the amplifier circuit 161 into a digital signal.

明るさ補正部163は、撮像素子15の露光量を調整する前記シャッタ17のシャッタスピードに応じて、撮像された画像の明るさ補正を行う。メタリック塗装は、明るいシルバー色から黒に近い色まで多様であり、その反射率はメタリック塗装のカラーにより大きく異なる。一方、CCD等の撮像素子のダイナミックレンジは、これらメタリック塗装のカラーを全てカバー出来るほどに広くないため、飽和画素や低輝度画素の割合を抑止するために、測定するメタリック塗装面の反射率に応じてシャッタスピードを切り替え、適正な露光量で撮像を行う必要がある。しかし、このようにして撮像された画像はシャッタスピードに依存しており、そのままでは実際のメタリック塗装面の反射率を反映していない。そこで明るさ補正部163は、このようなシャッタスピード依存性を平滑化するために、シャッタスピードに応じた明るさ補正を行うものである。なお、この明るさ補正部163は、後段の画像処理手段3に具備させるようにしても良い。   The brightness correction unit 163 corrects the brightness of the captured image in accordance with the shutter speed of the shutter 17 that adjusts the exposure amount of the image sensor 15. Metallic paints vary from bright silver to nearly black, and the reflectance varies greatly depending on the color of the metallic paint. On the other hand, the dynamic range of an image sensor such as a CCD is not wide enough to cover all the colors of these metallic paints. Therefore, in order to suppress the ratio of saturated pixels and low luminance pixels, the reflectance of the metallic paint surface to be measured Accordingly, it is necessary to switch the shutter speed and perform imaging with an appropriate exposure amount. However, the image captured in this way depends on the shutter speed, and does not reflect the actual reflectance of the metallic paint surface as it is. Therefore, the brightness correction unit 163 performs brightness correction according to the shutter speed in order to smooth such shutter speed dependency. The brightness correction unit 163 may be included in the image processing unit 3 at the subsequent stage.

シャッタ17は、常時撮像素子15の受光面を遮光し、光源12a〜12cを動作させてメタリック塗装表面71からの反射光を前記撮像素子15に受光させるときに、所定時間だけ「開」とされて撮像素子15を露光させる。シャッタ駆動部171は、後述するシャッタ制御部22からの制御信号及びシャッタスピードの設定を受けて、前記シャッタ17の開閉駆動を前記シャッタスピードにて行うものである。なお、シャッタ17に代えて、CCD等に内蔵されている電子シャッタ機能を用いることもできる。このような電子シャッタ機能を用いれば、シャッタ17及びシャッタ駆動部171を省くことができる。   The shutter 17 is always “open” for a predetermined time when the light receiving surface of the image sensor 15 is shielded, and the light sources 12a to 12c are operated to cause the image sensor 15 to receive the reflected light from the metallic coating surface 71. The image sensor 15 is exposed. The shutter driving unit 171 receives a control signal and a shutter speed setting from a shutter control unit 22 to be described later, and performs opening / closing driving of the shutter 17 at the shutter speed. Instead of the shutter 17, an electronic shutter function built in the CCD or the like can be used. If such an electronic shutter function is used, the shutter 17 and the shutter driving unit 171 can be omitted.

次に、測定制御手段2は、点灯制御部21、シャッタ制御部22、タイミングジェネレータ(TG)23、シャッタスピード判定部24及び測定制御部25を備えている。点灯制御部21は、照明光学系11に備えられている光源12a〜12cの点灯動作を制御する機能部であり、測定制御部25から与えられる測定ルーチンに従って、光源12a〜12cのいずれか1つ、或いは対法線角が小さいものから順次点灯させるような点灯制御を行う。   Next, the measurement control unit 2 includes a lighting control unit 21, a shutter control unit 22, a timing generator (TG) 23, a shutter speed determination unit 24, and a measurement control unit 25. The lighting control unit 21 is a functional unit that controls the lighting operation of the light sources 12 a to 12 c provided in the illumination optical system 11, and any one of the light sources 12 a to 12 c according to the measurement routine given from the measurement control unit 25. Alternatively, lighting control is performed such that the lamps are sequentially turned on starting from the one with the smaller normal angle.

シャッタ制御部22は、シャッタ17の開閉制御信号及びシャッタスピードの設定信号を生成して、前記シャッタ駆動部171へ出力する。   The shutter control unit 22 generates an opening / closing control signal for the shutter 17 and a setting signal for the shutter speed, and outputs them to the shutter drive unit 171.

タイミングジェネレータ23は、撮像素子15による撮影動作(露光に基づく電荷蓄積や蓄積電荷の読出し等)を制御するもので、測定制御部25からの撮影制御信号に基づいて所定のタイミングパルス(画素駆動信号、水平同期信号、垂直同期信号、水平走査回路駆動信号、垂直走査回路駆動信号等)を生成して撮像素子15に出力する。   The timing generator 23 controls a photographing operation (charge accumulation based on exposure, reading of accumulated charge, etc.) by the image sensor 15, and a predetermined timing pulse (pixel drive signal) based on a photographing control signal from the measurement control unit 25. , A horizontal synchronizing signal, a vertical synchronizing signal, a horizontal scanning circuit driving signal, a vertical scanning circuit driving signal, etc.) are generated and output to the image sensor 15.

シャッタスピード判定部24は、メタリック塗装表面71を撮像するにあたり、撮像素子15の露光量を設定するための仮撮影画像に基づいて、撮像素子15の出力が飽和しないようなシャッタスピードの設定を行う。具体的には、前記仮撮影画像から平均的な反射光量を求め、当該反射光量から、撮像素子15のダイナミックレンジに応じた適正な露光が行えるようなシャッタスピードを設定する。このシャッタスピード判定部24により設定されたシャッタスピードは、測定制御部25を介してシャッタ制御部22へ出力される。また、前記信号処理回路16の明るさ補正部163へも前記シャッタスピード情報が出力され、明るさ補正部163によるシャッタスピードに応じた明るさ補正処理の際のパラメータとされる。   When imaging the metallic paint surface 71, the shutter speed determination unit 24 sets the shutter speed so that the output of the image sensor 15 does not saturate based on the provisional captured image for setting the exposure amount of the image sensor 15. . Specifically, an average amount of reflected light is obtained from the provisional captured image, and a shutter speed is set based on the amount of reflected light so that appropriate exposure according to the dynamic range of the image sensor 15 can be performed. The shutter speed set by the shutter speed determination unit 24 is output to the shutter control unit 22 via the measurement control unit 25. The shutter speed information is also output to the brightness correction unit 163 of the signal processing circuit 16 and is used as a parameter for the brightness correction process according to the shutter speed by the brightness correction unit 163.

測定制御部25は、操作部5からの操作信号の入力を受けて、各機能部に制御信号を与え、測定制御手段2による全体的な測定動作を制御する。すなわち、メタリック塗装表面71の二次元画像撮像のため、前記点灯制御部21、シャッタ制御部22、タイミングジェネレータ23等の機能部をそれぞれ動作させる制御信号を生成する。また、撮像素子15の露光量を設定するための仮撮影動作の制御も行う。この場合、前記シャッタ制御部22に予め定められている固定的なシャッタスピードを設定させ、これにより取得された仮撮影画像に基づき、前記シャッタスピード判定部24に適正なシャッタスピードを求める演算を行わせる。   The measurement control unit 25 receives an operation signal from the operation unit 5, gives a control signal to each functional unit, and controls the overall measurement operation by the measurement control unit 2. That is, in order to capture a two-dimensional image of the metallic paint surface 71, control signals for operating the functional units such as the lighting control unit 21, the shutter control unit 22, and the timing generator 23 are generated. In addition, the provisional photographing operation for setting the exposure amount of the image sensor 15 is also controlled. In this case, the shutter control unit 22 is set with a predetermined fixed shutter speed, and the shutter speed determination unit 24 performs an operation for obtaining an appropriate shutter speed based on the provisional captured image obtained thereby. Make it.

図6は、画像処理手段3及び演算手段4の電気的な機能構成を示すブロック図である。画像処理手段3は、画像メモリ31、空間デジタルフィルタ32、フィルタ特性設定部33、フィルタ特性記憶部34及びガンマ補正部35を備えている。画像メモリ31は、RAM等からなり、撮像手段1から送られてくる二次元画像データを一時的に格納したり、空間デジタルフィルタ32でフィルタ処理された画像を一時的に格納したりする。   FIG. 6 is a block diagram showing the electrical functional configuration of the image processing means 3 and the calculation means 4. The image processing means 3 includes an image memory 31, a spatial digital filter 32, a filter characteristic setting unit 33, a filter characteristic storage unit 34, and a gamma correction unit 35. The image memory 31 is composed of a RAM or the like, and temporarily stores the two-dimensional image data sent from the imaging unit 1 or temporarily stores the image filtered by the spatial digital filter 32.

空間デジタルフィルタ32は、撮像手段1により取得された二次元画像の解像度を、人間の目の解像度に合わせるためのフィルタ処理を行うもので、所定のフィルタ特性を有する、例えば移動平均フィルタ、ラプラシアンフィルタ、FIRフィルタ、二次元FFTフィルタ等で構成される。   The spatial digital filter 32 performs a filter process for matching the resolution of the two-dimensional image acquired by the imaging unit 1 with the resolution of the human eye, and has a predetermined filter characteristic such as a moving average filter or a Laplacian filter. , FIR filter, two-dimensional FFT filter, and the like.

図7(a)は、撮像手段1の出力画像(明るさ補正部163から出力される二次元画像)の一例を示す写真である。受光光学系14及び撮像素子15の解像度が高い場合、図7(a)に示すように、人間の目では知覚することができないような光輝材のひとつひとつによって生じるコントラスト(粒子性)までが撮像されるようになる。空間デジタルフィルタ32は、このような高解像度の二次元画像を、人間の目において実際に知覚される二次元画像にいわば劣化させるフィルタ処理を行うものである。図7(b)は、そのようなフィルタ処理が行われた画像(空間デジタルフィルタ32の出力)の一例を示す写真である。図7(a)の写真と比較して明らかなように、粒子性が劣化した画像となっており、両者の目視感には大きな違いがあると言える。   FIG. 7A is a photograph showing an example of an output image of the imaging unit 1 (a two-dimensional image output from the brightness correction unit 163). When the resolution of the light receiving optical system 14 and the imaging element 15 is high, as shown in FIG. 7A, even the contrast (particle property) generated by each of the glittering materials that cannot be perceived by the human eye is imaged. Become so. The spatial digital filter 32 performs a filtering process that degrades such a high-resolution two-dimensional image into a two-dimensional image actually perceived by the human eye. FIG. 7B is a photograph showing an example of an image (output of the spatial digital filter 32) on which such filter processing has been performed. As is clear from the photograph in FIG. 7A, the image has degraded particle properties, and it can be said that there is a great difference in the visual feeling between the two.

これは、先に図1でも説明したが、人間のコントラスト感度が、コントラストのある観察対象物に対し、図8(a)に示すような特性を有していることに起因する。該特性に示すように、人間の目は、60サイクル/1°の空間周波数におけるコントラスト=1(最大)のパターン(上述の縞模様)と、5サイクル/1°の空間周波数におけるコントラスト=1/500のパターンとを、ほぼ同等のコントラストと知覚する。しかしながら、画像から抽出される輝度値などに基づき数値的にコントラストを計算すると、両者は同等のコントラストとはならない。   As described above with reference to FIG. 1, this is because human contrast sensitivity has characteristics as shown in FIG. 8A with respect to an observation object having contrast. As shown in the characteristics, the human eye has a contrast = 1 (maximum) pattern at a spatial frequency of 60 cycles / 1 ° (the above-described stripe pattern) and a contrast at a spatial frequency of 5 cycles / 1 ° = 1 /. The 500 patterns are perceived as almost the same contrast. However, if the contrast is calculated numerically based on the luminance value extracted from the image, the two do not have the same contrast.

しかし、図8(b)に示すような伝達関数(出力振幅/入力振幅)を有するフィルタを、元の高解像度の画像にかけることで、目視により感じられるコントラストと、計算上のコントラストとを等価に扱えるようになる。つまり、人間の目では知覚能が低下する、空間周波数が高い領域について伝達関数を低くし、元画像の解像度を人間の目の解像度に合わせるものである。このような伝達関数は、空間周波数上でコントラスト感度の最も高い点(5サイクル/1°)を「1」とし、その他の点については、コントラスト感度が最も高い点とのコントラスト比から求められる。   However, by applying a filter having a transfer function (output amplitude / input amplitude) as shown in FIG. 8B to the original high-resolution image, the contrast that can be visually perceived and the calculated contrast are equivalent. Can be handled. That is, the transfer function is lowered in a region where the perception ability is reduced in the human eye and the spatial frequency is high, and the resolution of the original image is matched with the resolution of the human eye. Such a transfer function is obtained from the contrast ratio with the point having the highest contrast sensitivity, assuming that the point (5 cycles / 1 °) having the highest contrast sensitivity on the spatial frequency is “1”.

さらに、目視感を評価するには、測定対象面からの観察距離を固定化する必要がある。例えば、60サイクル/1°のパターンは、25cm離れた距離から観察すると、そのパターンサイクル幅は約73μm/サイクルとなる。このような条件で試料面であるメタリック塗装表面71を観察したときの人間の目の感度に合わせたコントラストを評価するには、例えば図8(c)に示すようなフィルタ特性とすれば良いことになる。なお、図8(c)は、横軸を観察距離に換算して伝達関数を表示している。かかる伝達関数は、観察距離に応じて左右方向にシフトすることになる。   Furthermore, in order to evaluate the visual feeling, it is necessary to fix the observation distance from the measurement target surface. For example, when a pattern of 60 cycles / 1 ° is observed from a distance of 25 cm, the pattern cycle width is about 73 μm / cycle. In order to evaluate the contrast in accordance with the sensitivity of the human eye when observing the metallic paint surface 71 as the sample surface under such conditions, for example, the filter characteristics shown in FIG. become. In FIG. 8C, the transfer function is displayed by converting the horizontal axis into the observation distance. Such a transfer function shifts in the left-right direction according to the observation distance.

従って空間デジタルフィルタ32は、例えば図8(c)に示すようなフィルタ特性を有するものとされ、このような空間デジタルフィルタ32をかけることで、撮像手段1から入力された二次元画像は、図7(a)の写真のような画像を、図7(b)の写真のように人間の目の解像度に合わせた画像に変換するものである。   Accordingly, the spatial digital filter 32 has a filter characteristic as shown in FIG. 8C, for example. By applying such a spatial digital filter 32, the two-dimensional image input from the imaging means 1 is shown in FIG. An image such as a photograph in FIG. 7A is converted into an image that matches the resolution of the human eye as in the photograph in FIG. 7B.

なお空間デジタルフィルタ32に設定されるフィルタ特性は、図8(b),(c)に示すような、知覚される空間周波数の全域にわたり、取得された二次元画像の解像度を人間の目の解像度に合致させるようなバンドパスフィルタでも良いが、空間周波数に対する人間の目のコントラスト感度における高周波部の特性に近似させたローパスフィルタであっても良い。このようなローパスフィルタでも、少なくとも人間の目の解像度に実質的な影響を与える高周波部につき、取得された二次元画像の解像度を人間の目の解像度に合致させることが可能となる。   The filter characteristics set in the spatial digital filter 32 are the resolution of the acquired two-dimensional image over the entire perceived spatial frequency as shown in FIGS. 8B and 8C. However, it may be a low-pass filter that approximates the characteristics of the high-frequency part in the contrast sensitivity of the human eye with respect to the spatial frequency. Even with such a low-pass filter, it is possible to match the resolution of the acquired two-dimensional image with the resolution of the human eye for at least the high-frequency part that substantially affects the resolution of the human eye.

フィルタ特性設定部33(フィルタ特性設定手段)は、操作部5(フィルタ特性指定手段)からの指定(或いは自動設定)に基づいて、前記空間デジタルフィルタ32のフィルタ特性を任意の特性に設定する機能部である。フィルタ特性設定部33は、フィルタ特性記憶部34に格納されている各種フィルタ特性情報を操作部5からの指定情報に従って抽出し、必要に応じて複数のフィルタ特性を合成する演算を行い、空間デジタルフィルタ32に与える所定のフィルタ特性を特定する。   The filter characteristic setting unit 33 (filter characteristic setting unit) sets the filter characteristic of the spatial digital filter 32 to an arbitrary characteristic based on designation (or automatic setting) from the operation unit 5 (filter characteristic designation unit). Part. The filter characteristic setting unit 33 extracts various filter characteristic information stored in the filter characteristic storage unit 34 in accordance with the designation information from the operation unit 5, performs an operation of combining a plurality of filter characteristics as necessary, and performs spatial digital A predetermined filter characteristic to be given to the filter 32 is specified.

フィルタ特性記憶部34は、空間デジタルフィルタ32に設定すべき各種フィルタ特性にデータを格納するもので、少なくとも観察距離別パターン記憶部341と、低周波ムラ除去パターン記憶部342とを備えている。観察距離別パターン記憶部341には、例えば図8(c)に示したようなフィルタ特性が、測定対象面からの観察距離(例えば観察距離25cm、50cm、75cm、1m別のフィルタ特性)に応じて格納されている。フィルタ特性設定部33は、例えば観察距離25cmにおける目視感を測定する場合は、観察距離別パターン記憶部341から観察距離25cmに相当するフィルタ特性を抽出し、そのフィルタ特性を空間デジタルフィルタ32に設定する。なお、前記観察距離別パターン記憶部341に、例えば観察距離25cmにおけるフィルタ特性のみを格納しておき、例えば観察距離50cmにおける粒子感を求める場合において、前記観察距離25cmにおけるフィルタ特性に基づいて、観察距離50cmにおけるフィルタ特性を計算により求め、そのフィルタ特性を空間デジタルフィルタ32に設定するようにしても良い。   The filter characteristic storage unit 34 stores data in various filter characteristics to be set in the spatial digital filter 32, and includes at least an observation distance-by-observation pattern storage unit 341 and a low-frequency unevenness removal pattern storage unit 342. In the pattern storage unit 341 for each observation distance, for example, the filter characteristics as shown in FIG. 8C correspond to the observation distances from the measurement target surface (for example, the filter characteristics for each of the observation distances 25 cm, 50 cm, 75 cm, and 1 m). Stored. For example, when measuring the visual feeling at an observation distance of 25 cm, the filter characteristic setting unit 33 extracts a filter characteristic corresponding to the observation distance of 25 cm from the observation distance-specific pattern storage unit 341, and sets the filter characteristic in the spatial digital filter 32. To do. In the observation distance-specific pattern storage unit 341, for example, only filter characteristics at an observation distance of 25 cm are stored. For example, when obtaining a particle feeling at an observation distance of 50 cm, the observation is performed based on the filter characteristics at the observation distance of 25 cm. A filter characteristic at a distance of 50 cm may be obtained by calculation, and the filter characteristic may be set in the spatial digital filter 32.

低周波ムラ除去パターン記憶部342には、メタリック塗装面の塗装ムラを除去するための所定のフィルタ特性が格納される。メタリック塗装面においては、塗装ムラ等により明るさのムラが生じる場合がある。このような明るさのムラは、図9(a)に示すように、通常光輝材によって生じる粒子性の空間周波数(1サイクル/mm)よりも低い低周波領域で発生する。従って、例えば図9(a)に示すような、低周波領域をカットするいわゆるハイパスフィルタを適用することにより、撮像手段1にて取得された画像に塗装ムラに起因する明るさムラが含まれていても、その明るさのムラの影響を除去できるようになる。フィルタ特性設定部33は、操作部5から明るさのムラ除去の指令があった場合、観察距離別パターン記憶部341から抽出したフィルタ特性と、当該低周波ムラ除去パターン記憶部342から抽出したハイパスフィルタとを複合した、例えば図9(b)に示すようなフィルタ特性を生成し、このフィルタ特性を空間デジタルフィルタ32に設定する。   The low frequency unevenness removal pattern storage unit 342 stores predetermined filter characteristics for removing paint unevenness on the metallic paint surface. On the metallic coating surface, uneven brightness may occur due to uneven coating. Such brightness unevenness occurs in a low frequency region lower than the particulate spatial frequency (1 cycle / mm) normally generated by the bright material, as shown in FIG. 9A. Therefore, for example, by applying a so-called high-pass filter that cuts a low frequency region as shown in FIG. 9A, the image acquired by the imaging means 1 includes brightness unevenness due to paint unevenness. However, the influence of the unevenness of brightness can be removed. When there is a command to remove unevenness of brightness from the operation unit 5, the filter property setting unit 33 extracts the filter property extracted from the observation distance-specific pattern storage unit 341 and the high pass extracted from the low frequency unevenness removal pattern storage unit 342. For example, a filter characteristic as shown in FIG. 9B combined with the filter is generated, and the filter characteristic is set in the spatial digital filter 32.

なお、操作部5は、前記フィルタ特性設定部33に、空間デジタルフィルタ32によるフィルタ処理を実行させないスルー処理が指定可能とされている。このスルー処理は、後述する光輝材評価演算部44において、フィルタ処理が施されていない高解像度の画像に基づき、光輝材自体の評価パラメータを取得させるための処理である。このようなスルー処理が指定された場合、フィルタ特性設定部33は、空間デジタルフィルタ32の伝達関数を1/1に設定する。   The operation unit 5 can designate a through process that does not cause the filter characteristic setting unit 33 to execute the filter process by the spatial digital filter 32. This through process is a process for acquiring the evaluation parameter of the glitter material itself based on the high-resolution image that has not been subjected to the filter process in the glitter material evaluation calculation unit 44 described later. When such a through process is designated, the filter characteristic setting unit 33 sets the transfer function of the spatial digital filter 32 to 1/1.

ガンマ補正部35(ガンマ補正処理手段)は、撮像手段1により取得された二次元画像の明るさを、人間が知覚する明るさに変換する画像処理を行う機能部である。ガンマ補正部35は、例えば空間デジタルフィルタ32の出力画像信号のレベルを所定のガンマ特性を用いて対数的に変換することで、画像の明るさのスケールを人間の目の感度に合わせるものである。   The gamma correction unit 35 (gamma correction processing unit) is a functional unit that performs image processing for converting the brightness of the two-dimensional image acquired by the imaging unit 1 into brightness perceived by humans. The gamma correction unit 35 adjusts the brightness scale of the image to the sensitivity of the human eye by, for example, logarithmically converting the level of the output image signal of the spatial digital filter 32 using a predetermined gamma characteristic. .

ウェーバ・フェヒナーの法則によれば、人間に与えられる刺激の強さと、人間が感じる知覚との関係は、刺激の強さが等比級数的に増加すると感覚の大きさは等差級数的に増加する関係にある。これは明るさを知覚する感覚にも妥当し、明るさが線形的に増加しても人間が知覚する明るさは対数的にしか増加しない。例えば、色空間の一般的な表色系として知られているL***表色系では、人間が知覚する明るさである明度L*(エルスター)は、次の(1)式により表される。
*=116×(Y/Yn)1/3−16 ・・・(1)
但し、Y/Yn>0.008856
Y;標準視感度特性による刺激値
Yn;完全拡散反射面の刺激値
ここで、上記の「対数的な増加」とは、厳密な数学的意味での対数的増加に限定されるものではなく、入力が大きくなるほど出力が非線形的に圧縮されるような増加を広く含む意味である。上記L***表色系における明度L*は、刺激値Yの(1/3)乗という指数乗で定義されており、このような定義も「対数的」という概念に含まれる。
According to Weber-Fechner's law, the relationship between the intensity of a stimulus given to a person and the perception felt by the person increases as the intensity of the stimulus increases geometrically, the magnitude of the sense increases geometrically. Have a relationship. This is also valid for the perception of brightness, and even if the brightness increases linearly, the brightness perceived by humans only increases logarithmically. For example, in the L * a * b * color system known as a general color system of a color space, the brightness L * (Elster), which is the brightness perceived by humans, is expressed by the following equation (1): Is represented by
L * = 116 × (Y / Yn) 1/3 −16 (1)
However, Y / Yn> 0.008856
Y: Stimulus value by standard visual sensitivity characteristic Yn: Stimulus value of perfect diffuse reflection surface Here, the above “logarithmic increase” is not limited to a logarithmic increase in a strict mathematical sense, This means that the larger the input is, the wider the increase is such that the output is nonlinearly compressed. The lightness L * in the L * a * b * color system is defined by the exponential power of the stimulus value Y to the (1/3) th power, and such definition is also included in the concept of “logarithmic”.

ガンマ補正部35は、撮像手段1により取得された二次元画像の明るさを、例えば上記(1)式に従って人間の目が知覚する明るさへ対数的に変換するよう、各画素の出力を変換する画像処理を行う。図7(c)は、図7(b)の画像(空間デジタルフィルタ32の出力)を、ガンマ補正部35により明度変換された後の画像を示す写真である。以上の画像処理が施された後、その画像データは演算手段4に送られ、その画像処理後の画像から特徴量が抽出され、メタリック塗装面の粒子感(目視感)に関する評価パラメータが抽出されることとなる。   The gamma correction unit 35 converts the output of each pixel so as to logarithmically convert the brightness of the two-dimensional image acquired by the imaging unit 1 to the brightness perceived by the human eye according to the above equation (1), for example. Perform image processing. FIG. 7C is a photograph showing the image after the brightness conversion of the image of FIG. 7B (the output of the spatial digital filter 32) is performed by the gamma correction unit 35. After the above image processing is performed, the image data is sent to the calculation means 4, the feature amount is extracted from the image after the image processing, and the evaluation parameter regarding the particle feeling (visual feeling) of the metallic painted surface is extracted. The Rukoto.

演算手段4は、特徴量演算部41、粒子感指数演算部42(粒子感指数演算手段;心理物理量演算手段)、角度特性演算部43、光輝材評価演算部44(光輝材評価手段)、メモリ部45及び出力/表示制御部46を備えて構成されている。   The calculation means 4 includes a feature amount calculation unit 41, a particle sensation index calculation unit 42 (particle sensation index calculation unit; psychophysical quantity calculation unit), an angle characteristic calculation unit 43, a brilliant material evaluation calculation unit 44 (bright material evaluation unit), a memory A unit 45 and an output / display control unit 46 are provided.

特徴量演算部41は、画像処理手段により画像処理が施された画像から、メタリック塗装面の粒子感に関連する所定の特徴量、例えば
(1)画像の明るさ及び明るさの分布、
(2)画像を所定の閾値で二値化したときの、黒部分及び/又は白部分の面積、
(3)画像を所定の閾値で二値化したときの、独立的な黒部分及び/又は白部分の数
のいずれか、あるいは上記(1)〜(3)の特徴量の組み合わせにより、粒子感を定量的に評価するための評価パラメータを演算により求める機能部である。
The feature amount calculation unit 41 is a predetermined feature amount related to the particle feeling on the metallic paint surface, for example, (1) image brightness and brightness distribution, from the image subjected to image processing by the image processing unit.
(2) The area of the black portion and / or the white portion when the image is binarized with a predetermined threshold,
(3) When the image is binarized with a predetermined threshold value, the particle sensation is obtained by either the number of independent black portions and / or white portions, or the combination of the feature values of (1) to (3) above. It is a function part which calculates | requires the evaluation parameter for evaluating this quantitatively by calculation.

前記特徴量演算部41で抽出される特徴量について、図10〜図12に基づいて説明する。図10は、図4に示したメタリック塗装表面71を撮影した画像を模式的に示す図である。図10において、面P1は測定エリア72を示しており、面P1の垂直方向は明るさの度合いを示し、高位である程に明るいという指標で描いている。円錐C1〜C3は、光輝材によって反射率が高い部分を示しており、また面P2は、測定エリア72全体の明るさの平均値(所定の閾値)を表す平面である。この面P2より上の部分を高輝度部とし、面P2より下の部分を低輝度部分として二値化するものとする。   The feature amount extracted by the feature amount calculation unit 41 will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a diagram schematically showing an image obtained by photographing the metallic paint surface 71 shown in FIG. In FIG. 10, a surface P1 indicates a measurement area 72, and the vertical direction of the surface P1 indicates the degree of brightness, and is drawn with an indicator that the higher the position is, the brighter. The cones C <b> 1 to C <b> 3 indicate portions where the reflectance is high, and the surface P <b> 2 is a plane that represents an average value (predetermined threshold value) of the brightness of the entire measurement area 72. The part above the surface P2 is binarized as a high luminance part, and the part below the surface P2 is binarized as a low luminance part.

ここで、メタリック塗装表面71のメタリック特性に関連する特徴量としては、上述した通り、高輝度部の明るさa(面P2からの各円錐C1〜C3の突出高さ)、高輝度部の面積b(各円錐C1〜C3の、面P2において占める面積)、及び高輝度部の数(面P2から突出する円錐C1〜C3の数;この図10では3個)などが挙げられる。   Here, as described above, as the characteristic amount related to the metallic characteristic of the metallic coating surface 71, the brightness a of the high luminance part (the protruding height of each of the cones C1 to C3 from the surface P2) and the area of the high luminance part b (the area occupied by each of the cones C1 to C3 on the surface P2), the number of high brightness portions (the number of the cones C1 to C3 protruding from the surface P2; three in FIG. 10), and the like.

いま、測定エリア72の撮影画像において、面P2を超過する高輝度部に明るさを持つ、繋がった画素のまとまりを「粒子」と定義する。図10に示した模式図では、円錐C1〜C3のそれぞれが「粒子」となる。すると、これら各粒子において、高輝度部の明るさaの値、面積bの値を求めることができるが、これら明るさa及び面積bが粒子感を評価する評価パラメータとして扱えるようになる。   Now, in the captured image of the measurement area 72, a group of connected pixels having brightness in a high-luminance part exceeding the plane P2 is defined as “particle”. In the schematic diagram shown in FIG. 10, each of the cones C1 to C3 is a “particle”. Then, in each of these particles, the value of the brightness a and the value of the area b of the high luminance part can be obtained, but the brightness a and the area b can be handled as evaluation parameters for evaluating the particle feeling.

図11は、図10の模式図を二次元平面に置換した模式図である。図11では、「粒子」が5個(円錐C1〜C5)ある場合を示している。図11に基づき、上記の点を詳述すると、この場合、各円錐C1〜C5について、高輝度部の明るさa1〜a5の値、面積b1〜b5の値をそれぞれ評価パラメータとして取得することができる。そして、各粒子の高輝度部の明るさa1〜a5につき統計処理を行うことで、高輝度部明るさの平均値、高輝度部明るさの標準偏差などを求めることが可能となる。   FIG. 11 is a schematic diagram in which the schematic diagram of FIG. 10 is replaced with a two-dimensional plane. FIG. 11 shows a case where there are five “particles” (cones C1 to C5). Based on FIG. 11, the above points will be described in detail. In this case, for each of the cones C1 to C5, the values of the brightness a1 to a5 and the areas b1 to b5 of the high luminance part can be acquired as evaluation parameters. it can. And it becomes possible by calculating | requiring statistical processing about the brightness a1-a5 of the high-intensity part of each particle | grain, the average value of high-intensity part brightness, the standard deviation of high-intensity part brightness, etc. can be calculated | required.

同様に、各粒子の高輝度部の面積b1〜b5につき統計処理を行うことで、高輝度部面積の平均値、高輝度部明るさの標準偏差などを求めることが可能となる。さらに、測定エリア72内に存在する粒子の数をカウントすることで、高輝度部の総粒子数、単位面積当たりの粒子数を求めることができるようになる。このような統計処理値は、より端的に粒子感を評価する評価パラメータとして扱うことができる。   Similarly, by performing statistical processing on the areas b1 to b5 of the high luminance part of each particle, it is possible to obtain the average value of the high luminance part area, the standard deviation of the high luminance part brightness, and the like. Furthermore, by counting the number of particles present in the measurement area 72, the total number of particles in the high luminance part and the number of particles per unit area can be obtained. Such a statistical processing value can be handled as an evaluation parameter for evaluating particle feeling more simply.

上記のように、高輝度部明るさ及び高輝度部面積等につき、統計処理を行い、その平均値だけでなく標準偏差を求めると、粒子感評価において有利となる。すなわち、所定の領域内の画像を高輝度部の明るさや面積の平均値のみで評価すると、個々の粒子の明るさや面積のばらつきに起因する粒子感の相違を定量的に計測できなくなる。図12(a),(b)は、上記で定義された「粒子」を、面P2上において二値化して示した平面図であり、黒部分が高輝度の円錐Cn又は円錐Cm部分である。   As described above, if statistical processing is performed on the brightness of the high-luminance portion, the area of the high-luminance portion, and the like, and not only the average value but also the standard deviation, it is advantageous in evaluating the particle feeling. That is, if an image in a predetermined region is evaluated only by the average value of the brightness and area of the high-luminance part, it is impossible to quantitatively measure the difference in particle feeling due to the variation in brightness and area of individual particles. FIGS. 12A and 12B are plan views showing the above-defined “particles” binarized on the plane P2, and the black portion is a high-intensity cone Cn or cone Cm portion. .

図12(a)と(b)とを比較すると、両者の粒子の数及び粒子面積の平均値は同一であるが、個々の粒子の面積が異なるため、目視感(粒子感)としては明らかに相違するものとなる。つまり、図12(a)では、個々の粒子の面積がほぼ一定であるため、略同一輝度の高輝度部が均一に分散されている粒子感となるが、図12(b)では、個々の粒子の面積ばらつきが大きく、かなり異なる粒子感となることは明らかである。メタリック塗装板では、微小な光輝材が多量に分散配合されることから上記「粒子」の数が非常に多いものとなり、個々の粒子の明るさや面積は正規分布に近い分布をする。従って、平均値と標準偏差(ばらつき)を求めることにより、メタリック塗装板における「粒子」の状態を正確に把握することができる。   Comparing FIGS. 12 (a) and 12 (b), the number of particles and the average value of the particle areas are the same, but the area of each particle is different, so it is clear as a visual feeling (particle feeling). It will be different. That is, in FIG. 12 (a), since the area of each particle is almost constant, a high-brightness portion having substantially the same luminance is uniformly dispersed. In FIG. It is clear that there is a large variation in the area of the particles, resulting in a considerably different particle feeling. In a metallic coated plate, a large amount of fine glittering material is dispersed and blended, so the number of the “particles” is very large, and the brightness and area of each particle have a distribution close to a normal distribution. Therefore, by obtaining the average value and the standard deviation (variation), it is possible to accurately grasp the state of “particles” in the metallic paint plate.

このようにメタリック塗装面の目視感(粒子感)は、撮像手段1で取得された所定の測定エリアについての二次元画像を、所定の輝度閾値(平均明るさ)で二値化して二値化画像を生成し、前記二値化画像における高輝度部分の明るさ或いは高輝度部分の面積の平均値と、前記測定エリア内におけるばらつきとから定量的に評価することができる。この他、例えば高輝度部分の明るさと高輝度部分の面積との積分値の平均値及びばらつきとからでも、同様に粒子感を定量的に評価することができる。なお、人間の目で見る粒子感にこだわらない場合は、撮像手段1で取得された二次元画像につき、前記空間デジタルフィルタ32でフィルタ処理を施さない(スルー処理)画像について、上述の平均値とばらつきを求める手法により、メタリック塗装面の表面反射特性について評価することもできる。   As described above, the visual feeling (particle feeling) of the metallic painted surface is binarized by binarizing a two-dimensional image of a predetermined measurement area acquired by the imaging unit 1 with a predetermined luminance threshold (average brightness). An image can be generated and quantitatively evaluated from the brightness of the high-luminance portion or the average value of the area of the high-luminance portion in the binarized image and the variation in the measurement area. In addition, for example, the particle feeling can be quantitatively evaluated from the average value and variation of the integrated values of the brightness of the high-luminance portion and the area of the high-luminance portion. In addition, when not sticking to the particle sensation seen by human eyes, the above-described average value is obtained for the two-dimensional image acquired by the imaging means 1 for the image that is not subjected to the filter processing by the spatial digital filter 32 (through processing). The surface reflection characteristics of the metallic paint surface can also be evaluated by a method for obtaining variation.

図6に戻って、前記特徴量演算部41は、上述のような手法で評価パラメータを抽出するべく、平均明るさ算出部411、二値化処理部412、評価パラメータ抽出部413及び統計処理部414を備えている。   Returning to FIG. 6, the feature amount calculation unit 41 is configured to extract an evaluation parameter by the above-described method, and an average brightness calculation unit 411, a binarization processing unit 412, an evaluation parameter extraction unit 413, and a statistical processing unit. 414.

平均明るさ算出部411は、画像処理手段3から入力された画像処理後の画像について、その平均明るさを算出する。例えば、前記画像について輝度ヒストグラムを作成し、その平均値を求める演算処理が為される。これは、上記の説明における面P2の明るさレベル(二値化のための閾値レベル)を求めるための処理である。   The average brightness calculation unit 411 calculates the average brightness of the image processed image input from the image processing unit 3. For example, a calculation process is performed to create a luminance histogram for the image and obtain an average value thereof. This is a process for obtaining the brightness level (threshold level for binarization) of the surface P2 in the above description.

二値化処理部412は、平均明るさ算出部411で求められた平均明るさを閾値として、画像処理後の画像を白・黒の二値領域に区分けする処理を行う。これにより、前記画像において、図12に示すように、高輝度部分と低輝度部分が区画され、上記「粒子」が検出されるようになる。   The binarization processing unit 412 performs a process of dividing the image-processed image into white / black binary regions using the average brightness obtained by the average brightness calculation unit 411 as a threshold value. Thereby, in the image, as shown in FIG. 12, the high-luminance portion and the low-luminance portion are partitioned, and the “particles” are detected.

評価パラメータ抽出部413は、前記二値化処理部412で検出された高輝度部分において、粒子感を評価するための所定の評価パラメータを抽出する。すなわち、先に図11に基づいて説明したように、各円錐C1〜C5について、例えば高輝度部の明るさa1〜a5の値、面積b1〜b5の値及び測定エリアにおける粒子の数等を、それぞれ評価パラメータとして求める。   The evaluation parameter extraction unit 413 extracts a predetermined evaluation parameter for evaluating the particle feeling in the high luminance portion detected by the binarization processing unit 412. That is, as described above based on FIG. 11, for each of the cones C1 to C5, for example, the values of brightness a1 to a5 of the high luminance part, the values of areas b1 to b5, the number of particles in the measurement area, and the like. Each is obtained as an evaluation parameter.

統計処理部414は、前記評価パラメータ抽出部413で求められた評価パラメータを用いて、所定の統計処理を行い、粒子感を定量的に評価する評価パラメータを演算により求める機能部である。例えば、評価パラメータ抽出部413で求められた高輝度部の明るさa1〜a5の値、及び面積b1〜b5の値などを用い、その平均値と標準偏差とを演算により求める。この統計処理部414で求められる評価パラメータは、人間の目の解像度に合わせた画像から抽出された特徴量に基づいたものであり、測定対象とされたメタリック塗装表面71の目視感(粒子感)を定量的に表したものとなる。   The statistical processing unit 414 is a functional unit that performs predetermined statistical processing using the evaluation parameter obtained by the evaluation parameter extraction unit 413 and obtains an evaluation parameter for quantitatively evaluating the particle feeling by calculation. For example, the average value and the standard deviation are obtained by calculation using the values of the brightness a1 to a5 and the areas b1 to b5 of the high luminance part obtained by the evaluation parameter extraction unit 413. The evaluation parameter obtained by the statistical processing unit 414 is based on the feature amount extracted from the image matched to the resolution of the human eye, and the visual feeling (particle feeling) of the metallic coating surface 71 to be measured. Is quantitatively expressed.

粒子感指数演算部42は、上記特徴量演算部41で抽出された評価パラメータに基づいて、粒子感に関する評価指数を求める演算を行う。すなわち、粒子感指数演算部42は、統計処理部414で求められる評価パラメータ及び/又は評価パラメータ抽出部413で求められた高輝度部の明るさa1〜a5の値、及び面積b1〜b5の値などを使用して、粒子感を数値的に評価するための評価指数を自動計算する。   The particle sensation index calculating unit 42 performs an operation for obtaining an evaluation index related to the particle sensation based on the evaluation parameter extracted by the feature amount calculating unit 41. That is, the particle sensation index calculation unit 42 is the evaluation parameter obtained by the statistical processing unit 414 and / or the brightness a1 to a5 value of the high luminance part and the area b1 to b5 value obtained by the evaluation parameter extraction unit 413. Is used to automatically calculate an evaluation index for numerically evaluating the particle feeling.

図13は、実際にメタリック塗装板37枚について撮影した画像から抽出した高輝度部明るさの平均値と、前記メタリック塗装板を目視で評価して評価した粒子感との相関を示すグラフ図である。このグラフ図から明らかなように、目視による粒子感と高輝度部明るさの平均値とは高い相関性を有していることがわかる。従って、粒子感指数演算部42において、例えば図13に示した直線の関数
y=0.9011x+0.1388
(但し、xは目視粒子感指数、yはピーク部明るさ平均)
を予め格納しておき、該関数を用いて、前記統計処理部414にて求められた高輝度部明るさの平均値から、目視感に関する評価指数を導出させることが可能となる。
FIG. 13 is a graph showing the correlation between the average value of the brightness of the high-intensity portion extracted from the images actually taken for 37 sheets of the metallic paint plate and the particle feeling evaluated by visually evaluating the metal paint plate. is there. As is apparent from this graph, it can be seen that the visual feeling of particles and the average value of the brightness of the high luminance portion have a high correlation. Therefore, in the particle sensation index calculation unit 42, for example, the linear function y = 0.9011x + 0.1388 shown in FIG.
(However, x is visual particle sensation index, y is average brightness of peak part)
Can be stored in advance, and using this function, an evaluation index related to visual feeling can be derived from the average value of the brightness of the high-luminance part obtained by the statistical processing unit 414.

さらに、高輝度部明るさの平均値と標準偏差、及び高輝度部面積の平均値と標準偏差についての評価パラメータ等を組み合わせることで、粒子感について一層目視との相関性が高い評価指数を求めることも可能である。また、メタリック塗装板についての他の目視感、例えばキラキラ感や深み感などについても、予め評価関数を求めておくか、所定のルックアップテーブルを設定しておくことにより、特徴量演算部41において抽出される評価パラメータに基づいて評価指数を定量的に導出することができる。   Further, by combining evaluation parameters for the average value and standard deviation of the high-luminance part brightness and the average value and standard deviation of the high-luminance part area, an evaluation index that is more highly correlated with visual observation is obtained. It is also possible. Further, with respect to other visual feelings about the metallic paint plate, for example, a glittering feeling or a deep feeling, an evaluation function is obtained in advance or a predetermined look-up table is set so that the feature amount calculating unit 41 An evaluation index can be derived quantitatively based on the extracted evaluation parameters.

角度特性演算部43は、メタリック塗装面の粒子感の評価にあたり、粒子感の角度変化を定量化して評価するための機能部であって、角度特性パラメータ算出部431と、総合評価指数算出部432とを備えている。   The angle characteristic calculation unit 43 is a functional unit for quantifying and evaluating the change in the angle of the particle feeling when evaluating the particle feeling of the metallic paint surface. The angle characteristic calculation unit 43 and the comprehensive evaluation index calculation unit 432 And.

メタリック塗装面の粒子感は、その観察角度によって異なるものとなる。一般に、メタリック塗装面に照明光を照射した場合において、その正反射方向付近の方向から観察すると粒子感が高く感じられ(光輝材が良く輝いているように見える)、前記正反射方向から遠ざかるにつれて、粒子感が低く感じられる(光輝材の輝きが目立たなくなる)。すなわち図14に示すように、観察角度が試料の法線方向である場合、照明方向を基準に変化させると、人間の感じる粒子感はグラフのように変化する。このような粒子感の角度変化傾向は、どのような光輝材が含有されているメタリック塗装面であっても概ね共通しているのであるが、図14の試料1、試料2の曲線で示しているように、粒子感の変化度合いが光輝材の形状、種類、ベース塗料の種類等により異なるものとなる。例えば、正反射方向から大きく離れてもあまり粒子感が変化しないメタリック塗装面や、逆に正反射方向から少し離れるだけで粒子感が大きく変化するメタリック塗装面等が存在する。   The particle feeling on the metallic coating surface varies depending on the observation angle. In general, when illuminating the metallic paint surface with illumination light, the particle feel is high when observed from the direction near the regular reflection direction (the bright material appears to shine well), and as the distance from the regular reflection direction increases. , The feeling of particles is low (the brightness of the glittering material becomes inconspicuous). That is, as shown in FIG. 14, when the observation angle is the normal direction of the sample, when the illumination direction is changed based on the reference, the particle feeling felt by humans changes as shown in the graph. Such an angle change tendency of particle feeling is generally common to any metallic coating surface containing any glittering material, but is shown by the curves of Sample 1 and Sample 2 in FIG. As described above, the degree of change in the particle feeling varies depending on the shape and type of the glitter material, the type of base paint, and the like. For example, there are metallic painted surfaces in which the particle feeling does not change much even if they are far away from the regular reflection direction, and conversely metallic coating surfaces in which the particle feeling changes greatly only by leaving a little from the regular reflection direction.

角度特性演算部43は、このような事情に鑑み、このようなメタリック塗装面に対する観察角度の変化に伴う粒子感の変化を定量的に評価するための演算を行うものである。従って、角度特性演算部43を機能させる場合、撮像手段1において、照明角度を異ならせた少なくとも2つの二次元画像を取得させる必要がある。すなわち、少なくとも図3に示した反射光測定装置10にて、測定対象となるメタリック塗装表面71の測定エリア72に照明光学系11のいずれかにて第1の照明角度(例えば対法線角15°の第1の照明系11aを使用)で照明光を照射し、その反射光を撮像素子15で撮像して第1の二次元画像を取得させると共に、前記第1の照明角度とは異なる第2の照明角度(例えば対法線角75°の第3の照明系11cを使用)で照明光を同じ測定エリア72に照射し、その反射光を撮像素子15で撮像して前記測定エリアについての第2の二次元画像を取得させる必要がある。   In view of such circumstances, the angle characteristic calculation unit 43 performs a calculation for quantitatively evaluating the change in the particle feeling accompanying the change in the observation angle with respect to the metallic coating surface. Therefore, when the angle characteristic calculation unit 43 is caused to function, it is necessary for the imaging unit 1 to acquire at least two two-dimensional images with different illumination angles. That is, at least in the reflected light measurement device 10 shown in FIG. 3, the first illumination angle (for example, the normal angle 15 is set to any one of the illumination optical systems 11 in the measurement area 72 of the metallic coating surface 71 to be measured. The first illumination system 11a is used to irradiate illumination light, and the reflected light is imaged by the image sensor 15 to obtain a first two-dimensional image, and the first illumination angle is different from the first illumination angle. Illumination light is irradiated to the same measurement area 72 at an illumination angle of 2 (for example, using the third illumination system 11c having a normal angle of 75 °), and the reflected light is imaged by the imaging device 15 to obtain the measurement area 72. It is necessary to acquire the second two-dimensional image.

そして、上記第1の二次元画像及び第2の二次元画像について、それぞれ画像処理手段3により人間の目の解像度に合わせる画像処理を行い、特徴量演算部41にて所定の評価パラメータを抽出させる。その上で、前記第1の二次元画像及び第2の二次元画像についての粒子感を、粒子感指数演算部42にてそれぞれ第1の評価指数、第2の評価指数として求めておく。   Then, each of the first two-dimensional image and the second two-dimensional image is subjected to image processing according to the resolution of the human eye by the image processing unit 3, and a predetermined evaluation parameter is extracted by the feature amount calculation unit 41. . After that, the particle feeling of the first two-dimensional image and the second two-dimensional image is obtained as a first evaluation index and a second evaluation index by the particle feeling index calculation unit 42, respectively.

角度特性パラメータ算出部431は、例えば前記第1の評価指数から第2の評価指数への変化量を求めたり、前記第1の評価指数から第2の評価指数への変化率を求めたりすることで、観察角度の変化に伴う粒子感の変化を定量的に評価する角度特性パラメータを求める。前者の変化量の場合、粒子感の角度変化が、粒子感評価のベースとなる前記第1及び第2の評価指数の、絶対量の相違として定量評価される。また、後者の変化率の場合、粒子感の角度変化が、正反射方向を異ならせたことにより粒子感の評価指数がどの程度変化したかという変化率として定量評価されるようになる。   The angle characteristic parameter calculation unit 431 obtains, for example, a change amount from the first evaluation index to the second evaluation index, or obtains a change rate from the first evaluation index to the second evaluation index. Thus, an angle characteristic parameter for quantitatively evaluating the change in the feeling of particles accompanying the change in the observation angle is obtained. In the case of the former change amount, the change in the angle of particle feeling is quantitatively evaluated as the difference between the absolute amounts of the first and second evaluation indexes that are the basis of particle feeling evaluation. In the case of the latter change rate, the change in the angle of the particle feeling is quantitatively evaluated as the change rate indicating how much the evaluation index of the particle feeling is changed by changing the regular reflection direction.

また、第1の照明角度(対法線角15°の第1の照明系11a)及び第2の照明角度(対法線角75°の第3の照明系11c)と、これらの中間にあたる第3の照明角度(対法線角45°の第2の照明系11b)とで照明光をそれぞれ前記測定エリア72に照射させ、その反射光を撮像素子15で各々撮像して前記測定エリアについての第1〜第3の二次元画像を取得させ、これら3つの二次元画像の特徴量に基づいて、角度特性パラメータを求めるようにすることもできる。この場合、例えば観察角度に対する粒子感指数の変化率を角度特性パラメータ算出部431で求めるようにする。すなわち、次の(2)式に基づいて、角度特性パラメータを求めることができる。
(第1の評価指数[15°]−第2の評価指数[75°])/第3の評価指数[45°]
・・・(2)
In addition, the first illumination angle (first illumination system 11a having a normal angle of 15 °) and the second illumination angle (third illumination system 11c having a normal angle of 75 °) and the intermediate between them. The illumination area is irradiated with 3 illumination angles (second illumination system 11b having a normal angle of 45 °) to the measurement area 72, and the reflected light is imaged by the image sensor 15, respectively. It is also possible to acquire the first to third two-dimensional images and obtain the angle characteristic parameter based on the feature amounts of these three two-dimensional images. In this case, for example, the change rate of the particle sensitivity index with respect to the observation angle is obtained by the angle characteristic parameter calculation unit 431. That is, the angle characteristic parameter can be obtained based on the following equation (2).
(First evaluation index [15 °] −second evaluation index [75 °]) / third evaluation index [45 °]
... (2)

或いは、目視で感じる粒子感の角度変化特性と計算値とを一致させるための定数a,bが予め求められている場合には、次の(3)式に基づいて、角度特性パラメータを求めることができる。
(第1の評価指数[15°]−第2の評価指数[75°])a/(第3の評価指数[45°])b
・・・(3)
この場合、目視で感じる粒子感の角度変化特性と計算値とを一致させるための定数a,bが用いられるので、第1〜第3の評価指数に基づき、粒子感を直接的に算出することができる。なお、前記定数a,bは、目視で感じる粒子感の角度変化特性と計算値とが一致するよう実験的に求められる定数である。
Alternatively, when the constants a and b for matching the angle change characteristic of the particle feeling visually felt with the calculated value are obtained in advance, the angle characteristic parameter is obtained based on the following equation (3). Can do.
(First evaluation index [15 °] −second evaluation index [75 °]) a / (third evaluation index [45 °]) b
... (3)
In this case, since the constants a and b for matching the angle change characteristic of the particle feeling visually felt and the calculated value are used, the particle feeling is directly calculated based on the first to third evaluation indexes. Can do. The constants a and b are constants that are experimentally obtained so that the angle change characteristic of the particle feeling visually felt matches the calculated value.

総合評価指数算出部432は、前記第1の評価指数〜第3の評価指数の全て、或いはいずれか2つを用いて、これらを合成することで粒子感の角度特性を統合評価指数として求める機能部である。前述の通り、粒子感はその観察角度によって異なるが、人間には観察角度の相違による粒子感を総合的に判断して、一つの総合的な粒子感を導出する視覚能力が備えられている。これは、観察角度によって変わる粒子感を、何らかの脳内処理で平均化して総合的に粒子感を判定しているものと考えられる。総合評価指数算出部432は、粒子感指数演算部42で求められる複数の評価指数を合成した統合評価指数を求めるので、前記脳内処理に近似した総合的な粒子感を定量的な指数として求めることが可能となる。   The comprehensive evaluation index calculation unit 432 uses all or any two of the first evaluation index to the third evaluation index and synthesizes them to obtain the angle characteristic of particle feeling as an integrated evaluation index. Part. As described above, the particle sensation varies depending on the observation angle, but a human being has a visual ability to comprehensively determine the particle sensation due to the difference in the observation angle and derive one comprehensive particle sensation. This is considered to be that the particle feeling that changes depending on the observation angle is averaged by some kind of brain processing to comprehensively determine the particle feeling. The comprehensive evaluation index calculation unit 432 calculates an integrated evaluation index obtained by synthesizing a plurality of evaluation indexes obtained by the particle sensation index calculation unit 42, so that the total particle sensation approximated to the in-brain processing is obtained as a quantitative index. It becomes possible.

前記総合評価指数算出部432により統合評価指数を求める演算処理は、上記第1の評価指数〜第3の評価指数が得られている場合、例えば次の(4)式に基づいて求めることができる。なお、定数c,d,eは、目視で感じる粒子感の角度変化特性と計算値とが一致するよう実験的に求められる定数である。
c×第1の評価指数[15°]+d×第2の評価指数[75°]+e×第3の評価指数[45°]
・・・(4)
When the first evaluation index to the third evaluation index are obtained, the calculation process for obtaining the integrated evaluation index by the comprehensive evaluation index calculation unit 432 can be calculated based on, for example, the following equation (4). . The constants c, d, and e are constants that are experimentally obtained so that the angle change characteristic of the particle feeling visually felt matches the calculated value.
c × first evaluation index [15 °] + d × second evaluation index [75 °] + e × third evaluation index [45 °]
... (4)

このような角度特性演算部43を具備させることにより、メタリック塗装面の粒子感の評価にあたり、粒子感の角度変化を定量化して評価できるようになる。すなわち、光輝材の形状、種類、ベース塗料の種類等により異なるメタリック塗装面の粒子感の角度変化度合いを、定量的なデータとして取得できるので、メタリック塗装面の品質管理等を高精度に行えるようになる。また、角度依存性がある粒子感を一つの評価指数(上記角度特性パラメータ算出部431若しくは総合評価指数算出部432で求められる評価指数)で管理することが可能となるので、データ管理を簡素化することができる。   By providing such an angle characteristic calculation unit 43, the change in the angle of the particle feeling can be quantified and evaluated when evaluating the particle feeling on the metallic coating surface. In other words, the degree of change in the angle of particle feeling on the metallic coating surface, which varies depending on the shape and type of the glitter material, the type of base paint, etc., can be acquired as quantitative data, so that quality control of the metallic coating surface can be performed with high accuracy. become. In addition, since it is possible to manage the angle-dependent particle feeling with one evaluation index (the evaluation index obtained by the angle characteristic parameter calculation unit 431 or the comprehensive evaluation index calculation unit 432), data management is simplified. can do.

光輝材評価演算部44は、操作部5にて前記スルー処理が指定された場合において、撮像手段1により取得された二次元画像に基づいて、メタリック塗膜中702に含有されている光輝材703(図4参照)自体に関する評価パラメータを抽出する。光輝材評価演算部44は、フィルタ処理されていない高解像度の画像から抽出される特徴量に基づいて、光輝材自体の明るさ(反射率)、大きさ、密度等を演算により求める。このような評価パラメータの導出方法は、各種画像処理技術を適用することができ、例えば前記特徴量演算部41で行われるような二値化処理と同様な処理方法を適用できる。この場合、光輝材評価演算部44の機能を、特徴量演算部41に兼用させるようにしても良い。   When the through process is designated by the operation unit 5, the glitter material evaluation calculation unit 44 is based on the two-dimensional image acquired by the imaging unit 1, and the glitter material 703 contained in the metallic coating film 702. (See FIG. 4) Extract the evaluation parameters for itself. The glitter material evaluation calculation unit 44 calculates the brightness (reflectance), size, density, and the like of the glitter material itself based on the feature amount extracted from the high-resolution image that has not been filtered. Various image processing techniques can be applied to such an evaluation parameter derivation method. For example, a processing method similar to the binarization processing performed by the feature amount calculation unit 41 can be applied. In this case, the function of the glitter material evaluation calculation unit 44 may be shared by the feature amount calculation unit 41.

メモリ部45は、RAM等からなり、演算手段4の各部、すなわち前記特徴量演算部41、粒子感指数演算部42、角度特性演算部43及び光輝材評価演算部44で求められた評価パラメータや評価指数が一時的に格納される。   The memory unit 45 includes a RAM or the like, and includes evaluation parameters obtained by each unit of the calculation unit 4, that is, the feature amount calculation unit 41, the particle sensation index calculation unit 42, the angle characteristic calculation unit 43, and the glitter material evaluation calculation unit 44 The evaluation index is temporarily stored.

出力/表示制御部46は、演算手段4により求められた粒子感に関する評価パラメータや評価指数、光輝材の形状情報等を、所定の形式に変換して出力部61へ出力させたり、表示部62へ表示させたりするための制御を行う。   The output / display control unit 46 converts the evaluation parameter, the evaluation index, the shape information of the glitter material, and the like related to the particle feeling obtained by the calculation unit 4 into a predetermined format and outputs the converted information to the output unit 61 or the display unit 62. Control to display the screen.

(動作フローの説明)
以上の通り構成されたメタリック塗装面評価装置Sの動作について、図15〜図19に示すフローチャートに基づき、図2、図5、図6のブロック図等を参照しながら説明する。図15は、当該メタリック塗装面評価装置Sの全体的な動作フローを示すフローチャートである。先ず、撮像手段1により、測定対象となるメタリック塗装表面71の所定の測定エリア72(図4参照)についての二次元画像が取得される(ステップS1)。
(Explanation of operation flow)
The operation of the metallic painted surface evaluation apparatus S configured as described above will be described based on the flowcharts shown in FIGS. 15 to 19 with reference to the block diagrams of FIGS. FIG. 15 is a flowchart showing an overall operation flow of the metallic painted surface evaluation apparatus S. First, a two-dimensional image of a predetermined measurement area 72 (see FIG. 4) of the metallic paint surface 71 to be measured is acquired by the imaging unit 1 (step S1).

そして、撮像手段1により取得された二次元画像を用いて、粒子感(目視感)の測定を行うのか、或いは光輝材自体を評価する光輝材測定を行うのかが選択される(ステップS2)。この選択は、ユーザがいずれの処理を望むかに依存し、例えば操作部5による所定の指令処理により行われる。ステップS2で粒子感測定が選択された場合、画像処理手段3により前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理が行われ、演算手段4の特徴量演算部41により前記処理画像の特徴量に基づいて粒子感(目視感)に関する評価パラメータが抽出されると共に、粒子感指数演算部42により粒子感を定量的に評価するための粒子感指数を求める演算処理が実行される(ステップS3)。   Then, using the two-dimensional image acquired by the imaging means 1, it is selected whether to perform particle feeling (visual feeling) measurement or to perform glitter material measurement for evaluating the glitter material itself (step S2). This selection depends on which process the user desires, and is performed by a predetermined command process by the operation unit 5, for example. When the particle sensation measurement is selected in step S2, image processing is performed by the image processing unit 3 so that the resolution of the image matches the resolution of the human eye, and the feature amount calculation unit 41 of the calculation unit 4 performs the feature of the processed image. Based on the quantity, an evaluation parameter related to the particle feeling (visual feeling) is extracted, and a calculation process for obtaining a particle feeling index for quantitatively evaluating the particle feeling is executed by the particle feeling index calculation unit 42 (step S3). ).

これに続いて、前記ステップS3で求められた粒子感指数を複数用いて、粒子感の角度特性を測定するかが確認される(ステップS4)。角度特性の測定を行う場合(ステップS4でYes)、演算手段の角度特性演算部43により、粒子感の角度変化を定量化して評価するための演算処理が実行される。なお、この角度測定処理を行う場合は、撮像手段1により、同一の試料について照明角度を異ならせた少なくとも2つの二次元画像が取得される。一方、角度特性の測定を行わない場合(ステップS4でNo)は、必要に応じて出力部61や表示部62に測定結果が出力又は表示され、処理が終了する。   Subsequently, it is confirmed whether or not the angular characteristic of the particle feeling is to be measured using a plurality of particle feeling indexes obtained in step S3 (step S4). When the angle characteristic is measured (Yes in step S4), the angle characteristic calculation unit 43 of the calculation means executes a calculation process for quantifying and evaluating the angle change of the particle feeling. When this angle measurement process is performed, the imaging unit 1 acquires at least two two-dimensional images with different illumination angles for the same sample. On the other hand, when the angle characteristic is not measured (No in step S4), the measurement result is output or displayed on the output unit 61 or the display unit 62 as necessary, and the process ends.

なお、上記ステップS2において光輝材測定が選択された場合、画像処理手段3では所定のフィルタ処理が実行されず(スルー処理)、撮像手段1により取得された二次元画像そのものに基づいて、光輝材評価演算部44により光輝材自体の評価パラメータが求められる(ステップS6)。その後、必要に応じて出力部61や表示部62に光輝材測定の結果が出力又は表示され、処理が終了する。   When the glitter material measurement is selected in step S2, the image processing means 3 does not execute a predetermined filter process (through process), and the glitter material is based on the two-dimensional image itself acquired by the imaging means 1. An evaluation parameter of the glitter material itself is obtained by the evaluation calculation unit 44 (step S6). Thereafter, the result of the bright material measurement is output or displayed on the output unit 61 or the display unit 62 as necessary, and the process ends.

図16は、図15のフローチャートにおける、二次元画像の取得ステップ(ステップS1)の詳細を示すフローチャートである。準備作業として、例えば図3に示すような反射光測定装置10を用い、その測定開口102に測定対象とされるメタリック塗装板7をセットする作業が予め行われる。そして、反射光測定装置10の照明光学系11に具備されている第1〜第3の照明系11a〜11cのうち、いずれの照明系を使用するかが選択される(ステップS11)。   FIG. 16 is a flowchart showing details of the two-dimensional image acquisition step (step S1) in the flowchart of FIG. As a preparatory work, for example, using a reflected light measuring device 10 as shown in FIG. 3, a work of setting the metallic coating plate 7 to be measured in the measurement opening 102 is performed in advance. Then, which one of the first to third illumination systems 11a to 11c included in the illumination optical system 11 of the reflected light measurement device 10 is to be used is selected (step S11).

通常、粒子感は正反射方向の目視で評価されることから、複数のメタリック塗装板試料について粒子感を相対的に評価する場合は、対法線角15°の第1の照明系11aのみが使用対象となり、これが選択される。一方、一つのメタリック塗装板試料について、粒子感の角度特性を評価する場合(前記ステップS5を実行する場合)は、第1〜第3の照明系11a〜11cの全て、或いはいずれか二つが使用対象とされ、そのうちのいずれかの照明系が選択される。この選択は、ユーザにより操作部5から測定制御部25に対して行われる。   Normally, the particle feeling is evaluated by visual observation in the regular reflection direction. Therefore, when relatively evaluating the particle feeling for a plurality of metallic paint plate samples, only the first illumination system 11a having a normal angle of 15 ° is used. This will be used and will be selected. On the other hand, when the angular characteristic of particle feeling is evaluated for one metallic paint plate sample (when the step S5 is executed), all or any two of the first to third illumination systems 11a to 11c are used. One of the illumination systems is selected. This selection is made from the operation unit 5 to the measurement control unit 25 by the user.

続くステップS12〜ステップS14は、測定するメタリック塗装表面の反射率に応じたシャッタスピードを求め、撮像素子の適正な露光量を設定するための処理である。ステップS11で選択された照明系の光源を点灯させ(ステップS12)、測定対象とされたメタリック塗装板からの表面反射光を撮像素子15で撮像する仮撮像が行われる(ステップS13)。この際、シャッタ制御部22(図5参照)は、シャッタ17のシャッタスピードを、デフォルトの固定的なシャッタスピードに設定する。   Subsequent steps S12 to S14 are processes for obtaining a shutter speed corresponding to the reflectance of the metallic paint surface to be measured and setting an appropriate exposure amount of the image sensor. The light source of the illumination system selected in step S11 is turned on (step S12), and provisional imaging is performed in which the image sensor 15 captures the surface reflected light from the metallic paint plate as the measurement target (step S13). At this time, the shutter control unit 22 (see FIG. 5) sets the shutter speed of the shutter 17 to a default fixed shutter speed.

そして、ステップS13の仮撮像で得られた画像から求められる反射光量に基づいて、シャッタスピード判定部24により、測定対象とされたメタリック塗装板を撮像するにあたり、撮像素子15の出力が飽和しないようなシャッタスピードが算出される(ステップS14)。このように算出されたシャッタスピードは、測定制御部25を介してシャッタ制御部22へ設定される。   Then, based on the amount of reflected light obtained from the image obtained by the provisional imaging in step S13, the shutter speed determination unit 24 does not saturate the output of the image sensor 15 when imaging the metallic coated plate as the measurement target. A correct shutter speed is calculated (step S14). The shutter speed calculated in this way is set to the shutter control unit 22 via the measurement control unit 25.

しかる後、前記ステップS11で選択された照明系を用い、前記ステップS14で算出されたシャッタスピードにて、測定対象とされたメタリック塗装板の本撮像が行われる(ステップS15)。この動作により、メタリック塗装表面71の測定エリア72(図4参照)についての二次元画像が、撮像素子15により撮像される。撮像素子15から出力されるアナログデータは信号処理回路16へ送られ、該信号処理回路16において、増幅、デジタル変換処理が為されると共に、明るさ補正部163によりシャッタスピード依存性を平滑化するために、シャッタスピードに応じた明るさ補正が行われる(ステップS16)。この明るさ補正後の二次元画像データは、画像処理手段3へ向けて出力される。その後、当該照明系の光源が消灯される(ステップS17)。   Thereafter, using the illumination system selected in step S11, the actual imaging of the metallic coated plate to be measured is performed at the shutter speed calculated in step S14 (step S15). With this operation, a two-dimensional image of the measurement area 72 (see FIG. 4) of the metallic paint surface 71 is captured by the image sensor 15. Analog data output from the image sensor 15 is sent to the signal processing circuit 16, where amplification and digital conversion processing are performed, and the brightness correction unit 163 smoothes the shutter speed dependency. Therefore, brightness correction according to the shutter speed is performed (step S16). The two-dimensional image data after the brightness correction is output to the image processing means 3. Thereafter, the light source of the illumination system is turned off (step S17).

そして、同一のメタリック塗装板試料について、異なる照明角度で撮像するかが確認され(ステップS18)、例えば粒子感の角度特性を測定する場合、単に照明角度を異ならせた粒子感指数を求める場合には(ステップS18でYes)、ステップS11に戻って別の照明系について同様な処理が実行される。一方、異なる照明角度で撮像しない場合は(ステップS18でNo)、処理が完了する。   Then, it is confirmed whether or not the same metallic coated plate sample is imaged at different illumination angles (step S18). For example, when measuring the angular characteristics of particle feeling, when simply obtaining the particle feeling index with different illumination angles. (Yes in step S18), the process returns to step S11 and the same processing is executed for another illumination system. On the other hand, when imaging is not performed at a different illumination angle (No in step S18), the process is completed.

次に、図17は、図15のフローチャートにおける、粒子感指数演算処理のステップ(ステップS3)の詳細を示すフローチャートである。ここでは、先ず画像処理手段3のフィルタ特性設定部33により、空間デジタルフィルタ32のフィルタ特性が設定される(ステップS31)。このフィルタ特性の設定は、粒子感を求めるべき測定対象面からの観察距離、塗装ムラの除去などのオーダーに応じ(ユーザによる操作部5からの指令信号)、フィルタ特性記憶部34が活用されて設定される。なお、空間デジタルフィルタ32のフィルタ特性を固定化している場合は、このステップ31はスキップされる。   Next, FIG. 17 is a flowchart showing details of the step (step S3) of the particle sensation index calculation process in the flowchart of FIG. Here, first, the filter characteristic of the spatial digital filter 32 is set by the filter characteristic setting unit 33 of the image processing means 3 (step S31). This filter characteristic is set by using the filter characteristic storage unit 34 in accordance with the order of the observation distance from the measurement target surface where the particle feeling should be obtained and the removal of coating unevenness (command signal from the operation unit 5 by the user). Is set. When the filter characteristics of the spatial digital filter 32 are fixed, this step 31 is skipped.

そして、所定のフィルタ特性が設定された空間デジタルフィルタ32により、撮像手段1から出力された(高解像度の)二次元画像を、人間の目の解像度に合わせるフィルタ処理が実行される(ステップS32)。これに続き、ガンマ補正部35により、空間デジタルフィルタ32から出力される二次元画像の明るさを、人間が知覚する明るさに変換する画像処理が行われる(ステップS33)。以上が、画像処理手段3における処理である。このような処理が為された画像データは、演算手段4へ出力される。   Then, the spatial digital filter 32 in which the predetermined filter characteristics are set performs a filtering process for matching the (high resolution) two-dimensional image output from the imaging unit 1 with the resolution of the human eye (step S32). . Subsequently, the gamma correction unit 35 performs image processing for converting the brightness of the two-dimensional image output from the spatial digital filter 32 into the brightness perceived by humans (step S33). The above is the processing in the image processing means 3. The image data subjected to such processing is output to the calculation means 4.

演算手段4では、先ず特徴量演算部41の平均明るさ算出部411により、画像処理手段3から与えられた画像処理後の画像について、その平均明るさが算出される(ステップS34)。そして二値化処理部412により、前記平均明るさ算出部411で求められた平均明るさを閾値として、前記画像を高輝度領域と低輝度領域との二値領域に区分けする二値化処理が行われる(ステップS35)。これは、当該画像の特徴量を把握するための処理でもある。   In the calculating means 4, first, the average brightness of the image processed image given from the image processing means 3 is calculated by the average brightness calculating section 411 of the feature amount calculating section 41 (step S34). Then, the binarization processing unit 412 performs binarization processing for dividing the image into binary regions of a high luminance region and a low luminance region, using the average brightness obtained by the average brightness calculation unit 411 as a threshold value. Performed (step S35). This is also a process for grasping the feature amount of the image.

さらに、評価パラメータ抽出部413により、前記二値化処理部412で検出された高輝度部分において、粒子感を評価するための所定の評価パラメータが抽出される(ステップS36)。この評価パラメータは、上述した通り、例えば高輝度部の明るさの値、面積の値及び測定エリアにおける粒子の数等である。   Further, the evaluation parameter extraction unit 413 extracts a predetermined evaluation parameter for evaluating the particle feeling in the high luminance portion detected by the binarization processing unit 412 (step S36). As described above, this evaluation parameter includes, for example, the brightness value, the area value, and the number of particles in the measurement area of the high luminance part.

そして、ステップS36で求められた評価パラメータを用い、統計処理部414により所定の統計処理が行われ、粒子感を定量的に評価するための評価パラメータが演算により求められる(ステップS37)。ここでの評価パラメータは、例えば前記高輝度部の明るさの値、面積の値の平均値と、そのばらつき(標準偏差)等である。   Then, the statistical processing unit 414 performs predetermined statistical processing using the evaluation parameter obtained in step S36, and an evaluation parameter for quantitatively evaluating the particle feeling is obtained by calculation (step S37). The evaluation parameters here are, for example, the average value of the brightness value and the area value of the high-luminance part, and the variation (standard deviation) thereof.

前記ステップS37の処理により、粒子感を間接的に評価する評価パラメータは求められたことになるが、より粒子感を直接的に評価するために、粒子感指数演算部42により、特徴量演算部41で抽出された各種評価パラメータに基づいて、粒子感に関する評価指数を求める演算が行われる(ステップS38)。これにより、測定対象とされたメタリック塗装表面71の光学特性、特に粒子感を定量的に評価する評価指数が得られる。   Although the evaluation parameter for indirectly evaluating the particle feeling is obtained by the processing of step S37, the particle amount index calculating unit 42 uses the feature amount calculating unit to directly evaluate the particle feeling. Based on the various evaluation parameters extracted in 41, an operation for obtaining an evaluation index related to particle feeling is performed (step S38). As a result, an evaluation index for quantitatively evaluating the optical characteristics of the metallic paint surface 71 to be measured, particularly the particle feeling, can be obtained.

さらに図18は、図15のフローチャートにおける、角度特性演算処理のステップ(ステップS5)の詳細を示すフローチャートである。この場合、撮像手段1により同一の試料について、照明角度を異ならせた少なくとも2つの二次元画像が取得され、それぞれの画像に基づいた粒子感指数が粒子感指数演算部42により求められていることが前提となる。   Further, FIG. 18 is a flowchart showing details of the step (step S5) of the angle characteristic calculation process in the flowchart of FIG. In this case, at least two two-dimensional images with different illumination angles are acquired for the same sample by the imaging means 1, and a particle sensation index based on each image is obtained by the particle sensation index calculation unit 42. Is the premise.

先ず、角度特性演算部43の角度特性パラメータ算出部431において、前記粒子感指数を用いて粒子感の角度変化を定量評価するための角度特性評価式が設定される(ステップS51)。この角度特性評価式は、例えば照明角度を異ならせた2つの画像を用いる場合は、それぞれの画像について粒子感指数演算部42で第1の評価指数及び第2の評価指数を求め、第1の評価指数から第2の評価指数への変化量を求めたり、前記第1の評価指数から第2の評価指数への変化率を求めたりする算術式となる。また、照明角度を異ならせた3つの画像について、第1の評価指数〜第3の評価指数が粒子感指数演算部42で求められている場合は、例えば観察角度に対する粒子感指数の変化率を求めるための上記(2)式又は(3)式のいずれかが設定される。   First, in the angle characteristic parameter calculation unit 431 of the angle characteristic calculation unit 43, an angle characteristic evaluation formula for quantitatively evaluating the angle change of the particle feeling is set using the particle feeling index (step S51). For example, when two images with different illumination angles are used, the angle characteristic evaluation formula obtains the first evaluation index and the second evaluation index by the particle sensation index calculation unit 42 for each image, This is an arithmetic expression for obtaining the amount of change from the evaluation index to the second evaluation index or obtaining the rate of change from the first evaluation index to the second evaluation index. Further, when the first evaluation index to the third evaluation index are obtained by the particle feeling index calculation unit 42 for three images with different illumination angles, for example, the rate of change of the particle feeling index with respect to the observation angle is set. Either the above expression (2) or (3) for obtaining is set.

その後、粒子感指数演算部42で求められている複数の粒子感指数が角度特性パラメータ算出部431に取得され(ステップS52)、ステップS51で設定された角度特性評価式に基づいて角度特性パラメータが算出される(ステップS53)。これにより、メタリック塗装面の粒子感の角度変化を定量化して評価するパラメータが求められる。   Thereafter, a plurality of particle sensation indices obtained by the particle sensation index calculating unit 42 are acquired by the angle characteristic parameter calculating unit 431 (step S52), and the angle characteristic parameter is determined based on the angle characteristic evaluation formula set in step S51. Calculated (step S53). Thereby, the parameter which quantifies and evaluates the angle change of the particle feeling of a metallic coating surface is calculated | required.

これに続いて、総合評価指数算出部432により粒子感指数演算部42で求められている複数の粒子感指数を用いて、粒子感の角度特性を統合評価指数として求めるか否かが確認される(ステップS54)。前記統合評価指数を求めない場合は(ステップS54でNo)、角度特性演算処理は終了する。一方、統合評価指数を求める場合は、総合評価指数算出部432に所定の総合評価式が設定される(ステップS56)。この総合評価式は、例えば上掲の(4)式のような演算式である。   Subsequently, the comprehensive evaluation index calculation unit 432 confirms whether or not to obtain the angle characteristic of the particle feeling as an integrated evaluation index using the plurality of particle feeling indexes calculated by the particle feeling index calculation unit 42. (Step S54). If the integrated evaluation index is not obtained (No in step S54), the angle characteristic calculation process ends. On the other hand, when obtaining the integrated evaluation index, a predetermined comprehensive evaluation formula is set in the comprehensive evaluation index calculating unit 432 (step S56). This comprehensive evaluation formula is an arithmetic expression such as the above-described formula (4).

そして、上記ステップS52で取得された複数の粒子感指数を、前記ステップS56で設定された総合評価式に当てはめることで、総合評価指数算出部432により、複数の粒子感指数を合成した角度特性の統合評価指数が求められる(ステップS57)。これにより、人間の脳内処理に近似した総合的な粒子感が、定量的な指数として求められることとなる。   Then, by applying the plurality of particle sensation indexes acquired in step S52 to the comprehensive evaluation formula set in step S56, the comprehensive evaluation index calculation unit 432 combines the plurality of particle sensation indexes with the angular characteristics. An integrated evaluation index is obtained (step S57). Thereby, the total particle feeling approximated to human brain processing is obtained as a quantitative index.

図19は、図15のフローチャートにおける、光輝材評価演算処理のステップ(ステップS6)の詳細を示すフローチャートである。この場合、先ず撮像手段1で取得された二次元画像について、人間の目の解像度に合わせる画像処理の実行は不要であることから、空間デジタルフィルタ32でフィルタ処理がなされないよう、操作部5によりフィルタ特性設定部33にスルー処理指定が為される(ステップS61)。   FIG. 19 is a flowchart showing details of the step (step S6) of the glitter material evaluation calculation process in the flowchart of FIG. In this case, since it is not necessary to perform image processing that matches the resolution of the human eye with respect to the two-dimensional image acquired by the imaging unit 1 first, the operation unit 5 prevents the spatial digital filter 32 from performing filtering processing. A through process is designated in the filter characteristic setting unit 33 (step S61).

この非フィルタ処理画像は、演算手段4の光輝材評価演算部44へ取り込まれる。そして、光輝材評価演算部44により、フィルタ処理されていない高解像度の画像から特徴量が抽出され(ステップS62)、当該特徴量に基づいて、光輝材自体の明るさ(反射率)、大きさ、密度等の、光輝材自体の評価パラメータが演算により求められる(ステップS63)。以上が、本実施形態にかかるメタリック塗装面評価装置Sの動作フローである。   This unfiltered image is taken into the glitter material evaluation calculation unit 44 of the calculation means 4. Then, the feature value is extracted from the high-resolution image that has not been filtered by the glitter material evaluation calculation unit 44 (step S62). Based on the feature value, the brightness (reflectance) and size of the glitter material itself are extracted. Evaluation parameters of the glitter material itself, such as density, are obtained by calculation (step S63). The above is the operation flow of the metallic painted surface evaluation apparatus S according to the present embodiment.

以上、本発明の実施形態を、主にメタリック塗装面における粒子感を評価するメタリック塗装面評価装置Sを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光輝材が含まれていない塗装面の目視感評価や、建材、化粧板、その他各種物品の目視感評価に適用することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was illustrated exemplifying the metallic paint surface evaluation apparatus S which mainly evaluates the particle feeling in a metallic paint surface, this invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to visual evaluation of a painted surface that does not include a glittering material, and visual evaluation of a building material, a decorative board, and other various articles.

また、上述のメタリック塗装面評価装置Sとしてではなく、該メタリック塗装面評価装置Sが行う処理を実行する動作プログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、CD−ROM、ROM、RAMおよびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。若しくは、図3に示すパーソナルコンピュータPCのハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。   Moreover, it can also provide as an operation | movement program which performs the process which this metallic paint surface evaluation apparatus S performs instead of the above-mentioned metallic paint surface evaluation apparatus S. Such a program can be recorded on a computer-readable recording medium such as a flexible disk, a CD-ROM, a ROM, a RAM, and a memory card attached to the computer and provided as a program product. Alternatively, the program can be provided by being recorded on a recording medium such as a hard disk of the personal computer PC shown in FIG. A program can also be provided by downloading via a network.

人間の目の空間周波数に対するコントラスト感度を示すグラフ図である。It is a graph which shows the contrast sensitivity with respect to the spatial frequency of a human eye. 本発明の実施形態にかかるメタリック塗装面評価装置Sの全体構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram showing roughly the whole composition of metallic paint surface evaluation device S concerning the embodiment of the present invention. 実施形態にかかるメタリック塗装面評価装置Sのハード構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the hardware constitutions of the metallic paint surface evaluation apparatus S concerning embodiment. 測定対象となるメタリック塗装板の斜視図及びその部分拡大図である。It is the perspective view of the metallic coating board used as a measuring object, and its partial enlarged view. 撮像手段及び測定制御手段の電気的な機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical function structure of an imaging means and a measurement control means. 画像処理手段及び演算手段の電気的な機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical function structure of an image processing means and a calculating means. 実施形態にかかるメタリック塗装面評価装置Sにおいて処理対処とされる画像を示す写真形式の図であり、(a)は撮像手段からの出力画像、(b)はフィルタ処理後の画像、(c)はガンマ補正後の画像をそれぞれ示している。It is a figure of the photograph format which shows the image made into a process handling in the metallic paint surface evaluation apparatus S concerning embodiment, (a) is the output image from an imaging means, (b) is the image after a filter process, (c) Indicates images after gamma correction. 空間デジタルフィルタに設定されるフィルタ特性についての説明図であり、(a)は人間の目のコントラスト感度についてのグラフ図、(b)は基本的なフィルタ特性を示すグラフ図、(c)は観察距離を考慮したフィルタ特性を示すグラフ図である。It is explanatory drawing about the filter characteristic set to a spatial digital filter, (a) is a graph figure about the contrast sensitivity of a human eye, (b) is a graph figure which shows a basic filter characteristic, (c) is observation It is a graph which shows the filter characteristic which considered distance. 塗装ムラを除去するためのフィルタ特性についての説明図である。It is explanatory drawing about the filter characteristic for removing the coating nonuniformity. 図4に示したメタリック塗装表面71を撮影した画像を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the image which image | photographed the metallic coating surface 71 shown in FIG. 図10の模式図を二次元平面に置換した模式図である。It is the schematic diagram which replaced the schematic diagram of FIG. 10 with the two-dimensional plane. 定義された「粒子」を、面P2上において二値化して示した平面図である。It is the top view which binarized and showed the defined "particle" on the surface P2. 実際に複数のメタリック塗装板について撮影した画像から抽出した高輝度部明るさの平均値と、前記メタリック塗装板を目視で評価して評価した粒子感との相関を示すグラフ図である。It is a graph which shows the correlation with the average value of the high-intensity part brightness extracted from the image actually image | photographed about the some metallic coating board, and the particle feeling evaluated by evaluating the said metallic coating board visually. 粒子感の角度依存性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the angle dependence of a particle feeling. 実施形態にかかるメタリック塗装面評価装置Sの全体的な動作フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole operation | movement flow of the metallic paint surface evaluation apparatus S concerning embodiment. 図15のフローチャートにおける、二次元画像の取得ステップ(ステップS1)の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the acquisition step (step S1) of a two-dimensional image in the flowchart of FIG. 図15のフローチャートにおける、粒子感指数演算処理のステップ(ステップS3)の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the step (step S3) of a particle | grain sensitivity index calculation process in the flowchart of FIG. 図15のフローチャートにおける、角度特性演算処理のステップ(ステップS5)の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the step (step S5) of an angle characteristic calculation process in the flowchart of FIG. 図15のフローチャートにおける、光輝材評価演算処理のステップ(ステップS6)の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the step (step S6) of the luster material evaluation calculation process in the flowchart of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像手段
10 反射光測定装置
11 照明光学系
14 受光光学系
15 撮像素子(測定対象物の光像を光電変換する手段)
163 明るさ補正部
2 測定制御手段
25 測定制御部
3 画像処理手段
32 空間デジタルフィルタ(フィルタ処理を行う手段)
33 フィルタ特性設定部(フィルタ特性設定手段)
34 フィルタ特性記憶部
35 ガンマ補正部(ガンマ補正処理手段)
4 演算手段
41 特徴量演算部(演算手段)
42 粒子感指数演算部(粒子感指数演算手段;心理物理量演算手段)
43 角度特性演算部
44 光輝材評価演算部(光輝材評価手段)
5 操作部(フィルタ特性指定手段)
7 メタリック塗装板
71 メタリック塗装表面(測定対象物)
72 測定エリア
702 メタリック塗膜
703 光輝材
S メタリック塗装面評価装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging means 10 Reflected light measuring apparatus 11 Illumination optical system 14 Light receiving optical system 15 Imaging element (Means which photoelectrically convert the optical image of a measuring object)
163 Brightness Correction Unit 2 Measurement Control Unit 25 Measurement Control Unit 3 Image Processing Unit 32 Spatial Digital Filter (Means for Filtering)
33 Filter characteristic setting section (filter characteristic setting means)
34 Filter characteristic storage unit 35 Gamma correction unit (gamma correction processing means)
4 calculating means 41 feature amount calculating section (calculating means)
42 Particle Sensation Index Calculation Unit (Particle Sensitivity Index Calculation Unit; Psychophysical Quantity Calculation Unit)
43 Angle Characteristic Calculation Unit 44 Luminous Material Evaluation Calculation Unit (Luminous Material Evaluation Means)
5 Operation part (filter characteristic designation means)
7 Metallic paint plate 71 Metallic paint surface (object to be measured)
72 Measurement Area 702 Metallic Coating Film 703 Bright Material S Metallic Paint Surface Evaluation Device

Claims (24)

測定対象物の光像を光電変換して前記測定対象物の二次元画像を取得し、
前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行い、
前記画像処理後の画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出することを特徴とする目視感評価方法。
Photoelectrically converting the optical image of the measurement object to obtain a two-dimensional image of the measurement object;
Perform image processing to match the resolution of the image with the resolution of the human eye,
A visual feeling evaluation method, wherein an evaluation parameter relating to human visual feeling is extracted based on a feature amount of the image after the image processing.
前記画像処理が、取得された二次元画像の解像度を、人間の目の解像度に合わせるフィルタ処理であることを特徴とする請求項1記載の目視感評価方法。   The visual evaluation method according to claim 1, wherein the image processing is a filter processing that matches the resolution of the acquired two-dimensional image with the resolution of a human eye. 前記フィルタ処理が、取得された二次元画像に対し、空間周波数に対する人間の目のコントラスト感度に近似させたバンドパスフィルタをかける処理であることを特徴とする請求項2記載の目視感評価方法。   The visual feeling evaluation method according to claim 2, wherein the filtering process is a process of applying a band pass filter approximated to a human eye contrast sensitivity to a spatial frequency to the acquired two-dimensional image. 前記フィルタ処理が、取得された二次元画像に対し、空間周波数に対する人間の目のコントラスト感度における高周波部の特性に近似させたローパスフィルタをかける処理であることを特徴とする請求項2記載の目視感評価方法。   3. The visual inspection according to claim 2, wherein the filtering process is a process of applying a low-pass filter approximated to a characteristic of a high-frequency part in contrast sensitivity of human eyes with respect to a spatial frequency to the acquired two-dimensional image. Feeling evaluation method. 前記画像の特徴量が、前記画像処理後の画像における下記(1)〜(3)からなる群より選ばれる少なくとも1以上の特徴量であることを特徴とする請求項1記載の目視感評価方法。
(1)画像の明るさ及び明るさの分布
(2)画像を所定の閾値で二値化したときの、黒部分及び/又は白部分の面積
(3)画像を所定の閾値で二値化したときの、独立的な黒部分及び/又は白部分の数
The visual evaluation method according to claim 1, wherein the feature amount of the image is at least one feature amount selected from the group consisting of the following (1) to (3) in the image after the image processing. .
(1) Image brightness and brightness distribution (2) Black and / or white area when the image is binarized with a predetermined threshold (3) The image is binarized with a predetermined threshold Number of independent black and / or white parts
前記評価パラメータが、前記測定対象物に含まれる粒子からの反射光が人間の目視感に与える影響を評価するための評価パラメータであることを特徴とする請求項1記載の目視感評価方法。   The visual evaluation method according to claim 1, wherein the evaluation parameter is an evaluation parameter for evaluating an influence of reflected light from particles contained in the measurement object on human visual feeling. 前記画像処理として、取得された画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理と共に、該画像の明るさを人間が知覚する明るさに変換する画像処理が行われることを特徴とする請求項1記載の目視感評価方法。   The image processing is characterized in that, as the image processing, image processing for matching the resolution of the acquired image with the resolution of a human eye and image processing for converting the brightness of the image into brightness perceived by a human being are performed. The visual evaluation method according to 1. 前記明るさを変換する画像処理が、取得された画像の明るさを、その明るさが増加するほど出力が非線形的に圧縮されるようにして、明るさのスケールを人間の感度に合わせる画像処理であることを特徴とする請求項7記載の目視感評価方法。   The image processing for converting the brightness is an image processing that adjusts the brightness scale to human sensitivity so that the brightness of the acquired image is nonlinearly compressed as the brightness increases. The visual evaluation method according to claim 7, wherein: 前記測定対象物が、メタリック塗装面であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の目視感評価方法。   The visual feeling evaluation method according to claim 1, wherein the measurement object is a metallic paint surface. 前記画像処理において、メタリック塗装面の塗装ムラを除去する画像処理をさらに施すことを特徴とする請求項9記載の目視感評価方法。   The visual evaluation method according to claim 9, wherein in the image processing, image processing for removing coating unevenness on the metallic coating surface is further performed. 測定対象物の光像を光電変換して前記測定対象物の二次元画像を取得する撮像手段と、
少なくとも前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行うことで所定の処理画像を生成する画像処理手段と、
前記処理画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出する演算手段とを具備することを特徴とする目視感評価システム。
Imaging means for photoelectrically converting a light image of the measurement object to obtain a two-dimensional image of the measurement object;
Image processing means for generating a predetermined processed image by performing image processing that matches at least the resolution of the image with the resolution of the human eye;
A visual sensation evaluation system comprising: calculation means for extracting an evaluation parameter related to human visual sensation based on the feature amount of the processed image.
前記画像処理手段は、前記撮像手段により取得された二次元画像の解像度を、人間の目の解像度に合わせるための空間デジタルフィルタを備えることを特徴とする請求項11記載の目視感評価システム。   12. The visual evaluation system according to claim 11, wherein the image processing unit includes a spatial digital filter for adjusting the resolution of the two-dimensional image acquired by the imaging unit to the resolution of a human eye. 前記空間デジタルフィルタの特性を任意の特性に指定するフィルタ特性指定手段と、
前記フィルタ特性指定手段により指定されたフィルタ特性に前記空間デジタルフィルタの特性を設定するフィルタ特性設定手段とを具備することを特徴とする請求項12記載の目視感評価システム。
Filter characteristic specifying means for specifying the characteristic of the spatial digital filter as an arbitrary characteristic;
13. The visual evaluation system according to claim 12, further comprising filter characteristic setting means for setting the characteristics of the spatial digital filter to the filter characteristics designated by the filter characteristic designation means.
前記画像処理手段が、前記撮像手段により取得された二次元画像の明るさを人間が知覚する明るさに変換するガンマ補正処理手段をさらに具備することを特徴とする請求項11記載の目視感評価システム。   12. The visual feeling evaluation according to claim 11, wherein the image processing means further comprises gamma correction processing means for converting the brightness of the two-dimensional image acquired by the imaging means into brightness perceived by a human. system. 前記演算手段により抽出された評価パラメータに基づいて、人間の目視感に関する評価指数を求める心理物理量演算手段を備えることを特徴とする請求項11〜14のいずれかに記載の目視感評価システム。   The visual feeling evaluation system according to claim 11, further comprising psychophysical quantity calculation means for obtaining an evaluation index related to human visual feeling based on the evaluation parameter extracted by the calculation means. メタリック塗装面に含まれる光輝材からの反射光が前記メタリック塗装面に対する人間の目視感に与える影響である粒子感を定量的に評価するためのメタリック塗装面評価装置であって、
測定対象となるメタリック塗装面の所定の測定エリアに照明光を照射し、その反射光を光電変換して前記測定エリアの二次元画像を取得する撮像手段と、
少なくとも前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行うことで所定の処理画像を生成する画像処理手段と、
前記処理画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出する演算手段とを具備することを特徴とするメタリック塗装面評価装置。
A metallic paint surface evaluation apparatus for quantitatively evaluating a particle feeling, which is an effect of reflected light from a glitter material contained in a metallic paint surface on human visual perception of the metallic paint surface,
Imaging means for irradiating a predetermined measurement area of a metallic coating surface to be measured with illumination light, photoelectrically converting the reflected light to obtain a two-dimensional image of the measurement area,
Image processing means for generating a predetermined processed image by performing image processing that matches at least the resolution of the image with the resolution of the human eye;
An apparatus for evaluating a metallic painted surface, comprising: an arithmetic unit that extracts an evaluation parameter relating to human visual perception based on a feature amount of the processed image.
前記画像処理手段は、前記撮像手段により取得された二次元画像の解像度を、人間の目の解像度に合わせるための空間デジタルフィルタを備え、さらに
前記空間デジタルフィルタの特性を任意の特性に指定するフィルタ特性指定手段と、
前記フィルタ特性指定手段により指定されたフィルタ特性に前記空間デジタルフィルタの特性を設定するフィルタ特性設定手段とを有することを特徴とする請求項16記載のメタリック塗装面評価装置。
The image processing means includes a spatial digital filter for adjusting the resolution of the two-dimensional image acquired by the imaging means to the resolution of the human eye, and further a filter for designating the characteristics of the spatial digital filter as an arbitrary characteristic Characteristic specifying means;
17. The metallic paint surface evaluation apparatus according to claim 16, further comprising filter characteristic setting means for setting the characteristic of the spatial digital filter to the filter characteristic designated by the filter characteristic designation means.
前記フィルタ特性設定手段は、前記メタリック塗装面の塗装ムラに起因する低周波ムラを除去可能なフィルタ特性が設定可能とされていることを特徴とする請求項17記載のメタリック塗装面評価装置。   The metallic paint surface evaluation apparatus according to claim 17, wherein the filter property setting means is capable of setting a filter property capable of removing low frequency unevenness due to paint unevenness of the metallic paint surface. 前記フィルタ特性設定手段は、前記メタリック塗装面の観察距離に関連付けたフィルタ特性が設定可能とされていることを特徴とする請求項17記載のメタリック塗装面評価装置。   The metallic paint surface evaluation apparatus according to claim 17, wherein the filter property setting means is capable of setting a filter property associated with an observation distance of the metallic paint surface. 前記フィルタ特性指定手段は、前記空間デジタルフィルタによるフィルタ処理を実行させないスルー処理が指定可能とされており、
前記スルー処理が指定された場合において、前記撮像手段により取得された二次元画像に基づいて、光輝材自体に関する評価パラメータを抽出する光輝材評価手段を具備することを特徴とする請求項17〜19のいずれかに記載のメタリック塗装面評価装置。
The filter characteristic designating means is capable of designating a through process that does not execute the filter process by the spatial digital filter,
20. A bright material evaluation unit that extracts an evaluation parameter related to the bright material itself based on a two-dimensional image acquired by the imaging unit when the through process is designated. The metallic paint surface evaluation apparatus in any one of.
前記演算手段により抽出された評価パラメータに基づいて、前記粒子感に関する評価指数を求める粒子感指数演算手段を備えることを特徴とする請求項16〜20のいずれかに記載のメタリック塗装面評価装置。   The metallic paint surface evaluation apparatus according to any one of claims 16 to 20, further comprising a particle feeling index calculating means for obtaining an evaluation index related to the particle feeling based on the evaluation parameter extracted by the calculating means. 所定の画像処理手段及び演算手段を備えるメタリック塗装面評価装置を動作させるためのプログラムであって、
測定対象となるメタリック塗装面における所定の測定エリアの光像を光電変換して得られた二次元画像の入力を受け付ける画像入力ステップと、
前記画像処理手段に、少なくとも前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行わせ所定の処理画像を生成させる画像処理ステップと、
前記演算手段に、前記処理画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出させる演算ステップとを実行させることを特徴とするメタリック塗装面評価装置の動作プログラム。
A program for operating a metallic paint surface evaluation apparatus comprising predetermined image processing means and calculation means,
An image input step for receiving an input of a two-dimensional image obtained by photoelectrically converting a light image of a predetermined measurement area on the metallic coating surface to be measured;
An image processing step of causing the image processing means to perform image processing that matches at least the resolution of the image with the resolution of a human eye and to generate a predetermined processed image;
An operation program for a metallic paint surface evaluation apparatus, characterized in that the calculation means executes a calculation step of extracting an evaluation parameter related to human visual perception based on a feature amount of the processed image.
所定の撮像手段、画像処理手段及び演算手段を備えるメタリック塗装面評価装置を動作させるためのプログラムであって、
前記撮像手段に、測定対象となるメタリック塗装面の所定の測定エリアに照明光を照射させ、その反射光を光電変換して前記測定エリアの二次元画像を取得させる撮像ステップと、
前記二次元画像の入力を受け付ける画像入力ステップと、
前記画像処理手段に、少なくとも前記画像の解像度を人間の目の解像度に合わせる画像処理を行わせ所定の処理画像を生成させる画像処理ステップと、
前記演算手段に、前記処理画像の特徴量に基づいて、人間の目視感に関する評価パラメータを抽出させる演算ステップとを実行させることを特徴とするメタリック塗装面評価装置の動作プログラム。
A program for operating a metallic paint surface evaluation apparatus comprising predetermined imaging means, image processing means and calculation means,
An imaging step of causing the imaging means to irradiate a predetermined measurement area of the metallic paint surface to be measured, and photoelectrically converting the reflected light to obtain a two-dimensional image of the measurement area;
An image input step for receiving input of the two-dimensional image;
An image processing step of causing the image processing means to perform image processing that matches at least the resolution of the image with the resolution of a human eye and to generate a predetermined processed image;
An operation program for a metallic paint surface evaluation apparatus, characterized in that the calculation means executes a calculation step of extracting an evaluation parameter related to human visual perception based on a feature amount of the processed image.
測定対象となるメタリック塗装面における所定の測定エリアの光像を光電変換して得られた二次元画像に基づいて前記メタリック塗装面の目視感を評価する方法であって、
前記二次元画像を所定の輝度閾値で二値化して二値化画像を生成し、
前記二値化画像における高輝度部分について、下記(4)〜(6)からなる群より選ばれる少なくとも1以上の特徴量の平均値と、前記測定エリア内におけるばらつきとから、目視感に関する所定の評価値を求めることを特徴とするメタリック塗装面の目視感評価方法。
(4)高輝度部分の前記閾値以上の領域における明るさ
(5)高輝度部分の面積
(6)高輝度部分の前記閾値以上の領域における明るさと高輝度部分の面積との積分値
A method for evaluating the visual feeling of the metallic coating surface based on a two-dimensional image obtained by photoelectrically converting a light image of a predetermined measurement area on the metallic coating surface to be measured,
Binarizing the two-dimensional image with a predetermined luminance threshold value to generate a binarized image;
About the high-intensity part in the said binarized image, the predetermined value regarding visual feeling is obtained from the average value of at least one or more feature values selected from the group consisting of the following (4) to (6) and the variation in the measurement area. A visual evaluation method for a metallic painted surface, characterized in that an evaluation value is obtained.
(4) Brightness in a region of the high luminance portion above the threshold (5) Area of the high luminance portion (6) Integral value of brightness in the region of the high luminance portion above the threshold and the area of the high luminance portion
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