CN101156055A - 色彩检查装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在以起毛的布匹或混纺花纹的布匹等各种各样的纤维制品作为测定对象时,能以目视时的同等程度正确地进行良否判断的色彩检查装置。色彩检查装置(1),将在测定台(3)上面载置的纤维制品(M)通过光源(4)照射且通过测定部(5)的分光辐射亮度计(10)从45度的方向进行测定。在分光辐射亮度计(10)中,安装有广角透镜(11),通过广角透镜扩大测定对象区域。分光辐射亮度计(10)的测定结果输入到判断部(6)的信息处理部(12),计算测定对象区域整体的色彩值且与存储部(13)中存储的标准值进行比较,来进行良否判断。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于判断纤维制品等的测定对象物的表面颜色的良否的色彩检查装置,特别涉及用于起毛的布匹或具有混纺花纹的布匹等纤维制品的染色状态的良否判断的色彩检查装置。
背景技术
在纤维制品的品质管理中,其表面颜色的品质管理是重要项目之一,与设定的颜色接近得怎样或其允许范围如何设定,在进行颜色管理方面是重要的一点。
以往,这样的颜色品质管理,遵照JIS标准(Z 8723)由熟练的检查员以目视方式进行。但是,检查员的目视色彩检查存在多个检查员的判断不统一性或同一检查员的判断有偏差的问题。
因此,为了应对这样的问题,提出了使用测定装置实施纤维制品的色彩检查的提案。例如,在专利文献1中,提出了边输送布、薄膜、板等细长物,边由多个色彩传感器进行颜色检测的方案。在专利文献2中,记载了针对CCD彩色照相机等输入的输入图像的检查区域的多个图像通过规定的表色系的颜色要素进行颜色测定,求得用于表示颜色测定值和像素数目之间关系的度数分布,通过与预先设定的标准度数分布进行比较来判断检查对象物的色相的良否的方案。在专利文献3中,由分光光度计接收自包括花纹的一定面积的测色部位来的发射光,计算一种以上的平均表色值,根据其与标准值之间的色差,进行花纹物的是否合格判断。在专利文献4中,输送编制状物,通过编制状物的标记检测停止输送,用按压板按压编制状物,用色差计测定反射光量的方案。
专利文献1:特开平8-15026号公报;
专利文献2:特开平9-203664号公报;
专利文献3:特开昭60-33020号公报;
专利文献4:特开昭51-99088号公报。
如上述文献所示,在纤维制品的颜色检查装置中,存在针对测定对象物在接近的位置进行测定的情况和在分离的位置进行测定的情况。在接近的位置进行测定时,一般使用光电色彩计或分光光度计这样的测定装置,因为与测定对象紧密贴付而进行测定,所以可以不受外光的影响,但是因为测定区域狭窄(一般设定在直径8~50mm的区域)为了进行高精度检查需要测定多个区域。特别是,对于起毛处理后的制品或混纺花纹的制品,使用光电色彩计或分光光度计时,因为测定值的偏差很大,难于进行高精度的检测。另外,在分离的位置进行检测时,可以使用CCD照相机等,但是容易受到外光的影响,长时间使用时CCD元件温度升高而使测定值中含有很多噪声,因此为了进行正确的色彩检查,在精度方面存在问题。特别在如纤维制品那样对颜色要求严格的品质管理时不适用。
在纤维制品中,存在染成称为“染地”的单一色的制品,和如混纺花纹那样混合多种颜色成斑纹表现颜色的制品,还有表面光滑的制品或通过起毛处理或编制表面形成凹凸的制品,以及将这些组合后的各种各样的制品。在单一色的制品时,在使用了上述专利文献所示的检查装置或光电色彩计、分光光度计这样的测定装置的彩色检查中,也能够得到和人的目视检查同样的结果,但是在混纺花纹那样分为多种颜色时,利用人的目视检查和现有的检查装置其检查结果偏差很大。另外,表面形成凹凸时,检查结果的偏差会变得更大。因此,为了提高检查装置的检查结果的可靠性,可以考虑设定多个测定区域,但是现状是不能得到足够的可靠性。
发明内容
本发明目的在于,提供一种在以起毛的布匹或混纺花纹的布匹等、或表面形成凹凸的布匹等各种各样的纤维制品作为测定对象时,可以实现检查/判断精度的提高,而且通过与相同检查环境下的目视检查并用,可以进一步进行高精度判断的色彩检查装置。
本发明的相关色彩检查装置,具备:测定台,其上载置测定对象物;光源,其将光照射到所述测定对象物的表面;测定部,其具有距所述测定对象物规定距离而设置的、且测定所述测定对象物的表面的测定对象区域的分光辐射亮度计;判断部,其基于由所述分光辐射亮度计得到测定结果,进行所述测定对象物表面的色彩的良否判断。进而,所述测定部对被照射的所述测定对象区域借助广角透镜由所述分光辐射亮度计进行测定。而且所述测定对象物上的所述分光辐射亮度计的测定直径被设定在直径7cm以上。进而,所述光源按照对所述测定对象区域在几乎垂直的方向进行光照射的方式设定,所述测定部的所述分光辐射亮度计按照对所述测定对象区域从倾斜45度的方向进行测定的方式设定。
发明效果
因为具有上述结构,特别是在测定部使用了分光辐射亮度计,所以可以设置在从测定对象分离的位置进行测定,通过设定与目视检查同等的色彩检查环境且设定直径7cm以上的测定直径,即使是花纹物或起毛处理后的纤维制品也不受花纹的分色或表面凹凸的影响而正确地进行测定。分光辐射亮度计是测定来自测定对象物的光(电磁波)的分光辐射能量分布的仪器,主要在按波长测定荧光灯等光源来的辐射光时使用,但在本发明中分光辐射亮度计用于物体颜色的测定、即用于测定光照射到物体而由物体表面选择性地反射的反射光。另外,本发明的发明者进行各种实验的结果,如纤维制品这样的各种各样类型的色相或形态的测定对象物的色彩检查中使用分光辐射亮度计,由此看出可获得目视检查以上的高精度的颜色良否判断结果。以往使用的光电色彩计或分光光度计在染色为单一色且表面形状比较平坦的物体的测色实施方面是有用的,但是,需要相对于测定对象物处于接近的状态下进行测定,因此在检查花纹物或起毛处理后的制品的良否时,可能存在测定精度低。因此,本发明的发明者对于各种测定仪器尝试色彩检查的结果,在分光发射亮度计的情况下,可以进行非接触且大面积的测定,从花纹物或起毛处理后的制品的表面分离而测定整体的色相,对于测定结果,如果以与基准值之间的比较所完成的相对评价进行检查的话,则可以高精度地判断良否。
这里,分光辐射亮度计,因为测定区域狭窄,所以在测定物体颜色时,设定在距测定对象物数米以上的位置,但是通过借助广角透镜进行测定,可以在接近测定对象物的位置扩大测定区域。另外,通过将测定对象物上的所述分光辐射亮度计的测定直径设定在7cm以上,可以得到测定结果中偏差较小更正确的测定结果。另外,对于测定对象区域,从光源在几乎垂直的方向进行光照射,将分光辐射亮度计以相对于测定对象区域倾斜45度后的方向进行测定的方式设定,由此,可以稳定地得到与人的目视检查结果几乎同样的检查结果。另外,分光辐射亮度计因为在离开测定对象物的位置进行测定,所以与目视检查之间的并用也可简单进行,通过并用两者,且进行目视检查的判断的偏差修正或进行对检查装置的判断结果的目视确认这样的校验互相的检查结果,由此可以进一步提高检查精度。
特别是,作为汽车等的内饰材料使用的布匹,大多为立体结构的表面形成凹凸或施以混纺花纹、起毛处理,成为素材的颜色不能直接表现的单一色,因此,在测定面积小时难以得到正确的测定结果。因此,这样的布匹中,增大测定区域来测定区域的整体而求得平均的色相,即可得到偏差小的测定结果。在本发明的发明者的试验中,对作为汽车的内饰材料一般的使用的布匹,通过将分光辐射亮度计的测定直径设为7cm以上,就可对各种花纹得到稳定的测定结果。
附图说明
图1是本发明相关的实施方式的概略结构图。
图2是本发明分光辐射亮度计的测定直径有关的说明图。
图3是表示测定倾斜角为45度时的测定结果的最大色差和测定直径之间的相关曲线。
图4是表示测定倾斜角为30度时的测定结果的最大色差与测定直径之间的相关的曲线。
图5是表示测定倾斜角为10度时的测定结果最大色差与测定直径之间的相关的曲线。
图6是表示作为样本使用的纤维制品的照片。
图7是表示作为样品使用的另一纤维制品的照片。
图8是表示作为样品使用的再另一纤维制品的照片。
图9是表示作为样品使用的再另一纤维制品的照片。
图10是表示作为样品使用的再另一纤维制品的照片。
图中符号说明:
1-色彩检查装置,2-暗室,3-测定台,4-光源,5-检测部,6-判断部,7-显示部,10-分光辐射亮度计,11-广角透镜。
具体实施方式
以下使用附图,对本发明的实施方式进行说明。另外,在以下所说明的实施方式对于实施本发明是优选的具体例,因此在技术方面存在各种限定,本发明在以下的说明中,只要不是明示特别地限定本发明,本发明不局限于这些状态。
图1是表示本发明相关的实施方式的概略结构图。色彩检查装置1具备:设置在暗室2内的底面的测定台3;安装在测定台3的上方的光源4;与光源4邻接配置的测定部5;从设置在暗室外部的测定部5输入测定数据的判断部6;和显示判断部6的判断处理结果等的显示部7。
在测定台3的上面,作为测定对象物设置片状的纤维制品M,纤维制品M的上面按照水平的方式设定。作为光源4使用符合JIS Z8720中规定的各种光源。
在测定部5中,设置有分光辐射亮度计10,在分光辐射亮度计10中在光入射的物镜的前面安装有广角透镜11。分光辐射亮度计10,其测定角小于0.1~2.0度,对应于纤维制品M的测定对象区域的大小而使用广角透镜11来扩大测定角。作为广角透镜11使用焦点距离为-100mm以下的即可,对应于设定在纤维制品M的表面的测定对象区域的大小将焦点距离适当调整即可。如果将焦点距离减小,则可以增大与测定对象区域对应的测定直径。分光辐射亮度计的测定直径,如图2所示,分光辐射亮度计的测定区域为大致椭圆状,其测定直径以入射到分光辐射亮度计的光的光轴P与测定对象表面交叉的点为中心而定义为短轴的直径r。
判断部6具备用于接收分光辐射亮度计10的测定数据的信息处理部12和用于存储基准数据的存储部13。信息处理部12根据由分光辐射亮度计10得到的测定区域的分光数据来计算测定区域整体的CIELAB颜色空间的色彩值L*、a*、a*。存储部13预先存储作为标准的纤维制品的色彩值,在信息处理部12中读出所存储的标准的色彩值且与根据测定结果得到的色彩值进行比较,来判断测定的纤维制品的良否。在比较时,使用公知的色差式(例如,CIEDE2000色差式)计算色差值,且设定适当的阈值,在超过阈值时判断为不良品即可。另外,也可以预先积累以往的目视检查的检查结果,根据该良否判断结果来设定阈值。另外,本发明的色彩检查装置在与装置的测定环境相同的环境下能由目视进行检查,因此,可以确认装置的检查结果与目视的判断结果之间的匹配性,因此可以进一步提高判断的精度。
光源4的光,几乎均等地从垂直方向照射到纤维制品M的表面,分光辐射亮度计10按照从45度的方向对纤维制品M的测定对象区域的表面进行测定的方式进行设定。
实施例
使用图1所示结构的色彩检查装置,对起毛处理的斑纹状的纤维制品进行色彩检查。作为样本,准备了图6到图10的照片所示的5个不同色调的布匹。作为光源,使用显色AAA的D50的昼白色荧光灯,作为分光辐射亮度计使用陶普空(陶普空:Topcon Corporationトプコン)公司制(商品型号SR-3),在前面安装广角透镜(焦点距离-150mm)进行测定。
通过安装广角透镜,可以将纤维制品表面的测定对象区域设定为7cm的大小。因此,可以使色彩检查装置整体紧凑化,因此可以单元化使装置整体容易移动。
用于检查的纤维制品,如照片所示,在起毛处理后的表面施以花纹模样的色相,如光电色彩计或分光光度计那样在接近测定对象物进行测定时,难以进行高精度的测定。从图3到图5是表示在边改变纤维制品的测定区域边进行了10次测定的情况下的相对于标准值的最大色差和测定直径的关系的曲线。在图3中,测定倾斜角度相对于测定对象物设定在45度,在图4中设定在30度,在图5中设定在10度。观察从图3到图5,对于所有的布匹,在测定直径为7cm以上,最大色差几乎收敛在一定值,因此测定直径为7cm以上可以得到稳定的测定值,其结果表示了可以进行高精度的良否判断。这样,本发明相关的色彩检查装置中,通过从测定对象物分离的位置进行测定且扩大测定区域可以检查区域整体的色相,可以正确地进行稳定的良否判断。
对于起毛处理制品10种,进行800块(ロツト)的测定,并且对于同样的制品进行以往的目视检查。而且,对于该测定结果,研究与目测结果之间的匹配性。表1表示了该研究结果。
【表1】
情形 | 匹配性 | |
1 | 测定结果(良)/目视结果(良) | 83% |
2 | 测定结果(良)/目视结果(否) | 3% |
3 | 测定结果(否)/目视结果(良) | 2% |
4 | 测定结果(否)/目视结果(否) | 12% |
二者的匹配性为95%(情形1:83%+情形4:12%=95%),可以得到几乎一致的结果。这样可知,通过使用本发明相关的色彩检查装置,可以做到与以往目视检查几乎相同的良否判断。
在作为汽车的内饰材料使用的布匹中,表面形成凹凸,或混纺花纹或施以起毛处理等进行加工以提高装饰效果,在这样的布匹的色彩检查中扩大测定区域,作为初次颜色可有效的捕捉颜色。实际对于作为汽车内饰材料使用的布匹,改变测定对象区域的测定直径调查过测定的再现性,与上述的测定结果同样,确认了当测定直径为7cm以上可得到90%以上的稳定的再现性。这里所说的检查的再现性是指可获得使用本发明的检查装置的测定结果与目视的测定结果的匹配性。
Claims (4)
1.一种色彩检查装置,具备:测定台,其上载置测定对象物;光源,其将光照射到所述测定对象物的表面;测定部,其具有距所述测定对象物规定距离而设置的、且测定所述测定对象物的表面的测定对象区域的分光辐射亮度计;判断部,其基于由所述分光辐射亮度计得到的测定结果,进行所述测定对象物表面的色彩的良否判断。
2.根据权利要求1所述的色彩检查装置,其特征在于,
所述测定部对所照射的所述测定对象区域借助广角透镜由所述分光辐射亮度计进行测定。
3.根据权利要求1或2所述的色彩检查装置,其特征在于,
将所述测定对象物上的所述分光辐射亮度计的测定直径设定为直径7cm以上。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的色彩检查装置,其特征在于,
所述光源按照对所述测定对象区域在几乎垂直的方向进行光照射的方式设定,所述测定部的所述分光辐射亮度计按照对所述测定对象区域从倾斜45度的方向进行测定的方式设定。
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