CN105388115A - 测色方法及装置、分光测定方法及装置、以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够维持明度的幅度而缩短测色所花费的时间的测色方法及装置、分光测定方法及装置、以及电子设备。拍摄装置(12)以规定的曝光时间进行拍摄，输出拍摄数据，明度判断部(36)判断拍摄数据的明度是否在规定范围。当拍摄数据的明度不在规定范围时，变更曝光时间进行再拍摄。当拍摄数据的明度不到判断值时，延长曝光时间进行再拍摄，当拍摄数据的明度饱和时，缩短曝光时间进行再拍摄。
Description
技术领域
本发明关于测色方法、测色装置、分光测定方法、分光测定装置、以及电子设备。
背景技术
先前以来，已知有使对向配置的镜片的间隔变化，而使规定波长的光通过的可变分光装置。可变分光装置也被称为标准具装置。可变分光装置能够通过压电元件或静电致动器等将镜片的间隔变化。使可变分光装置和拍摄装置组合，能够拍摄特定波长的分布。并且，通过改变被可变分光装置所分光的波长并进行拍摄，能够测定被测定物所反射的颜色的分布。
在拍摄装置中，二维配置光电晶体管的固体拍摄元件被广泛使用。在固体拍摄元件中，光电晶体管将光变换为电流信号，并将电流储存于电容器。通过输出电容器的电压，能够将光的分布作为电压信号进行输出。并且，示出拍摄装置所拍摄的图像的明度的宽度(幅度)的动态范围是有限的。并且，通过控制光照射固体拍摄元件的时间即曝光时间，能够拍摄亮的地方、暗的地方。
专利文献1中公开了扩大拍摄装置的动态范围的方法。由此，拍摄装置能够进行曝光时间长的长时间曝光和曝光时间短的短时间曝光这两种曝光。并且，长时间曝光和短时间曝光交替地进行拍摄。接着，将在长时间曝光下所拍摄的图像和在短时间曝光下所拍摄的图像合成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-211620号公报
发明内容
(发明要解决的技术问题)
当对被测定物的颜色的分布进行测定时，进行多个波长中的拍摄。并且，由于被测定物根据颜色而具有成为亮的图像的时候和成为暗的图像的时候，因此，拍摄装置需要扩大动态范围。此时，由于在一个颜色的测定中进行长时间曝光以及短时间曝光，因此，测色所花费的时间变长。因此，希望一种能够维持进行检测的明度的宽度而缩短测色所花费的时间的测色方法。
(解决技术问题的技术方案)
本发明为了解决上述技术问题而完成，能够作为以下方式或者适用例实现。
[适用例1]
本适用例涉及的测色方法，其特征在于，以规定的曝光时间进行拍摄，输出拍摄数据，判断所述拍摄数据的明度是否在规定范围，当所述拍摄数据的明度不在所述规定范围时，变更所述曝光时间进行再拍摄。
根据本适用例，以规定的曝光时间进行拍摄，输出拍摄数据。并且，判断拍摄数据的明度是否在规定范围。当拍摄数据的明度不在规定范围时，变更曝光时间进行再拍摄。当拍摄数据的明度在规定范围时，不进行再拍摄而使用拍摄数据。
存在拍摄数据的明度过低或者过高成为饱和状态的情况。作为其对策，存在以多个曝光时间进行拍摄，使用明度在规定范围的拍摄数据的方法。与该方法相比，在本适用例中，判断拍摄数据，仅在需要时进行再拍摄。因此，由于能够减少拍摄次数，因此能够以短时间进行测色。其结果能够维持明度宽度，缩短测色所花费的时间。
[适用例2]
在上述适用例涉及的测色方法中，其特征在于，当所述拍摄数据的明度不到判断值时，延长所述曝光时间进行再拍摄，当所述拍摄数据的明度饱和时，缩短所述曝光时间进行再拍摄。
根据本适用例，当拍摄数据的明度不到判断值时，延长曝光时间进行再拍摄。由此，能够提高拍摄数据的明度低的地方的明度进行拍摄。并且，能够扩大明度的宽度。当拍摄数据的明度饱和时，缩短曝光时间进行再拍摄。由此，通过拍摄数据的明度过高超过能够拍摄的明度的范围，能够测定明度不清楚的地方的明度。因此，即使在拍摄数据的明度低的地方或者高的地方，也能够扩大明度的宽度。
[适用例3]
在上述适用例涉及的测色方法中，其特征在于，存储所述再拍摄时的所述曝光时间，在所述再拍摄后进行拍摄时，以所存储的所述曝光时间进行拍摄。
根据本适用例，存储再拍摄时的曝光时间。并且，再拍摄后进行拍摄时，以所存储的曝光时间进行拍摄。因此，当连续测定类似的被测定物时，能够减少再拍摄的机会。因此，能够缩短测色所花费的时间。
[适用例4]
在上述适用例涉及的测色方法中，其特征在于，在所述再拍摄后进行拍摄时，设定所述曝光时间进行拍摄。
根据本适用例，再拍摄后进行拍摄时，设定曝光时间进行拍摄。操作者参照再拍摄时的曝光时间设定适合被测定物的曝光时间。因此，由于能够减少再拍摄的机会，因此能够缩短测色所花费的时间。
[适用例5]
在上述适用例涉及的测色方法中，其特征在于，所述拍摄数据为具有多行的二维数据，当判断所述拍摄数据的明度时，判断一行的所述拍摄数据的明度是否在规定范围，当所述拍摄数据的明度不在所述规定范围时，变更所述曝光时间，再拍摄一行。
根据本适用例，拍摄数据为具有多个行的二维数据。并且，判断一行的拍摄数据的明度的最大值是否在规定范围。当需要再拍摄时，变更曝光时间再拍摄一行。与一个画面的拍摄相比，一行的拍摄所需要的时间短。因此，与对每一个画面进行拍摄和判断和再拍摄时相比，通过对每一行进行拍摄和判断和再拍摄，能够缩短测色所花费的时间。
[适用例6]
在上述适用例涉及的测色方法中，其特征在于，存储所述再拍摄时的所述曝光时间，当对再拍摄的行的下一行进行拍摄时，以所存储的所述曝光时间进行拍摄。
根据本适用例，将再拍摄的行的曝光时间存储。并且，当拍摄下一行时，以存储的曝光时间进行拍摄。因此，当以所拍摄的拍摄数据对具有下一行明度类似的形态的被测定物进行测定时，能够减少再拍摄的机会。因此，能够缩短测色所花费的时间。
[适用例7]
本适用例涉及的测色方法，其特征在于，以规定的曝光时间进行拍摄，输出拍摄数据，判断所述拍摄数据的明度是否在规定范围，当所述拍摄数据的明度不到判断值时，延长所述曝光时间进行继续拍摄。
根据本适用例，当拍摄数据的明度不到判断值时，延长曝光时间继续拍摄。因此，与再拍摄时相比，能够缩短曝光所花费的时间。其结果能够缩短测色所花费的时间。
[适用例8]
本适用例涉及的测色装置，其特征在于具有：滤光器，使规定波长的光通过；拍摄部，接收所述光进行拍摄，输出拍摄数据；判断部，判断所述拍摄数据的明度是否在规定范围；控制部，当所述拍摄数据的明度不在所述规定范围时，变更曝光时间进行再拍摄。
根据本适用例，滤光器使规定波长的光通过。并且，拍摄部接收光进行拍摄，输出拍摄数据。接着，判断部判断拍摄数据的明度是否在规定范围。当拍摄数据的明度不在所述规定范围时，控制部变更曝光时间进行再拍摄。
存在拍摄数据的明度过低或者过高成为饱和状态的情况。作为其对策，存在拍摄部以多个曝光时间进行拍摄，使用明度在规定范围的拍摄数据的方法。与该方法相比，在本适用例中，判断部判断拍摄数据，仅在需要时控制部进行再拍摄。因此，由于能够减少拍摄次数，因此能够以短时间进行测色。其结果能够维持明度宽度，缩短测色所花费的时间。
[适用例9]
在上述适用例涉及的测色装置中，其特征在于，所述拍摄数据为具有多行的二维数据，所述判断部判断一行的所述拍摄数据的明度是否在规定范围，当所述拍摄数据的明度不在所述规定范围时，所述控制部变更所述曝光时间，再拍摄一行。
根据本适用例，拍摄数据为具有多个行的二维数据。判断部判断一行的拍摄数据的明度的最大值是否在规定范围。当拍摄数据的明度的最大值不在规定范围时，控制部变更曝光时间再拍摄一行。与一个画面的拍摄相比，一行的拍摄所需要的时间短。因此，与对每一个画面进行拍摄和再拍摄时相比，通过对每一行进行拍摄和再拍摄，能够缩短测色所花费的时间。
[适用例10]
在上述适用例涉及的测色装置中，其特征在于，具有存储所述再拍摄时的所述曝光时间的存储部，当接着进行拍摄时，以所存储的所述曝光时间进行拍摄。
根据本适用例，存储部存储再拍摄时的曝光时间。并且，当接着进行拍摄时，以存储的曝光时间进行拍摄。因此，当继续测定类似的被测定物时，能够减少再拍摄的机会。因此，能够缩短测色所花费的时间。
[适用例11]
本适用例涉及的测色装置，其特征在于具有：滤光器，使规定波长的光通过；拍摄部，接收所述光进行拍摄，输出拍摄数据；判断部，判断所述拍摄数据的明度是否在规定的判断值以下；控制部，当所述拍摄数据的明度在所述规定的判断值以下时，变更曝光时间，延长所述曝光时间进行继续拍摄。
根据本适用例，滤光器使规定波长的光通过。并且，拍摄部，接收光进行拍摄，输出拍摄数据。接着，判断部判断拍摄数据的明度是否在规定的判断值以下。当拍摄数据的明度在规定的判断值以下时，控制部延长所述曝光时间进行继续拍摄。
当拍摄数据的明度在判断值以下时，控制部延长所述曝光时间进行继续拍摄。因此，与再拍摄时相比，能够缩短曝光所花费的时间。其结果能够缩短测色所花费的时间。
[适用例12]
本适用例涉及的电子设备具有测色装置、控制所述测色装置的控制部，所述电子设备的特征在于，所述测色装置为上述记载的测色装置。
根据本适用例，电子设备具有测色装置、控制测色装置的控制部。并且，测色装置使用上述测色装置。上述测色装置为能够维持明度的宽度并且缩短测色所花费的时间的装置。因此，电子设备为具有能够维持明度的宽度并且缩短测色所花费的时间的测色装置的设备。
附图说明
图1是示出第一实施方式涉及的测色装置的构成的框图。
图2是示出滤光器的构造的示意性侧截面图。
图3是测色装置的电气控制框图。
图4是测色方法的流程图。
图5是用于说明测色方法的示意图。
图6是用于说明测色方法的示意图。
图7是用于说明测色方法的示意图。
图8是用于说明测色方法的示意图。
图9是用于说明测色方法的示意图。
图10是用于说明测色方法的示意图。
图11是用于说明测色方法的示意图。
图12是用于说明第二实施方式涉及的测色方法的视图。
图13是用于说明第三实施方式涉及的测色方法的视图。
图14是用于说明测色方法的视图。
图15是用于说明测色方法的视图。
图16是用于说明第四实施方式涉及的测色方法的视图。
图17是用于说明第五实施方式涉及的气体检测装置的构成的示意性主视图。
图18是示出气体检测装置的控制系统的构成的框图。
图19是示出第六实施方式涉及的食物分析装置的构成的框图。
图20是示出第七实施方式涉及的分光照相机的构成的概略立体图。
符号说明
1测色装置；6滤光器；8光；12作为拍摄部的拍摄装置；24作为存储部的存储器；34作为控制部的拍摄控制部；36作为判断部的明度判断部；37作为控制部的曝光时间运算部；38作为曝光时间的第一曝光时间；46作为曝光时间的第二曝光时间；58判断部；105作为电子设备的气体检测装置；138作为电子设备的食物分析装置；154作为电子设备的分光照相机。
具体实施方式
在本实施方式中，参照附图对测色装置、使用该测色装置对被测定物的反射光的波长进行测定的测色方法的特征例进行说明。以下，参照附图对实施方式进行说明。并且，各附图中的各部件为了在各附图上形成能够认识的程度的大小，对于每个部件使比例尺不同来进行图示。
(第一实施方式)
参照图1～图11，对第一实施方式涉及的测色装置以及测色方法进行说明。图1是示出测色装置的构成的框图。如图1所示，测色装置1具有光源2。光源2射出白色光等基准光。光源2形成将白炽灯和滤光器组合的构造。此外，也可以将多个颜色的LED(发光二极管)组合，调整成所射出的光的波长成为规定波长的分布。
在与光源2对向的地方设置载置台3，在载置台3上设置被测定物4。在与被测定物4对向的地方设置拍摄透镜5。在拍摄透镜5的光轴上，滤光器6以及光接收元件阵列7以该顺序并列配置。从光源2射出的光8通过拍摄透镜5以及滤光器6照射光接收元件阵列7。配置拍摄透镜5以及光接收元件阵列7，使得被测定物4的图像通过拍摄透镜5在光接收元件阵列7上进行成像。
滤光器6为可变干涉滤光器，为使特定波长通过的光学元件。因此，特定波长的反射光的图像被投影在光接收元件阵列7上。滤光器6与滤光器驱动装置9连接。滤光器驱动装置9驱动滤光器6，控制通过滤光器6的光8的波长。
光接收元件阵列7为将光变换成电气信号的光电二极管配置成格子状的二维的拍摄元件基板。在光接收元件阵列7中，能够使用CCD(电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器、CMD(电荷调制器件)。在本实施方式中没有特别限定，使用CCD图像传感器。光接收元件阵列7将接收的光8的强度变换为电压。驱动电路11将变换后的电压变换为数字数据并进行输出。在本实施方式中，例如，将明度变换为1024灰阶的数字数据。
光接收元件阵列7设置于电路基板10。在电路基板10上设置驱动光接收元件阵列7的驱动电路11。由光接收元件阵列7、电路基板10、驱动电路11等构成作为拍摄部的拍摄装置12。光源2、滤光器驱动装置9以及拍摄装置12与控制装置13连接，控制装置13控制光源2、滤光器6以及拍摄装置12。
图2是示出滤光器的构造的示意性侧截面图。如图2所示，滤光器6形成为固定基板14和可动基板15被接合的构造。在固定基板14上，在中央设置圆形的第一反射膜16。在第一反射膜16的周围设置圆环形的第一电极17，第一电极17包围第一反射膜16。
在可动基板15上，在与第一反射膜16对向的面上设置第二反射膜18。光8在第一反射膜16和第二反射膜18之间反复反射进行干涉。并且，与第一反射膜16和第二反射膜18之间的距离相对应的光8通过滤光器6。
在可动基板15中，在第二反射膜18的周围与第一电极17对向的地方设置圆环状的第二电极21。第一电极17以及第二电极21与滤光器驱动装置9连接。滤光器驱动装置9在第一电极17和第二电极21之间施加电压。由此，在第一电极17和第二电极21之间作用静电力。
在可动基板15上形成圆环状的槽22。通过槽22，可动基板15变薄。并且，在可动基板15中，第二反射膜18易于在光8的行进方向上移动。当在第一电极17和第二电极21之间存储静电时，在第一电极17和第二电极21之间作用引力或者斥力。由此，滤光器驱动装置9能够控制第一反射膜16和第二反射膜18之间的距离。
图3是测色装置的电气控制框图。如图3所示，测色装置1的控制装置13具有作为处理器进行各种运算处理的CPU23(中央运算处理装置)和存储各种信息的作为存储部的存储器24。
滤光器驱动装置9、拍摄装置12、光源2、输入装置25以及显示装置26，经由输入输出接口27以及数据总线28连接于CPU23。
在输入装置25上，除了键盘等多个开关以外，具有从外部机器输入各种设定信息的接口。并且，测色装置1能够经由输入装置25输入驱动测色装置1时使用的数据等。操作者通过操作输入装置25能够进行各种设定。显示装置26是显示所测定的颜色数据和所拍摄的图像等信息的部分。在显示装置26上可以使用液晶显示装置或者有机EL(场致发光)装置等。
存储器24是包含称为RAM、ROM等的半导体存储器、外置的硬盘、称为CD-ROM的外部存储装置的概念。在功能上，设定有存储程序软件29的存储区域，该程序软件29记载测色装置1中的动作的控制顺序。此外，还设定有用于存储拍摄数据30的存储区域，该拍摄数据30为拍摄装置12所拍摄的图像等的数据。此外，设定有用于存储判断数据31的存储区域，该判断数据31为CPU23进行判断时所使用的判断值等的数据。
此外，设定有用于存储曝光时间数据32的存储区域，该曝光时间数据32为拍摄装置12进行拍摄时作为光电晶体管接收光的时间的曝光时间的数据。此外，设定有用于CPU23的工作区域或发挥临时文件等功能的存储区域或其他各种存储区域。
CPU23根据存储于存储器24内的程序软件29，使用拍摄装置12所输出的数据，进行用于检测被测定物4的颜色的控制。作为具体的功能实现部，CPU23具有滤光器控制部33，该滤光器控制部33指示透过滤光器6的光8的波长，并进行使滤光器驱动装置9驱动滤光器6的指示。此外，具有作为指示拍摄装置12的拍摄的开始、结束、拍摄条件的控制部的拍摄控制部34。此外，具有图像运算部35，该图像运算部35进行将拍摄装置12所拍摄的图像合成的运算。
此外，CPU23具有作为判断部的明度判断部36，该明度判断部36进行拍摄装置12所拍摄的图像中是否存在明度饱和的地方的判断。明度判断部36进行拍摄装置12所拍摄的图像中最亮的地方的明度是否比判断值亮的判断。此外，CPU23具有作为运算滤光器控制部33所设定的曝光时间的控制部的曝光时间运算部37。
接着，利用图4～图11对使用上述测色装置1拍摄被测定物4所发出的特定波长的图像的测色方法进行说明。图4是测色方法的流程图，图5～图11是用于说明测色方法的示意图或者曲线图。
在图4的流程图中，步骤S1相当于被测定物设置工序，为在载置台3上设置被测定物4的工序。接着，转移到步骤S2。步骤S2相当于波长设定工序。该工序为设定透过滤光器6的光8的波长的工序。接着，转移到步骤S3。步骤S3相当于曝光时间设定工序，为设定拍摄装置12进行拍摄时将光接收元件阵列7曝光的时间的工序。接着，转移到步骤S4。
步骤S4相当于拍摄工序。该工序为拍摄装置12通过滤光器6拍摄被测定物4的工序。接着，转移到步骤S5。步骤S5相当于明度判断工序。该工序为判断所拍摄的图像的明度的工序。当图像的明度在规定的范围内时，转移到步骤S6。当图像的明度饱和时，转移到步骤S3。此外，当图像的明度比判断值小时，转移到步骤S3。上述判断值在上述规定的范围内，例如，为上述规定的范围的最小值。
步骤S6相当于图像合成工序。该工序为拍摄曝光时间不同的图像时将多个图像合成为一个图像的工序。当没有进行合成的图像时，不进行任何处理。接着，转移到步骤S7。步骤S7相当于被测定物去除工序。该工序为将被测定物4从载置台3去除的工序。通过以上的工序，对被测定物4进行测色的工序结束。当改变所测色的颜色而对相同的被测定物4进行测定时，从步骤S2开始。
接着，使用图1～图3、图5～图11，对应图4中示出的步骤，对测色方法进行详细地说明。
在步骤S1中，如图1所示，在载置台3上设置被测定物4。在载置台3上，设置有固定被测定物4的未图示的夹紧装置。操作者使用夹紧装置将被测定物4固定于载置台3，使得被测定物4不进行移动。
在步骤S2中，滤光器控制部33对滤光器驱动装置9指示透过滤光器6的光8的波长。如图2所示，滤光器驱动装置9连接于第一电极17以及第二电极21。滤光器驱动装置9控制第一电极17和第二电极21之间的电压。并且，第一反射膜16和第二反射膜18之间的距离被设定为与透过滤光器6的光8的波长对应的距离。
图5以及图6是与步骤S3的曝光时间设定工序、步骤S4的拍摄工序以及步骤S5的明度判断工序对应的视图。在图5的(a)中，横轴表示拍摄装置12开始拍摄之后的时间的经过。纵轴表示存在被拍摄的图像的地方的像素的明度输出。图中上侧比下侧输出大。光接收元件阵列7将光的强度变换为电压，并由驱动电路11变换为1024灰阶的数字数据。因此，纵轴示出表示明度的数字数据的值。在步骤S3中，曝光时间运算部37设定作为曝光时间的第一曝光时间38。第一曝光时间38为曝光时间的初始值，优选的是在之前进行实验设定为适当的值。
在步骤S4中，拍摄装置12进行拍摄，获得拍摄数据，将该拍摄数据输出。第一明度推移线41示出拍摄被测定物4的亮的地方而得的图像的明度的推移的实例。在第一明度推移线41中，在拍摄开始之后，明度输出上升，在到达第一曝光时间38之前饱和。“饱和”表示拍摄装置12的明度输出到达能力最大的1024灰阶。已饱和时(饱和了时)的明度输出为饱和输出42。
第二明度推移线43示出与被测定物4适度亮的地方对应的图像的明度的推移的实例。在第二明度推移线43中，作为经过第一曝光时间38时的明度输出的第二明度输出44为未到达饱和输出42的值。此时的第二明度输出44被适当地检测。
图5的(b)示出拍摄装置12所输出的第一图像45。在第一图像45中，第一区域45a为第一明度推移线41示出的区域，为明度输出成为饱和输出42的地方。并且，第二区域45b为第二明度推移线43示出的区域，为明度输出成为第二明度输出44的地方。如该图所示，在第一图像45的一部分成为第一区域45a的情况下以及第一图像45的全部成为第一区域45a的情况下，转移到步骤S3。
在图6的(a)中，图的纵轴以及横轴与图5的(a)相同，省略其说明。在步骤S3中，曝光时间运算部37设定作为曝光时间的第二曝光时间46。第二曝光时间46为比第一曝光时间38短的时间。第二曝光时间46没有特别的限定，在本实施方式中，例如第二曝光时间46被设定为第一曝光时间38的三分之一的时间。接着，在步骤S4中，拍摄装置12对被测定物4进行再拍摄。
第三明度推移线47示出与被测定物4亮的地方对应的图像的明度的推移的实例。在再拍摄中，缩短曝光时间。由此，在第三明度推移线47中，作为经过第二曝光时间46时的明度输出的第三明度输出48为未到达饱和输出42的值。由于曝光时间和明度输出成正比，因此，通过缩短曝光时间能够降低明度输出。此时的第三明度输出48被适当地检测。
第四明度推移线49示出与被测定物4适度亮的地方对应的图像的明度的推移的实例。在第四明度推移线49中，作为经过第二曝光时间46时的明度输出的第四明度输出50为未到达饱和输出42的值。此时的第四明度输出50被适当地检测。
图6的(b)示出拍摄装置12进行再拍摄所输出的第二图像51。第二图像51为曝光时间比第一图像45短的图像。在第二图像51中，第一区域51a为第三明度推移线47示出的区域，为明度输出成为第三明度输出48的地方。并且，第二区域51b为第四明度推移线49示出的区域，为明度输出成为第四明度输出50的地方。如该图所示，在第二图像51中，由于明度输出未到达饱和输出42，因此转移到步骤S6。
图7是与步骤S6的图像合成工序对应的视图。在图7的(a)中，纵轴表示明度输出，横轴表示曝光时间。第二相关线52表示与第二区域45b以及第二区域51b对应的地方的明度输出和曝光时间的关系。如第二相关线52所示，明度输出和曝光时间为正相关关系。因此，当第一曝光时间38为第二曝光时间46的三倍时间时，第二明度输出44为第四明度输出50的三倍。
第一相关线53表示与第一区域45a以及第一区域51a对应的地方的明度输出和曝光时间的关系。与第二相关线52相同，第一相关线53中明度输出和曝光时间为正相关关系。第一曝光时间38为第二曝光时间46的三倍的时间。此时，第一曝光时间38中的第一明度推断输出54为第三明度输出48的三倍。第一明度推断输出54不能直接测定，但是，图像运算部35使用第一相关线53和第一曝光时间38的值，通过进行四则运算，算出第一明度推断输出54。
图7的(b)示出图像运算部35所算出的第三图像55。在第三图像55中，第一区域55a为第一曝光时间38中的明度输出成为饱和输出42的地方，为运算结果成为第一明度推断输出54的地方。并且，第二区域55b为第一曝光时间38中的明度输出成为第二明度输出44的地方。这样，图像运算部35使用第一曝光时间38的拍摄数据30以及第二曝光时间46的拍摄数据30算出第三图像55。
图8以及图9是与步骤S3的曝光时间设定工序、步骤S4的拍摄工序以及步骤S5的明度判断工序对应的视图。接着，进行明度输出低时的说明。在图8的(a)中，图的纵轴以及横轴与图5的(a)相同，省略其说明。在步骤S3中，曝光时间运算部37将曝光时间设定为第二曝光时间46。接着，在步骤S4中，拍摄装置12对被测定物4进行拍摄。
第五明度推移线56示出与被测定物4亮的地方对应的图像的明度的推移的实例。在第五明度推移线56中，作为经过第二曝光时间46时的明度输出的第五明度输出57为超过判断值58的值。第六明度推移线61示出与被测定物4暗的地方对应的图像的明度的推移的实例。在第六明度推移线61中，作为经过第二曝光时间46时的明度输出的第六明度输出62为不到判断值58的值。
图8的(b)示出拍摄装置12所输出的第四图像63。在第四图像63中，第一区域63a为第五明度推移线56示出的区域，为明度输出成为第五明度输出57的地方。并且，第二区域63b为第六明度推移线61示出的区域，为明度输出成为第六明度输出62的地方。在第二区域63b中，明度输出为第六明度输出62，未到达判断值58。
在步骤S5中，明度判断部36将第六明度输出62和判断值58进行比较。并且，当暗的部分的第六明度输出62比判断值58小时，转移到步骤S3，进行再拍摄的判断。在步骤S3中，曝光时间运算部37将曝光时间设定为第一曝光时间38。在第四图像63中，由于第二区域63b的明度输出不到判断值58，因此，为了提高明度输出，选择曝光时间比第二曝光时间46长的第一曝光时间38。接着，在步骤S4中，拍摄装置12对被测定物4进行再拍摄。
在图9的(a)中，图的纵轴以及横轴与图5的(a)相同，省略其说明。第七明度推移线64示出与被测定物4亮的地方对应的图像的明度的推移的实例。在第七明度推移线64中，作为经过第一曝光时间38时的明度输出的第七明度输出65为超过判断值58的值。第八明度推移线66示出与被测定物4暗的地方对应的图像的明度的推移的实例。在第八明度推移线66中，作为经过第一曝光时间38时的明度输出的第八明度输出67为判断值58以上的值。
图9的(b)示出拍摄装置12所输出的第五图像68。在第五图像68中，第一区域68a为第七明度推移线64示出的区域，为明度输出成为第七明度输出65的地方。并且，第二区域68b为第八明度推移线66示出的区域，为明度输出成为第八明度输出67的地方。如该图所示，在第五图像68中，第一区域68a以及第二区域68b的明度输出为判断值58以上。
在步骤S5中，明度判断部36将第七明度输出65以及第八明度输出67和判断值58进行比较。并且，由于第七明度输出65以及第八明度输出67为判断值58以上的值，因此，进行转移到步骤S6的判断。第七明度输出65以及第八明度输出67被适当地检测。在步骤S6中，由于第五图像68不需要进行合成，因此转移到步骤S7。
图10是与步骤S5的明度判断工序对应的视图。纵轴表示度数，图中上侧比下侧数大。横轴表示明度输出，图中右侧比左侧输出大。在图10的(a)中，第一明度分布69示出拍摄装置12所拍摄的图像中的明度的分布的实例。第一明度分布69为判断值58以上的明度输出。并且，一部分的明度输出达到饱和输出42。此时，明度判断部36进行判断，将曝光时间缩短进行再拍摄。并且，进行步骤S3～步骤S5，在步骤S6进行图像的合成。
在图10的(b)中，第二明度分布70示出拍摄装置12所拍摄的图像中的明度的分布的另一实例。第二明度分布70为一部分不到判断值58的明度输出。并且，明度输出未达到饱和输出42。此时，明度判断部36进行判断，将曝光时间增长进行再拍摄。并且，进行步骤S3～步骤S5，在步骤S6进行图像的合成。
在图10的(c)中，第三明度分布71示出拍摄装置12所拍摄的图像中的明度的分布的另一实例。第三明度分布71为判断值58以上的明度输出。并且，明度输出未达到饱和输出42。此时，明度判断部36转移到步骤S6。在步骤S6中，由于不需要图像的合成，因此不进行图像合成，转移到步骤S7。
在图10的(d)中，第四明度分布72示出拍摄装置12所拍摄的图像中的明度的分布的另一实例。第四明度分布72为一部分不到判断值58的明度输出。并且，一部分的明度输出达到饱和输出42。此时，明度判断部36进行判断，将曝光时间缩短进行再拍摄，此外将曝光时间增长进行再拍摄。并且，二次进行步骤S3～步骤S5，在步骤S6进行图像的合成。
如上所述，在步骤S5的明度判断工序中进行再拍摄的判断。并且，仅在需要的情况下进行再拍摄。因此，与改变每次曝光时间进行多个拍摄的方法相比，能够缩短测色所花费的时间。
在步骤S7的被测定物去除工序中，如图1所示，将设置于载置台3的被测定物4从载置台3移动并去除。通过以上的工序，一个颜色的测定结束。当在相同的被测定物4中测定多个颜色的分布时，也可以从步骤S6转移到步骤S2。
图11是与步骤S5的明度判断工序对应的视图。在图11中，纵轴表示曝光时间，图中上侧比下侧时间长。横轴表示拍摄顺序，从图中左侧向右侧依次进行测定。圆形的标记表示通常的拍摄，四方形的标记表示再测定。首先，在第一次的拍摄中，曝光时间为短时间，第二次改变曝光时间进行再拍摄。此时，曝光时间运算部37将曝光时间作为曝光时间数据32存储于存储器24。第三次和第四次为通常的拍摄，曝光时间运算部37从存储器24输入曝光时间数据32进行设定。
第五次改变曝光时间进行再拍摄。此时，曝光时间运算部37将曝光时间作为曝光时间数据32存储于存储器24。第六次～第八次为通常的拍摄，曝光时间运算部37从存储器24输入曝光时间数据32进行设定。第九次改变曝光时间进行再拍摄。此时，曝光时间运算部37将曝光时间作为曝光时间数据32存储于存储器24。
再拍摄时将曝光时间存储于存储器24，再拍摄后进行拍摄时，设定所存储的曝光时间，以再拍摄中的曝光时间进行拍摄。由此，当连续测定类似的被测定物4时，能够减少再拍摄的机会。因此，能够缩短测色所花费的时间。
如上所述，根据本实施方式，具有以下的效果。
(1)根据本实施方式，以规定的曝光时间进行拍摄，输出拍摄数据30。并且，判断拍摄数据30的明度是否在规定范围。当拍摄数据30的明度不在规定范围时，变更曝光时间进行再拍摄。当拍摄数据30的明度在规定范围时，照常使用拍摄数据30。
存在拍摄数据30的明度过低或者过高成为饱和状态的情况。作为其对策，存在以多个曝光时间进行拍摄，使用明度在规定范围的拍摄数据的方法。与该方法相比，在本实施方式中，判断拍摄数据30，仅在需要时进行再拍摄。因此，由于能够减少拍摄次数，因此能够以短时间进行测色。其结果能够维持明度宽度，缩短测色所花费的时间。
(2)根据本实施方式，当拍摄数据30的明度不到判断值时，延长曝光时间进行再拍摄。由此，能够提高拍摄数据30的明度低的地方的明度。并且，能够扩大明度的宽度。当拍摄数据的明度饱和时，缩短曝光时间进行再拍摄。由此，能够测定拍摄数据30的明度过高而明度不清楚的地方的明度。因此，即使在拍摄数据的明度低的地方或者高的地方，也能够提高明度的宽度。
(3)根据本实施方式，存储再拍摄时的曝光时间。并且，再拍摄后进行拍摄时，以所存储的曝光时间进行拍摄。因此，当连续测定类似的被测定物4时，能够减少再拍摄的机会。因此，能够缩短测色所花费的时间。
(第二实施方式)
接着，使用用于说明图12的测色方法的视图对测色方法的一实施方式进行说明。本实施方式与第一实施方式的不同之处为，操作者进行图11所示的曝光时间的设定。并且，对于与第一实施方式相同的点，省略其说明。
图12是与步骤S5的明度判断工序对应的视图。在图12中，纵轴以及横轴与图11相同，省略其说明。即，在本实施方式中，首先，在第一次的拍摄中，曝光时间为短时间，第二次将曝光时间改变为长的曝光时间进行再拍摄。第三次～第六次为通常的拍摄。此时，操作者确认被测定物4设定曝光时间。第七次将曝光时间改变为长的曝光时间进行再拍摄。第八次以及第九次为通常的拍摄。此时，操作者确认被测定物4设定曝光时间。
如上所述，根据本实施方式，具有以下的效果。
(1)根据本实施方式，再拍摄后进行拍摄时，操作者设定曝光时间进行拍摄。操作者参照再拍摄时的曝光时间设定适合被测定物4的曝光时间。因此，由于能够减少再拍摄的机会，因此能够缩短测色所花费的时间。
(第三实施方式)
接着，使用用于说明图13～图15的测色方法的视图对测色方法的一实施方式进行说明。本实施方式与第一实施方式的不同之处为，对拍摄装置12的输出按每一行进行再拍摄的判断。光接收元件阵列7从CCD图像传感器变更为CMOS图像传感器。由此，光接收元件阵列7能够在每一行输出拍摄数据。并且，对于与第一实施方式相同的点，省略其说明。
图13的(a)示出拍摄装置12所拍摄的图像75。第一区域75a为亮的区域，第二区域75b为暗的区域。图像75为具有多个行的二维数据。图中横方向为X方向。X方向为水平扫描方向。并且，纵方向为Y方向。Y方向为垂直扫描方向。仅扫描第二区域75b的扫描线中的一个为第一扫描线76。扫描第一区域75a以及第二区域75b的扫描线中的一个为第二扫描线77。
在步骤S4的拍摄工序中，进行一次水平扫描。并且，在步骤S5的明度判断工序中，对一次水平扫描的输出进行判断。图13的(b)示出第一扫描线76中的明度输出的分布。纵轴表示所拍摄的图像中的各像素的明度输出。图中上侧比下侧输出大。横轴表示X方向的位置。第一明度分布线78示出第一扫描线76中的明度输出的分布。第一明度扫描线78为一行的明度分布线。如第一明度分布线78所示，在第一扫描线76中，明度输出在判断值58和饱和输出42之间的范围。因此，明度判断部36进行转移到下一次水平扫描的判断。
图13的(c)示出第二扫描线77中的明度输出的分布。纵轴以及横轴与图13的(b)相同，省略其说明。第二明度分布线79示出第二扫描线77中的明度输出的分布。第二明度扫描线79为一行的明度分布线。如第二明度分布线79所示，在第二扫描线77中，明度输出为判断值58以上。并且，在第一区域75a中，第二明度分布线79的明度输出的一部分为饱和输出42。因此，明度判断部36进行判断，将曝光时间缩短，沿着第二扫描线77再拍摄。
并且，在步骤S3的曝光时间设定工序中，将曝光时间设定得短，在步骤S4的拍摄工序中，沿着第二扫描线77进行再拍摄。曝光时间运算部37将所变更的曝光时间作为曝光时间数据32存储于存储器24。图14的(a)示出再拍摄时的第二扫描线77中的明度输出的分布。纵轴以及横轴与图13的(b)相同，省略其说明。第三明度分布线80示出沿着第二扫描线77进行再拍摄的拍摄数据中的明度输出的分布。如第三明度分布线80所示，在第二扫描线77中，明度输出不到饱和输出42。因此，明度判断部36进行转移到步骤S6的图像合成工序的判断。
图14的(b)与图13的(b)相同，是示出第一明度分布线78的视图。在步骤S6中，将第一明度分布线78和第三明度分布线80合成。图14的(c)示出图像运算部35所算出的第四明度分布线81。横轴以及纵轴与图13的(b)相同，省略其说明。第四明度分布线81在第二区域75b的部分中使用第一明度分布线78，在第一区域75a的部分中使用将第三明度分布线80进行三倍的运算而得到的数据。
对第二扫描线77的下一行进行步骤S3以及步骤S4。此时，拍摄控制部34从存储器24输入曝光时间数据32，控制拍摄装置12。并且，以再测定中的曝光时间进行拍摄。由此，当第二扫描线77的下一行的明度为与第二扫描线77类似的分布时，能够提高省略再拍摄的步骤的可能性。
图15的(a)示出第一扫描线76中的另一实例中的明度输出的分布。纵轴以及横轴与图13的(b)相同，省略其说明。第五明度分布线82示出第一扫描线76中的明度输出的分布。第五明度扫描线82为一行的明度分布线。如第五明度分布线82所示，在第一扫描线76中，存在明度输出不到判断值58的地方。因此，明度判断部36进行判断，将曝光时间增长，沿着第一扫描线76再拍摄。
并且，在步骤S3的曝光时间设定工序中，将曝光时间设定得长，在步骤S4的拍摄工序中，沿着第一扫描线76进行再拍摄。曝光时间运算部37将所变更的曝光时间作为曝光时间数据32存储于存储器24。图15的(b)示出再拍摄时的第一扫描线76中的明度输出的分布。纵轴以及横轴与图13的(b)相同，省略其说明。第六明度分布线83示出沿着第一扫描线76进行再拍摄的拍摄数据中的明度输出的分布。如第六明度分布线83所示，在第一扫描线76中，明度输出为判断值58以上。并且，明度输出不到饱和输出42。因此，明度判断部36进行转移到步骤S6的图像合成工序的判断。由于不需要图像合成，因此在步骤S6中不进行图像合成，转移到步骤S7。
对第一扫描线76的下一行进行步骤S3以及步骤S4。此时，拍摄控制部34从存储器24输入曝光时间数据32，控制拍摄装置12。并且，以再测定中的曝光时间进行拍摄。由此，当第一扫描线76的下一行的明度为与第六明度分布线83类似的分布时，能够提高省略再拍摄的步骤的可能性。
如上所述，根据本实施方式，具有以下的效果。
(1)根据本实施方式，拍摄数据30为具有多个行的二维数据。并且，明度判断部36判断一行的拍摄数据的明度是否在规定范围。当需要再拍摄时，变更曝光时间再拍摄一行。与一个画面的拍摄相比，一行的拍摄所需要的时间短。因此，与对每一个画面进行拍摄和再拍摄时相比，通过对每一行进行拍摄和再拍摄，能够缩短测色所花费的时间。
(2)根据本实施方式，将再拍摄的行的曝光时间存储于存储器24。并且，当拍摄下一行时，以存储的曝光时间进行拍摄。因此，当以所拍摄的拍摄数据对具有下一行明度类似的形态的被测定物4进行测定时，能够减少再拍摄的机会。因此，能够缩短测色所需要的时间。
(第四实施方式)
接着，使用用于说明图16的测色方法的视图对测色方法的一实施方式进行说明。本实施方式与第一实施方式的不同之处为，对拍摄装置12的输出在每一行进行再拍摄的判断。光接收元件阵列7从CCD图像传感器变更为CMOS图像传感器。此外，光接收元件阵列7为内置有信号处理电路并且控制对于每一个像素光电二极管所输出的电流的存储时间的智能拍摄元件。由此，光接收元件阵列7能够不重新设定拍摄数据而继续拍摄并进行输出。并且，对于与第一实施方式相同的点，省略其说明。
图16是与步骤S3的曝光时间设定工序、步骤S4的拍摄工序、步骤S5的明度判断工序以及步骤S6的图像合成工序对应的视图。在图16的(a)中，横轴表示从拍摄装置12开始拍摄经过的时间。纵轴表示所拍摄的图像中的一个像素的明度输出。图中上侧比下侧输出大。
在步骤S3中，将曝光时间设定为第二曝光时间46。在步骤S4中进行拍摄。图中第九明度推移线86表示暗的地方中的明度输出的经过。第十明度推移线87表示中等明度的地方中的明度输出的经过。第十一明度推移线88表示亮的地方中的明度输出的经过。
如第九明度推移线86所示，在经过第二曝光时间46的时刻，作为暗的地方的明度输出的第九明度假输出89为不到判断值58的值。明度判断部36将曝光时间再设定为第一曝光时间38，拍摄控制部34继续该像素中的拍摄。并且，将曝光时间为第一曝光时间38时的明度输出即第九明度输出90作为拍摄数据30进行存储。
如第十明度推移线87所示，在经过第二曝光时间46的时刻，作为中等明度的地方的明度输出的第十明度输出91为判断值58以上并且不到饱和输出42的值。明度判断部36将第十明度输出91作为拍摄数据30进行存储。
如第十一明度推移线88所示，在经过第二曝光时间46的时刻，亮的地方的明度输出为饱和输出42的值。明度判断部36进行再拍摄的判断。曝光时间运算部37将作为第二曝光时间46的二分之一时间的第三曝光时间92设定为曝光时间。如第十一明度推移线88所示，拍摄控制部34重新设定明度输出，以第三曝光时间92进行再拍摄。并且，将经过第三曝光时间92的时刻的明度输出即第十一明度输出93作为拍摄数据30进行存储。
图16的(b)是在步骤S6的图像合成工序中图像运算部35所算出的明度分布图像94的实例。第一区域95为暗的地方的图像，为与第九明度推移线86对应的区域。第二区域96为中等明度的地方的图像，为与第十明度推移线87对应的区域。第三区域97为亮的地方的图像，为与第十一明度推移线88对应的区域。
第一区域95为与第九明度推移线86对应的地方。在第一区域95中，使曝光时间为第二曝光时间46的三倍的第一曝光时间38进行拍摄。图像运算部35将第二曝光时间46作为基准的曝光时间运算明度。并且，图像运算部35运算第一区域95的明度，作为第九明度输出90的三分之一倍的明度。
第二区域96为与第十明度推移线87对应的地方。在第二区域96中，以作为基准的曝光时间的第二曝光时间46进行曝光。图像运算部35使第二区域96的明度成为第十明度输出91。
第三区域97为与第十一明度推移线88对应的地方。在第三区域97中，以作为第二曝光时间46的二分之一时间的第三曝光时间92进行曝光。图像运算部35运算第三区域97的明度成为第十一明度输出93的二倍的明度。图像运算部35运算各像素的明度，算出明度分布图像94。
如上所述，根据本实施方式，具有以下的效果。
(1)根据本实施方式，在第九明度推移线86中，当第二曝光时间46中的明度输出不到判断值58时，延长曝光时间继续拍摄。因此，由于不需要重新设定明度输出，因此，与再拍摄时相比，能够缩短曝光所花费的时间。其结果能够缩短测色所花费的时间。
(第五实施方式)
接着，使用图17以及图18，对具备上述测色装置1的气体检测装置的一实施方式进行说明。该气体检测装置例如使用于高灵敏度检测特定气体的车载用气体泄漏检测器、呼气检查用的光音响稀有气体检测器等。并且，关于与上述实施方式相同的点，省略其说明。
图17是示出气体检测装置的构成的示意性主视图。图18是示出气体检测装置的控制系统的构成的框图。如图17所示，作为电子设备的气体检测装置105被构成为具有：传感器芯片106；流路107，具有吸引口107a、吸引流路107b、排出流路107c以及排出口107d；以及主体部108。
主体部108具有传感器部盖109、排出单元110以及壳体111。通过对传感器部盖109进行开闭，能够将流路107装卸。此外，主体部108具有包含光学部112、滤光器113、滤光器114、光接收元件115(检测部)等的检测装置。
此外，主体部108具有处理检测到的信号并控制检测部的控制部116(处理部)以及供给电力的电力供给部117等。光学部112由射出光的光源118、光束分离器119、透镜120、透镜121以及透镜122构成。光束分离器119将从光源118射入的光向传感器芯片106侧反射，并将从传感器芯片侧射入的光向光接收元件115侧透过。
如图18所示，在气体检测装置105上，设置有操作面板125、显示部126、用于与外部的接口的连接部127以及电力供给部117。在电力供给部117为充电电池的情况下，也可以具有用于充电的连接部128。此外，气体检测装置105的控制部116具有由CPU等构成的信号处理部129以及用于控制光源118的光源驱动电路130。此外，控制部116具有用于控制滤光器114的波长控制部131、接收来自光接收元件115的信号的光接收电路132。波长控制部131具有第一实施方式中的控制装置13的功能。此外，控制部116具有传感器芯片检测电路134，传感器芯片检测电路134从读取传感器芯片106的代码而检测传感器芯片106的有无的传感器芯片检测器133接收信号。此外，控制部116具有控制排出单元110的排出驱动电路135等。
接着，对气体检测装置105的动作进行说明。在主体部108的上部的传感器部盖109的内部设置有传感器芯片检测器133。通过该传感器芯片检测器133检测传感器芯片106的有无。如果信号处理部129检测到来自传感器芯片检测器133的检测信号，则判断为安装有传感器芯片106的状态。并且，信号处理部129向显示部126发出显示能够实施检测动作的显示信号。
并且，通过操作者操作操作面板125，从操作面板125向信号处理部129输出用于开始检测处理的指示信号。首先，信号处理部129将驱动光源的指示信号输出至光源驱动电路130，使光源118动作。如果光源118被驱动，则从光源118射出单一波长并且线偏振光的稳定的激光。并且，在光源118中内置有温度传感器或光量传感器，并将传感器的信息向信号处理部129输出。并且，如果信号处理部129基于从光源118输入的温度或光量判断光源118进行稳定动作，则信号处理部129控制排出驱动电路135，使排出单元110动作。由此，含有应检测的目标物质(气体分子)的气体试样从吸引口107a向吸引流路107b、传感器芯片106内、排出流路107c、排出口107d引导。并且，在吸引口107a设置有除尘过滤器107e，将比较大的粉尘或一部分水蒸气等去除。
传感器芯片106是组装有多个金属纳米构造体的元件，是利用局部表面等离子共鸣的传感器。在这种传感器芯片106中，通过激光在金属纳米构造体之间形成增强电场。如果气体分子进入该增强电场内，则产生含有分子振动信息的拉曼散射光以及瑞利散射光。这些拉曼散射光或瑞利散射光通过光学部112射入滤光器113。通过滤光器113，瑞利散射光被分离，拉曼散射光射入滤光器114。
并且，信号处理部129对波长控制部131输出控制信号。由此，波长控制部131驱动滤光器114的致动器，使对应于成为检测对象的气体分子的拉曼散射光被滤光器114分光。如果分光后的光被光接收元件115受光，则对应于光接收量的光接收信号经由光接收电路132被输出至信号处理部129。
信号处理部129将所得到的与成为检测对象的气体分子对应的拉曼散射光的光谱数据与存储于ROM的数据进行比较。然后，判断成为检测对象的气体分子是否是目标的气体分子，进行物质的确定。并且，信号处理部129将其结果信息显示于显示部126，并从连接部127向外部输出。
例示了通过滤光器114将拉曼散射光进行分光并从分光后的拉曼散射光进行气体检测的气体检测装置105。气体检测装置105也可以作为通过检测气体固有的吸光度而对气体种类进行确定的气体检测装置使用。在该情况下，使气体流入传感器内部，对检测入射光中被气体吸收的光的气体传感器使用滤光器114。并且，气体检测装置为通过气体传感器对流入传感器内的气体进行分析、辨别的电子设备。通过形成这样的构成，气体检测装置105能够使用滤光器114来检测气体的成分。
信号处理部129具有第一实施方式～第四实施方式中的控制装置13的功能。并且，滤光器114、光接收元件115、波长控制部131、光接收电路132以及信号处理部129发挥测色装置的功能。并且，该测色装置能够减少再拍摄的机会，高效地进行测定。因此，气体检测装置105能够成为具有高效地进行测色的测色装置的电子设备。
(第六实施方式)
接着，使用图19，对具有上述测色装置1的食物分析装置的一实施方式进行说明。上述测色装置1能够使用于利用近红外线分光进行的糖类的非破坏性测定装置或食物、生物、矿物等信息的非破坏性测定装置等物质成分分析装置。并且，关于与上述实施方式相同的点，省略其说明。
图19是示出食物分析装置的构成的框图。如图19所示，作为电子设备的食物分析装置138具有检测器139、控制部140以及显示部141。检测器139具有射出光的光源142、导入来自测定对象物143的光的拍摄透镜144、将从拍摄透镜144导入的光进行分光的滤光器145。此外，检测器139具有检测分光后的光的拍摄部146(检测部)。
控制部140具有实施光源142的开灯/关灯控制和开灯时的亮度控制的光源控制部147以及控制滤光器145的波长控制部148。波长控制部148具有第一实施方式中的控制装置13的功能。此外，控制部140具有控制拍摄部146并取得拍摄部146所拍摄的分光图像的检测控制部149、信号处理部150以及存储部151。
如果驱动食物分析装置138，则通过光源控制部147控制光源142，光从光源142照射于测定对象物143。并且，被测定对象物143反射的光通过拍摄透镜144射入滤光器145。滤光器145通过波长控制部148的控制被驱动。由此，能够从滤光器145高精度地取出目标波长的光。并且，被取出的光例如被由CCD照相机等构成的拍摄部146拍摄。并且，被拍摄的光作为分光图像存储于存储部151。并且，信号处理部150控制波长控制部148，使施加于滤光器145的电压值变化，取得对于各波长的分光图像。
并且，信号处理部150对存储于存储部151的各图像中的各像素的数据进行运算处理，求出各像素中的光谱。并且，在存储部151中存储有与关于光谱的食物成分有关的信息。信号处理部150基于与存储于存储部151的食物有关的信息，分析所求出的光谱的数据。并且，信号处理部150求出检测对象143中含有的食物成分和各食物成分含有量。并且，信号处理部150从得到的食物成分以及含有量还能够算出食物卡路里或新鲜度等。此外，通过分析图像内的光谱分布，信号处理部150还能够实施检查对象的食物中新鲜度降低部分的提取等。此外，信号处理部150还能够实施食物内含有的异物等的检测。并且，信号处理部150进行使如上述得到的检查对象的食物的成分或含有量、卡路里或新鲜度等信息显示于显示部141的处理。
控制部140具有第一实施方式～第四实施方式中的控制装置13的功能。并且，滤光器145、拍摄部145、波长控制部148、检测控制部149、存储部151以及信号处理部150发挥测色装置的功能。并且，该测色装置能够减少再拍摄的机会，高效地进行测定。因此，食物分析装置138能够成为具有高效地进行测色的测色装置的电子设备。
并且，除了食物分析装置138以外，通过大致同样的构成，还可以作为上述以外的信息的非破坏性测定装置进行利用。例如，可以作为血液等体液成分的测定、分析等分析活体成分的活体分析装置使用。作为这样的活体分析装置，例如能够在测定血液等体液成分的装置中使用食物分析装置138。此外，如果是检测酒精的装置，可以在检测驾驶员的饮酒状态的防止酒后驾驶装置中使用食物分析装置138。并且，也可以作为具有这种活体分析装置的电子内视镜系统使用。此外，也可以作为实施矿物的成分分析的矿物分析装置使用。
(第七实施方式)
接着，使用图20，对具有上述测色装置1的分光照相机的一实施方式进行说明。在将光分光而拍摄分光图像的分光照相机或分光分析机等中可以使用上述测色装置1。作为这种分光照相机的一例，列举出内置有与上述测色装置1同样的装置的红外线照相机。并且，关于与上述实施方式相同的点，省略其说明。
图20是示出分光照相机的构成的概略立体图。如图20所示，作为电子设备的分光照相机154具有照相机主体155、拍摄透镜单元156以及拍摄部157。照相机主体155是由操作者把持进行操作的部分。
拍摄透镜单元156连接于照相机主体155，将射入的图像光向拍摄部157引导。并且，该拍摄透镜单元156被构成为具有物镜158、成像透镜159以及设置在这些透镜之间的滤光器160。在照相机主体155上，设置有控制滤光器160所分光的光的波长并控制拍摄部157的控制部161。
拍摄部157由光接收元件构成，拍摄由拍摄透镜单元156引导的图像光。在分光照相机154中，滤光器160使成为拍摄对象的波长的光透过，拍摄部157拍摄期望波长的光的分光图像。
控制部161具有第一实施方式～第四实施方式中的控制装置13的功能。并且，滤光器160、拍摄部157以及控制部161发挥测色装置的功能。并且，该测色装置能够减少再拍摄的机会，高效地进行测定。因此，分光照相机154能够成为具有高效地进行测色的测色装置的电子设备。
此外，也可以将测色装置1作为活体认证装置使用，例如，可以适用于使用近红外区域或可视区域的光的血管、指纹、视网膜以及虹膜等认证装置。此外，可以将测色装置1作为浓度检测装置使用。在该情况下，通过上述测色装置1，将从物质射出的红外能量(红外光)分光并分析，测定样品中的被检体浓度。
如上所述，上述测色装置1还可以适用于对来自入射光的规定的光进行测色的任何装置。并且，上述测色装置1如上所述能够高效地测定多个波长。因此，能够高效地实施多个波长的光谱的测定、对多个成分的检测。此时，由于上述测色装置1能够高效地进行测色，因此，使用测色装置1的电子设备能够高效地对多个波长的光进行测色。
并且，本实施方式并不限于上述实施方式，在本发明的技术思想内，本领域中具有通常知识的技术人员能够进行各种变更或改良。以下叙述变形例。
(变形例1)
在上述第一实施方式中，在再拍摄时未饱和地进行拍摄。当再拍摄饱和时，也可以进一步缩短曝光时间进行拍摄。能够高精度地进行测色。
(变形例2)
在上述第一实施方式中，曝光时间为第一曝光时间38和第二曝光时间46两级的实例。曝光时间也可以是三级以上。能够对应被测定物4所反射的光8的光量，高精度地进行测定。
(变形例3)
在上述第一实施方式中，当明度输出的一部分比判断值58低时进行再拍摄。也可以当明度输出的最大值比判断值58低时进行再拍摄。此外，能够高效地进行测色。并且，变形例1～变形例3的内容也可以适用于第二实施方式～第七实施方式。
并且，本发明不仅适用于测色方法、测色装置，而且适用于一般的分光测定方法、分光测定装置以及进行分光的装置。
Claims (17)
1.一种测色方法，其特征在于，
以规定的曝光时间进行拍摄，输出拍摄数据；
判断所述拍摄数据的明度是否在规定范围；
当所述拍摄数据的明度不在所述规定范围时，变更所述曝光时间进行再拍摄。
2.根据权利要求1所述的测色方法，其特征在于，
当所述拍摄数据的明度不到判断值时，延长所述曝光时间进行再拍摄；
当所述拍摄数据的明度饱和时，缩短所述曝光时间进行再拍摄。
3.根据权利要求1或2所述的测色方法，其特征在于，
存储所述再拍摄时的所述曝光时间；
在所述再拍摄后进行拍摄时，以所存储的所述曝光时间进行拍摄。
4.根据权利要求1或2所述的测色方法，其特征在于，
在所述再拍摄后进行拍摄时，设定所述曝光时间进行拍摄。
5.根据权利要求1或2所述的测色方法，其特征在于，
所述拍摄数据为具有多行的二维数据；
当判断所述拍摄数据的明度时，判断一行的所述拍摄数据的明度是否在规定范围；
当一行的所述拍摄数据的明度不在所述规定范围时，变更所述曝光时间，再拍摄一行。
6.根据权利要求5所述的测色方法，其特征在于，
存储所述再拍摄时的所述曝光时间；
当对再拍摄的行的下一行进行拍摄时，以所存储的所述曝光时间进行拍摄。
7.一种测色方法，其特征在于，
以规定的曝光时间进行拍摄，输出拍摄数据；
判断所述拍摄数据的明度是否在规定范围；
当所述拍摄数据的明度不到判断值时，延长所述曝光时间进行继续拍摄。
8.一种测色装置，其特征在于，具有：
滤光器，使规定波长的光通过；
拍摄部，接收所述光进行拍摄，输出拍摄数据；
判断部，判断所述拍摄数据的明度是否在规定范围；以及
控制部，当所述拍摄数据的明度不在所述规定范围时，变更曝光时间进行再拍摄。
9.根据权利要求8所述的测色装置，其特征在于，
所述拍摄数据为具有多行的二维数据；
所述判断部判断一行的所述拍摄数据的明度是否在规定范围；
当一行的所述拍摄数据的明度不在所述规定范围时，所述控制部变更所述曝光时间，再拍摄一行。
10.根据权利要求8或9所述的测色装置，其特征在于，
还具有存储所述再拍摄时的所述曝光时间的存储部；
当接着进行拍摄时，以所存储的所述曝光时间进行拍摄。
11.一种测色装置，其特征在于，具有：
滤光器，使规定波长的光通过；
拍摄部，接收所述光进行拍摄，输出拍摄数据；
判断部，判断所述拍摄数据的明度是否在规定的判断值以下；以及
控制部，当所述拍摄数据的明度在所述规定的判断值以下时，延长曝光时间进行继续拍摄。
12.一种电子设备，其特征在于，具备测色装置和控制所述测色装置的控制部，
所述测色装置为权利要求8～11中任一项所述的测色装置。
13.一种分光测定方法，其特征在于，
以第一曝光时间对被测定物进行拍摄，获得第一拍摄数据；
当所述第一拍摄数据的明度不在规定的范围时，以第二曝光时间对所述被测定物进行拍摄，获得第二拍摄数据。
14.根据权利要求13所述的分光测定方法，其特征在于，
当所述明度比所述规定的范围的最小值小时，所述第二曝光时间比所述第一曝光时间长；
当所述明度饱和时，所述第二曝光时间比所述第一曝光时间短。
15.一种分光测定装置，其特征在于，具有：
滤光器，使光通过；
拍摄部，接收所述光，获得第一拍摄数据；
判断部，判断所述拍摄数据的明度是否在规定的范围内；以及
控制部，当所述明度不在所述规定的范围内时，使所述拍摄部获得进一步的拍摄数据。
16.根据权利要求15所述的分光测定装置，其特征在于，
以第一曝光时间获得所述第一拍摄数据，
以第二曝光时间获得所述进一步的拍摄数据，
当所述明度比所述规定的范围的最小值小时，所述第二曝光时间比所述第一曝光时间长，
当所述明度饱和时，所述第二曝光时间比所述第一曝光时间短。
17.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求15或16所述的分光测定装置。
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