JP2002071461A - 物体表面に施色された図柄パターンの色調評価方法およびその装置 - Google Patents
物体表面に施色された図柄パターンの色調評価方法およびその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ドット状色要素によって図柄パターンが施色さ
れた物体表面の検査領域の色調を精度良く評価すること
ができる、色調評価方法およびその装置を提供する。 【解決手段】ドット状の色要素を含む図柄パターンが施
色された物体表面Ｔに、分光カメラ１を走査して、図柄
パターンの画像を取り込み、取り込んだ画像を、ドット
状の色要素が均等に含まれるように注目視野Ｖを区分
し、演算処理して注目視野Ｖごとの色調平均値を求め、
この平均値を上下限チェック、ばらつきチェックするこ
とにより、図柄パターンの色調の良否を判断する。
れた物体表面の検査領域の色調を精度良く評価すること
ができる、色調評価方法およびその装置を提供する。 【解決手段】ドット状の色要素を含む図柄パターンが施
色された物体表面Ｔに、分光カメラ１を走査して、図柄
パターンの画像を取り込み、取り込んだ画像を、ドット
状の色要素が均等に含まれるように注目視野Ｖを区分
し、演算処理して注目視野Ｖごとの色調平均値を求め、
この平均値を上下限チェック、ばらつきチェックするこ
とにより、図柄パターンの色調の良否を判断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー加飾等に
より物体表面に施されたドット状色要素の施色による図
柄パターンの色調を評価する、色調評価方法及びその装
置に関する。
より物体表面に施されたドット状色要素の施色による図
柄パターンの色調を評価する、色調評価方法及びその装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドット状色要素によって図柄パターンが
施色された物体表面の色調を評価する場合、従来、測定
領域の位置がわずかにずれただけで大きく測定値が変わ
ってしまうという問題点があった。その理由として、例
えば、同じ面積の測定領域でも、図１４のように、その
中にドット状色要素が多く入る場合と少ない場合で色調
測定値が異なることが挙げられる。
施色された物体表面の色調を評価する場合、従来、測定
領域の位置がわずかにずれただけで大きく測定値が変わ
ってしまうという問題点があった。その理由として、例
えば、同じ面積の測定領域でも、図１４のように、その
中にドット状色要素が多く入る場合と少ない場合で色調
測定値が異なることが挙げられる。
【０００３】従来の色調測定装置では、色調を測定する
領域を決めて位置決めを行い、色調を測定していた。例
えば、特開平１０−３２９３０８に示される装置は、被
測定物の移動距離をロータリーエンコーダーで計測し、
その所定の走行長に応じて分光量を積算して色調を測定
するもので、広い領域の色調を測定するものである。
領域を決めて位置決めを行い、色調を測定していた。例
えば、特開平１０−３２９３０８に示される装置は、被
測定物の移動距離をロータリーエンコーダーで計測し、
その所定の走行長に応じて分光量を積算して色調を測定
するもので、広い領域の色調を測定するものである。
【０００４】この装置によれば、測定する領域を移動量
から判断し、正確に測定した後、測色を行っているた
め、比較的大きな測定領域で平均的な測色結果が得られ
る。
から判断し、正確に測定した後、測色を行っているた
め、比較的大きな測定領域で平均的な測色結果が得られ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、製品デザイ
ンによる図柄データに基づき、成形品や金属などの表面
にレーザー光を順次照射し、レーザー光照射部分を発色
させて図柄をマーキングする方法であるレーザー加飾に
よるような微細なドット状色要素によって図柄パターン
が施色された物体表面の外観は、レーザー加工条件の変
動により色調が異なったり、色むらが生じたりすること
はもちろんであるが、同じレーザー加工条件を精度良く
維持しても、施色する物体が異なると、材料ロットの
違い、成形条件の違い、成形後の放置時間の違いなどに
より色調が異なったり、同じ物体であっても施色位置
が異なると、部分的な成形条件の違いや材料ばらつきな
どによる面粗さや発色性の不均一が生じ、色むらが出た
りすることが多い。
ンによる図柄データに基づき、成形品や金属などの表面
にレーザー光を順次照射し、レーザー光照射部分を発色
させて図柄をマーキングする方法であるレーザー加飾に
よるような微細なドット状色要素によって図柄パターン
が施色された物体表面の外観は、レーザー加工条件の変
動により色調が異なったり、色むらが生じたりすること
はもちろんであるが、同じレーザー加工条件を精度良く
維持しても、施色する物体が異なると、材料ロットの
違い、成形条件の違い、成形後の放置時間の違いなどに
より色調が異なったり、同じ物体であっても施色位置
が異なると、部分的な成形条件の違いや材料ばらつきな
どによる面粗さや発色性の不均一が生じ、色むらが出た
りすることが多い。
【０００６】このため、細かい部分領域や微小領域の色
調を精度良く評価することが必要となるが、レーザー加
飾によるような微細なドット状色要素によって図柄パタ
ーンが施色された物体表面の色調は、細かいドット状の
加飾部分とこの背景となる非加飾部分との混色として測
定されることになり、小さな測定領域において加飾部分
の色調と非加飾部分の色調がそれぞれ同じであっても、
加飾部分と非加飾部分の比率が異なれば測定される色調
が異なる問題がある。
調を精度良く評価することが必要となるが、レーザー加
飾によるような微細なドット状色要素によって図柄パタ
ーンが施色された物体表面の色調は、細かいドット状の
加飾部分とこの背景となる非加飾部分との混色として測
定されることになり、小さな測定領域において加飾部分
の色調と非加飾部分の色調がそれぞれ同じであっても、
加飾部分と非加飾部分の比率が異なれば測定される色調
が異なる問題がある。
【０００７】しかしながら、従来方法では、このような
加飾部や非加飾部からなる小さな領域の色調を精度良く
評価することは困難であった。
加飾部や非加飾部からなる小さな領域の色調を精度良く
評価することは困難であった。
【０００８】本発明は、かかる問題を解決すべく提案さ
れたものであり、ドット状色要素によって図柄パターン
が施色された物体表面の検査領域の色調を精度良く評価
することができる、色調評価方法およびその装置を提供
することを目的とする。
れたものであり、ドット状色要素によって図柄パターン
が施色された物体表面の検査領域の色調を精度良く評価
することができる、色調評価方法およびその装置を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に記載の色調評価方法は、ドット状の色要素
を含む図柄パターンが施色された物体表面に、分光カメ
ラを走査して、図柄パターンの画像を取り込み、取り込
んだ画像を、次の手順に従って演算処理して、図柄パタ
ーンの色調の良否を判断することを特徴とする。
に請求項１に記載の色調評価方法は、ドット状の色要素
を含む図柄パターンが施色された物体表面に、分光カメ
ラを走査して、図柄パターンの画像を取り込み、取り込
んだ画像を、次の手順に従って演算処理して、図柄パタ
ーンの色調の良否を判断することを特徴とする。
【００１０】１）分光カメラを通じて検査領域として取
り込まれる物体表面の図柄パターンの画像を、その中に
ドット状の色要素が均等に含まれ、かつ、１または複数
の画像処理単位で構成される注目視野として順次区分す
る。 ２）上記検査領域内の画像処理単位ごとに、分光カメラ
で色成分に分解された分光強度分布情報に所定の演算処
理を施すことによって、色調情報に順次変換する。 ３）注目視野毎に、色調情報の平均値を順次算出して、
それぞれの平均値が、予め設定された、所定の上限値、
下限値を越えないかどうかを判断する。 ４）また、注目視野のそれぞれに関して算出された上記
平均値が、少なくとも所定のばらつき範囲を越えないか
どうかを判断する。 ５）上記した３）と４）の少なくともいずれかの条件ま
たはこれらの組合せの条件を判断条件として、この判断
条件を充たした場合には、物体表面に施された図柄パタ
ーンを良、そうでない場合には、不良と判断する。
り込まれる物体表面の図柄パターンの画像を、その中に
ドット状の色要素が均等に含まれ、かつ、１または複数
の画像処理単位で構成される注目視野として順次区分す
る。 ２）上記検査領域内の画像処理単位ごとに、分光カメラ
で色成分に分解された分光強度分布情報に所定の演算処
理を施すことによって、色調情報に順次変換する。 ３）注目視野毎に、色調情報の平均値を順次算出して、
それぞれの平均値が、予め設定された、所定の上限値、
下限値を越えないかどうかを判断する。 ４）また、注目視野のそれぞれに関して算出された上記
平均値が、少なくとも所定のばらつき範囲を越えないか
どうかを判断する。 ５）上記した３）と４）の少なくともいずれかの条件ま
たはこれらの組合せの条件を判断条件として、この判断
条件を充たした場合には、物体表面に施された図柄パタ
ーンを良、そうでない場合には、不良と判断する。
【００１１】ここで、画像処理単位とは、分光強度分布
情報を算出する最小単位をいい、一般には、１画素単位
で算出する。
情報を算出する最小単位をいい、一般には、１画素単位
で算出する。
【００１２】請求項２では、レーザー加飾によってドッ
ト状の色要素を含む図柄パターンが施色された物体の表
面に対して分光カメラを走査させて、その物体表面の図
柄パターンの画像を取り込み、取り込んだ画像を、次の
手順に従って演算処理して、図柄パターンの色調の良否
を判断することを特徴とする。
ト状の色要素を含む図柄パターンが施色された物体の表
面に対して分光カメラを走査させて、その物体表面の図
柄パターンの画像を取り込み、取り込んだ画像を、次の
手順に従って演算処理して、図柄パターンの色調の良否
を判断することを特徴とする。
【００１３】１）分光カメラを通じて検査領域として取
り込まれる物体表面の図柄パターンの画像を、その中に
ドット状の色要素が均等に含まれ、かつ、１または複数
の画像処理単位で構成される注目視野として順次区分す
る。 ２）上記検査領域内の画像処理単位ごとに、分光カメラ
で色成分に分解された分光強度分布情報に所定の演算処
理を施すことによって、色調情報に順次変換する。 ３）注目視野毎に、色調情報の平均値を順次算出して、
それぞれの平均値が、予め設定された、所定の上限値、
下限値を越えないかどうかを判断する。 ４）また、注目視野のそれぞれに関して算出された上記
平均値が、少なくとも所定のばらつき範囲を越えないか
どうかを判断する。 ５）上記した３）と４）の少なくともいずれかの条件ま
たはこれらの組合せの条件を判断条件として、この判断
条件を充たした場合には、物体表面に施された図柄パタ
ーンを良、そうでない場合には、不良と判断する。
り込まれる物体表面の図柄パターンの画像を、その中に
ドット状の色要素が均等に含まれ、かつ、１または複数
の画像処理単位で構成される注目視野として順次区分す
る。 ２）上記検査領域内の画像処理単位ごとに、分光カメラ
で色成分に分解された分光強度分布情報に所定の演算処
理を施すことによって、色調情報に順次変換する。 ３）注目視野毎に、色調情報の平均値を順次算出して、
それぞれの平均値が、予め設定された、所定の上限値、
下限値を越えないかどうかを判断する。 ４）また、注目視野のそれぞれに関して算出された上記
平均値が、少なくとも所定のばらつき範囲を越えないか
どうかを判断する。 ５）上記した３）と４）の少なくともいずれかの条件ま
たはこれらの組合せの条件を判断条件として、この判断
条件を充たした場合には、物体表面に施された図柄パタ
ーンを良、そうでない場合には、不良と判断する。
【００１４】請求項３は、請求項１または２において、
分光カメラを、物体表面の図柄パターンに対して所定の
角度で傾斜させて走査して、物体表面の図柄パターンの
画像を取り込み、注目視野とドットのずれによる色調ば
らつきを小さくするように、複数の画像処理単位で構成
される注目視野に順次区分することを特徴としている。
分光カメラを、物体表面の図柄パターンに対して所定の
角度で傾斜させて走査して、物体表面の図柄パターンの
画像を取り込み、注目視野とドットのずれによる色調ば
らつきを小さくするように、複数の画像処理単位で構成
される注目視野に順次区分することを特徴としている。
【００１５】請求項４では、請求項１〜３のいずれかに
おいて、平均値は注目視野全体で算出せずに、注目視野
内の図柄パターンの有、無別に画像処理単位を分けてそ
れぞれ平均値を算出し、請求項１あるいは請求項２に記
載の上記１）〜５）の手順に従って、注目視野毎の図柄
パターンの有、無別に色調を評価することを特徴とす
る。
おいて、平均値は注目視野全体で算出せずに、注目視野
内の図柄パターンの有、無別に画像処理単位を分けてそ
れぞれ平均値を算出し、請求項１あるいは請求項２に記
載の上記１）〜５）の手順に従って、注目視野毎の図柄
パターンの有、無別に色調を評価することを特徴とす
る。
【００１６】請求項５は、請求項１〜４のいずれかにお
いて、画像処理単位毎に算出変換された一連の色調情報
のうち、色調の変化量が最も少ない部分を、注目視野の
開始端に設定して、請求項１あるいは請求項２に記載の
上記１）〜５）の手順に従って、物体表面に施色された
図柄パターンを評価することを特徴とする。
いて、画像処理単位毎に算出変換された一連の色調情報
のうち、色調の変化量が最も少ない部分を、注目視野の
開始端に設定して、請求項１あるいは請求項２に記載の
上記１）〜５）の手順に従って、物体表面に施色された
図柄パターンを評価することを特徴とする。
【００１７】請求項６は、請求項１〜５のいずれかにお
いて、ズームレンズなどの光像変倍手段を用いて、上記
分光カメラに物体表面の画像を取り込むことによって、
注目視野に含まれる図柄パターンのドット状の色要素の
配置を調節可能にしている。
いて、ズームレンズなどの光像変倍手段を用いて、上記
分光カメラに物体表面の画像を取り込むことによって、
注目視野に含まれる図柄パターンのドット状の色要素の
配置を調節可能にしている。
【００１８】請求項７では、請求項１〜６のいずれかに
おいて、図柄パターンに対する注目視野の位置を、色調
情報を差分処理することによって決定する処理を、更に
加えている。
おいて、図柄パターンに対する注目視野の位置を、色調
情報を差分処理することによって決定する処理を、更に
加えている。
【００１９】請求項８では、請求項１〜７において、分
光カメラに代えて、カラーカメラを用いて、物体表面の
図柄パターンの画像を取り込むことを特徴する。
光カメラに代えて、カラーカメラを用いて、物体表面の
図柄パターンの画像を取り込むことを特徴する。
【００２０】請求項９では、請求項１〜８において、図
柄パターンの特定の波長成分を抽出して、図柄パターン
の位置を検出し、この図柄パターンの位置に合わせて注
目視野を決定することを特徴とする。
柄パターンの特定の波長成分を抽出して、図柄パターン
の位置を検出し、この図柄パターンの位置に合わせて注
目視野を決定することを特徴とする。
【００２１】請求項１０に記載の色調評価装置は、ドッ
ト状の色要素を含む図柄パターンが施色された物体表面
を走査して、その表面の図柄パターンの画像を取り込む
ための分光カメラと、分光カメラで取り込んだ画像を、
次の１）〜５）の手順に従って演算処理する演算処理手
段とを備えている。
ト状の色要素を含む図柄パターンが施色された物体表面
を走査して、その表面の図柄パターンの画像を取り込む
ための分光カメラと、分光カメラで取り込んだ画像を、
次の１）〜５）の手順に従って演算処理する演算処理手
段とを備えている。
【００２２】１）分光カメラを通じて検査領域として取
り込まれる物体表面の図柄パターンの画像を、その中に
ドット状の色要素が均等に含まれ、かつ、１または複数
の画像処理単位で構成される注目視野として順次区分す
る。 ２）上記検査領域内の画像処理単位ごとに、分光カメラ
で色成分に分解された分光強度分布情報に所定の演算処
理を施すことによって、色調情報に順次変換する。 ３）注目視野毎に、色調情報の平均値を順次算出して、
それぞれの平均値が、予め設定された、所定の上限値、
下限値を越えないかどうかを判断する。 ４）また、注目視野のそれぞれに関して算出された上記
平均値が、少なくとも所定のばらつき範囲を越えないか
どうかを判断する。 ５）上記した３）と４）の少なくともいずれかの条件ま
たはこれらの組合せの条件を判断条件として、この判断
条件を充たした場合には、物体表面に施された図柄パタ
ーンを良、そうでない場合には、不良と判断する。
り込まれる物体表面の図柄パターンの画像を、その中に
ドット状の色要素が均等に含まれ、かつ、１または複数
の画像処理単位で構成される注目視野として順次区分す
る。 ２）上記検査領域内の画像処理単位ごとに、分光カメラ
で色成分に分解された分光強度分布情報に所定の演算処
理を施すことによって、色調情報に順次変換する。 ３）注目視野毎に、色調情報の平均値を順次算出して、
それぞれの平均値が、予め設定された、所定の上限値、
下限値を越えないかどうかを判断する。 ４）また、注目視野のそれぞれに関して算出された上記
平均値が、少なくとも所定のばらつき範囲を越えないか
どうかを判断する。 ５）上記した３）と４）の少なくともいずれかの条件ま
たはこれらの組合せの条件を判断条件として、この判断
条件を充たした場合には、物体表面に施された図柄パタ
ーンを良、そうでない場合には、不良と判断する。
【００２３】請求項１１では、請求項１０において、分
光カメラあるいは図柄パターンが施色された物体表面の
少なくともいずれか一方を移動させる走査位置合わせ手
段を更に備えており、この走査位置合わせ手段は、画像
処理単位ごとの色調情報の差分量が小さくなるような位
置合わせを自動的に行う構成にしている。
光カメラあるいは図柄パターンが施色された物体表面の
少なくともいずれか一方を移動させる走査位置合わせ手
段を更に備えており、この走査位置合わせ手段は、画像
処理単位ごとの色調情報の差分量が小さくなるような位
置合わせを自動的に行う構成にしている。
【００２４】請求項１２では、請求項１０、１１のいず
れかにおいて、分光カメラに代えて、カラーカメラを用
いて、物体表面の図柄パターンの画像を取り込むことを
特徴する。
れかにおいて、分光カメラに代えて、カラーカメラを用
いて、物体表面の図柄パターンの画像を取り込むことを
特徴する。
【００２５】請求項１３では、請求項１０〜１２のいず
れかにおいて、分光カメラあるいはカラーカメラは、注
目視野に含まれるべき図柄パターンのドット状の色要素
の配置関係を調節可能にする光像変倍手段を更に備えて
おり、この光像変倍手段は、注目視野に含まれる図柄パ
ターンのドット状の色要素の配置を調節できるように、
変倍率を自動的に調整する構成にしている。
れかにおいて、分光カメラあるいはカラーカメラは、注
目視野に含まれるべき図柄パターンのドット状の色要素
の配置関係を調節可能にする光像変倍手段を更に備えて
おり、この光像変倍手段は、注目視野に含まれる図柄パ
ターンのドット状の色要素の配置を調節できるように、
変倍率を自動的に調整する構成にしている。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面とともに説明する。
面とともに説明する。
【００２７】図１は、製品の外観デザインとして、成形
品や金属などの表面にレーザー加飾によるドット状色要
素によって施色された図柄パターンの一例を示す図であ
る。このレーザー加飾は製品の高級感を出すためでもあ
るが、このような周期性、規則性を有している図柄パタ
ーンは色調不良が目立ちやすく、より色調評価の精度を
必要とする。
品や金属などの表面にレーザー加飾によるドット状色要
素によって施色された図柄パターンの一例を示す図であ
る。このレーザー加飾は製品の高級感を出すためでもあ
るが、このような周期性、規則性を有している図柄パタ
ーンは色調不良が目立ちやすく、より色調評価の精度を
必要とする。
【００２８】図１（ａ）は、レーザーによりドット状の
マーキングを表面に施した物体（評価対象）であり、そ
のうち符号Ａの円で囲まれた部分を拡大したものを図１
（ｂ）に示す。なお、ここではレーザー加飾によるもの
を例に挙げているが、評価対象はこれに限定されず、レ
ーザー加飾のようにエネルギーを加えて物質を変色させ
て施色されたものや、インクジェットやドットプリント
等により色素を付着させて施色されたものも含まれる。
マーキングを表面に施した物体（評価対象）であり、そ
のうち符号Ａの円で囲まれた部分を拡大したものを図１
（ｂ）に示す。なお、ここではレーザー加飾によるもの
を例に挙げているが、評価対象はこれに限定されず、レ
ーザー加飾のようにエネルギーを加えて物質を変色させ
て施色されたものや、インクジェットやドットプリント
等により色素を付着させて施色されたものも含まれる。
【００２９】図１（ｂ）からも理解できるように、レー
ザーにより施されたドットが複数集まって１本の線を構
成し、複数の線が平行して縞模様の図柄パターンを形成
するデザインとなっている。ここで、図柄パターンに
は、上記のような模様だけに限らず、絵や文字も含み、
色も単色に限らずカラーであってもよい。
ザーにより施されたドットが複数集まって１本の線を構
成し、複数の線が平行して縞模様の図柄パターンを形成
するデザインとなっている。ここで、図柄パターンに
は、上記のような模様だけに限らず、絵や文字も含み、
色も単色に限らずカラーであってもよい。
【００３０】この物体表面にレーザー加飾された図柄パ
ターンを色調評価するための色調評価装置の構成を図２
に示し、この装置で使用する分光カメラの要部構成を図
３（ａ）に、分光画像の色調（ここでは明るさ）を説明
するグラフを図３（ｂ）に示す。
ターンを色調評価するための色調評価装置の構成を図２
に示し、この装置で使用する分光カメラの要部構成を図
３（ａ）に、分光画像の色調（ここでは明るさ）を説明
するグラフを図３（ｂ）に示す。
【００３１】図２で示すように、色調評価装置２０は、
分光画像を撮像する分光カメラ１と、走査位置合わせ手
段を構成する対象物移動テーブル２と、撮像した分光画
像を色調情報に変換等する情報処理装置３と、モニター
テレビ等で構成される出力部４と、キーボード等で構成
される入力部５とを備えている。また、情報処理装置３
は、分光カメラ１と走査位置合わせ手段２を制御する制
御部３ａと、分光画像の色調情報を記憶する色調記憶部
３ｂと、色調情報を算出・解析し色調演算手段を構成す
る解析部３ｃとを含んで構成されている。
分光画像を撮像する分光カメラ１と、走査位置合わせ手
段を構成する対象物移動テーブル２と、撮像した分光画
像を色調情報に変換等する情報処理装置３と、モニター
テレビ等で構成される出力部４と、キーボード等で構成
される入力部５とを備えている。また、情報処理装置３
は、分光カメラ１と走査位置合わせ手段２を制御する制
御部３ａと、分光画像の色調情報を記憶する色調記憶部
３ｂと、色調情報を算出・解析し色調演算手段を構成す
る解析部３ｃとを含んで構成されている。
【００３２】ここで、対象物移動テーブル２は、評価対
象Ｔを、分光カメラ１に対して水平・垂直移動、または
回転できるようになっている。なお、ここでは対象物移
動テーブル２を用いて評価対象Ｔを移動させているが、
分光カメラ１を移動させるようにしてもよい。
象Ｔを、分光カメラ１に対して水平・垂直移動、または
回転できるようになっている。なお、ここでは対象物移
動テーブル２を用いて評価対象Ｔを移動させているが、
分光カメラ１を移動させるようにしてもよい。
【００３３】図３（ａ）に示すように、分光カメラ１
は、レンズ１ａとＣＣＤ素子１ｂの間に分光素子として
プリズム１ｃを備えている。レンズ１ａからスリット１
ｄを通過した光がプリズム１ｃで波長ごとの光に分光さ
れる。分光素子としては、プリズム１ｃの他に回折格子
がある。
は、レンズ１ａとＣＣＤ素子１ｂの間に分光素子として
プリズム１ｃを備えている。レンズ１ａからスリット１
ｄを通過した光がプリズム１ｃで波長ごとの光に分光さ
れる。分光素子としては、プリズム１ｃの他に回折格子
がある。
【００３４】スリット１ｄの幅を充分細くすれば、スリ
ット１ｄを通過した光は１本の線とみなすことができ、
この線状の光がプリズム１ｃにより分光されると、特定
の短波長の光が、その波長に対応した角度ごとに分かれ
てＣＣＤ素子１ｂに到達する。
ット１ｄを通過した光は１本の線とみなすことができ、
この線状の光がプリズム１ｃにより分光されると、特定
の短波長の光が、その波長に対応した角度ごとに分かれ
てＣＣＤ素子１ｂに到達する。
【００３５】ここでＣＣＤ素子１ｂの１平面に着目する
と、平面の横方向はスリット１ｄの方向に対応した位置
軸、縦方向は波長の大小を示す波長軸であることが理解
できる。そして、ある位置における各波長ごとの分光強
度は、その座標位置のＣＣＤ素子にかかる電荷によって
決定される。図３（ｂ）における第３の座標軸、すなわ
ち図中の平面上の「山」の高さが、波長ごとの分光強度
を表わす。図３では、色調情報を算出する最小単位すな
わち画像処理単位である１つの画素に着目して、この画
素に関する分光強度分布情報Ｓを図示している。
と、平面の横方向はスリット１ｄの方向に対応した位置
軸、縦方向は波長の大小を示す波長軸であることが理解
できる。そして、ある位置における各波長ごとの分光強
度は、その座標位置のＣＣＤ素子にかかる電荷によって
決定される。図３（ｂ）における第３の座標軸、すなわ
ち図中の平面上の「山」の高さが、波長ごとの分光強度
を表わす。図３では、色調情報を算出する最小単位すな
わち画像処理単位である１つの画素に着目して、この画
素に関する分光強度分布情報Ｓを図示している。
【００３６】ここで、分光カメラを通常のカラーカメラ
に置き換え、カラーカメラのＲＧＢ出力値を演算して色
調を求めてもよく、色調測定精度は低下するものの、装
置としては簡単化し、低コストにすることができる。
に置き換え、カラーカメラのＲＧＢ出力値を演算して色
調を求めてもよく、色調測定精度は低下するものの、装
置としては簡単化し、低コストにすることができる。
【００３７】情報処理装置３の解析部３ｃは、画素ごと
の分光強度分布情報Ｓに所定の演算処理を施し、色調情
報に変換する。所定の演算処理は、例えば、分光カメラ
１によって色成分に分解されたスペクトル情報（各波長
の強度）をＸＹＺに変換し、更に所定の変換式の処理を
加えて色調を示すＬａｂ情報を得る。この変換式を、図
４（ａ）の変換式１、（ｂ）の変換式２に示す。画素ご
とに変換された色調情報Ｌａｂは、色調記憶部３ｂに記
憶される。色調情報Ｌａｂのそれぞれの値、Ｌ値、ａ
値、ｂ値が示す性質を、図５の表に示す。Ｌ値は明度を
表わす数値、ａ値は赤みの色彩を表わす数値、ｂ値は黄
みを表わす数値で表わされる。例えば、ａ、ｂの値がと
もに０であれば、明度Ｌのみで表わされる無彩色とな
る。
の分光強度分布情報Ｓに所定の演算処理を施し、色調情
報に変換する。所定の演算処理は、例えば、分光カメラ
１によって色成分に分解されたスペクトル情報（各波長
の強度）をＸＹＺに変換し、更に所定の変換式の処理を
加えて色調を示すＬａｂ情報を得る。この変換式を、図
４（ａ）の変換式１、（ｂ）の変換式２に示す。画素ご
とに変換された色調情報Ｌａｂは、色調記憶部３ｂに記
憶される。色調情報Ｌａｂのそれぞれの値、Ｌ値、ａ
値、ｂ値が示す性質を、図５の表に示す。Ｌ値は明度を
表わす数値、ａ値は赤みの色彩を表わす数値、ｂ値は黄
みを表わす数値で表わされる。例えば、ａ、ｂの値がと
もに０であれば、明度Ｌのみで表わされる無彩色とな
る。
【００３８】次に、分光カメラ１による具体的な色調評
価方法について、図６、７とともに説明する。
価方法について、図６、７とともに説明する。
【００３９】図１に示すような図柄パターンで模様が付
けられた評価対象Ｔに対して、図６に示すように分光カ
メラ１を配置し、検査領域Ｔ１の分光画像を測定する。
さらに、分光カメラ１または評価対象Ｔを左右にずらし
て、検査領域Ｔ１を変えながら分光画像を撮像する。情
報処理装置３に取り込まれた分光画像を基に、画素ごと
に色調情報Ｌａｂを算出する。
けられた評価対象Ｔに対して、図６に示すように分光カ
メラ１を配置し、検査領域Ｔ１の分光画像を測定する。
さらに、分光カメラ１または評価対象Ｔを左右にずらし
て、検査領域Ｔ１を変えながら分光画像を撮像する。情
報処理装置３に取り込まれた分光画像を基に、画素ごと
に色調情報Ｌａｂを算出する。
【００４０】図７（ａ）は、図６の分光カメラ１によっ
て撮像される検査領域Ｔ１の一部を拡大した図であり、
図７（ｂ）は、（ａ）の画素ごとに対応した色調情報Ｌ
ａｂのＬを表わすグラフである。なお、明度Ｌではな
く、色度ａ値、ｂ値を採用してもよい。
て撮像される検査領域Ｔ１の一部を拡大した図であり、
図７（ｂ）は、（ａ）の画素ごとに対応した色調情報Ｌ
ａｂのＬを表わすグラフである。なお、明度Ｌではな
く、色度ａ値、ｂ値を採用してもよい。
【００４１】図７（ｂ）に示すように、ドット状にマー
キングされた色要素に対応する色調情報Ｌａｂのうち、
明度Ｌに着目すると、明度Ｌはばらつきが生じる。この
ばらつきは、（ａ）で示すマーキングされた図柄パター
ンと画素との対応について、を比較すると微妙に
ずれが生じており、このずれにより生じるものである。
キングされた色要素に対応する色調情報Ｌａｂのうち、
明度Ｌに着目すると、明度Ｌはばらつきが生じる。この
ばらつきは、（ａ）で示すマーキングされた図柄パター
ンと画素との対応について、を比較すると微妙に
ずれが生じており、このずれにより生じるものである。
【００４２】ところが、パターンは、画素に対応した
位置がと一致しており、パターンはと一致してい
る。すなわち本実施例では、模様付けされた図柄は、分
光カメラの画素とドットマーキングが線状模様３本周期
（〜）で同期しており、この線状模様３本分の１周
期を１注目視野Ｖと定義し、この注目視野Ｖごとに色調
の評価を行う。
位置がと一致しており、パターンはと一致してい
る。すなわち本実施例では、模様付けされた図柄は、分
光カメラの画素とドットマーキングが線状模様３本周期
（〜）で同期しており、この線状模様３本分の１周
期を１注目視野Ｖと定義し、この注目視野Ｖごとに色調
の評価を行う。
【００４３】注目視野Ｖを、〜、〜、〜、
・・・と順次ずらして、注目視野Ｖごとに色調情報Ｌａ
ｂの移動平均値を順次算出する。そして、色調の評価を
次の手順で行う。
・・・と順次ずらして、注目視野Ｖごとに色調情報Ｌａ
ｂの移動平均値を順次算出する。そして、色調の評価を
次の手順で行う。
【００４４】１）注目視野Ｖの色調移動平均値につい
て、予め設定された所定の上限値、下限値と比較して、
それらの範囲内にあるかどうかを判断する。これによ
り、注目視野Ｖごとに、色調が所定のレベル範囲にある
かどうかが判断できる。
て、予め設定された所定の上限値、下限値と比較して、
それらの範囲内にあるかどうかを判断する。これによ
り、注目視野Ｖごとに、色調が所定のレベル範囲にある
かどうかが判断できる。
【００４５】２）注目視野Ｖの色調移動平均値と直前の
注目視野Ｖの色調移動平均値との差分値を求め、この差
分値の大きさや変化の傾向から、予め設定されたばらつ
き範囲内にあるかどうかを判断する。
注目視野Ｖの色調移動平均値との差分値を求め、この差
分値の大きさや変化の傾向から、予め設定されたばらつ
き範囲内にあるかどうかを判断する。
【００４６】１）の判断は、主に評価対象物の各部位の
色調が良品の規格範囲内であるかの検査であり、２）の
判断は、主に評価対象物の各部位の色むらや加飾パター
ンのかすれ、欠け、変形などの欠陥検出用である。
色調が良品の規格範囲内であるかの検査であり、２）の
判断は、主に評価対象物の各部位の色むらや加飾パター
ンのかすれ、欠け、変形などの欠陥検出用である。
【００４７】個々の差分値の大きさにより、かすれ、欠
け、変形などの急激な変化を検出し、また連続する数個
の差分値を加算して順次求めた変動傾向値により、色む
らなどの比較的なめらかな変化も検出する。
け、変形などの急激な変化を検出し、また連続する数個
の差分値を加算して順次求めた変動傾向値により、色む
らなどの比較的なめらかな変化も検出する。
【００４８】判断のための基準値は、製品の規格を基準
に設定されるが、予め正常に製造した多数の良品を測定
して求めた良品の統計データを基準に工程規格として設
定してもよい。また、加飾部は加飾品質の評価であり、
非加飾部は主に成形品質の評価であり、それぞれの異常
が検出できるように工程規格が設定される。
に設定されるが、予め正常に製造した多数の良品を測定
して求めた良品の統計データを基準に工程規格として設
定してもよい。また、加飾部は加飾品質の評価であり、
非加飾部は主に成形品質の評価であり、それぞれの異常
が検出できるように工程規格が設定される。
【００４９】また、例えば、１）と２）の判断条件を同
時に充たした場合には、物体表面に施された図柄パター
ンを良、そうでない場合には不良とする。もちろん、
１）または２）の判断条件のみで良否を判断すること
や、１）と２）の組合せにて種々のケースに分けて判断
をさせてもよい。例えば、１）の色調が低い場合は、
２）のばらつきの許容範囲を小さくするなどの組合せ条
件とする。これにより、色調レベルによって、目立ちや
すい欠陥を検出できるようにする。
時に充たした場合には、物体表面に施された図柄パター
ンを良、そうでない場合には不良とする。もちろん、
１）または２）の判断条件のみで良否を判断すること
や、１）と２）の組合せにて種々のケースに分けて判断
をさせてもよい。例えば、１）の色調が低い場合は、
２）のばらつきの許容範囲を小さくするなどの組合せ条
件とする。これにより、色調レベルによって、目立ちや
すい欠陥を検出できるようにする。
【００５０】ここでは、注目視野Ｖを重複させて測定し
ているが、〜、〜、・・・のように重複させな
くてもよい。もちろん、この場合には、移動平均値では
なく通常の平均値を算出して、上記の判断を行う。
ているが、〜、〜、・・・のように重複させな
くてもよい。もちろん、この場合には、移動平均値では
なく通常の平均値を算出して、上記の判断を行う。
【００５１】また、注目視野Ｖ全体の平均値で判断して
いるが、注目視野Ｖ内のマーキング部Ｍの画素と非マー
キング部Ｓの画素に分けてそれぞれの区間の画素を集計
し、平均値を求めて、マーキング部Ｍ、非マーキング部
Ｓごとに評価してもよい。このとき、マーキング部Ｍと
非マーキング部Ｓとの境界部分Ｂは色調が変動するた
め、境界部Ｂを除外して平均値演算を行う方がよい。
いるが、注目視野Ｖ内のマーキング部Ｍの画素と非マー
キング部Ｓの画素に分けてそれぞれの区間の画素を集計
し、平均値を求めて、マーキング部Ｍ、非マーキング部
Ｓごとに評価してもよい。このとき、マーキング部Ｍと
非マーキング部Ｓとの境界部分Ｂは色調が変動するた
め、境界部Ｂを除外して平均値演算を行う方がよい。
【００５２】全体で平均値を求めて評価する場合には、
個々のドットマーキングは色調不良であるにもかかわら
ず、全体の色調に対する割合が小さく、平均値は結果的
に良と判断されることがあるが、マーキング部Ｍ、非マ
ーキング部Ｓ別に評価すると、このような誤った判断が
されることがなく、精度の高い色調評価が実施できる。
また、マーキング部Ｍの色調不良はレーザー加飾の条件
などに不良の原因が多く、非マーキング部Ｓの色調不良
は対象物である成形品の製造状態などに不良の原因が多
く、対策をとるべき対象が異なるため、マーキング部Ｍ
と非マーキング部Ｓ別に評価する方が的確な原因追及と
対策が行えて好ましい。
個々のドットマーキングは色調不良であるにもかかわら
ず、全体の色調に対する割合が小さく、平均値は結果的
に良と判断されることがあるが、マーキング部Ｍ、非マ
ーキング部Ｓ別に評価すると、このような誤った判断が
されることがなく、精度の高い色調評価が実施できる。
また、マーキング部Ｍの色調不良はレーザー加飾の条件
などに不良の原因が多く、非マーキング部Ｓの色調不良
は対象物である成形品の製造状態などに不良の原因が多
く、対策をとるべき対象が異なるため、マーキング部Ｍ
と非マーキング部Ｓ別に評価する方が的確な原因追及と
対策が行えて好ましい。
【００５３】図８は、図柄パターンの周期性と注目視野
Ｖの関係を示す図である。図８（ａ）に示すように、ド
ットによる図柄に周期性があっても、注目視野上のドッ
トパターンが非同期であるため、注目視野ごとの明度も
ばらつきが生じるが、（ｂ）のように注目視野上のドッ
トパターンが同期している場合には、明度もほぼ均一化
する。
Ｖの関係を示す図である。図８（ａ）に示すように、ド
ットによる図柄に周期性があっても、注目視野上のドッ
トパターンが非同期であるため、注目視野ごとの明度も
ばらつきが生じるが、（ｂ）のように注目視野上のドッ
トパターンが同期している場合には、明度もほぼ均一化
する。
【００５４】したがって、最適の注目視野で明度を測定
すれば、精度の高い評価が可能となる。
すれば、精度の高い評価が可能となる。
【００５５】なお、図８の黒丸、白丸は２色のドットを
示しており、図柄パターンは多色ドットの混在でもよ
い。
示しており、図柄パターンは多色ドットの混在でもよ
い。
【００５６】また、図７（ａ）に示す１注目視野Ｖを、
開始点が非マーキング部Ｓにくるように設定すると、多
少の位置ずれなどに対しても測定が安定して行える。
開始点が非マーキング部Ｓにくるように設定すると、多
少の位置ずれなどに対しても測定が安定して行える。
【００５７】図９は、ドットによる図柄パターンの周期
が途中で変化する模様を示す図である。このような図柄
の場合、パターン１では線状模様３本で分光カメラの画
素と同期するため、３本周期分を１注目視野Ｖとし、パ
ターン２では線状模様２本で同期するため、２本周期分
を１注目視野Ｖとして色調評価すればよい。
が途中で変化する模様を示す図である。このような図柄
の場合、パターン１では線状模様３本で分光カメラの画
素と同期するため、３本周期分を１注目視野Ｖとし、パ
ターン２では線状模様２本で同期するため、２本周期分
を１注目視野Ｖとして色調評価すればよい。
【００５８】次に、分光カメラと評価対象の間の角度を
調節して色調を評価する方法について、図１０とともに
説明する。
調節して色調を評価する方法について、図１０とともに
説明する。
【００５９】図１０（ａ）、（ｂ）のように、注目視野
に複数の画素が含まれる場合において、１画素ごとに測
定する領域とドットの並びがずれている場合に、（ａ）
と（ｂ）では色調にずれが生じるが、（ｃ）のように、
分光カメラのスリットと評価対象の配置関係に角度を設
けると、各画素内に占めるドットの割合が適当にばらつ
くため、複数画素を平均化することにより注目視野Ｖと
ドットのずれによる明度のばらつきが少なくなる。この
角度は、対象物移動テーブル２を回転させることで設け
ることができる。
に複数の画素が含まれる場合において、１画素ごとに測
定する領域とドットの並びがずれている場合に、（ａ）
と（ｂ）では色調にずれが生じるが、（ｃ）のように、
分光カメラのスリットと評価対象の配置関係に角度を設
けると、各画素内に占めるドットの割合が適当にばらつ
くため、複数画素を平均化することにより注目視野Ｖと
ドットのずれによる明度のばらつきが少なくなる。この
角度は、対象物移動テーブル２を回転させることで設け
ることができる。
【００６０】ただし、図１０のようにドットが縦、横均
等間隔で並んでいる場合には、角度を４５度にすると、
（ａ）、（ｂ）と同じようにばらつきが多くなるので、
４５度以外の角度に設定する方がばらつきを少なくする
ことができる。
等間隔で並んでいる場合には、角度を４５度にすると、
（ａ）、（ｂ）と同じようにばらつきが多くなるので、
４５度以外の角度に設定する方がばらつきを少なくする
ことができる。
【００６１】図１１は、ズームレンズを取り付けた分光
カメラにより撮像した画像を説明する図である。
カメラにより撮像した画像を説明する図である。
【００６２】ここでは、この分光カメラ１には、さらに
ズームレンズ１ｅが取り付けられており、ズームレンズ
１ｅを調節して、ドットと画素の大きさが色調評価に最
適になるようにする（以上、図１１（ａ））。すなわ
ち、図１１（ｂ）では、１画素の端部に、上下左右に隣
接するドットが配置されているが、（ｃ）では、１画素
に１ドットが対応するため、ばらつきを抑えることがで
きる。
ズームレンズ１ｅが取り付けられており、ズームレンズ
１ｅを調節して、ドットと画素の大きさが色調評価に最
適になるようにする（以上、図１１（ａ））。すなわ
ち、図１１（ｂ）では、１画素の端部に、上下左右に隣
接するドットが配置されているが、（ｃ）では、１画素
に１ドットが対応するため、ばらつきを抑えることがで
きる。
【００６３】また、他の方法として、分光カメラ１と評
価対象Ｔとの距離を調節できる、すなわち上下動可能な
対象物移動テーブル２を使用してもよい。
価対象Ｔとの距離を調節できる、すなわち上下動可能な
対象物移動テーブル２を使用してもよい。
【００６４】図１２は、注目視野Ｖの範囲によって色調
情報Ｌａｂが異なることを、明度Ｌを用いて説明する図
である。
情報Ｌａｂが異なることを、明度Ｌを用いて説明する図
である。
【００６５】図１２（ａ）のように、画素の端部にドッ
トの一部がかかっている場合には、各画素の色調情報Ｌ
ａｂが変動し、差分値が大きくなる。逆に、（ｂ）のよ
うに、注目視野Ｖとドットが重ならない場合には、差分
値が小さくなる。
トの一部がかかっている場合には、各画素の色調情報Ｌ
ａｂが変動し、差分値が大きくなる。逆に、（ｂ）のよ
うに、注目視野Ｖとドットが重ならない場合には、差分
値が小さくなる。
【００６６】したがって、ばらつき幅を少なくした場合
には、１画素を１注目視野Ｖとして色調評価することが
でき、平均値ではなく画素ごとの測定値であるため、精
緻な評価が実現できる。
には、１画素を１注目視野Ｖとして色調評価することが
でき、平均値ではなく画素ごとの測定値であるため、精
緻な評価が実現できる。
【００６７】色調情報Ｌａｂに差分処理を施すと、変動
量が強調される。図１２（ａ）の場合であれば、差分処
理を施すことで、レーザーマーキング部と非マーキング
部の境目が最も強調される（以上、差分値グラフＷ１、
Ｗ２を参照）。さらにレーザーマーキング部の中で明度
Ｌに変化があれば、差分値が大きな値を示すことにな
る。この性質を利用し、差分値の大きなところに挟まれ
たレーザーマーキング部を抽出し、レーザーマーキング
部における差分値の変動が最も最小になるようにフィー
ドバック制御して、最適の注目視野Ｖを決定する。
量が強調される。図１２（ａ）の場合であれば、差分処
理を施すことで、レーザーマーキング部と非マーキング
部の境目が最も強調される（以上、差分値グラフＷ１、
Ｗ２を参照）。さらにレーザーマーキング部の中で明度
Ｌに変化があれば、差分値が大きな値を示すことにな
る。この性質を利用し、差分値の大きなところに挟まれ
たレーザーマーキング部を抽出し、レーザーマーキング
部における差分値の変動が最も最小になるようにフィー
ドバック制御して、最適の注目視野Ｖを決定する。
【００６８】このように色調情報Ｌａｂの明度Ｌの変動
を最小にするように光学系を設定することで、最適の注
目視野Ｖを決定することができ、その結果、より精度の
高い評価が実現できる。
を最小にするように光学系を設定することで、最適の注
目視野Ｖを決定することができ、その結果、より精度の
高い評価が実現できる。
【００６９】なお、ここでは明度Ｌで説明したが、明度
変化が少なく、色調情報Ｌａｂのうち色度ａまたは色度
ｂに特徴がある場合、それらを採用するほうがよい。
変化が少なく、色調情報Ｌａｂのうち色度ａまたは色度
ｂに特徴がある場合、それらを採用するほうがよい。
【００７０】図１３は、評価対象Ｔの図柄パターンを分
光カメラで撮像した場合の分光強度分布情報を表わす図
である。
光カメラで撮像した場合の分光強度分布情報を表わす図
である。
【００７１】図柄パターンを構成するドット状色要素の
波長特性が既知の場合、例えばパターンの周期性が波長
６００ｎｍの赤い色に最もよく表わされるような場合、
得られた分光強度分布情報の中から符号Ｂで示される波
長６００ｎｍのみを抽出して位置に対する分光強度を求
めると、符号Ｂ１に示される波形が得られる。この波形
Ｂ１は、符号Ｃで示される他の波長を抽出して変換した
符号Ｃ１で示される波形に比べ、解像度がよく明確な特
徴が出る。したがって、このように特定の波長成分を抽
出して、図柄パターンの位置や周期を検出し、この位置
や周期に合わせて最適の注目視野を決定してもよい。
波長特性が既知の場合、例えばパターンの周期性が波長
６００ｎｍの赤い色に最もよく表わされるような場合、
得られた分光強度分布情報の中から符号Ｂで示される波
長６００ｎｍのみを抽出して位置に対する分光強度を求
めると、符号Ｂ１に示される波形が得られる。この波形
Ｂ１は、符号Ｃで示される他の波長を抽出して変換した
符号Ｃ１で示される波形に比べ、解像度がよく明確な特
徴が出る。したがって、このように特定の波長成分を抽
出して、図柄パターンの位置や周期を検出し、この位置
や周期に合わせて最適の注目視野を決定してもよい。
【００７２】ここで、波形Ｂ１、Ｃ１において、横軸は
測定位置、縦軸は分光強度を表わす。
測定位置、縦軸は分光強度を表わす。
【００７３】
【発明の効果】以上の説明からも理解できるように、請
求項１に記載の色調評価方法または請求項１０に記載の
色調評価装置によれば、ドット状の色要素が均等に含ま
れる注目視野ごとに色調を評価しているので、高精度な
色調評価が実現できる。また、分光カメラによって色成
分に分解された分光強度分布情報に対して、所定の演算
を施しているので、色調を定量的に表わすことができる
色調情報（Ｌａｂ）に、変換式を用いて容易に算出する
ことができる。
求項１に記載の色調評価方法または請求項１０に記載の
色調評価装置によれば、ドット状の色要素が均等に含ま
れる注目視野ごとに色調を評価しているので、高精度な
色調評価が実現できる。また、分光カメラによって色成
分に分解された分光強度分布情報に対して、所定の演算
を施しているので、色調を定量的に表わすことができる
色調情報（Ｌａｂ）に、変換式を用いて容易に算出する
ことができる。
【００７４】また、注目視野内のマーキング部の画素と
非マーキング部の画素に分けてそれぞれの平均値を求め
て、マーキング部、非マーキング部ごとに評価すれば、
注目視野全体で平均値を求めて、個々のドットマーキン
グは色調不良であるにもかかわらず、平均値は結果的に
良と判断されるようなことがなく、精度の高い色調評価
が実施できる。
非マーキング部の画素に分けてそれぞれの平均値を求め
て、マーキング部、非マーキング部ごとに評価すれば、
注目視野全体で平均値を求めて、個々のドットマーキン
グは色調不良であるにもかかわらず、平均値は結果的に
良と判断されるようなことがなく、精度の高い色調評価
が実施できる。
【００７５】請求項２の方法によれば、レーザー加飾に
よるドットの場合も、請求項１と同様に色調評価でき
る。
よるドットの場合も、請求項１と同様に色調評価でき
る。
【００７６】請求項３によれば、分光カメラのスリット
と評価対象の配置関係に角度を設けることができるの
で、注目視野内に占めるドットの割合を適当にばらつか
せ平均化することができ、その結果、注目視野ごとのド
ット配置ずれによる色調ばらつきを防ぐことができる。
と評価対象の配置関係に角度を設けることができるの
で、注目視野内に占めるドットの割合を適当にばらつか
せ平均化することができ、その結果、注目視野ごとのド
ット配置ずれによる色調ばらつきを防ぐことができる。
【００７７】請求項４によれば、図柄パターンの有、無
別に色調品質が評価できるため、微妙な欠陥が全体の平
均化で検出しにくくなることを防止し、それぞれの複数
部分をまとめて評価するため加飾部の欠陥および非加飾
部の欠陥の検出精度が向上し、加飾部欠陥か非加飾部の
欠陥かの区別ができ、的確な原因追求と対策が行いやす
くなる。
別に色調品質が評価できるため、微妙な欠陥が全体の平
均化で検出しにくくなることを防止し、それぞれの複数
部分をまとめて評価するため加飾部の欠陥および非加飾
部の欠陥の検出精度が向上し、加飾部欠陥か非加飾部の
欠陥かの区別ができ、的確な原因追求と対策が行いやす
くなる。
【００７８】請求項５では、注目視野の開始端を、色調
変化が比較的安定する非マーキング部に設定しているの
で、測定が安定して行うことができ、精度の高い色調評
価が実施できる。
変化が比較的安定する非マーキング部に設定しているの
で、測定が安定して行うことができ、精度の高い色調評
価が実施できる。
【００７９】請求項６または１３によれば、注目視野に
含まれるドット状の色要素の数や、配置関係を調節可能
にしているため、ドット数の均一化、ドットの欠けなど
を無くして、評価精度をアップさせることができる。
含まれるドット状の色要素の数や、配置関係を調節可能
にしているため、ドット数の均一化、ドットの欠けなど
を無くして、評価精度をアップさせることができる。
【００８０】請求項７によれば、色調情報を差分処理し
て１画素ごとに測定する領域とドット並びにずれがある
ことを容易に測定できる。この処理をフィードバック処
理することで、最適の注目視野を決定することができ
る。このようにして得られた注目視野を用いると、より
精度の高い評価が実現できる。
て１画素ごとに測定する領域とドット並びにずれがある
ことを容易に測定できる。この処理をフィードバック処
理することで、最適の注目視野を決定することができ
る。このようにして得られた注目視野を用いると、より
精度の高い評価が実現できる。
【００８１】請求項８または１２によれば、分光カメラ
の代わりにカラーカメラを用いているため、演算方法が
単純で、かつ装置が安価なため、簡易な色調評価が実現
できる。
の代わりにカラーカメラを用いているため、演算方法が
単純で、かつ装置が安価なため、簡易な色調評価が実現
できる。
【００８２】請求項９によれば、分光強度の特性が明確
に表れるような、図柄パターンの特定の波長成分を抽出
して分光強度を測定しているため、図柄パターンの主た
る色成分の位置に合わせた適切な注目視野を設定するこ
とができる。
に表れるような、図柄パターンの特定の波長成分を抽出
して分光強度を測定しているため、図柄パターンの主た
る色成分の位置に合わせた適切な注目視野を設定するこ
とができる。
【００８３】請求項１１によれば、走査位置合わせ手段
を備えているので、容易に検査領域を変更することがで
き、さらに走査位置合わせ手段により所定の角度で傾斜
させることができるため、請求項３と同様の効果を奏す
ることができる。また、この走査位置合わせ手段は、演
算処理手段によって、算出された注目視野に対する色調
情報から高い周波数成分が抽出されないように位置合わ
せを自動的に行う構成にしているので、請求項６と同様
の効果が期待できる。
を備えているので、容易に検査領域を変更することがで
き、さらに走査位置合わせ手段により所定の角度で傾斜
させることができるため、請求項３と同様の効果を奏す
ることができる。また、この走査位置合わせ手段は、演
算処理手段によって、算出された注目視野に対する色調
情報から高い周波数成分が抽出されないように位置合わ
せを自動的に行う構成にしているので、請求項６と同様
の効果が期待できる。
【図１】（ａ）はレーザーによりドット状のマーキング
を施した物体表面（評価対象）であり、（ｂ）はドット
状マーキングの一部を拡大した図である。
を施した物体表面（評価対象）であり、（ｂ）はドット
状マーキングの一部を拡大した図である。
【図２】本発明の色調評価装置の構成の一例を示す図で
ある。
ある。
【図３】（ａ）は本発明の色調評価装置の一部を構成す
る分光カメラの要部構成を示す図であり、（ｂ）は分光
画像の分光強度を説明するためのグラフである。
る分光カメラの要部構成を示す図であり、（ｂ）は分光
画像の分光強度を説明するためのグラフである。
【図４】分光強度から色調（Ｌａｂ）に変換するための
変換式である。
変換式である。
【図５】色調（Ｌａｂ）の性質と数値特性を示す一覧表
である。
である。
【図６】本発明の色調評価装置による評価対象の分光画
像測定の一態様を示す図である。
像測定の一態様を示す図である。
【図７】（ａ）は評価対象の検査領域の一部を示す図で
あり、（ｂ）は（ａ）の画素ごとに対応した色調情報の
明度を表わすグラフである。
あり、（ｂ）は（ａ）の画素ごとに対応した色調情報の
明度を表わすグラフである。
【図８】図柄パターンの周期性と設定領域の関係を示す
図である。
図である。
【図９】図柄パターンの周期が途中で変化する図柄の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は図柄パターンに対して注目
視野が平行に設定されている場合を示し、（ｃ）は角度
がつけられて設定されている場合を示す図である。
視野が平行に設定されている場合を示し、（ｃ）は角度
がつけられて設定されている場合を示す図である。
【図１１】（ａ）はズームレンズを取り付けた分光カメ
ラを示す図であり、（ｂ）は図柄パターンが等倍のと
き、（ｃ）は図柄パターンが拡大されたときの、図柄パ
ターンと注目視野との関係を比較する図である。
ラを示す図であり、（ｂ）は図柄パターンが等倍のと
き、（ｃ）は図柄パターンが拡大されたときの、図柄パ
ターンと注目視野との関係を比較する図である。
【図１２】注目視野の範囲によって色調情報が異なるこ
とを、明度を用いて説明する図である。
とを、明度を用いて説明する図である。
【図１３】評価対象の図柄パターンを分光カメラで撮像
した場合の分光強度分布情報を表わす図である。
した場合の分光強度分布情報を表わす図である。
【図１４】評価対象である図柄パターンを構成するドッ
トと測定領域の関係を示す図である。
トと測定領域の関係を示す図である。
２０・・色調評価装置 １・・・分光カメラ ２・・・対象物移動テーブル Ｔ・・・ドット状色要素の図柄パターンを表面に施色し
た物体（評価対象） Ｔ１・・検査領域 Ｖ・・・注目視野 Ｍ・・・マーキング部 Ｓ・・・非マーキング部 Ｂ・・・境界部
た物体（評価対象） Ｔ１・・検査領域 Ｖ・・・注目視野 Ｍ・・・マーキング部 Ｓ・・・非マーキング部 Ｂ・・・境界部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 朋広 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 Ｆターム(参考） 2G020 AA08 DA02 DA03 DA04 DA05 DA12 DA13 DA34 DA36 DA52 2G051 AA90 AB07 AB11 AC15 CA03 CA04 CB01 CC15 CD04 CD07 DA07 EA08 EA09 EA14 EA17 EB01 EC03 ED01 ED04
Claims (13)
- 【請求項１】ドット状の色要素を含む図柄パターンが施
色された物体表面に、分光カメラを走査して、図柄パタ
ーンの画像を取り込み、取り込んだ画像を、次の手順に
従って演算処理して、図柄パターンの色調の良否を判断
することを特徴とする色調評価方法 １）分光カメラを通じて検査領域として取り込まれる物
体表面の図柄パターンの画像を、その中にドット状の色
要素が均等に含まれ、かつ、１または複数の画像処理単
位で構成される注目視野として順次区分する ２）上記検査領域内の画像処理単位ごとに、分光カメラ
で色成分に分解された分光強度分布情報に所定の演算処
理を施すことによって、色調情報に順次変換する ３）注目視野毎に、色調情報の平均値を順次算出して、
それぞれの平均値が、予め設定された、所定の上限値、
下限値を越えないかどうかを判断する ４）また、注目視野のそれぞれに関して算出された上記
平均値が、少なくとも所定のばらつき範囲を越えないか
どうかを判断する ５）上記した３）と４）の少なくともいずれかの条件ま
たはこれらの組合せの条件を判断条件として、この判断
条件を充たした場合には、物体表面に施された図柄パタ
ーンを良、そうでない場合には、不良と判断する。 - 【請求項２】レーザー加飾によってドット状の色要素を
含む図柄パターンが施色された物体の表面に対して分光
カメラを走査させて、その物体表面の図柄パターンの画
像を取り込み、取り込んだ画像を、次の手順に従って演
算処理して、図柄パターンの色調の良否を判断すること
を特徴とする色調評価方法 １）分光カメラを通じて検査領域として取り込まれる物
体表面の図柄パターンの画像を、その中にドット状の色
要素が均等に含まれ、かつ、１または複数の画像処理単
位で構成される注目視野として順次区分する ２）上記検査領域内の画像処理単位ごとに、分光カメラ
で色成分に分解された分光強度分布情報に所定の演算処
理を施すことによって、色調情報に順次変換する ３）注目視野毎に、色調情報の平均値を順次算出して、
それぞれの平均値が、予め設定された、所定の上限値、
下限値を越えないかどうかを判断する ４）また、注目視野のそれぞれに関して算出された上記
平均値が、少なくとも所定のばらつき範囲を越えないか
どうかを判断する ５）上記した３）と４）の少なくともいずれかの条件ま
たはこれらの組合せの条件を判断条件として、この判断
条件を充たした場合には、物体表面に施された図柄パタ
ーンを良、そうでない場合には、不良と判断する。 - 【請求項３】請求項１または２において、 分光カメラを、物体表面の図柄パターンに対して所定の
角度で傾斜させて走査して、物体表面の図柄パターンの
画像を取り込み、注目視野とドットのずれによる色調ば
らつきを小さくするように、複数の画像処理単位で構成
される注目視野に順次区分することを特徴としている色
調評価方法。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、 上記平均値は注目視野全体で算出せずに、注目視野内の
図柄パターンの有、無別に画像処理単位を分けてそれぞ
れ平均値を算出し、請求項１あるいは請求項２に記載の
上記１）〜５）の手順に従って、注目視野毎の図柄パタ
ーンの有、無別に色調を評価することを特徴とする色調
評価方法。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、 上記画像処理単位毎に算出変換された一連の色調情報の
うち、色調の変化量が最も少ない部分を、注目視野の開
始端に設定して、請求項１あるいは請求項２に記載の上
記１）〜５）の手順に従って、物体表面に施色された図
柄パターンを評価することを特徴とする色調評価方法。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、 ズームレンズなどの光像変倍手段を用いて、上記分光カ
メラに物体表面の画像を取り込むことによって、注目視
野に含まれる図柄パターンのドット状の色要素の配置を
調節可能にしている、色調評価方法。 - 【請求項７】請求項１〜６のいずれかにおいて、 上記図柄パターンに対する注目視野の位置を、上記色調
情報を差分処理することによって決定する処理を、更に
加えている、色調評価方法。 - 【請求項８】請求項１〜７において、 上記分光カメラに代えて、カラーカメラを用いて、物体
表面の図柄パターンの画像を取り込むことを特徴する、
色調評価方法。 - 【請求項９】請求項１〜８において、 上記図柄パターンの特定の波長成分を抽出して、図柄パ
ターンの位置を検出し、この図柄パターンの位置に合わ
せて注目視野を決定することを特徴とする、色調評価方
法。 - 【請求項１０】ドット状の色要素を含む図柄パターンが
施色された物体表面を走査して、その表面の図柄パター
ンの画像を取り込むための分光カメラと、 分光カメラで取り込んだ画像を、次の１）〜５）の手順
に従って演算処理する演算処理手段とを備えた物体表面
の図柄パターンの色調評価装置 １）分光カメラを通じて検査領域として取り込まれる物
体表面の図柄パターンの画像を、その中にドット状の色
要素が均等に含まれ、かつ、１または複数の画像処理単
位で構成される注目視野として順次区分する ２）上記検査領域内の画像処理単位ごとに、分光カメラ
で色成分に分解された分光強度分布情報に所定の演算処
理を施すことによって、色調情報に順次変換する ３）注目視野毎に、色調情報の平均値を順次算出して、
それぞれの平均値が、予め設定された、所定の上限値、
下限値を越えないかどうかを判断する ４）また、注目視野のそれぞれに関して算出された上記
平均値が、少なくとも所定のばらつき範囲を越えないか
どうかを判断する ５）上記した３）と４）の少なくともいずれかの条件ま
たはこれらの組合せの条件を判断条件として、この判断
条件を充たした場合には、物体表面に施された図柄パタ
ーンを良、そうでない場合には、不良と判断する。 - 【請求項１１】請求項１０において、 上記分光カメラあるいは図柄パターンが施色された上記
物体表面の少なくともいずれか一方を移動させる走査位
置合わせ手段を更に備えており、 この走査位置合わせ手段は、画像処理単位ごとの色調情
報の差分量が小さくなるような位置合わせを自動的に行
う構成にしている物体表面の図柄パターンの色調評価装
置。 - 【請求項１２】請求項１０、１１のいずれかにおいて、 上記分光カメラに代えて、カラーカメラを用いて、物体
表面の図柄パターンの画像を取り込むことを特徴する、
物体表面の図柄パターンの色調評価装置。 - 【請求項１３】請求項１０〜１２のいずれかにおいて、 上記分光カメラあるいはカラーカメラは、上記注目視野
に含まれるべき図柄パターンのドット状の色要素の配置
関係を調節可能にする光像変倍手段を更に備えており、 この光像変倍手段は、注目視野に含まれる図柄パターン
のドット状の色要素の配置を調節できるように、変倍率
を自動的に調整する構成にしている、物体表面の図柄パ
ターンの色調評価装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000257989A JP3705095B2 (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 物体表面に施色された図柄パターンの色調評価方法およびその装置 |
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| JP2000257989A JP3705095B2 (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 物体表面に施色された図柄パターンの色調評価方法およびその装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002071461A true JP2002071461A (ja) | 2002-03-08 |
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