JP2008256684A - 表面特性の定量測定のための方法および装置 - Google Patents

表面特性の定量測定のための方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008256684A
JP2008256684A JP2008074584A JP2008074584A JP2008256684A JP 2008256684 A JP2008256684 A JP 2008256684A JP 2008074584 A JP2008074584 A JP 2008074584A JP 2008074584 A JP2008074584 A JP 2008074584A JP 2008256684 A JP2008256684 A JP 2008256684A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surface area
determined
values
value
result value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008074584A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5430871B2 (ja
Inventor
Lex Konrad
レクス コンラッド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYK Gardner GmbH
BYK Gardner USA Inc
Original Assignee
BYK Gardner GmbH
BYK Gardner USA Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102007014474.3A external-priority patent/DE102007014474B4/de
Priority claimed from DE102007014475.1A external-priority patent/DE102007014475B4/de
Application filed by BYK Gardner GmbH, BYK Gardner USA Inc filed Critical BYK Gardner GmbH
Publication of JP2008256684A publication Critical patent/JP2008256684A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5430871B2 publication Critical patent/JP5430871B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity
    • G01N21/57Measuring gloss
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J2003/466Coded colour; Recognition of predetermined colour; Determining proximity to predetermined colour
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/462Computing operations in or between colour spaces; Colour management systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、表面特性の定量測定のための方法を提供し、解析されるべき表面(8)の、多数の測定値を含んでいる空間的に分解された画像が評価される。
【解決手段】この方法は、測定値によって特徴付けられ得る特定の物理的特性を表す画像の表面積(A)を決定するために、測定値を解析するステップと、この物理的特性の結果値(I)を決定するステップであって、この結果値は、測定値を解析することによって決定された表面積(A)全体の物理的特性の測定値の特徴である、ステップと、を包含し、結果値(I)は、決定された表面積(A)の大きさに対して出力されることを特徴とする。
【選択図】図5

Description

本発明は、表面特性の定量測定のための方法および装置に関する。
表面の性質は、日常の対象物(例えば、自動車およびその他の有用な対象物)の重要な性質であり、人間の観察者に与えられる全体的な印象のかなりの部分を決定する。1つの例は、自動車のボディの光沢のある(high−gloss)コーティングまたは金属のコーティングを含む。
本発明の関連では、表面特性は、特に、人間の観察者に対して表面がどのように見えるかということを決定する表面の物理的特性を意味するものとして理解される。特に、これらの表面の物理的特性は、例えば、マクロ構造およびマイクロ構造、トポグラフィ(topography)、色、色点(colour point)、色の明るさ、光沢、画像のシャープさ、ぼやけ(haze)、表面のテクスチャー(texture)、粗さ(roughness)、および「柚子肌(orange peel)」の効果、すなわちざらざら感(coarseness)のような性質を含む。
表面の性質(特に、これらの光沢のあるコーティング)を高い再現性で評価するためには、人間の観察者に与えられる全体的な印象のかなりの部分を決定する上記の物理的なパラメータを特に検出する測定デバイスが必要とされる。
近年、いわゆるエフェクト顔料のコーティング(effect pigment coating)が、ますます人気を博してきている。これらのコーティングは、照射された光を様々な方法で反射するエフェクト顔料を含んでいる。そのようなエフェクト顔料コーティングさえも定量的に評価するための装置および方法は、従来技術から公知である。
1つの公知の方法においては、例えば、反射された光の強度に対して所与の閾値が定義され、観察される表面のうち、この閾値を超える強度を有する表面領域のみが、考慮される。測定結果は、考慮される個々の表面セグメントのそれぞれの強度にわたって統合される。この評価は、解析される表面の光学的な性質に関する手がかりを提供する。しかしながら、この評価からの結果値が同じまたは同様である表面さえも、人間の目によって直接的に見られたときには、非常に異なる振舞をし得ることが分かっている。
したがって、本発明の目的は、解析されるべき表面のより精密な分類を可能にすることである。このことは、本発明にしたがって、請求項1にしたがう方法および請求項15にしたがう装置によって、達成される。実施形態の利点およびさらなる展開は、従属請求項の主題をなしている。
(発明の概要)
表面特性の定量測定のための本発明にしたがう方法においては、解析されるべき表面の空間的に分解された画像が評価され、この空間的に分解された画像は、多数の測定値を含んでいる。この画像は、解析されるべき表面の表面積(特に、これらの表面積は、測定値によって特徴付けられ得る物理的な特性を有しているか、表している)を決定するために、解析される。さらに、この物理的な特性の結果値が決定され、この結果値は、画像を解析することによって決定される表面積の全体の物理的な特性の測定値の(他ならぬ)特徴である。本発明にしたがうと、結果値は、決定された表面積の大きさに対して表示または出力される。
決定された表面積の大きさに対して示されるこの結果値は、必ずしもユーザに対して直接的に出力される必要はない;プロセッサが、多数のそのような結果を処理し、内部比較においてそれらを比較し、その後、例えばこの比較の結果をユーザに出力することもまた、可能である。この場合、例えば、この比較の結果として、ユーザに対して警告信号が出力され得、この警告信号は、解析されるべき表面の現在測定されている領域が、もはや許容可能ではないこと、または観察者によってその他の表面から光学的に区別され得ることを示す。
言い換えると、表面の特徴的な特性を表す多数の測定値は、空間的に分解されて記録される。画像は、具体的には多数の画素から構成されており、これらの画素の各々は、少なくとも1つの特定の測定値に割り当てられ得る。
これに関連して、本発明と同時に本出願の出願人によって出願され、題名「Determination of surface property」が付された、さらなる特許出願に対する参照がなされる。本明細書中では、この出願の開示の内容の全体は、参照によって、本特許出願の開示の内容に援用される。
結果値は、画像を解析することによって決定される表面積全体の物理的な特性の値の平均を形成することによって、取得されることが好適である。しかしながら、積分、分布関数、和、および同様の演算が、形成され得る。
したがって、本発明にしたがうと、最初に、特定の物理的な特性を有する表面積(例えば、所与の閾値を超える散乱強度を有する表面積)が決定される。その後、決定された強度値にわたって、平均が形成され、ここでは、閾値を超える強度を有する表面積のみが、考慮される。その結果、相対的な強度値が出力されること(すなわち、閾値が、決定された強度値から減じられること)が好適である。
その後、上記の結果値(すなわち、平均の強度値)は、決定された表面積の大きさに対して表示される。決定された表面積の大きさは、特に、閾値を超える強度を有する表面積によって表される画素の数を決定することによって、取得される。より具体的には、照射された領域は、例えばカメラに撮像され、次にこのカメラが、対応する空間的に分解された画像を出力する。
従来技術においては、積分的な方法(この方法においては、いわば、結果値と関連する表面積との積が出力される)が用いられるが、本発明にしたがうと、表面積の大きさおよび結果値の両方を別々に出力することが提案される。このアイディアは、例えば、多数の画素または低い強度を有する大きな表面積が、高い強度を有する小さな表面積と比較して見られたときに、異なる効果を有しており、同時にそれぞれの積が一致し得るので、これらの2つのタイプの表面の間の測定可能な差異は、従来技術からは公知な方法を用いて出力されないという知見に基づいている。
上記の放射において生成される評価されるべき画像は、解析されるべき表面上に照射され、表面から返された放射の少なくとも一部が、放射検出器デバイスによって受信され、この放射検出器デバイスが、測定値または測定値のデータの特徴を出力することが、好適である。放射検出器デバイスは、例えば、放射を受信して対応する測定値を出力するCCDチップであり得る。ここで、最初に画像が記録され、記録された直後に、この画像が本発明にしたがう方法で処理されることが可能である。
算術平均、幾何平均、積分、重み付き平均、これらの組み合わせ等を含む平均の群からの平均が取られることが、好適である。
物理的特性は、強度であり、特に閾値の強度であることが好適である。しかしながら、その他の物理的なパラメータ(例えば、色など)を参照して、この方法を実行することもまた可能であり得る。より具体的には、記録された画像の個々の画素の各々は、それが表示する強度に関して評価されるので、全体として、本発明にしたがう方法は、積分的な方法ではなく、差分的な方法である。
この特徴的な特性の特定の値の範囲に対応する表面積の大きさが決定されることが好適である。より具体的には、上述のように所与の閾値が定義され、この値の範囲の下限は上述の閾値なので、観察される表面積のうち、この特徴的な閾値を超える表面積のみが、考慮される。この場合、画像の処理の間に、特定のデジタル値(例えば、1024個の異なる値)が、決定された実際の強度値に割り当てられる。
別の有利な方法においては、多数の空間的に分解された画像に対し、結果値は、好適には同じ図において、決定された表面積の大きさに対してプロットされる。その結果、多数の記録のそれぞれが、比較的大きな表面に対して実行され得、それぞれの記録は、どれであっても、図中にプロットされ得る。その結果、この全体の図から、解析されるべき表面のサブエリアのそれぞれのうちのどれが、所定の許容範囲内に存在しており、どれがこの範囲外に存在しているかを決定することが可能になる。許容値はまた、多数の空間的に分解された画像に基づいて定義され得る。その結果、例えば、燃料タンクのキャップに記録された画像を、フード(hood)に記録された1つ以上の画像と比較することが可能である。
より具体的には、多数の記録された画像に対し、対応する表面が観察者に対して同じ光学的印象を与えるかどうかの比較に基づいて、表面積のサイズに対して結果値がプロットされ、この結果値が評価される。
さらなる有利な方法において、図中では、既に決定されている許容基準を特定の予め定義された表面積が満たすかどうかを決定する許容域が決定される。その結果、例えばラジエータのフードのペイントコーティングの特定の領域が、許容され得るか、または許容され得ないかを評価することが可能である。許容域は、楕円であることが好適である。
許容域は、多数の結果値を用いて決定されることが好適である。しかしながら、許容域が、例えば製造業者の命令等にしたがって、事前に定義されることもまた、可能である。許容域はまた、多数の表面積の大きさを用いて定義され得る。表面積の大きさに関する特定の許容領域が、結果値に関する特定の許容領域と共に定義され、許容域が両方の許容域を考慮して形成されることが、特に有利である。許容域を形成するためには、基準の領域から、または表面積または結果値に対する予め定義された値から始めることもまた可能である。
さらなる有利な方法において、図中では、解析されるべき表面の異なる性質を象徴するオリエンテーションラインが示される。例えば、これらのオリエンテーションラインは、どれであっても、表面積の大きさと結果値との一定の積、または対応する間接的に分類された性質を象徴する線であり得る。したがって、オリエンテーションラインは、どれであっても、結果値と表面積の大きさとから得られる積の値に特有のものである。これらのオリエンテーションラインを介することにより、様々な表面のタイプへの粗い分類が、可能である。
解析されるべき表面は、エフェクト顔料を含むコーティングであることが好適である。しかしながら、原則的に、本発明にしたがう方法を用いて、その他のタイプのコーティングを解析することもまた、可能である。
加えて、図中では、表面のさらなる値の特徴が示されることが好適である。この値は、例えば、表面の構造またはいわゆるざらざら感に関する値であり得る。このざらざら感は、特定の表面特性がどのように繰り返されているか、または特定の表面特性が視程の関数としてどのように挙動するかに関する指標であり得る。例えば、ざらざら感を表すためには、例えば所与の分解能に関する統計的なパラメータを表示することが可能である。これに関して、本発明の出願人による独国特許出願DE 103 24 104 A1に対する参照がなされ、上記出願の開示内容は、参照により、本記載の主題に援用される。
したがって、例えば、それぞれの表面積または測定結果に対し、さらなる軸上に、様々な強度値の分散(variance)または散布(scattering)をプロットすることが可能である。このようにして、それぞれの表面積または測定結果はまた、それらのざらざら感に関して特徴付けられ得る。上述のように、それぞれの強度の平均は、どれであっても、結果値の出力である。したがって、有利にも、平均に加え、例えば分散または散布もまた出力され得、このことは、それぞれの観察表面領域の強度の分布に関し、結果が描かれることを可能にする。
このさらなるパラメータ(例えば、分散)は、例えば、記録された画像のコントラストまたはそのざらざら感を表し得る。さらに、さらなる特徴的な特徴(例えば、色)にしたがって、エフェクト顔料を区別することもまた可能である。別の軸を導入する代わりに、それぞれの測定点もまた、その他のなんらかの方法にしたがって、例えば、測定点の異なる色によって、区別され得る。
さらなる有利な方法において、許容域の位置は、少なくとも1つのオリエンテーションラインから得られる。より具体的には、楕円として形成された許容域の長半軸は、予め定義された点におけるオリエンテーションラインのスロープにマッチする。このことは、図面を参照して、さらに詳細に説明される。
本発明はまた、表面特性の定量測定のための装置に関し、この装置は、解析されるべき表面上に放射を配向する放射デバイスと、表面から返された放射を受信し、返された放射に対応する空間的に分解された画像を出力する放射検出器デバイスとを含んでいる。ここでもまた、表面は、放射検出器デバイス上に撮像され得る。
本発明にしたがうと、装置は、特定の物理的特性を有する表面の表面積を決定するプロセッサデバイスを有しており、特定の物理的特性を有する表面積の物理的特性に特有のものである結果値を決定する。決定された表面積の大きさに対する結果値を出力する出力デバイスもまた、提供されることが好適である。出力デバイスは、最も単純な場合では、2軸の図面を出力するプリンタデバイスであり得る。しかしながら、対応する図面はまた、モニタ等にも出力され得る。
しかしながら、結果値および表面積の大きさは、単に内部に評価され、これらの値が多数の表面領域と比較されることもまた、可能である。本発明にしたがう装置はまた、例えば、コーティングの異なる点における測定を実行し、2つの異なる表面領域が観察者に対して同じ光学的印象を与えるかどうかを示すためにも用いられる。特定の物理的性質は、強度であることが好適である。
さらに、本発明にしたがう方法および本発明にしたがう装置はまた、特定の表面のタイプを発見するために、表示される測定値のそれぞれを目録化(catalogue)するためにも用いられ得る。この場合、決定された結果値を表面積の関数としてプロットし、例えばこれを、多数の比較可能な測定結果を含む参照表と比較することが可能である。本出願は、特に、自動車修理の分野に関する。さらに、本発明は、特別に適合されたレシピシステム(recipe system)を用いることにより、特定の表面効果または表面の特定の外観を製造するために用いられ得る。さらに、本発明にしたがう方法によって出力される測定値は、特に(限定するものではないが)スクリーン上へのシミュレーション目的で用いられ得る。
したがって、本発明は、以下の項目を提供する。
(項目1)
表面特性の定量測定のための方法であって、多数の測定値を含んでいる解析されるべき表面(8)の空間的に分解された画像が評価され、該方法は、
該測定値によって特徴付けられ得る特定の物理的な特性を表す該画像の表面積(A)を決定するために、該測定値を解析するステップと、
該物理的な特性の結果値(I)を決定するステップであって、該結果値は、該測定値を解析することによって決定された該表面積(A)全体の該物理的な特性の該測定値に特有のものである、ステップと
を包含し、
該結果値(I)は、該決定された表面積(A)の大きさに対して出力されること
を特徴とする、方法。
(項目2)
前記結果値(I)は、前記画像を解析することによって決定された前記表面積(A)全体の前記物理的な特性の前記値の平均を形成することによって取得されること
を特徴とする、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記平均は、算術平均、幾何平均、積分、重み付き平均、これらの組み合わせ等を含む平均の群から取られること
を特徴とする、項目2に記載の方法。
(項目4)
前記物理的な特性は、強度であり、好適には最小の強度であること
を特徴とする、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記特徴的な特性の特定の値の範囲を特徴付ける前記表面積の大きさが決定されること
を特徴とする、項目1に記載の方法。
(項目6)
多数の空間的に分解された画像に対し、前記結果値は、好適には同じ図において、前記決定された表面積(A)の大きさに対してプロットされること
を特徴とする、項目1に記載の方法。
(項目7)
前記図中では、既に設定されている許容基準を、予め決定された表面積が満たすかどうかを決定する許容域(12)が定義されること
を特徴とする、項目6に記載の方法。
(項目8)
前記許容域(12)は、多数の結果値を用いて決定されること
を特徴とする、項目7に記載の方法。
(項目9)
前記許容域は、多数の決定された表面積の大きさを用いて定義されること
を特徴とする、項目7に記載の方法。
(項目10)
前記図中では、前記解析されるべき表面(8)の異なる特性を象徴するオリエンテーションライン(10a,10b,10c,10d,10e,10f)が示されること
を特徴とする、項目6に記載の方法。
(項目11)
前記オリエンテーションラインは、どれであっても、前記結果値(I)と前記表面積(A)の大きさとから得られる積の値Pに特有のものであること
を特徴とする、項目10に記載の方法。
(項目12)
前記解析されるべき表面は、エフェクト顔料を含むコーティングであること
を特徴とする、項目1に記載の方法。
(項目13)
前記図中では、前記表面の特有のものであるさらなる値が示されること
を特徴とする、項目7に記載の方法。
(項目14)
前記許容域(12)の位置は、前記オリエンテーションラインのうちの少なくとも1つから得られること
を特徴とする、項目10に記載の方法。
(項目15)
表面特性の定量測定のための装置であって、該装置は、
解析されるべき表面(8)上に放射を配向する放射デバイス(2)
を含み、
該表面から返された放射を受信し、該返された放射に対応する空間的に分解された画像を出力する放射検出器デバイス(4)
を含んでおり、
該装置は、特定の物理的な特性を有する該表面(8)の表面積を決定し、該特定の物理的な特性を有する該表面積の該物理的な特性に特有のものである結果値(I)を決定するプロセッサデバイスを有し、該結果値および該決定された表面積の大きさを出力する出力デバイス(9)を含んでいること
を特徴とする、装置。
さらなる利点および実施形態は、添付の図面から明らかになる。
(発明の詳細な説明)
図1は、表面特性の定量測定のための、本発明にしたがう装置の高度概略図を示している。この装置は、放射デバイス2を含んでおり、この放射デバイス2は、解析されるべき表面8上に、放射(例えば、光)を配向する。この表面8によって返された(特に、散乱、反射された)光は、放射検出器デバイス4によって受信される。より具体的には、表面は、この放射検出器デバイス4上に撮像され、放射検出器デバイス4は、例えば、CCDチップまたはカメラを含み得る。参照番号6は、放射検出器デバイス4によって記録された画像を評価するプロセッサデバイスを示す。
このプロセッサデバイス6は、所与の閾値に基づいて、入射してくる放射のそれぞれが特定の強度値を超えている表面セグメントを決定する。加えて、決定された強度値はまた、デジタル形式で出力される。その後、所与の閾値を超える全ての強度値にわたって、平均値が決定される。また、この平均値は、評価されるべき結果値である。出力デバイス9において、この結果値は、決定された表面積の大きさに対してプロットされる。加えて、メモリデバイス7が提供され得、このメモリデバイス7は、多数の測定に対し、それぞれの結果値、およびそれぞれの表面積の大きさを格納する。結果値を示すとき、光によって照射される場合には、サンプルの平均的な明るさを介して標準化が実行され得る。参照番号9は、出力デバイスを示す。
図2は、2つのシミュレートされた画像の概略的な比較を示している。本発明が基づいている問題を示すために、ここでは、2つの異なる強度値I1およびI2のみが想定される。上の画像において、決定された表面積A1は、表面セグメント14の和として得られ、個々の表面セグメント14は、どれであっても、一定の均一な強度値I1を有しているか、表している。下の画像において、対応する表面積A2は、表面セグメント16の和として得られ、ここで、個々の表面セグメント16は、どれであっても、(同様に、単に理論的に)強度値I2を有している。
ここで、強度値I2は強度値I1の2倍であり、その逆に、表面積A1は表面積A2の2倍である。このことは、従来技術においては、出力された積の値I1×A1が、値I2×A2に一致し得、従来技術では2つの表面は光学的に同じものとみなされ得るということを意味している。しかしながら、事実上、2つの画像の間には大きな差異が存在するにもかかわらず、これらの差異は、従来技術にしたがう積分的な観察によっては、検出することができない。
図3は、従来技術にしたがう対応する直線図を示しており、この直線図も同様に、車両の様々な領域(例えば、ボディ、ホイールアーク、バンパー、等)において記録された複数の値11a〜11eを示している。この積分的な図によれば、同様の範囲に存在する値の全ては、従来技術にしたがうと、表面の類似性を示し得ることがわかる。以下の図においても、対応する値が記されている。
図4は、図3に示された測定値についての本発明にしたがう第1の図を示している。ここで、表面積Aまたは画素数Aに対し、強度に関する結果値のそれぞれが示されている。ここで、図3における測定値と同じものとみなされる測定値の一部は、この図の非常に異なる領域に見出すことができる。このことは、2つの値11aおよび11bを比較したときに、特に理解できる。図3における積分的な図においては、これらの値は、互いに非常に近くに存在しており、それ故に同様の表面特性を示しているが、図4からは、これらの値は、非常に異なる結果値および表面積から構成されており、それ故に非常に異なる光学的な印象を与え得ることが理解できる。
6本の標線(marked line)10a〜10fは、本発明にしたがう図をプロットするためのオリエンテーションライン(orientation line)である。表面積Aと強度Iとの積は、どれであっても、各線のそれぞれに沿って一定である。このことは、従来技術からの方法によれば、この線上に配置された点は、互いに区別できないということを意味している。
言い換えると、従来技術にしたがうと、標線から異なる距離だけ離れているという差異のみを検出することが可能である。個々の点の各々は、異なる測定値を示しているので、自動車の異なる領域において記録された測定値の一部は、互いにかなりの程度で光学的に異なっており、個々の表面は、もはや光学的な要件を満たしていないことが分かる。したがって、同時に、オリエンテーションライン10a〜10fによって、格子領域が定義される。
図5は、表面積に対する強度のさらなる図を示している。しかしながら、ここでは、示されているのは強度および表面積ではなく、標準化された値のそれぞれに対する差分の値dJまたはdAである。参照番号12は、許容域(tolerance zone)を示している。この許容域に存在する、解析されるべき表面の測定点または測定領域は、許容可能であって、観察者によって互いに区別され得ないものとして定義される。しかしながら他方では、この許容域の外の表面領域は、観察者によって異なるものとして認識され得る。
ここでは、この許容域12は、楕円形に形成されており、図5に示されている許容域において互いに最大の距離だけ離れている測定点(すなわち、長半軸Lの両端に存在している測定点)でさえも、観察者によって互いに区別され得ない。対照的に、許容域12の外に存在する測定値は、観察者によって、例えば楕円の両端に存在する表面領域から光学的に区別され得る。より具体的には、例えば、測定点11aおよび11bに対応する表面領域は、互いに光学的に区別され得る。
許容域12の長軸Lは、所定の標準点における図4のオリエンテーションライン10bのスロープから得られる。この点は、図5における点(0,0)(すなわち、2つの座標軸の交点)であり得る。しかしながら、例えば製造業者の命令にしたがって、図4におけるオリエンテーションライン上に、事前に定義することもまた、可能である。
ここでは、選択された点におけるスロープにしたがう長半軸の配置は、オリエンテーションライン10a上のこの点の位置に依存する。図5に示されているように、この中心点が大きな表面積および低い強度を有する領域内に存在している場合、絶対値の差に関する表面積における特定の変動は、強度における対応する変化よりも小さな影響を有し得る。このことは、図5において、小さな強度の変動でさえも、積においてかなりの影響を有しているが、表面積に関する差異または変動は、積においてわずかな影響しか有していないことを考えたときに、最も良く理解できる。
選択された中心点が、例えば、小さな表面積と、それに対応する高い強度を有する領域内に存在している場合、図5における楕円の許容域の長半軸は、遥かに急勾配で延び得る。図4および図5において、ざらざら感に対するスケールは、第3の座標軸上にプロットされ得る。このざらざら感(これは、テクスチャーとも称される)は、エフェクトコーティングの光学的外観の別の重要な特徴的局面である。
統計的なパラメータ(これも同様に、個々の表面領域の強度分布の測定値である)もまた、例えば、追加的な軸上に出力され得る。この統計的なパラメータは、特定の表面領域内で、実質的に同じ強度が見出され得るかどうか、または上記表面領域内に、これらの強度の変動の大部分があるかどうかを区別することを可能にする。この統計的なパラメータは、例えば、個々の測定された強度値の分散または散布であり得る。
ここでは、原則的に、本発明にしたがって提供される表面の空間的に分解された観察結果によって、画像記録要素(例えば、カメラ)の個々の画素の各々に対し、画素に入射する強度をどれであっても評価することができるということが、理解されるべきである。これらの多くの強度(少なくとも、所与の閾値を超える強度)は計算に含められ、上記の統計的なパラメータ(分散または散布)が、結果値に加えられて出力される。
例えば、CCDチップを用いるときに、最初に、このCCDチップの個々の画像記録要素に対応する信号を組み合わせることもまた、可能である。このように、対応するチップの分解能が「人為的に(artificially)」変動させられることによって、表面によって与えられる印象に対するさらなる関連するパラメータが、取得され得る。
上述のように、対応する空間的に分解された画像が、評価される。ここで、この空間的に分解された画像が、例えば評価の直前に記録され、これから直接的に評価を導くことが、可能である。しかしながら、最初に空間的に分解された多数の画像を記録し、その後にこれらを評価することもまた、可能であり得る。画像の評価はまた、その生成と独立して実行され得る。
出願文書に開示された特徴の全ては、それらの特徴の各々または組み合わせが、従来技術に対して新規である限りにおいて、本発明にとって本質的であるとして、クレームされる。
(摘要)
本発明は、表面特性の定量測定のための方法に関し、解析されるべき表面の空間的に分解された画像(この画像は、多数の測定値を有する)が、記録される。第1の方法ステップにおいて、特定の物理的特性を有する表面積を決定するために、この測定値が解析される。その後、この物理的特性の結果値が決定され、この結果値は、画像を解析することによって決定される画像の表面積全体の物理的特性の値の特徴である。本発明にしたがうと、決定された表面積の大きさに対して、この結果値が表示される。
図1は、本発明にしたがう装置の高度概略図を示している。 図2は、2つの記録された画像の概略的な比較を示している。 図3は、従来技術にしたがう対応する積分的な図を示している。 図4は、本発明にしたがう第1の図を示している。 図5は、本発明にしたがうさらなる図を示している。
符号の説明
2 放射デバイス
4 放射検出器デバイス
6 プロセッサデバイス
7 メモリデバイス
8 表面
9 出力デバイス
10a〜10f オリエンテーションライン
11a〜11e 値
12 許容域
14、16 表面セグメント
I、I1、I2 強度値
A、A2、A2 表面積
dI 強度の差分
dA 表面積の差分
L 許容域l2の長半軸

Claims (15)

  1. 表面特性の定量測定のための方法であって、多数の測定値を含んでいる解析されるべき表面(8)の空間的に分解された画像が評価され、該方法は、
    該測定値によって特徴付けられ得る特定の物理的な特性を表す該画像の表面積(A)を決定するために、該測定値を解析するステップと、
    該物理的な特性の結果値(I)を決定するステップであって、該結果値は、該測定値を解析することによって決定された該表面積(A)全体の該物理的な特性の該測定値に特有のものである、ステップと
    を包含し、
    該結果値(I)は、該決定された表面積(A)の大きさに対して出力されること
    を特徴とする、方法。
  2. 前記結果値(I)は、前記画像を解析することによって決定された前記表面積(A)全体の前記物理的な特性の前記値の平均を形成することによって取得されること
    を特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記平均は、算術平均、幾何平均、積分、重み付き平均、これらの組み合わせ等を含む平均の群から取られること
    を特徴とする、請求項2に記載の方法。
  4. 前記物理的な特性は、強度であり、好適には最小の強度であること
    を特徴とする、請求項1に記載の方法。
  5. 前記特徴的な特性の特定の値の範囲を特徴付ける前記表面積の大きさが決定されること
    を特徴とする、請求項1に記載の方法。
  6. 多数の空間的に分解された画像に対し、前記結果値は、好適には同じ図において、前記決定された表面積(A)の大きさに対してプロットされること
    を特徴とする、請求項1に記載の方法。
  7. 前記図中では、既に設定されている許容基準を、予め決定された表面積が満たすかどうかを決定する許容域(12)が定義されること
    を特徴とする、請求項6に記載の方法。
  8. 前記許容域(12)は、多数の結果値を用いて決定されること
    を特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 前記許容域は、多数の決定された表面積の大きさを用いて定義されること
    を特徴とする、請求項7に記載の方法。
  10. 前記図中では、前記解析されるべき表面(8)の異なる特性を象徴するオリエンテーションライン(10a,10b,10c,10d,10e,10f)が示されること
    を特徴とする、請求項6に記載の方法。
  11. 前記オリエンテーションラインは、どれであっても、前記結果値(I)と前記表面積(A)の大きさとから得られる積の値Pに特有のものであること
    を特徴とする、請求項10に記載の方法。
  12. 前記解析されるべき表面は、エフェクト顔料を含むコーティングであること
    を特徴とする、請求項1に記載の方法。
  13. 前記図中では、前記表面の特有のものであるさらなる値が示されること
    を特徴とする、請求項7に記載の方法。
  14. 前記許容域(12)の位置は、前記オリエンテーションラインのうちの少なくとも1つから得られること
    を特徴とする、請求項10に記載の方法。
  15. 表面特性の定量測定のための装置であって、該装置は、
    解析されるべき表面(8)上に放射を配向する放射デバイス(2)
    を含み、
    該表面から返された放射を受信し、該返された放射に対応する空間的に分解された画像を出力する放射検出器デバイス(4)
    を含んでおり、
    該装置は、特定の物理的な特性を有する該表面(8)の表面積を決定し、該特定の物理的な特性を有する該表面積の該物理的な特性に特有のものである結果値(I)を決定するプロセッサデバイスを有し、該結果値および該決定された表面積の大きさを出力する出力デバイス(9)を含んでいること
    を特徴とする、装置。
JP2008074584A 2007-03-22 2008-03-21 表面特性の定量測定のための方法および装置 Active JP5430871B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007014475.1 2007-03-22
DE102007014474.3A DE102007014474B4 (de) 2007-03-22 2007-03-22 Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung von Oberflächeneigenschaften
DE102007014475.1A DE102007014475B4 (de) 2007-03-22 2007-03-22 Bestimmung von Oberflächeneigenschaften
DE102007014474.3 2007-03-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008256684A true JP2008256684A (ja) 2008-10-23
JP5430871B2 JP5430871B2 (ja) 2014-03-05

Family

ID=39774353

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008074584A Active JP5430871B2 (ja) 2007-03-22 2008-03-21 表面特性の定量測定のための方法および装置
JP2008074670A Active JP5295599B2 (ja) 2007-03-22 2008-03-21 表面特性の決定

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008074670A Active JP5295599B2 (ja) 2007-03-22 2008-03-21 表面特性の決定

Country Status (2)

Country Link
US (2) US8260004B2 (ja)
JP (2) JP5430871B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140018296A (ko) * 2011-03-17 2014-02-12 뉴욕 유니버시티 물리적 객체의 인증 및 확인을 위한 시스템, 방법 및 컴퓨터-접근가능 매체
JP2015519954A (ja) * 2012-05-15 2015-07-16 ザ プロクター アンド ギャンブルカンパニー 睫毛の凝集を定量的に判定する方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008051513A1 (de) * 2008-10-14 2010-04-15 Byk Gardner Gmbh Oberflächenmessgerät mit zwei Messeinheiten
EP2256484A1 (en) * 2009-05-25 2010-12-01 ATOTECH Deutschland GmbH Method to determine the satin-effect on metal plated substrates
DE102009033110A1 (de) * 2009-07-15 2011-02-03 Byk Gardner Gmbh Vorrichtung zum Untersuchen strukturierter Oberflächen
DE102009033098B4 (de) * 2009-07-15 2023-07-13 Byk Gardner Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln von Eigenschaften von strukturierten Oberflächen
DE102011108599A1 (de) * 2011-07-27 2013-01-31 Byk-Gardner Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Untersuchung von Beschichtungen mit Effektpigmenten
US9158981B2 (en) 2012-03-26 2015-10-13 The Procter & Gamble Company Method and system for evaluating the quality of a rendered image
CN110487808A (zh) * 2019-08-22 2019-11-22 广东智源机器人科技有限公司 一种用于自动化炒锅锅胆的卫生状态检测方法及系统
WO2022051461A1 (en) 2020-09-04 2022-03-10 Sun Chemical Corporation Fully integrated digital color management system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0755705A (ja) * 1993-08-09 1995-03-03 Toyota Motor Corp 塗装深み感の評価方法
JP2001174412A (ja) * 1999-12-22 2001-06-29 Hokkaido ご飯外観の数値評価方法
JP2007504481A (ja) * 2003-06-12 2007-03-01 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー メタリックフレークを含有する表面コーティングの特徴付け方法およびそれに使用されるデバイス

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62126331A (ja) * 1985-11-27 1987-06-08 Kawasaki Steel Corp 物体表面の光沢度判定装置
JPH08297097A (ja) * 1995-04-26 1996-11-12 Asahi Chem Ind Co Ltd マット調塗光紙の光沢むら測定方法および装置
JP3365903B2 (ja) * 1996-02-16 2003-01-14 三井金属鉱業株式会社 表面の荒れ測定装置および方法
JP3884834B2 (ja) * 1997-09-30 2007-02-21 株式会社日立製作所 欠陥検査方法及びその装置
US6573984B2 (en) * 1998-06-30 2003-06-03 Lj Laboratories Llc Apparatus and method for measuring optical characteristics of teeth
JP3641394B2 (ja) * 1998-07-29 2005-04-20 ペンタックス株式会社 光学部材検査装置,画像処理装置,画像処理方法,及び、コンピュータ可読媒体
JP3737644B2 (ja) * 1999-04-16 2006-01-18 関西ペイント株式会社 塗膜の光輝感定量評価方法
JP3784603B2 (ja) 2000-03-02 2006-06-14 株式会社日立製作所 検査方法及びその装置並びに検査装置における検査条件設定方法
DE10043038A1 (de) * 2000-09-01 2002-03-14 Kronos Titan Gmbh & Co Ohg Charakterisierung der Verteilungsgüte von Weißpigmenten in einer Matrix
TW513772B (en) * 2000-09-05 2002-12-11 Komatsu Denshi Kinzoku Kk Apparatus for inspecting wafer surface, method for inspecting wafer surface, apparatus for judging defective wafer, method for judging defective wafer and information treatment apparatus of wafer surface
JP4038356B2 (ja) * 2001-04-10 2008-01-23 株式会社日立製作所 欠陥データ解析方法及びその装置並びにレビューシステム
JP2003294622A (ja) 2002-04-02 2003-10-15 Nippon Paint Co Ltd 光輝材含有塗膜の光輝材種類の識別方法
DE10324104B4 (de) * 2003-05-27 2014-01-16 Byk Gardner Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften
DE10339227B4 (de) * 2003-08-26 2014-05-28 Byk Gardner Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Charakterisierung von Oberflächen
JP4211930B2 (ja) * 2003-11-14 2009-01-21 関東自動車工業株式会社 塗着効率評価方法及び装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0755705A (ja) * 1993-08-09 1995-03-03 Toyota Motor Corp 塗装深み感の評価方法
JP2001174412A (ja) * 1999-12-22 2001-06-29 Hokkaido ご飯外観の数値評価方法
JP2007504481A (ja) * 2003-06-12 2007-03-01 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー メタリックフレークを含有する表面コーティングの特徴付け方法およびそれに使用されるデバイス

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140018296A (ko) * 2011-03-17 2014-02-12 뉴욕 유니버시티 물리적 객체의 인증 및 확인을 위한 시스템, 방법 및 컴퓨터-접근가능 매체
JP2014511993A (ja) * 2011-03-17 2014-05-19 ニュー・ヨーク・ユニヴァーシティー 物理的オブジェクトの認証と検証のためのシステム、方法及びコンピュータアクセス可能媒体
KR102055231B1 (ko) * 2011-03-17 2019-12-12 뉴욕 유니버시티 물리적 객체의 인증 및 확인을 위한 시스템, 방법 및 컴퓨터-접근가능 매체
US11210495B2 (en) 2011-03-17 2021-12-28 New York University Systems, methods and computer-accessible mediums for authentication and verification of physical objects
JP2015519954A (ja) * 2012-05-15 2015-07-16 ザ プロクター アンド ギャンブルカンパニー 睫毛の凝集を定量的に判定する方法
JP2017032578A (ja) * 2012-05-15 2017-02-09 ノクセル・コーポレーション 睫毛の凝集を定量的に判定する方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20080231865A1 (en) 2008-09-25
JP5295599B2 (ja) 2013-09-18
US20080232646A1 (en) 2008-09-25
US8260004B2 (en) 2012-09-04
JP5430871B2 (ja) 2014-03-05
JP2008268190A (ja) 2008-11-06
US9404858B2 (en) 2016-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5430871B2 (ja) 表面特性の定量測定のための方法および装置
CN106461373B (zh) 用于涂层预测、施涂和检查的实时数字增强成像
JP3938184B2 (ja) 情報処理方法及びその装置
US10638968B2 (en) Skin gloss evaluation device, skin gloss evaluation method, and skin gloss evaluation program
JP2011506961A (ja) 効果顔料を有するペイント塗料を決定するためのシステムおよび方法
CN113128548A (zh) 用于匹配目标涂层的颜色和外观的系统和方法
JP2011075544A (ja) 肌理のある面の特性を決定するための方法および装置
KR101671413B1 (ko) 전자 표시 장치 상의 이펙트 코팅의 표시 방법
CN113128546A (zh) 用于匹配目标涂层的颜色和外观的系统和方法
CA3127899A1 (en) Process and apparatus for finding and adapting effect color formulations, incorporating comparison with the visual perception of texture qualities
CA3132115C (en) Method and system for defect detection in image data of a target coating
CN113128547A (zh) 用于匹配目标涂层的颜色和外观的系统和方法
Perales et al. Graininess characterization by multidimensional scaling
JP6502275B2 (ja) 奥行き感評価装置、奥行き感評価方法および奥行き感評価プログラム
JP4123111B2 (ja) コンピュータグラフィックス表示装置と表示方法とプログラム
JP3015615B2 (ja) 面歪定量評価装置
JPH06222002A (ja) 光沢むらおよび印刷むら測定方法および装置
Passaro et al. Gloss evaluation and prediction of achromatic low‐gloss textured surfaces from the automotive industry
WO2020145023A1 (ja) 光学特性解析装置及びプログラム
JP4254543B2 (ja) 意匠開発支援装置及び支援方法
JP2021099285A (ja) 色ムラ検査装置および色ムラ検査方法
Gamonal-Repiso et al. Influence of topographical features on the surface appearance measurement of injection moulded components
JP2020187093A (ja) 撮影方法及び撮影システム
JP2008523521A (ja) 表面の外観特性の解析方法および解析装置
JP2007127451A (ja) メタリック塗装表面評価方法および装置並びに評価基準標本

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120824

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120829

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121122

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130702

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131001

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20131004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131029

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131118

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5430871

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250