JP2013532290A - 表面の色及び他の特性を測定する方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
前記被測定面の画像を生成するために、前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向ける手段と、を備え、
該装置がさらに、少なくとも1つの参照面であって、前記照射光も該参照面に向けられ、かつ該参照面からの反射光又は散乱光も前記検出器に向けられるように、前記被測定面の近くに配置できる、少なくとも1つの参照面を備える。
前記検出器上に形成される画像のホワイトバランスを決定するための、一様な白色領域、又は白−黒領域、
前記検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するための、異なる色調を含む領域、及び、
前記被測定面の粗さ、トポグラフィ、又は光沢度を決定するために、粗さ、トポグラフィ、及び/又は光沢を変えられる領域、
のうちの1以上の領域を備える。
測定される被測定面を少なくとも2つの異なる波長及び少なくとも2つの異なる角度を用いて照射し、
前記被測定面の画像を生成するために、前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向けて、表面の特性を測定する方法において、
前記被測定面の照射と同時に、少なくとも1つの参照面を照射し、該参照面は既知の特性を有し、かつ前記被測定面の近くに配置され、前記参照面の画像を生成するために、前記参照面からの反射光又は散乱光も検出器に向け、
前記参照面の画像を活用することにより前記被測定面の画像を分析する。
本装置を用いて、被写体のRGBカラー像(図3a及び3bに示す例では、LED光源13A,13B,13Cはそれぞれ単一チャネルR/G/Bを表す)を撮影し、且つ、画像の縁部における参照領域の既知の色調を用いて正確な色調を校正することにより、表面の色を決定することが可能である。RGB撮像では、カメラは同時に被写体の3つの別々の画像を撮像し、各画像では光源からの特定の波長帯域(赤帯域、緑帯域、青帯域)は光源からフィルタリングされている。
−照射の強度及びそのばらつき
−照射のスペクトル
−RGBチャネルでのカメラの強度応答
−RGBチャネルのスペクトルのばらつき
−カメラのオフセット・レベルのばらつき
表面の他の特性を測定するために、本発明による装置は、色測定のために使用する照射光源だけでなく、いくつかの異なる照射幾何学配置を生成する光も用いて表面を照射し得るように構成する。照射部品は、図3a及び3bに示される原理に従って、いくつかの異なる幾何形状で配置される、複数のLED、又は複数のLEDと照射光学系の組合せからなる。
本発明による測定装置は校正され、校正された精度は以下の手順を用いて維持される。
A.既知の校正サンプルの測定
本装置は、まず、1つ以上の既知のサンプルを撮像するために用いられる。装置の画像領域の中央には、既知の表面があり、画像の縁部領域に参照領域がある。この画像データに基づき、装置は参照領域のための色パラメータ及び他の表面特性のパラメータを計算する。換言すれば、装置は参照領域を校正する。
B.参照領域を用いた測定の校正
測定するときに、装置は被測定面及び参照領域を同時に撮像する。その際、装置は測定値の校正のために参照領域を使用する。
本発明を用いて、例えば、塗料店又は繊維産業の要求のために、表面の品質の測定及びドキュメンテーションシステムを実現することが可能である。携帯電話を用いて、材料、色及び表面の特性のデータベースが保持されているサーバに測定データを送信することができる。このサーバを用いて、詳細な分析を行うこともできる。全データベースの情報及び分析サービスはまた、測定環境(分類、データベース検索及び色分析を含む)に利用することもできる。
・ホストデバイスでは、デジタル形式の識別子が被測定面から得られる情報(例えば、被測定面に関する情報、測定時間など)に付加される。
・ホストデバイスは、前記通信リンクを用いて、被測定面から得られた情報の少なくとも一部をリモートサーバに送信するために用いられる。
・被測定面から得られた情報及び識別子の受信の確認応答は、前記通信リンクを介して、前記リモートサーバからホストデバイスによって受信される。
Claims (29)
- 表面(10)の特性を測定する装置であって、
少なくとも2つの異なる波長及び少なくとも2つの異なる角度を用いて、測定される被測定面(10)に照射光を向けるように配置された、照射光を生成する手段(13)と、
前記被測定面の画像を生成するために、前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向ける手段と、を備える装置において、
該装置がさらに、少なくとも1つの参照面(15A、15B、15C)であって、前記照射光も該参照面(15A、15B、15C)に向けられ、かつ該参照面(15A、15B、15C)からの反射光又は散乱光も前記検出器に向けられるように、前記被測定面(10)の近くに配置できる、少なくとも1つの参照面(15A、15B、15C)を備えることを特徴とする装置。 - 1から3つの個別の参照面を備え、該参照面は、
前記検出器上に形成される画像のホワイトバランスを決定するための、一様な白色領域、又は白−黒領域、
前記検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するための、異なる色調を含む領域、及び、
前記被測定面の粗さ、トポグラフィ、又は光沢度を決定するために、粗さ、トポグラフィ、及び/又は光沢を変えられる領域、
のうちの1以上の領域を備えることを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 開口又は窓を備え、
前記開口又は窓からの照射光を前記被測定面に向けることができ、前記少なくとも1つの参照面は前記開口又は窓の縁部に配置され、好ましくは前記被測定面と同一の光学平面に配置されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の装置。 - 前記参照領域は3つの異なるタイプのものであり、それらは前記開口又は窓の異なる縁部に配置されることを特徴とする、請求項3に記載の装置。
- 前記照射光を生成する手段は、少なくとも2つの異なる波長で動作する複数のLEDランプを備えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向ける手段は、拡大光学系を備え、該拡大光学系を用いて、前記被測定面及び前記少なくとも1つの参照面の拡大像を前記検出器上に形成可能であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置は、前記被測定面の画像を異なる照射角度で撮像するように配置されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置は、ホストデバイスに動作的に接続可能である、カメラ付き携帯電話のような装置モジュール内に形成され、該携帯電話の検出器は前記検出器として用いられることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置は、
前記ホストデバイスからトリガー信号を受信する手段と、
前記ホストデバイスから送信されるトリガー信号に応答して、前記被測定面を照射する手段と、
を備えることを特徴とする、請求項8に記載の装置。 - 前記装置は、
前記検出器と、
前記検出器で受信した画像を分析するための手段と、
を備えることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。 - 表面(10)の特性を測定する方法であって、
測定される被測定面(10)を少なくとも2つの異なる波長及び少なくとも2つの異なる角度を用いて照射し、
前記被測定面(10)の画像を生成するために、前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向けて、表面(10)の特性を測定する方法において、
前記被測定面の照射と同時に、少なくとも1つの参照面(15A、15B、15C)を照射し、該参照面は既知の特性を有し、かつ前記被測定面の近くに配置され、前記参照面(15A、15B、15C)の画像を生成するために、前記参照面(15A、15B、15C)からの反射光又は散乱光も検出器に向け、
前記参照面(15A、15B、15C)の画像を活用することにより前記被測定面の画像を分析する、
ことを特徴とする方法。 - 前記被測定面が嵌合するアクティブウインドウと、
前記アクティブウインドウの近くにあり、少なくとも1つの参照面(15A、15B、15C)を有する参照領域と、
を備える画像領域(12)を照射することを特徴とする、請求項11に記載の方法。 - 前記参照領域は前記アクティブウインドウを画定することを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 前記参照領域は、前記検出器上に形成される画像のホワイトバランスを決定するために、一様な色の参照面(15B)を備えることを特徴とする、請求項12又は13に記載の方法。
- 前記参照領域は、前記検出器上に形成される画像のホワイトバランスを決定するために、一様な白色、又は白から次第に若しくは無段階的に暗くなる白−黒の参照面(15B)を備えることを特徴とする、請求項12から14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記参照領域は、前記被測定面(10)の粗さ、トポグラフィ、又は光沢度を決定するために、粗さ、トポグラフィ、及び/又は光沢を変えられる参照面(15C)を備えることを特徴とする、請求項12から15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記参照領域は、検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するために、異なる色調を有する参照面(15A)を備えることを特徴とする、請求項12から16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記被測定面の前記画像は、前記被測定面の色調を校正するために、異なる色調を有する参照面(15A)が前記参照領域内で連続するようにして、異なる色調を有する参照面(15A)を用いて校正されることを特徴とする、請求項17に記載の方法。
- 前記検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するために、前記表面(10)の特性の測定前に、前記アクティブウインドウ内に参照面を配置して校正を行うことを特徴とする、請求項12から18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するために、少なくとも1つの標準色を有する可変の参照面を前記アクティブウインドウ内に配置することを特徴とする、請求項19に記載の方法。
- 前記参照面は、前記アクティブウインドウと本質的に同じ大きさであることを特徴とする、請求項20に記載の方法。
- 前記参照面は、単一色のみを含むことを特徴とする、請求項20又は21に記載の方法。
- 前記検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するために、前記表面(10)の特性の測定前に、前記アクティブウインドウ内に異なる色調を有する参照面(15A)を配置して校正を行うことを特徴とする、請求項19から21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記校正段階の後に、前記表面(10)の特性の測定を開始するために、前記参照面を前記アクティブウインドウから取り除くことを特徴とする、請求項19から23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記被測定面(10)及び前記参照面(15C)の画像を異なる照射角で撮像し、
前記被測定面(10)の粗さ、トポグラフィ、又は光沢を少なくとも1つの参照面(15C)の画像を用いて決定する
ことを特徴とする、請求項11から24のいずれか一項に記載の方法。 - 前記分析は、前記検出器の波長チャネルごとに別々に行うことを特徴とする、請求項11から25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、
携帯電話のようなホストデバイスに接続された請求項1から9のいずれか一項に記載の装置を用いて行われ、この場合、前記ホストデバイスの検出器は画像を生成するために用いられ、及び/又は、前記ホストデバイスのデータ処理ユニットは前記被測定面の画像を分析するために用いられることを特徴とする、請求項11から16のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ホストデバイスは、通信リンクを備えたデバイスであり、
前記ホストデバイスにおいて、前記被測定面から得た情報にデジタル形式の識別子を付け、
前記被測定面から得た前記情報の少なくとも一部のほかに前記識別子も、通信リンクを介して、前記ホストデバイスからリモートサーバへ送信し、
前記被測定面から得た情報及び識別子の受信確認は、前記通信リンクを介して、前記リモートサーバから前記ホストデバイスにて受信されることを特徴とする、請求項27に記載の方法。 - 前記リモートサーバで、前記被測定面の前記情報は、以前に前記リモートサーバに送信された情報と比較され、
前記比較の結果は、前記リモートサーバから前記ホストデバイスに受信されることを特徴とする、請求項28に記載の方法。
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