JP2015184268A - 光沢度測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維を含む測定対象物の光沢度を簡易かつ短時間で精度よく測定することが可能になる光沢度測定方法及び光沢度測定装置を提供する。【解決手段】複数の配向方向にそれぞれ繊維が配向されている測定対象物を、複数の配向方向のうちで少なくともひとつの配向方向の直交方向において湾曲させて、測定対象物の光沢の測定面を凸形状にする湾曲工程（ステップＳ１）と、湾曲させた測定対象物の測定面に光源装置から光を照射する光照射工程（ステップＳ２）と、光の照射された測定面を撮像装置で撮像して撮像画像を取得する撮像工程（ステップＳ３）と、撮像画像から複数の配向方向のうちで少なくともひとつの配向方向の直交方向における輝度分布を検出する輝度分布検出工程（ステップＳ４）と、輝度分布に基づいて測定対象物の測定面の光沢度を算出する光沢度算出工程（ステップＳ５）と、を含む。【選択図】 図２

Description

本発明は、繊維を含む測定対象物の光沢度を簡易かつ短時間で精度よく測定することが可能になる光沢度測定方法及び装置に関する。

物体の質感を表わすモデルとして、ＢＲＤＦ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：双方向反射分布関数）が知られている。ＢＲＤＦは、任意の入射角の入射光に対する任意の反射角の反射光の比率を表わす。ＢＲＤＦを測定するには、例えば、傾斜及び回転が自在なステージであるゴニオステージに測定対象物を置き、照明位置を少しずつ変えながら多方向から測定対象物の撮像を行い、演算を繰り返す。

特許文献１は、ウィーナー推定法を用いて、画素値ベクトルから物体のＢＲＤＦベクトルを推定する推定行列を作成し、線型演算により物体のＢＲＤＦを算出することを、開示している。

特許文献２は、印刷が施された被検査印刷媒体と、入射光を正反射する部材とを重ねて配置し、正反射する部材への光源の写り込みの位置により被検査印刷媒体の検査対象領域を特定することを、開示している。

特許文献３は、測定ではなくシミュレーションであるが、鏡面反射モデル及び拡散反射モデルに基づいて拡散反射輝度及び鏡面反射輝度を含む画像を生成し、この画像に基づいて拡散反射色、鏡面反射色及び表面粗さ成分を光沢感評価値として分離して取得することを、開示している。

特許文献４は、用紙の搬送方向において用紙に撓みを形成することにより用紙のばたつきを抑え、用紙に向かって発光部から光を照射して、用紙上のトナー画像で正反射された光の光量（正反射光量）を受光部で検知し、その正反射光量に基づいて画像の光沢を導出することを、開示している。

特開２００５−２５９００９号公報 特開２０１０−１４５１９７号公報 特開２０１１−１９６８１４号公報 特開２０１３−２１３７４６号公報

物体の質感を表わすモデルとしてＢＲＤＦを測定する場合、任意の入射角の入射光に対する任意の反射角の反射光の比率を求める必要があり、光源、受光素子あるいは測定対象物を少しずつ動かしながら多方向から撮影するため、非常に時間がかかり、測定装置が大掛かりになるという問題がある。

また、インターネット上のＥＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｍｅｒｃｅ）サイトで、衣服等の各種の商品の検索が行われており、商品の質感に基づいても容易に検索を行えることができるようにする必要がある。

例えば同じ色、同じ柄、同じサイズ、等を有する衣服であっても光沢感が異なるだけで、受ける印象が全く異なる場合がある。また使用場面に応じて求められる光沢感が異なる場合があり、例えば葬儀等の厳かな場で着用される礼服としては光沢感が抑えられたものが求められる傾向がある一方で、パーティー等のカジュアルな場で着用されるドレスとしては光沢感が強いものが求められる傾向がある。ユーザが商品の光沢感を指標として商品を検索することが可能になれば、ユーザが商品の購入決断をし易くなると考えられる。

しかしながら、実際にユーザがＥＣサイト上において商品の光沢感の情報を得ようとする場合、ＥＣサイト上で表示される「商品画像」や「商品の素材」等の他の情報から光沢感を類推する必要があり、非常に不便である。

そこで、上述のＢＲＤＦを用いて商品の光沢度を測定し、商品検索の指標として用いることも考えられるが、上述のように測定に非常に時間がかかり、測定装置が大掛かりになるという問題があるため、実際には光沢感による商品検索が可能なシステムの構築は、困難である。

また、簡易に短時間で光沢度を求める方法としては、単に商品画像から最高輝度を検出して光沢度を算出する方法や、商品の素材から一義的に光沢度を推定する方法などが考えられるが、これらの簡易な方法では、実際の商品の光沢の程度を示す指標である光沢度を求めることが困難である。

特に、繊維を含む衣服等の布製品では、繊維の織構造に応じて光沢が異なり、繊維の配向方向と光源装置及び撮像装置との位置関係が適切でないと、精度よく光沢度を測定することができない。

特許文献１の発明によれば、ＢＲＤＦの推定行列を予め作成しておくことで線型演算により高速に物体のＢＲＤＦを推定可能ではあるが、ＢＲＤＦの推定行列の作成にはやはり時間がかかり、実際には簡易でない。

特許文献２の発明は、被検査印刷媒体とは別に設けられた正反射する部材への光源の写り込みを利用して、被検査印刷媒体の検査対象領域を特定することは可能であるが、ＢＲＤＦのような光沢度の指標を取得する構成ではない。

特許文献３の発明は、測定ではなくシミュレーションであり、鏡面反射モデル及び拡散反射モデルに基づいて拡散反射輝度及び鏡面反射輝度を含む画像を生成する必要があるため、画像生成も容易でなく、やはり時間がかかると考えられる。

特許文献４の発明は、搬送中の用紙の光沢度を測定するために、搬送中の用紙の位置が不安定とならないように用紙を撓ませているにすぎず、正反射光量に基づいて、どのように精度良く光沢度を算出するかについては文献に開示がない。

これらの特許文献１〜４は、繊維を含む布製品のような測定対象物について簡易かつ短時間で精度よく光沢度を測定する観点の記載がない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、繊維を含む測定対象物の光沢度を簡易かつ短時間で精度よく測定することが可能になる光沢度測定方法及び装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の一の態様に係る光沢度測定方法は、複数の配向方向にそれぞれ繊維が配向されている測定対象物を、複数の配向方向のうちで少なくともひとつの配向方向の直交方向において湾曲させて、測定対象物の光沢の測定面を凸形状にする湾曲工程と、湾曲させた測定対象物の測定面に光源装置から光を照射する光照射工程と、光の照射された測定面を撮像装置で撮像して撮像画像を取得する撮像工程と、撮像画像から複数の配向方向のうちで少なくともひとつの配向方向の直交方向における輝度分布を検出する輝度分布検出工程と、輝度分布に基づいて測定対象物の測定面の光沢度を算出する光沢度算出工程と、を含む。

本発明の一の態様によれば、複数の配向方向にそれぞれ繊維が配向されている測定対象物を、複数の配向方向のうちで少なくともひとつの配向方向の直交方向において湾曲させ、かつ湾曲させた方向である少なくともひとつの配向方向の直交方向における輝度分布を検出し、検出された輝度分布に基づいて測定対象物の測定面の光沢度を算出することにより、ＢＲＤＦ（双方向反射分布関数）を求める場合と比較して簡易かつ短時間で光沢度を測定でき、かつ測定対象物を湾曲させないで撮像した一枚の撮像画像から光沢度を求める場合と比較して精度よく光沢度を測定できる。

本発明の他の態様に係る光沢度測定方法において、光照射工程では、測定対象物の測定面に対して、少なくともひとつの配向方向に沿ったストライプ状の光を照射し、輝度分布検出工程では、撮像画像から、輝度分布として少なくとも測定面の反射光によるストライプ状の高輝度領域の幅方向に沿った輝度分布を検出する。これにより、光源装置としてストライプ状の光を照射する光源装置を用意するだけで、ストライプ状の反射光に対応する撮像画像中のストライプ状の高輝度領域に対応した輝度分布が検出され、その輝度分布に基づいて光沢度が算出されるので、光沢度を高精度で得ることが可能になる。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定方法において、光照射工程では、測定対象物の測定面に対して、点光源又は面光源から光を照射し、輝度分布検出工程では、撮像画像から、相互に交わる二方向に沿った輝度分布を検出し、光沢度算出工程では、相互に交わる二方向に沿った輝度分布に基づいて光沢度を算出する。これにより、特別な光源装置を用意しなくても、点光源又は面光源を用いて光沢度を精度よく得ることが可能になる。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定方法において、測定対象物湾曲工程では、測定対象物を一回で一方向において湾曲させる治具を用い、測定対象物を第１の方向において湾曲させて光照射工程及び撮像工程を行って第１の撮像画像を取得した後に、測定対象物を治具に対して相対的に回動させ、測定対象物を第２の方向において湾曲させて光照射工程及び撮像工程を行って第２の撮像画像を取得し、輝度分布検出工程では、第１の撮像画像から第１の方向における輝度分布である第１の輝度分布を検出して、第２の撮像画像から第２の方向における輝度分布である第２の輝度分布を検出し、光沢度算出工程では、第１の輝度分布及び第２の輝度分布に基づいて光沢度を算出する。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定方法において、測定対象物湾曲工程では、測定対象物を一回で同時に複数方向において湾曲させる治具を用い、輝度分布検出工程では、撮像画像から測定対象物を湾曲させた方向である複数方向の輝度分布を検出し、光沢度算出工程では、複数方向の輝度分布に基づいて光沢度を算出する。これにより、測定対象物を一回で同時に複数方向において湾曲させる治具が用いられ、湾曲させた方向にある複数方向の輝度分布が検出されるので、簡易かつ短時間で光沢度を得られることになる。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定方法において、輝度分布検出工程では、測定対象物の第１の配向方向の直交方向における輝度分布である第１の輝度分布と、測定対象物の第２の配向方向の直交方向における輝度分布である第２の輝度分布とを検出し、光沢度算出工程では、第１の輝度分布及び第２の輝度分布に基づいて測定対象物の測定面の光沢度を算出する。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定方法において、光沢度算出工程では、輝度分布におけるピーク値、山形状部分の幅、面積、及び伝達関数のうちの少なくともひとつを算出する。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定方法において、測定対象物湾曲工程では、測定対象物の配向方向ごとに測定面への繊維の露出面積が異なる場合、少なくとも繊維の露出面積が最も大きい配向方向の直交方向において測定対象物を湾曲させる。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定装置において、複数の配向方向にそれぞれ繊維が配向されている測定対象物を、複数の配向方向のうちで少なくともひとつの配向方向の直交方向において湾曲させて、測定対象物の光沢の測定面を凸形状にする治具と、湾曲させた測定対象物の測定面に光を照射する光源装置と、光の照射された測定面を撮像して撮像画像を取得する撮像装置と、撮像画像から複数の配向方向のうちでひとつの配向方向の直交方向における輝度分布を検出し、輝度分布に基づいて測定対象物の測定面の光沢度を算出する画像処理装置と、を備える。

本発明の他の態様に係る光沢度測定装置において、治具は、測定対象物を一回で一方向において湾曲させる治具である。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定装置において、治具として、棒形状の治具を用いる。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定装置において、治具として、一方向に沿ってＶ字形状、Ｕ字形状又は凸形状を有する治具を用いる。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定装置において、治具として、測定対象物を１回で同時に複数方向において湾曲させる治具を用いる。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定装置において、治具は、四脚の材料からなり、測定対象物を置いた場合に測定対象物を治具の頂点から同時に四脚のそれぞれに沿って傾斜させる治具である。

本発明の更に他の態様に係る光沢度測定装置において、治具は、測定対象物を載置する半球面を有する。

本発明によれば、繊維を含む測定対象物の光沢度を簡易かつ短時間で精度よく測定することが可能になる。

光沢度測定装置の構成例を示すブロック図 光沢度測定方法の概略を示すフローチャート 測定対象物の一例である布における繊維の配向方向の説明図 治具の例を示す図 四脚治具の平面図 四脚治具の側面図 光源装置の例を示す説明図 実施例１における湾曲、光照射及び撮像の説明に用いる説明図 実施例１における光沢度測定方法のフローチャート 実施例１における反射光の説明に用いる説明図 実施例１における撮像画像例を示す図 実施例１における輝度分布例を示す図 実施例１における光沢度算出例の説明に用いる説明図 実施例２における湾曲、光照射及び撮像の説明に用いる説明図 実施例２における光沢度測定方法のフローチャート 実施例２における反射光の説明に用いる説明図 実施例３における湾曲、光照射及び撮像の説明に用いる説明図 実施例３における光沢度測定方法のフローチャート 実施例３における輝度分布例を示す図

以下、添付図面に従って本発明に係る光沢度測定方法及び光沢度測定装置の実施の形態について説明する。

＜光沢度測定装置＞
本発明の光沢度測定装置について説明する。

図１は、測定対象物８の測定面の光沢度を測定する光沢度測定装置１０の構成例を示すブロック図である。

治具１２は、複数の配向方向Ｄ１、Ｄ２にそれぞれ繊維が配向されている測定対象物８を、複数の配向方向のうちで少なくともひとつの配向方向（Ｄ１及び／又はＤ２）の直交方向において湾曲させて、測定対象物８の光沢の測定面Ｍを凸形状にする。尚、本実施形態では測定対象物８の繊維の「配向方向」がＤ１及びＤ２の二方向である場合を例にして説明するが、これに本発明は限定されず、測定対象物８の繊維の「配向方向」が三方向以上である場合にも本発明を適用可能である。測定対象物及び繊維の配向方向の具体例は、後に説明する。

光源装置１４は、湾曲させた測定対象物８の測定面Ｍに光を照射する。

撮像装置１５は、光の照射された測定面Ｍを撮像して撮像画像を取得する。

ユーザインタフェイス１６は、各種の表示を行う表示部１７と、ユーザの指示入力を受けつけるユーザ入力部１８とを含んで構成される。

画像処理装置２０は、光源装置１４を制御する光源装置制御部２１と、撮像装置１５から撮像画像を入力する画像入力部２２と、複数の配向方向のうちで撮像画像から少なくともひとつの配向方向（Ｄ１及び／又はＤ２）の直交方向における輝度分布を検出する輝度分布検出部２３と、検出された輝度分布に基づいて測定対象物８の測定面Ｍの光沢度を算出する光沢度算出部２４と、算出された光沢度を光沢度データとして外部に出力する外部入出力部２５と、各種の情報を記憶する記憶部２６と、画像処理装置２０の各部２１〜２６を制御する制御部２７を含んで構成される。

繊維の「配向方向」は、繊維の揃えられている方向（言い換えると、揃えられた繊維の長さ方向）をいう。

繊維の配向方向の「直交方向」は、繊維の配向方向に対して正確に９０度である方向だけでなく、誤差範囲（一般的に配向方向に対して７０度以上１１０度以下）を含む方向である。

光沢度は、測定対象物８の測定面の光沢の程度を示す指標である。

＜光沢度測定方法＞
本発明の光沢度測定方法について説明する。

図２は、光沢度測定方法の概略を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１（湾曲工程）において、治具１２により、複数の配向方向Ｄ１、Ｄ２にそれぞれ繊維が配向されている測定対象物８を、複数の配向方向Ｄ１、Ｄ２のうちで少なくともひとつの配向方向（Ｄ１及び／又はＤ２）の直交方向において湾曲させて、測定対象物８の光沢の測定面Ｍを凸形状にする。

次に、ステップＳ２（光照射工程）において、湾曲させた測定対象物８の測定面Ｍに、光源装置１４から光を照射する。

ステップＳ３（撮像工程）において、光の照射された測定対象物８の測定面Ｍを撮像装置１５で撮像して撮像画像を取得する。

ステップＳ４（輝度分布検出工程）において、画像処理装置２０により、ステップＳ３で取得された撮像画像から複数の配向方向Ｄ１、Ｄ２のうちで少なくともひとつの配向方向（Ｄ１及び／又はＤ２）の直交方向における輝度分布を検出する。

ステップＳ５（光沢度算出工程）において、ステップＳ４で検出された輝度分布に基づいて測定対象物８の測定面Ｍの光沢度を算出する。

＜測定対象物及び繊維の配向方向＞
測定対象物８及び繊維の配向方向Ｄ１，Ｄ２の具体例について説明する。

図３は、測定対象物８の一例である布３１、３２、３３の織構造を示す説明図である。符号３１は「平織」の布であり、符号３２は「綾織」の布であり、符号３３は「朱子織」の布である。これらの布３１、３２、３３のいずれも、二方向Ｄ１、Ｄ２にそれぞれ繊維が配向されている。

尚、本発明の光沢度測定方法における測定対象物８は、図示した布３１〜３３には限定されない。測定対象物８の繊維の織構造、繊維の断面形状は限定されない。また、図示した布は、撚糸で構成されているが、無撚糸で構成された物でもよい。

＜治具＞
治具１２の具体例について、図４を用いて説明する。

符号４１の治具は、棒形状の治具（以下「棒状治具」という）である。図中の棒状治具４１は円柱であり、棒状治具４１の長さ方向Ｌにおいて、一定の直径の円形状の断面が連続している。ここで「円形状」は、楕円形状を含む。尚、棒状治具の長さ方向に直交する断面形状は、「円形状」に限定されない。例えばＵ字形状の断面であってもよい。ただし、断面形状は、長さ方向に沿って一定である。即ち、測定対象物８が可撓自在の材料であって、測定対象物８を棒状治具４１の外周面に掛けた場合、測定対象物８の凸形状（「湾曲形状」ともいう）を長さ方向Ｌにおいて、ほぼ一定にすることが可能である。

符号４２の治具は、山形状の断面を有する治具（以下「山形状断面治具」という）である。言い換えると、山形状断面治具４２は、ページを開いたまま伏した状態の本と同様な形状を有している。「山形状断面治具」の長さ方向Ｌに直交する断面形状は、長さ方向Ｌに沿って一定である。即ち、測定対象物８が可撓自在の材料であって、測定対象物８を山形状断面治具４２の凸面に載置した場合、測定対象物８の凸形状を長さ方向Ｌに沿って、ほぼ一定にすることが可能である。尚、「山形状断面治具」の長さ方向Ｌに直交する断面形状は、図示の断面形状に限定されず、一方向に沿って、断面形状の少なくとも一部に、Ｖ字形状、Ｕ字形状、あるいはその他の凸形状があればよい。

符号４３の治具は、四脚５１、５２、５３、５４の材料からなり、測定対象物８が載置された場合に測定対象物８を頂点５０から同時に四脚５１、５２、５３、５４のそれぞれに沿って傾斜させる治具（以下「四脚治具」という）である。四脚治具４３の平面図を図５として示し、四脚治具４３の側面図を図６として示す。図５において、頂点５０側から見たときの四脚５１、５２、５３、５４の脚間の角度は、９０度が好ましい。この場合、測定対象物８を、四脚治具４３の頂点５０から同時に９０度ずつ異なる四方のそれぞれに向けて傾斜させることが可能である。

尚、本発明において四脚治具４３は、頂点５０側から見た脚間の角度が９０度でない場合を含む。例えば、第１の脚５１と第２の脚５２との間の角度及び第３の脚５３と第４の脚５４との間の角度が６０度（あるいは４５度）であって、第２の脚５２と第３の脚５３との間の角度及び第４の脚５４と第１の脚５１との間の角度が１２０度（あるいは１３５度）である場合でもよい。ただし、図５に示したように、頂点５０側から見て第１の脚５１と第３の脚５３とが直線状に見え且つ第２の脚５２と第４の脚５４とが直線状に見える形状であることが好ましい。これにより、測定対象物８の測定面Ｍにおける少なくともひとつの配向方向を、二つの脚の長さ方向（具体的には第１の脚５１及び第３の脚５３の長さ方向Ｌ１、又は第２の脚５２及び第４の脚５４の長さ方向Ｌ２）に、揃えることが可能になる。

四脚５１、５２、５３、５４の脚間の角度が全て９０度である場合には、図３に示した布３１〜３３のように二つの配向方向Ｄ１、Ｄ２が互いに直交する測定対象物を載置したとき、二つの配向方向Ｄ１及ぶＤ２の両方が四脚５１〜５４の傾斜の方向に揃えることが可能になり、好ましい。

符号４４の治具は、測定対象物８を載置する半球面を有する治具（以下「半球面治具」という）である。言い換えると、半球面治具４４は、いわゆるお椀（Ｂｏｗｌ）の形状を有している。ここで「半球面」は、真半球（真球を切断して形成される半球である）の曲面と同じ場合には限定されず、半楕円球（楕円球を切断して形成される半球）の曲面と同じであってもよい。また、「半球面」とは、球を正確に二等分した半球の曲面を意味するのではなく、球の一部分の曲面を意味する。測定対象物８が可撓自在の材料であれば、測定対象物８を半球面治具４４に載置した場合、測定対象物８を、頂点５５を中心とした、いずれの方向(図中のいずれの矢印方向)に対しても弧形状とすることが可能である。つまり、半球面治具４４は、測定対象物８を、半球面治具４４の頂点５５から同時に少なくとも９０度ずつ異なる四方のそれぞれに向けて傾斜させることが可能である。

上述の棒状治具４１及び山形状断面治具４２は、「測定対象物を一回で一方向において湾曲させる治具」の一形態に相当する。棒状治具４１あるいは山形状断面治具４２に、測定対象物８として例えば図３に示した布３１〜３３を載置する場合、配向方向Ｄ１及びＤ２のうちのひとつの配向方向Ｄ１又はＤ２に沿って、布３１〜３３を一定の凸形状にすることが可能である。

上述の四脚治具４３及び半球面治具４４は、「測定対象物を一回で同時に複数の方向において湾曲させる治具」の一形態に相当する。

治具１２の材料は特に限定されないが、測定対象物８の測定面の反射光に依存した撮像画像中の輝度分布に与える影響を小さくするため、光の反射率が表面において一定であり、且つ反射率の小さい材料とすることが好ましい。

＜光源装置＞
光源装置の具体例について、図７を用いて説明する。

点光源７１は、点状の光源である。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、キセノン光源、ハロゲン光源、蛍光灯などが用いられる。

面光源７２は、面状の光源である。例えば、発光ダイオードを二次元配列し、配列全体で面状とみなせる光源を用いる。

ストライプ光源７３は、ストライプ状（「縞状」ともいう）の光を測定対象物８の測定面に照射する光源である。本例のストライプ光源７３は、点光源７１と、スリット７３ａを有するマスク７３ｂを含んで構成される。つまり、点光源７１から発光された光がマスク７３ｂを通して測定対象物８に照射されることにより、ストライプ状の光が測定対象物８の測定面に照射される。

図では、スリット７３ａが３つの場合を例示したが、スリット７３ａの数は限定されない。スリットがひとつのストライプ光源７３を用いてもよい。ただし、輝度分布の検出精度を向上させるためには、スリットを複数設けることが好ましい。

＜撮像装置＞
撮像装置１５は、測定対象物８の測定面を被写体として撮像して、撮像画像をデジタルデータとして出力する装置である。撮像装置１５は、デジタルカメラに限定されず、例えばスマートフォンを用いてもよい。例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor），ＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の撮像素子を有する撮像装置を用いる。撮像装置１５は、測定対象物８の測定面における光源装置１４からの照射光の反射(「写り込み」ともいう)を撮像する。ダイナミックレンジ拡張機能を有した撮像装置が、より好ましい。

＜光沢度測定方法の実施例＞
用いる治具１２の種類及び光源装置１４の種類により、各種の実施例が考えられる。以下では、代表的な実施例について、図面を用いて詳細に説明する。

＜実施例１＞
実施例１では、「測定対象物を一回で一方向において湾曲させる治具」を用い、測定対象物８の湾曲、光照射及び撮像をそれぞれ複数回行う。

図８は、実施例１における湾曲、光照射及び撮像の様子を示す。符号８１（即ち図中左側）は、第１回目の湾曲、光照射及び撮像の様子を示す。符号８２（即ち図中右側）は、第２回目の湾曲、光照射及び撮像の様子を示す。また、符号８３を付した点線は、湾曲前の測定対象物８の形状を示す。

図中の測定対象物８は、図３を用いて説明した布３１〜３３のいずれかであり、繊維の配向方向がＤ１及びＤ２の二方向である。図中の治具１２は、図４に示した棒状治具４１であるが、これに限定されず、測定対象物８を一回で一方向において湾曲可能な治具を用いればよい。例えば図４に示した山形状断面治具４２を用いてもよい。光源装置１４として、例えば図７に示した点光源７１又は面光源７２を用いる。撮像装置１５は、特に限定されない。

図９は、実施例１における光沢度測定方法のフローチャートである。

まず、図８の符号８１で示すように、治具１２により、測定対象物８を第１の配向方向Ｄ１の直交方向Ｖ１（「第１の方向」に相当する）において湾曲させる（ステップＳ１２）。つまり、測定対象物８の繊維の二つの配向方向Ｄ１及びＤ２のうちでひとつの配向方向(図８では第１の配向方向Ｄ１)を、治具１２の長さ方向Ｌに揃えて、測定対象物８を治具１２に掛ける（言い換えると「載置する」）。そうすると、治具１２により、符号８５の矢印で示すように測定対象物８が湾曲する。即ち、測定対象物８が第１の配向方向Ｄ１の直交方向Ｖ１において湾曲する。本例では、「測定対象物を一回で一方向において湾曲させる治具」を用いているので、測定対象物８の光沢の測定面Ｍは、治具１２の長さ方向Ｌ（即ち第１の配向方向Ｄ１）に沿ってほぼ一定の凸形状になる。

次に、光源装置１４から、湾曲した測定対象物８の測定面Ｍに対して光を照射する（ステップＳ１４）。図１０の符号１０１は、ステップＳ１４における測定対象物８の測定面Ｍの反射の様子を示す。

次に、測定対象物８の光の照射された測定面Ｍを、撮像装置１５により撮像する（ステップＳ１６）。この撮像により、例えば、図１１に符号１１１で示す第１の撮像画像が取得される。

次に、ユーザインタフェイス１６の表示部１７により、第１の撮像画像を表示する（ステップＳ１８）。

ここで、ユーザインタフェイス１６のユーザ入力部１８により、第１の撮像画像でよいか否かの入力を受け付け（ステップＳ２０）、よいとのユーザ判定が入力された場合には次のステップＳ２２に進み、よくないとのユーザ判定が入力された場合にはステップＳ１２に戻る。尚、ユーザ判定の入力を受け付ける代わりに、画像処理装置２０の制御部２７で自動的に第１の撮像画像でよいか否かの判定を行うようにしてもよい。

表示された第１の撮像画像でよいとのユーザ判定が入力された場合、測定対象物８を治具１２に対して測定面Ｍで回動させ、図８に符号８２で示すように、治具１２により、測定対象物８を第２の配向方向Ｄ２の直交方向Ｖ２（「第２の方向」に相当する）において湾曲させる（ステップＳ２２）。つまり、測定対象物８の繊維の二つの配向方向Ｄ１及びＤ２のうちでひとつの配向方向(図８では第２の配向方向Ｄ２)を治具１２の長さ方向Ｌに揃えて、測定対象物８を治具１２に掛ける（言い換えると「載置する」）。そうすると、治具１２により、符号８６の矢印で示すように測定対象物８が湾曲する。即ち、測定対象物８が第２の配向方向Ｄ２の直交方向Ｖ２において湾曲する。本例では、「測定対象物を一回で一方向において湾曲させる治具」を用いているので、測定対象物８の光沢の測定面Ｍは、治具１２の長さ方向Ｌ（即ち第２の配向方向Ｄ２）に沿ってほぼ一定の凸形状（「湾曲形状」ともいう）になる。

次に、光源装置１４から、湾曲した測定対象物８の測定面Ｍに対して光を照射する（ステップＳ２４）。図１０の符号１０２は、ステップＳ２４における測定対象物８の測定面Ｍの反射の様子を示す。測定対象物８は、繊維の配向方向に依存して異方性反射を行うため、図１０の符号１０１の反射と図１０の符号１０２の反射とは、異なる反射状態となる。

次に、測定対象物８の光の照射された測定面Ｍを、撮像装置１５により撮像する（ステップＳ２６）。この撮像により、例えば、図１１に符号１１２で示す第２の撮像画像が取得される。

次に、ユーザインタフェイス１６の表示部１７により、第２の撮像画像を表示する（ステップＳ２８）。

ここで、ユーザインタフェイス１６のユーザ入力部１８により、第２の撮像画像でよいか否かの入力を受け付け（ステップＳ３０）、よいとのユーザ判定が入力された場合には次のステップＳ３２に進み、よくないとのユーザ判定が入力された場合にはステップＳ１２に戻る。尚、ユーザ判定の入力を受け付ける代わりに、画像処理装置２０の制御部２７で自動的に第２の撮像画像でよいか否かの判定を行うようにしてもよい。

表示された第２の撮像画像でよいとのユーザ判定が入力された場合、第１の撮像画像１１１から第１の配向方向Ｄ１の直交方向Ｖ１の輝度分布（例えば図１２の１２１）を検出し、かつ第２の撮像画像１１２から第２の配向方向Ｄ２の直交方向Ｖ２の輝度分布（例えば図１２の１２２）を検出する(ステップＳ３４)。

次に、輝度分布１２１及び１２２に基づいて、測定対象物８の測定面Ｍの光沢度を算出し（ステップＳ３６）、ユーザインタフェイス１６の表示部１７により、光沢度を表示する。

「光沢度」の簡易な表示としては、例えば、「強」／「中」／「弱」のように、光沢度を階級で表示することが考えられる。光沢度を例えば１〜１００の数値に換算して表示してもよい。光沢度を数値とした後、その数値に対応する長さを有するバーを表示してもよい。

図１３を用いて光沢度の算出例について説明する。

図１３の符号１３１は、図１２の輝度分布１２２における山形状部分の半値幅ＨＷを、光沢度として算出する場合を示す。光沢度算出部２４は、例えば、二方向の輝度分布１２１及び１２２のうちで山形状を有する輝度分布から、半値幅ＨＷを算出する。ここで、「半値幅」は、輝度分布の山形状部分の広がりの程度を表す指標である。尚、図では半値全幅を例示しているが、半値半幅でもよい。二つの輝度分布の半値幅の比を、光沢度として算出してもよい。

図１３の符号１３２は、図１２の輝度分布１２２における輝度分布における面積Ａを、光沢度として算出する場合を示す。ここで、「面積」は、輝度分布における輝度の積分値に相当する。尚、図では輝度分布の全範囲において各輝度の全てを積分した場合を例示しているが、このような場合に限定されない。閾値未満の輝度を除き、閾値以上の輝度を積分してよい。二つの輝度分布の半値幅の比を、光沢度として算出してもよい。

また、図１２の輝度分布１２１におけるピーク値と、輝度分布１２２におけるピーク値との比を、光沢度として算出してもよい。

以上のように、実施例１では、測定対象物８を「一回で一方向において湾曲させる治具」１２を用い、測定対象物８を第１の方向（例えば第１の配向方向Ｄ１の直交方向Ｖ１）において湾曲させて光照射及び撮像を行って第１の撮像画像を取得した後に、測定対象物８を治具１２に対して相対的に回動させ、測定対象物８を第２の方向（例えば第２の配向方向Ｄ２の直交方向Ｖ２）において湾曲させて光照射及び撮像を行って第２の撮像画像を取得し、第１の撮像画像から第１の方向における輝度分布である第１の輝度分布を検出して、第２の撮像画像から第２の方向における輝度分布である第２の輝度分布を検出し、第１の輝度分布及び第２の輝度分布に基づいて光沢度を算出する。

尚、１回目は配向方向Ｄ１又はＤ２のいずれかの直交方向において湾曲及び輝度分布検出を行い、２回目は配向方向Ｄ１及びＤ２に対して非直交（例えば４５度や６０度）の方向において湾曲及び輝度分布検出を行って、光沢度を算出してもよく、このような場合を本発明は含む。

＜実施例２＞
実施例２では、「一回で同時に複数方向において湾曲させる治具」を用い、測定対象物８の湾曲、光照射及び撮像をそれぞれ一回のみ行う。

図１４は、実施例２における湾曲、光照射及び撮像の様子を示す説明図である。

図中の測定対象物８は、図３を用いて説明した布３１〜３３のいずれかであり、繊維の配向方向がＤ１及びＤ２の二方向である。図中の治具１２は、図４に示した四脚治具４３であるが、これに限定されず、測定対象物８を一回で同時に複数方向において湾曲させる治具を用いればよい。例えば図４に示した半球面治具４４を用いてもよい。光源装置１４として、例えば図７に示した点光源７１又は面光源７２を用いる。撮像装置１５は、実施例１と同様、特に限定されない。

図１５は、実施例２における光沢度測定方法のフローチャートである。

まず、図１４に示すように、治具１２により、測定対象物８を一回で第１の配向方向Ｄ１の直交方向Ｖ１において湾曲されると同時に第２の配向方向Ｄ２の直交方向Ｖ２において湾曲させる（ステップＳ４２）。つまり、測定対象物８の繊維の二つの配向方向Ｄ１及びＤ２の両方を、治具１２の四脚５１〜５４に揃えて、測定対象物８を治具１２に載置する。そうすると、治具１２により、測定対象物８が治具１２の頂点５０から同時に四脚５１〜５４のそれぞれに向かって傾斜する。即ち、測定対象物８が、第１の配向方向Ｄ１の直交方向において湾曲すると同時に、第２の配向方向Ｄ２の直交方向において湾曲する。測定対象物８の光沢の測定面Ｍは、治具１２の四脚５１〜５４に沿ってほぼ一定の凸形状になる。

次に、光源装置１４から、湾曲した測定対象物８の測定面Ｍに対して光を照射する（ステップＳ４４）。図１６に、測定対象物８の測定面の反射の様子を示す。測定対象物８は互いに直交する二つの配向方向Ｄ１、Ｄ２に配向されているので、各配向方向に沿って反射光が強く反射される。

次に、測定対象物８の光の照射された測定面Ｍを、撮像装置１５により撮像する（ステップＳ４６）。この撮像により、一枚の撮像画像が取得される。即ち、図１６の反射状態に対応した撮像画像が撮像装置１５により取得される。

次に、ユーザインタフェイス１６の表示部１７により、一枚の撮像画像を表示する（ステップＳ４８）。

ここで、ユーザインタフェイス１６のユーザ入力部１８により、表示された撮像画像でよいか否かの入力を受け付け（ステップＳ５０）、よいとのユーザ判定が入力された場合には次のステップＳ５２に進み、よくないとのユーザ判定が入力された場合にはステップＳ４２に戻る。尚、ユーザ判定の入力を受け付ける代わりに、画像処理装置２０の制御部２７で自動的に撮像画像でよいか否かの判定を行うようにしてもよい。

表示された撮像画像でよいとのユーザ判定が入力された場合、撮像画像から、第１の配向方向Ｄ１の直交方向Ｖ１の輝度分布（例えば図１２の１２１）を検出し、かつ第２の配向方向Ｄ２の直交方向Ｖ２の輝度分布（例えば図１２の１２２）を検出する(ステップＳ５２)。

つまり、図１２に例示したような二つの輝度分布１２１、１２２が検出される。

次に、輝度分布１２１及び１２２に基づいて、測定対象物８の測定面Ｍの光沢度を算出し（ステップＳ５４）、ユーザインタフェイス１６の表示部１７により、光沢度を表示する。光沢度算出及び光沢度表示は、実施例１で説明した例の通りに行えばよい。

以上のように、実施例２では、測定対象物８を「一回で同時に複数方向において湾曲させる治具」１２を用い、撮像画像から測定対象物８を湾曲させた方向に対応する複数方向の輝度分布を検出し、検出された複数方向の輝度分布に基づいて光沢度を算出する。

尚、配向方向Ｄ１又はＤ２のいずれかに対して非直交（例えば４５度や６０度）の方向において湾曲及び輝度分布検出を行って、光沢度を算出してもよく、このような場合を本発明は含む。

＜実施例３＞
実施例３では、「ストライプ状の光」を測定対象物８に照射する。

図１７は、実施例３における湾曲、光照射及び撮像の様子を示す説明図である。

図中の測定対象物８は、図３を用いて説明した布３１〜３３のいずれかであり、繊維の配向方向がＤ１及びＤ２の二方向である。図中の治具１２は、図４に示した棒状治具４１であるが、これに限定されず、測定対象物８を一回で一方向において湾曲可能な他の治具（例えば山形状断面治具４２）でもよいし、測定対象物８を一回で同時に複数方向において湾曲させる治具４３、４４でもよい。撮像装置１５は、実施例１と同様、特に限定されない。

測定対象物８の湾曲、光照射及び撮像は、それぞれ、少なくとも一回行う。図１７に示したように棒状治具４１を用いる場合、実施例１のように測定対象物８の湾曲、光照射及び撮像を複数回行ってもよいが、繊維の露出面積が最も大きい配向方向が予め分かっている場合には、その繊維の露出面積が最も大きい配向方向の直交方向において測定対象物８を１回のみ湾曲させるだけでも、精度よく光沢度を算出可能である。また、実施例２のように図７の四脚治具４３又は半球面治具４４を用いる場合、１回のみ湾曲させるだけでよい。

以下では、棒状治具４１を用いて、第２の配向方向Ｄ２の直交方向に一回のみ湾曲させる場合を例に説明する。

図１８は、実施例３における光沢度測定方法のフローチャートである。

まず、図１７に示したように、治具１２により、測定対象物８を第２の配向方向Ｄ２の直交方向Ｖ２において湾曲させる（ステップＳ６２）。

次に、光源装置１４から、湾曲した測定対象物８の測定面Ｍに対して光を照射する（ステップＳ６４）。

次に、測定対象物８の光の照射された測定面Ｍを、撮像装置１５により撮像する（ステップＳ６６）。この撮像により、一枚の撮像画像が取得される。

次に、ユーザインタフェイス１６の表示部１７により、一枚の撮像画像を表示する（ステップＳ６８）。

ここで、ユーザインタフェイス１６のユーザ入力部１８により、表示された撮像画像でよいか否かの入力を受け付け（ステップＳ７０）、よいとのユーザ判定が入力された場合には次のステップＳ７２に進み、よくないとのユーザ判定が入力された場合にはステップＳ６２に戻る。尚、ユーザ判定の入力を受け付ける代わりに、画像処理装置２０の制御部２７で自動的に撮像画像でよいか否かの判定を行うようにしてもよい。

次に、撮像画像から、第２の配向方向Ｄ２の直交方向Ｖ２の輝度分布（例えば図１９の輝度分布）を検出する(ステップＳ７２)。

次に、検出された輝度分布に基づいて、測定対象物８の測定面Ｍの光沢度を算出する（ステップＳ７４）。

図１９に示す輝度分布は、ストライプ光源７３のスリット７３ａの幅に依存した波形状であり、この輝度分布の波形状を利用して、光沢度を算出することが好ましい。本例では、輝度分布から伝達関数を算出する。伝達関数は、入射光の強度に対する反射光の強度（あるいは輝度）を示す。簡易な算出態様としては、例えば、入射光と同じ強度の反射光が反射される場合を「１００％」として、輝度分布の波の振幅から実際の反射光の強度を求め、入射光に対する実際の反射光の比（例えば８０％）を伝達関数として算出する。

以上、実施例１から実施例３に分けて説明したが、本発明はこれらの実施例には限定されず、各種の治具及び各種の治具を適宜組み合わせて行ってよい。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。

８…測定対象物、１０…光沢度測定装置、１２…治具、１４…光源装置、１５…撮像装置、１６…ユーザインタフェイス、２０…画像処理装置、２２…画像入力部、２３…輝度分布検出部、２４…光沢度算出部、２５…外部入出力部、２７…制御部

Claims (15)

1. 複数の配向方向にそれぞれ繊維が配向されている測定対象物を、前記複数の配向方向のうちで少なくともひとつの配向方向の直交方向において湾曲させて、前記測定対象物の光沢の測定面を凸形状にする湾曲工程と、
   前記湾曲させた測定対象物の前記測定面に光源装置から光を照射する光照射工程と、
   前記光の照射された測定面を撮像装置で撮像して撮像画像を取得する撮像工程と、
   前記撮像画像から前記複数の配向方向のうちで少なくともひとつの前記配向方向の直交方向における輝度分布を検出する輝度分布検出工程と、
   前記輝度分布に基づいて前記測定対象物の測定面の光沢度を算出する光沢度算出工程と、
   を含む光沢度測定方法。
2. 前記光照射工程では、前記測定対象物の測定面に対して、少なくともひとつの前記配向方向に沿ったストライプ状の光を照射し、
   前記輝度分布検出工程では、前記撮像画像から、前記輝度分布として前記測定面の反射光によるストライプ状の高輝度領域の幅方向に沿った輝度分布を検出する、
   請求項１に記載の光沢度測定方法。
3. 前記光照射工程では、前記測定対象物の測定面に対して、点光源又は面光源から光を照射し、
   前記輝度分布検出工程では、前記撮像画像から、相互に交わる二方向に沿った輝度分布を検出し、
   前記光沢度算出工程では、前記相互に交わる二方向に沿った輝度分布に基づいて前記光沢度を算出する、
   請求項１に記載の光沢度測定方法。
4. 前記湾曲工程では、前記測定対象物を一回で一方向において湾曲させる治具を用い、
   前記測定対象物を第１の方向において湾曲させて前記光照射工程及び前記撮像工程を行って第１の撮像画像を取得した後に、前記測定対象物を前記治具に対して相対的に回動させ、前記測定対象物を第２の方向において湾曲させて前記光照射工程及び前記撮像工程を行って第２の撮像画像を取得し、
   前記輝度分布検出工程では、前記第１の撮像画像から前記第１の方向における輝度分布である第１の輝度分布を検出して、前記第２の撮像画像から前記第２の方向における輝度分布である第２の輝度分布を検出し、
   前記光沢度算出工程では、前記第１の輝度分布及び前記第２の輝度分布に基づいて前記光沢度を算出する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の光沢度測定方法。
5. 前記湾曲工程では、前記測定対象物を一回で同時に複数方向において湾曲させる治具を用い、
   前記輝度分布検出工程では、前記撮像画像から前記測定対象物を湾曲させた方向である複数方向の輝度分布を検出し、
   前記光沢度算出工程では、前記複数方向の輝度分布に基づいて前記光沢度を算出する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の光沢度測定方法。
6. 前記輝度分布検出工程では、前記測定対象物の第１の配向方向の直交方向における輝度分布である第１の輝度分布と、前記測定対象物の第２の配向方向の直交方向における輝度分布である第２の輝度分布とを検出し、
   前記光沢度算出工程では、前記第１の輝度分布及び前記第２の輝度分布に基づいて前記測定対象物の測定面の光沢度を算出する、
   請求項４または５に記載の光沢度測定方法。
7. 前記光沢度算出工程では、前記輝度分布におけるピーク値、山形状部分の幅、面積、及び伝達関数のうちの少なくともひとつを算出する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の光沢度測定方法。
8. 前記湾曲工程では、前記測定対象物の配向方向ごとに前記測定面への繊維の露出面積が異なる場合、少なくとも繊維の露出面積が最も大きい配向方向の直交方向において前記測定対象物を湾曲させる、請求項１から７のいずれか１項に記載の光沢度測定方法。
9. 複数の配向方向にそれぞれ繊維が配向されている測定対象物を、前記複数の配向方向のうちで少なくともひとつの配向方向の直交方向において湾曲させて、前記測定対象物の光沢の測定面を凸形状にする治具と、
   前記湾曲させた測定対象物の前記測定面に光を照射する光源装置と、
   前記光の照射された測定面を撮像して撮像画像を取得する撮像装置と、
   前記撮像画像から前記複数の配向方向のうちで少なくともひとつの前記配向方向の直交方向における輝度分布を検出し、前記検出された輝度分布に基づいて前記測定対象物の測定面の光沢度を算出する画像処理装置と、
   を備える光沢度測定装置。
10. 前記治具は、前記測定対象物を一回で一方向において湾曲させる治具である、
    請求項９に記載の光沢度測定装置。
11. 前記治具として、棒形状の治具を用いる、
    請求項１０に記載の光沢度測定装置。
12. 前記治具として、一方向に沿ってＶ字形状、Ｕ字形状又は凸形状を有する治具を用いる、
    請求項１０に記載の光沢度測定装置。
13. 前記治具として、前記測定対象物を一回で同時に複数方向において湾曲させる治具を用いる、
    請求項９に記載の光沢度測定装置。
14. 前記治具は、四脚の材料からなり、前記測定対象物を置いた場合に前記測定対象物を前記治具の頂点から同時に前記四脚のそれぞれに沿って傾斜させる治具である、
    請求項１３に記載の光沢度測定装置。
15. 前記治具は、前記測定対象物を載置する半球面を有する、
    請求項１３に記載の光沢度測定装置。