JP2016194449A - Coloring checkup device, and coloring checkup method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To clearly and simply quantify such visual impressions as metallic feeling and glitter of pearls, and thereby rationalize comparative checkup of the tested object with a reference object.SOLUTION: Illuminating units 3 are scattered in an arc shape on the inner peripheral part of the inner wall of a dome-shaped housing 4 and indirectly illuminate the inner wall face above. The illuminating units 3, using LED illumination of 92 or more in color rendering index, are high color rendering white light sources for indirect illumination and, in spite of their small size and light weight, satisfy the requirements of light sources for color evaluation and are free from the problem of color aberration, which usually occurs to LED. The dome-shaped housing 4 is equipped with a dome-shaped cover 41, a round illumination aperture 42, an L-sectioned light blocking wall 43 constituting a coaxial round shape with the periphery of the cover 41 to form the illumination aperture 42 and a fitting part 44 for fixing a camera in a position inclined from the upper center of the inside. The camera 2 is arranged on the fitting part 44, and the illuminating units 3 are arranged inside the light blocking wall 43.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、商品の着色を評価するため画像の色分布を検査する着色検査装置とその方法に関する。   The present invention relates to a color inspection apparatus and method for inspecting the color distribution of an image in order to evaluate the coloration of a product.

電化製品、自動車等の乗物、住宅・建築製品、電化製品、衣料など、塗装あるいは着色を必要とする商品が多々あり、商品の製造過程で塗装や着色が施され、また、販売過程では外観色により商品が選択されることが多い。   There are many products that require painting or coloring, such as electrical appliances, automobiles, housing / building products, electrical appliances, clothing, etc., and they are painted and colored during the manufacturing process, and the appearance color during the sales process The product is often selected by.

例えば、自動車を一例として挙げれば、非特許文献1〜5に記載の発明が提案されているが、フリップフロップ等の対策が未だ十分ではない。また、新型車が登場するたびに、外板色が増え続け、需要者の色に対する要求が多様化している。マイナーチェンジや特別仕様車でも新色が設定されることが少なくない。日本の自動車メーカーが発表する新色は、年に数十色にもなり、色のバリエーションは際限なく広がっており検査が困難になっている。   For example, taking an automobile as an example, the inventions described in Non-Patent Documents 1 to 5 have been proposed, but countermeasures such as flip-flops are not yet sufficient. In addition, with the introduction of new models, the color of the outer panel continues to increase, and the demand for color by consumers is diversifying. New colors are often set even for minor changes and special specification cars. The new colors announced by Japanese automakers are dozens of colors per year, and color variations are infinitely wide, making inspection difficult.

ところで、従来からある着色情報の取得手段として、RGB表色系カメラがある。RGB表色系は国際照明委員会(CIE)によって提唱されたものであり、実際の分光スペクトルから得られる特定波長の三原色を用いてこれらを加法混色し、求める色について等色を得ようとするものである。しかし、RGB表色系において人の眼に対応する分光感度を表したRGB等色関数には負の部分が生じているところ、加法混色によっては光の引き算をすることはできないので、そのような分光感度の負の値をそのまま扱うことは難しい。そこでRGB表色系カメラはRGB等色関数に生じる負の部分を変形・修正して近似的に表している。しかし、この近似処理によって人の眼の色域にある色を正確に捉えることができなくなり、画像や映像の色ズレや色つぶれを起こす原因となっていた。一方、RGB等色関数にある負の部分を生じさせないように座標変換した色空間としてCIE XYZ等色関数(以下、XYZ等色関数という)があり、これを用いた色情報の取得手段として、分光測色方法と三刺激値直読方法がある。   Incidentally, there is an RGB color system camera as a conventional means for acquiring coloring information. The RGB color system has been proposed by the International Commission on Illumination (CIE), and uses the three primary colors of specific wavelengths obtained from the actual spectral spectrum to add these colors to obtain the same color for the desired color. Is. However, in the RGB color system, there is a negative part in the RGB color matching function that expresses the spectral sensitivity corresponding to the human eye, so it is not possible to subtract light depending on additive color mixing. It is difficult to handle negative values of spectral sensitivity as they are. Therefore, the RGB color system camera approximates and expresses the negative part generated in the RGB color matching function by modifying and correcting it. However, this approximation process makes it impossible to accurately capture colors in the color gamut of human eyes, causing color shifts and color collapse of images and videos. On the other hand, there is a CIE XYZ color matching function (hereinafter referred to as XYZ color matching function) as a color space coordinate-converted so as not to cause a negative part in the RGB color matching function, and as means for acquiring color information using this, There are spectral colorimetry method and tristimulus value direct reading method.

分光測色方法は、多数個のセンサによって光源から発せられる放射スペクトルを直接測定するか、または、試料の反射スペクトルにおけるそれぞれの波長ごとの反射率を測定し、XYZ等色関数を用いて感度計算することにより、計測精度の高い三刺激値XYZを得るというものである。一方、三刺激値直読方法は、3種類のフィルタを装着した光センサ(カラーセンサまたは光電色彩計)により、測色値である三刺激値XYZを直接に読む方法である。   The spectrocolorimetric method directly measures the emission spectrum emitted from the light source by a large number of sensors, or measures the reflectance for each wavelength in the reflection spectrum of the sample, and calculates the sensitivity using the XYZ color matching function. By doing this, a tristimulus value XYZ with high measurement accuracy is obtained. On the other hand, the tristimulus value direct reading method is a method of directly reading tristimulus values XYZ which are colorimetric values by an optical sensor (color sensor or photoelectric colorimeter) equipped with three types of filters.

そのような着色情報の取得手段がある中、上述のように色情報を取得し分析するための手段が求められているところ、これに関連する先行技術として特許文献1が挙げられる。これは、容易に色ムラ検査を実施可能な色ムラ検査方法、および色ムラ検査方法で用いる検査用画像データ生成装置を提供することを課題とするものである。またその解決手段は、色ムラ検査方法は、プロジェクタ2に色ムラ検査用画像を表示させる検査画像表示工程と、プロジェクタ2のRGB/XYZ変換特性を取得する色空間変換特性取得工程と、色ムラ検査用画像を撮像手段により撮像して、撮像画像データを取得する撮像工程と、プロジェクタ2のRGB/XYZ変換特性に基づいて、撮像画像データの第二の色空間形式をプロジェクタ2の第一の色空間形式に変換した変換画像データを生成する色空間変換工程と、変換画像データをプロジェクタ2により表示させる変換画像表示工程と、色ムラ検査用変換画像に基づいて、色ムラの検査を実施する色ムラ検査工程と、を備えるというものである。また、特許文献2は原稿画像データと、マスク処理済み検査画像データとの重なり率から品質不良か否かを判定する発明がある。   Among such coloring information acquisition means, there is a demand for means for acquiring and analyzing color information as described above, and Patent Document 1 is cited as a related art related thereto. It is an object of the present invention to provide a color unevenness inspection method capable of easily performing color unevenness inspection, and an inspection image data generation apparatus used in the color unevenness inspection method. Further, the color unevenness inspection method includes an inspection image display step for displaying an image for color unevenness inspection on the projector 2, a color space conversion characteristic acquisition step for acquiring RGB / XYZ conversion characteristics of the projector 2, and a color unevenness. The second color space format of the captured image data is set to the first of the projector 2 based on the imaging process of acquiring the captured image data by capturing the inspection image by the imaging means and the RGB / XYZ conversion characteristics of the projector 2. Based on the color space conversion step for generating the converted image data converted into the color space format, the converted image display step for displaying the converted image data by the projector 2, and the converted image for color unevenness inspection, the color unevenness inspection is performed. A color unevenness inspection step. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228620 has an invention for determining whether or not the quality is poor from the overlap rate between the document image data and the masked inspection image data.

着色の評価については、非特許文献1に示す通りの自動車の塗装外観計測の発明が提案されている。塗装外観には色、光沢、平滑性(ゆず肌)、メタリック感、深み感、といった質感と、ぶつ、でこ、へこ、たれ、はじき、といった欠陥があるが、ここでは、欠陥検査と質感計測が提案され、そのうち、質感計測については、すり傷性、色、メタリック感、肉持ち感、深み感であるが、その背景には自動車のカラートレンドの変化や感性品質に対する世の中の関心の高まりなどがある。   Regarding the evaluation of coloring, an invention for measuring the appearance of automobile painting as shown in Non-Patent Document 1 has been proposed. The appearance of the paint has color, gloss, smoothness (red skin), metallic feeling, depth, and other defects, such as bumps, bumps, dents, scrapes, and repellency. Measurements are proposed, of which texture measurement is scratch, color, metallic feeling, fleshiness, deepness, but the background of the changes in the color trend of automobiles and increasing interest in sensitivity and so on.

近年、自動車用上塗り塗膜はホワイトで代表される淡色系に代わって、レッドやブルーなどの濃色系が増加しつつある。濃色系は塗膜表面の汚れや傷が目立ちやすい色であることが経験的に知られており、すり傷性の計測と耐すり傷性向上塗料の開発が必要になってきた。   In recent years, dark-colored systems such as red and blue have been increasing instead of light-colored systems typified by white in automotive topcoats. It has been empirically known that the dark color system is a color in which dirt and scratches on the surface of the coating film are conspicuous, and it has become necessary to measure scratch resistance and develop a paint with improved scratch resistance.

色の測定については、塗膜の光学特性がソリッドとメタリック系で異なることから、色の測定法、測定機も両者で異なる。   Regarding the color measurement, since the optical properties of the coating film are different between the solid and metallic systems, the color measurement method and measuring machine are also different between the two.

ソリッド塗膜では色の情報を有している層内拡散反射光分布が等方性であるので、通常の測色計で測定することができる。測色計には分光測色計と測色色差計がある。分光測色計は対象の分光反射率ρ(λ)を測定して、照明光の分光分布P(λ)とスペクトル三刺激値x(λ)、y(λ)、z(λ)から式(2)を使って計算で三刺激値XYZを求めるものである。   In the solid coating film, the distribution of diffuse reflection light in the layer having color information is isotropic, and therefore, it can be measured with a normal colorimeter. The colorimeter includes a spectral colorimeter and a colorimeter. The spectrocolorimeter measures the spectral reflectance ρ (λ) of the object, and the equation (from the spectral distribution P (λ) of the illumination light and the spectral tristimulus values x (λ), y (λ), z (λ) ( The tristimulus value XYZ is obtained by calculation using 2).

測色色差計は三刺激値XYZを直接測定するもので、その原理は人間が対象(試料)を見て色を知覚する過程と類似している。眼球に相当する積分球は試料からの拡散反射光を集めて受光器に導く役目を持ち、網膜にあるスペクトル三刺激値x(λ)、y(λ)、z(λ)の感度特性を有する3種類の視細胞に相当するものを色フィルタとフォトダイオードを組み合わせた受光器に置き換え、視神経を通じて大脳に伝達された刺激量は受光器により生じた出力に比例し、これが増幅器を経てX、Y、Z値として表示される。   The colorimetric color difference meter directly measures tristimulus values XYZ, and its principle is similar to the process of human perception of color by looking at an object (sample). The integrating sphere corresponding to the eyeball collects diffusely reflected light from the sample and guides it to the light receiver, and has sensitivity characteristics of spectral tristimulus values x (λ), y (λ), and z (λ) in the retina. The equivalent of the three types of photoreceptor cells is replaced with a light receiver that combines a color filter and a photodiode, and the amount of stimulation transmitted to the cerebrum through the optic nerve is proportional to the output generated by the light receiver. , Displayed as a Z value.

測色色差計は前述のように測色原理が人間の眼に似ており、小型でハンディな製品が多く、現場での使用に向いている。しかし、光源による条件等色(メタメリズム)を示す塗膜があるので注意が必要である。2種類の塗膜が自然昼光の下では色が同じに見えても、白熱電球の照明下では違う色に見える場合がある。このように特定の光源下で色が一致しても、光源が変わると等色がずれる現象を光源による条件等色という。条件等色は顔料の種類の違い、すなわち、2種類の塗膜の分光反射率の違いによって起こるものである。したがって、このような塗膜の色を測定する場合は分光測色計を使う必要がある。   As described above, the colorimetric color difference meter is similar to the human eye in the colorimetric principle, and many small and handy products are suitable for use in the field. However, care must be taken because there are coatings that exhibit the same color (metamerism) as the light source. Even though the two coatings look the same in natural daylight, they may look different under incandescent lighting. In this way, even if the colors match under a specific light source, a phenomenon in which the same color shifts when the light source changes is called a condition equal color by the light source. Conditional color matching is caused by the difference in pigment type, that is, the difference in spectral reflectance between the two types of coating films. Therefore, when measuring the color of such a coating film, it is necessary to use a spectrocolorimeter.

メタリック系塗膜は、ベース層に光輝材を含むため、その層内拡散反射光分布は異方性を示す。したがって、入射角、受光角が異なると色が違って見える現象、すなわち、幾何学的メタメリズムを示す。このようなメタリック系塗膜の測色には入射角、受光角が変えられる変角分光光度計が使われる。現在、角度条件で分光反射率ρ(λ)を測定して三刺激値XYZを求めることが提案されている。   Since the metallic coating film includes a glittering material in the base layer, the diffuse reflection light distribution in the layer exhibits anisotropy. Therefore, it shows a phenomenon in which colors appear different when the incident angle and the light receiving angle are different, that is, geometric metamerism. A variable angle spectrophotometer that can change the incident angle and the light receiving angle is used to measure the color of such a metallic coating film. Currently, it has been proposed to obtain the tristimulus values XYZ by measuring the spectral reflectance ρ (λ) under angular conditions.

メタリック感の計測については、メタリック感は塗膜中のアルミニウムフレークが光って見えることによる感覚で、キラキラ感、スパークル感、あるいは光輝感とも言われる。計測法としては顕微光沢計で塗膜を走査して、反射光強度曲線を解析する方法が提案されたが、あまり普及していない。最近、レーザ式メタリック感測定器(ALCOPE)が開発され、徐々に普及しつつある。   Regarding the measurement of metallic feeling, metallic feeling is a sensation caused by the appearance of aluminum flakes in the coating film, and is also referred to as glitter, sparkle or glitter. As a measuring method, a method of scanning a coating film with a microgloss meter and analyzing a reflected light intensity curve has been proposed, but it is not so popular. Recently, a laser type metallic feeling measuring device (ALCOPE) has been developed and gradually becoming popular.

特開2010−145097号公報JP 2010-145097 A 特開2005−238817号公報JP 2005-238817 A

「自動車の塗装外観計測」 豊田中央研究所R&Dレビュー Vol.29No.2(1994.6)"Measurement of car paint appearance" Toyota Central R & D Review Vol.29No.2 (1994.6) JAMAGAZINE 2007年4月号 クルマの“塗料”自動車用塗料に用いる顔料の変化と今後 有元 正存JAMAGAZINE April 2007 Changes in pigments used in automotive “paints” and automotive paints Masaaki Arimoto 「カラーコーディネーションの実際 商品色彩」 発行:東京商工会議所"Actual product colors in color coordination" Issue: Tokyo Chamber of Commerce and Industry 「テクノコスモス」15号 『カラーデザインと塗色設計』 発行:日本ペイント"Techno Cosmos" No. 15 "Color Design and Paint Color Design" Publisher: Nippon Paint 「塗料の研究」140号 『トヨタ・ソアラ向け「コスモシルバー」の開発』 発行:関西ペイント“Paint Research” No. 140 “Development of“ Cosmo Silver ”for Toyota and Soarer” Published by Kansai Paint

しかしながら、特許文献1の発明、特許文献2の発明、非特許文献1の発明、非特許文献2〜5の記載によって、検査員の目視に頼らずに色を客観的に評価することは可能であるが、色情報の取得すなわち撮像手段であるカメラの精度や手法が従来と変わりなく、近年求められる着色の評価精度と手法に課題が残っていた。   However, according to the invention of Patent Document 1, the invention of Patent Document 2, the invention of Non-Patent Document 1, and the description of Non-Patent Documents 2 to 5, it is possible to objectively evaluate the color without depending on the visual inspection of the inspector. However, the accuracy and method of obtaining color information, that is, the camera as an imaging means is the same as the conventional one, and there are still problems in the coloring evaluation accuracy and method required in recent years.

メタリック感等の色合いについて、従来、人の目で判別しているが、その判別が困難であり、解決が求められる。とりわけ、乗物等の着色のフリップフロップ等に伴う正確な評価は困難であり、こうした場合には、正確な色分布についての解析・評価が必要となる。   Conventionally, a hue such as a metallic feeling is discriminated by human eyes, but it is difficult to discriminate the color, and a solution is required. In particular, accurate evaluation associated with colored flip-flops of vehicles and the like is difficult, and in such a case, analysis and evaluation of accurate color distribution is required.

近年、メタリック塗装等が新しく開発され、アルミニウムだけではなくて、様々な他の材料、例えば、マイカ等、各種材料を混ぜた塗装がある。メーカーが意図した色形態になっていればよいのであるが、塗装が施工される場合には、気温、湿度等の気候条件、下地塗りの出来具合によるばらつき、エアガンがスキャンして塗装する場合のエアガンの動作等、その他の製造条件に左右され、着色についてばらつきがあり、思わぬ事態が起きる可能性がある。フリップフロップと言われている現象で問題になっているのは、下地の材料等が違うと、乗物の外見色が見る角度によって、濃淡や明るさが変わる現象である。同じ位置でドアとフェンダー、ボンネットとフェンダーがある等、違う素材のものの組み合わせに見えるおそれがある。   In recent years, metallic coatings and the like have been newly developed, and there are coatings in which various materials such as mica are mixed in addition to aluminum. It is only necessary that the color form intended by the manufacturer be used. Depending on other manufacturing conditions such as the operation of the air gun, there are variations in coloring, and unexpected situations may occur. The problem with the phenomenon called flip-flops is the phenomenon in which shading and brightness change depending on the angle at which the appearance color of the vehicle is viewed when the underlying material is different. There may be a combination of different materials such as doors and fenders, bonnets and fenders in the same position.

また、色に関する品質管理の方法は様々あるが、現在でも多くの現場でベテラン検査員による限度見本に頼った目視検査が行われている。品質に厳しい業種ではいくつかの問題点がある。問題点1は客観性に欠けることである。色の管理目的が人の目にどのように映るかを判断したい場合、同じく人の目で判断する目視検査はそれなりの精度をもって検査できる。顧客に品質の保証をしたい場面などでは、客観的なデータと言うには乏しい。問題点2は色を再現できない。トレーサビリティを求める風潮が高まる中、目視検査で残せるデータは検査員の官能合否のみであり不十分である。日々蓄積される検査結果を後から見ても分かる形でいつでも取り出せることが重要である。問題点3は人材確保がハードルである。限度見本となるものさえ用意すれば目視検査はそれなりの精度とスピードをもって検査できるが、担当者を育成・雇用するのには時間もお金もかかる。担当者は人間なので不安定要素もある。体調により検査精度が変化するおそれがある。様々な理由からの離職、検査員の個人差やヒューマンエラーもある。また、目視検査では、人件費の問題や品質の安定性を欠くため、製品不良損失や、工場とユーザ間での製品の往復による輸送コストと時間損失がある。   In addition, there are various methods of quality control relating to color, but even today, visual inspections relying on limit samples by experienced inspectors are performed at many sites. There are several problems in the industry where quality is strict. Problem 1 is lack of objectivity. When it is desired to determine how the color management purpose is reflected in the human eye, the visual inspection that is also determined by the human eye can be inspected with a certain degree of accuracy. In situations such as when you want to guarantee quality to customers, it is scarce to say objective data. Problem 2 cannot reproduce colors. While the trend for traceability is increasing, the only data that can be left by visual inspection is the insufficiency of the inspector, which is insufficient. It is important to be able to retrieve the test results accumulated every day in a form that can be understood at any time. Problem 3 is the hurdle to securing human resources. Visual inspection can be inspected with a certain level of accuracy and speed if only a sample sample is prepared, but it takes time and money to develop and hire personnel. Since the person in charge is human, there are also unstable factors. There is a possibility that the inspection accuracy may change depending on the physical condition. There are various reasons for leaving the job, individual differences among inspectors, and human error. In addition, in the visual inspection, since there is a problem of labor costs and stability of quality, there is a product defect loss and a transportation cost and time loss due to a round trip of the product between the factory and the user.

また、従来の分光方式による測色計での色管理の弱点としては、1.撮像範囲は狭く(例えば 5mm 程度の円)、色測定については、この範囲の平均X,Y,Z値を測定するため、模様(テクスチャーやメタリック感)については、平均化されるため、分からないのが現状であり、色を正確に撮影できないため、色や質感が見た目とは微妙に違った色に写る、2.数値データだけでは実際に色のイメージが浮かびづらい、3.従来のカメラで標準となる色サンプルを撮影しても見た目とは微妙に違った色に写る、4.色サンプルそのものも時間の経過と共に褪色が進み元の色と違ってしまう、5.人によって見る色に対する感覚が異なるという課題がある。   Further, the weak points of color management in the conventional spectrophotometer are: The imaging range is narrow (for example, a circle of about 5 mm). For color measurement, the average X, Y, and Z values of this range are measured, and the pattern (texture and metallic feeling) is averaged, so it is unknown. The current situation is that the colors cannot be taken accurately, so the colors and textures look slightly different from the appearance. 2. It is difficult to actually see the color image with numerical data alone. Even if a standard color sample is taken with a conventional camera, the color appears slightly different from the appearance. 4. The color sample itself will fade out over time and will be different from the original color. There is a problem that the sense of color seen by people varies.

従来のカメラはRGBの三角形で囲まれた色域の色データしか検出できないため、色精度が低く色を正確に表示できない。表示される画像の色データもsRGB色域内にて表示され正確な色情報は失われる。従来のカメラで撮影した画像の色が、実際の色より異なって表示されるのは、sRGB領域内で色を表示しているためである。また、ラメ・パール成分を含む顔料は全反射が加わるので、測色が困難である。従来の分光測色計では測色範囲が非常に狭いため、測る場所によって数値がかなりバラつく。   Since the conventional camera can only detect color data in the color gamut surrounded by RGB triangles, the color accuracy is low and colors cannot be displayed accurately. The color data of the displayed image is also displayed within the sRGB color gamut, and accurate color information is lost. The reason why the color of an image captured by a conventional camera is displayed differently from the actual color is that the color is displayed in the sRGB region. Also, pigments containing lame and pearl components are difficult to measure color because total reflection is added. Conventional spectrophotometers have a very narrow colorimetric range, and the numerical values vary considerably depending on the measurement location.

さらに、照明の明度によっては、色が異なるように見えるが、これも考慮されていなかった。   Furthermore, depending on the brightness of the lighting, the colors seem to differ, but this was not taken into account.

そこで、本発明は、着色分野における忠実な色情報の取得、再現や分析等の要求に応え、また、人の眼に忠実で正確な画像色分布を取得して、製品、人体等のラメやパール感、メタリック感等の質感、凹凸などの微妙な色合いを正確で簡便に検査するための着色検査装置及び方法を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention responds to the demands for the acquisition, reproduction, and analysis of faithful color information in the coloring field, and also obtains an accurate image color distribution that is faithful to the human eye. It is an object of the present invention to provide a color inspection apparatus and method for accurately and simply inspecting subtle shades such as textures such as pearly feeling and metallic feeling and unevenness.

上記課題に鑑み本発明は、CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有するカメラと、測定対象物を間接的に照明する照明部と、照明用開口を備え、中心部に前記カメラ、照明部を周設し、照明光をドーム内面に向かって照射する照射面を備えるドーム型筐体と、前記カメラが取得した3バンド視覚感度画像をCIE XYZ表色系における三刺激値XYZに変換する演算処理部と、を備え、前記演算処理部が、前記測定対象物の撮像により得られた3バンド視覚感度画像のうち、特定された検査領域を設定し、測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値又はこのXYZ値より正規化されたxy値について演算し、xy色度図のxy座標又はXYZ色度図のXYZ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、xy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布を作成し、前記検査物と基準物の2つのxy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査することを特徴とする着色検査装置である。   In view of the above-described problems, the present invention is directed to a camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching function, and an object to be measured indirectly. A dome-shaped housing having an illumination section that illuminates automatically, an opening for illumination, a peripheral portion of the camera and an illumination section, and an illumination surface that irradiates illumination light toward the inner surface of the dome; and An arithmetic processing unit that converts the acquired three-band visual sensitivity image into tristimulus values XYZ in the CIE XYZ color system, wherein the arithmetic processing unit is obtained by imaging the measurement object. Among these, the specified inspection area is set, and as the measurement object, the inspection object and the reference object are respectively calculated for the XYZ value of each pixel of the inspection area or the xy value normalized from the XYZ value, xy coordinates of xy chromaticity diagram Creates an xy chromaticity histogram distribution or an XYZ chromaticity histogram distribution by dividing the inspection area of the XYZ coordinates of the XYZ chromaticity diagram with a grid and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid. A color inspection apparatus for inspecting a color by calculating a color distribution coincidence index indicating an overlapping ratio of two xy chromaticity histogram distributions or XYZ chromaticity histogram distributions of the inspection object and the reference object is there.

なお、x+y+z=1であるので、zの演算は省略が可能である。2次元の格子に代えて、XYZをすべて演算し3次元の格子とする場合は演算時間は多くなる。また、2つのXYZ色度ヒストグラム分布の重なり合った割合は、2次元的な重なりでの指数、また、3次元的な重なりでの指数としてもよい。   Since x + y + z = 1, the calculation of z can be omitted. In place of the two-dimensional grid, if all XYZ are calculated to form a three-dimensional grid, the calculation time increases. The overlapping ratio of the two XYZ chromaticity histogram distributions may be an index in a two-dimensional overlap or an index in a three-dimensional overlap.

また、別の態様の発明は、CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有するカメラと、測定対象物を間接的に照明する照明部と、照明用開口を備え、中心部に前記カメラ、照明部を周設し、照明光をドーム内面に向かって照射する照射面を備えるドーム型筐体と、前記カメラが取得した3バンド視覚感度画像をCIE XYZ表色系における三刺激値XYZに変換する演算処理部と、を備え、前記演算処理部が、前記測定対象物の撮像により得られた3バンド視覚感度画像のうち、特定された検査領域を設定し、測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値をLabに変換し、Lab色度図のLab座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、Lab色度ヒストグラム分布を作成し、前記検査物と基準物の2つのLab色度ヒストグラム分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査することを特徴とする着色検査装置である。   In another aspect of the invention, a camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to a CIE XYZ color matching function, and an object to be measured are provided. An illuminating unit that indirectly illuminates, a dome-shaped housing that includes an illumination opening, and the camera and illuminating unit are provided in the center, and an irradiation surface that irradiates illumination light toward the inner surface of the dome, and the camera A three-band visual sensitivity image obtained by the calculation processing unit for converting the tristimulus value XYZ in the CIE XYZ color system, wherein the arithmetic processing unit is obtained by imaging the measurement object. In the image, the specified inspection area is set, and the XYZ values of each pixel in the inspection area are converted into Lab for the inspection object and the reference object as measurement objects, respectively, and the Lab coordinates of the Lab chromaticity diagram Divide the inspection area with grids, and A Lab chromaticity histogram distribution is created by integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object to which the inspection object belongs, and a color distribution coincidence index indicating the overlapping ratio of the two Lab chromaticity histogram distributions of the inspection object and the reference object is obtained. The color inspection apparatus is characterized by inspecting a color by calculation.

前記色度ヒストグラム分布において、前記2つの画素の画素積算数を格子単位で比較し、小さい方の画素積算数を特定し、当該画素積算数を積算し、前記検査領域の全画素数に対する、前記積算された積算数の割合を演算することにより、前記色分布一致指数を演算することが好ましい。   In the chromaticity histogram distribution, the pixel integration number of the two pixels is compared in a grid unit, the smaller pixel integration number is specified, the pixel integration number is integrated, and the total number of pixels in the inspection region is It is preferable to calculate the color distribution coincidence index by calculating a ratio of the accumulated number.

前記照明部を複数領域に分割して配置し、それぞれの照明部を独立に点灯することにより、異なる方向からの投影光により3バンド視覚感度画像を演算し、測定対象物にフリップフロップがあるかどうかを検査することが好ましい。   The lighting unit is divided into a plurality of areas, and each lighting unit is turned on independently to calculate a three-band visual sensitivity image using projection light from different directions, and whether the measurement object has a flip-flop. It is preferable to check whether.

前記照明部を左右領域に分割して配置し、左右の照明部を独立に点灯することにより、左右方向からの投影光により3バンド視覚感度画像を演算し、測定対象物にフリップフロップがあるかどうかを検査することが好ましい。   The lighting unit is divided into left and right regions, and the left and right lighting units are lit independently, so that a 3-band visual sensitivity image is calculated by projection light from the left and right directions, and the measurement object has a flip-flop. It is preferable to check whether.

前記色分布一致指数を示すデータを通信回線を介してコンピュータ間で送受信することが好ましい。   It is preferable that data indicating the color distribution coincidence index is transmitted and received between computers via a communication line.

さらに別の態様の本発明は、CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有するカメラを利用する着色検査方法において、ドーム型筐体の開口から間接照明光を撮像対象物に照明するステップと、前記カメラによる撮像により取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値XYZに変換するステップと、前記測定対象物の撮像により得られた3バンド視覚感度画像のうち、特定された検査領域を設定するステップと、測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値又はこのXYZ値より正規化されたxy値を検査領域について演算するステップと、xy色度図のxy座標又はXYZ色度図のXYZ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、xy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布を作成するステップと、前記検査物と基準物の2つのxy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査するステップと、を備えたことを特徴とする着色検査方法である。格子は平面格子でも立体格子でも良い。   According to another aspect of the present invention, there is provided a color inspection method using a camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to a CIE XYZ color matching function. And illuminating the object to be imaged with indirect illumination light from the opening of the dome-shaped housing, and converting an image having three spectral sensitivities acquired by imaging with the camera into tristimulus values XYZ in the CIE XYZ color system. A step of setting the specified inspection region among the three-band visual sensitivity images obtained by imaging the measurement object; and the inspection object and the reference object as the measurement object, respectively, A step of calculating an XYZ value of each pixel or an xy value normalized from the XYZ value with respect to the inspection region, and an xy coordinate of the xy chromaticity diagram or an inspection region of the XYZ coordinate of the XYZ chromaticity diagram Are divided by grids, and the number of pixels of the test object and reference object belonging to each grid is integrated to create an xy chromaticity histogram distribution or an XYZ chromaticity histogram distribution; and 2 of the test object and the reference object A color inspection method comprising: a step of inspecting colors by calculating a color distribution coincidence index indicating an overlapping ratio of two xy chromaticity histogram distributions or XYZ chromaticity histogram distributions. The lattice may be a planar lattice or a three-dimensional lattice.

さらに異なる別の本発明は、CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有するカメラを利用する着色検査方法において、ドーム型筐体の開口から間接照明光を撮像対象物に照明するステップと、前記カメラによる撮像により取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値XYZに変換するステップと、前記測定対象物の撮像により得られた3バンド視覚感度画像のうち、特定された検査領域を設定するステップと、測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値をLabに変換するステップと、Lab色度図のLab座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、Lab色度ヒストグラム分布を作成するステップと、前記検査物と基準物の2つのLab色度ヒストグラム分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査するステップと、を備えたことを特徴とする着色検査方法である。   Yet another embodiment of the present invention relates to a color inspection method using a camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to a CIE XYZ color matching function. Illuminating an object to be imaged with indirect illumination light from the opening of the dome-shaped housing, and converting an image having three spectral sensitivities acquired by imaging with the camera into tristimulus values XYZ in the CIE XYZ color system And a step of setting the specified inspection area among the three-band visual sensitivity images obtained by imaging the measurement object, and the inspection object and the reference object as the measurement object, respectively, A step of converting the XYZ values of the pixels into Lab, and an inspection region of Lab coordinates in the Lab chromaticity diagram is partitioned by a grid, and the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid is integrated A step of creating a Lab chromaticity histogram distribution, a step of inspecting colors by calculating a color distribution coincidence index indicating an overlapping ratio of the two Lab chromaticity histogram distributions of the inspection object and the reference object, and A color inspection method characterized by comprising:

カメラは単数でも複数でも良い。カメラを固定して撮像しても、移動させて撮像してもよい。カメラが複数の場合、撮像角度に対応する場所にそれぞれ設置できる。   One or more cameras may be used. The image may be taken with the camera fixed or moved. When there are a plurality of cameras, they can be installed at locations corresponding to imaging angles.

本発明におけるカメラは、三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))により、すなわち、観測対象物を三つのチャンネルに分けて撮像することが好ましいが、その手段としては、これらの分光感度を得るために設定された光学フィルタまたはダイクロイックミラーもしくはダイクロイックプリズム等のいずれであるかを問わず用いることができる。   The camera according to the present invention is preferably imaged with three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)), that is, the observation object is divided into three channels. Can be used regardless of whether it is an optical filter, a dichroic mirror or a dichroic prism set to obtain these spectral sensitivities.

前記カメラの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は、CIE XYZ分光特性から負の値を持たない、単独ピークを持つ山形であり、それぞれの分光感度曲線のピーク値が等しく、かつ分光感度の曲線の重なりは最小限にするという条件から等価変換したものであって、分光特性S1のカーブは、ピーク波長が582nmであり、半値幅が523〜629nmであり、1/10幅が491〜663nmである。分光特性S2のカーブは、ピーク波長が543nmであり、半値幅が506〜589nmであり、1/10幅が464〜632nmである。分光特性S3のカーブは、ピーク波長が446nmであり、半値幅が423〜478nmであり、1/10幅が409〜508nmである。   The spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) of the camera is a mountain shape having a single peak that does not have a negative value from the CIE XYZ spectral characteristics, and the peak of each spectral sensitivity curve. It is equivalently converted from the condition that the values are equal and the overlapping of spectral sensitivity curves is minimized, and the spectral characteristic S1 curve has a peak wavelength of 582 nm and a half-value width of 523 to 629 nm. The 1/10 width is 491 to 663 nm. The curve of the spectral characteristic S2 has a peak wavelength of 543 nm, a full width at half maximum of 506 to 589 nm, and a 1/10 width of 464 to 632 nm. The curve of the spectral characteristic S3 has a peak wavelength of 446 nm, a full width at half maximum of 423 to 478 nm, and a 1/10 width of 409 to 508 nm.

本発明は、着色分野における忠実な色情報の取得、再現や分析等の要求に応え、人の眼に忠実で正確な画像色分布を取得し、製品や人体等のラメやパール感、メタリック感等の質感、凹凸などの微妙な色合いを正確、簡便に検査することができる。演算時間を短縮できる上、応用例も広く、産業上の利用価値は大である。   The present invention responds to demands for the acquisition, reproduction, and analysis of faithful color information in the coloring field, acquires accurate image color distribution that is faithful and accurate to the human eye, and produces lamé, pearl, and metallic sensations of products and human bodies. Subtle shades such as texture and unevenness can be inspected accurately and easily. The calculation time can be shortened, the application examples are wide, and the industrial utility value is great.

本発明実施形態1の着色検査装置1のブロック図である。1 is a block diagram of a color inspection apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. (a)は本発明実施形態1の着色検査装置1の縦断面図、(b)は同X−X線視断面図である。(A) is the longitudinal cross-sectional view of the coloring test | inspection apparatus 1 of this invention Embodiment 1, (b) is the XX sectional view taken on the line. 本発明実施形態1の着色検査装置1の斜視図である。1 is a perspective view of a color inspection apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明実施形態1の着色検査装置1の使用状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the use condition of the coloring test | inspection apparatus 1 of this invention Embodiment 1. FIG. 本発明実施形態1におけるXYZ表色系カメラであるカメラ2の分光感度を示す関数である。It is a function which shows the spectral sensitivity of the camera 2 which is an XYZ color system camera in Embodiment 1 of this invention. 本発明実施形態1において三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))に従って画像情報を取得する方式の具体例である。(a)はダイクロイックミラーを用いる場合の説明図である。(b)はフィルタターレットを用いる場合の説明図である。(c)は光学フィルタ22a、22b、22cを撮像素子23に微視的に貼着した場合の説明図である。This is a specific example of a method for acquiring image information according to three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) in Embodiment 1 of the present invention. (A) is explanatory drawing in the case of using a dichroic mirror. (B) is explanatory drawing in the case of using a filter turret. (C) is explanatory drawing at the time of attaching optical filter 22a, 22b, 22c to the image pick-up element 23 microscopically. 本発明実施形態1のカメラ2におけるフローチャートである。It is a flowchart in the camera 2 of Embodiment 1 of the present invention. 本発明実施形態1の演算処理装置7におけるフローチャートである。It is a flowchart in the arithmetic processing unit 7 of Embodiment 1 of this invention. 本発明実施形態1の演算処理装置7におけるサブーチャートである。It is a sub chart in the arithmetic processing unit 7 of Embodiment 1 of this invention. (a)は発明実施形態1の演算処理装置7における検査領域Tを示す説明図、(b)は検査領域Tに対応する色度図上の色度領域Kを示すxy色度図、(c)は格子Gで区画された色度領域Kの説明図、(d)はxy2次元色度図上での色度の重なりの様子を示す模式図、(e)はミニマム分布を示す説明図、(f)はxy色度ヒストグラム分布の一例を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the test | inspection area | region T in the arithmetic processing unit 7 of Embodiment 1, (b) is xy chromaticity diagram which shows the chromaticity area | region K on the chromaticity diagram corresponding to the test | inspection area | region T, (c) ) Is an explanatory diagram of a chromaticity region K partitioned by a grid G, (d) is a schematic diagram showing a state of chromaticity overlapping on an xy two-dimensional chromaticity diagram, and (e) is an explanatory diagram showing a minimum distribution, (F) is explanatory drawing which shows an example of xy chromaticity histogram distribution. (a)は測定対象物のメタリック度を示す説明図、(b)はxy色度ヒストグラム分布図、(c)はxy色度ヒストグラム分布の立体イメージ図である。(A) is explanatory drawing which shows the metallic degree of a measuring object, (b) is xy chromaticity histogram distribution map, (c) is a three-dimensional image figure of xy chromaticity histogram distribution. 本発明実施形態2の演算処理装置7におけるサブーチャートである。It is a sub chart in the arithmetic processing unit 7 of Embodiment 2 of this invention. (a)は従来方式、(b)は実施形態3の着色検査装置301の応用例である。(A) is a conventional system and (b) is an application example of the color inspection apparatus 301 of the third embodiment.

本発明の好適な実施形態1による着色検査装置1について図1〜図11を参照して説明する。   A coloring inspection apparatus 1 according to a preferred embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.

着色検査装置1は、撮像対象物である自動車Jを撮像するカメラ2と、自動車Jを照明するLEDを有する複数の照明部3と、カメラ2と照明部3を内部に装着したドーム型筐体4と、把持部5と、照明電源をオン/オフするスイッチ6と、カメラ2と接続可能な演算処理装置7と、表示装置8と、を備え、2次元色彩計として機能することができるものである。以下、詳細に説明する。   The coloring inspection apparatus 1 includes a camera 2 that captures an image of a vehicle J that is an object to be imaged, a plurality of illumination units 3 that have LEDs that illuminate the vehicle J, and a dome-shaped housing in which the camera 2 and the illumination unit 3 are mounted. 4, a gripping unit 5, a switch 6 for turning on / off an illumination power source, an arithmetic processing device 7 connectable to the camera 2, and a display device 8, and capable of functioning as a two-dimensional colorimeter It is. Details will be described below.

カメラ2の分光感度はルータ条件を満たすものであって、その規格化感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は、図5に示す通り、XYZ等色関数から、負の値を持たず、単独ピークを持つ山形であり、それぞれの分光感度曲線のピーク値が等しく、かつ分光感度の曲線の重なりはできるだけ少なくするという条件から等価変換したものである。規格化感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は具体的には以下の特性を持つ。

ピーク波長 半値幅 1/10幅
S1 582nm 523〜629nm 491〜663nm
S2 543nm 506〜589nm 464〜632nm
S3 446nm 423〜478nm 409〜508nm
The spectral sensitivity of the camera 2 satisfies the router condition, and its normalized sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) is negative from the XYZ color matching functions as shown in FIG. The peak value of each spectral sensitivity curve is the same, and the equivalent spectral conversion is performed under the condition that the overlapping of spectral sensitivity curves is as small as possible. Specifically, the normalized sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) has the following characteristics.
Peak wavelength Half width 1/10 width S1 582nm 523-629nm 491-663nm
S2 543nm 506-589nm 464-632nm
S3 446 nm 423-478 nm 409-508 nm

上記の分光特性S1のピーク波長を580±4nm、分光特性S2のピーク波長を543±3nm、分光特性S3のピーク波長を446±7nmとして取り扱うこともできる。   The peak wavelength of the spectral characteristic S1 can be handled as 580 ± 4 nm, the peak wavelength of the spectral characteristic S2 is 543 ± 3 nm, and the peak wavelength of the spectral characteristic S3 can be handled as 446 ± 7 nm.

3つの規格化感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))と三刺激値XYZとの間の変換は次の数式1を用いて求められる。分光特性自体についての詳細は特開2005−257827号公報を参照されたい。
Conversion between the three normalized sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) and the tristimulus values XYZ is obtained using the following Equation 1. For details on the spectral characteristics themselves, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-257827.

画像について、第一次的に得られる色情報はXYZ等色関数と等価な関数による三つの規格化感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))による3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3i(i=1〜m、mは画素数である。)であるため、RGBにより取得する場合と比べて人の眼の感度に忠実で高精度である。規格化感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))の重なり合いは小さく、S/N比も十分にとれ、規格化感度の曲線におけるカーブも自然に変化するため、測色における誤差は最低限に留められる。   For an image, color information obtained primarily is a three-band visual sensitivity image S1i based on three normalized sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) based on functions equivalent to XYZ color matching functions. , S2i, S3i (i = 1 to m, where m is the number of pixels), it is faithful to the sensitivity of the human eye and is highly accurate compared to the case of acquiring by RGB. Since the overlap of the standardized sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) is small, the S / N ratio is sufficient, and the curve of the standardized sensitivity curve also changes naturally. Errors are kept to a minimum.

カメラの仕様は、例えば、有効頻度値約500万画素、有効面積9.93mm×8.7mm、画像サイズ3.45μm×3.45μm、ビデオ出力12Bit、カメラインターフェイスGigE、フレーム数(ピント調整時)3〜7フレーム/sec、シャッタースピード1/15,600sec〜1/15sec、積算時間3秒まで、S/N比60dB以上、レンズマウントFマウント、動作温度0℃〜40℃、動作湿度20%〜80%である。   The specifications of the camera are, for example, an effective frequency value of about 5 million pixels, an effective area of 9.93 mm x 8.7 mm, an image size of 3.45 μm x 3.45 μm, a video output of 12 bits, a camera interface GigE, the number of frames (when adjusting focus), 3 to 7 frames / sec, shutter speed 1 / 15,600 sec to 1/15 sec, integration time up to 3 seconds, S / N ratio 60 dB or more, lens mount F mount, operating temperature 0 ° C. to 40 ° C., operating humidity 20% to 80%.

カメラ2は、図1に示すように、撮影レンズ21と、この撮影レンズ21の後方に配置された三つの光学フィルタ22a、22b、22cと、光学フィルタ22a、22b、22cの後方に配置された撮像素子23(CCD、CMOSなど)と、を備えている。カメラ2の三つの規格化感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は、光学フィルタ22a、22b、22cの分光透過率と撮像素子23の分光感度との積により与えられるものである。図1における光学フィルタ22a、22b、22cと撮像素子23との配列的関係は模式的に示したものにすぎないものである。三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))に従って3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3iを取得する方式について以下に具体例を挙げるが、本実施形態1ではこれらのうちいずれをも採ることができ、また、その他の方式を採ることもできる。   As shown in FIG. 1, the camera 2 is disposed behind the photographing lens 21, the three optical filters 22a, 22b, and 22c disposed behind the photographing lens 21, and the optical filters 22a, 22b, and 22c. An image sensor 23 (CCD, CMOS, etc.). The three normalized sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), and S3 (λ)) of the camera 2 are given by the product of the spectral transmittance of the optical filters 22a, 22b, and 22c and the spectral sensitivity of the image sensor 23. Is. The arrangement relationship between the optical filters 22a, 22b, and 22c and the image sensor 23 in FIG. 1 is merely shown schematically. Specific examples of the method of acquiring the three-band visual sensitivity images S1i, S2i, and S3i according to the three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), and S3 (λ)) will be given below. Any of these methods can be adopted, and other methods can be adopted.

図6(a)に示すものはダイクロイックミラーを用いる方式である。これはダイクロイックミラー22c´により特定の波長の光を反射し、透過した残りの光について、さらに別のダイクロイックミラー22a´により別の特定の波長の光を反射して分光し、撮像素子23a、23b、23cを三つ並列にして読み出す方式である。ここでは、ダイクロイックミラー22a´が光学フィルタ22a、22bに相当し、ダイクロイックミラー22c´が光学フィルタ22cに相当する。撮影レンズ21から入射する光はダイクロイックミラー22c´により分光感度S3に従う光が反射され、残りの光は透過する。ダイクロイックミラー22c´により反射された光を反射鏡26により反射して撮像素子23cにより分光感度S3を得る。一方、ダイクロイックミラー22c´を透過した光は、ダイクロイックミラー22a´において、分光感度S1に従う光が反射され、残りの分光感度S2に従う光は透過するため、それぞれ撮像素子23a、撮像素子23bにより撮像して分光感度S1、S2を得る。ダイクロイックミラーに代えて同様な特性を有するダイクロイックプリズムを用いて三つに分光し、それぞれの光が透過する位置に撮像素子23a、23b、23cを接着することとしてもよい。   FIG. 6A shows a system using a dichroic mirror. This is because light of a specific wavelength is reflected by the dichroic mirror 22c ′, and the remaining light that has been transmitted is further reflected by another dichroic mirror 22a ′ to be spectrally separated, and the image pickup devices 23a, 23b. , 23c are read in parallel. Here, the dichroic mirror 22a ′ corresponds to the optical filters 22a and 22b, and the dichroic mirror 22c ′ corresponds to the optical filter 22c. Light incident from the photographic lens 21 is reflected by the dichroic mirror 22c ′ according to the spectral sensitivity S3, and the remaining light is transmitted. The light reflected by the dichroic mirror 22c ′ is reflected by the reflecting mirror 26, and the spectral sensitivity S3 is obtained by the imaging device 23c. On the other hand, the light transmitted through the dichroic mirror 22c ′ is reflected by the dichroic mirror 22a ′, and the light according to the spectral sensitivity S1 is reflected, and the remaining light according to the spectral sensitivity S2 is transmitted. Therefore, the light is captured by the image sensor 23a and the image sensor 23b, respectively. To obtain the spectral sensitivities S1 and S2. Instead of the dichroic mirror, a dichroic prism having the same characteristics may be used to split the light into three, and the image sensors 23a, 23b, and 23c may be bonded to the positions where each light is transmitted.

図6(b)に示すものはフィルタターレット27を用いる方式である。撮影レンズ21からの入射光と同じ方向を回転軸に持つフィルタターレット27に光学フィルタ22a、22b、22cを設けてこれらを機械的に回転させ、順次透過する光について撮像素子23により、3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3iを得るものである。   FIG. 6B shows a system using a filter turret 27. Optical filters 22a, 22b, and 22c are provided on a filter turret 27 having the same direction as the incident light from the photographing lens 21 as a rotation axis, and these are mechanically rotated. Sensitivity images S1i, S2i, S3i are obtained.

図6(c)に示すものは光学フィルタ22a、22b、22cを撮像素子23に微視的に貼着する方式である。撮像素子23上における光学フィルタ22a、22b、22cは、ベイヤー配列型に設けられる。この配列は、格子状に分けた撮像素子23上の領域のうち半分に光学フィルタ22bを設け、残りの半分の領域に光学フィルタ22aと光学フィルタ22cとをそれぞれ均等に配置するものである。すなわち、配置量は光学フィルタ22a:光学フィルタ22b:光学フィルタ22c=1:2:1となる。光学フィルタ22a、22b、22cの配列をベイヤー配列以外のものとすることは本実施形態1において特に妨げられない。一つ一つの光学フィルタ22a、22b、22cは非常に微細であるため、印刷により撮像素子23に貼着される。ただし、本発明はこの配列に意味があるのではなく、分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))の特性のフィルタを撮像素子に貼着することにある。   FIG. 6C shows a system in which the optical filters 22 a, 22 b, and 22 c are microscopically attached to the image sensor 23. The optical filters 22a, 22b, and 22c on the image sensor 23 are provided in a Bayer array type. This arrangement is such that the optical filter 22b is provided in half of the area on the image sensor 23 divided into a grid, and the optical filter 22a and the optical filter 22c are equally arranged in the remaining half of the area. That is, the arrangement amount is optical filter 22a: optical filter 22b: optical filter 22c = 1: 2: 1. The arrangement of the optical filters 22a, 22b, and 22c other than the Bayer arrangement is not particularly hindered in the first embodiment. Each of the optical filters 22a, 22b, and 22c is very fine and is attached to the image sensor 23 by printing. However, in the present invention, this arrangement is not meaningful, but a filter having characteristics of spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) is attached to the image sensor.

カメラ2は、測定対象を外光の影響を受けず、正確な色・質感の測定が可能な計測ヘッド部を備え、色視覚再現カメラ方式を採用し、動きにもぶれない追従性を持たせている。   Camera 2 is equipped with a measurement head that can accurately measure color and texture without being affected by outside light, and adopts a color visual reproduction camera system to provide tracking that does not fluctuate. ing.

カメラ2は分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))により3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3iを取得し演算処理部24に記録し、表示部25に表示する。カメラ2から演算処理装置7に3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3iを送信し、演算処理装置7でXYZ表色系における三刺激値XYZに変換し、取得した三刺激値XYZによる画像データをxyに正規化し変換する演算処理を行い、xyz-RGB変換処理によって視覚化処理された画像を表示装置8に表示する。   The camera 2 acquires 3-band visual sensitivity images S1i, S2i, S3i based on the spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)), records them in the arithmetic processing unit 24, and displays them on the display unit 25. The 3-band visual sensitivity images S1i, S2i, S3i are transmitted from the camera 2 to the arithmetic processing unit 7, converted into the tristimulus values XYZ in the XYZ color system by the arithmetic processing unit 7, and image data obtained by the tristimulus values XYZ is obtained. An arithmetic process for normalizing and converting to xy is performed, and an image visualized by the xyz-RGB conversion process is displayed on the display device 8.

照明部3は、図2(a)(b)に示す通り、ドーム型筐体4の内壁の内周辺部に円弧状に分散配置され、上方の内壁面に光を照射する間接的な照明となる。照明部3は、人工太陽灯であり、演色性92以上のLED照明を採用し、間接照明タイプの高演色白色光源である。小型軽量でありながら、色彩評価用光源の条件を満たし、一般的なLEDで起きる色収差の問題も克服し、大変便利である。   As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the illuminating unit 3 is distributed in an arc shape on the inner peripheral portion of the inner wall of the dome-shaped housing 4, and is an indirect illumination that irradiates light on the upper inner wall surface. Become. The illuminating unit 3 is an artificial solar lamp, and employs LED illumination having a color rendering property of 92 or more, and is an indirect illumination type high color rendering white light source. Although it is compact and lightweight, it meets the conditions of a light source for color evaluation and overcomes the problem of chromatic aberration that occurs in general LEDs.

照明部3の照明源はキセノンランプ(擬似太陽光)を採用してもよく、キセノンランプのほかに、フレネルレンズ・アセンブリを備える。キセノンランプは自動車Jの斜め上から均一に照らすものとする。 本実施形態では、カメラ2の位置は固定であるので、フリップフロップ測定において、光の当たる方向で塗装の明るさが変わる現象が生じ得る。このようなフリップフロップの測定について、カメラ2に対して配置された複数のLED照明部3を独立に点灯することにより、左右からの投影光が得られるため、この画像を使って、例えば、車のドアとフェンダーのフリップフロップがあるかどうかを検査する方式とすることができる。例えば、リング式照明である照明部3の照明領域を2以上の領域に分割することができる。例えば、2分割の例では、左側領域(ここでは6個以下、例えば3個)のみ点燈して撮影(このとき、均一面でミューティングを取って補正する。)することができる。また、右側領域(ここでは6個以下、例えば3個)のみ点燈して撮影(このとき、均一面で右側光ミューティングを取って補正する。)することができる。光は、ON/OFFもしくは強度差いずれでも、一致度の差が出るので、いずれでも適用が可能である。また、照明部3に左右差分布をつけることにより、後述する色分布一致度でのフリップフロップの発生の判定は可能である。   The illumination source of the illumination unit 3 may employ a xenon lamp (pseudo sunlight), and includes a Fresnel lens assembly in addition to the xenon lamp. Xenon lamps shall illuminate evenly from the top of car J. In the present embodiment, since the position of the camera 2 is fixed, in the flip-flop measurement, there may occur a phenomenon that the brightness of the paint changes in the direction of light. For such flip-flop measurement, projection light from the left and right can be obtained by independently lighting a plurality of LED illumination units 3 arranged with respect to the camera 2. It is possible to inspect whether there is a door and a fender flip-flop. For example, the illumination area of the illumination unit 3 that is ring illumination can be divided into two or more areas. For example, in the example of two divisions, only the left side region (here, 6 or less, for example, 3) can be turned on and photographed (at this time, muting can be performed on a uniform surface for correction). Also, only the right side area (here, 6 or less, for example, 3) can be turned on and photographed (at this time, the right side light muting is taken and corrected on a uniform surface). The light can be applied to any of the ON / OFF and intensity differences because of the difference in the degree of coincidence. In addition, by attaching a left-right difference distribution to the illumination unit 3, it is possible to determine the occurrence of a flip-flop with a color distribution coincidence described later.

このような構成を採用する理由として、フリップフロップによるメタリック塗装の明暗差が発生するのは、電着塗装でのアルミなどの光輝材が、ある特定方向に整列する現象が生じる場合、照明を一定にしても、その見る角度で、光輝材の反射効果が異なることにある。これは裏返せば、測定角度が一定でも、その照明の入射角度の違いでも、同じような結果となるため、このケースでは、照明部3の左右のバランスを崩すことにより、こうした現象を捉えることになる。さらに、本実施形態では、フリップフロップによる明暗の差を統計的な一致度を指標とするため、拡散照明を使っても、充分に人の見た目の差としての数値化が可能となっている。   The reason for adopting such a configuration is that the difference in brightness of the metallic coating by flip-flops occurs when the phenomenon that the bright material such as aluminum in electrodeposition coating is aligned in a certain direction occurs, the lighting is constant. However, the reflection effect of the glittering material is different depending on the viewing angle. In other words, even if the measurement angle is constant or the difference in the incident angle of the illumination, the same result is obtained. Therefore, in this case, the right and left balance of the illumination unit 3 is broken to capture such a phenomenon. Become. Furthermore, in this embodiment, since the difference in brightness due to the flip-flop is used as a statistical coincidence index, even if diffuse illumination is used, it can be quantified as a difference in human appearance.

ドーム型筐体4は、図2(a)(b)に示す通り、ドーム形状のカバー41と、円形の照明用開口42と、カバー41の周縁と同心円形状に形成され照明用開口42を形成する、所定形状、例えば断面L字形状の遮光壁43と、内部上部中央から中心に対してカメラ2を角度をもたせて傾斜して固定するための取付部44と、を備えている。照明用開口42からカメラ2の焦点、絞りを調整可能である。この取付部44にカメラ2を配置し、遮光壁43の内側に照明部3を配置したものである。取付部44の位置を中心からずらした理由は、対象物に艶があるものは、レンズが画像に直接うつりこむため、これを防ぐことにある。その角度は、中心から傾斜した角度、例えば、傾斜角度10°〜30°、例えば、図2、図4では20°が例示されている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the dome-shaped housing 4 is formed concentrically with the dome-shaped cover 41, the circular illumination opening 42, and the periphery of the cover 41 to form the illumination opening 42. A light shielding wall 43 having a predetermined shape, for example, an L-shaped cross section, and a mounting portion 44 for fixing the camera 2 at an angle with respect to the center from the center of the upper part of the interior. The focus and stop of the camera 2 can be adjusted from the illumination opening 42. The camera 2 is disposed on the mounting portion 44, and the illumination portion 3 is disposed on the inner side of the light shielding wall 43. The reason why the position of the mounting portion 44 is shifted from the center is to prevent the lens having a glossy object from directly moving in the image. As the angle, an angle inclined from the center, for example, an inclination angle of 10 ° to 30 °, for example, 20 ° is illustrated in FIGS.

把持部5は、図3、図4に示す通り、手で握られるようなグリップの形状に形成されており、手動で自動車Jを撮像できるようにする。その近傍にカメラ2の撮像ボタン6が設けてある。   As shown in FIGS. 3 and 4, the grip portion 5 is formed in the shape of a grip that can be grasped by a hand, so that the automobile J can be manually imaged. An imaging button 6 of the camera 2 is provided in the vicinity thereof.

フリップフロップにより角度によって見え方が相違するので、図4に示す通り、カメラ2を手動で移動して、カメラ2により多角度、例えば、少なくとも3つの相違する角度から自動車Jに直接、照明用開口42を当て撮像する。   Since the appearance differs depending on the angle due to the flip-flop, as shown in FIG. 4, the camera 2 is manually moved, and the camera 2 directly opens the illumination opening from multiple angles, for example, at least three different angles. 42 is used for imaging.

演算処理装置7はカメラ2により取得した検査物Qと基準物Rの3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3iに基づいて、任意の範囲における輝度、色度等を演算し視覚化処理し、塗装色及びその色分布データを測定し、塗装色の色分布データ同士を比較して指数化すること等により、基準物Rと検査物Qの画像を対比表示するものである。   The arithmetic processing unit 7 calculates the luminance, chromaticity, etc. in an arbitrary range based on the three-band visual sensitivity images S1i, S2i, S3i of the inspection object Q and the reference object R acquired by the camera 2, and paints them. The color and its color distribution data are measured, and the color distribution data of the paint colors are compared and indexed, for example, and the images of the reference object R and the inspection object Q are displayed in comparison.

RGB表色系の表示装置8は演算処理装置7と接続され、演算処理装置7で処理されたRGB画像を画面に表示するようになっている。演算処理装置7または表示装置8は、適宜、入力手段(図示略)等を備える。入力手段はキーボード、マウス、画像表示装置に設けられるタッチパネル等である。   The RGB color system display device 8 is connected to the arithmetic processing device 7 so that the RGB image processed by the arithmetic processing device 7 is displayed on the screen. The arithmetic processing device 7 or the display device 8 includes an input unit (not shown) or the like as appropriate. The input means is a keyboard, a mouse, a touch panel provided in the image display device, or the like.

着色検査装置1の動作について具体例を挙げつつ説明する。着色検査装置1は、図1に示す通り、カメラ2と、演算処理装置7と、表示装置8とを接続することにより動作する。接続方法は有線・無線を問わず選択できる。カメラ2におけるフローチャートを図7に、演算処理装置7におけるフローチャートを図8及び図9に、それぞれ示す。   The operation of the color inspection apparatus 1 will be described with a specific example. As shown in FIG. 1, the color inspection device 1 operates by connecting a camera 2, an arithmetic processing device 7, and a display device 8. The connection method can be selected regardless of wired or wireless. The flowchart in the camera 2 is shown in FIG. 7, and the flowchart in the arithmetic processing unit 7 is shown in FIGS.

カメラ2の電源が入ると、図7に示す通り、初期化をする(初期化S1)。   When the camera 2 is turned on, initialization is performed as shown in FIG. 7 (initialization S1).

基準物R、検査物Qである自動車Jをそれぞれ撮像する(撮像処理S2)。撮像処理S2では、自動車Jを相違する角度にてカメラ2で撮像する。撮像箇所は複数個所であり、適宜数を選択できる。ここでは、正面(0度)、左45度、右45度の3方向から測定する。また、パネル測定の場所において、カメラ2の0度の光軸は自動車Jのボディー面に垂直になる。照明部3は太陽光と同じく斜め上からの照明である。   The reference object R and the vehicle J that is the inspection object Q are respectively imaged (imaging process S2). In the imaging process S2, the vehicle 2 is imaged by the camera 2 at a different angle. There are a plurality of imaging locations, and the number can be selected as appropriate. Here, the measurement is made from three directions of front (0 degree), left 45 degrees, and right 45 degrees. In addition, the 0-degree optical axis of the camera 2 is perpendicular to the body surface of the automobile J at the panel measurement location. The illumination part 3 is illumination from diagonally upward like sunlight.

撮像処理S2は、三つの規格化感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有するカメラ2によって自動車Jを撮像する工程である。分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))の特性は、図5によって与えられる。撮影レンズ21と光学フィルタ22a、22b、22cと撮像素子23により撮像される。   The imaging process S2 is a process of imaging the automobile J with the camera 2 having three normalized sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)). The characteristics of spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) are given by FIG. Images are taken by the taking lens 21, the optical filters 22 a, 22 b, 22 c and the image sensor 23.

基準物R、検査物Qである自動車Jの撮像光をそれぞれ3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3iである画像A、画像Bに変換する(入力処理S3)、   The imaging light of the vehicle J that is the reference object R and the inspection object Q is converted into images A and B that are 3-band visual sensitivity images S1i, S2i, and S3i, respectively (input processing S3).

カメラ2の演算処理装置24における演算処理S4によって、3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3iから数式1により三刺激値XYZが演算される(演算処理S4)。   The tristimulus values XYZ are calculated from the three-band visual sensitivity images S1i, S2i, and S3i according to Equation 1 by the arithmetic processing S4 in the arithmetic processing unit 24 of the camera 2 (arithmetic processing S4).

三刺激値XYZを演算処理装置7に送信する(データ送信S5)。   The tristimulus values XYZ are transmitted to the arithmetic processing unit 7 (data transmission S5).

処理を終了するか否かを判断し(終了処理S6)、終了する。   It is determined whether or not to end the process (end process S6), and the process ends.

つぎに演算処理装置7における処理について図8を参照し、説明する。まず、電源が入ると、初期化する(初期化S110)。   Next, processing in the arithmetic processing unit 7 will be described with reference to FIG. First, when the power is turned on, initialization is performed (initialization S110).

カメラ2から送信された三刺激値XYZを受信する(S120)。   The tristimulus value XYZ transmitted from the camera 2 is received (S120).

色度xyz座標ヒストグラムを計算し、色分布一致指数を演算する(S140)。   A chromaticity xyz coordinate histogram is calculated, and a color distribution matching index is calculated (S140).

演算処理S140は、撮像された画像の色分布一致指数を演算し視覚化処理する工程であり、表示装置8に表示するために必要な色情報をRGBに変換処理する。   The calculation process S140 is a step of calculating and visualizing the color distribution matching index of the captured image, and converts the color information necessary for display on the display device 8 into RGB.

S140で処理したヒストグラム分布、色分布一致指数、RGBデータを表示装置8に送信し、表示装置8が表示処理を行う(表示処理S150)。   The histogram distribution, color distribution coincidence index, and RGB data processed in S140 are transmitted to the display device 8, and the display device 8 performs display processing (display processing S150).

処理を終了するか否かを判断し(終了処理S160)、終了する。   It is determined whether or not to end the process (end process S160), and the process ends.

図9のS140のサブフローチャートにつき図9を参照し説明する。基準物Rの画像Aを撮像しておき、次に対比すべき検査物Qの画像Bを撮像し、以下のとおり色分布一致指数を順次計算する。この色分布一致指数により色度の類似性を判定する。   The sub-flowchart of S140 in FIG. 9 will be described with reference to FIG. An image A of the reference object R is captured in advance, an image B of the inspection object Q to be compared next is captured, and a color distribution matching index is sequentially calculated as follows. The similarity of chromaticity is determined by this color distribution coincidence index.

撮像した画像Aについて検査したい領域T(図10(a)参照)に対応する検査領域K(図10(b)参照)を切り出し設定する(ステップS201)。大きさや場所を自由に設定することができる。   The inspection area K (see FIG. 10B) corresponding to the area T (see FIG. 10A) to be inspected for the captured image A is cut out and set (step S201). Size and place can be set freely.

次に画像Aと同様に、画像Bからの検査領域を切り出し特定し、設定する(S202)。   Next, similarly to the image A, the inspection area from the image B is cut out, specified, and set (S202).

上記画像A,Bの三刺激値XYZから色度値xyの演算を行う(S203)。   The chromaticity value xy is calculated from the tristimulus values XYZ of the images A and B (S203).

三刺激値XYZからY´xy表色系への変換式を数式2、3に挙げる。ここではカメラ2とともに輝度計(図示略)を使用し、Yは輝度計の値(nt)により校正してY´としたものである。色空間の変換式は慣用されているものであるため、その他の詳しい式については割愛する。
Expressions for converting the tristimulus values XYZ to the Y′xy color system are shown in Formulas 2 and 3, respectively. Here, a luminance meter (not shown) is used together with the camera 2, and Y is Y ′ calibrated by the luminance meter value (nt). Since color space conversion formulas are commonly used, other detailed formulas are omitted.

x+y+z=1であるので、zの演算は省略が可能である。xyzすべてを演算してもよい。   Since x + y + z = 1, the calculation of z can be omitted. All of xyz may be calculated.

撮像した検査物Qの画像Aから切り出した検査領域Kの検査物Qのxy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布を作成する(S204)。この色度ヒストグラム分布は、図10(c)に示す、2つのヒストグラム分布の重なり領域Dに属する画素をカウントした積算数である。   An xy chromaticity histogram distribution or an XYZ chromaticity histogram distribution of the inspection object Q in the inspection region K cut out from the imaged image A of the inspection object Q is created (S204). This chromaticity histogram distribution is an integrated number obtained by counting pixels belonging to the overlapping region D of the two histogram distributions shown in FIG.

xyz座標の位置での比較対象の立体色分布を、図10(c)に示す通り、2次元平面へ投射し、検査領域Kを平面格子Gで区画し、その区画内のxy値を有する画素の平面ヒストグラム分布を作成する。特定の幅の平面グリッド、例えば、xyをそれぞれ1/1000(1000個の線)で切った平面格子とし、端から端まで数値をスキャンしてゆき、格子Gの領域ごとに、これに属する画素数をスキャンしz方向に積算してゆくとヒストグラム分布が求まる。グリッドのマス目を細かくすれば精度は上がるが、演算時間が長くなるので、適宜のマス目とする。   As shown in FIG. 10C, the three-dimensional color distribution to be compared at the xyz coordinate position is projected onto a two-dimensional plane, the inspection region K is partitioned by a plane grid G, and pixels having xy values in the partition Create a planar histogram distribution for. A plane grid having a specific width, for example, a plane grid in which xy is cut by 1/1000 (1000 lines), and numerical values are scanned from end to end. When the numbers are scanned and integrated in the z direction, the histogram distribution is obtained. If the grid cells are made finer, the accuracy will be improved, but the calculation time will be longer.

同様に、基準物Rの画像Bのxy色度ヒストグラム分布を作成する(S204)。xy色度ヒストグラム分布は、画素の積算数であり、図10(d)に重なり領域を示す。   Similarly, an xy chromaticity histogram distribution of the image B of the reference object R is created (S204). The xy chromaticity histogram distribution is the cumulative number of pixels, and FIG.

xy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布のミニマム分布を特定する(S205)。   The minimum distribution of the xy chromaticity histogram distribution or the XYZ chromaticity histogram distribution is specified (S205).

図10(d)(e)は図10(c)をS−S断面で切り取った1つの断面図であり、xy座標で同じライン上で見た場合には重なり合いがある。立体的な分布を描く代わりに、便宜上、平面で描いている。ヒストグラムであるから、微小な階段形状の分布になっている。図10(d)の積算数Hと積算数Hはそれぞれ画像A、画像Bに対応する。二つのヒストグラム分布を比較すると、重なり領域Dが存在する。xy色度ヒストグラム分布は、画素の積算数であり、図10(d)に重なり領域D、図10(e)にミニマム分布を示す。 FIGS. 10D and 10E are cross-sectional views of FIG. 10C taken along the line S-S. When viewed on the same line in the xy coordinates, there is an overlap. Instead of drawing a three-dimensional distribution, it is drawn in a plane for convenience. Since it is a histogram, it has a fine staircase distribution. Cumulative number H A and the accumulated number H B shown in FIG. 10 (d) are respectively the image A, corresponding to the image B. When the two histogram distributions are compared, an overlap region D exists. The xy chromaticity histogram distribution is the cumulative number of pixels, and FIG. 10 (d) shows the overlap region D and FIG. 10 (e) shows the minimum distribution.

図10(e)に示す通り、HA(x、y)を検査物Qのxy色度ヒストグラム分布の積算数、HB(x、y)を基準物Rのxy色度ヒストグラム分布の積算数とすると、重なり合った左側領域ではHA>HBで、中央でHA=HBとなり、右側ではHA<HBである。HA,HBのうち、小さい方の積算数(画素頻度)を取ると、左側ではHA、右側ではHBとなり、太線のような階段状のヒストグラム曲線であるミニマム分布が特定できる。これを利用し、重なり領域Dの全体領域に対する割合が演算できる。 As shown in FIG. 10E, H A (x 1 , y 1 ) is the cumulative number of the xy chromaticity histogram distribution of the inspection object Q, and H B (x 2 , y 2 ) is the xy chromaticity histogram of the reference object R. When the accumulated number of distribution, with H a> H B in overlapping left area, centrally H a = H B, and the on the right side is a H a <H B. H A, of H B, taking the smaller cumulative number (pixel frequency), the left H A, becomes H B, the minimum distribution is stepped histogram curve as a bold line can be identified on the right. By using this, the ratio of the overlapping region D to the entire region can be calculated.

このミニマム分布で小さな方の積算値を特定する。HとHのうち、少ない方の積算数を加算演算すれば、重なり領域Dの積算数が演算でき、全体の画素数に対する割合が特定できる。検査領域Kの全体の画素数は決まっており、画像Aと画像Bでは、ともに総画素数は同一値である。この割合の演算は全部の格子Gについて3次元的に積算してもよいし、例えば、図10(c)に示す通り、S−S軸に沿って検査領域Kを切り、yが所定値でxが端から端まで変化する場合での画素の積算数の分布を2次元的に積算する。図10(f)が積算結果のxy座標上での2次元マップである。検査領域Kにおいて分布がなく画素数がゼロの場合には演算から除外する。 The smaller integrated value is specified by this minimum distribution. Of H A and H B, if the addition operation the accumulated number of lesser overlap can be calculated the accumulated number of regions D, can be specified percentage of the total number of pixels. The total number of pixels in the inspection area K is determined, and the total number of pixels is the same for both the image A and the image B. This ratio calculation may be integrated three-dimensionally for all the lattices G. For example, as shown in FIG. 10C, the inspection region K is cut along the SS axis, and y is a predetermined value. The distribution of the cumulative number of pixels when x changes from end to end is two-dimensionally integrated. FIG. 10F is a two-dimensional map on the xy coordinates of the integration result. If there is no distribution in the inspection region K and the number of pixels is zero, it is excluded from the calculation.

重なり領域Dでのxy色度ヒストグラム分布の積算数を演算する(S206)。前述の通り、重なり領域Dでの積算数はHとHのうち、少ない方の積算数を加算演算する。2次元のxy色度ヒストグラム分布に代えて、3次元のXYZ色度ヒストグラム分布を利用してもよい。 The cumulative number of xy chromaticity histogram distributions in the overlapping region D is calculated (S206). As described above, the accumulated number in the overlapping area D of the H A and H B, adds calculates the cumulative number of lesser. Instead of the two-dimensional xy chromaticity histogram distribution, a three-dimensional XYZ chromaticity histogram distribution may be used.

つぎに色分布一致指数を演算する(S207)。   Next, a color distribution coincidence index is calculated (S207).

この指数は、下式により計算する。   This index is calculated by the following formula.

色分布一致指数=(重なり領域Dに属する画素の積算数/検査領域Kの全体の画素数)×100(%)   Color distribution matching index = (total number of pixels belonging to overlapping region D / total number of pixels in inspection region K) × 100 (%)

例えば、検査領域Kに属する画素を縦100画素×横100画素=10,000画素とする。同じ検査領域Kで画像を切り取るので、画像Aと画像Bの全体の画素数はともに10,000画素である。xy色度ヒストグラムから、重なり領域の画素数を積算し、積算数が5,000個であった場合、色分布一致指数は50%となる。色分布一致指数が100%を下回るほど色度の相違度が大きくなる。xy値の分布が完全に一致していれば100%となる。これにより、一定以上の数値であると判定された場合に、適合品であると判定することができる。   For example, the pixels belonging to the inspection region K are assumed to be 100 vertical pixels × 100 horizontal pixels = 10,000 pixels. Since the image is cut out in the same inspection region K, the total number of pixels of the image A and the image B is 10,000 pixels. From the xy chromaticity histogram, the number of pixels in the overlap region is integrated, and when the integration number is 5,000, the color distribution coincidence index is 50%. The degree of chromaticity difference increases as the color distribution matching index falls below 100%. If the distribution of the xy values is completely coincident, 100% is obtained. Thereby, when it determines with it being a numerical value more than fixed, it can determine with it being a conformity product.

最後に、ヒストグラム分布、色分布一致指数の保存処理を行い、表示する画像ABのXYZ-RGB変換を行い(S208)、処理をリターンする。   Finally, a histogram distribution and color distribution coincidence index storage process is performed, XYZ-RGB conversion of the image AB to be displayed is performed (S208), and the process returns.

このような処理により、画像の質感をヒストグラム分布で把握できるため、色のテキスチャー(メタリック感、きらきら感、まだら模様、色パターン、ごつごつ感等)の違いを反映することにより、微妙な色合いの違いまで判定できる。   Through this process, the texture of the image can be grasped with a histogram distribution, so subtle differences in color tone are reflected by reflecting differences in the color texture (metallic feel, glitter, mottled pattern, color pattern, gritty feel, etc.) Can be determined.

例えば、図11(a)〜(c)に示す通り、メタリック度が小さいものから大きなものまで3種類を検査した場合の例を説明する。メタリック度の小さなものを基準物R1とし、メタリック度の中程度を検査物Q2とし、メタリック度の大きなものを検査物Q3とする。まず、1〜3を前記の処理を行った後のxy色度図上での分布を作成すると、図11(b)のxy色度図に示す通り、ハイライト部分が積算されたデータである。積算数を明暗で示してあり、色の明るいほど積算数は大きい。図11(c)は基準物R1と検査物Q2,3の3次元で積算数を模式的に表したものである。xy軸は色度、z軸は画素の積算数である。基本的には、メタリック感が強いほど、低く広がった山形となり、メタリック感が弱いほど、尖った山形になる。メタリック感の元である光輝材(アルミフレーク)は、照明光が当たると、微小突起等できらめき感がでてくるのであるが、このきらめき感は、物理的には光の回折現象である。基準物1と、検査対象2又は3について、2つのヒストグラム分布を比較することで、重なりの度合いを示す色分布一致指数を演算したものである。   For example, as shown in FIGS. 11A to 11C, an example will be described in which three types are examined from a small metallic degree to a large metallic degree. An object having a small metallic degree is designated as a reference object R1, an intermediate degree of metallic degree is designated as an inspection object Q2, and an object having a large metallic degree is designated as an inspection object Q3. First, when a distribution on the xy chromaticity diagram after the above processing is performed on 1 to 3 is created, as shown in the xy chromaticity diagram of FIG. . The accumulated number is shown in light and dark. The brighter the color, the larger the accumulated number. FIG. 11C schematically shows the integrated number in three dimensions of the reference object R1 and the inspection objects Q2 and Q3. The xy axis is chromaticity, and the z axis is the integrated number of pixels. Basically, the stronger the metallic sensation, the lower the Yamagata, and the weaker the metallic sensation, the sharper the Yamagata. The glittering material (aluminum flakes), which is the source of the metallic feeling, gives a glittering feeling when exposed to illumination light. This glittering feeling is physically a light diffraction phenomenon. The color distribution matching index indicating the degree of overlap is calculated by comparing the two histogram distributions for the reference object 1 and the inspection object 2 or 3.

表1に示す通り、比較例はΔEが質感の元となる色を平均値で算出したLabを使用するので、Lab値、ΔEの値が見た目に比べて微小の差異であり、検査が困難であった。本実施形態の色分布一致指数は、検査領域Kの範囲内の積算数をそのまま用いるので、基準物R1に対して、検査物Q2、3がそれぞれ58%、27%となり、数値で明確に、かつ、簡単にメタリック度の識別ができる。   As shown in Table 1, since the comparative example uses Lab in which ΔE is calculated based on the average value of the color that is the basis of the texture, the Lab and ΔE values are very small compared to the appearance, and inspection is difficult. there were. As the color distribution coincidence index of the present embodiment, since the integrated number within the range of the inspection region K is used as it is, the inspection objects Q2 and 3 are 58% and 27%, respectively, with respect to the reference object R1, and are clearly expressed numerically. In addition, the metallic degree can be easily identified.

以上、本実施形態1を説明したが、以下の効果がある。   Although the first embodiment has been described above, the following effects are obtained.

自動車Jの表面に開口42を直接当てて撮像できるので、精度も高くなる。また、本社など拠点で基準物Rである自動車Jをカメラ2等のXYZ表色系カメラあるいはXYZ系2次元色彩計で撮像し画像Aを求め、このデータをコンピュータから通信回線(必要により管理サーバーも介する)を利用して、製造工場等に送信する。製造工場等ではデータを受信し、検査物Qの自動車Jを製造し、この画像Bをカメラ2で撮像し、演算処理装置7で色分布ヒストグラム分布、色分布一致指数を演算し、表示装置8に演算結果を表示する。また、画像A、Bそのものを表示装置8に対比表示させることも可能である。例えば、IT技術を応用してタブレット或いはスマートフォン等に検査画像、検査データを表示し、拠点と製造工場の間で送受信する。最終的には自動車の画像、色一致度等を質感も含めて総合的に確認し、判定する。これにより工場等での大量生産時のトラブルを未然に防止でき、時間と費用、エネルギーの削減となる。   Since the image can be taken by directly applying the opening 42 to the surface of the automobile J, the accuracy is also improved. In addition, the vehicle J, which is a reference object R, at a site such as the head office is imaged by an XYZ color system camera such as the camera 2 or an XYZ system two-dimensional colorimeter, and an image A is obtained. To the manufacturing factory or the like. The manufacturing factory or the like receives the data, manufactures the automobile J of the inspection object Q, images the image B with the camera 2, calculates the color distribution histogram distribution and the color distribution coincidence index with the arithmetic processing unit 7, and displays the display unit 8 The calculation result is displayed in. It is also possible to display the images A and B themselves on the display device 8 in contrast. For example, by applying IT technology, inspection images and inspection data are displayed on a tablet or a smartphone, and transmitted and received between the base and the manufacturing factory. Finally, the image of the car, the color matching degree, etc. are comprehensively confirmed including the texture and judged. As a result, troubles during mass production in factories and the like can be prevented and time, cost and energy can be reduced.

その他の応用例を説明する。基準物R・検査物Qの取得された画像A、Bの2枚の画像を重ねあわせ、それぞれの色度ヒストグラム分布を表示装置8に表示したり、それぞれの色度ヒストグラム分布をひとつの色度図上で重ね合わせた色度図が表示でき、その重なり合いの度合いを示す色分布一致指数をパーセンテージで表示できる。これにより、検査物Qの色度分布の基準物Rからのズレを数値で確認できる。各領域Kごとに検査結果が数値で表示される。格子Gのグリッド幅の調節が可能である。指数のしきい値を任意で設定可能である。測定結果と撮影した画像は保存が可能である。目視検査では避けられなかった個人差の問題や、客先との判断基準のトラブル等を減らして、色の基準化や安定した色管理を行うことが可能となる。   Other application examples will be described. Two images, A and B, obtained from the reference object R and the inspection object Q are overlapped, and each chromaticity histogram distribution is displayed on the display device 8, or each chromaticity histogram distribution is displayed as one chromaticity. A superimposed chromaticity diagram can be displayed on the diagram, and a color distribution matching index indicating the degree of overlapping can be displayed as a percentage. Thereby, the shift | offset | difference from the reference | standard object R of the chromaticity distribution of the test object Q can be confirmed by a numerical value. The inspection results are displayed numerically for each region K. The grid width of the grid G can be adjusted. An exponent threshold value can be arbitrarily set. Measurement results and captured images can be saved. It is possible to perform standardization of colors and stable color management by reducing problems of individual differences that cannot be avoided by visual inspection and troubles in judgment standards with customers.

非接触および広範囲での撮影ができるため、フラット照明で複数の角度から測定対象物を撮像することで、フリップフロップの数値化も可能であり、アルミフレークやパール顔料を用いた塗装等、人の目が感じる色、質感に近い評価が可能である。木目パネルなどの不規則な柄のパーツも色合せすることができる。取り込んだ画像A、Bを表示装置8に表示することもできるので(オーバーレイ機能)、簡単に位置合わせができる。検査物Qは基準物Rとは、大きさや材質が異なっていても比較ができる。レザーなどの不規則な柄や質感をもつ生地も色合せできる。樹脂パーツの検査、色ムラ・色ズレの検査が可能である。例えば、自動車のコンソールボックスの検査のように凹凸間のある対象物でも測定できる。さらに自動車の(1)バンパーとフェンダーの色ズレ検査、(2)フェンダーとフロントドアの色ズレ検査、(3)フロントドアの色ムラ・フリップフロップの検査も可能である。床材などの不規則な柄や質感をもつ建材、壁紙などの不規則な柄や木目調・大理石風・幾何学模様などの質感も色合せできる。歯科分野での歯の質感を検査できる。   Since non-contact and wide-area shooting is possible, it is possible to digitize flip-flops by imaging the object to be measured from multiple angles with flat illumination, such as painting with aluminum flakes and pearl pigments. Evaluation that is close to the color and texture of the eyes is possible. Irregular pattern parts such as wood grain panels can also be matched. Since the captured images A and B can be displayed on the display device 8 (overlay function), alignment can be easily performed. The inspection object Q can be compared with the reference object R even if the size and material are different. Colors can also be used for fabrics with irregular patterns and textures such as leather. Resin parts inspection, color unevenness and color misregistration inspection are possible. For example, even an object with unevenness can be measured, such as inspection of a console box of an automobile. In addition, (1) Bumper and fender color shift inspection, (2) Fender and front door color shift inspection, and (3) Front door color unevenness flip-flop inspection are also possible. Colors can also be used for building materials with irregular patterns and textures such as flooring, irregular patterns such as wallpaper, and textures such as woodgrain, marble and geometric patterns. You can inspect the texture of teeth in the dental field.

色のプロファイルである色、色ムラ、質感をグラフ・数値で検証できる。指定した検査範囲内の色度ヒストグラムのズレを確認でき、ΔEの変化とLab値の各値を示したグラフも表示できる。また、自動車のフロントドアとフェンダー等の異素材の色検査の場合、始点から終点までの色差(ΔE)を見ることで、異なる素材における発色の違いを検証・検査できる。   The color profile, color unevenness and texture can be verified with graphs and numerical values. The deviation of the chromaticity histogram within the designated inspection range can be confirmed, and a graph showing each change of ΔE and the Lab value can also be displayed. In the case of color inspection of different materials such as the front door and fender of an automobile, the color difference between different materials can be verified and inspected by looking at the color difference (ΔE) from the start point to the end point.

三刺激値XYZのほか、CMYKやLabの各パラメータのゲイン表示が可能である。カメラは等色関数と等価なカメラフィルタを使用しており人の眼が認識できる色域のすべての色データを検出可能である。その検出精度は色差ΔEが1.0以下という高精度の測定が可能である。   In addition to the tristimulus values XYZ, it is possible to display the gain of each parameter of CMYK and Lab. The camera uses a camera filter equivalent to a color matching function and can detect all color data in a color gamut that can be recognized by human eyes. The detection accuracy can be measured with high accuracy such that the color difference ΔE is 1.0 or less.

従来は定量化することが難しかったメタリック感やラメ・パール顔料のキラメキ感等の質感を人と同じように感じ取り、検査領域Kの範囲内の格子毎の積算数を用いたデータを持つので、メタリック度等の質感を明確に、かつ、簡単に定量化でき、検査物Qと基準物Rとの比較検査を合理化できる。   Since it feels like a human being, such as metallic feeling and glittering feeling of glittering pearl pigments, which were difficult to quantify in the past, it has data using the cumulative number of each grid within the inspection area K. The texture such as the metallic degree can be quantified clearly and easily, and the comparative inspection between the inspection object Q and the reference object R can be rationalized.

測定対象物の色の3つのデータを合わせて検査することが可能である。(1)画像による官能比較、(2)色度ヒストグラム分布による客観的かつ視覚的に分かりやすい比較、(3)色度ヒストグラムの一致度(%)による定量化された数値での比較である。これらの3つのデータを合わせて利用することにより、組織内外で色の共通言語として使うことができ、営業・品管・製造・取引先など、意思の疎通がスムーズになる。本発明による色管理は、従来の問題点を解消し、客観的な色管理基準と、見た目の質感や明るさの違いを定量化でき、従来の目視検査・限度見本検査からの脱却が可能となる。本発明は、従来のシステムにはなかった、正確な色データの数値化だけでなく、画像から実際の色を正確に見ることができるという特色を有する。目視検査では避けられなかった個人差の問題や客先との判別基準の隔たりによるトラブル等を減らすことが可能である。   It is possible to inspect the three data of the color of the measurement object together. (1) sensory comparison by image, (2) objective and visually easy-to-understand comparison by chromaticity histogram distribution, and (3) comparison by quantified numerical value by degree of coincidence (%) of chromaticity histogram. By using these three types of data together, it can be used as a common language for colors inside and outside the organization, and communication between sales, product management, manufacturing, business partners, etc. will be smooth. The color management according to the present invention eliminates the conventional problems, can quantify the difference between the objective color management standard and the texture and brightness of the appearance, and can deviate from the conventional visual inspection and limit sample inspection. Become. The present invention has a feature that an actual color can be accurately seen from an image as well as accurate digitization of color data, which is not found in a conventional system. It is possible to reduce problems such as individual differences that are unavoidable by visual inspection and troubles caused by discriminating criteria from customers.

上記3つのデータの他にも目的に応じて1枚の画像から様々なデータを見ることができるので、トラブルシューティングに役立つ。また、画像やデータを保管することで、色データの集積やトレーサビリティの実現等にも貢献でき、また、製品の履歴資料や復元材料として役立てることもできる。   In addition to the above three data, various data can be viewed from one image according to the purpose, which is useful for troubleshooting. In addition, storing images and data can contribute to the accumulation of color data and the realization of traceability, and can also be used as product history data and restoration materials.

色の研究開発に新しい色の開発や、新しい塗料・新しい素材・新しい下地を使った実験などを行う際に定量化された客観的データとともに、忠実な画像データも一緒に保存できるので、色データの集積やトレーサビリティの実現等にも貢献できる。   In addition to objective data that has been quantified when developing new colors for color research and experimenting with new paints, new materials, and new groundwork, faithful image data can be saved together with color data. Contribute to the accumulation of traceability and the realization of traceability.

インターネットやクラウドなどの通信技術を利用すれば、世界各地の工場で作られている製品を国内本社のオフィスで統一基準により管理することが可能となり、色管理の時間と経費を節約できる。また、立会い検査工程を本社、クライアント等のPCモニター上で実施可能である。   By using communication technologies such as the Internet and cloud, products made in factories around the world can be managed at the headquarters offices in Japan based on unified standards, saving time and money for color management. In addition, the witness inspection process can be carried out on PC monitors such as the head office and clients.

カメラで測定対象物を非接触にて撮影することができるので、製品に傷をつける心配がない。実物を見られない状況で実物に近い色に変換された画像を提示して、後々、実物を見た時にギャップを感じるなどというトラブルを避けることができる。色度図上の広範囲での測定が可能であるので、広範囲の色度分布を見ることができ、色のほか、複雑な柄や質感も含めて測定することができる。色の測定範囲が広いため、測る場所によって色のズレが小さく、毎回測定条件を揃えることが可能である。   Since the measurement object can be photographed without contact with the camera, there is no worry of damaging the product. By presenting an image converted to a color close to the real in a situation where the real cannot be seen, troubles such as feeling a gap when the real is seen later can be avoided. Since it is possible to measure over a wide range on the chromaticity diagram, it is possible to see a wide range of chromaticity distribution, and it is possible to measure not only colors but also complex patterns and textures. Since the color measurement range is wide, the color shift is small depending on the measurement location, and the measurement conditions can be adjusted every time.

次に本実施形態2の着色検査装置につき、図12を参照して説明する。本実施形態2は、実施形態1のxy値又はXYZ値に代えて、xyに正規化する前のXYZ値から下記の数式4により変換したLab空間のLab値を算出し、xy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布に代えてLab色度ヒストグラム分布を用いることを特徴とする。   Next, the coloring inspection apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, instead of the xy value or the XYZ value of the first embodiment, the Lab space Lab value converted from the XYZ value before normalization to xy by the following Equation 4 is calculated, and the xy chromaticity histogram distribution is calculated. Alternatively, a Lab chromaticity histogram distribution is used instead of the XYZ chromaticity histogram distribution.

このLab色空間は補色空間の一種で、明度を意味する次元Lと補色次元のAおよびBを持ち、CIEXYZ色空間の座標を非線形に圧縮したものに基づいている。正規化する前のXYZ値からLabに数式4により変換することで、XYZ色空間上での一致度に対して、Lab色空間では、明るさ方向も加味した一致度が得られる。   This Lab color space is a kind of complementary color space, and has a dimension L indicating lightness and complementary color dimensions A and B, and is based on nonlinearly compressed coordinates of the CIEXYZ color space. By converting from an XYZ value before normalization to Lab using Equation 4, a matching degree that takes the brightness direction into consideration in the Lab color space can be obtained as compared to the matching degree in the XYZ color space.

検査領域Kに対応するLab空間における色度ヒストグラム分布の演算の場合、XYZ値からLabへ変換を行う。一致度の演算は、xy色度又はXYZ色度に代えて、L軸、a軸、b軸の3次元空間での分布により行う。検査物Qと基準物RでのLab空間座標でのLab値を、それぞれ、U(L,a,b)、U(L,a,b)とする。Labの色空間であるとヒストグラム分布は地球儀のような形状になっており、2つのヒストグラム分布が立体的に重なり合っている。3次元空間の検査領域Kを格子で区画し、3次元でのU(L,a,b)、U(L,a,b)の色度ヒストグラム分布とミニマム分布を求め、同様な一致度の演算を行う。格子の積算数を平面上に投影し、その面内で同様な積算で格子上の重なり合いの領域の積算数を演算する。xyz色度の場合には、明るさの情報が失われてしまうため、色情報のみの一致度を示すが、Lab空間では、画像の明るさが変わると、L値が変化して、一致度の分布D、DがLab空間内で位置がずれるため、明暗を考慮に入れた判定が可能である。xyz色度が同じでも画像の明るさが違えば分布の位置がずれるからである。例えば、Lab色度ヒストグラム分布は、暗くなれば下方にずれ、明るくなれば上方にずれる。 In the case of calculation of the chromaticity histogram distribution in the Lab space corresponding to the inspection area K, the XYZ value is converted to Lab. The degree of coincidence is calculated based on a distribution in a three-dimensional space of the L axis, a axis, and b axis, instead of the xy chromaticity or the XYZ chromaticity. Lab values in the Lab space coordinates of the inspection object Q and the reference object R are U 1 (L, a, b) and U 2 (L, a, b), respectively. In the Lab color space, the histogram distribution has a globe-like shape, and the two histogram distributions overlap three-dimensionally. The inspection region K in the three-dimensional space is partitioned by a lattice, and the chromaticity histogram distribution and the minimum distribution of U 1 (L, a, b) and U 2 (L, a, b) in three dimensions are obtained, and the same agreement is obtained. Calculate the degree. The accumulated number of grids is projected on a plane, and the accumulated number of overlapping areas on the grid is calculated by the same accumulation within the plane. In the case of xyz chromaticity, the brightness information is lost, so the matching degree of only the color information is shown. However, in the Lab space, when the brightness of the image changes, the L value changes, and the matching degree Since the positions of the distributions D 1 and D 2 are shifted in the Lab space, it is possible to make a determination in consideration of light and dark. This is because, even if the xyz chromaticity is the same, if the brightness of the image is different, the position of the distribution is shifted. For example, the Lab chromaticity histogram distribution shifts downward when dark and shifts upward when bright.

次に本実施形態3の着色検査装置301につき図13(b)を参照して説明する。実施形態1では撮像対象物が自動車Jであったが、本実施形態3ではオーダーメイドされたウィッグ(カツラ)と、本人の髪の毛Wを比較するものである。対応する同様な要素については300番台として上記説明を援用し、主として、相違点を説明する。着色検査装置301は、本人の毛髪Wを照明下でカメラ302で撮像し画像を求め、演算処理装置324において、検査領域Kでのxy色度を求める。このxy色度を演算処理装置324から通信回線326(必要により管理サーバー327も介する)を利用して、製造工場の演算処理装置307に送信する。製造工場の演算処理装置307ではデータを受信し、検査物Qであるウィッグを製造し、タブレットのRGBカメラ302Aで撮像し、xy色度を求め、演算処理装置307で色分布ヒストグラム分布、色分布一致指数を演算し、表示装置308に演算結果を表示する。ウィッグができあがった際には、できあがった状態を本人に確認するため、IT技術を応用して携帯情報端末であるタブレット又はスマートフォンに検査画像、検査データを表示し、拠点間で送受信する。最終的には、本人の毛髪とウィッグの3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3iをRGB変換した画像を対比し、xy色度ヒストグラム分布、色分布一致指数を含めて色、質感を総合的に確認し、合格品かどうか判定する。これにより、従来方式である図13(a)の写真プリント若しくは電子ファイル方式によるオーダーメイド注文でのトラブルを未然に防止できる。時間と費用、エネルギーの削減となる。   Next, the coloring inspection apparatus 301 of Embodiment 3 will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the object to be imaged is the automobile J, but in the third embodiment, the wig (wig) made to order and the hair W of the person are compared. Regarding the corresponding similar elements, the above description is cited as the 300 series, and the differences are mainly described. The coloring inspection apparatus 301 obtains an image by capturing the hair W of the person with the camera 302 under illumination, and obtains the xy chromaticity in the inspection region K in the arithmetic processing apparatus 324. The xy chromaticity is transmitted from the arithmetic processing unit 324 to the arithmetic processing unit 307 in the manufacturing factory using the communication line 326 (also via the management server 327 if necessary). The processing unit 307 in the manufacturing factory receives the data, manufactures the wig that is the inspection object Q, images it with the RGB camera 302A of the tablet, obtains the xy chromaticity, and obtains the color distribution histogram distribution and color distribution with the processing unit 307. The coincidence index is calculated and the calculation result is displayed on the display device 308. When the wig is completed, in order to confirm the completed state with the person, the inspection image and the inspection data are displayed on the tablet or smartphone which is a portable information terminal by applying IT technology, and transmitted / received between the bases. Finally, the three-band visual sensitivity images S1i, S2i, and S3i of the person's hair and wig are compared with each other, and the colors and textures including the xy chromaticity histogram distribution and color distribution matching index are comprehensively compared. Check and determine whether the product is acceptable. As a result, it is possible to prevent troubles in order-made ordering by the conventional photo print or electronic file method of FIG. Save time, money and energy.

なお、本発明の実施形態は、上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれ、前記技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることは言うまでもない。例えば、三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))に従って画像情報を取得する方式について、本実施形態において挙げた方式は具体例に過ぎないものであって、これらに限られず、その他の方式によっても本発明の技術的思想は実施されるものである。   The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and modifications and the like can be made without departing from the technical idea of the present invention. Needless to say, objects and the like are also included in the technical scope of the present invention and can take various forms as long as they belong to the technical scope. For example, with respect to a method of acquiring image information according to three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)), the methods given in the present embodiment are only specific examples. However, the technical idea of the present invention is not limited to the above and can be implemented by other methods.

本発明の着色検査装置は、電化製品、乗物、住宅建材等の製造現場における正確な色検査、その他の産業上の利用可能性は大である。印刷物の色ズレ・色ムラ等の検査、ラメ・パール顔料を含む化粧品の検査、自動車の塗装検査(色ズレ・色ムラ、異素材間の色のズレを数値化、光輝度のグラフ化によるフリップフロップ現象の数値化)、自動車の木目検査、自動車のレザーシートの検査(複雑なテクスチャ素材の色ムラ・色ズレを検査)、床材の色合せ、タイルの色合せ(色や質感まで正確に撮影)、化粧品、スポーツウェア、シューズ、ゴルフボール等の色合せ検査、歯科分野の人工歯等がある。   The color inspection apparatus of the present invention has a great color applicability in manufacturing sites for electrical appliances, vehicles, housing building materials, and other industrial applicability. Inspection of color deviation and color unevenness of printed materials, inspection of cosmetics including lame and pearl pigments, automotive coating inspection (color shift, color unevenness, color shift between different materials are quantified, flip by light intensity graphing ), Car grain inspection, automotive leather seat inspection (inspecting complex texture materials for color unevenness and color misregistration), flooring color matching, tile color matching (accurately to colors and textures) Photography), color matching inspection for cosmetics, sportswear, shoes, golf balls, and artificial teeth in the dental field.

1、201、301・・・着色検査装置
2・・・カメラ
3・・・照明部
4・・・ドーム型筐体
5・・・把持部
6・・・スイッチ
7・・・演算処理装置
8・・・表示装置
J・・・自動車
21・・・撮影レンズ
22a、22b、22c・・・光学フィルタ
23・・・撮像素子
22a´、22c´・・・ダイクロイックミラー
23a、23b、23c・・・撮像素子
24・・・演算処理部
25・・・表示部
27・・・フィルタターレット
1, 201, 301 ... Coloring inspection device 2 ... Camera 3 ... Illumination unit 4 ... Dome-shaped housing 5 ... Grasping unit 6 ... Switch 7 ... Arithmetic processing device 8 ..Display devices
J ... Automobile 21 ... Shooting lens 22a, 22b, 22c ... Optical filter 23 ... Imaging element 22a ', 22c' ... Dichroic mirror 23a, 23b, 23c ... Imaging element 24 ... -Arithmetic processing unit 25 ... display unit 27 ... filter turret

Claims (8)

CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有するカメラと、
測定対象物を間接的に照明する照明部と、
照明用開口を備え、中心部に前記カメラ、照明部を周設し、照明光をドーム内面に向かって照射する照射面を備えるドーム型筐体と、
前記カメラが取得した3バンド視覚感度画像をCIE XYZ表色系における三刺激値XYZに変換する演算処理部と、
を備え、
前記演算処理部が、
前記測定対象物の撮像により得られた3バンド視覚感度画像のうち、特定された検査領域を設定し、
測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値又はこのXYZ値より正規化されたxy値について演算し、
xy色度図のxy座標又はXYZ色度図のXYZ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、xy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布を作成し、
前記検査物と基準物の2つのxy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査することを特徴とする着色検査装置。
A camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalent to the CIE XYZ color matching function;
An illumination unit that indirectly illuminates the measurement object;
A dome-shaped housing having an illumination opening, having the camera at the center, and the illumination unit around, and an illumination surface for illuminating illumination light toward the inner surface of the dome;
An arithmetic processing unit for converting the three-band visual sensitivity image acquired by the camera into tristimulus values XYZ in the CIE XYZ color system;
With
The arithmetic processing unit is
Of the three-band visual sensitivity image obtained by imaging the measurement object, set the specified inspection region,
As the measurement object, for the inspection object and the reference object, respectively, the XYZ value of each pixel in the inspection area or the xy value normalized from this XYZ value is calculated,
By dividing the inspection area of the xy coordinates of the xy chromaticity diagram or the XYZ coordinates of the XYZ chromaticity diagram with a grid, and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid, an xy chromaticity histogram distribution or XYZ Create a chromaticity histogram distribution,
A color inspection apparatus for inspecting a color by calculating a color distribution coincidence index indicating an overlapping ratio of two xy chromaticity histogram distributions or XYZ chromaticity histogram distributions of the inspection object and the reference object.
前記xy値又はXYZ値に代えて、XYZ値から演算されるLab値を用い、xy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布に代えてLab色度ヒストグラム分布を用いる請求項1の着色検査装置。   The color inspection apparatus according to claim 1, wherein a Lab value calculated from an XYZ value is used instead of the xy value or XYZ value, and a Lab chromaticity histogram distribution is used instead of the xy chromaticity histogram distribution or the XYZ chromaticity histogram distribution. 前記色度ヒストグラム分布において、前記2つの画素の画素積算数を格子単位で比較し、小さい方の画素積算数を特定し、当該画素積算数を積算し、前記検査領域の全画素数に対する、前記積算された積算数の割合を演算することにより、前記色分布一致指数を演算する請求項1または2の着色検査装置。   In the chromaticity histogram distribution, the pixel integration number of the two pixels is compared in a grid unit, the smaller pixel integration number is specified, the pixel integration number is integrated, and the total number of pixels in the inspection region is The color inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the color distribution coincidence index is calculated by calculating a ratio of the accumulated number. 前記照明部を複数領域に分割して配置し、それぞれの領域に属する照明部を独立に点灯することにより、異なる方向からの投影光により3バンド視覚感度画像を演算し、測定対象物にフリップフロップがあるかどうかを検査する請求項1ないし3いずれかの着色検査装置。   The illumination unit is divided into a plurality of regions, and the illumination units belonging to the respective regions are independently turned on, so that a three-band visual sensitivity image is calculated by projection light from different directions, and a flip-flop is applied to the measurement object. 4. The color inspection apparatus according to claim 1, wherein the color inspection apparatus inspects whether or not there is any color. 前記照明部を左右領域に分割して配置し、それぞれ、左右領域に属する照明部を独立に点灯することにより、左右方向からの投影光により3バンド視覚感度画像を演算し、測定対象物にフリップフロップがあるかどうかを検査する請求項4の着色検査装置。   The lighting unit is divided into left and right regions, and lighting units belonging to the left and right regions are individually turned on to calculate a three-band visual sensitivity image using the projection light from the left and right directions, and flip the measurement object. 5. The color inspection apparatus according to claim 4, wherein the color inspection apparatus inspects whether or not there is a color. 前記色分布一致指数を示すデータを表示装置に表示し、通信回線を介してコンピュータ間で送受信する請求項1ないし5いずれかの着色検査装置。   The color inspection apparatus according to claim 1, wherein data indicating the color distribution coincidence index is displayed on a display device and transmitted / received between computers via a communication line. CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有するカメラを利用する着色検査方法において、
ドーム型筐体の開口から間接照明光を撮像対象物に照明するステップと、
前記カメラによる撮像により取得した三つの分光感度を有する3バンド視覚感度画像をCIE XYZ表色系における三刺激値XYZに変換するステップと、
前記測定対象物の撮像により得られた3バンド視覚感度画像のうち、特定された検査領域を設定するステップと、
測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値又はこのXYZ値より正規化されたxy値について演算するステップと、
xy色度図のxy座標又はXYZ色度図のXYZ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、xy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布を作成し、
前記検査物と基準物の2つのxy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査するステップと、
を備えたことを特徴とする着色検査方法。
In a color inspection method using a camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to a CIE XYZ color matching function,
Illuminating the imaging object with indirect illumination light from the opening of the dome-shaped housing; and
Converting a three-band visual sensitivity image having three spectral sensitivities acquired by imaging with the camera into tristimulus values XYZ in the CIE XYZ color system;
Setting a specified examination region among the three-band visual sensitivity images obtained by imaging the measurement object;
Calculating the XYZ value of each pixel in the inspection region or the xy value normalized from the XYZ value for each of the inspection object and the reference object as the measurement object;
By dividing the inspection area of the xy coordinates of the xy chromaticity diagram or the XYZ coordinates of the XYZ chromaticity diagram with a grid, and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid, an xy chromaticity histogram distribution or XYZ Create a chromaticity histogram distribution,
Inspecting the color by calculating a color distribution coincidence index indicating the overlapping ratio of the two xy chromaticity histogram distributions or the XYZ chromaticity histogram distributions of the inspection object and the reference object;
A coloring inspection method comprising:
前記xy値又はXYZ値に代えて、XYZ値から演算されるLab値を用い、xy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム分布に代えてLab色度ヒストグラム分布を用いる請求項7の色検査方法。   8. The color inspection method according to claim 7, wherein a Lab value calculated from an XYZ value is used instead of the xy value or XYZ value, and a Lab chromaticity histogram distribution is used instead of the xy chromaticity histogram distribution or the XYZ chromaticity histogram distribution.
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