JP2017153054A - Coloring inspection apparatus and coloring inspection method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coloring inspection apparatus capable of increasing the accuracy in a comparison work of textures such metallic touch or pearl-twinkling.SOLUTION: The coloring inspection apparatus carries out the steps of: identifying the center of a distribution in a Lab color space histogram (S145); shifting (mapping) entire distribution of the Lab color space histogram of any one of two U(L, a, b) and U(L, a, b) by a difference of ΔA, ΔB and ΔL of the center coordinate so that the center coordinate coincide with the center coordinate (S146); and calculating a texture spreading index which represents a difference in spatial spreading (S147). By calculating the spatial spreading in a three-dimensional space of the Lab color space histogram distribution, a difference in a metallic touch only can be extracted and quantified, and depending on the difference in the spreading, a difference in twinkling of a brightness material can be independently detected excluding the color.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は、商品の塗装等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 coloring such as painting of a product.

従来、塗料の色の調整は、一般的には、産業メーカーの担当部署で色決めを行い、標準板に塗装したオリジナルを作成し、このオリジナルの色と同じになるように塗料メーカーが塗料色を調整し、産業メーカーに塗料を提供する。塗料メーカーの技術者の勘と経験により産業メーカーからOKが出るまで塗料を調整しているのが現状である。   Conventionally, the color of the paint is generally adjusted by the department in charge of the industrial manufacturer, creating an original painted on a standard board, and the paint manufacturer makes the paint color the same as this original color. To provide paints to industrial manufacturers. The present condition is that the paint is adjusted until the OK from the industrial manufacturer is given by the intuition and experience of the paint manufacturer's engineers.

ところで、色と質感の調整に関しては、特許文献1の発明が提案されている。この発明では、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、カメラが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X、Y、Zに変換した着色データを取得し演算する演算処理部と、測定対象物を照射する照明部と、を備え、演算処理部が、測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、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、検査領域の各画素のX,Y,Z値より正規化されたx,y値を検査領域について演算し、xy色度図のxy座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する検査物と基準物の画素数を積算することにより、xy色度座標ヒストグラム分布を作成するか、または、三次元XYZ座標において取得したXYZ色度座標ヒストグラムの画素数を積算することにより、XYZ色度座標ヒストグラム分布を生成し、検査物と基準物の2つのxy色度座標ヒストグラム分布またはXYZ色度座標ヒストグラム分布の重なり合った割合を示すLab平均値及び広がり度差分演算を演算することにより、色およびそのテクスチャーを検査する。   By the way, regarding the adjustment of color and texture, the invention of Patent Document 1 has been proposed. In the present invention, a camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalent to the CIE XYZ color matching function, and three spectral sensitivities acquired by the camera are obtained. An arithmetic processing unit that obtains and calculates coloring data obtained by converting the image having tristimulus values X, Y, and Z in the CIE XYZ color system, and an illumination unit that irradiates the measurement object. Among the coloring data obtained by imaging the measurement object, the specified inspection area is set, and the inspection object and the reference object are measured from the X, Y, and Z values of each pixel in the inspection area. By calculating the normalized x and y values for the inspection region, dividing the inspection region of the xy coordinates of the xy chromaticity diagram by a grid, and adding the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each lattice, xy Create a chromaticity coordinate histogram distribution, or Generates an XYZ chromaticity coordinate histogram distribution by accumulating the number of pixels of the XYZ chromaticity coordinate histogram acquired in the three-dimensional XYZ coordinates, and generates two xy chromaticity coordinate histogram distributions or XYZ colors of the inspection object and the reference object The color and its texture are inspected by calculating the Lab average value and the spread degree difference calculation indicating the overlapping ratio of the degree coordinate histogram distribution.

このように色と質感を総合的に検査するため、人の目との相関が取れている方法ではある。たとえば、産業製品のインラインのカメラの装置で使っている。産業製品が流れてくると、リアルタイムで人間の目と同じような判断で、産業製品の全体、あるいは部分の境目の色違いを検出するところで利用される。こうして人間の目と同じような判断基準で不良着色を除外することができる。   Thus, in order to comprehensively inspect the color and texture, it is a method that is correlated with the human eye. For example, it is used in an in-line camera device for industrial products. When an industrial product flows, it is used to detect the color difference between the whole or part of the industrial product with the same judgment as the human eye in real time. In this way, defective coloring can be excluded based on the same judgment criteria as those of the human eye.

特開2014−187558号公報JP 2014-187558 A

しかしながら、特許文献1に示す発明において、色と質感を調整するためのパラメーターとしては色一致指数での総合的な判断となるため、インラインでの色検査には好都合ではあるが、これを利用するのが難しい場合がある。   However, in the invention shown in Patent Document 1, since it is a comprehensive judgment based on the color matching index as a parameter for adjusting the color and texture, it is convenient for in-line color inspection, but this is used. It can be difficult.

例えば、産業製品の塗装の調整は、一般的には、メーカーの関連部署で企画する産業製品の塗料の色を様々な検討を加えて決定し、それが、その製品の標準色となる。つぎに、色見本で実際に塗料を塗装したものを作り、これをオリジナルとする。そのオリジナルと同じ色の塗料を塗料関係会社(例えば、ペンキ塗装会社、板金塗装会社等)が製造する。   For example, in the adjustment of the coating of an industrial product, generally, the color of a paint for an industrial product planned by a related department of a manufacturer is determined by various examinations, and this becomes the standard color of the product. Next, make a color sample that is actually painted, and make it the original. A paint-related company (for example, a paint painting company, a sheet metal painting company, etc.) manufactures the same color paint as the original.

この色合わせ作業を完全に近づけるは難しく、技術者の感と経験で色を合わせるので、相当の経験と技術を要する。最終的に、産業メーカーの了承を受けているが、この色合わせが非常に困難で面倒な作業である。   It is difficult to bring this color matching work completely close, and since colors are matched with the feeling and experience of engineers, considerable experience and skill are required. Eventually, with the approval of an industrial manufacturer, this color matching is a very difficult and troublesome task.

特に、塗料上にのせる光輝材のメタリック感というのが一番厄介な問題で、メタリック感がどれだけ強いか弱いかということを判定するということをやるためには、総合的な指数では把捉することができない。   In particular, the metallic feeling of the glittering material placed on the paint is the most troublesome problem, and in order to determine how strong or weak the metallic feeling is, the comprehensive index grasps it. I can't.

このような困難な色合わせの調整を支援するための必要なパラメーターが強く要請されている。   There is a strong demand for necessary parameters to support such difficult color adjustment.

塗料を形成する対象が、金属材料、ウレタン材料、プラスチック材料、炭素繊維材料等、多種多様の材料が有り、色の判断はそんなに変わらないが、メタリック感が相当に変化することから、色一致指数では、メタリック感を精度よく判断することは困難な場合がある。   There are various materials such as metal materials, urethane materials, plastic materials, carbon fiber materials, etc., and the color judgment does not change so much, but the metallic feeling changes considerably, so the color matching index Then, it may be difficult to accurately determine the metallic feeling.

そこで、本発明は、色と質感を分離して、それぞれのズレを独立に提示する方式を提供し、色と質感の調整作業を容易にすることを課題とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for separating color and texture and presenting each shift independently, thereby facilitating color and texture adjustment work.

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、前記カメラが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X、Y、Zに変換した着色データを取得し演算する演算処理部と、測定対象物を照射する照明部と、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着色データのうち、特定された検査領域を設定し、XYZ表色系の色空間にそれぞれ対応する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、XYZ表色系の色空間ヒストグラム分布を作成し、前記検査物と基準物の2つの色空間ヒストグラム分布の中心を特定し、いずれか一方の色空間ヒストグラム分布の中心を他の色空間ヒストグラム分布の中心に近接するようにシフトさせることにより、色空間ヒストグラム分布の広がりの差を示す質感広がり指標を演算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 provides a camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to a CIE XYZ color matching function, and the camera An arithmetic processing unit that acquires and calculates coloring data obtained by converting an image having three spectral sensitivities into tristimulus values X, Y, and Z in the CIE XYZ color system, and an illumination unit that irradiates the measurement object. The arithmetic processing unit sets the specified inspection area among the coloring data obtained by imaging the measurement object, and divides the inspection area of coordinates corresponding to the color space of the XYZ color system with a grid. Integrate the number of pixels of the inspection object and reference object belonging to each grid to create a color space histogram distribution of the XYZ color system, and specify the center of the two color space histogram distributions of the inspection object and reference object And either color space A coloring inspection apparatus that calculates a texture spread index indicating a difference in spread of a color space histogram distribution by shifting the center of the histogram distribution so as to be close to the center of another color space histogram distribution.

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、照明下で、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X、Y、Zに変換した着色データを生成するステップと、前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定するステップと、XYZ表色系の色空間にそれぞれ対応する、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、色空間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つの色空間ヒストグラム分布の中心を特定し、いずれか一方の色空間ヒストグラム分布の中心を、他の色空間ヒストグラム分布の中心に近接するようにシフトさせ、色空間ヒストグラム分布の広がりの差を示す質感広がり指標を演算するステップと、を備えたことを特徴とする着色検査方法である。   The present invention relates to a color inspection method using a camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), and S3 (λ)) linearly converted equivalently to a CIE XYZ color matching function under illumination. A step of generating coloring data obtained by converting an image having three spectral sensitivities acquired by imaging with the camera into tristimulus values X, Y, and Z in the CIE XYZ color system, and obtained by imaging the measurement object. Among the coloring data, a step of setting the specified inspection area, and a coordinate inspection area corresponding to the color space of the XYZ color system, respectively, are partitioned by a grid, and the inspection object and the reference object belonging to each grid A step of creating a color space histogram distribution by integrating the number of pixels, and specifying a center of the two color space histogram distributions of the inspection object and the reference object, A color inspection comprising: shifting the cloth center so as to be close to the center of another color space histogram distribution, and calculating a texture spread index indicating a difference in the spread of the color space histogram distribution. Is the method.

特許請求の範囲では、XYZ表色系は他のCIE系表色系を含む広義のものを意味し、特許請求の範囲以外では、狭義のものを意味する。狭義のXYZ表色系とは、RGB表色系を単純な一次変換で負の値が現れないように定めたものであり、他のCIE表色系、例えば、Yxy、XYZ、Lab、Luv等のCIE表色系の基礎となり、2次元色度図又は3次元の色空間を含む概念である。したがって、広義のXYZ表色系は、狭義のXYZ表色系と該XYZ表色系から発展させた他のCIE表色系を含む。   In the claims, the XYZ color system means a broad meaning including other CIE color systems, and means a narrow meaning except in the claims. The XYZ color system in the narrow sense is an RGB color system defined so that negative values do not appear by simple primary conversion, and other CIE color systems such as Yxy, XYZ, Lab, Luv, etc. This is a concept including a two-dimensional chromaticity diagram or a three-dimensional color space. Therefore, the XYZ color system in a broad sense includes the XYZ color system in a narrow sense and other CIE color systems developed from the XYZ color system.

狭義のXYZ表色系とは、RGB表色系を単純な一次変換で負の値が現れないように、CIEが1931年にRGB表色系と同時に定めたものである。   The XYZ color system in a narrow sense is defined by CIE in 1931 at the same time as the RGB color system so that negative values do not appear in the RGB color system by simple primary conversion.

xyY表色系(Yxy表色系ともいう)とは、XYZ表色系では数値と色の関連がわかりにくいので、XYZ表色系から絶対的な色合いを表現するために定められたものである。   The xyY color system (also referred to as the Yxy color system) is defined in order to express an absolute hue from the XYZ color system because the relationship between numerical values and colors is difficult to understand in the XYZ color system. .

Luv表色系とは、CIEが1976年に定めた均等色空間のひとつであり、CIELは光の波長を基礎に、XYZ表色系のxy色度図の波長間隔の均等性を改善したものである。日本ではJIS Z8518に規定されている。 The Luv color system is one of the uniform color spaces established by the CIE in 1976, and CIE L * u * v * is based on the wavelength of light, and the wavelength interval of the XY chromaticity diagram of the XYZ color system is equal. Improved. In Japan, it is specified in JIS Z8518.

Lab表色系とは、CIELであり、XYZ表色系から知覚と装置の違いによる色差を測定するために派生したものである。日本ではJIS Z 8729に規定されている。 The Lab color system is CIEL * a * b * and is derived from the XYZ color system in order to measure a color difference due to a difference between perception and apparatus. In Japan, it is specified in JIS Z 8729.

広義のXYZ表色系には、2次元座標と3次元座標で規定される色空間が含まれる。色空間の代表例としては、と、XYZ色空間と、Lab色空間等の構成例がある。2次元の色空間の場合、例えば、Yxy色空間、Luv色空間の場合、2次元平面であるxy色度図(Yxy色空間で正規化したxy色度値(平面))、uv色度図、u’v’色度図が挙げられる。平面上での2次元色度図の画素の密度として表現されるxy色度ヒストグラム分布又はLuv色度ヒストグラム分布等が対応する。3次元の色空間の場合、例えば、XYZ色空間、Lab色空間の場合、3次元空間であるXYZ色空間、Lab色空間が挙げられる。3次元での色空間上の画素の密度として表現されるXYZ色空間ヒストグラム、又はLab色空間ヒストグラム分布等が対応する。   The XYZ color system in a broad sense includes a color space defined by two-dimensional coordinates and three-dimensional coordinates. As typical examples of the color space, there are configuration examples such as an XYZ color space and a Lab color space. In the case of a two-dimensional color space, for example, in the case of a Yxy color space or a Luv color space, an xy chromaticity diagram that is a two-dimensional plane (xy chromaticity value (plane) normalized in the Yxy color space), uv chromaticity diagram , U′v ′ chromaticity diagram. An xy chromaticity histogram distribution or a Luv chromaticity histogram distribution expressed as the density of pixels in a two-dimensional chromaticity diagram on a plane corresponds. In the case of a three-dimensional color space, for example, in the case of an XYZ color space or a Lab color space, an XYZ color space or a Lab color space that is a three-dimensional space may be mentioned. An XYZ color space histogram expressed as a density of pixels in a three-dimensional color space, a Lab color space histogram distribution, or the like corresponds.

2次元のxy色度平面、uv色度図、u’v’色度図での色と質感の分離に対して、他のXYZ色空間とLab色空間等は3次元色空間上で色と質感の分離となる。従って、用語として、xy色度ヒストグラムに対して、XYZ色空間ヒストグラム、Lab色空間ヒストグラム等のように、区別して定義している。   In contrast to the separation of color and texture on the two-dimensional xy chromaticity plane, uv chromaticity diagram, and u'v 'chromaticity diagram, other XYZ color spaces and Lab color spaces have colors in the three-dimensional color space. It becomes the separation of the texture. Therefore, the terms are defined separately from the xy chromaticity histogram, such as an XYZ color space histogram and a Lab color space histogram.

XYZ色空間ヒストグラムとLab色空間ヒストグラムは、それぞれ、別のものであり、Lab色空間での質感広がり指標演算は、XYZ色データをLab色度データに変換して、この変換したデータより、計算するものである。   The XYZ color space histogram and the Lab color space histogram are different from each other, and the texture spread index calculation in the Lab color space is performed by converting the XYZ color data into Lab chromaticity data and calculating from the converted data. To do.

着色の態様には、例えば、塗料、光輝材、染色液等による着色が挙げられる。   Examples of the coloring mode include coloring with a paint, a bright material, a staining solution, and the like.

近接させるようにシフトする態様について、例えば、ヒストグラム分布の中心を一致させる、中心同士を所定範囲内まで近接させる、座標軸と平行に移動させることで近接させる、中心から他の中心まで直線方向に近接させる等、適切な指標を得られる程度であれば、種々なる態様で実施可能である。   As for the mode of shifting so as to be close, for example, the centers of the histogram distribution are matched, the centers are close to each other within a predetermined range, are moved close to each other in parallel with the coordinate axis, and are linearly moved from the center to another center. As long as an appropriate index can be obtained, for example, it can be implemented in various modes.

指標には、指数、グラフ、絵図、または、これらの組み合わせで示すもの等、平面、立体にかぎらず、種々なる態様が可能である。   The index can be in various forms, not limited to a plane or a solid, such as an index, a graph, a picture, or a combination thereof.

技術的関連を有する発明によれば、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、前記カメラが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X、Y、Zに変換した着色データを取得し演算する演算処理部と、測定対象物を照射する照明部と、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着色データのうち、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X,Y,Z値を演算し、xy色度図、XYZ色度図、又はLab色度図にそれぞれ対応する、xy座標、XYZ座標、又は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、xy色度ヒストグラム、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色空間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、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色空間ヒストグラム分布の中心を特定し、いずれか一方のxy色度ヒストグラム、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色空間ヒストグラム分布の中心を、他のxy色度ヒストグラム、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色空間ヒストグラム分布の中心に近接させるようにシフトさせ、xy色度ヒストグラム分布、XYZ色空間ヒストグラム分布、又はLab色空間ヒストグラム分布の質感広がり指標を演算することを特徴とする着色検査装置である。   According to the technically related invention, a camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly transformed equivalent to a CIE XYZ color matching function, An arithmetic processing unit that acquires and calculates coloring data obtained by converting the acquired image having three spectral sensitivities into tristimulus values X, Y, and Z in the CIE XYZ color system, and an illumination unit that irradiates the measurement object. The arithmetic processing unit sets the specified inspection area among the coloring data obtained by imaging the measurement object, and for the inspection object and the reference object as the measurement object, respectively, The X, Y, and Z values of each pixel are calculated, and an inspection area of xy coordinates, XYZ coordinates, or Lab coordinates corresponding to the xy chromaticity diagram, XYZ chromaticity diagram, or Lab chromaticity diagram is partitioned by a grid. The inspection object and reference object belonging to each grid The xy chromaticity histogram, the XYZ color space histogram, or the Lab color space histogram distribution is created by integrating the number of pixels, and the two xy chromaticity histograms, the XYZ color space histogram, or the Lab of the inspection object and the reference object are created. The center of the color space histogram distribution is specified, and the center of any one of the xy chromaticity histogram, the XYZ color space histogram, or the Lab color space histogram distribution is used as another xy chromaticity histogram, the XYZ color space histogram, or the Lab color space. The color inspection apparatus is characterized by calculating a texture spread index of an xy chromaticity histogram distribution, an XYZ color space histogram distribution, or a Lab color space histogram distribution by shifting so as to be close to the center of the histogram distribution.

技術的関連を有する発明によれば、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、照明下で、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X、Y、Zに変換した着色データを生成するステップと、前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、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X,Y,Z値を演算するステップと、xy色度図、XYZ色度図、又はLab色度図にそれぞれ対応する、xy座標、XYZ座標、又は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、xy色度ヒストグラム、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色空間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、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色空間ヒストグラム分布の中心を特定し、いずれか一方のxy色度ヒストグラム、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色空間ヒストグラム分布の中心を、他のxy色度ヒストグラム、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色空間ヒストグラム分布の中心に近接させるようにシフトさせ、xy色度ヒストグラム分布、XYZ色空間ヒストグラム分布、又はLab色空間ヒストグラム分布の質感広がり指標を演算するステップと、を備えたことを特徴とする着色検査方法である。   According to the technically related invention, a color inspection using a camera having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly transformed equivalent to the CIE XYZ color matching function In the method, a step of generating coloring data obtained by converting an image having three spectral sensitivities acquired by imaging with the camera under illumination into tristimulus values X, Y, and Z in a CIE XYZ color system, and the measurement object Among the coloring data obtained by imaging an object, the step of setting the specified inspection area, and the X and Y values of each pixel in the inspection area for the inspection object and the reference object as measurement objects, respectively. And an inspection area of xy coordinates, XYZ coordinates, or Lab coordinates corresponding to the xy chromaticity diagram, the XYZ chromaticity diagram, or the Lab chromaticity diagram, respectively, are partitioned by a lattice, and the inspection belonging to each lattice is performed. Creating an xy chromaticity histogram, an XYZ color space histogram, or a Lab color space histogram distribution by integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object; and two xy chromaticity histograms of the inspection object and the reference object; The center of the XYZ color space histogram or Lab color space histogram distribution is specified, and the center of one of the xy chromaticity histogram, XYZ color space histogram, or Lab color space histogram distribution is set to the other xy chromaticity histogram, XYZ color Shifting the space histogram or the Lab color space histogram distribution closer to the center and calculating a material spread index of the xy chromaticity histogram distribution, the XYZ color space histogram distribution, or the Lab color space histogram distribution. This is a coloring inspection method.

本発明における撮像装置は、三つの分光感度(S(λ),S(λ),S(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となるが、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 image pickup apparatus according to the present invention picks up an image with three spectral sensitivities (S 1 (λ), S 2 (λ), S 3 (λ)), that is, the observation object is divided into three channels. As the means, any of an optical filter set to obtain these spectral sensitivities, a dichroic mirror, a dichroic prism, or the like can be used.

前記撮像装置の分光感度(S(λ),S(λ),S(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S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S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S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。 Spectral sensitivities (S 1 (λ), S 2 (λ), S 3 (λ)) of the imaging device are mountain-shaped with a single peak having no negative value from the CIE XYZ spectral characteristics. Equivalent conversion is performed under the condition that the peak values of the sensitivity curves are equal and the overlap of the spectral sensitivity curves is minimized. The curve of the spectral characteristic S 1 has a peak wavelength of 582 nm and a half-value width of 523. ˜629 nm, and 1/10 width is 491 to 663 nm. Curve of the spectral characteristics S 2 is a peak wavelength of 543 nm, the half value width is 506~589nm, 1/10 width is 464~632Nm. Curve of the spectral characteristics S 3 is a peak wavelength of 446 nm, the half value width is 423~478nm, 1/10 width is 409~508Nm.

本発明は、色と、メタリック感等の質感との違いを、分離して提示することにより、色の違いは的確に色調整を行うことができ、質感の違いは、質感の調整について適格な方針を与えることができる。例えば、メタリック感が強くなればなるほど、XYZ表色系のヒストグラム分布は広がる傾向があるので、広がったヒストグラム分布と、広がってないヒストグラム分布との相違点、又は、一致点の指針の表すことができる。そのため、実際の着色(塗料色等)とオリジナルの標準色との色合わせ作業が非常に容易になる。   In the present invention, the difference between the color and the texture such as the metallic feeling is separately presented, so that the color difference can be accurately adjusted, and the difference in the texture is qualified for the texture adjustment. Policy can be given. For example, as the metallic feeling increases, the histogram distribution of the XYZ color system tends to widen. Therefore, the difference between the spread histogram distribution and the histogram spread that does not spread, or the matching point guideline can be expressed. it can. Therefore, the color matching operation between the actual coloring (paint color, etc.) and the original standard color becomes very easy.

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. 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3におけるフローチャートである。It is a flowchart in the arithmetic processing unit 3 of Embodiment 1 of this invention. 本発明実施形態1の演算処理装置3におけるサブーチャートである。It is a sub chart in the arithmetic processing unit 3 of Embodiment 1 of this invention. 本発明実施形態1の演算処理装置3における、xy座標空間におけるシフト処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shift process in xy coordinate space in the arithmetic processing unit 3 of Embodiment 1 of this invention. (a)は発明実施形態1の演算処理装置1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(マス目の数値は画素のカウント値である)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 1 of invention 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 (the numerical value of a square is a count value of a pixel) 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の着色検査装置101の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the coloring test | inspection apparatus 101 of this invention Embodiment 2. FIG. 本発明実施形態2の着色検査装置101の演算処理装置103におけるフローチャート(XYZ色空間分布)である。It is a flowchart (XYZ color space distribution) in the arithmetic processing unit 103 of the coloring inspection apparatus 101 of Embodiment 2 of the present invention. 本発明実施形態2の着色検査装置101の演算処理装置103におけるフローチャート(Lab色空間分布)である。It is a flowchart (Lab color space distribution) in the arithmetic processing unit 103 of the coloring inspection apparatus 101 of Embodiment 2 of the present invention. 本発明実施形態2の着色検査装置101のXYZ座標空間におけるシフト処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shift process in XYZ coordinate space of the coloring test | inspection apparatus 101 of this invention Embodiment 2. FIG. 本発明実施形態3の着色検査装置201の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the coloring test | inspection apparatus 201 of this invention Embodiment 3. FIG. 本発明実施形態3の着色検査装置201のLab座標空間におけるシフト処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shift process in the Lab coordinate space of the coloring test | inspection apparatus 201 of this invention Embodiment 3. FIG. 本発明実施形態4の着色検査装置による処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process by the coloring test | inspection apparatus of Embodiment 4 of this invention.

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10を参照して説明する。   A color 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、 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2と、カメラ2が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X、Y、Zに変換した着色データを取得し演算する演算処理部3と、色見本5を照射する照明部6と、を備え、演算処理部3が、色見本5の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定し、色見本5として、検査物と基準物について、それぞれ、検査領域の各画素のX,Y,Z値をLab値に変換し、Labの各値の平均値を演算し、xy色度図のxy座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する検査物と基準物の画素数を積算することにより、Lab色空間ヒストグラム分布を作成し、検査物と基準物の2つのxy色度ヒストグラム分布の中心を特定し、いずれか一方のxy色度ヒストグラム、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色空間ヒストグラム分布の中心を他のxy色度ヒストグラム分布の中心と一致するようにシフトさせ、xy色度ヒストグラム分布の広がり度差分を演算することを特徴とする。色見本5としては塗料メーカーでの塗料色板が挙げられる。   The color inspection apparatus 1 includes a camera 2 having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), and S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching functions, and three images acquired by the camera 2. An arithmetic processing unit 3 that acquires and calculates coloring data obtained by converting an image having two spectral sensitivities into tristimulus values X, Y, and Z in the CIE XYZ color system, and an illumination unit 6 that irradiates a color sample 5 The arithmetic processing unit 3 sets the specified inspection area among the coloring data obtained by imaging the color sample 5, and as the color sample 5, for each of the inspection object and the reference object, each pixel in the inspection area is set. X, Y, Z values are converted into Lab values, the average value of each value of Lab is calculated, the inspection area of the xy coordinates in the xy chromaticity diagram is partitioned by a grid, and the inspection object and reference object belonging to each grid are Create a Lab color space histogram distribution by accumulating the number of pixels. Identify the center of the two xy chromaticity histogram distributions of the inspection object and the reference object, and set the center of one of the xy chromaticity histograms, the XYZ color space histogram, or the Lab color space histogram distribution of the other xy chromaticity histogram distributions. The shift is performed so as to coincide with the center, and the spread degree difference of the xy chromaticity histogram distribution is calculated. Examples of the color sample 5 include a paint color plate at a paint manufacturer.

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、ここでは、カメラ2を手動で移動して、少なくとも3つの相違する角度から撮像する。照明部6があって、カメラ2がその下に設置され、カメラ2が手動でその角度を変えられる。カメラ2により多角度から色見本5の塗装色及びそのLab色ヒストグラム分布データを測定できる。   Since the appearance differs depending on the angle due to the flip-flop, the camera 2 is manually moved here and images are taken from at least three different angles. There is an illuminating unit 6, the camera 2 is installed underneath, and the camera 2 can be manually changed in angle. The camera 2 can measure the paint color of the color sample 5 and its Lab color histogram distribution data from multiple angles.

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、その分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は、図2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。分光感度(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 the spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) is negative from the XYZ color matching function as shown in FIG. It is a mountain shape having no value and a single peak, and is equivalently converted from the condition that the peak values of the respective spectral sensitivity curves are equal and the overlapping of spectral sensitivity curves is minimized. Specifically, the spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) have 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.

三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は次の数式1を用いて求められるものである。分光特性自体についての詳細は特開2005−257827号公報等を参照されたい。
The three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) are obtained using the following Equation 1. For details on the spectral characteristics themselves, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-257827.

カメラ2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 2 are, for example, an effective frequency value of about 5 million pixels, an effective area of 9.93 mm × 8.7 mm, an image size of 3.45 μm × 3.45 μm, a video output of 12 bits, a camera interface GigE, and the number of frames (during focus adjustment) 3-7 Frame / Sec, shutter speed 1 / 15,600Sec ~ 1 / 15Sec, integration time up to 3 seconds, S / N ratio 60dB or more, lens mount F mount, operating temperature 0 ℃ -40 ℃, operating humidity 20% -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の三つの分光感度(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))に従って画像情報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 spectral 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. It 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 image information according to the three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) will be given below. In the first embodiment, any of these may be adopted. It is also possible to adopt other methods.

図3(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. 3A 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. 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3(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により三つの分光感度S1、S2、S3を得るものである。   The system shown in FIG. 3B uses 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. S1, S2, and S3 are obtained.

図3(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. 3C 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は分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))により取得した画像情報を演算処理装置3に送信し、演算処理装置3でXYZ表色系における三刺激値X、Y、Zに変換し、取得した三刺激値X、Y、Zによる画像データを変換処理による演算処理を行い、視覚化処理された画像を表示する表示装置(図示略)を備える。   The camera 2 transmits image information acquired by spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) to the arithmetic processing device 3, and the arithmetic processing device 3 uses the tristimulus values X, There is provided a display device (not shown) for converting the image data to Y and Z, performing arithmetic processing by conversion processing on the acquired image data of the tristimulus values X, Y, and Z, and displaying the visualized image.

演算処理装置3はカメラ2により取得した画像の任意の位置における輝度、色度等を演算し視覚化処理するものである。色見本5の斜めから照明を照射し、塗装色のLab色空間ヒストグラム分布データ同士を比較して指数化する。   The arithmetic processing unit 3 calculates the luminance, chromaticity, etc. at an arbitrary position of the image acquired by the camera 2 and performs a visualization process. Illumination is applied obliquely from the color sample 5, and the Lab color space histogram distribution data of the paint color is compared and indexed.

カメラ2で色見本5を、通常、1ヶ所で撮像し、必要に応じて、カメラ2が移動して、他の別の角度で撮像する。ここでは、例えば、正面、左右45度の3箇所(適宜数の箇所でも良い)で撮影することもできる。   The color sample 5 is usually imaged at one place by the camera 2, and the camera 2 moves and images at another angle as necessary. Here, for example, it is possible to shoot at three locations (an appropriate number of locations may be used) at 45 degrees on the front and left and right.

照明部6の照明源はキセノンランプ(擬似太陽光)を採用する。照明部6はキセノンランプのほかに、フレネルレンズ・アセンブリを備えている。キセノンランプは色見本5の斜め上から均一に照らすものとする。キセノンランプ以外にLEDの人工太陽灯でもよい。   The illumination source of the illumination unit 6 employs a xenon lamp (pseudo sunlight). The illumination unit 6 includes a Fresnel lens assembly in addition to the xenon lamp. The xenon lamp is illuminated uniformly from above the color sample 5. In addition to xenon lamps, LED artificial solar lights may be used.

表示装置7は演算処理装置3と接続され、演算処理装置3で処理された画像信号を受信して、画像を画面に表示するようになっている。演算処理装置3または表示装置7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 display device 7 is connected to the arithmetic processing device 3, receives an image signal processed by the arithmetic processing device 3, and displays an image on a screen. The arithmetic processing device 3 or the display device 7 includes input means (not shown) and 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3と、表示装置7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4に、演算処理装置3におけるフローチャートを図6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 3, and a display device 7. The connection method can be selected regardless of wired or wireless. The flowchart in the camera 2 is shown in FIG. 4, and the flowchart in the arithmetic processing unit 3 is shown in FIG.

カメラ2の電源が入ると、図4に示す通り、初期化をする(初期化S1)。つぎに、分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))により色見本5を撮像し(撮像処理S2)、その後、撮像された画像データを撮像素子23により入力し(入力処理S3)、演算処理装置3にて三刺激値X、Y、Zに変換する(変換処理S4)。分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は表示装置7に送信される(データ送信S5)。画像が動画である場合には、撮像処理S2からデータ送信S5の一連の処理が連続的に行われる。画像は画像表示装置7に表示される。   When the camera 2 is turned on, initialization is performed as shown in FIG. 4 (initialization S1). Next, the color sample 5 is imaged by the spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) (imaging processing S2), and then the imaged image data is input by the image sensor 23 (input). Processing S3), the processing unit 3 converts the tristimulus values X, Y, and Z (conversion processing S4). Spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) are transmitted to the display device 7 (data transmission S5). When the image is a moving image, a series of processing from imaging processing S2 to data transmission S5 is continuously performed. The image is displayed on the image display device 7.

撮像処理S2では、様々な色見本5を測定する例が挙げられているが、撮像位置が相違する特定領域について、相違する角度にてカメラ2で色見本5を撮像する。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、測定の場所は、カメラ2の0度の光軸は色見本5のボディー面に垂直になる。また、照明は、太陽光と同じく斜め上からの照明であることが特徴となる。   In the imaging process S2, an example of measuring various color samples 5 is given, but the color sample 5 is imaged by the camera 2 at different angles for specific areas where the imaging positions are different. 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. Further, the measurement location is such that the 0-degree optical axis of the camera 2 is perpendicular to the body surface of the color sample 5. In addition, the illumination is characterized by illumination from obliquely above as with sunlight.

三刺激値X、Y、Z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 X, Y, Z 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.

XYZ表色系は、現在CIE標準表色系として各表色系の基礎となっている。光の三原色(R=赤、G=緑、B=青紫)の加法混色の原理に基づいて発展したもので、色度図を使って色をYxyの3つの値で表わす。Yが反射率で明度に対応し、xyが色度になる。
The XYZ color system is currently the basis of each color system as the CIE standard color system. It was developed based on the principle of additive color mixing of the three primary colors of light (R = red, G = green, B = blue-violet), and the color is represented by three values of Yxy using a chromaticity diagram. Y corresponds to lightness by reflectance, and xy becomes chromaticity.

撮像処理S2は、三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有するカメラ2によって色見本5を撮像する工程である(図1、図4参照)。分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は上記の数式1に従って与えられるものである。撮影レンズ21と光学フィルタ22a、22b、22cと撮像素子23により撮像されると同時に入力処理S3が連続的に行われる。   The imaging process S2 is a step of imaging the color sample 5 by the camera 2 having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) (see FIGS. 1 and 4). Spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) are given according to the above formula 1. Input processing S3 is continuously performed at the same time as imaging is performed by the imaging lens 21, the optical filters 22a, 22b, and 22c, and the imaging device 23.

入力された画像データは分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))に従った値であるため、カメラ2の演算処理装置3における変換処理S4によって、撮像された画像の画像データを三刺激値X、Y、Zに変換する。この変換は数式1に従って行われる。すなわち、数式1における係数の逆行列を乗じて三刺激値X、Y、Zを得ることとなる。なお、カメラ2からは分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))に従った値のまま演算処理装置3に送信する。   Since the input image data is a value according to the spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)), the image data captured by the conversion processing S4 in the arithmetic processing unit 3 of the camera 2 is used. The image data is converted into tristimulus values X, Y, and Z. This conversion is performed according to Equation 1. That is, the tristimulus values X, Y, and Z are obtained by multiplying the inverse matrix of the coefficients in Equation 1. The camera 2 transmits the values to the arithmetic processing unit 3 with values according to the spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)).

演算処理装置3に電源が入ると、図5に示す通り、初期化をする(初期化S110)。表示装置7はカメラ2と接続された状態において、カメラ2から送信された分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を受信する(データ受信S120)。その後、分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))から三刺激値X、Y、Zに変換する(S140)。その内容を表示装置7に送信する(表示処理S150)。カメラ2からデータ受信S120に従い、変換処理S130から表示処理S150の一連の処理が連続的に行われる。   When the processing unit 3 is turned on, initialization is performed as shown in FIG. 5 (initialization S110). The display device 7 receives the spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) transmitted from the camera 2 while being connected to the camera 2 (data reception S120). Thereafter, the spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) is converted into tristimulus values X, Y, Z (S140). The contents are transmitted to the display device 7 (display process S150). In accordance with the data reception S120 from the camera 2, a series of processing from the conversion processing S130 to the display processing S150 is continuously performed.

演算処理S140は、撮像された画像のLab平均値、ΔL、Δa、Δb、ΔE及びxy質感広がり指数を演算し視覚化処理する工程であり、表示装置7に表示するために必要な場合は、色情報をRGB等に変換処理する。   The calculation process S140 is a step of calculating and visualizing the Lab average value, ΔL, Δa, Δb, ΔE, and xy texture spread index of the captured image, and when necessary to display on the display device 7, The color information is converted into RGB or the like.

前記の表示処理S150は、視覚化処理された質感広がり指数を画像表示装置に表示する工程であり、処理をリターンする。   The display process S150 is a process of displaying the visualized texture spread index on the image display device, and the process returns.

図6のS140のサブフローチャートを説明する。基準物の第1画像を撮像しておき、次に対比すべき検査物の第2画像を撮像し、以下のとおり、質感広がり指数を順次計算する。質感を分離した質感広がり指数により、質感の類似性を判定する。   A sub-flowchart of S140 in FIG. 6 will be described. A first image of the reference object is captured, a second image of the inspection object to be compared next is captured, and a texture spread index is sequentially calculated as follows. The similarity of the texture is determined by the texture spread index obtained by separating the texture.

撮像した画像ABについて検査したい領域T(図8(a)参照)に対応する検査領域K(図20(b)参照)を設定する(ステップS141)。大きさや場所を自由に設定することができる。   An inspection region K (see FIG. 20B) corresponding to a region T (see FIG. 8A) to be inspected with respect to the captured image AB is set (step S141). Size and place can be set freely.

色度xyを演算し、色度Yxyを求める(S142)。   The chromaticity xy is calculated to obtain the chromaticity Yxy (S142).

撮像した検査物の画像Aから切り出した領域Kの基準物Qのxy色度ヒストグラム分布を作成する(S143)。この色度ヒストグラム分布は、図8(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 of the reference object Q in the region K cut out from the imaged image A of the inspection object is created (S143). 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.

xy色度ヒストグラム分布は、上記各単位格子に属数する画素の積算数を示す立体ヒストグラムであり、図8(d)に重なり領域Dを示す。   The xy chromaticity histogram distribution is a three-dimensional histogram showing the cumulative number of pixels belonging to each unit grid, and an overlapping region D is shown in FIG.

図8(c)に示す通り、xy座標の位置での比較対象の色分布を平面的に書いたものであり、検査領域Kを格子Gで区画し、その区画のxy値を有する画素を積算しz軸とするヒストグラム分布を作成する。xy座標を、特定の幅のグリッド(立体マス目)、例えば、xyをそれぞれ1/1000(1000個の線)で切った平面格子とする。ヒストグラムの端から端までスキャンしてゆき、格子Gに区画した領域ごとに、これに属する画素数を同じxy面でそれぞれスキャンしz方向に積算してゆく。また、検査領域Kでxy座標で特定範囲の垂直面、あるいは、水平面だけを演算すれば、演算時間が短縮できる。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. 8C, the color distribution to be compared at the position of the xy coordinates is written in a plane, the inspection area K is partitioned by a grid G, and the pixels having the xy values of the sections are integrated. Then, a histogram distribution with the z axis is created. Let xy coordinates be a grid (solid grid) of a specific width, for example, a plane lattice obtained by cutting xy by 1/1000 (1000 lines). The histogram is scanned from end to end, and for each region partitioned into the grid G, the number of pixels belonging to this is scanned on the same xy plane and integrated in the z direction. In addition, if only the vertical plane or the horizontal plane within a specific range is calculated with the xy coordinates in the inspection region K, the calculation time can be shortened. If the grid cells are made finer, the accuracy will be improved, but the calculation time will be longer.

S143と同様に、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(S144)。xy色度ヒストグラム分布は、画素の積算数であり、図8(d)に重なり領域を示す。   Similarly to S143, an xy chromaticity histogram distribution of the image B of the reference object R is created (S144). The xy chromaticity histogram distribution is the cumulative number of pixels, and FIG.

Labのa軸、b軸、L軸について、それぞれ独立に検査領域のすべての画素の総和を取り、その画素数にて、それぞれのL値、a値、b値の総和を割って、Lab色空間ヒストグラム分布の平均L値、平均a値、平均b値を計算する(S145)。   For each of the Lab's a-axis, b-axis, and L-axis, the sum of all the pixels in the inspection area is taken independently, and the sum of the L value, a value, and b value is divided by the number of pixels to obtain the Lab color. The average L value, average a value, and average b value of the spatial histogram distribution are calculated (S145).

下記の数式4により変換したLab空間のLab値を算出する。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色空間上での分布に対して、Lab色空間では、明るさ方向も加味した分布が得られる。   The Lab value converted in Lab space is calculated according to Equation 4 below. The Lab color space is a type 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 distribution in which the brightness direction is also taken into consideration in the Lab color space is obtained compared to the distribution in the XYZ color space.

数4で、関数fの括弧の中のX,Y,Z の値がそれぞれ白色点の座標Xn,Yn,Znで割ってあるのは,最大値を1に揃えるためである。 In Equation 4, the values of X, Y, and Z in the parentheses of the function f are divided by the white point coordinates X n , Y n , and Z n , respectively, in order to make the maximum value equal to 1.

基準物及び対象物の平均値の差分を取り色の相違の判断材料とする。   The difference between the average values of the reference object and the target object is taken as a material for judging the difference in color.

図7に示す通り、Lab色空間ヒストグラム分布の中心座標C、Cを特定する(S146)。ここでは中心座標は図心(重心位置)とする。 As shown in FIG. 7, the center coordinates C 1 and C 2 of the Lab color space histogram distribution are specified (S146). Here, the center coordinate is the centroid (center of gravity).

図7に示す通り、2つのヒストグラム分布H(x,y)、H(x,y)のいずれか一方の中心座標を他の中心座標に一致するように、中心座標の偏差ΔF分だけ、xy色度分布全体をシフト(写像)処理する(S147)。いずれか一方の分布を他の分布にシフトさせないと、色成分の差も計算してしまうことになるからである。グラフ上でも計算だけでもできる。シフト量は適宜設定可能である。例えば、一方の中心から他の中心へのシフトに代えて、一方の中心から他の中心の所定範囲内へのシフトでも同様の効果がある。要は、質感が把握できる適宜のシフト量で接近させればよい。 As shown in FIG. 7, the center coordinate deviation ΔF is set so that one of the two histogram distributions H 1 (x, y) and H 2 (x, y) coincides with the other center coordinates. The entire xy chromaticity distribution is shifted (mapped) (S147). This is because if one of the distributions is not shifted to the other distribution, the difference between the color components is also calculated. It can be done on the graph or just by calculation The shift amount can be set as appropriate. For example, the same effect can be obtained by shifting from one center to another center instead of shifting from one center to the other center. In short, it is only necessary to approach with an appropriate shift amount that allows the texture to be grasped.

空間的な広がり度差分を示す質感広がり指数を演算する(S148)。これにより単純にメタリック感の違いだけ抽出して、色度の類似性と、メタリック感の程度を分離して判定し、これを定量化できる。xy色度分布の2次元空間の中で広がり度を演算し、その広がり度の違いを、色のことは除いた、光輝材のキラメキ感の違いとして把握できるので、色と質感とを確実に分離して検出できる。   A material spread index indicating a spatial spread difference is calculated (S148). Thus, only the difference in metallic feeling is simply extracted, and the similarity of chromaticity and the degree of metallic feeling are separated and determined, and this can be quantified. The spread degree is calculated in the two-dimensional space of the xy chromaticity distribution, and the difference in the spread degree can be grasped as the difference in glittering feeling of the glittering material, excluding the color. It can be detected separately.

質感広がり指数は、下式により計算する。xy色度ヒストグラム分布は、画素の積算数であり、図8(d)に重なり領域D、図8(e)にミニマム分布を示す。
質感広がり指数=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(%)
The material spread index is calculated by the following formula. The xy chromaticity histogram distribution is the cumulative number of pixels. FIG. 8D shows the overlapping region D, and FIG. 8E shows the minimum distribution.
Material spread index = total number of pixels belonging to overlapping region D / total number of pixels in inspection region K × 100 (%)

基準物と検査物の2次元空間上での広がり度ヒストグラムを計算し、その配列の同じ位置同士のミニマム値を取ったものが、重なり合い頻度となるため、全体のヒストグラム総和カウントで、この値を割ったもので計算される。   The spread histogram of the reference object and the inspection object in the two-dimensional space is calculated, and the minimum value at the same position in the array is the overlap frequency. Therefore, this value is calculated by the total histogram total count. Calculated by dividing.

図8(d)(e)は図8(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。立体的に描く代わりに、便宜上、平面で描いている。また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8(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。 FIGS. 8D and 8E are cross-sectional views taken along the line SS of FIG. 8C, and there is an overlap when viewed on the same line in the xy coordinates. Instead of drawing in three dimensions, it is drawn in a plane for convenience. Moreover, since it is a histogram, it has a minute staircase distribution. 8 cumulative number H 1 and the accumulated number of H 2 (d) are respectively the image A, corresponding to the image B. When the two histogram distributions are compared, an overlap region D exists.

図8(e)に示す通り、H(x、y)を検査物Qのxy色度ヒストグラム分布の積算数、H(x、y)を検査物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H>Hで、中央でH=Hとなり、右側ではH<Hである。H,Hのうち、小さい方の積算数(画素頻度)を取ると、左側ではH、右側ではHとなり、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. 8E, H 1 (x 1 , y 1 ) is the cumulative number of xy chromaticity histogram distributions of the inspection object Q, and H 1 (x 2 , y 2 ) is the xy chromaticity histogram of the inspection object R. When the accumulated number of distribution, in the overlapping left area H 1> H 2, centrally H 1 = H 2, and the on the right side is a H 1 <H 2. If the smaller integrated number (pixel frequency) of H 1 and H 2 is taken, it becomes H 1 on the left side and H 2 on the right side, and a minimum distribution which is a step-like histogram curve can be specified. 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、検査物Qと基準物R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8(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8(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. If the smaller integrated number of H 1 and H 2 is added and calculated, the integrated number of the overlapping region D can be calculated, and the ratio to the total number of pixels can be specified. The total number of pixels in the inspection region K is determined, and the total number of pixels of the inspection object Q and the reference object R is the same. The calculation of this ratio may be integrated three-dimensionally for all the lattices G. For example, as shown in FIG. 8C, 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. 8F 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.

最後に、表示・保存処理、送信処理を行い(S149)、処理をリターンする。   Finally, display / save processing and transmission processing are performed (S149), and the processing returns.

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、質感広がり指数は50%となる。質感広がり指数が100%を下回るほど質感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、質感について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 overlapping area is integrated, and when the integration number is 5,000, the texture spread index is 50%. As the texture spread index falls below 100%, the degree of texture difference increases. 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 a texture being a conforming product.

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分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))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。分光感度(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、分光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 the image, the color information obtained primarily is the three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) by a function equivalent to the XYZ color matching function, and is acquired by RGB. Compared to the case, it is more accurate and sensitive to the sensitivity of the human eye. Since the overlap of spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) is small, the S / N ratio is sufficient, and the curve in the spectral sensitivity curve changes naturally, so the error in colorimetry is Minimized.

画像の質感を色とは分離して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。   Since the texture of the image can be grasped from the histogram by separating it from the color, a subtle difference in color tone is reflected by reflecting the difference in the color texture (metallic feel, glitter, mottled pattern, color pattern, sensation, etc.) Can be determined.

例えば、図9(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1とし、メタリック度の中程度を検査物2とし、メタリック度の大きなものを検査物3とする。まず、1〜3を前記の処理を行った後のxyz色度図上での分布を作成すると、図9(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9(c)は基準物と検査物の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質感広がり指数を演算する。   For example, as shown in FIGS. 9A to 9C, an example will be described in which three types are tested from a small metallic degree to a large metallic degree. An object having a small metallic degree is referred to as a reference object 1, an intermediate degree of metallic degree is referred to as an inspection object 2, and an object having a large metallic degree is referred to as an inspection object 3. First, when a distribution on the xyz chromaticity diagram after the above processing is performed for 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. 9C schematically shows the integrated number in three dimensions of the reference object and the inspection object. The xy axis is chromaticity, and the z axis is the cumulative number. 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. By comparing the two histogram distributions of the reference object 1 and the inspection object 2 or 3, a texture spread index indicating the degree of overlap is calculated.

なお、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。本実施形態の質感広がり指数は、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1に対して、検査物2、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。   In addition, as shown in Table 1, since the comparative example uses Lab in which ΔE is calculated based on the average color of the texture, the Lab value and ΔE value are very small compared to the appearance, and the inspection is It was difficult. As the texture spread index of the present embodiment, the cumulative number within the range of the inspection region K is used as it is, so that the inspection objects 2 and 3 are 58% and 27%, respectively, with respect to the reference object 1, which are clearly numerical values and , You can easily identify the metallic degree.

次の本実施形態2の着色検査装置101を図10、図11を参照して説明する。対応する同様な要素については100番台として説明を援用し、主として、相違点を説明する。   Next, a color inspection apparatus 101 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. For the corresponding similar elements, the explanation is cited as 100 series, and the difference is mainly explained.

基準物、検査物の車105を撮像するカメラ102、カメラ102とスイッチ106を介して接続し信号を受信し、質感広がり指数の演算を行う演算処理装置103と、演算処理装置103と接続し指数表示を行う表示装置107とを備えている。   A camera 102 that captures an image of a reference object / inspection vehicle 105, a camera 102 connected to the camera 102 via a switch 106, an arithmetic processing device 103 that receives a signal and calculates a material spread index, and an arithmetic processor 103 connected to the arithmetic processing device 103 And a display device 107 that performs display.

図10に示す通り、演算処理装置103は、基準物Rとなる色見本105を撮像することにより取得される刺激値XYZ1を計算する演算部103Aと、検査物となる色見本を撮像することにより取得される刺激値XYZ2を計算する演算部103Bと、演算部103Aと演算部103Bと接続し、車の色一致度指数を演算する演算部103Cと、演算部103CからのOK信号またはNG信号を表示装置107に送信したり、外部に送信するものである。なお、スイッチ106は、刺激値XYZ1と刺激値XYZ2を選択的に入力するものである。なお、対象物の車は例示である。   As illustrated in FIG. 10, the arithmetic processing device 103 captures an arithmetic unit 103 </ b> A that calculates a stimulus value XYZ <b> 1 acquired by imaging a color sample 105 that is a reference object R, and an image of a color sample that is an inspection object. The calculation unit 103B that calculates the acquired stimulus value XYZ2, the calculation unit 103A and the calculation unit 103B are connected, the calculation unit 103C that calculates the color matching index of the car, and the OK signal or the NG signal from the calculation unit 103C. It is transmitted to the display device 107 or transmitted to the outside. Note that the switch 106 selectively inputs the stimulus value XYZ1 and the stimulus value XYZ2. The target vehicle is an example.

図11Aは2つの画像A、BからXYZ色空間ヒストグラム分布の比較による質感広がり指数を演算するフローチャートである。図11Aに示す通り、プログラムが起動すると、画像Aから検査領域Kを切り出し特定し、設定する(S201)。次に画像Bから画像Aと同様の検査領域を切り出し特定し、設定する(S202)。画像A,Bより色度値XYZの演算を行う(S203)。検査領域Kにおいて、検査物Qと基準物RのXYZ色空間ヒストグラム分布をそれぞれ演算し、作成する(S204)。XYZ色空間ヒストグラム分布のミニマム分布を特定する(S205)。画像Aの検査領域の平均XYZ値の計算と画像Bの検査領域の平均XYZ値の演算となる。Lab値の演算に代えてもよい。重なり領域DでのXYZ色空間ヒストグラム分布の積算数を演算する(S206)。質感広がり指数を演算し(S207)、リターンする。質感広がり指数=(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(%)である。図12に示す通り、重なり領域Dでの積算数はTとTのうち、少ない方の積算数を加算演算する。 FIG. 11A is a flowchart for calculating a texture spread index based on a comparison of XYZ color space histogram distributions from two images A and B. As shown in FIG. 11A, when the program is started, the inspection area K is cut out from the image A, specified, and set (S201). Next, an inspection area similar to that of the image A is cut out from the image B, specified, and set (S202). The chromaticity values XYZ are calculated from the images A and B (S203). In the inspection region K, the XYZ color space histogram distributions of the inspection object Q and the reference object R are calculated and created (S204). The minimum distribution of the XYZ color space histogram distribution is specified (S205). The calculation of the average XYZ value of the inspection area of image A and the calculation of the average XYZ value of the inspection area of image B are performed. You may replace with the calculation of a Lab value. The integrated number of the XYZ color space histogram distribution in the overlapping region D is calculated (S206). The material spread index is calculated (S207) and the process returns. Texture spread index = (the integrated number of pixels belonging to the overlapping region D / the total number of pixels in the inspection region K) × 100 (%). As shown in FIG. 12, the accumulated number in the overlapping area D of T 1 and T 2, adds calculates the cumulative number of lesser.

検査領域Kに対応するXYZ分布の演算の場合、指数の演算は、X軸、Y軸、Z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XYZ空間座標でのXYZ値を、図12(a)(b)に示す通り、それぞれ、T(L,a,b)、T(L,a,b)とする。XYZ色空間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場合と分離している場合がある。3次元空間の検査領域Kを格子で区画し、3次元でのT(X,Y,Z)、T(X,Y,Z)の色空間ヒストグラム分布とミニマム分布を求め、同様な指数の演算を行う。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、明るさの情報がないため、XYZ空間では、画像の明るさが変わっても変化しない。 In the case of the calculation of the XYZ distribution corresponding to the inspection region K, the calculation of the exponent is performed by the distribution in the three-dimensional space of the X axis, the Y axis and the Z axis. As shown in FIGS. 12A and 12B, the XYZ values of the inspection object Q and the reference object R in the XYZ space coordinates are T 1 (L, a, b) and T 2 (L, a, b), respectively. ). The XYZ color space and the histogram distribution are shaped like a globe, and there are cases where the two histogram distributions are three-dimensionally overlapped and separated. The inspection area K in the three-dimensional space is partitioned by a lattice, and the color space histogram distribution and minimum distribution of T 1 (X, Y, Z) and T 2 (X, Y, Z) in three dimensions are obtained, and similar indices are obtained. Perform the operation. 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, there is no brightness information, and therefore the XYZ space does not change even if the brightness of the image changes.

XYZ色空間ヒストグラムに代えてLab色空間ヒストグラムを質感判定に用いる場合には、図11Bのフローチャートを用いる。図11Bの説明は図11Aの上記説明を援用する。S205では領域の平均Lab値の計算と画像Bの検査領域の平均Lab値の演算となる。   When the Lab color space histogram is used for texture determination instead of the XYZ color space histogram, the flowchart of FIG. 11B is used. The description of FIG. 11B uses the above description of FIG. 11A. In S205, the average Lab value of the area and the average Lab value of the inspection area of the image B are calculated.

次に本実施形態3の着色検査装置201につき図13を参照して説明する。対応する同様な要素については200番台として説明を援用し、主として、相違点を説明する。   Next, the coloring inspection apparatus 201 of Embodiment 3 will be described with reference to FIG. About the corresponding similar element, description is used as 200 series, and a difference is mainly demonstrated.

図13に示す通り、色判定対象は色見本5の一部の領域であり、カメラ202が色見本5の対象領域を撮像する。演算処理装置203は、基準となる刺激値XYZ1からLabを計算する演算部203Aと、判定対象となる刺激値XYZ2からLabを計算する演算部203Bと、演算部203Aと演算部203Bと接続しLab平均値を演算する演算部203Cと、基準Labと対象Labから質感広がり指数を演算する質感広がり指数演算部203Dと、演算部203C、203Dからの演算値を着色装置257に送信するものである。指数値に応じて、適正な塗装色になっているかどうかを、画面を見て判定し、さらに着色処理を行うものである。なお、スイッチ206は、基準XYZと対象XYZを選択的に入力するものである。主要な処理は概ね実施形態1、2のフローチャートと同様であるので、説明は援用する。   As illustrated in FIG. 13, the color determination target is a partial region of the color sample 5, and the camera 202 captures an image of the target region of the color sample 5. The arithmetic processing unit 203 is connected to the arithmetic unit 203A that calculates Lab from the reference stimulus value XYZ1, the arithmetic unit 203B that calculates Lab from the stimulus value XYZ2 to be determined, the arithmetic unit 203A, and the arithmetic unit 203B. The calculation unit 203C that calculates the average value, the texture spread index calculation unit 203D that calculates the texture spread index from the reference Lab and the target Lab, and the calculation values from the calculation units 203C and 203D are transmitted to the coloring device 257. According to the index value, whether or not the paint color is appropriate is determined by looking at the screen and further colored. Note that the switch 206 selectively inputs the reference XYZ and the target XYZ. Since the main processing is generally the same as the flowcharts of the first and second embodiments, the description is incorporated.

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。指数の演算は、L軸、a軸、b軸の3次元空間での分布により行う。Lab色空間ヒストグラム分布は立体楕円形状である。検査物Qと基準物RでのLab空間座標でのLab値を、図14(a)(b)に示す通り、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場合と分離している場合がある。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、同様な指数の演算を行う。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。Lab色度の場合には、明るさの情報があるため、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U、U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。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色空間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 exponent is calculated by the distribution in the three-dimensional space of the L axis, a axis, and b axis. The Lab color space histogram distribution is a solid elliptical shape. The Lab values in the Lab space coordinates of the inspection object Q and the reference object R are respectively U 1 (L, a, b) and U 2 (L, a, b) as shown in FIGS. ). In the Lab color space, the histogram distribution has a globe-like shape, and the two histogram distributions may be three-dimensionally overlapped or separated. The inspection area K in the three-dimensional space is partitioned by a grid, and the chromaticity histogram distribution and minimum distribution of U 1 (L, a, b) and U 2 (L, a, b) in three dimensions are obtained, and similar indices are obtained. Perform the operation. 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 Lab chromaticity, since there is brightness information, in the Lab space, when the brightness of the image changes, the L value changes, and the coincidence distributions U 1 and U 2 are positioned in the Lab space. Therefore, it is possible to make a determination taking light and dark into account. This is because the position of the distribution is shifted if the brightness of the image is different. For example, the Lab color space histogram distribution shifts downward when dark and shifts upward when bright.

さらに、本発明実施形態4の着色検査装置による処理は、図15に示す通り、Lab色空間ヒストグラム分布での肌の艶とテカリを分布の違いで判定する例である。   Furthermore, the processing by the color inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is an example in which skin gloss and shine in the Lab color space histogram distribution are determined based on the difference in distribution, as shown in FIG.

xy色度ヒストグラム分布の場合、ΔL、Δa,Δb値およびΔE(√(ΔL**2+Δa**2+Δb**2)で色判定する(**2は2乗を意味する)。質感については、L値を考慮しない正規化された色度値x、yの2次元分布で、色の広がり分布だけでの質感広がり指数を数値化する。XYZ色空間ヒストグラム分布の場合、XYZの各X値、Y値、Z値の平均値(Lab値での色差判定もOK)で色判定する。XYZ色空間ヒストグラムの分布だけでの質感広がり指数で質感を判定する。Lab色空間ヒストグラム分布の場合、ΔL、Δa,Δb値およびΔE(√(ΔL**2+Δa**2+Δb**2)で色判定する。質感については、Lab色空間ヒストグラムの分布だけでの質感広がり指数で質感を判定する。   In the case of the xy chromaticity histogram distribution, the color is determined by ΔL, Δa, Δb values and ΔE (√ (ΔL ** 2 + Δa ** 2 + Δb ** 2) (** 2 means square). The texture spread index of only the color spread distribution is converted into a numerical value in the two-dimensional distribution of normalized chromaticity values x and y not taking into account the L value, and in the case of the XYZ color space histogram distribution, each X value of XYZ, The color is determined based on the average value of the Y value and the Z value (color difference determination using the Lab value is also OK), and the texture is determined based on the texture spread index based only on the distribution of the XYZ color space histogram. , Δa, Δb values, and ΔE (√ (ΔL ** 2 + Δa ** 2 + Δb ** 2). For the texture, the texture is determined by the texture spread index based only on the distribution of the Lab color space histogram.

その他の応用例を説明する。基準品・検査品の取得されたA,B画像の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又は色空間ヒストグラムを表示装置7に表示したり、それぞれの色度ヒストグラム分布又は色空間ヒストグラムをひとつの色度図上で重ね合わせた色度図が表示でき、色の相違を平均Lab値で判定し、一方、メタリック感を示す質感広がり指数演算を分離してパーセンテージで表示できる。これにより、検査品の色度分布の基準品からの質感のズレ、特にメタリック感を数値で確実に確認できる。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 acquired for the reference product and the inspection product are overlapped, and each chromaticity histogram distribution or color space histogram is displayed on the display device 7, or each chromaticity histogram distribution or color space is displayed. A chromaticity diagram obtained by superimposing histograms on one chromaticity diagram can be displayed, and a color difference can be determined by an average Lab value. On the other hand, a material spread index calculation showing a metallic feeling can be separated and displayed as a percentage. As a result, the deviation of the texture from the reference product of the chromaticity distribution of the inspection product, in particular, the metallic feeling can be reliably confirmed numerically. The inspection results are displayed numerically for each region K. The grid width of the lattice 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色見本5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7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。検査物は基準物とは、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、凹凸間のある対象物でも測定できる。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 capturing the color sample 5 from a plurality of angles with flat illumination, such as painting with aluminum flakes or 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 7 (overlay function), alignment can be performed easily. The inspection object can be compared with the reference object 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. 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.

以上、本実施形態を説明したが、以下の効果がある。(1)平均L値、平均a値、平均b値、及び、(2)2つのH(x,y)、H(x,y)、T(X,Y,Z)、T(X,Y,Z)、U(L,a,b)、U(L,a,b)に関する質感広がり指数ついて、それぞれの例を挙げたが、色と、メタリック感等の質感との違いを、分離して提示することにより、色の違いはそれを構成する塗料の色調整をおこなうことにより、より適格に色調整を行うことができ、メタリック感を演出する光輝材の番手調整や、セラミック等の釉薬の粘性調整、金属表面の荒さ調整等の質感調整について適格な方針を与えることができる。メタリック感が強くなればなるほど、xy色度ヒストグラム、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色ヒストグラム分布は広がるので、広がったxy色度ヒストグラム、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色ヒストグラム分布と、広がってないxy色度ヒストグラム、XYZ色空間ヒストグラム、又はLab色ヒストグラム分布との相違点として、どれだけ差分があるのか、指針を提示することができる。実際の塗料色とオリジナルの標準色との色合わせ作業が非常に楽になる。 Although the present embodiment has been described above, the following effects are obtained. (1) Average L value, Average a value, Average b value, and (2) Two H 1 (x, y), H 2 (x, y), T 1 (X, Y, Z), T 2 Examples of the material spread indexes relating to (X, Y, Z), U 1 (L, a, b), U 2 (L, a, b) have been given. By presenting the difference in color separately, the color difference can be adjusted more appropriately by adjusting the color of the paint that composes it, and the count adjustment of the glitter material that produces a metallic feeling In addition, it is possible to give an appropriate policy for adjusting the texture of glazes such as ceramics and adjusting the texture of the metal surface. As the metallic feeling becomes stronger, the xy chromaticity histogram, the XYZ color space histogram, or the Lab color histogram distribution becomes wider. As a difference from the chromaticity histogram, the XYZ color space histogram, or the Lab color histogram distribution, a guideline can be presented as to how much difference there is. Color matching work between the actual paint color and the original standard color becomes very easy.

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、総合的な指数では把捉することができない、塗料上にのせる光輝材によるメタリック感を正確に把握し、色合わせ作業の支援を行う。
に適用できる。
The color inspection apparatus according to the present invention accurately grasps the metallic feeling caused by the glitter material placed on the paint, which cannot be grasped by a comprehensive index, and supports color matching work.
Applicable to.

1、101、201・・・着色検査装置
2、102、202・・・カメラ
3、103、203・・・演算処理装置
5、105、205・・・色見本
6、106、206・・・照明部
7・・・表示装置
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 101, 201 ... Coloring inspection apparatus 2, 102, 202 ... Camera 3, 103, 203 ... Arithmetic processing unit 5, 105, 205 ... Color sample 6, 106, 206 ... Illumination Unit 7: Display device 21: Shooting lenses 22a, 22b, 22c ... Optical filter 23 ... Imaging elements 22a ', 22c' ... Dichroic mirrors 23a, 23b, 23c ... Imaging elements

図7に示す通り、xy色空間ヒストグラム分布の中心座標C、Cを特定する(S146)。ここでは中心座標は図心(重心位置)とする。 As shown in FIG. 7, the center coordinates C 1 and C 2 of the xy color space histogram distribution are specified (S146). Here, the center coordinate is the centroid (center of gravity).

図11Aは2つの画像A、BからXYZ色空間ヒストグラム分布の比較による質感広がり指数を演算するフローチャートである。図11Aに示す通り、プログラムが起動すると、画像Aから検査領域Kを切り出し特定し、設定する(S201)。次に画像Bから画像Aと同様の検査領域を切り出し特定し、設定する(S202)。画像A,Bより色度値XYZの演算を行う(S203)。検査領域Kにおいて、検査物Qと基準物RのXYZ色空間ヒストグラム分布をそれぞれ演算し、作成する(S204)。画像Aの検査領域の平均XYZ値の計算と画像Bの検査領域の平均XYZ値の演算となる(S205)図11BのようにLab値の演算に代えてもよい。XYZ色空間分布の中心座標を特定する(S206)。中心座標へのXYZ色空間分布の中心座標を特定する(S206)。中心座標へのXYZ色空間分布のシフト処理を行う(S207)。3次元空間(XYZ空間)でXYZ色空間ヒストグラム分布の中心座標を特定する(S208)。色空間ヒストグラム分布のミニマム分布を特定し、重なり領域DでのXYZ色空間ヒストグラム分布の積算数を演算する(S20)。質感広がり指数を演算し(S210)、リターンする。質感広がり指数=(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(%)である。重なり領域Dでの積算数はTとTのうち、少ない方の積算数を加算演算する。 FIG. 11A is a flowchart for calculating a texture spread index based on a comparison of XYZ color space histogram distributions from two images A and B. As shown in FIG. 11A, when the program is started, the inspection area K is cut out from the image A, specified, and set (S201). Next, an inspection area similar to that of the image A is cut out from the image B, specified, and set (S202). The chromaticity values XYZ are calculated from the images A and B (S203). In the inspection region K, the XYZ color space histogram distributions of the inspection object Q and the reference object R are calculated and created (S204). The calculation of the average XYZ value of the inspection area of the image A and the calculation of the average XYZ value of the inspection area of the image B are performed (S205) . It may be replaced with the calculation of the Lab value as shown in FIG. 11B . The center coordinates of the XYZ color space distribution are specified (S206). The center coordinates of the XYZ color space distribution to the center coordinates are specified (S206). Shift processing of the XYZ color space distribution to the center coordinates is performed (S207). The center coordinates of the XYZ color space histogram distribution are specified in the three-dimensional space (XYZ space) (S208). The minimum distribution of the color space histogram distribution is specified, and the integrated number of the XYZ color space histogram distribution in the overlapping region D is calculated (S20 9 ). The material spread index is calculated (S2 10 ) and the process returns. Texture spread index = (the integrated number of pixels belonging to the overlapping region D / the total number of pixels in the inspection region K) × 100 (%) . Cumulative number in an overlapping area D of T 1 and T 2, adds calculates the cumulative number of lesser.

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の三つの分光感度(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))に従って画像情報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。24は演算部、25は表示部である。 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 spectral 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. It 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 image information according to the three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) will be given below. In the first embodiment, any of these may be adopted. It is also possible to adopt other methods. Reference numeral 24 denotes a calculation unit, and 25 denotes a display unit.

図3(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。ダイクロイックミラー22a´を透過した光を撮像素子23bにより撮像して分光感度S2を得る。ダイクロイックミラー22a´により反射された光を反射鏡29により反射して撮像素子23aにより分光感度S1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. 3A 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 transmitted, and the remaining light according to the spectral sensitivity S2 is transmitted . The light transmitted through the dichroic mirror 22a ′ is imaged by the image sensor 23b to obtain the spectral sensitivity S2. The light reflected by the dichroic mirror 22a ′ is reflected by the reflecting mirror 29, and the spectral sensitivity S1 is obtained by the imaging device 23a . 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.

Claims (2)

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、
前記カメラが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X、Y、Zに変換した着色データを取得し演算する演算処理部と、
測定対象物を照射する照明部と、
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着色データのうち、特定された検査領域を設定し、
XYZ表色系の色空間にそれぞれ対応する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、XYZ表色系の色空間ヒストグラム分布を作成し、
前記検査物と基準物の2つの色空間ヒストグラム分布の中心を特定し、いずれか一方の色空間ヒストグラム分布の中心を他の色空間ヒストグラム分布の中心に近接するようにシフトさせることにより、色空間ヒストグラム分布の広がりの差を示す質感広がり指標を演算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 arithmetic processing unit that acquires and calculates coloring data obtained by converting an image having three spectral sensitivities acquired by the camera into tristimulus values X, Y, and Z in the CIE XYZ color system;
An illumination unit for irradiating the measurement object;
With
The arithmetic processing unit is
Of the coloring data obtained by imaging the measurement object, set the specified inspection area,
An inspection area having coordinates corresponding to the color space of the XYZ color system is partitioned by a grid, and the number of pixels of the test object and the reference object belonging to each grid is integrated to obtain a color space histogram distribution of the XYZ color system. make,
By specifying the centers of the two color space histogram distributions of the inspection object and the reference object and shifting the center of one of the color space histogram distributions so as to be close to the center of the other color space histogram distribution, A coloring inspection apparatus that calculates a texture spread index indicating a difference in spread of a histogram distribution.
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、
照明下で、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X、Y、Zに変換した着色データを生成するステップと、
前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定するステップと、
XYZ表色系の色空間にそれぞれ対応する、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、色空間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つの色空間ヒストグラム分布の中心を特定し、いずれか一方の色空間ヒストグラム分布の中心を、他の色空間ヒストグラム分布の中心に近接するようにシフトさせ、色空間ヒストグラム分布の広がりの差を示す質感広がり指標を演算するステップと、
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,
Generating colored data obtained by converting an image having three spectral sensitivities acquired by imaging by the camera under illumination into tristimulus values X, Y, and Z in the CIE XYZ color system;
Of the coloring data obtained by imaging the measurement object, setting the specified inspection region,
A step of creating a color space histogram distribution by dividing an inspection area of coordinates corresponding to each color space of the XYZ color system by a grid and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid; ,
The center of the two color space histogram distributions of the inspection object and the reference object is specified, and the center of one of the color space histogram distributions is shifted so as to be close to the center of the other color space histogram distribution, and the color space histogram Calculating a material spread index indicating a difference in distribution spread;
A coloring inspection method comprising:
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