JP2021103129A - 色柄判別プローブ、色柄判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目視では判別困難な材料や部品の色柄を、温度環境や電源環境の安定していない現場でも高精度かつ安定的に判別できる色柄判別プローブ、色柄判別装置を提供する。【解決手段】色柄判別装置１Ａは、対象物２の表面に光を照射するように配設されたＬＥＤ２２と、対象物２の表面に対向して配置され、ＬＥＤ２２によって光を照射された対象物２の表面を撮影するカメラ２３と、対象物２の表面と、ＬＥＤ２２と、カメラ２３とを外部から光学的に遮蔽するハウジング２１およびスカート２４とを備え、ＬＥＤ２２は、対象物２の表面に光を照射するパターンとしての照明パターンを複数保持し、所定の制御信号の入力を受けて複数の照明パターンを切り替え可能に構成され、カメラ２３は、ＬＥＤ２２の発する光が照射された対象物２の表面を撮影し、色柄の判別に用いるための画像データを取得する機能を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、対象面の色柄を視覚的に判別することのできる色柄判別装置に関し、特に目視では判別することの困難な色柄を高精度かつ安定的に判別することのできる色柄判別プローブ、および色柄判別装置に関する。

建築・家具・内装・服飾・印刷など、使用者の生活に密着した製品を扱う分野では、色柄（色彩・模様・反射光沢・凹凸・質感など、視覚的な特徴の総称。後述）が製品の価値に大きな影響を与えることが多い。誤ってわずかでも色柄の異なる材料を使用したり、色柄の異なる部品を組み合わせたりすると、完成した製品が使用者の期待から外れてその価値が大きく低下し、場合によっては作り直しが迫られる。こうした分野では、使用者の嗜好に応じて材料や部品にさまざまなバリエーションが用意されており、中には一見して区別の難しいものも少なくない。そのためこうした製品を製造・設置・販売する現場では、色柄の異なる材料や部品の取り違えを予防することが大きな課題となっている。人間の目視で取り違えのチェックを行う方法では、一定の確率で取り違えが生じることは避けられない。

そのため目視では判別することの困難な材料や部品の色柄を高精度に判別することができ、かつ次のような要件を満たす色柄判別装置を提供する必要があった。
１．材料を裁断したり、部品を製品に組み込んだりしてもその色柄を判別できる。
２．光学的な環境の安定していない現場でも高い判別精度を保つことができる。
３．特殊なハードウェアや複雑な画像処理方法に依存せず、低価格で提供できる。

この課題に対し、特許文献１に記載の色柄判別プローブが発明されている。この色柄判別プローブは、対象物の表面の色柄の判別に用いられる色柄判別プローブであって、前記対象物の表面に光を照射するように配設された照明手段と、前記対象物の表面に対向して配置され、前記照明手段によって光を照射された前記対象物の表面を撮影する撮影手段と、前記対象物の表面と、前記照明手段と、前記撮影手段とを外部から光学的に遮蔽する遮蔽手段とを備え、前記照明手段は、前記対象物の表面に光を照射するパターンとしての照明パターンを複数保持し、所定の制御信号の入力を受けて前記複数の照明パターンを切り替え可能に構成され、前記撮影手段は、前記照明手段の発する光が照射された前記対象物の表面を撮影し、前記色柄の判別に用いるための画像データを取得する機能を備えることを特徴とする。

特開２０１８−１８９４２０公報

上記特許文献１に記載の発明においては、照明手段の光り方が、温度環境や電源環境によって変化することにより、判別精度が低下するという課題があった。照明手段として使用されるＬＥＤ素子には物理学的な理由による温度依存性があり、温度が変化すると輝度や発光色が変化する。また照明手段に電力を供給する電源回路にも温度依存性がある上、外部からの入力電圧の変動などによって出力が変わることもある。これらの変化はごくわずかであり、一般的な使用では通常問題にならないが、本発明のように微妙な色柄を判別する場合には問題になる。たとえば色柄判別プローブを使い始める時に判別精度が低下したり、夏と冬で判別精度が変動したりする事象となって現れることになる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、目視では判別することの困難な材料や部品の色柄を、温度環境や電源環境の安定していない現場でも高精度かつ安定的に判別できる色柄判別プローブ、色柄判別装置を提供することを課題としている。

かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、対象物の表面の色柄の判別に用いられる色柄判別プローブであって、前記対象物の表面に光を照射するように配設された照明手段と、前記対象物の表面に対向して配置され、前記照明手段によって光を照射された前記対象物の表面を撮影する撮影手段と、前記対象物の表面と、前記照明手段と、前記撮影手段とを外部から光学的に遮蔽する遮蔽手段とを備え、前記照明手段は、前記対象物の表面に光を照射するパターンとしての照明パターンを複数保持し、所定の制御信号の入力を受けて前記複数の照明パターンを切り替え可能に構成され、前記撮影手段は、前記照明手段の発する光が照射された前記対象物の表面を撮影し、前記色柄の判別に用いるための画像データを取得する機能を備え、前記遮蔽手段の内側に、前記撮影手段により撮影される画像の色調を判定する基準としての部材である標準判別部材を備え、前記撮影手段が、前記対象物の撮影時に、前記対象物とともに前記標準判別部材も併せて撮影するように設けられたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、対象物の表面の色柄の判別に用いられる色柄判別プローブであって、前記対象物の表面に光を照射するように配設された照明手段と、前記対象物の表面に対向して配置され、前記照明手段によって光を照射された前記対象物の表面を撮影する撮影手段と、前記対象物の表面と、前記照明手段と、前記撮影手段とを外部から光学的に遮蔽する遮蔽手段とを備え、前記照明手段は、前記対象物の表面に光を照射するパターンとしての照明パターンを複数保持し、所定の制御信号の入力を受けて前記複数の照明パターンを切り替え可能に構成され、前記撮影手段は、前記照明手段の発する光が照射された前記対象物の表面を撮影し、前記色柄の判別に用いるための画像データを取得する機能を備え、前記遮蔽手段の内側に、前記撮影手段により撮影される画像の色調を判定する基準としての部材である標準判別部材と、前記撮影手段に前記標準判別部材を写させるかどうかを切り替える撮影対象切り替え手段を備え、前記標準判別部材の写る第１の画像データと、前記標準判別部材の写らない第２の画像データとを対応させて出力することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、対象物の表面の色柄の判別に用いられる色柄判別プローブであって、前記対象物の表面に光を照射するように配設された照明手段と、前記対象物の表面に対向して配置され、前記照明手段によって光を照射された前記対象物の表面を撮影する撮影手段と、前記対象物の表面と、前記照明手段と、前記撮影手段とを外部から光学的に遮蔽する遮蔽手段とを備え、前記照明手段は、前記対象物の表面に光を照射するパターンとしての照明パターンを複数保持し、所定の制御信号の入力を受けて前記複数の照明パターンを切り替え可能に構成され、前記撮影手段は、前記照明手段の発する光が照射された前記対象物の表面を撮影し、前記色柄の判別に用いるための画像データを取得する機能を備え、前記遮蔽手段の内側に、前記撮影手段により撮影される画像の色調を判定する基準としての部材である標準判別部材と、前記標準判別部材からの反射光を定量的に測定する標準判別部材反射測定手段を備え、前記標準判別部材反射測定手段は、前記撮影手段が前記対象物を撮影する時に、前記標準判別部材反射測定手段によって測定された測定値を前記画像データと対応させて出力することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一つに記載の構成に加え、前記標準判別部材は、板状に形成された標準色板であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の色柄判別プローブと、前記照明手段に、前記複数の照明パターンを切り替えさせる制御信号を送出する照明制御手段と、前記撮影手段の、前記対象物の表面を撮影して画像データを取得する動作を制御する撮影制御手段と、前記撮影手段の撮影によって取得された画像データを取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された、前記照明手段が保持する前記複数の照明パターンを切り替えながら前記撮影手段が取得した複数の前記画像データから、複数の特徴量を取得する特徴量取得手段と、前記特徴量取得手段によって取得された、前記特徴量に対する統計処理を行って前記対象物の表面の属するカテゴリを推定するカテゴリ推定手段とを備えることを特徴とする色柄判別装置であり、前記画像データの一部に写っている前記標準判別部材から取得したピクセル平均値、前記標準判別部材の写る前記第１の画像データから取得したピクセル平均値、前記標準判別部材反射測定手段から出力された前記測定値のうちの少なくともいずれか一の値を標準参照値として保持する標準参照値保持手段と、色柄判別の実行時、前記画像データを前記特徴量取得手段に渡す前に、前記画像データに写っている前記標準判別部材から取得したピクセル平均値、前記標準判別部材の写る前記第１の画像データから取得したピクセル平均値、前記標準判別部材反射測定手段から出力された前記測定値のうちの少なくともいずれか一つを標準測定値として取得する標準測定値取得手段と、前記標準測定値取得手段の取得した標準測定値を、前記標準参照値保持手段の保持する前記標準参照値と比較して画像補正量を算出する画像補正量算出手段と、前記画像補正量に基づき、前記対象物の写っている前記画像データのピクセル値を補正する画像データ補正手段とを備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１または４に記載の色柄判別プローブと、前記照明手段に、前記複数の照明パターンを切り替えさせる制御信号を送出する照明制御手段と、前記撮影手段の、前記対象物の表面を撮影して画像データを取得する動作を制御する撮影制御手段と、前記撮影手段の撮影によって取得された画像データを取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された、前記照明手段が保持する前記複数の照明パターンを切り替えながら前記撮影手段が取得した複数の前記画像データから、複数の特徴量を取得する特徴量取得手段と、前記画像データの一部に写っている前記標準判別部材から取得したピクセル平均値を標準参照値として保持する標準参照値保持手段と、色柄判別の実行時、前記画像データを前記特徴量取得手段に渡す前に、前記画像データに写っている前記標準判別部材から取得したピクセル平均値を標準測定値として取得する標準測定値取得手段と、前記特徴量取得手段によって取得された、前記特徴量に対する統計処理を行って前記対象物の表面の属するカテゴリを推定するカテゴリ推定手段とを備え、前記標準測定値取得手段の取得した標準測定値を、前記標準参照値保持手段の保持する前記標準参照値と比較して画像補正量を算出する画像補正量算出手段と、前記画像補正量に基づき、前記対象物の写っている前記画像データのピクセル値を補正する画像データ補正手段とを備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項２または４に記載の色柄判別プローブと、前記照明手段に、前記複数の照明パターンを切り替えさせる制御信号を送出する照明制御手段と、前記撮影手段の、前記対象物の表面を撮影して画像データを取得する動作を制御する撮影制御手段と、前記撮影手段の撮影によって取得された画像データを取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された、前記照明手段が保持する前記複数の照明パターンを切り替えながら前記撮影手段が取得した複数の前記画像データから、複数の特徴量を取得する特徴量取得手段と、前記標準判別部材の写る前記第１の画像データから取得したピクセル平均値を標準参照値として保持する標準参照値保持手段と、色柄判別の実行時、前記画像データを前記特徴量取得手段に渡す前に、前記標準判別部材の写る前記第１の画像データから取得したピクセル平均値を標準測定値として取得する標準測定値取得手段と、前記特徴量取得手段によって取得された、前記特徴量に対する統計処理を行って前記対象物の表面の属するカテゴリを推定するカテゴリ推定手段とを備え、前記標準測定値取得手段の取得した標準測定値を、前記標準参照値保持手段の保持する前記標準参照値と比較して画像補正量を算出する画像補正量算出手段と、前記画像補正量に基づき、前記対象物の写っている前記画像データのピクセル値を補正する画像データ補正手段とを備えることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項３または４に記載の色柄判別プローブと、前記照明手段に、前記複数の照明パターンを切り替えさせる制御信号を送出する照明制御手段と、前記撮影手段の、前記対象物の表面を撮影して画像データを取得する動作を制御する撮影制御手段と、前記撮影手段の撮影によって取得された画像データを取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された、前記照明手段が保持する前記複数の照明パターンを切り替えながら前記撮影手段が取得した複数の前記画像データから、複数の特徴量を取得する特徴量取得手段と、前記標準判別部材反射測定手段から出力された前記測定値を標準参照値として保持する標準参照値保持手段と、色柄判別の実行時、前記画像データを前記特徴量取得手段に渡す前に、前記標準判別部材反射測定手段から出力された前記測定値を標準測定値として取得する標準測定値取得手段と、前記特徴量取得手段によって取得された、前記特徴量に対する統計処理を行って前記対象物の表面の属するカテゴリを推定するカテゴリ推定手段とを備え、前記標準測定値取得手段の取得した標準測定値を、前記標準参照値保持手段の保持する前記標準参照値と比較して画像補正量を算出する画像補正量算出手段と、前記画像補正量に基づき、前記対象物の写っている前記画像データのピクセル値を補正する画像データ補正手段とを備えることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項５ないし７のいずれか一つに記載の構成に加え、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の前記標準判別部材の複数の部位から標準測定値を取得する機能を持つ前記色柄判別プローブと、前記撮影手段が撮影した、前記標準判別部材の前記複数の部位の画像から取得した標準測定値の比が、所定の範囲内であるかどうかを確認する標準測定値比確認手段と、上記標準測定値の比が所定の範囲内から逸脱した時に、前記標準判別部材の色調の変化としての劣化を知らせる標準判別部材劣化通知手段とを備えることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項５に記載の構成に加え、前記照明手段が前記標準判別部材に光を照射する角度を、前記照明パターンに応じて変える標準判別部材照射角度可変手段と、複数の角度から光を照射された前記標準判別部材を前記撮影手段が撮影した複数の画像から取得した標準測定値の比が、所定の範囲内であるかどうかを確認する標準測定値比確認手段と、上記標準測定値の比が所定の範囲内から逸脱した時に、前記標準判別部材の色調の変化としての劣化を知らせる標準判別部材劣化通知手段とを備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、対象物の撮影時、対象物とともに標準判別部材も併せて撮影することにより、対象物の表面を撮影した画像データの、温度環境や電源環境の変動に起因して生ずる変化を、画像データに写っている標準色板を使って補正することができる。これにより、目視では判別困難な材料や部品の色柄を、温度環境や電源環境の安定していない現場でも高精度かつ安定的に判別することができる。

請求項２に記載の発明によれば、対象物の表面を撮影した第２の画像データの、温度環境や電源環境の変動に起因して生ずる変化を、第１の画像データに写っている標準判別部材を使って補正することができる。これにより、目視では判別困難な材料や部品の色柄を、温度環境や電源環境の安定していない現場でも高精度かつ安定的に判別することができる。

請求項３に記載の発明によれば、対象物の表面を撮影した画像データの、温度環境や電源環境の変動に起因して生ずる変化を、標準色板反射測定手段の測定値を使って補正することができる。これにより、目視では判別困難な材料や部品の色柄を、温度環境や電源環境の安定していない現場でも高精度かつ安定的に判別することができる。

請求項４に記載の発明によれば、撮影手段により撮影される画像の色調を判定する基準を、板状に形成された標準色板として形成し、画像の色調の判定を簡易な構成によって確実に行うことができる。

請求項５，６，７に記載の発明によれば、対象物の表面を撮影した画像データの、温度環境や電源環境の変動に起因して生ずる変化を画像補正量に基づいて補正することにより、温度環境や電源環境の影響によって生ずる対象物の表面の色柄の判別精度の低下を抑止することができる。

請求項８に記載の発明によれば、標準色板の変色が均一ではなく部分によって異なることを利用して、標準判別部材の劣化を検出して使用者に知らせることが可能となり、対象物の表面の色柄の判別精度の低下を抑止することができる。

請求項９に記載の発明によれば、標準判別部材に汚れが着くと光を乱反射させるようになることを利用して、標準判別部材の劣化を検出して使用者に知らせることが可能となり、対象物の表面の色柄の判別精度の低下を抑止することができる。

実施の形態１の色柄判別装置１Ａのハードウェア構成を示す図である。 実施の形態１の色柄判別プローブ１１Ａの概略構成を示す図である。 実施の形態１の色柄判別装置１Ａを構成する、色柄判別プローブ１１Ａと本体装置１２の機能概略を示す機能ブロック図である。 実施の形態１の色柄判別プローブ１１Ａにおいてカメラ２３が撮影した画像を模式的に示す図である。 実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおける、標準測定値Ｖ_Ｔｙｐの取得手順を示すフローチャートである。 実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおける、標準参照値Ｖ_Ｒｅｆを記録部１６に記録させる手順を示すフローチャートである。 実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおける、画像データ３７の補正の手順の概要を示すフローチャートである。 実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおける、画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを使って画像データ３７を補正する手順の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおける、標準色板３０の変色を自動的に検知して標準色板３０の掃除・交換を促す第１の方法としての（方法ａ）の原理を説明する図である。 実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおける、標準色板３０の変色を自動的に検知して標準色板３０の掃除・交換を促す第２の方法としての（方法ｂ）の原理を説明する図である。 実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおける、標準色板３０の変色を自動的に検知して標準色板３０の掃除・交換を促す第２の方法としての（方法ｂ）の原理を説明する図である。 実施の形態２の色柄判別装置１Ｂを構成する色柄判別プローブ１１Ｂの概略構成を示す図である。 実施の形態２の色柄判別装置１Ｂを構成する、色柄判別プローブ１１Ｂと本体装置１２の機能概略を示す機能ブロック図である。 実施の形態２の色柄判別装置１Ｂが行う色の補正の手順を示すフローチャートである。 実施の形態３の色柄判別装置１Ｃを構成する色柄判別プローブ１１Ｃの一例の概略図である。

［発明の実施の形態１］
図１ないし図１１に、この発明の実施の形態１を示す。

［基本構成］
図１は、この発明の実施の形態１の色柄判別装置１Ａのハードウェア構成を示す図である。色柄判別装置１Ａは、対象物２の表面の色柄をもとに、対象物２の属するカテゴリを判別するための装置である。対象物２およびカテゴリの具体的な内容については後述する。

図１に示すとおり、色柄判別装置１Ａは、色柄判別プローブ１１Ａと、本体装置１２と、接続ケーブル１３で構成されている。

色柄判別プローブ１１Ａは、色柄判別装置１Ａの使用者（図示せず）が対象物２の表面に接触させ、対象物２の表面から色柄に関する情報を取得するために用いられる小型の機器である。色柄判別プローブ１１Ａの具体的な構成については後述する。なお本明細書では「色柄」という言葉を、「視覚的に観察することができる特徴」の総称として用いる。具体的には、色彩、模様、反射光沢、凹凸、質感といったものが「色柄」に含まれる。

本体装置１２は、各種の信号やデータの送受信、記憶・保存、プログラムによる処理を行うための構成を有する。本体装置１２は、色柄判別プローブ１１Ａが取得した色柄に関する情報を取り込み、それらの情報に対して所定の処理を行って、対象物２の属するカテゴリを判別する機能を持つ。この実施の形態１の本体装置１２はパソコンであるが、本体装置１２は同様の機能を有する他の機器、たとえば携帯端末、マイコン内蔵機器などであってもよい。

接続ケーブル１３は、たとえばＵＳＢケーブルやＬＡＮケーブルであり、色柄判別プローブ１１Ａと本体装置１２を有線で通信可能に接続してデータや信号を送受信させる、フレキシブルなケーブルである。なお有線通信を行う接続ケーブル１３に替え、Ｗｉ−Ｆｉ、無線ＬＡＮ、赤外線通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信（図示せず）を使用してもよい。

［色柄判別プローブの構成］
図２は、この実施の形態１の色柄判別プローブ１１Ａの概略構成を示す図である。

同図に示すとおり、この実施の形態１の色柄判別プローブ１１Ａの本体部１０は、「筐体」としてのハウジング２１の内部に、「照明手段」としてのＬＥＤ２２と「撮影手段」としてのカメラ２３が組み込まれ、ハウジング２１の下方にスカート２４を備えて一体に形成されている。ハウジング２１とスカート２４は光を通さないよう相互に接合され、一体で「遮蔽手段」として機能する。ハウジング２１は、使用者（図示せず）が片手でも把持可能な大きさ・形状に形成されている。

ハウジング２１は、樹脂や金属などの剛性の高い材質で、略円筒形に形成され、本体部１０の外形の大半部分を形成している。ハウジング２１の上面部２５は蓋状に形成され、光を通さないように密閉されている。ハウジング２１は、対象物２に上から押し当てて使うことを想定し、下方（図２における下方。以下本明細書において同じ。）に開口した略凹状に形成されている。具体的には、ハウジング２１の内側は、下端部２６から上方（図２における上方。以下本明細書において同じ。）にかけて縮径した内面部２７が形成されている。なおハウジング２１の上部を空洞（図示せず）とし、その中にＬＥＤ２２やカメラ２３を制御するための電子回路（図示せず）を格納する構成とすることもできる。

ハウジングの下端部２６には環状の底板部２８が設けられている。この底板部２８はハウジング２１の筒状の部分と一体に形成されていてもよいし、ハウジング２１の筒状の部分と別部材であってもよい。そして、底板部２８の中央部分には略円形の開口部２９が開口形成されている。

ハウジング２１の内側にあたる底板部２８の上面側には、「標準判別部材」としての標準色板３０が貼り付けられている。この標準色板３０は、カメラ２３により撮影される画像の色調を判定する基準としての部材である。標準色板３０は、ＬＥＤ２２の発熱による温度上昇、経時的な酸化・腐食などによって変色・退色しにくい素材（たとえばセラミックなどの無機物）で形成され、色の標準として用いることができる。カメラ２３がカラーカメラである場合、標準色板３０は、濃度が約５０％の灰色で、光を完全乱反射させるマット調の表面を有することが望ましい。また同図においては底板部２８と標準色板３０を異なる部材として形成しているが、底板部２８自体を上記のような素材・表面性状で形成し、標準色板３０として機能させる構成としてもよい。

後述するとおり、標準色板３０は、色柄判別プローブ１１Ａを色柄の判別を行う対象物２の表面に配置して開口部２９の内部に対象物２の表面が配設された状態で対象物２と一緒に、あるいは対象物２とは別に、カメラ２３によって撮影され、撮影された映像の色調の基準として用いられる。

ハウジング２１の開口部２９よりも下方側は、スカート２４を介して光学的に開口形成され、ハウジング２１の内面部２７は開口部２９、ならびにスカート２４の内面および密着部３１を介して外部に開放されている。なお上記の「光学的に開口形成され」た状態とは、物理的に開口された状態だけでなく、物理的には閉鎖されているが光は透過する状態も含む。この実施の形態１では、ハウジング２１の開口部２９もスカート２４の密着部３１も物理的に開口された構成であるが、これに限らず、たとえば開口部２９や密着部３１の一方または双方のうち、一部または全部が、光を透過させる透明または半透明の部材（ガラス、樹脂など）の板材で物理的に閉鎖された構成であってもよい。

この実施の形態１の色柄判別プローブ１１Ａでは、ハウジング２１の内部にＬＥＤ２２とカメラ２３が近接して配設されている。すなわち内面部２７にはＬＥＤ２２が配設され、色柄判別プローブ１１Ａが対象物２の表面に載置されたときに対象物２の表面に対向する位置である内面部２７の上端部には、カメラ２３が配設されている。

ＬＥＤ２２は対象物２の表面に光を照射する。図２において、ＬＥＤ２２はＬＥＤ２２ａ、ＬＥＤ２２ｂの２個のみ記載されているが、内面部２７のカメラ２３を中心とする同心円に沿っては、他のＬＥＤ（図示せず）が複数設けられていてもよい。またその同心円に沿った位置以外の位置に、他のＬＥＤ（図示せず）が１個以上設けられていてもよい。なおＬＥＤ２２の詳細な構成については、後の［ＬＥＤの構成詳細］の項において詳述する。また説明の簡略化のため、以降の記載では、特に区別の必要がある場合を除いてＬＥＤ２２ａ，２２ｂはいずれもＬＥＤ２２と記載する。

カメラ２３は、たとえばＣＭＯＳカメラなどの小型のディジタルカメラであり、色柄判別プローブ１１Ａに対向する対象物２の表面を撮影する。この実施の形態１では、カメラ２３は静止画を撮影するものであるが、動画を撮影するものであってもよい。撮影によって取得される画像データ３７（写真）は「ピクセル」と呼ばれる空間単位が２次元的に配列したものであり、個々のピクセルは対応する点の明度を、カメラ２３によって決まる階調、たとえば０〜２５５の２５６階調で保持している。

カメラ２３には視野角の大きなレンズ（図示せず）が取り付けられている。そのためカメラ２３の撮影する画像データ３７には、ハウジング２１の下部の開口部を通して見える対象物２の表面だけでなく、その周囲に貼られている標準色板３０も写り込むように構成されている。

スカート２４は、ハウジング２１の下端部２６の下方に配設されている。スカート２４は、ゴムなど柔軟性のある弾性変形可能な材質で、下方に拡開した略円筒形に形成されている。スカート２４は、水平方向の段差部３２が設けられた蛇腹状に形成されている。スカート２４の下端部には、開口形成されており、対象物２と柔軟に接触して密着可能な密着部３１が形成されている。スカート２４は、色柄判別プローブ１１Ａを対象物２に押し当てる際、弾性変形しつつ対象物２の表面に密着し、剛性の高いハウジング２１が対象物２に直接接触して傷つけることを避けながら、ハウジング２１の中に外乱光が入射するのを防ぐ役割を果たす。

［ＬＥＤの構成詳細］
この実施の形態１におけるＬＥＤ２２は、カメラ２３の取得する画像データ３７からより多くの情報を取り出すため、照明パターンを変化させるための構成を有する。

たとえば図２に示すとおり、それぞれのＬＥＤ２２は、対象物２の表面に対して斜め方向Ｄ１に光を照射するように配設されている。それぞれのＬＥＤ２２は、照明パターン切り替え部４１（図３参照）の制御により、それぞれ独立に点灯／消灯を切り替えることができる。点灯されるＬＥＤ２２を切り替えると、対象物２に照射される光の向きが変化し、対象物２の表面に凹凸があれば、その影のでき方も変化する。そのため色柄判別プローブ１１Ａを使うと、対象物２の表面にある凹凸を画像データ３７に反映させることができる。

ＬＥＤ２２は、色柄を判別するのに必要な多くの特徴量を画像データ３７から取り出す必要があるため、単色ではなく白色のＬＥＤが使われている。なお、ＬＥＤ２２として、３原色（赤・緑・青）の光を配合した白色光を発するとともに、配合比率によって光の色が変化するカラーＬＥＤを使うことができる。また一部のＬＥＤ２２に、紫外線や赤外線を発するものを使うこともできる。ハウジング２１の内部に４個以上のＬＥＤ２２を設け、それぞれのＬＥＤ２２のピーク波長が相違するように構成されていてもよい。そのようにすれば、カメラ２３のイメージセンサが赤・緑・青の３原色にしか分光することができなくても、４色以上に分光された画像データ３７を取得することが可能となる。

それぞれのＬＥＤ２２は、照明パターン切り替え部４１（図３参照）の制御により、発光時の輝度が変化するように構成されていてもよい。ＬＥＤ２２の輝度を変化させることにより、カメラ２３から取得される画像データ３７を構成するピクセルの明度階調が有限であることに起因する量子化誤差を排除し、階調の数を上回る多くの情報を取り出すことができる。

それぞれのＬＥＤ２２は、照明パターン切り替え部４１（図３参照）の制御情報によって光の照射角度が変化するように配設されていてもよい。たとえば照明パターン切り替え部４１（図５参照）の制御情報を受けて、内部に設けられた反射鏡（図示せず）やレンズ（図示せず）の位置や向きを変化させる手段を設け、図２に示すような、対象物２の表面に対して斜め方向Ｄ１に光を照射するモードと、垂直方向Ｄ２に光を照射するモードとを切り替える構成であってもよい。また照射角度を、斜め方向Ｄ１と垂直方向Ｄ２との間で、多段階に変化させるような構成であってもよい。

なおこの実施の形態１では、照明手段としてＬＥＤ２２を使用しているが、少なくとも一部のＬＥＤ２２を他の発光素子、たとえばＥＬパネル、レーザ、放電灯などに替えてもよい。

［本体装置の構成］
図３は、この実施の形態１の色柄判別装置１Ａを構成する、色柄判別プローブ１１Ａと本体装置１２の機能概略を示す機能ブロック図である。同図に基づいて、この実施の形態１の本体装置１２の機能概略を説明する。

本体装置１２は、ＣＰＵなどの制御手段、ＣＰＵなどが作業領域や一時記憶領域として使用するＲＡＭやキャッシュメモリ、データやプログラムが記録されたＲＯＭやＥＥＰＲＯＭやハードディスクなどの補助記憶媒体（いずれも図示せず）を備える。本体装置１２の、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなど（図示せず）によって構成される「標準参照値保持手段」としての記録部１６には、各種のデータやプログラムが記録されている。

具体的には、記録部１６には、この色柄判別装置１Ａに用いられる色柄判別プログラム１７がセットアップされている。色柄判別プログラム１７は、色柄判別装置１Ａを構成する各種のハードウェアを制御し、対象物２の属するカテゴリを判別する機能を持つ。また記録部１６には、標準参照値Ｖ_Ｒｅｆが記録されている。この標準参照値Ｖ_Ｒｅｆについては後述する。

また本体装置１２はユーザインタフェースとして、色柄判別装置１Ａに判別動作の開始を指示したりするのに使われる操作部と、色柄判別装置１Ａによる判別結果を表示したりするのに使われる表示部を持つ。操作部はキーボード１４（図１参照）、マウス（図示せず）、タッチパネル（図示せず）などによって構成され、表示部はディスプレイ１５（図１参照）、プリンタ（図示せず）などによって構成される。

図３に示すとおり、本体装置１２には、色柄判別プログラム１７が実行された結果実現される機能手段として、「照明制御手段」としての照明パターン切り替え部４１、撮影制御部４２、画像取得部４３、「特徴量取得手段」としての特徴量抽出部４４、「カテゴリ推定手段」としてのカテゴリ判別部４５、「標準測定値取得手段」としての標準測定値取得部４６、「画像補正量算出手段」としての画像補正量算出部４７、「画像データ補正手段」としての画像データ補正部４８、「標準測定値比確認手段」としての標準測定値比確認部４９、「標準判別部材劣化通知手段」としての劣化通知部５０、統括制御部５１を備えている。一部の図示を省いたが、照明パターン切り替え部４１、画像取得部４３、特徴量抽出部４４、カテゴリ判別部４５、標準測定値取得部４６、画像補正量算出部４７、画像データ補正部４８、標準測定値比確認部４９、劣化通知部５０は、統括制御部５１からの動作指示５５を受けて連動して動作する。

照明パターン切り替え部４１は、対象物２の表面に照射される照明のパターンである照明パターンを複数保持している。また照明手段またはそのドライバ（ハードウェアを制御するための専用プログラム）に照明制御信号５３を送出し、複数のＬＥＤ２２の点灯／消灯を個別に切り替えたり、個々のＬＥＤ２２の点灯する輝度を調節したり、ＬＥＤ２２の発する光を変調させる光学的素子を駆動したりして、この照明パターンを切り替える機能を持つ。具体的には、照明パターン切り替え部４１は、個々の照明パターンに対応する照明制御信号５３の組み合わせを記述するテーブル（図示せず）を持っており、統括制御部５１からの動作指示５５によって照明パターンが切り替えられると、それに対応する組み合わせの照明制御信号５３をＬＥＤ２２に送る。

撮影制御部４２は、カメラ２３が行う撮影動作を制御する。たとえば色柄判別プローブ１１や本体装置１２に設けられた判別開始ボタン（図示せず）が色柄判別装置１Ａの使用者によって押されたら、統括制御部５１が撮影制御部４２に動作指示５５を送るように構成されている場合、撮影制御部４２はこの動作指示５５を受け、カメラ２３に撮影動作を開始・終了させる撮影信号を送信する。

画像取得部４３は、統括制御部５１から動作指示５５を受けると、その時点でカメラ２３が撮影した画像データ３７を取得する機能を持つ。なおカメラ２３が動画を撮影するものである場合は、画像取得部４３は、統括制御部５１から動作指示５５を受けた時に、撮影された動画の中から特定の静止画（フレーム）を切り出して画像データ３７として取得する。

特徴量抽出部４４は、画像取得部４３の取得した画像データ３７を定量的に評価し、その結果としての特徴量ベクトル５４を求める機能を持つ。特徴量ベクトル５４は、画像データ３７を特徴づける数値である特徴量を所定の数だけ集め、ベクトルとしたものである。汎用的に使うことのできる特徴量としては、ピクセルの明度・彩度・色相、移動相関係数、空間的周波数、領域の異方性や真円度といったものが挙げられる。これらの特徴量の値が画像データ３７の部位ごとに異なる場合、あらかじめ設定された複数の興味領域ごとに平均値や分散値を求め、それぞれ別個の特徴量とすることもできる。

カテゴリ判別部４５は、対象物２から得られた特徴量ベクトル５４を、カテゴリが既知である参照特徴量ベクトルと統計的に比較し、対象物２が属すると考えられるカテゴリと、それに対する所属確率を推定することで、対象物２の属するカテゴリを判別する機能を持つ。なおここでの「判別」には、所属確率が１である唯一のカテゴリを求める処理だけでなく、不確かさを許容し、所属確率が１未満である複数のカテゴリを求める処理も含まれる。個々のカテゴリに対する所属確率を推定する具体的な方法としては、クラスタ分析法、分布検定法、ＭＴ法などの統計的アルゴリズムが使える。

参照特徴量ベクトルは、事前の学習によってカテゴリが既知であるような対象物２から得られ、カテゴリ判別部４５にあらかじめ登録される特徴量ベクトルであり、カテゴリが未知の対象物２から得られた特徴量ベクトル５４と比較するために用いられる。なおカテゴリ判別部４５に参照特徴量ベクトルを登録する作業は「教示」と呼ばれる。具体的にはこの作業は、特別なモードで色柄判別装置１Ａを動作させ、カテゴリが既知であるような対象物２を使って特徴量ベクトルを得るとともに、対象物２の属するカテゴリを入力するものである。これによって特徴量ベクトルとカテゴリの対応関係を、カテゴリ判別部４５が解釈可能な形で記録する。

標準測定値取得部４６は、色柄判別の実行時、画像データ３７を特徴量抽出部４４に渡す前に、画像データ３７に写っている「標準判別部材」としての標準色板３０から取得した所定の値を標準測定値Ｖ_Ｔｙｐとして取得する。この標準測定値Ｖ_Ｔｙｐの内容は、後述の［色の補正の手順２．標準測定値の取得］に記載する。

画像補正量算出部４７は、標準測定値取得部４６において取得された標準測定値Ｖ_Ｔｙｐを、記録部１６に保持された標準参照値Ｖ_Ｒｅｆ（後述）と比較して、画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを算出する。標準参照値Ｖ_Ｒｅｆの内容は、後述の［色の補正の手順３．標準参照値の取得］に記載する。また、画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐの内容は、後述する［色の補正の手順４．標準参照値の取得〜画像補正量の算出〜画像データの補正］に記載する。

画像データ補正部４８は、上述の画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐに基づき、対象物の写っている画像データ３７のピクセル値を補正する。

標準測定値比確認部４９は、カメラ２３が撮影した、標準色板３０の画像から取得した標準測定値の比Ｖ_Ｐｒｏｐが、所定の範囲内であるかどうかを確認する。

劣化通知部５０は、標準測定値の比Ｖ_Ｐｒｏｐが所定の範囲内から逸脱した時に、標準色板３０の色調の変化としての劣化を知らせる機能を有する。

統括制御部５１は、照明パターン切り替え部４１、撮影制御部４２、画像取得部４３、特徴量抽出部４４、カテゴリ判別部４５、標準測定値取得部４６、画像補正量算出部４７、画像データ補正部４８、標準測定値比確認部４９、劣化通知部５０、統括制御部５１に動作指示５５を送って所定の順番で動作させ、色柄判別の目的に合わせて連動させる機能を持つ。また照明パターン切り替え部４１、画像取得部４３、特徴量抽出部４４、カテゴリ判別部４５に委ねることのできない一部の処理を直接実行する機能も持つ。

［判別対象物］
この実施の形態１の色柄判別装置１Ａによって色柄を判別するべき対象物２としては、家屋、ビルディング、建造物、車両、船舶、外壁、内壁、床、柱、木材、じゅうたん、壁紙、ドア、サッシ、机、椅子、たんす、布団、衣服、布地、包装紙、特殊紙、家電製品、電子部品、文房具、玩具、食品など、多種多様な有体物が考えられる。有体物は固体に限らず、一部または全部が液体や気体であってもよいし、一部または全部が無体物、たとえばディスプレイの表示状態などであってもよい。また対象物２の判別する「色柄」には、色彩、模様、反射光沢、凹凸、質感といった「視覚的に観察することができる特徴」のすべてが含まれる。色彩は有彩色でも無彩色でもよく、有色透明や無色透明でもよい。また人間が視覚によって認知する特徴に限らず、凹凸や質感など、通常は触覚によって認知する特徴であってもよい。

［カテゴリ］
この実施の形態１の色柄判別装置１Ａが判別する「カテゴリ」とは、対象物２を所定のルールによって分類したそれぞれのグループである。たとえば木目であれば木の種類、壁紙であればその製品番号、布地であれば繊維の種類といったカテゴリが定義できる。カテゴリは製品やメーカに固有のガイドラインによって決まるものであり、必ずしも定量的、客観的なものではない。また対象物２の視覚的な特徴が、必ず一つのカテゴリに対応するとは限らない。視覚的には区別のできない複数の対象物２が、別個のカテゴリに属することもあり得る。

この色柄判別装置１Ａが使用する色柄判別プローブ１１Ａでは、特許文献１に記載の色柄判別プローブ（図２）に対して、ハウジング２１の下部が内側に延びており、その上面にリング状の標準色板３０が貼り付けられている。標準色板３０は、無機物など変色・退色しにくい素材で作られた灰色の板であり、色の基準として使われるものである。なお標準色板３０の色は灰色に限定されず、後述の［色の補正の原理］および［色の補正方法］に示す補正に適した色であれば、どのような色でもよい。また標準色板３０の表面の色だけでなく、他の光学的特性、たとえば反射率や拡散分布が［色の補正の原理］および［色の補正方法］に示す補正に使われる構成であってもよい。

色柄判別プローブ１１Ａの撮影手段は小型のカメラ２３であり、対象物２および標準色板３０と対向する位置に固定されている。カメラ２３には視野角の大きなレンズ（図示せず）が取り付けられている。そのためカメラ２３の撮影する画像データ３７（写真）には、ハウジング２１の下部の開口部を通して見える対象物２の表面だけでなく、その周囲に貼られている標準色板３０も写り込む。カメラ２３の撮影する画像データ３７の例を後述する図４に示す。

色柄判別プローブ１１ＡのＬＥＤ２２には、色柄を判別するのに必要な多くの特徴量を画像データ３７から取り出す必要があるため、単色ではなく白色のＬＥＤが使われている。

［色の補正の原理］
この実施の形態１における、画像の色の補正の原理について説明する。

一般にＬＥＤ２２の輝度は電流によって変化する。また温度によって順方向電圧降下（ＬＥＤ素子にかかる電圧）が変動するので、直列抵抗と組み合わせての定電圧駆動では、温度によってもＬＥＤ２２の輝度が変化する。さらにＬＥＤ２２が白色ＬＥＤであると、ＬＥＤ２２の発光色（スペクトル分布）も温度によって変化する。ハウジング２１は外乱光を遮蔽する構造になっているので、カメラ２３に入射する光はすべてＬＥＤ２２から発せられたものである。

図４は、この実施の形態１の色柄判別プローブ１１Ａにおいてカメラ２３が撮影した画像を模式的に示す図である。この図において、中心部６１は対象物２の表面を撮影したものであり、周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄはそれぞれ、標準色板３０の表面の一部を撮影したものである。対象物２からの反射光を受ける中心部６１も、標準色板３０からの反射光を受ける周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄも、ＬＥＤ２２の光り方（輝度や発光色）の影響を等しく受ける。たとえばＬＥＤ２２の輝度が低下すれば、中心部６１と周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの明度は同じように低下する。ＬＥＤ２２の発光色が変化すれば、中心部６１の色と周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの色は同じように変化する。

この実施の形態１では、上記の事情を利用して画像の色の補正を行う。すなわち、色柄判別プローブ１１Ａでは、周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの色の変化を使って中心部６１を含む画像全体の色を補正する。具体的には、カメラ２３で撮影を行うたび、撮影した画像の周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ（に設けられた標準色板３０）の色を、色柄判別プローブ１１Ａの製造直後に取得し、記録部１６に記録しておいた周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ（に設けられた標準色板３０）の色の情報と比較し、それらが等しくなるように画像全体の色を補正する。これにより、温度環境や電源環境の変動によるＬＥＤ２２の光り方の変化の影響を排除している。中心部６１と周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄはほぼ同時に撮影されるので、ＬＥＤ２２の光り方が時間的に変動する場合でも補正は有効に機能する。

この実施の形態１においては、この色の補正は、標準測定値取得部４６、画像補正量算出部４７、画像データ補正部４８が、記録部１６に記録された標準参照値Ｖ_Ｒｅｆを用いて実行する。ただし標準測定値取得部４６、画像補正量算出部４７、画像データ補正部４８のうちの少なくともいずれか一つの機能を、オペレータが手動で行うことで補正を行ってもよい。

［色の補正方法］
次に色柄判別装置１Ａが行う色の補正について、その具体的な方法を図５〜図８を見ながら説明する。

図５は、この実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおいて、カメラ２３の撮影した画像データ３７から標準測定値Ｖ_Ｔｙｐを求める手順を示すフローチャートである。色柄判別装置１Ａの本体装置１２における、画像取得部４３と標準測定値取得部４６は、色柄判別プローブ１１Ａのカメラ２３で撮影した画像データ３７の対象領域に含まれるすべてのピクセルＰ_１〜Ｐ_ｎを対象としてピクセル値Ｖ_１〜Ｖ_ｎを求め（ステップＳ１）、それらのピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒを求めて標準測定値Ｖ_Ｔｙｐとする（ステップＳ２）処理を行う。ここでピクセル値とは、色柄判別プローブ１１Ｃが捉えることのできる色を定義する数値である。たとえば光の３原色である赤・緑・青それぞれの強さを表すＲＧＢ値や、色相・彩度・明度を表すＨＳＶ値、明度・青っぽさ・赤っぽさを表すＬａｂ値などが使える。この実施の形態１においては、ステップＳ１における画像データ３７の対象領域を、カメラ２３の撮影する画像において、標準色板３０の写る部分（周辺部６２）とする。すなわち標準測定値Ｖ_Ｔｙｐは、標準色板３０の写ったすべてのピクセルＰ_１〜Ｐ_ｎのピクセル値Ｖ_１〜Ｖ_ｎから求められた平均値である。

図６は、校正作業の際に色柄判別装置１Ａの本体装置１２において行われる処理の手順を示すフローチャートである。それぞれの色柄判別プローブ１１Ａに対しては、出荷時に校正作業が行われる。校正作業では、充分に安定化された温度環境や電源環境のもとで、実際に色柄判別プローブ１１Ａを使った撮影を行う。校正作業で撮影する対象物２としては、標準色板３０と同様の材質・色で形成された専用のものを使うのが望ましい。校正作業により、色柄判別装置１Ａの本体装置１２においては、図５に示した手順（ステップＳ１，Ｓ２）に従って標準測定値Ｖ_Ｔｙｐを求めて標準参照値Ｖ_Ｒｅｆとし（ステップＳ１１）、これを色柄判別装置１Ｃの備える記録部１６に記憶させる（ステップＳ１２）処理がなされる。Ｖ_Ｒｅｆは単一の数値であるとは限らない。もしピクセル値としてＲＧＢ値を使うのであれば、記録部１６には標準参照値Ｖ_Ｒｅｆとして、赤成分の標準参照値Ｖ_ＲｅｆＲ、緑成分の標準参照値Ｖ_ＲｅｆＧ、青成分の標準参照値Ｖ_ＲｅｆＢの三つの数値が保持される。

図７は、この実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおいて、標準参照値Ｖ_Ｒｅｆを使って画像データ３７を補正する手順を示すフローチャートである。

色柄判別装置１Ａの出荷後、色柄判別装置１Ａの使用者が対象物２の色柄判別を行う際には、本体装置１２の撮影制御部４２が撮影信号を出力し、色柄判別プローブ１１のカメラ２３が対象物２を撮影する。この時カメラ２３は、対象物２と標準色板３０とがそれぞれ写るように撮影する。標準測定値取得部４６は、カメラ２３が撮影した画像データ３７から、標準測定値Ｖ_Ｔｙｐを取得する（ステップＳ２１）。この実施の形態１では、カメラ２３が対象物２を撮影した写真（すなわち画像データ３７）の一部に標準色板３０が写っている。ステップＳ２１において、標準測定値取得部４６は、この画像データ３７中の標準色板３０を撮影した部分を標準測定値Ｖ_Ｔｙｐとする。標準測定値Ｖ_Ｔｙｐの取得は、校正時と同様に、図５に示す手順（ステップＳ１，Ｓ２）によって行われる。

次に標準測定値取得部４６は、記録部１６の保持している標準参照値Ｖ_Ｒｅｆを取得する（ステップＳ２２）。そして画像補正量算出部４７は、標準参照値Ｖ_Ｒｅｆと標準測定値Ｖ_Ｔｙｐとを比較し、比較結果から画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを算出する（ステップＳ２３）。

次に撮影制御部４２は、再度撮影信号を出力することにより、カメラ２３を制御して対象物２を撮影し、画像データ３７を取得する（ステップＳ２４）。カメラ２３の撮影によって画像データ３７が取得されたら、画像データ補正部４８は画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを使い、取得した画像データ３７の補正を行う（ステップＳ２５）。具体的には、画像データ補正部４８が、画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを使って画像データ３７の全体、または対象物２が写っている部分に対して色の補正を行う。これにより、対象物２の写っている画像データ３７の中心部６１を対象領域として画像の補正が行われる。

図８は、この実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおける、画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを使って画像データ３７を補正する手順の詳細を示すフローチャートである。これは図７に示す手順を色柄判別装置１Ａの構成で具体的に実装したもの、すなわち色柄判別装置１Ａが対象物２の画像全体を補正する手順を示すものである。すなわちステップＳ２５における画像データ３７の補正の手順を、図８のステップＳ３１〜Ｓ３５に具体的に示している。

画像データ補正部４８は、画像データ３７の補正対象領域（つまり、対象物２が写った領域）に含まれるｎ個（ｎ≧１）のピクセルＰ_１〜Ｐ_ｎの中から一つのピクセルＰ（たとえばピクセルＰ_１）を選ぶ（ステップＳ３１）。そして画像データ補正部４８は、ステップＳ３１で選んだピクセルＰからピクセル値Ｖを取得する（ステップＳ３２）。さらに画像データ補正部４８は、画像補正量算出部４７で算出された画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを使ってピクセル値Ｖを変換し、補正ピクセル値Ｖ’を算出する（ステップＳ３３）。具体的には、ピクセル値Ｖに画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを加算する演算や、ピクセル値Ｖに画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを乗算する演算を行う算出方法が考えられる。最後に画像データ補正部４８は、ピクセルＰのピクセル値Ｖを補正ピクセル値Ｖ’に変更する（ステップＳ３４）。すなわち画像データ３７そのものを補正する。

画像データ補正部４８は、ステップＳ３１〜ステップＳ３４の処理を個々のピクセルＰ_１〜Ｐ_ｎに対して行い、それぞれのピクセルＰ_１〜Ｐ_ｎのピクセル値Ｖ_１〜Ｖ_ｎを補正ピクセル値Ｖ_１’〜Ｖ_ｎ’に変更する（ステップＳ３５の“Ｙｅｓ”）。すべてのピクセルＰ_１〜Ｐ_ｎに対して処理が行われると、処理が終了する（ステップＳ３５の“Ｎｏ”）。

ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理は、画像データ３７を構成するピクセルＰの種類に応じた形で行われる。たとえば画像データ３７がピクセル値としてＲＧＢ値を使っていて、標準参照値Ｖ_Ｒｅｆが、赤成分の標準参照値Ｖ_ＲｅｆＲ、緑成分の標準参照値Ｖ_ＲｅｆＧ、青成分の標準参照値Ｖ_ＲｅｆＢの三つの値で構成され、かつ使用時の標準測定値Ｖ_Ｔｙｐが、赤成分の標準測定値Ｖ_ＴｙｐＲ、緑成分の標準測定値Ｖ_ＴｙｐＧ、青成分の標準測定値Ｖ_ＴｙｐＢの三つの値で構成されている場合には、赤成分の補正量Ｖ_{ＣｏｍｐＲ}をＶ_ＲｅｆＲ／Ｖ_ＴｙｐＲ、緑成分の補正量Ｖ_{ＣｏｍｐＢ}をＶ_ＲｅｆＧ／Ｖ_ＴｙｐＧ、青成分の補正量Ｖ_{ＣｏｍｐＢ}をＶ_ＲｅｆＢ／Ｖ_ＴｙｐＢとする。そして赤成分をＶ_{ＣｏｍｐＲ}倍、緑成分をＶ_{ＣｏｍｐＢ}倍、青成分をＶ_{ＣｏｍｐＢ}倍にするような補正を行う。この補正の結果、温度環境や電源環境の変動により、たとえばＬＥＤ２２の輝度が低下している場合、画像データ３７に写っている対象物の部分を明るくするような補正がなされることになる。あるいは画像データ３７がピクセル値Ｖとして輝度と色差からなるＹＵＶ値やＬａｂ値を使っているような場合も、それぞれのピクセルＰ_１〜Ｐ_ｎのピクセル値Ｖ_１〜Ｖ_ｎを構成する輝度の値と色差の値について、ステップＳ３１〜Ｓ３５に基づいて同様の処理を行うことができる。ピクセルＰのピクセル値Ｖが他のいかなる値として構成されている場合にも、ステップＳ３１〜Ｓ３５に基づいて同様の処理を行うことが可能である。

ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理は、対象物２を撮影した画像データ３７の色柄判別を容易にするように行ってもよい。たとえば色柄判別プローブ１１ＡのＬＥＤ２２の輝度が低下している場合、画像データ補正部４８は、対象物２を撮影した画像データ３７である中心部６１に含まれるすべてのピクセルＰ_１〜Ｐ_ｎについて、ステップＳ３１〜Ｓ３５に基づき、画像データ３７に写っている対象物２の部分を明るくするような補正を行い、色柄の判別をしやすくしてもよい。

［標準色板の劣化対策］
この実施の形態１の色柄判別装置１Ａでは、標準色板３０を基準として撮影画像の色を補正するので、標準色板３０に汚れや色あせによる変色があると正しい補正ができなくなる。これに対し、この実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおいては、標準色板３０の変色を自動的に検知して標準色板３０の掃除・交換を促すように構成することが可能である。これは、下記の（方法ａ）や（方法ｂ）によって実現することができる。

なおこの（方法ａ）や（方法ｂ）は、標準測定値比確認部４９、および劣化通知部５０の処理によって行われる。ただし、標準測定値比確認部４９の処理、劣化通知部５０の処理のうち少なくともいずれか一方を、色柄判別装置１Ａの使用者などが手動で行ってもよい。

（方法ａ）
図９は、この実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおける、標準色板３０の変色を自動的に検知して標準色板３０の掃除・交換を促す第１の方法としての（方法ａ）の原理を説明する図である。この（方法ａ）は、図９に示すように、標準測定値比確認部４９が、撮影画像の周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄに複数の検査対象領域を設定し、標準測定値比確認部４９において、それらのピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒの比を調べる方法である。

汚れや色あせによる部材の変色は一般に均一ではなく、部分によって異なる。これは標準色板３０も例外ではなく、そのため変色が進むとピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒの比は出荷前に測定された初期値から変化する。標準測定値比確認部４９はこのことを利用し、複数の検査対象領域に設定された、ピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒの比としての標準測定値の比Ｖ_Ｐｒｏｐが一定のしきい値を超えたかどうかを確認する。しきい値を超えている場合、正しい補正が困難になるほどに標準色板３０の変色が進んだものと推測されるので、これを受けて劣化通知部５０は、標準色板３０の掃除・交換を促すための告知を行う。

この告知は、たとえば本体装置１２のディスプレイ１５に、標準色板３０の掃除や交換を促す文字や図柄などを表示させたり、本体装置１２のスピーカ（図示せず）から標準色板３０の掃除・交換を促すための音声を出力させることなどで行うことができる。なお標準測定値の比Ｖ_Ｐｒｏｐのしきい値は、標準参照値Ｖ_Ｒｅｆと同様、出荷時に行う校正作業によってあらかじめ標準測定値比確認部４９や記録部１６に記録させておく。

（方法ｂ）
図１０および図１１は、この実施の形態１の色柄判別装置１Ａにおける、標準色板３０の変色を自動的に検知して標準色板３０の掃除・交換を促す第２の方法としての（方法ｂ）の原理を説明する図である。この（方法ｂ）は、標準測定値比確認部４９が、照明パターン切り替え部４１を制御して、ＬＥＤ２２の点灯パターンを変えながら周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを撮影し、標準測定値比確認部４９において、それらのピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒの比を調べる方法である。

塵埃が付着していない初期状態の標準色板３０は、図１０の（１）に模式的に示すように入射した光の多くを正反射させる。そのため図２の構成の色柄判別プローブ１１Ａにおいて、一部のＬＥＤ２２（たとえばＬＥＤ２２ｂ）のみを点灯させると、出荷前の初期状態では、図１１の（１）に模式的に示すように、同図左側に位置する周辺部６２ｂ，６２ｃが暗く写り、同図右側に位置する周辺部６２ａ，６２ｄが明るく写る。これはＬＥＤ２２ｂから発せられた光が、周辺部６２ｂ，６２ｃには浅い角度で入射し、周辺部６２ａ，６２ｄには垂直に近い角度で入射するからである。

しかし長期間の使用によって塵埃の付着した標準色板３０は、図１０の（２）や（３）に模式的に示すように入射した光を乱反射させるようになる。これに伴い、図１１の（２）に模式的に示すように、同図左側に位置する周辺部６２ｂ，６２ｃが明るく写るようになり、同図右側に位置する周辺部６２ａ，６２ｄとの明度差が小さくなる。（方法ｂ）では、こうした事象を利用して変色の進行を検知する。

具体的には、標準測定値比確認部４９は、照明パターン切り替え部４１を制御して特定のＬＥＤ、たとえばＬＥＤ２２ｂのみを点灯させて周辺部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを含む写真を撮影し、この写真の画像データ３７中の左側の周辺部６２ｂ，６２ｃに設けられた標準色板３０のピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒと右側の周辺部６２ａ，６２ｄに設けられた標準色板３０のピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒを別々に求めて、それぞれのピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒの比としての標準測定値の比Ｖ_Ｐｒｏｐを調べる。

その結果、図１１に示す左側の周辺部６２ｂ，６２ｃに設けられた標準色板３０のピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒと、同図に示す右側の周辺部６２ａ，６２ｄに設けられた標準色板３０のピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒとの比としての標準測定値の比Ｖ_Ｐｒｏｐが一定のしきい値を超えたら、正しい補正が困難になるほどに標準色板３０に汚れが着いたものと推測されるので、劣化通知部５０は、その掃除・交換を促すための告知を行う。告知を行う方法や、標準測定値の比Ｖ_Ｐｒｏｐを保持する方法は、上記（方法ａ）と同様でよい。

なお上記（方法ａ）および（方法ｂ）は例示であり、これら以外の方法で標準色板３０の劣化対策が行われてもよい。

［作用効果］
以上、この実施の形態１においては、カメラ２３で対象物２を撮影する時に、対象物２とともに標準色板３０も併せて撮影することにより、対象物２の表面を撮影した画像データ３７の、温度環境や電源環境の変動に起因して生ずる変化を、画像データ３７に写っている標準色板３０を使って補正することができる。これにより、目視では判別困難な材料や部品の色柄を、光学的な環境の安定していない現場でも高精度かつ安定的に判別することができる。

この実施の形態１においては、カメラ２３により撮影される画像の色調を判定する基準を、板状に形成された標準色板３０として形成し、画像の色調の判定を簡易な構成によって確実に行うことができる。

この実施の形態１においては、対象物２の表面を撮影した画像データ３７の、温度環境や電源環境の変動に起因して生ずる変化を画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐに基づいて補正することにより、温度環境や電源環境の影響によって生ずる対象物２の表面の色柄の判別精度の低下を抑止することができる。

この実施の形態１においては、標準色板３０の変色が均一ではなく部分によって異なることを利用し、標準色板３０の劣化を検出して使用者に知らせることが可能となり、対象物２の表面の色柄の判別精度の低下を抑止することができる。

この実施の形態１においては、標準色板３０に塵埃が付着すると光を乱反射させるようになることを利用し、標準色板３０の劣化を検出して使用者に知らせることが可能となり、対象物２の表面の色柄の判別精度の低下を抑止することができる。

［発明の実施の形態２］
図１２ないし図１４に、この発明の実施の形態２を示す。

［構成］
図１２は、この実施の形態２の色柄判別装置１Ｂを構成する色柄判別プローブ１１Ｂの概略構成を示す図である。この色柄判別プローブ１１Ｂは、「撮影対象切り替え手段」としての標準色板駆動機構３３と「撮影対象切り替え手段」としての延長部３４とを備え、標準色板３０が底板部２８の上面ではなく延長部３４の上面に配設されている点が実施の形態１と相違する。

この実施の形態２における延長部３４は、一方向に長い、剛性の高い部材たとえば金属で形成された板材であり、一端部の上面に標準色板３０が配設され、他端部は標準色板駆動機構３３に接続されている。標準色板駆動機構３３はモータ（図示せず）などを備えて延長部３４を軸支し、モータ（図示せず）の駆動により、軸支した延長部３４を水平方向（図１２における前後方向）に回動させる機能を有する。

この実施の形態２では、標準色板駆動機構３３の駆動によって延長部３４が軸支部分を中心に回転することで、標準色板３０がカメラ２３の撮影視野に出し入れされ、カメラ２３に標準色板３０を写させるかどうかを切り替える。そして、複数回の撮影で、対象物２と標準色板３０を別々に撮影することが可能になる。前記実施の形態１では、１枚の画像データ３７に対象物２と標準色板３０との両方を同時に撮影することで、画像データ３７に写る撮影対象としての対象物２と標準色板３０を空間的に切り替えている（同じ画像データ３７中の別々の部分に対象物２の画像と標準色板３０の画像とが存在する。）のに対し、この実施の形態２では、画像データ３７に写る撮影対象としての対象物２と標準色板３０を時間的に切り替えていると言える。

図１３は、この実施の形態２の色柄判別装置１Ｂを構成する、色柄判別プローブ１１Ｂと本体装置１２の機能概略を示す機能ブロック図である。同図に示すとおり、この色柄判別装置１Ｂは、標準色板駆動機構３３の駆動を制御するための、「撮影対象切り替え手段」としての駆動制御部５２が機能手段として設けられている点がこの実施の形態１と相違する。

またこの実施の形態２において、記録部１６に記録されている標準参照値Ｖ_Ｒｅｆは、後述する第１の画像データに含まれる、標準色板３０を撮影した部分から標準測定値Ｖ_Ｔｙｐを取得し、これを標準参照値Ｖ_Ｒｅｆとしたものである。

上記以外の構成は、この実施の形態１と同じである。

［補正の手順］
図１４は、この実施の形態２の色柄判別装置１Ｂが行う色の補正の手順を示すフローチャートである。図１４のフローチャートに示す手順を行う前に、前記実施の形態１の［色の補正の手順１．原理］［色の補正の手順２．標準測定値の取得］［色の補正の手順３．標準参照値の取得］に示した手順と同様の手順が行われるが、ここでは記載を省略した。

この実施の形態２の色柄判別装置１Ｂにおいては、まず標準測定値取得部４６が駆動制御部５２を制御し、駆動制御部５２が標準色板駆動機構３３を駆動する制御を行って、延長部３４上の標準色板３０をカメラ２３の撮影位置（たとえば底板部２８の開口部２９の略中央位置に配設される位置が考えられる。）に移動させる（ステップＳ４１）。この状態で、標準測定値取得部４６は撮影制御部４２を制御して標準色板３０を撮影して、画像データ３７としての第１の画像データを取得する（ステップＳ４２）。

第１の撮影を行った後、標準測定値取得部４６が駆動制御部５２を制御し、標準色板３０が格納位置（たとえば延長部３４および標準色板３０が開口部２９よりも外側となる位置）に移動させる（ステップＳ４３）。そして標準測定値取得部４６は、撮影制御部４２を制御して、標準色板３０が写らない状態で撮影を行い、画像データ３７としての第２の画像データを取得する（ステップＳ４４）。

そして標準測定値取得部４６は、第１の画像データに写った標準色板３０のピクセル値Ｖから画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを算出する（ステップＳ４５）。この手順は、実施の形態１のステップＳ２１〜ステップＳ２３と同様の手順によって行われる。

画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐが算出されると、画像データ補正部４８は画像補正量Ｖ_Ｃｏｍｐを使い、第２の画像データのすべてのピクセル値Ｖを補正ピクセル値Ｖ’に変えることで、第２の画像データを補正する（ステップＳ４６）。これにより、対象物２の画像データである中心部６１を対象領域とした画像の補正が行われる。

以上、この実施の形態２においては、対象物２の表面を撮影した第２の画像データの、温度環境や電源環境の変動に起因して生ずる変化を、第１の画像データに写っている標準色板３０を使って補正することができる。これにより、目視では判別困難な材料や部品の色柄を、温度環境や電源環境の安定していない現場でも高精度かつ安定的に判別することができる。 なお上記実施の形態２においては、一端部を軸支された延長部３４が軸を中心に水平方向に回動することで延長部３４上の標準色板３０を撮影位置に移動させる構成としたが、標準色板３０を撮影位置に移動させる構成は、これ以外のどのような方法であってもよい。たとえば、延長部３４を軸方向に伸縮可能に構成し、標準色板駆動機構３３の駆動によって延長部３４を軸方向に伸長させて標準色板３０を撮影位置に配設させるような構成や、図面に垂直な軸を中心に延長部３４が回動する構成であってもよい。

また上記実施の形態２においては、標準色板３０をカメラ２３の撮影視野に出し入れするのに、必ずしも可動部を持つ標準色板駆動機構３３を使う必要はない。たとえば、カメラ２３のレンズに、透過率を電気的に変化させることのできる液晶フィルタを配設することや、カメラ２３のレンズに静電気を使って焦点を変化させることのできる液体レンズを使うことで、カメラ２３への入射光の光路を変化させることによって、カメラ２３に写る対象物２と標準色板３０を切り替えることも考えられる。このような構成とすることで、標準色板駆動機構３３で延長部３４を駆動させる場合と同様に、対象物２の撮影による画像データの取得タイミングと標準色板３０の撮影による画像データの取得タイミングとを時間的に切り替えることが可能となる。

［発明の実施の形態３］
図１５に、この発明の実施の形態３を示す。

［構成］
この実施の形態３の色柄判別装置１Ｃでは、実施の形態１および実施の形態２における、標準色板３０をカメラ２３で撮影した画像データ３７から標準測定値Ｖ_Ｔｙｐを取得する動作を他の手段で行う構成としている。

図１５に、この実施の形態３の色柄判別装置１Ｃを構成する色柄判別プローブ１１Ｃの一例の概略図を示す。同図に示す色柄判別プローブ１１Ｃは、標準色板３０の上方に「標準判別部材反射測定手段」としての光電素子が設けられている。図１５では、この「標準判別部材反射測定手段」としての光電素子として、フォトダイオード３５が２つ設けられている。このフォトダイオード３５は受光による光電変換機能を有し、受光した光の量に応じた大きさの電気信号を出力する。

またこの実施の形態３の色柄判別装置１Ｃは、機能手段としての撮影制御部４２が、カメラ２３の撮影を制御する機能を有するとともに、フォトダイオード３５が受光することで発生する受光信号を取得する機能を有する。撮影制御部４２は受光信号を取得して信号の大きさを検出することで、標準色板３０からの反射光を定量的に測定することが可能となる。

この実施の形態３において、記録部１６に記録されている標準参照値Ｖ_Ｒｅｆは、校正時に標準色板３０からの反射光をフォトダイオード３５で受光した受光信号に基づいて標準測定値Ｖ_Ｔｙｐを取得し、これを標準参照値Ｖ_Ｒｅｆとしたものである。

それ以外の構成は、この実施の形態１の色柄判別装置１Ａおよび色柄判別プローブ１１Ａと同じである。

［処理手順］
この実施の形態３においては、この実施の形態１の［色の補正の手順１．原理］におけるピクセル値群を構成するピクセル値Ｖ_１〜Ｖ_ｎの取得手順、［色の補正の手順２．標準測定値の取得］における標準測定値Ｖ_Ｔｙｐの取得手順、［色の補正の手順３．標準参照値の取得］における標準測定値Ｖ_Ｔｙｐの取得手順、［色の補正の手順４．標準参照値の取得］におけるピクセル値Ｖの取得手順、［標準色板の劣化対策］におけるピクセル平均値Ｖ_Ａｖｅｒの取得手順は、フォトダイオード３５の受光と、受光による受光信号に基づいて行われる。

この実施の形態３においては、対象物２の表面を撮影した画像データ３７の、温度環境や電源環境の変動に起因して生ずる変化を、標準色板反射測定手段の測定値を使って補正することができる。これにより、目視では判別困難な材料や部品の色柄を、温度環境や電源環境の安定していない現場でも高精度かつ安定的に判別することができる。

この実施の形態３においては、色柄判別の画像データ３７の取得に用いるカメラ２３と別に補正や劣化対策のためのフォトダイオード３５を設けることにより、色柄判別に用いる画像データ３７の取得に直接影響されることのない、効果の高い補正や劣化対策を行うことが可能となる。

この実施の形態３の「標準判別部材反射測定手段」としての光電素子は、フォトダイオード３５以外のどのような光電素子であってもよい。また「標準判別部材反射測定手段」は光電素子に限定されず、標準色板３０からの反射光を定量的に測定することのできるどのような手段であってもよい。

上記各実施の形態は、複数融合したものであってもよい。たとえば上記実施の形態１や上記実施の形態３の構成に、上記実施の形態２の標準色板駆動機構３３と延長部３４と駆動制御部５２とが設けられ、標準色板３０を撮影位置に設置した状態で、実施の形態１や実施の形態３の補正制御や劣化通知制御が行われる構成であってもよい。

以上の各実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記各実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは言うまでもない。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ・・・色柄判別装置
２・・・対象物
１０・・・本体部
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ・・・色柄判別プローブ
１２・・・本体装置
１３・・・接続ケーブル
１４・・・キーボード
１５・・・ディスプレイ
１６・・・記録部
１７・・・色柄判別プログラム
２１・・・ハウジング
２２，２２ａ，２２ｂ・・・ＬＥＤ
２３・・・カメラ
２４・・・スカート
２５・・・上面部
２６・・・下端部
２７・・・内面部
２８・・・底板部
２９・・・開口部
３０・・・標準色板
３１・・・密着部
３２・・・段差部
３３・・・標準色板駆動機構
３４・・・延長部
３５・・・フォトダイオード
３６・・・映像
３７・・・画像
４１・・・照明パターン切り替え部
４２・・・撮影制御部
４３・・・画像取得部
４４・・・特徴量抽出部
４５・・・カテゴリ判別部
４６・・・標準測定値取得部
４７・・・画像補正量算出部
４８・・・画像データ補正部
４９・・・標準測定値比確認部
５０・・・劣化通知部
５１・・・統括制御部
５２・・・駆動制御部
５３・・・照明制御信号
５４・・・特徴量ベクトル
５５・・・動作指示
６１・・・中心部
６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ・・・周辺部
Ｄ１・・・斜め方向
Ｄ２・・・垂直方向
Ｐ_１〜Ｐ_ｎ・・・ピクセル
Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５・・・ステップ
Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３４，Ｓ３５・・・ステップ
Ｓ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４４，Ｓ４５，Ｓ４６・・・ステップ
Ｖ，Ｖ_１〜Ｖ_ｎ・・・ピクセル値
Ｖ’・・・補正ピクセル値
Ｖ_Ａｖｅｒ・・・ピクセル平均値
Ｖ_Ｔｙｐ・・・標準測定値
Ｖ_Ｒｅｆ，Ｖ_ＲｅｆＲ，Ｖ_ＲｅｆＧ，Ｖ_ＲｅｆＢ・・・標準参照値
Ｖ_Ｔｙｐ，Ｖ_ＴｙｐＲ・Ｖ_ＴｙｐＧ・Ｖ_ＴｙｐＢ・・・標準測定値
Ｖ_Ｃｏｍｐ，Ｖ_{ＣｏｍｐＲ}，Ｖ_{ＣｏｍｐＢ}，Ｖ_{ＣｏｍｐＢ}・・・画像補正量
Ｖ_Ｐｒｏｐ・・・標準測定値の比

Claims (9)

1. 対象物の表面の色柄の判別に用いられる色柄判別プローブであって、
   前記対象物の表面に光を照射するように配設された照明手段と、
   前記対象物の表面に対向して配置され、前記照明手段によって光を照射された前記対象物の表面を撮影する撮影手段と、
   前記対象物の表面と、前記照明手段と、前記撮影手段とを外部から光学的に遮蔽する遮蔽手段とを備え、
   前記照明手段は、前記対象物の表面に光を照射するパターンとしての照明パターンを複数保持し、所定の制御信号の入力を受けて前記複数の照明パターンを切り替え可能に構成され、
   前記撮影手段は、前記照明手段の発する光が照射された前記対象物の表面を撮影し、前記色柄の判別に用いるための画像データを取得する機能を備え、
   前記遮蔽手段の内側に、前記撮影手段により撮影される画像の色調を判定する基準としての部材である標準判別部材を備え、
   前記撮影手段が、前記対象物の撮影時に、前記対象物とともに前記標準判別部材も併せて撮影するように設けられたことを特徴とする色柄判別プローブ。
2. 対象物の表面の色柄の判別に用いられる色柄判別プローブであって、
   前記対象物の表面に光を照射するように配設された照明手段と、
   前記対象物の表面に対向して配置され、前記照明手段によって光を照射された前記対象物の表面を撮影する撮影手段と、
   前記対象物の表面と、前記照明手段と、前記撮影手段とを外部から光学的に遮蔽する遮蔽手段とを備え、
   前記照明手段は、前記対象物の表面に光を照射するパターンとしての照明パターンを複数保持し、所定の制御信号の入力を受けて前記複数の照明パターンを切り替え可能に構成され、
   前記撮影手段は、前記照明手段の発する光が照射された前記対象物の表面を撮影し、前記色柄の判別に用いるための画像データを取得する機能を備え、
   前記遮蔽手段の内側に、前記撮影手段により撮影される画像の色調を判定する基準としての部材である標準判別部材と、
   前記撮影手段に前記標準判別部材を写させるかどうかを切り替える撮影対象切り替え手段を備え、
   前記標準判別部材の写る第１の画像データと、前記標準判別部材の写らない第２の画像データとを対応させて出力することを特徴とする色柄判別プローブ。
3. 対象物の表面の色柄の判別に用いられる色柄判別プローブであって、
   前記対象物の表面に光を照射するように配設された照明手段と、
   前記対象物の表面に対向して配置され、前記照明手段によって光を照射された前記対象物の表面を撮影する撮影手段と、
   前記対象物の表面と、前記照明手段と、前記撮影手段とを外部から光学的に遮蔽する遮蔽手段とを備え、
   前記照明手段は、前記対象物の表面に光を照射するパターンとしての照明パターンを複数保持し、所定の制御信号の入力を受けて前記複数の照明パターンを切り替え可能に構成され、
   前記撮影手段は、前記照明手段の発する光が照射された前記対象物の表面を撮影し、前記色柄の判別に用いるための画像データを取得する機能を備え、
   前記遮蔽手段の内側に、前記撮影手段により撮影される画像の色調を判定する基準としての部材である標準判別部材と
   前記標準判別部材からの反射光を定量的に測定する標準判別部材反射測定手段を備え、
   前記標準判別部材反射測定手段は、前記撮影手段が前記対象物を撮影する時に、前記標準判別部材反射測定手段によって測定された測定値を前記画像データと対応させて出力することを特徴とする色柄判別プローブ。
4. 前記標準判別部材は、板状に形成された標準色板であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の色柄判別プローブ。
5. 請求項１または４に記載の色柄判別プローブと、
   前記照明手段に、前記複数の照明パターンを切り替えさせる制御信号を送出する照明制御手段と、
   前記撮影手段の、前記対象物の表面を撮影して画像データを取得する動作を制御する撮影制御手段と、
   前記撮影手段の撮影によって取得された画像データを取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって取得された、前記照明手段が保持する前記複数の照明パターンを切り替えながら前記撮影手段が取得した複数の前記画像データから、複数の特徴量を取得する特徴量取得手段と、
   前記画像データの一部に写っている前記標準判別部材から取得したピクセル平均値を標準参照値として保持する標準参照値保持手段と、
   色柄判別の実行時、前記画像データを前記特徴量取得手段に渡す前に、前記画像データに写っている前記標準判別部材から取得したピクセル平均値を標準測定値として取得する標準測定値取得手段と、
   前記特徴量取得手段によって取得された、前記特徴量に対する統計処理を行って前記対象物の表面の属するカテゴリを推定するカテゴリ推定手段とを備え、
   前記標準測定値取得手段の取得した標準測定値を、前記標準参照値保持手段の保持する前記標準参照値と比較して画像補正量を算出する画像補正量算出手段と、
   前記画像補正量に基づき、前記対象物の写っている前記画像データのピクセル値を補正する画像データ補正手段とを備える
   ことを特徴とする色柄判別装置。
6. 請求項２または４に記載の色柄判別プローブと、
   前記照明手段に、前記複数の照明パターンを切り替えさせる制御信号を送出する照明制御手段と、
   前記撮影手段の、前記対象物の表面を撮影して画像データを取得する動作を制御する撮影制御手段と、
   前記撮影手段の撮影によって取得された画像データを取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって取得された、前記照明手段が保持する前記複数の照明パターンを切り替えながら前記撮影手段が取得した複数の前記画像データから、複数の特徴量を取得する特徴量取得手段と、
   前記標準判別部材の写る前記第１の画像データから取得したピクセル平均値を標準参照値として保持する標準参照値保持手段と、
   色柄判別の実行時、前記画像データを前記特徴量取得手段に渡す前に、前記標準判別部材の写る前記第１の画像データから取得したピクセル平均値を標準測定値として取得する標準測定値取得手段と、
   前記特徴量取得手段によって取得された、前記特徴量に対する統計処理を行って前記対象物の表面の属するカテゴリを推定するカテゴリ推定手段とを備え、
   前記標準測定値取得手段の取得した標準測定値を、前記標準参照値保持手段の保持する前記標準参照値と比較して画像補正量を算出する画像補正量算出手段と、
   前記画像補正量に基づき、前記対象物の写っている前記画像データのピクセル値を補正する画像データ補正手段とを備える
   ことを特徴とする色柄判別装置。
7. 請求項３または４に記載の色柄判別プローブと、
   前記照明手段に、前記複数の照明パターンを切り替えさせる制御信号を送出する照明制御手段と、
   前記撮影手段の、前記対象物の表面を撮影して画像データを取得する動作を制御する撮影制御手段と、
   前記撮影手段の撮影によって取得された画像データを取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって取得された、前記照明手段が保持する前記複数の照明パターンを切り替えながら前記撮影手段が取得した複数の前記画像データから、複数の特徴量を取得する特徴量取得手段と、
   前記標準判別部材反射測定手段から出力された前記測定値を標準参照値として保持する標準参照値保持手段と、
   色柄判別の実行時、前記画像データを前記特徴量取得手段に渡す前に、前記標準判別部材反射測定手段から出力された前記測定値を標準測定値として取得する標準測定値取得手段と、
   前記特徴量取得手段によって取得された、前記特徴量に対する統計処理を行って前記対象物の表面の属するカテゴリを推定するカテゴリ推定手段とを備え、
   前記標準測定値取得手段の取得した標準測定値を、前記標準参照値保持手段の保持する前記標準参照値と比較して画像補正量を算出する画像補正量算出手段と、
   前記画像補正量に基づき、前記対象物の写っている前記画像データのピクセル値を補正する画像データ補正手段とを備える
   ことを特徴とする色柄判別装置。
8. 請求項５ないし７のいずれか一つに記載の色柄判別装置であり、
   請求項１ないし４のいずれか一つに記載の前記標準判別部材の複数の部位から標準測定値を取得する機能を持つ前記色柄判別プローブと、
   前記撮影手段が撮影した、前記標準判別部材の前記複数の部位の画像から取得した標準測定値の比が、所定の範囲内であるかどうかを確認する標準測定値比確認手段と、
   上記標準測定値の比が所定の範囲内から逸脱した時に、前記標準判別部材の色調の変化としての劣化を知らせる標準判別部材劣化通知手段とを備える
   ことを特徴とする色柄判別装置。
9. 請求項５に記載の色柄判別装置であり、
   前記照明手段が前記標準判別部材に光を照射する角度を、前記照明パターンに応じて変える標準判別部材照射角度可変手段と、
   複数の角度から光を照射された前記標準判別部材を前記撮影手段が撮影した複数の画像から取得した標準測定値の比が、所定の範囲内であるかどうかを確認する標準測定値比確認手段と、
   上記標準測定値の比が所定の範囲内から逸脱した時に、前記標準判別部材の色調の変化としての劣化を知らせる標準判別部材劣化通知手段とを備える
   ことを特徴とする色柄判別装置。

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