JP2021139651A - Device and method for evaluating surface irregularity - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定対象の被測定面における表面凹凸感を評価する表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法に関する。 The present invention relates to a surface unevenness evaluation device for evaluating the surface unevenness feeling on the surface to be measured and a surface unevenness evaluation method.
被測定面の見え方は、従来、例えば特許文献1等に開示される、輝度計、分光計および測色計等の光学特性測定装置によって、輝度、分光特性、および、例えばXYZ表色系やL*a*b*表色系等の色座標(色度図)の色で表され、評価される。
Conventionally, the appearance of the surface to be measured is determined by using an optical characteristic measuring device such as a brightness meter, a spectrometer, and a colorimeter, which is disclosed in
しかしながら、表面凹凸の見え方である表面凹凸感の評価では、光学特性測定装置の測定結果と、人の感じる表面凹凸感とは必ずしも一致しないという事情がある。特に、木目や本杢目等における例えば年輪や節等による凹凸を備える表面を被測定面とする場合、表面の光り方だけで無く、素材の有する凹凸も表面凹凸感に影響するため、光学特性測定装置の測定結果と、人の感じる表面凹凸感とは一致し難い。 However, in the evaluation of the surface unevenness feeling, which is the appearance of the surface unevenness, there is a circumstance that the measurement result of the optical characteristic measuring device and the surface unevenness feeling felt by a person do not always match. In particular, when the surface to be measured is a surface having irregularities due to, for example, annual rings or knots in wood grain or heather, not only the way the surface shines but also the irregularities of the material affect the surface unevenness, so the optical characteristics It is difficult to match the measurement result of the measuring device with the surface unevenness felt by humans.
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、新たな評価指標で表面凹凸感を評価する表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a surface unevenness evaluation device and a surface unevenness evaluation method for evaluating a surface unevenness feeling with a new evaluation index.
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる表面凹凸感評価装置は、測定対象の被測定面に所定の入射角で照明光を照射して前記被測定面で反射した前記照明光の反射光における所定の受光角での光強度分布データを取得するデータ取得部と、前記光強度分布データにおける最大値と最小値との比を求め、前記求めた比を、前記被測定面の表面における見た目の凹凸の程度を表す評価指標値とする評価処理部とを備える。好ましくは、上述の表面凹凸感評価装置において、前記データ取得部は、光強度分布データを測定して取得する測定部と、前記入射角および前記受光角で前記測定部によって測定した光強度分布データを前記測定部から取得する取得処理部とを備える。好ましくは、上述の表面凹凸感評価装置において、前記データ取得部は、前記光強度分布データを入力する入力部である。好ましくは、上述の表面凹凸感評価装置において、前記データ取得部は、前記光強度分布データを記録した記録媒体(例えばCD−ROMおよびDVD−ROM等)から前記光強度分布データを読み込む読取部(例えばCDドライブ装置およびDVDドライブ装置等)である。好ましくは、上述の表面凹凸感評価装置において、前記データ取得部は、前記光強度分布データを記憶した記憶媒体(例えばUSBメモリ等)から前記光強度分布データを読み込むインターフェース部(例えばUSBインターフェース装置等)である。好ましくは、上述の表面凹凸感評価装置において、前記データ取得部は、前記光強度分布データを蓄積したサーバ装置から通信網を介して前記光強度分布データを受信する通信インターフェース部である。 As a result of various studies, the present inventor has found that the above object can be achieved by the following invention. That is, the surface unevenness evaluation device according to one aspect of the present invention irradiates the surface to be measured with illumination light at a predetermined incident angle and reflects the illumination light reflected on the surface to be measured. The ratio of the maximum value and the minimum value in the light intensity distribution data is obtained from the data acquisition unit that acquires the light intensity distribution data at the light receiving angle, and the obtained ratio is the apparent unevenness on the surface of the surface to be measured. It is provided with an evaluation processing unit that serves as an evaluation index value indicating the degree. Preferably, in the above-mentioned surface unevenness evaluation device, the data acquisition unit measures and acquires the light intensity distribution data, and the light intensity distribution data measured by the measurement unit at the incident angle and the light receiving angle. Is provided with an acquisition processing unit that acquires the data from the measurement unit. Preferably, in the above-mentioned surface unevenness evaluation device, the data acquisition unit is an input unit for inputting the light intensity distribution data. Preferably, in the above-mentioned surface unevenness evaluation device, the data acquisition unit reads the light intensity distribution data from a recording medium (for example, a CD-ROM, a DVD-ROM, etc.) on which the light intensity distribution data is recorded (for example, a reading unit (for example, a CD-ROM, a DVD-ROM, etc.)). For example, a CD drive device, a DVD drive device, etc.). Preferably, in the above-mentioned surface unevenness evaluation device, the data acquisition unit is an interface unit (for example, a USB interface device or the like) that reads the light intensity distribution data from a storage medium (for example, a USB memory or the like) that stores the light intensity distribution data. ). Preferably, in the above-mentioned surface unevenness evaluation device, the data acquisition unit is a communication interface unit that receives the light intensity distribution data from the server device that stores the light intensity distribution data via the communication network.
本発明の他の一態様にかかる表面凹凸感評価方法は、測定対象の被測定面に所定の入射角で照明光を照射して前記被測定面で反射した前記照明光の反射光における所定の受光角での光強度分布データを取得するデータ取得工程と、前記光強度分布データにおける最大値と最小値との比を求め、前記求めた比を、前記被測定面の表面における見た目の凹凸の程度を表す評価指標値とする評価処理工程とを備える。 The surface unevenness evaluation method according to another aspect of the present invention irradiates the surface to be measured with illumination light at a predetermined incident angle and reflects the illumination light reflected on the surface to be measured. The data acquisition step of acquiring the light intensity distribution data at the light receiving angle and the ratio of the maximum value to the minimum value in the light intensity distribution data are obtained, and the obtained ratio is used as the appearance unevenness on the surface of the surface to be measured. It is provided with an evaluation processing step as an evaluation index value indicating the degree.
本発明によれば、光強度分布データにおける最大値と最小値との比を表面凹凸感(表面凹凸の見え方)の新たな評価指標値とした表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法が提供できる。このような表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法は、凸部で相対的に強い反射光に見える光強度分布データにおける最大値と、凹部で相対的に弱い反射光に見える光強度分布データにおける最小値とを用いるので、素材の有する凹凸が評価指標に与える影響を評価指標値に反映でき、凹凸を備える表面を被測定面とする場合、より好適に評価できる。 According to the present invention, there is a surface unevenness evaluation device and a surface unevenness evaluation method in which the ratio of the maximum value to the minimum value in the light intensity distribution data is used as a new evaluation index value for the surface unevenness feeling (appearance of the surface unevenness). Can be provided. Such a surface unevenness evaluation device and a surface unevenness evaluation method have a maximum value in the light intensity distribution data that looks like relatively strong reflected light in the convex portion and a light intensity distribution data that looks like relatively weak reflected light in the concave portion. Since the minimum value in is used, the influence of the unevenness of the material on the evaluation index can be reflected in the evaluation index value, and when the surface having the unevenness is used as the surface to be measured, the evaluation can be performed more preferably.
他の一態様では、上述の表面凹凸感評価装置は、表示を行う表示部と、前記比を表すX軸を持つ座標系、および、前記評価処理部で求めた前記評価指標値を表す座標点を前記表示部に表示する表示処理部をさらに備える。他の一態様では、上述の表面凹凸感評価方法は、前記比を表すX軸を持つ座標系、および、前記評価処理部で求めた前記評価指標値を表す座標点を表示する表示工程をさらに備える。 In another aspect, the surface unevenness evaluation device described above has a display unit for displaying, a coordinate system having an X axis representing the ratio, and coordinate points representing the evaluation index value obtained by the evaluation processing unit. Is further provided with a display processing unit for displaying the above on the display unit. In another aspect, the above-mentioned surface unevenness evaluation method further includes a display step of displaying a coordinate system having an X-axis representing the ratio and coordinate points representing the evaluation index value obtained by the evaluation processing unit. Be prepared.
このような表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法は、座標系に評価指標値の座標点をプロットするので、視覚的に表面凹凸感の評価指標値を把握できる。特に、測定対象が複数の場合に、複数の測定対象における各評価指標値が一目で把握でき、傾向や相互比較もし易い。 In such a surface unevenness evaluation device and a surface unevenness evaluation method, since the coordinate points of the evaluation index values are plotted in the coordinate system, the evaluation index value of the surface unevenness can be visually grasped. In particular, when there are a plurality of measurement targets, each evaluation index value in the plurality of measurement targets can be grasped at a glance, and trends and mutual comparisons are easy.
他の一態様では、これら上述の表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法において、前記受光角は、正反射角である。 In another aspect, in the above-mentioned surface unevenness evaluation device and surface unevenness evaluation method, the light receiving angle is a specular reflection angle.
これによれば、前記受光角が正反射角である表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法が提供できる。 According to this, it is possible to provide a surface unevenness evaluation device and a surface unevenness evaluation method in which the light receiving angle is a specular reflection angle.
他の一態様では、これら上述の表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法において、前記入射角および前記受光角は、それぞれ、45°である。 In another aspect, in the above-mentioned surface unevenness evaluation device and surface unevenness evaluation method, the incident angle and the light receiving angle are 45 °, respectively.
これによれば、前記入射角および前記受光角がそれぞれ45°である表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法が提供できる。 According to this, it is possible to provide a surface unevenness evaluation device and a surface unevenness evaluation method in which the incident angle and the light receiving angle are 45 °, respectively.
他の一態様では、これら上述の表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法において、前記被測定面は、木目および本杢目のうちの少なくとも一方を備える。 In another aspect, in the above-mentioned surface unevenness evaluation device and surface unevenness evaluation method, the surface to be measured includes at least one of wood grain and main grain.
このような表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法は、上述のように、素材の有する凹凸が評価指標に与える影響を評価指標値に反映できるので、木目および本杢目のうちの少なくとも一方を備える表面を、より好適に評価できる。 As described above, such a surface unevenness evaluation device and a surface unevenness evaluation method can reflect the influence of the unevenness of the material on the evaluation index in the evaluation index value, and therefore, at least one of the wood grain and the main grain. The surface provided with the above can be evaluated more preferably.
本発明によれば、新たな評価指標で表面凹凸感を評価する表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法が提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a surface unevenness evaluation device and a surface unevenness evaluation method for evaluating a surface unevenness feeling with a new evaluation index.
以下、図面を参照して、本発明の1または複数の実施形態が説明される。しかしながら、発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。 Hereinafter, one or more embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the disclosed embodiments. It should be noted that the configurations with the same reference numerals in the respective drawings indicate that they are the same configurations, and the description thereof will be omitted as appropriate. In the present specification, when they are generically referred to, they are indicated by reference numerals without subscripts, and when they refer to individual configurations, they are indicated by reference numerals with subscripts.
図1は、実施形態における表面凹凸感評価装置の構成を示すブロック図である。図2は、前記表面凹凸感評価装置におけるデータ取得部の一例である測定部の構成を示すブロック図である。図3は、一例として、光強度分布データを示す図である。図3Aは、測定対象がトチノキ#1000である場合の測定結果を示し、図3Bは、測定対象がカリン#1000である場合の測定結果を示す。図3Aおよび図3Bにおいて、その横軸は、位置を表し、その縦軸は、光強度の強さ(明るさ)を表す。図3Aおよび図3Bそれぞれには、光強度部分布データの各位置と測定対象の各位値との対応関係を示すために、その各下側に、測定対象の各被測定面における各画像PO1、PO2が図示されている。各光強度分布データMR1、MR2は、各画像PO1、PO2中の各実線RL1、RL2で示す各線状部分の各測定結果である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a surface unevenness evaluation device according to an embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a measurement unit which is an example of a data acquisition unit in the surface unevenness evaluation device. FIG. 3 is a diagram showing light intensity distribution data as an example. FIG. 3A shows the measurement result when the measurement target is
実施形態における表面凹凸感評価装置Dは、測定対象の被測定面の表面における見た目の凹凸(表面凹凸の見え方、表面凹凸感)の程度を表す評価指標値を求める装置であり、例えば、図1に示すように、データ取得部1と、制御処理部2と、入力部3と、表示部4と、インターフェース部(IF部)5と、記憶部6とを備える。
The surface unevenness evaluation device D in the embodiment is a device that obtains an evaluation index value indicating the degree of apparent unevenness (appearance of surface unevenness, surface unevenness feeling) on the surface of the surface to be measured, for example, FIG. As shown in 1, a
データ取得部1は、測定対象の被測定面に所定の入射角で照明光を照射して前記被測定面で反射した前記照明光の反射光における所定の受光角での光強度分布データを取得する装置である。
The
データ取得部1は、本実施形態では、例えば、測定部Sと、後述のように制御処理部2に機能的に備えられる取得処理部22とを備える。測定部Sは、例えば、制御処理部2に接続され、制御処理部2の制御に従って、測定対象の被測定面に所定の入射角で照明光を照射して前記被測定面で反射した前記照明光の反射光における所定の受光角での光強度分布データを測定する装置である。より具体的には、測定部Sは、例えば、図2に示すように、照明部71と、受光部72と、本体部73とを備える。照明部71は、本体部73に接続され、測定対象Obの被測定面OSが配置される仮想的な測定面HSに所定の入射角θ1で所定の照明光を本体部73の制御に従って照射する装置である。照明部71は、例えば、本体部73に接続され本体部73の制御に従って所定の照明光を放射する光源と、前記光源から放射された照明光を平行化(コリメート)して測定面HSに導光する照明光学系とを備え、この照明部71は、前記照明光学系の光軸(入射光軸)AX1が測定面HSの法線NLに対し所定の入射角θ1となるように配置される。前記照明光は、例えば、CIE(国際照明委員会)の標準光であるD65等である。受光部72は、測定面HSからの前記照明光の反射光を所定の受光角θ2で受光して光電変換し、前記照明光の反射光における光強度に応じた信号を本体部73へ出力する装置である。受光部72は、例えば、受光光学系と、受光ユニットとを備え、前記受光光学系は、測定面HSからの前記照明光の反射光を前記受光ユニットに導光する光学系であり、前記受光ユニットは、本体部73に接続され、本体部73の制御に従って、前記受光光学系で導光された前記照明光の反射光を光電変換し、この光電変換した結果の信号を本体部73へ出力する。より詳しくは、前記受光ユニットは、本実施形態では、いわゆるイメージ分光計(例えばJFEテクノリサーチ株式会社製、ImSpector V8E型等)であり、例えば、スリット状の開口を形成したスリット部材と、例えばホログラフィックグレーティングを用いた回折格子等の分光素子と、例えばCCD型等の2次元イメージセンサとを備え、前記受光光学系で導光された前記照明光の反射光は、前記スリット部材の開口で測定視野1水平ライン分のスリット光とされ、この1水平ライン分のスリット光は、前記分光素子で垂直方向に分光され、前記2次元イメージセンサで水平空間データとその分光データとが検出され、この検出された水平空間データとその分光データは、本体部73へ出力される。この受光部72は、前記受光光学系の光軸(受光光軸)AX2が測定面HSの法線NLに対し所定の受光角θ2となるように配置される。本体部73は、制御処理部2に接続され、受光部72から入力された信号に基づいて前記照明光の反射光における光強度分布データを求め、この求めた前記照明光の反射光における光強度分布データを制御処理部2に出力する装置である。本実施形態では、前記受光ユニットから前記信号として水平空間データおよびその分光データが入力されるので、本体部73は、分光データから公知の常套手法により輝度を光強度として求めることで、前記照明光の反射光における光強度分布データを求める。なお、このような前記受光ユニットを用いた測定部Sでは、被測定面OSが測定面HSに沿うように配置された測定対象Obの前記被測定面OSを垂直方向に走査することで、測定対象Obの被測定面OSに対する2次元の分光データが生成でき、測定対象Obの被測定面OSに対する2次元の光強度分布データが生成できる。取得処理部22については、後述する。
In the present embodiment, the
なお、上述では、前記受光ユニットは、イメージ分光計を備えて構成されたが、光強度分布データを測定できればよいので、これに限定されず、例えば、一方向に並置された複数の光電変換素子を備えたリニアイメージセンサを備えて構成されてもよい。 In the above description, the light receiving unit is configured to include an image spectrometer, but the light intensity distribution data is not limited as long as it can be measured. For example, a plurality of photoelectric conversion elements juxtaposed in one direction. It may be configured to include a linear image sensor.
入力部3は、制御処理部2に接続され、例えば、評価指標値の演算を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば測定対象の名称等の表面凹凸感評価装置Dを動作させる上で必要な各種データを表面凹凸感評価装置Dに入力する機器であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチやキーボードやマウス等である。表示部4は、制御処理部2に接続され、制御処理部2の制御に従って、入力部3から入力されたコマンドやデータ、および、当該表面凹凸感評価装置Dで演算した評価指標値等を表示する機器であり、例えばCRTディスプレイ、液晶ディスプレイおよび有機ELディスプレイ等の表示装置等である。
The
なお、入力部3および表示部4からいわゆるタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルを構成する場合において、入力部3は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置である。このタッチパネルでは、前記表示装置の表示面上に前記位置入力装置が設けられ、前記表示装置に入力可能な1または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、前記位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として表面凹凸感評価装置Dに入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易い表面凹凸感評価装置Dが提供される。
A so-called touch panel may be configured from the
IF部5は、制御処理部2に接続され、制御処理部2の制御に従って、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるRS−232Cのインターフェース回路、Bluetooth(登録商標)規格を用いたインターフェース回路、IrDA(Infrared Data Asscoiation)規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、USB(Universal Serial Bus)規格を用いたインターフェース回路等である。また、IF部5は、外部機器との間で通信を行う回路であり、例えば、データ通信カードや、IEEE802.11規格等に従った通信インターフェース回路等であってもよい。
The
記憶部6は、制御処理部2に接続され、制御処理部2の制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、制御処理プログラムが含まれ、前記制御処理プログラムには、表面凹凸感評価装置Dの各部1(S)、3〜6を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御する制御プログラムや、前記照明光の反射光における光強度分布データを取得する取得処理プログラムや、前記取得処理プログラムで取得した光強度分布データにおける最大値と最小値との比を求め、前記求めた比を前記評価指標値とする評価処理プログラムや、前記比を表すX軸を持つ座標系、および、前記評価処理プログラムで求めた前記評価指標値を表す座標点を表示部4に表示する表示処理プログラム等が含まれる。前記各種の所定のデータには、データ取得部1で取得した前記照明光の反射光における光強度分布データ等の、これら各プログラムを実行する上で必要なデータが含まれる。このような記憶部6は、例えば不揮発性の記憶素子であるROM(Read Only Memory)や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等を備える。そして、記憶部6は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる制御処理部2のワーキングメモリとなるRAM(Random Access Memory)等を含む。なお、記憶部6は、比較的大容量となる学習データを記憶するために、大容量を記憶可能なハードディスク装置を備えても良い。
The storage unit 6 is a circuit that is connected to the
制御処理部2は、表面凹凸感評価装置Dの各部1(S)、3〜6を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、測定対象の被測定面の表面における見た目の凹凸(表面凹凸の見え方、表面凹凸感)の程度を表す評価指標値を求めるための回路である。制御処理部2は、例えば、CPU(Central Processing Unit)およびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部2には、前記制御処理プログラムが実行されることによって、制御部21、取得処理部22、評価処理部23および表示処理部24が機能的に構成される。
The
制御部21は、表面凹凸感評価装置Dの各部1(S)、3〜6を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、表面凹凸感評価装置D全体の制御を司るものである。
The
取得処理部22は、所定の入射角および所定の受光角で測定部Sによって測定した光強度分布データを前記測定部Sから取得するものである。より具体的には、取得処理部22は、測定対象の被測定面に所定の入射角で照明光を照射して前記被測定面で反射した前記照明光の反射光における所定の受光角での光強度分布データを測定部Sに測定させ、前記光強度分布データを前記測定部Sから取得する。
The
このような測定部Sによって、表面仕上げ#1000のトチノキ(トチノキ#1000、Tochinoki#1000)における表面を測定した結果が光強度分布データMR1として図3Aに示され、表面仕上げ#1000のカリン(カリン#1000、Karin#1000)における表面を測定した結果が光強度分布データMR2として図3Bに示されている。図3Aおよび図3Bでは、入射角θ1は、45°であり、したがって、正反射角は、45°であり、受光角θ2は、この正反射角45°である。測定部Sは、いわゆる白色校正板を用いて校正された。したがって、測定結果の光強度は、白色校正板の反射光の光強度を基準としている。トチノキ#1000は、光強度の変化が小さい測定対象Obの一例であり、カリン#1000は、光強度の変化が大きい測定対象Obの一例である。
The result of measuring the surface of the
評価処理部23は、取得処理部22で取得した光強度分布データにおける最大値Ymaxと最小値Yminとの比Ymax/Yminを求め、前記求めた比Ymax/Yminを前記評価指標値とするものである。図3Aに示すトチノキ#1000では、光強度分布データMR1の最大値Ymzx1(=約140)が求められ、光強度分布データMR1の最小値Ymin1(=約80)が求められ、これらの比Ymax1/Ymin1がトチノキ#1000に対する表面凹凸感の評価指標値として求められる。図3Bに示すカリン#1000では、光強度分布データMR2の最大値Ymzx2(=約105)が求められ、光強度分布データMR2の最小値Ymin2(=約20)が求められ、これらの比Ymax2/Ymin2がカリン#1000に対する表面凹凸感の評価指標値として求められる。
The
表示処理部24は、前記比を表すX軸を持つ座標系、および、評価処理部23で求めた前記評価指標値を表す座標点を表示部4に表示するものである。より具体的には、前記比を表すX軸を持つ座標系が表示部4に表示され(すなわち、前記比のX軸が表示部4に表示され)、評価処理部23で求めた前記評価指標値を表す座標点が前記座標系(前記X軸)にプロットされ、前記座標点が表示部4に表示される。
The
これら制御処理部2、入力部3、表示部4、IF部5および記憶部6は、例えば、デスクトップ型やノート型等のコンピュータによって構成可能である。
The
次に、本実施形態の動作について説明する。図4は、前記表面凹凸感評価装置の動作を示すフローチャートである。図5は、被測定面の一例を示す図である。図5Aは、表面仕上げ#1000のセン(Sen#1000)における表面の画像の模式図であり、図5Bは、表面仕上げ#1000のトチノキ(Tochinoki#1000)における表面の画像の模式図であり、図5Cは、表面仕上げ#1000のウォールナット(Walnut#1000)における表面の画像の模式図であり、図5Dは、表面仕上げ#1000のカリン(Karin#1000)における表面の画像の模式図であり、図5Eは、表面仕上げ#1000のマカバ(Makaba#1000)における表面の画像の模式図であり、図5Fは、表面仕上げ#1000の黒檀(Kokutan#1000)における表面の画像の模式図である。図5Aないし図5Fの各前記画像は、イメージ分光計(JFEテクノリサーチ株式会社製、ImSpector V8E型)によって入射角45°および受光角30°で各表面を測定することで生成された。図6は、一例として、前記表面凹凸感評価装置で求めた評価指標と主観的な目視評価との相関を説明するための図である。図6の横軸(X軸)は、表面凹凸感の評価指標(Ymax/Ymin)を表し、その縦軸(Y軸)は、表面凹凸感の目視評価を表す。SC1およびSC2は、それぞれ、互いに異なる車種の現行車に備えられた各本杢目の各評価指標値である。図7は、一例として、表面凹凸感に対する主観的な目視評価の結果を示す図である。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the surface unevenness evaluation device. FIG. 5 is a diagram showing an example of the surface to be measured. FIG. 5A is a schematic view of a surface image of surface finish # 1000 in Sen (Sen # 1000), and FIG. 5B is a schematic view of a surface image of surface finish # 1000 in
このような構成の表面凹凸感評価装置Dは、その電源が投入されると、必要な各部の初期化を実行し、その稼働を始める。制御処理部2には、その制御処理プログラムの実行によって、制御部21、取得処理部22、評価処理部23および表示処理部24が機能的に構成される。
When the power is turned on, the surface unevenness evaluation device D having such a configuration executes necessary initialization of each part and starts its operation. The
評価指標値を求める動作では、図4において、表面凹凸感評価装置Dは、制御処理部によって、測定部Sを用いて光強度分布データを取得する(S1)。より具体的には、例えば、オペレータ(ユーザ)は、被測定面OSが測定部Sの測定面HSに沿うように測定対象Obを測定部Sにセットし、評価指標値を求める指示を入力部3から入力する。オペレータによる測定開始の指示が入力部3から入力されると、制御処理部2は、取得処理部22によって、測定対象Obの被測定面OSに所定の入射角で照明光を照射して前記被測定面OSで反射した前記照明光の反射光における所定の受光角での光強度分布データを測定部Sに測定させ、測定対象Obにおける被測定面OSの光強度分布データMRを前記測定部Sから取得する。
In the operation of obtaining the evaluation index value, in FIG. 4, the surface unevenness evaluation device D acquires the light intensity distribution data by the control processing unit using the measurement unit S (S1). More specifically, for example, the operator (user) sets the measurement target Ob in the measurement unit S so that the surface OS to be measured follows the measurement surface HS of the measurement unit S, and inputs an instruction to obtain an evaluation index value. Enter from 3. When an instruction to start measurement by the operator is input from the
次に、表面凹凸感評価装置Dは、評価処理部23によって、評価指標値を求める(S2)。より具体的には、評価処理部23は、処理S1で取得した光強度分布データにおける最大値Ymaxおよび最小値Yminを求め、これら最大値Ymaxと最小値Yminとの比Ymax/Yminを求め、この求めた比Ymax/Yminを、処理S1で取得した光強度分布データの評価指標値とし、この評価指標値を記憶部6に記憶する。
Next, the surface unevenness evaluation device D obtains an evaluation index value by the evaluation processing unit 23 (S2). More specifically, the
なお、光強度分布データからノイズを除去する等の所定の前処理を施した後の光強度分布データから比Ymax/Yminが求めら、評価指標値が求められてもよく、あるいは、1つの測定対象Obに対し複数の光強度分布データが求められ、これら各光強度分布データから各比Ymax/Yminが求められ、これら複数の比Ymax/Yminにおける平均値が求められ、この平均値が評価指標値とされてもよい。 The ratio Ymax / Ymin may be obtained from the light intensity distribution data after performing a predetermined pretreatment such as removing noise from the light intensity distribution data, and the evaluation index value may be obtained, or one measurement. A plurality of light intensity distribution data are obtained for the target Ob, each ratio Ymax / Ymin is obtained from each of these light intensity distribution data, and an average value at these multiple ratios Ymax / Ymin is obtained, and this average value is an evaluation index. It may be a value.
そして、表面凹凸感評価装置Dは、表示処理部24によって、この評価指標値を表示部4に表示し(S3)、本処理を終了する。より具体的には、表示処理部24は、前記比のX軸を表示部4に表示することで、前記比を表すX軸を持つ座標系を表示部4に表示し、処理S2で求めた評価指標値を表す座標点を前記座標系(前記X軸)にプロットすることで、処理S2で求めた評価指標値を表す前記座標点を表示部4に表示する。
Then, the surface unevenness evaluation device D displays the evaluation index value on the
図6には、表面凹凸感評価装置で求めた評価指標と図7に示す表面凹凸感に対する主観的な目視評価との相関性が示されている。図7において、平滑面に対する表面凹凸感の目視評価点を0点とし、粗面に対する表面凹凸感の目視評価点を5点とすることによって、図6における各測定対象に対する表面凹凸感の目視評価の点数が求められた。図6に示すように、相関係数Rの二乗R2は、0.8369であり(R2=0.8369)、本実施形態における表面凹凸感評価装置Dで求めた評価指標値は、表面凹凸感の目視評価の点数と良好に相関しており、本実施形態における表面凹凸感評価装置Dで求められる評価指標値は、表面凹凸感の評価指標値として有効であると理解される。 FIG. 6 shows the correlation between the evaluation index obtained by the surface unevenness evaluation device and the subjective visual evaluation of the surface unevenness shown in FIG. 7. In FIG. 7, the visual evaluation point of the surface unevenness feeling on the smooth surface is set to 0 points, and the visual evaluation point of the surface unevenness feeling on the rough surface is set to 5 points. The score was calculated. As shown in FIG. 6, the square R 2 of the correlation coefficient R is 0.8369 (R 2 = 0.8369), and the evaluation index value obtained by the surface unevenness evaluation device D in the present embodiment is the surface. It correlates well with the score of the visual evaluation of the unevenness feeling, and it is understood that the evaluation index value obtained by the surface unevenness feeling evaluation device D in the present embodiment is effective as the evaluation index value of the surface unevenness feeling.
表面凹凸感は、主観的な目視評価であるが、凹凸感が全く無い平滑面では人工物感が強くなってしまうため、表面凹凸感の印象が悪く、そして、凹凸感が目立つ粗い面も不自然に見えてしまうため、表面凹凸感の印象が悪く、この結果、自然の木目に見える、やや凹凸感を感じ始めてから凹凸感がきつくなるまでの、図7に楕円形で示す領域が表面凹凸感の印象が良い。このため、図6に示す結果と図7に示す結果とを対比すると、図6において、評価指標値が約1.5から約3までである破線の矩形で示す範囲内が表面凹凸感の印象の良い範囲であることが理解できる。 The surface unevenness is a subjective visual evaluation, but on a smooth surface with no unevenness, the artificial feeling becomes stronger, so the impression of the surface unevenness is bad, and the rough surface where the unevenness is conspicuous is also inconvenient. Since it looks natural, the impression of surface unevenness is bad. As a result, the area shown by the ellipse in FIG. 7 from the time when the natural wood grain starts to feel slightly uneven to the time when the unevenness becomes tight is the surface unevenness. Impression of feeling is good. Therefore, when the result shown in FIG. 6 and the result shown in FIG. 7 are compared, the impression of surface unevenness is in the range shown by the broken line rectangle in which the evaluation index value is from about 1.5 to about 3. It can be understood that it is a good range of.
なお、図7に示す目視評価は、被験者5名の目視評価を集計した結果である。 The visual evaluation shown in FIG. 7 is the result of totaling the visual evaluations of five subjects.
以上説明したように、上述によれば、光強度分布データMRにおける最大値Ymaxと最小値Yminとの比Ymax/Yminを表面凹凸感(表面凹凸の見え方)の新たな評価指標値とした表面凹凸感評価装置Dおよび表面凹凸感評価方法が提供でき、実施形態における表面凹凸感評価装置Dおよびこれに実装された表面凹凸感評価方法は、表面凹凸感を評価指標値で定量化できる。上記表面凹凸感評価装置Dおよび表面凹凸感評価方法は、凸部で相対的に強い反射光に見える光強度分布データMRにおける最大値Ymaxと、凹部で相対的に弱い反射光に見える光強度分布データMRにおける最小値Yminとを用いるので、素材の有する凹凸が評価指標に与える影響を評価指標値に反映でき、凹凸を備える表面を被測定面OSとする場合、より好適に評価できる。 As described above, according to the above, the surface in which the ratio Ymax / Ymin of the maximum value Ymax and the minimum value Ymin in the light intensity distribution data MR is used as a new evaluation index value of the surface unevenness feeling (appearance of the surface unevenness). The unevenness evaluation device D and the surface unevenness evaluation method can be provided, and the surface unevenness evaluation device D and the surface unevenness evaluation method mounted on the surface unevenness evaluation device D in the embodiment can quantify the surface unevenness evaluation value by an evaluation index value. The surface unevenness evaluation device D and the surface unevenness evaluation method have a maximum value Ymax in the light intensity distribution data MR that looks like relatively strong reflected light in the convex portion and a light intensity distribution that looks like relatively weak reflected light in the concave portion. Since the minimum value Ymin in the data MR is used, the influence of the unevenness of the material on the evaluation index can be reflected in the evaluation index value, and when the surface having the unevenness is used as the surface to be measured OS, the evaluation can be performed more preferably.
上記表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法は、素材の有する凹凸が評価指標に与える影響を評価指標値に反映できるので、図6に示すように、本杢目を備える表面を、より好適に評価できる。木目は、実質的に本杢目と同様であることから、上記表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法は、木目を備える表面も、より好適に評価できる。 Since the surface unevenness evaluation device and the surface unevenness evaluation method can reflect the influence of the unevenness of the material on the evaluation index value in the evaluation index value, as shown in FIG. 6, a surface provided with this grain is more preferable. Can be evaluated. Since the wood grain is substantially the same as that of the main heather, the surface unevenness evaluation device and the surface unevenness evaluation method can more preferably evaluate the surface provided with the wood grain.
上記表面凹凸感評価装置および表面凹凸感評価方法は、座標系に評価指標値の座標点をプロットするので、視覚的に表面凹凸感の評価指標値を把握できる。特に、測定対象Obが複数の場合に、複数の測定対象Obにおける各評価指標値が一目で把握でき、傾向や相互比較もし易い。 Since the surface unevenness evaluation device and the surface unevenness evaluation method plot the coordinate points of the evaluation index values in the coordinate system, the evaluation index value of the surface unevenness can be visually grasped. In particular, when there are a plurality of measurement target Obs, each evaluation index value in the plurality of measurement target Obs can be grasped at a glance, and the tendency and mutual comparison can be easily performed.
上述によれば、受光角が正反射角である表面凹凸感評価装置Dおよび表面凹凸感評価方法や、入射角および受光角がそれぞれ45°である表面凹凸感評価装置Dおよび表面凹凸感評価方法が提供できる。 According to the above, the surface unevenness evaluation device D and the surface unevenness evaluation method in which the light receiving angle is a specular reflection angle, and the surface unevenness evaluation device D and the surface unevenness evaluation method in which the incident angle and the light receiving angle are 45 °, respectively. Can be provided.
なお、上述の実施形態では、データ取得部1は、測定部Sと取得処理部22とを備えて構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、データ取得部1は、一例としての上述の測定部Sのような測定装置によって、測定対象の被測定面に所定の入射角で照明光を照射して前記被測定面で反射した前記照明光の反射光における所定の受光角で測定した光強度分布データを入力する入力部であってもよい。なお、前記入力部は、上述の入力部3と兼用されてよい。
In the above-described embodiment, the
あるいは、例えば、データ取得部1は、一例としての上述の測定部Sのような測定装置によって、測定対象の被測定面に所定の入射角で照明光を照射して前記被測定面で反射した前記照明光の反射光における所定の受光角で測定した光強度分布データを記録した記録媒体(例えばCD−ROMおよびDVD−ROM等)から前記光強度分布データを読み込む読取部(例えばCDドライブ装置およびDVDドライブ装置等)であってもよい。
Alternatively, for example, the
あるいは、例えば、データ取得部1は、一例としての上述の測定部Sのような測定装置によって、測定対象の被測定面に所定の入射角で照明光を照射して前記被測定面で反射した前記照明光の反射光における所定の受光角で測定した光強度分布データを記憶した記憶媒体(例えばUSBメモリ等)から前記光強度分布データを読み込むインターフェース部(例えばUSBインターフェース装置等)であってもよい。なお、前記インターフェース部は、上述のIF部5と兼用されてよい。
Alternatively, for example, the
あるいは、例えば、データ取得部11は、一例としての上述の測定部Sのような測定装置によって、測定対象の被測定面に所定の入射角で照明光を照射して前記被測定面で反射した前記照明光の反射光における所定の受光角で測定した光強度分布データを蓄積したサーバ装置から通信網を介して前記光強度分布データを受信する通信インターフェース部であってもよい。なお、前記通信インターフェース部は、上述のIF部5と兼用されてよい。
Alternatively, for example, the data acquisition unit 11 irradiates the measurement target surface with illumination light at a predetermined incident angle by a measurement device such as the measurement unit S described above as an example, and reflects the data acquisition unit 11 on the measurement surface. It may be a communication interface unit that receives the light intensity distribution data from a server device that stores the light intensity distribution data measured at a predetermined light receiving angle in the reflected light of the illumination light via a communication network. The communication interface unit may also be used as the
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。 In order to express the present invention, the present invention has been appropriately and sufficiently described through the embodiments with reference to the drawings described above, but those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that it can be done. Therefore, unless the modified or improved form implemented by a person skilled in the art is at a level that deviates from the scope of rights of the claims stated in the claims, the modified form or the improved form is the scope of rights of the claims. It is interpreted as being comprehensively included in.
D 表面凹凸感評価装置
S 測定部
1 データ取得部
2 制御処理部
3 入力部
4 表示部
5 インターフェース部(IF部)
6 記憶部
21 制御部
22 取得処理部
23 評価処理部
24 表示処理部
D Surface unevenness evaluation device
6
Claims (10)
前記光強度分布データにおける最大値と最小値との比を求め、前記求めた比を、前記被測定面の表面における見た目の凹凸の程度を表す評価指標値とする評価処理部とを備える、
表面凹凸感評価装置。 A data acquisition unit that irradiates the surface to be measured with illumination light at a predetermined incident angle and acquires light intensity distribution data at a predetermined light receiving angle in the reflected light of the illumination light reflected by the surface to be measured.
It is provided with an evaluation processing unit for obtaining a ratio between a maximum value and a minimum value in the light intensity distribution data and using the obtained ratio as an evaluation index value indicating the degree of apparent unevenness on the surface of the surface to be measured.
Surface unevenness evaluation device.
前記比を表すX軸を持つ座標系、および、前記評価処理部で求めた前記評価指標値を表す座標点を前記表示部に表示する表示処理部をさらに備える、
請求項1に記載の表面凹凸感評価装置。 The display unit that displays and
It further includes a coordinate system having an X-axis representing the ratio, and a display processing unit that displays coordinate points representing the evaluation index value obtained by the evaluation processing unit on the display unit.
The surface unevenness evaluation device according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の表面凹凸感評価装置。 The light receiving angle is a specular reflection angle.
The surface unevenness evaluation device according to claim 1 or 2.
請求項1または請求項2に記載の表面凹凸感評価装置。 The incident angle and the light receiving angle are 45 °, respectively.
The surface unevenness evaluation device according to claim 1 or 2.
請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の表面凹凸感評価装置。 The surface to be measured includes at least one of wood grain and main grain.
The surface unevenness evaluation device according to any one of claims 1 to 4.
前記光強度分布データにおける最大値と最小値との比を求め、前記求めた比を、前記被測定面の表面における見た目の凹凸の程度を表す評価指標値とする評価処理工程とを備える、
表面凹凸感評価方法。 A data acquisition step of irradiating the surface to be measured with illumination light at a predetermined incident angle and acquiring light intensity distribution data at a predetermined light receiving angle in the reflected light of the illumination light reflected by the surface to be measured.
It is provided with an evaluation processing step of obtaining a ratio of a maximum value and a minimum value in the light intensity distribution data and using the obtained ratio as an evaluation index value indicating the degree of apparent unevenness on the surface of the surface to be measured.
Surface unevenness evaluation method.
請求項6に記載の表面凹凸感評価方法。 A coordinate system having an X-axis representing the ratio and a display step for displaying coordinate points representing the evaluation index value obtained by the evaluation processing unit are further provided.
The surface unevenness evaluation method according to claim 6.
請求項6または請求項7に記載の表面凹凸感評価方法。 The light receiving angle is a specular reflection angle.
The surface unevenness evaluation method according to claim 6 or 7.
請求項6または請求項7に記載の表面凹凸感評価方法。 The incident angle and the light receiving angle are 45 °, respectively.
The surface unevenness evaluation method according to claim 6 or 7.
請求項6ないし請求項9の何れか1項に記載の表面凹凸感評価方法。 The surface to be measured includes at least one of wood grain and main grain.
The surface unevenness evaluation method according to any one of claims 6 to 9.
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