JP5076938B2 - 色測定方法および色測定装置 - Google Patents
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Description
また、順次送りの三刺激値フィルターを装備するカラーカメラと、三刺激値それぞれの画像データを結合して色度を演算する制御装置とを備えた色均一性測定装置が知られる(特許文献2)。特許文献2の三刺激値のそれぞれのフィルターは、円形のフォルダにセットされ、このフォルダが回転することで受光素子に順次対向するように構成される。
そのうえ、特許文献2の技術では、例えばDMD(ディジタル・マイクロミラー・デバイス)を備えたプロジェクターなど、表示色が時間軸に対して変化する色順次表示方式の表示装置の表示画像を測定する場合に、表示色が変化する分だけ、測定にさらに時間が掛かってしまう。すなわち、色順次表示方式の表示装置の色測定には適していなかった。
このように、3つのカメラで同時に撮像して時間短縮を図りつつ、3つのカメラの位置の違いによる画像位置の違いを補正することで、表示画像の色測定に要する時間短縮化と高精度化とが可能となる。ここで、表示画像がカメラによって同時に撮像されることにより、フリッカー、あるいは順次画像走査などによる表示色の変化に影響されることなく、
色測定を短時間で高精度に行うことが可能となり、表示画像の色均一性の評価をより一層高精度に行うことができる。
また、この発明によれば、中央のカメラを光軸に沿って移動させた際に、ヒンジおよび保持部材を介して両側のカメラが追従し、両側のカメラが中央のカメラを視点として対称の仰角を形成する。これにより、3つのカメラが表示装置の表示画像の中心部に向くように、簡便に調整することができる。このため、画像位置補正処理を容易にかつ正確に行うことができる。
〔1.色測定装置の構成〕
図1は、本実施形態の色測定装置の概略構成を示すブロック図である。この色測定装置は、表示装置1に表示された表示画像を撮像する3つのモノクロ式カメラ21〜23と、これらのカメラに1つずつ設けられた三刺激値の3つのフィルターとしてのXフィルター31、Yフィルター32、およびZフィルター33と、画像処理装置およびコンピュータ装置などで構成された制御部40と、表示装置1にパターン画像や被測定画像などの表示画像を表示する信号を発生する信号発生部50と、分光型色彩輝度計である基準色度計60とを備える。
本実施形態の色測定装置は、色校正機能と、色測定機能とを有し、表示画像の色均一性の評価が可能である。
画像位置補正部42は、カメラ21〜23のそれぞれの撮像画像の画像位置を所定の校正画像に基づいて補正する。
合成画像作成部43は、画像位置がそれぞれ補正された撮像画像を合成して合成画像を作成する。
領域区画部44は、合成画像を格子状に複数の領域に区画する。
色取得部45は、合成画像から前記領域のそれぞれの色を取得する。
色校正値算出部46は、表示装置1の表示画像を基準色度計60で測定した際の色基準値と、合成画像の色とに基づいて、前記領域毎に色校正値を算出する。
色補正部47は、合成画像の色を領域毎に色校正値に基づいて補正する。
記憶部48は、色校正値などを記憶する。
本実施形態に係る色測定方法は、図2に示す色校正工程と、図8に示す色測定工程とを備える。
図2は、本実施形態に係る色校正工程の各工程を示す。この色校正工程は、パターン画像表示工程S11と、パターン画像撮像工程S12と、パターン画像位置補正工程S13と、パターン画像合成工程S14と、領域区画工程S15と、パターン画像色取得工程S16と、基準計測工程S17と、色校正値算出工程S18と、色校正値記憶工程S19とを備える。
図4〜図6は、カメラ21〜23によってそれぞれ撮像されたパターン撮像画像を模式的に示す。各パターン撮像画像には、無地色表示部92の外側の額縁部93が写っている。なお、図4〜図6に示した「a1」〜「a16」の文字は、実際のパターン撮像画像には含まれていない。
ここで、カメラ21〜23のそれぞれの位置が表示装置1の表示画像に正対する位置から若干ずれていることにより、各パターン撮像画像は台形状の歪を持つ。なお、図4〜図6では、歪が誇張されている。
ここで、本実施形態の校正画像は、前記パターン画像を撮像した歪のない画像である。本実施形態では、パターン撮像画像における無地色表示部92の四隅の座標と、校正画像の四隅の座標とから位置変換処理を行い、図4〜図6のパターン撮像画像の画像位置を補正する。具体的に、図4のx1〜x4の各座標と、校正画像の四隅の座標とから画像位置の補正を行う。また、図5のy1〜y4の各座標と、校正画像の四隅の座標とから画像位置の補正を行う。さらに、図6のz1〜z4の各座標と、校正画像の四隅の座標とから画像位置の補正を行う。
パターン画像合成工程S14では、合成画像作成部43により、3枚のパターン撮像画像を合成して、図7のようなパターン合成画像を得る。なお、図7に示した「Ca1」〜「Ca16」の文字は、実際のパターン合成画像には含まれていない。また、パターン合成画像では、額縁部93(図4〜図6)が除かれる。
但し、カメラ21〜23と表示装置1との距離が十分に大きく、また撮像倍率がそれ程大きくないために撮像画像の歪が小さい場合には、パターン画像位置補正工程S13における領域毎の位置補正は行わなくてもよい。この場合には、合成画像を均等に複数の領域に区画すればよい。以上のように、領域毎の位置補正および領域区画の処理は、許容される誤差等に応じて適宜行われるものであり、パターン画像以外の表示画像に基づいて、画像位置の補正および領域区画を行ってもよい。なお、本実施形態では、合成画像において領域区画を実施しているが、これに限らず、合成前の各撮像画像において領域区画を実施してもよい。
上述した色校正工程により算出された色校正値を使用して、表示装置1に表示された被測定画像の色を測定する方法について説明する。図8は、本実施形態の色測定工程(色均一性測定工程)の各工程を示す。この色測定工程は、パターン画像表示工程S11と、パターン画像撮像工程S12と、パターン画像位置補正工程S13と、パターン画像合成工程S14と、領域区画工程S15と、被測定画像表示工程S21と、被測定画像撮像工程S22と、被測定画像位置補正工程S23と、被測定画像合成工程S24と、被測定画像色取得工程S25と、色補正工程S26と、色度算出工程S27と、色均一性算出工程S28とを備える。
被測定画像表示工程S21では、グレー色の無地画像や、風景等の自然画像などの被測定画像を信号発生部50を介して表示装置1に表示する。
また、被測定画像撮像工程S22では、カメラ制御部41の制御により、被測定画像をカメラ21〜23で同時に撮像する。
その後、被測定画像合成工程S24において、前述のパターン画像合成工程S14と同様に、被測定画像を撮像した3枚の撮像画像の合成画像を得る。
色均一性算出工程S28では、「Ca1」〜「Ca16」の各領域における最大色差に基づいて、色均一度を算出する。以上により、表示装置1に表示された被測定画像の色均一性の測定が終了する。
(1)カメラ制御部41を介して3台のカメラ21〜23が同期接続され、三刺激値フィルター31〜33を1つずつ装備したカメラ21〜23による撮像が同時に行われるため、色校正および色測定にそれぞれ要する時間を短縮できる。
ここで、3台のカメラが使用されるためカメラ21〜23の位置の違いによる撮像画像の位置の違いが問題となるが、パターン画像位置補正工程S13の処理によって画像位置が補正されるため、校正および測定の高精度化が可能となる。
また、表示画像がカメラ21〜23によって同時に撮像されることにより、フリッカー、あるいは順次画像走査などによる表示色の変化に影響されることなく、色校正および色測定を短時間で高精度に行うことが可能となる。
以上により、表示画像の分光特性に適合した色測定の時間短縮化および高精度化が可能となる。このように、表示装置1の製造時に必要な色測定が高速にかつ高精度に行われることで、表示装置1のコストダウン、および信頼性向上が可能となる。
本発明は、以上述べた実施形態には限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で種々の改良および変形を行うことが可能である。
ヒンジ20Aは、カメラ21〜23を互いに連結する。
保持部材200には、カメラ21〜23に設けられたネジ部材Sがそれぞれ固定される長孔201〜203が形成される。ここで、3つのカメラ21〜23のうち中央に配置されたカメラ22が固定される中央長孔202は、カメラ22のレンズの光軸Lに沿って形成される。一方、両側のカメラ21,23がそれぞれ固定される両側長孔201,203は、光軸Lに直交する方向に沿って形成される。このため、中央のカメラ22を光軸Lに沿って移動させた際に、ヒンジ20Aおよび保持部材200を介して両側のカメラ21,23が追従し、両側のカメラ21,23は中央のカメラ22を視点として対称の仰角を形成する。
このような構成により、3つのカメラ21〜23が表示装置1(図1)の表示画像の中心部に向くように、簡便に調整することができる。すなわち、前記実施形態で述べた画像位置補正処理を容易にかつ正確に行うことができる。
Claims (2)
- 色校正値を算出する色校正値算出工程を有する色校正工程と、表示装置に表示された被測定画像の色を前記色校正値に基づいて補正することにより、測定値を得る色測定工程と、を備え、
前記色校正工程は、
格子状のパターンを含むパターン画像を表示装置に表示するパターン画像表示工程と、
三刺激値の3つのフィルターがそれぞれ設けられた3つのカメラにより前記パターン画像を同時に撮像してパターン撮像画像を得るパターン画像撮像工程と、
前記パターン撮像画像のそれぞれにおいて、前記格子状のパターンを含む所定の校正画像に基づいて、前記パターンの直線で仕切られた領域毎に画像位置を補正するパターン画像位置補正工程と、
画像位置がそれぞれ補正された前記パターン撮像画像を合成してパターン画像合成画像を作成するパターン画像合成工程と、
前記パターン画像合成画像を前記パターンの直線の位置に基づいて複数の領域に区画する領域区画工程と、
前記パターン画像合成画像の色を前記領域毎に取得するパターン画像色取得工程と、
前記パターン画像を前記領域毎に基準色度計で計測して前記領域それぞれの色基準値を得る基準計測工程と、
前記パターン画像合成画像における前記領域のそれぞれの色と、前記領域それぞれの前記色基準値とに基づいて、前記領域毎に、色校正値を算出する色校正値算出工程と、を有し、
前記色測定工程は、
前記パターン画像表示工程と、
前記パターン画像撮像工程と、
前記パターン画像位置補正工程と、
前記パターン画像合成工程と、
前記領域区画工程と、
表示装置に被測定画像を表示する被測定画像表示工程と、
前記3つのカメラにより前記被測定画像を同時に撮像して被測定撮像画像を得る被測定画像撮像工程と、
前記被測定撮像画像のそれぞれにおいて、前記領域区画工程で区画された領域毎に画像位置を補正する被測定画像位置補正工程と、
画像位置がそれぞれ補正された前記被測定撮像画像を合成して被測定合成画像を作成する被測定画像合成工程と、
前記被測定合成画像の色を前記領域毎に取得する被測定画像色取得工程と、
前記被測定合成画像における前記領域のそれぞれの色を、前記領域毎に、前記色校正値に基づいて補正する色補正工程と、を有する
ことを特徴とする色測定方法。 - 表示装置の表示画像を撮像する3つのカメラと、
前記カメラに1つずつ設けられる三刺激値の3つのフィルターと、
前記カメラを保持する保持部材と、
制御部と、を備え、
前記3つのカメラには、前記表示画像の中心部にカメラレンズの光軸が向くように配置された中央のカメラ、および前記光軸と直交する方向における前記中央のカメラの両側にそれぞれ配置された両側のカメラがあり、
前記中央のカメラと前記両側のカメラとは、ヒンジにより互いに連結され、
前記保持部材には、前記中央のカメラが設けられる中央長孔と、前記両側のカメラがそれぞれ設けられる2つの両側長孔とが形成され、
前記中央長孔は、前記光軸に沿って形成され、
前記各両側長孔は、前記光軸に直交する方向に沿って形成され、
前記制御部は、前記表示画像を同時に撮像するように前記カメラを同期制御するカメラ制御部と、前記カメラのそれぞれの撮像画像の画像位置を所定の校正画像に基づいて補正する画像位置補正部と、画像位置がそれぞれ補正された前記撮像画像を合成して合成画像を作成する合成画像作成部と、前記表示画像の色を基準色度計で測定した際の色基準値、および前記合成画像の色に基づいて、色校正値を算出する色校正値算出部と、前記合成画像の色を前記色校正値に基づいて補正する色補正部と、を有する
ことを特徴とする色測定装置。
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