JP6422191B2 - Oblique illumination imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、商品の着色を評価するための画像の色と質感を検査する斜光照明撮像装置とその方法に関する。 The present invention relates to an oblique illumination imaging apparatus and method for inspecting the color and texture of an image for evaluating the coloring of a product.
色と質感の調整に関しては、特許文献1、2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。
Regarding the adjustment of color and texture, the inventions of
上記特許文献1、2の発明に適用される2次元色彩計を利用したドーム照明によるハンディ型2次元色彩計も提供されている。この撮像装置601はカメラ602、演算処理装置603、表示装置607、LED照明部606と、ドーム型カバー608、スイッチ(図示略)を備えている。ドーム型カバー608の上部中央部にカメラ602を配置し、このカメラ602を手で持ちながら下方の測定対象物を撮像できるようにし、また、周辺部に照明部606を円弧状に上方の内壁面に光を照射し間接的な照明とするように複数配置する。照明部606は演色性92以上のLED照明を採用し、間接照明タイプの高演色白色光源である。カメラ602は、測定対象を外光の影響を受けず、正確な色・質感の測定が可能な計測ヘッド部を備え、色視覚再現カメラ方式(測定計測)を採用し、動きにもぶれない追従性を持たせている。
There is also provided a handy type two-dimensional colorimeter by dome illumination using the two-dimensional colorimeter applied to the inventions of
しかしながら、例えば、近年、エコカーの普及に伴い、軽くて丈夫な素材の組合せにより、軽量化を図るため、内外装を問わず異種材料の採用が進んでおり、異なる材料の色合わせが必要となっている。また、車の質感を高めるため、ボデイー色としてメタリック色やパール色が一般的になっている。 However, for example, with the spread of eco-cars in recent years, different materials have been adopted regardless of the interior and exterior in order to reduce the weight by combining light and durable materials, and color matching of different materials is required. ing. Also, metallic colors and pearl colors are commonly used as body colors in order to enhance the texture of the car.
上述した特許文献1、2のドーム照明によるハンディ型2次元色彩計ではどこでも均質な照明条件が整い、影のない均一な画像が得られる積分球照明であり、色差も解りやすいメリットがある。
The above-mentioned handy two-dimensional colorimeters with dome illumination described in
しかしながら、あらゆる角度から照明光がカメラに当たるため、メタリック感を打ち消す方向に働き、メタリック感を評価する画像を取得するには逆効果であり、実現が困難である。例えば、ドアとフェンダー、ボンネットとフェンダーの下地の材料等が違う、光輝材(アルミフレーク等)の配列が相違する等、諸般の状況において、見る角度によって、濃淡や明るさが変わるフリップフロップ現象が問題となっており、メタリック感の解析・評価が非常に難しく、フリップフロップ現象に伴う色分布についての精密な解析・評価が得られないという不都合がある。 However, since the illumination light strikes the camera from all angles, it works in a direction that cancels the metallic feeling and is counterproductive to obtaining an image that evaluates the metallic feeling, and is difficult to realize. For example, in various situations, such as the door and fender, bonnet and fender base materials are different, and the arrangement of glitter materials (aluminum flakes, etc.), there is a flip-flop phenomenon that changes shade and brightness depending on the viewing angle. This is a problem, and it is very difficult to analyze and evaluate the metallic feeling, and there is an inconvenience that accurate analysis and evaluation of the color distribution accompanying the flip-flop phenomenon cannot be obtained.
そこで、本発明は、フリップフロップ現象に伴う正確で精密な評価に資する2次元色彩計による物体の撮像を可能とする斜光照明撮像装置及びその方法を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an oblique illumination imaging apparatus and method capable of imaging an object by a two-dimensional colorimeter that contributes to accurate and precise evaluation accompanying the flip-flop phenomenon.
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2次元色彩計を備える撮像部と、開口を有し、前記撮像部を回動可能に支持し、回動する軌道を設ける所定形状の筐体と、を有し、中心部に窓を設け、該窓を介して、光を通過させ、前記筐体の開口に覆設される被覆材と、を備え、前記筐体が、間隔をあけて対向する遮光性の一対の側板と、該側板の間の空間の端面を覆い、光を遮光する、断面円弧形状の伸縮性のシート状の光遮蔽材と、該光遮蔽材の中間部に設けられ、前記2次元色彩計が固定され、前記空間の端面に沿って、180°以下の角度範囲で所定の回動方向に回動する回動部材と、前記空間内に配置され、前記2次元色彩計の光軸を避けた位置に、前記2次元色彩計を基準として、対称に配置される複数の照明を有し、前記窓へ光を斜光照明する照明部とを備え、前記2次元色彩計の光軸、及び照明部の光軸が前記窓に向かって配置され、前記斜光照明下で撮像対象を撮像することを特徴とする斜光照明撮像装置である。 In view of the above problems, the present invention provides an imaging unit including a two-dimensional colorimeter having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), and S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching functions. A housing having a predetermined shape and having an opening, rotatably supporting the imaging unit and providing a trajectory to rotate, and providing a window at the center, and through which the light is transmitted A covering material that is passed through and covered by the opening of the housing, the housing covers a pair of light-shielding side plates facing each other at an interval, and an end surface of a space between the side plates, and light An elastic sheet-like light shielding material having an arc-shaped cross section, and an intermediate portion of the light shielding material, the two-dimensional colorimeter is fixed, and is 180 ° or less along the end face of the space A rotation member that rotates in a predetermined rotation direction within an angular range of the angle, and a position that is disposed in the space and that avoids the optical axis of the two-dimensional colorimeter. An illumination unit that obliquely illuminates the window with a plurality of illuminations arranged symmetrically with respect to the two-dimensional colorimeter, and an optical axis of the two-dimensional colorimeter and light of the illumination unit An oblique illumination imaging apparatus characterized in that an axis is arranged toward the window and images an imaging target under the oblique illumination.
前記回動部材がコ字形状であり、一対の基部が回動中心に軸着され、円弧軌道に沿って移動することが好ましい。 It is preferable that the rotating member is U-shaped, and the pair of base portions are pivotally attached to the center of rotation and move along an arcuate track.
前記光遮蔽材が、円弧軌道に沿って移動可能な遮光性のジャバラ又は伸縮性シート部材であり、外乱光を防ぐ構造となっていることが好ましい。 It is preferable that the light shielding material is a light-shielding bellows or a stretchable sheet member that can move along an arcuate path, and has a structure that prevents disturbance light.
前記照明部が、棒状のLED照明部であり、前記空間内の複数箇所に左右対称に配置され、前記LED照明部が前記窓に対して斜光照明を行うことが好ましい。 It is preferable that the illuminating unit is a bar-shaped LED illuminating unit, which is arranged symmetrically at a plurality of locations in the space, and the LED illuminating unit performs oblique illumination on the window.
前記被覆材が多孔質スポンジからなることが好ましい。 The covering material is preferably made of a porous sponge.
斜光照明とは、撮像対象に対して、斜めから光を当てて撮像する照明方式である。 The oblique illumination is an illumination system that captures an image by applying light obliquely to an imaging target.
本発明により、角度を変えて撮像対象を測ることにより、従来十分に評価できなかったメタリック感やフリップフロップの測定も可能となる。また、ハンディーな撮像装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to measure a metallic feeling and a flip-flop, which could not be sufficiently evaluated in the past, by measuring an imaging target at different angles. In addition, a handy imaging device can be provided.
本発明の好適な実施形態1による斜光照明撮像装置1について、図1〜図5を参照して説明する。
An oblique
斜光照明撮像装置1は、図1、図2に示す通り、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))を有する撮像部2と、撮像部2を回動可能に支持し、開口3を有する所定形状の筐体4と、を有し、中心部に窓5を設け、この窓5を介して、光を通過させ、筐体4の開口3に覆設される被覆材6と、を備えている。筐体4が、間隔をあけて対向する遮光性の一対の側板7と、側板7の間の空間Sの端面を覆い、光を遮光する、断面円弧形状の伸縮性のシート状の光遮蔽材8と、光遮蔽材8の中間部に設けられ、撮像部2が固定され、空間Sの端面に沿って、170°の角度範囲で回動する回動部材9と、空間S内に配置され、窓5へ光を斜光照明する照明部10a〜10dと、被覆材6と側板7と光遮蔽材8と回動部材9を取り付ける機枠11と、を備え、撮像部2の光軸Lが窓5を通過するように配置され、斜光照明下で撮像対象を撮像することを特徴とする。ここで、x軸(縦方向)、y軸(横方向)、z軸(垂直方向)(XYZ表色系とは相違するため小文字にしてある)を基準として、各部を説明する。
The oblique
撮像部2は、有限会社パパラボの品番RC−500の2次元色彩計2aと取り付けのための機構部(図示略)と、を有する。2次元色彩計2aは、図6に示す通り、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))を有し、撮像した画像を三つの分光感度をCIE XYZ表色系における三刺激値XYZに変換する演算処理部24と、画像を表示する画像表示部25とを備えている。静止画に代えて動画も可能である。前記機構部(図示略)は回動部材9に脱着させるための機構である。
The
図4(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。
The system shown in FIG. 4A is a system using a dichroic mirror. This is because light of a specific wavelength is reflected by the
図4(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. 4B uses a
図4(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. 4C shows a system in which the
2次元色彩計2a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5に示す通り、XYZ等色関数から、負の値を持たず、単独ピークを持つ山形であり、それぞれの分光感度曲線のピーク値が等しく、かつ分光感度の曲線の重なりはできるだけ少なくするという条件から等価変換したものである。分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は具体的には以下の特性を持つ。
記
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 two-
Peak
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.
2次元色彩計2aの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は、CIE XYZ分光特性から負の値を持たない、単独ピークを持つ山形であり、それぞれの分光感度曲線のピーク値が等しく、かつ分光感度の曲線の重なりは最小限にするという条件から等価変換したものであって、分光特性S1のカーブは、ピーク波長が582nmであり、半値幅が523〜629nmであり、1/10幅が491〜663nmである。分光特性S2のカーブは、ピーク波長が543nmであり、半値幅が506〜589nmであり、1/10幅が464〜632nmである。分光特性S3のカーブは、ピーク波長が446nmであり、半値幅が423〜478nmであり、1/10幅が409〜508nmである。
The spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) of the two-
三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は、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号公報を参照されたい。
この色忠実技術は、カメラ、ディスプレイ、プリンターなどのデバイスが、外部から得た色についての情報から、もとの色をどれだけ色を再現するときの程度や再現可能な色について、従来のRGBカラー方式に比べて、格段の再現性を得ることができる。 This color fidelity technology is based on information about the colors obtained by devices such as cameras, displays, printers, etc. from the outside. Compared with the color method, reproducibility can be obtained.
2次元色彩計2a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
画像について、第一次的に得られる色情報はXYZ等色関数と等価な関数による三つの規格化感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))による3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3i(i=1〜m、mは画素数である。)であるため、RGBにより取得する場合と比べて人の眼の感度に忠実で高精度である。規格化感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))の重なり合いは小さく、S/N比も十分にとれ、規格化感度の曲線におけるカーブも自然に変化するため、測色における誤差は最低限に留められる。 For an image, color information obtained primarily is a three-band visual sensitivity image S1i based on three normalized sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) based on functions equivalent to XYZ color matching functions. , S2i, S3i (i = 1 to m, where m is the number of pixels), it is faithful to the sensitivity of the human eye and is highly accurate compared to the case of acquiring by RGB. Since the overlap of the standardized sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) is small, the S / N ratio is sufficient, and the curve of the standardized sensitivity curve also changes naturally. Errors are kept to a minimum.
2次元色彩計2aは、図4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。2次元色彩計2a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4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. 4, the two-
2次元色彩計2aは、演算処理部24を備え、分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))により、3バンド視覚感度画像S1i,S2i,S3i(T=6500K)を取得し、記録し、視覚化処理された画像を画像表示部25に表示し、そして、制御コンピュータ又はIOTサーバーにインターネット等の通信回線を介して送信する。送信は通信回線に限らず、記憶媒体の運搬、有線接続、その他の手段によって行われてもよい。
The two-
開口3は図1、図2に示す通り、四角形の開口を構成し、開口面積は窓5よりは大きい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
筐体4は図1、図2に示す通り、かまぼこ型の形状である。外周面は遮光性の部材で構成してある。
The
窓5は図1、図2に示す通り、角形である。2次元色彩計2aが頂上の位置にあるときに、光軸Lが窓5の中心を通過する位置関係である。
The
被覆材6は、多孔質スポンジシートであり、外乱光が空間Sに入らないようにするためである。被覆材6は遮光性であるが、一部の光を透過させることができる。独立気泡ゴムスポンジ、半連続気泡ゴムスポンジ、独立気泡ポリエチレンフォーム、連続気泡ポリエチレンフォームなどがある。独立気泡ゴムスポンジは、個々の気泡がゴム膜で覆われた独立気泡状態の合成ゴムスポンジである。遮光に用いられる。材質は天然ゴム系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、エチレンプロピレンゴム系、シリコンゴム系、フッ素ゴム系等がある。半連続気泡ゴムスポンジは、合成ゴムを基材とし、半連続気泡状態にさせた発泡体である。材質はエチレンプロピレンゴム系、ニトリルゴム系、ポリ塩化ビニル系、アクリルゴム系等がある。独立気泡ポリエチレンフォームはポリエチレン樹脂を基材とした独立気泡体である。材質は化学架橋ポリエチレンフォームである。連続気泡ポリエチレンフォームはポリエチレン樹脂を化学架橋により複雑な網状の高分子構造に改質したものである。材質は化学架橋ポリエチレンフォームである。このスポンジシートにより、例えば自動車等の緩やかな曲面(バンパーとフェンダー等のパーツの境目)に押し当てた際、外乱光を防いで、正しい測定結果が得られることになる。
The covering
側板7は図1、図2に示す通り、半円形の遮光性の板材であり、複数の孔7aが半円周をなすように形成され、外乱光を防ぐ構造である。側板7の内側に光遮蔽材8の両端部を誘導する円弧形状のレール7bを各々設けている。レール7bは断面コ字形状、またはU字形状であり、光遮蔽材8の側端をx軸方向に誘導する。被覆材6と同様の材質の光吸収性のシートを貼り付けてあり、外乱光を防止する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
光遮蔽材8は、図1、図2に示す通り、帯状の薄肉部材であり、レール7bの円弧軌道に沿って移動可能な遮光性の平面シートの円弧形状のジャバラであり、外乱光を防ぐ構造である。一対の光遮蔽材8の間に回動部材9が設けられている。例えば、ロール型ジャバラ(株式会社長谷川ジャバラ製造品)が挙げられる。これは、主に平面的に伸縮する形状記憶樹脂のジャバラカバーであり、空間Sの上面をカバーする。遮光性については、被覆材6と同様の材質の光吸収性のシートを貼り付けるか、形状記憶樹脂シートそのものを遮光性とするか、いずれでもよく、これにより、外乱光を防止する。シート自体が巻き取るものであり、シートを形状記憶させるため、伸びた際に両端がたわむ構造である。形状記憶樹脂シートの上下両端辺に、剛性の一対の平行に配置される棒状材がy軸方向に延び出すように間隔を設けて固定され、その一端の棒状材は回動部材9のy軸方向部材(図では上方の水平材)に接続され、他端の棒状材は機枠11にy軸方向に固定される。取り付けが簡単であり、ねじ穴だけで取り付け可能である。軽くて、フィルムが形状記憶しているので速い動きに対応できる利点がある。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
回動部材9がコ字形状であり、z軸方向に延び出す一対の垂直材と、垂直材の両端部を連結するy軸方向に延び出す水平材とを備えている。一対の基部9aが回動中心Cに軸着され、X軸方向に、円弧軌道に沿って移動する。回動部材9の外側アームにばねで外側に弾性力で付勢されたノッチ9aを設けている。ノッチ操作部9bが回動部材9の端面に設けてあり、ノッチ操作部9bにより、ノッチ9aが弾性的に引っ込むようになっている。この回動部材9のy軸方向にある端面の部材に撮像部2がワンタッチで脱着可能に固定されている。
The rotating member 9 is U-shaped, and includes a pair of vertical members extending in the z-axis direction and a horizontal member extending in the y-axis direction connecting both ends of the vertical member. The pair of base portions 9a are pivotally attached to the rotation center C, and move along the circular arc track in the X-axis direction. A notch 9 a urged outward by a spring is provided on the outer arm of the rotating member 9 by a spring. A notch operating portion 9b is provided on the end surface of the rotating member 9, and the notch 9a is elastically retracted by the notch operating portion 9b. The
照明部10a〜10dが、2次元色彩計2aの光軸Lを避けた位置に配置され、x軸方向に配置され、2次元色彩計2aを基準として、空間S内の複数箇所にy軸方向に左右対称に複数配置された棒状のLED照明部である。x軸方向に面状に延び出す光軸面Nの中心が窓5を通過するように配置されている。照明部10a〜10dが2次元色彩計2aに対して斜光照明を行い、光が窓5を通過し、反射光が窓5から空間Sに戻り、ファインダ2bに入射する構成である。照明部10a〜10dをy軸方向に円弧状に間隔をおいて取り付けるための棒状の透明プラスチック製の固定部材10e〜10hがy軸方向に設けてあり、それらの基端部は側板7に固定されている。
照明部10a〜10dは、2次元色彩計2aの光軸Lを避けた位置で、斜光照明を行うものであり、垂直から45°、75°の2段階の角度をなすように所定間隔又は適宜間隔で上凸の円弧形状に配置されている。45°、60°、75°の3段階としてもよい。照明部10a〜10dの方向は相互に平行に設定されている。照明部10a〜10dのON/OFF の切り替えにより、照射角度を2段階又は3段下以上で切り替えることが可能である。
The
つぎの斜光照明撮像装置1の動作を説明する。図1、図2ではz軸上に2次元色彩計2aのファインダー2bと、窓5の垂直中心軸が同軸の位置になっている。電源が入ると、まず、撮像対象の表面に開口3を当て、撮像部2の角度を選択し、この角度に対応するよう、ノッチ操作部9bを押し下げして、図1の点線で示す通り、回動部材9を時計方向R又は反時計方向Lに回動中心Cを中心にx軸方向に回動させる。このとき、光遮蔽材が伸縮するので、空間S内の遮光が維持される。所望の孔7aにノッチ9aの位置に当て、ノッチ操作部9bを離すと、孔7aにノッチ9aが嵌合され、撮像部2の位置が固定される。孔7aの位置を選択することで光軸Lを変更できる。光軸Lの角度は2,3段階であるが、段階の数は、適宜設定が可能である。つぎに、照明部10a〜10dの角度を45°、75°の中から選択して操作ボタン(図示略)により、1つの光軸面Nの角度を設定する。
Next, the operation of the oblique
2次元色彩計2aの位置を調整する際に、回動部材9が2次元色彩計2aと一体的に回動するが、光遮蔽材8の一方が時計方向R又は反時計方向Lに縮むと、他方は一方の動きに追随して伸張することで、また、光遮蔽材8の一方が時計方向R又は反時計方向Lに伸張すると、他方は一方の動きに追随して縮むことで、空間Sの遮蔽性が確保できる2次元色彩計2aの回動範囲は170°までは可能である。2次元色彩計2aの光軸Lの角度は、少なくとも水平を基準として、左右30°以上あればよい。回動部材9が回動する際に、光遮蔽材8が回動部材9を支えることで、2次元色彩計2aの円滑な位置調整が可能である。
When adjusting the position of the two-
このように、光軸L及び光軸面Nの角度が所定の角度に固定されると、光軸Lの角度も固定され、シャッターを切って、撮像を行う。また、撮像部2の取り付け角度を変更し、他の相違する角度からも撮像を行う。このようにして、撮影対象の着色面(塗装面等)のメタリック感が表出した撮像データを提供することにより、メタリック感を正確に評価することが可能である。
As described above, when the angles of the optical axis L and the optical axis plane N are fixed to a predetermined angle, the angle of the optical axis L is also fixed, and the shutter is turned off to perform imaging. Further, the mounting angle of the
本実施形態により、角度によって変化するフリップフロップ現象に伴う正確なメタリック感の評価が可能となり、正確な色・質感分布についての解析・評価が容易になる。 According to this embodiment, it is possible to accurately evaluate a metallic feeling associated with a flip-flop phenomenon that changes depending on an angle, and it is easy to analyze and evaluate an accurate color / texture distribution.
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、撮像部2で任意の角度から斜光照明で対象物を撮影できるする方式について、本実施形態において挙げた方式や構造は一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。さらに、エンコーダをレール7bに取り付けて、撮像部2の取り付け角度位置をコンピュータに記録し、画像データと関連付けることも可能である。回動部材9はコ字形状であるが、U字形状、弧状等、他の形状でもよい。撮像部2に取っ手を設けて操作性を高めても良い。
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 for photographing an object with an oblique illumination from an arbitrary angle in the
本発明の斜光照明撮像装置は、乗物、電化製品、住宅建材等の製造現場等における正確な色検査、その他の産業上の利用可能性は大である。自動車の塗装検査(色ズレ・色ムラ、メタリック感の定量化、異素材間の色のズレを数値化、フリップフロップ現象の数値化)、自動車の木目検査、自動車のレザーシートの検査(複雑なテクスチャ素材の色ムラ・色ズレを検査)、印刷物の色ズレ・色ムラ等の検査、ラメ・パール顔料を含む化粧品の検査床材の色合せ、タイルの色合せ(色や質感まで正確に撮影)、化粧品(肌のつや等)、スポーツウェア、シューズ、ゴルフボール等の色合せ検査等に利用が可能である。 The oblique illumination imaging device of the present invention has great applicability in color inspection and other industrial applications in production sites such as vehicles, electrical appliances, and housing building materials. Car paint inspection (color shift, color unevenness, quantification of metallic feeling, color shift between different materials, numerical analysis of flip-flop phenomenon), car grain inspection, car leather seat inspection (complex Inspection of color unevenness and color misalignment of textured materials, inspection of color misalignment and color unevenness of printed materials, inspection of flooring of cosmetics containing lame and pearl pigments, color matching of tiles (accurate photography of colors and textures) ), Color matching inspection of cosmetics (skin gloss, etc.), sportswear, shoes, golf balls, and the like.
1・・・斜光照明撮像装置
2・・・撮像部
2a・・・2次元色彩計
2b・・・ファインダー
3・・・開口
4・・・筐体
5・・・窓
6・・・被覆材
7・・・側板
7a・・・孔
7b・・・レール
8・・・光遮蔽材
9・・・回動部材
10a〜10d・・・照明部
10e・・・固定部材
L・・・光軸
N・・・光軸面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
開口を有し、前記撮像部を回動可能に支持し、回動する軌道を設ける所定形状の筐体と、を有し、
中心部に窓を設け、該窓を介して、光を通過させ、前記筐体の開口に覆設される被覆材と、
を備え、
前記筐体が、
間隔をあけて対向する遮光性の一対の側板と、
該側板の間の空間の端面を覆い、光を遮光する、断面円弧形状の伸縮性のシート状の光遮蔽材と、
該光遮蔽材の中間部に設けられ、前記2次元色彩計が固定され、前記空間の端面に沿って、180°以下の角度範囲で所定の回動方向に回動する回動部材と、
前記空間内に配置され、前記2次元色彩計の光軸を避けた位置に、前記2次元色彩計を基準として、対称に配置される複数の照明を有し、前記窓へ光を斜光照明する照明部とを備え、
前記2次元色彩計の光軸、及び照明部の光軸が前記窓に向かって配置され、前記斜光照明下で撮像対象を撮像することを特徴とする斜光照明撮像装置。 An imaging unit including a two-dimensional colorimeter having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching function;
A housing having a predetermined shape, having an opening, rotatably supporting the imaging unit, and providing a rotating track,
A window is provided in the center, and through the window, light is allowed to pass through, and a covering material that covers the opening of the housing
With
The housing is
A pair of light-shielding side plates facing each other at an interval;
An elastic sheet-like light shielding material having an arc-shaped cross section that covers the end face of the space between the side plates and shields light;
A rotating member provided in an intermediate portion of the light shielding material, the two-dimensional colorimeter being fixed, and rotating in a predetermined rotating direction within an angular range of 180 ° or less along the end surface of the space;
A plurality of lights arranged symmetrically with respect to the two-dimensional colorimeter at a position arranged in the space and avoiding the optical axis of the two-dimensional colorimeter, and obliquely illuminate the light to the window With an illumination part,
An oblique illumination imaging apparatus, wherein an optical axis of the two-dimensional colorimeter and an optical axis of an illumination unit are arranged toward the window, and an imaging target is imaged under the oblique illumination.
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