JP6854992B1 - Bright pigment judgment method, bright pigment judgment device and bright pigment judgment program - Google Patents

Bright pigment judgment method, bright pigment judgment device and bright pigment judgment program Download PDF

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Abstract

光輝性顔料判定方法は、光輝性顔料を含む被判定対象から前記光輝性顔料を判定する方法であって、前記被判定対象の反射面を撮像素子で撮像する撮像工程と、撮像された反射画像から画像特徴量を抽出する抽出工程と、前記画像特徴量に基づき、前記光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定する判定工程と、を備え、前記反射画像の実視野サイズは0.01cm2以上である。The brilliant pigment determination method is a method of determining the brilliant pigment from a subject to be determined containing the brilliant pigment, and is an imaging step of imaging the reflective surface of the subject to be determined by an imaging element and an imaged reflected image. Learning to learn the type and / or content of the bright pigment based on the image feature amount and the extraction step of extracting the image feature amount from the image feature amount, and the relationship between the image feature amount and the bright pigment by machine learning. The actual field size of the reflected image is 0.01 cm2 or more, including a determination step of determining using a completed model.

Description

本発明は、光輝性顔料を含む被判定対象から前記光輝性顔料を判定する光輝性顔料判定方法、光輝性顔料判定装置および光輝性顔料判定プログラムに関するものである。本願は、2019年06月28日に、日本国に出願された特願2019−121936号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。 The present invention relates to a brilliant pigment determination method for determining the brilliant pigment from a subject to be determined containing the brilliant pigment, a brilliant pigment determination device, and a brilliant pigment determination program. The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-121936 filed in Japan on June 28, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.

高意匠性塗色を得るために、アルミニウムフレーク顔料や干渉マイカ顔料等の光輝性顔料(光輝材ともいう)を用いた光輝材含有塗膜が、自動車外板等に多く使用されている。
例えば自動車外板の補修塗装を行うにあたって、このような光輝材含有塗膜の光輝材種類や有無を非破壊的計測方法で簡便に識別できることが望まれている。
従来、光輝性顔料を含む塗膜から含まれる光輝性顔料を判定するために、目視確認や顕微鏡観察による判定作業が行われている。しかし、このような判定作業による判定精度は、観察者の経験や知識などに依存したり、撮影装置が高額もしくは大掛かりであったり、解析に時間がかかるものであった。
In order to obtain a high-quality coating color, a brilliant material-containing coating film using a brilliant pigment (also referred to as a brilliant material) such as an aluminum flake pigment or an interference mica pigment is often used for automobile outer panels and the like.
For example, when performing repair coating on an automobile outer panel, it is desired that the type and presence / absence of such a bright material-containing coating film can be easily identified by a non-destructive measurement method.
Conventionally, in order to determine the brilliant pigment contained in the coating film containing the brilliant pigment, a determination operation by visual confirmation or microscopic observation has been performed. However, the judgment accuracy by such a judgment work depends on the experience and knowledge of the observer, the photographing device is expensive or large, and the analysis takes time.

例えば、特許文献1には、変角分光反射率データのうちの受光角を変数とする変角反射率データを数値処理して求めた変角指標および波長を変数とする分光反射率データを数値処理して求めた分光指標の2つの指標の相関情報に基づいて光輝材の種類を識別する方法が記載している。しかしながら、近年さらに高意匠性化のため、アルミニウムフレーク顔料や干渉マイカ顔料の光輝性顔料を複数用いたり、パールクリヤーなどの複層構造となっていたり、より多種多様で複雑な仕様が存在するため、この方法で識別することが困難となってきている。 For example, in Patent Document 1, the variation index obtained by numerically processing the variation reflectance data having the light receiving angle as a variable and the spectral reflectance data having a wavelength as a variable are numerically obtained. A method for identifying the type of bright material based on the correlation information of the two indices of the spectral index obtained by processing is described. However, in recent years, in order to further improve the design, multiple bright pigments such as aluminum flake pigments and interfering mica pigments have been used, and the structure has a multi-layer structure such as pearl clear, and there are a wider variety of complicated specifications. , It is becoming difficult to identify by this method.

一方、特許文献2には、光輝性顔料を含む塗膜を撮像して得られた画像から光輝性顔料の粒子1個を含むその近傍部分の画像データを処理対象画像データとして抽出した画像特徴量と光輝性顔料の情報とを関連付けたデータベースを用いた光輝性顔料の同定方法等が記載されている。データベースにおいて画像特徴量と光輝性顔料の情報とはニューラルネットワークにより事前学習により関連付けられている。特許文献1に記載された光輝性顔料の同定方法等は、予め作成されたデータベースを照合することで光輝性顔料の銘柄等の判定や推定を容易に行うことができる。しかしながら、高倍率かつ高額な顕微鏡装置での撮像が必要であり、光輝性顔料の粒子1個を含むその近傍部分の画像データを処理対象画像データとして複数個撮像する必要があり、時間がかかるものであった。また、このような顕微鏡装置は通常手軽に持ち運びをすることができず不便であった。 On the other hand, in Patent Document 2, the image feature amount obtained by extracting the image data of the vicinity portion including one particle of the bright pigment from the image obtained by imaging the coating film containing the bright pigment as the image data to be processed. A method for identifying a brilliant pigment using a database that associates information with the brilliant pigment is described. In the database, the image feature amount and the information of the bright pigment are associated with each other by pre-learning by a neural network. The method for identifying a bright pigment described in Patent Document 1 can easily determine and estimate the brand of a bright pigment by collating a database created in advance. However, it is necessary to take an image with a high-magnification and expensive microscope device, and it is necessary to take a plurality of image data of the vicinity portion including one particle of the bright pigment as the image data to be processed, which takes time. Met. In addition, such a microscope device is usually inconvenient because it cannot be easily carried.

特許文献3は、標的コーティングから画像データを取得することと、前記画像データから少なくとも1つの輝点を判定するように、前記プロセッサを使用して画像分析を行うことと、前記輝点から輝色を判定するように、前記プロセッサを使用して色相分析を行うことと、前記プロセッサを使用して、輝色分布を計算することと、前記プロセッサを使用して、前記標的コーティングと外観が同一であるか、または実質的似する、コーティング調合を生成することとを含む、コンピュータ実装方法を開示している。この方法は、画像データの取得は簡便であるものの、少なくとも1つの輝点ができるだけ判別されうるよう色相分析や輝色分布を計算することが必須となっており、時間がかかるものであった。また、複層塗膜等、複雑化した構成の塗膜の識別には不向きであった。 Patent Document 3 describes acquisition of image data from a target coating, image analysis using the processor so as to determine at least one bright spot from the image data, and bright color from the bright spot. To perform hue analysis using the processor, to calculate the bright color distribution using the processor, and to use the processor to have the same appearance as the target coating. Disclosed are computer-implemented methods, including producing coating formulations that are or substantially similar. Although this method is easy to acquire image data, it is indispensable to perform hue analysis and calculate the bright color distribution so that at least one bright spot can be discriminated as much as possible, which is time-consuming. In addition, it is not suitable for identifying a coating film having a complicated structure such as a multi-layer coating film.

特開2003−294622号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-294622 特開2007−218895号公報JP-A-2007-218895 特表2017−535771号公報Special Table 2017-535771

しかしながら、近年、塗膜に含まれる光輝性顔料は新しい材料を用いるものや複数の材料が組み合わされたものが次々と開発されて使用されている。そのため、塗膜に含まれる光輝性顔料を判定することは従来より困難となってきている。そこで、光輝性顔料を含む塗膜から含まれる光輝性顔料をより高い精度で判定可能な判定方法等が望まれている。 However, in recent years, as bright pigments contained in coating films, those using new materials and those in which a plurality of materials are combined have been developed and used one after another. Therefore, it has become more difficult than before to determine the brilliant pigment contained in the coating film. Therefore, there is a demand for a determination method or the like that can determine the brilliant pigment contained in the coating film containing the brilliant pigment with higher accuracy.

上記事情を踏まえ、本発明は、塗膜に含まれる光輝性顔料を従来より手軽でありながらかつ高い精度で判定可能な光輝性顔料判定方法、光輝性顔料判定装置および光輝性顔料判定プログラムを提供することを目的とする。 Based on the above circumstances, the present invention provides a brilliant pigment determination method, a brilliant pigment determination device, and a brilliant pigment determination program capable of determining a brilliant pigment contained in a coating film more easily and with high accuracy than before. The purpose is to do.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本実施形態の第一の態様に係る光輝性顔料判定方法は、光輝性顔料を含む被判定対象から前記光輝性顔料を判定する方法であって、前記被判定対象の反射面を撮像素子で撮像する撮像工程と、撮像された反射画像から画像特徴量を抽出する抽出工程と、前記画像特徴量に基づき、前記光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定する判定工程と、を備え、前記反射画像の実視野サイズは0.01cm以上である。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The method for determining a brilliant pigment according to the first aspect of the present embodiment is a method for determining the brilliant pigment from an object to be determined containing the brilliant pigment, and the reflective surface of the object to be determined is imaged by an image pickup element. Based on the imaging step, the extraction step of extracting the image feature amount from the captured reflection image, and the image feature amount, the type and / or content of the brilliant pigment is determined by the image feature amount and the brilliant pigment. The actual field size of the reflected image is 0.01 cm 2 or more, which includes a determination step of determining the relationship with the image using a trained model learned by machine learning.

本実施形態の第二の態様に係る光輝性顔料判定装置は、被判定対象の反射面を撮像素子で撮像する画像入力部と、撮像された反射画像から画像特徴量を抽出する抽出部と、前記画像特徴量に基づき、光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定する判定部と、前記判定部の判定結果を表示する出力部と、を備え、前記反射画像の実視野サイズは0.01cm以上である。The brilliant pigment determination device according to the second aspect of the present embodiment includes an image input unit that captures an image of the reflective surface to be determined by an image pickup device, an extraction unit that extracts an image feature amount from the captured reflected image, and an extraction unit. Based on the image feature amount, a determination unit that determines the type and / or content of the glittering pigment using a learned model in which the relationship between the image feature amount and the glittering pigment is learned by machine learning, and the above. An output unit for displaying the determination result of the determination unit is provided, and the actual field size of the reflected image is 0.01 cm 2 or more.

本実施形態の第三の態様に係る光輝性顔料判定プログラムは、実視野サイズが0.01cm以上である撮像素子を有する画像入力部と、抽出部と、判定部と、を備える光輝性顔料判定装置を制御するプログラムであって、前記画像入力部に、被判定対象の反射面を前記撮像素子で撮像させ、前記抽出部に、撮像された反射画像から画像特徴量を抽出させ、前記判定部に、前記画像特徴量に基づき、光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定させる。The bright pigment determination program according to the third aspect of the present embodiment is a bright pigment including an image input unit having an image pickup element having an actual field size of 0.01 cm 2 or more, an extraction unit, and a determination unit. A program that controls a determination device, the image input unit is made to image a reflection surface to be judged by the image pickup element, and the extraction unit is made to extract an image feature amount from the captured reflection image, and the determination is made. Based on the image feature amount, the unit is made to determine the type and / or content of the brilliant pigment using a learned model in which the relationship between the image feature amount and the brilliant pigment is learned by machine learning.

本発明の光輝性顔料判定方法、光輝性顔料判定装置および光輝性顔料判定プログラムによれば、塗膜に含まれる光輝性顔料を従来より手軽でありながらかつ高い精度で判定可能である。 According to the brilliant pigment determination method, the brilliant pigment determination device, and the brilliant pigment determination program of the present invention, the brilliant pigment contained in the coating film can be determined more easily and with high accuracy than before.

本発明の第一実施形態に係る光輝性顔料判定装置の全体構成図である。It is an overall block diagram of the bright pigment determination apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同光輝性顔料判定装置の画像入力部の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of the image input part of the same brilliant pigment determination apparatus. 同画像入力部で塗膜の反射面を撮像した反射画像の一例である。This is an example of a reflected image obtained by capturing the reflective surface of the coating film with the image input unit. 同画像入力部で塗膜の反射面を撮像した反射画像の一例である。This is an example of a reflected image obtained by capturing the reflective surface of the coating film with the image input unit. 同画像入力部で塗膜の反射面を撮像した反射画像の一例である。This is an example of a reflected image obtained by capturing the reflective surface of the coating film with the image input unit. アスペキュラー角を説明する図である。It is a figure explaining the Aspecular angle. 同光輝性顔料判定装置のコンピュータの構成図である。It is a block diagram of the computer of the same brilliant pigment determination apparatus. 同コンピュータが光輝性顔料の判定プログラムを実行する場合におけるコンピュータの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the computer when the computer executes the determination program of a bright pigment.

(第一実施形態)
本発明の第一実施形態について、図1から図8を参照して説明する。
(First Embodiment)
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

[光輝性顔料]
本実施形態に係る光輝性顔料判定方法が判定可能な光輝性顔料は、例えば、蒸着金属フレーク顔料、アルミニウムフレーク顔料、光干渉性顔料等である。
[Glittering pigment]
The glitter pigment that can be determined by the glitter pigment determination method according to the present embodiment is, for example, a vapor-deposited metal flake pigment, an aluminum flake pigment, a photocoherent pigment, or the like.

蒸着金属フレーク顔料は、ベース基材上に金属膜を蒸着させ、ベース基材を剥離した後、蒸着金属膜を粉砕することにより得られる顔料である。上記金属の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、真鍮、チタン、クロム、ニッケル、ニッケルクロム、ステンレス等が挙げられる。 The vapor-deposited metal flake pigment is a pigment obtained by depositing a metal film on a base base material, peeling off the base base material, and then crushing the vapor-deposited metal film. The material of the metal is not particularly limited, and examples thereof include aluminum, gold, silver, copper, brass, titanium, chromium, nickel, nickel chromium, and stainless steel.

上記蒸着アルミニウムフレーク顔料として使用できる市販品としては例えば、「METALURE」シリーズ(商品名、エカルト社製)、「Hydroshine WS」シリーズ(商品名、エカルト社製)、「Decomet」シリーズ(商品名、シュレンク社製)、「Metasheen」シリーズ(商品名、BASF社製)等を挙げることができる。 Examples of commercially available products that can be used as the vapor-filmed aluminum flake pigments include the "METALURE" series (trade name, manufactured by Ecult), the "Hydrosine WS" series (trade name, manufactured by Ecult), and the "Decomet" series (trade name, manufactured by Schlenk). (Manufactured by BASF), "Metaseen" series (trade name, manufactured by BASF) and the like can be mentioned.

上記蒸着クロムフレーク顔料として使用できる市販品としては例えば、「Metalure Liquid Black」シリーズ(商品名、エカルト社製)等を挙げることができる。 Examples of commercially available products that can be used as the thin-film vapor-deposited chrome flake pigment include the "Metalure Liquid Black" series (trade name, manufactured by Ecult Co., Ltd.) and the like.

蒸着アルミニウムフレーク顔料は、表面がシリカ処理されているものであってもよい。 The vapor-deposited aluminum flake pigment may have a surface treated with silica.

アルミニウムフレーク顔料は、一般にアルミニウムをボールミルやアトライターミル中で粉砕媒液の存在下、粉砕助剤を用いて粉砕、摩砕して製造され、塗料用としては通常平均粒子径(D50)が1〜50μm程度、特に5〜20μm程度のものが、塗料中における安定性や形成される塗膜の仕上がりの点から使用される。 Aluminum flake pigments are generally produced by pulverizing and grinding aluminum in a ball mill or an attritor mill in the presence of a pulverizing medium solution using a pulverizing aid, and usually has an average particle size (D50) of 1 for paints. A material having a thickness of about 50 μm, particularly about 5 to 20 μm, is used from the viewpoint of stability in the paint and the finish of the formed coating film.

上記アルミニウムフレーク顔料として使用できる市販品としては例えば、「アルペースト」シリーズ(商品名、東洋アルミ社製)等を挙げることができる。 Examples of commercially available products that can be used as the aluminum flake pigment include the "Alpaste" series (trade name, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.).

アルミニウムフレーク顔料は、表面がシリカ処理されているものであってもよい。 The aluminum flake pigment may have a surface treated with silica.

上記光干渉性顔料は、透明又は半透明の鱗片状基材に、金属酸化物が被覆された顔料である。該鱗片状基材としては、例えば、天然マイカ、人工マイカ、アルミナフレーク、シリカフレーク、ガラスフレーク等を挙げることができる。該天然マイカとは、鉱石のマイカ(雲母)を粉砕した鱗片状基材である。一方、上記人工マイカとは、フッ素金雲母(KMgAlSiO10F)、カリウム四ケイ素雲母(KMg25AlSi10)、ナトリウム四ケイ素雲母(NaMg25AlSi10)、Naテニオライト(NaMgLiSi10)、LiNaテニオライト(LiMgLiSi10)等の工業原料を加熱し、約1500℃の高温で熔融し、冷却して結晶化させて合成したものであり、天然のマイカと比較した場合において、不純物が少なく、大きさや厚さが均一なものである。The photocoherent pigment is a pigment in which a transparent or translucent scaly substrate is coated with a metal oxide. Examples of the scaly substrate include natural mica, artificial mica, alumina flakes, silica flakes, glass flakes and the like. The natural mica is a scaly base material obtained by crushing ore mica (mica). On the other hand, the above-mentioned artificial mica, fluorphlogopite (KMg 3 AlSi 3 O10F 2) , potassium tetrasilisic mica (KMg 25 AlSi 4 O 10 F 2), sodium tetrasilicic mica (NaMg 25 AlSi 4 O 10 F 2), Industrial raw materials such as Na teniolite (NaMg 2 LiSi 4 O 10 F 2 ) and LiNa teniolite (LiMg 2 LiSi 4 O 10 F 2 ) are heated, melted at a high temperature of about 1500 ° C., cooled and crystallized for synthesis. Compared with natural mica, it has less impurities and is uniform in size and thickness.

上記アルミナフレークとは、鱗片状(薄片状)酸化アルミニウムを意味し、無色透明なものである。該酸化アルミニウムは単一成分である必要はなく、他の金属の酸化物を含有するものであってもよい。 The alumina flakes mean scaly (flaky) aluminum oxide and are colorless and transparent. The aluminum oxide does not have to be a single component and may contain oxides of other metals.

上記シリカフレークとは、鱗片状のシリカである。上記ガラスフレークとは、鱗片状のガラスである。 The silica flakes are scaly silica. The glass flakes are scaly glass.

上記金属酸化物とは、酸化チタン、酸化鉄等を挙げることができる。上記鱗片状基材を被覆する金属酸化物の厚さによって異なる干渉色を発現することができるものである。 Examples of the metal oxide include titanium oxide and iron oxide. It is possible to develop different interference colors depending on the thickness of the metal oxide that coats the scaly substrate.

上記光干渉性顔料は、表面処理されていることが、貯蔵安定性、及び耐候性に優れた塗膜を得る等の観点から好ましい。 It is preferable that the photocoherent pigment is surface-treated from the viewpoint of obtaining a coating film having excellent storage stability and weather resistance.

上記光干渉性顔料として使用できる市販品としては例えば、「イリオジン」シリーズ(商品名、メルクジャパン社製)、「シラリック」シリーズ(商品名、メルクジャパン社製)等を挙げることができる。 Examples of commercially available products that can be used as the photointerfering pigment include the "Iriodin" series (trade name, manufactured by Merck Japan) and the "Shiraric" series (trade name, manufactured by Merck Japan).

[光輝性顔料判定装置100]
図1は、光輝性顔料判定装置100の全体構成図である。
光輝性顔料判定装置100は、画像入力部1と、プログラム実行可能なコンピュータ2と、LCDモニタ等の出力部3と、を備える。
[Bright pigment determination device 100]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the glitter pigment determination device 100.
The glitter pigment determination device 100 includes an image input unit 1, a computer 2 capable of executing a program, and an output unit 3 such as an LCD monitor.

図2は、画像入力部1の概要を示す図である。
画像入力部1は、被判定対象である塗膜Fを照射する光源11と、塗膜Fからの反射光を撮像する画像センサー12と、を有している。本実施形態は一例であり、例えば、光源11の位置に画像センサー12、画像センサー12の位置に光源11を配置してもよい。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the image input unit 1.
The image input unit 1 includes a light source 11 that irradiates the coating film F to be determined, and an image sensor 12 that captures the reflected light from the coating film F. This embodiment is an example. For example, the image sensor 12 may be arranged at the position of the light source 11, and the light source 11 may be arranged at the position of the image sensor 12.

光源11は、白色光を照射するものであればよく、例えば白色LEDやハロゲンライト等である。例えば光源11は、REVOX SLG−150Uである。 The light source 11 may be any one that irradiates white light, and is, for example, a white LED or a halogen light. For example, the light source 11 is REVOX SLG-150U.

画像センサー(撮像素子)12は、光源11からの入射光を反射する塗膜Fの反射面から得られる反射光を受光する。画像センサー12は、一般的なデジタルカメラなどに搭載されたものを使用することができる。光学条件が許容される範囲により、レンズを用いて反射光を集光してもよく、レンズを用いず画像センサー12で反射光を受光してもよい。例えば、画像センサー12による画像取得サイズは6x10mm、視野サイズは15x40mmである。なお、画像センサー12の画像取得サイズや視野サイズは、これに限定されない。画像センサー12は、画像入力部1で塗膜Fの反射面を撮像した反射画像の実視野サイズが0.01cm以上となるものであれば、以降の画像処理において十分な画像を撮像できる。撮像する反射画像の実視野サイズが0.01cm以上であることが望ましい観点から、画像センサー12としては一般的なデジタルカメラを用いることができる。電子顕微鏡を用いて反射画像を取得することは、以降の画像処理において必要な実視野サイズを得ることができない点、および手軽でない点で不適である。より好ましい実視野サイズとしては、0.5cm以上、さらに1cm以上、上限としては特に制限されないが、50cm以下、10cm以下であってもよい。画像センサー12は、撮像素子の一例である。撮像素子は、例えば、CCDモジュール、CMOSモジュール、フォトダイオードアレイなどである。The image sensor (image sensor) 12 receives the reflected light obtained from the reflecting surface of the coating film F that reflects the incident light from the light source 11. As the image sensor 12, one mounted on a general digital camera or the like can be used. Depending on the allowable range of optical conditions, the reflected light may be condensed by using a lens, or the reflected light may be received by the image sensor 12 without using a lens. For example, the image acquisition size by the image sensor 12 is 6x10 mm, and the field of view size is 15x40 mm. The image acquisition size and the field of view size of the image sensor 12 are not limited to this. The image sensor 12 can capture a sufficient image in the subsequent image processing as long as the actual field size of the reflected image obtained by capturing the reflective surface of the coating film F by the image input unit 1 is 0.01 cm 2 or more. From the viewpoint that it is desirable that the actual field size of the reflected image to be captured is 0.01 cm 2 or more, a general digital camera can be used as the image sensor 12. Acquiring a reflected image using an electron microscope is unsuitable in that it is not possible to obtain the actual visual field size required for subsequent image processing and that it is not easy. A more preferable actual visual field size is 0.5 cm 2 or more, further 1 cm 2 or more, and the upper limit is not particularly limited, but may be 50 cm 2 or less and 10 cm 2 or less. The image sensor 12 is an example of an image sensor. The image pickup device is, for example, a CCD module, a CMOS module, a photodiode array, or the like.

光源11により照射される塗膜Fの中心位置を「照射中心点O」と定義する。図2に示すように、画像センサー12は、塗膜Fの照射中心点Oにおいて法線方向Nに反射した反射光が画像センサー12に垂直に入射する位置に配置される。 The center position of the coating film F irradiated by the light source 11 is defined as the “irradiation center point O”. As shown in FIG. 2, the image sensor 12 is arranged at a position where the reflected light reflected in the normal direction N at the irradiation center point O of the coating film F is vertically incident on the image sensor 12.

図3から図5は、画像入力部1で塗膜Fの反射面を撮像した反射画像の一例である。図3から図5は、塗膜Fの照射中心点Oへの入射光の法線方向Nに対する入射角度がそれぞれ約25度、約45度、約75度となる位置に光源11を配置して、塗膜Fの反射面を撮像した反射画像である。光源11の位置を変えることで、アスペキュラー角が異なる塗膜Fの反射面を撮像することができる。なお、反射画像は、1つの入射角度から入光する塗膜Fの反射面を複数個の画像センサー12で撮像した反射画像であっても良い。 3 to 5 are examples of reflection images obtained by capturing the reflection surface of the coating film F with the image input unit 1. In FIGS. 3 to 5, the light source 11 is arranged at positions where the incident angles of the incident light on the irradiation center point O of the coating film F with respect to the normal direction N are about 25 degrees, about 45 degrees, and about 75 degrees, respectively. This is a reflection image obtained by imaging the reflection surface of the coating film F. By changing the position of the light source 11, it is possible to image the reflective surface of the coating film F having different aspecular angles. The reflected image may be a reflected image obtained by capturing the reflecting surface of the coating film F that receives light from one incident angle with a plurality of image sensors 12.

図6はアスペキュラー角を説明する図である。
アスペキュラー角とは、正反射方向からの反射光の光路の傾きを示す角をいい、例えば、照明角はサンプル法線方向から45°で、受光角は正反射光角からの角度で表現される角度のことである。例えば、国際規格であるASTM E2194にて規格化された5角度(as15°, 25°, 45°, 75°, 110°と表されることがある)が挙げられる。前記「as」はspecularの略で正反射からの角度を意味する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an aspecular angle.
The specular angle is an angle indicating the inclination of the optical path of the reflected light from the normal reflection direction. For example, the illumination angle is expressed by 45 ° from the sample normal direction, and the light receiving angle is expressed by the angle from the normal reflected light angle. It is the angle. For example, the five angles standardized by the international standard ASTM E2194 (sometimes expressed as as15 °, 25 °, 45 °, 75 °, 110 °) can be mentioned. The "as" is an abbreviation for specular and means an angle from specular reflection.

本実施形態においては、画像入力部1は撮像した反射画像をRGB画像として保存して、コンピュータ2に転送する。なお、撮像された反射画像の保存フォーマットは、RGB画像フォーマットに限定されず、他の画像フォーマットであってもよい。 In the present embodiment, the image input unit 1 saves the captured reflection image as an RGB image and transfers it to the computer 2. The storage format of the captured reflection image is not limited to the RGB image format, and may be another image format.

図7は、コンピュータ2の構成図である。
コンピュータ2は、プロセッサ20と、プログラムを読み込み可能なメモリ21と、プログラムおよびデータを記憶可能な記憶部22と、入出力制御部23と、を有するプログラム実行可能な処理装置である。コンピュータ2の機能は、コンピュータ2に提供されたプログラムをプロセッサ20が実行することにより実現される。
FIG. 7 is a configuration diagram of the computer 2.
The computer 2 is a program-executable processing device having a processor 20, a memory 21 capable of reading a program, a storage unit 22 capable of storing programs and data, and an input / output control unit 23. The function of the computer 2 is realized by the processor 20 executing the program provided to the computer 2.

図8は、コンピュータ2が光輝性顔料の判定プログラムを実行する場合におけるコンピュータ2の機能ブロック図である。光輝性顔料の判定プログラムは、機能ブロックとして分別部51と、抽出部52と、判定部53と、を有する。 FIG. 8 is a functional block diagram of the computer 2 when the computer 2 executes a determination program for a bright pigment. The brilliant pigment determination program includes a sorting unit 51, an extraction unit 52, and a determination unit 53 as functional blocks.

(画像変換処理)
分別部51は、以降で行う分別部51による処理の前に、画像入力部1が撮像したRGB画像フォーマットの反射画像をHSV画像やLab画像に変換してもよい(画像変換工程)。画像フォーマットを変換することで、以降の処理において抽出しやすい画像特徴量を変化させることができる。また、分別部51はRGB画像フォーマットの画像をモノクロ画像やグレースケール画像に変換して用いてもよい。また、分別部51はRGB画像フォーマットの画像や変換された画像に対してFFT(高速フーリエ変換)、ラプラス変換、ウェーブレット変換、畳み込みフィルタなどの処理を施した画像に変換してもよい。
(Image conversion process)
The sorting unit 51 may convert the reflected image of the RGB image format captured by the image input unit 1 into an HSV image or a Lab image before the processing by the sorting unit 51 to be performed later (image conversion step). By converting the image format, it is possible to change the amount of image features that are easy to extract in the subsequent processing. Further, the sorting unit 51 may convert an image in the RGB image format into a monochrome image or a grayscale image for use. Further, the sorting unit 51 may convert the image in the RGB image format or the converted image into an image subjected to processing such as FFT (Fast Fourier Transform), Laplace transform, wavelet transform, and convolution filter.

(閾値処理)
分別部51は、画像入力部1が撮像した反射画像が入力され、反射画像における反射面の領域を、輝度差による閾値処理により光輝性顔料が存在する可能性が高い明るい範囲(存在範囲E)を選択する。分別部51は、まず、反射画像における反射面の領域から、画像特徴量の抽出対象として光輝性顔料の存在範囲Eを選択する。分別部51は、反射画像全体の色相分布を求めることなく、閾値処理によって光輝性顔料の存在範囲Eを特定する。
(Threshold processing)
In the sorting unit 51, the reflected image captured by the image input unit 1 is input, and the area of the reflecting surface in the reflected image is a bright range (existence range E) in which there is a high possibility that a bright pigment is present by threshold processing based on the brightness difference. Select. First, the sorting unit 51 selects the presence range E of the bright pigment as the extraction target of the image feature amount from the region of the reflecting surface in the reflected image. The sorting unit 51 specifies the existence range E of the brilliant pigment by the threshold processing without obtaining the hue distribution of the entire reflected image.

抽出部52は、分別部51が分別した存在範囲Eから画像特徴量を抽出する。抽出する画像特徴量は、画像を構成する画素データに関する平均値、中央値、最頻値、最大値、最小値、四分位、パーセンタイル、標準偏差、歪度、尖度のいずれかを少なくともひとつ含む。なお、抽出部52は、画像特徴量の抽出に畳み込みニューラルネットワークや再帰的ニューラルネットワークを使用してもよい。 The extraction unit 52 extracts the image feature amount from the existence range E separated by the sorting unit 51. The image feature amount to be extracted is at least one of the mean value, median value, mode value, maximum value, minimum value, quartile, percentile, standard deviation, skewness, and kurtosis of the pixel data constituting the image. Including. The extraction unit 52 may use a convolutional neural network or a recursive neural network to extract the image feature amount.

(高輝度画像抽出処理)
抽出部52は、高輝度画像抽出処理により、光輝性顔料の存在範囲Eをさらに選別して画像特徴量を抽出してもよい。抽出部52は、例えば、(A)光輝性顔料の存在範囲Eの画素集合のうち、特定のRGB、HSV、Lab座標からの距離が最小から10パーセンタイル以内で指定される特定範囲から取得される画素または画素集合のRGB値、輝度、彩度、色相角、Lab値、フーリエ変換値から選ばれる少なくとも1つの色彩値と、(B)上記色彩値の平均値、中央値、最頻値、最大値、最小値、四分位、パーセンタイル、分散、標準偏差、歪度、尖度から選ばれる少なくとも1つの統計量と、のうちいずれか少なくとも一つを画像特徴量として抽出する。
(High-brightness image extraction processing)
The extraction unit 52 may further select the existence range E of the brilliant pigment by the high-luminance image extraction process to extract the image feature amount. The extraction unit 52 is acquired from, for example, a specific range specified within the 10th percentile from the minimum distance from the specific RGB, HSV, and Lab coordinates in the pixel set of the existence range E of the brilliant pigment (A). At least one color value selected from the RGB value, brightness, saturation, hue angle, Lab value, and Fourier conversion value of the pixel or pixel set, and (B) the average value, median value, most frequent value, and maximum value of the above color values. At least one of at least one statistic selected from value, minimum value, quadrant, percentile, variance, standard deviation, skewness, and sharpness is extracted as an image feature amount.

例えば、抽出部52は、RGB座標において赤や青からの距離が最小から10パーセンタイル以内で指定される特定範囲から取得される画素および/または画素集合からいずれか少なくとも一つを画像特徴量として抽出する。判定したい光輝性顔料の特徴が表れやすいRGB、HSV、Lab座標および基準色を選ぶことで、光輝性顔料の特徴が表れやすい画素および/または画素集合を好適に取得できる。また、存在範囲Eから選別した画素および/または画素集合から画像特徴量を抽出することで、存在範囲Eから直接画像特徴量として抽出する場合と比較して、光輝性顔料の特徴が反映された画像特徴量を好適に取得できる。 For example, the extraction unit 52 extracts at least one of pixels and / or a set of pixels acquired from a specific range specified within the 10th percentile from the minimum distance from red or blue in RGB coordinates as an image feature amount. To do. By selecting RGB, HSV, Lab coordinates and a reference color in which the characteristics of the brilliant pigment to be determined are likely to appear, pixels and / or pixel sets in which the characteristics of the brilliant pigment are likely to appear can be suitably obtained. Further, by extracting the image feature amount from the pixels selected from the existence range E and / or the pixel set, the characteristics of the brilliant pigment are reflected as compared with the case where the image feature amount is directly extracted from the existence range E. The amount of image features can be preferably obtained.

(クラスタリング処理)
抽出部52は、クラスタリング処理により、光輝性顔料の存在範囲Eをさらに選別して画像特徴量を抽出してもよい。抽出部52は、例えば、光輝性顔料の存在範囲Eの画素集合のRGB値、輝度、彩度、色相角、Lab値、フーリエ変換値のいずれかを少なくとも一つを用いて光輝性顔料の存在範囲Eの画素集合のクラスタリングを行い、クラスタリングにより分別したクラスタを、RGB値、輝度、彩度、色相角、Lab値、フーリエ変換値、特定の色座標からの距離のいずれかにより順位付けし、分別したクラスタのRGB値、輝度、彩度、色相角、Lab値、フーリエ変換値の平均値、中央値、最頻値、最大値、最小値、四分位、パーセンタイル、分散、標準偏差、歪度、尖度のいずれかを少なくとも一つを画像特徴量として抽出する。
(Clustering process)
The extraction unit 52 may further select the existence range E of the bright pigment by the clustering process and extract the image feature amount. The extraction unit 52 uses, for example, at least one of the RGB values, brightness, saturation, hue angle, Lab value, and Fourier conversion value of the pixel set in the existence range E of the bright pigment, and the presence of the bright pigment. Clustering of pixel sets in range E is performed, and the clusters sorted by clustering are ranked according to any of RGB value, brightness, saturation, hue angle, Lab value, Fourier conversion value, and distance from a specific color coordinate. RGB value, brightness, saturation, hue angle, Lab value, average value of Fourier transform value, median value, most frequent value, maximum value, minimum value, quadrant, percentile, dispersion, standard deviation, distortion of sorted cluster At least one of degree and sharpness is extracted as an image feature amount.

例えば、抽出部52は、K−meansを用いてクラスタリング処理を行う。クラスタリング処理は、単リンク法、完全リンク法、群平均法、ウォード法、重心法、重み付き平均法、メジアン法、DBSCAN、OPTICS、Gaussian mixture、Birch法などであってもよい。抽出部52は、光輝性顔料の存在範囲Eの画素集合のクラスタリングを行い、クラスタリングにより分別したクラスタから、例えばRGB値が一番大きいクラスタを選択して画像特徴量を抽出する。光輝性顔料が存在する可能性が高いクラスタから画像特徴量を抽出することで、光輝性顔料の特徴が反映された画像特徴量を好適に取得できる。 For example, the extraction unit 52 performs a clustering process using K-means. The clustering process may be a single link method, a complete link method, a group averaging method, a Ward method, a center of gravity method, a weighted averaging method, a median method, DBSCAN, OPTICS, a Gaussian mixture, a Birch method, or the like. The extraction unit 52 clusters the pixel sets in the existence range E of the bright pigment, selects, for example, the cluster having the largest RGB value from the clusters sorted by the clustering, and extracts the image feature amount. By extracting the image feature amount from the cluster in which the bright pigment is likely to be present, the image feature amount reflecting the characteristic of the bright pigment can be suitably obtained.

判定部53は、存在範囲Eごとに抽出された画像特徴量に基づき、光輝性顔料と画像特徴量との関係を学習した学習結果である「学習済みモデルM」を用いて光輝性顔料を判定する。本実施形態において、学習済みモデルMは勾配ブースティングを用いた決定木(Gradient Boosting Decision Tree)で構成される。学習済みモデルMの入力は、抽出部52が抽出した画像特徴量である。学習済みモデルMの出力は、判定した光輝性顔料の種類である。判定された光輝性顔料の種類は、出力部3に出力される。 The determination unit 53 determines the glitter pigment using the "learned model M" which is the learning result of learning the relationship between the glitter pigment and the image feature amount based on the image feature amount extracted for each existence range E. To do. In the present embodiment, the trained model M is composed of a decision tree (Gradient Boosting Decision Tree) using gradient boosting. The input of the trained model M is the image feature amount extracted by the extraction unit 52. The output of the trained model M is the type of bright pigment determined. The determined type of bright pigment is output to the output unit 3.

学習済みモデルMは、光輝性顔料判定装置100のコンピュータ2で実行される光輝性顔料の判定プログラムの一部のプログラムモジュールとして提供される。なお、コンピュータ2は、学習済みモデルMを実行する専用の論理回路等を有していてもよい。 The trained model M is provided as a program module of a part of the glitter pigment determination program executed by the computer 2 of the glitter pigment determination device 100. The computer 2 may have a dedicated logic circuit or the like for executing the trained model M.

[学習済みモデルMの生成]
学習済みモデルMは、後述する教師データに基づいて、事前の学習により生成する。学習済みモデルMの生成は、光輝性顔料判定装置100のコンピュータ2により実施してもよいし、コンピュータ2より演算能力が高い他のコンピュータを用いて実施してもよい。
[Generation of trained model M]
The trained model M is generated by prior learning based on the teacher data described later. The trained model M may be generated by the computer 2 of the glitter pigment determination device 100, or may be generated by using another computer having a higher computing power than the computer 2.

学習済みモデルMの生成は、周知の技術である勾配降下法などによる教師あり学習によって行われ、決定木の重み付け係数等が更新される。 The trained model M is generated by supervised learning by a well-known technique such as a gradient descent method, and the weighting coefficient of the decision tree is updated.

本実施形態においては、含まれる光輝性顔料が既知である塗膜を事前に撮像した反射画像が教師データである。以降の説明において、学習のために事前に撮像した反射画像を「学習用反射画像」という。具体的には、学習用反射画像と塗膜に含まれる光輝性顔料種別コードとの組み合わせが教師データである。 In the present embodiment, the teacher data is a reflection image obtained by preliminarily capturing a coating film in which the contained bright pigment is known. In the following description, the reflection image captured in advance for learning is referred to as a “learning reflection image”. Specifically, the teacher data is a combination of the reflection image for learning and the bright pigment type code included in the coating film.

教師データは、学習用反射画像の撮像条件を変えて、可能な限り多様なものを用意することが望ましい。特に多様な撮像条件の教師データを用意することで、様々な条件において発生するノイズに対してS/N識別能が高く、かつ、ロバストな光輝性顔料の判定が可能な学習済みモデルMを生成することができる。 It is desirable to prepare as diverse teacher data as possible by changing the imaging conditions of the reflection image for learning. In particular, by preparing teacher data under various imaging conditions, a trained model M that has high S / N discrimination ability against noise generated under various conditions and can determine a robust bright pigment is generated. can do.

コンピュータ2は、事前学習において、分別部51の処理と同様に、学習用反射画像から画像特徴量の抽出対象として、輝度差による閾値処理により光輝性顔料の存在範囲Eを選択する。コンピュータ2は、事前学習において、抽出部52の処理と同様に、存在範囲Eから画像特徴量を抽出する。事前学習において抽出される画像特徴量の種類は、抽出部52が抽出するものを同じである。 In the pre-learning, the computer 2 selects the existence range E of the brilliant pigment by the threshold processing based on the brightness difference as the image feature amount to be extracted from the reflection image for learning, as in the processing of the sorting unit 51. In the pre-learning, the computer 2 extracts the image feature amount from the existence range E in the same manner as the processing of the extraction unit 52. The type of image feature amount extracted in the pre-learning is the same as that extracted by the extraction unit 52.

コンピュータ2は、事前学習において抽出した学習用反射画像の画像特徴量を入力とし、光輝性顔料種別コードを出力する学習済みモデルMを教師あり学習により生成する。 The computer 2 receives the image feature amount of the learning reflection image extracted in the pre-learning as an input, and generates a trained model M that outputs a bright pigment type code by supervised learning.

[光輝性顔料判定装置100の動作]
光輝性顔料判定装置100を用いた光輝性顔料判定方法について述べる。
[Operation of Bright Pigment Judgment Device 100]
A method for determining a glitter pigment using the glitter pigment determination device 100 will be described.

画像入力部1が、アスペキュラー角が異なる塗膜(被判定対象)Fの反射面を一般的なデジタルカメラで撮像する(撮像工程)。 The image input unit 1 images the reflective surface of the coating film (target to be determined) F having different aspecular angles with a general digital camera (imaging step).

コンピュータ2は、撮像工程において撮像された反射画像における反射面の領域から、輝度差による閾値処理により光輝性顔料の存在範囲Eを、画像特徴量の抽出対象として選択する。コンピュータ2は、選択された光輝性顔料の存在範囲Eから画像特徴量を抽出する(抽出工程)。コンピュータ2は、必要に応じて高輝度画像抽出処理やクラスタリング処理により、光輝性顔料の存在範囲Eをさらに選別して画像特徴量を抽出してもよい。 The computer 2 selects the existence range E of the brilliant pigment as the extraction target of the image feature amount from the region of the reflection surface in the reflection image captured in the imaging step by the threshold processing based on the brightness difference. The computer 2 extracts the image feature amount from the existence range E of the selected bright pigment (extraction step). The computer 2 may further select the existence range E of the brilliant pigment and extract the image feature amount by a high-luminance image extraction process or a clustering process, if necessary.

コンピュータ2は、存在範囲Eから抽出された画像特徴量に基づき、光輝性顔料と画像特徴量との関係を学習した「学習済みモデルM」を用いて光輝性顔料の種別を判定する(判定工程)。この際、学習済みモデルMの出力の正解率に基づいて、学習済みモデルMの再学習を実施してもよい。 The computer 2 determines the type of the glitter pigment using the "learned model M" that has learned the relationship between the glitter pigment and the image feature amount based on the image feature amount extracted from the existence range E (determination step). ). At this time, the trained model M may be retrained based on the correct answer rate of the output of the trained model M.

出力部3は、判定された光輝性顔料の種類を表示する。 The output unit 3 displays the type of the determined bright pigment.

本実施形態に係る光輝性顔料判定装置100によれば、CCD、CMOSなどのエリアイメージセンサやデジタルカメラなどの一般的な撮像機器を用いていることから、特別大きな空間や準備時間などを要することなく容易に実施ができ、かつ、撮像した画像は顕微鏡に比べて実視野サイズが十分に大きいことから、精度良く光輝性顔料の判定をすることができる。 According to the brilliant pigment determination device 100 according to the present embodiment, since a general imaging device such as an area image sensor such as a CCD or CMOS or a digital camera is used, an extra large space and preparation time are required. Since the image can be easily carried out without any problem and the actual field size of the captured image is sufficiently larger than that of the microscope, it is possible to accurately determine the brilliant pigment.

本実施形態に係る光輝性顔料判定装置100によれば、輝度差による閾値処理により、画像特徴量を抽出対象となる光輝性顔料の存在範囲Eを選択する。反射画像全体の色相分布を求めることなく、画像特徴量を抽出対象となる光輝性顔料の存在範囲Eを簡単に特定できる。 According to the bright pigment determination device 100 according to the present embodiment, the presence range E of the bright pigment whose image feature amount is to be extracted is selected by the threshold processing based on the brightness difference. The existence range E of the bright pigment to be extracted from the image feature amount can be easily specified without obtaining the hue distribution of the entire reflected image.

本実施形態に係る光輝性顔料判定装置100によれば、必要に応じて高輝度画像抽出処理やクラスタリング処理により、光輝性顔料の存在範囲Eをさらに選別して画像特徴量を抽出する。光輝性顔料の特徴が表れやすい画素やクラスタから画像特徴量を抽出することで、塗膜に含まれる光輝性顔料を従来より手軽でかつ高い精度で判定できる。 According to the brilliant pigment determination device 100 according to the present embodiment, the presence range E of the brilliant pigment is further selected and the image feature amount is extracted by a high-luminance image extraction process or a clustering process as needed. By extracting the amount of image features from pixels and clusters in which the features of the glitter pigment are likely to appear, the glitter pigment contained in the coating film can be determined more easily and with higher accuracy than before.

なお、光輝性顔料の判定プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。 The bright pigment determination program is recorded on a computer-readable recording medium. The program recorded on this recording medium is read into the computer system and executed. The term "computer system" as used herein includes hardware such as an OS and peripheral devices. Further, the "computer-readable recording medium" refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, a "computer-readable recording medium" is a communication line for transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, and dynamically holds the program for a short period of time. It may also include a program that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or a client in that case. Further, the above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions, and may be further realized for realizing the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized by using a programmable logic device such as FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の第一実施形態および以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。 Although the first embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention. .. In addition, the components shown in the above-described first embodiment and the modifications shown below can be appropriately combined and configured.

(変形例1)
例えば、上記実施形態では、学習済みモデルMは勾配ブースティングを用いた決定木で構成されていたが、学習済みモデルの態様はこれに限定されない。学習済みモデルは画像特徴量から光輝性顔料の種類を決定して出力するモデルであれば、例えば、線形回帰、ロジスティック回帰、単純パーセプトロン、MLP、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン、ランダムフォレスト、ガウス過程、ベイジアンネットワーク、k近傍法その他機械学習で用いられるモデルで構成されていてもよい。
(Modification example 1)
For example, in the above embodiment, the trained model M is composed of a decision tree using gradient boosting, but the mode of the trained model is not limited to this. If the trained model is a model that determines the type of bright pigment from the image features and outputs it, for example, linear regression, logistic regression, simple perceptron, MLP, neural network, support vector machine, random forest, Gaussian process, etc. It may be composed of a Bayesian network, a k-nearest neighbor method, or other models used in machine learning.

(変形例2)
例えば、上記実施形態では、判定工程において光輝性顔料の種別を行っていたが、判定工程の態様はこれに限定されない。判定工程は、例えば、光輝性顔料の含有量の判定も合わせて実施してもよい。この場合、学習済みモデルの入力は、抽出部52が抽出した画像特徴量であり、学習済みモデルの出力は、判定した光輝性顔料の種類および光輝性顔料の含有量である。学習済みモデルは、学習用反射画像と塗膜に含まれる光輝性顔料の種別コードと光輝性顔料の含有量の組み合わせを教師データとして学習したものとなる。
(Modification 2)
For example, in the above embodiment, the type of the bright pigment is used in the determination step, but the mode of the determination step is not limited to this. The determination step may also be performed, for example, to determine the content of the bright pigment. In this case, the input of the trained model is the image feature amount extracted by the extraction unit 52, and the output of the trained model is the determined type of bright pigment and the content of the bright pigment. In the trained model, the combination of the type code of the bright pigment and the content of the bright pigment contained in the reflection image for learning and the coating film is learned as teacher data.

(第二実施形態)
本発明の第二実施形態に係る光輝性顔料判定装置100Bについて説明する。以降の説明において、すでに説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。光輝性顔料判定装置100Bは、画像入力部が第一実施形態と異なっている。
(Second Embodiment)
The brilliant pigment determination device 100B according to the second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same reference numerals will be given to the configurations common to those already described, and duplicate description will be omitted. The image input unit of the glitter pigment determination device 100B is different from that of the first embodiment.

[光輝性顔料判定装置100B]
光輝性顔料判定装置100Bは、画像入力部1Bと、プログラム実行可能なコンピュータ2と、LCDモニタ等の出力部3と、を備える。
[Bright pigment determination device 100B]
The glitter pigment determination device 100B includes an image input unit 1B, a computer 2 capable of executing a program, and an output unit 3 such as an LCD monitor.

画像入力部1Bは、多角度から撮像できる撮像機器であって、例えば、x−rite社のMAT6、T12等の測色機が挙げられる。例えば、x−rite社のMAT6を用いた場合は、受光部の角度は法線方向Nから15度であり、撮像角度が7種類(アスペキュラー角−45度、アスペキュラー角−30度、アスペキュラー角−15度、アスペキュラー角15度、アスペキュラー角45度、アスペキュラー角80度および拡散光照射画像の1種類)で撮像可能である。画像入力部1Bは、測色機に限定されず、内蔵されたデジタルカメラにより適宜撮像角度を変更して、反射面を撮像する撮像機器であればよい。画像入力部1Bが内蔵するデジタルカメラは、第一実施形態の画像センサー12を搭載し、撮像する反射画像の実視野サイズが0.01cm以上である。画像入力部1Bは、アスペキュラー角が異なる反射面を撮像した反射画像をRGB画像として保存して、コンピュータ2に転送する。The image input unit 1B is an imaging device capable of capturing images from multiple angles, and examples thereof include colorimeters such as MAT6 and T12 manufactured by x-rite. For example, when MAT6 manufactured by x-rite is used, the angle of the light receiving portion is 15 degrees from the normal direction N, and there are seven types of imaging angles (aspercular angle −45 degrees, aspercular angle -30 degrees, a. It is possible to take an image at a specular angle of -15 degrees, an aspergular angle of 15 degrees, an assicular angle of 45 degrees, an asspicular angle of 80 degrees, and one type of diffused light irradiation image). The image input unit 1B is not limited to a colorimeter, and may be an imaging device that images a reflecting surface by appropriately changing the imaging angle with a built-in digital camera. The digital camera built in the image input unit 1B is equipped with the image sensor 12 of the first embodiment, and the actual field size of the reflected image to be captured is 0.01 cm 2 or more. The image input unit 1B saves the reflected image obtained by capturing the reflecting surfaces having different aspecular angles as an RGB image and transfers it to the computer 2.

コンピュータ2の分別部51は、画像入力部1Bが撮像した複数の反射画像が入力され、輝度差による閾値処理により存在範囲Eを選択する。以下の工程は、第一実施形態と同様である。 A plurality of reflected images captured by the image input unit 1B are input to the sorting unit 51 of the computer 2, and the existence range E is selected by threshold processing based on the brightness difference. The following steps are the same as in the first embodiment.

本実施形態に係る光輝性顔料判定装置100Bによれば、第一実施形態の光輝性顔料判定装置100同様、輝度差による閾値処理により、画像特徴量を抽出対象となる光輝性顔料の存在範囲Eを選択する。反射画像全体の色相分布を求めることなく、画像特徴量を抽出対象となる光輝性顔料の存在範囲Eを簡単に特定できる。必要に応じて高輝度画像抽出処理やクラスタリング処理により、光輝性顔料の存在範囲Eをさらに選別して画像特徴量を抽出する。光輝性顔料の特徴が表れやすい画素やクラスタから画像特徴量を抽出することで、塗膜に含まれる光輝性顔料を従来より手軽かつ高い精度で判定できる。 According to the brilliant pigment determination device 100B according to the present embodiment, as in the case of the brilliant pigment determination device 100 of the first embodiment, the presence range E of the brilliant pigment whose image feature amount is to be extracted by the threshold processing based on the luminance difference. Select. The existence range E of the bright pigment to be extracted from the image feature amount can be easily specified without obtaining the hue distribution of the entire reflected image. If necessary, the presence range E of the bright pigment is further selected by high-luminance image extraction processing or clustering processing to extract the image feature amount. By extracting the amount of image features from pixels and clusters in which the features of the glitter pigment are likely to appear, the glitter pigment contained in the coating film can be determined more easily and with higher accuracy than before.

本実施形態に係る光輝性顔料判定装置100Bによれば、画像入力部1Bとして測色機を使用するため、第一実施形態の光輝性顔料判定装置100と比較して、入射角度ごとの反射画像を精度高く取得でき、より精度の高い画像特徴量を抽出して判定に用いることができる。 According to the bright pigment determination device 100B according to the present embodiment, since the colorimeter is used as the image input unit 1B, the reflection image for each incident angle is compared with the bright pigment determination device 100 of the first embodiment. Can be obtained with high accuracy, and a more accurate image feature amount can be extracted and used for determination.

以上、本発明の第二実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の第二実施形態および変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。 Although the second embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment and includes design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention. .. In addition, the components shown in the second embodiment and the modification described above can be appropriately combined and configured.

(第三実施形態)
本発明の第三実施形態に係る光輝性顔料判定装置100Cについて説明する。以降の説明において、すでに説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。光輝性顔料判定装置100Cは、分光反射率を用いる点が第二実施形態と異なっている。
(Third Embodiment)
The brilliant pigment determination device 100C according to the third embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same reference numerals will be given to the configurations common to those already described, and duplicate description will be omitted. The glitter pigment determination device 100C is different from the second embodiment in that the spectral reflectance is used.

[光輝性顔料判定装置100C]
光輝性顔料判定装置100Cは、画像入力部1Cと、プログラム実行可能なコンピュータ2と、LCDモニタ等の出力部3と、を備える。
[Bright pigment determination device 100C]
The glitter pigment determination device 100C includes an image input unit 1C, a computer 2 capable of executing a program, and an output unit 3 such as an LCD monitor.

画像入力部1Cは、第二実施形態の画像入力部1Bに対して、複数の測色角度から分光反射率を測定できる測色計または分光測色計をさらに含むものである。測色計または分光測色計(分光光度計と呼ばれることもある)は、色特性を識別する際に用いる場合において、スペクトルの可視領域内において複数の視角で測色が可能な装置であれば特に制限されない。測色計または分光測色計を含む画像入力部1Cは、持ち運び可能な装置であることが好ましい。画像入力部1Cは、第二実施形態同様、内蔵されたデジタルカメラの画像センサー12により反射面を撮像する。加えて、画像入力部1Cは、測色計または分光測色計に内蔵された受光器により分光反射率を取得する。画像入力部1Cは、例えばx−rite社のMAT6、T12等の測色機を用いることができる。例えば、x−rite社のMAT6を用いた場合は、受光器の角度は法線方向Nから45度であり、測色角度が6角度(アスペキュラー角−15度、アスペキュラー角15度、アスペキュラー角25度、アスペキュラー角45度、アスペキュラー角75度、アスペキュラー角110度)により分光反射率を測定できる。 The image input unit 1C further includes a colorimeter or a spectrocolorimeter capable of measuring the spectral reflectance from a plurality of color measurement angles with respect to the image input unit 1B of the second embodiment. A colorimeter or spectrophotometer (sometimes called a spectrophotometer) is a device that can measure colors at multiple viewing angles within the visible region of the spectrum when used to identify color characteristics. There are no particular restrictions. The image input unit 1C including the colorimeter or the spectrophotometer is preferably a portable device. As in the second embodiment, the image input unit 1C images the reflecting surface by the image sensor 12 of the built-in digital camera. In addition, the image input unit 1C acquires the spectral reflectance by a light receiver built in the colorimeter or the spectrophotometer. As the image input unit 1C, for example, a colorimeter such as MAT6 or T12 manufactured by x-rite can be used. For example, when MAT6 manufactured by x-rite is used, the angle of the receiver is 45 degrees from the normal direction N, and the color measurement angle is 6 angles (spectral angle -15 degrees, spectroscopic angle 15 degrees, a spectroscopic angle). Spectral reflectance can be measured by a specular angle of 25 degrees, an aspecular angle of 45 degrees, an aspecular angle of 75 degrees, and an asspecular angle of 110 degrees).

本実施形態においては、画像入力部1Cは、撮像角度において撮像した反射画像をRGB画像として保存して、さらに反射面が撮像された撮像角度に対応する測色角度における分光反射率を測定する(測定工程)。画像入力部1Cは、反射画像の撮像と分光反射率の測定とを同時に行ってもよいし、別々に行ってもよい。さらに、反射画像の撮像と分光反射率の測定とは別々の機器で実施されてもよい。例えば、反射画像の撮像は、第一実施形態の画像入力部1Aや第二実施形態の画像入力部1Bを用いて実施されてもよい。 In the present embodiment, the image input unit 1C stores the reflected image captured at the imaging angle as an RGB image, and further measures the spectral reflectance at the color measurement angle corresponding to the imaging angle at which the reflecting surface is imaged ( Measurement process). The image input unit 1C may simultaneously capture the reflected image and measure the spectral reflectance, or may separately perform the imaging. Further, the imaging of the reflected image and the measurement of the spectral reflectance may be performed by separate devices. For example, the imaging of the reflected image may be performed using the image input unit 1A of the first embodiment or the image input unit 1B of the second embodiment.

画像入力部1Cは、RGB画像と対応する分光反射率をコンピュータ2に転送する。なお、撮像された反射画像の保存フォーマットは、RGB画像フォーマットに限定されず、他の画像フォーマットであってもよい。画像入力部1Cは、RGB画像でなくモノクロ画像やグレースケール画像を撮像してもよい。 The image input unit 1C transfers the spectral reflectance corresponding to the RGB image to the computer 2. The storage format of the captured reflection image is not limited to the RGB image format, and may be another image format. The image input unit 1C may capture a monochrome image or a grayscale image instead of the RGB image.

画像入力部1Cが撮像した反射画像は、第一実施形態と同様、画像特徴量の抽出に用いられる。反射画像には必要に応じて高輝度画像抽出処理やクラスタリング処理が実施される。 The reflected image captured by the image input unit 1C is used for extracting the image feature amount as in the first embodiment. High-luminance image extraction processing and clustering processing are performed on the reflected image as needed.

画像入力部1Cが測定した分光反射率は、分光反射特徴量の抽出に用いられる。分光反射特徴量は、以下に例示される特徴量である。分光反射特徴量は、二以上の特徴量の組み合わせであってもよい。
(1)スペクトルの反射率または反射強度のその値、最大、最小、中央値、四分位またはパーセンタイル
(2)スペクトルの反射率または反射強度の最大、最小、中央値、四分位、またはパーセンタイルとなる波長
(3)スペクトルの反射率または反射強度の平均、分散、標準偏差、尖度、または歪度
(4)スペクトルの反射率または反射強度に対する畳み込みフィルタ、フーリエ変換またはウェーブレット変換により得られた値
(5)スペクトルの反射率または反射強度のピーク波長、またはスペクトルの反射率または反射強度のピーク間の差または比
The spectral reflectance measured by the image input unit 1C is used for extracting the spectral reflection feature amount. The spectral reflection feature amount is a feature amount exemplified below. The spectral reflection feature amount may be a combination of two or more feature amounts.
(1) Its value, maximum, minimum, median, quadrant or percentile of spectral reflectance or reflectance (2) Maximum, minimum, median, quadrant, or percenttile of spectral reflectance or reflectance (3) Average, dispersion, standard deviation, sharpness, or distortion of the reflectance or reflectance of the spectrum (4) Obtained by a convolution filter, Fourier transform, or wavelet transform on the reflectance or reflectance of the spectrum. Value (5) Peak wavelength of reflectance or reflectance of the spectrum, or difference or ratio between peaks of reflectance or reflectance of the spectrum

判定部53は、存在範囲Eごとに抽出された画像特徴量と、対応する分光反射率から抽出された分光反射特徴量とに基づき、光輝性顔料と画像特徴量と分光反射特徴量との関係を学習した学習結果である「学習済みモデルM2」を用いて光輝性顔料を判定する(判定工程)。分光反射特徴量は、分光反射率そのものであってもよい。 The determination unit 53 has a relationship between the bright pigment, the image feature amount, and the spectral reflection feature amount based on the image feature amount extracted for each existence range E and the spectral reflection feature amount extracted from the corresponding spectral reflectance. The bright pigment is determined using the "learned model M2" which is the learning result of learning (determination step). The spectral reflection feature amount may be the spectral reflectance itself.

本実施形態において、学習済みモデルM2は勾配ブースティングを用いた決定木(Gradient Boosting Decision Tree)で構成される。学習済みモデルM2の入力は、抽出部52が抽出した画像特徴量と分光反射特徴量である。学習済みモデルM2の出力は、判定した光輝性顔料の種類である。判定された光輝性顔料の種類は、出力部3に出力される。 In the present embodiment, the trained model M2 is composed of a decision tree (Gradient Boosting Decision Tree) using gradient boosting. The inputs of the trained model M2 are the image feature amount and the spectral reflection feature amount extracted by the extraction unit 52. The output of the trained model M2 is the type of bright pigment determined. The determined type of bright pigment is output to the output unit 3.

学習済みモデルM2は、教師データに基づいて、事前の学習により生成する。学習済みモデルM2の生成は、光輝性顔料判定装置100のコンピュータ2により実施してもよいし、コンピュータ2より演算能力が高い他のコンピュータを用いて実施してもよい。 The trained model M2 is generated by prior learning based on the teacher data. The trained model M2 may be generated by the computer 2 of the glitter pigment determination device 100, or may be generated by using another computer having a higher computing power than the computer 2.

本実施形態においては、含まれる光輝性顔料が既知である塗膜を事前に撮像した反射画像が教師データである。具体的には、学習用反射画像と塗膜に含まれる光輝性顔料種別コードとの組み合わせが教師データである。 In the present embodiment, the teacher data is a reflection image obtained by preliminarily capturing a coating film in which the contained bright pigment is known. Specifically, the teacher data is a combination of the reflection image for learning and the bright pigment type code included in the coating film.

コンピュータ2は、事前学習において、分別部51の処理と同様に、学習用反射画像から画像特徴量と分光反射特徴量の抽出対象として、輝度差による閾値処理により光輝性顔料の存在範囲Eを選択する。コンピュータ2は、事前学習において、抽出部52の処理と同様に、存在範囲Eから画像特徴量と分光反射特徴量を抽出する。事前学習において抽出される画像特徴量と分光反射特徴量の種類は、抽出部52が抽出するものを同じである。 In the pre-learning, the computer 2 selects the existence range E of the brilliant pigment by the threshold processing based on the brightness difference as the extraction target of the image feature amount and the spectral reflection feature amount from the reflection image for learning, as in the processing of the sorting unit 51. To do. In the pre-learning, the computer 2 extracts the image feature amount and the spectral reflection feature amount from the existence range E in the same manner as the processing of the extraction unit 52. The types of image features and spectral reflection features extracted in the pre-learning are the same as those extracted by the extraction unit 52.

コンピュータ2は、事前学習において抽出した学習用反射画像の画像特徴量と分光反射特徴量を入力とし、光輝性顔料種別コードを出力する学習済みモデルMを教師あり学習により生成する。 The computer 2 inputs the image feature amount and the spectral reflection feature amount of the learning reflection image extracted in the pre-learning, and generates a trained model M that outputs a glitter pigment type code by supervised learning.

本実施形態に係る光輝性顔料判定装置100Cによれば、画像入力部1Cが測色計または分光測色計を有しているため、第一実施形態の光輝性顔料判定装置100と比較して、入射角度ごとの反射画像および分光反射率を取得でき、画像特徴量に加え分光反射率を抽出して判定に用いることができる。 According to the glitter pigment determination device 100C according to the present embodiment, since the image input unit 1C has a colorimeter or a spectrophotometer, it is compared with the glitter pigment determination device 100 of the first embodiment. , The reflected image and the spectral reflectance for each incident angle can be obtained, and the spectral reflectance can be extracted in addition to the image feature amount and used for the determination.

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明の技術範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these examples.

<実施例1>
(1)撮像工程
光輝材顔料判定の被判定対象である塗膜Fとして、既存の調色設計した自動車上塗り塗色の控え塗板から、ソリッド塗色およびメタリック塗色を選択した。ここで、メタリック塗色とは、アルミフレーク、マイカフレーク等の鱗片状顔料(光輝材顔料)を含む塗色を意味し、ソリッド塗色とは前記光輝材を顔料として含有しない塗色を意味する。控え塗板とは、前述のソリッド塗色およびメタリック塗色が得られるように調整された塗料を、所定の大きさの基材に塗装し、さらにクリヤー塗料を塗装した試験板である。
<Example 1>
(1) Imaging process
As the coating film F to be judged for the bright material pigment determination, a solid coating color and a metallic coating color were selected from the existing toning-designed automobile top coating color reserve coating plate. Here, the metallic coating color means a coating color containing a scaly pigment (bright material pigment) such as aluminum flakes and mica flakes, and the solid coating color means a coating color that does not contain the bright material as a pigment. .. The back coat plate is a test plate obtained by coating a base material having a predetermined size with a paint adjusted so as to obtain the above-mentioned solid paint color and metallic paint color, and then applying a clear paint.

使用した画像入力部1の撮像視野は30mmx5mmであり、実視野サイズが0.01cm以上である。画像入力部1は、アスペキュラー角が約15度である塗膜Fの反射面を撮像する。画像入力部1は撮像した反射画像をRGB画像として保存する。The image field of view of the image input unit 1 used is 30 mm × 5 mm, and the actual field of view size is 0.01 cm 2 or more. The image input unit 1 images the reflective surface of the coating film F having an aspecular angle of about 15 degrees. The image input unit 1 saves the captured reflection image as an RGB image.

(2)画像変換工程
実施例1においては、画像変換工程は実施されていない。
(2) Image conversion step In Example 1, the image conversion step is not carried out.

(3)抽出工程
実施例1においては、閾値処理による存在範囲Eの選択は実施されていない。撮像された反射画像の全体から画像特徴量が抽出される。
(3) Extraction Step In Example 1, the existence range E is not selected by the threshold value processing. Image features are extracted from the entire captured reflected image.

(4)判定工程
実施例1において判定に用いられた特徴量は8個であり、単角度全体画像のR値の最大値と標準偏差、単角度全体画像のG値の中央値と最大値と標準偏差、単角度全体画像のG値の最大値と最小値と標準偏差、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−1)。
(4) Judgment Step The number of features used for judgment in Example 1 is eight, and the maximum value and standard deviation of the R value of the single-angle overall image, and the median and maximum value of the G value of the single-angle overall image. It is a combination of the standard deviation, the maximum value, the minimum value, and the standard deviation of the G value of the entire single-angle image (feature amount combination No. 2-1).

また、実施例1において使用された学習済みモデルMは勾配ブースティングを用いた決定木(Gradient Boosting Decision Tree)で構成される(機械学習モデルNo.1−3)。 Further, the trained model M used in Example 1 is composed of a decision tree (Gradient Boosting Decision Tree) using gradient boosting (machine learning model No. 1-3).

<実施例2>
実施例1と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 2>
Only the parts that are different from those of Example 1 are described.

(1)撮像工程
画像入力部1は、アスペキュラー角が約15度、25度、45度、75度、110度である塗膜Fの反射面を撮像し、それぞれを反射画像としてRGB画像として保存する。
(1) Imaging process
The image input unit 1 captures an image of the reflective surface of the coating film F having an asspecular angle of about 15 degrees, 25 degrees, 45 degrees, 75 degrees, and 110 degrees, and saves each as an RGB image as a reflected image.

(4)判定工程
実施例2において判定に用いられた特徴量は200個であり、全体画像のB値の角度ごと最大値、全体画像のG値の角度ごと平均値、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−2)。
(4) Judgment Step The number of features used for judgment in Example 2 is 200, which is a combination of the maximum value for each angle of the B value of the entire image and the average value for each angle of the G value of the entire image (features). Quantity combination No. 2-2).

<実施例3>
実施例2と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 3>
Only the parts that are different from those of Example 2 will be described.

(3)抽出工程
実施例3においては、閾値処理による存在範囲Eの選択は実施され、光輝性顔料の存在範囲Eから画像特徴量が抽出される。
(3) Extraction Step In Example 3, the existence range E is selected by the threshold processing, and the image feature amount is extracted from the existence range E of the bright pigment.

(4)判定工程
実施例3において判定に用いられた特徴量は200個であり、閾値以下画像のG値の角度ごと最大値、全体画像のG値の角度ごとFFT振幅、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−3)。
(4) Judgment Step The number of features used for judgment in Example 3 is 200, which is a combination of the maximum value for each G value angle of the image below the threshold value and the FFT amplitude for each G value angle of the entire image (FFT amplitude). Feature combination No. 2-3).

<実施例4>
実施例3と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 4>
Only the parts that are different from those of Example 3 are described.

(2)画像変換工程
実施例4においては、画像変換工程が実施され、RGB画像は、HSV画像やLab画像に変換されている。また、RGB画像に対するFFT(高速フーリエ変換)も実施している。
(2) Image Conversion Step In Example 4, an image conversion step is carried out, and the RGB image is converted into an HSV image or a Lab image. In addition, FFT (Fast Fourier Transform) for RGB images is also performed.

(3)抽出工程
実施例4においては、閾値処理による存在範囲Eの選択は実施されていない。撮像された反射画像の全体から画像特徴量が抽出される。
(3) Extraction Step In Example 4, the existence range E is not selected by the threshold value processing. Image features are extracted from the entire captured reflected image.

(4)判定工程
実施例4において判定に用いられた特徴量は300個であり、全体画像のS値の角度ごと第3四分位、全体画像のa値の角度ごと最大値、全体画像のb値の第3四分位、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−4)。
(4) Judgment step The number of features used for judgment in Example 4 is 300, the third quartile for each angle of the S value of the entire image, the maximum value for each angle of the a value of the entire image, and the entire image. It is a combination of the third quartile of the b value (feature amount combination No. 2-4).

<実施例5>
実施例4と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 5>
Only the parts that are different from those of Example 4 are described.

(3)抽出工程
実施例5においては、閾値処理による存在範囲Eの選択は実施され、光輝性顔料の存在範囲Eから画像特徴量が抽出される。
(3) Extraction Step In Example 5, the existence range E is selected by the threshold processing, and the image feature amount is extracted from the existence range E of the bright pigment.

(4)判定工程
実施例5において判定に用いられた特徴量は900個であり、閾値未満画像のa値の最大値の角度間の比、閾値未満画像のa値の角度ごと最小値、閾値以上画像のV(明度)値の平均値の角度間の比、全体画像のG値の第3四分位の角度間の比、全体画像のV(明度)値の平均値の角度間の比、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−5)。
(4) Judgment Step The number of features used for judgment in Example 5 is 900, and the ratio between the angles of the maximum a value of the image below the threshold, the minimum value for each angle of the a value of the image below the threshold, and the threshold. The ratio between the angles of the average V (brightness) values of the image, the ratio of the G values of the entire image between the angles of the third quartile, and the ratio of the average V (brightness) values of the entire image between the angles. , (Characteristic amount combination No. 2-5).

<実施例6>
実施例5と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 6>
Only the parts that differ from Example 5 are described.

(4)判定工程
実施例6において判定に用いられた特徴量は500個であり、閾値以上画像のa値の角度ごと最大値、閾値以上画像のa値の角度ごと最小値、閾値未満画像のa値の角度ごと平均値、閾値以上画像のL値の最小値の角度間の比、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−6)。
(4) Judgment Step The number of features used for judgment in Example 6 is 500, which is the maximum value for each angle of the a value of the image above the threshold, the minimum value for each angle of the a value of the image above the threshold, and the image below the threshold. It is a combination of the average value for each angle of the a value and the ratio between the angles of the minimum value of the L value of the image above the threshold value (feature amount combination No. 2-6).

<実施例7>
実施例6と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 7>
Only the parts that differ from Example 6 are described.

(4)判定工程
実施例7において判定に用いられた特徴量は600個であり、閾値以上画像のG値の角度ごと第1四分位、閾値未満画像のa値の最大値の角度間の比、閾値以上画像のb値の平均値の角度間の比、閾値未満画像のB値の角度ごと最大値、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−7)。
(4) Judgment Step The number of features used for judgment in Example 7 is 600, and it is between the first quartile for each angle of the G value of the image above the threshold and the angle of the maximum value of the a value of the image below the threshold. It is a combination of the ratio, the ratio between the angles of the average value of the b values of the image above the threshold value, and the maximum value for each angle of the B value of the image below the threshold value (feature amount combination No. 2-7).

<実施例8>
実施例7と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 8>
Only the parts that differ from Example 7 are described.

(4)判定工程
実施例8において判定に用いられた特徴量は500個であり、閾値以上画像のL値の角度ごと平均値、閾値未満画像のa値の最大値の角度間の比、閾値未満画像のb値の角度ごと標準偏差、閾値以上画像のa値の角度ごと第1四分位、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−8)。
(4) Judgment Step The number of features used for judgment in Example 8 is 500, and the average value for each angle of the L value of the image above the threshold value, the ratio between the angles of the maximum value of the a value of the image below the threshold value, and the threshold value. It is a combination of the standard deviation for each angle of the b value of the less than image and the first quartile for each angle of the a value of the image above the threshold (feature amount combination No. 2-8).

<実施例9>
実施例8と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 9>
Only the parts that are different from those of Example 8 are described.

(4)判定工程
実施例9において判定に用いられた特徴量は800個であり、閾値未満画像のa値の角度ごと最小値、閾値未満画像のa値の最大値の角度間の比、全体画像のR値の第1四分位の角度間の比、閾値以上画像のa値の角度ごとの第3四分位、閾値以上画像のa値の標準偏差の角度間の比、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−9)。
(4) Judgment Step The number of features used for judgment in Example 9 is 800, and the ratio between the minimum value for each angle of the a value of the image below the threshold and the maximum value of the a value of the image below the threshold, as a whole. A combination of the ratio between the angles of the first quartile of the R value of the image, the third quartile for each angle of the a value of the image above the threshold, and the ratio of the standard deviation of the a value of the image above the threshold. Yes (feature amount combination No. 2-9).

<実施例10>
実施例9と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 10>
Only the parts that are different from those of Example 9 are described.

(3)抽出工程
実施例9においては、抽出工程においてクラスタリング処理を実施して20クラスタに分類している。各クラスタに含まれる画素の彩度の平均値が最大であるクラスタのHSV値を選択している。
(3) Extraction Step In Example 9, a clustering process is performed in the extraction step to classify into 20 clusters. The HSV value of the cluster having the maximum average saturation of the pixels included in each cluster is selected.

(4)判定工程
実施例10において判定に用いられた特徴量は660個であり、閾値未満画像のa値の最大値の角度間の比、閾値以上画像のR値の第1四分位の角度間の比、閾値未満画像のa値の角度ごとの最小値、撮像角度ごとの全体画像のH(色相)値の最大値、閾値以上画像をWard法により20クラスタにクラスタリングして各クラスタに含まれる画素の彩度の平均値が最大であるクラスタのHSV値、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−10)。
(4) Judgment Step The number of features used for judgment in Example 10 is 660, which is the ratio between the angles of the maximum a values of images below the threshold and the first quartile of the R value of images above the threshold. The ratio between angles, the minimum value of the a value of the image below the threshold for each angle, the maximum value of the H (hue) value of the entire image for each imaging angle, and the images above the threshold are clustered into 20 clusters by the Ward method to each cluster. It is a combination of the HSV value of the cluster in which the average value of the saturation of the included pixels is the maximum (feature amount combination No. 2-10).

<実施例11>
実施例9と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 11>
Only the parts that are different from those of Example 9 are described.

(3)抽出工程
実施例11においては、抽出工程において高輝度画像抽出処理を実施している。色相角270度彩度最大値である原色からの距離が最も近い画素および/または画素集合を取得し、取得された画素および/または画素集合から画像特徴量が抽出される。
(3) Extraction Step In Example 11, a high-luminance image extraction process is performed in the extraction step. The pixel and / or pixel set closest to the primary color having the maximum hue angle of 270 degree saturation is acquired, and the image feature amount is extracted from the acquired pixel and / or pixel set.

(4)判定工程
実施例11において判定に用いられた特徴量は760個であり、閾値未満画像のa値の最大値の角度間の比、閾値以上画像のR値の第1四分位の角度間の比、閾値以上画像のa値の角度ごと最小値、全体画像のH(色相)値の最大値の角度間の比、の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−11)。
(4) Judgment Step The number of features used for judgment in Example 11 is 760, which is the ratio between the angles of the maximum a values of images below the threshold and the first quartile of the R value of images above the threshold. It is a combination of the ratio between the angles, the minimum value for each angle of the a value of the image above the threshold value, and the ratio between the angles of the maximum H (hue) value of the entire image (feature amount combination No. 2-11).

<比較例1>
(1)撮像工程
比較例1において、反射画像は被判定対象である塗膜Fを電子顕微鏡を用いて撮像した画像である。電子顕微鏡を用いて取得した反射画像は実視野サイズが0.01cm未満である。
<Comparative example 1>
(1) Imaging process
In Comparative Example 1, the reflected image is an image obtained by capturing the coating film F to be determined using an electron microscope. The reflected image obtained using an electron microscope has an actual visual field size of less than 0.01 cm 2.

<比較例2>
実施例2と比較して異なる部分のみを記載する。
<Comparative example 2>
Only the parts that are different from those of Example 2 will be described.

また、比較例2において使用された学習済みモデルMは畳み込みニューラルネットワーク(CNN)で構成される(機械学習モデルNo.1−2)。畳み込みニューラルネットワークで構成される比較例2の学習済みモデルMは、反射画像から画像特徴量を抽出する畳み込み層やプーリング層を含む。 The trained model M used in Comparative Example 2 is composed of a convolutional neural network (CNN) (machine learning model No. 1-2). The trained model M of Comparative Example 2 composed of a convolutional neural network includes a convolutional layer and a pooling layer for extracting image features from a reflected image.

Figure 0006854992
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Figure 0006854992
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表1および表2に実施例1〜実施例11と比較例1〜比較例2の詳細と判定結果を示す。
実施例1と実施例2〜実施例11とを比較すると、実施例2〜実施例11の方が正解確率が高い。複数の異なるアスペキュラー角の塗膜Fの反射面を撮像して反射画像を作成する方が、塗膜に含まれる光輝性顔料をより高い精度で判定できることが示されている。
Tables 1 and 2 show the details and determination results of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 2.
Comparing Example 1 with Examples 2 to 11, the correct answer probability is higher in Examples 2 to 11. It has been shown that it is possible to determine the brilliant pigment contained in the coating film with higher accuracy by capturing the reflecting surface of the coating film F having a plurality of different aspecular angles to create a reflected image.

実施例2と実施例3とを比較すると、実施例3の方が正解確率が高い。また、実施例4と実施例5とを比較すると、実施例5の方が正解確率が高い。閾値処理を行った方が、塗膜に含まれる光輝性顔料をより高い精度で判定できることが示されている。 Comparing Example 2 and Example 3, the probability of correct answer is higher in Example 3. Further, when comparing Example 4 and Example 5, the probability of correct answer is higher in Example 5. It has been shown that the brilliant pigment contained in the coating film can be determined with higher accuracy by performing the threshold processing.

実施例2と実施例4とを比較すると、実施例4の方が正解確率が高い。画像変換処理を行った方が、最適な画像特徴量を設定しやすく、塗膜に含まれる光輝性顔料をより高い精度で判定できることが示されている。 Comparing Example 2 and Example 4, the probability of correct answer is higher in Example 4. It has been shown that it is easier to set the optimum image feature amount and the bright pigment contained in the coating film can be determined with higher accuracy when the image conversion process is performed.

実施例10と実施例5〜実施例9とを比較すると、実施例10の方が正解確率が高い。クラスタリング処理を行った方が、塗膜に含まれる光輝性顔料をより高い精度で判定できることが示されている。 Comparing Example 10 with Examples 5 to 9, Example 10 has a higher probability of correct answer. It has been shown that the brilliant pigment contained in the coating film can be determined with higher accuracy by performing the clustering treatment.

実施例11と実施例5〜実施例9とを比較すると、実施例11の方が正解確率が高い。高輝度画像抽出処理を行った方が、塗膜に含まれる光輝性顔料をより高い精度で判定できることが示されている。 Comparing Example 11 with Examples 5 to 9, the probability of correct answer is higher in Example 11. It has been shown that the bright pigment contained in the coating film can be determined with higher accuracy by performing the high-luminance image extraction process.

比較例1において、電子顕微鏡を用いて取得した反射画像の実視野サイズが0.01cm未満であり、抽出工程において判定に十分な画像特徴量を抽出することができなかった。In Comparative Example 1, the actual field size of the reflected image acquired by using an electron microscope was less than 0.01 cm 2 , and it was not possible to extract a sufficient amount of image features for determination in the extraction step.

比較例2と実施例1〜実施例11とを比較すると、実施例1〜実施例11の方が正解確率が高い。比較例2において、画像特徴量の抽出は畳み込みニューラルネットワークの畳み込み層やプーリング層で実施される。畳み込みニューラルネットワークは画像のエッジ検出が得意であり、点として観測される光輝性顔料の画像特徴量を抽出することは得意でないと考察される。 Comparing Comparative Example 2 with Examples 1 to 11, the correct answer probability is higher in Examples 1 to 11. In Comparative Example 2, the extraction of the image feature amount is performed in the convolutional layer or the pooling layer of the convolutional neural network. It is considered that the convolutional neural network is good at edge detection of images and not good at extracting image features of bright pigments observed as points.

次に、第3実施形態に関連する実施例12〜実施例13について説明する。
<実施例12>
(1)撮像工程
実施例1と同様、光輝材顔料判定の被判定対象である塗膜Fとして、既存の調色設計した自動車上塗り塗色の控え塗板から、ソリッド塗色およびメタリック塗色を選択した。
Next, Examples 12 to 13 related to the third embodiment will be described.
<Example 12>
(1) Imaging process
Similar to Example 1, as the coating film F to be judged for the bright material pigment determination, a solid coating color and a metallic coating color were selected from the existing toning-designed automobile top coating color reserve coating plate.

使用した画像入力部1Cの撮像視野は30mmx5mmであり、実視野サイズが0.01cm以上である。画像入力部1Cは、アスペキュラー角が約15度、45度である塗膜Fの反射面を撮像する。画像入力部1Cは撮像した反射画像をグレースケール画像として保存する。The image field of view of the image input unit 1C used is 30 mm × 5 mm, and the actual field of view size is 0.01 cm 2 or more. The image input unit 1C images the reflective surface of the coating film F having an aspecular angle of about 15 degrees and 45 degrees. The image input unit 1C saves the captured reflection image as a grayscale image.

(2)画像変換工程
実施例12においては、画像変換工程が実施され、グレースケール画像は、L画像に変換されている。また、グレースケール画像に対するFFT(高速フーリエ変換)も実施している。
(2) Image conversion step In Example 12, an image conversion step is carried out, and the grayscale image is converted into an L image. In addition, FFT (Fast Fourier Transform) for grayscale images is also performed.

(3)抽出工程
実施例12においては、閾値処理による存在範囲Eの選択は実施され、光輝性顔料の存在範囲Eから画像特徴量が抽出される。また、実施例12においては、抽出工程において高輝度画像抽出処理を実施している。色相角270度彩度最大値である原色からの距離が最も近い画素および/または画素集合を取得し、取得された画素および/または画素集合から画像特徴量が抽出される。なお、実施例12においては、分光反射率の測定と分光反射率から分光反射特徴量の抽出は実施されていない。
(3) Extraction Step In Example 12, the selection of the existence range E by the threshold processing is performed, and the image feature amount is extracted from the existence range E of the bright pigment. Further, in Example 12, a high-luminance image extraction process is performed in the extraction step. The pixel and / or pixel set closest to the primary color having the maximum hue angle of 270 degree saturation is acquired, and the image feature amount is extracted from the acquired pixel and / or pixel set. In Example 12, the measurement of the spectral reflectance and the extraction of the spectral reflection feature amount from the spectral reflectance are not carried out.

(4)判定工程
実施例12において判定に用いられた特徴量は248個であり、以下で示す(A)と(B)からなる特徴量の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−12)。
(A)15度と45度で撮像した反射画像の全体画像、明るい部分のみ抽出した画像、および暗い部分のみ抽出した画像についてのL値の平均値、標準偏差、歪度、尖度、最大値、95パーセンタイル、90パーセンタイル、75パーセンタイル、50パーセンタイル、25パーセンタイル、10パーセンタイル、5パーセンタイル、最小値、最大値と最小値の差、95パーセンタイルと5パーセンタイルの差、および15度で撮像した反射画像と45度で撮像した反射画像とから算出された上記特徴量の差と比
(B)15度と45度で撮像した反射画像の全体画像、明るい部分のみ抽出した画像、および暗い部分のみ抽出した画像についてのL値をフーリエ変換して取得したパワースペクトルの波長1〜100ピクセル、100〜400ピクセル、400〜1000ピクセル、1000〜4000ピクセルの範囲を合計した値
(4) Judgment Step The number of feature amounts used for judgment in Example 12 is 248, which is a combination of feature amounts consisting of (A) and (B) shown below (feature amount combination No. 2-12). ..
(A) Mean value, standard deviation, distortion, sharpness, maximum value of L value for the whole image of the reflected image taken at 15 degrees and 45 degrees, the image extracted only in the bright part, and the image extracted only in the dark part. , 95th percentile, 90th percentile, 75th percentile, 50th percentile, 25th percentile, 10th percentile, 5th percentile, minimum value, difference between maximum and minimum values, difference between 95th percentile and 5th percentile, and reflection image taken at 15 degrees. Difference and ratio of the above feature amount calculated from the reflected image taken at 45 degrees
(B) The wavelength of the power spectrum obtained by Fourier transforming the L values of the entire reflected image captured at 15 degrees and 45 degrees, the image extracted only in the bright part, and the image extracted only in the dark part, with a wavelength of 1 to 100 pixels. , 100-400 pixels, 400-1000 pixels, 1000-4000 pixels total value

また、実施例12において使用された学習済みモデルMは勾配ブースティングを用いた決定木(Gradient Boosting Decision Tree)で構成される(機械学習モデルNo.1−3)。 Further, the trained model M used in Example 12 is composed of a decision tree (Gradient Boosting Decision Tree) using gradient boosting (machine learning model No. 1-3).

<実施例13>
実施例12と比較して異なる部分のみを記載する。
<Example 13>
Only the parts that differ from Example 12 are described.

(5)測定工程
実施例13においては、画像入力部1Cは、反射面が撮像された撮像角度に対応する測色角度における分光反射率を測定する。
(5) Measurement Step In Example 13, the image input unit 1C measures the spectral reflectance at the colorimetric angle corresponding to the imaging angle at which the reflecting surface is imaged.

(3)抽出工程
実施例13においては、閾値処理による存在範囲Eの選択は実施され、光輝性顔料の存在範囲Eから画像特徴量が抽出される。また、実施例13においては、抽出工程において高輝度画像抽出処理を実施している。色相角270度彩度最大値である原色からの距離が最も近い画素および/または画素集合を取得し、取得された画素および/または画素集合から画像特徴量が抽出される。さらに、実施例13においては、測定した分光反射率から分光反射特徴量が抽出される。抽出された分光反射特徴量には、スペクトルの反射率に関連する特徴量は含まれる。
(3) Extraction Step In Example 13, the existence range E is selected by the threshold processing, and the image feature amount is extracted from the existence range E of the bright pigment. Further, in Example 13, a high-luminance image extraction process is performed in the extraction step. The pixel and / or pixel set closest to the primary color having the maximum hue angle of 270 degree saturation is acquired, and the image feature amount is extracted from the acquired pixel and / or pixel set. Further, in Example 13, the spectral reflection feature amount is extracted from the measured spectral reflectance. The extracted spectral reflection features include features related to the reflectance of the spectrum.

実施例13において判定に用いられた特徴量は403個であり、実施例12で示す(A)と(B)に加え、以下で示す(C)からなる特徴量の組み合わせである(特徴量組み合わせNo.2−13)。
(C)45度入射光に対し正反射光を0度とした正反射からの角度が15度,25度,45度,75度,110度である400〜700nmの分光反射率
The number of features used for the determination in Example 13 is 403, which is a combination of features (A) and (B) shown in Example 12 and (C) shown below (feature combination). No. 2-13).
(C) Spectral reflectance of 400 to 700 nm with angles from specular reflection of 15 degrees, 25 degrees, 45 degrees, 75 degrees, and 110 degrees with respect to 45 degrees incident light with specular reflection light as 0 degrees.

Figure 0006854992
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表3に実施例12〜実施例13の詳細と判定結果を示す。
比較例2と実施例12とを比較すると、実施例12の方が正解確率が高い。グレースケール画像に対して閾値処理や高輝度画像抽出処理を実施することで、RGB画像の画像特徴量の抽出に畳み込みニューラルネットワークを使用する比較例2よりも、塗膜に含まれる光輝性顔料を高い精度で判定できることが示されている。
Table 3 shows the details of Examples 12 to 13 and the determination results.
Comparing Comparative Example 2 and Example 12, the probability of correct answer is higher in Example 12. By performing threshold processing and high-brightness image extraction processing on the grayscale image, the brilliant pigment contained in the coating film can be used as compared with Comparative Example 2 in which the convolutional neural network is used to extract the image feature amount of the RGB image. It has been shown that it can be judged with high accuracy.

実施例1〜実施例2と実施例12とを比較すると、グレースケール画像を使用しているにも関わらず実施例12の方が正解確率が高い。グレースケール画像を使用する場合であっても、閾値処理や高輝度画像抽出処理を実施することで、塗膜に含まれる光輝性顔料を高い精度で判定できることが示されている。 Comparing Examples 1 to 2 with Example 12, the probability of correct answer is higher in Example 12 even though the grayscale image is used. It has been shown that even when a grayscale image is used, the brilliant pigment contained in the coating film can be determined with high accuracy by performing the threshold value processing and the high-luminance image extraction processing.

実施例12と実施例13とを比較すると、実施例13の方が正解確率が高い。グレースケール画像を使用する場合であっても、スペクトルの反射率に関連する分光反射特徴量を抽出工程において使用することで、塗膜に含まれる光輝性顔料をより高い精度で判定できることが示されている。 Comparing Example 12 and Example 13, the probability of correct answer is higher in Example 13. It has been shown that even when a grayscale image is used, the spectroscopic reflection feature amount related to the reflectance of the spectrum can be used in the extraction step to determine the bright pigment contained in the coating film with higher accuracy. ing.

本発明は、塗装された塗膜等を評価する装置に適用することができる。 The present invention can be applied to an apparatus for evaluating a painted coating film or the like.

100,100B,100C 光輝性顔料判定装置
1,1B,1C 画像入力部
11 光源
12 画像センサー
2 コンピュータ
51 分別部
52 抽出部
53 判定部
3 出力部
100, 100B, 100C Bright pigment judgment device 1, 1B, 1C Image input unit 11 Light source 12 Image sensor 2 Computer 51 Sorting unit 52 Extraction unit 53 Judgment unit 3 Output unit

Claims (21)

光輝性顔料を含む被判定対象から前記光輝性顔料を判定する方法であって、
前記被判定対象の反射面を撮像素子で撮像する撮像工程と、
撮像された反射画像から画像特徴量を抽出する抽出工程と、
前記画像特徴量に基づき、前記光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定する判定工程と、
を備え、
前記反射画像の実視野サイズは0.01cm以上である、
光輝性顔料判定方法。
It is a method of determining the bright pigment from the object to be judged containing the bright pigment.
An imaging process in which the reflective surface to be determined is imaged by an image sensor, and
An extraction process that extracts image features from the captured reflection image,
A determination step of determining the type and / or content of the brilliant pigment based on the image feature amount using a learned model in which the relationship between the image feature amount and the brilliant pigment is learned by machine learning.
With
The actual visual field size of the reflected image is 0.01 cm 2 or more.
Glitter pigment determination method.
前記画像特徴量を抽出する前記反射画像は、複数の前記光輝性顔料を含む画像である、
請求項1に記載の光輝性顔料判定方法
The reflected image from which the image feature amount is extracted is an image containing the plurality of the glittering pigments.
The method for determining a bright pigment according to claim 1 .
前記撮像工程は、デジタルカメラに搭載された前記撮像素子で前記反射面を撮像する、
請求項1または請求項2に記載の光輝性顔料判定方法。
In the imaging step, the reflecting surface is imaged by the image sensor mounted on the digital camera.
The method for determining a bright pigment according to claim 1 or 2.
前記反射画像は、アスペキュラー角が異なる反射面を撮像した画像である、
請求項1または請求項2に記載の光輝性顔料判定方法。
The reflection image is an image obtained by capturing a reflection surface having a different horns.
The method for determining a bright pigment according to claim 1 or 2.
RGB画像、モノクロ画像、グレースケール画像、HSV画像、若しくはLab画像、又はこれら画像に対してラプラス変換、ウェーブレット変換、若しくは畳み込みフィルタの処理を施した画像から、前記画像特徴量を抽出する、
請求項1から請求項のいずれか一項に記載の光輝性顔料判定方法。
The image feature amount is extracted from an RGB image, a monochrome image, a grayscale image, an HSV image, or a Lab image, or an image obtained by subjecting these images to Laplace transform, wavelet transform, or convolution filter processing.
The method for determining a bright pigment according to any one of claims 1 to 4.
前記光輝性顔料の存在範囲を輝度差による閾値処理により抽出し、前記光輝性顔料の前記存在範囲の画素集合から前記画像特徴量を抽出する、
請求項1から請求項のいずれか一項に記載の光輝性顔料判定方法。
The existing range of the bright pigment is extracted by threshold processing based on the brightness difference, and the image feature amount is extracted from the pixel set of the existing range of the bright pigment.
The method for determining a bright pigment according to any one of claims 1 to 5.
前記画素集合のうち、特定のRGB、HSV、Lab座標からの距離が最小から10パーセンタイル以内で指定される特定範囲から取得される画素または画素集合のRGB値、輝度、彩度、色相角、Lab値、フーリエ変換値から選ばれる少なくとも1つの色彩値と、
前記色彩値の平均値、中央値、最頻値、最大値、最小値、四分位、パーセンタイル、分散、標準偏差、歪度、尖度から選ばれる少なくとも1つの統計量と、
のうちいずれか少なくとも一つを前記画像特徴量として用いる、
請求項に記載の光輝性顔料判定方法。
Among the pixel sets, the RGB values, brightness, saturation, hue angle, and Lab of the pixels or pixel sets acquired from a specific range specified within the 10th percentile from the minimum distance from the specific RGB, HSV, and Lab coordinates. A value, at least one color value selected from the RGB transform values, and
At least one statistic selected from the mean, median, mode, maximum, minimum, quartile, percentile, variance, standard deviation, skewness, and kurtosis of the color values.
At least one of them is used as the image feature amount.
The method for determining a bright pigment according to claim 6.
前記画素集合のRGB値、輝度、彩度、色相角、Lab値、フーリエ変換値のいずれかを少なくとも一つを用いて前記画素集合のクラスタリングを行い、
前記クラスタリングにより分別したクラスタを、RGB値、輝度、彩度、色相角、Lab値、フーリエ変換値、特定の色座標からの距離のいずれかにより順位付けし、
前記クラスタのRGB値、輝度、彩度、色相角、Lab値、フーリエ変換値の平均値、中央値、最頻値、最大値、最小値、四分位、パーセンタイル、分散、標準偏差、歪度、尖度のいずれかを少なくとも一つを前記画像特徴量として用いる、
請求項に記載の光輝性顔料判定方法。
Clustering of the pixel set is performed using at least one of the RGB values, brightness, saturation, hue angle, Lab value, and Fourier transform value of the pixel set.
The clusters sorted by the clustering are ranked according to any of RGB value, brightness, saturation, hue angle, Lab value, Fourier transform value, and distance from a specific color coordinate.
RGB value, brightness, saturation, hue angle, Lab value, average value of Fourier transform value, median value, mode value, maximum value, minimum value, quartile, percentile, variance, standard deviation, skewness of the cluster. , At least one of the kurtosis is used as the image feature amount,
The method for determining a bright pigment according to claim 6.
前記被判定対象の前記反射面を測色計または分光測色計で分光反射率を測定する測定工程と
をさらに備え、
前記画像特徴量と対応する前記分光反射率とに基づき、前記光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記分光反射率と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定する判定工程と、
を備える、
請求項1から請求項のいずれか一項に記載の光輝性顔料判定方法。
A measurement step of measuring the spectral reflectance of the reflective surface to be determined with a colorimeter or a spectrophotometer , and a measurement step.
With more
Based on the image feature amount and the spectral reflectance corresponding to the image feature amount, the type and / or content of the bright pigment is learned, and the relationship between the image feature amount, the spectral reflectance and the bright pigment is learned by machine learning. Judgment process to judge using the trained model
To prepare
The method for determining a bright pigment according to any one of claims 1 to 8.
前記被判定対象の前記反射面を測色計または分光測色計で分光反射率を測定する測定工程と
測定された前記分光反射率から分光反射特徴量を抽出する工程と、
をさらに備え、
前記画像特徴量と対応する前記分光反射特徴量とに基づき、前記光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記分光反射特徴量と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定する判定工程と、
を備える、
請求項1から請求項のいずれか一項に記載の光輝性顔料判定方法。
A measurement step of measuring the spectral reflectance of the reflective surface to be determined with a colorimeter or a spectrophotometer , and a measurement step.
A step of extracting the spectral reflection feature amount from the measured spectral reflectance, and
With more
Machine learning of the type and / or content of the bright pigment, and the relationship between the image feature amount, the spectral reflection feature amount, and the bright pigment, based on the image feature amount and the corresponding spectral reflection feature amount. Judgment process to judge using the trained model learned by
To prepare
The method for determining a bright pigment according to any one of claims 1 to 8.
モノクロ画像、グレースケール画像又はこれら画像に対してラプラス変換、ウェーブレット変換、若しくは畳み込みフィルタの処理を施した画像から、前記画像特徴量を抽出する、
請求項または請求項10に記載の光輝性顔料判定方法。
The image feature amount is extracted from a monochrome image, a grayscale image, or an image obtained by subjecting these images to Laplace transform, wavelet transform, or convolution filter processing.
The method for determining a bright pigment according to claim 9 or 10.
前記学習済みモデルは、線形回帰、ロジスティック回帰、単純パーセプトロン、MLP、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン、決定木分析、ランダムフォレスト、ガウス過程、ベイジアンネットワーク、k近傍法、勾配ブースティングその他機械学習で用いられるモデルのいずれかにより生成される、
請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の光輝性顔料判定方法。
The trained model is used in linear regression, logistic regression, simple perceptron, MLP, neural network, support vector machine, decision tree analysis, random forest, Gaussian process, Bayesian network, k-nearest neighbor method, gradient boosting and other machine learning. Generated by one of the models,
The method for determining a bright pigment according to any one of claims 1 to 11.
前記被判定対象は塗膜である、
請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の光輝性顔料判定方法。
The object to be judged is a coating film.
The method for determining a bright pigment according to any one of claims 1 to 12.
前記光輝性顔料は蒸着金属フレーク顔料、アルミニウムフレーク顔料又は光干渉性顔料である、
請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の光輝性顔料判定方法。
The glitter pigment is a vapor-deposited metal flake pigment, an aluminum flake pigment, or a photocoherent pigment.
The method for determining a bright pigment according to any one of claims 1 to 13.
前記判定工程は、前記光輝性顔料の種別および含有量を判定する、The determination step determines the type and content of the bright pigment.
請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の光輝性顔料判定方法。The method for determining a bright pigment according to any one of claims 1 to 14.
被判定対象の反射面を撮像素子で撮像する画像入力部と、
撮像された反射画像から画像特徴量を抽出する抽出部と、
前記画像特徴量に基づき、光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定する判定部と、
前記判定部の判定結果を表示する出力部と、
を備え、
前記反射画像の実視野サイズは0.01cm以上である、
光輝性顔料判定装置。
An image input unit that captures the reflective surface to be judged with an image sensor,
An extraction unit that extracts image features from the captured reflection image,
A determination unit that determines the type and / or content of the brilliant pigment based on the image feature amount using a learned model in which the relationship between the image feature amount and the brilliant pigment is learned by machine learning.
An output unit that displays the determination result of the determination unit, and
With
The actual visual field size of the reflected image is 0.01 cm 2 or more.
Bright pigment determination device.
前記画像特徴量を抽出する前記反射画像は、複数の前記光輝性顔料を含む画像である、The reflected image from which the image feature amount is extracted is an image containing the plurality of the glittering pigments.
請求項16に記載の光輝性顔料判定装置。The glittering pigment determination apparatus according to claim 16.
前記画像入力部は、前記被判定対象の前記反射面を測色計または分光測色計で分光反射率を測定し、
前記抽出部は、測定された前記分光反射率から分光反射特徴量を抽出し、
前記判定部は、前記画像特徴量と対応する前記分光反射特徴量とに基づき、前記光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記分光反射特徴量と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定する、
請求項16または請求項17に記載の光輝性顔料判定装置。
The image input unit measures the spectral reflectance of the reflective surface of the object to be determined with a colorimeter or a spectrophotometer.
The extraction unit extracts the spectral reflection feature amount from the measured spectral reflectance, and then extracts the spectral reflection feature amount.
Based on the image feature amount and the spectral reflection feature amount corresponding to the image feature amount, the determination unit determines the type and / or content of the bright pigment, the image feature amount, the spectral reflection feature amount, and the bright pigment. Judgment of the relationship using a trained model learned by machine learning,
The glittering pigment determination apparatus according to claim 16 or 17.
実視野サイズが0.01cm以上である撮像素子を有する画像入力部と、
抽出部と、
判定部と、
を備える光輝性顔料判定装置を制御するプログラムであって、
前記画像入力部に、被判定対象の反射面を前記撮像素子で撮像させ、
前記抽出部に、撮像された反射画像から画像特徴量を抽出させ、
前記判定部に、前記画像特徴量に基づき、光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定させる、
光輝性顔料判定プログラム。
An image input unit having an image sensor having an actual field of view size of 0.01 cm 2 or more,
Extractor and
Judgment part and
It is a program for controlling a bright pigment determination device provided with
The image input unit is made to image the reflection surface to be determined by the image pickup device.
The extraction unit is made to extract an image feature amount from the captured reflection image.
The determination unit is made to determine the type and / or content of the brilliant pigment based on the image feature amount by using a learned model in which the relationship between the image feature amount and the brilliant pigment is learned by machine learning. ,
Bright pigment judgment program.
前記画像特徴量を抽出する前記反射画像は、複数の前記光輝性顔料を含む画像である、The reflected image from which the image feature amount is extracted is an image containing the plurality of the glittering pigments.
請求項19に記載の光輝性顔料判定プログラム。The bright pigment determination program according to claim 19.
前記画像入力部に、前記被判定対象の前記反射面を測色計または分光測色計で分光反射率を測定させ、
前記抽出部に、測定された前記分光反射率から分光反射特徴量を抽出させ、
前記判定部に、前記画像特徴量と対応する前記分光反射特徴量とに基づき、前記光輝性顔料の種別および/または含有量を、前記画像特徴量と前記分光反射特徴量と前記光輝性顔料との関係を機械学習により学習した学習済みモデルを用いて判定させる、
請求項19または請求項20に記載の光輝性顔料判定プログラム。
The image input unit is made to measure the spectral reflectance of the reflective surface to be determined with a colorimeter or a spectrophotometer.
The extraction unit is made to extract the spectral reflection feature amount from the measured spectral reflectance.
Based on the image feature amount and the spectral reflection feature amount corresponding to the determination unit, the type and / or content of the brilliant pigment is determined by the image feature amount, the spectral reflection feature amount, and the brilliant pigment. To determine the relationship using a trained model learned by machine learning,
The bright pigment determination program according to claim 19 or 20.
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