JP6891403B2 - 変化度合い導出装置、変化度合い導出システム、変化度合い導出方法、これに用いる色既知体及びプログラム - Google Patents

変化度合い導出装置、変化度合い導出システム、変化度合い導出方法、これに用いる色既知体及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、変化度合い導出装置、変化度合い導出システム、変化度合い導出方法、これに用いる色既知体及びプログラムに関する。
特許文献1は、色の数値が既知の色既知面を有する色既知体を準備する準備過程と、建物における劣化判定の対象となる外装材と前記色既知体の色既知面とを一緒にカラーのデジタル撮影手段で撮影する撮影過程と、この撮影されたデジタルデータの画像の色を、この画像における前記色既知面の画像の色を用いて色補正し、補正後の色を数値化する色補正過程と、この色補正された外装材の色の数値と定められた色の数値との差である、少なくとも明度差の数値を含む色差を求めてこの色差から汚れの程度の判定を行う汚れ判定過程と、この汚れ判定過程で判定された汚れの程度を用いて前記外装材の劣化を判定する劣化判定過程とを含む、外装材の劣化判定方法を開示する。
特開2014−196926号公報
本発明は、対象物の変化度合いを導出すべき位置を確認することができる変化度合い導出装置、変化度合い導出システム、変化度合い導出方法、これに用いる色既知体及びプログラムを提供することを目的としている。
請求項1に係る本発明は、対象物を撮影した位置を確認するための位置確認手段および色の数値が既知である複数の色見本を有する色既知体と共に対象物を撮影した画像を受け付ける受付手段と、前記受付手段により受け付けられた画像に含まれる色見本から装置非依存の色空間における数値に変換する変換規則を生成する変換規則生成手段と、前記変換規則生成手段により生成された変換規則に従って前記受付手段により受け付けられた画像に含まれる対象物の色を装置非依存の色空間における数値に変換する変換手段と、を有する変化度合い導出装置である。
である。
請求項2に係る本発明は、前記画像の前記位置確認手段に該当する部分の画像データから、前記色既知体の前記対象物に対する相対位置の適否について判断する判断手段を含む、請求項1記載の変化度合い導出装置である。
請求項3に係る本発明は、前記位置確認手段は、前記色既知体に形成された位置確認用孔であり、前記位置確認用孔を前記対象物に当てて前記対象物に対する前記色既知体の位置を確認する請求項1又は2記載の変化度合い導出装置である。
請求項4に係る本発明は、対象物を撮影した位置を確認するための位置確認手段および色の数値が既知である複数の色見本を有する色既知体と、前記色既知体と共に対象物を撮影した画像を受け付ける受付手段と、前記前記受付手段により受け付けられた画像に含まれる色見本から機器非依存の色空間における数値に変換する変換規則を生成する変換規則生成手段と、前記変換規則生成手段により生成された変換規則に従って前記受付手段により受け付けられた画像に含まれる対象物の色を機器非依存の色空間における数値に変換する変換手段と、を有する変化度合い導出装置と、を有する変化度合い導出システムである。
請求項5に係る本発明は、前記画像の前記位置確認手段に該当する部分の画像データから、前記色既知体の前記対象物に対する相対位置の適否について判断する判断手段を含む、請求項4記載の変化度合い導出システムである。
請求項6に係る本発明は、対象物を撮影した位置を確認するための位置確認手段および色の数値が既知である複数の色見本を有する色既知体と共に対象物を撮影する工程と、撮影した画像を受け付ける工程と、受け付けられた画像に含まれる色見本から機器非依存の色空間における数値に変換する変換規則を生成する工程と、生成された変換規則に従って前記受付手段により受け付けられた画像に含まれる対象物の色を機器非依存の色空間における数値に変換する工程と、を有する変化度合い導出方法である。
請求項7に係る本発明は、前記画像の前記位置確認手段に該当する部分の画像データから、前記色既知体の前記対象物に対する相対位置の適否について判断する請求項6記載の変化度合い導出方法である。
請求項8に係る本発明は、対象物を撮影した位置を確認するための位置確認手段および色の数値が既知である複数の色見本を有し、前記複数の色見本と共に対象物を撮影し、撮影した画像を受け付け、受け付けられた画像に含まれる色見本から機器非依存の色空間における数値に変換する変換規則を生成し、生成された変換規則に従って対象物の色を機器非依存の色空間における数値に変換する劣化測定方法に用いられる色既知体である。
請求項9に係る本発明は、前記画像の前記位置確認手段に該当する部分の画像データから、前記色既知体の前記対象物に対する相対位置の適否について判断する請求項8記載の色既知体である。
請求項10に係る本発明は、前記位置確認手段は、前記色既知体に形成された位置確認用孔であり、前記位置確認用孔を前記対象物に当てて前記対象物に対する位置を確認する請求項8又は9記載の色既知体である。
請求項11に係る本発明は、前記位置確認用孔は、前記複数の色見本の外側に配置されている請求項10記載の色既知体である。
請求項12に係る本発明は、対象物を撮影した位置を確認するための位置確認手段および色の数値が既知である複数の色見本を有する色既知体と共に対象物を撮影した画像を受け付けるステップと、受け付けられた画像に含まれる色見本から機器非依存の色空間における数値に変換する変換規則を生成するステップと、生成された変換規則に従って、受け付けられた画像に含まれる対象物の色を機器非依存の色空間における数値に変換するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
請求項13に係る本発明は、前記画像の前記位置確認手段に該当する部分の画像データから、前記色既知体の前記対象物に対する相対位置の適否について判断する請求項12記載のプログラムである。
請求項1、請求項4、請求項6、請求項8及び請求項12に係る本発明によれば、対象物の変化度合いを導出すべき位置を確認することができる変化度合い導出装置、変化度合い導出システム、変化度合い導出方法、これに用いる色既知体及びプログラムを提供することができる。
請求項2、請求項5、請求項7、請求項9及び請求項13に係る本発明によれば、請求項1、請求項4、請求項6、請求項8及び請求項12係る本発明の効果に加えて、色既知体の対象物に対する相対位置の適否を判断することができる。
請求項3及び請求項10に係る発明によれば、目視で対象物の位置を確認する場合と比較して、簡単に対象物の変化度合いを導出すべき位置を確認することができる。
請求項11に係る本発明によれば、色見本に影響を及ぼすことを防止することができる。
本発明の実施形態に係る劣化測定システムを示す構成図である。 本発明の実施形態に用いた色既知体を示す平面図である。 本発明の実施形態に用いた色既知体と対象物との関係を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る劣化測定装置のハードウエアを示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る劣化測定装置の処理フローを示すフローチャートである。
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る変化度合い導出を示す構成図である。以下、対象物の劣化を測定するものとして説明し、変化度合い導出を「劣化測定」と置き換えて説明する。
色既知体10は、例えば構造物の壁面である対象物12に張り付ける等ににより固定される。この色既知体10は、多数の色見本14を有する。また、この色既知体10の中央には、対象物撮影用孔16が形成されている。
撮影装置18は、デジタルカメラ、スマートフォン、タブレット等であり、色既知体10を撮影する。色既知体10には対象物撮影用孔16が形成されているので、撮影装置18は、色既知体10と共に、対象物撮影用孔16を介して壁面12を撮影することになる。
例えばパーソナルコンピュータである劣化測定装置20は、撮影装置18で撮影された色既知体10の画像データを受け付け、この画像データを処理するようになっている。
図2は、色既知体10の詳細を示す。
色既知体10には、例えば111番〜177番までの番号を付しているように、多数の色見本(パッチ)14が予め定められた位置に規則正しく配列されている。色見本111番〜177番には、正方形をなしている色見本111番、113番、115番・・・と長方形をなしている色見本112番、114番、116番・・・がある。正方形をなしている色見本111番、113番、115番・・・には、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)、C(サイアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、W(ホワイト)、Bk(ブラック)の100%ベタ及びそれらの中間色が含まれれる。
また、正方形をなしている色見本111番、113番、115番・・・には、劣化系列の色見本が複数含まれている。劣化系列とは、測定しようとする対象物が劣化していく色の系列である。ここでは色見本42番が対象物の新品時の色であり、色見本26番が劣化時の色である。劣化系列の色見本42番と26番は、対象物測定用孔16の周囲にあって、周縁よりも内側に配置されている。即ち、対象物測定用孔16の近傍にあって対象物に近い環境となっている。
長方形をないしている色見本112番、114番、116番・・・は白である。このように白の色見本を多数配置しているのは、影等の照度むらがある場合、確認しやすくするためである。
対象物撮影用孔16は、正方形をなしている色見本111番、113番、115・・・と同一の形状となっている。
上述した色見本111番〜177番は、L***値として予め測色される。なお、L***は、以下ではLabと略記する。Labは、装置非依存(デバイスインディペンデント)均等色空間である。このように測色されたLab値は、後述する劣化測定装置20のメモリ24に色見本111番〜177番の位置と対になって記憶される。
なお、対象物撮影用孔16(図2では144番として示す)については、未知のデータであるから測色しないし、測色データとして記憶する対象が無い。
また、色既知体10の余白部分には、位置確認手段を構成する例えば3つの位置確認用孔36a,36b,36cが形成されている。例えば位置確認用孔孔36a,36b,36cのそれぞれの近傍には「濃」「中」「淡」という文字が記載されている。
色既知体10の位置確認用孔36a,36b,36cは、対象物12の劣化状態を定点測定する場合に用いられる。
図3に示すように、対象物12の行方向に例えば同色で「濃」「中」「淡」に分かれて塗装され、列方向で半周期分ずれているとする。ここで、色既知体10の位置確認用孔36aを対象物12の「濃」に合わせ、位置確認用孔36bを対象物12の「中」に合わせ、位置確認用孔36cを対象物12の「淡」に合わせれば、対象物撮影用孔16が対象物12の「濃」部分に合わされることになり、定点測定することができる。
なお、位置確認用孔36a,36b,36cは最低限1つで足り、対象物12の状態に応じて形成すれば良い。また、撮影装置18により、位置確認用孔36a,36b,36cを介して対象物12の部分が撮影されるので、対象物12の撮影位置を記録することができる。
なお、この実施形態においては、位置確認手段として位置確認用孔36a,36b,36cを用いているが、これに限定されるものでは無い。例えば矢印で「濃」「中」「淡」の部分を指示するようにしても良い。また、「濃」「中」「淡」という文字の代わりに対応すべき部分に同じ色を形成するようにしても良く、さらに、「濃」の部分に他の部分よりも淡い色であったり、「淡」の部分に他の部分よりも濃い色があったりした場合は誤った位置に色既知体10が配置されたというように、判断手段を兼ねることができる。
図4は、劣化測定装置20を示すブロック図である。
劣化測定装置20はデータ処理部21を有する。このデータ処理部21は、CPU22、メモリ24、入力インターフェイス26及び出力インターフェイス28を有し、これらが制御バス30を介して接続されている。
CPU22は、メモリ24に格納された制御プログラムに基づいて予め定められた処理を実行する。入力インターフェイス26には、入力装置32が接続されている。入力装置32としては、前述した撮影装置18に直接接続して入力するコネクタであったり、通信を用いて無線入力したりするものが含まれる。また、出力インターフェイス28には出力装置34が接続されている。この出力装置34は、ディスプレイやプリンタであり、処理されたデータ等の結果が出力される。
図5は、劣化測定装置20の処理フローを示すフローチャートである。
まずステップS10において、撮影装置18で撮影した色既知体10の色見本14及び対象物撮影用孔16内の対象物12のRGB画像データを受け付ける。
なお、採用する画像データは、同一色の色見本14内の中心に近い領域のRGBそれぞれの平均値とする。
次のステップS12においては、マトリックス演算を行う。即ち、ステップS10で受け付けた色見本14のRGB画像データを説明変数とし、予め測色してメモリ24に記憶されている色見本14の測色値Labを目的変数として重回帰によりマトリックスを求める。
例えば次の式(1)で示すように、重回帰に行列を求め、画像データRGBを測色値Labに変換する。
Figure 0006891403
具体的には次の式(2)を用いる。
Figure 0006891403
次のステップS14においては、ステップS12で求めた式に、撮影装置18で撮影した色既知体10の対象物撮影用孔16内の画像、即ち、対象物12の画像のRGBデータを代入し、対象物の予想される測色値Ltttを得る。
なお、この実施形態においては、式(1)で示すように、2次式による重回帰を行っているが、2次式でなくても良いし、色変換方式として、一般的なカラーマネージメントシステムで使われている3次元テーブル方式であっても良い。また、重回帰でなく学習によるニューラルネットワークでも良い。即ち、教師データ(説明変数、目的変数のデータ)を用いて色変換を形成できる方式であればどのような方式であっても良い。
次のステップ16においては、対象物が新品の場合の測色値L00b0とステップS14で求めた測色値Ltttとの色差ΔEを演算する。新品の場合の測色値L00b0は新品時に実際に測色した値を用いても良いし、色既知体10の色見本42番の値を用いても良い。
色差ΔEの演算には例えば次の式(3)を用いる。
Figure 0006891403
なお、この実施例においては、式(2)で示すように、ユークリッド距離で色差ΔEを求めるようにしているが、例えばΔE00等を用いるようにしても良い。
そして、次のステップS18において、測定結果を出力装置34に出力して処理を終了する。測定結果は、ステップS16で演算したΔEをそのまま出力しても良いが、ΔEが予め定められた閾値を超えた場合に修復すべき旨を表示したり、劣化レベル、例えばレベル1、レベル2等として出力するようにしても良い。
なお、上記実施形態においては、劣化測定装置20をパーソナルコンピュータから構成したが、本発明は、これに限定されるものでは無い。例えば撮影装置18に劣化測定装置20の機能の全部又は一部を持たせても良い。
10 :色既知体
12 :対象物
14 :色見本
16 :対象物撮影用孔
18 :撮影装置
20 :劣化測定装置
36a、36b、36c :位置確認用孔

Claims (6)

  1. 対象物を撮影するための対象物撮影用孔、前記対象物撮影用孔の周囲に形成され、色の数値が既知である複数の色見本及び前記対象物撮影用孔と共に対象物の色配置に対応して形成された位置確認用孔が形成された色既知体と共に、前記対象物撮影用孔及び前記位置確認用孔を介して対象物を撮影した画像を受け付ける受付手段と、
    前記受付手段により受け付けられた画像に含まれる色見本から装置非依存の色空間における数値に変換する変換規則を生成する変換規則生成手段と、
    前記変換規則生成手段により生成された変換規則に従って前記受付手段により受け付けられた画像に含まれる対象物の色を装置非依存の色空間における数値に変換する変換手段と、
    を有する変化度合い導出装置。
  2. 対象物を撮影するための対象物撮影用孔、前記対象物撮影用孔の周囲に形成され、色の数値が既知である複数の色見本及び前記対象物撮影用孔と共に対象物の色配置に対応して形成された位置確認用孔が形成された色既知体と、
    前記色既知体と共に、前記対象物撮影用孔及び前記位置確認用孔を介して対象物を撮影した画像を受け付ける受付手段と、前記受付手段により受け付けられた画像に含まれる色見本から機器非依存の色空間における数値に変換する変換規則を生成する変換規則生成手段と、前記変換規則生成手段により生成された変換規則に従って前記受付手段により受け付けられた画像に含まれる対象物の色を機器非依存の色空間における数値に変換する変換手段と、を有する変化度合い導出装置と、
    をする変化度合い導出システム。
  3. 対象物を撮影するための対象物撮影用孔、前記対象物撮影用孔の周囲に形成され、色の数値が既知である複数の色見本及び前記対象物撮影用孔と共に対象物の色配置に対応して形成された位置確認用孔が形成された色既知体と共に、前記対象物撮影用孔及び前記位置確認用孔を介して対象物を撮影する工程と、
    撮影した画像を受け付ける工程と、
    受け付けられた画像に含まれる色見本から機器非依存の色空間における数値に変換する変換規則を生成する工程と、
    生成された変換規則に従って受け付けられた画像に含まれる対象物の色を機器非依存の色空間における数値に変換する工程と、
    を有する変化度合い導出方法。
  4. 対象物を撮影するための対象物撮影用孔、前記対象物撮影用孔の周囲に形成され、色の数値が既知である複数の色見本及び前記対象物撮影用孔と共に対象物の色配置に対応して形成された位置確認用孔が形成された色既知体であって、
    前記複数の色見本と共に前記対象物撮影孔及び前記位置確認用孔を介して対象物を撮影し、撮影した画像を受け付け、受け付けられた画像に含まれる色見本から機器非依存の色空間における数値に変換する変換規則を生成し、生成された変換規則に従って対象物の色を機器非依存の色空間における数値に変換する劣化測定方法に用いられる色既知体。
  5. 前記位置確認用孔は、前記複数の色見本の外側に配置されている請求項4記載の色既知体。
  6. 対象物を撮影するための対象物撮影用孔、前記対象物撮影用孔の周囲に形成され、色の数値が既知である複数の色見本及び前記対象物撮影用孔と共に対象物の色配置に対応して形成された位置確認用孔が形成された色既知体と共に、前記対象物撮影用孔及び前記位置確認用孔を介して対象物が撮影された画像を受け付けるステップと、
    受け付けられた画像に含まれる色見本から機器非依存の色空間における数値に変換する変換規則を生成するステップと、
    生成された変換規則に従って、受け付けられた画像に含まれる対象物の色を機器非依存の色空間における数値に変換するステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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