JP7436453B2 - 塗色検索装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗色検索装置に関するものである。本願は、２０１９年３月１８日に、日本国に出願された特願２０１９－０５０２７４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

自動車等の工業製品に塗装する塗料の塗色、特に観察角度によって色の見え方が変化するメタリック塗色を、デザイナーの要望に合致させることは難しい。デザイナーは、塗料会社に候補となる塗色を塗装した塗板（サンプル）を作成させ、その塗板を評価することにより、デザイナーが要望する塗色を特定する場合が多い。

塗料会社は、過去に作成した膨大なカラーライブラリからデザイナーが要望するイメージに合う色と質感を持つ塗色を選択する。その塗色を基準色として色と質感の調整を行い、デザイナーの要望する塗色を作成する。デザイナーは要望する塗色を抽象的な言葉で表現することが多く、デザイナーと塗料会社との間で行われる情報伝達や塗板試作に多くの試行錯誤が必要であった。そこで、デザイナーが要望するイメージに合う色と質感を持つ塗色を効率よく検索し、デザイナーの要望する塗色に調整するために、様々な支援方法や支援装置が考案されている。

特許文献１に記載のメタリック塗膜の光学的性質を決定する方法は、観察角度によって見え方が変化するメタリック塗色のハイライトからシェードまでの幅広い観察角度におけるコンピュータグラフィック画像（ＲＧＢ画像）を生成することができる。デザイナーは、試作前に評価が難しいメタリック塗色をコンピュータグラフィック画像により確認することができる。

特許文献２に記載のメタリック塗色の近似色を高速に検索する方法は、メタリック塗色の近似色をカラーライブラリから高速に検索し、検索した近似色のコンピュータグラフィック画像をモニタ上に表示する。デザイナーは、表示されるメタリック塗色の近似色を目視確認することができ、デザイナーが要望するイメージに合う色と質感を持つ塗色を効率よく探し出すことができる。

特許文献３に記載の変更色の生成および表示方法等は、基準となるメタリック塗色から明度や色味等を調整した変更色をカラーライブラリに基づいて生成する。デザイナーは、メタリック塗色の調整方向をコンピュータグラフィック画像により視覚的に判断することができる。

特許文献４に記載のコンピュータグラフィック画像から塗色を特定する方法は、デザイナーの要望する塗色の印象に合う写真等のコンピュータグラフィック画像に基づき、当該コンピュータグラフィック画像に近似した塗色をカラーライブラリから検索することができる。デザイナーは、写真等のコンピュータグラフィック画像を用いて、デザイナーの要望する塗色を塗装会社に効率よく伝えることができる。

特許文献５に記載の塗色の質感マップ等によれば、複数の塗色を複数の特徴量に基づいて分類した「質感マップ」をデザイナーに提示することで、候補となる複数の近似色を相対的に可視化することができ、デザイナーの要望する塗色の特定を支援することができる。

日本国特開平１０－１００４５号公報 日本国特開２００２－２５９３９８号公報 日本国特開２００４－２５８８５４号公報 日本国特開２００５－１５７７７１号公報 日本国特開２００８－１２２３３５号公報

上述した方法や装置のそれぞれは、デザイナーが要望するイメージに合う色と質感を持つ塗色を効率よく検索し、デザイナーの要望する塗色に効率よく調整するために有用である。しかしながら、これらの方法や装置を目的に応じて使いこなすにはノウハウが必要で、熟練者の補助が必要となる場合が多かった。

上記事情を踏まえ、本発明は、カラーライブラリを含むデータベースからデザイナーの要望する塗色を容易に検索できる塗色検索装置を提供することを目的とする。

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。
本発明の第一の態様に係る塗色検索装置は、塗色データベースを有するコンピュータを備える塗色検索装置であって、前記塗色データベースは、塗色の塗色配合情報を有する塗色基本情報と、前記塗色について多角度分光光度計を用いて測定した分光反射率に基づいて解析した塗色解析情報と、を有する。

本発明の塗色検索装置によれば、カラーライブラリを含むデータベースからデザイナーの要望する塗色を容易に検索できる。

本発明の第一実施形態に係る塗色検索装置の構成図である。 本発明の第一実施形態に係る塗色検索装置のコンピュータの構成図である。 本発明の第一実施形態に係る塗色検索装置のコンピュータの機能ブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る塗色検索装置の塗色データベースの構成図である。 塗色の分光反射率の測定例を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る塗色検索装置の近似色検索部が作成する近似色表示画面である。 本発明の第一実施形態に係る塗色検索装置の変更色選定部が作成する変更色提示画面である。 本発明の第一実施形態に係る塗色検索装置のサンプル色検索部が作成するサンプル色表示画面である。 本発明の第一実施形態に係る塗色検索装置の質感マップ生成部が作成する質感マップ表示画面である。 塗色トヨタ・１Ｄ２・グレーＭ（シルバーメタリック）をメタリック塗色した場合のセダン車の面質感画像である。 面質感画像の元である自動車（セダン車）の二次元画像である。 図１１から生成した塗装面画像である。 図１２のヒストグラムである。 本発明の第一実施形態に係る塗色検索装置の画像出力部に表示される機能選択メニュー画面である。

（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１４を参照して説明する。
図１は、塗色検索装置１００の構成図である。塗色検索装置１００は、スキャナ等の画像入力部１と、プログラム実行可能なコンピュータ２と、ＬＣＤモニタ等の画像出力部３と、を備える。塗色検索装置１００には、多角度分光光度計２００を接続することができる。

図２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。

記憶部２２は、プログラムや必要なデータを記憶する不揮発性の記録媒体である。記憶部２２は、例えばハードディスクやＲＯＭやフラッシュメモリで構成される。記憶部２２には、後述する塗色データベースＤが保存される。

図３は、コンピュータ２が塗色検索装置１００の塗色検索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。機能ブロックは、近似色検索部５１と、変更色選定部５２と、サンプル色検索部５３と、質感マップ生成部５４と、面質感表示部５５と、塗色データベースＤと、を有する。

［塗色データベースＤ］
図４は、塗色データベースＤの構成図である。
塗色データベースＤは、メタリック塗色を含む多数の塗色のデータを含むデータベースである。塗色データベースＤは、塗色基本情報Ｄ１と、塗色解析情報Ｄ２と、塗色追加情報Ｄ３と、を有している。塗色基本情報Ｄ１は、例えば塗料会社の見本帳のオートカラー色票等から選択した塗色の情報である。塗色解析情報Ｄ２は、塗料を塗装した色紙（サンプル）を多角度分光光度計２００を用いて解析した情報である。塗色追加情報Ｄ３は、塗料会社が蓄積した塗色に関する情報である。

塗色基本情報Ｄ１は、塗色識別ＩＤと、塗色名と、塗色配合情報と、を有する。塗色識別ＩＤは、塗色データベースＤに格納される塗色のデータに割り振られるユニークなＩＤ番号である。また、塗色名は、塗料会社が設定した型番名や商品名等である。

塗色配合情報は、塗料の配合に用いる組成物の情報を格納している。具体的には、塗色配合情報は、配合に用いる組成物の種類と、当該組成物を構成する配合材料および配合材料の性質情報（性質や平均粒子径等）と、当該組成物の配合量と、当該組成物の計測データと、を有する。

計測データは、組成物による形成膜や成型物などの性状値や性能試験値、あるいは組成物そのものの性状値などである。例えば組成物が塗料、インク、着色剤から選ばれる色材組成物である場合、その配合材料として着色顔料および光輝材等に着目する。これらを構成成分とする色材組成物による計測データとしては、色材組成物による色の測色データが挙げられる。

塗色解析情報Ｄ２は、塗料を塗装した色紙（サンプル）について多角度分光光度計２００を用いて測定した分光反射率を有する。例えば、図５に示すように、入光角度：４５度、受光角度（５角度）：ハイライト１５度、２５度、フェース４５度、シェード７５度、１１０度の条件において、色紙（サンプル）の塗色の分光反射率を測定する。選択した色紙（サンプル）の塗色は、例えばｘ－ｒｉｔｅ社の５角度分光光度計ＭＡ６８やコニカミノルタ社の分光測色計ＣＭ－５１２ｍ３を用いて測定が行われる。測定された分光反射率は、コンピュータ２の入出力制御部２３を経由して、記憶部２２に保存される塗色データベースＤに格納される。

ｘ－ｒｉｔｅ社の５角度分光光度計ＭＡ６８を用いた場合は、測定角度が５角度である。その場合は特許文献１（関西ペイント（株）増田豊，川口洋一；メタリック塗膜の光学的性質を決定する方法）で規定した回帰式および回帰係数を用いて、５角度の反射率からハイライトからシェードまでの分光反射率を予測する。分光反射率を予測値から、所定の観察角度ごとの測色値であるＬａｂ＊値（もしくはＸＹＺ値）を算出し、さらにコンピュータグラフィック画像（ＲＧＢ画像）を得る。

塗色解析情報Ｄ２は、上述した所定の観察角度ごとの測色値（Ｌａｂ＊値など）およびＲＧＢ画像を有する。事前に算出された観察角度ごとの測色値（Ｌａｂ＊値など）およびＲＧＢ画像は、記憶部２２に保存される塗色データベースＤに格納される。ここで、ＲＧＢ画像は、画像出力部３に出力することで表示可能である。

塗色解析情報Ｄ２は、さらに、多角度分光光度計２００を用いて測定した分光反射率から算出する特徴量を備える。特許文献５（関西ペイント（株）佐井啓介，藤枝宗；塗色の質感マップ、その作成方法、作成プログラム、作成システムおよびデータ構造）に記載される方法に基づいて、７種類の特徴量ＩＶ、ＳＶ、ＦＦ、ｃＦＦ、Ｍｅｔａｌ、Ｄｅｅｐｎｅｓｓ、ｓｅｎｍｅｉが算出される。算出された特徴量が記憶部２２に保存される塗色データベースＤに格納される。

塗色追加情報Ｄ３は、塗料会社が蓄積した塗色に関するノウハウ情報である。例えば、塗色に関する熟練者による塗色ごとの性能のレーティング（評価）や、塗料の配合等に関する追加情報である。追加情報は、特定の塗料の配合の組み合わせを禁止する情報等も含んでいる。

塗料会社の担当者がデザイナーと打ち合わせを行い、デザイナーの要望する塗色の特定する場合、塗料会社の担当者は、塗色基本情報Ｄ１および塗色解析情報Ｄ２を活用する。塗料会社の担当者が、塗色に関する熟練者である場合は、塗色基本情報Ｄ１および塗色解析情報Ｄ２のみを用いても、蓄積した知識と経験に基づいて、効率よくデザイナーの要望する塗色を特定できる場合が多い。

一方、塗料会社の担当者が、塗色に関する熟練者でない場合は、塗色基本情報Ｄ１および塗色解析情報Ｄ２のみを用いて、効率よくデザイナーの要望する塗色を特定できない場合が多い。そこで、事前に熟練者から入手した上記のレーティング情報や、塗料の配合に関する情報を、塗色追加情報Ｄ３として塗色検索装置１００に格納する。熟練者でない担当者は、塗色追加情報Ｄ３を活用することで、デザイナーの要望する塗色を効率よく特定することができる。

［塗色検索プログラム］
次に、コンピュータ２が塗色検索プログラムを実行することによって実現される機能ブロック（図３参照）の機能について説明する。

［近似色検索部５１］
図６は、近似色検索部５１が作成し、画像出力部３にＧＵＩ表示される近似色表示画面６である。近似色検索部５１は、塗色検索装置１００の使用者が塗色データベースＤから選択した基準色に近似する近似色を、塗色データベースＤから複数選んで提示する。

近似色の検索方法は、例えば特許文献２（関西ペイント（株）増田豊；メタリック塗色の近似色を高速に検索する方法）を利用できる。近似色検索部５１は、塗色データベースＤ内の塗色から、重み付け角度平均色差の値が基準色の重み付け角度平均色差の値と近い塗色を複数選択する。

図６に示すように、近似色表示画面６には、基準色と、選択された複数の近似色（近似色１～４）と、が表示される。基準色は、画面の右側の基準色表示領域６０に表示される。また、複数の近似色は、画面の左側において縦方向に配列する近似色表示領域６１に表示される。

基準色表示領域６０には、基準色のＲＧＢ画像６２が表示される。ＲＧＢ画像６２は、例えばデジタルパレットとして使用できるコンピュータシュミレーション画像であるＣｏｌｏｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ画像（以降、「ＣＳ画像」という）である。ＣＳ画像は、塗色データベースＤに格納された所定の観察角度ごとのコンピュータグラフィック画像（ＲＧＢ画像）から生成される画像である。ＣＳ画像は、ハイライトからシェードまでの幅広い角度から観察した塗色をグラデーション状に表示するコンピュータシミュレーション画像である。デザイナーは、ＣＳ画像を観察することで、塗色評価を直感的に行うことができる。

近似色表示領域６１には、近似色に関する塗色基本情報Ｄ１、塗色解析情報Ｄ２およびＲＧＢ画像６２（例えば、ＣＳ画像）が表示される。デザイナーは、複数の近似色のＲＧＢ画像６２を同時に観察することができ、近似色を相対的に評価することができる。

近似色表示領域６１には、塗色の選定の支援情報として、塗色追加情報Ｄ３に含まれるレーティングや追加情報を表示してもよい。塗料会社の担当者の塗色に関する知識や経験が不足している場合であっても、これらの追加情報により、デザイナーの要望する塗色の選定を行う担当者を効率よく支援することができる。

［変更色選定部５２］
図７は、変更色選定部５２が作成し、画像出力部３にＧＵＩ表示される変更色提示画面７である。変更色選定部５２は、塗色検索装置１００の使用者が塗色データベースＤから選択した基準色に対して、彩度や色味等の指標に基づいて変更した変更色を、塗色データベースＤから複数選んで提示する。

変更色の提示方法は、例えば特許文献３（関西ペイント（株）増田豊；変更色の生成および表示方法および装置）を利用できる。基準色に対して、メタリック塗色の陰影感や、彩度、色味（例：赤味、青味）等の指標に基づいて変更した変更色を、塗色データベースＤから選択することができる。

図７に示すように変更色提示画面７には、基準色と、選択された変更色と、が表示される。基準色は、画面の左側の基準色表示領域７０に表示される。また、選択色は、基準色表示領域７０の右側に配置された変更色表示領域７１に表示される。

基準色表示領域７０および変更色表示領域７１には、ＲＧＢ画像７２（例えば、ＣＳ画像）が表示される。デザイナーは、変更色のＲＧＢ画像７２を同時に観察することができ、変更色を相対的に評価して、基準色からの修正方針を効果的に決定することができる。基準色表示領域７０および変更色表示領域７１には、塗色基本情報Ｄ１や塗色解析情報Ｄ２を併せて表示してもよい。

例えば、変更色は次に示す指標に基づいて基準色を変更したものである。例えば、変更色は基準色に対してシェード範囲の明度を低下させた変更色である。例えば、変更色は、基準色に対してハイライト範囲の明度を低下させた変更色である。例えば、変更色は基準色に対して青味を強調した変更色である。例えば、変更色は基準色に対して陰影感を強調した変更色である。デザイナーは、このような指標に基づいて変更した変更色を複数観察し、基準色をデザイナーの要望する塗色に調整するための修正方法を確認することができる。

［サンプル色検索部５３］
図８は、サンプル色検索部５３が作成し、画像出力部３にＧＵＩ表示されるサンプル色表示画面８である。サンプル色検索部５３は、塗色検索装置１００の使用者が写真等のコンピュータグラフィック画像から選択したサンプル色に対して、近似する塗色を塗色データベースＤから選んで提示する。

デザイナーから、デザイナーが要望するイメージが提示されるときには、「金属感」や「透明感」といった抽象的な言葉を補うものとして、雑誌の切り抜きや写真等を組み合わせたイメージボードが提示される場合がある。これを受けて、塗料会社の担当者が、塗色から受けるイメージが、提示されたイメージに合うように、塗色データベースＤの中から塗色を検索する。しかしながら、この検索作業は、塗料会社の担当者のスキルに依存する。そこで、提示された写真等の画像からイメージに合う色をサンプル色としてサンプリングする。

サンプル色の指定方法や、サンプル色に近似する塗色の選択は、例えば特許文献４（関西ペイント（株）増田豊、藤枝宗；コンピュータグラフィック画像から塗色を特定する方法）を利用できる。

図８に示すように、サンプル色表示画面８には、画像入力部１から入力した写真等のコンピュータグラフィック画像８０が表示される。デザイナーは、コンピュータ２に接続されたマウス等の入力手段を用いて、コンピュータグラフィック画像８０の位置を指定して、４個の受光角度角度（図５参照）に相当する色情報（ハイライト１５度、ハイライト２５度、フェース４５度、シェード７５度）を特定する。サンプル色検索部５３は、４角度に相当する色情報（ＲＧＢデータ）を解析し、解析したＲＧＢ値をサンプル色データ８１として表示する。また、サンプル色検索部５３は、４角度に相当する色情報（ＲＧＢデータ）からＣＳ画像８２を生成して、併せて表示する。

サンプル色検索部５３は、上記の方法で得られたサンプル色に対して、近似する塗色を塗色データベースＤから検索する。ＲＧＢ値で指定されたサンプル色に近似する塗色の選択は、例えば、特許文献４に記載された「塗色のＲＧＢ値とのユークリッド距離の算法」に基づいて行う。サンプル色検索部５３は、塗色データベースＤに格納された塗色のＲＧＢ画像の中から、サンプル色のＲＧＢ値とのＲＧＢ色差が小さいものを検索する。サンプル色検索部５３は、ＲＧＢ色差の値が小さいＲＧＢ画像を、近似する塗色として複数選択する。

選択された複数の近似色は、図６に示す近似色表示画面６と同様の形式で、画像出力部３に表示される。デザイナーは、写真等のコンピュータグラフィック画像を用いて、デザイナーの要望する塗色を塗装会社に効率よく伝えることができる。また、デザイナーは、入力して得られたサンプル色を基準色として、近似色検索部５１および変更色選定部５２の機能により、デザイナーの要望する塗色に落とし込んでいくことができる。

［質感マップ生成部５４］
図９は、質感マップ生成部５４が作成し、画像出力部３にＧＵＩ表示される質感マップ表示画面９である。質感マップ生成部５４は、塗色データベースＤに格納された塗色を、複数の特徴量に基づいて分類した「質感マップ」を生成してデザイナーに提示する。

質感マップの生成方法は、例えば特許文献５（関西ペイント（株）佐井啓介、藤枝宗；塗色の質感マップ、その作成方法、作成プログラム、作成システムおよびデータ構造）を利用できる。質感マップ生成部５４は、塗色データベースＤに格納された特徴量を用いて、質感マップを生成する。

図９に示すように、質感マップは、特定の特徴量に基づいて複数の塗色をマッピング空間にプロットしたものである。図９に示す質感マップでは、マッピング空間に各塗色のＣＳ画像が表示されている。

複数の塗色を複数の特徴量に基づいて分類した「質感マップ」をデザイナーに提示することで、候補となる複数の近似色を相対的に可視化することができる。塗料会社の担当者の塗色に関する知識や経験が不足している場合であっても、抽象的な言葉で表現されることが多いデザイナーの要望する塗色の特定を行う担当者を支援することができる。
なお、質感マップ生成部５４が生成するマップは質感マップに限らず、塗色データベースＤに格納された特徴量を用いて種々の分類マップが生成可能であり、例えば「Ｈｕｅ－Ｔｏｎｅマップ」等も生成可能である。

［面質感表示部５５］
図１０は、別の装置（以降、「面質感表示画像生成装置」という）が作成した面質感画像に基づいて面質感表示部５５が作成したもので、画像出力部３にＧＵＩ表示される面質感表示画面１０である。面質感表示画像生成装置は、塗色データベースＤに基づいて、工業製品の塗装面に塗色、特にメタリック塗色を塗装した場合の全体の印象を予測することを容易とする「面質感画像」を生成する。図１０は、塗色トヨタ・１Ｄ２・グレーＭ（シルバーメタリック）をメタリック塗色した場合のセダン車の面質感画像である。

ＣＳ画像は塗装面における陰影の変化を考慮したものではない。そのため、ＣＳ画像からは実際の工業製品の塗装面にメタリック塗色を塗装した場合の全体の印象を予測することは難しい。一方、面質感画像は、塗装面における陰影の変化を考慮したものである。そのため、面質感画像は、工業製品の塗装面にメタリック塗色を塗装した場合の全体の印象を予測しやすい。

面質感表示画像生成装置は、塗装面にメタリック塗色を塗装した場合の全体の印象を予測することを容易とする「面質感画像」を生成することができる。「面質感画像」の生成は、工業製品やその模型等に適用された塗装面を表示する塗装面画像（二次元画像）の陰影の変化に基づいている。本実施形態では、図１１に示すセダン車画像の陰影の変化に基づいて、当該セダン車の塗装面にメタリック塗色を塗装した場合における面質感画像を生成する。

まず初めに、図１１に示すセダン車画像に対して事前の画像処理が行われる。セダン車画像から、実際の塗装面の画像部分だけを切り出した「塗装面画像」が生成される。図１２は、セダン車画像から生成された塗装面画像である。

本実施形態においては、塗装面画像は、カラー画像であるセダン車画像を、８ビットのグレースケール画像に変換したものである。なお、塗装面画像はグレースケール画像に限られない。塗装面画像は、ＹＵＶ信号のＹ成分やＲＧＢ信号のＧ成分等のように、任意のビット数で表された画像の輝度値に相当するもの（以降、「濃淡レベル」と称す）で構成された画像であればよい。

塗装面画像は、分光反射率算出工程Ｓ１と、測色値算出工程Ｓ２と、ヒストグラム生成工程Ｓ３と、マッピング工程Ｓ４と、面質感画像生成工程Ｓ５と、により生成される。

分光反射率算出工程Ｓ１は、例えば先行技術文献に挙げた特許文献１に記載のメタリック塗膜の光学的性質を決定する方法を用いて、複数の受光角度において測定したメタリック塗色の分光反射率から、観察角度範囲（０度～７５度）における所定角度ごとのメタリック塗色の分光反射率を算出する。

次に、面質感表示画像生成装置は、測定した５角度の分光反射率から、観察角度範囲（０度～７５度）における所定角度ごとのメタリック塗色の分光反射率を算出する。面質感表示画像生成装置は、任意の角度ごとのメタリック塗色の分光反射率を算出する式を導いてもよい。本実施形態における所定角度は約０．３度（観察角度範囲／濃淡レベル＝７５度／２５６＝約０．３度）である。算出された分光反射率は対応する所定角度とともに面質感表示画像生成装置内のコンピュータのメモリに記録される。

測色値算出工程Ｓ２は、例えば先行技術文献に挙げた特許文献１に記載のメタリック塗膜の光学的性質を決定する方法を用いて、算出済みの分光反射率に基づいて、観察角度範囲（０度～７５度）における所定角度ごとの測色値（メタリック色）を算出する。面質感表示画像生成装置は、任意の角度ごとの測色値を算出する式を導いてもよい。算出された測色値は対応する所定角度とともに面質感表示画像生成装置内のコンピュータのメモリに記録される。

ヒストグラム生成工程Ｓ３は、事前に用意された塗装面画像の濃淡レベルごとの画素数を計測し、濃淡レベルごとの画素数の比率を求める。図１３は、セダン車の塗装面画像のヒストグラムである。本実施形態において塗装面画像は８ビットのグレースケール画像であるため、濃淡レベルは２５６段階［０～２５５］となる。図１３において、「ｈ」で示される領域はハイライト（観察角度１５度、２５度）の領域を示しており、「ｆ」で示される領域はフェース（観察角度４５度）の領域を示しており、「ｓ」で示される領域はシェード（観察角度７５度、１１０度）の領域を示している。

塗装面画像のヒストグラムから濃淡レベルごとの画素数（計測画素数）が把握される。面質感表示画像生成装置は、計測画素数から、濃淡レベルが最大付近および最小付近（例えば、ほぼ黒色［０～５］、ほぼ白色［２５４～２５５］）の画素の数を取り除いた「補正画素数」を作成する。濃淡レベルが最大付近および最小付近となる画素は、塗装面自体の三次元形状に基づいて生じた塗装面の陰影を表していない可能性が高いため、面質感画像の生成過程において削除されることが望ましいからである。

次に、面質感表示画像生成装置は、補正画素数の総画素数に対する、濃淡レベル［０～２５５］ごとの補正画素数の比率を求める。表１に、図１１に示すセダン車の塗装面画像についての計測画素数、補正画素数および補正画素数に基づいて求めた比率を示す。算出された比率は対応する濃淡レベルとともに面質感表示画像生成装置内のコンピュータのメモリに記録される。

マッピング工程Ｓ４は、塗装面画像の濃淡レベルごとに、観察角度範囲（０度～７５度）における所定角度ごとの観察角度を対応付ける。本実施形態においては、濃淡レベル２５５（白）がハイライト０度に対応付けられ、濃淡レベル０（黒）がシェード７５度に対応付けられる。最も高い濃淡レベルが観察角度範囲において最も小さい角度に対応付けられ、最も低い濃淡レベルが観察角度範囲において最も大きい角度に対応付けられる。

表２には、線形補完により算出された濃淡レベル［０～２５５］ごとに対応する観察角度を示す。

面質感画像生成工程Ｓ５は、観察角度範囲（０度～７５度）における所定角度ごとに算出した測色値（メタリック色）を、観察角度の大小の順序で、かつ、観察角度に対応付けられた濃淡レベルごとの画素数の比率に応じた分量で、配色した面質感画像を生成する。

本実施形態においては、面質感画像は、横幅１２８画素、高さ２００画素であり、画素総数は２５６００画素の二次元画像である。２５６００画素に表１に示す比率を乗じて、濃淡レベルごとの画素数（以降、「ＣＳＸ画素数」という）を算出する。表３に算出したＣＳＸ画素数を示す。表３には、表１および表２に記載した計測画素数、補正画素数、補正画素数に基づいて求めた比率および濃淡レベル［０～２５５］ごとに対応する観察角度を併せて記載している。

面質感表示画像生成装置は、面質感画像に、所定角度ごとに算出した測色値を、観察角度の大小の順序で配置する。本実施形態では、二次元画像の左上の画素に観察角度０度の測色値が配色される。二次元画像の右下の画素に観察角度７５度の測色値が配色される。二次元画像の左上から右下に向けて対応する観察角度が大きくなる。面質感表示画像生成装置は、二次元画像の右下から左上に向けて対応する観察角度が大きくなるように測色値を配色してもよい。すなわち、面質感表示画像生成装置が生成する二次元の面質感画像は、二次元画像におけるラスタスキャン順（走査順）に、前記測色値が、前記観察角度範囲の角度の大小の順序で、配置されていればよい。

所定角度ごとに算出した測色値を、観察角度の大小の順序で面質感画像に配色する際、観察角度に対応付けられた濃淡レベルごとの画素数の比率に応じた分量（画素数）で測色値が配置される。観察角度範囲（０度～７５度）における所定角度ごとの測色値が、観察角度範囲の観察角度の大小の順序で均等に面質感画像に配色されない。

面質感画像は、観察角度範囲（０度～７５度）における所定角度ごとの測色値（メタリック色）が、観察角度範囲の観察角度の大小の順序で均等に配置されていない。面質感画像は、観察角度に対応付けられた濃淡レベルの画素比率が考慮されている。
すなわち、ある観察角度Ａの測色値（メタリック色）は、対応する濃淡レベルの画素が、塗装面画像に多く含まれる場合、面質感画像に多く配置される。一方、ある観察角度Ａの測色値（メタリック色）は、対応する濃淡レベルの画素が、塗装面画像に多く含まれない場合、面質感画像に多く配置されない。
そのため、三次元ＣＡＤの形状データを用いずとも、塗装面画像の塗装面の陰影の変化から生成した面質感画像により、塗装面にメタリック塗色を塗装した場合の全体の印象を予測することができる。

面質感表示部５５は、入力されたパラメータに基づき、予め面質感表示画像生成装置が生成した面質感画像の中から最も適した面質感画像を選択して、面質感表示画面１０を生成する。なお、面質感画像は面質感表示画像生成装置ではなく、塗色検索装置１００が生成してもよい。

［塗色検索装置１００の動作］
図１４は、塗色検索装置１００の画像出力部３に表示される機能選択メニュー画面１１０である。塗料会社の担当者は、例えば、デザイナーとの打ち合わせ時に塗色検索装置１００を用いる。機能選択メニュー画面１１０には、塗色検索装置１００が備える機能である４個の機能に対応したメニューボタン（近似色検索１０１、変更色選定１０２、サンプル色検索１０３、質感マップ生成１０４）が表示される。担当者は、使用したい機能に対応したメニューをコンピュータ２に接続されたマウス等の入力手段を用いて選択する。

メニューボタン「近似色検索１０１」が選択されると、塗色検索装置１００は近似色検索部５１として機能する。画像出力部３には、近似色検索部５１の起動に必要なパラメータを入力するメニュー画面等が表示された後、図６に示す近似色表示画面６が表示される。

メニューボタン「変更色選定１０２」が選択されると、塗色検索装置１００は変更色選定部５２として機能する。画像出力部３には、変更色選定部５２の起動に必要なパラメータを入力するメニュー画面等が表示された後、図７に示す変更色提示画面７が表示される。

メニューボタン「サンプル色検索１０３」が選択されると、塗色検索装置１００はサンプル色検索部５３として機能する。画像出力部３には、サンプル色検索部５３の起動に必要なパラメータを入力するメニュー画面等が表示された後、図８に示すサンプル色表示画面８が表示される。

メニューボタン「質感マップ生成１０４」が選択されると、塗色検索装置１００は質感マップ生成部５４として機能する。画像出力部３には、質感マップ生成部５４の起動に必要なパラメータを入力するメニュー画面等が表示された後、図９に示す質感マップ表示画面９が表示される。

メニューボタン「面質感表示１０５」が選択されると、塗色検索装置１００は面質感表示部５５として機能する。画像出力部３には、面質感表示部５５の起動に必要なパラメータを入力するメニュー画面等が表示された後、図１０に示す面質感表示画面１０が表示される。

担当者は、デザイナーからデザイナーの要望する塗色に関するヒアリングを行い、デザイナーが要望するイメージに合う色と質感を持つ塗色を塗色データベースＤから選択する。その際、デザイナーが、デザイナーの要望する塗色を、写真等のコンピュータグラフィック画像を用いて担当者に伝えたい場合、担当者は機能選択メニュー画面１１０にて「サンプル色検索１０３」を選択する。サンプル色検索部５３が出力する近似色の中から、デザイナーが要望するイメージに合う色と質感を持つ塗色を、デザイナーに選択してもらい、その塗色を「基準色」とする。

また、担当者は機能選択メニュー画面１１０にて「質感マップ生成１０４」を選択し、質感マップ生成部５４に質感マップを生成させてもよい。担当者は、デザイナーが表現する塗色に関する表現に近い特徴量に基づいて分類した質感マップを生成してデザイナーに提示する。質感マップ生成部５４が出力する質感マップにマッピングされた塗色の中から、デザイナーが要望するイメージに合う色と質感を持つ塗色を、デザイナーに選択してもらい、その塗色を「基準色」とする。

また、担当者は機能選択メニュー画面１１０にて「面質感表示１０５」を選択し、面質感表示部５５に面質感画像を表示させてもよい。担当者は、塗装面画像の塗装面の陰影の変化から生成した面質感画像をデザイナーに提示する。デザイナーは塗装面に選択済みのメタリック塗色を塗装した場合の全体の印象を予測することができる。

基準色の選定後、担当者は基準色をよりデザイナーの要望する塗色に近づける作業を行う。担当者は、例えば、機能選択メニュー画面１１０にて「近似色検索１０１」を選択し、近似色検索部５１に基準色に近似する近似色を、塗色データベースＤから複数選んで提示させる。デザイナーは、複数提示された近似色から、デザイナーの要望する塗色により近い塗色を選択できる。

デザイナーが基準色に対してメタリック塗色の陰影感や、彩度、色味（例：赤味、青味）等の指標に基づく変更を指示する場合は、担当者は機能選択メニュー画面１１０にて「変更色選定１０２」を選択し、変更色選定部５２に彩度や色味等の指標に基づいて変更した変更色を、塗色データベースＤから複数選んで提示させる。デザイナーは、このような指標に基づいて変更した変更色を複数観察し、基準色をデザイナーの要望する塗色に調整するための修正方法を確認することができる。

本実施形態に係る塗色検索装置１００によれば、塗色検索装置１００の有する５つの機能を使い分けて、塗色データベースＤからデザイナーが要望するイメージに合う色と質感を持つ塗色を効率的に検索することができる。各機能においては、塗色追加情報Ｄ３に含まれるレーティングや追加情報によって、塗料会社の担当者の塗色に関する知識や経験が不足している場合であっても、デザイナーの要望する塗色の選定を行う担当者を効率よく支援することができる。

本発明は、工業製品の塗色の選定に適用することができる。

１００ 塗色検索装置
１ 画像入力部
２ コンピュータ
３ 画像出力部
５１ 近似色検索部
５２ 変更色選定部
５３ サンプル色検索部
５４ 質感マップ生成部
５５ 面質感表示部
６ 近似色表示画面
７ 変更色提示画面
８ サンプル色表示画面
９ 質感マップ表示画面
１１０ 機能選択メニュー画面
２００ 多角度分光光度計

Claims (5)

1. 塗色データベースを有するコンピュータを備える塗色検索装置であって、
   前記塗色データベースは、
   塗色の塗色配合情報を有する塗色基本情報と、
   前記塗色について多角度分光光度計を用いて測定した分光反射率に基づいて解析した塗色解析情報と、
   を有し、
   前記塗色データベースから基準色の近似色を検索する近似色検索と、
   前記塗色データベースから前記基準色から所定に指標に基づいて変更した変更色を選定する変更色選定と、
   前記塗色データベースからサンプル色に近似する塗色を検索するサンプル色検索と、前記塗色データベースが有する特徴量から分類マップを生成する質感マップ生成と、
   前記塗色データベースに基づいて、塗装面に塗色を塗装した場合の全体の印象を予測する面質感画像を表示する面質感表示と、
   を実施し、
   前記面質感画像は、前記塗装面を表示する塗装面画像における濃淡レベルごとの画素数に基づいて生成された画像である、
   塗色検索装置。
2. 前記面質感画像は、
   複数の受光角度において測定したメタリック塗色の分光反射率から、観察角度範囲における所定角度ごとの前記メタリック塗色の分光反射率を算出する分光反射率算出工程と、
   前記分光反射率に基づいて、前記観察角度範囲における前記所定角度ごとの測色値を算出する測色値算出工程と、
   前記塗装面画像の濃淡レベルごとの画素数を計測し、前記濃淡レベルごとの前記画素数の比率を求めるヒストグラム生成工程と、
   前記塗装面画像の前記濃淡レベルごとに、前記観察角度範囲における前記所定角度ごとの観察角度を対応付けるマッピング工程と、
   前記観察角度範囲における前記所定角度ごとに算出した前記測色値を、前記観察角度の大小の順序で、かつ、前記観察角度に対応付けられた前記濃淡レベルごとの前記画素数の前記比率に応じた分量で、配色した前記面質感画像を生成する面質感画像生成工程と、
   により生成された画像である、
   請求項１に記載の塗色検索装置。
3. 前記塗色解析情報は前記分光反射率から算出した所定の観察角度ごとの測色値と、
   前記測色値から生成したコンピュータグラフィック画像と、を含む、
   請求項１に記載の塗色検索装置。
4. 前記塗色データベースは、前記塗色に対するレーティング情報を有する塗色追加情報をさらに有する、
   請求項１に記載の塗色検索装置。
5. 前記塗色データベースは、前記塗色の配合に関する情報を有する塗色追加情報をさらに有する、
   請求項１に記載の塗色検索装置。

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