JPH0495830A

JPH0495830A - 検査装置

Info

Publication number: JPH0495830A
Application number: JP21293490A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Maeda; 郷司前田; Shigeru Komai; 茂駒井; Yoshihiro Ubusawa; 生沢　佳弘; Michizo Seto; 瀬戸　陸三; Tetsuo Shimomura; 哲生下村; Yozo Yamada; 陽三山田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-03-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、織物、ニット、不織布などの繊維構造物、あ
るいは染色されたフィルム状物等の、光線を透過する部
分を有する被検査物の、基準色度座標からの色差△Ｅを
、被検査物の構造分布（織り斑、厚み斑等）と分離して
検出する色検査装置に関する。

（従来の技術）従来より、これら繊維構造物あるいはフィルム状物の基
準色度座標からの「ずれ」、すなわち色差の検出に関し
ては、もっばら熟練者の視覚に頼っていた。近年、十分
に速い処理速度を有する色彩計が比較的安価に導入可能
となったため、これら色差の検査を機械に置き換える試
みが広くなされてきている。

（発明が解決しようとする課りこれら機械による色差の検査は人間の視覚に比較すれば
、繰り返し精度、再現性等の点で優れた方法である。し
かしながらこの方法は、本発明で問題とする、織物、ニ
ット、不織布などの繊維構造物、あるいは染色されたフ
ィルム状物等の、光線を透過する部分を有する被検査物
を検査する場合においては、被検査物を透過した背景の
色も同時に測色してしまうがために誤差を生ずるもので
ある。背景色による誤差を、多面的な情報により総合的
に判断、認識、識別し、はとんど無意識下において補正
する熟練者の視覚には忌服すべきものがあり、このよう
な特殊な状況下においては、必ずしも機械の方が真価に
近い判断を下すとは限らない場合が多々起こり得る。

さらにこのような場合には、被測定物の織り斑、厚み斑
等によって代表される構造分布により、背景色の透過す
る度合が変化するため、構造斑と本来の検査の目的であ
る色斑との区別が曖昧になるという欠点をも内含するも
のである。

本発明者らはかかる状況に鑑み鋭意研究を重ねた結果、
被検査物の基準色度座標からの色差と構造分布とを分離
して検出が可能な方法として、次なる発明に到達した。

（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、光線が透過する部分を有する被検査
物の、基準色度座標（ＬｉｉＯ，ａ傘０．ｂ＊ｏ）から
の色差ΔＥと、構造分布（厚み斑、構成斑等）とを検出
する装置において、基準色度座標に対して少なくともＣ
ＩＥ１９７６Ｌ＊ａ傘す傘座標系における色差が１０以
上離れ、また互いの色度座標が色差１０以上離れた２つ
以上の背景を有し、少なくとも２つ以上の異なる背景上
において被検査物を測色する機構を有することを特徴と
する検査装置である。

本発明における色度座標は特にこれを限定するものでは
ないが、好ましくは均等色差空間として定義されている
ものが好ましい。また色度座標空間内における基準色度
座標と背景色度座標とを結ぶ混色軌跡が重要なる意味を
持つため、被検査物の光学的特性を十分に考慮して混色
モデルを構築しておく必要がある。

特に被検査物が目の荒い織物の様に、光線を完全に透過
する開口部と光線を実質的に遮断する部分とからなる場
合においては、推定色座標は開口部から覗く背景色と被
検査物との加法混色により得られるため、加法性の成立
する色座標空間を用いることが好ましい。染色フィルム
等の検査の場合には、混食は減法混色的になるためこの
範囲ではない。実際の場合には開口部における光の回折
、散乱または透明部における光の減衰、散乱等をも考慮
して厳密なる混色モデルを構築しておくべきである。金
色空間にわたって直線性の良い色座標空間を定義するこ
とは困難であるため、本発明においては実用的な範囲内
において、しかも被検査物の基準座標近傍において直線
性が成立すれば十分である。これらの目的に合致するも
のとしてはＣｆＥ１９７６Ｌ　ＡＢ座標系、ＣＩＥ１９
”１６Ｌ　ＵＶＭ＊系、ＬｌｉＣＨ’座標系等をあげる
ことができる。

本発明に用いられる背景色は、十分な測定精度を得るた
めには、基準色度座標から色差が１０以上離れる必要が
あり、また好ましくは２０以上、さらに好ましくは３０
以上離れる必要がある。

背景色は基準色度座標と実質的に明度が等しいことが好
ましい０本発明において実質的に等しい明度とはΔし傘
にて５以内、さらに好ましくは３以内、さらに好ましく
は２以内の明度であることを意味するものとする。

本発明において用いられる測色手段は特にこれを限定す
るものではないが、分光反射スペクトルより算出する方
法、あるいはフィルタ一方式の色彩色度系等を用いるこ
とができる。本発明においては、２つの色の混色軌跡が
重要なる意味を持つため、分光反射スペクトルから色度
座標を算出する方式の色度計を用いることがより好まし
い。

（作　用）本発明における色検査装置においては、以下に説明する
方法にて被検査物の色斑と構造分布を分離して検出でき
る。

本発明が対象とするような、光線を透過する部分を有す
る被検査物をある背景色上において測色した場合、得ら
れる色度座標は、被検査物の色と、背景色とが混色され
た色度座標となる。混色のメカニズムについては、被検
査物の幾何学的形状、光線透過特性等により異なるため
一該にこれを規定することは困難である。しかしながら
、先にも触れたように、基本的には、減法混色、加法混
色、あるいは両者の組合せに準するものである。

今、色度座標を取り扱う空間が、少なくとも問題にすべ
き色度座標の近傍において均等色差空間であるとして扱
うことができると仮定する。背景（背景１）上に被検査
物を置いて測色すれば、被検査物に包理が無いとした場
合、構造斑の影響により測色した値が偏差する方向は基
準色度座標と背景１の色度座標を結ぶ混色軌跡方向に限
定される。逆に、被検査物に構造斑が無いとした場合、
包理の影響による色偏差は三次元的にすべての方向に向
く可能性がある。

ここでさらに別の背景（背景２）上に被検査物を置き、
同じ場所を測色したとする。構造斑の影響により測色し
た値が偏差する方向は基準色度座標と背景２の色度座標
を結ぶ混色軌跡方向に限定される。包理の影響による色
偏差は三次元的にすべての方向に向く可能性を有するが
、その方向は背景色によらず一定である。

かくして、測色された色度座標の偏差から被検査物の構
造斑と包理とを分離して検出することが可能となる。

本発明において被検査物の構造斑と包理とを分離する計
算方法としては以下に示す手順を例示することができる
。

１）　異なる色度座標を有する背景１と背景２を用意す
る。

２）　三次元等色差空間内において基準色度座標と背景
色度座標ｌとを結ぶ混色軌跡方向を座標軸Ｒ，基準色度
座標と背景色度座標２とを結ぶ混色軌跡方向を座標軸Ｓ
、ＲとＳに直行する方向を座標軸Ｔとした新たに三次元
等色差空間［Ｒ，Ｓ、Ｔ）を定義する。

３）　背景１上に基準色度座標を有する被検査物の基準
部分を１いた場合に、背景色度座標と基準色度座標の混
色により得られる色度座標を（Ｒ１゜Ｓｌ、丁１）　、
背景２上に基準色度座標を有する被検査物の基準部分を
置いた場合に、背景色度座標と基準色度座標の混色によ
り得られる色度座標を（Ｒ２，Ｓ２．Ｔ２）とする。

４）　実際に背景１上に置いた被検査物を測色して得ら
れる色度座標を（１？ＤＩ、５０１．ＴＤＩ）　、実際
に背景２上に置いた被検査物を測色して得られる色度座
標を（ＲＤ２．ＳＯ２，ＴＤ２）とする。

５）　背景上に置かれた被検査物の構造分布が背景色度
座標と被検査物の色度座標の混色に影響して生じる色偏
差を６Ｍとする。

６）　連立方程式％式％８）　６Ｍと混色メカニズムから被検査物の構造分布を
逆算する。

以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明はこれらになんら限定される物ではない。

（実施例）被検査物として、特にテスト用に調製されたポリエステ
ルの薄手の布を用いた。すなわち本実施例に用いられた
薄手の布は、２つの意図的に染色濃度を変動させたロッ
トにて先染めされた糸から織られている。また、被検査
物には、意図的に番手の異なる糸が混入されており部分
的に織斑が形成されている。なお、織り斑が形成されて
いる部分はすべて同しロフトにて染色された糸にて構成
されており実用上この部分には包理は無い（△Ｅ＜０．
１５）として取り扱って差し支えない。測色にはマクベ
ス色彩色度計を用いた。本色彩色度計は可視光線域を２
０ｎ＋ａ間隔にて分光的に反射率測定を行い三刺激値Ｘ
ＹＺを求めるものである。本実施例では均等色空間とし
てＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ傘ｂ＊系を用いるため、以下の
数値はマクベス色彩色度計から得られたχＹＺをＬ１１
８１１ｂ傘に換算したものである。

被検査物の基準座標は、（Ｌ＊０．ａ傘０．ｂ＊Ｏ）　　＝　　（３５，６３，
９，０８，１８，６４）背景色１０色度座標は、（Ｌ傘Ｂ１．ａ＊Ｂｌ、ｂ＊Ｂ１）　　＝　　（３５，
３８，３９，８３，−２，１７）背景色２０色度座標は
、（Ｌ−８２，ａ１１Ｂ２．ｂ−８２）　　＝　　（３５
，７０，−３，１２，３３，７２）であった。

背景色１上に被検査物の基準部分を置いて測色した値は
、（Ｌ本１．ａ＊１．ｂ傘１）　　＝　　（３５，９９，
９，３６，１８，７７）同じく背景色２上に被検査物の
基準部分を置いて測色した値は、（Ｌ本２．ａ事２．ｂ＊２）　　＝　　（３５，９０，
９，３９，１８，６９）であった０両者は、はぼ、被検
査物の織り目から背景色が覗くとしたモデルによる加法
混色軌跡上にある。

被検査物に織り斑がある部分をそれぞれ背景色１上に置
いて測色した値は、（Ｌ＊Ｄ１．ａ＊Ｄ１．ｂ＊Ｄ１）　　＝　　（３５，
９２，１４，４９，１７，８２）背景色２上に置いて測
色した値は、（Ｌ傘Ｄ２．ａ＊Ｄ２．ｂ＊ｌ１２）　　＝　　（３５
，８１，９，０８，２３，３２）であった０色度座標の
偏差は前述した加法混色軌跡上を背景色方向に移動して
いることがわかる。

偏差量は織り斑による織物の開口部の面積変化より推算
した値とほぼ一致した。

被検査物に包理がある部分をそれぞれ背景色１上に置い
て測色した値は、（Ｌ＊Ｄ１．ａ＊ＤＩ、ｂ傘ＤＩ）　　＝　　（３３，
７５，８，０３，１５，９２）背景色２上に置いて測色
した値は、（Ｌ＊Ｄ２．ａ＊Ｄ２．ｂｅ口２）　　＝　　（３３，
８３，８，０９，１６，００）であった０色度座標は加
法混色軌跡とは異なる方向に移動しているが、背景色に
よらず、その変位方向は同じであることがわかる。

以上により、包理と織り斑とが分離できることが示され
た。

ついで織り斑、膜厚斑両方がある部分をそれぞれ背景色
１上に置いて測色した値は、（Ｌ＊Ｄ１．ａ＊Ｄ１．ｂ＊Ｄ１）　　＝　　（３４，
６１，１５，３９，１６，７４）背景色２上に置いて測
色した値は、（Ｌ＊Ｄ２．ａ＊Ｄ２．ｂ＊Ｄ２）　　＝　　（３７，
２Ｂ、８．５６，２４．７３）であった。本実施例の場
合、基準色度座標に対する背景色座標をａＩＩ軸、ｂ重
輪と平行に取ったため、新しく座標軸を定義しなおす必
要はない。すなわち、 △ａ廖十ΔＭ　＝　ａ＊Ｄ１−ａ＊１　＝　１５．３９
−９．３６　＝　６．０３△ｂ寧　　　　　　　＝ｂ＊
Ｄ１−ｂ＊１　ミ１６．７４−１８．７７　＝　２．０
３ΔＬ愈　　　　　　−Ｌ＊Ｄ１−Ｌ傘１　＝　３４．
６１−３５．９９　＝　１．３８八ａｍ　　　　　　　
”　ａ＊Ｄ２−ａｍ２　＝　８．５６−９．３９　＝　
０．８３Δｂ寥十　八　Ｍ　　＝ｂ＊０２−ｂ傘２　＝
　２５．９２−１８．６９　＝　７．２３△Ｌｍ　　　
　　　　＝　Ｌ＊Ｄ２−Ｌ＊２　＝　３７．２８−３５
．９０　＝　１．３８を解けば、色差△Ｅは、八　Ｅ−’（Δａ＊　°　２＋　△ｌ）傘”　２＋　Δ
Ｌ市−２）　　＝２．５８構造分布ΔＭは、５．２であ
る。

６Ｍの値は織り斑による織物の開口部の面積変化より推
算した値とほぼ一致した。

（発明の効果）以上述べてきたように、本発明は被検査物の構造分布と
包理を分離して検出するに際し大変に有用な装置である
。

特許出願人　　東洋紡績株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光線が透過する部分を有する被検査物の、基準色
度座標（Ｌ＊０，ａ＊０、ｂ＊０）からの色差ΔＥと、
厚み斑や構成斑等の構造分布とを検出する装置において
、基準色度座標に対して少なくともＣＩＥ１９７６Ｌ＊
ａ＊ｂ＊座標系における色差が１０以上離れ、また互い
の色度座標が色差１０以上離れた２つ以上の背景を有し
、少なくとも２つ以上の異なる背景上において被検査物
を測色する機構を有することを特徴とする検査装置。