JPH0641864A - シート状物色差検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明によれば、基準色の設定方法を、実際
に基準サンプルを測色して登録する手段、すでに登録さ
れている基準色データベースから検索して設定する手段
の両者を備えており、織物などのような色相のきわめて
多いものなどに対して有効な設定手段となり効率の良い
シート状物色差検査方法を提供すること。 【構成】 シート状物の搬送制御部、検査条件等の入力
部と表示部、出力部を制御する第１ＣＰＵと、複数個の
カラーセンサーの測色・表示を制御する第２ＣＰＵを備
えた色差検査装置であって、基準色のデータ登録手段と
既に登録された基準色データベースから基準色を検索す
る手段とを持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体の色差を検査する
装置に関し、さらに詳しくは、カラーセンサを使用し
て、主として織物、ニット、不織布、フィルムなどのシ
ート状物の色差を検査する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に布、フィルム、板などの工業製
品、例えば毛織物、あるいは綿織物を染色する工程にお
いて、染料の不均一分散による色ムラが生じたり、ある
いは過熱や異物混入による部分的な着色を生じたり、ま
たは油などによって褐色に着色する汚れが生じたりす
る。このような色ムラ、汚れなどは、局部的かつ突発的
に発生するとともに、工業製品における外観上の致命的
な欠陥とされるので、検査員が常に全製品、全数にわた
り、目視によって検査しているのが現状である。このた
め検査に要する労力が大きく、その合理化をはかるため
に、従来次のような検査方法が知られている。 （１）レーザー光線の光束を製品（被測定物体）の搬送
方向に対して、直角方向に高速度で走査し、異常部分の
反射率が正常部分に対して変化する点に着目しキズ等を
検出する。 （２）イメージ・センサを用いたテレビカメラ類で、製
品の表面を走査し、画像信号を取り出して処理し、色ム
ラ信号を得る。 （３）光電色彩計（カラーセンサ）又は分光光度計を所
要速度で搬送される製品の上方もしくは下方に配置し、
物体の表面の色を連続的に測色する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の検
査方法では、その原理に対応した条件に対しては一応の
目的を達し得るが、オンラインでシート状物体の色差を
検査することに対しては検査効率の点で十分ではない。
すなわちレーザー光線の光束を用いる方法は、レーザー
光線が単色光であるため光を散乱させるキズや異物の付
着などは検出できるものの、色差を検出することは出来
ない。またイメージセンサを用いる方法は、画像解析装
置を用い、ソフトウエアによるデータ処理を必要とする
ので検出に要する時間が長くなり、かつ設備コストも高
くなるとともに、テレビカメラ類は色弁別の性能が不十
分で、人間の眼に匹敵するような検査が出来ない上、工
程の要求スピードにも対応することが出来ない。さらに
カラーセンサや分光光度計を用いる方法においては、数
多くの方法や装置が提案されているが、カラーセンサを
用いてシート状物の色彩値を検査するときには基準とな
る色彩値の登録が必要である。特に織物のような場合
は、色相の種類が多くその基準色登録や管理方法によっ
て、検査効率が大きく左右される。このような点からオ
ンラインの検査効率を向上させるものは従来見あたらな
かった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、前記し
た課題点を解決するために、所要速度で搬送される織物
やフィルムなどのシート状物体の色ムラ等をオンライン
で検査する装置であってシート状物を帯状に走行せしめ
る搬送部、検査条件等を入力する入力部、検査条件を表
示する第１表示部、結果を出力する第１出力部と、これ
らの搬送部、入力部、第１表示部、第１出力部を制御す
る第１ＣＰＵを備え、かつ該シート状物の上方または下
方に位置する複数個のカラーセンサと、該カラーセンサ
に接続し、かつ第１ＣＰＵと通信回線で接続されてなる
第２のＣＰＵにより制御されるカラーセンサの測色と読
みとったデータを処理して、シート状物の色差を検出し
て表示する第２の表示部と、結果を出力する第２の出力
部とから構成されてなる色差検査装置であって、検査す
べきシート状物体の基準品の色彩値を測色してその測色
値を基準色値として登録する手段を有し、また基準品の
色彩値がすでに登録された基準色データベースより、検
査に必要とする基準色データを検索する手段を有し、こ
の両手段のどちらかにより、基準色データ設定がなされ
てから検査が開始されるものである。

【０００５】

【作用】色差を検出・判定するための基準色値の設定方
法を、基準品を実際に測色して登録する手段と基準色デ
ータベースの検索から該当色を登録する手段の両方式を
採用したので、オンライン検査を行う上で極めて容易に
基準色登録が行え、また複数のＣＰＵによる制御方式を
使用しているために、搬送系、検査条件入力、リアルタ
イム画面表示、結果の出力などが容易に制御することが
可能となり、検査によって知りたい情報を瞬時に得るこ
とができ、検査効率が格段に向上させられる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１〜図６により説
明する。図１は、カラーセンサを使用した場合のオンラ
イン色差検査における一般的な検査手順を示すGeneral
Flow Chartである。すなわち被測定物体の品名、検査
日、検査速度等の条件に入力し、色差検査を行うための
基準値つまり基準色値の設定がなされる。搬送系の動力
がＯＮになり測定が開始される。カラーセンサの測色
は、ある一定時間間隔毎にデータを収集するため、測定
点の識別を行いながら検査が進められる。測定点ならば
測色してデータを収集しかつそれを画面表示する。測定
終了点がくれば搬送系動力をＯＦＦとし、結果の集計を
して必要となる色差変動グラフをプリント出力する。こ
の手順をシート状物の色差検査装置に適用して、検査の
効率向上をはかる基本的なシステム構成ブロック図を図
２に示す。まずこのシステムは、複数のＣＰＵを備えて
いる。（第１ＣＰＵと第２ＣＰＵ）第１ＣＰＵに接続さ
れる（周辺）機器としては、搬送部（駆動部）があり、
これはシート状物体を走行させる搬送モーターやカラー
センサを測色位置に焦点合わせをする駆動モーター類、
また蛇行防止、しわ延ばし、張力コントロール（いずれ
も図示しない）などの機械的な装置を含んだものであ
る。次に入力部があり、これは検査条件を入力する装置
であって、キーボード、バーコードリーダ、音声入力
機、搬送系の開始／停止／前進／後進などを指示するス
イッチ入力装置などからなる。さらに検査条件を検査前
／中／後と常にモニタしておくための第１表示部（ＣＲ
Ｔ）を備え、検査条件や検査結果をプリント出力する第
１出力部（プリンター）から構成されている。第２ＣＰ
Ｕに接続される機器としては、複数個のカラーセンサ、
特にシート状物の色差検査を行うには、中央と両側の色
差を重点的に調べて色ムラの有無を検出したいので、走
行方向に垂直に３個のカラーセンサを設置するのがもっ
とも効率の良い配置方法である。次に第２ＣＰＵに直接
入力装置（図示しない）を接続することも容易に出来る
が第２ＣＰＵには、第１ＣＰＵとの間に通信回線が接続
されており、第１ＣＰＵに接続された入力部からの入力
条件が第２ＣＰＵに伝送できるので、第２ＣＰＵには入
力装置は不明である。さらに検査中、リアルタイムに色
差の変動を知ることが、検査にとっては重要である。そ
のために逐次測色して得られるデータをグラフ表示する
第２表示部（グラフィックディスプレイ）を備えてい
る。測定が終了すれば、画面表示されたグラフ等が同時
にプリント出力されることがもっとも効率の良い検査装
置構成と云える。

【０００７】図３に本発明のシステム構成概念図を示
し、上記ブロック図をより詳細に説明する。第１ＣＰ
Ｕ、第１表示部、第１出力部などは、例えばパーソナル
コンピュータＰＣ−９８０１（ＮＥＣ製）で構成され
る。この第１ＣＰＵには、１００ＭＢ（メガバイト）程
度の内蔵の記憶装置が備えられ、検査条件、データなど
が記録されるようになっている。また第１ＣＰＵの入出
力（Ｉ／Ｏ）端子に、入出力インターフェイスボードや
Ａ／Ｄ変換ボードを接続して、搬送系（駆動モータ）や
スイッチ入力信号を制御するようになっている。さらに
複数個のカラーセンサを使用するためには、それぞれの
カラーセンサの校正が必要であり、絶対値校正（白色板
校正）と測定対象物に応じた基準色校正がある。これを
効率よく行うためにリニアモータに設置された校正板が
各カラーセンサの位置まで自動的に移動する構成として
いる。このリニアモータの制御も第１ＣＰＵ（ＰＣ−９
８０１）が受け持っている。入力部としては、キーボー
ドやバーコードリーダなどの検査条件入力装置と搬送系
の開始／停止／前進／後進の指令制御するスイッチ入力
装置とから構成されている。次に第２ＣＰＵは、複数個
のカラーセンサによる測色と、測色して得られたデータ
を処理して、リアルタイムに第２表示部（グラフィック
ディスプレイ）へ色差変動グラフとして表示する制御を
行っている。このため測色（３個のカラーセンサ）とデ
ータ表示（３個分）を同時かつ逐次に行う必要があるの
で、第２ＣＰＵ構成は計算機分野では、よく知られてい
るマルチタスク処理の出来る例えばＯＳ９（オペレーテ
ィングシステム）をベースとした６８０２０（モトロー
ラ製）プロセッサシステムを使用している。第１出力部
は、検査条件と詳細な数値的に解析したデータを必要に
応じてプリント出力する。第２出力部は測定が終了した
時点で、第２表示部に表示されている色差変動グラフを
プリント出力するものである。なお第１ＣＰＵと第２Ｃ
ＰＵとは、例えばＲＳ２３２Ｃ通信回線で接続され、検
査条件、測色指令などの伝送や（第１ＣＰＵ→第２ＣＰ
Ｕ）、カラーセンサで得られたデータの伝送（第２ＣＰ
Ｕ→第１ＣＰＵ）などが双方向に行われる。また第２Ｃ
ＰＵと３個のカラーセンサもＲＳ２３２Ｃ通信回線で接
続され、指令データなどが双方向に伝送される構成であ
る。以上のように構成したので、シート状物の色差検査
をオンラインで行うことが容易に制御可能となり、測色
とデータ表示をリアルタイムで行えるなどの検査効率向
上がはかれる装置となる。

【０００８】次に第４図、及び第５図のフローチャート
に従って本システムの機能を説明する。第４図及び第５
図のフローチャートでは、第１ＣＰＵ側（例えばＰＣ−
９８０１制御側）と第２ＣＰＵ側（例えば６８０２０制
御側）の動作を分離して示した。第１ＣＰＵと第２ＣＰ
ＵとはＲＳ２３２Ｃ通信回線で接続されているので、フ
ローチャート内の第１ＣＰＵ側もしくは第２ＣＰＵ側か
ら点線矢印の方向へ、その時々の条件指令やデータが伝
送されるものと定義する。第１ＣＰＵ側について説明す
ると、電源が入ると初期状態が設定され、検査条件等が
入力される。入力ミスをなくすには出来る限り、バーコ
ード入力とし、検査日、検査時間などは第１ＣＰＵによ
る自動設定で行われる。また検査速度はあらかじめ決め
られた値を入力しておき、必要な時のみ設定速度を入力
するのが効率的である。これらの条件がすべて設定され
れば第１ＣＰＵで設定された条件を第２ＣＰＵへ伝送す
る。次に白色校正をおこなうかどうかを調べる。これは
カラーセンサの測色値の絶対値を校正するものであり、
現在のカラーセンサと呼ばれているものについては必要
な操作である。出来る限り測色前に行うのが原則である
が通常の使用では１日に数回の校正で十分となってい
る。この白色校正板は、図３に示したようにリニアモー
タに固定されてあり、カラーセンサ３個の位置のところ
まで移動するだけで良い。同様に基準色校正とは、複数
個のカラーセンサが同じ対象物を測色した場合に同じ測
色値を示すように、各カラーセンサの機器間誤差を小さ
くするために必要となる。この操作は使用するカラーセ
ンサに応じて最適な校正方法があるために、具体的な方
法については言及しない。（例えば特開昭６２−１４２
２３９などがある）従ってここでは複数個のカラーセン
サの機器間誤差をなくす（厳密には最小とする）ための
操作が基準色校正であると定義する。基準色校正は、測
定対象物として基準のサンプルを測色することである。
特に織物のように色相の種類の多いものは、基準サンプ
ルが必然的に多くなる。また生産計画などにより、同じ
色相のものを数日間も検査することさえめずらしくな
い。このために、常に最新の色相基準サンプルもしく
は、すでに登録された基準サンプルの色彩値を基準色値
とする事がかなりの頻度で必要となる。このため基準サ
ンプルを実際に測色してその測色値データを基準色値と
する手段、すなわちここでは第１ＣＰＵの指令により第
２ＣＰＵで制御されたカラーセンサが基準サンプルを測
色し、得られる測色値を第１ＣＰＵへ伝送し、第１ＣＰ
Ｕはデータをメモリに格納することを云う。また検査対
象物の基準サンプルがすでに測色して登録したものであ
る場合には、実際の測色を行わないで、すでに第１ＣＰ
Ｕのメモリー内部に格納されている基準色データベース
より、その基準サンプルの基準色値を検索する。すなわ
ち検査品名を入力部であるキーボードより入力すれば、
該当する基準色値が検索され、検査の基準色値として、
設定されることを云う。ここではＣＩＥ Ｌ* ａ* ｂ*
表色系（１９７６）を用いて、基準色値を（Ｌ0*ａ0*ｂ
0*）で示している。最終的に第２ＣＰＵ側から基準色値
の設定確認信号が出された時点で、第１ＣＰＵ側の測色
までの条件設定が終了する。搬送系や周辺機器に異常が
ないことを確認して、検査開始信号がスイッチにより入
力されると、搬送系モータがＯＮとなってシート状物体
が走行状態に入り同時に第２ＣＰＵ側へ測色開始指令が
伝送される。カラーセンサが実際に測色している間は、
第１ＣＰＵ側の動作はおもに搬送系の異常信号検知を調
べるか、第２ＣＰＵから送られてくる測色データを受取
り、そのデータを記憶装置に格納するという動作を行
う。異常信号が検知されたら搬送系を停止し待機する。
そうでない場合は、測定が終了かどうかを調べる。終了
信号が得られたら、搬送系を停止し終了信号を第２ＣＰ
Ｕへ伝送して、必要なデータを処理して第１出力部へプ
リント出力する。以上のように第１ＣＰＵは、測色中に
搬送系の制御を主につかさどるものである。なお第１表
示部には、検査中、検査条件等が表示されたままの状態
にあり、常に検査員が内容を確認出来るようになってい
る。

【０００９】第２ＣＰＵ側について説明すると電源が入
ると、初期状態が設定される。第１ＣＰＵからの検査条
件を受け付けると次に白色校正の信号の有無を調べる。
有りの場合には、白色校正を行う。（実際の操作は使用
するカラーセンサに依存するものであり、説明は省略す
る。）この時本システムでは、白色校正板を各カラーセ
ンサの位置まで移動するリニアモータを備えてあり、順
番に校正が行える。終了すれば第１ＣＰＵへ終了信号を
送付する。次に基準色校正の有無を調べる。有りの場合
は白色の場合と同様に基準サンプルがリニアモータによ
り移動されて順番に校正が行われる。そしてこの時点
で、第２ＣＰＵ側には、被測定物体の色差を検査する基
準色値（Ｌ0*, ａ0*, ｂ0*）が設定される。この後設定
確認信号を第１ＣＰＵへ送付して測定前の設定が完了す
ると。次に設定開始信号の有無を調べる。測定開始信号
を受け付けた後の第２ＣＰＵの動作は、主にシート状物
の測色点の識別を行い、複数個のカラーセンサを同様に
測色すること、また測色データを収集処理して、それを
リアルタイムに第２表示部上に色差変動グラフとして表
示することである。この時、本システムの測色では、一
定間隔で得られた複数個のデータをまとめて１ブロック
のデータとする方法をとっている。例えば１ｍ間隔で５
ポイント測色したデータを平均化し、その平均測色値を
走行した４〜５ｍの代表点とするのである。このように
すれば、シート状物のような長い検査物では実際には細
かく詳細にデータを取り、表示としては、必要にしてか
つ十分なデータ数の表示を行い、またデータを圧縮して
記録出来るというメリットもある。なおシート状物の長
さ測定には、搬送系モータにロータリエンコーダ（図示
しない）を取付け、よく知られたパルス数をカウントす
ることで計測することが出来る。従って設定長さに到達
すれば、測色終了の確認をとり、第２出力部（プリン
タ）に第２表示部に表示されている色差変動グラフをた
だちに出力する。このような構成とすることにより検査
効率は格段に向上する。

【００１０】第６図はこのような構成をもった毛織物色
差検査装置により出力された色差変動グラフの一例であ
る。長さ５５ｍ、幅１．６ｍの毛織物を布速度３５ｍ／
分で走行させた場合の検査結果である。横軸は長さ（単
位ｍ）、縦軸は色差値ΔＥがとってあり、３個のカラー
センサが測色したデータが一定間隔毎に記録されてい
る。また下のグラフは縦軸を明度軸（Ｌ*軸）の色差に
とって同様にプロットしたものである。なお上記の数値
などは必要に応じて出力される条件、色差判定結果など
の一例である。

【００１１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、基準色の
設定方法を、実際に基準サンプルを測色して登録する手
段と、すでに登録されている基準色データベースから検
索して設定する手段の両者を備えており、織物などのよ
うな色相のきわめて多いものなどに対して有効な設定手
段となり効率の良いシート状物色差検査装置として使用
することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カラーセンサを用いた場合のオンライン色差
検査での一般的な検査手順を示すＧｅｎｅｒａｌ Ｆｌ
ｏｗ Ｃｈａｒｔ。

【図２】 本発明によるシート状物色差検査装置の基本
的なシステム構成ブロック図を示す。

【図３】 システム構成概念図を示す。

【図４】 本発明の一実施例として、２個のＣＰＵを備
えたシート状物色差検査装置の動作フローチャートを示
す。

【図５】 図４の続きの動作フローチャートを示す。

【図６】 色差変動グラフの出力例である。

【符号の説明】

１：第１ＣＰＵ、２：第１表示部、３：第１出力部、
４：搬送用駆動モーター、５：搬送系駆動制御入力部
（スイッチ）、６：検査条件等入力部（キーボード）、
７：第２ＣＰＵ、８：第２表示部、９：第２出力部、１
０：カラーセンサ、１１：白色校正板、１２：測定対象
物の基準サンプル、１３：リニアモータ、１４：ガイド
レール、１５：シート状物体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状物を帯状に走行せしめる搬送
   部、検査条件を入力する入力部、検査条件を表示する第
   １表示部、結果を出力する第１出力部を総括制御する第
   １ＣＰＵと、該シート状物の上方または下方に位置する
   複数個のカラーセンサと、該カラーセンサ該カラーセン
   サに接続し、かつ第１ＣＰＵとは通信回線で接続されて
   なる第２ＣＰＵにより、カラーセンサの測色と読みとっ
   たデータを処理してシート状物の色差を検出し表示する
   第２表示部と、グラフ結果を出力表示する第２出力部の
   装置から構成されてなる色差検査装置において、検査す
   べきシート状物体の基準品の色彩値を測色して、その測
   色データを登録する手段を有し、かつ基準品の色彩値が
   すでに登録された基準色データベースより検査に必要と
   する基準色データを検索する手段を有し、この両手段の
   どちらかにより基準色データ設定がなされてから検査が
   開始することを特徴とするシート状物色差検査方法。