JPH0850011A - ゆず肌測定装置 - Google Patents

ゆず肌測定装置

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JPH0850011A
JPH0850011A JP6184505A JP18450594A JPH0850011A JP H0850011 A JPH0850011 A JP H0850011A JP 6184505 A JP6184505 A JP 6184505A JP 18450594 A JP18450594 A JP 18450594A JP H0850011 A JPH0850011 A JP H0850011A
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JP
Japan
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orange peel
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Application number
JP6184505A
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English (en)
Inventor
Kuniyuki Yoshikawa
邦幸 吉川
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Tokai Rika Co Ltd
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゆず肌の波長が多様に変化しても、適正なゆ
ず肌値を測定することができる測定性能の安定したゆず
肌測定装置を提供する。 【構成】 複数のイメージセンサ20の検出面に結像さ
れた異なる複数のパターンの明暗がそれらの複数のイメ
ージセンサ20により検出され、これら複数の明暗の各
々に対応して演算回路28により演算されたゆず肌値の
うちの最大のゆず肌値を、測定値として表示器30に表
示するので、被測定面18の凹凸のピッチ(ゆず肌の波
長)とパターン14の明暗部の幅との値の相関により偶
発的に実際の被測定面18の凹凸の程度と測定されたゆ
ず肌値とが大きく食い違ってしまうことを避けることが
でき、実際の被測定面18の凹凸の程度に、より近いゆ
ず肌値を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゆず肌測定装置に係
り、より詳しくは、光の透過率の異なる明暗部を有する
パターンを用いて塗装面等の表面の凹凸の程度、即ちゆ
ず肌値を測定するゆず肌測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、光の透過率の異なる明暗部を
有するパターンを用いて塗装面等の表面の光沢度測定を
定量的に行う光沢度測定装置が提案されている(特開平
4−256840号公報、特開平5−187999号公
報)。
【0003】かかる光沢度測定装置では、明部および暗
部が少なくとも1対有する明暗パターンと明暗パターン
を通過する光を被測定面に照射するレンズ系とを備えて
いる。この被測定面から反射された光を受光可能な位置
には、入射された光強度に応じた電気信号を出力する光
電変換素子が配設されている。この光電変換素子の入射
側にはピンホールが設けられており、このピンホール
は、前記レンズ系により前記パターンが結像される結像
面の位置に配設されている。光沢度を測定する場合に
は、制御部によって光源と光電変換素子とを結ぶ光軸を
横切る方向に明暗パターンを移動させる。従って、明暗
パターン像の明暗の境界部分がピンホール上を通過す
る。これにより、ピンホール上を通過する明暗パターン
の投影像の光強度が変化し、この光強度の変化に応じた
電気信号が光電変換素子より出力される。
【0004】ここで、明暗パターンを介して被測定面で
反射された光によって結像された明暗パターン像の明暗
境界部のボケ、すなわち鮮明度と被測定面の光沢度と
は、被測定面が低光沢のときには明暗境界部のボケが大
きく(鮮明度が小さく)、高光沢のときには明暗境界部
のボケが小さい(鮮明度が大きい)ことが実験により確
認されている。また、明暗パターンを移動させることに
より得られる光強度の明部から暗部に変化する曲線の接
線勾配が統計的に求められた被測定面の光沢官能値(視
感度)と相関があり、この曲線の接線勾配(接線の横軸
と成す角度の値)の最大値が被測定面の光沢度に対応す
ることも実験により確認されている。
【0005】従って、上記電気信号に基づいて明暗境界
部の移動に伴う明暗パターン像の光強度分布曲線を検出
し、明暗パターン像のボケ(鮮明度)により変化する部
分の接線勾配の最大値、すなわち接線の横軸と成す角度
の値を求めて、この角度から光沢度を求めている。
【0006】ところで、上記の光沢度と関連して塗装面
等の表面にほぼ一定のピッチで凹凸を形成した所謂ゆず
肌の凹凸の程度を表すゆず肌値を測定するゆず肌測定装
置が、上記の光沢度測定装置を応用して利用されてい
る。
【0007】図6に示すように、かかるゆず肌測定装置
70は、光源72と所定幅の明暗部が交互に隣接して配
置されたパターン74とこのパターン74を通過する光
を被測定面78に照射するレンズ76とを備えており、
更に、この被測定面78から反射された光を受光可能で
パターン74の像が結像される位置には、結像されたパ
ターン像82の明暗を検出するイメージセンサ80を配
設し、このイメージセンサ80が検出したパターン像8
2の明暗に対応してゆず肌値を測定していた。
【0008】例えば、図7(A)に示すようなパターン
を通過する光をゆず肌とされている被測定面78に照射
すると、この被測定面78から反射された光は、図7
(B)に示すようなパターン像、即ち明部及び暗部の幅
が不規則に変化したパターンとしてイメージセンサ80
上に結像される。従って、結像されたパターン像の明暗
を検出したイメージセンサ80からの出力信号は、図7
(C)に示すように山の間隔が不規則に変化した波形と
なる。この波形の隣接した山同士の間隔をPi 、これら
の山同志の間隔の数をnとすると、以下の式(1)によ
り、分散σ2 を演算する。
【0009】 σ2 =1/n{ΣPi 2 −(ΣPi 2 /n} −−−(1) 但し、i=1、2、・・・、nそして、ゆず肌値OPを
以下の式(2)により演算する。
【0010】 OP=alog (bσ2 −c)+d −−−(2) なお、上式でa、b、c、dは、予め値の定められた定
数である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなゆず肌測定装置では、例えば、図6に示すようにパ
ターンが明部及び暗部の幅がゆず肌波長λの略整数倍
(図6では略等倍)であった場合、被測定面での反射角
の方向が揃い、結像されたパターン像82の明部及び暗
部の幅がほぼ一定となり、被測定面がゆず肌であるにも
かかわらず、ゆず肌を検出することができず、当該測定
装置の信頼性を低下させていた。
【0012】そこで、本発明は、ゆず肌の波長が多様に
変化しても、適正なゆず肌値を測定することができる測
定性能の安定したゆず肌測定装置を提供することを目的
とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載のゆず肌測定装置は、光源と、光の
透過率の異なる所定幅の明暗部が交互に隣接配置されて
各々構成され且つ前記明暗部の幅寸法が各々異なる複数
のパターンと、前記光源により照射され前記パターンを
通過した光を被測定面へ投光すると共に前記パターンを
結像させる結像手段と、前記結像手段の結像位置に配設
されると共に照射されたパターンの明暗を検出する光検
出手段と、複数のパターンの各々を通過した光が前記光
検出手段に各々照射されることにより検出された複数の
パターンの明暗の各々に対応してゆず肌値を演算する演
算手段と、前記演算手段により演算されたゆず肌値のう
ち最大のゆず肌値を判別する判別手段と、前記判別手段
により判別された最大のゆず肌値を出力する出力手段
と、を備えたことを特徴とする。
【0014】また、上記の目的を達成するために、請求
項2記載のゆず肌測定装置は、請求項1記載のゆず肌測
定装置において、前記結像手段は前記光源により照射さ
れ前記複数のパターンの各々を通過した光を被測定面へ
投光すると共に前記複数のパターンの各々を結像させ、
前記光検出手段は複数のパターンの各々に対応して前記
結像手段の結像位置に複数配設されていることを特徴と
する。
【0015】
【作用】請求項1記載のゆず肌測定装置は、異なる複数
のパターンを備えており、これら複数のパターンの各々
は光の透過率の異なる所定幅の明暗部が交互に隣接配置
されて構成され且つ明暗部の幅寸法が各々異なってい
る。結像手段が光源により照射されパターンを通過した
光を被測定面へ投光すると共にこれらのパターンを結像
させると、結像されたパターンの明暗の幅が不規則に拡
縮し不均一となる。そして、複数のパターンの各々を通
過した光が光検出手段に照射され、その光検出手段が各
々のパターンの明暗を検出する。更に検出された明暗の
各々に対応して演算手段がゆず肌値を演算し、判別手段
が演算された複数のゆず肌値のうち最大のゆず肌値を判
別すると、出力手段がこの最大のゆず肌値を出力する。
【0016】このように、明暗部の幅寸法が各々異なっ
た複数のパターンの明暗が検出され、これら複数の明暗
の各々に対応して演算されたゆず肌値のうちの最大のゆ
ず肌値を測定値として出力するので、複数のパターンの
いずれかにおいて明部及び暗部の幅がゆず肌波長λの略
整数倍であったとしても、他のパターンについては結像
されたパターンの明暗の幅が不規則に拡縮し不均一とな
る。これにより、被測定面の凹凸のピッチ(ゆず肌の波
長)とパターンの明暗部の幅との値の相関により偶発的
に実際の被測定面の凹凸の程度と測定値とされたゆず肌
値とが大きく食い違ってしまうことを避けることがで
き、実際の被測定面の凹凸の程度により近いゆず肌値を
得ることができる。従って、ゆず肌の波長が多様に変化
しても適正なゆず肌値を測定可能な測定性能の安定した
ゆず肌測定装置を得ることができる。
【0017】請求項2記載のゆず肌測定装置によれば、
結像手段が光源により照射され複数のパターンの各々を
通過した光を被測定面へ投光すると共に、それら複数の
パターンの各々を結像させる。更にそれらの結像位置に
それぞれのパターンに対応した光検出手段が複数配設さ
れているので、複数のパターンの明暗を検出する際に一
つの光検出手段を順次切り替えて使用するよりも、ゆず
肌値の測定を短時間で実行することができる。
【0018】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明のゆず肌測定
装置の一実施例を説明する。
【0019】図1に示すように、本実施例のゆず肌測定
装置10は図示しない電源に接続された光源12を備え
ており、光源12の近傍には、光源12から発する光を
集光するコンデンサレンズ13が配設されている。な
お、光源12には、タングステンランプ、ハロゲンラン
プ、LED等の発光素子を用いることができる。コンデ
ンサレンズ13の射出側には、パターンとしての3個の
異なるパターン14A、14B、14Cが光の照射方向
に略垂直に並列して配列されており、更にその先に結像
手段としての投影レンズ16が順に配列されている。
【0020】パターン14Bは、図2に示すように、両
面が研磨されたガラスの一方の面にアルミ等を蒸着する
ことにより、透過面36と光の透過度の異なる蒸着面3
4を形成し、更に所定幅の蒸着面34(暗部)と透過面
36(明部)とを交互に長手方向に隣接して配置してい
る。なお、パターン14A、14Cについてもパターン
14Bと同様の構成であるが、明部及び暗部の幅寸法が
互いに異なっている。
【0021】コンデンサレンズ13から射出された光
は、パターン14A、14B、14Cのいずれか1つに
照射された後、投影レンズ16を通過し、塗装面18に
照射される。なお、ゆず肌測定装置10は、塗装面18
と図示しない所定寸法のアタッチメント部材により接触
しており、これによりゆず肌測定装置10と塗装面18
との間隔は所定距離に保たれている。
【0022】塗装面18の反射側には、光検出手段とし
ての3個のイメージセンサ20A、20B、20Cが、
それぞれパターン14A、14B、14Cの結像位置に
配設されている。なお、ゆず肌測定装置10の光学部で
ある上記の光源12、コンデンサレンズ13、パターン
14、投影レンズ16、及びイメージセンサ20は、図
示しない筐体の中に収納されている。
【0023】イメージセンサ20A、20B、20Cの
全てには、これらへの電源供給や測定時の切替等を行う
イメージセンサドライブ回路22とこれらからの明暗デ
ータを取り込むイメージセンサ受光回路26とが接続さ
れている。また、イメージセンサ受光回路26には、ゆ
ず肌値を演算する演算回路28が接続されており、更に
演算回路28、イメージセンサドライブ回路22、及び
イメージセンサ受光回路26の全てには、これらを制御
するイメージセンサコントロール回路24が接続されて
いる。なお、これら4個の回路、即ち演算回路28、イ
メージセンサドライブ回路22、イメージセンサ受光回
路26、及びイメージセンサコントロール回路24は、
制御部32を構成しており、このうち演算回路28に
は、演算したゆず肌値等を表示するための表示器30が
接続されている。
【0024】以下、本実施例の作用について説明する。
本実施例に用いたゆず肌測定装置10の図示しない測定
開始スイッチを入れると、直ちに光源12から光が照射
され、パターン14A、14B、14Cの各々の像がイ
メージセンサ20A、20B、20Cにそれぞれ結像さ
れる。そして、イメージセンサ20A、20B、20C
は、パターン像の明暗を検出し、それぞれ図5(A)、
図5(B)、図5(C)に示すような受光光量に応じた
出力信号をイメージセンサ受光回路26に出力する。
【0025】そして、制御部32により図3と図4に示
すゆず肌値測定の制御ルーチンが実行される。
【0026】図3に示すメインルーチンにおいて、ステ
ップ100ではイメージセンサ受光回路26によりイメ
ージセンサ20A、20B、20C各々からの出力信号
を取り込む。次のステップ102において従来のゆず肌
値演算と同様の下記の式(1)と(2)とに基づき、そ
れぞれのイメージセンサからの出力信号に対応して演算
回路28によりゆず肌値OP1 、OP2 、OP3 を演算
する。
【0027】 σ2 =1/n{ΣPi 2 −(ΣPi 2 /n} −−−(1) OP=alog (bσ2 −c)+d −−−(2) そして、次のステップ104においてステップ102で
演算したゆず肌値OP 1 、OP2 、OP3 の中から演算
回路28により最大ゆず肌値OPmax を判定する。な
お、この判定処理では、後述する図4に示すサブルーチ
ンを実行する。そのサブルーチンの実行を終えリターン
すると、ステップ106に進み、ステップ104で判定
した最大ゆず肌値OPmax を表示器30に表示して、当
制御ルーチンを終了する。
【0028】次に図4に示す最大ゆず肌値OPmax を判
定するサブルーチンを説明する。まずステップ110に
おいてOP1 が最大値か否かを判定する。なお、この判
定は、OP1 >=OP2 かつOP1 >=OP3 であるか
否かにより判定する。ここで肯定判定の場合は、ステッ
プ118に進み最大ゆず肌値OPmax にOP1 を代入し
てメインルーチンへリターンし、否定判定の場合はステ
ップ112に進む。
【0029】ステップ112ではOP2 が最大値か否か
を判定する。なお、この判定は、OP2 >=OP1 かつ
OP2 >=OP3 であるか否かにより判定する。ここで
肯定判定の場合は、ステップ116に進み最大ゆず肌値
OPmax にOP2 を代入してメインルーチンへリターン
し、否定判定の場合(OP3 が最大値である場合)はス
テップ114に進み最大ゆず肌値OPmax にOP3 を代
入してメインルーチンへリターンする。
【0030】以上説明したように、本実施例によれば、
3個のイメージセンサにより、それぞれの測定面に結像
されたパターン像の明暗が検出され、これらの明暗の各
々に対応して演算されたゆず肌値OP1 、OP2 、OP
3 のうちの最大のゆず肌値OPmax を測定値として表示
するので、被測定面の凹凸の程度(ゆず肌の波長)とパ
ターンの明暗部の幅との値の相関により偶発的に実際の
被測定面の凹凸の程度と測定値とされたゆず肌値OPma
x とが大きく食い違ってしまうことを避けることがで
き、実際の被測定面の凹凸の程度に、より近いゆず肌値
を得ることができる。
【0031】なお、本実施例では、3個のパターンを用
いた例を示したが、その数は3個でなくても良い。
【0032】また、本実施例では、3個のパターンの各
々に対応して計3個のイメージセンサを配設し、それぞ
れのパターン像の明暗を検出する例を示したが、各パタ
ーンを順次位置決めし、1個のイメージセンサで順次検
出するようにしても良い。
【0033】また、明部及び暗部の幅が各々異なる部分
(本発明のパターンに相当)を備えた1個のパターン
(例えば、明部及び暗部の幅が次第に大きくなるまたは
次第に小さくなるようなパターン)を用い、1個のイメ
ージセンサにより検出しても良い。
【0034】また、本実施例では、ゆず肌測定装置にお
ける測定値OPmax を表示器30に表示する例を示した
が、測定値OPmax の出力方法としては予め設けたプリ
ンタに印刷する等の方法で行っても良い。
【0035】更に、本実施例では、ゆず肌値を測定する
被測定面として塗装を施された塗装面18を想定した
が、本発明のゆず肌測定装置は塗装面以外の表面、例え
ば衣料の生地の表面等のゆず肌値測定に適用できる。
【0036】
【発明の効果】請求項1記載のゆず肌測定装置によれ
ば、明暗部の幅寸法が各々異なった複数のパターンの明
暗が検出され、これら複数の明暗の各々に対応して演算
されたゆず肌値のうちの最大のゆず肌値を測定値として
出力するので、複数のパターンのいずれかにおいて明部
及び暗部の幅がゆず肌波長λの略整数倍であったとして
も、他のパターンについては結像されたパターンの明暗
の幅が不規則に拡縮し不均一となる。これにより、被測
定面の凹凸のピッチ(ゆず肌の波長)とパターンの明暗
部の幅との値の相関により偶発的に実際の被測定面の凹
凸の程度と測定値とされたゆず肌値とが大きく食い違っ
てしまうことを避けることができ、実際の被測定面の凹
凸の程度により近いゆず肌値を得ることができる。従っ
て、ゆず肌の波長が多様に変化しても適正なゆず肌値を
測定可能な測定性能の安定したゆず肌測定装置を得るこ
とができるという優れた効果を有する。
【0037】請求項2記載のゆず肌測定装置によれば、
結像手段が光源により照射され複数のパターンの各々を
通過した光を被測定面へ投光すると共に、それら複数の
パターンの各々を結像させる。更にそれらの結像位置に
それぞれのパターンに対応した光検出手段が複数配設さ
れているので、複数のパターンの明暗を検出する際に一
つの光検出手段を順次切り替えて使用するよりも、ゆず
肌値の測定を短時間で実行することができるという優れ
た効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るゆず肌測定装置の概略構
成を示す斜視図である。
【図2】パターンの概略を示す斜視図である。
【図3】ゆず肌値測定の制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。
【図4】最大ゆず肌値を判定するサブルーチンを示すフ
ローチャートである。
【図5】(A)乃至(C)は、3個のパターンの各々に
対応するイメージセンサによる出力信号を示す図であ
る。
【図6】従来のゆず肌測定装置の概略構成を示す斜視図
である。
【図7】(A)は従来のパターンを示す図であり、
(B)はイメージセンサ上でのパターンの像を示す図で
あり、(C)は(B)の像に対応するイメージセンサに
よる出力信号を示す図である。
【符号の説明】
10 ゆず肌測定装置 12 光源 14 パターン 16 投影レンズ(結像手段) 18 塗装面(被測定面) 20 イメージセンサ(光検出手段) 30 表示器(出力手段) 32 制御部(演算手段、判別手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 7/60

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、 光の透過率の異なる所定幅の明暗部が交互に隣接配置さ
    れて各々構成され且つ前記明暗部の幅寸法が各々異なる
    複数のパターンと、 前記光源により照射され前記パターンを通過した光を被
    測定面へ投光すると共に前記パターンを結像させる結像
    手段と、 前記結像手段の結像位置に配設されると共に照射された
    パターンの明暗を検出する光検出手段と、 複数のパターンの各々を通過した光が前記光検出手段に
    各々照射されることにより検出された複数のパターンの
    明暗の各々に対応してゆず肌値を演算する演算手段と、 前記演算手段により演算されたゆず肌値のうち最大のゆ
    ず肌値を判別する判別手段と、 前記判別手段により判別された最大のゆず肌値を出力す
    る出力手段と、 を備えたゆず肌測定装置。
  2. 【請求項2】 前記結像手段は前記光源により照射され
    前記複数のパターンの各々を通過した光を被測定面へ投
    光すると共に前記複数のパターンの各々を結像させ、前
    記光検出手段は複数のパターンの各々に対応して前記結
    像手段の結像位置に複数配設されていることを特徴とす
    る請求項1記載のゆず肌測定装置。
JP6184505A 1994-08-05 1994-08-05 ゆず肌測定装置 Pending JPH0850011A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007078517A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Oki Data Corp 表面平滑性測定装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007078517A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Oki Data Corp 表面平滑性測定装置

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