JPH0989603A - 測定装置の補正方法および測定装置 - Google Patents

測定装置の補正方法および測定装置

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JPH0989603A
JPH0989603A JP24802095A JP24802095A JPH0989603A JP H0989603 A JPH0989603 A JP H0989603A JP 24802095 A JP24802095 A JP 24802095A JP 24802095 A JP24802095 A JP 24802095A JP H0989603 A JPH0989603 A JP H0989603A
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JP
Japan
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measuring device
measured
human perception
physical quantity
measuring
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JP24802095A
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English (en)
Inventor
Makoto Kurumisawa
信 楜澤
Yoshiyuki Sonda
嘉之 尊田
Naoyuki Oki
直之 大木
Takeshi Shimazaki
剛 嶋崎
Toshihiko Suzuki
俊彦 鈴木
Hiroaki Shimozono
裕明 下薗
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】人間の知覚に合致した測定装置を得る。 【解決手段】測定すべき物理量の人間の知覚に基づく定
性的データの統計を数値化し、一方でこの物理量を定量
的に測定する装置の測定値を得、前記の数値と測定値と
を比較して測定装置の人間の知覚との相関を評価し、測
定装置の人間の知覚に対する適合性を評価する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、物理量の測定装置
の測定結果を、人間の知覚に基づく物理量の定性的評価
に近づけ、人間の知覚判断に見合った測定装置を得る方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、ガラス板の歪等の外観検査は、
これまでは検査者の目視による評価によって行われてい
た。この外観検査は、検査者の知覚に基づく歪量の定性
的評価であるため、検査者の主観に左右されることもあ
った。
【0003】そこで、この歪量を機械的に測定し、定量
的に歪量を評価する方法がいくつか提案されてきた(例
えば特開平7−20059号公報や特開平3−1999
46号公報等)。これらの公報に開示されているよう
に、チェッカー模様のコントラストの低下の度合いや格
子の変形量を測定することによって、歪量を定量化し、
歪の大きさを評価することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の歪等の外観検査
に代表されるように、人間の知覚に基づく物理量の評価
は、被検査体を実際に利用する人間が判断するものであ
る。そのため、検査者の個人差に応じて、被検査体が利
用に不都合がないレベルに若干の違いが生じてしまう
が、その評価結果はおおよその目安とすることができ
る。
【0005】上記の公報に開示された方法によれば、検
査者による定量的評価に比べて、被検査体の利用に不都
合がないレベルに明確な線引きをすることが可能であ
る。すなわち、検査者の個人差による評価結果のばらつ
きをなくすことができ、定量的に被検査体の評価を行う
ことができる。
【0006】一方で、被検査体を実際に利用するのは人
間であるため、上記の測定装置を用いた評価結果が、利
用時に人間が感じる感じ方に合致したものであるかは不
明であった。すなわち、上記の定量評価は、測定装置に
よる測定値の大小が直接人間の感じる感じ方の大小にリ
ンクしているという仮定のもとに行われるものであっ
た。
【0007】そのため、測定装置による定量評価は、検
査者による評価結果のばらつきの低減や検査にともなう
人手の削減には有効であるが、その評価結果をそのまま
被検査体の良、不良の判定基準として用いることができ
るかについては判断されていなかった。
【0008】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
って、人間の知覚に基づく被検査体の評価に定量的評価
が一致する測定装置を得る方法の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、測定すべき物理量の人間の知覚に基づく
定性的データの統計を数値として取り込む工程と、前記
物理量を定量的に測定する装置の測定値を取り込む工程
と、前記数値と測定値とを比較する工程と、該比較に基
づいて前記物理量を定量的に測定する装置の人間の知覚
との相関を評価する工程と、該評価に基づいて測定装置
による測定結果を測定すべき物理量の人間の知覚に基づ
く定性的データに近づける補正を測定装置に加える工程
と、を含む測定装置の補正方法を提供するものである。
【0010】また、本発明は、測定すべき物理量を定量
的に測定する測定部と、該測定部によって測定された測
定データを演算して所定の測定値とする演算処理部とか
らなる測定装置であって、前記演算処理部は、物理量の
人間の知覚に基づく定性的データの統計を数値として入
力可能であり、前記数値と測定値とを比較して、該比較
に基づいて前記物理量を定量的に測定する装置の人間の
知覚との相関を評価し、前記評価に基づいて測定装置に
よる測定結果を測定すべき物理量の人間の知覚に基づく
定性的データに近づける補正を測定値に加え、補正済測
定値として出力するものであることを特徴とする測定装
置を提供するものである。
【0011】図1は、本発明における測定装置および測
定装置の補正方法の一例を説明する流れ図である。ま
ず、あらかじめ測定すべき物理量の人間の知覚に基づく
定性的データを得(11)、数値化する(12)。一方
で、この測定すべき物理量を定量的に測定する装置の測
定部によって、この物理量を測定し(13)、数値化す
る(14)。そして、定量的データによる数値と測定値
とを測定装置の演算処理部に取り込み、両者を比較する
(15)。この比較によって測定装置の測定値の人間の
知覚に倣ったものであるかを評価し、測定装置と人間の
知覚との相関を評価する(16)。上記の評価に基づい
て、測定装置による測定結果を人間の知覚に基づく定性
的データに近づけるように、測定装置に補正を加える。
この際、演算処理部における測定値の数値化の段階で可
能な補正については、演算処理部に補正式等のソフトウ
ェア的補正を導入し(17)、補正式の導入だけでは不
十分な場合には、測定部自体にハードウェア的補正を導
入する(18)。こうして、人間の知覚に倣った物理量
の測定装置を得る(19)ことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を透明板状体の透
視歪の測定装置の評価を例にあげて、詳細に説明する。
図2は、本発明における一実施例である透視歪の測定装
置を用いた場合の装置の評価方法を説明する流れ図であ
る。また、図3は、特開平7−20059号公報に開示
された透視歪の測定装置を基本構成とした測定装置を示
す概略斜視図である。1はコントラストが既知のパター
ンを有する光源、2は被測定物(被検査体)である透明
板状体、3は受光装置、4は演算処理部であり、光源と
受光装置とで測定部を形成するものである。本例におい
て、透明板状体として、面形状がH・exp{−(x2
+y2 /σ2 }で表されるアクリル樹脂を用いた。ただ
し、H=0.02mm、σ=17mmである。また、透
明板状体と光源との距離を1500mm、透明板状体と
受光装置との距離を1500mm、受光装置の焦点距離
f28、絞りF2とした。
【0013】上記測定部により被測定物を透過させずに
検出光量を測定する(23)と、例えばA−A’の線に
沿った値は図4のようになる。横軸はパターン位置、縦
軸は検出光量Qを示す。図示したように、高輝度部およ
び低輝度部の値はどのパターンでもほぼ一様になる。な
お、高輝度部はパターンの白い部分(明部)であり、低
輝度部はパターンの黒い部分(暗部)である。
【0014】一方、上記測定部により被測定物透過後の
検出光量を図5に示す(23)。この場合、歪(歪の強
い部分)を透過した部分(図5の6)においてはパター
ンの高輝度部(明部)および低輝度部(暗部)の値の比
あるいは差は、非歪部(歪の弱い部分、図5の5および
7)を透過したものに比べ小さくなる。すなわち、6の
部分では高輝度部の光量は低下し、低輝度部の光量は増
加している。したがってコントラストは低下している。
この被測定物透過後のコントラストを、白部分の輝度I
max と黒部分の輝度Imin の差を全体の明るさで正規化
した値としてC=(Imax −Imin )/(Imax +I
min )で表す(24)。このCを演算処理部にて演算
し、透視歪を定量的に評価することができる。ただしこ
の結果からは、検査者の知覚に基づく定性的な歪の強さ
が強いほど、歪部分のコントラストの値が小さくなると
いう大ざっぱな相関しか得られなかった。
【0015】そこで、まず検査者10名によって、それ
ぞれ透明板状体を水平面より20度から5度刻みに90
度までランダムに変化させ各角度における歪の有無の知
覚判定を行った(21)。これらの判定に基づく定性的
データを集計して統計をとり、各角度における歪が存在
すると人間が知覚する確率(知覚確率)によって歪の大
きさを数値化した(22)。なお、このときの透明板状
体は背景から1500mmの位置に配置し、検査者は透
明板状体から1500mmの位置で検査を行った。ま
た、背景として、6mmから64mmまでピッチを変え
た複数のパターンのチェッカー模様を用いた。
【0016】こうして得られた人間の知覚に基づく定性
的データを統計的に数値化した値と、装置部によって定
量的に得られた歪量とを、角度毎にプロットしたのが図
6である。
【0017】さらに、知覚確率の変化を正規分布とし
て、その標準偏差を1単位とするZスコアを用いて、得
られた測定値を評価した(25)のが図7である。図7
から、ZスコアとコントラストCとの間の相関がわかる
が、Zが負の領域(透明板状体の取付角度が大きい場
合)では、CとZスコアとの相関がほとんどないことが
わかる。すなわち、これらの角度領域では、測定部の歪
に対する感度が悪く、実際に人間が知覚する歪に対して
測定部による測定結果に信頼性が欠けることを表す。
【0018】一方、Zが正の領域ではCとZスコアとの
相関係数は0.91である。図示のとおり、この領域で
はプロットされたデータは2次曲線の振舞をしている。
そこで、C2 とZスコアとの相関をとると、相関係数は
0.98となる。
【0019】このことから、上記装置において歪の大き
さを補正済測定値としてC2 の値で表す(26)ことに
よって、人間の知覚に基づく統計的データに測定装置に
よる測定結果を近づけられることがわかる。こうして、
上記装置による測定結果のアウトプットとしてC2 の値
によって歪の大きさを評価することにより、より人間の
知覚に倣った測定装置にすることができる(27)。し
かも、この場合測定装置による測定であるため、ある検
査者による検査結果の偏りや、検査に要する煩雑な作業
と時間を低減できている。
【0020】これらの処理は、上記の演算処理部におい
て行われることが、その作業性の向上に鑑みて好まし
い。すなわち、あらかじめ人間の知覚に基づく定性的デ
ータの統計を数値化したものを演算処理部に入力し、受
光装置によって得られた情報を信号として演算処理部に
よって処理して測定値を得、両者を演算処理部内におい
て比較を行う。この比較によって、人間の知覚に倣うよ
うに受光装置からの情報を補正する演算を、演算処理部
内にて行い、この補正が加えられた装置全体が、人間の
知覚に基づく定性的評価に近い指標の測定装置となる。
【0021】本発明が上記例に限定されないことはもち
ろんであり、例えば、人間の知覚に基づくデータの統計
のとり方として、上記例では歪の有無による判定であっ
たが、歪の大小にランクづけ(例えば5段階の評価等)
をして、多数のデータの統計をとる方法等、種々の手段
があげられる。
【0022】検査者の人数についても、検査者個人によ
るばらつきを低減できるように、ある程度多人数であれ
ば、上記の10人にとらわれる必要はない。
【0023】光源のパターンについても、上記のチェッ
カー模様の他、単なるストライプ状のもの等、適宜のパ
ターンを用いることができる。測定装置自身について
も、コントラストの減少を測定する光学装置の他、点光
源のライン走査による点光源の位置のずれの測定による
歪測定、ストライプや格子模様の形状変化の測定による
歪測定等、これまで提案されている種々の歪測定装置に
適用させることができる。
【0024】さらに、測定すべき物理量自身について
も、人間の知覚による評価がされる種々の物理量の測定
装置に対し、本発明を適用することができる。その物理
量としては、上記の透明板状体の透視歪のほか、反射像
の歪や、塗料の塗装ムラ、色ムラ、液晶表示装置等の輝
度ムラ等が例示できる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、従来の検査者の個人能
力に頼った被検査体の検査結果のように、ばらつきや偏
りの危惧がなく、簡便で短時間に検査結果が得られる測
定装置を、実際に被検査体を使用する人間の知覚に応じ
た測定結果となるように修正することができる。
【0026】こうして、人間の知覚する物理量を定量化
する測定装置による測定結果を、実際に被検査体を利用
する人間の知覚に近く、測定装置を用いた評価結果が利
用時に人間が感じる感じ方に合致したものにすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における測定装置および測定装置の補正
方法の一例を説明する流れ図
【図2】本発明における測定装置として透明板状体の透
視歪の測定装置を補正する例を説明する流れ図
【図3】本発明における透視歪測定装置の基本構成の一
例を示す概略斜視図
【図4】光源からの光を被測定物を透過させず受光した
場合の明暗パターン部の受光量を示す検出信号のグラフ
【図5】光源からの光を被測定物を透過させて受光した
場合の明暗パターン部の受光量を示す検出信号のグラフ
【図6】本発明における人間の知覚に基づく統計値と測
定部による測定値との相関を示すグラフ
【図7】本発明における人間の知覚に基づく統計値と測
定部による測定値との相関を示すグラフ
【符号の説明】
1:光源 2:被測定物 3:受光装置 4:演算処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋崎 剛 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 鈴木 俊彦 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 下薗 裕明 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】測定すべき物理量の人間の知覚に基づく定
    性的データの統計を数値として取り込む工程と、前記物
    理量を定量的に測定する装置の測定値を取り込む工程
    と、前記数値と測定値とを比較する工程と、該比較に基
    づいて前記物理量を定量的に測定する装置の人間の知覚
    との相関を評価する工程と、該評価に基づいて測定装置
    による測定結果を測定すべき物理量の人間の知覚に基づ
    く定性的データに近づける補正を測定装置に加える工程
    と、を含む測定装置の補正方法。
  2. 【請求項2】測定すべき物理量を定量的に測定する測定
    部と、該測定部によって測定された測定データを演算し
    て所定の測定値とする演算処理部とからなる測定装置で
    あって、前記演算処理部は、物理量の人間の知覚に基づ
    く定性的データの統計を数値として入力可能であり、前
    記数値と測定値とを比較して、該比較に基づいて前記物
    理量を定量的に測定する装置の人間の知覚との相関を評
    価し、前記評価に基づいて測定装置による測定結果を測
    定すべき物理量の人間の知覚に基づく定性的データに近
    づける補正を測定値に加え、補正済測定値として出力す
    るものであることを特徴とする測定装置。
JP24802095A 1995-09-26 1995-09-26 測定装置の補正方法および測定装置 Pending JPH0989603A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6254503B1 (en) * 1998-10-30 2001-07-03 Nissan Motor Co., Ltd. V-belt driven pulley and continuously variable transmission using the same
WO2010016137A1 (ja) * 2008-08-07 2010-02-11 株式会社ケー・デー・イー 検査システム
WO2010117004A1 (ja) * 2009-04-09 2010-10-14 旭硝子株式会社 光透過性板状物のリーム検出方法

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