特許 6039008 着色評価装置及び着色評価方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6039008

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】着色評価装置及び着色評価方法

(51)【国際特許分類】

   G01J 3/52 20060101AFI20161128BHJP

   H04N 1/46 20060101ALI20161128BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20161128BHJP

   H04N 1/60 20060101ALI20161128BHJP

   G01J 3/02 20060101ALI20161128BHJP

   G01N 21/88 20060101ALI20161128BHJP

   G01N 21/93 20060101ALI20161128BHJP

   H04N 9/04 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   G01J3/52

   H04N1/46 Z

   G06T1/00 510

   H04N1/40 D

   G01J3/02 C

   G01N21/88 J

   G01N21/93

   H04N9/04 B

【請求項の数】7

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2015-106888(P2015-106888)

(22)【出願日】2015年5月26日

(65)【公開番号】特開2016-6416(P2016-6416A)

(43)【公開日】2016年1月14日

【審査請求日】2015年11月26日

(31)【優先権主張番号】特願2014-108613(P2014-108613)

(32)【優先日】2014年5月26日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】302047880

【氏名又は名称】有限会社パパラボ

(74)【代理人】

【識別番号】100103207

【弁理士】

【氏名又は名称】尾崎 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】加藤 誠

【審査官】 塚本 丈二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２５１９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４２２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７１５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５６６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２３１３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２０３６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２５３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６３４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１１５０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４６８６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｊ ３／００−３／５２

Ｇ０１Ｎ ２１／８８

Ｇ０１Ｎ ２１／９３

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｈ０４Ｎ １／４６

Ｈ０４Ｎ １／６０

Ｈ０４Ｎ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像部を備えるデジタルカメラ、ウェアラブル端末、又は、携帯端末であるＲＧＢ撮像装置と、
演算処理部と、
演算処理部からの信号に基づいて、ＲＧＢ計測信号を発生するカラー信号発生器と、
演算処理部と接続可能な、ＣＩＥ ＸＹＺ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）を有する２次元色彩計と、
前記カラー信号発生器と前記２次元色彩計を前記演算処理部で同期しながら、カラー信号発生器で縦横に分割されたＲＧＢ値の変化した色票を前記２次元色彩計によりＸＹＺ値を計測し、前記色票を前記ＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得ることにより、ｒｇｂ値とＸＹＺ値との変換テーブルを発生する色空間関数発生部と、
撮像対象物をＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得、このｒｇｂ値から前記変換テーブルを利用してＸＹＺ値を演算処理するＸＹＺ演算部と、
を備え、
前記ＸＹＺ演算部が、
前記ＲＧＢ撮像装置の撮像により得られたｒｇｂ値から前記変換テーブルにより変換したＸＹＺ値の着色データのうち、特定された検査領域を設定し、
測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のＸＹＺ値より正規化されたｘｙ値又はＸＹＺ値そのものを検査領域について演算し、
ｘｙ色度図のｘｙ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより得られる積算値を基に、ｘｙ色度ヒストグラム又はＸＹＺ色度ヒストグラム３次元分布を作成し、
前記検査物と基準物の２つのｘｙ色度ヒストグラム分布又はＸＹＺ色度ヒストグラム３次元分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査することを特徴とする着色評価装置。

【請求項2】

撮像部を備えるデジタルカメラ、ウェアラブル端末、又は、携帯端末であるＲＧＢ撮像装置と、
演算処理部と、
演算処理部からの信号に基づいて、ＲＧＢ計測信号を発生するカラー信号発生器と、
演算処理部と接続可能な、ＣＩＥ ＸＹＺ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）を有する２次元色彩計と、
前記カラー信号発生器と前記２次元色彩計を前記演算処理部で同期しながら、カラー信号発生器で縦横に分割されたＲＧＢ値の変化した色票を前記２次元色彩計によりＸＹＺ値を計測し、前記色票を前記ＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得ることにより、ｒｇｂ値とＸＹＺ値との変換テーブルを発生する色空間関数発生部と、
撮像対象物をＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得、このｒｇｂ値から前記変換テーブルを利用してＸＹＺ値を演算処理するＸＹＺ演算部と、
を備え、
前記ＸＹＺ演算部が、
前記ＲＧＢ撮像装置の撮像により得られたｒｇｂ値から前記変換テーブルにより変換したＸＹＺ値の着色データのうち、特定された検査領域を設定し、
測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のＸＹＺ値をＬａｂに変換し、
Ｌａｂ色度図のＬａｂ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより得られる積算値を基に、Ｌａｂ色度ヒストグラム分布を作成し、
前記検査物と基準物の２つのＬａｂ色度ヒストグラム分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査することを特徴とする着色評価装置。

【請求項3】

前記Ｌａｂ色度ヒストグラム分布において、前記検査物と基準物の画素の画素積算数を格子単位で比較し、小さい方の画素積算数を特定し、当該画素積算数を積算し、前記検査領域の全画素数に対する、前記積算された積算数の割合を演算することにより、前記色分布一致指数を演算する請求項２の着色評価装置。

【請求項4】

前記色分布一致指数を示すデータを表示装置に表示し、通信回線を介してコンピュータ間で送受信する請求項２または３の着色評価装置。

【請求項5】

前記ＲＧＢ撮像装置で生産ライン上を流れる検査物を撮像する請求項１ないし４いずれかの着色評価装置。

【請求項6】

演算処理部からの信号に基づいて、カラー信号発生器でＲＧＢ計測信号を発生させるＲＧＢ計測信号発生ステップと、
前記カラー信号発生器と２次元色彩計を前記演算処理部で同期しながら、カラー信号発生器で縦横に分割されたＲＧＢ値の変化した色票を前記２次元色彩計によりＸＹＺ値を計測し、前記色票をＲＧＢ撮像装置で撮像してＲＧＢ値を得ることにより、ＲＧＢ値とＸＹＺ値との変換テーブルを発生する色空間関数発生ステップと、
撮像対象物をＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得、このｒｇｂ値から前記変換テーブルを利用してＸＹＺ値を演算処理するＸＹＺ値発生処理ステップと、
を備え、
ＣＩＥ ＸＹＺ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）を有する２次元色彩計を利用する着色検査方法において、
照明下で、前記ＲＧＢ撮像装置の撮像により取得されたｒｇｂ値から前記変換テーブルによりＣＩＥ ＸＹＺ表色系におけるＸＹＺ値に変換した着色データを生成するステップと、
前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定するステップと、
測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のＸＹＺ値より正規化されたｘｙ値又はＸＹＺ値そのものを検査領域について演算するステップと、
ｘｙ色度図のｘｙ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより得られる積算値を基に、ｘｙ色度ヒストグラム分布、又はＸＹＺ色度ヒストグラム３次元分布を作成し、
前記検査物と基準物の２つのｘｙ色度ヒストグラム分布又はＸＹＺ色度ヒストグラム３次元分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査するステップと、
を備えたことを特徴とする着色評価方法。

【請求項7】

演算処理部からの信号に基づいて、カラー信号発生器でＲＧＢ計測信号を発生させるＲＧＢ計測信号発生ステップと、
前記カラー信号発生器と２次元色彩計を前記演算処理部で同期しながら、カラー信号発生器で縦横に分割されたＲＧＢ値の変化した色票を前記２次元色彩計によりＸＹＺ値を計測し、前記色票をＲＧＢ撮像装置で撮像してＲＧＢ値を得ることにより、ＲＧＢ値とＸＹＺ値との変換テーブルを発生する色空間関数発生ステップと、
撮像対象物をＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得、このｒｇｂ値から前記変換テーブルを利用してＸＹＺ値を演算処理するＸＹＺ値発生処理ステップと、
を備え、
ＣＩＥ ＸＹＺ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）を有する２次元色彩計を利用する着色検査方法において、
照明下で、前記ＲＧＢ撮像装置の撮像により取得されたｒｇｂ値から前記変換テーブルによりＣＩＥ ＸＹＺ表色系におけるＸＹＺ値に変換した着色データを生成するステップと、
前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定するステップと、
測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のＸＹＺ値をＬａｂに変換するステップと、
Ｌａｂ色度図のＬａｂ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより得られる積算値を基に、Ｌａｂ色度ヒストグラム分布を作成するステップと、
前記検査物と基準物の２つのＬａｂ色度ヒストグラム分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査するステップと、
を備えたことを特徴とする着色評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物の色の忠実なシミュレーションを可能とする着色評価装置及び着色評価方法に関する。

【背景技術】

【0002】

単に色を測定する計測器としては、分光測色計が一般に普及しているが、ある一定面積の平均的な色度値を求めるため、対象物に模様があったり、メタリック塗装であったり、人の肌のように反射が複雑であったりすると、目でみたような結果が得られないため、その評価は人の目で行うしかない検査が現在多く存在する。

【0003】

従来のRGBカラーフィルター方式のデジタルカメラでは、色を測定する観点からすると負の感度が実現できないことによる、図３０にも記載の、以下の２つの問題点がある。
1．色空間に歪みが生ずるため、RGBからＸＹＺ空間への線形性がないため、測定値として使えない。
2．色を測定する場合には、RGBの三角形の外の値は、すべて三角形に張り付いた座標となり、三角形の内部の座標点しか、一意に捉えられない。

【0004】

つまり、従来のRGBデジタルカメラでは、ＸＹＺ等色関数に変換した場合の精度は色空間の歪みを補正することができないために、色差△Eは補正を行っても、5．0程度しか実現できないため、色測定への利用（化粧品、自動車塗装等）は困難であった（図３１参照）。

【0005】

すなわち、RGBカラーデジタルカメラでは、３角形の内側の色についての信号は捉えることができるが、これは色空間としては、負の感度を無視することにより、非線形な信号となっており、この信号を色度値として利用することが、精度上、困難である。

【0006】

そこで、図３２に示す通り、等色関数を用いた画像計測装置の設計、計測用センサーの設計開発により、ヒトの目でみた色をディスプレイ上に表現する技術が開発されている。特許文献１、２等に記載の通り、印刷用検版システムや、分光感度測定装置等が開発されてきている。本発明者は、ヒトの視覚領域をすべてカバー技術的する３フィルターＸＹＺ方式の提案ならびに静岡大学工学部下平研究室に古くから関わり、デジタルカメラシステムとして製品化を行っている。この画像色再現技術を中心とした、デジタルカメラ、校正装置、色忠実ソフトウェアを特徴とし、その応用製品として２次元色彩計を化粧品、自動車、医療分野等での展開を行っている。これまで、ヒトの視覚の全域を正確に捉えられる色再現方式の２次元色彩計が開発されている。

【0007】

応用製品としての３フィルターＸＹＺ方式の２次元色彩計は精度が高く、従来に無かった色度分布解析等、色と質感の定量化に成功している。化粧品分野、自動車塗装分野、歯科材料評価分野等で、研究所、工場等の品質管理部門で導入されており、高い評価を受けている。いずれの市場でも、営業やインラインでの塗装工程、歯科技師等のさらに広い市場で拡販が期待されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００９−２３６７８５号公報

【特許文献2】特開２０１２−２１７０５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上述の２次元色彩計の解析をさらに多くの市場に適用したいというニ一ズが、化粧品、歯科業界、塗装業界より数多く寄せられ、また、色域がＲＧＢの３角形の内側の色（人の肌、鮮やかではない塗装色等）の場合に、コスト面で一層抑えることが必要であるにもかかわらず、コスト面から採用を断念しているのが実情である。

【0010】

上述の２次元色彩計システムについては、そのフィルタが誘電体多層膜方式で高精度ながら、その製作に高コストの製品であることから、高精度測定器としてのマーケットにしか展開できないでいる。つまり、現行製品は、高精度測定器であるがゆえ、コストを抑えることは難しく、これらの市場へ投入する機会が難しい。

【0011】

一方で、ＲＧＢカラーデジタルカメラでは、これを何らかの手段により、非線形補正処理方式を確立することが課題となる。そこで、通常のRGBデジタルカメラに色忠実技術を適用できないかといった声は多くの市場から期待されるに至っている。

【0012】

上記背景に鑑み、本発明は、色忠実技術を応用した２次元色彩計の市場拡大のため、市販のRGBデジタルカメラに対し安価な色測定に利用できるシステム、ソフトウェアならびにサービスを提供することにより、広範囲の市場で展開できることを目的とする。つまり、本発明は、RGBデジタルカメラに色空間補正処理を組み込んだ計測ライブラリーならびに、廉価版の２次元色彩計を提供することである。２次元色彩計を原器として、これを利用して、市販RGBデジタルカメラについて、その３角形の内側のみに限定し、世界で類のない正確にＸＹＺ等色関数に変換する方式を確立することが課題となる。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明者は、一般デジタルカメラ、撮像装置、携帯端末、工業用ITVで利用されているRGBカラーカメラにおいて、そのRGBの色域内の色データをＸＹＺ等色関数の測色的データとして、利用できる補正機能をもたせるための、RGBカラー空間からＸＹＺ色測色空間への正確な色変換色差（例えば、ΔE＜１．６）での変換がおこなうことのできるRGBカラーでの測色計測システムを提供することを着想したものである。

【0014】

本発明の着色評価装置は、撮像部を備えるデジタルカメラ、ウェアラブル端末、又は、携帯端末であるＲＧＢ撮像装置と、演算処理部と、演算処理部からの信号に基づいて、ＲＧＢ計測信号を発生するカラー信号発生器と、演算処理部と接続可能な、ＣＩＥ ＸＹＺ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）を有する２次元色彩計と、前記カラー信号発生器と前記２次元色彩計を前記演算処理部で同期しながら、カラー信号発生器で縦横に分割されたＲＧＢ値の変化した色票を前記２次元色彩計によりＸＹＺ値を計測し、前記色票を前記ＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得ることにより、ｒｇｂ値とＸＹＺ値との変換テーブルを発生する色空間関数発生部と、撮像対象物をＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得、このｒｇｂ値から前記変換テーブルを利用してＸＹＺ値を演算処理するＸＹＺ演算部と、を備え、前記ＸＹＺ演算部が、前記ＲＧＢ撮像装置の撮像により得られたｒｇｂ値から前記変換テーブルにより変換したＸＹＺ値の着色データのうち、特定された検査領域を設定し、測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のＸＹＺ値より正規化されたｘｙ値又はＸＹＺ値そのものを検査領域について演算し、ｘｙ色度図のｘｙ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより得られる積算値を基に、ｘｙ色度ヒストグラム又はＸＹＺ色度ヒストグラム３次元分布を作成し、前記検査物と基準物の２つのｘｙ色度ヒストグラム分布又はＸＹＺ色度ヒストグラム３次元分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査することが好ましい。また、前記ｘｙ色度ヒストグラム又はＸＹＺ色度ヒストグラム３次元分布において、前記検査物と基準物の画素の画素積算数を格子単位で比較し、小さい方の画素積算数を特定し、当該画素積算数を積算し、前記検査領域の全画素数に対する、前記積算された積算数の割合を演算することにより、前記色分布一致指数を演算することが好ましい。

【0015】

前記２次元色彩計の色差△Ｅが、例えば、０．５以下で、色変換色差△Ｅが０．８〜１．６の範囲に設定することが好ましい。撮像装置にはデジタルカメラ、一般デジタル携帯端末、ウェアラブル端末が挙げられる。

【0017】

本発明の着色評価装置は、撮像部を備えるデジタルカメラ、ウェアラブル端末、又は、携帯端末であるＲＧＢ撮像装置と、演算処理部と、前記演算処理部からの信号に基づいて、ＲＧＢ計測信号を発生するカラー信号発生器と、前記演算処理部と接続可能な、ＣＩＥ ＸＹＺ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）を有する２次元色彩計と、前記カラー信号発生器と前記２次元色彩計を前記演算処理部で同期しながら、前記カラー信号発生器で縦横に分割されたＲＧＢ値の変化した色票を前記２次元色彩計によりＸＹＺ値を計測し、前記色票を前記ＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得ることにより、ｒｇｂ値とＸＹＺ値との変換テーブルを発生する色空間関数発生部と、撮像対象物を前記ＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得、このｒｇｂ値から前記変換テーブルを利用してＸＹＺ値を演算処理するＸＹＺ演算部と、を備え、前記ＸＹＺ演算部が、前記ＲＧＢ撮像装置の撮像により得られたｒｇｂ値から前記変換テーブルにより変換したＸＹＺ値の着色データのうち、特定された検査領域を設定し、測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のＸＹＺ値をＬａｂに変換し、Ｌａｂ色度図のＬａｂ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより得られる積算値を基に、Ｌａｂ色度ヒストグラム分布を作成し、前記検査物と基準物の２つのＬａｂ色度ヒストグラム分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査することが好ましい。

【0018】

前記Ｌａｂ色度ヒストグラム分布において、前記検査物と基準物の画素の画素積算数を格子単位で比較し、小さい方の画素積算数を特定し、当該画素積算数を積算し、前記検査領域の全画素数に対する、前記積算された積算数の割合を演算することにより、前記色分布一致指数を演算することが好ましい。

【0019】

前記色分布一致指数を示すデータを表示装置に表示し、通信回線を介してコンピュータ間で送受信することが好ましい。

【0020】

前記ＲＧＢ撮像装置で生産ライン上を流れる検査物を撮像することが好ましい。

【0021】

本発明の着色評価方法は、演算処理部からの信号に基づいて、カラー信号発生器でＲＧＢ計測信号を発生させるＲＧＢ計測信号発生ステップと、前記カラー信号発生器と２次元色彩計を前記演算処理部で同期しながら、カラー信号発生器で縦横に分割されたＲＧＢ値の変化した色票を前記２次元色彩計によりＸＹＺ値を計測し、前記色票をＲＧＢ撮像装置で撮像してＲＧＢ値を得ることにより、ＲＧＢ値とＸＹＺ値との変換テーブルを発生する色空間関数発生ステップと、撮像対象物をＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得、このｒｇｂ値から前記変換テーブルを利用してＸＹＺ値を演算処理するＸＹＺ値発生処理ステップと、を備え、ＣＩＥ ＸＹＺ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）を有する２次元色彩計を利用する着色検査方法において、照明下で、前記ＲＧＢ撮像装置の撮像により取得されたｒｇｂ値から前記変換テーブルによりＣＩＥ ＸＹＺ表色系におけるＸＹＺ値に変換した着色データを生成するステップと、前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定するステップと、測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のＸＹＺ値より正規化されたｘｙ値又はＸＹＺ値そのものを検査領域について演算するステップと、ｘｙ色度図のｘｙ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより得られる積算値を基に、ｘｙ色度ヒストグラム分布、又はＸＹＺ色度ヒストグラム３次元分布を作成し、前記検査物と基準物の２つのｘｙ色度ヒストグラム分布又はＸＹＺ色度ヒストグラム３次元分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査するステップと、を備えたことを特徴とする。

【0023】

本発明では、演算処理部からの信号に基づいて、カラー信号発生器でＲＧＢ計測信号を発生させるＲＧＢ計測信号発生ステップと、前記カラー信号発生器と２次元色彩計を前記演算処理部で同期しながら、前記カラー信号発生器で縦横に分割されたＲＧＢ値の変化した色票を前記２次元色彩計によりＸＹＺ値を計測し、前記色票をＲＧＢ撮像装置で撮像してＲＧＢ値を得ることにより、ＲＧＢ値とＸＹＺ値との変換テーブルを発生する色空間関数発生ステップと、撮像対象物を前記ＲＧＢ撮像装置で撮像してｒｇｂ値を得、このｒｇｂ値から前記変換テーブルを利用してＸＹＺ値を演算処理するＸＹＺ値発生処理ステップと、を備え、ＣＩＥ ＸＹＺ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）を有する２次元色彩計を利用する着色検査方法において、照明下で、前記ＲＧＢ撮像装置の撮像により取得されたｒｇｂ値から前記変換テーブルによりＣＩＥ ＸＹＺ表色系におけるＸＹＺ値に変換した着色データを生成するステップと、前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定するステップと、測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のＸＹＺ値をＬａｂに変換するステップと、Ｌａｂ色度図のＬａｂ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより得られる積算値を基に、Ｌａｂ色度ヒストグラム分布を作成するステップと、前記検査物と基準物の２つのＬａｂ色度ヒストグラム分布の重なり合った割合を示す色分布一致指数を演算することにより、色を検査するステップと、を備えたことを特徴とする。

【0024】

本発明は、２次元色彩計に代わる普及タイプであり、用途は、営業用ツール、インライン検査装置用普及装置、その他のデジタルカメラ、通信メモリで管理された演色性の高い照明等である。

【0025】

撮像部を利用した、RGB撮像装置の色空間マッピング測定装置である。従来のRGBデジタルカメラに測定的な精度を付加する機能が加わる。構成要素としては、カラー信号発生器、それを組み込んだカラー信号計測システム、その計測信号を使った色空間関数発生装置、ＸＹＺ等色関数に変換色信号変換機能となる。

【0026】

カラー信号発生器は、縦横に正確な階調でRGBの輝度値を制御して表示することが、その後の色空間でどれだけ正確かつ詳細に信号を発生できるかの鍵となる。

【0027】

カラー信号計測システムの測定の精度は、撮像部の精度が反映されることになるが、カラー信号発生器と撮像部を効率良く同期して、対象となる撮像装置であるRGBデジタルカメラの色域を高精度にカバーすることができる。

【0028】

本発明によるRGBデジタルカメラの補正方式をとることにより、RGBの三角形の領域内の判定精度は色差△Eが、例えば、０．８〜１．６（AA級許容差）程度の遥かに高精度な判定的な精度でのデジタルカメラに転換できる。

【0029】

本発明では、撮像装置であるデジタルカメラを従来のRGBカラー方式のものを採用し、光源と一体化・小型化することにより、従来の分光測色器とコストを同程度に抑えられ、さらに色忠実なXYZ系２次元色彩計のもつ機能を継承することにより、大きな市場のニーズに応えられる製品を提供できる。

【0030】

本発明は、XYZ系撮像部、例えばXYZ系２次元色彩計（例えば、△Eが０．５以下）等を利用して、RGBデジタルカメラの色空間を補正する発明であるので、色判定精度が、色差ΔEで、例えば、ＡＡ級許容差０．８〜１．６程度になるため、安価で多くの市場での利用が可能となる画期的な発明である。

【0031】

ウェアラブル端末は、身につけて持ち歩くことができる情報端末である。例えば、ＲＧＢデジタルカメラ、超小型パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、めがねが一体となったもの、その他、例えば、腕時計、リストバンド、指輪、メガネ、衣服などに適用された端末等を含む。ＲＧＢデジタルカメラの校正技術を撮像装置に施すことにより、ウェアラブル端末がXYZ系撮像部として利用が可能となる。

【0032】

本発明の着色評価方法の手順は以下の通りである。
1.カラー信号発生器を発光させ、ＸＹＺ撮像部で撮像し、演算装置の取り込み、ＸＹＺ色票データを作製する。
2.カラー信号発生器を発光させ、撮像装置で撮像し、演算装置の取り込み、RGB色票データを作製する。
3.上記1.2.から、RGB-ＸＹＺ変換テーブルを作成し、変換テーブルを演算装置に記憶させる。
4.基準物を撮像装置で撮像し、ＸＹＺデータを演算する。
5.測定対象物を撮像装置で撮像し、rgbデータをRGB-ＸＹＺ変換テーブルに従って、ＸＹＺデータに変換する。
6.このＸＹＺデータを参照して、色一致度指数と色差ΔEを演算する。

【0033】

色差ΔＥだけでは、メタリック感などの評価ができないし、色一致指数だけでは、相対的な比較となるため、両方を評価する方式がより人の目の評価に近い。撮像装置では、基準画像と検査画像を同時に見ることが出来る。検査画像には、基準画像と同時に、色差ΔＥ、Ｌａｂ値等の数値を表示できる。検査画像にオーバーレイしグラフィックを重ねて表示することが出来る。

【0034】

本発明は撮像装置で撮影したｒｇｂデータは、色空間変換機能により、正確なＸＹＺ値に変換され、この値を利用して、演算を行い、色分布一致指数、色差ΔＥを求めることができる。この変換機能は、演算装置又は撮像装置に内蔵されたコンピュータのソフトウェア処理により、行うことが出来る。

【0035】

基準品と検査対象品の比較処理を行う場合、まず、基準品を撮影して変換測色し、この色を正確に撮像装置に表示する。さらに検査対象品を並べて比較することが、目視で出来るようになる。撮像装置には画像の重ね合わせ機能があるので、基準画像を検査対象画像に対し、位置合わせをしてリアルタイムに重ね合わせることができる。さらに、この画像をON/OFFすることにより、目視で色の差を認知できる機能を設けことができる。

【0036】

色差ΔＥの数値化機能（マス目）を実現できる。検査画像に対し、マス目に切った領域について、色差や色分布一致指数を数値として、オーバーレイ表示で出力する。ここでいうオーバーレイ表示は画像データを重ね合わせて表示することをいう。さらにマス目の色自体を、色が合っているところを青系統、合わないところを赤系統へレインボー表示したり、ある特定の色差以上を赤枠にしたり、観測者の注意を促すようにすることができる。

【0037】

色差ΔＥの部分のラベリング表示を実現できる。検査画像に対し、色差ΔＥが大きな領域について、チェッカー表示にし、赤色ベタ塗りとするなど、観測者の注意を促すようにすることができる。

【発明の効果】

【0038】

本発明により、色忠実技術を応用した２次元色彩計の市場拡大のため、市販のRGBデジタルカメラに対し安価な色測定に利用できるシステム、ソフトウェアならびにサービスを提供することができ、広範囲の市場で展開できる。本発明は、RGBデジタルカメラに色空間補正処理を組み込んだ計測ライブラリーならびに、廉価版の２次元色彩計に等価な撮像装置を提供できる。

【0039】

撮像装置において、そのRGBの色域内の色データをＸＹＺ等色関数の測色的データとして、利用できる補正機能をもたせるための、RGBカラー空間からＸＹＺ色測色空間への正確な色変換色差（例えば、ΔE＜１．６）での変換がおこなうことのできるRGBカラーでの測色計側システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】本発明実施形態１の着色評価装置１のカラー信号発生器のブロック図である。

【図2】本発明実施形態１の着色評価装置１の色彩計によるカラー信号並列測定システムのブロック図である。

【図3】本発明実施形態１の着色評価装置１のカラー信号発生器での処理を示すブロック図である。

【図4】本発明実施形態１の着色評価装置１における、ＲＧＢ値からＸＹＺ値への変換を示す説明図である。

【図5】本発明実施形態１の着色評価装置１の変換テーブルを示すブロック図である。

【図6】本発明実施形態１の着色評価装置１のカラー信号発生器のブロック図である。

【図7】本発明実施形態１の着色評価装置１の逆引きテーブルを示すブロック図である。

【図8】本発明実施形態１の着色評価装置１のテーブル補完方式を示す説明図である。

【図9】本発明実施形態１の着色評価装置１のブロック図である。

【図10】本発明実施形態１におけるＸＹＺ表色系カメラの分光感度を示す関数である。

【図11】本発明実施形態１において三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）に従って画像情報を取得する方式の具体例である。（ａ）はダイクロイックミラーを用いる場合の説明図である。（ｂ）はフィルタターレットを用いる場合の説明図である。（ｃ）は光学フィルタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃを撮像素子７３に微視的に貼着した場合の説明図である。

【図12】本発明実施形態１の撮像装置２のブロック図である。

【図13】本発明実施形態１の撮像装置２による自動車５のパネルの境目を撮像する例１を示す斜視図である。

【図14】本発明実施形態１の撮像装置２による自動車５のパネルの境目を撮像する例２を示す斜視図である。

【図15】本発明実施形態１の演算部２１におけるフローチャートである。

【図16】本発明実施形態１の演算部２１におけるサブーチャートである。

【図17】（ａ）は本発明実施形態１の演算部２１における検査領域Ｔを示す説明図、（ｂ）は検査領域Ｔに対応する色度図上の色度領域Ｋを示すｘｙ色度図、（ｃ）は格子Ｇで区画された色度領域Ｋの説明図、（ｄ）はｘｙ２次元色度図上での色度の重なりの様子を示す模式図、（ｅ）はミニマム分布を示す説明図、（ｆ）はｘｙ色度ヒストグラム分布の一例を示す説明図である。

【図18】（ａ）は測定対象物のメタリック度を示す説明図、（ｂ）はｘｙ色度ヒストグラム分布図、（ｃ）はｘｙ色度ヒストグラム分布の立体イメージ図である。

【図19】本発明実施形態１のＯＫ品の表示例である。

【図20】本発明実施形態１のＮＧ品の表示例である。

【図21】本発明実施形態１のＮＧ品の表示例である。

【図22】本発明実施形態１のＮＧ品の表示例である。

【図23】本発明実施形態２の着色評価装置１０１の構成を示すブロック図である。

【図24】本発明実施形態２の着色評価装置１０１の演算処理部１０３におけるフローチャートである。

【図25】本発明実施形態３の着色評価装置２０１の構成を示すブロック図である。

【図26】本発明実施形態４の着色評価装置４０１の構成を示すブロック図である。

【図27】本発明実施形態５の着色評価装置による肌質評価実験における表示装置の画面を示すものである。

【図28】本発明実施形態６の着色評価装置６０１の色度測定機能を示す表示装置の画面を示すものである。

【図29】本発明実施形態７の着色評価装置６０１の構成を示す説明図である。

【図30】ＲＧＢ３バンド分光感度と捕らえられる色域の説明図である。

【図31】色差に関する規格や規定に制定されている事項を示す表である。

【図32】ＸＹＺ等色関数を用いた視覚全色色域フィルタ方式の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

本発明の実施形態１である着色評価装置１について図面を参照して説明する。図１、図２、図６に示すカラー信号発生器６はその表示画面が２５６×２５６に分割されたタイル状の構成である。演算処理部３（ここではパーソナルコンピュータである。）から色信号ＲＧＢを送信し、この色信号ＲＧＢによりカラー信号発生器６を発光させる。図３に示す通り、カラー信号発生器６はＲを２５６階調、Ｇを２５６階調、Ｂを２５６階調に変化させるものであり、ブロック図で示すと、１枚目がＢ１、２枚目がＢ２、３枚目がＢ３…・２５６枚目がＢ２５５である。カラー信号発生器６は、精度の高い液晶表示装置等のモニターを使って、ＲＧＢの色票を作ることができる。撮像装置２のｒｇｂ値よりもカラー信号発生器６のＲＧＢ値の方が色域は広くなるようにカラー信号発生器６を製作することは、RGBカラーでの色空間の歪みを測定するために必要となる。このカラー信号発生器６が縦横に正確な諧調でRGBの輝度値を制御して表示することは、その後の色空間で正確かつ詳細に信号を発生できるかの鍵となる。

【0042】

図２に示す通り、カラー信号発生器６の色信号ＲGＢを１〜２５６階調に変化させた表示画面を撮像部としての２次元色彩計７で２５６回撮影することにより、RGB値が１〜２５６まで変化させたときの各タイルのＸＹＺ値が２次元色彩計７により得られる。この２次元彩色計７はＸＹＺフィルタ又はＸＹＺフィルタと等価のフィルタを使用したものである。測定されたＸＹＺ値は演算処理部３に取り込み、表示装置４に演算結果が表示される。この撮像部は、小型またはマイクロ・デジタルカメラである。２次元色彩計７では、縦横のタイルを同時に読み込むことができるので、これを並列と呼んでいる。カラー信号発生器６と２次元色彩計７は、同一の演算処理部３より駆動することにより、同期を取りながら、カラー信号発生器６で、縦横のタイル状（例えば100x100程度）に分割されたRGB値の変化したカラータイルを２次元色彩計７により1秒程度で計測できる。

【0043】

カラー信号発生器６より発生した色信号を２次元色彩計７にて、高精度かつ高速に測定することにより、図５に示す通り、カラー信号発生器６の色信号ＲＧＢに、正確にＸＹＺ等色関数の色度値ＸＹＺを割り当てることが可能となる。この測定の精度は、２次元色彩計７の精度が反映されることになるが、カラー信号発生器６と２次元色彩計７を効率良く同期して、対象となる撮像装置２（ここではデジタルカメラ、ウェアラブル端末、又は携帯端末等が挙げられる）の色域を高精度にカバーすることができる。

【0044】

２次元色彩計７の分光感度はルータ条件を満たすものであって、その分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）は、図３２に示す通り、ＸＹＺ等色関数から、負の値を持たず、単独ピークを持つ山形であり、それぞれの分光感度曲線のピーク値が等しく、かつ分光感度の曲線の重なりはできるだけ少なくするという条件から等価変換したものである。分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）は具体的には以下の特性を持つ。
ピーク波長 半値幅 １／１０幅
Ｓ１ ５８２ｎｍ ５２３〜６２９ｎｍ ４９１〜６６３ｎｍ
Ｓ２ ５４３ｎｍ ５０６〜５８９ｎｍ ４６４〜６３２ｎｍ
Ｓ３ ４４６ｎｍ ４２３〜４７８ｎｍ ４０９〜５０８ｎｍ

【0045】

図６に示す通り、演算処理部３からの前述した同じ色信号でカラー信号発生器６を発光させ、２次元色彩計７と同じ色票を撮像装置２の撮像部で撮像し、撮像データを演算処理部３に取り込み、ｒｇｂ値を得る。

【0046】

図１、図２、図６に示す通り、演算処理部３は、色信号ＲＧＢを発生し、これをカラー信号発生器６に送信して発光させ、２次元色彩計７で計測したＸＹＺ値と色信号ＲＧＢのＲＧＢ値とを対応づける色空間関数測定機能を内蔵し、撮像装置２の撮像部で撮像したｒｇｂ値を取り込み、このｒｇｂ値から、対応するＸＹＺ値を演算することで、ｒｇｂ値からＸＹＺへの数値化を行うものである。図４に示す通り、色空間関数測定機能は、ＲＧＢの三角形の領域をカバーする色空間からＸＹＺ等色関数に変換する関数を測定するものである。

【0047】

ＲＧＢ値とＸＹＺ値を変換する非線形関数は、多変数での変換方式や、効率的なテーブル方式がある。すべてのＲＧＢ値からＸＹＺ値に変換するための変換テーブルをすべての変換点で作成し、その変換テーブルより、効率を考慮して変換方式を設定する。なお、図３０に示す通り、ＲＧＢ３バンド分光感度はｘｙ色度図の三角形の中のマイナスの感度を潰しているので、この三角形の中は非線形である。２次元色彩計７は線形なＸＹＺ空間であるので、これとＲＧＢ値は線形に結ばれることはない。

【0048】

色信号RGBの各８ビットの階調をすべて変化させたタイルの色数は、１６００万色のため、２次元色彩計７では、１６００回の読み取りを行うことにより、測定が完了し、ＲＧＢ値とＸＹＺ値の変換テーブルが1時間足らずで作成できる。マス目を細かくすれば、倍々で高速に変換テーブルの作成が可能となり、演算処理部３で発生し、カラー信号発生器６に送信される色信号の全部のＲＧＢ値にＸＹＺ値が対応づけられることから、カラー信号発生器６のRGB値に対応するＸＹＺ値について、すべての変換テーブルを作成する。

【0049】

この変換テーブルにより、ＲＧＢ値の非線形のデータが全部、２次元色彩計７で測定したＸＹＺ値と関連づけられるので、この変換テーブルは大きなテーブルになるころから、それを最終的にテーブルとして扱うか、その非線形な関数をフィッティングカーブで求めて、多項式で数値演算的に求めるかは、選択の問題であり、それはどちらでも問題はない。

【0050】

図７に示す通り、撮像装置２でカラー信号発生器の測定値（出力値）であるｒ_１ｇ_１ｂ_１値に対応するＸＹＺ値を、変換テーブルから逆引きし、Ｘ_１Ｙ_１Ｚ_１の値を求めることができる。このように、撮像装置２（非線形なデジタルカメラ）であっても、変換テーブルによって、ＸＹＺ値が求められる。

【0051】

ところで、色票データのＲＧＢ値のすべてが撮像装置２の測定値であるｒｇｂ値（各８ｂｉｔ２５６階調）に対応しているわけではないので、埋められなかったｒｇｂ値に対応するＸＹＺ値を線形補間等の演算で計算する。たとえば、図８に示す通り、測定方式としては、完全テーブル補間方式を採る。たとえば、下記の数１の計算式による。
［数１］
Ｘ（ｒｇｂ）＝１／６［Ｘ（ｒ_ｉ−１，ｇ_ｊ＋ｂ_ｋ）＋Ｘ（ｒ_ｉ＋１，ｇ_ｊ＋ｂ_ｋ）＋Ｘ（ｒ_ｉ，ｇ_ｊ−１＋ｂ_ｋ）＋Ｘ（ｒ_ｉ，ｇ_ｊ＋１＋ｂ_ｋ）＋Ｘ（ｒ_ｉ，ｇ_ｊ＋ｂ_ｋ−１）＋Ｘ（ｒ_ｉ，ｇ_ｊ＋ｂ_ｋ＋１）］
６近傍で計算したが、斜めの近傍位置も入れて、２６近傍で計算してもよい。さらに、最近傍との距離が２つ以上の場合には、その距離を考慮したものとなる。

【0052】

撮像装置２は、ｘｙ色度図の三角形の色域の領域（ｓ-ＲＧＢ）しかデータがとれないが、変換テーブルにより、本実施形態１では、前記の３角形以外のＲＧＢで囲まれた領域全体のデータがとれる。したがって、デジタルカメラを備える撮像装置２で、２次元色彩計７と、三角形の色域内で同様な数値を取得することができ、２次元色彩計７に代えて、安価な撮像装置２でＸＹＺ値が得られる。

【0053】

２次元色彩計７の分光感度はルータ条件を満たすものであって、その分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）は、図１０に示す通り、ＸＹＺ等色関数から、負の値を持たず、単独ピークを持つ山形であり、それぞれの分光感度曲線のピーク値が等しく、かつ分光感度の曲線の重なりはできるだけ少なくするという条件から等価変換したものである。分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）は具体的には以下の特性を持つ。
ピーク波長 半値幅 １／１０幅
Ｓ１ ５８２ｎｍ ５２３〜６２９ｎｍ ４９１〜６６３ｎｍ
Ｓ２ ５４３ｎｍ ５０６〜５８９ｎｍ ４６４〜６３２ｎｍ
Ｓ３ ４４６ｎｍ ４２３〜４７８ｎｍ ４０９〜５０８ｎｍ

【0054】

上記の分光特性Ｓ１のピーク波長を５８０±４ｎｍ、分光特性Ｓ２のピーク波長を５４３±３ｎｍ、分光特性Ｓ３のピーク波長を４４６±７ｎｍとして取り扱うこともできる。

【0055】

三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）は次の数式２を用いて求められるものである。分光特性自体についての詳細は特開２００５−２５７８２７号公報を参照されたい。

【数2】

【0056】

２次元色彩計７の仕様は、例えば、有効頻度値約500万画素、有効面積9.93mm×8.7mm、画像サイズ3.45μm×3.45μm、ビデオ出力12Ｂit、カメラインターフェイスGigE、フレーム数(ピント調整時)3〜7フレーム/sec、シャッタースピード1/15,600sec〜1/15sec、積算時間3秒まで、S/N比60dＢ以上、レンズマウントFマウント、動作温度０℃〜40℃、動作湿度20％〜80％である。

【0057】

２次元色彩計７は、図９に示すように、撮影レンズ７１と、この撮影レンズ７１の後方に配置された三つの光学フィルタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃと、光学フィルタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃの後方に配置された撮像素子７３（ＣＣＤ、ＣＭＯＳなど）と、を備えている。三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）は、光学フィルタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃの分光透過率と撮像素子７３の分光感度との積により与えられるものである。図９における光学フィルタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃと撮像素子７３との配列的関係は模式的に示したものにすぎないものである。三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）に従って画像情報を取得する方式について以下に具体例を挙げるが、本実施形態１ではこれらのうちいずれをも採ることができ、また、その他の方式を採ることもできる。２次元色彩計７は演算処理部７４と、表示装置７５を備えている。表示装置７５は、分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）により取得した画像情報を表示し、演算処理部７４でＸＹＺ表色系における三刺激値ＸＹＺに変換し、これを演算処理部３に送信し、取得した三刺激値ＸＹＺによる画像データを変換処理によって正規化しｘｙ値に変換する演算処理を行い、視覚化処理された画像を表示する。

【0058】

図１１（ａ）に示すものはダイクロイックミラーを用いる方式である。これはダイクロイックミラー７２ｃ´により特定の波長の光を反射し、透過した残りの光について、さらに別のダイクロイックミラー７２ａ´により別の特定の波長の光を反射して分光し、撮像素子７３ａ、７３ｂ、７３ｃを三つ並列にして読み出す方式である。ここでは、ダイクロイックミラー７２ａ´が光学フィルタ７２ａ、７２ｂに相当し、ダイクロイックミラー７２ｃ´が光学フィルタ７２ｃに相当する。撮影レンズ７１から入射する光はダイクロイックミラー７２ｃ´により分光感度Ｓ３に従う光が反射され、残りの光は透過する。ダイクロイックミラー７２ｃ´により反射された光を反射鏡７６により反射して撮像素子７３ｃにより分光感度Ｓ３を得る。一方、ダイクロイックミラー７２ｃ´を透過した光は、ダイクロイックミラー７２ａ´において、分光感度Ｓ１に従う光が反射され、残りの分光感度Ｓ２に従う光は透過するため、それぞれ撮像素子７３ａ、撮像素子７３ｂにより撮像して分光感度Ｓ１、Ｓ２を得る。ダイクロイックミラーに代えて同様な特性を有するダイクロイックプリズムを用いて三つに分光し、それぞれの光が透過する位置に撮像素子７３ａ、７３ｂ、７３ｃを接着することとしてもよい。

【0059】

図１１（ｂ）に示すものはフィルタターレット７７を用いる方式である。撮影レンズ７１からの入射光と同じ方向を回転軸に持つフィルタターレット７７に光学フィルタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃを設けてこれらを機械的に回転させ、順次透過する光について撮像素子７３により三つの分光感度Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を得るものである。

【0060】

図１１（ｃ）に示すものは光学フィルタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃを撮像素子７３に微視的に貼着する方式である。撮像素子７３上における光学フィルタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、ベイヤー配列型に設けられる。この配列は、格子状に分けた撮像素子７３上の領域のうち半分に光学フィルタ７２ｂを設け、残りの半分の領域に光学フィルタ７２ａと光学フィルタ７２ｃとをそれぞれ均等に配置するものである。すなわち、配置量は光学フィルタ７２ａ：光学フィルタ７２ｂ：光学フィルタ７２ｃ＝１：２：１となる。光学フィルタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃの配列をベイヤー配列以外のものとすることは本実施形態１において特に妨げられない。一つ一つの光学フィルタ７２ａ、７２ｂ、７２ｃは非常に微細であるため、印刷により撮像素子７３に貼着される。ただし、本発明はこの配列に意味があるのではなく、分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）の特性のフィルタを撮像素子に貼着することにある。

【0061】

例えば撮像装置２は、メガネ形状であり、図１２に示す通り、レンズ２０、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備える演算部２１等を備えたＲＧＢデジタルカメラ２２、入出力部２３、ヘッドマウントディスプレイとしての表示装置２４が一体となったものであり、撮像装置２が２次元色彩計として利用が可能となる。演算部２１には、前記のように作成された変換テーブルが記憶され、ソフトウェアによる演算によって、演算部２１がＲＧＢデジタルカメラ２２で撮像されたｒｇｂ値からＸＹＺ値に変換する等、撮像装置２により取得した画像の任意の位置における輝度、色度等を演算し視覚化処理するものである。

【0062】

測定対象物の自動車５に対して、図１３、図１４に示す通り、撮像装置２で撮像し、車が並んでいる中から適宜に自動車５を抽出して塗装が適切に施工されているか否かを測定し、塗装の抜き取り検査とする。

【0063】

照明部の照明源はキセノンランプ（擬似太陽光）を採用する。照明部はキセノンランプのほかに、フレネルレンズ・アセンブリを備えている。キセノンランプは自動車５の斜め上から均一に照らすものとする。キセノンランプ以外にLEDの人工太陽灯でもよい。ロボットアーム等に取り付ける場合には、小型軽量でありながら、色彩評価用光源の条件を満たし、一般的なLEDで起きる色収差の問題も克服し、大変便利である。

【0064】

表示装置２４は演算部２１と接続され、演算部２１で処理された画像信号を受信して、画像を画面に表示するようになっている。演算部２１または表示装置２４は、適宜、入力手段（図示略）等を設けてもよいし、接続してもよい。入力手段はキーボード、マウス等である。なお、図示は略すが、検査の状況によっては、ウェアブル端末２に遮光カバーを取り付けてもよい。

【0065】

着色評価装置１の動作について具体例を挙げつつ説明する。撮像装置２におけるフローチャートを図１５に示す。

【0066】

撮像装置２の電源が入ると、図１５に示す通り、初期化をする（初期化Ｓ１１０）。撮像装置２のデジタルカメラ２２により自動車５を撮像し（撮像処理Ｓ１２０）、撮像された画像データを変換テーブルによりｒｇｂ値からＸＹＺ値に変換する（変換処理Ｓ１３０）。ＸＹＺ値に基づき検査画像は表示装置２４に表示される。

【0067】

撮像処理Ｓ１２０では、様々な自動車５のパネルの境目を測定する例が挙げられているが、撮像位置が相違する楕円で囲った特定領域について、相違する角度にて撮像装置２で自動車５を撮像する。撮像箇所は複数個所であり、適宜数を選択できる。ここでは、正面（０度）、左４５度、右４５度の３方向から測定する。また、パネル測定の場所は、撮像装置２の０度の光軸は自動車５のボディー面に垂直になる。また、照明は、太陽光と同じく斜め上からの照明であることが特徴となる。

【0068】

ＸＹＺ表色系では数値と色の関連がわかりにくいので、ＸＹＺ表色系から絶対的な色合いを表現するためのｘｙＹ表色系を用い、色度座標の色度値ｘｙは下式より求める。

【数3】

【数4】

【0069】

ＹはＸＹＺのＹをそのまま使う。すべての色は色度値ｘｙによる２次元平面、および明度を示すＹで表現できる。YはXYZのYをそのまま使う。ｘｙＹからXYZに変換することもできる。Ｌａｂへの変換は、XYZ値に、Xｎ，Yｎ，Zｎの最大明度白色点のXYZ値より演算できる。

【0070】

ｘｙＹ値から色度ｘｙ座標ヒストグラムを計算し、色分布一致指数を計算し、表示装置２４に表示するために必要な場合は、検査画像、基準画像の色情報をＲＧＢに変換処理する等の処理を行う（Ｓ１４０）。演算した内容を表示装置２４に表示する（表示処理Ｓ１５０）。

【0071】

図１３のＳ１４０のサブフローチャートを説明する。２次元色彩計７で基準物の基準画像を撮像しておき、次に対比すべき検査物の検査画像を撮像装置２で撮像し、以下のとおり色分布一致指数を順次計算する。この色分布一致指数により色度の類似性を判定する。

【0072】

撮像した画像について検査したい領域Ｔ（図１７（ａ）参照）に対応する検査領域Ｋ（図１７（ｂ）参照）を設定する（ステップＳ１４１）。大きさや場所を自由に設定することができる。

【0073】

色度値ｘｙを演算する（Ｓ１４２）。

【0074】

撮像した基準画像から切り出した領域Ｋの基準物Ｑのｘｙ色度ヒストグラム分布を作成する（Ｓ１４３）。この色度ヒストグラム分布は、図１７（ｃ）に示す、２つのヒストグラム分布の重なり領域Ｄに属する画素をカウントした積算数である。

【0075】

図１７（ｃ）に示す通り、ｘｙ座標の位置での比較対象の色分布を平面的に書いたものであり、３次元色分布を２次元色分布に投影したものとなる。検査領域Ｋを平面格子Ｇで区画し、その区画のｘｙ値を有する画素のヒストグラム分布を作成する。ｘｙ座標を、特定の幅のグリッド（立体マス目）、例えば、ｘｙをそれぞれ１／１０００（１０００個の線）で切った格子とする。ヒストグラムの端から端までスキャンしてゆき、格子Ｇに区画した領域ごとに、これに属する画素数を同じｘｙ面でそれぞれスキャンしｚ方向にカウント数を積算してゆく。また、検査領域Ｋでｘｙ色度座標で特定すれば、演算時間が短縮できる。グリッドのマス目を細かくすれば精度は上がるが、演算時間が長くなるので、適宜のマス目とする。なお、ある特定の色だけ細かく見たい場合には、そこのところだけより細かく切って検査できる。

【0076】

Ｓ１４３と同様に、検査物Ｒの検査画像のｘｙ色度ヒストグラム分布を作成する（Ｓ１４４）。ｘｙ色度ヒストグラム分布は、画素の積算数であり、図１７（ｄ）に重なり領域を示す。

【0077】

ｘｙ色度値に代えて、ＸＹＺ空間のＸＹＺ値、または、正規化する前のＸＹＺ値から下記の数式５により変換したＬａｂ空間のＬａｂ値を算出し、これを用いてもよい。Ｌａｂ色空間は補色空間の一種で、明度を意味する次元Ｌと補色次元のＡおよびＢを持ち、ＣＩＥＸＹＺ色空間の座標を非線形に圧縮したものに基づいている。正規化する前のＸＹＺ値からＬａｂに数式４により変換することで、ＸＹＺ色空間上での色分布一致指数に対して、Ｌａｂ色空間では、明るさ方向も加味した色分布一致指数が得られる。

【0078】

【数5】

【0079】

検査領域Ｋに対応するＬａｂ空間における色度ヒストグラム分布の演算の場合、色分布一致指数の演算は、立体になっても平面でも理屈は同様である。まず、ＸＹＺ値からＬａｂ値へ変換を行い、三次元Ｌａｂ空間にマッピングする。色度をＬ軸、ａ軸、ｂ軸の３次元空間での分布により、演算を行う。検査物Ｑと基準物ＲでのＬａｂ空間座標でのＬａｂ値を、それぞれ、Ｕ_１（Ｌ，ａ，ｂ）、Ｕ_２（Ｌ，ａ，ｂ）とする。Ｌａｂの色空間であるとヒストグラム分布は地球儀のような形状になっており、２つのヒストグラム分布が立体的に重なり合っている。空間上検査領域Ｋに対応するＬａｂ３次元空間をボクセルといわれる立体格子で区画し、それぞれの立体格子に所属する画素数をカウントアップしていく。３次元でのＵ_１（Ｌ，ａ，ｂ）、Ｕ_２（Ｌ，ａ，ｂ）の色度ヒストグラム分布において、Ｌａｂ空間で画素がないところは、カウントせず、お互いのカウントがあるところで、その２つの値を比較して、小さい方のカウントだけ残すような演算を行うことでミニマム分布を求め、カウント数を加算演算する。Ｌａｂ三次元空間の中で分布の重なっているところのカウント値が残るので、最初に切りとった画素分のカウント数と比較演算することによって、三次元での色一致指数の演算を行う。

【0080】

ｘｙ色度の場合には、明るさの情報が失われてしまうため、色情報のみの色分布一致指数を示すが、Ｌａｂ空間では、画像の明るさが変わると、Ｌ値が変化して、色分布一致指数の分布Ｄ_１、Ｄ_２がＬａｂ空間内で位置がずれる、たとえば、ｘｙ色度が同じでも、明度が高い照明下ではＬが高くなるなど、画像の明るさが違えば分布の位置がシフトする。３次元の場合には同じ物体に対して、明るさを変えて照明を当てると立体分布全体がシフトしたようになり、シフトの程度で明るさの差が評価できるので、色と明るさの両方を評価することができる。たとえば、Ｌａｂ色度ヒストグラム分布は、暗くなれば下方にシフトし、明るくなれば上方にシフトするなど、画像の明暗を考慮に入れた判定が可能である。普通の照明光が安定していない場所で、ただ単に色を比較したいというケースはニ次元の色分布一致指数は同じ値が出るので十分であるが、色が同じであっても明るさが違うことも検出したい場合には三次元の色分布一致指数を用いる。

【0081】

色分布一致指数を演算し（Ｓ１４５）、リターンとする。この指数は、下式により計算する。ｘｙ色度ヒストグラム分布は、画素の積算数であり、図１７（ｄ）に重なり領域Ｄ、図１７（ｅ）にミニマム分布を示す。
色分布一致指数＝重なり領域Ｄに属する画素の積算数／検査領域Ｋの全体の画素数×１００（％）

【0082】

図１７（ｅ）に示す通り、Ｈ_A（ｘ_１、ｙ_１）を検査物Ｑのｘｙ色度ヒストグラム分布の積算数、Ｈ_B（ｘ_２、ｙ_２）を検査物Ｒのｘｙ色度ヒストグラム分布の積算数とすると、重なり合った左側領域ではＨ_A＞Ｈ_Bで、中央でＨ_A＝Ｈ_Bとなり、右側ではＨ_A＜Ｈ_Bである。Ｈ_A，Ｈ_Bのうち、小さい方の積算数（画素頻度）を取ると、左側ではＨ_A、右側ではＨ_Bとなり、太線のような階段状のヒストグラム曲線であるミニマム分布が特定できる。これを利用し、重なり領域Ｄの全体領域に対する割合が演算できる。

【0083】

このミニマム分布で小さな方の積算値を特定する。Ｈ_ＡとＨ_Ｂのうち、少ない方の積算数を加算演算すれば、重なり領域Ｄの積算数が演算でき、全体の画素数に対する割合が特定できる。検査領域Ｋの全体の画素数は決まっており、検査物Ｑと基準物Ｒでは、ともに総画素数は同一値である。この割合の演算は全部の格子Ｇについて３次元的に積算してもよい。図１７（ｃ）に示す通り、Ｓ−Ｓに沿って検査領域Ｋを切り、ｙが所定値の格子列でｘが端から端まで変化する場合での画素の積算数の分布を２次元的に積算したものである。図１７（ｆ）が積算結果のｘｙ座標上での２次元マップである。検査領域Ｋの格子Ｇに画素の分布がないときは、画素数がゼロであるから、演算から除外する。処理をリターンする。

【0084】

例えば、検査領域Ｋに属する画素を縦１００画素×横１００画素＝１０，０００画素とする。同じ検査領域Ｋで画像を切り取るので、画像Ａと画像Ｂの全体の画素数はともに１０，０００画素である。ｘｙ色度ヒストグラムから、重なり領域の画素数を積算し、積算数が５，０００個であった場合、色分布一致指数は５０％となる。色分布一致指数が１００％を下回るほど色度の相違度が大きくなる。ｘｙ値の分布が完全に一致していれば１００％となる。これにより、一定以上の数値であると判定された場合に、適合品であると判定することができる。

【0085】

例えば、検査領域Ｋに属する画素を縦１００画素×横１００画素＝１０，０００画素とする。同じ検査領域Ｋで画像を切り取るので、画像Ａと画像Ｂの全体の画素数はともに１０，０００画素である。ｘｙ色度ヒストグラムから、重なり領域の画素数を積算し、積算数が５，０００個であった場合、色分布一致指数は５０％となる。色分布一致指数が１００％を下回るほど色度の相違度が大きくなる。ｘｙ値の分布が完全に一致していれば１００％となる。これにより、一定以上の数値であると判定された場合に、適合品であると判定することができる。

【0086】

画像について、第一次的に得られる色情報はＸＹＺ等色関数と等価な関数による三つの分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）であるため、ＲＧＢにより取得する場合と比べて人の眼の感度に忠実で高精度である。分光感度（Ｓ１(λ)、Ｓ２(λ)、Ｓ３(λ)）の重なり合いは小さく、Ｓ／Ｎ比も十分にとれ、分光感度の曲線におけるカーブも自然に変化するため、測色における誤差は最低限に留められる。

【0087】

画像の質感をヒストグラム分布で把握できるため、色のテキスチャー（メタリック感、きらきら感、まだら模様、色パターン、ごつごつ感等）の違いを反映することにより、微妙な色合いの違いまで判定できる。

【0088】

例えば、図１８（ａ）〜（ｃ）に示す通り、メタリック度が小さいものから大きなものまで、３種類を検査した場合の例を説明する。メタリック度の小さなものを基準物１とし、メタリック度の中程度を検査物２とし、メタリック度の大きなものを検査物３とする。まず、１〜３を前記の処理を行った後のｘｙ色度図上での分布を作成すると、図１８（ｂ）のｘｙ色度図に示す通り、ハイライト部分が積算されたデータである。積算数を明暗で示してあり、色の明るいほど積算数は大きい。図１８（ｃ）は基準物と検査物の３次元で積算数を模式的に表したものである。ｘｙ軸は色度、ｚ軸は積算数である。基本的には、メタリック感が強いほど、低く広がった山形となり、メタリック感が弱いほど、尖った山形になる。メタリック感の元である光輝材（アルミフレーク）は、照明光が当たると、微小突起等できらめき感がでてくるのであるが、このきらめき感は、物理的には光の回折現象である。基準物１と、検査対象２又は３について、２つのヒストグラム分布を比較することで、重なりの度合いを示す色分布一致指数を演算する。

【0089】

表１に示す通り、比較例はΔＥが質感の元となる色を平均値で算出したＬａｂを使用するので、Ｌａｂ値、ΔＥの値が見た目に比べて微小の差異であり、比較例では、メタル感の程度の検査が困難であった。これに対して、本実施形態の色分布一致指数は、検査領域Ｋの範囲内の積算数をそのまま用いるので、基準物１に対して、検査物２、３がそれぞれ５８％、２７％となり、数値で明確に、かつ、簡単にメタリック度の識別ができる。

【0090】

【表1】

【0091】

ここで、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系における色差ΔＥを求める計算式を下式に示す。色差ΔＥは色空間のユークリッド距離により与えられ、その他のより精度の高いΔＥ２０００により計算してもよい。また、グラフに示すものは色差ΔＥに限られず、例えば、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系におけるＬ^＊値、ａ^＊値、ｂ^＊値を並列にグラフ化して表示する方法もある。

【数6】

【0092】

なお、ΔＥと色一致指数の関係であるが、色差ΔＥだけでは、メタリック感の評価ができず、色一致指数だけでは、相対的な比較となるため、両方を評価する方式がより、人の目の評価に近い。

【0093】

一例として、分布一致指数の閾値は、７５％、色差ΔＥの閾値は、２．５が挙げられ、分布一致指数が７５％以上、色差ΔＥが２．５以下を合格品とする。

【0094】

図１９〜図２２は表示装置２４での画面上の表示例である（図１５のＳ１５０）。図１９に示す通り、一致指数８９％、ΔＥ０．１１１で閾値とともに表示し、中央領域に閾値内に収まることを示すＯＫの表示を行うとともに、基準画像と検査画像を並べて表示し、右側領域に分光感度の分布、ｘｙ色度分布を表示する。一方、図２０に示す通り、色分布一致指数８１％、ΔＥ５．５４６で閾値とともに表示し、中央領域に閾値外となることを示すＮＧの表示を行うとともに、基準画像と検査画像を並べて表示し、右側領域に分光感度の分布、ｘｙ色度分布を表示する。また、図２１に示す通り、色分布一致指数３２％、ΔＥ５．３６９で閾値とともに表示し、中央領域に閾値外となることを示すＮＧの表示を行うとともに、基準画像と検査画像を並べて表示し、右側領域に分光感度の分布、ｘｙ色度分布を表示する。図２２は、色分布一致指数３８％、ΔＥ１．４０９でＮＧ品であることを示す。ＲＧＢデジタルカメラ２２であるので、ＸＹＺ値からｒｇｂ値に変換した画像を表示する。

【0095】

次の本実施形態２の着色評価装置１０１について図２３を参照して説明する。対応する同様な要素については１００番台として説明を援用し、主として、相違点を説明する。

【0096】

基準物、検査物の車１０５を撮像する撮像装置１０２、撮像装置１０２とスイッチ１０６を介して無線又は有線で接続し、信号を受信し、色分布一致指数の演算を行う演算処理部１０３と、演算処理部１０３と接続し指数表示を行う表示装置１０７とを備えている。

【0097】

図２３に示す通り、演算処理部１０３は、基準物Ｒとなる自動車１０５を撮像することにより取得される刺激値ＸＹＺ１を計算する演算部１０３Ａと、検査物となる自動車を撮像することにより取得される刺激値ＸＹＺ２を計算する演算部１０３Ｂと、演算部１０３Ａと演算部１０３Ｂと接続し、車の色一致度指数を演算する演算部１０３Ｃと、車の色一致度指数と閾値を比較し、合否を決定する合否閾値部１０３ＤからのＯＫ信号またはＮＧ信号を表示装置１０７に送信したり、外部に送信するものである。なお、スイッチ１０６は、刺激値ＸＹＺ１と刺激値ＸＹＺ２を選択的に入力するものである。なお、対象物の車は例示である。

【0098】

図２４は２つの画像Ａ、Ｂから色度ヒストグラム分布の比較による色分布一致指数を演算するフローチャートである。図２４に示す通り、プログラムが起動すると、画像Ａから検査領域Ｋを切り出し特定し、設定する（Ｓ２０１）。次に画像Ｂから画像Ａと同様の検査領域を切り出し特定し、設定する（Ｓ２０２）。画像Ａ，Ｂより色度値ｘｙ又はＬａｂ値の演算を行う（Ｓ２０３）。検査領域Ｋにおいて、検査物Ｑと基準物Ｒのｘｙ色度ヒストグラム分布又はＬａｂ色度ヒストグラム分布をそれぞれ演算し、作成する（Ｓ２０４）。ｘｙ色度ヒストグラム分布又はＬａｂ色度ヒストグラム分布のミニマム分布を特定する（Ｓ２０５）。重なり領域Ｄでのｘｙ色度ヒストグラム分布又はＬａｂ色度ヒストグラム分布の積算数を演算する（Ｓ２０６）。なお、Ｌａｂ色度ヒストグラム分布に代えて、ＸＹＺ色度ヒストグラム分布を利用してもよい。つぎに色分布一致指数を演算し（Ｓ２０７）、リターンする。色分布一致指数＝（重なり領域Ｄに属する画素の積算数／検査領域Kの全体の画素数）×１００（％）である。重なり領域Ｄでの積算数はＨ_ＡとＨ_Ｂのうち、少ない方の積算数を加算演算する。

【0099】

次に本実施形態３の着色評価装置２０１につき図２５を参照して説明する。対応する同様な要素については２００番台として説明を援用し、主として、相違点を説明する。

【0100】

図２５に示す通り、色判定対象は自動車２０５の一部の領域であり、撮像装置２０２が自動車２０５の対象領域を撮像する。撮像装置２０２と無線又は有線で接続する演算処理部２０３は、基準となる刺激値ＸＹＺ１を計算する演算部２０３Ａと、判定対象となる刺激値ＸＹＺ２を計算する演算部２０３Ｂと、演算部２０３Ａと演算部２０３Ｂと接続し色一致度指数を演算する演算部２０３Ｃと、色一致度指数の指数を送信する指数値部２０３Ｄと、を備え、指数値部２０３Ｄから信号が着色処理部２５７に出力されるものである。コンピュータに表示される指数値と、自動車２０５の画面を見ながら、適正な塗装色になっているかどうかを、画面を見て判定し、さらに着色処理を行うものである。なお、スイッチ２０６は、基準ＸＹＺと対象ＸＹＺを選択的に入力するものである。主要な処理は概ね実施形態１、２のフローチャートと同様であるので、説明は援用する。

【0101】

次に本実施形態４の着色評価装置４０１につき図２６を参照して説明する。対応する同様な要素については４００番台として上記説明を援用し、主として、相違点を説明する。着色評価装置４０１は、自動車の生産ライン４０９上を移動する自動車４０５を撮像装置４０２で相違する角度の複数箇所で撮像し、色分布を測定する形態である。適宜、自動車４０５を停止させ、撮像する。自動車４０５に対して、照明部４０６が両サイド斜め上部より照らすように設定してある。検査のインライン処理では、照明と撮像装置４０２を遮光カバーで覆うことが好ましい。前述の実施形態１〜３ではこのような遮光カバーは設けないこともあったが、工場内のインラインの流れの中で検査する場合には、照明部４０６と撮像装置４０２自体を遮光フードで覆うことが好ましい。自動車４０５のボディーは、大抵は、見る場所が決まっているので、複数角度を決めておく。そして、自動車の生産ライン４０９にて撮像装置４０２で様々な角度から自動車４０５の外観を撮像可能である。照明部４０６は、上側の斜めから自動車４０５を照射して、下方にダイレクトに反射する光を落とすような照明である。

【0102】

インラインで全数検査するときの場合で、さらに精密に測定する場合には、左右の角度はさらに細かく取ることもできる。インライン化の応用として、製造ラインのロボットアーム等に取り付けることが出来る。製造ラインに組み込めば、全品検査も可能である。ロボットアームの機械制御と合わせることにより広範囲を全品検査することができる。

【0103】

人工太陽灯４０６を生産ライン４０９の近傍に複数台並べて固定したものである。撮像装置４０２と測定用ＰＣ１〜ＰＣ３ ４２４を接続して信号を送受信できるようにし、また、ハブ４０８を介して計測制御用メインＰＣ４１０と接続し、また、測定用ＰＣ１〜ＰＣ３ ４２４を直接、または、ＫＶＭ４１１を介して表示装置４０７と接続したものである。計測制御用メインＰＣは、インラインホストと通信し、車種、色等のデータを送受信できる。指定した検査範囲内の各ピクセルの色をｘｙ色度図に実施形態１と同様にマッピングし、その広がりや密集具合をヒストグラム分布として得るので、メタリック感、ラメやパールのキラキラ感も含めて数値化できる。

【0104】

図２７に示す通り、本実施形態５により肌質評価実験を行った。この区分内の、女性の肌の色測定画像（ＸＹＺ値）を切り出して、解析をおこなったものである。図２７は、撮像装置２の応用の1例で、通常の撮像装置２で顔の頬を撮影して、その正確なＸＹＺ値をＲＧＢからの変換テーブルで引いてきて利用する。この解析プログラムはＸＹＺ値から求めるものである。変換テーブルによるもののほか、その他の方式でも良い。

【0105】

図２８に示す通り、左側の切り出した女性の肌に対して、肌の持つ色度分布を計測し、その分布の広がりや、分布の方向性により、対象となる女性の肌の質（キメ、色白、ハリ）等の評価を行うことができる。

【0106】

肌診断に適用した実施形態６は、外光の影響のない撮影BOX内で、安定した柔らかい拡散照明で顔を照らしたものを、撮像装置で測定している。最新の画像解析テクノロジーと肌研究データを用い、「キメ、ハリ、シワ、シミ、ツヤ」を分析・視覚化した。店頭でお客様のお肌の状態を診断する肌診断機器である。最新の画像解析テクノロジーと肌研究データを用いて、クリアな素肌に欠かせない5つの肌要素を分析・視覚化し、お客様ひとりひとりにこれまで以上にご納得いただける、質の高いカウンセリングを提供できるようになる。

【0107】

透明感あふれるクリアな素肌とは、どういった肌なのか、１０年間にわたって行った肌研究の結果から、美しいエイジングや本物のクリアな素肌に欠かせない要素として、（１）キメ、（２）ハリ、（３）シワ、（４）シミ・くすみ、（５）ツヤの５要素が導き出された。

【0108】

このクリアな素肌に必要な5つの要素をベースに、お客様一人ひとりの異なる肌状態を分析し、目で見てわかりやすいように表示できるカウンセリングツールである。肌状態を分析し、視覚的にもわかりやすく表示した。今後の肌のシミュレーションも可能である。

【0109】

着色評価装置でお客様の肌を撮影し、デジタルイメージ解析により各要素について分析した。総合結果として、５つの要素のスコアをひと目でわかりやすい五角形として表示するほか、データベースに基づいて、同年齢の肌との比較、肌年齢などを画像やグラフの形で見ることができる。

【0110】

肌に関するデータベースを一新し、現代女性にマッチした結果を導き出すことができる。また、新たにハリとツヤも数値化できるようになった。

【0111】

隠れジミや、肌のハリレベル、肌のツヤ（明るさ）なども視覚的に表示した。また、肌トラブルが改善した導合、悪化した場合など、肌状態を１０段階でシミュレーションして表示できる。

【0112】

これらの分析結果をもとに、お客様お一人おひとりにあわせたスキンケアカウンセリングを提供でき、またお客様にもご自身の肌の状態やスキンケアの重要性も感じられるようになった。

【0113】

お客様からの要望が多かったメークアップした状態での測定が可能になった。忙しいお客様でも、10〜15分で本格的なカウンセリングを受けることができる。これまでの肌診断機器と比べ、高い機能を持ちながらも、より小型化するなど利便性が向上した。手のひらサイズの小型ツールも導入できる。肌の水分・油分の状態、肌のトーンやファンデーションの色選びの判定、肌表面と深部の画像を撮影可能である。場所を選ばず、手軽に基本的な肌判定が行える。

【0114】

次に本実施形態６の着色評価装置６０１につき図２９、図３０を参照して説明する。対応する同様な要素については６００番台として上記説明を援用し、主として、相違点を説明する。着色評価装置６０１は撮像装置６０２、演算処理部６０３、表示装置６０７を備えている。撮像装置６０２は、測定対象を外光の影響を受けず、正確な色・質感の測定が可能な計測ヘッド部を備え、色視覚再現カメラ方式（測定計測）を採用し、動きにもぶれない追従性を持たせている。営業拠点等で基準物Ｒである本人の毛髪６０５を撮像装置６０２で撮像し画像Ａを求め、検査領域Ｋでのｘｙ色度等を求める。このｘｙ色度等をパソコンから通信回線（必要により管理サーバーも介する）を利用して、製造工場等に送信する。製造工場等ではデータを受信し、検査物Ｑのウィッグを製造し、この画像Ｂを撮像装置６０２で撮像し、ｘｙ色度を求め、演算処理部６０３で色分布ヒストグラム分布、色分布一致指数を演算し、表示装置６０７に演算結果を表示する。ウィッグができあがった際には、できあがった状態を本人に確認するため、ＩＴ技術を応用してタブレットに検査画像、検査データを表示し、拠点間で送受信する。最終的には本人に毛髪とウィッグの画像、色一致度等を質感も含めて総合的に確認し、判定する。これにより工場等での大量生産時のトラブルやオーダーメイドでのトラブルを未然に防止できる。時間と費用、エネルギーの削減となる。

【0115】

上述の本実施形態により、色忠実技術を応用した２次元色彩計の市場拡大のため、市販のRGBデジタルカメラを備えた撮像装置２、１０２、２０２、４０２、６０２に対し安価な色測定に利用できるシステム、ソフトウェアならびにサービスを提供することができ、広範囲の市場で展開できる。本実施形態は、RGBデジタルカメラを備えた撮像装置２、１０２、２０２、４０２、６０２に色空間補正処理を組み込み、廉価版のXYZ系２次元色彩計等の撮像部に等価な撮像装置２、１０２、２０２、４０２、６０２を安価に提供できる。

【0116】

撮像装置２、１０２、２０２、４０２、６０２において、そのRGBの色域内の色データをＸＹＺ等色関数の測色的データとして、利用できる補正機能をもたせるための、RGBカラー空間からＸＹＺ色測色空間への正確な色変換色差（例えば、ΔE＜１．６）での変換がおこなうことのできるRGBカラーでの測色計側システムを提供できる。撮像装置２、１０２、２０２、４０２、６０２において、そのRGBの色域内の色データをＸＹＺ等色関数の測色的データとして、利用できる補正機能をもたせるための、RGBカラー空間からＸＹＺ色測色空間への正確な色変換色差（例えば、ΔE＜１．６）での変換がおこなうことのできるRGBカラーでの測色計側システムを提供できる。

【0117】

その他の応用例を説明する。基準品・検査品の取得されたＡＢ画像の２枚の画像を重ねあわせ、それぞれの色度ヒストグラム分布を表示装置２４に表示したり、それぞれの色度ヒストグラム分布をひとつの色度図上で重ね合わせた色度図が表示でき、その重なり合いの度合いを示す色分布一致指数をパーセンテージで表示できる。これにより、検査品の色度分布の基準品からのズレを数値で確認できる。各領域Ｋごとに検査結果が数値で表示される。格子Ｇのグリッド幅の調節が可能である。指数のしきい値を任意で設定可能である。測定結果と撮影した画像は保存が可能である。目視検査では避けられなかった個人差の問題や、客先との判断基準のトラブル等を減らして、色の基準化や安定した色管理を行うことが可能となる。

【0118】

非接触および広範囲での撮影ができるため、フラット照明で複数の角度から測定対象物を撮像することで、フリップフロップの数値化も可能であり、アルミフレークやパール顔料を用いた塗装等、人の目が感じる色、質感に近い評価が可能である。木目パネルなどの不規則な柄のパーツも色合せすることができる。取り込んだ画像Ａ、Ｂを表示装置２４に表示することもできるので（オーバーレイ機能）、簡単に位置合わせができる。検査物は基準物とは、大きさや材質が異なっていても比較ができる。レザーなどの不規則な柄や質感をもつ生地も色合せできる。樹脂パーツの検査、色ムラ・色ズレの検査が可能である。例えば、自動車のコンソールボックスの検査のように凹凸間のある対象物でも測定できる。さらに自動車の（１）バンパーとフェンダーの色ズレ検査、（２）フェンダーとフロントドアの色ズレ検査、（３）フロントドアの色ムラ・フリップフロップの検査も可能である。床材などの不規則な柄や質感をもつ建材、壁紙などの不規則な柄や木目調・大理石風・幾何学模様などの質感も色合せできる。歯科分野での歯の質感を検査できる。

【0119】

色のプロファイルである色、色ムラ、質感をグラフ・数値で検証できる。指定した検査範囲内の色度ヒストグラムのズレを確認でき、ΔEの変化とＬａｂ値の各値を示したグラフを表示できる。また、自動車のフロントドアとフェンダー等の異素材の色検査の場合、始点からの終点まで色差（ΔE）を見ることで、異なる素材における発色の違いを検証・検査できる。

【0120】

三刺激値ＸＹＺのほか、ＣＭＹＫやＬａｂの各パラメータのゲイン表示が可能である。撮像装置はＲＧＢデジタルカメラを使用しＸＹＺ値に変換されることから、人の眼が認識できる色域のすべての色データを検出可能である。その検出精度は色差ΔＥが１．０以下という高精度の測定が可能である。

【0121】

従来は定量化することが難しかったメタリック感やラメ・パール顔料のキラメキ感等の質感を人と同じように感じ取り、検査領域Ｋの範囲内の格子毎の積算数を用いたデータを持つので、メタリック度等の質感を明確に、かつ、簡単に定量化でき、検査物と基準物との比較検査を合理化できる。

【0122】

測定対象物の色の３つのデータを合わせて検査することが可能である。（１）画像による官能比較、（２）色度ヒストグラム分布による客観的かつ視覚的に分かりやすい比較、（３）色度ヒストグラムの一致度（％）による定量化された数値での比較である。これらの３つのデータを合わせて利用することにより、組織内外で色の共通言語として使うことができ、営業・品管・製造・取引先など、意思の疎通がスムーズになる。本発明による色管理は、従来の問題点を解消し、客観的な色管理基準と、見た目の質感や明るさの違いを定量化でき、従来の目視検査・限度見本検査からの脱却が可能となる。本発明は、従来のシステムにはなかった、正確な色データの数値化だけでなく、画像から実際の色を正確に見ることができるという特色を有する。目視検査では避けられなかった個人差の問題や客先との判別基準の隔たりによるトラブル等を減らすことが可能である。

【0123】

上記３つのデータの他にも目的に応じて１枚の画像から様々なデータを見ることができるので、トラブルシューティングに役立つ。また、画像やデータを保管することで、色データの集積やトレーサビリティの実現等にも貢献でき、また、製品の履歴資料や復元材料として役立てることもできる。

【0124】

色の研究開発に新しい色の開発や、新しい塗料・新しい素材・新しい下地を使った実験などを行う際に定量化された客観的データとともに、忠実な画像データも一緒に保存できるので、色データの集積やトレーサビリティの実現等にも貢献できる。

【0125】

インターネットやクラウドなどの通信技術を利用すれば、世界各地の工場で作られている製品を国内本社のオフィスで統一基準により管理することが可能となり、色管理の時間と経費を節約できる。また、立会い検査工程を本社、クライアント等のＰＣモニター上で実施可能である。

【0126】

撮像装置で測定対象物を非接触にて撮影することができるので、製品に傷をつける心配がない。実物を見られない状況で実物に近い色に変換された画像を提示して、後々、実物を見た時にギャップを感じるなどというトラブルを避けることができる。色度図上の広範囲での測定が可能であるので、広範囲の色度分布を見ることができ、色のほか、複雑な柄や質感も含めて測定することができる。色の測定範囲が広いため、測る場所によって色のズレが小さく、毎回測定条件を揃えることが可能である。

【0127】

色分布関数比較法は、色度分布の一致度を、色・質感の合方の指数として表す方式であり、ヒトの目の色や質感判定に極めて近い指標について、化粧品分野や自動車塗装分野、審美歯科分野で提供できるので、この色分布関数比較法の適用例は広い。

【0128】

自動車以外でも、部品を組み立てて製造する製品、例えば、冷蔵庫等の家電製品、住宅、航空機、電車等にも適用が可能である。同じ色調のものを合わせて一体化するようなものであれば、この発明の適用範囲は上記分野に限定されるわけではない。

【0129】

なお、本発明の実施形態は、上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれ、該技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることは言うまでもない。例えば、画像情報を取得する方式について、本実施形態において挙げた方式は具体例に過ぎないものであって、これらに限られず、その他の方式によっても本発明の技術的思想は実施されるものである。

【産業上の利用可能性】

【0130】

本発明の着色評価装置は、電化製品、乗物、住宅建材等の製造現場における正確な色検査、その他の産業上の利用可能性は大である。印刷物の色ズレ・色ムラ等の検査、ラメ・パール顔料を含む化粧品の検査、自動車の塗装検査（色ズレ・色ムラ、異素材間の色のズレを数値化、光輝度のグラフ化によるフリップフロップ現象の数値化）、自動車の木目検査、自動車のレザーシートの検査（複雑なテクスチャ素材の色ムラ・色ズレを検査）、床材の色合せ、タイルの色合せ（色や質感まで正確に撮影）、化粧品、スポーツウェア、シューズ、ゴルフボール等の色合せ検査等がある。

【符号の説明】

【0131】

１、１０１、２０１、４０１、６０１・・・着色評価装置
２、１０２、２０２、４０２、６０２・・・撮像装置
２０・・・レンズ
２１・・・演算部
２２・・・ＲＧＢデジタルカメラ
２３・・・入出力部
３、１０３、２０３、６０３・・・演算処理部
４、２４・・・表示装置
５、１０５、２０５、４０５・・・自動車
４０６・・・照明部、人工太陽灯
６・・・カラー信号発生器
７・・・２次元色彩計
７４・・・演算部
７５・・・表示装置
７６・・・反射鏡
６０５・・・人の毛髪
１０７、２０７、４０７、６０７・・・表示装置
７１・・・撮影レンズ
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ・・・光学フィルタ
７３・・・撮像素子
７２ａ´、７２ｃ´・・・ダイクロイックミラー
７３ａ、７３ｂ、７３ｃ・・・撮像素子
７７・・・フィルタターレット
１０６、２０６・・・スイッチ
１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃ、１０３Ｄ、２０３Ａ、２０３Ｂ、２０３Ｃ、２０３Ｄ・・・演算部
２５７・・・着色装置
４０８・・・ハブ
４０９・・・自動車生産ライン
４１０・・・計測制御用メインＰＣ
４２４・・・測定用ＰＣ１〜ＰＣ３
４１１・・・ＫＶＭ

【図3】

【図5】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図15】

【図16】

【図17】

【図24】

【図1】

【図2】

【図4】

【図6】

【図13】

【図14】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】