JP2021135102A

JP2021135102A - Color and texture measurement device and method

Info

Publication number: JP2021135102A
Application number: JP2020029781A
Authority: JP
Inventors: 誠加藤; Makoto Kato
Original assignee: PaPaLab Co Ltd
Current assignee: PaPaLab Co Ltd
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2021-09-13
Anticipated expiration: 2040-02-25
Also published as: JP7362121B2

Abstract

To provide a new evaluation method for finely evaluating glossy feeling and glossiness close to visual sensation.SOLUTION: A color and texture measurement method includes: imaging a measured object M with a two-dimensional colorimeter 5 and calculating lightnesses Ld (x, y) and Lr (x, y) of an XYZ colorimetric system for a direct illumination image and an indirect illumination image; calculating a lightness corresponding to a regular reflection component and a threshold T of lightness corresponding to a diffuse reflection component among the lightnesses of the direct illumination image; sorting a pixel having the lightness corresponding to the regular reflection component of the direct illumination image and a pixel having the lightness corresponding to the diffusion reflection component of the direct illumination image by the threshold T; calculating a ratio of an index of lightness Ldt (x, y) of the pixel corresponding to the diffusion reflection component of the direct illumination image and an index of second lightness Lrt (x, y) of the corresponding pixel of the indirect illumination image; calculating control lightness Lr1T(x, y) obtained by controlling the second lightness Lr (x, y); and calculating a difference between the lightness Ld (x, y) of the XYZ colorimetric system of the direct illumination image and the control lightness Lr1T(x, y).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、光沢、艶感、メタリック感等の質感を測定する色・質感測定装置及び方法に関する。 The present invention relates to a color / texture measuring device and method for measuring textures such as gloss, glossiness, and metallic feeling.

測定対象として、最近、メタリック感や艶感などを色と同時に定量化したいニーズが多くなっている。メタリック塗装や、髪の毛や食品の色と艶、光沢感のある建材の色と艶等がある。こうした中で現状では色は、分光測色計、艶感は艶計を用いて定量化を行っている。人の目には艶感は色と同時に見て評価をしているので、これを同じ目線で定量化できる方法が望ましい。例えば、台所、マンション或いはホテルの大理石調のセラミック等の艶感が、施工したあと問題になることがある。建材は実際には、色と艶感、光沢感を同時測定したいという要望がある。色は、表面に照明を当てて測る分光測色計により測定し、艶感・光沢感は、表面に照明を当てて測る艶計・光沢計があり、それと併合して測定することが一般的である。色と質感を画像処理により評価する特許文献１もある。 Recently, there is an increasing need to quantify metallic and glossy feelings at the same time as colors as measurement targets. There are metallic paint, the color and luster of hair and food, and the color and luster of glossy building materials. Under these circumstances, at present, color is quantified using a spectrophotometer and glossiness is quantified using a gloss meter. Since the luster is evaluated by the human eye at the same time as the color, it is desirable to have a method that can quantify this from the same point of view. For example, the luster of marble-like ceramics in kitchens, condominiums, or hotels can be a problem after construction. In reality, there is a demand for building materials to measure color, luster, and luster at the same time. Color is measured by a spectrophotometer that illuminates the surface, and glossiness and luster are measured by illuminating the surface. Is. There is also Patent Document 1 in which color and texture are evaluated by image processing.

特開2016-194449号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-194449

艶感や光沢については、見た目の感覚に近い、新たな評価手法が求められているが、従来技術では、いまだ十分な評価を得られていない。例えば、建材等の分野では、タイルから構成される壁面のうち一部のタイルだけに艶感がないと、大部分は艶で光っているにもかかわらず、一部には艶がないため、一部が浮き上がってしまい、壁面全体にアンバランスが生じる。特許文献１において、メタリック感をある程度は、測定できるが、光沢や艶感を生じる材料、例えば、アルミニウムフレークの粒子径、粒数等による質感の相違までは把捉できないおそれがあり、また、検査照明等が画一的であるので、見た目に近い感覚のきめ細かな艶感の評価は困難である。 With regard to luster and luster, a new evaluation method that is close to the appearance is required, but the conventional technique has not yet obtained sufficient evaluation. For example, in the field of building materials, if only some of the tiles on the wall surface made of tiles are not glossy, most of them are glossy and some of them are not glossy. A part of it floats up, causing an imbalance on the entire wall surface. In Patent Document 1, although the metallic feeling can be measured to some extent, it may not be possible to grasp the difference in texture due to the particle size, the number of grains, etc. of a material that produces gloss and luster, and inspection lighting. It is difficult to evaluate the fine luster of the feeling that is close to the appearance because the particles are uniform.

本発明は、外殻体と、該外殻体の下端部に沿って設けられ、前記外殻体の内壁面を間接照明する間接照明部と、前記外殻体の天井部に設けられ、被測定物に所定の角度で直接照明する直接照明部と、前記天井部に設けられ、被測定物を撮像する色彩計と、前記間接照明と前記直接照明を切り替え、前記色彩計で取得される間接照明画像と、直接照明画像に基づいて、色と質感を演算する色・質感演算部と、を備えている。 The present invention is provided on the outer shell body, an indirect lighting unit provided along the lower end portion of the outer shell body and indirectly illuminating the inner wall surface of the outer shell body, and a ceiling portion of the outer shell body. A direct illumination unit that directly illuminates the object to be measured at a predetermined angle, a colorimeter provided on the ceiling portion that captures an image of the object to be measured, and an indirect illumination that is switched between the indirect illumination and the direct illumination and acquired by the colorimeter. It is equipped with an illumination image and a color / texture calculation unit that calculates color and texture based on the direct illumination image.

図４に示す通り、当該色・質感演算部が、前記直接照明下で、前記色彩計で被測定物を撮像し、撮像された直接照明画像について、ＸＹＺ表色系の第１明度Ｌｄ（ｘ，ｙ）を演算する第１明度演算部と、前記間接照明下で、前記色彩計で被測定物を撮像し、撮像された間接照明画像について、ＸＹＺ表色系の第２明度Ｌｒ（ｘ，ｙ）を演算する第２明度演算部と、前記第１明度演算部によって演算された前記直接照明画像の明度のうち、正反射成分に対応する明度と、拡散反射成分に対応する明度の閾値Ｔを演算する閾値演算部と、前記閾値Ｔにより、前記直接照明画像の正反射成分に対応する明度を有する画素と、前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度を有する画素を分け、前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度ＬｄＴ（ｘ，ｙ）の指数Ｍｅａｎ（ＬｄＴ（ｘ，ｙ））と、前記第２明度ＬｒＴ（ｘ，ｙ）の指数Ｍｅａｎ（ＬｒＴ（ｘ、ｙ））との比率を演算し、当該比率に基づいて、前記第２明度ＬｒＴ（ｘ，ｙ）を前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度ＬｄＴ（ｘ、ｙ）に合わせて調整した調整明度Ｌｒ_１Ｔ（ｘ，ｙ）を演算する明度調整部と、前記第１明度演算部によって演算された前記直接照明画像のＸＹＺ表色系の第１明度Ｌｄ（ｘ，ｙ）と、調整明度Ｌｒ_１Ｔ（ｘ，ｙ）の差分を演算する差分演算部と、を備えた高解像度色・質感測定装置である。（ｘ，ｙ）は画素を特定するための位置（座標）情報である。 As shown in FIG. 4, the color / texture calculation unit images the object to be measured with the colorimeter under the direct illumination, and the captured direct illumination image has the first brightness Ld (x) of the XYZ color system. , Y) is calculated by the first brightness calculation unit and the indirect illumination image obtained by imaging the object to be measured with the colorimeter under the indirect illumination, and the second brightness Lr (x, Of the brightness of the direct illumination image calculated by the second brightness calculation unit for calculating y) and the direct illumination image calculated by the first brightness calculation unit, the brightness corresponding to the normal reflection component and the brightness threshold T corresponding to the diffuse reflection component. A pixel having a brightness corresponding to the positive reflection component of the direct illumination image and a pixel having a brightness corresponding to the diffuse reflection component of the direct illumination image are separated by the threshold calculation unit for calculating the above and the threshold T. The index Mean (LdT (x, y)) of the brightness LdT (x, y) corresponding to the diffused reflection component of the illumination image and the index Mean (LrT (x, y)) of the second brightness LrT (x, y). The second brightness LrT (x, y) is adjusted to match the brightness LdT (x, y) corresponding to the diffused reflection component of the direct illumination image based on the ratio. _{A brightness adjustment unit that calculates 1} T (x, y), a first brightness Ld (x, y) of the XYZ color system of the direct illumination image calculated by the first brightness calculation unit, and an adjustment brightness Lr ₁ It is a high-resolution color / texture measuring device including a difference calculation unit for calculating a difference of T (x, y). (X, y) is position (coordinate) information for specifying a pixel.

直接照明に関する三帯域視覚感度値はｉ、間接照明に関する三帯域視覚感度値はｊ、直接照明に関するＬ値はｄ、間接照明に関するＬ値はｒ、直接照明の閾値Ｔ以下のＬ値、又はこれに対応する間接照明のＬ値はＴ、のサフィックスを、それぞれ、付す。（ｘ、ｙ）は撮像素子５３における画素の位置を整数の組み合わせで示すもの（ｘ＝１〜ｓ、ｙ＝１〜ｔ、ｓは撮像素子５３の一行の総画素数、ｔは一列の総画素数）である。Mean（ＬｄＴ（ｘ、ｙ））＝Σ（ＬｄＴ（ｘ、ｙ））／ｎＴ、Ｍｅａｎ（ＬｒＴ（ｘ、ｙ））＝Σ（ＬｒＴ（ｘ、ｙ））／ｎＴ、ｎＴは閾値以下の総画素数である。 The three-band visual sensitivity value for direct lighting is i, the three-band visual sensitivity value for indirect lighting is j, the L value for direct lighting is d, the L value for indirect lighting is r, the L value below the threshold T for direct lighting, or this. The L value of the indirect lighting corresponding to is T, and the suffix is attached to each. (X, y) indicates the position of the pixel in the image sensor 53 as a combination of integers (x = 1 to s, y = 1 to t, s is the total number of pixels in one row of the image sensor 53, and t is the total number of rows. Number of pixels). Mean (LdT (x, y)) = Σ (LdT (x, y)) / nT, Mean (LrT (x, y)) = Σ (LrT (x, y)) / nT, nT is the total below the threshold The number of pixels.

直接照明だけで間接照明を用いずに、閾値を用いて正反射成分を抽出することは、限られた場合に適用されるだけであるので、本発明の対象としない。一般の対象として、明るさの相違や凹凸のある建材や、髪の毛などのように、艶がいろいろな部分に局在したり、さらに、冷凍焼きおにぎりのように、艶が局在してそれほど大きく出なかったりする場合などを扱うには、間接照明画像を完全に艶消しした状態として使うことが、正反射成分の抽出、定量化には適している。平板など単純な形のもので大きく艶があるものに限り、近似的には、間接照明画像を用いずに、直接照明画像だけで、閾値を用いて正反射成分を抽出することは可能である。 Extracting a specular component using a threshold value using only direct illumination and not indirect illumination is not a subject of the present invention because it is applied only in a limited case. As a general object, the luster is localized in various parts such as building materials with different brightness and unevenness, hair, etc., and the luster is localized so much like frozen grilled rice balls. In order to handle cases where the image does not appear, it is suitable to use the indirect illumination image as a completely matte state for extracting and quantifying the specular reflection component. Approximately, it is possible to extract the specular reflection component using the threshold value only with the direct illumination image without using the indirect illumination image, as long as it is a simple shape such as a flat plate and has a large gloss. ..

「第１明度演算部」、「第２明度演算部」のＸＹＺ表色系の明度としては、色彩計で測定される三帯域視覚感度値Ｓ_１i，Ｓ_２i，Ｓ_３iから、３刺激値ＸＹＺに変換し、３刺激値ＸＹＺからＬａｂを演算し、明度Ｌとする例が挙げられる。撮像の露光時間は、間接照明と直接照明で値は同じでも相違してもよい。 The brightness of the XYZ color system of the "first brightness calculation unit" and the "second brightness calculation unit" is 3 from the three-band visual sensitivity values S ₁ i, S ₂ i, S ₃ i measured by the colorimeter. An example is given in which the stimulus value is converted to XYZ, the Lab is calculated from the three stimulus values XYZ, and the brightness is L. The exposure time for imaging may be the same or different for indirect illumination and direct illumination.

「直接照明部」、「間接照明部」には、ＬＥＤ、ランプ、人工太陽灯等が挙げられる。照明部は１〜数台以上を並置することができる。 Examples of the "direct lighting unit" and the "indirect lighting unit" include LEDs, lamps, artificial sun lamps, and the like. One to several or more lighting units can be arranged side by side.

「正反射成分」、「拡散反射成分」は、ＪＩＳZ8722：２０００色の測定方法−反射及び透過物体色解説解５、https://www.konicaminolta.jp/instruments/knowledge/color/section4/02.html等の記載を参照されたい。 "Specular reflection component" and "diffuse reflection component" are JIS Z8722: 2000 Color measurement method-Reflective and transmitted object color Explanation Solution 5, https://www.konicaminolta.jp/instruments/knowledge/color/section4/02. Please refer to the description such as html.

「明度」は、基本的には、ＸＹＺ表色系の測定値である。「ＸＹＺ表色系」とは、ＲＧＢ表色系を単純な一次変換で負の値が現れないように、ＣＩＥが１９３１年にＲＧＢ表色系と同時に定めたものである。 The "brightness" is basically a measured value of the XYZ color system. The "XYZ color system" was defined by the CIE in 1931 at the same time as the RGB color system so that a negative value does not appear in the RGB color system by a simple first-order transformation.

「被測定物」は、車両、建材、電気製品、毛髪、食品等が挙げられる。車両は自動車、二輪自動車、自転車、人力車、そり、手押し車、荷車、馬車、リヤカ等が挙げられる。 Examples of the "object to be measured" include vehicles, building materials, electric appliances, hair, foods and the like. Vehicles include automobiles, two-wheeled vehicles, bicycles, rickshaws, sleds, wheelbarrows, carts, carriages, rear mosquitoes, and the like.

「色彩計」とは、物体の色度分布を２次元で計測する装置等である。株式会社パパラボのＰＰＬＢ−４００、ＰＰＬＢ−６００等が例示され、測定範囲内の色差ΔＥの変化と、Ｌａｂ値の各値を示したグラフを表示できる。始点からの色差ΔＥを得られることで、被測定物における発色の違いや色ムラ等を検証・検査ができる。Ｌａｂ系の場合、Ｌ値、ａ値、ｂ値のグラフ変化から、どのように色が変化しているのかを読み取ることができる。 A "chromaticity meter" is a device or the like that measures the chromaticity distribution of an object in two dimensions. PPLB-400, PPLB-600, etc. of Paparabo Co., Ltd. are exemplified, and a graph showing the change of the color difference ΔE within the measurement range and each value of the Lab value can be displayed. By obtaining the color difference ΔE from the starting point, it is possible to verify and inspect the difference in color development and color unevenness in the object to be measured. In the case of the Lab system, it is possible to read how the color is changing from the graph changes of the L value, the a value, and the b value.

「色彩計」は、図６に示す三つの特定の規格化感度（Ｓ_１(λ)，Ｓ_２(λ)，Ｓ_３(λ)）により、三つのチャンネルに分けて撮像対象物を撮像するものが例示される。これらの分光感度を得るために設定された光学フィルタ又はダイクロイックミラーもしくはダイクロイックプリズム等のいずれであるかを問わず用いることができる。 The "colorimeter" images an image-imaging object by dividing it into three channels according to the three specific standardized sensitivities (S ₁ (λ), S ₂ (λ), S _{3 (λ)) shown in FIG.} Things are illustrated. It can be used regardless of whether it is an optical filter, a dichroic mirror, a dichroic prism, or the like set to obtain these spectral sensitivities.

「色彩計」の分光感度（Ｓ_１(λ)、Ｓ_２(λ)、Ｓ_３(λ)）は、ＣＩＥＸＹＺ分光感度から負の値を持たない、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、分光感度の曲線の重なりは最小限にするという条件から等価変換したものが例示される。例えば、分光感度Ｓ_１のカーブは、ピーク波長が５８２ｎｍであり、半値幅が５２３〜６２９ｎｍであり、１／１０幅が４９１〜６６３ｎｍである。分光感度Ｓ_２のカーブは、ピーク波長が５４３ｎｍであり、半値幅が５０６〜５８９ｎｍであり、１／１０幅が４６４〜６３２ｎｍである。分光感度Ｓ_３のカーブは、ピーク波長が４４６ｎｍであり、半値幅が４２３〜４７８ｎｍであり、１／１０幅が４０９〜５０８ｎｍである。 The spectral sensitivities of the "colorimeter" (S ₁ (λ), S ₂ (λ), S ₃ (λ)) are chevrons with single peaks that do not have a negative value from the CIE XYZ spectral sensitivities. An example is an equivalent conversion from the condition that the peak values of the spectral sensitivity curves are equal and the overlap of the spectral sensitivity curves is minimized. For example, _{the curve of the spectral sensitivity S 1} has a peak wavelength of 582 nm, a half width of 523 to 629 nm, and a 1/10 width of 491 to 663 nm. The curve of the spectral sensitivity S ₂ has a peak wavelength of 543 nm, a half width of 506 to 589 nm, and a 1/10 width of 464 to 632 nm. Curve of the spectral sensitivity _{S 3} is a peak wavelength of 446 nm, the half value width is 423~478nm, 1/10 width is 409～508Nm.

「制御部」は、いわゆるパソコン、コントローラ等の適宜の制御装置である。 The "control unit" is an appropriate control device such as a so-called personal computer or controller.

「ＸＹＺ表色系」には、例えば、Ｙｘｙ、ＸＹＺ、Ｌａｂ、Ｌｕｖ等のＣＩＥ表色系を含み、２次元色度図又は３次元色空間を含む概念である。 The "XYZ color system" is a concept including, for example, a CIE color system such as Yxy, XYZ, Lab, and Luv, and a two-dimensional chromaticity diagram or a three-dimensional color space.

ｘｙＹ表色系（Ｙｘｙ表色系ともいう）とは、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に定められたものである。 The xyY color system (also referred to as the Yxy color system) is defined to express an absolute hue from the XYZ color system because it is difficult to understand the relationship between numerical values and colors in the XYZ color system. ..

Ｌｕｖ表色系とは、ＣＩＥが１９７６年に定めた均等色空間のひとつであり、ＣＩＥＬｕｖは光の波長を基礎に、ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図の波長間隔の均等性を改善したものであり、日本ではJIS Z8518に規定されている。 The Luv color system is one of the uniform color spaces defined by CIE in 1976, and CIELuv is based on the wavelength of light and improves the uniformity of the wavelength interval in the xy chromaticity diagram of the XYZ color system. In Japan, it is stipulated in JIS Z 8518.

Ｌａｂ表色系とは、ＣＩＥＬａｂなどがあり、ＸＹＺ表色系から知覚と装置の違いによる色差を測定するために派生したものであり、日本ではJIS Z 8729に規定されている。 The Lab color system includes CIE Lab, etc., which is derived from the XYZ color system to measure the color difference due to the difference in perception and device, and is specified in JIS Z 8729 in Japan.

「ＸＹＺ表色系」には、２次元座標と３次元座標で規定される色空間が含まれる。色空間の代表例としては、ＸＹＺ色空間と、Ｌａｂ色空間等の構成例がある。２次元の色空間の場合、例えば、Ｙｘｙ色空間、Ｌｕｖ色空間の場合、２次元平面であるｘｙ色度図（Ｙｘｙ色空間で正規化したｘｙ色度値（平面））、ｕｖ色度図、ｕ’ｖ’色度図が挙げられる。平面上での２次元色度図の画素の密度として表現されるｘｙ色度ヒストグラム分布又はＬｕｖ色度ヒストグラム分布等が対応する。３次元の色空間の場合、例えば、ＸＹＺ色空間、Ｌａｂ色空間の場合、３次元空間であるＸＹＺ色空間、Ｌａｂ色空間が挙げられる。３次元での色空間上の画素の密度として表現されるＸＹＺ色空間ヒストグラム、又はＬａｂ色空間ヒストグラム分布等が対応する。 The "XYZ color system" includes a color space defined by two-dimensional coordinates and three-dimensional coordinates. Typical examples of the color space include a configuration example such as an XYZ color space and a Lab color space. In the case of a two-dimensional color space, for example, in the case of a Yxy color space and a Luv color space, an xy chromaticity diagram (xy chromaticity value (plane) normalized in the Yxy color space) and a uv chromaticity diagram which are two-dimensional planes. , U'v' chromaticity diagram. The xy chromaticity histogram distribution or the Luv chromaticity histogram distribution, which is expressed as the density of pixels in the two-dimensional chromaticity diagram on a plane, corresponds to this. In the case of a three-dimensional color space, for example, in the case of an XYZ color space and a Lab color space, there are an XYZ color space and a Lab color space which are three-dimensional spaces. The XYZ color space histogram represented by the density of pixels in the color space in three dimensions, the Lab color space histogram distribution, and the like correspond.

２次元のｘｙ色度平面、ｕｖ色度図、ｕ’ｖ’色度図での色と質感の分離に対して、他のＸＹＺ色空間とＬａｂ色空間等は３次元色空間上で色と質感の分離となる。ｘｙ色度ヒストグラムに対して、ＸＹＺ色空間ヒストグラム、Ｌａｂ色空間ヒストグラム等のように、区別して定義している。 In contrast to the separation of color and texture in the two-dimensional xy chromaticity plane, uv chromaticity diagram, and uv'chromaticity diagram, other XYZ color spaces and Lab color spaces are colored in the three-dimensional color space. The texture is separated. The xy chromaticity histogram is defined separately as in the XYZ color space histogram, the Lab color space histogram, and the like.

前記閾値演算部において、明度を示す画素数の分布である明度ヒストグラムを作成し、該明度ヒストグラムから前記閾値が演算されることが好ましい。 It is preferable that the threshold value calculation unit creates a brightness histogram, which is a distribution of the number of pixels indicating the brightness, and calculates the threshold value from the brightness histogram.

ＸＹＺ明度ヒストグラムとＬａｂ明度ヒストグラムが例示される。 An XYZ lightness histogram and a Lab lightness histogram are exemplified.

前記明度調整部において、前記明度の指数は、各画素の明度の積分値又は平均値であることが好ましい。 In the lightness adjusting unit, the index of lightness is preferably an integral value or an average value of lightness of each pixel.

露光時間の調整あり（再撮影）でも、調整なし（再撮影なし）で本発明を適用できる。露光時間の調整は、画像を取り込む画像素子５３のＳ／Ｎ（信号対雑音比）をより改善して取り込むために必要な処理である。露光時間の調整を行わなくても充分なＳ／Ｎが得られれば、演算のみで、算出しても充分な場合もある。露光時間を調整する場合、前記第２明度演算部において、間接照明下で、前記色彩計で第１露光時間にて被測定物を撮像し、撮像された間接照明画像について、ＸＹＺ表色系の明度を演算し、前記第２明度演算部において、前記第１明度演算部で演算された前記直接照明画像の明度の最大値及び間接照明画像の第２明度の最大値が同じになるように第２露光時間ｔｒ´を設定することが好ましい。 The present invention can be applied with or without adjustment of the exposure time (re-photographing) or without adjustment (without re-imaging). The adjustment of the exposure time is a process necessary for further improving the S / N (signal-to-noise ratio) of the image element 53 for capturing an image. If a sufficient S / N can be obtained without adjusting the exposure time, it may be sufficient to calculate it only by calculation. When adjusting the exposure time, the second brightness calculation unit captures an object to be measured with the colorimeter at the first exposure time under indirect illumination, and the captured indirect illumination image is of the XYZ color system. The brightness is calculated, and in the second brightness calculation unit, the maximum value of the brightness of the direct illumination image calculated by the first brightness calculation unit and the maximum value of the second brightness of the indirect illumination image are the same. 2 It is preferable to set the exposure time tr'.

前記明度調整部において、正反射成分に対応する明度と、拡散反射成分に対応する明度の２値化により、前記画素を分けて記憶することが好ましい。 In the lightness adjusting unit, it is preferable to store the pixels separately by binarizing the lightness corresponding to the specular reflection component and the lightness corresponding to the diffuse reflection component.

もう一つの発明は、外殻体と、該外殻体の下端部に沿って設けられ、前記外殻体の内壁面を間接照明する間接照明部と、前記外殻体の天井部に設けられ、被測定物に所定の角度で直接照明する直接照明部と、前記天井部に設けられ、被測定物を撮像する色彩計と、前記間接照明と前記直接照明を切り替え、前記色彩計で取得される間接照明画像と、直接照明画像に基づいて、色と質感を演算する色・質感演算部と、を備えた高解像度色・質感測定装置を用い、前記直接照明下で、前記色彩計で被測定物を撮像し、撮像された直接照明画像について、ＸＹＺ表色系の第１明度Ｌｄ（ｘ，ｙ）を演算する第１明度演算ステップと、前記間接照明下で、前記色彩計で被測定物を撮像し、撮像された間接照明画像について、ＸＹＺ表色系の第２明度Ｌｒ（ｘ，ｙ）を演算する第２明度演算ステップと、前記第１明度演算部によって演算された前記直接照明画像の明度のうち、正反射成分に対応する明度と、拡散反射成分に対応する明度の閾値Ｔを演算する閾値演算ステップと、前記閾値Ｔにより、前記直接照明画像の正反射成分に対応する明度を有する画素と、前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度を有する画素を分け、前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する第１明度ＬｄＴ（ｘ，ｙ）の指数Ｍｅａｎ（ＬｄＴ（ｘ，ｙ））と、前記第２明度ＬｒＴ（ｘ，ｙ）の指数Ｍｅａｎ（ＬｒＴ（ｘ、ｙ））との比率を演算し、当該比率に基づいて、前記第２明度ＬｒＴ（ｘ，ｙ）を前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する第１明度ＬｄＴ（ｘ、ｙ）に合わせて調整した調整明度Ｌｒ_１（ｘ，ｙ）を演算する明度調整ステップと、前記第１明度演算部によって演算された前記直接照明画像のＸＹＺ表色系の明度ＬｄＴ（ｘ，ｙ）と、調整明度Ｌｒ_１Ｔ（ｘ，ｙ）の差分を演算する差分演算ステップと、を含む高解像度色・質感測定方法である。 Another invention is provided on the outer shell body, an indirect lighting unit provided along the lower end portion of the outer shell body and indirectly illuminating the inner wall surface of the outer shell body, and a ceiling portion of the outer shell body. A direct illumination unit that directly illuminates the object to be measured at a predetermined angle, a colorimeter provided on the ceiling portion that captures the object to be measured, and the indirect illumination and the direct illumination are switched and acquired by the colorimeter. Using a high-resolution color / texture measuring device equipped with an indirect illumination image and a color / texture calculation unit that calculates colors and textures based on the direct illumination image, the chromatic meter covers the subject under the direct illumination. With respect to the directly illuminated image obtained by imaging the object to be measured, the first brightness calculation step for calculating the first brightness Ld (x, y) of the XYZ color system and the measurement with the colorimeter under the indirect illumination. The second brightness calculation step for calculating the second lightness Lr (x, y) of the XYZ color system and the direct illumination calculated by the first lightness calculation unit for the indirect illumination image obtained by imaging an object. Of the brightness of the image, the brightness corresponding to the normal reflection component, the threshold calculation step for calculating the threshold T of the brightness corresponding to the diffused reflection component, and the brightness T corresponding to the normal reflection component of the direct illumination image. And the pixel having the brightness corresponding to the diffused reflection component of the direct illumination image are separated, and the index Mean (LdT (x, y) of the first brightness LdT (x, y) corresponding to the diffused reflection component of the direct illumination image is separated. , Y)) and the exponent Mean (LrT (x, y)) of the second lightness LrT (x, y) are calculated, and the second lightness LrT (x, y) is calculated based on the ratio. _{By the brightness adjustment step for calculating the adjustment brightness Lr 1} (x, y) adjusted according to the first brightness LdT (x, y) corresponding to the diffused reflection component of the direct illumination image, and the first brightness calculation unit. High-resolution color / texture measurement including a difference calculation step for calculating the difference between the calculated brightness LdT (x, y) of the XYZ color system of the direct illumination image and the adjusted brightness Lr _{1 T (x, y).} The method.

本発明は、艶感や光沢感等について、見た目の感覚に近い、表面の凹凸、明るさ分布、艶分布、等に対応できる、きめ細かな正確な評価手法を確立できる。例えば、インラインでの測定において、正確な光沢感が測定できる。 The present invention can establish a fine and accurate evaluation method for glossiness, glossiness, etc., which can deal with surface irregularities, brightness distribution, gloss distribution, etc., which are close to the appearance. For example, in in-line measurement, accurate glossiness can be measured.

本発明実施形態１の高解像度色・質感測定装置１の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the high-resolution color / texture measuring apparatus 1 of Embodiment 1 of this invention. （ａ）本発明実施形態１の高解像度色・質感測定装置１の平面図、（ｂ）は同斜視図である。(A) A plan view of the high-resolution color / texture measuring device 1 of the first embodiment of the present invention, and (b) is a perspective view of the same. 本発明実施形態１の高解像度色・質感測定装置１の色・質感演算部６０の模式図である。It is a schematic diagram of the color / texture calculation unit 60 of the high resolution color / texture measuring apparatus 1 of the first embodiment of the present invention. 本発明実施形態１の高解像度色・質感測定装置１の演算方法を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the calculation method of the high-resolution color / texture measuring apparatus 1 of Embodiment 1 of this invention. 本発明実施形態１の高解像度色・質感測定装置１の演算方法の変更形態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the modification form of the calculation method of the high-resolution color / texture measuring apparatus 1 of Embodiment 1 of this invention. 本発明実施形態１におけるＸＹＺ表色系の２次元色彩計５の分光感度を示す関数である。This is a function indicating the spectral sensitivity of the two-dimensional colorimeter 5 of the XYZ color system according to the first embodiment of the present invention. 本発明実施形態１において三つの分光感度（Ｓ_１(λ)、Ｓ_２(λ)、Ｓ_３(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５２ａ、５２ｂ、５２ｃを撮像素子５３に微視的に貼着した場合の説明図である。This is a specific example of a method of acquiring image information according to _{three spectral sensitivities (S 1} (λ), S ₂ (λ), S ₃ (λ)) in the first embodiment of the present invention. (A) is an explanatory view when a dichroic mirror is used. (B) is an explanatory diagram when a filter turret is used. (C) is an explanatory view when the optical filters 52a, 52b, 52c are microscopically attached to the image pickup device 53. 本発明実施形態１の高解像度色・質感測定装置１の制御部の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the control part of the high-resolution color / texture measuring apparatus 1 of Embodiment 1 of this invention. 本発明実施形態１の高解像度色・質感測定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the high-resolution color / texture measurement processing of Embodiment 1 of this invention. 本発明実施形態１の高解像度色・質感測定処理の変更形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification form of the high-resolution color / texture measurement processing of Embodiment 1 of this invention. 直接照明ヒストグラムのグラフである。It is a graph of a direct illumination histogram. （ａ）は本発明実施形態２の高解像度色・質感測定装置２０１の正面図、（ｂ）は底面図である。(A) is a front view of the high-resolution color / texture measuring device 201 of the second embodiment of the present invention, and (b) is a bottom view.

図１〜図１１を参照して、本発明実施形態１の高解像度色・質感測定装置１を説明する。この高解像度色・質感測定装置１は、図１、２に示す通り、入口２Ａと、出口２Ｂを有し、コンベア２Ｃが入口２Ａと出口２Ｂを通り、下端部２Ｄと、内壁２Ｅ、天井部２Ｆ、凹部２Ｇ、遮光壁２Ｈを有するトンネル状の外殻体２と、下端部２Ｄに沿って設けられ、内壁２Ｅに対して間接照明を行う間接照明部３と、前記外殻体の天井部２Ｆに設けられ、被測定物Ｍに対して所定の角度θで直接照明する直接照明部４と、天井部２Ｆに設けられ、被測定物Ｍを撮像する２次元色彩計５と、前記間接照明と前記直接照明を切替えたり、前記２次元色彩計で取得される間接照明画像と、直接照明画像に基づいて、色と質感の演算等を行う色・質感演算部６０等を有する制御部６と、表示部７と、を有する。内壁２Ｅの内側壁面には、積分球などで良く用いられている、白色の硫酸バリウムを塗布している。２次元色彩計５の光軸の角度が垂直方向から１５°である。JIS Z8722解説5に記載の条件Ｃや条件Ｄに近づけるため、角度を設定する。 The high-resolution color / texture measuring device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11. As shown in FIGS. 1 and 2, this high-resolution color / texture measuring device 1 has an inlet 2A and an outlet 2B, and a conveyor 2C passes through the inlet 2A and the outlet 2B, and the lower end portion 2D, the inner wall 2E, and the ceiling portion. A tunnel-shaped outer shell 2 having 2F, a recess 2G, and a light-shielding wall 2H, an indirect lighting unit 3 provided along the lower end 2D and indirectly illuminating the inner wall 2E, and a ceiling portion of the outer shell. A direct illumination unit 4 provided on the 2nd floor and directly illuminating the object M to be measured at a predetermined angle θ, a two-dimensional colorimeter 5 provided on the ceiling 2F to image the object M to be measured, and the indirect illumination. And a control unit 6 having a color / texture calculation unit 60 and the like for switching the direct illumination and calculating the color and texture based on the indirect illumination image acquired by the two-dimensional colorimeter and the direct illumination image. , And a display unit 7. The inner wall surface of the inner wall 2E is coated with white barium sulfate, which is often used for integrating spheres and the like. The angle of the optical axis of the two-dimensional colorimeter 5 is 15 ° from the vertical direction. Set the angle to get closer to the condition C and D described in JIS Z 8722 Explanation 5.

図３、図４を参照して色・質感演算部６０を説明する。色・質感演算部６０は、直接照明下、２次元色彩計５で露光時間ｔｄにて被測定物Ｍを撮像し、前記直接照明画像について、ＸＹＺ表色系の第１明度Ｌｄ（ｘ，ｙ）を演算する第１明度演算部６０Ａと、間接照明下で、２次元色彩計５で露光時間ｔｒにて被測定物Ｍを撮像し、前記間接照明画像について、ＸＹＺ表色系の第２明度Ｌｒ（ｘ，ｙ）を演算する第２明度演算部６０Ｂと、直接照明画像の明度のうち、正反射成分に対応する明度と、拡散反射成分に対応する明度の閾値Ｔを演算する閾値演算部６０Ｃと、閾値Ｔにより、直接照明画像の正反射成分に対応する明度を有する画素と、直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度を有する画素を分け、直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度ＬｄＴ（ｘ，ｙ）の指数（本実施形態においては平均値）Ｍｅａｎ（ＬｄＴ（ｘ，ｙ））と、間接照明画像の対応する画素における第２明度ＬｒＴ（ｘ，ｙ）の指数（本実施形態においては平均値）Ｍｅａｎ（Ｌｒ_１Ｔ（ｘ，ｙ））との比率を演算し、当該比率に基づいて、第２明度Ｌｒ（ｘ，ｙ）を直接照明の拡散反射成分を示す明度ＬｄＴ（ｘ，ｙ）に合わせて調整した調整明度Ｌｒ_１Ｔ（ｘ，ｙ）を演算する明度調整部６０Ｄと、直接照明画像のＸＹＺ表色系の明度ＬｄＴ（ｘ，ｙ）と、調整明度Ｌｒ_１Ｔ（ｘ，ｙ）の差分を演算する差分演算部６０Ｅと、を備えている。明度は、ＸＹＺ表色系の測定値から演算したＬａｂのＬ値である。 The color / texture calculation unit 60 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The color / texture calculation unit 60 images the object M to be measured with the two-dimensional colorimeter 5 at the exposure time dt under direct illumination, and the first brightness Ld (x, y) of the XYZ color system is obtained for the direct illumination image. The first brightness calculation unit 60A that calculates The second brightness calculation unit 60B that calculates Lr (x, y), and the threshold calculation unit that calculates the brightness threshold T corresponding to the normal reflection component and the brightness threshold T corresponding to the diffuse reflection component among the brightness of the direct illumination image. A pixel having a brightness corresponding to the normal reflection component of the direct illumination image and a pixel having a brightness corresponding to the diffuse reflection component of the direct illumination image are separated by 60C and the threshold value T, and correspond to the diffuse reflection component of the direct illumination image. Index of lightness LdT (x, y) (average value in this embodiment) Mean (LdT (x, y)) and index of second lightness LrT (x, y) in the corresponding pixels of the indirect illumination image (book) In the embodiment, the ratio with the average value) Mean (Lr ₁ T (x, y)) is calculated, and the second brightness Lr (x, y) is the brightness indicating the diffused reflection component of direct illumination based on the ratio. The brightness adjustment unit 60D that calculates the adjusted brightness Lr ₁ T (x, y) adjusted according to LdT (x, y), the brightness LdT (x, y) of the XYZ color system of the direct illumination image, and the adjusted brightness. It is provided with a difference calculation unit 60E for calculating the difference of Lr _{1 T (x, y).} The lightness is the L value of Lab calculated from the measured value of the XYZ color system.

本実施形態では、間接照明の再撮影を行ってもよい。Ｌｄ（ｘ，ｙ）とＬｒ（ｘ，ｙ）の最大値が一致するように第１露光時間ｔｒを補正した第２露光時間ｔｒ´を設定し、間接照明下で、２次元色彩計５で第２露光時間ｔｒ´にて被測定物を撮像し、間接照明画像について、ＸＹＺ表色系の調整明度Ｌｒ_１（ｘ，ｙ）を演算する明度調整部を備えている。 In the present embodiment, the indirect lighting may be rephotographed. The second exposure time tr', which is obtained by correcting the first exposure time tr so that the maximum values of Ld (x, y) and Lr (x, y) match, is set, and the two-dimensional colorimeter 5 is used under indirect lighting. The object to be measured is imaged at the second exposure time tr', and the indirect illumination image is provided with a brightness adjustment unit that calculates _{the adjustment brightness Lr 1 (x, y) of the XYZ color system.}

本発明実施形態においては、明るさの相違や凹凸のある建材や、髪の毛などのように、艶がいろいろな部分に局在したり、さらに、冷凍焼きおにぎりのように、艶が局在してそれほど大きく出なかったりする場合などを扱うことを主目的としており、間接照明画像を完全に艶消しした状態として使うことが、正反射成分の抽出と定量化には必要である。 In the embodiment of the present invention, the luster is localized in various parts such as building materials having different brightness and unevenness, hair, etc., and further, the luster is localized like frozen grilled rice balls. The main purpose is to handle cases where the image does not appear so large, and it is necessary to use the indirect illumination image as a completely matte state in order to extract and quantify the specular reflection component.

外殻体２の断面はかまぼこ形状ないし半円筒形状である。外殻体２内のコンベアー２Ｃで被測定物Ｍを搬送しながら撮像してもよいし、所定箇所で被測定物Ｍを停止させて、被測定物Ｍの撮像を行ってもよい。コンベア２Ｃでの搬送速度を遅く設定すれば、位置補正は問題ない。 The cross section of the outer shell body 2 has a semi-cylindrical shape or a semi-cylindrical shape. The image to be measured may be taken while being conveyed by the conveyor 2C in the outer shell 2, or the object M to be measured may be stopped at a predetermined position to image the object M to be measured. If the transport speed on the conveyor 2C is set to be slow, there is no problem in position correction.

間接照明部３、直接照明部４の照明源はキセノンランプ（擬似太陽光）を採用し、搬送コンベア２の搬送方向と平行に線状に配置されている。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。キセノンランプ以外にＬＥＤ人工太陽灯でもよい。照明源は高指向性高演色ＬＥＤとする。演色性とは、色の見え方の指標である。演色性が高いほど、色は鮮やかに美しく見える。指向角とは、ＬＥＤの光が広がる角度を表す。高指向性高演色ＬＥＤは、ＬＥＤの発光面の前に、視野角制限フィルム（https://www.shinpoly.co.jp/product/automotive/vcf/n-vcf.html）を貼り、発光視野角を制限した状態で、高指向を実現している。 Xenon lamps (pseudo-sunlight) are used as the illumination sources of the indirect illumination unit 3 and the direct illumination unit 4, and they are arranged linearly in parallel with the transfer direction of the transfer conveyor 2. In addition to the xenon lamp, the illuminator is equipped with a Fresnel lens assembly. In addition to the xenon lamp, an LED artificial sun lamp may be used. The illumination source is a high directivity and high color rendering LED. Color rendering is an index of how colors look. The higher the color rendering property, the more vivid and beautiful the color looks. The directivity angle represents the angle at which the LED light spreads. For highly directional and high color rendering LEDs, a viewing angle limiting film (https://www.shinpoly.co.jp/product/automotive/vcf/n-vcf.html) is attached in front of the light emitting surface of the LED to emit light. High directivity is achieved with the corners limited.

２次元色彩計５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（Ｓ_１(λ)、Ｓ_２(λ)、Ｓ_３(λ)）は、図６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（Ｓ_１(λ)、Ｓ_２(λ)、Ｓ_３(λ)）は具体的には以下の特性を持つ。
記
ピーク波長半値幅１／１０幅
Ｓ_１５８２ｎｍ５２３〜６２９ｎｍ４９１〜６６３ｎｍ
Ｓ_２５４３ｎｍ５０６〜５８９ｎｍ４６４〜６３２ｎｍ
Ｓ_３４４６ｎｍ４２３〜４７８ｎｍ４０９〜５０８ｎｍ The spectral sensitivity of the two-dimensional colorimeter 5 satisfies the router condition, and the spectral sensitivity (S ₁ (λ), S ₂ (λ), S ₃ (λ)) is XYZ or the like as shown in FIG. From the color function, it is a chevron that does not have a negative value and has a single peak, and is equivalently converted from the condition that the peak values of each spectral sensitivity curve are equal and the overlap of the spectral sensitivity curves is minimized. .. Specifically, the spectral sensitivity (S ₁ (λ), S ₂ (λ), S ₃ (λ)) has the following characteristics.
Peak wavelength Width at half maximum 1/10 width S ₁ 582 nm 523 to 629 nm 491 to 663 nm
S ₂ 543nm 506-589nm 464-632nm
S ₃ 446nm 423-478nm 409-508nm

上記の分光感度Ｓ_１のピーク波長を５８０±４ｎｍ、分光感度Ｓ_２のピーク波長を５４３±３ｎｍ、分光感度Ｓ_３のピーク波長を４４６±７ｎｍとして取り扱うこともできる。 The peak wavelength of the spectral sensitivity S ₁ can be treated as 580 ± 4 nm, the peak wavelength of the spectral sensitivity S ₂ can be treated as 543 ± 3 nm, and the peak wavelength of the spectral sensitivity S ₃ can be treated as 446 ± 7 nm.

三つの分光感度（Ｓ_１(λ)、Ｓ_２(λ)、Ｓ_３(λ)）は次の数式１を用いて求められるものである。分光感度自体についての詳細は特開２００５−２５７８２７号公報を参照されたい。

The three spectral sensitivities (S ₁ (λ), S ₂ (λ), S ₃ (λ)) are obtained using the following equation 1. For details on the spectral sensitivity itself, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-257827.

２次元色彩計５の高解像度は、４Ｋ解像度、８Ｋ解像度以上の解像度を有する。2次元色彩計５は、通常の４Ｋ解像度では、800万画素となり、最大1200万画素まで対応することができる。４Ｋ解像度とは、横4,000×縦2,000前後の画面解像度に対応することをいう。例えば、２次元色彩計５の仕様は、有効頻度値約800万画素、有効面積9.93mm×8.7mm、画像サイズ3.45μm×3.45μm、ビデオ出力12ｂit、２次元色彩計５のインターフェイスGigE、フレームレート30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％が例示される。 The high resolution of the two-dimensional colorimeter 5 has a resolution of 4K resolution, 8K resolution or higher. The two-dimensional colorimeter 5 has 8 million pixels at a normal 4K resolution, and can support up to 12 million pixels. 4K resolution means that it corresponds to a screen resolution of about 4,000 horizontal x 2,000 vertical. For example, the specifications of the 2D colorimeter 5 are an effective frequency value of about 8 million pixels, an effective area of 9.93 mm x 8.7 mm, an image size of 3.45 μm x 3.45 μm, a video output of 12 bits, an interface GigE of the 2D colorimeter 5, and a frame rate. 30 frames / sec, shutter speed 1 / 15,600sec to 1/15sec, integration time up to 3 seconds, S / N ratio 60DB or more, lens mount F mount, operating temperature 0 ° C to 40 ° C, operating humidity 20% to 80% Illustrated.

２次元色彩計５は、図７に示すように、撮影レンズ５１と、この撮影レンズ５１の後方に配置された三つの光学フィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ（又は５２ａ´、５２ｃ´）と、光学フィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ（又は５２ａ´、５２ｃ´）の後方に配置された撮像素子５３（ＣＣＤ、ＣＭＯＳなど）と、を備えている。２次元色彩計５の三つの分光感度（Ｓ_１(λ)、Ｓ_２(λ)、Ｓ_３(λ)）は、光学フィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ（又は５２ａ´、５２ｃ´）の分光透過率と撮像素子５３の分光感度との積により与えられる。図７における光学フィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃと撮像素子５３との配列的関係は模式的に示したものにすぎない。三つの分光感度（Ｓ_１(λ)、Ｓ_２(λ)、Ｓ_３(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、その他の方式を採ることもできる。 As shown in FIG. 7, the two-dimensional colorimeter 5 includes a photographing lens 51, three optical filters 52a, 52b, 52c (or 52a', 52c') arranged behind the photographing lens 51, and an optical filter. It includes an image sensor 53 (CCD, CMOS, etc.) arranged behind 52a, 52b, 52c (or 52a', 52c'). The three spectral sensitivities (S ₁ (λ), S ₂ (λ), S ₃ (λ)) of the two-dimensional colorimeter 5 are the spectral transmittances of the optical filters 52a, 52b, 52c (or 52a', 52c'). It is given by the product of the spectral sensitivity of the image pickup device 53. The arrangement relationship between the optical filters 52a, 52b, 52c and the image sensor 53 in FIG. 7 is merely schematically shown. Specific examples of the method of acquiring image information according to the three spectral sensitivities (S ₁ (λ), S ₂ (λ), S ₃ (λ)) are given below, but in the first embodiment, other methods are adopted. You can also do it.

図７（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５２ｃ´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５２ａ´により別の特定の波長の光を反射して分光し、撮像素子５３ａ、５３ｂ、５３ｃを三つ並列にして読み出す方式である。ダイクロイックミラー５２ａ´が光学フィルタ５２ａ、５２ｂに相当し、ダイクロイックミラー５２ｃ´が光学フィルタ５２ｃに相当する。撮影レンズ５１から入射する光はダイクロイックミラー５２ｃ´により分光感度Ｓ_３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５２ｃ´により反射された光を反射鏡５６により反射して撮像素子５３ｃから分光感度Ｓ_３を得る。一方、ダイクロイックミラー５２ｃ´を透過した光は、ダイクロイックミラー５２ａ´において、分光感度Ｓ_１に従う光が反射され、残りの分光感度Ｓ_２に従う光は透過するため、それぞれ撮像素子５３ａ、撮像素子５３ｂにより撮像して分光感度Ｓ_１、Ｓ_２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５３ａ、５３ｂ、５３ｃを接着してもよい。 The method shown in FIG. 7A is a method using a dichroic mirror. This reflects light of a specific wavelength by the dichroic mirror 52c', reflects and disperses the remaining light transmitted by another dichroic mirror 52a' by reflecting light of another specific wavelength, and the imaging elements 53a, 53b. , 53c are read out in parallel. The dichroic mirror 52a'corresponds to the optical filters 52a and 52b, and the dichroic mirror 52c' corresponds to the optical filter 52c. Light incident from the photographic lens 51 is reflected light according to the spectral sensitivity S ₃ by the dichroic mirror 52C', the remaining light is transmitted. Obtaining a spectral sensitivity S ₃ from the imaging device 53c of the light reflected by the dichroic mirror 52c' reflected by the reflecting mirror 56. On the other hand, the dichroic light transmitted through the dichroic mirror 52c', in the dichroic mirror 52a ', is reflected light in accordance with the spectral sensitivity S _1, since the light in accordance with the rest of the spectral sensitivity S ₂ passes through each image sensor 53a, the image pickup device 53b Imaging is performed to obtain spectral sensitivities S ₁ and S ₂ . Instead of the dichroic mirror, a dichroic prism having the same characteristics may be used for splitting into three, and the image pickup elements 53a, 53b, and 53c may be adhered to the positions where the respective lights are transmitted.

図７（ｂ）はフィルタターレット５７を用いる方式を示す。撮影レンズ５１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５７に、光学フィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ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５３により三つの分光感度Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３を得る。 FIG. 7B shows a method using the filter turret 57. Optical filters 52a, 52b, and 52c are provided on the filter turret 57 having the same direction as the incident light from the photographing lens 51 on the rotation axis, and these are mechanically rotated. The spectral sensitivities S ₁ , S ₂ , and S ₃ are obtained.

図７（ｃ）に示すものは光学フィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃを撮像素子５３に微視的に貼着する方式である。撮像素子５３上における光学フィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ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５３上の領域のうち半分に光学フィルタ５２ｂを設け、残りの半分の領域に光学フィルタ５２ａと光学フィルタ５２ｃ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５２ａ：光学フィルタ５２ｂ：光学フィルタ５２ｃ＝１：２：１となる。光学フィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ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。個々の光学フィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃは非常に微細であるため、印刷により撮像素子５３に貼着される。本発明はこの配列に意味があるのではなく、分光感度（Ｓ_１(λ)、Ｓ_２(λ)、Ｓ_３(λ)）の特性のフィルタを撮像素子に貼着することにある。 The method shown in FIG. 7C is a method in which the optical filters 52a, 52b, 52c are microscopically attached to the image pickup device 53. The optical filters 52a, 52b, and 52c on the image pickup device 53 are provided in a Bayer array type. In this arrangement, the optical filter 52b is provided in half of the region on the image pickup element 53 divided in a grid pattern, and the optical filter 52a and the optical filter 52c are evenly arranged in the other half region. That is, the arrangement amount is optical filter 52a: optical filter 52b: optical filter 52c = 1: 2: 1. It is not particularly hindered in the first embodiment that the arrangement of the optical filters 52a, 52b, 52c is other than the Bayer arrangement. Since the individual optical filters 52a, 52b, and 52c are very fine, they are attached to the image pickup device 53 by printing. The present invention does not mean this arrangement, but a _{filter having spectral sensitivity (S 1} (λ), S ₂ (λ), S ₃ (λ)) is attached to the image sensor.

図８を参照して色・質感演算を司る制御部６を説明する。この制御部６は、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、カウンタ６４、タイマ６５、入出力インタ−フェース６８をバス６９により相互に接続したものである。入出力インタ−フェース６８には、コンベア２Ｃ、間接照明部３、直接照明部４、２次元色彩計５、表示部７等が接続されている。ＣＰＵ６１が初期設定、或いは入力信号を受けて所定の演算等を行い、それらに対して、制御信号が送信されるようになっている。 The control unit 6 that controls the color / texture calculation will be described with reference to FIG. The control unit 6 connects the CPU 61, the RAM 62, the ROM 63, the counter 64, the timer 65, and the input / output interface 68 to each other by the bus 69. A conveyor 2C, an indirect lighting unit 3, a direct lighting unit 4, a two-dimensional colorimeter 5, a display unit 7, and the like are connected to the input / output interface 68. The CPU 61 receives an initial setting or an input signal, performs a predetermined calculation, and the like, and a control signal is transmitted to them.

ＣＰＵ６１は、各部に出力する制御信号を生成し、プログラム制御によって、制御信号を出力することで、色・質感制御を実行する。ＲＡＭ６２は、色・質感制御などのデータを一時的に読み書きするものである。ＲＯＭ６３に色・質感制御などのプログラムが読み出し専用で格納されている。ＣＰＵ６１の内部演算は、６４ビットの浮動小数点で演算する。途中の演算でオーバーフロ−等のトラブルがない。プログラム制御に代えて、ＬＳＩロジック等のハードウェア制御によっても実施が可能である。 The CPU 61 generates a control signal to be output to each unit, and executes color / texture control by outputting the control signal by program control. The RAM 62 temporarily reads and writes data such as color / texture control. Programs such as color / texture control are stored read-only in the ROM 63. The internal calculation of the CPU 61 is performed with a 64-bit floating point number. There is no trouble such as overflow in the calculation in the middle. Instead of program control, it can also be implemented by hardware control such as LSI logic.

カウンタ６４は、閾値Ｔ、画素数、明度Ｌ、明度ヒストグラム等のカウント値や累計値等を示す計数部等として機能するものであり、電源投入後、カウンタ６４のカウント値、累計値の初期値を「０」とし、各種入力信号を参照して、カウントやインクリメントするものである。 The counter 64 functions as a counting unit or the like indicating a count value or a cumulative value of a threshold value T, the number of pixels, a brightness L, a brightness histogram, etc., and is an initial value of the count value and the cumulative value of the counter 64 after the power is turned on. Is set to "0", and various input signals are referred to to count or increment.

タイマ６５は第１露光時間ｔｒ、第２露光時間ｔｒ´等の時間演算処理等を行なうものである。 The timer 65 performs time calculation processing such as the first exposure time tr and the second exposure time tr'.

表示部７は制御部６と接続され、制御部６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。制御部６又は表示部７は、適宜、入力手段（図示略）等を備える。入力手段はキーボード、マウス、表示部７に設けられるタッチパネル等である。 The display unit 7 is connected to the control unit 6, receives the image signal processed by the control unit 6, and displays the image on the screen. The control unit 6 or the display unit 7 is appropriately provided with input means (not shown) and the like. The input means are a keyboard, a mouse, a touch panel provided on the display unit 7, and the like.

図４、図９等を参照し、高解像度色・質感測定装置１の動作の具体例を挙げて説明する。 A specific example of the operation of the high-resolution color / texture measuring device 1 will be described with reference to FIGS. 4 and 9.

２次元色彩計５、制御部６、表示部７に電源が入ると、図９に示す通り、初期化をした後、第１明度演算部６０Ａ、第２明度演算部６０Ｂにおいて、それぞれ、露光時間を第１露光時間ｔｄ、ｔｒに設定し、間接照明と直接照明のＯＮ／ＯＦＦを切り替え、それぞれの点灯に対応して、２次元色彩計５で被測定物Ｍを撮像し、それぞれの直接照明三帯域視覚感度値Ｓ_１i，Ｓ_２i，Ｓ_３i（ｉ＝１〜n：nは総画素数）と、間接照明三帯域視覚感度値Ｓ_１j，Ｓ_２j ，Ｓ_３j（j＝１〜n：nは総画素数）を得る（Ｓ１）。 When the power is turned on to the two-dimensional colorimeter 5, the control unit 6, and the display unit 7, as shown in FIG. 9, after initialization, the first brightness calculation unit 60A and the second brightness calculation unit 60B have exposure times, respectively. Is set to the first exposure time td and tr, the indirect lighting and the direct lighting are switched ON / OFF, and the object M to be measured is imaged by the two-dimensional colorimeter 5 corresponding to each lighting, and the respective direct lighting is performed. Three-band visual sensitivity values S ₁ i, S ₂ i, S ₃ i (i = 1 to n: n is the total number of pixels) and indirect lighting three-band visual sensitivity values S ₁ j, S ₂ j, S ₃ j ( j = 1 to n: n is the total number of pixels) is obtained (S1).

Ｓ１で取得した三帯域視覚感度値Ｓ_１i，Ｓ_２i，Ｓ_３i、及び、Ｓ_１j，Ｓ_２j ，Ｓ_３jから、対応する、ＸiＹiＺi、及び、ＸjＹjＺjを演算し、ＸiＹiＺi、ＸjＹjＺjから、それぞれ、Ｌａｂ値を演算し、直接照明Ｌｄ（ｘ，ｙ）、間接照明Ｌｒ（ｘ，ｙ）とする（Ｓ２）。 From the three-band visual sensitivity values S ₁ i, S ₂ i, S ₃ i, and S ₁ j, S ₂ j, S ₃ j acquired in S1, the corresponding XiYiZi and XjYjZj are calculated, and XiYiZi, The Lab value is calculated from XjYjZj, respectively, and used as direct illumination Ld (x, y) and indirect illumination Lr (x, y) (S2).

閾値演算部６０Cにおいて、直接照明画像の明度ヒストグラムを作成する（Ｓ３）。図１１に示す通り、横軸がＬｄ（ｘ，ｙ）、縦軸が画素数であり、横軸の各明度に属する画素数を積算することにより、直接照明画像の明度ヒストグラムを作成する。 The threshold value calculation unit 60C creates a brightness histogram of the direct illumination image (S3). As shown in FIG. 11, the horizontal axis is Ld (x, y), the vertical axis is the number of pixels, and the number of pixels belonging to each brightness on the horizontal axis is integrated to create a brightness histogram of the direct illumination image.

図１１に示す通り、Ｌ値に対する画素数の分布のヒストグラムを取ると、拡散反射成分と正反射成分の２つの山ができる。反射率が高い対象の場合、正反射成分の画素数が大きくなるため、拡散反射成分の画素数が小さくなる。反射率が低い対象の場合、正反射成分の画素数が小さくなるため、拡散反射成分の画素数が大きくなる。拡散反射成分が全部又はほとんどである場合には、この処理の意味はなくなるため、艶感の計測は必要ない。艶感であるので、明度Ｌの処理となるが、最終結果としては、Ｌ値、ａ値、ｂ値のそれぞれの平均を算出してもよい。艶感のＬ値と、艶感のあるところのａ値、ｂ値も計測できる。図示は略すが、間接照明明度ヒストグラムは拡散反射成分の１つの山を持つ。間接照明では全方位より光が集まるため、間接照明だけにすると正反射成分はなくなり、拡散反射成分だけになる。 As shown in FIG. 11, when the histogram of the distribution of the number of pixels with respect to the L value is taken, two peaks of a diffuse reflection component and a specular reflection component are formed. In the case of an object having a high reflectance, the number of pixels of the specular reflection component is large, so that the number of pixels of the diffuse reflection component is small. In the case of an object having a low reflectance, the number of pixels of the specular reflection component is small, so that the number of pixels of the diffuse reflection component is large. When all or most of the diffuse reflection components are present, this treatment is meaningless, and it is not necessary to measure the glossiness. Since it is glossy, it is processed with a lightness of L, but as a final result, the average of each of the L value, the a value, and the b value may be calculated. The L value of the glossy feeling and the a value and the b value of the glossy place can also be measured. Although not shown, the indirect illumination brightness histogram has one peak of diffuse reflection component. Indirect lighting collects light from all directions, so if only indirect lighting is used, the specular reflection component disappears and only the diffuse reflection component is used.

閾値演算部６０Cにおいて、Ｓ６で作成した直接照明明度ヒストグラムから、Ｏｈｔｓｕ等の手法により、図１１の閾値Ｔを演算する（Ｓ４）。 The threshold value calculation unit 60C calculates the threshold value T in FIG. 11 from the direct illumination brightness histogram created in S6 by a method such as Ohtsu (S4).

明度調整部に６０Ｄにおいて、直接照明画像で閾値Ｔ以下の値を有する画素のＬｄＴ（ｘ，ｙ）の平均値と、間接照明画像における、ＬｄＴ（ｘ，ｙ）に対応する画素のＬｒＴ（ｘ，ｙ）の平均値を演算し、比率を演算する。平均値に代えて、積分値でもよい。これらの平均値又は積分値を、本発明においては指数と呼ぶ。この指数の比率により、図４の下部に記載の計算式例に従い、間接照明画像の第２明度ＬｒＴ（ｘ，ｙ）の指数を直接照明画像の明度ＬｄＴ（ｘ，ｙ）の指数に揃えて、間接照明画像の調整明度Ｌｒ_１Ｔ（ｘ，ｙ）を演算する（Ｓ８）。下付きの「１」は比率で補正されたことを示すサフィックスである。 At 60D in the brightness adjustment unit, the average value of LdT (x, y) of pixels having a value equal to or less than the threshold T in the direct illumination image and LrT (x) of the pixel corresponding to LdT (x, y) in the indirect illumination image. , Y) is calculated, and the ratio is calculated. An integral value may be used instead of the average value. These average values or integral values are referred to as exponents in the present invention. According to the calculation formula example shown at the bottom of FIG. 4, the index of the second brightness LrT (x, y) of the indirect illumination image is aligned with the index of the brightness LdT (x, y) of the direct illumination image according to the ratio of this index. , The adjustment brightness Lr ₁ T (x, y) of the indirect illumination image is calculated (S8). The subscript "1" is a suffix indicating that the ratio has been corrected.

指数は平均値であるが積分値で代替してもよい。閾値Ｔ等の演算に当たっては、あらかじめ、直接照明明度の２値化、例えば、フラグ０又は１を設定し、直接照明の正反射成分に対応する明度を有する画素の場合は「１」、直接照明の拡散反射成分に対応する明度を有する画素の場合は「０」を設定し、フラグとＬ値をセットで記憶し、正反射成分と拡散成分とを区別しする。 The exponent is an average value, but an integral value may be used instead. In the calculation of the threshold value T and the like, the direct illumination brightness is binarized in advance, for example, a flag 0 or 1 is set, and in the case of a pixel having a brightness corresponding to the normal reflection component of the direct illumination, "1" is set, and the direct illumination is directly illuminated. In the case of a pixel having a brightness corresponding to the diffuse reflection component of, "0" is set, the flag and the L value are stored as a set, and the normal reflection component and the diffuse component are distinguished.

画素すべてについて、差分ΔＦ＝ＬｄＴ（ｘ，ｙ）−Ｌｒ_１Ｔ（ｘ，ｙ）を演算すると、図４に示す通り、正反射成分のＬ値が抽出され（Ｓ６）、リターンとする。正反射成分のＬ値、又は、当該Ｌ値の指数（平均値若しくは積分値）等が艶感を示す指標となる。差分ΔＦの演算により、拡散反射成分がキャンセルされる。拡散反射成分が残る可能性があるが、数値としては小さいので、艶感の評価には影響しない。 When the difference ΔF = LdT (x, y) -Lr ₁ T (x, y) is calculated for all the pixels, the L value of the specular reflection component is extracted (S6) as shown in FIG. 4, and the return is obtained. The L value of the specular reflection component, the index (average value or integral value) of the L value, or the like is an index showing the glossiness. The diffuse reflection component is canceled by the calculation of the difference ΔF. There is a possibility that the diffuse reflection component remains, but since it is a small numerical value, it does not affect the evaluation of glossiness.

３刺激値ＸＹＺ、Ｌａｂ、明度ヒストグラム作成等については、特許文献１、特開2019-20311、特開2018-141687、特開2018-115877等も併せて参照されたい。 For tristimulus values XYZ, Lab, creation of brightness histogram, etc., also refer to Patent Document 1, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-20311, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-141687, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-115877, and the like.

図５は図４の実施形態の変更形態を示すので、主に相違点について説明し、共通処理は説明を援用する。共通する処理は説明を援用し、追加されたＳ２−１〜Ｓ２−３を説明する。第２明度演算部６０Ｂにおいて、直接照明画像の第１明度Ｌｄ（ｘ，ｙ）の最大値と間接照明画像の第２明度Ｌｒ（ｘ，ｙ）の最大値が一致するように、第１露光時間ｔｒを調整して、第２露光時間ｔｒ´を設定する（Ｓ２−１）。間接照明をＯＮとし、直接照明をＯＦＦとし、Ｓ３で延長した第２露光時間ｔｒ´で被測定物Ｍを再撮像する（Ｓ２−２）。 Since FIG. 5 shows a modified embodiment of the embodiment of FIG. 4, the differences will be mainly described, and the description will be used for the common processing. The common processing will be referred to the description, and the added S2-1 to S2-3 will be described. In the second brightness calculation unit 60B, the first exposure is made so that the maximum value of the first brightness Ld (x, y) of the direct illumination image and the maximum value of the second brightness Lr (x, y) of the indirect illumination image match. The time tr is adjusted to set the second exposure time tr'(S2-1). The indirect illumination is turned on, the direct illumination is turned off, and the object M to be measured is re-imaged at the second exposure time tr'extended in S3 (S2-2).

第２明度演算部６０Ｂにおいて、Ｌａｂ再演算により、図５の下部の計算式例により、間接照明画像の調整明度Ｌｒ_２Ｔ（ｘ，ｙ）を再演算する（Ｓ５）。 _{In the second brightness calculation unit 60B, the adjustment brightness Lr 2} T (x, y) of the indirect illumination image is recalculated by the Lab recalculation according to the calculation formula example at the lower part of FIG. 5 (S5).

Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３〜Ｓ６は、図４と同様の処理を行う。画素すべてについて、差分ΔＦ＝ＬｄＴ（ｘ，ｙ）−Ｌｒ_２Ｔ（ｘ，ｙ）を演算すると、図５に示す通り、正反射成分のＬ値が抽出され（Ｓ６）、リターンとする。下付きの「１」は、第２露光時間ｔｒ´の再撮影により得られるＬ値、下付きの「２」は、比率で補正されたことを示すサフィックスである。 S1, S2, and S3 to S6 perform the same processing as in FIG. When the difference ΔF = LdT (x, y) -Lr ₂ T (x, y) is calculated for all the pixels, the L value of the specular reflection component is extracted (S6) as shown in FIG. 5, and the return is obtained. The subscript "1" is the L value obtained by re-shooting the second exposure time tr', and the subscript "2" is a suffix indicating that the ratio has been corrected.

本発明実施形態の高解像度色・質感測定装置によれば、見た目の感覚に近い、艶感や光沢のきめ細かな新たな評価手法を確立できる。例えば、建材等の分野では、タイルから構成される壁面のうち一部のタイルだけに艶感がないという事態を解消でき、壁面全体にバランスのとれた光沢感が生じる。インライン測定であっても、正確な光沢感が測定できる。例えば、メタリック感はメタリック成分の粒量と粒の分布が関係するが、それらも考慮して測定ができる。例えば、アルミニウムのフレークを塗料に混ぜるとメタリック感が出る。フレークを多量に塗料に混ぜると、キラキラ感が増加する。フレームの粒度を大きくして、ゴツゴツ感をつける。メタリック感は、密度が少なくなっても、メタリック感は強くなる。フレークの細かい粒を多量に混ぜるときもある。ゴツゴツ感など、人間の目では微妙に違って見える。このようなフレークの粒子の大小、フレークの混合量の多寡により、メタリック感を精密に定量化できるので、精密なメタリック感の制御が可能である。 According to the high-resolution color / texture measuring device according to the embodiment of the present invention, it is possible to establish a new evaluation method having a glossiness and glossiness that is close to the appearance. For example, in the field of building materials and the like, it is possible to eliminate the situation where only some of the tiles of the wall surface composed of tiles do not have a glossy feeling, and a well-balanced glossy feeling is generated on the entire wall surface. Accurate glossiness can be measured even with in-line measurement. For example, the metallic feeling is related to the grain amount of the metallic component and the grain distribution, and these can be taken into consideration when measuring. For example, mixing aluminum flakes with paint gives a metallic feel. Mixing a large amount of flakes with the paint will increase the glitter. Increase the grain size of the frame to give it a rugged feel. As for the metallic feeling, even if the density decreases, the metallic feeling becomes stronger. Sometimes a large amount of fine flakes are mixed. The ruggedness looks slightly different to the human eye. Since the metallic feeling can be precisely quantified by the size of the flake particles and the amount of the flake mixed, it is possible to precisely control the metallic feeling.

実施形態２の高解像度色・質感測定装置２０１について図面を参照して説明する。基本的には共通する構成については説明を援用し、相違する構成について図１２等を参照し説明する。部品番号は基本的には２００番台として、実施形態１に対応させている。以下、実施形態２を詳細に説明する。 The high-resolution color / texture measuring device 201 of the second embodiment will be described with reference to the drawings. Basically, the common configuration will be described with reference to the description, and the different configurations will be described with reference to FIG. 12 and the like. The part number is basically in the 200s and corresponds to the first embodiment. Hereinafter, the second embodiment will be described in detail.

実施形態２は、インライン測定ではなく、オフライン測定に基づくので、外殻体に半球ドームを用いている。毛髪、食品等の艶感に適用できる。高解像度色・質感測定装置２０１は、ドーム型筐体２０２と、毛髪等を照明するＬＥＤを有する単数又は複数の間接照明部２０３と、直接照明部２０４と、対象物である毛髪等を撮像する２次元色彩計２０５と、照明電源のオン／オフ、色・質感演算等を行い、２次元色彩計２０５等と接続する制御部２０６と、表示部２０７と、把持部２０８と、を備えている。 Since the second embodiment is based on the offline measurement rather than the in-line measurement, a hemispherical dome is used for the outer shell. It can be applied to the luster of hair and food. The high-resolution color / texture measuring device 201 images the dome-shaped housing 202, one or more indirect lighting units 203 having LEDs for illuminating hair and the like, the direct lighting unit 204, and the hair and the like which are objects. It includes a two-dimensional colorimeter 205, a control unit 206 for turning on / off the lighting power supply, performing color / texture calculation, and connecting to the two-dimensional colorimeter 205 and the like, a display unit 207, and a gripping unit 208. ..

ドーム型筐体２０２は、図１２に示す通り、円形の開口部２０２A、下端部２０２Ｄ、ドーム形状（例えば、半球状）の内壁２０２Ｅ、円弧状の天井部２０２Ｆ、環状の凹部２０２Ｇ、環状の遮光壁２０２Ｈ、天井部２０２Ｆの中心縦軸に対して２次元色彩計２０５に角度をもたせて傾斜して固定するための取付部２０２Ｋを備えている。取付部２０２Ｋの位置を中心からずらした理由は、対象物に艶があるものは、レンズが画像に直接うつりこむため、これを防ぐことにある。その角度（中心から傾斜した角度）は、例えば、傾斜角度１０°〜３０°が例示される。 As shown in FIG. 12, the dome-shaped housing 202 has a circular opening 202A, a lower end 202D, a dome-shaped (for example, hemispherical) inner wall 202E, an arc-shaped ceiling 202F, an annular recess 202G, and an annular shading. The two-dimensional colorimeter 205 is provided with a mounting portion 202K for inclining and fixing the two-dimensional colorimeter 205 at an angle with respect to the central vertical axis of the wall 202H and the ceiling portion 202F. The reason why the position of the mounting portion 202K is deviated from the center is to prevent the lens from directly moving into the image when the object has a gloss. The angle (angle inclined from the center) is, for example, an inclination angle of 10 ° to 30 °.

間接照明部２０３は、図１２に示す通り、ドーム型筐体２０２の内壁の内周辺部に円環状に分散配置され、上方の内壁面に光を照射する間接的な照明となる。実施形態２はオフラインへの応用であり、毛髪、食品等へ展開する形態で実施する場合、リング状の間接照明部２０３を配置する。 As shown in FIG. 12, the indirect lighting unit 203 is arranged in an annular shape on the inner peripheral portion of the inner wall of the dome-shaped housing 202, and serves as indirect lighting that irradiates the upper inner wall surface with light. The second embodiment is an offline application, and when it is implemented in a form of developing hair, food, etc., a ring-shaped indirect lighting unit 203 is arranged.

把持部２０８は、図１２に示す通り、手で握られるようなグリップの形状に形成されており、手動で被測定物を撮像できるようにする。その近傍に２次元色彩計２０５の撮像ボタン（図示略）が設けてある。 As shown in FIG. 12, the grip portion 208 is formed in the shape of a grip that can be gripped by a hand so that the object to be measured can be manually imaged. An image pickup button (not shown) of the two-dimensional colorimeter 205 is provided in the vicinity thereof.

対象物は建材、毛髪、化粧品、食品（冷凍食品の焼きおにぎり、柿の種等）、自動車、電機製品等の幅広い分野で光沢感、艶感、照感等の質感を色と共に測定できる。 In a wide range of fields such as building materials, hair, cosmetics, foods (baked rice balls of frozen foods, persimmon seeds, etc.), automobiles, electric appliances, etc., textures such as luster, luster, and shine can be measured together with colors.

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、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれ、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、三つの分光感度（Ｓ_１(λ)、Ｓ_２(λ)、Ｓ_３(λ)）に従って画像を取得する方式、明度としてＬ値を演算する方式について、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。 The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and the like can be added as long as the technical idea of the present invention is not deviated. Needless to say, it is included in the technical scope of the above and can take various forms as long as it belongs to the technical scope. For example, regarding the method of acquiring an image according to three spectral sensitivities (S ₁ (λ), S ₂ (λ), S ₃ (λ)) and the method of calculating the L value as the brightness, the methods mentioned in this embodiment are: These are merely specific examples, and the technical idea of the present invention is implemented not only by these but also by other methods.

１高解像度色・質感測定装置
２外殻体
２Ａ入口
２Ｂ出口
２Ｃコンベア
２Ｄ下端部
２Ｅ内壁
２Ｆ天井部
２Ｇ凹部
２Ｈ遮光壁
３間接光源部
Ｍ被測定物
θ 角度
４直接照明部
５２次元色彩計
６制御部
７表示部 1 High-resolution color / texture measuring device 2 Outer shell 2A Inlet 2B Exit 2C Conveyor 2D Lower end 2E Inner wall 2F Ceiling 2G Recess 2H Shading wall 3 Indirect light source M Indirect light source M Angle 4 Direct lighting 5 Two-dimensional colorimeter 6 Control unit 7 Display unit

Claims

外殻体と、
該外殻体の下端部に沿って設けられ、前記外殻体の内壁面を間接照明する間接照明部と、
前記外殻体の天井部に設けられ、被測定物に所定の角度で直接照明する直接照明部と、
前記天井部に設けられ、被測定物を撮像する色彩計と、
前記間接照明と前記直接照明を切り替え、前記色彩計で取得される間接照明画像と、直接照明画像に基づいて、色と質感を演算する色・質感演算部と、を備え、
当該色・質感演算部が、前記直接照明下で、前記色彩計で被測定物を撮像し、撮像された直接照明画像について、ＸＹＺ表色系の明度を演算する第１明度演算部と、
前記間接照明下で、前記色彩計で被測定物を撮像し、撮像された間接照明画像について、ＸＹＺ表色系の第２明度を演算する第２明度演算部と、
前記第１明度演算部によって演算された前記直接照明画像の明度のうち、正反射成分に対応する明度と、拡散反射成分に対応する明度の閾値を演算する閾値演算部と、
前記閾値により、前記直接照明画像の正反射成分に対応する明度を有する画素と、前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度を有する画素を分け、前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度の指数と、前記第２明度の指数との比率を演算し、当該比率に基づいて、前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度に合わせて調整した調整明度を演算する明度調整部と、
前記第１明度演算部によって演算された前記直接照明画像のＸＹＺ表色系の明度と、前記調整明度の差分を演算する差分演算部と、
を備えた高解像度色・質感測定装置。 With the outer shell
An indirect lighting unit provided along the lower end portion of the outer shell body and indirectly illuminating the inner wall surface of the outer shell body.
A direct illumination unit provided on the ceiling of the outer shell and directly illuminating the object to be measured at a predetermined angle.
A colorimeter provided on the ceiling to image the object to be measured,
A color / texture calculation unit that switches between the indirect lighting and the direct lighting and calculates the color and texture based on the indirect lighting image acquired by the colorimeter and the direct lighting image is provided.
The color / texture calculation unit captures an object to be measured with the colorimeter under the direct illumination, and calculates the brightness of the XYZ color system for the captured direct illumination image.
Under the indirect illumination, the object to be measured is imaged by the colorimeter, and the second brightness calculation unit that calculates the second brightness of the XYZ color system with respect to the captured indirect illumination image.
Of the brightness of the direct illumination image calculated by the first brightness calculation unit, a threshold calculation unit that calculates a lightness corresponding to a specular reflection component and a lightness threshold corresponding to a diffuse reflection component.
A pixel having a brightness corresponding to the normal reflection component of the direct illumination image and a pixel having a brightness corresponding to the diffuse reflection component of the direct illumination image are separated by the threshold, and correspond to the diffuse reflection component of the direct illumination image. A lightness adjustment unit that calculates the ratio between the lightness index and the second lightness index, and calculates the adjusted lightness adjusted according to the lightness corresponding to the diffuse reflection component of the direct illumination image based on the ratio. ,
A difference calculation unit that calculates the difference between the XYZ color system brightness of the direct illumination image calculated by the first brightness calculation unit and the adjustment brightness calculation unit.
High-resolution color / texture measuring device equipped with.

前記閾値演算部において、明度を示す画素数の分布である明度ヒストグラムを作成し、該明度ヒストグラムから前記閾値が演算される請求項１の高解像度色・質感測定装置。 The high-resolution color / texture measuring device according to claim 1, wherein a threshold value calculation unit creates a brightness histogram, which is a distribution of the number of pixels indicating brightness, and the threshold value is calculated from the brightness histogram.

前記明度調整部において、前記明度の指数は、各画素の明度の積分値又は平均値である請求項１又は２の高解像度色・質感測定装置。 In the lightness adjusting unit, the high-resolution color / texture measuring device according to claim 1 or 2, wherein the index of lightness is an integral value or an average value of lightness of each pixel.

前記明度調整部において、正反射成分に対応する明度と、拡散反射成分に対応する明度の２値化により、前記画素を分けて記憶する請求項１〜３いずれかの高解像度色・質感測定装置。 The high-resolution color / texture measuring device according to any one of claims 1 to 3, in which the lightness adjusting unit divides and stores the pixels by binarizing the lightness corresponding to the specular reflection component and the lightness corresponding to the diffuse reflection component. ..

前記第２明度演算部において、間接照明下で、前記色彩計で第１露光時間にて被測定物を撮像し、撮像された間接照明画像について、ＸＹＺ表色系の明度を演算し、
前記第１明度演算部で演算された前記直接照明画像の第１明度の最大値及び間接照明画像の第２明度の最大値が同じになるように第２露光時間を設定し、再度、被測定物を撮像し、前記第２明度を再演算する請求項１〜４いずれかの高解像度色・質感測定装置。 In the second brightness calculation unit, the object to be measured is imaged with the colorimeter at the first exposure time under indirect illumination, and the brightness of the XYZ color system is calculated for the captured indirect illumination image.
The second exposure time is set so that the maximum value of the first brightness of the direct illumination image and the maximum value of the second brightness of the indirect illumination image calculated by the first brightness calculation unit are the same, and the measurement is performed again. The high-resolution color / texture measuring device according to any one of claims 1 to 4, which images an object and recalculates the second brightness.

外殻体と、
該外殻体の下端部に沿って設けられ、前記外殻体の内壁面を間接照明する間接照明部と、
前記外殻体の天井部に設けられ、被測定物に所定の角度で直接照明する直接照明部と、
前記天井部に設けられ、被測定物を撮像する色彩計と、
前記間接照明と前記直接照明を切り替え、前記色彩計で取得される間接照明画像と、直接照明画像に基づいて、色と質感を演算する色・質感演算部と、を備えた高解像度色・質感測定装置を用い、
前記直接照明下で、前記色彩計で被測定物を撮像し、撮像された直接照明画像について、ＸＹＺ表色系の明度を演算する第１明度演算ステップと、
前記間接照明下で、前記色彩計で第２露光時間にて被測定物を撮像し、撮像された間接照明画像について、ＸＹＺ表色系の第２明度を演算する第２明度演算ステップと、
前記第１明度演算部によって演算された前記直接照明画像の第１明度のうち、正反射成分に対応する明度と、拡散反射成分に対応する明度の閾値を演算する閾値演算ステップと、
前記閾値により、前記直接照明画像の正反射成分に対応する明度を有する画素と、前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度を有する画素を分け、前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度の指数と、当該反射成分に対応する画素に関する前記第２明度の指数との比率を演算し、当該比率に基づいて、前記直接照明画像の拡散反射成分に対応する明度に合わせて調整した調整明度を演算する明度調整ステップと、
前記第１明度演算部によって演算された前記直接照明画像のＸＹＺ表色系の明度と、前記調整明度の差分を演算する差分演算部ステップと、
を含む高解像度色・質感測定方法。 With the outer shell
An indirect lighting unit provided along the lower end portion of the outer shell body and indirectly illuminating the inner wall surface of the outer shell body.
A direct illumination unit provided on the ceiling of the outer shell and directly illuminating the object to be measured at a predetermined angle.
A colorimeter provided on the ceiling to image the object to be measured,
High-resolution color / texture provided with an indirect illumination image acquired by the colorimeter by switching between the indirect illumination and the direct illumination, and a color / texture calculation unit for calculating color and texture based on the direct illumination image. Using a measuring device
Under the direct illumination, the object to be measured is imaged by the colorimeter, and the first brightness calculation step for calculating the brightness of the XYZ color system with respect to the captured direct illumination image.
Under the indirect illumination, the object to be measured is imaged with the colorimeter at the second exposure time, and the captured indirect illumination image is subjected to a second brightness calculation step for calculating the second brightness of the XYZ color system.
Of the first brightness of the direct illumination image calculated by the first brightness calculation unit, a threshold calculation step for calculating a lightness corresponding to a specular reflection component and a lightness threshold corresponding to a diffuse reflection component.
A pixel having a brightness corresponding to the normal reflection component of the direct illumination image and a pixel having a brightness corresponding to the diffuse reflection component of the direct illumination image are separated by the threshold, and correspond to the diffuse reflection component of the direct illumination image. The ratio of the lightness index to the second lightness index for the pixel corresponding to the reflection component is calculated, and the adjustment is adjusted according to the lightness corresponding to the diffuse reflection component of the direct illumination image based on the ratio. A lightness adjustment step that calculates the lightness, and
A difference calculation unit step for calculating the difference between the XYZ color system brightness of the direct illumination image calculated by the first brightness calculation unit and the adjustment brightness calculation unit.
High resolution color / texture measurement method including.