JP3131184B2 - Inspection system - Google Patents
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- JP3131184B2 JP3131184B2 JP10070394A JP7039498A JP3131184B2 JP 3131184 B2 JP3131184 B2 JP 3131184B2 JP 10070394 A JP10070394 A JP 10070394A JP 7039498 A JP7039498 A JP 7039498A JP 3131184 B2 JP3131184 B2 JP 3131184B2
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、建築板を検査する
検板システムに関し、特にライン上において外観品質を
検査することを可能とする検板システムを提供すること
を目的とする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a board inspection system for inspecting building boards , and more particularly, to provide a board inspection system capable of inspecting appearance quality on a line.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、様々な生産分野において、光電色
彩計や分光測色計を使った着色物の色の測定がなされ、
生産管理や製品の品質(色彩その他)の管理に利用され
ている。また、従来からの熟練者による調色作業に替わ
るものとして、CCM(コンピュータカラーマッチング
システム)による色合わせ計算や修正配合計算等が行わ
れている例もある。2. Description of the Related Art Conventionally, in various production fields, the color of a colored object has been measured using a photoelectric colorimeter or a spectrophotometer.
It is used for production control and product quality (color etc.) control. In addition, as an alternative to the conventional color matching work by a skilled person, there is an example in which a color matching calculation, a correction combination calculation, and the like by a CCM (computer color matching system) are performed.
【0003】塗装や印刷の分野においても、光電色彩計
や分光測色計を使った測色方法が検討され、実施されて
おり、人の視覚判定に替わって色差の数値評価(絶対値
比較や、標準品との相対比較等が行われる)をなし得る
有効な手段となっている。具体的には、塗装やインクの
外観品質(光学的性質としての色や光沢など)が、測定
可能な大きさに調整した試験片について、測定され検査
されている。またハンディタイプの測色計を使って、生
産現場等に出向き、手作業ではあるが直接製品のチェッ
クを行っている場合もある。一方、生産ラインの最終工
程や検査ライン等において、ライン用測色計(多くは卓
上型測色計が利用されている)を組み入れて色管理を行
っている例や、TVカメラによる撮像映像を、コンピュ
ータで画像処理することで色管理を行うといった方法も
提案されている。In the field of painting and printing, colorimetric methods using a photoelectric colorimeter or a spectrocolorimeter have been studied and implemented, and numerical evaluation of color differences (absolute value comparison and , Relative comparison with a standard product, etc. are performed). More specifically, a test piece whose coating or ink appearance quality (such as color and gloss as optical properties) is adjusted to a measurable size is measured and inspected. In some cases, a handy-type colorimeter is used to go to a production site or the like and check the product directly but manually. On the other hand, in the final process of a production line or an inspection line, a line colorimeter (often a desktop type colorimeter is used) is incorporated to perform color management. A method of performing color management by performing image processing on a computer has also been proposed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、後者のTV
カメラを使用する方法においては、通常、その撮像条件
が厳密には規定されておらず、さらに、測定対象物に対
しては所定距離をおいて非接触で撮像しているために、
有効画素についてのRGBデータの取得は可能である
が、それで正確な測色値を得ることはできない。However, the latter TV
In the method using a camera, usually, the imaging conditions are not strictly defined, and further, since the object to be measured is imaged in a non-contact manner at a predetermined distance,
Although it is possible to obtain RGB data for valid pixels, it is not possible to obtain accurate colorimetric values.
【0005】これに対し、前者のライン用測色計を使用
する方法の場合には、測色計を使用するために、正確な
測色を得ることが可能である。図15にその代表的な従
来の分光測色装置の例を示す。図15(a)は回折格子
を使用する装置の例であって、サンプル71に、内面を
拡散反射する白色で塗装した積分球72を接触させ、光
源73からの光束を積分球72に導いて、サンプル71
表面及び積分球72内面を反射して窓を通して出る光束
をレンズ73で収束して、スリット74を通し、#1凹
面鏡75で平行光にしてから、回折格子76で光の波長
により異なる方向に分離して、#2凹面鏡77により収
束して、受光器であるフォトダイオードアレイ78の各
ダイオード素子で異なるスペクトルの光を受光して、ア
ンプ79で増幅してA/D変換器80でアナログ信号を
ディジタル信号に変換し、CPU81で信号処理をし
て、表示及び印字する。図15(b)はプリズムを使用
する装置の例であって、光源91は図15(a)の積分
球72に相当し、サンプルからの反射光が出射され、レ
ンズ92で収束して、入射スリット93を通し、#1レ
ンズ94で平行光にしてから、プリズム95で光の波長
により異なる方向に分離して、#2レンズ96により収
束して、横スライド可能な出射スリット97を通して、
受光器98で各スペクトルの光を受光する。On the other hand, in the former method using a line colorimeter, accurate colorimetry can be obtained because the colorimeter is used. FIG. 15 shows an example of a typical conventional spectral colorimetric device. FIG. 15A shows an example of an apparatus using a diffraction grating, in which a sample 71 is brought into contact with an integrating sphere 72 painted in white, which diffuses and reflects the inner surface, and guides a light beam from a light source 73 to the integrating sphere 72. , Sample 71
The light beam reflected from the surface and the inner surface of the integrating sphere 72 and exiting through the window is converged by the lens 73, passed through the slit 74, converted into parallel light by the # 1 concave mirror 75, and then separated by the diffraction grating 76 in different directions according to the wavelength of the light. Then, the light is converged by the # 2 concave mirror 77, and light having a different spectrum is received by each diode element of the photodiode array 78 as a light receiver, amplified by an amplifier 79 and converted into an analog signal by an A / D converter 80. The signal is converted into a digital signal, processed by the CPU 81, and displayed and printed. FIG. 15B shows an example of an apparatus using a prism, and a light source 91 corresponds to the integrating sphere 72 in FIG. 15A, in which reflected light from a sample is emitted, converged by a lens 92, and incident. After passing through a slit 93, the light is collimated by a # 1 lens 94, then separated by a prism 95 in different directions depending on the wavelength of the light, converged by a # 2 lens 96, and passed through an exit slit 97 that can slide horizontally.
A light receiver 98 receives light of each spectrum.
【0006】しかしながら、測色計は、本来、単色の着
色平面を有する板や布等略平坦物といえるものの測色を
行うことを前提としているため、凹凸のある表面形状を
有する板状体や、二色以上の細かいミックスした色調を
有する板状体、或いは繰り返し柄を有するプリント板な
どを測定しなければならないような場合には、測色値と
しては極めてあいまいな値となり、ほとんどその適用は
不可能といわざるを得ない。さらに、通常の測色法で
は、センサ部を試験板に対して略接触状態にしてスポッ
ト的に小面積(例えばφ10mm程度)を測定する方法
がとられているが、建築板のような大きな測定対象物に
対しては、当然に測定範囲を広くとる必要がある。した
がって、そのような大きな物に対して外観検査する場合
への適用は、通常の測定方法のままでは、困難である。However, since a colorimeter is premised on performing colorimetry on a substantially flat object such as a plate or cloth having a monochromatic colored plane, a plate-like body having an uneven surface shape, In the case where it is necessary to measure a plate-like body having a mixed color tone of two or more colors, or a printed board having a repeated pattern, the colorimetric value is extremely ambiguous, and its application is almost impossible. I have to say that it is impossible. Further, in the ordinary color measurement method, a method of measuring a small area (for example, about φ10 mm) in a spot-like manner with the sensor portion substantially in contact with a test plate is adopted. Naturally, it is necessary to widen the measurement range for the object. Therefore, it is difficult to apply such a large object to the case of performing a visual inspection using a normal measurement method.
【0007】したがって、建築板等の検査ラインにおい
て、測色工程の導入を図ろうとした場合、非接触測定で
あることと、比較的広範囲を撮像できるということが、
ライン適用性の面から不可欠であると言える。すなわ
ち、基本的には、TVカメラで建築板を撮像し、取得し
た画像データをコンピュータでデータ処理するという測
定形態をとることが前提となる。Therefore, when an attempt is made to introduce a colorimetric process on an inspection line of a building board or the like, the non-contact measurement and the fact that a relatively wide area can be imaged can be realized.
It can be said that it is indispensable from the viewpoint of line applicability. In other words, basically, it is assumed that a measurement mode is adopted in which a building board is imaged by a TV camera and the acquired image data is processed by a computer.
【0008】ところが、前述したようにTVカメラだけ
では測色計を使っていないために正確な色の測定がなし
得ない。そのため、今なお、熟練者による視覚判定に頼
らざるを得ず、ライン適用性のある測色システムとして
は、未だ確立されるには至っていない。また、図15に
示した従来の回折格子やプリズム等を使用する方法の場
合は分光光度計が極めて精密な光学機器であることか
ら、保護装置を設けたとしてもライン適用性には問題が
ある。本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであ
り、従来測色不可能とされていた多彩色調や凹凸表面形
状を有する長尺な建築板に対しても、ライン上にて外観
品質の検査を可能とする検板システムを提供することを
目的としている。However, as described above, since the colorimeter is not used by the TV camera alone, accurate color measurement cannot be performed. For this reason, it is still necessary to rely on visual judgment by a skilled person, and a colorimetric system with line applicability has not yet been established. Further, in the case of the conventional method using a diffraction grating or a prism shown in FIG. 15, since the spectrophotometer is an extremely precise optical device, there is a problem in line applicability even if a protective device is provided. . The present invention has been made in view of such a situation, and even for a long building board having a multicolored tone or an uneven surface shape, which was conventionally impossible to measure color, inspection of appearance quality on a line. It is an object of the present invention to provide a plate inspection system that enables the inspection.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の検板システム
は、建築板を検査する検板システムにおいて、前記建築
板のテクスチャの種類を入力する種類入力手段と、前記
建築板を撮像するカラー電子カメラと、前記種類入力手
段による入力に応じて、前記カラー電子カメラからの輝
度信号をフーリエ変換するか、又は、前記カラー電子カ
メラからの色信号の平均値及び分散を求める画像処理手
段と、を備えるものである。Test panel system of the present invention, in order to solve the problems], in Kenban system for inspecting the building board, the building
The type input means for inputting a type of the texture of the plate, and color electronic camera for imaging the building board, the type input hand
Image processing means for performing a Fourier transform on the luminance signal from the color electronic camera or calculating an average value and a variance of the color signal from the color electronic camera according to the input by the stage .
【0010】また、前記画像処理手段は前記色信号から
前記板状体の吸収係数と散乱係数との比に相当する信号
を求めるものであることで、人の視覚に合ったスケール
で前記板状体の色の評価をすることができる。さらに、
前記カラー電子カメラは静止画像を撮像するものである
ことで、不要な画像を撮像する必要がないため、その分
だけ帯域を広くとることができて、高精度の分光反射率
データを得ることができる。Further, the image processing means that is intended to determine the signal corresponding to the ratio of the absorption and scattering coefficients of the Iroshin No. whether we said plate-like body, the scale suited to human vision The color of the plate can be evaluated. further,
Since the color electronic camera captures a still image, it is not necessary to capture an unnecessary image, so that the bandwidth can be widened by that much, and highly accurate spectral reflectance data can be obtained. it can.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面を参照しながら詳細に説明する。図1を参照す
ると、本実施の形態の検板システムの全体側面図が示さ
れている。板状体、例えば、建築板1は連続的に配置さ
れた搬送コンベア上を搬送される。搬送コンベアには、
搬入コンベア2と、測定ブース3内の第1搬送コンベア
4と、第3搬送コンベア5と、測定ブース3の外側の搬
出コンベア6がある。また、第1搬送コンベア4と第3
搬送コンベア5との間に測定部10が設けられ、さらに
測定部10用の第2搬送コンベア11が設けられ、測定
部10の下に基準白板8上下移動用のテーブルリフタ7
が設けられている。テーブルリフタ7上には測色の基準
となる白板8が乗る白板載置台9が設けられている。測
定ブース3は、測定中、ブース3内に外部から光が入ら
ないようにするために入口部シャッタ3Iと、出口部シ
ャッタ3Eとを有する。また測定ブース3は、内壁面、
天井、及び床が黒色に塗装されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, there is shown an overall side view of a plate detection system according to the present embodiment. The plate-like body, for example, the building board 1 is conveyed on a conveyer arranged continuously. On the conveyor,
There is a carry-in conveyor 2, a first conveyor 4 in the measurement booth 3, a third conveyor 5, and an unloader 6 outside the measurement booth 3. In addition, the first conveyor 4 and the third conveyor
A measuring unit 10 is provided between the conveying unit 5 and a second conveying conveyor 11 for the measuring unit 10, and a reference white plate 8 and a table lifter 7 for vertical movement are provided below the measuring unit 10.
Is provided. On the table lifter 7, a white plate mounting table 9 on which a white plate 8 serving as a reference for color measurement rides is provided. The measurement booth 3 has an entrance shutter 3I and an exit shutter 3E to prevent light from entering the booth 3 from outside during measurement. The measurement booth 3 has an inner wall,
The ceiling and floor are painted black.
【0012】測定する建築板1は、搬入スタンバイ位置
P1から、測定スタンバイ位置P2、測定ポイントMP
1,MP2,MP3、測定完了位置P3、搬出完了位置
P4へと進行するようになっている。つぎに図2
(a),(b)を参照して測定部10を詳細に説明す
る。図2(a)には、この測定部10の正面断面図が示
されている。第2搬送コンベア11上を搬送される建築
板1が測色のために停止する測定部10に、下面部が建
築板1の走行に支障ない程度に近接した測定ボックスB
が設けられる。測定ボックスBの上方には、建築板1の
静止画像を撮像するCCDカメラ20が配置されてい
る。このCCDカメラ20の両側には色温度変換フィル
タ21付のD65標準光源22が設けられている。この標
準光源22は撮像すべき建築板1を例えば、斜め45°
から照射することが好ましい。測定ボックスBの下方は
拡散防止カバー23によってカバーされ、内壁面は黒色
塗装されている。また、外部に光が漏れないようにする
ために、CCDカメラ20の先端部のみが、測定ボック
スB中に入り標準光源22から照射され建築板1によっ
て反射された反射光を受光するように構成されている。The building board 1 to be measured is moved from the carry-in standby position P1 to the measurement standby position P2 and the measurement point MP.
1, MP2, MP3, a measurement completion position P3, and an unloading completion position P4. Next, FIG.
The measuring unit 10 will be described in detail with reference to (a) and (b). FIG. 2A is a front sectional view of the measuring unit 10. A measuring box B whose lower surface is close to the measuring unit 10 where the building board 1 conveyed on the second conveyor 11 stops for color measurement, to such an extent that the running of the building board 1 is not hindered.
Is provided. Above the measurement box B, a CCD camera 20 that captures a still image of the building board 1 is arranged. D 65 standard light source 22 with a color temperature conversion filter 21 is provided on both sides of the CCD camera 20. For example, the standard light source 22 tilts the building board 1 to be imaged at an angle of 45 °.
It is preferable to irradiate from. The lower part of the measurement box B is covered with the diffusion prevention cover 23, and the inner wall surface is painted black. In order to prevent light from leaking outside, only the tip of the CCD camera 20 is configured to enter the measurement box B and receive the reflected light emitted from the standard light source 22 and reflected by the building board 1. Have been.
【0013】図2(b)には、この測定部10の斜視図
が示されている。測定ボックスBの下方で搬送される建
築板1は第2搬送コンベア11で搬送され、建築板1は
ガイド24で矢印で示す進行方向に案内されるようにな
っている。一方、測定ボックスBの下方には、測色する
際の色の基準となる白色をした基準白色板8(図1に図
示)が配置されている。基準白色板8は、CCDカメラ
20の撮像面積よりも少し大きい板で、建築板1と同一
表面形状を有し、例えばMgOを所定の塗装膜で塗装膜
仕上げしたものを使用する。この基準白色板8は、白色
板載置台9上に載置され、テーブルリフタ7によって昇
降される。この昇降動作は例えば、電動油圧シリンダ
(図示せず)によって行われる。FIG. 2B is a perspective view of the measuring unit 10. The building board 1 conveyed below the measurement box B is conveyed by the second conveyor 11, and the building board 1 is guided by a guide 24 in a traveling direction indicated by an arrow. On the other hand, below the measurement box B, a reference white plate 8 (shown in FIG. 1) having a white color serving as a color reference at the time of color measurement is arranged. The reference white plate 8 is a plate slightly larger than the imaging area of the CCD camera 20, has the same surface shape as the building board 1, and uses, for example, MgO coated with a predetermined coating film. The reference white plate 8 is mounted on a white plate mounting table 9 and is moved up and down by a table lifter 7. This elevating operation is performed by, for example, an electric hydraulic cylinder (not shown).
【0014】図3は、測色計となるCCDカメラ20の
構成図である。建築板1で反射された光はCCDカメラ
20の撮像レンズ33から入射し、色フィルタ付回転板
RPを通り、さらにサンプリングに伴う折り返しひずみ
を避けるため光学的低域フィルタ34を通って、CCD
撮像デバイス配列マトリクス35に到達する。このCC
D撮像デバイス配列マトリクス35は、CCD駆動回路
36によって駆動され、CCD撮像デバイス配列マトリ
クス35によって得られたデータは電子回路37に送ら
れる。電子回路37で受けられたデータはA/D変換器
38でアナログ信号からディジタル信号に変換され、画
像メモリ39に記憶される。一方CCDカメラコントロ
ーラCCは、モータドライブ回路41を介してM1ステ
ッピングモータ42,M2ステッピングモータ43,M
3ステッピングモータ44を制御するようになってい
る。これらのモータはマイクロステップ制御により正確
な位置制御が可能であり、M1ステッピングモータ42
は撮像レンズ33のオートフォーカス用として、M2ス
テッピングモータ43は色フィルタ付回転円板RPを回
転制御するためのもの、M3ステッピングモータ44は
CCD撮像デバイス配列マトリクス35を移動させるた
めに使用する。これに伴い、CCD駆動回路36、電子
回路37との配線は、フレキシブル配線とする。このよ
うなCCDカメラ20で収集されたデータは、入出力イ
ンターフェイス40を介して画像処理コントローラ46
(図6に図示)へ伝送される。また、メインコントロー
ラ45からの制御信号が入出力インターフェイス40を
介してCCDカメラコントローラCCに伝送される。FIG. 3 is a configuration diagram of a CCD camera 20 serving as a colorimeter. The light reflected by the building board 1 is incident from the imaging lens 33 of the CCD camera 20, passes through the rotating plate with color filter RP, and further passes through the optical low-pass filter 34 in order to avoid aliasing distortion caused by sampling.
The image reaches the imaging device array matrix 35. This CC
The D imaging device array matrix 35 is driven by a CCD driving circuit 36, and data obtained by the CCD imaging device array matrix 35 is sent to an electronic circuit 37. The data received by the electronic circuit 37 is converted from an analog signal to a digital signal by an A / D converter 38 and stored in an image memory 39. On the other hand, the CCD camera controller CC sends the M1 stepping motor 42, M2 stepping motor 43, M
The three-stepping motor 44 is controlled. These motors can perform accurate position control by micro-step control.
Is used for auto-focusing of the imaging lens 33, the M2 stepping motor 43 is used for controlling the rotation of the rotating disk RP with the color filter, and the M3 stepping motor 44 is used for moving the CCD imaging device array matrix 35. Accordingly, the wiring between the CCD drive circuit 36 and the electronic circuit 37 is a flexible wiring. The data collected by the CCD camera 20 is transmitted to the image processing controller 46 via the input / output interface 40.
(Shown in FIG. 6). Further, a control signal from the main controller 45 is transmitted to the CCD camera controller CC via the input / output interface 40.
【0015】本発明では、多彩色調や凹凸表面形状を有
する建築板1の測色を行うために通常のCCDカメラ仕
様に替え、分光反射率を取得するものとする。そして、
取得した分光反射率データによって、色を数値化する。
例えば、CIEのXYZ表色系のX(Y,Zも同様)値
は次式によって与えられる。In the present invention, the spectral reflectance is obtained in place of the usual CCD camera specification in order to measure the color of the building board 1 having a multi-color tone and an uneven surface shape. And
The color is digitized based on the acquired spectral reflectance data.
For example, the value of X (also for Y and Z) in the CIE XYZ color system is given by the following equation.
【0016】[0016]
【数1】 (Equation 1)
【0017】本発明は、CCDカメラ20にマルチバン
ド写真法なる方法を適用する。マルチバンド写真法によ
れば、被写体の色情報が分光感度の異なる複数のチャネ
ルを通してパンクロフィルム(すべての色の光に感光す
る写真フィルム)に記録される。後にこの複数のパンク
ロフィルムの濃度をカラースキャナで読み取ってその情
報から被写体の分光反射率を復元する。なおこの場合の
チャネル数としては(すなわち、元の色を再現するに
は)8チャネルで十分である。本発明では、CCDカメ
ラ20に内蔵されている多数のCCD撮像デバイスから
なるマトリクス35をパンクロフィルムに見立て、撮像
レンズ33を経て入光する建築板1からの反射光を8つ
の色フィルタCH1〜CH8を順に通過させるようチャ
ネルを構成した。The present invention applies a multi-band photography method to the CCD camera 20. According to the multi-band photography, color information of a subject is recorded on a panchromatic film (a photographic film sensitive to light of all colors) through a plurality of channels having different spectral sensitivities. Thereafter, the densities of the plurality of panchromatic films are read by a color scanner, and the spectral reflectance of the subject is restored from the information. In this case, eight channels are sufficient as the number of channels (that is, to reproduce the original color). In the present invention, a matrix 35 composed of a large number of CCD image pickup devices built in the CCD camera 20 is regarded as a panchromatic film, and reflected light from the building board 1 entering through the image pickup lens 33 is reflected by eight color filters CH1 to CH8. Through the channels in order.
【0018】図4はこの8つのチャネルを有する回転円
板RPの正面図である。回転円板RPにはそれぞれ色フ
ィルタが取り付けられた8チャネルCH1〜CH8、及
び、色フィルタを設けない穴部であるCH0が設けられ
ている。ここで色フィルタが取り付けられた8チャネル
は次のように構成する。可視光線波長領域380nm〜
780nmにおいて、50nm間隔で、 380〜430nm(紫色範囲)→1CH 430〜480nm(青色範囲)→2CH 480〜530nm(緑色範囲)→3CH 530〜580nm(黄色範囲)→4CH 580〜630nm(橙色範囲)→5CH 630〜680nm(第1赤色範囲)→6CH 680〜730nm(第2赤色範囲)→7CH 730〜780nm(第3赤色範囲)→8CHFIG. 4 is a front view of the rotating disk RP having the eight channels. The rotating disk RP is provided with eight channels CH1 to CH8 each having a color filter attached thereto, and a hole CH0 which is not provided with a color filter. Here, the eight channels to which the color filters are attached are configured as follows. Visible light wavelength range 380nm ~
At 780 nm, at 50 nm intervals, 380-430 nm (purple range) → 1CH 430-480 nm (blue range) → 2CH 480-530 nm (green range) → 3CH 530-580 nm (yellow range) → 4CH 580-630 nm (orange range) → 5CH 630-680 nm (first red range) → 6CH 680-730 nm (second red range) → 7CH 730-780 nm (third red range) → 8CH
【0019】これらの8チャネルを分光反射率データの
サンプリング波長範囲として、それぞれのチャネルにつ
いて、撮像した1画面分の分光画像を、CCD撮像デバ
イス配列マトリクス35(例えば、800×500画素
構成とする)上に結像させる。ここに得られた1画面分
の分光画像は、撮像した1画面を構成する各画素(平面
1画面内における位置情報を有する)の分光反射率たる
輝度カラーデータの情報を有している。Using these eight channels as the sampling wavelength range of the spectral reflectance data, a spectral image of one screen taken for each channel is taken as a CCD image pickup device array matrix 35 (for example, having an 800 × 500 pixel configuration). Image on top. The spectral image for one screen obtained here has information on luminance color data as the spectral reflectance of each pixel (having positional information in one plane on one plane) constituting one captured screen.
【0020】なお、使用するCCD撮像デバイス35と
しては、全画素読み出しIT-CCD(interline transfer CC
D)としている。すなわち、このデバイスでは、1個のフ
ォトダイオードに対して垂直転送CCDの電極3個が対
応していて、一度にすべてのフォトダイオードの信号が
読み出されるようになっている。したがって静止画像に
おける垂直方向の解像度が高くとれる特徴を有してい
る。このようにして、本発明では8つの分光画像情報を
取得する。これらの分光画像を多重して得られる多重分
光画像は、測定対象物を表示するものとなる。The CCD image pickup device 35 used is an all-pixel readout IT-CCD (interline transfer CC).
D). That is, in this device, three electrodes of the vertical transfer CCD correspond to one photodiode, and the signals of all the photodiodes are read at one time. Therefore, it has the feature that the vertical resolution of a still image can be increased. Thus, in the present invention, eight pieces of spectral image information are acquired. A multiplexed spectral image obtained by multiplexing these spectral images displays the measurement object.
【0021】つぎに図5を参照して測定のタイムチャー
トを説明する。まず、測定ブース3の入口部シャッタ3
I及び出口部シャッタ3Eを開き、5つの搬送コンベア
2,4,5,6,11のすべてを同じ速度で運転して、
最初は基準となる建築板である基準板1を搬入スタンバ
イ位置P1から測定スタンバイ位置P2に搬送する。こ
の際、搬入コンベア2及び第1搬送コンベア4が基準板
1の搬送に寄与する。また、定常運転状態では、同時に
すでに測色が終了した建築板1が第3搬送コンベア5及
び搬出コンベア6によって測定完了位置P3から搬出完
了位置P4へと測定ブース3から搬出される。基準板1
が測定ブース3に入って測定スタンバイ位置P2に到達
したら、5つの搬送コンベア2,4,5,6,11は停
止され、入口部シャッタ3I及び出口部シャッタ3Eを
閉じる。このシャッタ3I及び3Eが閉鎖されることに
より、測定ブース3内が外部から遮光され暗室とされ
る。建築板1の前方部、中央部及び後方部のそれぞれを
測定するために、第1搬送コンベア4,第2搬送コンベ
ア11及び第3搬送コンベア5を同速で間欠的に同時運
転する。この間、基準板1は、測定ポイントMP1,M
P2,MP3の順で各位置に停止し、それぞれの位置で
測定(1),(2),(3)が行われる。すなわちCCDカメラ2
0によって画像データを求める。各位置での撮像が終了
すると、基準板1は測定完了位置P3に到達し、入口部
シャッタ3I及び出口シャッタ3Eを開き、5つの搬送
コンベア2,4,5,6,11の同速運転で、基準板1
は、搬出完了位置P4まで搬送される。この際は、第3
搬送コンベア5及び搬出コンベア6が基準板1の搬送に
寄与する。前述のように、このとき、つぎに測色する建
築板である検査板1が搬入スタンバイ位置P1から測定
スタンバイ位置P2へと測定ブース3に搬入される。Next, a measurement time chart will be described with reference to FIG. First, the shutter 3 at the entrance of the measurement booth 3
I and the exit shutter 3E are opened, and all five conveyors 2, 4, 5, 6, 11 are operated at the same speed,
First, the reference plate 1 as a reference building plate is transported from the carry-in standby position P1 to the measurement standby position P2. At this time, the carry-in conveyor 2 and the first conveyor 4 contribute to the conveyance of the reference plate 1. In the steady operation state, the building board 1, for which color measurement has already been completed, is carried out of the measurement booth 3 from the measurement completion position P3 to the unloading completion position P4 by the third conveyor 5 and the unloading conveyor 6. Reference plate 1
Enters the measurement booth 3 and reaches the measurement standby position P2, the five conveyors 2, 4, 5, 6, and 11 are stopped, and the entrance shutter 3I and the exit shutter 3E are closed. When the shutters 3I and 3E are closed, the inside of the measurement booth 3 is shielded from the outside to form a dark room. In order to measure each of the front part, the central part, and the rear part of the building board 1, the first transport conveyor 4, the second transport conveyor 11, and the third transport conveyor 5 are intermittently operated at the same speed and intermittently. During this time, the reference plate 1 has the measurement points MP1, M
It stops at each position in the order of P2 and MP3, and measurement (1), (2), and (3) is performed at each position. That is, the CCD camera 2
0 is used to determine image data. When the imaging at each position is completed, the reference plate 1 reaches the measurement completion position P3, opens the entrance shutter 3I and the exit shutter 3E, and operates the five conveyors 2, 4, 5, 6, and 11 at the same speed. , Reference plate 1
Is transported to the unloading completion position P4. In this case, the third
The transport conveyor 5 and the unloading conveyor 6 contribute to the transport of the reference plate 1. As described above, at this time, the inspection board 1, which is a building board to be measured next, is carried into the measurement booth 3 from the carry-in standby position P1 to the measurement standby position P2.
【0022】つぎに、検査板1の測定に移行し、同様の
タイムチャートにより検査板1を測定ポイントMP1,
MP2,MP3まで搬送することによって検査板1の前
方部、中央部及び後方部の撮像が行われる。図6は、本
発明の基本構成を示すブロック図である。CCDカメラ
20で撮像され記憶された画像信号は、画像信号を処理
する画像処理コントローラ46に送られる。メインコン
トローラ45は、CCDカメラ20及び画像処理コント
ローラ46を制御する。このメインコントローラ45に
は必要なデータを入力するキーボード47と、必要なデ
ータを表示するディスプレイ48及び必要なデータを印
刷するプリンタ49が接続されている。また、搬送コン
ベア2,4,5,6,11、入口部及び出口部シャッタ
3I,3E、及びテーブルリフタ7は、それぞれメイン
コントローラ45に接続されている搬送コンベア・コン
トローラTC、シャッタ・コントローラSC、及びテー
ブルリフタ・コントローラRCによって制御される。さ
らに、メインコントローラ45には、標準光源22の分
光エネルギー分布の変動を検知して後に補正計算を行い
色評価のために使用する標準光源コントローラ50が接
続されている。Next, the process shifts to the measurement of the inspection plate 1, and the inspection plate 1 is moved to the measurement points MP1 and MP1 according to the same time chart.
By transporting the test plate 1 to MP2 and MP3, the front, center, and rear portions of the inspection plate 1 are imaged. FIG. 6 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention. The image signal captured and stored by the CCD camera 20 is sent to an image processing controller 46 that processes the image signal. The main controller 45 controls the CCD camera 20 and the image processing controller 46. The main controller 45 is connected to a keyboard 47 for inputting necessary data, a display 48 for displaying required data, and a printer 49 for printing required data. The transport conveyors 2, 4, 5, 6, 11, the entrance and exit shutters 3I and 3E, and the table lifter 7 are respectively a transport conveyor controller TC, a shutter controller SC, And a table lifter controller RC. Further, the main controller 45 is connected to a standard light source controller 50 that detects a change in the spectral energy distribution of the standard light source 22 and performs a correction calculation later to use for color evaluation.
【0023】図7は、図3に示した画像メモリ39にお
ける記録データ構成を示す図である。このデータ領域
は、例えば500画素×800画素分の記憶容量を単位
とする。CCDカメラ20のCH0から得られるキャリ
ブレーションデータが領域60に記憶される。同様に、
CH0〜CH8で得られた基準板1のデータがそれぞれ
領域51〜59に記憶される。このように領域61,領
域62,領域63には、それぞれ検査板前方部サンプリ
ングデータ、検査板中央部サンプリングデータ及び検査
板後方部サンプリングデータに対応するCH0〜CH8
が記憶される。データ領域60に記憶された測定データ
は、キャリブレーション毎に更新され、データ領域51
〜59に記憶された測定データは、検査板1の種類が変
更されて基準板1の測定が行われる毎に更新され、デー
タ領域61〜63に記憶された測定データは、各検査板
1の測定毎に更新される。FIG. 7 is a diagram showing a recording data structure in the image memory 39 shown in FIG. This data area has, for example, a storage capacity of 500 pixels × 800 pixels. The calibration data obtained from CH0 of the CCD camera 20 is stored in the area 60. Similarly,
Data of the reference plate 1 obtained in CH0 to CH8 are stored in the areas 51 to 59, respectively. As described above, the areas 61, 62, and 63 respectively include CH0 to CH8 corresponding to the sampling data at the front part of the test plate, the sampling data at the center part of the test plate, and the sampling data at the rear part of the test plate.
Is stored. The measurement data stored in the data area 60 is updated for each calibration and the data area 51 is updated.
The measurement data stored in .about.59 is updated each time the type of the inspection plate 1 is changed and the measurement of the reference plate 1 is performed. The measurement data stored in the data areas 61 to 63 is Updated for each measurement.
【0024】図8を参照すると、建築板1の種々の可能
な表面形状が示されている。本発明では、種々の表面
柄、模様、凹凸形状を有する建築板1の表面特徴につい
て、それらを大きく、統計的テクスチャと構造的テクス
チャに分類して、評価するものとした。すなわち、本発
明は通常の色彩評価において評価しづらい表面特徴を、
テクスチャ解析によって明確にする。ここでテクスチャ
とは画面中に一様に分布している細かな模様やパターン
のことを言い、具体的には統計的テクスチャとして砂地
や芝生などがあげられ、細かな規則的な構造や模様を持
っている。また構造的テクスチャとしては、布地のプリ
ントパターンなどがあげられ、規則的なパターン構造を
持っている。Referring to FIG. 8, various possible surface shapes of the building board 1 are shown. In the present invention, the surface features of the building board 1 having various surface designs, patterns, and irregularities are evaluated by classifying them into large, statistical textures and structural textures. That is, the present invention provides surface features that are difficult to evaluate in normal color evaluation,
Clarify by texture analysis. Here, the texture refers to a fine pattern or pattern uniformly distributed on the screen, and specifically, a sandy ground or a lawn is given as a statistical texture. have. Examples of the structural texture include a print pattern of a fabric and the like, and have a regular pattern structure.
【0025】すなわち、建築板1の表面特徴としては、
レンガ柄のような表面形状を有するものや、成形品のよ
うに、山部分と谷部分とが複雑に入り混じって大きな凹
凸を有する表面形状を有するものや、大きさの異なる細
かい砂やビーズが撒き散らされた、表面が粗い感じのあ
る自然石風合の表面形状を有するものや、プリント柄の
ように規則的な模様が繰り返されるものなどがある。本
発明においては、このような建築板1の表面の種々の特
徴を色彩面から評価するために、建築板1の種々の態様
をとる測定表面の画像を「テクスチャ」という概念を用
いてデータ処理する。That is, the surface characteristics of the building board 1 include:
A thing having a surface shape such as a brick pattern, a thing having a surface shape having large irregularities such as a molded article, such that a mountain part and a valley part are mixed and mixed, and fine sand and beads having different sizes are formed. Some have a natural stone-like surface shape that is scattered and has a rough surface, and others have a regular pattern like a printed pattern. In the present invention, in order to evaluate such various characteristics of the surface of the building board 1 from the color plane, images of the measurement surface taking various aspects of the building board 1 are subjected to data processing using the concept of “texture”. I do.
【0026】図8に「統計的テクスチャ」、「構造的テ
クスチャ」及び「中間的テクスチャ」の例を挙げる。図
8(a)はランダムな斑点模様、(b)はランダムな細
かい凹凸粒状模様、(c)は方向性のある細かな模様を
それぞれ有する「統計的テクスチャ」の表面の例であ
り、(d)は縦横溝で区割りされたレンガ模様、(e)
は規則的なプリント模様、(f)はモザイク調模様、
(g)は比較的大きな凹凸部を有する表面形状をそれぞ
れ有する「構造的テクスチャ」の例、(h)は横溝で区
割りされた部分に斑点模様を有し、(i)は細かな凹凸
部を有する表面形状を有する「中間的テクスチャ」の例
である。FIG. 8 shows examples of "statistical texture", "structural texture" and "intermediate texture". FIG. 8A shows an example of the surface of a “statistical texture” having a random speckle pattern, FIG. 8B shows a random fine irregular concave and convex granular pattern, and FIG. 8C shows a directional fine pattern. ) Is a brick pattern divided by vertical and horizontal grooves, (e)
Is a regular print pattern, (f) is a mosaic pattern,
(G) is an example of a “structural texture” having a surface shape having relatively large uneven portions, (h) is a spot pattern in a portion divided by a horizontal groove, and (i) is a fine uneven portion. It is an example of "intermediate texture" having a surface shape having.
【0027】これらの内、「統計的テクスチャ」の解析
については、画像の持つ濃度の平均値(μ)、分散(σ
2)、ひずみ度(D:濃度ヒストグラムH(z)の形状が
対称なものからどれだけひずんでいるかを示す)、尖度
(K:濃度ヒストグラムH(z)の分布がどれだけ平均値
μのまわりに集中しているかを示す)などの統計量の類
似性を調べるものである。そして、散乱性の高い色素や
顔料などが使用されている場合、クベルカ-ムンクの理
論を用いて、次式によりα/S指数を濃度に替わって使
用するものとした。Among these, regarding the analysis of “statistical texture”, the average value (μ) and the variance (σ)
2 ), the degree of distortion (D: shows how much the shape of the density histogram H (z) is distorted from the symmetric shape), and the degree of kurtosis (K: how much the distribution of the density histogram H (z) is To show similarity of statistics). When a pigment or pigment having a high scattering property is used, the α / S index is used in place of the concentration according to the following equation using Kubelka-Munk theory.
【0028】 α/S=(1−R)2/2R (2) α:吸収係数 S:散乱係数 R:分光反射率Α / S = (1−R) 2 / 2R (2) α: absorption coefficient S: scattering coefficient R: spectral reflectance
【0029】式(2)は単色光に対してのみあてはま
る。また、式(2)は基本的な式であって、それぞれの
場合に応じて修正した最適な関係式が用いられるべきで
ある。したがって、取得した各チャネルごとの分光反射
率をα/S指数に変換して、前記したような統計諸量を
求めて評価すればよい。かかる統計諸量の内、ひずみ度
Dと尖度Kは次式により求められる。Equation (2) applies only to monochromatic light. Expression (2) is a basic expression, and an optimal relational expression corrected according to each case should be used. Therefore, the obtained spectral reflectance for each channel may be converted into an α / S index, and the above-described statistical quantities may be obtained and evaluated. Among such statistical quantities, the degree of distortion D and the degree of kurtosis K are obtained by the following equations.
【0030】[0030]
【数2】 (Equation 2)
【0031】なお、濃度ヒストグラムH(z)において
は、画素の空間的な情報が失われていることは評価にあ
たって忘れてはならない注意事項である。一方、「構造
的テクスチャ」の解析について、次のようになる。すな
わち、撮像された建築板1の表面の輝度分布に関する周
期的な情報が受光面(結像面)に到達していることにな
るため、取得された1画面についての輝度情報を有する
画像データをフーリエ変換することで、その周波数成分
の分布が検出でき、その結果によりテクスチャの特徴を
求めるものとした。この方法は、濃度ヒストグラムでは
失われてしまう空間的な情報が生きるものとなってお
り、特に凹凸の大きい表面形状を有する建築板1等が測
定対象となる場合には、その画像の正しい評価が可能と
なる。It should be noted that in the density histogram H (z), the fact that spatial information of pixels is lost is a precautionary item that must be remembered in the evaluation. On the other hand, the analysis of “structural texture” is as follows. That is, since the periodic information on the brightness distribution of the surface of the building board 1 that has been captured has reached the light receiving surface (imaging surface), the acquired image data having the brightness information on one screen is displayed. By performing the Fourier transform, the distribution of the frequency component can be detected, and the feature of the texture is obtained from the result. In this method, spatial information that is lost in the density histogram is alive. Especially when a building board 1 or the like having a highly uneven surface shape is to be measured, a correct evaluation of the image is required. It becomes possible.
【0032】フーリエ変換は、正弦関数や余弦関数を重
ね合わせることで、様々な波形を作り出せるという理論
の上に成り立っており、実際に、正弦関数と余弦関数の
無限和を考えれば、フーリエ級数によってすべての関数
を表現することができる。被写体各部からの反射光は受
光面の対応する各部に到達して結像する。したがって、
これを撮像した画像信号をフーリエ変換すれば、受光面
に到達した被写体各部からの反射光を空間周波数解析で
きることになる。ただ、画像は2次元の広がりを持つの
で、周波数も水平方向と垂直方向の2つの周波数を持っ
ており、このような2次元フーリエ変換を行うにあたっ
ては、水平方向にフーリエ変換した後に、垂直方向にフ
ーリエ変換すればよい。なお、この場合のフーリエ変換
は、FFTと呼ばれる高速のフーリエ変換で行われる。The Fourier transform is based on the theory that various waveforms can be created by superimposing a sine function and a cosine function. In fact, considering the infinite sum of the sine function and the cosine function, the Fourier series All functions can be expressed. The reflected light from each part of the subject reaches corresponding parts of the light receiving surface and forms an image. Therefore,
If an image signal obtained by capturing the image is subjected to Fourier transform, the reflected light from each part of the subject that has reached the light receiving surface can be subjected to spatial frequency analysis. However, since the image has a two-dimensional spread, the frequency also has two frequencies, the horizontal direction and the vertical direction. In performing such a two-dimensional Fourier transform, after performing the Fourier transform in the horizontal direction, May be Fourier-transformed. In this case, the Fourier transform is performed by a high-speed Fourier transform called FFT.
【0033】このように、フーリエ変換は、画像を周波
数で表現しようとする手法と言えるものであり、具体的
には、周波数の低い画像は、「おおまかな画像」にな
り、逆に、周波数の高い画像は「細かな画像」になると
考えることができる。このフーリエ変換後結果を画像表
現(すなわち、周波数座標空間画像のこと)すれば、図
9のようになり、周波数分布状況が把握できる。図9に
おいて、縦軸が垂直周波数であり、横軸は水平周波数で
ある。外側の円は、高周波領域HRを、内側の円は低周
波領域LRを示す。As described above, the Fourier transform can be said to be a method of expressing an image with a frequency. Specifically, an image with a low frequency becomes a “rough image”, and conversely, an image with a low frequency A high image can be considered a “fine image”. If the result after the Fourier transform is represented by an image (that is, a frequency coordinate space image), the result is as shown in FIG. 9 and the frequency distribution state can be grasped. In FIG. 9, the vertical axis is the vertical frequency, and the horizontal axis is the horizontal frequency. The outer circle indicates the high frequency region HR, and the inner circle indicates the low frequency region LR.
【0034】前述した8CHの色フィルタ構成に加え
て、輝度情報のみを必要とするフーリエ変換像を得るた
めに、色フィルタを設けない穴部をCH0として設け
て、CH0〜CH8を円板RP上に形成する。輝度情報
を得る際には円板RPを回転制御してCH0に合わせ、
色フィルタがないぶんだけの光路長を合わせるために、
M3ステッピングモータ44によりCCD撮像デバイス
配列マトリクス35を移動することで、時分割で色情報
と輝度情報が得られるように構成した。このように構成
したことで、「統計的テクスチャ」と「構造的テクスチ
ャ」の両方の解析を行うことが可能になる。また最終的
には、各チャネルについての分光画像をまとめた多重分
光画像を求めて、ディスプレイ48に表示したり、プリ
ントアウトしたりして目で確認できるようにしている。In addition to the above-described color filter configuration of 8CH, in order to obtain a Fourier transform image that requires only luminance information, a hole without a color filter is provided as CH0, and CH0 to CH8 are placed on the disc RP. Formed. When obtaining the luminance information, the rotation of the disk RP is controlled to match CH0,
In order to adjust the optical path length as much as there is no color filter,
By moving the CCD image pickup device array matrix 35 by the M3 stepping motor 44, color information and luminance information can be obtained in a time-division manner. With such a configuration, it is possible to analyze both the “statistical texture” and the “structural texture”. Finally, a multiplexed spectral image in which spectral images of each channel are collected is obtained, and is displayed on the display 48 or printed out so as to be visually confirmed.
【0035】したがって、従来より測色評価することが
困難とされていた多彩色調や凹凸表面形状特徴を有する
建築板1の評価が可能となった。図10は、図4に示す
メインコントローラ45の制御動作を示すフロー図であ
る。まず、システム電源ONか否かを判断し(ステップ
S1)、NOであればシステム電源がオンするまで待機
する。YESであれば、CCDカメラ20からの測定デ
ータ受信のための設定をも含むデータ等の初期設定を行
う(ステップS2)。Accordingly, it has become possible to evaluate a building board 1 having a multi-color tone and an uneven surface shape characteristic, which has been conventionally difficult to evaluate by colorimetry. FIG. 10 is a flowchart showing a control operation of the main controller 45 shown in FIG. First, it is determined whether or not the system power is ON (step S1). If NO, the process waits until the system power is turned ON. If YES, initial settings such as data including settings for receiving measurement data from the CCD camera 20 are performed (step S2).
【0036】ステップS3において、CCDカメラ20
のキャリブレーションを行う。すなわち、測定ブース3
の入口部シャッタ3I及び出口部シャッタ3Eを閉じ
て、テーブルリフタ7によって基準白色板8を上昇し、
基準板1の搬送裏面位置を基準にその厚み方向の山頂部
と谷底部の中間位置(設計値より事前に決められる)に
基準白色板8を位置させ、CCDカメラ20により基準
白色板8の撮像を行い、白基準レベルを測定し、CCD
カメラ20からのサンプリングデータを受信し順にデー
タを転送して画像メモリ39に記録する。この際に、標
準光源コントローラ50において検知する標準光源22
の分光エネルギー分布の変動に基づいて求めた補正計算
値を加味する。この測定が終了したら基準白色板8は降
下させる。In step S3, the CCD camera 20
Perform calibration. That is, measurement booth 3
The entrance shutter 3I and the exit shutter 3E are closed, and the reference white plate 8 is raised by the table lifter 7,
The reference white plate 8 is positioned at an intermediate position (determined in advance from a design value) between the top and the bottom of the reference plate 1 in the thickness direction with respect to the conveyance back surface position of the reference plate 1. And measure the white reference level.
Upon receiving the sampling data from the camera 20, the data is transferred in order and recorded in the image memory 39. At this time, the standard light source 22 detected by the standard light source controller 50 is used.
The correction calculation value obtained based on the variation of the spectral energy distribution is taken into account. When this measurement is completed, the reference white plate 8 is lowered.
【0037】このキャリブレーションは、測定の開始前
に行うが、その後は、CCDカメラ20の特性が温度に
よって変わることが考えられるので、温度が上昇する時
期である測定の開始初期は頻繁に行い、徐々に間をおい
て行うとよい。また、図10に示すように測色手順の中
では、検査板1の種別が変更されるタイミング等が適当
であるが、このタイミングでいつも行う必要はないし、
他のときに行っても良い。This calibration is performed before the start of the measurement. After that, since the characteristics of the CCD camera 20 may change depending on the temperature, the calibration is frequently performed at the beginning of the measurement when the temperature rises. It is good to do it gradually. As shown in FIG. 10, in the colorimetric procedure, the timing at which the type of the inspection plate 1 is changed is appropriate, but it is not always necessary to perform the timing at this timing.
You may go at other times.
【0038】ステップS4において基準板1の測色(図
11で詳述)を、ステップS5において検査板1の測色
を、ステップS6において色評価のためのデータ処理
(図14で詳述)を行い、ステップS7において色評価
結果をディスプレイ48に表示する。ステップS8で
は、同一種類の検査板1の測色が終了したかどうかを判
断し、NOでまだ同一種類の検査板1の測色が続いてい
れば、ステップS5に戻って次の検査板1の測色を継続
し、YESでその種類の検査板1の測色が終了すれば、
ステップS9に進んで、測定そのものを終了するか否か
を判断し、NOで次の種類の検査板1を測色するのであ
れば、ステップS3に戻り、YESで測定を終了するの
であれば、測定の終了処理をして(ステップS10)、
フローを終了する。In step S4, the colorimetry of the reference plate 1 (described in detail in FIG. 11) is performed. In step S5, the colorimetry of the inspection plate 1 is performed. In step S6, data processing for color evaluation (described in detail in FIG. 14) is performed. Then, the color evaluation result is displayed on the display 48 in step S7. In step S8, it is determined whether or not the colorimetry of the same type of inspection plate 1 has been completed. If the colorimetry of the same type of inspection plate 1 is still continued with NO, the process returns to step S5 to return to the next inspection plate 1. If the color measurement of the test plate 1 of that type is completed with YES,
Proceeding to step S9, it is determined whether or not to terminate the measurement itself. If the determination is NO, the color of the next type of test plate 1 is measured, the process returns to step S3, and if the measurement is terminated, the determination is YES. After finishing the measurement (step S10),
End the flow.
【0039】これらの制御は、メインコントローラ4
5、及び各コントローラ46,50,TC,SC,RC
との間で制御データのやりとりを行い、色測定のタイミ
ング制御を図5で説明したタイムチャートに従って行う
ものである。図11は、図10の「基準板1の測色(S
4)」の内容を示すフロー図である。まず、ステップS
100において基準板1が測定スタンバイ位置P2に到
達したかどうかを判断する。NOであれば基準板1が測
定スタンバイ位置P2に到達するまで待機する。YES
であれば、ステップS101で入口部シャッタ3I及び
出口部シャッタ3Eを閉める。These controls are performed by the main controller 4
5, and each controller 46, 50, TC, SC, RC
And control data is exchanged between them, and timing control of color measurement is performed according to the time chart described with reference to FIG. FIG. 11 shows the “color measurement (S
4) is a flowchart showing the content of "4)." First, step S
At 100, it is determined whether the reference plate 1 has reached the measurement standby position P2. If NO, the control waits until the reference plate 1 reaches the measurement standby position P2. YES
If so, the entrance shutter 3I and the exit shutter 3E are closed in step S101.
【0040】つぎに、基準板1が測定ポイントMP1に
到達したかどうかを判断する(ステップS102)。N
Oであれば基準板1が測定ポイントMP1に到達するま
で待機する。YESであれば、ステップS103に進
み、CCDカメラコントローラCCに測定(1)を指示
し、CCDカメラ20により基準板1の前方部の測定
(1)を行う。つぎに、基準板1が測定ポイントMP2に
到達したかどうかを判断する(ステップS104)。N
Oであれば基準板1が測定ポイントMP2に到達するま
で待機する。YESであれば、ステップS105に進
み、CCDカメラコントローラCCに測定(2)を指示
し、CCDカメラ20により基準板1の中央部の測定
(2)を行う。Next, it is determined whether the reference plate 1 has reached the measurement point MP1 (step S102). N
If it is O, it waits until the reference plate 1 reaches the measurement point MP1. If YES, the flow advances to step S103 to instruct the CCD camera controller CC to perform measurement (1), and the CCD camera 20 measures the front portion of the reference plate 1
Perform (1). Next, it is determined whether the reference plate 1 has reached the measurement point MP2 (step S104). N
If it is O, it waits until the reference plate 1 reaches the measurement point MP2. If YES, the flow advances to step S105 to instruct the CCD camera controller CC to perform measurement (2), and the CCD camera 20 measures the center of the reference plate 1
Perform (2).
【0041】つぎに、基準板1が測定ポイントMP3に
到達したかどうかを判断する(ステップS106)。N
Oであれば基準板1が測定ポイントMP3に到達するま
で待機する。YESであれば、ステップS107に進
み、CCDカメラコントローラCCに測定(3)を指示
し、CCDカメラ20により基準板1の後方部の測定
(3)を行う。つぎに、ステップS108において、基準
板1が測定完了位置P3に到達したかどうかを判断す
る。NOであれば基準板1が測定完了位置P3に到達す
るまで待機する。YESであれば、ステップS109で
入口部シャッタ3I及び出口部シャッタ3Eを開けて、
基準板1は測定ブース3から搬出されて、「基準板1の
測色(S4)」を終了する。Next, it is determined whether the reference plate 1 has reached the measurement point MP3 (step S106). N
If it is O, it waits until the reference plate 1 reaches the measurement point MP3. If YES, the flow advances to step S107 to instruct the CCD camera controller CC to perform measurement (3), and the CCD camera 20 measures the rear portion of the reference plate 1
Perform (3). Next, in step S108, it is determined whether the reference plate 1 has reached the measurement completion position P3. If NO, the control waits until the reference plate 1 reaches the measurement completion position P3. If YES, the entrance shutter 3I and the exit shutter 3E are opened in step S109,
The reference plate 1 is carried out of the measurement booth 3, and the "color measurement of the reference plate 1 (S4)" ends.
【0042】図10に示す「検査板1の測色(S5)」
も「基準板1の測色(S4)」と同様のフローで制御動
作させれば良い。つぎに図12において、CCDカメラ
コントローラCCの制御フローを説明する。"Color measurement of the inspection plate 1 (S5)" shown in FIG.
Also, the control operation may be performed according to the same flow as “color measurement of reference plate 1 (S4)”. Next, a control flow of the CCD camera controller CC will be described with reference to FIG.
【0043】ステップS200でシステム電源がONさ
れたかどうかを判断する。NOであれば、電源がONす
るまで待機する。YESであれば、ステップS201で
初期設定を行う。この初期設定では通常の撮像条件や円
板RPのCH0位置なども設定する。つぎにステップS
202でメインコントローラ45からキャリブレーショ
ンの指示があるかどうかを判断する。このとき、予めキ
ー入力された測定対象が「統計的テクスチャ」である
か、「構造的テクスチャ」であるか「中間的テクスチ
ャ」であるかに関する情報も同時に指示する。NOでキ
ャリブレーションの指示がなければその指示があるまで
待機する。YESでキャリブレーションの指示があれ
ば、ステップS203に進む。ステップS203におい
て、基準白色板8に対するキャリブレーションデータを
サンプリングし画像メモリ39の領域60に記録する。
ステップS204において、メインコントローラ45か
ら測定(1)〜(3)の指示があるかどうかを判断する。NO
であればメインコントローラ45からの指示を待ち、Y
ESであればステップS205でCH1〜CH8のデー
タを順にサンプリングして、画像メモリ39の領域52
〜59に記録する。つぎに、ステップS206で測定対
象が「統計的テクスチャ」であるかどうかを判断する。
YESであればステップS207で画像処理コントロー
ラ46からデータ送信の要求があるかどうかを判断す
る。NOで要求がなければデータ送信の要求があるまで
待機し、YESであればステップS208に進み、記録
データを画像処理コントローラ46へ伝送する。ステッ
プS209において記録データが受信されたかどうかを
判断する。NOであればステップS208に戻り、YE
SであればステップS204に戻る。In step S200, it is determined whether the system power has been turned on. If NO, the control waits until the power is turned on. If YES, initialization is performed in step S201. In this initial setting, normal imaging conditions, the CH0 position of the disk RP, and the like are also set. Next, step S
At 202, it is determined whether or not there is a calibration instruction from the main controller 45. At this time, information indicating whether the measurement target previously input as a key is a “statistical texture”, a “structural texture”, or an “intermediate texture” is also indicated. If NO and there is no calibration instruction, the process waits until the instruction is issued. If YES and there is a calibration instruction, the process proceeds to step S203. In step S203, the calibration data for the reference white plate 8 is sampled and recorded in the area 60 of the image memory 39.
In step S204, it is determined whether or not there is a measurement (1) to (3) instruction from the main controller 45. NO
If so, wait for an instruction from the main controller 45, and
If it is ES, the data of CH1 to CH8 is sampled in order in step S205, and the area 52 of the image memory 39 is sampled.
Record at ~ 59. Next, in step S206, it is determined whether the measurement target is a “statistical texture”.
If YES, it is determined in step S207 whether there is a data transmission request from the image processing controller 46. If there is no request in NO, the process waits until there is a request for data transmission, and if YES, the process proceeds to step S208 to transmit print data to the image processing controller 46. In step S209, it is determined whether the recording data has been received. If NO, the process returns to step S208, and YE
If S, the process returns to step S204.
【0044】またステップS206において、NOであ
って測定対象が「統計的テクスチャ」でないと判断され
たとき、ステップS210に進み、測定対象物は「構造
的テクスチャ」であるかどうかを判断する。YESの場
合にはステップS211に進み、CH0のデータについ
てFFTを実行する。ステップ212に進んでFFT実
行結果を記録し、ステップS207に戻る。If NO in step S206 and it is determined that the object to be measured is not a "statistical texture", the flow advances to step S210 to determine whether the object to be measured is a "structural texture". In the case of YES, the process proceeds to step S211 and the FFT is performed on the data of CH0. Proceeding to step 212, the result of FFT execution is recorded, and the process returns to step S207.
【0045】またステップS210において、NOであ
って測定対象が「構造的テクスチャ」ではなく、「中間
的テクスチャ」であると判断されているとき、ステップ
S213に進み、記録されたCH1〜CH8のデータの
内、溝部分(傾斜面と底面とから構成される)などのよ
うに、データが表面部分とは明らかに異なる異常値を示
す場合には、その部分のデータが空白となるように削除
する一方、元のデータ(削除前のもの)もそのまま保存
しておき、ステップS211に戻る。If NO in step S210 and it is determined that the object to be measured is not the "structural texture" but the "intermediate texture", the flow advances to step S213 to store the recorded data of CH1 to CH8. When the data shows an abnormal value that is clearly different from the surface part, such as a groove part (composed of a slope and a bottom), the data in that part is deleted so as to be blank On the other hand, the original data (data before deletion) is also stored as it is, and the process returns to step S211.
【0046】つぎに、図13は画像処理コントローラ4
6の制御フロー図である。ステップS300でシステム
電源がONされたかどうかを判断する。NOであれば、
電源がONするまで待機する。YESであれば、ステッ
プS301で初期設定を行う。つぎにステップS302
において、メインコントローラ45から標準光源22に
関する補正計算の指示があるかどうかの判断を行う。N
Oであれば、ステップS304までスキップする。YE
Sであれば、ステップS303において、標準光源コン
トローラ50において検知された標準光源22の分光エ
ネルギー分布の変動に基づいて補正計算を行い、記録す
る。ステップS304において、メインコントローラ4
5から色評価計算の指示があるかどうかの判断を行う。
指示がない場合、すなわちNOの場合にはステップS3
02に戻る。指示があった、YESの場合には、ステッ
プS305に進み、CCDカメラ20に対し必要なデー
タの送信を要求する。ステップS306において、デー
タ受信完了かどうかを判断する。受信が完了していなく
て、NOであれば、データ受信が完了するまで待機す
る。YESであれば、ステップS307に進み、色評価
計算を行う。つぎにステップS308において、計算が
完了したどうかを判断する。計算が終了していなければ
ステップS307に戻る。YESで計算が終了していれ
ば、ステップS309に進み計算結果をメインコントロ
ーラ45へ送信する。つぎにステップS310で計算結
果がメインコントローラ45で受信されたかどうかを判
断する。計算結果が受信されていなければ、すなわちN
Oであれば、ステップS309に戻り、YESであれば
ステップS302に戻る。FIG. 13 shows the image processing controller 4.
6 is a control flowchart of FIG. In step S300, it is determined whether the system power has been turned on. If NO
Wait until the power is turned on. If YES, initialization is performed in step S301. Next, step S302
It is determined whether there is an instruction from the main controller 45 for correction calculation on the standard light source 22. N
If O, skip to step S304. YE
If S, in step S303, the correction calculation is performed based on the fluctuation of the spectral energy distribution of the standard light source 22 detected by the standard light source controller 50, and the calculation is recorded. In step S304, the main controller 4
It is determined whether or not there is a color evaluation calculation instruction from 5.
If there is no instruction, that is, if NO, step S3
Return to 02. If there is an instruction, and if YES, the process advances to step S305 to request the CCD camera 20 to transmit necessary data. In step S306, it is determined whether data reception is completed. If the reception is not completed and the determination is NO, the process waits until the data reception is completed. If YES, the process advances to step S307 to perform a color evaluation calculation. Next, in step S308, it is determined whether the calculation is completed. If the calculation has not been completed, the process returns to step S307. If the calculation is completed with YES, the process proceeds to step S309, and the calculation result is transmitted to the main controller 45. Next, in step S310, it is determined whether the calculation result has been received by the main controller 45. If no calculation result has been received, ie N
If O, the process returns to step S309, and if YES, the process returns to step S302.
【0047】図14は色評価計算のフロー図である。S
400において、テクスチャの種類を判断する。テクス
チャが「統計的テクスチャ」と判断された場合、ステッ
プS401においてCH1〜CH8の各記録データを式
(2)に従ってα/S変換する。ステップS402にお
いて、CH1〜CH8の濃度(α/S)ヒストグラム作
成する。ステップS403において、CH1〜CH8に
ついて平均値μ、分散σ2、ひずみ度D、尖度Kを計算
する。ステップS404において、基準板1データとの
比較評価を行う。つぎにステップS405においてCH
1〜CH8のα/S変換前の記録データより多重分光画
像を計算により求め、図13のステップS308に戻
る。FIG. 14 is a flowchart of the color evaluation calculation. S
At 400, the type of texture is determined. If the texture is determined to be “statistical texture”, the recording data of CH1 to CH8 is subjected to α / S conversion in step S401 according to equation (2). In step S402, a density (α / S) histogram of CH1 to CH8 is created. In step S403, the average value μ, variance σ 2 , skewness D, and kurtosis K are calculated for CH1 to CH8. In step S404, comparative evaluation with the reference plate 1 data is performed. Next, in step S405, CH
A multiplex spectral image is obtained by calculation from the recording data of α1 to CH8 before α / S conversion, and the process returns to step S308 in FIG.
【0048】また、テクスチャの種類が「構造的テクス
チャ」である場合には、ステップS406において、C
H0のFFTデータについて周波数分布を求める。つぎ
にステップS407において基準板1データとの比較評
価を行う。つぎにステップS408において、CH1〜
CH8の記録データより多重分光画像を計算により求
め、図13のステップS308に戻る。If the type of the texture is “structural texture”, in step S406, C
A frequency distribution is obtained for the F0 data of H0. Next, in step S407, comparative evaluation with the reference plate 1 data is performed. Next, in step S408, CH1 to CH1
A multiplex spectral image is obtained by calculation from the recording data of CH8, and the process returns to step S308 in FIG.
【0049】また、テクスチャの種類が「中間的テクス
チャ」である場合には、ステップS409で異常値が削
除されたCH1〜CH8についての各記録データをα/
S変換する。つぎにステップS410において、空白デ
ータ画素部の1画面構成全画素に対する占有比率を求め
る。ステップS411において、異常値が削除されたC
H1〜CH8について、ステップS402〜S404を
実行する(評価1)。つぎにステップS412におい
て、上記占有比率が所定値より小さいかどうかを判断す
る。小さければ、すなわちYESであれば、ステップS
413においてCH1〜CH8記録データ(異常値を示
すデータを削除する前の、保存された元のデータであっ
て、その該当する部分の占有比率が小さいので、全体に
対するその影響力を特に考慮する必要はないと判断され
る)より多重分光画像を計算により求め、図13のステ
ップS308に戻る。ステップS412においてNOで
あれば、ステップS414において異常値を示す画素に
ついてCH1〜CH8毎にステップS402〜S404
を実行する(評価2)。ステップS415においてステ
ップS406〜S407を実行し、FFTデータについ
て周波数分布を求め、基準板1データとの比較評価を行
う。If the type of texture is "intermediate texture", the recording data of CH1 to CH8 from which abnormal values have been deleted in step S409 are converted to α /
Perform S conversion. Next, in step S410, the occupation ratio of the blank data pixel portion to all pixels constituting one screen is calculated. In step S411, the C whose abnormal value has been deleted
Steps S402 to S404 are executed for H1 to CH8 (Evaluation 1). Next, in step S412, it is determined whether the occupancy ratio is smaller than a predetermined value. If smaller, that is, if YES, step S
At 413, the recorded data of CH1 to CH8 (the original data stored before the data indicating the abnormal value is deleted, and the occupation ratio of the corresponding portion is small, so its influence on the whole needs to be particularly considered. Multiplex spectral image is calculated by calculation, and the process returns to step S308 in FIG. If “NO” in the step S412, the steps S402 to S404 are performed for each of the pixels CH1 to CH8 for the pixel having the abnormal value in the step S414.
(Evaluation 2). In step S415, steps S406 to S407 are executed, a frequency distribution is obtained for the FFT data, and a comparison evaluation with the reference plate 1 data is performed.
【0050】以上、本発明についての好適な実施の形態
を挙げて説明したが、本発明はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改良並びに設計の変更が可能である。例えば、
CCDカメラは動画を撮像するものであってもよいし、
その数を2台以上にしたり、その設置の位置決めなど
は、板状体の性質、特徴に対応して変更することも可能
である。Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various improvements and designs of the present invention can be made without departing from the gist of the present invention. Changes are possible. For example,
The CCD camera may capture moving images,
It is also possible to change the number to two or more or to determine the positioning of the installation in accordance with the properties and characteristics of the plate-like body.
【0051】また、板状体の測定位置は、前方部、中央
部及び後方部としたが、その表面形状及び大きさによっ
て適宜その測定場所を変更することができる。またこの
明細書において、測色とは色相を測定することを意味す
るだけではなく、明度までも測定することが含まれるも
のとする。このため電子カメラからの色信号は明度を認
識することができるものも含まれるとする。Further, the measurement positions of the plate-like body are the front part, the center part and the rear part, but the measurement positions can be appropriately changed depending on the surface shape and size. Further, in this specification, the term “color measurement” means not only measurement of hue but also measurement of lightness. Therefore, it is assumed that the color signals from the electronic camera include those capable of recognizing brightness.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、測定対象
である建築板の輝度信号のフーリエ変換信号によって、
建築板の周波数分布を検出でき、その結果によりテクス
チャの特徴を求めることができる。これにより、濃度ヒ
ストグラムでは失われてしまう空間的な情報が生かさ
れ、特に凹凸の大きい表面形状を有する建築板が測定対
象となる場合には、その画像の正しい評価が可能とな
る。そして、建築板の色信号の平均値及び分散から前記
建築板の色を客観的に評価することができる。According to the present invention as described above, according to the present invention, the Fourier transform signal of the luminance signal of a measurement target building board,
Can the frequency distribution of the building board in discovery, it is possible to determine the characteristics of the texture by the result. This makes use of spatial information that is lost in the density histogram, and enables accurate evaluation of the image particularly when a building board having a surface shape with large irregularities is to be measured. Then, it is possible to objectively evaluate the color of the building board from the average value and the variance of No. Iroshin building board.
【図1】本発明における一実施の形態の全体側面図。FIG. 1 is an overall side view of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の測定部を説明する図であり、(a)は
正面図、(b)は斜視図。FIGS. 2A and 2B are views for explaining a measurement unit of the present invention, wherein FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is a perspective view.
【図3】本発明のCCDカメラの構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a CCD camera of the present invention.
【図4】本発明の回転円板の正面図。FIG. 4 is a front view of a rotating disk according to the present invention.
【図5】本発明の各部の動きを示すタイムチャート。FIG. 5 is a time chart showing the operation of each part of the present invention.
【図6】本発明の基本構成を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a basic configuration of the present invention.
【図7】本発明の画像メモリにおける記録データ構成を
示す図。FIG. 7 is a diagram showing a recording data configuration in the image memory of the present invention.
【図8】建築板の表面形状の特徴を示す図。FIG. 8 is a view showing characteristics of the surface shape of a building board.
【図9】光学的フーリエ変換画像を示す図。FIG. 9 is a diagram showing an optical Fourier transform image.
【図10】本発明のメインコントローラの制御動作を示
すフロー図。FIG. 10 is a flowchart showing the control operation of the main controller of the present invention.
【図11】本発明の基準板の測色制御動作を示すフロー
図。FIG. 11 is a flowchart showing a colorimetric control operation of the reference plate of the present invention.
【図12】本発明のCCDカメラコントローラの制御動
作を示すフロー図。FIG. 12 is a flowchart showing a control operation of the CCD camera controller of the present invention.
【図13】画像処理コントローラの制御動作を示すフロ
ー図。FIG. 13 is a flowchart showing a control operation of the image processing controller.
【図14】色評価計算の制御動作を示すフロー図。FIG. 14 is a flowchart showing a control operation of color evaluation calculation.
【図15】従来技術の分光反射率の測定装置の構成図。
(a)は回折格子を使用する装置、(b)はプリズムを
使用する装置の構成図。FIG. 15 is a configuration diagram of a conventional apparatus for measuring spectral reflectance.
1A is a configuration diagram of an apparatus using a diffraction grating, and FIG. 2B is a configuration diagram of an apparatus using a prism.
B 測定ボックス 1 建築板(基準板,検査板) 2 搬入コンベア 3 測定ブース 3I 入口部シャッタ 3E 出口部シャッタ 4 第1搬送コンベア 5 第3搬送コンベア 6 搬出コンベア 7 テーブルリフタ 8 基準白色板 9 白板載置台 10 測定部 11 第2搬送コンベア 20 CCDカメラ 21 変換フィルタ 22 標準光源 23 拡散防止カバー 24 板ガイド 33 撮像レンズ 34 光学低域フィルタ 35 CCD撮像デバイス配列マトリクス 36 CCD駆動回路 39 画像メモリ 40 入出力インターフェイス 45 メインコントローラ 46 画像処理コントローラ 47 キーボード 48 ディスプレイ 49 プリンタ 51,52,53,54,55,56,57,58,5
9,60,61,62,63 サンプリングデータ記憶
領域B Measurement box 1 Building board (reference board, inspection board) 2 Loading conveyor 3 Measurement booth 3I Inlet shutter 3E Exit shutter 4 First transport conveyor 5 Third transport conveyor 6 Unloading conveyor 7 Table lifter 8 Reference white board 9 White board mounting Table 10 Measurement unit 11 Second transport conveyor 20 CCD camera 21 Conversion filter 22 Standard light source 23 Diffusion prevention cover 24 Board guide 33 Imaging lens 34 Optical low-pass filter 35 CCD imaging device array matrix 36 CCD drive circuit 39 Image memory 40 Input / output interface 45 Main controller 46 Image processing controller 47 Keyboard 48 Display 49 Printer 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 5
9,60,61,62,63 Sampling data storage area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 G01J 3/46 - 3/52 H04N 7/18 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 21/84-21/958 G01J 3/46-3/52 H04N 7/18
Claims (3)
て、前記建築板のテクスチャの種類を入力する種類入力
手段と、前記建築板を撮像するカラー電子カメラと、前
記種類入力手段による入力に応じて、前記カラー電子カ
メラからの輝度信号をフーリエ変換するか、又は、前記
カラー電子カメラからの色信号の平均値及び分散を求め
る画像処理手段と、を備えることを特徴とする検板シス
テム。In a board inspection system for inspecting a building board, a type input for inputting a type of a texture of the building board.
It means a color electronic camera for imaging the building board, before
Image processing means for performing a Fourier transform of the luminance signal from the color electronic camera , or an average value and a variance of the color signal from the color electronic camera in accordance with the input by the type input means. Inspecting plate system.
建築板の吸収係数と散乱係数との比に相当する信号を求
めるものであることを特徴とする請求項1記載の検板シ
ステム。2. A test plate system of claim 1, wherein said image processing means is one for obtaining the signal corresponding to the ratio of the absorption and scattering coefficients of the Iroshin No. whether we said building board .
するものであることを特徴とする請求項1又は2記載の
検板システム。3. The inspection board system according to claim 1, wherein the color electronic camera captures a still image.
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