JP7054634B2 - 測定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、生地片の単位面積当たりの質量を測定し出力する測定装置に関する。
出願人は、特許文献1にて、線条検査方法及び線条検査装置を提案している。この線条検査方法及び線条検査装置では、織物の2次元空間的なテクスチャ特徴が抽出され、糸交差角度、経糸数及び緯糸数が数学的に求められる。前述のテクスチャ特徴の抽出アルゴリズムは、次の手順(1)~手順(5)を含む。即ち、(1)デジタルスチルカメラから織物のデジタル画像データを取得する。(2)デジタル画像データに窓関数処理を施す。(3)窓関数処理されたデジタル画像データを高速フーリエ変換し、フーリエスペクトルを取得する。(4)フーリエスペクトルのピークを抽出する。(5)各ピークの情報(角度、周波数)を織物のテクスチャ特徴量(糸交差角度、経糸数及び緯糸数)に対応させる。線条検査方法及び線条検査装置は、織物の他、印刷又はエッチングによってメッシュ状の線条が形成されたフィルム、シート、スクリーン又はプレートを検査対象とする。例えば、線条検査方法及び線条検査装置は、プラズマディスプレイ用の電磁波シールドフィルタ、生化学用の分離フィルタ、印刷用のスクリーン紗又は網戸を検査対象とする。
特許第4520794号公報
生地の製造時又は生地製の所定の製品の製造時、製造現場では、製品又は素材としての生地の品質が管理される。例えば、製造現場では、生地の単位面積質量が管理される。単位面積質量は、単位面積当たりの質量である。そこで、発明者は、生地片の大きさ(面積)に関わらず、生地の単位面積質量をスムーズに測定し、単位面積質量を出力可能な測定装置について検討した。
本発明は、生地の単位面積当たりの質量を測定し出力可能な測定装置を提供することを目的とする。
本発明の一側面は、生地片を載せ置く載置台と、前記載置台に載せ置かれた前記生地片の質量を測定する質量計と、前記載置台に載せ置かれた前記生地片を撮像するカメラと、前記カメラによる撮像範囲に赤外線を照射する照射器と、前記生地片の単位面積当たりの質量を示す単位面積質量を出力する出力器と、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記質量計によって測定された前記生地片の質量を取得する質量処理と、前記カメラによって撮像された前記生地片の画像部分を含む測定用の撮像データを取得する測定用撮像処理と、前記測定用撮像処理で取得された前記測定用の撮像データに含まれる前記生地片の画像部分から前記生地片に対応する領域の測定用面積を取得する測定用面積処理と、前記質量処理で取得された前記生地片の質量と、前記測定用面積処理で取得された前記測定用面積と、により前記単位面積質量を算出する算出処理と、前記算出処理で取得された前記単位面積質量を前記出力器で出力させる出力処理と、を実行し、前記カメラは、赤外線に対する感度を有するイメージセンサを含み、前記照射器から赤外線が照射されている状態で撮像し、前記測定用撮像処理は、前記生地片で反射した赤外線による前記生地片の画像部分を含む前記測定用の撮像データを取得する処理である、測定装置である。
定装置では、前記載置台の前記生地片が載せ置かれる載置面は、前記生地片より低い赤外線反射率、前記生地片より高い赤外線吸収率、及び前記生地片より高い赤外線透過率の一部又は全部を有する、ようにしてもよい。また、測定装置は、前記載置台と前記カメラとの間に赤外線透過フィルタを備える、ようにしてもよい。更に、測定装置では、前記カメラは、赤外線カメラである、ようにしてもよい。
このような測定装置によれば、生地片の単位面積質量を測定し、測定結果としてこれを出力することができる。測定用の撮像データに含まれる生地片の画像部分から生地片に対応する領域の測定用面積を取得することで、生地片の形状に関わらず、単位面積質量を測定することができる。例えば、単位面積質量を測定するに際し、生地から生地片を予め定めた形状に裁断する必要がない。例えば、生地の製造時又は生地製の所定の製品の製造時、製造現場で、製品又は素材としての生地の単位面積質量をスムーズに測定することができる。
更に、生地片の画像部分を安定的に検出することができる。測定用面積の精度を向上させることができる。生地片が次のような模様の生地の一部であるとする。前述の模様は、例えば、載置面と同一色の所定の形状を有する図形が生地の全体に複数配置された模様である。載置面は、生地片が載せ置かれる載置台の面である。このような模様としては、載置面と同一色の複数の水玉が適宜配置された水玉模様が例示される。前述の水玉模様を例として説明する。単位面積質量の測定に際し、水玉模様の生地を切り取り生地片を形成する場合、生地の切断位置が水玉上となることがある。生地片の撮像に可視光を用いる場合、この撮像による撮像データに対応する可視光画像では、背景色(載置面の色)と生地片の外縁における切断された水玉の部分の色が同一色となる。その結果、生地片の画像部分を適切に検出できない、又は前述の検出に特別な画像解析が必要となる、といったことが考えられる。これに対して、生地片の撮像に赤外線を用いた測定用の撮像データでは、生地片の画像部分における水玉模様の影響はなくなり又は低下する。その結果、背景(載置面)と生地片の画像部分の境界が安定し、背景から生地片の画像部分を区別することができる。生地の模様に合わせて載置台を変更するといった作業は、不要となる。
測定装置では、前記載置台には、面積が基準値に設定された基準試料が載せ置かれ、前記カメラは、前記載置台に載せ置かれた前記基準試料を撮像し、前記プロセッサは、前記カメラによって撮像された前記基準試料の画像部分を含む較正用の撮像データを取得する較正用撮像処理と、前記較正用撮像処理で取得された前記較正用の撮像データに含まれる前記基準試料の画像部分から前記基準試料に対応する領域の較正用面積を取得する較正用面積処理と、前記基準値と、前記較正用面積処理で取得された前記較正用面積と、の差に応じた補正係数を算出する補正係数処理と、を実行し、前記較正用撮像処理は、前記基準試料で反射した赤外線による前記基準試料の画像部分を含む前記較正用の撮像データを取得する処理であり、前記算出処理は、前記質量処理で取得された前記生地片の質量を、前記測定用面積処理で取得された前記測定用面積を前記補正係数処理で算出された前記補正係数によって補正した補正面積で除した前記単位面積質量を算出する処理である、ようにしてもよい。
この構成によれば、測定用面積を補正係数によって補正することができる。単位面積質量の測定精度を向上させることができる。
本発明によれば、生地の単位面積当たりの質量を測定し出力可能な測定装置を得ることができる。
測定装置の概略構成の一例を示す斜視図である。 操作画面としてのメイン画面の概略構成の一例を示す図である。上段は、単位面積質量の測定前の状態を示す。生地片が載置台に載せ置かれていない状態に対応する。下段は、単位面積質量の測定後の状態を示す。生地片が載置台に載せ置かれている状態に対応する。 操作画面としてのサブ画面の概略構成の一例を示す図である。基準試料が載置台に載せ置かれている状態に対応する。 メイン処理のフローチャートである。 キャリブレーション処理の第一部分のフローチャートである。 キャリブレーション処理の第二部分のフローチャートである。 測定用面積処理のフローチャートである。 第一較正用面積処理のフローチャートである。 第二較正用面積処理のフローチャートである。 第三較正用面積処理のフローチャートである。 第四較正用面積処理のフローチャートである。 第五較正用面積処理のフローチャートである。 実測処理のフローチャートである。 補正係数処理のフローチャートである。 測定用撮像データを示す図である。上段は、第一態様を示す。第一態様では、撮像に赤外線が用いられる。下段は、第二態様を示す。第二態様では、撮像に可視光が用いられる。
本発明を実施するための実施形態について、図面を用いて説明する。本発明は、以下に記載の構成に限定されるものではなく、同一の技術的思想において種々の構成を採用することができる。例えば、以下に示す構成の一部は、省略し又は他の構成等に置換してもよい。他の構成を含むようにしてもよい。
<測定装置>
測定装置10について、図1を参照して説明する。図1は、測定装置10を模式的に示したものである。従って、図1で、破線は、かくれ線であり、一点鎖線は、中心線(基準線)であり、二点鎖線は、想像線である。
測定装置10は、単位面積質量Nを測定する装置である。実施形態では、単位面積質量Nの測定対象物は、生地片15である。生地片15は、例えば、生地から切り取られた生地の一部である。生地は、所定の製品の素材として用いられる。単位面積質量Nは、単位面積当たりの質量である。実施形態では、単位面積は、1mとする。但し、単位面積は、1mとは異なる面積としてもよい。単位面積は、諸条件を考慮して適宜決定される。測定装置10は、例えば、生地の製造現場又は生地製の所定の製品の製造現場で用いられる。測定装置10により、生地の品質が管理される。測定装置10は、載置台20と、質量計30と、カメラ40と、収容室45と、照射器50と、出力器60と、制御器70を備える。
載置台20には、生地片15が載せ置かれる。実施形態では、生地片15が載せ置かれる載置台20の面を「載置面22」という。載置台20では、載置面22の赤外線反射率、赤外線吸収率及び赤外線透過率の何れか又は全部が生地片15とは異なる状態とするとよい。例えば、載置台20では、載置面22の赤外線反射率は、生地片15より低くするとよく、載置面22の赤外線吸収率は、生地片15より高くするとよく、載置面22の赤外線透過率は、生地片15より高くするとよい。一般的に、生地は、赤外線を反射する性質を有する。測定装置10では、載置台20として、次のような載置台を採用する。即ち、載置台20は、アクリル製とし、載置面22は、単一色のつや消し状態とした。載置面22の色は、黒色とした。
質量計30は、載置台20に載せ置かれた物の質量Mを測定し、測定された質量Mを出力する。実施形態では、載置台20には、生地片15が載せ置かれる。この場合、質量計30は、生地片15の質量Mを出力する。この他、載置台20には、基準試料17が載せ置かれる(図3参照)。基準試料17については、後述する。質量計30は、例えば、電子天秤である。測定装置10では、質量計30として、公知の質量計を採用できる。従って、質量計30に関するこの他の説明は、省略する。
カメラ40は、デジタルカメラである。カメラ40は、赤外線に対する感度を有するイメージセンサを含む。即ち、カメラ40は、赤外線を撮像することができる。但し、イメージセンサは、可視光に対する感度も有する。従って、カメラ40は、可視光を撮像することもできる。カメラ40は、載置面22の上方で載置面22に対向した状態で設けられる。測定装置10では、カメラ40は、載置面22と正対する。従って、カメラ40の撮像方向は、載置面22に対して垂直な方向となる。カメラ40は、載置面22を撮像範囲R1に含む。撮像範囲R1は、カメラ40によって撮像される範囲である。図1で、載置面22上に二点鎖線で示す2個の矩形枠のうち、内側の矩形枠は、撮像範囲R1を示す。実施形態では、生地片15は、撮像範囲R1にその全体が含まれる。即ち、生地片15は、撮像範囲R1より小さな任意の形状を有する。これに伴い、カメラ40は、載置台20に生地片15が載せ置かれた状態で、生地片15の表面の全体を撮像する。また、実施形態では、基準試料17も、撮像範囲R1にその全体が含まれる。即ち、基準試料17は、撮像範囲R1より小さな所定の形状を有する。これに伴い、カメラ40は、載置台20に載せ置かれた基準試料17の表面の全体を撮像する。
収容室45は、カメラ40を収容する。収容室45の底面には、赤外線透過フィルタ47が設けられる。収容室45は、底面の赤外線透過フィルタ47を除く部分が遮光された構造を有する。カメラ40が収容室45に収容された状態で、赤外線透過フィルタ47は、載置台20とカメラ40の間に設けられる。赤外線透過フィルタ47は、紫外線及び可視光を吸収し、赤外線を透過するフィルタである。従って、生地片15で反射した光のうち、可視光等は、赤外線透過フィルタ47によって吸収され、カメラ40に到達しない。換言すれば、生地片15で反射した光のうち、赤外線は、赤外線透過フィルタ47を透過してカメラ40に到達する。測定装置10では、赤外線透過フィルタ47として、例えば、波長が800nm以下の光を吸収する公知の赤外線透過フィルタを採用できる。従って、赤外線透過フィルタ47に関するこの他の説明は、省略する。
照射器50は、赤外線を照射する。測定装置10で採用可能な照射器50としては、ピークの波長が850nmである赤外線LEDが例示される。照射器50は、載置面22の上方から赤外線によって撮像範囲R1を照らす。測定装置10では、赤外線の照射方向は、載置面22に対して傾斜した方向である。従って、照射器50は、載置面22の斜め上方から赤外線によって撮像範囲R1を照らす。実施形態では、測定装置10における照射器50の台数は、2台である。2台の照射器50は、カメラ40の両側に設けられる。赤外線によって照らされる載置面22上の範囲を「照明範囲R2」という。照明範囲R2は、撮像範囲R1を含む。測定装置10では、2台の照射器50は、各照射器50による載置面22上の照明範囲が共に照明範囲R2で一致した状態とされている。図1で、載置面22上に二点鎖線で示す2個の矩形枠のうち、外側の矩形枠は、照明範囲R2を示す。
但し、上述したような赤外線の照射方向と照射器50の台数及び配置は、例示である。赤外線の照射方向と照射器50の台数及び配置は、諸条件を考慮して適宜決定される。例えば、照射器50の台数を1台とし、1台の照射器50によって照明範囲R2を照らすようにしてもよい。この他、複数の照射器50がそれぞれ照らす載置面22上の範囲を異なる範囲とし、複数の照射器50によって照明範囲R2の全体を照らすようにしてもよい。この他、照射器50を、載置台20上で載置面22に接近して配置し、撮像範囲R1の外周側から照明範囲R2の全体を照らすようにしてもよい。この場合、複数の照射器50を前述した位置に環状に配置し、又は環状の照射器50を前述した位置に配置してもよい。
出力器60は、測定結果としての単位面積質量Nを出力する機器である。測定装置10では、出力器60は、表示器である。表示器としては、液晶ディスプレイが例示される。但し、出力器60として採用される表示器は、液晶ディスプレイとは異なるディスプレイであってもよい。即ち、測定装置10では、単位面積質量Nを含む操作画面が出力器60としての表示器に表示される。図1では、操作画面の図示は、省略されている。操作画面については、後述する。
操作器65は、測定装置10に対する各種の指示の入力を受け付ける。測定装置10では、操作器65は、タッチパッドを含む仕様とする。この場合、操作器65は、表示器である出力器60と共に、タッチパネルとなる。測定装置10の操作者は、出力器60に操作画面が表示されている状態で、タッチパッドによる操作器65に対して、所定の操作を行う。前述の操作としては、タップが例示される。操作器65は、操作者による操作に応じた指示の入力を受け付ける。操作器65は、受け付けられた指示を出力する。但し、操作器65は、所定のハードキーを含むものであってもよい。この他、操作器65は、キーボード及びマウスであってもよい。
制御器70は、プロセッサ71と、ストレージ72と、メモリ73と、接続インターフェース74を含む。実施形態では、接続インターフェース74を「接続I/F74」と記載する。プロセッサ71は、演算処理を実行し、測定装置10を制御する。プロセッサ71は、例えば、CPUである。
ストレージ72は、フラッシュメモリである。但し、ストレージ72は、フラッシュメモリとは異なる記憶媒体であってもよい。例えば、ストレージ72は、ハードディスクであってもよい。ストレージ72は、プログラムを記憶する。ストレージ72に記憶されるプログラムは、メイン処理(図4参照)のプログラムを含む。メイン処理のプログラムは、図5~図14に示す各処理のプログラムを含む。メイン処理のプログラムは、ストレージ72に事前にインストールされる。
メモリ73は、プロセッサ71がストレージ72に記憶されたプログラムを実行する際の記憶領域となる。メモリ73には、処理の実行途中に所定のデータが所定の記憶領域に記憶される。メモリ73は、例えば、RAMである。測定装置10では、制御器70において、プロセッサ71が、ストレージ72に記憶されたプログラムを実行する。これに伴い、測定装置10では、各種の処理が実行され、実行された処理に対応する機能が実現される。
接続I/F74には、例えば、質量計30、カメラ40及び操作器65が接続される。質量計30から出力された質量Mは、接続I/F74を介して制御器70に入力される。質量計30からの質量Mは、接続I/F74からプロセッサ71に出力される。プロセッサ71は、接続I/F74を介して質量Mを取得する。カメラ40で撮像された撮像画像に対応する撮像信号は、接続I/F74を介して制御器70に入力される。カメラ40からの撮像信号は、接続I/F74からプロセッサ71に出力される。プロセッサ71は、接続I/F74を介して撮像信号を取得する。これに伴い、プロセッサ71は、撮像画像に対応する撮像データを取得する。即ち、プロセッサ71は、取得された撮像信号を処理して撮像データを生成する。操作器65から出力された指示は、接続I/F74を介して制御器70に入力される。操作器65からの指示は、接続I/F74からプロセッサ71に出力される。プロセッサ71は、接続I/F74を介して前述の指示を取得する。この他、接続I/F74には、照射器50及び出力器60が接続される。図1では、質量計30、カメラ40、照射器50及び出力器60と、接続I/F74を接続する電気配線の図示は、省略されている。
<操作画面>
操作画面について、図2及び図3を参照して説明する。測定装置10では、操作画面は、メイン画面80とサブ画面90を含む。実施形態では、メイン画面80とサブ画面90を区別しない場合、又はこれらを総称する場合、操作画面という。メイン画面80は、メイン処理の開始に伴い出力器60に表示される。メイン画面80は、単位面積質量Nの測定に対応する操作画面で、生地片15の単位面積質量Nを測定する場合に出力器60に表示される。サブ画面90は、キャリブレーション処理(図5及び図6参照)が実行される場合に表示される。
キャリブレーション処理は、面積が基準値に設定された基準試料17を用いて行われる。実施形態では、基準試料17として、面積が異なる5種類の基準値に設定された第一サンプル、第二サンプル、第三サンプル、第四サンプル及び第五サンプルを例示する。第一サンプルは、面積が第一基準値「400mm」に設定された基準試料17である。面積が第一基準値となる形状としては、1辺の寸法が20mmである正方形が例示される。第二サンプルは、面積が第二基準値「1600mm」に設定された基準試料17である。面積が第二基準値となる形状としては、1辺の寸法が40mmである正方形が例示される。第三サンプルは、面積が第三基準値「3600mm」に設定された基準試料17である。面積が第三基準値となる形状としては、1辺の寸法が60mmである正方形が例示される。第四サンプルは、面積が第四基準値「6400mm」に設定された基準試料17である。面積が第四基準値となる形状としては、1辺の寸法が80mmである正方形が例示される。第五サンプルは、面積が第五基準値「10000mm」に設定された基準試料17である。面積が第五基準値となる形状としては、1辺の寸法が100mmである正方形が例示される。実施形態では、第一サンプル、第二サンプル、第三サンプル、第四サンプル及び第五サンプルを区別しない場合、又はこれらを総称する場合、「基準試料17」という。第一基準値、第二基準値、第三基準値、第四基準値及び第五基準値としての前述の各値は、例示である。基準試料17の基準値は、諸条件を考慮して適宜決定される。基準試料17の形状は、長方形、又は正方形及び長方形とは異なる多角形であってもよい。また、基準試料17の形状は、円形、楕円形又は前述の各形状とは異なる任意の形状であってもよい。基準試料17の形状は、諸条件を考慮して適宜決定される。
基準試料17は、生地片15と同様、赤外線反射率、赤外線吸収率及び赤外線透過率の何れか又は全部を、載置面22とは異なる状態とするとよい。例えば、基準試料17は、赤外線反射率を載置面22より高くするとよく、赤外線吸収率を載置面22より低くするとよく、赤外線透過率を載置面22より低くするとよい。例えば、基準試料17は、生地片15と同様、載置面22より赤外線を反射する素材によって形成し、又は載置面22より赤外線を反射する状態とすることができる。この他、基準試料17を形成する素材は、皺又は反り等が発生しない又は発生し難い素材とするとよい。また、基準試料17を面積が基準値より大きな素材を切断して形成する場合、基準試料17を形成する素材としては、面積が基準値となる形状に容易に切断可能な素材を選択するとよい。例えば、基準試料17を形成する素材は、切断箇所に毛羽立ちが生じない又は生じ難い素材としてもよく、伸縮性の低い素材としてもよい。例えば、基準試料17は、紙製とすることができる。この場合、紙製の基準試料17は、表面色を白色としてもよい。
メイン画面80は、プレビュー領域81と、測定結果領域82と、キャリブレーションボタン83を含む(図2参照)。プレビュー領域81は、撮像範囲R1に対応する撮像画像を表示する領域である。測定装置10では、プレビュー領域81に表示される撮像画像は、動画である。測定結果領域82は、生地片15の単位面積質量N(g/m)と、生地片15の面積(mm)及び質量(g)を表示する領域である。キャリブレーションボタン83は、キャリブレーション処理(図4のS17、図5及び図6参照)の実行を指示する操作ボタンである。キャリブレーションボタン83は、キャリブレーション指示に対応付けられる。キャリブレーション指示は、キャリブレーション処理の実行指示である。キャリブレーションボタン83に対するタップが操作器65で受け付けられた場合、プロセッサ71は、キャリブレーション指示を取得する。これに伴い、プロセッサ71は、キャリブレーション処理を開始する。
サブ画面90は、プレビュー領域91と、第一サンプルボタン92と、第二サンプルボタン93と、第三サンプルボタン94と、第四サンプルボタン95と、第五サンプルボタン96と、補正係数ボタン97と、戻るボタン98を含む(図3参照)。プレビュー領域91は、撮像範囲R1に対応する撮像画像を表示する領域である。測定装置10では、プレビュー領域91に表示される撮像画像は、動画である。
第一サンプルボタン92は、第一較正用撮像処理(図5のS35参照)の実行を指示する操作ボタンである。第一サンプルボタン92は、第一サンプル指示に対応付けられる。第一サンプル指示は、第一較正用撮像処理の実行指示である。操作者は、載置台20に第一サンプルを載せ置く。その後、操作者は、載置台20に第一サンプルが載せ置かれた状態で、第一サンプルボタン92をタップする。第一サンプルボタン92がタップされ、このタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、第一サンプル指示を取得する。これに伴い、プロセッサ71は、第一較正用撮像処理を開始する。
第二サンプルボタン93は、第二較正用撮像処理(図5のS41参照)の実行を指示する操作ボタンである。第二サンプルボタン93は、第二サンプル指示に対応付けられる。第二サンプル指示は、第二較正用撮像処理の実行指示である。操作者は、載置台20に第二サンプルを載せ置く。その後、操作者は、載置台20に第二サンプルが載せ置かれた状態で、第二サンプルボタン93をタップする。第二サンプルボタン93がタップされ、このタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、第二サンプル指示を取得する。これに伴い、プロセッサ71は、第二較正用撮像処理を開始する。
第三サンプルボタン94は、第三較正用撮像処理(図5のS47参照)の実行を指示する操作ボタンである。第三サンプルボタン94は、第三サンプル指示に対応付けられる。第三サンプル指示は、第三較正用撮像処理の実行指示である。操作者は、載置台20に第三サンプルを載せ置く。その後、操作者は、載置台20に第三サンプルが載せ置かれた状態で、第三サンプルボタン94をタップする。第三サンプルボタン94がタップされ、このタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、第三サンプル指示を取得する。これに伴い、プロセッサ71は、第三較正用撮像処理を開始する。
第四サンプルボタン95は、第四較正用撮像処理(図6のS53参照)の実行を指示する操作ボタンである。第四サンプルボタン95は、第四サンプル指示に対応付けられる。第四サンプル指示は、第四較正用撮像処理の実行指示である。操作者は、載置台20に第四サンプルを載せ置く。その後、操作者は、載置台20に第四サンプルが載せ置かれた状態で、第四サンプルボタン95をタップする。第四サンプルボタン95がタップされ、このタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、第四サンプル指示を取得する。これに伴い、プロセッサ71は、第四較正用撮像処理を開始する。
第五サンプルボタン96は、第五較正用撮像処理(図6のS59参照)の実行を指示する操作ボタンである。第五サンプルボタン96は、第五サンプル指示に対応付けられる。第五サンプル指示は、第五較正用撮像処理の実行指示である。操作者は、載置台20に第五サンプルを載せ置く。その後、操作者は、載置台20に第五サンプルが載せ置かれた状態で、第五サンプルボタン96をタップする。第五サンプルボタン96がタップされ、このタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、第五サンプル指示を取得する。これに伴い、プロセッサ71は、第五較正用撮像処理を開始する。
補正係数ボタン97は、補正係数処理(図6のS65及び図14参照)の実行を指示する操作ボタンである。補正係数ボタン97は、補正係数指示に対応付けられる。補正係数指示は、補正係数処理の実行指示である。操作者は、例えば、第一サンプルボタン92、第二サンプルボタン93、第三サンプルボタン94、第四サンプルボタン95及び第五サンプルボタン96をそれぞれタップした後、補正係数ボタン97をタップする。補正係数ボタン97がタップされ、このタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、補正係数指示を取得する。これに伴い、プロセッサ71は、補正係数処理を開始する。
戻るボタン98は、キャリブレーション処理の終了を指示する操作ボタンである。戻るボタン98は、リターン指示に対応付けられる。リターン指示は、キャリブレーション処理の終了指示である。操作者は、例えば、キャリブレーション処理を終了する場合、戻るボタン98をタップする。戻るボタン98がタップされ、このタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、リターン指示を取得する。これに伴い、プロセッサ71は、キャリブレーション処理を終了する。
<メイン処理>
メイン処理について、図4を参照して説明する。操作者は、測定装置10の電源をオンする。これに伴い、プロセッサ71は、ストレージ72に記憶されたメイン処理のプログラムを起動し、メイン処理を開始する。照射器50は、赤外線の照射を開始する。
メイン処理を開始させたプロセッサ71は、メイン画面80を表示させる(S11)。プロセッサ71は、メイン画面80の表示指令を出力器60に出力する。出力器60は、この表示指令に従い、メイン画面80を表示する(図2上段参照)。プロセッサ71は、S11の実行に合わせ、カメラ40を起動させる(S13)。プロセッサ71は、起動指令をカメラ40に出力する。カメラ40は、起動指令に従い起動し、撮像を開始する。プロセッサ71は、カメラ40によって撮像された撮像画像に対応する撮像データを取得する。プロセッサ71は、前述の撮像データに対応する撮像画像をメイン画面80のプレビュー領域81に含める。メイン画面80では、プレビュー領域81に撮像範囲R1に一致する撮像画像が出力される(図2参照)。S11とS13の順序について、S13を実行後、S11を実行してもよい。
次に、プロセッサ71は、キャリブレーション指示を取得したか否かを判断する(S15)。操作者は、キャリブレーションボタン83をタップする。キャリブレーションボタン83のタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、操作器65からキャリブレーション指示を取得する。キャリブレーション指示が取得された場合(S15:Yes)、プロセッサ71は、キャリブレーション処理を実行する(S17)。キャリブレーション処理は、補正係数を取得する処理である。キャリブレーション処理及び補正係数については、後述する。キャリブレーション処理では、操作画面は、メイン画面80からサブ画面90へと切り替わる。S17を実行した後、プロセッサ71は、メイン画面80を表示させる(S19)。S19は、S11と同様に実行される。従って、S19に関するこの他の説明は、省略する。S19を実行した後、プロセッサ71は、処理をS15に戻す。その後、プロセッサ71は、S15以降の処理を繰り返して実行する。
キャリブレーション指示が取得されていない場合(S15:No)、プロセッサ71は、質量処理を実行する(S21)。質量処理は、質量計30によって測定された生地片15の質量Mを取得する処理である。操作者は、載置台20に生地片15を載せ置く。質量計30は、載置台20に載せ置かれた生地片15の質量Mを測定する。S21でプロセッサ71は、質量計30によって測定された生地片15の質量Mを取得する。プロセッサ71は、質量Mをメモリ73に記憶させる。プロセッサ71は、質量計30からの値が0より大きく、且つその値が設定時間一定値を示している場合に、質量計30からの値を質量Mとして取得する。設定時間は、諸条件を考慮して適宜決定される。例えば、事前の実験により求められた次の時間を設定時間としてもよい。前述の時間は、生地片15を載置台20に載せ置いた後、質量計30で測定される質量Mが安定するのに要する時間である。
続けて、プロセッサ71は、測定用撮像処理を実行する(S23)。測定用撮像処理は、測定用の撮像データを取得する処理である。実施形態では、測定用の撮像データを「測定用撮像データ」という。測定用撮像データは、カメラ40によって撮像された生地片15の画像部分を含む画像データである。更に、測定用撮像データは、照射器50からの赤外線が載置台20上の生地片15で反射した赤外線画像に対応する画像データである。測定装置10では、測定用撮像データは、静止画の画像データである。S23でプロセッサ71は、撮像指令をカメラ40に出力する。カメラ40は、撮像指令に従い、撮像範囲R1を撮像する。プロセッサ71は、カメラ40によって撮像された撮像画像に対応する測定用撮像データを取得する。プロセッサ71は、測定用撮像データをメモリ73に記憶させる。S21とS23の順序について、S23を実行後、S21を実行してもよい。但し、プロセッサ71は、質量計30からの値が0より大きく、且つその値が設定時間一定値を示していることを条件として、S23を実行するとよい。
S23を実行した後、プロセッサ71は、測定用面積処理を実行する(S25)。測定用面積処理は、S23で取得された測定用撮像データに含まれる生地片15の画像部分から生地片15に対応する領域の測定用面積Aを取得する処理である。測定用面積処理については、後述する。
次に、プロセッサ71は、算出処理を実行する(S27)。算出処理は、S21で取得された質量MとS25で取得された測定用面積Aにより単位面積質量Nを算出する処理である。算出処理では、測定用面積Aが補正係数(図14のS163参照)を含む多項式近似曲線によって補正され、S21で取得された質量Mを補正後の補正面積Bで除して、単位面積質量Nが算出される。実施形態では、前述の多項式近似曲線の次数は、4次とする。
S27で実行される算出処理について、更に説明する。プロセッサ71は、メモリ73から測定用面積Aと補正係数を取得し、式(1)により補正率Jを算出する。測定用面積Aは、後述する図7のS73でメモリ73に記憶される。補正係数は、後述する図14のS163でメモリ73に記憶される。また、プロセッサ71は、式(2)により補正面積Bを算出する。これにより、プロセッサ71は、式(3)により単位面積質量Nを取得する。
J=Coeff4×A+Coeff3×A+Coeff2×A+Coeff1×A+Coeff0 ・・・(1)
B=(J+1)×A ・・・(2)
N=M/B ・・・(3)
S17でキャリブレーション処理(図5及び図6参照)が未実行である場合、S27では、補正面積Bは、測定用面積Aと同一値となる。従って、式(3)は、実質的に「N=M/A」となる。補正率J又は後述する図14のS163でメモリ73に記憶される補正係数は、例えば、メイン処理のプログラムに登録するとよい。現在実行中のメイン処理を開始後、S17が未実行で、補正係数がメモリ73に記憶されていない場合(図14のS163:未実行)、S35でプロセッサ71は、登録済みの補正率J又は補正係数を用いる。メイン処理のプログラムに登録される補正率J又は補正係数(Coeff0,Coeff1,Coeff2,Coeff3,Coeff4)の初期値は、0に設定される。式()により補正率Jが算出された場合、プロセッサ71は、メイン処理のプログラムに登録された補正率Jを、新たに算出された補正率Jへと更新する。
続けて、プロセッサ71は、出力処理を実行する(S29)。出力処理は、S27で取得された単位面積質量Nを出力器60で出力させる処理である。実施形態では、単位面積質量Nと共に、補正面積B及び質量Mも出力される。プロセッサ71は、単位面積質量N、補正面積B及び質量Mの出力指令を出力器60に出力する。出力器60は、出力指令に従い、単位面積質量N、補正面積B及び質量Mを出力する。即ち、出力器60は、測定結果領域82に測定結果としての単位面積質量N、補正面積B及び質量Mを含むメイン画面80を表示する(図2下段参照)。S29を実行した後、プロセッサ71は、処理をS15に戻す。その後、プロセッサ71は、S15以降の処理を繰り返して実行する。メイン処理は、測定装置10の電源オフにより終了する。照射器50からの赤外線の照射は、測定装置10の電源オフまで継続される。
<キャリブレーション処理>
図4のS17で実行されるキャリブレーション処理について、図5及び図6を参照して説明する。キャリブレーション処理を開始させたプロセッサ71は、サブ画面90を表示させる(S31)。プロセッサ71は、サブ画面90の表示指令を出力器60に出力する。出力器60は、この表示指令に従い、サブ画面90を表示する(図3参照)。
次に、プロセッサ71は、第一サンプル指示を取得したか否かを判断する(S33)。操作者は、第一サンプルボタン92をタップする。但し、載置台20に第一サンプルがセットされておらず、プレビュー領域91に第一サンプルが表示されていないとする。この場合、操作者は、第一サンプルボタン92をタップするに際し、載置台20に第一サンプルを載せ置く。第一サンプルボタン92のタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、操作器65から第一サンプル指示を取得する。
第一サンプル指示が取得されていない場合(S33:No)、プロセッサ71は、処理をS39に移行する。第一サンプル指示が取得された場合(S33:Yes)、プロセッサ71は、第一較正用撮像処理を実行する(S35)。第一較正用撮像処理は、次の較正用の撮像データを取得する処理である。実施形態では、前述の較正用の撮像データを「第一較正用撮像データ」という。第一較正用撮像データは、カメラ40によって撮像された第一サンプルの画像部分を含む画像データである。更に、第一較正用撮像データは、照射器50からの赤外線が載置台20上の第一サンプルで反射した赤外線画像に対応する画像データである。測定装置10では、第一較正用撮像データは、静止画の画像データである。S35でプロセッサ71は、撮像指令をカメラ40に出力する。カメラ40は、撮像指令に従い、撮像範囲R1を撮像する。プロセッサ71は、カメラ40によって撮像された撮像画像に対応する第一較正用撮像データを取得する。プロセッサ71は、第一較正用撮像データをメモリ73に記憶させる。
続けて、プロセッサ71は、第一較正用面積処理を実行する(S37)。第一較正用面積処理は、S35で取得された第一較正用撮像データに含まれる第一サンプルの画像部分から第一サンプルに対応する領域の面積を取得する処理である。実施形態では、第一較正用面積処理によって取得される前述の面積を「第一較正用面積X1」という。第一較正用面積処理については、後述する。S37を実行した後、プロセッサ71は、処理をS33に戻す。その後、プロセッサ71は、S33以降の処理を繰り返して実行する。
S39でプロセッサ71は、第二サンプル指示を取得したか否かを判断する。操作者は、第二サンプルボタン93をタップする。但し、載置台20に第二サンプルがセットされておらず、プレビュー領域91に第二サンプルが表示されていないとする。この場合、操作者は、第二サンプルボタン93をタップするに際し、載置台20に第二サンプルを載せ置く。第二サンプルボタン93のタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、操作器65から第二サンプル指示を取得する。
第二サンプル指示が取得されていない場合(S39:No)、プロセッサ71は、処理をS45に移行する。第二サンプル指示が取得された場合(S39:Yes)、プロセッサ71は、第二較正用撮像処理を実行する(S41)。第二較正用撮像処理は、次の較正用の撮像データを取得する処理である。実施形態では、前述の較正用の撮像データを「第二較正用撮像データ」という。第二較正用撮像データは、カメラ40によって撮像された第二サンプルの画像部分を含む画像データである。更に、第二較正用撮像データは、照射器50からの赤外線が載置台20上の第二サンプルで反射した赤外線画像に対応する画像データである。測定装置10では、第二較正用撮像データは、静止画の画像データである。S41でプロセッサ71は、撮像指令をカメラ40に出力する。カメラ40は、撮像指令に従い、撮像範囲R1を撮像する。プロセッサ71は、カメラ40によって撮像された撮像画像に対応する第二較正用撮像データを取得する。プロセッサ71は、第二較正用撮像データをメモリ73に記憶させる。
続けて、プロセッサ71は、第二較正用面積処理を実行する(S43)。第二較正用面積処理は、S41で取得された第二較正用撮像データに含まれる第二サンプルの画像部分から第二サンプルに対応する領域の面積を取得する処理である。実施形態では、第二較正用面積処理によって取得される前述の面積を「第二較正用面積X2」という。第二較正用面積処理については、後述する。S43を実行した後、プロセッサ71は、処理をS33に戻す。その後、プロセッサ71は、S33以降の処理を繰り返して実行する。
S45でプロセッサ71は、第三サンプル指示を取得したか否かを判断する。操作者は、第三サンプルボタン94をタップする。但し、載置台20に第三サンプルがセットされておらず、プレビュー領域91に第三サンプルが表示されていないとする。この場合、操作者は、第三サンプルボタン94をタップするに際し、載置台20に第三サンプルを載せ置く。第三サンプルボタン94のタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、操作器65から第三サンプル指示を取得する。
第三サンプル指示が取得されていない場合(S45:No)、プロセッサ71は、処理を図6のS51に移行する。第三サンプル指示が取得された場合(S45:Yes)、プロセッサ71は、第三較正用撮像処理を実行する(S47)。第三較正用撮像処理は、次の較正用の撮像データを取得する処理である。実施形態では、前述の較正用の撮像データを「第三較正用撮像データ」という。第三較正用撮像データは、カメラ40によって撮像された第三サンプルの画像部分を含む画像データである。更に、第三較正用撮像データは、照射器50からの赤外線が載置台20上の第三サンプルで反射した赤外線画像に対応する画像データである。測定装置10では、第三較正用撮像データは、静止画の画像データである。S47でプロセッサ71は、撮像指令をカメラ40に出力する。カメラ40は、撮像指令に従い、撮像範囲R1を撮像する。プロセッサ71は、カメラ40によって撮像された撮像画像に対応する第三較正用撮像データを取得する。プロセッサ71は、第三較正用撮像データをメモリ73に記憶させる。
続けて、プロセッサ71は、第三較正用面積処理を実行する(S49)。第三較正用面積処理は、S47で取得された第三較正用撮像データに含まれる第三サンプルの画像部分から第三サンプルに対応する領域の面積を取得する処理である。実施形態では、第三較正用面積処理によって取得される前述の面積を「第三較正用面積X3」という。第三較正用面積処理については、後述する。S49を実行した後、プロセッサ71は、処理をS33に戻す。その後、プロセッサ71は、S33以降の処理を繰り返して実行する。
図6のS51でプロセッサ71は、第四サンプル指示を取得したか否かを判断する。操作者は、第四サンプルボタン95をタップする。但し、載置台20に第四サンプルがセットされておらず、プレビュー領域91に第四サンプルが表示されていないとする。この場合、操作者は、第四サンプルボタン95をタップするに際し、載置台20に第四サンプルを載せ置く。第四サンプルボタン95のタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、操作器65から第四サンプル指示を取得する。
第四サンプル指示が取得されていない場合(S51:No)、プロセッサ71は、処理をS57に移行する。第四サンプル指示が取得された場合(S51:Yes)、プロセッサ71は、第四較正用撮像処理を実行する(S53)。第四較正用撮像処理は、次の較正用の撮像データを取得する処理である。実施形態では、前述の較正用の撮像データを「第四較正用撮像データ」という。第四較正用撮像データは、カメラ40によって撮像された第四サンプルの画像部分を含む画像データである。更に、第四較正用撮像データは、照射器50からの赤外線が載置台20上の第四サンプルで反射した赤外線画像に対応する画像データである。測定装置10では、第四較正用撮像データは、静止画の画像データである。S53でプロセッサ71は、撮像指令をカメラ40に出力する。カメラ40は、撮像指令に従い、撮像範囲R1を撮像する。プロセッサ71は、カメラ40によって撮像された撮像画像に対応する第四較正用撮像データを取得する。プロセッサ71は、第四較正用撮像データをメモリ73に記憶させる。
続けて、プロセッサ71は、第四較正用面積処理を実行する(S55)。第四較正用面積処理は、S53で取得された第四較正用撮像データに含まれる第四サンプルの画像部分から第四サンプルに対応する領域の面積を取得する処理である。実施形態では、第四較正用面積処理によって取得される前述の面積を「第四較正用面積X4」という。第四較正用面積処理については、後述する。S55を実行した後、プロセッサ71は、処理を図5のS33に戻す。その後、プロセッサ71は、S33以降の処理を繰り返して実行する。
S57でプロセッサ71は、第五サンプル指示を取得したか否かを判断する。操作者は、第五サンプルボタン96をタップする。但し、載置台20に第五サンプルがセットされておらず、プレビュー領域91に第五サンプルが表示されていないとする。この場合、操作者は、第五サンプルボタン96をタップするに際し、載置台20に第五サンプルを載せ置く。第五サンプルボタン96のタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、操作器65から第五サンプル指示を取得する。
第五サンプル指示が取得されていない場合(S57:No)、プロセッサ71は、処理をS63に移行する。第五サンプル指示が取得された場合(S57:Yes)、プロセッサ71は、第五較正用撮像処理を実行する(S59)。第五較正用撮像処理は、次の較正用の撮像データを取得する処理である。実施形態では、前述の較正用の撮像データを「第五較正用撮像データ」という。第五較正用撮像データは、カメラ40によって撮像された第五サンプルの画像部分を含む画像データである。更に、第五較正用撮像データは、照射器50からの赤外線が載置台20上の第五サンプルで反射した赤外線画像に対応する画像データである。測定装置10では、第五較正用撮像データは、静止画の画像データである。S53でプロセッサ71は、撮像指令をカメラ40に出力する。カメラ40は、撮像指令に従い、撮像範囲R1を撮像する。プロセッサ71は、カメラ40によって撮像された撮像画像に対応する第五較正用撮像データを取得する。プロセッサ71は、第五較正用撮像データをメモリ73に記憶させる。
続けて、プロセッサ71は、第五較正用面積処理を実行する(S61)。第五較正用面積処理は、S59で取得された第五較正用撮像データに含まれる第五サンプルの画像部分から第五サンプルに対応する領域の面積を取得する処理である。実施形態では、第五較正用面積処理によって取得される前述の面積を「第五較正用面積X5」という。第五較正用面積処理については、後述する。S61を実行した後、プロセッサ71は、処理を図5のS33に戻す。その後、プロセッサ71は、S33以降の処理を繰り返して実行する。
S63でプロセッサ71は、補正係数指示を取得したか否かを判断する。操作者は、補正係数ボタン97をタップする。補正係数ボタン97のタップが操作器65で受け付けられたとする。この場合、プロセッサ71は、操作器65から補正係数指示を取得する。
補正係数指示が取得されていない場合(S63:No)、プロセッサ71は、処理をS67に移行する。補正係数指示が取得された場合(S63:Yes)、プロセッサ71は、補正係数処理を実行する(S65)。補正係数処理は、第一差値、第二差値、第三差値、第四差値及び第五差値に応じた補正係数を算出する処理である。第一差値は、第一基準値(400mm)と第一較正用面積X1の差である。第二差値は、第二基準値(1600mm)と第二較正用面積X2の差である。第三差値は、第三基準値(3600mm)と第三較正用面積X3の差である。第四差値は、第四基準値(6400mm)と第四較正用面積X4の差である。第五差値は、第五基準値(10000mm)と第五較正用面積X5の差である。補正係数処理では、ガウスの消去法により、図3のS27で用いられる4次の多項式の係数(上述の式(1)参照)が取得される。補正係数処理については、後述する。その後、プロセッサ71は、キャリブレーション処理を終了する。
S67でプロセッサ71は、リターン指示を取得したか否かを判断する。リターン指示が取得されていない場合(S67:No)、プロセッサ71は、処理を図5のS33に戻す。その後、プロセッサ71は、S33以降の処理を繰り返して実行する。リターン指示が取得された場合(S67:Yes)、プロセッサ71は、キャリブレーション処理を終了する。
<測定用面積処理>
図4のS25で実行される測定用面積処理について、図7を参照して説明する。測定用面積処理を開始させたプロセッサ71は、実測処理を実行する(S71)。上記で測定用面積処理にて取得されるとした測定用面積Aは、S71で実行される実測処理によって取得される。実測処理については、後述する。S71を実行した後、プロセッサ71は、実測処理で取得された測定用面積Aをメモリ73に記憶させる(S73)。その後、プロセッサ71は、測定用面積処理を終了する。
<第一較正用面積処理>
図5のS37で実行される第一較正用面積処理について、図8を参照して説明する。第一較正用面積処理を開始させたプロセッサ71は、実測処理を実行する(S81)。上記で第一較正用面積処理にて取得されるとした第一較正用面積X1は、S81で実行される実測処理によって取得される。実測処理については、後述する。S81を実行した後、プロセッサ71は、実測処理で取得された第一較正用面積X1をメモリ73に記憶させる(S83)。その後、プロセッサ71は、第一較正用面積処理を終了する。
<第二較正用面積処理>
図5のS43で実行される第二較正用面積処理について、図9を参照して説明する。第二較正用面積処理を開始させたプロセッサ71は、実測処理を実行する(S91)。上記で第二較正用面積処理にて取得されるとした第二較正用面積X2は、S91で実行される実測処理によって取得される。実測処理については、後述する。S91を実行した後、プロセッサ71は、実測処理で取得された第二較正用面積X2をメモリ73に記憶させる(S93)。その後、プロセッサ71は、第二較正用面積処理を終了する。
<第三較正用面積処理>
図5のS49で実行される第三較正用面積処理について、図10を参照して説明する。第三較正用面積処理を開始させたプロセッサ71は、実測処理を実行する(S101)。上記で第三較正用面積処理にて取得されるとした第三較正用面積X3は、S101で実行される実測処理によって取得される。実測処理については、後述する。S101を実行した後、プロセッサ71は、実測処理で取得された第三較正用面積X3をメモリ73に記憶させる(S103)。その後、プロセッサ71は、第三較正用面積処理を終了する。
<第四較正用面積処理>
図6のS55で実行される第四較正用面積処理について、図11を参照して説明する。第四較正用面積処理を開始させたプロセッサ71は、実測処理を実行する(S111)。上記で第四較正用面積処理にて取得されるとした第四較正用面積X4は、S111で実行される実測処理によって取得される。実測処理については、後述する。S111を実行した後、プロセッサ71は、実測処理で取得された第四較正用面積X4をメモリ73に記憶させる(S113)。その後、プロセッサ71は、第四較正用面積処理を終了する。
<第五較正用面積処理>
図6のS61で実行される第五較正用面積処理について、図12を参照して説明する。第五較正用面積処理を開始させたプロセッサ71は、実測処理を実行する(S121)。上記で第五較正用面積処理にて取得されるとした第五較正用面積X5は、S121で実行される実測処理によって取得される。実測処理については、後述する。S121を実行した後、プロセッサ71は、実測処理で取得された第五較正用面積X5をメモリ73に記憶させる(S123)。その後、プロセッサ71は、第五較正用面積処理を終了する。
<実測処理>
図7のS71、図8のS81、図9のS91、図10のS101、図11のS111及び図12のS121で実行される実測処理について、図13を参照して説明する。実施形態では、測定用撮像データ、第一較正用撮像データ、第二較正用撮像データ、第三較正用撮像データ、第四較正用撮像データ及び第五較正用撮像データを区別しない場合、又はこれらを総称する場合、単に「撮像データ」という。生地片15と基準試料17としての第一サンプル、第二サンプル、第三サンプル、第四サンプル及び第五サンプルを区別しない場合、又はこれらを総称する場合、「被検出物」という。測定用面積A、第一較正用面積X1、第二較正用面積X2、第三較正用面積X3、第四較正用面積X4及び第五較正用面積X5を区別しない場合、又はこれらを総称する場合、単に「面積」又は「被検出物の面積」という。
従って、実測処理が図7のS71で実行されている場合、実測処理の説明中、撮像データは、測定用撮像データを指す。この場合、実測処理で検出される領域は、測定用撮像データに含まれる生地片15の画像部分であり、面積は、測定用面積Aである。実測処理が図8のS81で実行されている場合、実測処理の説明中、撮像データは、第一較正用撮像データを指す。この場合、実測処理で検出される領域は、第一較正用撮像データに含まれる基準試料17としての第一サンプルの画像部分であり、面積は、第一較正用面積X1である。実測処理が図9のS91で実行されている場合、実測処理の説明中、撮像データは、第二較正用撮像データを指す。この場合、実測処理で検出される領域は、第二較正用撮像データに含まれる基準試料17としての第二サンプルの画像部分であり、面積は、第二較正用面積X2である。実測処理が図10のS101で実行されている場合、実測処理の説明中、撮像データは、第三較正用撮像データを指す。この場合、実測処理で検出される領域は、第三較正用撮像データに含まれる基準試料17としての第三サンプルの画像部分であり、面積は、第三較正用面積X3である。実測処理が図11のS111で実行されている場合、実測処理の説明中、撮像データは、第四較正用撮像データを指す。この場合、実測処理で検出される領域は、第四較正用撮像データに含まれる基準試料17としての第四サンプルの画像部分であり、面積は、第四較正用面積X4である。実測処理が図12のS121で実行されている場合、実測処理の説明中、撮像データは、第五較正用撮像データを指す。この場合、実測処理で検出される領域は、第五較正用撮像データに含まれる基準試料17としての第五サンプルの画像部分であり、面積は、第五較正用面積X5である。
実測処理を開始させたプロセッサ71は、撮像データを処理対象として、2値化処理を実行する(S131)。2値化処理は、撮像データを2値化する処理である。2値化処理により、撮像データは、白及び黒の2階調の画像データへと変換される。2値化処理は、既に実用化された公知の画像処理である。従って、S131に関するこの他の説明は、省略する。
続けて、プロセッサ71は、S131で処理済みの撮像データを処理対象として、クロージング処理を実行する(S133)。クロージング処理は、膨張処理を所定回数実行し、その後、膨張処理と同じ回数だけ収縮処理を繰り返す処理である。膨張処理は、白画素の周囲(上下左右)に隣接する黒画素を、白画素へと変換する処理である。収縮処理は、黒画素の周囲(上下左右)に隣接する白画素を、黒画素へと変換する処理である。クロージング処理、膨張処理及び収縮処理は、既に実用化された公知の画像処理である。従って、S133に関するこの他の説明は、省略する。
次に、プロセッサ71は、S133で処理済みの撮像データを処理対象として、ラベリング処理を実行する(S135)。ラベリング処理は、黒画素及び白画素にそれぞれ異なるラベルを付与する処理である。ラベリング処理によれば、撮像データに対応する撮像画像を形成する画素のうち、次の第一画素に次の第二画素とは異なるラベルが付される。第一画素は、撮像データに含まれる被検出物の画像部分を形成する画素である。被検出物が生地片15である場合を例とすると、第一画素は、後述する図15上段右側に示す第一態様のラベリング処理後の測定用撮像データにおける黒色の画像部分(前述の測定用撮像データで符号「15」を付した部分参照)を形成する。第二画素は、撮像データに含まれる被検出物を除く画像部分を形成する画素である。換言すれば、第二画素は、撮像データに対応する撮像画像を形成する画素のうち、第一画素以外の画素である。例えば、被検出物が素材自体を面積が基準値となる形状とした物である場合、第二画素は、撮像データに含まれる次の範囲の載置面22の画像部分を形成する画素である。前述の範囲は、撮像範囲R1のうち、被検出物によって被覆されず露出した状態の載置面22の範囲である。ラベリング処理は、既に実用化された公知の画像処理である。従って、S135に関するこの他の説明は、省略する。
S135を実行した後、プロセッサ71は、被検出物の面積を取得する(S137)。上記では説明を省略したが、メイン処理のプログラムに含まれる実測処理のプログラムには、1画素当たりの面積値が登録されている。S137でプロセッサ71は、上述した第一画素の数を特定する。プロセッサ71は、特定された数と前述の面積値の積により、被検出物の面積を取得する。例えば、第一画素の数がC個で、1画素当たりの面積値がDmm/画素であるとする。この場合、プロセッサ71は、「C×D」によって得られた値を被検出物の面積として取得する。その後、プロセッサ71は、実測処理を終了する。
<補正係数処理>
図6のS65で実行される補正係数処理について、図14を参照して説明する。補正係数処理を開始させたプロセッサ71は、メモリ73から第一較正用面積X1を取得する(S141)。第一較正用面積X1は、図8のS83でメモリ73に記憶される。続けて、プロセッサ71は、第一補正値Y1を取得する(S143)。第一補正値Y1は、次の式(4)により算出される。式(4)で値「400mm」は、第一基準値の400mmに対応する。プロセッサ71は、算出された値を第一補正値Y1として取得する。プロセッサ71は、第一補正値Y1をメモリ73に記憶させる。
Y1=(400-X1)/X1 ・・・(4)
S143を実行した後、プロセッサ71は、メモリ73から第二較正用面積X2を取得する(S145)。第二較正用面積X2は、図9のS93でメモリ73に記憶される。続けて、プロセッサ71は、第二補正値Y2を取得する(S147)。第二補正値Y2は、次の式(5)により算出される。式(5)で値「1600mm」は、第二基準値の1600mmに対応する。プロセッサ71は、算出された値を第二補正値Y2として取得する。プロセッサ71は、第二補正値Y2をメモリ73に記憶させる。
Y2=(1600-X2)/X2 ・・・(5)
S147を実行した後、プロセッサ71は、メモリ73から第三較正用面積X3を取得する(S149)。第三較正用面積X3は、図10のS103でメモリ73に記憶される。続けて、プロセッサ71は、第三補正値Y3を取得する(S151)。第三補正値Y3は、次の式(6)により算出される。式(6)で値「3600mm」は、第三基準値の3600mmに対応する。プロセッサ71は、算出された値を第三補正値Y3として取得する。プロセッサ71は、第三補正値Y3をメモリ73に記憶させる。
Y3=(3600-X3)/X3 ・・・(6)
S151を実行した後、プロセッサ71は、メモリ73から第四較正用面積X4を取得する(S153)。第四較正用面積X4は、図11のS113でメモリ73に記憶される。続けて、プロセッサ71は、第四補正値Y4を取得する(S155)。第四補正値Y4は、次の式(7)により算出される。式(7)で値「6400mm」は、第四基準値の6400mmに対応する。プロセッサ71は、算出された値を第四補正値Y4として取得する。プロセッサ71は、第四補正値Y4をメモリ73に記憶させる。
Y4=(6400-X4)/X4 ・・・(7)
S155を実行した後、プロセッサ71は、メモリ73から第五較正用面積X5を取得する(S157)。第五較正用面積X5は、図12のS123でメモリ73に記憶される。続けて、プロセッサ71は、第五補正値Y5を取得する(S159)。第五補正値Y5は、次の式(8)により算出される。式(8)で値「10000mm」は、第五基準値の10000mmに対応する。プロセッサ71は、算出された値を第五補正値Y5として取得する。プロセッサ71は、第五補正値Y5をメモリ73に記憶させる。
Y5=(10000-X5)/X5 ・・・(8)
次に、プロセッサ71は、補正係数を算出する(S161)。補正係数の算出には、ガウスの消去法が用いられる。ガウスの消去法では、行列Xの入力値として、第一較正用面積X1、第二較正用面積X2、第三較正用面積X3、第四較正用面積X4及び第五較正用面積X5が用いられ、行列Yの入力値として、第一補正値Y1、第二補正値Y2、第三補正値Y3、第四補正値Y4及び第五補正値Y5が用いられる。ここで、S161では、公知のプログラムにおける所定の関数が適宜用いられる。実施形態では、ガウスの消去法により、補正係数として、4次の配列が算出される。即ち、S161では、4次の補正係数が算出される。
続けて、プロセッサ71は、S161で算出された補正係数「Coeff[5]=xx[5]」をメモリ73に記憶させる(S163)。Coeff[5]は、補正係数として、[Coeff0,Coeff1,Coeff2,Coeff3,Coeff4](0次1次2次,3次,4次)を含む。行列xx[5]は、[Coeff0,Coeff1,Coeff2,Coeff3,Coeff4]に対応する値として、[xx0,xx1,xx2,xx3,xx4](0次1次2次,3次,4次)を格納する。S163を実行した後、プロセッサ71は、補正係数処理を終了する。
<実施例>
発明者は、今回、測定装置10に対応する測定装置を用いて、上述したキャリブレーション処理を実施した。そこで、これについて、説明する。基準試料17は、上述した第一サンプル、第二サンプル、第三サンプル、第四サンプル及び第五サンプルと同じとした。
第一サンプル(第一基準値:400mm)を対象とした第一較正用面積処理(図8参照)では、S81の実測処理にて、第一較正用面積X1「389.6mm」が取得され(図13のS137参照)、第一較正用面積X1として前述の値が記憶された(図8のS83参照)。
第二サンプル(第二基準値:1600mm)を対象とした第二較正用面積処理(図9参照)では、S91の実測処理にて、第二較正用面積X2「1588.9mm」が取得され(図13のS137参照)、第二較正用面積X2として前述の値が記憶された(図9のS93参照)。
第三サンプル(第三基準値:3600mm)を対象とした第三較正用面積処理(図10参照)では、S101の実測処理にて、第三較正用面積X3「3599.5mm」が取得され(図13のS137参照)、第三較正用面積X3として前述の値が記憶された(図10のS103参照)。
第四サンプル(第四基準値:6400mm)を対象とした第四較正用面積処理(図11参照)では、S111の実測処理にて、第四較正用面積X4「6374.8mm」が取得され(図13のS137参照)、第四較正用面積X4として前述の値が記憶された(図11のS113参照)。
第五サンプル(第五基準値:10000mm)を対象とした第五較正用面積処理(図12参照)では、S121の実測処理にて、第五較正用面積X5「9975.9mm」が取得され(図13のS137参照)、第五較正用面積X5として前述の値が記憶された(図12のS123参照)。
補正係数処理(図14)では、第一補正値Y1、第二補正値Y2、第三補正値Y3、第四補正値Y4及び第五補正値Y5として、次の各値が取得された。即ち、S143では、上述の式(4)から第一補正値Y1「0.026694045」が取得された。第一差値(400-X1)は、10.4mmであった。S147では、上述の式(5)から、第二補正値Y2「0.006985965」が取得された。第二差値(1600-X2)は、11.1mmであった。S151では、上述の式(6)から、第三補正値Y3「0.000138908」が取得された。第三差値(3600-X3)は、0.5mmであった。S155では、上述の式(7)から、第四補正値Y4「0.003953065」が取得された。第四差値(6400-X4)は、25.2mmであった。S159では、上述の式(8)から、第五補正値Y5「0.002415822」が取得された。第五差値(10000-X5)は、24.1mmであった。
補正係数処理では、このような各値によるガウスの消去法によって、次のような補正係数が算出され、算出された補正係数が記憶された(図14のS161,S163参照)。この場合、上述した式(1)は、次の式(9)となる。
Coeff0=0.0372790078891326000000000
Coeff1=0.0000303485836542386000000
Coeff2=0.0000000085293095598340900
Coeff3=0.0000000000009581917945669
Coeff4=0.0000000000000000373938979
J=0.0000000000000000373938979×A+0.0000000000009581917945669×A+0.0000000085293095598340900×A+0.0000303485836542386000000×A+0.0372790078891326000000000 ・・・(9)
<実施形態の効果>
実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
(1)測定装置10は、載置台20と、質量計30と、カメラ40と、出力器60と、制御器70を備える(図1参照)。制御器70は、プロセッサ71を含む。測定装置10では、プロセッサ71がメイン処理(図4参照)を実行する。メイン処理では、プロセッサ71は、質量処理と、測定用撮像処理と、測定用面積処理と、算出処理と、出力処理を実行する(図4のS21~S29参照)。即ち、質量処理でプロセッサ71は、質量計30によって測定された生地片15の質量Mを取得する。測定用撮像処理でプロセッサ71は、カメラ40によって撮像された生地片15の画像部分を含む測定用撮像データを取得する。測定用面積処理でプロセッサ71は、測定用撮像データに含まれる生地片15の画像部分から生地片15に対応する領域の測定用面積Aを取得する(図7のS71及び図13のS137参照)。算出処理でプロセッサ71は、質量Mと測定用面積Aにより単位面積質量Nを算出する。出力処理でプロセッサ71は、単位面積質量Nを出力器60で出力させる。
そのため、生地片15の単位面積質量Nを測定し、測定結果としてこれを出力することができる。即ち、出力器60は、メイン画面80の測定結果領域82に単位面積質量Nを表示することができる(図2下段参照)。測定用撮像データに含まれる生地片15の画像部分から生地片15に対応する領域の測定用面積Aを取得することで、生地片15の形状に関わらず、単位面積質量Nを測定することができる。例えば、単位面積質量Nを測定するに際し、生地から生地片15を予め定めた形状に裁断する必要がない。例えば、生地の製造時又は生地製の所定の製品の製造時、製造現場で、製品又は素材としての生地の単位面積質量Nをスムーズに測定することができる。
(2)測定装置10は、収容室45と、照射器50を備える(図1参照)。収容室45は、カメラ40を収容する。収容室45の底面には、赤外線透過フィルタ47が設けられる。カメラ40が収容室45に収容された状態で、赤外線透過フィルタ47は、載置台20とカメラ40の間に設けられる。照射器50は、撮像範囲R1に赤外線を照射する。カメラ40は、赤外線に対する感度を有するイメージセンサを含む。カメラ40は、照射器50から赤外線が照射され且つ生地片15で照射器50からの赤外線が反射している状態で、生地片15を撮像する。この場合、プロセッサ71は、生地片15で反射した赤外線による生地片15の画像部分を含む測定用撮像データを取得する(図4のS23参照)。
そのため、生地片15の画像部分を安定的に検出することができる。測定用面積Aの精度を向上させることができる。実施形態の生地片15とは異なり、生地片が次のような模様の生地の一部であるとする。前述の模様は、例えば、載置面22と同一色の所定の形状を有する図形が生地の全体に複数配置された模様である。このような模様としては、載置面22と同一色の複数の水玉が適宜配置された水玉模様が例示される。前述の水玉模様を例として説明する。単位面積質量Nの測定に際し、水玉模様の生地を切り取り生地片を形成する場合、生地の切断位置が水玉上となることがある。生地片の撮像に可視光を用いる場合、この撮像による撮像データに対応する可視光画像では、背景色(載置面22の色)と生地片の外縁における切断された水玉の部分の色が同一色となる。その結果、生地片の画像部分を適切に検出できない、又は前述の検出に特別な画像解析が必要となる、といったことが考えられる。これに対して、生地片の撮像に赤外線を用いた測定用撮像データでは、生地片の画像部分における水玉模様の影響はなくなり又は低下する。その結果、背景(載置面22)と生地片の画像部分の境界が安定し、背景から生地片の画像部分を区別することができる。生地の模様に合わせて載置台20を変更するといった作業は、不要となる。収容室45を、底面の赤外線透過フィルタ47を除く部分が遮光された構造とすることで、測定装置10が設置される環境の可視光等に影響されることなく、カメラ40で赤外線を撮像することができる。
発明者は、図13のS135でのラベリング処理により特定される生地片15の画像部分を、次の第一態様及び第二態様で比較した。第一態様では、照射器50は、撮像範囲R1に赤外線を照射する。第一態様の測定装置は、測定装置10に対応する。測定用撮像データは、生地片15で反射した赤外線による生地片15の画像部分を含む(図15上段左側に示す「測定用面積処理前」参照)。第二態様では、照射器として、可視光LEDを採用し、照射器は、撮像範囲R1に可視光を照射する。第二態様の測定装置では、赤外線透過フィルタ47は、省略される。測定用撮像データは、生地片15で反射した可視光による生地片15の画像部分を含む(図15下段左側に示す「測定用面積処理前」参照)。第一態様及び第二態様では、この他の条件は、同じとした。
第一態様では、ラベリング処理によって特定される生地片15の画像部分の外縁は、測定用面積処理(図7参照)前の測定用撮像データに含まれる生地片15の画像部分の外縁と同等である(図15上段参照)。即ち、第一態様では、生地片15の実際の形状と同等又はこれに近似した生地片15の画像部分を検出できる。第二態様では、ラベリング処理によって特定される生地片15の画像部分の外縁は、第一態様と比較すると、測定用面積処理前の測定用撮像データに含まれる生地片15の画像部分の外縁と相違する(図15下段参照)。このような結果から、発明者は、測定装置の仕様の決定には、次の点を考慮するとよいと考える。即ち、発明者は、製造現場で、製品又は素材としての生地の単位面積質量Nを高精度に測定する必要がある場合、第一態様の測定装置に対応する測定装置10を採用することが好ましいと考える。これに対して、発明者は、例えば、製造現場での単位面積質量Nの測定が簡易的である場合、第二態様の測定装置を採用可能であると考える。図15で、次の各枠内に一点鎖線で示す矩形枠は、説明用の図示である。前述の各枠は、第一態様のラベリング処理後の測定用撮像データを含む枠と、第二態様のラベリング処理後の測定用撮像データを含む枠である。即ち、第一態様の一点鎖線で示す矩形枠は、第一態様の測定用面積処理前の測定用撮像データの図示範囲に対応し、第一態様のラベリング処理後の測定用撮像データを含む枠内の背景と、この測定用撮像データに含まれる載置面22の境界線である。第二態様の一点鎖線で示す矩形枠は、第二態様の測定用面積処理前の測定用撮像データの図示範囲に対応し、第二態様のラベリング処理後の測定用撮像データを含む枠内の背景と、この測定用撮像データに含まれる載置面22の境界線である。
(3)測定装置10では、プロセッサ71がキャリブレーション処理(図5及び図6参照)を実行する。キャリブレーション処理が実行される場合、載置台20には、基準試料17が載せ置かれ、カメラ40は、基準試料17を撮像する(図3参照)。キャリブレーション処理では、プロセッサ71は、第一較正用撮像処理及び第一較正用面積処理と、第二較正用撮像処理及び第二較正用面積処理と、第三較正用撮像処理及び第三較正用面積処理と、第四較正用撮像処理及び第四較正用面積処理と、第五較正用撮像処理及び第五較正用面積処理と、補正係数処理を実行する(図5のS35,S37,S41,S43,S47,S49及び図6のS53,S55,S59,S61,S65参照)。
第一較正用撮像処理でプロセッサ71は、カメラ40によって撮像された基準試料17としての第一サンプルの画像部分を含む第一較正用撮像データを取得する。第一較正用面積処理でプロセッサ71は、第一較正用撮像データに含まれる第一サンプルの画像部分から第一サンプルに対応する領域の第一較正用面積X1を取得する(図8のS81及び図13のS137参照)。第二較正用撮像処理でプロセッサ71は、カメラ40によって撮像された基準試料17としての第二サンプルの画像部分を含む第二較正用撮像データを取得する。第二較正用面積処理でプロセッサ71は、第二較正用撮像データに含まれる第二サンプルの画像部分から第二サンプルに対応する領域の第二較正用面積X2を取得する(図9のS91及び図13のS137参照)。第三較正用撮像処理でプロセッサ71は、カメラ40によって撮像された基準試料17としての第三サンプルの画像部分を含む第三較正用撮像データを取得する。第三較正用面積処理でプロセッサ71は、第三較正用撮像データに含まれる第三サンプルの画像部分から第三サンプルに対応する領域の第三較正用面積X3を取得する(図10のS101及び図13のS137参照)。第四較正用撮像処理でプロセッサ71は、カメラ40によって撮像された基準試料17としての第四サンプルの画像部分を含む第四較正用撮像データを取得する。第四較正用面積処理でプロセッサ71は、第四較正用撮像データに含まれる第四サンプルの画像部分から第四サンプルに対応する領域の第四較正用面積X4を取得する(図11のS111及び図13のS137参照)。第五較正用撮像処理でプロセッサ71は、カメラ40によって撮像された基準試料17としての第五サンプルの画像部分を含む第五較正用撮像データを取得する。第五較正用面積処理でプロセッサ71は、第五較正用撮像データに含まれる第五サンプルの画像部分から第五サンプルに対応する領域の第五較正用面積X5を取得する(図12のS121及び図13のS137参照)。
補正係数処理でプロセッサ71は、第一差値、第二差値、第三差値、第四差値及び第五差値に応じた補正係数を算出する(図14のS161参照)。第一差値は、第一サンプルの第一基準値(400mm)と第一較正用面積X1の差である。第二差値は、第二サンプルの第二基準値(1600mm)と第二較正用面積X2の差である。第三差値は、第三サンプルの第三基準値(3600mm)と第三較正用面積X3の差である。第四差値は、第四サンプルの第四基準値(6400mm)と第四較正用面積X4の差である。第五差値は、第五サンプルの第五基準値(10000mm)と第五較正用面積X5の差である。即ち、補正係数処理でプロセッサ71は、第一差値に応じた第一補正値Y1と、第二差値に応じた第二補正値Y2と、第三差値に応じた第三補正値Y3と、第四差値に応じた第四補正値Y4と、第五差値に応じた第五補正値Y5を取得する(図13のS143,S147,S151,S155,S159参照)。次に、プロセッサ71は、第一較正用面積X1、第二較正用面積X2、第三較正用面積X3、第四較正用面積X4及び第五較正用面積X5を行列Xの入力値とし、第一補正値Y1、第二補正値Y2、第三補正値Y3、第四補正値Y4及び第五補正値Y5を行列Yの入力値とした、ガウスの消去法を実行し、補正係数を算出する(図14のS161参照)。
そのため、測定用面積Aを補正係数によって補正することができる。メイン処理の算出処理(図4のS27参照)でプロセッサ71は、質量Mを補正面積Bで除した単位面積質量Nを算出する。補正面積Bは、ガウスの消去法により算出された補正係数を含む補正率Jによって測定用面積Aを補正した面積である。測定装置10では、補正率Jは、4次の多項式近似曲線である。測定装置10で、単位面積質量Nの測定精度を向上させることができる。このことは、上述した第二態様の測定装置でも、同様である。即ち、上述した第二態様の測定装置でキャリブレーション処理を実行することで、第二態様の測定装置でも、前述の効果を得ることができる。
<変形例>
実施形態は、次のようにすることもできる。以下に示す変形例のうちの幾つかの構成は、適宜組み合わせて採用することもできる。以下では、上記とは異なる点を説明することとし、同様の点についての説明は、適宜省略する。
(1)測定装置10は、収容室45を備える(図1参照)。カメラ40は、収容室45に収容される。収容室45の底面には、赤外線透過フィルタ47が設けられる。測定装置では、収容室45は、省略してもよい。赤外線透過フィルタは、カメラ40のレンズ部に直接装着してもよい。このような構成によっても、測定装置では、載置台20とカメラ40の間に赤外線透過フィルタを設けることができる。上述の測定装置10と同様、測定装置が設置される環境の可視光等に影響されることなく、カメラ40で赤外線を撮像することができる。
(2)測定装置10は、カメラ40と、赤外線透過フィルタ47を備える(図1参照)。測定装置では、カメラとして、赤外線カメラを採用してもよい。測定装置で採用可能な前述の赤外線カメラは、暗視カメラとも称されるカメラであり、温度測定用のサーモグラフィと称されるカメラは、含まない。この場合、測定装置10でカメラ40とは別体で設けられた赤外線透過フィルタ47は、省略してもよい。
(3)測定装置10では、出力器60として、表示器を採用する(図1参照)。出力器は、表示器とは異なる機器としてもよい。例えば、出力器は、プリンタであってもよい。この場合、メイン処理(図4参照)のS29で実行される出力処理では、単位面積質量Nは、所定の用紙に印刷される。また、出力器は、スピーカであってもよい。この場合、前述の出力処理では、単位面積質量Nは、音声出力される。この他、出力器は、表示器、プリンタ及びスピーカのうちの2個以上の機器を含むものであってもよい。
(4)基準試料17として、第一サンプル、第二サンプル、第三サンプル、第四サンプル及び第五サンプルを例示した。この場合、サブ画面90は、第一サンプルボタン92と、第二サンプルボタン93と、第三サンプルボタン94と、第四サンプルボタン95と、第五サンプルボタン96を含む(図3参照)。キャリブレーション処理は、前述の5種類の基準試料17に対応させた形式となる(図5及び図6参照)。即ち、キャリブレーション処理は、S33~S37と、S39~S43と、S45~S49と、S51~S55と、S57~S61を含み、図6のS65で実行される補正係数処理は、S141及びS143と、S145及びS147と、S149及びS151と、S153及びS155と、S157及びS159を含む(図14参照)。S33~S37、S141及びS143は、第一サンプルに対応する。S39~S43、S145及びS147は、第二サンプルに対応する。S45~S49、S149及びS151は、第三サンプルに対応する。S51~S55、S153及びS155は、第四サンプルに対応する。S57~S61、S157及びS159は、第五サンプルに対応する。図14のS161では、第一較正用面積X1、第二較正用面積X2、第三較正用面積X3、第四較正用面積X4及び第五較正用面積X5を行列Xの入力値とし、且つ第一補正値Y1、第二補正値Y2、第三補正値Y3、第四補正値Y4及び第五補正値Y5を行列Yの入力値としたガウスの消去法が実行される。
第一サンプル、第二サンプル、第三サンプル、第四サンプル及び第五サンプルとは異なるサンプルを、基準試料17として採用してもよい。基準試料17としてのサンプルは、例えば、3種類若しくは4種類、又は6種類以上としてもよい。キャリブレーション処理では、S33~S37とS39~S43とS45~S49とS51~S55とS57~S61のそれぞれと同様の一連の処理が、基準試料17の数だけ繰り返される。補正係数処理では、S141及びS143とS145及びS147とS149及びS151とS153及びS155とS157及びS159のそれぞれと同様の一連の処理が、基準試料17の数だけ繰り返される。また、S161で実行されるガウスの消去法では、基準試料17の数に一致する数の較正用面積が行列Xの入力値とされ、基準試料17の数に一致する数の補正値が行列Yの入力値とされる。
基準試料17を、第一サンプル、第二サンプル及び第三サンプルの3種類とした場合を例として説明する。キャリブレーション処理では、S51~S61は、省略される。プロセッサ71は、S45が否定された場合(図5のS45:No参照)、処理を図6のS63に移行する。補正係数処理では、S153~S159は、省略される。S161でプロセッサ71は、第一較正用面積X1、第二較正用面積X2及び第三較正用面積X3を行列Xの入力値とし、且つ第一補正値Y1、第二補正値Y2及び第三補正値Y3を行列Yの入力値として、ガウスの消去法を実行し、補正係数を算出する。このような場合についても、ガウスの消去法により、4次の補正係数を算出することが可能である。但し、補正係数は、4次とは異なる次数としてもよい。補正係数の次数は、諸条件を考慮して適宜決定される。
(5)測定装置10では、単位面積質量Nの測定中、載置台20上で撮像範囲R1内に、測定対象外の異物が生地片15と共に存在することが想定される。この場合、測定用撮像データは、生地片15の画像部分と共に、前述の異物の画像部分を含む。メイン処理(図4参照)のS2で実行される測定用面積処理では、次のような処理を実行するとよい。即ち、図7のS71で実行される実測処理(図13参照)では、S135のラベリング処理により、生地片15の画像部分を形成する画素と、異物の画像部分を形成する画素に対して異なるラベルが付される。但し、異物は、生地片15より小さいと想定される。異物が生地片15より大きい場合、操作者は、異物に気が付くと考えられる。従って、S137でプロセッサ71は、前述の各画素のうち、画素数が多いラベルが付された画素(上述の「第一画素」参照)を対象として、その数を特定する。これにより、生地片15の単位面積質量Nをスムーズに測定することができる。この場合、異物の画像部分を形成する画素は、上述の第二画素となる。
(6)基準試料17としては、赤外線を反射する素材自体を面積が基準値となる形状とした試料を採用できる(図2参照)。この他、基準試料17は、面積が基準値に設定された図形を面積が基準値より大きな素材に表現した態様としてもよい。基準試料17となる前述の図形の表現方法としては、印刷が例示される。この場合、撮像範囲R1内で、基準試料17となる前述の図形が表現された領域とこれ以外の領域では、上記の基準試料17と載置面22の場合と同様、赤外線反射率、赤外線吸収率及び赤外線透過率の何れか又は全部が異なる状態とするとよい。例えば、基準試料17となる前述の図形の部分は、撮像範囲R1内に配置されることとなるこの図形が表現されていない領域より赤外線を反射する状態とすることができる。前述の図形が表現されていない領域は、図形が表現された素材の面積が撮像範囲R1より大きい場合、図形が表現されていない素材の領域であり、図形が表現された素材の面積が撮像範囲R1より小さい場合、図形が表現されていない素材の領域と載置面22を含む領域である。基準試料17を、面積が基準値より大きな素材に面積が基準値に設定された図形を表現した態様とする場合、図8のS81、図9のS91、図10のS101、図11のS111及び図12のS121で実行される実測処理(図13参照)では、プロセッサ71は、面積が第一基準値、第二基準値、第三基準値、第四基準値及び第五基準値に設定された前述の各図形の部分を被検出物とし、これの面積を上記同様に取得する(図13のS137参照)。
(7)測定装置10は、単位面積質量Nを測定する。メイン画面80は、測定結果領域82を含み、単位面積質量N、補正面積B及び質量Mが測定結果領域82に出力される(図2下段参照)。測定装置10では、生地片15の経糸及び緯糸の糸交差角度を測定し、これを出力するようにしてもよい。また、測定装置10では、生地片15の単位長さ当たりの緯糸本数及び経糸本数を測定し、これらを出力するようにしてもよい。糸交差角度、経糸本数及び緯糸本数の測定には、上述した特許文献1に開示の処理アルゴリズムを採用できる。従って、糸交差角度、経糸本数及び緯糸本数の測定に関する説明は、省略する。
10 測定装置、 15 生地片、 17 基準試料、 20 載置台
22 載置面、 30 質量計、 40 カメラ、 45 収容室
47 赤外線透過フィルタ、 50 照射器、 60 出力器、 65 操作器
70 制御器、 71 プロセッサ、 72 ストレージ、 73 メモリ
74 接続インターフェース(接続I/F)、 80 メイン画面
81 プレビュー領域、 82 測定結果領域、 83 キャリブレーションボタン
90 サブ画面、 91 プレビュー領域、 92 第一サンプルボタン
93 第二サンプルボタン、 94 第三サンプルボタン
95 第四サンプルボタン、 96 第五サンプルボタン、 97 補正係数ボタン
98 戻るボタン、 A 測定用面積、 B 補正面積、 M 質量
N 単位面積質量、 R1 撮像範囲、 R2 照明範囲、 X1 第一較正用面積
X2 第二較正用面積、 X3 第三較正用面積、 X4 第四較正用面積
X5 第五較正用面積

Claims (5)

  1. 生地片を載せ置く載置台と、
    前記載置台に載せ置かれた前記生地片の質量を測定する質量計と、
    前記載置台に載せ置かれた前記生地片を撮像するカメラと、
    前記カメラによる撮像範囲に赤外線を照射する照射器と、
    前記生地片の単位面積当たりの質量を示す単位面積質量を出力する出力器と、
    プロセッサと、を備え、
    前記プロセッサは、
    前記質量計によって測定された前記生地片の質量を取得する質量処理と、
    前記カメラによって撮像された前記生地片の画像部分を含む測定用の撮像データを取得する測定用撮像処理と、
    前記測定用撮像処理で取得された前記測定用の撮像データに含まれる前記生地片の画像部分から前記生地片に対応する領域の測定用面積を取得する測定用面積処理と、
    前記質量処理で取得された前記生地片の質量と、前記測定用面積処理で取得された前記測定用面積と、により前記単位面積質量を算出する算出処理と、
    前記算出処理で取得された前記単位面積質量を前記出力器で出力させる出力処理と、を実行し、
    前記カメラは、
    赤外線に対する感度を有するイメージセンサを含み、
    前記照射器から赤外線が照射されている状態で撮像し、
    前記測定用撮像処理は、前記生地片で反射した赤外線による前記生地片の画像部分を含む前記測定用の撮像データを取得する処理である、測定装置。
  2. 前記載置台の前記生地片が載せ置かれる載置面は、前記生地片より低い赤外線反射率、前記生地片より高い赤外線吸収率、及び前記生地片より高い赤外線透過率の一部又は全部を有する、請求項1に記載の測定装置。
  3. 前記載置台と前記カメラとの間に赤外線透過フィルタを備える、請求項1又は請求項2に記載の測定装置。
  4. 前記カメラは、赤外線カメラである、請求項1又は請求項2に記載の測定装置。
  5. 前記載置台には、面積が基準値に設定された基準試料が載せ置かれ、
    前記カメラは、前記載置台に載せ置かれた前記基準試料を撮像し、
    前記プロセッサは、
    前記カメラによって撮像された前記基準試料の画像部分を含む較正用の撮像データを取得する較正用撮像処理と、
    前記較正用撮像処理で取得された前記較正用の撮像データに含まれる前記基準試料の画像部分から前記基準試料に対応する領域の較正用面積を取得する較正用面積処理と、
    前記基準値と、前記較正用面積処理で取得された前記較正用面積と、の差に応じた補正係数を算出する補正係数処理と、を実行し、
    前記較正用撮像処理は、前記基準試料で反射した赤外線による前記基準試料の画像部分を含む前記較正用の撮像データを取得する処理であり、
    前記算出処理は、前記質量処理で取得された前記生地片の質量を、前記測定用面積処理で取得された前記測定用面積を前記補正係数処理で算出された前記補正係数によって補正した補正面積で除した前記単位面積質量を算出する処理である、請求項1から請求項4の何れか1項に記載の測定装置。
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