JP7331648B2 - 分光測定方法および分光測定装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、テレセントリック光学系と、テレセントリック光学系を透過した光から所定の波長の光を取り出す波長可変干渉フィルターと、波長切替部と、波長可変干渉フィルターおよび波長切替部を透過した光を受光する受光部と、を備える分光測定装置が開示されている。波長可変干渉フィルターは、内部のギャップ量を変更することにより、ギャップ量に基づいた所望の波長の光を取り出すため、静電アクチュエーターを備えている。静電アクチュエーターに印加する電圧を切り替えることにより、波長可変干渉フィルターを透過するピーク波長を切り替えることができる。これにより、所望のピーク波長に対応した分光画像を取得することができる。
撮像対象で反射した反射光を分光して所定の波長の光を選択する分光部と、前記分光部により選択された複数の波長の光に基づく分光画像を撮像する撮像素子と、を有する分光計測部と、
前記分光部の作動を制御する分光制御部と、
前記分光画像を生成する画像生成部と、
を備える分光測定装置における分光測定方法であって、
前記分光画像を生成する分光画像生成ステップと、
前記分光画像の範囲を、少なくとも第1領域を含む複数の領域に分割する範囲分割ステップと、
色彩値の基準値を決定する基準値決定ステップと、
前記第1領域における前記分光画像に基づいて第1領域スペクトルを生成する領域スペクトル生成ステップと、
前記第1領域スペクトルに基づいて第1領域三刺激値を算出する三刺激値算出ステップと、
前記第1領域三刺激値に基づいて第1領域色彩値を算出する色彩値算出ステップと、
色差式により、前記第1領域色彩値と前記基準値との色差である第1領域色差を算出する色差算出ステップと、
を有することを特徴とする。
まず、実施形態に係る分光測定装置について説明する。
分光計測部10は、光源31と、撮像素子21と、分光部41と、を有している。
表示部15は、撮像素子21で撮像された分光画像を可視化した画像、および、その他の任意の情報を表示する。
表示部15としては、例えば、液晶表示素子、有機EL表示素子等が用いられる。
入力部16は、分光測定装置1のユーザーにより、制御部60の作動に必要なデータの入力を受け付ける。
記憶部17は、制御部60の各機能部の作動に必要なプログラムおよびデータ、分光計測部10で取得されたデータ、表示部15の表示に必要なデータ、入力部16で入力されたデータ等の各種情報を記憶する。
図1に示す制御部60は、光源制御部601と、分光制御部602と、画像生成部603と、表示制御部605と、評価部610と、を有している。これらの各機能部の作動は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサー、メモリーおよび外部インターフェース等のハードウェアの組み合わせにより実現される。例えば、制御部60は、記憶部17に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、各機能部を作動させ、その機能を実現する。
次に、実施形態に係る分光測定方法について説明する。
図3は、実施形態に係る分光測定方法を示すフローチャートである。
まず、光源制御部601、分光制御部602および画像生成部603により、分光計測部10の作動を制御し、分光画像を生成する。そして、画像生成部603は、生成した分光画像を記憶部17に記憶させる。
次に、撮像対象Xの測定対象エリア、つまり、分光画像の測定範囲A00を、複数の領域、具体的には、第1領域A01、第2領域A02、・・・、第12領域A12に分割する。この分割処理は、範囲分割部611において実行することができる。範囲分割部611では、記憶部17に記憶されている分光画像を読み出し、その分光画像の範囲を複数に分割するための分割数、分割位置等の情報を取得する。この情報は、例えば入力部16におけるユーザーの入力操作によって入力されたものであってもよいし、記憶部17にあらかじめ記憶されていたものであってもよい。
ライブビュー領域71は、画像生成部603により生成された分光画像を可視化した可視化画像を、例えばリアルタイムに表示する領域である。なお、ライブビュー領域71には、分光計測部10とは別に設けられた撮像手段によって取得された可視化画像が表示されるようになっていてもよい。
基準値決定ステップS3では、後述する色差算出ステップS7において色差を算出する際の基準となる基準値を決定する。この基準値は、複数の選択肢からユーザーによって選択され、決定される。したがって、本実施形態に係る基準値決定ステップS3は、基準値の決定方法の選択肢を受け付ける決定方法選択ステップS30を有する。ただし、決定方法はこれに限定されず、例えば、あらかじめ設定された条件に従って基準値決定部612が自動的に選択するようになっていてもよい。
基準値Aは、測定対象エリア全体における分光スペクトルの平均値から求められる値であり、以下の3つのステップを経て決定される。すなわち、基準値Aを決定する基準値決定ステップS3は、第1基準値決定ステップS31と、第2基準値決定ステップS32と、第3基準値決定ステップS33と、を有する。
基準値Bは、測定対象エリアの一部の領域を基準領域とし、その基準領域における分光スペクトルの平均値から求められる値であり、以下の4つのステップを経て決定される。すなわち、基準値Bを決定する基準値決定ステップS3は、第4基準値決定ステップS34と、第5基準値決定ステップS35と、第6基準値決定ステップS36と、第7基準値決定ステップS37と、を有する。
基準値Cは、入力部16においてユーザーにより入力された値であり、以下の1つのステップを経て決定される。すなわち、基準値Cを決定する基準値決定ステップS3は、第8基準値決定ステップS38を有する。
次に、スペクトル生成部613により、第1領域A01~第12領域A12における各分光情報に基づいて、第1領域スペクトル~第12領域スペクトルを生成する。第1領域スペクトル~第12領域スペクトルは、それぞれ、前述した基準領域スペクトルの算出方法と同様にして算出される。
次に、色彩値算出部614により、第1領域スペクトル~第12領域スペクトルに基づいて、「第1領域三刺激値~第12領域三刺激値」を算出する。第1領域三刺激値~第12領域三刺激値は、それぞれ、第1領域A01~第12領域A12をそれぞれ代表する三刺激値のことであり、例えば、前述した基準領域三刺激値の算出方法と同様にして算出された、第1領域A01~第12領域A12における平均の三刺激値(XYZ値)のことである。
次に、色彩値算出部614により、第1領域三刺激値~第12領域三刺激値に基づいて、第1領域A01~第12領域A12のそれぞれについて、平均の色彩値を求める。ここでは、第1領域三刺激値~第12領域三刺激値から求めた色彩値を、「第1領域色彩値~第12領域色彩値」とする。第1領域色彩値~第12領域色彩値は、それぞれ、前述した基準領域色彩値の算出方法と同様にして算出される。
色差算出部615では、前述した基準値決定ステップS3で決定した基準値と、色彩値算出ステップS6で算出した第1領域色彩値~第12領域色彩値と、に基づいて、基準値と第1領域A01~第12領域A12との色差である「第1領域色差~第12領域色差」を算出する。これらの第1領域色差~第12領域色差は、それぞれ、第1領域A01~第12領域A12が呈する色彩値と基準の色彩値との違い、つまり色ムラを定量化したものである。これらに基づいて測定対象エリアの色ムラを評価することにより、適切な評価を行うことができる。
判定ステップS8では、判定部616において、第1領域色差~第12領域色差と、しきい値と、を比較する。そして、判定部616は、第1領域A01~第12領域A12の色ムラが許容できる範囲内か否かを良否判定する。
Claims (6)
- 撮像対象で反射した反射光を分光して所定の波長の光を選択する分光部と、前記分光部により選択された複数の波長の光に基づく分光画像を撮像する撮像素子と、を有する分光計測部と、
前記分光部の作動を制御する分光制御部と、
前記分光画像を生成する画像生成部と、
を備える分光測定装置における分光測定方法であって、
前記分光画像を生成する分光画像生成ステップと、
前記分光画像の範囲を、少なくとも第1領域を含む複数の領域に分割する範囲分割ステップと、
色彩値の基準値を決定する基準値決定ステップと、
前記第1領域における前記分光画像に基づいて第1領域スペクトルを生成する領域スペクトル生成ステップと、
前記第1領域スペクトルに基づいて第1領域三刺激値を算出する三刺激値算出ステップと、
前記第1領域三刺激値に基づいて第1領域色彩値を算出する色彩値算出ステップと、
色差式により、前記第1領域色彩値と前記基準値との色差である第1領域色差を算出する色差算出ステップと、
を有し、
前記基準値決定ステップでは、前記分光画像の範囲の全体における分光スペクトルの平均値から求められる値、および前記分光画像の範囲の一部における分光スペクトルの平均値から求められる値のいずれかを、前記基準値として選択可能であることを特徴とする分光測定方法。 - 前記第1領域色差としきい値とを比較して良否判定する判定ステップを有する請求項1に記載の分光測定方法。
- 前記第1領域色彩値および前記基準値は、それぞれL*a*b*表色系の色彩値である請求項1または2に記載の分光測定方法。
- 前記基準値決定ステップは、
前記分光画像の範囲全体における全体スペクトルを生成する第1基準値決定ステップと、
前記全体スペクトルに基づいて全体三刺激値を算出する第2基準値決定ステップと、
前記全体三刺激値に基づいて全体色彩値を算出し、前記全体色彩値を前記基準値とする第3基準値決定ステップと、
を有する請求項1ないし3のいずれか1項に記載の分光測定方法。 - 前記色差算出ステップは、複数の前記色差式から1つを選択し、選択した前記色差式に基づいて、前記第1領域色差を算出するステップである請求項1ないし4のいずれか1項に記載の分光測定方法。
- 撮像対象で反射した反射光を分光して所定の波長の光を選択する分光部と、前記分光部により選択された複数の波長の光に基づく分光画像を撮像する撮像素子と、を有する分光計測部と、
前記分光部の作動を制御する分光制御部と、
前記分光画像を生成する画像生成部と、
前記分光画像の範囲を、少なくとも第1領域を含む複数の領域に分割する範囲分割部と、
色彩値の基準値を決定する基準値決定部と、
前記第1領域における前記分光画像に基づいて第1領域スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
前記第1領域スペクトルに基づいて第1領域三刺激値を算出し、前記第1領域三刺激値に基づいて第1領域色彩値を算出する色彩値算出部と、
色差式により、前記第1領域色彩値と前記基準値との色差である第1領域色差を算出する色差算出部と、
を備え、
前記基準値決定部は、ユーザーからの選択により、前記分光画像の範囲の全体における分光スペクトルの平均値から求められる値、および前記分光画像の範囲の一部における分光スペクトルの平均値から求められる値のいずれかを、前記基準値として決定することが可能であることを特徴とする分光測定装置。
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