JP7331649B2 - 分光測定方法および分光測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、分光測定方法および分光測定装置に関するものである。

撮像対象で反射した光を撮像して分光画像を得る装置が知られている。
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。

このような分光測定装置では、分光画像から得られる分光スペクトルに基づいて色計測を行うことができる。色計測を行う場合、色計測を行う環境条件、例えば分光測定装置の光学系、照明条件、撮像対象と分光測定装置との位置関係等の条件によって、計測結果が変化する。このため、色計測を正確に行うためには、あらかじめ、分光スペクトルと、その分光スペクトルが取得された試料の色度と、の間の関係を、実際に計測を行う環境下で、分光測定装置に教示しておく必要がある。

特開２０１３－１７０８６７号公報

しかしながら、前述した関係の教示を行う作業では、多数の分光スペクトルと色度との関係を教示する必要があるため、作業が煩雑である。このため、作業手順を誤りやすいという問題がある。

本発明の適用例に係る分光測定方法は、
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分光画像生成部と、
前記撮像対象を可視化した画像である教示用可視化画像を表示する表示部と、
を備える分光測定装置における分光測定方法であって、
前記分光画像として教示用分光画像を生成する教示用分光画像生成ステップと、
前記教示用可視化画像を生成し、前記表示部に表示させる教示用可視化画像生成ステップと、
前記教示用可視化画像において第１教示エリアを特定し、前記教示用分光画像から前記第１教示エリアの分光スペクトルである第１教示用スペクトルを生成する第１教示用スペクトル生成ステップと、
前記教示用可視化画像の前記第１教示エリアの表示色に基づいて第１表示色を算出し、前記第１表示色を呈する第１アイコンを前記表示部に表示させる第１アイコン表示ステップと、
前記表示部の前記第１アイコンと対応する位置において、前記第１教示エリアの色度を教示する第１教師データの入力を受け付ける第１色度教示ステップと、
前記第１教示用スペクトルと前記第１教師データとの関係に基づいて、変換則を生成する変換則生成ステップと、
前記分光画像として計測用分光画像を生成する計測用分光画像生成ステップと、
前記計測用分光画像から分光スペクトルである計測用スペクトルを生成する計測用スペクトル生成ステップと、
前記変換則に基づいて、前記計測用スペクトルから色度を算出する色度算出ステップと、
を有することを特徴とする。

実施形態に係る分光測定装置を示す機能ブロック図である。 図１に示す分光部の断面図である。 実施形態に係る分光測定方法を示すプロセスフロー図である。 図３に示す分光測定方法を示すデータフロー図である。 図３および図４に示す分光測定方法を行うため、表示部に表示させる操作画面の一例を示す図である。

以下、本発明の分光測定方法および分光測定装置を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

１．分光測定装置
まず、実施形態に係る分光測定装置について説明する。

図１は、実施形態に係る分光測定装置を示す機能ブロック図である。図２は、図１に示す分光部の断面図である。

図１に示す分光測定装置１は、分光カメラとも呼ばれ、撮像対象Ｘで反射した反射光を分光し、複数の波長の光に基づく分光画像、および、分光画像から求められるスペクトルを取得する装置である。

分光測定装置１は、分光計測部１０と、制御部６０と、表示部１５と、入力部１６と、記憶部１７と、通信部１８と、を備えている。以下、各部について順次説明する。

１．１．分光計測部
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。

光源３１は、撮像対象Ｘに光を照射する素子である。撮像対象Ｘに照射され、反射した光は、反射光として後述する分光部４１を経て撮像素子２１に入射する。なお、光源３１は、分光測定装置１とは別に設けられていてもよい。

光源３１としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、キセノンランプ、ハロゲンランプ等が挙げられる。また、光源３１には、後述する分光部４１において分光可能な波長域全体に光強度を有する光源が好ましく用いられ、具体的には、可視光領域の全体に光強度を有する白色光を出射可能な光源が好ましく用いられる。また、光源３１は、白色光以外の波長域の光、例えば赤外光等の可視光以外の光を照射可能な素子であってもよい。

撮像素子２１は、撮像対象Ｘで反射した反射光を撮像する素子である。後述する分光部４１では、反射光のうち、特定波長領域の光が選択され、撮像素子２１に入射するため、撮像素子２１にはモノクロ撮像素子が好ましく用いられる。

撮像素子２１としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等が挙げられる。

分光部４１は、入射光から特定波長領域の光を選択的に出射（透過）させる機能を有する光学素子である。分光部４１から出射した光は、撮像素子２１に入射する。

図２に示す分光部４１は、出射する光の波長領域、つまり特定波長領域を変更可能な波長可変干渉フィルターである。

波長可変干渉フィルターとしては、例えば、波長可変型のファブリーペローエタロンフィルター、音響光学チューナブルフィルター（ＡＯＴＦ）、リニアバリアブルフィルター（ＬＶＦ）、液晶チューナブルフィルター（ＬＣＴＦ）等が挙げられる。このうち、波長可変干渉フィルターとしては、波長可変型のファブリーペローエタロンフィルターが好ましく用いられる。波長可変型のファブリーペローエタロンフィルターでは、後述する静電アクチュエーター４５等により２つのフィルター（ミラー）間のギャップの大きさを調整することができる。これにより、特定波長領域を変更することができる。

また、ファブリーペローエタロンフィルターは、２つのフィルターによる多重干渉を利用して、特定波長領域の光を取り出す。各フィルターは薄くすることが可能であるため、ファブリーペローエタロンフィルターが適用された分光部４１は、十分に薄くすることができる。具体的には、分光部４１の厚さを、２．０ｍｍ以下に設定することが可能となる。そのため、分光部４１、ひいては分光測定装置１の小型化を図ることができる。

図２には、波長可変干渉フィルターとして波長可変型のファブリーペローエタロンフィルターが適用された分光部４１を示している。

図２に示す分光部４１は、図２の上下に延在する光軸ＯＡを有し、光軸ＯＡに対して交差する方向に広がる板状の部材である。このような分光部４１は、固定基板４１０と、可動基板４２０と、固定反射膜４１１と、可動反射膜４２１と、固定電極４１２と可動電極４２２と、接合膜４１４と、を備えている。固定基板４１０および可動基板４２０は、互いに積層された状態で、接合膜４１４を介して一体的に接合されている。

固定基板４１０は、光軸ＯＡ上の位置からの平面視において、中央部に位置する反射膜設置部４１５と、その周りを取り囲む溝４１３と、を有している。固定基板４１０のうち、反射膜設置部４１５に対応する部分の光軸ＯＡに沿った長さ、つまり厚さは、溝４１３に対応する部分よりも厚くなっている。反射膜設置部４１５の可動基板４２０側の面には、固定反射膜４１１が設けられている。固定反射膜４１１は、ファブリーペローエタロンフィルターの光学要素の１つである固定光学ミラーとして機能する。

可動基板４２０は、光軸ＯＡ上の位置からの平面視において、中央部に位置する反射膜設置部４２５と、その周りを取り囲む溝４２３と、を有している。反射膜設置部４２５の光軸ＯＡに沿った長さ、つまり厚さは、溝４２３よりも厚くなっている。そして、反射膜設置部４２５の固定基板４１０側の面には、可動反射膜４２１が設けられている。可動反射膜４２１も、ファブリーペローエタロンフィルターの光学要素の１つである可動光学ミラーとして機能する。

固定基板４１０が有する溝４１３の可動基板４２０側の面には、固定電極４１２が設けられている。また、可動基板４２０が有する溝４２３の固定基板４１０側の面には、可動電極４２２が設けられている。固定電極４１２および可動電極４２２は、これらの間に電圧が印加されることにより、静電引力を生じさせ、固定反射膜４１１と可動反射膜４２１との間のギャップの大きさを調整する。これにより、固定電極４１２および可動電極４２２は、静電アクチュエーター４５を構成する。また、可動電極４２２が溝４２３に対応する位置に設けられているため、静電引力が生じたときの可動反射膜４２１の変位量を大きくすることができる。

なお、固定基板４１０の厚さおよび可動基板４２０の厚さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下程度であるのが好ましい。このような厚さであれば、分光部４１全体の厚さを２．０ｍｍ以下に抑えることが可能である。これにより、分光計測部１０の小型化を実現することができる。

ここで、固定反射膜４１１と可動反射膜４２１との間は、ギャップを介して対向配置されている。また、固定電極４１２と可動電極４２２との間も、ギャップを介して対向配置されている。前述したように、固定電極４１２および可動電極４２２は、固定反射膜４１１と可動反射膜４２１との間のギャップの大きさを調整する静電アクチュエーター４５を構成する。具体的には、固定電極４１２と可動電極４２２との間に電圧を印加すると、静電引力が生じ、可動基板４２０に撓みが生じる。その結果、固定反射膜４１１と可動反射膜４２１との間のギャップの大きさ、すなわち距離を変化させることができる。そして、このギャップの大きさを適宜設定することにより、光軸ＯＡに沿って分光部４１を透過する光の波長領域を選択することができる。つまり、特定波長領域を変更することができる。また、固定反射膜４１１および可動反射膜４２１の構成を変えることにより、透過する光の半値幅、すなわちファブリーペローエタロンフィルターの分解能を制御することもできる。

固定基板４１０および可動基板４２０の各構成材料としては、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、水晶等が挙げられる。

接合膜４１４は、固定基板４１０と可動基板４２０とを接合している。接合膜４１４としては、特に限定されないが、一例として、シロキサンを主材料とするプラズマ重合膜が挙げられる。

固定反射膜４１１および可動反射膜４２１としては、それぞれ、例えば、Ａｇ、Ａｇ合金等の金属膜の他、高屈折層と低屈折層とを備える誘電体多層膜等が挙げられる。

固定電極４１２および可動電極４２２の各構成材料としては、例えば、各種導電性材料が挙げられる。

図１に示す分光計測部１０は、さらに、分光部側光学系８１および撮像素子側光学系８３を有している。

分光部側光学系８１は、撮像対象Ｘと分光部４１との間に配置されている。図１に示す分光部側光学系８１は、入射光学系としての入射レンズ８１１と、投射レンズ８１２と、を備えている。このような分光部側光学系８１は、撮像対象Ｘで反射した反射光を分光部４１に導く。

撮像素子側光学系８３は、分光部４１と撮像素子２１との間に配置されている。図１に示す撮像素子側光学系８３は、入出射レンズ８３１を備えている。このような撮像素子側光学系８３は、分光部４１から出射した出射光を撮像素子２１に導く。

このような分光部側光学系８１および撮像素子側光学系８３のうちの少なくとも１つを分光計測部１０に設けることにより、撮像対象Ｘで反射した反射光の、撮像素子２１による集光率を高めることができる。

なお、分光部側光学系８１および撮像素子側光学系８３の少なくとも一方は、撮像素子２１による集光率に応じて省略されていてもよい。

また、分光部側光学系８１は、図１に示す位置の他、分光部４１と撮像素子側光学系８３との間に配置されていてもよい。

以上、分光計測部１０について説明したが、分光部４１の位置は図１に示す位置に限定されない。具体的には、図１に示す分光計測部１０では、撮像対象Ｘと撮像素子２１との間に分光部４１が配置されているが、分光部４１は、撮像対象Ｘと光源３１との間に配置されていてもよい。

１．２．表示部
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。

１．３．入力部
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。

入力部１６としては、例えば、タッチパネル、スライドパッド、キーボード、マウス等が用いられる。なお、入力部１６は、表示部１５と組み合わされ、表示部１５と一体になっていてもよい。

１．４．記憶部
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。

記憶部１７には、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリーが用いられる。

１．５．通信部
通信部１８は、ネットワークを介した外部機器との接続を図る。ネットワークは、有線であっても無線であってもよい。また、外部機器は、図１に示すＰＬＣ２０（Programmable Logic Controller）の他、任意の機器が用いられる。

１．６．制御部
図１に示す制御部６０は、光源制御部６０１と、分光制御部６０２と、分光画像生成部６０３と、表示制御部６０５と、可視化画像生成部６１１と、アイコン生成部６１２と、スペクトル生成部６１３と、色度教示部６１４と、色度算出部６１５と、色差算出部６１６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。

光源制御部６０１は、入力部１６に入力された情報、記憶部１７に記憶されている情報等に基づいて、光源３１の点灯、消灯、出射光の波長、強度等を制御する。

分光制御部６０２は、記憶部１７に記憶されている情報に基づき、分光部４１から出射される光の特定波長領域に対応する駆動電圧を取得する。そして、取得した駆動電圧を分光部４１の静電アクチュエーター４５に印加させるための制御信号を出力する。これにより、分光制御部６０２は、分光部４１の作動を制御して、分光部４１から出射される光の特定波長領域を制御することができる。

分光画像生成部６０３は、分光計測部１０の作動を制御し、分光部４１を介して撮像素子２１に入射する光を撮像させる。そして、撮像素子２１から得られた撮像データに基づいて分光画像を生成する。なお、分光画像生成部６０３では、分光画像の目的に応じて、後述する教示用分光画像および計測用分光画像を生成する。また、生成した分光画像は、記憶部１７に記憶される。分光画像は、撮像対象Ｘで反射した反射光から、複数の波長が選択され、各波長における撮像画像を含んでいる。なお、分光画像生成部６０３は、分光画像を記憶部１７に記憶させる際に、かかる分光画像が取得されたときの特定波長領域も、併せて記憶部１７に記憶させる。

表示制御部６０５は、分光画像や各種情報等を可視化画像として表示部１５に表示させる。

可視化画像生成部６１１は、分光画像から、表示部１５に表示可能な可視化画像を生成する。なお、可視化画像生成部６１１では、可視化画像の目的に応じて、後述する教示用可視化画像および計測用可視化画像を生成する。また、可視化画像生成部６１１は、生成した可視化画像を記憶部１７に記憶させたり、表示部１５に表示させたりする。

アイコン生成部６１２は、可視化画像の特定エリアの表示色に基づいて、その表示色を呈するアイコンを生成する。

スペクトル生成部６１３は、記憶部１７に記憶された、撮像対象Ｘの分光画像および特定波長領域から、各画素の分光スペクトルを取得する。分光スペクトルは、波長ごとの光強度の分布であり、分光画像からは画素ごとの分光スペクトルを取得することが可能である。したがって、スペクトル生成部６１３では、例えば、後述するように、可視化画像上において所定の教示エリアが特定されたとき、その教示エリアの平均分光スペクトルである「教示用スペクトル」を生成する。また、後述するように、撮像対象Ｘの色度を計測する際には、その撮像対象Ｘの平均分光スペクトルである「計測用スペクトル」を生成する。なお、本明細書では、これらのスペクトルを「分光情報」ともいう。

また、本実施形態では、分光スペクトルを、４以上の波長帯域で光強度を計測して得られたスペクトルとする。さらに、本実施形態に係る分光スペクトルは、１６以上の波長帯域で光強度を計測して得られたスペクトルであるのが好ましい。

なお、スペクトル生成部６１３は、記憶部１７を介することなく、分光画像生成部６０３から直接得た情報に基づいて、分光情報を取得するように構成されていてもよい。取得した分光情報は、記憶部１７に記憶される。

色度教示部６１４は、後述するように、教示用スペクトルと、その教示用スペクトルを取得するのに用いたカラーモデルの色度の教師データと、の関係に基づき、変換則を生成する。これにより、教示用スペクトルに色度の教師データを教示する。この変換則は、計測用スペクトルから色度を算出するために用いられる。教師データには、例えば、カラーモデルについてあらかじめ測色計等を用いて測定された、十分に確度の高い色度のデータが用いられる。その際、教師データは、所定の環境下に置かれたカラーモデルについて取得され、教示用スペクトルも、同じ環境下で取得される。これにより、この環境下固有の変換則を生成することができ、この変換則を用いることにより、かかる環境下において色度を十分に正確に計測することが可能になる。

色度算出部６１５は、色度教示部６１４により生成された変換則である変換式（生成変換式）に基づいて、計測用スペクトルから撮像対象Ｘの色度を算出する。色度算出部６１５は、必要に応じて、算出した色度を表示部１５に表示させたり、分光測定装置１の外部に出力したりする機能を有する。

また、色度算出部６１５は、必要に応じて、記憶部１７にあらかじめ記憶させておいた、標準変換式に基づいて色度を算出するように構成されていてもよい。この場合、色度算出部６１５は、例えば入力部１６により入力されたデータに基づいて、変換式を選択する。また、標準変換式は、標準の照明光の種類等に応じて、複数種が記憶されていてもよい。

色差算出部６１６は、色度算出部６１５により求めた色度と、基準となる基準色度と、に基づいて色差を算出する。色差の算出には、公知の色差式が用いられる。また、色差算出部６１６は、色差が許容範囲内か否かを判定する機能を有していてもよい。この場合、あらかじめ、記憶部１７にしきい値を記憶させておき、求めた色差がしきい値以下か否かを比較することにより、判定することができる。

なお、色差算出部６１６は、必要に応じて、算出した色差および判定結果を表示部１５に表示させたり、分光測定装置１の外部に出力したりする機能を有する。

以上、分光測定装置１について説明したが、この分光測定装置１は、図１に示すように、ネットワークを介してＰＬＣ２０に接続されている。これにより、ＰＬＣ２０から出力されるコマンドにより、分光測定装置１の作動が制御される。また、分光測定装置１で測定された色度、色差、判定結果等は、ネットワークを介して任意の外部機器に出力される。

２．分光測定方法
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プロセスフロー図である。図４は、図３に示す分光測定方法を示すデータフロー図である。

図３に示す分光測定方法は、モード選択ステップＳ１と、教示用分光画像生成ステップＳ２と、教示用可視化画像生成ステップＳ３と、第１教示用スペクトル生成ステップＳ４と、第１アイコン表示ステップＳ５と、第１色度教示ステップＳ６と、第２教示用スペクトル生成ステップＳ７と、第２アイコン表示ステップＳ８と、第２色度教示ステップＳ９と、変換則生成ステップＳ１０と、計測用分光画像生成ステップＳ１１と、計測用スペクトル生成ステップＳ１２と、色度算出ステップＳ１３と、色差算出ステップＳ１４と、を有する。

また、図４では、図３に示す各ステップにおけるデータの流れを示している。以下、各ステップについて順次説明する。

２．１．モード選択ステップＳ１
まず、モード選択ステップＳ１では、図示しないものの、運転モードと編集モードのいずれかを選択する。編集モードでは、後述する運転モードにおいて設定すべき設定値を編集することができる。一方、運転モードでは、撮像対象Ｘの色度を計測することができる。

そして、運転モードでは、モード選択ステップＳ１において、さらに、計測モードと教示モードのいずれかを選択する。計測モードは、撮像対象Ｘの色度等の計測結果を出力するモードであり、この計測モードを選択した場合、計測用分光画像生成ステップＳ１１に移行する。一方、教示モードは、計測モードに必要なデータを事前に取得するモードであり、この教示モードを選択した場合、教示用分光画像生成ステップＳ２に移行する。

これらのモードは、例えばＰＬＣ２０から送信されるコマンドに基づいて選択され、実行される。

２．２．教示用分光画像生成ステップＳ２
教示用分光画像生成ステップＳ２では、光源制御部６０１、分光制御部６０２および分光画像生成部６０３により、分光計測部１０の作動を制御し、分光計測部１０から出力された撮像データに基づいて教示用分光画像を生成する。そして、分光画像生成部６０３では、生成した教示用分光画像を記憶部１７に記憶させる。

図５は、図３および図４に示す分光測定方法を行うため、表示部１５に表示させる操作画面の一例を示す図である。図５に示す操作画面７は、表示内容に基づいて入力部１６におけるユーザーの入力操作を支援するグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）である。

図５に示す操作画面７は、ライブビュー領域７１（第１操作画面）と、設定領域７２と、結果表示領域７３と、教示領域７４（第２操作画面）と、を含んでいる。

ライブビュー領域７１は、分光画像生成部６０３により生成された教示用分光画像を可視化した教示用可視化画像を、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。

図５の例では、ライブビュー領域７１に、カラーモデルの教示用可視化画像がカラー表示されている。図５に示すカラーモデルは、所定の色を呈する正方形のサンプル領域が、マトリックス状に並んだものである。各サンプル領域は、互いに異なる色を呈している。図５では、複数のサンプル領域のうち、２つの第１教示エリアＡ０１および第２教示エリアＡ０２を選択している様子を示している。第１教示エリアＡ０１および第２教示エリアＡ０２は、それぞれ一点鎖線で囲まれた領域であり、入力部１６による入力操作によって、その位置や大きさが調整される。図５には、教示用可視化画像に重なるように、第１教示エリアＡ０１および第２教示エリアＡ０２を示す一点鎖線が表示されている。これにより、ユーザーは、第１教示エリアＡ０１および第２教示エリアＡ０２を視覚的に認識しやすくなり、例えば、第１教示エリアＡ０１および第２教示エリアＡ０２を指定する際、指定位置の誤入力が発生しにくくなる。なお、第１教示エリアＡ０１の表示および第２教示エリアＡ０２の表示は、それぞれ排他的になされるようになっていてもよい。

設定領域７２は、分光測定方法を行うのに際し、入力部１６により入力された設定値等を表示する領域である。この設定値としては、特に限定されないが、例えば、本ステップにおいて指定する第１教示エリアＡ０１の位置、後述する色差算出ステップＳ１４における変換式の種類、後述する色差算出ステップＳ１４において色差を算出する際の基準となる基準色度等が挙げられる。

結果表示領域７３は、分光測定方法を行った結果、算出される色度、色差、判定結果等を表示する領域である。色度としては、三刺激値であるＸＹＺ値、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値等が挙げられる。

教示領域７４は、後述する第１色度教示ステップＳ６において、第１教示エリアＡ０１の色度を教示するのに際し、入力部１６により入力された第１教師データｔ１等を表示する領域である。また、教示領域７４には、後述する第１教示用スペクトル生成ステップＳ４において生成された第１教示用スペクトルを表示する。さらには、後述する第１アイコン表示ステップＳ５において生成した第１アイコンａ１も表示する。

２．３．教示用可視化画像生成ステップＳ３
次に、可視化画像生成部６１１により、教示用可視化画像を生成する。教示用可視化画像は、記憶部１７に記憶された教示用分光画像から色覚シミュレーションを経て生成される。色覚シミュレーションでは、例えばＲＧＢ等色関数により、教示用分光画像からＲＧＢ画像を算出する。ＲＧＢ画像は、光の三原色であるＲ、Ｇ、Ｂで表現された画像であり、教示用可視化画像の一例である。

なお、教示用可視化画像は、分光計測部１０とは別に設けられた可視化画像を撮像可能なカメラで撮像されたものであってもよい。

２．４．第１教示用スペクトル生成ステップＳ４
次に、前述したようにして、教示用可視化画像において第１教示エリアＡ０１を指定する。第１教示エリアＡ０１には、前述したように、例えば、所定の色を呈するサンプル領域が指定される。

そして、スペクトル生成部６１３により、教示用分光画像から第１教示エリアＡ０１の分光スペクトルである第１教示用スペクトルを生成する。具体的には、スペクトル生成部６１３は、記憶部１７に記憶されている教示用分光画像を読み出す。そして、教示用分光画像のうち、第１教示エリアＡ０１に対応するスペクトルの平均値を前述した第１教示用スペクトルとして算出する。なお、この算出方法は、一例であり、平均値以外の代表値であってもよい。

スペクトル生成部６１３は、得られた第１教示用スペクトルを記憶部１７に記憶させる。

２．５．第１アイコン表示ステップＳ５
次に、アイコン生成部６１２により、教示用可視化画像の第１教示エリアＡ０１の表示色に基づいて第１表示色を算出する。第１表示色は、教示用可視化画像のうち、第１教示エリアＡ０１に対応する色の平均値として算出される。なお、この算出方法は、一例であり、平均値以外の代表値であってもよい。

アイコン生成部６１２は、得られた第１表示色を呈する第１アイコンａ１を、表示制御部６０５を介して表示部１５に表示させる。第１アイコンａ１は、第１表示色を呈するアイコンであって、ユーザーに第１表示色を認識させ得るものであれば、形状や大きさ等は特に限定されない。

２．６．第１色度教示ステップＳ６
次に、色度教示部６１４により、操作画面７の第１アイコンａ１と対応する位置に、教示用分光画像の第１教示エリアＡ０１の色度を教示する第１教師データｔ１を入力する。

図５の教示領域７４の例では、複数の教示エリアに対して色度を教示するための表が表示されている。この表には、第１教示エリアＡ０１のような教示エリアの番号（index）、教示エリアの色に付ける名前（Name）、第１アイコンａ１のような表示色を呈するアイコン（color）が表示されている。

また、図５では、この表に、色度であるＸＹＺ値（XYZ Value）を入力する入力欄が設けられている。このＸＹＺ値は、前述した第１教師データｔ１に相当し、前述したように、図５に示すカラーモデルについてあらかじめ測色計等を用いて測定された、十分に正確な色度のデータが用いられる。ユーザーは、この第１教師データｔ１を入力欄に入力する。このような表を用いることにより、第１アイコンａ１の位置と第１教師データｔ１の位置とを容易に関係づけることができる。つまり、第１アイコンａ１が第１表示色を呈しているため、ユーザーは、第１アイコンａ１に対応する位置に、その第１表示色に対応する第１教師データｔ１を入力する際に、データの取り違え等の入力ミスを起こしにくい。その結果、正確な色度の教示を行うことができる。

さらに、図５では、ライブビュー領域７１と教示領域７４とを併設させている。そして、ライブビュー領域７１では、第１教示エリアＡ０１に対応するライン表示がなされている。これにより、ライブビュー領域７１において第１教示エリアＡ０１に表示されている表示色と、第１アイコンａ１が呈する第１表示色と、を並べて見ることができる。そうすると、教示領域７４を見ながらライブビュー領域７１において教示エリアの選択作業を行うことができるので、例えば、複数のサンプル領域を順次教示エリアに指定していく際、同じサンプル領域を誤って選択してしまったり、選択すべきサンプル領域を飛ばしてしまったりする選択ミスを起こしにくくなる。その結果、正確な色度の教示を行うことができる。

また、教示領域７４には、前述した表の他、第１教示用スペクトルが表示されている。
なお、教示エリアの番号、名前、スペクトル等は、必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。

以上のようにして、第１教示用スペクトルと第１教師データｔ１とを関連付けることができる。

その後、教示終了判断ステップＳ１５において、さらに別の教示エリアに対して色度を教示する必要があるか否かを判断する。必要がある場合には、前述した、第１教示用スペクトル生成ステップＳ４、第１アイコン表示ステップＳ５、および第１色度教示ステップＳ６と同様のステップを順次行うようにすればよい。そして、これらのステップを繰り返すことにより、教示エリアの数と、その教示エリアから得られる分光スペクトルに色度を教示する教師データの数と、を増やすことができる。その場合、教示領域７４に示す表では、その行の数を増やすようにすればよい。

以下、第２教示エリアＡ０２を指定して、第２教師データｔ２を教示する方法について説明するが、第３教示エリア以降についてもこの説明と同様にして行うことができる。

２．７．第２教示用スペクトル生成ステップＳ７
次に、前述したようにして、教示用可視化画像において第２教示エリアＡ０２を指定する。第２教示エリアＡ０２には、前述したように、例えば、所定の色を呈するサンプル領域であって、第１教示エリアＡ０１とは異なる領域が指定される。

そして、スペクトル生成部６１３により、教示用分光画像から第２教示エリアＡ０２の分光スペクトルである第２教示用スペクトルを生成する。具体的には、スペクトル生成部６１３は、記憶部１７に記憶されている分光画像を読み出す。そして、分光画像のうち、第２教示エリアＡ０２に対応するスペクトルの平均値を前述した第２教示用スペクトルとして算出する。なお、この算出方法は、一例であり、平均値以外の代表値であってもよい。

スペクトル生成部６１３は、得られた第２教示用スペクトルを記憶部１７に記憶させる。

２．８．第２アイコン表示ステップＳ８
次に、アイコン生成部６１２により、教示用可視化画像の第２教示エリアＡ０２の表示色に基づいて第２表示色を算出する。第２表示色は、教示用可視化画像のうち、第２教示エリアＡ０２に対応する色の平均値として算出される。なお、この算出方法は、一例であり、平均値以外の代表値であってもよい。

アイコン生成部６１２は、得られた第２表示色を呈する第２アイコンａ２を、表示制御部６０５を介して表示部１５に表示させる。第２アイコンａ２は、第２表示色を呈するアイコンであって、ユーザーに第２表示色を認識させ得るものであれば、形状や大きさ等は特に限定されない。

２．９．第２色度教示ステップＳ９
次に、色度教示部６１４により、操作画面７の第２アイコンａ２と対応する位置に、教示用分光画像の第２教示エリアＡ０２の色度を教示する第２教師データｔ２を入力する。

図５では、前述したように、ライブビュー領域７１において第２教示エリアＡ０２に表示されている表示色と、第２アイコンａ２が呈する第２表示色と、を並べて見ることができる。その上で、ライブビュー領域７１において第２教示エリアＡ０２として表示されている表示色と、第２アイコンａ２が呈する第２表示色と、がほぼ同じ色になっている。このため、例えば、第２教示エリアＡ０２を選択する際、誤って、第１教示エリアＡ０１と同じサンプル領域を選択してしまった場合、第２表示色が第１表示色と同じになる。そうすると、ユーザーは、第２アイコンａ２を第１アイコンａ１と見比べることによって、容易に選択ミスに気付くことができる。その結果、ユーザーは、選択ミスを起こしにくくなり、正確な色度の教示を行うことができる。

また、教示領域７４には、前述した表の他、第２教示用スペクトルが表示されている。
なお、教示エリアの番号、名前、スペクトル等は、必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。

以上のようにして、第２教示用スペクトルと第２教師データｔ２とを関連付けることができる。

その後、再び、教示終了判断ステップＳ１５において、さらに別の教示エリアに対して色度を教示する必要があるか否かを判断する。ここでは、色度の教示を終了するものとし、次のステップに移行する。

２．１０．変換則生成ステップＳ１０
次に、色度教示部６１４により、第１教示用スペクトルと第１教師データｔ１との関係、および、第２教示用スペクトルと第２教師データｔ２との関係から、変換則を生成する。変換則は、どのような形態であってもよいが、ここでは、以下のような変換式の形態とする。以下、変換式を構築する方法の一例について説明する。

下記式は、後述する計測用スペクトル生成ステップＳ１２で生成された計測用スペクトル「Ｒ」と、教示されたＸＹＺ値「Ｘ」と、の関係を表す式の一例である。

上記式において、行列Ｍｓは、疑似逆行列である。上記式で表される疑似逆行列Ｍｓは、行列Ｒと、行列Ｒの転置行列Ｒ^Ｔと、行列Ｘと、に加え、正則化項βＩを含んでいる。このような行列Ｍｓを用いることにより、計測用スペクトルから色度（ＸＹＺ値）を求めることが可能になる。

行列Ｘは、第１教師データｔ１および第２教師データｔ２を含む複数の教師データ（ＸＹＺ値）を示す行列である。したがって、行列Ｘは、カラーモデルのサンプル領域の数がｎである場合、下記式のような３×ｎの行列となる。

また、行列Ｒは、分光波長ごとの光強度をサンプル領域の数だけ含む行列である。したがって、分光計測部１０が４００～７００ｎｍの光を２０ｎｍ刻みに分光し、分光画像生成部６０３において分光画像を生成する場合、分光波長の数は１６となる。そうすると、行列Ｒは、下記式のような１６×ｎの行列となる。

以上を踏まえると、後述する計測用スペクトル生成ステップＳ１２で生成された計測用スペクトル「ｒ」を、求めるべき色度であるＸＹＺ値「ｘ」に変換するための変換式は、次のようになる。

このような変換式を所定の環境下において求めることにより、後述する色度算出ステップＳ１３において、その環境下における色度を十分正確に、かつ効率よく求めることができる。

そして、以上のステップが、カラーモデル等を使用して色度の教示を行うステップである。これらのステップは、計測前に行えばよく、また、環境が変わらない限り、少なくとも一度行えばよい。

２．１１．計測用分光画像生成ステップＳ１１
計測用分光画像生成ステップＳ１１では、光源制御部６０１、分光制御部６０２および分光画像生成部６０３により、分光計測部１０の作動を制御し、分光計測部１０から出力された撮像データに基づいて計測用分光画像を生成する。そして、分光画像生成部６０３では、生成した計測用分光画像を記憶部１７に記憶させる。

２．１２．計測用スペクトル生成ステップＳ１２
次に、スペクトル生成部６１３により、計測用分光画像から分光スペクトルである計測用スペクトルを生成する。具体的には、スペクトル生成部６１３は、記憶部１７に記憶されている計測用分光画像を読み出す。そして、計測用分光画像に含まれるスペクトルの平均値を前述した計測用スペクトルとして算出する。

スペクトル生成部６１３は、得られた計測用スペクトルを記憶部１７に記憶させる。
なお、計測用分光画像全体ではなく、一部について計測用スペクトルを求める場合には、ライブビュー領域７１において特定の領域を選択するようにすればよい。これにより、特定の領域のスペクトルを平均化した計測用スペクトルを算出することができる。

２．１３．色度算出ステップＳ１３
次に、色度算出部６１５により、変換則生成ステップＳ１０で求めた変換則に基づき、計測用スペクトルから色度を算出する。

変換則は、前述したように、教示用スペクトルと教師データから生成された変換式（生成変換式）であってもよいし、標準光源下で取得された標準変換式であってもよい。標準光源としては、ＣＩＥ（国際照明委員会）が規定するＤ５０、Ｄ６５等が挙げられる。色度算出部６１５において用いられる変換式の種類は、前述した操作画面７の設定領域７２において、例えばラジオボタンにより選択される。

色度算出部６１５において算出される色度は、三刺激値であるＸＹＺ値であってもよいし、そのＸＹＺ値から求められるＬ＊ａ＊ｂ＊値であってもよいし、それ以外の色度であってもよい。

図４に示す色度算出部６１５は、一例として、ＸＹＺ値を算出するＸＹＺ値算出部６１５１と、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値を算出するＬ＊ａ＊ｂ＊値算出部６１５２と、を備えている。ＸＹＺ値算出部６１５１では、ＸＹＺ値を算出し、これを表示制御部６０５を介して表示部１５に表示させる。同様に、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値算出部６１５２では、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値を算出し、これを表示制御部６０５を介して表示部１５に表示させる。

２．１４．色差算出ステップＳ１４
次に、色差算出部６１６により、算出した色度と、基準色度と、の色差を算出する。色差の算出には、公知の色差式が用いられる。色差式としては、例えば、ＣＩＥ７６色差式（ΔＥ７６）、ＣＩＥ９４色差式（ΔＥ９４）、ＣＭＣ色差式（ΔＥｃｍｃ）、ＣＩＥ ＤＥ２０００色差式（ΔＥ００）等が挙げられる。また、基準色度は、操作画面７の設定領域７２に入力された値が用いられる。

また、色差算出ステップＳ１４では、色差算出部６１６が、色差が許容範囲内か否かを判定する作動を含んでいてもよい。

色差算出部６１６は、表示制御部６０５を介して、色差や判定結果を表示部１５に表示させる。

以上のように、本実施形態に係る分光測定方法は、分光計測部１０と、分光制御部６０２と、分光画像生成部６０３と、表示部１５と、を備える分光測定装置１における方法である。分光計測部１０は、撮像対象Ｘ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４１と、分光部４１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２１と、を有している。分光制御部６０２は、分光部４１の作動を制御する。分光画像生成部６０３は、分光画像を生成する。表示部１５は、撮像対象Ｘを可視化した画像である教示用可視化画像を表示する。

そして、本実施形態に係る分光測定方法は、教示用分光画像生成ステップＳ２と、教示用可視化画像生成ステップＳ３と、第１教示用スペクトル生成ステップＳ４と、第１アイコン表示ステップＳ５と、第１色度教示ステップＳ６と、変換則生成ステップＳ１０と、計測用分光画像生成ステップＳ１１と、計測用スペクトル生成ステップＳ１２と、色度算出ステップＳ１３と、を有する。教示用分光画像生成ステップＳ２は、分光画像として教示用分光画像を生成する。教示用可視化画像生成ステップＳ３は、教示用可視化画像を生成し、表示部１５に表示させる。第１教示用スペクトル生成ステップＳ４は、教示用可視化画像において第１教示エリアＡ０１を特定し、教示用分光画像から第１教示エリアＡ０１の分光スペクトルである第１教示用スペクトルを生成する。第１アイコン表示ステップＳ５は、教示用可視化画像の第１教示エリアＡ０１の表示色に基づいて第１表示色を算出し、第１表示色を呈する第１アイコンａ１を表示部１５に表示させる。第１色度教示ステップＳ６は、表示部１５の第１アイコンａ１と対応する位置に、第１教示エリアＡ０１の色度を教示する第１教師データｔ１の入力を受け付ける。変換則生成ステップＳ１０は、第１教示用スペクトルと第１教師データｔ１との関係に基づいて、変換則を生成する。計測用分光画像生成ステップＳ１１は、分光画像として計測用分光画像を生成する。計測用スペクトル生成ステップＳ１２は、計測用分光画像から分光スペクトルである計測用スペクトルを生成する。色度算出ステップＳ１３は、変換則に基づいて、計測用スペクトルから色度を算出する。

このような分光測定方法によれば、教示用可視化画像の第１教示エリアＡ０１に基づく第１表示色を呈する第１アイコンａ１を表示部１５に表示させ、その第１アイコンａ１と対応する位置において、第１教師データｔ１の入力を受け付けることができる。このため、第１教師データｔ１を入力する際、データの取り違え等の入力ミスを起こしにくくなる。したがって、教示用分光画像から色度を計測するために必要な、教示用スペクトルに対して色度を教示する作業を、より誤りにくく、正確に行うことができる。その結果、より正確な色度を算出可能な分光測定方法を提供することができる。

また、本実施形態に係る分光測定方法は、第２教示用スペクトル生成ステップＳ７と、第２アイコン表示ステップＳ８と、第２色度教示ステップＳ９と、をさらに有する。第２教示用スペクトル生成ステップＳ７は、教示用可視化画像において第２教示エリアＡ０２を特定し、教示用分光画像から第２教示エリアＡ０２の分光スペクトルである第２教示用スペクトルを生成する。第２アイコン表示ステップＳ８は、教示用可視化画像の第２教示エリアＡ０２の表示色に基づいて第２表示色を算出し、第２表示色を呈する第２アイコンａ２を表示部１５に表示させる。第２色度教示ステップＳ９は、表示部１５の第２アイコンａ２と対応する位置に、第２教示エリアＡ０２の色度を教示する第２教師データｔ２の入力を受け付ける。

そして、変換則生成ステップＳ１０は、変換則として、第１教示用スペクトルと第１教師データｔ１との関係、および、第２教示用スペクトルと第２教師データｔ２との関係から導かれる変換式を生成する作動を含む。

このような構成によれば、所定の環境下において、計測用スペクトルから色度を算出するための変換式を構築することができる。このため、所定の環境下において、計測用スペクトルから色度を、より正確に、かつ、効率よく算出することができる。

また、教示用可視化画像生成ステップＳ３は、前述したように、分光計測部１０とは別に設けたＲＧＢカメラ等で撮像された画像を用いて教示用可視化画像を生成する作動を含んでいてもよいが、本実施形態では、教示用分光画像を変換することにより、教示用可視化画像を生成する作動を含んでいる。

このような構成によれば、ＲＧＢカメラ等を設けることなく、教示用可視化画像を生成することができるので、分光測定装置１の構成の簡略化を図ることができる。また、分光計測部１０とＲＧＢカメラとが空間上で離れている場合、照明条件等が異なってしまうおそれがあるところ、本実施形態では、照明条件の差が発生しないため、照明条件の差に伴う悪影響を回避することができる。

また、第１教示用スペクトル生成ステップＳ４は、第１教示エリアＡ０１を特定する操作を受け付ける第１操作画面であるライブビュー領域７１を表示部１５に表示させる作動を含む。さらに、第１色度教示ステップＳ６は、第１教示エリアＡ０１の色度の入力を受け付ける第２操作画面である教示領域７４を表示部１５に表示させる作動を含む。

そして、本実施形態に係る分光測定方法の第１色度教示ステップＳ６では、表示部１５にライブビュー領域７１および教示領域７４を並列して表示させる。

このような構成によれば、サンプル領域が表示されたライブビュー領域７１において第１教示エリアＡ０１に表示されている表示色と、第１アイコンａ１が呈する第１表示色と、を並べて見ることができる。そうすると、複数のサンプル領域を順次教示エリアに指定していく際、同じサンプル領域を誤って選択してしまったり、選択すべきサンプル領域を飛ばしてしまったりする選択ミスを起こしにくくなる。その結果、正確な色度の教示を行うことができる。

また、本実施形態に係る分光測定装置１は、前述したように、分光計測部１０と、分光制御部６０２と、分光画像生成部６０３と、表示部１５と、可視化画像生成部６１１と、表示制御部６０５と、アイコン生成部６１２と、スペクトル生成部６１３と、色度算出部６１５と、を備えている。分光計測部１０は、撮像対象Ｘ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４１と、分光部４１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２１と、を有している。分光制御部６０２は、分光部４１の作動を制御する。分光画像生成部６０３は、教示用分光画像および計測用分光画像を生成する。表示部１５は、撮像対象Ｘを可視化した画像である教示用可視化画像を表示する。可視化画像生成部６１１は、教示用可視化画像を生成する。表示制御部６０５は、表示部１５の作動を制御する。アイコン生成部６１２は、表示部１５に表示する第１アイコンａ１および第２アイコンａ２を生成する。スペクトル生成部６１３は、教示用分光画像に基づいて教示用スペクトルを生成し、計測用分光画像に基づいて計測用スペクトルを生成する。色度算出部６１５は、計測用スペクトルに基づいて色度を算出する。

そして、スペクトル生成部６１３は、教示用可視化画像において第１教示エリアＡ０１を特定し、教示用分光画像から第１教示エリアＡ０１の教示用スペクトルである第１教示用スペクトルを生成する。また、アイコン生成部６１２は、教示用可視化画像の第１教示エリアＡ０１の表示色に基づいて第１表示色を算出し、この第１表示色を呈する第１アイコンａ１を生成する。さらに、表示制御部６０５は、表示部１５に第１アイコンａ１を表示させ、かつ、表示部１５の第１アイコンａ１と対応する位置に、第１教示エリアＡ０１の色度を教示する第１教師データｔ１の入力を受け付ける入力欄を表示部１５に表示させる。また、色度算出部６１５は、第１教示用スペクトルと第１教師データｔ１との関係に基づいて、計測用スペクトルから色度を算出する。

このような構成によれば、教示用可視化画像の第１教示エリアＡ０１に基づく第１表示色を呈する第１アイコンａ１を表示部１５に表示させ、その第１アイコンａ１と対応する位置において、第１教師データｔ１の入力を受け付けることができる。このため、第１教師データｔ１を入力する際、データの取り違え等の入力ミスを起こしにくくなる。したがって、教示用分光画像から色度を計測するために必要な、教示用スペクトルに対して色度を教示する作業を、より誤りにくく、正確に行うことができる。その結果、より正確な色度を算出可能な分光測定装置１を提供することができる。

以上、本発明の分光測定方法および分光測定装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明の分光測定装置は、前記実施形態に限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、前記実施形態に係る分光測定装置に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

さらに、本発明の分光測定方法は、前記実施形態に任意の目的の工程が付加されたものであってもよい。

また、本発明の分光測定装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ウェアラブル端末、ドローン、ドライブレコーダー、自動運転システム等に組み込んで用いられる。

１…分光測定装置、７…操作画面、１０…分光計測部、１５…表示部、１６…入力部、１７…記憶部、１８…通信部、２０…ＰＬＣ、２１…撮像素子、３１…光源、４１…分光部、４５…静電アクチュエーター、６０…制御部、７１…ライブビュー領域、７２…設定領域、７３…結果表示領域、７４…教示領域、８１…分光部側光学系、８３…撮像素子側光学系、４１０…固定基板、４１１…固定反射膜、４１２…固定電極、４１３…溝、４１４…接合膜、４１５…反射膜設置部、４２０…可動基板、４２１…可動反射膜、４２２…可動電極、４２３…溝、４２５…反射膜設置部、６０１…光源制御部、６０２…分光制御部、６０３…分光画像生成部、６０５…表示制御部、６１１…可視化画像生成部、６１２…アイコン生成部、６１３…スペクトル生成部、６１４…色度教示部、６１５…色度算出部、６１６…色差算出部、８１１…入射レンズ、８１２…投射レンズ、８３１…入出射レンズ、６１５１…ＸＹＺ値算出部、６１５２…Ｌ＊ａ＊ｂ＊値算出部、Ａ０１…第１教示エリア、Ａ０２…第２教示エリア、ＯＡ…光軸、Ｓ１…モード選択ステップ、Ｓ１０…変換則生成ステップ、Ｓ１１…計測用分光画像生成ステップ、Ｓ１２…計測用スペクトル生成ステップ、Ｓ１３…色度算出ステップ、Ｓ１４…色差算出ステップ、Ｓ１５…教示終了判断ステップ、Ｓ２…教示用分光画像生成ステップ、Ｓ３…教示用可視化画像生成ステップ、Ｓ４…第１教示用スペクトル生成ステップ、Ｓ５…第１アイコン表示ステップ、Ｓ６…第１色度教示ステップ、Ｓ７…第２教示用スペクトル生成ステップ、Ｓ８…第２アイコン表示ステップ、Ｓ９…第２色度教示ステップ、Ｘ…撮像対象、ａ１…第１アイコン、ａ２…第２アイコン、ｔ１…第１教師データ、ｔ２…第２教師データ

Claims (5)

1. 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分光画像生成部と、
   前記撮像対象を可視化した画像である教示用可視化画像を表示する表示部と、
   を備える分光測定装置における分光測定方法であって、
   前記分光画像として教示用分光画像を生成する教示用分光画像生成ステップと、
   前記教示用分光画像から三原色で表現された前記教示用可視化画像を生成し、前記表示部に表示させる教示用可視化画像生成ステップと、
   前記教示用可視化画像において第１教示エリアを特定し、前記教示用分光画像から前記第１教示エリアの分光スペクトルである第１教示用スペクトルを生成する第１教示用スペクトル生成ステップと、
   前記教示用可視化画像の前記第１教示エリアの表示色に基づいて第１表示色を算出し、前記第１表示色を呈する第１アイコンを前記表示部に表示させる第１アイコン表示ステップと、
   前記表示部の前記第１アイコンと対応する位置において、前記第１教示エリアの色度を教示する第１教師データの入力を受け付ける第１色度教示ステップと、
   前記第１教示用スペクトルと前記第１教師データとの関係に基づいて、変換則を生成する変換則生成ステップと、
   前記分光画像として計測用分光画像を生成する計測用分光画像生成ステップと、
   前記計測用分光画像から分光スペクトルである計測用スペクトルを生成する計測用スペクトル生成ステップと、
   前記変換則に基づいて、前記計測用スペクトルから色度を算出する色度算出ステップと、
   を有することを特徴とする分光測定方法。
2. 前記教示用可視化画像において第２教示エリアを特定し、前記教示用分光画像から前記第２教示エリアの分光スペクトルである第２教示用スペクトルを生成する第２教示用スペクトル生成ステップと、
   前記教示用可視化画像の前記第２教示エリアの表示色に基づいて第２表示色を算出し、前記第２表示色を呈する第２アイコンを前記表示部に表示させる第２アイコン表示ステップと、
   前記表示部の前記第２アイコンと対応する位置に、前記第２教示エリアの色度を教示する第２教師データの入力を受け付ける第２色度教示ステップと、
   をさらに有し、
   前記変換則生成ステップは、前記変換則として、前記第１教示用スペクトルと前記第１教師データとの関係、および、前記第２教示用スペクトルと前記第２教師データとの関係から導かれる変換式を生成する作動を含む請求項１に記載の分光測定方法。
3. 前記教示用可視化画像生成ステップは、前記教示用分光画像を変換することにより、前記教示用可視化画像を生成する作動を含む請求項１または２に記載の分光測定方法。
4. 前記第１教示用スペクトル生成ステップは、前記第１教示エリアを特定する操作を受け付ける第１操作画面を前記表示部に表示させる作動を含み、
   前記第１色度教示ステップは、前記第１教示エリアの前記第１教師データの入力を受け付ける第２操作画面を前記表示部に表示させる作動を含み、
   前記表示部に前記第１操作画面および前記第２操作画面を並列して表示させる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分光測定方法。
5. 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、
   一の前記分光画像から教示用分光画像および計測用分光画像を生成する分光画像生成部と、
   前記撮像対象を可視化した画像である教示用可視化画像を表示する表示部と、
   前記教示用分光画像から三原色で表現された前記教示用可視化画像を生成する可視化画像生成部と、
   前記表示部の作動を制御する表示制御部と、
   前記表示部に表示するアイコンを生成するアイコン生成部と、
   前記教示用分光画像に基づいて教示用スペクトルを生成し、前記計測用分光画像に基づいて計測用スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
   前記計測用スペクトルに基づいて色度を算出する色度算出部と、
   を備え、
   前記スペクトル生成部は、前記教示用可視化画像において第１教示エリアを特定し、前記教示用分光画像から前記第１教示エリアの前記教示用スペクトルである第１教示用スペクトルを生成し、
   前記アイコン生成部は、前記教示用可視化画像の前記第１教示エリアの表示色に基づいて第１表示色を算出し、前記第１表示色を呈する第１アイコンを生成し、
   前記表示制御部は、前記表示部に前記第１アイコンを表示させ、かつ、前記表示部の前記第１アイコンと対応する位置において、前記第１教示エリアの色度を教示する第１教師データの入力を受け付ける入力欄を前記表示部に表示させ、
   前記色度算出部は、前記第１教示用スペクトルと前記第１教師データとの関係に基づいて、前記計測用スペクトルから色度を算出することを特徴とする分光測定装置。

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