JPH11211673A

JPH11211673A - Apparatus and method for evaluation of surface property

Info

Publication number: JPH11211673A
Application number: JP1438298A
Authority: JP
Inventors: Tatsuto Watanabe; 龍人渡邊
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 1999-08-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an apparatus and a method in which the coating quality of a metallic coating, a pearl mica coating or the like is evaluated quantitatively over a wide range while the distribution of a deformation luminance value or the distribution of a deformation RGB value is used. SOLUTION: In an imaging illumination head part 4, a two-dimensional imaging part 2 such as a CCD camera or the like and a light source part 3 are held in a prescribed positional relationship. In a state that the two-dimensional imaging part 2 is faced with the coating face of an object 5, to be measured, at a prescribed distance, the object 5 to be measured is photographed repeatedly while the imaging illumination head part 4 is being moved. A plurality of images are obtained in a state thatradiant angles of a beam of light reflected from an identical point on the object 5 to be measured are different from each other. A data processing part 8 extracts the luminance value or the RGB value of the identical point on the object 5, to be measured, from the plurality of images. Thereby, the distribution of a deformation luminance value or the distribution of a deformation RGB value is found. The data processing part 8 evaluates the optical reflection property of the object 5, to be measured, on the basis of the distribution of the deformation luminance value or on the basis of the distribution of the deformation RGB value, and an evaluated result is displayed on a display part 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの工業
製品や工芸品などの塗装膜の品質検査、計測、および評
価や、工業製品や工芸品の表層または表面膜内に光学的
反射性状の異なる物質が存在する膜の光学的反射性状の
計測を行なうための表面性状評価装置および表面性状評
価方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for inspecting, measuring, and evaluating the quality of a coating film of an industrial product such as an automobile or a craft, and an optical reflection property in a surface layer or a surface film of the industrial product or a craft. The present invention relates to a surface texture evaluation device and a surface texture evaluation method for measuring the optical reflection properties of a film having different substances.

【０００２】[0002]

【従来の技術】メタリックカラーやパールマイカカラー
による塗装は、幾何学的メタメリズムを持つ。幾何学的
メタメリズムとは、光源からの光線の入射角および観察
角の変化によって、面の色相、明度、彩度が変化するこ
とを指し、Ｇｏｎｉｏｃｈｒｏｍａｔｉｓｍ（Ｐａｉｎ
ｔＣｏａｔｉｎｇｓＤｉｃｔｉｏｎａｒｙによる）
と呼ばれたり、フロップ（感）とも呼ばれる。2. Description of the Related Art Painting with metallic colors or pearl mica colors has geometrical metamerism. Geometric metamerism refers to a change in hue, lightness, and saturation of a surface due to a change in an incident angle and an observation angle of a light beam from a light source, and is referred to as Goniochromism (Pain).
t Coatings by Dictionary)
It is also called the flop (feeling).

【０００３】塗装中に顔料のみならずアルミ片も含むメ
タリックカラー塗装は、光源からの光線の入射角および
観察角の変化により、反射輝度が変化していく。さら
に、パールマイカ塗装の場合、受光角が大きくなるにつ
れて分光分布が変化し、鏡面反射方向（入射点に下ろし
た反射面に対して垂直な線に関して入射方向と線対称な
方向）の近くでは、殆ど波長依存性のない平坦な分布が
得られる。パールマイカのフロップ感は、干渉光成分の
受光角による強度変化（明度フロップ）と受光角による
色度変化（クロマチックネス・フロップ）との合成とし
て考えられる。[0003] In a metallic color coating that includes not only pigments but also aluminum pieces during coating, the reflection luminance changes with changes in the incident angle and observation angle of a light beam from a light source. Furthermore, in the case of pearl mica coating, the spectral distribution changes as the acceptance angle increases, and near the specular reflection direction (direction symmetrical to the incident direction with respect to a line perpendicular to the reflecting surface lowered to the incident point), A flat distribution with almost no wavelength dependence is obtained. The flop feeling of pearl mica can be considered as a combination of a change in intensity (brightness flop) and a change in chromaticity (chromaticity flop) of the interference light component due to the light receiving angle.

【０００４】図１６に一般的なソリッド塗装膜の断面図
を示す。ソリッド塗装とは、乾燥と共に透明な膜を作る
バインダ５０の中に色の付いた粒子である顔料５１を含
んだ最も基本的な塗料による塗装である。一方、図１７
は、一般にメタリックカラーと呼ばれ、ソリッド塗料
に、アルミフレーク（アルミ片）５２を混入した塗料で
ある。図１６と図１７の矢印のついた直線は、上方から
の光線の軌跡を描いたものである。塗膜に入射した光線
は、透明なバインダ５０を通過し、顔料５１の表面で反
射および透過する。反射した光線は、バインダ５０を通
過して塗膜表面から出射していく。また、顔料５１を透
過した光線はやがて素地で反射して、バインダ５０を通
過して塗膜表面から出射していく。図１７のようにアル
ミフレーク５２がある場合、顔料５１での反射と透過に
加え、アルミフレーク５２での反射も追加される。FIG. 16 is a sectional view of a general solid coating film. The solid coating is a coating with the most basic paint including a pigment 51 which is a colored particle in a binder 50 which forms a transparent film upon drying. On the other hand, FIG.
Is generally called a metallic color, and is a paint in which aluminum flakes (aluminum pieces) 52 are mixed into a solid paint. The straight lines with arrows in FIGS. 16 and 17 depict the trajectories of light rays from above. Light rays incident on the coating film pass through the transparent binder 50 and are reflected and transmitted on the surface of the pigment 51. The reflected light passes through the binder 50 and exits from the coating film surface. In addition, the light beam transmitted through the pigment 51 is reflected on the substrate, and then passes through the binder 50 and exits from the surface of the coating film. When there is an aluminum flake 52 as shown in FIG. 17, reflection at the aluminum flake 52 is added in addition to reflection and transmission at the pigment 51.

【０００５】このような違いから、塗膜面に対する光線
の反射の様子がソリッド塗装とメタリック塗装とでは図
１８および図１９に示すように異なってくる。ソリッド
塗膜の場合には、図１８に示すように、ソリッド塗装で
は入射光に対して鏡面反射光（塗膜面に対して垂線をお
ろした場合に、光線がその垂線の足で反射すると仮定す
ると、その垂線と光が入射する方向とのなす角度とその
垂線と光が反射する方向とのなす角度とが等しいような
反射光）は、鋭いピークを持ち、他の反射角の拡散反射
光はあまり強いものではない。[0005] Due to such a difference, the state of reflection of light rays on the coating film surface differs between the solid coating and the metallic coating as shown in FIGS. 18 and 19. In the case of a solid paint film, as shown in FIG. 18, in the solid paint, it is assumed that incident light is specularly reflected light (when a perpendicular line is drawn down to the paint film surface, it is assumed that a light ray is reflected by a foot of the perpendicular line). Then, the reflected light in which the angle between the perpendicular and the direction in which the light is incident is equal to the angle between the perpendicular and the direction in which the light is reflected has a sharp peak, and is the diffuse reflected light of another reflection angle. Is not very strong.

【０００６】一方、メタリック塗膜では、図１９に示す
ようになる。入射光は、アルミフレーク５２の表面で反
射するが、アルミフレーク５２の直径は１０〜２０μｍ
と小さいため、入射した光はアルミフレーク５２の集合
からなる表面がでこぼこした鏡のようなもので反射され
る。そのために反射光は鋭いピークではなく、ある程度
鏡面反射方向の回りに広がりを持つ。このためにメタリ
ック塗装では、光線を太陽光線とした場合には、太陽光
線がアルミフレーク５２の集合により反射され、独特の
輝きを見せる。特に、太陽と観察者の位置によって、反
射光の強さが大きく変わる。このように、光線の入射と
出射角度によって反射光の強度が変化する様子を前述の
ように（フリップ）フロップ感と呼ぶ。On the other hand, in the case of a metallic coating film, it becomes as shown in FIG. The incident light is reflected on the surface of the aluminum flake 52, and the diameter of the aluminum flake 52 is 10 to 20 μm.
Therefore, the incident light is reflected by a mirror-like material having a rough surface formed of a group of aluminum flakes 52. Therefore, the reflected light does not have a sharp peak but spreads to some extent around the specular reflection direction. For this reason, in the metallic coating, when the light beam is the sunlight, the sunlight is reflected by the aggregate of the aluminum flakes 52 and has a unique shine. In particular, the intensity of reflected light greatly changes depending on the position of the sun and the observer. The manner in which the intensity of the reflected light changes depending on the incidence and emission angles of the light rays as described above is referred to as (flip) flop feeling as described above.

【０００７】さらに、アルミフレークの代りにパールマ
イカフレークを混入したものが、いわゆるパール塗装で
ある。パールマイカが持つ光の干渉性のために、パール
塗膜では光の入射と出射角の変化により、反射光の強度
だけでなく、色も変化する。[0007] What is called pearl coating is obtained by mixing pearl mica flakes instead of aluminum flakes. Due to the light coherence of pearl mica, not only the intensity of the reflected light but also the color changes in the pearl coating due to changes in the incidence and emission angles of the light.

【０００８】一般に、良いメタリック塗装とは、アルミ
フレーク５２の並びが均一に、塗膜面に平行に寝ている
状態が良いとされる。このような塗膜は、フリップフロ
ップ感が強いためである。この良い状態を図２０に示
す。従って、悪いメタリック塗装では、アルミフレーク
５２は均一に並んでおらず、図２２や図２３に示すよう
に、塗膜面に平行ではなく傾いており、いわば踊った状
態となっている。このような状態をメタルムラと呼んで
いる。In general, a good metallic coating means a state in which the aluminum flakes 52 are arranged uniformly and lying in parallel with the coating film surface. This is because such a coating film has a strong flip-flop feeling. This good state is shown in FIG. Therefore, in the bad metallic coating, the aluminum flakes 52 are not arranged uniformly, but are not parallel to the coating film surface but inclined as shown in FIGS. 22 and 23, and are in a so-called dancing state. Such a state is called metal unevenness.

【０００９】このように、アルミフレーク５２が踊った
状態が、メタリック塗装に特有な塗装不良の主な原因で
あり、メタルムラを検知する手法が今までいくつか提案
されている。[0009] As described above, the state in which the aluminum flakes 52 are dancing is a main cause of coating defects peculiar to metallic coating, and several methods for detecting metal unevenness have been proposed.

【００１０】一般には、被測定塗装面のある一点に対し
て光線を照射し、その塗装面での反射光を光センサや色
彩センサ、または分光計などで計測する。その際に、入
射光の入射角および計測側の反射角を変化させることに
より、それぞれの角度におけるセンサの値を測定し、い
わゆる変角分光（輝度）分布を得て、この情報からメタ
リック塗装面やパールマイカ塗装面を評価する手法が知
られている。Generally, a light beam is applied to a certain point on the painted surface to be measured, and the reflected light on the painted surface is measured by an optical sensor, a color sensor, a spectrometer, or the like. At that time, by changing the incident angle of the incident light and the reflection angle on the measurement side, the values of the sensors at each angle are measured to obtain a so-called variable angle spectral (luminance) distribution, and from this information, the metallic painted surface is obtained. And methods for evaluating pearl mica painted surfaces are known.

【００１１】この手法により、メタリック塗装膜内のフ
レークやパールマイカ塗装膜内のパールマイカの並び具
合を、角度による輝度や色の変化に基づいて推測するこ
とができる。According to this method, the arrangement of the flakes in the metallic coating film and the pearl mica in the pearl mica coating film can be estimated based on the change in brightness and color depending on the angle.

【００１２】例えば、特開平４−２１３０３３号公報に
は、２０〜３０度の入射角で照射する光源部と、光源部
の正反射光の光軸に対して２０〜３０度光源部側へ傾斜
した光軸をもつ第１受光部と、正反射光の光軸に対して
８５〜１００度光源部側へ傾斜した反射光を受光する第
２受光部と、受光された反射光をそれぞれ電気信号に変
換する光電変換部と、電気信号から演算により塗色に対
応する色彩値をそれぞれ算出して表示するデータ処理部
とからなり、人間の目視評価と一致性の高い測色を可能
とするメタリック系塗色用測色装置が記載されている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-213033 discloses a light source unit for irradiating at an incident angle of 20 to 30 degrees and a light source unit side inclined by 20 to 30 degrees with respect to the optical axis of the regular reflection light of the light source unit. A first light receiving unit having an optical axis, a second light receiving unit for receiving the reflected light inclined to the light source unit side by 85 to 100 degrees with respect to the optical axis of the specularly reflected light, and an electric signal for each of the received reflected light. Metallic that consists of a photoelectric conversion unit that converts color values into colors and a data processing unit that calculates and displays color values corresponding to paint colors by calculation from electrical signals, and enables colorimetry that is highly consistent with human visual evaluation. A colorimeter for system paint color is described.

【００１３】また、特公平３−３６１８１号公報には、
照度３００〜１０００ルックスの投射光線を入射角３０
〜４５度（または−３０〜−４５度）の角度でメタリッ
ク塗装したテストピース面に照射するとともに、反射角
３０〜６０度の角度で投射光線の反射光線を目視し、反
射光線を介して見えるテストピース面の濃淡の強弱でメ
タルムラあるいはスケムラの有無を判別するようにした
メタリック塗膜の良否検査方法およびその装置が記載さ
れている。Further, Japanese Patent Publication No. 3-36181 discloses that
A projection light beam having an illuminance of 300 to 1000 lux is incident at an incident angle of 30.
Along with irradiating the metallic painted test piece surface at an angle of ~ 45 degrees (or -30 to -45 degrees), the reflected light of the projected light is visually observed at an angle of reflection of 30 to 60 degrees, and is visible through the reflected light. A method and an apparatus for inspecting the quality of a metallic coating film in which the presence or absence of metal unevenness or color unevenness is determined based on the density of the test piece surface are described.

【００１４】[0014]

【発明が解決しようとする課題】前述の特開平４−２１
３０３３号公報に記載されている装置により、塗膜面の
１点でのフリップフロップ感を定量的に求めることがで
きる。しかし、メタルムラは通常数ｃｍ四方以上のある
程度広い範囲で発生する。また、工場での検査の場合に
塗装面全体に対してこの方法を適用することは膨大な時
間を要し、実用的ではない。そのため、工場のラインな
どでの検査にこのような装置を使うことは実用上非常に
困難である。SUMMARY OF THE INVENTION The aforementioned Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-21
The apparatus described in No. 3033 can quantitatively determine the flip-flop feeling at one point on the coating film surface. However, metal unevenness usually occurs in a certain wide area of several cm square or more. Also, applying this method to the entire painted surface in the case of inspection at a factory requires a huge amount of time and is not practical. Therefore, it is practically very difficult to use such an apparatus for inspection in a factory line or the like.

【００１５】一方、前述の特公平３−３６１８１号公報
においては、目視によるある程度の範囲に対する検査方
法が開示されているが、この方法は目視であるため、人
間の検査官の視覚に大きく依存する。人間の視覚特性は
人によりまちまちであるため、検査官が異なると検査結
果が変わってしまい、定量的な比較が困難である。ま
た、同じ検査官であっても、眼の疲労などにより視覚特
性が変化し、常に安定した検査は容易ではない。On the other hand, Japanese Patent Publication No. 3-36181 described above discloses a visual inspection method for a certain range, but since this method is visual, it greatly depends on the human inspector's vision. . Human visual characteristics vary from person to person, so that different inspectors will change the test results, making quantitative comparison difficult. Further, even with the same inspector, visual characteristics change due to eye fatigue or the like, and stable inspection is not always easy.

【００１６】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、メタリックカラー塗装やパールマイカ
塗装などの塗装品質を、変角輝度の分布や変角ＲＧＢの
分布に基づいて広い範囲に亘って定量的に評価すること
のできる表面性状評価装置および表面性状評価方法を提
供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and the coating quality such as a metallic color coating or a pearl mica coating can be widened over a wide range based on the distribution of the bending luminance and the distribution of the bending RGB. It is an object of the present invention to provide a surface texture evaluation device and a surface texture evaluation method capable of quantitatively evaluating the surface properties.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る表面性状評価装置は、被測定物の表面を
照射する照明手段と、照明手段から被測定物に照射され
た光の反射光を検出するセンサアレイと、被測定物の表
面の法線とセンサアレイ面の法線とが同一直線上に並ぶ
ようにセンサアレイを被測定物表面に正対させた状態を
保ちながら、センサアレイ面と被測定物表面との距離を
一定に保ちつつ、センサアレイを被測定物表面の法線方
向に垂直な方向へ被測定物に対して相対的に移動させる
移動手段と、一定距離だけ移動するたびに被測定物の表
面を撮影して得られた画像およびその撮影時の照明手段
と被測定物とセンサアレイとの相対的位置関係から、照
明光の入射・反射角の変化に対する被測定物表面の反射
特性に相当する評価値を算出する評価値算出手段とを備
えたことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a surface texture evaluation apparatus according to the present invention comprises: an illuminating means for irradiating the surface of an object to be measured; While maintaining the sensor array that detects light and the sensor array facing the surface of the object to be measured such that the normal to the surface of the object to be measured and the normal to the surface of the sensor array are aligned on the same straight line, Moving means for moving the sensor array relative to the measured object in a direction perpendicular to the normal direction of the measured object surface while maintaining a constant distance between the array surface and the measured object surface; The image obtained by photographing the surface of the object to be measured each time it moves and the relative positional relationship between the illuminating means, the object to be measured, and the sensor array at the time of the photographing, indicate a change in the incident / reflection angle of the illumination light. Evaluation equivalent to the reflection characteristics of the surface of the workpiece Characterized by comprising an evaluation value calculating means for calculating the value.

【００１８】この発明に係る表面性状評価方法は、２次
元撮像部を被測定物に対して相対的に移動させながら被
測定物を撮影し、撮影して得た複数の画像から被測定物
の同一点の輝度値またはＲＧＢ値をそれぞれ求め、求め
た輝度値またはＲＧＢ値の分布に基づいて被測定物の光
学的反射性状を評価することを特徴とする。In the method for evaluating surface texture according to the present invention, the object to be measured is photographed while the two-dimensional imaging unit is relatively moved with respect to the object to be measured. It is characterized in that a luminance value or an RGB value of the same point is obtained, respectively, and an optical reflection property of the measured object is evaluated based on the obtained distribution of the luminance value or the RGB value.

【００１９】２次元撮像部（センサアレイ）を被測定物
に対して相対的に移動させながら被測定物の撮影を繰り
返すことで、被測定物の同一点から反射された光線の出
射角度がそれぞれ異なった状態での複数の画像を得る。
複数の画像から被測定物の同一点の輝度値またはＲＧＢ
値をそれぞれ抽出することで、変角輝度マップまたは変
角ＲＧＢマップを作成する。被測定物の複数の点につい
て変角輝度マップまたは変角ＲＧＢマップを作成し、変
角輝度の分布または変角ＲＧＢの分布を得る。変角輝度
の分布または変角ＲＧＢの分布に基づいて被測定物の光
学的反射性状を評価する。被測定物の各点について変角
輝度マップまたは変角ＲＧＢマップを作成し、輝度値ま
たはＲＧＢ値の分散または標準偏差を求めることで、被
測定物の広い範囲に亘って光学的反射性状を定量的に評
価することができる。よって、この発明に係る表面性状
評価装置および表面性状評価方法は、メタリックカラー
塗装やパールマイカ塗装などの塗装品質（アルミフレー
クやパールマイカフレークの並び方の均一性、および、
フリップフロップ感等）を広い範囲に亘って定量的に評
価することができる。By repeatedly photographing the object under measurement while moving the two-dimensional imaging unit (sensor array) relative to the object, the emission angles of the light beams reflected from the same point on the object can be changed. Obtain multiple images in different states.
The luminance value or RGB of the same point of the measured object from a plurality of images
A variable angle luminance map or a variable angle RGB map is created by extracting each value. A variable-angle luminance map or a variable-angle RGB map is created for a plurality of points on the device under test to obtain a variable-angle luminance distribution or a variable-angle RGB distribution. The optical reflection property of the measured object is evaluated based on the distribution of the variable angle luminance or the variable angle RGB distribution. A variable-angle luminance map or a variable-angle RGB map is created for each point on the measured object, and the variance or standard deviation of the luminance value or the RGB value is determined, so that the optical reflection properties can be determined over a wide range of the measured object. Can be evaluated. Therefore, the surface texture evaluation apparatus and the surface texture evaluation method according to the present invention provide coating quality such as metallic color coating and pearl mica coating (the uniformity of arrangement of aluminum flakes and pearl mica flakes, and
Flip-flop feeling) can be quantitatively evaluated over a wide range.

【００２０】[0020]

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る表面性
状評価装置の構成図である。表面性状評価装置１は、Ｃ
ＣＤカメラなどの２次元の明度または色彩値を撮影でき
る２次元撮像部２と被測定物５の塗装面を照射するため
の光源部３とがお互いの相対的な位置が固定されている
撮像照明ヘッド部４と、被測定物５を保持固定する保持
部６と、撮像照明ヘッド部４と保持部６を２次元撮像部
２の光軸が被測定物５の表面に垂直であるように固定
し、かつその状態を保ったまま相対的に移動させる移動
部７と、２次元撮像部２で撮影した２次元画像を処理す
るデータ処理部８と、その処理結果を表示する表示部９
と、その処理結果および必要に応じて元の撮影画像や途
中の処理結果などを記録するデータ記録部１０と、その
処理結果を他の検査装置または処理装置へ伝送するデー
タ伝送部１１からなる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a surface texture evaluation apparatus according to the present invention. The surface property evaluation device 1 is C
A two-dimensional imaging unit 2 such as a CD camera, which can capture two-dimensional brightness or color value, and a light source unit 3 for irradiating the painted surface of the device under test 5 with an imaging illumination whose relative positions are fixed to each other. The head unit 4, a holding unit 6 for holding and fixing the DUT 5, and the imaging illumination head unit 4 and the holding unit 6 fixed so that the optical axis of the two-dimensional imaging unit 2 is perpendicular to the surface of the DUT 5. A moving unit 7 for relatively moving while maintaining the state, a data processing unit 8 for processing a two-dimensional image captured by the two-dimensional imaging unit 2, and a display unit 9 for displaying the processing result
And a data recording unit 10 for recording the processing results and, if necessary, the original photographed image and intermediate processing results, and a data transmission unit 11 for transmitting the processing results to another inspection apparatus or processing apparatus.

【００２１】２次元撮像部２が特許請求の範囲に記載し
たセンサアレイに相当する。光源部３が特許請求の範囲
に記載した照明手段に相当する。移動部７が特許請求の
範囲に記載した移動手段に相当する。データ処理部８が
特許請求の範囲に記載した評価値算出手段に相当する。The two-dimensional imaging unit 2 corresponds to the sensor array described in the claims. The light source unit 3 corresponds to a lighting unit described in the claims. The moving unit 7 corresponds to a moving unit described in the claims. The data processing unit 8 corresponds to an evaluation value calculation unit described in the claims.

【００２２】表示部９、データ記録部１０、およびデー
タ伝送部１１は、本発明の構成にとって必要不可欠なも
のではなく、実用に際して適宜割愛できるものである。The display unit 9, the data recording unit 10, and the data transmission unit 11 are not indispensable for the configuration of the present invention, and can be omitted as appropriate in practical use.

【００２３】光源部３は、２次元撮像部２に写された位
置に関係なく処理できるように、移動方向に垂直な線状
の投影光を照射できるような線状光源である。The light source unit 3 is a linear light source that can irradiate linear projection light perpendicular to the moving direction so that processing can be performed regardless of the position captured by the two-dimensional imaging unit 2.

【００２４】図１では、移動部７は撮像照明ヘッド部４
を移動させる構成を示したが、移動部７は、あくまでも
撮像照明ヘッド部４と被測定部５の位置を相対的に移動
させるためのものであり、図２に示すように、移動部７
は被測定物５を移動させる構成としてもよい。さらに、
撮像照明ヘッド部４と被測定部５との両方を同時に移動
させるようにしてもよい。この場合、両者の移動方向が
同じ軸に沿った移動でなければならない。In FIG. 1, the moving unit 7 includes the imaging illumination head unit 4.
Has been described, the moving unit 7 is only for relatively moving the positions of the imaging illumination head unit 4 and the measured unit 5, and as shown in FIG.
May be configured to move the device under test 5. further,
You may make it move both the imaging illumination head part 4 and the to-be-measured part 5 simultaneously. In this case, the movement directions of the two must move along the same axis.

【００２５】移動部７の移動に応じて異なる時刻で塗装
面を撮影し、複数枚の２次元画像をデータ処理部８にお
いて記憶する。移動部７は、移動中の位置を検出し、検
出した位置をデータ処理部８の要求に応じてデータ処理
部８へ伝える機能を持つ。これにより、データ処理部８
は、画像を撮影した時の撮像照明ヘッド部４と被測定部
５との相対的な位置関係の情報を得ることができる。The painted surface is photographed at different times according to the movement of the moving unit 7, and a plurality of two-dimensional images are stored in the data processing unit 8. The moving unit 7 has a function of detecting a moving position and transmitting the detected position to the data processing unit 8 in response to a request from the data processing unit 8. Thereby, the data processing unit 8
Can obtain information on the relative positional relationship between the imaging illumination head unit 4 and the measured unit 5 when an image is captured.

【００２６】データ処理部８は、撮影した複数の２次元
画像と各画像を撮影した際の撮像照明ヘッド部４と被測
定物５との相対的な位置関係の情報とに基づいて、被測
定物５の同一点を対応付け、同一点がそれぞれの画像で
どの位置にあるかを決定し、それぞれの画像での明度ま
たは色彩値を記録して、撮影した被測定物５の塗装面の
すべての点における相対位置の変化に対する明度または
色彩値のマップをデータ処理部８内の記録装置（メモ
リ）またはデータ記録部１０に作成する。The data processing section 8 performs measurement based on a plurality of photographed two-dimensional images and information on a relative positional relationship between the imaging illumination head section 4 and the measured object 5 when each image is photographed. The same point of the object 5 is associated, the position of the same point in each image is determined, the brightness or color value in each image is recorded, and all of the photographed painted surface of the DUT 5 is recorded. A map of the brightness or the color value with respect to the change of the relative position at the point is created in the recording device (memory) in the data processing unit 8 or the data recording unit 10.

【００２７】データ処理部８は、作成したマップから塗
装膜の上層であるクリア塗装膜の表層での鏡面反射であ
る急峻なピークを除外する処理を行なう。データ処理部
８は、急峻なピークを除外する処理がなされた明度また
は色彩値のマップから、被測定塗装面の各点に対して、
撮像照明ヘッド部４と被測定物５との相対位置の変化に
対する明度または色彩値のマップを分布と見なして、そ
の分散または標準偏差を計算する。また、データ処理部
８は、マップの要素値を分散関数として見なした場合の
分散または標準偏差を計算して、この計算値を被測定物
表面の光学的反射性状の評価値の１つとして評価する。The data processing unit 8 performs a process of excluding a steep peak, which is specular reflection on the surface of the clear coating film, which is the upper layer of the coating film, from the created map. The data processing unit 8 calculates, for each point on the coating surface to be measured, from the brightness or color value map that has been subjected to the process of excluding a steep peak.
The variance or standard deviation is calculated by regarding a map of brightness or color value with respect to a change in the relative position between the imaging illumination head unit 4 and the DUT 5 as a distribution. The data processing unit 8 calculates a variance or a standard deviation when the element values of the map are regarded as a dispersion function, and uses the calculated value as one of the evaluation values of the optical reflection property of the surface of the measured object. evaluate.

【００２８】データ処理部８は、計算して得られた分散
または標準偏差を２次元で表示するための変換処理を行
ない、計算して得られた分散または標準偏差を処理結果
として表示部９に２次元で表示させる。データ処理部８
は、計算して得られた分散または標準偏差を処理結果と
して、データ記録部１０に記録したり、データ伝送部１
１を介して他の装置に伝送したりする。The data processing unit 8 performs a conversion process for displaying the calculated variance or standard deviation in two dimensions, and displays the calculated variance or standard deviation on the display unit 9 as a processing result. Display in two dimensions. Data processing unit 8
Records the variance or standard deviation obtained by calculation in the data recording unit 10 as the processing result, or the data transmission unit 1
1 to other devices.

【００２９】次に、表面性状評価装置１において行なわ
れる検出方法について説明する。幾何学的メタメリズム
を持つ塗膜は、照明光の入射角と出射角の変化によって
輝度が変化したり（メタリック塗装の場合）、色味が変
化したりする（パールマイカ塗装の場合）。また、２次
元撮像部２の光軸に対して検査する塗膜面を垂直に置
き、２次元撮像部２の撮影中心を塗膜面に平行な方向
（横方向）へ移動させると、塗膜面の各点についての照
明光の入射角と出射角の変化に対する輝度や色味の変化
が面として記録できる。このように撮影した面と、２次
元撮像部２の移動量から、塗膜面の各点における入射角
と出射角の変化に応じた輝度や色味変化が求まり、さら
にそれから、どのようにフレーク（メタリック塗装の場
合はアルミ片、パールマイカ塗装の場合はパールマイカ
片）が並んでいるかを示す輝度やカラーの分布が得られ
る。この分布に対し、角度変化に対応する標準偏差等の
統計的な特徴量を計算することで、フレークの並びの均
一性を定量的に表現することが可能になる。Next, a detection method performed in the surface texture evaluation device 1 will be described. A coating film having a geometrical metamerism changes its luminance (in the case of metallic coating) or its color (in the case of pearl mica coating) due to changes in the incident angle and the outgoing angle of the illumination light. When the coating surface to be inspected is placed perpendicular to the optical axis of the two-dimensional imaging unit 2 and the imaging center of the two-dimensional imaging unit 2 is moved in a direction (lateral direction) parallel to the coating surface, the coating Changes in luminance and color with respect to changes in the incident angle and the outgoing angle of the illumination light at each point on the surface can be recorded as a surface. From the surface photographed in this way and the amount of movement of the two-dimensional imaging unit 2, a change in brightness or color according to a change in the incident angle and the outgoing angle at each point on the coating film surface is obtained. (Aluminum pieces in the case of metallic coating, pearl mica pieces in the case of pearl mica coating), and a distribution of luminance and color indicating whether or not they are arranged are obtained. By calculating a statistical feature amount such as a standard deviation corresponding to the angle change with respect to this distribution, it is possible to quantitatively express the uniformity of the arrangement of the flakes.

【００３０】２次元撮像部２の平行移動により、どのよ
うにして照明光の入出射角の変化に伴うセンサ出力の変
化が２次元撮像部２に得られるかを以下で具体的に説明
する。図３は２次元撮像部で撮影できる塗膜表面の範囲
と撮影される照明光の出射角との関係を示す説明図であ
る。図３において、２次元撮像部２の光軸が塗膜表面１
２に対して垂直となるように２次元撮像部２を塗膜表面
１２に対峙させる。２次元撮像部２の視野角を６０度と
し、塗膜表面１２に対して所定距離で対峙させた２次元
撮像部２で撮影できる塗膜表面１２の範囲を点１２ａ〜
１２ｃとする。平行な照明光が左上方向から塗装表面１
２に対して４５度の角度で照射されているものと仮定す
ると、各点１２ａ，１２ｂ，１２ｃにおけるそれぞれの
入射角は、塗装表面１２の法線に対してすべて４５度と
なる。２次元撮像部２で撮影される各点１２ａ，１２
ｂ，１２ｃでの光線の出射角は、鏡面反射方向に対して
１５度，４５度，７５度となる。このように、２次元撮
像部２に撮影された画像の位置によって、光線の出射角
は変化する。このままでは、異なる点で異なる出射角の
光線が得られるに過ぎない。How the two-dimensional imaging unit 2 obtains a change in the sensor output accompanying a change in the incident / emission angle of illumination light by the two-dimensional imaging unit 2 will be specifically described below. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the range of the coating film surface that can be photographed by the two-dimensional imaging unit and the emission angle of the illumination light that is photographed. In FIG. 3, the optical axis of the two-dimensional imaging unit 2 is the coating surface 1
The two-dimensional imaging unit 2 is made to face the coating film surface 12 so as to be perpendicular to 2. The viewing angle of the two-dimensional imaging unit 2 is set to 60 degrees, and the range of the coating film surface 12 that can be photographed by the two-dimensional imaging unit 2 facing the coating film surface 12 at a predetermined distance is indicated by points 12a to 12a.
12c. Parallel illumination light from the upper left direction paint surface 1
Assuming that the light is radiated at an angle of 45 degrees with respect to 2, the respective incident angles at the points 12a, 12b, and 12c are all 45 degrees with respect to the normal to the painted surface 12. Each point 12a, 12 captured by the two-dimensional imaging unit 2
The emission angles of the light beams at b and 12c are 15, 45, and 75 degrees with respect to the specular reflection direction. As described above, the emission angle of the light beam changes depending on the position of the image captured by the two-dimensional imaging unit 2. In this state, light rays having different emission angles at different points are merely obtained.

【００３１】図４は２次元撮像部を移動させた際に撮影
される光線の出射角の変化を示す説明図である。２次元
撮像部２を図４に示す位置１３ａから１３ｂ，１３ｃへ
図示右方向へ移動させる。２次元撮像部２が位置１３ａ
にあるとき、点１２ｄの出射角は、図３の点１２ｃの出
射角と同じ７５度に相当する。２次元撮像部２が位置１
３ｂにあるとき、点１２ｄの出射角は、図３の点１２ｂ
の出射角と同じ４５度に相当する。２次元撮像部２が位
置１３ｃにあるとき、点１２ｄの出射角は、図３の点１
２ａの出射角と同じ１５度に相当する。従って、２次元
撮像部２を移動させることによって、１つの点１２ｄに
対して出射角の異なる光線を検出することができる。１
つの点１２ｄに対して出射角の異なる光線を検出するこ
とによって、変角輝度分布を得ることができる。なお、
２次元撮像部２がＲＧＢカラーを検出できるものである
場合には、変角ＲＧＢ分布を得ることができる。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a change in the emission angle of a light beam captured when the two-dimensional imaging unit is moved. The two-dimensional imaging unit 2 is moved rightward in the figure from the position 13a shown in FIG. The two-dimensional imaging unit 2 is at the position 13a
, The output angle at point 12d corresponds to the same 75 degrees as the output angle at point 12c in FIG. 2D imaging unit 2 at position 1
3b, the exit angle at point 12d is the point 12b in FIG.
Is equivalent to 45 degrees, which is the same as the exit angle. When the two-dimensional imaging unit 2 is at the position 13c, the emission angle of the point 12d is the point 1 in FIG.
This corresponds to 15 degrees, which is the same as the emission angle of 2a. Therefore, by moving the two-dimensional imaging unit 2, it is possible to detect light rays having different emission angles with respect to one point 12d. 1
By detecting light beams having different emission angles with respect to the two points 12d, a variable-angle luminance distribution can be obtained. In addition,
If the two-dimensional imaging unit 2 can detect RGB colors, it is possible to obtain a variable angle RGB distribution.

【００３２】図３，図４では、説明の都合上、照明光源
を平行光としているが、実際には平行光でなくても構わ
ない。平行光でない場合、図３に示した塗膜表面上の各
点１２ａ，１２ｂ，１２ｃにおける入射角が変化するこ
とになる。入射角が変化するほうが幾何学的メタメリズ
ム（フリップフロップ感）をより強く観察できる。そこ
で、光源部３には、平行光ではなく、通常の広がりを持
つ光線を用いている。２次元撮像部２は、視野角の広い
ものを用いることによって、撮影位置の移動量に対して
撮影できる出射角の変化範囲を大きくできる。In FIGS. 3 and 4, the illumination light source is a parallel light for convenience of explanation, but it is not always necessary to use a parallel light. If the light is not parallel light, the incident angle at each point 12a, 12b, 12c on the coating film surface shown in FIG. 3 will change. The geometric metamerism (flip-flop feeling) can be more strongly observed when the incident angle changes. Therefore, a light beam having a normal spread is used for the light source unit 3 instead of a parallel light beam. By using the two-dimensional imaging unit 2 having a wide viewing angle, the change range of the emission angle that can be imaged with respect to the movement amount of the imaging position can be increased.

【００３３】また、図４では、説明の都合上、２次元撮
像部２の位置を３段階に亘って移動させる例を示した
が、実際の撮影に際しては、２次元撮像部２の位置を細
かく移動させて撮影することによって、きめ細かい角度
の変化に対応した変角輝度分布または変角ＲＧＢ分布を
得ることができる。なお、図４では、２次元撮像部２の
位置を移動させる例を示したが、被測定物５を移動させ
ながら撮影するようにしてもよい。FIG. 4 shows an example in which the position of the two-dimensional imaging unit 2 is moved in three stages for the sake of explanation. However, in actual photographing, the position of the two-dimensional imaging unit 2 is finely divided. By moving and photographing, it is possible to obtain a variable-angle luminance distribution or a variable-angle RGB distribution corresponding to a fine angle change. Note that FIG. 4 illustrates an example in which the position of the two-dimensional imaging unit 2 is moved. However, the imaging may be performed while the object 5 is moved.

【００３４】２次元撮像部２の移動に応じた明度または
色彩値のマップを作ることは、図４に示した２次元撮像
部２の各撮影位置１３ａ，１３ｂ，１３ｃで撮影したそ
れぞれの画像から、塗膜表面上の点１２ｄに対応する画
素位置を求めて、求めた画素位置の明度または色彩値の
マップを求めることに相当する。Creating a map of brightness or color value in accordance with the movement of the two-dimensional imaging unit 2 is based on the images captured at the respective imaging positions 13a, 13b, and 13c of the two-dimensional imaging unit 2 shown in FIG. This corresponds to obtaining a pixel position corresponding to the point 12d on the coating film surface and obtaining a brightness or color value map of the obtained pixel position.

【００３５】次に、得られたマップから分散または標準
偏差を求める。図５および図６は塗膜面上の１点におけ
る出射角と輝度との関係を示すグラフである。図５は出
射角が特定の範囲で輝度がピークを持つ特性、すなわ
ち、塗装面が鏡面に近い状態での出射角−輝度特性を示
している。図６は塗装面からの反射が拡散反射の状態に
ある場合の出射角−輝度特性を示している。２次元撮像
部２を移動させながら（言い換えれば異なる出射角毎
に）検出した塗膜面上のある１点での輝度が、特定の移
動範囲（特定の出射角範囲）でピークを持つ場合、これ
は塗装面が鏡面に近いことを示している。図５に示した
輝度のピークが塗装面のクリア塗装膜の表層で反射した
照射光の検出結果である場合、この輝度のピークはアル
ミフレークの並びを反映したものではない。そこで、鏡
面反射の成分を除去した後に残る出射角−輝度特性が図
５に示したようにピークを有するものであれば、アルミ
フレークの並びが均一なために鏡面反射に近いグラフの
プロファイルが得られたことを示している。この場合、
輝度の分散または標準偏差は小さな値を取る。このよう
に、２次元撮像部２から得られたデータ（センサ出力デ
ータ）から、被測定物５の表面での鏡面反射光の影響を
除去した後、評価値を算出することができる。Next, a variance or a standard deviation is obtained from the obtained map. 5 and 6 are graphs showing the relationship between the emission angle and the luminance at one point on the coating film surface. FIG. 5 shows a characteristic in which the luminance has a peak in a specific range of the output angle, that is, an output angle-luminance characteristic when the painted surface is close to a mirror surface. FIG. 6 shows an emission angle-luminance characteristic when the reflection from the painted surface is in a diffuse reflection state. When the luminance at one point on the coating film surface detected while moving the two-dimensional imaging unit 2 (in other words, for each different emission angle) has a peak in a specific movement range (specific emission angle range), This indicates that the painted surface is close to a mirror surface. When the luminance peak shown in FIG. 5 is a result of detecting the irradiation light reflected on the surface layer of the clear coating film on the painted surface, the luminance peak does not reflect the arrangement of the aluminum flakes. Therefore, if the emission angle-luminance characteristic remaining after removing the specular reflection component has a peak as shown in FIG. 5, the profile of the graph close to the specular reflection can be obtained because the arrangement of the aluminum flakes is uniform. It indicates that it was done. in this case,
The variance or standard deviation of the luminance takes a small value. As described above, the evaluation value can be calculated after removing the influence of the specular reflection light on the surface of the DUT 5 from the data (sensor output data) obtained from the two-dimensional imaging unit 2.

【００３６】図６は、塗装面からの反射が拡散反射の状
態にあることを示している。この場合、アルミフレーク
の並びは均一ではなく乱れている。つまり、欠陥がある
ことを示している。この場合、明度分布またはＲＧＢ分
布は平均から離れたところまで広く分布しており、分散
または標準偏差は大きな値を取る。FIG. 6 shows that the reflection from the painted surface is in a diffuse reflection state. In this case, the arrangement of the aluminum flakes is not uniform but disordered. That is, it indicates that there is a defect. In this case, the lightness distribution or the RGB distribution is widely distributed far from the average, and the variance or the standard deviation takes a large value.

【００３７】以上から、分散または標準偏差が大きな値
をとるときは、アルミフレーク等の並びは一様ではな
く、メタリック塗装またはパールマイカ塗装の質が悪い
と判断できる。逆に、分散または標準偏差が小さい値を
取るときは、メタリック塗装またはパールマイカ塗装の
質が良いと判断できる。従って、２次元撮像部２と被測
定物５との間に相対的な移動量に対して得られた明度ま
たはＲＧＢ値の変化を分布として見たときの分散または
標準偏差の値を、メタリック塗装またはパールマイカ塗
装の評価値とすることができる。From the above, when the dispersion or the standard deviation takes a large value, it can be determined that the arrangement of the aluminum flakes and the like is not uniform and the quality of the metallic coating or pearl mica coating is poor. Conversely, when the dispersion or the standard deviation takes a small value, it can be determined that the quality of the metallic coating or the pearl mica coating is good. Therefore, the value of the variance or standard deviation when the change in the brightness or the RGB value obtained with respect to the relative movement amount between the two-dimensional imaging unit 2 and the measured object 5 is viewed as a distribution is determined by the metallic coating. Alternatively, it can be an evaluation value of pearl mica coating.

【００３８】図７は表面性状評価装置の一具体例を示す
斜視図、図８は表面性状評価装置の一具体例を示す平面
図である。図７および図８に示す表面性状評価装置２１
は、２次元撮像部としてのＣＣＤカメラ２２と光源部と
しての線状照明器具２３とを所定の位置関係で固定した
撮像照明ヘッド部２４と、撮像照明ヘッド部２４を１軸
方向へ移動させる撮像照明ヘッド部移動ステージ２７Ａ
と、被測定部であるテストピース２５を固定する保持部
（テストピース固定治具）２６を備えるとともに、保持
部２６に固定されたテストピース２５を１軸方向へ移動
させるテストピース移動ステージ２７Ｂと、図示しない
制御部とからなる。FIG. 7 is a perspective view showing one specific example of the surface texture evaluation device, and FIG. 8 is a plan view showing one specific example of the surface texture evaluation device. Surface texture evaluation device 21 shown in FIGS. 7 and 8
Is an imaging illumination head unit 24 in which a CCD camera 22 as a two-dimensional imaging unit and a linear illumination device 23 as a light source unit are fixed in a predetermined positional relationship, and imaging for moving the imaging illumination head unit 24 in one axis direction. Illumination head moving stage 27A
And a test piece moving stage 27B that has a holding section (test piece fixing jig) 26 for fixing the test piece 25, which is a measured section, and moves the test piece 25 fixed to the holding section 26 in one axial direction. , And a control unit (not shown).

【００３９】線状照明器具２３は、図示しない光ファイ
バ等の導光手段を介して図示しないハロゲン光源等の光
源へ接続されている。線状照明器具２３は、図示しない
ハロゲン光源等から図示しない光ファイバ等の導光手段
を介して導光された光を線状に照射するよう構成してい
る。The linear luminaire 23 is connected to a light source such as a halogen light source (not shown) via a light guiding means such as an optical fiber (not shown). The linear lighting device 23 is configured to linearly irradiate light guided from a halogen light source (not shown) or the like via light guiding means such as an optical fiber (not shown).

【００４０】撮像照明ヘッド部移動ステージ２７Ａによ
る撮像照明ヘッド部２４の移動方向とテストピース移動
ステージ２７Ｂによるテストピース２５の移動方向とが
平行になるように、各移動ステージ２７Ａ，２７Ｂを配
置している。メタリックカラー塗装等が施されたテスト
ピース２５は、塗装面の法線方向が移動方向に対して直
交するよう取り付けられる。The moving stages 27A and 27B are arranged so that the moving direction of the imaging illumination head unit 24 by the imaging illumination head unit moving stage 27A and the moving direction of the test piece 25 by the test piece moving stage 27B are parallel. I have. The test piece 25 to which a metallic color coating or the like has been applied is mounted such that the normal direction of the coating surface is orthogonal to the moving direction.

【００４１】コンピュータシステム等を利用して構成し
た制御部によって、各移動ステージ２７Ａ，２７Ｂの移
動が制御される。各移動ステージ２７Ａ，２７Ｂは、所
定の移動速度で互いに逆方向へ移動される。各移動ステ
ージ２７Ａ，２７Ｂは、位置センサまたは移動量センサ
を備えており、絶対位置データまたは基準位置からの移
動量データを制御部へ供給する。The movement of each of the moving stages 27A and 27B is controlled by a control unit configured using a computer system or the like. The moving stages 27A and 27B are moved in opposite directions at a predetermined moving speed. Each of the moving stages 27A and 27B includes a position sensor or a moving amount sensor, and supplies the absolute position data or the moving amount data from the reference position to the control unit.

【００４２】コンピュータシステム等を利用して構成し
た制御部内に、以下の処理を行なって評価値を算出する
評価値算出手段を設けている。処理は次の３つの段階か
らなる。（１）テストピース２５とＣＣＤカメラ２２と
の相対的位置をなるべく均等にずらして、複数枚の画像
を撮影する。（２）位置をずらして撮影した画像のずれ
を補正して、水平位置を合せて、変角輝度マップまたは
変角ＲＧＢマップを作成する。（３）変角輝度マップま
たは変角ＲＧＢマップに基づいて、各画素での標準偏差
を計算して、それを元にテストピースの画像に対応させ
る。An evaluation value calculation means for calculating an evaluation value by performing the following processing is provided in a control unit configured by utilizing a computer system or the like. The process consists of the following three stages. (1) The relative position between the test piece 25 and the CCD camera 22 is shifted as evenly as possible to photograph a plurality of images. (2) The displacement of the image photographed at the shifted position is corrected, the horizontal position is adjusted, and the variable angle luminance map or the variable angle RGB map is created. (3) The standard deviation at each pixel is calculated based on the variable-angle luminance map or the variable-angle RGB map, and the standard deviation is associated with the image of the test piece based on the standard deviation.

【００４３】図７および図８では、撮像照明ヘッド部移
動ステージ２７Ａとテストピース移動ステージ２７Ｂと
を逆方向に移動させる構成を示したが、いずれか一方の
移動ステージのみを移動させる構成としてもよい。な
お、両方の移動ステージを互いに逆方向へ移動させる構
成にすることで、各移動ステージの移動量を一方の移動
ステージのみを移動させる場合の１／２にすることがで
きる。よって、各移動ステージを小形化できるととも
に、検査等に要するスペースを小さくすることができ
る。撮像照明ヘッド部移動ステージ２７Ａとテストピー
ス移動ステージ２７Ｂとを同じ速度で逆方向へ動かす
と、ＣＣＤカメラ２２とテストピース２５とは相対的に
各移動ステージ２７Ａ，２７Ｂの移動速度の２倍の速度
で移動していることになる。所定の相対移動速度を得る
ためには、各移動ステージを所定の相対移動速度の１／
２の速度で移動させればよいので、各移動ステージの移
動速度をいずれか一方の移動ステージのみを移動させる
場合よりも低速にできる。Although FIGS. 7 and 8 show a configuration in which the imaging illumination head unit moving stage 27A and the test piece moving stage 27B are moved in opposite directions, a structure in which only one of the moving stages may be moved may be used. . Note that, by adopting a configuration in which both moving stages are moved in opposite directions, the moving amount of each moving stage can be reduced to １／ of the case where only one moving stage is moved. Therefore, each moving stage can be downsized, and the space required for inspection and the like can be reduced. When the imaging illumination head section moving stage 27A and the test piece moving stage 27B are moved in the opposite direction at the same speed, the CCD camera 22 and the test piece 25 move at a speed twice as high as the moving speed of each moving stage 27A, 27B. It means that you are moving. In order to obtain a predetermined relative moving speed, each of the moving stages is set to 1 / the predetermined relative moving speed.
Since the moving stage may be moved at the speed of 2, the moving speed of each moving stage can be made lower than the case where only one of the moving stages is moved.

【００４４】ＣＣＤカメラ２２を固定した撮像照明ヘッ
ド部移動ステージ２７Ａと被測定物であるテストピース
２５を固定したテストピース移動ステージ２７Ｂとを、
移動方向を反対にして等速で動かす。予め定めた一定距
離だけ移動したところで撮影する。そして、さらに一定
距離だけ移動したところで、また撮影する。テストピー
ス２５がＣＣＤカメラ２５の視野からはずれるまで撮影
を繰り返す。The imaging illumination head section moving stage 27A to which the CCD camera 22 is fixed and the test piece moving stage 27B to which the test piece 25 to be measured is fixed are
Move at a constant speed in the opposite direction. An image is taken when the user has moved a predetermined distance. Then, after moving a certain distance, another photographing is performed. The photographing is repeated until the test piece 25 is out of the field of view of the CCD camera 25.

【００４５】撮影された画像列は、それぞれの水平方向
において、一定移動量に対応しただけのずれがある。各
移動ステージ２７Ａ，２７Ｂを一定の速度で動かし、Ｃ
ＣＤカメラ２２で一定時間おきに撮影すれば、得られた
画像列は、一定移動量だけ画素がずれたものになる。し
かしながら、各移動ステージ２７Ａ，２７Ｂの移動量の
変動や撮影タイミングのずれ等によって、一定移動量だ
け画素がずれた画像列が得られない場合がある。そこ
で、時間的に隣接する画像間で、所定の画素数分だけ水
平方向に相互相関を計算して、その相関が最大になる画
素のずれ量を求めるようにしている。The photographed image sequence has a displacement corresponding to a certain amount of movement in each horizontal direction. By moving each of the moving stages 27A and 27B at a constant speed, C
If images are taken at regular intervals by the CD camera 22, the obtained image sequence will have pixels shifted by a fixed amount of movement. However, an image sequence in which pixels are shifted by a certain amount of movement may not be obtained due to a change in the amount of movement of each of the moving stages 27A and 27B, a shift in shooting timing, and the like. Therefore, a cross-correlation is calculated in the horizontal direction by a predetermined number of pixels between temporally adjacent images, and a shift amount of a pixel at which the correlation is maximum is calculated.

【００４６】図９は隣接する２枚の画像の撮影範囲を示
す説明図である。１枚目に撮影した画像を画像Ｇ１、２
枚目に撮影した画像を画像Ｇ２とする。各画像Ｇ１，Ｇ
２はテストピース２５の塗装表面を撮影したものである
が、その撮影範囲は一定移動量分だけずれている。な
お、符号Ｐは変角輝度分布を求める点である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a photographing range of two adjacent images. Images G1 and G2 are taken as first images.
The image taken the second time is referred to as an image G2. Each image G1, G
Reference numeral 2 denotes a photograph of the painted surface of the test piece 25, and the photographing range is shifted by a predetermined moving amount. Note that the symbol P is a point for obtaining a variable-angle luminance distribution.

【００４７】図１０は２枚の画像からの同一点の位置を
一致させた走査線データを得る処理を示す説明図であ
る。画像Ｇ１と画像Ｇ２とのそれぞれから変角輝度分布
を求める点Ｐの走査線データＬ１，Ｌ２を取り出す。画
像Ｇ１と画像Ｇ２とは水平方向に先に求めたずれ量分だ
けずれている。このずれ量を補正すれば、各走査線デー
タＬ１，Ｌ２は、テストピース２５上の同じ水平線位置
の反射明度またはカラー明度を示す。ただし、照明の入
射角度が異なるために同じ値ではない。各走査線データ
Ｌ１，Ｌ２を求めたずれ量だけ補正して並べる。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a process for obtaining scanning line data in which the positions of the same points in two images are matched. From each of the image G1 and the image G2, the scanning line data L1 and L2 of the point P at which the variable-angle luminance distribution is obtained are extracted. The image G1 and the image G2 are shifted in the horizontal direction by the shift amount previously obtained. If this shift amount is corrected, each of the scanning line data L1 and L2 indicates the reflection brightness or the color brightness at the same horizontal line position on the test piece 25. However, they are not the same value due to different incident angles of illumination. The scanning line data L1 and L2 are arranged after being corrected by the obtained shift amount.

【００４８】図１１は複数枚の画像から特定位置の走査
線を抜き出してずれ量を補正する処理を示す説明図、図
１２は複数枚の画像から特定位置の走査線を抜き出して
ずれ量を補正する処理を施して得た変角輝度マップの説
明図である。図１１に示すように、撮影する間隔を短く
して複数枚の画像を撮影し、複数の画像Ｇ１〜Ｇｎから
変角輝度分布を求める点Ｐの走査線データＬ１〜Ｌｎを
抜き出し、ずれ量を補正して各走査線データＬ１〜Ｌｎ
を配置することで、図１２に示すように、変角輝度マッ
プ（または変角ＲＧＢマップ）Ｍを作成することができ
る。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a process for extracting a scanning line at a specific position from a plurality of images and correcting the shift amount. FIG. 12 is a diagram for extracting a scanning line at a specific position from the plurality of images and correcting the shift amount. FIG. 9 is an explanatory diagram of a variable-angle luminance map obtained by performing a process of FIG. As shown in FIG. 11, a plurality of images are photographed at a shorter photographing interval, and scanning line data L1 to Ln of a point P for which a variable-angle luminance distribution is to be obtained is extracted from the plurality of images G1 to Gn. Correct the scan line data L1 to Ln
, A variable-angle luminance map (or variable-angle RGB map) M can be created as shown in FIG.

【００４９】図１２に示した変角輝度マップ（または変
角ＲＧＢマップ）Ｍにおいて、縦方向は、抜き出した走
査線のある水平位置での、光線の入出射角の変化に対す
るセンサ値の値を示す。言い換えれば、変角輝度マップ
（または変角ＲＧＢマップ）Ｍにおいて、上下方向の値
の変化は、照射光の入出射角の変化に対応している。In the variable angle luminance map (or variable angle RGB map) M shown in FIG. 12, the vertical direction indicates the value of the sensor value with respect to the change in the incident / exit angle of the light beam at the horizontal position where the extracted scanning line is located. Show. In other words, in the variable angle luminance map (or variable angle RGB map) M, a change in the value in the vertical direction corresponds to a change in the incident / emission angle of the irradiation light.

【００５０】図９〜図１２に示した処理は、ある垂直位
置の水平線に対応する走査線を抜き出して作ったので、
それ以外の垂直位置の走査線に対しても同様の処理を行
なう。つまり、画像の垂直方向の画素数が４８０であれ
ば、４８０枚の異なる変角輝度（ＲＧＢ）マップＭが得
られる。なお、以上の処理は、コンピュータシステム内
のメモリ上で行なわれる。The processing shown in FIGS. 9 to 12 is performed by extracting a scanning line corresponding to a horizontal line at a certain vertical position.
Similar processing is performed on the scanning lines at other vertical positions. That is, if the number of pixels in the vertical direction of the image is 480, 480 different angle-varying luminance (RGB) maps M are obtained. The above processing is performed on a memory in the computer system.

【００５１】図９〜図１２に示した処理によって得られ
た変角輝度（ＲＧＢ）マップＭは、走査線上のある点に
関しては、照射光の入出射角がある角度づつずれたマッ
プになているが、隣の点（画素）の光線の入出射角は厳
密に同じではない。それは、各移動ステージ２７Ａ，２
７Ｂの移動量が画素サイズよりも大きい通常の場合には
そうなる。図１３は７画素分づつずらして撮影した画像
の横方向のドット位置と検出した反射光線の出射角度と
の関係を示す説明図である。例えば、撮影される画像が
７画素分づつずれるように各移動ステージ２７Ａ，２７
Ｂを相対的に移動させた場合、図１３に示すように、出
射角度（被測定物で反射された照射光の出射角）が７ド
ットの周期でずれている。これは、水平方向のずれが、
光線の入出射角に対応しているためである。ただし、あ
まり大きなずれとしなければ、実用上は問題ない。The variable angle luminance (RGB) map M obtained by the processing shown in FIGS. 9 to 12 is a map in which, for a certain point on the scanning line, the input / output angle of the irradiation light is shifted by a certain angle. However, the incident and exit angles of light rays at adjacent points (pixels) are not exactly the same. That is, each moving stage 27A, 2
This is the case in the normal case where the moving amount of 7B is larger than the pixel size. FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between the dot position in the horizontal direction of an image taken by shifting seven pixels at a time and the exit angle of the detected reflected light beam. For example, each of the moving stages 27A and 27A is shifted so that the captured image is shifted by 7 pixels.
When B is relatively moved, as shown in FIG. 13, the emission angle (the emission angle of the irradiation light reflected by the object to be measured) is shifted at a period of 7 dots. This is because the horizontal shift
This is because it corresponds to the incident angle of the light beam. However, there is no practical problem unless the deviation is too large.

【００５２】次に、このようにして得られた変角輝度
（ＲＧＢ）マップＭから、図５および図６で説明したよ
うに、垂直方向での分散または標準偏差を求める。求め
た垂直方向での分散または標準偏差に基づいて、アルミ
フレークやパールマイカフレークが均一に並んでいるか
どうかを定量的に示すことができる。Next, the variance or standard deviation in the vertical direction is obtained from the variable-angle luminance (RGB) map M thus obtained, as described with reference to FIGS. Based on the obtained vertical dispersion or standard deviation, it is possible to quantitatively indicate whether aluminum flakes or pearl mica flakes are uniformly arranged.

【００５３】その様子を目で見てわかるように表示させ
るために、次の処理を行なう。まず、ある点の変角輝度
（ＲＧＢ）分布の平均や標準偏差を求める前に、飽和値
を除去する処理を行なう。ＣＣＤカメラ２２から得られ
た画像中には、鏡面反射による強い反射光によってセン
サ出力値である量子化された輝度値が飽和している場合
があるので、この飽和値を除去する。飽和値を除去した
後の変角輝度（ＲＧＢ）マップＭに対して、垂直方向の
値の平均値を求めて、それを元に標準偏差を求める。撮
影したテストピース２５の各点に対応する画素毎に、標
準偏差を求める。求めた各画素毎の標準偏差を、テスト
ピースの面に対応する２次元の画像の明度値またはＲＧ
Ｂ値として、その画像をディスプレイ装置等に表示させ
る。これにより、テストピースの塗装膜の品質（フレー
クの傾きの均一性）を目で見ることができる。また、標
準偏差の値に対応して評価値を設定することで、テスト
ピースの各点毎またはテストピースの所定領域毎に評価
点をつけることができる。さらに、標準偏差の値と予め
設定した良否判定値とを比較することで、テストピース
の各点毎またはテストピースの所定領域毎に良否判定を
行なうことができる。また、不良箇所を検出して、ディ
スプレイ装置等の画面上に不良箇所を表示させることが
できる。The following processing is performed in order to display the state so that it can be visually recognized. First, a process of removing a saturation value is performed before calculating the average and standard deviation of the variable angle luminance (RGB) distribution at a certain point. In the image obtained from the CCD camera 22, since the quantized luminance value, which is the sensor output value, may be saturated due to strong reflected light due to specular reflection, this saturated value is removed. An average value of the values in the vertical direction is obtained for the variable-angle luminance (RGB) map M after removing the saturation value, and a standard deviation is obtained based on the average value. The standard deviation is obtained for each pixel corresponding to each point of the photographed test piece 25. The obtained standard deviation for each pixel is calculated as the lightness value or RG of a two-dimensional image corresponding to the surface of the test piece.
The image is displayed on a display device or the like as the B value. This makes it possible to visually check the quality (uniformity of the flake inclination) of the coating film of the test piece. In addition, by setting an evaluation value corresponding to the value of the standard deviation, an evaluation point can be provided for each point of the test piece or for each predetermined region of the test piece. Furthermore, by comparing the value of the standard deviation with a preset pass / fail judgment value, pass / fail judgment can be performed for each point of the test piece or for each predetermined region of the test piece. Further, the defective portion can be detected and the defective portion can be displayed on a screen of a display device or the like.

【００５４】図１４は変角輝度分布の３次元表示グラフ
である。手前横軸（Ｘ軸）は走査線上のドット位置を示
している。右側縦軸（Ｙ軸）は画像ずれ量を画像ずれ量
×２ｍｍの単位で示している。垂直軸（Ｚ軸）は輝度値
を示している。FIG. 14 is a three-dimensional display graph of the variable angle luminance distribution. The horizontal axis (X-axis) on the near side indicates the dot position on the scanning line. The right vertical axis (Y axis) indicates the image shift amount in the unit of image shift amount × 2 mm. The vertical axis (Z axis) indicates the luminance value.

【００５５】図１５はメタリック塗装の評価値の擬似カ
ラー表示例を示す説明図である。なお、図１５では色の
相違をハッチング種類を異ならしめることで示してい
る。変角輝度マップから得られる輝度の角度分布から標
準偏差を計算し、計算して得られた標準偏差をメタリッ
ク塗装の評価値とするとともに、評価値の大きさを複数
段階に区分し、各段階毎に予め設定した色を用いて評価
値を擬似カラー表示することで、テストピースのメタリ
ック塗装の品質（フレークの傾きの均一性）を画像表示
装置の画面上に表示させたり、カラープリンタを用いて
ハードコピーとして出力させることができる。これによ
り、良好なメタリック塗装がなされている領域とそうで
ない領域を判定することができる。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a pseudo-color display example of the evaluation value of the metallic coating. In FIG. 15, the color difference is indicated by different hatching types. The standard deviation is calculated from the angular distribution of the luminance obtained from the variable-angle luminance map, and the calculated standard deviation is used as the evaluation value of the metallic coating, and the magnitude of the evaluation value is divided into a plurality of levels. By displaying the evaluation value in a pseudo color using the color set in advance for each color, the quality of the metallic coating of the test piece (uniformity of flake inclination) can be displayed on the screen of the image display device, or a color printer can be used. Output as a hard copy. As a result, it is possible to determine a region where good metallic coating is performed and a region where good metallic coating is not performed.

【００５６】なお、不良箇所を検出した後、ロボットア
ーム等を用いて不良箇所に修正または補修のためのマー
キングを行ってもよい。After detecting the defective portion, the defective portion may be marked for correction or repair using a robot arm or the like.

【００５７】[0057]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る表面
性状評価装置および表面性状評価方法は、２次元撮像部
（センサアレイ）を被測定物に対して相対的に移動させ
ながら被測定物からの反射光を撮影し、撮影した得た複
数の画像と各画像を撮影したときの２次元撮像部と被測
定物との位置関係とに基づいて被測定物の同一点から異
なる出射角度で反射された反射光の輝度値またはＲＧＢ
値をそれぞれ求めるようにしたので、求めた輝度値また
はＲＧＢ値の分布に基づいて被測定物の光学的反射性状
を評価することができる。よって、メタリックカラー塗
装やパールマイカ塗装などの塗装品質を、変角輝度分布
や変角ＲＧＢ分布を用いて、広い範囲に亘って定量的に
評価することができる。As described above, the surface texture evaluation apparatus and the surface texture evaluation method according to the present invention can move the two-dimensional imaging unit (sensor array) relative to the object while moving it from the object. Reflected from the same point of the object at different emission angles based on the plurality of images obtained and the positional relationship between the two-dimensional imaging unit and the object at the time of capturing each image. Brightness value of reflected light or RGB
Since the respective values are obtained, it is possible to evaluate the optical reflection properties of the measured object based on the obtained distribution of the luminance values or the RGB values. Therefore, the coating quality such as the metallic color coating and the pearl mica coating can be quantitatively evaluated over a wide range using the variable angle luminance distribution and the variable angle RGB distribution.

【００５８】また、２次元撮像部（センサアレイ）を用
いているため、同時に多くの点に対する変角輝度分布
（または変角ＲＧＢ分布）を得ることができる。さら
に、２次元撮像部（センサアレイ）を用いているため、
目視とは異なり、再現性のある定量的な計測値・評価値
が得られる。Further, since a two-dimensional image pickup unit (sensor array) is used, a variable angle luminance distribution (or variable angle RGB distribution) for many points can be obtained at the same time. Furthermore, since a two-dimensional imaging unit (sensor array) is used,
Unlike visual observation, reproducible quantitative measurement values and evaluation values are obtained.

【００５９】計測のために、撮影照明ヘッド部と被測定
物との位置を相対的に移動させなければならないが、工
場ライン等では移動させながら製品加工等を行なうこと
が多いので、この発明に係る表面性状評価装置および表
面性状評価方法は、工場ライン等でのオンライン検査等
に適している。For measurement, the position of the photographing illumination head unit and the object to be measured must be relatively moved. However, in a factory line or the like, products are often processed while being moved. The surface texture evaluation device and the surface texture evaluation method are suitable for online inspection in a factory line or the like.

【００６０】従来の変角分光分布を計測する装置は、光
源や分光センサ部を回転させて計測する構造であるが、
この発明に係る表面性状評価装置および表面性状評価方
法では、２次元撮像部（センサアレイ）または被測定物
の平行移動でも、変角分光分布に相当するものを計測す
ることが可能である。よって、従来の回転式ではある程
度大きなスペースを必要としたが、この発明に係る表面
性状評価装置および表面性状評価方法を用いることで、
よりコンパクトなスペースで計測が可能となる。The conventional apparatus for measuring the gonioscopic spectral distribution has a structure in which the measurement is performed by rotating a light source and a spectral sensor.
In the surface texture evaluation apparatus and the surface texture evaluation method according to the present invention, it is possible to measure an equivalent of a variable-angle spectral distribution even in a parallel movement of a two-dimensional imaging unit (sensor array) or an object to be measured. Therefore, the conventional rotary type required a relatively large space, but by using the surface texture evaluation device and the surface texture evaluation method according to the present invention,
Measurement becomes possible in a more compact space.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この発明に係る表面性状評価装置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a surface texture evaluation apparatus according to the present invention.

【図２】この発明に係る表面性状評価装置の移動部の他
の構成例を示す説明図FIG. 2 is an explanatory view showing another configuration example of the moving unit of the surface texture evaluation device according to the present invention.

【図３】２次元撮像部で撮影できる塗膜表面の範囲と撮
影される光線の出射角との関係を示す説明図FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a range of a coating film surface that can be photographed by a two-dimensional imaging unit and an emission angle of a photographed light beam.

【図４】２次元撮像部を移動させた際に撮影される光線
の出射角の変化を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a change in an emission angle of a light beam captured when the two-dimensional imaging unit is moved.

【図５】塗装面が鏡面に近い状態（鏡面反射状態）にお
ける塗膜面上の１点における輝度と出射角との関係を示
すグラフFIG. 5 is a graph showing the relationship between luminance and emission angle at one point on the coating film surface when the painted surface is close to a mirror surface (mirror reflection state).

【図６】塗装面からの反射が拡散反射の状態（拡散反射
状態）における塗膜面上の１点における輝度と出射角と
の関係を示すグラフFIG. 6 is a graph showing the relationship between the luminance and the emission angle at one point on the coating film surface when the reflection from the coating surface is diffuse reflection (diffuse reflection state).

【図７】表面性状評価装置の一具体例を示す斜視図FIG. 7 is a perspective view showing a specific example of a surface texture evaluation device.

【図８】表面性状評価装置の一具体例を示す平面図FIG. 8 is a plan view showing a specific example of a surface texture evaluation device.

【図９】隣接する２枚の画像の撮影範囲を示す説明図FIG. 9 is an explanatory diagram showing a shooting range of two adjacent images.

【図１０】隣接する２枚の画像から同一点の位置を一致
させた走査線データを得る処理を示す説明図FIG. 10 is an explanatory diagram showing processing for obtaining scanning line data in which the positions of the same points are matched from two adjacent images.

【図１１】複数枚の画像から特定位置の走査線を抜き出
してずれ量を補正する処理を示す説明図FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a process of extracting a scanning line at a specific position from a plurality of images and correcting a shift amount;

【図１２】変角輝度マップの説明図FIG. 12 is an explanatory diagram of a variable-angle luminance map.

【図１３】７画素分ずつずらして撮影した画像の横方向
のドット位置と検出した反射光線の出射角度との関係を
示す説明図FIG. 13 is an explanatory diagram showing a relationship between a horizontal dot position of an image photographed by being shifted by seven pixels and an emission angle of a detected reflected light beam.

【図１４】変角輝度分布の３次元表示グラフFIG. 14 is a three-dimensional display graph of a variable-angle luminance distribution

【図１５】メタリック塗装の評価値の擬似カラー表示例
を示す説明図FIG. 15 is an explanatory diagram showing a pseudo-color display example of an evaluation value of a metallic coating.

【図１６】ソリッド塗膜の断面を示す説明図FIG. 16 is an explanatory view showing a cross section of a solid coating film.

【図１７】メタリック塗膜の断面を示す説明図FIG. 17 is an explanatory view showing a cross section of a metallic coating film.

【図１８】ソリッド塗膜への光の入射と反射を示す説明
図FIG. 18 is an explanatory diagram showing incidence and reflection of light on a solid coating film.

【図１９】メタリック塗膜への光の入射と反射を示す説
明図FIG. 19 is an explanatory diagram showing light incidence and reflection on a metallic coating film.

【図２０】メタリック塗膜内のアルミフレークの正常な
傾き分布を示す説明図FIG. 20 is an explanatory diagram showing a normal inclination distribution of aluminum flakes in a metallic coating film.

【図２１】メタリック塗膜内のアルミフレークの部分的
な踊りを示す説明図FIG. 21 is an explanatory view showing a partial dance of aluminum flakes in a metallic coating film.

【図２２】メタリック塗膜内のアルミフレークの全体的
な踊りを示す説明図FIG. 22 is an illustration showing the overall dance of aluminum flakes in a metallic coating

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，２１…表面性状評価装置、２…センサアレイである
２次元撮像部、３…照明手段である光源部、４，２４…
撮像照明ヘッド部、５…被測定物、６…保持部、７…移
動部、８…データ処理部、９…表示部、２２…ＣＣＤカ
メラ、２３…線状照明器具、２５…テストピース（被測
定物）、２６…保持部、２７Ａ…撮影照明ヘッド部移動
ステージ、２７Ｂ…テストピース移動ステージ、Ｍ…変
角輝度マップ。1, 21 ... surface texture evaluation device, 2 ... two-dimensional imaging unit as sensor array, 3 ... light source unit as illumination means, 4, 24 ...
Imaging illumination head unit, 5 ... DUT, 6 ... holding unit, 7 ... moving unit, 8 ... data processing unit, 9 ... display unit, 22 ... CCD camera, 23 ... linear lighting equipment, 25 ... test piece (Measurement object), 26: holding unit, 27A: moving stage for photographing illumination head unit, 27B: moving stage for test piece, M: variable angle luminance map.

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項１】被測定物の表面を照射する照明手段と、前記照明手段から前記被測定物に照射された光の反射光
を検出するセンサアレイと、前記被測定物の表面の法線と前記センサアレイ面の法線
とが同一直線上に並ぶように前記センサアレイを被測定
物表面に正対させた状態を保ちながら、前記センサアレ
イ面と前記被測定物表面との距離を一定に保ちつつ、前
記センサアレイを前記被測定物表面の法線方向に垂直な
方向へ前記被測定物に対して相対的に移動させる移動手
段と、一定距離だけ移動するたびに前記被測定物の表面を撮影
して得られた画像およびその撮影時の前記照明手段と前
記被測定物と前記センサアレイとの相対的位置関係か
ら、照明光の入射・反射角の変化に対する前記被測定物
表面の反射特性に相当する評価値を算出する評価値算出
手段と、を備えたことを特徴とする表面性状評価装置。An illumination unit configured to irradiate a surface of an object to be measured; a sensor array configured to detect reflected light of light emitted from the illumination unit to the object to be measured; and a normal to a surface of the object to be measured. The distance between the sensor array surface and the surface of the device under test is kept constant while maintaining the sensor array facing the surface of the device under test such that the normal line of the surface of the sensor array is aligned on the same straight line. Moving means for relatively moving the sensor array relative to the object to be measured in a direction perpendicular to the normal direction of the surface of the object to be measured; and From the image obtained by photographing the object and the relative positional relationship between the illumination means, the object to be measured, and the sensor array at the time of photographing, the reflection of the surface of the object to be measured with respect to the change of the incident / reflection angle of the illumination light Calculate evaluation values corresponding to characteristics A surface property evaluation device, comprising:

【請求項２】前記照明手段と前記センサアレイとの相
対的位置を固定したことを特徴とする請求項１記載の表
面性状評価装置。2. The surface texture evaluation apparatus according to claim 1, wherein a relative position between said illumination means and said sensor array is fixed.

【請求項３】前記照明手段から前記被測定物表面への
照明光の入射角と、この照明光の前記被測定物表面から
前記センサアレイへの反射角が予め決めた一定の角度と
なるように前記照明手段、前記被測定物および前記セン
サアレイの位置を相対的に移動させることを特徴とする
請求項１記載の表面性状評価装置。3. An angle of incidence of illumination light from the illumination means to the surface of the object to be measured and a reflection angle of the illumination light from the surface of the object to be measured to the sensor array are set to a predetermined constant angle. 2. The surface texture evaluation device according to claim 1, wherein the positions of the illumination means, the object to be measured, and the sensor array are relatively moved.

【請求項４】前記照明手段と前記センサアレイと前記
被測定物との相対的な位置を、ある１方向に関してのみ
変化させて、または、２つの軸の方向に関して２次元的
に変化させて、前記被測定物の光学的反射性状を検知す
ることを特徴とする請求項１記載の表面性状評価装置。4. The relative position between the illumination means, the sensor array, and the device under test is changed only in one direction or two-dimensionally changed in two axis directions. 2. The surface texture evaluation device according to claim 1, wherein an optical reflection property of the measured object is detected.

【請求項５】前記照明手段は、線状の光線パターンを
発することを特徴とする請求項１記載の表面性状評価装
置。5. The surface texture evaluation device according to claim 1, wherein said illumination means emits a linear light beam pattern.

【請求項６】前記評価値算出手段は、前記被測定物と
前記センサアレイとの相対的な位置関係の変化によって
生じるずれ量に基づいて得られた複数の画像からずれ量
を補正して、前記被測定物の同じ点に対する異なるセン
サ出力値を配列の要素として持ったマップを作成し、作
成したマップに基づいてセンサ出力値を評価することを
特徴とする請求項１記載の表面性状評価装置。6. The evaluation value calculating unit corrects a shift amount from a plurality of images obtained based on a shift amount caused by a change in a relative positional relationship between the device under test and the sensor array, 2. The surface texture evaluation device according to claim 1, wherein a map having different sensor output values for the same point of the device under test as elements of an array is created, and the sensor output values are evaluated based on the created map. .

【請求項７】前記評価値算出手段は、ずれ量を補正す
る際に、前記センサアレイから得られた複数組のセンサ
出力値の特徴を用いて同一点を抽出し、前記照明手段、
前記被測定物および前記センサアレイの相対的位置の変
化に対する前記センサアレイの出力変化を対応させるこ
とを特徴とする請求項６記載の表面性状評価装置。7. The evaluation value calculating means, when correcting a shift amount, extracts the same point using characteristics of a plurality of sets of sensor output values obtained from the sensor array.
7. The surface texture evaluation device according to claim 6, wherein an output change of the sensor array is made to correspond to a change in a relative position of the object to be measured and the sensor array.

【請求項８】前記移動手段は、前記被測定物と前記セ
ンサアレイとの間の相対的位置関係の移動情報を計測で
きる位置計測手段を備え、前記評価値算出手段は、前記
位置計測手段から供給される移動情報に基づいてずれ量
を求めることを特徴とする請求項６記載の表面性状評価
装置。8. The moving means includes a position measuring means capable of measuring moving information of a relative positional relationship between the object to be measured and the sensor array, and the evaluation value calculating means is provided from the position measuring means. 7. The surface texture evaluation device according to claim 6, wherein the shift amount is obtained based on the supplied movement information.

【請求項９】前記マップの要素値を分布関数と見なし
た場合の分散または標準偏差を計算して、この計算値を
前記被測定物表面の光学的反射性状の評価値の１つとし
て評価することを特徴とする請求項６記載の表面性状評
価装置。9. A variance or a standard deviation when an element value of the map is regarded as a distribution function, and the calculated value is evaluated as one of evaluation values of an optical reflection property of the surface of the measured object. The surface texture evaluation device according to claim 6, wherein the evaluation is performed.

【請求項１０】前記センサアレイから得られたセンサ
出力データから、前記被測定物表面での鏡面反射光の影
響を除外した後、評価値を算出することを特徴とする請
求項１記載の表面性状評価装置。10. The surface according to claim 1, wherein the evaluation value is calculated after excluding the influence of specular reflection light on the surface of the object to be measured from the sensor output data obtained from the sensor array. Property evaluation device.

【請求項１１】２次元撮像部を被測定物に対して相対
的に移動させながら被測定物を撮影し、撮影して得た複
数の画像から被測定物の同一点の輝度値またはＲＧＢ値
をそれぞれ求め、求めた輝度値またはＲＧＢ値の分布に
基づいて被測定物の光学的反射性状を評価することを特
徴とする表面性状評価方法。11. An object to be measured is photographed while the two-dimensional imaging unit is relatively moved with respect to the object to be measured, and luminance values or RGB values of the same point of the object to be measured are obtained from a plurality of images obtained by photographing. , And evaluating the optical reflection property of the measured object based on the obtained distribution of the luminance value or the RGB value.