JP6371237B2 - Coloring evaluation apparatus and coloring evaluation method - Google Patents
Coloring evaluation apparatus and coloring evaluation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6371237B2 JP6371237B2 JP2015037459A JP2015037459A JP6371237B2 JP 6371237 B2 JP6371237 B2 JP 6371237B2 JP 2015037459 A JP2015037459 A JP 2015037459A JP 2015037459 A JP2015037459 A JP 2015037459A JP 6371237 B2 JP6371237 B2 JP 6371237B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color
- inspection
- xyz
- chromaticity
- coloring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
本発明は、商品の着色を評価するため画像の色分布を検査する着色評価装置とその方法に関する。 The present invention relates to a coloring evaluation apparatus and method for inspecting the color distribution of an image in order to evaluate the coloring of a product.
電化製品、自動車等の乗物、住宅・建築製品、電化製品、衣料など、塗装あるいは着色を必要とする商品が多々あり、商品の製造過程で塗装や着色が施され、また、販売過程では外観色により商品が選択されることが多い。 There are many products that require painting or coloring, such as electrical appliances, automobiles, housing / building products, electrical appliances, clothing, etc., and they are painted and colored during the manufacturing process, and the appearance color during the sales process The product is often selected by.
例えば、自動車を一例として挙げれば、非特許文献1〜5に記載の発明が提案されているが、フリップフロップ等の対策が未だ十分ではない。また、新型車が登場するたびに、外板色が増え続け、需要者の色に対する要求が多様化している。マイナーチェンジや特別仕様車でも新色が設定されることが少なくない。日本の自動車メーカーが発表する新色は、年に数十色にもなり、色のバリエーションは際限なく広がっており検査が困難になっている。 For example, taking an automobile as an example, the inventions described in Non-Patent Documents 1 to 5 have been proposed, but countermeasures such as flip-flops are not yet sufficient. In addition, with the introduction of new models, the color of the outer panel continues to increase, and the demand for color by consumers is diversifying. New colors are often set even for minor changes and special specification cars. The new colors announced by Japanese automakers are dozens of colors per year, and color variations are infinitely wide, making inspection difficult.
ところで、従来からある着色情報の取得手段として、RGB表色系撮像部がある。RGB表色系は国際照明委員会(CIE)によって提唱されたものであり、実際の分光スペクトルから得られる特定波長の三原色を用いてこれらを加法混色し、求める色について等色を得ようとするものである。しかし、RGB表色系において人の眼に対応する分光感度を表したRGB等色関数には負の部分が生じているところ、加法混色によっては光の引き算をすることはできないので、そのような分光感度の負の値をそのまま扱うことは難しい。そこでRGB表色系撮像部はRGB等色関数に生じる負の部分を変形・修正して近似的に表している。しかし、この近似処理によって人の眼の色域にある色を正確に捉えることができなくなり、画像や映像の色ズレや色つぶれを起こす原因となっていた。一方、RGB等色関数にある負の部分を生じさせないように座標変換した色空間としてCIE XYZ等色関数(以下、XYZ等色関数という)があり、これを用いた色情報の取得手段として、分光測色方法と三刺激値直読方法がある。 Incidentally, there is an RGB color system imaging unit as a conventional means for obtaining coloring information. The RGB color system has been proposed by the International Commission on Illumination (CIE), and uses the three primary colors of specific wavelengths obtained from the actual spectral spectrum to add these colors to obtain the same color for the desired color. Is. However, in the RGB color system, there is a negative part in the RGB color matching function that expresses the spectral sensitivity corresponding to the human eye, so it is not possible to subtract light depending on additive color mixing. It is difficult to handle negative values of spectral sensitivity as they are. Therefore, the RGB color system imaging unit approximates and expresses a negative part generated in the RGB color matching function by modifying and correcting it. However, this approximation process makes it impossible to accurately capture colors in the color gamut of human eyes, causing color shifts and color collapse of images and videos. On the other hand, there is a CIE XYZ color matching function (hereinafter referred to as XYZ color matching function) as a color space coordinate-converted so as not to cause a negative part in the RGB color matching function, and as means for acquiring color information using this, There are spectral colorimetry method and tristimulus value direct reading method.
分光測色方法は、多数個のセンサによって光源から発せられる放射スペクトルを直接測定するか、または、試料の反射スペクトルにおけるそれぞれの波長ごとの反射率を測定し、XYZ等色関数を用いて感度計算することにより、計測精度の高い三刺激値X、Y、Zを得るというものである。一方、三刺激値直読方法は、3種類のフィルタを装着した光センサ(カラーセンサまたは光電色彩計)により、測色値である三刺激値X、Y、Zを直接に読む方法である。 The spectrocolorimetric method directly measures the emission spectrum emitted from the light source by a large number of sensors, or measures the reflectance for each wavelength in the reflection spectrum of the sample, and calculates the sensitivity using the XYZ color matching function. By doing this, tristimulus values X, Y, and Z with high measurement accuracy are obtained. On the other hand, the tristimulus value direct reading method is a method of directly reading tristimulus values X, Y, and Z as colorimetric values by an optical sensor (color sensor or photoelectric colorimeter) equipped with three types of filters.
そのような着色情報の取得手段がある中、上述のように色情報を取得し分析するための手段が求められているところ、これに関連する先行技術として特許文献1が挙げられる。これは、容易に色ムラ検査を実施可能な色ムラ検査方法、および色ムラ検査方法で用いる検査用画像データ生成装置を提供することを課題とするものである。またその解決手段は、色ムラ検査方法は、プロジェクタ2に色ムラ検査用画像を表示させる検査画像表示工程と、プロジェクタ2のRGB/XYZ変換特性を取得する色空間変換特性取得工程と、色ムラ検査用画像を撮像手段により撮像して、撮像画像データを取得する撮像工程と、プロジェクタ2のRGB/XYZ変換特性に基づいて、撮像画像データの第二の色空間形式をプロジェクタ2の第一の色空間形式に変換した変換画像データを生成する色空間変換工程と、変換画像データをプロジェクタ2により表示させる変換画像表示工程と、色ムラ検査用変換画像に基づいて、色ムラの検査を実施する色ムラ検査工程と、を備えるというものである。また、特許文献2は原稿画像データと、マスク処理済み検査画像データとの重なり率から品質不良か否かを判定する発明がある。 Among such coloring information acquisition means, there is a demand for means for acquiring and analyzing color information as described above, and Patent Document 1 is cited as a related art related thereto. It is an object of the present invention to provide a color unevenness inspection method capable of easily performing color unevenness inspection, and an inspection image data generation apparatus used in the color unevenness inspection method. Further, the color unevenness inspection method includes an inspection image display step for displaying an image for color unevenness inspection on the projector 2, a color space conversion characteristic acquisition step for acquiring RGB / XYZ conversion characteristics of the projector 2, and a color unevenness. The second color space format of the captured image data is set to the first of the projector 2 based on the imaging process of acquiring the captured image data by capturing the inspection image by the imaging means and the RGB / XYZ conversion characteristics of the projector 2. Based on the color space conversion step for generating the converted image data converted into the color space format, the converted image display step for displaying the converted image data by the projector 2, and the converted image for color unevenness inspection, the color unevenness inspection is performed. A color unevenness inspection step. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228620 has an invention for determining whether or not the quality is poor from the overlap rate between the document image data and the masked inspection image data.
着色の評価については、非特許文献1に示す通りの自動車の塗装外観計測の発明が提案されている。塗装外観には色、光沢、平滑性(ゆず肌)、メタリック感、深み感、といった質感と、ぶつ、でこ、へこ、たれ、はじき、といった欠陥があるが、ここでは、欠陥検査と質感計測が提案され、そのうち、質感計測については、すり傷性、色、メタリック感、肉持ち感、深み感であるが、その背景には自動車のカラートレンドの変化や感性品質に対する世の中の関心の高まりなどがある。 Regarding the evaluation of coloring, an invention for measuring the appearance of automobile painting as shown in Non-Patent Document 1 has been proposed. The appearance of the paint has color, gloss, smoothness (red skin), metallic feeling, depth, and other defects, such as bumps, bumps, dents, scrapes, and repellency. Measurements are proposed, of which texture measurement is scratch, color, metallic feeling, fleshiness, deepness, but the background of the changes in the color trend of automobiles and increasing interest in sensitivity and so on.
近年、自動車用上塗り塗膜はホワイトで代表される淡色系に代わって、レッドやブルーなどの濃色系が増加しつつある。濃色系は塗膜表面の汚れや傷が目立ちやすい色であることが経験的に知られており、すり傷性の計測と耐すり傷性向上塗料の開発が必要になってきた。 In recent years, dark-colored systems such as red and blue have been increasing instead of light-colored systems typified by white in automotive topcoats. It has been empirically known that the dark color system is a color in which dirt and scratches on the surface of the coating film are conspicuous, and it has become necessary to measure scratch resistance and develop a paint with improved scratch resistance.
色の測定については、塗膜の光学特性がソリッドとメタリック系で異なることから、色の測定法、測定機も両者で異なる。 Regarding the color measurement, since the optical properties of the coating film are different between the solid and metallic systems, the color measurement method and measuring machine are also different between the two.
ソリッド塗膜では色の情報を有している層内拡散反射光分布が等方性であるので、通常の測色計で測定することができる。測色計には分光測色計と測色色差計がある。分光測色計は対象の分光反射率ρ(λ)を測定して、照明光の分光分布P(λ)とスペクトル3刺激値x(λ)、y(λ)、z(λ)から式(2)を使って計算で3刺激値X、Y、Zを求めるものである。 In the solid coating film, the distribution of diffuse reflection light in the layer having color information is isotropic, and therefore, it can be measured with a normal colorimeter. The colorimeter includes a spectral colorimeter and a colorimeter. The spectrocolorimeter measures the spectral reflectance ρ (λ) of the object, and the equation (from the spectral distribution P (λ) of the illumination light and the spectrum tristimulus values x (λ), y (λ), z (λ) ( The tristimulus values X, Y, and Z are obtained by calculation using 2).
測色色差計は3刺激値X、Y、Zを直接測定するもので、その原理は人間が対象(試料)を見て色を知覚する過程と類似している。眼球に相当する積分球は試料からの拡散反射光を集めて受光器に導く役目を持ち、網膜にあるスペクトル3刺激値x(λ)、y(λ)、z(λ)の感度特性を有する3種類の視細胞に相当するものを色フィルタとフォトダイオードを組み合わせた受光器に置き換え、視神経を通じて大脳に伝達された刺激量は受光器により生じた出力に比例し、これが増幅器を経てX、Y、Z値として表示される。 A colorimetric color difference meter directly measures tristimulus values X, Y, and Z, and its principle is similar to the process of human perception of color by looking at an object (sample). The integrating sphere, which corresponds to the eyeball, collects diffusely reflected light from the sample and guides it to the light receiver, and has the sensitivity characteristics of spectral tristimulus values x (λ), y (λ), and z (λ) in the retina. The equivalent of the three types of photoreceptor cells is replaced with a light receiver that combines a color filter and a photodiode, and the amount of stimulation transmitted to the cerebrum through the optic nerve is proportional to the output generated by the light receiver. , Displayed as a Z value.
測色色差計は前述のように測色原理が人間の眼に似ており、小型でハンディな製品が多く、現場での使用に向いている。しかし、光源による条件等色(メタメリズム)を示す塗膜があるので注意が必要である。2種類の塗膜が自然昼光の下では色が同じに見えても、白熱電球の照明下では違う色に見える場合がある。このように特定の光源下で色が一致しても、光源が変わると等色がずれる現象を光源による条件等色という。条件等色は顔料の種類の違い、すなわち、2種類の塗膜の分光反射率の違いによって起こるものである。したがって、このような塗膜の色を測定する場合は分光測色計を使う必要がある。 As described above, the colorimetric color difference meter is similar to the human eye in the colorimetric principle, and many small and handy products are suitable for use in the field. However, care must be taken because there are coatings that exhibit the same color (metamerism) as the light source. Even though the two coatings look the same in natural daylight, they may look different under incandescent lighting. In this way, even if the colors match under a specific light source, a phenomenon in which the same color shifts when the light source changes is called a condition equal color by the light source. Conditional color matching is caused by the difference in pigment type, that is, the difference in spectral reflectance between the two types of coating films. Therefore, when measuring the color of such a coating film, it is necessary to use a spectrocolorimeter.
メタリック系塗膜は、ベース層に光輝材を含むため、その層内拡散反射光分布は異方性を示す。したがって、入射角、受光角が異なると色が違って見える現象、すなわち、幾何学的メタメリズムを示す。このようなメタリック系塗膜の測色には入射角、受光角が変えられる変角分光光度計が使われる。現在、角度条件で分光反射率ρ(λ)を測定して3刺激値X、Y、Zを求めることが提案されている。 Since the metallic coating film includes a glittering material in the base layer, the diffuse reflection light distribution in the layer exhibits anisotropy. Therefore, it shows a phenomenon in which colors appear different when the incident angle and the light receiving angle are different, that is, geometric metamerism. A variable angle spectrophotometer that can change the incident angle and the light receiving angle is used to measure the color of such a metallic coating film. Currently, it has been proposed to determine the tristimulus values X, Y, and Z by measuring the spectral reflectance ρ (λ) under angular conditions.
メタリック感の計測については、メタリック感は塗膜中のアルミニウムフレークが光って見えることによる感覚で、キラキラ感、スパークル感、あるいは光輝感とも言われる。計測法としては顕微光沢計で塗膜を走査して、反射光強度曲線を解析する方法が提案されたが、あまり普及していない。最近、レーザ式メタリック感測定器(ALCOPE)が開発され、徐々に普及しつつある。 Regarding the measurement of metallic feeling, metallic feeling is a sensation caused by the appearance of aluminum flakes in the coating film, and is also referred to as glitter, sparkle or glitter. As a measuring method, a method of scanning a coating film with a microgloss meter and analyzing a reflected light intensity curve has been proposed, but it is not so popular. Recently, a laser type metallic feeling measuring device (ALCOPE) has been developed and gradually becoming popular.
また、異種材料の組み立て塗装を行う従来工法は、図27に示す通り、自動車の例を挙げると、部品工場1において、材料が鋼板であるドアを製造し、部品工場2で3バンパーとフェンダーとを製造し、これらを組立工場で組み立てた後、部品ごとに色を調整した塗料を自動車に塗装している。つまり、自動車の塗装の工程は、部品を組立工場に集め、完成品を組み立てた後に、自動車の全体の塗装を行っている。自動車ではバンパー以外は塗装するという流れである。 In addition, as shown in FIG. 27, the conventional method of assembling and painting dissimilar materials is as follows. For example, an automobile is manufactured by manufacturing a door made of a steel plate at a parts factory 1, and 3 bumpers and fenders at a parts factory 2. After these are assembled and assembled at the assembly plant, the color-adjusted paint for each part is applied to the automobile. In other words, in the automobile painting process, parts are collected in an assembly factory, and after the finished product is assembled, the entire automobile is painted. In automobiles, everything except the bumpers is painted.
しかしながら、特許文献1の発明、特許文献2の発明、非特許文献1の発明、非特許文献2〜5の記載によって、検査員の目視に頼らずに色を客観的に評価することは可能であるが、色情報の取得すなわち撮像手段である撮像部の精度や手法が従来と変わりなく、近年求められる着色の評価精度と手法に課題が残っていた。 However, according to the invention of Patent Document 1, the invention of Patent Document 2, the invention of Non-Patent Document 1, and the description of Non-Patent Documents 2 to 5, it is possible to objectively evaluate the color without depending on the visual inspection of the inspector. However, the acquisition of color information, that is, the accuracy and method of the imaging unit that is the imaging means are the same as in the past, and problems remain in the color evaluation accuracy and method required in recent years.
メタリック感等の色合いについて、従来、人の目で判別しているが、その判別が困難であり、解決が求められる。とりわけ、乗物等の着色のフリップフロップ等に伴う正確な評価は困難であり、こうした場合には、正確な色分布についての解析・評価が必要となる。 Conventionally, a hue such as a metallic feeling is discriminated by human eyes, but it is difficult to discriminate the color, and a solution is required. In particular, accurate evaluation associated with colored flip-flops of vehicles and the like is difficult, and in such a case, analysis and evaluation of accurate color distribution is required.
近年、メタリック塗装等が新しく開発され、アルミニウムだけではなくて、様々な他の材料、例えば、マイカ等、各種材料を混ぜた塗装がある。メーカーが意図した色形態になっていればよいのであるが、塗装が施工される場合には、気温、湿度等の気候条件、下地塗りの出来具合によるばらつき、エアガンがスキャンして塗装する場合のエアガンの動作等、その他の製造条件に左右され、着色についてばらつきがあり、思わぬ事態が起きる可能性がある。フリップフロップと言われている現象で問題になっているのは、下地の材料等が違うと、乗物の外見色が見る角度によって、濃淡や明るさが変わる現象である。同じ位置でドアとフェンダー、ボンネットとフェンダーがある等、違う素材のものを組み合わせに見えるおそれがある。 In recent years, metallic coatings and the like have been newly developed, and there are coatings in which various materials such as mica are mixed in addition to aluminum. It is only necessary that the color form intended by the manufacturer is used. However, when painting is performed, the climatic conditions such as temperature and humidity, variations due to the condition of the base coat, the air gun scanning and painting Depending on other manufacturing conditions such as the operation of the air gun, there are variations in coloring, and unexpected situations may occur. The problem with the phenomenon called flip-flops is the phenomenon in which shading and brightness change depending on the angle at which the appearance color of the vehicle is viewed when the underlying material is different. Different doors and fenders, bonnets and fenders, etc. may appear in the same position.
また、色に関する品質管理の方法は様々あるが、現在でも多くの現場でベテラン検査員による限度見本に頼った目視検査が行われている。品質に厳しい業種ではいくつかの問題点がある。問題点1は客観性に欠けることである。色の管理目的が人の目にどのように映るかを判断したい場合、同じく人の目で判断する目視検査はそれなりの精度をもって検査できる。顧客に品質の保証をしたい場面などでは、客観的なデータと言うには乏しい。問題点2は色を再現できない。トレーサビリティを求める風潮が高まる中、目視検査で残せるデータは検査員の官能合否のみであり不十分である。日々蓄積される検査結果を後から見ても分かる形でいつでも取り出せることが重要である。問題点3は人材確保がハードルである。限度見本となるものさえ用意すれば目視検査はそれなりの精度とスピードをもって検査できるが、担当者を育成・雇用するのには時間もお金もかかる。担当者は人間なので不安定要素もある。体調により検査精度が変化するおそれがある。様々な理由からの離職、検査員の個人差やヒューマンエラーもある。また、目視検査では、人件費の問題や品質の安定性を欠くため、製品不良損失や、工場とユーザ間での製品の往復による輸送コストと時間損失がある。 In addition, there are various methods of quality control relating to color, but even today, visual inspections relying on limit samples by experienced inspectors are performed at many sites. There are several problems in the industry where quality is strict. Problem 1 is lack of objectivity. When it is desired to determine how the color management purpose is reflected in the human eye, the visual inspection that is also determined by the human eye can be inspected with a certain degree of accuracy. In situations such as when you want to guarantee quality to customers, it is scarce to say objective data. Problem 2 cannot reproduce colors. While the trend for traceability is increasing, the only data that can be left by visual inspection is the insufficiency of the inspector, which is insufficient. It is important to be able to retrieve the test results accumulated every day in a form that can be understood at any time. Problem 3 is the hurdle to securing human resources. Visual inspection can be inspected with a certain level of accuracy and speed if only a sample sample is prepared, but it takes time and money to develop and hire personnel. Since the person in charge is human, there are also unstable factors. There is a possibility that the inspection accuracy may change depending on the physical condition. There are various reasons for leaving the job, individual differences among inspectors, and human error. In addition, in the visual inspection, since there is a problem of labor costs and stability of quality, there is a product defect loss and a transportation cost and time loss due to a round trip of the product between the factory and the user.
また、従来の分光方式による測色計での色管理の弱点としては、1.撮像範囲は狭く(例えば 5mm 程度の円)、色測定については、この範囲の平均XYZ値を測定するため、模様(テクスチャーやメタリック感)については、平均化されるため、分からないのが現状であり、色を正確に撮影できないため、色や質感が見た目とは微妙に違った色に写る、2.数値データだけでは実際に色のイメージが浮かびづらい、3.従来の撮像部で標準となる色サンプルを撮影しても見た目とは微妙に違った色に写る、4.色サンプルそのものも時間の経過と共に褪色が進み元の色と違ってしまう、5.人によって見る色に対する感覚が異なるという課題がある。 Further, the weak points of color management in the conventional spectrophotometer are: The imaging range is narrow (for example, a circle of about 5 mm). For color measurement, the average XYZ value of this range is measured, and the pattern (texture and metallic feeling) is averaged. Yes, because the color cannot be photographed accurately, the color and texture appear slightly different from the appearance. 2. It is difficult to actually see the color image with numerical data alone. 3. Even if a standard color sample is taken with a conventional imaging unit, it appears in a slightly different color from the appearance. 4. The color sample itself will fade out over time and will be different from the original color. There is a problem that the sense of color seen by people varies.
従来の撮像部はRGBの三角形で囲まれた色域の色データしか検出できないため、色精度が低く色を正確に表示できない。表示される画像の色データもsRGB色域内にて表示され正確な色情報は失われる。従来の撮像部で撮影した画像の色が、実際の色より異なって表示されるのは、sRGB領域内で色を表示しているためである。また、ラメ・パール成分を含む顔料は全反射が加わるので、測色が困難である。従来の分光測色計では測色範囲が非常に狭いため、測る場所によって数値がかなりバラつく。 Since the conventional imaging unit can only detect color data in a color gamut surrounded by RGB triangles, color accuracy is low and colors cannot be displayed accurately. The color data of the displayed image is also displayed within the sRGB color gamut, and accurate color information is lost. The reason why the color of the image captured by the conventional imaging unit is displayed differently from the actual color is that the color is displayed in the sRGB region. Also, pigments containing lame and pearl components are difficult to measure color because total reflection is added. Conventional spectrophotometers have a very narrow colorimetric range, and the numerical values vary considerably depending on the measurement location.
また、照明の明度によっては、色が異なるように見えるが、これも考慮されていなかった。 Also, depending on the brightness of the illumination, the color may appear different, but this was not taken into account.
さらに、たとえば、図27に示す通り、組立工場において、自動車が異種材料から構成される場合には、部品の材料が相違するため、同一色・質感の塗装を確保するのに、各部品の材料が相違するごとに色を調整した塗料で、部品に対して個別に塗装作業を行う必要があるため、塗装作業が大変面倒になるという課題が残る。また、メタリック塗装では、単に色だけでない光輝材によるメタリック感についての調整が困難で、事実上これまで量産ラインでは実現されていない。 Further, for example, as shown in FIG. 27, when an automobile is composed of different materials in an assembly factory, the materials of the parts are different. However, since it is necessary to individually perform painting operations on parts with paints whose colors are adjusted every time, the problem that the painting operations become very troublesome remains. In addition, with metallic coating, it is difficult to adjust the metallic feeling by using a glitter material that is not only a color, and it has not been practically realized in mass production lines so far.
そこで、本発明は、製品が異種材料から構成される場合には、部品の材料が相違しても、同一色・質感の着色を確保し、着色作業を効率化すること、また、着色分野における忠実な色情報の取得、再現や分析等の要求に応え、また、人の眼に忠実で正確な画像色分布を取得して、製品、人体等のラメやパール感、メタリック感等の質感、凹凸などの微妙な色合いを正確で簡便に検査するとともに、見た目の着色評価装置及び方法を提供することすることを課題とする。 Therefore, when the product is made of different materials, the present invention ensures the same color and texture coloring even if the parts are different, and improves the efficiency of the coloring work. Responding to requests for faithful color information acquisition, reproduction, analysis, etc., and obtaining accurate image color distribution that is faithful and accurate to the human eye, such as textures of products, human bodies, etc. It is an object of the present invention to accurately and easily inspect subtle shades such as irregularities, and to provide an appearance coloring evaluation apparatus and method.
上記課題に鑑み本発明は、CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有する撮像部と、測定対象物が組立体の部品であり、前記部品が個別に着色され、着色部品について前記撮像部が取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値X、Y、Zに変換した着色データを取得し演算する演算処理部と、前記測定対象物を照射する照明部と、を備え、前記演算処理部が、前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定し、前記測定対象物としての検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値より正規化されたxy値又はXYZ値そのものを検査領域について演算し、xy色度図のxy座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、xy色度ヒストグラム分布を作成するか、又は、XYZ色度図のXYZ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、XYZ色度ヒストグラム3次元分布を作成し、前記検査物と基準物の2つのxy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム3次元分布を比較し、前記比較に基づいて、色及び質感が近似する前記着色部品の組み合わせを選択することを特徴とする着色評価装置である。 In view of the above problems, the present invention provides an imaging unit having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching function, and an object to be measured. Coloring that is a part of an assembly, the parts are individually colored, and an image having three spectral sensitivities acquired by the imaging unit for the colored parts is converted into tristimulus values X, Y, and Z in the CIE XYZ color system An arithmetic processing unit that obtains and calculates data; and an illumination unit that irradiates the measurement object, wherein the arithmetic processing unit is identified from among the coloring data obtained by imaging the measurement object. An area is set, and the xy value or the XYZ value itself normalized from the XYZ value of each pixel of the inspection area is calculated for the inspection area for the inspection object and the reference object as the measurement object, and the xy chromaticity Inspection area of xy coordinates in the figure Was divided by the grating, by integrating the number of pixels of the inspected and reference belonging to each grid, to create a xy chromaticity histogram distribution or the inspection area of the XYZ coordinates of the XYZ chromaticity diagram in a grid By dividing and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid, an XYZ chromaticity histogram three-dimensional distribution is created, and two xy chromaticity histogram distributions or XYZ colors of the inspection object and the reference object It is a coloring evaluation apparatus that compares three-dimensional distributions of degree histograms and selects a combination of the colored parts that approximate colors and textures based on the comparison.
前記色度ヒストグラム分布において、前記2つの画素の画素積算数を格子単位で比較し、小さい方の画素積算数を特定し、当該画素積算数を積算し、前記検査領域の全画素数に対する、前記積算された積算数の割合である色分布一致指数を演算することが好ましい。 In the chromaticity histogram distribution, the pixel integration number of the two pixels is compared in a grid unit, the smaller pixel integration number is specified, the pixel integration number is integrated, and the total number of pixels in the inspection region is It is preferable to calculate a color distribution coincidence index that is a ratio of the accumulated number.
前記色分布一致指数を示すデータを通信回線を介してコンピュータ間で送受信することが好ましい。 It is preferable that data indicating the color distribution coincidence index is transmitted and received between computers via a communication line.
前記撮像部を支持部材に取り付けて、生産ライン上を流れる検査物を撮像することが好ましい。 It is preferable to image the inspection object flowing on the production line by attaching the imaging unit to a support member.
格子は平面格子でも立体格子でも良い。 The lattice may be a planar lattice or a three-dimensional lattice.
2次元の格子に代えて、XYZをすべて演算し3次元の格子とする場合、演算時間は多くなる。また、2つのxy色度ヒストグラムの重なり合った割合は、2次元的な重なりでの指数、また、3次元的な重なりでの指数とする。 In place of the two-dimensional lattice, if all XYZ are computed to form a three-dimensional lattice, the computation time increases. The overlapping ratio of the two xy chromaticity histograms is an index in a two-dimensional overlap or an index in a three-dimensional overlap.
また、別の態様の発明は、CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有する撮像部と、測定対象物が組立体の部品であり、前記部品が個別に着色され、着色部品について前記撮像部が取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値X、Y、Zに変換した着色データを取得し演算する演算処理部と、測定対象物を照射する照明部と、を備え、前記演算処理部が、前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定し、測定対象物としての検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値をLabに変換し、Lab色度図のLab座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、Lab色度ヒストグラム分布を作成し、前記検査物と基準物の2つのLab色度ヒストグラム分布を比較し、前記比較に基づいて、色及び質感が近似する前記着色部品の組み合わせを選択することを特徴とする着色評価装置である。 Another aspect of the invention is an imaging unit having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to a CIE XYZ color matching function, and an object to be measured. Are the components of the assembly, the components are individually colored, and the images having the three spectral sensitivities acquired by the imaging unit for the colored components are converted into tristimulus values X, Y, and Z in the CIE XYZ color system. An arithmetic processing unit that acquires and calculates coloring data, and an illumination unit that irradiates the measurement object, wherein the arithmetic processing unit is identified from among the coloring data obtained by imaging the measurement object. Set the area, for the inspection object and the reference object as the measurement object, respectively, convert the XYZ value of each pixel of the inspection area into Lab, and divide the inspection area of the Lab coordinate in the Lab chromaticity diagram with a grid, Images of the inspection and reference objects belonging to each grid By integrating the prime numbers, a Lab chromaticity histogram distribution is created, the two Lab chromaticity histogram distributions of the inspection object and the reference object are compared, and based on the comparison, the color parts and the textures of which the color and texture are approximated are compared. It is a coloring evaluation apparatus characterized by selecting a combination.
また、別の態様の発明は、前記色度ヒストグラム分布において、前記2つの画素の画素積算数を格子単位で比較し、小さい方の画素積算数を特定し、当該画素積算数を積算し、前記検査領域の全画素数に対する、前記積算された積算数の割合を演算することにより、前記色分布一致指数を演算することが好ましい。 In another aspect of the invention, in the chromaticity histogram distribution, the pixel integration number of the two pixels is compared in a grid unit, the smaller pixel integration number is specified, the pixel integration number is integrated, It is preferable to calculate the color distribution coincidence index by calculating a ratio of the accumulated number to the total number of pixels in the inspection area.
前記色分布一致指数を示すデータを表示装置に表示し、通信回線を介してコンピュータ間で送受信することが好ましい。 It is preferable that data indicating the color distribution coincidence index is displayed on a display device and transmitted / received between computers via a communication line.
前記撮像部を支持部材に取り付け、生産ライン上を流れる検査物を撮像することが好ましい。 It is preferable that the imaging unit is attached to a support member to image an inspection object flowing on the production line.
また、別の態様の発明は、CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有する撮像部を利用する着色評価方法において、照明下で、測定対象物が組立体の部品であり、前記部品が個別に着色され、着色部品について前記撮像部による撮像により取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値XYZに変換した着色データを生成するステップと、前記測定対象物としての検査物と基準物について、前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定するステップと、測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値より正規化されたxy値を検査領域について演算するステップと、xy色度図のxy座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、xy色度ヒストグラム分布を作成するか、又は、XYZ色度図のXYZ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、XYZ色度ヒストグラム3次元分布を作成し、前記検査物と基準物の2つのxy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム3次元分布を比較し、前記比較に基づいて、色及び質感が近似する前記着色部品の組み合わせを選択するステップと、を備えたことを特徴とする着色評価方法である。 Another aspect of the invention is a color evaluation using an imaging unit having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), and S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching function. In the method, under illumination, an object to be measured is an assembly part, the parts are individually colored, and an image having three spectral sensitivities acquired by imaging with the imaging unit for the colored part is represented by the CIE XYZ color system. Generating the coloring data converted into the tristimulus values XYZ in the above, and for the inspection object and the reference object as the measurement object, the specified inspection area among the coloring data obtained by imaging the measurement object A step of setting, for the inspection object and the reference object as measurement objects, a step of calculating an xy value normalized from an XYZ value of each pixel of the inspection area for the inspection area, and x An inspection area of the xy coordinates of chromaticity diagram is partitioned in a grid, by integrating the number of pixels of the inspected and reference belonging to each grid, to create a xy chromaticity histogram distribution, or, XYZ chromaticity diagram By dividing the inspection area of the XYZ coordinates by a grid and adding up the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each lattice, an XYZ chromaticity histogram three-dimensional distribution is created, and 2 of the inspection object and the reference object Comparing the two xy chromaticity histogram distributions or the three-dimensional distribution of the XYZ chromaticity histograms , and selecting a combination of the colored parts whose colors and textures are approximated based on the comparison. It is an evaluation method.
また、別の態様の発明は、CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有する撮像部を利用する着色評価方法において、測定対象物が組立体の部品であり、前記部品が個別に着色され、着色部品について、照明下で、前記撮像部による撮像により取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値X、Y、Zに変換した着色データを生成するステップと、前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定するステップと、測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値をLabに変換するステップと、Lab色度図のLab座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、Lab色度ヒストグラム分布を作成するステップと、前記検査物と基準物の2つのLab色度ヒストグラム分布を比較し、前記比較に基づいて、色及び質感が近似する前記着色部品の組み合わせを選択するステップと、を備えたことを特徴とする着色評価方法である。 Another aspect of the invention is a color evaluation using an imaging unit having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), and S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching function. In the method, an object to be measured is a part of an assembly, the parts are individually colored, and an image having three spectral sensitivities obtained by imaging by the imaging unit under illumination with respect to the colored part is represented by the CIE XYZ color specification. A step of generating coloring data converted into tristimulus values X, Y, and Z in the system, a step of setting a specified inspection region among the coloring data obtained by imaging the measurement target, and a measurement target For each of the inspection object and the reference object, a step of converting the XYZ value of each pixel of the inspection area into Lab, and an inspection area of Lab coordinates in the Lab chromaticity diagram are partitioned by a grid, and the inspection belonging to each grid A step of creating a Lab chromaticity histogram distribution by integrating the number of pixels of the object and the reference object, comparing the two Lab chromaticity histogram distributions of the inspection object and the reference object, and based on the comparison, Selecting a combination of the colored parts that approximates the texture, and a coloring evaluation method.
撮像部は単数でも複数でも良い。撮像部を固定して撮像しても、移動させて撮像してもよい。撮像部が複数の場合、撮像角度に対応する場所にそれぞれ設置できる。 There may be a single imaging unit or a plurality of imaging units. The imaging unit may be fixed or imaged, or moved and imaged. When there are a plurality of imaging units, they can be installed at locations corresponding to imaging angles.
本発明における撮像部は、三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))により、すなわち、観測対象物を三つのチャンネルに分けて撮像することが好ましいが、その手段としては、これらの分光感度を得るために設定された光学フィルタまたはダイクロイックミラーもしくはダイクロイックプリズム等のいずれであるかを問わず用いることができる。 In the present invention, the image pickup unit preferably picks up an image of the observation object by dividing it into three channels with three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)). Can be used regardless of whether it is an optical filter, a dichroic mirror, a dichroic prism, or the like set to obtain these spectral sensitivities.
前記撮像部の分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は、CIE XYZ分光特性から負の値を持たない、単独ピークを持つ山形であり、それぞれの分光感度曲線のピーク値が等しく、かつ分光感度の曲線の重なりは最小限にするという条件から等価変換したものであって、分光特性S1のカーブは、ピーク波長が582nmであり、半値幅が523〜629nmであり、1/10幅が491〜663nmである。分光特性S2のカーブは、ピーク波長が543nmであり、半値幅が506〜589nmであり、1/10幅が464〜632nmである。分光特性S3のカーブは、ピーク波長が446nmであり、半値幅が423〜478nmであり、1/10幅が409〜508nmである。 The spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), and S3 (λ)) of the imaging unit are mountain shapes having a single peak that has no negative value from the CIE XYZ spectral characteristics. It is equivalently converted from the condition that the peak values are equal and the overlap of spectral sensitivity curves is minimized. The curve of the spectral characteristic S1 has a peak wavelength of 582 nm and a half-value width of 523 to 629 nm. 1/10 width is 491 to 663 nm. The curve of the spectral characteristic S2 has a peak wavelength of 543 nm, a full width at half maximum of 506 to 589 nm, and a 1/10 width of 464 to 632 nm. The curve of the spectral characteristic S3 has a peak wavelength of 446 nm, a full width at half maximum of 423 to 478 nm, and a 1/10 width of 409 to 508 nm.
そこで、図1に示す通り、同一色・質感の着色が出来ると、組立工場での検査工程がより短縮される。 Therefore, as shown in FIG. 1, if the same color and texture can be colored, the inspection process at the assembly plant is further shortened.
本発明は、測定対象物が異種材料から構成される場合でも、同一色・質感の着色ができるので、着色工程がより短縮される。また、相違する色の材料に関する着色のマッチング機能が優れている。また、着色分野における忠実な色情報の取得、再現や分析等の要求に応え、人の眼に忠実で正確な画像色分布を取得し、製品や人体等のラメやパール感、メタリック感等の質感、凹凸などの微妙な色合いを正確、簡便に検査することができる。演算時間を短縮できる上、応用例も広く、産業上の利用価値は大である。 In the present invention, even when the object to be measured is made of different materials, the same color and texture can be colored, so the coloring process is further shortened. Moreover, the coloring matching function regarding the material of a different color is excellent. In addition, in response to the demand for faithful color information acquisition, reproduction and analysis in the coloring field, it obtains accurate image color distribution faithful to the human eye, such as lamé, pearl, metallic, etc. It is possible to accurately and easily inspect subtle shades such as texture and unevenness. The calculation time can be shortened, the application examples are wide, and the industrial utility value is great.
本発明の好適な実施形態1による着色評価装置1について図1〜図18を参照して説明する。 A coloring evaluation apparatus 1 according to a preferred embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
着色評価装置1は、図1、図2に示す通り、CIE XYZ等色関数と等価に線形変換された三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有する撮像部2と、測定対象物が組立体の部品であり、部品が個別に部品工場1、2で塗装され、塗装部品5について撮像部2が取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値X、Y、Zに変換した着色データを取得し演算する演算処理部3と、測定対象物である塗装部品5を照射する照明部6と、を備えている。演算処理部3が、塗装部品5の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定し、測定対象物としての検査物と基準物について、それぞれ、検査領域の各画素のXYZ値より正規化されたxy値を検査領域について演算し、xy色度図のxy座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、xy色度ヒストグラム分布を作成し、前記検査物と基準物の2つのxy色度ヒストグラム分布を比較し、前記比較に基づいて、色及び質感が近似する塗装部品5の組み合わせを選択するものである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the coloring evaluation apparatus 1 has three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), and S3 (λ)) that are linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching functions. The CIE XYZ color image of the part 2 and the image having three spectral sensitivities acquired by the imaging unit 2 for the painted part 5 when the object to be measured is an assembly part, the parts are individually painted at the parts factories 1 and 2 An arithmetic processing unit 3 that acquires and calculates coloring data converted into tristimulus values X, Y, and Z in the system, and an illumination unit 6 that irradiates a painted part 5 that is a measurement object. The arithmetic processing unit 3 sets the specified inspection area among the coloring data obtained by imaging the painted part 5, and the XYZ of each pixel in the inspection area for the inspection object and the reference object as the measurement objects, respectively. By calculating the xy value normalized from the value for the inspection area, dividing the inspection area of the xy coordinates of the xy chromaticity diagram by a grid, and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid, An xy chromaticity histogram distribution is created, the two xy chromaticity histogram distributions of the inspection object and the reference object are compared, and a combination of painted parts 5 whose colors and texture are approximated is selected based on the comparison. .
図1、図2に示す通り、部品工場1で鋼板のドアを製造し同一色で塗装し、一方、部品工場2で炭素繊維製またはプラスチック製のバンパー、フェンダーを製造し、これらを同一色で、それぞれ、塗装する。また、部品5ごとにその部品には、固有情報、例えば、部品番号、製造工場名、製造日時等が記憶されたICタグが、内蔵または装着等により取り付けられている(S11)。 As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a steel plate door is manufactured at the parts factory 1 and painted in the same color, while a carbon fiber or plastic bumper and fender are manufactured at the parts factory 2, and these are the same color. Paint each. In addition, for each component 5, an IC tag storing unique information, for example, a component number, a manufacturing factory name, a manufacturing date, and the like is attached to the component by built-in or mounting (S11).
部品工場1、2で、塗装後の部品を、着色評価装置1で色分布一致指数、色差ΔE等の色情報を計測し、コンピュータに記憶させる(S12)。なお、塗装の色分布情報としては、色とメタリック感を示す色分布の情報に加えて、色の分布の広がり情報も記憶しておいてもよい。 In the parts factories 1 and 2, color information such as a color distribution matching index and a color difference ΔE is measured by the coloring evaluation apparatus 1 for the parts after painting, and stored in the computer (S12). In addition to the color distribution information indicating the color and metallic feeling, the color distribution spread information may be stored as the paint color distribution information.
組立工場に部品を運び組み立てる前に、本社あるいは部品工場で予め色分布一致指数の情報と色差ΔE等に基づいて数値の近いものを組み合わせるマッチングを行い、色情報をICタグに部品番号に関連づけて記憶させ、組み合わせテーブルを作成する(S13)。コンピュータのソフトウェアでマッチングを行ってもよい。一番、最適な部品番号と色データを組み合わせるため、データをシャッフルし、一番合う状態を計算して、部品の組み合わせのテーブルを作成する。これにより、塗装条件の相違いによる色の不一致を避けるとともに、製造効率を高めることができる。 Before carrying the parts to the assembly factory and assembling them, the head office or the parts factory pre-matches the color distribution coincidence index information with the ones with similar numerical values based on the color difference ΔE, etc., and associates the color information with the IC tag to the part number The combination table is created (S13). Matching may be performed by computer software. In order to combine the most optimal part number and color data, the data is shuffled, the best matching state is calculated, and a part combination table is created. As a result, it is possible to avoid color mismatch due to different coating conditions and to increase manufacturing efficiency.
組み合わせテーブルのデータはコンピュータとネットワークを利用して、クラウド上にアップロードする(S14)。 The combination table data is uploaded to the cloud using a computer and a network (S14).
クラウド上から組み合わせテーブルをダウンロードする(S15)。 A combination table is downloaded from the cloud (S15).
部品が組立工場に搬入されると、ICタグから固有情報を読み取って塗装部品をラインに流し、テーブルに基づいた最適な部品の組み合わせで自動車を組み立てる(S16)。これにより、自動車が異種材料から構成される場合でも、同一色・質感の着色ができるので、着色工程がより短縮される。また、相違する色の材料に関する着色のマッチング機能が優れている。 When the parts are brought into the assembly factory, the unique information is read from the IC tag, the painted parts are flowed on the line, and the automobile is assembled with the optimum combination of parts based on the table (S16). As a result, even when the automobile is made of different materials, the same color and texture can be colored, so the coloring process is further shortened. Moreover, the coloring matching function regarding the material of a different color is excellent.
自動車以外でも、部品を組み立てて製造する製品、例えば、冷蔵庫等の家電製品、住宅、航空機、電車等にも適用が可能である。同じ色調のものを合わせて一体化するようなものであれば、この発明の適用範囲は上記分野に限定されるわけではない。 In addition to automobiles, the present invention can also be applied to products manufactured by assembling parts, for example, home appliances such as refrigerators, houses, airplanes, and trains. The application range of the present invention is not limited to the above field as long as the same color tone is integrated.
部品工場では、フリップフロップにより角度によって塗装の色の見え方が相違するので、ここでは、撮像部2を手動で移動して、少なくとも3つの相違する角度から撮像する。照明部6があって、撮像部2がその下に設置され、撮像部2が手動でその角度を変えられる。撮像部2により多角度から塗装部品5の塗装色及びその色分布データを測定できる。 In the parts factory, the appearance of the paint color varies depending on the angle due to the flip-flop. Here, the imaging unit 2 is manually moved to capture images from at least three different angles. There is an illuminating unit 6, the imaging unit 2 is installed below, and the imaging unit 2 can change its angle manually. The imaging unit 2 can measure the coating color of the coating component 5 and its color distribution data from multiple angles.
また、この実施形態では、撮像部2を移動可能に取り付けるガイド部4を備えている。 Moreover, in this embodiment, the guide part 4 which attaches the imaging part 2 so that a movement is possible is provided.
撮像部2の分光感度はルータ条件を満たすものであって、その分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は、図12に示す通り、XYZ等色関数から、負の値を持たず、単独ピークを持つ山形であり、それぞれの分光感度曲線のピーク値が等しく、かつ分光感度の曲線の重なりはできるだけ少なくするという条件から等価変換したものである。分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は具体的には以下の特性を持つ。
記
ピーク波長 半値幅 1/10幅
S1 582nm 523〜629nm 491〜663nm
S2 543nm 506〜589nm 464〜632nm
S3 446nm 423〜478nm 409〜508nm
The spectral sensitivity of the imaging unit 2 satisfies the router condition, and the spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) are negative from the XYZ color matching functions as shown in FIG. The peak value of each spectral sensitivity curve is the same, and the equivalent spectral conversion is performed under the condition that the overlapping of spectral sensitivity curves is as small as possible. Specifically, the spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) have the following characteristics.
Peak wavelength Half width 1/10 width S1 582nm 523-629nm 491-663nm
S2 543nm 506-589nm 464-632nm
S3 446 nm 423-478 nm 409-508 nm
上記の分光特性S1のピーク波長を580±4nm、分光特性S2のピーク波長を543±3nm、分光特性S3のピーク波長を446±7nmとして取り扱うこともできる。 The peak wavelength of the spectral characteristic S1 can be handled as 580 ± 4 nm, the peak wavelength of the spectral characteristic S2 is 543 ± 3 nm, and the peak wavelength of the spectral characteristic S3 can be handled as 446 ± 7 nm.
三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は次の数式1を用いて求められるものである。分光特性自体についての詳細は特開2005−257827号公報を参照されたい。
撮像部2の仕様は、例えば、有効頻度値約500万画素、有効面積9.93mm×8.7mm、画像サイズ3.45μm×3.45μm、ビデオ出力12Bit、撮像部インターフェイスGigE、フレーム数(ピント調整時)3〜7フレーム/sec、シャッタースピード1/15,600sec〜1/15sec、積算時間3秒まで、S/N比60dB以上、レンズマウントFマウント、動作温度0℃〜40℃、動作湿度20%〜80%である。 The specifications of the imaging unit 2 are, for example, an effective frequency value of about 5 million pixels, an effective area of 9.93 mm × 8.7 mm, an image size of 3.45 μm × 3.45 μm, a video output of 12 bits, an imaging unit interface GigE, and the number of frames (during focus adjustment) 3 ~ 7 frames / sec, shutter speed 1 / 15,600sec ~ 1 / 15sec, integration time up to 3 seconds, S / N ratio 60dB or more, lens mount F mount, operating temperature 0 ℃ -40 ℃, operating humidity 20% -80% It is.
撮像部2は、図11に示すように、撮影レンズ21と、この撮影レンズ21の後方に配置された三つの光学フィルタ22a、22b、22cと、光学フィルタ22a、22b、22cの後方に配置された撮像素子23(CCD、CMOSなど)と、を備えている。撮像部2の三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は、光学フィルタ22a、22b、22cの分光透過率と撮像素子23の分光感度との積により与えられるものである。図11における光学フィルタ22a、22b、22cと撮像素子23との配列的関係は模式的に示したものにすぎないものである。三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))に従って画像情報を取得する方式について以下に具体例を挙げるが、本実施形態1ではこれらのうちいずれをも採ることができ、また、その他の方式を採ることもできる。撮像部2は演算処理部24と、表示装置25を備えている。 As shown in FIG. 11, the imaging unit 2 is disposed behind the photographing lens 21, the three optical filters 22a, 22b, and 22c disposed behind the photographing lens 21, and the optical filters 22a, 22b, and 22c. And an image pickup device 23 (CCD, CMOS, etc.). The three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), and S3 (λ)) of the imaging unit 2 are given by the product of the spectral transmittances of the optical filters 22a, 22b, and 22c and the spectral sensitivity of the imaging element 23. Is. The arrangement relationship between the optical filters 22a, 22b, and 22c and the image sensor 23 in FIG. 11 is merely schematically shown. Specific examples of the method of acquiring image information according to the three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) will be given below. In the first embodiment, any of these may be adopted. It is also possible to adopt other methods. The imaging unit 2 includes an arithmetic processing unit 24 and a display device 25.
図13(a)に示すものはダイクロイックミラーを用いる方式である。これはダイクロイックミラー22c´により特定の波長の光を反射し、透過した残りの光について、さらに別のダイクロイックミラー22a´により別の特定の波長の光を反射して分光し、撮像素子23a、23b、23cを三つ並列にして読み出す方式である。ここでは、ダイクロイックミラー22a´が光学フィルタ22a、22bに相当し、ダイクロイックミラー22c´が光学フィルタ22cに相当する。撮影レンズ21から入射する光はダイクロイックミラー22c´により分光感度S3に従う光が反射され、残りの光は透過する。ダイクロイックミラー22c´により反射された光を反射鏡26により反射して撮像素子23cにより分光感度S3を得る。一方、ダイクロイックミラー22c´を透過した光は、ダイクロイックミラー22a´において、分光感度S1に従う光が反射され、残りの分光感度S2に従う光は透過する。ダイクロイックミラー22a´を透過した光を撮像素子23bにより撮像して分光感度S2を得る。ダイクロイックミラー22a´により反射された光を反射鏡29により反射して撮像素子23aにより分光感度S1を得る。ダイクロイックミラーに代えて同様な特性を有するダイクロイックプリズムを用いて三つに分光し、それぞれの光が透過する位置に撮像素子23a、23b、23cを接着することとしてもよい。 FIG. 13A shows a system using a dichroic mirror. This is because light of a specific wavelength is reflected by the dichroic mirror 22c ′, and the remaining light that has been transmitted is further reflected by another dichroic mirror 22a ′ to be spectrally separated, and the image pickup devices 23a, 23b. , 23c are read in parallel. Here, the dichroic mirror 22a ′ corresponds to the optical filters 22a and 22b, and the dichroic mirror 22c ′ corresponds to the optical filter 22c. Light incident from the photographic lens 21 is reflected by the dichroic mirror 22c ′ according to the spectral sensitivity S3, and the remaining light is transmitted. The light reflected by the dichroic mirror 22c ′ is reflected by the reflecting mirror 26, and the spectral sensitivity S3 is obtained by the imaging device 23c. On the other hand, the light transmitted through the dichroic mirror 22c ′ is reflected by the dichroic mirror 22a ′, and the light according to the spectral sensitivity S1 is transmitted, and the remaining light according to the spectral sensitivity S2 is transmitted . The light transmitted through the dichroic mirror 22a ′ is imaged by the image sensor 23b to obtain the spectral sensitivity S2. The light reflected by the dichroic mirror 22a ′ is reflected by the reflecting mirror 29, and the spectral sensitivity S1 is obtained by the imaging device 23a . Instead of the dichroic mirror, a dichroic prism having the same characteristics may be used to split the light into three, and the image sensors 23a, 23b, and 23c may be bonded to the positions where each light is transmitted.
図13(b)に示すものはフィルタターレット27を用いる方式である。撮影レンズ21からの入射光と同じ方向を回転軸に持つフィルタターレット27に光学フィルタ22a、22b、22cを設けてこれらを機械的に回転させ、順次透過する光について撮像素子23により三つの分光感度S1、S2、S3を得るものである。 FIG. 13B shows a system using a filter turret 27. Optical filters 22a, 22b, and 22c are provided on a filter turret 27 having the same direction as the incident light from the photographing lens 21 as a rotation axis, and these are mechanically rotated. S1, S2, and S3 are obtained.
図13(c)に示すものは光学フィルタ22a、22b、22cを撮像素子23に微視的に貼着する方式である。撮像素子23上における光学フィルタ22a、22b、22cは、ベイヤー配列型に設けられる。この配列は、格子状に分けた撮像素子23上の領域のうち半分に光学フィルタ22bを設け、残りの半分の領域に光学フィルタ22aと光学フィルタ22cとをそれぞれ均等に配置するものである。すなわち、配置量は光学フィルタ22a:光学フィルタ22b:光学フィルタ22c=1:2:1となる。光学フィルタ22a、22b、22cの配列をベイヤー配列以外のものとすることは本実施形態1において特に妨げられない。一つ一つの光学フィルタ22a、22b、22cは非常に微細であるため、印刷により撮像素子23に貼着される。ただし、本発明はこの配列に意味があるのではなく、分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))の特性のフィルタを撮像素子に貼着することにある。 FIG. 13C shows a system in which the optical filters 22 a, 22 b, and 22 c are microscopically attached to the image sensor 23. The optical filters 22a, 22b, and 22c on the image sensor 23 are provided in a Bayer array type. This arrangement is such that the optical filter 22b is provided in half of the area on the image sensor 23 divided into a grid, and the optical filter 22a and the optical filter 22c are equally arranged in the remaining half of the area. That is, the arrangement amount is optical filter 22a: optical filter 22b: optical filter 22c = 1: 2: 1. The arrangement of the optical filters 22a, 22b, and 22c other than the Bayer arrangement is not particularly hindered in the first embodiment. Each of the optical filters 22a, 22b, and 22c is very fine and is attached to the image sensor 23 by printing. However, in the present invention, this arrangement is not meaningful, but a filter having characteristics of spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) is attached to the image sensor.
撮像部2は、分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))により取得した画像情報を演算処理装置3に送信し、演算処理装置3でXYZ表色系における三刺激値X、Y、Zに変換し、取得した三刺激値X、Y、Zによる画像データを変換処理によって正規化しxyに変換する演算処理を行い、視覚化処理された画像を表示装置7で表示する。 The imaging unit 2 transmits image information acquired by spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) to the arithmetic processing device 3, and the arithmetic processing device 3 uses the tristimulus values in the XYZ color system. The image data converted to X, Y, and Z is normalized by the conversion process and converted to xy by the conversion process, and the visualized image is displayed on the display device 7. .
演算処理装置3は撮像部2により取得した画像の任意の位置における輝度、色度等を演算し視覚化処理するものである。塗装部品5の斜めから照明を照射し、手動で支持部4を操作して、塗装色の色分布データ同士を比較し、指数化する。 The arithmetic processing device 3 calculates the luminance, chromaticity, etc. at an arbitrary position of the image acquired by the imaging unit 2 and performs a visualization process. Illumination is applied to the painted part 5 from an oblique direction, and the support part 4 is manually operated to compare the color distribution data of the painted colors and index them.
支持部4は、図3〜図10に示す通り、ヘッド40と、ヘッド40を移動させる複数のビームから構成されるアーム41と、アーム41を回動可能に取り付ける支柱42と、支柱42を固定する架台43と、支柱42の支持を補強する補強材42aと、備えている。 As shown in FIGS. 3 to 10, the support unit 4 fixes the head 40, the arm 41 composed of a plurality of beams that move the head 40, the support column 42 that rotatably mounts the arm 41, and the support column 42. And a reinforcing member 42a for reinforcing the support of the column 42.
ヘッド40は直線ガイド44と、直線ガイド44に連結された円孤部材45とを備え、照明部6がヘッド40の両端部にランプ調整具46により位置や角度調整が可能に固定され、直線ガイド44に撮像部2が移動可能に取り付けられている。撮像部2の撮像角度を調整可能な撮像部角度調整具47が取り付けてある。ヘッド40に撮像部・シフト調整モータ48a及び撮像部・パン調整モータ48bが設けてあり、撮像部2は直線ガイド44に沿ってスライド移動可能である。ヘッド40は、アーム41に対して、ヘッド・チルト調整具49によってチルト可能に取り付けてある。アーム41の下端末には錘41aが固定されている。アーム41は支柱42に対して高さ調整具41bにより連結されている。 The head 40 includes a linear guide 44 and an arcuate member 45 connected to the linear guide 44, and the illumination unit 6 is fixed to both ends of the head 40 so that the position and angle of the illumination unit 6 can be adjusted by a lamp adjusting tool 46. The imaging unit 2 is attached to 44 so as to be movable. An imaging unit angle adjuster 47 that can adjust the imaging angle of the imaging unit 2 is attached. The head 40 is provided with an imaging unit / shift adjustment motor 48 a and an imaging unit / pan adjustment motor 48 b, and the imaging unit 2 is slidable along the linear guide 44. The head 40 is attached to the arm 41 so as to be tiltable by a head / tilt adjusting tool 49. A weight 41 a is fixed to the lower end of the arm 41. The arm 41 is connected to the support 42 by a height adjuster 41b.
撮像部2で塗装部品5を1ヶ所で撮像し、撮像部2が移動して、他の別の場所で撮像する。ここでは、例えば、正面、左右45度の3箇所(適宜数の箇所でも良い)で撮影することもできる。 The painted part 5 is imaged at one location by the imaging unit 2, and the imaging unit 2 moves and images at another location. Here, for example, it is possible to shoot at three locations (an appropriate number of locations may be used) at 45 degrees on the front and left and right.
測定対象物の塗装部品5に対して、着色評価装置1を設置し、塗装部品5に塗装が適切に施工されているか否かを測定し、塗装の抜き取り検査とする。 The coloring evaluation device 1 is installed for the painted part 5 to be measured, and it is determined whether or not the painted part 5 is properly painted, and the paint is checked for sampling.
照明部6の照明源はキセノンランプ(擬似太陽光)を採用する。照明部6はキセノンランプのほかに、フレネルレンズ・アセンブリを備えている。キセノンランプは塗装部品5の斜め上から均一に照らすものとする。キセノンランプ以外にLEDの人工太陽灯でもよい。ロボットアーム等に取り付ける場合には、小型軽量でありながら、色彩評価用光源の条件を満たし、一般的なLEDで起きる色収差の問題も克服し、大変便利である。 The illumination source of the illumination unit 6 employs a xenon lamp (pseudo sunlight). The illumination unit 6 includes a Fresnel lens assembly in addition to the xenon lamp. The xenon lamp is assumed to illuminate uniformly from diagonally above the painted part 5. In addition to xenon lamps, LED artificial solar lights may be used. When attached to a robot arm or the like, it is very convenient because it is compact and lightweight, satisfies the conditions of a light source for color evaluation, and overcomes the problem of chromatic aberration that occurs in general LEDs.
表示装置7は演算処理装置3と接続され、演算処理装置3で処理された画像信号を受信して、画像を画面に表示するようになっている。演算処理装置3または表示装置7は、適宜、入力手段(図示略)等を備える。入力手段はキーボード、マウス、画像表示装置に設けられるタッチパネル等である。 The display device 7 is connected to the arithmetic processing device 3, receives an image signal processed by the arithmetic processing device 3, and displays an image on a screen. The arithmetic processing device 3 or the display device 7 includes input means (not shown) and the like as appropriate. The input means is a keyboard, a mouse, a touch panel provided in the image display device, or the like.
なお、図示は略すが、検査の状況によっては、着色評価装置1に遮光カバーを取り付けてもよい。 In addition, although illustration is abbreviate | omitted, depending on the condition of a test | inspection, you may attach a light-shielding cover to the coloring evaluation apparatus 1. FIG.
着色評価装置1の動作について具体例を挙げつつ説明する。着色評価装置1は、図11に示す通り、撮像部2と、演算処理装置3と、表示装置7とを接続することにより動作する。接続方法は有線・無線を問わず選択できる。撮像部2におけるフローチャートを図14に、演算処理装置3におけるフローチャートを図16に、それぞれ示す。 The operation of the coloring evaluation apparatus 1 will be described with specific examples. As shown in FIG. 11, the coloring evaluation device 1 operates by connecting the imaging unit 2, the arithmetic processing device 3, and the display device 7. The connection method can be selected regardless of wired or wireless. A flowchart in the imaging unit 2 is shown in FIG. 14, and a flowchart in the arithmetic processing unit 3 is shown in FIG.
撮像部2の電源が入ると、図14に示す通り、初期化をする(初期化S1)。つぎに、分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))により塗装部品5を撮像し(撮像処理S2)、その後、撮像された画像データを撮像素子23により入力し(入力処理S3)、演算処理装置3にて三刺激値X、Y、Zに変換する(変換処理S4)。分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は表示装置7に送信される(データ送信S5)。画像が動画である場合には、撮像処理S2からデータ送信S5の一連の処理が連続的に行われる。画像は画像表示装置7に表示される。 When the power of the imaging unit 2 is turned on, initialization is performed as shown in FIG. 14 (initialization S1). Next, the painted part 5 is imaged by spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) (imaging process S2), and then the imaged image data is input by the image sensor 23 (input). Processing S3), the processing unit 3 converts the tristimulus values X, Y, and Z (conversion processing S4). Spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) are transmitted to the display device 7 (data transmission S5). When the image is a moving image, a series of processing from imaging processing S2 to data transmission S5 is continuously performed. The image is displayed on the image display device 7.
撮像処理S2では、特定領域について、相違する角度にて撮像部2で塗装部品5を撮像する。撮像箇所は複数個所であり、適宜数を選択できる。ここでは、正面(0度)、左45度、右45度の3方向から測定する。また、パネル測定の場所は、撮像部2の0度の光軸は塗装部品5のボディー面に垂直になる。また、照明は、太陽光と同じく斜め上からの照明であることが特徴となる。 In the imaging process S2, the painted part 5 is imaged by the imaging unit 2 at different angles with respect to the specific region. There are a plurality of imaging locations, and the number can be selected as appropriate. Here, the measurement is made from three directions of front (0 degree), left 45 degrees, and right 45 degrees. Further, the panel measurement location is such that the 0-degree optical axis of the imaging unit 2 is perpendicular to the body surface of the painted part 5. In addition, the illumination is characterized by illumination from obliquely above as with sunlight.
XYZ表色系では数値と色の関連がわかりにくいので、XYZ表色系から絶対的な色合いを表現するためのxyY表色系を用い、色度座標の色度値xyは下式より求める。
YはXYZのYをそのまま使う。すべての色は色度値xyによる2次元平面、および明度を示すYで表現できる。YはXYZのYをそのまま使う。xyYからXYZに変換することもできる。Labへの変換は、XYZ値に、Xn,Yn,Znの最大明度白色点のXYZ値より演算できる。 Y uses Y of XYZ as it is. All colors can be represented by a two-dimensional plane with chromaticity values xy and Y indicating brightness. Y uses Y of XYZ as it is. It is also possible to convert from xyY to XYZ. Conversion to Lab can be performed on the XYZ values from the XYZ values of the maximum brightness white point of Xn, Yn, and Zn.
撮像処理S2は、三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を有する撮像部2によって塗装部品5を撮像する工程である(図14参照)。分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))は上記の数式1に従って与えられるものである。撮影レンズ21と光学フィルタ22a、22b、22cと撮像素子23により撮像されると同時に入力処理S3が連続的に行われる。 The imaging process S2 is a process of imaging the painted component 5 by the imaging unit 2 having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) (see FIG. 14). Spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) are given according to the above formula 1. Input processing S3 is continuously performed at the same time as imaging is performed by the imaging lens 21, the optical filters 22a, 22b, and 22c, and the imaging device 23.
入力された画像データは分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))に従った値であるため、撮像部2の演算処理装置3における変換処理S4によって、撮像された画像の画像データを三刺激値X、Y、Zに変換する。この変換は数式1に従って行われる。すなわち、数式1における係数の逆行列を乗じて三刺激値X、Y、Zを得ることとなる。なお、撮像部2からは分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))に従った値のまま演算処理装置3に送信する(S5)。 Since the input image data is a value according to the spectral sensitivity (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)), the image captured by the conversion processing S4 in the arithmetic processing unit 3 of the imaging unit 2 is used. Are converted into tristimulus values X, Y, and Z. This conversion is performed according to Equation 1. That is, the tristimulus values X, Y, and Z are obtained by multiplying the inverse matrix of the coefficients in Equation 1. The imaging unit 2 transmits the values in accordance with the spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) to the arithmetic processing unit 3 (S5).
演算処理装置3に電源が入ると、図15に示す通り、初期化をする(初期化S110)。表示装置7は撮像部2と接続された状態において、撮像部2から送信された分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))を受信する(データ受信S120)。その後、分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))から三刺激値X、Y、Zに変換し、色度xy座標ヒストグラムを計算し、色分布一致指数を計算する(S140)。その内容を表示装置7に送信する(表示処理S150)。撮像部2からデータ受信S120に従い、変換処理S130から表示処理S150の一連の処理が連続的に行われる。 When the processing unit 3 is turned on, initialization is performed as shown in FIG. 15 (initialization S110). The display device 7 receives the spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) transmitted from the imaging unit 2 in a state where it is connected to the imaging unit 2 (data reception S120). Thereafter, the spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) are converted into tristimulus values X, Y, Z, a chromaticity xy coordinate histogram is calculated, and a color distribution matching index is calculated ( S140). The contents are transmitted to the display device 7 (display process S150). In accordance with data reception S120 from the imaging unit 2, a series of processing from conversion processing S130 to display processing S150 is continuously performed.
演算処理S140は、撮像された画像の色分布一致指数を演算し視覚化処理する工程であり、表示装置7に表示するために必要な場合は、色情報をRGB等に変換処理する。 The arithmetic processing S140 is a step of calculating and visualizing the color distribution matching index of the captured image, and converting the color information into RGB or the like when necessary for display on the display device 7.
前記の表示処理S150は、視覚化処理された色分布一致指数を画像表示装置に表示する工程であり、処理をリターンする。 The display process S150 is a process of displaying the visualized color distribution coincidence index on the image display device, and the process returns.
図16のS140のサブフローチャートを説明する。基準物の第1画像を撮像しておき、次に対比すべき検査物の第2画像を撮像し、以下のとおり色分布一致指数を順次計算する。この色分布一致指数により色度の類似性を判定する。 A sub-flowchart of S140 in FIG. 16 will be described. A first image of the reference object is captured, a second image of the inspection object to be compared next is captured, and a color distribution matching index is sequentially calculated as follows. The similarity of chromaticity is determined by this color distribution coincidence index.
撮像した画像ABについて検査したい領域T(図17(a)参照)に対応する検査領域K(図17(b)参照)を設定する(ステップS141)。大きさや場所を自由に設定することができる。 An inspection region K (see FIG. 17B) corresponding to a region T (see FIG. 17A) to be inspected with respect to the captured image AB is set (step S141). Size and place can be set freely.
色度値xyを演算し、色度値xyを求める(S142)。 The chromaticity value xy is calculated to obtain the chromaticity value xy (S142).
撮像した検査物の画像Aから切り出した領域Kの基準物Qのxy色度ヒストグラム分布を作成する(S143)。このxy色度ヒストグラム分布は、図17(c)に示す、2つのヒストグラム分布の重なり領域Dに属する画素をカウントした積算数である。 An xy chromaticity histogram distribution of the reference object Q in the region K cut out from the imaged image A of the inspection object is created (S143). This xy chromaticity histogram distribution is an integrated number obtained by counting pixels belonging to the overlapping region D of the two histogram distributions shown in FIG.
図17(c)に示す通り、xy座標の位置での比較対象の色分布を記載したものであり、3次元色分布を2次元色分布に投影したものとなる。検査領域Kを平面格子Gで区画し、その区画のxy値を有する画素のヒストグラム分布を作成する。xy座標を、特定の幅のグリッド(立体マス目)、例えば、xyをそれぞれ1/1000(1000個の線)で切った格子とする。ヒストグラムの端から端までスキャンしてゆき、格子Gに区画した領域ごとに、これに属する画素数を同じxy面でそれぞれスキャンしz方向にカウント数を積算してゆく。また、検査領域Kでxy座標で特定すれば、演算時間が短縮できる。グリッドのマス目を細かくすれば精度は上がるが、演算時間が長くなるので、適宜のマス目とする。なお、ある特定の色だけ細かく見たい場合には、そこのところだけより細かく切って検査できる。 As shown in FIG. 17C, the color distribution to be compared at the position of the xy coordinates is described, and the three-dimensional color distribution is projected onto the two-dimensional color distribution. The inspection area K is partitioned by a plane grid G, and a histogram distribution of pixels having the xy values of the section is created. Let xy coordinates be a grid (solid grid) having a specific width, for example, a grid obtained by cutting xy by 1/1000 (1000 lines). The histogram is scanned from end to end, the number of pixels belonging to the area divided into the grid G is scanned on the same xy plane, and the count number is accumulated in the z direction. In addition, if the xy coordinates are specified in the inspection region K, the calculation time can be shortened. If the grid cells are made finer, the accuracy will be improved, but the calculation time will be longer. Note that if you want to see only a certain color in detail, you can inspect only that part.
S143と同様に、基準物Rの画像Bのxy色度ヒストグラム分布を作成する(S144)。xy色度ヒストグラム分布は、画素の積算数であり、図17(d)に重なり領域を示す。 Similarly to S143, an xy chromaticity histogram distribution of the image B of the reference object R is created (S144). The xy chromaticity histogram distribution is the cumulative number of pixels, and FIG.
xy色度値に代えて、XYZ空間のXYZ値、または、正規化する前のXYZ値から下記の数式5により変換したLab空間のLab値を算出し、これを用いてもよい。Lab色空間は補色空間の一種で、明度を意味する次元Lと補色次元のAおよびBを持ち、CIEXYZ色空間の座標を非線形に圧縮したものに基づいている。正規化する前のXYZ値からLabに数式4により変換することで、XYZ色空間上での色分布一致指数に対して、Lab色空間では、明るさ方向も加味した色分布一致指数が得られる。 Instead of the xy chromaticity value, an Lab space Lab value converted from the XYZ value in the XYZ space or the XYZ value before normalization by the following Equation 5 may be used. The Lab color space is a type of complementary color space, and has a dimension L indicating lightness and complementary color dimensions A and B, and is based on nonlinearly compressed coordinates of the CIEXYZ color space. By converting from an XYZ value before normalization to Lab using Equation 4, a color distribution coincidence index in consideration of the brightness direction can be obtained in the Lab color space in contrast to the color distribution coincidence index in the XYZ color space. .
検査領域Kに対応するLab空間における色度ヒストグラム分布の演算の場合、色分布一致指数の演算は、立体になっても平面でも理屈は同様である。まず、XYZ値からLabへ変換を行い、三次元Lab空間にマッピングする。xy色度をL軸、a軸、b軸の3次元空間での分布により行う。検査物Qと基準物RでのLab空間座標でのLab値を、それぞれ、U1(L,a,b)、U2(L,a,b)とする。Labの色空間であるとヒストグラム分布は地球儀のような形状になっており、2つのヒストグラム分布が立体的に重なり合っている。空間上検査領域Kに対応するLab3次元空間をボクセルといわれる立体格子で区画し、それぞれの立体格子に所属する画素数をカウントアップしていく。3次元でのU1(L,a,b)、U2(L,a,b)の色度ヒストグラム分布において、Lab空間で画素がないところは、カウントせず、お互いのカウントがあるところで、その2つの値を比較して、小さい方のカウントだけ残すような演算を行うことでミニマム分布を求め、カウント数を加算演算する。Lab三次元空間の中で分布の重なっているところのカウント値が残るので、最初に切りとった25000画素分のカウント数と比較演算することによって、三次元での色一致指数の演算を行う。この場合には、L値(明度)の違いも色一致指数に現れることが特徴となる。 In the case of the calculation of the chromaticity histogram distribution in the Lab space corresponding to the inspection region K, the calculation of the color distribution coincidence index is the same in both the three-dimensional and the plane. First, the XYZ value is converted to Lab, and mapped to the three-dimensional Lab space. The xy chromaticity is determined by a distribution in a three-dimensional space of L axis, a axis, and b axis. Lab values in the Lab space coordinates of the inspection object Q and the reference object R are U 1 (L, a, b) and U 2 (L, a, b), respectively. In the Lab color space, the histogram distribution has a globe-like shape, and the two histogram distributions overlap three-dimensionally. The Lab three-dimensional space corresponding to the inspection area K in space is partitioned by a three-dimensional lattice called a voxel, and the number of pixels belonging to each three-dimensional lattice is counted up. In the chromaticity histogram distribution of U 1 (L, a, b) and U 2 (L, a, b) in three dimensions, a place where there is no pixel in the Lab space is not counted, and there is a mutual count. The minimum value is obtained by comparing the two values and performing an operation that leaves only the smaller count, and the count number is added. Since the count value where the distribution overlaps in the Lab three-dimensional space remains, the color matching index is calculated in three dimensions by performing a comparison operation with the count number corresponding to 25000 pixels cut out first. In this case, it is a feature that a difference in L value (lightness) also appears in the color matching index.
xy色度の場合には、明るさの情報が失われてしまうため、色情報のみの色分布一致指数を示すが、Lab空間では、画像の明るさが変わると、L値が変化して、色分布一致指数の分布D1、D2がLab空間内で位置がずれる、たとえば、xy色度が同じでも、明度が高い照明下ではLが高くなるなど、画像の明るさが違えば分布の位置がシフトする。3次元の場合には同じ物体に対して、明るさを変えて照明を当てると立体分布全体がシフトしたようになり、シフトの程度で明るさの差が評価できるので、色と明るさの両方を評価することができる。たとえば、Lab色度ヒストグラム分布は、暗くなれば下方にシフトし、明るくなれば上方にシフトするなど、画像の明暗を考慮に入れた判定が可能である。普通の照明光が安定していない場所で、ただ単に色を比較したいというケースはニ次元の色分布一致指数は同じ値が出るので十分であるが、色が同じであっても明るさが違うことも検出したい場合には三次元の色分布一致指数を用いる。 In the case of xy chromaticity, since the brightness information is lost, the color distribution matching index of only the color information is shown. However, in the Lab space, when the brightness of the image changes, the L value changes, The distributions D 1 and D 2 of the color distribution coincidence index are displaced in the Lab space. For example, even if the xy chromaticity is the same, L is high under illumination with high lightness. The position shifts. In the three-dimensional case, if the same object is illuminated with different brightness, the entire three-dimensional distribution appears to shift, and the difference in brightness can be evaluated by the degree of shift, so both color and brightness Can be evaluated. For example, the Lab chromaticity histogram distribution can be determined in consideration of the contrast of the image, such as shifting downward when dark and shifting upward when bright. If you just want to compare colors in a place where normal illumination light is not stable, the two-dimensional color distribution coincidence index is enough because the same value comes out, but even if the color is the same, the brightness is different If it is desired to detect this, a three-dimensional color distribution matching index is used.
色分布一致指数を演算し(S145)、リターンとする。この指数は、下式により計算する。xy色度ヒストグラム分布は、画素の積算数であり、図17(d)に重なり領域D、図17(e)にミニマム分布を示す。
色分布一致指数=重なり領域Dに属する画素の積算数/検査領域Kの全体の画素数×100(%)
The color distribution coincidence index is calculated (S145) and returned. This index is calculated by the following formula. The xy chromaticity histogram distribution is the cumulative number of pixels. FIG. 17D shows the overlap region D, and FIG. 17E shows the minimum distribution.
Color distribution matching index = total number of pixels belonging to overlapping region D / total number of pixels in inspection region K × 100 (%)
図17(d)(e)は図17(c)をS−S断面で切り取った1つの断面図であり、xy座標で同じライン上で見た場合には重なり合いがある。立体的に描く代わりに、便宜上、平面で描いている。またヒストグラムであるから、微小な階段形状の分布になっている。図17(d)の積算数HAと積算数HBはそれぞれ画像A、画像Bに対応する。二つのヒストグラム分布を比較すると、重なり領域Dが存在する。 17D and 17E are cross-sectional views taken along the line S-S of FIG. 17C. When viewed on the same line in the xy coordinates, there is an overlap. Instead of drawing in three dimensions, it is drawn in a plane for convenience. Moreover, since it is a histogram, it has a minute staircase distribution. Cumulative number H B and the accumulated number H A of FIG. 17 (d) are respectively the image A, corresponding to the image B. When the two histogram distributions are compared, an overlap region D exists.
図17(e)に示す通り、HA(x1、y1)を検査物Qのxy色度ヒストグラム分布の積算数、HB(x2、y2)を検査物Rのxy色度ヒストグラム分布の積算数とすると、重なり合った左側領域ではHA>HBで、中央でHA=HBとなり、右側ではHA<HBである。HA,HBのうち、小さい方の積算数(画素頻度)を取ると、左側ではHA、右側ではHBとなり、太線のような階段状のヒストグラム曲線であるミニマム分布が特定できる。これを利用し、重なり領域Dの全体領域に対する割合が演算できる。 As shown in FIG. 17E, H A (x 1 , y 1 ) is the integrated number of the xy chromaticity histogram distribution of the inspection object Q, and H B (x 2 , y 2 ) is the xy chromaticity histogram of the inspection object R. When the accumulated number of distribution, with H a> H B in overlapping left area, centrally H a = H B, and the on the right side is a H a <H B. H A, of H B, taking the smaller cumulative number (pixel frequency), the left H A, becomes H B, the minimum distribution is stepped histogram curve as a bold line can be identified on the right. By using this, the ratio of the overlapping region D to the entire region can be calculated.
このミニマム分布で小さな方の積算値を特定する。HAとHBのうち、少ない方の積算数を加算演算すれば、重なり領域Dの積算数が演算でき、全体の画素数に対する割合が特定できる。検査領域Kの全体の画素数は決まっており、検査物Qと基準物Rでは、ともに総画素数は同一値である。この割合の演算は全部の格子Gについて3次元的に積算してもよい。図17(c)に示す通り、S−Sに沿って検査領域Kを切り、yが所定値の格子列でxが端から端まで変化する場合での画素の積算数の分布を2次元的に積算したものである。図17(f)が積算結果のxy座標上での2次元マップである。検査領域Kの格子Gに画素の分布がないときは、画素数がゼロであるから、演算から除外する。処理をリターンする。 The smaller integrated value is specified by this minimum distribution. Of H A and H B, if the addition operation the accumulated number of lesser overlap can be calculated the accumulated number of regions D, can be specified percentage of the total number of pixels. The total number of pixels in the inspection region K is determined, and the total number of pixels of the inspection object Q and the reference object R is the same. The calculation of this ratio may be integrated three-dimensionally for all the lattices G. As shown in FIG. 17 (c), the distribution of the cumulative number of pixels when the inspection area K is cut along SS and y is a predetermined value and x changes from end to end in a two-dimensional manner. It is the one that was integrated. FIG. 17F is a two-dimensional map on the xy coordinates of the integration result. When there is no distribution of pixels in the grid G of the inspection region K, the number of pixels is zero, and is excluded from the calculation. Return processing.
例えば、検査領域Kに属する画素を縦100画素×横100画素=10,000画素とする。同じ検査領域Kで画像を切り取るので、画像Aと画像Bの全体の画素数はともに10,000画素である。xy色度ヒストグラムから、重なり領域の画素数を積算し、積算数が5,000個であった場合、色分布一致指数は50%となる。色分布一致指数が100%を下回るほど色度の相違度が大きくなる。xy値の分布が完全に一致していれば100%となる。これにより、一定以上の数値であると判定された場合に、適合品であると判定することができる。 For example, the pixels belonging to the inspection region K are assumed to be 100 vertical pixels × 100 horizontal pixels = 10,000 pixels. Since the image is cut out in the same inspection region K, the total number of pixels of the image A and the image B is 10,000 pixels. From the xy chromaticity histogram, the number of pixels in the overlap region is integrated, and when the integration number is 5,000, the color distribution coincidence index is 50%. The degree of chromaticity difference increases as the color distribution matching index falls below 100%. If the distribution of the xy values is completely coincident, 100% is obtained. Thereby, when it determines with it being a numerical value more than fixed, it can determine with it being a conformity product.
画像について、第一次的に得られる色情報はXYZ等色関数と等価な関数による三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))であるため、RGBにより取得する場合と比べて人の眼の感度に忠実で高精度である。分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))の重なり合いは小さく、S/N比も十分にとれ、分光感度の曲線におけるカーブも自然に変化するため、測色における誤差は最低限に留められる。 For the image, the color information obtained primarily is the three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) by a function equivalent to the XYZ color matching function, and is acquired by RGB. Compared to the case, it is more accurate and sensitive to the sensitivity of the human eye. Since the overlap of spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) is small, the S / N ratio is sufficient, and the curve in the spectral sensitivity curve changes naturally, so the error in colorimetry is Minimized.
画像の質感をヒストグラム分布で把握できるため、色のテキスチャー(メタリック感、きらきら感、まだら模様、色パターン、ごつごつ感等)の違いを反映することにより、微妙な色合いの違いまで判定できる。 Since the texture of the image can be grasped by the histogram distribution, even a subtle difference in hue can be determined by reflecting the difference in color texture (metallic feeling, glittering feeling, mottled pattern, color pattern, feeling of roughness, etc.).
例えば、図18(a)〜(c)に示す通り、メタリック度が小さいものから大きなものまで、3種類を検査した場合の例を説明する。メタリック度の小さなものを基準物1とし、メタリック度の中程度を検査物2とし、メタリック度の大きなものを検査物3とする。まず、1〜3を前記の処理を行った後のxy色度図上での分布を作成すると、図18(b)のxy色度図に示す通り、ハイライト部分が積算されたデータである。積算数を明暗で示してあり、色の明るいほど積算数は大きい。図18(c)は基準物と検査物の3次元で積算数を模式的に表したものである。xy軸は色度、z軸は積算数である。基本的には、メタリック感が強いほど、低く広がった山形となり、メタリック感が弱いほど、尖った山形になる。メタリック感の元である光輝材(アルミフレーク)は、照明光が当たると、微小突起等できらめき感がでてくるのであるが、このきらめき感は、物理的には光の回折現象である。基準物1と、検査対象2又は3について、2つのヒストグラム分布を比較することで、重なりの度合いを示す色分布一致指数を演算する。 For example, as shown in FIGS. 18A to 18C, an example will be described in which three types are inspected from a small metallic degree to a large metallic degree. An object having a small metallic degree is referred to as a reference object 1, an intermediate degree of metallic degree is referred to as an inspection object 2, and an object having a large metallic degree is referred to as an inspection object 3. First, when a distribution on the xy chromaticity diagram after the above processing is performed on 1 to 3 is created, as shown in the xy chromaticity diagram of FIG. . The accumulated number is shown in light and dark. The brighter the color, the larger the accumulated number. FIG. 18C schematically shows the integrated number in three dimensions of the reference object and the inspection object. The xy axis is chromaticity, and the z axis is the cumulative number. Basically, the stronger the metallic sensation, the lower the Yamagata, and the weaker the metallic sensation, the sharper the Yamagata. The glittering material (aluminum flakes), which is the source of the metallic feeling, gives a glittering feeling when exposed to illumination light. This glittering feeling is physically a light diffraction phenomenon. By comparing the two histogram distributions of the reference object 1 and the inspection object 2 or 3, a color distribution matching index indicating the degree of overlap is calculated.
表1に示す通り、比較例はΔEが質感の元となる色を平均値で算出したLabを使用するので、Lab値、ΔEの値が見た目に比べて微小の差異であり、比較例では、メタル感の程度の検査が困難であった。これに対して、本実施形態の色分布一致指数は、検査領域Kの範囲内の積算数をそのまま用いるので、基準物1に対して、検査物2、3がそれぞれ58%、27%となり、数値で明確に、かつ、簡単にメタリック度の識別ができる。 As shown in Table 1, since the comparative example uses Lab in which ΔE is calculated based on the average color of the texture, the Lab value and the value of ΔE are very small compared to the appearance. In the comparative example, It was difficult to inspect the metal feeling. On the other hand, the color distribution coincidence index of the present embodiment uses the integrated number within the range of the inspection region K as it is, so that the inspection objects 2 and 3 are 58% and 27% with respect to the reference object 1, respectively. The metallicity can be identified clearly and easily with numerical values.
ここで、L*a*b*表色系における色差ΔEを求める計算式を下式に示す。色差ΔEは色空間のユークリッド距離により与えられ、その他のより精度の高いΔE2000により計算してもよい。また、グラフに示すものは色差ΔEに限られず、例えば、L*a*b*表色系におけるL*値、a*値、b*値を並列にグラフ化して表示する方法もある。
なお、ΔEと色一致指数の関係であるが、色差ΔEだけでは、メタリック感の評価ができず、色一致指数だけでは、相対的な比較となるため、両方を評価する方式がより、人の目の評価に近い。 Note that the relationship between ΔE and the color matching index is that the metallic feeling cannot be evaluated only with the color difference ΔE, and the color matching index alone is a relative comparison. Close to eye evaluation.
一例として、分布一致指数の閾値は、75%、色差ΔEの閾値は、2.5が挙げられ、分布一致指数が75%以上、色差ΔEが2.5以下を合格品とする。 As an example, the threshold value of the distribution coincidence index is 75%, and the threshold value of the color difference ΔE is 2.5, and the distribution coincidence index is 75% or more and the color difference ΔE is 2.5 or less.
図19、図20は表示装置7での画面上の表示例である(図15のS150)。図19に示す通り、一致指数89%、ΔE0.111で閾値とともに表示し、中央領域に閾値内に収まることを示すOKの表示を行うとともに、基準画像と検査画像を並べて表示し、右側領域に分光感度の分布、xy色度分布を表示する。一方、図20に示す通り、色分布一致指数81%、ΔE5.546で閾値とともに表示し、中央領域に閾値外となることを示すNGの表示を行うとともに、基準画像と検査画像を並べて表示し、右側領域に分光感度の分布、xy色度分布を表示する。RGB表示装置であれば、XYZからRGBに変換した画像を表示する。 19 and 20 are display examples on the screen of the display device 7 (S150 in FIG. 15). As shown in FIG. 19, the matching index is 89% and ΔE0.111 is displayed together with the threshold value, OK is displayed in the center area to indicate that it is within the threshold value, the reference image and the inspection image are displayed side by side, and the right area is displayed. The spectral sensitivity distribution and xy chromaticity distribution are displayed. On the other hand, as shown in FIG. 20, the color distribution coincidence index is 81%, ΔE5.546 is displayed together with the threshold value, and NG indicating that the threshold value is outside the threshold value is displayed in the center area, and the reference image and the inspection image are displayed side by side. The spectral sensitivity distribution and the xy chromaticity distribution are displayed in the right area. In the case of an RGB display device, an image converted from XYZ to RGB is displayed.
次の本実施形態2の着色評価装置101を図21、図22を参照して説明する。対応する同様な要素については100番台として説明を援用し、主として、相違点を説明する。 Next, a coloring evaluation apparatus 101 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. For the corresponding similar elements, the explanation is cited as 100 series, and the difference is mainly explained.
基準物、検査物の車105を撮像する撮像部102、撮像部102とスイッチ106を介して接続し信号を受信し、色分布一致指数の演算を行う演算処理装置103と、演算処理装置103と接続し指数表示を行う表示装置107とを備えている。 An image processing unit 103 that images the reference object / inspection vehicle 105, an image processing unit 102 connected to the image capturing unit 102 via the switch 106, receives a signal, and calculates a color distribution matching index; And a display device 107 for displaying an index.
図21に示す通り、演算処理装置103は、基準物Rとなる自動車105を撮像することにより取得される刺激値XYZ1を計算する演算部103Aと、検査物となる自動車を撮像することにより取得される刺激値XYZ2を計算する演算部103Bと、演算部103Aと演算部103Bと接続し、車の色分布一致指数を演算する演算部103Cと、演算部103CからのOK信号またはNG信号を表示装置107や外部に送信するものである。なお、スイッチ106は、刺激値XYZ1と刺激値XYZ2を選択的に入力するものである。なお、対象物の車は例示である。 As illustrated in FIG. 21, the arithmetic processing device 103 is acquired by imaging a vehicle serving as a test object and a calculation unit 103A that calculates a stimulus value XYZ1 acquired by imaging the vehicle 105 serving as a reference object R. The calculation unit 103B for calculating the stimulation value XYZ2, the calculation unit 103A and the calculation unit 103B are connected, the calculation unit 103C for calculating the color distribution matching index of the vehicle, and the OK signal or the NG signal from the calculation unit 103C are displayed. 107 or to the outside. Note that the switch 106 selectively inputs the stimulus value XYZ1 and the stimulus value XYZ2. The target vehicle is an example.
図22は2つの画像A、Bから色度ヒストグラム分布の比較による色分布一致指数を演算するフローチャートである。図24に示す通り、プログラムが起動すると、画像Aから検査領域Kを切り出し特定し、設定する(S201)。次に画像Bから画像Aと同様の検査領域を切り出し特定し、設定する(S202)。画像A,Bより色度値xy又はLab値の演算を行う(S203)。検査領域Kにおいて、検査物Qと基準物Rのxy色度ヒストグラム分布又はLab色度ヒストグラム分布をそれぞれ演算し、作成する(S204)。xy色度ヒストグラム分布又はLab色度ヒストグラム分布のミニマム分布を特定する(S205)。重なり領域Dでのxy色度ヒストグラム分布又はLab色度ヒストグラム分布の積算数を演算する(S206)。なお、Lab色度ヒストグラム分布に代えて、XYZ色度ヒストグラム分布を利用してもよい。つぎに色分布一致指数を演算し(S207)、リターンする。色分布一致指数=(重なり領域Dに属する画素の積算数/検査領域Kの全体の画素数)×100(%)である。重なり領域Dでの積算数はHAとHBのうち、少ない方の積算数を加算演算する。 FIG. 22 is a flowchart for calculating a color distribution coincidence index by comparing chromaticity histogram distributions from two images A and B. As shown in FIG. 24, when the program is started, the inspection area K is cut out from the image A, specified, and set (S201). Next, an inspection area similar to that of the image A is cut out from the image B, specified, and set (S202). The chromaticity value xy or Lab value is calculated from the images A and B (S203). In the inspection region K, the xy chromaticity histogram distribution or the Lab chromaticity histogram distribution of the inspection object Q and the reference object R is calculated and created (S204). The minimum distribution of the xy chromaticity histogram distribution or the Lab chromaticity histogram distribution is specified (S205). The integrated number of the xy chromaticity histogram distribution or the Lab chromaticity histogram distribution in the overlapping region D is calculated (S206). In place of the Lab chromaticity histogram distribution, an XYZ chromaticity histogram distribution may be used. Next, the color distribution coincidence index is calculated (S207), and the process returns. Color distribution matching index = (integrated number of pixels belonging to overlapping region D / total number of pixels in inspection region K) × 100 (%). Cumulative number of in the overlapping area D of the H A and H B, adds calculates the cumulative number of lesser.
次に本実施形態3の着色評価装置201につき図23を参照して説明する。対応する同様な要素については200番台として説明を援用し、主として、相違点を説明する。 Next, the coloring evaluation apparatus 201 of Embodiment 3 will be described with reference to FIG. About the corresponding similar element, description is used as 200 series, and a difference is mainly demonstrated.
図23に示す通り、色判定対象は塗装部品5の一部の領域であり、撮像部202が塗装部品5の対象領域を撮像する。演算処理装置203は、基準となる刺激値XYZ1を計算する演算部203Aと、判定対象となる刺激値XYZ2を計算する演算部203Bと、演算部203Aと演算部203Bと接続し色分布一致指数を演算する演算部203Cと、演算部203Cからの指数値を着色装置257に送信するものである。指数値に応じて塗装部品5の画面を見ながら、適正な塗装色になっているかどうかを、画面を見て判定し、さらに着色処理を行うものである。なお、スイッチ206は、基準XYZと対象XYZを選択的に入力するものである。主要な処理は概ね実施形態1、2のフローチャートと同様であるので、説明は援用する。 As shown in FIG. 23, the color determination target is a partial region of the painted part 5, and the imaging unit 202 images the target region of the painted part 5. The arithmetic processing unit 203 is connected to the arithmetic unit 203A that calculates the reference stimulus value XYZ1, the arithmetic unit 203B that calculates the stimulus value XYZ2 that is the determination target, and the arithmetic unit 203A and the arithmetic unit 203B. The calculation unit 203C that performs the calculation and the exponent value from the calculation unit 203C are transmitted to the coloring device 257. While looking at the screen of the painted part 5 according to the index value, it is determined whether the paint color is appropriate by looking at the screen, and further a coloring process is performed. Note that the switch 206 selectively inputs the reference XYZ and the target XYZ. Since the main processing is generally the same as the flowcharts of the first and second embodiments, the description is incorporated.
次に本実施形態4の着色評価装置301につき図24、図25を参照して説明する。対応する同様な要素については300番台として上記説明を援用し、主として、相違点を説明する。 Next, the coloring evaluation apparatus 301 of Embodiment 4 will be described with reference to FIGS. Regarding the corresponding similar elements, the above description is cited as the 300 series, and the differences are mainly described.
ここでは、支持部4はロボットアーム341に置き換えられ、また、モータ(図示略)で撮像部302の角度を自動的に変えられる等の点で、前述実施形態とは相違する。自動車の生産ライン309上を移動する自動車305の観察したい場所に撮像部302を動かして、相違する角度の複数箇所で撮像し、色分布を測定する形態である。適宜、自動車305を停止させ、撮像する。 Here, the support unit 4 is replaced with a robot arm 341, and the angle of the imaging unit 302 can be automatically changed by a motor (not shown). In this embodiment, the image pickup unit 302 is moved to a place where an automobile 305 moving on the automobile production line 309 is desired to be observed, and images are taken at a plurality of locations at different angles, and the color distribution is measured. If appropriate, the automobile 305 is stopped and imaged.
第1実施形態では手動で撮像角度を換えて塗装部品5の塗装を評価の出来る構造部を構成しているが、この第4実施形態では、撮像角度の変更を自動化したものであり、このヘッド340をロボットアーム341の先端につけて、測定をオンライン化したものである。自動車305に対して、照明部306が両サイド斜め上部より照らすように設定し、撮像部302は、モータードライブで自動車305を中心に移動できる。ヘッド340は、円弧形状の躯体を備えており、この躯体に照明部306が固定され、この躯体に沿って撮像部302が円弧形状の軌跡で移動できる構造である。 In the first embodiment, a structure that can manually change the imaging angle and evaluate the coating of the painted part 5 is configured. In the fourth embodiment, the change of the imaging angle is automated. 340 is attached to the tip of the robot arm 341 and the measurement is made online. With respect to the automobile 305, the illumination unit 306 is set to illuminate from diagonally upper portions on both sides, and the imaging unit 302 can move around the automobile 305 by a motor drive. The head 340 includes an arc-shaped housing, and an illumination unit 306 is fixed to the housing, and the imaging unit 302 can move along the arc-shaped locus along the housing.
検査のインライン処理では、照明と撮像部を遮光カバーで覆うことが好ましい。前述の実施形態1〜3ではこのような遮光カバーは設けないこともあったが、工場内のインラインの流れの中でロボットアーム341により検査する場合には、照明部306と撮像部302自体を遮光フードで覆うことが好ましい。 In the in-line processing of inspection, it is preferable to cover the illumination and the imaging unit with a light shielding cover. In Embodiments 1 to 3 described above, such a light shielding cover may not be provided. However, when the robot arm 341 performs inspection in an in-line flow in the factory, the illumination unit 306 and the imaging unit 302 itself are provided. It is preferable to cover with a light shielding hood.
自動車305のボディーは、大抵は、見る場所が決まっているので、複数角度を決めておく。そして、自動車の生産ライン309にて撮像部302で様々な角度から自動車305の外観を撮像可能である。照明部306は、上側の斜めから自動車305を照射して、下方にダイレクトに反射する光を落とすような照明である。なお、撮像部302は単数で移動させたが、複数台設置し移動させてもよい。複数の撮像部をヘッド340に位置調整可能に固定しておいてもよい。 Since the body of the automobile 305 is usually determined where to see, a plurality of angles are determined. The appearance of the automobile 305 can be imaged from various angles by the imaging unit 302 in the automobile production line 309. The illumination unit 306 is an illumination that irradiates the automobile 305 from the upper side and drops the light reflected directly downward. Although the single imaging unit 302 is moved, a plurality of imaging units 302 may be installed and moved. A plurality of imaging units may be fixed to the head 340 so that the position thereof can be adjusted.
インラインで全数検査するときの場合で、さらに精密に測定する場合には、左右の角度はさらに細かく取ることもできる。撮像部で塗装部品5をスキャンして検査する方式も採用が可能である。 In the case of 100% inspection in-line, when the measurement is performed more precisely, the left and right angles can be made finer. It is also possible to adopt a method in which the imaging part 5 is scanned and inspected by the imaging unit.
インライン化の応用として、製造ラインのロボットアーム等に取り付けることが出来る。製造ラインに組み込めば、全品検査も可能である。ロボットアームの機械制御と合わせることにより広範囲を全品検査することができる。 As an in-line application, it can be attached to the robot arm of the production line. All products can be inspected if they are built into the production line. By combining with the robot arm machine control, a wide range of products can be inspected.
次に本実施形態5の着色評価装置401につき図26を参照して説明する。対応する同様な要素については400番台として上記説明を援用し、主として、相違点を説明する。着色評価装置401は、概ね実施形態4と同様であり、撮像部402及び人工太陽灯406を生産ライン409の近傍に複数台並べて固定したものであるが、さらに、これらと測定用PC1〜PC3 424を接続して信号を送受信できるようにし、また、ハブ408を介して計測制御用メインPC410と接続し、また、測定用PC1〜PC3 424を直接、または、KVM411を介して表示装置407と接続したものである。計測制御用メインPCは、インラインホストと通信し、車種、色等のデータを送受信できる。撮像部402に代えて、2次元色彩計とすることも可能である。指定した検査範囲内の各ピクセルの色をxy色度図、Lab色度図又はXYZ色度図に実施形態1と同様にマッピングし、その広がりや密集具合をヒストグラム分布として得るので、メタリック感、ラメやパールのキラキラ感も含めて数値化できる。 Next, the coloring evaluation apparatus 401 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. For the corresponding similar elements, the above description is cited as the 400 series, and the differences are mainly described. The coloring evaluation apparatus 401 is generally the same as that of the fourth embodiment, and includes a plurality of imaging units 402 and artificial sun lamps 406 arranged and fixed in the vicinity of the production line 409, and further, measurement PC1 to PC3 424. Connected to the main PC 410 for measurement control via the hub 408, and connected to the display device 407 directly or via the KVM 411 for measurement PC1 to PC3 424. Is. The main PC for measurement control communicates with the inline host and can send and receive data such as vehicle type and color. Instead of the imaging unit 402, a two-dimensional colorimeter may be used. Since the color of each pixel within the specified inspection range is mapped to the xy chromaticity diagram, the Lab chromaticity diagram, or the XYZ chromaticity diagram in the same manner as in the first embodiment, and the spread and density are obtained as a histogram distribution, It can be quantified including the glitter of lamé and pearl.
その他の応用例を説明する。基準品・検査品の取得されたAB画像の2枚の画像を重ねあわせ、それぞれの色度ヒストグラム分布を表示装置7に表示したり、それぞれの色度ヒストグラム分布をひとつの色度図上で重ね合わせた色度図が表示でき、その重なり合いの度合いを示す色分布一致指数をパーセンテージで表示できる。これにより、検査品の色度分布の基準品からのズレを数値で確認できる。各領域Kごとに検査結果が数値で表示される。格子Gのグリッド幅の調節が可能である。指数のしきい値を任意で設定可能である。測定結果と撮影した画像は保存が可能である。目視検査では避けられなかった個人差の問題や、客先との判断基準のトラブル等を減らして、色の基準化や安定した色管理を行うことが可能となる。 Other application examples will be described. Two images of the acquired AB images of the reference product and the inspection product are overlapped, and the respective chromaticity histogram distributions are displayed on the display device 7, or the respective chromaticity histogram distributions are overlapped on one chromaticity diagram. A combined chromaticity diagram can be displayed, and a color distribution matching index indicating the degree of overlap can be displayed as a percentage. Thereby, the deviation from the reference product of the chromaticity distribution of the inspection product can be confirmed numerically. The inspection results are displayed numerically for each region K. The grid width of the grid G can be adjusted. An exponent threshold value can be arbitrarily set. Measurement results and captured images can be saved. It is possible to perform standardization of colors and stable color management by reducing problems of individual differences that cannot be avoided by visual inspection and troubles in judgment standards with customers.
非接触および広範囲での撮影ができるため、フラット照明で複数の角度から測定対象物を撮像することで、フリップフロップの数値化も可能であり、アルミフレークやパール顔料を用いた塗装等、人の目が感じる色、質感に近い評価が可能である。木目パネルなどの不規則な柄のパーツも色合せすることができる。取り込んだ画像A、Bを表示装置7に表示することもできるので(オーバーレイ機能)、簡単に位置合わせができる。検査物は基準物とは、大きさや材質が異なっていても比較ができる。レザーなどの不規則な柄や質感をもつ生地も色合せできる。樹脂パーツの検査、色ムラ・色ズレの検査が可能である。例えば、自動車のコンソールボックスの検査のように凹凸間のある対象物でも測定できる。さらに自動車の(1)バンパーとフェンダーの色ズレ検査、(2)フェンダーとフロントドアの色ズレ検査、(3)フロントドアの色ムラ・フリップフロップの検査も可能である。床材などの不規則な柄や質感をもつ建材、壁紙などの不規則な柄や木目調・大理石風・幾何学模様などの質感も色合せできる。歯科分野での歯の質感を検査できる。 Since non-contact and wide-area shooting is possible, it is possible to digitize flip-flops by imaging the object to be measured from multiple angles with flat illumination, such as painting with aluminum flakes and pearl pigments. Evaluation that is close to the color and texture of the eyes is possible. Irregular pattern parts such as wood grain panels can also be matched. Since the captured images A and B can be displayed on the display device 7 (overlay function), alignment can be performed easily. The inspection object can be compared with the reference object even if the size and material are different. Colors can also be used for fabrics with irregular patterns and textures such as leather. Resin parts inspection, color unevenness and color misregistration inspection are possible. For example, even an object with unevenness can be measured, such as inspection of a console box of an automobile. In addition, (1) Bumper and fender color shift inspection, (2) Fender and front door color shift inspection, and (3) Front door color unevenness flip-flop inspection are also possible. Colors can also be used for building materials with irregular patterns and textures such as flooring, irregular patterns such as wallpaper, and textures such as woodgrain, marble and geometric patterns. You can inspect the texture of teeth in the dental field.
色のプロファイルである色、色ムラ、質感をグラフ・数値で検証できる。指定した検査範囲内の色度ヒストグラムのズレを確認でき、ΔEの変化とLab値の各値を示したグラフを表示できる。また、自動車のフロントドアとフェンダー等の異素材の色検査の場合、始点からの終点まで色差(ΔE)を見ることで、異なる素材における発色の違いを検証・検査できる。 The color profile, color unevenness and texture can be verified with graphs and numerical values. The deviation of the chromaticity histogram within the designated inspection range can be confirmed, and a graph showing each change of ΔE and the Lab value can be displayed. In the case of color inspection of different materials such as the front door and fender of an automobile, the color difference (ΔE) from the start point to the end point can be seen to verify and inspect the color difference between different materials.
三刺激値XYZのほか、CMYKやLabの各パラメータのゲイン表示が可能である。撮像部は等色関数と等価な撮像部フィルタを使用しており人の眼が認識できる色域のすべての色データを検出可能である。その検出精度は色差ΔEが1.0以下という高精度の測定が可能である。 In addition to the tristimulus values XYZ, it is possible to display the gain of each parameter of CMYK and Lab. The imaging unit uses an imaging unit filter equivalent to a color matching function, and can detect all color data in a color gamut that can be recognized by human eyes. The detection accuracy can be measured with high accuracy such that the color difference ΔE is 1.0 or less.
以上、本実施形態を説明したが、以下の効果がある。 Although the present embodiment has been described above, the following effects are obtained.
従来は定量化することが難しかったメタリック感やラメ・パール顔料のキラメキ感等の質感を人と同じように感じ取り、検査領域Kの範囲内の格子毎の積算数を用いたデータを持つので、メタリック度等の質感を明確に、かつ、簡単に定量化でき、検査物と基準物との比較検査を合理化できる。 Since it feels like a human being, such as metallic feeling and glittering feeling of glittering pearl pigments, which were difficult to quantify in the past, it has data using the cumulative number of each grid within the inspection area K. The texture such as the metallic degree can be clearly and easily quantified, and the comparative inspection between the inspection object and the reference object can be rationalized.
測定対象物の色の3つのデータを合わせて検査することが可能である。(1)画像による官能比較、(2)色度ヒストグラム分布による客観的かつ視覚的に分かりやすい比較、(3)色度ヒストグラムの色分布一致指数(%)による定量化された数値での比較である。これらの3つのデータを合わせて利用することにより、組織内外で色の共通言語として使うことができ、営業・品管・製造・取引先など、意思の疎通がスムーズになる。本発明による色管理は、従来の問題点を解消し、客観的な色管理基準と、見た目の質感や明るさの違いを定量化でき、従来の目視検査・限度見本検査からの脱却が可能となる。本発明は、従来のシステムにはなかった、正確な色データの数値化だけでなく、画像から実際の色を正確に見ることができるという特色を有する。目視検査では避けられなかった個人差の問題や客先との判別基準の隔たりによるトラブル等を減らすことが可能である。 It is possible to inspect the three data of the color of the measurement object together. (1) Sensory comparison by image, (2) Objective and visually easy comparison by chromaticity histogram distribution, (3) Comparison by quantified numerical value by color distribution matching index (%) of chromaticity histogram is there. By using these three types of data together, it can be used as a common language for colors inside and outside the organization, and communication between sales, product management, manufacturing, business partners, etc. will be smooth. The color management according to the present invention eliminates the conventional problems, can quantify the difference between the objective color management standard and the texture and brightness of the appearance, and can deviate from the conventional visual inspection and limit sample inspection. Become. The present invention has a feature that an actual color can be accurately seen from an image as well as accurate digitization of color data, which is not found in a conventional system. It is possible to reduce problems such as individual differences that are unavoidable by visual inspection and troubles caused by discriminating criteria from customers.
上記3つのデータの他にも目的に応じて1枚の画像から様々なデータを見ることができるので、トラブルシューティングに役立つ。また、画像やデータを保管することで、色データの集積やトレーサビリティの実現等にも貢献でき、また、製品の履歴資料や復元材料として役立てることもできる。 In addition to the above three data, various data can be viewed from one image according to the purpose, which is useful for troubleshooting. In addition, storing images and data can contribute to the accumulation of color data and the realization of traceability, and can also be used as product history data and restoration materials.
色の研究開発に新しい色の開発や、新しい塗料・新しい素材・新しい下地を使った実験などを行う際に定量化された客観的データとともに、忠実な画像データも一緒に保存できるので、色データの集積やトレーサビリティの実現等にも貢献できる。 In addition to objective data that has been quantified when developing new colors for color research and experimenting with new paints, new materials, and new groundwork, faithful image data can be saved together with color data. Contribute to the accumulation of traceability and the realization of traceability.
インターネットやクラウドなどの通信技術を利用すれば、世界各地の工場で作られている製品を国内本社のオフィスで統一基準により管理することが可能となり、色管理の時間と経費を節約できる。また、立会い検査工程を本社、クライアント等のPCモニター上で実施可能である。 By using communication technologies such as the Internet and cloud, products made in factories around the world can be managed at the headquarters offices in Japan based on unified standards, saving time and money for color management. In addition, the witness inspection process can be carried out on PC monitors such as the head office and clients.
撮像部2で測定対象物を非接触にて撮影することができるので、製品に傷をつける心配がない。実物を見られない状況で実物に近い色に変換された画像を提示して、後々、実物を見た時にギャップを感じるなどというトラブルを避けることができる。色度図上の広範囲での測定が可能であるので、広範囲の色度分布を見ることができ、色のほか、複雑な柄や質感も含めて測定することができる。色の測定範囲が広いため、測る場所によって色のズレが小さく、毎回測定条件を揃えることが可能である。 Since the measurement object can be photographed in a non-contact manner by the imaging unit 2, there is no fear of damaging the product. By presenting an image converted to a color close to the real in a situation where the real cannot be seen, troubles such as feeling a gap when the real is seen later can be avoided. Since it is possible to measure over a wide range on the chromaticity diagram, it is possible to see a wide range of chromaticity distribution, and it is possible to measure not only colors but also complex patterns and textures. Since the color measurement range is wide, the color shift is small depending on the measurement location, and the measurement conditions can be adjusted every time.
なお、本発明の実施形態は、上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれ、前記技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることは言うまでもない。例えば、三つの分光感度(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ))に従って画像情報を取得する方式について、本実施形態において挙げた方式は具体例に過ぎないものであって、これらに限られず、その他の方式によっても本発明の技術的思想は実施されるものである。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and modifications and the like can be made without departing from the technical idea of the present invention. Needless to say, objects and the like are also included in the technical scope of the present invention and can take various forms as long as they belong to the technical scope. For example, with respect to a method of acquiring image information according to three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)), the methods given in the present embodiment are only specific examples. However, the technical idea of the present invention is not limited to the above and can be implemented by other methods.
本発明の着色評価装置は、電化製品、乗物、住宅建材等の製造現場等における正確な色検査、その他の産業上の利用可能性は大である。印刷物の色ズレ・色ムラ等の検査、ラメ・パール顔料を含む化粧品の検査、自動車の塗装検査(色ズレ・色ムラ、異素材間の色のズレを数値化、光輝度のグラフ化によるフリップフロップ現象の数値化)、自動車の木目検査、自動車のレザーシートの検査(複雑なテクスチャ素材の色ムラ・色ズレを検査)、床材の色合せ、タイルの色合せ(色や質感まで正確に撮影)、化粧品、スポーツウェア、シューズ、ゴルフボール等の色合せ検査等がある。 The coloring evaluation apparatus of the present invention has great applicability in color inspection and other industrial applications at the production site of electrical appliances, vehicles, and housing building materials. Inspection of color deviation and color unevenness of printed materials, inspection of cosmetics including lame and pearl pigments, automotive coating inspection (color shift, color unevenness, color shift between different materials are quantified, flip by light intensity graphing ), Car grain inspection, automotive leather seat inspection (inspecting complex texture materials for color unevenness and color misregistration), flooring color matching, tile color matching (accurately to colors and textures) Photography), color matching inspection of cosmetics, sportswear, shoes, golf balls, etc.
1、101、201、301、401、501、601、701・・・着色評価装置
2、102、202、302、402、502、602・・・カメラ(撮像部)
3、103、203、303、403、503、603・・・演算処理装置
4・・・支持部
5、105、205、305、405・・・塗装部品
6、106、206、306、406・・・照明部
7、107、207、307、407・・・表示装置
21・・・撮影レンズ
22a、22b、22c・・・光学フィルタ
23・・・撮像素子
22a´、22c´・・・ダイクロイックミラー
23a、23b、23c・・・撮像素子
24・・・演算処理部
25・・・表示装置
26・・・反射鏡
27・・・フィルタ・ターレット
40・・・ヘッド
41・・・アーム
42・・・支柱
43・・・架台
42a・・・補強材
44・・・直線ガイド
45・・・円孤部材
46・・・ランプ調整具
47・・・撮像部角度調整具
48a・・・撮像部・シフト調整モータ
48b・・・撮像部・パン調整モータ
49・・・ヘッド・チルト調整具
41a・・・錘
41b・・・高さ調整具
106、206・・・スイッチ
103A、103B、103C、203A、203B、203C・・・演算部
207・・・着色装置
309、409・・・自動車生産ライン
1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701 ... Coloring evaluation device 2, 102, 202, 302, 402, 502, 602 ... Camera (imaging unit)
3, 103, 203, 303, 403, 503, 603 ... arithmetic processing unit 4 ... support parts 5, 105, 205, 305, 405 ... painted parts 6, 106, 206, 306, 406,. Illumination units 7, 107, 207, 307, 407 ... display device 21 ... photographic lenses 22a, 22b, 22c ... optical filter 23 ... imaging elements 22a ', 22c' ... dichroic mirror 23a , 23b, 23c ... image sensor 24 ... arithmetic processing unit 25 ... display device 26 ... reflecting mirror 27 ... filter turret 40 ... head 41 ... arm 42 ... post 43 ... Stand 42a ... Reinforcing member 44 ... Linear guide 45 ... Old member 46 ... Ramp adjuster 47 ... Imaging unit angle adjuster 48a ... Imaging unit / shift adjustment motor 48 ... Imaging unit / pan adjustment motor 49 ... Head / tilt adjustment tool 41a ... Weight 41b ... Height adjustment tool 106, 206 ... Switches 103A, 103B, 103C, 203A, 203B, 203C ..Calculation unit 207 ... Coloring device 309, 409 ... Automobile production line
Claims (7)
測定対象物が組立体の部品であり、前記部品が個別に着色され、着色部品について前記撮像部が取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値X、Y、Zに変換した着色データを取得し演算する演算処理部と、
前記測定対象物を照射する照明部と、
を備え、
前記演算処理部が、
前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定し、
前記測定対象物としての検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値より正規化されたxy値又はXYZ値そのものを検査領域について演算し、
xy色度図のxy座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、xy色度ヒストグラム分布を作成するか、又は、XYZ色度図のXYZ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、XYZ色度ヒストグラム3次元分布を作成し、
前記検査物と基準物の2つのxy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム3次元分布を比較し、
前記比較に基づいて、色及び質感が近似する前記着色部品の組み合わせを選択することを特徴とする着色評価装置。 An imaging unit having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching function;
An object to be measured is a part of an assembly, the parts are individually colored, and images having three spectral sensitivities acquired by the imaging unit with respect to the colored parts are tristimulus values X, Y, Z in the CIE XYZ color system. An arithmetic processing unit that acquires and calculates the coloring data converted into
An illumination unit for irradiating the measurement object;
With
The arithmetic processing unit is
Of the coloring data obtained by imaging the measurement object, set the specified inspection area,
For the inspection object and the reference object as the measurement object, the xy value or the XYZ value itself normalized from the XYZ value of each pixel of the inspection area is calculated for the inspection area,
Create an xy chromaticity histogram distribution by dividing the inspection area of the xy coordinates of the xy chromaticity diagram with a grid and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid , or XYZ chromaticity By dividing the inspection area of the XYZ coordinates of the figure with a grid and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid, an XYZ chromaticity histogram three-dimensional distribution is created,
Compare the two xy chromaticity histogram distributions or the XYZ chromaticity histogram three-dimensional distributions of the inspection object and the reference object,
A coloring evaluation apparatus that selects a combination of the colored parts that approximates color and texture based on the comparison.
測定対象物が組立体の部品であり、前記部品が個別に着色され、着色部品について前記撮像部が取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値X、Y、Zに変換した着色データを取得し演算する演算処理部と、
測定対象物を照射する照明部と、
を備え、
前記演算処理部が、
前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定し、
測定対象物としての検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値をLabに変換し、
Lab色度図のLab座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、Lab色度ヒストグラム分布を作成し、
前記検査物と基準物の2つのLab色度ヒストグラム分布を比較し、
前記比較に基づいて、色及び質感が近似する前記着色部品の組み合わせを選択することを特徴とする着色評価装置。 An imaging unit having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching function;
An object to be measured is a part of an assembly, the parts are individually colored, and images having three spectral sensitivities acquired by the imaging unit with respect to the colored parts are tristimulus values X, Y, Z in the CIE XYZ color system. An arithmetic processing unit that acquires and calculates the coloring data converted into
An illumination unit for irradiating the measurement object;
With
The arithmetic processing unit is
Of the coloring data obtained by imaging the measurement object, set the specified inspection area,
For the inspection object and the reference object as measurement objects, the XYZ values of each pixel in the inspection area are converted to Lab,
A Lab chromaticity histogram distribution is created by dividing the inspection region of the Lab coordinate of the Lab chromaticity diagram by a grid and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid,
Comparing the two Lab chromaticity histogram distributions of the test object and the reference object,
A coloring evaluation apparatus that selects a combination of the colored parts that approximates color and texture based on the comparison.
照明下で、測定対象物が組立体の部品であり、前記部品が個別に着色され、着色部品について前記撮像部による撮像により取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値XYZに変換した着色データを生成するステップと、
前記測定対象物としての検査物と基準物について、前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定するステップと、
測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値より正規化されたxy値又はXYZ値そのものを検査領域について演算するステップと、
xy色度図のxy座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、xy色度ヒストグラム分布を作成するか、又は、XYZ色度図のXYZ座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、XYZ色度ヒストグラム3次元分布を作成し、
前記検査物と基準物の2つのxy色度ヒストグラム分布又はXYZ色度ヒストグラム3次元分布を比較し、
前記比較に基づいて、色及び質感が近似する前記着色部品の組み合わせを選択するステップと、
を備えたことを特徴とする着色評価方法。 In a coloring evaluation method using an imaging unit having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching function,
Under illumination, the object to be measured is a component of an assembly, the components are individually colored, and an image having three spectral sensitivities obtained by imaging the colored component by the imaging unit is tristimulus in the CIE XYZ color system. Generating coloring data converted into values XYZ;
For the inspection object and the reference object as the measurement object, the step of setting the specified inspection region among the coloring data obtained by imaging the measurement object;
Calculating the xy value or the XYZ value itself normalized from the XYZ value of each pixel of the inspection area for the inspection area as the measurement object,
Create an xy chromaticity histogram distribution by dividing the inspection area of the xy coordinates of the xy chromaticity diagram with a grid and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid , or XYZ chromaticity By dividing the inspection area of the XYZ coordinates of the figure with a grid and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid, an XYZ chromaticity histogram three-dimensional distribution is created,
Compare the two xy chromaticity histogram distributions or the XYZ chromaticity histogram three-dimensional distributions of the inspection object and the reference object,
Selecting a combination of colored parts that approximates color and texture based on the comparison; and
A coloring evaluation method comprising:
測定対象物が組立体の部品であり、前記部品が個別に着色され、着色部品について、照明下で、前記撮像部による撮像により取得した三つの分光感度を有する画像をCIE XYZ表色系における三刺激値X、Y、Zに変換した着色データを生成するステップと、
前記測定対象物の撮像により得られた着色データのうち、特定された検査領域を設定するステップと、
測定対象物として、検査物と基準物について、それぞれ、前記検査領域の各画素のXYZ値をLabに変換するステップと、
Lab色度図のLab座標の検査領域を格子で区画し、各格子に属する前記検査物と基準物の画素数を積算することにより、Lab色度ヒストグラム分布を作成するステップと、
前記検査物と基準物の2つのLab色度ヒストグラム分布を比較し、
前記比較に基づいて、色及び質感が近似する前記着色部品の組み合わせを選択するステップと、
を備えたことを特徴とする着色評価方法。 In a coloring evaluation method using an imaging unit having three spectral sensitivities (S1 (λ), S2 (λ), S3 (λ)) linearly converted equivalently to the CIE XYZ color matching function,
An object to be measured is a part of an assembly, the parts are individually colored, and an image having three spectral sensitivities acquired by imaging by the imaging unit under illumination is displayed on the colored part in the CIE XYZ color system. Generating coloring data converted into stimulus values X, Y, Z;
Of the coloring data obtained by imaging the measurement object, setting the specified inspection region,
Converting the XYZ value of each pixel in the inspection area into Lab for the inspection object and the reference object, respectively, as measurement objects;
Creating a Lab chromaticity histogram distribution by dividing an inspection region of Lab coordinates of the Lab chromaticity diagram by a grid and integrating the number of pixels of the inspection object and the reference object belonging to each grid;
Comparing the two Lab chromaticity histogram distributions of the test object and the reference object,
Selecting a combination of colored parts that approximates color and texture based on the comparison; and
A coloring evaluation method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015037459A JP6371237B2 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Coloring evaluation apparatus and coloring evaluation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015037459A JP6371237B2 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Coloring evaluation apparatus and coloring evaluation method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016161297A JP2016161297A (en) | 2016-09-05 |
JP2016161297A5 JP2016161297A5 (en) | 2017-04-27 |
JP6371237B2 true JP6371237B2 (en) | 2018-08-08 |
Family
ID=56846712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015037459A Active JP6371237B2 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Coloring evaluation apparatus and coloring evaluation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6371237B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6501315B2 (en) * | 2017-01-16 | 2019-04-17 | 株式会社パパラボ | Surface color and texture management system and management method |
JP7240094B2 (en) * | 2017-12-21 | 2023-03-15 | ダイハツ工業株式会社 | Color management method and color management system for co-colored parts |
JP2019185730A (en) | 2018-03-30 | 2019-10-24 | キヤノン株式会社 | Image processing device, image processing method, and program |
WO2019188315A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | キヤノン株式会社 | Image processing device, image processing method, and program |
CN112639422A (en) * | 2018-09-04 | 2021-04-09 | 关西涂料株式会社 | Method and program for generating color evaluation image, and color evaluation image generation device |
CN114424046B (en) * | 2019-09-27 | 2024-09-27 | 松下知识产权经营株式会社 | Inspection method, recording medium, and inspection system |
JP2021135098A (en) * | 2020-02-25 | 2021-09-13 | 株式会社パパラボ | Lateral face color measurement device and control method |
CN117538514B (en) * | 2024-01-09 | 2024-04-19 | 纳琳威纳米科技南通有限公司 | Antifouling test method and system for self-repairing paint |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09231362A (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-05 | Fuji Electric Co Ltd | Appearance inspecting device and its method |
US8782026B2 (en) * | 2011-03-31 | 2014-07-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Color harmony with process and environmental feedback |
JP5841091B2 (en) * | 2013-03-23 | 2016-01-13 | 有限会社パパラボ | Image color distribution inspection apparatus and image color distribution inspection method |
-
2015
- 2015-02-26 JP JP2015037459A patent/JP6371237B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016161297A (en) | 2016-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6039109B2 (en) | Coloring inspection apparatus and coloring inspection method | |
JP6371237B2 (en) | Coloring evaluation apparatus and coloring evaluation method | |
JP6039008B2 (en) | Coloring evaluation apparatus and coloring evaluation method | |
JP6816572B2 (en) | Color measuring device, color measuring method and program | |
US8065314B2 (en) | Method for matching color and appearance of a coating containing effect pigments | |
JP7076760B2 (en) | Color judgment device and color judgment method | |
WO2013157641A1 (en) | Variable angle spectroscopic imaging measurement method and device therefor | |
US10345100B1 (en) | Apparatus and method for evaluating metal surface texture | |
JP6907766B2 (en) | Measuring equipment and measuring system | |
JP2020012668A (en) | Evaluation device, measurement device, evaluation method and evaluation program | |
US20110246087A1 (en) | Automatic selection of colorants and flakes for matching coating color and appearance | |
JP2019020311A (en) | Color measurement method and color measurement device | |
JP6113319B2 (en) | Image color distribution inspection apparatus and image color distribution inspection method | |
JP5841091B2 (en) | Image color distribution inspection apparatus and image color distribution inspection method | |
JP2015068813A (en) | Evaluation method and evaluation device of metallic feeling | |
JP2016194449A (en) | Coloring checkup device, and coloring checkup method | |
JP2018004421A (en) | Apparatus and method for evaluating feel of metal surface | |
US7027165B2 (en) | Method and device for surface evaluation | |
AU2002338353B2 (en) | Method and device for surface evaluation | |
JP2009271093A (en) | Color chip processing device, color chip processing method, and color chip processing program | |
Maczkowski et al. | Integrated method for three-dimensional shape and multispectral color measurement | |
JP2017153054A (en) | Coloring inspection apparatus and coloring inspection method | |
JP6501315B2 (en) | Surface color and texture management system and management method | |
KR100809553B1 (en) | The Apparatus And Method for Image Quality Evaluation of Color Imaging Sensor | |
JP4277032B2 (en) | Color chart processing apparatus, color chart processing method, and color chart processing program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170322 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180215 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20180215 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20180419 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180423 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180607 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180628 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180712 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6371237 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |