專利名稱：光澤測量裝置以及光澤測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光求出表示上述被測量物的光澤度的評價值的光澤測量裝置以及光澤測量方法。
背景技術(shù)：
通過彩色打印機等圖像形成裝置形成的圖像、文字以及記錄介質(zhì)的光澤，是對文件的高檔感或文字的易讀性等影響很大的重要的畫質(zhì)因素，被用作為質(zhì)量管理項目中的一種。
以往，作為測量物體表面的光澤的方法，廣為人知的是鏡面光澤度測量方法(JIS-Z8741)，即把光投射到表面上，在正反射方向上測量反射光量而求出光澤度。該鏡面光澤度測量方法是如下的測量方法使平行光以預(yù)定入射角θ入射到被測量物上，用受光器檢測從被測量物向正反射方向反射的光束，對檢測到的反射光束，利用在標(biāo)準(zhǔn)面(在整個可視波長區(qū)域，折射率為1.567的玻璃表面)上以相同條件檢測到的反射光束進(jìn)行規(guī)一化，并將規(guī)一化后的結(jié)果作為鏡面光澤度。該鏡面光澤度測量方法中，規(guī)定了使用20°、45°、60°、75°、85°作為入射角θ的測量方法，一般，優(yōu)選在測量鏡面光澤度大的被測量物時，使用入射角小的測量方法，而在測量鏡面光澤度小的被測量物時，使用入射角大的測量方法。
然而，由于鏡面光澤度是表示正反射方向的反射光束大小的指標(biāo)，因此，有時會存在通過光澤度測量方法測量的鏡面光澤度與依靠人類視覺的主觀評價的光澤度(下面，稱作“主觀光澤度”)不對應(yīng)的情況，在該情況下，由鏡面光澤度不能定量地求出主觀光澤度。因此，不能定量地管理主觀光澤度，有時在質(zhì)量管理上產(chǎn)生問題。
因此，作為用于測量與主觀光澤度對應(yīng)的光澤度評價值的技術(shù)，在日本特開平11-304703號公報中，公開了如下技術(shù)在包括與光入射到被測量物上的入射角θ相等的反射角的光軸上在內(nèi)的多個位置，配置受光器，并且根據(jù)各受光器的測量值以及各受光器之間的角度，求得光澤度的評價值。
并且，在日本特開平5-322764號公報中，公開了如下技術(shù)使激光和點光照射到通過向模具中灌入樹脂等而形成的成形部件(被測量物)上，使受光器相對于成形部件進(jìn)行一維平行移動，根據(jù)正反射光求出表面粗糙度和紋理深度，參照基準(zhǔn)映射表，根據(jù)兩者數(shù)據(jù)求出光澤度的評價值。
另外，在日本特開2004-317131公報中，公開了如下技術(shù)利用受光器分別檢測從光源照射并由被測量物反射的正反射光和漫反射光，參照根據(jù)所檢測出的正反射光而得到的光澤指標(biāo)值、根據(jù)漫反射光而得到的關(guān)于亮度的指標(biāo)值、和根據(jù)漫反射光而得到的關(guān)于色度的指標(biāo)值，求出關(guān)于被測量物光澤的評價值。
然而，在上述日本特開平11-304703號公報、日本特開平5-322764號公報以及日本特開2004-317131號公報的技術(shù)中，在被測量物上存在光澤不勻的情況下，存在不能計算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤度評價值的問題。另外，這里提到的光澤不勻是指人通過視覺能夠判斷的正反射方向的反射光光量的周期性變化，是由被測量物表面的凹凸而引起的。在存在這種光澤不勻的情況下，通過測量得到的評價值與主觀光澤度之間的相關(guān)性變差。
即，在日本特開平11-304703號公報中，由于受光器檢測來自被測量物的一點的反射光束來求出光澤度的評價值，因此不能算出被測量區(qū)域的二維的光澤分布，在被測量物上存在光澤不勻的情況下，不能算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的評價值。
并且，在日本特開平5-322764號公報的技術(shù)中，通過使受光器相對于被測量物一維地平行移動，來檢測出一維的反射光而測量表面粗糙度和紋理深度，基于此求出光澤度的評價值，然而，在該情況下，也不能算出被測量區(qū)域的二維光澤分布，在存在光澤不勻的情況下，不能算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的評價值。并且，該技術(shù)中，在通過受光器檢測出被測量物的一維反射光而測量表面粗糙度和紋理深度之后，通過反復(fù)使受光器和被測量物在與一維方向交叉的方向上逐次偏移固定量，也能夠測量二維的表面粗糙度和紋理深度，然而，不僅測量時間增加，而且因針對交叉方向的測量數(shù)據(jù)不連續(xù)，所以與利用二維傳感器拍攝的圖像不同，不能獲得實際上人們所看到的狀態(tài)的二維光澤分布。
另外，日本特開平5-322764號公報的技術(shù)的測量對象為由模具形成的成形部件的表面粗糙度及紋理深度，由于形成于記錄介質(zhì)上的圖像和文字的光澤不勻的表面結(jié)構(gòu)和能見度不同，因此，上述技術(shù)不適用于圖像和記錄介質(zhì)的主觀光澤度的測量。即，在圖像和記錄介質(zhì)的光澤不勻中具有各種空間頻率的不勻，人們在判斷光澤度時連這些頻率也考慮進(jìn)去，因此根據(jù)單純的表面粗糙度和紋理深度不能算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的評價值。
并且，在日本特開2004-317131號公報的技術(shù)中，各受光器檢測來自被測量物的一點的正反射光和漫反射光，求得光澤度的評價值，因此不能算出被測量區(qū)域的二維的光澤分布，在被測量物上存在光澤不勻的情況下，不能算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的評價值。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，本發(fā)明提供光澤測量裝置及光澤測量方法。
本發(fā)明的第一方面是一種光澤測量裝置，其從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光，求得表示上述被測量物的光澤度的評價值，所述光澤測量裝置具有取得單元，其根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量取得圖像信息；像素光澤度計算單元，其根據(jù)由上述取得單元取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度；評價值計算單元，其根據(jù)由上述像素光澤度計算單元算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
本發(fā)明的第二方面是一種光澤測量方法，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光，求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，其中，根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得圖像信息，根據(jù)所取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度，根據(jù)所算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
本發(fā)明的第三方面是一種計算機能夠讀取的存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)存儲包括有計算機能夠執(zhí)行的命令的光澤測量程序，以便執(zhí)行如下功能從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得圖像信息，根據(jù)該所取得的圖像信息，求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，上述功能包括像素光澤度計算步驟，根據(jù)所取得的上述圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度；評價值計算步驟，根據(jù)由上述像素光澤度計算步驟算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
本發(fā)明的第四方面是一種光澤測量裝置，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，所述光澤測量裝置具有正反射圖像信息取得單元，其根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得正反射光圖像信息；計算單元，其根據(jù)由上述正反射圖像信息取得單元取得的上述正反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
本發(fā)明的第五方面是一種光澤測量方法，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，其中，根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得正反射光圖像信息，根據(jù)所取得的上述正反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
本發(fā)明的第六方面是一種計算機能夠讀取的存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)存儲包含有計算機能夠執(zhí)行的命令的光澤測量程序，以便能夠執(zhí)行如下功能，即從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光，求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，上述功能包括存儲步驟，把根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量而取得的正反射光圖像信息，存儲在圖像信息存儲單元中；評價值計算步驟，根據(jù)存儲在上述圖像信息存儲單元中的上述正反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。


根據(jù)以下附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。
圖1為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的光澤測量裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的圖像處理部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
圖3為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的校正部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
圖4為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的光澤評價值計算處理的流程的流程圖。
圖5A為表示通過鏡面光澤度測量方法(JIS-Z8741)測量預(yù)定被測量物的光澤的結(jié)果的曲線圖。
圖5B為表示通過本發(fā)明的第一實施方式的光澤測量裝置測量預(yù)定被測量物的光澤的結(jié)果的曲線圖。
圖6為表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的圖像處理部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
圖7為表示本發(fā)明的第二實施方式中光澤評價值計算處理的流程的流程圖。
圖8為表示通過本發(fā)明的第二實施方式的光澤測量裝置測量預(yù)定被測量物的光澤的結(jié)果的曲線圖。
圖9為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的光澤校正值GC的各個光澤度的像素數(shù)的分布的曲線圖。
圖10為表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的光澤測量裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖11為表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的光學(xué)部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
圖12為表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的圖像處理部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
圖13為表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的校正部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
圖14為表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的宏觀光澤度計算部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
圖15為表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的微觀光澤度計算部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
圖16A以及圖16B為表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的光澤評價值計算處理流程的流程圖。
圖17A以及圖17B為表示通過本發(fā)明的第三實施方式所涉及的光澤測量裝置測量預(yù)定被測量物的光澤的結(jié)果的曲線圖。
圖18為供說明光源、正反射光攝像部以及漫反射光攝像部的移動方向的圖。
圖19為表示變形例涉及的圖像處理部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。
(第一實施方式)圖1示出該實施方式所涉及的光澤測量裝置10的概略結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，光澤測量裝置10具有光學(xué)部14，對被測量物12照射光，拍攝來自被測量物12的正反射光；光學(xué)系統(tǒng)控制部16，控制光學(xué)部14的動作；圖像處理部18，對通過光學(xué)部14的拍攝而獲得的圖像數(shù)據(jù)(圖像信息)進(jìn)行預(yù)定的圖像處理，算出表示被測量物12的光澤度的評價值；液晶顯示器等的顯示部19，顯示所算出的評價值。
并且，光學(xué)部14具有光源20，向被測量物12照射光；攝像部22，對由被測量物12反射的反射光進(jìn)行拍攝。
光源20配置在使照射到被測量物12上的光的光軸相對于被測量物12的法線N以預(yù)定的入射角θ入射的位置上。并且，攝像部22配置在以入射角θ入射到被測量物12上的光的正反射方向(相對于法線N，反射角θ的反射方向)的光軸上。
光源20具有鹵素?zé)?0A，根據(jù)從光學(xué)系統(tǒng)控制部16輸入的控制信號CN1進(jìn)行發(fā)光；準(zhǔn)直透鏡20B，配置在從鹵素?zé)?0A向被測量物12的照射光的光軸上，并且將照射光校正為平行光。從而，通過準(zhǔn)直透鏡20B校正的平行光照射在被測量物12上。這樣，通過使從光學(xué)部14照射的光為平行光，能夠高精度地檢測光澤不勻。
并且，攝像部22具有遠(yuǎn)心鏡頭22B，使由被測量物12反射的正反射光成像于預(yù)定位置上；CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)面?zhèn)鞲衅?2A，其受光面位于遠(yuǎn)心鏡頭22B的成像位置上，并且根據(jù)上述正反射光的受光量，生成表示被測量物12的表面的圖像的R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))各原色的圖像數(shù)據(jù)，輸出給圖像處理部18。另外，設(shè)本實施方式所涉及的CCD面?zhèn)鞲衅?2A的像素數(shù)為1392×1040像素、分辨率為11.5μm、被測量區(qū)域為16×12mm。
下面，參照圖2，詳細(xì)說明本實施方式所涉及的圖像處理部18的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，圖像處理部18具有圖像存儲部30，存儲表示通過攝像部22的拍攝而得到的各個像素的RGB各自的光量的圖像數(shù)據(jù)；鏡面光澤度計算部32，根據(jù)由該圖像數(shù)據(jù)表示的圖像的各像素的RGB各自的光量，算出各個像素的鏡面光澤度GS；校正部34，進(jìn)行校正，使得所算出的各個像素的鏡面光澤度GS的空間頻率特性與人類的視覺的空間頻率特性相對應(yīng)；分布計算部36，算出通過校正部34校正后的光澤校正值GC的各個光澤度的像素數(shù)的分布；評價值計算部38，根據(jù)在分布計算部36中算出的分布，算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的評價值。
另外，本實施方式所涉及的圖像存儲部30由硬盤構(gòu)成，但是并不限定于此，也可以由閃存等其它非易失性存儲器構(gòu)成。
并且，在把由圖像數(shù)據(jù)表示的圖像的各像素的二維坐標(biāo)位置設(shè)為(x，y)，把像素(x，y)的RGB各自的光量設(shè)為R(x，y)、G(x，y)、B(x，y)的情況下，本實施方式所涉及的鏡面光澤度計算部32利用以下公式(1)算出各個像素的鏡面光澤度GS(x，y)。
GS(x，y)＝K1×R(x，y)+K2×G(x，y)+K3×B(x，y)…(1)另外，對于公式(1)的系數(shù)K1～K3，在本光澤測量裝置10中拍攝鏡面光澤度GS為已知的樣本(被測量物)，求出所有像素中的R、G、B的光量的平均值(R_ave，G_ave，B_ave)，根據(jù)對于使用了該平均值和已知鏡面光澤度GS的公式(1)的回歸分析，預(yù)先求出最佳的系數(shù)K1～K3的值來進(jìn)行使用。
并且，本實施方式所涉及的鏡面光澤度計算部32預(yù)先存儲已預(yù)先測量的標(biāo)準(zhǔn)面(折射率為1.567的黑玻璃表面)上的光量R_ref(x，y)、G_ref(x，y)、B_ref(x，y)，根據(jù)光量R_ref(x，y)、G_ref(x，y)、B_ref(x，y)對各像素的RGB各自的光量R(x，y)、G(x，y)、B(x，y)進(jìn)行規(guī)一化。
下面，參照圖3，詳細(xì)說明本實施方式所涉及的校正部34的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，校正部34具有二維傅立葉變換部40，通過對鏡面光澤度GS(x，y)進(jìn)行二維傅立葉變換，把該鏡面光澤度GS(x，y)變換成表示空間頻域的鏡面光澤度的頻率信息F(u，v)；視覺特性校正部42，對于利用二維傅立葉變換部40變換成空間頻域的頻率信息F(u，v)，乘以與人類視覺的空間頻率特性相對應(yīng)的后述的預(yù)定視覺傳達(dá)函數(shù)(visualtransfer functionVTF)，進(jìn)行與人的視覺特性相符合的校正；二維傅立葉逆變換部44，通過對由視覺特性校正部42進(jìn)行了校正的頻率信息F(u，v)進(jìn)行二維傅立葉逆變換，變換成圖像空域的校正后的光澤校正值GC(x，y)。
另外，本實施方式所涉及的視覺特性校正部42針對每個θ，對于把頻率信息F(u，v)變換成極坐標(biāo)的F(f，θ)乘以下式(2)的視覺傳達(dá)函數(shù)VTF(f)。另外，在本實施方式中，作為視覺傳達(dá)函數(shù)使用的是公式(2)，但是由于提出有各種公式作為視覺傳達(dá)函數(shù)，因此也可以使用這些公式。
VTF(f)＝5.05×[e(-0.843×f)-e(-1.45×f)]…(2)這里，f表示空間頻率[cycle/degree]。
這樣，通過對表示鏡面光澤度的頻率信息F(u，v)乘以視覺傳達(dá)函數(shù)VTF(f)，人類視覺感度高的頻率被增強，更容易獲取與主觀光澤度的對應(yīng)。
本實施方式所涉及的分布計算部36(參照圖2)，算出通過上述校正部34進(jìn)行了與人類視覺特性相符的校正的光澤校正值GC(x，y)所表示的圖像的各光澤度的像素數(shù)的分布(也參照圖9)。
并且，本實施方式所涉及的評價值計算部38，在分布計算部36算出的各個光澤度的各像素數(shù)的分布中，確定從光澤度高的一方開始對像素數(shù)進(jìn)行累計得到的像素數(shù)成為預(yù)定數(shù)(在本實施方式中，為全部像素數(shù)的一半)的光澤度A，求出對大于等于該光澤度A的各像素(圖9的斜線區(qū)域的像素)的光澤度進(jìn)行累計得到的累計光澤度GM，把對該累計光澤度GM進(jìn)行對數(shù)變換后的值作為光澤評價值VG，向顯示部19(參照圖1)輸出。
下面，說明通過本實施方式所涉及的光澤測量裝置10進(jìn)行記錄在記錄介質(zhì)中的圖像的光澤評價值VG的測量時的光澤測量裝置10的動作流程。
當(dāng)由用戶在光學(xué)部14下部的預(yù)定位置上放置被測量物12、進(jìn)行指示開始測量光澤評價值VG的預(yù)定操作時，在光澤測量裝置10中，從光學(xué)系統(tǒng)控制部16向鹵素?zé)?0A輸出控制信號CN1，鹵素?zé)?0A發(fā)光，從光源20對被測量物12照射光。并且，由攝像部22拍攝由被測量物12反射的正反射光在面?zhèn)鞲衅?2A上成像的圖像，把拍攝的圖像數(shù)據(jù)輸出給圖像處理部18。
在圖像處理部18，把輸出的圖像數(shù)據(jù)存儲在圖像存儲部30中，根據(jù)所存儲的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行后述的光澤評價值計算處理，算出光澤評價值VG，把光澤評價值VG向顯示部19輸出。
由此，在顯示部19上顯示所算出的被測量物12的光澤評價值VG。
下面，參照圖4，對執(zhí)行上述光澤評價值計算處理時的光澤測量裝置10的作用進(jìn)行說明。另外，圖4為表示該光澤評價值計算處理流程的流程圖。
在圖4的步驟100中，讀取存儲在圖像存儲部30中的圖像數(shù)據(jù)，利用上式(1)，根據(jù)上述圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像的各像素的RGB各自的光量R(x，y)、G(x，y)、B(x，y)，算出各個像素的鏡面光澤度GS(x，y)。
在下一步驟102中，對步驟100中算出的鏡面光澤度GS(x，y)進(jìn)行二維傅立葉變換，算出表示空間頻域的鏡面光澤度的頻率信息F(u，v)。
在下一步驟104，將在步驟102中算出的頻率信息F(u，v)變換成極坐標(biāo)的頻率信息F(f，θ)，對頻率信息F(f，θ)乘以上式(2)所示的視覺傳達(dá)函數(shù)VTF(f)，進(jìn)行與人類的視覺特性相符的校正。
在下一步驟106中，對在步驟104中進(jìn)行了校正的頻率信息F(u，v)進(jìn)行二維傅立葉逆變換，變換成圖像空域的校正后的光澤校正值GC(x，y)。
在下一步驟108中，算出變換后的光澤校正值GC(x，y)所表示的圖像的各個光澤度的像素數(shù)分布(也參照圖9)。
在下一步驟110，確定在所算出的各個光澤度的像素數(shù)分布中從光澤度高的一方開始對像素數(shù)進(jìn)行累計、累計值成為上述預(yù)定數(shù)的光澤度A，求出對大于等于該光澤度A的各像素的光澤度(圖9的斜線區(qū)域)進(jìn)行累計得到的累計光澤度GM，把對該累計光澤度GM進(jìn)行對數(shù)變換得到的值作為光澤評價值VG，向顯示部19輸出，之后，結(jié)束本光澤評價值計算處理。
圖5A以及圖5B表示的是分別通過本實施方式所涉及的光澤測量裝置10和鏡面光澤度測量方法(JIS-Z8741)，對同一被測量物12(下面，稱作“測量對象物”)的光澤度測量結(jié)果的一例。另外，在圖5A中，通過鏡面光澤度測量方法測量對測量對象物的入射角θ＝20度時的鏡面光澤度，在橫軸上表示將所測量的鏡面光澤度放大100倍進(jìn)行對數(shù)變換而得到的值，在圖5B中，在橫軸上表示本實施方式所涉及的光澤測量裝置10對測量對象物的光澤評價值VG的計算結(jié)果。并且，圖5A以及圖5B的縱軸為通過人類的視覺對相同的預(yù)定測量對象物進(jìn)行官能評價實驗而獲得的主觀光澤度，數(shù)值越大，就表示主觀光澤度越高。
另外，在本實施方式中，準(zhǔn)備多個成為測量對象的測量對象物來進(jìn)行測量，對各測量對象物，利用電子照像方式或噴墨方式的圖像形成裝置分別形成有一次色(只有黑色(K))、3次色(組合了青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)全部三色而得到的黑色(所謂，四色黑))的圖像，通過鏡面光澤度測量方法測量到的各測量對象物在入射角θ＝20度時的鏡面光澤度在0.2～29.0的光澤范圍內(nèi)。
如圖5A所示，將入射角θ＝20度時的鏡面光澤度放大100倍進(jìn)行對數(shù)變換得到的值和主觀光澤度之間的寄與率(R2)為0.852。
這里，本發(fā)明人的專心研究的結(jié)果表明，通過鏡面光澤度測量方法測量的鏡面光澤度與主觀光澤度之間的寄與率降低的原因在于，被測量物12所具有的光澤不勻。
即，如圖5A所示，在存在光澤不勻的情況下，即使主觀光澤度相同，鏡面光澤度也有變低的趨勢，或者即使鏡面光澤度相同，主觀光澤度也有變高的趨勢。認(rèn)為其原因在于，人不是觀察被測量物的平均光澤，而是觀察光澤高的部位來判斷光澤度。
因此，在第一實施方式所涉及的光澤測量裝置10中，在光澤校正值GC(x，y)的各個光澤度的像素數(shù)分布中，確定在光澤校正值GC(x，y)的各個光澤度的像素數(shù)分布中從光澤度高的一方開始像素數(shù)累計、像素數(shù)成為整體像素數(shù)的一半的光澤度A，把對大于等于該光澤度A的各像素的光澤度進(jìn)行累計得到的累計光澤度GM進(jìn)行對數(shù)變換得到的值作為光澤評價值VG。
圖5B表示本實施方式所涉及的光澤測量裝置10的測量結(jié)果，光澤評價值VG與主觀光澤度之間的寄與率(R2)非常高，為0.924。因此，通過利用累計光澤度GM算出光澤評價值VG，即使在被測量物12中存在光澤不勻的情況下，也能夠獲得與主觀光澤度取得對應(yīng)的測量結(jié)果。
這樣，根據(jù)第一實施方式所涉及的光澤測量裝置10，即使在被測量物12中存在光澤不勻的情況下，通過根據(jù)光澤校正值GC(x，y)的各個光澤度的像素數(shù)分布來求出光澤評價值VG，也能夠獲得比以往的方法更忠實的、與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤評價值VG。
如上所述，根據(jù)第一實施方式，取得單元(這里是面?zhèn)鞲衅?2A)根據(jù)來自被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得圖像信息；像素光澤度計算單元(這里是鏡面光澤度計算部32)根據(jù)由上述取得單元取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度；評價值計算單元(這里是評價值計算部38)根據(jù)由上述像素光澤度計算單元算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值，因此，即使在被測量物中存在光澤不勻時，也能夠算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤度的評價值。
并且，根據(jù)第一實施方式，上述評價值計算單元具有根據(jù)上述各個像素的光澤度算出各個光澤度的像素數(shù)分布的分布計算單元(這里是分布計算部36)，在通過上述分布計算單元算出的分布中，確定在通過上述分布計算單元算出的分布中從光澤度高的一方開始累計的像素數(shù)成為預(yù)定數(shù)的光澤度，根據(jù)對大于等于該確定的光澤度的各個像素的光澤度進(jìn)行累計得到的累計光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值，因此，根據(jù)對光澤度高的部分的像素的光澤度進(jìn)行累計得到的累計光澤度而算出評價值，從而即使在被測量物中存在光澤不勻時，也能夠獲得所算出的評價值與主觀光澤度取得對應(yīng)的測量結(jié)果。
并且，根據(jù)第一實施方式，還具有校正單元(這里是校正部34)，進(jìn)行使得通過上述像素光澤度計算單元算出的各個像素的光澤度的空間頻率特性與人類視覺的空間頻率特性對應(yīng)的校正，由于上述評價值計算單元根據(jù)由上述校正單元進(jìn)行了校正的各個像素的光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值，因此所算出的評價值與主觀光澤度更加對應(yīng)。
進(jìn)而，根據(jù)第一實施方式，上述校正單元構(gòu)成為包括二維傅立葉變換單元(這里是二維傅立葉變換部40)，通過對由上述像素光澤度計算單元算出的上述各個像素的光澤度進(jìn)行二維傅立葉變換，把該光澤度變換成空間頻域的值；乘法單元(這里是視覺特性校正部42)，對表示由上述二維傅立葉變換單元變換成空間頻域的值的上述各個像素的光澤度的頻率信息，乘以與人類視覺的空間頻率特性相對應(yīng)的預(yù)定的視覺傳達(dá)函數(shù)；二維傅立葉逆變換單元(這里是二維傅立葉逆變換部44)，通過對上述乘法單元的乘法結(jié)果進(jìn)行二維傅立葉逆變換，變換成圖像空域的圖像的各個像素的光澤度，因此，能夠使所取得的圖像與人類視覺的空間頻率特性對應(yīng)。
另外，在第一實施方式中，說明了圖像的各像素的RGB各自的光量為R(x，y)、G(x，y)、B(x，y)時，通過公式(1)算出圖像的各像素處的鏡面光澤度GS(x，y)的情況，但是本發(fā)明并不限于此，例如，由于鏡面光澤度GS(x，y)與光量G(x，y)的相關(guān)性高，因此也可以只利用光量G(x，y)來算出鏡面光澤度GS(x，y)。在該情況下，可以獲得與本實施方式相同的效果。
并且，在第一實施方式中，說明了對大于等于光澤度A的各像素的光澤度進(jìn)行累計，作為累計光澤度GM的情況，其中光澤度A是從光澤度高的一方開始像素數(shù)累計、像素數(shù)成為整體像素數(shù)的一半的光澤度。然而，本發(fā)明并不限定于此，例如，也可以適當(dāng)?shù)刈兏鼜墓鉂啥雀叩囊环介_始成為整體像素數(shù)的預(yù)定比率(例如30％)的像素數(shù)，或從光澤度高的一方開始累計預(yù)定數(shù)量(例如，100個)的像素等的范圍的像素數(shù)。該情況下，也可以獲得與本實施方式相同的效果。(第二實施方式)在第二實施方式中，對以下例子進(jìn)行說明，即根據(jù)光澤校正值GC算出表示光澤度的指標(biāo)值，根據(jù)所算出的表示光澤度的指標(biāo)值，通過運算，算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的評價值。另外，由于第二實施方式所涉及的光澤測量裝置10的結(jié)構(gòu)與圖1相同，因此在這里省略說明。
圖6表示的是第二實施方式所涉及的圖像處理部18的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。另外，圖6中，對與圖2相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號，省略其說明。
第二實施方式所涉及的圖像處理部18具有指標(biāo)值計算部50，根據(jù)從校正部34輸出的各個像素的光澤校正值GC，算出表示所有像素的光澤度的平均值的平均光澤指標(biāo)值GA、和表示光澤不勻發(fā)生程度的光澤不勻指標(biāo)值GU；評價值計算部52，根據(jù)由指標(biāo)值計算部50算出的平均光澤指標(biāo)值GA和光澤不勻指標(biāo)值GU，算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的評價值。
另外，本實施方式所涉及的指標(biāo)值計算部50算出對光澤校正值GC(x，y)的所有像素的平均值GC_ave進(jìn)行對數(shù)變換得到的值(Log(GC_ave))，作為平均光澤指標(biāo)值GA。并且，指標(biāo)值計算部50求出光澤校正值GC(x，y)的標(biāo)準(zhǔn)偏差GC_std，算出把該標(biāo)準(zhǔn)偏差GC_std的對數(shù)變換值除以上述所有像素的平均值GC_ave的對數(shù)變換值而得到的值(Log(GC_std)/Log(GC_ave))，作為光澤不勻指標(biāo)值GU。另外，該所有像素的平均值GC_ave是與對利用鏡面光澤度測量方法(JIS-Z8741)測量的入射角θ＝20度時的鏡面光澤度進(jìn)行對數(shù)變換后的值相當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。
另一方面，本實施方式所涉及的評價值計算部52根據(jù)由指標(biāo)值計算部50算出的平均光澤指標(biāo)值GA以及光澤不勻指標(biāo)值GU進(jìn)行加權(quán)運算，使得平均光澤指標(biāo)值GA越大光澤評價值VG越大，光澤不勻指標(biāo)值GU越大光澤評價值VG越大，通過求出由此得到的值的線性和，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
即，評價值計算部52通過使用例如以下公式(3)的加權(quán)線性和，算出能夠降低光澤不勻影響的光澤評價值VG。
VG＝p1×GA+p2×GU+p3…(3)另外，如上所述，平均光澤指標(biāo)值GA是對所有像素的平均值GC_ave進(jìn)行對數(shù)變換后的值(Log(GC_ave))，光澤不勻指標(biāo)值GU是將對標(biāo)準(zhǔn)偏差GC_std進(jìn)行對數(shù)變換后的值、除以對所有像素的平均值GC_ave進(jìn)行對數(shù)變換后的值而得到的值(Log(GC_std)/Log(GC_ave))，因此能夠按如下公式(4)進(jìn)行變換。
VG＝p1×Log(GC_ave)+p2×((Log(GC_std)/Log(GC_ave))+p3…(4)另外，公式(3)和公式(4)的系數(shù)p1～p3是這樣求得的根據(jù)在本光澤測量裝置10中拍攝預(yù)定的測量對象物12而獲得的該預(yù)定測量對象物12的光澤校正值GC(x，y)，求出所有像素的平均值GC_ave和標(biāo)準(zhǔn)偏差GC_std，根據(jù)對于利用了主觀光澤度的公式(3)或公式(4)的回歸分析，預(yù)先求出最佳的系數(shù)p1～p3來進(jìn)行使用，上述主觀光澤度是通過人的視覺對與該平均值GC_ave和標(biāo)準(zhǔn)偏差GC_std相同的預(yù)定測量對象物12進(jìn)行官能評價實驗而得到的。另外，系數(shù)p3是校正值，用于使利用公式(3)和公式(4)求出的光澤評價值VG不取負(fù)值。
圖7中，示出第二實施方式所涉及的光澤評價值計算處理。另外，對圖7中的與圖4相同的處理賦予與圖4相同的標(biāo)號，并省略其說明，只對變更部分加以說明。
圖7的步驟200中，對在步驟106中進(jìn)行變換后的光澤校正值GC(x，y)的所有像素的平均值GC_ave進(jìn)行對數(shù)變換，算出平均光澤指標(biāo)值GA，并且，求出光澤校正值GC(x，y)的標(biāo)準(zhǔn)偏差GC_std，將對該標(biāo)準(zhǔn)偏差GC_std進(jìn)行對數(shù)變換后的值除以對所有像素的平均值GC_ave進(jìn)行對數(shù)變換后的值，算出光澤不勻指標(biāo)值GU。
在下一步驟202中，利用在步驟200中算出的平均光澤指標(biāo)值GA和光澤不勻指標(biāo)值GU進(jìn)行上式(3)的運算，算出光澤評價值VG并向顯示部19輸出，之后，結(jié)束本光澤評價值計算處理。
圖8中，示出通過第二實施方式所涉及的光澤測量裝置10算出預(yù)定被測量物12的光澤評價值VG的結(jié)果的一例。另外，圖8是針對與通過如上所述的鏡面光澤度測量方法(參照圖5A)測量的被測量物12相同的被測量物12(下面，稱作“測量對象物”)，算出光澤評價值VG的結(jié)果，圖8的縱軸的主觀光澤度是對測量對象物進(jìn)行官能評價實驗而獲得的人類視覺的主觀光澤度。
如上所述，在圖5A所示的通過鏡面光澤度測量方法測量的測量對象物的鏡面光澤度中，如上所述，在存在光澤不勻的情況下，有以下傾向即使主觀光澤度相同，鏡面光澤度也有變低的趨勢，或者即使鏡面光澤度相同，主觀光澤度也有變高的趨勢。根據(jù)本發(fā)明人的專心研究認(rèn)為，其原因在于，人的視覺不僅觀察被測量物的平均光澤，還觀察光澤不勻的有無和頻率來判斷光澤度。
從而，在第二實施方式所涉及的光澤測量裝置10中，根據(jù)平均光澤指標(biāo)值GA和光澤不勻指標(biāo)值GU的加權(quán)線性和，求出光澤評價值VG。
圖8表示利用公式(3)求出的光澤評價值VG與主觀光澤度的相關(guān)性。另外，根據(jù)由官能評價實驗獲得的主觀光澤度的多元回歸分析，把加權(quán)系數(shù)分別設(shè)為p1＝1.259，p2＝3.949，p3＝-3.643。
相對于圖5A中所示的、表示入射角θ＝20度時的鏡面光澤度的對數(shù)變換值與主觀光澤度之間的相關(guān)性的寄與率(R2)為0.852，圖8所示的利用第二實施方式所涉及的光澤測量裝置10測量的光澤評價值VG與主觀光澤度之間的寄與率(R2)非常高，是0.922。從而，對于根據(jù)光澤校正值GC(x，y)算出的平均光澤指標(biāo)值GA和光澤不勻指標(biāo)值GU，分別乘以預(yù)定的權(quán)值來求出光澤評價值VG，以使得平均光澤指標(biāo)值GA越大，光澤評價值VG變得越大，光澤不勻指標(biāo)值GU越大，光澤評價值VG變得越大，因此，即使在被測量物12中存在光澤不勻的情況下，也能夠獲得與主觀光澤度對應(yīng)的結(jié)果。
這樣，根據(jù)第二實施方式所涉及的光澤測量裝置10，即使在被測量物12中存在光澤不勻的情況下，也可以利用根據(jù)平均光澤指標(biāo)值GA和光澤不勻指標(biāo)值GU的加權(quán)線性和來求出光澤評價值VG這種非常簡單的方法，求出比現(xiàn)有的方法更忠實的、與主觀光澤度相對應(yīng)的光澤評價值VG。
如上所述，根據(jù)第二實施方式，上述評價值計算單元具有指標(biāo)值計算單元(這里是指標(biāo)值計算部50)，該指標(biāo)值計算單元根據(jù)上述各個像素的光澤度，算出表示所有像素的光澤度的平均值的平均光澤指標(biāo)值、和表示光澤不勻發(fā)生程度的光澤不勻指標(biāo)值，對上述平均光澤指標(biāo)值和上述光澤不勻指標(biāo)值分別乘以預(yù)定的加權(quán)系數(shù)，使得上述平均光澤指標(biāo)值越大，表示上述被測量物的光澤度的評價值變得越大，并且，上述光澤不勻指標(biāo)值越大，表示上述被測量物的光澤度的評價值變得越大，并且通過求出由此得到的值的線性和，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值，因此，即使在被測量物12中存在光澤不勻的情況下，也能夠獲得與主觀光澤度對應(yīng)的結(jié)果。
并且，根據(jù)第二實施方式，由于上述光澤不勻指標(biāo)值是把上述各個像素的光澤度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值除以上述平均光澤指標(biāo)值而得到的，因此可根據(jù)所產(chǎn)生的光澤不勻而求出適當(dāng)?shù)墓鉂刹粍蛑笜?biāo)值。
另外，在第一以及第二實施方式中，說明了鏡面光澤度計算部32根據(jù)圖像的各個像素的RGB各自的光量R(x，y)、G(x，y)、B(x，y)算出鏡面光澤度GS(x，y)的情況，然而本發(fā)明并不限定于此，例如，即使是圖像的各像素的三刺激值X、Y、Z，或者是CIELAB表色值L*、a*、b*，也能算出鏡面光澤度GS(x，y)，也可以利用視感反射率Y、明度L*算出鏡面光澤度GS(x，y)。在該情況下，能夠獲得與本實施方式相同的效果。
并且，第一以及第二實施方式所涉及的光澤測量裝置10也可以通過軟件實現(xiàn)鏡面光澤度計算部32、校正部34、分布計算部36、評價值計算部38、指標(biāo)值計算部50以及評價值計算部52所示出的各種功能。
(第三實施方式)在第三實施方式中，說明下述例子分別拍攝從光源入射的光由被測量物正反射的正反射光、以及由被測量物漫反射的漫反射光，根據(jù)通過拍攝而得到的圖像信息，算出表示被測量物的光澤度的評價值。
在圖10中，示出第三實施方式所涉及的光澤測量裝置10的概略結(jié)構(gòu)。另外，對圖10中的與上述第一實施方式的光澤測量裝置10(圖1)相同的構(gòu)成要素，賦予相同標(biāo)號，這里將省略其說明。
如圖10所示，光澤測量裝置10在基臺300上具有利用靜電力將被測量物12吸附、保持在表面上的載物臺302。在基臺300的上表面，沿著垂直于圖10的紙面的方向(以下，稱為Y方向)設(shè)有滑動軌道304?；_300通過滑動軌道304支撐著載物臺302，載物臺302可沿著滑動軌道304向Y方向移動。
另外，基臺300在載物臺302的寬度方向兩端部外側(cè)，分別豎立設(shè)置了一對支柱306，在該一對支柱306上，架設(shè)有支撐部件308。在支撐部件308的側(cè)面，沿著與載物臺面平行且與Y方向垂直的X方向(對于圖10的紙面為左右方向)設(shè)有導(dǎo)軌310。支撐部件308通過導(dǎo)軌310支撐著光學(xué)部14，光學(xué)部14可沿著導(dǎo)軌310向X方向移動。
光學(xué)部14具有光源320，向被測量物12照射光；正反射光攝像部322，拍攝由被測量物12正反射的正反射光；漫反射光攝影部323，拍攝由被測量物12漫反射的漫反射光。
并且，光澤測量裝置10具有控制光源320的動作的光學(xué)系統(tǒng)控制部316；攝像系統(tǒng)控制部317，控制正反射光攝像部322以及漫反射光攝影部323的拍攝動作；圖像處理部318，在攝像系統(tǒng)控制部317的控制下，根據(jù)由正反射光攝像部322以及漫反射光攝影部323的拍攝而獲得的圖像數(shù)據(jù)，算出與被測量物12的光澤度相關(guān)的評價值；Y軸驅(qū)動部324，利用電動機的驅(qū)動力，使載物臺302沿著滑動軌道304向Y方向移動；X軸驅(qū)動部326，利用電動機的驅(qū)動力，使光學(xué)部14沿著導(dǎo)軌310向X方向移動；控制部315，控制光學(xué)系統(tǒng)控制部316、攝像系統(tǒng)控制部317、Y軸驅(qū)動部324、X軸驅(qū)動部326的動作，控制光澤度測量處理。
光澤測量裝置10根據(jù)來自控制部315的控制，利用Y軸驅(qū)動部324使載物臺302向Y方向移動，并且利用X軸驅(qū)動部326使光學(xué)部14向X方向移動，從而能夠使攝像部與放置于載物臺302上的被測量物12的任意位置相對。這樣，通過使載物臺302與光學(xué)部14能夠移動，能夠節(jié)省空間，把放置在載物臺302上的被測量物12的寬范圍作為測量對象范圍來快速地進(jìn)行測量。
另一方面，在光澤測量裝置10中，在基臺300上的載物臺302的鄰近設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)面(折射率為1.567的黑玻璃表面)328，通過利用Y軸驅(qū)動部324使載物臺302向Y方向移動，并且利用X軸驅(qū)動部326使光學(xué)部14向X方向移動，從而能夠使光學(xué)部14與標(biāo)準(zhǔn)面328相對。
下面，參照圖11，詳細(xì)說明本實施方式所涉及的光學(xué)部14的結(jié)構(gòu)。
如圖11所示，光源320配置于使照射在被測量物12上的光的光軸相對于被測量物12的法線N以預(yù)定的入射角θ(在本實施方式中，入射角θ＝20°)入射的位置上。并且，在以入射角θ入射到被測量物12上的光的正反射方向(相對于法線N，反射角θ＝20°的反射方向)的光軸上，配置正反射光攝像部322。另外，在與以入射角θ入射到被測量物12上的光的正反射方向不同的方向(在本實施方式中為法線N方向)上，配置漫反射光攝像部323。
光源320具有用來照射光的鹵素光纖光源320A；把所照射的光向預(yù)定方向會聚的聚光透鏡320B；使由聚光透鏡320B會聚的光擴散的擴散板320C，所述光源320是用于照射以入射到被測量物12上的光的光軸為中心、具有預(yù)定入射角偏差325(在本實施方式中為±3.1°)的光的照明光學(xué)系統(tǒng)。該入射角偏差325是相對于從光源320向被測量物12入射的光的光軸、由擴散板320C擴散后的光所入射的角度，在本實施方式中，通過改變擴散板320C與被測量物12之間的距離，使入射角偏差325為接近一般的辦公室的觀察條件的值。
正反射光攝像部322是視場角329為3.9°的攝像光學(xué)系統(tǒng)，其具有使入射光成像于預(yù)定位置上的攝像鏡頭322A；CCD面?zhèn)鞲衅?22B，其受光面位于上述成像位置上，生成表示所成像的正反射光的圖像的R、G、B各原色的圖像數(shù)據(jù)，并向圖像處理部18輸出。另外，該視場角329由CCD面?zhèn)鞲衅?22B和攝像鏡頭322A的組合決定，在本實施方式中，把視場角329設(shè)為與人觀察被測量物時的視野角接近的值。這樣，通過使光學(xué)系統(tǒng)與一般的辦公室的觀察條件接近，取得利用光澤測量裝置10測量的光澤度與主觀光澤度的對應(yīng)。
漫反射光攝像部323具有與正反射光攝像部322相同結(jié)構(gòu)的CCD面?zhèn)鞲衅?23B；攝像鏡頭323A。另外，本實施方式所涉及的CCD面?zhèn)鞲衅?22B、323B的像素數(shù)為1392×1040像素、分辨率為13.6μm、被測量區(qū)域為20×15mm。
并且，在光學(xué)部14中，具有用于輸出激光的激光指示器327。激光指示器327配置成使得輸出的激光位于正反射光攝像部322以及漫反射光攝像部323的攝像對象范圍的中心。
下面，參照圖12，詳細(xì)說明本實施方式所涉及的圖像處理部318的結(jié)構(gòu)。
如圖12所示，圖像處理部318具有正反射光圖像存儲部330，存儲通過正反射光攝像部322的拍攝而得到的正反射光圖像數(shù)據(jù)；漫反射光圖像存儲部331，存儲通過漫反射光攝像部323的拍攝而得到的漫反射光圖像數(shù)據(jù)；曝光時間存儲部333，存儲正反射光攝像部322的正反射光圖像數(shù)據(jù)的曝光時間ETs，以及漫反射光攝像部323的漫反射光圖像數(shù)據(jù)的曝光時間ETd；基準(zhǔn)信息存儲部335，存儲標(biāo)準(zhǔn)面328的正反射光圖像數(shù)據(jù)的R、G、B的平均值以及曝光時間ETo。另外，本實施方式所涉及的正反射光圖像存儲部330、漫反射光圖像存儲部331、曝光時間存儲部333以及基準(zhǔn)信息存儲部335由硬盤構(gòu)成，然而，并不限定于此，也可以由閃存等其它非易失性存儲器構(gòu)成。
并且，圖像處理部318具有亮度計算部332，根據(jù)正反射光圖像數(shù)據(jù)算出各個像素的正反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Ys，并且根據(jù)漫反射光圖像數(shù)據(jù)算出各個像素的漫反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Yd；校正部334，算出對通過亮度計算部332算出的正反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Ys的空間頻率特性進(jìn)行了校正后的校正頻譜F’s；宏觀光澤度計算部336，根據(jù)通過校正部334校正的校正頻譜F’s和通過亮度計算部332算出的漫反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Yd，算出宏觀光澤度MAG；微觀光澤度計算部337，根據(jù)校正頻譜F’s算出微觀光澤度MIG；評價值計算部338，根據(jù)宏觀光澤度MAG和微觀光澤度MIG算出光澤評價值VG。
另外，在假設(shè)正反射光存儲部330中存儲的正反射光圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像的像素(x，y)的RGB各自的光量為(Rs(x，y)，Gs(x，y)，Bs(x，y))，漫反射光圖像存儲部331中存儲的漫反射光圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像的各個像素(x，y)的RGB各自的光量為(Rd(x，y)，Gd(x，y)，Bd(x，y))的情況下，本實施方式所涉及的亮度計算部332通過下面的公式(5)、公式(6)，算出用標(biāo)準(zhǔn)面328的正反射光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了規(guī)一化后的正反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Ys(x，y)和漫反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Yd(x，y)。
YS(x,y)=[Kr·RS(x,y)+Kg·Gs(x,y)+Kb·BS(x,y)ETS][Kr·RO+Kg·GO+Kb·BOETO]]]>Yd(x,y)=[Kr·Rd(x,y)+Kg·Gd(x,y)+Kb·Bd(x,y)Etd][Kr·RO+Kg·GO+Kb·BOETO]]]>這里，ETs被測量物12的正反射光攝影時的曝光時間ETd被測量物12的漫反射光攝影時的曝光時間Ro、Go、Bo標(biāo)準(zhǔn)面328的正反射光圖像數(shù)據(jù)的R、G、B平均值ETo標(biāo)準(zhǔn)面328的正反射光攝影時的曝光時間Kr、Kg、Kb變換系數(shù)另外，公式(5)以及公式(6)的變換系數(shù)Kr、Kg、Kb是這樣求出的例如，利用本光澤測量裝置10與現(xiàn)有的分光放射亮度計，分別測量從利用電子照相方式的打印機輸出的多個色塊的漫反射光，根據(jù)利用本光澤測量裝置10測量的R、G、B值求出的亮度和用分光放射亮度計測量的亮度的多元回歸分析，預(yù)先求出最佳的值來進(jìn)行使用，在本實施方式中，Kr＝0.120，Kg＝0.266，Kb＝-0.047。
下面，參照圖13，詳細(xì)說明本實施方式所涉及的校正部334的結(jié)構(gòu)。
如圖13所示，校正部334具有二維傅立葉變換部340，對正反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Ys(x，y)進(jìn)行二維傅立葉變換，變換成空間頻域的頻譜Fs(u，v)；視覺特性校正部342，對通過二維傅立葉變換部340進(jìn)行了變換的頻譜Fs(u，v)，進(jìn)行與人的視覺特性相符的校正。
另外，本實施方式所涉及的視覺特性校正部342，算出按每個θ對把頻譜Fs(u，v)變換為極坐標(biāo)后的Fs(f，θ)乘以上式(2)的視覺傳達(dá)函數(shù)VTF(f)而得到的校正頻譜F’s(f，θ)。另外，在本實施方式中，使用式(2)作為視覺傳達(dá)函數(shù)，然而，提出有各種公式(例如，Dooley的近似式)作為視覺傳達(dá)函數(shù)，因此也可以使用這些公式。
微觀光澤度計算部337(參照圖12)根據(jù)所算出的校正頻譜F’s(f，θ)，算出與人所感知的正反射光和漫反射光的亮度差相當(dāng)?shù)奈锢砹考次⒂^光澤度MIG。
另一方面，宏觀光澤度計算部336，根據(jù)通過視覺特性校正部342校正后的校正頻譜F’s(f，θ)和通過亮度計算部332算出的漫反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Yd，算出與人所感知的正反射光亮度的偏差(SN比的倒數(shù))相當(dāng)?shù)奈锢砹考春暧^光澤度MAG。
下面，參照圖14，詳細(xì)說明本實施方式所涉及的宏觀光澤度計算部336的結(jié)構(gòu)。
如圖14所示，宏觀光澤度計算部336具有二維傅立葉逆變換部350，對校正頻譜F’s(f，θ)進(jìn)行二維傅立葉逆變換，變換成圖像空域的正反射光亮度的校正圖像數(shù)據(jù)Y’s(x，y)；閾值處理部352，算出在經(jīng)過二維傅立葉逆變換的正反射光亮度的校正圖像數(shù)據(jù)Y’s(x，y)中、亮度大于等于預(yù)定值的像素的亮度平均值Y’shigh；非線性變換部354，求出漫反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Yd(x，y)的亮度平均值Ydave，并且根據(jù)該平均值Ydave以及通過閾值處理部352算出的平均值Y’shigh，算出宏觀光澤度MAG。
另外，本實施方式所涉及的閾值處理部352求出校正圖像數(shù)據(jù)Y’s(x，y)的亮度的頻度分布，算出亮度大于等于該頻度分布的中間值(＝(最大值-最小值)/2)的像素的亮度平均值Y’shigh。
并且，本實施方式所涉及的非線性變換部354利用下面公式(7)，根據(jù)平均值Y’shigh和該平均值Ydave進(jìn)行非線性變換，算出宏觀光澤度MAG。
MAG＝100·Log(1+9·(Y’shigh-Ydave))…(7)這里，Y’shigh校正圖像數(shù)據(jù)Y’s(x，y)的頻度分布中間值以上的平均值Ydave漫反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Yd(x，y)的平均值另外，因為考慮到人是觀察正反射光的亮度高的區(qū)域來感知整體的光澤度，所以本實施方式中，在非線性變換部354中，作為預(yù)定值以上，提取頻度分布的亮度大于等于中間值的區(qū)域。并且，由于人通過視覺感知的光澤度與正反射光和漫反射光之間的亮度差的關(guān)系是非線性的，因此上式(7)成為用于優(yōu)化宏觀光澤度MAG與視覺光澤度的關(guān)系式的系數(shù)的非線性變換式。
下面，參照圖15，詳細(xì)說明本實施方式所涉及的微觀光澤度計算部337的結(jié)構(gòu)。
如圖15所示，上述微觀光澤度計算部337具有一維化處理部360，將通過視覺特性校正部342校正后的校正頻譜F’s(f，θ)在θ方向上積分，求出一維頻譜G’s(f)；平均值校正部362，根據(jù)一維頻譜G’s(f)和正反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Ys(x，y)，算出微觀光澤度MIG。
另外，如下面公式(8)所示，本實施方式所涉及的平均值校正部362在全部頻率上對通過一維化處理部360求出的一維頻譜G’s(f)進(jìn)行積分，將積分得到的積分值除以正反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)的亮度平均值Ysave，算出微觀光澤度MIG。
MIG＝∫G’s(f)df/Ysave…(8)并且，本實施方式所涉及的評價值計算部338(參照圖12)根據(jù)由宏觀光澤度計算部336算出的宏觀光澤度MAG和由微觀光澤度計算部337算出的微觀光澤度MIG，例如如下面公式(9)所示，根據(jù)宏觀光澤度MAG和微觀光澤度MIG的加權(quán)線性和，算出光澤評價值VG。
VG＝k1·MAG+k2·MIG+k3…(9)另外，對于公式(9)的變換系數(shù)k1～k3，根據(jù)由官能評價實驗得到的主觀光澤度的多元回歸分析，預(yù)先求出最佳值來使用，在本實施方式中，k1＝0.035，k2＝0.059，k3＝0.715。
另外，在本實施方式中，說明了利用公式(9)算出光澤評價值VG的情況，然而，本發(fā)明并不限于此，例如，也可以使用下面公式(10)、公式(11)。
VG＝k1·MAG+k2·MIG+k3MAG·MIG+k4…(10)VG＝k1·MAGk2·MIGk3…(11)下面，說明本實施方式所涉及的光澤測量裝置10的作用。
首先，對拍攝從光源320照射的光被標(biāo)準(zhǔn)面328反射后的反射光、在基準(zhǔn)信息存儲部335中存儲標(biāo)準(zhǔn)面328的亮度平均值時的光澤測量裝置10的動作流程進(jìn)行簡單的說明。
在本實施方式所涉及的光澤測量裝置10中，當(dāng)在導(dǎo)入裝置時等由用戶對操作面板進(jìn)行了指示測量標(biāo)準(zhǔn)面328上的亮度的預(yù)定操作時，控制部315控制Y軸驅(qū)動部324，使載物臺302向Y方向移動，同時，控制X軸驅(qū)動部326，使光學(xué)部14向X方向移動，使光學(xué)部14與標(biāo)準(zhǔn)面328相對。并且，控制部315控制光學(xué)系統(tǒng)控制部316，使得從光學(xué)系統(tǒng)控制部316向鹵素光纖光源320A輸出控制信號CN1，使鹵素光纖光源320A發(fā)光。從光源320照射的光被標(biāo)準(zhǔn)面328反射，分別向正反射光攝像部322以及漫反射光攝像部323入射。
控制部315控制攝像系統(tǒng)控制部317，從而通過正反射光攝像部322按預(yù)定曝光時間ETo拍攝來自標(biāo)準(zhǔn)面328的正反射光在CCD面?zhèn)鞲衅?22B上成像的圖像。正反射光攝像部322向圖像處理部318輸出所拍攝的正反射光圖像數(shù)據(jù)以及表示曝光時間ETo的曝光時間信息。圖像處理部318在基準(zhǔn)信息存儲部335中存儲通過拍攝而得到的正反射光圖像數(shù)據(jù)的R、G、B的平均值以及曝光時間ETo。
下面，對利用本實施方式所涉及的光澤測量裝置10測量被記錄于記錄介質(zhì)上的圖像的光澤評價值VG時的光澤測量裝置10的動作流程進(jìn)行說明。
本實施方式所涉及的光澤測量裝置10從激光指示器327向載物臺302輸出激光，利用載物臺302上的光點位置來表示攝像位置。當(dāng)由用戶把被測量物12放置于載物臺302上的預(yù)定位置上、對操作面板進(jìn)行位置調(diào)整操作，以使作為被測量物12的測量對象的范圍移動到載物臺302上的上述光點位置時，控制部315根據(jù)位置調(diào)整操作而控制Y軸驅(qū)動部324，使載物臺302向Y方向移動，同時，控制X軸驅(qū)動部326，使光學(xué)部14向X方向移動。
并且，在光澤測量裝置10中，當(dāng)由用戶對操作面板進(jìn)行了指示開始測量光澤評價值VG的預(yù)定操作時，控制部315停止激光指示器327的激光輸出，同時，控制光學(xué)系統(tǒng)控制部316，使得從光學(xué)系統(tǒng)控制部316向鹵素光纖光源320A輸出控制信號CN1，使鹵素光纖光源320A發(fā)光。從光源320照射的光被被測量物12反射、分別向正反射光攝像部322和漫反射光攝像部323入射。
另外，鹵素光纖光源320A的發(fā)光也可以不根據(jù)來自光學(xué)系統(tǒng)控制部316的控制信號CN1進(jìn)行，而在導(dǎo)入裝置電源的同時使其亮燈。
控制部315控制攝像系統(tǒng)控制部317，根據(jù)入射到正反射光攝像部322和漫反射光攝像部323的光的光量，確定正反射光攝像部322的正反射光的曝光時間ETs以及漫反射光攝像部323的漫反射光圖像數(shù)據(jù)的曝光時間ETd，以使分別由正反射光攝像部322和漫反射光攝像部323拍攝的圖像的曝光量恒定。并且，控制部315控制攝像系統(tǒng)控制部317，通過正反射光攝像部322按曝光時間ETs拍攝來自被測量物12的正反射光在CCD面?zhèn)鞲衅?22B上成像的圖像，通過漫反射光攝像部323按曝光時間ETd拍攝來自被測量物12的漫反射光在CCD面?zhèn)鞲衅?23B上成像的圖像。
正反射光攝像部322向圖像處理部318輸出所拍攝的正反射光圖像數(shù)據(jù)以及表示曝光時間ETs的曝光時間信息。
另一方面，漫反射光攝像部323向圖像處理部318輸出所拍攝的漫反射光圖像數(shù)據(jù)以及表示曝光時間ETd的曝光時間信息。
圖像處理部318在正反射光圖像存儲部330中存儲通過正反射光攝像部322的拍攝而得到的正反射光圖像數(shù)據(jù)，而在漫反射光圖像存儲部331中存儲通過漫反射光攝像部323的拍攝而得到的漫反射光圖像數(shù)據(jù)，在曝光時間存儲部333中存儲曝光時間ETs和曝光時間ETd。
并且，圖像處理部318根據(jù)正反射光圖像數(shù)據(jù)、漫反射光圖像數(shù)據(jù)以及曝光時間ETs和曝光時間ETd，進(jìn)行后述的光澤評價值計算處理，算出光澤評價值VG，并且把光澤評價值VG向顯示部19輸出。
從而，在顯示部19上顯示所算出的被測量物12的光澤評價值VG。
下面，參照圖16A及圖16B，說明在執(zhí)行上述光澤評價值計算處理時的光澤測量裝置10的作用。另外，圖16A及圖16B是表示該光澤評價值計算處理流程的流程圖。
在16A的步驟400中，讀取存儲在正反射光圖像存儲部330中的正反射光圖像數(shù)據(jù)(Rs(x，y)，Gs(x，y)，Bs(x，y))、存儲在曝光時間存儲部333中的正反射光的曝光時間ETs、以及存儲在基準(zhǔn)信息存儲部335中的標(biāo)準(zhǔn)面328的正反射光圖像數(shù)據(jù)的R、G、B的平均值、曝光時間ETo，并利用上式(5)算出正反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Ys(x，y)。
在下一步驟402中，讀取存儲在漫反射光圖像存儲部331中的漫反射光圖像數(shù)據(jù)(Rd(x，y)，Gd(x，y)，Bd(x，y))、存儲在曝光時間存儲部333中的漫反射光的曝光時間ETd、以及存儲在基準(zhǔn)信息存儲部335中的標(biāo)準(zhǔn)面328的正反射光圖像數(shù)據(jù)的R、G、B的平均值和曝光時間ETo，并利用上式(6)算出漫反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Yd(x，y)。
在下一步驟404中，對步驟400中所算出的正反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Ys(x，y)進(jìn)行二維傅立葉變換，算出空間頻域中的頻譜Fs(u，v)。
在下一步驟406中，將在上述步驟404中算出的頻譜Fs(u，v)變換成極坐標(biāo)的頻率信息Fs(f，θ)，對頻率信息Fs(f，θ)乘以上式(2)所示的視覺傳達(dá)函數(shù)VTF(f)，算出校正頻譜F’s(f，θ)。
在下一步驟408中，對所算出的校正頻譜F’s(f，θ)進(jìn)行二維傅立葉逆變換，變換成圖像空域的正反射光亮度的校正圖像數(shù)據(jù)Y’s(x，y)。
在下一步驟410中，算出變換后的正反射光亮度的校正圖像數(shù)據(jù)Y’s(x，y)的各亮度的像素數(shù)頻度分布。
在下一步驟412中，計算所算出的頻度分布的中間值(＝(最大值)-(最小值)/2)以上的像素的亮度平均值Y’shigh。
在下一步驟414中，求出在上述步驟402中算出的漫反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Yd(x，y)的亮度平均值Ydave，根據(jù)該平均值Ydave和上述步驟412中算出的亮度平均值Y’shigh，利用上式(7)算出宏觀光澤度MAG。
在下一步驟416中，將在上述步驟406中算出的校正頻譜F’s(f，θ)在θ方向上積分，求出一維頻譜G’s(f)。
在下一步驟418中，將在所有頻率上對一維頻譜G’s(f)進(jìn)行積分得到的積分值除以上述步驟400中算出的正反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)的亮度平均值Ysave，算出微觀光澤度MIG。
在下一步驟420中，根據(jù)在上述步驟414算出的宏觀光澤度MAG和在上述步驟418算出的微觀光澤度MIG，利用上式(9)算出光澤評價值VG，向顯示部19輸出，之后，結(jié)束本光澤評價值計算處理。
在圖17A及圖17B中，示出分別利用第三實施方式所涉及的光澤測量裝置10和鏡面光澤度測量方法(JIS-Z8741)對同一被測量物12(下面，稱作“測量對象物”)進(jìn)行的光澤度測量結(jié)果的一個例子。另外，在圖17A中，在橫軸上示出通過鏡面光澤度測量方法測量對于測量對象物的入射角θ＝60度時的鏡面光澤度(以下，稱為“60度鏡面光澤度”)而得到的鏡面光澤度，在圖17B中，在橫軸上示出本實施方式所涉及的光澤測量裝置10對于測量對象物的光澤評價值VG的計算結(jié)果。并且，圖17A及圖17B的縱軸是針對相同的預(yù)定測量對象物進(jìn)行基于人的視覺的官能評價實驗而得到的主觀光澤度，數(shù)值越大，表示主觀光澤度越高。
另外，在本實施方式中，準(zhǔn)備多個作為測量對象的測量對象物來進(jìn)行測量，在各測量對象物上通過電子照相方式或者噴墨方式的圖像形成裝置印刷有黑色、青色各種顏色的圖像。另外，白色是紙張的光澤度。
如圖17A所示，60度鏡面光澤度和主觀光澤度的相關(guān)性低，寄與率(R2)為0.802。
這里，本發(fā)明人的專心研究結(jié)果表明，通過鏡面光澤度測量方法測量的鏡面光澤度與主觀光澤度之間的寄與率低的原因在于，被測量物12所具有的光澤不勻的差異、與主觀光澤度的線性、被測量物12的測量區(qū)域的顏色差異。
即，例如，如圖17A所示，60度鏡面光澤度具有如下趨勢在光澤不勻較多的情況下，即使主觀光澤度相同，鏡面光澤度也有變低的趨勢，或者即使鏡面光澤度相同，主觀光澤度也有變高的趨勢。并且，由于與主觀光澤度之間的關(guān)系是非線性的，從低光澤到高光澤的寬范圍的光澤范圍內(nèi)的相關(guān)性低，并且，在被測量物12的顏色不同時，相關(guān)趨勢也不同。
另一方面，圖17B示出本實施方式所涉及的光澤測量裝置10的測量結(jié)果，光澤指標(biāo)VG與主觀光澤度之間的相關(guān)性非常高，寄與率(R2)為0.960。
這樣，在第三實施方式所涉及的光澤測量裝置10中，由于測量裝置的光學(xué)系統(tǒng)接近于一般的辦公室的觀察條件，根據(jù)人所感知的宏觀光澤度和微觀光澤度的加權(quán)線性和，算出光澤指標(biāo)，因此在被測量物12中存在光澤不勻的情況下，也能夠獲得與人的主觀光澤度取得對應(yīng)的結(jié)果。并且，根據(jù)測量對象區(qū)域的明亮度改變曝光時間來進(jìn)行拍攝，把通過拍攝而得到的RGB各自的光量除以曝光時間，算出亮度，因此能夠擴大外觀的動態(tài)范圍，與測量對象區(qū)域的明亮度無關(guān)地算出亮度。另外，由于對所算出的亮度進(jìn)行非線性變換，因此，即使在被測量物具有寬范圍的光澤范圍的情況下，也能算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的評價值。并且，由于根據(jù)拍攝漫反射光而獲得的漫反射光圖像數(shù)據(jù)來校正評價值，因此即使在被測量物12具有各種顏色的情況下，也能算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的評價值。
如上所述，根據(jù)第三實施方式，一種光澤測量裝置，從光源照射光，根據(jù)由被測量物反射的正反射光，求出表示被測量物的光澤度的評價值，由正反射圖像信息取得單元(這里是正反射光攝像部322)根據(jù)來自被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得正反射光圖像信息；由漫反射圖像信息取得單元(這里是漫反射光攝像部323)根據(jù)從光源照射的光被被測量物表面漫散射的漫反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得漫反射光圖像信息；由計算單元(這里是圖像處理部318)根據(jù)由正反射圖像信息取得單元取得的正反射光圖像信息以及由漫反射圖像信息取得單元取得的漫反射光圖像信息，算出表示被測量物的光澤度的評價值，因此即使在被測量物中存在光澤不勻的情況下，也能算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤度的評價值。
并且，根據(jù)第三實施方式，光源照射以入射到被測量物表面上的光的光軸為中心、具有預(yù)定入射角偏差的光，因此可以使光學(xué)系統(tǒng)接近一般的辦公室的觀察條件來測量光澤度。
并且，根據(jù)第三實施方式，計算單元包括亮度計算單元(這里是亮度計算部332)，根據(jù)正反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量，算出各個像素的正反射光的亮度，并且根據(jù)漫反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量，算出各個像素的漫反射光的亮度；第一物理量計算單元(這里是宏觀光澤度計算部336)，根據(jù)由亮度計算單元算出的正反射光和漫反射光的亮度，算出與正反射光和漫反射光的亮度差相當(dāng)?shù)牡谝晃锢砹?這里是宏觀光澤度MAG)；第二物理量計算單元(這里是微觀光澤度計算部337)，根據(jù)由亮度計算單元算出的正反射光的亮度，算出與正反射光的亮度偏差相當(dāng)?shù)牡诙锢砹?這里是微觀光澤度MIG)；評價值計算單元(這里是評價值計算部338)，對于第一物理量和第二物理量分別乘以預(yù)定的加權(quán)系數(shù)，通過求出由此獲得的值的線性和，算出表示被測量物的光澤度的評價值，因此，即使在被測量物12中存在光澤不勻的情況下，也能獲得與人的主觀光澤度取得對應(yīng)的結(jié)果，并且，即使在被測量物12具有各種顏色的情況下，也能算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的評價值。
根據(jù)第三實施方式，亮度計算單元根據(jù)將正反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量除以正反射光的受光時間(這里是曝光時間ETs)而得到的每單位時間的受光量，算出正反射光的亮度，并且根據(jù)將漫反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量除以漫反射光的受光時間(這里是曝光時間ETd)而得到的每單位時間的受光量，算出漫反射光的亮度，因此能夠擴大外觀的動態(tài)范圍，即使在被測量物具有從低光澤到高光澤的寬范圍的光澤范圍的情況下，也能取得SN比、與主觀光澤度取得對應(yīng)。
并且，根據(jù)第三實施方式，還具有標(biāo)準(zhǔn)面亮度存儲單元(這里是基準(zhǔn)信息存儲部335)，上述標(biāo)準(zhǔn)面亮度存儲單元存儲有在測量鏡面光澤度時所使用的標(biāo)準(zhǔn)面(這里是標(biāo)準(zhǔn)面328)上的正反射光的亮度，亮度計算單元算出利用標(biāo)準(zhǔn)面上的正反射光的亮度對各個像素的正反射光的亮度及各個像素的漫反射光的亮度進(jìn)行規(guī)一化后的值，所以能夠以標(biāo)準(zhǔn)面為基準(zhǔn)來測量光澤度。
并且，根據(jù)第三實施方式，第一物理量計算單元算出各個像素的正反射光亮度的最大亮度與最小亮度之間的中間值以上的各個像素的亮度平均值，根據(jù)該平均值與各個像素的漫反射光的亮度平均值，算出第一物理量，因此能夠算出與人的視覺具有相關(guān)性的第一物理量。
并且，根據(jù)第三實施方式，第二物理量計算單元通過對各個像素的正反射光的亮度進(jìn)行二維傅立葉變換，把該亮度變換為空間頻域的值，將由此得到的空間頻域的各個像素的正反射光的亮度在整個頻域進(jìn)行積分，將積分得到的積分值除以各個像素的正反射光的亮度平均值，算出第二物理量，因此能夠適當(dāng)?shù)厮愠雠c各個像素的正反射光亮度偏差相當(dāng)?shù)牡诙锢砹俊?br> 并且，根據(jù)第三實施方式，由于還具有載物臺，其具有保持被測量物的載物臺面；第一平行移動單元(這里是X軸驅(qū)動部326)，其使光源、正反射圖像信息取得單元及漫反射圖像信息取得單元向平行于載物臺面的預(yù)定方向(這里是X方向)平行移動；第二平行移動單元(這里是Y軸驅(qū)動部324)，其使載物臺向預(yù)定方向的垂直方向平行移動，因此能夠節(jié)省空間、對被測量物12的大范圍進(jìn)行快速測量。
并且，根據(jù)第三實施方式，使用通過靜電力吸附、保持被測量物的靜電吸附板作為載物臺，因此能夠穩(wěn)定地保持作為測量對象的被測量物。
并且，根據(jù)第三實施方式，還具有激光輸出單元(這里是激光指示器327)，其向載物臺面上的從光源照射的光的入射位置輸出激光，因此，能夠容易地把測量被測量物12的光澤的范圍定位在測量位置上。
并且，根據(jù)第三實施方式，光源包括射出光的鹵素光纖光源；聚光透鏡，其會聚從鹵素光纖光源射出的光，因此，能夠會聚從鹵素光纖光源輸出的光而獲得大光量。并且，光源包括用于使通過聚光透鏡會聚的光擴散的擴散板，因此通過改變擴散板的擴散角，能夠改變光相對于光軸的入射角偏差。
另外，雖然說明了在第三實施方式所涉及的光澤測量裝置10中，以法線N為中心、光源320和正反射光攝像部322所成的角為40°的情況，但是本發(fā)明并不限定于此，也可以改變光源320的位置而改變從光源320照射到被測量物12上的光的入射角θ，并且把正反射光攝像部322的位置配置在以該入射角θ入射的光的正反射方向的光軸上，變更以法線N為中心光源320和正反射光攝像部322所成的角度。并且，例如，如圖18所示，還可以具有角度變更機構(gòu)，該角度變更機構(gòu)使得光源320和正反射光攝像部322分別以載物臺302上的從光源320照射的光的入射位置為原點，向箭頭方向作A旋轉(zhuǎn)，從而改變光源320和正反射光攝像部322以法線N為中心構(gòu)成的角度。通過角度變更機構(gòu)，在測量光澤度大的被測量物12的情況下，使構(gòu)成的角度變小，在測量光澤度較小的被測量物12的情況下，使構(gòu)成的角度變大，從而能夠高精度地測量光澤度的評價值。
并且，如圖18所示，第三實施方式所涉及的光澤測量裝置10還可以具有r方向移動機構(gòu)，該r方向移動機構(gòu)使光源320、正反射光攝像部322以及漫反射光攝像部323在以載物臺302上的、從光源320照射的光的入射位置為原點的極坐標(biāo)系中，向矢徑r方向移動。通過使光源320向r方向移動，能夠改變?nèi)肷浣瞧?25。并且，即使在由于攝像鏡頭322A的變更而使焦距改變的情況下，通過使正反射光攝像部322以及漫反射光攝像部323適當(dāng)?shù)叵騬方向移動，也能夠獲得清晰的圖像。并且，還可以具有θ方向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，該θ方向旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使光源320、正反射光攝像部322以及漫反射光攝像部323整體地向旋轉(zhuǎn)角θ方向旋轉(zhuǎn)。從而，即使被保持在載物臺302上的被測量物12的表面相對于載物臺面傾斜，通過使光源320、正反射光攝像部322以及漫反射光攝像部323向θ方向旋轉(zhuǎn)，也可以利用正反射光攝像部322拍攝從光源320照射的光的正反射光。
還可以具有法線方向移動機構(gòu)，該法線方向移動機構(gòu)使光源320、正反射光攝像部322以及漫反射光攝像部323與載物臺302在法線N方向上相對地移動。從而，即使在被測量物12的厚度大的情況下，通過使正反射光攝像部322以及漫反射光攝像部323與載物臺302在法線N方向上相對地移動與被測量物12的厚度相應(yīng)的距離，也可以利用正反射光攝像部322良好地拍攝從光源320照射的光由被測量物12的表面正反射后的正反射光，并且，能夠利用漫反射光攝像部323良好地拍攝由被測量物12的表面漫反射后的漫反射光。
(變形例)在變形例中，說明根據(jù)正反射光圖像數(shù)據(jù)以及漫反射光圖像數(shù)據(jù)，算出表示被測量物的光澤度的評價值的其它例子。
圖19中示出變形例所涉及的圖像處理部318的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
變形例所涉及的圖像處理部318，除了向宏觀光澤度計算部336和評價值計算部338的輸入因子與第三實施方式的圖像處理部318不同之外，其它與第三實施方式相同。
變形例的宏觀光澤度計算部336(參照圖14)的非線性變換部354，利用下面公式(12)，根據(jù)平均值Ydave進(jìn)行非線性變換，算出宏觀光澤度MAG。另外，公式(12)與從第三實施方式的宏觀光澤度計算部336運算的公式(7)中除去亮度平均值Ydave后的式子相同。
MAG＝100·Log(1+9·(Y’shigh))…(12)變形例的評價值計算部338(參照圖19)根據(jù)漫反射光亮度Yd、宏觀光澤度MAG以及微觀光澤度MIG，根據(jù)下面公式(12)算出光澤評價值VG。
VG＝k1·MAG+(k2+k3·MAG)·Ydave+k4·MIG+k5…(13)另外，對于公式(13)的變換系數(shù)k1～k5，預(yù)先根據(jù)通過官能評價實驗得到的主觀光澤度的多元回歸分析，求出最佳的值來使用，在變形例的圖像處理部318中，即使在被測量物上有光澤不勻時，也能夠算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤度評價值。
另外，說明了第三實施方式所涉及的圖像處理部318根據(jù)正反射光圖像數(shù)據(jù)(Rs(x，y)，Gs(x，y)，Bs(x，y))及漫反射光圖像數(shù)據(jù)(Rd(x，y)，Gd(x，y)，Bd(x，y))算出正反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Ys(x，y)、漫反射光亮度的圖像數(shù)據(jù)Yd(x，y)的情況，然而本發(fā)明并不限定于此，例如也可以根據(jù)圖像的各像素的三刺激值X、Y、Z或者根據(jù)CIELAB表色值L*、a*、b*而算出亮度。在該情況下，也能夠獲得與本實施方式相同的效果。
并且，在第三實施方式中，對在閾值處理部352中算出校正圖像數(shù)據(jù)Y’s(x，y)的亮度的頻度分布大于等于中間值的像素的亮度平均值Y’shigh的情況進(jìn)行說明，然而，本發(fā)明并不限定于此，也可以適當(dāng)?shù)刈兏糜谒愠銎骄礩’shigh的范圍的像素數(shù)，例如變更為從亮度高的一方開始成為全部像素數(shù)的預(yù)定比率(例如，30％)的像素、或從亮度高的一方開始的預(yù)定數(shù)量(例如，100個)的像素等。在該情況下，也能夠獲得與本實施方式相同的效果。
并且，第三實施方式以及變形例所涉及的光澤測量裝置10也可以通過軟件實現(xiàn)亮度計算部332、校正部334、宏觀光澤度計算部336、微觀光澤度計算部337、評價值計算部338中所示出的各種功能。
另外，本實施方式中說明的光澤測量裝置10的結(jié)構(gòu)(參照圖1～圖3、圖6、圖10、圖11、圖18、圖19)是一個例子，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可以適當(dāng)變更。
并且，本實施方式中說明的光澤評價值計算處理流程(參照圖4、圖7、圖16A及圖16B)也是一個例子，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可以適當(dāng)變更。
本發(fā)明的第一實施方式是一種光澤測量裝置，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光，求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，該光澤測量裝置具有取得單元，其根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量取得圖像信息；像素光澤度計算單元，其根據(jù)由上述取得單元取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度；評價值計算單元，其根據(jù)由上述像素光澤度計算單元算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
第一實施方式通過取得單元，根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得圖像信息。另外，在上述取得單元的圖像信息取得中，除了基于由被測量物反射的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量的取得以外，還包括通過讀取存儲在存儲介質(zhì)中的圖像信息而取得；經(jīng)LAN、因特網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)等通信線路從外部裝置取得(輸入)。
并且，本發(fā)明中，通過像素光澤度計算單元，根據(jù)由上述取得單元取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度，通過評價值計算單元，根據(jù)由上述像素光澤度計算單元算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
這樣，根據(jù)第一實施方式，根據(jù)所取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度，根據(jù)所算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值，因此即使在被測量物上存在光澤不勻的情況下，也能夠算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤度的評價值。
另外，第一實施方式的評價值計算單元也可以具有分布計算單元，該分布計算單元根據(jù)上述各個像素的光澤度算出各光澤度的像素數(shù)分布，確定在通過上述分布計算單元算出的分布中從光澤度高的一方開始累計的像素數(shù)成為預(yù)定數(shù)的光澤度，根據(jù)對該確定的光澤度以上的各個像素的光澤度進(jìn)行累計得到的累計光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
并且，第一實施方式的評價值計算單元具有指標(biāo)值計算單元，該指標(biāo)值計算單元根據(jù)上述各個像素的光澤度，算出表示所有像素的光澤度的平均值的平均光澤指標(biāo)值、和表示光澤不勻發(fā)生程度的光澤不勻指標(biāo)值，對上述平均光澤指標(biāo)值和上述光澤不勻指標(biāo)值分別乘以預(yù)定的加權(quán)系數(shù)，通過求出由此得到的值的線性和而算出表示上述被測量物的光澤度的評價值，以使上述平均光澤指標(biāo)值越大，表示上述被測量物的光澤度的評價值變得越大，并且上述光澤不勻指標(biāo)值越大，表示上述被測量物的光澤度的評價值變得越大。
優(yōu)選上述光澤不勻指標(biāo)值為把上述各個像素的光澤度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值除以上述平均光澤指標(biāo)值而得到的值。
并且，本發(fā)明還具有校正單元，進(jìn)行使由上述像素光澤度計算單元算出的各個像素的光澤度的空間頻率特性與人的視覺的空間頻率特性對應(yīng)的校正，上述評價值計算單元也可以根據(jù)由上述校正單元進(jìn)行了校正的各個像素的光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
并且，校正單元也可以構(gòu)成為包括二維傅立葉變換單元，對通過上述像素光澤度計算單元算出的上述各個像素的光澤度進(jìn)行二維傅立葉變換，從而把該光澤度變換成空間頻域的值；乘法單元，對通過上述二維傅立葉變換單元變換成了空間頻域的值的、表示上述各個像素的光澤度的頻率信息，乘以與人的視覺的空間頻率特性對應(yīng)的預(yù)定視覺傳達(dá)函數(shù)；二維傅立葉逆變換單元，通過對上述乘法單元的乘法結(jié)果進(jìn)行二維傅立葉逆變換，變換成圖像空域的圖像的各個像素的光澤度。
本發(fā)明的第二實施方式是一種光澤測量方法，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光，求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，其中，根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得圖像信息，根據(jù)所取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度，根據(jù)所算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
從而，第二實施方式起到與第一實施方式相同的作用，與第一實施方式一樣，即使在被測量物上存在光澤不勻的情況下，也能算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤度的評價值。
本發(fā)明的第三實施方式是一種光澤測量裝置，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光，求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，所述光澤測量裝置具有正反射圖像信息取得單元，其根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得正反射光圖像信息；計算單元，其根據(jù)由上述正反射圖像信息取得單元取得的上述正反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
在第三實施方式中，由正反射圖像信息取得單元根據(jù)來自被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得正反射光圖像信息。另外，上述正反射圖像信息取得單元進(jìn)行的正反射光圖像信息的取得，除了基于由被測量物反射的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量的取得以外，還包括通過讀取被存儲在存儲介質(zhì)中的圖像信息而取得；經(jīng)LAN、因特網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)等通信線路從外部裝置的取得(輸入)。
并且，在本發(fā)明中，由計算單元根據(jù)通過正反射圖像信息取得單元取得的正反射光圖像信息，算出表示被測量物的光澤度的評價值。
這樣，根據(jù)第三實施方式，取得與由被測量物表面正反射的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量對應(yīng)的正反射光圖像信息，并且根據(jù)所取得的正反射光圖像信息，算出表示被測量物的光澤度的評價值，因此即使在被測量物上存在光澤不勻的情況下，也能夠算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤度的評價值。
另外，第三實施方式還具有漫反射圖像信息取得單元，該漫反射圖像信息取得單元根據(jù)從上述光源照射的光被上述被測量物表面漫反射后的漫反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得漫反射光圖像信息，上述計算單元也可以根據(jù)由上述正反射圖像信息取得單元取得的上述正反射光圖像信息、以及由上述漫反射圖像信息取得單元取得的上述漫反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。另外，上述漫反射圖像信息取得單元進(jìn)行的漫反射光圖像信息的取得，除了基于由被測量物反射的漫反射光的各個預(yù)定像素的受光量的取得以外，還包括通過讀取存儲在存儲介質(zhì)中的圖像信息而取得；經(jīng)LAN、因特網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)等通信線路從外部裝置取得(輸入)。
優(yōu)選使光源照射以入射到上述被測量物表面的光的光軸為中心、具有預(yù)定入射角偏差的光。
計算單元也可以構(gòu)成為包括亮度計算單元，根據(jù)上述正反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量，算出各個像素的正反射光的亮度，并且根據(jù)上述漫反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量，算出各個像素的漫反射光的亮度；第一物理量計算單元，根據(jù)由上述亮度計算單元算出的上述正反射光以及上述漫反射光的亮度，算出與正反射光和漫反射光的亮度差相當(dāng)?shù)牡谝晃锢砹浚坏诙锢砹坑嬎銌卧鶕?jù)由上述亮度計算單元算出的上述正反射光的亮度，算出與正反射光的亮度偏差相當(dāng)?shù)牡诙锢砹浚辉u價值計算單元，對上述第一物理量和上述第二物理量分別乘以預(yù)定加權(quán)系數(shù)，通過求出由此得到的值的線性和，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
亮度計算單元也可以根據(jù)把上述正反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量除以上述正反射光的受光時間而得到的每單位時間的受光量，算出上述正反射光的亮度，并且根據(jù)把上述漫反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量除以上述漫反射光的受光時間而得到的每單位時間的受光量，算出上述漫反射光的亮度。
第三實施方式還具有標(biāo)準(zhǔn)面亮度存儲單元，該標(biāo)準(zhǔn)面亮度存儲單元存儲有在測量鏡面光澤度時所使用的標(biāo)準(zhǔn)面的正反射光的亮度，上述亮度計算單元也可以作為利用上述標(biāo)準(zhǔn)面的正反射光的亮度進(jìn)行了規(guī)一化的值、計算上述各個像素的正反射光的亮度及上述各個像素的漫反射光的亮度。另外，上述標(biāo)準(zhǔn)面亮度存儲單元包括RAM、閃存等半導(dǎo)體存儲器；緊湊式閃存(compact flash，注冊商標(biāo))、xD圖像卡(xD Picture Card，注冊商標(biāo))等移動式存儲器；硬盤等固定存儲裝置；或者設(shè)置在與網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)器/計算機等上的外部存儲裝置。
第一物理量計算單元也可以算出上述各個像素的正反射光亮度的最大亮度與最小亮度之間的中間值以上的各個像素的亮度的平均值，根據(jù)該平均值與上述各個像素的漫反射光的亮度平均值，算出上述第一物理量。
第二物理量計算單元也可以通過對上述各個像素的正反射光亮度進(jìn)行二維傅立葉變換，把該亮度變換為空間頻域的值，對由此得到的空間頻域的上述各個像素的正反射光亮度在整個頻域進(jìn)行積分，把該積分值除以上述各個像素的正反射光的亮度平均值，來算出上述第二物理量。
第三實施方式還具有載物臺，其具有保持上述被測量物的載物臺面；第一平行移動單元，其使上述光源、上述正反射圖像信息取得單元及上述漫反射圖像信息取得單元向平行于上述載物臺面的預(yù)定方向平行移動；第二平行移動單元，使上述載物臺向與上述預(yù)定方向垂直的方向平行移動。
第三實施方式還可以具有角度變更單元，其改變以從上述載物臺面上的從上述光源照射的光的入射位置起的法線為中心、上述光源和上述正反射圖像信息取得單元所成的角度。
第三實施方式還可以具有載物臺，其具有保持上述被測量物的載物臺面；r方向移動單元，使上述光源、上述正反射圖像信息取得單元及上述漫反射圖像信息取得單元在以上述載物臺面上的、從上述光源照射的光的入射位置為原點的極坐標(biāo)系中，向矢徑r方向移動；θ方向旋轉(zhuǎn)單元，使上述光源、上述正反射圖像信息取得單元及上述漫反射圖像信息取得單元向旋轉(zhuǎn)角θ方向旋轉(zhuǎn)。
第三實施方式還可以具有法線方向移動單元，其使上述光源、上述正反射圖像信息取得單元及上述漫反射圖像信息取得單元與上述載物臺在上述載物臺面的法線方向上相對移動。
可以使上述載物臺為利用靜電力吸附、保持上述被測量物的靜電吸附板。
第三實施方式還可以具有激光輸出單元，其向上述載物臺面上的、從上述光源照射的光的入射位置輸出激光。
光源也可以包括射出光的鹵素光纖光源；聚光透鏡，其會聚從上述鹵素光纖光源射出的光；擴散板，將使通過上述聚光透鏡會聚的光擴散。
本發(fā)明的第四實施方式是一種光澤測量方法，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，其中，根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得正反射光圖像信息，根據(jù)所取得的上述正反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
從而，第四實施方式起到與第三實施方式相同的作用，因此與第三實施一樣，即使在被測量物上有光澤不勻的情況下，也能夠算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤度的評價值。
除了上述正反射光圖像信息，還可以根據(jù)從上述光源照射的光被上述被測量物表面漫反射后的漫反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得漫反射光圖像信息，根據(jù)所取得的上述正反射光圖像信息以及上述漫反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
如上述說明，根據(jù)第一及第二實施方式，根據(jù)所取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度，并且根據(jù)所算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值，因此具有即使在被測量物上有光澤不勻的情況下，也能夠算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤度的評價值這樣的良好效果。
并且，根據(jù)第三及第四實施方式，取得與由被測量物表面正反射的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量相對應(yīng)的正反射光圖像信息，根據(jù)所取得的正反射光圖像信息，算出表示被測量物的光澤度的評價值，因此具有即使在被測量物上有光澤不勻的情況下，也能夠算出與主觀光澤度取得對應(yīng)的光澤度的評價值這樣的良好效果。
權(quán)利要求
1.一種光澤測量裝置，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，該光澤測量裝置具有取得單元，其根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量取得圖像信息；像素光澤度計算單元，其根據(jù)由上述取得單元取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度；以及評價值計算單元，其根據(jù)由上述像素光澤度計算單元算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光澤測量裝置，其中上述評價值計算單元具有分布計算單元，該分布計算單元根據(jù)上述各個像素的光澤度算出各光澤度的像素數(shù)分布，上述評價值計算單元確定在通過上述分布計算單元算出的分布中從光澤度高的一方開始累計的像素數(shù)成為預(yù)定數(shù)的光澤度，根據(jù)對大于等于該確定的光澤度的各個像素的光澤度進(jìn)行累計得到的累計光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光澤測量裝置，其中上述評價值計算單元具有指標(biāo)值計算單元，該指標(biāo)值計算單元根據(jù)上述各個像素的光澤度，算出表示所有像素的光澤度的平均值的平均光澤指標(biāo)值、和表示光澤不勻的發(fā)生程度的光澤不勻指標(biāo)值，上述評價值計算單元對上述平均光澤指標(biāo)值和上述光澤不勻指標(biāo)值分別乘以預(yù)定的加權(quán)系數(shù)，求出由此得到的值的線性和，由此算出表示上述被測量物的光澤度的評價值，使得上述平均光澤指標(biāo)值越大，表示上述被測量物的光澤度的評價值變得越大，并且上述光澤不勻指標(biāo)值越大，表示上述被測量物的光澤度的評價值變得越大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光澤測量裝置，其中，上述光澤不勻指標(biāo)值是把上述各個像素的光澤度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值除以上述平均光澤指標(biāo)值而得到的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光澤測量裝置，其中還具有校正單元，其進(jìn)行使由上述像素光澤度計算單元算出的各個像素的光澤度的空間頻率特性與人的視覺的空間頻率特性對應(yīng)的校正，上述評價值計算單元根據(jù)由上述校正單元進(jìn)行了校正的各個像素的光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光澤測量裝置，其中，上述校正單元包括二維傅立葉變換單元，其對通過上述像素光澤度計算單元算出的上述各個像素的光澤度進(jìn)行二維傅立葉變換，從而把該光澤度變換成空間頻域的值；乘法單元，其對通過上述二維傅立葉變換單元變換成了空間頻域的值的、表示上述各個像素的光澤度的頻率信息，乘以與人的視覺的空間頻率特性對應(yīng)的預(yù)定視覺傳達(dá)函數(shù)；以及二維傅立葉逆變換單元，通過對上述乘法單元的乘法結(jié)果進(jìn)行二維傅立葉逆變換，變換成圖像空域的圖像的各個像素的光澤度。
7.一種光澤測量方法，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，其中，根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得圖像信息，根據(jù)所取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度，根據(jù)所算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
8.一種計算機能夠讀取的存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)存儲包含計算機能夠執(zhí)行的命令的光澤測量程序，以便執(zhí)行如下功能從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得圖像信息，根據(jù)該所取得的圖像信息，求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，上述功能包括像素光澤度計算步驟，根據(jù)所取得的上述圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度；以及評價值計算步驟，根據(jù)由上述像素光澤度計算步驟算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
9.一種光澤測量裝置，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光，求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，所述光澤測量裝置具有正反射圖像信息取得單元，其根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得正反射光圖像信息；以及計算單元，其根據(jù)由上述正反射圖像信息取得單元取得的上述正反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光澤測量裝置，其中還具有漫反射圖像信息取得單元，該漫反射圖像信息取得單元根據(jù)從上述光源照射的光被上述被測量物表面漫反射后的漫反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得漫反射光圖像信息，上述計算單元根據(jù)由上述正反射圖像信息取得單元取得的上述正反射光圖像信息、以及由上述漫反射圖像信息取得單元取得的上述漫反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光澤測量裝置，其中，上述光源照射以入射到上述被測量物表面上的光的光軸為中心、具有預(yù)定入射角偏差的光。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光澤測量裝置，其中上述計算單元包括亮度計算單元，其根據(jù)上述正反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量，算出各個像素的正反射光的亮度，并且根據(jù)上述漫反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量，算出各個像素的漫反射光的亮度；第一物理量計算單元，其根據(jù)由上述亮度計算單元算出的上述正反射光以及上述漫反射光的亮度，算出與正反射光和漫反射光之間的亮度差相當(dāng)?shù)牡谝晃锢砹?；第二物理量計算單元，其根?jù)由上述亮度計算單元算出的上述正反射光的亮度，算出與正反射光的亮度偏差相當(dāng)?shù)牡诙锢砹?；以及評價值計算單元，其對上述第一物理量和上述第二物理量分別乘以預(yù)定的加權(quán)系數(shù)，求出由此得到的值的線性和，從而算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光澤測量裝置，其中，上述亮度計算單元根據(jù)把上述正反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量除以上述正反射光的受光時間而得到的每單位時間的受光量，算出上述正反射光的亮度，并且根據(jù)把上述漫反射光圖像信息所表示的各個像素的受光量除以上述漫反射光的受光時間而得到的每單位時間的受光量，算出上述漫反射光的亮度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光澤測量裝置，其中還具有標(biāo)準(zhǔn)面亮度存儲單元，該標(biāo)準(zhǔn)面亮度存儲單元存儲有在測量鏡面光澤度時所使用的標(biāo)準(zhǔn)面上的正反射光的亮度，上述亮度計算單元作為利用上述標(biāo)準(zhǔn)面上的正反射光的亮度進(jìn)行了規(guī)一化的值而算出上述各個像素的正反射光的亮度及上述各個像素的漫反射光的亮度。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光澤測量裝置，其中，上述第一物理量計算單元算出大于等于上述各個像素的正反射光亮度的最大亮度與最小亮度之間的中間值的各個像素的亮度的平均值，根據(jù)該平均值和上述各個像素的漫反射光的亮度平均值，算出上述第一物理量。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光澤測量裝置，其中，上述第二物理量計算單元通過對上述各個像素的正反射光亮度進(jìn)行二維傅立葉變換，把該亮度變換為空間頻域的值，對由此得到的空間頻域的上述各個像素的正反射光亮度在整個頻域進(jìn)行積分，把該積分值除以上述各個像素的正反射光亮度的平均值，來算出上述第二物理量。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光澤測量裝置，還具有載物臺，其具有保持上述被測量物的載物臺面；第一平行移動單元，其使上述光源、上述正反射圖像信息取得單元及上述漫反射圖像信息取得單元向平行于上述載物臺面的預(yù)定方向平行移動；以及第二平行移動單元，其使上述載物臺向與上述預(yù)定方向垂直的方向平行移動。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光澤測量裝置，還具有角度變更單元，其對以從上述載物臺面上的從上述光源照射的光的入射位置起的法線為中心、上述光源和上述正反射圖像信息取得單元所成的角度進(jìn)行變更。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光澤測量裝置，還具有載物臺，其具有保持上述被測量物的載物臺面；r方向移動單元，其使上述光源、上述正反射圖像信息取得單元及上述漫反射圖像信息取得單元在以上述載物臺面上的、從上述光源照射的光的入射位置為原點的極坐標(biāo)系中，向矢徑r方向移動；以及θ方向旋轉(zhuǎn)單元，其使上述光源、上述正反射圖像信息取得單元及上述漫反射圖像信息取得單元向旋轉(zhuǎn)角θ方向旋轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光澤測量裝置，還具有法線方向移動單元，其使上述光源、上述正反射圖像信息取得單元及上述漫反射圖像信息取得單元與上述載物臺在上述載物臺面的法線方向上相對移動。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光澤測量裝置，其中，上述載物臺是利用靜電力吸附、保持上述被測量物的靜電吸附板。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光澤測量裝置，還具有激光輸出單元，其向上述載物臺面上的、從上述光源照射的光的入射位置輸出激光。
23.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光澤測量裝置，其中上述光源包括射出光的鹵素光纖光源；聚光透鏡，其會聚從上述鹵素光纖光源射出的光；以及擴散板，其使通過上述聚光透鏡會聚的光擴散。
24.一種光澤測量方法，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，其中，根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得正反射光圖像信息，根據(jù)所取得的上述正反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光澤測量方法，其中，除了上述正反射光圖像信息，還根據(jù)從上述光源照射的光被上述被測量物表面漫反射后的漫反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得漫反射光圖像信息，根據(jù)所取得的上述正反射光圖像信息以及上述漫反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
26.一種計算機能夠讀取的存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)存儲包含有計算機能夠執(zhí)行的命令的光澤測量程序，以便執(zhí)行如下功能從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光，求出表示上述被測量物的光澤度的評價值，上述功能包括存儲步驟，把根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量而取得的正反射光圖像信息，存儲在圖像信息存儲單元中；以及評價值計算步驟，根據(jù)存儲在上述圖像信息存儲單元中的上述正反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的存儲介質(zhì)，其中，上述存儲步驟還把根據(jù)從上述光源照射的光被上述被測量物表面漫反射后的漫反射光的各個預(yù)定像素的受光量而取得的漫反射光圖像信息，存儲在上述圖像信息存儲單元中，上述評價值計算步驟根據(jù)存儲在上述圖像信息存儲單元中的上述正反射光圖像信息和上述漫反射光圖像信息，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
全文摘要
光澤測量裝置以及光澤測量方法。本發(fā)明提供了一種光澤測量裝置，從光源照射光、根據(jù)由被測量物反射的正反射光求出表示上述被測量物的光澤度的評價值。該光澤測量裝置具有取得單元、像素光澤度計算單元、評價值計算單元。取得單元根據(jù)來自上述被測量物表面的正反射光的各個預(yù)定像素的受光量，取得圖像信息。像素光澤度計算單元根據(jù)由上述取得單元取得的圖像信息的各個像素的受光量，算出各個像素的光澤度。評價值計算單元根據(jù)由上述像素光澤度計算單元算出的上述光澤度，算出表示上述被測量物的光澤度的評價值。
文檔編號G06T7/00GK1831519SQ20061006570
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者桑田良隆 申請人:富士施樂株式會社