(57)【要約】【課題】複数の分光画像を取得する際に、分光測定装置と測定対象との相対位置にずれが生じたとしても、当該ずれの影響を抑制できる分光測定装置を提供する。【解決手段】選択する光の波長を変更可能であり、測定対象Ｘからの光を分光する波長可変干渉フィルター５と、波長可変干渉フィルター５により複数の波長に分光された光をそれぞれ受光して複数の分光画像を取得する撮像部（撮像素子３２及び光量取得部６３）と、撮像部により取得された複数の分光画像の中から基準画像を選択し、この基準画像と基準画像以外の少なくとも１つの分光画像との間において、測定対象Ｘの所定位置からの光を受光した画素位置の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部（位置合わせ点選択部７４２及び補正量検出部７４３）と、検出された位置ずれ量に基づいて、基準画像以外の分光画像の位置合わせを行う位置補正部７４４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択する光の波長を変更可能であり、対象物からの光を分光する分光素子と、
前記分光素子により複数の波長に分光された光をそれぞれ受光して複数の分光画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された前記複数の分光画像の中から基準画像を選択し、前記基準画像と前記基準画像以外の少なくとも１つの前記分光画像との間において、前記対象物の所定位置からの光を受光した画素位置の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部と、
前記位置ずれ量検出部により検出された前記位置ずれ量に基づいて、前記基準画像以外の前記分光画像の位置合わせを行う位置合わせ部と、を備える
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の分光測定装置において、
前記位置ずれ量検出部は、前記分光画像の各画素の受光強度に基づいて、前記対象物の前記所定位置からの光を受光した画素位置を位置合わせ点として選択する位置合わせ点選択部と、前記基準画像における前記位置合わせ点と前記基準画像以外の前記分光画像における前記位置合わせ点との位置ずれ量を測定する位置ずれ量測定部と、を備える
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の分光測定装置において、
前記位置合わせ点選択部は、各分光画像において前記受光強度が最大の画素を前記位置合わせ点として選択する
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の分光測定装置において、
前記位置合わせ点選択部は、各分光画像において前記受光強度が所定の第一閾値以上の画素を前記位置合わせ点として選択する
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記位置合わせ点選択部は、各分光画像において受光強度差が最大である二つの画素のうち少なくとも一方の画素を前記位置合わせ点として選択する
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記位置合わせ点選択部は、一方向に連続する画素を、第一画素、第二画素、及び第三画素とした際に、前記第一画素及び前記第二画素の受光強度差と、前記第二画素及び前記第三画素の受光強度差との差分値を、前記第二画素における隣接強度差として算出し、各分光画像において前記一方向に沿って並ぶ画素のうち、前記隣接強度差が最小となる画素を抽出し、これらの画素のうち、前記受光強度が最大となる画素を前記位置合わせ点として選択する
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記位置合わせ点選択部は、前記位置合わせ点を複数選択し、
前記位置合わせ部は、位置合わせ後の複数の対応する前記位置合わせ点間の距離の総和が最小となるように位置合わせを行う
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記分光画像内の指定位置を検出する指定位置検出部を備え、
前記位置合わせ部は、前記分光画像の前記指定位置を含む所定領域に含まれる前記位置合わせ点について位置合わせを行う
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記位置ずれ量検出部は、所定の波長範囲内の前記分光画像間において前記位置ずれ量を検出し、
前記位置合わせ部は、前記所定の波長範囲内の前記分光画像間において位置合わせを行う
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記位置合わせ部は、前記位置ずれ量が規定量を超えた前記分光画像の位置合わせを行う
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の分光測定装置において、
画像を表示する表示部と、
前記撮像部により取得された少なくとも３つの波長の分光画像を合成した参照画像を前記表示部に表示させる表示制御部と、
前記表示部に表示された前記参照画像における、使用者の入力操作により指定された指定位置を検出する指定位置検出部と、を備え、
前記撮像部は、前記指定位置を含む領域における、複数波長のそれぞれに対応する分光画像を取得し、
前記位置ずれ量検出部は、前記参照画像生成用の分光画像及び前記参照画像の少なくともいずれかを前記基準画像として、前記基準画像と前記分光画像との前記位置ずれ量を検出し、
前記位置合わせ部は、検出された前記位置ずれ量に基づいて、前記分光画像の位置合わせを行う
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の分光測定装置において、
前記表示制御部は、３つの前記参照画像生成用の分光画像を合成した前記参照画像を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載の分光測定装置において、
前記位置ずれ量検出部は、複数の前記分光画像及び当該分光画像から合成された合成画像のうち、少なくともいずれか１つを代表画像として取得して、前記基準画像と前記代表画像との位置ずれ量を検出し、
前記位置合わせ部は、検出された前記位置ずれ量に基づいて、前記分光画像の位置合わせを行う
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の分光測定装置において、
前記代表画像は、前記参照画像生成用の分光画像と略同一波長の前記分光画像である
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４に記載の分光測定装置において、
前記代表画像は、少なくとも３つの前記参照画像生成用の分光画像と略同一波長の３つの前記分光画像を合成した合成画像である
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項１６】
請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記撮像部は、複数の前記分光画像を順次取得し、
前記代表画像は、順次取得される前記分光画像のうち、最初に取得された前記分光画像である
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項１７】
請求項１３から請求項１６のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記撮像部は、複数の前記分光画像を取得した後、前記参照画像生成用の分光画像と同じ波長の比較用の分光画像を取得し、
前記代表画像は、前記比較用の分光画像である
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項１８】
請求項１１又は請求項１２に記載の分光測定装置において、
前記撮像部は、複数の前記分光画像を順次取得し、
前記位置ずれ量検出部は、前記基準画像と、順次取得される前記分光画像のうち最初に取得された前記分光画像との前記位置ずれ量、及び、前記分光画像と当該分光画像の次に取得された前記分光画像との前記位置ずれ量を検出し、
前記位置合わせ部は、前記基準画像と前記最初に取得された分光画像との位置合わせを行い、以降に取得された前記分光画像に対して、前記分光画像と当該分光画像の次に取得された前記分光画像との位置合わせを行う
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項１９】
請求項１１から請求項１８のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記位置合わせ部は、前記位置ずれ量に基づいて、各分光画像における前記指定位置に対応する位置を算出する
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項２０】
請求項１から請求項１９のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記位置ずれ量検出部は、測定対象に対する位置の変化を検出する位置変化検出手段を備え、前記位置の変化に基づいて、前記位置ずれ量を検出する
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の分光測定装置において、
前記位置変化検出手段は、測定対象に対する角度変化量を検出する角度変化量検出手段である
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項２２】
請求項１から請求項２１のいずれかに記載の分光測定装置において、
複数の波長のそれぞれに対応する前記分光画像からスペクトルデータを生成するスペクトル生成部を備える
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項２３】
請求項１から請求項２２のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記分光素子は、波長可変型のファブリーペローエタロンである
ことを特徴とする分光測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像表示装置に表示された画像や印刷物等の画像を測定し、当該画像の所望の位置のスペクトルデータを算出する技術が知られている。
例えば、測定対象をマルチバンドカメラで撮像して複数のバンドのそれぞれに対応するバンド画像からなるマルチバンド画像を取得し、使用者によって選択された位置のスペクトルデータを、マルチバンド画像の各バンド画像を用いて算出して表示する画像表示装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような従来の技術では、複数のバンド画像、すなわち、複数の波長のそれぞれに対応する分光画像を取得する際に、マルチバンドカメラの位置が、撮像する対象（測定対象）に対してずれるおそれがある。すなわち、複数の波長で分光画像を取得するには測定に時間を要し、その間、手振れ等によりマルチバンドカメラの位置がずれる場合がある。このように、マルチバンドカメラの位置がずれると、１つの画素位置で、測定対象の異なる位置からの測定対象光を受光することとなり、各分光画像間で画素位置がずれ、測定対象のスペクトルデータを高精度に取得することができないおそれがあった。
【０００５】
本発明は、複数の分光画像を取得する際に、分光測定装置と測定対象との相対位置にずれが生じたとしても、当該ずれの影響を抑制することができる分光測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の分光測定装置は、選択する光の波長を変更可能であり、対象物からの光を分光する分光素子と、前記分光素子により複数の波長に分光された光をそれぞれ受光して複数の分光画像を取得する撮像部と、前記撮像部により取得された前記複数の分光画像の中から基準画像を選択し、前記基準画像と前記基準画像以外の少なくとも１つの前記分光画像との間において、前記対象物の所定位置からの光を受光した画素位置の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部と、前記位置ずれ量検出部により検出された前記位置ずれ量に基づいて、前記基準画像以外の前記分光画像の位置合わせを行う位置合わせ部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、位置合わせとは、分光画像間で対応する位置、すなわち測定対象の所定位置からの測定対象光を受光した画素位置が一致するように、当該対応する画素位置の位置ずれ量を算出することや、算出した位置ずれ量を用いて一方の分光画像の各画素の座標を補正することを含む。
本発明では、位置ずれ検出部により分光画像間における画素位置の位置ずれ量を検出し、位置合わせ部により分光画像間の位置合わせを行う。これにより、複数の分光画像を取得する際に、測定対象と分光測定装置との位置関係が変化して分光画像間で画素位置の位置ずれが生じたとしても、分光画像間での位置合わせを行うことで、当該位置ずれの影響を抑制することができ、例えば高精度の測色や、高精度のマルチバンド画像の取得を実現できる。
【０００８】
本発明の分光測定装置において、前記位置ずれ量検出部は、前記分光画像の各画素の受光強度に基づいて、前記所定位置からの光を受光した画素位置を位置合わせ点として選択する位置合わせ点選択部と、前記基準画像における前記位置合わせ点と前記基準画像以外の前記分光画像における前記位置合わせ点との位置ずれ量を測定する位置ずれ量測定部と、を備えることが好ましい。
本発明では、位置合わせ点選択部は、分光画像の受光強度に基づいて位置合わせ点を選択する。そして、位置ずれ量測定部は、各分光画像間における前記位置合わせ点の位置ずれ量を検出する。これにより、各分光画像における位置合わせ点と、その位置ずれ量が検出されるので、例えば１つの分光画像の位置合わせ点にその他の分光画像の位置合わせ点を合わせることで、各分光画像の画素位置を合わせることができる。
また、取得した分光画像の受光強度に基づいて位置合わせ点や位置ずれ量を検出するため、例えば、位置ずれ量を検出するセンサー等の部材を設ける必要がなく、構成の簡略化を図れる。
【０００９】
本発明の分光測定装置において、前記位置合わせ点選択部は、各分光画像において前記受光強度が最大の画素を前記位置合わせ点として選択することが好ましい。
本発明では、受光強度が最大の画素を位置合わせ点として選択する。ここで、受光強度が最大となる点は、輝点である可能性が高く、このような輝点は、複数波長において同様に光量が大きくなる。従って、受光強度が最大となる点を位置合わせ点とすることで、広い波長範囲において同一の位置合わせ点を選択することができ、位置合わせ精度を向上できる。
【００１０】
本発明の分光測定装置において、前記位置合わせ点選択部は、各分光画像において前記受光強度が所定の第一閾値以上の画素を前記位置合わせ点として選択することが好ましい。
本発明では、受光強度が所定の第一閾値以上の画素を位置合わせ点として選択することにより、複数の位置合わせ点を設定できる。複数の輝点がある場合、波長によって光量が最大となる輝点が異なる場合がある。これに対して、閾値以上の複数の点を位置合わせ点とすることで、さらなる位置合わせ精度の向上を図れる。
【００１１】
本発明の分光測定装置において、前記位置合わせ点選択部は、各分光画像において受光強度差が最大である二つの画素のうち少なくとも一方の画素を前記位置合わせ点として選択することが好ましい。
本発明では、各分光画像において受光強度差が最大である二つの画素のうち少なくとも一方の画素を位置合わせ点として設定する。ここで、画素間として、隣接画素間であってもよく、例えば１〜２画素間隔となる画素間であってもよい。このような受光強度差が最大となる画素間は、受光強度の変化率が大きい画素間となり、すなわち、分光画像のエッジ部（輪郭部）となる。このようなエッジは、分光画像の波長によらず、同位置に現れる可能性が高く、エッジ部を位置合わせすることで、分光画像間の位置合わせを高精度に行うことができる。
【００１２】
本発明の分光測定装置において、前記位置合わせ点選択部は、一方向に連続する画素を、第一画素、第二画素、及び第三画素とした際に、前記第一画素及び前記第二画素の受光強度差と、前記第二画素及び前記第三画素の受光強度差との差分値を、前記第二画素における隣接強度差として算出し、各分光画像において前記一方向に沿って並ぶ画素のうち、前記隣接強度差が最小となる画素を抽出し、これらの画素のうち、前記受光強度が最大となる画素を前記位置合わせ点として選択することが好ましい。
本発明では、分光画像における一方向（例えば行方向や列方向）において、隣接強度差が最小となる複数画素のうち、受光強度が最大の画素を前記位置合わせ点とする。このような隣接強度差が最小となる画素は、光量値が大きいエッジ部（輪郭線）となる可能性が高く、そのエッジ部のうち最も受光強度が大きい画素は、さらにエッジ部上の画素である可能性が高い。したがって、このような画素は、波長によらず、光量が高い点となる可能性が高く、位置合わせ点として選択することで、より高精度な位置合わせを実施することができる。
【００１３】
本発明の分光測定装置において、前記位置合わせ点選択部は、前記位置合わせ点を複数選択し、前記位置合わせ部は、位置合わせ後の複数の対応する前記位置合わせ点間の距離の総和が最小となるように位置合わせを行うことが好ましい。
本発明では、複数の位置合わせ点を用いて分光画像間の位置合わせを行う際に、位置合わせした後に、対応する各位置合わせ点間の距離の総和が最小となるように分光画像間の位置合わせを行う。
測定対象と分光測定装置との位置関係の変化が、傾きの変化や、距離の変化等の様々な変化が組み合わさっている場合、全ての位置合わせ点が二次元的な移動（平行移動や回転移動）のみで一致するとは限らない。従って、各位置合わせ点間の距離の総和が最小となるように分光画像間の位置合わせを行うことで、平行移動及び回転移動による位置合わせのみで最適な位置合わせを効率良く行うことができる。
【００１４】
本発明の分光測定装置において、前記分光画像内の指定位置を検出する指定位置検出部を備え、前記位置合わせ部は、前記分光画像の前記指定位置を含む所定領域に含まれる前記位置合わせ点について位置合わせを行うことが好ましい。
本発明では、例えば、測色結果を算出する際の測定対象の領域といった所定領域に含まれる位置合わせ点について、すなわち、所定領域についてのみ位置合わせを行う。例えば、位置ずれが、測定対象に対する傾きの変化を伴う場合、画像全体での位置合わせが困難な場合がある。本発明では、所定領域に制限して位置合わせを行うことにより、所定領域において高精度の位置合わせを行うことができる。
【００１５】
本発明の分光測定装置において、前記位置ずれ量検出部は、所定の波長範囲内の前記分光画像間において前記位置ずれ量を検出し、前記位置合わせ部は、前記所定の波長範囲内の前記分光画像間において位置合わせを行うことが好ましい。
波長が大きく異なる分光画像間では、共通して受光強度が高い部分を検出することが困難な場合がある。これに対して、本発明では、所定波長域内の分光画像間の画素位置の位置ずれ量を検出し、位置合わせを実施する。ここで、本発明で述べる所定波長域内とは、例えば、波長差が５０ｎｍ以内の分光画像等を指すものであり、比較的近い波長の分光画像同士の位置合わせを実施することを意味する。
このように、波長が近い分光画像同士では、共通して受光強度が高い画素が検出される可能性が高くなり、位置合わせ精度を向上させることができる。
特に、測定波長のうち最も近い波長の分光画像間で位置合わせを行うことにより、位置合わせ精度のさらなる向上を図ることができる。
【００１６】
本発明の分光測定装置において、前記位置合わせ部は、前記位置ずれ量が規定量を超えた前記分光画像の位置合わせを行うことが好ましい。
ここで、規定量とは、例えば測定精度、測定対象、分光測定装置の仕様等に応じて適宜設定される値である。
本発明では、位置ずれ量が規定量を超えた分光画像で位置合わせを行うことにより、位置合わせを行う必要がない画像については、位置合わせを行わないようにできる。これにより、位置合わせの処理量を低減できるので、分光測定装置の処理負荷を低減でき、処理時間を短縮できる。
【００１７】
本発明の分光測定装置において、画像を表示する表示部と、前記撮像部により取得された少なくとも３つの波長の分光画像を合成した参照画像を前記表示部に表示させる表示制御部と、前記表示部に表示された前記参照画像における、使用者の入力操作により指定された指定位置を検出する指定位置検出部と、を備え、前記撮像部は、前記指定位置を含む領域における、複数波長のそれぞれに対応する分光画像を取得し、前記位置ずれ量検出部は、前記参照画像生成用の分光画像及び前記参照画像の少なくともいずれかを前記基準画像として、前記基準画像と前記分光画像との前記位置ずれ量を検出し、前記位置合わせ部は、検出された前記位置ずれ量に基づいて、前記分光画像の位置合わせを行うことが好ましい。
【００１８】
本発明では、使用者が測定する指定位置を指定する際に、少なくとも３つの波長の参照画像生成用の分光画像を取得し、表示制御部によりこれらの参照画像生成用の各分光画像を合成した参照画像を表示部に表示させる。そして、指定位置検出部により使用者の入力操作に応じた指定位置が検出されると、複数の波長の各分光画像を取得する。
これにより、参照画像生成用として取得した少なくとも３つの波長のそれぞれに対応する各分光画像を合成することで、測定対象と同等又は類似する参照画像を表示部に表示させることができる。そして、使用者は、表示部に表示された参照画像を参照しながら選択するので、測定対象における所望の位置を指定位置として適切かつ容易に選択できる。
また、通常、指定位置を指定する際、使用者が操作を行うので、分光測定装置の位置ずれが発生する可能性が高い。
本発明では、指定位置を選択する際に表示されていた参照画像に対して、指定位置を選択した後に取得された分光画像の位置ずれ量を検出し、当該位置ずれ量に基づいて位置合わせを行うので、高精度かつ高効率に位置合わせを行うことができる。
【００１９】
本発明の分光測定装置において、前記表示制御部は、３つの前記参照画像生成用の分光画像を合成した前記参照画像を前記表示部に表示させることが好ましい。
本発明では、参照画像を生成するために、３つの分光画像を合成した参照画像を表示部に表示させる。例えばＲ，Ｇ，Ｂの各色に対応した波長域からそれぞれ１つの波長を選択し、選択された３つの波長の分光画像を取得し、これら分光画像を合成して測定対象と同等又は類似する画像を生成することができる。
また、３波長の分光画像を参照画像とすることにより、参照画像の撮像時間を短くできる。例えば、１秒間に５０枚の参照画像を撮像することができれば、使用者が分光測定装置を移動させながら参照画像をリアルタイムに表示させることができ、測定位置を容易に探すことができる。
【００２０】
本発明の分光測定装置において、前記位置ずれ量検出部は、複数の前記光画像及び当該分光画像から合成された合成画像のうち、少なくともいずれか１つを代表画像として取得して、前記基準画像と前記代表画像との位置ずれ量を検出し、前記位置合わせ部は、検出された前記位置ずれ量に基づいて、前記分光画像の位置合わせを行うことが好ましい。
本発明では、代表画像と基準画像との位置ずれ量を検出し、分光画像を検出した位置ずれ量に基づいて位置合わせを行う。これにより、位置合わせを行うために、例えば、全分光画像と基準画像との位置ずれ量を検出するよりも、位置ずれ量の検出に要する演算量を低減でき、効率良く位置合わせを実施できる。
【００２１】
本発明の分光測定装置において、前記代表画像は、前記参照画像生成用の分光画像と略同一波長の前記分光画像であることが好ましい。
本発明において、位置合わせを行う参照画像生成用の分光画像と、同一波長、又は参照画像生成用の分光画像に近い波長（例えば１０ｎｍ違いの波長等）の分光画像に基づいて、位置ずれ量を検出して位置合わせを行う。このような分光画像は、参照画像生成用の分光画像と実質的に同一又は類似した画像であるため、高精度な位置合わせを行うことができる。
【００２２】
本発明の分光測定装置において、前記代表画像は、少なくとも３つの前記参照画像生成用の分光画像と略同一波長の３つの前記分光画像を合成した合成画像であることが好ましい。
本発明では、上記発明と同様、位置合わせを行う参照画像生成用の分光画像と、同一波長、又は参照画像生成用の分光画像に近い波長の分光画像を用い、これらを合成した合成画像と参照画像との位置ずれ量を検出して位置合わせを行う。この場合、合成画像及び参照画像は、同一画像となるはずであり、これらを比較して位置合わせを実施することで、より高精度な位置合わせを行うことができる。
【００２３】
本発明の分光測定装置において、前記撮像部は、複数の前記分光画像を順次取得し、前記代表画像は、順次取得される前記分光画像のうち、最初に取得された前記分光画像であることが好ましい。
本発明では、順次取得された分光画像のうち最初に取得された分光画像（以下、第１分光画像とも称する）と、基準画像との位置ずれ量を検出して位置合わせを行う。
上述のように、指定位置を指定する際に分光測定装置の位置ずれが発生する可能性が高い。さらに、通常、参照画像生成用の分光画像が取得されてから、第１分光画像が取得されるまでの時間は、各分光画像間の取得間隔よりも長い。以上から、第１分光画像と参照画像との位置ずれ量の方が、各分光画像間の位置ずれ量よりも大きい可能性が高い。従って、基準画像と第１分光画像との間の位置ずれ量の影響を抑制でき、高精度の位置合わせを実施できる。
【００２４】
本発明の分光測定装置において、前記撮像部は、複数の前記分光画像を取得した後、前記参照画像生成用の分光画像と同じ波長の比較用の分光画像を取得し、前記代表画像は、前記比較用の分光画像であることが好ましい。
本発明では、指定位置を指定する前後で参照画像生成用の分光画像と、比較用の分光画像とそれぞれ取得し、これらを用いて位置合わせを行う。これにより、位置ずれが発生する可能性が高い指定位置の指定動作の前後における位置ずれ量に対応する位置合わせを行うことができ、高精度の位置合わせを実施できる。
【００２５】
本発明の分光測定装置において、前記撮像部は、複数の前記分光画像を順次取得し、前記位置ずれ量検出部は、前記基準画像と、順次取得される前記分光画像のうち最初に取得された前記分光画像との前記位置ずれ量、及び、前記分光画像と当該分光画像の次に取得された前記分光画像との前記位置ずれ量を検出し、前記位置合わせ部は、前記基準画像と前記最初に取得された分光画像との位置合わせを行い、以降に取得された前記分光画像に対して、前記分光画像と当該分光画像の次に取得された前記分光画像との位置合わせを行うことが好ましい。
本発明では、上記発明と同様、第１分光画像と基準画像との位置ずれ量を検出して位置合わせを行うので、基準画像と第１分光画像との間の位置ずれ量の影響を抑制でき、高精度の位置合わせを実施できる。
さらに、分光画像は、その次に取得された分光画像との間で位置合わせが行われる。これにより、位置合わせを行う各分光画像間の位置ずれ量を小さくすることができ、より高精度の位置合わせを実施できる。
特に、測定波長を増大又は減少させるように変化させた場合、位置合わせを行う各分光画像間は、近い波長の分光画像となる。従って、受光強度の最大位置や、エッジ部等が共通である可能性が高い。位置合わせの精度をより一層向上させることができる。
【００２６】
本発明の分光測定装置において、前記位置合わせ部は、前記位置ずれ量に基づいて、各分光画像における前記指定位置に対応する位置を算出することが好ましい。
本発明では、位置合わせを行う際に、検出した位置ずれ量に基づいて、参照画像における指定位置の座標を補正して、分光画像における指定位置の座標を算出する。
これにより、例えば、分光画像の全画素位置の座標値を、位置ずれ量に基づいて位置合わせを行う場合と比べて、分光測定を実施する対象である指定位置の座標だけを補正すればよいので、位置合わせにおける演算量を低減させることができ、処理負荷の低減を図ることができる。
【００２７】
本発明の分光測定装置において、前記位置ずれ量検出部は、測定対象に対する位置の変化を検出する位置変化検出手段を備え、前記位置の変化に基づいて、前記位置ずれ量を検出することが好ましい。
測定対象に対する位置変化を検出する位置変化検出手段により、位置変化を検出することにより、検出結果に基づいてより高精度の位置合わせを行うことができる。
【００２８】
本発明の分光測定装置において、前記位置変化検出手段は、測定対象に対する角度変化量を検出する角度変化量検出手段であることが好ましい。
ここで、角度変化量検出手段は、受光素子の受光面の測定対象に対する角度変化を検出可能であればよい。
測定対象に対して、分光測定装置の角度が変化すると、変化後の分光画像は、変化前の分光画像に比べて、縮小したような画像となることがある。しかし、分光画像を解析して分光画像間の位置ずれを検出する場合、上記角度変化を検出することは容易ではなかった。
これに対して本発明では、位置変化検出手段として角度変化量検出手段を用いることにより、測定対象に対する角度変化量を検出することができる。これにより、角度変化を考慮した位置合わせを行うことができ、より高精度な位置合わせを行うことができる。
特に、位置変化検出手段として、角度変化量を検出可能な角度変化量検出手段のみを備え、測定対象に対して平行な面方向の位置ずれに関しては、位置合わせ点を用いた位置合わせを行うように構成することにより、高精度の位置合わせを、簡易な構成で実現させることができ、高性能な分光測定装置を低コストで提供できる。
【００２９】
本発明の分光測定装置において複数の波長のそれぞれに対応する前記分光画像からスペクトルデータを生成するスペクトル生成部を備えることが好ましい。
本発明では、高精度の位置合わせを行うことができるので、高精度のスペクトルデータを提供することができる。
【００３０】
本発明の分光測定装置において、前記分光素子は、波長可変型のファブリーペローエタロンであることが好ましい。
本発明では、分光フィルターとして、第一基板に設けられた第一反射膜、及び第二基板に設けられた第二反射膜間のギャップ寸法に応じた波長の光を取り出すことができる波長可変型のファブリーペローエタロンを用いる。
これにより、ギャップ寸法を変更することにより複数の波長の光を短時間で取り出すことができ、測定に要する時間の短縮を図ることができる。また、ファブリーペローエタロンは、例えばＡＯＴＦ（Acousto-Optic Tunable Filter)やＬＣＴＦ（Liquid Crystal Tunable Filter）等を用いる場合に比べて、小型化が可能であり、分光測定装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第一実施形態に係る測色システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】測定装置の概略構成を示す断面図。
【図３】波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図４】前記測色システムの処理を示すフローチャート。
【図５】受光強度と位置合わせ点の関係を説明する図。
【図６】受光強度と位置合わせ点の関係を説明するグラフ。
【図７】分光画像間の位置ずれを説明する図。
【図８】指定位置の選択操作を模式的に示す図。
【図９】前記実施形態における測色領域を模式的に示す図。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る測色システムの処理を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第六実施形態に係る測色システムの概略構成を示すブロック図。
【図１２】前記実施形態の測色システムの処理を示すフローチャート。
【図１３】受光強度と位置合わせ点の関係を説明する表。
【図１４】受光強度と位置合わせ点の関係を説明するグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る分光測定装置の第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
［測色システムの構成］
図１は、本発明の分光測定装置の一実施形態に係る測色システム１の概略構成を示すブロック図である。
測色システム１は、測定装置２と端末装置７とを備え、これらが相互に通信可能に構成されており、本発明の分光測定装置に相当する。
この測色システム１は、測定対象Ｘからの測定対象光（入射光）を測定して測色結果を出力する。測定対象Ｘとしては、例えば印刷装置によって紙等の媒体に印刷された画像、液晶パネル等のディスプレイに表示された画像であってもよく、また、画像に限らず、物体の表面等でもよい。
【００３３】
［測定装置の構成］
図２は、測定装置２の概略構成を示す断面図である。
測定装置２は、図１及び図２に示すように、測定対象Ｘからの測定対象光を撮像する光センサー部３と、測定装置２を制御するための各種ハードウェア構成（例えばＣＰＵやメモリ等の集積回路）が設けられた回路基板６と、光源２１と、通信部２２と、電池２３とを備え、これら各部材が外装ケース２４に収容されている。そして、この測定装置２は、測定対象Ｘの像を撮像して、分光画像を取得する。
【００３４】
外装ケース２４には、測定対象光を光センサー部３に取り込むための光入射口２４１が形成されており、光入射口２４１の周囲に外装ケース２４から突出した筒状の遮光部２５が設けられている。この遮光部２５は、測定対象Ｘの表面に密着することで、測定対象光以外の外光が光入射口２４１に侵入することを抑制する遮光性の部材である。なお、遮光部２５は、例えば、弾性変形しない硬い部材で形成される。これにより、測定対象Ｘに対して測定装置２を固定することが容易である。
【００３５】
光源２１は、ＬＥＤ等の、例えば、白色及び紫の色光を出射する光源であり、外装ケース２４の光入射口２４１の周囲で、かつ、遮光部２５によって囲まれた領域に設けられている。この光源２１は、測定対象Ｘに向けて光を出射し、測定装置２は、その反射光を測定する。
【００３６】
通信部２２は、端末装置７や他の外部装置との通信を行う。通信部２２は、ＬＡＮ等を介した有線通信や、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や赤外線通信等の各種無線通信により通信可能に構成されている。
電池２３は、測定装置２に電力を供給する電源であり、図示しない充電回路により充電可能に構成された二次電池である。なお、測定装置２は、端末装置７等の外部装置に接続可能に構成され、当該外部装置から電力の供給を受けてもよい。
【００３７】
［光センサー部の構成］
光センサー部３は、波長可変干渉フィルター５が筐体４０内部に収納されて構成される光学フィルターデバイス４と、波長可変干渉フィルター５に測定対象光を導くテレセントリック光学系３１と、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光する撮像素子３２と、波長可変干渉フィルター５で透過させる光の波長を可変する電圧制御部３３とを備える。
これら光学フィルターデバイス４と、テレセントリック光学系３１と、撮像素子３２とが、両端が開口する光学部品用筐体３４の所定の位置に配置されている。光学部品用筐体３４の回路基板６側の端部に撮像素子３２が配置され、反対側の端部にテレセントリック光学系３１を構成する光学部品が配置されており、当該反対側の端部は、外装ケース２４に形成された光入射口２４１に接続している。
【００３８】
（波長可変干渉フィルターの構成）
図３は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、筐体４０に収容されており、筐体４０の内部は密閉空間となり、真空環境（又は大気圧よりも減圧された環境）に維持されている。この波長可変干渉フィルター５は、図３に示すように、本発明の第一基板である固定基板５１、及び本発明の第二基板である可動基板５２を備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板の第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３（第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２）により接合されることで、一体的に構成されている。
なお、以降の説明に当たり、固定基板５１又は可動基板５２の基板厚み方向から見た平面視、つまり、固定基板５１、接合膜５３、及び可動基板５２の積層方向から波長可変干渉フィルター５を見た平面視を、フィルター平面視と称する。
【００３９】
フィルター平面視において、固定基板５１の一辺側は、可動基板５２よりも外側に突出する。この突出部分のうち、波長可変干渉フィルター５を可動基板５２側から見た際に露出する面は、第一電装面５１４を構成する。
また、フィルター平面視において、可動基板５２の辺のうち、第一電装面５１４に対向する一辺側は、固定基板５１よりも外側に突出する。この突出部分のうち、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１側から見た際に露出する面は、第二電装面５２４を構成する。
【００４０】
固定基板５１には、電極配置溝５１１及び反射膜設置部５１２が形成されている。この固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、固定電極５６１及び可動電極５６２間に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
【００４１】
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、波長可変干渉フィルター５の中心点Ｏを中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、前記平面視において、電極配置溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成されている。ここで、電極配置溝５１１の溝底面は、固定電極５６１が配置される電極設置面５１１Ａとなる。また、反射膜設置部５１２の突出先端面は、反射膜設置面５１２Ａとなり、固定反射膜５４が設置されている。
また、固定基板５１には、電極配置溝５１１から、第一電装面５１４及び第二電装面５２４に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
【００４２】
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、固定電極５６１が設けられている。この固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、後述する可動部５２１の可動電極５６２に対向する領域に設けられている。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１の外周縁から、環状の電極引出溝５１１Ｂを通り、第一電装面５１４まで延出する固定引出電極５６３が設けられている。この固定引出電極５６３の延出先端部は、第一電装面５１４において固定電極パッド５６３Ｐを構成する。
なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの固定電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、平面中心点Ｏを中心とした同心円となる２つの電極が設けられる構成（二重電極構成）などとしてもよい。
【００４３】
そして、固定基板５１の可動基板５２に対向する面のうち、電極配置溝５１１、反射膜設置部５１２、及び電極引出溝５１１Ｂが形成されない面は、第一接合部５１３を構成する。この第一接合部５１３には、第一接合膜５３１が設けられ、この第一接合膜５３１が、可動基板５２に設けられた第二接合膜５３２に接合されることで、上述したように、固定基板５１及び可動基板５２が接合される。
【００４４】
可動基板５２は、フィルター平面視において、平面中心点Ｏを中心とした円形状の可動部５２１と、可動部５２１の外側に設けられ、可動部５２１を保持する保持部５２２と、保持部５２２の外側に設けられた基板外周部５２５と、を備えている。
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置面５１２Ａの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、可動電極５６２及び本発明の第二反射膜である可動反射膜５５が設けられている。
【００４５】
可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２を介して固定電極５６１に対向し、固定電極５６１と同一形状となる環状に形成されている。また、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁から第二電装面５２４に向かって延出する可動引出電極５６４を備えている。この可動引出電極５６４の延出先端部は、第二電装面５２４において可動電極パッド５６４Ｐを構成する。
可動反射膜５５は、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４と反射膜間ギャップＧ１を介して対向して設けられる。
【００４６】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部５２１よりも厚み寸法が小さく形成されている。このような保持部５２２は、可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部５２１を固定基板５１側に変位させることが可能となる。
【００４７】
基板外周部５２５は、上述したように、フィルター平面視において保持部５２２の外側に設けられている。この基板外周部５２５の固定基板５１に対向する面は、第一接合部５１３に対向する第二接合部５２３を備えている。そして、この第二接合部５２３には、第二接合膜５３２が設けられ、上述したように、第二接合膜５３２が第一接合膜５３１に接合されることで、固定基板５１及び可動基板５２が接合されている。
【００４８】
（テレセントリック光学系、撮像素子、電圧制御部の構成）
テレセントリック光学系３１は、入射光を波長可変干渉フィルター５に導く光学系であり、複数のレンズ等の光学部品により構成されている。このテレセントリック光学系３１は、入射光の主光線が、光軸に平行で、かつ波長可変干渉フィルター５の固定基板５１に対して直交するように射出する。
【００４９】
撮像素子３２は、テレセントリック光学系３１の焦点面に位置するように、回路基板６に設けられている。測定対象Ｘから発せられた測定対象光がテレセントリック光学系３１により導光され、撮像素子３２において結像される。この撮像素子３２は、アレイ状に配列される複数の検出素子（図示略）を備えている。これらの検出素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子や、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの、光電交換素子により構成されており、受光した光の光量に応じた電気信号を生成して、後述する光量取得部６３に出力する。
電圧制御部３３は、後述するフィルター制御部６２の制御に応じて、波長可変干渉フィルター５で透過させる光の波長（測定波長）に対応する駆動電圧を波長可変干渉フィルター５に印加する。
【００５０】
［回路基板の構成］
回路基板６は、測定装置２を制御するための各種制御部を備えている。具体的には、図１に示すように、記憶部６１、フィルター制御部６２、光量取得部６３、及び光源制御部６４が設けられている。この回路基板６に設けられた各種制御部は、演算回路や、メモリーや、各種電気回路等を適宜組み合わせることによって構成される。
【００５１】
記憶部６１は、測定装置２を制御するための各種プログラムや、各種データが記憶されている。当該データは、例えば、静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧に対する透過光の波長を示すＶ−λデータや、測定対象Ｘを測定する際の測定波長に関する情報（測定開始波長、波長の変更間隔、及び測定終了波長等）である。また、記憶部６１は、光量取得部６３で取得された受光量が、各検出素子の画素位置（座標値）及び検出時の測定波長と関連付けられた分光画像として記憶される。
【００５２】
フィルター制御部６２は、記憶部６１に記憶されているＶ−λデータに基づいて、測定波長に対応する駆動電圧の電圧値（入力値）を取得し、取得した電圧値を電圧制御部３３に出力して、波長可変干渉フィルター５のギャップの間隔を変動させる。
また、フィルター制御部６２は、記憶部６１に記憶されている各種データに基づいて、測定波長の変更タイミングの検出、測定波長の変更、測定波長の変更に応じた駆動電圧の変更、及び測定終了の判断等を行い、当該判断に基づいて電圧制御部３３を制御する。
【００５３】
光量取得部６３は、透過光の受光量を、撮像素子３２の検出素子毎に取得することで分光画像を取得する。画素位置と受光量とが対応づけられた分光画像は、検出時の測定波長に関連付けられ、記憶部６１に記憶される。なお、撮像素子３２及び光量取得部６３が、本発明の撮像部に相当する。
光源制御部６４は、使用者の指示に応じて光源２１の点灯、消灯を制御する。
【００５４】
［端末装置の構成］
端末装置７は、図１に示すように、表示部７１と、入力部７２と、通信部７３と、端末装置７を制御する制御部７４と、を備える。
表示部７１は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の各種表示装置である。
入力部７２は、使用者による操作指示を制御部７４に入力する。入力部７２としては、表示部７１の表面における使用者による操作を検出可能な、赤外線方式、静電容量方式、電磁誘導方式等の各種方式のタッチパネルや、マウス、キーボード等の各種入力装置等が例示できる。
通信部７３は、測定装置２や他の外部装置との通信を行う。通信部７３は、ＬＡＮ等を介した有線通信や、Ｗｉ−ＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈや赤外線通信等の各種無線通信により通信可能に構成されている。
【００５５】
制御部７４は、端末装置７及び測色システム１を制御するための各種制御部、具体的には、図１に示すように、表示制御部７４１、位置合わせ点選択部７４２、補正量検出部７４３、位置補正部７４４、指定位置検出部７４５、及びスペクトル算出部７４６を備える。この制御部７４が備える各種制御部は、演算回路や、メモリーや、各種電気回路等を適宜組み合わせることによって構成される。
【００５６】
表示制御部７４１は、表示部７１の表示内容を制御する。表示内容としては、測定装置２によって撮像された分光画像を合成した参照画像が例示される。表示内容としては、その他に、例えば、測色システム１を操作するための操作画面や、測定装置２の動作状況及び測定結果等を使用者に通知するための通知画像等である。
位置合わせ点選択部７４２は、測定装置２が取得した複数の分光画像間で位置合わせを行う際に基準となる位置合わせ点を、分光画像の各画素の受光強度に基づいて選択する。本実施形態では、隣接する画素の受光強度差が最も大きい画素の一方を位置合わせ点とする。位置合わせ点選択部７４２による位置合わせ点の選択方法については後に詳述する。
【００５７】
補正量検出部７４３は、本発明における位置ずれ量測定部を構成し、位置合わせ点選択部７４２によって選択された位置合わせ点に基づいて、位置合わせを行う際の各分光画像の補正量を検出する。本実施形態では、補正量検出部７４３は、複数の測定波長の分光画像において、測定波長が最も近い分光画像間の位置合わせ点が一致するように補正する際の補正量を検出する。補正量検出部７４３による補正量の検出については後に詳述する。
位置補正部７４４は、補正量検出部７４３によって検出された補正量に基づいて、各分光画像の画素位置を補正する。
【００５８】
指定位置検出部７４５は、使用者の入力部７２の操作により指定された測定対象位置（指定位置）を特定する。具体的には、表示部７１に表示された測定対象Ｘを示す参照画像から測色したい場所、すなわち指定位置を選択する旨の操作信号が入力されると、指定位置検出部７４５は、当該指定位置の画像位置を所得する。
なお、本実施形態において指定位置とは、指定された画素の座標値を含む所定範囲の領域であってもよい。この場合、当該座標値を中心として予め設定された画素範囲内の領域を指定位置としてもよく、画像内が予め複数の領域に分割されており、指定された画素の座標値が含まれる領域を指定位置としてもよい。
【００５９】
スペクトル算出部７４６は、測定装置２によって取得された複数の測定対象波長のそれぞれに対応する分光画像から、指定位置における各画素の光量値を取得し、その平均値である平均光量値を算出する。スペクトル算出部７４６は、各測定対象波長における指定位置の平均光量値と、測定波長とを関連付けて、測色結果を生成し、図示しない記憶部に記憶する。
【００６０】
［測色システムの動作］
（分光画像の取得）
図４は、測色システム１の動作を示すフローチャートである。
図４に示すように、測色システム１により分光測定処理を実施するためには、まず、フィルター制御部６２は、設定変数ｋを初期化（ｋ＝１）する（ステップＳ１）。
そして、フィルター制御部６２は、記憶部６１に記憶されているＶ−λデータを参照して、測定波長λｋ（１≦ｋ≦ｎ）に対応した駆動電圧Ｖｋを読み出す。そして、フィルター制御部６２は、電圧制御部３３を制御して、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に読み出した駆動電圧Ｖｋを印加させる（ステップＳ２）。なお、以降の説明において、測定波長λｋは、λ１＞λ２＞…λｉ＞λｉ＋１＞…λｎ−１＞λｎの関係となり、λｉ＋１−λｉが例えば１０ｎｍであるものとする。
なお、本実施形態では、一例として１０ｎｍ間隔となる測定波長λｋを順次取得する例を示すが、予め設定された、あるいは使用者により適宜設定された測定波長を用いてもよい。この場合でも、λ１＞λ２＞…λｉ＞λｉ＋１＞…λｎ−１＞λｎの関係を満たすことが好ましい。
【００６１】
ステップＳ１により、静電アクチュエーター５６に駆動電圧が印加されると、反射膜５４，５５間のギャップＧ１が当該駆動電圧に応じた寸法に変更される。そして、測定波長λ１の光が波長可変干渉フィルター５を透過して、撮像素子３２によって検出され、光量取得部６３によって、撮像可能領域Ａｒ１に対する測定用の分光画像Ｐｋが取得され、受光量と画素位置と測定波長とが対応付けられて記憶部６１に記憶される（ステップＳ３）。なお、記憶部６１に記憶する例を示すが、取得した分光画像Ｐｋを順次端末装置７に送信し、端末装置７に設けられた図示略のメモリー等の記憶手段に記憶されてもよい。
また、ステップＳ３により分光画像Ｐｋが取得されると、フィルター制御部６２は、変数ｋに１を加算（ｋ＝ｋ＋１）する（ステップＳ４）。
【００６２】
次に、フィルター制御部６２は、ｋ＞ｎであるか否かを判定する（ステップＳ５）。つまり、予め設定された全測定波長λ１〜λｎに対する分光画像Ｐ１〜Ｐｎを取得したか否かを判断する。
ステップＳ５で、ｋ≦ｎであり、全測定波長での測定が終了していないと判定された場合（「Ｎｏ」と判定された場合）、ステップＳ２の処理に戻る。
一方、ステップ５で、ｋ＞ｎであり、全測定波長での測定が終了したと判定された場合（「Ｙｅｓ」と判定された場合）、端末装置７は、取得した各分光画像Ｐｋの位置合わせ処理を実施する。
【００６３】
（位置合わせ点の選択）
図５（Ａ）は、測定装置２が撮像したある分光画像Ｐｋの一部の領域における受光強度を模式的に示す図であり、図５（Ｂ）は、行番号が４の各画素の受光強度、受光強度差、受光強度差の絶対値を示す図である。図６（Ａ）は、図５に示す受光強度を、図６（Ｂ）は、図５に示す隣接画素間の受光強度差の絶対値を示すグラフである。なお、図５（Ａ）では、一例として、６×６の３６個の画素の受光強度の値を０，２，４，６，８の５段階で表している。
位置合わせ処理では、位置合わせ点選択部７４２は、例えば各行方向において、隣接画素間での受光強度差が最も大きい画素を位置合わせ点として選択する（ステップＳ６）。
ここで、本実施形態において、例えば、図５（Ｂ）に示すように、各画素（ｘ，ｙ）の受光強度をＳ（ｘ，ｙ）とした場合、行番号ｙ１の各画素（ｘ，ｙ１）（ただし、１≦ｘ≦ｍｍａｘ）の受光強度差Ｔ（ｘ，ｙ１）は、Ｓ（ｘ，ｙ１）−Ｓ（ｘ−１，ｙ１）となる。
【００６４】
そして、位置合わせ点選択部７４２は、各行方向に対して、受光強度差の絶対値が最も大きい画素を選出する。例えば、行番号４に対して列番号は３の画素（３，４）を選出する。また、位置合わせ点選択部７４２は、各行に対して同様に受光強度差が最大となる画素を選出し、これらの選出された画素のうち、受光強度が最大となる画素を位置合わせ点Ｃｋとする。
このようにして、各分光画像Ｐ１〜Ｐｎについての位置合わせ点Ｃ１〜Ｃｎを選択する。
なお、各行のうち受光強度差が最大の画素が複数ある場合、最も受光強度が大きい画素を位置合わせ点としてもよいし、最も受光強度が小さい画素を位置合わせ点としてもよい。
また、行方向に対する走査により位置合わせ点Ｃｋを検出する例を示したが、列方向に走査することで位置合わせ点Ｃｋを検出する処理を実施してもよい。更に、行方向と列方向の両方に関して走査することで位置合わせ点Ｃｋを検出する処理を実施してもよい。例えば、行方向にて受光強度差が最大の複数の画素の中から、列方向でみて受光強度差が最大の画素を位置合わせ点Ｃｋとして検出する事により、特徴的な点を選出できる。なお、この特徴的な点は、本発明の測定対象の所定位置に対応する点である。
【００６５】
（位置合わせ処理）
次に、図４に戻り、補正量検出部７４３は、各分光画像Ｐｋ（ｋ＝２〜ｎ）の位置補正量ΔＣｋ（ｋ＝２〜ｎ）を算出する（ステップＳ７）。
図７（Ａ）は分光画像Ｐｋ−１の位置合わせ点Ｃｋ−１（Ｘｋ−１，Ｙｋ−１）を示し、図７（Ｂ）は分光画像Ｐｋの位置合わせ点Ｃｋ（Ｘｋ，Ｙｋ）を示す図である。図７において、１つの格子は１つの画素を表す。また、図７（Ａ），（Ｂ）に示す各位置合わせ点Ｃｋ，Ｃｋ−１は、基本的に、測定対象Ｘの同一の点（測定対象の所定位置）からの測定対象光を受光した画素である。
図７に示すように、分光画像Ｐｋ−１を取得した後に、分光画像Ｐｋを取得するまでの間に、手振れ等により、測定装置２と測定対象Ｘとの相対的な位置がずれると、図７（Ｂ）に示すように、各位置合わせ点Ｃｋ，Ｃｋ−１との間で位置ずれが発生する。補正量検出部７４３は、各位置合わせ点Ｃｋ，Ｃｋ−１との間の位置ずれ量を分光画像Ｐｋに対する位置補正量ΔＣｋとする。
具体的には、補正量検出部７４３は、分光画像Ｐｋに対する位置補正量ΔＣｋを下記式（１）により算出する。
【００６６】
ΔＣｋ＝（Ｘｋ−Ｘｋ−１，Ｙｋ−Ｙｋ−１）      ・・・（１）
【００６７】
そして、補正量検出部７４３によって算出された位置補正量ΔＣｋを用いて、位置補正部７４４は、分光画像Ｐｋ−１を基準として分光画像Ｐｋ（ｋ＝２〜ｎ）の位置補正処理を行い、補正画像Ｐ'ｋ（ｋ＝２〜ｎ）を取得し、メモリー等の記憶手段に記憶する（ステップＳ８）。
【００６８】
（指定位置の検出）
次に、表示制御部７４１は、分光画像Ｐ１及び補正画像Ｐ'ｋを用いて参照画像を生成し、表示部７１に表示させる（ステップＳ９）。
具体的には、表示制御部７４１は、Ｒ（例えば６１０〜７６０ｎｍ）、Ｇ（例えば５００〜５６０ｎｍ）、Ｂ（例えば４３５〜４８０ｎｍ）の各色のそれぞれの波長領域において予め設定された所定波長、すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応する３つの所定波長（３バンド）に対応する補正画像Ｐ'ｋを用いて、３バンドの参照画像を生成し、表示部７１に表示させる。
なお、３つの補正画像を合成した参照画像を表示させることに限定されず、分光画像Ｐ１及び補正画像Ｐ'ｋ（ｋ＝２〜ｎ）の４以上の画像を合成してもよい。
【００６９】
図８は、測定対象Ｘに対して配置された測定装置２、及び端末装置７の表示部７１に表示された参照画像の例を示す図である。
測定時には、測定装置２は、図８に示すように、測定対象Ｘの表面に配置される。そして、光センサー部３の撮像素子３２の撮像領域Ａｒ１（図８の点線で示される領域）に含まれる画像を撮像し、分光画像Ｐ１〜Ｐｎを取得する。上述のように、端末装置７は、取得された分光画像Ｐ１〜Ｐｎに基づいて参照画像を生成し、表示部７１に、撮像可能領域Ａｒ１の画像を拡大表示する。
【００７０】
使用者は、表示された参照画像を参照しながら、スペクトルを取得したい位置（指定位置）を指定するための所定の操作を行う。なお、この所定の操作は、指定位置の指示として入力部７２によって検出可能な操作であればよい。
指定位置検出部７４５は、入力部７２の操作により指定された操作位置を含む所定サイズの領域（測色領域Ａｒ２）を指定位置として検出する（ステップＳ１０）。
【００７１】
ここで、図９に、本実施形態における指定位置の一例を模式的に示す。図９に示すように、撮像された分光画像は、例えば１０×１０画素の画素領域が予め分割されており、指定位置検出部７４５は、入力操作によって指定された操作位置に対応する画素ｐを含む画素領域を測色領域Ａｒ２として検出する。
なお、使用者による指定位置（測色領域Ａｒ２）の指定が行われた際、図８に示すように、表示部７１には、指定位置を示すカーソル７１１が表示されてもよい。
【００７２】
（測色結果の算出）
そして、図４に戻り、スペクトル算出部７４６は、検出した指定位置に対応した位置のスペクトルデータを算出する（ステップＳ１１）。
具体的には、スペクトル算出部７４６は、分光画像Ｐ１及び各補正画像Ｐ'ｋ（ｋ＝２〜ｎ）の指定位置（測色領域Ａｒ２）に含まれる画素を検出し、検出した画素の光量値から、指定位置の平均光量値を算出する。そして、算出された平均光量値と対応する測定波長とを関連付けたスペクトルデータを測色結果として、制御部７４内のメモリー等の記憶手段（図示略）に記憶する。
なお、端末装置７は、算出したスペクトルデータを、例えば、表示部７１に表示させてもよく、必要に応じて印刷装置や画像表示装置等の外部装置に出力してもよい。
【００７３】
［第一実施形態の作用効果］
測色システム１では、分光画像間における画素位置の位置ずれを検出し、分光画像間で位置を補正することで位置合わせを行う。この際、位置合わせを行う際の比較点としての位置合わせ点Ｃ１〜Ｃｎを、分光画像Ｐ１〜Ｐｎの受光強度に基づいて選択する。そして、分光画像Ｐ１〜Ｐｎ間の対応する位置合わせ点の位置ずれ量を検出し、位置ずれ量に基づいて位置合わせを行う。これにより、測定中に、測定対象との間で位置ずれが発生したとしても、分光画像の位置合わせを行うことにより、位置ずれの影響を抑制できる。
また、分光画像の受光強度に基づいて位置合わせ点を選択するので、位置ずれ量を検出するセンサー等の部材を設けたり、位置ずれ量を別途測定する時間が必要なく、高速かつ簡易な構成で位置合わせ行うことができる。
【００７４】
測色システム１では、各行方向に対して隣接画素間での受光強度差が最大となる画素を抽出し、これらの抽出した画素のうち受光強度が最大となる画素を位置合わせ点としている。このように、分光画像における受光強度差が最大となる画素（受光強度の変化率が大きい画素）は、画像におけるエッジ部となる可能性が高く、各分光画像において同じ位置となる可能性が高い。したがって、このような画素位置合わせ点とすることで、分光画像間の位置合わせを高精度に行うことができる。
【００７５】
測色システム１では、測定波長が最も近い分光画像間において位置合わせを行っている。
波長間隔が近い分光画像間では、受光強度が高い箇所が共通となる可能性が高く、また、受光強度分布（光量分布）が略同一となる可能性が高い。従って、このような分光画像間では、共通の位置合わせ点を検出しやすく、位置合わせの精度を向上させることができる。
特に、波長間隔が最も近い分光画像同士では、上記のような位置合わせ点が一致する可能性がさらに高くなり、位置合わせ精度のさらなる向上を図ることができる。
【００７６】
測色システム１では、上述のように、高精度の位置合わせを行うことができるので、高精度のスペクトルデータを提供することができる。
また、測色システム１では、波長可変型のファブリーペローエタロンを用いて測定対象光の分光を行っている。これにより、ギャップ寸法を変更することにより複数の波長の光を短時間で取り出すことができ、測定に要する時間の短縮を図ることができる。また、ファブリーペローエタロンは、例えばＡＯＴＦやＬＣＴＦ等を用いる場合に比べて、小型化が可能であり、分光測定装置の小型化を図ることができる。
【００７７】
測色システム１では、指定位置は複数画素を含む測色領域Ａｒ２であり、指定領域の平均光量値を指定位置の光量値として測色結果を出力する。
これにより、測色領域Ａｒ２における測定対象Ｘのドット（画素）間の色のばらつきや、撮像素子３２の各画素間での受光感度のばらつきを平均化することができ、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
【００７８】
なお、上記実施形態では、位置合わせ処理として、位置補正量ΔＣｋを用いて、分光画像Ｐｋ−１を基準画像として分光画像Ｐｋ（ｋ＝２〜ｎ）の位置補正処理を行っていたが、これに限定されない。
例えば、分光画像Ｐ１を基準画像として、分光画像Ｐｋ（ｋ＝２〜ｎ）の位置補正処理を行って補正画像Ｐ'ｋ（ｋ＝２〜ｎ）を取得してもよい。この場合、分光画像Ｐ'ｋ（ｋ＝２〜ｎ）の各画素の座標を下記式（２）により算出する。
【００７９】
2014173919.tif 000003
【００８０】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。
上述した第一実施形態では、各分光画像同士で共通の位置合わせ点を検出できた際に、適切な分光画像の位置合わせが可能な構成及び方法を例示した。しかしながら、各分光画像はそれぞれ受光強度分布（光量分布）が異なるため、共通の位置合わせ点を検出することが困難な場合がある。これに対して、第二実施形態では、分光画像において、共通の位置合わせ点が検出できなかった場合に、適切な位置合わせ点を設定しなおす点で上記第一実施形態と相違する。
【００８１】
本実施形態では、ステップＳ６において、以下の処理により位置合わせ点を選択する。
すなわち、位置合わせ点選択部７４２は、分光画像Ｐｋに対して検出された位置合わせ点Ｃｋが、分光画像Ｐｋ−１において選択された位置合わせ点Ｃｋ−１の画素位置（ｘｋ−１、ｙｋ−１）を中心とした所定の画素領域内（例えば、（ｘｋ−１−５０，ｙｋ−１−５０）×（ｘｋ−１＋５０，ｙｋ−１＋５０）の矩形領域内）の画素であるか否かを判定する。
ここで、検出された位置合わせ点Ｃｋが、検出分光画像Ｐｋ−１の位置合わせ点Ｃｋ−１を中心とした画素領域内にある場合、分光画像Ｐｋ−１及び分光画像Ｐｋの位置合わせにおける位置合わせ点として、Ｃｋ−１，Ｃｋを選択する（第一実施形態と同様）。
【００８２】
一方、位置合わせ点選択部７４２は、検出された位置合わせ点Ｃｋが、分光画像Ｐｋ−１の位置合わせ点Ｃｋ−１を中心とした画素領域内にない場合、分光画像Ｐｋ−１において、位置合わせ点Ｃｋの画素位置（ｘｋ，ｙｋ）を中心とした画素領域（例えば、（ｘｋ−５０，ｙｋ−５０）×（ｘｋ＋５０，ｙｋ＋５０）の矩形領域内）を選択し、この領域内で第二位置合わせ点Ｃ’ｋ−１を抽出する。第二位置合わせ点Ｃ’ｋ−１の選択方法としては、例えば、上記第一実施形態と同様の方法を用いることができ、各行に対して受光強度差が最大となる画素を抽出し、抽出した画素の中で受光強度が最大となる画素を選択する。
【００８３】
なお、本実施形態において、ステップＳ６の処理の他の例は、以下の処理である。
分光画像Ｐｋにおいて、分光画像Ｐｋ−１に対して選択された位置合わせ点Ｃｋ−１の画素位置（ｘｋ−１、ｙｋ−１）を中心とした所定の画素領域（例えば、（ｘｋ−１−５０，ｙｋ−１−５０）×（ｘｋ−１＋５０，ｙｋ−１＋５０）の矩形領域内）を選択し、この領域内で、位置合わせ点Ｃｋを抽出する。抽出できない場合は、分光画像Ｐｋの任意の領域で位置合わせ点Ｃｋを抽出し、分光画像Ｐｋ−１において、位置合わせ点Ｃｋを中心とした所定の画素領域を選択し、この領域内で第二位置合わせ点Ｃ’ｋ−１を抽出する。
【００８４】
［第二実施形態の作用効果］
第二実施形態の測色システムでは、分光画像において、取得された順番に、共通の位置合わせ点が検出できるかを判断する。共通の位置合わせ点を検出できなかった場合は、判断対象となった分光画像のうちの、後に取得された分光画像で検出された位置合わせ点を基準に、前に取得された分光画像の位置合わせ点を設定しなおす。
これにより、位置合わせ点が測定対象波長の全区間において同一の点を位置合わせ点とする必要がなく、効率良く確実に位置合わせを行うことができる。
【００８５】
［第三実施形態］
次に、本発明に係る第三実施形態について説明する。
上記第一実施形態では、１つの分光画像について１つの位置合わせ点を選択する例を示した。これに対して、第三実施形態では、１つの分光画像に対して複数の位置合わせ点を選択する点で上記第一実施形態と相違する。
【００８６】
本実施形態では、ステップＳ６の位置合わせ点の選択において、例えば、各行に対して抽出された受光強度差が最大となる画素を、それぞれ位置合わせ点Ｃｋｊ（ｊは位置合わせ点の識別子であり、例えば行番号に対応する）として選択する。
また、各行に対して抽出された受光強度差が最大となる画素が複数ある場合、これらの複数の画素に該当する全画素を位置合わせ点Ｃｋｊ（ｊは位置合わせ点の識別子であり、例えば分光画像Ｐｋのｊ番目の位置合わせ点を示す）としてもよい。さらに、受光強度差が所定の閾値以上となる画素を位置合わせ点Ｃｋｊとして選択してもよい。
【００８７】
上記のような場合、分光画像Ｐｋの各位置合わせ点Ｃｋｊが、分光画像Ｐｋ−１に対して検出された位置合わせ点Ｃ（ｋ−１）ｊに対応しているかを判定する。例えば、分光画像Ｐｋ−１に、位置合わせ点Ｃｋｊを中心とした所定画素領域（例えば１００×１００dpi内）に、位置合わせ点Ｃ（ｋ−１）ｊが存在するかを判定する。
ここで、対応した位置合わせ点Ｃ（ｋ−１）ｊがない場合、当該位置合わせ点Ｃｋｊに対する位置合わせを実施しない。なお、第二実施形態のように、位置合わせ点Ｃｋｊに対する位置合わせ点Ｃ（ｋ−１）ｊを別途検索してもよい。
【００８８】
そして、ステップＳ７において、補正量検出部７４３は、各位置合わせ点Ｃｋｊの座標を（Ｘｋｊ，Ｙｋｊ）、各位置合わせ点Ｃ（ｋ−１）ｊの座標を（Ｘ（ｋ−１）ｊ，Ｙ（ｋ−１）ｊ）として、下記式（３）により、部分位置補正量ΔＣｋｊを算出する。
【００８９】
ΔＣｋｊ＝（Ｘｋｊ−Ｘ（ｋ−１）ｊ，Ｙｋｊ−Ｙ（ｋ−１）ｊ）      ・・・（３）
【００９０】
つまり、本実施形態では、分光画像Ｐｋ，Ｐｋ−１で対応する位置合わせ点の個数分、部分位置補正量ΔＣｋｊが算出される。
この後、補正量検出部７４３は、分光画像Ｐｋを分光画像Ｐｋ−１に対して位置合わせした際に、位置合わせ後の各位置合わせ点Ｃｋｊ，Ｃ（ｋ−１）ｊの距離の総和が最小となるように、分光画像Ｐｋに対する全体補正量ΔＣｋを算出する。
例えば、補正量検出部７４３は、例えば下記式（４）に示すように、部分位置補正量ΔＣｋｊの平均を全体補正量ΔＣｋとする。
【００９１】
ΔＣｋ＝ΣΔＣｋｊ／ｊ      ・・・（４）
【００９２】
［第三実施形態の作用効果］
本実施形態では、１つの分光画像に対して複数の位置合わせ点を選択し、分光画像間の位置合わせを行う。これにより、測定装置２に、測定対象Ｘと平行な面内において回転を伴う位置ずれが生じたとしても、当該位置ずれに対応する位置合わせを行うことができ、さらなる位置合わせ精度の向上を図れる。
【００９３】
また、本実施形態では、位置合わせ後の、複数の対応する位置合わせ点間の距離の総和が最小となるように位置合わせを行う。
通常、測定対象Ｘと測定装置２との位置関係の変化が、傾きの変化や、距離の変化等の様々な変化が組み合わさっている場合、全ての位置合わせ点が二次元的な移動（平行移動や回転移動）のみで一致するとは限らない。
従って、位置合わせ後の、複数の各位置合わせ点間の距離の総和が最小となるように分光画像間の位置合わせを行うことで、平行移動及び回転移動による位置合わせのみで最適な位置ずれの補正を効率良く行うことができる。
【００９４】
なお、本実施形態のように複数の位置合わせ点を用いて位置合わせを行う際に、対応する位置合わせ点がない点がある場合は、対応する点が存在する位置合わせ点のみで位置合わせを行うようにしてもよい。また、第二実施形態で説明したように、対応する位置合わせ点を再度設定してもよい。
【００９５】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、測色システム１は、測定対象Ｘを撮像して各分光画像Ｐ１〜Ｐｎを取得した後に、指示に基づいて測色位置を検出するように動作した。
これに対して、第四実施形態では、測色システムは、測定装置２によって３バンド（３つの波長）で撮像された分光画像を合成したリアルタイム画像（参照画像）を、端末装置７に設けられた表示部７１に表示させる。そして、使用者が端末装置７の表示部７１に表示されたリアルタイム画像を参照しながら指定位置を指定すると、端末装置７は、その指定位置を検出する。測色システムは、指定位置を検出すると測色を実施する。
【００９６】
なお、第四実施形態では、測色システムは、表示部７１に表示されたリアルタイム画像から指定された指定位置に基づいて測色位置を検出した後に、各分光画像Ｐ１〜Ｐｎを取得する点で相違するが、基本的に第一実施形態の測色システム１と同様の構成を備える。
【００９７】
［測色システムの動作］
図１０は、測色システムの動作を示すフローチャートである。
図１０に示すように、本実施形態の測色システムでは、まず、使用者の入力部７２の操作によりリアルタイム画像取得の指示を受けると、Ｒ（赤色波長域）、Ｇ（緑色波長域）、Ｂ（青色波長域）の各色に対応する３つの所定波長λＲ，λＧ，λＢ（３バンド）の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢ（参照画像生成用の分光画像）を取得する（ステップＳ２１）。これには、フィルター制御部６２は、電圧制御部３３を制御して、３つの所定波長に対応する駆動電圧ＶＲ，ＶＧ，ＶＢを順次静電アクチュエーター５６に印加させる。これにより、３つの所定波長の光が、順次、波長可変干渉フィルター５を透過し、撮像素子３２によって検出（撮像）されることで、これらの波長に対応した各分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢが順次取得される。
【００９８】
また、測定装置２は、取得した分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢを端末装置７に順次送信する。そして、端末装置７は、分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢを受信すると、表示制御部７４１により、これらの分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢを合成した参照画像をリアルタイム画像として、表示部７１に拡大表示させる（ステップＳ２２）。
使用者は、表示されたリアルタイム画像を参照しながら、所定の操作を行うことで、指定位置を指定する。指定位置検出部７４５は、前記操作の入力により、指定位置すなわち測色領域Ａｒ２を検出する（ステップＳ２３）。なお、指定位置検出部７４５による指定位置の検出は、第一の実施形態と同様である。
測色システムは、使用者によって測色位置の指定が行われ、指定位置検出部７４５によって指定位置が検出されるまでリアルタイム画像の取得及び表示を続ける（ステップＳ２１〜Ｓ２３）。
【００９９】
端末装置７は、ステップＳ２３により指定位置を検出すると測色処理の開始を測定装置２に指示する。測定装置２は、端末装置７から測色処理の開始の指示を受けると、上記第一実施形態の測色システム１における処理と同様の測定用の分光画像の取得処理を行う（ステップＳ１〜Ｓ５）。そして、ステップＳ５により全測定波長に対応した分光画像Ｐｋが取得されたと判定されると、参照画像生成用の分光画像を基準画像として位置合わせを行う。
【０１００】
具体的には、位置合わせ点選択部７４２は、ステップＳ２３において指定位置が検出された時点で表示されていたリアルタイム画像を合成するのに用いられた分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢの位置合わせ点ＣＲ（ＸＲ，ＹＲ），ＣＧ（ＸＧ，ＹＧ），ＣＢ（ＸＢ，ＹＢ）を選択する（ステップＳ２４）。
また、位置合わせ点選択部７４２は、全測定波長λ１〜λｎから、波長λＲ，λＧ，λＢのそれぞれと同一若しくは最も近い波長λｒ，λｇ，λｂの分光画像Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂの位置合わせ点Ｃｒ（Ｘｒ，Ｙｒ），Ｃｇ（Ｘｇ，Ｙｇ），Ｃｂ（Ｘｂ，Ｙｂ）を選択する（ステップＳ２５）。分光画像Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂは、本発明の代表画像の一例である。
【０１０１】
なお、本実施形態において、各位置合わせ点ＣＲ（ＸＲ，ＹＲ），ＣＧ（ＸＧ，ＹＧ），ＣＢ（ＸＢ，ＹＢ），Ｃｒ（Ｘｒ，Ｙｒ），Ｃｇ（Ｘｇ，Ｙｇ），Ｃｂ（Ｘｂ，Ｙｂ）は、ステップＳ２３により検出された指定位置を中心とした図８に示す使用者による操作位置に対応する画素ｐを中心とした検査領域（例えば、１００画素×１００画素の領域）から検出される。なお、上記検査領域に限らず、例えば測色領域Ａｒ２等であってもよい。
また、位置合わせ点の選択（検出）は、上記第一から第三実施形態と同様の方法を用いることができ、例えば、検査領域を各行方向に沿って受光強度差が最大となる画素を選び、そのうち受光強度が最大となる画素を抽出し、各行において抽出された画素のうち受光強度が最大となる画素を位置合わせ点とする。
【０１０２】
次に、補正量検出部７４３は、各分光画像Ｐ１〜Ｐｎに共通の位置補正量ΔＣを算出する。
具体的には、まず、分光画像Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢとで、対応する各位置合わせ点間の位置ずれ量ΔＤｒ＝（Ｘｒ−ＸＲ，Ｙｒ−ＹＲ），ΔＤｇ＝（Ｘｇ−ＸＧ，Ｙｇ−ＹＧ），ΔＤｂ＝（Ｘｂ−ＸＢ，Ｙｂ−ＹＢ）を算出する（ステップＳ２６）。
そして、これら位置ずれ量ΔＤｒ，ΔＤｇ，ΔＤｂの平均値を算出することで、ΔＣを算出する（ステップＳ２７）。すなわち、ΔＣは下記式（５）として算出できる。
【０１０３】
ΔＣ＝（ΔＤｒ＋ΔＤｇ＋ΔＤｂ）／３      ・・・（５）
【０１０４】
そして、補正量検出部７４３によって算出された位置補正量ΔＣを用いて、位置補正部７４４は、各分光画像Ｐ１〜Ｐｎを補正した補正画像Ｐ'１〜Ｐ'ｎを取得する（ステップＳ２８）。具体的には、補正画像Ｐ'１〜Ｐ'ｎは、各分光画像Ｐ１〜Ｐｎの画素座標からΔＣを減じることで取得される。
スペクトル算出部７４６は、指定位置に対応した位置のスペクトルデータを算出する（ステップＳ２９）。
【０１０５】
［第四実施形態の作用効果］
第四実施形態の測色システムでは、指定位置を選択する際に表示されていた参照画像に対して、指定位置を選択した後に取得された測定用の分光画像のうち３バンド画像に対応する波長の分光画像Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂを用いて位置ずれ量を検出し、当該位置ずれ量を用いて測定用分光画像Ｐ１〜Ｐｎの位置合わせを行うので、高精度の位置合わせを効率良く行うことができる。
すなわち、指定位置を指定する際、使用者は、測定装置２を測定対象Ｘに固定した状態で、端末装置７の操作を行う。この際に、測定装置２を使用者が固定する必要がある等、測定装置２に使用者が触れる場合、測定装置２に位置ずれが発生する可能性が高い。一方で、測定中では、使用者は操作を行わないので、位置ずれが発生する可能性が低い。
これに対して、本実施形態では、指定位置を検出する直前の参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢと、指定位置を選択した後に取得された測定用の分光画像Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂとの位置ずれ量に基づいて、測定用の分光画像Ｐ１〜Ｐｎの位置合わせを行うことで、上記のような操作者が測定装置２を操作した際の画素位置の位置ずれを効率よく合わせることができる。
また、位置合わせを行う参照画像用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢに対応する波長の測定用の分光画像Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂは、参照画像用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢと実質的に同一又は類似した画像である。従って、撮像対象における同一部分を位置合わせ点として検出する可能性が高く、これらの位置合わせ点を用いた位置合わせを実施することで高精度の位置合わせ行うことができる。
【０１０６】
第四実施形態の測色システムでは、位置合わせ点の選択は、指定位置の画素ｐを中心とした所定の検査領域若しくは測色領域Ａｒ２等、分光画像の全領域よりも狭い所定領域に対して実施される。
位置ずれが、測定対象に対する傾きの変化を伴う場合、画像全体での位置合わせが困難な場合がある。本実施形態では、所定領域に制限して位置合わせを行うことにより、所定領域において高精度の位置合わせを行うことができる。
【０１０７】
第四実施形態の測色システムでは、使用者が指定位置を指定する際に、３つの波長の参照画像用の分光画像を取得し、これらを合成した参照画像を表示させる。そして、参照画像を参照しながら指定位置を選択した使用者による入力操作に応じて指定位置が検出されると、測定用の各分光画像Ｐ１〜Ｐｎを取得する。
これにより、参照画像生成用の分光画像を合成することで、測定対象と同等又は類似する参照画像を表示部に表示させることができる。そして、使用者は、表示部に表示された参照画像を参照しながら選択するので、測定対象における所望の位置を指定位置として適切かつ容易に選択できる。
特に、測定位置が定まっておらず、測定対象Ｘ上で測定装置２を移動させている場合でも、本実施形態では、測色を実施したい位置が定まった後に、測色処理を実施するため、測色に係る消費電力を抑制できる。
【０１０８】
第四実施形態の測色システムでは、参照画像を生成するために、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応した波長域からそれぞれ１つの波長を選択し、選択された３つの波長（３バンド）に対する分光画像を取得する。これら分光画像を合成して測定対象と同等又は類似する画像を生成することができる。
また、３バンド画像を参照画像とすることにより、参照画像の撮像時間を短くできる。例えば、１秒間に５０枚の参照画像を撮像することができれば、使用者が分光測定装置を移動させながら参照画像をリアルタイムに表示させることができ、測定位置を容易に探すことができる。
【０１０９】
［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態について説明する。
上記第四実施形態では、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢと、測定用の分光画像Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂとを比較して、位置補正量ΔＣを算出し、測定用の各分光画像の位置合わせを行っていた。
これに対して、第五実施形態では、測定用の分光画像の取得後に、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢと比較するための比較用の分光画像を代表画像として取得する。この比較用の分光画像は、分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢのそれぞれと同一または近い波長（例えば、位置ずれが、１０ｎｍ等、測定間隔程度）の画像である。そして、参照画像生成用の分光画像と、比較用の分光画像とを比較して、位置補正量ΔＣを算出し、測定用の各分光画像の位置合わせを行う。
【０１１０】
第五実施形態における測色システムの動作は、比較用の分光画像を取得し、参照画像生成用の分光画像と比較用の分光画像とを比較して位置補正量ΔＣを算出する点以外は、第四実施形態と同様である。
すなわち、図１０に示すように、測定装置２が取得した３バンドの分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢから合成され参照画像（リアルタイム画像）を参照しながら、使用者が指定位置を指定する（ステップＳ２１〜２３）。そして、測定装置２は、測定用の分光画像の取得処理を行う（ステップＳ１〜Ｓ５）。ステップＳ５で全測定波長に対する分光画像が取得されたと判定されると、次に、比較用の分光画像Ｐ’Ｒ，Ｐ’Ｇ，Ｐ’Ｂを取得する。
【０１１１】
比較用の分光画像Ｐ’Ｒ，Ｐ’Ｇ，Ｐ’Ｂが取得されると、位置合わせ点選択部７４２は、第四実施形態のステップＳ２４と同様、分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢから位置合わせ点ＣＲ（ＸＲ，ＹＲ），ＣＧ（ＸＧ，ＹＧ），ＣＢ（ＸＢ，ＹＢ）を検出する。
この後、位置合わせ点選択部７４２は、比較用の分光画像Ｐ’Ｒ，Ｐ’Ｇ，Ｐ’Ｂから位置合わせ点Ｃ’Ｒ（Ｘ’Ｒ，Ｙ’Ｒ），Ｃ’Ｇ（Ｘ’Ｇ，Ｙ’Ｇ），Ｃ’Ｂ（Ｘ’Ｂ，Ｙ’Ｂ）を検出する。
なお、これらの位置合わせ点の選択方法は、第一から第四実施形態と同様の手法等を用いることができる。
【０１１２】
この後、補正量検出部７４３は、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢと、比較用の分光画像Ｐ'Ｒ，Ｐ'Ｇ，Ｐ'Ｂとを対応する波長間で比較して、各波長における位置ずれ量ΔＤｒ，ΔＤｇ，ΔＤｂを算出する。そして、これら位置ずれ量ΔＤｒ，ΔＤｇ，ΔＤｂの平均値を算出することで、位置補正量ΔＣを算出する
【０１１３】
位置補正部７４４は、算出された位置補正量ΔＣを用いて各分光画像Ｐ１〜Ｐｎを補正した補正画像Ｐ'１〜Ｐ'ｎを取得する（ステップＳ２８）。
スペクトル算出部７４６は、指定位置に対応した位置のスペクトルデータを算出する（ステップＳ２９）。
【０１１４】
［第五実施形態の作用効果］
第五実施形態の測色システムでは、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢ、測定用の分光画像Ｐ１〜Ｐｎ、比較用の分光画像Ｐ'Ｒ，Ｐ'Ｇ，Ｐ'Ｂを順次取得する。そして、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢと、比較用の分光画像Ｐ'Ｒ，Ｐ'Ｇ，Ｐ'Ｂとを比較して、全分光画像に共通の位置補正量ΔＣを算出する。
上述のように、指定位置を指定する際、使用者が操作を行うので、分光測定装置の位置ずれが発生する可能性が高い。本実施形態においても、指定位置の選択の前後で、略同一の特徴を有する画像同士を比較して、位置補正量を取得し、位置合わせを行う。従って、高精度の位置合わせを効率良く行うことができる。
【０１１５】
なお、上記第四及び第五実施形態では、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢと、対応する波長の分光画像を比較して、測定用の全分光画像Ｐｋに共通の位置補正量ΔＣを算出していたが、これに限定されない。
すなわち、赤色波長域の分光画像は位置ずれ量ΔＤｒ、緑色波長域の分光画像は位置ずれ量ΔＤｇ、青色波長域の分光画像は位置ずれ量ΔＤｂを用いてそれぞれ補正するようにしてもよい。
また、位置ずれ量ΔＤｒ、ΔＤｇ、ΔＤｂのいずれかに１つ又は２つにより位置補正量ΔＣを算出し、位置合わせを行ってもよい。
また、参照画像と、分光画像Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ又は比較用の分光画像Ｐ'Ｒ，Ｐ'Ｇ，Ｐ'Ｂの合成画像とから位置合わせ点を選択し、位置合わせを行ってもよい。
【０１１６】
［第六実施形態］
次に、本発明の第六実施形態について説明する。
上記第四実施形態では、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢと、測定用の分光画像Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂとを比較して、位置補正量ΔＣを算出し、測定用の各分光画像の位置合わせを行っていた。
これに対して、第六実施形態では、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢ及びこれらから生成された参照画像（リアルタイム画像）の少なくともいずれかと、測定用の分光画像のうち最初に撮像された第１分光画像Ｐ１とを比較して位置補正量ΔＣを算出し、測定用の各分光画像の位置合わせを行う。すなわち、第１分光画像Ｐ１が本発明の代表画像に相当する。
以下、分光画像ＰＲと、第１分光画像Ｐ１とを比較する場合について説明する。
【０１１７】
第六実施形態における測色システムの動作は、参照画像生成用の分光画像ＰＲと、測定用の第１分光画像Ｐ１とを比較して位置補正量ΔＣを算出する点以外は、第四実施形態と同様である。
すなわち、図１０に示すように、測定装置２が取得した３バンドの分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢから合成され参照画像（リアルタイム画像）を参照しながら、使用者が指定位置を指定する（ステップＳ２１〜２３）。そして、測定装置２は、測定用の分光画像の取得処理を行う（ステップＳ１〜Ｓ５）。
【０１１８】
そして、ステップＳ５において、全測定波長の分光画像が取得されると、位置合わせ点選択部７４２は、分光画像ＰＲの位置合わせ点ＣＲ（ＸＲ，ＹＲ）を選択する（ステップＳ２４）。
つまり、本実施形態では、反射膜５４，５５間のギャップＧ１を順次小さくして分光画像Ｐｋを取得するため、第１分光画像Ｐ１の波長λ１と最も近い参照画像生成用の分光画像ＰＲの位置合わせ点ＣＲ（ＸＲ，ＹＲ）を選択することが好ましい。なお、分光測定を実施する測定波長域や、第１分光画像の測定波長によっては、その他の参照画像生成用の分光画像を用いてもよい。また、各参照画像生成用の分光画像を合成した参照画像から位置合わせ点を検出してもよい。
【０１１９】
次に、本実施形態では、位置合わせ点選択部７４２は、第１分光画像Ｐ１の位置合わせ点Ｃ１（Ｘ１，Ｙ１）を選択する。
なお、位置合わせ点は、上述した第一から第五実施形態と同様の手法等により選択される。
【０１２０】
次に、補正量検出部７４３は、分光画像ＰＲの位置合わせ点ＣＲ（ＸＲ，ＹＲ）と、第１分光画像Ｐ１の位置合わせ点Ｃ１（Ｘ１，Ｙ１）とを比較して、各分光画像Ｐ１〜Ｐｎに共通の位置補正量ΔＣを算出する。
すなわち、第１分光画像Ｐ１と、分光画像ＰＲとの位置ずれ量ΔＤ１（Ｘ１−ＸＲ，Ｙ１−ＹＲ）を位置補正量ΔＣとして算出する。
位置補正部７４４は、算出された位置補正量ΔＣを用いて各分光画像Ｐ１〜Ｐｎの位置を補正した補正画像Ｐ'１〜Ｐ'ｎを取得し（ステップＳ２８）、スペクトル算出部７４６は、スペクトルデータを算出する（ステップＳ２９）。
【０１２１】
［第六実施形態の作用効果］
本実施形態では、測定用の各分光画像のうち最初に取得した第１分光画像Ｐ１と、参照画像生成用の分光画像とを比較して、全分光画像に共通の位置補正量ΔＣを算出する。これにより、位置合わせにおける演算量を低減させることができるので、処理負荷の低減及び処理速度の向上を図ることができる。
すなわち、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢが取得されてから、測定用の第１分光画像Ｐ１が取得されるまでの間は、指定位置の検出、測定指示及び測定開始動作が行われるため、測定用の各分光画像間の取得間隔よりも長い。従って、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢと、第１分光画像Ｐ１との位置ずれ量が、測定用の各分光画像間の位置ずれ量よりも大きくなる可能性が高い。また、測定用の分光画像を取得する間は、使用者による操作がないので、第１分光画像Ｐ１取得までの間よりも、位置ずれが発生する可能性が低い。従って、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢと、第１分光画像Ｐ１とを比較して全分光画像に共通の位置補正量ΔＣを算出することで、最も位置ずれ量が大きい区間の位置ずれの影響を抑制するとともに、位置合わせにおける演算量を低減させることができ、処理負荷の低減及び処理速度の向上を図ることができる。従って、高精度の位置合わせを効率良く行うことができる。
【０１２２】
［第七実施形態］
次に、本発明の第七実施形態について説明する。
上記第五、第六実施形態では、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢ及びこれらから生成された参照画像（リアルタイム画像）の少なくともいずれかと、測定用の分光画像のうち最初に撮像された第１分光画像Ｐ１とを比較して位置補正量ΔＣを算出し、測定用の各分光画像の位置補正を行っていた。
これに対して、本実施形態では、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢ及びこれらから生成された参照画像（リアルタイム画像）の少なくともいずれかと、測定用の分光画像のうち最初に撮像された第１分光画像Ｐ１とを比較して、位置ずれ量を算出し、参照画像における指定位置座標と、位置ずれ量とから、測定用の分光画像の指定位置座標を算出する。
以下、本実施形態においても、第六実施形態と同様に、分光画像ＰＲと、第１分光画像Ｐ１とを比較する場合について説明する。
【０１２３】
本実施形態における測色システムの動作は、参照画像生成用の分光画像ＰＲと、測定用の第１分光画像Ｐ１との位置ずれ量ΔＤ１から各分光画像指定位置の座標を算出する点以外は、第六実施形態と同様である。
すなわち、図１０に示すように、測定装置２が取得した３バンドの分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢから合成され参照画像（リアルタイム画像）を参照しながら、使用者が指定位置を指定する（ステップＳ２１〜２３）。そして、測定装置２は、測定用の分光画像の取得処理を行う（ステップＳ１〜Ｓ５）。
【０１２４】
ステップＳ５において全測定波長の分光画像が取得されると、位置合わせ点選択部７４２は、上記第六実施形態と同様に、分光画像ＰＲの位置合わせ点ＣＲを選択する（ステップＳ２４）。
また、位置合わせ点選択部７４２は、第１分光画像Ｐ１の位置合わせ点Ｃ１を選択する。
補正量検出部７４３は、分光画像ＰＲの位置合わせ点ＣＲと、第１分光画像Ｐ１の位置合わせ点Ｃ１との位置ずれ量ΔＤ１を位置補正量ΔＣとして算出する。
【０１２５】
次に、本実施形態では、位置補正部７４４は、算出された位置補正量ΔＣを用いて各分光画像Ｐ１〜Ｐｎの指定位置座標を算出する。
具体的には、位置補正量ΔＣは、参照画像から第１分光画像Ｐ１までの移動量なので、参照画像における指定位置の画素ｐの座標に、位置補正量ΔＣを加算することで、第１分光画像Ｐ１における指定位置座標が算出される。この各分光画像Ｐ１〜Ｐｎの指定位置座標とする。
スペクトル算出部７４６は、算出された指定位置座標を用いて、各分光画像Ｐ１〜Ｐｎの当該指定位置における受光強度の平均値を算出し、スペクトルデータを算出する（ステップＳ２９）。
【０１２６】
［第七実施形態の作用効果］
本実施形態では、第六実施形態と同様に、測定用の各分光画像のうち最初に取得した第１分光画像Ｐ１と、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢとを比較して位置補正量ΔＣを算出する。従って、位置合わせにおける演算量をより一層低減させることができ、処理負荷の低減及び処理速度のさらなる向上を図ることができる。
さらに、本実施形態では、参照画像の指定位置座標に位置補正量ΔＣを加算して、測定用の分光画像Ｐ１〜Ｐｎの指定位置座標を算出することで位置合わせを行う。これにより、位置合わせにおける演算量をさらに低減させることができ、処理負荷の低減及び処理速度のさらなる向上を図ることができる。
【０１２７】
なお、本実施形態において、指定位置座標の補正を行う際に、参照画像生成用の分光画像（参照画像）と第１分光画像のそれぞれの位置合わせ点に基づいて算出された位置補正量ΔＣ＝ΔＤ１を用いたが、これに限定されない。すなわち、第一実施形態〜第六実施形態の少なくともいずれかに記載の位置補正量を用いて、指定位置座標を補正すればよい。
【０１２８】
また、上記第六及び第七実施形態では、第１分光画像Ｐ１と、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢとを比較する際、第１分光画像Ｐ１と最も波長が近い分光画像ＰＲとを比較する場合について説明したが、これに限定されない。
すなわち、分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢのいずれか二つ又は全てと比較するようにしてもよいし、１つの画像としての参照画像と比較するようにしてもよい。なお、上記実施形態のように、比較する画像の数を減らすことで、位置補正量ΔＣの算出する際の処理負荷を低減できる。
【０１２９】
また、上記第六及び第七実施形態において、第１分光画像Ｐ１は参照画像（参照画像生成用の分光画像）と位置合わせを行い、第１分光画像Ｐ１以外の測定用の分光画像Ｐ２〜Ｐｎは、第一実施形態で説明したように、最も近い波長の分光画像間での位置ずれ量に基づいて、すなわち測定した順に順次位置合わせを行うようにしてもよい。
【０１３０】
［第八実施形態］
次に、本発明の第八実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記各実施形態では、分光画像の受光強度に基づいて位置合わせ点を選択し、分光画像間での位置合わせ点の位置合わせを行っていた。
これに対して、本実施形態の測色システム１Ｂは、上記第二実施形態の測色システム１の構成に加え、角度変化量検出手段としてのジャイロセンサーで、測定装置の回転を物理的に検出し、検出結果に応じた位置合わせを行う。
【０１３１】
図１１は、本発明に係る第五実施形態の測色システム１Ｂの概略構成を示すブロック図である。測色システム１Ｂは、図１１に示すように、測定装置２Ｂが、ジャイロセンサー２６を備え、回路基板６Ｂが角度変化量検出部６５を備えること、及び、端末装置７Ｂが、制御部７４Ｂに回転補正部７４７を備えること以外は、基本的に、上記第四実施形態と同様の構成を有する。従って、以下の説明では、上記第四実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【０１３２】
ジャイロセンサー２６は、測定対象Ｘに対する位置の変化を検出する位置変化検出手段であり、特に、測定装置２Ｂの測定対象Ｘに対する回転を検出する。
角度変化量検出部６５は、ジャイロセンサー２６による検出結果に基づいて、測定装置２Ｂの角度変化量を検出する。
回転補正部７４７は、角度変化量を用いて、分光画像の回転補正処理を行い、回転補正画像を取得する。
【０１３３】
［測色システムの動作］
図１２は、測色システム１Ｂの動作を示すフローチャートである。
本実施形態における測色システムの動作は、ジャイロセンサー２６による検出結果に基づいて分光画像の回転補正を行う点以外は、第四実施形態と同様である。
すなわち、図１２に示すように、測定装置２が取得した３バンドの分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢから合成され参照画像（リアルタイム画像）を参照しながら、使用者が指定位置を指定する（ステップＳ２１〜２３）。
【０１３４】
端末装置７Ｂは、指定位置を検出すると、色用の分光画像の取得処理の開始を測定装置２Ｂに指示する。
測定装置２Ｂは、測色処理開始の指示を受けると、ジャイロセンサー２６による回転角度の計測を開始させる（ステップＳ３１）。
測定用の分光画像の取得処理を行う。すなわち、まず、フィルター制御部６２は、設定変数ｋを初期化（ｋ＝１）し（ステップＳ１）、電圧制御部３３を制御して、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に読み出した駆動電圧Ｖｋを印加させる（ステップＳ２）。静電アクチュエーター５６に駆動電圧Ｖｋが印加されると、反射膜間ギャップＧ１が変更され、測定波長の光が波長可変干渉フィルター５を透過し、測定波長λ１の分光画像Ｐｋが取得される（ステップＳ３）。
【０１３５】
本実施形態では、分光画像Ｐｋを取得すると、ジャイロセンサー２６によって検出された、測定装置２Ｂの測定対象Ｘに対する回転量に基づき、角度変化量検出部６５が、測定装置２Ｂの測定対象Ｘに対する角度変化量Ａｋを検出する（ステップＳ３２）。
次に、分光画像Ｐｋ及び角度変化量Ａｋが取得されると、フィルター制御部６２は、変数ｋに１を加算（ｋ＝ｋ＋１）する（ステップＳ４）。そして、フィルター制御部６２は、ｋ＞ｎであるか否かを判定し（ステップＳ５）、ｋ≦ｎである場合はステップＳ２の処理に戻り、ｋ＞ｎである場合はジャイロセンサー２６による回転量の計測を終了させる（ステップＳ３３）。
【０１３６】
本実施形態では、第四実施形態と同様に、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢを基準画像として位置合わせを行う。
まず、位置合わせ点選択部７４２は、第四実施形態と同様、分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢの各位置合わせ点ＣＲ（ＸＲ，ＹＲ），ＣＧ（ＸＧ，ＹＧ），ＣＢ（ＸＢ，ＹＢ）を選択する（ステップＳ２４）。
【０１３７】
次に、回転補正部７４７は、角度変化量Ａｋ（ｋ＝１〜ｎ）を用いて、分光画像Ｐｋ（ｋ＝１〜ｎ）の回転補正処理を行い、回転補正画像Ｐｋａを取得する（ステップＳ３４）。なお、回転補正処理は、角度変化量Ａｋを用いて、測定装置２の角度変化に伴う画像の歪みや、位置ずれを補正する処理である。
【０１３８】
位置合わせ点選択部７４２は、全測定波長λ１〜λｎから、波長λＲ，λＧ，λＢのそれぞれと同一若しくは最も近い波長λｒ，λｇ，λｂの分光画像Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに回転補正処理を行って取得した回転補正画像Ｐｒａ，Ｐｇａ，Ｐｂａの各位置合わせ点Ｃｒａ（Ｘｒａ，Ｙｒａ），Ｃｇａ（Ｘｇａ，Ｙｇａ），Ｃｂａ（Ｘｂａ，Ｙｂａ）を選択する（ステップＳ３５）。位置合わせ点の選択は、上記各実施形態と同様の方法で行われる。
【０１３９】
次に、補正量検出部７４３は、各分光画像Ｐ１〜Ｐｎに共通の位置補正量ΔＣを算出する。
具体的には、まず、回転補正画像Ｐｒａ，Ｐｇａ，Ｐｂａと、参照画像生成用の分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢとで、対応する各位置合わせ点間の位置ずれ量ΔＤｒａ＝（Ｘｒａ−ＸＲ，Ｙｒａ−ＹＲ），ΔＤｇａ＝（Ｘｇａ−ＸＧ，Ｙｇａ−ＹＧ），ΔＤｂａ＝（Ｘｂａ−ＸＢ，Ｙｂａ−ＹＢ）を算出する（ステップＳ３６）。
そして、これら位置ずれ量ΔＤｒａ，ΔＤｇａ，ΔＤｂａの平均値を算出することで、ΔＣを算出する（ステップＳ３７）。すなわち、ΔＣは下記式（６）として算出できる。
【０１４０】
ΔＣ＝（ΔＤｒａ＋ΔＤｇａ＋ΔＤｂａ）／３      ・・・（６）
【０１４１】
そして、補正量検出部７４３によって算出された位置補正量ΔＣを用いて、位置補正部７４４は、各回転補正画像Ｐ１ａ〜Ｐｎａを補正した補正画像Ｐ'１ａ〜Ｐ'ｎａを取得する（ステップＳ３８）。具体的には、補正画像Ｐ'１ａ〜Ｐ'ｎａは、各分光画像Ｐ１ａ〜Ｐｎａの画素座標からΔＣを減じることで取得される。
そして、スペクトル算出部７４６は、指定位置に対応した位置のスペクトルデータを算出する（ステップＳ２９）。
【０１４２】
［第八実施形態の作用効果］
本実施形態の測色システム１Ｂでは、位置ずれの検出を物理的に検出することができるので、高精度な位置合わせを行うことができる。
特に、位置ずれの検出手段として、角度変化量を検出するジャイロセンサーを使用することにより、角度変化に伴う分光画像の変化を考慮した位置合わせを行うことができる。
すなわち、測定対象Ｘに対して、測定装置２の角度が変化すると、変化後の分光画像は、変化前の分光画像に比べて、縮小したような画像となることがある。このような角度変化に伴う画像の変化は、分光画像を解析して検出することは容易ではない。
本実施形態では、ジャイロセンサー２６を用いて検出した角度変化量Ａｋを用いて位置合わせを行うことにより、より高精度な位置合わせを行うことができる。
特に、本実施形態では、物理的に位置ずれを検出する手段としては、角度変化量Ａｋを検出するジャイロセンサー２６のみを設けている。そして、検出された角度変化量Ａｋを用いて角度変化に対する補正を行い、測定対象Ｘに対して平行な面方向の位置ずれに関しては、位置合わせ点を用いた位置合わせを行うように構成している。これにより、高精度の位置合わせを、簡易な構成で実現させることができ、高性能な測色システムを低コストで提供できる。
【０１４３】
なお、本実施形態では、全ての分光画像Ｐｋについて角度変化量Ａｋを検出して、回転補正画像を取得しているが、これに限定されず、第１分光画像Ｐ１に対する角度変化量Ａ１のみを検出して、これを用いて全分光画像Ｐｋの回転補正を行ってもよい。
また、所定の分光画像Ｐｉに対する角度変化量Ａｉを取得し、回転補正を行うようにしてもよい。例えば、分光画像ＰＲ，ＰＧ，ＰＢの角度変化量ＡＲ，ＡＧ，ＡＢを取得し、これらを用いて、全分光画像Ｐｋに対して共通の補正量で回転補正を行ってもよい。また、赤色波長域の分光画像は角度変化量ＡＲ、緑色波長域の分光画像は角度変化量ＡＧ、青色波長域の分光画像は角度変化量ＡＢを用いてそれぞれ回転補正してもよい。
【０１４４】
また、本実施形態ではジャイロセンサー２６のみを搭載するが、その他、加速度センサーや、焦点距離検出装置等、測定対象Ｘとの相対的な位置変化を検出する位置変化検出手段としてのいかなるセンサーが搭載されていてもよい。
また、本実施形態では、ジャイロセンサー２６を用いて検出した角度変化量Ａｋを用いて回転補正を行った測定用分光画像を、受光強度に基づいて選択された位置合わせ点を用いて位置合わせを行ったが、上述の位置変化検出手段によって検出された、測定装置の姿勢や位置の変化を用いて、分光画像間の位置合わせを行うようにしてもよい。これにより、高精度の位置合わせを実施できる。
【０１４５】
［実施形態の変形］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記各実施形態では、本発明の分光測定装置の一例として、測定装置と端末装置とを備える測色システムを例示したが、本発明はこれに限定されず、上述の測定装置と端末装置とが一体に構成されていてもよい。
【０１４６】
上記各実施形態では、受光強度差が最大の画素を位置合わせ点とする例について説明したが、本発明はこれに限定されず、受光強度が最大の画素を位置合わせ点としてもよい。
受光強度が最大となる点は、輝点である可能性が高く、このような輝点は、複数波長において同様に光量が大きくなる。したがって、受光強度が最大となる点を位置合わせ点とすることで、広い波長範囲において同一の位置合わせ点を選択することができ、位置合わせ精度を向上できる。
【０１４７】
また、受光強度が所定の第一閾値以上の画素を位置合わせ点として選択してもよい。
受光強度が所定の第一閾値以上の画素を位置合わせ点として選択することにより、複数の位置合わせ点を設定できる。複数の輝点がある場合、波長によって光量が最大となる輝点が異なる場合がある。これに対して、閾値以上の複数の点を位置合わせ点とすることで、さらなる位置合わせ精度の向上を図れる。
【０１４８】
また、隣接画素間の受光強度差が最大となる点以外にも、隣接画素間の受光強度差が第二閾値以上となる点を位置合わせ点としてもよい。
隣接画素間の受光強度差が第二閾値以上となる画素は、受光強度の変化率が大きい画素間となり、すなわち、分光画像のエッジ部（輪郭部）となる。このようなエッジは、分光画像の波長によらず、同位置に現れる。隣接画素間の強度差が第二閾値以上の画素を位置合わせ点とすることにより、複数のエッジ部で位置合わせでき、分光画像間の位置合わせを高精度に行うことができる。
これにより、隣接画素間の受光強度差の関係から複数の画素を位置合わせ点とすることができ、より高精度な位置合わせを行うことができる。
【０１４９】
また、隣接画素間の受光強度差に限定されず、例えば１〜２画素間隔となる画素間であってもよい。数画素間での受光強度差を参照することで、分光画像間で共通するエッジ部（輪郭部）を効率良く検出することができ、分光画像間の位置合わせを高精度かつ高効率に行うことができる。このように、数画素での変化量を参照することにより、位置合わせ点の選択するための演算量を低減でき、処理負荷を低減できる。
なお、変化量が最大又は閾値以上の区間からの位置合わせ点の選択方法は、特に制限されないが、例えば、区間の両端又は真ん中の画素や、受光強度が最大の画素を位置合わせ点としてもよい。
【０１５０】
上記各実施形態では、隣接画素間の受光強度差が最大となる点を位置合わせ点としていたが、本発明はこれに限定されない。
例えば、一方向に連続する画素を、第一画素、第二画素、及び第三画素とした際に、第一画素及び第二画素の受光強度差と、第二画素及び第三画素の受光強度差との差分値を、第二画素における隣接強度差として算出する。そして、一方向に沿って並ぶ画素のうち、隣接強度差が最小となる画素を抽出し、これらの画素のうち、受光強度が最大となる画素を位置合わせ点として選択する。
【０１５１】
図１３は、ある分光画像Ｐｋのある行を構成する各画素の受光強度、隣接画素間の受光強度差、及び受光強度差の隣接差（隣接強度差）を示す表である。この隣接強度差は、行方向に連続する３つの画素における、隣接画素間の受光強度差の差分値である。
図１４（Ａ）は、図１３に示す受光強度を、図１４（Ｂ）は、図１３に示す受光強度差の隣接差を示すグラフである。
【０１５２】
図１４（Ｂ）に示すように、受光強度差の隣接差が最小となる点Ｑ及び点Ｔの値は−８である。図１３から、点Ｑは列番号２，３，４の各画素の、点Ｔは列番号１４，１５，１６の各画素の受光強度差の隣接差（隣接強度差）を示す点である。図１４（Ａ）では、列番号２，３，４，１４，１５，１６の各点を、それぞれ点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３としている。図１３、図１４（Ａ）に示すように、これらの点のうち、最も受光強度が大きい点は、点Ｔ２、すなわち列番号１５の画素であり、この点を位置合わせ点とする。
【０１５３】
図１４（Ａ）に示すように、点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３及び点Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３はそれぞれ、受光強度のピークを跨ぐ位置であり、点Ｑ２及び点Ｔ２は、それぞれピーク位置である。すなわち、隣接強度差が最小となる画素は、光量値が大きいエッジ部（輪郭線）となる可能性が高く、そのエッジ部のうち最も受光強度が大きい画素は、さらにエッジ部上の画素である可能性が高い。したがって、このような画素は、波長によらず、光量が高い点となる可能性が高く、位置合わせ点として選択することで、より高精度な位置合わせを実施することができる。
【０１５４】
上記各実施形態では、検出された位置ずれに対する位置合わせを必ず行うように構成されていたが、本発明はこれに限定されず、位置ずれ量が規定量を超えた分光画像の位置合わせを行うように構成してもよい。
ここで、規定量とは、例えば測定精度、測定対象、分光測定装置の仕様等に応じて適宜設定される値である。
位置ずれ量が規定量を超えた分光画像で位置合わせを行うことにより、位置合わせを行う必要がない画像については、位置合わせを行わないようにできる。これにより、位置合わせの処理量を低減できるので、分光測定装置の処理負荷を低減でき、処理時間を短縮できる。
【０１５５】
上記第四〜第六実施形態では、参照画像又は参照画像生成用の分光画像との比較対象である代表画像としてそれぞれ異なる画像、例えば、参照画像生成用の分光画像と略同一波長の測定用の分光画像、参照画像生成用の分光画像と略同一波長の比較用の分光画像、及び第１分光画像を用いた。本発明では、これらを２種類以上の代表画像を同時に選択してもよい。すなわち、参照画像生成用の分光画像と略同一波長の測定用の分光画像と、第１分光画像とを代表画像とし、位置合わせ点をそれぞれ選択して、位置合わせを行うようにしてもよい。
【０１５６】
上記各実施形態では、分光素子として波長可変干渉フィルター５を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、液晶チューナブルフィルターや、ＡＯＴＦ等の面分光可能な分光フィルターを用いてもよい。
上記各実施形態及び変形例では、波長可変干渉フィルター５として、第一基板である固定基板５１上に第一反射膜である固定反射膜５４が設けられ、第二基板である可動基板５２上に第二反射膜である可動反射膜５５が設けられる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、第一基板や第二基板が設けられない構成としてもよい。
この場合、例えば、基板の一面に第一電極、第一反射膜、ギャップスペーサ、第二反射膜、及び第二電極を積層形成し、第一反射膜と第二反射膜とが、及び第一電極と第二電極とがギャップを介して対向する構成とする。当該構成では、一枚の基板からなる構成となり、分光素子をより薄型化することができる。また、第一反射膜上に第一電極を設け、第二反射膜上に第二電極を設ける構成としてもよい。
【０１５７】
上記各実施形態及び変形例では、光源２１を備えるとしたが、測定対象Ｘとして、自ら光を発するものに限定される場合は、必ずしも光源２１を備えていなくてもよい。
上記各実施形態では、テレセントリック光学系３１を備えるとしたが、本発明はこれに限定されず。分光フィルターに測定対象画像からの光を導くことができる導光光学系を設ける構成であればよく、例えば、ＬＣＦ（Light Control Film）等を設ける構成としてもよい。
【０１５８】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【０１５９】
１，１Ｂ…測色システム、２，２Ｂ…測定装置、３…光センサー部、５…波長可変干渉フィルター、７…端末装置、２６…ジャイロセンサー、３２…撮像素子、６３…光量取得部、６５…角度変化量検出部、７４１…表示制御部、７４２…位置合わせ点選択部、７４３…補正量検出部、７４４…位置補正部、７４５…指定位置検出部、７４６…スペクトル算出部、７４７…回転補正部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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