(57)【要約】【課題】ダル仕上げ材表面の良否判定を、従来よりも正確、かつ効率よく行うことができる、ダル仕上げ材表面の良否判定方法及び良否判定装置を提供する。【解決手段】良否判定装置１では、１台のカラーカメラ３で取得したカラー画像を用いることから、従来のように２台のカメラを設定することが不要となり、撮像位置のずれが生じることがないので、その分、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定を正確に行うことができる。また、良否判定装置１では、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定を行う際、単にカラー画像内の色相の比を求めればよいため、広範囲のダル仕上げ材表面１０ａについて効率よく良否判定を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸が形成されているダル仕上げ材表面の良否を判定する、ダル仕上げ材表面の良否判定方法において、
カラーカメラに対して正反射方向となる第１角度から、所定色の第１照明光を前記ダル仕上げ材表面に照射する第１照明光照射工程と、
前記カラーカメラに対して乱反射方向となる第２角度から、前記第１照明光とは異なる色の第２照明光を、前記ダル仕上げ材表面の前記第１照明光と同じ照明領域に照射する第２照明光照射工程と、
前記第１照明光の前記ダル仕上げ材表面での正反射光と、前記第２照明光の前記ダル仕上げ材表面での乱反射光とを、１つの前記カラーカメラで同時に撮像したカラー画像を取得する取得工程と、
前記カラー画像内における前記正反射光の色相と前記乱反射光の色相との比に基づいて、前記ダル仕上げ材表面の良否を判定する良否判定工程と、を備える、ダル仕上げ材表面の良否判定方法。
【請求項２】
前記取得工程は、
前記正反射光と前記乱反射光とで異なる色相となる前記カラー画像を取得し、
前記良否判定工程は、
前記カラー画像から取得した色相分布データを基に、前記正反射光の色相と前記乱反射光の色相との比を算出して、前記ダル仕上げ材表面の良否を判定する、請求項１に記載のダル仕上げ材表面の良否判定方法。
【請求項３】
前記第１照明光は、赤色又は青色であり、前記第２照明光は、前記第１照明光とは異なる色の前記青色又は前記赤色である、請求項１又は２に記載のダル仕上げ材表面の良否判定方法。
【請求項４】
前記ダル仕上げ材はチタン材により形成されており、
前記第２角度は、前記ダル仕上げ材表面の面法線に対して６０度以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のダル仕上げ材表面の良否判定方法。
【請求項５】
凹凸が形成されているダル仕上げ材表面の良否を判定する、ダル仕上げ材表面の良否判定装置において、
前記ダル仕上げ表面を撮像するカラーカメラと、
前記カラーカメラに対して正反射方向となる第１角度から、所定色の第１照明光を前記ダル仕上げ材表面に照射する第１照明光源と、
前記カラーカメラに対して乱反射方向となる第２角度から、前記第１照明光とは異なる色の第２照明光を、前記ダル仕上げ材表面の前記第１照明光と同じ照明領域に照射する第２照明光源と、
前記第１照明光の前記ダル仕上げ材表面での正反射光と、前記第２照明光の前記ダル仕上げ材表面での乱反射光とを、前記カラーカメラで同時に撮像したカラー画像を取得する取得部と、
前記カラー画像内における前記正反射光の色相と前記乱反射光の色相との比に基づいて、前記ダル仕上げ材表面の良否を判定する良否判定部と、を備える、ダル仕上げ材表面の良否判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダル仕上げ材表面の良否判定方法及び良否判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の外観に使用されるような建材用材料は美観性が強く求められる材料の一つであり、例えば、表面に細かな凹凸が形成されたダル仕上げ材が知られている。このようなダル仕上げ材は、工場内での作業員による目視確認と、光沢度計による測定値とによって、ダル仕上げ材表面の品質管理が行われている。
【０００３】
しかしながら、光沢度が同一の値であるにも関わらず、太陽光下で目視確認をすると、色調が異なる場合もあり、光沢度計と、工場内での作業員による目視確認とだけでは、ダル仕上げ材表面の良否判定を正確に行うことは難しい。
【０００４】
ここで、物体の表面状態を検査する検査装置として、特許文献１には、１台の照明光源と、２台のカメラとを用いた検査装置が開示されている。この特許文献１では、物体表面での正反射光を１台のカメラで検出し、物体表面での乱反射光をもう１台のカメラで検出し、得られた検出結果に基づいて、物体表面の粗さや光沢度等の物体表面情報を取得している。
【０００５】
また、特許文献２には、ステンレス鋼板の色むらを検出するために１台の照明光源に対して１台のカメラを７０度以上の角度に設置する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２６４２０９号公報
【特許文献２】特開２００１−２７２３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、２台のカメラで同一位置を撮像できるように各カメラの撮像範囲を正確に位置合わせしたり、或いは、各カメラで得られた画像内で物体表面の同じ位置を特定することは非常に難しく、２台のカメラの撮像位置がずれてしまう恐れもあり、その場合、物体表面の良否判定を正確に行えないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２では、単色の照明光源を用いているため、レンズの周辺光量の低下により画像に輝度むらが生じる。特許文献２では、このような輝度むらを除去するために撮像画像にシェーディング補正を行うことが必要になるため、測定面に対して面積を持つ欠陥に関する良否判定を行うことは不可能である。よって、特許文献２では、測定表面の良否判定を効率よく行い難いという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、ダル仕上げ材表面の良否判定を、従来よりも正確、かつ効率よく行うことができる、ダル仕上げ材表面の良否判定方法及び良否判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】
【００１０】
本発明のダル仕上げ材表面の良否判定方法は、凹凸が形成されているダル仕上げ材表面の良否を判定する、ダル仕上げ材表面の良否判定方法において、カラーカメラに対して正反射方向となる第１角度から、所定色の第１照明光を前記ダル仕上げ材表面に照射する第１照明光照射工程と、前記カラーカメラに対して乱反射方向となる第２角度から、前記第１照明光とは異なる色の第２照明光を、前記ダル仕上げ材表面の前記第１照明光と同じ照明領域に照射する第２照明光照射工程と、前記第１照明光の前記ダル仕上げ材表面での正反射光と、前記第２照明光の前記ダル仕上げ材表面での乱反射光とを、１つの前記カラーカメラで同時に撮像したカラー画像を取得する取得工程と、前記カラー画像内における前記正反射光の色相と前記乱反射光の色相との比に基づいて、前記ダル仕上げ材表面の良否を判定する良否判定工程と、を備えるものである。
【００１１】
また、本発明のダル仕上げ材表面の良否判定装置は、凹凸が形成されているダル仕上げ材表面の良否を判定する、ダル仕上げ材表面の良否判定装置において、前記ダル仕上げ表面を撮像するカラーカメラと、前記カラーカメラに対して正反射方向となる第１角度から、所定色の第１照明光を前記ダル仕上げ材表面に照射する第１照明光源と、前記カラーカメラに対して乱反射方向となる第２角度から、前記第１照明光とは異なる色の第２照明光を、前記ダル仕上げ材表面の前記第１照明光と同じ照明領域に照射する第２照明光源と、前記第１照明光の前記ダル仕上げ材表面での正反射光と、前記第２照明光の前記ダル仕上げ材表面での乱反射光とを、前記カラーカメラで同時に撮像したカラー画像を取得する取得部と、前記カラー画像内における前記正反射光の色相と前記乱反射光の色相との比に基づいて、前記ダル仕上げ材表面の良否を判定する良否判定部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、１台のカラーカメラで取得したカラー画像を用いることから、従来のように２台のカメラを設定することが不要となり、撮像位置のずれ等が生じることがないので、その分、ダル仕上げ材表面の良否判定を正確に行うことができる。また、ダル仕上げ材表面の良否判定を行う際、単にカラー画像内の色相の比を求めればよいため、広範囲のダル仕上げ材表面について効率よく良否判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ダル仕上げ材表面の良否判定装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】第１照明光源、第２照明光源、及びカラーカメラの設置位置を説明するための概略図である。
【図３】カラーカメラで得られたカラー画像の写真であり、図３Ａは、黒い材を撮像したときのカラー画像、図３Ｂは、正常材１を撮像したときのカラー画像、図３Ｃは、まだら材１を撮像したときのカラー画像である。
【図４】演算処理装置の回路構成を示すブロック図である。
【図５】黒い材、正常材１、正常材２、まだら材１及びまだら材２を撮像した各カラー画像から、それぞれ取得した色相分布データを示したグラフである。
【図６】カラーカメラに対して乱反射方向となる第２角度と色相ピーク差との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下図面について、本発明の一実施形態を詳述する。以下の説明において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
＜ダル仕上げ材表面の良否判定装置の構成＞
図１は、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定装置１の全体構成を示した概略図である。ここで、ダル仕上げ材１０は、例えば、チタン材からなり、長手方向に沿って搬送される。ダル仕上げ材１０は、例えば、冷間圧延ロールにより、ダル仕上げ材表面１０ａが梨地状に形成されており、ダル仕上げ材表面１０ａが光沢のない状態や、やや光沢がある状態に仕上げられている。
【００１６】
本発明の良否判定装置１は、搬送方向ｘに沿って搬送される各種ダル仕上げ材１０について、ダル仕上げ材表面１０ａの表面状態の違いを、色相に基づいて良否判定を行う。なお、図１では、ダル仕上げ材表面１０ａの面法線Ｚ１の方向を面法線方向ｚとし、搬送方向ｘ及び面法線方向ｚと直交する方向を、ダル仕上げ材１０の幅方向ｙとする。
【００１７】
良否判定装置１は、カラーカメラ３と、第１照明光源４と、第２照明光源５と、演算処理装置６とを備えている。第１照明光源４及び第２照明光源５は、例えば、ダル仕上げ材１０の幅方向ｙに沿って延伸された棒状のＬＥＤ光源であり、それぞれが搬送方向ｘに沿って、順に配置されている。本実施形態の場合、第１照明光源４及び第２照明光源５は、ダル仕上げ材１０の幅方向ｙと面法線Ｚ１とを含む平面を挟んで、カラーカメラ３と対向するように配置されている。
【００１８】
第１照明光源４及び第２照明光源５は、搬送方向ｘに搬送されているダル仕上げ材表面１０ａに対し、ダル仕上げ材表面１０ａの照明位置ｙ１を中心とした搬送方向ｘに所定幅を持ち、かつダル仕上げ材１０の幅方向ｙに延びた所定領域（以下、照明領域とも称する）に、第１照明光及び第２照明光を照射する。また、第１照明光源４及び第２照明光源５は、ダル仕上げ材表面１０ａの照明位置ｙ１を中心とした照明領域において、ダル仕上げ材表面１０ａの幅方向ｙ全体に、均一な輝度の第１照明光及び第２照明光を照射する。
【００１９】
このように、第１照明光源４及び第２照明光源５は、ダル仕上げ材表面１０ａの照明位置ｙ１を中心にした照明領域全体に第１照明光及び第２照明光を照射して、太陽光下でダル仕上げ材表面１０ａを観察している状態と同じ状態に近づける。なお、この際、第１照明光源４及び第２照明光源５は、指向性のある直進的な第１照明光及び第２照明光をダル仕上げ材表面１０ａに対して照射する。
【００２０】
第１照明光源４は、カラーカメラ３に対して正反射方向となる第１角度θ２から、所定色の第１照明光をダル仕上げ材表面１０ａに照射する。この場合、第１照明光源４は、赤色の第１照明光をダル仕上げ材表面１０ａの照明位置ｙ１に向けて照射する。
【００２１】
第２照明光源５は、カラーカメラ３に対して乱反射方向となる第２角度θ３から、第１照明光とは異なる色の第２照明光を、ダル仕上げ材表面１０ａの第１照明光と同じ照明領域に照射する。この場合、第２照明光源５は、赤色と波長が離れた青色の第２照明光をダル仕上げ材表面１０ａの照明位置ｙ１に向けて照射する。
【００２２】
なお、正反射光を生成する第１照明光を赤色とし、乱反射光を生成する第２照明光を青色としているが、本発明はこれに限らず、正反射光を生成する第１照明光を青色とし、乱反射光を生成する第２照明光を赤色としてもよい。
【００２３】
また、後述するカラーカメラ３で取得されるカラー画像内で第１照明光による正反射光と第２照明光による乱反射光とが区別できれば、例えば第１照明光又は第２照明光を緑色等その他種々の色としてもよい。
【００２４】
ここで、青色及び赤色の波長は、一般的に、青色の波長が、４３５ｎｍ〜４８０ｎｍ（国際照明委員会で定めた国際標準では青（Ｂ）は４３５．８ｎｍ）であり、赤色の波長が、６１０ｎｍ〜７５０ｎｍ（国際照明委員会で定めた国際標準では赤（Ｒ）は７００ｎｍ）である。よって、本実施形態において、第１照明光を赤色とし、第２照明光を青色としてダル仕上げ材表面１０ａの良否が判定可能であることから、第１照明光と第２照明光との波長差が１３０ｎｍ〜３１５ｎｍ、望ましくは２６５±１０ｎｍの色の光を使用することが望ましい。
【００２５】
カラーカメラ３は、例えばカラーラインカメラであり、第１照明光によるダル仕上げ材表面１０ａでの正反射光と、第２照明光によるダル仕上げ材表面１０ａでの乱反射光とを撮像できるように撮像角度θ１が設定されている。カラーカメラ３は、ダル仕上げ材表面１０ａでの赤色の正反射光と青色の乱反射光とが写ったカラー画像を取得し、これを演算処理装置６に出力する。
【００２６】
ここで、第１照明光と第２照明光が照射されたダル仕上げ材表面１０ａでは、ダル仕上げ材表面１０ａの凹凸に応じて正反射と乱反射とが入り混じった状態になる。カラー画像には、ダル仕上げ材表面１０ａの各位置での反射特性に応じて、正反射光の赤色や乱反射光の青色が現れ、ダル仕上げ材表面１０ａの各位置で色が変化したものとなる。つまり、正反射が強く表れる凹凸状態では、赤色が強いカラー画像が得られる。また、乱反射が強く表れる凹凸状態では、青色が強いカラー画像が得られる。
【００２７】
演算処理装置６は、カラー画像を受け取ると、後述する演算処理を実行し、カラー画像内の２つの色相の分布状態に基づいて、ダル仕上げ材表面１０ａに色調異常があるか否かの良否判定を行う。
【００２８】
＜第１照明光源、第２照明光源、及びカラーカメラの設置位置について＞
ここで、先ず、第１照明光源４、第２照明光源５、及びカラーカメラ３の配置構成について詳細に説明する。図２は、第１照明光源４、第２照明光源５、及びカラーカメラ３をダル仕上げ材１０の側面方向から見た概略図である。
【００２９】
図２に示すように、第１照明光源４から出射する第１照明光の光軸ａ２と、ダル仕上げ材表面１０ａの面法線Ｚ１とが成す第１角度θ２は、第１照明光がダル仕上げ材表面１０ａで反射して生成される正反射光Ｌ１を、カラーカメラ３で撮像可能な角度に選定されている。
【００３０】
本実施形態の場合、カラーカメラ３に対して正反射方向となる第１角度θ２は、面法線Ｚ１から０度以上２０度以下であることが望ましい。第１角度θ２が２０度以下であることが望ましい理由は、第１角度θ２が２０度を超えると、反射光の乱反射成分が増加し、カラーカメラ３へ正反射成分として返ってくる光が減少するためである。
【００３１】
また、第２照明光源５から出射する第２照明光の光軸ａ３と、ダル仕上げ材表面１０ａの面法線Ｚ１とが成す第２角度θ３は、第２照明光がダル仕上げ材表面１０ａで反射して生成される乱反射光Ｌ２を、カラーカメラ３で撮像可能な角度に選定されている。
【００３２】
本実施形態の場合、カラーカメラ３に対して乱反射方向となる第２角度θ３は、面法線Ｚ１から６０度以上であることが望ましい。第２角度θ３を６０度以上とすることで、ダル仕上げ材表面１０ａでの乱反射が大きくなり、カラーカメラ３により乱反射光Ｌ２を一段と確実に撮像できる。なお、第２角度θ３の検証試験については、図６において後述する。
【００３３】
また、カラーカメラ３に対して乱反射方向となる第２角度θ３の上限値は、例えば９０度以下であり、ダル仕上げ材表面１０ａにて乱反射光Ｌ２が生成可能な角度となる。
【００３４】
カラーカメラ３におけるレンズの光軸ａ１と、ダル仕上げ材表面１０ａの面法線Ｚ１とが成す撮像角度θ１は、第１照明光による正反射光Ｌ１と、第２照明光による乱反射光Ｌ２とを同時に撮像できる角度に選定されている。
【００３５】
本実施形態の場合、撮像角度θ１は、第１照明光源４の第１角度θ２を基準に、θ１＝θ２±５度であることが望ましく、より好ましくは第１照明光源４の第１角度θ２と同じ角度に選定されていることが望ましい。なお、撮像角度θ１を第１照明光源４の第１角度θ２から±５度程度ずらすことで、カラーカメラ３により正反射光Ｌ１及び乱反射光Ｌ２を同時に撮像した際に、正反射光Ｌ１の光強度を弱め、乱反射光Ｌ２についても確実に撮像することができる。
【００３６】
第１角度θ２、第２角度θ３及び撮像角度θ１は、ダル仕上げ材表面１０ａの面法線Ｚ１と搬送方向（ダル仕上げ材１０の長手方向）ｘとを含む平面内での角度であることが望ましい。
【００３７】
＜表面状態が異なるサンプルを撮像したときのカラー画像について＞
ここで、サンプルを変えることで、カラーカメラ３によって得られるカラー画像がどのように変化するかを確認する検証試験を行った。ここでは、装置構成を、図１及び図２に示すような構成とし、カラーカメラ３の撮像角度θ１を４度、ダル仕上げ材表面１０ａで反射して正反射光Ｌ１となる第１照明光の第１角度θ２を７度、ダル仕上げ材表面１０ａで反射して乱反射光Ｌ２となる第２照明光の第２角度θ３を８０度とした。
【００３８】
正反射光Ｌ１を得る第１照明光は赤色とし、乱反射光Ｌ２を得る第２照明光は青色とした。カラーカメラ３としてはＤＡＬＳＡ社製のＰｉｒａｎｈａ２を用いた。
【００３９】
そして、サンプルとなるダル仕上げ材１０として、チタン材からなる黒い材と、チタン材からなる正常材１と、チタン材からなるまだら材１とを用意した。黒い材、正常材１及びまだら材１は、表面のダル仕上げが異なっており、表面の凹凸状態が異なっている。
【００４０】
用意した黒い材は、正常材１に比して表面の凹凸が小さくなっており、見る角度によって正常材１よりも黒っぽく見える板材である。また、まだら材は、正常材１に比して表面の凹凸が大きくなっている板材である。
【００４１】
これらサンプルについてカラーカメラ３によってサンプル表面を撮像したところ、図３に示すようなカラー画像が得られた。図３Ａは、黒い材の表面をカラーカメラ３で撮像したときのカラー画像を示す。図３Ｂは、正常材１の表面をカラーカメラ３で撮像したときのカラー画像を示す。図３Ｃは、まだら材１の表面をカラーカメラ３で撮像したときのカラー画像を示す。
【００４２】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを比べると、図３Ａの黒い材を写したカラー画像では、青色の分布量が少なく、赤色の分布量が多かった。一方、図３Ｃのまだら材１を写したカラー画像では、青色の分布量が多く、赤色の分布量が少なかった。図３Ｂの正常材１を写したカラー画像は、赤色及び青色の分布量が、黒い材とまだら材１との中間であった。
【００４３】
このように、表面状態の違いによって、赤色及び青色の分布状態が異なっており、カラー画像内の色相分布を解析することで、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定を行えることが確認できた。
【００４４】
＜演算処理装置＞
次に、カラーカメラ３により撮像されたカラー画像に基づいて、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定を行う演算処理装置６について以下説明する。図４に示すように、演算処理装置６は、取得部１３と変換部１４と反射強度比算出部１５と良否判定部１６と表示部１７とを備えている。取得部１３は、カラーカメラ３からカラー画像を取得し、これを変換部１４及び表示部１７に出力する。
【００４５】
変換部１４は、例えばスムージングフィルタを適用してカラー画像内のノイズを除去した後、カラー画像に対して、例えばＨＳＬ変換処理を行い、ＲＧＢの３色で表現されたカラー画像をＨＳＬ色空間に変換した変換画像を生成する。次いで、変換部１４は、得られた変換画像から色相を抽出して、変換画像内の色相の分布状態を示した色相分布データ（図５にて後述する）を取得し、これを反射強度比算出部１５及び表示部１７に出力する。
【００４６】
ＨＳＬ色空間は、カラー画像を色相(Hue)と彩度(Saturation)と輝度(Lightness)の３要素で表現するものであり、ＲＧＢ色空間より人間の感覚に近い色空間を得ることができる。よって、カラー画像をＨＳＬ色空間に変換して色相の分布状態を示した色相分布データを用い、色相の違いに基づいてダル仕上げ材表面１０ａの良否判定を行うことで、人の感性に近い判定を行うことができる。
【００４７】
なお、本実施形態においては、ＲＧＢのカラー画像を、色相を含む変換画像に変換する変換処理として、ＨＳＬ変換処理を行い、色相の分布状態を示した色相分布データを得た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、カラー画像から色相の分布状態を示した色相分布データを得ることができれば、種々の変換処理を適用してもよい。
【００４８】
例えば、変換処理としてＨＳＶ変換処理を行い、色相(Hue)と彩度(Saturation)と明度(Value)との３要素で表現された変換画像を得、この変換画像から色相の分布状態を示した色相分布データを得てもよい。
【００４９】
次に色相分布データについて説明する。図５は、変換部１４により得られる色相分布データを示す。図５に示す色相分布データは、装置構成を、図１及び図２に示すような構成とし、カラーカメラ３の撮像角度θ１を４度、ダル仕上げ材表面１０ａで反射して正反射光Ｌ１となる第１照明光の第１角度θ２を７度、ダル仕上げ材表面１０ａで反射して乱反射光Ｌ２となる第２照明光の第２角度θ３を８０度として検証試験を行った際に得られたものである。
【００５０】
サンプルとなるダル仕上げ材１０としては、上述した黒い材、上述した正常材１、正常材２、上述したまだら材１、まだら材２を用いた。正常材２は、正常材１と比べて表面の凹凸が大きい材料である。また、まだら材２は、まだら材１と比べて表面の凹凸が小さい材料である。
【００５１】
これらサンプルについてカラーカメラ３によってサンプル表面を撮像した。そして、スムージングフィルタを適用して、各カラー画像内のノイズを除去した後、ＲＧＢのカラー画像に対してＨＳＬ変換処理を行い、ＨＳＬ色空間に変換した変換画像を得た。次いで、得られた変換画像から色相を抽出して色相分布データを取得した。
【００５２】
これにより、図５に示すような結果が得られた。図５では、横軸に色相（２５６階調）を示し、縦軸に色相の強度を示した。また、図５中、Ｈ１は黒い材の色相分布データを示し、Ｈ２は正常材１の色相分布データを示し、Ｈ３は正常材２の色相分布データを示し、Ｈ４はまだら材１の色相分布データを示し、Ｈ５はまだら材２の色相分布データを示す。
【００５３】
図５において、横軸の１８１階調周辺が乱反射による青色に対応する色相を示し、２４１階調周辺が正反射による赤色に対応する色相を示す。図５から、各サンプル毎にそれぞれ色相分布が異なることが確認できた。
【００５４】
反射強度比算出部１５は、図５に示すような色相分布データを変換部１４から受け取ると、下記の式（１）に従って、反射強度比Ｉを算出し、これを良否判定部１６及び表示部１７に送出する。
【００５５】
Ｉ＝乱反射光色相強度和／（乱反射光色相強度和＋正反射光色相強度和）    …（１）
【００５６】
ここで、乱反射光色相強度和は、ダル仕上げ材表面１０ａからの乱反射光Ｌ２をカラーカメラ３で撮像したことにより、色相分布データに現れる乱反射光の色相の分布度合いを示すものである。この場合、乱反射光色相強度和は、図５において、乱反射光を示す色相領域（青色を示す１８１諧調を中心として±数諧調の領域）に現れる色相の強度を加算した値である。
【００５７】
また、正反射光色相強度和は、ダル仕上げ材表面１０ａからの正反射光Ｌ１をカラーカメラ３で撮像したことにより、色相分布データに現れる正反射光の色相の分布度合いを示すものである。この場合、正反射光色相強度和は、図５において、正反射光を示す色相領域（赤色を示す２４１諧調を中心として±数諧調の領域）に現れる色相の強度を加算した値である。
【００５８】
反射強度比算出部１５は、上記の式（１）を基に、色相分布データから反射強度比Ｉを算出すると、算出結果を良否判定部１６に出力する。良否判定部１６は、所望するダル仕上げ材表面１０ａを表す基準反射強度比値ＥＲＩを記憶しており、反射強度比算出部１５から受け取った反射強度比Ｉと、基準反射強度比値ＥＲＩとを比較する。
【００５９】
これにより、良否判定部１６は、反射強度比算出部１５から受け取った反射強度比Ｉが、基準反射強度比値ＥＲＩ内に含まれていると判断すると、カラー画像を取得したダル仕上げ材表面１０ａが所望する表面状態にあると判定する。
【００６０】
ここで、反射強度比Ｉを用いているのは、反射強度比Ｉを用いることで、正反射光Ｌ１と乱反射光Ｌ２とを総合的に評価し、光学系や形状変化によって生じる影響をキャンセルすることができるからである。例えば、光学系の特性として画像の中央と周辺とで感度が相違するような場合であっても、単なる強度ではなく反射強度比Ｉを用いることで、中央と周辺との相違を相殺することができ、より正確な測定が可能となる。また、ダル仕上げ材１０が全体的な傾向を持って傾いていた場合であっても、傾きによる輝度の差異を相殺することができ、より正確な測定が可能となる。更に、ダル仕上げ材１０が振動するような場合であっても、振動の測定への影響を低減することができる。
【００６１】
良否判定部１６は、反射強度比算出部１５から受け取った反射強度比Ｉが、基準反射強度比値ＥＲＩを外れた値であると判断すると、カラー画像を取得したダル仕上げ材表面１０ａが所望する表面状態にないと判定する。良否判定部１６は、得られた判定結果を表示部１７に出力し、表示部１７を介して作業者に判定結果を提示する。
【００６２】
なお、表示部１７には、取得部１３で取得したカラー画像、変換部１４で得られたＨＳＶ変換処理後の変換画像及び色相分布データ、反射強度比算出部１５で得られた反射強度比Ｉ等についても表示し、これらを作業者に対して提示する。
【００６３】
これにより、作業者は、判定結果だけでなく、カラー画像内や変換画像内における正反射光Ｌ１及び乱反射光Ｌ２の色相分布状態、図５に示す色相分布データの傾向等を総合的に考慮し、ダル仕上げ材表面１０ａが所望する表面状態にあるか否か良否判定を行うことができる。
【００６４】
＜カラーカメラに対して乱反射方向となる第２角度についての検証試験＞
ここで、カラーカメラに対して乱反射方向となる第２角度θ３について、最適な角度を確認する検証試験を行った。ここでは、チタン材で形成されたダル仕上げ材１０を用意した。そして、図２に示すように、カラーカメラ３の撮像角度θ１を４度に固定し、ダル仕上げ材表面１０ａで反射して正反射光Ｌ１となる第１照明光の第１角度θ２を７度に固定した。
【００６５】
一方、ダル仕上げ材表面１０ａで反射して乱反射光Ｌ２となる第２照明光の第２角度θ３を２０度、４５度、６０度、８０度に変えてゆき、第２角度θ３を変えたときのダル仕上げ材表面１０ａをカラーカメラ３で撮像した。なお、正反射光Ｌ１を得る第１照明光は赤色とし、乱反射光Ｌ２を得る第２照明光は青色とした。
【００６６】
そして、第２照明光の第２角度θ３を変えたときの、ダル仕上げ材表面１０ａの正反射光Ｌ１と乱反射光Ｌ２を撮像したカラー画像を取得した。次いで、スムージングフィルタを適用してカラー画像内のノイズを除去した後、ＲＧＢのカラー画像に対してＨＳＬ変換処理を行い、ＨＳＬ色空間に変換した変換画像を得た。得られた変換画像から色相を抽出して色相分布データを取得し、赤色を示す階調位置での色相強度と、青色を示す階調位置での色相強度との差を、色相ピーク差として算出した。
【００６７】
その結果、図６に示すような結果が得られた。図６に示すように、第２角度θ３が４５度超になると急激に色相ピーク差が大きくなってゆくことが確認できた。また、６０度付近から大きな色相ピーク差が得られることが確認できた。以上より、カラーカメラ３に対して乱反射光Ｌ２となる第２照明光の第２角度θ３は、４５度超が望ましく、より好ましくは６０度以上が望ましいことが確認できた。
【００６８】
＜作用及び効果＞
以上の構成において、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定装置１では、カラーカメラ３に対して正反射方向となる第１角度θ２から、赤色の第１照明光をダル仕上げ材表面１０ａに照射する（第１照明光照射工程）。また、良否判定装置１では、カラーカメラ３に対して乱反射方向となる第２角度θ３から、ダル仕上げ材表面１０ａの第１照明光と同じ照明領域に青色の第２照明光を照射する（第２照明光照射工程）。
【００６９】
良否判定装置１は、第１照明光のダル仕上げ材表面１０ａでの正反射光Ｌ１と、第２照明光のダル仕上げ材表面１０ａでの乱反射光Ｌ２とを、１つのカラーカメラ３で同時に撮像してカラー画像を取得する（取得工程）そして、良否判定装置１では、カラー画像内における正反射光Ｌ１の色相と乱反射光Ｌ２の色相との反射強度比Ｉに基づいて、ダル仕上げ材表面１０ａの良否を判定する（良否判定工程）。
【００７０】
このように、良否判定装置１では、１台のカラーカメラ３で取得したカラー画像を用いることから、従来のように２台のカメラを設定することが不要となり、撮像位置のずれが生じることがないので、その分、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定を正確に行うことができる。また、良否判定装置１では、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定を行う際、単にカラー画像内の色相の比を求めればよいため、広範囲のダル仕上げ材表面１０ａについて効率よく良否判定を行うことができる。
【００７１】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、ダル仕上げ材として、チタン材で形成されたダル仕上げ材１０を適用したが、鋼材やステンレス材等その他種々の材料により形成されたダル仕上げ材を適用してもよい。
【００７２】
また、上述した実施形態においては、カラー画像から色相分布データを生成して正反射光Ｌ１の色相と乱反射光Ｌ２の色相との比を表した反射強度比Ｉを算出し、この反射強度比Ｉに基づいて、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定を行うようにしたが、本発明はこれに限らない。
【００７３】
例えば、カラー画像から、正反射光Ｌ１の色相と、乱反射光Ｌ２の色相との反射強度比Ｉを算出して、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定を行うようにしてもよい。また、反射強度比Ｉを算出せずに、色相分布データや、カラー画像、ＨＳＬ変換処理（色相変換処理）後の変換画像の色相分布状態を作業者が目視により確認し、ダル仕上げ材表面１０ａの良否判定を行うようにしてもよい。
【００７４】
なお、上述したカラー画像や、変換画像は、ディスプレイ等に表示される具体的な画像としての形態だけでなく、画像として生成される前のデータも含まれる。
【符号の説明】
【００７５】
１  良否判定装置
３  カラーカメラ
４  第１照明光源
５  第２照明光源
６  演算処理装置
１３  取得部
１６  良否判定部
【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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