(57)【要約】本発明は表面の特性を測定する装置及び方法に関する。本装置は、２つの異なる波長及び少なくとも２つの異なる角度を用いて、被測定面に照射光を向けるように配置された照射光を生成する手段と、被測定面の画像を生成するために、表面からの反射光又は散乱光を検出器に向ける手段とを備える。本発明による装置は更に、少なくとも１つの参照面を備え、照射光が参照面に向けられ、かつ参照面からの反射光又は散乱光も検出器に向けられるように、参照面を被測定面の近くに配置できる。本発明によれば、安い生産コストで単純な装置構成を用いて、正確かつ再現性のある優れた測定が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面（１０）の特性を測定する装置であって、
少なくとも２つの異なる波長及び少なくとも２つの異なる角度を用いて、測定される被測定面（１０）に照射光を向けるように配置された、照射光を生成する手段（１３）と、
前記被測定面の画像を生成するために、前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向ける手段と、を備える装置において、
該装置がさらに、少なくとも１つの参照面（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）であって、前記照射光も該参照面（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）に向けられ、かつ該参照面（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）からの反射光又は散乱光も前記検出器に向けられるように、前記被測定面（１０）の近くに配置できる、少なくとも１つの参照面（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
１から３つの個別の参照面を備え、該参照面は、
前記検出器上に形成される画像のホワイトバランスを決定するための、一様な白色領域、又は白−黒領域、
前記検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するための、異なる色調を含む領域、及び、
前記被測定面の粗さ、トポグラフィ、又は光沢度を決定するために、粗さ、トポグラフィ、及び／又は光沢を変えられる領域、
のうちの１以上の領域を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
開口又は窓を備え、
前記開口又は窓からの照射光を前記被測定面に向けることができ、前記少なくとも１つの参照面は前記開口又は窓の縁部に配置され、好ましくは前記被測定面と同一の光学平面に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記参照領域は３つの異なるタイプのものであり、それらは前記開口又は窓の異なる縁部に配置されることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記照射光を生成する手段は、少なくとも２つの異なる波長で動作する複数のＬＥＤランプを備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向ける手段は、拡大光学系を備え、該拡大光学系を用いて、前記被測定面及び前記少なくとも１つの参照面の拡大像を前記検出器上に形成可能であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記装置は、前記被測定面の画像を異なる照射角度で撮像するように配置されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記装置は、ホストデバイスに動作的に接続可能である、カメラ付き携帯電話のような装置モジュール内に形成され、該携帯電話の検出器は前記検出器として用いられることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記装置は、
前記ホストデバイスからトリガー信号を受信する手段と、
前記ホストデバイスから送信されるトリガー信号に応答して、前記被測定面を照射する手段と、
を備えることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、
前記検出器と、
前記検出器で受信した画像を分析するための手段と、
を備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
表面（１０）の特性を測定する方法であって、
測定される被測定面（１０）を少なくとも２つの異なる波長及び少なくとも２つの異なる角度を用いて照射し、
前記被測定面（１０）の画像を生成するために、前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向けて、表面（１０）の特性を測定する方法において、
前記被測定面の照射と同時に、少なくとも１つの参照面（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）を照射し、該参照面は既知の特性を有し、かつ前記被測定面の近くに配置され、前記参照面（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）の画像を生成するために、前記参照面（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）からの反射光又は散乱光も検出器に向け、
前記参照面（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）の画像を活用することにより前記被測定面の画像を分析する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記被測定面が嵌合するアクティブウインドウと、
前記アクティブウインドウの近くにあり、少なくとも１つの参照面（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）を有する参照領域と、
を備える画像領域（１２）を照射することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記参照領域は前記アクティブウインドウを画定することを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記参照領域は、前記検出器上に形成される画像のホワイトバランスを決定するために、一様な色の参照面（１５Ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記参照領域は、前記検出器上に形成される画像のホワイトバランスを決定するために、一様な白色、又は白から次第に若しくは無段階的に暗くなる白−黒の参照面（１５Ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記参照領域は、前記被測定面（１０）の粗さ、トポグラフィ、又は光沢度を決定するために、粗さ、トポグラフィ、及び／又は光沢を変えられる参照面（１５Ｃ）を備えることを特徴とする、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記参照領域は、検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するために、異なる色調を有する参照面（１５Ａ）を備えることを特徴とする、請求項１２から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記被測定面の前記画像は、前記被測定面の色調を校正するために、異なる色調を有する参照面（１５Ａ）が前記参照領域内で連続するようにして、異なる色調を有する参照面（１５Ａ）を用いて校正されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するために、前記表面（１０）の特性の測定前に、前記アクティブウインドウ内に参照面を配置して校正を行うことを特徴とする、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するために、少なくとも１つの標準色を有する可変の参照面を前記アクティブウインドウ内に配置することを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記参照面は、前記アクティブウインドウと本質的に同じ大きさであることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記参照面は、単一色のみを含むことを特徴とする、請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するために、前記表面（１０）の特性の測定前に、前記アクティブウインドウ内に異なる色調を有する参照面（１５Ａ）を配置して校正を行うことを特徴とする、請求項１９から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記校正段階の後に、前記表面（１０）の特性の測定を開始するために、前記参照面を前記アクティブウインドウから取り除くことを特徴とする、請求項１９から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記被測定面（１０）及び前記参照面（１５Ｃ）の画像を異なる照射角で撮像し、
前記被測定面（１０）の粗さ、トポグラフィ、又は光沢を少なくとも１つの参照面（１５Ｃ）の画像を用いて決定する
ことを特徴とする、請求項１１から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記分析は、前記検出器の波長チャネルごとに別々に行うことを特徴とする、請求項１１から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記方法は、
携帯電話のようなホストデバイスに接続された請求項１から９のいずれか一項に記載の装置を用いて行われ、この場合、前記ホストデバイスの検出器は画像を生成するために用いられ、及び／又は、前記ホストデバイスのデータ処理ユニットは前記被測定面の画像を分析するために用いられることを特徴とする、請求項１１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記ホストデバイスは、通信リンクを備えたデバイスであり、
前記ホストデバイスにおいて、前記被測定面から得た情報にデジタル形式の識別子を付け、
前記被測定面から得た前記情報の少なくとも一部のほかに前記識別子も、通信リンクを介して、前記ホストデバイスからリモートサーバへ送信し、
前記被測定面から得た情報及び識別子の受信確認は、前記通信リンクを介して、前記リモートサーバから前記ホストデバイスにて受信されることを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記リモートサーバで、前記被測定面の前記情報は、以前に前記リモートサーバに送信された情報と比較され、
前記比較の結果は、前記リモートサーバから前記ホストデバイスに受信されることを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面の色及び他の特性を測定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面の外観を決定するには、表面の色及びテクスチャ（スペクトルの変数）、光沢度、及び散乱度のほかに表面の形状（微細構造及びトポグラフィ）を含むいくつかの異なるタイプの測定が必要である。表面の色は、典型的には反射式の分光光度計を使用して測定され、表面の他の特性はそれ用に開発された個別の光沢度計、粗度計、及び光散乱度計を使用して測定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、より単純かつ経済的に表面を調べることができる解決策を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、被測定面、及び被測定面の近くに配置される少なくとも１つの一定の参照面を照射するのに、少なくとも２つの異なる波長及び２つの異なる角度を用いる光源を使用するというアイデアに基づくものである。被測定面及び参照面の双方からの反射光又は散乱光は、被測定面及び参照面の画像が形成される検出器に向けられる。参照面の特性は標準化されているので、その参照面を用いて、表面の画像を校正あるいは分析することが可能である。
【０００５】
１つの側面によれば、本発明に係る装置は、少なくとも２つの異なる波長及び少なくとも２つの異なる角度を用いて、測定される被測定面に照射光を向けるように配置された、照射光を生成する手段と、
前記被測定面の画像を生成するために、前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向ける手段と、を備え、
該装置がさらに、少なくとも１つの参照面であって、前記照射光も該参照面に向けられ、かつ該参照面からの反射光又は散乱光も前記検出器に向けられるように、前記被測定面の近くに配置できる、少なくとも１つの参照面を備える。
【０００６】
上記実施態様によれば、前記装置は１から３つの個別の参照面を備え、該参照面は、
前記検出器上に形成される画像のホワイトバランスを決定するための、一様な白色領域、又は白−黒領域、
前記検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するための、異なる色調を含む領域、及び、
前記被測定面の粗さ、トポグラフィ、又は光沢度を決定するために、粗さ、トポグラフィ、及び／又は光沢を変えられる領域、
のうちの１以上の領域を備える。
【０００７】
一実施態様によれば、装置は開口又は窓を備え、前記開口又は窓からの照射光を前記被測定面に向けることができ、前記少なくとも１つの参照面は前記開口又は窓の縁部に配置される。前記少なくとも１つの参照面は、好ましくは前記被測定面と同一の光学平面に配置され、すなわち、薄い台上での実行において、参照面は、被写体の範囲を定めるように、被写体の上に配置される。
【０００８】
一実施態様によれば、前記照射光を生成する手段は、少なくとも２つの異なる波長で動作する複数のＬＥＤランプを備える。
【０００９】
前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向ける手段は、好ましくは、拡大光学系を備え、該拡大光学系を用いて、前記被測定面の画像及び前記少なくとも１つの参照面の拡大像を前記検出器上に形成可能である。このようにして、顕微鏡下の測定が得られる。別の実施態様によれば、装置が顕微鏡撮像に適しているホストデバイスに接続されている場合には、ホストデバイスの光学系のみを使用することができる。
【００１０】
一実施態様によれば、特に表面のトポグラフィ、粗さ、又は光沢の測定を要求された場合には、装置は異なる照射角度で被測定面を撮像するように構成される。
【００１１】
一実施態様によれば、前記装置は、ホストデバイスに動作的に接続可能である、カメラ付き携帯電話のような装置モジュールとしてに形成され、該携帯電話の検出器は前記検出器として用いられる。また、装置は前記ホストデバイスからトリガー信号を受信する手段と、前記ホストデバイスから送信されるトリガー信号に応答して前記被測定面を照射する手段と、を備える。
【００１２】
別の実施態様によれば、装置自身が前記検出器、及び／又は前記検出器で得た画像を分析するための手段を備える。
【００１３】
本発明に係る方法は、
測定される被測定面を少なくとも２つの異なる波長及び少なくとも２つの異なる角度を用いて照射し、
前記被測定面の画像を生成するために、前記表面からの反射光又は散乱光を検出器に向けて、表面の特性を測定する方法において、
前記被測定面の照射と同時に、少なくとも１つの参照面を照射し、該参照面は既知の特性を有し、かつ前記被測定面の近くに配置され、前記参照面の画像を生成するために、前記参照面からの反射光又は散乱光も検出器に向け、
前記参照面の画像を活用することにより前記被測定面の画像を分析する。
【００１４】
前記参照面は被測定面の色調を校正するために、２つの異なる色調を含んでいる表面とすることができ、被測定面の画像は、少なくとも１つの参照面の画像を用いて校正する。
【００１５】
前記参照面は、粗さ、トポグラフィ、及び／又は光沢を変えられる面とすることができ、この場合、前記被測定面及び前記参照面の画像は異なる照射角度により形成され、前記被測定面の粗さ、トポグラフィ、又は光沢度は、前記少なくとも１つの参照面を用いて決定される。
【００１６】
粗さ、トポグラフィ、及び／又は光沢度を変えられる面とは、分析段階で利用し得る既知の粗さ、トポグラフィ、又は光沢の特性を有している面のことをいい、これは被測定面の対応する特性を決定するのに用いることもできる。
【００１７】
前記分析は、特に被測定面の色を確実に校正するために、検出器の波長チャネルごとに別々に行うのが好適である。
【００１８】
本発明の方法は、モジュールとして構築され、携帯電話のようなホストデバイスに接続された上述したような装置を用いて実行され、この場合、前記ホストデバイスの検出器は画像を生成するために使用され、及び／又は、前記ホストデバイスのデータ処理ユニットは前記被測定面の画像を分析するために使用される。
【００１９】
より具体的には、本発明は独立する請求項の特徴部分に記載された内容により特徴付けられる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により顕著な効果が達成される。本装置はいくつかの波長及び角度での照射と、参照面との双方を備えるので、画像の色測定と、表面の微細構造の測定との双方の測定を新規な手法で組み合わせることが可能である。本発明はまた、安い製造コストで単純な装置構成を用いて、優れた精度及び再現性を可能にする。
【００２１】
本発明の適用範囲には、携帯用の色測定装置のほかに、光沢及び粗さ形状の測定装置が含まれる。本発明はまた、例えば、カメラ付き携帯電話の一部として、正確な色及び表面の測定を統合することができる。
【００２２】
以下に、本発明の実施形態及び利点を、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す装置構成を用いて撮像した顕微鏡画像を示す図である。この画像の中央における領域は被測定面の画像であり、画像の縁部における領域は被測定面の近くに配置した参照面の画像である。
【図３】図３ａ及び３ｂは、異なる幾何学配置に設定した複数の光源を用いて表面の光沢及びトポグラフィの測定を実施する原理を示す図である。各照射幾何学配置は、表面の形状及び光沢度に応じて、異なる画像を生成する。図３ｂでは、左の方向から照射される画像が、右の方向から照射される画像とは異なって、表面の形状の変化が見える。
【図４】照射光学系及び参照領域を含み、携帯電話に接続されて、この携帯電話を精密な測定装置に変えて、表面の色、トポグラフィ、及び光沢度を決定することができるモジュールを示す図である。また、測定装置は、表面構造を２Ｄ及び３Ｄ画像にて立証するのに用いることができる。
【図５】携帯電話に接続した顕微鏡モジュールを使用して撮像した織物の構造画像を示す図である。
【図６】顕微鏡モジュールを使用して生成された図５の被写体の３Ｄ画像を示す図である。この３Ｄ画像を用いて、例えば、表面の平坦度及び起伏度を立証することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、表面の色に加え、表面の他の特性も正確かつ繰り返し測定することができる、新規の方法及び装置構成を開示する。この方法の中心となる新しい考えは、表面の測定と同時の参照測定を組み合わせることで、照射源及びフォトセンサのばらつきを校正可能とすることである。本発明の適用範囲は、携帯用の色測定装置、及び光沢と粗さ形状の測定装置を含む。本発明は、例えば、色及び表面の正確な測定装置をカメラ付き携帯電話の一部として一体化することを可能とする。本発明に基づいて、モバイル測定とサーバ・サービスとを組み合わせる新規なビジネス動作モデルを実装し得る。
【００２５】
表面の色及び他の光学特性を測定する際には、照射光源及びフォトセンサの諸特性の制御が重要である。照射光源の強度又は放射スペクトルの変化、並びにフォトセンサの感度及び波長の応答の変化は、それらの影響を校正によって補正しなければ、測定結果に直接影響を及ぼすことになる。本発明は、この問題を同じ装置ユニット内に１つ又は複数の照射装置、及び校正を可能にする参照面を含ませることによって、解決する。このような構成によって、表面の色だけでなく、表面の他の特性も、正確かつ繰り返し測定することが可能となる。表面の測定と同時の参照面の測定を導入して、光源及びフォトセンサの特性のばらつきを校正できるようにする方法は新規で重要な考えである。
【００２６】
測定は表面の上にセットされる装置を使用して行われ、該装置は、測定値の精度を高めるための参照面の構造とともに、表面の顕微鏡画像を生成する照射及び撮像ユニットを含む。参照面は、検出器上に形成される画像のホワイトバランスを決定するための均一な白色領域又は白−黒領域と、検出器上に形成される画像のカラーバランスを決定するための異なる色調（灰色の色調とは異なる）を含む領域と、被測定面の粗さ、トポグラフィ、又は光沢度を決定するための、粗さ、トポグラフィ、及び／又は光沢を変えられる領域、とすることができる。
【００２７】
図１及び図２を参照するに、本装置は、一実施形態によれば、フォトセンサ１９（例えばカラー画像を生成するＣＣＤセル）と、撮像光学系１３と、複数のＬＥＤを用いて実装される照射構造１３と、被測定面１０と、画像領域１２の近くに位置する参照面１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃとを備える。これらの参照面は、装置構造の常設部分であって、図２に示すように、撮像光学系によって形成される画像内に被測定面及び参照面の双方を（十分に正確に）見ることができるように、被測定面の近くに持ってくる。
【００２８】
図面によれば、照射及び撮像光学系は、被測定面及び参照領域が本質的に同じ幾何学配置で照射されるように、実装する。同様に、撮像の幾何学配置は、基本的に、被測定面及び参照面の双方に対して同じとする。したがって、参照面から受信される情報は、被測定面の特性を決定するのに直接利用することができる。
【００２９】
上記で明らかになったように、検出器又は全ての撮像光学系は、照射高原及び参照面と同じ装置構成の一部とする必要はなく、その代わりに、装置はホストデバイス１８に動作的に接続される別個のモジュールを形成することができる。その場合、モジュールに属する装置の構成要素は、好ましくは一体化したユニットを形成するようにケースに入れ、装置はホストデバイスから指令信号を受信する手段、又は照射及び検出を同時に設定するように指令信号をホストデバイスに送信する手段を更に備える。このような実際の解決策を図４に示す。
【００３０】
好ましくは、利用可能な少なくとも２つの波長チャネルがあるが、完全な色定義を作成するためには、後で詳細に説明するように、３つ以上のチャネル、例えば赤、緑及び青チャネル（ＲＧＢ）がある。
【００３１】
同様に、好ましくは２つの表面照射角度があり、これは実際には複数のＬＥＤ光源のような、実際にいくつかの別々の照射光源を使用することをしばしば意味する。照射光源は、被測定面の法線に対して対称的に付けるのが好適であり、これにより画像の解釈を簡単にする。複数の照射光源は被測定面の法線の周りに描かれる円内に位置させることができ、例えば、２−２０個の照射光源を等しい間隔で配置することができる。照射光源は好ましくは、少なくとも３つの異なる波長帯域を有する光源とする。
【００３２】
［色の測定］
本装置を用いて、被写体のＲＧＢカラー像（図３ａ及び３ｂに示す例では、ＬＥＤ光源１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃはそれぞれ単一チャネルＲ／Ｇ／Ｂを表す）を撮影し、且つ、画像の縁部における参照領域の既知の色調を用いて正確な色調を校正することにより、表面の色を決定することが可能である。ＲＧＢ撮像では、カメラは同時に被写体の３つの別々の画像を撮像し、各画像では光源からの特定の波長帯域（赤帯域、緑帯域、青帯域）は光源からフィルタリングされている。
【００３３】
既に知られているように、照射光源、波長帯域、及び幾何学配置の特性を制御すれば、ＲＧＢ撮像を用いることにより、ほとんどの用途にとって充分な色の区別をすることが可能になる。期待できる結果は、研究課題にＲＧＢカメラの色測定精度が市販の色度計の性能に一致しているＲＧＢ撮像を用いて得ることができる。
【００３４】
本発明では、ＲＧＢ撮像に基づく色測定の精度は、同一画像で校正することにより、向上する。記載される解決策によって、実質上、色測定の精度に影響を及ぼす以下の要因を補償できる。
−照射の強度及びそのばらつき
−照射のスペクトル
−ＲＧＢチャネルでのカメラの強度応答
−ＲＧＢチャネルのスペクトルのばらつき
−カメラのオフセット・レベルのばらつき
【００３５】
大部分のカメラ、特に携帯電話に一体化されたＣＭＯＳカメラでは、カメラの電子機器は、画像のＲＧＢチャネルの比率及びオフセット値が各画像の撮影に関連して釣り合うように実装される。このため、画像だけに基づいて色を決定すると、非常に不正確なものとなる。各画像でなされる参照測定は、上述したような要因によって生じるばらつきを補正する。例えば参照面の黒、白、及びグレートーンといったような、参照面の既知の色調は補正用に用いることができる。
【００３６】
カラー撮像に使用されるＲＧＢカメラは、例えば、白黒カメラ及びその前に配置される調整可能な狭帯域のカラーフィルタと交換することもできる。カラーフィルタは、例えば、電気的に調整可能なファブリペロー・フィルタとすることができる。
【００３７】
図５は、色測定を用いて実施した、織物の構造画像を示す。
【００３８】
図２は、被測定面１０の色を、本発明による方法の実施形態を使用してどのように測定するかを示しており、本発明では、被測定面１０は、３つの参照面１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが位置付けられる参照領域によって囲まれるアクティブウインドウ内に位置する。これらの参照面のうちの参照面１５Ａは、検出器上に形成されるカラーバランスを決定するために、異なる色調を備える。第２の参照面１５Ｂは、検出器上に形成される画像のホワイトバランスを決定するために、白−黒領域を備える。第２の参照面１５Ｂは、画像のホワイトバランスを決定するために、白や白い空白のような一様な色、又は白から黒へ移行する暗くなっているパターンのような色であってもよい。第３の参照面１５Ｃは、被測定面（１０）の粗さ、トポグラフィ、又は光沢度を決定するために、粗さ、トポグラフィ、及び／又は光沢を変えられる参照面（１５Ｃ）を備える。前述のように、図２に示した実施形態によれば、被測定面１０の色調を調整するために、表面１０の画像は、参照領域内で連続的となるように異なる色調を備える参照面１５Ａを用いて校正される。
【００３９】
本発明によれば、色調の校正はまた、別の校正段階で行うこともできる。一実施形態によれば、表面１０の特性を測定する前に、アクティブウインドウ内に位置する参照面（図示せず）を用いて、検出器の上に形成される画像のカラーバランスを決定する、初期の校正段階を実行する。アクティブウインドウ内に位置する参照面は、検出器の上に形成される画像のカラーバランスを決定するために、少なくとも１つの標準色を含む可変参照面とするのが好適である。可変の参照面は市販されており、それを用いて、正しい波長を有する参照色を確実に作ることができる。市販の可変のカラーサンプルを使用することにより、非常に多くの異なる色を使用できるようになる。参照面は、好ましくは単一色のみを含む。アクティブウインドウ内に配置される参照面は、本質的にアクティブウインドウと同じ大きさとして、レンズによって生じる歪みを除去することができる。参照色（好ましくは単一色の参照色）はアクティブウインドウ全体を満たすので、レンズ誤差のために歪められる値は、測定された波長の値からフィルタリングする。大きい参照色も、測定ノイズを減らすことができる。測定前の別々の色校正段階では、検出器の上に形成される画像のカラーバランスを決定するために、異なる色調を含んでいる参照面１５Ａを、アクティブウインドウ内に配置することができる。校正段階の後には、表面１０の特性の測定を開始するために、参照面はアクティブウインドウから取り除かれる。
【００４０】
［表面の光沢、粗さ、及びトポグラフィの測定］
表面の他の特性を測定するために、本発明による装置は、色測定のために使用する照射光源だけでなく、いくつかの異なる照射幾何学配置を生成する光も用いて表面を照射し得るように構成する。照射部品は、図３ａ及び３ｂに示される原理に従って、いくつかの異なる幾何形状で配置される、複数のＬＥＤ、又は複数のＬＥＤと照射光学系の組合せからなる。
【００４１】
表面の特性を測定するために、本装置は、各画像に異なる照射幾何学配置を用いるようにして、いくつかの画像を連続的に撮影する。各照射は、表面の光沢度及びトポグラフィに応じて、画像に異なる応答を生成する。表面の特性は、これらの画像の比率から計算される。例えば、表面の形状及びトポグラフィは、２つの画像に表面の反対方向の照射が存在するようにして２つの画像を撮影することによる、測光ステレオ測定を用いて、決定することができる。表面の光沢度は、例えば、表面の２つの画像を撮影し、一方の画像では撮像角度に対してミラー角度で照らし、他方の画像では撮像角度に対して４５度で照らし、かつ、これらの画像間の比率を算出することによって、決定することができる。異なる幾何学配置での照射は互いに同じ色とするため、表面特性の計測値は表面の色に左右されなくなる。この原理は、図３ａ及び３ｂに例示される。図に示すように、表面１０’と比較して平坦でない表面１０”は照射の方向に依存して異なる応答を与える。
【００４２】
本装置は、好ましくはこれらの測定結果を校正するための参照面も使用するように配置される。この場合、参照面は、例えば測定表面の異なる既知の微細構造の形状及び光沢度を含むことができる。
【００４３】
図６は、上記の原理を用いて生成された織物の立体画像を示す。
【００４４】
［校正及び精度の維持］
本発明による測定装置は校正され、校正された精度は以下の手順を用いて維持される。
Ａ．既知の校正サンプルの測定
本装置は、まず、１つ以上の既知のサンプルを撮像するために用いられる。装置の画像領域の中央には、既知の表面があり、画像の縁部領域に参照領域がある。この画像データに基づき、装置は参照領域のための色パラメータ及び他の表面特性のパラメータを計算する。換言すれば、装置は参照領域を校正する。
Ｂ．参照領域を用いた測定の校正
測定するときに、装置は被測定面及び参照領域を同時に撮像する。その際、装置は測定値の校正のために参照領域を使用する。
【００４５】
［本発明の利用可能性］
本発明を用いて、例えば、塗料店又は繊維産業の要求のために、表面の品質の測定及びドキュメンテーションシステムを実現することが可能である。携帯電話を用いて、材料、色及び表面の特性のデータベースが保持されているサーバに測定データを送信することができる。このサーバを用いて、詳細な分析を行うこともできる。全データベースの情報及び分析サービスはまた、測定環境（分類、データベース検索及び色分析を含む）に利用することもできる。
【００４６】
より一般的に述べると、ホストデバイスが通信リンクを装備した装置である場合（又は装置自体が電気通信回線を装備している場合）、開示した解決法は以下のようにして、電子サービスを実施するために用いることができる。
・ホストデバイスでは、デジタル形式の識別子が被測定面から得られる情報（例えば、被測定面に関する情報、測定時間など）に付加される。
・ホストデバイスは、前記通信リンクを用いて、被測定面から得られた情報の少なくとも一部をリモートサーバに送信するために用いられる。
・被測定面から得られた情報及び識別子の受信の確認応答は、前記通信リンクを介して、前記リモートサーバからホストデバイスによって受信される。
【００４７】
更に、リモートサーバ上の被測定面に関する情報は、以前にリモートサーバに送信された情報と比較することができ、その比較の結果はリモートサーバからホストデバイスによって受信することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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