(57)【要約】【課題】編物である染色試料や、試料織物である生機を撮影した画像の中に含まれている、試料の織編目模様を目立たせないようにすることで織編物の不良を判定し易くすること。【解決手段】合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像９に画像処理を施す装置であって、前記試料画像９に、織編物の織編目模様を目立たせなくする織編目低減処理を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像に画像処理を施す装置であって、
前記試料画像に、前記織編物の織編目模様を目立たせなくする織編目低減処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記試料の面方向に平行な方向において、所定長さ当たりの濃度または明度波の繰り返し回数をＮとしたときに、前記試料画像の濃度または明度変動を、前記濃度または明度波の繰り返し回数Ｎが異なる、複数の濃度または明度波形の合成波形とみなし、
前記織編目低減処理は、
前記試料画像に２次元フーリエ変換を施して、前記試料の面方向と平行な方向における前記試料画像の濃度または明度変動を、前記濃度または明度波の繰り返し回数Ｎが異なる前記複数の濃度または明度波形に分解して、濃度または明度スペクトル分布を取得するスペクトル分析処理と、
前記スペクトル分析処理で得られた前記濃度または明度スペクトル分布から、前記織編物の織編目模様によって生じる前記濃度または明度波形を除去する織編目除去処理と、
前記織編目除去処理後の前記濃度または明度スペクトル分布に、２次元フーリエ逆変換を施すことにより、前記織編目模様が除去された試料画像を得る逆変換処理と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記スペクトル分析処理において、前記試料画像の濃度または明度を、前記試料の面方向と平行な方向で、且つ、互いに交差する第１方向と第２方向について、それぞれ２次元フーリエ変換を施して、第１濃度または明度スペクトル分布と第２濃度または明度スペクトル分布とを取得し、
前記織編目除去処理において、前記第１濃度または明度スペクトル分布と前記第２濃度または明度スペクトル分布の両方において、前記織編物の織編目模様によって生じる前記濃度または明度波形を除去し、
前記逆変換処理において、前記第１濃度または明度スペクトル分布と前記第２濃度または明度スペクトル分布の両方に、２次元フーリエ逆変換を施し、前記第１方向と前記第２方向の両方について前記織編目模様が除去された試料画像を得ることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記織編目除去処理において、
前記所定方向における前記織編目模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数をＮ１としたときに、前記濃度または明度スペクトル分布から前記濃度または明度波の繰り返し回数がＮ１以上である前記濃度または明度波形を全て除去することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処置装置。
【請求項５】
合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像の画像処理方法であって、
前記試料画像に、前記織編物の織編目模様を目立たせなくする織編目低減ステップを有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、織物や編物の試料の画像を処理する、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル等の合成繊維の糸は、従来から様々な方法で様々な用途の糸が製造されているが、例えば特許文献１には、代表的な糸の１つであるＦＤＹ（Ｆｕｌｌｙ Ｄｒａｗｎ Ｙａｒｎ）糸の製造について開示がある。この特許文献１では、紡糸機から紡出された合成繊維の糸は、複数の加熱ローラに巻き付けられる。複数の加熱ローラにおいて、それぞれの糸は、所定の温度まで加熱されつつ延伸されることで、所望の物性を有する糸となる。
【０００３】
上記のような糸の製造工程において、例えば、糸に付与する工程油剤の付着のむらや加熱ローラの温度の変動などの原因により糸の加熱にむらが生じると、糸が受ける熱履歴にばらつきが生じたり、糸の延伸にばらつきが生じることになり、単糸内部の配向度や結晶化度のむらや糸の太さばらつきが発生することになる。
【０００４】
最終製品である織物や編物の構成要素である原糸や加工糸にこのようなばらつきがあると、最終工程を経た後に最終製品の染むらや形態不良といった欠点として顕在化するため、その損失は甚大なものになる。このような損失を最小限に留めるため、原糸や加工糸のばらつきを原糸や加工糸の製造段階で発見して後工程に不良糸を流さないために、様々な糸品質試験が行われている。
【０００５】
また、上述したＦＤＹ糸以外にも、合成繊維の製造には様々な糸の種類や製造工程やこれに対応した設備があり、特許文献２に開示されているＰＯＹ（Ｐｒｅ−Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｙａｒｎ）糸の製造、特許文献３に開示されているＰＯＹ糸を使って高次糸加工されたＤＴＹ（Ｄｒａｗ Ｔｅｘｔｕｒｅｄ Ｙａｒｎ）糸の製造の際にも、上記のＦＤＹ糸と同様に、各工程で生産した糸の品質を確認して後工程に不良糸を流さないために、様々な糸品質試験が行われている。
【０００６】
従来から、原糸や加工糸の製造段階で、強度や伸度の試験や温度による収縮度の試験、糸の長手方向の繊度ばらつきを評価する試験などと共に、非特許文献１に記載されているような糸を筒編みして得られた試料を染色し、その試料に染めむらが生じているか否かを判定する試験が一般に行われている。筒編み試験の染色は、調合した染料の中に筒編みした試料を入れて、所定時間加熱浸漬することによって行われる。ここで編物を形成している糸に、配向度や結晶化度などのばらつきがあると、染料が糸の内部に入りやすさが異なるため、糸条のばらつきが染色濃度の差、すなわち、染色むらとして確認することができる。また、織物の試験としては、生機（きばた）と呼ばれる染色前の織試料を用いて織物表面の糸の凹凸による光の反射状態の違いによって生じる明暗を目視することで、織物を構成する糸の偏りを確認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−５５５５号公報
【特許文献２】特許第４４９１０１７号公報
【特許文献３】特開２００７−２７７７５１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】吉村治、外７名、「繊維製品開発のための品質評価手法の検討−連続糸径むら測定装置を用いた品質調査マニュアルの作成―」、平成２２年度研究報告ｖｏｌ．６０，石川県工業試験場
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の染めむらの判定では、一般に、染色した試料を人が目視することによって行っていた。しかしながら、試料となる編物は、１本の糸が編成されてなるものであることから、この試料には編目が形成されている。この編目は、編物を染色した染色試料の染めむらを判定する際、人が判別する妨げとなり、誤判定の要因となる。
【００１０】
また、従来の織物の不良判定は、一般に、染色前の生機（きばた）を人が目視することによって行っていた。しかしながら、試料となる生機（きばた）はたて糸とよこ糸の交差による一定の織目のパターンが形成されており、糸の弛みや抜けや引けなどの不良を発見するためには、連続して広がる織目のパターンの中の微細な変化を見つける必要があり、非常に熟練を要する困難な作業であった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、編物である染色試料や、試料織物である生機を撮影した画像の中に含まれている、試料の織編目模様を目立たせないようにすることで織編物の不良を判定し易くすることである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１２】
第１の発明の画像処理装置は、合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像に画像処理を施す装置であって、前記試料画像に、前記織編物の織編目模様を目立たせなくする織編目低減処理を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明では、合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像に、織編目低減処理を行う。これにより、試料画像中の織編目模様を目立たせなくすることで、本来の染めむらや織りパターンのずれなどの生機の不良がわかりやすくなる。従って、この試料画像に基づいて染めむらや生機不良の判定を行う際に、その判定精度が高くなる。これにより、糸の染めむらや生機不良の判定時の誤判定が生じにくくなる。
【００１４】
第２の発明の画像処理装置は、前記第１の発明において、前記試料の面方向に平行な方向において、所定長さ当たりの濃度または明度波の繰り返し回数をＮとしたときに、前記試料画像の濃度または明度変動を、前記濃度または明度波の繰り返し回数Ｎが異なる、複数の濃度または明度波形の合成波形とみなし、前記織編目低減処理は、前記試料画像に２次元フーリエ変換を施して、前記試料の面方向と平行な方向における前記試料画像の濃度または明度変動を、前記濃度または明度波の繰り返し回数Ｎが異なる前記複数の濃度または明度波形に分解して、濃度または明度スペクトル分布を取得するスペクトル分析処理と、前記スペクトル分析処理で得られた前記濃度または明度スペクトル分布から、前記織編物の織編目模様によって生じる前記濃度または明度波形を除去する織編目除去処理と、前記織編目除去処理後の前記濃度または明度スペクトル分布に、２次元フーリエ逆変換を施すことにより、前記織編目模様が除去された試料画像を得る逆変換処理と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
織編物の試料を撮影した試料画像には、染めむらや生機不良の他、規則的な織編目模様によって、濃度または明度の変化が生じる。尚、生機の明度とは、織物表面からの反射光の明るさを示す指標であって、その数値は反射してくる光の量が多いほど高く、影になって反射する光の量が少ないほど低くなる。また、要因によって、それらの濃度または明度変化の態様（繰り返しの頻度など）は異なる。例えば、染めむらや生機不良による濃度または明度の変化は、一般的に緩やか、且つ、不規則であるが、規則的な織編目模様による濃度または明度の変化は、糸の間隔ごとに細かく規則的である。
【００１６】
そこで、本発明では、まず、試料画像の濃度または明度変動を、濃度または明度波の繰り返し回数の異なる複数の濃度または明度波形の合成波形であるとみなす。即ち、試料画像の濃度または明度変動を、様々な要因によって生じている複数の濃度または明度波形が重ね合わされたものであるとみなす。なお、濃度または明度波とは、１つの濃度または明度波形における、１つのピークから次のピークまでの間の１つの波のことである。従って、所定長さ当たりの濃度または明度波の繰り返し回数が多い濃度または明度波形とは、濃度または明度が細かく変化している波形となる。そして、スペクトル分析処理において、試料画像の濃度または明度変動を複数の濃度または明度波形に分解して、濃度スペクトル分布を取得する。また、試料となる編物の編目の数や織物の浮きの数（よこ糸を飛び越しているたて糸の数、またはたて糸を飛び越しているよこ糸の数）は既知の値であるため、この織編目模様に起因して生じる濃度または明度波形を推定することは容易である。そこで、次に、織編目除去処理において、濃度または明度スペクトル分布から、織編目模様によって生じる濃度または明度波形を除去する。そして、この濃度または明度スペクトル分布に逆変換処理をかけることで、織編目模様が除去された試料画像を得ることができる。
【００１７】
第３の発明の画像処理方法は、前記第２の発明において、前記スペクトル分析処理において、前記試料画像の濃度または明度を、前記試料の面方向と平行な方向で、且つ、互いに交差する第１方向と第２方向について、それぞれ２次元フーリエ変換を施して、第１濃度または明度スペクトル分布と第２濃度または明度スペクトル分布とを取得し、前記織編目除去処理において、前記第１濃度または明度スペクトル分布と前記第２濃度または明度スペクトル分布の両方において、前記織編物の織編目模様によって生じる前記濃度または明度波形を除去し、前記逆変換処理において、前記第１濃度または明度スペクトル分布と前記第２濃度または明度スペクトル分布の両方に、２次元フーリエ逆変換を施し、前記第１方向と前記第２方向の両方について前記織編目模様が除去された試料画像を得ることを特徴とするものである。
【００１８】
ここで、編目模様は、ループが２方向に連続、連結されることによって、生じている。また織目模様は、２方向に織られた糸が互いに交差することによって、生じている。本発明では、試料画像に対して、織編物を撮影した試料画像に表された糸の配列方向であって、互いに交差する第１方向および第２方向について、それぞれ２次元フーリエ変換を施して、第１濃度または明度スペクトル分布と第２濃度または明度スペクトル分布を取得する。さらに、濃度または明度スペクトル分布から、織編物の織編目模様によって生じる濃度または明度波形を除去する。これら第１濃度または明度スペクトル分布と第２濃度または明度スペクトル分布に２次元フーリエ逆変換を施すことによって、すべての織編目模様が除去された試料画像を得ることができる。
【００１９】
第４の発明の画像処理装置は、前記第２又は３の発明において、前記織編目除去処理において、前記所定方向における前記織編目模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数をＮ１としたときに、前記濃度または明度スペクトル分布から前記濃度または明度波の繰り返し回数がＮ１以上である前記濃度または明度波形を全て除去することを特徴とするものである。
【００２０】
ここで、試料画像中の織編目模様による濃度または明度の変化は、撮影した編物の編目の大きさ、織物の糸の間隔ごとに細かく規則的である。従って、織編目模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数は大きくなる。それに対して、試料画像中の染めむらや織物の不良によって生じる模様による濃度または明度の変化は、一般的に緩やか、且つ、不規則である。従って、染めむらや織物の不良によって生じる模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数は小さくなる。従って、染めむらや織物の不良によって生じる模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数は、織編目模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数Ｎ１よりも小さくなる。つまり、濃度または明度スペクトル分布において、濃度または明度波の繰り返し回数がＮ１よりも大きい濃度または明度波形は、少なくとも染めむらや織物の不良によって生じるによるものではないことから、これらを除去する。
【００２１】
第５の発明の画像処理方法は、合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像の画像処理方法であって、前記試料画像に、前記織編物の織編目模様を目立たせなくする織編目低減ステップを有することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明では、合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像から、織編物の織編目模様を抑える織編目低減ステップを行う。これにより、第１の発明と同様に、これにより、試料画像中の織編目模様を目立たせなくすることで、本来の染めむらや織物の不良がわかりやすくなる。従って、この試料画像に基づいて染めむらや織物の不良の判定を行う際に、その判定精度が高くなる。これにより、糸の染めむらや織物の不良の判定時の誤判定が生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】染めむら、生機の不良検査装置、および、それに接続される周辺機器を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、試料の撮影状況を上方から見た図であって、（ｂ）は、側方から見た図である。
【図３】（ａ）は、編目模様が除去される前の染色試料の画像であって、（ｂ）は、その拡大図である。
【図４】染色試料画像の濃度波形合成及び分解の概念を説明する図である。
【図５】（ａ）は、第１濃度スペクトル分布を示すグラフであって、（ｂ）は、第２濃度スペクトル分布を示すグラフである。
【図６】編目模様が除去された後の染色試料の画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１に示す、本実施形態の不良検査装置１は、編物に染色を施した染色試料７（図２参照）の染めむらを検査するものである。
【００２６】
まず、不良検査装置１の検査対象となる染色試料７について簡単に説明しておく。図２に示される染色試料７は、筒編みの編物であって、１本の糸がループを作り、そのループに糸を引っ掛け、新しいループを作ることを繰り返すことによって形成されている。また、染色試料７における糸の複数のループは、試料画像９中における、Ｙ方向に延びる波線で表された複数の縦糸部分Ｙ１と、Ｘ方向に延びる波線で表された複数の横糸部分Ｙ２とが合わさったものとみなすことができる。
【００２７】
本実施形態の不良検査装置１は、ＣＰＵ、メモリ、ハードディスクなどから構成されている。不良検査装置１は、図１に示すように、染色試料７を撮影するカメラ４と、不良検査装置１の操作画面や試料画像９等をモニタ５、および、試料画像９や検査結果等を印刷するプリンタ６にそれぞれ接続されている。不良検査装置１は、カメラ４によって撮影された染色試料７の試料画像９の処理、モニタ５、および、プリンタ６への出力処理など、ＣＰＵからの様々な処理を行う処理部２と、データを入力する入力部３とを備えている。
【００２８】
上述した不良検査装置１を用いて、染色試料７に生じた染めむらを判定する手順について説明する。
【００２９】
まず、図２（ａ），（ｂ）に示すように、カメラ４によって、検査対象である染色試料７を撮影する。このとき、カメラ４の拡大率、および染色試料７とカメラ４との距離をそれぞれ所定の値に規定して撮影する。これらの値をあらかじめ規定しておくことにより、撮影した試料画像９に含まれている染色試料７の大きさが既知となる。
【００３０】
染色試料７は、例えば、筒編みされた開口が上下となるように支え部材１２によって支えられ、固定された状態で、カメラ４に対して正面を向けて配置される。さらに、撮影時は、例えば、試料画像９を２つの照明８によって照らし、且つ、カメラ９の露出を調節して撮影される。２つの照明８は、カメラ４を挟んで対称であって、染色試料７とカメラ４とを結ぶ方向に対して、４５度傾いた位置に配置されている。撮影後、このカメラ４は不良検査装置１に接続され、撮影した試料画像９のデータが不良検査装置１に入力される。
【００３１】
図３（ａ）は、上述した撮影によって得られた染色試料７の試料画像９である。以下、試料画像９について、詳細に説明する。
【００３２】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、編目模様を有する染色試料７を撮影して得られた試料画像９には、上述した染色試料７の複数のループにおける、複数の縦糸部分Ｙ１に対応するＸ方向に略等間隔で配列された複数の縦波線１０ａと、複数の横糸部分Ｙ２に対応するＹ方向に略等間隔に配列された複数の横波線１０ｂとが表れている。試料画像９には、これら複数の縦波線１０ａと複数の横波線１０ｂとが互いに直交することにより、編目模様１０が生じている。また、編目模様１０において、隣り合う２本の縦波線１０ａまたは隣り合う２本の横波線１０ｂ間の、縦波線１０ａまたは横波線１０ｂを、ひとつの編目１０ｃ１，１０ｃ２とする。縦波線１０ａおよび横波線１０ｂの部分は、周囲の部分よりも濃度が濃くなっている。つまり、編目模様１０の存在によって、Ｘ方向、Ｙ方向、それぞれにおいて、試料画像９の濃度が規則的に変化している。
【００３３】
また、染色試料７には、染めむらが生じる場合がある。図３（ａ）に示すように、撮影された試料画像９には、染めむら模様１１が表れている。染色試料７の染めむらは、染色試料７全体に緩やかな濃度の変化を生じさせる。つまり、染めむら模様１１は、試料画像９中において、編目模様１０とは全く別の態様の濃度変化を生じさせる。
【００３４】
上述したように、試料画像９には、撮影した染色試料７の編目模様、染めむらなど様々な要因による濃度の変化が合わさって、試料画像９の濃度変動が生じている。つまり、試料画像９に表れている濃度変動は、複数の濃度波形の合成波形とみなすことができる。
【００３５】
複数の濃度波形は、所定長さ当たりに、１つの波である濃度波が、それぞれ異なる回数繰り返されることによってそれぞれ構成されている。例えば、図３（ｂ）に示すように、Ｘ方向であれば、縦波線１０ａの位置で濃度がピークになっている。つまり、１つの縦波線１０ａと隣接する別の縦波線１０ａとの間、つまり、編目１０ｃ１で、１つの濃度変化の波が生じている。このように、濃度のピークの間の変化を１つの濃度波という。
【００３６】
図４（ａ）は、試料画像９の濃度変動の模式図である。図４（ａ）に示すように、試料画像９の濃度変動は、所定長さ当たりに、濃度波の繰り返し回数が異なる複数の濃度波形が合わさって構成されている。そのため、これら複数の濃度波形を、図４（ｂ）のように分解することで、編目模様１０に起因する濃度波形を除去することが可能となる。
【００３７】
不良検査装置１は、処理部２によって、試料画像９の編目模様１０を除去する編目除去処理を行う。以下、編目除去処理について説明する。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、試料画像９の濃度変動を、複数の濃度波形の合成波形とみなし、Ｘ方向において試料画像９を２次元フーリエ変換することによって、図４（ｂ）に示すように、Ｘ方向における試料画像９の濃度変動を、複数の濃度波形１３，１４，１５ごとに分解する。これにより、異なる濃度波１３ａ，１４ａ，１５ａの繰り返し回数を有する濃度波形１３，１４，１５ごとに、Ｘ方向における位置と濃度の関係を得ることができる。そして、それらをもとに、Ｘ方向における試料画像９の濃度変動を、図４（ｃ）に示すように、所定長さ当たりの濃度波の繰り返し回数と、濃度のパワー（図４（ｂ）に示した濃度波形の振幅の大きさに比例）の関係（濃度スペクトル分布）として表す。
【００３９】
不良検査装置１の処理部２は、上述したように、試料画像９に対して、染色試料９の縦糸部分Ｙ１および横糸部分Ｙ２が配列されたＸ方向およびＹ方向において、それぞれ
２次元フーリエ変換を行うことによって、試料画像９の濃度変動を、図５（ａ），（ｂ）に示すように、Ｘ方向およびＹ方向において、濃度波の繰り返し回数が異なる複数の
濃度波形に分解して、第１濃度スペクトル分布および第２濃度スペクトル分布を取得する。図５（ａ）に示す第１濃度スペクトル分布は、横軸を図３（ａ）のＸ方向における
所定長さ当たりの濃度波の繰り返し回数、縦軸を濃度のパワーとして表したものである。また、図５（ｂ）に示す第２濃度スペクトル分布は、横軸を図３（ａ）のＹ方向における所定長さ当たりの濃度波の繰り返し回数、縦軸を濃度のパワーとして表したものである。
【００４０】
次に、第１濃度スペクトル分布および第２濃度スペクトルから、染色試料７の編目模様１０による濃度波形を除去する。
【００４１】
ここで、上述したように、試料画像９を撮影するカメラ４の設定が規定されているため、撮影した試料画像９に含まれている染色試料７の大きさは既知である。また、染色試料７を構成する複数のループにおける、複数の縦糸部分Ｙ１および複数の横糸部分Ｙ２の間隔はそれぞれ既知であることから、試料画像９の複数の縦波線１０ａと複数の横波線１０ｂの数もわかっている。また、複数の縦波線１０ａに含まれる編目１０ｃ１の数はそれぞれ等しく、複数の横波線１０ｂに含まれる１０ｃ２の数もそれぞれ等しいため、撮影された試料画像９に含まれる染色試料７の大きさから、編目模様１０に含まれる編目１０ｃ１，１０ｃ２の数を割り出すことができる。さらに、編目１０ｃ１，１０ｃ２の数は、編目模様１０の濃度波形を構成する濃度波の数に相当するため、編目１０ｃ１，１０ｃ２の数を求めることによって、編目模様１０の濃度波形を構成する濃度波の所定長さ当たりの繰り返し回数がわかる。
【００４２】
本実施形態では、上記の染色試料９の編目１０ｃ１，１０ｃ２の数は、検査者によって入力部３から入力される。処理部２は、編目１０ｃ１，１０ｃ２の数から編目模様１０による濃度波形の濃度波の繰り返し回数を算出する。さらに、第１濃度スペクトル分布および第２濃度スペクトル分布から、編目模様１０による濃度波形を除去する。
【００４３】
また、縦波線１０ａおよび横波線１０ｂには、局所的に微細な濃度変動が生じている。さらに、縦波線１０ａおよび横波線１０ｂと、その周囲の部分との境界にも、微小区間で濃度変動が生じている。これらによる濃度波形は、一般的に、編目１０ｃ１，１０ｃ２の間隔から定まる繰り返し回数の濃度波形よりも、繰り返し回数が大きいものとなる。
【００４４】
ここで、所定方向において、編目模様１０に起因する濃度波形の濃度波は、縦波線１０ａおよび横波線１０ｂの間隔に応じて、細かい間隔で繰り返し生じている。従って、濃度波形の波長（濃度波のピーク間の距離）が小さいため、編目模様１０による濃度波形の濃度波の繰り返し回数が大きい。それに対して、染めむら模様１１は、濃度が緩やかであるため、１つの濃度波の波長が大きい。従って、染めむら模様１１による濃度波形の濃度波の繰り返し回数は小さい。従って、染めむら模様１１による濃度波形の濃度波の繰り返し回数は、編目模様１０による濃度波形の濃度波の繰り返し回数よりも小さい。
【００４５】
従って、濃度変動の繰り返し回数が、編目模様１０の濃度の繰り返し回数よりも大きいものは、少なくとも染色試料７の染めむらによるものではない。従って、不良検査装置１の処理部２は、編目１０ｃ１，１０ｃ２の数より大きい濃度波の繰り返し回数を除去することによって、上述した染色画像９の編目模様１０に起因する濃度波形を除去することができる。より具体的には、図３に示す試料画像９では、Ｘ方向の一端から他端までの編目模様１０による濃度波形の濃度波の繰り返し回数は４０回、Ｙ方向の一端から他端までの編目模様１０による濃度波形の濃度波の繰り返し回数は６２回であることから、図５（ａ）中の横軸４０より右側、図５（ｂ）中の横軸６２より右側の領域がそれぞれ除去される。
【００４６】
次に、得られた第１濃度スペクトル分布および第２濃度スペクトル分布に、それぞれ２次元フーリエ逆変換を施すことにより、図５に示すように、編目模様１０が除去され、染めむら模様１１のみが表された試料画像９を得ることができる。
【００４７】
その後、不良検査装置１の処理部２は、編目模様１０が除去された試料画像９によって、染めむらの判定処理を適宜行う。
【００４８】
このように、本実施形態では、試料画像９に編目除去処理を行う。これにより、試料画像９中の編目模様１０を目立たせなくすることで、本来の染めむらがわかりやすくなる。従って、この試料画像９に基づいて染めむらの判定を行う際に、その判定精度が高くなる。これにより、糸の染めむら判定時の誤判定が生じにくくなる。
【００４９】
さらに、試料画像９の編目模様１０を除去することにより、処理部２において染色試料７に生じた染めむらの判定を精度良く行うことできる。なお、検査者は、不良検査装置１に接続されたプリンタ６によって、処理後の試料画像９を印刷し、確認することができる。
【００５０】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態や実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００５１】
本実施形態では、不良検査装置１は、プリンタ６と接続されていると記載したが、不良検査装置１は、例えば、編目模様１０の除去処理が施された試料画像９を検査者が印刷し、それを目視によって確認、または、判定する必要がなければ、プリンタ６が設けられていなくても構わない。
【００５２】
また、本実施形態では、試料画像９の編目１０ｃ１，１０ｃ２の数は、検査者が入力部２から入力すると記載したが、例えば、試料画像９を読み込んだ際に、試料画像９と平行な所定方向の編目模様１０の繰り返し回数を自動で検出し、その繰り返し回数が認識される装置構成であっても構わない。
【００５３】
また、本実施形態では、不良検査装置１は、試料画像９の画像処理だけでなく、処理後の画像に基づいて染めむらの判定まで自動的に行う装置であったが、染めむらの判定は別に行われてもよい。例えば、不良検査装置１に接続されたＰＣ等の外部装置において作動する、染めむら判定ソフト（プログラム）で判定が行われてもよい。あるいは、試料画像９の染めむらの判定は、人が目視によって行っても構わない。より具体的には、編目模様１０が除去された試料画像９をプリンタ６によって印刷、もしくは、モニタ５に映し出し、検査者が目視によって判定しても構わない。試料画像９から編目模様１０が除去されることによって、染めむら模様１１の判定が容易になるため、熟練者でなくても判定を行うことができる。
【００５４】
また、本実施形態では、縦波線１０ａおよび横波線１０ｂが配列されたＸ方向およびＹ方向において、２次元フーリエ変換を行い、試料画像９中のすべての編目模様１０を除去したが、例えば、編目模様１０のうちの一部のみを除去しても構わない。例えば、Ｘ方向の編目模様１０のみ除去しても構わない。この場合、Ｙ方向の編目模様１０は除去されることなく残るが、編目模様１０が全く処理されていない場合に比べて、染めむらの判定が容易となる。
【００５５】
また、本実施形態では、２次元フーリエ変換を用いることによって、染色試料７が撮影された試料画像９から編目模様１０を除去し、染めむらの判定を行いやすくしたが、別の手段を用いて、編目模様１０を除去しても構わない。例えば、試料画像９の編目模様１０の位置は決まっているため、不良検査装置が、試料画像９の編目模様１０の部分を染色試料７本来の染め色に近い色に加工することにより、編目模様１０を抑えて目立たなくしても構わない。これにより、染むら模様１１がわかりやすくなる。従って、染めむらの判定が容易となる。
【００５６】
本実施形態では筒編み試験の編目の除去を例に説明したが、本技術は生機（きばた）などの織物にも適用可能である。判定対象の織物の表面を撮影した試料画像中の、正規位置に配置された糸によって生じる光の反射の濃淡を除去することによって、正規位置からずれて配置された糸を目立たせることができる。すなわち、染色前の生機などの織物の不良は、色の濃淡ではなく明度の差として明瞭に発現することに着目した。そこで、織物の試料画像の明度波形に対して、染色試料画像の濃度波形に対して施したのと同様の処理を施すことによって、正規位置に配置された糸によって生じる濃淡を除去することができ、不良を精度よく判別することができる。これにより、糸の弛み、抜けや引け、筬（おさ）筋、よこ糸またはたて糸の厚段や薄段、よこ糸隙間が不均一になる抒間（ひま）、たて糸の不均一によって生じるたて縞、よこ糸が部分的にたて糸を飛び越えた浮き織、すくい、異原糸の混入など、各種の織物の不良が判定し易くなり、熟練者でなくとも充分な精度で判定することができるようになる。
【符号の説明】
【００５７】
１  染めむら検査装置
７  染色試料
９  試料画像
１０  編目模様
１０ａ  縦スジ
１０ｂ  横スジ
１０ｃ１，１０ｃ２  編目
１１  染めむら模様
Ｙ１  たて方向の糸
Ｙ２  よこ方向の糸
【図１】
2015212924.tif 000003
【図２】
2015212924.tif 000004
【図４】
2015212924.tif 000005
【図５】
2015212924.tif 000006
【図３】
2015212924.tif 000007
【図６】
2015212924.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月17日(2015.4.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、織物や編物の試料の画像を処理する、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル等の合成繊維の糸は、従来から様々な方法で様々な用途の糸が製造されているが、例えば特許文献１には、代表的な糸の１つであるＦＤＹ（Ｆｕｌｌｙ Ｄｒａｗｎ Ｙａｒｎ）糸の製造について開示がある。この特許文献１では、紡糸機から紡出された合成繊維の糸は、複数の加熱ローラに巻き付けられる。複数の加熱ローラにおいて、それぞれの糸は、所定の温度まで加熱されつつ延伸されることで、所望の物性を有する糸となる。
【０００３】
上記のような糸の製造工程において、例えば、糸に付与する工程油剤の付着のむらや加熱ローラの温度の変動などの原因により糸の加熱にむらが生じると、糸が受ける熱履歴にばらつきが生じたり、糸の延伸にばらつきが生じることになり、単糸内部の配向度や結晶化度のむらや糸の太さばらつきが発生することになる。
【０００４】
最終製品である織物や編物の構成要素である原糸や加工糸にこのようなばらつきがあると、最終工程を経た後に最終製品の染むらや形態不良といった欠点として顕在化するため、その損失は甚大なものになる。このような損失を最小限に留めるため、原糸や加工糸のばらつきを原糸や加工糸の製造段階で発見して後工程に不良糸を流さないために、様々な糸品質試験が行われている。
【０００５】
また、上述したＦＤＹ糸以外にも、合成繊維の製造には様々な糸の種類や製造工程やこれに対応した設備があり、特許文献２に開示されているＰＯＹ（Ｐａｒｔｉａｌｌｙ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｙａｒｎ）糸の製造、特許文献３に開示されているＰＯＹ糸を使って高次糸加工されたＤＴＹ（Ｄｒａｗ Ｔｅｘｔｕｒｅｄ Ｙａｒｎ）糸の製造の際にも、上記のＦＤＹ糸と同様に、各工程で生産した糸の品質を確認して後工程に不良糸を流さないために、様々な糸品質試験が行われている。
【０００６】
従来から、原糸や加工糸の製造段階で、強度や伸度の試験や温度による収縮度の試験、糸の長手方向の繊度ばらつきを評価する試験などと共に、非特許文献１に記載されているような糸を筒編みして得られた試料を染色し、その試料に染めむらが生じているか否かを判定する試験が一般に行われている。筒編み試験の染色は、調合した染料の中に筒編みした試料を入れて、所定時間加熱浸漬することによって行われる。ここで編物を形成している糸に、配向度や結晶化度などのばらつきがあると、染料の糸の内部への入りやすさが異なるため、糸条のばらつきが染色濃度の差、すなわち、染色むらとして確認することができる。また、織物の試験としては、生機（きばた）と呼ばれる染色前の織試料を用いて織物表面の糸の凹凸による光の反射状態の違いによって生じる明暗を目視することで、織物を構成する糸の偏りを確認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−５５５５号公報
【特許文献２】特許第４４９１０１７号公報
【特許文献３】特開２００７−２７７７５１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】吉村治、外７名、「繊維製品開発のための品質評価手法の検討−連続糸径むら測定装置を用いた品質調査マニュアルの作成―」、平成２２年度研究報告ｖｏｌ．６０，石川県工業試験場
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の染めむらの判定では、一般に、染色した試料を人が目視することによって行っていた。しかしながら、試料となる編物は、１本の糸が編成されてなるものであることから、この試料には編目が形成されている。この編目は、編物を染色した染色試料の染めむらを判定する際、人が判別する妨げとなり、誤判定の要因となる。
【００１０】
また、従来の織物の不良判定は、一般に、染色前の生機（きばた）を人が目視することによって行っていた。しかしながら、試料となる生機（きばた）はたて糸とよこ糸の交差による一定の織目のパターンが形成されており、糸の弛みや抜けや引けなどの不良を発見するためには、連続して広がる織目のパターンの中の微細な変化を見つける必要があり、非常に熟練を要する困難な作業であった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、編物である染色試料や、試料織物である生機を撮影した画像の中に含まれている、試料の織編目模様を目立たせないようにすることで織編物の不良を判定し易くすることである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１２】
第１の発明の画像処理装置は、合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像に画像処理を施す装置であって、前記試料画像に、前記織編物の織編目模様を目立たせなくする織編目低減処理を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明では、合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像に、織編目低減処理を行う。これにより、試料画像中の織編目模様を目立たせなくすることで、本来の染めむらや織りパターンのずれなどの生機の不良がわかりやすくなる。従って、この試料画像に基づいて染めむらや生機不良の判定を行う際に、その判定精度が高くなる。これにより、染めむらや生機不良の判定時の誤判定が生じにくくなる。
【００１４】
第２の発明の画像処理装置は、前記第１の発明において、前記試料の面方向に平行な方向において、所定長さ当たりの濃度または明度波の繰り返し回数をＮとしたときに、前記試料画像の濃度または明度変動を、前記濃度または明度波の繰り返し回数Ｎが異なる、複数の濃度または明度波形の合成波形とみなし、前記織編目低減処理は、前記試料画像に２次元フーリエ変換を施して、前記試料の面方向と平行な方向における前記試料画像の濃度または明度変動を、前記濃度または明度波の繰り返し回数Ｎが異なる前記複数の濃度または明度波形に分解して、濃度または明度スペクトル分布を取得するスペクトル分析処理と、前記スペクトル分析処理で得られた前記濃度または明度スペクトル分布から、前記織編物の織編目模様によって生じる前記濃度または明度波形を除去する織編目除去処理と、前記織編目除去処理後の前記濃度または明度スペクトル分布に、２次元フーリエ逆変換を施すことにより、前記織編目模様が除去された試料画像を得る逆変換処理と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
織編物の試料を撮影した試料画像には、染めむらや生機不良の他、規則的な織編目模様によって、濃度または明度の変化が生じる。尚、生機の明度とは、織物表面からの反射光の明るさを示す指標であって、その数値は反射してくる光の量が多いほど高く、影になって反射する光の量が少ないほど低くなる。また、要因によって、それらの濃度または明度変化の態様（繰り返しの頻度など）は異なる。例えば、染めむらや生機不良による濃度または明度の変化は、一般的に緩やか、且つ、不規則であるが、規則的な織編目模様による濃度または明度の変化は、糸の間隔ごとに細かく規則的である。
【００１６】
そこで、本発明では、まず、試料画像の濃度または明度変動を、濃度または明度波の繰り返し回数の異なる複数の濃度または明度波形の合成波形であるとみなす。即ち、試料画像の濃度または明度変動を、様々な要因によって生じている複数の濃度または明度波形が重ね合わされたものであるとみなす。なお、濃度または明度波とは、１つの濃度または明度波形における、１つのピークから次のピークまでの間の１つの波のことである。従って、所定長さ当たりの濃度または明度波の繰り返し回数が多い濃度または明度波形とは、濃度または明度が細かく変化している波形となる。そして、スペクトル分析処理において、試料画像の濃度または明度変動を複数の濃度または明度波形に分解して、濃度または明度スペクトル分布を取得する。また、試料となる編物の編目の数や織物の浮きの数（よこ糸を飛び越しているたて糸の数、またはたて糸を飛び越しているよこ糸の数）は既知の値であるため、この織編目模様に起因して生じる濃度または明度波形を推定することは容易である。そこで、次に、織編目除去処理において、濃度または明度スペクトル分布から、織編目模様によって生じる濃度または明度波形を除去する。そして、この濃度または明度スペクトル分布に逆変換処理をかけることで、織編目模様が除去された試料画像を得ることができる。
【００１７】
第３の発明の画像処理装置は、前記第２の発明において、前記スペクトル分析処理において、前記試料画像に対して、前記試料の面方向と平行な方向で、且つ、互いに交差する第１方向と第２方向について、それぞれ２次元フーリエ変換を施して、第１濃度または明度スペクトル分布と第２濃度または明度スペクトル分布とを取得し、前記織編目除去処理において、前記第１濃度または明度スペクトル分布と前記第２濃度または明度スペクトル分布の両方において、前記織編物の織編目模様によって生じる前記濃度または明度波形を除去し、前記逆変換処理において、前記第１濃度または明度スペクトル分布と前記第２濃度または明度スペクトル分布の両方に、２次元フーリエ逆変換を施し、前記第１方向と前記第２方向の両方について前記織編目模様が除去された試料画像を得ることを特徴とするものである。
【００１８】
ここで、編目模様は、ループが２方向に連続、連結されることによって、生じている。また織目模様は、２方向に織られた糸が互いに交差することによって、生じている。本発明では、試料画像に対して、織編物を撮影した試料画像に表された糸の配列方向であって、互いに交差する第１方向および第２方向について、それぞれ２次元フーリエ変換を施して、第１濃度または明度スペクトル分布と第２濃度または明度スペクトル分布を取得する。さらに、濃度または明度スペクトル分布から、織編物の織編目模様によって生じる濃度または明度波形を除去する。これら第１濃度または明度スペクトル分布と第２濃度または明度スペクトル分布に２次元フーリエ逆変換を施すことによって、すべての織編目模様が除去された試料画像を得ることができる。
【００１９】
第４の発明の画像処理装置は、前記第２又は３の発明において、前記織編目除去処理において、所定方向における前記織編目模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数をＮ１としたときに、前記濃度または明度スペクトル分布から前記濃度または明度波の繰り返し回数がＮ１以上である前記濃度または明度波形を全て除去することを特徴とするものである。
【００２０】
ここで、試料画像中の織編目模様による濃度または明度の変化は、撮影した編物の編目の大きさ、織物の糸の間隔ごとに細かく規則的である。従って、織編目模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数は大きくなる。それに対して、試料画像中の染めむらや織物の不良によって生じる模様による濃度または明度の変化は、一般的に緩やか、且つ、不規則である。従って、染めむらや織物の不良によって生じる模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数は小さくなる。従って、染めむらや織物の不良によって生じる模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数は、織編目模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数Ｎ１よりも小さくなる。つまり、濃度または明度スペクトル分布において、濃度または明度波の繰り返し回数がＮ１よりも大きい濃度または明度波形は、少なくとも染めむらや織物の不良によって生じるによるものではないことから、これらを除去する。
【００２１】
第５の発明の画像処理方法は、合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像の画像処理方法であって、前記試料画像に、前記織編物の織編目模様を目立たせなくする織編目低減ステップを有することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明では、合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像から、織編物の織編目模様を抑える織編目低減ステップを行う。これにより、第１の発明と同様に、試料画像中の織編目模様を目立たせなくすることで、本来の染めむらや織物の不良がわかりやすくなる。従って、この試料画像に基づいて染めむらや織物の不良の判定を行う際に、その判定精度が高くなる。これにより、糸の染めむらや織物の不良の判定時の誤判定が生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】染めむらの不良検査装置、および、それに接続される周辺機器を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、試料の撮影状況を上方から見た図であって、（ｂ）は、側方から見た図である。
【図３】（ａ）は、編目模様が除去される前の染色試料の画像であって、（ｂ）は、その拡大図である。
【図４】染色試料画像の濃度波形合成及び分解の概念を説明する図である。
【図５】（ａ）は、第１濃度スペクトル分布を示すグラフであって、（ｂ）は、第２濃度スペクトル分布を示すグラフである。
【図６】編目模様が除去された後の染色試料の画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１に示す、本実施形態の不良検査装置１は、編物に染色を施した染色試料７（図２参照）の染めむらを検査するものである。
【００２６】
まず、不良検査装置１の検査対象となる染色試料７について簡単に説明しておく。図２に示される染色試料７は、筒編みの編物であって、１本の糸がループを作り、そのループに糸を引っ掛け、新しいループを作ることを繰り返すことによって形成されている。また、染色試料７における糸の複数のループは、試料画像９中における、Ｙ方向に延びる波線で表された複数の縦糸部分Ｙ１と、Ｘ方向に延びる波線で表された複数の横糸部分Ｙ２とが合わさったものとみなすことができる。
【００２７】
本実施形態の不良検査装置１は、ＣＰＵ、メモリ、ハードディスクなどから構成されている。不良検査装置１は、図１に示すように、染色試料７を撮影するカメラ４と、不良検査装置１の操作画面や試料画像９等を表示するモニタ５、および、試料画像９や検査結果等を印刷するプリンタ６にそれぞれ接続されている。不良検査装置１は、カメラ４によって撮影された染色試料７の試料画像９の処理、モニタ５、および、プリンタ６への出力処理など、様々な処理を行う処理部２と、データを入力する入力部３とを備えている。
【００２８】
上述した不良検査装置１を用いて、染色試料７に生じた染めむらを判定する手順について説明する。
【００２９】
まず、図２（ａ），（ｂ）に示すように、カメラ４によって、検査対象である染色試料７を撮影する。このとき、カメラ４の拡大率、および染色試料７とカメラ４との距離をそれぞれ所定の値に規定して撮影する。これらの値をあらかじめ規定しておくことにより、撮影した試料画像９に含まれている染色試料７の大きさが既知となる。
【００３０】
染色試料７は、例えば、筒編みされた開口が上下となるように支え部材１２によって支えられ、固定された状態で、カメラ４に対して正面を向けて配置される。さらに、撮影時は、例えば、染色試料７を２つの照明８によって照らし、且つ、カメラ９の露出を調節して撮影される。２つの照明８は、カメラ４を挟んで対称であって、染色試料７とカメラ４とを結ぶ方向に対して、４５度傾いた位置に配置されている。撮影後、このカメラ４は不良検査装置１に接続され、撮影した試料画像９のデータが不良検査装置１に入力される。
【００３１】
図３（ａ）は、上述した撮影によって得られた染色試料７の試料画像９である。以下、試料画像９について、詳細に説明する。
【００３２】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、編目模様を有する染色試料７を撮影して得られた試料画像９には、上述した染色試料７の複数のループにおける、複数の縦糸部分Ｙ１に対応するＸ方向に略等間隔で配列された複数の縦波線１０ａと、複数の横糸部分Ｙ２に対応するＹ方向に略等間隔に配列された複数の横波線１０ｂとが表れている。試料画像９には、これら複数の縦波線１０ａと複数の横波線１０ｂとが互いに直交することにより、編目模様１０が生じている。また、編目模様１０において、隣り合う２本の縦波線１０ａまたは隣り合う２本の横波線１０ｂ間を、ひとつの編目１０ｃ１，１０ｃ２とする。縦波線１０ａおよび横波線１０ｂの部分は、周囲の部分よりも濃度が濃くなっている。つまり、編目模様１０の存在によって、Ｘ方向、Ｙ方向、それぞれにおいて、試料画像９の濃度が規則的に変化している。
【００３３】
また、染色試料７には、染めむらが生じる場合がある。図３（ａ）に示すように、撮影された試料画像９には、染めむら模様１１が表れている。染色試料７の染めむらは、染色試料７全体に緩やかな濃度の変化を生じさせる。つまり、染めむら模様１１は、試料画像９中において、編目模様１０とは全く別の態様の濃度変化を生じさせる。
【００３４】
上述したように、試料画像９には、撮影した染色試料７の編目模様、染めむらなど様々な要因による濃度の変化が合わさって、試料画像９の濃度変動が生じている。つまり、試料画像９に表れている濃度変動は、複数の濃度波形の合成波形とみなすことができる。
【００３５】
複数の濃度波形は、所定長さ当たりに、１つの波である濃度波が、それぞれ異なる回数繰り返されることによってそれぞれ構成されている。例えば、図３（ｂ）に示すように、Ｘ方向であれば、縦波線１０ａの位置で濃度がピークになっている。つまり、１つの縦波線１０ａと隣接する別の縦波線１０ａとの間、つまり、編目１０ｃ１で、１つの濃度変化の波が生じている。このように、濃度のピークの間の変化を１つの濃度波という。
【００３６】
図４（ａ）は、試料画像９の濃度変動の模式図である。図４（ａ）に示すように、試料画像９の濃度変動は、所定長さ当たりに、濃度波の繰り返し回数が異なる複数の濃度波形が合わさって構成されている。そのため、これら複数の濃度波形を、図４（ｂ）のように分解することで、編目模様１０に起因する濃度波形を除去することが可能となる。
【００３７】
不良検査装置１は、処理部２によって、試料画像９の編目模様１０を除去する編目除去処理を行う。以下、編目除去処理について説明する。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、試料画像９の濃度変動を、複数の濃度波形の合成波形とみなし、Ｘ方向において試料画像９を２次元フーリエ変換することによって、図４（ｂ）に示すように、Ｘ方向における試料画像９の濃度変動を、複数の濃度波形１３，１４，１５ごとに分解する。これにより、異なる濃度波１３ａ，１４ａ，１５ａの繰り返し回数を有する濃度波形１３，１４，１５ごとに、Ｘ方向における位置と濃度の関係を得ることができる。そして、それらをもとに、Ｘ方向における試料画像９の濃度変動を、図４（ｃ）に示すように、所定長さ当たりの濃度波の繰り返し回数と、濃度のパワー（図４（ｂ）に示した濃度波形の振幅の大きさに比例）の関係（濃度スペクトル分布）として表す。
【００３９】
不良検査装置１の処理部２は、上述したように、試料画像９に対して、染色試料７の縦糸部分Ｙ１および横糸部分Ｙ２が配列されたＸ方向およびＹ方向において、それぞれ２次元フーリエ変換を行うことによって、試料画像９の濃度変動を、図５（ａ），（ｂ）に示すように、Ｘ方向およびＹ方向において、濃度波の繰り返し回数が異なる複数の濃度波形に分解して、第１濃度スペクトル分布および第２濃度スペクトル分布を取得する。図５（ａ）に示す第１濃度スペクトル分布は、横軸を図３（ａ）のＸ方向における所定長さ当たりの濃度波の繰り返し回数、縦軸を濃度のパワーとして表したものである。また、図５（ｂ）に示す第２濃度スペクトル分布は、横軸を図３（ａ）のＹ方向における所定長さ当たりの濃度波の繰り返し回数、縦軸を濃度のパワーとして表したものである。
【００４０】
次に、第１濃度スペクトル分布および第２濃度スペクトルから、染色試料７の編目模様１０による濃度波形を除去する。
【００４１】
ここで、上述したように、試料画像９を撮影するカメラ４の設定が規定されているため、撮影した試料画像９に含まれている染色試料７の大きさは既知である。また、染色試料７を構成する複数のループにおける、複数の縦糸部分Ｙ１および複数の横糸部分Ｙ２の間隔はそれぞれ既知であることから、試料画像９の複数の縦波線１０ａと複数の横波線１０ｂの数もわかっている。また、複数の縦波線１０ａに含まれる編目１０ｃ１の数はそれぞれ等しく、複数の横波線１０ｂに含まれる１０ｃ２の数もそれぞれ等しいため、撮影された試料画像９に含まれる染色試料７の大きさから、編目模様１０に含まれる編目１０ｃ１，１０ｃ２の数を割り出すことができる。さらに、編目１０ｃ１，１０ｃ２の数は、編目模様１０の濃度波形を構成する濃度波の数に相当するため、編目１０ｃ１，１０ｃ２の数を求めることによって、編目模様１０の濃度波形を構成する濃度波の所定長さ当たりの繰り返し回数がわかる。
【００４２】
本実施形態では、上記の染色試料７の編目１０ｃ１，１０ｃ２の数は、検査者によって入力部３から入力される。処理部２は、編目１０ｃ１，１０ｃ２の数から編目模様１０による濃度波形の濃度波の繰り返し回数を算出する。さらに、第１濃度スペクトル分布および第２濃度スペクトル分布から、編目模様１０による濃度波形を除去する。
【００４３】
また、縦波線１０ａおよび横波線１０ｂには、局所的に微細な濃度変動が生じている。さらに、縦波線１０ａおよび横波線１０ｂと、その周囲の部分との境界にも、微小区間で濃度変動が生じている。これらによる濃度波形は、一般的に、編目１０ｃ１，１０ｃ２の間隔から定まる繰り返し回数の濃度波形よりも、繰り返し回数が大きいものとなる。
【００４４】
ここで、所定方向において、編目模様１０に起因する濃度波形の濃度波は、縦波線１０ａおよび横波線１０ｂの間隔に応じて、細かい間隔で繰り返し生じている。従って、濃度波形の波長（濃度波のピーク間の距離）が小さいため、編目模様１０による濃度波形の濃度波の繰り返し回数が大きい。それに対して、染めむら模様１１は、濃度が緩やかであるため、１つの濃度波の波長が大きい。従って、染めむら模様１１による濃度波形の濃度波の繰り返し回数は小さい。従って、染めむら模様１１による濃度波形の濃度波の繰り返し回数は、編目模様１０による濃度波形の濃度波の繰り返し回数よりも小さい。
【００４５】
従って、濃度変動の繰り返し回数が、編目模様１０の濃度の繰り返し回数よりも大きいものは、少なくとも染色試料７の染めむらによるものではない。従って、不良検査装置１の処理部２は、編目１０ｃ１，１０ｃ２の数より大きい濃度波の繰り返し回数を除去することによって、上述した試料画像９の編目模様１０に起因する濃度波形を除去することができる。より具体的には、図３（ａ）に示す試料画像９では、Ｘ方向の一端から他端までの編目模様１０による濃度波形の濃度波の繰り返し回数は４０回、Ｙ方向の一端から他端までの編目模様１０による濃度波形の濃度波の繰り返し回数は６２回であることから、図５（ａ）中の横軸４０より右側、図５（ｂ）中の横軸６２より右側の領域がそれぞれ除去される。
【００４６】
次に、得られた第１濃度スペクトル分布および第２濃度スペクトル分布に、それぞれ２次元フーリエ逆変換を施すことにより、図６に示すように、編目模様１０が除去され、染めむら模様１１のみが表された試料画像９を得ることができる。
【００４７】
その後、不良検査装置１の処理部２は、編目模様１０が除去された試料画像９によって、染めむらの判定処理を適宜行う。
【００４８】
このように、本実施形態では、試料画像９に編目除去処理を行う。これにより、試料画像９中の編目模様１０を目立たせなくすることで、本来の染めむらがわかりやすくなる。従って、この試料画像９に基づいて染めむらの判定を行う際に、その判定精度が高くなる。これにより、染めむら判定時の誤判定が生じにくくなる。
【００４９】
さらに、試料画像９の編目模様１０を除去することにより、処理部２において染色試料７に生じた染めむらの判定を精度良く行うことできる。なお、検査者は、不良検査装置１に接続されたプリンタ６によって、処理後の試料画像９を印刷し、確認することができる。
【００５０】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態や実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００５１】
本実施形態では、不良検査装置１は、プリンタ６と接続されていると記載したが、不良検査装置１は、例えば、編目模様１０の除去処理が施された試料画像９を検査者が印刷し、それを目視によって確認、または、判定する必要がなければ、プリンタ６が設けられていなくても構わない。
【００５２】
また、本実施形態では、試料画像９の編目１０ｃ１，１０ｃ２の数は、検査者が入力部２から入力すると記載したが、例えば、試料画像９を読み込んだ際に、試料画像９と平行な所定方向の編目模様１０の繰り返し回数を自動で検出し、その繰り返し回数が認識される装置構成であっても構わない。
【００５３】
また、本実施形態では、不良検査装置１は、試料画像９の画像処理だけでなく、処理後の画像に基づいて染めむらの判定まで自動的に行う装置であったが、染めむらの判定は別に行われてもよい。例えば、不良検査装置１に接続されたＰＣ等の外部装置において作動する、染めむら判定ソフト（プログラム）で判定が行われてもよい。あるいは、試料画像９の染めむらの判定は、人が目視によって行っても構わない。より具体的には、編目模様１０が除去された試料画像９をプリンタ６によって印刷、もしくは、モニタ５に映し出し、検査者が目視によって判定しても構わない。試料画像９から編目模様１０が除去されることによって、染めむら模様１１の判定が容易になるため、熟練者でなくても判定を行うことができる。
【００５４】
また、本実施形態では、縦波線１０ａおよび横波線１０ｂが配列されたＸ方向およびＹ方向において、２次元フーリエ変換を行い、試料画像９中のすべての編目模様１０を除去したが、例えば、編目模様１０のうちの一部のみを除去しても構わない。例えば、Ｘ方向の編目模様１０のみ除去しても構わない。この場合、Ｙ方向の編目模様１０は除去されることなく残るが、編目模様１０が全く処理されていない場合に比べて、染めむらの判定が容易となる。
【００５５】
また、本実施形態では、２次元フーリエ変換を用いることによって、染色試料７が撮影された試料画像９から編目模様１０を除去し、染めむらの判定を行いやすくしたが、別の手段を用いて、編目模様１０を除去しても構わない。例えば、試料画像９の編目模様１０の位置は決まっているため、不良検査装置１が、試料画像９の編目模様１０の部分を染色試料７本来の染め色に近い色に加工することにより、編目模様１０を抑えて目立たなくしても構わない。これにより、染むら模様１１がわかりやすくなる。従って、染めむらの判定が容易となる。
【００５６】
本実施形態では筒編み試験の編目の除去を例に説明したが、本技術は生機（きばた）などの織物にも適用可能である。判定対象の織物の表面を撮影した試料画像中の、正規位置に配置された糸によって生じる光の反射の濃淡を除去することによって、正規位置からずれて配置された糸を目立たせることができる。すなわち、染色前の生機などの織物の不良は、色の濃淡ではなく明度の差として明瞭に発現することに着目した。そこで、織物の試料画像の明度波形に対して、染色試料画像９の濃度波形に対して施したのと同様の処理を施すことによって、正規位置に配置された糸によって生じる濃淡を除去することができ、不良を精度よく判別することができる。これにより、糸の弛み、抜けや引け、筬（おさ）筋、よこ糸またはたて糸の厚段や薄段、よこ糸隙間が不均一になる抒間（ひま）、たて糸の不均一によって生じるたて縞、よこ糸が部分的にたて糸を飛び越えた浮き織、すくい、異原糸の混入など、各種の織物の不良が判定し易くなり、熟練者でなくとも充分な精度で判定することができるようになる。
【符号の説明】
【００５７】
１  不良検査装置
７  染色試料
９  試料画像
１０  編目模様
１０ａ  縦スジ
１０ｂ  横スジ
１０ｃ１，１０ｃ２  編目
１１  染めむら模様
Ｙ１  たて方向の糸
Ｙ２  よこ方向の糸
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像に画像処理を施す装置であって、前記試料画像に、前記織編物の織編目模様を目立たせなくする織編目低減処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記試料の面方向に平行な方向において、所定長さ当たりの濃度または明度波の繰り返し回数をＮとしたときに、前記試料画像の濃度または明度変動を、前記濃度または明度波の繰り返し回数Ｎが異なる、複数の濃度または明度波形の合成波形とみなし、
前記織編目低減処理は、
前記試料画像に２次元フーリエ変換を施して、前記試料の面方向と平行な方向における前記試料画像の濃度または明度変動を、前記濃度または明度波の繰り返し回数Ｎが異なる前記複数の濃度または明度波形に分解して、濃度または明度スペクトル分布を取得するスペクトル分析処理と、
前記スペクトル分析処理で得られた前記濃度または明度スペクトル分布から、前記織編物の織編目模様によって生じる前記濃度または明度波形を除去する織編目除去処理と、
前記織編目除去処理後の前記濃度または明度スペクトル分布に、２次元フーリエ逆変換を施すことにより、前記織編目模様が除去された試料画像を得る逆変換処理と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記スペクトル分析処理において、前記試料画像に対して、前記試料の面方向と平行な方向で、且つ、互いに交差する第１方向と第２方向について、それぞれ２次元フーリエ変換を施して、第１濃度または明度スペクトル分布と第２濃度または明度スペクトル分布とを取得し、
前記織編目除去処理において、前記第１濃度または明度スペクトル分布と前記第２濃度または明度スペクトル分布の両方において、前記織編物の織編目模様によって生じる前記濃度または明度波形を除去し、
前記逆変換処理において、前記第１濃度または明度スペクトル分布と前記第２濃度または明度スペクトル分布の両方に、２次元フーリエ逆変換を施し、前記第１方向と前記第２方向の両方について前記織編目模様が除去された試料画像を得ることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記織編目除去処理において、
所定方向における前記織編目模様によって生じる濃度または明度波の繰り返し回数をＮ１としたときに、前記濃度または明度スペクトル分布から前記濃度または明度波の繰り返し回数がＮ１以上である前記濃度または明度波形を全て除去することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処置装置。
【請求項５】
合成繊維の糸からなる織編物の試料表面を撮影して得られた試料画像の画像処理方法であって、
前記試料画像に、前記織編物の織編目模様を目立たせなくする織編目低減ステップを有することを特徴とする画像処理方法。