(57)【要約】本発明は、対象物（２）を照明するための少なくとも１つの光源（１）と、対象物（２）により放出されるカラーデータを検出するためのセンサー要素（３）により、対象物の色を光学的に決定するための方法に関する。高い解像度密度と共にカラーデータの正確なフィードバックを可能にする方法は、本発明により、ａ）公知のカラーデータを有する対象物（２）により少なくとも１つの基準値を確定し、ｂ）決定すべき対象物（２）の検出されたカラーデータを、色に関して個々に調節できる決定すべき対象物（２）の照明を用いてステップａ）において画定された少なくとも１つの基準値と等しくし、ｃ）ステップｂ）において調節された照明カラー値とプロセスのステップａ）で確定された少なくとも１つの基準値との比較から対象物（２）の色を決定する、ステップにより特徴付けられる。
2008500545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物（２）を照明するための少なくとも１つの光源（１）と、対象物（２）により放出されるカラーデータを検出するためのセンサー要素（３）により、対象物の色を光学的に決定するための方法であって、
ａ）公知のカラーデータを有する対象物（２）により少なくとも１つの基準値を確定し、
ｂ）決定すべき対象物（２）の検出されたカラーデータを、色に関して個々に調節できる決定すべき対象物（２）の照明を用いてステップａ）において画定された少なくとも１つの基準値に均一化させ、
ｃ）ステップｂ）において調節された照明カラー値とプロセスのステップａ）で確定された少なくとも１つの基準値との比較から対象物（２）の色を決定する
プロセスステップを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップｂ）において調節された値がステップｃ）において決定される色のための基準値として記憶され、次の色決定のために引き出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プロセスのステップａ）において、強度波長グラフが基準値として使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
照明のそれぞれの調節のためのプロセスのステップｂ）において、光源（１）の全ての照明要素（８）の色調及び／又は輝度及び／又は色強度がそれぞれに調節できることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
赤、緑及び／又は青色の光が、光源（１）の全ての照明要素（８）によって決定すべき対象物（２）に照射されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
対象物（２）の表面が個々の部分表面に分けられ、それぞれの部分表面の色がそれぞれに決定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
対象物（２）を照明するための光源（１）と、対象物（２）により放出されるカラーデータを検出するためのセンサー要素（３）を用いた、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法による対象物の光学的色決定を行うための装置であって、センサー要素（３）が単色の、好ましくは白黒ＣＣＤビデオカメラであることを特徴とする装置。
【請求項８】
光源（１）が多数のそれぞれに制御できる照明要素（８）、好ましくは光伝導ファイバーからなることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を照明するための少なくとも１つの光源と、対象物から放出される色データを検出するためのセンサー要素によって、対象物の色を光学的に決定するための方法に関する。本発明はさらに当該方法を適用するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物の光学的色決定のために、従来技術においてセンサー要素としてＣＣＤビデオカメラを使用することが知られている。色情報を捕獲するために、これらのＣＣＤビデオカメラは様々な波長帯域で反応する多数のピクセル（画素）を有する。この目的のために、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の色に反応するピクセルが通常使用される。正確に試験された対象物の色を放出できるように、赤、緑及び青から全ての所望の色を作り出すために、公知の方法では３ピクセルは常に必要とされる。
【０００３】
例えば、特許文献１から一般的な色決定方法が知られている。この公知の方法によれば、第１ステップにおいてカラービデオカメラの３つのＲＧＢカラーチャネルの補正が白色のサンプルにより行われる。これらの確定値が基準値として使用される。未知のサンプルの色測定プロセスの次のステップでは、ＲＧＢ値の平均が確定され、補正の間に確定された値と比較される。その差からテストの色が計算される。
【０００４】
色感知ピクセルが高価であることに加えて、明確にカラーデータを処理するために３つのピクセルがいつでも必要であることにより、このようにして装備されたＣＣＤビデオカメラの解像度が制限される。
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ５８５０４７２Ａ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、高い解像度密度でカラーデータの正確な再現を可能にする、対象物の光学的色決定の方法を創出することである。本発明の別な目的は当該方法を適用する装置を作ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
当該方法に関して、この目的は以下のステップで特徴付けられる方法で本発明により実現される。
すなわち、ａ）公知のカラーデータを有する対象物により少なくとも１つの基準値を確定し、ｂ）決定すべき対象物の検出されたカラーデータを、色に関して個々に調節できる決定すべき対象物（２）の照明を用いてステップａ）において画定された少なくとも１つの基準値に均一化させ、ｃ）ステップｂ）において調節された照明カラー値とステップａ）で確定された少なくとも１つの基準値との比較から対象物の色を決定する。
【０００８】
公知の色の対象物に基づいて少なくとも１つの基準値を確定し、次に検出されたカラーデータを基準値に等しくすることで、本発明に従う方法によって単色の、特に白黒ＣＣＤビデオカメラによって色決定を行うことが初めて可能になる。当該装置は公知のカラービデオカメラより経済的なだけでなく、さらに完全なカラーデータを記録するのにたった１ピクセルで十分なので３倍大きい解像度密度が実現される。
【０００９】
この方法の作業を加速するために、本発明の実用的な実施形態によれば、プロセスのステップｂ）で入力される値がステップｃ）で決定される色のための基準値として記憶され、次の色決定のために引き出されることが提案される。新たな基準値として引き出されるこれらのカラーデータはステップｂ）における均一化を助長し、加速させる。
【００１０】
本発明の実用的な実施形態によれば、ステップａ）において強度波長グラフが基準値として使用されることが提案される。このグラフは引き出されたカラーデータの明瞭で理解できる描写を可能にし、グラフによる簡単に実行できる方法で検出された値を特定の基準値に均一化させることができる。グラフの軸の値は簡単かつ正確に検出できる。
【００１１】
対象物の色にそれぞれ合う対象物の照明を調節して、検出されたカラーデータを先に確立された基準値にできるだけ正確に等しくするために、本発明により、色、すなわち色調、輝度及び色強度を決定する全ての照明要素の全ての物理的性質を互いに独立して光源にそれぞれ適合されることが提案される。
【００１２】
対象物の照明のそれぞれの調節は、本発明によれば、特に、赤、緑及び／又は青色の光が光源のそれぞれの照明要素によって決定すべき対象物に照射される場合に実現される。
【００１３】
本発明の方法により、対象物の表面が個々の部分表面に分けられ、それで決定すべき対象物の表面色の色プロセスを正確に検出できるようにそれぞれの部分表面の色がそれぞれに決定されることがさらに提案される。
【００１４】
最後に、本発明の方法を実行するために、本発明は対象物の光学的色決定のための装置を提案する。当該装置は対象物を照明するための光源と対象物により放出されるカラーデータを検出するためのセンサー要素とを有する。本発明の装置は、センサー要素が単色の、好ましくは白黒のビデオカメラであることを特徴とする。本発明の装置は、以前は完全に白黒のレジストレーションでしか知られていなかった、たった１ピクセルで完全なカラーデータの検出を初めて可能にする。
【００１５】
決定すべき対象物がそれぞれに調節できる光により照明されるように少なくとも１つの光源を構成するために、本発明により、光源が多数のそれぞれに制御可能な照明要素、好ましくは光伝導ファイバーから構成されることが提案される。
【００１６】
本発明の別な特徴及び利点は、実施例による、対象物の色を光学的に決定する本発明に従う装置の実施形態とその機能を表す付属の図面に関連して理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
対象物の色を光学的に決定するための、図１に概略的にのみ示された装置は、色が検出されるべき対象物２を照明する光源１と対象物２により放出される色データを検出するセンサー要素３とからなる。
【００１８】
センサー要素３は単色の、好ましくは白黒ＣＣＤ（電荷結合素子）ビデオカメラである。センサー要素３（ＣＣＤビデオカメラ）は多数の個々のピクセルからなる。これらは全て同じ波長範囲で感知する。
【００１９】
この装置による対象物の光学的色決定の動作を図２〜４に関連して以下に説明する。ここで図示され説明されるセンサー要素３は白黒ＣＣＤ要素である。
【００２０】
当該方法の第１ステップでは、少なくとも１つの基準値が公知の色情報を有する対象物２により確定される。図３に示されるこの補正プロセスでは、白色対象物２は白色光を有する光源１により照明される。白色光の強度波長グラフが図３の左の照明グラフとして表される。
【００２１】
このようにして白色光で照明された白色対象物２で放出された色データはセンサー要素３の白黒感知ピクセルにより検出され、今度はビデオカメラグラフ５の強度波長グラフで表される。このようにして得られたこのビデオカメラグラフ５は使用されるＣＣＤビデオカメラにそれぞれ特有であり、どのようにして純粋な白色対象物２がセンサー要素３により描かれるかを示す。
【００２２】
白黒ＣＣＤビデオカメラにより様々な対象物２の色を決定することができるように、プロセスの第２ステップでは、色データが先に確定された基準値（ビデオカメラグラフ５）に一致するように、未知の対象物２で放出される色データが光源１により対象物２をそれぞれ調節して照明することで均一化される。
【００２３】
プロセスの第２ステップにおける色データの均一化は図４に概略的に描かれる。
【００２４】
調査すべき対象物２は例えば緑色の対象物２であり、これはビデオカメラグラフ５において連続線で描かれた強度波長経路を与える。この経路は、点で描かれる対象物２の基準値の経路とは明らかに区別される。
【００２５】
これらの検出された色データの曲線を白色の曲線と等しくするために、対象物２を赤及び青の光部分を有する光源１で照明することが必要である。この目的のために照明グラフ４では、純粋な赤及び青の光の強度波長経路が図３から知られた白色光の強度波長経路に対して分布している。曲線の領域は矢印６で表されており、ずっと右に描かれた均一化グラフ７で放出された曲線の均一化経路を得るために照明の適度な調節により補正されなければならない。
【００２６】
この目的のために、光源１は好ましくは多数の個々の照明要素８（図２）、特に光伝導ファイバーからなる。これらは赤、緑及び青色の光によりそれぞれ制御され、それでさらに全ての色が色調及び／又は輝度及び／又は色強度に関してそれぞれ調節でき、均一化グラフ７を基準値に対してできるだけ正確に調節することができる。
【００２７】
図２は、光源１から発生したそれぞれの照明フィールドを例示的に示す。この図では、照明領域を取り囲むほとんど全ての照明要素が異なる輝度及び／又は異なる色強度の光を発する。
【００２８】
色を決定すべき対象物２の検出された色データを基準値に等しくするのに必要だった、光源１の照明要素８の公知の調節から、プロセスの第３ステップでは、決定すべき対象物の色が計算される。
【００２９】
従って、この方法により、たった１つの白黒ＣＣＤビデオカメラを使用するにもかかわらず、試験すべき対象物２の正確な色決定を行うことができる。１ピクセルだけが全体の色データを確定するのに必要なので、公知のカラーＣＣＤビデオカメラより３倍高い解像度密度が達成される。それぞれの場合に、このカメラは完全な色検出のために赤、緑及び青の感知可能なピクセルを要する。
【００３０】
対象物２の色プロセスを確定するために、観察すべき対象物２の表面は好ましくは点又は線で覆われる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】対象物の光学的色決定のための本発明に従う装置の概略図である。
【図２】個々の照明フィールドの概略図である。
【図３】基準値を確定させるための方法におけるステップの概略図である。
【図４】検出された色データを均一化するための方法におけるステップの概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  光源
２  対象物
３  センサー要素
４  照明グラフ
５  ビデオカメラグラフ
６  矢印
７  均一化グラフ
８  照明要素
【図１】
2008500545.tif 000003
【図２】
2008500545.tif 000004
【図３】
2008500545.tif 000005
【図４】
2008500545.tif 000006
【国際調査報告】
2008500545.tif 000007
2008500545.tif 000008
2008500545.tif 000009
2008500545.tif 000010