(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドライトからの投射光を受け取る光学系、
該光学系を介して該投射光の配光パターンが投影されるスクリーン、
該スクリーン上の該配光パターンを撮像する測定用カラーカメラ、
該測定用カラーカメラの選択した複数個の画素の各々に対して該投射光の色温度に基づいてｒｇｂ係数を決定するｒｇｂ係数決定手段であって、本テスターが明暗分割線探索モードにある場合には該ｒｇｂ係数が明暗分割線探索用に使用すべき特別のｒｇｂ係数を包含しているｒｇｂ係数決定手段、
該測定用カラーカメラからのＲＧＢデータを受け取って該ｒｇｂ係数決定手段によって決定された対応する画素に対するｒｇｂ係数を適用して該対応する画素に対する輝度を決定する輝度決定手段、
該複数個の画素に対する輝度を互いに比較して該配光パターンにおける明るい部分と暗い部分との境界である少なくとも一本の明暗分割線を決定する明暗分割線決定手段、
を有するカラーヘッドライトテスター。
【請求項２】
前記光学系が主レンズを有している請求項１記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項３】
前記主レンズがフレネルレンズである請求項２記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項４】
前記測定用カラーカメラが複数個の画素を具備するカラーイメージセンサを有している請求項１記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項５】
前記カラーイメージセンサがＣＣＤカラーイメージセンサである請求項４記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項６】
前記ｒｇｂ係数が、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定された少なくとも１個の基準ｒｇｂ係数と、該基準ｒｇｂ係数を修正した少なくとも１個の補正ｒｇｂ係数と、を包含している請求項１記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項７】
前記ｒｇｂ係数決定手段は、前記カラーイメージセンサの各画素毎にｒｇｂ係数を決定する請求項４又は５記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項８】
前記カラーイメージセンサの複数個の画素が複数個のゾーンに分割されており、前記ｒｇｂ係数決定手段は、前記ゾーンの一つに対して共通して使用されるｒｇｂ係数を決定する請求項４又は５記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項９】
前記ｒｇｂ係数決定手段は、所定の光度又は色温度別にｒｇｂ係数を計算した複数個のテーブルを有しており、前記複数個のテーブルの中から選択してテーブルに従って使用すべきｒｇｂ係数を決定する請求項１乃至８の内のいずれか１項に記載したカラーヘッドライトテスター。
【請求項１０】
更に、前記ヘッドライトの光源種別を判定する光源種別判定手段を有しており、前記ｒｇｂ係数決定手段は、該光源種別の判定に従って適用すべきｒｇｂ係数を決定する請求項１記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項１１】
前記輝度は、ＣＩＥ・ＸＹＺ表色系における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚにより定義されるＸＹＺ座標のＹ座標に対応しており、前記輝度決定手段が式Ｙ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂにより前記輝度を決定するものであり、尚、ＲＧＢは前記測定用カラーカメラから出力されるＲＧＢデータであり且つｒｇｂはＲＧＢデータの夫々の重み付けとしての係数である請求項１乃至１０の内のいずれか１項に記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項１２】
更に、少なくともＣＰＵとメモリとを具備するコンピュータシステムから構成されている画像処理装置を有しており、前記ｒｇｂ係数決定手段と、前記輝度決定手段と、前記明暗分割線決定手段とは、本カラーヘッドライトテスターの動作を制御するプログラムの一部として前記画像処理装置内に格納されている請求項１乃至１１の内のいずれか１項に記載したカラーヘッドライトテスター。
【請求項１３】
本テスターが明暗分岐線探索モードにある場合に、前記ｒｇｂ係数決定手段が、前記基準ｒｇｂ係数及び前記補正ｒｇｂ係数の夫々のｂ係数のｒ係数及びｇ係数に対する相対的な割合を大きくして明暗分割線探索用の特別のｒｇｂ係数を決定する請求項６記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項１４】
本テスターが明暗分岐線探索モードにある場合に、前記ｒｇｂ係数決定手段が、前記補正ｒｇｂ係数の内のｒ係数とｂ係数とを０に設定しｇ係数のみによって明暗分割線探索用の特別のｒｇｂ係数を決定する請求項６記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項１５】
本テスターが明暗分岐線探索モードにある場合に、前記ｒｇｂ係数決定手段が、前記基準ｒｇｂ係数及び前記補正ｒｇｂ係数の夫々の各係数に予め定めた乗数α（尚、１＜α≦４）を乗算して明暗分割線探索用の特別のｒｇｂ係数を決定する請求項６記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項１６】
ヘッドライトからの投射光を受け取る光学系、
該光学系を介して該投射光の配光パターンが投影されるスクリーン、
該スクリーン上の該配光パターンを撮像する測定用カラーカメラ、
該測定用カラーカメラの選択した複数個の画素の各々に対して該投射光の色温度に基づいてｒｇｂ係数を決定するｒｇｂ係数決定手段、
該測定用カラーカメラからのＲＧＢデータを受け取って該ｒｇｂ係数決定手段によって決定された対応する画素に対するｒｇｂ係数を適用して該対応する画素に対する輝度を決定する輝度決定手段であって、本テスターが明暗分割線探索モードにある場合には、前記受け取ったＲＧＢデータ又は前記決定された輝度に対してガンマ補正又は自然対数補正を行う輝度決定手段、
該複数個の画素に対するガンマ補正又は自然対数補正後の夫々の輝度を互いに比較して該配光パターンにおける明るい部分と暗い部分との境界である少なくとも一本の明暗分割線を決定する明暗分割線決定手段、
を有するカラーヘッドライトテスター。
【請求項１７】
前記光学系が主レンズを有している請求項１６記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項１８】
前記主レンズがフレネルレンズである請求項１７記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項１９】
前記測定用カラーカメラが複数個の画素を具備するカラーイメージセンサを有している請求項１６記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項２０】
前記カラーイメージセンサがＣＣＤカラーイメージセンサである請求項１９記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項２１】
前記ｒｇｂ係数が、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定された少なくとも１個の基準ｒｇｂ係数と、該基準ｒｇｂ係数を修正した少なくとも１個の補正ｒｇｂ係数と、を包含している請求項１６記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項２２】
前記ｒｇｂ係数決定手段は、前記カラーイメージセンサの各画素毎にｒｇｂ係数を決定する請求項１９又は２０記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項２３】
前記カラーイメージセンサの複数個の画素が複数個のゾーンに分割されており、前記ｒｇｂ係数決定手段は、前記ゾーンの一つに対して共通して使用されるｒｇｂ係数を決定する請求項１９又は２０記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項２４】
前記ｒｇｂ係数決定手段は、所定の光度又は色温度別にｒｇｂ係数を計算した複数個のテーブルを有しており、前記複数個のテーブルの中から選択してテーブルに従って使用すべきｒｇｂ係数を決定する請求項１６乃至２３の内のいずれか１項に記載したカラーヘッドライトテスター。
【請求項２５】
更に、前記ヘッドライトの光源種別を判定する光源種別判定手段を有しており、前記ｒｇｂ係数決定手段は、該光源種別の判定に従って適用すべきｒｇｂ係数を決定する請求項１６記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項２６】
前記輝度は、ＣＩＥ・ＸＹＺ表色系における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚにより定義されるＸＹＺ座標のＹ座標に対応しており、前記輝度決定手段が式Ｙ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂにより前記輝度を決定するものであり、尚、ＲＧＢは前記測定用カラーカメラから出力されるＲＧＢデータであり且つｒｇｂはＲＧＢデータの夫々の重み付けとしての係数である請求項１６乃至２５の内のいずれか１項に記載のカラーヘッドライトテスター。
【請求項２７】
更に、少なくともＣＰＵとメモリとを具備するコンピュータシステムから構成されている画像処理装置を有しており、前記ｒｇｂ係数決定手段と、前記輝度決定手段と、前記明暗分割線決定手段とは、本カラーヘッドライトテスターの動作を制御するプログラムの一部として前記画像処理装置内に格納されている請求項１６乃至２６の内のいずれか１項に記載したカラーヘッドライトテスター。
【請求項２８】
ヘッドライトからの投射光を光学系を介してスクリーン上に投射させ、
該投射光の該スクリーン上の配光パターンを測定用カラーカメラで撮像し、
明暗分割線探索モードにある場合に、画像処理装置が該測定用カラーカメラの複数個の画素から該配光パターンに従う複数個のＲＧＢデータを受け取ると共に該配光パターンにおける明るい部分と暗い部分との境界である明暗分割線を探索するための複数個の特別のｒｇｂ係数であってCIE標準光源の色温度に基づいて決定されている基準ｒｇｂ係数の内の少なくとも１つの係数を明暗分割線の探索のために修正してある複数個の特別のｒｇｂ係数を使用してＹ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂの式に従って該複数個の画素の夫々に対して複数個の輝度Ｙを決定し、
該複数個の輝度を互いに比較して該配光パターンにおける少なくとも一つの明暗分割線を決定する、
ことを包含している明暗分割線探索方法。
【請求項２９】
前記特別のｒｇｂ係数は、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定されている基準ｒｇｂ係数の内でｒ係数とｇ係数と比較してｂ係数の割合を相対的に増加して決定されたものである請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記特別のｒｇｂ係数は、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定されている基準ｒｇｂ係数を補正した補正ｒｇｂ係数の内でｒ係数とｂ係数とを０に設定し且つｇ係数が単独の補正係数として機能すべく再度補正されたものである請求項２８記載の方法。
【請求項３１】
前記特別のｒｇｂ係数は、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定された基準ｒｇｂ係数の各係数に対して１より大きく且つ４以下の一定の乗数を乗算したものである請求項２８記載の方法。
【請求項３２】
ヘッドライトからの投射光を光学系を介してスクリーン上に投射させ、
該投射光の該スクリーン上の配光パターンを測定用カラーカメラで撮像し、
明暗分割線探索モードにある場合に、画像処理装置が該測定用カラーカメラの複数個の画素から該配光パターンに従う複数個のＲＧＢデータを受け取ると共に該ＲＧＢデータの夫々に対してガンマ補正又は自然対数補正の処理を行って補正処理済みのＲＧＢデータとし、次いで該画像処理装置内に格納されており該投射光の色温度に基づいて決定されている複数個のｒｇｂ係数の中から少なくとも一つのｒｇｂ係数を選択してＹ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂの式に従って該補正処理済みのＲＧＢデータに適用して該複数個の画素の夫々に対して複数個の輝度Ｙを決定し、
該画像処理装置が、該複数個の輝度を互いに比較して該配光パターンにおける少なくとも一つの明暗分割線を決定する、
ことを包含している明暗分割線探索方法。
【請求項３３】
ヘッドライトからの投射光を光学系を介してスクリーン上に投射させ、
該投射光の該スクリーン上の配光パターンを測定用カラーカメラで撮像し、
明暗分割線探索モードにある場合に、画像処理装置が、該測定用カラーカメラの複数個の画素から該配光パターンに従う複数個のＲＧＢデータを受け取り、次いで該画像処理装置内に格納されており該投射光の色温度に基づいて決定されている複数個のｒｇｂ係数の中から少なくとも一つのｒｇｂ係数を選択してＹ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂの式に従って該ＲＧＢデータに適用して該複数個の画素の夫々に対して複数個の輝度Ｙを決定し、
該画像処理装置が、該複数個の輝度Ｙの各々に対してガンマ補正又は自然対数補正の処理を行って複数個の補正処理済みの輝度Ｙを発生し、
該画像処理装置が、該複数個の補正処理済みの輝度を互いに比較して該配光パターンにおける少なくとも一つの明暗分割線を決定する、
ことを包含している明暗分割線探索方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両のヘッドライトをテストするヘッドライトテスターに関するものであって、更に詳細には、ヘッドライトの受光画像をカラー画像処理してヘッドライトのテストを行うカラーヘッドライトテスターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像処理を利用したヘッドライトテスターで商用化されているものは殆どがモノクロカメラを使用したものである。そのような状況下において、本出願人等は、先に、カラーカメラを使用してヘッドライトの投射光をカラー画像処理することが可能なカラーヘッドライトテスターについての提案を行っている（特開２０１３−２９６９号）。カラーカメラ（カラーイメージセンサ）を使用することによって、ヘッドライトからの投射光のカラー画像分析を行うことが可能となり、モノクロカメラを使用した場合と比較してその情報量が豊富であるために、従来のモノクロカメラを使用したヘッドライトテスターでは不可能であった多様な分析を行うことが可能である。
【０００３】
ヘッドライトのテストは、本来的には、１０ｍ前方に位置された外部スクリーン（１０ｍスクリーンともいう）上に投射させた状態で行うものであるが、ヘッドライトテスターでは、受光部内に光学系と内部スクリーンとを配置して、その光学系を介して内部スクリーン上に投射させている。この様にヘッドライトからの投射光は光学系を介して内部スクリーン上に投射されるために、特に、カラー画像処理を行う場合には、光学系の色収差等の影響による誤差を補正することが重要となる。
【０００４】
例えば、ヘッドライトの光源種別としては、ハロゲン、ＨＩＤ、ＬＥＤ等があるが、ヘッドライトからの投射光を使用してその光源種別を自動的に判定することは従来技術では不可能であった。更に、ヘッドライトからの投射光をカラー画像処理してヘッドライトの光度、光軸（照射方向）の測定やエルボー点の検出を行うための現実的な技術は提供されていない。又、すれ違い灯のカットラインを決定する場合に配光パターンの明暗分岐線を探索することが必要であるが、カラーヘッドライトテスターにおいての明暗分岐線の探索技術は未だに改良を必要としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠点を解消し、高精度でテストを行うことが可能なカラーヘッドライトテスター及び明暗分岐線探索方法を提供することを目的とする。更に、本発明の別の目的とするところは、ヘッドライトからの投射光を光学系を介して受光してカラー画像処理を行うことによって迅速且つ高精度でテストを行うことが可能なカラーヘッドライトテスター及び明暗分岐線探索方法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】
【０００７】
Ｉ．光源種別の判定
本発明の１側面によれば、ヘッドライトからの投射光を受け取る光学系、該光学系を介して該投射光の配光パターンが投影されるスクリーン、該スクリーン上の該配光パターンを撮像する測定用カラーカメラ、該測定用カラーカメラからのＲＧＢデータを受け取ってＲＧＢデータの内の少なくとも２つのデータ間の関係に基づいて該ヘッドライトの光源種別を判定する光源種別判定手段、を有するカラーヘッドライトテスターが提供される。
【０００８】
１好適実施形態によれば、ＲＧＢデータの内の選択した２つのデータの間の比に基づいて光源種別の判定を行う。更に別の好適実施形態によれば、該２つのデータの間の差に基づいて光源種別の判定を行う。更に別の実施形態によれば、該２つのデータの比及び差の両方に基づいて光源種別の判定を行う。１実施例によれば、該２つのデータがＧ及びＲデータであり、該比はＧ／Ｒであり、且つ該差は｜Ｇ−Ｒ｜である。
【０００９】
１好適実施形態によれば、光源種別の判定は、暖色系光源（代表例としてはハロゲン）と寒色系光源（代表例としてはＨＩＤ）との判定である。
【００１０】
ＩＩ．光軸の決定
本発明の別の側面によれば、ヘッドライトからの投射光を受け取る光学系、該光学系を介して該投射光の配光パターンが投影されるスクリーン、該スクリーン上の該配光パターンを撮像する測定用カラーカメラ、該測定用カラーカメラの選択した複数個の画素の各々に対してｒｇｂ係数を決定するｒｇｂ係数決定手段、該測定用カラーカメラからＲＧＢデータを受け取って該ｒｇｂ係数決定手段によって決定された対応する画素に対するｒｇｂ係数を適用して該対応する画素に対する輝度を決定する輝度決定手段、該輝度の内で最高輝度を判別し該最高輝度の上下左右方向の位置を該ヘッドライトの光軸として決定する光軸決定手段、を有するカラーヘッドライトテスターが提供される。
【００１１】
１好適実施形態によれば、該光学系が主レンズを有している。更に好適には、該主レンズがフレネルレンズである。１好適実施例においては、該測定用カラーカメラが所定の画素数を有するカラーイメージセンサを有しており、該カラーイメージセンサの各画素に対するＲＧＢデータが出力される。好適には、該カラーイメージセンサが単板式であり、そのＲＧＢカラーフィルタが所謂バイヤー配列を有しており、該測定用カラーカメラは補間処理を行って各画素に対する夫々のＲＧＢデータを算出して出力する。別の好適実施例においては、該カラーイメージセンサは多板式であり、該測定用カラーカメラは各画素から直接的にＲＧＢデータを出力する。１実施例においては、該カラーイメージセンサはＣＣＤカラーイメージセンサである。
【００１２】
１好適実施形態によれば、該輝度はＣＩＥ・ＸＹＺ表色系における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚにより定義されるＸＹＺ座標系におけるＹ座標として決定され、即ちＹ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂとして決定され、尚、Ｒ、Ｇ、Ｂは測定用カラーカメラから出力されるＲＧＢデータであり、ｒ、ｇ、ｂはＲＧＢデータの夫々の重み付けとしての係数である。
【００１３】
ｒｇｂ係数を決定する場合には、それが適用される色空間を決定することが必要である。ｘｙ色度図においてはｓＲＧＢ，ａｄｏｂｅＲＧＢ，ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ等の幾つかの色空間（所謂カラートライアングル）があるが、１実施例においては、ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ色空間を使用する。
【００１４】
ところで、ｒｇｂ係数（Ｙ係数とも略称する）は、光源であるヘッドライトの色温度（Ｋ：ケルビン）に依存して変化する。色温度とは光の色を数値で表したものであって、光度（ｃｄ）とは異なるものであり、色温度が高くなるに従い黄色→白色→青色と順次光源の色合いが変化する。即ち、色温度が変化すると光のスペクトル分布も変化し、その結果ｒｇｂ係数も変化することとなる。従って、輝度Ｙを決定する場合に使用するｒｇｂ係数は、ヘッドライトの色温度に対応するものであることが必要である。色温度が既知である場合（色温度測定器による測定等）には、その測定した色温度に対応するｒｇｂ係数を使用することが可能であるが、色温度が不知である場合には、ヘッドライトの色温度を推定して近似させることが必要となる。
【００１５】
更に好適には、光学系を介しての色収差等の影響によるカラーイメージセンサの各画素におけるバラツキを補正してｒｇｂ係数を決定する。一般的に、カラーイメージセンサの中央付近から外側へ離れるにつれてそのバラツキは顕著になる傾向がある。１実施例において、該ｒｇｂ係数は、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定された少なくとも１個の基準ｒｇｂ係数と、該基準ｒｇｂ係数を修正した少なくとも１個の補正ｒｇｂ係数と、を包含している。１実施例においては、このバラツキを吸収するために、カラーイメージセンサの各画素毎にｒｇｂ係数を決定する。別の実施例においては、カラーイメージセンサの全画素を所定数の画素からなるゾーン毎に分割し、各ゾーン内の画素に対しては共通のｒｇｂ係数を適用する。
【００１６】
最高輝度を判別する場合には、バランス方式又は２値化重心方式を適用することが可能である。バランス方式では、１実施例においては、３度３０分方式を適用する。
【００１７】
１実施例においては、該光軸決定手段は、最高輝度（例えば、バランス点）位置補正テーブルを有しており、最高輝度として抽出された画素の位置に対して予め定められた最高輝度位置補正用のｈｖ位置補正データを適用し最終的な最高輝度の位置を決定する。尚、ｈは水平（左右）方向の位置補正データで、ｖは垂直（上下）方向の位置補正データである。
【００１８】
１好適実施形態においては、更に、光源種別判定手段が設けられており、判定された光源種別に応じて適用すべきｒｇｂ係数を決定する。
【００１９】
１好適実施形態においては、該ｒｇｂ係数決定手段は、所定の光度又は色温度別にｒｇｂ係数を計算した複数個のテーブルを有しており、測定又は計算した光度又は色温度に従ってテーブルを選択し使用すべきｒｇｂ係数を決定する。
【００２０】
好適には、該ｒｇｂ係数決定手段、該輝度決定手段、該光軸決定手段は、該カラーヘッドライトテスター内において該測定用カラーカメラに接続されている画像処理装置内に設けられている。１実施形態において、該画像処理装置は、少なくとも、ＣＰＵとメモリとを有するコンピュータシステムから構成されており、該ｒｇｂ係数決定手段、該輝度決定手段、該光軸決定手段は、本カラーヘッドライトテスターの動作を制御するプログラムの一部として該メモリ内に格納されている。
【００２１】
ＩＩＩ．光度の決定（その１）
本発明の更に別の側面によれば、ヘッドライトからの投射光を受け取る光学系、該光学系を介して該投射光の配光パターンが投影されるスクリーン、該スクリーン上の該配光パターンを撮像する測定用カラーカメラ、該測定用カラーカメラの選択した複数個の画素の各々に対してｒｇｂ係数を決定するｒｇｂ係数決定手段、該測定用カラーカメラからＲＧＢデータを受け取って該ｒｇｂ係数決定手段によって決定された対応する画素に対するｒｇｂ係数を適用して該対応する画素に対する輝度を決定する輝度決定手段、該複数個の画素の夫々に対応する複数個の輝度の内で最高輝度を判別し該最高輝度から該ヘッドライトの光度を決定する第１光度決定手段、を有するカラーヘッドライトテスターが提供される。
【００２２】
１好適実施形態によれば、該光学系が主レンズを有している。更に好適には、該主レンズがフレネルレンズである。１好適実施例においては、該測定用カラーカメラが所定の画素数を有するカラーイメージセンサを有しており、該カラーイメージセンサの各画素に対するＲＧＢデータが出力される。好適には、該カラーイメージセンサが単板式であり、そのＲＧＢカラーフィルタが所謂バイヤー配列を有しており、該測定用カラーカメラは補間処理を行って各画素に対する夫々のＲＧＢデータを算出して出力する。別の好適実施例においては、該カラーイメージセンサは多板式であり、該測定用カラーカメラは各画素から直接的にＲＧＢデータを出力する。１実施例においては、該カラーイメージセンサはＣＣＤカラーイメージセンサである。
【００２３】
１好適実施形態によれば、該輝度はＣＩＥ・ＸＹＺ表色系における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚにより定義されるＸＹＺ座標系におけるＹ座標として決定され、即ちＹ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂとして決定され、尚、Ｒ、Ｇ、Ｂは測定用カラーカメラから出力されるＲＧＢデータであり、ｒ、ｇ、ｂはＲＧＢデータの夫々の重み付けとしての係数である。
【００２４】
ｒｇｂ係数を決定する場合には、それが適用される色空間を決定することが必要である。ｘｙ色度図においてはｓＲＧＢ，ａｄｏｂｅＲＧＢ，ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ等の幾つかの色空間（所謂カラートライアングル）があるが、１実施例においては、ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ色空間を使用する。
【００２５】
ところで、ｒｇｂ係数（Ｙ係数とも略称する）は、光源であるヘッドライトの色温度（Ｋ：ケルビン）に依存して変化する。色温度とは光の色を数値で表したものであって、光度（ｃｄ）とは異なるものであり、色温度が高くなるに従い黄色→白色→青色と順次光源の色合いが変化する。即ち、色温度が変化すると光のスペクトル分布も変化し、その結果ｒｇｂ係数も変化することとなる。従って、輝度Ｙを決定する場合に使用するｒｇｂ係数は、ヘッドライトの色温度に対応するものであることが必要である。色温度が既知である場合（色温度測定器による測定等）には、その測定した色温度に対応するｒｇｂ係数を使用することが可能であるが、色温度が不知である場合には、ヘッドライトの色温度を推定して近似させることが必要となる。
【００２６】
更に好適には、光学系を介しての色収差等の影響によるカラーイメージセンサの各画素におけるバラツキを補正してｒｇｂ係数を決定する。一般的に、カラーイメージセンサの中央付近から外側へ離れるにつれてそのバラツキは顕著になる傾向がある。１実施例において、該ｒｇｂ係数は、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定された少なくとも１個の基準ｒｇｂ係数と、該基準ｒｇｂ係数を修正した少なくとも１個の補正ｒｇｂ係数と、を包含している。１実施例においては、このバラツキを吸収するために、カラーイメージセンサの各画素毎にｒｇｂ係数を決定する。別の実施例においては、カラーイメージセンサの全画素を所定数の画素からなるゾーン毎に分割し、各ゾーン内の画素に対しては共通のｒｇｂ係数を適用する。
【００２７】
１実施形態において、最高輝度を有する画素を判別する場合には、バランス方式又は２値化重心方式を適用することが可能である。バランス方式では、１実施例においては、３度３０分方式を適用する。
【００２８】
１実施形態において、該第１光度決定手段は、既知の光度を有する基準光源（例えば、標準のヘッドライト又は基準球）の光度と該輝度決定手段によって決定された輝度との間に予め定めた条件に基づいて光度を決定する。１実施例においては、既知の光度を有する基準の光源（例えば、標準のヘッドライト又は基準球）を使用してその基準の光源（例えば、標準のヘッドライト又は基準球）の投射光の輝度を測定し、光度と輝度との関係を予め設定しておく。
【００２９】
１好適実施形態においては、更に、光源種別判定手段が設けられており、判定された光源種別に応じて適用すべきｒｇｂ係数を決定する。
【００３０】
１好適実施形態においては、該ｒｇｂ係数決定手段は、所定の光度又は色温度別にｒｇｂ係数を計算した複数個のテーブルを有しており、測定又は計算した光度又は色温度に従ってテーブルを選択し使用すべきｒｇｂ係数を決定する。
【００３１】
好適には、該ｒｇｂ係数決定手段、該輝度決定手段、該第１光度決定手段は、該カラーヘッドライトテスター内において該測定用カラーカメラに接続されている画像処理装置内に設けられている。１実施形態において、該画像処理装置は、少なくとも、ＣＰＵとメモリとを有するコンピュータシステムから構成されており、該ｒｇｂ係数決定手段、該輝度決定手段、該第１光度決定手段は、本カラーヘッドライトテスターの動作を制御するプログラムの一部として該メモリ内に格納されている。
【００３２】
ＩＶ．光度の決定（その２）
本発明の更に別の側面によれば、ヘッドライトからの投射光を受け取る光学系、該光学系を介して該投射光の配光パターンが投影されるスクリーン、該スクリーン上の該配光パターンを撮像する測定用カラーカメラ、該測定用カラーカメラの選択した複数個の画素の各々に対してｒｇｂ係数を決定するｒｇｂ係数決定手段、該測定用カメラからＲＧＢデータを受け取って該ｒｇｂ係数決定手段によって決定された対応する画素に対するｒｇｂ係数を適用して該対応する画素に対する輝度を決定する輝度決定手段、該配光パターンにおいて該ヘッドライトの中心から所定の位置における輝度を判別し該判別した輝度から該ヘッドライトの光度を決定する第２光度決定手段、を有するカラーヘッドライトテスターが提供される。
【００３３】
１好適実施形態によれば、該光学系が主レンズを有している。更に好適には、該主レンズがフレネルレンズである。１好適実施例においては、該測定用カラーカメラが所定の画素数を有するカラーイメージセンサを有しており、該カラーイメージセンサの各画素に対するＲＧＢデータが出力される。好適には、該カラーイメージセンサが単板式であり、そのＲＧＢカラーフィルタが所謂バイヤー配列を有しており、該測定用カラーカメラは補間処理を行って各画素に対する夫々のＲＧＢデータを算出して出力する。別の好適実施例においては、該カラーイメージセンサは多板式であり、該測定用カラーカメラは各画素から直接的にＲＧＢデータを出力する。１実施例においては、該カラーイメージセンサはＣＣＤカラーイメージセンサである。
【００３４】
１好適実施形態によれば、該輝度はＣＩＥ・ＸＹＺ表色系における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚにより定義されるＸＹＺ座標系におけるＹ座標として決定され、即ちＹ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂとして決定され、尚、Ｒ、Ｇ、Ｂは測定用カラーカメラから出力されるＲＧＢデータであり、ｒ、ｇ、ｂはＲＧＢデータの夫々の重み付けとしての係数である。
【００３５】
ｒｇｂ係数を決定する場合には、それが適用される色空間を決定することが必要である。ｘｙ色度図においてはｓＲＧＢ，ａｄｏｂｅＲＧＢ，ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ等の幾つかの色空間（所謂カラートライアングル）があるが、１実施例においては、ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ色空間を使用する。
【００３６】
ところで、ｒｇｂ係数（Ｙ係数とも略称する）は、光源であるヘッドライトの色温度（Ｋ：ケルビン）に依存して変化する。色温度とは光の色を数値で表したものであって、光度（ｃｄ）とは異なるものであり、色温度が高くなるに従い黄色→白色→青色と順次光源の色合いが変化する。即ち、色温度が変化すると光のスペクトル分布も変化し、その結果ｒｇｂ係数も変化することとなる。従って、輝度Ｙを決定する場合に使用するｒｇｂ係数は、ヘッドライトの色温度に対応するものであることが必要である。色温度が既知である場合（色温度測定器による測定等）には、その測定した色温度に対応するｒｇｂ係数を使用することが可能であるが、色温度が不知である場合には、ヘッドライトの色温度を推定して近似させることが必要となる。
【００３７】
更に好適には、光学系を介しての色収差等の影響によるカラーイメージセンサの各画素におけるバラツキを補正してｒｇｂ係数を決定する。一般的に、カラーイメージセンサの中央付近から外側へ離れるにつれてそのバラツキは顕著になる傾向がある。１実施例において、該ｒｇｂ係数は、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定された少なくとも１個の基準ｒｇｂ係数と、該基準ｒｇｂ係数を修正した少なくとも１個の補正ｒｇｂ係数と、を包含している。１実施例においては、このバラツキを吸収するために、カラーイメージセンサの各画素毎にｒｇｂ係数を決定する。別の実施例においては、カラーイメージセンサの全画素を所定数の画素からなるゾーン毎に分割し、各ゾーン内の画素に対しては共通のｒｇｂ係数を適用する。
【００３８】
１実施形態において、該第２光度決定手段は、ヘッドライトの光度と該輝度決定手段によって決定された輝度との間に予め定めた条件に基づいて光度を決定する。１実施例においては、既知の光度を有する基準の光源（例えば、標準のヘッドライト又は基準球）を使用してその基準の光源（例えば、標準のヘッドライト又は基準球）の投射光の輝度を測定し、光度と輝度との関係を予め設定しておく。該ヘッドライトの中心から所定の位置とは、１実施例においては、該ヘッドライトがすれ違いモードにある場合の所謂路面照射点であって、ランプ中心から左１．３度且つ下０．６度の点（ヘッドライト高さが１ｍ以下の場合）又は左１．３度且つ下０．９度の点（ヘッドライト高さが１ｍを超える場合）である。
【００３９】
１好適実施形態においては、更に、光源種別判定手段が設けられており、判定された光源種別に応じて適用すべきｒｇｂ係数を決定する。
【００４０】
１好適実施形態においては、該ｒｇｂ係数決定手段は、所定の光度又は色温度別にｒｇｂ係数を計算した複数個のテーブルを有しており、測定又は計算した光度又は色温度に従ってテーブルを選択し使用すべきｒｇｂ係数を決定する。
【００４１】
好適には、該ｒｇｂ係数決定手段、該輝度決定手段、該第２光度決定手段は、該カラーヘッドライトテスター内において該測定用カラーカメラに接続されている画像処理装置内に設けられている。１実施形態において、該画像処理装置は、少なくとも、ＣＰＵとメモリとを有するコンピュータシステムから構成されており、該ｒｇｂ係数決定手段、該輝度決定手段、該第２光度決定手段は、本カラーヘッドライトテスターの動作を制御するプログラムの一部として該メモリ内に格納されている。
【００４２】
Ｖ．エルボー点の決定
本発明の更に別の側面によれば、ヘッドライトからの投射光を受け取る光学系、該光学系を介して該投射光の配光パターンが投影されるスクリーン、該スクリーン上の該配光パターンを撮像する測定用カラーカメラ、該測定用カラーカメラの選択した複数個の画素の各々に対してｒｇｂ係数を決定するｒｇｂ係数決定手段、該測定用カラーカメラからＲＧＢデータを受け取って該ｒｇｂ係数決定手段によって決定された対応する画素に対するｒｇｂ係数を適用して該対応する画素に対する輝度を決定する輝度決定手段、該複数個の画素に対する輝度を互いに比較して少なくとも一本の水平カットラインと該水平カットラインに対して所定の角度を有する少なくとも一本の斜めカットラインとを判別しそれらのカットラインの交点としてエルボー点を決定するエルボー点決定手段、を有するカラーヘッドライトテスターが提供される。
【００４３】
１好適実施形態によれば、該光学系が主レンズを有している。更に好適には、該主レンズがフレネルレンズである。１好適実施例においては、該測定用カラーカメラが所定の画素数を有するカラーイメージセンサを有しており、該カラーイメージセンサの各画素に対するＲＧＢデータが出力される。好適には、該カラーイメージセンサが単板式であり、そのＲＧＢカラーフィルタが所謂バイヤー配列を有しており、該測定用カラーカメラは補間処理を行って各画素に対する夫々のＲＧＢデータを算出して出力する。別の好適実施例においては、該カラーイメージセンサは多板式であり、該測定用カラーカメラは各画素から直接的にＲＧＢデータを出力する。１実施例においては、該カラーイメージセンサはＣＣＤカラーイメージセンサである。
【００４４】
１好適実施形態によれば、該輝度はＣＩＥ・ＸＹＺ表色系における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚにより定義されるＸＹＺ座標系におけるＹ座標として決定され、即ちＹ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂとして決定され、尚、Ｒ、Ｇ、Ｂは測定用カラーカメラから出力されるＲＧＢデータであり、ｒ、ｇ、ｂはＲＧＢデータの夫々の重み付けとしての係数である。
【００４５】
ｒｇｂ係数を決定する場合には、それが適用される色空間を決定することが必要である。ｘｙ色度図においてはｓＲＧＢ，ａｄｏｂｅＲＧＢ，ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ等の幾つかの色空間（所謂カラートライアングル）があるが、１実施例においては、ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ色空間を使用する。
【００４６】
ところで、ｒｇｂ係数（Ｙ係数とも略称する）は、光源であるヘッドライトの色温度（Ｋ：ケルビン）に依存して変化する。色温度とは光の色を数値で表したものであって、光度（ｃｄ）とは異なるものであり、色温度が高くなるに従い黄色→白色→青色と順次光源の色合いが変化する。即ち、色温度が変化すると光のスペクトル分布も変化し、その結果ｒｇｂ係数も変化することとなる。従って、輝度Ｙを決定する場合に使用するｒｇｂ係数は、ヘッドライトの色温度に対応するものであることが必要である。色温度が既知である場合（色温度測定器による測定等）には、その測定した色温度に対応するｒｇｂ係数を使用することが可能であるが、色温度が不知である場合には、ヘッドライトの色温度を推定して近似させることが必要となる。
【００４７】
更に好適には、光学系を介しての色収差等の影響によるカラーイメージセンサの各画素におけるバラツキを補正してｒｇｂ係数を決定する。一般的に、カラーイメージセンサの中央付近から外側へ離れるにつれてそのバラツキは顕著になる傾向がある。１実施例において、該ｒｇｂ係数は、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定された少なくとも１個の基準ｒｇｂ係数と、該基準ｒｇｂ係数を修正した少なくとも１個の補正ｒｇｂ係数と、を包含している。１実施例においては、このバラツキを吸収するために、カラーイメージセンサの各画素毎にｒｇｂ係数を決定する。別の実施例においては、カラーイメージセンサの全画素を所定数の画素からなるゾーン毎に分割し、各ゾーン内の画素に対しては共通のｒｇｂ係数を適用する。
【００４８】
１実施例において、該エルボー点決定手段は、該カラーイメージセンサの選択した画素に対するエルボー点補正用のｈｖ位置補正テーブルを有しており、該水平及び傾斜カットラインに対して又はそれらの交点として決定されたエルボー点位置に対してｈｖ位置補正を適用する。好適には、該ｈｖ位置補正データはカラーイメージセンサの各ゾーン毎に共通に適用される。尚、ｈは水平（左右）方向の位置補正データで、ｖは垂直（上下）方向の位置補正データである。
【００４９】
１好適実施形態においては、更に、光源種別判定手段が設けられており、判定された光源種別に応じて適用すべきｒｇｂ係数を決定する。
【００５０】
１好適実施形態においては、該ｒｇｂ係数決定手段は、所定の光度又は色温度別にｒｇｂ係数を計算した複数個のテーブルを有しており、測定又は計算した光度又は色温度に従ってテーブルを選択し使用すべきｒｇｂ係数を決定する。
【００５１】
好適には、該ｒｇｂ係数決定手段、該輝度決定手段、該エルボー点決定手段は、該カラーヘッドライトテスター内において該測定用カラーカメラに接続されている画像処理装置内に設けられている。１実施形態において、該画像処理装置は、少なくとも、ＣＰＵとメモリとを有するコンピュータシステムから構成されており、該ｒｇｂ係数決定手段、該輝度決定手段、該エルボー点決定手段は、本カラーヘッドライトテスターの動作を制御するプログラムの一部として該メモリ内に格納されている。
【００５２】
ＶＩ．明暗分岐線の探索
本発明の更に別の側面によれば、ヘッドライトからの投射光を受け取る光学系、該光学系を介して該投射光の配光パターンが投影されるスクリーン、該スクリーン上の該配光パターンを撮像する測定用カラーカメラ、該測定用カラーカメラの選択した複数個の画素の各々に対してｒｇｂ係数を決定するｒｇｂ係数決定手段、該測定用カラーカメラからＲＧＢデータを受け取って該ｒｇｂ係数決定手段によって決定された対応する画素に対するｒｇｂ係数を適用して該対応する画素に対する輝度を決定する輝度決定手段、該複数個の画素に対する輝度を互いに比較して該配光パターンにおける明るい部分と暗い部分との境界である明暗分岐線を決定する明暗分岐線決定手段、を有するカラーヘッドライトテスターが提供される。
【００５３】
１好適実施形態によれば、該光学系が主レンズを有している。更に好適には、該主レンズがフレネルレンズである。１好適実施例においては、該測定用カラーカメラが所定の画素数を有するカラーイメージセンサを有しており、該カラーイメージセンサの各画素に対するＲＧＢデータが出力される。好適には、該カラーイメージセンサが単板式であり、そのＲＧＢカラーフィルタが所謂バイヤー配列を有しており、該測定用カラーカメラは補間処理を行って各画素に対する夫々のＲＧＢデータを算出して出力する。別の好適実施例においては、該カラーイメージセンサは多板式であり、該測定用カラーカメラは各画素から直接的にＲＧＢデータを出力する。１実施例においては、該カラーイメージセンサはＣＣＤカラーイメージセンサである。
【００５４】
１好適実施形態によれば、該輝度はＣＩＥ・ＸＹＺ表色系における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚにより定義されるＸＹＺ座標系におけるＹ座標として決定され、即ちＹ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂとして決定され、尚、Ｒ、Ｇ、Ｂは測定用カラーカメラから出力されるＲＧＢデータであり、ｒ、ｇ、ｂはＲＧＢデータの夫々の重み付けとしての係数である。
【００５５】
ｒｇｂ係数を決定する場合には、それが適用される色空間を決定することが必要である。ｘｙ色度図においてはｓＲＧＢ，ａｄｏｂｅＲＧＢ，ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ等の幾つかの色空間（所謂カラートライアングル）があるが、１実施例においては、ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ色空間を使用する。
【００５６】
ところで、ｒｇｂ係数（Ｙ係数とも略称する）は、光源であるヘッドライトの色温度（Ｋ：ケルビン）に依存して変化する。色温度とは光の色を数値で表したものであって、光度（ｃｄ）とは異なるものであり、色温度が高くなるに従い黄色→白色→青色と順次光源の色合いが変化する。即ち、色温度が変化すると光のスペクトル分布も変化し、その結果ｒｇｂ係数も変化することとなる。従って、輝度Ｙを決定する場合に使用するｒｇｂ係数は、ヘッドライトの色温度に対応するものであることが必要である。色温度が既知である場合（色温度測定器による測定等）には、その測定した色温度に対応するｒｇｂ係数を使用することが可能であるが、色温度が不知である場合には、ヘッドライトの色温度を推定して近似させることが必要となる。
【００５７】
更に好適には、光学系を介しての色収差等の影響によるカラーイメージセンサの各画素におけるバラツキを補正してｒｇｂ係数を決定する。一般的に、カラーイメージセンサの中央付近から外側へ離れるにつれてそのバラツキは顕著になる傾向がある。１実施例において、該ｒｇｂ係数は、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定された少なくとも１個の基準ｒｇｂ係数と、該基準ｒｇｂ係数を修正した少なくとも１個の補正ｒｇｂ係数と、を包含している。１実施例においては、このバラツキを吸収するために、カラーイメージセンサの各画素毎にｒｇｂ係数を決定する。別の実施例においては、カラーイメージセンサの全画素を所定数の画素からなるゾーン毎に分割し、各ゾーン内の画素に対しては共通のｒｇｂ係数を適用する。
【００５８】
１好適実施形態においては、更に、光源種別判定手段が設けられており、判定された光源種別に応じて適用すべきｒｇｂ係数を決定する。
【００５９】
１好適実施形態においては、該ｒｇｂ係数決定手段は、所定の光度又は色温度別にｒｇｂ係数を計算した複数個の第１テーブルを有しており、測定又は計算した光度又は色温度に従って適切な第１テーブルを選択し使用すべきｒｇｂ係数を決定する。
【００６０】
更に、１実施形態においては、該ｒｇｂ係数決定手段は、配光パターンにおける明暗分岐線の探索を行う場合に使用すべき複数個の特別のｒｇｂ係数を含む明暗分岐線探索用ｒｇｂ係数テーブルを所定の光度別又は色温度別に包含している。１実施例においては、該明暗分岐線探索用ｒｇｂ係数は、ｒ係数、ｇ係数と比較してｂ係数を相対的に増加させて配光パターンにおける青色成分に注視して明暗分岐線の探索を行う。１実施例においては、該明暗分岐線探索用ｒｇｂ係数は、一つの係数のみ（好適には、一番安定しているｇ係数）を残し他の２つの係数（好適にはｒ係数及びｂ係数）をゼロに設定し、該一つの係数のみを使用して明暗分岐線の探索を行う。別の１実施形態においては、該ｒｇｂ係数決定手段は、該第１テーブルの夫々のｒｇｂ係数に同一の乗数αを乗算して明暗分岐線探索用ｒｇｂ係数を決定する。尚、この乗数αは１より大きく且つ４以下の値である。
【００６１】
１好適実施形態においては、該輝度決定手段は、ＲＧＢデータをガンマ処理するか又は自然対数処理した後に該処理したＲＧＢデータを使用して輝度Ｙを決定するか又は輝度Ｙを決定した後に該輝度Ｙについてガンマ処理するか又は自然対数処理する。１実施例において、該明暗分岐線決定手段は、差の差方式を使用して明暗分割線を決定する。
【００６２】
好適には、該ｒｇｂ係数決定手段、該輝度決定手段、該明暗分岐線決定手段は、該カラーヘッドライトテスター内において該測定用カラーカメラに接続されている画像処理装置内に設けられている。１実施形態において、該画像処理装置は、少なくとも、ＣＰＵとメモリとを有するコンピュータシステムから構成されており、該ｒｇｂ係数決定手段、該輝度決定手段、該エルボー点決定手段は、本カラーヘッドライトテスターの動作を制御するプログラムの一部として該メモリ内に格納されている。
【発明の効果】
【００６３】
本発明によれば、ヘッドライトの投射光をカラー画像処理することによってヘッドライトの光軸（照射方向）、光度、エルボー点位置の少なくとも一つを正確且つ迅速に決定することが可能である。更に、すれ違い灯ヘッドライトの配光パターンにおける明暗分岐線を正確且つ迅速に決定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の１実施例に基づいて構成されたカラーヘッドライトテスターを示した概略正面図。
【図２】（Ａ）乃至（Ｄ）は図１のカラーヘッドライトテスターの一部を構成している受光部内の光学系及びカメラの幾つかの配置例を示した夫々概略図。
【図３】図１のカラーヘッドライトテスターにおけるデータ処理を行う構成を示した概略図。
【図４】ヘッドライトから１０ｍの距離における外部スクリーン（１０ｍスクリーン）を図１のカラーヘッドライトテスターの受光部内の内部スクリーンに再現させる関係を示した概略図。
【図５】図１のカラーヘッドライトテスターの内部スクリーンと該内部スクリーン上に受光されたヘッドライトの投射光の配光パターンを撮像する測定用カラーカメラとの関係を示した概略図。
【図６】外部スクリーン（１０ｍスクリーン）と、図１のカラーヘッドライトテスターの内部スクリーンと、測定用カラーカメラ内のイメージセンサとの関係を示した概略図。
【図７】ヘッドライトからの投射光をカラー画像処理してその光源種別としてハロゲンとＨＩＤとに判定する場合に使用するＲＧＢ相対強度比の１例を示した表。
【図８】ウイキペディア（Wikipedia）に記載されているＣＩＥが公開している種々の標準光源（standard illuminant）の白色点（white point）の色度座標の表。
【図９】ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ色空間の原色ＲＧＢの色度座標の表。
【図１０】ＣＩＥ標準光源の白色点の色度座標とＮＴＳＣ＿ＲＧＢ色空間の原色ＲＧＢの色度座標とを使用して計算したｒｇｂ係数を示した表。
【図１１】図１０の表中のｒｇｂ係数の近似式の一例を示したグラフ。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）はスクリーン上の配光パターン３３における最高輝度ＹＭＡＸの位置を示した各概略図。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）はバランス方式により最高輝度の位置を探索する原理を示した各概略図。
【図１４】（Ａ）はバランス方式による最高輝度の位置を探索する手順の１例を示したフローチャート、（Ｂ）は（Ａ）のフローチャートの各段階におけるスクリーン１９上の配光パターン３３に対する処理状況を示した説明図。
【図１５】２値化重心法により最高輝度の位置を探索する原理を示した概略図。
【図１６】基準球の夫々の設定光度（ｈｃｄ）に対してシャッタースピード（ＳＰ）を変化させた場合に得られる有効な輝度Ｙの値を示したグラフ図。
【図１７】（Ａ）は図１６におけるシャッタースピード（ＳＰ）とそれに対応する輝度の値の勾配と、該勾配を（Ｂ）に示した近似式に当て嵌めて夫々の勾配に対して決定したＡ係数とを示した表。
【図１８】図１６の各シャッタースピードＳＰに対して、輝度Ｙと光度との関係を勾配Ａ及び係数Ｂを使用して定義した一次式Ｙ＝Ａ×光度＋Ｂによって係数Ａに対応する係数Ｂの値を確定した表。
【図１９】すれ違い灯の配向パターン及びそのカットラインとエルボー点、更に、路面照射点の位置を示した概略図。
【図２０】（Ａ）はすれ違い灯のカットラインを決定するために差の差方式を適用するためのイメージセンサの画素のスキャン状態を示す概略図、（Ｂ）は差の差方式で水平カットラインを検索するために使用される画素配列を示す概略図、（Ｃ）は差の差方式で斜めカットラインを検索するために使用される画素配列を示す概略図。
【図２１】走行灯基準球の光度を５０，４００、１２００ｈｃｄに夫々設定した場合のランプ中央付近における水平方向（横軸）及び垂直方向（縦軸）におけるＲＧＢデータ分布を示したグラフ。
【図２２】すれ違い灯基準球の光度を５０，１００、１２０ｈｃｄに夫々設定した場合のランプ中央付近における水平方向（横軸）及び垂直方向（縦軸）におけるＲＧＢデータ分布を示したグラフ。
【図２３】（Ａ）基準球からの投射光の光度を１０ｍスクリーン上の照度計で測定するシステムの平面図、（Ｂ）は該システムの側面図。
【図２４】図２３のシステムを使用して光度を測定する態様を示した説明図。
【図２５】イメージセンサの６４０×４８０個の画素からなる測定範囲を２０×２０個の画素からなるゾーンに均等分割した態様を示した概略図。
【図２６】ブロック番号とｒｇｂ係数との対応関係を示したテーブルの説明図。
【図２７】（Ａ）及び（Ｂ）は、光源として基準球を使用した場合の光度（ｈｃｄ）とそれに対応する色温度（Ｋ）との関係を示した、夫々、対応表及び近似式のグラフ。
【図２８】イメージセンサの６４０×４８０個の画素からなる測定範囲を２０×２０画素からなるゾーンに均等分割し且つ該測定範囲内に有効範囲を設定し、該有効範囲に内の夫々のゾーンに４００ｈｃｄの光源光度に対する適宜のブロック番号を割り当てた場合の説明図。
【図２９】図２８の夫々のブロック番号とそれに対応するｒｇｂ係数の値とを示した対応表。
【図３０】図２３に示したシステムを使用して夫々の横方向位置において縦方向スキャンを順次行って縦方向点列を得る態様を示した説明図。
【図３１】ブロック番号とそれに対応する水平（左右）方向位置補正データｈ及び垂直（上下）方向位置補正データｖとの対応関係を示したバランス点位置補正補正テーブルの１例（５００ｈｃｄ）を示した表。
【図３２】イメージセンサ２０ｂの各ゾーン４１に対して４００ｈｃｄ走行灯用のバランス点位置補正用のブロック番号を割り当てた状態を示した概略図。
【図３３】図３２の夫々のゾーン４１に割り当てられているブロック番号とそれに対応する水平位置補正量ｈ及び垂直位置補正量ｖとの対応を示した対応表。
【図３４】図２３のシステムにおいて基準球５１としてすれ違い灯基準球を取り付けて水平方向の選択した位置に設定して垂直方向に基準球５１を所定範囲にわたり角度変位させた場合のエルボー点の位置をヘッドライトテスター１０で測定した場合のバラツキを示したグラフ。
【図３５】図３４のグラフにおける水平方向の選択した位置を左１０ｃｍ（１０ｍスクリーン換算）に設定して垂直方向に角度変位させた場合のエルボー点の測定位置の水平方向のバラツキと垂直方向のバラツキとを示しており夫々の近似式も示してあるグラフ。
【図３６】（Ａ）〜（Ｃ）は、図３４及び３５に示したエルボー点の測定位置のバラツキを補正するための、夫々、ブロック番号と水平補正との対応表、ブロック番号とカットライン補正との対応表、ブロック番号と高さ補正との対応表、を示した表。
【図３７】図３６における「水平補正」、「カットライン補正」、「高さ補正」を夫々説明するための概略図。
【図３８】人間の目の感度（明視野と暗視野）を示したグラフ。
【図３９】明暗分岐線探索の場合に使用すべきｒｇｂ係数の夫々の数値とそれらに対応するブロック番号（図２５のゾーン内のブロック番号に対応）との対応を示した対応表。
【図４０】（Ａ）はＹ係数１（即ち、ｒ＋ｇ＋ｂ＝１）の場合のすれ違い灯の配光パターンを測定用カメラでキャプチャーした画像、（Ｂ）は（Ａ）の配光パターンに差の差ゼロ方式によって左右１度間隔で得られた点をプロットした画像。
【図４１】（Ａ）はＹ係数４（即ち、４×ｒ、４×ｇ、４×ｂ）の場合のすれ違い灯の配光パターンを測定用カメラでキャプチャーした画像、（Ｂ）は（Ａ）の配光パターンに差の差ゼロ方式によって左右１度間隔で得られた点をプロットした画像。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
図１は、本発明の１実施例に基づいて構成されたカラーヘッドライトテスター１０の概略正面図を示している。カラーヘッドライトテスター１０は、概略的に、検査すべき自動車等の車両のヘッドライトからの投射光を受光する受光部１１と、受光部１１を上下左右に移動自在に支持している基台１２と、基台１２上に直立されたスタンド部１４と、スタンド部１４の上部に配置された表示部（モニター）１５とを有している。基台１２の底部には複数個の転動体１２ａが設けられており、これらの転動体１２ａは床面１３上に敷設されている図１において左右に延在している一対のレール（不図示）上に沿って移動可能である。図示例においては、スタンド部１４は垂直方向に延在しているガイド棒１４ｂが取り付けられており、更に、ガイド棒１４ｂに沿って上下方向に移動自在にブラケット１４ｃが設けられている。又、ブラケット１４ｃはガイド棒１４ｂ周りに手動的に回転自在に設けられており、所望の回転位置においてガイド棒１４ｂに対して固定させることが可能である。受光部１１はブラケット１４ｃ上に取り付けられているので、受光部１１はガイド棒１４ｂに沿って上下方向に且つガイド棒１４ｂの中心軸周りに移動制御可能である。受光部１１にはファインダー（望遠鏡）１１ａが取り付けられており、検査すべきヘッドライトの向きと整合させるべく受光部１１をガイド棒１４ｂ周りに回転させることが可能である。更に、スタンド部１４内には受光部１１の上下方向の移動を制御する第１駆動制御部と、基台１２の左右方向の移動を制御する第２駆動制御部とが設けられている。スタンド部１４には、更に、複数個のスイッチを包含しているコンソールパネル１４ａが設けられており、オペレータはこのコンソールパネル１４ａを介してデータを入力してカラーヘッドライトテスター１０の動作を制御することが可能である。表示部１５は、種々の検査状態や検査結果を表示することが可能なＬＣＤディスプレイ等を有している。
【００６６】
図示例においては、受光部１１の上にデータ処理装置２１が設けられており、後述する如く、受光部１１によって受光された検査すべきヘッドライトからの投射光を画像処理するための種々の回路要素がデータ処理装置２１内に設けられている。尚、データ処理装置２１は、本図示例においては、受光部１１の上に設けられているが、データ処理装置２１は、必ずしも、受光部１１の上に設けることが必要なものではなく、カラーヘッドライトテスター１０のその他の箇所、例えば、スタンド部１４内に設けることも可能であり、更に、無線接続を使用する場合には、カラーヘッドライトテスター１０とは離れた位置に設けることも可能である。データ処理装置２１は、受光部１１内に設けられている後述する撮像装置（カメラ）からのデータを有線又は無線などにより受け取ることが可能なように接続されていることが必要であるに過ぎない。
【００６７】
図２（Ａ）乃至（Ｄ）は、受光部１１の内部構成の幾つかの実施形態を概略的に示している。図２（Ａ）に示されている実施例から明らかな如く、受光部１１はハウジングとしての機能を具備しており、その前面には主レンズ１７が設けられており、主レンズ１７は、検査すべきヘッドライトＬからの投射光を受光するように位置されている。即ち、ヘッドライトのテストを行う場合には、検査すべきヘッドライトＬと主レンズ１７との間の距離を所定の試験距離Ｄ（通常は、１ｍ）に設定することが必要である。従って、通常は、検査すべきヘッドライトＬを装着した自動車などの車両を自走させてカラーヘッドライトテスター１０の主レンズ１７の前方で試験距離Ｄの位置にヘッドライトＬを位置させる。一方、カラーヘッドライトテスター１０を前後方向にも移動自在に設けて、カラーヘッドライトテスター１０を検査すべきヘッドライトＬに対して所定の試験距離Ｄの位置に設定する構成とすることも可能であることは勿論である。
【００６８】
主レンズ１７は、通常、フレネルレンズであり、受光部１１の大きさ、特にその長さを極力最小とさせるために使用されている。即ち、ヘッドライトのテストは、本来は、ヘッドライトの１０ｍ前方に位置させた外部スクリーン（１０ｍスクリーン）上にヘッドライトからの投射光を投射させて目視により行うものであるが、ヘッドライトテスターにおいては、フレネルレンズを含む光学系を使用することによって、１０ｍスクリーン上の配光パターンを受光部１１内部のスクリーン１９上に再現させる構成となっている。この１０ｍスクリーンの再現については後に更に詳細に説明する。図２（Ａ）に示されている如く、受光部１１内には、主レンズ１７の光軸上に一対の第１及び第２ハーフミラー２２，１８が設けられている。従って、ヘッドライトＬからの投射光を主レンズ１７を通過した後に、第１ハーフミラー２２によってその一部が透過されると共にその残部は上方へ反射される。第１ハーフミラー２２からの透過光は第２ハーフミラー１８を透過して内部スクリーンとしての測定用スクリーン１９上に投射光の配光画像が形成される。後述するように、測定用スクリーン１９と主レンズ１７との間の距離は前述した１０ｍ再現に基づいて決定されるものである。
【００６９】
第２ハーフミラー１８の垂直上方にはカラー画像測定用撮像装置としての測定用カメラ２０が設けられており、測定用カメラ２０は第２ハーフミラー１８で反射される測定用スクリーン１９上の投射光の配光画像を撮像する。測定用カメラ２０はカラーカメラであり、測定用スクリーン１９上の配光画像をカラー画像として撮像する。測定用カメラ２０は受光部１１の上部に設けられているデータ処理装置２１に接続されており、測定用カメラ２０からのデータはデータ処理装置２１に供給される。一方、第１ハーフミラー２２の垂直上方には第３ミラー２３が設けられており、第１ハーフミラーからの反射光を反射させて正対用撮像装置としての正対用カメラ２４へ入力させる。正対用カメラ２４はカラーカメラとすることも可能であるが、モノクロカメラとすることも可能である。正対用カメラ２４も受光部１１に取り付けられており、更に、データ処理装置２１と接続されており、正対用カメラ２４からのデータもデータ処理装置２１に供給される。尚、正対用カメラ２４は、ヘッドライトＬに対してカラーヘッドライトテスター１０、より特定的には受光部１１の主レンズ１７の中心１７ａ、を正対させるために使用されるものであるから、正対用カメラ２４は、ヘッドライトＬ自身の画像を撮像する位置関係に配置されており、後に詳述する如く、投射光の配光画像を撮像する測定用カメラ２０とは配置条件が異なっている。
【００７０】
図２（Ｂ）は受光部１１の別の実施例の構成を示している。図２（Ｂ）の実施例の構成は図２（Ａ）の実施例の構成と基本的に同じであるが、図２（Ａ）の実施例における構成から第１ハーフミラー２２と、第３ミラー２３と、正対用カメラ２４とを取り除いたものと同じである。従って、図２（Ｂ）の受光部１１はスクリーン１９上に投射されるヘッドライトＬからの配光画像のみを処理するものであって、受光部１１では正対機能を司るものではない。正対動作は受光部１１とは別の要素を使用して行うことが必要である。
【００７１】
図２（Ｃ）は受光部１１の更に別の実施例の構成を示しており、この場合には、図２（Ａ）の実施例の構成から測定用カメラ２０及びそれと関連する第２ハーフミラー１８及びスクリーン１９を削除している。従って、図２（Ｃ）の受光部１１は正対用カメラ２４によってヘッドライトＬに対する正対動作のみを司るものであって、ヘッドライトＬの投射光の配光パターンを撮像するものではない。図２（Ｄ）は受光部１１の更に別の実施例の構成を示しており、それは図２（Ｃ）の実施例の構成において正対用カメラ２４と第３ミラー２３との受光部長手軸方向における配置関係を反転させたものである。従って、第３ミラーの角度配置も第１ハーフミラー２２からの反射光を正対用カメラ２４へ反射させることが可能な状態に変更されている。この場合にも、受光部１１は正対用カメラ２４によるヘッドライトＬに対する正対動作のみを司るものである。
【００７２】
図３は、データ処理装置２１と関連部品との接続関係を示したブロック図である。データ処理装置２１は画像処理装置３０と制御部３１とを有しており、画像処理装置３０はカラー配光画像を撮像する測定用カメラ２０からカラー画像データとしてのＲＧＢデータを受け取り、一方、正対用カメラ２４からのヘッドライトＬの撮像データを受け取る。画像処理装置３０は、例えば、ＣＰＵやメモリ等からなるコンピュータシステムから構成されており、メモリは、本カラーヘッドライトテスター１０の動作を制御するプログラム等を格納しているＲＯＭや、該プログラムに従って処理中の種々のデータを一時的に格納するＲＡＭ等を包含している。画像処理装置３０は表示部（モニター）１５と接続されており、プログラムに従って処理された結果及び／又は種々の設定条件等を表示部１５に表示させる。更に、画像処理装置３０は制御部３１に接続されており、制御部３１はオペレータの入力を受け取る種々のスイッチ等を包含しているコンソール（制御部）１４ａに接続されると共に、受光部１１を上下左右に移動させる駆動装置及び受光部１１の上下左右方向の位置制御を規制するリミター等を包含している上下左右駆動装置及び検知器１４ｄと接続している。
【００７３】
図４は、受光部１１内で１０ｍ再現を行う場合の関係式を示しており、それは交通安全公害研究所（現在の交通安全環境研究所）から公表されているものである。即ち、ヘッドライトのテストは、本来的には、ヘッドライトの前方１０ｍに位置された外部スクリーン（１０ｍスクリーン）上に投射光を照射して、該１０ｍスクリーン上における配光パターンに基づいて目視により行うこととなっている。ヘッドライトテスターはこの様なヘッドライトのテストを実効的に行うために１０ｍ再現構成を採用している。即ち、図４に示されている如く、ヘッドライトＬの前方１０ｍの位置Ａに外部スクリーン（１０ｍスクリーン）が配置されておりそこにヘッドライトＬからの投射光が照射されて該外部スクリーン（１０ｍスクリーン）上にはヘッドライトＬの投射光の配光パターンが目視により確認できるものとする。そこで、ヘッドライトテスターにおいて１０ｍ再現を行う場合には、ヘッドライトＬの１ｍ前方に受光部１１の主レンズ１７を配置させ、主レンズ１７の焦点距離ｆによって、主レンズ１７に入射されるヘッドライトＬの投射光は主レンズ１７から距離ｘにおける位置Ｂに配置されている内部スクリーン１９上に投射光の配光パターンが映し出されることとなる。この時に、外部スクリーン（１０ｍスクリーン）Ａ上の大きさａは内部スクリーンＢ上においては大きさｙとなる。この様に主レンズ１７の焦点距離を適切に選択することによって、主レンズ１７と位置Ｂにおける内部スクリーン１９との間の距離ｘを適切に決定することが可能となる。即ち、主レンズ１７と内部スクリーン１９とを受光部１１内に配置させることが可能となり、ヘッドライトテスターにおいて１０ｍ再現を実現することが可能となる。
【００７４】
図４に関連して図５も参照して説明すると、測定用カメラ２０は受光部１１内の位置Ｂにおける内部スクリーン１９上に映し出されるヘッドライトＬからの投射光のカラー配光パターンを撮像するものである。測定用カメラ２０はレンズ２０ａと半導体イメージセンサ２０ｂとを有しており、レンズ２０ａは内部スクリーン１９から距離ｚ（ワークディスタンス）の位置に位置されている。従って、内部スクリーン１９上の投射光の配光パターンはレンズ２０ａを介して半導体イメージセンサ２０ｂ上に結像されることとなり、これにより、測定用カメラ２０によって内部スクリーン１９上のカラー配光画像を撮像することが可能である。半導体イメージセンサ２０ｂとしては、ＣＣＤ又はＣＭＯＳを使用することが可能である。
【００７５】
図４と図５の関係を図６にまとめて示してある。即ち、図６に示されているように、ヘッドライトテストにおいて本来的に予定されている大型の１０ｍスクリーン２５は、主レンズ１７の焦点距離ｆによって受光部１１内の小型の内部スクリーン１９に再現されており、内部スクリーン１９上のカラー配光画像は測定用カメラ２０のレンズ２０ａを介して半導体イメージセンサ２０ｂ上に結像される。ここで、ｘは１０ｍ相関距離（主レンズ１７と内部スクリーン１９との間の距離）であり、ｚは内部スクリーン１９と測定用カメラ２０又はそのイメージセンサ２０ｂとの間のワークディスタンスである。
【００７６】
測定用カメラ２０内の半導体イメージセンサ２０ｂは好適にはＣＣＤから構成されており、公知の如く、複数個の画素からなる２次元配列を有している。イメージセンサ２０ｂは単板式又は多板式とすることが可能であり、単板式の場合には、２次元マトリクスの形状に配列された複数個の画素の各々の上に３原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の内のいずれか一つのカラーフィルタが配設されている。この場合のカラーフィルタの配列は所謂ベイヤー配列とすることが一般的であるが、本発明はそのような特定の配列のみに制限されるべきものではない。この様なカラーフィルターの配列の場合には、各画素からは対応したフィルターに従う色成分の光量に応じた電荷が画素データとして得られるに過ぎない。従って、測定用カメラ２０では、得られた画素データをＡ／Ｄ変換した後に、所定数の周辺の画素のデータを基に色補間処理を行って、各画素において欠如する他の残りの２つの原色成分のデータを発生する。この様にして半導体イメージセンサ２０ｂとして単板式を使用した場合には、測定用カメラ２０は、上述した如き色補間処理を行うことによって、各画素に対するデジタルのＲＧＢ夫々のデータ（レベルが０〜２５５の範囲内のデジタルデータ又はアナログデータ）を発生し出力する。一方、半導体イメージセンサ２０ｂが多板式である場合には、各画素から直接的にＲＧＢの夫々のデータが得られるので、測定用カメラ２０は、夫々のＲＧＢデータをＡ／Ｄ変換した後にＲＧＢデータ（レベルが０〜２５５の範囲内のデジタルデータ又はアナログデータ）として出力する。
【００７７】
１実施例においては、イメージセンサ２０ｂとして、６４０個（横）×４８０個（縦）からなる２次元配列の画素からなる測定領域を有するＣＣＤイメージセンサを使用している。
【００７８】
次に、本発明に基づいて、カラー画像処理を行うことによってヘッドライトの光源種別判定を自動的に行う構成について特に図７を参照して説明する。図７は、本発明者等の鋭意研究の結果得られた多数のハロゲンランプとＨＩＤランプとについてのＲＧＢ相対強度比率を測定した結果をまとめたものである。この結果を、例えば、Ｇ／Ｒを横軸にとり｜Ｇ−Ｒ｜を縦軸にとってプロットすると、ハロゲンランプとＨＩＤランプの夫々の領域が明確に区別されることが明らかである。従って、図７に示されているＲＧＢの相対強度比率をテーブル等の形態で画像処理装置３０内に格納しておけば、検査すべきヘッドライトＬがハロゲンランプ（暖色系ランプ）であるか、又はＨＩＤランプ（寒色系ランプ）であるかを本カラーヘッドライトテスター１０によって自動的に判別することが可能である。
【００７９】
図７に示されている条件を画像処理装置３０のメモリ内にテーブルとして格納する場合には多数の形態を取ることが可能であり、少なくとも以下の３つのテーブルの具体例を構成することが可能である。
【００８０】
（１）Ｇ／Ｒのみをパラメータとする場合
０．０≦Ｇ／Ｒ≦１．１９      →  ハロゲンランプ
１．２０≦Ｇ／Ｒ≦１．７９  →  ＨＩＤランプ
（２）｜Ｇ−Ｒ｜のみをパラメータとする場合
１．０≦｜Ｇ−Ｒ｜＜３０  →  ハロゲンランプ
３０≦｜Ｇ−Ｒ｜≦８０    →  ＨＩＤランプ
（３）Ｇ／Ｒと｜Ｇ−Ｒ｜との両方をパラメータとする場合
０．０≦Ｇ／Ｒ≦１．１９且つ１．０≦｜Ｇ−Ｒ｜＜３０      →  ハロゲンランプ
１．２０≦Ｇ／Ｒ≦１．７９且つ１．０≦｜Ｇ−Ｒ｜≦８０  →  ＨＩＤランプ
本カラーヘッドライトテスター１０において、検査すべきヘッドライトＬの種別判定を行う動作について説明すると、先ず、検査すべきヘッドライトＬからの投射光を受光部１１の内部スクリーン１９上に投射させる。内部スクリーン１９上の配光パターンは測定用カメラ２０のイメージセンサ２０ｂ上に結像され、イメージセンサ２０ｂの夫々の画素に対してＲＧＢデータが該配光パターンに従って測定用カメラ２０から発生される。そして、配光パターン内の最高輝度値Ｙを抽出し、その最高輝度値Ｙが所定の範囲（例えば、１９５以上２２０以下の範囲）内に入ることを確保する。
【００８１】
尚、各画素に対しての輝度値とＲＧＢデータとの関係は次式で表される。
【００８２】
Ｙ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂ
尚、ＲＧＢは各画素のＲＧＢの夫々のデジタルデータ（０乃至２５５）であり、ｒｇｂはＲＧＢの夫々の重み付けとしての係数（ｒｇｂ係数をまとめてＹ係数とも呼称される）。
【００８３】
１実施例においては、測定用カメラ２０はデフォルト値として、色温度３１７０Ｋにおいて以下のｒｇｂ係数値を有している。
【００８４】
ｒ＝０．４１１１
ｇ＝０．５４６１
ｂ＝０．０４２８
従って、これらのｒｇｂ係数値及びＲＧＢデータを使用して、各画素の輝度値Ｙを計算することが可能である。そして、その場合に、抽出された最高輝度値Ｙが前記所定の範囲内に入ることを確保するということは、測定用カメラ２０はシャッター速度を調整することが可能であり、そのシャッター速度を適切な値に設定するためである。即ち、先ずシャッター速度を下限値に設定すると、多くの画素からのＲＧＢデータは飽和値（２５５）となるので、各画素からのＲＧＢデータが２５５以下となるようにシャッター速度を順次上げていく。この場合に、初めは荒く、即ち所定数の画素毎に、飛ばしながら処理し、目標値に近づいたらより細かく処理を行う。そして、抽出された最高輝度値Ｙが前記所定の範囲内に収まることを確保する。
【００８５】
以上の処理によって抽出された最高輝度値Ｙに対応する画素におけるＲＧＢデータに基づいて前述したＧ／Ｒ及び｜Ｇ−Ｒ｜等の相対強度比率を計算することが可能である。別の実施形態においては、そのようにして抽出された最高輝度値Ｙに対応する画素の周辺の所定数の画素（例えば、１０×１０個の画素）に基づいて上記相対強度比率を計算することも可能である。
【００８６】
更に、上述した如く、各画素の輝度値Ｙを計算する場合には、各画素のＲＧＢデータを使用して計算することが可能であるが、別の実施形態としては、そのようにして計算された各画素の輝度値Ｙに基づいて、周辺画素（例えば、３×３個の画素）の夫々の輝度値Ｙとの平均値を中心画素の輝度値Ｙとして置換させることも可能である。
【００８７】
上述した如くに計算された相対強度比率に基づいて、検査中のヘッドライトＬがハロゲンランプ（暖色系ランプ）であるか、又はＨＩＤランプ（寒色系ランプ）であるかの種別の判定を自動的に行うことが可能である。
【００８８】
ところで、上述した実施例においては、ヘッドライト光源種別判定のパラメータとして、Ｇ／Ｒと｜Ｇ−Ｒ｜との２つのパラメータを使用しているが、測定用カメラ２０からはＲＧＢの３つのデータが出力されるものであるから、これらの３つのＲＧＢデータの内の任意の２つを選択して比率及び／又は差などのパラメータを構成してヘッドライト光源種別判定のパラメータとして使用することが可能であることは勿論である。更に、上述した実施例においては、光源種別としては、ハロゲンランプとＨＩＤランプとを採用しているが、その他の光源としてはＬＥＤランプもあるので、ＬＥＤランプに対しても本発明を適用可能であることは勿論である。更に、ヘッドライトＬがハロゲンランプである場合の色温度は約２５００〜４０００Ｋであり、一方ＨＩＤランプである場合の色温度は約４０００〜６０００であると言われているので、ヘッドライトＬの色温度を測定することによりこれらの光源の種別の判定を行うことも可能である。
【００８９】
次に、本発明の別の側面に基づいて、本カラーヘッドライトテスターにより、光軸、光度、又はエルボー点の測定を行う場合について夫々説明する。いずれの測定を行う場合においても、先ず、本カラーヘッドライトテスター１０の測定用カラー撮像装置である測定用カメラ２０によってヘッドライトＬからの投射光の配光パターンを撮像し、その配光パターンに従って測定用カメラ２０が各画素毎のＲＧＢデータを画像処理装置３０へ供給し輝度Ｙを計算することが必要である。１実施例においては、測定用カメラが０〜２５５のデジタル値としてＲＧＢデータを画像処理装置３０へ供給する。別の実施例において、測定用カメラから出力されるＲＧＢデータがアナログ値である場合には、画像処理装置３０においてそのアナログＲＧＢデータを２５６階調（８ビット）である０（最低輝度）〜２５５（最高輝度）のデジタルＲＧＢデータへ変換する。そして、画像処理装置３０は、このデジタルＲＧＢデータを処理して測定用カメラ２０のカラーイメージセンサ２０ｂの各画素に対する輝度Ｙを計算する。この場合に、輝度Ｙとは、ＣＩＥ・ＸＹＺ表色系における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚにより定義されるＸＹＺ座標におけるＹ座標に対応しており、本明細書においては、
Ｙ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂ                      （１）
によって定義されるものとする。尚、ｒ，ｇ，ｂの夫々の係数はＲ，Ｇ，Ｂが夫々単独で強度１００％、即ち値１、の場合のＹ値である。
【００９０】
従って、輝度Ｙを計算するためには、ＲＧＢデータの夫々の重み付けとしての係数ｒ、ｇ、ｂの値が確定されていなければならない。これらの係数ｒ、ｇ、ｂの値を確定させるためにはＲＧＢからＸＹＺへの変換式を導出することが必要である。
【００９１】
ここで、ＲＧＢからＸＹＺへの変換式を次式で表されるものとする。
【００９２】
【数２】
0006570816.tif 000002
【００９３】
この変換行列Ｍを以下の如くに設定する。
【００９４】
【数３】
0006570816.tif 000003
【００９５】
尚、ここで、ｘＲ、ｙＲ、ｚＲは原色Ｒの色度座標（ｘＲ＝ＸＲ／（ＸＲ＋ＹＲ＋ＺＲ）など）、ｘＧ、ｙＧ、ｚＧは原色Ｇの色度座標、ｘＢ、ｙＢ、ｚＢは原色Ｂの色度座標であり、ＣＲ、ＣＧ，ＣＢは未定の定数である。
【００９６】
そして、ＲＧＢ値は[０，１]に正規化されており且つ白色がＸＷ、ＹＷ、ＺＷで表されるとすると上式（２）は次の如くになる。
【００９７】
【数４】
0006570816.tif 000004
【００９８】
白色ＹＷ＝１であり、ＸＷ＝ｘＷＹＷ／ｙＷ＝ｘＷ／ｙＷであり且つＺＷ＝ｚＷＹＷ／ｙＷ＝ｚＷ／ｙＷであるから、上式（４）は次の３つの連立方程式となる。
【００９９】
ｘＷ／ｙＷ＝ＣＲｘＲ＋ＣＧｘＧ＋ＣＢｘＢ
１＝ＣＢｙＲ＋ＣＧｙＧ＋ＣＢｙＢ                        （５）
ｚＷ／ｙＷ＝ＣＲｚＲ＋ＣＧｚＧ＋ＣＢｚＢ
式（５）の３つの連立方程式において、ＲＧＢ色空間（例えば、ｓＲＧＢ，ａｄｏｂｅＲＧＢ、ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ等）を指定することによって原色ＲＧＢの色度座標（ｘＲ、ｙＲ、ｘＧ，ｙＧ，ｘＢ、ｙＢ）が決まり（尚、定義上、ｚＲ＝１−（ｘＲ＋ｙＲ）、ｚＧ＝１−（ｘＧ＋ｙＧ）、ｚＢ＝１−（ｘＢ＋ｙＢ）である）、更に、光源を指定することによって白色点の色度座標（ｘＷ、ｙＷ）が特定されるので（尚、定義上、ｚｗ＝１−（ｘｗ＋ｙｗ）である）、３つの不定の定数ＣＲ、ＣＧ、ＣＢについて解くことが可能である。
【０１００】
そして、上式（３）からＹは、
Ｙ＝ＣＲｙＲ×Ｒ＋ＣＧｙＧ×Ｇ＋ＣＢｙＢ×Ｂ                  （６）
となるので、前述した輝度Ｙの定義式（１）における係数ｒ、ｇ、ｂは以下の如くに決定される。
【０１０１】
ｒ＝ＣＲｙＲ、ｇ＝ＣＧｙＧ、ｂ＝ＣＢｙＢ                  （７）
上述した如く、ＲＧＢ色空間（例えば、ｓＲＧＢ，ａｄｏｂｅＲＧＢ、ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ等）を特定することによって原色ＲＧＢの色度座標が特定され且つ光源を特定することによって白色点の色度座標が特定され、その結果、輝度Ｙの定義式（１）におけるｒ、ｇ、ｂ係数が特定されることとなる。
【０１０２】
一方、図８に示されるように、ＣＩＥ（国際照明委員会）は多数の標準光源を標準イルミナント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ等）として規定しており、夫々の標準光源の白色点（ｗｈｉｔｅ  ｐｏｉｎｔ）を色度座標（ｘ，ｙ）として規定している。尚、図８においては、これらの白色点について１９３１年に規定された２°視野のものと１９６４年に規定された１０°視野のものとが記載されている。以下の実施例においては、１９３１年に規定された２°視野の白色点の色度座標（ｘ２，ｙ２）を使用する。更に、以下の実施例においては、ＲＧＢ色空間としてＮＴＳＣ＿ＲＧＢを特定するものとすると、ＮＴＳＣ＿ＲＧＢ色空間における原色Ｒ，Ｇ，Ｂ夫々の色度座標は図９に示される値を有している。
【０１０３】
そこで、図９に示されているＮＴＳＣ＿ＲＧＢ色空間のｘ、ｙ色度座標と、図８に示されている各標準光源Ａ乃至Ｆ１２の夫々の白色点のｘ、ｙ色度座標とを使用して、夫々の標準光源に対するｒ、ｇ、ｂ係数を計算すると図１０の表の如くになる。尚、図１０の表においては、各標準光源に対する色温度（Ｋ）も記載されているが、これは図８の表中におけるＣＣＴ（Ｋ）、即ち相関色温度、からコピーしたものである。尚、本明細書においては、相関色温度を単に色温度として上位概念的に記載することとする。
【０１０４】
図１０の表は、ｒ、ｇ、ｂ係数が色温度（Ｋ）の関数として変化していることを表しているので、近似式の当て嵌めを行うことが可能であり、二次式を使用した場合の例を図１１に示してある。この様な近似式は図１１に示した二次式に限らずそれ以上の次数の多項式又は一次式とすることも可能であり、更には、その他の適切な形式の近似式を当て嵌めることも可能であることは勿論である。１実施例においては、この様な近似式を使用して色温度を変化させてｒ、ｇ、ｂ係数の値を決定し、色温度とｒｇｂ係数との関係をテーブルとして画像処理装置３０内に格納することが可能である。以上の結果から、光源の色温度が分かれば、その色温度に対応するｒｇｂ係数を特定することが可能であり、その光源からの投射光を画像処理することにより得られるデジタルＲＧＢデータに基づいて各画素に対する輝度Ｙを上式（１）に従って決定することが可能である。
【０１０５】
従って、図１に示した本カラーヘッドライトテスター１０において、測定すべき光源としてのヘッドライトＬからの投射光の色温度を測定することが可能な機器を設けて、測定した色温度を画像処理装置３０へ直接的に供給することが可能である場合には、そのように測定された色温度に基づいてｒ、ｇ、ｂ係数の値を直接的に決定することが可能である。又は別の実施例としては、別体の色温度を測定することが可能な機器を使用してオペレータが測定すべきヘッドライトＬからの投射光の色温度を測定し、その色温度測定値を操作部１４ａを介してオペレータが入力させる構成とすることも可能である。この場合には、オペレータが別途色温度を測定して入力するという付加的な労力が必要となるが、色温度測定器を本カラーヘッドライトテスター１０に装着する構成とすること無しに、普及型の色温度測定器を使用して対処することが可能であるという利点がある。一方、色温度測定器によって測定された色温度を使用しない場合には、先ず、色温度を推定して処理し、その後推定した色温度が所要の許容範囲内のものであることを確保すべく対策することが必要となる。
【０１０６】
上述した如く、測定用カメラ２０のカラーイメージセンサ２０ｂの各画素に対して輝度Ｙが計算されるので、これらの計算された輝度Ｙの中で最高の輝度を見つけ出すことによって、ヘッドライトＬの光軸（照射方向）を決定することが可能であり、次いで、その最高輝度に対応する光度（ｈｃｄ）を決定することが可能である。一方、これらの計算された輝度Ｙを使用して、配光パターン内の所定の位置にある所謂路面照射点における光度を決定することも可能である。又、これらの計算された輝度Ｙを互いに比較することによって配光パターン内の水平カットラインと斜めカットラインとを探索し、それらのカットラインの交点としてエルボー点の位置を決定することが可能である。これらの各処理について以下詳説する。
【０１０７】
１．走行灯の光軸（照射方向）の決定
上述したように、光源としてのヘッドライトＬの色温度が分かれば、それに対応するｒｇｂ係数をｒｇｂ係数決定手段によって決定することが可能であり、各画素に対する輝度Ｙを輝度決定手段によって計算することが可能である。その結果、画像処理装置３０のメモリ内には計算された各画素に対する輝度Ｙが例えばそのＲＡＭ内に一時的に格納されている。尚、これらのｒｇｂ係数決定手段及び輝度決定手段は、本ヘッドライトテスター１０の画像処理装置３０内に画像処理プログラムの一部として例えばＲＯＭ内に格納されている。該画像処理プログラムは、更に、その一部として、光軸決定手段を含んでおり、該光軸決定手段は、該ＲＡＭ内に一時的に格納されている各画素に対する輝度Ｙの中で最高（最大）の輝度を見つけ出し、その最高輝度の上下左右方向の位置をヘッドライトＬからの投射光の光軸（照射方向）として決定する。
【０１０８】
該光軸決定手段が最高輝度ＹＭＡＸを見つけ出す場合には、該ＲＡＭ内に一時的に格納されている複数個の輝度Ｙを所定の方向にスキャンして、例えば、隣接する一対の画素間において一層大きな輝度Ｙのものが生き残るように順次処理する等して行うことが可能であり、その他の最大値を見つけ出すための既知の任意のアルゴリズムを適用することも可能である。図１２Ａは、受光部１１内の測定用スクリーン１９上に投射された配光パターン３３を複数個の等光度楕円で模式的に示しており、測定用カメラ２０はこの配光パターン３３を撮像してＲＧＢデータを出力し、画像処理装置３０が画像処理プログラムに従ってこれらのＲＧＢデータを処理する。図１２Ａの配光パターン３３では、そのほぼ中心に最高輝度ＹＭＡＸが存在しており、この最高輝度ＹＭＡＸの存在する位置を光軸（照射方向）として決定することが可能である。一方、図１２Ｂは配光パターン３３の中心近くに複数個の最高輝度ＹＭＡＸが存在しているか、又は最高輝度ＹＭＡＸは１個であるが、それが中心付近において絶えず位置を変動させている場合を示している。図１２Ｂのような場合には、例えば、そのような複数個の最高光度ＹＭＡＸの夫々の位置を平均した位置を光軸（照射方向）として決定することが可能である。
【０１０９】
図１３は走行灯の配光パターン３３の最高輝度ＹＭＡＸの位置を決定する別のアプローチであるバランス方式の原理を示している。図１３の実施例はバランス方式として３度３０分方式を適用した場合である。ところで、図１２の配光パターン３３に示されているように、走行灯の配光パターン３３は、その輝度分布は上下左右ともほぼなだらかな変化をしている。そこで、バランス方式によれば、図１３Ａに示されているように、左右に３度づつ離れた２点の輝度が同じＹＨである夫々の位置の中心を左右の中心ＯＨとし、且つ上下に３０分づつ離れた２点の輝度が同じＹＶである夫々の位置の中心を上下の中心ＯＶとする。そして、これらの左右の中心ＯＨと上下の中心ＯＶとによって決定される中心位置における輝度を最大輝度ＹＭＡＸとする。
【０１１０】
次に、図１４を参照して、バランス方式として３度３０分方式を適用した場合の具体的手順について詳述する。図１４Ａはバランス方式のフローチャート３５を示しており、図１４Ｂはフローチャート３５に対応するステップの測定用スクリーン１９上の配光パターン３３を示している。即ち、図１４Ａのフローチャート３５においては、バランス点測定手順が開始されると、図１４Ａのステップ３５ａ及び図１４Ｂのステップ３６ａにおいて、配光パターン３３の最高輝度ＹＭＡＸの位置を抽出しその位置を注目位置として設定する。次いで、図１４Ａのステップ３５ｂ及び図１４Ｂのステップ３６ｂ１−３６ｂ２において、現在の注目位置から左右各３度の位置における夫々の輝度Ｙを比較し（ステップ３６ｂ１）、これら左右の位置における輝度Ｙがバランスする位置を左右の現在の注目位置として更新する（ステップ３６ｂ２）。次いで、図１４Ａのステップ３５ｃ及び図１４Ｂのステップ３６ｃ１−３６ｃ２において、更新された現在の注目位置の上下各３０分の位置における夫々の輝度Ｙを比較し（ステップ３６ｃ１）、これらの上下の位置における輝度Ｙがバランスする位置を上下の新たな注目位置として更新する（ステップ３６ｃ２）。次に、ステップ３５ｄにおいて、繰り返し回数であるカウントに１を加算し、次いで、ステップ３５ｅにおいて、そのカウントが所定の繰り返し最大数（例えば、５０）を超えているか否かを判別し、超えていない場合には、再度、ステップ３５ｂにリターンしてバランス処理を継続する。一方、カウントが所定の繰り返し最大数を超えている場合には、ステップ３５ｆへ移行し、更新された左右方向及び上下方向における現在の注目位置をヘッドライトＬの投射光の光軸（照射方向）として決定する。更に、別の実施例においては、更新された注目位置と更新前の注目位置との間の差が所定の許容範囲内に入った場合に繰り返し処理を終了する。
【０１１１】
図１５は最高輝度ＹＭＡＸを抽出する更に別の手法である２値化重心法を示している。２値化重心法によれば、図１５に示されているように、測定用スクリーン１９上の配光パターン３３に対して得られた画素毎の輝度Ｙ（０〜２５５）に対して或るスレッシュホールド輝度ＹＴを設定してＹＴ以上の輝度のみを切り取る２値化処理を行う。この場合に、１例としては、図１５に示されているように、ＹＴとしてＹＭＡＸ（＝２５５）の５０％であるＹＴ（＝１２７）に設定し、それ以上の輝度のみを切り取る。ちなみに、５０％での２値化を行う場合には、その５０％の境界３３ａが３度３０分方式を適用したバランス方式において左右方向各３度でのバランスを得るための左右の画素位置３３ｄ１，３３ｄ２とほぼ一致することとなる。次いで、切り取られた境界３３ａの断面図形に関して断面一次モーメントを算出し、その図形の中心としての重心３３ｂ’の位置を決定する。尚、図１５の例においては、上下方向の輝度レベルの断面は水平軸Ｈに関して対称であると仮定しているので、重心３３ｂ’の位置は水平軸Ｈ上に存在している。仮に、上下方向の輝度レベルの断面が水平軸Ｈに関して対称的ではない場合には、上下方向Ｖに関しても境界３３ａの断面図形に関して断面一次モーメントを算出して上下方向における重心３３ｂ’の位置を確定することが必要である。尚、図１５の図示例においては、決定された重心３３ｂ’の位置３３ｂは、真の最高輝度ＹＭＡＸの位置３３ｅと比較して僅かに左側にずれているが、バランス方式によって左右各３度の中心として決定される位置３３ｃと比較して、より真の最高光度ＹＭＡＸの位置３３ｅに一層近いものとなっている。これは、図１５に示されているような配光パターン３３が左右方向において非対称である場合には、バランス方式よりも２値化重心方式の方が一層真の最高光度ＹＭＡＸの位置に近い位置が得られることを示している。
【０１１２】
２．走行灯の光度の決定
次に、以上の如くして決定された最高輝度ＹＭＡＸからヘッドライトＬの光度を決定する手順について説明する。尚、ヘッドライトＬの光度の単位としては、一般的には、カンデラ（ｃｄ）が使用されているが、ヘッドライトテスター業界においては、それを１００倍したヘクトカンデラ（ｈｃｄ）（即ち、１ｈｃｄ＝１００ｃｄ）を光度の単位として使用するのが通常であるから、本明細書においても、特に断りがない限り、ヘッドライトの光度の単位としてはｈｃｄ又はＨＣＤを使用することとする。
【０１１３】
ところで、輝度Ｙとは、ヘッドライトＬの投射光から得られたＲＧＢデータを画像処理装置３０がカラー画像処理して得られた無次元の数値に過ぎず、輝度と光度との間には通常は特別の関係は存在していないので、輝度Ｙから光度（ｈｃｄ）を決定する場合には、何らかの方法で輝度と光度との関係付けがなされていなければならない。本発明の１実施例においては、光度が既知である基準となる光源（例えば、標準のヘッドライト又は基準球）を使用して事前に光度と輝度との関係を確立しており、その手法について以下に詳述する。尚、当業界においては、ヘッドライトテスターの校正又は試験を行うために使用される基準球なるものが存在している。基準球とは、一般社団法人日本自動車機械工具協会が基準適合性試験用としてランプメーカーに依頼して製作されたランプであって、特に、ヘッドライトテスター自身を試験するために製作された高精度のランプである。基準球はガラス製のランプで、配光はレンズカットにより、光源はハロゲンランプであり、走行灯用とすれ違い灯用の２種類がある。基準球は規則によって検査すべき５０〜１２，０００ｈｃｄの範囲の光度を発生することが可能である。
【０１１４】
図１６は、そのような基準球を使用して、該基準球からの投射光を測定用カメラ２０のカラーイメージセンサ２０ｂで受光して測定用カメラ２０からＲＧＢデータを画像処理装置３０へ送り、画像処理装置３０から輝度Ｙを出力した結果の一部を示している。図１６に示されているように、使用した基準球はその光度（ｈｃｄ）を１０〜１２５０にわたり最初は５ｈｃｄ毎に次いで１０ｈｃｄ毎に変化させている。測定用カメラ２０はそのシャッタースピード（ＳＰ）を変化させることが可能であり、ここではＳＰ＝０〜６４の間で変化させている。図１６に示されるように、基準球の光度が高くなるにつれて、シャッタースピードＳＰが遅い場合には、輝度Ｙは２５５となり最高輝度以上（即ち、オーバーフロー状態）であることを示している。シャッタースピードＳＰを上げていくと、有効な輝度値が得られ始める。この例においては、或るスレッシュホールドを設定して必要以上の輝度値を計算することを回避するために、スレッシュホールド以下の輝度値はカットして０としてある。図１６において、四角で囲ってある数値が基準球の設定光度（ｈｃｄ）に対して各シャッタースピードＳＰにおいて得られた有効な輝度Ｙである。図１６の下段に示されている表は、上段の表の一部を拡大したものである。
【０１１５】
図１６の下段の表から明らかなように、各シャッタースピードＳＰの値に対して得られている輝度Ｙは基準球の光度ｈｃｄが増加するに従って増加している。従って、図１６に示されている輝度Ｙの値は各シャッタースピードＳＰに対する勾配を表しており、各シャッタースピードＳＰに対してのこれらの輝度Ｙの値によって定義される勾配を計算することが可能である。図１７（Ａ）は、図１６の下段に示されている拡大表示部分において示されているシャッタースピードＳＰ＝０からＳＰ＝３４の範囲に対して計算された勾配の値を示した表である。次に、これらの勾配の値をシャッタースピードＳＰの関数としてみなして近似式を得たものが図１７（Ｂ）に示してある。図１７（Ｂ）に示されている近似式は１例としての指数関数であるが、これは任意の適宜の形式のその他の関数を当て嵌めることが可能であることは当然である。この様にして得られた近似式から夫々のシャッタースピードＳＰに対して計算された値を係数Ａとして図１７（Ａ）の表に示されている。係数Ａは、言わば、勾配を平滑化したものといえる。
【０１１６】
次に、図１８は、図１６下段の拡大表示した表の一部（シャッタースピードＳＰが０〜１０までと基準球の光度ｈｃｄが１０〜６０までの範囲）をコピーしたものであり、更に、図１７（Ａ）に示したシャッタースピードＳＰが０〜１０に対して得られた係数Ａの値を示している。ところで、図１８の表において、係数Ａは各シャッタースピードＳＰに対する勾配を表しており、更に、各シャッタースピードＳＰに対しては、その勾配を定義する輝度の値が対応する光度ｈｃｄにわたって示されている。従って、各シャッタースピードＳＰにおいての輝度と光度との関係を対応する勾配（係数Ａ）を使用して一次式で近似すると次式のようになる。
【０１１７】
Ｙ＝Ａ×光度＋Ｂ                                  （８）
そこで、各シャッタースピードＳＰに対して、例えば１例として、図１８の表に示されている有効な最大の輝度の値（例えば、ＳＰ＝１の場合には「２４２」）を使用して上記一次近似式の係数Ｂを計算することが可能である。そのようにして計算されたＢ係数の値が図１８の表に示されている。
【０１１８】
以上のことから、輝度Ｙが得られた時の測定用カメラ２０のシャッタースピードＳＰが分かれば、それに対応するＡ係数及びＢ係数は図１８の表から得られるので、そのシャッタースピードＳＰを使用して得られた輝度Ｙに対しては次式によって対応する光度ｈｃｄを計算することが可能である。
【０１１９】
光度＝（Ｙ−Ｂ）／Ａ                              （９）
以上の如くにして、走行灯の最高輝度ＹＭＡＸからそれに対応するヘッドライトＬの走行灯としての光度（ｈｃｄ）を決定することが可能である。尚、輝度と光度との関係を確立する態様は上述した実施例に制限されるべきものではなく、その他の方法によって適宜関連付けを行うことが可能であることは勿論である。
【０１２０】
３．すれ違い灯の光度の決定
前述した如く、ヘッドライトＬが走行灯の場合には、測定用カメラ２０から得られるＲＧＢデータを使用して選択した画素の各々に対して輝度Ｙを計算し、次いで、それらの輝度Ｙの内で最高輝度ＹＭＡＸを探索し、その最高輝度ＹＭＡＸを光度（ｈｃｄ）へ変換することが必要であった。一方、すれ違い灯の場合には、光度を測定すべき位置は規則（道路運送車両法等）によって「路面照射点」として予め決められている。即ち、図１９に示した如く、すれ違い灯の光度を測定すべき路面照射点３６とは、ヘッドライトＬの中心を通る垂線Ｖから左側１．３度で且つ該中心を通る水平線Ｈの下側０．６度（ヘッドライトＬの高さが１ｍ以下）の点３６ａ又は０．９度（ヘッドライトＬの高さが１ｍ超）の点３６ｂである。尚、図１９における垂直線Ｖ及び水平線Ｈは、車両の中心軸線延長上で、左右夫々のヘッドライトＬの中心の１０ｍ前方での垂直線及び水平線を示すものである。これらの角度は、ヘッドライトＬより１０ｍ前方に投影した場合の角度を表している。図１９に示されているすれ違い灯の配光パターン３３にはカットライン３７（水平カットライン３７ａと斜めカットライン３７ｂ）とエルボー点３８とが存在している。
【０１２１】
この様に、すれ違い灯の光度の測定においては、測定すべき位置が不変的に規定されているので、図１９の配光パターン３３が測定用カメラ２０によって撮像され、ＲＧＢデータが画像処理装置３０へ供給されると、路面照射点３６の位置に対応する画素の輝度Ｙから前述した式（９）を使用してヘッドライトＬの光度（ｈｃｄ）を決定することが可能である。
【０１２２】
４．すれ違い灯のエルボー点の検出
上述した如く、測定用カメラ２０のカラーイメージセンサ２０ｂの各画素に対して輝度Ｙが計算されるので、図１９に示されているように、これらの計算された輝度Ｙを互いに比較することによって配光パターン３３内の水平カットライン３７ａと斜めカットライン３７ｂとを探索し、それらのカットラインの交点としてエルボー点３８の位置を決定することが可能である。本発明の１実施形態においては、差の差方式を使用してカットラインを抽出しており、差の差方式の原理について図２０（Ａ）〜（Ｃ）を参照して以下に説明する。
【０１２３】
図２０（Ａ）には、ＣＣＤカラーイメージセンサ２０ｂ上に撮像されたすれ違い灯としてのヘッドライトＬからの投射光の配光パターン３３が示されている。複数個の等光度線で模式的に示されている配光パターン３３は明るい部分であり、配光パターン３３の右上側には水平カットライン３７ａが示されており、配光パターン３３の左上側には斜めカットライン３７ｂが示されている。水平カットライン３７ａと斜めカットライン３７ｂとの交点はエルボー点３８を構成している。カットライン３７はその下側の配光パターン３３の明るい部分とその上側の暗い部分との境界を構成する明暗分岐線となっている。図２０（Ａ）の右側部分には、カットライン３７を含む配光パターン３３の輝度（光度）分布の断面が示されており、カットライン３７は明るい配光パターン３３から暗い部分への急峻な勾配部分の内で輝度勾配線の最大輝度勾配点に存在している。差の差方式とは、原理的には、この輝度勾配線の最大輝度勾配点を画像処理によって見つけ出す技術である。
【０１２４】
即ち、図２０（Ｂ）は互いに所定距離離隔（図示例においては０．４４°ピッチ）されており且つ垂直に配列された３個の測定点ｅ１〜ｅ３が示されている。各測定点はイメージセンサ２０ｂの各画素に対応している。夫々の測定点ｅ１，ｅ２，ｅ３における輝度値を夫々Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３とすると、差の差方式では、
（Ｙ１＋Ｙ３）−２Ｙ２＝０                                （１０）
を満足する測定点ｅ２の位置をカットライン３７の位置であるとして判別する。この差の差方式の式はＹ１−Ｙ２＝Ｙ２−Ｙ３と書き直すことが可能であり、これは、図２０（Ａ）における輝度勾配線において変曲点を構成している最大勾配点であることを意味している。図示例の如く０．４４°ピッチで測定点が配列されている場合には、イメージセンサ２０ｂの画素４０にわたり約０．１°毎に順次下方へ移動して垂直スキャン３９ａを行って水平カットライン３７ａの位置を探し出すことが可能である。そして、一つの画素列についてスキャンが終了すると、横方向に所定距離ずれて別の画素列について同じように垂直スキャン３９ａを行ってその画素列における水平カットライン３７ａの位置を決定し、次いで以下同様にして予め設定した範囲にわたって全てのスキャンを行うことによって水平カットライン３７ａの位置を決定することが可能である。即ち、垂直スキャン３９ａを繰り返し行って差の差方式の式を満足する測定点ｅ２の多数の点を探し出しそれらの点を結んで点列としての水平カットライン３７ａとする。
【０１２５】
一方、斜めカットライン３７ｂを探し出すためには、図２０（Ｃ）に示した如く、これら３つの測定点ｅ１〜ｅ３を互いに水平方向にずらして配置させる。図示例の場合には、４画素分下方で１画素分左横にずれて配置されているが、これは、斜めカットライン３７ｂは水平カットライン３７ａに対して１５度傾斜されていることが基本的であることを考慮に入れた配置である。この場合のスキャン方向は斜めスキャン３９ｂとなり、斜めカットライン３７ｂに対してほぼ直交方向にスキャンすることとなる。斜めスキャン３９ｂの場合においても、３個の測定点ｅ１〜ｅ３の間に差の差方式の式を適用して、差の差方式の式が満足される画素４０の位置をその斜めスキャン３９ｂにおける斜めカットライン３７ｂの位置として決定する。
【０１２６】
以上の如くにして、水平カットライン３７ａと斜めカットライン３７ｂとが決定されると、それらのカットラインの交点を見つけ出すことが可能であり、そのような交点をエルボー点３８として決定することが可能である。
【０１２７】
尚、上述した実施例においては、３つの測定点間のピッチを０．４４°としているが、これは単なる一例に過ぎず、例えば０．２３°ピッチ（ＵＴＡＣ対応）又は使用するカラーイメージセンサ２０ｂの画素配列に依存してその他の任意のピッチを選択することが可能であることは勿論である。以上の如く、カラーイメージセンサ２０ｂの複数個の画素４０の夫々の輝度Ｙを互いに比較する画像処理を行うことによってヘッドライトＬからの投射光における水平カットライン３７ａ及び斜めカットライン３７ｂを探し出し、それらのカットラインの交点としてエルボー点３８を決定することが可能である。
【０１２８】
以上説明した如く、ＣＣＤカラーイメージセンサ２０ｂを有する測定用カメラ２０を使用してヘッドライトＬからの投射光を処理してＲＧＢデータを出力させ、これらのＲＧＢデータを画像処理装置３０において光源の色温度を基礎として画像処理することによって、光軸、光度、エルボー点等を決定することが可能である。しかしながら、ヘッドライトＬの投射光は１０ｍ前方の１０ｍスクリーン上に照射されるものではなく、ヘッドライトテスター１０内のレンズ１７を含む光学系を介して内部の測定用スクリーン１９上に照射されるものであるから、ヘッドライトテスター１０の設計条件によっては、特に光学系により色収差等の悪影響を受ける場合がある。本発明は、このような色収差等に起因する光学系による悪影響を除去する技術も包含していることを特徴としている。
【０１２９】
ところで、前述した基準球を光源として使用して光度に５０ｈｃｄ、４００ｈｃｄ、１２００ｈｃｄと順次段階的に設定し、且つその照射方向を０−０（左右方向角度０−上下方向角度０）に設定して、本カラーヘッドライトテスター１０の測定用カメラ２０でその配光パターンを撮像してビットマップデータを得、該ビットマップデータからＲＧＢの夫々のデータ値を採取してプロットしたものが図２１（走行灯基準球の場合）及び図２２（すれ違い灯基準球の場合）である。これらの図において、横軸位置とは配光パターンの中央付近における水平方向の位置であり、縦軸位置とは配光パターンの中央付近における垂直方向の位置である。更に、これらの図において、レベルとはＲＧＢ夫々のデータ値であり夫々０〜２５５の範囲内の値を取る。尚、注意すべきであるが、これらの図において、基準球の光度を５０ｈｃｄから１２００ｈｃｄへ増加させているにも拘わらずに、ＲＧＢの夫々のデータ値（レベル）は殆ど同じ程度になっているが、これは、表示上の制限から、光度を増加させるに従い測定用カメラのシャッタースピードを上げているからである。従って、ＲＧＢのデータ値そのものの絶対的評価は無意味である。
【０１３０】
図２１の走行灯基準球の場合には、５０ｈｃｄでは比較的光度が低く、配光も赤みがかっており、Ｒのデータ値と比較してＧ及びＢのデータ値は一層低くなっている。４００ｈｃｄにおいては、ＲＧＢの夫々のデータ値はほぼ同じとなっており、ヘッドライトとしても平均的な配光分布を示している。１２００ｈｃｄにおいては、光度が高いので配光は白っぽくなり、Ｒのデータ値と比較してＧ及びＢのデータ値が逆転して一層大きくなっている。図２２のすれ違い灯基準球の場合も、光度を５０ｈｃｄから１００ｈｃｄ、１２０ｈｃｄと順に増加するに従い、比較的僅かではあるが、ＲＧＢの夫々のデータ値の大きさが逆転する傾向が見られている。すれ違い灯基準球の場合には、光度を変化させる幅が一層狭いので、ＲＧＢの夫々のデータ値の間にそれほど顕著な差は見られていない。ＲＧＢデータの夫々の大きさの逆転現象はイメージセンサ２０ｂの中央部よりも周辺部において一層顕著となっており、これは光学系を介して投射光を測定していることが原因と考えられる。従って、使用する光学系の影響が大きい場合には、特に周辺部においては何らかの補正を行うことが適切である場合が有り得る。
【０１３１】
５．ｒｇｂ係数の補正
上述した如く、本発明の１側面によれば、光源としてのヘッドライトＬの色温度に基づいてｒｇｂ係数の夫々の値を決定することが可能であり、その結果、式（１）を使用して輝度Ｙ及びそれに対応する光度を決定することが可能である。しかしながら、カラーヘッドライトテスター１０においては、１０ｍ再現を実現するために、主レンズ１７を含む光学系を介してヘッドライトＬからの投射光をカラーカメラである測定用カメラ２０によって撮像している。従って、該投射光は光学系を通過することにより色収差等の影響を受けることとなり、該光学系の構成によってその影響を無視することができない場合もある。特に、主レンズ１７としてフレネルレンズを使用している場合には、その様な色収差等の影響が一層顕著となる可能性がある。
【０１３２】
その様な状況に対処するために、本発明の１側面によれば、ヘッドライトＬの色温度に基づいて決定（選択）された基準ｒｇｂ係数（即ち、ＣＩＥ標準光源に基づいて決定されているｒｇｂ係数）をイメージセンサの全ての画素に対して共通的に適用するのではなく、少なくとも１個の画素に対しては少なくとも１個のｒ、ｇ、又は係数を修正した補正ｒｇｂ係数を適用している。例えば、前述した如く、ＲＧＢ夫々のデータの変動はイメージセンサの中央部においては比較的少ないが周辺部において一層顕著となっているので、本発明の１実施形態においては、イメージセンサの中央部の各画素に対しては、ヘッドライトＬの色温度に基づいて決定（選択）された基準ｒｇｂ係数を適用し、周辺部の各画素に対しては、基準ｒｇｂ係数を適宜補正した補正ｒｇｂ係数を適用する。しかしながら、特にフレネルレンズを使用した場合のように特に光学系による影響が大きく、中央部においても、色収差等の影響が無視できない場合があるので、本発明の別の実施形態においては、イメージセンサの位置に拘らずに、少なくとも１個の画素又は殆どの画素に対して補正ｒｇｂ係数を適用する。更に、本発明の別の実施形態においては、ｒｇｂ係数を個々の画素毎に適用する代わりに、イメージセンサの測定範囲内の全画素を複数個の画素から構成されるゾーンに分割し、ｒｇｂ係数を各ゾーン内の複数個の画素に対しては共通的に適用する。従って、例えば、イメージセンサの中央部における１個又はそれ以上のゾーンに対しては基準ｒｇｂ係数を適用しそれ以外のゾーンに対しては補正ｒｇｂ係数を適用する。この場合に、夫々互いに異なる複数個の補正ｒｇｂ係数を用意しておき、その内の一つの補正ｒｇｂ係数を一つのゾーンにおける複数個の画素に共通的に適用することが可能である。この場合に、基準ｒｇｂ係数と複数個の補正ｒｇｂ係数とをテーブルの形態で画像処理装置３０内に格納させておくことが望ましい。更に、基準ｒｇｂ係数は光源としてのヘッドライトＬの色温度に依存して変化するので、基準ｒｇｂ係数と複数個のｒｇｂ補正係数とのテーブルは予め選択した色温度毎又はそれに対応する光度毎に用意して画像処理装置３０内に格納させておくことが望ましい。
【０１３３】
次に、上述したｒｇｂ補正係数の作成方法について説明する。
【０１３４】
図２３（Ａ）及び（Ｂ）は前述した基準球５１からの投射光の光度（ｈｃｄ）を測定するシステムを示しており、該システムは、基本的に、基準球取り付け装置５０と、それから１０ｍ前方に配置されており照度計５８を具備している１０ｍスクリーン２５と、を包含している。基準球取り付け装置５０は、基準球５１を着脱自在に取り付けることが可能な取り付けブラケット５２ａを有しており、取り付けブラケット５２ａは回転台テーブル５２に固定されている。回転台テーブル５２は回転自在に回転台５４に軸支されており、回転台テーブル５４は回転台前後移動ベース５６上に設けられている。更に、左右回転ハンドル及び角度目盛５３が回転台テーブル５２に取り付けられており、且つ上下回転ハンドル及び角度目盛５５が回転台５４に取り付けられている。図２３にはその具体的な構成は示されていないが、回転台テーブル５２を上下に移動させて所望の高さに固定させることが可能である。
【０１３５】
基準球取り付け装置５０は、回転台前後移動ベース５６によって前後移動させて、基準球５１の回転中心５１ａの位置が１０ｍスクリーン２５から１０ｍの位置に設定されてその位置に固定される。１０ｍスクリーン２５にはそれと同一面状に照度計５８が設けられている。この照度計５８は特殊のものであって、前掲した特開２０１３−２９６９号公報の図１に示されている照度計１と同じ構造及び機能を有しており、従って、その名称は照度計であるが、実際には、ヘッドライトの光度を測定するために、その測定値としてはヘッドライトＬの光度（ｈｃｄ）として換算されたカンデラ（又はヘクトカンデラ）値が出力される。この様なシステム構成によって、基準球５１からの投射光を照度計５８で受光して光度（ｈｃｄ）を測定することが可能である。その場合に、照度計５８は１０ｍスクリーン２５に固定されているが、左右回転ハンドル及び角度目盛５３を操作することによって基準球５１の投射方向を左右方向に変化させることが可能である。更に、上下回転ハンドル及び角度目盛５５を操作することによって基準球５１の投射方向を上下方向に変化させることが可能である。基準球取り付け装置５０は極めて高精度で製作されているので、基準球５１の上下及び左右方向における変化は極めて高精度で行うことが可能である。
【０１３６】
次に、図２４も参照して、図２３に示したシステムによって基準球５１の光度を測定する態様について説明する。１０ｍスクリーン２５の或る選択した位置とヘッドライトテスター１０の受光部１１内のスクリーン１９の対応する位置及びイメージセンサ２０ｂの対応する画素との間の位置関係は図６に示した如くに一義的に決定することが可能である。従って、例えば、図２４に示されているように基準球５１の投射方向が１０ｍスクリーン２５上の下２０、左３５ｃｍ／１０ｍの特定の位置に向いている場合には、その位置に対応するイメージセンサ２０ｂの画素を特定することが可能である。即ち、基本的には、イメージセンサ２０ｂの各画素の位置は１０ｍスクリーン２５上において対応する位置を特定することが可能である。従って、基準球５１の色温度に対応する基準ｒｇｂ係数を使用してイメージセンサ２０ｂの各画素に対して基準球５１の光度を決定することが可能であり、一方、照度計５８を使用してイメージセンサ２０ｂの各画素の位置に対する１０ｍスクリーン２５上の位置における光度を決定することが可能である。これらのイメージセンサ２０ｂを介して決定された光度値と照度計５８によって決定された光度値とを比較し、それらが実質的に一致する場合には、それらの画素に対しては基準ｒｇｂ係数を適用することとし、それらが実質的に一致しない場合には、照度計５８で得られた光度値に実質的に一致する光度値が画像処理装置３０から得られるようにそれらに対応する画素に対して基準ｒｇｂ係数を修正して新たに補正ｒｇｂ係数を決定する。
【０１３７】
この様な補正ｒｇｂ係数を決定する場合に、１実施例においては、個々の画素毎に細かく補正ｒｇｂ係数を決定し、別の実施例においては、イメージセンサ２０ｂの測定範囲内における全画素を所定の複数個毎のゾーンに分割し、ゾーン毎に補正ｒｇｂ係数を決定する。ゾーン分割実施例においては、一つのゾーン内に属する複数個の画素に対してはそのゾーンに対して決定された基準ｒｇｂ係数又は補正ｒｇｂ係数を共通に適用する。そして、補正ｒｇｂ係数を決定する場合には、基準ｒｇｂ係数を使用して得られた光度と照度計５１を介して得られた光度との差をゼロとするように基準ｒｇｂ係数の値を調整するが、その調整方法には幾つかの態様がある。即ち、１実施例においては、基準ｒｇｂ係数の全ての値を調整して補正ｒｇｂ係数とするものであり、別の実施例においては、基準ｒｇｂ係数の内の少なくとも１つをゼロに設定し残りのものの値を適宜調整して補正ｒｇｂ係数とするものである。そして、基準ｒｇｂ係数の値を調整する場合に、１実施例においては、全ての基準ｒｇｂ係数の夫々の係数を互いに独立的に調整するものであり、別の実施例においては、基準ｒｇｂ係数の夫々の値に対して共通的に同一の値を乗算して調整するものである。更に、基準ｒｇｂ係数はヘッドライトＬの色温度に依存して変化するものであるから、所定の色温度又はそれに対応する光度毎（例えば、５０，７５，１００，１５０，４００，５００，７００，１０００，１１００，１２００ｈｃｄ毎）に基準ｒｇｂ係数が存在しており、それらの基準ｒｇｂ係数に対しても同じように補正ｒｇｂ係数を決定し、光度毎に基準ｒｇｂ係数と補正ｒｇｂ係数とからなるテーブルを作成して画像処理装置３０内に格納しておくことが可能である。この様なテーブルを作成した場合には、ヘッドライトＬの光度が必ずしも特定のテーブルの光度に対応するものではない場合があるが、その場合には、最も近い２つの光度のテーブルの間を内挿して所望の値を得ることが可能である。
【０１３８】
６．ゾーン分割
１実施例においては、個々の画素毎に補正ｒｇｂ係数を決定するものであるが、処理効率の観点から、別の実施例においては、イメージセンサの全画素を所定数毎のゾーンに分割し、夫々のゾーン毎に共通の補正ｒｇｂ係数を決定することも可能である。そして、ゾーン分割を行う場合に、全てのゾーンが同数の画素数を有する場合と、少なくとも一つのゾーンが異なる画素数を有する場合とがある。本発明においてはいずれのゾーン分割を適用することも可能であるが、ここでは、１実施例として、全てのゾーンが同一の画素数を有する場合について説明する。
【０１３９】
図２５に示した実施例においては、イメージセンサ２０ｂは横×縦が６４０×４８０個の画素４０からなる測定領域を有している。そして、これらの画素全体を２０×２０個の画素からなるゾーン４１に分割し、横×縦が３２×２４個のゾーン４１に分割している。各ゾーン４１内にはＲＧＢの夫々の画素４０が所謂バイヤー配列で配置されている。図２５においては、中央付近の幾つかのゾーン４１に対してブロック番号３〜６が割り当てられている（例えば、（１２，９）のゾーンに対してはブロック番号４が割り当てられている）。各ブロック番号は対応するｒｇｂ係数を格納しているテーブル内のブロックを指し示している。図２６はその様なｒｇｂ係数のテーブルの１例を示している。例えば、図２６において、ブロック番号５が指し示すｒｇｂ係数はｒ＝０．４３１５、ｇ＝０．５３６９、ｂ＝０．０３１７である。従って、例えば、図２５におけるゾーン（１２，１１）にはブロック番号５が割り当てられているので、そのゾーンに対してはｒ＝０．４３１５、ｇ＝０．５３６９、ｂ＝０．０３１７のｒｇｂ係数の値が適用される。
【０１４０】
この様に、図２５に示されている如く、各ゾーン４１に対してはブロック番号が割り当てられているので、ゾーン４１とブロック番号との対応表が画像処理装置３０内に格納されており、更に、図２６に示されるようなブロック番号とｒｇｂ係数との対応表も画像処理装置３０内に格納されている。従って、特定の画素４０に対しての輝度Ｙ（光度）を計算する場合には、先ず、その画素４０がどのゾーン４１に属しているかを判別して対応するブロック番号を決定し、そのブロック番号が指し示すｒｇｂ係数を使用して計算を行うこととなる。図２５においては、全てのゾーン４１ではなく中央付近の選択したゾーン４１に対してのみブロック番号が割り当てられているが、全てのゾーン４１に対して同様にブロック番号を割り当てることも可能である。別の実施例としては、図２５のイメージセンサ２０ｂの測定範囲の全てを使う必要がない場合もあり、その様な場合には、図２５に示されている如く、測定範囲の中にオプションとしてそれより小さな有効範囲を画定し、その有効範囲に属するゾーン４１に対してのみブロック番号を割り当てる構成とすることも可能である。
【０１４１】
ところで、図２５及び２６に示した実施例は光度が４００ｈｃｄの場合のｒｇｂ係数であって、ブロック番号５は４００ｈｃｄの場合の基準ｒｇｂ係数に対応している。従って、図２５のイメージセンサ２０ｂの中央付近の多くのゾーン４１には基準ｒｇｂ係数を指し示すブロック番号５が割り当てられている。図２６に示されているように、ブロック番号５以外のブロック番号が指し示すｒｇｂ係数は基準ｒｇｂ係数と値が異なっており、それらは補正ｒｇｂ係数であることが分かる。これらの補正ｒｇｂ係数は前述したｒｇｂ係数の補正の手続きによって適宜決定されたものである。ブロック番号０〜４及び６〜８においては、補正ｒｇｂ係数は夫々０以外の係数値を有しているが、ブロック番号９〜１１においては、補正ｒｇｂ係数の内で補正ｒ係数と補正ｂ係数とはそれらの値が０であり、補正ｇ係数のみが０以外の値を有している。そしてブロック番号１２−１４では全ての補正ｒｇｂ係数が０に設定されており、そのブロック番号が割り当てられたゾーン４１では輝度Ｙの計算を行わないこととなる。
【０１４２】
前述した如く、図２６のブロック番号とｒｇｂ係数との対応表は光源光度が４００ｈｃｄに対して調整されたものである。ところで、光度と色温度とは直接的に関連するものではないが、一般的には、光度が増加すると色温度も増加する傾向があると言える。そこで、図２３に示したシステムを使用して、照度計５８の代わりに色温度測定装置（分光放射計等で色温度を直接測定可能な装置）を使用して、基準球５１の光度を５０ｈｃｄから段階的に１２００ｈｃｄまで変化させた場合の基準球５１からの投射光の色温度を測定し、その結果を図２７（Ａ）に示してある。図２７（Ｂ）は図２７（Ａ）の結果に対して近似式の１例を当て嵌めたものである。この結果から、一般的に、光源の光度が増加すると光源からの放射光の色温度も増加しているといえる。従って、図２５で示したようなゾーン４１とブロック番号との対応表及び図２６で示したようなブロック番号とｒｇｂ係数との対応表は、少なくとも測定すべきヘッドライトＬの予想される光度範囲にわたって夫々の光度（色温度）毎に用意しておき画像処理装置３０内に格納しておくことが必要である。
【０１４３】
図２８は図２５と同様のイメージセンサ２０ｂにおける全画素６４０×４８０を２０×２０の画素からなるゾーン４１に均等にゾーン分割した構成を示している。図２８においては、イメージセンサ２０ｂの６４０×４８０の画像からなる測定範囲の内側に矩形状の有効範囲４２を画定して、その有効範囲４２の外側の全てのゾーン４１に対してブロック番号０を割り当てている。一方、有効範囲４２内のゾーン４１に対しては夫々ブロック番号２〜７が割り当てられている。これらのブロック番号とｒｇｂ係数との対応表は図２９に示されているが、図２９の対応表はその表現形式が異なっているが内容的には図２６の対応表と同一である。図２８におけるゾーン４１に割り当てられているブロック番号０は、図２９に示されている如く、それらのｒｇｂ係数の値はｒ＝０．４１１１、ｇ＝０．５４６１、ｂ＝０．０４２８である。図２９において、ブロック番号５が指し示すｒｇｂ係数の値は光源光度が４００ｈｃｄの場合の基準ｒｇｂ係数であり、従って図２９のブロック番号対ｒｇｂ係数対応表は光源の光度が４００ｈｃｄの場合のものであることが理解される。更に、図２９に示されている如く、ブロック番号５以外のブロック番号が指し示すｒｇｂ係数は補正ｒｇｂ係数であって、特に、ブロック番号２〜４及び６〜８の指し示す補正ｒｇｂ係数の値は基準ｒｇｂ係数の夫々の値に所定の定数を乗算して求められていることが理解される。図２９の対応表は図２８の夫々のゾーン４１に適用されるべきものであるので、図２９のゾーン４１とブロック番号との対応表も光源光度が４００ｈｃｄに対してのものである。
【０１４４】
以上の如くに、補正ｒｇｂ係数を適用することによって、カラーヘッドライトテスター１０における光学系（特に主レンズとしてのフレネルレンズ）による色収差等に起因するバラツキを修正して適切にヘッドライトＬの光度を高精度で決定することが可能である。更に、ゾーン分割処理を適用することにより処理を迅速化させることが可能となる。
【０１４５】
７．最高輝度位置の補正
走行灯の配光パターン３３における最高輝度ＹＭＡＸの位置（ｈ，ｖ）は例えば３度３０分バランス方式等によって決定することが可能であることについては前に説明した。尚、ｈ及びｖは、夫々、スクリーン１９上の水平方向及び垂直方向の位置座標である。ところで、図２３に示したシステムにおいて、基準球５１として走行灯用の基準球を使用し、基準球５１を選択した水平角度位置に設定して垂直方向に投射方向を段階的に変位させて、図２３のシステムにおける１０ｍスクリーン２５の代わりに基準球５１の１ｍ前方に位置させたカラーヘッドライトテスタ１０によって最高輝度ＹＭＡＸの位置を決定したところ、バラツキが発生する場合があることが判明した。図３０に示されているように、例えば、基準球５１を左３５ｃｍ（即ち、ｈ＝−３５）の角度位置に設定して、基準球５１を上１０ｃｍ（即ち、ｖ＝１０）から一定間隔（図示例においては１ｃｍ毎）毎に下側の方向へ下３５ｃｍ（即ち、ｖ＝−３５）まで角度を変位させ、夫々の角度位置においてカラーヘッドライトテスター１０を使用して最大輝度ＹＭＡＸの位置を測定した。その場合に、基準球５１を同じ水平角度位置において上から下へ角度変位させただけであるから、夫々の垂直方向ｖの角度位置において得られるＹＭＡＸの（ｈ，ｖ）の位置座標は同じｈ座標上に存在することが予定される。しかしながら、カラーヘッドライトテスター１０の中にはこの様なＹＭＡＸの特にｈ座標に僅かではあるが多少のバラツキが存在する場合があることが判明した。ｈ座標のみならずｖ座標においてもバラツキが発生する可能性もある。これも、カラーヘッドライトテスター１０における光学系（特に、フレネルレンズ）による色収差等の影響によるものと思われる。
【０１４６】
そこで、この様なバラツキを補正するために、図２３のシステムにおいて上述した如くに基準球５１として走行灯用の基準球を使用し、基準球５１を夫々の水平角度位置に設定して垂直方向に角度変位させて夫々の垂直位置において図２３のシステムにおける１０ｍスクリーン２５の代わりに基準球５１の１ｍ前方に位置させたカラーヘッドライトテスタ１０によって最大輝度ＹＭＡＸの位置を測定し、水平方向の有意のバラツキが存在するか否かのチェックを行った。その結果、この様な最高輝度位置の補正が必要とされるカラーヘッドライトテスター１０に対しては、図３１に示したブロック番号と位置補正値との対応表を作成し画像処理装置３０内に格納している。尚、図３１の対応表は図２５に示したゾーン４１とブロック番号との対応表に適用されるべきものである。図３１に示されている実施例においては、高さ方向の位置補正はゼロ（ｖ＝０）であるが、水平方向の位置補正が幾つか存在していることが分かる。尚、別の実施例においては、水平方向の位置補正のみならず垂直方向の位置補正が必要となる場合もある。
【０１４７】
図３２は、図２８と同様のゾーンとブロック番号との対応表の１例を示しているが、４００ｈｃｄの走行灯のバランス点の位置（ｈ、ｖ）を補正するためのものである。図３３は、図３２の各ブロック番号に割り当てられている水平方向位置オフセット値ｈ（ｃｍ）及び垂直方向位置オフセット値ｖ（ｃｍ）を指し示しているテーブルである。従って、例えば、図３２における水平方向画素範囲（３００−３１９）と垂直方向画素範囲（１２０−１３９）のゾーンに対してはブロック番号５が割り当てられており、このブロック番号５に対応する位置補正量は、水平方向位置オフセット値ｈ＝０及び垂直方向位置オフセットｖ＝０である。即ち、図３２のゾーンにブロック番号５が割り当てられている場合には、そのゾーンに属する２０×２０個の画素に対しての位置の補正は行わないことになる。図３２の実施例においては、その有効範囲内のゾーンの殆どにはブロック番号５が割り当てられており、残りのゾーンに対して割り当てられているブロック番号は４及び６のみであるから、位置補正の量は比較的僅かであることが理解される。
【０１４８】
８．エルボー点位置の補正
図２３に示したシステムにおいて、基準球５１としてすれ違い灯用の基準球を使用し、図２４及び３０に示されている如くに、基準球５１を選択した水平（左右）角度位置（図２４及び３０においては、１０ｍスクリーン上の対応する水平位置ｈ（ｃｍ）として示してある）にセットし、その選択した水平角度位置を維持したままで、基準球５１を垂直（上下）角度方向に角度（図２４及び３０においては、１０ｍスクリーン上の対応する垂直位置ｖ（ｃｍ）として示してある）を段階的に変化（図３０においては１ｃｍ毎）させ、図２３に示されている１０ｍスクリーンの代わりに基準球５１の前方１ｍに位置させた本カラーヘッドライトテスター１０を使用して夫々の垂直位置ｖにおいてのエルボー点の位置を測定した。選択した水平位置ｈとしては、左３５ｃｍ、左２０ｃｍ、左１０ｃｍ、中央（左右０）、右１０ｃｍ、右２０ｃｍ、右３５ｃｍを夫々使用した。その様にして得られた結果を図３４にグラフとして示してある。
【０１４９】
ところで、図２３に示したシステムにおける基準球取り付け装置５０は極めて高精度に構成されており、基準球５１の水平方向及び垂直方向の角度変位は極めて高精度で行うことが可能である。すれ違い灯用の基準球は水平カットラインと斜めカットライン及びそれらのカットラインの交点としてのエルボー点を有する配光パターンを投射する。従って、基準球５１としてすれ違い灯用の基準球を基準球取り付け装置５０に取り付けて、該基準球を選択した水平角度位置において垂直方向に段階的に角度変化させた場合には、その水平角度位置において垂直方向に一直線に位置を変化するエルボー点の点列が得られるはずである。
【０１５０】
しかしながら、図３４のグラフに測定結果が示されているように、上記いずれの水平位置ｈにおいても、垂直（上下）方向に基準球５１を段階的に角度変位させた場合には、測定されたエルボー点の水平方向位置ｈは左右のバラツキを有している。図３５は、基準球５１を１０ｍスクリーン上において左１０ｃｍ（即ち、−１０ｃｍ）の水平角度位置ｈに設定し、基準球５１を上２０ｃｍ（即ち、ｖ＝２０）から一定間隔毎に下側の方向へ下３５ｃｍ（即ち、ｖ＝−３５）まで段階的に且つ直線的に角度を変位させて、エルボー点の位置（ｈ、ｖ）を基準球５１の１ｍ前方に位置させた本カラーヘッドライトテスター１０で測定した場合の垂直（上下）方向の位置ずれ及び水平（左右）方向の位置ずれを示したグラフである。このグラフから、本カラーヘッドライトテスター１０によって測定されたエルボー点の位置は水平（左右）方向のみならず垂直（上下）方向にもバラツキがあることが分かる。測定されたエルボー点の水平（左右）方向位置ｈとしては、本来は、ｈ＝−１０ｃｍの位置に一定に維持されるべきであるが、ｈ＝−１０とｈ＝−２０との間で変動している。更に、測定されたエルボー点の垂直（上下）位置ｖにおいても一本の直線上に整列しておらず、僅かではあるが多少のバラツキがあることが示されている。
【０１５１】
カラーヘッドライトテスター１０を使用してエルボー点のｈ、ｖ位置を測定した場合にこの様なバラツキが発生する原因としては、カラーヘッドライトテスター１０において１０ｍ再現を確立するために光学系を使用しているために色収差等の影響によるものと思われる。特に、光学系の主レンズ１７としてフレネルレンズを使用した場合には、フレネルレンズの構造上の特殊性からその影響は一層顕著なものとなると考えられる。
【０１５２】
従って、本カラーヘッドライトテスター１０においてエルボー点の位置ｈ、ｖを測定する場合には、上述した水平方向及び垂直方向のバラツキを補正することが重要となる。そのために、本発明においては、図２３に示したシステムを使用してすれ違い灯用の基準球を基準球５１としてセットし、基準球５１を水平方向の選択した角度位置ｈに設定して基準球５１を垂直方向に段階的に角度位置ｖを変化させて１０ｍスクリーン２５上のエルボー点のあるべき位置（ｈ，ｖ）を基準球取り付け装置５０の角度目盛から決定し、一方、同じ設定状態において、カラーヘッドライトテスター１０によって測定したエルボー点の位置（ｈ，ｖ）と比較して、それらに差異がある場合には位置補正量を決定している。そのようにして決定された位置補正テーブルを図３６に（Ａ）〜（Ｃ）として示してある。図３６において、（Ａ）はブロック番号と水平補正との対応を示しており、（Ｂ）はブロック番号とカットライン補正との対応を示しており、且つ（Ｃ）はブロック番号と高さ補正との対応を示している。尚、図３７に概略図で示した如く、図３６における（Ａ）の水平補正とは、水平カットラインの測定位置に対する水平方向の位置補正ｈ及び垂直方向の位置補正ｖであり、（Ｂ）のカットライン補正とは、斜めカットラインの測定位置に対する水平方向の位置補正ｈ及び垂直方向の位置補正ｖであり、更に、（Ｃ）の高さ補正とは水平カットラインの上側にある第２水平カットラインの測定位置に対する水平方向の位置補正ｈ及び垂直方向の位置補正ｖである。尚、（Ｃ）の高さ補正とは、実際には、ヘッドライトＬの配光がＺビーム配光である場合に適用される補正量である。図３６に示した夫々の補正テーブルに示されているブロック番号がイメージセンサ２０ｂのどの画素４０（又はゾーン４１）に適用されるかを示した対応表（不図示）も、例えば図２５に示した形態で、用意されており画像処理装置３０内に格納されている。
【０１５３】
９．明暗分岐線の探索
（１）暗視野重視
図３８は人間の目の感度を示した視感度図であって、５５５ｎｍに最高感度を有する明視野感度と５０７ｎｍに最高感度を有する暗視野感度とがあることは良く知られている。本来的なヘッドライトのテストにおいては、暗室内においてヘッドライトの前方１０ｍに位置されている１０ｍスクリーン上に投射された配光パターンを検査員が目視により明暗分岐線を探索するものである。その場合には、検査員は明視野よりも暗視野の感度で明暗分岐線の探索を行うものと考えられる。従って、この様な状況を本ヘッドライトテスター１０においても実現するためには、配光パターン内の明暗分岐線の探索を行う場合に、配光パターンから測定用カラーカメラ２０によって得られるＲＧＢデータの内で、Ｒデータ及びＢデータと比較してＢデータを相対的に強調させて輝度Ｙを決定すれば良い。
【０１５４】
例えば、ＨＩＤヘッドランプ（色温度＝４５００Ｋ）からの投射光の配光パターンを本ヘッドライトテスター１０の測定用カラーカメラ２０で撮像すると、測定用カラーカメラ２０からは以下のようなデジタルのＲＧＢデータが出力される。尚、測定用カラーカメラのデフォルトの色温度は３１４０Ｋである。
【０１５５】
Ｒ＝１８１
Ｇ＝２３０
Ｂ＝２４０
色温度３１４０Ｋに対する基準ｒｇｂ係数（ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定）は、ｒ＝０．４１１１、ｇ＝０．５４６１、ｂ＝０．０４２８であるから、これらの基準ｒｇｂ係数を使用して輝度Ｙを計算すると以下の通りである。
【０１５６】
Ｙ＝０．４１１１×１８１＋０．５４６１×２３０＋０．０４２８×２４０
＝２１０
一方、色温度４５００Ｋに対する基準ｒｇｂ係数は、ｒ＝０．３７１８６、ｇ＝０．５５９１８、ｂ＝０．０６８９６であるから、これらの基準ｒｇｂ係数を使用して輝度Ｙを計算すると以下の通りである。
【０１５７】
Ｙ＝０．３７１８６×１８１＋０．５５９１８×２３０＋０．０６８９６×２４０
＝２１２
これらの違いは、色温度が高くなるに従ってＢの影響が一層強くなっていることを示している。本発明の１実施例においては、ＲＧＢデータの内でＢの影響を相対的に強くするものであるから、例えば、上の例において、ｒ＝０．２、ｇ＝０．６、ｂ＝０．２のようにｒｇｂ係数を決定する。その場合の輝度を計算すると以下の通りである。
【０１５８】
Ｙ＝０．２×１８１＋０．６×２３０＋０．２×２４０
＝２２２
この様にしてＢの影響を相対的に大きくした輝度Ｙが得られる。そして、そのようにして得られる複数個の輝度Ｙを、例えば、図２０に示されている差の差方式により、互いに比較して明暗分岐線を探索することが可能である。この様にして得られる明暗分岐線は人間の目視（暗視野感度）によって得られるものに近いものとなる。上の例では、ｒ＋ｇ＋ｂ＝１でありＹ係数１を維持しているが、ｒ係数とｇ係数とｂ係数との間において相対的にｂ係数の割合を増加させることにより青成分の影響が輝度Ｙに強く反映されるようにしている。この様にして決定された明暗分岐線探索用の特別のｒｇｂ係数は画像処理装置３０内に格納しており、配光パターン３３内の明暗分岐線の探索を行う場合にのみ本ヘッドライトテスター１０において使用される。尚、別の例においては、Ｙ係数１を維持すること無しに、ｂ係数をｒ係数及びｇ係数に対して相対的に割合を増加させる。
【０１５９】
（２）補正係数はｇ係数のみ
この実施例においては、基準ｒｇｂ係数（ＣＩＥ標準光源の色温度によって決定）と補正ｒｇｂ係数とを使用するが、補正ｒｇｂ係数の内でｒ係数とｂ係数とは０とし、補正ｇ係数のみによって補正を行うものであり、その１例を図３９に示してある。図３９の例は４００ｈｃｄの光度に対するものであり、その他の光度に対しては同様の対応表が作成されて、共に画像処理装置３３内に格納されている。図２１及び２２のグラフにも示されている如く、ＲＧＢデータの内でＧが一番安定している。特に、配光パターンの中央付近はＲＧＢデータが比較的安定しているが、その周辺部に行くに従ってＲとＢとは変動が大きくなっている。従って、中央付近においては、基準ｒｇｂ係数を適用するが、周辺部においては、ｒ係数とｂ係数とは０とし、ｇ係数のみを有効な補正係数としてその数値を設定する。即ち、図２３に示されているシステムを使用して、すれ違い灯基準球を基準球５１として取り付け、それを上下左右に角度変位させながら、その光度を照度計５８で測定し、その結果を本ヘッドライトテスター１０において同様に測定した結果と照らし合わせて同じ光度値が得られるように補正ｇ係数を決定したものである。この様にして決定された明暗分岐線探索用の特別のｒｇｂ係数は画像処理装置３０内に格納しており、配光パターン３３内の明暗分岐線の探索を行う場合にのみ本ヘッドライトテスター１０において使用される。
【０１６０】
図３９の対応表に示されているブロック番号は、例えば、同じ４００ｈｃｄの光度に対してのブロック番号とゾーン４１との対応表を示した図２５に対して適用することが可能である。図３９の対応表に示されている如く、この場合には、Ｙ係数１、即ちｒ＋ｇ＋ｂ＝１、の条件を破っている。
【０１６１】
（３）乗数αによる比例的設定
図４０（Ａ）はすれ違いヘッドライトＬからの投射光の配光パターン３３を測定用カラーカメラ２０で撮像し、Ｙ係数１、即ちｒ＋ｇ＋ｂ＝１、の条件を満足するｒｇｂ係数を使用して輝度Ｙを計算した状態を示している。図４０（Ａ）の配光パターン３３に対して本ヘッドライトテスター１０においてＹ係数１、即ちｒ＋ｇ＋ｂ＝１、の条件を満足するｒｇｂ係数を使用して輝度Ｙを計算し、そのようにして得られる複数個の輝度Ｙに対して差の差＝０を適用して明暗分岐線を探索したところ、図４０（Ｂ）に示す如く、カットラインの立ち上がりが沈んでしまう場合があることが判明した。これは、配光パターン３３における暗い部分と明るい部分との境界としてのカットラインがあまり明瞭ではなく、明るい部分の中心の輝度が高いためにそちらの方に引きずられているためであると思われる。この様に、Ｙ係数１のままでは、明暗分岐線を正確に探索することができない場合があることが判明した。
【０１６２】
そこで、Ｙ係数１の理論的条件に拘らずに、基準ｒｇｂ係数に対して乗数αを乗算して明暗分岐線探索用の特別の補正ｒｇｂ係数を決定し、それらの補正ｒｇｂ係数を使用して輝度Ｙを計算し、差の差＝０として明暗分岐線を探索したところ迅速且つ正確に明暗分岐線を探索することができることが分かった。種々試行錯誤の結果、乗数αの値としては、１より大きく且つ４以下であることが適切であることが判明した。例えば、図４１（Ａ）は、すれ違いヘッドライトＬからの投射光の配光パターン３３を測定用カラーカメラ２０で撮像し、Ｙ係数４、即ちα＝４、の条件を満足するｒｇｂ係数を使用して輝度Ｙを計算した状態を示している。α＝４であるということは、α×ｒ、α×ｇ、α×ｂ、の如くに各ｒｇｂ係数に乗数αを乗算するということである。そのようにして得られる複数個の輝度Ｙに対して差の差＝０を適用して明暗分岐線を探索したところ、図４１（Ｂ）に示す如く、カットラインの立ち上がりが目で見たとおりになることが判明した。乗数αが４を超えて増加させた場合には、差の差＝０で処理して得られる明暗分岐線が実際のカットラインの上側に浮いた状態となり、乗数αの値が大きすぎることを意味している。
【０１６３】
従って、画像処理装置３０内に所望の値の乗数αを格納しておき、本ヘッドライトテスター１０によってすれ違い灯の配光パターン３３において明暗分岐線の探索を行う場合に、ｒｇｂ各係数に乗数αを乗算して明暗分岐線の探索に使用すべき特別のｒｇｂ係数を決定すれば良い。
【０１６４】
（４）ガンマ補正
以上の３つの方法は、明暗分岐線探索モードにおいて、ｒｇｂ係数を修正して明暗分岐線の探索を行うものであるが、本実施例は、ガンマ補正によって配光パターン画像の明るさを調節するものであり、その場合には明暗分岐線探索用の特別のｒｇｂ係数を使用するものではない。即ち、本ヘッドライトテスター１０においてガンマ補正を適用する場合には、カラー画像データとしてのＲＧＢデータそのものに適用する場合と、グレースケールデータとしての輝度Ｙに対して適用する場合とがある。
【０１６５】
ＲＧＢデータそのものに適用する場合は以下の通りである。
【０１６６】
ＲＯＵＴ＝２５５×（ＲＩＮ／２５５）１／γ
ＧＯＵＴ＝２５５×（ＧＩＮ／２５５）１／γ
ＢＯＵＴ＝２５５×（ＢＩＮ／２５５）１／γ
尚、γ＝１．５である。ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮはガンマ補正処理前のＲＧＢデータであり、ＲＯＵＴ、ＧＯＵＴ、ＢＯＵＴはガンマ処理後のＲＧＢデータである。この様にしてガンマ補正を適用したＲＧＢデータを使用して輝度Ｙを計算し、それらの輝度Ｙに対して差の差＝０を適用して明暗分岐線を探索することが可能である。
【０１６７】
一方、輝度Ｙに適用する場合は以下の通りである。
【０１６８】
ＹＯＵＴ＝２５５×（ＹＩＮ／２５５）１／γ
尚、γ＝１．５である。ＹＩＮは所定のｒｇｂ係数を使用して計算された輝度Ｙであり、ＹＯＵＴはＹＩＮに対してガンマ補正処理を行ったものである。従って、ＹＯＵＴに対して差の差＝０を適用して明暗分割線を探索することが可能である。
【０１６９】
この様なガンマ補正を行って明暗分割線探索を行うことは、特に、ヘッドライトＬがハロゲンランプである場合に有効である。
【０１７０】
（５）自然対数補正
この場合にも、カラーデータであるＲＧＢデータそのものに適用する場合と、グレースケールデータである輝度Ｙに対して適用する場合とがある。先ず、ＲＧＢデータに適用する場合は以下の通りである。
【０１７１】
ＲＯＵＴ＝２５５×（ｌｎ  ＲＩＮ／ｌｎ  ２５５）
ＧＯＵＴ＝２５５×（ｌｎ  ＧＩＮ／ｌｎ  ２５５）
ＢＯＵＴ＝２５５×（ｌｎ  ＢＩＮ／ｌｎ  ２５５）
尚、ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮは自然対数補正処理前のＲＧＢデータであり、ＲＯＵＴ、ＧＯＵＴ、ＢＯＵＴは自然対数補正処理後のＲＧＢデータである。
【０１７２】
この様にして自然対数補正を適用したＲＧＢデータを使用して輝度Ｙを計算し、それらの輝度Ｙに対して差の差＝０を適用して明暗分岐線を探索することが可能である。
【０１７３】
一方、輝度Ｙに適用する場合は以下の通りである。
【０１７４】
ＹＯＵＴ＝２５５×（ｌｎ  ＹＩＮ／ｌｎ  ２５５）
尚、ＹＩＮは所定のｒｇｂ係数を使用して計算された輝度Ｙであり、ＹＯＵＴはＹＩＮに対して自然対数補正処理を行ったものである。従って、ＹＯＵＴに対して差の差＝０を適用して明暗分割線を探索することが可能である。
【０１７５】
この様な自然対数補正を行って明暗分割線探索を行うことは、特に、ヘッドライトＬがハロゲンランプ以外のランプである場合に有効である。
【０１７６】
１０．測定原理及び手順
本発明の原理によれば、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいてｒｇｂ係数を決定し、ヘッドライトの投射光をカラー画像処理してＲＧＢデータを決定し、該ＲＧＢデータと該ｒｇｂ係数とを使用して輝度Ｙを決定している。色温度とは光源の色を表現するものであって、その色と同じ色に見える黒体の温度を利用したものであり、光源の明るさを示す指標ではない。本発明においては、ヘッドライトも光源であるから、ヘッドライトの投射光をカラーカメラで撮像してその配光パターンをカラー画像処理する場合に使用されるｒｇｂ係数をヘッドライトの色温度に依存して決定すべきことに着目したものである。そして、何らかの方法でヘッドライトの色温度を直接に決定することが可能である場合には、その色温度に対応するｒｇｂ係数を決定（選択）すれば良い。一方、ヘッドライトの色温度を直接に決定することができない場合には、ヘッドライトの光度（色温度）を推定し、その推定した光度（色温度）をヘッドライトの真の色温度に近づければ良い。例えば、推定した光度（色温度）を使用して仮のｒｇｂ係数を決定し、これらの仮のｒｇｂ係数を使用して仮の輝度を決定し、該仮の輝度から仮の光度（色温度）を決定し、該仮の光度（色温度）が推定した色温度よりもヘッドライトの真の色温度に一層近いものとさせる。そして、その仮の光度（色温度）が最初に推定した光度（色温度）から許容差を越えている場合には、その仮の光度（色温度）に対応する新たなｒｇｂ係数を決定し、以下同様に処理すれば良い。
【０１７７】
そして、上の如くに決定された輝度Ｙの中で最大輝度ＹＭＡＸを探し出すことによって、その最大輝度ＹＭＡＸの位置をヘッドライトの光軸（照射方向）として決定することが可能である。これはヘッドライトが走行灯モードにある場合の投射光の照射方向を決定することに対応している。更に、この最大輝度ＹＭＡＸを予め定められた輝度・光度変換式に従って光度（ｈｃｄ）へ変換させることが可能である。これはヘッドライトが走行灯モードにある場合のヘッドライトの光度（ｈｃｄ）を決定することに対応している。
【０１７８】
一方、上の如くに決定された輝度Ｙの中で所定の位置（路面照射点等）に対応する輝度Ｙを決定し、その輝度Ｙを光度へ変換させることも可能である。これはヘッドライトがすれ違いモードにある場合の路面照射点における光度を決定することに対応している。
【０１７９】
更に、上の如くに決定された輝度Ｙを互いに比較して明暗分割線としての水平カットラインと斜めカットラインとを探し出し、これらの水平及び斜めカットラインの交点としてエルボー点を決定することが可能である。
【０１８０】
配光パターンから得られた輝度Ｙを互いに比較して明暗分岐線を探索する場合に、明暗分割線探索用の特別のｒｇｂ係数を使用して輝度Ｙを計算し、それらの輝度Ｙに対して差の差＝０を適用して明暗分岐線を探索することが可能である。１実施例においては、その様な特別のｒｇｂ係数は、ｂ係数を他の係数と相対的に増加させて青成分を強調させて目視による明暗分割線の探索に近いものとさせる。別の実施例においては、ｒ係数とｂ係数とを０に設定し、照度計と照らし合わせて設定されたｇ係数のみを使用して特別のｒｇｂ係数として輝度Ｙを計算することが可能である。更に別の実施例においては、ｒｇｂ係数に同一の乗数α（１＜α≦４）を乗算して特別のｒｇｂ係数を決定し、該特別のｒｇｂ係数を使用して輝度Ｙを計算することが可能である。更に別の実施例においては、特別のｒｇｂ係数を使用すること無しに、ＲＧＢデータ又は輝度Ｙに対してガンマ補正又は自然対数補正を行って、その結果得られる輝度Ｙに対して明暗分岐線の探索を行うことが可能である。
【０１８１】
次に、本発明においてヘッドライトのテストを行う手順の幾つかの実施例について説明する。
【０１８２】
先ず、ヘッドライトからの投射光の配光パターンをヘッドライトテスターの測定用カラーカメラで撮像できる位置へヘッドライトとヘッドライトテスターとを相対的に移動させる。ヘッドライトテスターの画像処理装置が該配光パターンにおける最高輝度を抽出し、該最高輝度が所定の範囲内に入るように測定用カラーカメラのシャッタースピードを上げたり下げたりして調節する。シャッタースピードが適切な値に設定されると、測定用カラーカメラを使用して画像処理装置がヘッドライトの光源種別の判定を行う。光源種別としては、代表的に、ハロゲンランプ、ＨＩＤランプ、ＬＥＤランプがある。ハロゲンランプは暖色系ランプとも言われ、一方ＨＩＤランプは寒色系ランプとも言われる。特に、暖色系ランプと寒色系ランプとでは色温度が異なっており、暖色系ランプ用の基本ｒｇｂ係数と寒色系ランプ用の基本ｒｇｂ係数とが用意されている。基本ｒｇｂ係数とはその光源種別において代表的で基本となるｒｇｂ係数であって、例えば、暖色系光源種別の場合には、４００ｈｃｄの光度に対するｒｇｂ係数である。従って、光源種別が判別されることによって、たとえヘッドライトの色温度を直接決定することができない場合であっても、その光源種別の基本ｒｇｂ係数を仮のｒｇｂ係数として使用することが可能となる。例えば、テストすべきヘッドライトが暖色系ランプである場合には、そのヘッドライトの光度を暫定的４００ｈｃｄに設定するが、そのことはヘッドライトの色温度を４００ｈｃｄに対応する色温度に推定していることと同じである。寒色系ランプ及びＬＥＤランプについても予め基本ｒｇｂ係数を決定しておき画像処理装置内に格納しておく。
【０１８３】
光源種別を判別した後に、ヘッドライトのランプ種別（プロジェクター、レンズカット、マルチリフレクタ）を行うが、これは好適には正対用カメラによって行う。更に、正対用カメラを使用して画像処理装置がヘッドライトの中心をヘッドライトテスターの光軸と一致させる。この動作は通常正対動作と呼ばれている。
【０１８４】
正対が完了すると、走行灯モードかすれ違い灯モードかの測定モードの違いにより処理が分かれる。走行灯モードの場合には、ヘッドライトの色温度を直接的に決定することが可能であるか否かによって以下の如くに直説法と繰り返し法との２つの実施形態がある。
【０１８５】
Ａ．走行灯モード
（１）直説法
先ず、ヘッドライトＬの色温度を直接的に決定することが可能である場合には直説法が採用される。何故ならば、ヘッドライトＬの色温度が決定されれば、そのヘッドライトＬからの投射光に対して適用すべきｒｇｂ係数を直接決定（選択）することが可能だからである。例えば、１実施例においては、ヘッドライトテスター１０に色温度測定器が設けられており、テストすべきヘッドライトＬからの投射光を検知してヘッドライトの色温度を決定し、その決定された色温度の情報を画像処理装置３０へ供給する。別の実施例においては、市販の普及型の色温度測定器をオペレータが操作してヘッドライトの色温度を測定し、その色温度情報をヘッドライトテスター１０へオペレータが入力する。測定用カラーカメラ２０がヘッドライトＬからの投射光の配光パターン３３を撮像してＲＧＢデータを画像処理装置３０へ供給し、画像処理装置３０はＲＧＢデータとｒｇｂ係数とを使用してカラーイメージセンサ２０ｂの画素４０に対する輝度Ｙを計算する。
【０１８６】
尚、ヘッドライトテスター１０が使用する光学系（特に、フレネルレンズ）の影響によって、カラーイメージセンサ２０ｂの測定範囲内においてＲＧＢデータのバラツキに基づく光度の変動を無視できない場合がある。この様な場合には、ＣＩＥ標準光源の色温度に基づいて決定されたｒｇｂ係数を基準ｒｇｂ係数とし、該基準ｒｇｂ係数を適用する測定範囲内の位置を特定し、一方この様なバラツキを吸収するように基準ｒｇｂ係数を修正した補正ｒｇｂ係数を決定し、該補正ｒｇｂ係数を適用する測定範囲内の位置を特定する。これらの基準ｒｇｂ係数及び補正ｒｇｂ係数及びそれら係数と測定範囲内の適用位置との対応表を画像処理装置３０内に格納しておく。更に、１実施例においては、測定範囲内の全ての画素４０に対してこの様な対応表を作成するものであるが、別の実施例においては、測定範囲内の全画素４０を複数個の画素４０からなるゾーン４１に分割し、各ゾーン４１に対しては共通の対応表を適用する。夫々のゾーン４１は同一数の画素数を有するものであっても、異なる数の画素数を有するものであっても良い。
【０１８７】
画像処理装置３０は、上述した如くに計算された輝度Ｙの中で最高輝度ＹＭＡＸを探し出す。次いで、画像処理装置３０はその最高輝度ＹＭＡＸの位置をヘッドライトＬの光軸（照射方向）として決定する。更に、画像処理装置３０は、予め定められている輝度Ｙ（無次元）と光度（ｈｃｄ）との間の変換式にしたがって、最高輝度ＹＭＡＸを光度（ｈｃｄ）へ変換する。この様にして直説法によってヘッドライトＬの光軸（照射方向）と光度（ｈｃｄ）とが決定される。
【０１８８】
（２）繰り返し法
次に、ヘッドライトＬの色温度を直接的に決定することが不可能である場合には繰り返し法が採用される。この場合には、前述した光源種別の判定結果を利用して、予め光源種別毎に特定されている基本ｒｇｂ係数を仮のｒｇｂ係数として使用する。例えば、光源種別の判定が暖色系（ハロゲンランプ）であった場合には、画像処理装置は、仮のｒｇｂ係数として４００ｈｃｄのｒｇｂ係数を仮のｒｇｂ係数として使用する。測定用カラーカメラ２０がヘッドライトＬからの投射光の配光パターン３３を撮像してＲＧＢデータを画像処理装置３０へ供給し、画像処理装置３０はＲＧＢデータと仮のｒｇｂ係数とを使用してカラーイメージセンサ２０ｂの画素４０に対する仮の輝度Ｙを計算する。
【０１８９】
尚、ヘッドライトテスター１０が使用する光学系（特に、フレネルレンズ）の影響によって、カラーイメージセンサ２０ｂの測定範囲内においてＲＧＢデータのバラツキに基づく光度の変動を無視できない場合がある。この様な場合には、該基本ｒｇｂ係数を基準ｒｇｂ係数とし、該基準ｒｇｂ係数を適用する測定範囲内の位置を特定し、一方この様なバラツキを吸収するように基準ｒｇｂ係数を修正した補正ｒｇｂ係数を決定し、該補正ｒｇｂ係数を適用する測定範囲内の位置を特定する。これらの基準ｒｇｂ係数及び補正ｒｇｂ係数及びそれら係数と測定範囲内の適用位置との対応表を画像処理装置３０内に格納しておく。更に、１実施例においては、測定範囲内の全ての画素４０に対してこの様な対応表を作成するものであるが、別の実施例においては、測定範囲内の全画素４０を複数個の画素４０からなるゾーン４１に分割し、各ゾーン４１に対しては共通の対応表を適用する。夫々のゾーン４１は同一数の画素数を有するものであっても、異なる数の画素数を有するものであっても良い。
【０１９０】
画像処理装置３０は、上述した如くに計算された仮の輝度Ｙの中で仮の最高輝度ＹＭＡＸを探し出す。次いで、画像処理装置３０は、予め定められている輝度Ｙ（無次元）と光度（ｈｃｄ）との間の変換式にしたがって、仮の最高輝度ＹＭＡＸを仮の光度（ｈｃｄ）へ変換する。
【０１９１】
次いで、この様にして得られた仮の光度が許容差を越えて光源種別判定結果に基づいて推定した４００ｈｃｄとは異なっている場合には、画像処理装置３０は、この様にして決定された仮の光度（ｈｃｄ）に基づいて新たなｒｇｂ係数（好適には、基準ｒｇｂ係数と補正ｒｇｂ係数との結合）を選択し、測定用カラーカメラ２０から供給される配光パターン３３のＲＧＢデータと該新たなｒｇｂ係数とを使用してカラーイメージセンサ２０ｂの画素４０に対する新たな輝度Ｙを計算する。画像処理装置３０は、これらの新たな輝度の中で最大の新たな最高輝度ＹＭＡＸを検出し、更に、前記変換式に従って新たな最高輝度ＹＭＡＸを新たな、好適には、最終の、光度（ｈｃｄ）へ変換させる。尚、必要であれば、この新たな光度に基づいて再度新たなｒｇｂ係数を選択して所望の精度を有する最終の光度が得られるまで又は所定の繰り返し数まで処理を繰り返すことも可能である。そして、最終の光度に対する最高輝度ＹＭＡＸの位置に対して画像処理装置３０が最高輝度（例えば、バランス点）位置補正テーブルを適用してヘッドライトＬの光軸（照射方向）を決定する。
【０１９２】
Ｂ．すれ違い灯モード
すれ違い灯モードが選択されている場合には、光度（ｈｃｄ）の決定には上述した（１）直説法、（２）繰り返し法のいずれも適用可能であるが、すれ違い灯モードではＲＧＢデータのバラツキは実質的に無視可能であるので補正ｒｇｂ係数を使うことは必要ではない場合もある。又、すれ違い灯モードにおいては、光度を測定する箇所は最高輝度点ではなく予めランプ中心に対して規定された路面照射点と呼ばれる点である。即ち、ランプ高さが１ｍ以下の場合の路面照射点とはランプ中心から左１．３度で下０．６度の位置であり、ランプ高さが１ｍ超の場合には、ランプ中心から左１．３度で下０．９度の位置である。従って、これらの固定されている位置においてＲＧＢデータとｒｇｂ係数とから輝度Ｙを計算し、上記変換式に従って光度（ｈｃｄ）へ変換させれば良い。
【０１９３】
一方、すれ違い灯モードにおいては、エルボー点の位置を検出することが必要である。従って、画像処理装置３０は、ｒｇｂ係数とＲＧＢデータとからカラーイメージセンサ２０ｂの測定範囲内における各画素に対しての輝度Ｙを計算し、それらを互いに比較処理して明暗分岐線としての水平カットラインと斜めカットラインとを探し出す。比較処理を行う１実施例は差の差方式である。更に、エルボー点の位置検出においては、カラーヘッドライトテスター１０の光学系（フレネルレンズ１７）による影響が比較的大きいので、検出されたエルボー点の位置を補正するために位置補正テーブルを適用する。
【０１９４】
エルボー点の検出を行う場合には、先ず、カットラインを確定するために、本発明方法においては、明暗分岐線探索モードに入り配光パターンにおける明るい部分と暗い部分との境界である明暗分岐線の探索を行う。明暗分岐線の探索を行う場合に、１実施形態においては、ｒｇｂ係数を明暗分岐線探索用の特別のｒｇｂ係数へ変換させ、該特別のｒｇｂ係数を使用して配光パターンにおける輝度Ｙを計算し、それらの輝度を比較して明暗分岐線の探索を行う。その場合に、差の差＝０を輝度Ｙに適用して明暗分割線の探索を行うことが可能である。更に、別の実施形態においては、ｒｇｂ係数を明暗分割線探索用の特別のｒｇｂ係数へ変換すること無しに、ＲＧＢデータ又は輝度Ｙに対してガンマ補正又は自然対数補正を行い、その様に補正されたＲＧＢデータから得られた輝度又は補正された輝度を互いに比較して明暗分岐線の探索を行う。その場合に、差の差＝０を輝度Ｙに適用して明暗分岐線の探索を行うことが可能である。
【０１９５】
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明はこれらの具体的実施の態様に制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１９６】
１０：カラーヘッドライトテスター
１１：受光部
１７：主レンズ（フレネルレンズ）
１９：内部（測定用）スクリーン
２０：測定用カメラ
２０ｂ：半導体カラーイメージセンサ
２１：データ処理装置
２４：正対用カメラ
２５：１０ｍスクリーン
３０：画像処理装置
３３：配光パターン（画像）
３７ａ：水平カットライン
３７ｂ：斜めカットライン
３８：エルボー点
４０：画素
４１：ゾーン
５０：基準球取り付け装置
５１：基準球
５８：照度計
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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