(57)【要約】  【課題】カーペットなどの測定対象の汚染状態をより適切に表す汚染度を求めることが可能な汚染度測定装置を提供する。  【解決手段】プローブ３は、被測定面の色である被測定色を検出する。本体装置５は汚染度測定部であり、非汚染状態の前記測定対象に相当する基準面の色である基準色を用いて、被測定色から被測定面の汚染度を求める。本体装置５は、単位汚染度当たりの色差を表す汚染度変換パラメータに基づいて基準色と被測定色の色差に対応する汚染度を求める。汚染度変換パラメータが均等色空間における基準色の位置に応じて変更される。汚染度変換パラメータを変更することにより、カーペット等の色の違いによる測定結果の差を低減し、汚れの色が同じであれば同様の測定結果が得られる。【選択図】  図１
2008151639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象における被測定面の汚染の程度を表す汚染度を測定する汚染度測定装置であって、
前記被測定面の色である被測定色を検出するプローブと、
非汚染状態の前記測定対象に相当する基準面の色である基準色を用いて、前記プローブにより検出された前記被測定色から前記被測定面の汚染度を求める汚染度測定部とを備え、
前記汚染度測定部は、単位汚染度当たりの色差を表す汚染度変換パラメータに基づいて前記基準色と前記被測定色の色差に対応する汚染度を求めるように構成されており、前記汚染度変換パラメータが均等色空間における前記基準色の位置に応じて変更されることを特徴とする汚染度測定装置。
【請求項２】
前記汚染度変換パラメータは、前記均等色空間内における標準汚染色までの前記基準色からの距離に応じて設定され、前記標準汚染色から近い前記基準色と前記標準汚染色から遠い前記基準色を比較した場合に前記標準汚染色から遠い前記基準色の前記汚染度変換パラメータが大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載の汚染度測定装置。
【請求項３】
前記均等色空間が色相境界および明度境界によって複数の分割色空間に分割されており、前記複数の分割色空間のそれぞれの前記汚染度変換パラメータが予め決められていることを特徴とする請求項２に記載の汚染度測定装置。
【請求項４】
標準汚染色に色相が遠い領域と比較して前記標準汚染色から色相が近い領域において前記明度境界が高く設定されており、前記明度境界の上側の汚染度変換パラメータと比較して前記明度境界の下側の汚染度変換パラメータが小さく設定されることを特徴とする請求項３に記載の汚染度測定装置。
【請求項５】
前記均等色空間における前記基準色に対する前記被測定色の方向を汚染方向の情報として求める汚染方向測定部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の汚染度測定装置。
【請求項６】
測定対象における被測定面の汚染の程度を表す汚染度を測定する汚染度測定方法であって、
前記被測定面の色である被測定色を取得する被測定色取得ステップと、
非汚染状態の前記測定対象に相当する基準面の色である基準色を用いて、前記被測定色から前記被測定面の汚染度を求める汚染度測定ステップとを含み、
前記汚染度測定ステップは、均等色空間における前記基準色の位置に応じて設定される単位汚染度当たりの色差を表す汚染度変換パラメータに基づいて前記基準色と前記被測定色の色差に対応する汚染度を求めることを特徴とする汚染度測定方法。
【請求項７】
測定対象における被測定面の汚染の程度を表す汚染度を測定する汚染度測定方法をコンピュータに実行させる汚染度測定プログラムであって、
前記被測定面の色である被測定色を取得する被測定色取得ステップと、
非汚染状態の前記測定対象に相当する基準面の色である基準色を用いて、前記被測定色から前記被測定面の汚染度を求める汚染度測定ステップと、を前記コンピュータに実行させ、
前記汚染度測定ステップは、均等色空間における前記基準色の位置に応じて設定される単位汚染度当たりの色差を表す汚染度変換パラメータに基づいて前記基準色と前記被測定色の色差に対応する汚染度を求めることを特徴とする汚染度測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーペットなどの測定対象の汚染状態を測定する汚染度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カーペットなどの測定対象の汚染状態を定量的に把握するために、均等色空間における色差を用いることが提案されている。均等色空間としては、例えばＬ＊ａ＊ｂ＊表色系が知られている。色差とは、均等色空間における２つの色の距離である。汚染状態は、例えば、洗浄時期の判断に利用される。
【０００３】
色差を利用する汚染状態の測定技術は、例えば、特許文献１に開示されている。この従来技術は、カーペットの被測定面の色と標準板の色とを測定する。標準板としては新品のカーペットが用いられる。そして、被測定面と標準板の色差が計算され、色差の経時変化から汚染状態が求められる。
【０００４】
特許文献１は、さらに、２つの色差から相対色差を求めることも提案している。この場合、汚れの程度が違う２つの被測定面が選択される。各々の被測定面と標準板との色差が計算されて２つの色差が得られ、さらに、それら２つの色差の相対値が算出される。
【０００５】
上記の従来技術は、汚染されていないカーペットの色を基準として使い、基準の色と被測定面の色の色差を計算し、この色差を汚染状態の測定値としている。これにより、同じカーペットにおいては、汚染状態とその経時変化を把握することができる。
【０００６】
しかし、色差を用いる場合の不利な点として、カーペットの色が変われば、色差計算の基準になる色も変わる。そのため、汚染状態が同じであっても、カーペットの色に依存して色差が変わってしまう。
【０００７】
例えば、藍色などの濃色のカーペットと、ベージュなど淡色のカーペットに、同様の汚れが生じたとする。標準的な汚れの色は、青系の濃い色ということができる。この場合、濃色のカーペットでは、カーペット色と汚染色との色差が小さくなる。一方、淡色のカーペットでは、カーペット色と汚染色との色差が大きくなる。したがって、同様の汚れが生じていても、色差の値は別々のものになる。
【０００８】
上記の例に示したように、色差を汚染状態の測定値として用いると、汚染状態が同じであっても、カーペットの色によって測定値が大きく変わってしまう。そのため、いろいろなカーペットから得られる測定値を同じ評価基準で評価することができず、不便である。特に、実際の商業施設などでは、濃色、淡色、柄物などの様々な色とデザインのカーペットが使用されており、このような多様なカーペットの汚染状態を適切に判断できる技術の提供が望まれる。
【０００９】
また、上記の説明では、カーペットを例として取り上げて本発明の背景事情について説明したが、カーペット以外の測定対象にも上記の背景事情が当てはまる。
【特許文献１】特開平８−１９３９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記背景の下でなされたものであり、その目的は、カーペットなどの測定対象の汚染状態をより適切に表す汚染度を求めることが可能な汚染度測定装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の一の目的は、上記の適切な汚染度に加え、汚染の種類を判定するために有用な情報を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一の態様は、測定対象における被測定面の汚染の程度を表す汚染度を測定する汚染度測定装置であって、前記被測定面の色である被測定色を検出するプローブと、非汚染状態の前記測定対象に相当する基準面の色である基準色を用いて、前記プローブにより検出された前記被測定色から前記被測定面の汚染度を求める汚染度測定部とを備え、前記汚染度測定部は、単位汚染度当たりの色差を表す汚染度変換パラメータに基づいて前記基準色と前記被測定色の色差に対応する汚染度を求めるように構成されており、前記汚染度変換パラメータが均等色空間における前記基準色の位置に応じて変更される。
【００１３】
本発明によれば、被測定色の被測定色および基準面の基準色がそれぞれ取得される。そして、均等色空間における基準色の位置に応じて変化する単位汚染度当たりの色差を表す汚染度変換パラメータに基づいて、基準色と被測定色の色差に対応する汚染度が求められる。汚染度は、基準色と被測定色の色差を汚染度変換パラメータを用いて変換する関数に従った値である。
【００１４】
上記のように、本発明は、基準色に応じて単位汚染度当たりの色差である汚染度変換パラメータを変更しており、これにより、基準色に応じて汚染度の値を調整できる。基準色は、非汚染状態の測定対象に相当する基準面の色であり、例えば、測定対象としてのカーペット上で汚れが比較的少ない場所の色である。したがって、本発明によれば、非汚染状態の測定対象の色が測定結果へ及ぼす影響を低減し、実際の汚れが同様である場合の、測定対象の違いによる測定結果の差を低減できる。
【００１５】
汚染度変換パラメータは、前記均等色空間内における標準汚染色までの前記基準色からの距離に応じて設定されてよく、前記標準汚染色から近い前記基準色と前記標準汚染色から遠い前記基準色を比較した場合に前記標準汚染色から遠い前記基準色の前記汚染度変換パラメータが大きく設定されてよい。
【００１６】
均等色空間が色相境界および明度境界によって複数の分割色空間に分割されてよく、前記複数の分割色空間のそれぞれの前記汚染度変換パラメータが予め決められてよい。
【００１７】
標準汚染色に色相が遠い領域と比較して前記標準汚染色から色相が近い領域において前記明度境界が高く設定されてよく、前記明度境界の上側の汚染度変換パラメータと比較して前記明度境界の下側の汚染度変換パラメータが小さく設定されてよい。
【００１８】
汚染度測定装置は、均等色空間における前記基準色に対する前記被測定色の方向を汚染方向の情報として求める汚染方向測定部を有してよい。
【００１９】
本発明の別の態様は、測定対象における被測定面の汚染の程度を表す汚染度を測定する汚染度測定方法であって、前記被測定面の色である被測定色を取得する被測定色取得ステップと、非汚染状態の前記測定対象に相当する基準面の色である基準色を用いて、前記被測定色から前記被測定面の汚染度を求める汚染度測定ステップとを含み、前記汚染度測定ステップは、均等色空間における前記基準色の位置に応じて設定される単位汚染度当たりの色差を表す汚染度変換パラメータに基づいて前記基準色と前記被測定色の色差に対応する汚染度を求める。
【００２０】
本発明の別の態様は、測定対象における被測定面の汚染の程度を表す汚染度を測定する汚染度測定方法をコンピュータに実行させる汚染度測定プログラムであって、前記被測定面の色である被測定色を取得する被測定色取得ステップと、非汚染状態の前記測定対象に相当する基準面の色である基準色を用いて、前記被測定色から前記被測定面の汚染度を求める汚染度測定ステップと、を前記コンピュータに実行させ、前記汚染度測定ステップは、均等色空間における前記基準色の位置に応じて設定される単位汚染度当たりの色差を表す汚染度変換パラメータに基づいて前記基準色と前記被測定色の色差に対応する汚染度を求める。
【発明の効果】
【００２１】
上記のように、本発明によれば、非汚染状態に対応する基準色に応じて、単位汚染度当たりの色差である汚染度変換パラメータが変更される。これにより、非汚染状態の測定対象の色が測定結果へ及ぼす影響を低減し、測定対象の違いによる測定結果の差を低減できる。したがって、測定対象の汚染状態をより適切に表す汚染度を求めることが可能になる。
【００２２】
また、本発明によれば、上述した汚染方向の情報を求めることにより、色空間における基準色から汚染の方向が分かり、汚染の種類を判定するために有用な情報を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の詳細な説明を述べる。ただし、以下の詳細な説明と添付の図面は発明を限定するものではない。代わりに、発明の範囲は添付の請求の範囲により規定される。
【００２４】
図１は、本実施の形態に係る汚染度測定装置を示している。本実施の形態の例では測定対象がカーペットである。ただし、本発明の測定対象はカーペットに限定されず、測定対象は例えば他の種類の床面でもよい。測定対象がハードフロアであり、ワックス皮膜の汚れが測定されてもよい。
【００２５】
図１を参照すると、汚染度測定装置１は、プローブ３と本体装置５を備えており、本体装置５が本発明の汚染度測定部に相当する。プローブ３と本体装置５はケーブル７で接続されている。プローブ３は、カーペットの被測定面の色である被測定色を検出する。また、本実施の形態では、プローブ３が、被測定色だけでなく、基準色の検出にも使われる。基準色は、汚染度計算の基準になる色である。本体装置５は小型のコンピュータで構成されており、作業者により携帯される。本体装置５は、プローブ３により検出された色情報から被測定面の汚染度を求める。
【００２６】
図２は、プローブ３の構成を示している。プローブ３は円筒型のプローブ本体１１を有しており、プローブ本体１１の上面にスティック１３が取り付けられている。ケーブル７の一端はプローブ本体１１の上面に取り付けられている。ケーブル７は、スティック１３の中を通って本体装置５へと延びている。
【００２７】
プローブ本体１１の天井面には、照明１５と色センサ１７が備えられている。色センサ１７が天井面の中央に位置しており、４つの照明１５が色センサ１７を取り囲んでいる（図には２つの照明１５のみが示されている）。照明１５および色センサ１７はケーブル７を介して本体装置５に接続される。
【００２８】
照明１５は白色ＬＥＤで構成されており、本体装置５からケーブル７を介して供給される電力によって白色光を発する。色センサ１７は光の色を検出して、色信号としてＲＧＢ信号を出力する。測定時には、プローブ３がカーペット上に置かれる。このとき、プローブ本体１１の下端がカーペットに密接し、外光が遮られる。そして、照明１５が発光し、色センサ１７がカーペットからの反射光の色を検出して、ＲＧＢ信号を本体装置５へ出力する。
【００２９】
図３は、汚染度測定装置１の構成を示すブロック図である。図３に示すように、本体装置５は、制御部２１、入力部２３、表示部２５および外部出力部２７を有する。制御部２１は、本体装置５の全体を制御すると共に、プローブ３にカーペットの色を測定させ、色情報から汚染度を求める計算処理を行う。入力部２３は、作業者により操作されて、測定の指示等を入力する。表示部２５は液晶ディスプレイで構成されており、操作に関連する画像を表示したり、測定結果を表示する。好適には、タッチパネルを設けることによって、入力部２３と表示部２５が一体化される。また、外部出力部２７は、外部コンピュータ（図示せず）と接続されて、測定関連のデータを出力する。これにより、測定結果を外部コンピュータで管理することができる。
【００３０】
制御部２１は、基準色取得部３１、被測定色取得部３３、汚染度計算部３５、汚染判定部３７および汚染方向計算部３９を有している。基準色取得部３１および被測定色取得部３３は、カーペットの基準色および被測定色をそれぞれ取得する構成である。
【００３１】
図４は、測定対象のカーペットの例であり、基準色と被測定色を説明するための図である。カーペット上には基準面４１と被測定面４３が示されている。基準面４１は、非汚染状態のカーペットに相当する面である。本実施の形態では、基準面４１が、測定対象のカーペットにおける汚れが少ない領域の一部である。そして、基準色は、基準面４１の色である。一方、被測定面４３は、カーペット上で汚染度を測定する場所であり、被測定色は被測定面４３の色である。
【００３２】
基準色取得部３１は、以下のようにして基準色のデータを取得する。基準色の測定時は、プローブ３が基準面４１に置かれ、入力部２３から基準色測定の指示が入力される。この指示が入力されると、基準色取得部３１は、プローブ３の照明１５を発光させ、反射光の色のＲＧＢ信号を色センサ１７から取得する。そして、基準色取得部３１は、ＲＧＢの値をＬ＊ａ＊ｂ＊の値に変換し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊の値を基準色のデータとしてメモリに格納する。
【００３３】
ここで、Ｌ＊ａ＊ｂ＊は、均等色空間であるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における色情報である。Ｌ＊は明度指数であり、ａ＊とｂ＊はクロマティクネス指数である。ａ＊とｂ＊によって色相と彩度が表される。以下の説明では、Ｌ＊ａ＊ｂ＊を単にＬａｂと記載する。本実施の形態の例では、色の測定範囲が、Ｌ：０〜１００、ａ：−５００〜５００、ｂ：−５００〜５００である。
【００３４】
また、本実施の形態では、上記のようにして基準色がプローブ３を使って測定されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、入力部２３から基準色が入力されて、本体装置５のメモリに記憶されてよい。あるいは、基準色はコンピュータ等から入力されてもよく、通信で入力されてもよい。この基準色は新品のカーペットの色でもよい。基準色は、予めカーペット毎に決められた値でもよい。そして、基準色取得部３１は、メモリ等から基準色のデータを読み出すことで、基準色を取得してよい。ただし、本実施の形態のようにプローブ３を使うと、基準色を容易に検出できるので有利である。
【００３５】
被測定色取得部３３は、基準色取得部３１と同様にして、被測定色を取得する。被測定色測定時は、プローブ３が被測定面４３に置かれ、入力部２３から被測定色の測定の指示が入力される。この指示が入力されると、被測定色取得部３３は、プローブ３の照明１５を発光させ、反射光の色のＲＧＢ信号を色センサ１７から取得する。そして、被測定色取得部３３は、ＲＧＢの値をＬａｂの値に変換し、Ｌａｂの値を被測定色のデータとしてメモリに格納する。
【００３６】
汚染度計算部３５は、基準色取得部３１および被測定色取得部３３によって取得された基準色および被測定色から、被測定面の汚染度を算出する。以下に、図５および図６を参照し、汚染度計算部３５の処理を、本発明の汚染度算出の原理と共に説明する。
【００３７】
図５は、Ｌａｂ表色系の色空間を示している。色空間においては、ａ軸、ｂ軸およびＬ軸が直交している。Ｌは明度を表しており、明度が大きいと白に近づき、明度が小さいと黒に近づく。ａｂ平面は色相と彩度を表している。ａｂ平面上での原点からの方向が色相に対応し、原点からの距離が彩度に対応する。＋ａ方向が赤、＋ｂ方向が黄、−ａ方向が緑、−ｂ方向が青に対応する。
【００３８】
図５には、２つのカーペット色Ｘ１、Ｘ２が示されている。カーペット色Ｘ１は赤／黄系の淡い色であり、Ｌ＞５０、ａ＞０、ｂ＞０である。カーペット色Ｘ２は、緑／青系の濃い色であり、Ｌ＜５０、ａ＜０、ｂ＜０である（Ｌの測定範囲は０〜１００であり、Ｌ＝５０が色空間の原点に対応する）。また、図５には、標準的な汚染色Ｘ３が示されている。汚染色Ｘ３は、青系の濃い色であり、Ｌ＜５０、ｂ＜０である。なお、色の濃さは明度の大きさと対応しており、明度が小さいほど色が濃いということができる。
【００３９】
ここで、上記のカーペット色Ｘ１、Ｘ２と汚染色Ｘ３との色差を比較する。色差は、色空間における２つの色の距離であり、２つの色の違いを表す数値である。カーペット色Ｘ１と汚染色Ｘ３は色相および明度が反対方向であり、それらの色差は大きくなる。一方、カーペット色Ｘ２と汚染色Ｘ３は色相および明度が同方向であり、それらの色差は小さくなる。その結果、図から明らかなように、Ｘ１とＸ３の色差が、Ｘ２とＸ３の色差よりも大きくなる。
【００４０】
上記の例において、カーペット色Ｘ１、Ｘ２は基準色に相当する。また、汚染色Ｘ３は、汚染が進んだ状態の被測定色に相当する。単純に基準色と被測定色の色差を測定値とすると、上記の如く、基準色であるカーペット色に依存して測定値が変わってしまい、汚染状態の評価が容易でない。
【００４１】
そこで、本実施の形態は、汚れの程度が同じである場合の汚染度測定値の差を低減するために、下記の処理によって基準色と被測定色から汚染度を求める。
【００４２】
概略的には、まず、基準色に応じて汚染度変換パラメータを設定する。汚染度変換パラメータは単位汚染度当たりの色差であり、色差と汚染度の変換係数（補色割合の係数）に相当する。この汚染度変換パラメータが本実施の形態では基準色に応じて変更される。次に、汚染度変換パラメータを用いて、所定の関数に従い基準色と被測定色から汚染度を計算する。以下、汚染度変換パラメータの設定と汚染度計算の各々について説明する。以下の説明では、基準色＝（Ｌ１，ａ１，ｂ１）、被測定色＝（Ｌ２、ａ２、ｂ２）とする。
【００４３】
（１）汚染度変換パラメータの設定
図６を参照すると、本実施の形態では、色空間が色相境界によって下記の８つのセクタに等分されている。αは、ａｂ面上での角度であり、すなわち色相である。一つのセクタは色相４５°の範囲に相当する。各セクタは、さらに、明度境界Ｌｋによって上下の２つの空間に分けられる。これにより、色空間が全部で１６の分割色空間に分けられている。
セクタ０：      ０°≦α＜  ４５°、Ｌｋ＝３０
セクタ１：    ４５°≦α＜  ９０°、Ｌｋ＝２５
セクタ２：    ９０°≦α＜１３５°、Ｌｋ＝２５
セクタ３：  １３５°≦α＜１８０°、Ｌｋ＝３０
セクタ４：  １８０°≦α＜２２５°、Ｌｋ＝４０
セクタ５：  ２２５°≦α＜２７０°、Ｌｋ＝３５
セクタ６：  ２７０°≦α＜３１５°、Ｌｋ＝３５
セクタ７：  ３１５°≦α＜３６０°、Ｌｋ＝３０
【００４４】
汚染度変換パラメータを求めるためには、まず、基準色が１６の分割色空間のいずれに属するかが判断される。そして、基準色が、明度境界Ｌｋの上側の分割色空間に属していれば、汚染度変換パラメータｅ＝０．２とする。これに対して、基準色が、明度境界Ｌｋの下側の分割色空間に属していれば、汚染度変換パラメータｅ＝０．１とする。
【００４５】
より具体的には、汚染度変換パラメータｅは以下の処理により設定されてよい。まず、ａ１、ｂ１から、下記の式に従って基準色の色相αが計算される。
０≦ａ、０≦ｂ：α＝ｔａｎ―1（｜ｂ／ａ｜）
０≦ａ、０＞ｂ：α＝３６０°−ｔａｎ―1（｜ｂ／ａ｜）
０＞ａ、０≦ｂ：α＝１８０°−ｔａｎ―1（｜ｂ／ａ｜）
０＞ａ、０＞ｂ：α＝１８０°＋ｔａｎ―1（｜ｂ／ａ｜）
【００４６】
次に、αが属するセクタｎが求められる。そして、セクタｎの明度境界Ｌｋと基準色の明度Ｌ１が比較され、下記の式に従って汚染度変換パラメータｅが設定される。
Ｌ１≧Ｌｋ：ｅ＝０．２
Ｌ１＜Ｌｋ：ｅ＝０．１
以上より、基準色に応じて汚染度変換パラメータｅが設定される。
【００４７】
（２）汚染度計算
次に、上述にて設定された汚染度変換パラメータｅから汚染度を計算する処理を説明する。
【００４８】
まず、基準色（Ｌ１，ａ１，ｂ１）と被測定色（Ｌ２，ａ２，ｂ２）の色差ΔＥが、下式に従って計算される。
ΔＥ＝｛（Ｌ２−Ｌ１）2＋（ａ２−ａ１）2＋（ｂ２−ｂ１）2 ｝1/2
【００４９】
次に、色差ΔＥから、汚染度変換パラメータｅを用いて、下式に従って汚染度Ｓが計算される。
Ｓ＝１００−（ΔＥ／ｅ）
【００５０】
上記の式では、（ΔＥ／ｅ）が１００から引かれている。これにより、汚染が少ないほど、すなわち、カーペットがきれいなほど、汚染度Ｓは大きくなる。逆に、汚染が進むほど、すなわち、カーペットが汚いほど、汚染度Ｓは小さくなる。
【００５１】
ここで、上記の計算の具体例を挙げる。基準色（Ｌ１，ａ１，ｂ１）＝（３９，−０．９，−１９．１）、被測定色（Ｌ２，ａ２，ｂ２）＝（３５．３，−０．８，−１３．８）であったとする。この場合、色相α＝２６７．３°であり、基準色はセクタ５に属する。そして、基準色の明度Ｌ１＝３９は、セクタ５の明度境界Ｌｋ＝３５より大きい。したがって、汚染度変換パラメータｅが０．２に設定される。そして、色差ΔＥおよび汚染度Ｓは下記のように算出される。
ΔＥ＝｛（35.3−39）2＋（−0.8−（−0.9））2＋（−13.8−（−19.1）2 ｝1/2
＝ 6.5
Ｓ＝100−（ 6.5／0.2 ）＝ 67.5
したがって、汚染度Ｓは６８である。
【００５２】
以上に本実施の形態における一連の汚染度計算処理について説明した。本実施の形態では、図６に示した通り、色空間が色相によって８つのセクタに分けられており、各セクタがさらに明度境界Ｌｋにより上下に分けられている。明度境界Ｌｋはセクタによって異なっており、セクタ１、２（赤／黄〜黄／緑）で明度境界Ｌｋが小さく（Ｌｋ＝２５）、セクタ４〜６（緑〜青／赤）では明度境界Ｌｋが大きい（Ｌｋ＝３５〜４０）。
【００５３】
上記の境界設定を概略的に見ると、色空間全体が階段状の明度境界で切断されており、青系から緑系では明度境界が高く、黄色系では明度境界が低くなっている。そして、本実施の形態では、各セクタの明度境界を挟んで上下の汚染度変換パラメータｅが異なっており、上側ではｅ＝０．２、下側ではｅ＝０．１であり、下側の汚染度変換パラメータｅの方が小さい。
【００５４】
上記の境界およびパラメータ設定は、カーペットに付く汚染色を考慮して設定されている。カーペットの標準的な汚染色は青系の濃色であり、その他の標準汚染色として本実施の形態では油汚れの緑系の濃い色も考慮される（前述したように、濃さは明度と対応しており、明度が小さいほど色が濃い）。上記の境界およびパラメータ設定により、標準汚染色から色相が遠い領域と比べて、標準汚染色に色相が近い領域では明度境界が高く設定されており、より広い範囲で汚染度変換パラメータｅが小さい。これにより、色空間内で標準汚染色に比較的近い位置では汚染度変換パラメータｅが小さくなり、標準汚染色から比較的遠い位置では汚染度変換パラメータｅが大きくなる。こうしたパラメータ設定により、下記のように良好な測定結果が得られる。
【００５５】
例えば藍色などの濃色のカーペットが測定され、カーペット色と標準汚染色が近い場合、両者の色差が小さい。この場合には、汚染度変換パラメータｅが小さくなり、すなわち、単位汚染度当たりの色差が小さく設定される。したがって、色差が小さくても、汚染度Ｓには色差が大きく反映される。
【００５６】
一方、カーペット色が標準汚染色から遠い場合、上記の例と比べて色差は大きくなる。この場合、汚染度変換パラメータｅが大きくなり、すなわち、単位汚染度当たりの色差が大きく設定される。したがって、色差が大きくても、汚染度Ｓには色差が小さく反映される。
【００５７】
このようにして、本実施の形態によれば、汚れの具合が同じであれば、カーペットの色の相違による汚染度測定値の差を低減することができる。
【００５８】
具体例として、スーパーマーケットなどの通路にて、ベージュ領域とブルー領域が隣り合う２色のカーペットが敷かれていたとする。これらの２つの領域では、人の通行量が同じであれば、付いた汚れも同じはずである。このような場合に、本実施の形態によれば、２つの色の領域から得られる汚染度の違いを小さくすることができる。そして、人の目で見て同じような汚れ具合からは、カーペット色によらずに同様の測定結果を得られるように測定結果の違いを低減できる。
【００５９】
なお、上記の説明では、本発明の理解を容易にするために、１つの基準色と１つの被測定色から汚染度Ｓを求める処理を説明した。しかし、複数の基準面の色が測定され、それらの色の平均値が基準色として用いられてよいことはもちろんである。被測定色についても同様であり、複数の被測定面の色の平均値が被測定色として用いられてよい。また、測定結果の汚染度Ｓについても、複数の汚染度Ｓが求められて、平均されてよい。
【００６０】
「汚染度テーブルを使う構成」
ところで、上述の計算処理では、基準色と被測定色の色差ΔＥが計算され、それから、色差ΔＥが汚染度変換パラメータｅを用いて汚染度Ｓに換算された。しかし、本発明の範囲内で、実際の装置では、色差がわざわざ計算されなくてもよい。代わりに、基準色と汚染度変換パラメータｅを用いて、色空間上の多数の点の各々における汚染度Ｓを表す汚染度テーブルが作成されてよい。そして、汚染度テーブルから被測定色に対応する汚染度Ｓが読み取られてよい。
【００６１】
図７を参照し、汚染度テーブルを使う構成の例をより詳細に説明する。図７の例では、色空間が、基準色（Ｌ１，ａ１，ｂ１）を中心とする１００枚の球面で分割される。図７には、それら１００枚の球面の一部を示している。１００枚の球面では、直径が汚染度変換パラメータｅずつ異なる。最小の球面の半径は汚染度９９に対応し、最大の球面の半径は汚染度０に対応する。汚染度テーブルを作成するためには、各球面上の多数の点の色座標（Ｌ，ａ，ｂ）が求められる。そして、色座標（Ｌ，ａ，ｂ）と汚染度Ｓのテーブルが、汚染度テーブルとして作成される。なお、基準色の位置（Ｌ１，ａ１，ｂ１）は、汚染度１００に相当しており、この位置のデータも汚染度テーブルに加えられる。
【００６２】
汚染度Ｓを求めるときは、被測定色（Ｌ２，ａ２，ｂ２）に最も近い色座標が、汚染度テーブルから検索される。そして、検索された色座標に対応する汚染度Ｓが読み取られる。
【００６３】
さらなる変形例では、上記の汚染度テーブルが予め作成されて、記憶されていてもよい。色空間上の多数の点の各々が基準色である場合について、汚染度テーブルが用意される。基準色が得られると、その基準色に対応する汚染度テーブルが選択され、読み出される。そして、汚染度テーブルから、被測定色に対応する汚染度Ｓが検索される。
【００６４】
上述の汚染度テーブルを使う構成も本発明の汚染度測定部に該当し、すなわち、均等色空間における基準色の位置に応じて可変設定される汚染度変換パラメータに基づいて基準色と被測定色の色差に対応する汚染度を求める処理に該当する。汚染度テーブルを使う処理は、多数の被測定面の汚染度Ｓを測定するときに有利である。一つの汚染度テーブルを使って、多数の被測定色から汚染度Ｓが求められるので、計算負荷を軽減できる。
【００６５】
以上に汚染度計算部３５による汚染度計算処理について説明した。次に、図３に戻り、汚染判定部３７および汚染方向計算部３９について説明する。
【００６６】
汚染判定部３７は、汚染度計算部３５によって算出された汚染度Ｓから汚染状態を判定する。判定基準は例えば以下のように設定されている。この判定基準から、汚染度Ｓに対応する汚染状態が求められる。
７０≦Ｓ    ：きれいな状態
６０≦Ｓ＜７０：やや汚れている
５０≦Ｓ＜６０：汚れている
Ｓ＜５０    ：かなり汚れている
【００６７】
上記の汚染度評価は、いわゆるＮＢＳ単位と比較して有利である。ＮＢＳ単位は、色差の感覚的表現を規定する規格である。ＮＢＳ単位では、色差０〜０．５が、わずかな色差（ｔｒａｃｅ）であり、色差０．５〜１．５がわずかな色差（ａｌｉｇｈｔ）であり、色差１．５〜３．０が感知し得る色差（ｎｏｔｉｃｅａｂｌｅ）であり、色差３．０〜６．０が目立つほどの色差（ａｐｐｒｅｃｉａｂｌｅ）であり、色差６．０〜１２．０が大きな色差（ｍｕｃｈ）であり、色差１２．０以上が多大な色差（ｖｅｒｙ  ｍｕｃｈ）である。このＮＢＳ単位では、色差を使っているので、汚れが同じでも、カーペット色に依存してランクがずれてしまう。これに対して、本実施の形態では、そのようなランクのずれを低減し、汚れが同じであれば、カーペットの色が違っても、同様の判定結果を得ることができる。
【００６８】
汚染判定部３７は、判定基準としてＯＫ／ＮＧの判定値を用いてもよい。判定値は、予め測定前に設定され、本体装置５に記憶される。汚染判定部３７は、測定された汚染度を判定値と比較して、汚染状態を判定する。汚染度の測定値が判定値以上えあれば、汚染状態がＯＫであると判定される。測定値が判定値未満であれば、汚染状態がＮＧと判定される。これにより、カーペットの洗浄時期が判断される。
【００６９】
汚染方向計算部３９は、基準色と被測定色から汚染方向βを求める。汚染方向βは、図８に示される通り、ａｂ面上における、基準色に対する被測定色の方向である。汚染方向計算部３９は、汚染方向βを下記の８つのグループで表す。すなわち、汚染方向βがどのグループに属するかが求められ、グループ名が出力される。
−２２．５°＜β≦  ２２．５°：Red
２２．５°＜β≦  ６７．５°：Red/Yellow
６７．５°＜β≦１１２．５°：Yellow
１１２．５°＜β≦１５７．５°：Yellow/Green
１５７．５°＜β≦２０２．５°：Green
２０２．５°＜β≦２４７．５°：Green/Blue
２４７．５°＜β≦２９２．５°：Blue
２９２．５°＜β≦３３７．５°：Blue/Red
【００７０】
以上に、本実施の形態に係る汚染度測定装置１の構成について説明した。次に、汚染度測定装置１の動作を説明する。
【００７１】
図９は、汚染度測定装置１の動作の例を示すフローチャートである。まず、基準色が検出され（Ｓ１）、続いて被測定色が検出される（Ｓ３）。上述したように、基準色は、カーペット上で汚れが少ない場所から選択された基準面の色である。被測定色は、カーペット上で汚れが進んだ場所から選択された被測定面の色である。基準色および被測定色は、プローブ３により検出されて、基準色取得部３１および被測定色取得部３３に取得される。基準色取得部３１および被測定色取得部３３では、ＲＧＢ値がＬａｂ値に変換される。
【００７２】
次に、汚染度計算部３５が、図６を用いて説明したように、色空間を分けた１６の分割色空間のいずれに基準色が属するかを判定し（Ｓ５）、判定された分割色空間に対応する汚染度変換パラメータｅを設定する（Ｓ７）。さらに、汚染度計算部３５は、基準色と被測定色の色差ΔＥを計算し（Ｓ９）、色差ΔＥから汚染度変換パラメータｅを用いて汚染度Ｓを算出する（Ｓ１１）。これら一連の処理は、上述にて詳細に説明した通りである。
【００７３】
さらに、汚染判定部３７が、汚染度Ｓから汚染状態を判定し（Ｓ１３）、汚染方向計算部３９が、基準色と被測定色から汚染方向を求める（Ｓ１５）。ここでは、汚染方向が上述した８つのグループのいずれに属するかが判定される。そして、制御部２１は、上記により得られた汚染度Ｓ、汚染状態判定結果、および汚染方向の情報を表示部２５に表示する（Ｓ１７）。
【００７４】
以上に本発明の好適な実施の形態について説明した。上述したように、本発明によれば、被測定色の被測定色および基準面の基準色がそれぞれ取得される。均等色空間における基準色の位置に応じて、単位汚染度当たりの色差を表す汚染度変換パラメータが設定される。そして、汚染度変換パラメータに基づいて、基準色と被測定色の色差に対応する汚染度が求められる。汚染度は、基準色と被測定色の色差を汚染度変換パラメータを用いて変換する関数に従った値である。
【００７５】
このように、本発明は、基準色に応じて単位汚染度当たりの色差である汚染度変換パラメータを変更しており、これにより、基準色に応じて汚染度の値を調整できる。基準色は、非汚染状態の測定対象に相当する基準面の色であり、例えば、測定対象としてのカーペット上で汚れが比較的少ない場所の色である。したがって、本発明によれば、非汚染状態の測定対象の色が測定結果へ及ぼす影響を低減し、実際の汚れが同様である場合の測定対象の違いによる測定結果の差を低減でき、こうして、測定対象の汚染状態をより適切に表す汚染度を求めることが可能になる。
【００７６】
また、本発明によれば、図６に示したように、汚染度変換パラメータは、均等色空間内における標準汚染色までの基準色からの距離に応じて設定され、標準汚染色から近い基準色と標準汚染色から遠い基準色を比較した場合に標準汚染色から遠い基準色の汚染度変換パラメータが大きく設定される。これにより、同じ汚れが付いていれば基準色が違っても汚染度計算値が近づくように汚染度変換パラメータを好適に設定できる。
【００７７】
また、本発明によれば、均等色空間が色相境界および明度境界によって複数の分割色空間に分割されており、複数の分割色空間のそれぞれの汚染度変換パラメータが予め決められている。これにより、同じ汚れが付いていれば基準色が違っても汚染度計算値が近づくように汚染度変換パラメータを好適に設定できる。
【００７８】
さらに、本発明によれば、標準汚染色に色相が遠い領域と比較して標準汚染色から色相が近い領域において明度境界が高く設定されており、明度境界の上側の汚染度変換パラメータと比較して明度境界の下側の汚染度変換パラメータが小さく設定される。このような標準汚染色を考慮した設定により、同じ汚れが付いていれば基準色が違っても汚染度計算値が近づくように汚染度変換パラメータを好適に設定できる。
【００７９】
また、本発明によれば、均等色空間における基準色に対する被測定色の方向が汚染方向の情報として求められる。これにより、汚染の程度に加えて、汚染の種類を判別するのに有用な情報も得られる。例えば、汚染方向から、黄ばみ、黒ずみ、色あせなどの汚染の種類を判別することができる。
【００８０】
本発明の態様は、上述した汚染度測定装置の態様に限定されない。また、本発明の別の態様は、汚染度測定装置で実行される汚染度測定方法であってよい。さらにまた、本発明の別の態様は、上記汚染度測定方法を実行するプログラムであってよい。上記の実施の形態では、このプログラムが本体装置５のコンピュータにより実行されて、本発明の汚染度測定装置が実現されている。さらに、本発明は上記の態様に限定されなくてよい。本発明の範囲内で、別の態様によって本発明が表現されてよい。
【００８１】
以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能なことが理解され、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を添付の請求の範囲が含むことが意図されている。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明にかかる汚染度測定装置は、カーペットなどの汚染状態をより適切に測定でき、例えば、商業施設のカーペットの汚染状況の管理に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態における汚染度測定装置を示す図である。
【図２】プローブの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における汚染度測定装置のブロック図である。
【図４】カーペット上の基準面および被測定面を示す図である。
【図５】均等色空間における２つのカーペット色と標準的な汚染色を例示する図である。
【図６】汚染度変換パラメータを設定するために使われる分割色空間を示す図である。
【図７】汚染度が同じ同心の球面が示しており、汚染度テーブルについて説明するための図である。
【図８】汚染方向を説明する図である。
【図９】汚染度測定装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１  汚染度測定装置
３  プローブ
５  本体装置
１５  照明
１７  色センサ
２１  制御部
３１  基準色取得部
３３  被測定色取得部
３５  汚染度計算部
３７  汚染判定部
３９  汚染方向計算部
Ｓ  汚染度
ｅ  汚染度変換パラメータ
【図１】
2008151639.tif 000003
【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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