(57)【要約】【課題】目視判定と良く合う色むらの良否判定を定量的かつ迅速に行う方法を提供する。【解決手段】検査対象物の表面に光を照射して得られる反射光をカラーカメラで撮影し、その出力信号を色度に変換し、検査領域全体について、この求めた色度と基準色度との色差およびその度数分布を求め、この度数分布と、予め設定しておいた小さい色差では度数の閾値が高く、大きい色差になるに従って度数の閾値が急激に減少してゼロになる閾値曲線とを比較し、度数分布の全体が閾値曲線以下であれば、検査対象物に色むらはないと判定し、閾値曲線に収まらない部分があれば、色むらがあると判定することを特徴とする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の表面に光を照射して得られる反射光をカラーカメラで撮影し、その出力信号を色度に変換し、
検査領域全体について、この求めた色度と基準色度との色差およびその度数分布を求め、
この度数分布と、予め設定しておいた小さい色差では度数の閾値が高く、大きい色差になるに従って度数の閾値が急激に減少してゼロになる閾値曲線とを比較し、
度数分布の全体が閾値曲線以下であれば、検査対象物に色むらはないと判定し、閾値曲線に収まらない部分があれば、色むらがあると判定することを特徴とする色むらの検査方法。
【請求項２】
基準色度が、標準試料について求めた色度である請求項１記載の色むらの検査方法。
【請求項３】
基準色度が、検査対象物に予め設定された色度である請求項１記載の色むらの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色むらの検査方法に関する。詳しくは、塗装被膜、フィルム、ガラス基板、多層薄膜等の検査対象物の色むらを、目視判定と良く合う判定を、定量的かつ迅速に行う色むらの検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
色むらの検査方法として、検査対象物を撮影して得られる画像データを使用する方法が広く用いられており、カラーＣＣＤカメラによって検査対象物の一次画像を撮像し三原色の色光量に応じた三原色データを画素毎に生成し、この三原色データを画素毎に演算処理して色むら分布データを算出し、この色むら分布データに基づき一次画像の色むら分布を表す二次画像をモニター表示し、目視可能にする方法（特許文献１参照）、得られた画素毎の三原色データと基準色との色差を画素毎に算出し、この画素毎の色差データを所定数の画素行列からなる格子に切り分け、その各格子内の各画素の色差データを加算し、各格子間での色差データの加算値の変化量を水平方向および垂直方向のそれぞれについて求め、この変化量が所定量より多い場合に、色むらと判定する方法（特許文献２参照）等が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３３２８３８号公報（段落［０００５］）
【０００４】
【特許文献２】
特開平８−１３８０５２号公報（段落［０００８］）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、色むら分布を目視可能にすることはできるが、色むらの判定は目視によるものであり、不鮮明な色むらの場合、判定し難く、判定に時間を要し、また判定者によるばらつきがでる方法である。また、特許文献２に記載の方法は、画素間の差からは検出できない僅かな色むらを強調して検出し易くする方法であって、色むらの程度と頻度を考慮した目視判定と良く合う判定を定量的かつ迅速に行う方法ではない。
【０００６】
本発明の目的は、検査対象物の色むらについて、色むらの程度と頻度を考慮した目視判定と良く合う判定を定量的かつ迅速に行う方法を提供することにある。
本発明者らは、かかる課題を解決するために色むらの検査方法について鋭意検討した結果、検査対象物の色度と基準色度との色差の度数分布を求め、この度数分布と、小さい色差では度数の閾値が高く、大きい色差になるに従って度数の閾値が急激に減少してゼロになる閾値曲線とを比較、判定することによって、目的を達成できることを見出し、本発明に至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、検査対象物の表面に光を照射して得られる反射光をカラーカメラで撮影し、その出力信号を色度に変換し、
検査領域全体について、この求めた色度と基準色度との色差およびその度数分布を求め、
この度数分布と、予め設定しておいた小さい色差では度数の閾値が高く、大きい色差になるに従って度数の閾値が急激に減少してゼロになる閾値曲線とを比較し、
度数分布の全体が閾値曲線以下であれば、検査対象物に色むらはないと判定し、閾値曲線に収まらない部分があれば、色むらがあると判定することを特徴とする色むらの検査方法である。
この方法によって、目視判定と良く合う色むらの判定を定量的かつ迅速に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の色むらの検査方法に使用する装置構成の一例を示す図である
図２は本発明の色むらを検査する工程の一例を示す流れ図である。
検査対象物１に光源２から光２１を照射する。光源としては、通常、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノンランプ等が使用される。
検査対象物からの反射光２２をカラーカメラ３で撮影する（Ｓ２）。カメラとしては、通常、カラーＣＣＤカメラが用いられる。カラーＣＣＤカメラで撮影した反射光は、通常、赤色、緑色、青色の３原色（ＲＧＢ）の電気信号２３として出力される。
【０００９】
電気信号は検査演算部５の画像入力部１１に送られる。検査演算部は、通常、コンピュータ・システムを利用してソフトウェア的に構築されている。画像入力部では出力信号２３がデジタル化される。次に色度演算部１２で出力信号が色度に変換される（Ｓ３）。なお、カラーＣＣＤカメラからの出力信号がデジタル信号である場合、そのまま色度演算部で色度に変換される。
なお、反射光の分光分布から、その時知覚される色度が一意に求められる（例えば、桑原五郎ほか著「光学技術」共立出版発行）。
色度表示に使用する表色系は特に限定されるものではなく、ｘｙ色度、ｕ’ｖ’色度、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間などが挙げられる。
【００１０】
この色度は、通常、検査領域全体の画素毎に求められる。検査領域として、カメラで撮影した画像全体、連続撮影した場合の全画像、または撮影した画像のうちの一部を設定しても良く、目的によって適宜選択される。
【００１１】
基準色度設定部１４では、予め基準色度が設定される（Ｓ１）。基準色度としては、検査対象物に要求される、すなわち予め設定される色度、または標準試料について求めた色度が用いられる。
次に検査領域全体の画素毎に求めた色度と基準色度との色差およびその分布が求められる（Ｓ４）。
得られる色差の分布から、色差の度数分布が求められる（Ｓ５）。
【００１２】
目視で色むらを評価する場合、色差が大きい個所が１箇所でもあれば色むらがあると判定され、また色差が比較的小さく、そのような個所が少なければ色むらはないとされ、そのような個所が多数ある場合は色むらがあると判定される。
本発明では、予め、小さい色差では度数の閾値が高く、大きい色差になるに従って度数の閾値が急激に減少してゼロになる閾値曲線を設定しておき、先に求めた色差の度数分布とこの閾値曲線とを比較し、度数分布の全体が閾値曲線以下であれば、色むらはないと判定し、度数分布に閾値曲線内に収まらない部分があれば、色むらがあると判定し、その結果が出力される（Ｓ６）。
この出力を基に検査対象物の仕分けが行われる。
なお、閾値曲線の具体的な値は、判定基準によって適宜設定される。
また、これらの演算および判定は、コンピューターシステムによって迅速に行われ、閾値曲線によって定量的に判定される。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例で具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１４】
実施例１
アクリルフィルム基板（設定厚さ：１ｍｍ、屈折率１．４９）上に、順次、基板側から、ＺｒＯ２微粒子を含有する紫外線硬化型樹脂からなる第２層（設定厚さ：９０ｎｍ、屈折率：１．７２）、熱硬化型シラン樹脂からなる第１層（設定厚さ：８０ｎｍ、屈折率：１．４４）を形成してなる二層膜について、色むらの検査を行った。
この二層膜の表面を、光源として蛍光灯面光源を用いて照射し、その反射光を二層膜の表面の法線から０度の角度からカラーＣＣＤカメラ（ＳＯＮＹ社製：ＸＣ−００３）で撮影した。カラーＣＣＤカメラからのデジタル信号を色度に変換し、次に予め標準試料について求めた色度（基準色度）との色差について、撮影画像全体（検査領域）の画素毎に求め、その分布を得た。その結果を図３に示す。
次にこの色差の度数分布を求めた。その結果を図４に示す。
【００１５】
図４には、予め求めておいた小さい色差では度数の閾値が高く、大きい色差になるに従って度数の閾値が急激に減少してゼロになる閾値曲線を点線で示してある。具体的には、色差が０．１２以下では度数の閾値が２００、色差が０．１４では度数の閾値が１００、色差が０．１６では度数の閾値が５０、色差が０．１８では度数の閾値が２５、色差が０．２０では度数の閾値が１２、色差が０．２２では度数の閾値が６、色差が０．２４以上では度数の閾値が０に設定されている。この場合、色差の度数分布に閾値曲線以下にならない部分があるので色むらがあると判定される。
【００１６】
別の二層膜について同様に行った結果を図５、図６に示す。図５は画素毎の色差を示し、図６は色差の度数分布および閾値曲線を示す図である。この場合、度数分布全体が閾値曲線以下になっているので色むらはないと判定される。
【００１７】
参考例１
コンピューターグラフィックスによって、色むら強度が３種類、色むら本数が３種類、色むら領域幅が３種類の計２７種類の色むら画像と、基準となる良品の画像との合計２８種類の画像を作製し、目視で一対毎に比較評価を行った。
色むらが強いと感じる方を２点、同等と感じる場合は双方を１点、色むらが弱いと感じる方を０点とし、評価点を加算して各画像の色むらを数値化した。良品の評価点は１０点であり、最も色むらが強く感じられる画像の評価点は４９点であった。評価点が１０〜１５点の画像は、色むらが殆ど感じられず良好であり、評価点が４０以上の画像は、色むらが強く感じられ明らかに悪いと判定されるものである。
【００１８】
次に、色むらのある２７種の画像の色度と良品の画像の色度（基準色度）との色差の度数分布を求めた。代表的な幾つかの例を図７〜図９に示す。図中、横軸は色差を表し、縦軸は度数（画像中の画素数）を表す。また、例えば図７中の上段の色差の度数分布図において、Ｍ１１２は、色むらの本数が１本（最初の１がそれを示す）で、その強度が３種のうちで一番弱い強度（次の１がそれを示す）で、その色むら領域幅が３種のうちで中間幅（２がそれを示す）である画像のものであることを示しており、評価／１２はその画像の上記比較評価法による評価点が１２点であったことを示している。同様に、図９中の下段の色差の度数分布図において、Ｍ３３２は、色むらの本数が３本で、その強度が３種のうちで一番強い強度で、その色むら領域幅が３種のうち中間幅である画像のものであることを示しており、評価／４５はその画像の上記比較評価法による評価点が４５点であったことを示している。
【００１９】
大きい色差の度数が少しでもある（図の右の方に低い山がある）と、評価点は大きく、目視では色むらがあると判定される。小さい色差の度数が多少多くあっても（グラフの裾野付近に多少高い山があっても）評価点は小さく、目視では色むらが少なく良品なみに判定される。中間の色差および度数のものは、概ね中程度の評価点となっている。
図１０は上記比較評価における評価者による差を示す図である。評価者による差はほとんどないことを示している。
これらのことから、小さい色差では度数の閾値が高く、大きい色差になるに従って度数の閾値が急激に減少してゼロになる閾値曲線を設定しておくことにより、目視判定と同じ判定を行うことができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、検査対象物の色むらの有無について、目視判定と良く合う判定を、判定者によるばらつきもなく、定量的かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の色むらの検査方法に使用する装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の色むらを検査する工程の一例を示す流れ図である。
【図３】実施例の二層膜について、検査領域全体の画素毎に求めた色差を示す図である。
【図４】実施例の二層膜について、色差の度数分布と閾値曲線を示す図である。
【図５】実施例のもう一方の二層膜について、検査領域全体の画素毎に求めた色差を示す図である。
【図６】実施例のもう一方の二層膜について、色差の度数分布と閾値曲線を示す図である。
【図７】参考例の画像についての色差の度数分布を示す図である。
【図８】参考例の他の画像についての色差の度数分布を示す図である。
【図９】参考例の更に他の画像についての色差の度数分布を示す図である。
【図１０】参考例の比較評価における評価者による差を示す図である。
【符号の説明】
１　検査対象物
２　光源
３　カメラ
４　検査演算部
１１　画像入力部
１２　色度演算部
１３　色差演算部
１４　基準色度設定部
１５　度数分布演算部
１６　色むら良否判定部
１７　閾値曲線設定部
２１　照射光
２２　反射光
２３　出力信号
２４　判定出力信号
【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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