(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる視覚的特徴を有する複数の塗料を同時に塗装して多彩模様塗膜を生成するための塗料条件及び塗装条件を決定する方法であって、
処理装置が、異なる視覚的特徴を有する複数の塗料条件及び塗装条件の指定を受け付ける第１ステップと、
前記処理装置が、指定された前記塗料条件及び前記塗装条件から、これらの条件で塗装されると期待される多彩模様塗膜の画像特徴量を算出する第２ステップと、
前記処理装置が、前記画像特徴量を用いてＣＧ画像を生成し、表示装置に表示する第３ステップと、
前記処理装置が、所定の指示を受けた場合に、前記表示装置に表示された前記ＣＧ画像の生成に使用した塗料条件及び塗装条件を、前記多彩模様塗膜を生成するための条件として決定する第４ステップとを含むことを特徴とする多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法。
【請求項２】
前記画像特徴量が、粒子の視覚的特徴、粒度分布及び描画待ち時間を含み、
前記塗料条件が、塗料の視覚的特徴及び粘度を含み、
前記塗装条件が、塗料の吐出量、塗装機の移動速度及び霧化エア流量を含む請求項１に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法。
【請求項３】
前記第３ステップにおいて前記処理装置が、
前記第１ステップで指定された各々の前記塗料条件に対応する、コンピュータプログラムである複数のスレッドを実行し、
前記塗料条件に対応する色の粒子を同時に描画して前記ＣＧ画像を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法。
【請求項４】
前記ＣＧ画像の粒度分布が対数正規分布である請求項２又は３に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法。
【請求項５】
前記粒子の視覚的特徴が隠蔽力を含み、
該隠蔽力が塗料の濁度に基づいて計算される請求項２〜４のいずれか１項に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法。
【請求項６】
前記粒度分布が、単位面積当りの粒子の個数である粒子数であり、
前記第２ステップにおいて前記処理装置が、前記粘度及び前記塗装条件を変数とする重回帰式によって前記粒子数を決定し、決定された該粒子数に基づいて前記描画待ち時間を計算することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法。
【請求項７】
前記第２ステップの前に、
所定の塗料条件の塗料を用い、所定の塗装条件で塗装装置を制御して塗装を行って塗板を生成する処理を、前記塗料条件及び塗装条件を変更して複数回実行し、複数の前記塗板を生成する第５ステップと、
読取装置が、複数の前記塗板の表面の模様を読み込んで、ディジタル画像データとして前記処理装置に入力する第６ステップと、
前記処理装置が、複数の前記ディジタル画像データから１以上の因子を含む前記画像特徴量を算出し、該画像特徴量のうちの１以上の因子を目的変数とし、前記塗板を生成するときの塗料条件及び塗装条件のうちの２以上の因子を説明変数とする重回帰式を求める第７ステップとを含み、
前記重回帰式が、前記第２ステップにおける前記画像特徴量の算出に使用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法。
【請求項８】
前記第４ステップで決定された複数の前記塗料条件に応じて異なる色の複数の塗料を調整する第８ステップと、
該第８ステップで調整された異なる色の複数の塗料を用い、前記第４ステップで決定された塗装条件で前記塗装装置を制御して塗装を行い多彩模様塗膜を生成する第９ステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法。
【請求項９】
異なる視覚的特徴を有する複数の塗料を同時に塗装して多彩模様塗膜を生成するための塗料条件及び塗装条件を決定する装置であって、
処理手段及び画像表示手段を備え、
前記処理手段が、
指定された異なる視覚的特徴を有する複数の塗料条件及び塗装条件から、これらの条件で塗装されると期待される多彩模様塗膜の画像特徴量を算出し、
前記画像特徴量を用いてＣＧ画像を生成して前記表示手段に表示し、
所定の指示を受けた場合に、前記表示装置に表示された前記ＣＧ画像の生成に使用した塗料条件及び塗装条件を、前記多彩模様塗膜を生成するための条件として決定することを特徴とする多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定装置。
【請求項１０】
画像読取手段と塗装装置とをさらに備え、
前記処理手段が前記画像特徴量を求める前に、
所定の塗料条件の塗料を用い、所定の塗装条件で塗装装置を制御して塗装を行って塗板を生成する処理を、塗料条件及び塗装条件を変更して複数回実行して生成された複数の塗板の表面の模様を、前記画像読取手段が読み込んで、ディジタル画像データとして前記処理装置に入力し、
前記処理装置が、複数の前記ディジタル画像データから１以上の因子を含む前記画像特徴量を算出し、該画像特徴量の１以上の因子を目的変数とし、前記塗板を生成するときの塗料条件及び塗装条件のうちの２以上の因子を説明変数とする重回帰式を求め、
前記処理装置が、前記重回帰式を用いて、指定された前記塗料条件及び塗装条件から前記画像特徴量を算出することを特徴とする請求項９に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定装置。
【請求項１１】
決定された複数の前記塗料条件に応じて調整された異なる色の複数の塗料を用い、決定された前記塗装条件で前記塗装装置を制御して塗装を行い多彩模様塗膜を生成することを特徴とする請求項１０に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定装置。
【請求項１２】
異なる視覚的特徴を有する複数の塗料を同時に塗装して多彩模様塗膜を生成するための塗料条件及び塗装条件を決定する決定プログラムであって、
コンピュータに、
複数の異なる色の塗料条件及び塗装条件の指定を受け付ける第１の機能と、
指定された前記塗料条件及び前記塗装条件から、これらの条件で塗装されると期待される多彩模様塗膜の画像特徴量を算出する第２の機能と、
前記画像特徴量を用いてＣＧ画像を生成し、表示装置に表示する第３の機能と、
所定の指示を受けた場合に、前記表示装置に表示された前記ＣＧ画像の生成に使用した塗料条件及び塗装条件を、前記多彩模様塗膜を生成するための条件として決定する第４の機能とを実行させることを特徴とする多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定プログラム。
【請求項１３】
前記第２の機能を実行する前に、
前記コンピュータに、
所定の塗料条件の塗料を用い、所定の塗装条件で塗装装置を制御して塗装を行って塗板を生成する処理を、塗料条件及び塗装条件を変更して複数回実行して生成された複数の前記塗板の表面の模様を、画像読取装置を用いて読み込んで、ディジタル画像データとして前記処理装置に入力する第５の機能と、
複数の前記ディジタル画像データから１以上の因子を含む前記画像特徴量を算出し、該画像特徴量の１以上の因子を目的変数とし、前記塗板を生成するときの塗料条件及び塗装条件のうちの２以上の因子を説明変数とする重回帰式を求める第６の機能とを実現させ、
前記重回帰式が、前記第２機能における前記画像特徴量の算出に使用されることを特徴とする請求項１２に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定プログラム。
【請求項１４】
前記コンピュータに、
前記第４の機能を実行して決定された複数の前記塗料条件に応じて調整された異なる色の複数の塗料を用い、前記第４の機能を実行して決定された塗装条件で前記塗装装置を制御して塗装を行い多彩模様塗膜を生成する第６の機能をさらに実行させることを特徴とする請求項１３に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定プログラム。
【請求項１５】
請求項１２〜１４の何れかの項に記載の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の多彩模様塗膜を得ることができる塗料条件及び塗装条件を決定し、決定した塗料条件に応じた塗料を、決定した塗装条件で塗装して多彩模様塗膜を得ることができる、決定装置、決定方法、決定プログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のノズルを具備し、各々のノズルから視覚的特徴が異なる塗料を噴霧可能な多ノズルガンを使用し、塗料条件及び塗装条件を変動させて塗料を噴霧することにより、種々の多彩模様塗膜を得ることができる。例えば、御影石調、花畑調等の各種の意匠を多彩模様塗膜として実現する場合には、使用する塗料の種類、塗料条件、及び塗装条件を変動させて塗装実験を繰り返し、所望の多彩模様塗膜が得られる塗料条件及び塗装条件を決定していた。
【０００３】
下記特許文献１には、多彩模様の一形態である粒状模様を測定、評価し、これにより塗装条件を設定する方法が開示されている。具体的には、粒状模様の粒子の大きさを、その面積の平方根若しくはこの平方根に何らかの係数を乗じたものと定義して粒度分布を求め、単位面積当たりの粒子の個数及び定義した粒子の大きさの平均値、分散、標準偏差などの分布母数のいくつか若しくは全ての測定値から、塗装条件の因子と分布母数との相関関係を定量的に解析することにより、所定の塗装品質を確保できる塗装条件を設定する塗装条件設定方法が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、粒子状模様の塗装または粒子状物を撮像し、撮像した画像を処理して画像特徴量を求め、予め見本を撮像した画像を処理して求めた画像特徴量を記憶しておいた見本の画像特徴量と検査対象の画像特徴量を比較することにより塗装または塗布結果を評価する塗装システムが開示されている。
【０００５】
また、下記特許文献３には、多彩模様形成用塗料の原料塗料を、容易にかつ短時間で決定する方法が開示されている。具体的には、多彩模様塗膜のイメージ画像を準備し、このイメージ画像を構成する色の種類を解析し、解析された多彩模様塗膜のイメージ画像を構成する色と、各々の色の多彩模様塗膜の画像に占める面積比率を決定し、この面積比率に基づいて着色塗料粒子の配合割合を決定する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２０６０２９号公報
【特許文献２】特開平１１−４５３３７号公報
【特許文献３】特開平９−２２０５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に開示された方法は、実績がある粒状模様塗膜の粒状模様の分布を測定し、その測定値を統計処理して塗装条件を決定するものであって、実績がない新たな多彩模様塗膜を得るためには使用することができない。
【０００７】
また、上記特許文献２も同様に、すでに実績がある見本板と同様の多彩模様塗膜を再現する技術に関し、実績の無い多彩模様塗膜には適用することができない。
【０００８】
また、上記特許文献３では、実際に塗装を行うときの塗装条件を決定することはできない。
【０００９】
本発明の目的は、所望の多彩模様画像を作成して画像表示装置に表示し、該画像の画像特徴量から統計計算によって作成した多彩模様を再現可能な塗料条件及び塗装条件を計算し、得られた塗料条件及び塗装条件に基づいて複数の塗料を同時に塗装して多彩模様塗膜を得ることができる、多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定装置、決定方法、決定プログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法（１）は、異なる視覚的特徴を有する複数の塗料を同時に塗装して多彩模様塗膜を生成するための塗料条件及び塗装条件を決定する方法であって、処理装置が、異なる視覚的特徴を有する複数の塗料条件及び塗装条件の指定を受け付ける第１ステップと、前記処理装置が、指定された前記塗料条件及び前記塗装条件から、これらの条件で塗装されると期待される多彩模様塗膜の画像特徴量を算出する第２ステップと、前記処理装置が、前記画像特徴量を用いてＣＧ画像を生成し、表示装置に表示する第３ステップと、前記処理装置が、所定の指示を受けた場合に、前記表示装置に表示された前記ＣＧ画像の生成に使用した塗料条件及び塗装条件を、前記多彩模様塗膜を生成するための条件として決定する第４ステップとを含むことを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法（２）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定方法（１）において、前記画像特徴量が、粒子の視覚的特徴、粒度分布及び描画待ち時間を含み、前記塗料条件が、塗料の視覚的特徴及び粘度を含み、前記塗装条件が、塗料の吐出量、塗装機の移動速度及び霧化エア流量を含むことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法（３）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定方法（１）又は（２）において、前記第３ステップにおいて前記処理装置が、前記第１ステップで指定された各々の前記塗料条件に対応する、コンピュータプログラムである複数のスレッドを実行し、前記塗料条件に対応する色の粒子を同時に描画して前記ＣＧ画像を生成することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法（４）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定方法（２）又は（３）において、前記ＣＧ画像の粒度分布が対数正規分布であることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法（５）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定方法（２）〜（４）のいずれかにおいて、前記粒子の視覚的特徴が隠蔽力を含み、該隠蔽力が塗料の濁度に基づいて計算されることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法（６）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定方法（２）〜（５）のいずれかにおいて、前記粒度分布が、単位面積当りの粒子の個数である粒子数であり、前記第２ステップにおいて前記処理装置が、前記粘度及び前記塗装条件を変数とする重回帰式によって前記粒子数を決定し、決定された該粒子数に基づいて前記描画待ち時間を計算することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法（７）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定方法（１）〜（６）のいずれかにおいて、前記第２ステップの前に、所定の塗料条件の塗料を用い、所定の塗装条件で塗装装置を制御して塗装を行って塗板を生成する処理を、前記塗料条件及び塗装条件を変更して複数回実行し、複数の前記塗板を生成する第５ステップと、読取装置が、複数の前記塗板の表面の模様を読み込んで、ディジタル画像データとして前記処理装置に入力する第６ステップと、前記処理装置が、複数の前記ディジタル画像データから１以上の因子を含む前記画像特徴量を算出し、該画像特徴量のうちの１以上の因子を目的変数とし、前記塗板を生成するときの塗料条件及び塗装条件のうちの２以上の因子を説明変数とする重回帰式を求める第７ステップとを含み、前記重回帰式が、前記第２ステップにおける前記画像特徴量の算出に使用されることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定方法（８）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定方法（７）において、前記第４ステップで決定された複数の前記塗料条件に応じて異なる色の複数の塗料を調整する第８ステップと、該第８ステップで調整された異なる色の複数の塗料を用い、前記第４ステップで決定された塗装条件で前記塗装装置を制御して塗装を行い多彩模様塗膜を生成する第９ステップをさらに含むことを特徴としている。
【００１８】
本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定装置（１）は、異なる視覚的特徴を有する複数の塗料を同時に塗装して多彩模様塗膜を生成するための塗料条件及び塗装条件を決定する装置であって、処理手段及び画像表示手段を備え、前記処理手段が、指定された異なる視覚的特徴を有する複数の塗料条件及び塗装条件から、これらの条件で塗装されると期待される多彩模様塗膜の画像特徴量を算出し、前記画像特徴量を用いてＣＧ画像を生成して前記表示手段に表示し、所定の指示を受けた場合に、前記表示装置に表示された前記ＣＧ画像の生成に使用した塗料条件及び塗装条件を、前記多彩模様塗膜を生成するための条件として決定することを特徴としている。
【００１９】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定装置（２）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定装置（１）において、画像読取手段と塗装装置とをさらに備え、前記処理手段が前記画像特徴量を求める前に、所定の塗料条件の塗料を用い、所定の塗装条件で塗装装置を制御して塗装を行って塗板を生成する処理を、塗料条件及び塗装条件を変更して複数回実行して生成された複数の塗板の表面の模様を、前記画像読取手段が読み込んで、ディジタル画像データとして前記処理装置に入力し、前記処理装置が、複数の前記ディジタル画像データから１以上の因子を含む前記画像特徴量を算出し、該画像特徴量の１以上の因子を目的変数とし、前記塗板を生成するときの塗料条件及び塗装条件のうちの２以上の因子を説明変数とする重回帰式を求め、前記処理装置が、前記重回帰式を用いて、指定された前記塗料条件及び塗装条件から前記画像特徴量を算出することを特徴としている。
【００２０】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定装置（３）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定装置（２）において、決定された複数の前記塗料条件に応じて調整された異なる色の複数の塗料を用い、決定された前記塗装条件で前記塗装装置を制御して塗装を行い多彩模様塗膜を生成することを特徴としている。
【００２１】
本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定プログラム（１）は、異なる視覚的特徴を有する複数の塗料を同時に塗装して多彩模様塗膜を生成するための塗料条件及び塗装条件を決定する決定プログラムであって、コンピュータに、複数の異なる色の塗料条件及び塗装条件の指定を受け付ける第１の機能と、指定された前記塗料条件及び前記塗装条件から、これらの条件で塗装されると期待される多彩模様塗膜の画像特徴量を算出する第２の機能と、前記画像特徴量を用いてＣＧ画像を生成し、表示装置に表示する第３の機能と、所定の指示を受けた場合に、前記表示装置に表示された前記ＣＧ画像の生成に使用した塗料条件及び塗装条件を、前記多彩模様塗膜を生成するための条件として決定する第４の機能とを実行させることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定プログラム（２）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定プログラム（１）において、前記第２の機能を実行する前に、前記コンピュータに、所定の塗料条件の塗料を用い、所定の塗装条件で塗装装置を制御して塗装を行って塗板を生成する処理を、塗料条件及び塗装条件を変更して複数回実行して生成された複数の前記塗板の表面の模様を、画像読取装置を用いて読み込んで、ディジタル画像データとして前記処理装置に入力する第５の機能と、複数の前記ディジタル画像データから１以上の因子を含む前記画像特徴量を算出し、該画像特徴量の１以上の因子を目的変数とし、前記塗板を生成するときの塗料条件及び塗装条件のうちの２以上の因子を説明変数とする重回帰式を求める第６の機能とを実現させ、前記重回帰式が、前記第２機能における前記画像特徴量の算出に使用されることを特徴としている。
【００２３】
また、本発明に係る多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定プログラム（３）は、上記の塗料条件・塗装条件の決定プログラム（２）において、前記コンピュータに、前記第４の機能を実行して決定された複数の前記塗料条件に応じて調整された異なる色の複数の塗料を用い、前記第４の機能を実行して決定された塗装条件で前記塗装装置を制御して塗装を行い多彩模様塗膜を生成する第６の機能をさらに実行させることを特徴としている。
【００２４】
本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記の多彩模様塗膜の塗料条件・塗装条件の決定プログラム（１）〜（３）のいずれかを記録していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、異なる視覚的特徴を有する複数の塗料条件及び塗装条件を指定すれば、対応する画像特徴量を決定し、これを用いて多彩模様画像を模したＣＧ画像を生成して画像表示装置に表示することができる。従って、多彩模様画像を自由にシミュレーションすることができ、所望する多彩模様塗膜を得るための塗料条件及び塗装条件を効率的に決定することが可能となる。
【００２６】
また、所定の塗料条件の塗料を使用し、所定の塗装条件で塗装装置を制御して実際に塗装した塗板表面の模様を用いて決定した重回帰式を用いて、ＣＧ画像の描画に用いる画像特徴量を決定することにより、より実際の多彩模様に近いＣＧ画像を生成することができ、より精度の高いシミュレーションが可能となる。
【００２７】
従って、シミュレーションによって決定された塗料条件の塗料を用い、決定された塗装条件で塗装装置を制御して塗装を行うことによって、所望の多彩模様塗膜を容易に得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態に係る塗装システムの概略構成を示す図である。本システムは、塗料条件・塗装条件を決定する決定部１と、決定された塗料条件に応じた塗料を用いて、決定された塗装条件に従って塗装を行う塗装部２とから構成されている。
【００３０】
決定部１は、処理装置１０１と、処理装置１０１に接続されたフルカラーの表示が可能な画像表示装置１０２と、表面が塗装された板（以下、塗板と記す）の表面の模様を画像データ（電子データ）として読み込み、処理装置１０１に入力することができる画像入力装置１０３とを備えている。処理装置１０１は、例えばコンピュータであり、画像表示装置１０２は、例えばＣＲＴ表示装置、液晶表示装置などである。また、画像入力装置１０３は、イメージスキャナーやＣＣＤカメラなどである。
【００３１】
塗装部２は、複数の異なる視覚的特徴を有する塗料を同時に塗装することが可能な自動塗装システムであって、塗装制御装置１０４、コントローラ１０５、多ノズルガン１０６、塗料容器１０７、及びコンベア１０８を備えている。多ノズルガンは、複数の塗料吐出ノズルを有するスプレーガンであり、ロボットアーム又はレシプロケータ（図示せず）に装着されている。塗装対象である被塗物１０９が、コンベア１０８で移送され、多ノズルガンによってエア霧化方式で塗装される。
【００３２】
詳細は後述するが、本実施の形態に係る塗装システム全体の動作の概要を説明する。
【００３３】
まず、処理装置１０１によって、塗装部２（自動塗装システム）の特性に関する情報を取得する。具体的には、粘度の異なる複数の塗料を用いて、所定の塗装条件で塗装部２の多ノズルガン１０６を使用して粒子状模様の複数の塗板を作成し、作成された各々の塗板の表面を画像入力装置１０３を用いて画像データとして読み込み、画像処理を用いて読み込んだ画像中の粒子の直径（以下「粒径」と記す）及び単位面積当たりの粒子の個数（以下「粒子数」と記す）を求める。これによって、塗料粘度及び塗装条件毎に粒径及び粒子数が得られ、これらのデータを使用して、粒径、粒子数をそれぞれ目的変数する重回帰式を求める。得られた重回帰式は、塗装部２の塗装特性を表すもの、即ち、使用する塗料の粘度、塗装条件によって、どの程度の粒径及び粒子数の模様が塗装されるかを示すものである。尚、画像入力装置１０３は、塗装部２の特性が明らかであって、一度重回帰式が求められた後は、後述する多彩模様の意匠をシミュレーションするためには無くてもよい。
【００３４】
次に、処理装置１０１によって、多彩模様塗膜をシミュレーションする。具体的には、処理装置１０１に塗料条件及び塗装条件が入力され、処理装置１０１は、これらから画像特徴量を生成し、生成した画像特徴量に基づいて多彩模様画像（実際には、粒子状模様）のコンピュータグラフィック（以下、ＣＧと記す）画像を作成し、画像表示装置１０２に表示する。ここで、画像特徴量は、使用する色数（１色、２色・・・）、各々の色の視覚的特徴（見る角度によって色が変化しないソリッド色を前提とする場合には、表色系における座標値及び濁度）、粒度分布、描画待ち時間である。作成された画像が所望のＣＧ画像（多彩模様画像）と判断された場合、そのＣＧ画像を作成したときの画像特徴量、塗料条件、塗装条件を記録する。尚、観察角度によって見え方が変化するメタリック色の塗料を１色以上使用する場合には、上記した色の視覚的特徴として、例えば塗膜に対して４５度の角度で照明光を照射し、正反射角度に対して２５度又は４５度の角度で観察したときの測色値、より正確には特許３４６９７６７号開示の方法で求めたメタリック色の代表色を使用することができる。
【００３５】
最後に、決定された塗料条件に応じて塗料を調整して塗料容器１０７に充填し、処理装置１０１が、決定された塗装条件を塗装制御装置１０４に送信し、塗装制御装置１０４が、受信した塗装条件に応じて制御データを作成し、コントローラ１０５を介して、多ノズルガン１０６、コンベア１０８の動作を制御して塗装する。これによって、シミュレーションで決定されたＣＧ画像に対応する多彩模様塗膜が生成される。
【００３６】
次に本発明の実施の形態に係る塗装システムの動作を、図２のフローチャートを用いて更に詳しく説明する。以下の処理において、処理装置１０１が行う処理は、内部の演算素子（以下、ＣＰＵと記す）が、内部の記録手段（ハードディスクなど）から所定のデータを、内部の一時記憶手段（以下、メモリと記す）に読み出し、メモリをワーク領域として使用して行う処理であり、ＣＰＵは適宜処理結果を記録手段に記録することとする。
【００３７】
（塗装部２の特性の決定）
ステップＳ１において、任意の塗料（色材を含む有彩色、あるいは無彩色）を溶剤で希釈し、粘度ＶＩＳが異なる３種類以上のサンプル塗料を調整し、その粘度ＶＩＳを、例えば、調整した各々のサンプル塗料を特定する情報（塗料ＩＤ）と対応させて処理装置１０１の記録手段に記録する。多彩模様の粒子の大きさは塗料の粘度に大きく依存するため、粘度ＶＩＳは重要であり、後述する統計計算のために数値化して記録しておく。
【００３８】
粘度の計測方法は、フォードカップ法、ＫＵ値法、Ｂ型粘度計法等が公知である。粘度としては、例えば、フォードカップ法で測定した「秒数」、ストーマー式粘度計で測定した「ＫＵ値」、Ｂ型粘度計で測定した「ＴＩ値（チクソトロピー値）」等を使用することができる。特に塗料が溶剤系の場合には、粘性と相関がある希釈率を粘度として使用することができる。
【００３９】
ステップＳ２において、ステップＳ１で調整した粘度の異なるサンプル塗料を塗装条件を変えて、所定の板に塗装して、粒子状模様塗板を作成する。即ち、作成したサンプル塗料を塗装部２に供給し、塗装制御装置１０４によって塗装条件を変更して短時間塗装し、その後乾燥させて複数の粒子状模様塗板を生成する。このとき、生成した粒子状模様塗板を特定する情報（多彩模様塗板ＩＤ）と、その塗料条件（粘度）及び塗装条件とを対応させて、処理装置１０１の記録手段に記録する。ここで、塗装条件（粘度）を多彩模様塗板ＩＤと直接対応させて記録する代りに、該当する塗料ＩＤを記録してもよい。
【００４０】
ここで、塗装条件は、塗料の霧化方式、ロボットアームかレシプロケータか等に応じて決定すればよい。塗装条件として、例えば、塗料の吐出量、塗装雰囲気の温度、塗装雰囲気の湿度、塗装雰囲気の風速、塗装機の移動速度（例えば塗装ガンの移動速度）、被塗物の移動速度、塗装ガンと被塗装物との間の距離、印加電圧、ベルカップ回転数、霧化エア圧、霧化エア流量、シェーピングエア圧、シェーピングエア温度、シェーピングエア湿度及びシェーピングエア流量等が挙げられる。
【００４１】
また、後述する重回帰式を作成するために、１つの塗装条件（因子）に対して、３〜６水準変動させて塗装する。水準数が多いほど重回帰式の精度は向上するが、実用上は６水準以下でも十分である。複数の塗装条件を使用する場合、ある１つの塗装条件の値のみを変動させ、他の塗装条件の値を固定して塗装してもよく、複数の塗装条件の値を同時に変えて塗装してもよい。
【００４２】
また、短時間とは、後述する画像処理によって粒径及び粒子数を計測するのに適した、密度が比較的疎な粒状模様を得るのに要する時間であり、通常１秒前後の時間である。また、乾燥させるとき、塗料の種類によっては加熱硬化させ、必要に応じて無色のクリヤー塗料を塗装した後に加熱する。
【００４３】
ステップＳ３において、ステップＳ２で作成した複数の粒子状模様塗板の各々の表面模様を、画像入力装置１０３を用いて読み込み、所定の画像形式に変換し、一意のファイル名を付して処理装置１０１の記録手段に記録する。後述するように、読み込んだ画像からは、粒径と粒子数を求めるので、カラー画像として読み込んだ場合には、グレーの階調画像（例えば、８ビットデータの場合、各画素が０〜２５５の値）に変換して保存する。画像の保存形式には、例えばＴＩＦＦ、ＪＰＥＧ等の公知の形式を用いればよい。
【００４４】
また、計測に使う面積は、テクスチャの大きさよりも十分に大きければよい。通常塗装による多彩模様の粒径は０．１〜８ｍｍ程度であるので、塗板の全面積を計測する必要は無く、多彩模様塗板の表面模様において、１辺が約３〜１０ｃｍの四角形領域を読み込んだ画像を計測対象にする。
【００４５】
ステップＳ４において、処理装置１０１が、ステップＳ３で保存した各画像データを読み出し、各画像の粒径及び粒子数を計算し、内部の記録手段に画像データのファイル名と対応させて記録する。例えば、各画素値（輝度）のヒストグラムを求め、ヒストグラムに応じた適切な２値化レベルを決定し、グレー画像を２値化して、粒子数と平均の粒径を計算する。２値化レベルは、対象としている画像データを画像表示装置１０２に表示し、表示された画像から目視によって決定してもよい。例えば、ステップＳ２において、なるべく粒子が重ならないように短時間塗装して作成した塗板でも、粒子が重なっている場合があり、その場合には、画像処理によって重なった粒子を分離してもよいが、無理に分離せずに、画像を見ながら目視で２値化レベルを設定してもよい。また、精度を向上するために、予めランクフィルター等のフィルタ処理を行って、微小な粒子（例えば、面積が４ピクセル以下の粒子）を消去してもよい。粒径の単位は、ピクセルでもよく、計測をｍｍで行った場合には、ピクセルから換算したｍｍでもよい。
【００４６】
上記の処理は、公知の画像処理ソフトウェア（例えば、アメリカ合衆国のNational Institute of Healthで開発されたＮＩＨ−Ｉｍａｇｅ）を使用して行うこともできる。
【００４７】
ステップＳ５において、処理装置１０１が、ステップＳ２で記録した粘度及び塗装条件を説明変数とし、ステップＳ４で記録した平均粒径及び粒子数のそれぞれを目的変数として重回帰式を求め、記録手段に記録する。即ち、処理装置１０１は、記録手段から、各画像データのファイル名に対応する粒径、粒子数、及び多彩模様塗板ＩＤを読み出し、更に多彩模様塗板ＩＤに対応する粘度及び塗装条件を読み出す。そして、例えば、式１、式２の各係数ａｉ、ｂｉ（ｉ＝０〜４）を決定して、記録手段に記録する。
粒径＝ａ０＋ａ１×粘度＋ａ２×吐出量＋ａ３×霧化エア流量＋ａ４×コンベアスピード    （式１）
粒子数＝ｂ０＋ｂ１×粘度＋ｂ２×吐出量＋ｂ３×霧化エア流量＋ｂ４×コンベアスピード    （式２）
ここで、ａ０、ｂ０は定数、ａ１〜ａ４、ｂ１〜ｂ４は重回帰係数である。粘度、各塗装条件の単位はそれぞれ異なるので、塗装条件によっては極端に変数の範囲が大きい場合がある。その場合には、その塗装条件の値をそのまま用いて計算するのではなく、標準的な値を基準値と決めて、その基準値に対する比率を用いて計算すればよい。これによって精度を維持することができる。
【００４８】
尚、説明変数は、上記の塗料粘度、吐出量、霧化エア流量及びコンベアスピードに限定されす、塗料条件及び塗装条件であればよく、別の要因を使用してもよい。
【００４９】
以上のステップＳ１〜Ｓ５によって、実際の塗板を用いて、塗料条件及び塗装条件毎に粒径及び粒子数を求めることができ、これらのデータを使用して、図１に示した塗装部２の塗装特性を表す重回帰式（例えば、式１、式２）を決定することができた。ステップＳ１〜Ｓ５の処理は、塗装部２及び塗料系（使用する塗料）が変らない限り、１回だけ行えばよい。
【００５０】
（多彩模様塗膜のシミュレーション）
次に、多彩模様塗膜のシミュレーション、即ちＣＧによる多彩模様の描画、及びそのときに使用する描画パラメータに関して説明する。
【００５１】
ステップＳ６において、処理装置１０１が、複数の塗料条件及び塗装条件の指定を受けて、これらの条件からＣＧ描画パラメータを決定する。複数の塗装条件としては、例えば、使用するガンの数（塗料数、色数に対応）、ガン毎の塗料の色（ＲＧＢ値）、ガン毎の塗料の粘度、及びガン毎の塗料の濁度Ｈである。指定された条件と、ステップＳ５で記録した係数（ａ０〜ａ４、ｂ０〜ｂ４）とを用いて、粒径Ｄ及び粒子数Ｎの回帰式（式１、式２）に従って、ガン毎に粒径Ｄ及び粒子数Ｎを計算し、さらに粒子数Ｎからガン毎の待ち時間ＳＴを計算する。ここで、１つのガンに、所定の塗料条件の塗料を対応させるので、「ガン毎」とは「塗料毎」と言い換えてもよい。また、ガンの数の指定は不可欠では無く、指定された塗料条件の数（例えば、粘度の数）から知ることができる。
【００５２】
使用するＣＧの描画方法として、多ノズルガンから同時に塗料を噴出させる実際の塗装方法を真似るために、ＪＡＶＡ（登録商標）言語でＣＧを作成するための公知技術（「Ｊａｖａ完全マスターブック」高田美樹著、技術評論社、平成１６年５月（以下、公知文献Ａと記す）のｐｐ．９７〜１０９参照）であるＪＡＶＡ（登録商標）マルチスレッドを用いた描画方法を採用する。即ち、１つのガンで行う噴霧塗装に対応する描画処理を、コンピュータプログラムの単位であるスレッドとして作成し、ガンの数と同じ数のスレッドを用意して、複数のスレッドを同時に実行しながら描画処理を行う。
【００５３】
そのために、スレッド（ガンに対応）毎の粒径Ｄと待ち時間ＳＴを決定する。待ち時間ＳＴとは、１つのスレッドが、１つの色で内部を塗りつぶした円を描いた後、次の円を描くまでの時間であり、通常はｍｓｅｃ(ミリセカンド)で指定する。待ち時間ＳＴが短ければ単位時間当たりに描画する円の数が多くなり、密な粒子画像が描画され、待ち時間ＳＴが長ければ逆に疎な粒子画像が描画される。従って、待ち時間ＳＴを、粒子数Ｎに反比例する値として指定することができる。例えば、１００ｍｓｅｃの間に単位面積あたり１００個の粒子を描画させる場合、ステップＳ５において求められた粒子数Ｎを用いて待ち時間ＳＴ（ｍｓｅｃ）を、
ＳＴ＝１００／Ｎ    （式３）
によって計算する。
【００５４】
ガン毎の塗料の色（ＲＧＢ値）、即ちスレッドが描画する粒子の色には、実際の塗料の色のＲＧＢ値を指定する。塗料の色のＲＧＢ値を得るには様々な方法がある。例えば、塗料を塗装した板（既に作成してあるストックカラー）を画像入力装置１０３（例えばイメージスキャナー）で読み込み、ＲＧＢ値を決定してもよく、または分光光度計、色彩色差計で測定した測色値ＸＹＺを用いて、ＣＩＥが規定するＸＹＺからＲＧＢへの変換行列を用いてＲＧＢ値を計算してもよい。後述するように、多彩模様を塗装する場合、実際に塗料を作成するので、配合が既知の塗色や、各種見本帳の分光反射率からＣＣＭ（コンピュータ・カラー・マッチング）によって配合を計算した色を使用するのが望ましい。また、各々の色のＲＧＢ値を指定して、ＣＣＭで実際に使用する塗料の配合を計算してもよい。
【００５５】
ガン毎の塗料の濁度Ｈ、即ちスレッドが描画する色の透け程度について説明する。粒子を重ねて描画する場合、塗料の濁度（隠蔽力）を考慮した描画を行うことが望ましい。実際に多彩模様の塗装に使用する塗料が、塗装された場合に下の模様を十分に隠蔽する力がある場合には濁度Ｈを考慮する必要はないが、そうではない場合には、ＣＧの多彩模様をより現実の塗装模様に近づけるために塗料の濁度Ｈを考慮して描画を行う。即ち、指定された濁度Ｈを考慮して、１つの画素に関して、既に描画（塗装）されている画素データをｍｉ（ｉはＲＧＢの各成分を表す）、その上から描画（塗装）するデータをｎｉとすれば、粒子描画後のデータｋｉを、
ｋｉ＝ｍｉ×（１００−Ｈ）／１００＋ｎｉ×Ｈ／１００    （式４）
とする。尚、白色でない板を塗装対象とし、塗装によって素地を１００％隠蔽することができない塗料を使用する場合、素地の視覚的特性を考慮することが必要となるが、その場合でも、粒子を描画する前の初期状態の画像データとして、素地の色に対応するＲＧＢデータを設定しておけば、式４を使用することができる。
【００５６】
濁度Ｈは、作成した塗料をバーコータ、ドクターブレード等（およそ２０〜３０番で、およそスプレーの液滴の塗装高さ、約５μｍ程度の膜厚が望ましい）で透明なフィルムに塗装し、乾燥させた後、濁度計（例えばヘイズ計）で測定して得ることがっできる。濁度Ｈは、１００％が完全隠蔽、０％が完全透明である。通常の塗料では、隠蔽力が小さい塗色の濁度Ｈは約４０％、隠ぺい力が大きい塗料の濁度Ｈは９０％以上である。
【００５７】
ステップＳ７において、処理装置１０１が、ステップＳ６で決定した描画パラメータを使用してＣＧ画像を生成する。具体的には、待ち時間ＳＴ毎に円を描画するスレッドが起動され、各スレッドが、粒子の半径Ｒを求め、半径Ｒの円形領域内を、各スレッドに指定された色（ＲＧＢ値）を用いて、指定の濁度Ｈで塗りつぶす処理を繰り返す。
【００５８】
ここで、描画する粒子の半径Ｒを時間的に変化させる。ＣＧで粒子を繰り返し描画するとき、粒径（あるいは粒子の半径）を適度に変化させながら、実際の塗装の粒度分布に近い分布で描画すれば、実際の多彩模様に近くなる。様々な粒径分布を検討した結果、対数正規分布が実際の塗板にもっとも近い分布であった。対数正規分布をＣＧ画像で実現するには、以下の手順で描画する円の半径Ｒを決定すればよい。
【００５９】
まず、公知のアルゴリズム（「ＪＡＶＡによるアルゴリズム事典」奥村晴彦ら、技術評論社、平成１５年５月（以下、公知文献Ｂと記す）のｐｐ．１５２〜１５３記載の正規分布発生アルゴリズム）で、正規分布（平均値＝０、標準偏差＝１）する変数ｆを発生させ、次式５のように、変数ｆを指数とするｅｘｐ（ｆ）を計算し、それにｅｘｐ（０．５）を乗じ、さらにこれに平均粒径Ｄを乗じて、対数正規分布する粒度分布、即ち対数正規分布する変数である粒径ｇを生成する。
ｇ＝Ｄ×ｅｘｐ（ｆ）／ｅｘｐ（０．５）    （式５）
さらに、式５で生成された粒径ｇから、次式６によって描画する円の半径Ｒを決定する。
半径＝０．５×ｇ    （式６）
ここで、平均値μ＝０、標準偏差σ＝１の正規分布と対数正規分布との間には次式６の関係があり、係数ｅｘｐ（０．５）は、対数正規分布の平均値を０に合わせるための係数である。
対数正規分布の期待値＝ｅｘｐ（μ＋σ２／２）＝ｅｘｐ（０＋１／２）＝ｅｘｐ（０．５）＝１．６４８７２    （式７）
以上のように、マルチスレッドが起動され、各スレッドが、待ち時間ＳＴ毎に半径Ｒを決定し、ビデオメモリ（図示せず）の所定画素を中心とする半径Ｒ内の画素データを、指定の色及び濁度を用いて計算したデータで上書きする。このように順次描画処理が実行され、ビデオメモリ上のデータがＣＧ画像として画像表示装置１０２に表示される。処理装置１０１は、任意のタイミングで描画停止の指令が入力された場合、スレッドの実行を停止し、その時点での静止画像が多彩模様として画像表示装置１０２に表示される。描画停止は、例えば、人による操作部（コンピュータのキーボード、マウスなど）の操作によって、指示されてもよく、描画開始からの時間を記録しながら描画を行い、予め設定された時間が経過した後に自動的に停止するようにしてもよい。
【００６０】
ステップＳ８において、ステップＳ７で描画され、画像表示装置１０２に表示されるＣＧ画像の多彩模様の図柄を、デザイナーが目視で、自分のイメージに近いか否かを判断する。デザイナーのイメージに近ければ、（見本は写真でも、空想の柄でもよい）デザイナーの指示を受けて、処理装置１０１は、上記したＣＧによるシミュレーションを停止し、そのときに使用していた描画パラメータを記録手段に記録し、ステップＳ９に移行する。デザイナーが了承しなければ、処理装置１０１が指示を受けて、再びシミュレーションを行うために、ステップＳ７に戻る。このとき、各種の色見本や写真と比較して、画像表示装置１０２に表示されるＣＧ画像の多彩模様の図柄を評価することができる。また、画像表示装置１０２上に見本となる画像を表示させた状態でシミュレーションを行い、同じ画面上にＣＧ画像を並べて表示して、類似性を判断してもよい。
【００６１】
（決定された条件での塗装）
ステップＳ９において、ステップＳ６〜Ｓ８でのシミュレーションによって決定された多彩模様のＣＧ画像に対応する描画パラメータである塗料条件、即ち、使用したガンの数に応じた塗料条件、即ち｛塗料の色、塗料の粘度、塗料の濁度｝のセットを用いて、それぞれの塗料条件に近い値を持つ塗料を作成する。作成された塗料は、各々塗料容器１０７に投入される。色材の配合は、決定したＲＧＢ値を用いて、ストックカラーを近似色検索（ＲＧＢ値空間上での距離の大小で判断）して決定してもよい。例えば、実績がある配合の塗料を塗装して得られた塗色のＲＧＢ値を記憶しておき、所望のＲＧＢ値とのユークリッド幾何学距離が最も近い塗料配合を検索すればよい。公知のＣＣＭの技術で配合を検索することも可能である。また、塗料の粘度は、希釈率に応じて、適度に希釈シンナーで薄めて調整する。また、レオロジーコントロール剤で調整することも可能である。
【００６２】
ステップＳ１０において、処理装置１０１は、ステップＳ６〜Ｓ８でのシミュレーションによって決定された描画パラメータのうちの塗装条件（吐出量、霧化エア流量、コンベアスピード等）を塗装制御装置１０４に送信し、塗装制御装置１０４は、受信した塗装条件からコントローラ１０５用の制御データを生成し、コントローラ１０５に送信する。
【００６３】
ステップＳ１１において、コントローラ１０５が、受信した制御データに応じて、塗料容器１０７中のステップＳ９で作成された塗料を使用し、多ノズルガン１０６の動き及びコンベア１０８のスピードを制御し、多彩模様の塗装を行う。
【００６４】
以上のステップＳ１〜１１によって、塗装部２の特性を表す重回帰式を決定し、塗装条件を指定したＣＧシミュレーションを行って所望する多彩模様の塗料条件及び塗装条件を決定し、決定された塗料条件に応じた塗料を作成し、その塗料を用いて決定した塗装条件で自動塗装システム（塗装部２）を制御して塗装を行うという、一連の処理が完了する。その結果、所望の多彩模様の塗膜を生成することができる。
【００６５】
以上においては、決定部１及び塗装部２を備える塗装システムに関して説明したが、決定部１の処理装置１０１単独で実施する形態も可能である。例えば、処理装置１０１が塗装制御装置１０４と接続されていない場合には、塗装部２を用いて実際にサンプル塗料を用いて塗装された粒状模様の複数のディジタル画像データを、光ディスクなどの可搬メディアに記録し、これを介して処理装置１０１に入力し、塗装部２の特性を表す重回帰式を決定してもよい。
【００６６】
また、塗装部２に関して、粒径、粒子数の重回帰式が一度決定された後は、塗装部２の特性が変化しない限り、決定された重回帰式を用いて様々なＣＧシミュレーションを実行することができる。即ち、塗料条件及び塗装条件から粒径及び粒子数を決定する重回帰式が指定されれば、所望する様々な多彩模様を自由にシミュレーションすることができる。
【実施例】
【００６７】
以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをより一層明確にする。
【００６８】
緑色と茶色の２色の塗料を作成し、それらを同時に描画したカモフラージュの迷彩柄の多彩模様をＣＧでシミュレーションし、決定した塗装条件を自動塗装システム（塗装部２）に送信し、実際に多彩模様の塗板を作成して評価した。
【００６９】
まず、塗料の調整（ステップＳ１〜Ｓ２の処理）について説明する。使用する塗料として、レタンＰＧ６０（関西ペイント社製、溶剤型自動車補修用塗料、２液ウレタン硬化型）の原色塗料及びクリヤー塗料を、下記の比率で混合して２色の塗料Ａ、Ｂを作成した。ここで、３桁の番号は原色番号である。００１クリヤーを加えて、所定の顔料濃度（ＰＨＲ）になるようにした。
塗料Ａ：ミッドグリーン（以下、緑と記す）  ０１０白／８７０緑＝６．３／１２．５（ＰＨＲ）
塗料Ｂ：ダークブラウン（以下、茶と記す）  ４００黒／５８４ベンガラ＝１．５／１２．３（ＰＨＲ）
作成した塗料Ａ、Ｂの粘度を調整した。即ち、塗料Ａ、Ｂの各々について、ＰＧ６０の標準シンナーを表１の希釈率で加え、フォードカップＮｏ４とＢ型粘度計（表１では、それぞれＦｃ♯４、Ｂ型と表示）で測定して、１塗料当たり４水準（表１の（１）〜（４））の粘度の塗料を作成した。塗装する直前に硬化剤（イソシアネート）を規定量加えた。
【００７０】
【表１】
0004794257.tif 000002
次に、作成した塗料を用いて塗装実験を行った（ステップＳ２）。即ち、多彩模様の粒径及び粒子数を予測する重回帰式を作成するために、表１に示した４水準の塗料Ａ、塗料Ｂを、表２に示した塗装条件（吐出量ＤＲ、霧化エア流量ＡＣＡ、コンベアスピードＣＳ）の各水準を用いて塗装した。使用した塗装条件の組み合わせを表３に示す。尚、表２において、水準（１）が標準的な値である。
【００７１】
【表２】
0004794257.tif 000003
【００７２】
【表３】
0004794257.tif 000004
塗装には、Ｓ型塗装機（エヌピーシー社製、４系統の塗装通路を具備する多ノズルスプレーガンを装備する）を使用し、Ｎ６グレーの中塗り板の上に１ステージ（約１秒間）塗装した。この条件では粒子の重なりが少なく、後の画像処理の計測に適した塗膜を形成できる。塗装後、５分間室温にて放置し、その後熱風乾燥炉にて８０度（℃）で２０分間強制乾燥した。クリヤーは塗装しなかった。
【００７３】
次に、形成した塗膜を用いて、塗膜表面の模様の粒子計測を行った（ステップＳ３〜Ｓ４）。塗料Ａ、Ｂを用いて得られた粒子状模様の板をイメージスキャナーCanoScan FB636U（キャノン社製）を使用して、３００ｄｐｉでスキャンしてフルカラーの画像を取得した。取得した画像の解像度を１４４ｄｐｉに変換した後、中心付近の２５６×２５６ピクセルの正方形領域を切り取り、２５６階調のグレー画像に変換した後、ＪＰＥＧ画像として保存した。保存した画像は、一辺が約４．５ｃｍに相当する。
【００７４】
次に、画像解析ソフトＮＩＨ−Ｉｍａｇｅを用いて、保存したグレー画像を対象として、目視で２値化レベルを指定してグレー画像を２値化し、ランクフィルターで細かいノイズを除去し、４ピクセル以上の粒子の面積と個数を計測した。４ピクセル以上とした理由は４ピクセルの面積を円と仮定すると直径は約２．２５ピクセル（半径は約１．１２５ピクセル）である。つまり画像の最小単位である１ピクセルの半径を持つ円の面積が約４ピクセルであるので、画像処理の計測は４ピクセル以上とした。
【００７５】
また、フォトレタッチソフトＰｈｏｔｏＳｈｏｐ（米国Ａｄｏｂｅ社製）を用いてイメージスキャナーで取り込んだフルカラーの画像から、塗料Ａ（緑）と塗料Ｂ（茶）の色のＲＧＢ値を計測し、以下の値を得た。ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂは各８ビットデータの１０進表示である。
塗料Ａ（緑）：Ｒ＝１０、Ｇ＝６５、Ｂ＝５０
塗料Ｂ（茶）：Ｒ＝４５、Ｇ＝３０、Ｂ＝２０
また、希釈前の塗料Ａ、Ｂを、耐溶剤性のある透明フィルムにバーコータ２０番で塗装して、濁度計ＣＯＨ−３００Ａ（日本電色工業社製）で濁度を測定し、以下の値を得た。
塗料Ａ（緑）：濁度（ヘイズ）＝８５（％）
塗料Ｂ（茶）：濁度（ヘイズ）＝９５（％）
次に、上記で計測された値を用いて、粒径Ｄ、粒子数Ｎをそれぞれ目的変数とし、塗料条件（粘度）及び塗装条件を説明変数として重回帰式を決定した（ステップＳ５）。重回帰式の決定は、上記した公知文献Ｂ（ｐｐ．２６〜３０）に従って行った。その結果、次の重回帰式（式８、式９）を得た。
Ｄ＝１．７９−０．２４７×ＶＩＳ＋０．０４６８７×ＤＲ＋０．０９１５７×ＡＣＡ−０．１５９６×ＣＳ    （式８）
Ｎ＝６４０．８＋３．６５×ＶＩＳ−１．３８×ＤＲ−２．４６×ＡＣＡ＋５．３５７×ＣＳ    （式９）
ここで、Ｄは平均の粒径［ピクセル］、Ｎは粒子数［個］、ＶＩＳはＦｃ＃４（フォードカップ＃４）粘度［ｓｅｃ］、ＤＲは吐出量［ｃｃ／ｍｉｎ］、ＡＣＡは霧化エア量［ＮＬ／ｍｉｎ］、ＣＳはコンベアスピード［ｍ／ｍｉｎ］である。
【００７６】
次に、ＪＡＶＡ（登録商標）言語で多彩模様をシミュレーションするコンピュータプログラムを作成し、次の検証１、２を行った（ステップＳ６〜Ｓ８）。正規分布する変数ｆの発生は上記した公知文献Ｂに記載の関数を用いた。図３に、作成したシミュレーションソフトによる、画像表示装置に表示される画面の一例を示す。
（検証１  粒径分布の形の確認）
ＣＧで生成した多彩模様の粒度分布が実際の塗板の粒度分布に近いか否かを確かめた。図４の（ａ）は、表３のＮｏ．１７の行の条件、即ち、塗料Ｂ（塗料種（１））、ＤＲ＝２００、ＡＣＡ＝１００、ＣＳ＝３０の条件で塗装された塗板表面のスキャン画像及びその粒度分布を示す。図４の（ｂ）は、通常の正規分布を用いて生成したＣＧ画像及びその粒度分布である。また、図４の（ｃ）は、対数正規分布を用いて生成したＣＧ画像及びその粒度分布である。図４の（ｂ）及び（ｃ）の画像はいずれも平均粒径が１０ピクセルである。図４において、（ｂ）と（ｃ）とを比較すると、（ａ）に近い形が（ｃ）であり、対数正規分布を用いることによって、実際に塗装された模様に近い模様を再現できることが分かる。特に、粒径が比較的小さい粒子の頻度が多く、一部に粒径が比較的大きい粒子が存在している実際の塗装模様の特性を正確に再現できていることが分かる。一方（ｂ）の正規分布の画像では、粒径の変化幅が小さく、比較的均一な粒子が多く、実際の塗装模様を示した（ａ）とは大きく異なっていることが分かる。
（検証２  ２色混合多彩模様）
実際に２色混合したカモフラージュ模様の多彩模様をＣＧで作成し、そのときの塗装条件で実際に塗装した塗板との比較結果を２例示す。
【００７７】
図５の（ａ）は、図２のステップＳ７〜Ｓ８と同様に、塗料Ａの粘度２７．５秒、塗料Ｂの粘度２２．３秒に調整した塗料を、塗装条件ＤＲ＝２００［ｃｃ／ｍｉｎ］、ＡＣＡ＝１００［ＮＬ／ｍｉｎ］、ＣＳ＝３０［ｍ／ｍｉｎ］で４５秒間描画する条件で描画したＣＧ画像である。図５の（ｂ）は、同じ条件で実際に塗装して得られた多彩模様である。図５ではグレー表示であるが、実際にはカラー画像である。これら２つの画像の模様を目視判定した結果、よく近似していた。
【００７８】
また、図６の（ａ）は、塗料Ａの粘度２７．５秒、塗料Ｂの粘度２２．３秒に調整した塗料を、塗装条件のうち吐出量を小さくし、上記と同様に描画したＣＧ画像である。このとき、ＤＲ＝１５０［ｃｃ／ｍｉｎ］、ＡＣＡ＝１００［ＮＬ／ｍｉｎ］、ＣＳ＝３０［ｍ／ｍｉｎ］で、４５秒間描画した。図６の（ｂ）は、同じ条件で実際に塗装して得られた多彩模様である。図６ではグレー表示であるが、実際にはカラー画像である。これら２つの画像の模様は、目視判定の結果よく近似していた。図５の画像と比較すると、吐出量ＤＲ［ｃｃ／ｍｉｎ］を２００から１５０に減じたことにより粒子の粒径が小さく、また密度も疎な画像が得られたことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗装システムの構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態形態に係る塗装システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態形態に係る塗装システムで使用するシミュレーションプログラムの表示画面の一例を示す図である。
【図４】粒子画像とその画像の粒径の分布を示す図であり、（ａ）は実際の塗装画像、（ｂ）は粒径が正規分布する場合のＣＧ画像、（３）は粒径が対数正分布する場合のＣＧ画像に関する。
【図５】シミュレーションによって決定した一例のＣＧ画像（ａ）と、対応する条件で実際に塗装して得られた模様の画像（ｂ）とを示す図である。
【図６】シミュレーションによって決定した一例のＣＧ画像（ａ）と、対応する条件で実際に塗装して得られた模様の画像（ｂ）とを示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１      決定部
２      塗装部
１０１  処理装置
１０２  画像表示装置
１０３  画像入力装置
１０４  塗装制御装置
１０５  コントローラ
１０６  多ノズルガン
１０７  塗料容器
１０８  コンベア
１０９  被塗物
【図２】
0004794257.tif 000005
【図１】
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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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