(57)【要約】コンピュータ実装方法。本方法は、プロセッサを使用して、その上に標的コーティングを有するコーティングされた表面からのスペクトル反射率データを得るステップ（１０）と、プロセッサを使用して、データが任意の外れ値データ点を含むかどうか（２０）を判定するステップ（１８）とを含む。本方法はまた、プロセッサを使用して、少なくとも１つの外れ値データ点を除去し（２２）、最終スペクトル反射率データを産生するステップ（３２）と、プロセッサを使用して、少なくとも部分的に、最終スペクトル反射率データに基づいて、標的の特性を計算するステップ（３４）とを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ実装方法であって、
プロセッサを使用して、その上に標的コーティングを有するコーティングされた表面からスペクトル反射率データを得るステップと、
前記プロセッサを使用して、前記データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定するステップと、
前記プロセッサを使用して、前記外れ値データ点のうちの少なくとも１つを除去し、最終スペクトル反射率データを産生するステップと、
前記プロセッサを使用して、少なくとも部分的に、前記最終スペクトル反射率データに基づいて、前記標的コーティングの特性を計算するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定するステップは、前記データ上で統計的外れ値検定を行うステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記統計的外れ値検定は、外れ値のためのＧｒｕｂｂｓ検定である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記標的コーティングの特性を計算するステップは、比色データ（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊、Ｃ＊、ｈ＊）を生成するステップ、三刺激値データ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を生成するステップ、吸収および散乱データ（Ｋ、Ｓ）を生成するステップ、透明度を計算するステップ、漆黒度を計算するステップ、顔料強度を計算するステップ、色調合を生成するステップ、色一致品質インジケータを生成するステップ、色調節を生成するステップ、およびスペクトル反射率曲線比較を生成するステップのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
分光光度計を用いて前記コーティングされた表面を測定し、前記スペクトル反射率データを得るステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
システムであって、
ユーザインターフェースと、
前記ユーザインターフェースと通信するプロセッサであって、
前記プロセッサは、
スペクトル反射率データをその上に標的コーティングを有するコーティングされた表面から得ることと、
前記データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定することと、
前記外れ値データ点のうちの少なくとも１つを除去し、最終スペクトル反射率データを産生することと、
少なくとも部分的に、前記最終スペクトル反射率データに基づいて、前記標的コーティングの特性を計算することと
を行うようにプログラムされる、プロセッサと、
を備える、システム。
【請求項７】
前記プロセッサと通信するデータベースをさらに備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記プロセッサと通信するディスプレイをさらに備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記プロセッサと通信する分光光度計をさらに備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プロセッサは、Ｇｒｕｂｂｓ外れ値検定を使用して、前記データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定するようにプログラムされる、請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
装置であって、
スペクトル反射率データをその上に標的コーティングを有するコーティングされた表面から得るための手段と、
前記データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定するための手段と、
前記外れ値データ点のうちの少なくとも１つを除去し、最終スペクトル反射率データを産生するための手段と、
少なくとも部分的に、前記最終スペクトル反射率データに基づいて、前記標的コーティングの特性を計算するための手段と、
を備える、装置。
【請求項１２】
前記データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定するための手段は、外れ値のためのＧｒｕｂｂｓ検定を行うための手段を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
非一過性コンピュータ可読媒体であって、プロセッサに、
スペクトル反射率データをその上に標的コーティングを有するコーティングされた表面から得ることと、
前記データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定することと、
前記外れ値データ点のうちの少なくとも１つを除去し、最終スペクトル反射率データを産生することと、
少なくとも部分的に、前記最終スペクトル反射率データに基づいて、前記標的コーティングの特性を計算することと
を行わせるためのソフトウェアを含む、非一過性コンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
前記コンピュータ可読媒体は、前記プロセッサに、外れ値のためのＧｒｕｂｂｓ検定を使用して、前記外れ値データ点のうちの少なくとも１つを除去し、最終スペクトル反射率データを産生させるソフトウェアを含む、請求項１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
種々の実施形態では、本発明は、概して、硬化された複合コーティング（例えば、塗料）混合物によってコーティングされた表面の分光光度測定値から得られる正確なデータを導出するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、コーティング塗布不良、不安定塗料化学物質、雲母およびシラリック（ｘｉｒａｌｌｉｃ）等の特殊顔料の自然変動により得る、コーティングされた表面にわたる色の固有の変動のため、統計的測定値制御（「ＳＭＣ」）が、多くの場合、そのような変動から生じる誤ったまたは不正確なデータを除去するために採用される。また、ＳＭＣは、多くの場合、誤った面積、すなわち、測定中のコーティングされた表面の残りを表すものではない面積を測定する影響を改良するために使用される。そのようなものとして該当する面積として、例えば、表面におけるスクラッチ、埃、指紋、コーティング欠陥、または分光光度計開口がコーティング上に完全に保たれていない面積が挙げられる。
【０００３】
典型的には、ＳＭＣは、厳密な要件を伴う信頼区間を使用した角度ベースで、比色データを使用して完了される（例えば、Ｌ＊、ａ＊、およびｂ＊として）。しかしながら、そのような方法は、分光光度測定値から得られた誤ったまたは不正確なデータを除去する際、常時、正確ではない。したがって、比色導出の代わりに、スペクトル反射率データを使用して、柔軟性のある公差を可能にする、システムおよび方法の必要性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の側面では、本発明の実施形態は、コンピュータ実装方法を提供する。本方法は、プロセッサを使用して、その上に標的コーティングを有するコーティングされた表面からスペクトル反射率データを得るステップと、プロセッサを使用して、データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定するステップとを含む。本方法はまた、プロセッサを使用して、外れ値データ点のうちの少なくとも１つを除去し、最終スペクトル反射率データを産生するステップと、プロセッサを使用して、少なくとも部分的に、最終スペクトル反射率データに基づいて、標的コーティングの特性を計算するステップとを含む。別の側面では、本発明の実施形態は、システムを提供する。本システムは、ユーザインターフェースと、ユーザインターフェースと通信するプロセッサとを含む。プロセッサは、スペクトル反射率データをその上に標的コーティングを有するコーティングされた表面から得ることと、データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定することと、外れ値データ点のうちの少なくとも１つを除去し、最終スペクトル反射率データを産生することと、少なくとも部分的に、最終スペクトル反射率データに基づいて、標的コーティングの特性を計算することとを行うようにプログラムされる。別の側面では、本発明の実施形態は、装置を提供する。本装置は、スペクトル反射率データをその上に標的コーティングを有するコーティングされた表面から得るための手段と、データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定するための手段と、外れ値データ点のうちの少なくとも１つを除去し、最終スペクトル反射率データを産生するための手段と、少なくとも部分的に、最終スペクトル反射率データに基づいて、標的コーティングの特性を計算するための手段とを含む。別の側面では、本発明の実施形態は、プロセッサに、スペクトル反射率データをその上に標的コーティングを有するコーティングされた表面から得ることと、データが任意の外れ値データ点を含むかどうかを判定することと、外れ値データ点のうちの少なくとも１つを除去し、最終スペクトル反射率データを産生することと、少なくとも部分的に、最終スペクトル反射率データに基づいて、標的コーティングの特性を計算することと、を行わせるためのソフトウェアを含む、非一過性コンピュータ可読媒体を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、硬化された複合コーティング（例えば、塗料）混合物によってコーティングされた表面の分光光度測定値から得られるデータを導出するためのプロセスの実施形態のフロー図を図示する。
【０００６】
【図２】図２は、硬化された複合コーティング（例えば、塗料）混合物によってコーティングされた表面の分光光度測定値から得られるデータを生成するために使用され得るシステムの実施形態を図示する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
種々の側面では、本発明の実施形態は、コーティングされた表面の分光光度測定値から得られたデータから正確なデータを生成するために使用され得る、分光光度計および方法を含む。本発明の種々の実施形態は、標的サンプルのための分光光度データを捕捉するためのデバイスと、標的サンプルに類似する特性を有するコーティングを産生するために使用され得る、分光光度データからの正確なデータを導出するためのプロセッサとを有する、装置を含む。出力デバイスは、特性をユーザに伝えるために使用されてもよい。
【０００８】
本明細書における説明は、概して、塗料を参照するが、デバイス、システム、および方法は、染料および産業用コーティングを含む、他のタイプのコーティングにも適用されることを理解されたい。本発明の説明される実施形態は、限定と見なされるべきではない。本発明による方法は、衣料およびファッション製品のマッチングまたはコーディネート等の種々の分野で実践されてもよい。
【０００９】
本発明の実施形態は、独立型ユニットである、あるいは、例えば、インターネットまたはイントラネット等のネットワークを介して、中央コンピュータと通信する、１つ以上の遠隔端末またはデバイスを含み得る、コンピュータシステムと併用される、もしくはその中に組み込まれてもよい。したがって、コンピュータまたは「プロセッサ」および本明細書に説明される関連構成要素は、ローカルコンピュータシステムまたは遠隔コンピュータあるいはオンラインシステムの一部またはそれらの組み合わせであってもよい。本明細書に説明されるデータベースおよびソフトウェアは、コンピュータ内部メモリまたは非一過性コンピュータ可読媒体内に記憶されてもよい。
【００１０】
本発明の実施形態は、分光光度計から得られたデータの統計的測定値制御（「ＳＭＣ」）のためのマルチステッププロセスを対象とする。
【００１１】
図１は、コーティングされた表面の分光光度測定値から得られるデータを導出するためのプロセスの実施形態のフロー図を図示する。プロセスは、ステップ１０から開始し、そこで、ユーザは、分光光度計等の光学器具からのスペクトル反射率データの転送（例えば、アップロード）を開始する。種々の実施形態では、データは、各個々の測定値後に、または全測定が完了した後に一連の測定値として、のいずれかで転送される。種々の実施形態では、少なくとも３回の測定が、適正なサンプルを確実にするために行われ、種々の実施形態では、最大測定回数は、ユーザ規定測定回数に基づく。
【００１２】
ステップ１０において、正確な測定値を得るために、分光光度計は、表面上の測定値の場所にかかわらず、コーティングされた表面に対して、単一配向のままであることが望ましくあり得る。また、種々の実施形態では、分光光度計を標的表面を横断して異なる場所に移動させ、複数の測定値を得ることが望ましくあり得、さらに、汚れ、スクラッチ、ピンホール、ふくれ等の標的表面上の明白な欠陥を回避することが望ましくあり得る。
【００１３】
プロセスのステップ１２では、ステップ１０において行われた測定毎の色相角が、計算される。そのような計算は、例えば、測定が標的表面と異なる表面で行われるとき、明らかに測定値の大部分に近接しない、１つまたは複数の測定値を排除する。種々の実施形態では、根底となる仮定として、ステップ１０からの測定値の大部分が正確であるとする。多角度分光光度計デバイスが、ステップ１０において採用される場合、「面」角（例えば、４５度の角度）における色相角が、使用されてもよい。ステップ１４では、各測定値は、中央値色相角と比較される。ステップ１６では、中央値色相角と個々の測定値の色相角との間の差異が規定公差より大きいと判定される場合、測定値は、除外とマークされる。種々の実施形態では、規定公差は、例えば、５度であって、種々の実施形態では、公差の設定は、個々の角度分析を要求する。種々の実施形態では、複数の測定値が、ステップ１６において、公差を超える場合、最大差異を伴う測定値は、除外とマークされる。種々の実施形態では、ステップ１２、１４、および１６は、広範に変動するデータセットのために、必要に応じて、繰り返される。しかしながら、色相角分析時に最小測定回数（例えば、３回の測定）に到達し、公差より大きい差異が、ステップ１４において判定されるように存在する場合、測定値は、プロセスを失敗し、本明細書に後述されるように対処されることができる。
【００１４】
色相角対中央値色相角の全チェックが完了し、ステップ１４において判定されるような所望の公差レベル内にあると、プロセスは、ステップ１８に進み、そこで、統計的外れ値検出検定が適用される。種々の実施形態では、統計的外れ値検出検定は、外れ値のためのＧｒｕｂｂｓ検定である。種々の実施形態では、測定値の正規性を歪める測定値は、ステップ１６において排除されているため、測定値の通常分布が存在すると仮定される。種々の実施形態では、Ｇｒｕｂｂｓ検定が、具体的角度および波長組み合わせ毎に、スペクトル反射率データに適用される。統計学の観点から、Ｇｒｕｂｂｓ検定は、帰無および対立仮説を容認または拒否するために、信頼性レベルから導出される有意性レベルを使用する。種々の実施形態では、帰無仮説は、特定の角度および波長組み合わせにおけるスペクトル反射率データセットが、いかなる外れ値も含有しないというものである。対立仮説は、データセット内に少なくとも１つの外れ値が存在するというものに従う。分析を完了するために、信頼性レベルおよび有意性レベルが、プロセスニーズに基づいて設定される。「Ｇ」値および「臨界」値（「Ｃ」）は、方程式（１）および（２）において、以下のように計算される。
【数１】
2016503896.tif 000003
【００１５】
式中、Ｒは、具体的角度および波長組み合わせにおける具体的測定値のスペクトル反射率であって、Ｍは、具体的角度および波長組み合わせにおける除外と未だマークされていない全測定値からのスペクトル反射率の中央値であって、Ｓは、具体的角度および波長組み合わせにおいて除外とマークされていない全測定値からのスペクトル反射率の標準偏差（中央値に基づいて計算される）であって、ｔは、所望の有意性レベルにおける両側Ｓｔｕｄｅｎｔ  ｔ−値であって、Ｎは、除外と未だマークされていない測定値の数である。Ｇ値がＣ値より大きいとき、帰無仮説は、拒否され、対立仮説は、容認される。そうでなければ、帰無仮説は、容認される。帰無仮説が拒否される任意のシナリオの場合、特定の角度および波長組み合わせは、ステップ２０において、潜在的外れ値としてマークされ得る。次いで、測定値毎に、ステップ２０において潜在的外れ値としてマークされた角度および波長組み合わせの数が、計数される。計数が、所望の公差を超える場合、測定値は、除外とマークされる。種々の実施形態では、公差は、例えば、総評価の１０％であって、種々の実施形態では、公差の設定は、個々の角度分析を要求する。１つよりも多くの測定値が所望の公差を超える場合、最大計数の潜在的外れ値を伴う測定値は、ステップ２２において除外とマークされる。ステップ１８、２０、および２２は、必要に応じて、または最小測定回数（例えば、３回の測定）に到達するまで、繰り返されてもよい。最小測定回数に到達し、統計的外れ値検定が、別の測定値も除外と識別する場合、プロセスは、失敗し、本明細書に後述されるように対処されることができる。
【００１６】
いったん除外とマークされていない測定値が、統計的外れ値検定に合格し、および／または最小測定回数に到達すると、プロセスは、ステップ２４に続く。ステップ２４では、具体的角度および波長組み合わせにおける残りのスペクトル反射率の範囲チェックが、公差値に対して行われる。種々の実施形態では、公差は、例えば、潜在的反射率値の所与の範囲に対して１／１００であって、種々の実施形態では公差の設定は、個々の角度分析を要求する。種々の実施形態では、範囲チェックの目的の１つは、潜在的に過度に厳密になる、統計的外れ値検定を補償することである。そのような場合、スペクトル反射率の最終範囲チェックは、統計的外れ値検定が、最小測定回数に到達後、さらに外れ値を識別し続け得る場合でも（これは、最終範囲チェックがない限り、プロセスに失敗を生じさせ得る）、測定値が合格し、プロセスを完了させることを可能にするであろう。また、測定値および／またはデータの極端な変動の場合、統計的外れ値検定は、大量の標準偏差計算のため、不良測定値を容認するように「騙され」得る。そのような状況では、潜在的問題は、最終制御測定値を作成するための誤ったデータの使用である。両シナリオは、ステップ２４において、スペクトル反射率の範囲チェックを使用して対処され得る。種々の実施形態では、範囲、すなわち、最大値から最小値を差し引いたものが、ステップ２４において、具体的角度および波長組み合わせ毎に未だ除外されていない全測定値のスペクトル反射率のために算出される。範囲は、次いで、所望の公差と比較される。算出された範囲値が公差を超える場合、範囲計算内の最大単一違反測定値は、潜在的外れ値としてマークされる。種々の実施形態では、最大単一違反測定値は、最大値または最小値となるであろう。全範囲が、ステップ２４において、公差に対してチェックされた後、測定毎の角度および波長組み合わせが、潜在的外れ値としてマークされた数が計数される。計数が所望の公差を超える場合、測定値は、ステップ２６において除外されてもよく、種々の実施形態では、プロセスは、ステップ１８に戻る（最小数を上回る非除外測定値が残っている場合）、またはスペクトル反射率範囲チェックが再び行われるように、ステップ２４に戻る。種々の実施形態では、公差は、例えば、総評価の１０％であって、種々の実施形態では、公差の設定は、個々の角度分析を要求する。最小測定回数に到達するが、スペクトル反射率範囲チェックに失敗する場合、プロセスは、失敗し、本明細書に後述されるように対処されることができる。最小測定回数に到達し、スペクトル反射率範囲チェックに合格する場合、プロセスは、ステップ２８に進み、そこで、プロセスは、データの付加的角度が処理される必要があるかどうかを判定し、その場合、プロセスは、ステップ１２に戻る。
【００１７】
ステップ２８において判定されるように処理される必要がある、データの付加的角度が存在しない場合、種々の実施形態では、個々の角度測定値は、ステップ３０において査定された角度毎に、単一角度測定値に統合される。種々の実施形態では、測定値は、具体的角度および波長組み合わせ毎に、全ての残りの（すなわち、容認可能）測定値の平均を計算することによって統合される。３２における最終結果は、実質的に安定し、かつ信頼性があって、ステップ１０において分光光度データが得られた同一のコーティングされた表面と連動して、種々の用途のために、ステップ３４における将来的計算における基線として使用されることができる、一式のスペクトル反射率データである。例えば、最終結果は、コーティングされた表面の特性の判定、比色データ（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊、Ｃ＊、ｈ＊）の生成、三刺激値データ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の生成、吸収および散乱データ（Ｋ、Ｓ）の生成、透明度計算、移動量計算、画像レンダリング、デジタルチップ編成／順序付け、印刷色ツール編成／順序付け、漆黒度計算、顔料強度計算、データベース検索、データベースへの入力データの品質制御、器具出力の品質制御、印刷色ツールの品質制御、複数の器具の整合、色調合、色一致品質インジケータ、色調節、スペクトル反射率曲線比較、変形予測／選択、および任意の他の適切な用途のために使用されてもよい。
【００１８】
一式の測定値が、図１に図示されるプロセスに失敗する場合、種々の実施形態では、失敗は、３つの方法で対処されることができる。第１に、付加的測定が、分光光度計を用いて行われ、次いで、測定値の既存のデータセットに追加されてもよい。プロセスは、次いで、増強されたデータセットを用いて、ステップ１２から開始するであろう。第２に、現在のデータセットが、廃棄され、プロセスは、再び、新しいデータセットを用いて、ステップ１２から開始してもよい。第３に、図１のプロセスは、標的表面内の変動がスペクトル反射率データまたは後続比色導出に雑音を導入し得るという理解から、完全にスキップされてもよい。
【００１９】
以下に提供されるのは、単一角度において行われた６つの分光光度測定値と併用される、本明細書に説明されるプロセスの実施形態の実施例である。表１は、開始データを図示する。
【表１】
2016503896.tif 000004
【００２０】
色相角分析（ステップ１２）は、測定値４を除外とマークする。色相角分析は、２回目の再循環が行われ、測定値１を除外とマークする。色相角分析は、３回目の再循環が行われ、全ての残りの測定値は、公差内にある。
【００２１】
外れ値検定（この場合、外れ値のためのＧｒｕｂｂｓ検定）は、次に進む（ステップ１８）。Ｇｒｕｂｂｓ検定は、測定値３を除外とマークする。Ｇｒｕｂｂｓ検定が、再循環されると、３回の最小測定回数に到達し、したがって、分析は、再び、行われない。
【００２２】
最小測定回数に到達したため、範囲チェックステップ（ステップ２４）が、除外と未だマークされていない測定値を用いて開始される。範囲チェックは、最後の３回の測定を容認する。
【００２３】
非除外測定値は、最後に、表２に示されるように、最終作業出力として平均化される。
【表２−１】
2016503896.tif 000005
【表２−２】
2016503896.tif 000006
【００２４】
図２は、標的サンプルのコーティング混合物の物理的特性属性を識別するために使用され得る、システム９０の実施形態を図示する。ユーザ９２が、標的サンプル９８の特性を測定するために、図式的ユーザインターフェース等のユーザインターフェース９４を利用し、分光光度計９６を動作させてもよい。分光光度計９６からのデータは、パーソナルコンピュータ、モバイルデバイス、または任意のタイプのプロセッサ等のコンピュータ１００に転送されてもよい。コンピュータ１００は、ネットワーク１０２を介して、サーバ１０４と通信してもよい。ネットワーク１０２は、インターネット、ローカルエリアネットワーク、イントラネット、またはワイヤレスネットワーク等の任意のタイプのネットワークであってもよい。サーバ１０４は、本発明の実施形態の方法によって使用および生成されるデータおよび情報を記憶し得るデータベース１０６と通信する。本発明の実施形態の方法の種々のステップは、コンピュータ１００および／またはサーバ１０６によって行われてもよい。
【００２５】
別の側面では、本発明は、コンピュータまたはコンピュータシステムに、上記で説明された方法を行わせるためのソフトウェアを含有する非一過性コンピュータ読取可能媒体として実施されてもよい。ソフトウェアは、プロセッサおよびユーザインターフェースが、本明細書で説明された方法を行うことを可能にするために使用される種々のモジュールを含むことができる。
【００２６】
修正が、前述の説明で開示された概念から逸脱せずに、本発明に対して行われ得ることは、当業者によって容易に認識されるであろう。そのような修正は、請求項が、その用語によって、別様に明示的に記載されない限り、以下の請求項の範囲内に含まれると見なされるものとする。したがって、本明細書に詳細に説明される特定の実施形態は、例証にすぎず、本発明の範囲の限定ではなく、添付の請求項およびそのあらゆる均等物の全範囲が与えられるものとする。
【図１】
2016503896.tif 000007
【図２】
2016503896.tif 000008
【国際調査報告】
2016503896.tif 000009
2016503896.tif 000010
2016503896.tif 000011