JPH0815018A - 長尺物色差検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 織物等の長尺物の測色に使用する複数個のカ
ラーセンサの測色時の不安定要因を除去した状態で測色
ができ、極めて効率の良い長尺物の色差検査を行なう。 【構成】 複数個のカラーセンサ間の機器間誤差（色
差）△Ｅを小さくする機能をもち、校正終了時にこの校
正が正しく行われたことを確認する測色を行い、△Ｅi0
があらかじめ設定された小さな値ｅ以下でかつカラーセ
ンサの機器間誤差△Ｅijが上記値ｅ以下になった時の
み、長尺物の色差検査が開始できるようにした長尺物色
差検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体の色差を検査する
方法に関し、さらに詳しくは、カラーセンサを使用し
て、主として織物の色差を検査する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に布、フィルム、板などの工業製
品、例えば毛織物、あるいは綿織物を染色する工程にお
いて、染料の不均一分散による色ムラが生じたり、ある
いは過熱や異物混入による部分的な着色を生じたり、ま
たは油などによって褐色に着色する汚れが生じたりす
る。このような色ムラ、汚れなどは、局部的かつ突発的
に発生すると共に、工業製品における外観上の致命的な
欠陥とされるので、検査員が常に全製品、全数にわた
り、目視によって検査しているのが現状である。このた
め検査に要する労力が大きく、その合理化をはかるため
に、従来次のような検査方法が知られている。 （１）レーザー光線の光束を製品（被測定物体）の搬送
方向に対して、直角方向に高速度で走査し、異常部分の
反射率が正常部分に対して変化する点に着目しキズ等を
検出する。 （２）イメージ・センサを用いたテレビカメラ類で、製
品の表面を走査し、画像信号を取り出して処理し、色ム
ラ信号を得る。 （３）光電色彩計（カラーセンサ）または分光光度計を
所要速度で搬送される製品の上方もしくは下方に配置
し、物体の表面の色を連続的に測色する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の検
査方法では、その原理に対応した条件に対しては一応の
目的を達し得るが、オンラインで織物の色差を検査する
ことに対しては検査精度の点で十分ではない。すなわち
レーザー光線の光束を用いる方法は、レーザー光線が単
色光であるため光を散乱させるキズや異物の付着などは
検出できるものの、色差を検出することは出来ない。ま
たイメージセンサを用いる方法は、画像解析装置を用
い、ソフトウエアによるデータ処理を必要とするので検
出に要する時間が長くなり、かつ設備コストも高くなる
とともにテレビカメラ類は色弁別の性能が不十分で人間
の眼に匹敵するような検査が出来ない上、工程の要求ス
ピードにも対応することが出来ない。さらにカラーセン
サーや分光光度計を用いる方法においては，数多くの方
法や装置が提案されているが、織物の色差では反物の左
右の色差いわゆる中稀の検出が必要でありそのために複
数個のカラーセンサを使用する場合が多い。そしてこの
複数個のカラーセンサの校正方法やその精度に対して開
示されたものは見あたらない。そこで本発明は、特に織
物などのような長尺物の色差を検出するために複数個の
カラーセンサを使用する色差検査装置において、これら
の複数個のカラーセンサの精度を常に一定の誤差範囲内
のもとで測色し、その色差データをリアルタイム表示す
る検査精度の向上した色差検査方法を提示しようとする
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記した課題
点を解決するために、所要速度で搬送される織物などの
長尺物の色ムラ等をオンラインで検査する方法であっ
て、長尺物を帯状に走行せしめる搬送部検査条件等を入
力するキーボードやスタート／ストップの入力を行う入
力部、検査条件あるいは結果のグラフを表示する表示
部、結果を出力する出力部と、これらの搬送部入力部，
表示部，出力部を制御するＣＰＵを備え、かつ該長尺物
の上方または下方に位置する複数個のカラーセンサと、
該カラーセンサと長尺物の間を長尺物面と平行に移動す
る１個以上の校正物体により、該カラーセンサの校正を
自動的に行う校正機構部と、該校正により各カラーセン
サの機器間誤差（色差）△Ｅが小さくなる機能をもち、
校正後にこの校正が正しく行われたかを確認する測色を
行い、各カラーセンサの測色値と基準色値との色差△Ｅ
i0（i=１…n ）があらかじめ設定した小さな値ｅ(>0)、
望ましくは0.01-0.2以下であり、かつカラーセンサ間の
機器間誤差△Ｅij（ｉ≠j,i j=1 …n ）が上記値ｅ以下
である時のみ校正が正しく行われたと判断して長尺物の
色差検査が開始できるように構成されてなるものであ
る。

【０００５】以下本発明の一実施例を図１〜図４により
説明する。図１は、カラーセンサを使用した場合のオン
ライン色差検査における代表的な検査手順を示す動作の
フローチャートである。すなわち被測定物体の品名、検
査日、検査速度などの条件を入力し、色差検査を行うた
めの基準値つまり基準色値の設定がなされる。スタート
信号が入力されれば搬送動力がＯＮとなって測定が開始
される。カラーセンサの測定は、ある一定時間もしくは
一定距離毎にデータを収集するため測定点の識別を行い
ながら検査が進められる。測定点ならば測色してデータ
を収集しかつそれを画面表示する。測定終了点がくれば
搬送動力をＯＦＦとし、結果の集計をして必要となる色
差結果やグラフをプリント出力する。

【０００６】図２は本発明で提案する複数個のカラーセ
ンサを使用する色差検査装置の基本的なシステム構成の
概略図である。本システムのＣＰＵ、表示部、出力部な
どは、例えばパーソナルコンピュータＰＣ−９８０１
（ＮＥＣ製）で構成される。このＣＰＵに接続される周
辺機器としては、搬送部（駆動部）があり、長尺物を走
行させる搬送のモータやカラーセンサを測色位置に焦点
合わせをする駆動モータ類校正板を移動するリニアモー
タまた蛇行防止、しわ延ばし、張力コントロール（いず
れも図示しない）などの機械的な装置を含んだものであ
る。これらはＣＰＵの入出力（Ｉ／Ｏ）端子に、入出力
インターフェイスボードやＡ／Ｄ変換ボードを接続して
制御される。さらに入力部は、検査条件を入力する装置
であり、キーボード、バーコードリーダ、音声入力機、
搬送系の開始／停止／前進／後進などを指示するスイッ
チ入力装置などからなる。

【０００７】そして複数個の（図２では３個）カラーセ
ンサが長尺物走行方向に対して垂直に設置してある。こ
れは織物などのような場合には、左右の色差すなわち中
稀の検出を精度良く行うためである。カラーセンサは例
えばRS-232C のような通信回線によってＣＰＵと接続さ
れ制御されている。なおＣＰＵには１００ＭＢ程度の記
憶装置が備えられ、検査条件、データなどが記録される
ようになっている。複数個（ここでは３台を対象とす
る）のカラーセンサを使用して色差を測定する場合、そ
の３台のカラーセンサが同じ測定対象を測色した時に同
一の測定値を示すことが重要である。そのために３台の
カラーセンサを校正する必要があり、各カラーセンサに
応じて最適な校正方法がカラーセンサメーカーから推奨
されている。（例えば特開昭62-142239 など）従ってそ
の方法を実行すれば，基本的に校正が完了するわけであ
るが、織物などのような表面の凹凸がある場合の測定
は、その微妙な表面状態の影響で測色値が安定しないこ
とが多く、必ずしも校正が正しく行われないことが生じ
る。本発明の主要部はこのような不都合をなくすために
取られる方法を規定するものであり、図１の基準色設定
に相当する部分を図３に示し、基準色校正と確認のフロ
ーチャートとして詳細に説明する。

【０００８】まず白色校正を行う。これはカラーセンサ
の測色値の絶対値を校正するものであり現在のカラーセ
ンサと呼ばれているものについては必要な操作である。
ただし図１で示すように同じ白色板で校正しても良い
し、３台が異なる白色板で校正しても良い。できる限り
測定が行われる前に白色校正をするのが原則であるが、
通常の使用では、急激な温度変化がなければ、１日に数
回の校正で十分となっている。本実施例では図２に示す
ように、白色板がリニアモータに固定されてあり、カラ
ーセンサ３台の位置の所まで移動して行われる。次に基
準色の登録と校正であるが、基準となる物体（検査対象
物の織物サンプル）が白色板と並んでリニアモータに基
準校正板として取り付けてある。これがＮＯ１のカラー
センサで測色され、測色値（Ｌ*0，ａ*0，ｂ*0）を得
る。この（Ｌ*0，ａ*0，ｂ*0）を基準色値としてコンピ
ュータ内の記憶装置に記録する。次に基準校正板をＮＯ
２、ＮＯ３のカラーセンサで測色し、ＮＯ１の測色値を
もとに補正係数を算出して、機器間誤差を小さくする校
正を行う。具体的な補正係数の算出方法はカラーセンサ
に依存するのでここでは言及しない。この時点で校正が
完了していることになる。そしてこの校正が正しく行わ
れたことを確認することを次に調べる。基準校正板はNO
3 の所にあって、確認動作に入るので校正時とは逆方向
に移動すると、極めて検査効率が良くなる。従って基準
校正板をまずＮＯ３のカラーセンサで再度測色する。こ
の時、得られた測色値を（Ｌ*3，ａ*3，ｂ*3）とする。
次に色差△Ｅ30の計算を行う。 △Ｅ30＝｛（Ｌ*3−Ｌ*0）2 ＋（ａ*3−ａ*0）＋（ｂ*3−ｂ*0 2｝^1/2

【０００９】この時の色差△Ｅ30が，あらかじめ設定し
た小さな値ｅ(>0)，望ましくは0.01-0.2以下であればカ
ラーセンサの許容誤差範囲内として，最初に測色した値
とほぼ同じとと考える。同様にＮＯ２、ＮＯ１のカラー
センサについても確認の測色を行い、その測色値から基
準色値との色差を計算して許容誤差範囲内かどうかを調
べる。もし△Ｅi0（ｉ=1,2,3）＞ｅであれば、基準校正
板を元の位置に戻して、基準色の測色からやり直すこと
になる。この判定が正しく行われたら、次に機器間誤差
のチェックを行う。そのために機器間の色差△Ｅij（i
≠j,ij＝1,2,3)の計算を行う。 △Ｅij＝｛（Ｌ*i−Ｌ*j）＋（ａ*i−ａ*j）＋（ｂ*i−ｂ*j）｝^1/2 この△Ｅijの内の一つでもｅより大きな値があれば，機
器間の校正としては正しく行われなかったこととなる。
つまりカラーセンサの測色に際して測色時に不安定な要
因があって正しく測色されていないということである．
従ってこの確認がなされて初めて機器間誤差が小さく設
定されていることになり、これ以降の測色についての測
色値が保証されるものである。以上の手続きが終了し
て、校正と確認が完了する。

【００１０】図４は、このような構成を持った毛織物色
差検査装置により出力された色差変動グラフの一例であ
る。長さ５５ｍ、幅１．６ｍの毛織物を布速度３５ｍ／
分で走行させた場合の検査結果である。横軸は長さ（単
位ｍ）、縦軸は色差値△Ｅがとってあり、３台のカラー
センサが測色したデータが一定距離間隔毎に記録されて
いる。また下のグラフは縦軸を明度軸（Ｌ*軸）の色差
にとって同様にプロットしたものである。なおグラフ内
の数値などは必要に応じて出力される条件、色差判定結
果などの一例である。

【００１１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、長尺物特
に織物などのような色差検査を行うにあたり、複数個の
カラーセンサの機器間誤差を小さくする機能をもち、か
つその機器間誤差を小さくする校正が正しく行われたか
どうかを確認する機能を持たせたことにより、カラーセ
ンサの測色時の不安定要因を取り除いた状態でで測定が
行え、織物走行中の同時測色、データ収集と色差変動グ
ラフ表示などの極めて効率の良い織物色差検査装置とし
て使用する事が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カラーセンサを用いたオンライン色差検査の
動作フローチャートを示す。

【図２】 本発明による長尺物色差検査装置の基本的な
システム構成の概略図を示す。

【図３】 本発明の主要部である基準色校正と確認手順
を示すフローチャート。

【図４】 色差変動グラフの一出力例である。

【符号の説明】

１：入力部、２：キーボード、３：ＣＰＵ、４：表示
部、５：出力部、６：リニアモータ、７：基準布校正
板、８：白色校正板、９：カラーセンサ、１０：ガイド
レール、１１：織物、１２：Ｘ軸ステージ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺物を帯状に走行せしめる搬送部、検
   査条件を入力する入力部、検査条件ならびに結果を表示
   する表示部および結果を出力する出力部と、これらを総
   括制御するＣＰＵそしてこのＣＰＵに接続されかつ長尺
   物の上方または下方に位置する複数個のカラーセンサと
   該カラーセンサと長尺物の間を長尺物面と平行に移動す
   る１個以上の校正物体により、該カラーセンサの校正を
   行う校正機構部とからなる色差検査装置を用いた色差検
   査方法において、複数個のカラーセンサの校正を行い、
   カラーセンサの機器間誤差（色差）△Ｅを小さくする機
   能をもち、校正の時には校正物が一方向に移動して、カ
   ラーセンサNO1 、NO2 、NOn の順番で校正測色がなさ
   れ、校正終了時には、校正が正しく行われたことを確認
   するために，NOn 、NO2 、NO1 と校正時とは逆方向に校
   正物が移動して測色を行い、各カラーセンサの測色値と
   基準色との色差△Ｅi0(i=1、2、 n)があらかじめ設定した
   小さな値ｅ(>0)、望ましくは0.01 ー 0.2以下であり、か
   つカラーセンサの機器間誤差△Ｅij（i ≠j i,j=1 …n
   ）が上記値ｅ以下である時のみ、長尺物の色差検査が
   開始できるようにした長尺物色差検査方法。