色測定装置、および、色測定方法
【課題】多点測定の測定領域の設定を容易にかつ短時間で行うことができる色測定装置を提供する。
【解決手段】表示装置２に表示された画像を撮像する撮像部４０と、複数の測定領域が設定された教示画像または色測定用の計測画像を選択して表示装置２に表示させる信号発生部２０と、撮像部４０を制御して表示装置２に表示された画像を撮像させるカメラ制御部５１と、撮像部４０で撮像した教示画像を画像処理して測定領域を認識する測定領域認識部５２と、撮像部４０で撮像した計測画像における測定領域認識部５２で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色を測定する色測定部５３と、を備える。測定領域認識部５２は、複数の測定領域と測定領域以外の非測定領域とが異なる色度または輝度で表された教示画像を画像処理し測定領域を認識する。
【解決手段】表示装置２に表示された画像を撮像する撮像部４０と、複数の測定領域が設定された教示画像または色測定用の計測画像を選択して表示装置２に表示させる信号発生部２０と、撮像部４０を制御して表示装置２に表示された画像を撮像させるカメラ制御部５１と、撮像部４０で撮像した教示画像を画像処理して測定領域を認識する測定領域認識部５２と、撮像部４０で撮像した計測画像における測定領域認識部５２で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色を測定する色測定部５３と、を備える。測定領域認識部５２は、複数の測定領域と測定領域以外の非測定領域とが異なる色度または輝度で表された教示画像を画像処理し測定領域を認識する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色測定装置、および、色測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像表示装置における表示画像の品質を検査するために、ＲＧＢフィルターを装備する単板または三板のカラーカメラと、カメラによる測定値を補正する演算装置とを備えた色測定装置が使用される（特許文献１）。
また、順次送りの三刺激値フィルターを装備するカラーカメラと、三刺激値それぞれの画像データを結合して色度を演算する制御装置とを備えた色測定装置が知られている（特許文献２）。この特許文献２に記載の三刺激値のそれぞれのフィルターは、円形のフォルダーにセットされ、このフォルダーが回転することで受光素子に順次対向するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２３３３３３号公報
【特許文献２】特開平６−２０１４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、表示装置の用途が従来の文字表示から自然画、あるいはグラフィック画像などに変化し、より色彩豊かな画像が投影される場面が多くなっている。一方、プロジェクターの明るさは使用場所を選ばないほどに明るくなり、プロジェクターの光エネルギー密度は増すばかりである。このため、光源であるランプ、電気光学変換素子、あるいは内部光学部品の光学歪みを引き起こし、ひいては色均一性能の劣化に繋がる。この色均一性能を高精度、かつ高速に測定することが高性能な色均一性を有する表示装置の開発、製造に必須となってきている。
【０００５】
このような色均一性能の測定のために、表示装置の品質検査において、画面内の多点色彩計測を容易に行う必要性が高まっている。
ところで、前記特許文献１，２には、画面内での多点測定に関しては記載されていない。従来、このような測定装置では、測定者がマウスを用いた入力操作により、測定位置を１点、１点設定入力していた。この際、多点測定の精度向上を望むユーザーにおいては、数百箇所の測定位置を設定入力する場合もあり、測定のための設定操作に膨大な時間を要する不都合がある。また、マウスでの入力操作により、正確性を損なわずに測定位置を設定するのは、非常に煩雑である。さらに、円形の領域や楕円の領域などの矩形領域以外の変形領域を正確に設定するのはさらに煩雑で、時間を要する。このように、従来の測定方法では、測定のための設定操作に膨大な時間を要する不都合がある。
本発明の目的は、多点測定の測定領域の設定を容易にかつ短時間で行うことができる色測定装置、および、色測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に記載の色測定装置は、表示装置に表示された画像を撮像する撮像部と、複数の測定領域が設定された教示画像または色測定用の計測画像を選択して前記表示装置に表示させる画像表示制御部と、前記撮像部を制御して前記表示装置に表示された画像を撮像させるカメラ制御部と、前記撮像部で撮像した教示画像を画像処理して前記測定領域を認識する測定領域認識部と、前記撮像部で撮像した計測画像における前記測定領域認識部で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色を測定する色測定部と、を備え、前記教示画像は、前記複数の測定領域と、これら測定領域以外の非測定領域とが、異なる色度または輝度で表され、前記測定領域認識部は、前記測定領域および非測定領域における色度または輝度の違いに基づいて、前記撮像部で撮像した教示画像を画像処理することで前記測定領域を認識することを特徴とする。
【０００７】
この発明では、複数の測定領域と、これら測定領域以外の非測定領域とが、異なる色度または輝度で表された教示画像を表示装置に表示させて撮像し、教示画像の測定領域が、非測定領域に対して色度または輝度の少なくとも一方が異なる点を利用して画像処理することで測定領域を認識する。例えば、教示画像における測定領域の輝度が、被測定領域の輝度よりも高い場合には、そられの各領域の輝度を区分けする閾値を用いて輝度が高い領域のみを抽出すれば、測定領域を認識できる。
そして、表示装置に計測画像を表示させて撮像し、撮像した計測画像における既に認識した測定領域に対応した計測領域毎の色を測定する。
このことにより、計測画像における色を測定する計測領域は、前記教示画像における測定領域を認識する画像処理で自動的に設定され、ユーザーがマウスなどで計測領域を設定する入力操作を不要にできる。従って、表示装置の計測画像に多数の計測領域を容易に設定でき、多点測定するための計測領域を高精度に短時間で設定できる。
【０００８】
そして、本発明では、前記撮像部は、前記表示装置に表示された画像を撮像する３つのカメラと、これらカメラに１つずつ設けられる三刺激値の３つのフィルターと、を備え、前記カメラ制御部は、前記表示装置に表示された画像を前記カメラで同時に撮像させる制御を行い、前記測定領域認識部は、前記各カメラで撮像した教示画像をそれぞれ画像処理して前記測定領域をそれぞれ認識し、前記色測定部は、前記各カメラで撮像した計測画像における前記測定領域認識部で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色をそれぞれ測定することが好ましい。
【０００９】
この発明では、三刺激値の３つのフィルターを１つずつ設けた３つのカメラで同時に撮像するので、各表示色で順次画像走査する必要がなく、時間短縮が図れる。さらに、フリッカーの影響を防止するために各表示色で１秒以上測定することにより測定時間が長くなるという不都合も防止できる。このように、三刺激値の３つのフィルターを３つのカメラに１つずつ設けるので、色の測定でも安価なモノクロカメラを用いることができ、測定時間も短縮できる。
【００１０】
また、本発明では、前記色測定部で測定した計測領域毎の色の測定値と、前記計測画像の各計測領域を基準色度計で測定して得られる色基準値とに基づいて、色校正値を算出する色校正値算出部と、前記色校正値算出部で算出した色校正値に基づいて、前記色測定部で測定した測定値を補正して色補正値を算出する色補正値算出部と、を備えたことが好ましい。
【００１１】
この発明では、色校正値算出部は、色測定部で測定した測定値と、基準色度計で測定した色基準値とに基づいて色校正値を算出する。色補正値算出部は、この色校正値に基づいて、色測定部の測定値を補正して色補正値を算出する。
なお、基準色度計は、色測定部の校正用であるため、測定の開始時のみ用いればよく、前記色校正値が求められた後は、使用する必要がない。このため、基準色度計は、例えば、分光タイプの色彩輝度計のように、高精度の測定が可能であるが、測定時間が長くなるタイプのものも利用できる。このような基準色度計を用いて色校正値を求めれば、色測定部で測定した値を、前記基準色度計の計測値を基準に補正でき、この補正後の色補正値によればより正確な色の測定値を求めることができる。
【００１２】
本発明に記載の色測定方法は、複数の測定領域およびこれら測定領域とは異なる色度または輝度で表される非測定領域を有する教示画像を、表示装置に表示させる教示画像表示制御工程と、この教示画像表示制御工程で前記表示装置に表示された教示画像を撮像部により撮像して撮像教示画像を得る教示画像撮像工程と、この教示画像撮像工程で取得した撮像教示画像を、前記測定領域および非測定領域における色度または輝度の違いに基づいて画像処理することで前記測定領域を認識する測定領域認識工程と、前記表示装置に計測画像を表示させる計測画像表示工程と、前記計測画像表示工程で表示された計測画像を前記撮像部により撮像して撮像計測画像を得る計測画像撮像工程と、この計測画像撮像工程で取得した撮像計測画像における前記測定領域認識工程で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色を測定する色測定工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明では、本発明に記載の色測定装置と同様の作用効果を奏する。
すなわち、教示画像表示制御工程で測定領域および非測定領域を有する教示画像を表示装置に表示させ、教示画像撮像工程で撮像する。撮像した撮像教示画像を、測定領域および非測定領域における色度または輝度の違いに基づいて画像処理する測定領域認識工程を実施して測定領域を認識する。そして、計測画像表示工程で表示装置に計測画像を表示させ、計測画像撮像工程で撮像し、撮像した計測画像における既に認識した測定領域に対応した計測領域毎の色を色測定工程で測定する。
このことにより、計測画像における色を測定する計測領域をユーザーが設定する入力操作が不要となり、表示装置の計測画像に多数の計測領域を容易に設定でき、多点測定するための計測領域を高精度で短時間で設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る色測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】前記実施形態における教示画像を模式的に示す図。
【図３】前記実施形態におけるＸフィルターが設けられたモノクロカメラで撮像した教示画像を模式的に示す図。
【図４】前記実施形態におけるＹフィルターが設けられたモノクロカメラで撮像した教示画像を模式的に示す図。
【図５】前記実施形態におけるＺフィルターが設けられたモノクロカメラで撮像した教示画像を模式的に示す図。
【図６】前記実施形態における色測定のための測定領域を設定する動作を示すフローチャート。
【図７】前記実施形態における色測定・補正処理する動作を示すフローチャート。
【図８】本発明の変形例に係る教示画像を模式的に示す図。
【図９】本発明の他の変形例に係る教示画像を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［色測定装置の構成］
図１に示すように、色測定装置１は、検査対象となる表示装置２で表示される画像における複数箇所の色を測定する色測定機能を備えた装置である。
この色測定装置１は、制御部１０と、表示装置２で所定の画像を表示させる信号を発生する画像表示制御部としての信号発生部２０と、記憶部３０と、表示装置２に表示された画像を撮像する撮像部４０と、撮像した撮像画像を画像処理する画像処理部５０と、を備えている。
【００１６】
制御部１０は、信号発生部２０、記憶部３０および画像処理部５０を制御する。すなわち、制御部１０は、表示装置２の表示画面の色を多点（複数領域）で測定する処理を実施する。また、多点で測定した色（測定値）により、表示装置２の色均一性の評価も行う。このため、制御部１０は、信号発生部２０、記憶部３０および画像処理部５０に適宜制御信号を出力し、色測定装置１全体の動作を制御する。
【００１７】
信号発生部２０は、表示装置２に計測用の計測画像や教示画像などの画像を表示させる信号を発生する。具体的には、信号発生部２０は、制御部１０から出力される制御信号に基づいて、画像を表示させる表示制御信号を発生し、表示装置２へ送信して表示装置２で教示画像や計測画像を表示させる。
なお、表示装置２としては、図１に示すように、信号発生部２０からの表示制御信号により教示画像や計測画像を表示させる状態と、信号発生部としての内蔵ＯＳＤ（On Screen Display）２Ａからの表示制御信号により教示画像や計測画像を表示させる状態とを切り替える切替部２Ｂを有するものでもよい。
【００１８】
記憶部３０には、色測定装置１を制御する各種プログラムや、表示装置２に表示させる教示画像や計測画像のデータなどが記憶されている。
【００１９】
撮像部４０は、３つのモノクロカメラ４１，４２，４３を備えている。これらモノクロカメラ４１〜４３には、三刺激値の３つのフィルターであるＸフィルター４４Ｘ、Ｙフィルター４４Ｙ、およびＺフィルター４４Ｚがそれぞれ１つずつ設けられている。
モノクロカメラ４１〜４３は、画像処理部５０に接続されて制御される。
【００２０】
画像処理部５０は、撮像部４０を制御し、撮像部４０で撮像した画像を処理する。
この画像処理部５０は、カメラ制御部５１と、測定領域認識部５２と、色測定部５３と、色校正値算出部５４と、色補正値算出部５５とを有する。
【００２１】
カメラ制御部５１は、モノクロカメラ４１〜４３を制御し、表示装置２に表示される画像を撮像させ、その撮像データをモノクロカメラ４１〜４３から取得する。なお、カメラ制御部５１は、３つのモノクロカメラ４１〜４３を同期させて前記画像を同時に撮像させる。
【００２２】
測定領域認識部５２は、表示装置２に表示された図２に示すような教示画像６０を、撮像部４０のモノクロカメラ４１〜４３で撮像させ、得られた撮像教示画像をそれぞれ画像処理する。
ここで、教示画像６０は、複数、例えば本実施形態では１６個の白色の明るい測定領域６１と、１６個の測定領域６１を格子状に分割する黒色の暗い非測定領域６２を有している。なお、この図２は、説明の都合上、各測定領域６１を特定するための識別番号ａ１〜ａ１６を付す。
この測定領域認識部５２における画像処理としては、モノクロカメラ４１〜４３で得られた画像の輝度データを所定の閾値と比較し、例えば教示画像６０の複数の測定領域６１を示す明るい部分を「１」，測定領域６１を区分する非測定領域６２を示す暗い部分を「０」とする二値画像に変換する二値化処理が例示できる。
そして、測定領域認識部５２は、この二値化処理により、モノクロカメラ４１〜４３毎に測定領域６１を認識し、記憶部３０へ適宜記憶させる。
【００２３】
具体的には、モノクロカメラ４１〜４３で教示画像６０をそれぞれ撮像して得られた撮像教示画像は、各モノクロカメラ４１〜４３の位置と表示装置２との位置関係から、例えば図３〜図５に示すように、それぞれ歪んだ状態で撮像される。具体的には、モノクロカメラ４１で取得した撮像教示画像は、図３に示すＸカメラ画像６０Ｘのように歪む。また、モノクロカメラ４２で取得した撮像教示画像は、図４に示すＹカメラ画像６０Ｙのように歪む。さらに、モノクロカメラ４３で取得した撮像教示画像は、図５に示すＺカメラ画像６０Ｚのように歪む。
なお、図３〜図５は、説明の都合上、教示画像６０の測定領域６１に対応する各測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚに、教示画像６０に対応して識別番号ａ１〜ａ１６を付す。
これら歪んだ状態のＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０Ｙ、Ｚカメラ画像６０Ｚを二値化処理することで、Ｘカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０Ｙ、Ｚカメラ画像６０Ｚの各測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚが認識される。
【００２４】
色測定部５３は、表示装置２に表示される色測定対象の計測画像を、カメラ制御部５１の制御により撮像部４０のモノクロカメラ４１〜４３で撮像させる。そして、色測定部５３は、この撮像した計測画像において、測定領域認識部５２で認識した測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚに対応する計測領域毎の色データを取得する。具体的には、撮像した計測画像の各計測領域に含まれている全画素の輝度データの平均値を色測定値（Ｘ特性値、Ｙ特性値、Ｚ特性値）として取得する。測定した計測領域毎の色測定値は、記憶部３０に適宜記憶される。
【００２５】
より具体的には、例えばＸカメラ画像６０Ｘの識別番号ａ１の測定領域の２値画像をＸ（ａ１）とし、識別番号ａ１の測定領域内の総画素数をＮａ１とする。
また、計測画像をモノクロカメラ４１〜４３で撮像して得られた画像データをＸ１，Ｙ１，Ｚ１とする。
この場合、色測定部５３は、計測画像Ｘ１における識別番号ａ１の測定領域に対応する計測領域のＸ特性値を、以下の式１に示すように算出する。
【００２６】
［式１］
ａ１領域Ｘ特性値＝Σ（Ｘ１∩Ｘ（ａ１））／Ｎａ１ …（１）
【００２７】
すなわち、計測画像Ｘ１と、測定領域の２値画像Ｘ（ａ１）との積を求めると、計測画像Ｘ１において、前記識別番号ａ１の測定領域に対応する計測領域内の画素データが抽出される。そして、この抽出された画素データの輝度値を積算し、その領域内の総画素数（Ｎａ１）で除算することで、その領域における平均輝度値がＸ特性値となる。
同様の処理を行うことで、計測画像Ｘ１におけるａ１〜ａ１６の各領域のＸ特性値、計測画像Ｙ１におけるａ１〜ａ１６の各領域のＹ特性値、計測画像Ｚ１におけるａ１〜ａ１６の各領域のＺ特性値を求めることができる。従って、ａ１〜ａ１６の各領域のＸ，Ｙ，Ｚの特性値が、各領域の色測定値となる。
【００２８】
色校正値算出部５４は、色測定部５３で算出された色測定値を校正するための色校正値を算出する。具体的には、表示装置２に表示された画像を、モノクロカメラ４１〜４３で測定して得られた色測定値と、基準色度計としての校正用基準色彩輝度計７０で測定した際の色基準値とに基づいて、モノクロカメラ４１〜４３毎の測定した色測定値を色基準値と同値にする色校正値を算出する。
この際、表示装置２に教示画像６０を表示し、色測定部５３で各測定領域６１毎の色測定値を求めるとともに、各測定領域６１を校正用基準色彩輝度計７０で測定した色基準値とを求め、各測定領域毎の色校正値を算出すれば、より精度の高い校正が可能となる。
この色校正値は、具体的には色基準値に対する色測定値の差分（色基準値から色測定値を引いた値）として算出される。色校正値算出部５４は、この差分を色校正値とし記憶部３０に記憶する。
【００２９】
色補正値算出部５５は、色校正値算出部５４で算出した色校正値に基づいて、色測定部５３で測定した色測定値を補正する。
具体的には、色補正値算出部５５は、計測画像の各計測領域の色測定値に色校正値を加算し、各計測領域の色補正値（校正された色測定値）を算出する。
さらに、色補正値算出部５５は、算出した各計測領域の色補正値を、測定結果として記憶部３０に記憶するとともに、色データとして、画面表示や印刷出力などにより出力する。例えば、前記Ｘ，Ｙ，Ｚの特性値から、色度や輝度を求めて色データとして出力する。また、各計測領域毎の色データのばらつきを色均一性の評価として、画面表示や印刷出力などにより出力する。
ユーザーは、これらの測定結果に基づいて、表示装置２を評価し、表示状態を調整する。
【００３０】
［色測定方法］
次に、色測定装置１を用いた色測定方法を図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る色測定方法は、図６に示す測定領域を設定する測定領域設定処理と、図７に示す色測定・補正処理とを実施する。なお、複数台の表示装置２を検査する場合、図６の測定領域設定処理は、同一種類の表示装置２を検査する場合には、最初に１回だけ行えばよい。その後は、各表示装置２に対して、図７の色測定・補正処理のみを行えばよい。
【００３１】
（測定領域設定処理）
まず、測定領域設定処理について図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、事前準備として、３つのモノクロカメラ４１〜４３により撮像される被測定位置に、表示装置２を設置する。さらに、表示装置２を色測定装置１の信号発生部２０に接続する。
この状態で、最初に教示画像表示制御工程Ｓ１が実施される。
この教示画像表示制御工程Ｓ１では、制御部１０は記憶部３０から教示画像６０を読み出し、所定の制御信号を信号発生部２０へ出力する。そして、信号発生部２０は、表示制御信号を出力し、表示装置２に教示画像６０を表示させる。
【００３２】
次に、教示画像撮像工程Ｓ２が実施される。教示画像撮像工程Ｓ２では、カメラ制御部５１が３つのモノクロカメラ４１〜４３を制御して、表示装置２に表示された教示画像６０を同時に撮像する。この撮像により撮像教示画像であるＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚをそれぞれ取得する。これらＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚは、記憶部３０に記憶される。
【００３３】
次に、測定領域認識工程Ｓ３が実施される。測定領域認識工程Ｓ３では、教示画像撮像工程Ｓ２で取得したＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚをそれぞれ画像処理、例えば二値化処理する。この二値化処理により、Ｘカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚ毎の測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚを認識する認識工程Ｓ３１が実施される。
認識工程Ｓ３１で認識した各測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚには、ラベリング処理により、図３〜図５に示すように、教示画像６０の測定領域６１に対応して、図面中の左上から右側に上段から下段へ識別番号ａ１、ａ２、…、ａ１６が順次付される。
次に、認識工程Ｓ３１で認識したＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚ毎の測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚを、記憶部３０に記憶させる記憶工程Ｓ３２が実施される。このようにして、モノクロカメラ４１〜４３毎に測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚが設定される。
【００３４】
次に、カメラ補正工程Ｓ４が実施される。カメラ補正工程Ｓ４では、校正用基準色彩輝度計７０を用いて、教示画像６０の各測定領域６１における色基準値を測定した測定データを画像処理部５０の色校正値算出部５４で取得させて、記憶部３０に記憶させておく。
そして、色校正値算出部５４は、色測定部５３により、測定領域認識工程Ｓ３で認識した教示画像６０のＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚ毎の測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚにおける色測定値をそれぞれ測定し、記憶部３０へ記憶する。そして、色校正値算出部５４は、予め記憶された色基準値から測定した色測定値を引いて色校正値を算出し、記憶部３０に記憶させる。以上により、カメラ補正工程Ｓ４が終了し、測定領域設定処理が終了する。
【００３５】
（色測定・補正処理）
次に、色測定・補正処理について図７のフローチャートに基づいて説明する。
本実施形態の色測定・補正処理は、表示装置２に表示された計測画像の色を多点で測定し、さらに表示装置２の色均一性の評価をする。
この色測定・補正処理では、図７に示すように、まず、計測画像表示工程Ｓ１１が実施される。計測画像表示工程Ｓ１１では、既に設置された表示装置２に色測定のための計測用の計測画像を表示させる。
【００３６】
次に、計測画像撮像工程Ｓ１２が実施される。計測画像撮像工程Ｓ１２では、表示されている計測画像を３つのモノクロカメラ４１〜４３で同時に撮像し、各モノクロカメラ４１〜４３毎の撮像計測画像を取得する。取得された撮像計測画像は、それぞれ記憶部３０に記憶される。
【００３７】
次に、色測定工程Ｓ１３が実施される。色測定工程Ｓ１３は、計測画像撮像工程Ｓ１２で取得した撮像計測画像において、測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚに対応する計測領域の画像データを抽出し、前記式１に基づき、各計測領域のＸ特性値、Ｙ特性値、Ｚ特性値からなる色測定値を算出する。
【００３８】
次に、画像処理工程Ｓ１４が実施される。画像処理工程Ｓ１４では、色補正値算出部５５が、色測定工程Ｓ１３で取得した各計測領域の色測定値に、カメラ補正工程Ｓ４で取得した色校正値をそれぞれ加算して色補正値を算出する。
さらに、色補正値算出部５５は、算出した各計測領域の色補正値を、測定結果として記憶部３０に記憶するとともに、色度や輝度などの色データとして、画面表示や印刷出力などにより出力する。また、各計測領域毎の色データのばらつきを色均一性の評価として、画面表示や印刷出力などにより出力する。
【００３９】
以上により、１台目の表示装置２の色測定・補正処理が終了する。同機種の表示装置２を続けて検査する場合には、図７の色測定・補正処理のみを繰り返せばよい。
一方、機種が異なる表示装置２を検査する場合には、例えば、表示装置２のサイズなどが変わると、各モノクロカメラ４１〜４３で撮像した画像の歪み具合も変化して、測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚも変わるため、図６の測定領域設定処理から再度実施すればよい。
【００４０】
［実施形態の作用効果］
上述したように、上記実施形態では、複数の測定領域６１と測定領域以外の非測定領域とを異なる色度または輝度で表す教示画像６０を表示装置２に表示させて撮像し、画像処理して測定領域６１を認識する。そして、表示装置２に計測画像を表示させて撮像し、撮像した計測画像における既に認識した測定領域６１に対応した計測領域の色を測定する。
このことにより、計測画像における計測領域を設定するためのユーザーによる入力操作が不要となり、表示装置２の計測画像を多点測定する計測領域を自動的に、かつ、高精度に設定できる。このため、計測領域の設定作業を容易にかつ短時間で行える。そして、測定したい箇所や領域は、測定領域６１および非測定領域６２を異なる色度または輝度で描画した教示画像６０を作成するのみでよく、測定領域６１の変更も容易にできる。
【００４１】
また、本実施形態では、３つのモノクロカメラ４１〜４３で同時に撮像するので、各表示色で順次画像走査する必要がなく、時間短縮が図れる。さらに、フリッカーの影響を防止するために各表示色で１秒以上測定することにより測定時間が長くなるという不都合も防止できる。このように、三刺激値の３つのＸフィルター４４Ｘ、Ｙフィルター４４ＹおよびＺフィルター４４Ｚを３つのモノクロカメラ４１〜４３に１つずつ設けるので、色の測定でも安価なモノクロカメラ４１〜４３を用いることができ、測定時間も短縮できる。
【００４２】
また、計測領域毎の色測定値を、校正用基準色彩輝度計７０で測定して得られる色基準値に基づく色校正値で校正（補正）して、色補正値を算出している。このため、色校正値で校正しない場合に比べて、より正確な色測定値を求めることができる。また、校正用基準色彩輝度計７０による色校正値の算出は、最初のみ行えば良く、その後は、モノクロカメラ４１〜４３による撮像のみで色を測定できるため、校正用基準色彩輝度計７０のみで測定する場合に比べて測定時間も短くできる。
【００４３】
［実施形態の変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
すなわち、図２に示す１６分割の教示画像６０を用いて説明したが、測定領域としては格子状に分割された１６箇所に限られるものではない。例えば図８に示すように、ＡＮＳＩ（American National Standards Institute）２１５−１９９２で規定された測定点画像である教示画像６０を用いて１３箇所の円形領域を測定領域６１として測定する構成としてもよい。さらに、例えば図９に示すように、８８４箇所に細かく格子状に分割された測定領域６１を示す教示画像６０を用いてもよい。なお、この図９では、測定領域６１を黒色で表示し、非測定領域６２として白色で表示する形態としている。これらのように、測定したい測定領域６１を点あるいは領域で適宜示す各種形態の教示画像６０を利用できる。
また、画像処理として二値化処理して説明したが、この限りではなく、色度および輝度の少なくとも一方が被測定領域とは異なる測定領域を認識できる各種画像処理を適用できる。
【００４４】
そして、撮像部４０として、三刺激値の３つのＸフィルター４４Ｘ、Ｙフィルター４４ＹおよびＺフィルター４４Ｚが１つずつ装着された３つのモノクロカメラ４１〜４３を用いて説明したが、この限りではない。例えば、１つのカラーカメラを用いて、教示画像６０や計測画像を撮像し撮像画像を取得する構成としてもよい。
【００４５】
また、前記実施形態では、図６に示す測定領域設定処理でカメラ補正工程Ｓ４を実施し、図７に示す色測定・補正処理で、色測定値を校正する画像処理工程Ｓ１４を実施して説明したが、色校正値を算出せず、色測定工程Ｓ１３で測定された色測定値により、色均一性の評価等を行ってもよい。
【００４６】
さらに、前記実施形態では、図６に示す測定領域設定処理でカメラ補正工程Ｓ４を実施して色校正値を算出していたが、例えば、最初の１台目の表示装置２における色測定・補正処理において、色校正値の算出を行ってもよい。
【００４７】
また、信号発生部２０を設け、この信号発生部２０から信号を表示装置２へ送信して表示装置２で教示画像６０を表示させる構成を例示したが、この限りではない。
例えば、表示装置２に内蔵ＯＳＤ２Ａと切替部２Ｂとが設けられている場合には、切替部２Ｂの切替により、内蔵ＯＳＤ２Ａによって教示画像や計測画像を表示させるようにしてもよい。
さらに、表示装置２に内蔵ＯＳＤ２Ａが設けられている場合には、信号発生部２０を省略し、常に、内蔵ＯＳＤ２Ａによって表示装置２に教示画像や計測画像を表示させてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…色測定装置、２…表示装置、２Ａ…教示画像としての内蔵ＯＳＤ、２Ｂ…画像表示制御部として機能する切替部、２０…画像表示制御部としての信号発生部、４０…撮像部、４１〜４３…カメラであるモノクロカメラ、４４Ｘ…フィルターであるＸフィルター、４４Ｙ…フィルターであるＹフィルター、４４Ｚ…フィルターであるＺフィルター、５１…カメラ制御部、５２…測定領域認識部、５３…色測定部、５４…色校正値算出部、６０…教示画像、６１…測定領域、６２…非測定領域、７０…基準色度計としての校正用基準色彩輝度計。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色測定装置、および、色測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像表示装置における表示画像の品質を検査するために、ＲＧＢフィルターを装備する単板または三板のカラーカメラと、カメラによる測定値を補正する演算装置とを備えた色測定装置が使用される（特許文献１）。
また、順次送りの三刺激値フィルターを装備するカラーカメラと、三刺激値それぞれの画像データを結合して色度を演算する制御装置とを備えた色測定装置が知られている（特許文献２）。この特許文献２に記載の三刺激値のそれぞれのフィルターは、円形のフォルダーにセットされ、このフォルダーが回転することで受光素子に順次対向するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２３３３３３号公報
【特許文献２】特開平６−２０１４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、表示装置の用途が従来の文字表示から自然画、あるいはグラフィック画像などに変化し、より色彩豊かな画像が投影される場面が多くなっている。一方、プロジェクターの明るさは使用場所を選ばないほどに明るくなり、プロジェクターの光エネルギー密度は増すばかりである。このため、光源であるランプ、電気光学変換素子、あるいは内部光学部品の光学歪みを引き起こし、ひいては色均一性能の劣化に繋がる。この色均一性能を高精度、かつ高速に測定することが高性能な色均一性を有する表示装置の開発、製造に必須となってきている。
【０００５】
このような色均一性能の測定のために、表示装置の品質検査において、画面内の多点色彩計測を容易に行う必要性が高まっている。
ところで、前記特許文献１，２には、画面内での多点測定に関しては記載されていない。従来、このような測定装置では、測定者がマウスを用いた入力操作により、測定位置を１点、１点設定入力していた。この際、多点測定の精度向上を望むユーザーにおいては、数百箇所の測定位置を設定入力する場合もあり、測定のための設定操作に膨大な時間を要する不都合がある。また、マウスでの入力操作により、正確性を損なわずに測定位置を設定するのは、非常に煩雑である。さらに、円形の領域や楕円の領域などの矩形領域以外の変形領域を正確に設定するのはさらに煩雑で、時間を要する。このように、従来の測定方法では、測定のための設定操作に膨大な時間を要する不都合がある。
本発明の目的は、多点測定の測定領域の設定を容易にかつ短時間で行うことができる色測定装置、および、色測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に記載の色測定装置は、表示装置に表示された画像を撮像する撮像部と、複数の測定領域が設定された教示画像または色測定用の計測画像を選択して前記表示装置に表示させる画像表示制御部と、前記撮像部を制御して前記表示装置に表示された画像を撮像させるカメラ制御部と、前記撮像部で撮像した教示画像を画像処理して前記測定領域を認識する測定領域認識部と、前記撮像部で撮像した計測画像における前記測定領域認識部で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色を測定する色測定部と、を備え、前記教示画像は、前記複数の測定領域と、これら測定領域以外の非測定領域とが、異なる色度または輝度で表され、前記測定領域認識部は、前記測定領域および非測定領域における色度または輝度の違いに基づいて、前記撮像部で撮像した教示画像を画像処理することで前記測定領域を認識することを特徴とする。
【０００７】
この発明では、複数の測定領域と、これら測定領域以外の非測定領域とが、異なる色度または輝度で表された教示画像を表示装置に表示させて撮像し、教示画像の測定領域が、非測定領域に対して色度または輝度の少なくとも一方が異なる点を利用して画像処理することで測定領域を認識する。例えば、教示画像における測定領域の輝度が、被測定領域の輝度よりも高い場合には、そられの各領域の輝度を区分けする閾値を用いて輝度が高い領域のみを抽出すれば、測定領域を認識できる。
そして、表示装置に計測画像を表示させて撮像し、撮像した計測画像における既に認識した測定領域に対応した計測領域毎の色を測定する。
このことにより、計測画像における色を測定する計測領域は、前記教示画像における測定領域を認識する画像処理で自動的に設定され、ユーザーがマウスなどで計測領域を設定する入力操作を不要にできる。従って、表示装置の計測画像に多数の計測領域を容易に設定でき、多点測定するための計測領域を高精度に短時間で設定できる。
【０００８】
そして、本発明では、前記撮像部は、前記表示装置に表示された画像を撮像する３つのカメラと、これらカメラに１つずつ設けられる三刺激値の３つのフィルターと、を備え、前記カメラ制御部は、前記表示装置に表示された画像を前記カメラで同時に撮像させる制御を行い、前記測定領域認識部は、前記各カメラで撮像した教示画像をそれぞれ画像処理して前記測定領域をそれぞれ認識し、前記色測定部は、前記各カメラで撮像した計測画像における前記測定領域認識部で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色をそれぞれ測定することが好ましい。
【０００９】
この発明では、三刺激値の３つのフィルターを１つずつ設けた３つのカメラで同時に撮像するので、各表示色で順次画像走査する必要がなく、時間短縮が図れる。さらに、フリッカーの影響を防止するために各表示色で１秒以上測定することにより測定時間が長くなるという不都合も防止できる。このように、三刺激値の３つのフィルターを３つのカメラに１つずつ設けるので、色の測定でも安価なモノクロカメラを用いることができ、測定時間も短縮できる。
【００１０】
また、本発明では、前記色測定部で測定した計測領域毎の色の測定値と、前記計測画像の各計測領域を基準色度計で測定して得られる色基準値とに基づいて、色校正値を算出する色校正値算出部と、前記色校正値算出部で算出した色校正値に基づいて、前記色測定部で測定した測定値を補正して色補正値を算出する色補正値算出部と、を備えたことが好ましい。
【００１１】
この発明では、色校正値算出部は、色測定部で測定した測定値と、基準色度計で測定した色基準値とに基づいて色校正値を算出する。色補正値算出部は、この色校正値に基づいて、色測定部の測定値を補正して色補正値を算出する。
なお、基準色度計は、色測定部の校正用であるため、測定の開始時のみ用いればよく、前記色校正値が求められた後は、使用する必要がない。このため、基準色度計は、例えば、分光タイプの色彩輝度計のように、高精度の測定が可能であるが、測定時間が長くなるタイプのものも利用できる。このような基準色度計を用いて色校正値を求めれば、色測定部で測定した値を、前記基準色度計の計測値を基準に補正でき、この補正後の色補正値によればより正確な色の測定値を求めることができる。
【００１２】
本発明に記載の色測定方法は、複数の測定領域およびこれら測定領域とは異なる色度または輝度で表される非測定領域を有する教示画像を、表示装置に表示させる教示画像表示制御工程と、この教示画像表示制御工程で前記表示装置に表示された教示画像を撮像部により撮像して撮像教示画像を得る教示画像撮像工程と、この教示画像撮像工程で取得した撮像教示画像を、前記測定領域および非測定領域における色度または輝度の違いに基づいて画像処理することで前記測定領域を認識する測定領域認識工程と、前記表示装置に計測画像を表示させる計測画像表示工程と、前記計測画像表示工程で表示された計測画像を前記撮像部により撮像して撮像計測画像を得る計測画像撮像工程と、この計測画像撮像工程で取得した撮像計測画像における前記測定領域認識工程で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色を測定する色測定工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明では、本発明に記載の色測定装置と同様の作用効果を奏する。
すなわち、教示画像表示制御工程で測定領域および非測定領域を有する教示画像を表示装置に表示させ、教示画像撮像工程で撮像する。撮像した撮像教示画像を、測定領域および非測定領域における色度または輝度の違いに基づいて画像処理する測定領域認識工程を実施して測定領域を認識する。そして、計測画像表示工程で表示装置に計測画像を表示させ、計測画像撮像工程で撮像し、撮像した計測画像における既に認識した測定領域に対応した計測領域毎の色を色測定工程で測定する。
このことにより、計測画像における色を測定する計測領域をユーザーが設定する入力操作が不要となり、表示装置の計測画像に多数の計測領域を容易に設定でき、多点測定するための計測領域を高精度で短時間で設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る色測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】前記実施形態における教示画像を模式的に示す図。
【図３】前記実施形態におけるＸフィルターが設けられたモノクロカメラで撮像した教示画像を模式的に示す図。
【図４】前記実施形態におけるＹフィルターが設けられたモノクロカメラで撮像した教示画像を模式的に示す図。
【図５】前記実施形態におけるＺフィルターが設けられたモノクロカメラで撮像した教示画像を模式的に示す図。
【図６】前記実施形態における色測定のための測定領域を設定する動作を示すフローチャート。
【図７】前記実施形態における色測定・補正処理する動作を示すフローチャート。
【図８】本発明の変形例に係る教示画像を模式的に示す図。
【図９】本発明の他の変形例に係る教示画像を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［色測定装置の構成］
図１に示すように、色測定装置１は、検査対象となる表示装置２で表示される画像における複数箇所の色を測定する色測定機能を備えた装置である。
この色測定装置１は、制御部１０と、表示装置２で所定の画像を表示させる信号を発生する画像表示制御部としての信号発生部２０と、記憶部３０と、表示装置２に表示された画像を撮像する撮像部４０と、撮像した撮像画像を画像処理する画像処理部５０と、を備えている。
【００１６】
制御部１０は、信号発生部２０、記憶部３０および画像処理部５０を制御する。すなわち、制御部１０は、表示装置２の表示画面の色を多点（複数領域）で測定する処理を実施する。また、多点で測定した色（測定値）により、表示装置２の色均一性の評価も行う。このため、制御部１０は、信号発生部２０、記憶部３０および画像処理部５０に適宜制御信号を出力し、色測定装置１全体の動作を制御する。
【００１７】
信号発生部２０は、表示装置２に計測用の計測画像や教示画像などの画像を表示させる信号を発生する。具体的には、信号発生部２０は、制御部１０から出力される制御信号に基づいて、画像を表示させる表示制御信号を発生し、表示装置２へ送信して表示装置２で教示画像や計測画像を表示させる。
なお、表示装置２としては、図１に示すように、信号発生部２０からの表示制御信号により教示画像や計測画像を表示させる状態と、信号発生部としての内蔵ＯＳＤ（On Screen Display）２Ａからの表示制御信号により教示画像や計測画像を表示させる状態とを切り替える切替部２Ｂを有するものでもよい。
【００１８】
記憶部３０には、色測定装置１を制御する各種プログラムや、表示装置２に表示させる教示画像や計測画像のデータなどが記憶されている。
【００１９】
撮像部４０は、３つのモノクロカメラ４１，４２，４３を備えている。これらモノクロカメラ４１〜４３には、三刺激値の３つのフィルターであるＸフィルター４４Ｘ、Ｙフィルター４４Ｙ、およびＺフィルター４４Ｚがそれぞれ１つずつ設けられている。
モノクロカメラ４１〜４３は、画像処理部５０に接続されて制御される。
【００２０】
画像処理部５０は、撮像部４０を制御し、撮像部４０で撮像した画像を処理する。
この画像処理部５０は、カメラ制御部５１と、測定領域認識部５２と、色測定部５３と、色校正値算出部５４と、色補正値算出部５５とを有する。
【００２１】
カメラ制御部５１は、モノクロカメラ４１〜４３を制御し、表示装置２に表示される画像を撮像させ、その撮像データをモノクロカメラ４１〜４３から取得する。なお、カメラ制御部５１は、３つのモノクロカメラ４１〜４３を同期させて前記画像を同時に撮像させる。
【００２２】
測定領域認識部５２は、表示装置２に表示された図２に示すような教示画像６０を、撮像部４０のモノクロカメラ４１〜４３で撮像させ、得られた撮像教示画像をそれぞれ画像処理する。
ここで、教示画像６０は、複数、例えば本実施形態では１６個の白色の明るい測定領域６１と、１６個の測定領域６１を格子状に分割する黒色の暗い非測定領域６２を有している。なお、この図２は、説明の都合上、各測定領域６１を特定するための識別番号ａ１〜ａ１６を付す。
この測定領域認識部５２における画像処理としては、モノクロカメラ４１〜４３で得られた画像の輝度データを所定の閾値と比較し、例えば教示画像６０の複数の測定領域６１を示す明るい部分を「１」，測定領域６１を区分する非測定領域６２を示す暗い部分を「０」とする二値画像に変換する二値化処理が例示できる。
そして、測定領域認識部５２は、この二値化処理により、モノクロカメラ４１〜４３毎に測定領域６１を認識し、記憶部３０へ適宜記憶させる。
【００２３】
具体的には、モノクロカメラ４１〜４３で教示画像６０をそれぞれ撮像して得られた撮像教示画像は、各モノクロカメラ４１〜４３の位置と表示装置２との位置関係から、例えば図３〜図５に示すように、それぞれ歪んだ状態で撮像される。具体的には、モノクロカメラ４１で取得した撮像教示画像は、図３に示すＸカメラ画像６０Ｘのように歪む。また、モノクロカメラ４２で取得した撮像教示画像は、図４に示すＹカメラ画像６０Ｙのように歪む。さらに、モノクロカメラ４３で取得した撮像教示画像は、図５に示すＺカメラ画像６０Ｚのように歪む。
なお、図３〜図５は、説明の都合上、教示画像６０の測定領域６１に対応する各測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚに、教示画像６０に対応して識別番号ａ１〜ａ１６を付す。
これら歪んだ状態のＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０Ｙ、Ｚカメラ画像６０Ｚを二値化処理することで、Ｘカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０Ｙ、Ｚカメラ画像６０Ｚの各測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚが認識される。
【００２４】
色測定部５３は、表示装置２に表示される色測定対象の計測画像を、カメラ制御部５１の制御により撮像部４０のモノクロカメラ４１〜４３で撮像させる。そして、色測定部５３は、この撮像した計測画像において、測定領域認識部５２で認識した測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚに対応する計測領域毎の色データを取得する。具体的には、撮像した計測画像の各計測領域に含まれている全画素の輝度データの平均値を色測定値（Ｘ特性値、Ｙ特性値、Ｚ特性値）として取得する。測定した計測領域毎の色測定値は、記憶部３０に適宜記憶される。
【００２５】
より具体的には、例えばＸカメラ画像６０Ｘの識別番号ａ１の測定領域の２値画像をＸ（ａ１）とし、識別番号ａ１の測定領域内の総画素数をＮａ１とする。
また、計測画像をモノクロカメラ４１〜４３で撮像して得られた画像データをＸ１，Ｙ１，Ｚ１とする。
この場合、色測定部５３は、計測画像Ｘ１における識別番号ａ１の測定領域に対応する計測領域のＸ特性値を、以下の式１に示すように算出する。
【００２６】
［式１］
ａ１領域Ｘ特性値＝Σ（Ｘ１∩Ｘ（ａ１））／Ｎａ１ …（１）
【００２７】
すなわち、計測画像Ｘ１と、測定領域の２値画像Ｘ（ａ１）との積を求めると、計測画像Ｘ１において、前記識別番号ａ１の測定領域に対応する計測領域内の画素データが抽出される。そして、この抽出された画素データの輝度値を積算し、その領域内の総画素数（Ｎａ１）で除算することで、その領域における平均輝度値がＸ特性値となる。
同様の処理を行うことで、計測画像Ｘ１におけるａ１〜ａ１６の各領域のＸ特性値、計測画像Ｙ１におけるａ１〜ａ１６の各領域のＹ特性値、計測画像Ｚ１におけるａ１〜ａ１６の各領域のＺ特性値を求めることができる。従って、ａ１〜ａ１６の各領域のＸ，Ｙ，Ｚの特性値が、各領域の色測定値となる。
【００２８】
色校正値算出部５４は、色測定部５３で算出された色測定値を校正するための色校正値を算出する。具体的には、表示装置２に表示された画像を、モノクロカメラ４１〜４３で測定して得られた色測定値と、基準色度計としての校正用基準色彩輝度計７０で測定した際の色基準値とに基づいて、モノクロカメラ４１〜４３毎の測定した色測定値を色基準値と同値にする色校正値を算出する。
この際、表示装置２に教示画像６０を表示し、色測定部５３で各測定領域６１毎の色測定値を求めるとともに、各測定領域６１を校正用基準色彩輝度計７０で測定した色基準値とを求め、各測定領域毎の色校正値を算出すれば、より精度の高い校正が可能となる。
この色校正値は、具体的には色基準値に対する色測定値の差分（色基準値から色測定値を引いた値）として算出される。色校正値算出部５４は、この差分を色校正値とし記憶部３０に記憶する。
【００２９】
色補正値算出部５５は、色校正値算出部５４で算出した色校正値に基づいて、色測定部５３で測定した色測定値を補正する。
具体的には、色補正値算出部５５は、計測画像の各計測領域の色測定値に色校正値を加算し、各計測領域の色補正値（校正された色測定値）を算出する。
さらに、色補正値算出部５５は、算出した各計測領域の色補正値を、測定結果として記憶部３０に記憶するとともに、色データとして、画面表示や印刷出力などにより出力する。例えば、前記Ｘ，Ｙ，Ｚの特性値から、色度や輝度を求めて色データとして出力する。また、各計測領域毎の色データのばらつきを色均一性の評価として、画面表示や印刷出力などにより出力する。
ユーザーは、これらの測定結果に基づいて、表示装置２を評価し、表示状態を調整する。
【００３０】
［色測定方法］
次に、色測定装置１を用いた色測定方法を図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る色測定方法は、図６に示す測定領域を設定する測定領域設定処理と、図７に示す色測定・補正処理とを実施する。なお、複数台の表示装置２を検査する場合、図６の測定領域設定処理は、同一種類の表示装置２を検査する場合には、最初に１回だけ行えばよい。その後は、各表示装置２に対して、図７の色測定・補正処理のみを行えばよい。
【００３１】
（測定領域設定処理）
まず、測定領域設定処理について図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、事前準備として、３つのモノクロカメラ４１〜４３により撮像される被測定位置に、表示装置２を設置する。さらに、表示装置２を色測定装置１の信号発生部２０に接続する。
この状態で、最初に教示画像表示制御工程Ｓ１が実施される。
この教示画像表示制御工程Ｓ１では、制御部１０は記憶部３０から教示画像６０を読み出し、所定の制御信号を信号発生部２０へ出力する。そして、信号発生部２０は、表示制御信号を出力し、表示装置２に教示画像６０を表示させる。
【００３２】
次に、教示画像撮像工程Ｓ２が実施される。教示画像撮像工程Ｓ２では、カメラ制御部５１が３つのモノクロカメラ４１〜４３を制御して、表示装置２に表示された教示画像６０を同時に撮像する。この撮像により撮像教示画像であるＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚをそれぞれ取得する。これらＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚは、記憶部３０に記憶される。
【００３３】
次に、測定領域認識工程Ｓ３が実施される。測定領域認識工程Ｓ３では、教示画像撮像工程Ｓ２で取得したＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚをそれぞれ画像処理、例えば二値化処理する。この二値化処理により、Ｘカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚ毎の測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚを認識する認識工程Ｓ３１が実施される。
認識工程Ｓ３１で認識した各測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚには、ラベリング処理により、図３〜図５に示すように、教示画像６０の測定領域６１に対応して、図面中の左上から右側に上段から下段へ識別番号ａ１、ａ２、…、ａ１６が順次付される。
次に、認識工程Ｓ３１で認識したＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚ毎の測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚを、記憶部３０に記憶させる記憶工程Ｓ３２が実施される。このようにして、モノクロカメラ４１〜４３毎に測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚが設定される。
【００３４】
次に、カメラ補正工程Ｓ４が実施される。カメラ補正工程Ｓ４では、校正用基準色彩輝度計７０を用いて、教示画像６０の各測定領域６１における色基準値を測定した測定データを画像処理部５０の色校正値算出部５４で取得させて、記憶部３０に記憶させておく。
そして、色校正値算出部５４は、色測定部５３により、測定領域認識工程Ｓ３で認識した教示画像６０のＸカメラ画像６０Ｘ、Ｙカメラ画像６０ＹおよびＺカメラ画像６０Ｚ毎の測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚにおける色測定値をそれぞれ測定し、記憶部３０へ記憶する。そして、色校正値算出部５４は、予め記憶された色基準値から測定した色測定値を引いて色校正値を算出し、記憶部３０に記憶させる。以上により、カメラ補正工程Ｓ４が終了し、測定領域設定処理が終了する。
【００３５】
（色測定・補正処理）
次に、色測定・補正処理について図７のフローチャートに基づいて説明する。
本実施形態の色測定・補正処理は、表示装置２に表示された計測画像の色を多点で測定し、さらに表示装置２の色均一性の評価をする。
この色測定・補正処理では、図７に示すように、まず、計測画像表示工程Ｓ１１が実施される。計測画像表示工程Ｓ１１では、既に設置された表示装置２に色測定のための計測用の計測画像を表示させる。
【００３６】
次に、計測画像撮像工程Ｓ１２が実施される。計測画像撮像工程Ｓ１２では、表示されている計測画像を３つのモノクロカメラ４１〜４３で同時に撮像し、各モノクロカメラ４１〜４３毎の撮像計測画像を取得する。取得された撮像計測画像は、それぞれ記憶部３０に記憶される。
【００３７】
次に、色測定工程Ｓ１３が実施される。色測定工程Ｓ１３は、計測画像撮像工程Ｓ１２で取得した撮像計測画像において、測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚに対応する計測領域の画像データを抽出し、前記式１に基づき、各計測領域のＸ特性値、Ｙ特性値、Ｚ特性値からなる色測定値を算出する。
【００３８】
次に、画像処理工程Ｓ１４が実施される。画像処理工程Ｓ１４では、色補正値算出部５５が、色測定工程Ｓ１３で取得した各計測領域の色測定値に、カメラ補正工程Ｓ４で取得した色校正値をそれぞれ加算して色補正値を算出する。
さらに、色補正値算出部５５は、算出した各計測領域の色補正値を、測定結果として記憶部３０に記憶するとともに、色度や輝度などの色データとして、画面表示や印刷出力などにより出力する。また、各計測領域毎の色データのばらつきを色均一性の評価として、画面表示や印刷出力などにより出力する。
【００３９】
以上により、１台目の表示装置２の色測定・補正処理が終了する。同機種の表示装置２を続けて検査する場合には、図７の色測定・補正処理のみを繰り返せばよい。
一方、機種が異なる表示装置２を検査する場合には、例えば、表示装置２のサイズなどが変わると、各モノクロカメラ４１〜４３で撮像した画像の歪み具合も変化して、測定領域６１Ｘ，６１Ｙ，６１Ｚも変わるため、図６の測定領域設定処理から再度実施すればよい。
【００４０】
［実施形態の作用効果］
上述したように、上記実施形態では、複数の測定領域６１と測定領域以外の非測定領域とを異なる色度または輝度で表す教示画像６０を表示装置２に表示させて撮像し、画像処理して測定領域６１を認識する。そして、表示装置２に計測画像を表示させて撮像し、撮像した計測画像における既に認識した測定領域６１に対応した計測領域の色を測定する。
このことにより、計測画像における計測領域を設定するためのユーザーによる入力操作が不要となり、表示装置２の計測画像を多点測定する計測領域を自動的に、かつ、高精度に設定できる。このため、計測領域の設定作業を容易にかつ短時間で行える。そして、測定したい箇所や領域は、測定領域６１および非測定領域６２を異なる色度または輝度で描画した教示画像６０を作成するのみでよく、測定領域６１の変更も容易にできる。
【００４１】
また、本実施形態では、３つのモノクロカメラ４１〜４３で同時に撮像するので、各表示色で順次画像走査する必要がなく、時間短縮が図れる。さらに、フリッカーの影響を防止するために各表示色で１秒以上測定することにより測定時間が長くなるという不都合も防止できる。このように、三刺激値の３つのＸフィルター４４Ｘ、Ｙフィルター４４ＹおよびＺフィルター４４Ｚを３つのモノクロカメラ４１〜４３に１つずつ設けるので、色の測定でも安価なモノクロカメラ４１〜４３を用いることができ、測定時間も短縮できる。
【００４２】
また、計測領域毎の色測定値を、校正用基準色彩輝度計７０で測定して得られる色基準値に基づく色校正値で校正（補正）して、色補正値を算出している。このため、色校正値で校正しない場合に比べて、より正確な色測定値を求めることができる。また、校正用基準色彩輝度計７０による色校正値の算出は、最初のみ行えば良く、その後は、モノクロカメラ４１〜４３による撮像のみで色を測定できるため、校正用基準色彩輝度計７０のみで測定する場合に比べて測定時間も短くできる。
【００４３】
［実施形態の変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
すなわち、図２に示す１６分割の教示画像６０を用いて説明したが、測定領域としては格子状に分割された１６箇所に限られるものではない。例えば図８に示すように、ＡＮＳＩ（American National Standards Institute）２１５−１９９２で規定された測定点画像である教示画像６０を用いて１３箇所の円形領域を測定領域６１として測定する構成としてもよい。さらに、例えば図９に示すように、８８４箇所に細かく格子状に分割された測定領域６１を示す教示画像６０を用いてもよい。なお、この図９では、測定領域６１を黒色で表示し、非測定領域６２として白色で表示する形態としている。これらのように、測定したい測定領域６１を点あるいは領域で適宜示す各種形態の教示画像６０を利用できる。
また、画像処理として二値化処理して説明したが、この限りではなく、色度および輝度の少なくとも一方が被測定領域とは異なる測定領域を認識できる各種画像処理を適用できる。
【００４４】
そして、撮像部４０として、三刺激値の３つのＸフィルター４４Ｘ、Ｙフィルター４４ＹおよびＺフィルター４４Ｚが１つずつ装着された３つのモノクロカメラ４１〜４３を用いて説明したが、この限りではない。例えば、１つのカラーカメラを用いて、教示画像６０や計測画像を撮像し撮像画像を取得する構成としてもよい。
【００４５】
また、前記実施形態では、図６に示す測定領域設定処理でカメラ補正工程Ｓ４を実施し、図７に示す色測定・補正処理で、色測定値を校正する画像処理工程Ｓ１４を実施して説明したが、色校正値を算出せず、色測定工程Ｓ１３で測定された色測定値により、色均一性の評価等を行ってもよい。
【００４６】
さらに、前記実施形態では、図６に示す測定領域設定処理でカメラ補正工程Ｓ４を実施して色校正値を算出していたが、例えば、最初の１台目の表示装置２における色測定・補正処理において、色校正値の算出を行ってもよい。
【００４７】
また、信号発生部２０を設け、この信号発生部２０から信号を表示装置２へ送信して表示装置２で教示画像６０を表示させる構成を例示したが、この限りではない。
例えば、表示装置２に内蔵ＯＳＤ２Ａと切替部２Ｂとが設けられている場合には、切替部２Ｂの切替により、内蔵ＯＳＤ２Ａによって教示画像や計測画像を表示させるようにしてもよい。
さらに、表示装置２に内蔵ＯＳＤ２Ａが設けられている場合には、信号発生部２０を省略し、常に、内蔵ＯＳＤ２Ａによって表示装置２に教示画像や計測画像を表示させてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…色測定装置、２…表示装置、２Ａ…教示画像としての内蔵ＯＳＤ、２Ｂ…画像表示制御部として機能する切替部、２０…画像表示制御部としての信号発生部、４０…撮像部、４１〜４３…カメラであるモノクロカメラ、４４Ｘ…フィルターであるＸフィルター、４４Ｙ…フィルターであるＹフィルター、４４Ｚ…フィルターであるＺフィルター、５１…カメラ制御部、５２…測定領域認識部、５３…色測定部、５４…色校正値算出部、６０…教示画像、６１…測定領域、６２…非測定領域、７０…基準色度計としての校正用基準色彩輝度計。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置に表示された画像を撮像する撮像部と、
複数の測定領域が設定された教示画像または色測定用の計測画像を選択して前記表示装置に表示させる画像表示制御部と、
前記撮像部を制御して前記表示装置に表示された画像を撮像させるカメラ制御部と、
前記撮像部で撮像した教示画像を画像処理して前記測定領域を認識する測定領域認識部と、
前記撮像部で撮像した計測画像における前記測定領域認識部で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色を測定する色測定部と、を備え、
前記教示画像は、前記複数の測定領域と、これら測定領域以外の非測定領域とが、異なる色度または輝度で表され、
前記測定領域認識部は、前記測定領域および非測定領域における色度または輝度の違いに基づいて、前記撮像部で撮像した教示画像を画像処理することで前記測定領域を認識する
ことを特徴とする色測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の色測定装置において、
前記撮像部は、前記表示装置に表示された画像を撮像する３つのカメラと、これらカメラに１つずつ設けられる三刺激値の３つのフィルターと、を備え、
前記カメラ制御部は、前記表示装置に表示された画像を前記カメラで同時に撮像させる制御を行い、
前記測定領域認識部は、前記各カメラで撮像した教示画像をそれぞれ画像処理して前記測定領域をそれぞれ認識し、
前記色測定部は、前記各カメラで撮像した計測画像における前記測定領域認識部で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色をそれぞれ測定する
ことを特徴とする色測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の色測定装置において、
前記色測定部で測定した計測領域毎の色の測定値と、前記計測画像の各計測領域を基準色度計で測定して得られる色基準値とに基づいて、色校正値を算出する色校正値算出部と、
前記色校正値算出部で算出した色校正値に基づいて、前記色測定部で測定した測定値を補正して色補正値を算出する色補正値算出部と、を備えた
ことを特徴とする色測定装置。
【請求項４】
複数の測定領域およびこれら測定領域とは異なる色度または輝度で表される非測定領域を有する教示画像を、表示装置に表示させる教示画像表示制御工程と、
この教示画像表示制御工程で前記表示装置に表示された教示画像を撮像部により撮像して撮像教示画像を得る教示画像撮像工程と、
この教示画像撮像工程で取得した撮像教示画像を、前記測定領域および非測定領域における色度または輝度の違いに基づいて画像処理することで前記測定領域を認識する測定領域認識工程と、
前記表示装置に計測画像を表示させる計測画像表示工程と、
前記計測画像表示工程で表示された計測画像を前記撮像部により撮像して撮像計測画像を得る計測画像撮像工程と、
この計測画像撮像工程で取得した撮像計測画像における前記測定領域認識工程で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色を測定する色測定工程と、を備える
ことを特徴とする色測定方法。
【請求項１】
表示装置に表示された画像を撮像する撮像部と、
複数の測定領域が設定された教示画像または色測定用の計測画像を選択して前記表示装置に表示させる画像表示制御部と、
前記撮像部を制御して前記表示装置に表示された画像を撮像させるカメラ制御部と、
前記撮像部で撮像した教示画像を画像処理して前記測定領域を認識する測定領域認識部と、
前記撮像部で撮像した計測画像における前記測定領域認識部で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色を測定する色測定部と、を備え、
前記教示画像は、前記複数の測定領域と、これら測定領域以外の非測定領域とが、異なる色度または輝度で表され、
前記測定領域認識部は、前記測定領域および非測定領域における色度または輝度の違いに基づいて、前記撮像部で撮像した教示画像を画像処理することで前記測定領域を認識する
ことを特徴とする色測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の色測定装置において、
前記撮像部は、前記表示装置に表示された画像を撮像する３つのカメラと、これらカメラに１つずつ設けられる三刺激値の３つのフィルターと、を備え、
前記カメラ制御部は、前記表示装置に表示された画像を前記カメラで同時に撮像させる制御を行い、
前記測定領域認識部は、前記各カメラで撮像した教示画像をそれぞれ画像処理して前記測定領域をそれぞれ認識し、
前記色測定部は、前記各カメラで撮像した計測画像における前記測定領域認識部で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色をそれぞれ測定する
ことを特徴とする色測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の色測定装置において、
前記色測定部で測定した計測領域毎の色の測定値と、前記計測画像の各計測領域を基準色度計で測定して得られる色基準値とに基づいて、色校正値を算出する色校正値算出部と、
前記色校正値算出部で算出した色校正値に基づいて、前記色測定部で測定した測定値を補正して色補正値を算出する色補正値算出部と、を備えた
ことを特徴とする色測定装置。
【請求項４】
複数の測定領域およびこれら測定領域とは異なる色度または輝度で表される非測定領域を有する教示画像を、表示装置に表示させる教示画像表示制御工程と、
この教示画像表示制御工程で前記表示装置に表示された教示画像を撮像部により撮像して撮像教示画像を得る教示画像撮像工程と、
この教示画像撮像工程で取得した撮像教示画像を、前記測定領域および非測定領域における色度または輝度の違いに基づいて画像処理することで前記測定領域を認識する測定領域認識工程と、
前記表示装置に計測画像を表示させる計測画像表示工程と、
前記計測画像表示工程で表示された計測画像を前記撮像部により撮像して撮像計測画像を得る計測画像撮像工程と、
この計測画像撮像工程で取得した撮像計測画像における前記測定領域認識工程で認識した測定領域に対応する計測領域毎の色を測定する色測定工程と、を備える
ことを特徴とする色測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２２０８２３（Ｐ２０１１−２２０８２３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９０１６０（Ｐ２０１０−９０１６０）
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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