表面特性の定量測定のための方法および装置
【課題】本発明は、表面特性の定量測定のための方法を提供し、解析されるべき表面（８）の、多数の測定値を含んでいる空間的に分解された画像が評価される。
【解決手段】この方法は、測定値によって特徴付けられ得る特定の物理的特性を表す画像の表面積（Ａ）を決定するために、測定値を解析するステップと、この物理的特性の結果値（Ｉ）を決定するステップであって、この結果値は、測定値を解析することによって決定された表面積（Ａ）全体の物理的特性の測定値の特徴である、ステップと、を包含し、結果値（Ｉ）は、決定された表面積（Ａ）の大きさに対して出力されることを特徴とする。
【解決手段】この方法は、測定値によって特徴付けられ得る特定の物理的特性を表す画像の表面積（Ａ）を決定するために、測定値を解析するステップと、この物理的特性の結果値（Ｉ）を決定するステップであって、この結果値は、測定値を解析することによって決定された表面積（Ａ）全体の物理的特性の測定値の特徴である、ステップと、を包含し、結果値（Ｉ）は、決定された表面積（Ａ）の大きさに対して出力されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面特性の定量測定のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面の性質は、日常の対象物（例えば、自動車およびその他の有用な対象物）の重要な性質であり、人間の観察者に与えられる全体的な印象のかなりの部分を決定する。１つの例は、自動車のボディの光沢のある（ｈｉｇｈ−ｇｌｏｓｓ）コーティングまたは金属のコーティングを含む。
【０００３】
本発明の関連では、表面特性は、特に、人間の観察者に対して表面がどのように見えるかということを決定する表面の物理的特性を意味するものとして理解される。特に、これらの表面の物理的特性は、例えば、マクロ構造およびマイクロ構造、トポグラフィ（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）、色、色点（ｃｏｌｏｕｒ ｐｏｉｎｔ）、色の明るさ、光沢、画像のシャープさ、ぼやけ（ｈａｚｅ）、表面のテクスチャー（ｔｅｘｔｕｒｅ）、粗さ（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）、および「柚子肌（ｏｒａｎｇｅ ｐｅｅｌ）」の効果、すなわちざらざら感（ｃｏａｒｓｅｎｅｓｓ）のような性質を含む。
【０００４】
表面の性質（特に、これらの光沢のあるコーティング）を高い再現性で評価するためには、人間の観察者に与えられる全体的な印象のかなりの部分を決定する上記の物理的なパラメータを特に検出する測定デバイスが必要とされる。
【０００５】
近年、いわゆるエフェクト顔料のコーティング（ｅｆｆｅｃｔ ｐｉｇｍｅｎｔ ｃｏａｔｉｎｇ）が、ますます人気を博してきている。これらのコーティングは、照射された光を様々な方法で反射するエフェクト顔料を含んでいる。そのようなエフェクト顔料コーティングさえも定量的に評価するための装置および方法は、従来技術から公知である。
【０００６】
１つの公知の方法においては、例えば、反射された光の強度に対して所与の閾値が定義され、観察される表面のうち、この閾値を超える強度を有する表面領域のみが、考慮される。測定結果は、考慮される個々の表面セグメントのそれぞれの強度にわたって統合される。この評価は、解析される表面の光学的な性質に関する手がかりを提供する。しかしながら、この評価からの結果値が同じまたは同様である表面さえも、人間の目によって直接的に見られたときには、非常に異なる振舞をし得ることが分かっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、解析されるべき表面のより精密な分類を可能にすることである。このことは、本発明にしたがって、請求項１にしたがう方法および請求項１５にしたがう装置によって、達成される。実施形態の利点およびさらなる展開は、従属請求項の主題をなしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の概要）
表面特性の定量測定のための本発明にしたがう方法においては、解析されるべき表面の空間的に分解された画像が評価され、この空間的に分解された画像は、多数の測定値を含んでいる。この画像は、解析されるべき表面の表面積（特に、これらの表面積は、測定値によって特徴付けられ得る物理的な特性を有しているか、表している）を決定するために、解析される。さらに、この物理的な特性の結果値が決定され、この結果値は、画像を解析することによって決定される表面積の全体の物理的な特性の測定値の（他ならぬ）特徴である。本発明にしたがうと、結果値は、決定された表面積の大きさに対して表示または出力される。
【０００９】
決定された表面積の大きさに対して示されるこの結果値は、必ずしもユーザに対して直接的に出力される必要はない；プロセッサが、多数のそのような結果を処理し、内部比較においてそれらを比較し、その後、例えばこの比較の結果をユーザに出力することもまた、可能である。この場合、例えば、この比較の結果として、ユーザに対して警告信号が出力され得、この警告信号は、解析されるべき表面の現在測定されている領域が、もはや許容可能ではないこと、または観察者によってその他の表面から光学的に区別され得ることを示す。
【００１０】
言い換えると、表面の特徴的な特性を表す多数の測定値は、空間的に分解されて記録される。画像は、具体的には多数の画素から構成されており、これらの画素の各々は、少なくとも１つの特定の測定値に割り当てられ得る。
【００１１】
これに関連して、本発明と同時に本出願の出願人によって出願され、題名「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ」が付された、さらなる特許出願に対する参照がなされる。本明細書中では、この出願の開示の内容の全体は、参照によって、本特許出願の開示の内容に援用される。
【００１２】
結果値は、画像を解析することによって決定される表面積全体の物理的な特性の値の平均を形成することによって、取得されることが好適である。しかしながら、積分、分布関数、和、および同様の演算が、形成され得る。
【００１３】
したがって、本発明にしたがうと、最初に、特定の物理的な特性を有する表面積（例えば、所与の閾値を超える散乱強度を有する表面積）が決定される。その後、決定された強度値にわたって、平均が形成され、ここでは、閾値を超える強度を有する表面積のみが、考慮される。その結果、相対的な強度値が出力されること（すなわち、閾値が、決定された強度値から減じられること）が好適である。
【００１４】
その後、上記の結果値（すなわち、平均の強度値）は、決定された表面積の大きさに対して表示される。決定された表面積の大きさは、特に、閾値を超える強度を有する表面積によって表される画素の数を決定することによって、取得される。より具体的には、照射された領域は、例えばカメラに撮像され、次にこのカメラが、対応する空間的に分解された画像を出力する。
【００１５】
従来技術においては、積分的な方法（この方法においては、いわば、結果値と関連する表面積との積が出力される）が用いられるが、本発明にしたがうと、表面積の大きさおよび結果値の両方を別々に出力することが提案される。このアイディアは、例えば、多数の画素または低い強度を有する大きな表面積が、高い強度を有する小さな表面積と比較して見られたときに、異なる効果を有しており、同時にそれぞれの積が一致し得るので、これらの２つのタイプの表面の間の測定可能な差異は、従来技術からは公知な方法を用いて出力されないという知見に基づいている。
【００１６】
上記の放射において生成される評価されるべき画像は、解析されるべき表面上に照射され、表面から返された放射の少なくとも一部が、放射検出器デバイスによって受信され、この放射検出器デバイスが、測定値または測定値のデータの特徴を出力することが、好適である。放射検出器デバイスは、例えば、放射を受信して対応する測定値を出力するＣＣＤチップであり得る。ここで、最初に画像が記録され、記録された直後に、この画像が本発明にしたがう方法で処理されることが可能である。
【００１７】
算術平均、幾何平均、積分、重み付き平均、これらの組み合わせ等を含む平均の群からの平均が取られることが、好適である。
【００１８】
物理的特性は、強度であり、特に閾値の強度であることが好適である。しかしながら、その他の物理的なパラメータ（例えば、色など）を参照して、この方法を実行することもまた可能であり得る。より具体的には、記録された画像の個々の画素の各々は、それが表示する強度に関して評価されるので、全体として、本発明にしたがう方法は、積分的な方法ではなく、差分的な方法である。
【００１９】
この特徴的な特性の特定の値の範囲に対応する表面積の大きさが決定されることが好適である。より具体的には、上述のように所与の閾値が定義され、この値の範囲の下限は上述の閾値なので、観察される表面積のうち、この特徴的な閾値を超える表面積のみが、考慮される。この場合、画像の処理の間に、特定のデジタル値（例えば、１０２４個の異なる値）が、決定された実際の強度値に割り当てられる。
【００２０】
別の有利な方法においては、多数の空間的に分解された画像に対し、結果値は、好適には同じ図において、決定された表面積の大きさに対してプロットされる。その結果、多数の記録のそれぞれが、比較的大きな表面に対して実行され得、それぞれの記録は、どれであっても、図中にプロットされ得る。その結果、この全体の図から、解析されるべき表面のサブエリアのそれぞれのうちのどれが、所定の許容範囲内に存在しており、どれがこの範囲外に存在しているかを決定することが可能になる。許容値はまた、多数の空間的に分解された画像に基づいて定義され得る。その結果、例えば、燃料タンクのキャップに記録された画像を、フード（ｈｏｏｄ）に記録された１つ以上の画像と比較することが可能である。
【００２１】
より具体的には、多数の記録された画像に対し、対応する表面が観察者に対して同じ光学的印象を与えるかどうかの比較に基づいて、表面積のサイズに対して結果値がプロットされ、この結果値が評価される。
【００２２】
さらなる有利な方法において、図中では、既に決定されている許容基準を特定の予め定義された表面積が満たすかどうかを決定する許容域が決定される。その結果、例えばラジエータのフードのペイントコーティングの特定の領域が、許容され得るか、または許容され得ないかを評価することが可能である。許容域は、楕円であることが好適である。
【００２３】
許容域は、多数の結果値を用いて決定されることが好適である。しかしながら、許容域が、例えば製造業者の命令等にしたがって、事前に定義されることもまた、可能である。許容域はまた、多数の表面積の大きさを用いて定義され得る。表面積の大きさに関する特定の許容領域が、結果値に関する特定の許容領域と共に定義され、許容域が両方の許容域を考慮して形成されることが、特に有利である。許容域を形成するためには、基準の領域から、または表面積または結果値に対する予め定義された値から始めることもまた可能である。
【００２４】
さらなる有利な方法において、図中では、解析されるべき表面の異なる性質を象徴するオリエンテーションラインが示される。例えば、これらのオリエンテーションラインは、どれであっても、表面積の大きさと結果値との一定の積、または対応する間接的に分類された性質を象徴する線であり得る。したがって、オリエンテーションラインは、どれであっても、結果値と表面積の大きさとから得られる積の値に特有のものである。これらのオリエンテーションラインを介することにより、様々な表面のタイプへの粗い分類が、可能である。
【００２５】
解析されるべき表面は、エフェクト顔料を含むコーティングであることが好適である。しかしながら、原則的に、本発明にしたがう方法を用いて、その他のタイプのコーティングを解析することもまた、可能である。
【００２６】
加えて、図中では、表面のさらなる値の特徴が示されることが好適である。この値は、例えば、表面の構造またはいわゆるざらざら感に関する値であり得る。このざらざら感は、特定の表面特性がどのように繰り返されているか、または特定の表面特性が視程の関数としてどのように挙動するかに関する指標であり得る。例えば、ざらざら感を表すためには、例えば所与の分解能に関する統計的なパラメータを表示することが可能である。これに関して、本発明の出願人による独国特許出願ＤＥ １０３ ２４ １０４ Ａ１に対する参照がなされ、上記出願の開示内容は、参照により、本記載の主題に援用される。
【００２７】
したがって、例えば、それぞれの表面積または測定結果に対し、さらなる軸上に、様々な強度値の分散（ｖａｒｉａｎｃｅ）または散布（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）をプロットすることが可能である。このようにして、それぞれの表面積または測定結果はまた、それらのざらざら感に関して特徴付けられ得る。上述のように、それぞれの強度の平均は、どれであっても、結果値の出力である。したがって、有利にも、平均に加え、例えば分散または散布もまた出力され得、このことは、それぞれの観察表面領域の強度の分布に関し、結果が描かれることを可能にする。
【００２８】
このさらなるパラメータ（例えば、分散）は、例えば、記録された画像のコントラストまたはそのざらざら感を表し得る。さらに、さらなる特徴的な特徴（例えば、色）にしたがって、エフェクト顔料を区別することもまた可能である。別の軸を導入する代わりに、それぞれの測定点もまた、その他のなんらかの方法にしたがって、例えば、測定点の異なる色によって、区別され得る。
【００２９】
さらなる有利な方法において、許容域の位置は、少なくとも１つのオリエンテーションラインから得られる。より具体的には、楕円として形成された許容域の長半軸は、予め定義された点におけるオリエンテーションラインのスロープにマッチする。このことは、図面を参照して、さらに詳細に説明される。
【００３０】
本発明はまた、表面特性の定量測定のための装置に関し、この装置は、解析されるべき表面上に放射を配向する放射デバイスと、表面から返された放射を受信し、返された放射に対応する空間的に分解された画像を出力する放射検出器デバイスとを含んでいる。ここでもまた、表面は、放射検出器デバイス上に撮像され得る。
【００３１】
本発明にしたがうと、装置は、特定の物理的特性を有する表面の表面積を決定するプロセッサデバイスを有しており、特定の物理的特性を有する表面積の物理的特性に特有のものである結果値を決定する。決定された表面積の大きさに対する結果値を出力する出力デバイスもまた、提供されることが好適である。出力デバイスは、最も単純な場合では、２軸の図面を出力するプリンタデバイスであり得る。しかしながら、対応する図面はまた、モニタ等にも出力され得る。
【００３２】
しかしながら、結果値および表面積の大きさは、単に内部に評価され、これらの値が多数の表面領域と比較されることもまた、可能である。本発明にしたがう装置はまた、例えば、コーティングの異なる点における測定を実行し、２つの異なる表面領域が観察者に対して同じ光学的印象を与えるかどうかを示すためにも用いられる。特定の物理的性質は、強度であることが好適である。
【００３３】
さらに、本発明にしたがう方法および本発明にしたがう装置はまた、特定の表面のタイプを発見するために、表示される測定値のそれぞれを目録化（ｃａｔａｌｏｇｕｅ）するためにも用いられ得る。この場合、決定された結果値を表面積の関数としてプロットし、例えばこれを、多数の比較可能な測定結果を含む参照表と比較することが可能である。本出願は、特に、自動車修理の分野に関する。さらに、本発明は、特別に適合されたレシピシステム（ｒｅｃｉｐｅ ｓｙｓｔｅｍ）を用いることにより、特定の表面効果または表面の特定の外観を製造するために用いられ得る。さらに、本発明にしたがう方法によって出力される測定値は、特に（限定するものではないが）スクリーン上へのシミュレーション目的で用いられ得る。
【００３４】
したがって、本発明は、以下の項目を提供する。
【００３５】
（項目１）
表面特性の定量測定のための方法であって、多数の測定値を含んでいる解析されるべき表面（８）の空間的に分解された画像が評価され、該方法は、
該測定値によって特徴付けられ得る特定の物理的な特性を表す該画像の表面積（Ａ）を決定するために、該測定値を解析するステップと、
該物理的な特性の結果値（Ｉ）を決定するステップであって、該結果値は、該測定値を解析することによって決定された該表面積（Ａ）全体の該物理的な特性の該測定値に特有のものである、ステップと
を包含し、
該結果値（Ｉ）は、該決定された表面積（Ａ）の大きさに対して出力されること
を特徴とする、方法。
【００３６】
（項目２）
前記結果値（Ｉ）は、前記画像を解析することによって決定された前記表面積（Ａ）全体の前記物理的な特性の前記値の平均を形成することによって取得されること
を特徴とする、項目１に記載の方法。
【００３７】
（項目３）
前記平均は、算術平均、幾何平均、積分、重み付き平均、これらの組み合わせ等を含む平均の群から取られること
を特徴とする、項目２に記載の方法。
【００３８】
（項目４）
前記物理的な特性は、強度であり、好適には最小の強度であること
を特徴とする、項目１に記載の方法。
【００３９】
（項目５）
前記特徴的な特性の特定の値の範囲を特徴付ける前記表面積の大きさが決定されること
を特徴とする、項目１に記載の方法。
【００４０】
（項目６）
多数の空間的に分解された画像に対し、前記結果値は、好適には同じ図において、前記決定された表面積（Ａ）の大きさに対してプロットされること
を特徴とする、項目１に記載の方法。
【００４１】
（項目７）
前記図中では、既に設定されている許容基準を、予め決定された表面積が満たすかどうかを決定する許容域（１２）が定義されること
を特徴とする、項目６に記載の方法。
【００４２】
（項目８）
前記許容域（１２）は、多数の結果値を用いて決定されること
を特徴とする、項目７に記載の方法。
【００４３】
（項目９）
前記許容域は、多数の決定された表面積の大きさを用いて定義されること
を特徴とする、項目７に記載の方法。
【００４４】
（項目１０）
前記図中では、前記解析されるべき表面（８）の異なる特性を象徴するオリエンテーションライン（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）が示されること
を特徴とする、項目６に記載の方法。
【００４５】
（項目１１）
前記オリエンテーションラインは、どれであっても、前記結果値（Ｉ）と前記表面積（Ａ）の大きさとから得られる積の値Ｐに特有のものであること
を特徴とする、項目１０に記載の方法。
【００４６】
（項目１２）
前記解析されるべき表面は、エフェクト顔料を含むコーティングであること
を特徴とする、項目１に記載の方法。
【００４７】
（項目１３）
前記図中では、前記表面の特有のものであるさらなる値が示されること
を特徴とする、項目７に記載の方法。
【００４８】
（項目１４）
前記許容域（１２）の位置は、前記オリエンテーションラインのうちの少なくとも１つから得られること
を特徴とする、項目１０に記載の方法。
【００４９】
（項目１５）
表面特性の定量測定のための装置であって、該装置は、
解析されるべき表面（８）上に放射を配向する放射デバイス（２）
を含み、
該表面から返された放射を受信し、該返された放射に対応する空間的に分解された画像を出力する放射検出器デバイス（４）
を含んでおり、
該装置は、特定の物理的な特性を有する該表面（８）の表面積を決定し、該特定の物理的な特性を有する該表面積の該物理的な特性に特有のものである結果値（Ｉ）を決定するプロセッサデバイスを有し、該結果値および該決定された表面積の大きさを出力する出力デバイス（９）を含んでいること
を特徴とする、装置。
【００５０】
さらなる利点および実施形態は、添付の図面から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
（発明の詳細な説明）
図１は、表面特性の定量測定のための、本発明にしたがう装置の高度概略図を示している。この装置は、放射デバイス２を含んでおり、この放射デバイス２は、解析されるべき表面８上に、放射（例えば、光）を配向する。この表面８によって返された（特に、散乱、反射された）光は、放射検出器デバイス４によって受信される。より具体的には、表面は、この放射検出器デバイス４上に撮像され、放射検出器デバイス４は、例えば、ＣＣＤチップまたはカメラを含み得る。参照番号６は、放射検出器デバイス４によって記録された画像を評価するプロセッサデバイスを示す。
【００５２】
このプロセッサデバイス６は、所与の閾値に基づいて、入射してくる放射のそれぞれが特定の強度値を超えている表面セグメントを決定する。加えて、決定された強度値はまた、デジタル形式で出力される。その後、所与の閾値を超える全ての強度値にわたって、平均値が決定される。また、この平均値は、評価されるべき結果値である。出力デバイス９において、この結果値は、決定された表面積の大きさに対してプロットされる。加えて、メモリデバイス７が提供され得、このメモリデバイス７は、多数の測定に対し、それぞれの結果値、およびそれぞれの表面積の大きさを格納する。結果値を示すとき、光によって照射される場合には、サンプルの平均的な明るさを介して標準化が実行され得る。参照番号９は、出力デバイスを示す。
【００５３】
図２は、２つのシミュレートされた画像の概略的な比較を示している。本発明が基づいている問題を示すために、ここでは、２つの異なる強度値Ｉ１およびＩ２のみが想定される。上の画像において、決定された表面積Ａ１は、表面セグメント１４の和として得られ、個々の表面セグメント１４は、どれであっても、一定の均一な強度値Ｉ１を有しているか、表している。下の画像において、対応する表面積Ａ２は、表面セグメント１６の和として得られ、ここで、個々の表面セグメント１６は、どれであっても、（同様に、単に理論的に）強度値Ｉ２を有している。
【００５４】
ここで、強度値Ｉ２は強度値Ｉ１の２倍であり、その逆に、表面積Ａ１は表面積Ａ２の２倍である。このことは、従来技術においては、出力された積の値Ｉ１×Ａ１が、値Ｉ２×Ａ２に一致し得、従来技術では２つの表面は光学的に同じものとみなされ得るということを意味している。しかしながら、事実上、２つの画像の間には大きな差異が存在するにもかかわらず、これらの差異は、従来技術にしたがう積分的な観察によっては、検出することができない。
【００５５】
図３は、従来技術にしたがう対応する直線図を示しており、この直線図も同様に、車両の様々な領域（例えば、ボディ、ホイールアーク、バンパー、等）において記録された複数の値１１ａ〜１１ｅを示している。この積分的な図によれば、同様の範囲に存在する値の全ては、従来技術にしたがうと、表面の類似性を示し得ることがわかる。以下の図においても、対応する値が記されている。
【００５６】
図４は、図３に示された測定値についての本発明にしたがう第１の図を示している。ここで、表面積Ａまたは画素数Ａに対し、強度に関する結果値のそれぞれが示されている。ここで、図３における測定値と同じものとみなされる測定値の一部は、この図の非常に異なる領域に見出すことができる。このことは、２つの値１１ａおよび１１ｂを比較したときに、特に理解できる。図３における積分的な図においては、これらの値は、互いに非常に近くに存在しており、それ故に同様の表面特性を示しているが、図４からは、これらの値は、非常に異なる結果値および表面積から構成されており、それ故に非常に異なる光学的な印象を与え得ることが理解できる。
【００５７】
６本の標線（ｍａｒｋｅｄ ｌｉｎｅ）１０ａ〜１０ｆは、本発明にしたがう図をプロットするためのオリエンテーションライン（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｌｉｎｅ）である。表面積Ａと強度Ｉとの積は、どれであっても、各線のそれぞれに沿って一定である。このことは、従来技術からの方法によれば、この線上に配置された点は、互いに区別できないということを意味している。
【００５８】
言い換えると、従来技術にしたがうと、標線から異なる距離だけ離れているという差異のみを検出することが可能である。個々の点の各々は、異なる測定値を示しているので、自動車の異なる領域において記録された測定値の一部は、互いにかなりの程度で光学的に異なっており、個々の表面は、もはや光学的な要件を満たしていないことが分かる。したがって、同時に、オリエンテーションライン１０ａ〜１０ｆによって、格子領域が定義される。
【００５９】
図５は、表面積に対する強度のさらなる図を示している。しかしながら、ここでは、示されているのは強度および表面積ではなく、標準化された値のそれぞれに対する差分の値ｄＪまたはｄＡである。参照番号１２は、許容域（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｚｏｎｅ）を示している。この許容域に存在する、解析されるべき表面の測定点または測定領域は、許容可能であって、観察者によって互いに区別され得ないものとして定義される。しかしながら他方では、この許容域の外の表面領域は、観察者によって異なるものとして認識され得る。
【００６０】
ここでは、この許容域１２は、楕円形に形成されており、図５に示されている許容域において互いに最大の距離だけ離れている測定点（すなわち、長半軸Ｌの両端に存在している測定点）でさえも、観察者によって互いに区別され得ない。対照的に、許容域１２の外に存在する測定値は、観察者によって、例えば楕円の両端に存在する表面領域から光学的に区別され得る。より具体的には、例えば、測定点１１ａおよび１１ｂに対応する表面領域は、互いに光学的に区別され得る。
【００６１】
許容域１２の長軸Ｌは、所定の標準点における図４のオリエンテーションライン１０ｂのスロープから得られる。この点は、図５における点（０，０）（すなわち、２つの座標軸の交点）であり得る。しかしながら、例えば製造業者の命令にしたがって、図４におけるオリエンテーションライン上に、事前に定義することもまた、可能である。
【００６２】
ここでは、選択された点におけるスロープにしたがう長半軸の配置は、オリエンテーションライン１０ａ上のこの点の位置に依存する。図５に示されているように、この中心点が大きな表面積および低い強度を有する領域内に存在している場合、絶対値の差に関する表面積における特定の変動は、強度における対応する変化よりも小さな影響を有し得る。このことは、図５において、小さな強度の変動でさえも、積においてかなりの影響を有しているが、表面積に関する差異または変動は、積においてわずかな影響しか有していないことを考えたときに、最も良く理解できる。
【００６３】
選択された中心点が、例えば、小さな表面積と、それに対応する高い強度を有する領域内に存在している場合、図５における楕円の許容域の長半軸は、遥かに急勾配で延び得る。図４および図５において、ざらざら感に対するスケールは、第３の座標軸上にプロットされ得る。このざらざら感（これは、テクスチャーとも称される）は、エフェクトコーティングの光学的外観の別の重要な特徴的局面である。
【００６４】
統計的なパラメータ（これも同様に、個々の表面領域の強度分布の測定値である）もまた、例えば、追加的な軸上に出力され得る。この統計的なパラメータは、特定の表面領域内で、実質的に同じ強度が見出され得るかどうか、または上記表面領域内に、これらの強度の変動の大部分があるかどうかを区別することを可能にする。この統計的なパラメータは、例えば、個々の測定された強度値の分散または散布であり得る。
【００６５】
ここでは、原則的に、本発明にしたがって提供される表面の空間的に分解された観察結果によって、画像記録要素（例えば、カメラ）の個々の画素の各々に対し、画素に入射する強度をどれであっても評価することができるということが、理解されるべきである。これらの多くの強度（少なくとも、所与の閾値を超える強度）は計算に含められ、上記の統計的なパラメータ（分散または散布）が、結果値に加えられて出力される。
【００６６】
例えば、ＣＣＤチップを用いるときに、最初に、このＣＣＤチップの個々の画像記録要素に対応する信号を組み合わせることもまた、可能である。このように、対応するチップの分解能が「人為的に（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｙ）」変動させられることによって、表面によって与えられる印象に対するさらなる関連するパラメータが、取得され得る。
【００６７】
上述のように、対応する空間的に分解された画像が、評価される。ここで、この空間的に分解された画像が、例えば評価の直前に記録され、これから直接的に評価を導くことが、可能である。しかしながら、最初に空間的に分解された多数の画像を記録し、その後にこれらを評価することもまた、可能であり得る。画像の評価はまた、その生成と独立して実行され得る。
【００６８】
出願文書に開示された特徴の全ては、それらの特徴の各々または組み合わせが、従来技術に対して新規である限りにおいて、本発明にとって本質的であるとして、クレームされる。
【００６９】
（摘要）
本発明は、表面特性の定量測定のための方法に関し、解析されるべき表面の空間的に分解された画像（この画像は、多数の測定値を有する）が、記録される。第１の方法ステップにおいて、特定の物理的特性を有する表面積を決定するために、この測定値が解析される。その後、この物理的特性の結果値が決定され、この結果値は、画像を解析することによって決定される画像の表面積全体の物理的特性の値の特徴である。本発明にしたがうと、決定された表面積の大きさに対して、この結果値が表示される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、本発明にしたがう装置の高度概略図を示している。
【図２】図２は、２つの記録された画像の概略的な比較を示している。
【図３】図３は、従来技術にしたがう対応する積分的な図を示している。
【図４】図４は、本発明にしたがう第１の図を示している。
【図５】図５は、本発明にしたがうさらなる図を示している。
【符号の説明】
【００７１】
２ 放射デバイス
４ 放射検出器デバイス
６ プロセッサデバイス
７ メモリデバイス
８ 表面
９ 出力デバイス
１０ａ〜１０ｆ オリエンテーションライン
１１ａ〜１１ｅ 値
１２ 許容域
１４、１６ 表面セグメント
Ｉ、Ｉ１、Ｉ２ 強度値
Ａ、Ａ２、Ａ２ 表面積
ｄＩ 強度の差分
ｄＡ 表面積の差分
Ｌ 許容域ｌ２の長半軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面特性の定量測定のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面の性質は、日常の対象物（例えば、自動車およびその他の有用な対象物）の重要な性質であり、人間の観察者に与えられる全体的な印象のかなりの部分を決定する。１つの例は、自動車のボディの光沢のある（ｈｉｇｈ−ｇｌｏｓｓ）コーティングまたは金属のコーティングを含む。
【０００３】
本発明の関連では、表面特性は、特に、人間の観察者に対して表面がどのように見えるかということを決定する表面の物理的特性を意味するものとして理解される。特に、これらの表面の物理的特性は、例えば、マクロ構造およびマイクロ構造、トポグラフィ（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）、色、色点（ｃｏｌｏｕｒ ｐｏｉｎｔ）、色の明るさ、光沢、画像のシャープさ、ぼやけ（ｈａｚｅ）、表面のテクスチャー（ｔｅｘｔｕｒｅ）、粗さ（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）、および「柚子肌（ｏｒａｎｇｅ ｐｅｅｌ）」の効果、すなわちざらざら感（ｃｏａｒｓｅｎｅｓｓ）のような性質を含む。
【０００４】
表面の性質（特に、これらの光沢のあるコーティング）を高い再現性で評価するためには、人間の観察者に与えられる全体的な印象のかなりの部分を決定する上記の物理的なパラメータを特に検出する測定デバイスが必要とされる。
【０００５】
近年、いわゆるエフェクト顔料のコーティング（ｅｆｆｅｃｔ ｐｉｇｍｅｎｔ ｃｏａｔｉｎｇ）が、ますます人気を博してきている。これらのコーティングは、照射された光を様々な方法で反射するエフェクト顔料を含んでいる。そのようなエフェクト顔料コーティングさえも定量的に評価するための装置および方法は、従来技術から公知である。
【０００６】
１つの公知の方法においては、例えば、反射された光の強度に対して所与の閾値が定義され、観察される表面のうち、この閾値を超える強度を有する表面領域のみが、考慮される。測定結果は、考慮される個々の表面セグメントのそれぞれの強度にわたって統合される。この評価は、解析される表面の光学的な性質に関する手がかりを提供する。しかしながら、この評価からの結果値が同じまたは同様である表面さえも、人間の目によって直接的に見られたときには、非常に異なる振舞をし得ることが分かっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、解析されるべき表面のより精密な分類を可能にすることである。このことは、本発明にしたがって、請求項１にしたがう方法および請求項１５にしたがう装置によって、達成される。実施形態の利点およびさらなる展開は、従属請求項の主題をなしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の概要）
表面特性の定量測定のための本発明にしたがう方法においては、解析されるべき表面の空間的に分解された画像が評価され、この空間的に分解された画像は、多数の測定値を含んでいる。この画像は、解析されるべき表面の表面積（特に、これらの表面積は、測定値によって特徴付けられ得る物理的な特性を有しているか、表している）を決定するために、解析される。さらに、この物理的な特性の結果値が決定され、この結果値は、画像を解析することによって決定される表面積の全体の物理的な特性の測定値の（他ならぬ）特徴である。本発明にしたがうと、結果値は、決定された表面積の大きさに対して表示または出力される。
【０００９】
決定された表面積の大きさに対して示されるこの結果値は、必ずしもユーザに対して直接的に出力される必要はない；プロセッサが、多数のそのような結果を処理し、内部比較においてそれらを比較し、その後、例えばこの比較の結果をユーザに出力することもまた、可能である。この場合、例えば、この比較の結果として、ユーザに対して警告信号が出力され得、この警告信号は、解析されるべき表面の現在測定されている領域が、もはや許容可能ではないこと、または観察者によってその他の表面から光学的に区別され得ることを示す。
【００１０】
言い換えると、表面の特徴的な特性を表す多数の測定値は、空間的に分解されて記録される。画像は、具体的には多数の画素から構成されており、これらの画素の各々は、少なくとも１つの特定の測定値に割り当てられ得る。
【００１１】
これに関連して、本発明と同時に本出願の出願人によって出願され、題名「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ」が付された、さらなる特許出願に対する参照がなされる。本明細書中では、この出願の開示の内容の全体は、参照によって、本特許出願の開示の内容に援用される。
【００１２】
結果値は、画像を解析することによって決定される表面積全体の物理的な特性の値の平均を形成することによって、取得されることが好適である。しかしながら、積分、分布関数、和、および同様の演算が、形成され得る。
【００１３】
したがって、本発明にしたがうと、最初に、特定の物理的な特性を有する表面積（例えば、所与の閾値を超える散乱強度を有する表面積）が決定される。その後、決定された強度値にわたって、平均が形成され、ここでは、閾値を超える強度を有する表面積のみが、考慮される。その結果、相対的な強度値が出力されること（すなわち、閾値が、決定された強度値から減じられること）が好適である。
【００１４】
その後、上記の結果値（すなわち、平均の強度値）は、決定された表面積の大きさに対して表示される。決定された表面積の大きさは、特に、閾値を超える強度を有する表面積によって表される画素の数を決定することによって、取得される。より具体的には、照射された領域は、例えばカメラに撮像され、次にこのカメラが、対応する空間的に分解された画像を出力する。
【００１５】
従来技術においては、積分的な方法（この方法においては、いわば、結果値と関連する表面積との積が出力される）が用いられるが、本発明にしたがうと、表面積の大きさおよび結果値の両方を別々に出力することが提案される。このアイディアは、例えば、多数の画素または低い強度を有する大きな表面積が、高い強度を有する小さな表面積と比較して見られたときに、異なる効果を有しており、同時にそれぞれの積が一致し得るので、これらの２つのタイプの表面の間の測定可能な差異は、従来技術からは公知な方法を用いて出力されないという知見に基づいている。
【００１６】
上記の放射において生成される評価されるべき画像は、解析されるべき表面上に照射され、表面から返された放射の少なくとも一部が、放射検出器デバイスによって受信され、この放射検出器デバイスが、測定値または測定値のデータの特徴を出力することが、好適である。放射検出器デバイスは、例えば、放射を受信して対応する測定値を出力するＣＣＤチップであり得る。ここで、最初に画像が記録され、記録された直後に、この画像が本発明にしたがう方法で処理されることが可能である。
【００１７】
算術平均、幾何平均、積分、重み付き平均、これらの組み合わせ等を含む平均の群からの平均が取られることが、好適である。
【００１８】
物理的特性は、強度であり、特に閾値の強度であることが好適である。しかしながら、その他の物理的なパラメータ（例えば、色など）を参照して、この方法を実行することもまた可能であり得る。より具体的には、記録された画像の個々の画素の各々は、それが表示する強度に関して評価されるので、全体として、本発明にしたがう方法は、積分的な方法ではなく、差分的な方法である。
【００１９】
この特徴的な特性の特定の値の範囲に対応する表面積の大きさが決定されることが好適である。より具体的には、上述のように所与の閾値が定義され、この値の範囲の下限は上述の閾値なので、観察される表面積のうち、この特徴的な閾値を超える表面積のみが、考慮される。この場合、画像の処理の間に、特定のデジタル値（例えば、１０２４個の異なる値）が、決定された実際の強度値に割り当てられる。
【００２０】
別の有利な方法においては、多数の空間的に分解された画像に対し、結果値は、好適には同じ図において、決定された表面積の大きさに対してプロットされる。その結果、多数の記録のそれぞれが、比較的大きな表面に対して実行され得、それぞれの記録は、どれであっても、図中にプロットされ得る。その結果、この全体の図から、解析されるべき表面のサブエリアのそれぞれのうちのどれが、所定の許容範囲内に存在しており、どれがこの範囲外に存在しているかを決定することが可能になる。許容値はまた、多数の空間的に分解された画像に基づいて定義され得る。その結果、例えば、燃料タンクのキャップに記録された画像を、フード（ｈｏｏｄ）に記録された１つ以上の画像と比較することが可能である。
【００２１】
より具体的には、多数の記録された画像に対し、対応する表面が観察者に対して同じ光学的印象を与えるかどうかの比較に基づいて、表面積のサイズに対して結果値がプロットされ、この結果値が評価される。
【００２２】
さらなる有利な方法において、図中では、既に決定されている許容基準を特定の予め定義された表面積が満たすかどうかを決定する許容域が決定される。その結果、例えばラジエータのフードのペイントコーティングの特定の領域が、許容され得るか、または許容され得ないかを評価することが可能である。許容域は、楕円であることが好適である。
【００２３】
許容域は、多数の結果値を用いて決定されることが好適である。しかしながら、許容域が、例えば製造業者の命令等にしたがって、事前に定義されることもまた、可能である。許容域はまた、多数の表面積の大きさを用いて定義され得る。表面積の大きさに関する特定の許容領域が、結果値に関する特定の許容領域と共に定義され、許容域が両方の許容域を考慮して形成されることが、特に有利である。許容域を形成するためには、基準の領域から、または表面積または結果値に対する予め定義された値から始めることもまた可能である。
【００２４】
さらなる有利な方法において、図中では、解析されるべき表面の異なる性質を象徴するオリエンテーションラインが示される。例えば、これらのオリエンテーションラインは、どれであっても、表面積の大きさと結果値との一定の積、または対応する間接的に分類された性質を象徴する線であり得る。したがって、オリエンテーションラインは、どれであっても、結果値と表面積の大きさとから得られる積の値に特有のものである。これらのオリエンテーションラインを介することにより、様々な表面のタイプへの粗い分類が、可能である。
【００２５】
解析されるべき表面は、エフェクト顔料を含むコーティングであることが好適である。しかしながら、原則的に、本発明にしたがう方法を用いて、その他のタイプのコーティングを解析することもまた、可能である。
【００２６】
加えて、図中では、表面のさらなる値の特徴が示されることが好適である。この値は、例えば、表面の構造またはいわゆるざらざら感に関する値であり得る。このざらざら感は、特定の表面特性がどのように繰り返されているか、または特定の表面特性が視程の関数としてどのように挙動するかに関する指標であり得る。例えば、ざらざら感を表すためには、例えば所与の分解能に関する統計的なパラメータを表示することが可能である。これに関して、本発明の出願人による独国特許出願ＤＥ １０３ ２４ １０４ Ａ１に対する参照がなされ、上記出願の開示内容は、参照により、本記載の主題に援用される。
【００２７】
したがって、例えば、それぞれの表面積または測定結果に対し、さらなる軸上に、様々な強度値の分散（ｖａｒｉａｎｃｅ）または散布（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）をプロットすることが可能である。このようにして、それぞれの表面積または測定結果はまた、それらのざらざら感に関して特徴付けられ得る。上述のように、それぞれの強度の平均は、どれであっても、結果値の出力である。したがって、有利にも、平均に加え、例えば分散または散布もまた出力され得、このことは、それぞれの観察表面領域の強度の分布に関し、結果が描かれることを可能にする。
【００２８】
このさらなるパラメータ（例えば、分散）は、例えば、記録された画像のコントラストまたはそのざらざら感を表し得る。さらに、さらなる特徴的な特徴（例えば、色）にしたがって、エフェクト顔料を区別することもまた可能である。別の軸を導入する代わりに、それぞれの測定点もまた、その他のなんらかの方法にしたがって、例えば、測定点の異なる色によって、区別され得る。
【００２９】
さらなる有利な方法において、許容域の位置は、少なくとも１つのオリエンテーションラインから得られる。より具体的には、楕円として形成された許容域の長半軸は、予め定義された点におけるオリエンテーションラインのスロープにマッチする。このことは、図面を参照して、さらに詳細に説明される。
【００３０】
本発明はまた、表面特性の定量測定のための装置に関し、この装置は、解析されるべき表面上に放射を配向する放射デバイスと、表面から返された放射を受信し、返された放射に対応する空間的に分解された画像を出力する放射検出器デバイスとを含んでいる。ここでもまた、表面は、放射検出器デバイス上に撮像され得る。
【００３１】
本発明にしたがうと、装置は、特定の物理的特性を有する表面の表面積を決定するプロセッサデバイスを有しており、特定の物理的特性を有する表面積の物理的特性に特有のものである結果値を決定する。決定された表面積の大きさに対する結果値を出力する出力デバイスもまた、提供されることが好適である。出力デバイスは、最も単純な場合では、２軸の図面を出力するプリンタデバイスであり得る。しかしながら、対応する図面はまた、モニタ等にも出力され得る。
【００３２】
しかしながら、結果値および表面積の大きさは、単に内部に評価され、これらの値が多数の表面領域と比較されることもまた、可能である。本発明にしたがう装置はまた、例えば、コーティングの異なる点における測定を実行し、２つの異なる表面領域が観察者に対して同じ光学的印象を与えるかどうかを示すためにも用いられる。特定の物理的性質は、強度であることが好適である。
【００３３】
さらに、本発明にしたがう方法および本発明にしたがう装置はまた、特定の表面のタイプを発見するために、表示される測定値のそれぞれを目録化（ｃａｔａｌｏｇｕｅ）するためにも用いられ得る。この場合、決定された結果値を表面積の関数としてプロットし、例えばこれを、多数の比較可能な測定結果を含む参照表と比較することが可能である。本出願は、特に、自動車修理の分野に関する。さらに、本発明は、特別に適合されたレシピシステム（ｒｅｃｉｐｅ ｓｙｓｔｅｍ）を用いることにより、特定の表面効果または表面の特定の外観を製造するために用いられ得る。さらに、本発明にしたがう方法によって出力される測定値は、特に（限定するものではないが）スクリーン上へのシミュレーション目的で用いられ得る。
【００３４】
したがって、本発明は、以下の項目を提供する。
【００３５】
（項目１）
表面特性の定量測定のための方法であって、多数の測定値を含んでいる解析されるべき表面（８）の空間的に分解された画像が評価され、該方法は、
該測定値によって特徴付けられ得る特定の物理的な特性を表す該画像の表面積（Ａ）を決定するために、該測定値を解析するステップと、
該物理的な特性の結果値（Ｉ）を決定するステップであって、該結果値は、該測定値を解析することによって決定された該表面積（Ａ）全体の該物理的な特性の該測定値に特有のものである、ステップと
を包含し、
該結果値（Ｉ）は、該決定された表面積（Ａ）の大きさに対して出力されること
を特徴とする、方法。
【００３６】
（項目２）
前記結果値（Ｉ）は、前記画像を解析することによって決定された前記表面積（Ａ）全体の前記物理的な特性の前記値の平均を形成することによって取得されること
を特徴とする、項目１に記載の方法。
【００３７】
（項目３）
前記平均は、算術平均、幾何平均、積分、重み付き平均、これらの組み合わせ等を含む平均の群から取られること
を特徴とする、項目２に記載の方法。
【００３８】
（項目４）
前記物理的な特性は、強度であり、好適には最小の強度であること
を特徴とする、項目１に記載の方法。
【００３９】
（項目５）
前記特徴的な特性の特定の値の範囲を特徴付ける前記表面積の大きさが決定されること
を特徴とする、項目１に記載の方法。
【００４０】
（項目６）
多数の空間的に分解された画像に対し、前記結果値は、好適には同じ図において、前記決定された表面積（Ａ）の大きさに対してプロットされること
を特徴とする、項目１に記載の方法。
【００４１】
（項目７）
前記図中では、既に設定されている許容基準を、予め決定された表面積が満たすかどうかを決定する許容域（１２）が定義されること
を特徴とする、項目６に記載の方法。
【００４２】
（項目８）
前記許容域（１２）は、多数の結果値を用いて決定されること
を特徴とする、項目７に記載の方法。
【００４３】
（項目９）
前記許容域は、多数の決定された表面積の大きさを用いて定義されること
を特徴とする、項目７に記載の方法。
【００４４】
（項目１０）
前記図中では、前記解析されるべき表面（８）の異なる特性を象徴するオリエンテーションライン（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）が示されること
を特徴とする、項目６に記載の方法。
【００４５】
（項目１１）
前記オリエンテーションラインは、どれであっても、前記結果値（Ｉ）と前記表面積（Ａ）の大きさとから得られる積の値Ｐに特有のものであること
を特徴とする、項目１０に記載の方法。
【００４６】
（項目１２）
前記解析されるべき表面は、エフェクト顔料を含むコーティングであること
を特徴とする、項目１に記載の方法。
【００４７】
（項目１３）
前記図中では、前記表面の特有のものであるさらなる値が示されること
を特徴とする、項目７に記載の方法。
【００４８】
（項目１４）
前記許容域（１２）の位置は、前記オリエンテーションラインのうちの少なくとも１つから得られること
を特徴とする、項目１０に記載の方法。
【００４９】
（項目１５）
表面特性の定量測定のための装置であって、該装置は、
解析されるべき表面（８）上に放射を配向する放射デバイス（２）
を含み、
該表面から返された放射を受信し、該返された放射に対応する空間的に分解された画像を出力する放射検出器デバイス（４）
を含んでおり、
該装置は、特定の物理的な特性を有する該表面（８）の表面積を決定し、該特定の物理的な特性を有する該表面積の該物理的な特性に特有のものである結果値（Ｉ）を決定するプロセッサデバイスを有し、該結果値および該決定された表面積の大きさを出力する出力デバイス（９）を含んでいること
を特徴とする、装置。
【００５０】
さらなる利点および実施形態は、添付の図面から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
（発明の詳細な説明）
図１は、表面特性の定量測定のための、本発明にしたがう装置の高度概略図を示している。この装置は、放射デバイス２を含んでおり、この放射デバイス２は、解析されるべき表面８上に、放射（例えば、光）を配向する。この表面８によって返された（特に、散乱、反射された）光は、放射検出器デバイス４によって受信される。より具体的には、表面は、この放射検出器デバイス４上に撮像され、放射検出器デバイス４は、例えば、ＣＣＤチップまたはカメラを含み得る。参照番号６は、放射検出器デバイス４によって記録された画像を評価するプロセッサデバイスを示す。
【００５２】
このプロセッサデバイス６は、所与の閾値に基づいて、入射してくる放射のそれぞれが特定の強度値を超えている表面セグメントを決定する。加えて、決定された強度値はまた、デジタル形式で出力される。その後、所与の閾値を超える全ての強度値にわたって、平均値が決定される。また、この平均値は、評価されるべき結果値である。出力デバイス９において、この結果値は、決定された表面積の大きさに対してプロットされる。加えて、メモリデバイス７が提供され得、このメモリデバイス７は、多数の測定に対し、それぞれの結果値、およびそれぞれの表面積の大きさを格納する。結果値を示すとき、光によって照射される場合には、サンプルの平均的な明るさを介して標準化が実行され得る。参照番号９は、出力デバイスを示す。
【００５３】
図２は、２つのシミュレートされた画像の概略的な比較を示している。本発明が基づいている問題を示すために、ここでは、２つの異なる強度値Ｉ１およびＩ２のみが想定される。上の画像において、決定された表面積Ａ１は、表面セグメント１４の和として得られ、個々の表面セグメント１４は、どれであっても、一定の均一な強度値Ｉ１を有しているか、表している。下の画像において、対応する表面積Ａ２は、表面セグメント１６の和として得られ、ここで、個々の表面セグメント１６は、どれであっても、（同様に、単に理論的に）強度値Ｉ２を有している。
【００５４】
ここで、強度値Ｉ２は強度値Ｉ１の２倍であり、その逆に、表面積Ａ１は表面積Ａ２の２倍である。このことは、従来技術においては、出力された積の値Ｉ１×Ａ１が、値Ｉ２×Ａ２に一致し得、従来技術では２つの表面は光学的に同じものとみなされ得るということを意味している。しかしながら、事実上、２つの画像の間には大きな差異が存在するにもかかわらず、これらの差異は、従来技術にしたがう積分的な観察によっては、検出することができない。
【００５５】
図３は、従来技術にしたがう対応する直線図を示しており、この直線図も同様に、車両の様々な領域（例えば、ボディ、ホイールアーク、バンパー、等）において記録された複数の値１１ａ〜１１ｅを示している。この積分的な図によれば、同様の範囲に存在する値の全ては、従来技術にしたがうと、表面の類似性を示し得ることがわかる。以下の図においても、対応する値が記されている。
【００５６】
図４は、図３に示された測定値についての本発明にしたがう第１の図を示している。ここで、表面積Ａまたは画素数Ａに対し、強度に関する結果値のそれぞれが示されている。ここで、図３における測定値と同じものとみなされる測定値の一部は、この図の非常に異なる領域に見出すことができる。このことは、２つの値１１ａおよび１１ｂを比較したときに、特に理解できる。図３における積分的な図においては、これらの値は、互いに非常に近くに存在しており、それ故に同様の表面特性を示しているが、図４からは、これらの値は、非常に異なる結果値および表面積から構成されており、それ故に非常に異なる光学的な印象を与え得ることが理解できる。
【００５７】
６本の標線（ｍａｒｋｅｄ ｌｉｎｅ）１０ａ〜１０ｆは、本発明にしたがう図をプロットするためのオリエンテーションライン（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｌｉｎｅ）である。表面積Ａと強度Ｉとの積は、どれであっても、各線のそれぞれに沿って一定である。このことは、従来技術からの方法によれば、この線上に配置された点は、互いに区別できないということを意味している。
【００５８】
言い換えると、従来技術にしたがうと、標線から異なる距離だけ離れているという差異のみを検出することが可能である。個々の点の各々は、異なる測定値を示しているので、自動車の異なる領域において記録された測定値の一部は、互いにかなりの程度で光学的に異なっており、個々の表面は、もはや光学的な要件を満たしていないことが分かる。したがって、同時に、オリエンテーションライン１０ａ〜１０ｆによって、格子領域が定義される。
【００５９】
図５は、表面積に対する強度のさらなる図を示している。しかしながら、ここでは、示されているのは強度および表面積ではなく、標準化された値のそれぞれに対する差分の値ｄＪまたはｄＡである。参照番号１２は、許容域（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｚｏｎｅ）を示している。この許容域に存在する、解析されるべき表面の測定点または測定領域は、許容可能であって、観察者によって互いに区別され得ないものとして定義される。しかしながら他方では、この許容域の外の表面領域は、観察者によって異なるものとして認識され得る。
【００６０】
ここでは、この許容域１２は、楕円形に形成されており、図５に示されている許容域において互いに最大の距離だけ離れている測定点（すなわち、長半軸Ｌの両端に存在している測定点）でさえも、観察者によって互いに区別され得ない。対照的に、許容域１２の外に存在する測定値は、観察者によって、例えば楕円の両端に存在する表面領域から光学的に区別され得る。より具体的には、例えば、測定点１１ａおよび１１ｂに対応する表面領域は、互いに光学的に区別され得る。
【００６１】
許容域１２の長軸Ｌは、所定の標準点における図４のオリエンテーションライン１０ｂのスロープから得られる。この点は、図５における点（０，０）（すなわち、２つの座標軸の交点）であり得る。しかしながら、例えば製造業者の命令にしたがって、図４におけるオリエンテーションライン上に、事前に定義することもまた、可能である。
【００６２】
ここでは、選択された点におけるスロープにしたがう長半軸の配置は、オリエンテーションライン１０ａ上のこの点の位置に依存する。図５に示されているように、この中心点が大きな表面積および低い強度を有する領域内に存在している場合、絶対値の差に関する表面積における特定の変動は、強度における対応する変化よりも小さな影響を有し得る。このことは、図５において、小さな強度の変動でさえも、積においてかなりの影響を有しているが、表面積に関する差異または変動は、積においてわずかな影響しか有していないことを考えたときに、最も良く理解できる。
【００６３】
選択された中心点が、例えば、小さな表面積と、それに対応する高い強度を有する領域内に存在している場合、図５における楕円の許容域の長半軸は、遥かに急勾配で延び得る。図４および図５において、ざらざら感に対するスケールは、第３の座標軸上にプロットされ得る。このざらざら感（これは、テクスチャーとも称される）は、エフェクトコーティングの光学的外観の別の重要な特徴的局面である。
【００６４】
統計的なパラメータ（これも同様に、個々の表面領域の強度分布の測定値である）もまた、例えば、追加的な軸上に出力され得る。この統計的なパラメータは、特定の表面領域内で、実質的に同じ強度が見出され得るかどうか、または上記表面領域内に、これらの強度の変動の大部分があるかどうかを区別することを可能にする。この統計的なパラメータは、例えば、個々の測定された強度値の分散または散布であり得る。
【００６５】
ここでは、原則的に、本発明にしたがって提供される表面の空間的に分解された観察結果によって、画像記録要素（例えば、カメラ）の個々の画素の各々に対し、画素に入射する強度をどれであっても評価することができるということが、理解されるべきである。これらの多くの強度（少なくとも、所与の閾値を超える強度）は計算に含められ、上記の統計的なパラメータ（分散または散布）が、結果値に加えられて出力される。
【００６６】
例えば、ＣＣＤチップを用いるときに、最初に、このＣＣＤチップの個々の画像記録要素に対応する信号を組み合わせることもまた、可能である。このように、対応するチップの分解能が「人為的に（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｙ）」変動させられることによって、表面によって与えられる印象に対するさらなる関連するパラメータが、取得され得る。
【００６７】
上述のように、対応する空間的に分解された画像が、評価される。ここで、この空間的に分解された画像が、例えば評価の直前に記録され、これから直接的に評価を導くことが、可能である。しかしながら、最初に空間的に分解された多数の画像を記録し、その後にこれらを評価することもまた、可能であり得る。画像の評価はまた、その生成と独立して実行され得る。
【００６８】
出願文書に開示された特徴の全ては、それらの特徴の各々または組み合わせが、従来技術に対して新規である限りにおいて、本発明にとって本質的であるとして、クレームされる。
【００６９】
（摘要）
本発明は、表面特性の定量測定のための方法に関し、解析されるべき表面の空間的に分解された画像（この画像は、多数の測定値を有する）が、記録される。第１の方法ステップにおいて、特定の物理的特性を有する表面積を決定するために、この測定値が解析される。その後、この物理的特性の結果値が決定され、この結果値は、画像を解析することによって決定される画像の表面積全体の物理的特性の値の特徴である。本発明にしたがうと、決定された表面積の大きさに対して、この結果値が表示される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、本発明にしたがう装置の高度概略図を示している。
【図２】図２は、２つの記録された画像の概略的な比較を示している。
【図３】図３は、従来技術にしたがう対応する積分的な図を示している。
【図４】図４は、本発明にしたがう第１の図を示している。
【図５】図５は、本発明にしたがうさらなる図を示している。
【符号の説明】
【００７１】
２ 放射デバイス
４ 放射検出器デバイス
６ プロセッサデバイス
７ メモリデバイス
８ 表面
９ 出力デバイス
１０ａ〜１０ｆ オリエンテーションライン
１１ａ〜１１ｅ 値
１２ 許容域
１４、１６ 表面セグメント
Ｉ、Ｉ１、Ｉ２ 強度値
Ａ、Ａ２、Ａ２ 表面積
ｄＩ 強度の差分
ｄＡ 表面積の差分
Ｌ 許容域ｌ２の長半軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面特性の定量測定のための方法であって、多数の測定値を含んでいる解析されるべき表面（８）の空間的に分解された画像が評価され、該方法は、
該測定値によって特徴付けられ得る特定の物理的な特性を表す該画像の表面積（Ａ）を決定するために、該測定値を解析するステップと、
該物理的な特性の結果値（Ｉ）を決定するステップであって、該結果値は、該測定値を解析することによって決定された該表面積（Ａ）全体の該物理的な特性の該測定値に特有のものである、ステップと
を包含し、
該結果値（Ｉ）は、該決定された表面積（Ａ）の大きさに対して出力されること
を特徴とする、方法。
【請求項２】
前記結果値（Ｉ）は、前記画像を解析することによって決定された前記表面積（Ａ）全体の前記物理的な特性の前記値の平均を形成することによって取得されること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記平均は、算術平均、幾何平均、積分、重み付き平均、これらの組み合わせ等を含む平均の群から取られること
を特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記物理的な特性は、強度であり、好適には最小の強度であること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記特徴的な特性の特定の値の範囲を特徴付ける前記表面積の大きさが決定されること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
多数の空間的に分解された画像に対し、前記結果値は、好適には同じ図において、前記決定された表面積（Ａ）の大きさに対してプロットされること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記図中では、既に設定されている許容基準を、予め決定された表面積が満たすかどうかを決定する許容域（１２）が定義されること
を特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記許容域（１２）は、多数の結果値を用いて決定されること
を特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記許容域は、多数の決定された表面積の大きさを用いて定義されること
を特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記図中では、前記解析されるべき表面（８）の異なる特性を象徴するオリエンテーションライン（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）が示されること
を特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記オリエンテーションラインは、どれであっても、前記結果値（Ｉ）と前記表面積（Ａ）の大きさとから得られる積の値Ｐに特有のものであること
を特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記解析されるべき表面は、エフェクト顔料を含むコーティングであること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記図中では、前記表面の特有のものであるさらなる値が示されること
を特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
前記許容域（１２）の位置は、前記オリエンテーションラインのうちの少なくとも１つから得られること
を特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
表面特性の定量測定のための装置であって、該装置は、
解析されるべき表面（８）上に放射を配向する放射デバイス（２）
を含み、
該表面から返された放射を受信し、該返された放射に対応する空間的に分解された画像を出力する放射検出器デバイス（４）
を含んでおり、
該装置は、特定の物理的な特性を有する該表面（８）の表面積を決定し、該特定の物理的な特性を有する該表面積の該物理的な特性に特有のものである結果値（Ｉ）を決定するプロセッサデバイスを有し、該結果値および該決定された表面積の大きさを出力する出力デバイス（９）を含んでいること
を特徴とする、装置。
【請求項１】
表面特性の定量測定のための方法であって、多数の測定値を含んでいる解析されるべき表面（８）の空間的に分解された画像が評価され、該方法は、
該測定値によって特徴付けられ得る特定の物理的な特性を表す該画像の表面積（Ａ）を決定するために、該測定値を解析するステップと、
該物理的な特性の結果値（Ｉ）を決定するステップであって、該結果値は、該測定値を解析することによって決定された該表面積（Ａ）全体の該物理的な特性の該測定値に特有のものである、ステップと
を包含し、
該結果値（Ｉ）は、該決定された表面積（Ａ）の大きさに対して出力されること
を特徴とする、方法。
【請求項２】
前記結果値（Ｉ）は、前記画像を解析することによって決定された前記表面積（Ａ）全体の前記物理的な特性の前記値の平均を形成することによって取得されること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記平均は、算術平均、幾何平均、積分、重み付き平均、これらの組み合わせ等を含む平均の群から取られること
を特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記物理的な特性は、強度であり、好適には最小の強度であること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記特徴的な特性の特定の値の範囲を特徴付ける前記表面積の大きさが決定されること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
多数の空間的に分解された画像に対し、前記結果値は、好適には同じ図において、前記決定された表面積（Ａ）の大きさに対してプロットされること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記図中では、既に設定されている許容基準を、予め決定された表面積が満たすかどうかを決定する許容域（１２）が定義されること
を特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記許容域（１２）は、多数の結果値を用いて決定されること
を特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記許容域は、多数の決定された表面積の大きさを用いて定義されること
を特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記図中では、前記解析されるべき表面（８）の異なる特性を象徴するオリエンテーションライン（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ）が示されること
を特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記オリエンテーションラインは、どれであっても、前記結果値（Ｉ）と前記表面積（Ａ）の大きさとから得られる積の値Ｐに特有のものであること
を特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記解析されるべき表面は、エフェクト顔料を含むコーティングであること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記図中では、前記表面の特有のものであるさらなる値が示されること
を特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
前記許容域（１２）の位置は、前記オリエンテーションラインのうちの少なくとも１つから得られること
を特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
表面特性の定量測定のための装置であって、該装置は、
解析されるべき表面（８）上に放射を配向する放射デバイス（２）
を含み、
該表面から返された放射を受信し、該返された放射に対応する空間的に分解された画像を出力する放射検出器デバイス（４）
を含んでおり、
該装置は、特定の物理的な特性を有する該表面（８）の表面積を決定し、該特定の物理的な特性を有する該表面積の該物理的な特性に特有のものである結果値（Ｉ）を決定するプロセッサデバイスを有し、該結果値および該決定された表面積の大きさを出力する出力デバイス（９）を含んでいること
を特徴とする、装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２５６６８４（Ｐ２００８−２５６６８４Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−７４５８４（Ｐ２００８−７４５８４）
【出願日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【出願人】（５０７２３１９８７）ベーユプスィロンカー−ガードネル ゲーエムベーハー (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７４５８４（Ｐ２００８−７４５８４）
【出願日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【出願人】（５０７２３１９８７）ベーユプスィロンカー−ガードネル ゲーエムベーハー (15)
【Ｆターム（参考）】
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