JP2007504481A - メタリックフレークを含有する表面コーティングの特徴付け方法およびそれに使用されるデバイス - Google Patents

Abstract

本発明の方法およびそれに使用されるデバイスは、基材上の現存コーティング中に存在する未知のメタリックフレークを特徴付け、適合するメタリックペイント組成物を調合して基材上に施し、現存コーティングと適合するフロップなどの特徴を有するメタリックコーティングを生成することに関する。該方法は、予め設定された強度の光ビームを対象コーティングの対象部分に向けるステップと、その部分の反射を感光性表面に向けて、対象部分の対象画像を捕獲するステップと、前記予め設定された強度における対象画像内の未知のメタリックフレークの特徴を測定するステップと、対象画像内の未知のメタリックフレークの特徴と、その予め設定された強度で記憶された既知のメタリックフレークの特徴とを相関させて、未知のメタリックフレークの特徴と適合する１つまたは複数の既知のメタルフレークを同定するステップと、未知のメタリックフレークの特徴と適合する１つまたは複数の同定された既知のメタルフレークを表示するステップとを含む。特徴が分かれば、次に調合者は、修理車体などの基材の表面に施すことができるメタリックペイントを調合して、車体の残りの部分に適合するメタリックコーティングを生成することができる。

Description

本発明は、一般に、メタリックフレークを含有する表面コーティングを特徴付けるための方法、ならびにそのために使用されるデバイスに関する。該方法は、特に、自動車の補修用コーティング組成物中で使用される未知のメタリックフレークを特徴付けるのに適する。

（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許法１１９条（３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９）の下、２００３年６月１２日出願の米国仮特許出願第６０／４７７，８７５号（参照によって本明細書中にあたかも完全に示されたかのように援用される）からの優先権を主張する。

メタリックフレーク顔料、例えばアルミニウムフレークを含有する表面コーティングはよく知られている。これらは、例えば、通常「フロップ」と呼ばれる特異な光反射効果や、フレークのサイズ分布およびフレークにより付与される光沢と、コーティングの奥行き知覚の強化とを含むフレークの外観効果などを付与するという理由で、自動車の車体の保護および装飾のために特に好まれる。フロップ効果は、車体を見る角度に依存する。達成されるフロップ効果の度合いは、コーティングの外側表面に関するメタリックフレークの方向性の関数である。最大フロップ効果を達成するために、理想的には、フレークはすべて、この表面に平行な面内に位置すべきである。しかしながら、実際には、本当に平行に位置するフレークをある割合よりも多く得ることは不可能であり、残りは表面の面に対して様々な角度で位置する。すなわち、コーティング中にメタリックフレークの方向性の分布が存在する。光沢の度合いは、フレークサイズ、表面平滑度、方向性、および縁部の均一性の関数である。また、メタリックコーティングは、通常、光散乱タイプではなく概して光吸収タイプの顔料も含有する。顔料またはフレーク自体から、例えばフレークの縁部からの光散乱は、コーティングのフロップおよび光沢の両方を減少させる。

メタリック着色コーティングの機器による特徴付けは、原則的には、分光光度計を用いて、多数の入射照明角および視角において、照明および視軸の面内か、またはこの面の外側のいずれかで塗装パネルのスペクトル反射率を測定することによって行なうことができる。このような測定の結果は、フレークのアライメントの度合い、および使用されるフレークまたは他の顔料のタイプに依存するが、光沢の度合いまたはフレークサイズの直接的な証拠は与えない。結果として、コーティングの特徴付けにおいてこれらの値は不十分である。さらに、これらの測定は、メタリックフレークの相対濃度およびコーティング組成物中の光吸収性または散乱性顔料の有無にも依存するので、コーティングの特徴付けにおいてその値は減少される。例えば、自動車の車体の塗装済み基材の色合わせでは、その基材の色と適合する正確な顔料、ならびにその基材の色および外観と適合する正確なフレークを選択することが必要である。従って、メタリックフレークのサイズまたは光沢の度合いなどのフレーク特徴を獲得するための有効な措置では、これらの状況下で、自動車の車体の塗装済み基材などの対象表面を視覚的に分析することによって、シェーダー（ｓｈａｄｅｒ）がその専門技術に基づいて使用すべきメタリックフレークを選択することが必要である。フレークが同定されれば、通常、放射輸送理論に基づくもののように、顔料の量を数学的に調整し、黒色および白色顔料の量と、フレーク量を含むフロップ調整剤量とを追加または削減するよく知られたコンピュータベースのアルゴリズムによって顔料が選択されるので、対象表面に対する色およびフロップの適合におけるエラーは最低になり、得られる色／フロップの調合は、容認される商業的実施の範囲内にまだあることが保証される。次にこの調合が行なわれ、試験パネルにスプレーされ、次に、対象表面と視覚的に比較される。フロップおよび／または光沢の適合が不満足であると判断されたら、シェーダーは、新しい色／フロップの調合を得るためにアルゴリズムに入力されるメタリックフレークのタイプの調整および／またはメタリックフレークの量の変更を行い、そして、照明角および視角の全てにおいて色および外観の両方で十分な適合が達成されるまで、サイクル全体が繰り返される。

本発明は、対象表面内に存在するメタリックフレークの外観と厳密に適合するメタリックフレークを選択するために必要とされる繰返しの適合の回数を実質的に減少させる方法を目的としている。

本発明は、未知のメタリックフレークを含有する対象コーティングを特徴付けるためのデバイスに関し、該デバイスは、
（ｉ）前記対象コーティングの上に前記デバイスを位置決めするための手段と、
（ｉｉ）１つまたは複数の予め設定された強度において、１つまたは複数の光ビームを生成するための手段と、
（ｉｉｉ）画像形成するための手段と、
（ｉｖ）前記光ビームを前記対象コーティングの対象部分に向けるための手段と、
（ｖ）前記対象部分の反射を、前記画像形成手段内に配置された感光性表面に向けて、前記部分の対象画像を捕獲するための手段と、
（ｖｉ）前記予め設定された強度における前記対象画像内の前記メタリックフレークの特徴を測定するための手段と、
（ｖｉｉ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記予め設定された強度で記憶された既知のメタリックフレークの特徴とを相関させ、前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する１つまたは複数の前記既知のメタルフレークを同定するための手段と、
（ｖｉｉｉ）前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する、前記同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するための手段と
を含む。

本発明は、未知のメタリックフレークを含有する対象コーティングを特徴付けるための方法に関し、該方法は、
（ｉ）予め設定された強度の１つまたは複数の光ビームを前記対象コーティングの対象部分に向けるステップと、
（ｉｉ）前記部分の反射を感光性表面に向け、前記対象部分の対象画像を捕獲するステップと、
（ｉｉｉ）前記予め設定された強度における前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの特徴を測定するステップと、
（ｉｖ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記予め設定された強度で記憶された既知のメタリックフレークの特徴とを相関させ、前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する１つまたは複数の前記既知のメタルフレークを同定するステップと、
（ｖ）前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する、前記同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するステップと
を含む。

本発明は、さらに詳細には、未知のメタリックフレークを含有する対象コーティングを特徴付けるための方法に関し、該方法は、
（ｉ）３つの予め設定された強度の平行光ビームを、垂直な角度で前記対象コーティングの対象部分に順次向けるステップと、
（ｉｉ）前記コーティングされた表面の反射を感光性表面に向けて、前記３つの予め設定された強度で、前記予め設定された強度において、前記対象部分のグレースケールの画像を順次捕獲するステップと、
（ｉｉｉ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの特徴を順次測定するステップと、
（ｉｖ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記予め設定された強度の既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴とを相関させ、前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する３つの前記既知のメタルフレークを同定するステップと、
（ｖ）前記未知のメタルフレークの前記特徴と適合する、前記同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するステップと
を含む。

また本発明は、メタリックフレーク含有コーティング組成物を生成するための方法に関し、前記組成物からのコーティングは、未知のメタリックフレークを含有する対象コーティングの特徴と適合しており、該方法は、
（ｉ）予め設定された強度の１つまたは複数の光ビームを、前記対象コーティングの対象部分に向けるステップと、
（ｉｉ）前記部分の反射を感光性表面に向けて、前記対象部分の対象画像を捕獲するステップと、
（ｉｉｉ）前記予め設定された強度における前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの特徴を測定するステップと、
（ｉｖ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記予め設定された強度で記憶された既知のメタリックフレークの特徴とを相関させて、前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する１つまたは複数の前記既知のメタルフレークを同定するステップと、
（ｖ）前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する、前記同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するステップと、
（ｖｉ）前記同定された既知のメタルフレークを含有する１つまたは複数の試験コーティング組成物を調製するステップと、
（ｖｉｉ）試験基材の上に前記試験コーティング組成物を施して、基材上に試験コーティングを生成するステップと、
（ｖｉｉ）前記試験コーティングを前記対象コーティングと比較して、前記対象コーティングの前記特徴と適合する特徴を有する試験コーティングを選択するステップと、
（ｖｉｉｉ）前記適合した試験コーティングを生成する試験コーティング組成物を選択するステップと
を含む。

本明細書中で使用される場合、
「ピクセル」は、グレースケール、３原色（赤、緑および青、または赤、黄および青）またはその両方において多数のレベルの光強度を検出することができる、画像形成デバイスの感光性表面の最小の不連続要素を意味する。

「フロップ調整剤」は、メタリックフレークの方向性を崩壊させるメタリックコーティング組成物中の添加剤を意味する。いくつかの典型的なフロップ調整剤は、ガラスビーズまたはシリカおよび二酸化チタン顔料である。

「フレークの特徴」は、メタリックコーティング組成物中に取り込まれて該組成物から得られるコーティングに所望の光沢を提供するメタリックフレークのサイズ、量、およびタイプを意味する。メタリックフレークに加えて、コーティングは一般に、ポリマー、特殊効果フレーク、顔料、および添加剤を含む。さらに、メタリックコーティングは、光干渉効果によってその外観が生じる、真珠光沢のあるフレークも含有することが多い。通常、従来の顔料は、光吸収性顔料、光散乱性顔料、光干渉性顔料、光反射性顔料、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの適切な顔料は、様々な色の二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄などの金属酸化物と、カーボンブラックと、タルク、チャイナクレー、バライト、炭酸塩、ケイ酸塩などの充填剤顔料と、キナクリドン、銅フタロシアニン、ペリレン、アゾ顔料、インダントロンブルー、カルバゾールバイオレットなどのカルバゾール、イソインドリノン、イソインドロン、チオインジゴレッドおよびベンズイミダゾリノンなどの幅広い種類の有機着色顔料とを含む。

本発明は、従来のメタリックフレークを含有するコーティングを特徴付けるために適切な方法およびデバイスに関する。コーティングは、通常、自動車の車体などの基材の上に施される。

図１は、本発明のデバイス１の最も広い態様を説明する。未知のメタリックフレーク６を含有する対象コーティング２は、自動車の車体などの基材４の上に施される。

デバイス１は、その最も広い態様では、デバイス１を対象コーティング２の上に位置決めするための手段８と、１つまたは複数の予め設定された強度において１つまたは複数の光ビームを生成するための手段１０と、画像形成するための手段１２と、前記光ビームを対象コーティング２の対象部分２Ａに向けるための手段１４と、対象部分２Ａの反射を、画像形成手段１２内に配置された感光性表面１２Ａに向けて、対象部分２Ａの対象画像を捕獲するための手段１６と、予め設定された強度における対象画像内の未知のメタリックフレーク６の特徴を測定するための手段１８と、対象画像内の未知のメタリックフレーク６の特徴と、予め設定された強度で記憶された既知のメタリックフレークの特徴とを相関させて、未知のメタリックフレーク６の特徴と適合する１つまたは複数の既知のメタルフレークを同定する手段２０と、未知のメタリックフレーク６の特徴と適合する、同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するための手段２２とを含む。

ここでデバイス１のより詳細な態様を参照すると、対象コーティング４を位置決めするための手段８の実施形態の１つは、好ましくはデバイス１のハウジング９の一部を形成する実質的に平坦なベース８Ｂを含む。ベース８Ｂにはアパーチャ８Ｃが設けられ、アパーチャ８Ｃは、好ましくは、ハウジング９の内部に位置決めされたデバイス１の構成要素を外側の損傷やほこりから保護するためにガラス製のパネルなどの透明パネルで遮蔽される。アパーチャ８Ｃは、好ましくは円形である。しかしながら、正方形状または矩形状などのその他の形状を使用することもできる。アパーチャ８Ｃは、好ましくは、０．０１ｍｍ〜２５ｍｍの範囲の直径を有する。約２ｍｍ（１／４インチ）の直径が好ましい。ベース８Ｂの露出表面は、好ましくは、対象部分２Ａとの緊密に物理的に接触するように保持され、感光性表面１２Ａを焦点が合うように保持する。鋼の基材と共に使用される場合に、ベース８Ｂを磁化することによって基材２の表面に対するベース８Ｂの緊密な接触を達成することは、本発明の考慮の範囲内である。あるいは、複数の従来のクランプまたは吸着カップも使用され得る。

１つまたは複数の予め設定された強度において１つまたは複数の光ビームを生成するための手段１０は、通常、ニューヨーク州イーストシラキューズのイルミネーション・テクノロジーズ（Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．，Ｅａｓｔ Ｓｙｒａｃｕｓｅ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）により供給されるタングステン−ハロゲンランプＥＫＥと、ニューヨーク州オーバンのショット・フォステック社（Ｓｃｈｏｔｔ Ｆｏｓｔｅｃ Ｉｎｃ．，Ａｕｂｕｒｎ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）により供給される光ファイバ束Ａ０８０２５．６０とを有し、設定強度で４００ナノメートル〜７００ナノメートルの可視光範囲の光ビームを生成することができるＩＴ３９００などの光源１０Ａを含む。好ましくは携帯用であるデバイス１には、好ましくは、光源１０Ａを格納するための閉鎖拡張部１０Ｂが設けられる。しかしながら、本出願人らは、光源１０Ａからの光ビームをパイプインするためにカリフォルニア州サンノゼのモリテックスＵＳＡ社（Ｍｏｒｉｔｅｘ ＵＳＡ Ｉｎｃ．，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）により供給されるＭＭＬ４−４５Ｄマイクロマシンレンズ系に接続されたＬＭ−５０ランプおよび光ファイバ束を有するＭＨＦ−Ｃ５０ＬＲ光源などの代替手段を使用することも考慮する。光源１０Ａの強度は電圧調整器１０Ｃなどの従来の手段によって制御することができ、電圧調整器１０Ｃは、コンピュータ１１から実行される従来のソフトウェアプログラムに従って光源１０Ａのフィラメントへの電流を変化させ、通常、光源１０Ａから可能な最も明るいレベルに基づいて、最低レベルが照明レベルの２％〜９６％の範囲である３つのレベルに設定される、予め設定された強度を達成することができる。ただし、これらのレベルは互いに少なくとも２％だけ異なる。例えば、テキサス州ラウンドロックのデル・コンピュータ社（Ｄｅｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｃｏｒｐ．，Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｃｋ，Ｔｅｘａｓ）により供給されるデル・プレシジョン（Ｄｅｌｌ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）Ｍ５０モデルなどの適切なコンピュータを使用することができる。所望されるなら、手段１０は、さらに、光源１０Ａから発散する１つまたは複数の光ビームを平行にするためのコリメートレンズまたはアパーチャなどの手段１０Ｄを含むことができる。１つの可能なアプローチが図１に示されており、光源１０Ａの位置は、コリメートレンズ形態の手段１０Ｄの焦点と一致する。

好ましくはハウジング９内で位置決め手段８と反対側に配置される画像形成手段１２は、対象部分２Ａの対象画像を捕獲するための感光性表面１２Ａを含むビデオまたはデジタルカメラなどの画像形成デバイス１２Ｂを含む。感光性表面１２Ａは、対象画像を生成するカメラの電荷結合素子センサでよい。画像形成デバイス１２Ｂは、グレースケール、カラーまたはその両方の画像を生成するのに適するので、対象画像はグレー対象画像またはカラー画像のいずれかで捕獲される。グレー対象画像が好ましい。１つの適切な画像形成デバイス１２Ｂは、グレースケール画像を生成するカルフォルニア州サニーベールのパルニックス社（Ｐｕｌｎｉｘ Ｉｎｃ．，Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）により供給されるパルニックス（Ｐｕｌｎｉｘ（登録商標））７ＥＸビデオカメラである。通常、画像形成デバイス１２Ｂにより生成することができるグレーまたはカラー対象画像のフットプリントは、約０．０１平方ミリメートル〜約２５．０平方ミリメートル、好ましくは約０．２５平方ミリメートル〜４平方ミリメートル、より好ましくは約０．５平方ミリメートル〜２．０平方ミリメートルの範囲であり、最も好ましくは、フットプリントは１．５平方ミリメートルである。通常、画像形成デバイス１２Ｂは、画像形成デバイス１２Ｂの対象部分２Ａのグレーまたはカラー対象画像を４０，０００ピクセル〜１６，０００，０００ピクセル（６４０×４８０）の範囲でデジタル化することができ、各ピクセルは、対象画像がカラーの場合には、３原色チャネルのそれぞれに対して１６〜６５，５３６レベルの範囲の光強度を認識することができる。本出願人らは、約２５６レベルの光強度を認識可能なピクセルが、デバイス１で使用するのに適切であることを発見した。何故なら、２５６を超える更なるレベルの強度のピクセルによる認識は最低限の改善しか有さないが、画像形成デバイス１２Ｂのコストは法外に高いからである。

前記光ビームを対象コーティング２の対象部分２Ａに向けるための手段１４と、対象部分２Ａの反射を、手段１２内に配置された感光性表面１２Ａに向けるための手段１６とは一緒に、好ましくは、本質的にツーウェイミラーである従来のビームスプリッタ１７を形成する。ツーウェイミラービームスプリッタはよく知られており、通常、例えばガラスなどの透明基材上に付着された金の反射薄膜を含む。ビームスプリッタ１７に隣接して位置決めされる手段１０からの入射光ビーム（図１では実線で示される）は、対象部分２Ａに垂直な角度で反射膜により反射されるが、対象部分２Ａから反射される反射光ビーム（点線で示される）は、透明基材を通って手段１２へ透過されるように（通常、図１に示されるように約４５度で）、ビームスプリッタ１７は、好ましくは、手段８と手段１２の間に位置決めされる。上記のビームスプリッタ１７において、手段１４は反射膜を形成し、手段１６は透明基材を形成する。

図２は、予め設定された強度において対象画像内の未知のフレークの輪郭と適合するピクセル領域によって表される、未知のメタリックフレーク６の特徴を測定するための手段１８の詳細を示す。手段１８のソフトウェア部分は、デバイス１のコンピュータ１１にロードされる。例えば、ウィンドウズＲ２０００オペレーティン・システム上で動作するビジュアル（Ｖｉｓｕａｌ）Ｃ＋＋プラットフォーム・バージョン６．０（全て、ワシントン州レッドモンドのマイクロソフト・コーポレーション（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｒｅｄｍｏｎｄ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ）により供給される）などの適切なソフトウェア・ライティング・プログラムが使用され得る。手段１８は、予め設定された強度においてしきい値レベルよりも上で対象画像を走査するための手段３４を含む。手段３４は、対象画像を走査するための従来の手段と、対象画像内の対応するピクセル領域によって表される未知のメタリックフレーク６の特徴を測定するために必要とされるソフトウェアプログラムとを含む。本発明の目的では、所望のレベルに設定可能なしきい値レベルは、予め設定された強度において、それより下では対象画像の走査画像中に存在する特性はどれも認識されないレベルであると定義される。より高いしきい値レベルでは認識されなかった対象画像の走査画像中のそのサイズなどのメタリックフレークの特性が、より低い別のしきい値レベルでは認識され得ることは理解されるべきである。本出願人らは、しきい値レベルが、例えば、１５０、１３０、１１０、９０および７０などのいくつかのしきい値レベルに設定される場合、未知のメタリックフレーク６のほとんど全ての必要な特性を抽出可能であることを発見した。より高いしきい値レベルでは、未知のメタリックフレーク６の最も顕著な特性のみが認識され得るので、しきい値レベルが高いほど、走査画像中の認識される特性は少なくなるであろう。また手段１８は、しきい値レベルよりも上および前記予め設定された強度において対象画像内で認識可能なピクセル領域を位置決定するための手段３６も含む。対象画像内のピクセル領域を位置決定することによって、これらの領域のグリッドマップが更なる分析のために作成される。手段１８は、さらに、予め設定された強度においてしきい値レベルよりも上で認識可能な予め設定されたサイズのピクセル領域の数を記録するための手段３８を含む。このような予め設定されたサイズのピクセル領域は、好ましくは、小区域、中区域、大区域、特大区域、区域の集合体、またはこれらの組み合わせに分割される。前述のように、これらの区域は、対象コーティング２中の未知のメタリックフレーク６の走査表示を表す。好ましくは、小区域は約４９〜約８３平方マイクロメートルの範囲であり、中区域は約１２７〜約２３９平方マイクロメートルの範囲であり、大区域は約３４２〜約５７６平方マイクロメートルの範囲であり、特大区域は約５７７〜約１２２５００平方マイクロメートルの範囲であり、集合体区域は約４９平方マイクロメートル〜約１２２５００平方マイクロメートルの範囲である。

手段１８における上記のステップは、更なる予め設定された強度のそれぞれにおいて、更なるしきい値レベルで繰り返される。その結果、手段１８は、予め設定された強度のそれぞれにおいて、いくつかのしきい値レベルを用いて予め設定されたサイズのピクセル領域の総数を対象画像から抽出する。一例として、手段１８におけるステップは、可能な最も明るい照明レベルに基づいて１９．６％、３１．４％および３９．２％の照明レベルの３つの予め設定された強度で実行され、これらの予め設定された強度のそれぞれにおいて、対象画像は、１５０、１３０、１１０、９０および７０のしきい値レベルで走査される。

未知のフレーク６のフレーク特徴が手段１８で決定されれば、デバイス１は、対象画像内の未知のメタリックフレーク６の特徴と、予め設定された強度における既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴とを相関させて、未知のメタリックフレーク６の特徴と適合する３つの既知のメタルフレークを同定するための手段２０を提供する。このようにして、未知のメタリックフレーク６の特徴と、手段２０に記憶された既知のメタリックフレークの特徴とを適合させて、未知のメタリックフレーク６の特徴に最も近い３つの最良の選択が提供される。次に、調合者は、コーティング２のメタリックフレーク特徴と適合するメタリックフレーク特徴を有するコーティングを生成するメタリックペイントを生成することができる。次に、調合者は、未知のメタリックフレーク６を含有する対象コーティング２と最も厳密に適合するコーティングを生成するメタリックペイントを視覚的に選択することができる。意図される選択プロセスに依存して、デバイス１は、上記の３つの最も厳密な適合よりも高くまたは低くなるように選択を設定するようにプログラミング可能であることが理解される。

図３に示されるように、手段２０は以下を含む。
（ａ）予め設定されたサイズの未知のメタリックフレーク６の特徴と、既知のメタルフレークを含有する第１のパネル上のベンチマークコーティングから抽出された同じ予め設定されたサイズの既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴とを比較して、それぞれの予め設定された強度の特性距離を決定するための手段４０。特性距離は、２つのパネルの光沢特徴が視覚的に如何に同様であるかを定量化する測定基準である。未処理の光沢特徴は、３つの照明レベルのそれぞれにおいて、小、中、大および特大サイズのピクセル内で光沢を示すフレークの数である。従って、ペイントされたパネル上のどのフレークタイプに関しても１２個の未処理の光沢特性が存在する。２つのパネルの光沢特徴を比較する場合、一方のパネルからの未処理の特性値は、他方のパネルからのそのそれぞれの特性値と比較され、これらの特性値の特性距離は、例えば以下に示されるマトリックスを用いて算出される。マトリックス中、最初の行（全てボールド体）は、０．０〜１０．０の特性距離を含有し、残りの行は未処理の特性値を表す。２つのパネルからの特性値のうちの最小値を選択することから始めて、それに相当する第１の列内の行を同定する。例えば、第１のパネルの特性値が２であり、相当する第２のパネルの特性値が４であれば、列１を調べてその特性値を位置決定し（行４および列１を参照）、次に第２のパネルの特性値を有する行４内の列を調べる。これは、行４内の列３である。最後に、列３の一番上の特性距離を読み取ることができる。従って、特性距離は表示された１．０である。同様に、第１のパネルの特性値が２．５であり、第２のパネルの特性値が８．０であれば、第１のパネルについて列１を調べる際に、２．５の特性値は、行４と行５の間にあるように挿入されなければならないことが認識され得る。この挿入された行（行４と行５の間）内で、８．０である第２の特性値を探すことができる。これは、おそらく、挿入された行の列６と列７の間であろう。従って、特性距離は、特性距離行の列６と列７の間、すなわち４．０と５．０の間であろう。特性値が以下の表１のマトリックスの外側にある場合には、直線的な外挿によってこのような特性値の特性距離を容易に見出すことができる。例えば、第１のパネルの特性値が４０．５であり、相当する第２のパネルの特性値が２４．２であれば、まずより小さい特性値、すなわち２４．２を選択する。この値は表１のマトリックスの列１の最高のエントリーよりも高いので、まず、最後の行、すなわち行１４から直線的に外挿して、第１のエントリーが２４．２であるような新しい行を作成する。この場合の直線的な外挿は、行１４のそれぞれの項に、２４．２を１２で除して得られる係数（約２．０２）をかけることによって可能である。そこで、外挿された行において、列５では特性値は３６．３（１８．０×２．０２）であり、列６では特性値は４２．３５（２１．０×２．０２）であろう。次に、第２の特性値（４０．５）は、おそらく、この外挿された行の列５と列６の間にあるであろう。従って、特性距離は、４．０と５．０の間であり得る。

この「特性距離」は、手段２０のソフトウェアにおいて算出され、対象部分２Ａ内の未知のフレークに相当するピクセル領域によって表される未知のフレークの特性と適合する既知のフレークのフレークサイズなどの特性を予測するために使用される。従って、「ｄ」を特性の距離とすれば、手段４０では、小（ｄ^ａ _１、ｄ^ｂ _１、ｄ^ｃ _１）、中ｄ^ａ _２、ｄ^ｂ _２、ｄ^ｃ _２）、大（ｄ^ａ _３、ｄ^ｂ _３、ｄ^ｃ _３）、および特大（ｄ^ａ _４、ｄ^ｂ _４、ｄ^ｃ _４）である前述のそれぞれの予め設定されたサイズに対して、予め設定された強度レベル（例えば、１９．６％、３１．４％および３９．２％）のそれぞれでこのような距離が測定される。前記において、上付き文字はそれぞれの予め設定されたサイズに対する予め設定された強度を表す。従って、ａ＝１９．６％、ｂ＝３１．４および３９．２％）である。

（ｂ）予め設定された強度全ての特性距離を加算して、予め設定されたサイズの特性距離の合計に到達するための手段４２。従って、以下の等式は、手段４２で行なわれる計算を表す。
ｄ_１＝ｄ^ａ _１＋ｄ^ｂ _１＋ｄ^ｃ _１

（ｃ）合計（ｄ_１）に重み因子（ｗ_１）をかけて、予め設定されたサイズの重み付き特性距離を計算するための手段４４。一般に、重み因子は、そのサイズなどの各特性に与えられるべき視覚的な重要性に基づいて、それぞれのサイズ毎に選択される。従って、重み因子が高いほど、その予め設定されたサイズの視覚的な重要性も高くなる。本発明では、本出願人らは、ｗ_１＝０．４、ｗ_２＝０．６、ｗ_３＝０．８、およびｗ_４＝１．０を用いることを選択した。

（ｄ）その他の前記予め設定されたサイズ全てに対して前記ステップ４０、４２および４４を繰り返して、他の前記予め設定されたサイズの重み付き特性距離を決定するための手段４６。従って、以下の等式は、手段４６で行なわれる計算を表す。
ｄ_２＝ｄ^ａ _２＋ｄ^ｂ _２＋ｄ^ｃ _２
ｄ_３＝ｄ^ａ _３＋ｄ^ｂ _３＋ｄ^ｃ _３
ｄ_４＝ｄ^ａ _４＋ｄ^ｂ _４＋ｄ^ｃ _４
続いて、
ｄ_２×ｗ_２
ｄ_３×ｗ_３
ｄ_４×ｗ_４

（ｅ）予め設定されたサイズの重み付き特性距離を加算して、第１のパネル上のコーティングの最終特性距離に到達するための手段４８。
ｄ＝ｄ_１×ｗ_１＋ｄ_２×ｗ_２＋ｄ_３×ｗ_３＋ｄ_４×ｗ_４

（ｆ）前記ステップ４０、４２、４４、４６および４８を繰り返して、その他のパネルのベンチマークコーティングから最終特性距離を決定するための手段５０。従って、最終特性距離（ｄ）は、その他のパネル上のその他のベンチマークコーティングからも決定される。

（ｇ）最終特性距離から最短の最終特性距離を選択するための手段５２。全ての最終特性距離が決定されれば、最短であるこれらの（ｄ）が、５２で決定される。通常、約３つの最短の最終特性距離（ｄ）が選択される。

（ｈ）最短の最終特性距離を有するパネル上のベンチマークコーティングから、既知のフレークまたは既知のフレークのブレンドを同定するための手段５４。手段５４は、調合者に、対象コーティング２の光沢、色およびフロップと適合するメタリックコーティングを生成するのに必要とされるメタリック組成の詳細を提供する。

上記の手段４０において、それぞれの予め設定されたサイズにおける未知のメタリックフレーク６の特徴は、同じ予め設定されたサイズの既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴と比較される。既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴は、既知のメタリックフレークの様々な組み合わせを有する一連の塗装パネルに対してデバイス１を用いることによって測定される。既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴は、コンピュータ１１のメモリに記憶される。

また本発明は、未知のメタリックフレーク６を含有する対象コーティング２を特徴付けるための方法に関する。該方法は、以下のステップを含む。
（ｉ）予め設定された強度の１つまたは複数の光ビームを対象コーティング２の対象部分２Ａに向けるステップ。これらの光ビームは、光源１０Ａから手段１０によって生成される。これらのビームは、好ましくは、手段１０Ｄによって平行にされる。さらに、ビームは対象部分２Ａの表面に対して直角、すなわち垂直な角度で向けられる。しかしながら、垂直な角度が好ましいが、８５°〜９５°の範囲内の角度も、本発明で使用するのに適切であり得る。好ましくは、１つまたは複数の光ビームは、複数の予め設定された強度、好ましくは少なくとも２つ、より好ましくは上記の少なくとも３つの予め設定された強度で順次向けられる。
（ｉｉ）対象部分２Ａの反射を感光性表面１２Ａに向けて、対象部分２Ａのカラーまたは好ましくはグレースケールの対象画像を捕獲するステップ。好ましくは、対象部分２Ａの１つまたは複数の反射は、複数の他の予め設定された強度において、感光性表面１２Ａに順次向けられる。
（ｉｉｉ）予め設定された強度における対象画像内の未知のメタリックフレーク６の特徴を測定するステップ。好ましくは、対象画像内の未知のメタリックフレーク６の特徴は、複数の他の予め設定された強度において順次測定される。上記ステップ（ｉｉｉ）は、以下のサブステップ：
（ａ）第１の予め設定された強度および第１のしきい値レベルにおいて対象画像を走査するステップと、
（ｂ）第１の予め設定された強度において対象画像内の第１のしきい値レベルよりも上で認識可能なピクセル領域を位置決定するステップと、
（ｃ）第１の予め設定された強度および次の前記しきい値レベルにおいて対象画像を走査するステップと、
（ｄ）第１の予め設定された強度において対象画像内の次のしきい値レベルよりも上で認識可能な新しいピクセル領域を位置決定するステップと、
（ｅ）前記ステップ（ｂ）で位置決定された第１のしきい値レベルよりも上で認識可能なピクセル領域を取り込んだ、次のしきい値レベルよりも上で認識可能な一致したピクセル領域を位置決定するステップと、
（ｆ）前記ステップ（ｄ）および（ｅ）で位置決定された予め設定されたサイズの新しいおよび一致したピクセル領域の数を加算して、第１の予め設定された強度においてしきい値レベルよりも上で認識可能な予め設定されたサイズのピクセル領域の最終的な数を記録するステップと、
（ｈ）前記ステップ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）および（ｇ）を次の予め設定された強度において繰り返すステップと
のいくつかを含む。

上記の方法ステップ（ａ）〜（ｈ）では、予め設定された基準に基づいていくつかの判断が成される。１つの例が図４、５、６および７に示される。ステップ（ａ）では、第１の予め設定された強度および第１のしきい値レベル、すなわち最高のしきい値レベルにおいて対象画像が走査される場合、最も顕著な可視的特性を有するフレークを表すピクセル領域のみが位置決定され得る。サイズの予め設定された基準に従って、このような領域の位置およびサイズは、図４に示される新しいフレークとして記録される。次のしきい値レベルで対象画像の同一部分がステップ（ｃ）で走査されると、新しいピクセル領域が、第１の予め設定された強度において対象画像内の次のしきい値レベルよりも上で認識可能になり得ることが可能である。従って、新しいフレークとして記録された位置決定済みの領域５８は、図５に示されるように、その更なる特性６０がより低いしきい値レベルで位置決定されると、より大きく見えるであろう。前記の一致した領域は、図５に示されるもののように、前記次のしきい値レベルよりも上で認識可能な単一のピクセル領域内に包囲された、第１のしきい値レベルよりも上で認識可能な単一の連続ピクセル領域を含む。このような筋書下では、既に位置決定および記録されたフレークのサイズは廃棄され、新しいより大きいサイズがその場所に記録される。

あるいは、前記の一致した領域は、次のしきい値レベルよりも上で認識可能なピクセル領域内に併合された、第１のしきい値レベルよりも上で認識可能な複数のピクセル領域を含むこともできる。従って、小さいサイズの新しいフレークとして既に位置決定および記録された図６の小さい領域の集合体６２は、より低いしきい値レベルで分析されると、大きいフレーク６４の一部であり得る。このような筋書下では、これらの小さい領域の既に位置決定および記録されたサイズは廃棄され、新しいより大きい領域がそれらの場所に位置決定および記録される。さらに、もう１つの筋書では、より高いしきい値レベルにおいて、より大きい領域６６が、図７に示されるより小さい領域６８に隣接して位置決定されることもあり、その両方が位置決定および記録され得る。しかしながら、同じ組み合わせは、より低いしきい値レベルで見ると、より大きい領域７０の一部になり得る。このような筋書下では、これらのより小さい／より大きい領域６６および６８の既に位置決定および記録されたサイズは保持され、より大きい領域７０が廃棄される。何故なら、より大きい領域７０は、おそらく、１つの併合されたフレークのように見える多数のフレークの結果であり、従ってこれは１つの大きいフレークとしてカウントされてはならないが、２つの別個の領域、すなわちより大きい領域６６およびより小さい領域６８としてカウントされるべきである。上記に加えて、より高いしきい値では全く記録されなかった領域が、より低いしきい値で現れることもあり、これもそのしきい値レベルで位置決定および記録され得る。さらに、より低いしきい値レベルにおいてもそのサイズに変化がない領域も、変化なしに位置決定および記録され得ることは明らかであろう。他の予め設定された強度において同じプロセスが繰り返され、所望されるなら、デバイス１は、対象コーティング２の他の部分に再度位置決めされて、未知のフレーク６のフレーク特徴における更なるデータを獲得することができる。

本出願人らは、未知のフレーク６のフレーク特徴を既知のフレークの特徴と適合させるために、未知のコーティング２中に存在する様々なサイズのフレーク濃度を決定するだけでなく、それらがコーティング２に付与する光沢も決定しなければならないことを発見した。より高いおよびより低いしきい値ならびに多数の照明レベルにおいて対象画像からのフレークの数を位置決定および記録することによって、本出願人らは、未知のフレーク６により提供される光沢だけでなく、コーティング２中のその濃度も考慮に入れた。本出願人らによる上記抽出方法の予期せぬ発見は独自のものである。

上記のステップ（ｉｉｉ）が達成されたら、プロセスは、
（ｉｖ）対象画像内の未知のメタリックフレーク６の特徴と、予め設定された強度で記憶された既知のメタリックフレークの特徴とを相関させて、未知のメタリックフレーク６の特徴と適合する１つまたは複数の前記既知のメタルフレークを同定するステップを含む。前記ステップ（ｉｖ）は、次のサブステップ：
（ａ）予め設定されたサイズの未知のメタリックフレーク６の特徴と、既知のメタルフレークを含有する第１のパネル上のベンチマークコーティングから抽出された、同じ予め設定されたサイズの既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴とを比較して、それぞれの予め設定された強度の特性距離を決定するステップと、
（ｂ）予め設定された強度全ての特性距離を加算して、予め設定されたサイズの特性距離の合計に到達するステップと、
（ｃ）合計に重み因子をかけて、前記予め設定されたサイズの重み付き特性距離を計算するステップと、
（ｄ）他の前記予め設定されたサイズ全てに対して前記ステップ（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を繰り返して、他の前記予め設定されたサイズの重み付き特性距離を決定するステップと、
（ｅ）予め設定されたサイズの重み付き特性距離を加算して、第１のパネル上のコーティングの最終特性距離に到達するステップと、
（ｆ）前記ステップ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）を繰り返して、他のパネル上のベンチマークコーティングから最終特性距離を決定するステップと、
（ｇ）最終特性距離から最短の最終特性距離を選択するステップと、
（ｈ）既知のフレークまたは既知のフレークのブレンドを、前記最短の最終特性距離を有するパネル上のベンチマークコーティングから同定するステップと
のいくつかを含む。

上記ステップ（ｉｖ）が達成されたら、該方法は、（ｖ）コンピュータ１１のスクリーン２２上に、未知のメタリックフレーク６の特徴と適合する、同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するステップを含む。所望されるなら、未知のメタリックフレーク６と既知のメタリックフレークとの適合における精度を高くするために、対象コーティング２の他の対象部分において上記ステップを繰り返すことができる。あるいは、ウェブサイトまたは電子メールを介して情報をオフサイト位置に送信したり、コンピュータメモリまたはフロッピーディスクなどの携帯メモリデバイスに情報を記憶させたり、あるいはコンピュータ１１と連通するプリンタに情報を送信して情報を印刷したりすることができる。

上記のように、本発明の方法は、前に記載したベンチマークコーティングを生成するために、既知のメタリックフレークまたはメタリックフレークの既知の組み合わせで塗装された、非常に少ない数のベンチマークパネルのデータベースを利用する。デバイス１は、ベンチマークコーティング中の既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴を決定するために便利に使用することができる。使用される方法は前述のものと同様であり、以下のステップ：
（ｉ）少なくとも２つの予め設定された強度の１つまたは複数の光ビームを、前記第１のパネル上のベンチマークコーティングのベンチマーク部分に順次向けるステップと、
（ｉｉ）第１のパネル上のベンチマークコーティングのベンチマーク部分の反射を感光性表面２Ａに向け、第１のパネル上のベンチマークコーティングのベンチマーク部分のベンチマーク画像を順次捕獲するステップと、
（ｉｉｉ）予め設定された強度における画像内の既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴を順次測定するステップと、
（ｉｖ）ベンチマーク画像内の既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴を、データベース、ＣＤ−ＲＯＭ、コンピュータのハードドライブ、あるいはクライアントコンピュータと連通するホストコンピュータに保存するステップと
を含む。

上記において、ステップ（ｉｉｉ）は、
（ａ）第１の予め設定された強度および第１のしきい値レベルにおいてベンチマーク画像を走査するステップと、
（ｂ）第１の予め設定された強度においてベンチマーク画像内の第１のしきい値レベルよりも上で認識可能なピクセル領域を位置決定するステップと、
（ｃ）第１の予め設定された強度および次のしきい値レベルにおいてベンチマーク画像を走査するステップと、
（ｄ）第１の予め設定された強度においてベンチマーク画像内の次のしきい値レベルよりも上で認識可能な新しいピクセル領域を位置決定するステップと、
（ｅ）ステップ（ｂ）で位置決定された第１のしきい値レベルよりも上で認識可能なピクセル領域を取り込んだ、次のしきい値レベルよりも上で認識可能な一致したピクセル領域を位置決定するステップと、
（ｆ）ステップ（ｄ）および（ｅ）で位置決定された予め設定されたサイズの新しいおよび一致したピクセル領域の数を加算して、第１の予め設定された強度においてしきい値レベルよりも上で認識可能な予め設定されたサイズのピクセル領域の最終的な数を記録するステップと、
（ｈ）ステップ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）および（ｇ）を、次の前記予め設定された強度において繰り返すステップと
をさらに含む。

上記において、予め設定されたサイズは、前に記載したものと同一である。従って、本出願人らは、少ない数のベンチマークパネルの使用は生成が経済的であり、例えば自動車補修産業において通常使用される未知のメタリックフレークのほとんどを特徴付けるのに十分であることを発見した。

一例として、本出願人らは、自動車の補修仕上げにおいて、様々な業者によって供給される通常約８つのタイプのアルミニウムメタルフレークが使用されることを決定した。時には、メタリックペイントは、２つ以上のタイプのアルミニウムフレーク、通常は２つのタイプのアルミニウムフレークの混合物を含むこともある。従って、８つの単一のフレークタイプのペイントに加えて、８つのフレークタイプ母集団からの２つのフレークタイプを含有する２８個の可能なペイントの組み合わせが存在し得る。本出願人らは、非常に鮮やかなフレークと非常にくすんだフレークとの組み合わせなど、これらの組み合わせのうちの５つは決して使用されないことを決定した。メタリックフレークの特徴付けにおけるその他のペイント成分の影響を最小限にするために、本願特許出願人により供給されるメタリック補修ペイントのクロマベース（Ｃｈｒｏｍａｂａｓｅ（登録商標））系列においてバインダ、溶媒などの同じその他のペイント成分を使用した。単一の青色顔料をメタリックフレークと組み合わせて使用した。従って、以下の重量部のフレーク／顔料の組み合わせを使用した。
１０／９０
２５／７５
５０／５０
７５／２５
９０／１０

その他のどんなフレーク／顔料の組み合わせも適切であり得ることに留意されたい。さらに、以下の重量部の１つのタイプのフレーク／他のタイプのフレークの組み合わせも使用した。
２５／７５
５０／５０
７５／２５

１つのタイプのフレーク／他のタイプのフレークのその他のどんな組み合わせも適切であり得ることに留意されたい。従って、様々なメタリックフレークの組み合わせおよびフレーク／顔料の組み合わせを含有する異なるペイントの組み合わせの総数は、以下を含む。
（２つのフレークの２３の組み合わせ）×（フレーク／顔料の５つの組み合わせ）×（１つのタイプのフレーク／他のタイプのフレークの３つの組み合わせ） ＝３４５
（８つの単一のフレーク）×（フレーク／顔料の５つの組み合わせ） ＝４０
使用される既知の調合のペイントの総数 ＝３８５

これらのペイントを、スプレー塗布などの従来の塗布技術によって、厚さ２５マイクロメートル（１ミル）の硬化膜になるように鋼パネルの上に施して、３８５のベンチマークパネルを生成した。本発明のデータベースは、ベンチマークパネルがどのようにして使用可能であるかの１つの例に過ぎないことに留意されたい。当業者は、上記のデータベースを拡張してペイント内の未知のメタリックフレークの特徴付けの精度をさらに改善できること、あるいは、目的のためにより低い精度で十分な場合にはデータベースを減少できることを認識するであろう。

これらのベンチマークパネルのそれぞれを、前記のようにして１９．６％、３１．４％および３９．２％の３つの予め設定された強度レベルにおいて、これらのベンチマークパネルのそれぞれの上の２５の対象部分で、デバイス１を用いて画像形成した。未知のメタリックフレークを特徴付ける際は、コンピュータ１１に記憶されているベンチマークパネルのデータベースを作成する際に使用したものと同じ予め設定された強度レベルを使用しなければならないことに留意されたい。ベンチマークパネルのデータベースを作成するために使用される同一の方法は、未知のメタリックフレークを特徴付けるためにも使用されるので、２つのプロセス間のプロセス変動は排除され、それにより、未知のメタリックフレークを特徴付ける際に、はるかによい精度がもたらされる。

本発明の方法は、所望されるなら、カラーおよびグレースケールの対象画像を記憶することができる画像形成デバイスを用いることによって、対象メタリックコーティングの未知の顔料を特徴付けるためにも拡張することができる。グレースケール画像を使用して未知のメタリックフレークを特徴付けることができ、カラー画像を使用して未知の顔料を特徴付けることができる。従って、該方法はさらに、
（ｉ）対象カラー画像のＲＧＢデータをＬ、ａ、ｂデータに変換するステップと、
（ｉｉ）カラーフォーミュラデータベースからＬ、ａ、ｂデータと適合する１つまたは複数のカラーフォーミュラにアクセスするステップと、
（ｉｉｉ）カラーフォーミュラをコンピュータのスクリーン上に表示するステップと、
（ｖｉ）カラーフォーミュラから所望のカラーフォーミュラを選択するステップと
を含むことができる。

ＲＧＢデータおよびＬ、ａ、ｂデータを獲得するための方法は非常によく知られていることに留意されたい。上記の方法は、さらに、カラーフォーミュラの同定基準をスクリーン上に表示するステップを含むことができる。典型的な同定基準は、製造者名、構成、モデル、製造年、カラーネーム、ペイントコード、相互参照情報、目的の用途、ＶＩＮ番号、もしくは車両の分光測光分析データまたはその色のうちの１つまたは複数を含む。

所望されるなら、本発明の方法では、コンピュータ１１は、ウェブサイト、モデム、あるいはサーバーなどを介して、世界中のどこの遠隔地または供給業者の事業所にもあり得るホストコンピュータと連通するクライアントコンピュータである。このような筋書下では、グレースケールまたはカラーのいずれかの対象画像は、クライアントコンピュータに常駐することができ、カラーフォーミュラデータベースおよびベンチマークパネルのデータベースは、クライアントコンピュータと連通するホストコンピュータ、またはＣＤ−ＲＯＭなどのメモリデバイス、またはクライアントコンピュータのハードデバイスに常駐する。さらにもう１つの筋書では、グレースケールまたはカラーのいずれかの対象画像、カラーフォーミュラデータベースおよびベンチマークパネルは全て、クライアントコンピュータと連通するホストコンピュータに常駐し、対象部分２Ａの画像はホストコンピュータに送信されて、次に、クライアントコンピュータに、上記の３つの最も厳密な適合が送り返される。

本発明のデバイスの線図である。 未知のメタリックフレークを含有する対象コーティングの一部分の対象画像において、予め設定された強度におけるメタリックフレーク特徴を測定するための手段で使用されるタスクを実行するためのフローチャートである。 予め設定された強度における対象画像内の未知のメタリックフレークの特徴を測定するための手段で使用されるタスクを実行するための手段のいくつかのフローチャートである。 予め設定された強度における対象画像内の未知のメタリックフレークの特徴を測定するための手段で使用されるタスクを実行するための手段のいくつかのフローチャートである。 異なるしきい値レベルにおける未知のメタリックフレークの対象画像のピクセル領域の図である。 異なるしきい値レベルにおける未知のメタリックフレークの対象画像のピクセル領域の図である。 異なるしきい値レベルにおける未知のメタリックフレークの対象画像のピクセル領域の図である。 異なるしきい値レベルにおける未知のメタリックフレークの対象画像のピクセル領域の図である。

Claims (52)

1. 未知のメタリックフレークを含有する対象コーティングを特徴付けるためのデバイスであって、
   （ｉ）前記対象コーティングの上に前記デバイスを位置決めするための手段と、
   （ｉｉ）１つまたは複数の予め設定された強度において、１つまたは複数の光ビームを生成するための手段と、
   （ｉｉｉ）画像形成するための手段と、
   （ｉｖ）前記光ビームを前記対象コーティングの対象部分に向けるための手段と、
   （ｖ）前記対象部分の反射を、前記画像形成手段内に配置された感光性表面に向けて、前記部分の対象画像を捕獲するための手段と、
   （ｖｉ）前記予め設定された強度における前記対象画像内の前記メタリックフレークの特徴を測定するための手段と、
   （ｖｉｉ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記予め設定された強度で記憶された既知のメタリックフレークの特徴とを相関させ、前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する１つまたは複数の前記既知のメタルフレークを同定するための手段と、
   （ｖｉｉｉ）前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する、前記同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するための手段と
   を含むことを特徴とするデバイス。
2. 前記手段（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）および（ｖ）がハウジング内に位置決めされ、前記手段（ｉｉｉ）が前記手段（ｉ）の反対側に配置され、前記手段（ｉｖ）および（ｖ）を含むビームスプリッタが前記手段（ｉ）と前記手段（ｉｉｉ）の間に位置決めされ、前記手段（ｉｉ）が前記ビームスプリッタに隣接して位置決めされて前記ビームを前記対象部分に垂直な角度で向けることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
3. 前記手段（ｉｉ）が、前記１つまたは複数の光ビームを平行にするための手段（ｖｉｉｉ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
4. 前記手段（ｉｉｉ）が、前記対象部分の前記反射の焦点を前記感光性表面上に合わせるための手段（ｉｘ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
5. 前記手段（ｉｉｉ）が、前記対象画像をグレー対象画像として生成するために適切な画像形成デバイスを含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
6. 前記画像形成デバイスにより生成された前記グレー対象画像のフットプリントが、約０．０１平方ミリメートル〜約２５．０平方ミリメートルの範囲であることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
7. 前記グレー対象画像が、４０，０００ピクセル〜１６，０００，０００ピクセルの範囲でデジタル化され、それぞれの前記ピクセルが、１６〜６５，５３６レベルの光強度を認識可能であることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
8. それぞれの前記ピクセルが、２５６レベルの前記光強度を認識可能であることを特徴とする請求項７に記載のデバイス。
9. 前記手段（ｉｉｉ）が、前記対象画像をグレー対象画像またはカラー対象画像として生成するのに適切な画像形成デバイスを含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
10. 前記画像形成デバイスによりデジタル化された前記グレーおよびカラー対象画像のフットプリントが、約０．０１平方ミリメートル〜約２５．０平方ミリメートルの範囲であることを特徴とする請求項９に記載のデバイス。
11. 前記グレーおよびカラー対象画像が、４０，０００ピクセル〜１６，０００，０００ピクセルの範囲でデジタル化され、それぞれの前記ピクセルが、３原色チャネルのそれぞれに対して１６〜６５，５３６レベルの光強度を認識可能であることを特徴とする請求項９に記載のデバイス。
12. 前記手段（ｖｉ）が、
    （ａ）前記予め設定された強度においてしきい値レベルよりも上で前記対象画像を走査するための手段と、
    （ｂ）前記しきい値レベルよりも上および前記予め設定された強度において前記対象画像内で認識可能なピクセル領域を位置決定するための手段と、
    （ｃ）前記予め設定された強度において前記しきい値レベルよりも上で認識可能な予め設定されたサイズのピクセル領域の数を記録するための手段と
    を含むことを特徴とする請求項５または９に記載のデバイス。
13. 前記予め設定されたサイズの前記ピクセル領域が、小区域、中区域、大区域、特大区域、区域の集合体、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記小区域が約４９〜約８３平方マイクロメートルの範囲であり、前記中区域が約１２７〜約２３９平方マイクロメートルの範囲であり、前記大区域が約３４２〜約５７６平方マイクロメートルの範囲であり、前記特大区域が約５７７〜約１２２５００平方マイクロメートルの範囲であり、前記集合体区域が約４９平方マイクロメートル〜約１２２５００平方マイクロメートルの範囲であることを特徴とする請求項１３に記載のデバイス。
15. 前記手段（ｖｉｉ）が、
    （ａ）前記予め設定されたサイズの前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記既知のメタルフレークを含有する第１のパネル上のベンチマークコーティングから抽出された、同じ予め設定されたサイズの前記既知のメタリックフレークの前記ベンチマーク特徴とを比較して、それぞれの前記予め設定された強度の特性距離を決定するための手段と、
    （ｂ）前記予め設定された強度全ての前記特性距離を加算して、前記予め設定されたサイズの前記特性距離の合計に到達するための手段と、
    （ｃ）前記合計に重み因子をかけて、前記予め設定されたサイズの重み付き特性距離を計算する手段と、
    （ｄ）他の前記予め設定されたサイズ全てに対して前記ステップ（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を繰り返して、他の前記予め設定されたサイズの重み付き特性距離を決定するための手段と、
    （ｅ）前記予め設定されたサイズの前記重み付き特性距離を加算して、前記第１のパネル上の前記コーティングの最終特性距離に到達するための手段と、
    （ｆ）前記ステップ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）を繰り返して、他のパネル上のベンチマークコーティングから前記最終特性距離を決定するための手段と、
    （ｇ）前記最終特性距離から最短の最終特性距離を選択するための手段と、
    （ｈ）前記最短の最終特性距離を有する前記パネル上の前記ベンチマークコーティングから前記既知のフレークまたは前記既知のフレークのブレンドを同定するための手段と
    を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
16. 前記対象コーティングが、自動車の車体表面の上に施されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
17. 未知のメタリックフレークを含有する対象コーティングを特徴付けるための方法であって、
    （ｉ）予め設定された強度の１つまたは複数の光ビームを前記対象コーティングの対象部分に向けるステップと、
    （ｉｉ）前記部分の反射を感光性表面に向けて、前記対象部分の対象画像を捕獲するステップと、
    （ｉｉｉ）前記予め設定された強度における前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの特徴を測定するステップと、
    （ｉｖ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記予め設定された強度で記憶された既知のメタリックフレークの特徴と相関させて、前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する１つまたは複数の前記既知のメタルフレークを同定するステップと、
    （ｖ）前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する、前記同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
18. 前記ステップ（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を、他の予め設定された強度で繰り返すステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記ステップ（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）および（ｉｖ）を、前記対象コーティングの他の対象部分において繰り返すステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７または１８に記載の方法。
20. 前記対象コーティングが、ポリマー、顔料、および添加剤を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
21. 前記顔料が、光吸収性顔料、光散乱性顔料、光干渉性顔料、光反射性顔料、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. 前記対象コーティングが、自動車の車体の表面に付加されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
23. 未知のメタリックフレークを含有する対象コーティングを特徴付けるための方法であって、
    （ｉ）少なくとも２つの予め設定された強度の１つまたは複数の光ビームを、前記対象コーティングの対象部分に順次向けるステップと、
    （ｉｉ）前記部分の反射を感光性表面に向けて、前記予め設定された強度において、前記対象部分の対象画像を順次捕獲するステップと、
    （ｉｉｉ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの特徴を順次測定するステップと、
    （ｉｖ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記予め設定された強度の既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴とを相関させて、前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する１つまたは複数の前記既知のメタルフレークを同定するステップと、
    （ｖ）前記未知のメタルフレークの前記特徴と適合する、前記同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
24. 前記感光性表面の前記対象画像が、グレースケールであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 前記ビームが平行にされることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
26. 前記ステップ（ｉ）において、前記ビームが、前記対象部分に垂直な角度で向けられることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
27. 前記感光性表面が、前記対象画像を捕獲する画像形成デバイスの電荷結合素子センサであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
28. 前記ステップ（ｉｉｉ）が、
    （ａ）第１の前記予め設定された強度および第１のしきい値レベルにおいて前記対象画像を走査するステップと、
    （ｂ）前記第１の前記予め設定された強度において前記対象画像内の前記第１のしきい値レベルよりも上で認識可能なピクセル領域を位置決定するステップと、
    （ｃ）前記第１の前記予め設定された強度および次の前記しきい値レベルにおいて、前記対象画像を走査するステップと、
    （ｄ）前記第１の予め設定された強度において前記対象画像の前記次のしきい値レベルよりも上で認識可能な新しいピクセル領域を位置決定するステップと、
    （ｅ）前記ステップ（ｂ）で位置決定された前記第１のしきい値レベルよりも上で認識可能な前記ピクセル領域を取り込んだ、前記次のしきい値レベルよりも上で認識可能な一致したピクセル領域を位置決定するステップと、
    （ｆ）前記ステップ（ｄ）および（ｅ）で位置決定された予め設定されたサイズの前記新しいおよび一致したピクセル領域の数を加算して、前記第１の予め設定された強度において前記しきい値レベルよりも上で認識可能な前記予め設定されたサイズのピクセル領域の最終的な数を記録するステップと、
    （ｈ）前記ステップ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）および（ｇ）を、次の前記予め設定された強度において繰り返すステップと
    を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
29. 前記一致した領域が、
    （ｉ）前記次のしきい値レベルよりも上で認識可能な単一のピクセル領域内に包囲された、前記第１のしきい値レベルよりも上で認識可能な単一の連続ピクセル領域と、
    （ｉｉ）前記次のしきい値レベルよりも上で認識可能なピクセル領域内に併合された、前記第１のしきい値レベルよりも上で認識可能な複数のピクセル領域と
    を含むことを特徴とする請求項２８に記載の方法。
30. 前記予め設定されたサイズの前記ピクセル領域が、小区域、中区域、大区域、特大区域、区域の集合体、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項２８に記載の方法。
31. 前記小区域が約４９〜約８３平方マイクロメートルの範囲であり、前記中区域が約１２７〜約２３９平方マイクロメートルの範囲であり、前記大区域が約３４２〜約５７６平方マイクロメートルの範囲であり、前記特大区域が約５７７〜約１２２５００平方マイクロメートルの範囲であり、前記集合体区域が約４９平方マイクロメートル〜約１２２５００平方マイクロメートルの範囲であることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
32. 前記ステップ（ｉｖ）が、
    （ａ）前記予め設定されたサイズの前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記既知のメタルフレークを含有する第１のパネル上のベンチマークコーティングから抽出された、同じ予め設定されたサイズの前記既知のメタリックフレークの前記ベンチマーク特徴とを比較して、それぞれの前記予め設定された強度の特性距離を決定するステップと、
    （ｂ）前記予め設定された強度全ての前記特性距離を加算して、前記予め設定されたサイズの前記特性距離の合計に到達するステップと、
    （ｃ）前記合計に重み因子をかけて、前記予め設定されたサイズの重み付き特性距離を計算するステップと、
    （ｄ）他の前記予め設定されたサイズ全てに対して前記ステップ（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を繰り返して、他の前記予め設定されたサイズの重み付き特性距離を決定するステップと、
    （ｅ）前記予め設定されたサイズの前記重み付き特性距離を加算して、前記第１のパネル上の前記コーティングの最終特性距離に到達するステップと、
    （ｆ）前記ステップ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）を繰り返して、他のパネル上のベンチマークコーティングから前記最終特性距離を決定するステップと、
    （ｇ）前記最終特性距離から最短の最終特性距離を選択するステップと、
    （ｈ）前記既知のフレークまたは前記既知のフレークのブレンドを、前記最短の最終特性距離を有する前記パネル上の前記ベンチマークコーティングから同定するステップと
    を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
33. 前記パネル上の前記ベンチマークコーティング内の前記既知のメタリックフレークの前記ベンチマーク特徴が、
    （ｉ）少なくとも２つの前記予め設定された強度の１つまたは複数の光ビームを、前記第１のパネル上の前記ベンチマークコーティングのベンチマーク部分に順次向けるステップと、
    （ｉｉ）前記第１のパネル上の前記ベンチマークコーティングの前記ベンチマーク部分の反射を感光性表面に向けて、前記第１のパネル上の前記ベンチマークコーティングの前記ベンチマーク部分のベンチマーク画像を順次捕獲するステップと、
    （ｉｉｉ）前記予め設定された強度における前記画像内の前記既知のメタリックフレークの前記ベンチマーク特徴を順次測定するステップと、
    （ｉｖ）前記ベンチマーク画像内の前記既知のメタリックフレークの前記ベンチマーク特徴を、データベース、ＣＤ−ＲＯＭ、コンピュータのハードドライブ、あるいはクライアントコンピュータと連通するホストコンピュータに保存するステップと
    を含むステップによって確認されることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
34. 前記ステップ（ｉｉｉ）が、
    （ａ）第１の前記予め設定された強度および第１のしきい値レベルにおいて前記ベンチマーク画像を走査するステップと、
    （ｂ）前記第１の前記予め設定された強度において前記ベンチマーク画像内で前記第１のしきい値レベルよりも上で認識可能なピクセル領域を位置決定するステップと、
    （ｃ）前記第１の前記予め設定された強度および次の前記しきい値レベルにおいて前記ベンチマーク画像を走査するステップと、
    （ｄ）前記第１の予め設定された強度において前記ベンチマーク画像内で前記次のしきい値レベルよりも上で認識可能な新しいピクセル領域を位置決定するステップと、
    （ｅ）前記ステップ（ｂ）で位置決定された前記第１のしきい値レベルよりも上で認識可能な前記ピクセル領域を取り込んだ、前記次のしきい値レベルよりも上で認識可能な一致したピクセル領域を位置決定するステップと、
    （ｆ）前記ステップ（ｄ）および（ｅ）で位置決定された予め設定されたサイズの前記新しいおよび一致したピクセル領域の数を加算して、前記第１の予め設定された強度において前記しきい値レベルよりも上で認識可能な前記予め設定されたサイズのピクセル領域の最終的な数を記録するステップと、
    （ｈ）前記ステップ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）および（ｇ）を次の前記予め設定された強度で繰り返すステップと
    を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
35. 前記一致した領域が、
    （ｉ）前記次のしきい値レベルよりも上で認識可能な単一のピクセル領域内に包囲された、前記第１のしきい値レベルよりも上で認識可能な単一の連続ピクセル領域と、
    （ｉｉ）前記次のしきい値レベルよりも上で認識可能なピクセル領域内に併合された、前記第１のしきい値レベルよりも上で認識可能な複数のピクセル領域と
    を含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
36. 前記予め設定されたサイズの前記既知のメタリックフレークが、小、中、大、特大のメタリックフレーク、メタリックフレークの集合体、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
37. 前記小フレークのサイズが約４９〜約８３平方マイクロメートルの範囲であり、前記中フレークのサイズが約１２７〜約２３９平方マイクロメートルの範囲であり、前記大フレークのサイズが約３４２〜約５７６平方マイクロメートルの範囲であり、前記特大フレークのサイズが約５７７〜約１２２５００平方マイクロメートルの範囲であり、前記集合体のサイズが約４９平方マイクロメートル〜約１２２５００平方マイクロメートルの範囲であることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
38. 前記パネル上の前記ベンチマークコーティングが、ポリマー、顔料、および添加剤を含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
39. 前記顔料が、光吸収性顔料、光散乱性顔料、光干渉性顔料、光反射性顔料、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
40. 前記対象コーティングが、ポリマー、顔料、および添加剤を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
41. 前記顔料が、光吸収性顔料、光散乱性顔料、光干渉性顔料、光反射性顔料、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項４０に記載の方法。
42. 前記予め設定された強度が、３つの照明レベルで固定されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
43. 前記感光性表面が、グレー対象画像の前記対象画像を捕獲する画像形成デバイスの電荷結合素子センサであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
44. 前記感光性表面が、グレー対象画像またはカラー対象画像の前記対象画像を捕獲する画像形成デバイスの電荷結合素子センサであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
45. 前記画像形成デバイスによって捕獲された前記グレーおよび前記カラー対象画像のフットプリントが、約０．０１平方ミリメートル〜約２５．０平方ミリメートルの範囲であることを特徴とする請求項４４に記載の方法。
46. （ｉ）前記対象カラー画像のＲＧＢデータをＬ、ａ、ｂデータに変換するステップと、
    （ｉｉ）カラーフォーミュラデータベースから、前記Ｌ、ａ、ｂデータと適合する１つまたは複数のカラーフォーミュラにアクセスするステップと、
    （ｉｉｉ）前記カラーフォーミュラをコンピュータのスクリーン上に表示するステップと、
    （ｖｉ）前記カラーフォーミュラから所望のカラーフォーミュラを選択するステップと
    をさらに含むことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
47. 前記カラーフォーミュラの同定基準を前記スクリーン上に表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４６に記載の方法。
48. 前記同定基準が、製造者名、構成、モデル、製造年、カラーネーム、ペイントコード、相互参照情報、目的の用途、ＶＩＮ番号、もしくは車両の分光測光分析データまたはその色のうちの１つまたは複数を含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
49. 前記コンピュータが、ホストコンピュータと連通するクライアントコンピュータであることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
50. 前記対象カラー画像が前記クライアントコンピュータに常駐し、前記カラーフォーミュラデータベースが前記ホストコンピュータに常駐することを特徴とする請求項４９に記載の方法。
51. 未知のメタリックフレークを含有する対象コーティングを特徴付けるための方法であって、
    （ｉ）３つの予め設定された強度の平行光ビームを、垂直な角度で前記対象コーティングの対象部分に順次向けるステップと、
    （ｉｉ）前記コーティングされた表面の反射を感光性表面に向けて、前記３つの予め設定された強度で前記予め設定された強度において、前記対象部分のグレースケール画像を順次捕獲するステップと、
    （ｉｉｉ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの特徴を順次測定するステップと、
    （ｉｖ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記予め設定された強度の既知のメタリックフレークのベンチマーク特徴とを相関させ、前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する３つの前記既知のメタルフレークを同定するステップと、
    （ｖ）前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する、前記同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
52. メタリックフレーク含有コーティング組成物を生成するための方法であって、前記組成物からのコーティングが未知のメタリックフレークを含有する対象コーティングの特徴と適合しており、
    （ｉ）予め設定された強度の１つまたは複数の光ビームを前記対象コーティングの対象部分に向けるステップと、
    （ｉｉ）前記部分の反射を感光性表面に向け、前記対象部分の対象画像を捕獲するステップと、
    （ｉｉｉ）前記予め設定された強度における前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの特徴を測定するステップと、
    （ｉｖ）前記対象画像内の前記未知のメタリックフレークの前記特徴と、前記予め設定された強度で記憶された既知のメタリックフレークの特徴とを相関させて、前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する１つまたは複数の前記既知のメタルフレークを同定するステップと、
    （ｖ）前記未知のメタリックフレークの前記特徴と適合する、前記同定された１つまたは複数の既知のメタルフレークを表示するステップと、
    （ｖｉ）前記同定された既知のメタルフレークを含有する１つまたは複数の試験コーティング組成物を調製するステップと、
    （ｖｉｉ）前記試験コーティング組成物を試験基材の上に施して、基材上に試験コーティングを生成するステップと、
    （ｖｉｉ）前記試験コーティングと前記対象コーティングとを比較して、前記対象コーティングの前記特徴と適合する特徴を有する試験コーティングを選択するステップと、
    （ｖｉｉｉ）前記適合した試験コーティングを生成する試験コーティング組成物を選択するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
    

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