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JP4698229B2 - Embossed sheet manufacturing method and manufacturing apparatus expressing anisotropic reflection surface of grain - Google Patents
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Embossed sheet manufacturing method and manufacturing apparatus expressing anisotropic reflection surface of grain Download PDF

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Description

本発明は、木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法および製造装置に関し、特に、天然木材の表面に現れる「照り」あるいは「もく」と呼ばれている光沢模様を表現するために、木目柄パターンの印刷面の上に積層して用いる木調質感エンボスシートを製造する技術に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of a grain, and particularly expresses a gloss pattern called “shine” or “moku” that appears on the surface of natural wood. Therefore, the present invention relates to a technique for manufacturing a wood-like texture embossed sheet used by being laminated on a printed surface of a wood grain pattern.

壁紙や床材などの建材の表面装飾や、家具の表面装飾の模様として、木目柄パターンは最も好まれて用いられるモチーフである。このような木目柄パターンをもった印刷物を作成する場合、通常は、天然木の材面をカメラなどで撮影し、この天然木のもつ木目柄パターンをそのまま利用する方法が採られる。近年では、印刷分野においてもコンピュータを利用した画像処理技術が普及してきているため、天然木の木目柄パターンをCCDカメラなどで画像データとして取り込み、この画像データに対して、コンピュータを利用して必要な画像処理を施し、処理後の画像データに基づいて印刷を行うという手法も広く行われている。   Wood grain patterns are the most popular motifs used as surface decorations for building materials such as wallpaper and flooring, and furniture surface decorations. When creating a printed matter having such a wood grain pattern, a method is usually employed in which the surface of the natural wood is photographed with a camera or the like and the wood grain pattern of the natural wood is used as it is. In recent years, since image processing technology using computers has become widespread in the printing field, a natural wood grain pattern is captured as image data by a CCD camera or the like, and this image data is required using a computer. There has also been a widespread method of performing simple image processing and printing based on the processed image data.

一般に、天然木にみられる木目模様は、主に、年輪模様、導管溝模様、照り模様などから構成されている。年輪模様は、一年ごとの寒暖差に基づいて天然木の一年の成長に合わせて形成される細胞組織の粗密の模様である。導管溝模様は、天然木の成長に必要な水分や養分の通路として用いられる繊維状の導管を切断することによって得られる断面模様であり、通常は、ややいびつな楕円状をした模様になる。一方、照り模様は、一般に「照り」あるいは「もく」と呼ばれている光沢模様であり、材面からの反射光に基づいて生じる模様である。天然木の材面(切断面)では、繊維質の配向性が部分ごとに異なっており、この配向性の分布が照り模様として観察されることになる。すなわち、異方性反射面における光の反射に基づいて生じる模様であるため、同一の材面であっても、光源からの光の入射方向および観察者による観察方向によって、異なった照り模様が現れることになる。   In general, the grain pattern found in natural wood is mainly composed of annual ring patterns, conduit groove patterns, shimmering patterns, and the like. The annual ring pattern is a dense and dense pattern of cellular tissue formed in accordance with the annual growth of natural wood based on the annual temperature difference. The conduit groove pattern is a cross-sectional pattern obtained by cutting a fibrous conduit used as a passage for moisture and nutrients necessary for growth of natural wood, and usually has a slightly distorted elliptical pattern. On the other hand, the shimmering pattern is a glossy pattern generally called “shining” or “moku”, and is a pattern generated based on the reflected light from the material surface. On the natural wood material surface (cut surface), the orientation of the fiber is different for each part, and this orientation distribution is observed as a shimmering pattern. In other words, since the pattern is generated based on the reflection of light on the anisotropic reflection surface, different illumination patterns appear depending on the incident direction of light from the light source and the observation direction by the observer even on the same material surface. It will be.

このように、照り模様は、光学的な観察条件によって変化するという特有の性質をもった模様であるため、塩化ビニールなどのシート上に木目柄を印刷した人工的な建材の場合、通常の印刷層のみによって表現することは困難である。そこで、印刷シートの上にエンボスシートを形成した積層構造を採り、このエンボスシートの表面の凹凸構造により、照り模様を表現する技術が提案されている。   In this way, the shimmering pattern has a unique property of changing depending on the optical observation conditions. Therefore, in the case of an artificial building material in which a wood grain pattern is printed on a sheet of vinyl chloride or the like, normal printing is performed. It is difficult to express only by layer. In view of this, a technique has been proposed in which a laminated structure in which an embossed sheet is formed on a printed sheet is employed, and a shimmering pattern is expressed by the uneven structure on the surface of the embossed sheet.

たとえば、下記の特許文献1〜8には、表面に多数の万線条溝(細かな多数の線状の溝)を形成したエンボスシートにより、木目の異方性反射面を表現するための技術が開示されている。いずれも天然木の繊維質によって生じる光の異方性反射を、万線条溝によって生じる光の反射によって擬似的に表現することになる。このため、たとえば、特許文献3,4,6,8などには、実際の天然木の切断面を撮影し、当該切断面に対する個々の繊維の角度(繊維潜り角)を測定し、得られた繊維潜り角の分布に応じて、万線条溝を形成する方法が開示されている。
特開平10−287033号公報 特開平11−180027号公報 特開平11−295052号公報 特開2000−057310号公報 特開2000−090278号公報 特開2000−230817号公報 特開2001−009907号公報 特開2002−071329号公報
For example, in the following Patent Documents 1 to 8, a technique for expressing an anisotropic reflective surface of a grain by an embossed sheet in which a large number of ridge grooves (a large number of fine linear grooves) are formed on the surface. Is disclosed. In any case, the anisotropic reflection of light caused by the fiber of natural wood is expressed in a pseudo manner by the reflection of light caused by the ridges. For this reason, for example, Patent Documents 3, 4, 6, 8 and the like were obtained by photographing an actual natural wood cut surface and measuring the angle of each individual fiber (fiber submerged angle) relative to the cut surface A method for forming a multi-row groove according to the distribution of fiber dive angles is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-287033 Japanese Patent Laid-Open No. 11-180027 JP-A-11-295052 JP 2000-057310 A JP 2000-090278 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-230817 JP 2001-0909907 A JP 2002-071329 A

前掲の各特許文献には、前述したとおり、天然木の切断面の撮影画像から繊維潜り角の分布を求め、求めた分布に応じた配向性をもつような万線条溝を形成する方法が開示されている。このように、実際の天然木の切断面における繊維潜り角の分布に応じて万線条溝を形成すれば、自然の風合いをそのまま生かした異方性反射面を再現することが可能になる。しかしながら、現実的には、天然木の切断面の撮影画像を解析して、繊維潜り角の分布を正確に求める作業は、かなり負担の大きな作業になる。   As described above, in each of the above-mentioned patent documents, there is a method of obtaining a fiber diving angle distribution from a photographed image of a cut surface of a natural tree and forming a linear groove having an orientation according to the obtained distribution. It is disclosed. In this way, if the ridge groove is formed according to the distribution of the fiber diving angle on the actual cut surface of natural wood, it is possible to reproduce the anisotropic reflection surface using the natural texture as it is. However, in reality, the work of analyzing the photographed image of the cut surface of natural wood to accurately determine the fiber submerged angle distribution is a considerably heavy work.

特に、撮影画像から繊維潜り角を推定するためには、種々の照明環境の下で撮影した多数の画像を用意する必要があり、撮影作業に大きな負担がかかる。たとえば、前掲の特許文献3に開示されている手法では、照明光の照射角度を細かく数段階に変化させることにより多数の画像を撮影する必要がある。このような問題を解決するために、特許文献4には、いくつかの代表的な照射角度の下でのみ撮影を行い、それ以外の照射角度についての撮影結果を補間処理によって求めることにより、撮影作業の負担を軽減する手法が開示されている。しかしながら、このような手法を採ったとしても、実用上は、代表的な照射角度として8通り程度の撮影を行う必要がある。また、撮影画像から繊維潜り角の分布を正確に求めるためには、前掲の特許文献6,8に開示されているように、光源の配光特性を考慮した補正演算が必要になり、この補正演算のための負担もかなり大きなものになる。   In particular, in order to estimate the fiber diving angle from the photographed image, it is necessary to prepare a large number of images photographed under various illumination environments, and a large burden is imposed on the photographing work. For example, in the technique disclosed in the above-mentioned Patent Document 3, it is necessary to capture a large number of images by finely changing the illumination light irradiation angle in several stages. In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228867 discloses that photographing is performed only under some typical irradiation angles, and photographing results for other irradiation angles are obtained by interpolation processing. A technique for reducing the work burden is disclosed. However, even if such a method is adopted, it is necessary to perform about eight types of shooting as typical irradiation angles in practice. In addition, in order to accurately obtain the fiber submerged angle distribution from the photographed image, a correction calculation that takes into consideration the light distribution characteristics of the light source is required, as disclosed in Patent Documents 6 and 8 described above. The burden for calculation is also quite large.

そこで本発明は、木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する際の作業および処理の負担を軽減させることができる手法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the burden of work and processing when manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood grain.

(1) 本発明の第1の態様は、木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する製造方法において、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第1の基本画像を得る段階と、
この切断面を、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第2の基本画像を得る段階と、
第1の基本画像を構成する個々の画素と第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の差を画素値とする差分画像を求める段階と、
差分画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるための対応関係を定義し、差分画像を構成する個々の画素の画素値を、定義した対応関係に基づいて所定の角度に変換することにより、角度画像を求める段階と、
角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する段階と、
生成した万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成する段階と、
を行うようにしたものである。
(1) A first aspect of the present invention is a manufacturing method for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood grain.
A step of obtaining a first basic image by photographing a cut surface of a natural tree as a sample in a state in which illumination light is irradiated from a first direction;
A step of obtaining a second basic image by photographing the cut surface in a state in which illumination light is irradiated from the second direction;
Obtaining a difference image having a pixel value as a pixel value difference between a pair of pixels at corresponding positions for each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image; ,
Define a correspondence relationship for associating the pixel value range of the pixels constituting the difference image with a predetermined angle range, and set the pixel value of each pixel constituting the difference image to a predetermined angle based on the defined correspondence relationship Obtaining an angle image by transforming; and
Defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image, and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
Creating an embossed sheet expressing the generated lines as a concavo-convex pattern;
Is to do.

(2) 本発明の第2の態様は、木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する製造方法において、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第1の基本画像を得る段階と、
この切断面を、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第2の基本画像を得る段階と、
第1の基本画像を構成する個々の画素と第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の比を画素値とする対比画像を求める段階と、
対比画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるための対応関係を定義し、対比画像を構成する個々の画素の画素値を、定義した対応関係に基づいて所定の角度に変換することにより、角度画像を求める段階と、
角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する段階と、
生成した万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成する段階と、
を行うようにしたものである。
(2) According to a second aspect of the present invention, in the manufacturing method for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of grain,
A step of obtaining a first basic image by photographing a cut surface of a natural tree as a sample in a state in which illumination light is irradiated from a first direction;
A step of obtaining a second basic image by photographing the cut surface in a state in which illumination light is irradiated from the second direction;
Obtaining a contrast image having a pixel value as a pixel value ratio of a pair of pixels at corresponding positions for each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image; ,
Define a correspondence relationship for associating the pixel value range of the pixels constituting the contrast image with a predetermined angle range, and set the pixel value of each pixel constituting the contrast image to a predetermined angle based on the defined correspondence relationship Obtaining an angle image by transforming; and
Defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image, and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
Creating an embossed sheet expressing the generated lines as a concavo-convex pattern;
Is to do.

(3) 本発明の第3の態様は、木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する製造方法において、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第1の基本画像を得る段階と、
この切断面を、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第2の基本画像を得る段階と、
第1の基本画像を構成する個々の画素と第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の差を画素値とする差分画像を求める段階と、
差分画像を構成する個々の画素について、その画素値の差分画像内での大小順位を示す順位値を重複のないように求め、差分画像を構成する個々の画素の画素値を順位値に変換することにより、順位画像を求める段階と、
順位値の範囲を所定の角度範囲に対応づけるための対応関係を定義し、順位画像を構成する個々の画素の画素値を、定義した対応関係に基づいて所定の角度に変換することにより、角度画像を求める段階と、
角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する段階と、
生成した万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成する段階と、
を行うようにしたものである。
(3) A third aspect of the present invention is a manufacturing method for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
A step of obtaining a first basic image by photographing a cut surface of a natural tree as a sample in a state in which illumination light is irradiated from a first direction;
A step of obtaining a second basic image by photographing the cut surface in a state in which illumination light is irradiated from the second direction;
Obtaining a difference image having a pixel value as a pixel value difference between a pair of pixels at corresponding positions for each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image; ,
For each pixel constituting the difference image, the rank value indicating the magnitude order of the pixel values in the difference image is determined so as not to overlap, and the pixel value of each pixel constituting the difference image is converted into a rank value. To obtain a ranking image,
By defining the correspondence for associating the range of the rank value with a predetermined angle range, and converting the pixel value of each pixel constituting the rank image into a predetermined angle based on the defined correspondence, the angle Seeking an image,
Defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image, and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
Creating an embossed sheet expressing the generated lines as a concavo-convex pattern;
Is to do.

(4) 本発明の第4の態様は、木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する製造方法において、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第1の基本画像を得る段階と、
この切断面を、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第2の基本画像を得る段階と、
第1の基本画像を構成する個々の画素と第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の比を画素値とする対比画像を求める段階と、
対比画像を構成する個々の画素について、その画素値の対比画像内での大小順位を示す順位値を重複のないように求め、対比画像を構成する個々の画素の画素値を順位値に変換することにより、順位画像を求める段階と、
順位値の範囲を所定の角度範囲に対応づけるための対応関係を定義し、順位画像を構成する個々の画素の画素値を、定義した対応関係に基づいて所定の角度に変換することにより、角度画像を求める段階と、
角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する段階と、
生成した万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成する段階と、
を行うようにしたものである。
(4) A fourth aspect of the present invention is a manufacturing method for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
A step of obtaining a first basic image by photographing a cut surface of a natural tree as a sample in a state in which illumination light is irradiated from a first direction;
A step of obtaining a second basic image by photographing the cut surface in a state in which illumination light is irradiated from the second direction;
Obtaining a contrast image having a pixel value as a pixel value ratio of a pair of pixels at corresponding positions for each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image; ,
For each pixel constituting the contrast image, a rank value indicating the magnitude order of the pixel values in the contrast image is obtained so as not to overlap, and the pixel value of each pixel constituting the contrast image is converted into a rank value. To obtain a ranking image,
By defining the correspondence for associating the range of the rank value with a predetermined angle range, and converting the pixel value of each pixel constituting the rank image into a predetermined angle based on the defined correspondence, the angle Seeking an image,
Defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image, and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
Creating an embossed sheet expressing the generated lines as a concavo-convex pattern;
Is to do.

(5) 本発明の第5の態様は、上述した第1〜第4の態様に係るエンボスシートの製造方法において、
第1の基本画像および第2の基本画像として、輝度を示す画素値をもった画像を用いるようにしたものである。
(5) According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an embossed sheet according to the first to fourth aspects described above,
As the first basic image and the second basic image, images having pixel values indicating luminance are used.

(6) 本発明の第6の態様は、上述した第1〜第5の態様に係るエンボスシートの製造方法において、
二次元平面上に角度分布を定義する際に、角度画像を構成する個々の画素の位置を示す代表点を定義し、各画素の代表点の位置に当該画素の画素値として定義されている角度値を与え、代表点以外の任意の点については、隣接する複数の代表点の角度値に基づく補間演算により所定の角度値を与えるようにしたものである。
(6) According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an embossed sheet according to the first to fifth aspects described above,
When defining the angle distribution on the two-dimensional plane, a representative point indicating the position of each pixel constituting the angle image is defined, and the angle defined as the pixel value of the pixel at the position of the representative point of each pixel A value is given, and an arbitrary point other than the representative point is given a predetermined angle value by interpolation based on the angle values of a plurality of adjacent representative points.

(7) 本発明の第7の態様は、上述した第6の態様に係るエンボスシートの製造方法において、
万線を生成する際に、角度分布が定義された二次元平面上に起点を定め、この起点上を最初の位置とする参照点を定義し、この参照点を、「現在位置に定義されている角度値に応じた方向に所定長だけ移動する処理」を繰り返し行い、参照点の移動軌跡により1本の万線を形成する処理を、所定間隔をおいて定義された多数の起点について行うことにより、多数の万線を形成するようにしたものである。
(7) According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing an embossed sheet according to the sixth aspect described above,
When generating a parallel line, a starting point is set on a two-dimensional plane in which an angular distribution is defined, a reference point with the initial position on this starting point is defined, and this reference point is defined as `` current position defined. The process of moving a predetermined length in a direction corresponding to a certain angle value ”is repeated, and the process of forming a single line from the movement locus of the reference point is performed for a number of origins defined at predetermined intervals. Thus, a large number of lines are formed.

(8) 本発明の第8の態様は、上述した第1〜第7の態様に係るエンボスシートの製造方法において、
角度画像を求める際に、角度範囲の幅を90°に設定するようにしたものである。
(8) According to an eighth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an embossed sheet according to the first to seventh aspects described above,
When obtaining the angle image, the width of the angle range is set to 90 °.

(9) 本発明の第9の態様は、上述した第1〜第8の態様に係るエンボスシートの製造方法において、
第1の基本画像を得る際に、XY平面上に天然木の切断面を配置し、この切断面の上方にラインセンサをY軸に平行になるように配置し、切断面上のY軸に平行な線状領域の画像を取り込めるようにし、線状領域に対して第1の方向から照明光を照射した状態で、切断面をX軸方向に移動させながら、ラインセンサにより切断面の画像を取り込む作業を行うようにし、
第2の基本画像を得る際に、XY平面上に天然木の切断面を配置し、この切断面の上方にラインセンサをY軸に平行になるように配置し、切断面上のY軸に平行な線状領域の画像を取り込めるようにし、線状領域に対して第2の方向から照明光を照射した状態で、切断面をX軸方向に移動させながら、ラインセンサにより切断面の画像を取り込む作業を行うようにしたものである。
(9) According to a ninth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an embossed sheet according to the first to eighth aspects described above,
When obtaining the first basic image, a cut surface of a natural tree is arranged on the XY plane, and a line sensor is arranged above the cut surface so as to be parallel to the Y axis, and on the Y axis on the cut surface. An image of a parallel linear region can be captured, and an image of the cut surface is obtained by the line sensor while moving the cut surface in the X-axis direction while illuminating the linear region with illumination light from the first direction. To do the importing work,
When obtaining the second basic image, a cut surface of a natural tree is arranged on the XY plane, and a line sensor is arranged above the cut surface so as to be parallel to the Y axis, and on the Y axis on the cut surface. An image of a parallel linear region can be captured, and the line sensor is used to capture the image of the cut surface while moving the cut surface in the X-axis direction while illuminating the linear region with illumination light from the second direction. It is intended to perform the importing work.

(10) 本発明の第10の態様は、上述した第9の態様に係るエンボスシートの製造方法において、
ラインセンサをY軸の真上に配置し、第1の基本画像を得る際には、X軸の負の領域から照明光の照射を行い、第2の基本画像を得る際には、X軸の正の領域から照明光の照射を行うようにしたものである。
(10) According to a tenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an embossed sheet according to the ninth aspect described above,
When the line sensor is arranged directly above the Y axis and the first basic image is obtained, illumination light is irradiated from the negative region of the X axis, and when the second basic image is obtained, the X axis The illumination light is irradiated from the positive region.

(11) 本発明の第11の態様は、上述した第9または第10の態様に係るエンボスシートの製造方法において、
Y軸に平行な線光源を照明光として用いるようにしたものである。
(11) An eleventh aspect of the present invention is the method for manufacturing an embossed sheet according to the ninth or tenth aspect described above,
A linear light source parallel to the Y axis is used as illumination light.

(12) 本発明の第12の態様は、上述した第1〜第11の態様に係るエンボスシートの製造方法において、
天然木に対する撮影環境と同一の撮影環境で白色拡散板に対する撮影を行うことにより補正用画像を求め、この補正用画像を用いて基本画像に対する補正を行うようにしたものである。
(12) In a twelfth aspect of the present invention, in the method for producing an embossed sheet according to the first to eleventh aspects described above,
A correction image is obtained by photographing a white diffuser in the same photographing environment as that of a natural tree, and the basic image is corrected using the correction image.

(13) 本発明の第13の態様は、木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する製造装置において、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第1の基本画像と、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第2の基本画像と、を入力する画像入力手段と、
第1の基本画像を構成する個々の画素と第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の差を画素値とする差分画像を求める差分画像演算手段と、
差分画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるために予め定義された対応関係に基づいて、差分画像を構成する個々の画素の画素値を所定の角度に変換することにより角度画像を求める角度画像演算手段と、
角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する万線生成手段と、
生成した万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成するエンボスシート作成手段と、
を設けるようにしたものである。
(13) A thirteenth aspect of the present invention, in a manufacturing apparatus for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
Photographing a cut surface of a natural wood sample as a first basic image obtained by photographing with illumination light from the first direction and illumination light from the second direction. An image input means for inputting a second basic image obtained by
A difference image for obtaining a difference image having a pixel value as a pixel value difference between a pair of pixels at corresponding positions for each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image. Computing means;
By converting the pixel value of each pixel constituting the difference image into a predetermined angle based on a correspondence relationship defined in advance in order to associate the pixel value range of the pixels constituting the difference image with a predetermined angle range. Angle image calculation means for obtaining an angle image;
A line generating means for defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
An embossed sheet creating means for creating an embossed sheet expressing the generated lines as a concavo-convex pattern;
Is provided.

(14) 本発明の第14の態様は、木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する製造装置において、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第1の基本画像と、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第2の基本画像と、を入力する画像入力手段と、
第1の基本画像を構成する個々の画素と第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の比を画素値とする対比画像を求める対比画像演算手段と、
対比画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるために予め定義された対応関係に基づいて、対比画像を構成する個々の画素の画素値を所定の角度に変換することにより角度画像を求める角度画像演算手段と、
角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する万線生成手段と、
生成した万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成するエンボスシート作成手段と、
を設けるようにしたものである。
(14) According to a fourteenth aspect of the present invention, in a manufacturing apparatus for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflecting surface of wood grain,
Photographing a cut surface of a natural wood sample as a first basic image obtained by photographing with illumination light from the first direction and illumination light from the second direction. An image input means for inputting a second basic image obtained by
A contrast image for obtaining a contrast image having a pixel value of a pixel value ratio of a pair of pixels at corresponding positions for each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image Computing means;
By converting the pixel value of each pixel constituting the contrast image into a predetermined angle based on a correspondence relationship defined in advance to associate the pixel value range of the pixels constituting the contrast image with a predetermined angle range. Angle image calculation means for obtaining an angle image;
A line generating means for defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
An embossed sheet creating means for creating an embossed sheet expressing the generated lines as a concavo-convex pattern;
Is provided.

(15) 本発明の第15の態様は、木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する製造装置において、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第1の基本画像と、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第2の基本画像と、を入力する画像入力手段と、
第1の基本画像を構成する個々の画素と第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の差を画素値とする差分画像を求める差分画像演算手段と、
差分画像を構成する個々の画素について、その画素値の差分画像内での大小順位を示す順位値を重複のないように求め、差分画像を構成する個々の画素の画素値を順位値に変換することにより、順位画像を求める順位画像演算手段と、
順位画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるために予め定義された対応関係に基づいて、順位画像を構成する個々の画素の画素値を所定の角度に変換することにより角度画像を求める角度画像演算手段と、
角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する万線生成手段と、
万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成するエンボスシート作成手段と、
を設けるようにしたものである。
(15) According to a fifteenth aspect of the present invention, in a manufacturing apparatus for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflecting surface of wood grain,
Photographing a cut surface of a natural wood sample as a first basic image obtained by photographing with illumination light from the first direction and illumination light from the second direction. An image input means for inputting a second basic image obtained by
A difference image for obtaining a difference image having a pixel value as a pixel value difference between a pair of pixels at corresponding positions for each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image. Computing means;
For each pixel constituting the difference image, the rank value indicating the magnitude order of the pixel values in the difference image is determined so as not to overlap, and the pixel value of each pixel constituting the difference image is converted into a rank value. A ranking image calculation means for obtaining a ranking image;
By converting the pixel value of each pixel constituting the ranking image into a predetermined angle based on a correspondence relationship defined in advance to associate the pixel value range of the pixels constituting the ranking image with a predetermined angle range. Angle image calculation means for obtaining an angle image;
A line generating means for defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
An embossed sheet creating means for creating an embossed sheet expressing a line as an uneven pattern;
Is provided.

(16) 本発明の第16の態様は、木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する製造装置において、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第1の基本画像と、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第2の基本画像と、を入力する画像入力手段と、
第1の基本画像を構成する個々の画素と第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の比を画素値とする対比画像を求める対比画像演算手段と、
対比画像を構成する個々の画素について、その画素値の対比画像内での大小順位を示す順位値を重複のないように求め、対比画像を構成する個々の画素の画素値を順位値に変換することにより、順位画像を求める順位画像演算手段と、
順位画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるために予め定義された対応関係に基づいて、順位画像を構成する個々の画素の画素値を所定の角度に変換することにより角度画像を求める角度画像演算手段と、
角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する万線生成手段と、
生成した万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成するエンボスシート作成手段と、
を設けるようにしたものである。
(16) According to a sixteenth aspect of the present invention, in a manufacturing apparatus for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood grain,
Photographing a cut surface of a natural wood sample as a first basic image obtained by photographing with illumination light from the first direction and illumination light from the second direction. An image input means for inputting a second basic image obtained by
A contrast image for obtaining a contrast image having a pixel value of a pixel value ratio of a pair of pixels at corresponding positions for each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image Computing means;
For each pixel constituting the contrast image, a rank value indicating the magnitude order of the pixel values in the contrast image is obtained so as not to overlap, and the pixel value of each pixel constituting the contrast image is converted into a rank value. A ranking image calculation means for obtaining a ranking image;
By converting the pixel value of each pixel constituting the ranking image into a predetermined angle based on a correspondence relationship defined in advance to associate the pixel value range of the pixels constituting the ranking image with a predetermined angle range. Angle image calculation means for obtaining an angle image;
A line generating means for defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
An embossed sheet creating means for creating an embossed sheet expressing the generated lines as a concavo-convex pattern;
Is provided.

本発明は、天然木の切断面を実際に撮影し、この撮影画像に基づいて異方性反射面を表現するための万線条溝を形成する、という基本原理に関しては、従来の手法と共通する。しかしながら、撮影画像から繊維潜り角の正確な分布を求めるという手法は採らず、2通りの照明環境で撮影した2枚の基本画像について、対応画素の画素値の差または比に応じて万線条溝の配向性を決定するようにしたため、撮影作業の負担も演算処理の負担も大幅に軽減される。   In the present invention, the basic principle of actually photographing a cut surface of natural wood and forming a linear groove for expressing the anisotropic reflecting surface based on the photographed image is common to the conventional method. To do. However, the technique of obtaining an accurate distribution of the fiber diving angle from the photographed image is not adopted, and two basic images photographed in two illumination environments are selected according to the difference or ratio of the corresponding pixel values. Since the orientation of the groove is determined, the burden of photographing work and the burden of calculation processing are greatly reduced.

以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.

<<< §1.天然木の材面に現れる照り模様の擬似的再現法 >>>
本発明の主眼は、天然木の材面(切断面)に現れる自然な照り模様を、エンボスシートを用いて人為的に再現することにある。そこで、ここでは、天然木の材面に現れる照り模様の本質と、この照り模様をエンボスシートで擬似的に再現する原理を簡単に述べておく。
<<< §1. Simulated reproduction of shimmering patterns appearing on the surface of natural wood >>>
The main point of the present invention is to artificially reproduce the natural shimmering pattern that appears on the surface (cut surface) of natural wood using an embossed sheet. Therefore, here is a brief description of the essence of the shimmering pattern that appears on the surface of natural wood and the principle of reproducing this shimmering pattern in an embossed sheet.

既に述べたように、一般的な天然木の材面には、年輪模様、導管溝模様、照り模様が存在する。ここで照り模様は、入射光の角度や観察方向によって変化する特有の模様であり、一般に「照り」あるいは「もく」と呼ばれている。たとえば、天然木から切り出した材木板をある方向から観察すると、図1(a) にグレーのトーンで示す領域が白っぽく光って見え、観察方向を若干変えると、今度は、図1(b) に示すように、別な領域が白っぽく光って見える。このように、照り模様のパターンが観察角度によって変化するのは、天然木の材面上では、繊維質の配向性が部分ごとに異なっているためである。天然木の内部には、植物としての営みを行うために、細胞、導管、繊維などの種々の要素が含まれており、これらの要素は全体的には樹木の成長方向を向いている。ここでは、このように樹木の成長方向に沿った軸方向要素を包括的に繊維質と呼ぶことにする。   As already mentioned, there are annual ring patterns, conduit groove patterns, and shimmer patterns on the surface of general natural wood. Here, the shining pattern is a peculiar pattern that varies depending on the angle of the incident light and the observation direction, and is generally called “shining” or “moku”. For example, when a timber board cut out from natural wood is observed from a certain direction, the area shown in gray tone in FIG. 1 (a) appears to be whitish, and if the observation direction is slightly changed, this time, FIG. As shown, another area appears whitish. In this way, the reason why the pattern of the shining pattern changes depending on the observation angle is that the orientation of the fiber is different for each part on the surface of the natural wood. The natural tree contains various elements such as cells, conduits, fibers, etc. in order to operate as a plant, and these elements are generally oriented in the growth direction of the tree. Here, the axial element along the growth direction of the tree is generally called fiber.

このように、天然木の繊維質の配向性は、全体的には樹木の成長方向を向いているものの、部分的にはその配向性にバラツキを生じていることが多い。このような配向性は一般に「木理」と呼ばれており、配向性の状態により、波状木理、螺旋木理、交錯木理といった名称で呼ばれている。たとえば、実際の天然木の成長方向が鉛直上方向だとすると、天然木内部の繊維質は全体としてはこの鉛直上方向に沿った方向に伸びているが、部分的にはその配向性にバラツキが生じていることになる。このような部分的な配向性のバラツキが、材面上では照り模様として認識されることになる。   Thus, although the orientation of the natural wood fiber is generally oriented in the growth direction of the tree, the orientation often varies partially. Such orientation is generally called “wood”, and it is called by the names of wavy wood, spiral wood, cross wood, etc., depending on the state of orientation. For example, if the growth direction of an actual natural tree is vertically upward, the fibers inside the natural tree extend in the direction along the vertical upward direction as a whole, but the orientation of the fibers partially varies. Will be. Such variation in partial orientation is recognized as a shimmering pattern on the material surface.

たとえば、図2に示すような繊維束モデルを考えてみる。ここに示すモデルは、樹木内の導管や繊維などの軸方向要素の配向性を、多数の細長い円筒状繊維11の束で示したものであり、樹木を構成する繊維質の流れの向きを示すものである。もちろん、実際の天然木は、このような単純な円筒状繊維の束から構成されるわけではなく、細胞、導管、繊維など多数の要素を含んでいる。図2に示すモデルは、一般に、波状木理と呼ばれているモデルであり、各基準繊維束は、全体としては鉛直上方に伸びているが、それぞれが波状に揺らいでいる。このような天然木を所定の切断面に沿って切断すると、切断面に現れる繊維の配向性には、ばらつきが生じることになる。   For example, consider a fiber bundle model as shown in FIG. The model shown here shows the orientation of axial elements such as conduits and fibers in a tree as a bundle of a large number of elongated cylindrical fibers 11 and shows the direction of the flow of fibers constituting the tree. Is. Of course, actual natural wood is not composed of such simple bundles of cylindrical fibers, but includes many elements such as cells, conduits, and fibers. The model shown in FIG. 2 is a model generally called a waved wood, and each reference fiber bundle extends vertically upward as a whole, but each of them is wavy. When such natural wood is cut along a predetermined cut surface, the orientation of fibers appearing on the cut surface varies.

図3は、天然木板10の表面近傍のモデルを示す拡大断面図である。この図3では、説明の便宜上、1本の円筒状繊維11のみが示されているが、実際には、多数の繊維が材面12の位置で切断された状態になる。ここで、円筒状繊維11の長手方向軸と材面12とのなす角を繊維潜り角ξと定義すると、この繊維潜り角ξは、個々の繊維ごとに異なることになり、天然木板10のもつ木理に応じて、材面12上に特有の分布をもつことになる。材面12に照射された照明光は、円筒状繊維11の内壁で反射し、その反射特性は繊維潜り角ξに依存する。したがって、材面12上に繊維潜り角ξの分布が生じていると、この分布に応じて異方性反射面が形成されることになる。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a model in the vicinity of the surface of the natural wood board 10. In FIG. 3, only one cylindrical fiber 11 is shown for convenience of explanation, but in reality, a large number of fibers are cut at the position of the material surface 12. Here, if the angle formed by the longitudinal axis of the cylindrical fiber 11 and the material surface 12 is defined as a fiber dive angle ξ, the fiber dive angle ξ differs for each individual fiber, and the natural wood board 10 has Depending on the wood texture, the material surface 12 has a specific distribution. The illumination light applied to the material surface 12 is reflected by the inner wall of the cylindrical fiber 11, and the reflection characteristic depends on the fiber dive angle ξ. Therefore, if a fiber dive angle ξ distribution is generated on the material surface 12, an anisotropic reflection surface is formed according to this distribution.

図4は、天然木板10上に形成された異方性反射面を示す斜視図である。天然木版10の表面には、年輪や導管溝などに基づく木目模様13とともに、図にハッチングを施して示す領域に照り模様14が現れる。ここで、木目模様13は、基本的にどの方向から観察してもほぼ同一の模様になるが、照り模様14は、観察方向によって大きく異なる。照り模様14が、ハッチング領域についてのみ観察されるのは、この領域の繊維潜り角ξの分布が異方性反射を生じさせるための所定条件を満たしているためである。図示の例では、照明光Lが、このハッチング領域で反射して視点15の方向へ向かう状態が示されており、このような環境では、視点15から観察する限り、このハッチング領域が照り模様14として把握されることになる。しかしながら、照明環境や視点15の位置が異なれば、照り模様14が観察される位置やその大きさも異なる。このように、照り模様14は観察環境に応じて変化する模様であり、木目模様13が絵柄模様として認識されるのに対して、照り模様14は文字どおり材面の「照り」として認識される。   FIG. 4 is a perspective view showing an anisotropic reflecting surface formed on the natural wood board 10. On the surface of the natural woodcut 10, a shimmering pattern 14 appears in a hatched area in the figure, together with a wood grain pattern 13 based on annual rings and conduit grooves. Here, the grain pattern 13 is basically the same pattern when observed from any direction, but the shimmering pattern 14 varies greatly depending on the observation direction. The reason why the shine pattern 14 is observed only in the hatched region is that the distribution of the fiber dive angle ξ in this region satisfies a predetermined condition for causing anisotropic reflection. In the example shown in the figure, the illumination light L is reflected by the hatching area and is directed toward the viewpoint 15. In such an environment, as long as the observation area 15 is observed, the hatching area is illuminated 14. Will be grasped as. However, if the lighting environment and the position of the viewpoint 15 are different, the position and size of the illuminated pattern 14 are also different. Thus, the shimmering pattern 14 is a pattern that changes depending on the observation environment, and the woodgrain pattern 13 is recognized as a picture pattern, whereas the shimmering pattern 14 is literally recognized as “shining” on the material surface.

結局、天然木の材面に現れる照り模様の本質は、木理に基く繊維潜り角ξの分布にあり、繊維潜り角ξがほぼ同じ領域が、ある特定の観察条件において同時に光って見えることになる。したがって、天然木の照り模様を全く同じ原理で再現するためには、エンボスシートの表面に種々の繊維潜り角ξをもった繊維質の構造を物理的に再現する必要がある。しかしながら、現在のエンボス加工技術では、商業用の建材製造プロセスに、このような実際の繊維質構造を再現するための複雑な工程を組み込むことは現実的ではない。現在、一般的に利用されているエンボス版の製造方法は、ダイレクトエッチング法と呼ばれる方法であり、この方法で作成されたエンボス版上には、凹部と凸部との二段階の段差構造が形成されるだけである。このダイレクトエッチング法を何回か繰り返し行えば、多段構造を得ることもできるが、種々の繊維潜り角ξをもった繊維質の構造を物理的に再現することは不可能である。   After all, the essence of the shimmering pattern that appears on the surface of natural wood is the distribution of fiber dive angle ξ based on wood, and the region where fiber dive angle ξ is almost the same appears to shine simultaneously under certain observation conditions. Become. Therefore, in order to reproduce the shimmering pattern of natural wood according to the same principle, it is necessary to physically reproduce the fiber structure having various fiber dive angles ξ on the surface of the embossed sheet. However, with current embossing technology, it is not practical to incorporate complex steps to reproduce such an actual fibrous structure in a commercial building material manufacturing process. Currently, the embossing plate manufacturing method that is generally used is a method called the direct etching method. On the embossing plate created by this method, a two-step step structure of a concave portion and a convex portion is formed. It is only done. If this direct etching method is repeated several times, a multi-stage structure can be obtained, but it is impossible to physically reproduce fiber structures having various fiber dive angles ξ.

そこで、前掲の各特許公報に開示されている手法では、実際の天然木の材面に現れる繊維潜り角ξという要素を、エンボスシート上に形成された万線条溝(細かな多数の線状の溝)の方向に置き換え、多数の万線条溝として、照り模様を表現している。   Therefore, in the method disclosed in each of the above-mentioned patent publications, an element called fiber submerged angle ξ that appears on the surface of an actual natural wood is changed into a single line groove (a large number of fine linear shapes formed on the embossed sheet). It is replaced with the direction of the groove), and the shimmering pattern is expressed as a large number of striped grooves.

図5は、エンボスシートE上に形成された万線条溝Gの基本構造を示す斜視図である。この例では、幅W1の万線条溝Gが相互に間隔W2を保ちながら多数形成されている。エンボスシートEの全体の厚みD1に対して、万線条溝Gは深さD2の溝を形成しており、多数の万線条溝Gがほぼ平行に配置されている。一般的には、W1=W2=10〜100μm程度、D2=5〜30μm程度に設定されることが多い。このような万線条溝Gからなるパターンは、幅W1をもった凹部と幅W2をもった凸部との二段階の段差構造からなり、従来の一般的なダイレクトエッチング法を用いて容易に構成することができる。   FIG. 5 is a perspective view showing the basic structure of the multi-row groove G formed on the embossed sheet E. FIG. In this example, a large number of strips G having a width W1 are formed while maintaining a spacing W2. With respect to the total thickness D1 of the embossed sheet E, the single-line groove G forms a groove with a depth D2, and a large number of single-line grooves G are arranged substantially in parallel. Generally, W1 = W2 = about 10 to 100 μm and D2 = about 5 to 30 μm are often set. Such a pattern consisting of the line grooves G has a two-step structure of a concave portion having a width W1 and a convex portion having a width W2, and can be easily performed using a conventional general direct etching method. Can be configured.

このような万線条溝Gが形成されたエンボスシートEは、その表面から得られる反射光の強度が観察方向によって異なる。このエンボスシートEを、万線条溝Gに平行な面で切断した断面を図6(a) に示し、万線条溝Gに垂直な面で切断した断面を図6(b) に示す。図6(a) に示すように、万線条溝Gに対して平行な方向から入射した光は、万線条溝Gの底面で反射して、そのまま万線条溝Gに沿った方向へと鏡面反射光として射出する。これに対して、図6(b) に示すように、万線条溝Gに対して垂直な方向から入射した光は、万線条溝Gの壁面および底面で何回も反射して、最終的にバラバラな方向へ拡散反射光として射出する。このため、万線条溝Gに平行な方向から観察すると、強い鏡面反射光が得られるが、万線条溝Gに垂直な方向から観察すると、鏡面反射光は弱くなる。   In the embossed sheet E on which such a multi-row groove G is formed, the intensity of reflected light obtained from the surface varies depending on the observation direction. A cross section of the embossed sheet E cut along a plane parallel to the ridge groove G is shown in FIG. 6A, and a cross section cut along a plane perpendicular to the lane groove G is shown in FIG. As shown in FIG. 6 (a), light incident from a direction parallel to the ridge groove G is reflected from the bottom surface of the ridge groove G and is directly directed along the ridge groove G. And emitted as specular reflection light. On the other hand, as shown in FIG. 6 (b), the light incident from the direction perpendicular to the line groove G is reflected many times on the wall surface and bottom surface of the line groove G, and finally The light is emitted as diffusely reflected light in different directions. For this reason, strong specular reflected light is obtained when observed from a direction parallel to the ridge groove G. However, when observed from a direction perpendicular to the ridge groove G, the specular reflected light becomes weak.

万線条溝Gのこのような性質を利用すれば、照り模様を疑似的に表現することが可能になる。たとえば、図7の平面図に示すように、エンボスシートEの表面全体に渡って万線条溝Gを形成しておき、しかも、ある部分領域についての万線条溝Gの向きを異ならせておけば、この部分領域から得られる鏡面反射光の強度は、他の部分領域から得られる鏡面反射光の強度とは異なることになり(強くなるか、弱くなるかは、観察方向によって変化する)、いわゆる照り模様が観察されることになる。したがって、このようなエンボスシートEを透明材料によって構成しておき、図8に示すように、このエンボスシートEを木目柄を印刷した印刷シートT上に積層するようにして壁紙や床材などの建材を構成すれば、照り模様をもった木目柄建材を得ることができる。図4に示す木目模様13は木目柄の印刷シートTにより再現され、照り模様14はエンボスシートEにより再現されることになる。なお、木目柄の印刷シートTの上面を直接エンボス加工することにより、照り模様14を再現することも可能である。   If such a property of the line groove G is utilized, it becomes possible to express a shimmering pattern in a pseudo manner. For example, as shown in the plan view of FIG. 7, a line groove G is formed over the entire surface of the embossed sheet E, and the direction of the line groove G in a certain partial region is changed. In this case, the intensity of the specular reflection light obtained from this partial area is different from the intensity of the specular reflection light obtained from other partial areas (whether it becomes stronger or weaker depends on the observation direction). A so-called shimmering pattern will be observed. Therefore, such an embossed sheet E is made of a transparent material, and as shown in FIG. 8, the embossed sheet E is laminated on a printed sheet T on which a wood grain pattern is printed. If a building material is comprised, the wood grain pattern building material with a shimmering pattern can be obtained. The wood grain pattern 13 shown in FIG. 4 is reproduced by the wood grain printed sheet T, and the shimmering pattern 14 is reproduced by the embossed sheet E. It is also possible to reproduce the shimmering pattern 14 by directly embossing the upper surface of the woodgrain printed sheet T.

<<< §2.本発明に係るエンボスシートの製造方法 >>>
上述の§1では、万線条溝GをもったエンボスシートEを利用して、照り模様を表現する手法を説明した。ここで、図4に示すような天然木の材面に現れる照り模様14は、材面上における繊維潜り角ξの分布に基づくものであるのに対し、図8に示すような万線条溝を有するエンボスシートE上に現れる照り模様は、万線条溝の平面上での向き(方向ベクトル)の分布に基づくものである。そして、前者では、繊維潜り角ξがほぼ等しい領域が、ある状態において同時に白っぽく光っている様子が見られるのに対し、後者では、万線条溝の方向ベクトルがほぼ等しい領域が、ある状態において同時に白っぽく光っている様子が見られることになる。
<<< §2. Manufacturing method of embossed sheet according to the present invention >>
In the above-mentioned §1, the technique for expressing the shimmering pattern using the embossed sheet E having the ridges G has been described. Here, the shimmering pattern 14 appearing on the surface of the natural wood as shown in FIG. 4 is based on the distribution of the fiber dive angle ξ on the surface of the material, whereas the striped groove as shown in FIG. The shimmering pattern appearing on the embossed sheet E having the shape is based on the distribution of the direction (direction vector) on the plane of the ridges. And in the former, it can be seen that the region where the fiber dive angle ξ is approximately equal is simultaneously whitish in a certain state, whereas in the latter, the region where the direction vectors of the ridges are approximately equal in a certain state At the same time, you can see a white glow.

そもそも繊維潜り角ξは、図3に示すように、円筒状繊維11と材面12との交差角として定義されたものであるのに対し、万線条溝の方向ベクトルは、平面上での万線条溝の向きを示すものである。したがって、繊維潜り角ξと万線条溝の方向ベクトルとは、理論的には全く異なる物理量である。しかしながら、両者はいずれも観察時の反射光強度を支配するパラメータとして機能するという共通点を有する。そこで、前掲の各特許文献に開示された技術では、この共通点に着目し、実際の天然木の材面に現れる繊維潜り角ξの分布をできるだけ正確に測定し、当該分布を万線条溝の方向ベクトルという形式で、エンボスシートE上に再現するという手法を採っていた。しかしながら、天然木の切断面の撮影画像から繊維潜り角の分布を正確に求めるためには、種々の照明環境の下で撮影した多数の画像を用意し、更に、種々の補正処理を施す必要があるため、撮影作業や演算処理の負担が大きくなるという問題点があることは既に述べたとおりである。   In the first place, the fiber dive angle ξ is defined as the intersection angle between the cylindrical fiber 11 and the material surface 12, as shown in FIG. This indicates the direction of the line groove. Therefore, theoretically, the fiber dive angle ξ and the direction vector of the line groove are completely different physical quantities. However, both have the common feature that they function as parameters that govern the reflected light intensity during observation. Therefore, in the techniques disclosed in the above-mentioned patent documents, paying attention to this common point, the distribution of fiber submerged angles ξ appearing on the actual natural wood surface is measured as accurately as possible, and the distribution is The method of reproducing the image on the embossed sheet E in the form of a direction vector is used. However, in order to accurately determine the fiber submerged angle distribution from the photographed image of the cut surface of natural wood, it is necessary to prepare a large number of images photographed under various lighting environments and to perform various correction processes. Therefore, as described above, there is a problem that the burden of photographing work and arithmetic processing increases.

このような問題点を解決するために、本発明では、まず「天然木から正確な繊維潜り角を測定する」という従来の考え方を捨て去ることにした。確かに、「サンプルとなる天然木の材面上の照りを、エンボスシートによって忠実に再現する」という観点からは、正確な繊維潜り角を測定する必要がある。しかしながら、「木目柄をもった建材を製造する」という産業目的上の観点からは、必ずしも正確な繊維潜り角の測定は必要ではない。壁紙や床材などの建材を製造する上では、実際の天然木に見られる「照り」をそのまま忠実に再現できれば、自然の風合いをもった建材が得られることは確かである。しかしながら、天然木の照りが忠実に再現されていなくても、少なくとも人間が見たときに、「天然木の照りらしさ」を感じることができれば、産業上の量産品として利用される建材としては十分である。   In order to solve such problems, in the present invention, the conventional idea of “measuring an accurate fiber dive angle from natural wood” is first discarded. Certainly, it is necessary to measure the fiber submerged angle accurately from the viewpoint of "reproducing the shine on the natural wood surface of the sample faithfully with the embossed sheet". However, from the viewpoint of the industrial purpose of “manufacturing a building material having a grain pattern”, it is not always necessary to accurately measure the fiber dive angle. In producing building materials such as wallpaper and flooring, it is certain that building materials with a natural texture can be obtained if the “shine” found in actual natural wood can be faithfully reproduced. However, even if the shine of natural wood is not faithfully reproduced, it is sufficient as a building material to be used as an industrial mass-produced product if it can feel the shine of natural wood at least when viewed by humans. It is.

もっとも、「天然木の照りらしさ」を表現するためには、やはり実際の天然木の照りの情報に基づいて、万線条溝の向きを決定するのが好ましい。そこで、本願発明者は、「天然木から繊維潜り角の分布を正確に測定する」という従来の手法は捨て去りつつ、「天然木の材面を2つの照明環境下においたときの材面画像の相違を測定する」という手法を採ることにした。もちろん、このような手法では、特定の2つの照明環境下での画像の相違という情報しか抽出できないが、実際にこの手法でサンプルを作成してみたところ、従来の手法で作成した建材と比較してもほぼ遜色のない結果が得られた。すなわち、本発明の手法で製造されたエンボスシートでも、人間の目で観察する限りは、天然木の照りらしさを十分に感じることができるのである。以下、この手法の手順を詳述する。   However, in order to express the “shine of natural wood”, it is preferable to determine the direction of the ridges based on the information of the actual natural wood. Therefore, the inventor of the present application abandoned the conventional technique of “accurately measuring the distribution of fiber dive angle from natural wood”, while stating that “the image of the wood surface when the natural wood is placed in two lighting environments. We decided to take the method of “measuring differences”. Of course, this method can only extract information about the difference between images under two specific lighting environments, but when we actually created a sample using this method, we compared it with the building materials created by the conventional method. But the result was almost inferior. That is, even with the embossed sheet manufactured by the method of the present invention, as long as it is observed with human eyes, it is possible to sufficiently feel the shimmer of natural wood. Hereinafter, the procedure of this method will be described in detail.

図9は、本発明の基本的実施形態に係るエンボスシートの製造方法の手順を示す流れ図である。この手順では、まず、サンプルとなる天然木板を用意し、この天然木板に対して、ステップS1において第1の基本画像の撮影を行い、ステップS2において第2の基本画像の撮影を行う。ここで、ステップS1およびステップS2では、同一の天然木板を同一の方向から同一の倍率で撮影することになるが、照明の方向だけは変えるようにする。   FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of the embossed sheet manufacturing method according to the basic embodiment of the present invention. In this procedure, first, a natural wood board serving as a sample is prepared, and a first basic image is taken in step S1 and a second basic image is taken in step S2. Here, in step S1 and step S2, the same natural wood board is photographed from the same direction at the same magnification, but only the direction of illumination is changed.

図10は、このような撮影を行うために必要な部材の配置を示す斜視図である。天然木板10の直上に撮像装置20を配置し、その両脇に、それぞれ第1の光源31および第2の光源32が配置されている。第1の光源31は、天然木板10の材面を左上方から照明するのに適した位置に配置され、第2の光源32は、天然木板10の材面を右上方から照明するのに適した位置に配置されている。図11は、これら2つの光源による天然木板10の材面上への照明状態を示す正面図である。図11(a) は、第1の光源31による照明状態を示しており、図11(b) は、第2の光源32による照明状態を示している。   FIG. 10 is a perspective view showing the arrangement of members necessary to perform such shooting. The imaging device 20 is disposed immediately above the natural wood board 10, and a first light source 31 and a second light source 32 are disposed on both sides thereof. The first light source 31 is arranged at a position suitable for illuminating the material surface of the natural wood board 10 from the upper left, and the second light source 32 is suitable for illuminating the material surface of the natural wood board 10 from the upper right. It is arranged at the position. FIG. 11 is a front view showing an illumination state on the material surface of the natural wood board 10 by these two light sources. FIG. 11A shows the illumination state by the first light source 31, and FIG. 11B shows the illumination state by the second light source 32.

図9の流れ図におけるステップS1では、第1の光源31のみを点灯させ、図11(a) に示すような照明状態で、撮像装置20による撮像が行われる。別言すれば、サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向(図示の例では左上方向)から照明光を照射した状態で撮影することになる。ここでは、このような撮影により得られた画像を第1の基本画像P1と呼ぶことにする。   In step S1 in the flowchart of FIG. 9, only the first light source 31 is turned on, and imaging by the imaging device 20 is performed in an illumination state as shown in FIG. In other words, a cut surface of a natural wood sample is photographed in a state where illumination light is irradiated from a first direction (upper left direction in the illustrated example). Here, an image obtained by such shooting is referred to as a first basic image P1.

一方、図9の流れ図におけるステップS2では、第2の光源32のみを点灯させ、図11(b) に示すような照明状態で、撮像装置20による撮像が行われる。別言すれば、サンプルとなる天然木の切断面を、第2の方向(図示の例では右上方向)から照明光を照射した状態で撮影することになる。ここでは、このような撮影により得られた画像を第2の基本画像P2と呼ぶことにする。   On the other hand, in step S2 in the flowchart of FIG. 9, only the second light source 32 is turned on, and imaging by the imaging device 20 is performed in an illumination state as shown in FIG. In other words, a cut surface of a natural wood sample is photographed in a state where illumination light is irradiated from the second direction (upper right direction in the illustrated example). Here, an image obtained by such shooting is referred to as a second basic image P2.

なお、撮像装置20として、モノクロ撮像装置を用いた場合、第1の基本画像P1および第2の基本画像P2を構成する個々の画素の画素値は、撮影対象の対応位置の輝度値を示すものになる。一方、撮像装置20として、カラー撮像装置を用いた場合、個々の画素の画素値はRGBの三原色成分として与えられることになる。この場合、各基本画像を構成する画素の画素値としては、いずれか1つの色成分値を選択して用いてもよいし、三原色成分の平均値を用いるようにしてもよい。あるいは、RGBの三原色で撮影した画像を、L表色系に変換し、輝度を示すL値のみを抽出して基本画像として用いるようなことも可能である。要するに、本発明で用いる基本画像を構成する個々の画素の画素値は、何らかの形で撮影対象の対応位置の輝度を反映したものになっていれば足り、特定の色成分の輝度を示すものであってもよいし、全色成分の合計輝度を示すものであってもよい。 When a monochrome imaging device is used as the imaging device 20, the pixel values of the individual pixels constituting the first basic image P1 and the second basic image P2 indicate the luminance value at the corresponding position of the shooting target. become. On the other hand, when a color imaging device is used as the imaging device 20, pixel values of individual pixels are given as RGB three primary color components. In this case, as the pixel value of the pixels constituting each basic image, any one color component value may be selected and used, or the average value of the three primary color components may be used. Alternatively, an image photographed with the three primary colors of RGB can be converted into the L * a * b * color system, and only the L * value indicating luminance can be extracted and used as a basic image. In short, it is sufficient that the pixel values of the individual pixels constituting the basic image used in the present invention reflect the luminance of the corresponding position of the photographing target in some form, and indicate the luminance of a specific color component. It may be present or may indicate the total luminance of all color components.

図12は、こうして得られた第1の基本画像P1と第2の基本画像P2との対比を示す平面図である。ここでは、説明の便宜上、天然木板10の材面(上面)に二次元XY座標系を定義し、基本画像P1,P2が、XY平面上に二次元配列された多数の画素の集合からなるものとする。ステップS1の撮影とステップS2の撮影とでは、照明環境が異なるだけなので、第1の基本画像P1と第2の基本画像P2には、撮影対象の同一領域が同一解像度で記録されており、一方の基本画像の個々の画素は、他方の基本画像の同一座標位置の画素に対応する。したがって、XY平面上の座標(x,y)に位置する第1の基本画像P1上の画素を画素P1(x,y)と表し、同じく座標(x,y)に位置する第2の基本画像P2上の画素を画素P2(x,y)と表せば、画素P1(x,y)と画素P2(x,y)とは、互いに撮影対象の同一点を記録した画素ということになる。   FIG. 12 is a plan view showing a comparison between the first basic image P1 and the second basic image P2 thus obtained. Here, for convenience of explanation, a two-dimensional XY coordinate system is defined on the material surface (upper surface) of the natural wood board 10, and the basic images P1 and P2 are composed of a set of a large number of pixels arranged two-dimensionally on the XY plane. And Since the shooting in step S1 and the shooting in step S2 differ only in the illumination environment, the same area to be imaged is recorded at the same resolution in the first basic image P1 and the second basic image P2. Each pixel of the basic image corresponds to a pixel at the same coordinate position of the other basic image. Therefore, the pixel on the first basic image P1 located at the coordinates (x, y) on the XY plane is represented as a pixel P1 (x, y), and the second basic image located at the coordinates (x, y). If the pixel on P2 is represented as a pixel P2 (x, y), the pixel P1 (x, y) and the pixel P2 (x, y) are pixels in which the same point to be photographed is recorded.

ここで、画素P1(x,y)の画素値(便宜上、この画素値も同じ記号P1(x,y)で表すことにする)と画素P2(x,y)の画素値(便宜上、この画素値も同じ記号P2(x,y)で表すことにする)とが相違していたとすれば、その相違は、撮影時の照明環境の相違と、天然木板10の材面上の異方性反射面の存在に基づくものである。そこで、ステップS3において、「差分画像」の演算を行う。本願における「差分画像」とは、「第1の基本画像P1を構成する個々の画素と第2の基本画像P2を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の差を画素値とする画像」と定義することができる。なお、ステップS3では、「差分画像」の代わりに「対比画像」を演算してもかまわない。本願における「対比画像」とは、「第1の基本画像P1を構成する個々の画素と第2の基本画像P2を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の比を画素値とする画像」と定義することができる。   Here, the pixel value of the pixel P1 (x, y) (for convenience, this pixel value will also be represented by the same symbol P1 (x, y)) and the pixel value of the pixel P2 (x, y) (for convenience, this pixel If the value is also represented by the same symbol P2 (x, y)), the difference is that the illumination environment at the time of photographing is different from the anisotropic reflection on the surface of the natural wood board 10. This is based on the existence of the surface. In step S3, the “difference image” is calculated. The “difference image” in the present application means “a pixel value of a pair of pixels at corresponding positions for each pixel constituting the first basic image P1 and each pixel constituting the second basic image P2. It can be defined as “an image having a difference as a pixel value”. In step S3, a “contrast image” may be calculated instead of the “difference image”. The “contrast image” in the present application means “a pixel value of a pair of pixels at corresponding positions for each pixel constituting the first basic image P1 and each pixel constituting the second basic image P2. It can be defined as “an image having a ratio as a pixel value”.

図13は、第1の基本画像P1および第2の基本画像P2に基づいて、差分画像または対比画像を求める演算の原理を説明する平面図である。第1の基本画像P1、第2の基本画像P2、差分画像D、対比画像Qは、いずれも同一サイズの画素配列をもった画像である。そして、差分画像Dの任意の座標(x,y)に位置する画素の画素値D(x,y)は、第1の基本画像P1上の同位置の画素の画素値P1(x,y)と第2の基本画像P2上の同位置の画素の画素値P2(x,y)との差として定義される。すなわち、
D(x,y)=P1(x,y)−P2(x,y)
なる演算により、差分画像Dを構成する個々の画素の画素値を求めることができる。同様に、対比画像Qの任意の座標(x,y)に位置する画素の画素値Q(x,y)は、第1の基本画像P1上の同位置の画素の画素値P1(x,y)と第2の基本画像P2上の同位置の画素の画素値P2(x,y)との比として定義される。すなわち、
Q(x,y)=P1(x,y)/P2(x,y)
なる演算により、対比画像Qを構成する個々の画素の画素値を求めることができる。
FIG. 13 is a plan view for explaining the principle of calculation for obtaining a difference image or a contrast image based on the first basic image P1 and the second basic image P2. The first basic image P1, the second basic image P2, the difference image D, and the contrast image Q are all images having a pixel arrangement of the same size. The pixel value D (x, y) of the pixel located at an arbitrary coordinate (x, y) of the difference image D is the pixel value P1 (x, y) of the pixel at the same position on the first basic image P1. And the pixel value P2 (x, y) of the pixel at the same position on the second basic image P2. That is,
D (x, y) = P1 (x, y) -P2 (x, y)
Thus, the pixel value of each pixel constituting the difference image D can be obtained. Similarly, the pixel value Q (x, y) of the pixel located at an arbitrary coordinate (x, y) of the contrast image Q is the pixel value P1 (x, y) of the pixel at the same position on the first basic image P1. ) And the pixel value P2 (x, y) of the pixel at the same position on the second basic image P2. That is,
Q (x, y) = P1 (x, y) / P2 (x, y)
Thus, the pixel value of each pixel constituting the contrast image Q can be obtained.

このように、ステップS3では、差分画像Dもしくは対比画像Qのいずれか一方を求める演算が行われる。前述したように、本発明の基本概念は、「天然木の材面を2つの照明環境下においたときの材面画像の相違を測定する」という手法を採ることにある。上述した差分画像Dは、画素値にどれだけの差があるかという相違の絶対的な大きさを示す画像ということになり、対比画像Qは、画素値が何倍になっているかという相違の相対的な大きさを示す画像ということになる。いずれも異なる照明環境下で撮影された2つの基本画像の相違を示す画像となっているので、本発明を実施する上では、差分画像Dおよび対比画像Qのいずれを用いてもかまわない。   As described above, in step S3, calculation for obtaining either the difference image D or the contrast image Q is performed. As described above, the basic concept of the present invention is to employ a technique of “measuring the difference in the material image when the material surface of the natural wood is placed in two lighting environments”. The above-described difference image D is an image showing the absolute magnitude of the difference in how much the pixel value is different, and the contrast image Q is a difference in how many times the pixel value is increased. This is an image showing a relative size. Since both are images showing the difference between two basic images taken under different illumination environments, either the difference image D or the contrast image Q may be used in carrying out the present invention.

続いて、ステップS4において、角度画像の演算を行う。この角度画像は、ステップS3で求めた差分画像Dもしくは対比画像Qを構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるための対応関係を定義し、差分画像Dもしくは対比画像Qを構成する個々の画素の画素値をこの対応関係に基づいて所定の角度に変換することにより得られる画像である。   Subsequently, in step S4, an angle image is calculated. This angle image defines the correspondence for associating the pixel value range of the pixels constituting the difference image D or contrast image Q obtained in step S3 with a predetermined angle range, and constitutes the difference image D or contrast image Q This is an image obtained by converting pixel values of individual pixels to a predetermined angle based on this correspondence.

図14は、差分画像Dの画素値と角度範囲との対応関係の一例を示すグラフである。この例では、差分画像Dの画素値(同じ記号Dで示す)が、−255〜+255の範囲内に分布しているものと想定し、画素値Dのこの範囲を、角度値θの−45°〜+45°の範囲に対応させている。ステップS3の演算をコンピュータで実行するためには、各基本画像P1,P2をデジタルデータとして取り込む必要があるが、これらの基本画像P1,P2を8ビットのデジタルデータとして取り込んだとすると、個々の画素は、0〜255の範囲内の画素値をもったデータになる。したがって、差分画像Dを構成する個々の画素の画素値Dの最小値は−255、最大値は+255ということになる。そこで、図示の例では、最小画素値D=−255を最小角度値θ=−45°に対応させ、最大画素値D=+255を最大角度値θ=+45°に対応させ、画素値Dが増加すると角度値θも増加するような単調増加関数f(D→θ)を定義している。   FIG. 14 is a graph showing an example of the correspondence relationship between the pixel value of the difference image D and the angle range. In this example, it is assumed that the pixel values (indicated by the same symbol D) of the difference image D are distributed within the range of −255 to +255, and this range of the pixel value D is set to −45 of the angle value θ. Corresponding to a range of ° to + 45 °. In order to execute the calculation of step S3 by the computer, it is necessary to capture the basic images P1 and P2 as digital data. If these basic images P1 and P2 are captured as 8-bit digital data, each pixel is , Data having pixel values in the range of 0 to 255. Therefore, the minimum value of the pixel value D of each pixel constituting the difference image D is −255, and the maximum value is +255. Therefore, in the illustrated example, the minimum pixel value D = −255 corresponds to the minimum angle value θ = −45 °, the maximum pixel value D = + 255 corresponds to the maximum angle value θ = + 45 °, and the pixel value D increases. Then, a monotonically increasing function f (D → θ) is defined such that the angle value θ also increases.

なお、図示の例では、関数f(D→θ)は線形関数となっているが、本発明を実施する上で、必ずしも線形関数を用いる必要はない。別言すれば、差分画像Dの画素値Dと角度値θとの間の対応関係は、必ずしも線形関係にする必要はない。ただ、画素値Dが増加すると角度値θも増加(または減少)するような単調増加(または単調減少)の関係にしておくようにする。実際には、単調増加または単調減少でなくても、最終的に得られるエンボスシート上には何らかの模様が形成されるが、木目の照りの様相に似た反射を実現する上では、単調増加または単調減少にするのが極めて好ましい。   In the example shown in the figure, the function f (D → θ) is a linear function, but it is not always necessary to use a linear function in implementing the present invention. In other words, the correspondence between the pixel value D of the difference image D and the angle value θ is not necessarily a linear relationship. However, a relationship of monotonic increase (or monotonous decrease) is set such that as the pixel value D increases, the angle value θ also increases (or decreases). Actually, some pattern is formed on the finally obtained embossed sheet even if it is not monotonously increasing or monotonically decreasing, but in order to realize reflection similar to the appearance of the grain of wood, it is monotonously increasing or A monotonic decrease is very preferable.

一方、図15は、対比画像Qの画素値と角度範囲との対応関係の一例を示すグラフである。この例では、対比画像Qの画素値(同じ記号Qで示す)が、1/255〜255の範囲内に分布しているものと想定し、画素値Qのこの範囲を、角度値θの−45°〜+45°の範囲に対応させている。前述したように、基本画像P1,P2を8ビットのデジタルデータとして取り込んだとすると、個々の画素は、0〜255の範囲内の画素値をもったデータになる。ただ、画素値の比を求める際に、分母が0になると演算不能になるため、この例では、便宜上、画素値0を画素値1に置き換える処理を施している。その結果、基本画像P1,P2の画素値の範囲は1〜255になり、両者の比として求まる画素値Qの最小値は1/255、最大値は255/1ということになる。ここでは、最小画素値Q=1/255を最小角度値θ=−45°に対応させ、最大画素値Q=255を最大角度値θ=+45°に対応させ、画素値Qが増加すると角度値θも増加するような単調増加関数f(Q→θ)を定義している。   On the other hand, FIG. 15 is a graph showing an example of the correspondence between the pixel value of the contrast image Q and the angle range. In this example, it is assumed that the pixel values (indicated by the same symbol Q) of the contrast image Q are distributed within the range of 1/255 to 255, and this range of the pixel value Q is set to −− of the angle value θ. It corresponds to the range of 45 ° to + 45 °. As described above, if the basic images P1 and P2 are captured as 8-bit digital data, each pixel has data having a pixel value within a range of 0 to 255. However, when the ratio of pixel values is obtained, calculation becomes impossible if the denominator becomes 0. In this example, for convenience, processing for replacing the pixel value 0 with the pixel value 1 is performed. As a result, the range of the pixel values of the basic images P1 and P2 is 1 to 255, and the minimum value of the pixel value Q obtained as the ratio between them is 1/255, and the maximum value is 255/1. Here, the minimum pixel value Q = 1/255 corresponds to the minimum angle value θ = −45 °, the maximum pixel value Q = 255 corresponds to the maximum angle value θ = + 45 °, and the angle value increases as the pixel value Q increases. A monotonically increasing function f (Q → θ) is defined such that θ also increases.

なお、図15では、便宜上、関数f(Q→θ)を線形関数のように示してあるが、このグラフの横軸(画素値Qの軸)は線形軸ではないので、関数f(Q→θ)は、線形関数にはならないが、画素値Qが増加すると角度値θも増加するような単調増加関数である(単調減少関数を用いてもよい)。   In FIG. 15, for convenience, the function f (Q → θ) is shown as a linear function. However, since the horizontal axis (the axis of the pixel value Q) of this graph is not a linear axis, the function f (Q → θ) is shown. θ) is not a linear function, but is a monotonically increasing function such that the angle value θ increases as the pixel value Q increases (a monotonically decreasing function may be used).

図16は、ステップS4で演算された角度画像θを示す平面図である。この角度画像θは、図13に示されている差分画像Dもしくは対比画像Qの各画素値を、所定の対応関係に基づいて角度値に置き換えたものであるから、当然、角度画像θの画素配列は、差分画像Dもしくは対比画像Qの画素配列と同一になり、任意の座標(x,y)に位置する画素θ(x,y)の画素値(同じ記号θ(x,y)で表す)は、−45°〜+45°の範囲内の角度になる。結局、この角度画像θは、XY二次元平面上の角度分布を示す画像ということになり、原画像として用いた天然木板10の材面上の角度分布を示す画像ということになる。   FIG. 16 is a plan view showing the angle image θ calculated in step S4. The angle image θ is obtained by replacing each pixel value of the difference image D or the contrast image Q shown in FIG. 13 with an angle value based on a predetermined correspondence relationship. The arrangement is the same as the pixel arrangement of the difference image D or the contrast image Q, and is represented by the pixel value (the same symbol θ (x, y)) of the pixel θ (x, y) located at an arbitrary coordinate (x, y). ) Is an angle in the range of −45 ° to + 45 °. Eventually, this angle image θ is an image showing the angular distribution on the XY two-dimensional plane, and is an image showing the angular distribution on the material surface of the natural wood board 10 used as the original image.

次のステップS5では、こうして得られた角度分布に基づいて、天然木板10の材面に相当する二次元領域上に、万線(細かな多数の線、ヘアライン)を生成する処理が行われる。この万線生成処理の要点は、ステップS4で求められた角度画像θに基づいて、二次元平面上の各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する、という点にある。   In the next step S5, based on the angular distribution obtained in this way, a process of generating all lines (a number of fine lines and hairlines) on the two-dimensional region corresponding to the material surface of the natural wood board 10 is performed. The main point of this line generation processing is that a line having a direction corresponding to the angle defined at each position on the two-dimensional plane is generated based on the angle image θ obtained in step S4. .

たとえば、図17に示すように、万線の向きを示す角度を定義したものとしよう。この例では、図の下段に示されているように、図の左から右へ向かって1本の万線を描くものとし、水平方向を向いた万線の向きを基準となる0°と定義し、反時計回りに正の角度、時計回りに負の角度を定義している。したがって、斜め下方45°を向いた万線は−45°、斜め上方45°を向いた万線は+45°なる角度値が与えられる。前述の例では、角度画像θ上に定義される角度値は、−45°〜+45°の範囲になるので、万線の向きは、斜め下方45°から斜め上方45°の範囲内のいずれかになる。   For example, assume that an angle indicating the direction of the line is defined as shown in FIG. In this example, as shown in the lower part of the figure, a single line is drawn from the left to the right of the figure, and the orientation of the horizontal line facing the horizontal direction is defined as 0 ° as a reference. Then, a positive angle is defined counterclockwise and a negative angle is defined clockwise. Therefore, an angle value of −45 ° is given to a line that faces 45 ° obliquely downward, and + 45 ° is given to a line that faces 45 ° obliquely upward. In the above example, since the angle value defined on the angle image θ is in the range of −45 ° to + 45 °, the direction of the line is any one in the range of 45 ° diagonally downward to 45 ° diagonally upward. become.

図17の上段は、XY平面上に生成された万線の一例を示す平面図である。この例では、領域A1には+45°の向きをもった万線が形成されており、領域A2には0°の向きをもった万線が形成されており、領域A3には−45°の向きをもった万線が形成されている。このような結果は、図16に示す角度画像θにおいて、領域A1に相当する部分の画素の画素値が+45°であり、領域A2に相当する部分の画素の画素値が0°であり、領域A3に相当する部分の画素の画素値が−45°であった場合に得られる。   The upper part of FIG. 17 is a plan view showing an example of a line generated on the XY plane. In this example, a line having an orientation of + 45 ° is formed in the area A1, a line having an orientation of 0 ° is formed in the area A2, and a line of −45 ° is formed in the area A3. A line with a direction is formed. As a result, in the angle image θ shown in FIG. 16, the pixel value of the pixel corresponding to the region A1 is + 45 °, the pixel value of the pixel corresponding to the region A2 is 0 °, and the region It is obtained when the pixel value of the pixel corresponding to A3 is −45 °.

ここに示す実施形態において、角度画像θの画素値がとるべき角度範囲の幅を90°に設定し、−45°〜+45°の角度値が得られるようにしたのは、万線の向きを、斜め下方45°から斜め上方45°の範囲内にするためである。もちろん、角度範囲の幅を180°に設定し、−90°〜+90°の角度値が得られるようにすることも可能であるが、そのようにすると、差分画像Dまたは対比画像Qにおいて値が最も離れている2領域が、角度画像上では−90°および+90°となり、万線の角度がほぼ一致する結果となってしまう。これでは、本来、照りの発現が最も異なる2領域が、エンボスシート上では類似した照りを発現することになり好ましくない。したがって、このような2領域に対して最も異なった角度値を与えるために、本実施形態のように、角度範囲を−45°〜+45°に設定するのが好ましい。   In the embodiment shown here, the width of the angle range that the pixel value of the angle image θ should take is set to 90 °, and an angle value of −45 ° to + 45 ° is obtained. This is because the angle is in the range of 45 ° diagonally downward to 45 ° diagonally upward. Of course, it is also possible to set the width of the angle range to 180 ° and obtain an angle value of −90 ° to + 90 °. However, in this case, the value is different in the difference image D or the contrast image Q. The two most distant regions are −90 ° and + 90 ° on the angle image, resulting in the result that the angles of the lines are almost the same. This is not preferable because two areas where the expression of the shine is most different from each other will develop a similar shine on the embossed sheet. Therefore, in order to give the most different angle values to these two regions, it is preferable to set the angle range to −45 ° to + 45 ° as in the present embodiment.

もっとも、差分画像Dもしくは対比画像Qの画素値と、角度画像θの画素値との対応関係には、何ら物理的な根拠はないので(角度値θは、繊維潜り角ξに直接関係した値ではないので)、角度範囲の設定は、必ずしも−45°〜+45°の範囲にする必要はない。   However, there is no physical basis for the correspondence between the pixel value of the difference image D or the contrast image Q and the pixel value of the angle image θ (the angle value θ is a value directly related to the fiber dive angle ξ). Therefore, it is not always necessary to set the angle range within the range of −45 ° to + 45 °.

なお、図17には、説明の便宜上、3つの領域A1,A2,A3に形成された万線のみを示したが、実際には、領域A1,A2,A3の部分だけでなく、角度画像θの全領域に所定の角度値が定義されていることになるので、ステップS5の万線生成処理を行うと、全画像領域に所定の方向を向いた万線が形成されることになる。しかも、形成される万線は、その性質上、ある程度の長さをもった連続的な線である必要がある。そこで、以下に、このような万線を生成するための具体的な手法を述べる。   For convenience of explanation, FIG. 17 shows only the lines formed in the three regions A1, A2, and A3. However, in actuality, not only the regions A1, A2, and A3 but also the angle image θ. Since a predetermined angle value is defined for all the regions, if the line generation processing in step S5 is performed, a line facing a predetermined direction is formed in the entire image region. Moreover, the formed lines need to be continuous lines having a certain length due to their properties. Therefore, a specific method for generating such a line will be described below.

前述したとおり、ステップS5における万線の生成処理は、ステップS4で求められた角度画像θに基づいて行われる。ここで、角度画像θは、図16に示すように、座標(x,y)の位置に、何らかの角度値θ(x,y)を定義する画像であるが、この座標(x,y)は、ある1つの画素の位置を示すものである。すなわち、角度画像θは、有限個の画素の集合から構成されているため、二次元平面上に定義された離散的な画素位置について、それぞれ所定の角度値θ(x,y)を定義しているにすぎない。しかしながら、実用上は、補間演算を行うことにより、二次元平面上の任意の位置における角度値θを求めることが可能である。   As described above, the line generation processing in step S5 is performed based on the angle image θ obtained in step S4. Here, as shown in FIG. 16, the angle image θ is an image that defines some angle value θ (x, y) at the position of the coordinates (x, y). The coordinates (x, y) are The position of a certain pixel is shown. That is, since the angle image θ is composed of a finite set of pixels, a predetermined angle value θ (x, y) is defined for each discrete pixel position defined on the two-dimensional plane. I'm just there. However, in practice, it is possible to obtain the angle value θ at an arbitrary position on the two-dimensional plane by performing an interpolation calculation.

図18は、角度画像θの一部を構成する画素の拡大図である。図には6つの画素が描かれているが、個々の画素の位置を示す代表点Rを定義し、各画素の代表点Rの位置に当該画素の画素値として定義されている角度値を与える。たとえば、代表点R(x,y)には、画素θ(x,y)の画素値が与えられる。このように、角度画像θは、二次元平面上に所定ピッチで定義された個々の代表点Rに、所定の画素値を離散的に定義した情報であるが、この離散的な値に基づく補間演算を行えば、二次元平面上の任意の位置における角度値を求めることができる。   FIG. 18 is an enlarged view of pixels constituting a part of the angle image θ. Although six pixels are drawn in the figure, a representative point R indicating the position of each pixel is defined, and an angle value defined as the pixel value of the pixel is given to the position of the representative point R of each pixel. . For example, the pixel value of the pixel θ (x, y) is given to the representative point R (x, y). As described above, the angle image θ is information in which a predetermined pixel value is discretely defined at each representative point R defined at a predetermined pitch on a two-dimensional plane, and interpolation based on the discrete value is performed. If calculation is performed, an angle value at an arbitrary position on the two-dimensional plane can be obtained.

たとえば、図示の任意の点Z(代表点以外の点)については、隣接する複数の代表点R(x,y)、R(x+1,y)、R(x,y+1)、R(x+1,y+1)についてそれぞれ定義されている角度値θ(x,y)、θ(x+1,y)、θ(x,y+1)、θ(x+1,y+1)に基づく補間演算により、所定の角度値を計算することができる。このような補間演算は、既に公知の技術であるため、ここでは詳しい説明は省略するが、この補間演算を行うことを前提とすれば、角度画像θにより、二次元平面上の任意の位置について角度値が与えられることになる。   For example, for an arbitrary point Z shown in the figure (a point other than the representative point), a plurality of adjacent representative points R (x, y), R (x + 1, y), R (x, y + 1), R (x + 1, y + 1) ) To calculate a predetermined angle value by an interpolation calculation based on the angle values θ (x, y), θ (x + 1, y), θ (x, y + 1), and θ (x + 1, y + 1) respectively defined for Can do. Since such an interpolation operation is already a well-known technique, a detailed description is omitted here. However, if it is assumed that this interpolation operation is performed, an arbitrary position on the two-dimensional plane is determined by the angle image θ. An angle value will be given.

そこで、この角度値の分布が定義された二次元平面上に、1本の万線を定義する手順を考える。図19は、このような万線の定義手順の一例を示す平面図である。まず、この角度分布が定義された二次元平面上に起点K1を定め、この起点K1上を最初の位置とする参照点を定義する。ここでは、この起点K1の座標を(x1,y1)とし、当該座標を明示するために、この起点をK1(x1,y1)と表すことにする。そして、参照点を、「現在位置に定義されている角度値に応じた方向に所定長だけ移動する処理」を繰り返し行い、参照点の移動軌跡により1本の万線を形成する。   Therefore, consider a procedure for defining a single line on a two-dimensional plane in which the distribution of angle values is defined. FIG. 19 is a plan view showing an example of a procedure for defining such a line. First, a starting point K1 is set on a two-dimensional plane in which the angular distribution is defined, and a reference point having the initial position on the starting point K1 is defined. Here, the coordinates of the starting point K1 are (x1, y1), and this starting point is expressed as K1 (x1, y1) in order to clearly indicate the coordinates. Then, the process of moving the reference point by a predetermined length in the direction corresponding to the angle value defined at the current position is repeatedly performed to form a single line from the movement locus of the reference point.

たとえば、図示の例の場合、参照点の最初の位置は起点K1(x1,y1)であるので、この位置に定義されている角度値θ(x1,y1)に基づいて、この参照点を図示のとおり、角度値θ(x1,y1)に応じた方向に所定長δだけ移動させる。図示の例では、水平右方向を基準角度0°に設定し、角度の定義を行っている。座標(x1,y1)の位置の角度値θ(x1,y1)は、前述したとおり、角度画像θに基づいて、必要に応じて補間演算を行うことにより求めることができる。所定長δは、任意に設定しておけばよい。δの値を小さく設定すればするほど、精度の高い万線を定義することができるが、実用上は、実寸に換算した場合にδ=10〜100μm程度に設定すれば十分である。   For example, in the illustrated example, the initial position of the reference point is the starting point K1 (x1, y1), so this reference point is illustrated based on the angle value θ (x1, y1) defined at this position. As shown in the figure, it is moved by a predetermined length δ in the direction corresponding to the angle value θ (x1, y1). In the illustrated example, the horizontal right direction is set to a reference angle of 0 °, and the angle is defined. As described above, the angle value θ (x1, y1) at the position of the coordinates (x1, y1) can be obtained by performing an interpolation calculation as necessary based on the angle image θ. The predetermined length δ may be set arbitrarily. As the value of δ is set smaller, more accurate lines can be defined. However, in practice, it is sufficient to set δ = 10 to 100 μm when converted to the actual size.

さて、図示のように、参照点を起点K1(x1,y1)から角度θ(x1,y1)に応じた方向に所定長δだけ移動させたときに、中継点K2(x2,y2)に到達したとしよう。この場合、この参照点の新しい位置に定義されている角度値は、θ(x2,y2)ということになるので、今度は、参照点を中継点K2(x2,y2)から角度θ(x2,y2)に応じた方向に所定長δだけ移動させる。その結果、中継点K3(x3,y3)に到達したとすると、今後は、この参照点を中継点K3(x3,y3)から角度θ(x3,y3)に応じた方向に所定長δだけ移動させ、中継点K4(x4,y4)まで移動させる。このようにして、起点K1→中継点K2→中継点K3→中継点K4→…と参照点を移動させる処理を所定の条件が満足されるまで(たとえば、起点K1と参照点との距離が所定値に達するまで)、繰り返し実行する。そして、この参照点の移動軌跡を1本の万線とすれば、少なくとも、起点および各中継点に関する限り、万線の伸びる方向が、当該地点に定義された角度値に一致することになり、角度画像θの各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成することができる。図示の例では、起点および各中継点を結ぶ折れ線として万線を定義しているが、各点を滑らかに結ぶ曲線として万線を定義してもかまわない。   As shown in the figure, when the reference point is moved from the starting point K1 (x1, y1) by a predetermined length δ in the direction corresponding to the angle θ (x1, y1), the relay point K2 (x2, y2) is reached. Let's say. In this case, since the angle value defined at the new position of this reference point is θ (x2, y2), this time, the reference point is moved from the relay point K2 (x2, y2) to the angle θ (x2, y2). It is moved by a predetermined length δ in the direction according to y2). As a result, if the relay point K3 (x3, y3) is reached, the reference point is moved from the relay point K3 (x3, y3) by a predetermined length δ in the direction corresponding to the angle θ (x3, y3). And move to the relay point K4 (x4, y4). In this way, the process of moving the reference point from the start point K1 → the relay point K2 → the relay point K3 → the relay point K4 →... Until the predetermined condition is satisfied (for example, the distance between the start point K1 and the reference point is predetermined). Repeat until the value is reached. And if the movement locus of this reference point is a single line, at least as far as the starting point and each relay point are concerned, the direction in which the line extends will match the angle value defined for that point, A line having a direction corresponding to the angle defined at each position of the angle image θ can be generated. In the illustrated example, a line is defined as a polygonal line connecting the starting point and each relay point. However, a line may be defined as a curve smoothly connecting each point.

こうして1本の万線が生成できたら、続いて、最初の起点K1(x1,y1)に対して所定間隔dだけ離れた位置に、第2の起点K11(x11,y11)を定義する。ここで、所定間隔dは起点位置における万線の間隔になる。図示の例では、Y方向に所定間隔dだけ離れた位置に第2の起点K11(x11,y11)を定義している。そして、この第2の起点K11(x11,y11)を出発点として、前述した手順と同等の手順を実行し、2本目の万線を生成する。このように、所定間隔をおいて定義された多数の起点について、前述した万線の生成処理を行うことにより、多数の万線が形成できる。実用上は、起点をY方向だけでなくX方向についても所定間隔で配置するようにすれば、X,Yの両方向に関してほぼ一様の間隔で万線が多数配置されることになる。なお、この場合、起点のX方向の間隔とY方向の間隔とは、必ずしも同一である必要はない。   When one line has been generated in this way, the second starting point K11 (x11, y11) is subsequently defined at a position separated from the first starting point K1 (x1, y1) by a predetermined distance d. Here, the predetermined interval d is the interval of all lines at the starting position. In the illustrated example, the second starting point K11 (x11, y11) is defined at a position separated by a predetermined distance d in the Y direction. Then, using the second starting point K11 (x11, y11) as a starting point, a procedure equivalent to the procedure described above is executed to generate a second line. In this way, a large number of lines can be formed by performing the above-described line generation process for a large number of starting points defined at predetermined intervals. In practice, if the starting points are arranged at predetermined intervals not only in the Y direction but also in the X direction, many lines are arranged at substantially uniform intervals in both the X and Y directions. In this case, the distance between the starting points in the X direction and the distance in the Y direction are not necessarily the same.

なお、起点位置における万線の間隔は設定した値dになるが、個々の万線の伸びる方向は、個々の位置に定義された角度値に応じて決定されるため、万線の任意の位置における間隔は必ずしも値dになるわけではない。したがって、場合によっては、隣接する万線が交差するような場合もありうるが、実用上、支障は生じない。   The interval between the lines at the starting position is a set value d, but the direction in which each line extends is determined according to the angle value defined at each position, so any position on the line The interval at is not necessarily the value d. Therefore, in some cases, adjacent lines may cross each other, but there is no practical problem.

こうして万線が生成できたら、最後のステップS6において、エンボスシートの作成が行われる。すなわち、ステップS5で生成された万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートの作成が行われる。ステップS5で生成された万線は幾何学上の線であるが、実際のエンボスシート上には、この万線を凹凸パターンとして表現するために、幅をもった万線条溝が形成されることになる。そのためには、図19に示すような1本の万線を、たとえば幅dをもった万線条溝としてエンボスシート上に形成すればよい。このような万線条溝の形成方法については、たとえば、前掲の各特許文献に開示されているように公知の技術であるため、ここでは詳しい説明は省略する。   If a line can be generated in this way, an embossed sheet is created in the final step S6. That is, an embossed sheet expressing the lines generated in step S5 as a concavo-convex pattern is created. The line generated in step S5 is a geometrical line, but on the actual embossed sheet, a wide line groove having a width is formed in order to express the line as an uneven pattern. It will be. For this purpose, a single line as shown in FIG. 19 may be formed on the embossed sheet as a single-line groove having a width d, for example. Such a method for forming a line groove is a known technique as disclosed in, for example, each of the above-mentioned patent documents, and a detailed description thereof will be omitted here.

このような方法で作成されたエンボスシート上の万線条溝は、サンプルとして用いた天然木板の材面上の繊維潜り角を直接的に表現するものにはなっていない。すなわち、本発明では、天然木板の繊維潜り角に応じた向きをもつ万線を忠実に形成することはできない。しかしながら、本発明に係るプロセスで作成されたエンボスシート上の万線の向きは、サンプルとして用いた天然木板を2つの異なる照明環境で撮影した場合の画像の相違に関する情報を含んでおり、少なくとも人間が見たときに、「天然木の照りらしさ」を感じさせることができ、自然の風合いをもった建材を実現できる。しかも、本発明のプロセスでは、照明環境を変えた2枚の画像を撮影し、比較的簡単な演算処理を施せばよいので、作業負担および処理負担は、従来の手法に比べて大幅に軽減される。   The line groove on the embossed sheet produced by such a method does not directly represent the fiber dive angle on the surface of the natural wood board used as a sample. That is, in the present invention, it is not possible to faithfully form a line having a direction corresponding to the fiber dive angle of a natural wood board. However, the orientation of the lines on the embossed sheet created by the process according to the present invention includes information on the difference in images when the natural wood board used as a sample is photographed in two different lighting environments, and at least human , You can feel the shine of natural wood, and you can realize building materials with a natural texture. Moreover, in the process of the present invention, it is only necessary to take two images with different illumination environments and perform a relatively simple calculation process, so that the work burden and the processing burden are greatly reduced compared to the conventional method. The

<<< §3.本発明のより好ましい実施形態 >>>
続いて、本発明のより好ましい実施形態を、図20の流れ図に基づいて説明する。この図20の流れ図に示す手順と、前述した図9に示す流れ図の手順との相違は、ステップS7として順位画像の演算処理を付加し、ステップS4における角度画像の演算を、順位画像に基づいて行うようにした点だけである。そこで、以下、この相違点についての説明を行う。
<<< §3. More preferred embodiment of the present invention >>>
Next, a more preferred embodiment of the present invention will be described based on the flowchart of FIG. The difference between the procedure shown in the flowchart of FIG. 20 and the procedure of the flowchart shown in FIG. 9 described above is that a ranking image calculation process is added as step S7, and the angle image calculation in step S4 is performed based on the ranking image. It is only the point that I tried to do. Therefore, this difference will be described below.

図9に示す流れ図の手順におけるステップS4では、差分画像Dもしくは対比画像Qのもつ画素値を、所定の対応関係に基づいて角度値に変換することにより、角度画像θを求めていた。具体的には、差分画像の画素値Dを角度値θに変換するために、図14に示すような関数f(D→θ)を定義し、対比画像の画素値Qを角度値θに変換するために、図15に示すような関数f(Q→θ)を定義した。しかしながら、このような対応関係に基づいて角度値θへの変換を行うと、角度値θの出現頻度は、−45°〜+45°の範囲内で一様にならず、出現頻度に偏りが生じる場合が多い。   In step S4 in the procedure of the flowchart shown in FIG. 9, the angle image θ is obtained by converting the pixel value of the difference image D or the contrast image Q into an angle value based on a predetermined correspondence relationship. Specifically, in order to convert the pixel value D of the difference image into the angle value θ, a function f (D → θ) as shown in FIG. 14 is defined, and the pixel value Q of the contrast image is converted into the angle value θ. Therefore, a function f (Q → θ) as shown in FIG. 15 is defined. However, when conversion to the angle value θ is performed based on such a correspondence relationship, the appearance frequency of the angle value θ is not uniform within the range of −45 ° to + 45 °, and the appearance frequency is biased. There are many cases.

本願発明者が行った実験によると、角度画像θを構成する各画素の画素値(角度値)の出現頻度が、できるだけ角度範囲−45°〜+45°内に一様に分布していた方が、最終的に得られるエンボスシート上に生じる「照り」が、より自然に見えることが確認できた。別言すれば、エンボスシート上に形成されている万線条溝の向きが、−45°〜+45°の全範囲にわたって一様に分布している状態の方が、より好ましい結果が得られることになる。そこで、ここで述べる実施形態では、差分画像Dもしくは対比画像Qを、直接的に角度画像θに変換する代わりに、一旦、順位画像Sに変換し、この順位画像Sを角度画像θに変換するという方法をとる。   According to experiments conducted by the inventors of the present application, the appearance frequency of the pixel values (angle values) of each pixel constituting the angle image θ should be as uniformly distributed as possible within an angle range of −45 ° to + 45 °. It was confirmed that the “shine” generated on the finally obtained embossed sheet looks more natural. In other words, more favorable results can be obtained when the orientation of the line grooves formed on the embossed sheet is uniformly distributed over the entire range of −45 ° to + 45 °. become. Therefore, in the embodiment described here, instead of directly converting the difference image D or the contrast image Q into the angle image θ, the difference image D or the contrast image Q is once converted into the order image S, and the order image S is converted into the angle image θ. Take the method.

図21は、差分画像Dまたは対比画像Qを、一旦、順位画像Sに変換した後、これを角度画像θに変換する原理を説明する平面図である。ここで、差分画像D、対比画像Q、順位画像S、角度画像θは、いずれも同一サイズの画素配列をもった画像である。順位画像Sは、差分画像Dまたは対比画像Qを構成する個々の画素について、その画素値の当該画像内での大小順位を示す順位値を重複のないように求め、当該画像を構成する個々の画素の画素値を、求めた順位値に変換することにより得られる画像である。ステップS7の処理は、このような方法により、順位画像Sを演算する処理である。   FIG. 21 is a plan view for explaining the principle of converting the difference image D or the contrast image Q into the order image S and then converting it into the angle image θ. Here, the difference image D, the contrast image Q, the ranking image S, and the angle image θ are all images having the same size pixel array. The rank image S is obtained for each pixel constituting the difference image D or the contrast image Q so that a rank value indicating the magnitude order of the pixel value in the image is determined so as not to overlap, and the individual images constituting the image are determined. It is an image obtained by converting the pixel value of a pixel into the obtained rank value. The process of step S7 is a process of calculating the ranking image S by such a method.

たとえば、差分画像Dに基づいて順位画像Sを求める場合を考える。差分画像Dを構成する個々の画素の画素値は、前述の例の場合、−255〜+255の範囲内に分布している。ただし、特定の画素値をもつ画素が必ず存在するとは限らない。また、同じ画素値をもつ画素が1つだけとも限らない。そこで、たとえば、画素値D=255〜244をもつ画素が全く存在せず、画素値D=243をもつ画素が1つ存在し、画素値D=242をもつ画素が3つ存在し、画素値D=241をもつ画素が16個存在していた場合を考えてみる。   For example, consider a case where the ranking image S is obtained based on the difference image D. The pixel values of the individual pixels constituting the difference image D are distributed within the range of −255 to +255 in the above example. However, a pixel having a specific pixel value does not always exist. Further, the number of pixels having the same pixel value is not limited to one. Therefore, for example, there is no pixel having the pixel value D = 255 to 244, one pixel having the pixel value D = 243, and three pixels having the pixel value D = 242. Consider the case where there are 16 pixels with D = 241.

この場合、画素値D=243をもつ画素には、順位値S=1を与えればよい。続いて、画素値D=242をもつ3つの画素には、いずれにも順位値S=2を与えることもできるが、ここに述べる実施形態では、重複のないように順位値を求めるようにするため、順位値S=2,3,4をそれぞれ与えるようにする。要するに、同一順位を許さないような順序づけを行うことになる。同一の画素値D=242をもつ3つの画素に関する優劣は、どのように決定してもかまわない。たとえば、乱数によりランダムに優劣を決定するとか、座標(x,y)の値に基づいて決定するとか、予め任意の優劣決定方法を定めておけばよい。続いて、画素値D=241をもつ16個の画素には、同様に、順位値S=5〜20が与えられることになる。   In this case, a rank value S = 1 may be given to a pixel having a pixel value D = 243. Subsequently, the rank value S = 2 can be given to any of the three pixels having the pixel value D = 242. However, in the embodiment described here, the rank value is obtained so as not to overlap. Therefore, the order values S = 2, 3, and 4 are respectively given. In short, an ordering that does not allow the same order is performed. The superiority or inferiority regarding three pixels having the same pixel value D = 242 may be determined in any way. For example, an arbitrary superiority or inferiority determination method may be determined in advance, such as determining randomly superiority or inferiority using random numbers, or determining based on the value of coordinates (x, y). Subsequently, the rank value S = 5 to 20 is similarly given to the 16 pixels having the pixel value D = 241.

このように、各画素にその画素値に応じた順位値を与える処理は、コンピュータによるソート処理として容易に行うことができる。結局、差分画像Dを構成する画素の総数をMとすると、順位画像S上の任意の座標(x,y)に位置する画素の順位値S(x,y)は、1≦S(x,y)≦Mなる条件を満たす値になる。これは、対比画像Qに基づいて順位画像Sを求めた場合も同様である。こうして得られた順位画像Sの順位値の出現頻度は、1〜Mという範囲内で一様になる。   As described above, the process of giving each pixel a rank value corresponding to the pixel value can be easily performed as a sort process by a computer. Eventually, if the total number of pixels constituting the difference image D is M, the rank value S (x, y) of the pixel located at an arbitrary coordinate (x, y) on the rank image S is 1 ≦ S (x, y) A value that satisfies the condition of ≦ M. The same applies to the case where the ranking image S is obtained based on the contrast image Q. The appearance frequency of the rank value of the rank image S thus obtained is uniform within a range of 1 to M.

ここで述べる実施形態の特徴は、ステップS4の角度画像の演算処理を、差分画像Dや対比画像Qではなく、順位画像Sに基づいて行う点である。すなわち、順位値Sの範囲を所定の角度範囲θに対応づけるための対応関係を定義しておき、順位画像を構成する個々の画素の画素値Sを、この対応関係に基づいて所定の角度値θに変換することにより、角度画像を求めるのである。図22は、順位画像の画素値Sと角度値θとの対応関係の一例を示すグラフである。図の横軸は順位値Sであり、1〜Mの範囲が示されている。縦軸は角度値θであり、−45°〜+45°の範囲が示されている。   A feature of the embodiment described here is that the angle image calculation process in step S4 is performed based on the ranking image S, not the difference image D or the contrast image Q. That is, a correspondence relationship for associating the range of the rank value S with the predetermined angle range θ is defined, and the pixel value S of each pixel constituting the rank image is determined based on this correspondence relationship. By converting to θ, an angle image is obtained. FIG. 22 is a graph illustrating an example of a correspondence relationship between the pixel value S of the ranking image and the angle value θ. The horizontal axis of the figure is the rank value S, and a range of 1 to M is shown. The vertical axis represents the angle value θ, and a range of −45 ° to + 45 ° is shown.

図示の例では、最小順位値S=1を最小角度値θ=−45°に対応させ、最大順位値S=Mを最大角度値θ=+45°に対応させ、順位値Sが増加すると角度値θも増加するような単調増加関数f(S→θ)を定義している。なお、図示の例では、関数f(S→θ)は線形関数となっているが、本発明を実施する上で、必ずしも線形関数を用いる必要はない。別言すれば、順位画像Sの順位値Sと角度値θとの間の対応関係は、必ずしも線形関係にする必要はない。ただ、順位値Sが増加すると角度値θも増加(または減少)するような単調増加(または単調減少)の関係にしておく。   In the illustrated example, the minimum rank value S = 1 corresponds to the minimum angle value θ = −45 °, the maximum rank value S = M corresponds to the maximum angle value θ = + 45 °, and the angle value increases as the rank value S increases. A monotonically increasing function f (S → θ) is defined such that θ also increases. In the illustrated example, the function f (S → θ) is a linear function, but it is not always necessary to use a linear function in carrying out the present invention. In other words, the correspondence between the ranking value S of the ranking image S and the angle value θ does not necessarily have to be a linear relationship. However, a relationship of monotonic increase (or monotonous decrease) is set such that as the rank value S increases, the angle value θ also increases (or decreases).

図14に示されている関数f(D→θ)や図15に示されている関数f(Q→θ)を用いて角度値θへの変換を行った場合、前述したとおり、角度値θの出現頻度は、−45°〜+45°の範囲内で一様にならず、偏りが生じる場合が多い。これに対して、図22に示されている関数f(S→θ)を用いて角度値θへの変換を行った場合、順位値Sの出現頻度が、1〜Mの範囲で完全に一様なものとなっているので、角度値θの出現頻度も、−45°〜+45°の範囲内でほぼ一様になる。特に、関数f(S→θ)として、図示のような線形関数を用いれば、理論的には、角度値θの出現頻度も完全に一様になる。   When the function f (D → θ) shown in FIG. 14 or the function f (Q → θ) shown in FIG. 15 is used for conversion to the angle value θ, as described above, the angle value θ The frequency of occurrence is not uniform within the range of −45 ° to + 45 °, and is often biased. On the other hand, when the conversion to the angle value θ is performed using the function f (S → θ) shown in FIG. 22, the appearance frequency of the rank value S is completely in the range of 1 to M. Thus, the appearance frequency of the angle value θ is substantially uniform within a range of −45 ° to + 45 °. In particular, if a linear function as shown in the figure is used as the function f (S → θ), theoretically, the appearance frequency of the angle value θ is also completely uniform.

こうしてステップS4で求められた角度画像に基づいて、ステップS5で万線の生成を行い、ステップS6でエンボスシートの作成を行う点は、前述の基本的実施形態と全く同様である。このようにして作成されたエンボスシート上の万線条溝には、−45°〜+45°の角度範囲の向きがほぼ一様に含まれており、自然の「照り」を再現する上で好ましい結果が得られる。   Thus, based on the angle image obtained in step S4, a line is generated in step S5 and an embossed sheet is created in step S6, which is exactly the same as in the basic embodiment described above. The line-shaped grooves on the embossed sheet thus prepared include directions in an angle range of −45 ° to + 45 ° almost uniformly, which is preferable for reproducing natural “shine”. Results are obtained.

<<< §4.本発明に係るエンボスシートの製造装置 >>>
以上、本発明に係るエンボスシートの製造方法を述べたが、ここでは、この製造方法の実施に用いられる装置の構成を述べる。
<<< §4. Embossed sheet manufacturing apparatus according to the present invention >>
As mentioned above, although the manufacturing method of the embossed sheet which concerns on this invention was described, the structure of the apparatus used for implementation of this manufacturing method is described here.

図23は、本発明に係るエンボスシートの製造装置の基本構成を示すブロック図である。この装置は、図20の流れ図に示す手順を実行する機能を有しており、ブロックで示す個々の構成要素は、図20の流れ図の特定のステップを実行することができる。まず、画像入力手段110は、ステップS1,S2の基本画像撮影処理を行うための構成要素である。具体的には、図10に示すように、撮像装置20と光源31,32によって構成され、サンプルとなる天然木板10の材面(切断面)を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第1の基本画像P1と、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第2の基本画像P2と、を入力する機能を有する。   FIG. 23 is a block diagram showing a basic configuration of an embossed sheet manufacturing apparatus according to the present invention. This device has the function of executing the procedure shown in the flowchart of FIG. 20, and each component shown in the block can execute a specific step of the flowchart of FIG. First, the image input means 110 is a component for performing the basic image photographing process in steps S1 and S2. Specifically, as shown in FIG. 10, the imaging device 20 and the light sources 31 and 32 are configured to illuminate the material surface (cut surface) of the natural wood board 10 serving as a sample from the first direction. The first basic image P1 obtained by photographing with the first and the second basic image P2 obtained by photographing with illumination light from the second direction are input.

一方、差分画像演算手段120は、ステップS3の差分画像の演算処理を行うための構成要素であり、第1の基本画像P1を構成する個々の画素と第2の基本画像P2を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の差を画素値とする差分画像を演算によって求める機能を有する。差分画像の代わりに対比画像を用いる場合には、対比画像演算手段120を用いるようにすればよい。この場合は、第1の基本画像P1を構成する個々の画素と第2の基本画像P2を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の比を画素値とする対比画像を演算によって求める機能を実行することになる。   On the other hand, the difference image calculation means 120 is a component for performing the calculation process of the difference image in step S3, and each pixel constituting the first basic image P1 and each pixel constituting the second basic image P2. The pixel has a function of calculating a difference image using a difference between pixel values of a pair of pixels at corresponding positions as a pixel value. When a contrast image is used instead of the difference image, the contrast image calculation means 120 may be used. In this case, the ratio of the pixel value of a pair of pixels at the corresponding positions is used as the pixel value for each pixel constituting the first basic image P1 and each pixel constituting the second basic image P2. A function for obtaining a contrast image by calculation is executed.

順位画像演算手段130は、ステップS7の順位画像の演算処理を行うための構成要素であり、差分画像Dまたは対比画像Qを構成する個々の画素について、その画素値の当該画像内での大小順位を示す順位値を重複のないように求め、当該画像を構成する個々の画素の画素値を、求めた順位値に変換することにより、順位画像Sを求める演算を行う機能を有する。このような演算処理は、結局、差分画像Dまたは対比画像Qを構成する個々の画素を、その画素値に基づいてソートする処理に他ならない。但し、前述したとおり、同一順位が重複しないような順序づけを行うようにするため、同一の画素値をもった画素が複数存在する場合には、何らかの方法で優劣を決定するようにする。   The rank image calculation means 130 is a component for performing the rank image calculation process in step S7, and for each pixel constituting the difference image D or the contrast image Q, the pixel value of the pixel value in the corresponding image Is obtained so that there is no overlap, and the pixel value of each pixel constituting the image is converted into the obtained rank value, thereby performing a calculation for obtaining the rank image S. Such a calculation process is nothing but a process of sorting individual pixels constituting the difference image D or the contrast image Q based on the pixel values. However, as described above, in order to perform ordering so that the same order does not overlap, when there are a plurality of pixels having the same pixel value, superiority or inferiority is determined by some method.

角度画像演算手段140は、ステップS4の角度画像の演算処理を行うための構成要素であり、順位画像Sを構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるために予め定義された対応関係(たとえば、図22に示すような対応関係)に基づいて、順位画像を構成する個々の画素の画素値を所定の角度に変換することにより角度画像を求める演算を行う機能を有する。   The angle image calculation means 140 is a component for performing the angle image calculation processing in step S4, and is a predefined response for associating the pixel value range of the pixels constituting the ranking image S with a predetermined angle range. Based on the relationship (for example, the correspondence relationship shown in FIG. 22), it has a function of performing an operation for obtaining an angle image by converting the pixel value of each pixel constituting the rank image into a predetermined angle.

そして、万線生成手段150は、ステップS5の万線の生成処理を行うための構成要素であり、角度画像θに基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する処理を行う機能を有する。その具体的な処理の一例は、図19を参照して説明したとおりである。   The line generating means 150 is a component for performing the line generation processing in step S5, and defines an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image θ and is defined at each position. It has a function of performing processing for generating a line having a direction corresponding to an angle. An example of the specific processing is as described with reference to FIG.

なお、差分画像演算手段(対比画像演算手段)120,順位画像演算手段130,角度画像演算手段140,万線生成手段150は、実用上は、いずれもコンピュータに専用のプログラムを組み込むことにより実現される構成要素であり、画像入力手段110は、このコンピュータに、デジタルデータとして、第1の基本画像P1および第2の基本画像P2を入力する機能を果たす。   The difference image calculation means (contrast image calculation means) 120, the rank image calculation means 130, the angle image calculation means 140, and the line generation means 150 are practically realized by incorporating a dedicated program into the computer. The image input means 110 serves to input the first basic image P1 and the second basic image P2 as digital data to the computer.

最後のエンボスシート作成手段160は、ステップS6の処理を行う構成要素であり、
万線生成手段150で生成された万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成する機能を有する。具体的には、たとえば、コンピュータから出力された万線を示すデジタルデータに基づいて所定の露光パターンを描画する描画装置と、この露光パターンに基づくエッチング処理などでエンボス加工用の版を作成する装置と、この版を用いたエンボス加工を行うことにより、エンボスシートを量産する装置と、によって、このエンボスシート作成手段160を構成することができる。
The last embossed sheet creating means 160 is a component that performs the process of step S6.
It has a function of creating an embossed sheet expressing the lines generated by the line generating means 150 as an uneven pattern. Specifically, for example, a drawing apparatus that draws a predetermined exposure pattern based on digital data indicating a line output from a computer, and an apparatus that creates an embossing plate by etching processing based on the exposure pattern The embossed sheet creating means 160 can be configured by an apparatus for mass-producing embossed sheets by performing embossing using this plate.

なお、§2で述べたように、順位画像を作成しない手順を実行する場合には、順位画像演算手段130は省略してよい。この場合、角度画像演算手段140は、差分画像Dもしくは対比画像Qに基づいて角度画像θを演算することになる。   Note that, as described in §2, the rank image calculation means 130 may be omitted when executing a procedure that does not create a rank image. In this case, the angle image calculation unit 140 calculates the angle image θ based on the difference image D or the contrast image Q.

最後に、画像入力手段110として用いるのに最適な装置の構成例を、図24の斜視図を参照しながら説明する。図示のとおり、この画像入力手段110は、第1の線光源111,第2の線光源112,ラインセンサ113、および図示されていない搬送装置によって構成されており、天然木板10の材面(切断面)12を、2つの異なる照明環境で撮影する機能を有する。   Finally, a configuration example of an apparatus that is optimal for use as the image input unit 110 will be described with reference to a perspective view of FIG. As shown in the figure, the image input means 110 includes a first line light source 111, a second line light source 112, a line sensor 113, and a conveyance device (not shown). Surface) 12 is photographed in two different lighting environments.

ここでは、説明の便宜上、天然木板10の材面12上にXY平面を定義し、天然木板10は、図示しない搬送装置によりX軸正方向に搬送されるように構成されているものとする。また、ラインセンサ113は、天然木板10の材面12の上方位置に、Y軸に平行になるように配置されており、材面12上におけるY軸に平行な線状領域16(図示の例では、Y軸上のハッチング領域)の画像を、一次元画素配列として取り込むことができる。一方、第1の線光源111および第2の線光源112は、いずれもY軸に平行となるように配置されており、線状領域16を照明することができる。図示の例の場合、第1の線光源111および第2の線状光源112は、YZ平面(材面12に垂直な平面)に関して面対称となる位置に配置され、同一の照明機能を有する光源となっている。   Here, for convenience of explanation, an XY plane is defined on the material surface 12 of the natural wood board 10, and the natural wood board 10 is configured to be conveyed in the X-axis positive direction by a conveyance device (not shown). The line sensor 113 is disposed above the material surface 12 of the natural wood board 10 so as to be parallel to the Y axis, and is a linear region 16 (an example shown in the drawing) parallel to the Y axis on the material surface 12. Then, an image of a hatching area on the Y axis can be captured as a one-dimensional pixel array. On the other hand, the first line light source 111 and the second line light source 112 are both arranged so as to be parallel to the Y axis, and can illuminate the linear region 16. In the case of the illustrated example, the first linear light source 111 and the second linear light source 112 are disposed at positions that are plane-symmetric with respect to the YZ plane (a plane perpendicular to the material surface 12) and have the same illumination function. It has become.

図25は、図24に示す画像入力手段を用いて、第1の基本画像P1および第2の基本画像P2の入力を行う作業を示す正面図である。まず、第1の基本画像P1を入力する際には、第1の線光源111のみを点灯した状態とし、照明光L1によって線状領域16を照明する。このような照明環境の下で、天然木板10を図の左方向から右方向(X軸の正方向)へと搬送しながら、ラインセンサ113で線状領域16を読み取ってゆく。こうすることにより、線状領域16によって、材面12の全面を走査することができ、ラインセンサ113から時系列データとして出力される一次元画素配列の画素値情報を集めることにより、第1の基本画像P1をデジタルデータとして得ることができる。   FIG. 25 is a front view showing an operation of inputting the first basic image P1 and the second basic image P2 using the image input means shown in FIG. First, when inputting the first basic image P1, only the first linear light source 111 is turned on, and the linear region 16 is illuminated with the illumination light L1. Under such an illumination environment, the linear region 16 is read by the line sensor 113 while conveying the natural wood board 10 from the left direction to the right direction (the positive direction of the X axis). By doing so, the entire surface of the material surface 12 can be scanned by the linear region 16, and by collecting the pixel value information of the one-dimensional pixel array output as time-series data from the line sensor 113, the first The basic image P1 can be obtained as digital data.

第2の基本画像P2を入力する際には、上述した走査処理を、今度は第2の線光源112のみを点灯した状態で行うようにすればよい。すなわち、照明光L2によって線状領域16を照明した環境下で、天然木板10をX軸の正方向へと搬送しながら、ラインセンサ113で線状領域16を読み取ってゆけばよい。   When the second basic image P2 is input, the above-described scanning process may be performed with only the second line light source 112 turned on. That is, the linear sensor 16 may be read by the line sensor 113 while conveying the natural wood board 10 in the positive direction of the X axis in an environment where the linear sensor 16 is illuminated with the illumination light L2.

結局、第1の基本画像P1は、線状領域16に対して、第1の線光源111によって斜め左上方から照明光L1を照射した状態で、材面12をX軸方向に移動させながら、ラインセンサ113による画像の取り込み作業を行うことによって得られることになり、第2の基本画像P2は、線状領域16に対して、第2の線光源112によって斜め右上方から照明光L2を照射した状態で、材面12をX軸方向に移動させながら、ラインセンサ113による画像の取り込み作業を行うことによって得られることになる。図示の例の場合、ラインセンサ113はY軸の真上に配置されているので、第1の基本画像P1を得る際には、X軸の負の領域から照明光L1の照射を行い、第2の基本画像P2を得る際には、X軸の正の領域から照明光L2の照射を行うことになる。   Eventually, the first basic image P1 is moved in the X-axis direction while moving the material surface 12 in the X-axis direction in a state in which the illumination light L1 is irradiated obliquely from the upper left to the linear region 16 by the first line light source 111. The second basic image P2 is obtained by performing the image capturing operation by the line sensor 113. The second linear light source 112 irradiates the illumination light L2 obliquely from the upper right with respect to the linear region 16. In this state, the image is acquired by the line sensor 113 while moving the material surface 12 in the X-axis direction. In the case of the illustrated example, the line sensor 113 is disposed immediately above the Y axis. Therefore, when obtaining the first basic image P1, the illumination light L1 is irradiated from the negative region of the X axis, and the first When the second basic image P2 is obtained, the illumination light L2 is irradiated from the positive region of the X axis.

このように、ラインセンサ113と搬送装置とを用いて、線状領域16の走査により基本画像を取り込むようにすると、材面12のいずれの位置に関しても、共通した照明環境下で画像の取り込みが可能になるというメリットが得られる。これは、たとえば、図10に示すような撮像系で生じる問題を解決することができる。このメリットをもう少し詳しく説明しよう。   As described above, when the basic image is captured by scanning the linear region 16 using the line sensor 113 and the transport device, the image is captured in a common illumination environment at any position on the material surface 12. The merit that it becomes possible is obtained. This can solve, for example, a problem that occurs in the imaging system as shown in FIG. Let me explain this advantage in a little more detail.

図10に示す撮像系は、天然木板10の上方に設けた撮像装置20(たとえば、デジタルカメラ)によって、材面全体を二次元画像として一度に取り込むことができる。ところが、このような撮像系で基本画像の取り込みを行うと、図11(a) または(b) に示すような照明環境になるため、材面の部分ごとに、照明光の光量や照射角度が異なってしまう。たとえば、図11(a) に示す照明環境では、天然木板10は、第1の光源31によって照明されているが、天然木板10の左側部分の方が右側部分よりも光源に近いため、照明光の光量は、天然木板10の左側部分の方が右側部分よりも多くなる。また、照明光の照射角度に着目すると、天然木板10の左側部分には垂直に近い角度から照明光が照射されているのに対して、右側部分にはかなり斜めから照明光が照射されていることになる。このような関係は、図11(b) に示す照明環境では全く逆になる。   The imaging system shown in FIG. 10 can capture the entire material surface as a two-dimensional image at once by an imaging device 20 (for example, a digital camera) provided above the natural wood board 10. However, when a basic image is captured by such an imaging system, an illumination environment as shown in FIG. 11 (a) or (b) is obtained, so that the amount of illumination light and the irradiation angle are different for each part of the material surface. It will be different. For example, in the lighting environment shown in FIG. 11 (a), the natural wood board 10 is illuminated by the first light source 31, but the left side portion of the natural wood board 10 is closer to the light source than the right side portion. Is greater in the left side of the natural wood board 10 than in the right side. When attention is paid to the illumination angle of the illumination light, the left side portion of the natural wood board 10 is illuminated with the illumination light from a near-perpendicular angle, whereas the right side portion is illuminated with the illumination light from a considerably oblique angle. It will be. Such a relationship is completely opposite in the illumination environment shown in FIG.

本発明において、2通りの照明環境下で第1の基本画像P1および第2の基本画像P2を撮影するのは、木目の異方性反射面の情報を得ることが目的である。したがって、本来、2つの照明環境は、照明光の向きだけが異なり、光量や照射角度は同一であることが望ましい。たとえば、第1の照明環境下においては、材面上のすべての部分に、斜め左上方45°の角度で所定の光量の照明が照射されるようにし、第2の照明環境下では、同じく材面上のすべての部分に、斜め右上方45°から同一の光量の照明が照射されるようにするのが理想的な環境である。   In the present invention, the first basic image P1 and the second basic image P2 are photographed under two illumination environments in order to obtain information on the anisotropic reflection surface of the grain. Therefore, originally, it is desirable that the two illumination environments differ only in the direction of the illumination light, and the light amount and the irradiation angle are the same. For example, under a first illumination environment, all portions on the material surface are illuminated with a predetermined amount of light at an angle of 45 ° diagonally to the upper left, and under the second illumination environment, the same material is used. In an ideal environment, all parts on the surface should be illuminated with the same amount of light from obliquely upward 45 °.

図10に示す撮像系では、残念ながら、このような理想的な照明環境を実現することはできないが、図24に示す撮像系では、それが可能になる。第1の線光源111と第2の線光源112とをYZ平面に関して面対称の位置に配置すれば、図25の正面図に示されているとおり、線状領域16に対する照明光L1の照射方向と照明光L2の照射方向とは面対称になるので、光量および照射角度は同一になる。また、線状領域16を走査するという手法をとるため、このような照明環境は、天然木板10の材面全面に関して共通する。   Unfortunately, such an ideal illumination environment cannot be realized with the imaging system shown in FIG. 10, but this is possible with the imaging system shown in FIG. If the first line light source 111 and the second line light source 112 are arranged at positions symmetrical with respect to the YZ plane, the irradiation direction of the illumination light L1 on the linear region 16 as shown in the front view of FIG. Since the illumination direction of the illumination light L2 is plane-symmetric, the light amount and the illumination angle are the same. Moreover, since the method of scanning the linear area | region 16 is taken, such an illumination environment is common regarding the whole material surface of the natural wood board 10. FIG.

線光源111,112の代わりに、点光源を用いることも可能であるが、この場合、X軸方向に関しては走査により共通の照明環境下での撮像結果を得ることができるものの、Y軸方向に関しては、図10に示す撮像系と同様の問題が生じることになる。すなわち、図24において、線光源111,112の代わりに、それぞれ点光源を用いると、天然木板10のY軸上の位置に応じて、光量や照射角度が異なる現象が生じてしまう。したがって、実用上は、図示の例のように、Y軸に平行な線光源を照明光として用いるのが好ましい。   It is possible to use a point light source instead of the line light sources 111 and 112. In this case, the X-axis direction can obtain an imaging result under a common illumination environment by scanning, but the Y-axis direction can be obtained. Will cause the same problem as the imaging system shown in FIG. That is, in FIG. 24, when a point light source is used instead of the line light sources 111 and 112, a phenomenon in which the light amount and the irradiation angle differ depending on the position of the natural wood board 10 on the Y axis occurs. Therefore, in practice, it is preferable to use a linear light source parallel to the Y axis as illumination light, as in the illustrated example.

もっとも、実用上、用意することが可能な蛍光管などの線光源は、有限の長さをもった光源であるため、理想的な線光源ではない。もちろん、天然木板10のY軸方向の幅に対して、十分に大きな長さをもった線光源を用意することができれば、そのような線光源は、実質的に長さ無限大の理想的な線光源と同等の照明環境を実現することができる。しかしながら、装置の大きさなどを考慮した設計を行う上では、線光源111,112の長さは、天然木板10のY軸方向の幅と同程度か、若干長めに設定するのが現実的である。このような場合、やはり天然木板10のY軸上の位置に応じて、光量や照射角度が若干異なる現象が生じてしまうことは否めない。たとえば、図24に示す例の場合、線光源111,112の長さは、天然木板10のY軸方向の幅と同程度であるため、天然木板10のY軸方向に関する端部(手前の部分と奥の部分)と中央部とでは、照明環境に相違が生じてしまうことになる。   However, a line light source such as a fluorescent tube that can be prepared in practice is not an ideal line light source because it is a light source having a finite length. Of course, if a line light source having a sufficiently large length with respect to the width of the natural wood board 10 in the Y-axis direction can be prepared, such a line light source is substantially an ideal infinite length. An illumination environment equivalent to that of a line light source can be realized. However, in designing in consideration of the size of the apparatus, it is realistic to set the length of the line light sources 111 and 112 to be approximately the same as or slightly longer than the width of the natural wood board 10 in the Y-axis direction. is there. In such a case, it cannot be denied that a phenomenon in which the amount of light and the irradiation angle are slightly different depending on the position of the natural wood board 10 on the Y-axis is unavoidable. For example, in the example shown in FIG. 24, the lengths of the line light sources 111 and 112 are approximately the same as the width of the natural wooden board 10 in the Y-axis direction. There is a difference in the lighting environment between the center portion and the back portion.

このような相違に対処するためには、天然木板に対する撮影環境と同一の撮影環境で白色拡散板に対する撮影を行うことにより補正用画像を求め、この補正用画像を用いて基本画像に対する補正を行うようにすればよい。図26は、このような補正用画像を撮影するための白色拡散板50を接続した天然木板10の斜視図である。白色拡散板50は、いずれの箇所においても同一条件で照明光を拡散する機能をもった板であり、図25に示すように、天然木板10を搬送して基本画像を取り込む作業を行う際に、この白色拡散板50の部分についても継続して画像の取り込みを行うようにする。そして、この白色拡散板50について取り込んだ画像を補整用画像として用いた補正を行うのである。   In order to cope with such a difference, a correction image is obtained by photographing a white diffuser plate in the same photographing environment as that for a natural wood board, and the basic image is corrected using the correction image. What should I do? FIG. 26 is a perspective view of the natural wood board 10 to which a white diffuser plate 50 for photographing such a correction image is connected. The white diffuser plate 50 is a plate having a function of diffusing illumination light under the same conditions at any location. As shown in FIG. 25, the white diffuser plate 50 conveys the natural wood board 10 and performs a work for capturing a basic image. Further, the image is continuously captured even for the portion of the white diffusion plate 50. Then, correction is performed using the image captured for the white diffuser plate 50 as a correction image.

照明に用いた線光源が、長さ無限大の理想的な線光源であった場合、補正用画像の輝度は、いずれの位置においても同一になるはずである。しかしながら、実際に用いた線光源111,112は有限長の光源であるため、上述したように、Y軸上の位置に応じて、光量や照射角度が若干異なる。このように、Y軸上の位置に応じた照明環境の変化は、補正用画像上の輝度の変化として現れる。そこで、実際に撮像した補正用画像に基づいて、Y軸方向に関する輝度分布を示す関数B(y)を求め、得られた基本画像を構成する個々の画素の画素値を、当該画素のY軸上の位置yに対応する関数B(y)の値で除する補正処理を行えば、有限長の線光源を用いた影響を相殺した正確な結果を得ることができる。   When the linear light source used for illumination is an ideal linear light source having an infinite length, the luminance of the correction image should be the same at any position. However, since the actually used line light sources 111 and 112 are light sources of finite length, as described above, the light amount and the irradiation angle are slightly different depending on the position on the Y axis. As described above, the change in the illumination environment according to the position on the Y axis appears as a change in luminance on the correction image. Accordingly, a function B (y) indicating the luminance distribution in the Y-axis direction is obtained based on the actually captured correction image, and the pixel values of the individual pixels constituting the obtained basic image are determined as the Y-axis of the pixel. By performing a correction process that divides by the value of the function B (y) corresponding to the upper position y, it is possible to obtain an accurate result that offsets the influence of using a finite-length linear light source.

天然木の材面に現れる照り模様を示す平面図である。It is a top view which shows the shimmering pattern which appears on the surface of a natural wood. 波状木理の繊維束モデルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fiber bundle model of a wavy grain. 天然木板10の表面近傍のモデルを示す拡大断面図である。2 is an enlarged cross-sectional view showing a model in the vicinity of the surface of a natural wood board 10. FIG. 天然木板10上に形成された異方性反射面を示す斜視図である。2 is a perspective view showing an anisotropic reflecting surface formed on a natural wood board 10. FIG. エンボスシートE上に形成された万線条溝Gの基本構造を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a basic structure of a multi-row groove G formed on an embossed sheet E. FIG. 図5に示すエンボスシートEを、万線条溝Gに平行な面および垂直な面で切断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which cut | disconnected the embossing sheet E shown in FIG. エンボスシートEの表面に異なる向きの万線条溝Gを形成することにより照り模様を表現した例を示す平面図である。4 is a plan view showing an example in which a shimmering pattern is expressed by forming multi-row grooves G in different directions on the surface of the embossed sheet E. FIG. 木目柄の印刷シートT上にエンボスシートEを積層した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which laminated | stacked the embossed sheet E on the printing sheet T of a wood grain pattern. 本発明の基本的実施形態に係るエンボスシートの製造方法の手順を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the procedure of the manufacturing method of the embossed sheet which concerns on basic embodiment of this invention. 図9に示す流れ図のステップS1,S2の撮影を行うために必要な部材の配置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows arrangement | positioning of a member required in order to image | photograph step S1, S2 of the flowchart shown in FIG. 図10に示す2つの光源31,32による天然木板10の材面上への照明状態を示す正面図である。It is a front view which shows the illumination state on the material surface of the natural wood board 10 by the two light sources 31 and 32 shown in FIG. 図9に示す流れ図のステップS1,S2の撮影により得られた第1の基本画像P1と第2の基本画像P2との対比を示す平面図であるFIG. 10 is a plan view showing a comparison between a first basic image P1 and a second basic image P2 obtained by photographing in steps S1 and S2 of the flowchart shown in FIG. 第1の基本画像P1および第2の基本画像P2に基づいて、差分画像または対比画像を求める演算の原理を説明する平面図である。It is a top view explaining the principle of the calculation which calculates | requires a difference image or a contrast image based on the 1st basic image P1 and the 2nd basic image P2. 差分画像Dの画素値と角度範囲との対応関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the correspondence of the pixel value of difference image D, and an angle range. 対比画像Qの画素値と角度範囲との対応関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the correspondence of the pixel value of contrast image Q, and an angle range. 図9に示す流れ図のステップS4で演算された角度画像θを示す平面図である。It is a top view which shows angle image (theta) calculated by step S4 of the flowchart shown in FIG. XY平面上に生成された万線の一例と、万線の向きと角度の対応関係を示す図である。It is a figure which shows an example of a parallel line produced | generated on XY plane, and the correspondence of the direction and angle of a parallel line. 角度画像θの一部を構成する画素の拡大図である。It is an enlarged view of the pixel which comprises a part of angle image (theta). 図9に示す流れ図のステップS5で行われる万線の生成処理の具体的な手順の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the specific procedure of the production | generation process of a line performed at step S5 of the flowchart shown in FIG. 本発明のより好ましい実施形態に係るエンボスシートの製造方法の手順を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the procedure of the manufacturing method of the embossed sheet which concerns on more preferable embodiment of this invention. 差分画像Dまたは対比画像Qを、一旦、順位画像Sに変換した後、これを角度画像θに変換する原理を説明する平面図である。It is a top view explaining the principle which converts the difference image D or the contrast image Q once into the order image S, and converts this into the angle image (theta). 順位画像Sの画素値と角度範囲との対応関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the correspondence of the pixel value of the order image S, and an angle range. 本発明に係るエンボスシートの製造装置の基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of the manufacturing apparatus of the embossed sheet which concerns on this invention. 図23に示すエンボスシートの製造装置において、画像入力手段110として用いるのに最適な装置の構成例を示す斜視図である。FIG. 24 is a perspective view showing a configuration example of an apparatus optimal for use as the image input means 110 in the embossed sheet manufacturing apparatus shown in FIG. 23. 図24に示す画像入力手段を用いて、第1の基本画像P1および第2の基本画像P2の入力を行う作業を示す正面図である。FIG. 25 is a front view showing an operation of inputting a first basic image P1 and a second basic image P2 using the image input means shown in FIG. 補正用画像を撮影するための白色拡散板50を接続した天然木板10の斜視図である。It is a perspective view of the natural wood board 10 which connected the white diffuser plate 50 for image | photographing the image for correction | amendment.

符号の説明Explanation of symbols

10…天然木板
11…円筒状繊維
12…材面(天然木の切断面)
13…木目模様
14…照り模様
15…視点
16…ラインセンサの読み取り対象となる線状領域
20…撮像装置
31…第1の光源
32…第2の光源
50…白色拡散板
110…画像入力手段
111…第1の線光源
112…第2の線光源
113…ラインセンサ
120…差分画像演算手段(対比画像演算手段)
130…順位画像演算手段
140…角度画像演算手段
150…万線生成手段
160…エンボスシート作成手段
A1,A2,A3…XY平面上の各領域
D…差分画像もしくはその画素値
D(x,y)…差分画像上の画素もしくはその画素値
D1…エンボスシートの厚み
D2…万線条溝の深さ
d…万線の間隔
E…エンボスシート
G…万線条溝
L,L1,L2…照明光
M…画像上の画素の総数
P1…第1の基本画像
P1(x,y)…第1の基本画像上の画素もしくはその画素値
P2…第2の基本画像
P2(x,y)…第2の基本画像上の画素もしくはその画素値
Q…対比画像
Q(x,y)…対比画像上の画素もしくはその画素値
R(x,y)…代表点
S…順位画像もしくはその画素値
S(x,y)…順位画像上の画素もしくはその画素値
S1〜S7…流れ図の各ステップ
T…木目柄の印刷シート
W1…万線条溝の幅
W2…万線条溝間の間隔
Z…XY平面上の任意の点
δ…万線を生成する手順で用いる所定長
ξ…繊維潜り角
θ…角度画像
θ(x,y)…角度画像上の画素もしくはその画素値
10 ... Natural wood board 11 ... Cylindrical fiber 12 ... Material surface (cut surface of natural wood)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Wood grain pattern 14 ... Shining pattern 15 ... Viewpoint 16 ... Linear area | region 20 used as the reading object of a line sensor ... Imaging device 31 ... 1st light source 32 ... 2nd light source 50 ... White diffuser plate 110 ... Image input means 111 ... first line light source 112 ... second line light source 113 ... line sensor 120 ... difference image calculation means (contrast image calculation means)
130 ... Rank image calculation means 140 ... Angle image calculation means 150 ... Line generation means 160 ... Embossed sheet creation means A1, A2, A3 ... Each region D on the XY plane D ... Difference image or its pixel value D (x, y) ... Pixel on the difference image or its pixel value D1 ... Thickness D2 of embossed sheet ... Depth of line groove d ... Space between line E ... Embossed sheet G ... Line groove L, L1, L2 ... Illumination light M ... Total number of pixels P1 ... First basic image P1 (x, y) ... Pixel on the first basic image or its pixel value P2 ... Second basic image P2 (x, y) ... Second Pixel on the basic image or its pixel value Q ... contrast image Q (x, y) ... pixel on the contrast image or pixel value R (x, y) ... representative point S ... ranking image or pixel value S (x, y) y)... pixel on the ranking image or its pixel values S1 to S7 Each step T in the flowchart: a woodgrain printed sheet W1 ... a width W2 of the linear stripes ... an interval Z between the linear stripes Z ... an arbitrary point δ on the XY plane ... a predetermined length ξ used in the procedure for generating the parallel lines ξ ... Fiber dive angle θ ... Angle image θ (x, y) ... Pixel on the angle image or its pixel value

Claims (16)

木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する方法であって、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第1の基本画像を得る段階と、
前記切断面を、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第2の基本画像を得る段階と、
前記第1の基本画像を構成する個々の画素と前記第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の差を画素値とする差分画像を求める段階と、
前記差分画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるための対応関係を定義し、前記差分画像を構成する個々の画素の画素値を前記対応関係に基づいて所定の角度に変換することにより、角度画像を求める段階と、
前記角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する段階と、
前記万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成する段階と、
を有することを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
A method of manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
A step of obtaining a first basic image by photographing a cut surface of a natural tree as a sample in a state in which illumination light is irradiated from a first direction;
Obtaining the second basic image by photographing the cut surface in a state of illuminating illumination light from the second direction;
For each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image, a difference image having a pixel value as a pixel value difference between a pair of pixels at corresponding positions is obtained. Stages,
A correspondence relationship for associating a pixel value range of pixels constituting the difference image with a predetermined angle range is defined, and pixel values of individual pixels constituting the difference image are set to a predetermined angle based on the correspondence relationship. Obtaining an angle image by transforming; and
Defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image, and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
Creating an embossed sheet expressing the lines as an uneven pattern;
A method for producing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood, characterized by comprising:
木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する方法であって、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第1の基本画像を得る段階と、
前記切断面を、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第2の基本画像を得る段階と、
前記第1の基本画像を構成する個々の画素と前記第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の比を画素値とする対比画像を求める段階と、
前記対比画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるための対応関係を定義し、前記対比画像を構成する個々の画素の画素値を前記対応関係に基づいて所定の角度に変換することにより、角度画像を求める段階と、
前記角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する段階と、
前記万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成する段階と、
を有することを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
A method of manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
A step of obtaining a first basic image by photographing a cut surface of a natural tree as a sample in a state in which illumination light is irradiated from a first direction;
Obtaining the second basic image by photographing the cut surface in a state of illuminating illumination light from the second direction;
For each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image, a comparison image having a pixel value ratio of a pair of pixels at corresponding positions is obtained. Stages,
Define a correspondence relationship for associating a pixel value range of pixels constituting the contrast image with a predetermined angle range, and set a pixel value of each pixel constituting the contrast image to a predetermined angle based on the correspondence relationship Obtaining an angle image by transforming; and
Defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image, and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
Creating an embossed sheet expressing the lines as an uneven pattern;
A method for producing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood, characterized by comprising:
木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する方法であって、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第1の基本画像を得る段階と、
前記切断面を、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第2の基本画像を得る段階と、
前記第1の基本画像を構成する個々の画素と前記第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の差を画素値とする差分画像を求める段階と、
前記差分画像を構成する個々の画素について、その画素値の前記差分画像内での大小順位を示す順位値を重複のないように求め、前記差分画像を構成する個々の画素の画素値を前記順位値に変換することにより、順位画像を求める段階と、
前記順位値の範囲を所定の角度範囲に対応づけるための対応関係を定義し、前記順位画像を構成する個々の画素の画素値を前記対応関係に基づいて所定の角度に変換することにより、角度画像を求める段階と、
前記角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する段階と、
前記万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成する段階と、
を有することを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
A method of manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
A step of obtaining a first basic image by photographing a cut surface of a natural tree as a sample in a state in which illumination light is irradiated from a first direction;
Obtaining the second basic image by photographing the cut surface in a state of illuminating illumination light from the second direction;
For each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image, a difference image having a pixel value as a pixel value difference between a pair of pixels at corresponding positions is obtained. Stages,
For each pixel constituting the difference image, a rank value indicating the magnitude order of the pixel value in the difference image is determined so as not to overlap, and the pixel value of each pixel constituting the difference image is determined as the rank. Obtaining a ranking image by converting to a value;
By defining a correspondence relationship for associating the range of the rank value with a predetermined angle range, and converting the pixel value of each pixel constituting the rank image into a predetermined angle based on the correspondence relationship, Seeking an image,
Defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image, and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
Creating an embossed sheet expressing the lines as an uneven pattern;
A method for producing an embossed sheet expressing an anisotropic reflecting surface of wood, characterized by comprising:
木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する方法であって、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第1の基本画像を得る段階と、
前記切断面を、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより、第2の基本画像を得る段階と、
前記第1の基本画像を構成する個々の画素と前記第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の比を画素値とする対比画像を求める段階と、
前記対比画像を構成する個々の画素について、その画素値の前記対比画像内での大小順位を示す順位値を重複のないように求め、前記対比画像を構成する個々の画素の画素値を前記順位値に変換することにより、順位画像を求める段階と、
前記順位値の範囲を所定の角度範囲に対応づけるための対応関係を定義し、前記順位画像を構成する個々の画素の画素値を前記対応関係に基づいて所定の角度に変換することにより、角度画像を求める段階と、
前記角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する段階と、
前記万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成する段階と、
を有することを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
A method of manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
A step of obtaining a first basic image by photographing a cut surface of a natural tree as a sample in a state in which illumination light is irradiated from a first direction;
Obtaining the second basic image by photographing the cut surface in a state of illuminating illumination light from the second direction;
For each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image, a comparison image having a pixel value ratio of a pair of pixels at corresponding positions is obtained. Stages,
For each pixel constituting the contrast image, a rank value indicating the magnitude order of the pixel values in the contrast image is determined so as not to overlap, and the pixel value of each pixel constituting the contrast image is determined as the rank Obtaining a ranking image by converting to a value;
By defining a correspondence relationship for associating the range of the rank value with a predetermined angle range, and converting the pixel value of each pixel constituting the rank image into a predetermined angle based on the correspondence relationship, Seeking an image,
Defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image, and generating a line having an orientation corresponding to the angle defined at each position;
Creating an embossed sheet expressing the lines as an uneven pattern;
A method for producing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood, characterized by comprising:
請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法において、
第1の基本画像および第2の基本画像として、輝度を示す画素値をもった画像を用いることを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
In the manufacturing method in any one of Claims 1-4,
An embossed sheet manufacturing method expressing an anisotropic reflecting surface of wood, wherein images having pixel values indicating luminance are used as the first basic image and the second basic image.
請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法において、
二次元平面上に角度分布を定義する際に、角度画像を構成する個々の画素の位置を示す代表点を定義し、各画素の代表点の位置に当該画素の画素値として定義されている角度値を与え、代表点以外の任意の点については、隣接する複数の代表点の角度値に基づく補間演算により所定の角度値を与えることを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
In the manufacturing method in any one of Claims 1-5,
When defining the angle distribution on the two-dimensional plane, a representative point indicating the position of each pixel constituting the angle image is defined, and the angle defined as the pixel value of the pixel at the position of the representative point of each pixel Embossing expressing an anisotropic reflective surface of a grain, wherein a predetermined angle value is given by interpolation based on the angle values of a plurality of adjacent representative points for any point other than the representative point Sheet manufacturing method.
請求項6に記載の製造方法において、
万線を生成する際に、角度分布が定義された二次元平面上に起点を定め、この起点上を最初の位置とする参照点を定義し、この参照点を、「現在位置に定義されている角度値に応じた方向に所定長だけ移動する処理」を繰り返し行い、参照点の移動軌跡により1本の万線を形成する処理を、所定間隔をおいて定義された多数の起点について行うことにより、多数の万線を形成することを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
The manufacturing method according to claim 6,
When generating a parallel line, a starting point is set on a two-dimensional plane in which an angular distribution is defined, a reference point with the initial position on this starting point is defined, and this reference point is defined as `` current position defined. The process of moving a predetermined length in a direction corresponding to a certain angle value ”is repeated, and the process of forming a single line from the movement locus of the reference point is performed for a number of origins defined at predetermined intervals. A method for producing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood, characterized in that a large number of lines are formed.
請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法において、
角度画像を求める際に、角度範囲の幅を90°に設定することを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
In the manufacturing method in any one of Claims 1-7,
A method for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflecting surface of wood, wherein the angle range is set to 90 ° when an angle image is obtained.
請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法において、
第1の基本画像を得る際に、XY平面上に天然木の切断面を配置し、前記切断面の上方にラインセンサをY軸に平行になるように配置し、前記切断面上のY軸に平行な線状領域の画像を取り込めるようにし、前記線状領域に対して第1の方向から照明光を照射した状態で、前記切断面をX軸方向に移動させながら、前記ラインセンサにより前記切断面の画像を取り込む作業を行うようにし、
第2の基本画像を得る際に、XY平面上に天然木の切断面を配置し、前記切断面の上方にラインセンサをY軸に平行になるように配置し、前記切断面上のY軸に平行な線状領域の画像を取り込めるようにし、前記線状領域に対して第2の方向から照明光を照射した状態で、前記切断面をX軸方向に移動させながら、前記ラインセンサにより前記切断面の画像を取り込む作業を行うようにしたことを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
In the manufacturing method in any one of Claims 1-8,
When obtaining the first basic image, a cut surface of natural wood is arranged on the XY plane, a line sensor is arranged above the cut surface so as to be parallel to the Y axis, and the Y axis on the cut surface An image of a linear region parallel to the image is captured, and the line sensor is used to move the cut surface in the X-axis direction while irradiating the linear region with illumination light from a first direction. Try to capture the image of the cut surface,
When obtaining the second basic image, a cut surface of natural wood is arranged on the XY plane, a line sensor is arranged above the cut surface so as to be parallel to the Y axis, and the Y axis on the cut surface An image of a linear region parallel to the image is captured, and the line sensor is used to move the cut surface in the X-axis direction while illuminating illumination light from a second direction with respect to the linear region. A method for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood grain, characterized in that an operation of capturing an image of a cut surface is performed.
請求項9に記載の製造方法において、
ラインセンサをY軸の真上に配置し、第1の基本画像を得る際には、X軸の負の領域から照明光の照射を行い、第2の基本画像を得る際には、X軸の正の領域から照明光の照射を行うことを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
In the manufacturing method of Claim 9,
When the line sensor is arranged directly above the Y axis and the first basic image is obtained, illumination light is irradiated from the negative region of the X axis, and when the second basic image is obtained, the X axis A method for producing an embossed sheet expressing an anisotropic reflection surface of wood, wherein illumination light is irradiated from a positive region of
請求項9または10に記載の製造方法において、
Y軸に平行な線光源を照明光として用いることを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
In the manufacturing method according to claim 9 or 10,
A method for manufacturing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood, characterized in that a linear light source parallel to the Y axis is used as illumination light.
請求項1〜11のいずれかに記載の製造方法において、
天然木に対する撮影環境と同一の撮影環境で白色拡散板に対する撮影を行うことにより補正用画像を求め、この補正用画像を用いて基本画像に対する補正を行うことを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造方法。
In the manufacturing method in any one of Claims 1-11,
An anisotropic reflection of a grain characterized by obtaining a correction image by photographing a white diffuser in the same photographing environment as that of a natural tree, and correcting the basic image using the correction image. A method of manufacturing an embossed sheet expressing a surface.
木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する装置であって、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第1の基本画像と、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第2の基本画像と、を入力する画像入力手段と、
前記第1の基本画像を構成する個々の画素と前記第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の差を画素値とする差分画像を求める差分画像演算手段と、
前記差分画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるために予め定義された対応関係に基づいて、前記差分画像を構成する個々の画素の画素値を所定の角度に変換することにより角度画像を求める角度画像演算手段と、
前記角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する万線生成手段と、
前記万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成するエンボスシート作成手段と、
を有することを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造装置。
An apparatus for producing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
Photographing a cut surface of a natural wood sample as a first basic image obtained by photographing with illumination light from the first direction and illumination light from the second direction. An image input means for inputting a second basic image obtained by
For each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image, a difference image having a pixel value as a pixel value difference between a pair of pixels at corresponding positions is obtained. Difference image calculation means;
The pixel value of each pixel constituting the difference image is converted into a predetermined angle based on a correspondence relationship defined in advance to associate the pixel value range of the pixels constituting the difference image with a predetermined angle range. An angle image calculation means for obtaining an angle image by
A line generating means for defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image and generating a line having a direction corresponding to the angle defined at each position;
An embossed sheet creating means for creating an embossed sheet expressing the line as an uneven pattern;
An embossed sheet manufacturing apparatus expressing an anisotropic reflecting surface of wood, characterized by comprising:
木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する装置であって、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第1の基本画像と、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第2の基本画像と、を入力する画像入力手段と、
前記第1の基本画像を構成する個々の画素と前記第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の比を画素値とする対比画像を求める対比画像演算手段と、
前記対比画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるために予め定義された対応関係に基づいて、前記対比画像を構成する個々の画素の画素値を所定の角度に変換することにより角度画像を求める角度画像演算手段と、
前記角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する万線生成手段と、
前記万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成するエンボスシート作成手段と、
を有することを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造装置。
An apparatus for producing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
Photographing a cut surface of a natural wood sample as a first basic image obtained by photographing with illumination light from the first direction and illumination light from the second direction. An image input means for inputting a second basic image obtained by
For each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image, a comparison image having a pixel value ratio of a pair of pixels at corresponding positions is obtained. Contrast image calculation means;
The pixel value of each pixel constituting the contrast image is converted to a predetermined angle based on a correspondence relationship defined in advance to associate the pixel value range of the pixels constituting the contrast image with a predetermined angle range. An angle image calculation means for obtaining an angle image by
A line generating means for defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image and generating a line having a direction corresponding to the angle defined at each position;
An embossed sheet creating means for creating an embossed sheet expressing the line as an uneven pattern;
An embossed sheet manufacturing apparatus expressing an anisotropic reflecting surface of wood, characterized by comprising:
木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する装置であって、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第1の基本画像と、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第2の基本画像と、を入力する画像入力手段と、
前記第1の基本画像を構成する個々の画素と前記第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の差を画素値とする差分画像を求める差分画像演算手段と、
前記差分画像を構成する個々の画素について、その画素値の前記差分画像内での大小順位を示す順位値を重複のないように求め、前記差分画像を構成する個々の画素の画素値を前記順位値に変換することにより、順位画像を求める順位画像演算手段と、
前記順位画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるために予め定義された対応関係に基づいて、前記順位画像を構成する個々の画素の画素値を所定の角度に変換することにより角度画像を求める角度画像演算手段と、
前記角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する万線生成手段と、
前記万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成するエンボスシート作成手段と、
を有することを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造装置。
An apparatus for producing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
Photographing a cut surface of a natural wood sample as a first basic image obtained by photographing with illumination light from the first direction and illumination light from the second direction. An image input means for inputting a second basic image obtained by
For each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image, a difference image having a pixel value as a pixel value difference between a pair of pixels at corresponding positions is obtained. Difference image calculation means;
For each pixel constituting the difference image, a rank value indicating the magnitude order of the pixel value in the difference image is determined so as not to overlap, and the pixel value of each pixel constituting the difference image is determined as the rank. A ranking image calculation means for obtaining a ranking image by converting it into a value;
The pixel value of each pixel constituting the rank image is converted into a predetermined angle based on a correspondence relationship defined in advance to associate the pixel value range of the pixels constituting the rank image with a predetermined angle range. An angle image calculation means for obtaining an angle image by
A line generating means for defining an angle distribution on a two-dimensional plane based on the angle image and generating a line having a direction corresponding to the angle defined at each position;
An embossed sheet creating means for creating an embossed sheet expressing the line as an uneven pattern;
An embossed sheet manufacturing apparatus expressing an anisotropic reflecting surface of wood, characterized by comprising:
木目の異方性反射面を表現したエンボスシートを製造する装置であって、
サンプルとなる天然木の切断面を、第1の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第1の基本画像と、第2の方向から照明光を照射した状態で撮影することにより得られる第2の基本画像と、を入力する画像入力手段と、
前記第1の基本画像を構成する個々の画素と前記第2の基本画像を構成する個々の画素について、それぞれ対応する位置にある一対の画素の画素値の比を画素値とする対比画像を求める対比画像演算手段と、
前記対比画像を構成する個々の画素について、その画素値の前記対比画像内での大小順位を示す順位値を重複のないように求め、前記対比画像を構成する個々の画素の画素値を前記順位値に変換することにより、順位画像を求める順位画像演算手段と、
前記順位画像を構成する画素の画素値範囲を所定の角度範囲に対応づけるために予め定義された対応関係に基づいて、前記順位画像を構成する個々の画素の画素値を所定の角度に変換することにより角度画像を求める角度画像演算手段と、
前記角度画像に基づいて、二次元平面上に角度分布を定義し、各位置に定義された角度に応じた向きを有する万線を生成する万線生成手段と、
前記万線を凹凸パターンとして表現したエンボスシートを作成するエンボスシート作成手段と、
を有することを特徴とする木目の異方性反射面を表現したエンボスシートの製造装置。
An apparatus for producing an embossed sheet expressing an anisotropic reflective surface of wood,
Photographing a cut surface of a natural wood sample as a first basic image obtained by photographing with illumination light from the first direction and illumination light from the second direction. An image input means for inputting a second basic image obtained by
For each pixel constituting the first basic image and each pixel constituting the second basic image, a comparison image having a pixel value ratio of a pair of pixels at corresponding positions is obtained. Contrast image calculation means;
For each pixel constituting the contrast image, a rank value indicating the magnitude order of the pixel values in the contrast image is determined so as not to overlap, and the pixel value of each pixel constituting the contrast image is determined as the rank A ranking image calculation means for obtaining a ranking image by converting it into a value;
The pixel value of each pixel constituting the rank image is converted into a predetermined angle based on a correspondence relationship defined in advance to associate the pixel value range of the pixels constituting the rank image with a predetermined angle range. An angle image calculation means for obtaining an angle image by
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An embossed sheet creating means for creating an embossed sheet expressing the line as an uneven pattern;
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