(57)【要約】【課題】照明環境を適切に計測すること。【解決手段】実施形態に係る画像処理プログラムは、端末装置に、抽出手順と、変換手順と、生成手順とを実行させる。抽出手順は、露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データから、各画素における所定の色成分を抽出する。変換手順は、画像データごとに異なる関数を用いて、抽出手順によって抽出された色成分を輝度値へ変換する。変換手順は、変換手順によって変換された輝度値に基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像を生成する。【選択図】図２
2020096265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置に、
露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データから、各画素における所定の色成分を抽出する抽出手順と；
前記画像データごとに異なる関数を用いて、前記抽出手順によって抽出された色成分を輝度値へ変換する変換手順と；
前記変換手順によって変換された前記輝度値に基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像を生成する生成手順と；
を実行させる画像処理プログラム。
【請求項２】
前記抽出手順は、
前記所定の色成分として、緑色を含む所定の範囲の色成分を抽出する
請求項１に記載の画像処理プログラム。
【請求項３】
前記変換手順は、
前記所定の色成分と輝度値との関係を近似した近似関数であって、前記画像データごとに係数が異なる近似関数に基づいて、前記所定の色成分を輝度値へ変換する
請求項１または２に記載の画像処理プログラム。
【請求項４】
前記輝度分布画像から輝度値が所定の閾値を超える発光面を検出する検出手順と；
前記輝度分布画像に基づき、グレアの指標となる評価指数を算出する算出手順と；
をさらに実行させる請求項１、２または３に記載の画像処理プログラム。
【請求項５】
前記算出手順は、
前記画像データを撮像するカメラのレンズの位置で計測された鉛直面照度に基づいて前記評価指数を算出する
請求項４に記載の画像処理プログラム。
【請求項６】
前記算出手順は、
前記発光面の立体角を算出する
請求項４または５に記載の画像処理プログラム。
【請求項７】
前記画像データを撮像するカメラのレンズの射影特性に応じて、前記変換手順によって色成分から変換される輝度値の補正を行う補正手順；
をさらに実行させる請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像処理プログラム。
【請求項８】
露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データから、各画素における所定の色成分を抽出する抽出部と；
前記画像データごとに異なる関数を用いて、前記抽出部によって抽出された色成分を輝度値へ変換する変換部と；
前記変換部によって変換された前記輝度値に基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像を生成する生成部と；
を具備する端末装置。
【請求項９】
露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データから、各画素における所定の色成分を抽出する抽出工程と；
前記画像データごとに異なる関数を用いて、前記抽出工程によって抽出された色成分を輝度値へ変換する変換工程と；
前記変換工程によって変換された前記輝度値に基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像を生成する生成工程と；
を含む画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理プログラム、端末装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ナイター設備を備える競技場などのスポーツ施設において、照明環境を計測する計測システムがある。例えば、照明環境の計測結果に基づいて照明設備の見直しなどが検討される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０８４５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術において、例えば、画像データから照明環境を計測すると、ダイナミックレンジに限りがあるため、計測可能な輝度値の範囲が小さく、照明環境を適切に計測する点において改善の余地があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、照明環境を適切に計測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る画像処理プログラムは、端末装置に、抽出手順と、変換手順と、生成手順とを実行させる。抽出手順は、露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データから、各画素における所定の色成分を抽出する。変換手順は、前記画像データごとに異なる関数を用いて、前記抽出手順によって抽出された色成分を輝度値へ変換する。生成手順は、前記変換手順によって変換された前記輝度値に基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像を生成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、照明環境を適切に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、計測対象となる照明環境の一例を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、実施形態に係る画像処理プログラムの概要を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る端末装置のブロック図である。
【図３】図３は、実施形態に係る関数の具体例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係る係数情報の具体例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る補正値情報の具体例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係る発光面の具体例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る端末装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で説明する実施形態に係る画像処理プログラムは、端末装置１０に、露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データＤ１〜Ｄｍから、各画素における所定の色成分を抽出する抽出手順と、画像データＤ１〜Ｄｍごとに異なる関数Ｆ１〜Ｆｍを用いて、抽出手順によって抽出された色成分を輝度値Ｌへ変換する変換手順と、変換手順によって変換された輝度値Ｌに基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像Ｄｂを生成する生成手順と、を実行させる。
【００１０】
以下で説明する画像処理プログラムは、端末装置１０に、抽出手順において、所定の色成分として、緑色（Ｇ成分）を含む所定の範囲の色成分を抽出させる。
【００１１】
以下で説明する画像処理プログラムは、端末装置１０に、変換手順において、所定の色成分と輝度値Ｌとの関係を近似した近似関数であって、画像データＤ１〜Ｄｍごとに係数ａ、ｂが異なる近似関数に基づいて、所定の色成分を輝度値Ｌへ変換させる。
【００１２】
以下で説明する画像処理プログラムは、端末装置１０に、輝度分布画像Ｄｂから輝度値Ｌが所定の閾値Ｔｈ´を超える発光面Ｌｓ´を検出する検出手順と、輝度分布画像Ｄｂに基づいてグレアの指標となる評価指数ＧＲを算出する算出手順とを、実行させる。
【００１３】
以下で説明する画像処理プログラムは、端末装置１０に、算出手順において、画像データＤ１〜Ｄｍを撮像するカメラＣのレンズの位置で計測した鉛直面照度に基づいて評価指数ＧＲを算出させる。
【００１４】
以下で説明する画像処理プログラムは、端末装置１０に、算出手順において、発光面Ｌｓ´の立体角を算出させる。
【００１５】
以下で説明する画像処理プログラムは、端末装置１０に、画像データＤ１〜Ｄｍを撮像するカメラＣのレンズの射影特性に応じて、変換手順によって色成分から変換される輝度値Ｌの補正を行う補正手順をさらに実行させる。
【００１６】
以下で説明する実施形態に係る端末装置１０は、露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データＤ１〜Ｄｍから、各画素における所定の色成分を抽出する抽出部２２と、画像データＤ１〜Ｄｍごとに異なる関数Ｆ１〜Ｆｍを用いて、抽出部２２によって抽出された色成分を輝度値Ｌへ変換する変換部２３と、変換部２３によって変換された輝度値Ｌに基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像Ｄｂを生成する生成部２５とを具備する。
【００１７】
以下で説明する実施形態に係る画像処理方法は、露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データＤ１〜Ｄｍから、各画素における所定の色成分を抽出する抽出工程と、画像データＤ１〜Ｄｍごとに異なる関数Ｆ１〜Ｆｍを用いて、抽出工程によって抽出された色成分を輝度値Ｌへ変換する変換工程と、変換工程によって変換された輝度値Ｌに基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像Ｄｂを生成する生成工程とを含む。
【００１８】
以下、図面を参照して、実施形態に係る画像処理プログラム、端末装置および画像処理方法について説明する。実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１９】
まず、図１Ａを用いて、実施形態に係る画像処理プログラム、端末装置および画像処理方法において、照明環境を計測する計測対象の具体例について説明する。図１Ａは、計測対象となる照明環境の一例を示す図である。また、以下では、スマートフォンなどの端末装置１０が、画像処理プログラムを実行する場合を例に挙げて説明するが、端末装置１０に、各種ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant）をはじめとして、デスクトップ型ＰＣや、ノート型ＰＣ等を適用することも可能である。
【００２０】
図１Ａに示すように、例えば、野球場のようなスポーツ施設においては、ナイター設備などの大型照明装置５が設けられる。球技場においては、球技者や観客から見て、照明にボールが重なった場合、ボールを見失う場合がある。また、ボールを見失うに至らずとも、照明を不快に感じる場合がある。なお、以下では、照明にボールが重なって、ボールを見失う現象について、「ボール消失現象」と記載する。
【００２１】
このため、一般的に、球技場などのスポーツ施設においては、ＪＩＳ（例えば、ＪＩＳＺ９１２７「スポーツ照明基準」）に基づいた照明設計が推進されている。端末装置１０は、球技施設における照明環境を計測することで、上記の照明設計を容易にすることができる。
【００２２】
端末装置１０は、カメラＣによって撮像された画像データに基づいて、ボールが消失する発光面を検出したり、グレアの指標となる評価指数を算出したりすることができる。
【００２３】
より詳細には、端末装置１０は、画像データから各画素の輝度値Ｌを求め、かかる輝度値Ｌに基づいて上述の処理を行う。ここで、１つの画像データから輝度値Ｌを求めると、画像データにおけるダイナミックレンジの関係上、輝度値Ｌを適切に求めることができない場合がある。
【００２４】
すなわち、上述の場合、輝度値Ｌを適切に求めることができないので、照明環境を適切に評価することができない。また、２次元輝度計を用いて照明環境を測定する場合、測定に時間が掛かるうえに、持ち運びの容易さの観点から好ましくない。
【００２５】
これに対して、実施形態に係る画像処理プログラムでは、露光条件がそれぞれ異なる画像データをカメラＣから取得し、画像データごとに異なる関数を用いて輝度値Ｌを求めることで、輝度値Ｌを適切に求めることが可能である。すなわち、実施形態に係る画像処理プログラムでは、同一画角を連続して異なる露光条件で撮像された複数の画像データを用いて、輝度値Ｌを求めることとした。
【００２６】
図１Ｂは、実施形態に係る画像処理プログラムの概要を示す図である。図１Ｂに示すように、実施形態に係る画像処理プログラムでは、露光条件が異なる画像データＤ１〜Ｄｍを用いて、各画素の輝度値Ｌを求める。ここでの露光条件とは、レンズの絞り（Ｆ値）、露光時間（シャッター速度）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）を含む。
【００２７】
より詳細には、実施形態に係る画像処理プログラムでは、画像データＤ１〜Ｄｍ（ｍは自然数）の各画素における所定の色成分を抽出し、抽出した色成分に基づき、露光条件ごとに異なる関数を用いることで、各画素の色成分を輝度値Ｌへ変換することができる。なお、色成分を輝度値Ｌへ変換する処理の具体例については、後述する。
【００２８】
これにより、図１Ｂに示すように、画像データＤ１〜Ｄｍは、それぞれ表現可能な輝度値Ｌの範囲（以下、輝度範囲と記載する）が異なる。すなわち、実施形態に係る画像処理プログラムでは、露光条件が異なる複数の画像データＤ１〜Ｄｍから各画素の輝度値Ｌを求め、それらを合成することで、１つの画像データから輝度値Ｌを求める場合に比べて、輝度範囲を広げることが可能となる。
【００２９】
そして、実施形態に係る画像処理プログラムでは、画像データＤ１〜Ｄｍにて求めた輝度値Ｌに基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像Ｄｂを生成する。輝度分布画像Ｄｂは、画像データＤ１〜Ｄｍにおける輝度範囲を網羅した輝度範囲が表現可能となる。
【００３０】
また、実施形態に係る画像処理プログラムでは、輝度分布画像Ｄｂに基づき、輝度値Ｌに応じて各画素が色分けされた画像を出力することも可能である。例えば、かかる画像において、輝度値Ｌが高い画素ほど、赤色に表示され、輝度値Ｌが低いほど、青色に表示される。
【００３１】
これにより、作業者は、かかる画像を視認することで、競技場内の照明環境を容易に把握することができる。また、実施形態に係る画像処理プログラムでは、ボール消失現象を引き起こす箇所をマーキングした画像の生成や、グレアの指標となる評価値を算出し、かかる評価値を作業者へ提示することも可能である。
【００３２】
このように、実施形態に係る画像処理プログラムでは、露光条件が異なる複数の画像データＤ１〜Ｄｍを用いて、輝度分布画像Ｄｂを生成することで、照明環境を適切に計測することが可能となる。なお、以下では、画像データＤ１〜Ｄｍを区別する必要がない場合、「画像データＤ」と記載する。
【００３３】
次に、図２を用いて、実施形態に係る端末装置の構成例について説明する。図２は、実施形態に係る端末装置のブロック図である。なお、図２には、端末装置１０に加え、カメラＣおよび照度センサＳを併せて示す。
【００３４】
カメラＣは、例えば、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）などの撮像素子を備え、露光条件が異なる複数の画像データＤを生成する。例えば、カメラＣは、予め設定されたｍつ（ｍは２以上の自然数）の露光条件で画像データＤ１〜Ｄｍを生成する。なお、本実施形態では、ｍ＝５の場合について説明するが、ｍは２以上の自然数であれば、その他の数字であってもよい。また、露光条件の詳細については、後述する。
【００３５】
また、例えば、カメラＣのレンズには、魚眼レンズなどの広角レンズが用いられる。これにより、カメラＣは、画角の広い画像データＤを生成することが可能となる。すなわち、少ない撮像回数で、広範囲の照明環境を撮像することができる。なお、本実施形態では、等立体角射影方式の魚眼レンズを用いるものとするが、レンズに、その他の魚眼レンズを用いることにしてもよいし、あるいは、魚眼レンズ以外のレンズ（例えば、望遠レンズなど）を用いることにしてもよい。
【００３６】
照度センサＳは、いわゆる照度計であり、計測結果を端末装置１０へ通知する。本実施形態において、照度センサＳは、カメラＣのレンズの位置における鉛直面照度を計測するために用いられる。
【００３７】
図２に示すように、端末装置１０は、制御部２０と、記憶部３０と、表示部４０とを備える。
【００３８】
記憶部３０は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等の記憶装置である。記憶部３０には、制御部２０を動作させるプログラム等が格納されている。また、記憶部３０には、画像情報３１、関数情報３２、係数情報３３、補正値情報３４が格納される。
【００３９】
画像情報３１は、画像データＤに関する情報である。補正値情報３４は、後述する補正部２４が、輝度値Ｌを補正する際に用いる情報が格納される。関数情報３２は、画像データＤの各画素における所定の色成分を輝度値Ｌへ変化するための関数に関する情報である。また、係数情報３３は、関数情報３２に記憶された関数を用いる際に使用する係数に関する情報である。
【００４０】
ここで、図３および図４を用いて、関数情報３２および係数情報３３について説明する。図３は、実施形態に係る関数の具体例を示す図である。図４は、実施形態に係る係数情報３３の具体例を示す図である。なお、図３では、横軸に輝度値Ｌを示し、横軸にＧ成分を示す。なお、Ｇ成分は、各画素に記憶されたＲＧＢ値におけるＧ値（緑色成分）に対応する。図３に示す例では、Ｇ成分が、０〜２５５までの２５６階調である場合を示す。
【００４１】
図３に示すように、関数情報３２は、Ｇ成分と輝度値Ｌとの関係を近似した関数Ｆ１〜Ｆ５に関する情報である。関数Ｆ１〜Ｆ５は、それぞれ輝度値Ｌの範囲が異なる関数である。
【００４２】
また、図３に示す各関数Ｆ１〜Ｆ５は、それぞれＧ成分が４０〜２３０の範囲のみを輝度値Ｌへの変換に使用し、輝度値Ｌが他の関数と重複する領域は、Ｆｎのｎが小さい条件を利用する関数である。Ｇ成分の階調値が４０以下の場合は、輝度を０、Ｇ成分の階調値が２３０以上の場合は輝度を任意の負の値（例えば−３）とする。
【００４３】
端末装置１０では、露光条件に応じて関数Ｆ１〜Ｆ５を用いて、Ｇ成分を輝度値Ｌへ変換することで、ダイナミックレンジを広げることが可能となる。
【００４４】
さらに、本実施形態では、関数Ｆ１〜Ｆ５を１つの式（１）「Ｌ＝１０（Ｇ＋ａ）／ｂ」で表す。ここで、式（１）に示すＧは、Ｇ成分に対応し、ａ、ｂはそれぞれ係数である。かかる係数ａ、ｂに関する情報が、係数情報３３として記憶部３０に記憶される。
【００４５】
図４に示すように、係数情報３３には、露光条件と、係数ａ、係数ｂが互いに対応付けられた情報である。例えば、後述の変換部２３は、画像データＤの露光条件毎に係数情報３３から係数ａ、係数ｂを選択し、上記式（１）から輝度値Ｌを求めることとなる。
【００４６】
つまり、本実施形態では、１つの数式が関数として関数情報３２として記憶部３０に記憶される。これにより、複数の数式（関数Ｆ１〜Ｆ５に対応）を記憶部３０に記憶する場合に比べて、関数の容量を抑えることができる。
【００４７】
ここで、図４に示す露光条件１は、シャッター速度（以下、ＳＳと記載する）が１／６、絞り（以下、Ｆ値と記載する）が４、ＩＳＯが４００である。露光条件１においては、係数ａが「１．７」、係数ｂが「１５４．８」であり、上記式（１）から求められる輝度範囲は、１．８〜３１ｃｄ／ｍ２となる。
【００４８】
また、露光条件２は、ＳＳが１／２５、Ｆ値が１０、ＩＳＯが４００である。露光条件２においては、係数ａが「１８３．７」、係数ｂが「１５４．６」であり、上記式（１）から求められる輝度範囲は、２８〜４７４ｃｄ／ｍ２である。
【００４９】
また、露光条件３は、ＳＳが１／４００、Ｆ値が１０、ＩＳＯが４００である。露光条件３においては、係数ａが「３４４．６」、係数ｂが「１４８．１」であり、上記式（１）から求められる輝度範囲は、３９６〜７，６０２ｃｄ／ｍ２である。
【００５０】
また、露光条件４は、ＳＳが１／８，０００、Ｆ値が１０、ＩＳＯが４００である。露光条件４においては、係数ａが「５２４．６」、係数ｂが「１４８．６」であり、上記式（１）から求められる輝度範囲は、６，２９８〜１１９，５９７ｃｄ／ｍ２である。
【００５１】
また、露光条件５は、ＳＳが１／８，０００、Ｆ値が２２、ＩＳＯが２００である。露光条件５においては、係数ａが「６６６．６」、係数ｂが「１４１．９」であり、上記式（１）から求められる輝度範囲は、９５，３１０〜２，０７９，７８５ｃｄ／ｍ２である。
【００５２】
つまり、露光条件１〜５によって撮像された画像データＤを上記式（１）、係数情報３３に従って輝度値Ｌを算出することで、約２〜２００万ｃｄ／ｍ２までの輝度値Ｌを算出することが可能となる。
【００５３】
図２の説明に戻り、補正値情報３４について説明する。補正値情報３４は、輝度値Ｌを補正するための係数に関する情報である。図５は、実施形態に係る補正値情報３４の具体例を示す図である。
【００５４】
図５に示すように、補正値情報３４は、入射角と輝度比とが対応付けられた情報である。横軸の入射角は、カメラＣの光軸に対して光が入射する角度を示す。縦軸の輝度比は、輝度値Ｌを補正する係数を示し、任意の入射角θにおける輝度値Ｌと、入射角０°における輝度値Ｌの比を示す。
【００５５】
図５に示す例では、入射角が０°のときの輝度比を基準「１．００」とした場合に、入射角が９０°に近づくほど、輝度比が小さくなる場合を示す。これは、画像データＤの周縁部ほど、補正する割合が高いことを意味する。
【００５６】
なお、補正値情報３４は、カメラＣのレンズの形状に応じて、予め作成された情報である。また、補正値情報３４は、入射角が９０°のときを基準として、入射角が０°に近づくほど、輝度比に大きい値を設定することにしてもよい。また、図５に示す例では、補正値情報３４が、グラフである場合について説明したが、補正値情報３４は、入射角に対する係数を示す関数であってもよい。なお、補正値情報３４は、カメラＣのレンズ形状等に基づいて適宜変更することができる。
【００５７】
図２の説明に戻り、制御部２０について説明する。制御部２０は、端末装置１０の各部を制御するコントローラである。制御部２０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサであってもよいし、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の集積回路であってもよい。制御部２０は、取得部２１と、抽出部２２と、変換部２３と、補正部２４と、生成部２５と、検出部２６と、算出部２７と、作成部２８とを備える。
【００５８】
取得部２１は、カメラＣから画像データＤを取得し、記憶部３０に画像情報３１として記憶する。また、取得部２１は、画像データＤを後段の処理にあわせて、フォーマットの変更等を行うこともできる。
【００５９】
抽出部２２は、露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データＤから、各画素における所定の色成分を抽出する。抽出部２２は、所定の色成分として、緑色を含む所定の色範囲の色成分を抽出する。すなわち、抽出部２２は、各画素に記憶されたＲＧＢ値のうち、緑色に対応するＧ成分を抽出する。
【００６０】
これは、緑色の強さと、人の目の標準比視感度とが互いに類似するためである。言い換えれば、Ｇ成分と人が感じる明るさとが類似するためである。具体的には、Ｇ成分が大きいほど、人が明るく感じやすい。
【００６１】
すなわち、本実施形態では、人の目の標準比視感度と類似するＧ成分に基づき、輝度値Ｌを求めることで、輝度値Ｌを精度よく求めることが可能となる。なお、所定の色成分として、Ｇ成分以外のＲＧＢ値を用いることにしてもよい。抽出部２２は、複数の画像データＤから各画素のＧ成分を抽出し、画像データＤ毎に各画素のＧ成分を示したＧデータを生成し、変換部２３へ通知する。
【００６２】
変換部２３は、画像データＤごとに異なる関数を用いて、抽出部２２によって抽出された色成分を輝度値Ｌへ変換する。具体的には、変換部２３は、抽出部２２から通知されたＧデータを関数情報３２に記憶された関数に基づいてＧ成分を輝度値Ｌへ変換する。
【００６３】
まず、変換部２３は、Ｇデータの元データとなる画像データＤの露光条件に基づき、係数情報３３から係数ａ、係数ｂを選択し、関数情報３２に記憶された関数に代入する。これにより、露光条件に対応する関数を得ることができる。
【００６４】
補正部２４は、画像データＤを撮像するカメラＣのレンズの形状に応じて、変換部２３によって色成分から変換される輝度値Ｌの補正を行う。補正部２４は、変換部２３によって生成された輝度データについて、補正値情報３４に基づき、各画素の輝度値Ｌに係数を乗算することで、輝度値Ｌを補正する。また、補正部２４は、輝度値Ｌを補正後の輝度データを生成部２５へ渡す。
【００６５】
すなわち、補正部２４は、周辺減光補正を行う。これにより、輝度値Ｌの精度を向上させることが可能となる。したがって、照明環境の計測精度を向上させることができる。
【００６６】
生成部２５は、変換部２３によって変換された輝度値Ｌに基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像Ｄｂを生成する。生成部２５は、補正部２４から通知された複数の輝度データに基づいて輝度分布画像Ｄｂを生成する。
【００６７】
生成部２５は、関数Ｆ１によって求めた各輝度データにおいて、輝度値Ｌが全て「０」である画素の輝度値Ｌを「０」とし、輝度値が「−３」となったがその輝度を関数Ｆ２によって求めた輝度データにおける同一座標の輝度に置き換える。同様の手順をＦ３、Ｆ４、５と繰り返し輝度分布画像Ｄｂを生成する。また、生成部２５は、生成した輝度分布画像Ｄｂを検出部２６へ通知する。
【００６８】
検出部２６は、生成部２５によって生成された輝度分布画像Ｄｂから輝度値Ｌが所定値を超える発光面を検出する。図６は、実施形態に係る発光面の具体例を示す図である。なお、図６では、説明を簡単にするため、輝度分布画像Ｄｂを模式的に示す。
【００６９】
図６に示すように、検出部２６は、輝度分布画像Ｄｂにおいて、輝度値Ｌが閾値Ｔｈ´を超える画素を発光面Ｌｓ´として検出する。例えば、上記したボール消失現象を引き起こす照明環境を検出する場合、閾値Ｔｈは３０万ｃｄ／ｍ２に設定される。
【００７０】
また、検出部２６は、輝度分布画像Ｄｂにおいて、輝度値Ｌが所定の閾値Ｔｈを超える画素を光源に対応する発光面Ｌｓとして検出する。例えば、ＧＲ計算のため輝度分布を光源部と環境部に分離する場合、閾値Ｔｈは、約８，０４０ｃｄ／ｍ２である。
【００７１】
検出部２６は、輝度分布画像Ｄｂにおける発光面Ｌｓ´に対応する画素の発光面フラグをオンにし、光源の発光面Ｌｓに対応する画素の光源フラグをオンにし、算出部２７へ渡す。また、上述の閾値Ｔｈ、Ｔｈ´は、照明環境を検出する目的に応じて適宜変更することができる。
【００７２】
図２の説明に戻り、算出部２７について説明する。算出部２７は、生成部２５によって生成された輝度分布画像Ｄｂに基づき、発光面Ｌｓのグレアの指標となる評価指数ＧＲを算出する。
【００７３】
ここで、評価指数ＧＲは、スポーツ施設における不快グレア評価指数である。算出部２７は、式（２）「ＧＲ＝２７＋２４ｌｏｇ（Ｌｖｌ／Ｌｖｅ）０．９」を用いて評価指数ＧＲを算出する。なお、式（２）において、Ｌｖｌは、発光面Ｌｓによる等価光幕輝度であり、Ｌｖｅは、環境による等価光幕輝度である。
【００７４】
このとき、発光面Ｌｓの輝度値Ｌが例えば、輝度値Ｌの上限を超える一部の領域については、発光面Ｌｓの輝度分布を正しく求めることができず、かかる領域については、等価光幕輝度Ｌｖｌを正しく導出することができない。
【００７５】
このため、算出部２７は、かかる領域の輝度値Ｌについて、鉛直面照度を用いて間接的に推定して用いる。なお、算出部２７は、照度センサＳの計測結果に基づいて鉛直面照度を推定することができる。
【００７６】
そして、算出部２７は、間接的に求めた輝度値Ｌに基づき、式（２）に示すＬｖｌを求め、評価指数ＧＲを算出する。これにより、評価指数ＧＲを精度よく算出することが可能となる。なお、鉛直面照度に基づいて輝度値Ｌを求める処理は、輝度分布画像Ｄｂを生成する処理の前段で行うことにしてもよい。
【００７７】
また、算出部２７は、画像データＤにおける発光面Ｌｓ´の立体角を算出する。なお、立体角の単位は「ｓｒ（ステラジアン）」である。ここで、発光面Ｌ´の立体角が大きいほど、上記のボール消失現象を引き起こしやすいこととなる。つまり、スポーツ施設における照明環境においては、発光面Ｌｓ´の立体角が小さい方が好ましい。
【００７８】
したがって、発光面Ｌｓ´の立体角は、照明環境が適しているかの一つの指標となる。すなわち、照明は、十分な発光強度を有し、かつ、発光面Ｌｓ´毎の立体角が小さいことが好ましい。
【００７９】
算出部２７は、各発光面Ｌｓ、Ｌｓ´の立体角を算出すると、発光面Ｌｓ、Ｌｓ´毎の算出結果を作成部２８へ渡す。
【００８０】
作成部２８は、出力データを作成し、表示部４０へ出力する。例えば、作成部２８は、生成部２５によって生成された輝度分布画像Ｄｂを各画素の輝度値Ｌに応じた色分することで、作業者が輝度値Ｌを視覚的に理解しやすい出力データを作成する。
【００８１】
また、作成部２８は、発光面Ｌｓ´のマーキングや、発光面Ｌｓ´へ立体角の対応付け、評価指数ＧＲの対応付けを行った出力データを作成することもできる。
【００８２】
これにより、作業者が、かかる出力データを視認することで、照明環境を容易に把握することができる。すなわち、作業者は、照明環境を適切かつ容易に計測することができる。表示部４０は、ディスプレイであり、作成部２８から入力される出力データを表示する。
【００８３】
次に、図７を用いて実施形態に係る端末装置１０が実行する処理手順について説明する。図７は、実施形態に係る端末装置１０が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、以下に示す処理手順は、カメラＣから制御部２０へ画像データＤが入力されることを契機として繰り返し実行される。
【００８４】
図７に示すように、まず、端末装置１０は、露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データＤを取得すると（ステップＳ１０１）、複数の画像データＤについて各画素のＧ成分を抽出する（ステップＳ１０２）。
【００８５】
続いて、端末装置１０は、関数情報３２および係数情報３３に基づき、各画素のＧ成分を輝度値Ｌへ変換した後に（ステップＳ１０３）、補正値情報３４に基づいて輝度値Ｌを補正する（ステップＳ１０４）。
【００８６】
続いて、端末装置１０は、各画像データＤにおける各画素の輝度値Ｌに基づいて輝度分布画像Ｄｂを生成し（ステップＳ１０５）、輝度分布画像Ｄｂに輝度値Ｌが閾値Ｔｈ（もしくは閾値Ｔｈ´）を超える発光面Ｌｓ´（もしくは発光面Ｌｓ）が有るか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００８７】
端末装置１０は、輝度分布画像Ｄｂに発光面Ｌｓ´があった場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、発光面Ｌｓ´の立体角を算出するとともに（ステップＳ１０７）、評価指数ＧＲを算出する（ステップＳ１０８）。なお、端末装置１０は、ステップＳ１０８の後にステップＳ１０７の処理を行うことにしてもよいし、あるいは、双方の処理を並列して行うことにしてもよい。
【００８８】
続いて、端末装置１０は、ステップＳ１０８までの処理結果に基づき、出力データを作成し（ステップＳ１０９）、表示部４０へ出力データを出力して（ステップＳ１１０）、処理を終了する。
【００８９】
また、端末装置１０は、ステップＳ１０６の処理において、発光面Ｌｓ´がなかった場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、ステップＳ１０７の処理を省略し、ステップＳ１０９の処理へ移行する。
【００９０】
上述したように、実施形態に係る端末装置１０は、抽出部２２と、変換部２３と、生成部２５とを具備する。抽出部２２は、露光条件がそれぞれ異なる複数の画像データＤ１〜Ｄｍから、各画素における所定の色成分を抽出する。変換部２３は、画像データＤ１〜Ｄｍごとに異なる関数Ｆ１〜Ｆｍを用いて、抽出部２２によって抽出された色成分を輝度値Ｌへ変換する。
【００９１】
生成部２５は、変換部２３によって変換された輝度値Ｌに基づいて、輝度分布を示す輝度分布画像Ｄｂを生成する。したがって、実施形態に係る端末装置１０によれば、照明環境を適切に計測することができる。
【００９２】
ところで、上述した実施形態では、照明環境の計測対象として、野球場を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。サッカー場や、ラグビー場などの野外競技場や、卓球やバトミントンなどを行う屋内競技（例えば、体育館）の照明環境を計測することにしてもよい。
【００９３】
また、照明環境の計測対象は、スポーツ施設に限られず、道路や、トンネルをはじめとして、コンサート会場など、他の設備を含む。かかる場合に、計測対象にあわせて、適宜カスタマイズして用いることができる。
【００９４】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９５】
１０    端末装置
２１    取得部
２２    抽出部
２３    変換部
２４    補正部
２５    生成部
２６    検出部
２７    算出部
２８    作成部
Ｃ    カメラ
Ｄ    画像データ
Ｄｂ    輝度分布画像
Ｆ１〜Ｆ５    関数
ＧＲ    評価指標
Ｌ    輝度値
Ｌｓ、Ｌｓ´    発光面
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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