(57)【要約】【課題】感知された光環境を識別する方法および装置を提供する。【解決手段】本発明の提供する装置は、複数の光センサ、メモリ、及びコントローラを有する。複数の光センサのそれぞれは、光の異なるレンジに感応し、これらの光レンジの中の１つの少なくとも一部は可視光スペクトル外である。光センサは、光環境に応じて、感知されたデータセットを定義するデータを生成するよう構成される。メモリは、既知の光環境を表す複数の既知のデータセットを保存するよう構成される。コントローラは、メモリをサーチし、感知されたデータセットに類似している少なくとも１つの既知のデータセットを識別し、この識別した既知のデータセットに応答して、感知された光環境を示す出力を提供するよう構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが光の異なるレンジに感応し、光環境に応じて感知されたデータセットを定義するデータを生成するよう構成された複数の光センサであって、前記光レンジの１つの少なくとも一部が可視（ＶＩＳ）光スペクトル外である、複数の光センサと、
既知の光環境を表す複数の既知のデータセットを記憶するメモリと、
前記メモリをサーチして、前記感知されたデータセットに類似している少なくとも１つの既知のデータセットを識別し、前記識別した既知のデータセットに応答して、前記感知された光環境を示す出力を提供する、コントローラと、
を有する装置。
【請求項２】
前記複数の光センサが、紫外線（ＵＶ）センサ、ＶＩＳセンサ、及び赤外線（ＩＲ）センサを有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記ＩＲセンサが、ＩＲトランシーバのコンポーネントを有する、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記既知のデータセットが正規化されており、前記コントローラが、前記メモリをサーチする前に、前記感知されたデータセットを正規化するよう更に構成される、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記既知のデータセットが制御パラメータと関連付けられており、前記感知された光環境を示す前記コントローラの出力が、単一の識別された既知のデータセットと関連付けられた前記制御パラメータを有する、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記既知のデータセットが制御パラメータと関連付けられており、前記コントローラが前記感知されたデータセットに類似している少なくとも２つの既知のデータセットを識別する場合に、前記感知された光環境を示す前記コントローラの出力は、前記識別した既知のデータセットと関連付けられている前記制御パラメータ間の補間に基づいたものである、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
画像センサ色補正システムを更に有し、前記感知された光環境を示す前記出力が前記画像センサ色補正システムに供給される、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
ディスプレイバックライト色補正システムを更に有し、前記感知された光環境を示す前記出力が前記ディスプレイバックライト色補正システムに供給される、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
検出された光環境を識別する方法であって、
光環境にさらされた複数の光センサによって生成されるデータから構成された感知されたデータセットを受信するステップであって、前記感知されたデータセットの前記データは、感知された光の異なるレンジに対応しており、前記光レンジの１つの少なくとも一部は、可視（ＶＩＳ）光スペクトル外である、受信するステップと、
前記感知されたデータセットを、既知の光環境を表す複数の既知のデータセットと比較するステップと、
前記感知されたデータセットに類似している少なくとも１つの既知のデータセットを識別し、これに応答して、前記感知された光環境の標識を提供するステップと、
を有する方法。
【請求項１０】
前記既知のデータセットが制御パラメータに関連付けられており、前記方法が前記感知されたデータセットに類似している少なくとも２つの既知のデータセットを識別する場合に、前記方法は、
前記識別した既知のデータセットに関連付けられている前記制御パラメータ間を補間するステップと、
補間済みの制御パラメータを前記感知された光環境の前記標識として提供するステップと、
を更に有する、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光環境を識別する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ、携帯電話機、及び携帯情報端末（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）などの携帯型の装置は、様々な光環境（例：日光、白熱光、蛍光、又はハロゲン光）において動作することになる。装置は、通常、特定の１つの光環境に対して最適化されており、その他の環境内において最適動作を実行することはできない。例えば、いくつかの光環境内においては、装置のディスプレイを読み取ることが困難であったり、装置の画像センサによって取得された画像（例：カメラの場合）の色品質が不良であったりすることがある。
【０００３】
装置の中には、その装置の環境内の光の強度を感知するための周辺光センサが提供されているものも存在する。このような場合には、これらの装置は、その装置のディスプレイの輝度や装置の画像センサの利得を増減することができる。しかしながら、同一の強度を有している２つの光環境が、装置の動作に対して、非常に異なった影響を与える場合がある。例えば、１つの光環境においては、ディスプレイの色が消失し、別の光環境においては、ディスプレイの（又は、取得した画像の）青の色相が強調されるというような場合である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、感知された光環境を識別する方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態においては、感知された光環境を識別する方法は、光環境に露光した複数の光センサによって生成されるデータから構成された感知されたデータセットを受信するステップを有している。この感知されたデータセットのデータは、感知された光の異なるレンジに対応しており、これらの光レンジの中の１つの少なくとも一部は、可視（visible：ＶＩＳ）光スペクトルから外れている。この感知されたデータセットを、既知の光環境を表す複数の既知のデータセットと比較して、その感知されたデータセットと類似している少なくとも１つの既知のデータセットを識別する。そして、この識別結果に応答し、感知された光環境の標識（indication）を提供する。
【０００６】
別の実施形態においては、装置は、複数の光センサ、メモリ、及びコントローラを有している。複数の光センサのそれぞれは、光の異なるレンジに対して感度を有しており、これらの光レンジの中の１つの少なくとも一部は、可視（ＶＩＳ）光スペクトルから外れている。光センサは、光環境への露光に応答して、感知されたデータセットを定義するデータを生成するよう構成されている。メモリは、既知の光環境を表す複数の既知のデータセットを保存するよう構成されている。そして、コントローラは、メモリをサーチし、感知されたデータセットに類似している少なくとも１つの既知のデータセットを識別し、この識別した既知の１つ又は複数のデータセットに応答して、感知された光環境を示す出力を提供するよう構成されている。
【０００７】
その他の実施形態についても開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
添付図面には、本発明の例示用の現時点において好適な実施形態が示されている。
【０００９】
図１は、感知された光環境を識別する代表的な方法１００を示している。この方法１００によれば、まず、感知されたデータセットを受信する１０２。この感知されたデータセットは、特定の光環境に露光された複数の光センサによって生成されたデータから構成されている。一例として、この光環境は、日光、白熱光、蛍光、又はハロゲン光を含むものであってよい。又、異なるセンサが光の異なるレンジ（即ち、光の異なる波長）に対して高感度である結果、この感知されたデータセットのデータは、感知された光の異なるレンジに対応したものになっている。尚、これらのセンサは、光レンジの中の１つの少なくとも一部が可視（ＶＩＳ）光スペクトルから外れるように選択されている。一実施形態においては、これらのセンサは、紫外線（ultraviolet：ＵＶ）、ＶＩＳ、及び赤外線（infrared：ＩＲ）センサを有しており、それぞれがＵＶ、ＶＩＳ、及びＩＲレンジの光に対応したデータを生成する。
【００１０】
そして、この感知されたデータセットを受信した後に、本方法１００は、この感知されたデータセットを複数の既知のデータセットと比較するステップ１０４に進む。この既知のデータセットのそれぞれは、既知の光環境（例：日光や白熱光など）を表している。次いで、本方法１００は、感知されたデータセットに類似している少なくとも１つの既知のデータセットを識別し１０６、これに応答して、その感知された光環境の標識を提供する。
【００１１】
尚、これら感知されたデータセット及び既知のデータセット内のデータは、様々な形態のものであってよい。一実施形態においては、このデータセットは、複数のセンサによって感知された光の様々な成分の振幅を有している。例えば、図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃは、代表的な光環境Ａ、Ｂ、及びＣに含まれている異なる光スペクトルを示している。これらの光環境の中の１つに露光された際に光センサが受光することになる光の振幅は、次の積分によって定義される。
【数１】
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【００１２】
ここで、Ａｘは、光成分「ｘ」の振幅（即ち、センサ「ｘ」によって生成された信号の振幅）を表しており、Ｐｘは、センサ「ｘ」に到達する光のスペクトルを表しており、Ｓｘは、光センサ「ｘ」の感度を表しており、λは、光の振幅を積分する対象となる光の波長を表している。一例として、図２Ｄには、３つの代表的な光センサの光感度が示されている。この図２Ｄに示されている感度が対応している３つの光センサは、一例として、ＵＶ、ＶＩＳ、及びＩＲセンサである。
【００１３】
（１）式により（又は、複数の光センサを様々な光環境に露光させることにより）、複数の光環境における複数の光成分のそれぞれについて、値Ａｘのデータセットを算出又は計測可能である。図２Ａ〜図２Ｃに示されている代表的な光環境Ａ〜Ｃに示されているように、異なる光環境は、通常、異なる比率の光成分を有している（例：異なる比率のＵＶ、ＶＩＳ、及びＩＲ光）。従って、感知されたデータセット（ＡUV_S, ＡVIS_S, ＡIR_S）を受信した場合に、これを、複数の「Ｎ」個の既知のデータセット（ＡUV_K0, ＡVIS_K0, ＡIR_K0; ＡUV_K1, ＡVIS_K1, ＡIR_K1; ……ＡUV_KN, ＡVIS_KN, ＡIR_KN）のそれぞれと比較することにより、その感知されたデータセットに類似している１つ又は複数の既知のデータセットを識別することができる。
【００１４】
この方法１００の一実施形態においては、既知のデータセットを正規化しており、方法１００は、感知されたデータセットを既知のデータセットと比較する前に、その感知されたデータセットを正規化するステップ１０８を更に有している。
【００１５】
あるケースにおいては、感知された光環境の標識は、単に、識別された光環境のタイプに関する指示子（designator）であってよい。この場合には、画像センサで取得されたデータの色補正に影響を与えたり、ディスプレイのバックライト（色又は強度）に影響を与えたり、または緊急事態（例：長時間にわたる日光への露光や火災発生の可能性）に関する警報を提供したりするものなど、様々な異なるアプリケーションにおいて、この指示子を使用することができる。
【００１６】
その他のケースにおいては、既知のデータセットが制御パラメータと関連付けられる。方法１００が「最も類似している」既知のデータセットを単に識別するならば、方法１００は、識別されたデータセットに関連付けられている制御パラメータを、その感知された光環境の標識として出力できる。代替的に、一致するデータセットが存在しない場合には、方法１００は、（１）その感知されたデータセットにそれぞれが何らかの点で類似している２以上の既知のデータセットを識別し、（２）それらの既知のデータセットに関連付けられている制御パラメータ間を補間し、その後（３）その補間済みの制御パラメータを、その感知された光環境についての本方法による標識として提供するように構成することも可能である。例えば、これらの制御パラメータが、第１光環境内におけるバックライトの青の色相の１０％の増大と、第２光環境内におけるバックライトの青の色相の５％の増大を示している場合には、これら２つの光環境の間に位置している光環境を、バックライトの青の色相の７．５％の増大と関連付けることができよう。
【００１７】
この方法１００によって実行される動作のいずれか（好ましくは、すべて）は、プログラムストレージデバイス上に記憶されている機械で実行可能な命令によって実行される。尚、本明細書に定義されているプログラムストレージデバイスは、取外し型又は固定型のストレージデバイスを含む任意のストレージ媒体、若しくはプログラムされた汎用又は専用コンピュータの形態のものであって良い。
【００１８】
本方法１００は、様々なアプリケーションを具備しているが、これは、特に、カメラ、携帯電話機、又はＰＤＡなどの携帯型装置の１つ又は複数の機能を制御する（又は、これを介して警報を提供する）のに適している。但し、本方法１００は、デスクトップコンピュータなどの据え置き型装置の機能を制御する（又は、これを介して警報を提供する）のにも使用可能である。携帯型の装置は、しばしば、異なる光環境内において使用されることになるので、携帯型装置には、その他の装置との通信のためのＩＲトランシーバと同様に、そのディスプレイの強度を調節する目的のため周辺（ambient）光センサ（通常、可視（ＶＩＳ）光センサ）が、しばしば、提供されている。同様に）
又、携帯型装置の中には、その装置の環境のＵＶ放射を検出するためのＵＶセンサを有しているものも存在する（尚、これを有していないものにも、比較的低廉な費用で、この種のセンサを提供可能である）。これらのセンサが装置に既に提供されている場合には、方法１００の実装に必要とされるのは、これらのセンサの出力を取得するための付加的な回路、ファームウェア、及び／又はソフトウェアを装置に提供することのみである。
【００１９】
図３は、感知された光環境を識別する代表的な装置３００を示している。尚、一例として、この装置３００は、携帯型装置３０２のコンポーネントであるものとして示されている。前述のように、この装置３０２には、ＵＶ光センサ３０４、ＶＩＳ光センサ３０６、及びＩＲ光センサ３０８などの複数の光センサ３０４、３０６、３０８を提供可能である（或いは、これらを既に具備した状態にある）。一実施形態においては、ＩＲセンサ３０８は、ＩＲトランシーバ３１０の一部である。図示のごとく、これらの光センサ３０４〜３０８のいくつか又はすべては、多目的センサであってよく、感知された光環境を識別するのに必要なデータの提供に加え、その他の機能を実行可能である（例えば、このＩＲセンサ３０８は、ＩＲデータ通信の受信にも使用することができる）。
【００２０】
この装置３０２の光センサ３０４〜３０８が特定の光環境に露光されると（これは、例えば、この装置３０２が、特定の光環境内において使用されることによる）、センサ３０４〜３０８上に入射する光により、センサ３０４〜３０８のそれぞれは、電流又は電圧信号を生成する。この信号の大きさは、所与の光レンジ内の光の振幅を示している。図３に示されているように、ＵＶセンサ３０４は、信号ＡＵＶを生成し、ＶＩＳセンサ３０６は、信号ＡＶＩＳを生成し、ＩＲセンサ３０８は、信号ＡＩＲを生成する。尚、これらの信号は、多くの場合に、増幅され、フィルタ処理され、及びデジタル化される。但し、このような前処理ステップについては、当技術分野において周知であり、これらは、本明細書の範囲を超えている。又、本明細書において使用している「データ」という用語は、センサ３０４〜３０８から導出された処理済みの又は処理されていない信号の両方を表している。そして、複数の光センサ３０４〜３０８によって生成されたデータを、本明細書においては、感知されたデータセット（ＡUV, ＡVIS, ＡIR）と総称している。
【００２１】
この装置３０２は、それぞれが既知の光環境（例：日光や白熱光など）を表す複数の既知のデータセットを保存するメモリ３１２を更に有している。一実施形態においては、このそれぞれのデータセットは、特定の光環境内において予想される紫外光、可視光、及び赤外光の振幅に対応した振幅の組の形態であってよい。又、これらの振幅は、すべての装置３０２について、同様にプログラムすることも可能であり、或いは、いくつかの異なる光環境のそれぞれの中に特定の装置３０２を配置することによって動的に取得することも可能である。又、あるケースにおいては、例えば、それぞれのデータセット内のＡＶＩＳの値を１．０に固定し、このＡＶＩＳを１．０に固定するのに必要な乗数をその他の成分に乗算することによりデータセットが正規化され、既知の光環境におけるＵＶ、ＶＩＳ、及びＩＲ光の比率を有するデータセットを生成しても良い。
【００２２】
又、この装置３０２は、コントローラ３１４を更に有している。メモリ３１２内に保存されている既知のデータセットが正規化されている場合には、コントローラ３１４も、感知されたデータセットの値を正規化する。又、コントローラ３１４は、（１）メモリ３１２をサーチして、感知されたデータセットに類似している少なくとも１つの既知のデータセットを識別し、（２）この識別したデータセットに応答して、感知された光環境を示す出力を提供するよう構成されている。
【００２３】
あるケースにおいては、コントローラの出力は、単に、識別した光環境のタイプに関する指示子であってよい。この場合には、画像センサ色補正システム３１６、ディスプレイバックライト色補正システム３１８、又は緊急応答システム３２０などの様々なハードワイヤード（hard-wired）、ファームウェア、又はソフトウェアシステムに対して、この指示子を供給可能である。
【００２４】
その他のケースにおいては、メモリ３１２内に保存されている既知のデータセットを制御パラメータと関連付けることができる。コントローラ３１４が、単に「最も類似している」既知のデータセットを識別するならば、コントローラ３１４は、その識別したデータセットに関連付けられている制御パラメータを、感知された光環境の標識として出力できる。代替的に、一致するデータセットが存在しない場合に、コントローラ３１４は、（１）感知されたデータセットにそれぞれが何らかの点で類似している２以上の既知のデータセットを識別し、（２）これらの既知のデータセットと関連付けられている制御パラメータ間を補間し、その後（３）この補間済みの制御パラメータをコントローラの出力として提供するように構成可能である。
【００２５】
既知のデータセットを制御パラメータと関連付ける場合には、制御パラメータは、画像センサによって取得されたデータの色補正パラメータ、ディスプレイバックライトの色補正パラメータ、緊急警報通知、及び／又はその他の制御パラメータを様々に有することができる。
【００２６】
以上、本明細書に開示されている方法及び装置の代表的な実施形態について、３つの光センサを有するシステム環境において説明したが、本方法及び装置は、その他の数のセンサを使用することによっても実装可能である。尚、本方法及び装置は、少なくとも、ＵＶ及びＶＩＳセンサ（或いは、ＶＩＳ及びＩＲセンサ）などの２つのセンサを必要としている。但し、２つのセンサのみを使用する場合には、異なる光環境の弁別が相対的に困難になったり、或いは、弁別可能な光環境のタイプが制限されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】感知された光環境を識別する代表的な方法を示している。
【図２Ａ】代表的な光環境Ａに含まれている異なる光スペクトルを示している。
【図２Ｂ】代表的な光環境Ｂに含まれている異なる光スペクトルを示している。
【図２Ｃ】代表的な光環境Ｃに含まれている異なる光スペクトルを示している。
【図２Ｄ】３つの代表的な光センサの光感度を示している。
【図３】感知された光環境を識別する代表的な装置を示している。
【符号の説明】
【００２８】
３０２  装置
３０４  紫外線（ＵＶ）センサ
３０６  ＶＩＳセンサ
３０８  赤外線（ＩＲ）センサ
３１０  ＩＲトランシーバ
３１２  メモリ
３１４  コントローラ
３１６  画像センサ色補正システム
３１８  ディスプレイバックライト色補正システム
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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