(57)【要約】【課題】光源又はその周囲の高輝度部分を撮影しつつ測定精度を向上させることができる輝度測定装置、輝度測定方法、輝度測定プログラムおよび記録媒体を提供する。【解決手段】カメラ２によって所定の露光時間で光源２００を撮影することから、光源２００又はその周囲の高輝度部分を撮影しても画像濃度が飽和しにくい。また、光源２００の周期を露光時間で除した値を一周期回数とし、一周期回数の連続した画像に基づいて標準輝度を算出することで、時間変化する輝度を平均化した標準輝度を得ることができる。このとき、一周期回数の連続した画像（一周期分の撮影結果）に基づく算出であることから、撮影開始時点の光源の輝度に依らず同等の結果を得ることができ、測定精度を向上させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周期で輝度が変化する光源の標準輝度を測定する輝度測定装置であって、
前記光源又はその周囲の高輝度部分を所定の露光時間で撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した画像に基づいて前記標準輝度を算出する算出手段と、を備え、
前記周期を前記露光時間で除した値を一周期回数として、前記撮影手段によって前記一周期回数以上連続して前記光源を撮影し、
前記算出手段によって、前記一周期回数の整数倍の回数分の連続した前記画像に基づいて、前記標準輝度を算出することを特徴とする輝度測定装置。
【請求項２】
所定の周期で輝度が変化する光源の標準輝度を測定する輝度測定方法であって、
前記光源又はその周囲の高輝度部分を所定の露光時間で撮影する撮影工程と、
前記撮影工程において撮影した画像に基づいて前記標準輝度を算出する算出工程と、を含み、
前記周期を前記露光時間で除した値を一周期回数として、前記撮影工程において前記一周期回数以上連続して前記光源を撮影し、
前記算出工程において、前記一周期回数の整数倍の回数分の連続した前記画像に基づいて、前記標準輝度を算出することを特徴とする輝度測定方法。
【請求項３】
請求項２に記載の輝度測定方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする輝度測定プログラム。
【請求項４】
請求項３に記載の輝度測定プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輝度測定装置、輝度制御方法、輝度測定プログラムおよび記憶媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の撮影部を用いて道路を撮影するとともに画像処理を行い、道路の輝度を測定する輝度測定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された輝度測定装置では、撮影した対象領域をグリッドに切り分けることにより、輝度測定の高精度化を図っている。このように道路の輝度を測定することにより、照明の輝度が適切かどうかを評価することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８５８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、照明等の光源の輝度を評価する方法として、特許文献１の発明のように道路等の被照射物を撮影する方法以外に、光源又はその周囲の高輝度部分を撮影する方法が考えられる。このように光源又はその周囲の高輝度部分を撮影する場合、被照射物を撮影する方法と比較して、撮影した画像の画像濃度（明るさのレベル）が飽和しやすい。そこで、撮影する対象の明るさに応じて適切な濃度の画像を得るために、レンズの絞りを調節したり、減光フィルターを使用したり、露光時間を短くしたりする対応が考えられる。
【０００５】
しかしながら、減光フィルターを使用すれば光の透過率を低下させることができるものの、同時に撮影画像に悪影響を与える反射が起きてしまうことがある。特に、複数の減光フィルターを重ねて使用する場合、このような反射の悪影響が大きくなりやすい。また、露光時間を短くする対応では、ＨＩＤランプのように所定の周期で輝度が変化する光源を用いる場合、露光時間が周期よりも短いと、例えば輝度が極大値となる瞬間や極小値となる瞬間に撮影してしまうことがあり、一周期以上の期間で見た場合の平均的な輝度（標準輝度）からずれた測定値が得られてしまい、光源の輝度を正しく評価できない可能性があった。
【０００６】
本発明の目的は、光源又はその周囲の高輝度部分を撮影しつつ測定精度を向上させることができる輝度測定装置、輝度測定方法、輝度測定プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の輝度測定装置は、所定の周期で輝度が変化する光源の標準輝度を測定する輝度測定装置であって、前記光源又はその周囲の高輝度部分を所定の露光時間で撮影する撮影手段と、前記撮影手段が撮影した画像に基づいて前記標準輝度を算出する算出手段と、を備え、前記周期を前記露光時間で除した値を一周期回数として、前記撮影手段によって前記一周期回数以上連続して前記光源を撮影し、前記算出手段によって、前記一周期回数の整数倍の回数分の連続した前記画像に基づいて、前記標準輝度を算出することを特徴とする。
【０００８】
以上のような本発明によれば、撮影手段によって所定の露光時間で光源を撮影することから、光源又はその周囲の高輝度部分を撮影しても（即ち光源を直接撮影したり光源近傍を撮影したりしても）画像濃度が飽和しにくい。また、光源の周期を露光時間で除した値を一周期回数とし、一周期回数の整数倍の回数分の連続した画像に基づいて標準輝度を算出することで、時間変化する輝度を平均化した標準輝度を得ることができる。このとき、一周期回数の整数倍の回数分の連続した画像（一周期分または数周期分の撮影結果）に基づく算出であることから、撮影開始時点の光源の輝度に依らず同等の結果を得ることができ、測定精度を向上させることができる。
【０００９】
一方、本発明の輝度測定方法は、所定の周期で輝度が変化する光源の標準輝度を測定する輝度測定方法であって、前記光源又はその周囲の高輝度部分を所定の露光時間で撮影する撮影工程と、前記撮影工程において撮影した画像に基づいて前記標準輝度を算出する算出工程と、を含み、前記周期を前記露光時間で除した値を一周期回数として、前記撮影工程において前記一周期回数以上連続して前記光源を撮影し、前記算出工程において、前記一周期回数の整数倍の回数分の連続した前記画像に基づいて、前記標準輝度を算出することを特徴とする。このような本発明によれば、上記のような輝度測定装置と同様に、光源又はその周囲の高輝度部分を撮影しつつ測定精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の輝度測定プログラムは、上記のような輝度測定方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする。また、本発明の記録媒体は、輝度測定プログラムを格納したことを特徴とし、コンピュータ読み取り可能なものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の輝度測定装置、輝度制御方法、輝度測定プログラムおよび記憶媒体によれば、撮影手段によって所定の露光時間で光源を撮影するとともに、一周期回数の整数倍の回数分の連続した画像に基づいて標準輝度を算出することで、光源又はその周囲の高輝度部分を撮影しつつ測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る輝度測定装置を模式的に示すブロック図である。
【図２】前記輝度測定装置の測定対象である光源の輝度の時間変化を示すグラフである。
【図３】前記輝度測定装置が実施する輝度算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】前記輝度測定装置によって前記光源の輝度を測定する様子を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の輝度測定装置１は、図１に示すように、撮影手段としてのカメラ２と、コンピュータ３と、を備え、カメラ２のシャッタータイミングを制御するシャッタータイミング制御装置１００に接続される。
【００１４】
カメラ２は、シャッター速度を調節することにより、露光時間が調節可能に構成され、光源２００を直接撮影しても画像濃度（画像レベル）が飽和しないように設定されているカメラ２によって撮影される画像は、撮影対象の輝度および露光時間に応じて画像濃度（画像レベル）が変化する。即ち、撮影対象の輝度が高く露光時間が長いほど、画像濃度が濃く（画像レベルが高く）なり、撮影対象の輝度が低く露光時間が短いほど、画像濃度が薄く（画像レベルが低く）なる。尚、カメラ２は、光源２００の周囲の高輝度部分を撮影するものであってもよい。
【００１５】
カメラ２の露光時間は、光源２００を直接撮影しても画像濃度が飽和しない程度に短ければよく、光源２００の想定される輝度に基づいて設定されればよい。具体的には、露光時間は例えば０．１〜０．５ｍｓｅｃ程度であればよく、商用周波数よりも高い周波数で駆動する光源を撮影する場合には、さらに短い露光時間としてもよい。尚、ある露光時間で光源２００を直接撮影して画像濃度が飽和してしまった場合には、露光時間を短く設定し直して再度撮影すればよい。カメラ２によって撮影された画像は、コンピュータ３に送信される。
【００１６】
コンピュータ３は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等の記憶手段と、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等の制御手段と、を有する汎用計算機である。コンピュータ３は、後述するように、カメラ２から受信した画像の画像濃度に基づいて標準輝度を算出し、算出手段として機能する。尚、カメラ２が画像を撮影するだけでなく撮影した画像に基づいて輝度を取得し、コンピュータ３に送信する構成としてもよい。
【００１７】
光源２００は、例えばＨＩＤランプであって、商用の交流電源によって駆動し、図２に示すように、商用周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）やその２倍の周波数で輝度が変化する。尚、光源２００は、インバータが設けられることで商用周波数よりも高い周波数で輝度が変化するものであってもよい。
【００１８】
シャッタータイミング制御装置１００は、カメラ２のシャッター動作のタイミングを制御するものであって、０．０１ｍｓｅｃ程度の時間を正確に計測可能に構成され、後述するような露光の各タイミングでシャッターを開閉するように制御する。
【００１９】
以下、輝度測定装置１によって光源２００の標準輝度を測定する際にコンピュータ３が実施する制御（輝度算出処理）の一例について図３に基づいて説明する。尚、コンピュータ３は、外部からの指令を受けて輝度算出処理を実行してもよいし、所定の時間が経過する毎に輝度算出処理を実行してもよい。
【００２０】
まず、コンピュータ３は、光源２００の周期をカメラ２の露光時間で除して、一周期回数を算出する（ステップＳ１）。次に、コンピュータ３は、シャッタータイミング制御装置１００に対し、撮影指令および露光時間を送信する（ステップＳ２）。撮影指令を受信したシャッタータイミング制御装置１００は、経過時間の測定を開始するとともにカメラ２のシャッターを開動作させ、露光時間が経過したらシャッターを閉動作させる。カメラ２は、撮影した画像をコンピュータ３に送信する。カメラ２から画像を受信したコンピュータ３は、撮影回数のカウンタを１増加させ（ステップＳ３）、撮影回数が一周期回数と等しいか否かを判定する（ステップＳ４）。撮影回数が一周期回数と等しくない場合（ステップＳ４でＮ）、コンピュータ３はステップＳ２に戻る。
【００２１】
撮影回数が一周期回数と等しい場合（ステップＳ４でＹ）、コンピュータ３は、一周期回数分の画像の画像濃度の総和を算出し、画像濃度の総和に基づいて輝度を取得し（ステップＳ５）、輝度算出処理を終了する。ステップＳ５で取得した輝度を光源２００の標準輝度とする。尚、カメラ２によって撮影された画像には、露光時間の影響も含まれているため、例えば画像濃度の総和に基づく輝度を周期で除すことにより、時間の影響を除去した値を標準輝度としてもよいし、撮影回数（一周期回数）で除すことにより、一回の撮影あたりの輝度の平均値を標準輝度としてもよい。
【００２２】
上記の輝度算出処理の例では、ステップＳ２〜Ｓ４において、コンピュータ３が撮影回数をカウントするとともに、撮影回数が一周期回数に達するまで撮影指令を繰り返し送信するものとしたが、コンピュータ３がシャッタータイミング制御装置１００に対して１回のみ指令を送信する制御としてもよい。即ち、コンピュータ３が露光時間だけでなく一周期回数もシャッタータイミング制御装置１００に送信し、シャッタータイミング制御装置１００が撮影回数をカウントすることにより、シャッタータイミング制御装置１００からカメラ２に対してシャッター動作の指令が繰り返し送信されるようにしてもよい。このとき、カメラ２は、撮影した画像を逐次コンピュータ３に送信してもよいし、一周期回数分の撮影後にまとめて送信してもよい。
【００２３】
以上のような輝度測定装置１による輝度測定方法について、図４に基づいてより具体的に説明する。図４に示す例では、光源２００の周波数が１００Ｈｚ（即ち周期が１０ｍｓｅｃ）であり、カメラ２の露光時間を０．２５ｍｓｅｃとする。周期を露光時間で除すことにより、一周期回数が４０回と算出される。カメラ２は、任意の時点から４０回連続で撮影する。グラフに示された４０本のバーの面積（瞬間的な輝度と露光時間との積）が、各撮影における画像の画像濃度に対応する。即ち、これらのバーの面積の総和や平均、又は、バーの高さの総和や平均が標準輝度に対応する。
【００２４】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、カメラ２によって所定の露光時間で光源２００を撮影することから、光源２００又はその周囲の高輝度部分を撮影しても画像濃度が飽和しにくい。また、光源２００の周期を露光時間で除した値を一周期回数とし、一周期回数の連続した画像に基づいて標準輝度を算出することで、時間変化する輝度を平均化した標準輝度を得ることができる。このとき、一周期回数の連続した画像（一周期分の撮影結果）に基づく算出であることから、撮影開始時点の光源の輝度に依らず同等の結果を得ることができ、測定精度を向上させることができる。
【００２５】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
【００２６】
例えば、前記実施形態では、一周期回数分の画像の画像濃度の総和を算出し、標準輝度を取得するものとしたが、各画像の画像濃度から各回の撮影における輝度を取得し、これらの輝度の総和や平均を算出することで標準輝度を取得してもよい。
【００２７】
また、前記実施形態では、一周期回数だけ連続して画像を撮影し、これらの画像に基づいて標準輝度を算出するものとした。標準輝度の測定のためには、一周期回数分だけ連続して撮影すれば充分であるが、一周期回数よりも多い回数、画像を撮影し、標準輝度を算出してもよい。例えば、一周期回数よりも若干多い回数撮影し、そのうち連続する一周期回数分だけ標準輝度の算出に用いてもよいし、一周期回数の整数倍（例えば２倍や３倍等）の回数だけ連続して画像を撮影し、複数周期分の画像に基づいて（これらの画像濃度の総和や平均に基づいて）標準輝度を算出してもよい。
【００２８】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２９】
１          輝度測定方法
２          カメラ（撮影手段）
３          コンピュータ（算出手段）
２００      光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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