(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像品質制御に基づく複合照明装置であって、
照明モードで動作して要照明領域に照明を提供して照明領域を形成する照明モジュールであって、前記照明モードの種類は複数であり、複数の前記照明モードの何れか二つの照明モードでは照明モジュールの照明方向および／又は照明光度が異なる照明モジュールと、
前記照明モジュールを介して複数の照明モードで形成された照明領域のそれぞれに対して撮影を行い、複数の照明領域画像を取得する画像取得モジュールと、
前記画像取得モジュールによって取得された複数の照明領域画像の画像品質評価パラメータ及び予め構築した実験画像の画像品質評価パラメータと前記実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係に基づき、前記照明モジュールの最適照明モードを確定することにより前記照明モジュールを最適照明モードで動作させ、前記最適照明モードでは前記照明領域画像の照明効果レベルが最適となる制御モジュールと、を備え、
前記制御モジュールは、
前記画像取得モジュールによって取得された複数の照明領域画像より複数の前記照明領域画像の画像品質評価パラメータを取得する画像品質評価パラメータ取得ユニットと、
実験画像の画像品質評価パラメータと前記実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係を構築する相関関係構築ユニットであって、画像品質評価パラメータ取得ユニットが取得した画像品質評価パラメータと、前記相関関係構築ユニットが構築した前記相関関係とに基づいて、前記照明領域画像の照明効果レベルを確定する相関関係構築ユニットと、
前記相関関係構築ユニットによって確定された照明効果レベルに基づいて、前記照明領域画像の照明効果レベルが最適である前記照明領域画像を選択して前記照明モジュールを最適照明モードで動作させ、前記最適照明モードでは前記照明領域画像の照明効果レベルが最適となる選択ユニットと、を備え、
前記相関関係構築ユニットは、分類器で実現されており、
前記実験画像は、エルゴノミクス実験方法に使われる画像であり、
前記画像品質評価パラメータは、
画像輝度、画像領域コントラスト及び画像周縁ぼやけ度を少なくとも含んでおり、好ましくは、画像輝度テクスチャー情報、画像高反射領域特徴パラメータ及び画像ノイズレベルのうちの一つ又は複数をさらに含んでいることを特徴とする複合照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の複合照明装置であって、
前記照明モジュールは、
前記要照明領域に照明を提供する照明光源ユニットと、
前記照明光源ユニットが照明モード下で動作するときの照明方向を制御する照明方向制御ユニット、および／又は、前記照明光源ユニットが照明モード下で動作するときの照明光度を制御する照明光度制御ユニットと、を備えることを特徴とする複合照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の複合照明装置であって、
前記照明方向制御ユニットは、多自由度運動モータであり、
前記照明光源ユニットの数は、一つ又は複数であり、前記照明光源ユニットは、前記照明光源ユニットごとに一つずつ対応する複数の前記照明方向制御ユニットに装着され、複数の前記照明光源ユニットが環状形に設けられることを特徴とする複合照明装置。
【請求項４】
請求項１に記載の複合照明装置であって、
前記画像取得モジュールによって取得された複数の照明領域画像を記憶する記憶モジュールをさらに備えることを特徴とする複合照明装置。
【請求項５】
請求項１に記載の複合照明装置であって、
前記照明モジュールが最適照明モードで動作する場合、前記画像取得モジュールによって取得された照明領域画像をリモートクライアントに送信する送信モジュールをさらに備えることを特徴とする複合照明装置。
【請求項６】
画像品質制御に基づく複合照明方法であって、
請求項１〜５の何れか１項に記載の前記複合照明装置に適用可能であり、
実験画像の画像品質評価パラメータと実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係を予め構築するステップ；
照明モードで要照明領域に照明を提供し、照明モードの種類は複数であり、複数の照明モードの何れか二つの照明モードでは照明モジュールの照明方向および／又は照明光度が異なるステップ；
照明モードごとに形成された照明領域に対して、それぞれ撮影して照明領域画像を取得するステップ；
最適照明モードで要照明領域に照明を提供するように、前記照明領域画像と前記相関関係とに基づいて最適照明モードを確定し、ここで、この最適照明モードでは照明領域画像の照明効果レベルが最高となるステップ、を含んでいることを特徴とする複合照明方法。
【請求項７】
請求項６に記載の複合照明方法であって、
前記実験画像は、エルゴノミクス実験方法に使われる画像であり、
前記画像品質評価パラメータは、画像輝度、画像領域コントラスト、画像周縁ぼやけ度を少なくとも含んでいることを特徴とする複合照明方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像分析及び制御分野に関し、特に画像品質制御に基づく複合照明装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの特定の場合、人間の目による観察及び画像の取得と分析が便利となるように、照明光源を細かく調整する必要がある。医療分野においては、例えば、野外又は環境が悪い場所で負傷者を診断又は治療するとき、携帯式照明器具が必要となる。該器具は、負傷者の異なる部位の特徴に応じて、照明の光度及び方向を自動的に調整できるので、負傷者の患部への細かい照明を自動制御で実現し、又は、患部結像における最も明晰な画像を自動制御で取得し、遠隔地にいるネットビデオを通じて診断する専門家に最も明晰且つ信頼できる画像資料を自主的に提供する。工業製造分野においては、例えば、集積光学チップを製造している場合、チップデザインと製造する人が顕微観察によりミクロン級、ナノ級チップの加工と制御が便利となるように、チップの外形、環境光に応じて柔らかくて、信頼でき、且つ長く使える光源を提供する照明器具が必要となる。また例えば、夜の複雑な室外環境で工事を施工している場合、工事対象の表面に対し細かい操作を行うとき、例えば、施設の修理、地上勤務の観察、証拠の撮影、シーンの理解をしているとき、人間の目による観察及び画像の取得と分析が便利となるように、工事対象表面の外形特徴に応じて、照明の光度及び方向を自動的に自動制御で調整できる携帯式照明器具が必要となる。
【０００３】
中国実用新案「光学検出設備ＬＥＤ照明灯」（実用新案出願番号ＣＮ２０１１２００１８３９１、実用新案公開番号ＣＮ２０２００１８９４Ｕ）では、複数の点光源からなる環形灯が設計され、大きさが異なる入射角を通じて均一且つ非常に明るい効果を得て、ＣＣＤカメラの結像品質も向上させる。該実用新案の欠点は、主に各点光源の照明ユニットの位置が一定であるため、撮影目標の実際の照明状況に応じて光源の照明方向及び光度を細かく適応調節することができないことである。
【０００４】
中国特許「環境光変化に基づく室外ＬＥＤディスプレイ光度自動調整方法及びシステム」（特許出願番号ＣＮ２０１２１０２１００７２、特許公開番号ＣＮ１０２６９３６９８Ａ）では、カメラで環境光を撮影し、画像より抽出の環境光度とＬＥＤ発光光度との間の相関関係を構築し、さらにカメラで取得された画像を通じてＬＥＤディスプレイの光度を制御する。該特許は、画像を利用してＬＥＤディスプレイ光度をフィードバック制御するが、該発明では、精細な画像分析に基づいて環境光（Ambient Light Field）を推算して照明効果を調整しなかった。
【０００５】
中国特許「採炭作業面に使用されるテーブル付きの鉱用球形撮影装置群のビデオ監視システム」（特許出願番号ＣＮ２０１３１０４１３５４６、特許公開番号ＣＮ１０３４５２５７１Ａ）では、採炭作業面に使用されるテーブル付きの鉱用球形撮影装置群のビデオ監視システムが開示された。該発明では、運動機構が設けられて画像を取得する。但し、その欠点として、最適な照明効果を実現し、画像取得品質と明晰度を向上させるために、システムの照明装置を制御しなかった。中国実用新案「デジタルカメラに基づく画像光度計」（実用新案出願番号ＣＮ２０１０２０２７３４３６、実用新案公開番号ＣＮ２０１７３１９４０Ｕ）では、デジタルカメラを用いて環境の光度を推算可能であることが開示された。但し、該実用新案では、推算された光度をさらにデジタルカメラのアプリケーションとは関連させなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決するために、画像品質制御に基づく複合照明装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例の一側面によれば、画像品質制御に基づく複合照明装置を提供した。該複合照明装置は、照明モードで動作して要照明領域に照明を提供して照明領域を形成する照明モジュールであって、前記照明モードの種類は複数であり、複数の前記照明モードの何れか二つの照明モードでは照明モジュールの照明方向および／又は照明光度が異なる照明モジュールと、前記照明モジュールを介して複数の照明モードで形成された照明領域のそれぞれに対して撮影を行い、複数の照明領域画像を取得する画像取得モジュールと、前記画像取得モジュールによって取得された複数の照明領域画像の画像品質評価パラメータ及び予め構築した実験画像の画像品質評価パラメータと前記実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係に基づき、前記照明モジュールの最適照明モードを確定することにより前記照明モジュールを最適照明モードで動作させ、前記最適照明モードでは前記照明領域画像の照明効果レベルが最適となる制御モジュールと、を備える。
【０００８】
上記の複合照明装置において、好ましくは、前記制御モジュールは、画像取得モジュールによって取得された複数の照明領域画像により複数の前記照明領域画像の画像品質評価パラメータを取得する画像品質評価パラメータ取得ユニットと、実験画像の画像品質評価パラメータと前記実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係を構築する相関関係構築ユニットであって、画像品質評価パラメータ取得ユニットが取得した画像品質評価パラメータと、前記相関関係構築ユニットが構築した相関関係とに基づいて、前記照明領域画像の照明効果レベルを確定する相関関係構築ユニットと、前記相関関係構築ユニットによって確定された照明効果レベルに基づいて、前記照明領域画像の照明効果レベルが最適である前記照明領域画像を選択して前記照明モジュールを最適照明モードで動作させ、前記最適照明モードでは前記照明領域画像の照明効果レベルが最適となる選択ユニットと、を備える。
【０００９】
上記の複合照明装置において、好ましくは、前記相関関係構築ユニットは、分類器で実現しており、前記実験画像は、エルゴノミクス実験方法に使われる画像である。
上記の複合照明装置において、好ましくは、前記照明モジュールは、前記要照明領域へ照明を提供する照明光源ユニットと、前記照明光源ユニットが照明モードで働くときの照明方向を制御する照明方向制御ユニット、および／又は、前記照明光源ユニットが照明モードで働くときの照明光度を制御する照明光度制御ユニットと、を備える。
【００１０】
上記の複合照明装置において、好ましくは、前記照明方向制御ユニットは、多自由度運動モータであり、前記照明光源ユニットの数は、一つ又は複数であり、前記照明光源ユニットは、前記照明光源ユニットごとに一つずつ対応する複数の前記照明方向制御ユニットに装着され、複数の前記照明光源ユニットが環形に設けられる。
【００１１】
上記の複合照明装置において、好ましくは、前記画像品質評価パラメータは、画像輝度、画像領域コントラスト及び画像周縁ぼやけ度を少なくとも含んでおり、好ましくは、画像輝度テクスチャー情報、画像高反射領域特徴パラメータ及び画像ノイズレベルのうちの一つ又は複数をさらに含んでいる。
【００１２】
上記の複合照明装置において、好ましくは、前記複合照明装置は、前記画像取得モジュールによって取得された複数の照明領域画像を記憶する記憶モジュールを、さらに備える。
【００１３】
上記の複合照明装置において、好ましくは、前記複合照明装置は、前記照明モジュールが最適照明モードで動作する場合、前記画像取得モジュールによって取得された照明領域画像をリモートクライアントに送信する送信モジュールをさらに備える。
【００１４】
本発明の他方には、上記複合照明装置に適用可能である画像品質制御に基づく複合照明方法が提供された。前記複合照明方法は、実験画像の画像品質評価パラメータと実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係を予め構築するステップ；照明モードで要照明領域に照明を提供し、照明モードの種類は複数であり、複数の照明モードの何れか二つの照明モードでは照明モジュールの照明方向および／又は照明光度が異なるステップ；照明モードごとに形成された照明領域に対して、それぞれ撮影して照明領域画像を取得するステップ；最適照明モードで要照明領域に照明を提供するように、照明領域画像と相関関係とに基づいて最適照明モードを確定し、ここで、この最適照明モードで、照明領域画像の照明効果レベルが最高となるステップ、を含んでいる。
【００１５】
上記の複合照明方法において、好ましくは、前記実験画像は、エルゴノミクス実験方法に使われる画像であり、前記画像品質評価パラメータは、画像輝度、画像領域コントラストを少なくとも含んでいる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施例に提供された技術方案は以下の有益な効果を有している。
（１）本発明には、画像品質評価パラメータの分析の結果を利用して照明光源ユニットの照明光度及び照明方向の調整及び制御のフィードバック因子とし、緻密な光源光度及び方向制御方法により近景照明の照明効果を効率的に高め、実際の応用と工事現場において高い実用価値を有する。
（２）本発明に係る画像分析方法は、客観的な画像品質評価パラメータを計算すると同時に、エルゴノミクス実験方法で主観照明効果レベルの評価を確定し、その処理結果は、人間の目の観察習慣に近いため、それらを照明光源ユニットの照明光度及び照明方向の調整因子として利用することにより、最終照明効果の制御は人間の目の視覚効果が優れる特徴を有する。
（３）本発明は、多自由度運動制御モータで照明光源ユニット運動を駆動する方法を利用して照明光源ユニットの照明方向を制御し、伝統的な固定装着モードでのＬＥＤ灯具の照明範囲と効果を効率的に広げ、本当の意味上の照明効果調整を実現できる。
（４）本発明に係るシステムは、良好な照明シーンを提供するとともに、画像取得装置、例えば、カメラで最適な照明シーンをスプリットジョイントして撮影と記録し、さらに後続の画像分析応用を行い、データの事後分析の実現に便利となるため、伝統的な照明装置の用途を広げ、現在ビデオ監視カメラ製品の機能を豊富にさせた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における実施例に提供された画像品質制御に基づく複合照明装置の構造模式図である。
【図２】本発明における実施例に提供された照明モジュールの構造模式図である。
【図３】本発明における実施例に提供された五自由度マニピュレータと照明モジュールの構造模式図である。
【図４】本発明における実施例に提供された取付け用構造部材、照明光源ユニットと照明方向制御ユニットの構造模式図である。
【図５】本発明における実施例に提供された他の取付け用構造部材、照明光源ユニットと照明方向制御ユニットの構造模式図である。
【図６】本発明における他の実施例に提供された画像品質制御に基づく複合照明装置の構造模式図である。
【図７】本発明における他の実施例に提供された画像品質制御に基づく複合照明方法のフロー模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の目的、技術案および利点をより明らかにさせるために、以下図面に基づいて本発明の実施形態をさらに詳しく説明する。
図１に示されているように、本発明の実施例１が画像品質制御に基づく複合照明装置を提供している。具体的に、該複合照明装置は、照明モジュール１０と、画像取得モジュール２０と、照明モジュール１０と画像取得モジュール２０とのそれぞれに接続されている制御モジュール３０と、を備える。
【００１９】
また、照明モジュール１０は、照明モードで機能し要照明領域に照明を提供することに用いられ、要照明領域を照明領域に形成させる。照明モードの種類は複数であり、照明モジュール１０は、照明モードごとに要照明領域にそれぞれに照明を提供する。複数の照明モードの何れか二つの照明モードで、照明モジュール１０の照明方向および／又は照明光度は異なる。要照明領域は、照明が必要な領域であり、例えば、医療分野において、複合照明装置を応用する場合、要照明領域は負傷者の傷口である。夜に室外の緻密な操作（例えば、設備のメンテナンス、証拠の撮影）を行っている場合、要照明領域は、操作対象である。照明モードでの照明パラメータは、照明方向および／又は照明光度を含んでいる。
【００２０】
好ましくは、図２に示すように、照明モジュール１０は、照明光源ユニット１１と、照明光源ユニット１１に接続されている照明方向制御ユニット１２および／又は照明光源ユニット１１に接続されている照明光度制御ユニット１３と、を備える。さらに好ましくは、照明モジュール１０は、照明光源ユニット１１、照明方向制御ユニット１２及び照明光度制御ユニット１３を含む。
【００２１】
照明光源ユニット１１は、要照明領域への照明提供に用いられており、ＬＥＤ照明光源ユニットであることが好ましい。ＬＥＤ照明光源ユニットは、複数のＬＥＤ電球が並列して形成された複数の点光源又は複数の面光源を含んでいる。照明光源ユニット１１から照射する光は白光であることが好ましい。他の実施例において、赤光、青光等の他の色の光であってもよく、複数色の組み合わせる光であってもよい。照明光源ユニット１１は、ＯＬＥＤ照明器具であってもよい。これに関し、本実施例は限定しない。
【００２２】
照明方向制御ユニット１２は、照明光源ユニット１１が照明モードで機能するときの照明方向を制御することに用いられており、好ましくは、回転運動（即ち、異なる軸回りに回転）して照明方向を変更する多自由度運動モータ１２０である。多自由度運動モータは、複数の単自由度（例えば、ピッチング（pitching）、ヨー（yaw）、ロール自由度の何れの自由度）運動モータ、複数の二自由度（例えば、ピッチング、ヨー、ロール自由度の何れか二つの自由度の組合せ）運動モータ、複数の三自由度（例えば、ピッチング、ヨー、ロール自由度）運動モータ又は三自由度以上の運動モータであってもよい。実際には、照明光源ユニットは、多自由度運動モータに装着される。多自由度運動モータは、取付け用構造部材を介して多自由度マニピュレータに装着されており、多自由度マニピュレータが伝動と回動を実現することができるため、照明モジュールの空間位置を変更し、照明モジュールの空間位置への制御を実現することができる。他の実施例において、照明方向制御ユニット１２は、例えば、金属フレキシブルチューブ、金属網チューブ等の柔軟性ホルダであってもよい。図３は、五自由度連結ロッドマニピュレータ１７と知能複合照明体の構造模式図である。マニピュレータの各自由度は各連結ロッドの接続軸の回動方向である。
【００２３】
照明光度制御ユニット１３は、照明光源ユニット１１が照明モードで機能するときの照明光度を制御することに用いられ、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）技術に基づく回路を利用して照明光源ユニット１１の電力を変更することで、照明光度を変更する。例えば、照明光源ユニット１１がＬＥＤ照明光源である場合、ＰＷＭ技術に基づく回路を利用してＬＥＤ照明光源ユニット１１の照明光度を制御することができる。他の実施例において、照明光源ユニット１１の両端の電圧を変更することで照明光度の変化を実現することができる。また、照明モジュール１０の数は、要照明領域により良い照明を提供するように、複数であることが好ましい。さらに、複数の照明モジュールは、例えば、円形、長方形、楕円形等の環状形に配置されることが好ましい。また、一つ又は複数の照明ユニットの位置は、実際の照明必要に応じて任意の位置に設けられることができる。
【００２４】
また、画像取得モジュール２０は、照明モジュール１０が複数の照明モードで形成する照明領域のそれぞれに対して撮影を行い、複数の照明領域画像を取得することに用いられ、即ち、画像取得モジュールは、照明モジュール１０が照明モードごとで形成する照明領域のそれぞれに対して撮影することで、照明領域画像を取得する。画像取得モジュール２０は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラであってもよく、単色カメラ、カラーカメラ又は白黒カメラであってもよく、可視光線カメラ又は近赤外線カメラであってもよい。また、画像取得モジュール２０の数は、要照明領域が照明領域に形成された後の異なる部分の画像を取得し、これにより、画像への緻密な制御に資することができるように、複数であることが好ましい。
【００２５】
実際には、照明モジュールと画像取得モジュールは、携帯に便利なように、集積化の取付け用構造設計を採用することが好ましい。例えば、多自由度運動制御モータにＬＥＤ照明光源ユニットを装着して電動照明ユニットを構成することで、ＬＥＤ照明光源ユニットは、多自由度運動制御モータの回動によって姿勢変化（即ち、照明方向）が駆動される。複数の電動照明ユニットは、取付け用構造部材１６によって固定され、複数の電動照明ユニットが、所定のルール（例えば、長方形、円形）に従って配列された後、画像取得装置が取付け用構造部材に装着されることによって、画像の取得を実現する。画像取得モジュールは、取付け用構造部材の幾何中心に装着されることが好ましい。最後に、ＬＥＤ照明光源ユニット、多自由度運動制御モータ及び画像取得装置は合わせて、知能複合照明体１００を構成する。図４には、八つのＬＥＤ照明光源ユニット１１０、一つのカメラ２００及び取付け用構造部材の構造模式図が提供された。八つのＬＥＤ照明光源ユニット１１０は、円形または正八角形に並べられており、その中心には、カメラ２００が装着されて照明領域に対して画像を取得する。図５には、八つのＬＥＤ照明光源ユニット１１０、二つのカメラ２００及び取付け用構造部材１６の構造模式図が提供された。八つのＬＥＤ照明光源ユニット１１０は、長方形に並べられており、その中心両側には、照明領域に対し画像を取得するように、二つのカメラ２００が対称的に装着されている。
【００２６】
また、制御モジュール３０は、画像取得モジュール２０によって取得された複数の照明領域画像の画像品質評価パラメータ及び予め構築した実験画像の画像品質評価パラメータと実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係に基づいて、照明モジュール１０の最適照明モードを確定して照明モジュール１０を最適照明モードで動作させる。照明モジュールは最適照明モードで動作する場合、画像取得モジュールが取得した照明領域画像の照明効果レベルが最適となる。実際には、制御モジュールは、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、マイコン回路基板における一つ又は複数の組込み式回路基板で実現されてもよい。回路基板の形状は、規則的な又は不規則的な多角形であってもよい。制御モジュール、照明モジュール及び画像取得モジュールに提供する電源は直流電源又は交流電源である。
【００２７】
該装置は、医療、工業、工事やプロジェクト、科学実験等の分野の近景照明及び画像分析に対し、画像品質評価パラメータに基づくフィードバック制御方法を採用し、画像品質により照明光場強度と分布を分析し、分析結果をＬＥＤ照明ユニットの光度及び照明方向を制御する根拠とする。異なるレベルのＬＥＤ照明光源ユニット、運動制御モータ、カメラ等のコンポーネントの組合せで、該装置は、異なる機能の製品を形成することができ、例えば知能複合照明装置であってもよいし、最適照明を提供する画像取得と分析装置であってもよい。
【００２８】
本装置は、複数のＬＥＤライトで照明を実現し、複数の運動制御モータによりＬＥＤ灯の運動を駆動し、カメラを利用して画像を取得し、最後に組込み式回路によって画像品質評価パラメータを分析し、ＬＥＤ灯の照明効果を調整することで、最適照明制御を実現するとともに、最適照明条件の下での画像分析応用を実現することができる。
【００２９】
本発明の実施例が提供する複合照明装置は、画像取得モジュールによって取得された複数の照明領域画像の画像品質評価パラメータ及び予め構築した実験画像の画像品質評価パラメータと実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係に基づき、照明モジュールの最適照明モードを確定して照明モジュールを最適照明モードで動作させ、最適照明の制御を実現している。
【００３０】
図６に示されているように、本発明の他の実施例には、画像品質制御に基づく複合照明装置が提供されており、上記実施例１を基に、本発明の他の実施例における制御モジュール３０は、具体的に、画像品質評価パラメータ取得ユニット３１、相関関係構築ユニット３５、相関関係構築ユニットに接続される選択ユニット３４を有する。
【００３１】
また、画像品質評価パラメータ取得ユニット３１は、画像取得モジュール２０によって取得された複数の照明領域画像に基づいて複数の照明領域画像の画像品質評価パラメータを取得することに用いられる。
【００３２】
また、本発明の具体的な実施形態に係る画像品質評価パラメータは、少なくとも画像輝度、画像領域コントラスト、画像周縁ぼやけ度を含んでいる。他の実施例には、画像輝度テクスチャー情報、画像高反射領域特徴パラメータ及び画像ノイズレベルの一つ又は複数を含んでもよい。上記画像品質評価パラメータは、画像輝度、コントラスト、テクスチャー変化、ノイズ変化などの異なる角度から画像の照明特徴を記載し、計算が容易で正確な特徴を有する。
【００３３】
上記画像品質評価パラメータの好ましい定義方法は以下のようになる。
ｉ）画像輝度
画像輝度MBは画像の明暗レベルを表し、その計算式が以下のようになる。
【００３４】
【数１】
0006572309.tif 000002
ここでは、hkは画像ヒストグラムにおけるグレーレベルがIkであるピクセルの数であり、ｐはパラメータであり、その値の範囲は正整数、例えば、３であり、式（１）におけるＮは、画像に現れた全てのグレーレベルの数を示している。
【００３５】
ｉｉ）画像領域コントラスト
サンプル領域コントラストMCとＴａｍｕｒａテクスチャーコントラストTconをそれぞれに計算する。ＴａｍｕｒａテクスチャーコントラストTconは、画像グレーレベル変化の強さを表し、その算式は、それぞれに以下のようになる。
【数２】
0006572309.tif 000003
【数３】
0006572309.tif 000004
【数４】
0006572309.tif 000005
ここでは、
【数５】
0006572309.tif 000006
はサンプルピクセルのグレーレベルの最大値と最小値であり、式（２）におけるＮは、サンプルピクセルポイントの数であり、μ4は画像パターン（画像スポット）の四階中心距離であり、σは画像領域グレーレベル値の平均二乗偏差であり、α4は中間変数である。
【００３６】
ｉｉｉ）画像周縁ぼやけ度
画像周縁ぼやけ度MBLは画像周縁における明晰度合を表し、その算式は以下のようになる。
【数６】
0006572309.tif 000007
そのうち、I（xi1，yi1）とI（xi2，yi2）は、（xi1，yi1）と（xi2，yi2）にある画像グレーレベル値を表し、wiはピクセル（xi1，yi1）と（xi2，yi2）にある境界拡散程度を表し、符号Θは計算する画像領域を表し、符号
【数７】
0006572309.tif 000008
は最大値を計算することを表し、符号arctan{・}は逆正接関数を計算することを表している。
【００３７】
ｉｖ）画像輝度テクスチャー情報
画像輝度テクスチャー情報は、グレーレベルの同時生起行列（共起行列）角２次モーメント、グレーレベルの同時生起行列慣性モーメント及びグレーレベルの同時生起行列エントロピーをそれぞれに計算した。グレーレベルの同時生起行列角２次モーメントGLCMASMは、画像テクスチャーグレーレベル分布の均一度及びテクスチャー粗さの計量値を表し、グレーレベルの同時生起行列慣性モーメントGLCMCONは、画像テクスチャーの明晰度とテクスチャー深さの計量値を表し、グレーレベルの同時生起行列エントロピーGLCMENTは、画像グレーレベル分布の複雑度又は乱れ度を表し、その算式は、それぞれ以下のようになる。
【数８】
0006572309.tif 000009
【数９】
0006572309.tif 000010
【数１０】
0006572309.tif 000011
ここでは、p(i,j)は、画像のグレーレベルの同時生起行列であり、座標(i,j)は、画像の位置情報を表し、符号log[・]は、対数値を計算することを表している。
【００３８】
ｖ）画像高反射領域特徴パラメータ
表面が滑らかな物体に対して最適照明モード制御を行う場合、強すぎる照明光源は、物体表面において高反射領域が存在するようになることがあるので、閾値を固定する方法で高反射領域に対し分割し、該領域に占める画像ピクセルの数を計算し、該ピクセルの数を高反射領域の面積特徴（パラメータMA）として、照明効果を評価する。
【数１１】
0006572309.tif 000012
【数１２】
0006572309.tif 000013
ここでは、I(i,j)は原始画像位置が(i,j)にある画像グレーレベルであり、TAは［０，２５５］の間の正整数である固定閾値であり、実際の応用では、応用状況によって異なる数値を選択可能となる。IS(i,j)はバイナリ化閾値によって分割された後の画像グレーレベル値を表している。
【００３９】
ｖｉ）画像ノイズレベル
画像ノイズレベルMNは、画像取得装置、例えば、カメラが暗い条件で暗電流等の因子に影響される程度を表し、一側面からカメラの特徴および環境照明特徴を反映し、その計算式は、以下のようになる。
【数１３】
0006572309.tif 000014
ここでは、Iikは画像のグレーレベルを表し、
【数１４】
0006572309.tif 000015
は画像全体におけるすべてのピクセルのグレーレベルの平均値を表し、
【数１５】
0006572309.tif 000016
はサンプル画像ブロックにおけるすべてのピクセルのグレーレベルの平均値を表し、K1、K2はパラメータを表し、［０，５］の間の有理数をそれぞれに設定することができる。実際の応用では、実際の応用状況によって異なる数値を選択可能となる。符号Θは計算する画像領域を表し、符号
【数１６】
0006572309.tif 000017
は最小値を計算することを表し、符号log[・]は対数値を計算することを表し、式（１１）におけるＮはサンプル画像ブロック内の画像ピクセルの数を表し、ｋはその中の１つの画像を表している。
【００４０】
実験画像は、エルゴノミクス実験方法に使われる画像であることが好ましい。
ここでは、相関関係構築ユニットは、具体的に、実験画像の画像品質評価パラメータと実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係を構築するとともに、画像品質評価パラメータ取得ユニットから取得した画像品質評価パラメータと、相関関係構築ユニットが構築した相関関係とに基づいて、照明領域画像の照明効果レベルを確定することに用いられる。実際には、相関関係構築ユニットの上記機能は、分類器によって実現する。即ち、相関関係構築ユニットは分類器であり、つまり、相関関係の構築は、分類器によって実現する。相関関係の構築プロセスは、分類器の訓練プロセスである。照明効果レベルの確定は、訓練された分類器（即ち、分類器の訓練プロセスが完了した）によって実現する。分類器は、サポートベクターマシーン（Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍｅｃｈｉｎｅ、ＳＶＦ）分類器であってもよいし、神経ネットワーク又はベイズ分類器であってもよい。本実施例では、分類器の具体的な種類に対し限定せず、他の実施例において、量表で実現してもよい。相関関係構築は、具体的にはエルゴノミクス実験方法で、エルゴノミクス実験方法に使用された画像の照明効果レベル及びエルゴノミクス実験方法に使用された画像の画像品質評価パラメータを取得し、サポートベクターマシーン分類器又は神経ネットワークによってエルゴノミクス実験方法に使用された画像の画像品質評価パラメータとエルゴノミクス実験方法に使用された画像の照明効果レベルとの間の相関関係を構築することで、即ち、エルゴノミクス実験方法に使用された画像の画像品質評価パラメータをサポートベクターマシーン分類器又は神経ネットワークの訓練データとして、エルゴノミクス実験方法に使用された画像の照明効果レベルをサポートベクターマシーン分類器又は神経ネットワークの監視データとして、エルゴノミクス実験方法に使用された画像の画像品質評価パラメータとエルゴノミクス実験方法に使用された画像の照明効果レベルとの間の相関関係を構築するようになる。
【００４１】
次に、如何にエルゴノミクス実験方法に使用された画像の照明効果レベルを取得することに対し、詳しく説明する。
エルゴノミクス実験は、エルゴノミクス実験方法で照明効果レベルを確定することを目的とする。定量化実験で人間の目が特定のシーン画像を見ている場合、特定シーン画像における照明環境の主観光度レベルを分けることである。照明効果レベルは３級、４級又は複数級に分けられることになる。上記目的を達成するために、まず、例えば、典型的な医療照明場合、工業応用場合、工事作業場合、科学実験場合等の特定な照明応用場合を選んで、各実際の場合において、大量の異なる照明効果レベルの画像を取得し、同一照明効果レベルの累計撮影した画像は２００以上になることが好ましい。その後、性別、年齢、裸眼視力等の指標によって人体実験者を選択し、実験者は、例えば、暗室条件のような特定な実験環境には、ランダムで出現した順序に応じて累計した画像に対し主観的に評価して採点し、最終的な採点結果を異なる照明効果レベルを主観的に評価する根拠とする。上記実験プロセスは、複数の実験者が参加する必要となり、実験者の主観評価結果における各照明効果レベルの画像の数が固定閾値を超えるまで積み重ねられる。固定閾値は、例えば、５０、６０等の正整数である。照明効果レベルの分割は、人間の目の主観感覚によって分割する。例えば、５レベルに分ける場合、まず、特定な応用状況の画像の照明効果に対し５レベルに分ける事実について、実験者に知らせ、その後該特定な状況の大量の異なる照明効果の画像を取得し、実験者に主観感覚によって画像を５類に分けさせる。一つの分類方法は、主観的に感じた照明効果が最適な画像をレベル５の照明効果レベル画像に分け、主観的に感じた照明効果が最悪の画像をレベル１照明効果レベルの画像に分けることを実験者に要求する。大量の実験者が上記の操作過程を完成することで、最終的な分類結果は、統計角度で一定的な代表性を有し、つまり、異なる照明効果レベル下の画像例を代表することができる。表１は、精密システム修理をリモコン操作する場合の作業面の緻密な操作の照明効果レベルと各画像品質評価パラメータの値の範囲との対応関係を示している。下の表においては、照明効果レベルがレベル１である場合、人間の目の観察効果が最適であり、レベル３の場合は、人間の目の観察効果が最悪である。レベル２の場合は、人間の目の観察効果への主観評価は普通となる。表の結果から分かるように、照明効果レベルと画像品質評価パラメータとの間には一定的な対応関係を有しており、累計した同一の照明効果レベルの画像が多ければ多いほど、計算した各照明効果レベルに対応する画像品質評価パラメータの値の範囲がより正確となり、より人間の目の真実な感覚を代表することができる。これに対し、各画像品質評価パラメータの値の確定によって、対応する照明効果レベルを唯一に確定することができる。
【００４２】
【表１】
0006572309.tif 000018
表１のMAが零であることは、該照明効果レベル条件での高反射領域の面積は零であることを意味し、即ち照明効果レベル条件下での高反射領域が存在しない。同じように、MAが零より大きいことは、該照明効果レベル条件下での高反射領域の面積は零より大きいことを表している。
【００４３】
医療照明効果レベルの分割実験を例として、Ｃｏｏｐｅｒ‐Ｈａｒｐｅｒ方法で主観画像品質評価の表を設計することが好ましい。Ｃｏｏｐｅｒ‐Ｈａｒｐｅｒは採点に基づく一次元評価の主観方法であり、因子を若干のレベルに分け、最低の点数は、非常に低い照明効果レベルを示しており、最高の点数は、非常に高い照明効果レベルを示している。表２に示すような５点制の採点方法が好ましい。表を設計するとき、人体実験を参加する実験者が画像の最終的な照明効果レベルに対し点数をつける以外、画像品質評価パラメータである画像輝度、画像領域コントラスト、画像周縁ぼやけ度、画像輝度テクスチャー情報、画像高反射領域特徴パラメータ、画像ノイズレベルのそれぞれに対し、点数レベルを与える必要がある。該点数レベルの値の範囲は、同様に１から５までとなる。点数レベルが高ければ高いほど、画像輝度が高くなり、画像領域コントラストが高くなり、画像周縁ぼやけ度が低くなり、画像輝度テクスチャー情報が高くなり、画像高反射領域特徴が不明晰となり、画像ノイズレベルが低くなる。
【００４４】
【表２】
0006572309.tif 000019
人体実験は、個体因子及び実験現場の環境因子に大きく影響されることを考えて、より実際に近い効果を得るため、最終的に、一つの画像に対し最終的なエルゴノミクス主観実験評価の照明効果レベルを与える場合、実験者が評価した最終照明効果レベルを参照するとともに、実験者が画像輝度、画像領域コントラスト、画像周縁ぼやけ度、画像輝度テクスチャー情報、画像高反射領域特徴パラメータ、画像ノイズレベルの六つの指標の点数付け結果を参照することで、最終照明効果レベルの評価の正確性を確定する。例えば、実験者からの最終照明効果レベルの点数は、六つの指標点数のうち四つの指標の点数との差が大きくないとき、最終照明効果レベルの点数は、信頼可能となることが考えられる。そうではないと、具体的な状況に応じて最終照明効果レベルの点数を下げ又は高めることになる。六つの指標のうちの四つの点数は、何れも最終照明効果レベルの点数より高いとき、最終照明効果レベルの点数を高める。これに対し、六つの指標のうちの四つの点数は、最終照明効果レベルより低いとき、最終照明効果レベルの点数を下げる。他の実施例においては、最終照明効果レベルの点数を、六つの指標点数のうちの五つの指標の点数と比較してもよいし、六つの指標点数のうちの三つの指標の点数と比較してもよい。これに関し、本実施例は、特に限定しない。
【００４５】
以下、サポートベクターマションを例として、如何に実験画像の画像品質評価パラメータと照明効果レベルとの間の相関関係を構築することについて、詳しく説明する。
サポートベクターマション（Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍｅｃｈｉｎｅ，ＳＶＭ）分類器技術を利用して画像品質評価パラメータと照明効果レベルとの間の相関関係を構築する。ＳＶＭ分類器は、統計学理論に基づくパターン識別分類ツールであり、訓練データが少なく、分類精度が高く、計算安定性がよい等の特徴がある。ＳＶＭ分類器を応用する場合、同じ画像データに対しそれぞれに計算又は人体実験の方法でＳＶＭ分類器の訓練データと監視データを取得する必要がある。そのうち、ＳＶＭ分類器の訓練データは、画像輝度、画像領域コントラスト、画像周縁ぼやけ度、画像輝度テクスチャー情報、画像高反射領域特徴パラメータ、画像ノイズレベルの六つの画像品質評価パラメータである。ＳＶＭ分類器の監視データは、エルゴノミクス実験を通して取得した５レベルの照明効果レベルである。ＳＶＭ分類器は、パターン識別分野においてよく使われる数学ツールである。既知のデータを用いてＳＶＭに対し訓練を行わせ、一旦ＳＶＭの訓練が完了すると、画像品質評価パラメータと照明効果レベルとの間の対応関係（又は相関関係）を取得できる。実際には、レベルごとの照明効果に累計した画像データを２００以上に取得すると、ＳＶＭ分類器訓練の最終分類の正確率は９０％以上になる。
【００４６】
なお、本発明の具体的な実施形態において、画像品質評価パラメータを用いて照明効果を評価する場合、グレーレベル画像を用いて照明効果を評価してもよし、カラー画像を用いて照明効果を評価してもよい。本発明に係る六種類の画像品質評価パラメータは、異なる応用場面に対し全部使用してもよく、一部を使用してもよい。照明要求環境が単一の場合、例えば、植物の成長プロセスに対し照明又は画像取得をしている場合、室内の実験室の環境条件が良好であるため、複雑な環境の雑光の変化の影響が存在せず、また、採用した画像取得装置の性能も高い。この場合、画像輝度、画像領域コントラスト、画像周縁ぼやけ度、画像輝度テクスチャーのたった四つのパラメータのみを考えて、画像品質の優劣を評価することができる。他の場合、例えば、夜の室外環境で市政工事の照明及び修理を行う場合、都市環境にはいろいろな他の光源が多く、システムの応用には、環境光の条件が複雑的に変化することが多いため、画像輝度、画像領域コントラスト、画像周縁ぼやけ度、画像輝度テクスチャー情報、画像高反射領域特徴パラメータ、画像ノイズレベルの六つの画像品質評価パラメータを同時に考慮して画像品質を評価する必要がある。他の実施例においては、他の公式で画像品質評価パラメータを限定してもよい。
【００４７】
そのうち、選択ユニット３４は、相関関係構築ユニットが確定した効果レベルによって、照明領域画像の照明効果レベルが最適である照明領域画像を選んで照明モジュールを最適照明モードで動作させる。照明モジュールは最適照明モードで動作している場合、画像取得モジュールが取得した照明領域画像の照明効果レベルが最適となる。具体的には、複数の照明領域画像に対応する照明効果レベルを順序付けることで、照明効果レベルが最適の照明領域画像に対応する照明モードを選出する。即ち、ユーザに最適照明モードを薦めることで、ユーザに照明モジュールが最適照明モードで動作することを選択または自動的に駆動させる（即ち、照明モジュールを所定の照明光度及び／又は照明方向で動作するように駆動する場合、画像取得モジュールによって取得された照明領域画像の照明効果レベルが最適となり、所定の照明光度及び／又は照明方向が最適照明モードに対応する）。
【００４８】
実際には、工事現場と操作場所又は制御場所との間の距離は、非常に遠い。例えば、医療分野の遠距離診断において、分析と操作に便利なように、該複合照明装置は送信モジュールをさらに含む。該送信モジュールは、照明モジュールが最適照明モードで動作する場合、画像取得モジュールによって取得された照明領域画像をリモートクライアントに送信することで、リモートクライアントが画像を見、又は、さらに画像を処理し、例えば、画像の強化、画像のスプリットジョイント、画像の三次元復元などの画像分析応用に用いられる。実際には、送信モジュールは、有線又は無線ネットワーク送信モジュールであってもよい。要照明領域への分析に便利なように、該複合照明装置は、画像取得モジュールによって取得された複数の照明領域画像を記憶することに用いられる記憶モジュールを、さらに含む。
【００４９】
本発明の実施例が提供する複合照明装置は、画像取得モジュールによって取得された複数の照明領域画像の画像品質評価パラメータ及び予め構築した実験画像の画像品質評価パラメータと実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係に基づいて、照明モジュールの最適照明モードを確定して照明モジュールを最適照明モードで動作させることにより、最適照明制御を実現している。
【００５０】
本発明のさらなる１つの実施例は、画像品質制御に基づく複合照明方法を提供し、該方法は、上記実施例１と他の実施例が提供する複合照明装置に適用される。図７に示すように、以下のステップを含んでいる。
【００５１】
４０１：実験画像の画像品質評価パラメータと実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係を予め構築する；
４０２：照明モード下で要照明領域に照明を提供し、照明モードの種類は複数であり、複数の照明モードのうち何れか二つの照明モード下で、照明モジュールの照明方向および／又は照明光度が異なる；
４０３：各照明モードの下で形成された照明領域に対し、それぞれに撮影して照明領域画像を取得する；
４０４：最適照明モードで要照明領域に照明を提供するように、照明領域画像と相関関係によって最適照明モードを確定し、この最適照明モードで、照明領域画像の照明効果レベルが最高となる。
【００５２】
ここでは、ステップ４０１において実験画像の画像品質評価パラメータと実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係を予め構築する方法及びステップ４０４において照明領域画像と相関関係によって最適照明モードを確定し、この最適照明モードで照明を要照明領域に提供し、照明領域画像の照明効果レベルは最適照明モードで最適であることについて、上記実施例１又は他の実施例における制御モジュールに関する記載を参照することができる。ステップ４０２において照明モードで照明を要照明領域に提供すること、照明モードは複数の種類があり、複数の種類の照明モードのうち、いずれか二種類の照明モードでは、照明モジュールの照明方向及び／又は照明光度が異なることについて、上記実施例１及び他の実施例における照明モジュールに関する記載を参照することができる。ステップ４０３においては、照明モードごとで形成された照明領域に対し、それぞれに撮影して照明領域画像を取得する方法について、上記実施例１及び他の実施例における画像取得モジュールに関する記載を参照することができる。ここで説明を省略する。
【００５３】
応用する場合、ステップ４０１は、複合照明装置応用の前段階にある。ステップ４０２、４０３、４０４は、複合照明装置の応用段階にある。実験画像は、エルゴノミクス実験方法に使われる画像であることが好ましい。画像品質評価パラメータは、画像輝度、画像領域コントラスト、画像周縁ぼやけ度、画像輝度テクスチャー情報、画像高反射領域特徴パラメータ、画像ノイズレベルを含むことが好ましい。ステップ４０１の前に、画像品質評価パラメータを定義するステップ４００をさらに有してもよい。
【００５４】
実際には、工事現場と操作場所又は制御場所との間の距離は、非常に遠い。例えば、医療分野の遠距離診断において、分析と操作に便利なように、該複合照明方法は、取得した最適照明モードで形成された照明領域の照明領域画像をリモートクライアントに送信することにより、リモートクライアントが画像を見、又は、さらに画像を処理し、例えば、画像の強化、画像のスプリットジョイント、画像の三次元復元などの画像分析応用を行うことを、さらに含む。
【００５５】
以下、画像品質制御に基づく複合照明方法は、実際に応用するときのステップに対し、詳しく説明する。
画像品質評価パラメータを定義する。ここで使われる画像品質評価パラメータは、画像輝度、画像領域コントラスト、画像周縁ぼやけ度、画像輝度テクスチャー情報、画像高反射領域特徴パラメータ、画像ノイズレベルの六種類を含んでいる。
【００５６】
エルゴノミクス主観実験評価方法を設計する。分類器又は神経ネットワーク技術を利用して複数の画像の画像品質評価パラメータと主観照明効果レベルとの間の相関関係を構築する。まず、典型的な照明応用条件における異なる照明効果レベルの画像を取得して分類器又は神経ネットワークの訓練及び監視データ集を構成する。該照明応用条件における照明効果レベルは、３レベル、４レベル又はさらに多いレベルに分け、同じレベルの照明効果レベル条件において撮影した画像の数が累計２００以上でなくてはいけない。画像照明効果レベルの確定は、エルゴノミクス人体実験方法によって、実験者が主観感覚で判断して点数付けることにより確定する。次は、上記取得された異なる照明効果レベルの画像に対し六種類の画像品質評価パラメータを計算する。最後に、分類器又は神経ネットワークを訓練し、画像品質評価パラメータと照明効果レベルと間の相関関係を構築する。分類器又は神経ネットワークの訓練データは、六種類の画像品質評価パラメータからなり、分類器又は神経ネットワークの監視データは、各画像のエルゴノミクス実験によって確定された主観画像照明効果レベルから確定される。分類器又は神経ネットワークへの訓練が完了した後、分類の精度は９０％以上であることが要求されている。図５を参照して、照明ユニットの数は八つであり、照明方向駆動ユニットの数は二つであり、且つ何れもピッチングとヨーの両方向の運動を実行することができる。そのうち、ピッチング方向角度の運動範囲は±６°であり、ヨー方向角度の運動範囲は±５°である。ピッチング方向の運動は、図５における運動制御モータが長方形の長手に平行する長軸に沿って回転運動を行うことを意味とする。ヨー方向の運動は、図４における運動制御モータ（即ち、運動モータ）が長方形の短手に平行する短軸に沿って回転運動を行うことを意味とする。ＬＥＤ照明光源ユニットごとの光度制御レベル（即ち、照明光度）を高、中、低の三つの光度レベルに分けると仮定する。運動制御モータの２°ごとの回転を一つのサンプル動作状態として（即ち、照明方向）、上記八つの運動制御モータに対し８×６×５個の運動姿勢を取れば、照明装置は８×６×５×３＝７２０種類の典型照明モードを有する。制御知能装置は、上記７２０種類の典型照明モードを遍歴し、画像取得装置を利用して照明モードごとの画像を取得する。
【００５７】
画像取得装置と照明装置で照明効果レベル未知の、新しい要照明領域の画像を撮影する場合、その撮影方法は以下のようになる。まず、ＬＥＤ照明光源ユニットが異なる照明レベル（即ち、照明光度）の照明を実行するように設定するとともに、複数の多自由度運動制御モータの典型照明姿勢（即ち、照明方向）を設定する。次に、上記典型ＬＥＤ照明レベルとＬＥＤ照明姿勢レベルを自由に組み合わせて、異なる照明光度と異なる照明姿勢（即ち、照明モード）下のあらゆる可能な制御方法の全てを遍歴する。これに基づいて、照明光度及び姿勢への制御の結果に対し、画像取得モジュールで画像を撮影と保存する。
【００５８】
最適照明制御方法（即ち、最適照明モード）の推薦結果を計算して取得する。計算方法は以下のようになる。まず、全ての典型的な照明効果で撮影した画像に対し、画像品質評価パラメータを計算する。次に、訓練完了された分類器又は神経ネットワークを利用して画像ごとの照明効果レベルを推算する。最後に、照明効果レベルに基づいて順序付けて、照明効果最適な画像に対応するＬＥＤ照明光度とＬＥＤ照明方向の制御方法を最終の最適照明制御方法とする。即ち、最適照明モードの確定を実現する。換言すれば、典型照明姿勢の条件ごとにおいての画像取得任務を完了させた後、知能複合照明体後端に接続された組込み式回路は、照明モードごとでの画像に対し画像品質評価パラメータを計算し、訓練完了されたＳＶＭ分類器の演算結果に基づいて対応する画像の照明レベル順序を確定し、照明レベルが最適な画像に対応する典型照明モード（各運動制御モータの姿勢及びＬＥＤ照明ユニットの光度を含む）をユーザに薦める。
【００５９】
本発明の別の実施例によって提供されている方法には、複数の照明モードで要照明領域に照明を提供することにより、照明領域を形成してから、取得された複数の照明領域画像の画像品質評価パラメータ及び予め構築した実験画像の画像品質評価パラメータと実験画像の照明効果レベルとの間の相関関係に基づいて、要照明領域に照明を提供する最適照明モードを確定し、照明モジュールを最適照明モードの下で動作させ、最適照明の制御を実現している。
【００６０】
以上、本発明の実施例の有益な効果が以下のようになる。
（１）本発明には、画像品質評価パラメータの分析結果を利用して照明光源ユニットの照明光度及び照明方向の調整及び制御のフィードバック因子とし、緻密な光源光度及び方向制御方法により近景照明の照明効果を効率的に高め、実際の応用と工事現場において高い実用価値を有する。
（２）本発明に係る画像分析方法は、客観的な画像品質評価パラメータを計算すると同時に、エルゴノミクス実験方法で主観照明効果レベルの評価を確定し、その処理結果は、人間の目の観察習慣に近いため、それらを照明光源ユニットの照明光度及び照明方向の調整因子として利用することにより、最終照明効果の制御は人間の目の視覚効果が優れる特徴を有する。
（３）本発明は、多自由度運動制御モータで照明光源ユニット運動を駆動する方法を利用して照明光源ユニットの照明方向を制御し、伝統的な固定装着モードでのＬＥＤ灯具の照明範囲と効果を効率的に広げ、本当の意味上の照明効果調整を実現できる。
（４）本発明に係るシステムは、良好な照明シーンを提供するとともに、画像取得装置、例えば、カメラで最適な照明シーンをスプリットジョイントして撮影と記録し、さらに後続の画像分析応用を行い、データの事後分析の実現に便利となるため、伝統的な照明装置の用途を広げ、現在ビデオ監視カメラ製品の機能を豊富にさせた。
【００６１】
本発明は、本発明の発明主旨又は必要な特徴から逸脱しない範囲で他の実施例によって実現することができるのは技術常識から分かる。従って、上記開示された実施例は、各側面において、ただ例を挙げて説明することに過ぎず、唯一の実施形態又は方法ではない。本発明の範囲内又は本発明の範囲内に均等する全ての変更は、いずれも本発明に含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６２】
【特許文献１】中国専利公開ＣＮ２０２００１８９４Ｕ号公報
【特許文献２】中国専利公開ＣＮ１０２６９３６９８Ａ号公報
【特許文献３】中国専利公開ＣＮ１０３４５２５７１Ａ号公報
【図１】
0006572309.tif 000020
【図２】
0006572309.tif 000021
【図３】
0006572309.tif 000022
【図４】
0006572309.tif 000023
【図５】
0006572309.tif 000024
【図６】
0006572309.tif 000025
【図７】
0006572309.tif 000026