(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の対象領域を撮影する撮像装置から、前記対象領域の画像を取得画像として取得する画像取得部と、
前記対象領域の基準照度と、前記撮像装置で撮影された画像であって前記基準照度に対応付けられた基本画像と、前記基本画像の画素値の代表値を前記基準照度に変換する変換係数と、を記憶する記憶部と、
前記取得画像の画素値の代表値に前記変換係数を適用することにより、前記対象領域の照度を求める演算部と、
前記取得画像と前記基本画像との差に基づき、前記対象領域で物体の配置変更が有ったか否かを判定する変化判定部と、
前記変化判定部で前記配置変更が有ったと判定されたときに、前記基本画像を前記取得画像に更新し、かつ更新後の基本画像の画素値の代表値と前記基準照度とを用いて前記変換係数を更新するキャリブレーション動作を行うキャリブレーション処理部と、
を備える
照度取得システム。
【請求項２】
前記キャリブレーション動作を行うための許可条件が成立するか否かを判定する、再キャリブレーション判定部をさらに備え、
前記キャリブレーション処理部は、前記再キャリブレーション判定部で前記許可条件が成立すると判定されたときに前記キャリブレーション動作を行う
請求項１記載の照度取得システム。
【請求項３】
日時を計時する時計部をさらに備え、
前記記憶部には、前記基本画像が撮影された日時が基準時刻として記憶され、
前記許可条件は、前記時計部で計時された日時が、前記対象領域の照度が前記基準時刻における前記対象領域の照度と同じになる日時である、という条件を含む
請求項２記載の照度取得システム。
【請求項４】
前記対象領域内での人の存在と不在とを検出する人検知部をさらに備え、
前記許可条件は、前記人検知部で人の不在が検出されているという条件を含む
請求項２又は３に記載の照度取得システム。
【請求項５】
前記変化判定部で前記配置変更が有ったと判定され、かつ前記再キャリブレーション判定部で前記許可条件が成立しないと判定された場合に、前記キャリブレーション動作を行わないことを通知する通知部をさらに備える
請求項２〜４のいずれか一項に記載の照度取得システム。
【請求項６】
前記変化判定部は、前記基本画像に対してエッジ検出処理を施して得られる第１エッジ画像と前記取得画像に対してエッジ検出処理を施して得られる第２エッジ画像との差分画像に含まれるエッジ上の画素の、前記差分画像のすべての画素に対する割合が、所定の下限値以上であるときに、前記配置変更が有ったと判定する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の照度取得システム。
【請求項７】
前記変化判定部は、前記取得画像のすべての画素のうちで、前記基本画像における同位置の画素の画素値と閾値以上異なっている画素の割合が、所定の範囲内であるときに、前記配置変更が有ったと判定する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の照度取得システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の照度取得システムと、
前記対象領域を照明するための照明器具と、
前記演算部が求めた前記照度に基づいて、前記照明器具の光出力を制御する制御装置と、
を備える
照明制御システム。
【請求項９】
前記記憶部には、前記基本画像が撮影された時の前記照明器具の調光率が、基準調光率として記憶され、
前記キャリブレーション処理部は、前記キャリブレーション動作を行うときに、前記制御装置により前記照明器具の調光率を前記基準調光率に調整する
請求項８記載の照明制御システム。
【請求項１０】
前記キャリブレーション処理部は、前記キャリブレーション動作を行うときに、前記照明器具の劣化の程度を表す劣化情報を取得し、前記劣化情報を用いて、前記基準調光率又は前記更新後の基本画像を補正する
請求項９記載の照明制御システム。
【請求項１１】
コンピュータに、
所定の対象領域を撮影する撮像装置から、前記対象領域の画像を取得画像として取得するステップと、
前記対象領域の基準照度と、前記撮像装置で撮影された画像であって前記基準照度に対応付けられた基本画像と、前記基本画像の画素値の代表値を前記基準照度に変換する変換係数と、を記憶部に記憶するステップと、
前記取得画像の画素値の代表値に前記変換係数を適用することにより、前記対象領域の照度を求めるステップと、
前記取得画像と前記基本画像との差に基づき、前記対象領域で物体の配置変更が有ったか否かを判定するステップと、
前記配置変更が有ったと判定されたときに、前記基本画像を前記取得画像に更新し、かつ更新後の基本画像の画素値の代表値と前記基準照度とを用いて前記変換係数を更新する、キャリブレーション動作を行うステップと
を行わせるための照度取得プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に照度取得システム、照明制御システム、及び照度取得プログラム、より詳細には、対象領域を撮影した画像を用いて対象領域の照度を求める照度取得システム、照度取得システムを備えた照明制御システム、及び照度取得プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象領域を撮影した画像を用いて、対象領域の照度を求める装置がある。
【０００３】
例えば特許文献１には、照度推定モデル生成装置と画像センサとを備えた、照度推定モデル設定システムが開示されている。
【０００４】
特許文献１記載の照度推定モデル生成装置は、複数の被写体条件の下、照度条件を変化させて被写体を撮像した際に得られる、複数の照度と撮像画像の輝度との関係を、被写体条件毎に表した基本モデルを保持する。照度推定モデル生成装置は、照度推定の対象空間で撮像された撮像画像を基準画像として取得し、基準画像が撮像された際の対象空間の照度を基準照度として取得する。そして、照度推定モデル生成装置は、基本モデルに基づき、基準照度と基準画像の輝度との組で表されるデータ値から、対象空間における照度と輝度との関係を表した照度推定モデルを生成する。また画像センサは、撮像画像から輝度を取得し、当該輝度に対応する照度を照度推定モデルに基づき導出（推定）する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１９１３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、カメラ（画像センサ）などの撮像装置で撮影される画像の輝度（画像の画素の輝度値）は、撮影される対象領域の照度と、対象領域の反射率とを反映する。このため、対象領域内で、机が移動されたり床の色が変更されるなどの物体の配置変更（レイアウトの変更）があると、対象領域の照度が変わらないにもかかわらず、撮影される画像の輝度が変わる可能性がある。照度は撮影された画像の輝度を元に導出（推定）されるので、レイアウトの変更があると、撮影された画像から適切な照度が得られなくなる可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、対象領域でレイアウトの変更があった場合でも、対象領域の適切な照度を求めることができる照度取得システム、照明制御システム、及び照度取得プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る照度取得システムは、画像取得部と、記憶部と、演算部と、変化判定部と、キャリブレーション処理部と、を備える。前記画像取得部は、所定の対象領域を撮影する撮像装置から、前記対象領域の画像を取得画像として取得する。前記記憶部は、前記対象領域の基準照度と、前記撮像装置で撮影された画像であって前記基準照度に対応付けられた基本画像と、前記基本画像の画素値の代表値を前記基準照度に変換する変換係数と、を記憶する。前記演算部は、前記取得画像の画素値の代表値に前記変換係数を適用することにより、前記対象領域の照度を求める。前記変化判定部は、前記取得画像と前記基本画像との差に基づき、前記対象領域で物体の配置変更が有ったか否かを判定する。前記キャリブレーション処理部は、前記変化判定部で前記配置変更が有ったと判定されたときに、前記基本画像を前記取得画像に更新し、かつ更新後の基本画像の画素値の代表値と前記基準照度とを用いて前記変換係数を更新する、キャリブレーション動作を行う。
【０００９】
本発明の一態様に係る照明制御システムは、前記照度取得システムと、前記対象領域を照明するための照明器具と、前記演算部が求めた前記照度に基づいて、前記照明器具の光出力を制御する制御装置と、を備える。
【００１０】
本発明の一態様に係る照度取得プログラムは、コンピュータに下記のステップを行わせるためのプログラムである。第１のステップでは、前記照度取得プログラムは、前記コンピュータに、所定の対象領域を撮影する撮像装置から、前記対象領域の画像を取得画像として取得させる。第２のステップでは、前記照度取得プログラムは、前記対象領域の基準照度と、前記撮像装置で撮影された画像であって前記基準照度に対応付けられた基本画像と、前記基本画像の画素値の代表値を前記基準照度に変換する変換係数と、を記憶部に記憶させる。第３のステップでは、前記照度取得プログラムは、前記コンピュータに、前記取得画像の画素値の代表値に前記変換係数を適用することにより、前記対象領域の照度を求めさせる。第４のステップでは、前記照度取得プログラムは、前記コンピュータに、前記取得画像と前記基本画像との差に基づき、前記対象領域で物体の配置変更が有ったか否かを判定させる。第５のステップでは、前記照度取得プログラムは、前記コンピュータに、前記配置変更が有ったと判定されたときに、キャリブレーション動作を行わせる。前記キャリブレーション動作において、前記コンピュータは、前記基本画像を前記取得画像に更新し、かつ更新後の基本画像の画素値の代表値と前記基準照度とを用いて前記変換係数を更新する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様にかかる照度取得システム、照明制御システム、及び照度取得プログラムは、対象領域でレイアウトの変更があった場合でも、対象領域の適切な照度を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る照明制御システム及び照度取得システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２Ａは、同上の照度取得システムの基本画像撮影時の説明図であり、図２Ｂは、同上の照度取得システムの取得画像撮影時の説明図である。
【図３】図３Ａは、同上の照度取得システムで取得される基本画像の概略を示す図であり、図３Ｂは、同上の照度取得システムで取得される取得画像の概略を示す図である。
【図４】図４は、同上の照度取得システムで導出される差分画像の概略を示す図である。
【図５】図５は、同上の照度取得システムの動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施形態に係る照明制御システム１、照度取得システム１０、及び照度取得プログラムについて、図１〜図５を参照して説明する。
【００１４】
図１に示すように、照明制御システム１は、照度取得システム１０、制御装置２０、及び少なくとも一つ（図１の例では複数）の照明器具３０を備える。
【００１５】
照明器具３０は、対象領域１００（図２Ａ，図２Ｂ参照）を照明する。照度取得システム１０は、対象領域１００を撮影した画像を用いて対象領域１００の照度を求める。制御装置２０は、照度取得システム１０で求めた照度に基づいて、照明器具３０の光出力を制御する。
【００１６】
照度取得システム１０は、図１に示すように、撮像部（撮像装置：カメラ）１１と、操作部１２と、人検知部１３と、制御部１４と、通信部１５と、を備える。
【００１７】
撮像部１１は、例えば、複数の受光素子が二次元配列された固体撮像素子を有する二次元イメージセンサである。受光素子は、例えばＣＣＤイメージセンサ（CCD: Charge Coupled Device）やＣＭＯＳイメージセンサ（CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor）を備える。撮像部１１は、対象領域１００を撮影し、撮影した対象領域１００の画像（画像データ）を制御部１４に出力する。対象領域１００は、撮像部１１で撮影される領域である。対象領域１００は、例えば照明器具３０で照明される作業面を含む。対象領域１００は、特に限定されないが、例えば建物の部屋のうちの少なくとも一部であり、例えば、図２Ａ、図２Ｂに示すようにオフィスのフロアなどの一部である。対象領域１００には、物体（図２Ａ、図２Ｂの例では机）２００が配置されている。
【００１８】
操作部１２は、例えば、使用者からの入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に応じた操作信号を出力するリモートコントローラである（図２Ａ参照）。操作部１２は、例えば、照度計で計測された対象領域１００の照度を、使用者が制御部１４に送信するために用いられる。使用者は、例えば、対象領域１００内の任意の箇所の照度を照度計で計測し、計測した照度を操作部１２により制御部１４に送信する。対象領域１００が矩形状の場合、使用者は、対象領域１００の四隅と中心の計５点の照度を照度計で計測し、計測した照度の平均値を送信してもよい。使用者は、照度を計測した時から対象領域１００の照度が変化しない間に、計測した照度を送信する。
【００１９】
人検知部１３は、撮像部１１で撮影された画像を用いて、対象領域１００での人の存在と不在とを検出する。本実施形態では、人検知部１３は、制御部１４を介して、撮像部１１から対象領域１００の画像を取得する。人検知部１３は、人が不在のときに撮像部１１で撮影された対象領域１００の画像を、背景画像として予め記憶する。人検知部１３は、撮像部１１で撮影された画像と、背景画像とを比較して、人の存在と不在とを検出する。
【００２０】
人検知部１３が人の存在と不在とを検出するのに用いる画像（背景画像を含む）は、撮像部１１で撮影された画像を適宜に補正した画像であってもよい。例えば、人検知部１３は、ホワイトバランスを調整して明るくした画像を用いてもよい。
【００２１】
制御部１４は、プロセッサを備えるデバイスを主なハードウェア要素として構成される。プロセッサは、内蔵又は外付けのメモリを備え、メモリに記憶されたプログラム（照度取得プログラム）を実行することにより種々の機能を実現する。プログラムは、予めメモリに書き込まれていてもよいし、メモリカードのような記録媒体に記憶されて提供されてもよいし、インターネットなどの電気通信回線を介して提供されてもよい。
【００２２】
制御部１４は、対象領域１００の基準照度と、撮像部１１で撮影された画像であって基準照度に対応付けられた基本画像とから、基本画像の画素値の代表値を基準照度に変換する変換係数を求める。すなわち、変換係数は、基本画像の画素値の代表値と基準照度との対応関係を示す。制御部１４は、撮像部１１で撮影された対象領域１００の画像（取得画像）の画素値の代表値に、求めた変換係数を適用することにより、対象領域１００の照度を求める。制御部１４は、求めた照度を、通信部１５を介して制御装置２０に出力する。画像の画素値の「代表値」については、後述する。
【００２３】
また制御部１４は、取得画像と基本画像との差に基づき、対象領域１００における、対象領域１００の照度に影響するような物体２００の配置変更が有ったか否かを判定する。制御部１４は、配置変更が有ったと判定した場合、基準照度を維持したまま、基本画像及び変換係数を更新する。制御部１４は、更新した変換係数を用いて、対象領域１００の照度を求める。
【００２４】
図１に示すように、制御部１４は、画像取得部１４１と、記憶部１４２と、設定部１４３と、演算部１４４と、変化判定部１４５と、キャリブレーション処理部１４６と、再キャリブレーション判定部１４７と、通知部１４８と、時計部１４９と、を備える。
【００２５】
画像取得部１４１は、撮像部１１から出力された画像（画像データ）を、取得画像として取得する。
【００２６】
記憶部１４２は、プロセッサに内蔵又は外付けされたメモリである。記憶部１４２には、基本画像、基準照度、変換係数などが記憶される。
【００２７】
設定部１４３は、操作部１２から照度（照度計で計測された照度）を受信したときに、初期キャリブレーション（初期設定）を行う。初期キャリブレーションにおいて、設定部１４３は、操作部１２から受け取った照度と撮像部１１で撮影された画像とを、対応付けて記憶部１４２に記憶させる。具体的には、設定部１４３は、操作部１２から照度を受け取ると、設定部１４３が照度を受け取った時に撮像部１１で撮影された画像を、画像取得部１４１から取得する。設定部１４３は、受け取った照度を基準照度とし、取得した画像を基本画像とし、基本画像と基準照度とを対応付けて記憶部１４２に記憶させる。これにより、記憶部１４２には、基本画像と基準照度とが対応付けて記憶される。
【００２８】
基本画像が撮像部１１で撮影された時点と基準照度が計測された時点とは、一致していなくてもよい。使用者は、照度計で照度を計測した時から対象領域１００の照度が変化しない間に、照度を送信する。このため、記憶部１４２には、基準照度が計測された時の対象領域１００の照度に相当する画像が、基本画像として記憶されることになる。
【００２９】
撮像部１１の撮影パラメータが可変である場合、設定部１４３は、基本画像及び基準照度に加えて、基本画像が撮影された時の撮像部１１の撮影パラメータも記憶部１４２に記憶させることが好ましい。撮影パラメータは、例えば露光時間とゲインとを含む。
【００３０】
設定部１４３は、基本画像及び基準照度に加えて、基本画像が撮影された日時（基準照度が計測された日時）を基準時刻として、記憶部１４２に記憶させることが好ましい。設定部１４３は、例えば、日時を計時する時計部１４９や、電気通信回線で制御部１４と接続された外部の装置から、日時を取得する。
【００３１】
設定部１４３は、基本画像及び基準照度に加えて、基本画像が撮影された時の照明器具３０の調光率（基準照度が計測された時の照明器具３０の調光率）を基準調光率として、記憶部１４２に記憶させてもよい。
【００３２】
また、設定部１４３は、記憶部１４２に記憶された基準照度と基本画像とから、基本画像の画素値の代表値を基準照度に変換する変換係数（基本画像の画素値の代表値と基準照度との対応関係を示す変換係数）を算出する。具体的には、設定部１４３は、算出式“変換係数＝（基本画像撮影時の露光時間×基本画像撮影時のゲイン×基準照度）／基本画像の画素値の代表値”を用いて、変換係数を算出する。設定部１４３は、算出した変換係数を記憶部１４２に記憶させる。
【００３３】
設定部１４３は、基本画像の複数の画素ごとの“濃度値”（画素値）を用いて、基本画像の画素値の代表値を算出する。ある画素の画素値は、カラー画像であれば、例えば“画素値＝（Ｒ１＋Ｇ１＋Ｂ１）／（露光時間×ゲイン）”で求められる。ここで、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１はそれぞれ、画素のＲ輝度、Ｇ輝度、Ｂ輝度を人の視感度特性に応じた係数で補正して得られる補正後のＲ輝度、Ｇ輝度、Ｂ輝度である。
【００３４】
設定部１４３は、例えば、基本画像のすべての画素の画素値の平均値を算出し、算出された平均値を代表値とする。なお、設定部１４３は、すべての画素の画素値を用いるのではなく、基本画像の一部の領域に含まれる複数の画素の画素値の平均値を算出して代表値としてもよい。また、平均値ではなく、算出されたすべての画素の画素値に対する中央値を代表値としてもよいし、算出されたすべての画素の画素値のうち度数が最大になる画素値（最頻値）を代表値としてもよい。また、中央値、最頻値は、画像の一部領域に含まれる複数の画素の画素値から算出されてもよい。
【００３５】
演算部１４４は、画像取得部１４１で取得された取得画像の画素値の代表値に、記憶部１４２に記憶されている変換係数を適用することにより、この取得画像が撮影された時の対象領域１００の照度を求める。具体的には、演算部１４４は、取得画像の画素値の代表値を求め、求めた取得画像の画素値の代表値に変換係数を乗算して、取得画像が撮影された時の対象領域１００の照度を算出する。演算部１４４は、算出式“照度＝（取得画像の画素値の代表値×変換係数）／（取得画像撮影時の露光時間×取得画像撮影時のゲイン）”を用いて、照度を算出する。演算部１４４は、設定部１４３が基本画像の画素値の代表値を求めるときと同様の方法で、取得画像の画素値の代表値を求めればよい。
【００３６】
演算部１４４は、取得画像から求めた照度を、通信部１５を介して制御装置２０に出力する。
【００３７】
変化判定部１４５は、画像取得部１４１で取得された画像と基本画像との差に基づき、対象領域１００で、演算部１４４で求まる照度に影響するような物体２００の配置変更（以下「レイアウトの変更」という）が有ったか否かを判定する。
【００３８】
具体的には、変化判定部１４５は、任意の時刻に撮像部１１により対象領域１００を撮影した画像を、取得画像６０として画像取得部１４１から取得する。そして、変化判定部１４５は、この取得画像６０を、基準照度が計測された時（図２Ａ参照）に撮像部１１により対象領域１００を撮影した画像である基本画像５０（図３Ａ参照）と比較する。対象領域１００内で物体２００の配置変更があった場合（図２Ｂ参照）、物体２００の配置変更後に対象領域１００を撮影した画像６０（図３Ｂ参照）では、物体２００の配置変更があった領域の画素の画素値が、基本画像５０の同位置の画素の画素値と異なる。具体的には、基本画像５０では物体２００が有ったが取得画像６０では物体２００が無くなった領域３０１の画素は、取得画像６０と基本画像５０とで画素値が変化する。また、基本画像５０では物体２００が無かったが取得画像６０では物体２００が有る領域３００の画素は、取得画像６０と基本画像５０とで画素値が変化する。変化判定部１４５は、この差異を検出することで、レイアウトの変更が有ったか否かを判定する。なお、図３Ａは、対象領域１００に物体（机）２００が図２Ａのように配置されているときに撮影される画像５０の概略を示し、図３Ｂは、対象領域１００に物体（机）２００が図２Ｂのように配置されているときに撮影される画像６０の概略を示している。
【００３９】
そして、変化判定部１４５は、以下の第１例と第２例のいずれかの方法で、対象領域１００にレイアウトの変更が有ったか否かを判定する。
【００４０】
第１例において、変化判定部１４５は、基本画像５０に対してエッジ検出処理を施して得られる第１エッジ画像と、取得画像６０に対してエッジ検出処理を施して得られる第２エッジ画像との差分画像から、対象領域１００内でレイアウトの変更が有ったか否かを判定する。変化判定部１４５は、差分画像のすべての画素のうちで、画素値が閾値以上の画素の割合が所定の下限値以上であるときに、レイアウト変更が有ったと判定する。すなわち、変化判定部１４５は、差分画像のすべての画素に対する、差分画像に含まれるエッジ上の画素の割合が、所定の下限値以上であるときに、レイアウト変更が有ったと判定する。例えば変化判定部１４５は、第１エッジ画像に含まれるエッジと第２エッジ画像に含まれるエッジとの排他的論理和を、差分画像のエッジとして求める。
【００４１】
例えば変化判定部１４５は、差分画像に含まれるエッジ上の画素の個数が、基本画像５０の画素数に対する割合で決まる下限値（以下「判定閾値」という）以上であるとき、レイアウトの変更が有ったと判定する。これにより、例えば、対象領域１００がオフィスのフロアである場合における、机の上に置かれたファイルの移動などのように、演算部１４４が求める照度に影響しないような物体２００の配置変更を、レイアウトの変更と誤判定してしまう可能性が低くなる。判定閾値は、撮像部１１の視野や、対象領域１００内の物体２００の数、各物体２００の占有面積などに応じて、適宜に設定される。
【００４２】
第２例において、変化判定部１４５は、取得画像６０のすべての画素のうちで、基本画像５０における同位置の画素の画素値と閾値（以下「画素値閾値」という）以上異なっている画素の割合が、所定の範囲内であるときに、レイアウトの変更が有ったと判定する。
【００４３】
例えば変化判定部１４５は、取得画像６０のすべての画素の画素値を、基本画像５０の同位置の画素の画素値と、それぞれ比較する。変化判定部１４５は、取得画像６０のすべての画素のうちで、基本画像５０における同位置の画素の画素値と画素値閾値以上異なっている画素（以下「画素値変化画素」という）の個数を求める。そして変化判定部１４５は、画素値変化画素の個数が、基本画像５０の画素数に対する割合で決まる上限値と下限値との間の範囲内にあるときに、物体２００の配置変更が有ったと判定する。
【００４４】
例えば、取得画像６０撮影時の対象領域１００の明るさが、基本画像５０撮影時の対象領域１００の明るさと同じである（例えば、基準時刻が夜間の時刻であり、照明器具３０が基準調光率で調光されている）とする。この場合、対象領域１００内で物体２００の配置変更が有ると、取得画像６０のすべての画素のうちで物体２００の配置変更が有った領域に対応する画素のみが、基本画像５０の同位置の画素の画素値と異なることになる。したがって、この差異を検出することで、物体２００の移動が検知可能となる。なお、画素値変化画素の個数が下限値以上であるときにレイアウトの変更が有ったと判定することで、例えば机の上に置かれたファイルの移動をレイアウトの変更と誤判定してしまう可能性が低くなる。画素値変化画素に対する下限値は、撮像部１１の視野や、対象領域１００内にある物体２００の数、各物体２００の占有面積などに応じて、適宜に設定される。
【００４５】
一方、取得画像６０撮影時と基本画像５０撮影時との間で、対象領域１００の明るさに変化がある場合、取得画像６０のすべての画素の画素値が、基本画像５０の同位置の画素の画素値から変化すると考えられる。よって、画素値変化画素の個数を上限値と比較することで、対象領域１００全体の照度変化をレイアウトの変更と誤判定するのを防止することができる。なお、対象領域１００の明るさの変化に対する画素値の変化量は、画素ごとに異なる可能性が高い。したがって、画素値閾値は、基本画像５０の画素ごとに、或いは基本画像５０を複数の領域に分割した分割領域ごとに、異なっていてもよい。画素値閾値は、例えば、基本画像５０の画素ごとに、画素の画素値に応じて異なっていてもよい。
【００４６】
上記第２例において、変化判定部１４５は、基本画像５０の各画素を同位置の画素の画素値に置き換えた第１画素値画像と、取得画像６０の各画素を同位置の画素の画素値に置き換えた第２画素値画像との差分画像７０（図４参照）を求めてもよい。変化判定部１４５は、差分画像７０において、画素値が所定の閾値以上である領域４００（図４の白色領域）に含まれる画素の個数を求め、領域４００内の画素の個数が上限値と下限値との間の範囲内にあるときに、レイアウトの変更が有ったと判定してもよい。
【００４７】
変化判定部１４５は、人検知部１３で人の不在が検出されているときにのみ、レイアウトの変更が有ったか否かの判定を行うことが好ましい。
【００４８】
キャリブレーション処理部１４６は、変化判定部１４５でレイアウトの変更が有ったと判定されたときに、キャリブレーション動作を行う。キャリブレーション動作において、キャリブレーション処理部１４６は、記憶部１４２に記憶された基本画像を、レイアウト変更後に撮像部１１で撮影された画像に置き換えることで、基本画像を更新する。またキャリブレーション処理部１４６は、更新後の基本画像の代表値と基準照度とを用いて、変換係数を更新する。キャリブレーション処理部１４６は、更新後の基本画像及び更新後の変換係数を、基準照度（照度計で計測された照度、すなわち初期キャリブレーション時に入力された照度）と対応付けて記憶部１４２に記憶させる。
【００４９】
演算部１４４は、その後、取得画像から対象領域１００の照度を求めるときには、更新後の変換係数を用いる。
【００５０】
照度取得システム１０が制御装置２０に接続されている場合、キャリブレーション処理部１４６は、キャリブレーション動作を行うときに、制御装置２０により照明器具３０の調光率を基準調光率に調整することが好ましい。
【００５１】
この場合、記憶部１４２には、照明器具３０の劣化の程度を表す劣化情報が記憶されていることが好ましい。劣化情報は、例えば、照明器具３０の累積使用時間に基づいて求められる。例えば、キャリブレーション処理部１４６は、キャリブレーション動作を行うときに、劣化情報を用いて基準調光率を補正し、補正後の基準調光率で照明器具３０を点灯させてもよい。或いは、キャリブレーション処理部１４６は、キャリブレーション動作を行うときに、劣化情報を用いて画像取得部１４１から取得した更新後の基本画像を補正してもよい。
【００５２】
再キャリブレーション判定部１４７は、キャリブレーション処理部１４６がキャリブレーション動作を行うための許可条件が成立するか否かを判定する。再キャリブレーション判定部１４７は、変化判定部１４５でレイアウトの変更が有ったと判定されたときに、キャリブレーション処理部１４６がキャリブレーション動作を行うための許可条件が成立するか否かを判定する。キャリブレーション処理部１４６は、再キャリブレーション判定部１４７で許可条件が成立すると判定されたときにのみキャリブレーション動作を行う。
【００５３】
再キャリブレーション判定部１４７が判定する許可条件は、時刻条件と、人不在条件とを含む。再キャリブレーション判定部１４７は、時刻条件と人不在条件との両方が成立すると判定したときに、キャリブレーション動作が可能と判定する。
【００５４】
時刻条件は、時計部１４９で計時された現在の日時が、対象領域１００の照度が基準時刻における対象領域１００の照度と同じになる日時である、という条件である。例えば再キャリブレーション判定部１４７は、現在時刻が、対象領域１００の照度への外光（太陽光）の影響が、記憶部１４２に記憶されている基準時刻における対象領域１００の照度への外光の影響と同じになる時刻に、時刻条件が成立すると判定する。また、再キャリブレーション判定部１４７は、現在の時刻が基準時刻と一致するときに、時刻条件が成立すると判定してもよい。なお、夜間であれば、太陽光は対象領域１００の照度には影響を与えない。したがって、基準時刻が夜間の時刻（例えば午後１０時）の場合、再キャリブレーション判定部１４７は、夜間の時間帯であれば時刻条件が成立すると判定してもよい。
【００５５】
人不在条件は、人検知部１３で人の不在が検出されている、という条件である。すなわち、再キャリブレーション判定部１４７は、人検知部１３で人の不在が検出されているとき（人の存在が検出されていないとき）に、人不在条件が成立すると判定する。
【００５６】
通知部１４８は、対象領域１００内でレイアウトの変更が有ったと変化判定部１４５で判定され、かつ再キャリブレーション判定部１４７で許可条件が成立しないと判定された場合に、キャリブレーション動作を行わないこと（判定結果）を外部に通知する。通知部１４８は、例えば、操作部１２に設けられたディスプレイや、予め登録された使用者の携帯端末のディスプレイに、再キャリブレーション判定部１４７の判定結果を表示させる。
【００５７】
通知部１４８は、再キャリブレーション判定部１４７で許可条件が成立しないと判定された時点で、判定結果を通知してもよい。或いは通知部１４８は、予め決められた時刻に判定結果を通知してもよい。或いは通知部１４８は、所定回数（所定時間）許可条件が成立しないと判定された場合に、判定結果を通知してもよい。
【００５８】
通信部１５は、人検知部１３での検知結果及び制御部１４（演算部１４４）で求めた照度を、制御装置２０へ出力する。
【００５９】
制御装置２０は、人検知部１３での検知結果と、制御部１４で求めた照度（照度取得システム１０から取得した照度）とを用いて、照明器具３０の光出力を制御する。
【００６０】
制御装置２０は、照明器具３０を点灯させるとき、照度取得システム１０から取得した照度に基づいて、例えば対象領域１００の照度が所定の照度となるように照明器具３０の光出力を制御する。また、制御装置２０は、照度取得システム１０から取得した照度と所定の設定値とを比較して、その結果に応じて照明器具３０の光出力を制御してもよい。具体的には、制御装置２０は、照度取得システム１０から照度を取得し、取得した照度を設定値に維持するように照明器具３０を制御する。制御装置２０は、照度取得システム１０から取得した照度が設定値より小さい場合には、照明器具３０の光出力を高くするように、照明器具３０を制御する。制御装置２０は、照度取得システム１０から取得した照度が設定値より大きい場合には、照明器具３０の光出力を低くするように、照明器具３０を制御する。
【００６１】
また、制御装置２０は、人検知部１３での検知結果（対象領域１００における人の存在と不在）に応じて、照明器具３０の光出力を制御してもよい。例えば、制御装置２０は、対象領域１００に人が存在する場合には、照明器具３０を点灯させる。また、制御装置２０は、対象領域１００に人が存在しない場合には、照明器具３０を消灯させる。なお、制御装置２０は、対象領域１００に人が存在しても、外光の影響などにより照度が設定値以上であれば、照明器具３０を消灯させてもよい。また、制御装置２０は、対象領域１００に人が存在しなくても、安全のために低出力で照明器具３０を点灯させてもよい。
【００６２】
制御装置２０は、人検知部１３での検知結果と、制御部１４で求められた照度とを組み合わせることで、照明器具３０に対して、様々な制御を行うことができる。
【００６３】
次に、本実施形態の照度取得システム１０の動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００６４】
照度取得システム１０の施工時には、初期キャリブレーション（初期設定）が行われる（ステップＳ１）。例えば図２Ａに示すように、使用者は、照度計により対象領域１００の照度を計測する。使用者は、対象領域１００の照度が計測時と変わらないうちに、操作部１２を用いて計測した照度を制御部１４に送信する。制御部１４の設定部１４３は、操作部１２から照度を受信すると、その時に撮像部１１で撮影された対象領域１００の画像を画像取得部１４１から取得し、受信した照度を基準照度、取得した画像を基本画像として、記憶部１４２に記憶させる。また設定部１４３は、基本画像が撮影された時刻（基準時刻）を時計部１４９から取得し、記憶部１４２に記憶させる。さらに設定部１４３は、基本画像が撮影された時の照明器具３０の調光率（基準調光率）を制御装置２０から取得し、記憶部１４２に記憶させる。また設定部１４３は、基本画像の画素値の代表値、基準照度、及び必要に応じて撮像部１１の撮影パラメータを基に、変換係数を算出し、算出した変換係数を記憶部１４２に記憶させる。
【００６５】
照度取得システム１０の通常動作時、演算部１４４は、記憶部１４２に記憶された変換係数と、画像取得部１４１で取得された取得画像の画素値の代表値とから、対象領域１００の照度を求める（ステップＳ２）。
【００６６】
また照度取得システム１０の通常動作時、制御部１４の変化判定部１４５は、対象領域１００内において、演算部１４４で求まる照度に影響するような物体２００の配置変更（レイアウトの変更）が有ったか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００６７】
対象領域１００内で、演算部１４４で求まる照度に影響するような物体（机）２００の配置変更が有った場合、変化判定部１４５はレイアウトの変更が有ったと判定する（ステップＳ３のＹｅｓ）。レイアウトの変更が有ったと判定されると、制御部１４の再キャリブレーション判定部１４７は、人検知部１３の検知結果から、人不在条件が成立するか否か（対象領域１００での人の存在と不在）を判定する（ステップＳ４）。
【００６８】
対象領域１００で人が不在と判定されると（ステップＳ４のＹｅｓ）、再キャリブレーション判定部１４７は、時刻条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００６９】
時刻条件が成立すると判定されると（ステップＳ５のＹｅｓ）、キャリブレーション処理部１４６は、キャリブレーション動作（再設定）を行う（ステップＳ６）。まず、制御部１４は、照明器具３０の調光率を基準調光率に調整する。そして、キャリブレーション処理部１４６は、基本画像を、現在時刻に撮像部１１で撮影された画像に置き換えることで基本画像を更新し、更新後の基本画像を基準照度に対応付けて記憶部１４２に記憶させる。またキャリブレーション処理部１４６は、更新後の基本画像の輝度、基準照度、及び必要に応じて撮像部１１の撮影パラメータを基に、変換係数を算出し、算出した変換係数を記憶部１４２に記憶させる。
【００７０】
その後、照度取得システム１０はステップＳ２に戻り、更新後の基本画像から算出した変換係数を用いて、照度を求める。
【００７１】
その後、再度レイアウトの変更が有ったと判定され（ステップＳ３のＹｅｓ）、人不在条件と時刻条件が成立すると判定されば（ステップＳ４、ステップＳ５のＹｅｓ）、キャリブレーション処理部１４６は再度キャリブレーション動作を行う（ステップＳ６）。
【００７２】
一方、レイアウトの変更が無いと判定された場合（ステップＳ３のＮｏ）や、人が存在すると判定された場合（ステップＳ４のＮｏ）、時刻条件が成立しないと判定された場合（ステップＳ５のＮｏ）には、照度取得システム１０はステップＳ２に戻る。
【００７３】
なお、ステップＳ３〜ステップＳ５の順番は、異なっていてもよい。例えば、まず再キャリブレーション判定部１４７がキャリブレーション可能と判定してから（ステップＳ４のＹｅｓ、及びステップＳ５のＹｅｓ）、変化判定部１４５がレイアウトの変更が有ったか否かを判定してもよい（ステップＳ３）。
【００７４】
以上説明した本実施形態の照度取得システム１０は、対象領域１００内に演算部１４４で求まる照度に影響があるような物体２００の配置変更（レイアウトの変更）が有った場合に、基本画像を更新し、変換係数を更新する。これにより、レイアウト変更後の対象領域１００に応じた照度を求めることができる。
【００７５】
また、本実施形態の照度取得システム１０は、基本画像を更新するとき、最初（初期キャリブレーション時）に計測された照度をそのまま基準照度として用いて、更新後の基本画像と対応付けて記憶部１４２に記憶している。これにより、レイアウトの変更が有った場合でも、使用者が再度照度計を用いて対象領域１００の照度を計測するという手間がなくなり、自動で変換係数を更新することができる。
【００７６】
また、本実施形態の照度取得システム１０は、入力として、撮像部１１で撮影された画像（基本画像、取得画像）と、初期キャリブレーション時に計測された照度（基準照度）とのみを用いて、対象領域１００の照度を求めることができる。
【００７７】
また、本実施形態の照度取得システム１０は、人検知部１３で人検知に用いられる撮像装置（撮像部）１１を用いて、対象領域１００の照度を求めることができる。すなわち、画像センサ（撮像部１１）に基づく人検知センサ（人検知部１３）が設けられている場合、本実施形態の照度取得システム１０を実現するプログラムを付加するだけで、新たな計測装置を別に設けることなく対象領域１００の照度を求めることができる。
【００７８】
なお、対象領域１００がオフィスのフロアなどの場合、照明器具３０の種類や、照明器具３０を所定の調光率で点灯させたときのフロアの照度などは、予め決められていることがある。このような場合、初期キャリブレーションにおいて、基準照度としてこの予め決められている照度を用い、基本画像として、照明器具３０を上記所定の調光率で点灯させたときに撮像部１１で撮影された画像を用いてもよい。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態に係る照度取得システム１０は、画像取得部１４１と、記憶部１４２と、演算部１４４と、変化判定部１４５と、キャリブレーション処理部１４６と、を備える。画像取得部１４１は、所定の対象領域１００を撮影する撮像部（撮像装置）１１から、対象領域１００の画像を取得画像として取得する。記憶部１４２は、対象領域１００の基準照度と、撮像部（撮像装置）１１で撮影された画像であって基準照度に対応付けられた基本画像と、基本画像の画素値の代表値を基準照度に変換する変換係数と、を記憶する。演算部１４４は、取得画像の画素値の代表値に変換係数を適用することにより、対象領域１００の照度を求める。変化判定部１４５は、取得画像と基本画像との差に基づき、対象領域１００で物体２００の配置変更が有ったか否かを判定する。キャリブレーション処理部１４６は、変化判定部１４５で配置変更が有ったと判定されたときに、基本画像を取得画像に更新し、かつ更新後の基本画像の画素値の代表値と基準照度とを用いて変換係数を更新するキャリブレーション動作を行う。
【００８０】
この照度取得システム１０によれば、対象領域１００でレイアウトの変更が有った場合でも、対象領域１００の適切な照度を求めることができる。
【００８１】
一態様において、照度取得システム１０は、キャリブレーション動作を行うための許可条件が成立するか否かを判定する再キャリブレーション判定部１４７を、さらに備える。キャリブレーション処理部１４６は、再キャリブレーション判定部１４７で許可条件が成立すると判定されたときに、キャリブレーション動作を行う。
【００８２】
これにより、好ましくないタイミングで基本画像が更新されてしまう可能性を低くすることができる。
【００８３】
一態様において、照度取得システム１０は、日時を計時する時計部１４９をさらに備える。記憶部１４２には、基本画像が撮影された日時が基準時刻として記憶される。許可条件は、時計部１４９で計時された日時が、対象領域１００の照度が基準時刻における対象領域１００の照度と同じになる日時である、という条件を含む。
【００８４】
これにより、例えば、対象領域１００に対する外光（太陽光）の影響が初期キャリブレーション時と同じ条件下で、基本画像を更新することができる。すなわち、キャリブレーション時に、更新前の基本画像とレイアウト変更の影響のみが異なる画像を取得できる可能性が高くなり、基準照度と対応付けるのに適した画像を取得することができる。
【００８５】
一態様において、照度取得システム１０は、対象領域１００内での人の存在と不在とを検出する人検知部１３をさらに備える。許可条件は、人検知部１３で人の不在が検出されているという条件を含む。
【００８６】
これにより、キャリブレーション時に、対象領域１００に人がいないときの対象領域１００の画像を取得することができ、基準照度と対応付けるのに適した画像を取得することができる。
【００８７】
一態様において、照度取得システム１０は、変化判定部１４５で配置変更が有ったと判定され、かつ再キャリブレーション判定部１４７で許可条件が成立しないと判定された場合に、キャリブレーション動作を行わないことを通知する通知部１４８をさらに備える。
【００８８】
これにより、使用者が気付かないようなレイアウトの変更が対象領域１００に有った場合に、使用者に再キャリブレーションが必要であることを通知することができる。
【００８９】
一態様において、変化判定部１４５は、第１エッジ画像と第２エッジ画像との差分画像とに基づいて、差分画像のすべての画素に対する、差分画像に含まれるエッジ上の画素の割合が所定の下限値以上であるときに、配置変更が有ったと判定する。第１エッジ画像は、基本画像に対してエッジ検出処理を施して得られる画像である。第２エッジ画像は、取得画像に対してエッジ検出処理を施して得られる画像である。
【００９０】
これにより、対象領域１００内でレイアウトの変更が有ったか否かを、より確実に判定することができる。
【００９１】
一態様において、変化判定部１４５は、取得画像のすべての画素のうちで、基本画像における同位置の画素の画素値と閾値以上異なっている画素の割合が、所定の範囲内であるときに、配置変更が有ったと判定する。
【００９２】
これにより、対象領域１００内でレイアウトの変更が有ったか否かを、より確実に判定することができる。
【００９３】
本実施形態に係る照明制御システム１は、照度取得システム１０と、対象領域１００を照明するための照明器具３０と、演算部１４４が求めた照度に基づいて、照明器具３０の光出力を制御する制御装置２０と、を備える。
【００９４】
この照明制御システム１によれば、対象領域１００でレイアウトの変更があった場合でも、照度取得システム１０で求めた対象領域１００の照度に基づいて、照明器具３０を制御することができる。
【００９５】
一態様において、記憶部１４２には、基本画像が撮影された時の照明器具３０の調光率が、基準調光率として記憶される。キャリブレーション処理部１４６は、キャリブレーション動作を行うときに、制御装置２０により照明器具３０の調光率を基準調光率に調整する。
【００９６】
これにより、キャリブレーション時、対象領域１００の照度に対する照明器具３０からの光の影響が初期キャリブレーション時と同じ条件下で、基本画像を更新できる可能性が高くなり、基準照度と対応付けるのに適した画像を取得することができる。
【００９７】
一態様において、キャリブレーション処理部１４６は、キャリブレーション動作を行うときに、照明器具３０の劣化の程度を表す劣化情報を取得し、劣化情報を用いて、基準調光率又は更新後の基本画像を補正する。
【００９８】
これにより、キャリブレーション時、対象領域１００の照度に対する照明器具３０からの光の影響が初期キャリブレーション時と同じ条件下で、基本画像を更新できる可能性がさらに高くなり、基準照度と対応付けるのに適した画像を取得することができる。
【００９９】
本実施形態に係る照度取得プログラムは、コンピュータで実行されたときに、コンピュータに、下記のステップを行わせる。第１のステップでは、照度取得プログラムは、コンピュータに、所定の対象領域１００を撮影する撮像部（撮像装置）１１から、対象領域１００の画像を取得画像として取得させる。第２のステップでは、照度取得プログラムは、対象領域１００の基準照度とし、撮像部（撮像装置）１１で撮影された画像で有って基準照度に対応付けられた基本画像と、基本画像の画素値の代表値を基準照度に変換する変換係数と、を記憶部１４２に記憶させる。第３のステップでは、照度取得プログラムは、コンピュータに、取得画像の画素値の代表値に変換係数を適用することにより、対象領域１００の照度を求めさせる。第４のステップでは、照度取得プログラムは、コンピュータに、取得画像と基本画像との差に基づき、対象領域１００で物体２００の配置変更が有ったか否かを判定させる。第５のステップでは、照度取得プログラムは、コンピュータに、配置変更が有ったと判定されたときに、キャリブレーション動作を行わせる。キャリブレーション動作において、コンピュータは、基本画像を取得画像に更新し、かつ更新後の基本画像の画素値の代表値と基準照度とを用いて変換係数を更新する。
【０１００】
この照度取得プログラムによれば、対象領域１００でレイアウトの変更が有った場合でも、対象領域１００の適切な照度を求めることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１      照明制御システム
１０    照度取得システム
１１    撮像部（撮像装置）
１３    人検知部
２０    制御装置
３０    照明器具
１００  対象領域
１４１  画像取得部
１４２  記憶部
１４３  設定部
１４４  演算部
１４５  変化判定部
１４６  キャリブレーション処理部
１４７  再キャリブレーション判定部
１４８  通知部
１４９  時計部
２００  物体
【図１】
0006681593.tif 000002
【図２】
0006681593.tif 000003
【図３】
0006681593.tif 000004
【図４】
0006681593.tif 000005
【図５】
0006681593.tif 000006