(57)【要約】【課題】  投光角度および受光角度に起因する精度劣化を考慮して、変角特性データを生成するための測定データを取得する。【解決手段】  測定角度設定部1011は、変角特性の測定系における投光角度θinおよび受光角度θoutを設定する。測定条件判定部1017は、投光角度θinおよび受光角度θoutの何れかまたは両方に基づき測定条件を設定する。測定部1012は、投光角度θinおよび受光角度θout、並びに、測定条件の下で物体の反射光強度を示す測定データを取得する。【選択図】  図1
2017078628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変角特性の測定系における投光角度および受光角度を設定する第一の設定手段と、
前記投光角度および受光角度の何れかまたは両方に基づき測定条件を設定する第二の設定手段と、
前記投光角度および受光角度、並びに、前記測定条件の下で物体の反射光強度を示す測定データを取得する測定手段とを有する測定装置。
【請求項２】
前記投光角度と前記受光角度がそれぞれ異なる複数の測定データから変角特性データを生成する生成手段を有する請求項1に記載された測定装置。
【請求項３】
前記測定データのSN比を推定する推定手段と、
前記SN比と所定の閾値に基づき前記測定条件の良否を判定する判定手段とを有する請求項1または請求項2に記載された測定装置。
【請求項４】
前記SN比が前記閾値以上の場合、前記判定手段は、前記測定条件を良好と判定する請求項3に記載された測定装置。
【請求項５】
前記SN比が前記閾値未満の場合、前記判定手段は、前記測定条件が良好ではないと判定し、前記測定条件である測定回数を変更する請求項3または請求項4に記載された測定装置。
【請求項６】
前記SN比が前記閾値未満の場合、前記判定手段は、前記測定条件が良好ではないと判定し、前記測定条件である、測定光源の強度、露光時間、ISO感度、測定回数の何れかを変更する請求項3または請求項4に記載された測定装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記測定光源の強度を変更するか否かを第一に判定し、前記測定光源の強度が変更できない場合または前記測定光源の強度の変更により前記SN比が改善しないと判断した場合、前記露光時間を変更するか否かを判定する請求項6に記載された測定装置。
【請求項８】
前記露光時間が変更できない場合または前記露光時間の変更により前記SN比が改善しないと判断した場合、前記判定手段は、前記ISO感度を変更するか否かを判定する請求項7に記載された測定装置。
【請求項９】
前記ISO感度が変更できない場合または前記ISO感度の変更により前記SN比が改善しないと判断した場合、前記判定手段は、前記測定回数を変更する請求項8に記載された測定装置。
【請求項１０】
前記測定光源の強度が変更された場合、前記取得手段は、変更後の測定光源の強度において再測定された前記物体の反射光強度を示す測定データを取得する請求項6から請求項9の何れか一項に記載された測定装置。
【請求項１１】
前記露光時間が変更された場合、前記測定手段は、変更後の露光時間によって再測定された前記物体の反射光強度を示す測定データを取得する請求項6から請求項10の何れか一項に記載された測定装置。
【請求項１２】
前記ISO感度が変更された場合、前記測定手段は、変更後のISO感度によって再測定された前記物体の反射光強度を示す測定データを取得する請求項6から請求項11の何れか一項に記載された測定装置。
【請求項１３】
前記測定回数nが複数回に変更された場合、前記取得手段は、同一の投光角度および同一の受光角度におけるn-1回の追加測定によって得られた前記物体の反射光強度を示す測定データを取得する請求項5から請求項12の何れか一項に記載された測定装置。
【請求項１４】
前記投光角度および前記受光角度における測定データとして、前記測定回数n分の測定データの平均データを算出する算出手段を有する請求項13に記載された測定装置。
【請求項１５】
前記取得手段は、ディジタルカメラから前記測定データを取得する請求項1から請求項14の何れか一項に記載された測定装置。
【請求項１６】
請求項1から請求項15の何れか一項に記載された測定装置と、
前記測定装置によって生成された変角特性データを用いて、コンピュータグラフィックス画像をレンダリングする手段とを有する画像処理装置。
【請求項１７】
第一の設定手段が、変角特性の測定系における投光角度および受光角度を設定し、
第二の設定手段が、前記投光角度および受光角度の何れかまたは両方に基づき測定条件を設定し、
測定手段が、前記投光角度および受光角度、並びに、前記測定条件の下で物体の反射光強度を示す測定データを取得する測定方法。
【請求項１８】
コンピュータを請求項1から請求項16の何れか一項に記載された測定装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変角特性データの生成に関する。
【背景技術】
【０００２】
角度によって変化する試料の反射率/透過率を表す特性は変角特性と呼ばれる。変角特性として下記が知られている。
双方向反射率分布関数 (bidirectional reflectance distribution function: BRDF)、
双方向テクスチャ関数 (bidirectional texture function: BTF)、
双方向透過率分布関数 (bidirectional transmittance distribution function: BTDF)、
双方向散乱面反射率分布関数 (bidirectional scattering surface reflectance distribution function: BSSRDF)。
【０００３】
変角特性は物体の質感に影響を与えるため、コンピュータグラフィックス(CG)の分野において、近年、素材の特性を決めるパラメータとして利用されている。例えば、物理的に正確なCG再現画像を作成するために、BRDFの測定データがCGソフトにおけるレンダリングに利用される。
【０００４】
変角特性の一つであるBTFの測定方法が特許文献1に記載されている。特許文献1によれば、測定機器としてカメラを用い、光源、試料、カメラを所定の位置関係に配置した撮影条件の下、光源によって照明された試料面をカメラで撮影する。光源と試料面の位置関係、および、試料面とカメラの位置関係を、複数通りに変化させて撮影を行い、複数回の撮影画像から試料の反射特性データとしてBTFデータを生成する。
【０００５】
特許文献1の測定方法は試料からの反射光をカメラによって測定するため、測定データがカメラのショットノイズの影響を受けて、BTFデータの精度が低下する場合がある。勿論、カメラのショットノイズの影響を受けたBTFデータをCG再現画像の生成に用いれば、CG再現画像の再現精度が低下する。言い替えれば、特許文献1の測定方法には、測定データをBTFデータとして利用可能か否かを判断する観点が欠けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2008-090590号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、投光角度および受光角度に起因する精度劣化を考慮して、変角特性データを生成するための測定データを取得することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００９】
本発明にかかる測定装置は、変角特性の測定系における投光角度および受光角度を設定する第一の設定手段と、前記投光角度および受光角度の何れかまたは両方に基づき測定条件を設定する第二の設定手段と、前記投光角度および受光角度、並びに、前記測定条件の下で物体の反射光強度を示す測定データを取得する測定手段とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、投光角度および受光角度に起因する精度劣化を考慮して、変角特性データを生成するための測定データを取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の測定装置および画像処理装置の構成例を示すブロック図。
【図２】BTFの測定系を示す図。
【図３】BTFデータの一例を示す図。
【図４】BTFデータの測定および画像処理の手順を説明するフローチャート。
【図５】反射光測定部の処理を説明するフローチャート。
【図６】測定領域Sθoutの算出方法を説明する図。
【図７】SN比の推定方法を説明する図。
【図８】レンダリング部の処理を説明するフローチャート。
【図９】仮想環境を説明する図。
【図１０】測定装置および/または画像処理装置として機能するコンピュータ装置の構成例を示すブロック図。
【図１１】変更可能な測定条件とSN比の関係を示す図。
【図１２】実施例2の反射光強度測定部の処理を説明するフローチャート。
【図１３】実施例3の反射光強度測定部の処理を説明するフローチャート。
【図１４】SN比の推定方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる実施例の測定装置と測定方法、画像処理装置と画像処理方法を図面を参照して詳細に説明する。なお、実施例は特許請求の範囲にかかる本発明を限定するものではなく、また、実施例において説明する構成の組み合わせのすべてが本発明の解決手段に必須とは限らない。
【実施例１】
【００１３】
［装置の構成］
図1のブロック図により実施例の測定装置および画像処理装置の構成例を示す。測定装置11は、試料の反射光強度を測定する反射光測定部101、および、反射光強度の測定結果からBTFデータを生成するBTF生成部102を備える。
【００１４】
画像処理装置12の格納部103には、BTF生成部102が生成したBTFデータが格納される。例えば、測定装置11と画像処理装置12はUSBなどのシリアルバスや有線または無線ネットワークで接続され、それら通信路を介してBTFデータが格納部103に格納される。画像処理装置11は、さらに、物体の三次元形状情報を入力する入力部104、BTFデータを用いてコンピュータグラフィックス画像（CG画像）を生成するレンダリング部105、および、CG画像を例えばモニタ107に表示する表示部106を備える。
【００１５】
反射光測定部101は、詳細は後述するが、測定角度設定部1011、測定部1012、SN比推定部1013、条件設定部1014、測定データ格納部1015、算出部1016、判定部1018を備える。反射光測定部101の中で、SN比推定部1013、条件設定部1014、判定部1018は、測定条件判定部1017を構成する。
【００１６】
図1には測定装置11、画像処理装置12、モニタ107を分離した構成例を示すが、測定装置11と画像処理装置12を一体あるいは画像処理装置12とモニタ107を一体に構成することができるし、あるいは、それらすべてを一体に構成することもできる。
【００１７】
［BTFデータ］
図2によりBTFの測定系を示す。BTFは、前述したように変角特性の一つであり、物体の各位置における変角特性を示し、下記のように表現される。
BTF(θin, θout, i, j)      …(1)
ここで、θinは入射角、
θoutは出射角、
iは横方向位置、
jは縦方向位置。
【００１８】
つまり、測定光源304からの光を入射角θinで試料301に照射し、出射角θoutの方向に設置した受光器305により反射光306の強度を測定する。さらに、入射角θin、出射角θout、および、試料301の表面の位置をそれぞれ変更して測定を繰り返すことでBTFデータが取得される。図3によりBTFデータの一例を示す。
【００１９】
以下では、測定系における入射角inを「投光角度」、出射角outを「受光角度」と呼ぶ場合がある。実施例では、0≦θin＜90度、0≦θout＜90度の範囲でBTFを測定する例を説明する。また、試料301におけるBTFの測定解像度をD[mm]とする。言い替えれば、試料301の表面を間隔Dで測定してBTFデータが生成される。
【００２０】
また、受光器305としてディジタルカメラ（以下「カメラ」）を用いる。カメラによって反射光306の強度を測定する場合、その測定データは、カメラのショットノイズの影響を受ける。そこで、複数回の測定結果を平均化することで、ノイズの影響を低減した測定データを生成する。その際、測定回数は、反射光306の強度を一回測定したデータのSN比（信号とノイズの比、S/(S+N)）に基づき決定され、決定した回数の測定が行われ、それらのデータの平均化により、ノイズの影響を低減した測定データが取得される。
【００２１】
［処理手順］
図4のフローチャートによりBTFデータの測定および画像処理の手順を説明する。反射光測定部101は、詳細は後述するが、試料の反射光強度I(θin, θout, i, j)を測定する(S401)。BTFデータ生成部102は、下式により、反射光測定部101が取得した反射光強度Iを用いてBTFデータを生成し、図3に一例を示すBTFデータを格納部103に格納する(S402)。
BTF(θin, θout, i, j) = I(θin, θout, i, j)/Iw(θin, θout, i, j)      …(2)
【００２２】
式(2)において、分母のIw(θin, θout, i, j)は、ステップS401の反射光強度の測定方法と同様の方法により完全拡散反射板を測定して得られた反射光強度に相当する。
【００２３】
入力部104は、CG画像に含める物体の三次元形状情報を入力する(S403)。レンダリング部105は、詳細は後述するが、入力部104が入力した物体の三次元形状情報に、格納部103に格納された変角特性（BTFデータ）を適用するレンダリング処理を行い、物体像を含むCG画像を生成する(S404)。表示部106は、生成されたCG画像をモニタ107に表示する(S405)。
【００２４】
なお、図4にはBTFデータの生成(S402)までの計測装置11の処理と、形状情報の入力(S403)以降の画像処理装置12の処理が連続するように記載するが、それら処理は個々に行うことができる。つまり、計測装置11は、独立に、必要に応じて生成した様々な試料のBTFデータを格納部103に格納することができる。また、画像処理装置12は、独立に、格納部13に格納された様々な試料のBTFデータの何れかを使用してCG画像を生成することができる。
【００２５】
●反射光強度の測定(S401)
反射光測定部101は、一回目の測定により得られる反射光強度のSN比に基づいて、ノイズの除去に必要な測定回数nを決定し、n回の測定結果を平均化し、ノイズの影響を抑制した反射光強度を算出する。図5のフローチャートにより反射光測定部101の処理(S401)を説明する。
【００２６】
反射光測定部101は、投光角度θin、受光角度θoutをそれぞれ、順次、0度から90度未満の範囲で変更して、試料の反射光強度を測定する。以下では、投光角度θin=θρに固定し、受光角度θoutを0≦θout＜90の間で一度ずつ変更して、試料上の位置(i, j)における反射光強度を測定する場合を説明する。
【００２７】
測定角度設定部1011が初期の受光角度θout=0を設定し、測定条件判定部1017が初期の測定回数n=1を設定する(S501)。ただし、測定条件判定部1017は、投光角度θinおよび受光角度θoutの何れかまたは両方に基づき測定条件を設定すればよい。測定部1012は、試料の反射光強度の測定（一回目）を行い、測定値を測定データ格納部1015に格納する(S502)。なお、測定値は、カメラの撮影画素値である。
【００２８】
カメラの一画素によって撮像される試料の領域は、受光角度θoutによって変化する。SN比推定部1013は、受光角度θoutにおける一画素当りの測定領域に対応する辺の長さSθout[mm]を算出する(S503)。
【００２９】
図6により測定領域Sθoutの算出方法を説明する。受光角度θout=0、つまり試料面に対して法線方向から測定した場合の一画素当りの測定領域をS[mm]とする（図6(a)）。図6(b)におけるSθoutは下式により算出される。
Sθout = S/cos(θout)      …(3)
【００３０】
なお、θout=0の測定の場合はSθout=Sである。続いて、SN比推定部1013は、測定データの解像度を測定解像度Dに変換するため画素数Yを算出する(S504)。BTFの測定解像度Dは、前述したようにD[mm]であり、次式により画素数Yが算出される。
Y = ceil{(D/S)2}      …(4)
ここで、ceil()は天井関数。
【００３１】
次に、SN比推定部1013は、下式により、測定解像度Dの反射光強度、言い替えれば、画素数Y当りの反射光強度を算出して(S505)、一回目の測定によって得られた反射光強度Iを示す測定データを取得する。
I = Σ1YIj      …(5)
ここで、1≦j≦Y。
【００３２】
次に、SN比推定部1013は、算出した反射光強度Iを示す測定データのSN比を推定する(S506)。図7によりSN比の推定方法を説明する。図7(a)は反射光強度IとSN比の関係SN(I)を示し、当該特性がカメラの特性として、SN比推定部1013に予め保持されている。SN比推定部1013は、下式により反射光強度Iを示す測定データのSN比を算出する。
SN = SN(I) - 20・log10(1/√Y)      …(6)
【００３３】
判定部1018は、測定データのSN比が所定の閾値以上か否かを判定する(S507)。例えば、カメラの画素値の最大が255の場合、画素値が1だけ変動するときのSN比を閾値Thとして設定する。閾値Thの算出方法を下に示す。
Th  = -20・log10(1/255)      …(7)
【００３４】
SN≧Thの場合、つまり図7(b)に示すSN比が閾値Th以上の測定データIqが得られた場合、判定部1018は、測定データが受けたノイズの影響は小さい、言い替えれば、現状の測定条件は良好と判断する。また、SN比が閾値未満（SN＜Th）の場合、測定データIpが受けたノイズの影響が大きい、言い替えれば、現状の測定条件は良好ではないと判断する。このように、判定部1018は、現状の測定条件の良否を判定する。
【００３５】
現状の測定条件は良好と判断された場合、条件設定部1014は、初期の測定回数n=1を維持する(S508)。一方、現状の測定条件は良好ではない判断された場合、条件設定部1014は、下式により、測定結果の平均化によりSN比を閾値Th以上にするために必要な測定回数nを算出し、測定回数nを複数回に変更する(S509)。
SN - 20・log10(1/√n) ≧ Th      …(8)
【００３６】
例えばSN=43、Th=47の場合、測定回数nは下式を満たす数であり、n=3である。
43 - 20・log10(1/√n) ≧ 47
【００３７】
測定回数nが複数回に変更された場合、測定部1012は、n-1回の追加測定を行い、n回分の測定データを測定データ格納部1015に蓄積する(S510)。そして、算出部1016は、画素数Yおよび測定回数nに基づき、下式により、測定データ格納部1015が格納する測定回数n分（n≧1）の測定データから試料上の位置(i, j)における反射光強度を算出する(S511)。
I(θin, θout, i, j) = Σ1YIi/n      …(9)
ここで、1≦i≦n。
【００３８】
次に、測定角度設定部1011は、試料上の位置(i, j)かつ投光角度θρにおける全受光角度の測定が終了したか否かを判定する(S512)。測定が未了の受光角度θoutがある場合、測定角度設定部1011が現在の受光角度θoutにΔθを加え、測定条件判定部1017が初期の測定回数を初期値n=1にリセットする(S513)。その後、処理はステップS502に戻る。
【００３９】
このように、一回目の測定により得られた反射光強度のSN比に基づき、現状の測定条件の良否を判定し、測定条件が良好ではないと判定した場合はノイズ除去に必要な測定回数nを算出し測定回数nを変更する。そして、n（≧1）回の測定結果の測定データの平均データを算出することで、ノイズの影響を抑制した反射光強度を取得することができる。図5には示さないが、試料上の位置(i, j)または投光角度θinを変更して、反射光強度の測定を繰り返すことで試料の変角特性が取得される。
【００４０】
●レンダリング(S403)
図8のフローチャートによりレンダリング部105の処理(S404)を説明する。レンダリング部105は、物体を仮想的に観察する仮想環境901を生成する(S801)。図9により仮想環境901を説明する。レンダリング部104は、まず壁、天井、床などの三次元オブジェクトを設定する。次に仮想物体903と、仮想物体903を観察するための仮想照明902を仮想環境901に設定し、最後に仮想視点904を設定する。
【００４１】
次に、レンダリング部105は、下式に基づき、仮想物体903について測定された変角特性を用いて、仮想物体903からの反射光のXYZ値を計算する(S802)。
XYZ(i, j) = ∫θinXYZVIR(θin, i, j)×BTF(θin, θout, i, j)dθin      …(10)
ここで、XYZVIRは仮想照明のXYZ値。
【００４２】
次に、レンダリング部105は、下記のXYZ値からsRGB値への変換式を利用して、反射光のXYZ値をCG画像表示用の信号値に変換する(S803)。なお、XYZ値からRGB値へ変換法は、下式に限らず、例えば、公知のAdobeRGBへの変換式などを用いてもよい。
┌  ┐ ┌                    ┐┌ ┐
│R'│ │ 3.241 -1.537 -0.049││X│
│G'│=│-0.969  1.876  0.042││Y│      …(11)
│B'│ │ 0.056 -0.204  1.057││Z│
└  ┘ └                    ┘└ ┘
┌ ┐ ┌  ┐0.45
│R│ │R'│
│G│=│G'│                              …(12)
│B│ │B'│
└ ┘ └  ┘
【００４３】
［情報処理装置の構成］
図10のブロック図により測定装置11および/または画像処理装置12として機能するコンピュータ装置の構成例を示す。CPU201は、RAM202をワークメモリとして、ROM203や記憶部204に格納されたプログラムを実行し、システムバス208を介して、後述する構成を制御する。記憶部204は、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD)、フラッシュメモリなどであり、OSや前述した測定装置11および/または画像処理装置12の処理を実現するプログラムを格納する。
【００４４】
汎用インタフェイス205は、例えばUSBなどのシリアルバスインタフェイスであり、マウスやキーボードなどの操作部211や受光部305として機能するディジタルカメラ212が接続される。なお、測定光源304の投光角度や受光部305の受光角度を雲台（不図示）などによって制御する場合、汎用インタフェイス205には雲台などが接続される。また、測定光源304の光源強度の調整に調光器（不図示）を用いる場合、汎用インタフェイス205には調光器が接続される。
【００４５】
図1に示す測定角度設定部1011は、雲台と、その制御インタフェイスとして機能する汎用インタフェイス205、および、測定角度を制御するCPU201を含む。測定部1012は、測定光源304、受光部305（ディジタルカメラ212）、調光器と、それらの制御インタフェイスと測定データ取得インタフェイスとして機能する汎用インタフェイス205、および、測定制御と測定データ取得を行うCPU201を含む。
【００４６】
ビデオインタフェイス206は、HDMI（登録商標）やDisplayPort（商標）などのビデオインタフェイスであり、モニタ106が接続される。ネットワークインタフェイス207は、有線または無線ネットワーク213と接続するためのインタフェイスである。ユーザ操作やディジタルカメラ212との接続は、ネットワークインタフェイス207を介して行われてもよい。
【００４７】
また、入力部104として機能するCPU201は、記憶部204、汎用インタフェイス205に接続されたドライブの記録媒体、ネットワーク213に接続されたサーバ装置などからCG画像に含める仮想物体903の三次元形状情報を入力する。
【００４８】
このように、一回目の反射光強度の測定データのSN比を推定することで、ノイズの影響を考慮して、変角特性データ（BTFデータ）を生成するための測定データを取得することができる。SN比が不足する場合は、測定対象の投光角度と受光角度においてカメラのショットノイズの影響が充分に小さい測定データを取得するために必要な測定回数nを算出する。
【００４９】
その結果、SN比が閾値以下の場合、測定回数nを満たす回数の追加測定が行われ、複数回分の測定データを平均化することでショットノイズの影響を抑制した反射光強度が算出される。従って、測定対象の投光角度と受光角度において、ショットノイズの影響が小さい反射光強度を用いたBTFデータの生成が可能になる。また、SN比に基づき算出される測定回数nに従う測定を行うため、必要回数を超える測定を防ぎ、必要十分な測定回数で正確なBTFデータを生成することができる。
【００５０】
［変形例］
上記では、受光器305としてディジタルカメラ212を用いる例を説明したが、これに限らず、二次元で反射光を測定可能な分光放射輝度計を用いてもよい。また、BTFの表現形式(1)を示したが、入射角、出射角をそれぞれ、天頂角、および、方位角の二種類に分割した、下に示す表現形式を用いてもよい。
BTF(θin, ωin, θout, ωout, i, j)      …(13)
【実施例２】
【００５１】
以下、本発明にかかる実施例2の測定装置と測定方法、画像処理装置と画像処理方法を説明する。なお、実施例2において、実施例1と略同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００５２】
実施例1では、カメラのショットノイズの影響を抑制するために、測定部1012が反射光を測定し、測定条件判定部1017が反射光強度のSN比に基づき測定回数nを維持または変更する例を示した。しかし、ノイズの影響を抑制するための測定条件は測定回数nに限られず、光源の設定条件、カメラの撮影条件を用いてもよい。
【００５３】
図11により変更可能な測定条件とSN比の関係を示す。図11(a)は光源強度とSN比の関係を示し、光源強度が大きくなるほどSN比が大きくなる。図11(b)は露光時間とSN比の関係を示し、露光時間が長くなるとカメラの撮像デバイスが試料からの反射光を受光する時間が増加してSN比が大きくなる。図11(c)はISO感度とSN比の関係を示し、ISO感度が小さくなるほどSN比が大きくなる。
【００５４】
SN比が閾値Th未満の場合、実施例2の判定部1018は、現状の測定条件が良好ではないと判断し、SN比を改善するための、光源強度、露光時間またはISO感度の変更を判定し、適切な測定条件の変更によりノイズの影響を抑制する。
【００５５】
図12のフローチャートにより実施例2の反射光測定部101の処理(S401)を説明する。なお、図12において、図5と同じ処理には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。SN比の判定(S507)においてSN≧Thと判定された場合、測定データが反射光強度として出力され、処理はステップS512に移行する。
【００５６】
一方、SN＜Thと判定された場合、判定部1018は、光源強度を変更するか否かを判定する(S521)。判定部1018が光源強度を変更すると判定した場合、条件設定部1014がより大きい光源強度を設定し、測定部1012が変更後の光源強度により再測定を行う(S522)。その後、処理はステップS506に戻され、SN比の推定(S506)とSN比の判定(S507)が行われる。
【００５７】
再測定結果のSN比についてSN≧Thと判定された場合、再測定(S522)における測定データが反射光強度として出力され、処理はステップS512に移行する。一方、再測定結果のSN比についてもSN＜Thと判定された場合、露光強度の判定(S521)が再度行われる。
【００５８】
この場合、光源強度をさらに大きくすることが可能であれば光源強度の設定と再測定(S522)が繰り返される。しかし、これ以上光源強度を大きくできない、あるいは、これ以上光源強度を大きくしてもSN比が改善しないと判断した場合、判定部1018は、露光時間を変更するか否かの判定(S523)に移行する。
【００５９】
判定部1018が露光時間を長くすると判定した場合、条件設定部1014がより長い露光時間（より遅いシャッタ速度）設定し、測定部1012が変更後の露光時間により再測定を行う(S524)。その後、処理はステップS506に戻され、SN比の推定(S506)とSN比の判定(S507)が行われる。
【００６０】
再測定結果のSN比についてSN≧Thと判定された場合、再測定(S524)における測定データが反射光強度として出力され、処理はステップS512に移行する。一方、再測定結果のSN比についてもSN＜Thと判定された場合、光源強度について否と判定済みであるからステップS521の判定がスキップされ、露光時間の判定(S523)が再度行われる。
【００６１】
この場合、露光時間をさらに長くすることが可能であれば露光時間の設定と再測定(S524)が繰り返される。しかし、これ以上露光時間を長くできない、あるいは、これ以上露光時間を長くしてもSN比が改善しないと判断した場合、判定部1018は、ISO感度を変更するか否かの判定(S525)に移行する。
【００６２】
判定部1018がISO感度を下げると判定した場合、条件設定部1014がより低いISO感度を設定し、測定部1012が変更後のISO感度により再測定を行う(S526)。その後、処理はステップS506に戻され、SN比の推定(S506)とSN比の判定(S507)が行われる。
【００６３】
再測定結果のSN比についてSN≧Thと判定された場合、再測定(S526)における測定データが反射光強度として出力され、処理はステップS512に移行する。一方、再測定結果のSN比についてもSN＜Thと判定された場合、光源強度と露光時間について否と判定済みであるからステップS521、S523の判定がスキップされ、ISO感度の判定(S525)が再度行われる。
【００６４】
この場合、ISO感度をさらに下げることが可能であればISO感度の設定と再測定(S526)が繰り返される。しかし、さらにISO感度を下げられない、あるいは、さらにISO感度を下げてもSN比が改善しないと判断した場合、判定部1018は、実施例1と同様の複数回の測定を行うために、処理を複数回の測定(S527)に進める。
【００６５】
複数回の測定(S527)には、図5に示す、条件設定部1014による測定回数nの変更(S509)、測定部1012による追加測定(S510)、算出部1016による反射光強度の算出(S511)が含まれる。複数回の測定(S527)における一回目の測定データは、ステップS526で再測定された測定データである。
【００６６】
このように、測定データのSN比に基づき、測定条件として光源条件やカメラの撮影条件を変更して、ノイズの影響が小さい測定データを取得して、それら測定データからノイズの影響を抑制したBTFデータを生成することができる。さらに、光源条件および撮影条件の変更によってもノイズの影響が小さい測定データが取得できない場合は、複数回の測定と測定データの平均化によりノイズの影響が小さい測定データが取得することができる。
【００６７】
［変形例］
上記では、光源強度、露光時間（シャッタ速度）、ISO感度の順に三つの測定条件の変更を判定する例を示したが、何れか一つの測定条件の変更、あるいは、何れか二つの測定条件の変更を判定する処理としてもよい。また、測定条件の変更の判定順は上記に限らない。
【実施例３】
【００６８】
実施例3において、実施例1、2と略同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００６９】
実施例1では、一回測定してから反射光強度の測定データのSN比を推定し、SN比が閾値以下の場合、測定条件である測定回数n、光源強度、露光時間（シャッタ速度）、ISO感度を設定した。一方、実施例3では、一回目の測定を行うことなくSN比を推定し、測定条件を設定する。
【００７０】
図13のフローチャートにより実施例3の反射光測定部101の処理(S401)を説明する。図5と同様の初期値の設定(S501)の後、SN比推定部1013は、例えばカメラのAE値を基にSN比を推定する(S1301)。ここで、図14によりAE値とSN比の関係例を示す。AE値とSN比の関係は、AE値の値が大きくなるほどSN比が向上する特性をカメラの特性として、SN比推定部1013に予め保持されている。つまり、ステップS1301の時点で、カメラのAE値と図14の特性を基にSN比が推定される。
【００７１】
次に、条件設定部104は、式(8)と同様の式を用いて測定回数nを算出する(S1302)。測定部1012は、ステップS1302で算出された測定回数nを測定条件に設定してn回の測定を行い、n回分の測定データを測定データ格納部1015に蓄積する(S1303)。次に、処理は図5と同様の反射光強度の算出(S511)に進み、以降は実施例1と同様である。
【００７２】
このように、カメラのAE値から推定されるSN比に基づき、測定条件として測定回数nを変更し、ノイズの影響が小さい測定データを取得して、それら測定データからノイズの影響を抑制したBTFデータを生成することができる。なお、測定回数nを設定する例を説明したが、実施例2と同様、光源強度、露光時間（シャッタ速度）、ISO感度の一つ以上の測定条件を設定する処理としてもよい。また、カメラのAE値と同等の機能を有する測光センサを用いてSN比を推定してもよい。
【００７３】
［その他の実施例］
本発明は、上述の実施形態の一以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける一以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、一以上の機能を実現する回路（例えば、ASIC）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７４】
1011 … 測定角度設定部、1012 … 測定部、1017 … 測定条件判定部
【図１】
2017078628.tif 000003
【図２】
2017078628.tif 000004
【図３】
2017078628.tif 000005
【図４】
2017078628.tif 000006
【図５】
2017078628.tif 000007
【図６】
2017078628.tif 000008
【図７】
2017078628.tif 000009
【図８】
2017078628.tif 000010
【図９】
2017078628.tif 000011
【図１０】
2017078628.tif 000012
【図１１】
2017078628.tif 000013
【図１２】
2017078628.tif 000014
【図１３】
2017078628.tif 000015
【図１４】
2017078628.tif 000016