(57)【要約】【課題】  安価な装置で照明条件を取得可能な技術を提供する。【解決手段】  撮像装置Ｃを、カメラレンズの光軸上に空間座標の原点Ｏが位置する姿勢に調整する。この撮像装置Ｃをもって双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）の散乱面を有する測定対象素材Ｍが貼付されたプレートＰ1を、空間座標内の照明方向群ｍVG1，ｍVG2の各方向ｍV1，ｍV2と測定対象素材Ｍの単位反射ベクトルｖRとが一致する状態で撮像する。この撮像画像から測定対象素材Ｍに対応する位置の輝度値群Ｉiを取得保存する。測定装置１００が、散乱面の既知の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）を用いて輝度値群Ｉiから照明強度群Ｅiを照明条件として算出して求める。【選択図】  図１
2009162515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置のレンズの光軸上に空間座標の原点が位置する姿勢をもって、散乱面を有する対象物を前記撮像装置にて撮像し、コンピュータを用いて撮像画像から照明強度群を照明条件として測定する方法であって、
前記対象物の単位反射ベクトルが前記空間座標内の照明方向群の各方向に一致する状態で前記対象物を撮像した画像から、コンピュータが輝度値群を取得保存するステップと、
コンピュータが既知の前記散乱面の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）を用いて、前記輝度値群から照明強度群を取得するステップと、
を有することを特徴とする照明条件の測定方法。
【請求項２】
前記対象物として、中心位置に双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）の前記散乱面を有する測定対象素材が貼付されたプレートを用いたことを特徴とする請求項１記載の照明条件の測定方法。
【請求項３】
前記プレートには、仮想平行四辺形の各頂点に対応する位置にスケールによって局部的見えに変化が生じないマーカーが描写されているとともに、
前記輝度値群を取得保存するステップは、撮像画像上の前記マーカーの見え方から前記プレート中心に対応する位置の輝度値を測定することを特徴とする請求項２記載の照明条件の測定方法。
【請求項４】
前記散乱面の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）は、
【数１】
2009162515.tif 000010
としてコンピュータに既知であるとともに、
前記照明強度群を取得するステップは、輝度値群Ｉiと未知の照明強度群Ｅiとを関連付ける方程式
【数２】
2009162515.tif 000011
から前記照明強度群Ｅiを算出することを特徴とする請求項２または３のいずれか記載の照明条件の測定方法。
【請求項５】
前記照明方向群を表示装置にリアルタイムに表示するステップをさらに有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の照明条件の測定方法。
【請求項６】
撮像装置のレンズの光軸上に空間座標の原点が位置する姿勢をもって、散乱面を有する対象物を前記撮像装置にて撮像し、コンピュータを用いて撮像画像から照明強度群を照明条件として測定する装置であって、
前記対象物の単位反射ベクトルが前記空間座標内の照明方向群の各方向に一致する状態で前記対象物を撮像した画像から輝度値群を取得保存する手段と、
既知の前記散乱面の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）を用いて前記輝度値群から照明強度群を取得する手段と、
を有することを特徴とする照明条件の測定装置。
【請求項７】
前記対象物が、中心位置に双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）の前記散乱面を有する測定対象素材が貼付されたプレートが用いられることを特徴とする請求項６記載の照明条件の測定装置。
【請求項８】
前記プレートには、仮想平行四辺形の各頂点に対応する位置にスケールによって局部的見えに変化が生じないマーカーが描写されているとともに、
前記輝度値群を取得保存する手段は、撮像画像上の前記マーカーの見え方から前記プレート中心に対応する位置の輝度値を測定することを特徴とする請求項７記載の照明条件の測定装置。
【請求項９】
前記散乱面の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）を、
【数１】
2009162515.tif 000012
として保存するとともに、
前記照明強度群を取得する手段が、輝度値群Ｉiと未知の照明強度群Ｅiとを関連付ける方程式
【数２】
2009162515.tif 000013
から前記照明強度群Ｅiを算出することを特徴とする請求項２または３のいずれか記載の照明条件の測定装置。
【請求項１０】
前記照明方向群をリアルタイムに表示する表示装置を設けたことを特徴とする請求項６〜９のいずれか記載の照明条件の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既知の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）の散乱面を有する対象物の撮像画像から照明条件を取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子的に構築された仮想世界を現実世界に融合させる技術は、通信・交通・娯楽などのさまざまな産業の分野で、基礎技術として注目を集めている。この技術により実現された複合現実と呼ばれる融合の世界は、実世界の常識を超えた事象を可能とし、人間の思考空間や生活空間を拡大する。実世界と仮想世界とを違和感なく融合させるためには両者の整合性を実現しなければならない。
【０００３】
この整合性には（１）幾何学的整合性：正しい配置で融合させる、（２）光学的整合性：違和感のない明るさ・陰影で融合させることが挙げられる、（３）時間的整合性：時の流れを一致させる。
【０００４】
これらの整合性を実現するためには、実世界の理解が重要である。特に、光学的整合性に関しては、実世界と仮想世界の光源環境を一致させる必要がある。この場合の照明条件の測定技術としては、従来からいくつかの手法が提案されている。
【０００５】
例えば、魚眼レンズを用いる方法（例えば、非特許文献１参照）、鏡面球を用いる方法（例えば、非特許文献２参照）が提案されている。
【０００６】
なお、関連技術として、特徴点の位置群からの姿勢推定方法（例えば、非特許文献３参照）も知られている。
【非特許文献１】佐藤いまり，佐藤洋一，池内克史、“全方位ステレオによる実光源環境の計測とそれにもとづく仮想物体の実画像への重ね込み”、電子情報通信学会、Ｍａｙ  １９９８（平成１０年５月）、電子情報通信学会論文誌  Ｄ−ＩＩ，Ｖｏｌ．Ｊ８１−Ｄ−ＩＩ，Ｎｏ．５、ｐｐ．８６１−８７１．
【非特許文献２】Ｐａｕｌ  Ｄｅｂｅｖｅｃ、“Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  ｉｎｔｏ  Ｒｅａｌ  Ｓｃｅｎｅｓ：Ｂｒｉｄｇｉｎｇ  Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ  ａｎｄ  Ｉｍａｇｅ−ｂａｓｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  ｗｉｔｈ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ”，［ｏｎｌｉｎｅ］、１９９８年、ＳＩＧＧＲＡＰＨ９８、［平成１９年１０月１８日  検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｅｂｅｖｅｃ．ｏｒｇ／Ｒｅｓｅａｒｃｈ／ＩＢＬ／ｄｅｂｅｖｅｃ−ｓｉｇｇｒａｐｈ９８．ｐｄｆ＞。
【非特許文献３】出口光一郎、“射影幾何学によるＰｎＰカメラ問題の統一的解法”、情報シンポジウム、１９９０（平成２年）、Ｖｏｌ．９０、ｐｐ．４１−５０。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の測定技術によれば、魚眼レンズや鏡面球を用いていることから、高ダイナミックレンジカメラもしくは露光時間を変えての複数回撮像を必要とし、照明条件の測定装置自体が、高価にならざるを得なかった。
【０００８】
そこで、本発明は、光学的整合性にあたって安価な装置で照明条件を取得可能な技術を提供することを解決課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題の解決を図るために創作された技術的思想であって、散乱面を有する対象物を単数の撮像装置（例えばビデオカメラ，デジタルカメラなど）をもって撮像された画像から、既知の前記散乱面の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）を用いて、照明条件を照明強度として求めている。具体的には、請求項１〜５に記載された照明条件の測定方法の態様と、請求項６〜１０に記載された照明条件の測定装置の態様とからなる。
＜照明条件の測定方法＞
（１）請求項１記載の発明は、撮像装置のレンズの光軸上に空間座標の原点が位置する姿勢をもって、散乱面を有する対象物を前記撮像装置にて撮像し、コンピュータを用いて撮像画像から照明強度群を照明条件として測定する方法であって、
前記対象物の単位反射ベクトルが前記空間座標内の照明方向群の各方向に一致する状態で前記対象物を撮像した画像から、コンピュータが輝度値群を取得保存するステップと、
コンピュータが既知の前記散乱面の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）を用いて、前記輝度値群から照明強度群を取得するステップと、
を有することを特徴としている。
（２）請求項２記載の発明は、前記対象物として、中心位置に双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）の前記散乱面を有する測定対象素材が貼付されたプレートを用いたことを特徴としている。
（３）請求項３記載の発明は、前記プレートには、仮想平行四辺形の各頂点に対応する位置にスケールによって局部的見えに変化が生じないマーカーが描写されているとともに、
前記輝度値群を取得保存するステップは、撮像画像上の前記マーカーの見え方から前記プレート中心に対応する位置の輝度値を測定することを特徴としている。
（４）請求項４記載の発明は、前記散乱面の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）は、
【００１０】
【数１】
2009162515.tif 000003
【００１１】
としてコンピュータに既知であるとともに、
前記照明強度群を取得するステップは、輝度値群Ｉiと未知の照明強度群Ｅiとを関連付ける方程式
【００１２】
【数２】
2009162515.tif 000004
【００１３】
から前記照明強度群Ｅiを算出することを特徴としている。
（５）請求項５記載の発明は、前記照明方向群を表示装置にリアルタイムに表示するステップをさらに有することを特徴としている。
【００１４】
ここでは前記表示装置における仮想的な視点を適宜自動的に移動させ、あるいは原点より手前側にある測定方向のみを表示させることもできる。
＜照明条件の測定装置＞
（１）請求項６記載の発明は、撮像装置のレンズの光軸上に空間座標の原点が位置する姿勢をもって、散乱面を有する対象物を前記撮像装置にて撮像し、コンピュータを用いて撮像画像から照明強度群を照明条件として測定する装置であって、
前記対象物の単位反射ベクトルが前記空間座標内の照明方向群の各方向に一致する状態で前記対象物を撮像した画像から輝度値群を取得保存する手段と、
既知の前記散乱面の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）を用いて前記輝度値群から照明強度群を取得する手段と、
を有することを特徴としている。
（２）請求項７記載の発明は、前記対象物が、中心位置に双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）の前記散乱面を有する測定対象素材が貼付されたプレートが用いられることを特徴としている。
（３）請求項８記載の発明は、前記プレートには、仮想平行四辺形の各頂点に対応する位置にスケールによって局部的見えに変化が生じないマーカーが描写されているとともに、
前記輝度値群を取得保存する手段は、撮像画像上の前記マーカーの見え方から前記プレート中心に対応する位置の輝度値を測定することを特徴としている。
（４）請求項９記載の発明は、前記散乱面の双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）を、
【００１５】
【数１】
2009162515.tif 000005
【００１６】
として保存するとともに、
前記照明強度群を取得する手段が、輝度値群Ｉiと未知の照明強度群Ｅiとを関連付ける方程式
【００１７】
【数２】
2009162515.tif 000006
【００１８】
から前記照明強度群Ｅiを算出することを特徴としている。
（５）請求項１０記載の発明は、前記照明方向群をリアルタイムに表示する表示装置を設けたことを特徴としている。
【００１９】
この表示装置には、仮想的な視点を適宜自動的に移動させ、あるいは原点より手前側にある測定方向のみを表示させることもできる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１〜１０記載の発明によれば、撮像装置に高ダイナミックレンジカメラ、もしくは露光時間を変えての複数回撮像などを必要とせず、普及品レベルの通常のカメラを用いて測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る照明条件の測定の概略を示している。この測定には、中心位置に等方的ＢＲＤＦ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の散乱面を有する測定対象素材Ｍを貼付したプレートＰ1と、単数の撮像装置（例えば、ビデオカメラ，カメラなど）Ｃ，該撮像装置とネットワークを介して接続された測定装置１００とが用いられている。
【００２２】
前記測定装置１００は、ハードディスクドライブなどの保存手段やメモリなどの記憶手段などを備えたコンピュータからなり、各構成要素の制御や演算処理をする処理部［図示省略；例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）］，モニターなどの表示装置Ｄ，キーボードやマウスなどの入力デバイス，撮像装置Ｃからの画像データなどの情報を受信するインタフェース部（図示省略）を有している。
【００２３】
前記プレートＰ1には、マーカーＫ1，Ｋ2，Ｋ3，Ｋ4が描写されている。この各マーカーＫ1，Ｋ2，Ｋ3，Ｋ4は、交点を１つのみ有する市松模様（いわゆる１交点市松模様）からなる。また、前記各マーカーＫ1，Ｋ2，Ｋ3，Ｋ4は、スケールによって局部的見えに変化が生じることはなく、交点ＫP1，ＫP2，ＫP3，ＫP4を各々有し、それら交点ＫP1，ＫP2，ＫP3，ＫP4が仮想平行四辺形Ｕの頂点の位置に配置されるように描画されている。具体的には、前記各マーカーＫ1，Ｋ2，Ｋ3，Ｋ4は、姿勢算出の計算コストを低減すべく、１交点市松模様を線対称かつ点対称に配置された態様が好ましい。
【００２４】
ここでの測定の対象である照明条件は、照明条件測定位置、即ち空間内のある一点から見込む方向群である照明方向群の各方向からの光の強度群である。この強度群を、照明強度群として説明する。
【００２５】
この照明強度群を例示すれば、全方位に対して十分な個数を以って均一に分布する図２（Ａ）中の照明方向群ｍVG1や、壁や床の２次反射光が無視し得る程度に微弱であるために天井照明からの光が支配的である空間において、コーン状に十分な個数を以って均一に分布する図２（Ｂ）中の照明方向群ｍVG2などが挙げられる。なお、説明の便宜上、照明条件測定位置を空間座標の座標原点（例えば、図２中の座標原点Ｏ）として以下説明する。
【００２６】
具体定には、本実施形態に係る照明条件の測定は、輝度値群を取得した後に、輝度値から照明条件を算出している。このうち輝度群の取得方法について説明すれば、まず、測定者は、測定装置Ｃを、その撮像装置Ｃに備えられたカメラレンズの光軸（中心軸）上に原点座標Ｏ（本発明では原点座標Ｏに近い位置の点も含む。）が位置する既知の姿勢に調整固定する。
【００２７】
この撮像装置Ｃの位置姿勢を実現する第一撮像装置設置方法を、図３，図４に基づいて説明する。図３は、測定を行う部屋の透視図である。
【００２８】
測定者が、図３中の部屋Ｗの壁Ｗ2，Ｗ3に対して垂直になるように、直交する２本の線分Ｌ11，Ｌ12を床Ｗ4に描き、その交点Ｏ0を通る鉛直方向の直線Ｌ13と天井Ｗ1とが交わる位置Ｏ1から錘Ｇ2を糸Ｇ1でぶら下げる、そして、測定者が、この錘Ｇ2と同じ高さになるよう、床Ｗ4に描いた線分のいずれかの端点の位置に撮像装置Ｃを水平に据え付け、該撮像装置Ｃのファインダの中心に錘Ｇ2を写すように調整する。
【００２９】
また、第二撮像装置設置方法を説明する。まず、測定者が、上述の空間座標の座標原点Ｏに、位置姿勢に再現性を有し着脱可能であって既知の模様と形状を有するオブジェクトを固定する。その後に、測定者が、そのオブジェクトをファインダの中心に写す位置姿勢に撮像装置Ｃを据え付け、そのオブジェクトを撮像する。そして、この撮像した画像（もしくは画像データ）におけるオブジェクトの見え方に基づいてそのオブジェクトに対する撮像装置Ｃの位置姿勢を算出する。この位置姿勢の推定方法については、公知の方法（例えば、非特許文献３参照）があるのでここでは説明を省略する。ただし、位置姿勢推定方法には多くの既存技術があり、上記の方法に限るものではない。
【００３０】
次に、測定者が、プレートＰ1の中心ＰPを空間座標の原点座標Ｏに保持しつつ、図４（マーカーＫが図示省略されている。）に示すプレートＰ1の中心から撮像装置Ｃに備えられたカメラレンズの中心を見込むベクトルｖCのプレートＰ1平面に対する単位反射ベクトルｖRが、照明方向群における照明方向（例えば、照明方向群ｍVG1における照明方向ｍV1）にほぼ一致するようにプレートＰ1の姿勢を調整しながら順次撮像する。
【００３１】
そして、図５に示すように、撮像画像（画像データ）を測定装置１００に取り込み（Ｓ０１）、該測定装置本体１００の処理部によって、カメラの座標系におけるプレートの位置姿勢を算出し（Ｓ０２）、世界座標系におけるプレートの位置姿勢を算出し（Ｓ０３）、単位反射ベクトル（ｖR）を算出し（Ｓ０４）、単位反射ベクトル（ｖR）を表示装置Ｄに表示する（Ｓ０５）。
【００３２】
また、測定装置１００の処理部は、単位反射ベクトル（ｖR）の方向と所定測定方向との差が所定値以下の場合（例えば最小の場合など）に、公知の方法によって、撮像した画像データ上のマーカーＫの見え方に基づいて該画像データ上におけるプレートＰ1の中心ＰPに対応する位置（前記測定対象素材Ｍに対応する位置）の輝度値を取得し輝度値群として（Ｓ０７）、測定装置１００の保存手段に保存してゆく（Ｓ０７）。
【００３３】
さらに、上述の空間座標におけるプレートＰ1の中心ＰP及びプレートＰ1平面の法線方向ｎPについても、公知の方法によって、撮像した画像データ上のマーカーＫの見え方に基づいて算出し、同様に保存してゆく（Ｓ０８．Ｓ０９）。
【００３４】
なお、図６に示すプレートＰ1に固定されているプレート座標系ΣPの基底単位ベクトルＸP，ＹP，ＺPも同時に得られるため、基底単位ベクトル群として併せて前記保存手段に保存してもよい。
【００３５】
本実施形態では、等方的ＢＲＤＦの散乱面を有する測定対象素材Ｍを測定対象素材として用いているが、非等方的ＢＲＤＦの散乱面を有する測定対象素材を用いる場合には、上述の基底単位ベクトル群を必要とする。
【００３６】
また、照明方向群が全方位であって、測定者による１回の撮像装置Ｃの据え付け操作では、全ての照明方向における測定が不可能な場合には、撮像装置Ｃの位置及び姿勢を変更して再度据え付けて同様の測定を行えばよい。
【００３７】
例えば、先に説明した第一撮像装置設置方法では、１回目の据え付けで用いた床Ｗ4上の線分Ｌ11（もしくは線分Ｌ12）とは異なる線分の端点の位置に撮像装置Ｃを水平に据え付け、１回目と同様の手順を行えばよい。また、第二撮像装置設置方法では、１回目の据え付けとは異なる位置及び姿勢に撮像装置Ｃを据え付け、１回目と同様の手順を行えばよい。
【００３８】
また、図７に示すプレートＰ1の中心と撮像装置Ｃに備えられたカメラレンズ中心とを結ぶ直線Ｌ21のプレートＰ1平面に対する仰角θが、相当に小さいもしくは直角に近い場合には、測定精度が著しく低下するため、上記のような複数回の撮像装置Ｃの据え付け操作によって回避する。
【００３９】
なお、照明条件測定方法において、図８に示すように、測定完了した照明方向（例えば、図６中の印●）および測定未了の照明方向（例えば、図６中の印○）を前記表示装置Ｄにリアルタイムで表示させると効率的である。さらに、現在の方向に基づいて、前記表示装置Ｄにおける仮想的な視点の位置を適宜自動的に移動させたり、原点より手前側にある所定測定方向のみを表示する、といった機能を備えるとさらに効率的に測定することができる。
【００４０】
つぎに、取得した輝度値群に基づいて照明条件を算出する方法を以下に説明する。まず、上述の照明方向群，未知の照明強度群，上述のように得られた輝度値群およびプレートＰ1平面の法線ベクトル群を、それぞれ、ｎi、Ｅi、ＩiおよびｎPiと表現する。なお、ｉは、照明方向群の各照明方向のインデックスである。
【００４１】
また、前記プレートＰ1の中心ＰPに貼り付けられている測定対象素材ＭのＢＲＤＦ（双方向反射率分布関数）は、測定装置１００に既知であるとする。このＢＲＤＦ（双方向反射率分布関数）は、測定装置１００の保存手段に保存してもよく、また記憶手段などに記憶してもよい。
【００４２】
具体的には、前記測定対象素材ＭのＢＲＤＦ（双方向反射率分布関数）は、以下の式として測定装置１００に既知である。
【００４３】
【数１】
2009162515.tif 000007
【００４４】
このＢＲＤＦ関数パラメータ（大きさ及び角度）を説明すれば、「θ」は、図７（前記マーカーＫが図示省略されている。）に示すプレートＰ1の中心ＰPと撮像装置Ｃに備えられたカメラレンズの中心とを結ぶ直線Ｌ21のプレート平面に対する仰角を示している。
【００４５】
また、「ベクトルＹL」は、図４（前記マーカーＫが図示省略されている。）に示すベクトルｎPとベクトルｖRとの外積を正規化したベクトルを示し、「ベクトルＸL」は、ベクトルＹLとベクトルｎPとの外積を示し、「ベクトルＺL」は、ベクトルＸLとベクトルＹLとの外積を示し、「ｎR」は、任意の単位ベクトルを示している。
【００４６】
ただし、ベクトルＺLとベクトルｎPとは同一である。なお、以下の説明を簡単にするために、上述の空間座標におけるプレートＰ1の中心ＰPは（０，０，０）である。
【００４７】
さて、照明条件は、前記輝度値群Ｉiと未知である前記照明強度群Ｅiとを関連付ける連立一次方程式を解いて照明強度群Ｅiとして算出している。ここでは照明強度群Ｅiの個数をＮＥとし、輝度値群Ｉiの個数をＮＩとする。
【００４８】
まず、図４に示すプレートＰ1の中心ＰPから撮像装置Ｃに備えられたカメラレンズの中心を見込むベクトルｖCと法線ベクトルｎPiとから、次の式によりθiを求める。
【００４９】
【数３】
2009162515.tif 000008
【００５０】
以上から、次のような連立一次方程式が得られる。
【００５１】
【数２】
2009162515.tif 000009
【００５２】
もし、ＮＥ＝ＮＩの場合は、前記連立方程式はＢＲＤＦ（双方向反射率分布関数）を要素とした正方行列による表現となり、通常の方法で照明強度Ｅiが得られる。また、ＮＥ＜ＮＩの場合は、前記連立方程式はＢＲＤＦ（双方向反射率分布関数）を要素とした正方行列による表現とはならず、擬似逆行列による解法で照明強度Ｅiが得られる。
【００５３】
すなわち、前記測定装置本体１００の処理部（例えばＣＰＵなど）が、前記連立方程式の係数Ｅi（照明強度群）を算出している。これにより中心位置に既知のＢＲＤＦの散乱面を有する測定対象素材Ｍが貼り付けられたマーカーＫ1〜Ｋ4が描画されたプレートＰ1と、１台の撮像装置Ｃとを用いて照明強度、即ち照明条件が求められている。この照明条件は、前記測定装置１００のハードディスクドライブなどの保存手段に保存させてもよく、またメモリなどの記憶手段に記憶させてもよい。
【００５４】
この結果、等方的ＢＲＤＦ（双方向反射率分布関数）の散乱面を有するプレートプレートＰ1を用いることによって、高ダイナミックレンジカメラ、もしくは露光時間を変えての複数回撮像を必要とせず、普及品レベルの通常のカメラを用いて測定することができる。
【００５５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において各種の変形を行うことが可能である。例えば、コンピュータを前記測定装置本体１００として機能させるプログラムとして構築することもできる。
【００５６】
この場合には、プログラムコードを記憶させた記録媒体を、コンピュータに供給し、コンピュータの処理部（ＣＰＵなど）が記録媒体に格納されたプロラムコードを読み出し実行することによっても実現することができる。
【００５７】
すなわち、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が、前記測定装置本体１００の機能を実現し、該プログラムコードは、例えばＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＭＯ，ＢＤ−Ｒ，ＢＤ−ＲＥ，ＨＤＤなどに記憶される。また、前記プログラムをインターネットサイトからダウンロードして、前記測定装置１００の機能を実現させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る照明条件の測定に関する構成図。
【図２】（Ａ）は全方位に対して十分な個数を以って均一に分布する照明方向群を示す図、（Ｂ）はコーン状に十分な個数を以って均一に分布する照明方向群を示す図。
【図３】同  実施形態に係る照明条件の測定を行う部屋の透視図。
【図４】同  撮像条件の概略図。
【図５】同  輝度値，法線方向，基底単位ベクトルの取得算出の手順を示すフロー図。
【図６】同  基底単位ベクトルを取得する状態を示す概略図。
【図７】同  照明強度群を算出する状態を示す概略図。
【図８】同  測定状況を示す画面の概略図。
【符号の説明】
【００５９】
１００…測定装置
Ｃ…撮像装置
Ｋ…マーカー
Ｍ…測定対象素材
Ｐ1…プレート
Ｏ…座標原点
ｍVG1，ｍVG2…照明方向群
ｍV1，ｍV2…照明方向
Ｗ…部屋
Ｗ1…天井
Ｗ2，Ｗ3…壁
Ｗ4…床
Ｌ11，Ｌ12…線分
Ｌ13…鉛直方向の直線
Ｌ21…直線
Ｏ0…交点
Ｏ1…位置
Ｇ1…糸
Ｇ2…錘
ＰP…プレートの中心
ｖC…ベクトル
ｖR…単位反射ベクトル
ｎP…法線ベクトル
ｎR…任意の単位ベクトル
ΣP…プレート座標系
ＸP，ＹP，ＺP…基底単位ベクトル
Ｄ…画面
θ…仰角
Ｉi…輝度値群
Ｅi…照明強度群
【図１】
2009162515.tif 000014
【図２】
2009162515.tif 000015
【図３】
2009162515.tif 000016
【図４】
2009162515.tif 000017
【図５】
2009162515.tif 000018
【図６】
2009162515.tif 000019
【図７】
2009162515.tif 000020
【図８】
2009162515.tif 000021