特開 2024-30180 照度推定方法、照明制御方法、照度推定プログラム、制御装置、及び照明制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024030180

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】照度推定方法、照明制御方法、照度推定プログラム、制御装置、及び照明制御システム

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/11 20200101AFI20240229BHJP

【ＦＩ】

H05B47/11

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022132791

(22)【出願日】2022-08-23

(71)【出願人】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100132045

【弁理士】

【氏名又は名称】坪内 伸

(74)【代理人】

【識別番号】100195534

【弁理士】

【氏名又は名称】内海 一成

(72)【発明者】

【氏名】加納 淳

(72)【発明者】

【氏名】船越 大範

(72)【発明者】

【氏名】今村 翼

(72)【発明者】

【氏名】柳瀬 匡利

【テーマコード（参考）】

3K273

【Ｆターム（参考）】

3K273PA10

3K273QA02

3K273QA28

3K273RA17

3K273SA03

3K273SA04

3K273SA06

3K273SA21

3K273SA37

3K273TA03

3K273TA04

3K273TA15

3K273TA28

3K273TA29

3K273TA77

3K273TA78

3K273UA02

3K273UA22

(57)【要約】

【課題】照度の推定精度を向上できる照度推定方法、照明制御方法、照度推定プログラム、制御装置、及び照明制御システムを提供する。
【解決手段】照度推定方法は、撮像装置３０によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得することと、撮像画像の明度又は輝度が所定位置の照度に対応している場合に撮像画像の明度又は輝度に基づいて所定位置の照度を推定することとを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得することと、
前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定することと
を含む、照度推定方法。

【請求項2】

前記撮像画像に、前記所定位置に対応する第１グリッドと前記第１グリッドに隣接する第２グリッドとを設定することと、
前記第１グリッド及び前記第２グリッドのそれぞれについて色空間座標を算出することと、
前記第１グリッドの色空間座標と前記第２グリッドの色空間座標との距離が距離閾値未満である場合に前記第１グリッドの明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応していると判定することと
を更に含む、請求項１に記載の照度推定方法。

【請求項3】

複数の前記撮像装置のそれぞれによって前記所定位置を含む範囲を撮像した複数の撮像画像を取得することと、
前記複数の撮像画像それぞれの中で前記所定位置に対応するグリッドの明度又は輝度を、前記複数の撮像画像それぞれについて算出することと、
前記所定位置に対応するグリッドの明度又は輝度が最も小さい撮像画像を選択することと、
選択した撮像画像の前記所定位置に対応するグリッドの明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定することと
を含む、請求項１又は２に記載の照度推定方法。

【請求項4】

前記撮像装置としての第１撮像装置によって前記所定位置を含む範囲を撮像した第１撮像画像を取得することと、
前記撮像装置としての第２撮像装置によって前記所定位置を含む範囲を撮像した第２撮像画像を取得することと、
前記第１撮像画像の中で前記所定位置に対応する第１グリッドの明度又は輝度を第１明度又は第１輝度として算出することと、
前記第２撮像画像の中で前記所定位置に対応する第２グリッドの明度又は輝度を第２明度又は第２輝度として算出することと、
前記第１明度又は第１輝度と前記第２明度又は第２輝度との差の絶対値が明度閾値又は輝度閾値未満である場合に前記第１グリッドの明度若しくは輝度又は前記第２グリッドの明度若しくは輝度が前記所定位置の照度に対応していると判定することと
を更に含む、請求項１又は２に記載の照度推定方法。

【請求項5】

請求項３に記載の照度推定方法を実行することによって得られた前記所定位置の推定照度に基づいて、前記所定位置を含む範囲を照らす照明装置を制御することを含む、照明制御方法。

【請求項6】

前記照明装置としてグレアレスダウンライトを制御することを含む、請求項５に記載の照明制御方法。

【請求項7】

撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得することと、
前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定することと
をプロセッサに実行させる、照度推定プログラム。

【請求項8】

所定位置の照度を推定する制御部を備え、
前記制御部は、
撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得し、
前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定する、
制御装置。

【請求項9】

制御装置と、所定位置を含む範囲を照らす照明装置と、前記所定位置を含む範囲を撮像する撮像装置とを備え、
前記制御装置は、
撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得し、
前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定する、
照明制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、照度推定方法、照明制御方法、照度推定プログラム、制御装置、及び照明制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

カメラで撮像した画像に基づいて照度分布を推定し、照明を制御するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－３１２１９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

照明を適切に制御するために、照度の推定精度の向上が求められる。

【0005】

本開示の目的は、照度の推定精度を向上できる照度推定方法、照明制御方法、照度推定プログラム、制御装置、及び照明制御システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一実施形態に係る照度推定方法は、撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得することと、前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定することとを含む。

【0007】

本開示の一実施形態に係る照明制御方法は、上記照度推定方法を実行することによって得られた前記所定位置の推定照度に基づいて、前記所定位置を含む範囲を照らす照明装置を制御することを含んでよい。

【0008】

本開示の一実施形態に係る照度推定プログラムは、撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得することと、前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定することとをプロセッサに実行させる。

【0009】

本開示の一実施形態に係る制御装置は、所定位置の照度を推定する制御部を備える。前記制御部は、撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得し、前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定する。

【0010】

本開示の一実施形態に係る照明制御システムは、制御装置と、所定位置を含む範囲を照らす照明装置と、前記所定位置を含む範囲を撮像する撮像装置とを備える。前記制御装置は、撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得し、前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定する。

【発明の効果】

【0011】

本開示の一実施形態に係る照度推定方法、照明制御方法、照度推定プログラム、制御装置、及び照明制御システムによれば、照明の推定精度が向上され得る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態に係る照明制御システムの構成例を示すブロック図である。

【図2】照明制御エリアの構成例を示す模式図である。

【図3】机に入射する光と、机で反射して撮像装置に進行する光との関係の一例を説明する模式図である。

【図4】直接反射光と拡散反射光とに分かれて反射する例を示す模式図である。

【図5】撮像画像の一例を示す図である。

【図6】図５の破線囲み部Ａの拡大図である。

【図7】図５の破線囲み部Ｂの拡大図である。

【図8】グリッド間の色味の差を色度の距離として表す例を示すグラフである。

【図9】第１撮像装置及び第２撮像装置が設置された照明制御エリアの構成例を示す模式図である。

【図10】第１撮像画像の一例を示す図である。

【図11】第２撮像画像の一例を示す図である。

【図12】一実施形態に係る照度推定方法及び照明制御方法の手順例を示すフローチャートである。

【図13】照度の推定値と測定値との関係の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（照明制御システム１の構成例）
図１に示されるように、一実施形態に係る照明制御システム１は、制御装置１０と、照明装置２０と、撮像装置３０とを備える。照明制御システム１は、図２に例示される照明制御エリア１００における照明を制御する。照明制御エリア１００は、例えばオフィス、会議室又は教室等の、照明を制御する対象となる種々の空間を含んでよい。照明制御エリア１００は、天井１１０と、床１２０と、窓１３０と、壁１３２とで囲まれた空間であるとする。照明制御エリア１００において、床１２０の上に机１４０が設置されているとする。本実施形態において、照明装置２０及び撮像装置３０は、照明制御エリア１００の天井１１０に設置されているとする。

【0014】

照明制御システム１において、制御装置１０は、撮像装置３０で照明制御エリア１００を撮像した画像に基づいて照明制御エリア１００の照度を推定する。制御装置１０は、照明制御エリア１００の照度の推定結果に基づいて、照明装置２０を制御し、照明制御エリア１００の照度を制御する。

【0015】

以下、照明制御システム１の各部の構成例が説明される。

【0016】

＜制御装置１０＞
制御装置１０は、制御部１２と、インタフェース１４とを備える。制御部１２は、照明装置２０を制御可能に構成される。制御部１２は、撮像装置３０を制御可能に構成されてもよい。制御部１２は、少なくとも１つのプロセッサを含んでよい。プロセッサは、制御装置１０の種々の機能を実現するプログラムを実行しうる。プロセッサは、単一の集積回路として実現されてよい。集積回路は、ＩＣ（Integrated Circuit）とも称される。プロセッサは、複数の通信可能に接続された集積回路及びディスクリート回路として実現されてよい。プロセッサは、他の種々の既知の技術に基づいて実現されてよい。

【0017】

制御装置１０は、記憶部を更に備えてよい。記憶部は、例えば、磁気ディスク等の電磁記憶媒体を含んでよいし、半導体メモリ又は磁気メモリ等のメモリを含んでもよい。記憶部は、制御装置１０の動作で参照される各種情報及び制御装置１０の種々の機能を実現するプログラム等を格納してよい。記憶部は、制御部１２のワークメモリとして機能してよい。記憶部は、制御部１２と一体に構成されてもよいし、制御部１２と別体で構成されてもよい。

【0018】

インタフェース１４は、照明装置２０又は撮像装置３０等の外部装置と通信する通信モジュールを含んで構成されてよい。通信モジュールは、例えば４Ｇ（4th Generation）又は５Ｇ（5th Generation）等の移動体通信規格に対応してよい。通信モジュールは、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信規格に対応してもよい。通信モジュールは、有線又は無線の通信規格に対応してもよい。通信モジュールは、これらに限られず、種々の通信規格に対応してよい。インタフェース１４は、外部の通信モジュールに接続可能に構成されてよい。

【0019】

インタフェース１４は、ユーザから情報又はデータ等の入力を受け付ける入力デバイスを含んで構成されてよい。入力デバイスは、例えば、タッチパネル若しくはタッチセンサ、又はマウス等のポインティングデバイスを含んで構成されてよい。入力デバイスは、物理キーを含んで構成されてもよい。入力デバイスは、マイク等の音声入力デバイスを含んで構成されてもよい。インタフェース１４は、外部の入力デバイスに接続可能に構成されてもよい。

【0020】

インタフェース１４は、ユーザに対して情報又はデータ等を出力する出力デバイスを含んで構成されてよい。出力デバイスは、例えば、画像又は文字若しくは図形等の視覚情報を出力する表示デバイスを含んでよい。表示デバイスは、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ若しくは無機ＥＬディスプレイ、又は、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）等を含んで構成されてよい。表示デバイスは、これらのディスプレイに限られず、他の種々の方式のディスプレイを含んで構成されてよい。表示デバイスは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）又はＬＤ（Laser Diode）等の発光デバイスを含んで構成されてよい。表示デバイスは、他の種々のデバイスを含んで構成されてよい。出力デバイスは、例えば、音声等の聴覚情報を出力するスピーカ等の音声出力デバイスを含んでよい。出力デバイスは、例えば振動等の触覚情報を出力するバイブレータ等の振動デバイスを含んでよい。出力デバイスは、これらの例に限られず、他の種々のデバイスを含んでよい。インタフェース１４は、外部の出力デバイスに接続可能に構成されてもよい。

【0021】

＜照明装置２０＞
照明装置２０は、照明光４０を射出する。照明装置２０は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）、レーザーダイオード（laser diode）などの半導体レーザ素子、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）またはＳＬＤ（Super Luminescent Diode）等の種々の光源を含んで構成される。本実施形態において、照明装置２０は、グレアレスダウンライトとして構成されるとする。グレアレスダウンライトは、不快グレアを低減するために、照射光のグレアが低減されるように光源構造又は光反射機構が設計されたものである。なお、不快グレアの評価方法は、例えば、JIS Z 9110：照明基準総則(2010)又はISO 8995：The lighting of indoor work systems(1989)等に示されている。照明装置２０は、グレアレスダウンライトに限られず他の種々の態様で構成されてよい。

【0022】

照明制御エリア１００に設置される照明装置２０の数は、図２に示される２個に限られず１個であってもよいし３個以上であってよい。複数の照明装置２０が照明制御エリア１００に設置されている場合、各照明装置２０の点灯又は消灯の状態が個別に制御可能に構成されてよい。また、各照明装置２０が射出する照明光４０の強度が個別に制御可能に構成されてよい。

【0023】

＜撮像装置３０＞
撮像装置３０は、照明制御エリア１００を撮像し、撮像した画像を制御装置１０に出力する。撮像装置３０は、電子的に画像を撮像するイメージセンサを含んで構成され、例えばネットワークカメラとして構成される。撮像装置３０は、イメージセンサとして、ＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等を含んで構成されてよい。

【0024】

撮像装置３０は、例えば魚眼レンズを備え、魚眼レンズの光軸方向に直交する面の周囲３６０度までを撮像範囲として画像を撮像してよい。撮像装置３０は、照明制御エリア１００の天井１１０に設置されている場合、鉛直方向を軸とする円錐状の範囲を撮像するように構成されてよい。魚眼レンズによって結像した撮像画像は、光軸から離れるほど大きく歪んでいる円形の画像となる。撮像装置３０は、円形の画像をそのまま出力してもよいし、撮像対象の実際の見え方に近づけるように補正した画像を出力してもよい。

【0025】

（照明制御システム１の動作例）
照明制御システム１は、照明制御エリア１００の照度を制御する。照明制御エリア１００は、照明装置２０から射出される照明光４０と、窓１３０から入射する外光５０とによって照らされるとする。この場合、照明制御エリア１００の各部の照度は、各部に到達する照明光４０の強度と、外光５０の強度とによって定まる。照明制御エリア１００の各部に到達する光は、直接光又は間接光を含み得る。直接光は、照明光４０又は外光５０が光源から直接到達する光に対応する。間接光は、照明光４０又は外光５０が他の部分で反射又は散乱してから間接的に到達する光に対応する。本実施形態において、間接光の強度は、直接光の強度に比べて無視できる程度に小さいとみなす。以下、照明光４０又は外光５０の直接光の強度によって照明制御エリア１００の各部の照度が定まる前提で、撮像装置３０による撮像画像（図４参照）に基づいて照度を推定する動作例が説明される。

【0026】

＜撮像画像の輝度と撮像した領域における照度との相関＞
図３に示されるように、机１４０の上面１４０Ｓの小領域１４０ｍに到達する光は、照明装置２０から小領域１４０ｍに入射する照明光４０の一部の成分４０ｍと、窓１３０から小領域１４０ｍに入射する外光５０の一部の成分５０ｍとを含む。したがって、小領域１４０ｍにおける照度は、照明光４０の一部の成分４０ｍの強度と外光５０の一部の成分５０ｍの強度との和に基づいて定まる。

【0027】

ここで、小領域１４０ｍに入射した光は、ランバート反射のモデルに従って反射すると仮定する。ランバート反射は、理想的な拡散反射であり、完全拡散反射とも称される。ランバート反射のモデルにおいて、平面に入射した光は、あらゆる方向に向けて反射する。ランバート反射のモデルにおいて、平面の各方向に反射する光の強度は、平面の法線と各方向との角度に応じてランバートの余弦則に従って定まる。言い換えれば、平面の各方向に反射する光の強度は、小領域１４０ｍの輝度が平面のどの方向からみても一定になるように定められる。なぜならば、例えば平面の法線に対して角度θを有する傾斜方向から小領域１４０ｍを見た場合、傾斜方向に進行する反射光の強度は平面の法線方向に進行する反射光のｃｏｓθ倍の強度になる。一方で、傾斜方向から見た小領域１４０ｍの面積は、法線方向から見た小領域１４０ｍの面積のｃｏｓθ倍に縮小する。輝度は、単位面積当たりの光の強度として算出される。したがって、ランバート反射のモデルに従って反射すると仮定した場合において、小領域１４０ｍの輝度は、平面のどの方向から見ても一定になる。

【0028】

小領域１４０ｍで反射した光の一部は、撮像装置３０に向かって進行する。つまり、小領域１４０ｍは、撮像装置３０から見て、面光源とみなされる。撮像装置３０が小領域１４０ｍを撮像する場合、撮像装置３０で撮像した画像に含まれる１つの画素は、小領域１４０ｍに含まれる部分領域１４０ｕに対応する。部分領域１４０ｕから撮像装置３０に向かって進行する光は、撮像光３０ｕとして表されている。部分領域１４０ｕに対応する画素の輝度は、撮像光３０ｕの強度に対応する。ここで、小領域１４０ｍに入射した光がランバート反射のモデルに従って反射するという仮定の下で、小領域１４０ｍの輝度はどの方向から見ても一定である。つまり、小領域１４０ｍの輝度はどの方向から見ても小領域１４０ｍにおける照度に対応する。したがって、撮像装置３０で撮像した画像のうち、小領域１４０ｍに含まれる部分領域１４０ｕに対応する画素の輝度は、小領域１４０ｍにおける照度に対応する。

【0029】

以上述べてきたように、小領域１４０ｍに入射した光がランバート反射のモデルに従って反射すると仮定した場合、撮像装置３０で撮像した画像のうち小領域１４０ｍに対応する画素の輝度は、小領域１４０ｍの照度に対応する。したがって、制御装置１０の制御部１２は、撮像装置３０で撮像した画像の各画素の輝度に基づいて、照明制御エリア１００の各画素に対応する部分の照度を推定できる。

【0030】

小領域１４０ｍに入射した光がランバート反射のモデルに従って反射しない場合においても、部分領域１４０ｕから撮像装置３０に向かって進行する撮像光３０ｕの強度は、小領域１４０ｍにおける照度との間に相関を有し得る。制御部１２は、照明制御エリア１００の中の所定位置に設定された部分領域１４０ｕからの撮像光３０ｕの強度と、部分領域１４０ｕを含む小領域１４０ｍにおける照度との相関を特定する情報を取得してよい。

【0031】

例えば、制御部１２は、小領域１４０ｍを机１４０の上面１４０Ｓの一部に設定した場合、上面１４０Ｓの材質、表面形状、又は反射率等の特性に基づいて、上面１４０Ｓにおける照度と撮像光３０ｕの強度との相関を特定してよい。制御部１２は、上面１４０Ｓを撮像した画像の輝度に基づいて上面１４０ｍにおける照度を推定してよい。

【0032】

また、例えば、制御部１２は、小領域１４０ｍを床１２０の一部に設定した場合、床１２０の材質、表面形状、又は反射率等の特性に基づいて、床１２０における照度と撮像光３０ｕの強度との相関を特定してよい。制御部１２は、床１２０を撮像した画像の輝度に基づいて床１２０における照度を推定してよい。

【0033】

＜＜直接反射の影響＞＞
ここで、例えば図４に示されるように、入射光４０Ｉが机１４０の上面１４０Ｓの点４０Ｐに入射した場合に、入射光４０Ｉの一部は、点４０Ｐにおいて正反射（鏡面反射）し得る。点４０Ｐにおいて正反射した光は、直接反射光４０Ｒとして実線の矢印で表され、正反射方向に進行する。正反射方向は、上面１４０Ｓの法線を対称軸として、入射光４０Ｉの方向に対して線対称の方向である。

【0034】

一方で、入射光４０Ｉの他の一部は、点４０Ｐにおいて拡散反射し得る。点４０Ｐにおいて拡散反射した光は、拡散反射光４０Ｄとして破線の矢印で表され、種々の方向に進行し得る。拡散反射光４０Ｄの各方向に進行する光の強度は、ランバート反射のモデルに従って定まり得る。

【0035】

直接反射光４０Ｒの進行方向に撮像装置３０が位置する場合、撮像装置３０が照明制御エリア１００を撮像した画像において、点４０Ｐを写した画素に直接反射光４０Ｒが写り込む。例えば図５に示される、照明制御エリア１００の一部を撮像対象として撮像した対象画像３００の一例において、照明装置２０から床１２０に入射した照明光４０のうち床１２０で直接反射した光が明領域１２２として写り込んでいる。また、照明装置２０から机１４０に入射した照明光４０のうち机１４０で直接反射した光が明領域１４２として写り込んでいる。また、窓１３０から床１２０に入射した外光５０のうち床１２０で直接反射した光が明領域１２４として写り込んでいる。

【0036】

仮に、直接反射した光が写り込んでいる明領域１２２、１２４又は１４２等の輝度に基づいて照度が推定された場合、照度の推定結果は、実際の照度よりも高くなり得る。つまり、直接反射した光が写り込むことによって、照度の推定精度が低下し得る。

【0037】

＜＜遮蔽物１５０の影響＞＞
図２に例示される照明制御エリア１００において、机１４０の上面１４０Ｓに遮蔽物１５０が位置する。遮蔽物１５０は、机１４０の上面１４０Ｓに向かって進行する照明光４０又は外光５０を遮ったり他の方向に散乱させたりする。その結果、遮蔽物１５０の周辺に入射する光が弱まり得る。例えば、図５に示される対象画像３００において、机１４０の上の遮蔽物１５０の周辺が暗領域１５２として写っている。

【0038】

仮に、暗領域１５２等の輝度に基づいて照度が推定された場合、照度の推定結果は、実際の照度よりも低くなり得る。つまり、遮蔽物１５０の影響によって、照度の推定精度が低下し得る。

【0039】

＜照度推定の動作例＞
上述したように、対象画像３００に写っている明領域又は暗領域の画素の輝度に基づいて照度が推定される場合、照度の推定精度が低下し得る。本実施形態に係る照明制御システム１において、制御装置１０の制御部１２は、明領域及び暗領域から外れて位置するグリッドの画素の輝度に基づいて照度を推定する。以下、本実施形態に係る制御装置１０の制御部１２の照度推定の動作例が説明される。

【0040】

＜＜画像データの形式＞＞
制御部１２は、撮像装置３０から撮像画像を取得する。撮像画像は、第１の形式のデータで表されるとする。第１の形式は、例えばｓＲＧＢであってよいがこれに限られない。

【0041】

制御部１２は、撮像画像のデータを、明度をパラメータとして含む第２の形式のデータに変換してよい。第２の形式は、例えばＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclairage） １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間であってよい。ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間は、物体の色を表すために種々の分野で使用されている色空間（補色空間）の一つである。ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間において、画像データは、明度Ｌ＊と、色度ａ＊及びｂ＊とをパラメータとして表される。第２の形式は、上述したＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間に限られず、他の種々の形式であってよい。

【0042】

制御部１２は、撮像画像のデータを第１の形式のままで照度推定に用いてもよいし、第２の形式に変換して照度推定に用いてもよい。制御部１２は、撮像画像のデータを、明度をパラメータとして含まない第３の形式のデータに変換して照度推定に用いてもよい。以下、制御部１２は、撮像画像のデータを、第２の形式として、ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間のデータに変換して照度推定に用いるとする。

【0043】

＜＜グリッドの設定＞＞
制御部１２は、対象画像３００にグリッドを設定する。制御部１２は、撮像画像のデータが明度をパラメータとして含む形式で表される場合、グリッドに対応する画素の明度に基づいて照度を推定する。制御部１２は、撮像画像のデータが明度をパラメータとして含まない形式で表される場合、グリッドに対応する画素の輝度に基づいて照度を推定してよい。以下、制御部１２がグリッドに対応する画素の明度に基づいて照度を推定する動作例が説明される。

【0044】

グリッドは、１つの画素に対応するように設定されてもよいし、複数の画素を含む領域に対応するように設定されてもよい。制御部１２は、対象画像３００の横方向及び縦方向に等間隔にグリッドを設定してよい。制御部１２は、横方向のグリッドの間隔と縦方向のグリッドの間隔とを同一にしてもよいし異ならせてもよい。制御部１２は、横方向又は縦方向に不等間隔にグリッドを設定してもよい。制御部１２は、格子点の位置にグリッドを設定してもよいし、格子点から外れた位置にグリッドを設定してもよい。制御部１２は、対象画像３００が魚眼レンズ等で結像した歪んだ画像である場合、歪みを補正した後でグリッドを設定してよいし、歪みを補正せずにグリッドを設定してもよい。

【0045】

制御部１２は、図６に例示されるように、対象画像３００のうち床１２０が写っている画素に、グリッド２１１、２１２及び２１３を設定してよい。グリッド２１１は、明領域１２２に位置する。グリッド２１２及び２１３は、床１２０の明領域１２２から外れて位置する。制御部１２は、図７に例示されるように、対象画像３００のうち机１４０が写っている画素に、グリッド２２１、２２２、２２３及び２２４を設定してよい。グリッド２２１は、明領域１４２に位置する。グリッド２２４は、暗領域１５２に位置する。グリッド２２２及び２２３は、明領域１４２及び暗領域１５２から外れて位置する。

【0046】

制御部１２は、対象画像３００において各グリッドが設定された画素の明度に基づいてグリッドに対応する位置における照度を推定してよい。グリッドが１つの画素に対応する場合、制御部１２は、１つの画素の明度に基づいて照度を推定してよい。グリッドが複数の画素を含む領域に対応する場合、制御部１２は、複数の画素の明度の平均値、中央値、メジアン、最大値又は最小値等の種々の値に基づいて照度を推定してよい。

【0047】

＜＜照度推定に用いるグリッドの選択＞＞
上述したように、明領域１２２に位置するグリッド２１１又は明領域１４２に位置するグリッド２２１の画素の明度に基づいて照度が推定される場合、照度の推定値が大きくなり得る。また、暗領域１５２に位置するグリッド２２４の画素の明度に基づいて照度が推定される場合、照度の推定値が小さくなり得る。制御部１２は、グリッドが明領域又は暗領域に位置するか判定し、明領域及び暗領域から外れて位置するグリッドを、照度を推定するためのグリッドとして選択してよい。以下、グリッドを選択する動作がいくつかの態様として説明される。

【0048】

＜＜＜色味に基づくグリッドの選択＞＞＞
制御部１２は、画像の色味の違いに基づいてグリッドが明領域又は暗領域に位置するか判定し、グリッドを選択してよい。画像の色味は、例えばＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclairage） １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色度ａ＊及びｂ＊として表され得る。ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間は、物体の色を表すために種々の分野で使用されている色空間（補色空間）の一つである。ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間において、画像データは、明度Ｌ＊と、色度ａ＊及びｂ＊とをパラメータとして表される。以下、制御部１２は、画像データの各画素を、ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の形式に変換できるとする。

【0049】

制御部１２は、隣接する２つのグリッドそれぞれの画素の色度ａ＊及びｂ＊を算出し、図８に例示されるように色度を表すａ－ｂ平面の上の点として色度を表し、色度の差を２点の間の距離（ユークリッド距離）として算出してよい。図８のグラフの横軸及び縦軸は、それぞれａ及びｂの値を表す。例えば、図６の明領域１２２に位置するグリッド２１１の色度がａ－ｂ平面の上の点Ｐ１（ａ１，ｂ１）として表されるとする。また、図６の明領域１２２から外れて位置するグリッド２１２の色度がａ－ｂ平面の上の点Ｐ２（ａ２，ｂ２）として表されるとする。グリッド２１１の色度とグリッド２１２の色度との差は、点Ｐ１と点Ｐ２との間の距離として算出される。点Ｐ１と点Ｐ２との間の距離は、Ｄで表されるとする。具体的にＤは以下の式（１）で算出される。

【数1】

【0050】

制御部１２は、隣接する２つのグリッドそれぞれの画素の色度の差を表す距離が所定値以上である場合、隣接する２つのグリッドのうちいずれかのグリッドが明領域又は暗領域に位置すると判定してよい。また、制御部１２は、隣接する２つのグリッドそれぞれの画素の色度の差を表す距離が距離閾値未満である場合、隣接する２つのグリッドが両方とも明領域及び暗領域から外れて位置すると判定してよい。制御部１２は、隣接する２つのグリッドそれぞれの画素の色度の差を表す距離が距離閾値未満である場合、隣接する２つのグリッドが両方とも明領域又は暗領域に位置すると判定してもよい。距離閾値は、照明制御エリア１００を撮像した画像の色味の傾向、又は、照明光４０若しくは外光５０等のスペクトル特性等に基づいて、適宜定められ得る。

【0051】

制御部１２は、対象画像３００において設定した複数のグリッドの中から、隣接する２つのグリッドの組み合わせを抽出し、各組み合わせについて色度の差を表す距離を算出してよい。通常、明領域又は暗領域は、それ以外の領域よりも狭い。したがって、制御部１２は、色度の差を表す距離が所定値未満である組み合わせが多い領域について、明領域及び暗領域から外れている領域であると判定してよい。制御部１２は、明領域及び暗領域から外れて位置するグリッドを判定した後で、明領域及び暗領域から外れて位置すると判定したグリッドに対して色度の差を表す距離が距離閾値以上になるグリッドが明領域又は暗領域に位置すると判定してよい。

【0052】

例えば図６に示される対象画像３００において、制御部１２は、明領域１２２に位置するグリッド２１１の色度と明領域１２２の外に位置するグリッド２１２の色度との差を表す距離が距離閾値以上であると判定し得る。また、制御部１２は、グリッド２１２の色度と明領域１２２の外に位置するグリッド２１３の色度との差を表す距離が距離閾値未満であると判定し得る。さらに、制御部１２は、グリッド２１３の色度と、明領域１２２の外においてグリッド２１３に隣接して位置する他のグリッドの色度との差を表す距離が距離閾値未満であると判定し得る。

【0053】

制御部１２は、グリッド２１２及び２１３が位置する領域において色度の差を表す距離が距離閾値未満である組み合わせが多いと判定し、グリッド２１２及び２１３が位置する領域が明領域及び暗領域から外れている領域であると判定してよい。一方で、制御部１２は、グリッド２１１の色度とグリッド２１２の色度との差を表す距離が距離閾値以上であることに基づいて、グリッド２１１が明領域又は暗領域に位置すると判定してよい。

【0054】

例えば図７に示される対象画像３００において、制御部１２は、明領域１４２に位置するグリッド２２１の色度と明領域１４２及び暗領域１５２の外に位置するグリッド２２２の色度との差を表す距離が距離閾値以上であると判定し得る。また、制御部１２は、グリッド２２２の色度と明領域１４２及び暗領域１５２の外に位置するグリッド２２３の色度との差を表す距離が距離閾値未満であると判定し得る。また、制御部１２は、グリッド２２３の色度と、暗領域１５２に位置するグリッド２２４の色度との差を表す距離が距離閾値以上であると判定し得る。

【0055】

制御部１２は、グリッド２２２及び２２３が位置する領域において色度の差を表す距離が距離閾値未満である組み合わせが多いと判定し、グリッド２２２及び２２３が位置する領域が明領域及び暗領域から外れている領域であると判定してよい。一方で、制御部１２は、グリッド２２１の色度とグリッド２２２の色度との差を表す距離が距離閾値以上であることに基づいて、グリッド２２１が明領域又は暗領域に位置すると判定してよい。また、制御部１２は、グリッド２２３の色度とグリッド２２４の色度との差を表す距離が距離閾値以上であることに基づいて、グリッド２２４が明領域又は暗領域に位置すると判定してよい。

【0056】

制御部１２は、明領域又は暗領域に位置すると判定したグリッドを、照度推定に用いるグリッドから除外してよい。制御部１２は、明領域及び暗領域から外れて位置すると判定したグリッドを、照度推定に用いるグリッドとして選択してよい。図６の例において、制御部１２は、グリッド２１１を照度推定に用いるグリッドから除外し、グリッド２１２又は２１３を照度推定に用いるグリッドとして選択してよい。図７の例において、制御部１２は、グリッド２２１及び２２４を照度推定に用いるグリッドから除外し、グリッド２２２又は２２３を照度推定に用いるグリッドとして選択してよい。

【0057】

以上述べてきたように、制御部１２は、撮像画像の中に設定した２つの隣接するグリッドの色味の差を表す距離が距離閾値未満であるか判定する。制御部１２は、２つの隣接するグリッドの一方を、照明制御エリア１００の所定位置に対応するグリッドとして設定してよい。照明制御エリア１００の所定位置に対応するグリッドは、第１グリッドとも称される。また、第１グリッドに隣接する位置に設定されるグリッドは、第２グリッドとも称される。制御部１２は、第１グリッドを設定した画素の色度を表す色空間座標を算出してよい。制御部１２は、第２グリッドを設定した画素の色度を表す色空間座標を算出してよい。制御部１２は、第１グリッドの色味と第２グリッドの色味との差を表す値として、第１グリッドの色空間座標と第２グリッドの色空間座標との距離を算出してよい。制御部１２は、第１グリッドの色味と第２グリッドの色味との差を表す距離が距離閾値未満である場合に、第１グリッドが明領域及び暗領域から外れて位置すると判定してよい。第１グリッドが明領域及び暗領域から外れて位置することは、第１グリッドの明度又は輝度が所定位置の照度に対応するとも言い換えられる。

【0058】

＜＜＜複数の画像の比較に基づくグリッドの選択＞＞＞
制御部１２は、照明制御エリア１００の所定位置を写した複数の撮像画像を取得してよい。制御部１２は、各撮像画像に写っている所定位置の明度又は輝度の比較に基づいて、所定位置の照度の推定に用いる撮像画像を選択してよい。

【0059】

図９に例示されるように、照明制御システム１は、照明制御エリア１００に設置されている第１撮像装置３１と第２撮像装置３２とを備えてよい。つまり、複数の撮像装置３０が照明制御エリア１００に設置されてよい。第１撮像装置３１は、第２撮像装置３２よりも窓１３０の近くに位置する。

【0060】

制御部１２は、第１撮像装置３１が照明制御エリア１００の所定位置として机１４０を含む範囲を撮像した画像を取得してよい。図１０に例示されるように、第１撮像装置３１が照明制御エリア１００を撮像して得られた対象画像３１０は、床１２０が写った部分と机１４０が写った部分と窓１３０及び壁１３２が写った部分とを含む。対象画像３１０は、照明光４０が床１２０で直接反射した光を写した明領域１２２を含む。また、対象画像３１０は、照明光４０が机１４０で直接反射した光を写した明領域１４２を含む。また、対象画像３１０は、外光５０が床１２０で直接反射した光を写した明領域１２４を含む。対象画像３１０は、第１撮像画像とも称される。

【0061】

制御部１２は、第２撮像装置３２が照明制御エリア１００の所定位置として机１４０を含む範囲を撮像した画像を取得してよい。図１１に例示されるように、第２撮像装置３２が照明制御エリア１００を撮像して得られた対象画像３２０は、床１２０が写った部分と机１４０が写った部分とを含む。対象画像３２０は、照明光４０が床１２０で直接反射した光を写した明領域１２２を含む。一方で、照明光４０が机１４０で直接反射した光は、対象画像３２０に写っていない。対象画像３２０は、第２撮像画像とも称される。

【0062】

制御部１２は、机１４０の上の照度を推定するために、対象画像３１０の中の、机１４０が写っている部分にグリッド２３１を設定してよい。また、制御部１２は、対象画像３２０の中の、机１４０が写っている部分にグリッド２４１を設定してよい。制御部１２は、グリッド２３１とグリッド２４１とが照明制御エリア１００の中の同じ位置に対応するように、グリッド２３１及び２４１を設定する。つまり、制御部１２は、対象画像３１０及び３２０それぞれに共通して写っている部分にグリッドを設定する。

【0063】

制御部１２は、グリッド２３１の明度とグリッド２４１の明度とを比較する。図１０及び図１１の例において、明領域１４２に位置するグリッド２３１の明度は、明領域から外れて位置するグリッド２４１の明度よりも高い。撮像画像において照明光４０又は外光５０等の直接反射光が写り込んでいる部分の明度は、その周囲の部分の明度よりも高い。したがって、制御部１２は、グリッド２３１に直接反射光が写り込んでいると推定してよい。制御部１２は、逆に、グリッド２４１に直接反射光が写り込んでいないと推定してもよい。

【0064】

直接反射光が写り込んでいるグリッドの明度は、そのグリッドに対応する部分の照度だけでなく、直接反射光の影響を受けている。直接反射光の影響を受けることによって、グリッドの明度に対して照度が寄与する割合が低下している。言い換えれば、グリッドの明度が照度に対応していない。そこで、制御部１２は、照度推定に用いるグリッドからグリッド２３１を除外してよい。

【0065】

制御部１２は、除外されなかったグリッド２４１を、照度推定に用いるグリッドとして選択してもよい。制御部１２は、グリッド２４１の明度と、グリッド２４１に対応する部分が共通して写っている他の撮像画像に設定したグリッドの明度とを更に比較し、グリッド２４１を照度推定に用いるグリッドとして選択するか判定してもよい。

【0066】

制御部１２は、机１４０の別の部分に対応するグリッドとして、対象画像３１０の中にグリッド２３２を設定し、対象画像３２０の中にグリッド２４２を設定してもよい。制御部１２は、グリッド２３２の明度とグリッド２４２の明度とを比較する。図１０及び図１１の例において、グリッド２３２及び２４２は、両方とも明領域から外れて位置する。したがって、グリッド２３２の明度とグリッド２４２の明度とが同一又は略同一である。制御部１２は、グリッド２３２及び２４２のどちらでも、照度推定に用いるグリッドとして選択してよい。

【0067】

制御部１２は、３枚以上の撮像画像に共通して写っている部分について、各撮像画像にグリッドを設定してよい。制御部１２は、各撮像画像に設定したグリッドの明度を比較し、最も明度が低くなっているグリッドを、直接反射光の影響が少ないグリッドであると推定してよい。つまり、制御部１２は、最も明度が低くなっているグリッドにおいて、その明度に対して照度が寄与する割合が高くなっていると推定してよい。そこで、制御部１２は、照度推定に用いるグリッドとして、最も明度が低くなっているグリッドを選択してよい。

【0068】

逆に、照明制御エリア１００の中の同じ位置を写した複数の撮像画像のうち、一部の撮像画像におけるその位置を写した画素の明度が遮蔽物１５０の影響を受けて低くなることがある。例えば、撮像画像において所定部分が写った部分が暗領域として写り得る。一方で、所定部分が共通に写り込んでいる他の撮像画像において、所定部分が写った部分が暗領域ではない領域として写り得る。制御部１２は、各撮像画像の対応する位置に設定したグリッドの明度を比較し、最も明度が高くなっているグリッドを、遮蔽物１５０の影響が少ないグリッドであると推定してもよい。つまり、制御部１２は、最も明度が高くなっているグリッドにおいて、その明度に対して照度が寄与する割合が高くなっていると推定してよい。そこで、制御部１２は、照度推定に用いるグリッドとして、最も明度が高くなっているグリッドを選択してよい。

【0069】

制御部１２は、照明制御エリア１００の中の同じ位置を写した複数の撮像画像のうち、一部の撮像画像におけるその位置を写した画素の明度が直接反射光の影響を受けて高くなっているか遮蔽物１５０の影響を受けて低くなっているかを、容易に判別できないことがある。制御部１２は、各撮像画像の互いに対応する位置に設定したグリッドの明度を比較し、各撮像画像のグリッドの明度の平均値に近いグリッドを、直接反射光及び遮蔽物１５０の影響が少ないグリッドであると推定してもよい。制御部１２は、各撮像画像の互いに対応する位置に設定したグリッドのうち、明度の中央値又はメジアンに対応するグリッドを、直接反射光及び遮蔽物１５０の影響が少ないグリッドであると推定してもよい。つまり、制御部１２は、明度が高くも低くもないグリッドにおいて、その明度に対して照度が寄与する割合が高くなっていると推定してよい。そこで、制御部１２は、各撮像画像の互いに対応する位置に設定したグリッドのうち、明度の平均値に近いグリッド、又は、各撮像画像のグリッドの明度の中央値又はメジアンに対応するグリッドを、照度推定に用いるグリッドとして選択してよい。

【0070】

以上述べてきたように、制御部１２は、照明制御エリア１００の所定位置が共通して写っている複数の撮像画像を取得する。制御部１２は、各撮像画像において、所定位置を写した部分にグリッドを設定する。制御部１２は、各撮像画像に設定したグリッドの明度を比較し、明度に対して照度が寄与する割合が高くなっているグリッドを、照度推定に用いるグリッドとして選択してよい。

【0071】

制御部１２は、上述の動作例においてグリッドの明度を比較しているが、グリッドの輝度を比較してもよい。制御部１２は、輝度に対して照度が寄与する割合が高くなっているグリッドを、照明推定に用いるグリッドとして選択してよい。制御部１２は、輝度が最も高いグリッド又は輝度が最も低いグリッドを、照度推定に用いるグリッドとして選択してもよい。制御部１２は、輝度が平均値、中央値又はメジアンに対応するグリッドを、照度推定に用いるグリッドとして選択してもよい。制御部１２は、選択したグリッドの輝度に基づいて照度を推定してよい。

【0072】

第１撮像画像（対象画像３１０）の中で所定位置に対応するグリッド２３１は、第１グリッドとも称される。第２撮像画像（対象画像３２０）の中で所定位置に対応するグリッド２４１は、第２グリッドとも称される。第１グリッドの明度は、第１明度とも称される。第２グリッドの明度は、第２明度とも称される。制御部１２は、第１明度と第２明度との差の絶対値が明度閾値未満である場合に、第１グリッド及び第２グリッドが明領域及び暗領域から外れて位置すると推定してよい。つまり、制御部１２は、第１明度と第２明度との差の絶対値が明度閾値未満である場合に、第１グリッド及び第２グリッドの明度が所定位置の照度に対応していると判定してもよい。明度閾値は、照明制御エリア１００を撮像した画像の全体としての明度の傾向、又は、照明光４０若しくは外光５０等の強度若しくは配向性等に基づいて、適宜定められ得る。

【0073】

制御部１２は、グリッドの輝度を比較する場合、明度閾値の代わりに輝度閾値を用いてよい。輝度閾値は、照明制御エリア１００を撮像した画像の全体としての輝度の傾向、又は、照明光４０若しくは外光５０等の強度若しくは配向性等に基づいて、適宜定められ得る。第１グリッドの輝度は、第１輝度とも称される。第２グリッドの輝度は、第２輝度とも称される。制御部１２は、第１輝度と第２輝度との差の絶対値が輝度閾値未満である場合に、第１グリッド及び第２グリッドの輝度が所定位置の照度に対応していると判定してよい。

【0074】

＜＜＜色味の比較と複数の画像の比較とを組み合わせたグリッドの選択＞＞＞
制御部１２は、照明制御エリア１００の所定位置を共通して写している複数の撮像画像において、所定位置を写した部分に設定したグリッド同士で明度又は輝度を比較する前に、その比較対象として用いるグリッドを選別してよい。具体的に、制御部１２は、各撮像画像の中において、所定位置を写した部分に設定したグリッドの色味とそのグリッドに隣接するグリッドの色味との比較に基づいて、所定位置を写した部分に設定したグリッドを比較対象とするグリッドとして用いるか決定してよい。言い換えれば、制御部１２は、所定位置を写した部分に設定したグリッドを比較対象とするグリッドから除外するかを決定してよい。以下、制御部１２が色味の比較に基づいて、複数の撮像画像に設定したグリッド同士の比較に用いるグリッドを選別し、選別で残ったグリッドについて複数の撮像画像間での比較に基づいて、照度を推定するために用いるグリッドを選択する動作の一例が説明される。

【0075】

制御部１２は、照明制御エリア１００の所定位置を共通して写している複数の撮像画像のそれぞれについて、所定位置を写した部分に設定したグリッドの色味と、そのグリッドに隣接するグリッドの色味との差を表す距離を算出する。制御部１２は、距離が所定値以上になっているグリッドについて、そのグリッドが明領域又は暗領域に位置すると推定してそのグリッドを他の撮像画像のグリッドとの比較対象から除外する。制御部１２は、距離が所定値未満であるグリッドについて、そのグリッドが明領域及び暗領域から外れていると推定してそのグリッドを他の撮像画像のグリッドとの比較対象に残す。

【0076】

制御部１２は、複数の撮像画像のそれぞれにおいて照明制御エリア１００の所定位置を写した部分に設定したグリッドのうち、比較対象として残ったグリッド（色味の比較によって比較対象から除外されなかったグリッド）が２枚以上の撮像画像で存在する場合、各撮像画像で比較対象として残ったグリッドの明度又は輝度を比較する。制御部１２は、明度又は輝度が最も低いグリッドを選択し、そのグリッドの明度又は輝度に基づいて照明制御エリア１００の所定位置の照度を推定してよい。制御部１２は、明度又は輝度が最も高いグリッドを選択し、そのグリッドの明度又は輝度に基づいて照明制御エリア１００の所定位置の照度を推定してもよい。制御部１２は、明度又は輝度が平均値、中央値又はメジアンであるグリッドを選択し、そのグリッドの明度又は輝度に基づいて照明制御エリア１００の所定位置の照度を推定してもよい。

【0077】

制御部１２は、色味の比較に基づいてグリッドを除外する際に、除外したグリッドが明領域に位置するグリッドであるか暗領域に位置するグリッドであるか推定してよい。制御部１２は、色味の比較に基づいて除外したグリッドが暗領域に位置するグリッドであると推定した場合、そのグリッドと同じ位置に対応する他の撮像画像のグリッドが暗領域に位置する場合にも色味の比較に基づいて除外され得ると推定してよい。そこで、制御部１２は、比較対象として残っているグリッドの中に暗領域に位置するグリッドが存在する可能性が低いと推定してよい。その結果、制御部１２は、そのグリッドと同じ位置に対応する他の撮像画像のグリッドから明領域の中又は明領域の近くに位置するグリッドを除外するために、明度又は輝度が最も低いグリッドを、照度を推定するためのグリッドとして選択してよい。

【0078】

制御部１２は、色味の比較に基づいて除外したグリッドが明領域に位置するグリッドであると推定した場合、そのグリッドと同じ位置に対応する他の撮像画像のグリッドが明領域に位置する場合にも色味の比較に基づいて除外され得ると推定してよい。そこで、制御部１２は、比較対象として残っているグリッドの中に明領域に位置するグリッドが存在する可能性が低いと推定してよい。その結果、制御部１２は、そのグリッドと同じ位置に対応する他の撮像画像のグリッドから暗領域の中又は暗領域の近くに位置するグリッドを除外するために、明度又は輝度が最も高いグリッドを、照度を推定するためのグリッドとして選択してよい。

【0079】

制御部１２は、色味の比較に基づいて除外したグリッドが明領域又は暗領域のどちらに位置するグリッドであるか推定できなかった場合、比較対象として残っているグリッドの中に明領域又は暗領域に位置するグリッドが存在する可能性が高いと推定してよい。そこで、制御部１２は、そのグリッドと同じ位置に対応する他の撮像画像のグリッドから、明領域の中又は明領域の近くに位置するグリッド、及び、暗領域の中又は暗領域の近くに位置するグリッドを除外するために、明度又は輝度が平均値、中央値又はメジアンであるグリッドを、照度を推定するためのグリッドとして選択してよい。

【0080】

＜＜＜グリッドの選択の動作例に関する小括＞＞＞
以上述べてきたように、制御部１２は、明領域又は暗領域に位置するグリッドを除外するように、照度を推定するためのグリッドを選択できる。グリッドが明領域及び暗領域から外れている場合、グリッドを設定した画素の明度又は輝度に対してそのグリッドに対応する位置の照度が寄与する割合は、グリッドが明領域又は暗領域に位置する場合よりも大きくなる。したがって、制御部１２は、明領域又は暗領域に位置するグリッドを除外することによって、撮像画像の画素の明度又は輝度に対する照度の寄与の割合が高いグリッドを、照度推定に用いるグリッドとして選択できる。所定位置を写した撮像画像の画素の明度又は輝度に対する所定位置の照度の寄与の割合が高いことは、所定位置を写した撮像画像の明度又は輝度が所定位置の照度に対応するとも言い換えられる。つまり、制御部１２は、照明制御エリア１００の所定位置を撮像した画像の明度又は輝度が所定位置の照度に対応している場合に、撮像画像の明度又は輝度に基づいて所定位置の照度を推定してよい。このようにすることで、照度推定における直接反射光又は遮蔽物１５０の影響が低減され得る。

【0081】

＜＜選択したグリッドの明度又は輝度に基づく照度推定＞＞
制御部１２は、照明制御エリア１００を撮像した画像に設定したグリッドから選択したグリッドの明度又は輝度に基づいて、照明制御エリア１００における、そのグリッドに対応する部分の照度を推定してよい。制御部１２は、明度又は輝度と照度との関係を表すテーブル又は関係式等から、明度又は輝度に対応する照度を推定値として決定してよい。

【0082】

＜＜撮像画像の撮像条件と撮像画像の明度又は輝度との関係＞＞
撮像画像の明度又は輝度は、撮像装置３０が照明制御エリア１００を撮像する際の撮像条件に応じて変化し得る。撮像装置３０の撮像条件は、シャッタ速度と、絞り値と、ＩＳＯ（International Organization for Standardization）感度とを含む。例えば、シャッタ速度が速いほど、撮像装置３０が撮像素子で受光する時間が短くなる。その結果、入射する光量が同一の場合において、シャッタ速度が速いほど撮像した画像の明度又は輝度が低くなる。また、絞り値が大きいほど、撮像素子に入射する光量が少なくなる。その結果、入射する光量が同一の場合において、絞り値が大きいほど撮像した画像の明度又は輝度が低くなる。また、ＩＳＯ感度が高いほど、撮像素子が弱い光量でも検出できる。その結果、入射する光量が同一の場合において、ＩＳＯ感度が高いほど撮像した画像の明度又は輝度が高くなる。

【0083】

撮像装置３０がネットワークカメラである場合、絞り値及びＩＳＯ感度は、一定の値に設定されることがある。一方で、シャッタ速度は、照明制御エリア１００等の所定エリアの明るさに応じて自動調整されることがある。ここで、撮像装置３０において、絞り値及びＩＳＯ感度が一定の値に設定され、かつ、シャッタ速度が自動で調整されるとする。このように動作する撮像装置３０によって撮像された画像の輝度は、シャッタ速度の値に応じて変動する。そうすると、照明制御エリア１００を撮像した画像の輝度と、照明制御エリア１００の照度との関係は、シャッタ速度の値に応じて定まる。したがって、制御部１２は、撮像画像の明度又は輝度に基づいて照度を推定するために、撮像装置３０が照明制御エリア１００を撮像したときのシャッタ速度の値を取得する必要がある。

【0084】

また、絞り値又はＩＳＯ感度が自動調整されることもある。つまり、撮像条件が自動調整されることがある。この場合、制御部１２は、撮像画像の明度又は輝度に基づいて照度を推定するために、撮像装置３０が照明制御エリア１００を撮像したときの、シャッタ速度、絞り値又はＩＳＯ感度を含む撮像条件を取得する必要がある。

【0085】

制御部１２は、撮像条件を撮像装置３０から取得してよい。制御部１２は撮像条件を、撮像画像に基づいて推定してもよい。制御部１２は、照明制御エリア１００を撮像した画像の明度又は輝度と、撮像条件とに基づいて、照明制御エリア１００の照度を推定してよい。

【0086】

制御部１２は、撮像画像のデータを第２の形式に変換した場合、画像データの明度に対して撮像条件に基づく係数を乗じることによって、画像データの明度を補正してよい。制御部１２は、撮像画像のデータが明度を含まないパラメータで表される場合、画像データの輝度に対して撮像条件に基づく係数を乗じることによって、画像データの輝度を補正してよい。制御部１２は、明度又は輝度を補正するために乗じる係数として、撮像条件の設定値、実測値又は推定値を用いてよい。例えば、制御部１２は、シャッタ速度の設定値、実測値又は推定値を、明度又は輝度に乗じることによって、明度又は輝度を補正してよい。

【0087】

＜照明装置２０の制御＞
制御装置１０の制御部１２は、照明制御エリア１００の各領域における照度の推定結果に基づいて、照明装置２０を制御してよい。例えば、制御部１２は、照明制御エリア１００に配置されている照明装置２０が照らす所定領域における照度を推定する。制御部１２は、所定領域における照度の推定結果に基づいて、所定領域を照らす照明装置２０の点灯又は消灯を制御したり照明装置２０が所定領域に向けて射出する照明光４０の強度を制御したりする。

【0088】

制御部１２は、照明装置２０としてグレアレスダウンライトを制御してよい。グレアレスダウンライトは、上述したように不快グレアの影響が限定されている。したがって、照明装置２０から射出される照明光４０のうち人が眩しさで不快に感じる影響範囲が限定される。その結果、照明制御エリア１００内における人の快適性が向上され得る。

【0089】

＜推定方法の手順例＞
制御装置１０の制御部１２は、図１２に例示されるフローチャートの手順を含む、照度の推定方法、及び、照明制御方法を実行してもよい。照度の推定方法、及び、照明制御方法は、制御部１２を構成するプロセッサに実行させる、照度の推定プログラム、及び、照明制御プログラムとして実現されてもよい。照度の推定プログラム、及び、照明制御プログラムは、非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてよい。

【0090】

制御部１２は、撮像装置３０から撮像画像を取得する（ステップＳ１）。制御部１２は、撮像画像の形式を第１の形式から第２の形式に変換する（ステップＳ２）。制御部１２は、撮像条件に基づいて撮像画像の明度を補正する（ステップＳ３）。

【0091】

制御部１２は、照明制御エリア１００の所定位置が写っている部分に設定した対象グリッドの色味と、他のグリッドの色味との差を表す距離を算出する（ステップＳ４）。制御部１２は、色味の差を表す距離が所定値未満であるか判定する（ステップＳ５）。

【0092】

制御部１２は、色味の差を表す距離が所定値未満である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、対象グリッドを、他の撮像装置３０で撮像した画像における対象グリッドとの比較対象に設定する（ステップＳ６）。制御部１２は、色味の差を表す距離が所定値未満でない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、つまり色味の差を表す距離が所定値以上である場合、対象グリッドを比較対象から除外する（ステップＳ７）。

【0093】

制御部１２は、各撮像装置３０で撮像した画像における対象グリッドのうち比較対象として設定したグリッド（比較対象として残ったグリッド）の明度を比較し、最小の明度となるグリッドを選択する（ステップＳ８）。制御部１２は、選択したグリッドの明度に基づいて、照明制御エリア１００の所定位置の照度を推定する（ステップＳ９）。制御部１２は、照明制御エリア１００の所定位置の推定照度に基づいて、所定位置を照らす照明装置２０を制御する（ステップＳ１０）。制御部１２は、ステップＳ１０の手順の実行後、図１２のフローチャートの手順の実行を終了する。

【0094】

上述した手順例において、制御部１２は、１枚の撮像画像の中における色味の差に基づいてグリッドを選択した後で、残ったグリッドについて複数の撮像画像間で明度を比較して照度推定に用いるグリッドを選択した。制御部１２は、上述した手順例に限られず、色味の差に基づくグリッドの選択を実行せずに複数の撮像画像間で明度を比較してもよいし、色味の差に用いるグリッドの選択だけを実行してもよい。制御部１２は、撮像画像の形式を変換しなくてもよい。制御部１２は、撮像画像の明度を補正しなくてもよい。制御部１２は、複数の撮像画像間で明度を比較する際に最大の明度となるグリッドを選択してもよいし明度が平均値、中央値又はメジアンであるグリッドを選択してもよい。制御部１２は、上述してきた動作例を種々の内容又は順番で組み合わせた手順を実行してよい。

【0095】

＜照度推定の動作例に関する小括＞
以上説明してきたように、本実施形態に係る照明制御システム１、制御装置１０及び制御装置１０が実行する照度推定方法によれば、撮像画像の明度又は輝度が照明制御エリア１００の照度に対応している場合に、明度又は輝度に基づいて照度が推定される。このようにすることで、照度の推定精度が向上し得る。

【0096】

図１３のグラフに、本実施形態に係る制御装置１０の制御部１２が推定した照度の値（推定値）と、照明制御エリア１００の照度を照度センサ等で測定した値（測定値）との関係の一例が示される。図１３のグラフにおいて、横軸は時刻を表す。縦軸は照度の推定値又は測定値を表す。破線で示されるグラフは照度の測定値を表す。実線で示されるグラフは照度の推定値を表す。照度の推定値は、照明制御エリア１００の照度（測定値）が変化した直後に、測定値に対してオーバーシュートした状態又は測定値に対してアンダーシュートした状態になっている。しかし、照度の推定値は、照明制御エリア１００の照度（測定値）が安定する期間において、測定値に対して追従している。つまり、照度が高精度で推定されている。

【0097】

制御装置１０は、照明制御エリア１００の照度の推定結果に基づいて照明装置２０を制御する。このようにすることで、照明制御エリア１００の照度が高精度で制御され得る。

【0098】

（他の実施形態）
以下、他の実施形態に係る照明制御システム１、制御装置１０、又は、推定方法若しくは照明制御方法が説明される。

【0099】

＜照度に寄与する成分の分離＞
制御装置１０の制御部１２は、照明制御エリア１００における照度について、照明光４０が寄与する照度と、外光５０が寄与する照度とを分けて推定してよい。例えば、制御部１２は、撮像画像の色度ａ＊及びｂ＊の値に基づいて、撮像画像の明度Ｌ＊のうち照明光４０が寄与する割合と、外光５０が寄与する割合とを算出してよい。制御部１２は、照明光４０が寄与する明度Ｌ＊に基づいて照明光４０が寄与する照度を推定し、外光５０が寄与する明度Ｌ＊に基づいて外光５０が寄与する照度を推定してよい。制御部１２は、それぞれの光が寄与する照度の推定値に重みづけをして合計した照度を、照度の推定値として算出してよい。

【0100】

照明制御エリア１００の照度に寄与する光は、照明光４０又は外光５０に限られず、他の種々の光を含んでよい。

【0101】

本開示に係る実施形態について説明する図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。

【0102】

本開示の内容は、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び改変を行うことができる。したがって、これらの変形及び改変は本開示の範囲に含まれる。例えば、各実施形態において、各機能部、各手段又は各ステップなどは論理的に矛盾しないように他の実施形態に追加し、若しくは、他の実施形態の各機能部、各手段又は各ステップなどと置き換えることが可能である。また、各実施形態において、複数の各機能部、各手段又は各ステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、上述した本開示の各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施することもできる。

【0103】

本開示において「第１」及び「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」及び「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１グリッドは、第２グリッドと識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。

【0104】

一実施形態において、（１）照度推定方法は、撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得することと、前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定することとを含む。

【0105】

（２）上記（１）の照度推定方法は、前記撮像画像に、前記所定位置に対応する第１グリッドと前記第１グリッドに隣接する第２グリッドとを設定することと、前記第１グリッド及び前記第２グリッドのそれぞれについて色空間座標を算出することと、前記第１グリッドの色空間座標と前記第２グリッドの色空間座標との距離が距離閾値未満である場合に前記第１グリッドの明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応していると判定することとを更に含んでよい。

【0106】

（３）上記（１）又は（２）の照度推定方法は、複数の前記撮像装置のそれぞれによって前記所定位置を含む範囲を撮像した複数の撮像画像を取得することと、前記複数の撮像画像それぞれの中で前記所定位置に対応するグリッドの明度又は輝度を、前記複数の撮像画像それぞれについて算出することと、前記所定位置に対応するグリッドの明度又は輝度が最も小さい撮像画像を選択することと、選択した撮像画像の前記所定位置に対応するグリッドの明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定することとを更に含んでよい。

【0107】

（４）上記（１）から（３）までのいずれか１つに記載の照度推定方法は、前記撮像装置としての第１撮像装置によって前記所定位置を含む範囲を撮像した第１撮像画像を取得することと、前記撮像装置としての第２撮像装置によって前記所定位置を含む範囲を撮像した第２撮像画像を取得することと、前記第１撮像画像の中で前記所定位置に対応する第１グリッドの明度又は輝度を第１明度又は第１輝度として算出することと、前記第２撮像画像の中で前記所定位置に対応する第２グリッドの明度又は輝度を第２明度又は第２輝度として算出することと、前記第１明度又は第１輝度と前記第２明度又は第２輝度との差の絶対値が明度閾値又は輝度閾値未満である場合に前記第１グリッドの明度若しくは輝度又は前記第２グリッドの明度若しくは輝度が前記所定位置の照度に対応していると判定することとを更に含んでよい。

【0108】

一実施形態において、（５）照明制御方法は、上記（１）から（４）までのいずれか１つに記載の照度推定方法を実行することによって得られた前記所定位置の推定照度に基づいて、前記所定位置を含む範囲を照らす照明装置を制御することを含んでよい。

【0109】

（６）上記（５）の照明制御方法は、前記照明装置としてグレアレスダウンライトを制御することを含んでよい。

【0110】

一実施形態において、（７）推定プログラムは、撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得することと、前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定することとをプロセッサに実行させる。

【0111】

一実施形態において、（８）制御装置は、所定位置の照度を推定する制御部を備える。前記制御部は、撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得し、前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定する。

【0112】

一実施形態において、（９）照明制御システムは、制御装置と、所定位置を含む範囲を照らす照明装置と、前記所定位置を含む範囲を撮像する撮像装置とを備える。前記制御装置は、撮像装置によって所定位置を含む範囲を撮像した撮像画像を取得し、前記撮像画像の明度又は輝度が前記所定位置の照度に対応している場合に前記撮像画像の明度又は輝度に基づいて前記所定位置の照度を推定する。

【符号の説明】

【0113】

１ 照明制御システム
１０ 制御装置（１２：制御部、１４：インタフェース）
２０ 照明装置
３０ 撮像装置（３０ｕ：撮像光、３１：第１撮像装置、３２：第２撮像装置）
４０ 照明光（４０ｍ：照明光の一部の成分、４０Ｄ：拡散反射光、４０Ｉ：入射光、４０Ｒ：直接反射光、４０Ｐ：点）
５０ 外光（５０ｍ：外光の一部の成分）
１００ 照明制御エリア（１１０：天井、１２０：床、１３０：窓、１３２：壁、１４０：机、１４０Ｓ：机の上面、１４０ｍ：小領域、１４０ｕ：部分領域、１４２：明領域、１５０：遮蔽物、１５２：暗領域）
２１１～２１３、２２１～２２４、２３１、２３２、２４１、２４２ グリッド
３００、３１０、３２０ 対象画像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】