CN114341923A - 控制设备、控制方法和存储介质 - Google Patents

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CN114341923A CN201980099822.0A CN201980099822A CN114341923A CN 114341923 A CN114341923 A CN 114341923A CN 201980099822 A CN201980099822 A CN 201980099822A CN 114341923 A CN114341923 A CN 114341923A
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荻野有加
今井浩
蝶野庆一
北川惠美
吉田康彦
山田洋志
谷内田尚司
柴田刚志
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Abstract

提供一种能够缩短获得期望状态的虹膜图像所需的时间的控制设备。根据本公开的一个实施例的控制设备包括：获取单元，其获取包括构成眼睛领域的区域的眼区域的输入图像(S201)；估计单元，其从所获取的输入图像估计眼睛领域的照度(S202)；以及确定单元，其基于照度和瞳孔尺寸之间的照度尺寸关系来确定照射眼睛领域的可见光照明的光量，这样的确定使得眼睛领域的瞳孔的尺寸满足尺寸条件(S203)。

Description

控制设备、控制方法和存储介质
技术领域
本公开涉及用于控制设备的技术，并且更具体地涉及用于控制用光照射人的照明的技术。
背景技术
作为利用活体的个人认证的方法，存在使用虹膜图像进行认证的虹膜认证。虹膜的形状取决于照射瞳孔的光量而改变。例如，在黑暗环境中，瞳孔是张开的。在用于虹膜认证的图像中，在瞳孔过于张开的场合，虹膜区域变窄。结果，认证的准确性可能降低。在瞳孔暴露于强光的场合，瞳孔收缩并且变小。在瞳孔过小的场合，存在由于瞳孔的检测失败以及作为图像而获取的虹膜的形状与用于认证的图像中的虹膜的形状的显著差异而减小认证准确性的可能性。显著减小虹膜的强光的辐射不仅引起用户的不适感，而且还能够损害视网膜。在虹膜认证中，可以通过使用具有包括在预定范围内的瞳孔尺寸的虹膜图像来实现安全且高精度的虹膜认证。
PTL 1描述了一种虹膜成像设备，其拍摄适合于个人认证的虹膜图像。PTL 1的虹膜成像设备基于所拍摄的图像来估计亮度。在环境暗的场合，虹膜成像设备向眼睛方向辐射可见照明光。虹膜成像设备适当地控制可见光发射量并且拍摄具有不同瞳孔尺寸的多个虹膜图像。
PTL 2描述了一种控制系统，其用光照射左眼和右眼中的一只并且控制成像单元在照射光的同时对另一只眼的尾部进行成像。PTL 4通过减小或增加照明直到瞳孔尺寸达到期望尺寸来获得瞳孔为期望尺寸的虹膜图像。
PTL 3描述了一种考虑到在拍摄时的环境光的亮度来控制显示设备的发光单元的显示设备及其控制方法。
专利文献4描述了一种生物信息测量设备，其根据检测到的瞳孔区域周围的皮肤区域的至少一部分的亮度来测量对象者的生物信息。
引用列表
专利文献
[PTL 1]JP 2004-261515 A
[PTL 2]WO 2016/080031
[PTL 3]JP 2014-155005 A
[PTL 4]WO 2014/073645
发明内容
技术问题
例如，在穿行门处进行虹膜认证的场合，需要迅速地获得适合于虹膜认证的虹膜图像。在PTL 1的技术中，为了获得适当的虹膜图像，需要从多次拍摄的虹膜图像中选择适当的虹膜图像。在PTL 2的技术中，需要在改变照明的亮度的同时重复拍摄，直到获得瞳孔尺寸为期望尺寸的虹膜图像为止。利用这些技术，可能无法在短时间内获得瞳孔尺寸为期望尺寸的虹膜图像。
本公开的目的在于提供一种能够缩短获得期望状态的虹膜图像所需的时间的控制设备等。
问题的解决方案
根据本公开的一个方面的控制设备包括：获取装置，其被配置成获取包括作为眼部的区域的眼区域的输入图像；估计装置，其被配置成从所获取的输入图像估计眼部的照度；以及确定装置，其被配置成基于作为照度和眼部的瞳孔尺寸之间的关系的照度尺寸关系来确定照射眼部的可见光的照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件。
根据本公开的一个方面的控制方法包括：获取包括作为眼部的区域的眼区域的输入图像；从所获取的输入图像估计眼部的照度；以及基于作为照度和眼部的瞳孔尺寸之间的关系的照度尺寸关系来确定照射眼部的可见光的照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件。
根据本公开的一个方面的存储介质存储用于使计算机执行以下处理的程序：获取处理，获取包括作为眼部的区域的眼区域的输入图像；估计处理，从所获取的输入图像估计眼部的照度；以及确定处理，基于作为照度和眼部的瞳孔尺寸之间的关系的照度尺寸关系来确定照射眼部的可见光的照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件。
发明的有利效果
本公开具有缩短获得期望状态的虹膜图像所需的时间的效果。
附图说明
图1是示出根据本公开的第一示例实施例的成像系统的配置的示例的框图。
图2是示意性地示出成像设备、可见光照明设备和近红外光照明设备相对于人的布置的示例的图。
图3是示出根据本公开的第一示例实施例的成像系统的操作的示例的流程图。
图4是示出根据本公开的第一示例实施例的第一变型的控制设备的操作的示例的流程图。
图5是示出根据本公开的第一示例实施例的第一变型的控制设备的操作的示例的流程图。
图6是示出根据本公开的第一示例实施例的第二变型的成像系统的配置的示例的框图。
图7是示出根据本公开的第一示例实施例的第三变型的成像系统的配置的示例的框图。
图8是示出根据本公开的第一示例实施例的第四变型的成像系统的配置的框图。
图9是示出根据本公开的第二示例实施例的成像系统的配置的示例的框图。
图10是示出根据本公开的第三示例实施例的控制设备的配置的示例的框图。
图11是示出根据本公开的第三示例实施例的控制设备的操作的示例的流程图。
图12是示出能够实施根据本公开的示例实施例的控制设备的计算机硬件配置的示例的图。
图13是示意性地示出根据本公开的第一示例实施例的查找表的示例的表。
图14是示出全方位光环境模型的图。
具体实施方式
接下来，将参照附图详细描述本公开的示例实施例。
<第一示例实施例>
首先，将参考附图详细描述本公开的第一示例实施例。
<<配置>>
图1是示出根据本示例实施例的成像系统的配置的示例的框图。
图1的成像系统1包括控制设备100、成像设备200、可见光照明设备300和通知目的地设备500。成像系统1还可以包括近红外光照明设备400。在图1中，可见光照明设备300被绘制在控制设备100的下方，但是实际布置不必如在该示例中那样。
图2是示意性地示出成像设备200、可见光照明设备300和近红外光照明设备400相对于人的布置的示例的图。如图2所示，成像设备200可以被布置成对人的头部进行成像。可见光照明设备300可以被布置成用可见光照射被成像的人的头部。近红外光照明设备400可以被布置成用近红外光照射正被成像的人的头部。控制设备100通信地连接到成像设备200。控制设备100通信地连接到可见光照明设备300。控制设备100可以安装在远离成像设备200、可见光照明设备300和近红外光照明设备400的位置。控制设备100可以被安装成与成像设备200、可见光照明设备300和近红外光照明设备400相邻。
在假定人通过步行移动的情况下给出以下描述。然而，人可以通过除了步行之外的装置移动。人不必移动。
<<成像设备200>>
成像设备200是能够拍摄运动图像和静止图像(以下统称为图像)的相机。成像设备200将所拍摄的图像传送到控制设备100。成像设备200可以包括诸如电荷耦合设备(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等的图像传感器。成像设备200的图像传感器是对包括近红外波长带的至少一部分(例如，780至1000nm(纳米))的波长带敏感的传感器。成像设备200可以是例如包括红外(IR)截止滤光器未附接到的图像传感器的可见光相机。在这种场合，成像设备200可以是能够拍摄彩色图像的相机。成像设备200可以是能够拍摄灰度图像的相机。成像设备200可以是近红外光相机。
成像设备200可以安装在例如穿行门或通道中。然后，成像设备200可以被安装为能够对通过穿行门或通道(以下也称为步行路径)的人的面部成像。成像设备200的数量不必是一个。成像设备200可以由对不同范围进行成像的多个相机来实施。具体地，成像设备200可以由以例如当各种高度的人沿步行路径步行时面部能够通过的范围可以由任一相机拍摄的方式布置的多个相机实施。
成像设备200可以被设置为在固定焦点位置的状态下执行成像。焦点位置是例如从成像设备200的相机的中心到焦点位置的距离。在这种场合，可以根据成像设备200的焦距和光圈值以及从成像设备200到对焦平面的距离来确定景深。
在本示例实施例的描述中，成像设备200的景深表示从成像设备200的相机的中心到成像设备200所拍摄的图像中被认为对焦的对象的距离的范围。换句话说，成像设备200的景深的下限是从成像设备200到在由成像设备200所拍摄的图像中被认为对焦的最近对象的距离。成像设备200的景深的上限是从成像设备200到在由成像设备200所拍摄的图像中被认为对焦的最远对象的距离。成像设备200的景深表示从上述下限到上述上限的范围。例如，在移动的人从具有固定焦点位置的成像设备200的前面接近成像设备200的情况下成像设备200拍摄人的场合，可以认为在到人的距离与由景深表示的距离范围的上限匹配的场合对象对焦。在这种情况下，可以将焦点位置设置为景深的上限。在成像设备200的焦点位置固定的场合下，成像设备200的成像范围是其中到成像设备200的距离被包括在景深中的范围。
成像设备200可以被设置为当诸如人的对象进入成像范围时自动对焦。该成像范围可以是成像设备200可以对焦的对象可以存在的范围。在这种场合，成像设备200可以被设置为在通过成像所获得的图像中检测眼睛，并且当检测到眼睛时对焦在眼睛上。成像设备200可以通过对焦在眼睛上的各种现有方法中的任一种来对焦在眼睛上。在这种场合，对焦位置可以是从成像设备200的相机的中心到由成像设备200所拍摄的图像中被认为最严格对焦的对象的距离。成像设备200可以被设置为即使在对焦操作期间也执行成像。成像设备200可以被设置为在多个连续图像(帧)中对焦在移动的人的虹膜上。换句话说，成像设备200可以被设置为使得在成像设备200对在成像范围内移动的人多次成像的同时人的虹膜的位置被包括在成像设备200的景深中。
成像设备200可以被设置为连续地执行成像，而不管在成像范围内是否存在人(例如，步行路径中的行人)。成像设备200可以被设置为当诸如行人的人进入成像范围时开始成像，并且继续成像直到移动对象不再存在于成像范围中。在这种场合，例如，使用由近红外光传感器或超声波传感器实施的对象检测传感器来检测步行路径中的人并且在检测到人的场合将指示检测的信号传送到成像设备200的检测设备可以连接到成像设备200。在本示例实施例的以下描述中，成像设备200被设置为在开始操作之后继续地执行成像。
成像设备200将通过成像所获得的图像(具体地，图像数据)发送到控制设备100。由成像设备200传送到控制设备100的图像可以是运动图像。由成像设备200传送到控制设备100的图像可以是多个静止图像。成像设备200还将成像时的相机参数等(以下称为成像信息)传送到控制设备100。成像信息例如是诸如快门速度、光圈值、灵敏度、焦距和焦点位置等信息。
在成像设备200由多个相机实施的场合，成像设备200可以将由多个相机所拍摄的所有图像发送到控制设备100。在这种场合，成像设备200可以针对每个相机将一组图像和成像信息发送到控制设备100。在成像设备200中包括的所有相机被设置为在相同条件下执行成像并且所有相机的成像信息相同的场合，成像设备200可以向控制设备100发送用于每个相机的成像信息和图像。
<<可见光照明设备300>>
可见光照明设备300是发射可见光的照明设备。可见光照明设备300被配置成使得由可见光照明设备300发射的光量可以由诸如控制设备100的另一设备控制。换句话说，可见光照明设备300被配置成使得可以通过控制设备100的控制来改变发射光的强度。可见光照明设备300可以被附接为照明由成像设备200所成像的人(例如，沿步行路径步行的人)的面部的由成像设备200所成像的眼部。注意，眼部指的是包括人的面部的眼睛的范围。具体地，可见光照明设备300被附接以使得由可见光照明设备300所发射的光入射在由成像设备200所成像的人的瞳孔上。可见光照明设备300可以附接到成像设备200。可见光照明设备300可以被安装为面向与成像设备200的光轴方向相同的方向。可见光照明设备300可以安装在成像设备200附近，以面向与成像设备200的光轴方向类似的方向。
可见光照明设备300的位置和方向与成像设备200的位置和方向之间的关系被预先测量并且提供给控制设备100。
<<近红外光照明设备400>>
近红外光照明设备400是发射近红外光的设备。近红外光照明设备400可以被安装以照明假定将由成像设备200成像的位置。近红外光照明设备400可以被配置成使得所发射的近红外光的强度包括在由成像设备200所成像的人的面部(特别是眼部)可能存在的范围中的预定范围内(例如，不损伤视网膜的强度)。例如，在成像设备200的焦点位置固定的场合，近红外光照明设备可以被配置成使得所发射的近红外光的强度被包括在人的面部可以在焦点位置的表面上经过的范围内的预定范围中。近红外光照明设备400可以由多个布置的近红外光照明设备来实施。近红外光照明设备400可以被配置成在成像系统1开始操作之后继续发射近红外光。近红外光照明设备400可以被配置成在成像设备200正执行成像时发射近红外光。近红外光照明设备400可以附接到成像设备200。近红外光照明设备400可以附接在成像设备200附近。近红外光照明设备400可以被安装以面向与成像设备200的光轴方向类似的方向。近红外光照明设备400可以被配置成连接到上述对象检测传感器并且当由上述对象检测传感器在步行路径上检测到移动对象时发射近红外光。在本示例实施例的以下描述中，近红外光照明设备400被配置成不管成像设备200是否正在执行成像都继续发射近红外光。
<<控制设备100>>
控制设备100包括获取单元110、估计单元120、关系存储单元130、确定单元140、控制单元150和通知单元160。控制设备100还可以包括图像存储单元170。
<<获取单元110>>
获取单元110从成像设备200获取通过成像设备200成像而获得的图像(具体地，图像的数据)。获取单元110还从成像设备200获取成像信息。在从成像设备200获取静止图像的场合，获取单元110将静止图像和成像信息发送到估计单元120。在从成像设备200获取运动图像的场合，获取单元110可以从所获取的运动图像数据生成例如每帧的静止图像数据。然后，获取单元110可以将所生成的静止图像数据和成像信息发送到估计单元120。
获取单元110可以从所获取的图像检测瞳孔。在从所获取的图像中检测到瞳孔的场合，获取单元110可以将瞳孔的图像发送到估计单元120。在从所获取的图像未检测到瞳孔的场合，获取单元110不必将瞳孔的图像发送到估计单元120。
获取单元110可以确定所获取的图像的眼区域是否对焦。该眼区域表示在图像中包括人脸的眼睛的范围的区域。由获取单元110确定图像的眼区域是否对焦的方法可以是任何现有方法。获取单元110可以从所获取图像检测例如具有高对比度的区域，并且从所检测到的具有高对比度的区域检测瞳孔区域。在从具有高对比度的区域检测到瞳孔区域的场合，获取单元110可以确定眼区域是否对焦。在所获取的图像的眼区域对焦的场合，获取单元110可以将图像发送到估计单元120。在所获取的图像的眼区域没有对焦的场合，获取单元110不必将图像发送到估计单元120。
在如上所述由多个相机实施成像设备200的场合，获取单元110接收由多个相机所拍摄的多个图像。在这种场合，获取单元110可以从多个接收到的图像检测瞳孔区域。获取单元110可以将多个获取图像当中的、从中检测到瞳孔的图像发送到估计单元120，并且不必将从中没有检测到瞳孔的图像发送到估计单元120。
获取单元110可以从多个接收到的图像中提取眼区域没有对焦的图像。在从多个接收到的图像中提取眼区域对焦的图像的场合，获取单元110可以将所提取的眼区域对焦的图像发送到估计单元120。在从多个接收到的图像中没有提取眼区域对准的图像的场合，获取单元110不必将图像发送到估计单元120。
获取单元110可以将所获取的图像和成像信息存储在图像存储单元170中。
<<估计单元120>>
估计单元120从获取单元110接收图像(具体地，图像数据)和成像信息。估计单元120基于接收到的成像信息来从接收到的图像估计眼部的照度。如上所述，眼部指的是包括眼睛的面部区域。在本示例性实施例中，眼部至少包括具有瞳孔的虹膜和巩膜。在本示例实施例中，瞳孔的照度被认为与眼部的照度相同。换句话说，在本示例实施例中，瞳孔的照度被认为与巩膜的照度相同。
估计单元120首先从接收到的图像检测眼睛的巩膜区域。具体地，估计单元120可以在接收到的图像中提取瞳孔区域。估计单元120可以基于所提取的瞳孔的位置来提取巩膜区域。具体地，估计单元120可以检测例如瞳孔周围的虹膜的轮廓和包括虹膜的眼睛的轮廓。估计单元120可以提取比虹膜的轮廓和眼睛的轮廓之间的虹膜区域更亮的区域作为巩膜区域。由估计单元120提取巩膜区域的方法不限于上述示例。
估计单元120还基于成像信息和巩膜区域的像素值来估计巩膜的照度。具体地，估计单元120基于诸如灵敏度、光圈值、快门速度和由巩膜区的像素值所表示的巩膜区域的亮度等的成像信息来估计巩膜的照度。在由接收到的成像信息所表示的条件下对具有给定反射特性的巩膜进行成像的场合，估计单元120可以估计从图像中提取巩膜的像素值的场合的巩膜的照度。巩膜的反射特性可以近似地适当地确定。例如，估计单元120可以认为巩膜的除了发生接近镜面反射的反射的部分之外的部分是具有恒定反射率的均匀漫反射表面。估计单元120可以检测在所检测的巩膜区域中比预定标准更亮的像素作为发生接近镜面反射的反射的部分的像素。估计单元120可以利用用于计算照度的像素值从巩膜区域排除被检测为发生接近镜面反射的反射的部分的像素的像素。然后，估计单元120可以基于图像中的巩膜区域的像素值和巩膜的反射率来计算巩膜区域中的照度。例如，控制设备100的管理员可以预先通过实验获得反射率，并且将反射率提供给估计单元120。估计单元120使用所估计的巩膜照度作为包括瞳孔的眼部的照度。
在由成像设备200通过成像获得的图像是彩色图像的场合，估计单元120可以根据下面描述的计算方法来计算彩色图像中的巩膜区域的亮度。
例如，将描述计算由诸如成像设备200的相机所拍摄的彩色图像中的巩膜的亮度的方法。假设彩色图像中所包括的每个像素的像素值由红色(R)分量的值、绿色(G)分量的值和蓝色(B)分量的值表示。换句话说，假设彩色图像由RGB构成。RGB色度和白色色度可以预先指定为相机的颜色特性。RGB色度和白色色度可以预先提供给估计单元120。RGB颜色系统的RGB数据(三个RGB值)被设置为唯一地转换为XYZ颜色系统中的三刺激值XYZ。以下，举例说明将RGB数据转换成三刺激值XYZ的数据的转换方法。输入图像的RGB和三刺激值XYZ之间的关系例如由下面的等式(1)确定。
[数学等式1]
Figure BDA0003520380490000111
在等式(1)中，MRX是3×3变换矩阵。这里，从相机输出的拍摄图像通常是应用了伽马校正的RGB，但是等式(1)中的RGB具有未应用伽马校正的线性特性(γ＝1.0)。用于将RGB转换为XYZ的转换等式不限于等式(1)的示例。转换等式可以是任何等式，只要该等式能够唯一地将RGB转换为XYZ即可，并且例如可以被定义为如下添加二次项的形式。
[数学等式2]
Figure BDA0003520380490000121
这里，M'RX是3×9变换矩阵。
注意，MRX和M'RX可以通过使用例如已知色标执行相机的颜色校准来预先计算，并且可以被提供给估计单元120。
如果获得拍摄时的光圈值F、快门速度和相机镜头的增益的信息，则可以将三刺激值Y转换成绝对亮度L(cd/m2)。
成像设备200可以将拍摄时的光圈值F、快门速度和增益的信息发送到控制设备100的获取单元110。获取单元110可以从控制设备100接收拍摄时的光圈值F、快门速度和增益的信息，并且将拍摄时的光圈值F、快门速度和增益的信息发送到估计单元120。估计单元120可以从获取单元110接收拍摄时的光圈值F、快门速度和增益的信息。估计单元120可以根据例如下面描述的方法从拍摄时的光圈值F、快门速度和增益的信息将三刺激值Y转换成绝对亮度L(cd/m2)。
描述了将由等式(2)计算的三刺激值Y转换成绝对亮度L(cd/m2)(坎/每平方米)的方法的示例。三刺激值Y表示三刺激值XYZ中的刺激值Y。估计单元120可以根据以下方法将三刺激值Y转换成绝对亮度L。通常，在利用相机进行拍摄时，例如，相机设置光圈值F、快门速度和镜头的增益，以便获得适当曝光。在以下描述中，假设当拍摄输入图像时的增益被设置为1.0。也就是说，假定估计单元120经由获取单元110从成像设备200获取指示1.0的数据作为在拍摄输入图像时设置的增益值。在这种场合，通过镜头光圈值F和快门速度这两个变量来确定相对于作为相机上的入射光量的绝对亮度L的、与所拍摄的图像上的像素值(R、G、B)相对应的三刺激值Y。
首先，预先校准要使用的相机。具体地，在校准时，例如，在改变成像条件(即，入射光量(绝对亮度L(cd/m2))、镜头光圈值F和快门速度)的同时对多个所拍摄的图像进行成像。根据所拍摄的图像的像素值(R、G、B)，通过等式(1)或等式(2)计算三刺激值Y。然后，推导当拍摄图像时的成像条件(即，作为入射光量的绝对亮度L、镜头光圈值F和快门速度)与从所拍摄的图像获得的三刺激值Y之间的关系。
具体地，可以生成查找表(LUT)作为这种关系。在该LUT中，对应于成像条件(即，绝对亮度L、镜头光圈值F和快门速度S)的多个值和从与所拍摄的图像的上述绝对亮度L的位置相对应的像素的像素值计算的三刺激值Y可以彼此相关联。LUT可以包括绝对亮度L、镜头光圈值F、快门速度S和三刺激值Y的多个这样的组合。可以生成LUT使得绝对亮度L由镜头光圈值F、快门速度S和三刺激值Y的组合唯一地确定。
如果获得从所拍摄的图像的像素值计算出的镜头光圈值F、快门速度和三刺激值F，则可以通过该LUT获得绝对亮度L。因此，通过校准生成用于获得作为与镜头光圈值F、快门速度和三刺激值Y相对应的入射光量的绝对亮度L的LUT。通过使用LUT，作为在拍摄时的入射光量的绝对亮度L(cd/m2)可以从在用相机拍摄时的条件(即，镜头光圈值F和快门速度)和与在该条件下拍摄的图像的像素值(R，G，B)相对应的三刺激值Y来确定。
这样的LUT可以预先提供给估计单元120。估计单元120接收输入图像以及当输入图像被拍摄时的镜头光圈值F和快门速度。估计单元120从输入图像提取巩膜区域。估计单元120从包括在所提取的巩膜区域中的像素的像素值(R、G、B)来计算三刺激值Y。估计单元120使用LUT从接收到的镜头光圈值和快门速度以及计算出的三刺激值Y确定绝对亮度L。对于光圈值和快门速度的相同组合，LUT可以包括绝对亮度L和三刺激值Y的多个不同组合。
在LUT包含与和接收到的光圈值和快门速度相关联的并且从像素值计算出的三刺激值相匹配的三刺激值的场合，估计单元120在LUT中指定与三刺激值相关联的绝对亮度。估计单元120可以使用指定的三刺激值作为与三刺激值相对应的绝对亮度。注意，与三刺激值相对应的绝对亮度表示作为计算出三刺激值的像素值而表示其亮度的对象的绝对亮度。
图13是示出LUT的示例的表。将参考图13描述LUT的示例。在校准时，在改变光圈值和快门速度的同时多次拍摄全白板。例如，在八种条件下拍摄全白板的场合获得八个所拍摄的图像：从全白板入射在相机上的光量是L1或L2，光圈值是F1或F2，并且快门速度是S1或S2。通过由等式(1)或等式(2)获得每个获得的所拍摄的图像中的每一个的像素值的三刺激值，可以获得八个三刺激值Y。从八个拍摄条件和在八个拍摄条件下获得的八个三刺激值Y，生成如图13中所示的LUT。估计单元120预先保存例如图13所示的LUT。
接下来，将描述使用LUT计算入射光量的方法。估计单元120从接收到的输入图像的像素值计算三刺激值Y。
作为具体示例，将描述根据在光圈值为F1并且快门速度为S2的状态下拍摄的输入图像来计算入射光量L(即，绝对亮度L)的场合。估计单元120根据在光圈值F1和快门速度S2下拍摄的图像的像素值来计算三刺激值YX。然后，估计单元120从LUT提取根据在与输入图像的拍摄条件相同的拍摄条件(即，光圈值是F1，并且快门速度是S2)下拍摄的图像计算出的三刺激值。在图13所示的示例中，从在光圈值为F1且快门速度为S2的状态下拍摄的图像计算出的三刺激值是Y2和Y6。估计单元120将从LUT提取的三刺激值Y2和Y6与根据输入图像计算出的三刺激值YX进行比较。估计单元120从LUT中读取在三刺激值为Y2的场合的入射光量和在三刺激值为Y6的场合的入射光量。在图13所示的示例中，在三刺激值为Y2的场合的入射光量为L1，并且在三刺激值为Y6的场合的入射光量为L2。估计单元120根据从LUT提取的三刺激值Y2和Y6与根据输入图像计算出的三刺激值YX之间的差以及从LUT读取的入射光量L1和L2，通过作为现有方法的内插计算来计算入射光量LX。注意，在图13所示的示例中，存在八种拍摄条件，但是拍摄条件的数量不限于八种。当创建LUT时，可以在更多条件下执行拍摄以扩展LUT中的信息量。通过使用这种LUT，可以获得更精确的入射光量(即，绝对亮度L)。
入射光量、镜头光圈值F、快门速度和图像输出值之间的关系可以取决于相机(如果可以从相机中移除镜头，则是相机和镜头)的型号和个体差异而不同。因此，通过对每个相机(或者如果可以从相机中移除镜头，则对相机和镜头的组合)执行校准，可以生成能够将三刺激值Y转换成高度精确的绝对亮度L(cd/m2)的LUT。
接下来，将描述计算巩膜区域中的照度的方法。估计单元120计算图像中的反射器的每个像素位置处的表观辐照度。参考文献1中描述的方法和参考文献2中描述的方法可以应用于辐照度的计算。
(参考文献1)Imari Sato、Yoichi Sato和Katsushi Ikeuchi，“基于对象阴影的光源环境的估计(Estimation of Light Source Environment Based on Shadows ofObjects)”，日本信息处理协会杂志：计算机视觉和图像媒体，Vol.41，编号SIG 10(CVIM1)，2000年12月。
(参考文献2)Takeshi Oishi、Sonoko Okura、Rei Kawakami、Takahiko Sakano和Katsushi Ikeuchi，“基于使用MR系统上的全向相机的光源环境和对象的同时拍摄方法的人模型的叠加(Superimposition of Person Model Based on Simultaneous CaptureMethod of Light Source Environment and Object Using Omnidirectional Camera onMR System)”，图像识别和理解研讨会(MIRU2009)，2009年7月。
图14是示意性地示出考虑面光源的全方位光环境模型的图。将使用考虑图14中所示的面光源的全方位光环境模型来描述辐照度的计算。点A是球体的中心。反射器的任何点都可以被选择为球体的中心A。在该模型中，对在球体的中心A处观察到的、来自全方位的光源的辐射分布进行建模，其中假设不存在阻挡光源和中心A的障碍物。辐射分布是
Figure BDA0003520380490000161
这里，
Figure BDA0003520380490000162
表示方位角，并且θ表示天顶角。
中心A的照度EA通过对从由微小天顶角dθi和微小方位角
Figure BDA0003520380490000163
表示的微小立体角dωi接收的入射光能在所有方向上积分而获得。照度EA例如由以下等式表示。
[数学等式3]
Figure BDA0003520380490000164
这里dθi表示微小天顶角，并且
Figure BDA0003520380490000165
表示微小方位角(i表示入射)。上述等式(3)成立的条件是反射器的光反射特性为朗伯反射。巩膜上的反射不一定是朗伯反射。然而，成像设备200对经过的人的面部进行成像的情形对应于从远处观察被称为眼睛的微小对象的情形。因此，在选择巩膜上的点作为中心A的场合，在中心A处反射的光是从所有方向入射到中心A上的环境光的积分形式，并且不管视点方向如何都是恒定的。因此，可以说上述等式(3)对于巩膜的照度是有效的。换句话说，巩膜的照度由等式(3)近似地表示。
如等式(4)所示，作为图像记录的反射器中的亮度值IA由照度EA和反射器的表面反射率SA的乘积表示。反射器的表面反射率SA可以预先例如通过测量而获得。这里，作为亮度值IA，可以使用绝对亮度L，其可以根据由等式(1)或(2)计算出的三刺激值Y、拍摄时的相机镜头的光圈值F、快门速度、增益等来确定。估算单元120可以通过将作为计算出的绝对亮度L的IA除以预先获得的表面反射率SA来计算照度EA。
[数学等式4]
Figure BDA0003520380490000171
在亮度值是由相机记录的图像亮度的场合，图像亮度反映相机的光谱灵敏度特性，其被表示为波长λ的函数。这里，假设相机的光谱灵敏度特性由δ函数近似，则波长λ可以被认为是常数。因此，点A处的图像亮度IA k(k是r，g，b)表示如下。
[数学等式5]
Figure BDA0003520380490000172
这里，τk是相机增益。估计单元120可以从相机获取相机增益。即，根据式(5)，可以根据A点处的图像亮度IA和相机增益来计算A点处的照度EA k。假设预先通过例如测量获得反射器的表面反射率SA k(k是r，g，b)。估计单元120可以通过将IA k除以τk和SA k来计算EA k。如等式(6)所示，通过将EA r、EA g和EA b相加来获得可见光的照度EA。
[数学等式6]
Figure BDA0003520380490000173
根据以上计算，可以获得巩膜周围的照度EA。
估计单元120将眼部的照度发送到确定单元140。估计单元120还可以将距离信息发送到确定单元140。距离信息可以是表示在三维空间中从可见光照明设备300到眼部的距离的信息。
例如，在从可见光照明设备300到眼部的距离被认为与从成像设备200到眼部的距离相同的场合，估计单元120可以将指示从成像设备200到眼部的距离的信息作为上述距离信息发送到确定单元140。例如，在成像设备200被配置成使得焦距固定并且给出从成像设备200到眼部的距离的场合，估计单元120可以使用给定距离作为从可见光照明设备300到眼部的距离。在获取单元110获取从成像设备200所发送的焦距的场合，估计单元120可以使用由获取单元110获取的焦距作为从可见光照明设备300到眼部的距离。
在从可见光照明设备300到眼部的距离被认为与从成像设备200到眼部的距离相同的场合，估计单元120可以估计从可见光照明设备300到眼部的距离。具体地，估计单元120可以基于成像设备200与可见光照明设备300之间的位置关系以及成像设备200与眼部之间的位置关系来估计从可见光照明设备300到眼部的距离。在这种场合，可以预先给出成像设备200和可见光照明设备300之间的位置关系。此外，估计单元120可以基于包括由成像设备200所成像的眼部的区域的图像以及当包括眼部的区域的图像被成像设备200成像时的成像信息来计算成像设备200与眼部之间的位置关系。
(变型)
接下来，将描述估计单元120的变型。在使用LUT计算绝对亮度的场合，本变型的估计单元120可以如下所述地计算绝对亮度。除了估计单元如下所述操作之外，本变型的估计单元120可以与上述估计单元120类似地操作。在LUT不包含与和接收到的光圈值和快门速度相关联并且根据像素值计算出的三刺激值相匹配的三刺激值的场合，估计单元120从包括在LUT中的三刺激值中提取例如最接近计算出的三刺激值的两个三刺激值。然后，估计单元120可以基于提取的三刺激值和计算出的三刺激值之间的差通过插值根据与提取的三刺激值相关联的绝对亮度计算针对计算出的三刺激值的绝对亮度。例如，在LUT中，最接近与接收到的光圈值和快门速度相关联的计算出的三刺激值Ya的两个三刺激值是Yb和Yc，并且与Yb相关联的绝对亮度是Lb，并且与Yc相关联的绝对亮度是Lc。在这种场合，估计单元120可以通过例如等式La＝Lb+(Lc-Lb)x(Ya-Yb)/(Yc-Yb)来计算与具有从中推导三刺激值Ya的像素值的像素相对应的目标绝对亮度La。
在LUT不包含与和接收到的光圈值和快门速度相关联并且根据像素值计算出的三刺激值相匹配的三刺激值的场合，估计单元120可以从LUT选择分别与绝对亮度相关联的三个或更多三刺激值。选择三个或更多个三刺激值的方法可以是各种现有方法中的任何一种，例如，排除异常值并且选择三刺激值的方法。在这种场合，估计单元120基于所选择的三刺激值来计算与计算出的三刺激值Y相对应的绝对亮度L。具体地，估计单元120可以通过例如最小二乘法推导表示三刺激值和绝对亮度之间的关系的函数。这种函数可以是预定类型的曲线(例如，直线)。估计单元120可以通过所推导的函数根据计算出的三刺激值Y计算绝对亮度L。
在LUT不包括接收到的光圈值和快门速度的组合的场合，估计单元120可以使用LUT来计算在拍摄条件是接收到的光圈值和快门速度的场合的绝对亮度L和三刺激值Y的组合。
具体地，估计单元120可以首先从LUT中包括的组合中提取包括光圈值和快门速度的组合，其最接近接收到的光圈值和快门速度。
在光圈值由F值表示的场合，当光圈值乘以2的平方根时，光圈开口的面积减半。注意，F值是通过将镜头的焦距除以有效孔径而获得的值。F值可以通过由字母“F”和最多两个有效数字的小数或整数组成的字符串来表示，但是这里F值由实数来表示。在快门速度由快门打开的时间长度表示的场合，当快门速度值减半时，快门打开的时间减半。
在相机的光学系统和要拍摄的对象相同的场合，如果光圈值的平方对数(即，光圈值的对数的两倍)与具有快门速度的对数的符号反转的值之和相同，则在所拍摄的图像中要拍摄的对象的亮度应当相同。在这种场合，对数的底数可以是例如2。在下文中，作为F值的光圈值的平方对数与由时间长度表示的快门速度的对数的符号反转的值之和将被称为亮度值。亮度值越小，以计算亮度值的光圈值和快门速度拍摄的图像越亮。亮度值的符号可以相反。
光圈值例如可以由基于预定光圈状态的级数来表示。该级数是通过光圈开口的面积的缩放因子来表示两个光圈的状态之间的差的数值。在下文中，用作基准的光圈状态被称为基准状态。通常，在当光圈处于一个状态时光圈开口的面积是当光圈处于另一状态时开口的面积的2n倍(或(1/2)n倍)的场合，表示两个状态之间的差的级数是n。这里，在特定状态(假定为状态A)下的光圈开口的面积是基准状态下的光圈开口的面积的(1/2)n倍的场合，状态A下的级数为+n。在特定状态(假定为状态B)下的光圈开口的面积是基准状态下的光圈开口的面积的2n倍的场合，状态B下的级数是-n。在这种场合，级数是表示两个光圈状态的两个F数的以2为底数的对数之间的差。
快门速度还可以由例如基于预定快门速度的级数来表示。该级数是通过由快门速度所表示的时间长度的缩放因子来表示两个快门速度之间的差的数值。在下文中，用作基准的快门速度被称为基准快门速度。通常，在由一个快门速度所表示的时间长度是由另一个快门速度所表示的时间长度的2n倍(或(1/2)n倍)的场合，表示两个快门速度之间的差的级数是n。这里，在由特定快门速度(称为快门速度A)所表示的时间长度是由基准快门速度所表示的时间长度的(1/2)n倍的场合，快门速度A的级数是-n。在由特定快门速度(称为快门速度)所表示的时间长度是由基准快门速度所表示的时间长度的2n倍的场合，快门速度B的级数是-n。在这种场合，级数是两个快门速度的以2为底数的对数之间的差。
在这种场合的亮度值可以是通过从由来自预定光圈的级数所表示的光圈值中减去由来自预定快门速度的级数所表示的快门速度而获得的值。
估计单元120可以从接收到的光圈值和快门速度来计算亮度值。在下文中，从接收到的光圈值和快门速度计算出的亮度值将被称为目标亮度值。估计单元120可以针对LUT中包括的光圈值和快门速度的每个组合计算上述亮度值。从LUT中包括的光圈值和快门速度的组合计算出的亮度值在下文中将被称为LUT亮度值。
估计单元120可以根据LUT亮度值提取与从接收到的光圈值和快门速度计算出的目标亮度值相匹配的LUT亮度值。
估计单元120可以从LUT提取针对其计算所提取的LUT亮度值的光圈值和快门速度的组合。在所提取的组合具有与和根据输入图像计算出的三刺激值Y相匹配的三刺激值Y相关联的组合的场合，估计单元120识别与该组合相关联的绝对亮度。估计单元120将指定的绝对亮度确定为目标绝对亮度。
在所提取的组合不具有与和从输入图像计算出的三刺激值Y相匹配的三刺激值Y相关联的组合的场合，估计单元120从所提取的组合中选择多个组合。估计单元120可以选择与最接近从输入图像计算出的三刺激值的两个三刺激值相关联的两个组合。估计单元120可以从与所选择的两个三刺激值Y相关联的两个绝对亮度中通过上述内插计算与从输入图像计算出的三刺激值相对应的绝对亮度。估计单元120可以选择与三个或更多个三刺激值Y相关联的三个或更多个组合。估计单元120可以例如如上所述根据三刺激值和与三个或更多个所选择的组合相关联的绝对亮度来推导如上所述的函数。然后，估计单元120可以通过所推导的函数计算与从输入图像计算出的三刺激值Y相对应的绝对亮度。
在不存在与目标亮度值相匹配的LUT亮度值的场合，估计单元120计算通过从LUT亮度值减去目标亮度值而获得的值p。估计单元120还可以计算通过将与计算LUT亮度值的光圈值和快门速度相关联的三刺激值Y乘以2p而获得的值(以下称为校正三刺激值)。然后，在存在与从输入图像计算出的三刺激值相匹配的校正三刺激值的场合，估计单元120可以将与计算校正三刺激值的三刺激值相对应的绝对亮度确定为与从输入图像计算出的三刺激值相对应的绝对亮度。在不存在与根据输入图像计算出的三刺激值相匹配的校正三刺激值的场合，估计单元120也可以选择接近从输入图像计算出的三刺激值的两个校正三刺激值。估计单元120可以基于所选择的两个校正三刺激值和与计算校正三刺激值相对应的两个绝对亮度通过上述内插计算与从输入图像计算出的三刺激值Y相对应的绝对亮度。估计单元120可以通过与计算三个或更多个三刺激值的上述方法类似的方法来选择三个或更多个校正三刺激值。然后，估计单元120可以从所选择的三个或更多个校正三刺激值来推导与从输入图像计算出的三刺激值Y相对应的绝对亮度。在这种场合推导绝对亮度的方法可以是与基于三个或更多个三刺激值来推导与从输入图像计算出的三刺激值Y相对应的绝对亮度的上述方法类似的方法。
<<关系存储单元130>>
关系存储单元130存储瞳孔尺寸和照度之间的关系。人的瞳孔的尺寸(即，瞳孔尺寸)取决于眼部的照度而从约2mm(毫米)变化到约8mm。关系存储单元130存储例如表示瞳孔尺寸和照度之间的关系的通过实验确定的数据。存储在关系存储单元130中的表示照度和瞳孔之间的关系的数据例如是从该照度获得眼部的照度为该照度的场合的瞳孔尺寸的数据，或者是从该瞳孔尺寸获得瞳孔尺寸为该瞳孔尺寸的场合的照度的数据。在下文中，指示照度和瞳孔之间的关系的数据也将被称为照度尺寸关系。
<<确定单元140>>
确定单元140从估计单元120接收眼部的照度。确定单元140基于眼部的照度和照度尺寸关系，确定针对满足预定条件(以下称为尺寸条件)的瞳孔尺寸而发射到眼部的照度的光量。尺寸条件可以由例如瞳孔尺寸的目标值来表示。尺寸条件可以由瞳孔尺寸的范围表示。在这种场合，确定单元140可以基于尺寸条件通过预定方法确定瞳孔尺寸的目标值。确定单元140可以将例如由尺寸条件所表示的尺寸的范围的中心处的值确定为目标值。确定单元140可以将例如由尺寸条件所表示的范围中的最大值确定为目标值。确定单元140可以将例如由尺寸条件所表示的范围中的最小值确定为目标值。确定单元140可以将另一值确定为目标值。
例如，确定单元140基于照度尺寸关系来确定瞳孔尺寸变为目标值的照度(以下称为目标照度)。然后，确定单元140计算目标照度和眼部的接收到的照度(以下也称为附加照度)之间的差。确定单元140基于例如可见光照明设备300和眼部之间的距离来确定要由可见光照明设备300发射到眼部的光量(以下也称为照明光量)以使得眼部的照度变为目标照度。换句话说，确定单元140例如基于可见光照明设备300和眼部之间的距离来确定要由可见光照明设备300发射的光的光量以使得眼部中的可见光照明设备300的照度变为附加照度。确定单元140可以确定用所确定的光量照射眼部所需的可见光照明设备300的亮度的设置值。
为了计算将由可见光照明设备300发射的光的光量，确定单元140可以首先计算从可见光照明设备300到眼部的距离。例如，确定单元140可以基于成像设备200的成像信息以及成像设备200与可见光照明设备300之间的位置关系来计算从可见光照明设备300到眼部的距离。具体地，确定单元140可以基于成像设备200的相机参数、从成像设备200到对焦位置的距离以及作为所拍摄的图像的眼部的区域的眼区域的位置来确定成像设备200与眼部之间的位置关系。
例如，确定单元140可以首先基于所成像的屏幕上的眼部的区域的位置和相机参数(例如，视角)来计算眼部相对于成像设备200的方向。在眼部在所拍摄的图像中对焦的场合，眼部存在于对焦表面上。可以预先将对焦表面的形状和相对于成像设备200的位置给出确定单元140。确定单元140可以计算朝向眼部的方向的直线与对焦表面的交点作为眼部的位置。确定单元140可以计算眼部相对于成像设备200的相对位置作为眼部的位置。确定单元140可以基于眼部相对于成像设备200的相对位置以及成像设备200与可见光照明设备300之间的相对位置来计算眼部相对于可见光照明设备300的相对位置。
确定单元140还基于眼部和可见光照明设备300之间的位置关系(即，上述相对位置)以及可见光照明设备300的照明特性(例如，光分布特性)来计算眼部的位置的照度变为目标照度的可见光照明设备300的光量。可见光照明设备300的照明特性可以是例如表示根据与可见光照明设备300所面对的方向的角度的光量的光分布特性。光分布特性可以由例如与可见光照明设备所面对的方向的光量的比率来表示。可以预先给出可见光照明设备300的照明特性。此外，例如，眼部的形状可以被假定为平面。换句话说，眼部的形状可以由例如平面近似。例如，眼部的方向可以被假定为与步行路径的方向垂直的方向。例如，估计单元120可以检测所获取的图像中的面部，并且估计检测到的面部的方向。在这种场合，估计单元120可以参考成像设备200的取向来估计面部的方向。确定单元140可以认为所确定的面部的方向是近似眼部的平面的垂直线。在这种场合，眼部和可见光照明设备300之间的位置关系还可以包括可见光照明设备300的方向和面部的方向之间的关系(例如，由可见光照明设备300的方向和面部的方向形成的角度)。然后，确定单元140可以进一步基于可见光照明设备300的方向和面部的方向之间的关系来计算可见光照明设备300的光量。
注意，在成像设备200的视角和焦点位置固定的场合，对焦表面上的位置与由成像设备200所拍摄的图像中的坐标之间的关系固定。换句话说，可以基于从由获取单元110所获取的图像中提取的眼部的位置来计算眼部相对于成像设备200的位置。此外，成像设备200和可见光照明设备300之间的位置关系也是固定的。在这种场合，可以预先推导用于从由成像设备200所拍摄的图像中的位置来计算相对于可见光照明设备300的相对位置的转换等式和参数。然后，确定单元140可以使用预先推导并且提供给确定单元140的转换等式和参数根据所拍摄的图像中的位置来计算相对于可见光照明设备300的相对位置。
确定单元140可以基于计算出的光量、光分布特性以及可见光照明设备300的亮度的设定值与可见光照明设备300所发射的光的光量之间的关系来计算用于可见光照明设备300发射计算出的光量的光的设定值。可见光照明设备300的亮度的设定值与可见光照明设备300所发射的光的光量之间的关系可以预先给出。
确定单元140将计算出的设定值发生到控制单元150。
注意，确定单元140可以将计算出的光量(具体地，表示光量的值)发射到控制单元150。在这种场合，控制单元150从确定单元140接收光量。控制单元150可以基于接收到的光量、可见光照明设备300的光分布特性、以及可见光照明设备300的亮度的设定值与可见光照明设备300所发射的光之间的关系来计算用于可见光照明设备300发射接收到的光量的光的设定值。
<<眩光度>>
确定单元140可以改变将由可见光照明设备300发射的光的光量以使得满足眩光条件。眩光条件是由可见光照明设备300利用光照射的人感觉到的眩光不超过预定标准。
具体地，确定单元140可以确定要由可见光照明设备300发射的光的光量以使得由可见光照明设备300利用光照射的人感觉到的眩光不超过预定标准。例如，可以定义根据眼部的照度指示眩光程度的值，换句话说，眩光指数(在下文中称为眩光程度)。眩光程度可以是例如通过实验确定的数值。在以下描述中，眩光程度的值越大，则眩光程度指示人越感觉太亮。在这种场合，眩光程度的上述预定标准由表示允许眩光的极限的眩光程度的值(以下称为眩光上限值)表示。例如，指示眼部的照度和眩光程度之间的关系的信息可以存储在关系存储单元130中。例如，可以以查找表的形式来表示眼部的照度与眩光程度之间的关系。确定单元140可以从关系存储单元130读取眼部的照度和眩光程度之间的关系。确定单元140可以基于眼部的照度与眩光程度之间的关系来指定与眩光上限值相对应的眼部的照度(以下称为上限照度)。确定单元140可以基于指示眼部的照度和眩光程度之间的关系的信息来确定附加照度以使得眩光程度不超过表示上述预定标准的预定值(即，眩光上限值)。
具体地，确定单元140可以基于眼部的照度与眩光程度之间的关系来计算眩光程度不超过上述预定标准(即，眩光上限值)的眼部的照度的最大值(上限照度)。确定单元140还可以计算上限照度和由估计单元120所估计的眼部照度之间的差作为附加照度的最大值。在基于照度尺寸关系计算出的附加照度大于基于眩光上限值计算出的附加照度的最大值的场合，确定单元140可以将附加照度的值改变为附加照度的最大值。在基于照度尺寸关系计算出的附加照度不大于基于眩光上限值计算出的附加照度的最大值的场合，确定单元140不需要改变附加照度的值。
可以针对每种类型的照明确定照度和眩光程度之间的关系。关系存储单元130可以针对每种类型的照明存储眼部的照度和眩光程度之间的关系。关系存储单元130可以单独存储例如由自然光(例如，在可见光照明设备300不发光场合的光)引起的眼部的照度与眩光程度之间的关系，以及由可见光照明设备300引起的眼部的照度与眩光之间的关系。可以确定在这种场合的眩光程度以使得由两个光源照射眼部的场合的眩光程度可以基于由两个光源中的一个照射眼部的场合的眩光程度和由两个光源中的另一个照射眼部的场合的眩光程度来计算。换句话说，可以预先确定由两个光源照射眼部的场合的眩光程度、由两个光源中的一个照射眼部的场合的眩光程度以及由两个光源中的另一个照射眼部的场合的眩光程度之间的关系。以下，将通过两个光源照射眼部的场合的眩光程度、通过两个光源中的一个照射眼部的场合的眩光程度、以及通过两个光源中的另一个照射眼部的场合的眩光程度之间的关系称为三个眩光程度之间的关系。在这种场合的两个光源是自然光和可见光照明设备300。确定单元140可以基于眼部的估计照度和三个眩光程度之间的关系来计算在可见光照明设备300发射光的场合的可见光照明设备300的照度的最大值以使得眼部的照度满足眩光条件。
例如，可以根据自然光的照度来确定要由可见光照明设备300所发射的光的眩光程度。例如，可以将由于自然光而导致的照度的大小划分成多个范围。而且，也可以针对自然光的每个照度范围预先获得可见光照明设备300的照度与眩光程度之间的关系。在这种场合，确定单元140指定包括由估计单元120所估计的眼部的照度的范围，并且可以基于可见光照明设备300的照度与针对所指定的范围所确定的眩光程度之间的关系根据可见光照明设备300的照度来计算眩光程度。此外，确定单元140可以基于可见光照明设备300的照度与针对所指定的范围所确定的眩光程度之间的关系来从眩光程度的值(例如，满足预定标准的眩光程度的最大值)来计算眩光程度具有该值的场合的可见光照明设备300的照度。
确定单元140计算眩光程度满足预定标准并且可见光照明设备300不发射光的场合的眼部的照度是由估计单元120所估计的眼部的照度的场合的可见光照明设备300的光的照度的最大值。确定单元140可以基于自然光的照度与眩光程度之间的关系、可见光照明设备300的照度与眩光程度之间的关系、以及三个眩光程度之间的关系来计算最大值。如上所述，在基于照度尺寸关系计算出的附加照度大于计算出的照度的最大值的场合，确定单元140可以将附加照度的值改变为计算出的照度的最大值。在基于照度尺寸关系计算出的附加照度不大于计算出的照度的最大值的场合，确定单元140不需要改变附加照度的值。
<<可控性>>
确定单元140确定是否可以控制可见光照明设备300的光量，使得瞳孔尺寸满足尺寸条件。换句话说，确定单元140可以确定是否可以通过可见光照明设备300发射光将眼部的照度控制为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度。
具体而言，确定单元140可以确定需要由可见光照明设备300发射以使得将眼部的照度设置为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度的光的光亮是否被包括在由可见光照明设备300能够发射的光的光量的范围内。以下，需要由可见光照明设备300发射以使得将眼部的照度设置为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度的光的光亮称为要求光量。可由可见光照明设备300发射的光的光量的范围被称为可能范围。
在要求光量不包括在可能范围内的场合，确定单元140可以确定不能控制可见光照明设备300的光量以使得将眼部的照度设置为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度。换句话说，在要求光量不包括在可能范围内的场合，确定单元140可以确定不能控制可见光照明设备300的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件。在要求光量被包括在可能范围内的场合，确定单元140可以确定可以控制可见光照明设备300的光量以使得将眼部的照度设置为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度。换句话说，在要求光量包括在可能范围内的场合，确定单元140可以确定可以控制可见光照明设备300的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件。
具体地，例如，在眼部的估计照度大于瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度的场合，确定单元140可以确定眼部的照度不能通过可见光照明设备300发射光而被控制为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度。例如，在用最大光量的光照射的眼部的照度小于瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度的场合，确定单元140可以通过可见光照明设备300发射光来确定眼部的照度不能被控制为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度。注意，上述最大光量是由可见光照明设备300可以发射的最强光的光量。
在确定眼部的照度不能被控制为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度的场合，确定单元140可以经由通知单元160发送指示通过可见光照明设备300不能将眼部的照度控制为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度的通知。以下，将指示通过可见光照明设备300不能将眼部的照度控制为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度的通知称为不可控通知。例如，确定单元140可以向通知单元160发送用于传送不可控通知的指令。如后所述，在接收到用于传送不可控通知的指示时，通知单元160将该不可控通知发送到预定通知目的地(例如通知目的地设备500)。
<<<眩光程度和可控性>>>
注意，在基于照度尺寸关系计算出的附加照度大于以使得满足眩光条件的照度的最大值的场合，确定单元140也可以设置为确定不能控制眼部的照度控制为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度。在这种场合，确定单元140可以向通知单元160发送用于传送不可控通知的指令。
确定单元140可以确定眼部的照度是否可以通过可见光照明设备300发射光而被控制为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度，而不管是否满足眩光条件。然后，在确定单元140确定不能控制可见光照明设备300的光量使得瞳孔尺寸满足尺寸条件的场合，确定单元140可以向通知单元160发送用于传送不可控通知的指令。而且，确定单元140可以确定基于照度尺寸关系计算出的附加照度是否大于以使得满足眩光条件的照度的最大值。在基于照度尺寸关系计算出的附加照度大于计算出的照度的最大值的场合，确定单元140可以将附加照度的值改变为计算出的照度的最大值。此外，在基于照度尺寸关系计算出的附加照度大于以使得满足眩光条件的照度的最大值的场合，确定单元140可以向通知单元160发送用于传送指示不满足眩光条件的通知的指令。
此外，在基于照度尺寸关系计算出的附加照度小于以使得满足眩光条件的照度的最大值的场合，确定单元140也可以确定能够将眼部的照度控制为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度。
注意，在以下操作描述中，确定单元140确定是否可以通过可见光照明设备300发射光而将眼部的照度控制为瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度，而不管是否满足眩光条件。而且，在基于照度尺寸关系计算出的附加照度大于以使得满足眩光条件的照度的最大值的场合，确定单元140不发送用于传送指示不满足眩光条件的通知的指令。
<<控制单元150>>
控制单元150控制可见光照明设备300以使得可见光照明设备300发射由确定单元140所确定的光量的光。
具体地，控制单元150从控制单元150接收用于可见光照明设备300发射由确定单元140所确定的光量的光的可见光照明设备300的设定值。控制单元150在可见光照明设备300中设置接收到的设定值。
在可见光照明设备300中设置接收到的设定值之后，控制单元150可以向成像设备200传送用于执行成像的指令。在成像设备200被设置为继续成像的场合，控制单元150不必向成像设备200传送用于执行成像的指令。
注意，如上所述，确定单元140可以将计算出的光量(具体地，表示光量的值)发送到控制单元150。在这种场合，控制单元150从确定单元140接收光量。控制单元150可以基于接收到的光量、可见光照明设备300的光分布特性、以及可见光照明设备300的亮度的设定值与由可见光照明设备300发射的光之间的关系来计算用于可见光照明设备300发射接收到的光量的光的设定值。
<<通知单元160>>
在确定单元140发送不可设置通知的场合，通知单元160从确定单元140接收用于传送不可设置通知的指令。如下所述，当接收到不可设置通知时，通知单元160将不可设置通知传送到预定通知目的地(例如，通知目的地设备500)。该不可设置通知可以是预定信号等。不可设置通知可以指示不能将眼部的照度控制为目标照度的原因。不能将眼部的照度控制为目标照度的原因在于，例如，由自然光引起的眼部的照度太亮或者由自然光引起的眼部的照度太暗。
通知单元160可以从确定单元140接收用于传送指示不能满足眩光条件的通知(以下称为眩光通知)的指令。在接收到用于传送眩光通知的指示时，通知单元160将眩光通知传送到预定通知目的地。眩光通知可以是与不可设置通知不同的预定信号等。
<<图像存储单元170>>
图像存储单元170存储由获取单元110获取的图像和成像信息。例如，在由控制单元150控制由可见光照明设备300发射的光的光量并且改变眼部的瞳孔尺寸以满足尺寸条件的场合，瞳孔尺寸满足由获取单元110新获取并且被存储在图像存储单元170中的图像中的尺寸条件。
<<通知目的地设备500>>
通知目的地设备500接收由通知单元160传送的不可设置通知。通知目的地设备500根据接收到的不可设置通知来执行输出。通知目的地设备500可以是例如由成像系统1的管理员持有的终端设备。通知目的地设备500可以是例如显示从控制设备100输出的信息的显示设备。通知目的地设备500可以显示指示通过可见光照明设备300不能眼部的照度设置为其中瞳孔尺寸满足尺寸条件的照度的显示(例如，消息)作为根据不可设置通知的输出。通知目的地设备500可以输出例如预定声音作为根据不可设置通知的输出。通知目的地设备500可以输出例如预定图像或动画作为根据不可设置通知的输出。通知目的地设备500可以以预定模式振动，例如作为根据不可设置通知的输出。通知目的地设备500可以输出上述示例中的两个或更多个的组合作为根据不可设置通知的输出。
通知目的地设备500还可以接收由通知单元160传送的眩光通知。通知目的地设备500根据接收到的眩光通知执行输出。
<<操作>>
接下来，将参考附图详细描述根据本示例实施例的控制设备100的操作。
图3是示出根据本示例实施例的控制设备100的操作的示例的流程图。在图3所示的操作中，获取单元110获取眼部的区域的输入图像(步骤S101)。接下来，估计单元120从获取的输入图像来估计眼部的照度。在本示例实施例中，估计单元120基于所获取的输入图像的眼区域中的巩膜区域的像素值来估计眼部的照度。
接下来，确定单元140确定眼部的瞳孔尺寸满足尺寸条件的照明的光量。确定单元140确定是否可以控制照明的光量，使得瞳孔尺寸满足尺寸条件(步骤S104)。在不能控制照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件(步骤S104中为否)的场合，控制设备100例如向通知目的地设备500发送通知。具体地，确定单元140向通知单元160发送用于传送不可设置通知的指令。当接收到用于传送不可设置通知的指令时，通知单元160将不可设置通知传送到通知目的地设备500。然后，控制设备100执行步骤S106的操作。
在可以控制照明的光量使得瞳孔尺寸满足尺寸条件(步骤S104中为是)的场合，控制设备100然后执行步骤S106的操作。
在步骤S106中，在可见光照明设备300发射步骤S103中确定的光量的光的场合，确定单元140确定是否满足眩光条件。在满足眩光条件的场合(步骤S106中为是)，控制设备100然后执行步骤S108的操作。
在不满足眩光条件(步骤S106中为否)的场合，确定单元140改变由可见光照明设备300发射的光的光量以使得满足眩光条件(步骤S107)。控制设备100然后执行步骤S108的操作。
在步骤S108中，控制单元150控制可见光照明设备300的光量以使得可见光照明设备300的光量变为所确定的光量。具体地，确定单元140可以基于例如由查找表表示的设定值和光量之间的关系来确定用于将可见光照明设备300的光量设置为所确定的光量的可见光照明设备300的设定值。确定单元140将所确定的设定值传送到控制单元150。控制单元150从确定单元接收设定值，并且将可见光照明设备300的设定值设置为接收到的设定值。
<<效果>>
本示例实施例具有缩短获得期望状态的虹膜图像所需的时间的效果。例如，期望状态的虹膜图像是具有满足尺寸条件的瞳孔尺寸的虹膜图像。原因在于，估计单元120从所获取的输入图像估计眼部的照度，并且确定单元140确定要由可见光照明设备300发射的光的光量以使得眼部的瞳孔尺寸满足尺寸条件。控制单元150控制可见光照明设备300以使得要由可见光照明设备300发射的光量变为所确定的光量、以使得瞳孔尺寸改变、以使得眼部的瞳孔尺寸满足尺寸条件。通过在瞳孔尺寸改变之后对眼部进行成像，可以获得期望状态的虹膜图像。
<第一变型>
接下来，将描述第一变型。下面将描述的第一至第五变型表示第一示例实施例的变型的示例。
<<配置>>
除了下面要描述的控制设备100的差异之外，本变型的成像系统1与第一示例实施例的成像系统相同。除了以下差异之外，本变型的控制设备100与第一示例实施例的控制设备100相同。
在第一变型中，估计单元120检测输入图像中的虹膜区域，并且还基于包括在检测到的虹膜区域中的像素的像素值来估计虹膜颜色。估计单元120可以基于检测到的虹膜区域中的像素的像素值来估计虹膜颜色是多种预定颜色中的哪种。估计单元120将表示所估计的虹膜颜色的信息发送到确定单元140。
关系存储单元130存储每个虹膜颜色的照度尺寸关系。关系存储单元130可以存储例如表示眼部的照度与瞳孔尺寸之间的关系作为针对多种预定颜色中的每一种的照度尺寸关系的查找表。
确定单元140从估计单元120接收表示所估计的虹膜颜色的信息。确定单元140读取针对所估计的虹膜颜色而存储的照度尺寸关系，并且基于所读取的照度尺寸关系来确定要由可见光照明设备300发射的光的光量。
在本变型中，还针对每种虹膜颜色获得眩光条件。例如，可以将针对每种虹膜颜色设置的眩光条件存储在关系存储单元130中。
确定单元140可以从例如关系存储单元130读取用于所估计的虹膜颜色的眩光条件。确定单元140可以存储每个虹膜颜色的眩光条件并且选择用于所估计的虹膜颜色的眩光条件。确定单元140也可以基于用于所估计的虹膜颜色的眩光条件根据上述眩光程度来改变要由可见光照明设备300发射的光的光量或者发送用于通知眩光通知的指令。
可以针对多种虹膜颜色中的每一种定义相同眩光条件。然后，可以针对每种虹膜颜色定义照度和眩光程度之间的关系。在这种场合，关系存储单元130也可以存储用于每种虹膜颜色的照度和眩光程度的关系。确定单元140可以使用用于每种虹膜颜色的照度和眩光程度之间的关系根据照度确定眩光程度。此外，确定单元140可以使用用于每种虹膜颜色的照度和眩光程度之间的关系根据眩光程度的值确定眩光程度变为该值的照度。
<<操作>>
接下来，将参考附图详细描述本变型的控制设备100的操作。
图4和5是示出根据本变型的控制设备100的操作的示例的流程图。
在图4中示出的步骤S101和S102中，控制设备100执行与图3中示出的第一示例实施例的控制设备100的步骤S101和S102的操作相同的操作。
在步骤S203中，估计单元120基于输入图像来估计虹膜颜色(步骤S203)。估计单元120可以从例如输入图像检测虹膜区域。估计单元120可以从在虹膜区域中包括的像素的像素值来估计虹膜颜色。估计单元120可以从多种预定虹膜颜色估计例如与检测区域中的虹膜颜色相对应的颜色。估计单元120将表示所估计的虹膜颜色的信息发送到确定单元140。确定单元140从估计单元120接收表示虹膜颜色的信息。
接下来，确定单元140基于所估计的虹膜颜色来确定眩光条件(步骤S204)。确定单元140可以从多个眩光条件中选择针对所估计的虹膜颜色定义的眩光条件。
接下来，确定单元140基于所估计的虹膜颜色来选择照度尺寸关系(步骤S205)。确定单元140也可以从多个照度尺寸关系中选择针对所估计的虹膜颜色定义的照度尺寸关系。
确定单元140基于所选择的照度尺寸关系来确定眼部的瞳孔尺寸满足预定条件(即，上述尺寸条件)的照明的光量(即，要由可见光照明设备300发射的光的光量)(步骤S206)。接下来，控制设备100执行图5的步骤S104的操作。
图5中所示的本变型的控制设备100的从步骤S104到步骤S108的操作与图3中所示的第一示例实施例的控制设备100的从步骤S104到步骤S108的操作相同。
此外，如上所述，确定单元140可以基于根据虹膜颜色的照度和眩光程度之间的关系使用与虹膜颜色无关的相同眩光条件控制可见光照明设备300以使得眼部的照度变为眩光程度满足眩光条件的照度。在这种场合，确定单元140选择在步骤S204中针对所估计的虹膜颜色定义的照度和眩光程度之间的关系。其它操作与上述操作示例相同。
<效果>
本变型具有与第一示例实施例相同的效果。原因与为什么展现第一示例实施例的效果的原因相同。
本变型还具有与虹膜颜色无关地获得期望状态的虹膜图像的第二效果。原因在于，估计单元120从输入图像来估计虹膜颜色，并且确定单元140基于根据所估计的虹膜颜色的照度尺寸关系来确定将由可见光照明设备300发射的光的光量。
本变型还具有与虹膜颜色无关地适当地减少眩光的第三效果。原因在于，确定单元140基于根据所估计的虹膜颜色的眩光条件改变要由可见光照明设备300发射的光的光量。
注意，在本变型中，确定单元140可以基于相同眩光条件改变要由可见光照明设备300发射的光的光量而不管虹膜颜色如何。在这种场合，通过本变型可以获得与第一示例实施例的效果相同的效果和上述第二效果。
此外，在本变型中，确定单元140可以与虹膜颜色无关地基于相同照度尺寸关系来确定要由可见光照明设备300发射的光的光量。在这种场合，通过本变型可以获得与第一示例实施例的效果相同的效果和上述第三效果。
<第二变型>
接下来，将描述第二变型。除了下面将描述的差异之外，本变型的成像系统1A与第一示例实施例的成像系统1相同。
<配置>
图6是示出根据本变型的成像系统1A的配置的示例的框图。本变型的成像系统1A除了控制设备100、成像设备200、可见光照明设备300、近红外光照明设备400、通知目的地设备500之外还包括检测设备600。
检测设备600例如在上述步行路径中检测人。在开始检测人的场合，检测设备600向成像设备200和近红外光照明设备400传送指示已经开始检测人的通知。在不再检测到人的场合，检测设备600向成像设备200和近红外光照射设备400传送指示不再检测到人的通知。可以通过传送预定信号(以下也称为检测信号)来实施指示已经开始检测人的通知(以下也称为检测通知)。可以通过传送另一预定信号(未检测到信号)来实施指示不再检测到人的通知(下文中，未检测到通知)。可以通过开始传送预定信号(以下称为检测继续信号)来实施检测通知。可以通过终止传送检测继续信号来实施未检测到通知。检测设备600可以由通过例如近红外光或超声波检测人等的传感器来实施。
成像设备200从检测设备600接收检测通知和未检测到通知。成像设备200在从自检测设备600接收到检测通知到接收到未检测到通知的时段期间连续地进行成像，并且将通过成像所获得的图像传送到控制设备100。在接收到未检测到通知的场合，成像设备200可以暂停成像和图像的传送，直到接收到下一个检测通知为止。
近红外光照明设备400从检测设备600接收检测通知和未检测到通知。近红外光照明设备400在从自检测设备600接收到检测通知到接收到未检测到通知的时段期间连续地发射近红外光。在接收到未检测到通知的场合，近红外光照射设备400可以暂停近红外光的照射，直到接收到下一个检测通知为止。
<<操作>>
本变型的控制设备100执行与第一示例实施例的操作相同的操作。
<第三变型>
接下来，将描述第三变型。除了下面将描述的差异之外，本变型的成像系统1B与第二变型的成像系统1A相同。
<<配置>>
图7是示出根据本变型的成像系统1B的配置的示例的框图。与第一变型的成像系统1A同样地，除了控制设备100、成像设备200、可见光照明设备300、近红外光照明设备400、通知目的地设备500以外，本变型的成像系统1B还包括检测设备600。图7示出两个成像设备200。注意，在控制设备100上方示出的成像设备200与在控制设备100下方示出的成像设备200是相同的成像设备200。换句话说，在控制设备100的上方和控制设备100的下方示出了相同的成像设备200。在本变型中，成像设备200分别连接到控制设备100的获取单元110和控制单元150。近红外光照明设备400连接到控制设备100的控制单元150。检测设备600连接到控制设备100的获取单元110。
检测设备600例如在上述步行路径中检测人。在本变型中，检测设备600向控制设备100的获取单元110传送检测通知和未检测到通知。
获取单元110从检测设备600接收检测通知和未检测到通知。在从检测设备600接收到检测通知的场合，获取单元110向控制单元150发送用于将检测通知传送到成像设备200和近红外光照射设备400的指令。在从检测设备600接收到未检测到通知的场合，获取单元110向控制单元150发送用于向成像设备200和近红外光照射设备400传送未检测到通知的指令。
控制单元150从获取单元110接收用于传送检测通知的指令和用于传送未检测到通知的指令。在从获取单元110接收到用于传送检测通知的指令的场合，控制单元150将检测通知传送到成像设备200和近红外光照明设备400。在从获取单元110接收到用于传送未检测到通知的指令的场合，控制单元150将未检测到通知传送到成像设备200和近红外光照射设备400。
成像设备200从控制单元150接收检测通知和未检测到通知。成像设备200在从自控制单元150接收检测通知到接收未检测到通知的时段期间连续地执行成像，并且将通过成像所获得的图像传送到控制设备100。在接收到未检测到通知的场合，成像设备200可以暂停成像和图像的传送，直到接收到下一个检测通知。
近红外光照明设备400从控制单元150接收检测通知和未检测到通知。近红外光照明设备400在从自控制单元150接收到检测通知到接收到未检测到通知的时段期间连续地发射近红外光。在接收到未检测到通知的场合，近红外光照射设备400可以暂停近红外光的照射，直到接收到下一个检测通知为止。
<<操作>>
本变型的控制设备100执行与第一示例实施例的操作相同的操作。
<第四变型>
接下来，将描述第四变型。除了下面将描述的差异之外，本变型的成像系统1C与第一示例实施例的成像系统1相同。
<<配置>>
图8是示出本变型的成像系统1C的配置的框图。图8的成像系统1C包括成像设备200A和成像设备200B，而不是成像设备200。在图8所示的示例中，近红外光照明设备400连接到成像设备200B。
成像设备200A和成像设备200B例如被附接以使得能够对沿着上述步行路径步行的人的头部进行成像。成像设备200A的焦点位置和成像设备200B的焦点位置是固定的。成像设备200A的焦点位置和成像设备200B的焦点位置被设置成使得沿步行路径步行的人的头部经过成像设备200A的焦点位置，然后经过成像设备200B的焦点位置。成像设备200A和成像设备200B可以连续地执行成像。近红外光照明设备400可以连续发射近红外光。
控制单元150可以控制可见光照明设备300以使得由可见光照明设备300发射的光的光量变为所确定的光量，然后向成像设备200B传送用于执行成像的指令。在这种场合，成像设备200B可以根据来自控制单元150的指令开始成像。成像设备200B可以在开始成像之前将开始成像的通知传送到近红外光照明设备400。成像设备200B可以在终止成像之前将用于终止成像的通知传送到近红外光照明设备400。近红外光照明设备400可以从成像设备200B接收用于开始成像的通知和用于终止成像的通知。近红外光照明设备400可以在成像设备200B正在执行成像的同时(例如在从接收到用于开始成像的通知到接收到用于终止成像的通知的时段)继续发射近红外光。
本变型的获取单元110接收由成像设备200A拍摄的图像。
<<操作>>
本变型的控制设备100执行与图3中所示出的第一示例实施例的控制设备100相同的操作。
注意，本示例实施例的控制单元150可以在步骤S108中控制照明之后(即在设置可见光照明设备300的亮度的设定值之后)向成像设备200B传送用于执行成像的指令。在这种场合，成像设备200B可以在接收到用于执行成像的指令时开始成像。当接收到用于执行成像的指令时，成像设备200B可以执行成像。
<第五变型>
接下来，将描述本变型的第五变型。
第一变型、第二变型或第三变型以及第四变型中的至少两个可以被组合。第五变型是第一变型、第二变型或第三变型以及第四变型中的至少两个的组合。
在组合第一变型与第二变型或第三变型的场合，成像设备200不必连接到近红外光照明设备400。在组合第一变型和第四变型的场合，成像设备200不必连接到近红外光照明设备400。在仅组合第一变型和第四变型的场合，第五变型的成像系统的配置可以与图8中所示出的第四变型的成像系统1C的配置相同。
在组合第一变型和第二变型的场合，如图6所示的示例那样，检测设备600连接到成像设备200和近红外光照射设备400。然后，检测通知和未检测到通知从检测设备600传送到成像设备200和近红外光照射设备400。在组合第一变型和第三变型的场合，如图7所示的示例那样，控制单元150连接到成像设备200和近红外光照明设备400。然后，检测通知和未检测到通知从控制单元150传送到成像设备200和近红外光照明设备400。
在组合第二变型或第三变型以及第四变型的场合，成像设备200B不必连接到近红外光照明设备400。同样类似地适用于组合第一变型、第二变型或第三变型以及第四变型的场合。
在组合第二变型和第四变型的场合，检测设备600连接到成像设备200A、成像设备200B和近红外光照明设备400。然后，检测通知和未检测到通知从检测设备600被传送到成像设备200A、成像设备200B和近红外光照明设备400。成像设备200A和成像设备200B可以在从接收到检测通知到接收到未检测到通知的时段期间连续地执行成像。近红外光照明设备400可以在从接收到检测通知到接收到未检测到通知的时段期间连续地发射近红外光。同样类似地适用于组合第一变型、第二变型和第四变型的场合。
在组合第三变型和第四变型的场合，控制单元150可以连接到成像设备200A、成像设备200B和近红外光照明设备400。然后，检测通知和未检测到通知可以从控制单元150传送到成像设备200A、成像设备200B和近红外光照明设备400。然后，检测通知和未检测到通知从检测设备600被传送到成像设备200A、成像设备200B和近红外光照明设备400。成像设备200A和成像设备200B可以在从接收到检测通知到接收到未检测到通知的时段期间连续地执行成像。近红外光照明设备400可以在从接收到检测通知到接收到未检测到通知的时段期间连续地发射近红外光。同样类似地适用于组合第一变型、第三变型和第四变型的场合。
在组合第二变型和第四变型的场合，检测设备600可以连接到成像设备200A。然后，检测通知和未检测到通知可以从检测设备600传送到成像设备200A。成像设备200A可以在从接收到检测通知到接收到未检测到通知的时段期间连续地执行成像。在这种场合，成像设备200B可以连续地执行成像，并且近红外光照射设备400可以连续地发射近红外光。此外，在这种场合，控制单元150可以将用于开始成像的指令传送到成像设备200B。成像设备200B可以根据来自控制单元150的指令开始成像。而且，成像设备200B可以在开始成像时将通知传送到近红外光照明设备400。当接收到该通知时，近红外光照明设备400可以开始发射近红外光。同样类似地适用于组合第一变型、第二变型和第四变型的场合。
<第二示例实施例>
接下来，将参照附图详细描述本公开的第二示例实施例。在本示例实施例中，从由成像设备200拍摄的图像估计所拍摄的眼部的瞳孔尺寸，并且基于瞳孔尺寸来估计眼部的照度。
<<配置>>
图9是示出根据本示例实施例的成像系统2的配置的示例的框图。除了下面将描述的差异之外，成像系统2与第一示例实施例的成像系统1相同。
成像系统2包括控制设备101而不是控制设备100。除了下面将描述的差异之外，控制设备101与第一示例实施例的控制设备100相同。
在控制设备101中，估计单元120连接到关系存储单元130。除了下面将描述的差异之外，本示例实施例的估计单元120与第一示例实施例的估计单元120相同。
估计单元120从由获取单元110所获取的图像(即，输入图像)中提取瞳孔区域。估计单元120可以根据提取瞳孔区域的各种现有方法中的任何一种来提取瞳孔区域。估计单元120基于成像设备200的成像信息(具体地，相机参数)来估计眼部的瞳孔尺寸。具体地，估计单元120可以基于成像设备200的焦点位置、成像设备200的视角、由成像设备200拍摄的图像的尺寸(即，垂直像素的数量和水平像素的数量)、以及输入图像中的瞳孔区域的直径中的像素的数量来估计瞳孔尺寸。估计单元120可以从关系存储单元130读取照度尺寸关系。估计单元120基于照度尺寸关系根据所估计的瞳孔尺寸来估计眼部的照度。
<<操作>>
除了以下差异之外，本示例实施例的控制设备101执行与图3中所示的第一示例实施例的控制设备100的操作相同的操作。
在本示例实施例中，在步骤S102中，估计单元120从所获取的输入图像提取瞳孔区域。估计单元120基于成像信息来估计所提取的瞳孔的瞳孔尺寸。
本示例实施例的控制设备101的除了步骤S102之外的步骤的操作与第一示例实施例的控制设备100中给出相同附图标记的步骤的操作相同。
<<效果>>
本示例实施例具有与第一示例实施例相同的效果。原因与展现第一示例性实施例的效果的原因相同。
<变型>
对于本示例实施例，可以应用上述第一至第五变型。
<第三示例实施例>
接下来，将参照附图详细描述本公开的第三示例实施例。
<<配置>>
首先，将参考附图详细描述根据本示例性实施例的控制设备102的配置。
图10是示出根据本示例实施例的控制设备102的配置的示例的框图。在图10所示的示例中，控制设备102包括获取单元110、估计单元120和确定单元140。获取单元110获取包括作为眼部的区域的眼区域的输入图像。估计单元120从所获取的输入图像估计眼部的照度。确定单元140基于作为照度与瞳孔尺寸之间的关系的照度尺寸关系来确定发射眼部的可见光的照明的光量，使得眼部的瞳孔尺寸满足尺寸条件。
<<操作>>
接下来，将参考附图描述本示例实施例的控制设备102的操作。
图11是示出根据本示例实施例的控制设备102的操作的示例的流程图。在图11所示的操作示例中，首先，获取单元110获取包括眼部的区域的输入图像(步骤S201)。获取单元110可以从例如上述成像设备200或与成像设备200A等同的成像设备获取输入图像。接下来，估计单元120从所获取的输入图像估计眼部的照度(步骤S202)。由估计单元120估计眼部的照度的方法可以与由第一示例实施例的估计单元120估计眼部的照度的方法相同。由估计单元120估计眼部的照度的方法可以与由第二示例实施例的估计单元120估计眼部的照度的方法相同。接下来，确定单元140确定眼部的瞳孔尺寸满足尺寸条件的可见光的照明的光量(步骤S203)。例如，可见光的照明可以是与第一和第二示例实施例中的可见光照明设备300相同的设备。由确定单元140确定可见光的照明的光量的方法可以与由第一示例实施例的确定单元140和第二示例实施例的确定单元140确定可见光的照明的光量的方法相同。在这种场合，确定单元140可以维持上述照度尺寸关系。
<<效果>>
本示例实施例具有与第一示例实施例相同的效果。原因与展现第一示例性实施例的效果的原因相同。
<其它示例实施例>
控制设备100、控制设备101和控制设备102可以由包括加载从存储介质读取的程序的存储器和执行该程序的处理器的计算机来实施。控制设备100、控制设备101和控制设备102也可以通过专用硬件来实施。控制设备100、控制设备101和控制设备102也可以通过上述计算机和专用硬件的组合来实施。
图12是示出能够实施根据上述示例实施例的控制设备(即，控制设备100、控制设备101和控制设备102)的计算机1000的硬件配置的示例的图。图12中所示的计算机1000包括处理器1001、存储器1002、存储设备1003和输入/输出(I/O)接口1004。此外，计算机1000还可以访问存储介质1005。存储器1002和存储设备1003是例如诸如随机存取存储器(RAM)和硬盘的存储设备。存储介质1005例如是诸如RAM或硬盘的存储设备、只读存储器(ROM)或便携式存储介质。存储设备1003可以是存储介质1005。处理器1001可以从存储器1002和存储设备1003中读取数据和程序，以及向其写入数据和程序。处理器1001可以经由I/O接口1004访问例如成像设备200、成像设备200A、成像设备200B、可见光照明设备300、近红外光照明设备400、通知目的地设备500和检测设备600。处理器1001可以访问存储介质1005。存储介质1005存储用于操作计算机1000作为根据上述示例实施例的控制设备的程序。
处理器1001将存储在存储介质1005中的用于操作计算机1000作为根据上述示例实施例的控制设备的程序加载到存储器1002。然后，当处理器1001执行加载到存储器1002中的程序时，计算机1000作为根据上述示例实施例的控制设备进行操作。
获取单元110、估计单元120、确定单元140、控制单元150和通知单元160可以由例如执行加载在存储器1002中的程序的处理器1001来实施。此外，关系存储单元130和图像存储单元170可以由包括在计算机1000中的存储器1002和诸如硬盘设备的存储设备1003来实施。或者，获取单元110、估计单元120、关系存储单元130、确定单元140、控制单元150、通知单元160和图像存储单元170中的一些或全部可以由实施这些单元的功能的专用电路来实施。
<附记>
此外，上述示例实施例中的一些或全部可以被描述为但不限于以下附记。
(附记1)
一种控制设备，包括：
获取单元，其获取包括作为眼部的区域的眼区域的输入图像；
估计单元，其从所获取的输入图像估计眼部的照度；以及确定单元，其基于作为照度和眼部的瞳孔尺寸之间的关系的照度尺寸关系来确定照射眼部的可见光的照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件。
(附记2)
根据附记1所述的控制设备，其中，
估计单元从输入图像检测眼区域的巩膜区域，并且基于检测到的巩膜区域的像素信息来估计眼部的照度。
(附记3)
根据附记1所述的控制设备，其中，
估计单元从输入图像检测眼区域的瞳孔区域，基于检测到的瞳孔区域来估计眼部的瞳孔尺寸，并且基于所估计的瞳孔尺寸和照度尺寸关系来估计眼部的照度。
(附记4)
根据附记1至3中的任一项所述的控制设备，其中，
确定单元关于眼区域的照度确定照明的光量，以使得基于照度确定的眩光指数满足眩光条件。
(附记5)
根据附记4所述的控制设备，其中，
估计单元基于所获取的输入图像来估计虹膜颜色，并且
确定单元根据所估计的虹膜颜色来选择眩光条件。
(附记6)
根据附记1至4中的任一项所述的控制设备，其中，
估计单元基于所获取的输入图像来估计虹膜颜色，并且
确定单元基于所估计的虹膜颜色从根据虹膜颜色的多个照度尺寸关系中选择照度尺寸关系，并且基于所选择的照度尺寸关系来确定照明的光量。
(附记7)
根据附记1至6中的任一项所述的控制设备，其中，
确定单元基于所估计的照度和照度尺寸关系来确定是否可以控制照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件，并且
控制设备还包括：
通知单元，其在确定不能控制照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件的场合发送通知。
(附记8)
根据附记1至7中的任一项所述的控制设备，还包括：
控制单元，其控制照明以使得照明发射具有所确定的照明的光量的可见光。
(附记9)
一种成像系统，包括：
根据附记1至8中任一项所述的控制设备；
照明；以及
成像设备，其被配置成拍摄输入图像。
(附记10)
一种控制方法，包括：
获取包括作为眼部的区域的眼区域的输入图像；
从所获取的输入图像估计眼部的照度；以及
基于作为照度和眼部的瞳孔尺寸之间的关系的照度尺寸关系来确定照射眼部的可见光的照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件。
(附记11)
根据附记10所述的控制方法，还包括：
从输入图像检测眼区域的巩膜区域，并且基于检测到的巩膜区域的像素信息来估计眼部的照度。
(附记12)
根据附记10所述的控制方法，还包括：
从输入图像检测眼区域的瞳孔区域，基于检测到的瞳孔区域来估计眼部的瞳孔尺寸，并且基于所估计的瞳孔尺寸和照度尺寸关系来估计眼部的照度。
(附记13)
根据附记10至12中的任一项所述的控制方法，还包括：
关于眼区域的照度确定照明的光量，以使得基于照度确定的眩光指数满足眩光条件。
(附记14)
根据附记13所述的控制方法，还包括：
基于所获取的输入图像来估计虹膜颜色；以及
根据所估计的虹膜颜色来选择眩光条件。
(附记15)
根据附记10至13中的任一项所述的控制方法，还包括：
基于所获取的输入图像来估计虹膜颜色；以及
基于所估计的虹膜颜色从根据虹膜颜色的多个照度尺寸关系选择照度尺寸关系，并且基于所选择的照度尺寸关系来确定照明的光量。
(附记16)
根据附记10至15中的任一项所述的控制方法，还包括：
基于所估计的照度和照度尺寸关系来确定是否可以控制照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件；以及
在确定不能控制照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件的场合发送通知。
(附记17)
根据附记10至16中的任一项所述的控制方法，还包括
控制照明以使得照明发射具有所确定的照明的光量的可见光。
(附记18)
一种存储介质，其存储用于使计算机执行以下步骤的程序：
获取处理，获取包括作为眼部的区域的眼区域的输入图像；
估计处理，从所获取的输入图像估计眼部的照度；以及
确定处理，基于作为照度和眼部的瞳孔尺寸之间的关系的照度尺寸关系来确定照射眼部的可见光的照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件。
(附记19)
根据附记18所述的存储介质，其中，
估计处理包括从输入图像中检测眼区域的巩膜区域，并且基于检测到的巩膜区域的像素信息来估计眼部的照度。
(附记20)
根据附记18所述的存储介质，其中，
估计处理包括从输入图像检测眼区域的瞳孔区域，基于检测到的瞳孔区域来估计眼部的瞳孔尺寸，并且基于所估计的瞳孔尺寸和照度尺寸关系来估计眼部的照度。
(附记21)
根据附记18至20中的任一项所述的存储介质，其中，
确定处理包括关于眼区域的照度确定照明的光量，以使得基于照度确定的眩光指数满足眩光条件。
(附记22)
根据附记21所述的存储介质，其中，
估计处理包括基于所获取的输入图像来估计虹膜颜色，并且
确定处理包括根据所估计的虹膜颜色来选择眩光条件。
(附记23)
根据附记18至21中的任一项所述的存储介质，其中，
估计处理包括基于所获取的输入图像来估计虹膜颜色，并且
确定处理包括基于所估计的虹膜颜色从根据虹膜颜色的多个照度尺寸关系选择照度尺寸关系，并且基于所选择的照度尺寸关系来确定照明的光量。
(附记24)
根据附记18至23中的任一项所述的存储介质，其中
确定处理包括基于所估计的照度和照度尺寸关系来确定是否可以控制照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件，并且
程序使计算机进一步执行：
通知处理，其在确定不能控制照明的光量以使得瞳孔尺寸满足尺寸条件的场合发送通知。
(附记25)
根据附记18至24中的任一项所述的存储介质，其中，
程序使计算机进一步执行：
控制处理，其控制照明以使得照明发射具有所确定的照明的光量的可见光。
尽管已经参照示例实施例描述了本发明，但是本发明不限于这些示例实施例。本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的形式和细节进行各种改变。
附图标记列表
1 成像系统
1A 成像系统
1B 成像系统
1C 成像系统
2 成像系统
100 控制设备
101 控制设备
102 控制设备
110 获取单元
120 估计单元
130 关系存储单元
140 确定单元
150 控制单元
160 通知单元
170 图像存储单元
200 成像设备
200A 成像设备
200B 成像设备
300 可见光照明设备
400 近红外光照明设备
500 通知目的地设备
600 检测设备
1000 计算机
1001 处理器
1002 存储器
1003 存储设备
1004 I/O接口
1005 存储介质

Claims (25)

1.一种控制设备，包括：
获取装置，所述获取装置用于获取输入图像，所述输入图像包括眼区域，所述眼区域是眼部的区域；
估计装置，所述估计装置用于从所获取的输入图像估计所述眼部的照度；以及
确定装置，所述确定装置用于：基于作为所述照度和所述眼部的瞳孔尺寸之间的关系的照度尺寸关系，来确定照射所述眼部的可见光的照明的光量以使得所述瞳孔尺寸满足尺寸条件。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，
所述估计装置从所述输入图像检测所述眼区域的巩膜区域，并且基于检测到的所述巩膜区域的像素信息来估计所述眼部的所述照度。
3.根据权利要求1所述的控制设备，其中，
所述估计装置从所述输入图像检测所述眼区域的瞳孔区域，基于检测到的瞳孔区域来估计所述眼部的所述瞳孔尺寸，并且基于估计出的所述瞳孔尺寸和所述照度尺寸关系来估计所述眼部的所述照度。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的控制设备，其中，
所述确定装置关于所述眼区域的照度来确定所述照明的所述光量，以使得基于所述照度确定的眩光指数满足眩光条件。
5.根据权利要求4所述的控制设备，其中，
所述估计装置基于所获取的输入图像来估计虹膜颜色，并且
所述确定装置根据估计出的所述虹膜颜色来选择所述眩光条件。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的控制设备，其中，
所述估计装置基于所获取的输入图像来估计虹膜颜色，并且
所述确定装置基于估计出的虹膜颜色从根据虹膜颜色的多个照度尺寸关系中来选择所述照度尺寸关系，并且基于选择的所述照度尺寸关系来确定所述照明的所述光量。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的控制设备，其中，
所述确定装置基于估计出的所述照度和所述照度尺寸关系来确定是否可以控制所述照明的所述光量以使得所述瞳孔尺寸满足所述尺寸条件，并且
所述控制设备包括：
通知装置，所述通知装置用于在确定不可以控制所述照明的所述光量以使得所述瞳孔尺寸满足所述尺寸条件的情况下发送通知。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的控制设备，还包括：
控制装置，所述控制装置用于控制所述照明以使得所述照明发射具有所确定的所述照明的所述光量的所述可见光。
9.一种成像系统，包括：
根据权利要求1至8中的任一项所述的控制设备；
所述照明；以及
成像设备，所述成像设备被配置成拍摄所述输入图像。
10.一种控制方法，包括：
获取输入图像，所述输入图像包括眼区域，所述眼区域是眼部的区域；
从所获取的输入图像估计所述眼部的照度；以及
基于作为所述照度和所述眼部的瞳孔尺寸之间的关系的照度尺寸关系，来确定照射所述眼部的可见光的照明的光量以使得所述瞳孔尺寸满足尺寸条件。
11.根据权利要求10所述的控制方法，还包括：
从所述输入图像检测所述眼区域的巩膜区域，并且
基于检测到的所述巩膜区域的像素信息来估计所述眼部的所述照度。
12.根据权利要求10所述的控制方法，还包括：
从所述输入图像检测所述眼区域的瞳孔区域，基于检测到的所述瞳孔区域来估计所述眼部的所述瞳孔尺寸，并且基于估计出的所述瞳孔尺寸和所述照度尺寸关系来估计所述眼部的所述照度。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的控制方法，还包括：
关于所述眼区域的照度来确定所述照明的所述光量，以使得基于所述照度确定的眩光指数满足眩光条件。
14.根据权利要求13所述的控制方法，还包括：
基于所获取的所述输入图像来估计虹膜颜色；以及
根据所估计的虹膜颜色来选择所述眩光条件。
15.根据权利要求10至13中的任一项所述的控制方法，还包括：
基于所获取的所述输入图像来估计虹膜颜色；以及
基于估计出的所述虹膜颜色从根据虹膜颜色的多个照度尺寸关系中来选择所述照度尺寸关系，并且基于所选择的照度尺寸关系来确定所述照明的所述光量。
16.根据权利要求10至15中的任一项所述的控制方法，还包括：
基于估计出的所述照度和所述照度尺寸关系来确定是否可以控制所述照明的所述光量以使得所述瞳孔尺寸满足所述尺寸条件；以及
在确定不可以控制所述照明的所述光量以使得所述瞳孔尺寸满足所述尺寸条件的情况下发送通知。
17.根据权利要求10至16中的任一项所述的控制方法，还包括：
控制所述照明以使得所述照明发射具有确定的所述照明的所述光量的可见光。
18.一种存储介质，其存储有用于使计算机执行以下处理的程序：
获取处理，所述获取处理获取包括作为眼部的区域的眼区域的输入图像；
估计处理，所述估计处理从获取的所述输入图像估计所述眼部的照度；以及
确定处理，所述确定处理基于作为所述照度和所述眼部的瞳孔尺寸之间的关系的照度尺寸关系来确定照射所述眼部的可见光的照明的光量以使得所述瞳孔尺寸满足尺寸条件。
19.根据权利要求18所述的存储介质，其中，
所述估计处理包括：从所述输入图像检测所述眼区域的巩膜区域，并且基于检测到的所述巩膜区域的像素信息来估计所述眼部的所述照度。
20.根据权利要求18所述的存储介质，其中，
所述估计处理包括：从所述输入图像检测所述眼区域的瞳孔区域，基于检测到的所述瞳孔区域来估计所述眼部的所述瞳孔尺寸，并且基于估计出的所述瞳孔尺寸和所述照度尺寸关系来估计所述眼部的照度。
21.根据权利要求18至20中的任一项所述的存储介质，其中，
所述确定处理包括：关于所述眼区域的照度来确定所述照明的所述光量，以使得基于所述照度确定的眩光指数满足眩光条件。
22.根据权利要求21所述的存储介质，其中，
所述估计处理包括基于获取的所述输入图像来估计虹膜颜色，以及
所述确定处理包括根据估计出的所述虹膜颜色来选择所述眩光条件。
23.根据权利要求18至21中的任一项所述的存储介质，其中，
所述估计处理包括基于获取的所述输入图像来估计虹膜颜色，以及
所述确定处理包括：基于估计出的所述虹膜颜色从根据虹膜颜色的多个照度尺寸关系中来选择所述照度尺寸关系，并且基于选择的所述照度尺寸关系来确定所述照明的所述光量。
24.根据权利要求18至23中的任一项所述的存储介质，其中，
所述确定处理包括基于估计出的所述照度和所述照度尺寸关系来确定是否可以控制所述照明的所述光量以使得所述瞳孔尺寸满足所述尺寸条件，并且
所述程序使所述计算机进一步执行：
通知处理，所述通知处理在确定不可以控制所述照明的所述光量以使得所述瞳孔尺寸满足所述尺寸条件的情况下发送通知。
25.根据权利要求18至24中的任一项所述的存储介质，其中，
所述程序使所述计算机进一步执行：
控制处理，所述控制处理控制所述照明以使得所述照明发射具有确定的所述照明的所述光量的可见光。
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