JP2014093147A - Illumination system and illumination control method - Google Patents

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Sunao Hashimoto
直 橋本
Seung-Tak Noh
承鐸 盧
Taiki Yamanaka
太記 山中
Yoichi Kamiyama
洋一 神山
Masahiko Inami
昌彦 稲見
Takeo Igarashi
健夫 五十嵐
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination system that can perform efficient illumination design.SOLUTION: An illumination system for controlling plural illumination devices on the basis of a content input from a user to perform light control on an illumination target area has image display means for displaying an image representing the illumination target area, illuminance input means for making the user input at least one of an illuminance indicating place and illuminance on the image, illuminance distribution determining means for generating at least one target illuminance distribution as a distribution of illuminance to be realized for an area containing the indicated place at the center thereof on the basis of the indicated place and illuminance, illumination parameter generating means for generating parameters for controlling each of the illumination devices from the at least one generated target illuminance distribution, and lighting means for controlling each of the illumination devices.

Description

本発明は、複数の照明装置によって照明を行うシステムに関する。   The present invention relates to a system that performs illumination with a plurality of illumination devices.

複数の照明装置を利用し、光によって空間を演出する技術がある。このような技術は、例えば舞台照明や、店舗内のインテリア照明、屋外照明などの分野で用いられている。照明によって演出を行うことで、集客効果や広告効果、ムード演出効果などを得ることができる。   There is a technology that uses a plurality of lighting devices to produce a space with light. Such a technique is used in fields such as stage lighting, interior lighting in a store, and outdoor lighting. By directing with lighting, it is possible to obtain a customer attracting effect, an advertising effect, a mood effect, and the like.

このような、複数の照明装置を操作するための入力インタフェースに、調光卓がある。調光卓とは、複数の照明装置の光の強さや色、方向などを指定し、制御を行うための装置である。調光卓は、光源一つ一つに対して細かな制御が行えるため、細かな光の調整が必要な舞台照明などに適している。しかし反面、操作が複雑であり、操作に習熟していなければ扱いづらいという欠点がある。また、イメージ通りの照明効果を得るためには、光源をどのように調整しなければならないかをオペレータ自身が考えなければならない。   As such an input interface for operating a plurality of lighting devices, there is a light control table. The dimming console is a device for specifying and controlling the light intensity, color, direction, and the like of a plurality of lighting devices. Since the dimming console can perform fine control over each light source, it is suitable for stage lighting that requires fine light adjustment. However, there is a drawback that the operation is complicated and difficult to handle unless it is proficient in the operation. In addition, in order to obtain a lighting effect that matches the image, the operator himself has to consider how the light source must be adjusted.

一方で近年、複数の照明を用いて空間を演出する手法が普及し始めており、より簡便な方法で照明デザインを行うことができる技術が求められている。
従来の方法よりも簡便な方法で複数の照明装置を制御する技術に、非特許文献1に記載の照明デザインシステムがある。当該システムは、対象物の画像をブラシで塗ることで照明を当てる場所を指定するというインタフェースを有しており、利用者が画像上で指定した場所に実際の照明を当てることができる。
On the other hand, in recent years, a technique for producing a space using a plurality of illuminations has started to spread, and a technique capable of performing illumination design by a simpler method is required.
As a technique for controlling a plurality of lighting devices by a simpler method than the conventional method, there is an illumination design system described in Non-Patent Document 1. The system has an interface for designating a place to be illuminated by painting an image of an object with a brush, and can actually illuminate a place designated by the user on the image.

F. Anrys and P. Dutre,“Image-based lighting design”,In the 4th IASTED International Conference on Visualization Imaging and Image Processing,2004.F. Anrys and P. Dutre, “Image-based lighting design”, In the 4th IASTED International Conference on Visualization Imaging and Image Processing, 2004.

非特許文献1に記載の照明デザインシステムのように、描画インタフェースによって照明設計を行うシステムには、簡便な操作で高い照明効果が得られるという利点がある。しかし、非特許文献1に記載のシステムは、利用者によって指定された領域のみを考慮して照明の制御を行うため、指定されていない領域がどのような照度となるのか予測することができない。すなわち、当該システムは、物体のライトアップには適しているが、空間全体に対する照明設計には向いていないと言える。   A system that performs illumination design using a drawing interface, such as the illumination design system described in Non-Patent Document 1, has an advantage that a high illumination effect can be obtained with a simple operation. However, since the system described in Non-Patent Document 1 controls illumination in consideration of only the area designated by the user, it cannot predict what illuminance the non-designated area will have. That is, the system is suitable for lighting up an object, but it is not suitable for lighting design for the entire space.

描画インタフェースを用いて、空間全体に対する照明設計を行う場合、指定された領域のみを考慮して照明装置を制御すると、前述したような問題が発生する。この問題を解決するためには、指定された領域に指定された照度を割り当てるだけではなく、指定された領域の周辺にも適切な照度分布を割り当てる必要がある。このようにすることで、空間に対する照明設計を効率よく行うことができるようになる。   When the lighting design is performed on the entire space using the drawing interface, the above-described problem occurs when the lighting device is controlled in consideration of only the designated area. In order to solve this problem, it is necessary not only to assign the designated illuminance to the designated area, but also to assign an appropriate illuminance distribution to the periphery of the designated area. By doing in this way, the illumination design with respect to space can be performed efficiently.

本発明は上記の問題点を考慮してなされたものであり、効率的な照明設計を行うことができる照明システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object thereof is to provide an illumination system capable of performing efficient illumination design.

上記課題を解決するために、本発明に係る照明システムは、希望の照度を得たい場所についての情報を利用者から取得し、入力された情報に基づいて照明対象領域の目標照度分布を生成したうえで照明装置を制御するという手法をとった。   In order to solve the above-described problem, the lighting system according to the present invention obtains information about a place where desired illuminance is desired from a user, and generates a target illuminance distribution of the illumination target area based on the input information. I took the approach of controlling the lighting device.

具体的には、本発明に係る照明システムは、利用者から入力された内容に基づいて、複数の照明装置を制御することで、照明対象領域に対する調光を行う照明システムであって、前記照明対象領域を表す画像を表示する画像表示手段と、利用者に、前記画像上で、照度の指定を行う場所および照度を、一つ以上入力させる照度入力手段と、前記指定された場所および照度に基づいて、前記指定された場所を中心とする領域についての、実現すべき照度の分布である目標照度分布を一つ以上生成する照度分布決定手段と、前記生成した一つ以上の目標照度分布から、各々の照明装置を制御するためのパラメータを生成する照明パラメータ生成手段と、前記生成したパラメータを用いて、各々の照明装置を制御する照明手段と、を有することを特徴とする。   Specifically, the lighting system according to the present invention is a lighting system that performs dimming on an illumination target region by controlling a plurality of lighting devices based on content input from a user, An image display means for displaying an image representing the target area, an illuminance input means for allowing the user to input one or more places and illuminances for designating illuminance on the image, and the designated places and illuminances Based on the illuminance distribution determining means for generating one or more target illuminance distributions, which are illuminance distributions to be realized, for the region centered on the designated location, and the one or more generated target illuminance distributions A lighting parameter generating unit that generates a parameter for controlling each lighting device, and a lighting unit that controls each lighting device using the generated parameter. To.

画像表示手段は、照明を行う対象の領域(照明対象領域)を利用者に提示するためのディスプレイ等の装置である。また、照度入力手段は、利用者によって操作される入力用のインタフェースである。照度入力手段は、マウスやペンタブレットのようなポインティングデバイスであってもよいし、画像表示手段と一体化した、タッチパネルやタッチスクリーンのようなデバイスであってもよい。
利用者は、照度入力手段を用いて、画像で表された照明対象領域のうち、照度の指定を行う場所と、希望の照度を入力する。場所の指定は、画像上で行うものであれば、どのような方法で行ってもよい。例えば、希望の照度を得たい範囲を囲ってもよいし、塗りつぶしてもよい。また、希望の照度を得たいポイント(点)のみを指定するものであってもよい。
The image display means is a device such as a display for presenting to the user a region to be illuminated (illumination target region). The illuminance input means is an input interface operated by a user. The illuminance input means may be a pointing device such as a mouse or a pen tablet, or may be a device such as a touch panel or a touch screen integrated with the image display means.
The user uses the illuminance input means to input a place where the illuminance is designated and the desired illuminance among the illumination target area represented by the image. The location may be specified by any method as long as it is performed on the image. For example, a range where desired illuminance is desired may be enclosed or painted. Alternatively, only the point (point) for which desired illuminance is desired may be designated.

また、照度分布決定手段は、利用者によって照度を指定された場所ごとに、目標照度の分布を表す情報である目標照度分布を決定する手段である。目標照度分布は、利用者から入力された条件を満たすように自動的に計算される。
照明パラメータ生成手段は、決定した目標照度分布を実空間で得るための照明パラメータを生成する手段である。照明パラメータとは、各照明装置に対して指定可能なパラメータの集合であり、例えば、明るさ、光軸の方向、光の色などを表したものである。照明パラメータを照明装置ごとに指定することで、それぞれの照明装置から発せられる光の態様が一意に決定される。本システムでは、各照明装置にそれぞれ対応する複数の照明パラメータを生成することで、照明対象領域に対する調光を行う。
Further, the illuminance distribution determining means is means for determining a target illuminance distribution that is information representing the distribution of the target illuminance for each place where the illuminance is designated by the user. The target illuminance distribution is automatically calculated so as to satisfy the conditions input by the user.
The illumination parameter generation means is a means for generating an illumination parameter for obtaining the determined target illuminance distribution in real space. The illumination parameter is a set of parameters that can be specified for each illumination device, and represents, for example, brightness, the direction of the optical axis, the color of light, and the like. By designating the illumination parameter for each illumination device, the mode of light emitted from each illumination device is uniquely determined. In this system, dimming is performed on the illumination target region by generating a plurality of illumination parameters corresponding to each illumination device.

以上に述べた発明の形態によると、利用者は、照明が行われる場所を表す画像を見ながら直感的に入力を行うことができる。また、システムは、利用者が指定した場所だけでなく、その周辺領域についても照度分布を生成するため、周囲の照度を予測することができ、空間に対する効率のよい照明設計を実現することができる。   According to the form of the invention described above, the user can input intuitively while viewing an image representing a place where illumination is performed. In addition, the system generates an illuminance distribution not only for the location specified by the user but also for the surrounding area, so the surrounding illuminance can be predicted, and an efficient lighting design for the space can be realized. .

また、前記画像表示手段は、生成した目標照度分布を、前記照明対象領域を表す画像に重ね合わせて表示することを特徴としてもよい。   Further, the image display means may display the generated target illuminance distribution so as to be superimposed on an image representing the illumination target area.

生成した目標照度分布を重ね合わせて表示することで、利用者は、操作の結果、実際にどのような照明効果が得られるかを逐一確認しながら入力操作を行うことができる。目標照度分布は、図形によって利用者に提示してもよいし、画像の色調や明度を変化させることで利用者に提示してもよい。   By displaying the generated target illuminance distribution in an overlapping manner, the user can perform an input operation while confirming one by one what lighting effect is actually obtained as a result of the operation. The target illuminance distribution may be presented to the user by a graphic, or may be presented to the user by changing the color tone or brightness of the image.

また、前記画像表示手段は、目標照度分布を表す画像として、同一の目標照度である地
点を曲線で結んだ画像を生成し、前記照明対象領域を表す画像に重ね合わせて表示することを特徴としてもよい。
Further, the image display means generates an image connecting points having the same target illuminance with a curve as an image representing the target illuminance distribution, and displays the image superimposed on the image representing the illumination target area. Also good.

生成した目標照度分布は、曲線によって表すこともできる。例えば、同一の照度を持った地点を繋いだ等値線を表示することにより、利用者は、明るい場所と暗い場所を一目で把握することができる。また、照度は、線の種類や配色によって表すことができる。例えば、明るい地点であるほど暖色系の色の線で表示し、暗くなるほど寒色系の色の線で表示するようにしてもよい。また、明るい地点であるほど太い線で表示し、暗くなるほど細い線で表示するようにしてもよい。   The generated target illuminance distribution can also be represented by a curve. For example, by displaying an isoline connecting points having the same illuminance, the user can grasp a bright place and a dark place at a glance. The illuminance can be expressed by the type of line and color scheme. For example, a brighter spot may be displayed with a warm color line, and a darker spot may be displayed with a cooler color line. Further, a brighter point may be displayed with a thicker line, and a darker point may be displayed with a thinner line.

また、前記照度分布決定手段は、複数の場所について照度が指定され、同一の地点に複数の異なる照度が割り当たる場合に、当該地点に割り当てる照度を、前記複数の場所からの距離に基づいて調整することを特徴としてもよい。   Further, the illuminance distribution determining means adjusts the illuminance assigned to the plurality of locations based on the distance from the plurality of locations when the illuminance is specified for the plurality of locations and a plurality of different illuminances are assigned to the same location. It may be characterized by.

例えば、既に目標照度分布が生成されている状態で、近傍に別の目標照度分布が生成された場合、複数の異なる目標照度が同一の地点に割り当てられてしまう場合がある。このような場合は、割り当てる照度を矛盾が生じないよう調整することが好ましい。照度の調整は、利用者によって指定された場所からの距離に基づいて行うことが好ましい。例えば、指定場所に近いほど照度の調整量を小さくし、遠いほど調整量を大きくしてもよい。   For example, when another target illuminance distribution is generated in the vicinity in a state where the target illuminance distribution has already been generated, a plurality of different target illuminances may be assigned to the same point. In such a case, it is preferable to adjust the assigned illuminance so as not to cause a contradiction. It is preferable to adjust the illuminance based on the distance from the location designated by the user. For example, the adjustment amount of illuminance may be reduced as it is closer to the designated place, and the adjustment amount may be increased as it is farther away.

また、本発明に係る照明システムは、前記照明対象領域を撮像するカメラ手段をさらに備え、前記画像表示手段は、前記カメラ手段が撮像した画像を、照明対象領域を表す画像として出力することを特徴としてもよい。   The illumination system according to the present invention further includes camera means for imaging the illumination target area, and the image display means outputs an image captured by the camera means as an image representing the illumination target area. It is good.

このように、カメラを用いて実際の画像を取得し、画像表示手段を通して表示するようにしてもよい。このようにすることで、例えば、部屋の中に配置されている家具や、舞台に配置されている小道具などの位置を把握することができ、正確な照明デザインを行うことができる。   In this way, an actual image may be acquired using a camera and displayed through image display means. In this way, for example, it is possible to grasp the positions of furniture arranged in a room, props arranged on the stage, etc., and an accurate lighting design can be performed.

また、前記カメラ手段は、前記照明手段が各々の照明装置に対する制御を終えた時点の、前記照明対象領域の画像を撮像し、前記画像表示手段は、前記カメラ手段が撮像した画像を表示することを特徴としてもよい。   The camera means captures an image of the illumination target area when the illumination means finishes controlling the respective illumination devices, and the image display means displays an image captured by the camera means. May be a feature.

このように構成することで、実際に照明を行って、その効果を確認するプレビューを行うことができるため、利用者の利便性が向上する。また、動作を連続して行えば、照明の効果をリアルタイムに利用者に提示することができる。   With this configuration, it is possible to perform a preview of actually illuminating and confirming the effect, thereby improving the convenience for the user. Further, if the operation is continuously performed, the effect of illumination can be presented to the user in real time.

また、前記複数の照明装置は、それぞれ、前記照明対象領域に対する、照度および照射方向の少なくともいずれかを変更可能であることを特徴としてもよい。   Further, each of the plurality of illumination devices may be capable of changing at least one of illuminance and irradiation direction with respect to the illumination target region.

各々の照明装置は、変更可能な複数のパラメータを有していることが好ましい。例えば、明るさを表す照度のほか、光の照射方向を変更するためのチルト角度などである。また、パラメータは、光の拡散度など、他の要素を含んでもよい。照明装置の自由度が増すほど、より目標照度分布に近い照明結果を得ることができる。   Each lighting device preferably has a plurality of parameters that can be changed. For example, in addition to the illuminance representing the brightness, there are a tilt angle for changing the light irradiation direction, and the like. The parameter may also include other elements such as the degree of light diffusion. As the degree of freedom of the illumination device increases, an illumination result closer to the target illuminance distribution can be obtained.

また、前記照明パラメータ生成手段は、前記照明装置が照明を行った際の実際の照度分布である実照度分布を前記照明パラメータごとに記憶し、前記目標照度分布と、前記記憶された実照度分布との誤差が最少となる照明パラメータを探索して決定することを特徴としてもよい。   The illumination parameter generation means stores an actual illuminance distribution, which is an actual illuminance distribution when the illumination device performs illumination, for each illumination parameter, and the target illuminance distribution and the stored actual illuminance distribution. It is also possible to search for and determine an illumination parameter that minimizes the error.

照明パラメータは、あらかじめ記憶された実照度分布と目標照度分布を比較し、誤差が最少となるものを採用することが好ましい。このように構成することで、目標照度分布を実際に得るための最適な照明パラメータを決定することができる。   As the illumination parameter, it is preferable to compare the actual illuminance distribution stored in advance with the target illuminance distribution and adopt the one that minimizes the error. With this configuration, it is possible to determine the optimal illumination parameter for actually obtaining the target illuminance distribution.

なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を含む照明システムとして特定することができる。また本発明は、上記手段が行う処理の少なくとも一部を含む照明制御方法として特定することもできるし、前記照明システムを制御するためのプログラムとして特定することもできる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。   In addition, this invention can be specified as an illumination system containing at least one part of the said means. In addition, the present invention can be specified as a lighting control method including at least a part of the processing performed by the above means, or can be specified as a program for controlling the lighting system. The above processes and means can be freely combined and implemented as long as no technical contradiction occurs.

本発明によれば、効率的な照明設計を行うことができる照明システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the illumination system which can perform an efficient illumination design can be provided.

実施形態に係る照明システムの概要図である。It is a schematic diagram of the illumination system which concerns on embodiment. 照明システムを構成する制御装置のシステム構成図である。It is a system block diagram of the control apparatus which comprises an illumination system. 照明システムを構成する制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control apparatus which comprises an illumination system. 描画によって照度を指定する操作画面を説明する図である。It is a figure explaining the operation screen which designates illumination intensity by drawing. 描画におけるブラシサイズおよびぼかしサイズを説明する図である。It is a figure explaining the brush size and blurring size in drawing. 目標照度分布を説明する図である。It is a figure explaining target illumination intensity distribution. 複数の目標照度分布が重なる場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where several target illumination intensity distributions overlap. 目標照度分布の調整結果を説明する図である。It is a figure explaining the adjustment result of target illuminance distribution. 照明パラメータを決定する処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the process which determines an illumination parameter.

(システム構成)
実施形態に係る照明システムについて説明する。図1は、本実施形態に係る照明装置の概要図である。符号100は、本システムによって照明の制御が行われる部屋を表している。本実施形態では、対象として一つの部屋を例示するが、対象は閉じた空間である必要はなく、照明装置によってライティングを行うことができれば、舞台などであってもよいし、屋外の任意の空間であってもよい。
照明装置アレイ101は、部屋の天井に設置された、照明装置の集合である。本実施形態では、12個の照明装置が電力線および信号線で連結されており、外部からの命令によって動作する。また、各照明装置は、明るさを調整可能であるほか、チルト機構を有しており、X軸方向およびY軸方向に光軸を傾けることができる。
カメラ102は、部屋全体を俯瞰できるように、天井から真下を向いて設置されたデジタルカメラである。カメラ102の画角は、少なくとも、部屋の床面が全て視野に入るような値であることが好ましい。
(System configuration)
The illumination system according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram of a lighting device according to the present embodiment. Reference numeral 100 represents a room in which lighting is controlled by the present system. In this embodiment, a single room is illustrated as an object. However, the object need not be a closed space, and may be a stage or the like as long as lighting can be performed by a lighting device. It may be.
The lighting device array 101 is a set of lighting devices installed on the ceiling of a room. In the present embodiment, twelve lighting devices are connected by a power line and a signal line, and operate according to a command from the outside. Each lighting device can adjust brightness, and has a tilt mechanism, and can tilt the optical axis in the X-axis direction and the Y-axis direction.
The camera 102 is a digital camera installed so as to face down from the ceiling so that the entire room can be seen from above. It is preferable that the angle of view of the camera 102 is a value at least so that the entire floor surface of the room can be viewed.

制御装置200は、本実施形態に係る照明システムを制御するためのコンピュータである。制御装置200が有している入力手段(本実施形態では、符号201で示したタッチパネル)を通して利用者が入力を行うと、制御装置200が、入力された内容に基づいて、照明装置を制御するための制御命令を生成し、生成した制御命令を照明装置アレイ101に送信することで調光を行う。なお、図1では、一台の制御装置200が、一つの照明装置アレイを制御する形態を示しているが、制御の対象は複数の部屋の照明であってもよいし、複数台の制御装置が、それぞれ異なる部屋の照明を制御してもよい。また、制御装置と照明装置とは離れていてもよい。例えば、ネットワークを介して接続されていてもよい。   The control device 200 is a computer for controlling the lighting system according to the present embodiment. When a user performs input through input means (a touch panel indicated by reference numeral 201 in the present embodiment) that the control device 200 has, the control device 200 controls the lighting device based on the input content. The control command is generated, and the generated control command is transmitted to the lighting device array 101 to perform dimming. In FIG. 1, a single control device 200 controls a single lighting device array. However, the control target may be lighting in a plurality of rooms, or a plurality of control devices. However, the lighting in different rooms may be controlled. Further, the control device and the lighting device may be separated from each other. For example, it may be connected via a network.

図2は、本実施形態に係る制御装置200のハードウェア構成図である。制御装置200は、ハードウェアとして演算処理装置(CPU)204と主記憶装置205、補助記憶装置206を備えたコンピュータである。補助記憶装置に記憶されたプログラムが主記憶装置にロードされ、CPUによって実行されることによって、後述する処理が実行される。   FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the control device 200 according to the present embodiment. The control device 200 is a computer including an arithmetic processing unit (CPU) 204, a main storage device 205, and an auxiliary storage device 206 as hardware. The program stored in the auxiliary storage device is loaded into the main storage device and executed by the CPU, whereby the processing described later is executed.

また、制御装置200は、描画インタフェース201、カメラインタフェース202、照明インタフェース203を有している。
描画インタフェース201は、入力手段と出力手段を有したヒューマンインタフェースデバイスである。入力手段は、マウスのようにポインタを移動させることで画面上の座標を指定するものであってもよいし、タッチパネルのように画面上の座標を直接指定するものであってもよい。また、出力手段は、利用者に画像を提示するディスプレイである。本実施形態においては、描画インタフェース201は、入力手段と出力手段が一体化したタッチパネルディスプレイであるが、描画インタフェース201は、利用者に対して情報を提示し、利用者からの入力を受け付けることができれば、どのような装置によって構成されてもよい。
The control device 200 includes a drawing interface 201, a camera interface 202, and a lighting interface 203.
The drawing interface 201 is a human interface device having input means and output means. The input means may be one that designates coordinates on the screen by moving the pointer like a mouse, or one that designates coordinates on the screen directly like a touch panel. The output means is a display that presents an image to the user. In the present embodiment, the drawing interface 201 is a touch panel display in which input means and output means are integrated. However, the drawing interface 201 can present information to the user and accept input from the user. If possible, it may be configured by any device.

また、カメラインタフェース202は、カメラ102から画像を取得するためのインタフェースである。天井に設置されたカメラ102を通して、室内の俯瞰画像を取得することができる。
また、照明インタフェース203は、照明装置アレイ101に対して制御命令を発行するためのインタフェースである。照明インタフェース203は、照明装置アレイ内の12個の照明装置のそれぞれについて、明るさ(例えば0〜255の範囲で指定)、X軸方向の傾き(例えば−45度〜45度の範囲で指定)、Y軸方向の傾き(同左)を含んだ制御命令を送信することができる。なお、本実施形態では、明るさ(照度)、X軸方向の傾き、Y軸方向の傾きの三種類の値からなる情報を照明パラメータと称する。
The camera interface 202 is an interface for acquiring an image from the camera 102. An indoor overhead view image can be acquired through the camera 102 installed on the ceiling.
The lighting interface 203 is an interface for issuing a control command to the lighting device array 101. The illumination interface 203 has brightness (for example, specified in the range of 0 to 255) and inclination in the X-axis direction (for example, specified in the range of −45 degrees to 45 degrees) for each of the 12 lighting apparatuses in the lighting apparatus array. , A control command including an inclination in the Y-axis direction (same as on the left) can be transmitted. In the present embodiment, information including three types of values of brightness (illuminance), X-axis direction tilt, and Y-axis direction tilt is referred to as an illumination parameter.

(制御装置の機能構成)
図3は、制御装置200の詳細な機能ブロックを表す図である。また、図4は、制御装置200が利用者に提供するGUI(操作画面)を表す図である。以下、図3に示す制御装置200の各機能部を、図4を参照しながら説明する。
(Functional configuration of control device)
FIG. 3 is a diagram illustrating detailed functional blocks of the control device 200. FIG. 4 is a diagram illustrating a GUI (operation screen) provided to the user by the control device 200. Hereinafter, each functional unit of the control device 200 illustrated in FIG. 3 will be described with reference to FIG. 4.

<画像取得部301>
画像取得部301は、カメラインタフェース202を通してカメラ102から撮影画像(以下、室内画像)を取得する機能部である。画像取得部301は、図4の室内画像401に示したような、部屋の俯瞰画像を取得することができる。取得した室内画像は、照度入力インタフェース部302へ送信される。
<Image acquisition unit 301>
The image acquisition unit 301 is a functional unit that acquires a captured image (hereinafter, a room image) from the camera 102 through the camera interface 202. The image acquisition unit 301 can acquire an overhead image of a room as shown in the indoor image 401 of FIG. The acquired room image is transmitted to the illuminance input interface unit 302.

<照度入力インタフェース部302>
照度入力インタフェース部302は、室内画像を利用者に提示し、利用者に、照度を指定する場所、および照度を入力させる機能部である。照度入力インタフェース部302は、描画インタフェース201を用いて、室内画像を表示する機能、および、利用者からの入力を受け付ける機能を有している。以下、図4〜図6に示したGUIの例を参照しながら、具体的な照度指定の方法について説明する。
<Illuminance input interface unit 302>
The illuminance input interface unit 302 is a functional unit that presents an indoor image to the user and allows the user to input a location where the illuminance is specified and the illuminance. The illuminance input interface unit 302 has a function of displaying an indoor image by using the drawing interface 201 and a function of receiving an input from a user. Hereinafter, a specific illuminance designation method will be described with reference to the GUI examples shown in FIGS.

図4は、描画インタフェース201が有するディスプレイに表示される画像である。当該画像は2ペイン構成となっており、左ペインには室内画像401が、右ペインには描画ツール402が表示される。   FIG. 4 is an image displayed on a display included in the drawing interface 201. The image has a two-pane configuration, in which a room image 401 is displayed in the left pane and a drawing tool 402 is displayed in the right pane.

室内画像401は、画像取得部301が取得した室内画像である。対象の部屋が複数あ
る場合は、部屋ごとに表示を切り替え可能であってもよい。ここでは、部屋に3つのテーブル(および3セット12脚の椅子)、ソファ(左上)、およびステージ(右上)が配置されている例を用いて説明を行う。以下、室内画像401に表示されている領域を、照明対象領域という語を用いて説明する。
描画ツール402は、照明対象領域に対して照度指定を行うためのツールが格納された領域である。利用者は、描画ツール402を用いて描画条件を設定し、室内画像401上で描画を行うことで、照度の指定を行う。
An indoor image 401 is an indoor image acquired by the image acquisition unit 301. When there are a plurality of target rooms, the display may be switchable for each room. Here, description will be made using an example in which three tables (and three sets of 12 chairs), a sofa (upper left), and a stage (upper right) are arranged in a room. Hereinafter, the area | region currently displayed on the indoor image 401 is demonstrated using the word illumination object area | region.
The drawing tool 402 is an area in which a tool for specifying illuminance for the illumination target area is stored. The user sets drawing conditions using the drawing tool 402 and performs drawing on the indoor image 401 to specify illuminance.

以下、描画ツール402の構成要素について説明する。
ツールパレット402aは、描画モードを選択するパレットである。本例では、ブラシ、スポイト、クリア、Undo、Redoの五つの機能を選択することができる。ブラシは、指定したサイズおよび明るさで照明対象領域を塗るためのツールである。また、スポイトは、指定した場所の明るさを取得するためのツールである。クリアは入力を消去するツールであり、Undo、Redoはそれぞれやり直しおよび繰り返しを行うためのツールである。利用者は、いずれかのアイコンを押下し、描画モードを選択する。
Hereinafter, components of the drawing tool 402 will be described.
The tool palette 402a is a palette for selecting a drawing mode. In this example, five functions of brush, dropper, clear, undo, and redo can be selected. The brush is a tool for painting an illumination target area with a specified size and brightness. The eyedropper is a tool for obtaining the brightness of a specified location. Clear is a tool for erasing input, and Undo and Redo are tools for redoing and repeating, respectively. The user presses one of the icons and selects a drawing mode.

照度パレット402bは、照度を指定するパレットである。本例では、指定可能な明るさを5段階としている。ここでは最も明るいものを照度1とし、最も暗いものを照度5と表現している。なお、照度は絶対値ではなく、実現可能な最大の明るさに対する相対値である。利用者は、いずれかのアイコンを選択することで照度を指定する。   The illuminance palette 402b is a pallet for designating illuminance. In this example, the brightness that can be specified is five levels. Here, the brightest object is expressed as illuminance 1, and the darkest object is expressed as illuminance 5. The illuminance is not an absolute value, but a relative value with respect to the maximum realizable brightness. The user designates illuminance by selecting one of the icons.

ブラシサイズ402cは、描画を行う際の、照度を指定する領域の大きさを指定するスライダであり、ぼかしサイズ402dは、ブラシサイズに、描画を行う際のぼかしを加えた領域の大きさを指定するスライダである。ぼかしサイズは、ブラシサイズより小さく設定することはできない。
ここで、図5を参照しながら、ブラシサイズおよびぼかしサイズについて説明する。ここでは、黒三角印で示した地点に対して、白三角印で示した照度を指定するものとする。ブラシサイズは、一回の指定で指定照度が設定される領域の大きさを表しており、ぼかしサイズは、指定照度から徐々に照度が0に向かって下がっていく領域(以下、ぼかし領域)を含んだ領域全体の大きさを表している。ブラシサイズを大きく設定した場合、一回の指定で、指定の照度が得られる領域がより大きくなり、ブラシサイズを変更せずにぼかしサイズを大きく設定した場合、ぼかし領域がより大きく(すなわち照度傾斜がより緩やかに)なる。
なお、本例ではブラシサイズおよびぼかしサイズを可変としたが、各サイズは固定であってもよい。
The brush size 402c is a slider for designating the size of the area for designating the illuminance when drawing, and the blur size 402d is designated for the size of the area obtained by adding the blur for drawing to the brush size. It is a slider. The blur size cannot be set smaller than the brush size.
Here, the brush size and the blur size will be described with reference to FIG. Here, the illuminance indicated by the white triangle mark is designated for the point indicated by the black triangle mark. The brush size represents the size of the area where the specified illuminance is set by one specification. The blur size is the area where the illuminance gradually decreases from the specified illuminance toward 0 (hereinafter referred to as the blur area). It represents the size of the entire area. When the brush size is set large, the area where the specified illuminance can be obtained becomes larger with one specification, and when the blur size is set large without changing the brush size, the blur area becomes larger (that is, the illuminance gradient) Is more gradual).
In this example, the brush size and the blur size are variable, but each size may be fixed.

描画ツール402によって描画条件が設定されると、室内画像401に対する描画が可能になる。   When the drawing condition is set by the drawing tool 402, the indoor image 401 can be drawn.

以下、図6を参照しながら、具体的な照度指定の方法を例示する。
ここでは、利用者が、照明対象領域のうち、右上のステージに当たる部分を明るくしたいと考えたとする。利用者は、ツールパレットからブラシを選択し、照度パレットにある5つの照度のうち、最も明るいものを選択する。ブラシサイズは、領域601を一度に指定できる程度の大きさを設定する。
そして、適度なぼかしサイズを設定し、画面上の×印で示した場所をタップする。これにより、領域601に対して1という照度が指定される。指定された位置、照度、ブラシサイズ、およびぼかしサイズは、目標照度マップ生成部303へ送信され、実現すべき照度の分布、すなわち目標照度分布が生成される。本例では、照度の指定は一箇所のみであるため、図5に示したような、照度の山が一つである照度分布が目標照度分布として生成される。
Hereinafter, a specific illuminance designation method will be exemplified with reference to FIG.
Here, it is assumed that the user wants to brighten a portion corresponding to the upper right stage in the illumination target area. The user selects a brush from the tool palette and selects the brightest of the five illuminances on the illuminance palette. The brush size is set to such a size that the area 601 can be specified at one time.
Then, set an appropriate blur size, and tap the place indicated by a cross on the screen. Thereby, an illuminance of 1 is designated for the region 601. The designated position, illuminance, brush size, and blur size are transmitted to the target illuminance map generation unit 303, and an illuminance distribution to be realized, that is, a target illuminance distribution is generated. In this example, since the illuminance is specified only at one place, an illuminance distribution having one illuminance peak as shown in FIG. 5 is generated as the target illuminance distribution.

<目標照度マップ生成部303>
目標照度マップ生成部303は、利用者が入力した、照度指定に関する情報を取得し、照度の分布を演算によって決定する手段である。演算によって求められた照度分布を、目標照度分布と称する。目標照度分布は、照明対象領域全体を対象として生成される。
<Target illumination map generation unit 303>
The target illuminance map generation unit 303 is a unit that acquires information related to illuminance designation input by the user and determines the illuminance distribution by calculation. The illuminance distribution obtained by the calculation is referred to as a target illuminance distribution. The target illuminance distribution is generated for the entire illumination target area.

領域601に対して行われた照度指定を例に説明する。ここでは、ぼかしサイズがブラシサイズより大きいため、領域601の外側が徐々に暗くなるように照度が設定される。図6に示した点線および実線は、同じ照度を持つ点を等値線で結んだものである。すなわち、照度が1である領域から離れるごとに徐々に暗くなり、最も外側の範囲は照度が5となる。   An illuminance designation performed on the area 601 will be described as an example. Here, since the blur size is larger than the brush size, the illuminance is set so that the outside of the region 601 gradually becomes darker. The dotted line and the solid line shown in FIG. 6 are obtained by connecting points having the same illuminance with an isoline. That is, as the distance from the area where the illuminance is 1, it gradually becomes darker, and the illuminance is 5 in the outermost range.

ぼかしサイズを小さく設定して領域を指定した場合の例を、符号602で示す。ここでは、左上のソファ中央を明るくしたい場合を考える。ぼかしサイズを小さく設定して領域を指定すると、ぼかし領域の照度傾斜が急峻となる。すなわち、短い距離で照度が1から5に変化するため、左上のソファに対しては、スポットライトを当てるような効果を得ることができる。   An example in which the area is specified by setting the blur size small is indicated by reference numeral 602. Here, consider the case where it is desired to brighten the center of the upper left sofa. When the blur size is set small and the area is specified, the illuminance slope of the blur area becomes steep. That is, since the illuminance changes from 1 to 5 at a short distance, an effect of applying a spotlight to the upper left sofa can be obtained.

目標照度マップ生成部303は、このように、入力された情報(指定場所、指定照度、ブラシサイズ、ぼかしサイズ)から、照明対象領域における照度分布を決定する。決定した目標照度分布は、照度入力インタフェース部302にフィードバックし、リアルタイムで利用者に提示することが好ましい。例えば、前述したように、同じ照度を等値線で結んだ画像を生成し、画面にオーバーレイ表示するようにしてもよい。   In this way, the target illuminance map generation unit 303 determines the illuminance distribution in the illumination target area from the input information (specified location, specified illuminance, brush size, blur size). The determined target illuminance distribution is preferably fed back to the illuminance input interface unit 302 and presented to the user in real time. For example, as described above, an image in which the same illuminance is connected by an isoline may be generated and displayed on the screen as an overlay.

ここで、照明対象領域中に複数の照度指定が行われた場合の、目標照度分布の調整方法について、図7を参照しながら説明する。なお、実際に照度指定を行う画面はX−Y平面であるが、ここでは、説明を簡単にするため、指定位置に対する距離と、照度との関係を表した図を例として示す。
図7(a)は、照度が指定された地点が二箇所(701および702)あった場合であって、それぞれ生成された目標照度の分布が重なる場合の例である。ここでは、照度分布が重なった区間703について、同一の地点に複数の異なる照度が割り当たるため、少なくとも当該区間に存在する地点について、照度の調整を行うことが望ましい。
Here, a method for adjusting the target illuminance distribution when a plurality of illuminances are designated in the illumination target area will be described with reference to FIG. The screen for actually specifying the illuminance is the XY plane, but here, for the sake of simplicity of explanation, a diagram showing the relationship between the distance to the specified position and the illuminance is shown as an example.
FIG. 7A shows an example in which there are two points (701 and 702) where the illuminance is specified, and the distributions of the generated target illuminances overlap each other. Here, since a plurality of different illuminances are assigned to the same point in the section 703 where the illuminance distributions are overlapped, it is desirable to adjust the illuminance at least at a point existing in the section.

ここで、図7(a)および(b)を参照しながら、照度を調整する方法について例示する。照度の調整方法の一つに、照度が指定された地点から、対象地点までの距離を用いる方法がある。例えば、ある地点Pがあり、当該地点について、地点701を指定したことで目標照度701aが生成され、地点702を指定したことで目標照度702aが生成された場合を考える。ここで、地点Pについて、地点701からの距離がxであり、地点702からの距離がyであった場合、目標照度701aおよび目標照度702aを、x:yの割合で変化させ、同一の照度とする。すなわち、対象の地点が、照度が指定された地点から遠いほど、当該地点の照度を大きく変化させるような調整を行う。本例の場合、調整後の目標照度分布は符号704のようになる。   Here, an example of a method for adjusting the illuminance will be described with reference to FIGS. One method of adjusting the illuminance is to use the distance from the point where the illuminance is specified to the target point. For example, consider a case where there is a point P, the target illuminance 701a is generated by designating the point 701, and the target illuminance 702a is generated by designating the point 702. Here, for the point P, when the distance from the point 701 is x and the distance from the point 702 is y, the target illuminance 701a and the target illuminance 702a are changed at a ratio of x: y, and the same illuminance is obtained. And That is, the adjustment is performed so that the illuminance at the point is changed as the target point is farther from the point where the illuminance is specified. In the case of this example, the adjusted target illuminance distribution is as indicated by reference numeral 704.

これとは別に、指定地点からの距離を考慮せずに照度を調整するという方法がある。図7(c)は、指定地点からの距離を考慮せず、分布が重なった部分については、照度が高いほうを採用して目標照度分布を調整する場合の例である。調整後の目標照度分布は符号705のようになる。この他にも、分布が重なった部分については、照度の平均値を取るようにしてもよいし、照度が低いほうを採用してもよい。   Apart from this, there is a method of adjusting the illuminance without considering the distance from the designated point. FIG. 7C shows an example in which the target illuminance distribution is adjusted by adopting the higher illuminance for the overlapped portions without considering the distance from the designated point. The adjusted target illuminance distribution is as indicated by reference numeral 705. In addition to this, with respect to the portion where the distributions overlap, an average value of illuminance may be taken, or a lower illuminance may be adopted.

目標照度分布の調整方法について、ここでは一例を述べたが、複数の照度指定が行われ
た場合の目標照度分布の調整方法には、任意の方法を採用することができる。図8は、領域601が「照度1」として指定されている状態で、新たに領域603を「照度2」と指定した場合の、目標照度分布の調整結果を表した例である。
An example of the adjustment method of the target illuminance distribution has been described here, but any method can be adopted as the adjustment method of the target illuminance distribution when a plurality of illuminance designations are performed. FIG. 8 shows an example of the adjustment result of the target illuminance distribution when the area 601 is designated as “illuminance 1” and the area 603 is newly designated as “illuminance 2”.

以上の処理によって生成した目標照度は、実現可能な最大の明るさに対する相対的な値であるため、これを、絶対的な照度に変換する必要がある。ここでは、照度の変換処理について説明する。   Since the target illuminance generated by the above processing is a relative value with respect to the maximum realizable brightness, it is necessary to convert this into absolute illuminance. Here, the illuminance conversion process will be described.

ある地点の目標照度は、実際に照明可能な最大照度に、利用者の指定に基づく係数を掛けたもので表すことができる。具体的には、ピクセルjにおける、実際に照明可能な最大照度をEj baseとおくと、ピクセルjにおける目標照度Ej targetは、数式1のように表すことができる。βは、利用者の指定に基づく係数である。例えば、照度1の場合は1.0、照度2の場合は0.8…のように定義することができる。
また、全てのピクセルについて演算を行うことで、照明対象領域の目標照度分布Etargetを得ることができる(数式2)。

Figure 2014093147

Figure 2014093147
The target illuminance at a certain point can be expressed by multiplying the maximum illuminance that can actually be illuminated by a coefficient based on the user's designation. Specifically, if the maximum illuminance that can actually be illuminated at pixel j is E j base , the target illuminance E j target at pixel j can be expressed as in Equation 1. β is a coefficient based on designation by the user. For example, the illuminance 1 can be defined as 1.0, the illuminance 2 can be defined as 0.8.
In addition, by performing calculation for all the pixels, the target illuminance distribution E target of the illumination target area can be obtained (Formula 2).
Figure 2014093147

Figure 2014093147

最初から目標照度に絶対値を用いると、実現不可能な照度を指定できてしまう可能性があるが、このようにすることで、照明の能力に応じた、適切な目標照度を生成することができる。なお、実際に照明可能なピクセルごとの最大照度Ej baseは、対象となる部屋ご
とに、あらかじめ最大照度で照明を行った状態の室内画像をカメラ経由で取得し、目標照度マップ生成部303に記憶させておくことが好ましい。
If an absolute value is used for the target illuminance from the beginning, it may be possible to specify an unrealizable illuminance, but by doing so, it is possible to generate an appropriate target illuminance according to the illumination capability. it can. Note that the maximum illuminance E j base for each pixel that can actually be illuminated is obtained for each target room via a camera as an indoor image in a state in which illumination is performed in advance with the maximum illuminance, and the target illuminance map generation unit 303 It is preferable to memorize.

<照明パラメータ生成部304>
次に、目標照度マップ生成部303が生成した目標照度分布Etargetに基づいて、実際の照明装置を制御するための照明パラメータを生成する処理について説明する。本実施形態では、照明装置を12個用いるため、本例では、目標照度分布を得るための照明パラメータを12個決定する。
<Lighting parameter generation unit 304>
Next, processing for generating an illumination parameter for controlling an actual lighting device based on the target illuminance distribution E target generated by the target illuminance map generation unit 303 will be described. In the present embodiment, since twelve lighting devices are used, in this example, twelve lighting parameters for obtaining the target illuminance distribution are determined.

照明パラメータは、前述した通り、照度(bと表す)、X軸方向の傾き(xと表す)、Y軸方向の傾き(yと表す)の三つの値からなる。すなわち、i番目の照明装置における照明パラメータをciとおくと、ci は[bi,i,yi]という三種類の数値の集合で表すことができる。 As described above, the illumination parameter includes three values: illuminance (denoted as b), inclination in the X-axis direction (denoted as x), and inclination in the Y-axis direction (denoted as y). That is, if the illumination parameter in the i-th illumination device is set to c i , c i can be represented by a set of three kinds of numerical values [b i, x i , y i ].

また、照明パラメータ生成部304は、各照明装置について、特定の照明パラメータを用いて照明を行った場合の実際の照度分布を記憶している。i番目の照明装置について、特定の照明パラメータciを用いて単独で照明を行った場合の実際の照度分布は、Ei[ci]と表すことができる。この照度分布を、すべての照明装置について合計すると、照明対
象領域の予想照度分布を生成することができる。すなわち、照明対象領域の予想照度分布Eexpectは、数式3のように表すことができる。特定の照明装置について、特定のパラメータを用いて照明を行った際の実際の照度分布Ei[ci]は、あらかじめ事前測定(キャリブレーション)によって取得し、照明パラメータ生成部304に記憶させておくことが好ましい。
なお、Etargetと同様に、Eexpectもピクセルごとに表された値の集合である。

Figure 2014093147
Further, the illumination parameter generation unit 304 stores an actual illuminance distribution when illumination is performed using specific illumination parameters for each illumination device. For the i-th lighting device, the actual illuminance distribution in the case where illumination is performed independently using a specific lighting parameter c i can be expressed as E i [c i ]. When this illuminance distribution is summed up for all the lighting devices, an expected illuminance distribution of the illumination target area can be generated. That is, the expected illuminance distribution E expect of the illumination target region can be expressed as Equation 3. For a specific lighting device, the actual illuminance distribution E i [c i ] when the lighting is performed using a specific parameter is acquired in advance by calibration and stored in the lighting parameter generation unit 304. It is preferable to keep.
As with E target , E expect is a set of values expressed for each pixel.
Figure 2014093147

図9は、照明パラメータ生成部304が行う、目標照度分布Etargetから、12個の照明パラメータを決定する処理を表すフローチャートである。以下、それぞれのステップについて説明を行う。なお、本実施形態では、全照明装置の照明パラメータの集合をcとおく。 FIG. 9 is a flowchart illustrating a process of determining 12 illumination parameters from the target illuminance distribution E target performed by the illumination parameter generation unit 304. Hereinafter, each step will be described. In the present embodiment, a set of illumination parameters of all illumination devices is set as c.

まず、ステップS11で、cを構成する照明パラメータ全てに、暗室状態を表す値を代入する。すなわち、全ての照明装置の照度を0とした状態である。
次に、cを用いて照明を行った場合の予想照度分布Eexpectと、目標照度分布Etargetとの誤差を表す評価値O[c]を算出する。評価値O[c]は数式4のように表される。すなわち、ピクセルごとに算出した誤差の二乗を合計したものが評価値となる。
算出された評価値は、一時的に記憶される(S12)。

Figure 2014093147
First, in step S11, a value representing a dark room state is substituted for all the illumination parameters constituting c. That is, the illuminance of all lighting devices is 0.
Next, an evaluation value O [c] representing an error between the expected illuminance distribution E expect when the illumination is performed using c and the target illuminance distribution E target is calculated. The evaluation value O [c] is expressed as Equation 4. That is, the sum of the squares of errors calculated for each pixel is an evaluation value.
The calculated evaluation value is temporarily stored (S12).
Figure 2014093147

ステップS13では、cが取り得る全ての照明パラメータのパターンのうち、cの近傍にあるパターンを複数個取り出す。取り出したパターンの集合は{c’}とおくことができる。そして、取得したパターンの集合{c’}の構成要素それぞれについて予想照度分布Eexpectを演算し、目標照度分布Etargetとの誤差を表す評価値を算出する。算出した評価値の集合は{O[c’]}と表すことができる(S14)。 In step S13, a plurality of patterns in the vicinity of c are extracted from all illumination parameter patterns that c can take. The set of extracted patterns can be set as {c ′}. Then, an expected illuminance distribution E expect is calculated for each component of the acquired pattern set {c ′}, and an evaluation value representing an error from the target illuminance distribution E target is calculated. The set of calculated evaluation values can be expressed as {O [c ′]} (S14).

そして、{O[c’]}を構成する評価値のうち最も小さいものが、一時的に記憶した評価値O[c]よりも小さいかを確認し(S15)、小さい場合は、該当するc’をcに置き換え(S16)、ステップS13からの処理を繰り返す。すなわち、山登り法によって、全ての照明パラメータの組み合わせの中から、評価値が最小となるものを探索する。
ステップS15にて、それ以上評価値が小さいものが見つからなくなった場合は、その時点のcを目的の照明パラメータ集合として決定し、処理を終了させる(S17)。
以上に示した処理により、照明パラメータ生成部304は、12個の照明装置に与えるべき照明パラメータを決定することができる。
Then, it is confirmed whether the smallest evaluation value constituting {O [c ′]} is smaller than the temporarily stored evaluation value O [c] (S15). 'Is replaced with c (S16), and the processing from step S13 is repeated. In other words, the hill-climbing method is used to search for the smallest evaluation value from among all combinations of illumination parameters.
If no further evaluation value is found in step S15, c at that time is determined as the target illumination parameter set, and the process is terminated (S17).
Through the processing described above, the illumination parameter generation unit 304 can determine the illumination parameters to be given to the 12 illumination devices.

<照明制御コマンド生成部305>
照明制御コマンド生成部305は、照明パラメータ生成部304が決定した12個の照明パラメータに基づいて、照明装置アレイ101に送信するコマンドを生成し、送信する機能部である。生成されたコマンドにより、12個の照明装置それぞれの照度および向きが変更され、実際の照明対象領域に対する照明が行われる。
なお、照明制御コマンド生成部305がコマンドを送信した後に、画像取得部301が室内画像を取得することにより、利用者に対してプレビュー画像を提供することも可能である。また、連続して室内画像を取得し、画面表示すれば、リアルタイム画像を利用者に提供することができる。
<Lighting control command generation unit 305>
The illumination control command generation unit 305 is a functional unit that generates and transmits a command to be transmitted to the illumination device array 101 based on the 12 illumination parameters determined by the illumination parameter generation unit 304. The illuminance and direction of each of the 12 lighting devices are changed by the generated command, and the actual illumination target area is illuminated.
In addition, after the illumination control command generation unit 305 transmits the command, the image acquisition unit 301 can acquire the indoor image, thereby providing a preview image to the user. Further, if the indoor images are continuously acquired and displayed on the screen, a real-time image can be provided to the user.

(実施形態の効果)
本実施形態に係る照明システムは、利用者に対して照明対象領域の画像を提示し、利用者が、画像に対して直接描画を行うことで、照度を指定するという手法を採用した。このように構成することで、利用者は、光のブラシで空間を塗っているかのような感覚を得る
ことができ、より直感的な入力操作を行うことができる。また、目標照度分布を生成し、リアルタイムで利用者に提示することで、利用者は、入力内容を反映させた場合に、照度分布がどのように変化するのかを知ることができ、より正確な照明デザインを行うことができる。
(Effect of embodiment)
The illumination system according to the present embodiment employs a technique in which an image of an illumination target area is presented to the user, and the user designates illuminance by directly drawing the image. With this configuration, the user can obtain a feeling as if a space is being painted with a light brush, and can perform a more intuitive input operation. In addition, by generating the target illuminance distribution and presenting it to the user in real time, the user can know how the illuminance distribution changes when the input content is reflected, and more accurate Lighting design can be done.

また、目標照度分布は、照明可能な最大照度を基準とした値で表現され、なおかつ自動で調整が行われる。従来の描画による照明システムは、絶対値で指定を行っていたため、最も明るい領域のすぐ隣に最も暗い領域を指定するなど、実現不可能な状態を指定することも可能であったが、本実施形態に係る照明システムでは、これを防ぐことができる。   The target illuminance distribution is expressed by a value based on the maximum illuminance that can be illuminated, and is automatically adjusted. Since the lighting system with conventional drawing was specified by an absolute value, it was possible to specify an infeasible state, such as specifying the darkest area right next to the brightest area. In the lighting system according to the embodiment, this can be prevented.

なお、実施形態の説明では、照明可能な最大照度に関する情報を目標照度マップ生成部303に記憶させ、特定のパラメータを用いて照明を行った際の照度に関する情報を照明パラメータ生成部304に記憶させた。これらの情報は、カメラを通して事前に測定したものであるが、実際の照度とカメラによって取得した画像の輝度は必ずしも正比例するわけではない。よって、より正確な照度を得るためには、カメラの特性を事前に測定し、適切な補正を行うことが好ましい。   In the description of the embodiment, information on the maximum illuminance that can be illuminated is stored in the target illuminance map generation unit 303, and information on illuminance when illumination is performed using a specific parameter is stored in the illumination parameter generation unit 304. It was. These pieces of information are measured in advance through the camera, but the actual illuminance and the luminance of the image acquired by the camera are not necessarily in direct proportion. Therefore, in order to obtain more accurate illuminance, it is preferable to measure the characteristics of the camera in advance and perform appropriate correction.

(変形例)
なお、上記の実施形態はあくまでも一例であって、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施しうる。
例えば、実施形態の説明では、照明装置を消灯した場合に暗室となる環境を想定したが、外部からの入射光がある場合は、入射光を考慮してステップS12での演算を行うようにしてもよい。具体的には、太陽を照明装置の一つとしてとらえ、日付や時刻を照明パラメータとして扱うようにしてもよい(季節や時刻によって太陽光の入射角が変わるため)。
また、ブラインドやカーテンなど、外部からの入射光を制限する手段がある場合は、それらを表現するパラメータ(例えばカーテンの開度)を設け、入射光に対する照明パラメータとして扱ってもよい。
(Modification)
In addition, said embodiment is an example to the last, and this invention can be suitably changed and implemented within the range which does not deviate from the summary.
For example, in the description of the embodiment, it is assumed that the environment becomes a dark room when the lighting device is turned off. However, when there is incident light from the outside, the calculation in step S12 is performed in consideration of the incident light. Also good. Specifically, the sun may be regarded as one of the lighting devices, and the date and time may be handled as lighting parameters (because the incident angle of sunlight changes depending on the season and time).
In addition, when there is a means for limiting incident light from the outside, such as a blind or a curtain, a parameter (for example, the opening degree of the curtain) expressing them may be provided and treated as an illumination parameter for the incident light.

また、生成した目標照度分布は、任意のタイミングで利用者に提示することができる。例えば、照度を指定する場所を、クリックやタップによって確定する前、すなわち、ポインタを移動させている最中に、目標照度分布をリアルタイムに生成して利用者に提示するようにしてもよい。このようにすることで、利用者がイメージした目標照度分布を容易に得られるようになる。   The generated target illuminance distribution can be presented to the user at an arbitrary timing. For example, the target illuminance distribution may be generated in real time and presented to the user before the place where the illuminance is specified is determined by clicking or tapping, that is, while the pointer is being moved. In this way, the target illuminance distribution imaged by the user can be easily obtained.

また、実施形態の説明では、照明可能な最大照度を、全照明装置を鉛直下向きで、最高輝度で点灯させた状態の明るさとしたが、それ以上の明るさを指定できるようにしてもよい。例えば、複数の照明装置の光軸を一点に向けることで、さらに高い照度を得ることができる。ただし、このようにすると、実質的に使用可能な照明装置の数が減ってしまうため、目標照度分布と実際の照度分布との誤差が大きくなるおそれがあることに留意が必要である。   Further, in the description of the embodiment, the maximum illuminance that can be illuminated is the brightness in a state in which all the lighting devices are turned vertically downward and are lit at the maximum brightness. For example, higher illuminance can be obtained by directing the optical axes of a plurality of lighting devices to one point. However, it should be noted that, if this is done, the number of illumination devices that can be used substantially decreases, which may increase the error between the target illuminance distribution and the actual illuminance distribution.

また、実施形態の説明では、カメラと照明装置を共に天井に設置したが、カメラは必ずしも天井に設置されていなくてもよい。例えば、照明を行う対象が舞台である場合は、客席に対応する位置にカメラを設置してもよい。また、照明装置も同様に、必ずしも天井に設置されていなくてもよい。カメラおよび照明装置は、任意の位置に配置しても、例示した実施形態と同様の効果を得ることができる。ただし、家具や小道具などの配置によっては、カメラや照明装置に対して陰になる領域が生じるおそれがあるため、カメラおよび照明装置は、照明対象領域を俯瞰する位置にあることが最も好ましい。   In the description of the embodiment, the camera and the lighting device are both installed on the ceiling. However, the camera is not necessarily installed on the ceiling. For example, when the object to be illuminated is a stage, a camera may be installed at a position corresponding to the passenger seat. Similarly, the lighting device is not necessarily installed on the ceiling. Even if the camera and the lighting device are arranged at arbitrary positions, the same effects as those of the illustrated embodiment can be obtained. However, depending on the arrangement of furniture, props, etc., there is a possibility that an area that is shaded with respect to the camera or the lighting device may be generated. Therefore, it is most preferable that the camera and the lighting device are in a position overlooking the illumination target area.

また、実施形態の説明では、照明パラメータを、明るさおよび方向としたが、色を変更することができる照明装置を用いる場合は、色を照明パラメータの一部として扱ってもよい。   In the description of the embodiment, the illumination parameter is brightness and direction. However, when an illumination device that can change the color is used, the color may be handled as a part of the illumination parameter.

100 照明対象
101 照明装置アレイ
102 カメラ
200 制御装置
201 描画インタフェース
202 カメラインタフェース
203 照明インタフェース
204 演算処理装置
205 主記憶装置
206 補助記憶装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Illumination object 101 Illumination device array 102 Camera 200 Control device 201 Drawing interface 202 Camera interface 203 Illumination interface 204 Arithmetic processing device 205 Main storage device 206 Auxiliary storage device

Claims (10)

利用者から入力された内容に基づいて、複数の照明装置を制御することで、照明対象領域に対する調光を行う照明システムであって、
前記照明対象領域を表す画像を表示する画像表示手段と、
利用者に、前記画像上で、照度の指定を行う場所および照度を、一つ以上入力させる照度入力手段と、
前記指定された場所および照度に基づいて、前記指定された場所を中心とする領域についての、実現すべき照度の分布である目標照度分布を一つ以上生成する照度分布決定手段と、
前記生成した一つ以上の目標照度分布から、各々の照明装置を制御するためのパラメータを生成する照明パラメータ生成手段と、
前記生成したパラメータを用いて、各々の照明装置を制御する照明手段と、
を有することを特徴とする、照明システム。
A lighting system that performs dimming on a lighting target region by controlling a plurality of lighting devices based on content input from a user,
Image display means for displaying an image representing the illumination target area;
Illuminance input means for allowing the user to input one or more places and illuminances for specifying illuminance on the image;
Illuminance distribution determining means for generating one or more target illuminance distributions, which are illuminance distributions to be realized, for an area centered on the designated location, based on the designated location and illuminance,
Illumination parameter generation means for generating a parameter for controlling each lighting device from the generated one or more target illuminance distributions;
Lighting means for controlling each lighting device using the generated parameters;
A lighting system comprising:
前記画像表示手段は、生成した目標照度分布を、前記照明対象領域を表す画像に重ね合わせて表示する
ことを特徴とする、請求項1に記載の照明システム。
The illumination system according to claim 1, wherein the image display unit displays the generated target illuminance distribution so as to be superimposed on an image representing the illumination target area.
前記画像表示手段は、目標照度分布を表す画像として、同一の目標照度である地点を曲線で結んだ画像を生成し、前記照明対象領域を表す画像に重ね合わせて表示する
ことを特徴とする、請求項2に記載の照明システム。
The image display means generates an image connecting points having the same target illuminance with a curve as an image representing the target illuminance distribution, and displays the image superimposed on the image representing the illumination target area. The lighting system according to claim 2.
前記照度分布決定手段は、複数の場所について照度が指定され、同一の地点に複数の異なる照度が割り当たる場合に、当該地点に割り当てる照度を、前記複数の場所からの距離に基づいて調整する
ことを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の照明システム。
The illuminance distribution determining means adjusts the illuminance assigned to a plurality of locations based on the distance from the plurality of locations when the illuminance is specified for the plurality of locations and a plurality of different illuminances are assigned to the same location. The illumination system according to any one of claims 1 to 3, characterized by:
前記照明対象領域を撮像するカメラ手段をさらに備え、
前記画像表示手段は、前記カメラ手段が撮像した画像を、照明対象領域を表す画像として表示する
ことを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の照明システム。
Camera means for imaging the illumination target area;
The illumination system according to claim 1, wherein the image display unit displays an image captured by the camera unit as an image representing an illumination target area.
前記カメラ手段は、前記照明手段が各々の照明装置に対する制御を終えた時点の、前記照明対象領域の画像を撮像し、
前記画像表示手段は、前記カメラ手段が撮像した画像を表示する
ことを特徴とする、請求項5に記載の照明システム。
The camera means captures an image of the illumination target area at the time when the illumination means has finished controlling the respective illumination devices,
The illumination system according to claim 5, wherein the image display unit displays an image captured by the camera unit.
前記複数の照明装置は、それぞれ、前記照明対象領域に対する、照度および照射方向の少なくともいずれかを変更可能である
ことを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の照明システム。
The illumination system according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the plurality of illumination devices is capable of changing at least one of illuminance and an irradiation direction with respect to the illumination target region.
前記照明パラメータ生成手段は、前記照明装置が照明を行った際の実際の照度分布である実照度分布を前記照明パラメータごとに記憶し、前記目標照度分布と、前記記憶された実照度分布との誤差が最少となる照明パラメータを探索して決定する
ことを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の照明システム。
The illumination parameter generation means stores an actual illuminance distribution, which is an actual illuminance distribution when the illumination device performs illumination, for each illumination parameter, and the target illuminance distribution and the stored actual illuminance distribution The illumination system according to any one of claims 1 to 7, wherein an illumination parameter that minimizes an error is searched for and determined.
利用者から入力された内容に基づいて、複数の照明装置を制御することで、照明対象領域に対する調光を行う照明制御方法であって、
コンピュータが、
前記照明対象領域を表す画像を利用者に提示するステップと、
利用者に、前記画像上で、照度の指定を行う場所および照度を、一つ以上指定させるステップと、
前記指定された場所および照度に基づいて、前記指定された場所を中心とする領域についての、実現すべき照度の分布である目標照度分布を一つ以上生成するステップと、
前記生成した一つ以上の目標照度分布から、各々の照明装置を制御するためのパラメータを生成し、前記生成したパラメータを用いて、各々の照明装置を制御するステップと、
を含むことを特徴とする、照明制御方法。
On the basis of the content input from the user, by controlling a plurality of lighting devices, a lighting control method for dimming the illumination target area,
Computer
Presenting an image representing the illumination target area to the user;
Allowing the user to designate one or more locations and illuminances for specifying illuminance on the image;
Generating one or more target illuminance distributions, which are illuminance distributions to be realized, for an area centered on the designated location, based on the designated location and illuminance;
Generating a parameter for controlling each lighting device from the generated one or more target illuminance distributions, and controlling each lighting device using the generated parameter;
The lighting control method characterized by including.
利用者から入力された内容に基づいて、複数の照明装置を制御することで、照明対象領域に対する調光を行う照明システムを制御するプログラムであって、
コンピュータに、
前記照明対象領域を表す画像を利用者に提示するステップと、
利用者に、前記画像上で、照度の指定を行う場所および照度を、一つ以上指定させるステップと、
前記指定された場所および照度に基づいて、前記指定された場所を中心とする領域についての、実現すべき照度の分布である目標照度分布を一つ以上生成するステップと、
前記生成した一つ以上の目標照度分布から、各々の照明装置を制御するためのパラメータを生成し、前記生成したパラメータを用いて、各々の照明装置を制御するステップと、
を実行させることを特徴とする、照明システム制御プログラム。
A program for controlling a lighting system that performs dimming on a lighting target area by controlling a plurality of lighting devices based on contents input from a user,
On the computer,
Presenting an image representing the illumination target area to the user;
Allowing the user to designate one or more locations and illuminances for specifying illuminance on the image;
Generating one or more target illuminance distributions, which are illuminance distributions to be realized, for an area centered on the designated location, based on the designated location and illuminance;
Generating a parameter for controlling each lighting device from the generated one or more target illuminance distributions, and controlling each lighting device using the generated parameter;
The lighting system control program characterized by performing this.
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