JP2015507831A - 符号化された光源を検出し、制御する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、画像センサ１０４と、ディスプレイ１０６と、ユーザーインタフェース１１４と、デコーダ１０３とを含む光検出器１００を用いる光源制御方法に関し、前記光源制御方法は、- 一組の光源の画像を取り込み、画像を表示するステップと、少なくとも一組の光源のサブセットに、光検出器を向けるようにユーザーに要求するステップと、ポインティングごとに副画像を取り込むステップと、副画像ごとに、符号化された光を個別に放射し副画像に存在する任意の光源から放射された符号化された光を個別に検出するステップと、を含む取り込みシーケンスを実行するステップ、- 副画像の結合を示すパノラマ画像と、パノラマ画像内の対応する光源上に重ねられる復号された光源に関する情報と、を表示するステップと、パノラマ画像の一部のユーザー選択を表すユーザー入力を受け取るステップと、を含む選択シーケンスを実行するステップ、及び- 選択された部分に影響を与える符号化された光を個別に放射する少なくとも一つの光源を制御するステップを含む制御シーケンスを実行するステップ、を含む。

Description

本願は、符号化された光を個別に放射する光源を検出し、制御するための光源制御方法に関する。

発明の背景

符号化された光によって光源を検出し、制御する方法は、一般に、光源から放射される符号化された光を個別に検出するように構成された光検出器の使用を含む。このような光検出器は、光を取り込み、更に処理されるべき電気的信号に変換するために、単一の光検出素子、一般にフォトダイオードの使用に一般に基づいている。光検出器は、一般に、大きな帯域幅の最適な信号検出を備えているが、特定のアプリケーションシナリオにおいて、良好な検出を得るための限定的ユーザー経験を提供する。ユーザーは、非常に正確に、スナイパーのように狙いを定めなければならない。後者は、ランプ間のクロストークを回避するために、光検出器は、実質的に１つのランプのみからの光が光検出素子に到達することを確実にするために、光検出器の視野（Field of View, ＦＯＶ）及びアパーチャを制限する光学系を備えているという事実による。従って、前記方法は、ユーザーに非常に正確に狙いを定めることを要求する、厄介で、時に少し扱いが難しい操作を含む。

従来技術の上述の問題を軽減し、そのパフォーマンスに対してこのような限定されたＦＯＶを有する光検出器を必要としない方法を提供することが、本発明の目的である。

前記目的は、請求項１に規定される本発明による光源制御方法により達成される。

本発明は、光源の画像を表示するためのディスプレイを介してユーザーと相互作用することにより、正確なポインティングの必要性が緩和されるという洞察に基づく。

これにより、本発明の態様によれば、画像センサと、ディスプレイと、ユーザーインタフェースと、デコーダとを含む光検出器を用いる光源制御方法が提供され、前記光源制御方法は、
- 一組の光源の画像を取り込み、画像を表示するステップと、少なくとも一組の光源のサブセットに、一光源ずつ、光検出器を向けるようにユーザーに要求するステップと、ポインティングごとに副画像を取り込むステップと、副画像ごとに、符号化された光を個別に放射し、副画像に存在する、任意の光源から放射された符号化された光を個別に検出するステップと、を含む取り込みシーケンスを実行するステップ、
- 副画像の結合を示すパノラマ画像と、パノラマ画像内の対応する光源上に重ねられる復号された光源に関する情報と、を表示するステップと、パノラマ画像の一部のユーザー選択を表すユーザー入力を受け取るステップと、を含む選択シーケンスを実行するステップ、及び
- 選択された部分に影響を与える符号化された光を個別に放射する少なくとも一つの光源を制御するステップを含む制御シーケンスを実行するステップ、を含む。

本発明のコンテキストでは、「符号化された光（coded light）」は、光源の環境における対象物の照明のための光源により放射された光であって、光源に関するデータ、すなわち光源ＩＤ又は光源の動作パラメータ（電圧、電流、電力、カラーポイント、累積的なバーニング時間など）のような人間の目に見えない埋め込みデータを含む、放射された光を指す。

前記方法の実施形態によれば、選択シーケンスを実行するステップの動作は、表示された画像内に単一の光源を選択するようにユーザーに要求するステップを含む。

前記方法の実施形態によれば、選択シーケンスを実行するステップの動作は、パノラマ画像内の対応する光源上に重ねられる復号された光源に関する情報を表示するステップを含む。

前記方法の実施形態によれば、復号された光源に関する情報は、少なくとも一つの光源識別及び制御データを含む。

前記方法の実施形態によれば、選択シーケンスを実行するステップの動作は、制御されるべき光源として選択された部分に最も強い影響を与える光源を自動的に選択するステップを含む。

前記方法の実施形態によれば、選択シーケンスを実行するステップの動作は、選択された部分に影響を与える光源のリストであって、それらの影響に従って順番付けられた当該リストを表示するステップと、光源の一つを選択するユーザー入力を受け取るステップとを含む。

前記方法の実施形態によれば、取り込みシーケンスを実行するステップの動作は、画像上の位置座標に連動して、光源についての情報を格納するステップを含む。

前記方法の実施形態によれば、選択シーケンスを実行するステップの動作は、符号化された光を放射する各光源の影響を、全ての副画像におけるその影響の加重和として決定するステップを含む。

これら及び他の態様、並びに本発明の利点は、以下に説明される実施形態から明らかになり、これらを参照して解明されるだろう。

本発明は、より詳細に、添付された図面を参照して説明されるだろう。

図１は、当該方法に用いられる光検出器の実施形態の側面図を模式的に示す。 図２は、図１に示される光検出器のブロック図である。 図３は、検出された画像の一例を示す。 図４は、図３の検出された画像に関する副画像の例を示す。 図５は、図４の副画像の結合であるパノラマ画像を示す。 図６は、図５のパノラマ画像上に重ねられる検出された光源データの表示の一つを例示する。 図７は、図５のパノラマ画像上に重ねられる検出された光源データの表示の一つを例示する。 図８は、本発明による方法の実施形態のフローチャートである。

光源制御方法は、光検出器によって実行され、光検出器の例示的実施形態は、図１に示されている。光検出器１００は、符号化された光を検出するように構成された光検出素子１０２と、画像センサ１０４と、画面１０６とを有する。光検出素子１０２の視野（ＦＯＶ）は、画像センサ１０４のＦＯＶの範囲内にある。すなわち、光検出素子１０２のＦＯＶは、画像センサ１０４のＦＯＶより狭く、光検出素子１０２及び画像センサ１０４は、同じ方向に向けられている。より具体的には、光検出素子１０２のＦＯＶは、画像センサ１０４のＦＯＶと比較して、非常に狭くあるべきとして選択されている。これは、より高い選択性を可能とし、このことは、画像センサ１０４により取り込まれた画像中に、観察点からは互いに近接しているように見えるいくつかの光源がある場合において、特に有用である。

この実施形態によれば、画像センサ１０４及び画面１０６は、例えばスマートフォンなどの別体の第１ユニット１０８に含まれ、画像センサ１０４は、スマートフォン１０８の後側に配置された通常の内蔵カメラであり、画面１０６は、スマートフォン１０８の前側の通常の画面である。光検出素子１０２は、別体の第２ユニット１１０に含まれる。スマートフォン１０８は、スマートフォン１０８に物理的及び電気的に相互接続可能であるようにデザインされている第２ユニット１１０に、主として、追加されたソフトウェアにより接続されるように適合されている。

図２のブロック図により例示されるように、光検出器１００は、光検出素子１０２と、光デコーダ１０３と、画像センサ１０４と、画面１０６と、制御ユニット１０７とを有する。画像センサ１０４の中央で検出され、それ故、画面１０６のＦＯＶの中心に現れる遠隔位置が、光検出素子１０２のＦＯＶの中心にもあるように、光検出素子１０２は画像センサ１０４と位置合わせされる。光検出素子１０２及び画像センサは、物理的に並んで互いに重ならずに配置されているので、アラインメントは概して、光検出素子１０２のＦＯＶが、光検出器１００から近接しているわけではない距離にある画像センサ１０４のＦＯＶに包含されることを意味するが、これは、当業者にとって明らかであり、実施において不利ではない。更に、光検出器１００は、タッチセンシティブ入力部材として画面１０６に表示されるユーザーインタフェースＵＩ１１４と、データ取得部１１８とを有する。データ取得部１１８は、画像センサにより取り込まれた画像データだけでなく、光源の光が復号された当該光源についてのデータを取得し、格納するように構成されている。

光源制御方法の実施形態によれば、これは、取り込みシーケンス８０１を実行するステップを含み、まず、一組の光源３０２の画像３００が光検出器１００によって取り込まれ、ディスプレイ１０６に表示される。すなわち、ユーザーは、少なくとも一つの光源３０２が取り付けられたエリアに狙いを定め、そのエリアの画像が取り込まれる。光検出素子１０２は、ＦＯＶ３０４の範囲内に存在する一つ以上の光源３０２の光の中の符号を抽出し、前記符号は、画像センサ１０４により取り込まれた画像上の座標と共にデータ取得部１１８のメモリに格納される。コンピュータビジョンアルゴリズムは、画像の範囲内の位置、すなわち座標を決定するのに有用である。一つより多い光源３０２を含む一組の光源が画像３００に存在するとき、この方法によれば、最も適切な光源３０２が制御、例えばその光設定の調整のために、選択されることを確実にするために更なる調査が提供される。これにより、ユーザーは、特定の光源に極めて正確に狙いを定める必要がない。従って、次に、ユーザーは、例えばディスプレイ１０６上のメッセージによって、一組の光源３０２の全ての光源に、又は少なくともこれらのサブセットに、一光源３０２ずつ、光検出器１００を向けるように要求される。副画像４００ａ―４００ｆは、ポインティングごとに画像センサ１０４により取り込まれる。ユーザーは、もしあれば、狙いを定める光源３０２がいくつあるかを決定することができる。各副画像４００ａ―４００ｆに対しては、副画像に存在する任意の光源３０２から放射される符号化された光が個別に検出される。

次の動作は、実際に制御する光源３０２を選択するための選択シーケンス８０２を実行することである。選択シーケンスは、副画像４００ａ―４００ｆの結合を構成するパノラマ画像５００と、パノラマ画像内の対応する光源上に重ねられる復号された光源に関する情報とを表示するステップを含む。オーバレイ（重複部分）を有するパノラマ画像が、図６に６００で示されている。すなわち、取り込まれ且つ格納された副画像は、画像データ処理によって結合され、符号化された光を個別に放射する光源についての取得されたデータは、同様に光源上の画像の前に、ディスプレイ上に示され、それぞれの光源３０２と位置付けられる。パノラマ画像６００は、副画像４００ａ―４００ｆ中に見えていた全ての光源３０２を示す。情報は、一般に、光源の符号、すなわち光源３０２の識別ＩＤを表す。例えば、各ＩＤは、視覚化しやすいように異なる色６０４が与えられ、それぞれの光源３０２の前に色の付いた点として示される。代替的に、又は付加的に、それぞれの光源３０２に関するＩＤ番号、及び／又は、例えば光設定などの制御データが示される。その後、ユーザーは、パノラマ画像６００の一部の選択を入力するように促される。入力は、例えばＩＤ番号などのユーザーインタフェース１１４を介してか、又は、好ましくは、ディスプレイ１０６を、すなわち画像６００においてユーザーが制御したいと望む部分でクリックするユーザーによってか、のいずれかでなされる。後者の場合、ユーザーは、限定された点の形をした部分をクリックするか、又はパノラマ画像６００のより大きなエリア部分を囲むか、のいずれかをすることができる。

ユーザー入力は、いくつかの代替的な態様のうちの１つで処理される。一代替例によれば、選択された部分に影響を与える光源のリストが、それらの影響のレベルに従って順番付けられて示される。別の代替例によれば、選択された部分に最も強い影響を与える光源は、制御されるべき光源として自動的に選択される。これは図７に例示されており、抽出されたサークル７０２が、ユーザーにより選択された部分を表し、光源Ｎｏ．４が、選択された部分の範囲内で最も高いレベルの影響を与えることに決定されている。従って、光源Ｎｏ．４が自動的に選択される。

更なる代替例として、符号化された光を放射する各光源の影響のレベルは、全ての副画像におけるその影響の加重和として決定される。重み付けは、いくつかの適切なアルゴリズムに従って行われる。最も単純なアルゴリズムは、所定の符号が副画像において検出された回数の合計である。光デコーダと連動して光検出素子により実行される信号復号から可能である場合、より高度なアプローチは、符号の検出の信頼度を考慮に入れるであろう。

最後に、選択された部分に影響を与える符号化された光を個別に放射する少なくとも一つの光源を制御するステップを含む制御シーケンス８０３が実行される。例えば、この制御するステップは、選択された単一の光源又は複数の光源の一つ以上の照明特性を調整するステップを含む。通常、輝度は調整される。特性の別の例は、光の色である。

本光源制御方法は、同様に他の光検出器に適用可能である。この一例は、上記のものに類似する光検出器である。しかしながら、これは、光検出素子を欠いている。他方では、概観を捉えるために用いられる画像センサは、ローリングシャッタとしても知られるシーケンシャル・ライン読み出し特性を有し、これによって、画像センサにより取り込まれた画像内のいくつかの異なる光源を検出することが可能である。画像は、複数の時間的にシフトされたライン・インスタンスにより取得され、各々は、符号の変調の時系列のインスタンスを含む。従って、時間的にシフトされたライン・インスタンスは、光サンプルモーメントとしての役割を果たす。これにより、受け取った光を復号することが可能である。

添付の請求項に規定される本発明による光源制御方法の上記実施形態が説明されてきた。これらは、単に非限定的な例としてのみ見なされるべきである。当業者により理解されるように、多くの変更及び代替的な実施形態が添付の請求項により規定される発明の範囲内で可能である。

本アプリケーションのために、及び特に添付の請求項に関して、「有する（comprising）」なる単語は、他の要素又はステップを除外せず、「a」又は「an」なる単語は、複数を除外しないことに留意されたい。これ自体は、当業者に明らかであろう。

Claims (7)

1. 画像センサと、ディスプレイと、ユーザーインタフェースと、デコーダとを含む光検出器を用いる光源制御方法であって、前記光源制御方法は、
   - 一組の光源の画像を取り込み、前記画像を表示するステップと、少なくとも前記一組の光源のサブセットに、一光源ずつ、前記光検出器を向けるようにユーザーに要求するステップと、ポインティングごとに副画像を取り込むステップと、副画像ごとに、符号化された光を個別に放射し前記副画像に存在する任意の光源から放射された符号化された光を個別に検出するステップと、を含む取り込みシーケンスを実行するステップ、
   - 前記副画像の結合を示すパノラマ画像と、前記パノラマ画像内の前記対応する光源上に重ねられる復号された光源に関する情報と、を表示するステップと、前記パノラマ画像の一部のユーザー選択を表すユーザー入力を受け取るステップと、を含む選択シーケンスを実行するステップ、及び
   - 前記選択された部分に影響を与える符号化された光を個別に放射する少なくとも一つの光源を制御するステップを含む制御シーケンスを実行するステップ、
   を含む、光源制御方法。
2. 選択シーケンスを実行する前記ステップは、前記表示されたパノラマ画像内の単一の光源を選択するように前記ユーザーに要求するステップを含む、請求項１に記載の光源制御方法。
3. 復号された光源に関する前記情報は、少なくとも一つの光源識別と、前記光源の影響のレベルと、制御データと、を含む、請求項１又は２に記載の光源制御方法。
4. 選択シーケンスを実行する前記ステップは、制御されるべき光源として前記選択された部分に最も強い影響を与える光源を自動的に選択するステップを含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光源制御方法。
5. 選択シーケンスを実行する前記ステップは、前記選択された部分に影響を与える光源のリストであって、影響のレベルに従って順番付けられた当該リストを表示するステップと、前記光源の一つを選択するユーザー入力を受け取るステップとを含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光源制御方法。
6. 取り込みシーケンスを実行する前記ステップは、前記画像上の位置座標に連動して、前記光源についての情報を格納するステップを含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源制御方法。
7. 選択シーケンスを実行する前記ステップは、符号化された光を放射する各光源の影響の前記レベルを、全ての副画像における影響の加重和として決定するステップを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光源制御方法。