JP2017050830A - 照明装置、照明システム、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像を用いて照明に適した光を生成することができる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置２０は、撮像装置１０による被写体４０の撮像により生成された第一画像を取得する第一取得部２１と、第一画像内の被写体４０の奥行きを示す奥行き情報を取得する第二取得部２６ｂとを備える。照明装置２０は、取得された第一画像を、当該第一画像内の被写体４０が単色の濃淡で表現された第二画像であって、当該濃淡が前記奥行き情報が示す奥行きに応じて異なる第二画像に変換する画像処理部２６ａを備える。照明装置２０は、光源２２と、第二画像に応じて光源２２からの光を変調する光変調部２４と、変調された光を照射する照射部２５とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像に応じて変調した光を照射する照明装置、照明システム、及びプログラムに関する。

従来、プロジェクタのように、画像または動画像に応じて光を変調して照射することができる照明装置が知られている。このような照明装置は、例えば、光源から出射された光を、透過型の映像素子を透過させることにより変調する。

特開２０１０−１３４３６３号公報

ところで、画像を用いて変調された光を照明光として使用する場合には、元の画像の特徴を残しつつ、照明に適した光を生成することが課題となる。

本発明は、画像を用いて照明に適した光を生成することができる照明装置、照明システム、及びプログラムを提供する。

本発明の一態様に係る照明装置は、撮像装置による被写体の撮像により生成された第一画像を取得する第一取得部と、前記第一画像内の前記被写体の奥行きを示す奥行き情報を取得する第二取得部と、取得された前記第一画像を、当該第一画像内の前記被写体が単色の濃淡で表現された第二画像であって、当該濃淡が前記奥行き情報が示す奥行きに応じて異なる第二画像に変換する画像処理部と、光源と、前記第二画像に応じて前記光源からの光を変調する光変調部と、変調された光を照射する照射部とを備える。

本発明の一態様に係る照明システムは、前記照明装置と、前記撮像装置とを備える。

本発明の一態様に係るプログラムは、前記照明装置が備える画像処理部が行う処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明の一態様に係る照明装置、照明システム、及びプログラムは、動画像を用いて照明に適した光を生成することができる。

図１は、実施の形態１に係る照明システムの全体構成を示す図である。 図２は、実施の形態１に係る照明装置が生成する画像（実施の形態１に係る照明装置が照射する照明光）を説明するための模式図である。 図３は、実施の形態１に係る照明システムの機能構成を示すブロック図である。 図４は、実施の形態１に係る照明装置の動作のフローチャートである。 図５は、画像処理部の画像処理のフローチャートである。 図６は、被写体の階層化を説明するための模式図である。 図７は、第一画像を第二画像に変換する処理を説明するための図である。 図８は、ぼかし処理を説明するための図である。 図９は、ぼかし処理がされた第二画像を階層ごとに分けて示す図である。 図１０は、第二画像の別の例を示す図である。 図１１は、画像処理部の時刻に応じた画像処理を説明するための図である。

以下、実施の形態に係る照明装置及び照明システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

（実施の形態１）
［概要］
まず、実施の形態１に係る照明システムの概要について説明する。図１は、実施の形態１に係る照明システムの全体構成を示す図である。

図１に示されるように、照明システム１００は、撮像装置１０と、照明装置２０とを備える。撮像装置１０は、例えば、屋外に設けられ、照明装置２０は、例えば、屋内に設けられる。撮像装置１０と照明装置２０とは通信ネットワーク（後述する通信ネットワーク３０）で接続され、通信が可能である。

撮像装置１０は、例えば、樹木などの被写体４０を撮像する。撮像装置１０は、被写体４０が含まれる動画像（映像）を照明装置２０に送信する。動画像は、時間的に連続する複数の画像（静止画）からなる。

照明装置２０は、動画像を構成する画像を受信すると、当該画像に画像処理を行い、画像処理後の画像に応じて変調された照明光５０を照射する。照明装置２０による照明光５０の照射は、照明装置２０が画像（フレーム）を受信するごとにリアルタイムで行われる。これにより、照明装置２０のユーザは、撮像装置１０が撮影している被写体４０と同様の特徴を有する照明光５０（照射パターン）をリアルタイムで得ることができる。このような照明光５０は、間接照明として用いられてもよいし、直接照明として用いられてもよい。

照明システム１００は、例えば、図１に示されるような屋内（例えば、地下）の空間に、屋外の被写体４０の特徴を有する照明光５０を提供することができる。照明システム１００は、具体的には、外出できない入院中の患者のために、屋外の被写体４０の特徴を有する照明光５０を病室に提供することができる。その他、照明システム１００は、美術館またはセレモニーなどにも利用できる。

なお、以下の実施の形態では、被写体４０として樹木が撮影され、照明装置２０は、樹木が撮影された画像に画像処理を行うことによって、図２に示されるような木漏れ日を模した画像７０を生成し、画像７０に応じて変調した照明光５０（画像７０と同様の照明光５０）を照射する。図２は、照明装置２０が生成する画像（照明装置２０が照射する照明光５０）を説明するための模式図である。なお、画像７０は、当該画像７０内の被写体４０と、背景部４２とからなる。

［構成］
次に、照明システム１００の詳細な構成について説明する。図３は、実施の形態１に係る照明システムの機能構成を示すブロック図である。

図３に示されるように、照明システム１００は、撮像装置１０と、照明装置２０とを備える。撮像装置１０と照明装置２０とは、通信ネットワーク３０を介して接続されている。通信ネットワーク３０は、有線または無線のどのような通信ネットワークであってもよい。通信ネットワーク３０は、具体的には、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、または、有線ＬＡＮなどである。

まず、撮像装置１０について説明する。撮像装置１０は、撮像部１１と、送信部１２とを備える。

撮像部１１は、動画像を撮像する装置である。実施の形態１では、撮像部１１によって撮像される被写体４０は、樹木であるが、特に限定されない。このような樹木の動画像が送信されることにより、照明装置２０は、木漏れ日のような照明を行うことができる。撮像部１１は、具体的には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサが用いられたＣＣＤカメラであるが、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサが用いられたＣＭＯＳカメラであってもよく、どのようなカメラであってもよい。なお、図３では正確に図示されていないが、実施の形態１では、撮像部１１は、ステレオ画像を撮像するために２つ設けられる。

送信部１２は、撮像部１１が撮像した動画像を送信する。送信部１２は、より詳細には、撮像部１１が撮像した動画像を構成する画像（フレーム）を順次送信する。送信部１２は、具体的には、有線通信用の通信モジュール（通信回路）、または、無線通信用の通信モジュール（通信回路）である。なお、送信部１２と第一取得部２１との間で行われる通信の規格は、特に限定されない。送信部１２と第一取得部２１との間で無線通信が行われる場合は、国の電波利用の割り当てに沿った周波数を利用した特定小電力無線、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、または、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）などの通信規格が用いられる。

次に、照明装置２０について説明する。照明装置２０は、例えば、室内を照明する装置であって、第一取得部２１と、光源２２と、光学系２３と、光変調部２４と、照射部２５と、制御部２６と、記憶部２７と、奥行き算出部２８と、計時部２９とを備える。制御部２６は、画像処理部２６ａと、第二取得部２６ｂとを有する。

なお、以下の説明では、画像処理部２６ａによって画像処理が行われる前の画像は、第一画像と記載される。第一画像は、言い換えれば、撮像部１１によって撮像される動画像に含まれる１つの画像である。また、画像処理部２６ａによって画像処理が行われた後の画像は、第二画像と記載される。

第一取得部２１は、撮像装置１０による被写体４０の撮像により生成された第一画像を取得する。第一取得部２１は、具体的には、送信部１２に対応する通信モジュール（通信回路）であり、送信部１２から第一画像を順次受信する。なお、実施の形態１では、第一取得部２１は、被写体４０を第一画像の撮像位置とは別の位置（別の角度）から撮影した第三画像も取得する。第一画像及び第三画像は、いわゆるステレオ画像を構成し、奥行き情報の算出に用いられる。なお、第三画像の取得は必須ではない。

光源２２は、白色光を発する光源である。光源２２は、具体的には、放電ランプ、または、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、もしくは無機ＥＬ等の固体発光素子を用いた光源である。

光学系２３は、光源２２が発する光を光変調部２４に導くための光学系である。実施の形態１では、光学系２３は、具体的には、プロジェクタ等に使用される単板式の光学系であるが、プロジェクタ等に使用される３板式の光学系であってもよい。なお、光学系２３には、具体的には、各種レンズ（コリメートレンズ、インテグレータレンズ、及び集光レンズなど）、各種ミラー（反射ミラー、及び、ダイクロイックミラー）、及び、偏光ビームスプリッタなどの光学部材が含まれる。

光変調部２４は、後述する画像処理部２６ａによって画像処理された後の第一画像である第二画像に応じて光源２２からの光を変調する。言い換えれば、光変調部２４は、光学系２３によって当該光変調部２４に導かれた光を第二画像に応じた光に変換して出力する。光変調部２４は、具体的には、透過型液晶パネルであるが、マイクロミラーアレイまたは反射型液晶パネルであってもよい。なお、光学系２３として３板式の光学系が用いられる場合は、光変調部２４は、３つの透過型液晶パネルからなる。

照射部２５は、変調された光を照射する。照射部２５は、具体的には、光を対象物に投射する投射レンズである。

制御部２６は、光源２２のオン及びオフ、並びに、光変調部２４の制御を行う制御装置である。また、制御部２６は、第一画像の記憶部２７への記憶を行う。制御部２６は、具体的には、プロセッサ、マイクロコンピュータ、または、専用回路などにより実現される。

また、制御部２６は、画像処理部２６ａと、第二取得部２６ｂとを有する。

画像処理部２６ａは、第一取得部２１によって取得された画像を画像処理する。画像処理部２６ａが行う画像処理の具体的な内容については後述する。

第二取得部２６ｂは、第一画像内の被写体４０の奥行きを示す奥行き情報を取得する。実施の形態１では、第二取得部２６ｂは、奥行き算出部２８によって算出された奥行き情報を取得する。なお、後述するように、奥行き算出部２８が照明装置２０の外部に設けられる場合であって、奥行き情報が通信ネットワーク３０を通じて送信される場合には、第一取得部２１が第二取得部２６ｂの機能を兼ね備え、制御部２６は、第二取得部２６ｂを備えなくてもよい。

記憶部２７は、第一取得部２１によって取得された画像（第一画像及び第二画像）が一時的に記憶（バッファ）される記憶装置である。画像の記憶は、制御部２６によって行われる。また、記憶部２７には、制御部２６及び画像処理部２６ａが実行するプログラムも記憶される。記憶部２７は、具体的には、半導体メモリなどにより実現される。

奥行き算出部２８は、第一取得部２１によって取得された第一画像及び第三画像に基づいて第一画像内の被写体４０の奥行き情報を算出する。奥行き算出部２８は、具体的には、第一画像の撮像位置と第二画像の撮像位置との間隔、第一画像の撮像部１１の焦点距離、第一画像及び第三画像の対応する特徴点の左右方向の位置ずれ量を用いた三角測量により被写体４０の奥行きを算出する。奥行き情報は、具体的には、第一画像に対応する奥行き画像（デプスマップ）などであるが、被写体４０の奥行きを示す情報であればどのような情報であってもよい。なお、奥行き画像を構成する画素は、奥行き値を示す。

この場合の奥行き算出部２８は、具体的には、プロセッサ、マイクロコンピュータ、または、専用回路などにより実現される。第一画像の撮像位置と第二画像の撮像位置との間隔、及び、第一画像の撮像部１１の焦点距離は、あらかじめ記憶部２７に記憶される。

なお、奥行き情報の算出方法は特に限定されない。例えば、奥行き算出部２８は、ＤＦＤ（Ｄｅｐｔｈ Ｆｒｏｍ Ｄｅｆｏｃｕｓ）法を用いて奥行き情報を算出してもよい。

また、奥行き算出部２８は、必須の構成要素ではなく、照明装置２０とは異なる外部装置が奥行き算出部２８を有してもよい。ここでの外部装置は、例えば、撮像装置１０である。

撮像装置１０が有する奥行き算出部２８は、上記三角測量またはＤＦＤ法により奥行き情報を算出してもよいし、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）法を用いて奥行き情報を算出してもよい。ＴＯＦ法が用いられる場合の奥行き算出部２８は、具体的には、ＴＯＦセンサである。

計時部２９は、計時部２９は、現在の時刻（年月日を含む）を計測する計時装置である。計時部２９は、具体的には、リアルタイムクロックＩＣなどであるが、どのような態様であってもよい。

［照明装置の動作］
次に、照明装置２０の動作について説明する。図４は、照明装置２０の動作のフローチャートである。

まず、照明装置２０の第一取得部２１は、撮像装置１０による被写体４０の撮像により生成された第一画像を取得する（Ｓ１１）。なお、実施の形態１では、第一画像に加えて第三画像も取得される。

次に、画像処理部２６ａは、第一画像における画像処理の対象領域を選択する（Ｓ１２）。照明装置２０が有するリモートコントローラなどのユーザインターフェース（図３で図示せず）を通じてユーザによって指定される。なお、対象領域の選択は必須ではなく、第一画像の全体が対象領域とされてもよい。以下の説明では、画像処理部２６ａによって選択された第一画像の対象領域のことも第一画像と記載する。

次に、奥行き算出部２８は、第一取得部２１によって取得された第一画像及び第三画像を用いて、第一画像内の被写体４０の奥行きを示す奥行き情報を算出する（Ｓ１３）。第二取得部２６ｂは、奥行き算出部２８によって算出された奥行き情報を取得する。

次に、画像処理部２６ａは、取得された第一画像及び取得された奥行き情報に基づく画像処理を第一画像に行うことによって第二画像を生成する。つまり、第一画像を第二画像に変換する（Ｓ１４）。

最後に、光変調部２４は、第二画像に応じて光源からの光を変調し、照射部２５は、変調された光を照射する（Ｓ１５）。

［画像処理部の画像処理］
次に、画像処理部２６ａの画像処理について説明する。図５は、画像処理部２６ａの画像処理のフローチャートである。

まず、画像処理部２６ａは、第二取得部２６ｂによって取得された奥行き情報に基づいて、第一画像内の被写体４０を所定の奥行きごとに階層化する（Ｓ２１）。図６は、被写体４０の階層化を説明するための模式図である。

図６の例に示されるように、撮像装置１０によって被写体４０を撮像することにより第一画像が生成されているとすると、画像処理部２６ａは、奥行き情報に基づいて、第一画像内の被写体４０の最近部ｎｄと、最遠部ｆｄとを特定する。そして、最遠部ｆｄから最近部ｎｄまでの距離を所定の奥行きｄごとに階層化する。所定の奥行きｄは、最遠部ｆｄから最近部ｎｄまでの距離を階層数（図６の例では、４）で割ることにより定められる。この結果、最近部ｎｄから最遠部ｆｄに向かって階層ｄ１、階層ｄ２、階層ｄ３、及び、階層ｄ４の４つの階層が生成される。なお、階層数及び所定の奥行きｄは特に限定されない。

なお、画像処理部２６ａは、第一画像のうち、最近部ｎｄよりも近いと判定される領域、及び、最遠部ｆｄよりも遠いと判定される領域については、背景部４２とする。

次に、画像処理部２６ａは、被写体４０の濃淡が階層ごとに異なる単色の画像である第二画像を生成する（Ｓ２２）。画像処理部２６ａは、取得された第一画像を、当該第一画像内の被写体４０の単色の濃淡が階層ごとに異なる第二画像に変換する。言い換えれば、画像処理部２６ａは、取得された第一画像を、当該第一画像内の被写体４０が単色の濃淡で表現された第二画像であって、当該濃淡が奥行き情報が示す奥行きに応じて異なる第二画像に変換する。図７は、第一画像を第二画像に変換する処理を説明するための図である。なお、図７では、被写体４０の一部である樹木の葉が例示されている。

図７に示されるように、画像処理部２６ａは、第一画像内の被写体４０のうち、奥側の階層に属する部分（画素）ほど、濃いグレーとなるように色を付与する。例えば、第一画像内の被写体４０のうち、最も手前に位置する階層ｄ１に属する部分は、黒または黒に近いグレーが付与される。第一画像内の被写体４０のうち、最も奥に位置する階層ｄ４に属する部分は、白に近いグレーが付与される。背景部４２には、白色が付与される。

なお、各階層に付与される色は、記憶部２７に記憶された制御プログラムに基づいて決定されてもよい。また、各階層と、各階層に属する部分に付与される色との対応関係が記憶部２７に記憶され、このような対応関係に基づいて各階層に付与される色が決定されてもよい。

また、第二画像は、単色の濃淡で表現された画像であればよく、例えば、青色（青系の色）の濃淡で表現された画像であってもよい。

次に、画像処理部２６ａは、さらに、第二画像内の被写体４０に、奥行き情報が示す奥行きに応じてぼかし処理を行う（Ｓ２３）。図８は、ぼかし処理を説明するための図である。なお、図８では、被写体４０の一部である樹木の葉が例示されている。

図８に示されるように、画像処理部２６ａは、画像処理部２６ａは、第一画像内の被写体４０のうち奥側の階層に属する部分（画素）ほど強いぼかし処理を行う。例えば、第一画像内の被写体４０のうち、最も手前に位置する階層ｄ１に属する部分は、ぼかし処理が行われないか、または、微弱なぼかし処理が行われる。第一画像内の被写体４０のうち、最も奥に位置する階層ｄ４に属する部分には、強いぼかし処理が行われる。

なお、ぼかし処理は、例えば、背景部４２を白色として、処理対象の画素の色を、当該画素の色及び当該画素を囲む画素の色の平均とする処理である。この場合、ぼかしの強度は、周囲の画素の数を増やして色の平均を算出することで強くなる。なお、このようなぼかし処理は、一例であり、ステップＳ２３においては、既存のどのようなぼかし処理が行われてもよい。

図９は、以上のようなステップＳ２２及びステップＳ２３により得られる第二画像を、階層ごとに分けて示す図である。図９に示されるような階層ごとの画像が合成（重畳）された第二画像が、上述の図２に示される画像７０である。

ところで、図１０に示される第二画像８０のように、黒または黒に近いグレーの領域が多いと、照明装置２０から照射される光に暗い部分が多くなる。図１０は、第二画像の別の例を示す図である。暗い部分が多い光は照明としては好ましくない場合がある。

そこで、画像処理部２６ａは、第二画像の全体に占める被写体４０の割合を算出し（Ｓ２４）、算出した割合が所定値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２５）。所定値は、実施の形態１では５０％であるが、特に限定されない。上記所定値は、例えば、１０％以上９０％以下の任意の値とされる。なお、この所定値は、照明装置２０が有するユーザインターフェースを通じてユーザによって変更されてもよい。

そして、画像処理部２６ａは、算出した割合が所定値よりも大きい場合（Ｓ２５でＹｅｓ）、第二画像における被写体４０の一部を、背景部４２と同じ色にすることにより間引く（Ｓ２６）。画像処理部２６ａは、より具体的には、第二画像内の被写体４０の階層ｄ１に属する葉の輪郭を、第二画像内の輝度変化に基づくエッジ検出によって特定し、特定された輪郭によって囲まれた領域をランダムに背景部４２と同じ色にする。これにより、階層ｄ１に属する葉が間引かれる。これにより、照明装置２０から照射される光の明るい部分を増やすことができる。

一方、画像処理部２６ａは、算出した割合が所定値以下である場合（Ｓ２５でＮｏ）、画像処理を終了する。

以上、画像処理部２６ａが行う画像処理について説明した。なお、図５のフローチャートに示されるステップ及びステップの順序は、一例である。例えば、ステップＳ２３以降は省略されてもよい。また、例えば、ステップＳ２４〜ステップＳ２６は、ステップＳ２２とステップＳ２３との間に行われてもよい。

また、上記ステップＳ２２においては、画像処理部２６ａは、第一画像内の被写体４０のうち、奥側の階層に属する部分ほど、濃いグレーとなるように色を付与したが、第一画像内の被写体４０のうち奥側の階層に属する部分ほど薄いグレーとなるように色を付与してもよい。また、上記ステップＳ２３においては、画像処理部２６ａは、第一画像内の被写体４０のうち奥側の階層に属する部分ほど、強いぼかし処理を行ったが、第一画像内の被写体４０のうち奥側の階層に属する部分ほど、弱いぼかし処理を行ってもよい。

［変形例１］
上記実施の形態１では、画像処理部２６ａは、第二画像における被写体４０以外の部分である背景部４２を白色としたが、色度座標における黒体軌跡上の単色（白色）としてもよい。

また、画像処理部２６ａは、例えば、計時部２９が計測した時刻に応じて背景部４２の単色を色度座標における黒体軌跡上で変化させてもよい。つまり、画像処理部２６ａは、時刻に応じて背景部４２の色温度を変化させてもよい。図１１は、画像処理部２６ａの時刻に応じた画像処理を説明するための図である。

図１１に示されるように太陽光の色温度は、一日の時刻に応じて変化する。具体的には、太陽光の色温度は、朝及び夕方には低く、正午付近には高い。ここで、照明装置２０が照射する光は、木漏れ日を模した光であるため、画像処理部２６ａは、背景部４２の色温度を時刻に応じて変化させてもよい。画像処理部２６ａは、例えば、朝及び夕方の時間帯には、背景部４２の色温度を２７００Ｋ程度まで下げ、昼間は背景部４２の色温度を６５００Ｋ程度まで上げてもよい。これにより、照明装置２０が照射する光に、より太陽光に近い雰囲気を与えることができる。

なお、色温度の変化は、例えば、光源２２が色温度が異なる複数種類の発光素子から構成されることにより、複数種類の発光素子の光出力を制御部２６が制御することによって実現される。色温度の変化は、制御部２６が光変調部２４の制御（光変調部２４から照射部２５へ出射されるＲＧＢ出力の制御）を行うことにより実現されてもよい。

また、時刻に応じた色温度の変化は、例えば、時刻と色温度との対応関係が記憶部２７に記憶されていれば実現可能である。画像処理部２６ａは、計時部２９が測定した時刻と、上記対応関係とを照合することにより、背景部４２の色温度を変化させることができる。

［変形例２］
また、被写体４０が樹木である場合、図１０に示される被写体４０（樹木）の影４３は、一日の時間帯（時刻）によってその方向が異なる。上述のように、照明装置２０が照射する光は、このような樹木の影の間から覗く木漏れ日を模した光である。そこで、図１０に示されるように、画像処理部２６ａは、例えば、計時部２９が計測した時間に応じて第二画像内の被写体４０の少なくとも一部を変形させてもよい。なお、被写体４０の一部は、例えば、樹木の葉４４であり、ここでの変形は、回転及び伸縮である。第二画像内の葉４４は、第二画像内の輝度変化に基づくエッジ検出、または、パターンマッチングなどの既存の方法を用いて特定される。

これにより、照明装置２０が照射する光に、より実際の木漏れ日に近い雰囲気を与えることができる。

なお、このような第二画像内の被写体４０の変形は、例えば、時刻と、回転量、伸縮量、及び伸縮方向引き伸ばし量との対応関係が記憶部２７に記憶されていれば実現可能である。画像処理部２６ａは、計時部２９が測定した時刻と、上記対応関係とを照合することにより第二画像内の葉４４を変形することができる。

［変形例３］
また、照明システム１００は、通信ネットワーク３０を通じて通信が可能な風速測定装置を備えてもよい。風速測定装置は、例えば、撮像装置１０の近傍、または、撮像装置１０が撮像する被写体４０の近傍に配置される。

照明装置２０の第一取得部２１は、上記のように配置された風速測定装置から風速測定装置の近傍の風速を示す風速情報を取得し、画像処理部２６ａは、取得された風速情報に応じて第二画像内の被写体４０の揺れを強調する処理を行ってもよい。

風による被写体４０の動きは、第二画像、つまり、照明装置２０が発する光に反映されるが、上記被写体４０の揺れを強調する処理は、この被写体４０の揺れをさらにオーバーに第二画像に反映する処理である。画像処理部２６ａは、取得された風速情報が強い風速を示すほど、揺れを強調する。

画像処理部２６ａは、例えば、記憶部２７に一時的に記憶された時間的に連続する２つの第二画像間において被写体４０の動きベクトルを算出する。画像処理部２６ａは、２つの第二画像のうち時間的に後の第二画像において、算出された動きベクトルにより定められる被写体４０の移動方向に被写体４０の位置をさらに移動させることで揺れを強調できる。なお、このような処理は、一例であり、画像処理部２６ａは、他の方法で、第二画像内の被写体４０の揺れを強調してもよい。

このような処理によれば、照明装置２０が照射する光に、被写体４０の揺れを強調して反映することができる。

［効果等］
以上説明したように、照明装置２０は、撮像装置１０による被写体４０の撮像により生成された第一画像を取得する第一取得部２１と、第一画像内の被写体４０の奥行きを示す奥行き情報を取得する第二取得部２６ｂとを備える。照明装置２０は、取得された第一画像を、当該第一画像内の被写体４０が単色の濃淡で表現された第二画像であって、当該濃淡が前記奥行き情報が示す奥行きに応じて異なる第二画像に変換する画像処理部２６ａを備える。照明装置２０は、光源２２と、第二画像に応じて光源２２からの光を変調する光変調部２４と、変調された光を照射する照射部２５とを備える。

これにより、照明装置２０は、撮像装置１０によって撮像された被写体４０の特徴を有し、かつ、室内照明に適した光を照射することができる。言い換えれば、照明装置２０は、画像を用いて照明に適した光を生成することができる。

また、画像処理部２６ａは、第一画像内の被写体４０のうち奥行き情報が示す奥行きが奥側を示す部分ほど単色を薄くしてもよい。また、画像処理部２６ａは、第一画像内の被写体４０のうち奥行き情報が示す奥行きが奥側を示す部分ほど単色を濃くしてもよい。

これにより、照明装置２０は、被写体４０の奥側ほど色が薄い光、または、被写体４０の奥側ほど色が濃い光を照射することができる。

また、画像処理部２６ａは、さらに、第二画像内の被写体４０に、奥行き情報が示す奥行きに応じてぼかし処理を行ってもよい。

これにより、照明装置２０は、奥行きに応じてぼかし処理がされた被写体４０を含む光を照射することができる。

また、画像処理部２６ａは、第一画像内の被写体４０のうち奥行き情報が示す奥行きが奥側を示す部分ほど強いぼかし処理を行ってもよい。また、画像処理部２６ａは、第一画像内の被写体４０のうち奥行き情報が示す奥行きが奥側を示す部分ほど弱いぼかし処理を行ってもよい。

これにより、照明装置２０は、被写体４０の奥側ほど強くぼけた光、または、被写体４０の奥側ほど弱くぼけた光を照射することができる。

また、第二画像内の被写体４０は、グレースケールで表現された画像であってもよい。

これにより、照明装置２０は、被写体４０がグレースケールで表現された光を照射することができる。

また、画像処理部２６ａは、奥行き情報に基づいて、第一画像内の被写体４０を所定の奥行きごとに階層化し、第一画像を、第一画像内の被写体４０の単色の濃淡が階層ごとに異なる第二画像に変換してもよい。

これにより、照明装置２０は、階層ごとに被写体４０の濃淡が異なる光を照射することができる。

また、画像処理部２６ａは、第二画像における被写体４０以外の部分である背景部４２を色度座標における黒体軌跡上の単色としてもよい。

これにより、照明装置２０は、被写体４０を含む光であって、当該被写体４０の背景部４２が色度座標における黒体軌跡上の単色である光を照射することができる。

また、照明装置２０は、さらに、時刻を計測する計時部２９を備え、画像処理部２６ａは、計時部２９が計測した時刻に応じて背景部４２の単色を黒体軌跡上で変化させてもよい。

これにより、照明装置２０は、太陽光のように時刻に応じて背景部４２の色温度が変化する光を照射することができる。

また、画像処理部２６ａは、第二画像の全体に占める被写体４０の割合を算出し、算出した割合が所定値よりも大きい場合に、第二画像における被写体４０の一部を、第二画像における被写体４０以外の部分である背景部４２と同じ色にすることにより間引いてもよい。

これにより、照明装置２０は、被写体４０と背景部４２との割合が調整された光を照射することができる。

また、さらに、時刻を計測する計時部２９を備え、画像処理部２６ａは、計時部２９が計測した時刻に応じて第二画像内の被写体４０の少なくとも一部を変形させてもよい。

これにより、照明装置２０は、屋外の被写体４０の影のように時刻に応じて被写体４０の一部が変形する光を照射することができる。

また、照明システム１００は、照明装置２０と、撮像装置１０とを備える。

これにより、照明システム１００は、撮像装置１０によって撮像された被写体４０の特徴を有し、かつ、室内照明に適した光を照射することができる。言い換えれば、照明システム１００は、動画像を用いて照明に適した光を生成することができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態には限定されない。

例えば、上記実施の形態では、被写体として樹木が用いられたが、他の風景などが被写体として用いられてもよい。被写体としては、撮像装置からの距離が異なる部分を有する（撮像装置から見て凸凹がある）ものがよい。

また、上記実施の形態で説明された光学系は、一例であり、照明装置にはどのような光学系が採用されてもよい。例えば、照明装置の光源として青色ＬＥＤまたは青色レーザが採用される場合には、蛍光体ホイールを用いた光学系が採用されてもよい。

また、上記実施の形態において、制御部及び画像処理部などの各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、各構成要素は、回路（または集積回路）でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び非一時的な記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。例えば、本発明は、照明装置が備える画像処理部が実行する画像処理方法として実現されてもよい。また、照明装置が備える画像処理部が行う処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。

また、上記実施の形態において説明された照明装置の動作における複数の処理の順序は一例である。複数の処理の順序は、変更されてもよいし、複数の処理は、並行して実行されてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１１ 撮像部
１２ 送信部
２０ 照明装置
２１ 第一取得部
２２ 光源
２４ 光変調部
２５ 照射部
２６ａ 画像処理部
２６ｂ 第二取得部
２８ 奥行き算出部
２９ 計時部
４０ 被写体
４２ 背景部
８０ 第二画像
１００ 照明システム

Claims (12)

1. 撮像装置による被写体の撮像により生成された第一画像を取得する第一取得部と、
   前記第一画像内の前記被写体の奥行きを示す奥行き情報を取得する第二取得部と、
   取得された前記第一画像を、当該第一画像内の前記被写体が単色の濃淡で表現された第二画像であって、当該濃淡が前記奥行き情報が示す奥行きに応じて異なる第二画像に変換する画像処理部と、
   光源と、
   前記第二画像に応じて前記光源からの光を変調する光変調部と、
   変調された光を照射する照射部とを備える
   照明装置。
2. 前記画像処理部は、前記第一画像内の前記被写体のうち前記奥行き情報が示す奥行きが奥側を示す部分ほど前記単色を薄くする、または、前記第一画像内の前記被写体のうち前記奥行き情報が示す奥行きが奥側を示す部分ほど前記単色を濃くする
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記画像処理部は、
   さらに、前記第二画像内の前記被写体に、前記奥行き情報が示す奥行きに応じてぼかし処理を行う
   請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記画像処理部は、前記第一画像内の前記被写体のうち前記奥行き情報が示す奥行きが奥側を示す部分ほど強いぼかし処理を行う、または、前記第一画像内の前記被写体のうち前記奥行き情報が示す奥行きが奥側を示す部分ほど弱いぼかし処理を行う
   請求項３に記載の照明装置。
5. 前記第二画像内の前記被写体は、グレースケールで表現される
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記画像処理部は、
   前記奥行き情報に基づいて、前記第一画像内の前記被写体を所定の奥行きごとに階層化し、
   前記第一画像を、前記第一画像内の前記被写体の前記単色の濃淡が階層ごとに異なる前記第二画像に変換する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記画像処理部は、前記第二画像における前記被写体以外の部分である背景部を色度座標における黒体軌跡上の単色とする
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置。
8. さらに、時刻を計測する計時部を備え、
   前記画像処理部は、前記計時部が計測した時刻に応じて前記背景部の単色を前記色度座標における黒体軌跡上で変化させる
   請求項７に記載の照明装置。
9. 前記画像処理部は、
   前記第二画像の全体に占める前記被写体の割合を算出し、
   算出した割合が所定値よりも大きい場合に、前記第二画像における前記被写体の一部を、前記第二画像における前記被写体以外の部分である背景部と同じ色にすることにより間引く
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明装置。
10. さらに、時刻を計測する計時部を備え、
    前記画像処理部は、前記計時部が計測した時刻に応じて前記第二画像内の被写体の少なくとも一部を変形させる
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明装置と、
    前記撮像装置とを備える
    照明システム。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明装置が備える前記画像処理部が行う処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。