JP6184612B2 - 照度推定装置および照度推定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像に映った場所の照度を推定する技術に関するものである。

特許文献１は、室内を映した画像の輝度と室内の照度との関係を撮影条件毎に表した基本モデルを用いて、画像に映った室内の照度を推定する技術を開示している。
つまり、特許文献１の技術では、撮影条件毎の基本モデルを作成する必要がある。

特開２０１３−１９１３１０号公報

本発明は、撮影条件毎の基本モデルを作成しなくても、画像に映った監視場所の照度を推定できるようにすることを目的とする。

本発明の照度推定装置は、
撮影して得られる画像の輝度に、撮影された場所の照度の基準照度に対する比である照度倍率を対応付けた基本モデルを記憶する基本モデル記憶部と、
監視場所を撮影して得られた第１の参照画像と、前記第１の参照画像が得られた撮影後に前記監視場所を撮影して得られた第１の推定画像とを取得する画像取得部と、
前記第１の参照画像の輝度と前記第１の推定画像の輝度とを算出する輝度算出部と、
前記第１の参照画像の輝度に対応する照度倍率である第１の参照倍率と、前記第１の推定画像の輝度に対応する照度倍率である第１の推定倍率と、を前記基本モデルから取得する照度倍率取得部と、
前記第１の推定倍率の前記第１の参照倍率に対する比である第１の照度倍率比を算出する照度倍率比算出部と、
前記第１の参照画像が得られた撮影時の前記監視場所の照度である第１の参照照度を取得する参照照度取得部と、
前記第１の照度倍率比と前記第１の参照照度とに基づいて、前記第１の推定画像が得られた撮影時の前記監視場所の照度である第１の推定照度を算出する照度算出部とを備える。

本発明によれば、画像の輝度に照度倍率を対応付けた基本モデルを用いて、画像に映った監視場所の照度を推定することができる。そのため、監視場所の照度を推定するために、撮影条件毎の基本モデルを作成する必要がない。

実施の形態１における照度推定装置１００の概要説明図。 実施の形態１における照度推定装置１００の機能構成図。 実施の形態１における基本モデル１９９の説明図。 実施の形態１における照度推定装置１００のハードウェア構成図。 実施の形態１における参照倍率登録方法のフローチャート。 実施の形態１における照度推定方法のフローチャート。 実施の形態２における照度推定装置１００の機能構成図。 実施の形態２における設定ファイル２１０Ｆの説明図。 実施の形態２における参照倍率ファイル２４０Ｆの説明図。 実施の形態２における推定照度ファイル２６０Ｆの説明図。 実施の形態２における参照照度ファイル２７０Ｆの説明図。 実施の形態２における参照倍率登録方法のフローチャート。 実施の形態２における照度推定方法のフローチャート。 実施の形態３における照度推定装置１００の機能構成図。 実施の形態３における分割画像２２２の説明図。 実施の形態３における参照倍率登録方法のフローチャート。 実施の形態３における照度推定方法のフローチャート。

実施の形態１．
画像の輝度に照度倍率を対応付けた基本モデルを用いて、画像に映った監視場所の照度を推定する形態について、図１から図６に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、カメラ２０１および照度推定装置１００の概要について説明する。
カメラ２０１は、監視場所２０２を撮影して第１の参照画像２２０−１と第１の推定画像２２１−１とを生成し、照度推定装置１００は、第１の参照画像２２０−１と第１の推定画像２２１−１とをカメラ２０１から取得する。
そして、照度推定装置１００は、第１の参照画像２２０−１と、第１の推定画像２２１−１と、第１の参照画像２２０−１が得られた撮影時の監視場所２０２の照度とに基づいて、第１の推定画像２２１−１が得られた撮影時の監視場所２０２の照度を推定する。

図２に基づいて、照度推定装置１００の機能構成について説明する。
照度推定装置１００は、カメラ設定部１１０と、画像取得部１２０と、輝度算出部１３０と、照度倍率取得部１４０と、照度倍率比算出部１５０と、照度算出部１６０と、参照照度取得部１７０とを備える。さらに、照度推定装置１００は、設定値記憶部１９１と、基本モデル記憶部１９２と、照度倍率記憶部１９３と、推定照度記憶部１９４と、参照照度記憶部１９５とを備える。

カメラ設定部１１０は、第１の参照画像２２０−１を得る撮影時に第１の設定値２１０−１をカメラ２０１に設定する。
そして、カメラ設定部１１０は、第１の参照画像２２０−１を得る撮影時にカメラ２０１に設定された第１の設定値２１０−１を、第１の推定画像２２１−１を得る撮影時にカメラ２０１に設定する。

画像取得部１２０は、監視場所２０２を撮影して得られた第１の参照画像２２０−１と、第１の参照画像２２０−１が得られた撮影後に監視場所２０２を撮影して得られた第１の推定画像２２１−１とを取得する。
輝度算出部１３０は、第１の参照画像２２０−１の輝度と第１の推定画像２２１の輝度とを算出する。
照度倍率取得部１４０は、第１の参照倍率２４０−１と第１の推定倍率２４１−１とを基本モデル１９９から取得する。第１の参照倍率２４０−１は第１の参照画像２２０−１の輝度に対応する照度倍率であり、第１の推定倍率２４１−１は第１の推定画像２２１の輝度に対応する照度倍率である。基本モデル１９９および照度倍率については後述する。
照度倍率比算出部１５０は、第１の推定倍率２４１−１の第１の参照倍率２４０−１に対する比である第１の照度倍率比２５０−１を算出する。

参照照度取得部１７０は、第１の参照画像２２０−１が得られた撮影時の監視場所２０２の照度である第１の参照照度２７０−１を取得する。

照度算出部１６０は、第１の照度倍率比２５０−１と第１の参照照度２７０−１とに基づいて、第１の推定照度２６０−１を算出する。第１の推定照度２６０−１は、第１の推定画像２２１−１が得られた撮影時の監視場所２０２の照度である。

設定値記憶部１９１は第１の設定値２１０−１および第１の参照照度２７０−１を記憶する。
照度倍率記憶部１９３は第１の参照倍率２４０−１を記憶する。
推定照度記憶部１９４は第１の推定照度２６０−１を記憶する。
参照照度記憶部１９５は第１の参照照度２７０−１を記憶する。

基本モデル記憶部１９２は基本モデル１９９を記憶する。
基本モデル１９９は、撮影して得られる画像の輝度に、撮影された場所の照度の基準照度に対する比である照度倍率を対応付ける。
図３において、基準照度は、輝度が１２８である画像に映った場所の照度である。画像の輝度が７３である場合、画像に映った場所の照度は基準照度の半分であり、照度倍率は０．５である。画像の輝度が１９０である場合、画像に映った場所の照度は基準照度の倍であり、照度倍率は２．０である。

基本モデル１９９は、輝度が代入されることによって参照倍率が算出される計算式である。基本モデル１９９は、輝度の大きさの範囲別の複数の計算式で構成されてもよい。つまり、基本モデル１９９は、第１の輝度範囲用の第１の計算式と第２の輝度範囲用の第２の計算式とを含んでもよい。また、基本モデル１９９は、輝度と参照倍率との対応表のように、計算式以外の形式のデータであってもよい。

図４に基づいて、照度推定装置１００のハードウェア構成について説明する。
照度推定装置１００は、演算装置９０１、補助記憶装置９０２、主記憶装置９０３、通信装置９０４および入出力装置９０５を備えるコンピュータである。
演算装置９０１、補助記憶装置９０２、主記憶装置９０３、通信装置９０４および入出力装置９０５はバス９０９に接続している。

演算装置９０１は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。
補助記憶装置９０２は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリまたはハードディスク装置である。
主記憶装置９０３は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
通信装置９０４は、有線または無線でインターネット、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、電話回線網またはその他のネットワークを介して通信を行う。
入出力装置９０５は、例えば、マウス、キーボード、ディスプレイ装置である。

プログラムは、補助記憶装置９０２に記憶されている。
例えば、オペレーティングシステム（ＯＳ）が補助記憶装置９０２に記憶される。また、「〜部」として説明している機能を実現するプログラムが補助記憶装置９０２に記憶される。
プログラムは、補助記憶装置９０２に記憶されており、主記憶装置９０３にロードされ、演算装置９０１に読み込まれ、演算装置９０１によって実行される。

判断、判定、抽出、検知、設定、登録、選択、生成、入力、出力等の処理の結果を示す情報、データ、ファイル、信号値または変数値が主記憶装置９０３または補助記憶装置９０２に記憶される。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図５に基づいて、第１の参照倍率２４０−１を登録する参照倍率登録方法について説明する。参照倍率登録方法は、参照倍率の登録を指定するパラメータが照度推定装置１００に入力された場合に実行される。

Ｓ１０１は参照照度取得処理である。
Ｓ１０１において、監視場所２０２の照度が照度計を用いて計測されて、計測された照度が第１の参照照度２７０−１として照度推定装置１００に入力される。
参照照度取得部１７０は、入力された第１の参照照度２７０−１を取得し、第１の参照照度２７０−１を参照照度記憶部１９５に記憶する。

Ｓ１１０は自動設定停止処理およびカメラ設定処理である。
Ｓ１１０において、カメラ設定部１１０は、カメラ２０１に自動設定機能の動作を停止させて、第１の設定値２１０−１をカメラ２０１に設定する。
第１の設定値２１０−１は、カメラ２０１に設定することが可能な値であり、実施の形態１において露出時間およびゲインである。
自動設定機能は、カメラ２０１の設定値をカメラ２０１が自ら設定する機能である。例えば、自動設定機能は、カメラ２０１の周辺の照度を計測し、計測した照度に基づいて設定値を決定し、決定した設定値をカメラ２０１に設定する。

Ｓ１２０は参照画像取得処理である。
Ｓ１２０において、カメラ２０１が監視場所２０２を撮影して画像を生成し、生成した画像を照度推定装置１００に入力する。
画像取得部１２０は、入力された画像を第１の参照画像２２０−１として取得する。

Ｓ１３０は参照画像輝度算出処理である。
Ｓ１３０において、輝度算出部１３０は、第１の参照画像２２０−１を構成する画素毎に、画素値に基づいて輝度を算出する。
輝度算出部１３０は画素毎の輝度を平均して得られる平均輝度を算出する。算出した平均輝度が第１の参照画像２２０−１の輝度である。但し、第１の参照画像２２０−１は、最大輝度、最小輝度または最大頻度の輝度など、平均輝度以外の輝度であってもよい。

Ｓ１４０は照度倍率取得処理のうちの参照倍率取得処理である。
Ｓ１４０において、照度倍率取得部１４０は、第１の参照画像２２０−１の輝度に対応する照度倍率を基本モデル１９９から取得する。取得した照度倍率が第１の参照倍率２４０−１である。
照度倍率取得部１４０は第１の参照倍率２４０−１を照度倍率記憶部１９３に記憶する。

Ｓ１９１は自動設定開始処理である。
Ｓ１９１において、カメラ設定部１１０はカメラ２０１に自動設定機能の動作を開始させる。
Ｓ１９１の後、参照倍率登録方法の処理は終了する。

図６に基づいて、第１の推定照度２６０−１を算出する照度推定方法について説明する。
照度推定方法は、参照倍率登録方法が実行された後に照度推定を指定するパラメータが照度推定装置１００に入力された場合に実行される。

Ｓ２１０は自動設定停止処理およびカメラ設定処理である。
Ｓ２１０において、カメラ設定部１１０は、カメラ２０１の自動設定機能の動作を停止させて、第１の設定値２１０−１をカメラ２０１に設定する。この第１の設定値２１０−１は、図５のＳ１１０でカメラ２０１に設定された第１の設定値２１０−１と同じである。

Ｓ２２０は推定画像取得処理である。
Ｓ２２０において、カメラ２０１が監視場所２０２を撮影して画像を生成し、生成した画像を照度推定装置１００に入力する。
画像取得部１２０は、入力された画像を第１の推定画像２２１−１として取得する。

Ｓ２３０は推定画像輝度算出処理である。
Ｓ２３０において、輝度算出部１３０は第１の推定画像２２１−１の輝度を算出する。輝度の算出方法は図５のＳ１３０と同じである。

Ｓ２４０は照度倍率取得処理のうちの推定倍率取得処理である。
Ｓ２４０において、照度倍率取得部１４０は、第１の推定画像２２１−１の輝度に対応する照度倍率を基本モデル１９９から取得する。取得した照度倍率が第１の推定倍率２４１−１である。

Ｓ２５０は照度倍率比算出処理である。
Ｓ２５０において、照度倍率比算出部１５０は、照度倍率記憶部１９３から第１の参照倍率２４０−１を取得する。
照度倍率比算出部１５０は、第１の推定倍率２４１−１を第１の参照倍率２４０−１で割った値を算出する。算出した値が第１の照度倍率比２５０−１である。

Ｓ２６０は推定照度算出処理である。
Ｓ２６０において、照度算出部１６０は、参照照度記憶部１９５から第１の参照照度２７０−１を取得する。
照度算出部１６０は、第１の参照照度２７０−１に第１の照度倍率比２５０−１を掛けた値を算出する。算出した値が第１の推定照度２６０−１である。
照度算出部１６０は、第１の推定照度２６０−１を推定照度記憶部１９４に記憶する。

Ｓ２９１は自動設定開始処理である。
Ｓ２９１において、カメラ設定部１１０はカメラ２０１に自動設定機能の動作を開始させる。
Ｓ２９１の後、照度推定方法の処理は終了する。

＊＊＊効果の説明＊＊＊
照度推定装置１００は、画像の輝度に照度倍率を対応付けた単一の基本モデル１９９を用いて、第１の推定画像２２１−１に映った監視場所２０２の照度を推定することができる。
また、単一の基本モデル１９９を用いることにより、画像の輝度と場所の照度とを対応付けた複数の基本モデルを作成する必要がない。
推定された照度は、照明の明るさを調整する照明制御装置の入力として用いることができる。

実施の形態２．
カメラ２０１の設定値別に推定照度を算出して、設定値別の推定照度から誤差が小さい照度を推定する形態について、図７から図１３に基づいて説明する。但し、実施の形態１と重複する説明は省略する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図７に基づいて、照度推定装置１００の機能構成について説明する。図中のＮは１以上の整数である。
カメラ設定部１１０は、第２の参照画像２２０−２を得る撮像時に第２の設定値２１０−２をカメラ２０１に設定する。
そして、カメラ設定部１１０は、第２の参照画像２２０−２を得る撮影時にカメラ２０１に設定された第２の設定値２１０−２を、第２の推定画像２２１−２を得る撮影時にカメラ２０１に設定する。

画像取得部１２０は、第２の参照画像２２０−２を取得し、第２の推定画像２２１−２を取得する。
輝度算出部１３０は、第２の参照画像２２０−２の輝度と第２の推定画像２２１−２の輝度とを算出する。
照度倍率取得部１４０は、第２の参照倍率２４０−２と第２の推定倍率２４１−２とを基本モデル１９９から取得する。第２の参照倍率２４０−２は第２の参照画像２２０−２の輝度に対応する照度倍率であり、第２の推定倍率２４１−２は第２の推定画像２２１−２の輝度に対応する照度倍率である。
照度倍率比算出部１５０は、第２の推定倍率２４１−２の第２の参照倍率２４０−２に対する比である第２の照度倍率比２５０−２を算出する。

参照照度取得部１７０は、第２の参照画像２２０−２が得られた撮影時の監視場所２０２の照度である第２の参照照度２７０−２を取得する。

照度算出部１６０は、第２の照度倍率比２５０−２と第２の参照照度２７０−２とに基づいて、第２の推定照度２６０−２を算出する。第２の推定照度２６０−２は、第２の推定画像２２１−２が得られた撮影時の監視場所２０２の照度である。
そして、照度算出部１６０は、第１の推定照度２６０−１と第２の推定照度２６０−２とに基づいて、場所照度２６１を算出する。場所照度２６１は、第１の推定画像２２１−１が得られた撮影時と第２の推定画像２２１−２が得られた撮影時とを含んだ撮影時間帯の監視場所２０２の照度である。

設定値記憶部１９１は、第１の設定値２１０−１と第２の設定値２１０−２とを含んだ設定ファイル２１０Ｆを記憶する。
図８において、設定ファイル２１０Ｆは、設定識別子と露出時間とゲインとを含んだ設定レコードを含んでいる。設定識別子がＮである第Ｎの設定レコードに含まれる露出時間およびゲインが第Ｎの設定値２１０−Ｎである。

照度倍率記憶部１９３は、第１の参照倍率２４０−１と第２の参照倍率２４０−２とを含んだ参照倍率ファイル２４０Ｆを記憶する。
図９において、参照倍率ファイル２４０Ｆは、参照倍率識別子と参照倍率とを含んだ参照倍率レコードを含んでいる。参照設定識別子がＮである第Ｎの参照倍率レコードに含まれる参照倍率が第Ｎの参照倍率２４０−Ｎである。

推定照度記憶部１９４は、推定照度ファイル２６０Ｆと場所照度２６１とを記憶する。推定照度ファイル２６０Ｆは第１の推定照度２６０−１と第２の推定照度２６０−２とを含む。
図１０において、推定照度ファイル２６０Ｆは、推定照度識別子と推定照度とを含んだ推定照度レコードを含んでいる。推定照度識別子がＮである第Ｎの推定照度レコードに含まれる推定照度が第Ｎの推定照度２６０−Ｎである。

参照照度記憶部１９５は、第１の参照照度２７０−１と第２の参照照度２７０−２とを含む参照照度ファイル２７０Ｆを記憶する。
図１１において、参照照度ファイル２７０Ｆは、参照照度識別子と参照照度とを含んだ参照照度レコードを含んでいる。参照照度識別子がＮである第Ｎの参照照度レコードに含まれる参照照度が第Ｎの参照照度２７０−Ｎである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１２に基づいて、第Ｎの参照倍率２４０−Ｎを登録する参照倍率登録方法について説明する。
Ｓ３０１は自動設定停止処理である。
Ｓ３０１において、カメラ設定部１１０はカメラ２０１の自動設定機能の動作を停止させる。

Ｓ３０２は参照照度取得処理である。
Ｓ３０２において、監視場所２０２の照度が照度計を用いて計測されて、計測された照度が照度推定装置１００に入力される。Ｎ回目に入力される照度が第Ｎの参照照度２７０−Ｎである。但し、１回目に入力された第１の参照照度２７０−１が２回目以降の参照照度として使用されてもよい。
参照照度取得部１７０は、入力された第Ｎの参照照度２７０−Ｎを取得し、参照照度ファイル２７０Ｆの第Ｎの参照照度レコードに第Ｎの参照照度２７０−Ｎを登録する。

Ｓ３１０はカメラ設定処理である。
Ｓ３１０において、カメラ設定部１１０は、設定ファイル２１０Ｆから第Ｎの設定値２１０−Ｎを取得し、第Ｎの設定値２１０−Ｎをカメラ２０１に設定する。

Ｓ３２０は参照画像取得処理である。
Ｓ３２０において、カメラ２０１が監視場所２０２を撮影した画像を生成し、生成した画像を照度推定装置１００に入力する。
画像取得部１２０は、入力された画像を第Ｎの参照画像２２０−Ｎとして取得する。

Ｓ３３０は参照画像輝度算出処理である。
Ｓ３３０において、輝度算出部１３０は第Ｎの参照画像２２０−Ｎの輝度を算出する。輝度の算出方法は図５のＳ１３０と同じである。

Ｓ３４０は参照倍率取得処理である。
Ｓ３４０において、照度倍率取得部１４０は、第Ｎの参照画像２２０−Ｎの輝度に対応する照度倍率を基本モデル１９９から取得する。取得した照度倍率が第Ｎの参照倍率２４０−Ｎである。
照度倍率取得部１４０は、参照倍率ファイル２４０Ｆの第Ｎの参照倍率レコードに第Ｎの参照倍率２４０−Ｎを登録する。

Ｓ３９０において、カメラ設定部１１０は、Ｓ３１０でカメラ２０１に設定していない設定値が設定ファイル２１０Ｆにあるか判定する。
未設定の設定値がある場合（ＹＥＳ）、処理はＳ３０２に戻る。
未設定の設定値がない場合（ＮＯ）、処理はＳ３９１に進む。

Ｓ３９１は自動設定開始処理である。
Ｓ３９１において、カメラ設定部１１０はカメラ２０１に自動設定機能の動作を開始させる。
Ｓ３９１の後、参照倍率登録方法の処理は終了する。

図１３に基づいて、場所照度２６１を算出する照度推定方法について説明する。
Ｓ４１０は自動設定停止処理である。
Ｓ４１０において、カメラ設定部１１０は、カメラ２０１の自動設定機能の動作を停止させる。

Ｓ４１１はカメラ設定処理である。
Ｓ４１１において、カメラ設定部１１０は、設定ファイル２１０Ｆから第Ｎの設定値２１０−Ｎを取得し、第Ｎの設定値２１０−Ｎをカメラ２０１に設定する。

Ｓ４２０は推定画像取得処理である。
Ｓ４２０において、カメラ２０１が監視場所２０２を撮影した画像を生成し、生成した画像を照度推定装置１００に入力する。
画像取得部１２０は、入力された画像を第Ｎの推定画像２２１−Ｎとして取得する。

Ｓ４３０は推定画像輝度算出処理である。
Ｓ４３０において、輝度算出部１３０は第Ｎの推定画像２２１−Ｎの輝度を算出する。輝度の算出方法は図５のＳ１３０と同じである。

Ｓ４４０は推定倍率取得処理である。
Ｓ４４０において、照度倍率取得部１４０は、第Ｎの推定画像２２１−Ｎの輝度に対応する照度倍率を基本モデル１９９から取得する。取得した照度倍率が第Ｎの推定倍率２４１−Ｎである。

Ｓ４５０は照度倍率比算出処理である。
Ｓ４５０において、照度倍率比算出部１５０は、参照倍率ファイル２４０Ｆから第Ｎの参照倍率２４０−Ｎを取得する。
照度倍率比算出部１５０は、第Ｎの推定倍率２４１−Ｎを第Ｎの参照倍率２４０−Ｎで割った値を算出する。算出した値が第Ｎの照度倍率比２５０−Ｎである。

Ｓ４６０は推定照度算出処理である。
Ｓ４６０において、照度算出部１６０は、参照照度ファイル２７０Ｆから第Ｎの参照照度２７０−Ｎを取得する。
照度算出部１６０は、第Ｎの参照照度２７０−Ｎに第Ｎの照度倍率比２５０−Ｎを掛けた値を算出する。算出した値が第Ｎの推定照度２６０−Ｎである。
照度算出部１６０は、推定照度ファイル２６０Ｆの第Ｎの推定照度レコードに第Ｎの推定照度２６０−Ｎを登録する。

Ｓ４７０において、カメラ設定部１１０は、Ｓ４１１でカメラ２０１に設定していない設定値が設定ファイル２１０Ｆにあるか判定する。
未設定の設定値がある場合（ＹＥＳ）、処理はＳ４１１に戻る。
未設定の設定値がない場合（ＮＯ）、処理はＳ４８０に進む。

Ｓ４８０は場所照度算出処理である。
Ｓ４８０において、照度算出部１６０は、推定照度ファイル２６０Ｆに登録された推定照度を平均して得られる平均の推定照度を算出する。算出した平均の推定照度が場所照度２６１である。但し、場所照度２６１は、最大の推定照度、最小の推定照度または最大頻度の推定照度など、平均の推定照度以外の推定照度であってもよい。
照度算出部１６０は、場所照度２６１を推定照度記憶部１９４に記憶する。

Ｓ４９１は自動設定開始処理である。
Ｓ４９１において、カメラ設定部１１０はカメラ２０１に自動設定機能の動作を開始させる。
Ｓ４９１の後、照度推定方法の処理は終了する。

図１３のＳ４１１において、カメラ設定部１１０は設定ファイル２１０Ｆに含まれる全ての設定値を順番にカメラ２０１に設定した。
しかし、カメラ設定部１１０は、カメラ２０１に設定されている設定値に基づいて、第１の設定値２１０−１と第２の設定値２１０−２とを決定してもよい。
例えば、カメラ設定部１１０は、カメラ２０１から設定値を取得し、取得した設定値に近い２つの設定値を設定ファイル２１０Ｆから選択する。選択した２つの設定値が第１の設定値２１０−１および第２の設定値２１０−２である。図８において、カメラ２０１から取得した設定値が（１／７５秒、０ｄＢ）である場合、第１の設定値２１０−１は（１／１００秒、０ｄＢ）であり、第２の設定値２１０−２は（１／５０秒、０ｄＢ）である。

＊＊＊効果の説明＊＊＊
照度推定装置１００は、カメラ２０１の設定値別の推定照度から誤差が小さい照度を推定することができる。なお、カメラ２０１の設定値に関わらず、単一の基本モデル１９９を使用することができる。したがって、複数の基本モデルを作成する必要がない。

実施の形態３．
第１の推定画像２２１−１を分割した複数のブロックから選択される対象ブロックに基づいて監視場所２０２の照度を推定する形態について説明する。但し、実施の形態１と重複する説明は省略する。

第１の参照画像２２０−１の撮影時に無かった荷物が第１の推定画像２２１−１の撮影時に監視場所２０２に置かれた場合、荷物が置かれた部分および荷物の影になる部分の反射率が第１の参照画像２２０−１の撮影時から変化してしまう。そして、第１の推定画像２２１−１の全体に基づいて監視場所２０２の照度を推定した場合、高精度な照度が得られない可能性がある。
そこで、照度推定装置１００は、第１の推定画像２２１−１から反射率の変化が少ない部分を対象ブロックとして選択し、対象ブロックに基づいて監視場所２０２の照度を推定する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１４に基づいて、照度推定装置１００の機能構成について説明する。
照度推定装置１００は、実施の形態１で説明した構成に加えて、画像分割部１２１とブロック選択部１３１と輝度記憶部１９６とを備える。

画像分割部１２１は、第１の参照画像２２０−１と第１の推定画像２２１−１とのそれぞれを複数のブロックに分割する。
輝度算出部１３０は、ブロック毎に第１の参照画像２２０−１の輝度と第１の推定画像２２１−１の輝度とを算出する。
照度倍率取得部１４０は、ブロック毎に第１の参照倍率２４０−１と第１の推定倍率２４１−１とを基本モデル１９９から取得する。
ブロック選択部１３１は、第１の参照画像２２０−１のブロック毎の輝度と第１の推定画像２２１のブロック毎の輝度とに基づいて、複数のブロックから対象ブロックを選択する。
照度倍率比算出部１５０は、対象ブロックの第１の参照倍率２４０−１と対象ブロックの第１の推定倍率２４１−１とに基づいて、第１の照度倍率比２５０−１を算出する。
照度算出部１６０は、第１の照度倍率比２５０−１と第１の参照照度２７０−１とに基づいて、第１の推定照度２６０−１を算出する。

輝度記憶部１９６は、第１の参照画像２２０−１のブロック毎の輝度を含む第１の参照輝度ファイル２３０Ｆ−１と、第１の推定画像２２１−１のブロック毎の輝度を含む第１の推定輝度ファイル２３１Ｆ−１とを記憶する。
照度倍率記憶部１９３は、ブロック毎の第１の参照倍率２４０−１を含む第１の参照倍率ファイル２４０Ｆ−１と、ブロック毎の第１の推定倍率２４１−１を含む第１の推定倍率ファイル２４１Ｆ−１とを記憶する。

図１５に基づいて、分割画像２２２について説明する。
画像分割部１２１は、第１の参照画像２２０−１と第１の推定画像２２１−１とのそれぞれを、図１５に示す分割画像２２２のように、２５（＝５×５）のブロックに分割する。但し、分割数は２５に限られるものではない。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１６に基づいて、参照倍率登録方法について説明する。
Ｓ１０１からＳ１２０は実施の形態１の図５と同じである。

Ｓ１２１は参照画像分割処理である。
Ｓ１２１において、画像分割部１２１は、第１の参照画像２２０−１を２５のブロックに分割する。

Ｓ１３０Ｂは参照輝度算出処理である。
Ｓ１３０Ｂにおいて、輝度算出部１３０は、実施の形態１の図５におけるＳ１３０と同じく、第１の参照画像２２０−１の全体の輝度を算出する。ここで、算出した輝度を全体参照輝度という。
さらに、輝度算出部１３０は、ブロック毎に第１の参照画像２２０−１の輝度を算出する。ここで、第１の参照画像２２０−１の第Ｎブロックの輝度を、第Ｎブロックの参照輝度という。Ｎは１から２５までの整数である。
輝度算出部１３０は、全体参照輝度と第Ｎブロックの参照輝度とを第１の参照輝度ファイル２３０Ｆ−１に登録する。

Ｓ１４０Ｂは参照倍率取得処理である。
Ｓ１４０Ｂにおいて、照度倍率取得部１４０は、実施の形態１の図５におけるＳ１４０と同じく、第１の参照画像２２０−１の全体の輝度に対応する照度倍率を基本モデル１９９から取得する。ここで、取得した照度倍率を全体参照倍率という。
さらに、照度倍率取得部１４０は、ブロック毎に第１の参照画像２２０−１の輝度に対応する照度倍率を基本モデル１９９から取得する。ここで、第１の参照画像２２０−１の第Ｎブロックの輝度に対応する照度倍率を、第Ｎブロックの参照倍率という。
照度倍率取得部１４０は、全体参照倍率と第Ｎブロックの参照倍率とを第１の参照倍率ファイル２４０Ｆ−１に登録する。

Ｓ１９１は実施の形態１の図５と同じである。

図１７に基づいて、照度推定方法について説明する。
Ｓ２１０およびＳ２２０は実施の形態１の図６と同じである。

Ｓ２２１は推定画像分割処理である。
Ｓ２２１において、画像分割部１２１は、第１の推定画像２２１−１を２５のブロックに分割する。

Ｓ２３０Ｂは推定輝度算出処理である。
Ｓ２３０Ｂにおいて、輝度算出部１３０は、実施の形態１の図６におけるＳ２３０と同じく、第１の推定画像２２１−１の全体の輝度を算出する。ここで、算出した輝度を全体推定輝度という。
さらに、輝度算出部１３０は、ブロック毎に第１の推定画像２２１−１の輝度を算出する。ここで、第１の推定画像２２１−１の第Ｎブロックの輝度を、第Ｎブロックの推定輝度という。Ｎは１から２５までの整数である。
輝度算出部１３０は、全体推定輝度と第Ｎブロックの推定輝度とを第１の推定輝度ファイル２３１Ｆ−１に登録する。

Ｓ２４０Ｂは推定倍率取得処理である。
Ｓ２４０Ｂにおいて、照度倍率取得部１４０は、実施の形態１の図６におけるＳ２４０と同じく、第１の推定画像２２１−１の全体の輝度に対応する照度倍率を基本モデル１９９から取得する。ここで、取得した照度倍率を全体推定倍率という。
さらに、照度倍率取得部１４０は、ブロック毎に第１の推定画像２２１−１の輝度に対応する照度倍率を基本モデル１９９から取得する。ここで、第１の推定画像２２１−１の第Ｎブロックの輝度に対応する照度倍率を、第Ｎブロックの推定倍率という。
照度倍率取得部１４０は、全体推定倍率と第Ｎブロックの推定倍率とを第１の推定倍率ファイル２４１Ｆ−１に登録する。

Ｓ２４１Ｂはブロック選択処理である。
Ｓ２４１Ｂにおいて、ブロック選択部１３１は、第１の参照画像２２０−１の輝度と第１の推定画像２２１−１の輝度との乖離度が乖離度閾値範囲内の値であるブロックを選択する。選択されたブロックが対象ブロックである。

乖離度は以下の式（１）によって求まる。
Ｄ＝Ｌ_ｉ×（ｌ_ａｌｌ／Ｌ_ａｌｌ）／ｌ_ｉ 式（１）
Ｄは乖離度であり、Ｌ_ｉは第ｉブロックの推定輝度であり、ｌ_ａｌｌは全体参照輝度であり、Ｌ_ａｌｌは全体推定輝度であり、ｌ_ｉは第ｉブロックの参照輝度である。

乖離度閾値範囲が０．６６以上１．２以下である場合、乖離度Ｄが０．６６以上１．２以下の値であるブロックが対象ブロックである。

Ｓ２５０Ｂは照度倍率比算出処理である。
Ｓ２５０Ｂにおいて、照度倍率比算出部１５０は、対象ブロック毎に、対象ブロックの推定倍率を対象ブロックの参照倍率で割った値を算出する。算出した値が照度倍率比である。
照度倍率比算出部１５０は、対象ブロック毎の照度倍率比を平均して得られる平均の照度倍率比を算出する。算出した平均の照度倍率比が第１の照度倍率比２５０−１である。但し、第１の照度倍率比２５０−１は、最大の照度倍率比、最小の照度倍率比または最大頻度の照度倍率比など、平均の照度倍率比以外の照度倍率比であってもよい。

Ｓ２６０およびＳ２９１は実施の形態１の図６と同じである。

図１７のＳ２４１Ｂにおいて、ブロック選択部１３１は、第１の参照画像２２０−１の輝度のヒストグラムと第１の推定画像２２１−１の輝度のヒストグラムとの類似度が類似度閾値範囲内の値であるブロックを選択してもよい。

この場合、ブロック選択部１３１は、以下のようにブロックを選択する。
ブロック選択部１３１は、第Ｎブロックの参照輝度のヒストグラムと第Ｎブロックの推定輝度のヒストグラムとを生成し、第Ｎブロックのヒストグラム同士の類似度を統計的手法によって算出する。例えば、類似度はバタチャリヤ距離である。
第Ｎブロックのヒストグラム同士の類似度が類似度閾値範囲内の値である場合、ブロック選択部１３１は、第Ｎブロックを選択する。例えば、類似度閾値範囲は１．５以下である。

ブロック選択部１３１は、輝度のヒストグラムの代わりに色成分のヒストグラムを生成し、色成分のヒストグラム同士の類似度を算出してもよい。
また、輝度のヒストグラム同士の類似度と色成分のヒストグラム同士の類似度とを用いて一つの類似度が算出されてもよい。
さらに、乖離度に基づいて選択されたブロックと、類似度に基づいて選択されたブロックとの両方が対象ブロックであってもよい。

照度推定装置１００は、実施の形態２と同じく、カメラ２０１の設定値別の推定照度から誤差が小さい照度を推定してもよい。

＊＊＊効果の説明＊＊＊
第１の参照画像２２０−１の撮影時に無かった荷物が第１の推定画像２２１−１の撮影時に監視場所２０２に置かれた、または、第１の参照画像２２０−１の撮影時に入射しなかった日光が第１の推定画像２２１−１の撮影時に監視場所２０２に入射したなど、監視場所２０２の状況が変わった場合であっても、監視場所２０２の照度を高精度に推定することができる。

各実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。フローチャート等を用いて説明した処理手順は照度推定装置、照度推定方法および照度推定プログラムの処理手順の一例である。
各実施の形態において「〜部」は「〜処理」「〜工程」「〜プログラム」「〜装置」等に読み替えることができる。

１００ 照度推定装置、１１０ カメラ設定部、１２０ 画像取得部、１２１ 画像分割部、１３０ 輝度算出部、１３１ ブロック選択部、１４０ 照度倍率取得部、１５０ 照度倍率比算出部、１６０ 照度算出部、１７０ 参照照度取得部、１９１ 設定値記憶部、１９２ 基本モデル記憶部、１９３ 照度倍率記憶部、１９４ 推定照度記憶部、１９５ 参照照度記憶部、１９６ 輝度記憶部、１９９ 基本モデル、２０１ カメラ、２０２ 監視場所、２１０ 設定値、２１０Ｆ 設定ファイル、２２０ 参照画像、２２１ 推定画像、２２２ 分割画像、２３０Ｆ 参照輝度ファイル、２３１Ｆ 推定輝度ファイル、２４０ 参照倍率、２４０Ｆ 参照倍率ファイル、２４１ 推定倍率、２４１Ｆ 推定倍率ファイル、２５０ 照度倍率比、２６０ 推定照度、２６０Ｆ 推定照度ファイル、２６１ 場所照度、２７０ 参照照度、２７０Ｆ 参照照度ファイル、９０１ 演算装置、９０２ 補助記憶装置、９０３ 主記憶装置、９０４ 通信装置、９０５ 入出力装置、９０９ バス。

Claims (8)

1. 撮影して得られる画像の輝度に、撮影された場所の照度の基準照度に対する比である照度倍率を対応付けた基本モデルを記憶する基本モデル記憶部と、
   監視場所を撮影して得られた第１の参照画像と、前記第１の参照画像が得られた撮影後に前記監視場所を撮影して得られた第１の推定画像とを取得する画像取得部と、
   前記第１の参照画像の輝度と前記第１の推定画像の輝度とを算出する輝度算出部と、
   前記第１の参照画像の輝度に対応する照度倍率である第１の参照倍率と、前記第１の推定画像の輝度に対応する照度倍率である第１の推定倍率と、を前記基本モデルから取得する照度倍率取得部と、
   前記第１の推定倍率の前記第１の参照倍率に対する比である第１の照度倍率比を算出する照度倍率比算出部と、
   前記第１の参照画像が得られた撮影時の前記監視場所の照度である第１の参照照度を取得する参照照度取得部と、
   前記第１の照度倍率比と前記第１の参照照度とに基づいて、前記第１の推定画像が得られた撮影時の前記監視場所の照度である第１の推定照度を算出する照度算出部と
   を備える照度推定装置。
2. 前記第１の参照画像を得る撮影時に前記監視場所を撮影するカメラに設定された第１の設定値を、前記第１の推定画像を得る撮影時に前記カメラに設定するカメラ設定部
   を備える請求項１に記載の照度推定装置。
3. 前記画像取得部は、第２の参照画像を取得し、
   前記カメラ設定部は、前記第２の参照画像を得る撮影時に前記カメラに設定されていた第２の設定値を、第２の推定画像を得る撮影時に前記カメラに設定し、
   前記画像取得部は、前記第２の推定画像を取得し、
   前記輝度算出部は、前記第２の参照画像の輝度と前記第２の推定画像の輝度とを算出し、
   前記照度倍率取得部は、前記第２の参照画像の輝度に対応する照度倍率である第２の参照倍率と、前記第２の推定画像の輝度に対応する照度倍率である第２の推定倍率と、を前記基本モデルから取得し、
   前記照度倍率比算出部は、前記第２の推定倍率の前記第２の参照倍率に対する比である第２の照度倍率比を算出し、
   前記参照照度取得部は、前記第２の参照画像が得られた撮影時の前記監視場所の照度である第２の参照照度を取得し、
   前記照度算出部は、前記第２の照度倍率比と前記第２の参照照度とに基づいて、前記第２の推定画像が得られた撮影時の前記監視場所の照度である第２の推定照度を算出し、前記第１の推定照度と前記第２の推定照度とに基づいて、前記第１の推定画像が得られた撮影時と前記第２の推定画像が得られた撮影時とを含んだ撮影時間帯の前記監視場所の照度である場所照度を算出する
   請求項２に記載の照度推定装置。
4. 前記カメラ設定部は、前記カメラに設定されている設定値に基づいて、前記第１の設定値と前記第２の設定値とを決定する
   請求項３に記載の照度推定装置。
5. 前記照度推定装置は、画像分割部とブロック選択部とを備え、
   前記画像分割部は、前記第１の参照画像と前記第１の推定画像とのそれぞれを複数のブロックに分割し、
   前記輝度算出部は、ブロック毎に前記第１の参照画像の輝度と前記第１の推定画像の輝度とを算出し、
   前記照度倍率取得部は、ブロック毎に前記第１の参照倍率と前記第１の推定倍率とを前記基本モデルから取得し、
   前記ブロック選択部は、前記第１の参照画像のブロック毎の輝度と前記第１の推定画像のブロック毎の輝度とに基づいて、前記複数のブロックから対象ブロックを選択し、
   前記照度倍率比算出部は、前記対象ブロックの前記第１の参照倍率と前記対象ブロックの前記第１の推定倍率とに基づいて、前記第１の照度倍率比を算出する
   請求項１に記載の照度推定装置。
6. 前記ブロック選択部は、前記第１の参照画像の輝度と前記第１の推定画像の輝度との乖離度が乖離度閾値範囲内の値であるブロックを選択する
   請求項５に記載の照度推定装置。
7. 前記ブロック選択部は、前記第１の参照画像の輝度のヒストグラムと前記第１の推定画像の輝度のヒストグラムとの類似度が類似度閾値範囲内の値であるブロックを選択する
   請求項５に記載の照度推定装置。
8. 撮影して得られる画像の輝度に、撮影された場所の照度の基準照度に対する比である照度倍率を対応付けた基本モデルを用いる照度推定プログラムであって、
   監視場所を撮影して得られた第１の参照画像と、前記第１の参照画像が得られた撮影後に前記監視場所を撮影して得られた第１の推定画像とを取得する画像取得処理と、
   前記第１の参照画像の輝度と前記第１の推定画像の輝度とを算出する輝度算出処理と、
   前記第１の参照画像の輝度に対応する照度倍率である第１の参照倍率と、前記第１の推定画像の輝度に対応する照度倍率である第１の推定倍率と、を前記基本モデルから取得する照度倍率取得処理と、
   前記第１の推定倍率の前記第１の参照倍率に対する比である第１の照度倍率比を算出する照度倍率比算出処理と、
   前記第１の参照画像が得られた撮影時の前記監視場所の照度である第１の参照照度を取得する参照照度取得処理と、
   前記第１の照度倍率比と前記第１の参照照度とに基づいて、前記第１の推定画像が得られた撮影時の前記監視場所の照度である第１の推定照度を算出する照度算出処理と
   をコンピュータに実行させる照度推定プログラム。

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