JP2008016289A - 照明制御システム - Google Patents
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Abstract
【課題】照明用の操作盤の近くに移動せずに照明制御を行え、リモコン装置の保管、管理が不要であって、簡単な動作や身振りで、照明制御を行う。
【解決手段】顔、または、手の画像を撮影し、顔画像の有無、手の形状の画像、顔または手の上方向および下方向の動作の画像、あるいは、手が指し示す上方向および下方向の画像情報などのような、複数種の画像情報を認識して識別し、前記複数種の識別結果に基づいて、照度設定、照度増加、または、照度減少のための照明制御情報を出力する照明制御システム。
【選択図】図1
【解決手段】顔、または、手の画像を撮影し、顔画像の有無、手の形状の画像、顔または手の上方向および下方向の動作の画像、あるいは、手が指し示す上方向および下方向の画像情報などのような、複数種の画像情報を認識して識別し、前記複数種の識別結果に基づいて、照度設定、照度増加、または、照度減少のための照明制御情報を出力する照明制御システム。
【選択図】図1
Description
本発明は、照明制御システムに関し、特に、照度、光度などの設定を設定指示者の身振りやジェスチャによって行う照明制御システムに関する。
従来、照明の制御は、壁に設置された操作盤のスイッチやつまみなどを操作して行うものが知られている。また、リモコン装置によって照度または光度を制御する方式も知られている。照度または光度を変更したい場合、前者では、設定指示者が操作盤まで移動する必要がある。後者では、操作位置の制約はなくなるが、リモコン装置の管理しておき設定指示者に手渡す必要がある。不特定多数の人々が使用する会議室などの施設の照明制御では、リモコン装置の貸し出しや、回収、管理が必要で、紛失することも懸念される。
一方、人の顔や手を画像認識する技術として種々の方式が知られている。
例えば、高精度な顔画像認識を実現する技術として、顔テンプレートを登録しておき、撮影した顔画像から顔の特徴点の座標分布を抽出し、顔テンプレートによる特徴と比較する方法がある。(特許文献1など)
また、カメラ等による入力画像から手領域抽出画像と手領域細線画像の2種類の手形状認識画像を生成し、手領域抽出画像からは、指の太さといった手の見掛け上の特徴を、手領域細線画像からは、手の方向、指の根本座標といった手の骨格的特徴を画像特徴として抽出し、指の本数を認識して、得られた画像特徴と手の構造的特徴とを用いて、手の方向を決定して、指領域の抽出を行い、得られた指領域抽出画像と手形状認識画像を解析することにより、画像特徴を得て、どの指が伸びているかを認識する方法が知られている。
また、肌色領域の抽出を行ない、指形状のコード化、及び左右の手の空間中での動きをコード化することにより、手動作の認識を容易にする技術がある。すなわち、撮影装置で撮影した手動作の時系列画像から、肌色領域の抽出、顔、右手、左手の重心の抽出を行ない、空間位置計算装置で左手のひらと右手のひらの空間位置を計算する。指形状コード作成装置で、指形状コード列を作成する。手の使用状態、静動、指形状の変化により、認識対象手動作の含まれるグループを特定する。動きコード作成装置で、左右の手の動きコードを作成する。開始位置コード作成装置では、手動作の開始位置コードを作成する。手動作 単語照合装置は、動きコード、開始位置コード、指形状コードを元に、特定したグループ中の手動作単語から、撮影された手動作と対応する手動作単語を決定する。(特許文献2など)
特開2005−149302号公報(第1頁、図1等)
特開平07−282235号公報(第1頁、図1等)
しかしながら、上記従来技術による照明装置では、照度または光度を変更したい場合、照明設定指示者が操作盤まで移動する必要がある。リモコン装置による照明制御方式では、操作位置の制約はなくなるが、リモコン装置の管理しておき設定指示者に手渡す必要がある。リモコン装置は、しばしば紛失する恐れがある。
一方、人の顔や手を画像認識する技術は、種々知られているものの、照明制御に使用したものはない。上記、特許文献1は、顔の画像認識技術を開示しているが、個人識別についての応用であり、照明制御には向かない。特許文献2は、顔や手の動作を認識し、動作の様子に対応したコードを生成する技術であるが、どのような動作をどのように応用するかについては開示されていない。
照明設定指示者が、操作盤を触れることなく、また、リモコン装置を使うことなく、例えば顔や手の特定の身振りによって照明を所望の明るさに調節設定できれば、講演中などに照明を変化させるなどの場合にも、講演を中断することがなくなり、便利になるものと思われ、このような照明制御システムが期待される。
本発明は、会議室、ホール、一般家庭の室内、室外などの照明エリアの場において、一般の人がリモコン装置を用いずに、身振りによりその場で簡単に照明の制御を行うことを可能にする照明制御システムを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の照明制御システムは、以下のような手段および手順を採用する。
(1)本発明は、照明設定指示者の画像を撮影して画像情報を出力する撮影手段と、前記画像情報に基づき前記照明設定指示者が行う照明指示を識別して照明制御情報を出力する画像認識手段と、前記照明制御情報に基づき照度または光度を制御する照明制御手段とを具備した照明制御システムである。
(1)本発明は、照明設定指示者の画像を撮影して画像情報を出力する撮影手段と、前記画像情報に基づき前記照明設定指示者が行う照明指示を識別して照明制御情報を出力する画像認識手段と、前記照明制御情報に基づき照度または光度を制御する照明制御手段とを具備した照明制御システムである。
本発明の照明制御システムによれば、顔を撮影手段に向けたり、顔や手を撮影手段に向けて、所定の形にしたり、動作を行ったりすることにより、操作盤のスイッチの操作が不要になり、リモコン装置の管理も不要になる。
(2)本発明は、照明設定指示者の顔、または、手を含む画像を撮影して画像情報を出力する撮影手段と、前記画像情報に基づき前記照明設定指示者が行う照明指示を識別して照明制御情報を出力する画像認識手段と、前記照明制御情報に基づき照度または光度を制御する照明制御手段とを具備した照明制御システムである。識別は、2または3以上の複数の顔あるいは手の状態の画像情報に対して行われる。
(2)本発明は、照明設定指示者の顔、または、手を含む画像を撮影して画像情報を出力する撮影手段と、前記画像情報に基づき前記照明設定指示者が行う照明指示を識別して照明制御情報を出力する画像認識手段と、前記照明制御情報に基づき照度または光度を制御する照明制御手段とを具備した照明制御システムである。識別は、2または3以上の複数の顔あるいは手の状態の画像情報に対して行われる。
本発明の照明制御システムによれば、操作盤のスイッチの操作が不要であり、リモコン装置の管理も不要になる。
(3)本発明において、前記画像認識手段は、顔の上方向、または、下方向の動作を識別して、照度または光度の増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
(3)本発明において、前記画像認識手段は、顔の上方向、または、下方向の動作を識別して、照度または光度の増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
このようにすれば、本発明の照明制御は、顔の動きで照明制御が行え、複雑な制御方法を記憶する必要が無い。
(4)本発明において、前記画像認識手段は、前記照明設定指示者が示す手の指の本数を識別して、照度または光度の設定、増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
(4)本発明において、前記画像認識手段は、前記照明設定指示者が示す手の指の本数を識別して、照度または光度の設定、増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
このようにすれば、本発明は、簡単な手の形で照明制御が行え、複雑な制御方法を記憶する必要が無い。
(5)本発明において、前記画像認識手段は、手が指し示す上方向、または、下方向を識別して、照度または光度の設定、増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
(5)本発明において、前記画像認識手段は、手が指し示す上方向、または、下方向を識別して、照度または光度の設定、増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
このようにすれば、本発明は、簡単な手の形で照明制御が行え、複雑な制御方法を記憶する必要が無い。
(6)本発明において、前記画像認識手段は、手の上方向、または、下方向の動作を識別して、照度または光度の設定、増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
(6)本発明において、前記画像認識手段は、手の上方向、または、下方向の動作を識別して、照度または光度の設定、増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
このようにすれば、本発明は、簡単な手の動作により照明制御が行え、複雑な制御方法を記憶する必要が無い。
(7)本発明において、前記画像認識手段は、手のひらが上方向にあるか、または、手のひらが下方向にあるかを識別して、照度または光度の設定、増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
(7)本発明において、前記画像認識手段は、手のひらが上方向にあるか、または、手のひらが下方向にあるかを識別して、照度または光度の設定、増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
このようにすれば、本発明は、簡単な手のひらの形で照明制御が行え、複雑な制御方法を記憶する必要が無い。
(8)本発明において、前記画像認識手段は、手のひらが上方向にあるか、または、手のひらが下方向にあるかを識別し、手のひらの上下方向の動作を識別して、照度または光度の設定、増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
(8)本発明において、前記画像認識手段は、手のひらが上方向にあるか、または、手のひらが下方向にあるかを識別し、手のひらの上下方向の動作を識別して、照度または光度の設定、増加、または、減少を行う照明制御情報を出力する。
このようにすれば、本発明は、簡単な手の形と動作により照明制御が行え、複雑な制御方法を記憶する必要が無い。
(9)本発明において、前記撮像手段を部屋の壁面に設置すれば、操作盤のスイッチなどの位置まで移動せずに、直感的に理解しやすい簡単な身振りで照明制御が行え、複雑な制御方法を記憶する必要が無い。
(10)本発明において、前記撮像手段を部屋の天井に、または、前記照明制御手段が光度または照度または光度を制御する光源の近傍に設置すれば、簡単な手の形や身振りで照明制御が行え、複雑な制御方法を記憶する必要が無い利点があり、かつ、部屋の任意の場所の照度または光度を別々に設定することが可能になる。
(9)本発明において、前記撮像手段を部屋の壁面に設置すれば、操作盤のスイッチなどの位置まで移動せずに、直感的に理解しやすい簡単な身振りで照明制御が行え、複雑な制御方法を記憶する必要が無い。
(10)本発明において、前記撮像手段を部屋の天井に、または、前記照明制御手段が光度または照度または光度を制御する光源の近傍に設置すれば、簡単な手の形や身振りで照明制御が行え、複雑な制御方法を記憶する必要が無い利点があり、かつ、部屋の任意の場所の照度または光度を別々に設定することが可能になる。
本発明の照明制御システムによれば、操作盤の前に移動せずに照明制御を行うことが可能になり、リモコン装置の使用が不要になり、リモコン装置の保管、管理が不要になる。また、直感的に理解が容易な動作や身振りで、照明制御を行うことが可能になる。
本発明の照明制御システムの実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素が同様の動作を行う場合には、再度の説明を省略する場合がある。
(実施の形態1)
(実施の形態1)
実施の形態1において、照明設定指示者1が照明指示として手の指の形を1、2、3本のいずれかとすることにより、照明の明るさを3通りに制御する照明制御システムについて説明する。
図1に、本発明の実施の形態1の照明制御システムの構成ブロック図を示す。照明制御システムは、撮像手段2、画像認識手段3、照明制御手段4、光源5を備えている。
撮像手段2は撮影手段であって、照明設定指示者1の手を撮影し、その画像情報を画像認識手段3に供給する機能を有し、通常、CCDカメラなどである。
画像認識手段3は画像を認識する手段であって、撮像手段2が撮影した画像情報を受け取り、画像情報から後述する手の部分を抽出し、手の指が、1本、2本、3本の何れであるかなどを識別する。画像認識手段3は、例えば、手の指が1本であると識別すると、照明制御情報として、照度40%を指示する照明制御情報を照明制御手段4に供給する。画像認識手段3は、例えば、手の指が2本であると識別すると、照明制御情報として、照度70%を指示する照明制御情報を、照明制御手段である照明制御手段4に供給する。画像認識手段3は、例えば、手の指が3本であると識別すると、照明制御情報として、照度100%を指示する照明制御情報を照明制御手段4に供給する。照明制御情報は、照明を制御するための情報や命令であり、そのデータ構造は問わない。
照明制御手段4は、受け取った照明制御情報に従って、光源5の発光する照度値を最大値の40%、70%、100%になるように制御する。照明制御情報は、40%、70%、100%などを示す数値情報でもよいし、40%、70%、100%などを指し示す符号情報でもよく、照度制御部4が受け入れる形態の情報であればよい。照明制御手段4は、蛍光灯などの光源5の点灯時間率を40%、70%、100%などに制御する周知のパルス幅制御回路などにより実現できる。光源5は、部屋の天井等などに1つでも複数個でもよいが、会議室などでは、複数個設置されるのが通常であり、この場合、照度制御部4は、光源5の近傍にそれぞれ設けられる。
なお、光源の明るさは、通常、光度(カンデラ)で表される。照明制御手段4は、光源5の光度を制御する回路であるのが一般的である。光度を制御すれば、手元の明るさである照度(ルックス)も制御される。光源の光度を制御せずに、照明の照度または光度を制御するものとしては、照明器具にルーバなどの遮光体が設けられ、遮光体を制御して、手元の明るさを変化させるものが考えられる。本発明においては、照明を制御するのに、光度を制御してもよいし、照度または光度を制御してもよい。従って、本発明の各実施の形態において、照度を光度と読み替えてもよいし、その逆でもよい。
画像認識手段3は、図2に示すような手の画像を受け取ると、図3に示すフローチャートに従って、手の画像の指の本数を識別する。まず、(ステップS10)において、撮像手段2から画像情報を取得する。(ステップS11)において、画像情報から手領域の画像を抽出する。次に、(ステップS12)において、手の輪郭線を抽出する。輪郭線を抽出する際には、画像情報の濃淡を利用しても良いし、肌色部分を抽出するようにしても良い。次に、(ステップS13)において、指の本数を識別する。指の本数の識別には、手の輪郭線の凸部と凹部を輪郭線の方向の変化により抽出して、輪郭線の形状を突起のある多辺形の形状に変換し、突起部の数を計数すれば良い。突起部の数の計数には、輪郭線による上記多辺形を2分する任意の線分を多辺形上に引いて突起部を横切る回数を指の数に相当するものとして計数すれば求まる。例えば、線分の方向を、一例として20度ごとに変更した9通りの方向のそれぞれについて、横切る回数を計数し、その最大値を指の本数とするようにしてもよい。また、突起の内で、突起の先端と突起の間の凹みの底との距離の小さいものは無視し、大きい突起を選んで突起の数を計数しても良い。識別結果である指の本数が1本の場合、(ステップS14)においてYesとなり、(ステップS15)において、照度または光度を40%とする照明制御情報を照明制御手段4に出力する。指の本数が2本の場合、(ステップS16)においてYesとなり、(ステップS17)において、照度または光度を70%とする照明制御情報を照明制御手段4に出力する。指の本数が3本の場合、(ステップS18)においてYesとなり、(ステップS19)において、照度または光度を100%とする照明制御情報を照明制御手段4に出力する。識別結果の指の本数が1本、2本、3本以外の場合、あるいは、指の本数が認識できない場合は、照明制御の指示が無いこととなり、照明を変更することなく、処理を終了して開始に戻る。このような手順を繰り返すことにより、照明設定指示者1が、指の本数を撮像手段2にむけて示すと、指の本数による指示に従って、光源5の照度または光度を40%、70%、100%の何れかに制御できる。以上のように、本実施の形態では、3種類の手の形とそれ以外、合計4種類の識別を行わせている。
また、指1本の場合、全照明器具の光源の点灯光度を30%にし、指2本の場合、全照明器具の光源の点灯光度を100%にし、指3本の場合、プレゼンテーション時の点灯パターンにし、指4本の場合、全照明器具の光源の点灯光度を70%にするような照明制御を行うようにしたフローチャートを採用しても良い。プレゼンテーション時の点灯パターンとは、講演者の立つ位置の照明を他の照明より明るくしたり、プロジェクタ表示のために、演台近辺を暗くするなどのパターンである。
なお、手の領域画像検出処理(ステップS11)において、顔の画像認識も行い、さらに、視線の検出を行い、照明設定指示者1が、撮像手段2を見つめていることを検知し、その場合に、照明の光度や照度の増減を行うようにしてもよい。照明制御を意図しない人の手の動作により、誤って照明制御が行われる恐れが少なくなる。顔の画像認識や視線の検出処理の方法は、種々知られているので詳細については説明しない。視線検出については、簡単な方法として、眼の白目の部分と黒目の部分の位置座標を両眼について検出し、黒目の部分が、白目の部分の中央に位置するかどうかを判定すれば、大略視線が撮像手段2に向けられているか否かの判定が行える。視線が撮像手段2に向けられていない場合は、黒目の部分は、白目の中央部から上下左右に片寄った位置になるのが通常である。
本実施の形態によれば、照明設定指示者1は、照明制御用のスイッチなどの場所に行くことなく、撮像手段2の近傍で、手の形を変えることにより、希望の照明の明るさを指示可能になる。また、リモコンを探す手間が不要になる。
なお、画像認識手段3は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。図3において説明した画像認識手段3の画像処理や指の本数判定などの処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録される。但し、ハードウェアによる専用回路で実現してもよい。これらの点については、以下の各実施の形態においても同様である。
また、本実施の形態において、手の形と照明の明るさが1対1に対応したが、例えば、同一の手の形(パーや、グーや、差し出した1本の指など)を撮影手段2に向けることにより、照明のモード(ON、OFFや、就寝モードなど)が切り替わっても良い。つまり、本照明制御システムは、照明設定指示者の手の画像を撮影して画像情報を取得する撮影手段と、前記画像情報を用いて前記照明設定指示者が行う前記手による照明指示を識別して照明制御情報を取得する画像認識手段と、前記照明制御情報に基づいて照度または光度を制御する照明制御手段を具備する構成であれば良い。
(実施の形態2)
(実施の形態2)
次に、照明設定指示者1が顔の上下の動きによる照明指示を行って、照明制御させる実施の形態について説明する。本実施の形態の照明制御システムの構成は、図1により説明したものと基本的に同じであるが、画像認識手段3の動作が異なるので、異なる点について説明する。
本実施の形態の画像認識手段3は、撮像手段2の出力する画像情報から、図4に示すような、照明設定指示者1の顔の画像を抽出し、眼の部分を検出し、画像内での眼の上下方向の位置であるY座標値を算出し、座標値Yの上下の移動によって、照明の明るさを変更する照明制御情報を生成して出力する。
照明設定指示者1は撮像手段2に向かい、最初に、図4の(a正面)に示すように、撮像手段2の方向、すなわち、正面方向を向く。照明を明るくしたい場合、照明設定指示者1は、図4の(b上向き)に示すように、顔をそらして上方向へ向けた後、図4の(c正面)に示すように、正面方向に戻す。次に、照明を暗くしたい場合には、照明設定指示者1は、図4の(d下向き)に示すように、顔を下方向へうつむけた後、正面方向に戻す。このような動作を行って照明を制御する手順を図5のフローチャートにより説明する。
画像認識手段3は、(ステップS30)において、撮像手段2が供給する画像情報を取得し、(ステップS31)において、画像情報の画像解析を行って顔の部分を認識し、眼の部分を検出する。このためには、エッジ抽出処理、顔の標準テンプレートとの比較処理、肌色の抽出処理の利用など、顔画像抽出に周知の処理が利用できる。眼の部分の検出には、顔の中の眼の形状のエッジ検出、白目と黒目の位置における濃度分布などが利用できる。次に、(ステップS32)において、眼のy方向(上下方向)の座標値Yを画像情報から算出する。(ステップS30)、(ステップS31)、(ステップS32)の手順は、所定時間毎、例えば200ms毎に繰り返し行われるものとする。算出された眼の座標値Yを(ステップS33)において平均化し、平均値{Y}を算出する。平均化は、算出される座標値Yの新しいサンプル値10サンプルの値について行う。なお、このサンプル数は、これ以外の数でもよい。平均化は、座標値Yの新しいサンプル値が算出されるたびに行われる。平均化することにより、大まかな顔の静止位置を安定して算出することが可能になる。次に、(ステップS34)において、Y>{Y}+αであるかどうか判定する。Yesの場合、顔が上に向けられたと判断し、(ステップS35)に進む。(ステップS35)において、Y<{Y}+βであるかどうか判定する。α、βは、α>β>0の定数である。(ステップS35)において、Noの場合、顔が上に向けられたままであると判断し、(ステップS35)を繰り返す。(ステップS35)において、Yesになると、顔が正面に戻ったと判断し、(ステップS36)に進み、画像認識手段3は、照度または光度を1段階増加させた照明制御情報を照明制御手段4に供給し、(ステップS37)に進む。次に、(ステップS37)において、Y<{Y}−αであるかどうか判定する。Yesの場合、顔が下に向けられたと判断し、(ステップS38)に進む。(ステップS38)において、Y>{Y}−βであるかどうか判定する。(ステップS38)において、Noの場合、顔が下に向けられたままであると判断し、(ステップS38)を繰り返す。(ステップS38)において、Yesになると、顔が正面に戻ったと判断し、(ステップS39)に進み、画像認識手段3は、照度または光度を1段階減少させた照明制御情報を照明制御手段4に供給し、一連の処理を終了し、(ステップS30)に戻る。なお、照明設定指示者1が照明制御指示を終えて、撮像手段2の前から移動し、画像情報に顔の部分が含まれなくなると、座標値Yは算出されない。このように(ステップS31)において顔が検出されず、(ステップS32)において座標値Yが算出されない場合は、(ステップS34)、(ステップS37)においてNoと判定する。照明設定指示者1が照明制御指示を終えて、撮像手段2の前から移動すると、照明は変化せずに維持される。照明制御の1段階とは、光度、または、照度の±20%のような一定率の変化分値、あるいは、カンデラやルックスの一定量の変化分値とすればよい。例えば、最大値の±5%、±10%±20%などの値である。従って、照明制御情報は、現在の値にこれらの変化分値を加えたものでよい。なお、平均値{Y}を基準にして現在値のYの変化の大きさを比較することにより、Yの変化を確実に捉えることが可能になっている。
図4に、顔の方向を(a)正面、(b)上向き、(c)正面、(d)下向きに順に変化させたときの眼の座標値Yの変化、および、平均値{Y}、判断の閾値{Y}+α、{Y}+β、{Y}−α、{Y}−βの例を示す。図5のフローチャートでは、顔が上向きの間および下向きの間は、平均値の算出を行わないので、その間の平均値{Y}は大幅には変化せず、最初に正面を向いたときの眼の座標値Yの平均値{Y}がほぼ保たれる。本実施の形態では、顔を上向き、または、下向きに1回変化させるたびに、1段階の増光、または、減光が行われることになる。以上のように、本実施の形態は、顔の上下方向の動作を認識、識別して、識別結果により照明の増減の制御を行うものであって、2種類の顔の動きと顔の動き無しの合計3種類の識別を行わせている。
なお、眼の部分の抽出処理(ステップS31)において、視線の検出も行い、照明設定指示者1が、撮像手段2を見つめていることを検知し、その場合に、照明の光度や照度の増減を行うようにしてもよい。照明制御を意図しない人の顔の動作により、誤って照明制御が行われる恐れが少なくなる。
(実施の形態3)
(実施の形態3)
実施の形態2では、照明制御のために、顔を何度も上下させる必要があったが、本実施の形態では、顔を上下に向けている時間の長さによる照明指示を行って、照明制御をさせる。
本実施の形態の照明制御システムの構成は、図1と同様であるが、画像認識手段3の動作が異なるので、その部分について説明する。画像認識手段3は、図6に示すフローチャートのような動作を行う。
図6のフローチャートにおいて、(ステップS50)、(ステップS51)、(ステップS52)、(ステップS53)は、図5の(ステップS30)、(ステップS31)、(ステップS32)、(ステップS33)と同様である。また、(ステップS50)、(ステップS51)、(ステップS52)の手順は、所定時間毎、例えば200ms毎に繰り返し行われるものとする。次に、(ステップS54)において、Y>{Y}+αであるかどうか判定する。Yesの場合、顔が上に向けられたと判断し、(ステップS55)に進む。(ステップS55)において、画像認識手段3は、照度または光度を少し増加させた照明制御情報を照明制御手段4に供給する。次に(ステップS56)に進み、Y<{Y}+βであるかどうか判定する。α、βは、α>β>0の定数である。(ステップS56)において、Noの場合、顔が上に向けられたままであると判断し、(ステップS55)を繰り返す。(ステップS56)において、Yesになると、顔が正面に戻ったと判断し、(ステップS57)に進む。次に、(ステップS77)において、Y<{Y}−αであるかどうか判定する。Yesの場合、顔が下に向けられたと判断し、(ステップS58)に進む。(ステップS58)において、画像認識手段3は、照度または光度を少し減少させた照明制御情報を照明制御手段4に供給する。次に(ステップS59)に進み、Y>{Y}−βであるかどうか判定する。(ステップS59)において、Noの場合、顔が下に向けられたままであると判断し、(ステップS58)を繰り返す。(ステップS59)において、Yesになると、顔が正面に戻ったと判断し、一連の処理を終了し、(ステップS50)に戻る。なお、照明設定指示者1が照明制御指示を終えて、撮像手段2の前から移動し、画像情報に顔の部分が含まれなくなると、座標値Yは算出されない。このように(ステップS51)において顔が検出されず、(ステップS52)において座標値Yが算出されない場合は、(ステップS54)、(ステップS57)においてNoと判定する。照明設定指示者1が照明制御指示を終えて、撮像手段2の前から移動すると、照明は変化せずに維持される。(ステップS55)、(ステップS58)における、照明制御情報の増加、減少とは、光度、または、照度の±5%のような比較的小さな値、あるいは、カンデラやルックスの一定量の変化分値とすればよい。光度、または、照度の最大値の±5%、±10%のような値でもよい。従って、照明制御情報は、現在の値にこれらの変化分値を加えたものでよい。
本実施の形態では、図4において、顔を上向きにしている間、照明は徐々に明るくなり、顔を下向きにしている間、照明は徐々に暗くなるので、希望の明るさになった時点で、顔を正面に向ければよい。(ステップS55)、(ステップS58)における、照明制御情報の増加、減少のステップを小さな値にすれば、光度や照度はゆっくり変化する。(ステップS55)、(ステップS56)によるループの処理速度を遅くしても同様に、光度や照度はゆっくり変化する。以上のように、本実施の形態は、顔の上下方向を認識、識別して、識別結果により照明の増減の制御を行うものであって、2種類の顔の形とそれ以外、合計3種類の識別を行わせていることになる。
なお、眼の部分の抽出処理(ステップS51)において、視線の検出も行い、照明設定指示者1が、撮像手段2を見つめていることを検知し、その場合に、照明の光度や照度の増減を行うようにしてもよい。照明制御を意図しない人の顔の動作により、誤って照明制御が行われる恐れが少なくなる。
上記実施の形態2および3においては、顔の中の眼の位置を検出して、その平均的な位置からの上方向または下方向の運動により照明の光度や照度の増減指示を行った。目の位置以外に、鼻や口の位置を検出してその位置の上下運動により照明の光度や照度の増減指示を行ってもよい。また、顔の位置の認識処理のために、肌色の認識を利用したり、顔の部分の重心を算出したりして重心位置の上下運動を検知して照明の光度や照度の増減指示を行ってもよい。肌色の認識や顔の重心位置の認識や算出の方法については、特許文献2の技術を適用してもよい。
(実施の形態4)
(実施の形態4)
次に、顔の代りに手の形により照明指示を行い照明制御する実施の形態について説明する。本実施の形態では、図7(A)に示すように、手の人差し指を上に向けた時に増光の制御を行い、図7(B)に示すように、手の人差し指を下に向けた時に減光の制御を行う。
本実施の形態の照明制御システムの構成は、図1と同様であるが、画像認識手段3の動作が異なるので、その部分について説明する。画像認識手段3は、図7に示すフローチャートのような動作を行う。
図7のフローチャートにおいて、画像認識手段3は、(ステップS70)、(ステップS71)、(ステップS72)において、それぞれ、実施の形態1において説明した(ステップS10)、(ステップS11)、(ステップS12)と同様の処理手順を実行する。次に(ステップS73)において、画像認識手段3は、人差し指を伸ばした手の形状の認識処理と手の人差し指の方向が上向きか、下向きかの検出処理を行う。なお、(ステップS70)、(ステップS71)、(ステップS72)、(ステップS73)の手順は、所定時間毎、例えば200ms毎に繰り返し行われるものとする。
次に、(ステップS74)において、人差し指の方向の検出結果が上向きかどうか判定し、Yesの場合、増光の指示が行われていると判断し、(ステップS75)に進む。(ステップS75)において、画像認識手段3は、照度または光度を少し増加させた照明制御情報を照明制御手段4に供給し、(ステップS74)に戻る。(ステップS74)においてNoの場合、(ステップS76)に進み、人差し指の方向の検出結果が下向きかどうか判定する。Yesの場合、減光の指示が行われていると判断し、(ステップS77)に進む。(ステップS77)において、画像認識手段3は、照度または光度を少し減少させた照明制御情報を照明制御手段4に供給し、(ステップS76)に戻る。画像情報から手の部分が検出されない場合や、手の人差し指が上向きでも下向きでもない場合は、(ステップS74)と(ステップS76)においてNoであり、増光も減光も行われない。(ステップS76)においてNoの場合、一連の処理が終わり、(ステップS70)に戻る。(ステップS75)、(ステップS77)における、照明制御情報の増加、減少とは、光度、または、照度の±5%のような比較的小さな値の増減、あるいは、カンデラやルックスの一定量の変化分値の増減とすればよい。また、光度、または、照度の最大値の±5%、±10%などの値でもよい。従って、照明制御情報は、現在の値にこれらの変化分値を加えたものでよい。
本実施の形態では、人差し指を上向きにしている間、照明は徐々に明るくなり、人差し指を下向きにしている間、照明は徐々に暗くなる。希望の明るさになった時点で、照明設定指示者1は、手を撮像手段2の視野外に移動させるか、人差し指を伸ばさない手の形にする。
なお、手領域画像の抽出処理(ステップS71)、輪郭線の抽出処理(ステップS72)、および、人差し指を伸ばした手の形状の認識処理(ステップS73)には、実施の形態1において説明した指の本数の識別方法が利用可能である。また、人差し指を伸ばした手の形状の上向きのテンプレートと下向きのテンプレートを用意しておき、抽出した手や指の輪郭線データと2つのテンプレートの類似度を算出して、どちらのテンプレートにより類似しているかを判断すれば、手の指の方向の検出、すなわち、人差し指の上向き、下向きの判定や検出が行える。また、類似度が小さい場合は、人差し指が伸ばされていないとして、上向きでも下向きでもないと判定できる。撮像手段2が、手以外の画像情報を画像認識手段3に供給している場合には、手や指の輪郭線の抽出ができないが、この場合も、上向きでも下向きでもないと判定されるから、(ステップS74)と(ステップS76)においてNoであり、増光も減光も行われない。
なお、人差し指以外の指の形を適用してもよい。手全体が指し示す方向が上方向か下方向かにより、照明の光度や照度の増減を行ってもよい。以上のように、本実施の形態は、手が上方向か、下方向かを認識、識別して、識別結果により照明の増減の制御を行うものであって、2種類の手の形とそれ以外、合計3種類の識別を行わせていることになる。
また、手領域の画像抽出処理(ステップS71)において、顔の領域の抽出と視線の検出も行い、照明設定指示者1が、撮像手段2を見つめていることを検知し、その場合に、照明の光度や照度の増減を行うようにしてもよい。照明制御を意図しない人の手の動作により、誤って照明制御が行われる恐れが少なくなる。
(実施の形態5)
(実施の形態5)
次に、手の上下動作による照明指示に従って照明制御する実施の形態について説明する。本実施の形態では、図9(A)に示すように、手のひらを上に向けて上下に動かす動作により増光の制御を行い、図9(B)に示すように、手のひらを下に向けて上下に動かす動作により減光の制御を行う。なお、手の向きは図9のように横向きでも、図11のように正面向きでも実現可能である。
本実施の形態の照明制御システムの構成は、図1と同様であるが、画像認識手段3の動作が異なるので、その部分について説明する。画像認識手段3は、図10に示すフローチャートのような動作を行う。
図10のフローチャートにおいて、画像認識手段3は、(ステップS90)、(ステップS91)、(ステップS92)において、それぞれ、実施の形態1において説明した(ステップS10)、(ステップS11)、(ステップS12)と同様の処理手順を実行する。次に(ステップS93)において、画像認識手段3は、手の形状の認識処理と手のひらの方向が上向きか、下向きかの検出処理および手のひらの上下運動の検出処理を行う。なお、(ステップS90)、(ステップS91)、(ステップS92)、(ステップS93)の手順は、所定時間毎、例えば200ms毎に繰り返し行われるものとする。
次に、(ステップS94)において、手のひらが上向きで上下動を伴っているかどうか判定し、Yesの場合、増光の指示が行われていると判断し、(ステップS95)に進む。(ステップS95)において、画像認識手段3は、照度または光度を少し増加させた照明制御情報を照明制御手段4に供給し、(ステップS94)に戻る。(ステップS94)においてNoの場合、(ステップS96)に進み、手のひらが下向きで上下動を伴っているかどうか判定する。Yesの場合、減光の指示が行われていると判断し、(ステップS97)に進む。(ステップS97)において、画像認識手段3は、照度または光度を少し減少させた照明制御情報を照明制御手段4に供給し、(ステップS96)に戻る。画像情報から手の部分が検出されない場合や、手のひらが上向きでも下向きでもない場合および手のひらが上下動を伴っていない場合は、(ステップS94)と(ステップS96)においてNoであり、増光も減光も行われない。(ステップS96)においてNoの場合、一連の処理が終わり、(ステップS90)に戻る。(ステップS95)、(ステップS97)における、照明制御情報の増加、減少は、実施の形態4において説明したとおりである。
本実施の形態では、手のひらを上向きにして上下動させている間、照明は徐々に明るくなり、手のひらを下向きにして上下動させている間、照明は徐々に暗くなる。希望の明るさになった時点で、照明設定指示者1は、手を撮像手段2の視野外に移動させるか、上下動をやめるか、手のひらを上下に向けない形状にするかすれば、(ステップS94)と(ステップS96)においてNoであり、所望の照明をその後維持される。
なお、手領域画像の抽出処理(ステップS91)、輪郭線の抽出処理(ステップS92)、および、手のひらを上下に向けた手の形状の認識処理(ステップS93)には、特許文献2の技術が利用可能である。また、手のひらの形状の上向きのテンプレートと手のひらの形状の下向きのテンプレートを用意しておき、抽出した手や指の輪郭線データと2つのテンプレートの類似度を算出して、どちらのテンプレートにより類似しているかを判断すれば、手のひらの方向の検出が行える。また、類似度が小さい場合は、手のひらが上向きでも下向きでもないと判定できる。撮像手段2が、手以外の画像情報を画像認識手段3に供給している場合には、手の輪郭線の抽出ができないが、この場合も、手のひらが上向きでも下向きでもないと判定されるから、(ステップS94)と(ステップS96)においてNoであり、増光も減光も行われない。また、(ステップS93)における手のひらの上下動の検出には、上記実施の形態における顔の上下運動の検知方法が利用できる。以上のように、本実施の形態は、手の上下方向の動作を認識、識別して、識別結果により照明の増減の制御を行うものであって、2種類の手の動きとそれ以外、合計3種類の識別を行わせていることになる。
なお、手領域の画像抽出処理(ステップS91)において、顔の領域の抽出と視線の検出も行い、照明設定指示者1が、撮像手段2を見つめていることを検知し、その場合に、照明の光度や照度の増減を行うようにしてもよい。照明制御を意図しない人の手の動作により、誤って照明制御が行われる恐れが少なくなる。
(実施の形態6)
(実施の形態6)
次に、手のひらの上下の方向による照明指示により照明制御する実施の形態について説明する。本実施の形態では、図11(A)に示すように、手のひらを上に向けると増光の制御を行い、図11(B)に示すように、手のひらを下に向けると減光の制御を行う。
本実施の形態の照明制御システムの構成は、図1と同様であるが、画像認識手段3の動作が異なるので、その部分について説明する。画像認識手段3は、図10に示すフローチャートの一部を変更した動作を行う。
図10のフローチャートの(ステップS93)において、画像認識手段3は、手の形状の認識処理と手のひらの方向が上向きか、下向きかの検出処理を行う。なお、(ステップS90)、(ステップS91)、(ステップS92)、(ステップS93)の手順は、所定時間毎、例えば200ms毎に繰り返し行われるものとする。
次に、(ステップS94)において、手のひらが上向きかどうか判定し、上向き、すなわち、Yesの場合、増光の指示が行われていると判断し、(ステップS95)に進む。(ステップS95)において、画像認識手段3は、照度または光度を少し増加させた照明制御情報を照明制御手段4に供給し、(ステップS94)に戻る。(ステップS94)においてNoの場合、(ステップS96)に進み、手のひらが下向きかどうか判定する。下向き、すなわち、Yesの場合、減光の指示が行われていると判断し、(ステップS97)に進む。(ステップS97)において、画像認識手段3は、照度または光度を少し減少させた照明制御情報を照明制御手段4に供給し、(ステップS96)に戻る。画像情報から手の部分が検出されない場合や、手のひらが上向きでも下向きでもない場合は、(ステップS94)と(ステップS96)においてNoであり、増光も減光も行われない。(ステップS96)においてNoの場合、一連の処理が終わり、(ステップS90)に戻る。(ステップS95)、(ステップS97)における、照明制御情報の増加、減少は、実施の形態4において説明したとおりである。
本実施の形態では、手のひらを上向きにしている間、照明は徐々に明るくなり、手のひらを下向きにしている間、照明は徐々に暗くなる。希望の明るさになった時点で、照明設定指示者1は、手を撮像手段2の視野外に移動させるか、手のひらを上下に向けない形状にするかすれば、(ステップS94)と(ステップS96)においてNoであり、所望の照明をその後維持される。
なお、手領域画像の抽出処理(ステップS91)、輪郭線の抽出処理(ステップS92)、および、手のひらを上下に向けた手の形状の認識処理(ステップS93)には、上記実施の形態において説明した技術や特許文献2の技術が利用可能である。また、手のひらの形状の上向きのテンプレートと手のひらの形状の下向きのテンプレートを用意しておき、抽出した手や指の輪郭線データと2つのテンプレートの類似度を算出して、どちらのテンプレートにより類似しているかを判断すれば、手のひらの方向の検出が行える。また、類似度が小さい場合は、手のひらが上向きでも下向きでもないと判定できる。撮像手段2が、手以外の画像情報を画像認識手段3に供給している場合には、手の輪郭線の抽出ができないが、この場合も、手のひらが上向きでも下向きでもないと判定されるから、(ステップS94)と(ステップS96)においてNoであり、増光も減光も行われない。以上のように、本実施の形態は、手のひらが上向きか、下向きかを認識、識別して、識別結果により照明の増減の制御を行うものであって、2種類の手の形とそれ以外、合計3種類の識別を行わせていることになる。
なお、手領域の画像抽出処理(ステップS91)において、顔の領域の抽出と視線の検出も行い、照明設定指示者1が、撮像手段2を見つめていることを検知し、その場合に、照明の光度や照度の増減を行うようにしてもよい。照明制御を意図しない人の手の動作により、誤って照明制御が行われる恐れが少なくなる。
(実施の形態7)
(実施の形態7)
上記各実施の形態では、照明の照度や光度を増減する場合の、照明制御システムについて説明したが、本発明の照明制御システムでは、照明の状態をONにしたり、OFFにしたりしてON/OFFを切り替える制御を行うようにしてもよい。
本実施の形態の照明制御システムの構成は、図1と同様であるが、画像認識手段3の動作が異なるので、その部分について説明する。画像認識手段3は、図12に示すフローチャートのような動作を行う。
画像認識手段3は、(ステップS110)において、内部に備えたタイマーをリセットする。次に(ステップS111)において、撮像手段2が供給する画像情報を取得し、次に、(ステップS112)において顔の部分の検出処理を行う。次に、(ステップS113)において、顔の部分から視線の検出処理を行う。次に(ステップS114)に進み、顔が検出され、視線が検出され、視線が撮像手段2を向いているかどうか判定する。視線が撮像手段2を向いていない場合、Noであり、(ステップS110)に戻る。視線が撮像手段2を向いていると判定された場合、Yesの判断となり、(ステップS115)に進む。(ステップS115)において、タイマーを1カウントアップする。次に(ステップS116)において、タイマーが5秒分計数したかどうか判定する。Noの場合、(ステップS111)に戻る。顔と視線が5秒間以上撮像手段2を向き続けると、(ステップS116)においてYesになり、(ステップS117)に進む。(ステップS117)において、照明をONからOFFへ、または、OFFからONへ反転させる。すなわち、画像認識手段3は、照明制御情報をONからOFFへ、または、OFFからONへ反転させて照度制御部4に出力する。
次に、画像認識手段3は、(ステップS118)に進み、撮像手段2が供給する画像情報を取得し、次に、(ステップS119)において顔の部分の検出処理を行い、(ステップS120)において、顔の部分から視線の検出処理を行う。次に(ステップS121)に進み、顔が検出され、視線が検出され、視線が撮像手段2を向いていると判定されるとNoであり、(ステップS118)に戻る。(ステップS121)において、顔が検出されず、視線が検出されず、視線が撮像手段2を向いていないと判定されるとYesであり、一連の処理が終わり、最初の(ステップS110)に戻り、処理が繰り返される。(ステップS118)〜(ステップS121)の処理手順は、顔を撮像手段2に向けたままの場合に、意図に反して照明のON、OFFが(ステップS110)から(ステップS117)までの処理時間である約5秒の周期で繰り返されることを防止する。なお、5秒の値は、他の値でもよい。
なお、上記タイマーは、ワンチップマイコンなどに内蔵されているものが使用できる。ソフトウェアによりタイマーを作成することもできる。
上記のように顔を撮像手段2に向けたり、別の方向に向けたりすることによる照明指示によって、照明のON、OFF制御を行う以外に、例えば、画像認識手段3が、両手両腕をクロスさせた×印の身振りを認識識別したときに全照明をOFFとし、両手で丸印の身振りを認識識別したときに全照明をONとする、などでもよい。このような方式の場合、上記各実施の形態で説明した、照明の増強、低減、現状維持の制御に加えて、全照明のOFF、ONなどを、照明設定指示者1の身振りや手の形により指示する制御も組み合わせることができる。このような身振りの画像の認識、識別も、周知の画像処理や画像認識技術を基にして実現できる。
(実施の形態8)
(実施の形態8)
次に、本発明の照明制御システムの設置形態について説明する。
図13は、撮像手段2を教室などの壁面に設置した例である。画像認識手段3は、撮像手段2の近く、あるいは、天井に配置してもよい。照明制御手段4は、通常は、光源5を含む照明器具の内部に設置するが、複数の照明器具を纏めて制御する場合は、この限りではない。撮像手段2のカメラは、オートフォーカス機能やズーム機能を持たせて、照明設定指示者1の手や顔が焦点のあった状態で撮影でき、また、カメラの画面に手や顔が十分大きく写るようにしてもよい。また、カメラの方向を被写体の撮影状況により制御できるようにして、カメラの画面の中央部に手や顔が写るようにしてもよい。
(実施の形態9)
(実施の形態9)
次に、本発明の照明制御システムの設置形態の他の例について説明する。
図14は、撮像手段2を天井の照明器具の間に設置した例である。撮像手段21は天井の照明器具L11、L12、L21、L22の間の位置に下に向けて設置される。撮像手段21が取得する第1の画像情報は、第1の画像認識手段31(図示しない)に供給され、第1の画像認識手段31は、照明制御情報を照明器具L11、L12、L21、L22内部にそれぞれ設けられた4つの照明制御手段41(図示しない)に供給する。撮像手段22は天井の照明器具L31、L32、L41、L42の間の位置に下に向けて設置される。撮像手段22が取得する第2の画像情報は、第2の画像認識手段32(図示しない)に供給され、第2の画像認識手段32は、照明制御情報を照明器具L31、L32、L41、L42内部にそれぞれ設けられた4つの照明制御手段42(図示しない)に供給する。撮像手段23は天井の照明器具L51、L52、L61、L62の間の位置に下に向けて設置される。撮像手段23が取得する第3の画像情報は、第3の画像認識手段33(図示しない)に供給され、第3の画像認識手段33は、照明制御情報を照明器具L51、L52、L61、L62内部にそれぞれ設けられた4つの照明制御手段43(図示しない)に供給する。
照明設定指示者1が撮像手段21の下の位置において、上方を向いて上記各実施の形態において説明した動作を行うと、画像認識手段31は、その画像や動作の認識処理を行い、手の指の数、顔の上下の動き、手の指の方向、手のひらの方向と動きなどを検知し、照明制御情報を出力する。撮像手段22、画像認識手段32について、撮像手段23、画像認識手段33についても、同様である。
撮像手段21、22、23の撮影領域は、余り重ならないようにするのが好ましい。
また、本実施の形態では、y方向が一意には定まらない。実施の形態2、3のような顔の上下方向の動作を利用する場合、眼の部分の検出処理(ステップS31)、(ステップS51)において、左右の両眼の検出を行ってその中心位置を結ぶ直線に対する垂直方向をy方向とし、更に口の部分の検出を行い、(ステップS32)、(ステップS52)において、口のある方の反対方向をyの正方向として、座標値Yや平均値{Y}を算出するのがよい。
また、実施の形態4、実施の形態5、実施の形態6のように人差し指や手のひらの上下方向により照明の光度や照度の増減を行う場合、(ステップS70)、(ステップS90)において、照明設定指示者1の顔の画像部分も撮影、取得し、(ステップS71)、(ステップS91)において、顔の上下方向も認識処理して、顔の上方向をyの正方向として認識し、(ステップS73)、(ステップS93)において、指の方向や手のひらの方向や上下動作の認識と判断を行うようにするのがよい。なお、指の方向や手のひらの方向や上下動作は、撮像手段2に向かった姿勢における方向や上下動作となることはいうまでもない。
なお、本実施の形態において顔の画像認識を行う場合、眼の部分の抽出時に視線の検出を行い、照明設定指示者1が、撮像手段2を見つめていることを検知し、その場合に、照明の光度や照度の増減を行うようにしてもよい。照明制御を意図しない人の顔の動作や手の動作により、誤って照明制御が行われる恐れが少なくなる。
本実施の形態によれば、講演等のプレゼンテーションにおいて講演者がビデオ映像などをプロジェクタで表示したい場合に、講演を中断することなく、スムーズに講演プログラムの進行を行うことを可能にするだけでなく、演壇やプロジェクタに近い照明を、講演者に意思に従って選択的に暗くすることが可能になる。
(その他の実施の形態および補足)
上記、各実施の形態において、撮像手段2のカメラは、オートフォーカス機能やズーム機能を持たせて、照明設定指示者1の手や顔が合焦点状態で撮影でき、また、カメラの画面に手や顔が十分大きく写るようにしてもよい。また、カメラの方向を被写体の撮影状況により制御できるようにして、カメラの画面の中央部に手や顔が写るようにしてもよい。
撮像手段2は、通常のCCDカメラの機能を備えたものでよい。また、赤外線カメラを使用すれば、暗い部屋でも照明設定指示者1の身振りを確実に撮影できるので、暗い状態から照明制御を行い、明るい状態にすることができる。人の眼に見えない赤外線による弱い照明を行っておいてもよい。また、焦電センサによるカメラを使用して人の顔や手を確実に撮影するようにしてもよい。サーモグラフィにより、顔や手を撮影するようにし、その画像により、顔や手の部分を認識してもよい。また、撮像手段2に照明用の小型光源を設けて、照明設定指示者1を照明するようにしておけば、光源5が全く点灯していない場合にも、照明制御を指示することが可能になる。この場合、小型光源は、余り明るくない光源で十分である。また、この小型光源は、撮像手段2が何処にあるかを照明設定指示者1に知らせるのにも役立つ。
上記説明における視線の検出のかわりに、顔が撮像手段2を向いているか、向いていないかの判定を行ってもよい。このためには、顔の領域の中で眼や鼻の位置が上下左右方向の中央部か、下部か、上部か、左か右かを判定し、中央部の場合に顔が撮像手段2を向いていると識別しても良い。また、顔の抽出の際に、頭髪部分の抽出も行い、顔の面積と頭髪部の面積の比率によって、顔が撮像手段2を向いているか、撮像手段2より上または下に向いているかの判定を行ってもよい。
上記各実施の形態において、画像認識手段3は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。図3、5、6、8、10、12において説明した画像認識手段3の画像処理や指の本数判定、顔の動きや手の形、動きなどの認識、識別処理手順、照度や光度の増減のための照明制御情報を出力処理などの一連の手順は、通常、ソフトウェアで実現されるので、当該ソフトウェアをROM等の記録媒体に記録すればよい。但し、ハードウェアによる専用回路で実現してもよい。
本発明の上記各実施の形態における説明では、手の形、顔や手の上下の動き、手の上下の方向などにより、照明制御する例について説明した。このような実施の形態が、どのような人にも分り易く、訓練も不要であると思われるが、上下運動や上下の方向の意味が異なる国や地域がある場合、左右の方向の動作、左右の方向を照明の増減の指示に対応させてもよい。また、これらの手や顔の形、方向、運動以外の形、方向、運動を、画像認識手段3の認識、識別の対象として適用してもよい。本発明は、画像認識手段3が、身体の部分の上と下、右と左のように、複数種類の形、方向、運動を、認識、識別し、照明の増減、複数の照明状態の制御指示を行う点に特徴がある。さらには、身体の部分の上と下、右と左のように、2種類に加えて、それ以外の状態、の合計3種類以上を識別して、照明の増強、低減、現状維持に割り振る点にも特徴がある。
本発明によれば、講演等のプレゼンテーションにおいて講演者がビデオ映像などをプロジェクタで表示したい場合に、講演を中断することなく、スムーズに講演プログラムの進行を行うことを可能にする。
照明制御システムの撮像手段2は、会議室やホールの壁面や天井に設置するのが一般的であるが、カメラ付きの携帯電話器のカメラ部を撮像手段2として構成し、画像情報を無線通信方式により画像認識手段3に伝送するようにしてもよい。画像認識手段3の処理手順のプログラムを携帯電話器の内部のメモリに格納しておき、照明制御情報を無線通信方式により照明制御手段4に伝送するようにしてもよい。
部屋に入ると、画像認識手段3の処理手順のプログラムが携帯電話器にダウンロードされるようにして、携帯電話器のカメラの前で顔や手の動作を行うことにより上記説明した動作による照明制御を行うようにしてもよい。
また、上記の実施の形態において、撮影手段は、光源の近傍に存在することは好適である。ユーザは、部屋が暗い場合に、明るくなって欲しいと思い、光源に顔を向ける動作を行う。そうすると、画像認識手段と照明制御手段により、照度または光度が制御され、ユーザ所望の明るさになる。また、同様に、ユーザは、部屋を暗くしたい場合、光源に顔を向ける動作を行う。そうすると、画像認識手段と照明制御手段により、照度または光度が制御され、部屋を暗くすることができる。
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
本発明にかかる照明制御システムは、建物の内部、外部、ホールや種々の施設の照明制御システムとして有用である。
1 照明設定指示者
2 撮像手段
3 画像認識手段
4 照明制御手段
5 光源
2 撮像手段
3 画像認識手段
4 照明制御手段
5 光源
Claims (12)
- 照明設定指示者の画像を撮影し、画像情報を取得する撮影手段と、
前記画像情報を用いて前記照明設定指示者が行う照明指示を識別して照明制御情報を取得する画像認識手段と、
前記照明制御情報に基づいて照度または光度を制御する照明制御手段と、
を具備する照明制御システム。 - 照明設定指示者の顔、または、手を含む画像を撮影して画像情報を取得する撮影手段と、
前記画像情報を用いて前記照明設定指示者が行う前記顔、または、手による照明指示を識別して照明制御情報を得る画像認識手段と、
前記照明制御情報に基づいて照度または光度を制御する照明制御手段と、
を具備する照明制御システム。 - 前記画像認識手段は、
手の形状の画像、顔または手の上方向および下方向の動作の画像、あるいは、手が指し示す上方向および下方向の画像情報の何れかについて、複数種の画像情報を認識して識別し、前記複数種の識別結果に基づいて、照度または光度を設定、増加、または、減少させる照明制御情報を取得する請求項2記載の照明制御システム。 - 前記画像認識手段は、
顔の上方向、または、下方向の動作を識別し、識別結果に基づいて、照度または光度を設定、増加、または、減少させる照明制御情報を取得する請求項2記載の照明制御システム。 - 前記撮影手段は、
照明設定指示者の手の画像を撮影して画像情報を取得し、
前記画像認識手段は、
前記照明設定指示者が示す手の指の本数を識別し、当該識別結果に基づいて、照度または光度を設定、増加、または、減少させる照明制御情報を取得する請求項2記載の照明制御システム。 - 前記撮影手段は、
照明設定指示者の手の画像を撮影して画像情報を取得し、
前記画像認識手段は、
手が指し示す上方向、または、下方向を識別し、当該識別結果に基づいて、照度または光度を設定、増加、または、減少させる照明制御情報を取得する請求項2記載の照明制御システム。 - 前記撮影手段は、
照明設定指示者の手の画像を撮影して画像情報を取得し、
前記画像認識手段は、
手の上方向、または、下方向の動作を識別し、識別結果に基づいて、照度または光度を設定、増加、または、減少させる照明制御情報を取得する請求項2記載の照明制御システム。 - 前記撮影手段は、
照明設定指示者の手の画像を撮影して画像情報を取得し、
前記画像認識手段は、
手のひらが上方向にあるか、または、手のひらが下方向にあるかを識別し、識別結果に基づいて、照度または光度を設定、増加、または、減少させる照明制御情報を取得する請求項2記載の照明制御システム。 - 前記撮影手段は、
照明設定指示者の手の画像を撮影して画像情報を取得し、
前記画像認識手段は、
手のひらが上方向にあるか、または、手のひらが下方向にあるかを識別し、かつ、手のひらの上下方向の動作を識別し、識別結果に基づいて、照度または光度を設定、増加、または、減少させる照明制御情報を取得する請求項2記載の照明制御システム。 - 前記撮影手段は、
照明設定指示者の顔の画像を撮影して画像情報を取得し、
前記画像認識手段は、
顔または視線の方向を識別し、顔または視線の方向が前記撮像手段に所定時間向けられていると判定した場合、前記光源のON/OFFを切り替える照明制御情報を取得する請求項2記載の照明制御システム。 - 前記撮像手段を部屋の壁面に設置したことを特徴とする請求項1から請求項10いずれか記載の照明制御システム。
- 前記撮像手段を部屋の天井に、または、照度または光度を制御する前記光源の近傍に、前記照明制御手段を設置したことを特徴とする請求項1から請求項10いずれか記載の照明制御システム。
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