亮度測量裝置製造方法
2023-05-28 14:15:21
亮度測量裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種亮度測量裝置，其通過圖像處理能夠以高精度測量道路的亮度。用於測量道路亮度的亮度測量裝置(1)包括：圖像拍攝部(10)，其用於拍攝道路的圖像；輸入部(11)，其用於輸入與拍攝對象的道路相關的信息；和亮度測量部(12)，其基於從輸入部(11)輸入的信息而規定亮度測量對象區域(A)，並基於由圖像拍攝部(10)拍攝的圖像(I2)而測量亮度測量對象區域(A)內的亮度，亮度測量部(12)將所拍攝的圖像(I2)的亮度測量對象區域(A)在相應俯視圖上分割成網格(17)，所述網格(17)具有規定數量的格子交點(MP)，並在各格子交點(MP)處分配亮度的測量點。
【專利說明】亮度測量裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種通過圖像處理測量道路亮度的亮度測量裝置。
【背景技術】
[0002]以往在設置道路照明時，需要測量照明的照射面的亮度，並確認該亮度是否合適。在測量道路的亮度時，使用測量定點的亮度的點亮度計，來測量道路照明間隔內的多個(例如100個點)測量點上的照射面亮度，並基於各測量點上的亮度來測量該間隔內的平均亮度以及亮度分布的均勻度，以確認這些值是否為合適的值。像這樣，在使用點亮度計的情況下，需要按每個測量點來測量亮度，從而花費了非常多的時間。另外，由於在多個測量點上的亮度測量時花費了非常多的時間，在各測量點的亮度測量時的周圍環境(周圍的明亮度等)分別都不相同，無法以高精度來測量平均亮度以及亮度分布的均勻度。於是，為了能夠縮短測量時間，已知有一種如下的亮度測量裝置:其通過採用例如CCD照相機等固體攝像元件(半導體圖像傳感器)的照相機等圖像拍攝裝置，對亮度測量對象區域的圖像進行拍攝，並通過圖像處理來測量道路的亮度(例如參照專利文獻I)。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2001-148295號公報
【發明內容】
[0006]發明所要解決的課題
[0007]然而，在使用照相機等通過圖像處理測量路面亮度時，圖像內的亮度測量對象區域的面積是表觀上的面積，與實際的亮度測量對象區域的面積不同，因此無法以高精度求出亮度測量對象區域的道路亮度。
[0008]本發明是為了解決上述現有技術中存在的問題而提出的，其目的在於，提供一種通過圖像處理能夠以高精度測量道路亮度的亮度測量裝置。
[0009]用於解決課題的方法
[0010]為了達到上述目的，本發明的亮度測量裝置用於測量道路的亮度，其特徵在於，所述亮度測量裝置包括圖像拍攝部、輸入部和亮度測量部，所述圖像拍攝部用於拍攝所述道路的圖像；所述輸入部用於輸入與拍攝對象的道路相關的信息；所述亮度測量部基於從所述輸入部輸入的信息而規定亮度測量對象區域，並基於由所述圖像拍攝部拍攝的圖像而測量所述亮度測量對象區域內的亮度，所述亮度測量部將所拍攝的圖像的所述亮度測量對象區域在相應俯視圖上分割成具有規定數量的格子交點的網格，並在各格子交點處分配亮度的測量點。
[0011]另外，本發明的特徵在於，在上述亮度測量裝置中，所述亮度測量部基於從所述輸入部輸入的信息而生成測量範圍蒙片，所述測量範圍蒙片與根據拍攝對象路面的所述亮度測量對象區域的形狀以及大小相對應，所述測量範圍蒙片在由所述圖像拍攝部拍攝的作為處理對象的圖像中、用於規定所述亮度測量對象區域A。
[0012]另外，本發明的特徵在於，在上述亮度測量裝置中，所述亮度測量部基於包含所述道路照明的設置間隔、車道的寬度、道路上的車道數、所述圖像拍攝部的設置高度、所述圖像拍攝部的設置車道在內的信息，形成任意形狀以及大小的所述測量範圍蒙片。
[0013]另外，本發明的特徵在於，在上述亮度測量裝置中，所述亮度測量部以與所述格子交點的坐標相對應的方式輸出各個所述格子交點的亮度。
[0014]另外，本發明的特徵在於，在上述亮度測量裝置中，沿著拍攝對象的道路的行進方向以及橫穿方向，將所述亮度測量對象區域的圖像在相應俯視圖上以相等間隔分割成規定數量，從而構成所述網格，所述亮度測量部基於所述網格的各格子交點的亮度，計算所述亮度測量對象區域的平均亮度以及亮度均勻度。
[0015]另外，本發明的特徵在於，上述亮度測量裝置包括顯示部，所述顯示部用於顯示由所述圖像拍攝部拍攝的圖像，將所述測量範圍蒙片與由所述圖像拍攝部拍攝的圖像重疊並顯示在所述顯示部上。
[0016]發明的效果
[0017]根據本發明，亮度測量裝置用於測量道路的亮度，其包括圖像拍攝部、輸入部和亮度測量部，所述圖像拍攝部用於拍攝所述道路的圖像；所述輸入部用於輸入與拍攝對象的道路相關的信息；所述亮度測量部基於從所述輸入部輸入的信息而規定亮度測量對象區域，並基於由所述圖像拍攝部拍攝的圖像而測量所述亮度測量對象區域內的亮度，所述亮度測量部將所拍攝的圖像的所述亮度測量對象區域在相應俯視圖上分割成具有規定數量的格子交點的網格，並在各格子交點處分配亮度的測量點。由此，由於基於在相應俯視圖的亮度測量對象區域中進行分配後的測量點的亮度，來測量亮度測量對象區域內的亮度，因此通過對圖像拍攝部拍攝的圖像進行的圖像處理，能夠以高精度來測量亮度測量對象區域內的道路亮度，該圖像拍攝部採用了半導體圖像傳感器等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是表示本發明的實施方式所涉及的亮度測量裝置的簡要結構的框圖。
[0019]圖2是表示亮度測量時的CXD照相機的設置狀態的示意圖。
[0020]圖3是表示測量條件設定文件之一例的圖。
[0021]圖4是表示顯示部的一個顯示例的圖。
[0022]圖5是表示亮度測量對象區域、以及亮度測量對象區域內的亮度測量點的圖。
[0023]圖6是表示亮度測量對象區域以及亮度測量結果的輸出文件之一例的圖。
【具體實施方式】
[0024]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發明的實施方式。
[0025]本結構所涉及的亮度測量裝置I是用於測量道路照明設施的照射面亮度的裝置。為了評價在道路上設置的照明設施的性能，需要判斷照明設施的照射面(路面或壁面)的平均亮度是否合適、照射面的亮度分布是否為最合適的均勻度。亮度測量裝置I是為了評價照明設施的性能，對道路照明設施的照射面的平均亮度以及亮度分布均勻度進行測量的
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[0026]如圖1所示，亮度測量裝置I包括作為圖像拍攝部之一例的CXD照相機10、輸入部
11、亮度測量部12和顯示部13，亮度測量裝置I輸出亮度測量結果14。此外，亮度測量裝置I的結構也可以省略顯示部13。
[0027]CXD照相機10向亮度測量部12輸入成像後的圖像。此外，在本發明的實施方式中，作為圖像拍攝部之一例，雖然能夠採用在固體攝像元件(半導體圖像傳感器)中使用了CCD的CCD照相機的結構，但並不局限於此，例如，作為圖像拍攝部，也可以採用將CMOS作為固體攝像元件使用的照相機的結構。
[0028]將輸入部11構成為，使用者能夠輸入與CXD照相機10以及作為CXD照相機10拍攝對象的道路相關的信息。使用者經由輸入部11輸入的這些信息被輸出到亮度測量部12。亮度測量部12包括:已寫入由使用者輸入的信息的設定文件15。當經由輸入部11輸入新的信息時，亮度測量部12基於該輸入的信息，對該設定文件15進行編輯並保存。
[0029]另外，關於亮度測量部12的詳細情況將在後面詳述，亮度測量部12基於經由輸入部11輸入的與CCD照相機10、以及作為CCD照相機10拍攝對象的道路相關的信息，生成對亮度測量對象區域A進行規定的測量範圍蒙片16，該亮度測量對象區域A為測量亮度的路面區域。
[0030]而在道路上設置照明設施時，基於JIS或CIE等的標準來設計照明設施，以使得路面亮度滿足規定的條件。一般來說，在設計照明設施時，按照明設施的每一個設置間隔(燈具間隔)S來計算路面亮度。在燈具間隔S內，即在亮度的計算區域內，基於JIS或CIE等的標準，在規定的位置上設定規定數量的計算點。而且，將照明設施設計為，基於計算區域內的各計算點上的亮度而使該計算區域內的路面的平均亮度以及亮度分布均勻度滿足規定的條件。
[0031]在道路上設置了照明設施之後，為了確認路面亮度實際上是否滿足基於JIS或CIE等標準的規定條件，按照明設施的每一個設置間隔S來測量亮度測量對象區域A的路面亮度。在本實施方式中，亮度測量對象區域A與照明設施設計時的計算區域相同。另外，雖然在後面進行詳述，亮度測量裝置I的結構為，通過從由CCD照相機10拍攝的圖像12中提取出與設計照明設施時的計算點相同的測量點(point)的亮度，由此能夠準確地求出亮度測量對象區域A的路面亮度。
[0032]圖2是表示在使用亮度測量裝置I對路面亮度進行測量時的CCD照相機10的設置狀態之一例的圖。如圖2所示，CXD照相機10設置在亮度測量對象區域A的車道軸α上。當亮度測量對象區域A的燈具間隔為S、從CCD照相機10到亮度測量對象區域A的前方燈具為止的測量距離為D、照相機高度為H時，將CCD照相機10設置為規定的照相機高度H、測量距離D，以使得CXD照相機10的圖像中心C位於車道軸α上的S/2的位置、且俯角為I度。
[0033]亮度測量對象區域A由燈具間隔S、寬度W、車道數N進行設定。亮度測量裝置I的結構為，能夠根據拍攝對象的路面而設定由CCD照相機10拍攝的亮度測量對象區域Α，並且基於經由輸入部11按每一個拍攝對象路面而向設定文件15重新寫入的信息，來規定亮度測量對象區域Α。
[0034]圖3是表示設定文件15之一例的圖，在設定文件15中，能夠以重新寫入的方式寫入用於規定由CCD照相機10拍攝的亮度測量對象區域A的燈具間隔S、寬度W、車道數N、測量距離D、照相機高度(測量高度)H、測量位置P、透鏡焦距等信息。此外，關於測量距離D以及照相機高度H，能夠通過預先的計算來求出從CCD照相機10到相對於圖像中心的俯角為I度處的距離以及高度，並寫入設定文件15中。另外，測量位置P用於設定在亮度測量對象區域A內的多個車道中的哪個車道上設置有CXD照相機10。測量位置P的結構為，例如可以朝向拍攝對象從左側的車道依次分配從I開始的連續號碼、並向輸入部11輸入對應號碼。
[0035]亮度測量裝置I基於寫入設定文件15中的信息，生成與亮度測量對象區域A相對應的測量範圍蒙片16。如圖4所示，在亮度測量裝置I的顯示部13中，所生成的測量範圍蒙片16與CXD照相機10拍攝的圖像I重疊並進行顯示。使用者調節CXD照相機10以使得顯示於圖像I中的測量範圍蒙片16符合道路線形，並調節照相機高度H與測量距離D、圖像中心C以使得測量範圍蒙片16與亮度測量對象區域A完全重合，並且拍攝測量範圍蒙片16與亮度測量對象區域A完全重合的圖像即處理對象圖像12。
[0036]根據該結構，由於在拍攝圖像時，將與拍攝對象的路面相對應的大小以及形狀的測量範圍蒙片16顯示在顯示部13上，因此能夠調節CCD照相機10以使得該測量範圍蒙片16與亮度測量對象區域A完全重合。由此，根據對象路面的寬度W或車道數N等條件，在由CXD照相機10拍攝的圖像I中能夠準確地設定亮度測量對象區域A，並且採用圖像處理，能夠提高在對規定的亮度測量對象區域A的亮度進行測量時的測量精度。
[0037]另外，根據該結構，由於能夠將測量範圍蒙片16設定為與拍攝對象相對應的大小以及形狀，因此雖然省略了圖示，但亮度測量裝置I可以採用不僅能夠測量路面的亮度、而且也能夠測量壁面的亮度的結構。而且，將設定文件15構成為，能夠選擇測量對象是路面還是壁面，並且在測量對象是壁面時，能夠寫入用於規定亮度測量對象區域A的、例如燈具的高度等信息。
[0038]由CXD照相機10拍攝的處理對象圖像12被亮度測量裝置I的亮度測量部12進行圖像處理從而測量出亮度測量對象區域A的亮度。如圖4以及圖5所示，亮度測量部12將處理對象圖像12中的亮度測量對象區域A在相應俯視圖上分割成網格17，該網格17具有規定數量的格子交點MP。網格17是以如下方式構成的:沿著拍攝對象的道路的行進方向以及橫穿方向將亮度測量對象區域A分割成規定數量，並將網格17的各格子交點MP配置在與設計照明設施時的亮度的計算點相同的位置上。
[0039]接下來，亮度測量部12從處理對象圖像12提取出各格子交點MP中的路面亮度。即、亮度測量部12在各格子交點MP處分配測量點，該測量點用於計算亮度測量對象區域A的平均亮度。這是因為在將亮度測量對象區域A的平均亮度作為亮度測量對象區域A的各像素亮度的算術平均時，由於處理對象圖像12中的亮度測量對象區域A內的前方和裡側的像素數(表觀的面積)不同，因此無法取得從基於JIS或CIE等標準的規定計算點求出的平均亮度和一致性。由於CCD照相機10以規定數量的像素輸出拍攝圖像12，因此亮度測量部12基於在拍攝圖像12的亮度測量對象區域A所配置的測量範圍蒙片16的、各測量點MP位置的單元的濃淡值，計算(測量)出各測量點的亮度值。
[0040]根據該結構，在相應俯視圖上，亮度測量部12在處理對象圖像12中的亮度測量對象區域A的、與基於JIS或CIE等標準的規定的計算點相同的位置上配置格子交點MP。由此，由於亮度測量部12能夠測量處理對象圖像12中的與基於JIS或CIE等標準的規定的計算點相同的點的亮度即亮度測量對象區域A的路面亮度，因此能夠準確地求出平均路面亮度。
[0041]如圖6所示，與格子交點MP的坐標相對應，從而輸出由亮度測量部12從處理對象圖像12提取出的各格子交點MP中的路面亮度。具體說明如下:亮度測量部12將格子交點MP的坐標和各格子交點MP中的亮度顯示在電子表格中。另外，亮度測量部12由該電子表格來計算亮度測量對象區域A的亮度最大值、亮度最小值、亮度平均值、綜合均勻度Utj、車道軸α上的亮度最大值、車道軸α上的亮度最小值、車道軸α的均勻度(車道軸均勻度)UI等，並將綜合這些結果的輸出文件作為亮度測量結果14進行輸出。
[0042]根據該結構，通過拍攝一張處理對象圖像12，能夠準確地測量亮度測量對象區域A的路面亮度，與使用點亮度計來測量各格子交點MP的亮度相比，能夠大幅度地縮短測量時間。另外，在亮度測量結果14中，將亮度測量對象區域A的各格子交點MP中的路面亮度、亮度最大值、亮度最小值、亮度平均值、綜合均勻度Utj、車道軸α上的亮度最大值、車道軸α上的亮度最小值、車道軸α的均勻度Π等進行綜合併顯示在輸出文件中。由此，使用者通過亮度測量結果14能夠容易地判斷出路面亮度實際上是否滿足基於JIS或CIE等標準的規定條件、以及照明設施是否對應於設計值。
[0043]此外，在本實施方式中所示的亮度測量結果14，雖然以亮度測量部12求出的關於由JIS Ζ9111或CIE30.2確定的規定點的亮度值的結果為例進行了表示，但並不局限於此，亮度測量部12也可以採用針對例如與CIE140等其他的標準相對應的規定點求出其亮度值、並且能夠輸出與該標準相對應的亮度測量結果14的結構。
[0044]如以上說明，根據適用本發明的實施方式，對道路照明的照射面亮度進行測量的亮度測量裝置I包括=CCD照相機10 ;用於輸入與拍攝對象的道路相關的信息的輸入部11 ；以及亮度測量部12，其基於從輸入部11輸入的信息而規定亮度測量對象區域Α，並基於由CCD照相機10拍攝的圖像12而測量亮度測量對象區域A內的亮度。亮度測量部12將所拍攝的圖像12的亮度測量對象區域A在相應俯視圖上分割成網格17，該網格17具有規定數量的格子交點ΜΡ，並在各格子交點MP處分配亮度的測量點。
[0045]根據該結構，從作為通過圖像處理來測量亮度測量對象區域A的亮度的亮度測量裝置I的處理對象的圖像12中，能夠基於相應俯視圖的實際面積來計算亮度、而不是基於圖像內的表觀上的面積來計算亮度。由此，使用CXD照相機10並通過圖像處理能夠以高精度來測量亮度測量對象區域A內的路面亮度。
[0046]另外，根據適用本發明的實施方式，亮度測量部12基於從輸入部11輸入的信息，生成與根據拍攝對象路面的亮度測量對象區域A的形狀以及大小相對應的測量範圍蒙片16，在由CCD照相機10拍攝的作為處理對象的圖像12中，測量範圍蒙片16用於規定亮度測量對象區域Α。根據該結構，在由CXD照相機10拍攝的圖像12中，通過測量範圍蒙片16能夠規定根據拍攝對象路面的形狀以及大小的亮度測量對象區域Α。由此，根據對象路面能夠使圖像12中的亮度測量對象區域A變成任意的形狀以及大小，亮度測量裝置I能夠以高精度進行利用圖像處理的亮度測量。
[0047]另外，根據適用本發明的實施方式，亮度測量部12基於包含道路照明的燈具間隔
S、車道的寬度W、道路上的車道數N、CXD照相機10的設置高度H和CXD照相機10的設置車道(測量位置)P在內的信息，形成任意形狀以及大小的測量範圍蒙片16。由此，基於拍攝對象的路面條件以及在拍攝中使用的CCD照相機10的設置條件，能夠形成按每個亮度測量對象區域A進行最優化的測量範圍蒙片16，亮度測量裝置I能夠以高精度進行利用圖像處理的亮度測量。
[0048]另外，根據適用本發明的實施方式，由於亮度測量部12以與格子交點MP的坐標相對應的方式輸出各格子交點MP的亮度，因此能夠容易地判斷在亮度測量對象區域A內是否不存在亮度過高或者過低的點、並且亮度測量對象區域A內的亮度是否對應於照明設施的設計值。
[0049]另外，根據適用本發明的實施方式，沿著拍攝對象的道路的行進方向以及橫穿方向，將亮度測量對象區域A的圖像在相應俯視圖上以相等間隔分割成規定數量，從而構成網格17，亮度測量部12基於網格17的各格子交點MP的亮度，來計算亮度測量對象區域A的平均亮度以及亮度均勻度。圖像12中的亮度測量對象區域A為路面的透視圖形，雖然在圖像12的前方和後方的表觀面積不同，但根據該結構，在亮度測量對象區域A的圖像中，在與設計照明設施時的計算點相同的位置上能夠分配作為亮度測量點的格子交點MP。由此，由於能夠根據實際的亮度測量對象區域A的面積、而不是根據處理對象圖像12中的表觀面積，來測量路面亮度，因此能夠準確地計算亮度測量對象區域A的平均亮度以及亮度均勻度。
[0050]另外，根據適用本發明的實施方式，可包括用於顯示由CXD照相機10拍攝的圖像的顯示部13,將測量範圍蒙片16與(XD照相機10拍攝的圖像重疊並顯示在該顯示部13上。由此，使用者能夠調節CXD照相機10以使得顯示於顯示部13上的圖像I中所示的測量範圍蒙片16符合測量對象的道路線形，並調節照相機高度H與測量距離D、圖像中心C以使得測量範圍蒙片16與亮度測量對象區域A完全重合，並且拍攝作為測量範圍蒙片16與亮度測量對象區域A完全重合的圖像即處理對象圖像12。由此，根據作為對象的路面條件，在由CCD照相機10拍攝的圖像I中能夠準確地設定亮度測量對象區域A，並且採用圖像處理，能夠提高在對亮度測量對象區域A的亮度進行測量時的測量精度。
[0051]附圖標記的說明
[0052]I亮度測量裝置
[0053]12處理對象圖像(圖像)
[0054]10 CXD照相機(圖像拍攝部)
[0055]11輸入部
[0056]12亮度測量部
[0057]13顯示部
[0058]16測量範圍蒙片
[0059]17 網格
[0060]A亮度測量對象區域
[0061]MP格子交點(測量點)
【權利要求】
1.一種亮度測量裝置，用於測量道路的亮度，其特徵在於， 所述亮度測量裝置包括圖像拍攝部、輸入部和亮度測量部，所述圖像拍攝部用於拍攝所述道路的圖像；所述輸入部用於輸入與拍攝對象的道路相關的信息；所述亮度測量部基於從所述輸入部輸入的信息而規定亮度測量對象區域，並基於由所述圖像拍攝部拍攝的圖像而測量所述亮度測量對象區域內的亮度， 所述亮度測量部將所拍攝的圖像的所述亮度測量對象區域在相應俯視圖上分割成具有規定數量的格子交點的網格，並在各格子交點處分配亮度的測量點。
2.根據權利要求1所述的亮度測量裝置，其特徵在於， 所述亮度測量部基於從所述輸入部輸入的信息而生成測量範圍蒙片，所述測量範圍蒙片與根據拍攝對象路面的所述亮度測量對象區域的形狀以及大小相對應，所述測量範圍蒙片在由所述圖像拍攝部拍攝的作為處理對象的圖像中、用於規定所述亮度測量對象區域(A)0
3.根據權利要求1或2所述的亮度測量裝置，其特徵在於， 所述亮度測量部基於包含所述道路照明的設置間隔、車道的寬度、道路上的車道數、所述圖像拍攝部的設置高度、所述圖像拍攝部的設置車道在內的信息，形成任意形狀以及大小的所述測量範圍蒙片。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的亮度測量裝置，其特徵在於， 所述亮度測量部以與所述格子交點的坐標相對應的方式輸出各個所述格子交點的亮度。
5.根據權利要求4所述的亮度測量裝置，其特徵在於， 沿著拍攝對象的道路的行進方向以及橫穿方向，將所述亮度測量對象區域的圖像在相應俯視圖上以相等間隔分割成規定數量，從而構成所述網格， 所述亮度測量部基於所述網格的各格子交點的亮度，計算所述亮度測量對象區域的平均亮度以及亮度均勻度。
6.根據權利要求2至6中任一項所述的亮度測量裝置，其特徵在於， 所述亮度測量裝置包括顯示部，所述顯示部用於顯示由所述圖像拍攝部拍攝的圖像，將所述測量範圍蒙片與由所述圖像拍攝部拍攝的圖像重疊並顯示在所述顯示部上。
【文檔編號】G06T7/00GK104185777SQ201380012918
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年2月21日 優先權日:2012年3月6日
【發明者】山田哲司, 大島航介 申請人:巖崎電氣株式會社