JP2004310397A - Device for determining wearing of mask - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、個人認証や人の状態検知のために人の顔の画像を処理する装置において、人がマスクをしているか否かを判定するマスク着用判定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、人の頭部の位置や姿勢を検出する装置として、被験者を2台のカメラで撮影して特徴点を抽出・追跡し、それらの3次元位置を求める計測装置が開示されている(特許文献1)。
【0003】
また、特許文献2には対象となるユーザの顔の向きを検出して、その顔の向きに応じた顔認識を実行して個人認証を行う認証装置が開示されている。ここではユーザを事前に各種角度から撮影して照合用画像データベースを作成し、そのデータベースと比較することによって個人認証を行っている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−63927号公報(特許請求の範囲)
【0005】
【特許文献2】
特開2002−288670号公報(特許請求の範囲)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術は人の顔が全て見えていることを前提に処理されるため、人がマスクを着用している場合には正確な認証や検出をすることができない。
【0007】
本願発明は、撮影した画像から人がマスクを着用しているか否かを容易に且つ正確に判定することを目的とする。人がマスクを着用しているという判定が可能になると、個人認証や人の状態検知のために人の顔の画像を処理する装置において、マスク着用を前提とした画像処理が可能となり、認証や検出の精度を向上させることが可能となる。さらに、自動車の運転者においては、マスクを着用していることが風邪をひいていることの明示的な現れであるので、そのマスク着用を検出することによって運転者の体調をも考慮した自動車の制御が可能となる。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本願発明は、人の顔を撮影して撮影画像を取得する撮像手段と、前記撮影画像において、人の顔の上下中心を検出する上下中心検出部と、前記上下中心の上部と下部とにおける所定領域の画像情報を比較することによって、人がマスクを着用しているか否かを判定するマスク着用判定部とを有することを特徴とするマスク着用判定装置である。
【0009】
また、本願発明において、前記マスク着用判定部は、前記上下中心の上部と下部とにおける所定領域の画像情報を比較する際に、前記撮影画像における輝度、色、エッジ部の量のうち、少なくとも1つを利用することが好ましい。
【0010】
【作用】
本願発明によると、人の顔において、上下中心の上部と下部とにおける所定領域の画像情報を比較することによって、人がマスクを着用しているか否かを判定することが可能となる。この判定を用いることによって、人がマスクをしていることを前提とした画像処理が可能となり、個人認証や人の状態検出を高精度に実施することが可能となる。
【0011】
また、人の顔の上部と下部との画像情報を比較する際に、当該画像情報として撮影画像の輝度、色、エッジ部の量のうち、少なくとも1つを利用するため、より精度良く容易にマスク着用の有無を判定することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
【0013】
以下に、本願発明の実施の形態を説明する。図1は本願発明のマスク着用判定装置の処理フローを示す図である。撮像手段110では人の顔を含む撮影画像を取得する。ここではCCDカメラやCMOSカメラなどを利用することが可能である。次に上下中心検出部120において、撮影画像内の顔の上下中心を検出する。上下中心とは、撮影画像における顔の上下方向の中心位置であり、具体的には図2に示す横線212が上下中心となる。図2においては、顔220の上半分にはマスクは無く、下半分にはマスク250を見ることができる。この上下中心の検出においては、画像の輝度の微分値より顔の輪郭を検出し、最上部211と最下部213を特定したうえで、これら2つの線(211,213)の中心を上下中心212とすることが可能である。
【0014】
ただし、上下中心は必ずしも顔の最上部211と最下部213との中心にある必要はなく、着用しているマスクがほぼ上下中心より下側に位置し、マスクのない顔がほぼ上下中心より上側に検出することができる範囲で任意に設定することが可能である。
【0015】
上下中心が検出されると、次にマスク着用判定部130においてマスクが着用されているか否かが判定される。その際、上下中心212の上部の所定領域230と、同下部の所定領域240との画像情報を比較することによって、マスク着用の有無を判定する。マスクを着用している人の顔においては、上下中心212の上部の所定領域230と、同下部の所定領域240とでは、輝度や色、エッジ部の量が異なるため、これらの画像情報を分析することによって、マスク着用の有無を判定することができるのである。
【0016】
このような手段で上部の所定領域230と下部の所定領域240とを比較すると、人がマスクを着用している場合には、下部の所定領域240の輝度が高くなる。また、同様にマスク着用時には下部の所定領域240の色は、より白色に近い色を示す。一般的には、マスクは白色のためである。したがって、輝度処理部131や色処理部132において、2つの所定領域230と240とを比較し、人がマスクを着用しているか否かを判定することが可能となる。
【0017】
さらに、上部の所定領域230と下部の所定領域240とにおいて画像の輝度を微分処理し、輝度の値が変化するエッジ部を検出することができる。マスクを着用している場合には、下部の所定領域240においてはこのエッジ部はほとんど検出されない。マスクにはエッジ部がないためである。一方、上部の所定領域230には目や眉毛などに起因するエッジ部が多数検出される。したがって、2つの所定領域230と240に含まれるエッジ部の量を比較することによって、人がマスクを着用しているか否かを判定することができる。この処理はエッジ処理部133で行われる。
【0018】
図1においては、マスク着用判定部130には、輝度処理部131と色処理部132、エッジ処理部133が記載されているが、実際にはこれらのうちの少なくとも1つを用いればよい。また、複数用いてより精度を向上させることも可能である。
【0019】
以上説明した手段でマスク着用の有無を判定し、最後にその判定結果を出力する(140)。この判定は個人認証や人の状態検出には不可欠のものであり、マスク着用の有無を明確にすることによって個人認証の精度が向上し、また人の状態も正確に検知することができるので、自動車の運転制御支援等にも利用することが可能である。
【0020】
以下に、輝度を用いたマスク着用の判定処理をより詳しく説明する。図3はこの処理のフローを示す図である。まず撮像手段110で撮影した撮影画像を取り込む(301)。次に、その撮影画像の顔における上下中心212を検出し(302)、上下中心の上部及び下部の所定領域230および240を切り出す(303)。そして、これらの所定領域における輝度の平均値を計算し(304)、両者を比較する(305)。ここでの比較においては、上下中心212より下部の所定領域240における輝度平均値から同上部の所定領域230における輝度平均値を差引き、当該差分が所定値より大きい場合には、マスク着用と判断され(306)、小さい(すなわちほぼ同じ輝度)場合にはマスクを着用していないと判断される(307)。
【0021】
ここでの輝度平均値を算出する上下の所定領域230および240の位置は、マスクが着用されていない箇所と、着用されている箇所を正確に処理できるよう設定すると良い。ただし、少なくとも両者は上下中心212を挟む位置に設定される。言い換えれば、上下中心212は、マスクがある下部とマスクがない上部とを分割する位置に設定されるべきである。実際には顔の最上部211と最下部213との中心が適当である。
【0022】
また、マスク着用の判定を行う判定部305における所定値とは、人の顔とマスクとの差に起因する輝度の差を目安に任意に設定することができる。
【0023】
以上の説明と同様に、上部と下部の所定領域における色の差やエッジ部の量の差を検出し、マスク着用の有無を判定することが可能である。
【発明の効果】
本願発明によると、撮影した画像のみを用いて被撮影者がマスクを着用しているか否かを判定することが可能となる。これには複雑な処理を要しないため、自動車や携帯用の端末のように処理能力が制限されている場合であっても、容易にマスク着用の有無を判定できる。この判定結果を用いると、マスク着用を前提とした画像処理が可能となり、個人認証の精度が向上し、また人の状態も正確に検知することができるので、自動車の運転制御支援等にも利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明のマスク着用判定装置の処理フローを示す図である。
【図2】撮影画像の処理の一例を示した図である。
【図3】輝度を用いたマスク着用判定のフローを示した図である。
【符号の説明】
110 撮像手段
120 上下中心検出部
130 マスク着用判定部
131 輝度処理部
132 色処理部
133 エッジ処理部
211 顔の最上部
212 顔の上下中心
213 顔の最下部
230,240 画像情報が比較される上部と下部の所定領域
250 着用しているマスク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for processing an image of a person's face for personal authentication and detection of a person's state, and to a mask wearing determination apparatus that determines whether or not a person is wearing a mask.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for detecting the position and posture of a human head, there has been disclosed a measurement device for photographing a subject with two cameras, extracting and tracking feature points, and determining their three-dimensional positions (Patent) Reference 1).
[0003]
Patent Document 2 discloses an authentication device that detects the direction of a target user's face, performs face recognition according to the direction of the face, and performs personal authentication. Here, a user is photographed from various angles in advance to create a collation image database, and personal authentication is performed by comparing the database with the database.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-63927 (Claims)
[0005]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-288670 (Claims)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional technology is processed on the assumption that all human faces are visible, accurate authentication and detection cannot be performed when a human is wearing a mask.
[0007]
An object of the present invention is to easily and accurately determine whether or not a person is wearing a mask from a captured image. When it is possible to determine that a person is wearing a mask, a device that processes an image of a person's face for personal authentication and state detection of a person can perform image processing on the premise of wearing a mask. It is possible to improve detection accuracy. Further, since the wearing of a mask is an explicit manifestation of having a cold for a driver of a car, the detection of the wearing of the mask allows the driver of the car to consider the physical condition of the driver. Control becomes possible.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is directed to an imaging unit that captures a human face to obtain a captured image, a vertical center detection unit that detects a vertical center of a human face in the captured image, A mask wear determination unit that determines whether or not a person is wearing a mask by comparing image information of a predetermined area in an upper part and a lower part of a mask.
[0009]
Further, in the present invention, when comparing the image information of the predetermined area in the upper part and the lower part in the upper and lower centers, the mask wearing determination unit may include at least one of the luminance, the color, and the amount of the edge part in the captured image. It is preferred to use one.
[0010]
[Action]
According to the present invention, it is possible to determine whether or not a person is wearing a mask by comparing image information of a predetermined area in an upper part and a lower part of a human face with respect to a human face. By using this determination, it is possible to perform image processing on the assumption that a person is wearing a mask, and it is possible to perform individual authentication and state detection of a person with high accuracy.
[0011]
Further, when comparing the image information of the upper part and the lower part of the human face, at least one of the brightness, the color, and the amount of the edge portion of the captured image is used as the image information. The presence or absence of wearing a mask can be determined.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0013]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a processing flow of the mask wearing determination device of the present invention. The imaging unit 110 acquires a captured image including a human face. Here, a CCD camera, a CMOS camera, or the like can be used. Next, the vertical
[0014]
However, the vertical center does not necessarily need to be at the center between the
[0015]
When the vertical center is detected, the mask wearing
[0016]
When the upper
[0017]
Further, the luminance of the image is differentiated in the upper
[0018]
In FIG. 1, the mask wearing
[0019]
The presence / absence of wearing a mask is determined by the means described above, and the result of the determination is finally output (140). This determination is indispensable for personal authentication and human state detection, and the accuracy of personal authentication is improved by clarifying whether or not a mask is worn, and the human state can also be accurately detected. It can also be used for driving control support of automobiles.
[0020]
Hereinafter, the determination process of wearing a mask using luminance will be described in more detail. FIG. 3 is a diagram showing a flow of this processing. First, a captured image captured by the imaging unit 110 is captured (301). Next, the
[0021]
Here, the positions of the upper and lower
[0022]
Further, the predetermined value in the
[0023]
Similarly to the above description, it is possible to determine whether or not a mask is worn by detecting a difference in color and a difference in the amount of an edge portion in a predetermined region between an upper portion and a lower portion.
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to determine whether or not the subject is wearing a mask using only the captured image. Since this does not require complicated processing, it is possible to easily determine whether or not to wear a mask even when the processing capacity is limited, such as in an automobile or a portable terminal. By using this determination result, it becomes possible to perform image processing on the premise of wearing a mask, improve the accuracy of personal authentication, and accurately detect the state of a person. It is possible to do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a processing flow of a mask wearing determination device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of processing of a captured image.
FIG. 3 is a diagram showing a flow of mask wearing determination using luminance.
[Explanation of symbols]
110 Imaging means 120 Vertical
Claims (2)
前記撮影画像において、人の顔の上下中心を検出する上下中心検出部と、
前記上下中心の上部と下部とにおける所定領域の画像情報を比較することによって、人がマスクを着用しているか否かを判定するマスク着用判定部とを有することを特徴とするマスク着用判定装置。Imaging means for capturing a human face to obtain a captured image;
In the captured image, a vertical center detecting unit that detects the vertical center of a human face,
A mask wear determination device, comprising: a mask wear determination unit that determines whether or not a person is wearing a mask by comparing image information of a predetermined region in an upper portion and a lower portion of the upper and lower centers.
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