JP2006154964A - インターホンシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ドアホン子器20のカメラ部24で撮像された画像に対して、ドアホン子器20が備える画像処理手段たる映像処理部25が画像処理を行うことにより当該画像における来訪者の顔の位置を検出する。カメラ部24で撮像された画像の中から映像処理部25で検出された顔の位置が適正な明るさとなるように調整手段たる映像処理部25が画像の明るさを調整する。故に、来訪者の顔の位置が画面内のどこにあっても、来訪者の顔を常に適切な明るさで撮像し表示することができる。
【選択図】図2
Description
この発明によれば、顔の大きさが一定でなくも顔を検出することができる。
図1及び図2は、本実施形態のインターホンシステムのシステム構成図並びにブロック図をそれぞれ示している。ここで、ドアホン子器20は2線式の通話線及び2線式の制御線からなる2対の信号線L1によってインターホン親機(以下、「親機」と略す)1と接続される。
まず濃度勾配方向抽出手段253は、カメラ部24で撮影し、画像入力手段251で入力した図5(a)に示す撮像画像B及び顔検出用テンプレート画像記憶手段252に記憶してある顔検出用テンプレート画像Aからそれぞれの濃度勾配方向画像B’,A’を抽出する。図4(b)は顔検出用テンプレート画像Aの濃度勾配方向画像A’を。図6(a)は撮像画像Bの濃度勾配方向画像B’をそれぞれ示す。これらの濃度勾配方向画像A’,B’の抽出に当たっては、図5に示すように3×3のx方向ソーベルフィルタ12x及びy方向ソーベルフィルタ12yを入力濃淡画像に含まれる全ての画素に対して適用し、各画像における水平軸(X軸)方向の微分値dx及び垂直軸(Y軸)方向の微分値dyを(式1)、(式2)より求める。
dy=(g+2h+i)−(a+2b+c)…(式2)
(a〜hは、図7に示すように注目画素e及びその注目画素e近傍の8つの画素の値a〜d、f〜hを示すものである。)またこの時、微分の方向値θは、下記の(式3)で示される。
ここで、濃度勾配方向画像A’,B’は前記濃度勾配方向値θを画素値に持つ画像であり、この画像を濃度勾配方向画像手段254に記憶する。
oy’=L×cos(α)+r’y …(式5)
このように本実施形態の顔位置検出処理によれば、体と顔検出用テンプレート画像のサイズが一致することがあっても、それぞれの濃度勾配方向の値が異なるために、体の位置に投票が集中しにくく、体を誤検出することはなく、また濃度勾配方向画像を用いることにより照明の変動に強い画像処理手段(映像処理部25)が実現できるという利点がある。
本実施形態は、ドアホン子器20の映像処理部25における顔位置検出処理に特徴があり、それ以外の構成及び動作については実施形態1と共通であるから図示並びに説明を省略する。
顔サイズ検出手段258aは、顔検出用テンプレート画像のサイズを変更しながら、投票手段257によって投票を行うことによって、図11(b)に示すようにテンプレート画像サイズ毎に投票結果より投票値のビークが得られるため、その値が最大になるサイズを顔のサイズとして検出する手段である。
(実施形態3)
本実施形態は、ドアホン子器20の映像処理部25における顔位置検出処理に特徴があり、それ以外の構成及び動作については実施形態1と共通であるから図示並びに説明を省略する。
上記実施形態2では顔検出用テンプレート画像のサイズを変更させることで、顔サイズを検出するものであったが、本実施形態は上述した形状特徴における距離情報を変化させて顔サイズを検出する点に特徴がある。尚映像処理部25の基本構成は図3に示す実施形態1の構成と同じであるので、図3を参照し、また顔検出手段258内には実施形態2と同様に顔サイズ検出手段258a(図11(a)参照)を設けてある。
oy’=s×L×cos(α)+r’y …(式7)
s:距離の倍率
(実施形態4)
本実施形態は、ドアホン子器20の映像処理部25における顔位置検出処理に特徴があり、それ以外の構成及び動作については実施形態1と共通であるから図示並びに説明を省略する。また、映像処理部25の基本構成は図3に示す実施形態1の構成と同じであるので、図3を参照する。
(実施形態5)
上記実施形態4での顔回転角抽出手段258bは顔検出用テンプレート画像Aを回転させるものであったが、本実施形態の顔回転角検出手段258bでは、上述した形状特徴における角度情報を変換させる点に特徴がある。尚本実施形態の画像処理装置の基本構成は図1に示す実施形態1の構成と同じであるので、図3を参照し、また実施形態4と同様に顔検出手段258内に、例えば実施形態3に用いた顔サイズ検出手段258aとともに顔回転角出手段258bを備えている(図12(a)参照)
而して本実施形態の顔回転角抽出手段258bは、上述した形状特徴における角度情報を変化させて、投票手段257によって、濃度勾配方向画像記憶手段254に記憶されている濃度勾配方向画像の濃度勾配方向値θ(回転角をφ、撮像画像Bの濃度勾配方向をθ’とすると、θ=θ’−φとなる。)と、形状特徴記憶手段7に記憶されている顔検出用テンプレート画像Aの形状特徴を用いて、下記の(式8)、(式9)より基準点候補点を求め、投票空間のその点に投票する。そして図12(c)に示すように、各回転角毎の投票結果より投票値のピークが得られるため、その値が最大になる回転角を顔の回転角として検出する。
oy’=L×cos(α+φ)+r’y …(式9)
φ:回転角(この回転角の値を変えることで角度情報を変化させる)
ところで、上記実施形態1〜5では顔位置検出処理を行う画像処理手段と逆光補正処理を行う調整手段をドアホン子器20の映像処理部25で構成しているが、親機1の制御部3で画像処理手段及び調整手段を構成するようにしても構わない。
20 ドアホン子器
24 カメラ部
25 映像処理部
Claims (7)
- 住戸外の玄関などに設置されるドアホン子器と、住戸内に設置されてドアホン子器との間で通話を行うインターホン親機とで構成され、ドアホン子器は、来訪者を撮像する撮像手段と、インターホン親機との間で通話する通話手段とを備え、インターホン親機は、ドアホン子器との間で通話する通話手段と、ドアホン子器の撮像手段で撮像された画像を表示する表示手段とを備え、ドアホン子器又はインターホン親機の一方に、撮像手段で撮像された画像に対して画像処理を行うことにより当該画像における来訪者の顔の位置を検出する画像処理手段と、画像処理手段で検出された顔の位置が適正な明るさとなるように撮像手段で撮像された画像の明るさを調整する調整手段とを備えたことを特徴とするインターホンシステム。
- 前記画像処理手段並びに調整手段をドアホン子器に備えたことを特徴とする請求項1記載のインターホンシステム。
- 前記画像処理手段は、予め顔検出用テンプレート画像を記憶している顔検出用テンプレート画像記憶手段と、ドアホン子器の撮像手段で撮像した撮像画像及び顔検出用テンプレート画像記憶手段で記憶している顔検出用テンプレート画像の濃度勾配方向画像をそれぞれ抽出する濃度勾配方向抽出手段と、濃度勾配方向抽出手段で抽出した各濃度勾配方向画像を記憶する濃度勾配方向画像記憶手段と、濃度勾配方向画像記憶手段に記憶された顔検出用テンプレート画像の濃度勾配方向画像上の基準点と参照とする各座標点との距離及び基準点と座標点とを結ぶ線が座標点を通る水平軸と交差する角度の情報を抽出する形状特徴抽出手段と、形状特徴抽出手段で抽出した距離、角度の情報を顔検出用テンプレート画像の濃度勾配方向の値毎に分類して記憶する形状特徴記憶手段と、濃度勾配方向画像記憶手段に記憶されている撮像画像の濃度勾配方向画像の参照とする各座標点における濃度勾配方向の値、及び形状特徴記憶手段に記憶された形状特徴に基づいて、撮像画像の濃度勾配方向画像における基準点候補点に投票処理を行う投票手段と、投票手段によって求めた投票結果に基づいて、顔の位置を検出する顔検出手段とから成ることを特徴とする請求項1又は2記載のインターホンシステム。
- 前記顔検出手段には、顔検出用テンプレート画像の大きさを変化させ、この大きさ変化に対応した投票値の変化に基づいて、顔の大きさを抽出する顔サイズ検出手段を備えていることを特徴とする請求項3記載のインターホンシステム。
- 前記顔検出手段には、形状特徴における距離情報を変化させて、その距離情報の変化に応じた投票値の変化に基づいて、顔の大きさを検出する顔サイズ検出手段を備えていることを特徴とする請求項3記載のインターホンシステム。
- 前記顔検出手段には、顔検出用テンプレート画像の回転角を変化させて、この回転角の変化に対応した投票値の変化に基づいて、顔の回転角を抽出する顔回転角抽出手段を備えていることを特徴とする請求項3乃至5の何れか記載のインターホンシステム。
- 前記顔検出手段には、形状特徴における角度情報を変化させて、この角度情報の変化に応じた投票値の変化に基づいて、顔の回転角を抽出する顔回転角抽出手段を備えていることを特徴とする請求項3乃至5の何れか記載のインターホンシステム。
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