JP2007233517A - 顔検出装置および方法並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】特定の情報が付与されていない画像についても、顔検出の処理時間を短縮する。
【解決手段】顔検出部２８が、画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を種々変更しつつ、画像から顔を検出する。１つめの顔を検出した場合、探索角度を、検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または探索サイズを、検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の顔の検出を行うよう、顔検出制御部３０が顔検出部２８を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像から人物の顔を検出する顔検出装置および方法、並びに顔検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。

従来より、画像から人物の顔を検出するための種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１には、画像上において、人物の顔の形状に相当する顔候補領域を決定し、予め用意された顔の輪郭等の顔検出用のテンプレートとのパターンマッチング等を行うことにより顔候補領域内の特徴量を求め、この特徴量をしきい値処理して顔検出を行う手法が提案されている。

ところで、人物の顔を抽出する手法においては、一般に検出対象である顔が、画像に対して直立正面向きに写っていることを前提としているため、検出できる顔の向きには制限がある。しかしながら、画像を撮影する撮影者は、カメラを縦、横および斜め等任意の向きに構えて撮影を行うことが可能であり、さらには、被写体である人物も顔を傾けたり、横を向いたり、様々なポーズをとることが可能である。このため、画像には様々な角度の顔が含まれることとなる。

また、撮影時にズームを行ったり、被写体との距離を変更することにより、画像に含まれる顔のサイズも種々異なるものとなる。また、人物を画像の中央に位置させるのみならず、画像の脇に置いて風景をメインとして撮影を行うこともあり、さらに大勢の人物を撮影する場合には、必ずしも画像の中心に顔が位置しないことがあるため、画像に含まれる顔の位置も種々異なるものとなる。

このため、画像から顔検出を行う場合には、顔が取りうるすべての角度、すべてのサイズおよびすべての位置に対応する必要がある。したがって、顔検出を行うためには、顔が取り得るすべての角度、サイズおよび位置について、顔検出のためのテンプレートの角度、サイズおよび位置を少しずつ変更しつつ、パターンマッチングを繰り返したり、顔が取り得るすべての角度およびサイズのテンプレートを用意する必要があるため、顔検出に非常に長時間を要するものとなっている。

このため、カメラが有する角度センサにより取得した撮影回転角度や向きの情報を画像に付与し、この情報を参照して、探索範囲の角度を制御する手法が提案されている（特許文献２参照）。また、画像に撮影時に付与された焦点位置情報や撮影モードの情報に基づいて、画像上において顔検出のための探索範囲を制限する手法も提案されている（特許文献３参照）。また、同一の画像について解像度を変換した画像を作成し、初めて顔を検出した時点での画像の解像度から、予め定めた割合だけ高解像度の画像について顔検出処理を行うことにより、探索範囲のサイズを制限して顔検出を行う手法も提案されている（特許文献４参照）。
特開平８−６３５９７号公報 特開２００４−６２５６５号公報 特開２００５−２０２５４３号公報 特開２００５−１５７９１１号公報

しかしながら、上記特許文献２，３に記載された手法は、画像に角度情報や撮影時の情報が付与されていることを前提としているため、このような情報が付与されていない画像については、従来通り顔が取り得るすべての角度、サイズおよび位置について顔検出を行う必要がある。また、特許文献４に記載された手法は、探索範囲のサイズのみにしか対応することができない。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、特定の情報が付与されていない画像についても、顔検出の処理時間を短縮することを目的とする。

本発明による第１の顔検出装置は、画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ、前記画像から顔を検出する顔検出手段と、
１つめの前記顔を検出した場合、前記探索角度を、該検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または前記探索サイズを、該検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の前記顔の検出を行うよう、前記顔検出手段を制御する顔検出制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

なお、本発明による第１の顔検出装置においては、前記所定角度範囲を±３０度としてもよい。

また、本発明による第１の顔検出装置においては、前記所定サイズ範囲を、前記検出した顔のサイズを基準とした１／２〜１／３大きい範囲および／または１／２〜１／３小さい範囲としてもよい。

本発明による第２の顔検出装置は、画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ、前記画像から顔を検出する顔検出手段と、
統計的に顔を検出しやすい初期値を基準として、前記探索角度、前記探索サイズおよび前記探索位置の少なくとも１つを変更しつつ前記顔を検出するよう、前記顔検出手段を制御する探索範囲制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

なお、本発明による第２の顔検出装置においては、前記探索範囲制御手段を、前記探索角度を、前記画像の１２時の方向の角度を基準として統計的に存在率が高い角度に変更する手段としてもよい。

また、本発明による第２の顔検出装置においては、前記探索範囲制御手段を、前記探索サイズを、前記画像の１／５のサイズを基準として統計的に存在率が高いサイズに変更する手段としてもよい。

また、本発明による第２の顔検出装置においては、前記探索範囲制御手段を、前記探索位置を、前記画像の幅の１／２の位置および前記画像の高さについて上から２／５の位置を基準として統計的に存在率が高い位置に変更する手段としてもよい。

また、本発明による第２の顔検出装置においては、１つめの前記顔を検出した場合、前記探索角度を、該検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または前記探索サイズを、該検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の前記顔の検出を行うよう、前記顔検出手段を制御する顔検出制御手段をさらに備えるようにしてもよい。

この場合、前記所定角度範囲を±３０度としてもよく、前記所定サイズ範囲を、前記検出した顔のサイズを基準とした１／２〜１／３大きい範囲および／または１／２〜１／３小さい範囲としてもよい。

本発明による第１の顔検出方法は、画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ、前記画像から顔を検出するに際し、
１つめの前記顔を検出した場合、前記探索角度を、該検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または前記探索サイズを、該検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の前記顔の検出を行うことを特徴とするものである。

本発明による第２の顔検出方法は、画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ、前記画像から顔を検出するに際し、
統計的に顔を検出しやすい初期値を基準として、前記探索角度、前記探索サイズおよび前記探索位置の少なくとも１つを変更しつつ前記顔を検出することを特徴とするものである。

なお、本発明による第２の顔検出方法においては、１つめの前記顔を検出した場合、前記探索角度を、該検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または前記探索サイズを、該検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の前記顔の検出を行うようにしてもよい。

なお、本発明による第１および第２の顔検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。

同一の画像に複数の人物の顔が含まれる場合、すべての顔は似た角度となり、また顔のサイズも似たサイズとなる確率が非常に高い。本発明の第１の顔検出装置および方法によれば、１つめの顔を検出した場合、探索角度については、検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限されて以降の顔の検出が行われる、および／または探索サイズについては、検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限されて以降の顔の検出が行われる。このため、１つの顔を検出した以降は、取り得るすべての探索角度および／または探索サイズについて探索を行わないことから、顔検出の処理を高速に行うことができる。

また、画像に含まれる人物の顔の角度、サイズおよび位置の統計を取ると、特定の角度、サイズおよび位置に多くの顔の角度、サイズおよび位置が分布することが出願人の調査により分かった。本発明の第２の顔検出装置および方法によれば、探索角度、探索サイズおよび探索位置の少なくとも１つについて、統計的に顔を検出しやすい初期値を基準として変更しつつ顔を検出するようにしたため、探索角度、探索サイズおよび探索位置を種々変更する際の初期の段階において、顔を検出できる可能性が統計的に高くなる。したがって、統計的に見て、顔検出の処理を高速に行うことができる。

また、本発明の第２の顔検出装置および方法において、１つめの顔を検出した場合に、探索角度については、検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して以降の顔の検出を行う、および／または探索サイズについては、検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の顔の検出を行うことにより、１つの顔を検出した以降は、取り得るすべての探索角度および／または探索サイズについて探索を行わないことから、顔検出の処理をより高速に行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による顔検出装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように第１の実施形態による顔検出装置１は、画像データの記録制御および表示制御等の各種制御を行うとともに、装置１を構成する各部の制御を行うＣＰＵ１２と、ＣＰＵ１２を動作させるプログラム、画像を閲覧するためのビューアソフトおよび各種定数が記録されているＲＯＭおよびＣＰＵ１２が処理を実行する際の作業領域となるＲＡＭにより構成されるシステムメモリ１４と、種々の指示を装置１に対して行うためのキーボードおよびマウス等からなる入力部１６と、各種表示を行う液晶モニタ等からなる表示部１８とを備える。

また、顔検出装置１は、画像データを記録したメモリカード２から画像データを読み出したり、メモリカード２に画像データを記録したりするためのカードスロット２０と、画像データをＪＰＥＧに代表される手法で圧縮したり、圧縮した画像データを解凍する圧縮解凍部２２と、画像データやＣＰＵ１２が実行する各種プログラム等を記録するハードディスク２４と、システムメモリ１４、カードスロット２０およびハードディスク２４を制御するメモリ制御部２６とを備える。

また、顔検出装置１は、処理対象の画像から顔を検出する顔検出部２８と、顔検出部２８を制御する顔検出制御部３０とを備える。また、表示部１８の表示を制御する表示制御部３４も備える。

なお、顔検出部２８は、例えば上記特許文献１に記載された手法と同様に、顔検出のための探索範囲として顔検出用のテンプレートを用いて顔検出を行うものである。具体的には、テンプレートを用いての顔の探索角度、探索サイズおよび探索位置を、これらの初期値から画像上において少しずつ変更しながらパターンマッチングを繰り返し、処理対象の画像において顔を探索して顔を検出するものである。

以下、第１の実施形態における顔検出部２８および顔検出制御部３４が行う処理について説明する。図２は第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、顔を検出する画像はメモリカード２から読み出されてハードディスク２４に保存された複数の画像からすでに選択されているものとする。

顔検出の指示をユーザが入力部１６から行うことによりＣＰＵ１２が処理を開始し、処理対象の画像上に設定された顔検出の対象となる対象領域のサイズに基づいて、顔検出部２８が顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を初期値に設定する（ステップＳＴ１）。ここで、対象領域としては、画像を所定数に分割した１つの領域としてもよく、画像の全領域としてもよい。本実施形態においては、画像の全領域を顔の検出を行うための対象領域に設定したものとして以降の説明を行う。なお、画像を所定数に分割した１つの領域を対象領域とした場合、すべての対象領域に対して順次顔の検出を行えばよい。また、探索を行う探索領域は正方形とし、探索角度の初期としては０度、探索サイズの初期値としては探索領域の一辺の長さが画像の全領域の短辺の長さと一致するサイズ、探索位置は、探索領域の左上隅が画像の左上隅と一致する位置とする。

なお、探索角度とは、探索領域の中心を通る垂線が画像の垂線に対してなす角度であり、右回り方向に角度が増加するものとして説明を行う。

そして、設定された探索角度、探索サイズおよび探索位置により顔検出の処理を行う（ステップＳＴ２）。次いで、顔が検出されたか否かを判定し（ステップＳＴ３）、ステップＳＴ３が否定されると、探索角度、探索サイズおよび探索位置の少なくとも１つを次の探索角度、探索サイズおよび探索位置に変更し（ステップＳＴ４）、ステップＳＴ２に戻り、ステップＳＴ２以降の処理を繰り返す。なお、本実施形態においては、探索角度は３０度ずつ、探索サイズは探索サイズに対して１０％ずつ、探索位置は対象領域のサイズに対して１０％ずつ変更するものとする。

ステップＳＴ３が肯定されると、検出した顔が最初の顔であるか否かを判定し（ステップＳＴ５）、ステップＳＴ５が肯定されると、顔検出制御部３０が、探索角度を検出した顔の角度を基準とした±３０度の範囲に制限して以降の探索を行うよう顔検出部２８の制御を行う（ステップＳＴ６）。例えば、検出した顔の角度が、図３（ａ）に示すように０度である場合には、探索角度を−３０度〜＋３０度（３３０度〜３０度）に制限する。また、検出した顔の角度が図３（ｂ）に示すように−３０度（３３０度）である場合、−６０度〜０度（３００度〜０度）に制限し、図３（ｃ）に示すように−９０度（２７０度）である場合、−１２０度〜−６０度（２４０度〜３００度）に制限する。なお、ステップＳＴ５が否定されるとステップＳＴ７に進む。

そして、すべての対象領域を探索したか否かを判定し（ステップＳＴ７）、ステップＳＴ７が否定されるとステップＳＴ２に戻り、ステップＳＴ２以降の処理を繰り返す。ステップＳＴ７が肯定されると処理を終了する。

ここで、同一の画像に複数の人物の顔が含まれる場合、すべての顔の角度は似た角度となる確率が非常に高い。上記第１の実施形態においては、１つめの顔を検出した場合、探索角度について、検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して以降の顔の検出を行うようにしたため、１つの顔を検出した以降は取り得るすべての探索角度について探索を行わないことから、顔検出の処理を高速に行うことができる。

次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態においては、顔検出制御部３０が行う処理が第１の実施形態と異なるのみであり、装置の構成としては第１の実施形態と同一であるため、ここでは詳細な説明は省略する。

図４は第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、顔を検出する画像はメモリカード２から読み出されてハードディスク２４に保存された複数の画像からすでに選択されているものとする。

顔検出の指示をユーザが入力部１６から行うことによりＣＰＵ１２が処理を開始し、処理対象の画像上に設定された顔検出を行うための対象領域のサイズに基づいて、顔検出部２８が顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を初期値に設定する（ステップＳＴ１１）。

そして、設定された探索角度、探索サイズおよび探索位置により顔検出の処理を行う（ステップＳＴ１２）。次いで、顔が検出されたか否かを判定し（ステップＳＴ１３）、ステップＳＴ１３が否定されると、探索角度、探索サイズおよび探索位置の少なくとも１つを次の探索角度、探索サイズおよび探索位置に変更し（ステップＳＴ１４）、ステップＳＴ１２に戻り、ステップＳＴ１２以降の処理を繰り返す。なお、本実施形態においても、探索角度は３０度ずつ、探索サイズは探索サイズに対して１０％ずつ、探索位置は対象領域のサイズに対して１０％ずつ変更するものとする。

ステップＳＴ１３が肯定されると、検出した顔が最初の顔であるか否かを判定し（ステップＳＴ１５）、ステップＳＴ１５が肯定されると、顔検出制御部３０が、探索サイズを検出した顔のサイズを基準とした１／２〜１／３の範囲に制限して以降の探索を行うよう顔検出部２８の制御を行う（ステップＳＴ１６）。なお、ステップＳＴ１５が否定されるとステップＳＴ１７に進む。

そして、顔検出部２８はすべての対象領域を探索したか否かを判定し（ステップＳＴ１７）、ステップＳＴ１７が否定されるとステップＳＴ１２に戻り、ステップＳＴ１２以降の処理を繰り返す。ステップＳＴ１７が肯定されると処理を終了する。

ここで、同一の画像に複数の人物の顔が含まれる場合、すべての顔のサイズは似たサイズとなる確率が非常に高い。上記第２の実施形態においては、１つめの顔を検出した場合、探索サイズについて、検出した顔のサイズを基準とした所定角度範囲に制限して以降の顔の検出を行うようにしたため、１つの顔を検出した以降は、取り得るすべての探索サイズについて探索を行わないことから、顔検出の処理を高速に行うことができる。

なお、上記第２の実施形態においては、１つめの顔を検出した以降は、検出した顔のサイズを基準とした１／２〜１／３の範囲に探索サイズを制限しているが、これは探索サイズの初期値として、探索領域の一辺の長さを対象領域である画像の短辺の長さに設定しているためであり、例えば探索サイズの初期値を探索サイズが取り得る最小値に設定している場合には、１つめの顔を検出した以降は、検出した顔のサイズを基準とした１／２〜１／３大きい範囲（すなわち４／３〜３／２倍の範囲）に探索サイズを制限してもよい。また、１／２〜１／３小さい範囲および１／２〜１／３大きい範囲の双方に探索サイズを制限してもよい。

なお、上記第１の実施形態においては、１つめの顔を検出した以降は探索角度を、第２の実施形態においては探索サイズをそれぞれ制限しているが、１つめの顔を検出した以降、探索角度および探索サイズの双方を制限するようにしてもよい。

次いで、本発明の第３の実施形態について説明する。図５は本発明の第３の実施形態による顔検出装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、第３の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、詳細な説明は省略する。図５に示すように第２の実施形態による顔検出装置１Ａは、第１の実施形態における顔検出制御部３０に代えて、統計的に顔を検出しやすい初期値を基準として探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ顔を検出するよう、顔検出部２８を制御する探索範囲制御部３６を備え、探索角度、探索サイズおよび探索位置を設定するための探索角度優先度テーブル、探索サイズ優先度テーブルおよび探索位置優先度テーブルがハードディスク２４に保存されている点が第１の実施形態と異なる。

次いで、第３の実施形態において行われる処理について説明する。図６は第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、顔を検出する画像はメモリカード２から読み出されてハードディスク２４に保存された複数の画像からすでに選択されているものとする。

顔検出の指示をユーザが入力部１６から行うことによりＣＰＵ１２が処理を開始し、探索範囲制御部３６が、探索角度優先度テーブル、探索サイズ優先度テーブルおよび探索位置優先度テーブルを参照して、顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を初期値に設定する（ステップＳＴ２１）。以下、初期値の設定について説明する。

図７は探索角度を決定するための探索角度優先度テーブルを示す図である。図７に示す探索角度優先度テーブルは、多数の画像に含まれる顔の角度を計測し、計測した角度を０〜３３０度に３０度単位で分類して頻度を求め、最も多い角度の頻度を１．００に正規化した値を優先度として求めたものである。なお、各角度における具体的な数値は一部を省略しているが、図８に示すものとなっている。図７および図８に示すように、最も優先度が高い角度は０度であるため、探索範囲制御部３６は探索角度の初期値を０度に設定する。

図９は探索サイズを決定するための探索サイズ優先度テーブルを示す図である。図９に示す探索サイズ優先度テーブルは、多数の画像に含まれる顔のサイズを計測し、計測したサイズの画像の幅に対する割合を１０％単位で分類して頻度を求め、最も多い割合の頻度を１．００に正規化した値を優先度として求めたものである。なお、各割合における具体的な数値は一部を省略しているが、図１０に示すものとなっている。図９および図１０に示すように、最も優先度が高い割合は２０％であるため、探索範囲制御部３６は探索サイズの初期値を画像の幅の２０％の値に設定する。

図１１は探索位置を決定するための探索位置優先度テーブルを示す図である。図１１に示す探索位置優先度テーブルは、多数の画像に含まれる顔の位置を計測し、画像の左上隅を原点とするｘ方向およびｙ方向における計測した位置の割合を０．１単位で分類して頻度を求め、最も多い割合を１．００に正規化した値を優先度として求めたものである。ここで、顔の位置としては両目の中心位置としている。なお、各割合における具体的な数値は一部を省略しているが、図１２に示すものとなっている。図１１および図１２に示すように、最も優先度が高い割合はｘ方向において０．５、ｙ方向において０．４（以降、ｘ＝０．５，ｙ＝０．４と表す）であるため、探索範囲制御部３６は探索位置の初期値を画像のｘ方向の長さに対して割合が０．５となり、ｙ方向の長さに対して割合が０．４となる位置に設定する。

次いで、顔検出部２８が、設定された探索角度、探索サイズおよび探索位置により顔検出の処理を行う（ステップＳＴ２２）。次いで、顔が検出されたか否かを判定し（ステップＳＴ２３）、ステップＳＴ２３が否定されると、探索角度、探索サイズおよび探索位置の少なくとも１つを次の探索角度、探索サイズおよび探索位置に変更し（ステップＳＴ２４）、ステップＳＴ２２に戻り、ステップＳＴ２２以降の処理を繰り返す。なお、本実施形態においても、探索角度は３０度ずつ、探索サイズは探索サイズに対して１０％ずつ、探索位置は対象領域のサイズに対して１０％ずつ変更するものとする。

ここで、探索角度は初期値として０度が設定されており、図７に示す探索角度優先度テーブルを参照すると、次に優先度が高い角度は２７０度となっている。したがって、探索角度について、探索範囲制御部３６は０度の次は２７０度に変更する。以降、探索範囲制御部３６は、図７に示す探索角度優先度テーブルを参照し、優先度の順にて３０度ずつ探索角度を変更していく。

一方、探索サイズは初期値として２０％が設定されており、図９に示す探索サイズ優先度テーブルを参照すると、次に優先度が高い割合は３０％となっている。したがって、探索サイズについて、探索範囲制御部３６は２０％の次は３０％に変更する。以降、探索範囲制御部３６は、図９に示す探索サイズ優先度テーブルを参照し、優先度の順にて探索サイズを変更していく。

また、探索位置は初期値としてｘ＝０．５，ｙ＝０．４が設定されており、図１１に示す探索位置優先度テーブルを参照すると、次に優先度が位置はｘ＝０．５，ｙ＝０．５となっている。したがって、探索位置について、探索範囲制御部３６はｘ＝０．５，ｙ＝０．４の次はｘ＝０．５，ｙ＝０．５に変更する。以降、探索範囲制御部３６は、図１１に示す探索位置優先度テーブルを参照し、優先度の順にて０．１ずつ探索位置を変更していく。

ステップＳＴ２３が肯定されると、顔検出部２８はすべての対象領域を探索したか否かを判定し（ステップＳＴ２５）、ステップＳＴ２５が否定されるとステップＳＴ２２に戻り、ステップＳＴ２２以降の処理を繰り返す。ステップＳＴ２５が肯定されると処理を終了する。

ここで、画像に含まれる人物の顔の角度、サイズおよび位置の統計を取ると、図７に示す探索角度優先度テーブル、図９に示す探索サイズ優先度テーブルおよび図１１に示す探索角位置優先度テーブルに示すように、特定の角度、サイズおよび位置に多くの顔の角度、サイズおよび位置が分布することが分かる。第３の実施形態においては、探索角度、探索サイズおよび探索位置について、統計的に顔を検出しやすい初期値を基準として変更しつつ顔を検出するようにしたため、探索角度、探索サイズおよび探索位置を種々変更する際の初期の段階において、顔を検出できる可能性が統計的に高くなる。したがって、統計的に見て、顔検出の処理を高速に行うことができる。

なお、上記第３の実施形態においては、探索角度、探索サイズおよび探索位置のすべてについて、統計的に顔を検出しやすい初期値を設定しているが、探索角度、探索サイズおよび探索位置の少なくとも１つについて、統計的に顔を検出しやすい初期値を設定してもよい。

次いで、本発明の第４の実施形態について説明する。図１３は本発明の第３の実施形態による顔検出装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、第４の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、詳細な説明は省略する。図１３に示すように第４の実施形態による顔検出装置１Ｂは、第１の実施形態における顔検出制御部３０に加えて、第３の実施形態における探索範囲制御部３６を備え、探索角度、探索サイズおよび探索位置を設定するための探索角度優先度テーブル、探索サイズ優先度テーブルおよび探索位置優先度テーブルがハードディスク２４に保存されている点が第１の実施形態と異なる。

次いで、第４の実施形態において行われる処理について説明する。図１４は第４の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、顔を検出する画像はメモリカード２から読み出されてハードディスク２４に保存された複数の画像からすでに選択されているものとする。

顔検出の指示をユーザが入力部１６から行うことによりＣＰＵ１２が処理を開始し、探索範囲制御部３６が、処理対象の画像上に設定された顔検出を行うための対象領域のサイズに基づいて、探索角度優先度テーブル、探索サイズ優先度テーブルおよび探索位置優先度テーブルを参照して、顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を初期値に設定する（ステップＳＴ３１）。なお、初期値は上記第３の実施形態と同様に設定すればよいため、ここでは詳細な説明は省略する。

次いで、顔検出部２８が、設定された探索角度、探索サイズおよび探索位置により顔検出の処理を行う（ステップＳＴ３２）。次いで、顔が検出されたか否かを判定し（ステップＳＴ３３）、ステップＳＴ３３が否定されると、第３の実施形態と同様に、探索角度、探索サイズおよび探索位置の少なくとも１つを次の探索角度、探索サイズおよび探索位置に変更し（ステップＳＴ３４）、ステップＳＴ３２に戻り、ステップＳＴ３２以降の処理を繰り返す。

ステップＳＴ３３が肯定されると、検出した顔が最初の顔であるか否かを判定し（ステップＳＴ３５）、ステップＳＴ３５が肯定されると、顔検出制御部３０が、探索角度を検出した顔の角度を基準とした±３０度の範囲に制限するとともに、探索サイズを検出した顔のサイズを基準とした１／２〜１／３の範囲に制限して以降の探索を行うよう顔検出部２８の制御を行う（ステップＳＴ３６）。なお、ステップＳＴ３５が否定されるとステップＳＴ３７に進む。

そして、顔検出部２８はすべての対象領域を探索したか否かを判定し（ステップＳＴ３７）、ステップＳＴ３７が否定されるとステップＳＴ３２に戻り、ステップＳＴ３２以降の処理を繰り返す。ステップＳＴ３７が肯定されると処理を終了する。

このように第４の実施形態においては、第３の実施形態において行われる処理に加えて、１つめの顔を検出した場合に、探索角度については検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限し、探索サイズについては検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の顔の検出を行うようにしたため、１つの顔を検出した以降は、取り得るすべての探索角度について探索を行わないことから、顔検出の処理をより高速に行うことができる。

なお、上記第４の実施形態においては、１つめの顔を検出した以降、探索角度および探索サイズの双方を制限しているが、探索角度および探索サイズのいずれか一方のみを制限してもよい。

以上、本発明の実施形態に係る装置について説明したが、コンピュータを、上記の顔検出部２８、顔検出制御部３０、および探索範囲制御部３６に対応する手段として機能させ、図２，４，６，１４に示すような処理を行わせるプログラムも、本発明の実施形態の１つである。また、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本発明の実施形態の１つである。

本発明の第１の実施形態による顔検出装置の構成を示す概略ブロック図 第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 探索角度の制限を説明するための図 第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 本発明の第３の実施形態による顔検出装置の構成を示す概略ブロック図 第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 探索角度優先度テーブルを示す図 探索角度優先度テーブルの内容を示す図 探索サイズ優先度テーブルを示す図 探索サイズ優先度テーブルの内容を示す図 探索位置優先度テーブルを示す図 探索位置優先度テーブルの内容を示す図 本発明の第４の実施形態による顔検出装置の構成を示す概略ブロック図 第４の実施形態において行われる処理を示すフローチャート

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ 顔検出装置
２ メモリカード
１２ ＣＰＵ
１４ システムメモリ
１６ 入力部
１８ 表示部
２０ カードスロット
２２ 圧縮解凍部
２４ ハードディスク
２６ メモリ制御部
２８ 顔検出部
３０ 顔検出制御部
３４ 表示制御部
３６ 探索範囲制御部

Claims (16)

1. 画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ、前記画像から顔を検出する顔検出手段と、
   １つめの前記顔を検出した場合、前記探索角度を、該検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または前記探索サイズを、該検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の前記顔の検出を行うよう、前記顔検出手段を制御する顔検出制御手段とを備えたことを特徴とする顔検出装置。
2. 前記所定角度範囲は、±３０度であることを特徴とする請求項１記載の顔検出装置。
3. 前記所定サイズ範囲は、前記検出した顔のサイズを基準とした１／２〜１／３大きい範囲および／または１／２〜１／３小さい範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の顔検出装置。
4. 画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ、前記画像から顔を検出する顔検出手段と、
   統計的に顔を検出しやすい初期値を基準として、前記探索角度、前記探索サイズおよび前記探索位置の少なくとも１つを変更しつつ前記顔を検出するよう、前記顔検出手段を制御する探索範囲制御手段とを備えたことを特徴とする顔検出装置。
5. 前記探索範囲制御手段は、前記探索角度を、前記画像の１２時の方向の角度を基準として統計的に存在率が高い角度に変更する手段であることを特徴とする請求項４記載の顔検出装置。
6. 前記探索範囲制御手段は、前記探索サイズを、前記画像の１／５のサイズを基準として統計的に存在率が高いサイズに変更する手段であることを特徴とする請求項４または５記載の顔検出装置。
7. 前記探索範囲制御手段は、前記探索位置を、前記画像の幅の１／２の位置および前記画像の高さについて上から２／５の位置を基準として統計的に存在率が高い位置に変更する手段であることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項記載の顔検出装置。
8. １つめの前記顔を検出した場合、前記探索角度を、該検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または前記探索サイズを、該検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の前記顔の検出を行うよう、前記顔検出手段を制御する顔検出制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項記載の顔検出装置。
9. 前記所定角度範囲は、±３０度であることを特徴とする請求項８記載の顔検出装置。
10. 前記所定サイズ範囲は、前記検出した顔のサイズを基準とした１／２〜１／３大きい範囲および／または１／２〜１／３小さい範囲であることを特徴とする請求項８または９記載の顔検出装置。
11. 画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ、前記画像から顔を検出するに際し、
    １つめの前記顔を検出した場合、前記探索角度を、該検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または前記探索サイズを、該検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の前記顔の検出を行うことを特徴とする顔検出方法。
12. 画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ、前記画像から顔を検出するに際し、
    統計的に顔を検出しやすい初期値を基準として、前記探索角度、前記探索サイズおよび前記探索位置の少なくとも１つを変更しつつ、前記顔を検出することを特徴とする顔検出方法。
13. １つめの前記顔を検出した場合、前記探索角度を、該検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または前記探索サイズを、該検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の前記顔の検出を行うことを特徴とする請求項１２記載の顔検出方法。
14. 画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ、前記画像から顔を検出するに際し、
    １つめの前記顔を検出した場合、前記探索角度を、該検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または前記探索サイズを、該検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の前記顔の検出を行う手順を有することを特徴とする顔検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
15. 画像上において顔検出のための探索角度、探索サイズおよび探索位置を変更しつつ、前記画像から顔を検出するに際し、
    統計的に顔を検出しやすい初期値を基準として、前記探索角度、前記探索サイズおよび前記探索位置の少なくとも１つを変更しつつ、前記顔を検出する手順を有することを特徴とする顔検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
16. １つめの前記顔を検出した場合、前記探索角度を、該検出した顔の角度を基準とした所定角度範囲に制限して、および／または前記探索サイズを、該検出した顔のサイズを基準とした所定サイズ範囲に制限して以降の前記顔の検出を行う手順をさらに有することを特徴とする請求項１５記載のプログラム。

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