JP2017054503A - 視点追跡方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決方法】 一実施形態に係る視点追跡装置は、特徴点に基づいて画像においてユーザの目の領域を決定し、目の領域に含まれたピクセルの位置と特徴点の位置とに基づいて目の内部領域を決定する。視点追跡装置は、目の内部領域に含まれたピクセルのピクセル値に基づいて瞳孔の領域を決定し、瞳孔の領域に含まれたピクセルの位置の値に基づいてユーザの目の位置を決定する。
【選択図】 図1
Description
ピクセルの輝度値<第2輝度平均値+補償値 (1)
110:特徴点検出器
120:目領域決定器
130:目内部領域決定器
140:瞳孔領域決定器
150:目位置決定器
Claims (20)
- 画像におけるユーザの顔の領域のうち少なくとも1つの部分に対応する特徴点を取得するステップと、
前記特徴点に基づいて前記ユーザの第1の目の領域における目の内部領域を決定するステップと、
前記目の内部領域に含まれた少なくとも1つのピクセルのピクセル値に基づいて瞳孔の領域を決定するステップと、
前記瞳孔の領域に含まれた各ピクセルの位置の値に基づいて前記ユーザの目の位置を決定するステップと、
を含む視点追跡方法。 - 前記目の内部領域を決定するステップは、前記目の領域の特徴点の位置と前記目の領域のピクセルの位置とに基づいて前記目の領域の目の内部領域を決定するステップを含む、請求項1に記載の視点追跡方法。
- 前記瞳孔の領域を決定するステップは、前記目の内部領域に含まれたピクセルの第1輝度平均値と目の中心特徴点の周辺ピクセルの第2輝度平均値に基づいて前記瞳孔の領域に含まれるピクセルを決定するステップを含み、
前記目の中心特徴点は、前記第1の目の中心に対応する特徴点のうち1つの特徴点である、請求項1又は請求項2に記載の視点追跡方法。 - 前記瞳孔の領域に含まれるピクセルを決定するステップは、
前記目の内部領域に含まれた現在のピクセルの輝度値が第1閾値及び第2閾値より小さいか否かを決定するステップを含み、
前記第1閾値は、前記第1輝度平均値に基づき、
前記第2閾値は、前記第2輝度平均値に基づく、請求項3に記載の視点追跡方法。 - 前記目の内部領域を決定するステップは、
前記目の領域に含まれた現在のピクセルと前記特徴点のうちの第1の目の輪郭特徴点とに基づいて第1ベクトルを算出するステップと、
前記第1の目の輪郭特徴点と前記特徴点のうちの第2の目の輪郭特徴点とに基づいて第2ベクトルを算出するステップと、
前記第1ベクトルと前記第2ベクトルとに基づいたベクトル演算結果に基づいて前記現在のピクセルが前記目の内部領域に含まれるか否かを決定するステップとを含み、
前記第2の目の輪郭特徴点は、前記第1の目の輪郭特徴点に隣接し、
前記第1の目の輪郭特徴点及び前記第2の目の輪郭特徴点は、前記目の領域の目の輪郭に対応する請求項1乃至請求項4のうちいずれか一項に記載の視点追跡方法。 - 前記現在のピクセルが前記目の内部領域に含まれるか否かを決定するステップは、前記第1の目の輪郭特徴点及び前記第2の目の輪郭特徴点のそれぞれに対するベクトル演算結果が互いに同一の符号を示す場合、前記現在のピクセルが前記目の内部領域に含まれると決定する、請求項5に記載の視点追跡方法。
- 前記ユーザの目の位置を決定するステップは、前記瞳孔の領域に含まれたピクセルの位置の値の平均値を前記ユーザの目の位置と決定する、請求項1乃至請求項6のうちいずれか一項に記載の視点追跡方法。
- 前記目の領域を決定するステップは、
前記特徴点のうちの目の中心特徴点と前記特徴点のうちの各目の輪郭特徴点との間の距離の中から最大距離を決定するステップと、
前記目の中心特徴点の位置と前記最大距離に基づいて前記目の領域を決定するステップとを含み、
前記目の中心特徴点は、前記ユーザの第1の目の中心に対応し、
前記目の輪郭特徴点は、前記第1の目の輪郭に対応する、請求項1乃至請求項7のうちいずれか一項に記載の視点追跡方法。 - 前記ユーザの目の領域を決定するステップは、
前記画像において前記特徴点のうちの目の中心特徴点及び前記特徴点のうち少なくとも1つの目の輪郭特徴点を検出するステップと、
前記検出された目の中心特徴点及び前記少なくとも1つの目の輪郭特徴点に基づいて前記目の領域を決定するステップとを含み、
前記目の中心特徴点は、前記ユーザの第1の目の中心に対応し、
前記少なくとも1つの目の輪郭特徴点は、前記第1の目の輪郭の一部分に対応する、請求項1乃至請求項8のうちいずれか一項に記載の視点追跡方法。 - 前記ユーザの目の位置を決定するステップは、
前記瞳孔の領域の各ピクセルの位置の値に基づいて前記第1の目の2D位置情報を決定するステップと、
前記ユーザの2つの目の間の距離情報とユーザの顔の方向情報に基づいて前記2D位置情報を3D座標値に変換するステップとを含み、
前記距離情報は、前記ユーザの第1の目と第2の目との間の距離に関連し、
前記方向情報は、前記ユーザの顔の方向に関連する、請求項1乃至請求項9のうちいずれか一項に記載の視点追跡方法。 - 前記2D位置情報を3D座標値に変換するステップは、前記特徴点を3D顔モデルに整合して個別化された3D顔モデルを生成し、前記個別化された3D顔モデルの方向情報に基づいて前記ユーザの顔の方向情報を推定するステップを含む、請求項10に記載の視点追跡方法。
- 前記ユーザの目の位置に基づいて裸眼ディスプレイを制御するステップをさらに含む、請求項1乃至請求項11のうちいずれか一項に記載の視点追跡方法。
- 請求項1ないし12のうち何れか一項に記載の視点追跡方法を視点追跡装置のコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
- 画像におけるユーザの顔の領域のうち少なくとも1つの部分に対応する特徴点を取得する特徴点検出器と、
前記特徴点に基づいて前記ユーザの第1の目の領域における目の内部領域を決定する目内部領域決定器と、
前記目の内部領域に含まれた少なくとも1つのピクセルのピクセル値に基づいて瞳孔の領域を決定する瞳孔領域決定器と、
前記瞳孔の領域に含まれた各ピクセルの位置の値に基づいて前記ユーザの目の位置を決定する目位置決定器と、
を含む視点追跡装置。 - 前記目内部領域決定器は、前記目の領域に含まれたピクセルのうちのピクセルと前記特徴点との間の位置関係に基づいたベクトル演算結果に基づいて前記目の内部領域に含まれるピクセルを決定する、請求項14に記載の視点追跡装置。
- 前記瞳孔領域決定器は、前記目の内部領域に含まれたピクセルの輝度値を前記目の内部領域に含まれたピクセルの第1輝度平均値及び目の中心特徴点の周辺ピクセルの第2輝度平均値と比較して前記瞳孔の領域に含まれるピクセルを決定する、請求項14又は請求項15に記載の視点追跡装置。
- 前記特徴点に基づいて前記画像においてユーザの目の領域を決定する目領域決定器をさらに含む、請求項14乃至請求項16のうちいずれか一項に記載の視点追跡装置。
- 特徴点に基づいて画像におけるユーザの目の領域を決定する目領域決定器と、
前記目の領域内において縦方向のエッジ成分を検出し、前記検出されたエッジ成分に基づいて瞳孔の領域に関連する楕円成分を検出する瞳孔領域決定器と、
前記楕円成分に基づいて楕円の中心を前記ユーザの目の位置と決定する目位置決定器と、
を含む視点追跡装置。 - 前記目領域決定器は、目の輪郭特徴点の間の中心を決定し、前記目の輪郭特徴点の間の中心と前記目の輪郭特徴点の間の横方向距離に基づいて前記目の領域を決定し、
前記目の輪郭特徴点は前記ユーザの目の輪郭に対応する、請求項18に記載の視点追跡装置。 - 前記目領域決定器は、前記横方向距離に基づいて縦方向距離を決定し、前記目の輪郭特徴点の間の中心を基準に前記横方向距離と前記縦方向距離に基づいた領域を前記目の領域と決定する、請求項19に記載の視点追跡装置。
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