JP2017167940A - 画像内の人物の瞳孔領域を特定する特定装置、特定方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特定装置は、目を含む画像の各画素の輝度値と第1閾値とを比較して瞳孔及び虹彩を含む領域を判定し、判定した領域内の基準位置を特定する第1特定手段と、前記画像の各画素の輝度値を前記基準位置からの距離に応じて修正する修正手段と、前記修正手段が修正した各画素の輝度値と第2閾値とを比較して前記瞳孔の領域を特定する第2特定手段と、を備えている。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態による特定装置の構成図である。保持部5には、瞳孔領域の特定に使用する各種情報が予め保持され、特定装置の他の機能ブロックがこれら情報を使用する。特定装置の重心判定部1には、図3(A)に示す様な、人の目を含む画像に対応する画像データが入力される。なお、人の顔全体を含む画像データを特定装置に入力し、公知の顔認識技術を使用することで人の目を含む矩形領域を判定し、判定した矩形領域の画像データを重心判定部1に入力する構成であっても良い。
p´=pmax×(1−w)+p×w
=pmax−(pmax−p)×w (1)
なお、pmaxは、輝度値の最大値である。式(1)においては、輝度値が同じであると、重み係数wが小さくなる程、修正後の輝度値は、より高い値になる。ここで、重み係数w=f(d)であるため、重み係数wは距離dが大きくなる程小さくなる。したがって、式(1)によると、同じ輝度値の画素が、距離d1と距離d1より大きい距離d2にあると、距離d2にある画素の修正後の輝度値は、距離d1にある画素の修正後の輝度値より高い値になる。また、距離dが同じ(つまり、重み係数wが同じ)である画素の修正後の輝度値は、元の画素の輝度値に比例して高くなる。輝度値修正部2は、この様に修正した画素値を二値化部3に出力する。
続いて、本発明の第二実施形態について、第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態の特定装置の構成は図1と同様である。しかしながら、本実施形態では、輝度値修正部2における処理が第一実施形態とは異なる。まず、本実施形態においては、特定装置に入力する画像データを取得した際の、カメラの光軸方向に対する人物の顔の向きの角度Dを保持部5に設定しておく。なお、角度Dは、水平面内における角度であり、人物がカメラに対して正面を向いているときの角度Dが0度であり、真横を向いているときの角度Dが90度である。また、角度Dは、人物の顔がどちらの方向を向いていても正の値とする。また、角度Dは、凡その角度で良く、その取得方法は任意である。例えば、画像データに対応する画像から角度Dを判定しても良い。
w=fx(dx)×fy(dy) (2)
ここで、dx及びdyは、それぞれ、画素の重心位置からの水平方向距離及び垂直方向距離である。輝度値修正部2は、式(2)で求めた重み係数wに基づき、式(1)により輝度値を修正する。
続いて、本発明の第三実施形態について、第一実施形態との相違点を中心に説明する。図2は、本実施形態による特定装置の構成図である。図1に示す第一実施形態との相違点は、重心判定部1と輝度値修正部2との間に重心修正部6を設けたことである。本実施形態においては、第二実施形態で述べた角度Dと重心位置の修正量との関係を予め実験的に求め、この関係を示す情報を予め保持部5に保存しておく。例えば、係数a、b、c、dを保持部5に保持させておき、水平方向の修正量Δxと、垂直方向の修正量Δyを、それぞれ、以下の式(3)及び(4)により求める。
Δx=a×D+b (3)
Δy=c×D+d (4)
重心修正部6は、重心判定部1が判定した重心位置の座標が(G1,G2)であると、修正後の重心位置を(G1+Δx,G2+Δy)として輝度値修正部2に出力する。そして、輝度値修正部2は、修正後の重心位置(G1+Δx,G2+Δy)からの距離dに基づき第一実施形態と同様に各画素の輝度値を修正する。
なお、第二実施形態及び第三実施形態においては、人物が顔の方向の正面を見ているとの前提のもと顔の角度Dにより瞳孔の扁平率Rを求めたが、人物が顔の方向に対して目だけを横に向けている状態もあるため、目の方向を角度Dとすることもできる。具体的には、目の瞳孔の方向とカメラの光軸の方向との角度を角度Dとする構成であっても良い。
Claims (11)
- 目を含む画像の各画素の輝度値と第1閾値とを比較して瞳孔及び虹彩を含む領域を判定し、判定した領域内の基準位置を特定する第1特定手段と、
前記画像の各画素の輝度値を前記基準位置からの距離に応じて修正する修正手段と、
前記修正手段が修正した各画素の輝度値と第2閾値とを比較して前記瞳孔の領域を特定する第2特定手段と、
を備えていることを特徴とする特定装置。 - 前記第1特定手段は、前記瞳孔及び虹彩を含む領域の重心位置を前記基準位置として特定することを特徴とする請求項1に記載の特定装置。
- 前記第1特定手段は、前記瞳孔及び虹彩を含む領域の重心位置を判定し、前記目の方向と前記重心位置の修正量との関係を示す情報に基づき前記重心位置を修正した位置を前記基準位置として特定することを特徴とする請求項1に記載の特定装置。
- 前記修正手段は、輝度値が最大である画素以外の画素について、輝度値が同じであると、前記基準位置からの距離が大きくなる程、修正後の輝度値が高くなる様に輝度値を修正することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の特定装置。
- 前記修正手段は、前記基準位置からの距離が同じ場合、輝度値が高い画素程、修正後の輝度値が高くなる様に輝度値を修正することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の特定装置。
- 前記修正手段は、画素と前記基準位置との距離により第1の重み係数と第2の重み係数を求め、前記第1の重み係数と当該画素の輝度値の積である第1の値と、前記第2の重み係数と輝度値の最大値との積である第2の値とを求め、前記第1の値と前記第2の値との和に基づき当該画素の修正後の輝度値を求め、
前記第1の重み係数は、画素と前記基準位置との距離が大きくなると小さくなり、
前記第2の重み係数は、画素と前記基準位置との距離が大きくなると大きくなることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の特定装置。 - 前記第1の重み係数は0から1の間の値であり、前記第2の重み係数は、1から前記第1の重み係数を減じた値であることを特徴とする請求項6に記載の特定装置。
- 前記修正手段は、画素と前記基準位置との水平距離と、前記目の方向により第3の重み係数を求め、画素と前記基準位置との垂直距離により第4の重み係数を求め、前記第3の重み係数と前記第4の重み係数の積により前記第1の重み係数を求め、
前記第3の重み係数は、画素と前記基準位置との水平距離が大きくなると小さくなり、
前記第4の重み係数は、画素と前記基準位置との垂直距離が大きくなると小さくなり、
前記第3の重み係数が前記水平距離の増加に応じて小さくなる率は、前記目の方向が、画像に対して横に向くほど大きくなることを特徴とする請求項6又は7に記載の特定装置。 - 前記第2特定手段は、特定した前記瞳孔の領域の扁平率を求め、求めた前記扁平率が前記目の方向に基づく値を含む所定範囲内にあるか否かを判定することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の特定装置。
- 目を含む画像から瞳孔の領域を特定する装置における特定方法であって、
前記画像の各画素の輝度値と第1閾値とを比較して瞳孔及び虹彩を含む領域を判定し、判定した領域内の基準位置を特定する第1特定ステップと、
前記画像の各画素の輝度値を前記基準位置からの距離に応じて修正する修正ステップと、
前記修正ステップで修正した各画素の輝度値と第2閾値とを比較して前記瞳孔の領域を特定する第2特定ステップと、
を含むことを特徴とする特定方法。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の特定装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
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