JP3355068B2 - Face image processing device - Google Patents

Face image processing device

Info

Publication number
JP3355068B2
JP3355068B2 JP17903695A JP17903695A JP3355068B2 JP 3355068 B2 JP3355068 B2 JP 3355068B2 JP 17903695 A JP17903695 A JP 17903695A JP 17903695 A JP17903695 A JP 17903695A JP 3355068 B2 JP3355068 B2 JP 3355068B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
face
image
rotation
center
face image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP17903695A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0935070A (en
Inventor
知子 奥村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP17903695A priority Critical patent/JP3355068B2/en
Publication of JPH0935070A publication Critical patent/JPH0935070A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3355068B2 publication Critical patent/JP3355068B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は画像処理を用いて
顔画像の傾きを検出・判定し、顔画像を傾きの無い位置
に補正する機能を備えた顔画像処理装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a face image processing apparatus having a function of detecting and judging the inclination of a face image using image processing and correcting the face image to a position having no inclination.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の運転者の顔画像処理装置として
は、例えば特開平6−227278号公報に示されたも
のがある。図29は従来装置の構成を示すブロック図で
ある。画像入力手段55により装置に取り込んだ画像デ
ータは2値化手段50にによって2値化され、眼球存在
領域設定手段57によって顔画像中の眼球存在領域が設
定される。運転者状態判定手段59では開閉眼検出手段
58検出された眼球存在領域中の開閉眼のパターンに基
づいて運転者の状態を判断する構成になっている。また
開閉眼検出手段58の検出結果は誤検出判定手段61に
も送られ、誤検出と判断されたならば再設定手段60に
て眼球存在領域の再設定を行う。眼球存在領域の設定
は、横幅、縦幅の順で行われる。
2. Description of the Related Art A conventional driver's face image processing apparatus is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-227278. FIG. 29 is a block diagram showing the configuration of a conventional device. The image data taken into the apparatus by the image input unit 55 is binarized by the binarizing unit 50, and the eyeball existing region in the face image is set by the eyeball existing region setting unit 57. The driver state determination means 59 is configured to determine the driver's state based on the pattern of the open / closed eyes in the eyeball presence area detected by the open / closed eye detection means 58. The detection result of the open / closed eye detection means 58 is also sent to the erroneous detection determination means 61, and if it is determined to be erroneous detection, the resetting means 60 resets the eyeball existence area. The setting of the eyeball presence area is performed in the order of the horizontal width and the vertical width.

【0003】図30はその横幅設定における画像走査の
説明図、図31はその縦幅設定における画像走査の説明
図である。図32の走査開始ライン(画像のX座標の中
央)62を境にした左右領域で左右方向の連続白色画素
数から判断して横幅を設定し、図33の黒色画素63、
64を検索して縦幅を設定する。図34の破線部65は
図30及び図31の画像走査方法で横幅及び縦幅が設定
された眼球存在領域である。横幅設定方法は図30のフ
ローチャートで説明されるように、顔のほぼ中心より上
方に向けて顔横方向の白色画素の連続数をカウントす
る。
FIG. 30 is an explanatory diagram of image scanning in the horizontal width setting, and FIG. 31 is an explanatory diagram of image scanning in the vertical width setting. The width is determined based on the number of continuous white pixels in the left and right direction in the left and right regions bordering the scanning start line (the center of the X coordinate of the image) 62 in FIG.
64 and set the vertical width. A broken line portion 65 in FIG. 34 is an eyeball existing area in which the horizontal width and the vertical width are set by the image scanning methods in FIGS. 30 and 31. As described in the flowchart of FIG. 30, the width setting method counts the number of continuous white pixels in the lateral direction of the face upward from substantially the center of the face.

【0004】次に、カウント最大時のX座標(顔の横方
向座標)を記憶する。縦方向に向けて顔横方向の白色画
素をカウントした結果、左右の白色画素の連続数の和が
例えば200以上であれば、記憶されたカウント最大時
のX座標より眼球存在領域の横方向を設定する。しか
し、連続数の和が200以下の場合は更に上方に向けて
横方向の白色画素の連続数をカウントする。
Next, the X coordinate (the horizontal coordinate of the face) at the maximum count is stored. As a result of counting the white pixels in the horizontal direction of the face in the vertical direction, if the sum of the continuous numbers of the left and right white pixels is, for example, 200 or more, the horizontal direction of the eyeball existence region is determined from the stored X coordinate at the maximum count. Set. However, when the sum of the continuous numbers is 200 or less, the continuous number of white pixels in the horizontal direction is counted further upward.

【0005】眼球存在領域の縦幅設定は図31のフロー
チャートに示すように、縦方向の黒色領域を黒色画素数
より検索する。この時、最初に一番目の黒色領域の画素
数の最大値を記憶する。以降、眉毛の間に向けて縦方向
に黒色領域の画素の最大値を記憶し、前回の最大値と比
較して行く。従って、縦方向の黒色領域の検索が眉毛の
間に至ると、黒色領域が無くなりるため、一番目の最大
値の座標値と眉毛の間に至る直前の最大値の座標値の間
が眼球存在領域の縦方向として設定される。この結果、
図34に示すように左右の眼球存在領域が設定される。
In setting the vertical width of the eyeball present area, as shown in the flowchart of FIG. 31, a vertical black area is searched from the number of black pixels. At this time, first, the maximum value of the number of pixels in the first black area is stored. Thereafter, the maximum value of the pixels in the black region is stored in the vertical direction toward the space between the eyebrows, and is compared with the previous maximum value. Therefore, when the search for a vertical black area reaches between the eyebrows, the black area disappears, and the eyeball exists between the first maximum coordinate value and the maximum coordinate value immediately before the eyebrows. It is set as the vertical direction of the area. As a result,
As shown in FIG. 34, left and right eyeball existence areas are set.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の顔画像処理装置
は、以上のように運転者の顔を常に一定の位置に置き、
その顔の画像より眼球の位置を捉えようとしているが、
運転者は常に同じ姿勢で運転するわけではなく、顔が傾
く姿勢で運転することもしばしばある。ところが、上記
の従来の運転者の顔画像処理装置では顔画像の傾きを補
正する機能はなく、そのため、大きく傾いた顔画像を処
理して眼球存在領域を検出しようとすると、検出された
眼球存在領域は、実際の位置とはずれた位置に設定され
てしてしまう可能性が高い。
As described above, the conventional face image processing apparatus always places the driver's face at a fixed position.
I am trying to capture the position of the eyeball from the image of the face,
The driver does not always drive in the same posture, and often drives in a posture in which the face is inclined. However, the above-described conventional driver's face image processing apparatus does not have a function of correcting the inclination of the face image. Therefore, when processing a greatly inclined face image to detect an eyeball existing area, the detected eyeball presence is not detected. There is a high possibility that the area is set at a position deviating from the actual position.

【0007】その結果、眼球存在領域にある眼球画像を
処理して目の開閉判断を行っても正確な目の開閉判断が
行えず、開閉状態検出を誤ってしまうこともあるため、
眼球画像の処理結果より居眠り検出を行っても誤検出さ
れてしまうという問題点があった。
As a result, even if the eyeball image in the eyeball existing area is processed and the eye opening / closing judgment is made, accurate eye opening / closing judgment cannot be made, and the opening / closing state detection may be erroneously performed.
There has been a problem that even if dozing detection is performed based on the processing result of the eyeball image, it is erroneously detected.

【0008】従って、頭部の動きを認識する事は必要不
可欠となってくるが、図28に示されるように人間の頭
部を球としたとき、X軸を顔の横軸方向、Y軸を顔の縦
軸方向、そしてZ軸を顔の前後軸方向とした場合、顔を
X軸を中心に回転(例えば、うつむき加減)、或いはY
軸を中心に回転(顔を左右に向ける)に対する顔の方向
を画像処理で検出するのが一般的であった。(信学会春
季全大 D−541,1990 等を参照)
Therefore, it is essential to recognize the movement of the head. When a human head is a sphere as shown in FIG. 28, the X axis is the horizontal direction of the face, and the Y axis is the Y axis. Is the vertical axis of the face, and the Z axis is the front-back axis direction of the face, the face is rotated about the X axis (for example, the degree of depression) or Y
In general, the direction of the face with respect to the rotation about the axis (turning the face left and right) is detected by image processing. (See IEICE Spring Spring, D-541, 1990)

【0009】しかし、z軸まわりの回転(顔を左右に傾
ける)に対する顔の傾き検出方法はあまりみられず、目
の開閉状態の誤検出を解消するには至らなかった。
[0009] However, there have been few methods of detecting the inclination of the face with respect to the rotation about the z-axis (tilting the face left and right), and it has not been possible to eliminate the erroneous detection of the open / closed state of the eyes.

【0010】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、眼球存在領域を設定する前
に、顔画像の傾きを検出・判断し、その傾きを補正して
傾きのない顔画像を得ることができる顔画像処理装置を
提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and detects and judges the inclination of a face image before setting an eyeball existence area, and corrects the inclination to correct the inclination. An object of the present invention is to provide a face image processing apparatus capable of obtaining a non-existent face image.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る顔画像処
理装置は、運転者の顔画像を入力する顔画像入力手段、
入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、口等の
顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽出手
段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値化手
段、2値画像内での顔を含む領域に対する重心(x,
y)を算出する顔領域重心算出手段、算出された顔領域
の重心を基に顔の一部分を含む領域を設定する顔部分領
域設定手段、顔部分領域に対する代表点を算出する部分
領域代表点算出手段、前記の顔領域重心(x,y)と部
分領域代表点の2点を通る直線と一方の画像軸のなす角
度を顔の傾きとして検出する傾き検出手段、前記傾き検
出手段により検出された顔の傾き補正のための顔画像の
回転中心を設定する回転中心設定手段、前記回転中心設
定手段により設定した回転中心を基準に回転により顔画
像の傾きを補正する回転手段、顔画像が傾いている否か
を判定し、顔画像が傾いていないと判断されるまで前記
回転手段による画像回転処理を続ける傾き判定手段、前
記傾き検出手段により検出された角度θに応じて、顔画
像を回転させる角度を設定する回転角度設定手段、前記
回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設定手段を
備え、前記回転手段で顔画像を回転させると共に前記傾
き判定手段により顔画像が傾いていないと判定された
時、或いは前記回転限界角度に達するまで前記回転手段
による画像回転処理を続けるものである。
A face image processing apparatus according to the present invention comprises: a face image input means for inputting a driver's face image;
Feature candidate area extraction means for extracting candidate areas for feature points of the face, such as eyebrows, eyes, nose, and mouth, in the input driver's face image, and binarization means for binarizing the image from which the feature candidate areas have been extracted , The center of gravity (x,
y) a face area center of gravity calculating means, a face part area setting means for setting an area including a part of the face based on the calculated center of gravity of the face area, and a partial area representative point calculation for calculating a representative point for the face partial area means, tilt detecting means for detecting the face area center of gravity (x, y) and the straight line and the angle of one of the image axes passing through two points of the partial area representative point as the slope of the face, the inclination detection
Of the face image for correcting the inclination of the face detected by the
Rotation center setting means for setting a rotation center;
Face image by rotation based on the rotation center set by the
Rotating means to correct image tilt, whether face image is tilted
Until the face image is determined not to be tilted.
Tilt determining means to continue image rotation processing by rotating means, before
The face image is changed according to the angle θ detected by the inclination detecting means.
Rotation angle setting means for setting an angle for rotating an image,
Rotation limit angle setting means for setting the rotation angle limit angle
Rotating the face image with the rotating means and tilting the face image.
Is determined that the face image is not tilted by the
The rotation means when or until the rotation limit angle is reached.
Image rotation processing is continued .

【0012】また、運転者の顔画像を入力する顔画像入
力手段、入力した運転者の顔画像内における眉、目、
鼻、口等の顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領
域抽出手段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する
2値化手段、2値画像内での顔を含む領域に対する重心
(x,y)を算出する顔領域重心算出手段、上記顔領域
重心算出手段により算出された顔領域重心(x,y)の
横軸方向重心xを基に、顔縦方向上部領域を設定する顔
部分領域設定手段、設定された顔縦方向上部領域の重心
を算出し、それを代表点とする部分領域代表点算出手
段、前記の顔領域重心(x,y)と部分領域代表点の2
点を通る直線と一方の画像軸のなす角度を顔の傾きとし
て検出する傾き検出手段、前記傾き検出手段により検出
された顔の傾き補正のための顔画像の回転中心を設定す
る回転中心設定手段、前記回転中心設定手段により設定
した回転中心を基準に回転により顔画像の傾きを補正す
る回転手段、顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像
が傾いていないと判断されるまで前記回転手段による画
像回転処理を続ける傾き判定手段、前記傾き検出手段に
より検出された角度θに応じて、顔画像を回転させる角
度を設定する回転角度設定手段、前記回転角度の限界角
度を設定する回転限界角度設定手段を備え、前記回転手
段で顔画像を回転させると共に前記傾き判定手段により
顔画像が傾いていないと判定された時、或いは前記回転
限界角度に達するまで前記回転手段による画像回転処理
を続けるものである。
[0012] In addition, the face image input means for inputting a face image of the driver, eyebrow at the input to the driver's face image in the eyes,
Feature candidate area extraction means for extracting candidate areas of feature points of the face such as the nose and mouth, binarization means for binarizing an image from which the feature candidate areas are extracted, and a center of gravity of the area including the face in the binary image A face area center of gravity calculating means for calculating (x, y), and an upper area in the face vertical direction is set based on the horizontal center of gravity x of the face area center of gravity (x, y) calculated by the face area center of gravity calculating means. A face partial area setting means, a center of gravity of the set upper area in the vertical direction of the face is calculated, and a partial area representative point calculating means using the calculated center as a representative point;
Inclination detecting means for detecting the angle between the straight line and one image axis passing the point as the slope of the face, detected by the inclination detecting means
The rotation center of the face image to correct the tilt of the
Rotation center setting means, set by the rotation center setting means
The tilt of the face image by rotation based on the rotated center of rotation
The rotation means determines whether the face image is tilted, and determines whether the face image
Image by the rotating means until it is determined that the
To the tilt determining means and the tilt detecting means for continuing the image rotation processing.
Angle to rotate the face image according to the detected angle θ
Rotation angle setting means for setting a degree, a limit angle of the rotation angle
A rotation limit angle setting means for setting a degree;
The face image is rotated at the step and the inclination determination means is used.
When it is determined that the face image is not tilted, or
Image rotation processing by the rotation means until the limit angle is reached
Is to continue .

【0013】また、運転者の顔画像を入力する顔画像入
力手段、入力した運転者の顔画像内における眉、目、
鼻、口等の顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領
域抽出手段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する
2値化手段、2値画像内での顔を含む領域に対する重心
(x,y)を算出する顔領域重心算出手段、上記顔領域
重心算出手段により算出された顔領域重心(x,y)の
横軸方向重心xを基に、顔縦方向上部領域を設定し、さ
らに顔縦方向上部領域を顔領域重心(x,y)の縦軸方
向重心yを基に分割して顔上部左右領域を設定する顔部
分領域設定手段、設定された顔上部左領域、顔上部右領
域それぞれの重心を算出し、その中点を代表点とする部
分領域代表点算出手段、前記の顔領域重心(x,y)と
部分領域代表点の2点を通る直線と一方の画像軸のなす
角度を顔の傾きとして検出する傾き検出手段、前記傾き
検出手段により検出された顔の傾き補正のための顔画像
の回転中心を設定する回転中心設定手段、前記回転中心
設定手段により設定した回転中心を基準に回転により顔
画像の傾きを補正する回転手段、顔画像が傾いている否
かを判定し、顔画像が傾いていないと判断されるまで前
記回転手段による画像回転処理を続ける傾き判定手段、
前記傾き検出手段により検出された角度θに応じて、顔
画像を回転させる角度を設定する回転角度設定手段、前
記回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設定手段
を備え、前記回転手段で顔画像を回転させると共に前記
傾き判定手段により顔画像が傾いていないと判定された
時、或いは前記回転限界角度に達するまで前記回転手段
による画像回転処理を続けるものである。
[0013] In addition, the face image input means for inputting a face image of the driver, eyebrow at the input to the driver's face image in the eyes,
Feature candidate area extraction means for extracting candidate areas of feature points of the face such as the nose and mouth, binarization means for binarizing an image from which the feature candidate areas are extracted, and a center of gravity of the area including the face in the binary image A face area center of gravity calculating means for calculating (x, y), and an upper area in the face vertical direction is set based on the horizontal axis center of gravity x of the face area center of gravity (x, y) calculated by the face area center of gravity calculating means. A face partial area setting means for dividing the upper part of the face in the vertical direction of the face on the basis of the center of gravity y of the center of the face area (x, y) to set the left and right areas of the upper part of the face; A partial area representative point calculating means for calculating the center of gravity of each upper right area and using the middle point as a representative point, a straight line passing through the two points of the face area center of gravity (x, y) and the partial area representative point and one image inclination detecting means for detecting the angle of the axis as the inclination of the face, the inclination
Face image for correcting the inclination of the face detected by the detecting means
Rotation center setting means for setting the rotation center of the rotation center
The face is rotated based on the rotation center set by the setting means.
Rotating means to correct image tilt, whether face image is tilted
Before it is determined that the face image is not tilted.
Inclination determining means for continuing the image rotation processing by the rotating means,
Depending on the angle θ detected by the inclination detecting means, the face
Rotation angle setting means for setting the angle to rotate the image, before
Rotation limit angle setting means for setting the rotation angle limit angle
And rotating the face image with the rotating means,
The face image is determined not to be tilted by the tilt determination means
The rotation means when or until the rotation limit angle is reached.
Image rotation processing is continued .

【0014】また、運転者の顔画像を入力する顔画像入
力手段、入力した運転者の顔画像内における眉、目、
鼻、口等の顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領
域抽出手段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する
2値化手段、2値画像内での特徴候補領域をグループ化
する特徴候補領域グループ化手段、特徴候補領域グルー
プ内で鼻孔領域を抽出する鼻孔領域抽出手段、鼻孔領域
内の各鼻孔に対する重心を算出する鼻孔領域重心算出手
段、算出された鼻孔領域の各鼻孔に対する重心を通る直
線と一方の画像軸のなす角度を顔の傾きとして検出する
傾き検出手段、前記傾き検出手段により検出された顔の
傾き補正のための顔画像の回転中心を設定する回転中心
設定手段、前記回転中心設定手段により設定した回転中
心を基準に回転により顔画像の傾きを補正する回転手
段、顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像が傾いて
いないと判断されるまで前記回転手段による画像回転処
理を続ける傾き判定手段、前記傾き検出手段により検出
された角度θに応じて、顔画像を回転させる角度を設定
する回転角度設定手段、前記回転角度の限界角度を設定
する回転限界角度設定手段を備え、前記回転手段で顔画
像を回転させると共に前記傾き判定手段により顔画像が
傾いていないと判定された時、或いは前記回転限界角度
に達するまで前記回転手段による画像回転処理を続ける
ものである。
[0014] In addition, the face image input means for inputting a face image of the driver, eyebrow at the input to the driver's face image in the eyes,
Feature candidate area extracting means for extracting candidate areas of feature points of the face such as the nose and mouth, binarizing means for binarizing an image from which the feature candidate areas are extracted, and grouping of the feature candidate areas in the binary image Feature nominating area grouping means, a nostril area extracting means for extracting a nostril area within the feature nominating area group, a nostril area centroid calculating means for calculating a center of gravity of each nostril in the nostril area, and a calculated nostril area for each nostril. Inclination detecting means for detecting an angle between a straight line passing through the center of gravity and one image axis as the inclination of the face;
Rotation center to set rotation center of face image for tilt correction
During the rotation set by the setting means and the rotation center setting means
A rotating hand that corrects the inclination of the face image by rotating based on the mind
Determine whether the face image is tilted or not.
Until it is determined that there is no image
Detection by the inclination detection means and the inclination detection means
The angle to rotate the face image according to the angle θ
Rotation angle setting means to set the limit angle of the rotation angle
A rotation limit angle setting unit that performs
The image is rotated, and the face image is
When it is determined that it is not tilted, or the rotation limit angle
Until image rotation is reached .

【0015】また、運転者の顔画像を入力する顔画像入
力手段、入力した運転者の顔画像内における眉、目、
鼻、口等の顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領
域抽出手段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する
2値化手段、2値画像内での特徴候補領域をグループ化
する特徴候補領域グループ化手段、特徴候補領域グルー
プ内で鼻孔領域を抽出する鼻孔領域抽出手段、各特徴候
補領域グループに対する重心を算出する特徴領域重心算
出手段、前記特徴領域重心算出手段により算出された重
心の内、鼻孔領域抽出手段により設定された領域に対す
る重心を鼻孔間の中心とする鼻孔間中心設定手段、前記
鼻孔領域を除く各特徴候補領域の重心と鼻孔間中心との
2点を通る直線と一方の画像軸のなす角度の平均を顔の
傾きとして検出する傾き検出手段を備えたものである。
[0015] In addition, the face image input means for inputting a face image of the driver, eyebrow at the input to the driver's face image in the eyes,
Feature candidate area extracting means for extracting candidate areas of feature points of the face such as the nose and mouth, binarizing means for binarizing an image from which the feature candidate areas are extracted, and grouping of the feature candidate areas in the binary image Feature region grouping means, a nostril region extracting means for extracting a nostril region within the feature candidate region group, a feature region center of gravity calculating means for calculating a center of gravity for each feature candidate region group, and a feature region center of gravity calculation means. A center-to-nostril center setting means having the center of gravity between the nostrils with respect to the area set by the nostril area extracting means, and a straight line passing through the center of gravity of each feature candidate area excluding the nostril area and the center between nostrils. And an inclination detecting means for detecting the average of the angles formed by one of the image axes as the inclination of the face.

【0016】また、運転者の顔画像を入力する顔画像入
力手段、入力した運転者の顔画像内における眉、目、
鼻、口等の顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領
域抽出手段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する
2値化手段、2値画像内での顔を含む領域に対する重心
(x,y)を算出する顔領域重心算出手段、2値画像内
での特徴候補領域をグループ化する特徴候補領域グルー
プ化手段、特徴候補領域グループ内で鼻孔領域を抽出す
る鼻孔領域抽出手段、抽出された鼻孔領域の鼻孔間の中
心を算出する鼻孔間中心算出手段、前記鼻孔間中心と顔
領域重心(x,y)の2点を通る直線と一方の画像軸の
なす角度を顔の傾きとして検出する傾き検出手段、前記
傾き検出手段により検出された顔の傾き補正のための顔
画像の回転中心を設定する回転中心設定手段、前記回転
中心設定手段により設定した回転中心を基準に回転によ
り顔画像の傾きを補正する回転手段、顔画像が傾いてい
る否かを判定し、顔画像が傾いていないと判断されるま
で前記回転手段による画像回転処理を続ける傾き判定手
段、前記傾き検出手段により検出された角度θに応じ
て、顔画像を回転させる角度を設定する回転角度設定手
段、前記回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設
定手段を備え、前記回転手段で顔画像を回転させると共
に前記傾き判定手段により顔画像が傾いていないと判定
された時、或いは前記回転限界角度に達するまで前記回
転手段による画像回転処理を続けるものである。
Also , a face image input means for inputting a driver's face image, eyebrows, eyes, and the like in the input driver's face image.
Feature candidate area extraction means for extracting candidate areas of feature points of the face such as the nose and mouth, binarization means for binarizing an image from which the feature candidate areas are extracted, and a center of gravity of the area including the face in the binary image A face area centroid calculating means for calculating (x, y), a feature candidate area grouping means for grouping feature candidate areas in a binary image, a nostril area extracting means for extracting a nostril area in the feature candidate area group, A nostril center calculating means for calculating a center between nostrils of the extracted nostril region; an inclination of a face by determining an angle between a straight line passing through the center between the nostrils and the center of gravity of the face region (x, y) and one image axis; detecting a tilt detection means, wherein
A face for correcting the face inclination detected by the inclination detecting means
Rotation center setting means for setting a rotation center of an image, the rotation
Rotation based on the rotation center set by the center setting means
Rotation means for correcting the inclination of the face image
Until it is determined that the face image is not tilted.
The tilt determining means to continue the image rotation processing by the rotation means.
Step, according to the angle θ detected by the inclination detecting means
To set the angle to rotate the face image.
Step, a rotation limit angle setting for setting a limit angle of the rotation angle.
Setting means for rotating the face image by the rotating means.
Is determined that the face image is not tilted by the tilt determination means
Rotation or until the rotation limit angle is reached.
The image rotation processing by the rotation means is continued .

【0017】また、上記傾き検出手段により検出された
顔の傾き補正のための顔画像の回転中心を設定する回転
中心設定手段、前記回転中心設定手段により設定した回
転中心を基準に回転により顔画像の傾きを補正する回転
手段、顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像が傾い
ていないと判断されるまで前記回転手段による画像回転
処理を続ける傾き判定手段、前記傾き検出手段により検
出された角度θに応じて、顔画像を回転させる角度を設
定する回転角度設定手段、前記回転角度の限界角度を設
定する回転限界角度設定手段を備え、前記回転手段で顔
画像を回転させると共に前記傾き判定手段により顔画像
が傾いていないと判定された時、或いは前記回転限界角
度に達するまで前記回転手段による画像回転処理を続け
ものである。
Also , a rotation center setting means for setting a rotation center of the face image for correcting the inclination of the face detected by the inclination detection means, and a rotation of the face image based on the rotation center set by the rotation center setting means. Rotating means for correcting the tilt of the face image, determining whether the face image is tilted,
Until it is determined that the image has not been rotated
The inclination is determined by the inclination determination unit and the inclination detection unit that continue the processing.
Set the angle to rotate the face image according to the output angle θ.
Rotation angle setting means for setting the rotation angle limit angle.
Rotation limit angle setting means for setting the face,
The image is rotated and the face image is determined by the inclination determining means.
Is not tilted, or the rotation limit angle
Image rotation processing by the rotation means
It is those that.

【0018】また、回転中心設定手段は、2値画像にお
ける顔領域重心(x,y)を回転中心と設定するもので
ある。
Further, the center of rotation setting means is a face area center of gravity in the binary image (x, y) is set as the rotation center.

【0019】また、回転中心設定手段は、鼻孔間中心を
回転中心と設定するものである。
Further, the center of rotation setting means is for setting the rotational center of the nostril between the centers.

【0020】[0020]

【0021】また、傾き判定手段は、2値画像内での顔
横方向を画像縦(y)軸、顔縦方向を画像横(x)軸と
し、画像縦軸上の各座標において画像横軸方向に存在す
る黒色画素数を示す画像横軸方向ヒストグラムを作成
し、その画像横軸方向ヒストグラムの対称性から顔画像
が傾いているか否かを判定するものである。
Further, the tilt determining means, the face horizontal direction in the binary image vertical (y) axis, and the image horizontal (x) axis Kaotate direction, the image horizontal axis in each coordinate on the image longitudinal axis An image horizontal axis direction histogram indicating the number of black pixels existing in the direction is created, and it is determined whether or not the face image is inclined based on the symmetry of the image horizontal axis direction histogram.

【0022】また、傾き判定手段は、2値画像内での顔
横方向を画像縦(y)軸、顔縦方向を画像横(x)軸と
し、画像縦軸上の各座標において画像横軸方向に存在す
る黒色画素数を示す画像横軸方向ヒストグラムを作成
し、その画像横軸方向ヒストグラムの対称性から顔画像
が傾いているか否かを判定するものである。
Further, the tilt determining means, the face horizontal direction in the binary image vertical (y) axis, and the image horizontal (x) axis Kaotate direction, the image horizontal axis in each coordinate on the image longitudinal axis An image horizontal axis direction histogram indicating the number of black pixels existing in the direction is created, and it is determined whether or not the face image is inclined based on the symmetry of the image horizontal axis direction histogram.

【0023】また、傾き判定手段は、2値画像内での特
徴候補領域重心算出手段により得られた各特徴候補領域
グループに対する重心(xi,yi)の横軸方向重心x
iの並びから顔画像が傾いている否かを判定するもので
ある。
Further, the tilt determining means, the horizontal axis centroid x of the center of gravity for each feature candidate region groups obtained by the feature candidate area centroid calculating unit in the binary image (xi, yi)
It is determined whether or not the face image is inclined from the arrangement of i.

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態は以下のようで
ある。 1.運転者の2値化された顔画像領域の重心と顔画像の
代表点を通る直線の傾きを求め、この傾きに基づいて顔
画像の回転処理を行って傾きのない顔画像を得る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention are as follows. 1. The inclination of a straight line passing through the center of gravity of the face image area binarized by the driver and the representative point of the face image is obtained, and the face image is rotated based on the inclination to obtain a face image without inclination.

【0026】2.運転者の2値化された顔画像領域の重
心とこの重心を境に設定した顔画像領域の顔縦方向上部
領域に代表点を求め、重心と代表点を通る直線の傾きに
基づいて顔画像の回転処理を行い傾きのない顔画像を得
る。
2. The center of gravity of the binarized face image region of the driver and a representative point in the face vertical direction upper region of the face image region set at the center of gravity are obtained, and the face image is determined based on the inclination of a straight line passing through the center of gravity and the representative point. To obtain a face image without inclination.

【0027】3.運転者の2値化された顔画像領域の重
心と、この重心を境に設定した顔画像領域の顔上部左領
域と右領域の重心間の中点を代表点とし、重心と代表点
を通る直線の傾きに基づいて顔画像の回転処理を行い傾
きのない顔画像を得る。
3. The center of gravity of the binarized face image area of the driver and the midpoint between the center of gravity of the upper left face area and the center of right face of the face image area set with this center of gravity as the representative point, pass through the center of gravity and the representative point. The face image is rotated based on the inclination of the straight line to obtain a face image without inclination.

【0028】4.運転者の顔画像領域より抽出されて2
値化された鼻孔領域内の各鼻孔に対する重心を算出し、
各重心を通る直線の傾きに基づいて顔画像の回転処理を
行う。
4. 2 extracted from the driver's face image area
Calculate the center of gravity for each nostril in the binarized nostril region,
The face image is rotated based on the inclination of a straight line passing through each center of gravity.

【0029】5.運転者の顔画像領域より顔の各特徴点
の候補領域を抽出して特徴候補領域を2値化してグルー
プ化した後に、鼻孔を含む特徴候補領域では算出された
重心を鼻孔間の中心点とし、この中心点と他の各特徴候
補領域で算出された重心とを通る直線の傾きの平均に基
づいて顔画像の回転処理を行う。
5. After extracting candidate regions of each feature point of the face from the driver's face image region and binarizing the feature candidate regions into groups, the calculated center of gravity is used as a center point between the nostrils in the feature candidate regions including the nostrils. The face image is rotated based on the average of the inclination of a straight line passing through the center point and the center of gravity calculated in each of the other feature candidate areas.

【0030】6.2値化された顔領域の重心を算出する
と共に、運転者の顔画像領域より顔の各特徴点の候補領
域を抽出して特徴候補領域を2値化してグループ化した
後に、鼻孔を含む特徴候補領域では算出された重心を鼻
孔間の中心点とし、この中心点と算出された重心とを通
る直線の傾きに基づいて顔画像の回転処理を行う。
6. After calculating the center of gravity of the binarized face area, extracting candidate areas for each feature point of the face from the driver's face image area, binarizing the feature candidate areas, and grouping them. In the feature candidate area including the nostrils, the calculated center of gravity is used as the center point between the nostrils, and the face image is rotated based on the inclination of a straight line passing through the center point and the calculated center of gravity.

【0031】7.所定の座標位置を顔画像の回転中心位
置とし、この回転中心位置を基準として顔画像を直線の
傾き角度だけ傾き方向と逆方向に回転させる。
7. The predetermined coordinate position is set as the rotation center position of the face image, and the face image is rotated in the direction opposite to the inclination direction by the inclination angle of the straight line based on the rotation center position.

【0032】8.回転中心位置を顔領域の重心とし、こ
の重心を基準として顔画像を直線の傾き角度だけ傾き方
向と逆方向に回転させる。
8. The rotation center position is set as the center of gravity of the face area, and the face image is rotated in the direction opposite to the inclination direction by the inclination angle of the straight line based on the center of gravity.

【0033】9.回転中心位置を鼻孔間の中心とし、こ
の中心を基準として顔画像を直線の傾き角度だけ傾き方
向と逆方向に回転させる。
9. The rotation center position is set as the center between the nostrils, and the face image is rotated in the direction opposite to the inclination direction by the inclination angle of the straight line based on the center.

【0034】10.傾き判断手段で顔画像が傾いている
かいないかを判定し、顔画像が傾いていないと判断され
るまで前記回転手段による画像回転処理を続ける。
10. It is determined whether or not the face image is tilted by the tilt determination means, and the image rotation processing by the rotation means is continued until it is determined that the face image is not tilted.

【0035】11.2値画像内での顔横方向を画像縦
(y)軸、顔縦方向を画像横(x)軸とし、画像横軸方
向の各座標における画像縦軸方向に存在する黒色画素数
を示す画像縦軸方向ヒストグラムを作成し、その画像縦
軸方向ヒストグラムの形状およびピーク数から顔画像が
傾いている否かを判定する
11.2 The horizontal direction of the face in the value image is defined as the image vertical (y) axis, and the vertical direction of the face is defined as the image horizontal (x) axis. An image vertical direction histogram indicating the number of pixels is created, and it is determined whether the face image is inclined based on the shape and the peak number of the image vertical direction histogram.

【0036】12.2値画像内での顔横方向を画像縦
(y)軸、顔縦方向を画像横(x)軸とし、画像横軸方
向の各座標における画像横軸方向に存在する黒色画素数
を示す画像横軸方向ヒストグラムを作成し、その画像横
軸方向ヒストグラムの対称性から顔画像が傾いている否
かを判定する。
12. The horizontal direction of the face in the binary image is defined as the image vertical (y) axis, and the vertical direction of the face is defined as the image horizontal (x) axis. An image horizontal axis direction histogram indicating the number of pixels is created, and it is determined from the symmetry of the image horizontal axis direction histogram whether the face image is inclined.

【0037】13.2値画像内での特徴候補領域重心算
出手段により得られた各特徴候補領域グループに対する
重心(xi,yi)の横軸方向重心xiの並びから顔画
像が傾いている否かを判定する。
13. Whether or not the face image is inclined from the arrangement of the barycenters (xi, yi) in the horizontal axis direction of the barycenters (xi, yi) for each feature candidate region group obtained by the feature candidate region barycenter calculation means in the binary image Is determined.

【0038】14.回転手段で顔画像を回転させると共
に上記傾き判定手段により顔画像が傾いていないと判定
された時、或いは前記回転限界角度に達するまで上記回
転手段による画像回転処理を続ける。
14. The face image is rotated by the rotation means, and the image rotation processing by the rotation means is continued when the inclination determination means determines that the face image is not tilted or until the rotation limit angle is reached.

【0039】以下、各実施の形態を詳細に説明する。 実施の形態1.以下、本実施の形態を図に従って説明す
る。図1は本実施の形態における顔画像処理装置の構成
を示すブロック図である。本実施の形態の顔画像処理装
置は、運転者の顔画像を撮影するCCDカメラ1と、C
CDカメラ1から出力された顔画像の画像データを記憶
する画像メモリ2と、画像メモリ2のデータを基に画像
処理を行うCPU3で構成される。図2は図1における
CPU3の画像処理の概要を示すフローチャートであ
る。
Hereinafter, each embodiment will be described in detail. Embodiment 1 FIG. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the face image processing apparatus according to the present embodiment. The face image processing apparatus according to the present embodiment includes a CCD camera 1 that captures a driver's face image,
An image memory 2 stores image data of a face image output from a CD camera 1, and a CPU 3 that performs image processing based on the data in the image memory 2. FIG. 2 is a flowchart showing an outline of the image processing of the CPU 3 in FIG.

【0040】まず、図2のフローチャートを沿って画像
処理の概要を説明する。CPU3は顔画像入力手段4で
画像メモリ2より運転者の顔画像の画像データを入力
し、入力された顔画像の特徴点の候補領域を特徴候補領
域抽出手段5で抽出する。特徴候補領域抽出手段5で抽
出された顔画像の候補領域は2値化手段6で2値化され
る。
First, the outline of the image processing will be described with reference to the flowchart of FIG. The CPU 3 inputs image data of the driver's face image from the image memory 2 by the face image input means 4, and extracts feature point candidate areas of the input face image by the feature candidate area extraction means 5. The candidate area of the face image extracted by the feature candidate area extracting unit 5 is binarized by the binarizing unit 6.

【0041】2値化された顔画像内の顔を含む候補領域
の重心は顔領域重心算出手段7で算出された後、顔領域
重心をもとに顔部分領域設定手段8により顔領域内で新
たに顔部分領域を設定する。部分領域代表点算出手段9
では設定された顔部分領域における代表点と顔領域重心
を結ぶ直線と、一方の画像軸とがなす角度を傾き検出手
段10で求め、回転により顔領域の傾きを補正する。回
転中心は回転中心設定手段11により設定し、回転は回
転手段12により行う。
After the center of gravity of the candidate area including the face in the binarized face image is calculated by the face area center of gravity calculating means 7, the face partial area setting means 8 sets the center of gravity of the candidate area in the face area based on the face area center of gravity. A new face part area is set. Partial area representative point calculation means 9
Then, the inclination detecting means 10 obtains an angle between a straight line connecting the representative point and the center of gravity of the face area in the set face part area and one image axis, and corrects the inclination of the face area by rotation. The rotation center is set by the rotation center setting means 11, and the rotation is performed by the rotation means 12.

【0042】以下、図2のフローチャートに示した各手
段を、各図にて詳細に説明する。図3は運転者の顔画像
であり、同図(a)はCCDカメラ1により撮影された
運転者の顔画像13を示したものである。同図(b)は
特徴候補領域抽出手段5、2値化手段6による処理を行
った後の顔画像14であり、特徴候補領域が2値化され
ている。図5(a)、(b)は本実施の形態における特
徴候補領域抽出手段5、2値化手段6の説明図である。
また、図4(a)、(b)、(c)は特徴候補領域抽出
手段5に用いるmax/minフィルタの説明図であ
る。
Hereinafter, each means shown in the flowchart of FIG. 2 will be described in detail with reference to each figure. FIG. 3 shows a face image of the driver. FIG. 3A shows a face image 13 of the driver captured by the CCD camera 1. FIG. 2B shows the face image 14 after the processing by the feature candidate area extracting means 5 and the binarizing means 6 has been performed, and the feature candidate area has been binarized. FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams of the feature candidate area extracting unit 5 and the binarizing unit 6 in the present embodiment.
FIGS. 4A, 4B, and 4C are explanatory diagrams of a max / min filter used in the feature candidate region extracting unit 5. FIG.

【0043】まず、max/minフィルタについて説
明する。図4(a)にある入力画像の一部分の画像信号
15にmaxフィルタをかけた後の画像信号が16であ
り、この画像信号16にminフィルタをかけた後の画
像信号を17で示す。図4(b)の18〜20は画像信
号15〜17の輝度値をそれぞれ模式化した画素に対応
させたものを示す。ここでは輝度値を囲む1枠は1画素
を表し、簡単のため輝度値を0〜20までの値とした。
First, the max / min filter will be described. In FIG. 4A, the image signal 15 obtained by applying a max filter to the image signal 15 of a part of the input image is indicated by 16, and the image signal obtained by applying the min filter to the image signal 16 is indicated by 17. In FIG. 4B, reference numerals 18 to 20 denote luminance values of the image signals 15 to 17 corresponding to the respective pixels which are schematically illustrated. Here, one frame surrounding the luminance value represents one pixel, and the luminance value is set to a value from 0 to 20 for simplicity.

【0044】最初に入力画像にmaxフィルタをかける
が、maxフィルタは所定の長さ(画素数a、以下フィ
ルターサイズとする)をもち、フィルタ中央の画素の輝
度値をフィルタ内の最大輝度値に変換するものである。
例えば画素数aを5とし、図4(b)18の□部分にm
axフィルタをかけると、ここでは最大輝度は10であ
るのでフィルタの中央にある画素18bの輝度値は8か
ら10に変換される。
First, a max filter is applied to an input image. The max filter has a predetermined length (the number of pixels a, hereinafter referred to as a filter size), and the luminance value of the pixel at the center of the filter is set to the maximum luminance value in the filter. It is something to convert.
For example, assume that the number of pixels a is 5, and m
When the ax filter is applied, the maximum luminance is 10 here, so that the luminance value of the pixel 18b at the center of the filter is converted from 8 to 10.

【0045】1画素ずつ右にシフトして同様にmaxフ
ィルタをかけると、図4(b)の18は同(b)の19
のように変換される。次に、maxフィルタ処理後の画
像にminフィルタをかける。minフィルタもmax
フィルタと同様のフィルターサイズ(画素数a)をも
ち、フィルタ中央の画素の輝度値をフィルタ内の最小輝
度値に変換するものである。
When the pixel is shifted to the right by one pixel and subjected to the max filter in the same manner, 18 in FIG.
Is converted as follows. Next, a min filter is applied to the image after the max filter processing. The min filter is also max
It has the same filter size (number of pixels a) as the filter, and converts the luminance value of the pixel at the center of the filter into the minimum luminance value in the filter.

【0046】前記maxフィルタ処理後の図4(b)の
19の□部分にminフィルタをかけると、ここでは最
小輝度値は10であるのでフィルタの中央にある画素1
9cの輝度値は12から10に変換される。1画素ずつ
右にシフトして同様にminフィルタをかけると図4
(b)の19の□部分は20のように変換される。
When the min filter is applied to the 19 square portion in FIG. 4B after the max filter processing, the minimum luminance value is 10 in this case.
The luminance value of 9c is converted from 12 to 10. FIG. 4 shows the result of shifting to the right by one pixel and applying a min filter in the same manner.
The 19 □ part in (b) is converted as 20.

【0047】ただし、maxフィルタ、minフィルタ
は共に、最初にかけたフィルタの中央位置から変換がは
じまり、最後にかけたフィルタの中央位置で変換が終わ
る。つまり、maxフィルタ処理後のデータは図4
(b)の19d〜19e、minフィルタ処理後のデー
タは図4の(b)20f〜20gであり、max/mi
nフィルタ処理後の画像は結局、処理開始位置、処理終
了位置よりそれぞれa−1画素ずつ小さくなる。
However, for both the max filter and the min filter, conversion starts from the center position of the first applied filter, and ends at the center position of the last applied filter. That is, the data after the max filter processing is shown in FIG.
The data after the 19d to 19e and min filter processing in (b) are 20f to 20g in FIG.
After all, the image after the n-filter processing is smaller by a-1 pixel than the processing start position and the processing end position.

【0048】このようにして得られたmax/minフ
ィルタ処理後の画像から入力画像をひくと所定長以下の
輝度の低い領域が抽出される。図4(b)の20から1
8をひくと図4(d)が得られる。画像信号になおすと
同図(c)のようになる。
When the input image is subtracted from the image after the max / min filter processing obtained in this way, a low-luminance region of a predetermined length or less is extracted. 4 to 20 in FIG.
FIG. 4D is obtained by subtracting 8. The image signal is as shown in FIG.

【0049】上記の方法は特徴領域を抽出するのに用い
られる。本実施の形態では、画像横軸(X軸)にそって
一行ずつ処理を行う(処理方向:図3(a)の矢印23
の方向)。図5(a)の21は入力画像に特徴領域の幅
に対応した長さのmax/minフィルタをかけた後の
画像信号である。顔の特徴領域は周囲との輝度差が大き
いため、差分後の輝度値が大きくなる(21a)。
The above method is used to extract a feature region. In the present embodiment, processing is performed line by line along the horizontal axis (X axis) of the image (processing direction: arrow 23 in FIG. 3A).
Direction). Reference numeral 21 in FIG. 5A denotes an image signal after the input image has been subjected to a max / min filter having a length corresponding to the width of the characteristic region. Since the luminance difference between the characteristic region of the face and the surroundings is large, the luminance value after the difference becomes large (21a).

【0050】それに対し、影や衣服などは周囲との輝度
差が小さい(21b)。そこで図5(a)の22のよう
に差分後の結果に対して閾値を設定し、これをもとに2
値化を行う。図5(b)は2値化後の信号である。以上
の処理によって得られた画像を示したものが図3(b)
である。
On the other hand, shadows and clothes have a small difference in luminance from the surroundings (21b). Therefore, a threshold value is set for the result after the difference as shown at 22 in FIG.
Perform value conversion. FIG. 5B shows the signal after binarization. FIG. 3B shows an image obtained by the above processing.
It is.

【0051】図6(a)、(b)、(c)は顔領域重心
設定手段7、顔部分領域設定手段8、部分領域代表点算
出手段9の説明図である。顔領域重心設定手段7では、
まず図6(a)に示す画像14の全領域に対する重心2
4を算出する。重心算出は画像14の黒領域(xj,y
j)の全画素数をtotal、全yjの画素数の和をY
t、全xjの画素数の和をXtとすると重心24の座標
点(X,Y)は以下の(1)式で求められる。
FIGS. 6 (a), 6 (b) and 6 (c) are illustrations of the face area center of gravity setting means 7, the face partial area setting means 8 and the partial area representative point calculating means 9. In the face area centroid setting means 7,
First, the center of gravity 2 with respect to the entire area of the image 14 shown in FIG.
4 is calculated. The center of gravity is calculated in the black area (xj, y
j) the total number of pixels is total, and the sum of all yj pixels is Y
Assuming that the sum of the pixel numbers of t and all xj is Xt, the coordinate point (X, Y) of the center of gravity 24 is obtained by the following equation (1).

【0052】[0052]

【数1】 (Equation 1)

【0053】重心24を算出後、顔部分領域設定手段8
はこの座標点(X,Y)を基に顔を含む領域25を設定
する(以下、顔を含む領域は顔領域という)。顔領域2
5は入力画像に対する顔の占める割合が大きいことと、
顔の重心はほぼ顔中心で鼻と目の間にあるということを
考慮し、顔領域25は顔の特徴量(少なくとも目と鼻)
を含むような長方形とする。顔領域25に対する顔領域
重心26(座標(a,b))は重心24と同様に上記
(1)式を用いて算出する。
After calculating the center of gravity 24, the face portion area setting means 8
Sets an area 25 including a face based on the coordinate points (X, Y) (hereinafter, an area including a face is referred to as a face area). Face area 2
5 indicates that the ratio of the face to the input image is large,
Considering that the center of gravity of the face is located approximately between the nose and the eyes at the center of the face, the face region 25 is a feature amount of the face (at least the eyes and the nose).
And a rectangle including The face area center of gravity 26 (coordinates (a, b)) with respect to the face area 25 is calculated using the above equation (1), similarly to the center of gravity 24.

【0054】次に、顔部分領域設定手段8について説明
する。算出した顔領域重心26の座標(a,b)のaを
基に顔領域25を顔縦方向上部(少なくとも目を含む)
領域と顔縦方向下部領域に分割する。ここでは上部領域
を顔部分領域27として採用する。顔部分領域代表点算
出手段9による処理は顔部分領域27に対して行う。本
実施の形態では顔部分領域代表点28(座標(c,
d))は図6(c)に示すように、上記(1)式により
求めた顔部分領域27に対する重心とする。
Next, the face area setting means 8 will be described. The face area 25 is placed in the upper part in the face vertical direction (including at least the eyes) based on a of the calculated coordinates (a, b) of the face area center of gravity 26
It is divided into a region and a lower region in the face vertical direction. Here, the upper region is adopted as the face portion region 27. The processing by the face part area representative point calculation means 9 is performed on the face part area 27. In the present embodiment, the face part area representative point 28 (coordinates (c,
d)) is, as shown in FIG. 6C, the center of gravity with respect to the face part region 27 obtained by the above equation (1).

【0055】図7は傾き検出手段10の説明図である。
傾き検出手段10は、上記のような処理を実行して得ら
れた顔領域重心26(a,b)と顔部分領域代表点28
(c,d)を通る直線29を求め、一方の座標軸、本実
施の形態ではX軸、となす角度θを求める。角度θは以
下の(2)式で求められる。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the inclination detecting means 10.
The inclination detecting means 10 calculates the face area centroid 26 (a, b) and the face partial area representative point 28 obtained by executing the above-described processing.
A straight line 29 passing through (c, d) is obtained, and an angle θ formed with one coordinate axis, in this embodiment, the X axis, is obtained. The angle θ is obtained by the following equation (2).

【0056】[0056]

【数2】 (Equation 2)

【0057】図8は回転後の2値画像を示す。回転中心
設定手段11により顔領域重心26を回転中心とおき、
顔領域25を回転手段12により反時計回りにθ回転さ
せる。この場合、黒地で表した長方形の領域は回転前の
顔領域25であり、顔領域25の各画素の座標は全体的
に(e,f)で表される。中間色で表した長方形の領域
は回転後の顔領域25であり、顔領域25の各画素の座
標は全体的に(E,F)で表される。顔領域25の回転
処理には(3)式を利用する。ただし、回転後の座標
(E,F)が画像から出る部分(図8の30a)はカッ
トし、回転前の座標(e,f)が存在しない部分(図8
の30b)は輝度値0とする。
FIG. 8 shows a binary image after rotation. The rotation center setting unit 11 sets the face area center of gravity 26 as the rotation center,
The face area 25 is rotated counterclockwise by θ by the rotation means 12. In this case, the rectangular area represented by a black background is the face area 25 before rotation, and the coordinates of each pixel of the face area 25 are represented by (e, f) as a whole. The rectangular area represented by the intermediate color is the face area 25 after rotation, and the coordinates of each pixel of the face area 25 are represented by (E, F) as a whole. Expression (3) is used for the rotation process of the face area 25. However, the portion (30a in FIG. 8) where the coordinates (E, F) after rotation comes out of the image is cut, and the portion where the coordinates (e, f) before rotation does not exist (FIG. 8).
30b) has a luminance value of 0.

【0058】[0058]

【数3】 (Equation 3)

【0059】実施の形態2.上記、実施の形態1では顔
領域の重心を含む顔部分領域の上部領域に顔部分領域代
表点を求め、この顔部分領域代表点と重心とを結ぶ直線
と、座標軸とがなす角度θを顔領域の補正回転角度とし
たが、顔部分領域代表点を大まかに決めた画像データに
ノイズ等が乗ると変位する可能性があるので、本実施の
形態では更に精度良く顔部分領域代表点を求めるため
に、部分領域設定手段8および部分領域代表点算出手段
9を以下のように変更する。
Embodiment 2 In the first embodiment, a face partial area representative point is obtained in the upper area of the face partial area including the center of gravity of the face area, and the angle θ between the straight line connecting the face partial area representative point and the center of gravity and the coordinate axis is determined by the face. Although the correction rotation angle of the area is used, the face part area representative point may be displaced when noise or the like rides on the image data in which the face part area representative point is roughly determined. Therefore, the partial area setting means 8 and the partial area representative point calculating means 9 are changed as follows.

【0060】変更した顔部分領域設定手段8について説
明する。本実施の形態では、上記顔領域重心算出手段7
で算出した顔領域重心26(a,b)のaを基に設定し
た顔部分領域27を、更にbを境に図9に示す顔左右領
域31、32に分割する。この顔左右領域31、32の
2つの領域を顔部分領域として採用する。顔部分領域代
表点算出手段9による処理は顔左右領域31、32に対
して行う。本実施の形態では顔部分領域代表点は図9に
示すように、上記(1)式により求めた、領域31、3
2それぞれに対する重心33a、33bの中点34
(e,f)とする。
The changed face part area setting means 8 will be described. In the present embodiment, the face area centroid calculating means 7
The face part area 27 set based on a of the face area center of gravity 26 (a, b) calculated in the above is further divided into left and right face areas 31 and 32 shown in FIG. The two left and right face areas 31 and 32 are adopted as face partial areas. The processing by the face part area representative point calculation means 9 is performed on the face left and right areas 31 and 32. In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the face part region representative points are the regions 31 and 3 obtained by the above equation (1).
2 the center point 34 of the center of gravity 33a, 33b for each
(E, f).

【0061】このように、顔部分領域代表点34が求め
られたならば、図示しないが顔領域重心26と顔部分領
域代表点34とを結ぶ直線と、一方の座標軸、本実施の
形態ではX軸、となす角度θを求める。角度θは上記の
(2)式で求められる。そして、回転中心設定手段11
により顔領域重心26を回転中心とおき、顔領域25を
回転手段12により反時計回りにθ回転させる。
As described above, when the face part region representative point 34 is obtained, although not shown, a straight line connecting the face region center of gravity 26 and the face part region representative point 34 and one coordinate axis, X in the present embodiment, Axis and the angle θ to be formed. The angle θ is obtained by the above equation (2). Then, the rotation center setting means 11
, The center of gravity 26 of the face area is set as the center of rotation, and the face area 25 is rotated counterclockwise by θ by the rotation means 12.

【0062】実施の形態3.図10のフローチャートを
もとに実施の形態3の処理の概要を説明する。本実施の
形態は特徴候補領域の中で最も精度高く座標値化できる
2点の鼻孔の領域を特徴候補領域とするものである。C
PU3は顔画像入力手段4で画像メモリ2より画像デー
タを入力し、入力された顔画像の特徴候補領域を特徴候
補領域抽出手段5で抽出する。特徴候補領域で抽出され
た画像は2値化手段6で2値化される。2値化された画
像内で特徴候補領域を特徴候補領域グループ化手段35
で図13に示すように複数にグループ化する。
Embodiment 3 An outline of the processing of the third embodiment will be described based on the flowchart of FIG. In the present embodiment, two nostril regions that can be converted into coordinate values with the highest accuracy among the feature candidate regions are set as feature candidate regions. C
The PU 3 inputs image data from the image memory 2 by the face image input unit 4, and extracts feature candidate regions of the input face image by the feature candidate region extraction unit 5. The image extracted from the feature candidate area is binarized by the binarization means 6. In the binarized image, the feature candidate areas are grouped into feature candidate area grouping means 35.
To group into a plurality as shown in FIG.

【0063】グループ化された特徴候補領域グループの
中から鼻孔領域抽出手段36で鼻孔を抽出する。そし
て、鼻孔領域重心算出手段37で各鼻孔領域の重心を算
出する。鼻孔領域重心2点を通る直線と、一方の画像軸
のなす角度を傾き検出手段10で求め、回転により傾き
を補正する。回転中心は回転中心設定手段11により各
鼻孔領域重心の中点に設定し、この回転中心を基準に回
転手段12は顔領域25の回転を、顔領域の傾き方向と
逆方向に行う。
The nostrils are extracted by the nostril region extracting means 36 from the grouped feature candidate region groups. Then, the center of gravity of each nostril region is calculated by the nostril region center of gravity calculation means 37. An angle between a straight line passing through two points of the center of the nostril region and one of the image axes is obtained by the inclination detecting means 10, and the inclination is corrected by rotation. The rotation center is set at the center of the center of gravity of each nostril region by the rotation center setting unit 11, and the rotation unit 12 rotates the face region 25 in the direction opposite to the tilt direction of the face region based on the rotation center.

【0064】以下、図10のフローチャートに示した各
手段について詳細に説明する。顔画像入力手段4、特徴
候補領域抽出手段5、2値化手段6は上記実施の形態1
で説明したので省き、特徴候補領域グループ化手段35
から説明する。図11(a),(b),(c)は特徴候
補領域グループ化手段35の動作を説明する図、図12
(a),(b)は鼻孔領域抽出手段36の動作を説明す
る図、図14(a),(b)は鼻孔領域重心算出手段3
7の説明図である。また、図13は特徴候補領域グルー
プ化手段36の処理後の画像である。
Hereinafter, each means shown in the flowchart of FIG. 10 will be described in detail. The face image input means 4, the feature candidate area extracting means 5, and the binarizing means 6 are the same as those of the first embodiment.
Therefore, the feature candidate area grouping means 35 is omitted.
It will be explained first. 11A, 11B and 11C are diagrams for explaining the operation of the feature candidate area grouping means 35, and FIGS.
14A and 14B are diagrams for explaining the operation of the nostril region extracting means 36, and FIGS.
It is explanatory drawing of FIG. FIG. 13 shows an image after processing by the feature candidate area grouping means 36.

【0065】特徴候補領域グループ化手段35は2値化
後の顔画像に対して画像縦軸方向の黒色画素数を各X座
標についてカウントし、図11(a)に示すような縦軸
が黒色画素数で横軸がX座標の画像縦軸方向ヒストグラ
ムを作成する。次にヒストグラムの内から図11(b)
に示すように黒色画素数の極大点が38a以上のピーク
を探し、各ピークに対し、黒色画素数が38e以上で極
大点からの距離が38b以下のピーク開始位置38c
i、ピーク終了位置38diを設定する。
The feature candidate area grouping means 35 counts the number of black pixels in the vertical direction of the image for each X coordinate with respect to the face image after binarization, and the vertical axis as shown in FIG. A histogram is created in the vertical axis direction of the image in which the horizontal axis is the X coordinate and the horizontal axis is the pixel number. Next, from the histogram, FIG.
As shown in the figure, a peak where the maximum number of black pixels is 38a or more is searched, and a peak start position 38c where the number of black pixels is 38e or more and the distance from the maximum point is 38b or less is found for each peak.
i, the peak end position 38di is set.

【0066】今度は設定したピーク開始位置38ciか
らピーク終了位置38diまでの帯状領域39aiそれ
ぞれに対し、画像横軸方向の黒色画素数を各Y座標につ
いてカウントし、図12(a)に示すような縦軸がY座
標で横軸が黒色画素数の画像横方向ヒストグラムを作成
する。画像横方向のヒストグラムでは上記特徴候補領域
抽出手段5の特性上、所定長以下の領域のみ抽出される
ため、場合によっては目の一部、眉の一部がカットされ
ることがある。
This time, the number of black pixels in the horizontal direction of the image is counted for each Y coordinate for each of the band-shaped regions 39ai from the set peak start position 38ci to the peak end position 38di, as shown in FIG. An image horizontal histogram is created in which the vertical axis is the Y coordinate and the horizontal axis is the number of black pixels. In the histogram in the horizontal direction of the image, since only the region having a predetermined length or less is extracted due to the characteristics of the feature candidate region extracting means 5, a part of the eye and a part of the eyebrow may be cut off in some cases.

【0067】そこで、図12(b)に示すような距離3
9c以上黒色画素数39b以下の部分を除いた、39c
iと39diで囲まれる部分でかつ同じ帯状領域39a
iに属するものを特徴候補領域グループ40iとする。
Therefore, the distance 3 shown in FIG.
39c excluding the portion of 9c or more and the number of black pixels 39b or less
i and 39di and the same band-shaped region 39a
Those belonging to i are set as feature candidate area groups 40i.

【0068】鼻孔領域抽出手段36では、特徴候補領域
グループ40iのなかで図14(a)に示すようにほぼ
同じ幅のグループが2つ並び、その間とグループの幅が
他に比べて狭いものを鼻孔領域42とする。鼻孔領域重
心算出手段37では、図14(b)に示す鼻孔領域42
の2つのグループ内の各黒領域に対する重心43a
(a,b)、43b(c,d)を上記(3)式によって
求める。
In the nostril region extracting means 36, as shown in FIG. 14 (a), two groups having substantially the same width are arranged in the feature candidate region group 40i, and the width of the group between them is narrower than the other groups. The nostril area 42 is used. The nostril region center-of-gravity calculating means 37 calculates the nostril region 42 shown in FIG.
Of gravity 43a for each black area in the two groups
(A, b) and 43b (c, d) are obtained by the above equation (3).

【0069】次に図15に示すように、傾き検出手段1
0において、上記のような処理を実行して得られた鼻孔
領域重心43a(a,b)、43b(c,d)を通る直
線44を求め、一方の座標軸、本実施の形態ではY軸と
なす角度θを求める。角度θは上記(2)式で求められ
る。回転中心設定手段11により鼻孔領域重心43a、
43bの中点45を回転中心とおき、顔領域を回転手段
12により反時計回りにθ回転させる。回転手段12は
実施の形態1と同様で、上記(3)式を利用する。
Next, as shown in FIG.
At 0, a straight line 44 passing through the nostril region centroids 43a (a, b) and 43b (c, d) obtained by executing the above processing is obtained, and one of the coordinate axes, that is, the Y axis in the present embodiment, is determined. Obtain the angle θ. The angle θ is obtained by the above equation (2). The center of gravity 43a of the nostril region is set by the rotation center setting means 11,
The midpoint 45 of 43b is set as the rotation center, and the face area is rotated counterclockwise by θ by the rotation means 12. The rotation means 12 is the same as in the first embodiment, and utilizes the above equation (3).

【0070】実施の形態4.上記、実施の形態3では特
徴候補領域グループの1つである鼻孔領域の重心を通る
単一の直線の傾き角度をもとに顔領域を回転させて傾き
を補正した。本実施の形態では、実施の形態3で求めた
中点と各特徴候補領域の重心を結ぶ各直線の傾き角度求
めて傾き角度の平均値を算出して回転角度θとする。図
16のフローチャートをもとに本実施の形態の処理の概
要を説明する。
Embodiment 4 In the above-described third embodiment, the inclination is corrected by rotating the face area based on the inclination angle of a single straight line passing through the center of gravity of the nostril area, which is one of the feature candidate area groups. In the present embodiment, the inclination angle of each straight line connecting the midpoint obtained in Embodiment 3 and the center of gravity of each feature candidate area is obtained, and the average value of the inclination angles is calculated to be the rotation angle θ. An outline of the processing of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.

【0071】CPU3は顔画像入力手段4で画像メモリ
2より画像データを入力し、入力した画像データ中の顔
画像の特徴候補領域を特徴候補領域抽出手段5で抽出す
る。特徴候補領域で抽出された顔画像は2値化手段6で
2値化される。2値化された顔画像内で特徴候補領域を
特徴候補領域グループ化手段35によりグループ化す
る。グループ化された特徴候補領域グループの中から鼻
孔を鼻孔領域抽出手段36で抽出する。
The CPU 3 inputs image data from the image memory 2 by the face image input means 4 and extracts the feature candidate area of the face image in the input image data by the feature candidate area extracting means 5. The face image extracted from the feature candidate area is binarized by the binarization means 6. The feature candidate areas are grouped by the feature candidate area grouping means 35 in the binarized face image. The nostrils are extracted by the nostril region extracting means 36 from the grouped feature candidate region groups.

【0072】特徴領域重心算出手段46は特徴候補領域
グループ化手段35により設定した各グループの重心を
算出する。鼻孔間中心設定手段47で設定した鼻孔間中
心と鼻孔領域を除く各特徴候補領域重心の2点を通る直
線と、一方の画像軸のなす角度の平均を傾き検出手段1
0で求める。回転中心は回転中心設定手段11により設
定する。顔画像は設定された回転中心を基準に回転手段
12により平均角度だけ回転させて傾きを補正する。
The characteristic area centroid calculating means 46 calculates the centroid of each group set by the characteristic candidate area grouping means 35. The inclination detecting means 1 calculates the average of the straight line passing through the two points of the center of the nostril set by the nostril center setting means 47 and the center of gravity of each feature candidate area excluding the nostril area and the angle formed by one image axis.
Calculate with 0. The rotation center is set by the rotation center setting means 11. The face image is rotated by an average angle by the rotation means 12 based on the set center of rotation to correct the inclination.

【0073】以下で図16のフローチャートに示した各
手段について、詳細を説明する。顔画像入力手段4、特
徴候補領域抽出手段5、2値化手段6、特徴候補領域グ
ループ化手段35、鼻孔領域抽出手段36は上記実施の
形態1、および実施の形態3で説明したので省き、特徴
領域重心算出手段46から説明する。特徴領域重心算出
手段46では、図17に示すような、同一帯状領域39
ai(i:1〜5)に存在するグループ40i内の黒領
域に対する重心48i(ci,di)を求める。重心算
出には上記(1)式を用いる。
Hereinafter, each means shown in the flowchart of FIG. 16 will be described in detail. The face image input unit 4, the feature candidate region extracting unit 5, the binarizing unit 6, the feature candidate region grouping unit 35, and the nostril region extracting unit 36 have been described in the first and third embodiments, and are omitted. The description starts with the characteristic region centroid calculation means 46. In the characteristic region centroid calculating means 46, as shown in FIG.
The center of gravity 48i (ci, di) for the black area in the group 40i existing in ai (i: 1 to 5) is obtained. The above equation (1) is used for calculating the center of gravity.

【0074】鼻孔間中心設定手段47では鼻孔領域抽出
手段36により、予め求めてある鼻孔領域42に対する
特徴候補領域重心48iを鼻孔間中心49(a,b)と
する。
In the nostril center setting means 47, the feature candidate area centroid 48i with respect to the nostril area 42 obtained in advance by the nostril area extracting means 36 is set as the inter-nostril center 49 (a, b).

【0075】次に図18に示すように、傾き検出手段1
0において、上記のような処理を実行して得られた各特
徴候補領域重心48i(ci,di)と鼻孔間中心49
(a,b)の2点を通る直線と、一方の座標軸、本実施
の形態ではX軸となす角度を求め、その平均値を角度θ
とする。角度θは下記の(4)式で求められる。回転中
心設定手段11により鼻孔間中心49(a,b)を回転
中心とおき、回転手段12により反時計回りにθ回転さ
せる。回転手段12は実施の形態1と同様で、上記
(3)式を利用する。
Next, as shown in FIG.
0, each feature candidate area centroid 48i (ci, di) obtained by executing the above-described processing and the center 49
An angle between the straight line passing through the two points (a, b) and one of the coordinate axes, in this embodiment, the X axis is determined, and the average value is calculated as the angle θ.
And The angle θ is obtained by the following equation (4). The rotation center setting means 11 sets the center 49 (a, b) between nostrils as the rotation center, and the rotation means 12 rotates the counterclockwise θ. The rotation means 12 is the same as in the first embodiment, and utilizes the above equation (3).

【0076】[0076]

【数4】 (Equation 4)

【0077】実施の形態5.上記、実施の形態14では
グループ化された各特徴候補領域において重心を求めて
鼻孔間中心と直線で結んだが、処理を簡素化するために
鼻孔間中心と顔領域の重心を結んだ直線の傾き角度で傾
き補正角度を決めても良い。図19のフローチャートを
もとに本実施の形態の処理の概要を説明する。CPU3
は顔画像入力手段4で画像メモリ2より画像データを入
力し、入力された画像データ中の顔画像の特徴候補領域
を特徴候補領域抽出手段5で抽出する。特徴候補領域で
抽出された顔画像を2値化手段6で2値化する。2値化
された顔画像内の顔を含む領域に対する重心を顔領域重
心算出手段7で算出した後、2値化された顔画像内の特
徴候補領域を特徴候補領域グループ化手段35によりグ
ループ化する。グループ化された特徴候補領域グループ
の中から鼻孔を鼻孔領域抽出手段36で抽出する。
Embodiment 5 In the fourteenth embodiment, the center of gravity of each of the grouped feature candidate regions is obtained and connected to the center of the nostrils by a straight line. However, in order to simplify the processing, the inclination of the straight line connecting the center of the nostrils and the center of gravity of the face region is simplified. The tilt correction angle may be determined by the angle. The outline of the processing of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG. CPU3
Input image data from the image memory 2 by the face image input means 4 and extract the feature candidate area of the face image in the input image data by the feature candidate area extracting means 5. The face image extracted from the feature candidate area is binarized by the binarization means 6. After calculating the center of gravity of the area including the face in the binarized face image by the face area centroid calculating means 7, the feature candidate areas in the binarized face image are grouped by the feature candidate area grouping means 35. I do. The nostrils are extracted by the nostril region extracting means 36 from the grouped feature candidate region groups.

【0078】抽出した鼻孔領域に対し鼻孔間中心算出手
段50で鼻孔間中心を算出する。鼻孔間中心と顔領域重
心の2点を通る直線と、一方の画像軸のなす角度を傾き
検出手段10で求める。回転中心設定手段11により設
定された回転中心を基準に顔画像を回転手段12で回転
させ、顔画像の傾き補正を行う。
The nostril center calculating means 50 calculates the nostril center for the extracted nostril region. An angle formed by a straight line passing through the center between the nostrils and the center of gravity of the face area and one image axis is obtained by the inclination detecting means 10. The face image is rotated by the rotation unit 12 based on the rotation center set by the rotation center setting unit 11 to correct the inclination of the face image.

【0079】以下で図19のフローチャートに示した各
手段について、詳細を説明する。顔画像入力手段4、特
徴候補領域抽出手段5、2値化手段6、顔領域重心設定
手段7、特徴候補領域グループ化手段35、鼻孔領域抽
出手段36の各手段については上記実施の形態1、およ
び実施の形態3で説明したので省き、鼻孔間中心算出手
段50から説明する。ただし、算出された顔領域重心2
6は実施の形態1においては(a,b)としたが本実施
の形態では説明上(c,d)としておく。
Hereinafter, each means shown in the flowchart of FIG. 19 will be described in detail. The face image input means 4, the feature candidate area extracting means 5, the binarizing means 6, the face area centroid setting means 7, the feature candidate area grouping means 35, and the nostril area extracting means 36 are described in the first embodiment. Since the description has been given in the third embodiment, the description will be omitted, and the description will start from the nostril center calculating means 50. However, the calculated face area centroid 2
6 is (a, b) in the first embodiment, but is (c, d) in the present embodiment for explanation.

【0080】鼻孔間中心算出手段50では、図20に示
すような、鼻孔領域抽出手段36によって抽出された同
一帯状領域に存在する鼻孔領域グループ内の黒領域に対
する重心51(a,b)を求める。重心算出には上記
(1)式を用いる。
The nostril center calculating means 50 obtains the center of gravity 51 (a, b) for the black area in the nostril area group existing in the same band-like area extracted by the nostril area extracting means 36 as shown in FIG. . The above equation (1) is used for calculating the center of gravity.

【0081】次に、傾き検出手段10において、上記の
ような処理を実行して得られた顔領域重心26(c,
d)と鼻孔間中心51(a,b)の2点を通る直線と、
一方の座標軸、本実施の形態ではX軸、となす角度θを
求める。角度θは上記(2)式で求められる。回転中心
設定手段11により鼻孔間中心51(a,b)を回転中
心とおき、回転手段12により反時計回りにθ回転させ
る。回転手段12は実施の形態1と同様で、上記(2)
式を利用する。
Next, in the inclination detecting means 10, the face area center of gravity 26 (c,
d) and a straight line passing through two points of the nostril center 51 (a, b);
An angle θ between one coordinate axis and the X axis in the present embodiment is obtained. The angle θ is obtained by the above equation (2). The center 51 (a, b) between the nostrils is set as the rotation center by the rotation center setting means 11, and the rotation means 12 rotates counterclockwise by θ. The rotation means 12 is the same as in the first embodiment, and
Use expressions.

【0082】実施の形態6.上記、実施の形態1〜5で
は顔領域の傾き判定を顔領域重心と代表点を算出した結
果に基づいて行ったが、処理を簡略するために2値化し
た特徴候補領域の黒色画素数のヒストグラムより直接顔
領域の傾きを判定し、傾きが判定されなければそこで全
ての処理を停止する。傾きが判定されれば上記各実施の
形態と同様の処理を行い顔画像の回転処理を行う。
Embodiment 6 FIG. In the above first to fifth embodiments, the inclination determination of the face area is performed based on the result of calculating the center of gravity of the face area and the representative point. However, in order to simplify the processing, the number of black pixels of the binarized feature candidate area is calculated. The inclination of the face area is directly determined from the histogram, and if the inclination is not determined, all processing is stopped there. If the inclination is determined, the same processing as in the above embodiments is performed to perform the face image rotation processing.

【0083】図21は本実施の形態の処理の概要を説明
したフローチャートである。図中、図2のフローチャー
トと同一ステップ番号は同一処理を示す。図において、
ステップ52は傾き判定手段52であり、2値化した特
徴候補領域の黒色画素数のヒストグラムより直接顔領域
の傾きの有無を判定する。そして、傾き有りと判定され
たならば顔領域重心算出手段7に進み、傾き無しと判定
されたならば全ての処理を停止する。
FIG. 21 is a flowchart illustrating an outline of the processing according to the present embodiment. In the figure, the same step numbers as those in the flowchart of FIG. 2 indicate the same processes. In the figure,
Step 52 is an inclination determining means 52 for directly determining the presence or absence of the inclination of the face area from the histogram of the number of black pixels in the binarized feature candidate area. Then, if it is determined that there is an inclination, the process proceeds to the face area center-of-gravity calculation means 7, and if it is determined that there is no inclination, all the processing is stopped.

【0084】傾き判定手段52では、2値化後の画像に
対して顔横方向を画像縦(y)軸、顔縦方向を画像横
(x)軸とし、画像縦軸方向の黒色画素数を各X座標に
ついてカウントし、縦軸が黒色画素数で横軸がX座標の
画像縦軸方向ヒストグラムを作成する。図22(a)は
傾いていない顔画像の画像縦軸方向ヒストグラムであ
り、図22(b)は傾いた顔画像の画像縦軸方向ヒスト
グラムである。
The inclination judging means 52 sets the image horizontal (X) axis to the face horizontal direction and the image horizontal (X) axis to the face vertical direction with respect to the binarized image, and calculates the number of black pixels in the image vertical direction. Counting is performed for each X coordinate, and a vertical axis image histogram is created in which the vertical axis represents the number of black pixels and the horizontal axis represents the X coordinate. FIG. 22 (a) is an image vertical direction histogram of a face image that is not tilted, and FIG. 22 (b) is an image vertical direction histogram of a tilted face image.

【0085】図からも分かるように傾いていない顔画像
はヒストグラムのピークがはっきりし、かつ黒色画素数
はほぼ顔の特徴領域の数と同じである(通常、まゆ・目
・鼻・口の4ピーク)。それに対して、傾いる画像のヒ
ストグラムはピークがはっきりせず、ピーク数は顔の特
徴領域の数と一致しない。以上、ヒストグラムの形状、
およびピーク数から傾いているかいないかを判定する。
As can be seen from the figure, a face image that is not tilted has a clear histogram peak, and the number of black pixels is almost the same as the number of characteristic regions of the face (normally, four of eyebrows, eyes, nose, and mouth). peak). In contrast, the histogram of a tilted image does not have clear peaks, and the number of peaks does not match the number of characteristic regions of the face. The histogram shape,
Then, it is determined from the number of peaks whether or not it is inclined.

【0086】実施の形態7.上記、実施の形態6では画
像縦軸方向の黒色画素数を各X座標についてカウントし
てヒストグラムを作成し、ピークの明確さから顔画像の
非傾きを判定したが、人間の顔は縦の中心線を境に左右
対称であることから、画像横軸方向の黒色画素数を各Y
座標についてカウントしてヒストグラムを作成し、ピー
ク値が等しい左右対称のピーク出現から顔画像の非傾き
を判定することができる。
Embodiment 7 In the above-described sixth embodiment, a histogram is created by counting the number of black pixels in the vertical direction of the image for each X coordinate, and non-inclination of the face image is determined from the clarity of the peak. Since it is symmetrical about the line, the number of black pixels in the image
A histogram is created by counting the coordinates, and non-inclination of the face image can be determined based on the appearance of symmetrical peaks having the same peak value.

【0087】図23(a)、(b)は判定基準を変更し
た傾き判定手段52の説明図である。傾き判定手段52
では、2値化後の画像に対して顔横方向を画像縦(y)
軸、顔縦方向を画像横(x)軸とし、画像横軸方向の黒
色画素数を各Y座標についてカウントし、縦軸が黒色画
素数で横軸がY座標の画像横軸方向ヒストグラムを作成
する。図23(a)は傾いていない画像の画像横軸方向
ヒストグラムであり、図23(b)は傾いた画像の画像
横軸方向ヒストグラムである。
FIGS. 23 (a) and 23 (b) are explanatory diagrams of the inclination judging means 52 in which the judgment criteria are changed. Tilt determining means 52
In the image, the horizontal direction of the face is set to the image vertical (y) with respect to the binarized image.
The horizontal and vertical directions of the face are defined as the horizontal (x) axis of the image, and the number of black pixels in the horizontal direction of the image is counted for each Y coordinate. I do. FIG. 23A is an image horizontal axis histogram of an image that is not tilted, and FIG. 23B is an image horizontal axis histogram of an image that is tilted.

【0088】図からもわかるように傾いていない画像は
ヒストグラムのピークがはっきりし、かつほぼ左右対称
である(通常、顔の中央で左右対称)。それに対して、
傾いている画像のヒストグラムはピークがはっきりせ
ず、左右対称でない。以上、ヒストグラムの形状、およ
び対称性から、顔画像が傾いているかいないかを判定す
る。
As can be seen from the figure, an image that is not tilted has a clear histogram peak and is almost symmetrical (normally, symmetrical at the center of the face). On the other hand,
The histogram of the skewed image has no sharp peaks and is not symmetrical. As described above, whether or not the face image is inclined is determined from the shape and the symmetry of the histogram.

【0089】実施の形態8.図24は本実施の形態によ
る顔画像処理を説明するフローチャートである。図25
(a)、(b)は本実施の形態による傾き判定手段52
の説明図である。図24に示すように実施の形態4の特
徴領域重心算出手段46の後に傾き判定手段52を追加
し、判定の結果が傾きなしであれば全ての処理を停止
し、鼻孔間中心設定手段47から回転手段12までの処
理後、再び特徴候補領域抽出手段5にもどり、以下同じ
処理を繰り返す。
Embodiment 8 FIG. FIG. 24 is a flowchart illustrating the face image processing according to the present embodiment. FIG.
(A) and (b) show the inclination determining means 52 according to the present embodiment.
FIG. As shown in FIG. 24, the inclination determining means 52 is added after the characteristic area center-of-gravity calculating means 46 of the fourth embodiment, and if the result of the determination is no inclination, all the processing is stopped. After the processing up to the rotation means 12, the process returns to the feature candidate area extracting means 5 again, and the same processing is repeated thereafter.

【0090】傾き判定手段52では、特徴領域重心算出
手段46で算出した重心の並びにより傾いているかいな
いかを判定する。図25(a)は傾いていない画像の重
心の並びであり、図25(b)は傾いた画像の重心の並
びである。図からもわかるように傾いていない画像は重
心がほぼ顔の縦方向中心線上に並ぶ。それに対して、傾
いる画像の重心は並びが一定でない。以上、特徴領域重
心の並びから傾いているかいないかを判定する。
The inclination determining means 52 determines whether or not the center of gravity calculated by the characteristic area gravity center calculating means 46 is more inclined. FIG. 25A shows the arrangement of the centers of gravity of the images which are not inclined, and FIG. 25B shows the arrangement of the centers of gravity of the images which are inclined. As can be seen from the figure, the center of gravity of the image that is not tilted is substantially aligned with the vertical center line of the face. On the other hand, the arrangement of the center of gravity of the tilted image is not constant. As described above, it is determined whether or not the line is inclined from the arrangement of the feature region centroids.

【0091】実施の形態9.図27は本実施の形態にお
ける回転角度設定手段53a、回転限界角度設定手段5
3bの説明図である。図26に示すように実施の形態6
〜8の回転手段12の前に回転角度設定手段53a、回
転限界角度設定手段53bを追加し、検出角度θに応
じ、最低限回転させる角度βと最大限回転させることが
できる回転限界角度(θ+α)を設定する。
Embodiment 9 FIG. FIG. 27 shows the rotation angle setting means 53a and the rotation limit angle setting means 5 in the present embodiment.
It is explanatory drawing of 3b. Embodiment 6 As shown in FIG.
The rotation angle setting means 53a and the rotation limit angle setting means 53b are added before the rotation means 12 to 8 to rotate the minimum rotation angle β and the maximum rotation angle (θ + α) according to the detection angle θ. ) Is set.

【0092】ただし、図27に示すように回転させる角
度βは回転限界角度(θ+α)を越えないもので、回転
限界角度(θ+α)は検出角度θを基に設定する。回転
手段12までの処理後、再び特徴候補領域抽出手段5に
もどり、以下同じ処理を繰り返す。繰り返す際は、回転
限界角度(θ+α)は常に一定にする。回転させる角度
βは特に一定でなくともよいが、検出角度θに近いほど
回転角度を小さくし、かつ、回転回数を多くする方が正
確な補正ができるものと思われる。以上の処理は傾き判
定手段52で画像が傾いていないと判断されるか、回転
限界角度(θ+α)に達するまで処理を続ける。
However, as shown in FIG. 27, the rotation angle β does not exceed the rotation limit angle (θ + α), and the rotation limit angle (θ + α) is set based on the detected angle θ. After the processing up to the rotation means 12, the process returns to the feature candidate area extracting means 5 again, and the same processing is repeated thereafter. When repeating, the rotation limit angle (θ + α) is always kept constant. The rotation angle β need not be constant, but it is considered that the closer to the detection angle θ, the smaller the rotation angle and the greater the number of rotations. The above processing is continued until the inclination determining means 52 determines that the image is not inclined or until the rotation limit angle (θ + α) is reached.

【0093】[0093]

【発明の効果】この発明によれば以下のような効果があ
る。 1.運転者の顔画像を入力する顔画像入力手段、入力し
た運転者の顔画像内における眉、目、鼻、口等の顔の特
徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽出手段、特徴
候補領域を抽出した画像を2値化する2値化手段、2値
画像内での顔を含む領域に対する重心(x,y)を算出
する顔領域重心算出手段、算出された顔領域の重心を基
に顔の一部分を含む領域を設定する顔部分領域設定手
段、顔部分領域に対する代表点を算出する部分領域代表
点算出手段、前記の顔領域重心(x,y)と部分領域代
表点の2点を通る直線と一方の画像軸のなす角度を顔の
傾きとして検出する傾き検出手段、前記傾き検出手段に
より検出された顔の傾き補正のための顔画像の回転中心
を設定する回転中心設定手段、前記回転中心設定手段に
より設定した回転中心を基準に回転により顔画像の傾き
を補正する回転手段、顔画像が傾いている否かを判定
し、顔画像が傾いていないと判断されるまで前記回転手
段による画像回転処理を続ける傾き判定手段、前記傾き
検出手段により検出された角度θに応じて、顔画像を回
転させる角度を設定する回転角度設定手段、前記回転角
度の限界角度を設定する回転限界角度設定手段を備え、
前記回転手段で顔画像を回転させると共に前記傾き判定
手段により顔画像が傾いていないと判定された時、或い
は前記回転限界角度に達するまで前記回転手段による画
像回転処理を続けるので、容易に精度高く、且つ、高速
に傾き角度を検出できると共に、キメ細かい傾き補正処
理が行え、顔画像の傾きの補正精度が向上し、また、顔
画像を傾きのない顔画像に補正して処理するため画像処
理品質が向上し、傾き補正をするための回転範囲を限定
できるため、無駄な回転を抑え、且つ、大きな誤回転を
回避できるという効果がある。
According to the present invention, the following effects can be obtained. 1. Face image input means for inputting a driver's face image; feature candidate area extracting means for extracting candidate feature points of a face such as eyebrows, eyes, nose, mouth, etc. in the input driver's face image; Means for binarizing an image from which is extracted, a face area center of gravity calculating means for calculating a center of gravity (x, y) with respect to an area including a face in the binary image, based on the calculated center of gravity of the face area A face partial area setting means for setting an area including a part of the face; a partial area representative point calculating means for calculating a representative point for the face partial area; and two points of the face area centroid (x, y) and the partial area representative point. The inclination detecting means for detecting the angle between the passing straight line and one image axis as the inclination of the face ,
Of image rotation for correcting face tilt detected
Rotation center setting means for setting the rotation center setting means
The tilt of the face image by rotation based on the rotation center set from
Rotation means to correct the face, determine whether the face image is tilted
The rotating hand until it is determined that the face image is not tilted.
Tilt determining means for continuing the image rotation processing by the step, the tilt
The face image is rotated according to the angle θ detected by the detection means.
Rotation angle setting means for setting an angle to be rotated, the rotation angle
Equipped with a rotation limit angle setting means for setting a limit angle of the degree,
Rotating the face image by the rotation means and determining the inclination;
When it is determined by the means that the face image is not tilted,
Is the image by the rotation means until the rotation limit angle is reached.
Since the image rotation process is continued , the tilt angle can be easily detected with high accuracy and at high speed, and the fine tilt correction process can be performed.
Management is performed to improve the accuracy of correcting the inclination of the facial image, also, the face
Image processing to correct and process the face image without tilt
Improves the processing quality and limits the rotation range for tilt correction
It can suppress unnecessary rotation and prevent large erroneous rotation.
There is an effect that it can be avoided .

【0094】2.運転者の顔画像を入力する顔画像入力
手段、入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、
口等の顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽
出手段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値
化手段、2値画像内での顔を含む領域に対する重心
(x,y)を算出する顔領域重心算出手段、上記顔領域
重心算出手段により算出された顔領域重心(x,y)の
横軸方向重心xを基に、顔縦方向上部領域を設定する顔
部分領域設定手段、設定された顔縦方向上部領域の重心
を算出し、それを代表点とする部分領域代表点算出手
段、前記の顔領域重心(x,y)と部分領域代表点の2
点を通る直線と一方の画像軸のなす角度を顔の傾きとし
て検出する傾き検出手段、前記傾き検出手段により検出
された顔の傾き補正のための顔画像の回転中心を設定す
る回転中心設定手段、前記回転中心設定手段により設定
した回転中心を基準に回転により顔画像の傾きを補正す
る回転手段、顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像
が傾いていないと判断されるまで前記回転手段による画
像回転処理を続ける傾き判定手段、前記傾き検出手段に
より検出された角度θに応じて、顔画像を回転させる角
度を設定する回転角度設定手段、前記回転角度の限界角
度を設定する回転限界角度設定手段を備え、前記回転手
段で顔画像を回転させると共に前記傾き判定手段により
顔画像が傾いていないと判定された時、或いは前記回転
限界角度に達するまで前記回転手段による画像回転処理
を続けるので、傾き角度を検出するための直線を顔領域
重心と共に通す部分領域代表点を精度良く、しかも容易
で高速に求めることができ、キメ細かい傾き補正処理が
行え、補正精度が向上し、傾き補正をするための回転範
囲を限定できるため、無駄な回転を抑え、且つ、大きな
誤回転を回避できるという効果がある。
2. Face image input means for inputting a driver's face image, eyebrows, eyes, nose, and the like in the input driver's face image
Feature candidate area extracting means for extracting a candidate area of a feature point of a face such as a mouth, binarizing means for binarizing an image from which the feature candidate area is extracted, and a center of gravity (x , Y), and a face portion for setting an upper region in the vertical direction of the face based on the center x in the horizontal axis of the center of gravity (x, y) of the face region calculated by the center of gravity of the face region calculated by the center of gravity of the face region. An area setting means for calculating a center of gravity of the set upper area in the vertical direction of the face and a partial area representative point calculating means using the calculated center as a representative point;
Inclination detecting means for detecting the angle between the straight line and one image axis passing the point as the slope of the face, detected by the inclination detecting means
The rotation center of the face image to correct the tilt of the
Rotation center setting means, set by the rotation center setting means
The tilt of the face image by rotation based on the rotated center of rotation
The rotation means determines whether the face image is tilted, and determines whether the face image
Image by the rotating means until it is determined that the
To the tilt determining means and the tilt detecting means for continuing the image rotation processing.
Angle to rotate the face image according to the detected angle θ
Rotation angle setting means for setting a degree, a limit angle of the rotation angle
A rotation limit angle setting means for setting a degree;
The face image is rotated at the step and the inclination determination means is used.
When it is determined that the face image is not tilted, or
Image rotation processing by the rotation means until the limit angle is reached
Since continued, accurately partial area representative points through a straight line for detecting the inclination angle with the face area center of gravity, yet can be obtained in easy and fast, fine granularity inclination correction processing
Rotation range for tilt correction.
Because the enclosure can be limited, useless rotation is suppressed and large
There is an effect that erroneous rotation can be avoided .

【0095】3.運転者の顔画像を入力する顔画像入力
手段、入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、
口等の顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽
出手段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値
化手段、2値画像内での顔を含む領域に対する重心
(x,y)を算出する顔領域重心算出手段、上記顔領域
重心算出手段により算出された顔領域重心(x,y)の
横軸方向重心xを基に、顔縦方向上部領域を設定し、さ
らに顔縦方向上部領域を顔領域重心(x,y)の縦軸方
向重心yを基に分割して顔上部左右領域を設定する顔部
分領域設定手段、設定された顔上部左領域、顔上部右領
域それぞれの重心を算出し、その中点を代表点とする部
分領域代表点算出手段、前記の顔領域重心(x,y)と
部分領域代表点の2点を通る直線と一方の画像軸のなす
角度を顔の傾きとして検出する傾き検出手段、前記傾き
検出手段により検出された顔の傾き補正のための顔画像
の回転中心を設定する回転中心設定手段、前記回転中心
設定手段により設定した回転中心を基準に回転により顔
画像の傾きを補正する回転手段、顔画像が傾いている否
かを判定し、顔画像が傾いていないと判断されるまで前
記回転手段による画像回転処理を続ける傾き判定手段、
前記傾き検出手段により検出された角度θに応じて、顔
画像を回転させる角度を設定する回転角度設定手段、前
記回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設定手段
を備え、前記回転手段で顔画像を回転させると共に前記
傾き判定手段により顔画像が傾いていないと判定された
時、或いは前記回転限界角度に達するまで前記回転手段
による画像回転処理を続けるので、傾き角度を検出する
ための直線を顔領域重心と共に通す部分領域代表点を更
に精度良く、しかも容易で高速に求めることができ、キ
メ細かい傾き補正処理が行え、補正精度が向上し、傾き
補正をするための回転範囲を限定できるため、無駄な回
転を抑え、且つ、大きな誤回転を回避できるという効果
がある。
3. Face image input means for inputting a driver's face image, eyebrows, eyes, nose, and the like in the input driver's face image
Feature candidate area extracting means for extracting a candidate area of a feature point of a face such as a mouth, binarizing means for binarizing an image from which the feature candidate area is extracted, and a center of gravity (x , Y), an upper area in the vertical direction of the face is set based on the center of gravity x in the horizontal axis of the center of gravity (x, y) of the face area calculated by the center of gravity of the face area calculated by the center of gravity of the face area. Face partial area setting means for dividing the upper part of the face in the vertical direction of the face based on the center of gravity y of the vertical axis of the face area (x, y) to set the left and right areas of the upper face of the face, the set upper left area of the face, and the upper right of the face A partial area representative point calculating means for calculating the center of gravity of each area and using the middle point as a representative point; a straight line passing through the two points of the face area center of gravity (x, y) and the partial area representative point; Tilt detecting means for detecting an angle formed as a face tilt , the tilt
Face image for correcting the inclination of the face detected by the detecting means
Rotation center setting means for setting the rotation center of the rotation center
The face is rotated based on the rotation center set by the setting means.
Rotating means to correct image tilt, whether face image is tilted
Before it is determined that the face image is not tilted.
Inclination determining means for continuing the image rotation processing by the rotating means,
Depending on the angle θ detected by the inclination detecting means, the face
Rotation angle setting means for setting the angle to rotate the image, before
Rotation limit angle setting means for setting the rotation angle limit angle
And rotating the face image with the rotating means,
The face image is determined not to be tilted by the tilt determination means
The rotation means when or until the rotation limit angle is reached.
Since continued image rotation processing by, it is possible to obtain the straight line for detecting the inclination angle may more accurately partial area representative point through with the face area center of gravity, yet easy and fast, key
Fine tilt correction processing can be performed, correction accuracy is improved, tilt
Since the rotation range for correction can be limited,
There is an effect that rolling can be suppressed and a large erroneous rotation can be avoided .

【0096】4.運転者の顔画像を入力する顔画像入力
手段、入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、
口等の顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽
出手段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値
化手段、2値画像内での特徴候補領域をグループ化する
特徴候補領域グループ化手段、特徴候補領域グループ内
で鼻孔領域を抽出する鼻孔領域抽出手段、鼻孔領域内の
各鼻孔に対する重心を算出する鼻孔領域重心算出手段、
算出された鼻孔領域の各鼻孔に対する重心を通る直線と
一方の画像軸のなす角度を顔の傾きとして検出する傾き
検出手段、前記傾き検出手段により検出された顔の傾き
補正のための顔画像の回転中心を設定する回転中心設定
手段、前記回転中心設定手段により設定した回転中心を
基準に回転により顔画像の傾きを補正する回転手段、顔
画像が傾いている否かを判定し、顔画像が傾いていない
と判断されるまで前記回転手段による画像回転処理を続
ける傾き判定手段、前記傾き検出手段により検出された
角度θに応じて、顔画像を回転させる角度を設定する回
転角度設定手段、前記回転角度の限界角度を設定する回
転限界角度設定手段を備え、前記回転手段で顔画像を回
転させると共に前記傾き判定手段により顔画像が傾いて
いないと判定された時、或いは前記回転限界角度に達す
るまで前記回転手段による画像回転処理を続けるので、
顔画像において位置が変わることない2つの鼻孔を通る
直線の傾き角度に基づいて顔画像の回転処理をして画像
補正行うため補正精度が向上し、キメ細かい傾き補正処
理が行え、傾き補正をするための回転範囲を限定できる
ため、無駄な回転を抑え、且つ、大きな誤回転を回避で
きるという効果がある。
4. Face image input means for inputting a driver's face image, eyebrows, eyes, nose, and the like in the input driver's face image
Feature candidate region extraction means for extracting candidate regions for feature points of a face such as a mouth, binarization means for binarizing an image from which feature candidate regions have been extracted, and feature for grouping feature candidate regions in a binary image Candidate area grouping means, a nostril area extracting means for extracting a nostril area in the feature candidate area group, a nostril area centroid calculating means for calculating a center of gravity for each nostril in the nostril area,
Inclination detecting means for detecting the angle between the straight line and one image axis through the center of gravity for each nostril of the calculated nostril area as the inclination of the face, the inclination of the detected face by the inclination detecting means
Rotation center setting to set the rotation center of the face image for correction
Means, the rotation center set by the rotation center setting means
Rotation means for correcting the inclination of the face image by rotation based on the reference, face
Determines whether the image is tilted and the face image is not tilted
The image rotation processing by the rotation means is continued until it is determined that
The inclination detecting means, which is detected by the inclination detecting means.
Time to set the angle to rotate the face image according to the angle θ
Rotation angle setting means for setting a rotation angle limit angle;
A rotation limit angle setting means is provided, and the face image is rotated by the rotation means.
And tilt the face image by the tilt determination means.
When it is determined that there is no rotation, or reaches the rotation limit angle
Image rotation processing by the rotation means until
Since the face image is rotated and image-corrected based on the inclination angle of the straight line passing through the two nostrils, the position of which does not change in the face image, the correction accuracy is improved, and the fine inclination correction process is performed.
Control the rotation range for tilt correction
Therefore, useless rotation can be suppressed and large wrong rotation can be avoided.
There is an effect that can be cut .

【0097】5.運転者の顔画像を入力する顔画像入力
手段、入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、
口等の顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽
出手段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値
化手段、2値画像内での特徴候補領域をグループ化する
特徴候補領域グループ化手段、特徴候補領域グループ内
で鼻孔領域を抽出する鼻孔領域抽出手段、各特徴候補領
域グループに対する重心を算出する特徴領域重心算出手
段、前記特徴領域重心算出手段により算出された重心の
内、鼻孔領域抽出手段により設定された領域に対する重
心を鼻孔間の中心とする鼻孔間中心設定手段、前記鼻孔
領域を除く各特徴候補領域の重心と鼻孔間中心との2点
を通る直線と一方の画像軸のなす角度の平均を顔の傾き
として検出する傾き検出手段を備えたので、傾き角度検
出精度が向上するという効果がある。
[0097] 5. Face image input means for inputting a driver's face image, eyebrows, eyes, nose, and the like in the input driver's face image
Feature candidate region extraction means for extracting candidate regions for feature points of a face such as a mouth, binarization means for binarizing an image from which feature candidate regions have been extracted, and feature for grouping feature candidate regions in a binary image Candidate area grouping means, a nostril area extracting means for extracting a nostril area in the feature candidate area group, a feature area centroid calculating means for calculating a centroid for each feature candidate area group, and a centroid calculated by the feature area centroid calculating means. And a nostril center setting means having a center of gravity between the nostrils with respect to the area set by the nostril area extracting means, and a straight line passing through two points of the center of gravity of each feature candidate area excluding the nostril area and the center between the nostrils. Since the inclination detecting means for detecting the average of the angles formed by the image axes as the inclination of the face is provided, there is an effect that the inclination angle detection accuracy is improved.

【0098】6.運転者の顔画像を入力する顔画像入力
手段、入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、
口等の顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽
出手段、特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値
化手段、2値画像内での顔を含む領域に対する重心
(x,y)を算出する顔領域重心算出手段、2値画像内
での特徴候補領域をグループ化する特徴候補領域グルー
プ化手段、特徴候補領域グループ内で鼻孔領域を抽出す
る鼻孔領域抽出手段、抽出された鼻孔領域の鼻孔間の中
心を算出する鼻孔間中心算出手段、前記鼻孔間中心と顔
領域重心(x,y)の2点を通る直線と一方の画像軸の
なす角度を顔の傾きとして検出する傾き検出手段、前記
傾き検出手段により検出された顔の傾き補正のための顔
画像の回転中心を設定する回転中心設定手段、前記回転
中心設定手段により設定した回転中心を基準に回転によ
り顔画像の傾きを補正する回転手段、顔画像が傾いてい
る否かを判定し、顔画像が傾いていないと判断されるま
で前記回転手段による画像回転処理を続ける傾き判定手
段、前記傾き検出手段により検出された角度θに応じ
て、顔画像を回転させる角度を設定する回転角度設定手
段、前記回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設
定手段を備え、前記回転手段で顔画像を回転させると共
に前記傾き判定手段により顔画像が傾いていないと判定
された時、或いは前記回転限界角度に達するまで前記回
転手段による画像回転処理を続けるので、精度高くしか
も容易に傾き角度を検出でき、キメ細かい傾き補正処理
が行え、補正精度が向上し、傾き補正をするための回転
範囲を限定できるため、無駄な回転を抑え、且つ、大き
な誤回転を回避できるという効果がある。
6. Face image input means for inputting a driver's face image, eyebrows, eyes, nose, and the like in the input driver's face image
Feature candidate area extracting means for extracting a candidate area of a feature point of a face such as a mouth, binarizing means for binarizing an image from which the feature candidate area is extracted, and a center of gravity (x , Y), a feature area grouping means for grouping feature candidate areas in a binary image, a nostril area extracting means for extracting a nostril area in the feature candidate area group, A nostril center calculating means for calculating a center between nostrils of the nostril region, and detecting an angle between a straight line passing through the center between the nostrils and the center of gravity of the face region (x, y) and one image axis as a face inclination. Tilt detecting means ,
A face for correcting the face inclination detected by the inclination detecting means
Rotation center setting means for setting a rotation center of an image, the rotation
Rotation based on the rotation center set by the center setting means
Rotation means for correcting the inclination of the face image
Until it is determined that the face image is not tilted.
The tilt determining means to continue the image rotation processing by the rotation means.
Step, according to the angle θ detected by the inclination detecting means
To set the angle to rotate the face image.
Step, a rotation limit angle setting for setting a limit angle of the rotation angle.
Setting means for rotating the face image by the rotating means.
Is determined that the face image is not tilted by the tilt determination means
Rotation or until the rotation limit angle is reached.
Since the image rotation processing by the rotation means is continued , the inclination angle can be detected accurately and easily, and the fine inclination correction processing
Rotation for improved correction accuracy and tilt correction
Since the range can be limited, unnecessary rotation is suppressed and the size is large.
This has the effect of avoiding erroneous rotation .

【0099】7.上記傾き検出手段により検出された顔
の傾き補正のための顔画像の回転中心を設定する回転中
心設定手段、前記回転中心設定手段により設定した回転
中心を基準に回転により顔画像の傾きを補正する回転手
、顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像が傾いて
いないと判断されるまで前記回転手段による画像回転処
理を続ける傾き判定手段、前記傾き検出手段により検出
された角度θに応じて、顔画像を回転させる角度を設定
する回転角度設定手段、前記回転角度の限界角度を設定
する回転限界角度設定手段を備え、前記回転手段で顔画
像を回転させると共に前記傾き判定手段により顔画像が
傾いていないと判定された時、或いは前記回転限界角度
に達するまで前記回転手段による画像回転処理を続ける
ようにしたので、顔画像を傾きのない顔画像に補正して
処理するため画像処理品質が向上し、傾き補正をするた
めの回転範囲を限定できるため、無駄な回転を抑え、且
つ、大きな誤回転を回避できるという効果がある。
[0099] 7. To correct the inclination of the rotation center setting section, a face image by rotating the rotation center set by the center of rotation setting means as a reference for setting the rotational center of the face image for the detected face of the tilt correction by the inclination detecting means The rotation means determines whether the face image is tilted, and determines whether the face image is tilted.
Until it is determined that there is no image
Detection by the inclination detection means and the inclination detection means
The angle to rotate the face image according to the angle θ
Rotation angle setting means to set the limit angle of the rotation angle
A rotation limit angle setting unit that performs
The image is rotated, and the face image is
When it is determined that it is not tilted, or the rotation limit angle
Image rotation processing by the rotation means is continued until
So, I corrected the face image to a face image without tilt
Processing, the image processing quality is improved,
Rotation range can be limited, so that unnecessary rotation is suppressed and
In addition, there is an effect that large erroneous rotation can be avoided .

【0100】8.回転中心設定手段は、2値画像におけ
る顔領域重心(x,y)を回転中心と設定するようにし
たので回転中心設定が容易になるという効果がある。
[0100] 8. Since the rotation center setting means sets the center of gravity (x, y) of the face area in the binary image as the rotation center, there is an effect that the rotation center can be easily set.

【0101】9.回転中心設定手段は、鼻孔間中心を回
転中心と設定するようにしたので回転中心設定が容易
になると共に、中心設定精度が向上するという効果があ
る。
9. The rotation center setting means sets the center between nostrils as the rotation center, so that the rotation center can be easily set.
And the accuracy of center setting is improved.

【0102】[0102]

【0103】11.傾き判定手段は、2値画像内での顔
横方向を画像縦(y)軸、顔縦方向を画像横(x)軸と
し、画像横軸方向の各座標における画像縦軸方向に存在
する黒色画素数を示す画像縦軸方向ヒストグラムを作成
し、その画像縦軸方向ヒストグラムの形状およびピーク
数から顔画像が傾いている否かを判定するようにしたの
で、傾き判定処理が簡易化されるという効果がある。
11. The inclination determining means sets the horizontal direction of the face in the binary image to the image vertical (y) axis, sets the vertical direction of the face to the image horizontal (x) axis, and uses the black color existing in the image vertical direction at each coordinate in the image horizontal direction. An image vertical direction histogram indicating the number of pixels is created, and it is determined whether or not the face image is tilted based on the shape and peak number of the image vertical direction histogram, so that the tilt determination process is simplified. effective.

【0104】12.傾き判定手段は、2値画像内での顔
横方向を画像縦(y)軸、顔縦方向を画像横(x)軸と
し、画像縦軸上の各座標において画像横軸方向に存在す
る黒色画素数を示す画像横軸方向ヒストグラムを作成
し、その画像横軸方向ヒストグラムの対称性から顔画像
が傾いているか否かを判定するようにしたので、視覚的
に傾き判定が行えるため傾き判定処理が更に簡易化され
るという効果がある。
12. The inclination determination means uses the horizontal direction of the face in the binary image as the image vertical (y) axis and the vertical direction of the face as the image horizontal (x) axis. An image horizontal axis direction histogram indicating the number of pixels is created, and it is determined whether or not the face image is tilted based on the symmetry of the image horizontal axis direction histogram. Is further simplified.

【0105】13.傾き判定手段は、2値画像内での特
徴候補領域重心算出手段により得られた各特徴候補領域
グループに対する重心(xi,yi)の横軸方向重心x
iの並びから顔画像が傾いている否かを判定するように
したので、傾き判定処理が簡易化されるとう効果があ
る。
13. The inclination determining means is a horizontal axis x of the center of gravity (xi, yi) for each feature candidate area group obtained by the feature candidate area center of gravity calculation means in the binary image.
Since it is determined whether or not the face image is tilted from the arrangement of i, there is an effect that the tilt determination processing is simplified.

【0106】[0106]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の一実施の形態の構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】 実施の形態1、2の処理の流れを示すフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of processing according to the first and second embodiments.

【図3】 画像処理した顔の図である。FIG. 3 is a diagram of a face subjected to image processing.

【図4】 max/minフィルタの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a max / min filter.

【図5】 2値化処理の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a binarization process.

【図6】 実施の形態1の処理の流れの一部を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a part of a processing flow according to the first embodiment;

【図7】 傾き検出手段、回転中心設定手段、回転手段
の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a tilt detection unit, a rotation center setting unit, and a rotation unit;

【図8】 傾き補正後の顔画像である。FIG. 8 is a face image after inclination correction.

【図9】 実施の形態2の処理の流れの一部を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a part of a processing flow according to the second embodiment;

【図10】 実施の形態3の処理の流れを示すフローチ
ャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a flow of a process according to the third embodiment;

【図11】 画像縦軸方向ヒストグラムの説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram of an image vertical axis direction histogram.

【図12】 画像横軸方向ヒストグラムの説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory diagram of an image horizontal axis direction histogram.

【図13】 特徴候補領域グループ化処理後の顔画像で
ある。
FIG. 13 is a face image after a feature candidate area grouping process.

【図14】 鼻孔領域抽出手段の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a nostril region extracting unit.

【図15】 実施の形態3の傾き検出手段、回転中心設
定手段、回転手段の説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a tilt detection unit, a rotation center setting unit, and a rotation unit according to the third embodiment.

【図16】 実施の形態4の処理の流れを示すフローチ
ャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a flow of a process according to the fourth embodiment.

【図17】 特徴領域重心算出手段手段の説明図であ
る。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a characteristic region centroid calculation unit.

【図18】 実施の形態4の傾き検出手段、回転中心設
定手段、回転手段の説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram of a tilt detection unit, a rotation center setting unit, and a rotation unit according to the fourth embodiment.

【図19】 実施の形態5の処理の流れを示すフローチ
ャートである。
FIG. 19 is a flowchart showing a flow of processing according to the fifth embodiment.

【図20】 鼻孔間中心算出手段の説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of a nostril center calculating means.

【図21】 実施の形態6、7の処理の流れを示すフロ
ーチャートである。
FIG. 21 is a flowchart showing a flow of processing according to the sixth and seventh embodiments.

【図22】 画像の画像縦軸方向ヒストグラムである。FIG. 22 is an image vertical direction histogram of an image.

【図23】 画像の画像横軸方向ヒストグラムである。FIG. 23 is an image horizontal axis histogram of an image.

【図24】 実施の形態8の処理の流れを示すフローチ
ャートである。
FIG. 24 is a flowchart showing the flow of a process according to the eighth embodiment.

【図25】 画像の重心の並びを示す図である。FIG. 25 is a diagram showing the arrangement of the centers of gravity of images.

【図26】 実施の形態9の処理の流れを示すフローチ
ャートである。
FIG. 26 is a flowchart showing a flow of processing according to the ninth embodiment.

【図27】 回転角度設定出手段の説明図である。FIG. 27 is an explanatory view of a rotation angle setting means.

【図28】 顔の傾く方向を座標で表現した図である。FIG. 28 is a diagram expressing a direction in which a face is inclined by coordinates.

【図29】 従来例の構成を示すブロック図である。FIG. 29 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.

【図30】 従来例の眼球存在領域横方向設定の流れを
示すフローチャートである。
FIG. 30 is a flowchart showing a flow of setting an eyeball existing area in a horizontal direction in a conventional example.

【図31】 従来例の眼球存在領域縦方向設定の流れを
示すフローチャートである。
FIG. 31 is a flowchart illustrating a flow of setting an eyeball existing region in a vertical direction in a conventional example.

【図32】 従来例の眼球存在領域の処理の流れの一部
を示した図である。
FIG. 32 is a diagram showing a part of a flow of processing of an eyeball existing area in a conventional example.

【図33】 従来例の眼球存在領域の処理の流れの一部
を示した図である。
FIG. 33 is a diagram showing a part of a flow of processing of an eyeball existing area in a conventional example.

【図34】 従来例の眼球存在領域の処理の流れの一部
を示した図である。
FIG. 34 is a diagram showing a part of a flow of processing of an eyeball existing area in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カメラ、2 画像メモリ、3 CPU、4 顔画像
入力手段、5 特徴候補領域抽出手段、6 2値化手
段、7 顔領域重心算出手段、8 顔部分領域設定手
段、9 部分領域代表点算出手段、10 傾き検出手
段、11 回転中心設定手段、12 回転手段。
1 camera, 2 image memories, 3 CPUs, 4 face image input means, 5 feature candidate area extraction means, 6 binarization means, 7 face area centroid calculation means, 8 face partial area setting means, 9 partial area representative point calculation means , 10 tilt detection means, 11 rotation center setting means, 12 rotation means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−101280(JP,A) 特開 平4−281578(JP,A) 特開 平8−83344(JP,A) 間瀬健二外2名,ヘッドリーダ:画像 による頭部動作の実時間検出,電子情報 通信学会論文誌D−II,1991年3月25 日,Vol.J74−D−II,No. 3,pp.398−406 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 7/00 - 7/60 B60K 25/00 - 28/16 G06T 1/00 G08G 1/00 - 9/02 G08B 19/00 - 21/24 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-101280 (JP, A) JP-A-4-281578 (JP, A) JP-A 8-83344 (JP, A) Kenji Mase , Head Reader: Real-time Detection of Head Movement Using Images, IEICE Transactions D-II, March 25, 1991, Vol. J74-D-II, No. 3 pp. 398-406 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 7 /00-7/60 B60K 25/00-28/16 G06T 1/00 G08G 1/00-9/02 G08B 19 / 00-21/24 JICST file (JOIS)

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 運転者の顔画像を入力する顔画像入力手
段、 入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、口等の
顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽出手
段、 特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値化手段、 2値画像内での顔を含む領域に対する重心(x,y)を
算出する顔領域重心算出手段、 算出された顔領域の重心を基に顔の一部分を含む領域を
設定する顔部分領域設定手段、 顔部分領域に対する代表点を算出する部分領域代表点算
出手段、 前記の顔領域重心(x,y)と部分領域代表点の2点を
通る直線と一方の画像軸のなす角度を顔の傾きとして検
出する傾き検出手段 前記傾き検出手段により検出された顔の傾き補正のため
の顔画像の回転中心を設定する回転中心設定手段、 前記回転中心設定手段により設定した回転中心を基準に
回転により顔画像の傾きを補正する回転手段、 顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像が傾いていな
いと判断されるまで前記回転手段による画像回転処理を
続ける傾き判定手段、 前記傾き検出手段により検出された角度θに応じて、顔
画像を回転させる角度を設定する回転角度設定手段、 前記回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設定手
段を備え、 前記回転手段で顔画像を回転させると共に前記傾き判定
手段により顔画像が傾いていないと判定された時、或い
は前記回転限界角度に達するまで前記回転手段による画
像回転処理を続ける ことを特徴とする顔画像処理装置。
1. A hand for inputting a face image of a driver
Steps, eyebrows, eyes, nose, mouth, etc. in the input driver's face image
Feature candidate region extraction method for extracting candidate regions for facial feature points
A binarizing means for binarizing an image from which the feature candidate region is extracted;
Means for calculating the center of gravity of the face area to be calculated;
A face partial area setting means for setting, a partial area representative point calculation for calculating a representative point for the face partial area
Output means, the two points of the face area centroid (x, y) and the partial area representative point
The angle between the passing straight line and one of the image axes is detected as the inclination of the face.
Outgoing tilt detection means, For correcting the inclination of the face detected by the inclination detecting means
Rotation center setting means for setting the rotation center of the face image, Based on the rotation center set by the rotation center setting means
Rotation means for correcting the inclination of the face image by rotation, Determines whether the face image is tilted and determines whether the face image is tilted.
Image rotation processing by the rotation means until it is determined that
Continued inclination determination means, Depending on the angle θ detected by the inclination detecting means, the face
Rotation angle setting means for setting an angle for rotating the image, A rotation limit angle setting means for setting a limit angle of the rotation angle
With steps, Rotating the face image by the rotation means and determining the inclination;
When it is determined by the means that the face image is not tilted,
Is the image by the rotation means until the rotation limit angle is reached.
Continue image rotation A face image processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 運転者の顔画像を入力する顔画像入力手
段、 入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、口等の
顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽出手
段、 特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値化手段、 2値画像内での顔を含む領域に対する重心(x,y)を
算出する顔領域重心算出手段、 上記顔領域重心算出手段により算出された顔領域重心
(x,y)の横軸方向重心xを基に、顔縦方向上部領域
を設定する顔部分領域設定手段、 設定された顔縦方向上部領域の重心を算出し、それを代
表点とする部分領域代表点算出手段、 前記の顔領域重心(x,y)と部分領域代表点の2点を
通る直線と一方の画像軸のなす角度を顔の傾きとして検
出する傾き検出手段 前記傾き検出手段により検出された顔の傾き補正のため
の顔画像の回転中心を設定する回転中心設定手段、 前記回転中心設定手段により設定した回転中心を基準に
回転により顔画像の傾きを補正する回転手段、 顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像が傾いていな
いと判断されるまで前記回転手段による画像回転処理を
続ける傾き判定手段、 前記傾き検出手段により検出された角度θに応じて、顔
画像を回転させる角度を設定する回転角度設定手段、 前記回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設定手
段を備え、 前記回転手段で顔画像を回転させると共に前記傾き判定
手段により顔画像が傾いていないと判定された時、或い
は前記回転限界角度に達するまで前記回転手段による画
像回転処理を続ける ことを特徴とする顔画像処理装置。
2. A face image input hand for inputting a driver's face image.
Steps, eyebrows, eyes, nose, mouth, etc. in the input driver's face image
Feature candidate region extraction method for extracting candidate regions for facial feature points
A binarizing means for binarizing an image from which the feature candidate region is extracted;
Means for calculating a face area center of gravity to be calculated, and a face area center of gravity calculated by the face area center of gravity calculation means
Based on the horizontal center of gravity x of (x, y), the upper region in the vertical direction of the face
A face partial area setting means for setting the center of gravity of the set upper area in the vertical direction of the face;
Means for calculating a partial area representative point as a table point; two points of the face area centroid (x, y) and the partial area representative point
The angle between the passing straight line and one of the image axes is detected as the inclination of the face.
Outgoing tilt detection means, For correcting the inclination of the face detected by the inclination detecting means
Rotation center setting means for setting the rotation center of the face image, Based on the rotation center set by the rotation center setting means
Rotation means for correcting the inclination of the face image by rotation, Determines whether the face image is tilted and determines whether the face image is tilted.
Image rotation processing by the rotation means until it is determined that
Continued inclination determination means, Depending on the angle θ detected by the inclination detecting means, the face
Rotation angle setting means for setting an angle for rotating the image, A rotation limit angle setting means for setting a limit angle of the rotation angle
With steps, Rotating the face image by the rotation means and determining the inclination;
When it is determined by the means that the face image is not tilted,
Is the image by the rotation means until the rotation limit angle is reached.
Continue image rotation A face image processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 運転者の顔画像を入力する顔画像入力手
段、 入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、口等の
顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽出手
段、 特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値化手段、 2値画像内での顔を含む領域に対する重心(x,y)を
算出する顔領域重心算出手段、 上記顔領域重心算出手段により算出された顔領域重心
(x,y)の横軸方向重心xを基に、顔縦方向上部領域
を設定し、さらに顔縦方向上部領域を顔領域重心(x,
y)の縦軸方向重心yを基に分割して顔上部左右領域を
設定する顔部分領域設定手段、 設定された顔上部左領域、顔上部右領域それぞれの重心
を算出し、その中点を代表点とする部分領域代表点算出
手段、 前記の顔領域重心(x,y)と部分領域代表点の2点を
通る直線と一方の画像軸のなす角度を顔の傾きとして検
出する傾き検出手段 前記傾き検出手段により検出された顔の傾き補正のため
の顔画像の回転中心を設定する回転中心設定手段、 前記回転中心設定手段により設定した回転中心を基準に
回転により顔画像の傾きを補正する回転手段、 顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像が傾いていな
いと判断されるまで前記回転手段による画像回転処理を
続ける傾き判定手段、 前記傾き検出手段により検出された角度θに応じて、顔
画像を回転させる角度を設定する回転角度設定手段、 前記回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設定手
段を備え、 前記回転手段で顔画像を回転させると共に前記傾き判定
手段により顔画像が傾いていないと判定された時、或い
は前記回転限界角度に達するまで前記回転手段による画
像回転処理を続ける ことを特徴とする顔画像処理装置。
3. A face image input hand for inputting a driver's face image.
Steps, eyebrows, eyes, nose, mouth, etc. in the input driver's face image
Feature candidate region extraction method for extracting candidate regions for facial feature points
A binarizing means for binarizing an image from which the feature candidate region is extracted;
Means for calculating a face area center of gravity to be calculated, and a face area center of gravity calculated by the face area center of gravity calculation means
Based on the horizontal center of gravity x of (x, y), the upper region in the vertical direction of the face
Is set, and the upper part of the face in the vertical direction is set as the center of the face area (x,
y) to divide the upper right and left areas of the face
Face part area setting means to be set, center of gravity of the set upper left area and upper right face area
Is calculated, and a partial region representative point is calculated using the midpoint as a representative point.
Means, two points of the face area centroid (x, y) and the partial area representative point
The angle between the passing straight line and one of the image axes is detected as the inclination of the face.
Outgoing tilt detection means, For correcting the inclination of the face detected by the inclination detecting means
Rotation center setting means for setting the rotation center of the face image, Based on the rotation center set by the rotation center setting means
Rotation means for correcting the inclination of the face image by rotation, Determines whether the face image is tilted and determines whether the face image is tilted.
Image rotation processing by the rotation means until it is determined that
Continued inclination determination means, Depending on the angle θ detected by the inclination detecting means, the face
Rotation angle setting means for setting an angle for rotating the image, A rotation limit angle setting means for setting a limit angle of the rotation angle
With steps, Rotating the face image by the rotation means and determining the inclination;
When it is determined by the means that the face image is not tilted,
Is the image by the rotation means until the rotation limit angle is reached.
Continue image rotation A face image processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 運転者の顔画像を入力する顔画像入力手
段、 入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、口等の
顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽出手
段、 特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値化手段、 2値画像内での特徴候補領域をグループ化する特徴候補
領域グループ化手段、 特徴候補領域グループ内で鼻孔領域を抽出する鼻孔領域
抽出手段、 鼻孔領域内の各鼻孔に対する重心を算出する鼻孔領域重
心算出手段、 算出された鼻孔領域の各鼻孔に対する重心を通る直線と
一方の画像軸のなす角度を顔の傾きとして検出する傾き
検出手段 前記傾き検出手段により検出された顔の傾き補正のため
の顔画像の回転中心を設定する回転中心設定手段、 前記回転中心設定手段により設定した回転中心を基準に
回転により顔画像の傾きを補正する回転手段、 顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像が傾いていな
いと判断されるまで前記回転手段による画像回転処理を
続ける傾き判定手段、 前記傾き検出手段により検出された角度θに応じて、顔
画像を回転させる角度を設定する回転角度設定手段、 前記回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設定手
段を備え、 前記回転手段で顔画像を回転させると共に前記傾き判定
手段により顔画像が傾いていないと判定された時、或い
は前記回転限界角度に達するまで前記回転手段による画
像回転処理を続ける ことを特徴とする顔画像処理装置。
4. A face image input hand for inputting a driver's face image.
Steps, eyebrows, eyes, nose, mouth, etc. in the input driver's face image
Feature candidate region extraction method for extracting candidate regions for facial feature points
A binarizing means for binarizing an image from which a feature candidate region is extracted; a feature candidate for grouping feature candidate regions in the binary image;
Region grouping means, a nostril region for extracting a nostril region from the feature candidate region group
Extraction means, Nostril region weight for calculating the center of gravity for each nostril in the nostril region
Heart calculating means, a straight line passing through the center of gravity of each nostril of the calculated nostril region and
Tilt that detects the angle formed by one image axis as the tilt of the face
Detection means, For correcting the inclination of the face detected by the inclination detecting means
Rotation center setting means for setting the rotation center of the face image, Based on the rotation center set by the rotation center setting means
Rotation means for correcting the inclination of the face image by rotation, Determines whether the face image is tilted and determines whether the face image is tilted.
Image rotation processing by the rotation means until it is determined that
Continued inclination determination means, Depending on the angle θ detected by the inclination detecting means, the face
Rotation angle setting means for setting an angle for rotating the image, A rotation limit angle setting means for setting a limit angle of the rotation angle
With steps, Rotating the face image by the rotation means and determining the inclination;
When it is determined by the means that the face image is not tilted,
Is the image by the rotation means until the rotation limit angle is reached.
Continue image rotation A face image processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 運転者の顔画像を入力する顔画像入力手
段、 入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、口等の
顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽出手
段、 特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値化手段、 2値画像内での特徴候補領域をグループ化する特徴候補
領域グループ化手段、 特徴候補領域グループ内で鼻孔領域を抽出する鼻孔領域
抽出手段、 各特徴候補領域グループに対する重心を算出する特徴領
域重心算出手段、 前記特徴領域重心算出手段により算出された重心の内、
鼻孔領域抽出手段により設定された領域に対する重心を
鼻孔間の中心とする鼻孔間中心設定手段、 前記鼻孔領域を除く各特徴候補領域の重心と鼻孔間中心
との2点を通る直線と一方の画像軸のなす角度の平均を
顔の傾きとして検出する傾き検出手段を備えたことを特
徴とする顔画像処理装置。
5. A face image input means for inputting a face image of a driver, a feature candidate area extraction for extracting candidate areas of face feature points such as eyebrows, eyes, nose and mouth in the input face image of the driver. Means, binarizing means for binarizing an image from which the feature candidate area has been extracted, feature candidate area grouping means for grouping feature candidate areas in the binary image, and extracting a nostril area from the feature candidate area group A nostril region extracting unit, a characteristic region centroid calculating unit that calculates a centroid for each characteristic candidate region group, and a centroid calculated by the characteristic region centroid calculating unit
An inter-nostril center setting means having a center of gravity between nostrils with respect to an area set by the nostril area extracting means; a straight line passing through two points of a center of gravity of each feature candidate area excluding the nostril area and a center between nostrils and one image A face image processing apparatus comprising: a tilt detection unit that detects an average of angles formed by axes as a tilt of a face.
【請求項6】 運転者の顔画像を入力する顔画像入力手
段、 入力した運転者の顔画像内における眉、目、鼻、口等の
顔の特徴点の候補領域を抽出する特徴候補領域抽出手
段、 特徴候補領域を抽出した画像を2値化する2値化手段、 2値画像内での顔を含む領域に対する重心(x,y)を
算出する顔領域重心算出手段、 2値画像内での特徴候補領域をグループ化する特徴候補
領域グループ化手段、 特徴候補領域グループ内で鼻孔領域を抽出する鼻孔領域
抽出手段、 抽出された鼻孔領域の鼻孔間の中心を算出する鼻孔間中
心算出手段、 前記鼻孔間中心と顔領域重心(x,y)の2点を通る直
線と一方の画像軸のなす角度を顔の傾きとして検出する
傾き検出手段 前記傾き検出手段により検出された顔の傾き補正のため
の顔画像の回転中心を設定する回転中心設定手段、 前記回転中心設定手段により設定した回転中心を基準に
回転により顔画像の傾きを補正する回転手段、 顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像が傾いていな
いと判断されるまで前記回転手段による画像回転処理を
続ける傾き判定手段、 前記傾き検出手段により検出された角度θに応じて、顔
画像を回転させる角度を設定する回転角度設定手段、 前記回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設定手
段を備え、 前記回転手段で顔画像を回転させると共に前記傾き判定
手段により顔画像が傾いていないと判定された時、或い
は前記回転限界角度に達するまで前記回転手段による画
像回転処理を続ける ことを特徴とする顔画像処理装置。
6. A face image input hand for inputting a driver's face image.
Steps, eyebrows, eyes, nose, mouth, etc. in the input driver's face image
Feature candidate region extraction method for extracting candidate regions for facial feature points
A binarizing means for binarizing an image from which the feature candidate region is extracted;
Face area centroid calculating means for calculating, feature candidates for grouping feature candidate areas in a binary image
Region grouping means, a nostril region for extracting a nostril region from the feature candidate region group
Extraction means, between the nostrils to calculate the center between the nostrils in the extracted nostril area
Heart calculating means, a straight line passing through two points of the center between the nostrils and the center of gravity of the face region (x, y)
Detects the angle between a line and one of the image axes as face inclination
Tilt detection means, For correcting the inclination of the face detected by the inclination detecting means
Rotation center setting means for setting the rotation center of the face image, Based on the rotation center set by the rotation center setting means
Rotation means for correcting the inclination of the face image by rotation, Determines whether the face image is tilted and determines whether the face image is tilted.
Image rotation processing by the rotation means until it is determined that
Continued inclination determination means, Depending on the angle θ detected by the inclination detecting means, the face
Rotation angle setting means for setting an angle for rotating the image, A rotation limit angle setting means for setting a limit angle of the rotation angle
With steps, Rotating the face image by the rotation means and determining the inclination;
When it is determined by the means that the face image is not tilted,
Is the image by the rotation means until the rotation limit angle is reached.
Continue image rotation A face image processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項7】 上記傾き検出手段により検出された顔の
傾き補正のための顔画像の回転中心を設定する回転中心
設定手段、 前記回転中心設定手段により設定した回転中心を基準に
回転により顔画像の傾きを補正する回転手段 顔画像が傾いている否かを判定し、顔画像が傾いていな
いと判断されるまで前記回転手段による画像回転処理を
続ける傾き判定手段、 前記傾き検出手段により検出された角度θに応じて、顔
画像を回転させる角度を設定する回転角度設定手段、 前記回転角度の限界角度を設定する回転限界角度設定手
段を備え、 前記回転手段で顔画像を回転させると共に前記傾き判定
手段により顔画像が傾いていないと判定された時、或い
は前記回転限界角度に達するまで前記回転手段による画
像回転処理を続けることを特徴とする請求項5に記載の
顔画像処理装置。
7. The face of the face detected by the tilt detecting means.
Rotation center to set rotation center of face image for tilt correction
Setting means, based on the rotation center set by the rotation center setting means.
Rotation means for correcting the inclination of the face image by rotation, Determines whether the face image is tilted and determines whether the face image is tilted.
Image rotation processing by the rotation means until it is determined that
Continued inclination determination means, Depending on the angle θ detected by the inclination detecting means, the face
Rotation angle setting means for setting an angle for rotating the image, A rotation limit angle setting means for setting a limit angle of the rotation angle
With steps, Rotating the face image by the rotation means and determining the inclination;
When it is determined by the means that the face image is not tilted,
Is the image by the rotation means until the rotation limit angle is reached.
6. The image rotation processing according to claim 5, wherein the image rotation processing is continued.
 Face image processing device.
【請求項8】 回転中心設定手段は、2値画像における
顔領域重心(x,y)を回転中心と設定することを特徴
とする請求項7に記載の顔画像処理装置。
8. The face image processing apparatus according to claim 7, wherein the rotation center setting unit sets the center of gravity (x, y) of the face area in the binary image as the rotation center.
【請求項9】 回転中心設定手段は、鼻孔間中心を回転
中心と設定することを特徴とする請求項7に記載の顔画
像処理装置。
9. The face image processing apparatus according to claim 7, wherein the rotation center setting means sets a center between nostrils as a rotation center.
【請求項10】 前記傾き判定手段は、2値画像内での
顔横方向を画像縦(y)軸、顔縦方向を画像横(x)軸
とし、画像横軸方向の各座標における画像縦軸方向に存
在する黒色画素数を示す画像縦軸方向ヒストグラムを作
成し、その画像縦軸方向ヒストグラムの形状およびピー
ク数から顔画像が傾いている否かを判定することを特徴
とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の顔画像処
理装置。
10. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said inclination determining means includes:
Face horizontal direction is image vertical (y) axis, Face vertical direction is image horizontal (x) axis
In the image vertical axis direction at each coordinate in the image horizontal axis direction.
Creates a vertical histogram of the image indicating the number of black pixels
The shape and peak of the histogram
The feature is to determine whether the face image is tilted from the number of clicks
The face image processing device according to claim 1 .
【請求項11】 前記傾き判定手段は、2値画像内での
顔横方向を画像縦(y)軸、顔縦方向を画像横(x)軸
とし、画像縦軸上の各座標において画像横軸方向に存在
する黒色画素数を示す画像横軸方向ヒストグラムを作成
し、その画像横軸方向ヒストグラムの対称性から顔画像
が傾いているか否かを判定することを特徴とする請求項
1乃至9のいずれか一項に記載の顔画像処理装置。
11. The apparatus according to claim 1, wherein said inclination determining means includes:
Face horizontal direction is image vertical (y) axis, Face vertical direction is image horizontal (x) axis
And exists in the horizontal direction of the image at each coordinate on the vertical axis of the image
Creates a histogram along the horizontal axis indicating the number of black pixels
And the face image is determined from the symmetry of the histogram
Determining whether or not is tilted.
The face image processing device according to any one of claims 1 to 9 .
【請求項12】 前記傾き判定手段は、2値画像内での
特徴候補領域重心算出手段により得られた各特徴候補領
域グループに対する重心(xi,yi)の横軸方向重心
xiの並びから顔画像が傾いている否かを判定すること
を特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の顔
画像処理装置。
12. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said inclination determining means includes:
Each feature candidate area obtained by the feature candidate area centroid calculation means
Center of gravity in the horizontal direction of the center of gravity (xi, yi) for the region group
Determining whether or not a face image is tilted from the row of xi
The face image processing device according to any one of claims 1 to 9, wherein
JP17903695A 1995-07-14 1995-07-14 Face image processing device Expired - Lifetime JP3355068B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17903695A JP3355068B2 (en) 1995-07-14 1995-07-14 Face image processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17903695A JP3355068B2 (en) 1995-07-14 1995-07-14 Face image processing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0935070A JPH0935070A (en) 1997-02-07
JP3355068B2 true JP3355068B2 (en) 2002-12-09

Family

ID=16059004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17903695A Expired - Lifetime JP3355068B2 (en) 1995-07-14 1995-07-14 Face image processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3355068B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6292574B1 (en) * 1997-08-29 2001-09-18 Eastman Kodak Company Computer program product for redeye detection
JP4604439B2 (en) * 1999-08-19 2011-01-05 ソニー株式会社 Image processing apparatus, image processing method, and recording medium
KR20000023923A (en) * 1999-10-14 2000-05-06 이칠기 Scale and Rotation Invariant Intelligent face detection
JP2004067031A (en) 2002-08-08 2004-03-04 Nissan Motor Co Ltd Operator determining device and on-vehicle device using the same
JP4177779B2 (en) 2004-03-31 2008-11-05 富士フイルム株式会社 Image display control device and method, and program for controlling image display control device
KR100779171B1 (en) * 2006-08-18 2007-11-26 학교법인 포항공과대학교 Real time robust face detection apparatus and method
JP2008165705A (en) * 2007-01-05 2008-07-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image processor and image processing method
JP4989249B2 (en) * 2007-02-14 2012-08-01 トヨタ自動車株式会社 Eye detection device, dozing detection device, and method of eye detection device
JP4852454B2 (en) * 2007-03-19 2012-01-11 株式会社豊田中央研究所 Eye tilt detection device and program
JP7107178B2 (en) * 2018-11-09 2022-07-27 株式会社Jvcケンウッド Image detection device, image detection method, and image detection program
KR102260964B1 (en) * 2019-05-09 2021-06-03 가천대학교 산학협력단 Method And System For Deducting Facial Asymmetry Information

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2872776B2 (en) * 1990-08-20 1999-03-24 日本電信電話株式会社 Face image matching device
JPH04281578A (en) * 1991-03-11 1992-10-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Direction detection processing system for material body
JP2937030B2 (en) * 1994-09-14 1999-08-23 三菱電機株式会社 Image processing device and person state determination device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
間瀬健二外2名,ヘッドリーダ:画像による頭部動作の実時間検出,電子情報通信学会論文誌D−II,1991年3月25日,Vol.J74−D−II,No.3,pp.398−406

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0935070A (en) 1997-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100374708B1 (en) Non-contact type human iris recognition method by correction of rotated iris image
JP4307496B2 (en) Facial part detection device and program
US7912253B2 (en) Object recognition method and apparatus therefor
JP2973676B2 (en) Face image feature point extraction device
US7593552B2 (en) Gesture recognition apparatus, gesture recognition method, and gesture recognition program
WO2001016868A1 (en) System and method for biometrics-based facial feature extraction
CN100357959C (en) Facial parts position detection device, method for detecting facial parts position, and program for detecting facial parts position
JPH0944685A (en) Face image processor
JP4004634B2 (en) Face image eye position detection apparatus and method
US20050196044A1 (en) Method of extracting candidate human region within image, system for extracting candidate human region, program for extracting candidate human region, method of discerning top and bottom of human image, system for discerning top and bottom, and program for discerning top and bottom
JP3355068B2 (en) Face image processing device
KR19990013317A (en) Facial image processing device
JP2003150942A (en) Eye position tracing method
JP2001022933A (en) Face image processor using two-dimensional template
JP4706197B2 (en) Object determining apparatus and imaging apparatus
JP3454726B2 (en) Face orientation detection method and apparatus
JP2004265267A (en) Face authentication method and face authentication device
JP6396357B2 (en) Face image authentication device
JP4153819B2 (en) Gesture recognition device, gesture recognition method, and gesture recognition program
JP4082203B2 (en) Open / close eye determination device
JP3963789B2 (en) Eye detection device, eye detection program, recording medium for recording the program, and eye detection method
US11335123B2 (en) Live facial recognition system and method
JPH04225478A (en) Ones eyes detecting device
KR100577745B1 (en) Method for authenticating human face
KR102389066B1 (en) Face Image Generating Method for Recognizing Face

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080927

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080927

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090927

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090927

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100927

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110927

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110927

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120927

Year of fee payment: 10