JP4091184B2 - 撮影機と画像生成方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、顔写真を撮影してその顔写真から、たとえば、IDカードなどに所定の大きさで印刷する証明写真用の画像を生成する撮影機と画像生成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、IDカード等に用いられる顔写真を撮影する撮影機は、撮影した人物の顔の輪郭に基づいて所定の出力サイズの画像を生成するようになっている。すなわち、撮影した撮影画像から顔の輪郭を検出する。そして、その検出した顔の輪郭から顔の中心となる中心位置を算出し、その中心位置が中心となるように所定の出力サイズの画像として切出すことにより出力画像を生成している。
【0003】
しかしながら、上記のように、撮影画像から顔の輪郭の中心位置が中心となるような画像を切り出すと、髪型を含めた部分を顔の輪郭として検出するため、髪型が左右非対称であったり、頭頂部に大きな髪飾りをつけている場合などに、その形状に伴って、出力画像として切り出す画像の中心が顔の中心位置に対してずれてしまうという欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、撮影した画像から出力画像の切り出しを自動で行う撮影機において、髪型などにより出力画像の切り出し位置がずれ、顔の中心が画像の中心にならない画像を生成してしまうという欠点を除去したもので、撮影した画像から出力画像の切り出しを自動で行う撮影機において、髪型などにより出力画像の切り出し位置がずれることなく、顔の中心を基準とした画像を安定して生成することが出来る撮影機と画像生成方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明の撮影機は、顔の画像を撮影する撮影手段、この撮影手段により撮影した顔の画像から顔の輪郭を検出する第1の検出手段、この第1の検出手段により検出した顔の輪郭内で顔を構成する所定の部位を検出する第2の検出手段、この第2の検出手段により所定の部位が検出できた場合に、上記第2の検出手段により検出した所定の部位から顔の中心位置を判断する第2の判断手段、上記第2の検出手段により所定の部位が検出できなかった場合に、上記第1の検出手段により検出した顔の輪郭の中心位置を判断する第3の判断手段、および上記第2の判断手段あるいは上記第3の判断手段により判断した中心位置が中心となる画像を生成する生成手段から構成されている。
【0010】
この発明の撮影機は、顔の画像を撮影する撮影手段、この撮影手段により撮影した顔の画像から顔の輪郭を検出する第1の検出手段、この第1の検出手段により検出した顔の輪郭内で顔を構成する瞳の位置を検出する第2の検出手段、この第2の検出手段により瞳の位置が検出できた場合に、上記第2の検出手段により検出した瞳の位置から顔の中心位置を判断する第2の判断手段、上記第2の検出手段により瞳の位置が検出できなかった場合に、上記第1の検出手段により検出した顔の輪郭の中心位置を判断する第3の判断手段、および上記第2の判断手段あるいは上記第3の判断手段により判断した中心位置を基準とする画像を生成する生成手段から構成されている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0012】
図1は、この発明の実施の形態に係わる撮影機を含む撮影システムの外観を示すものである。
【0013】
この撮影システムは、被撮影者を照射する照明機1、被撮影者の顔を撮影して撮影画像としての画像データに変換するCCDカメラ2、撮影状態、撮影者の操作情報等を表示する表示機3、撮影者による操作指示により、CCDカメラ2からの画像データ(撮影画像)を加工したり、表示機3の表示制御を行う制御台4、被撮影者の顔を撮影する際、被撮影者が着座するいす6、撮影の際に被撮影者の背景となる背景板7が設けられている。
【0014】
図2は、撮影機の制御台4の内部構成を示すブロック図である。
【0015】
図2に示すように、撮影機の制御台4は、CCDカメラ2によう撮影画像としてのアナログ信号の画像データをリアルタイムにA/D変換し、ビデオメモリやメインメモリ等に転送するビデオキャプチャ部9、このビデオキャプチャ部9からの画像データやその他の各種画像データの描画処理を行なって表示機3への表示制御を行うビデオアクセラレート部10、上記ビデオキャプチャ部9からの画像データやその他のデータに対する各種の演算処理を行うCPU、このCPUによる演算結果を一時保存するメインメモリ、各種周辺機器とのインターフェースを具備したCPU部11、印刷機などの外部の周辺機器を接続する外部バス(たとえばSCSI)を制御する外部バス制御部12、OS、アプリケーション、制御用の種々のデータ、および撮影画像から抽出する部分(例えば瞳などの顔を構成する所定の部位)に対する標本データを保存する磁気ディスク等の大容量記億媒体13、撮影画像から生成した所定の出力サイズの画像データ(出力画像)なとの出力データを保存する可搬性のある記憶媒体(たとえば、MOなどの光磁気ディスク)14とその記憶媒体への読み書き装置(たとえばMOドライブ)15、操作者が操作する入力装置であるキーボード16、およびマウス17から構成されている。
【0016】
図3は、撮影機により撮影した入力画像(撮影画像)から切出す所定の出力サイズの出力画像との関係を説明するための図である。
【0017】
図3は、撮影機のCCDカメラ2により撮影された入力画像18から検出される顔の輪郭の中心位置が中心となるように所定の出力サイズで切出した切出し画像19、この切出し画像19に対して瞳の位置を検出する対象の領域となる検出領域20、この検出領域20から検出した左右の瞳から判断した顔の中心位置21、およびこの顔の中心位置21が中心となるように所定の出力サイズで切出した切出し画像22を示す。
【0018】
たとえば、髪型が左右均等でない被撮影者の顔を撮影した場合、CPU部11は、入力画像18から背景板7の色を判別して髪型を含む顔の輪郭を検出する。この検出した顔の輪郭の中心位置が中心となるように所定の出力サイズの画像を切出すと、図3に示すように、切出し画像19が髪型以外の顔の部分が中心からずれた画像となる。
【0019】
これに対して、被撮影者の瞳の位置から顔の中心位置を求め、この中心位置が中心となるように所定の出力サイズで画像を切出すと、髪型に関係なく顔の中心が出力サイズの画像の中央部に位置する画像が得られる。
【0020】
すなわち、CPU部11は、入力画像18から検出した顔の輪郭で左右の瞳が存在するであろう検出領域20において瞳の検出を行なう。これは、入力画像全体や顔の輪郭全体から瞳の検出を行なうと検出処理に余分な時間が掛かってしまうため、顔の輪郭に対して予め瞳が存在するであろう検出領域を設定しておき、この検出領域のみを瞳の検出対象とすることにより、処理の短縮が図れるためである。
【0021】
そして、CPU部11は、検出領域20から左右の瞳を検出すると、これらの検出した左右の瞳の位置から中心位置を判断する。この中心位置は、例えば左右の瞳の中間点が顔の中心位置として判断される。さらに、左右の瞳の位置から判断した顔の中心位置が中心となるように入力画像18から切出して切出し画像22を生成する。
【0022】
上記のように、瞳の位置から判断した顔の中心位置が中心となる画像を切出すことにより、髪型などにより影響されることなく、所定の出力サイズの画像において顔の位置が中央に位置する画像を生成できる。
【0023】
次に、所定の大きさの出力画像を切出す処理について図4に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【0024】
まず、被撮影者が背景板7の前方に設置されたイス6に腰掛ける。撮影者(オペレータ)は、CCDカメラ2に映っている映像が表示されている表示機3を見ながら撮影機1のCCDカメラ3の向きをハンドルにより調整して撮影開始を指示する。
【0025】
撮影者が撮影開始を指示すると、CPU部11は、CCDカメラ2により入力画像を取り込む(ステップ1)。CPU部11は、この入力画像から背景板7の色以外の領域を顔の輪郭の位置として検出する(ステップ2)。CPU部11は、検出した顔の輪郭の位置が規定の範囲内か否かを判断する(ステップ3)。この判断により顔の輪郭の位置が規定の範囲内でないと判断した際、CPU部11は、エラー処理を行なう(ステップ4)。このエラー処理は、撮影者が表示機3に表示される入力画像を見て、入力画像における顔の輪郭が大きく写っている場合に入力画像の縮小したり、顔の輪郭が小さく写っている場合に入力画像を拡大することにより入力画像の倍率を調整する。また、入力画像における顔の輪郭が極端にずれていたり、入力画像が明るすぎたり、暗すぎたりした場合に入力画像を破棄し、再び撮影処理を行なう処理である。
【0026】
上記ステップ3で、検出した顔の輪郭の位置が規定の範囲内であると判断した際、CPU部11は、予め設定されている瞳の検出領域20において、瞳と同形状の丸い形状の部位を抽出する(ステップ5)。この結果、CPU部11は、抽出した部位の数が2個以上あるか否かを判断する(ステップ6)。
【0027】
この判断により抽出数が2個以上であると判断した際、それぞれの抽出した部位とHDD13に記憶している左右の瞳の標本データとを比較し、それらの中で類似度の左右の瞳として最も高い抽出部位をそれぞれ検出する(ステップ7)。
【0028】
さらに、CPU部11は、左右の瞳として検出した部位の類似度合いが所定のしきい値以上か否かを判断する(ステップ8)。この判断により左右の瞳として検出した部位の類似度合いがそれぞれ所定のしきい値以上であると判断した際、CPU部11は、左右の瞳の位置から顔の中心位置を検出し、この中心位置を中心とした写真の切出し位置を算出する(ステップ9)。
【0029】
また、上記ステップ6で、抽出数が2個以上でないと判断した際、あるいは上記ステップ8で、左右の瞳として検出した部位の類似度合いが所定のしきい値以上でないと判断した際、上記ステップ2で、検出した顔の輪郭位置に基づいて顔の中心位置を検出し、その中心位置を中心とした写真の切出し位置を算出する(ステップ10)。
【0030】
そして、CPU部11は、上記ステップ9で左右の瞳の位置に基づいた切出し位置、あるいは上記ステップ10で顔の輪郭位置に基づいた切出し位置で入力画像を切り出すことにより所定の出力サイズの画像を生成する(ステップ11)。
【0031】
なお、上記実施の形態では、瞳を検出して顔の中心位置を検出するようにしたが、鼻、口、耳、眉毛などの顔を構成する瞳以外の部位を検出して顔の中心位置を判断するようにしても良い。また、例えば、耳と瞳、瞳を鼻、鼻と口、口と耳といった顔を構成する部位を複数検出してその組合わせで顔の中心位置を判断するようにしても良い
上記のように、撮影した入力画像から顔を構成する所定の部位を検出して顔の中心位置を判断し、この中心位置を中心とする出力サイズの画像を生成するようにした。
【0032】
これにより、髪型などにより顔の輪郭が左右均等でない顔写真を撮影した場合にも顔の中心位置が中心となる出力サイズの画像を生成できる。
【0033】
また、撮影した入力画像から顔を構成する所定の部位として瞳の位置を検出して顔の中心位置を判断し、この中心位置を中心とする出力サイズの画像を生成するようにした。
【0034】
これにより、髪型などにより顔の輪郭が左右均等でない顔写真を撮影した場合にも顔の中心位置と出力画像の中心となる画像を生成でき、さらに、顔を構成する部位の中でも検出しやすい瞳を検出することにより、確実に顔の中心位置を検出できる。
【0035】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、撮影した画像から出力画像の切り出しを自動で行う撮影機において、髪型などにより出力画像の切り出し位置がずれることなく、顔の中心を基準とした画像を安定して生成することが出来る撮影機と画像生成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態を説明するための撮影機を含む撮影システムの外観構成を示す図。
【図2】撮影機の内部構成を示すブロック図。
【図3】入力画像から切出される出力画像を説明するための図。
【図4】出力画像を生成する処理を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
2…CCDカメラ
3…表示機
11…CPU部
13…記録媒体

Claims (4)

  1. 顔の画像を撮影する撮影手段と、
    この撮影手段により撮影した顔の画像から顔の輪郭を検出する第1の検出手段と、
    この第1の検出手段により検出した顔の輪郭内で顔を構成する所定の部位を検出する第2の検出手段と、
    この第2の検出手段により所定の部位が検出できた場合に、上記第2の検出手段により検出した所定の部位から顔の中心位置を判断する第2の判断手段と、
    上記第2の検出手段により所定の部位が検出できなかった場合に、上記第1の検出手段により検出した顔の輪郭の中心位置を判断する第3の判断手段と、
    上記第2の判断手段あるいは上記第3の判断手段により判断した中心位置が中心となる画像を生成する生成手段と、
    を具備したことを特徴とする撮影機。
  2. 顔の画像を撮影する撮影手段と、
    この撮影手段により撮影した顔の画像から顔の輪郭を検出する第1の検出手段と、
    この第1の検出手段により検出した顔の輪郭内で顔を構成する瞳の位置を検出する第2の検出手段と、
    この第2の検出手段により瞳の位置が検出できた場合に、上記第2の検出手段により検出した瞳の位置から顔の中心位置を判断する第2の判断手段と、
    上記第2の検出手段により瞳の位置が検出できなかった場合に、上記第1の検出手段により検出した顔の輪郭の中心位置を判断する第3の判断手段と、
    上記第2の判断手段あるいは上記第3の判断手段により判断した中心位置が中心となる画像を生成する生成手段と、
    を具備したことを特徴とする撮影機。
  3. 顔の画像を撮影し、
    この撮影した顔の画像から顔の輪郭を検出し、
    この検出した顔の輪郭内で顔を構成する所定の部位を検出し、
    上記所定の部位が検出できた場合に、上記検出した所定の部位から顔の中心位置を判断し、
    上記所定の部位が検出できなかった場合に、上記検出した顔の輪郭の中心位置を判断し、
    上記所定の部位から判断した中心位置、あるいは上記顔の輪郭から判断した中心位置が中心となる画像を生成する、
    ことを特徴とする画像生成方法。
  4. 顔の画像を撮影し、
    この撮影した顔の画像から顔の輪郭を検出し、
    この検出した顔の輪郭内で顔を構成する瞳の位置を検出し、
    上記瞳の位置が検出できた場合に、上記検出した瞳の位置から顔の中心位置を判断し、
    上記瞳の位置が検出できなかった場合に、上記検出した顔の輪郭の中心位置を判断し、
    上記瞳の位置から判断した中心位置、あるいは上記顔の輪郭から判断した中心位置が中心となる画像を生成する、
    を具備したことを特徴とする画像生成方法。
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