JP4692632B2 - 画像処理方法、画像処理プログラム、および画像処理装置 - Google Patents
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Description
本発明の第2の態様によると、第1の態様の画像処理方法において、対象物は人物の顔であることが好ましい。
本発明の第3の態様によると、第2の態様の画像処理方法において、対象物の特徴色の情報は、前記人物の顔の肌色であることが好ましい。
本発明の第4の態様によると、第1〜第3のいずれかの態様の画像処理方法において、判定対象領域における色差画像情報に基づいて、当該領域における色差の分散を評価する分散評価手順をさらに有し、判定手順は、特徴色の情報であるか否かの評価結果、分離された領域であるか否かの評価結果、および色差の分散の評価結果に基づいて、判定対象領域が対象物を含むか否かを判定することが好ましい。
本発明の第5の態様によると、第1〜第4のいずれかの態様の画像処理方法において、算出手順は、色差画像情報を積分して積分画像情報を生成し、積分画像情報に基づいて色差平均値を算出することが好ましい。
本発明の第6の態様によると、第1〜第5のいずれかの態様の画像処理方法において、被判定画像内において、対象物の特徴色の情報に対応する色情報を有する領域の割合を算出する領域割合算出手順をさらに有し、判定手順は、算出された領域の割合が大きいほど、分離された領域であるか否かの評価結果を重視して判定を行うことが好ましい。
本発明の第7の態様によると、第1〜第6のいずれかの態様の画像処理方法において、特徴色評価手順は、あらかじめ取得した特徴色のサンプルの色差値のばらつきを最小にする第1の色空間座標軸、および第1の色空間座標軸に対して直交する第2の色空間座標軸のそれぞれに対して、判定対象領域における色差平均値を射影し、それぞれの射影値を変換して得られた評価値に基づいて、判定対象領域における色差平均値が示す色情報が対象物の特徴色の情報であるかを評価することが好ましい。
本発明の第8の態様によると、第1〜第7のいずれかの態様の画像処理方法において、設定手順は、入力画像に基づいて第1の色差画素値を生成し、あらかじめ取得した特徴色のサンプルの色差値のばらつきを最小にする第1の色空間座標軸、および第1の色空間座標軸に対して直交する第2の色空間座標軸のそれぞれに対して、第1の色差画素値を射影した値を第2の色差画素値として算出し、
第2の色差画像値で構成される色差画像情報に対して判定対象領域を設定することが好ましい。
本発明の第9の態様によると、画像処理プログラムは、第1〜第8のいずれかの態様の画像処理方法における処理をコンピュータに実行させる。
本発明の第10の態様によると、画像処理装置は、画像を入力する画像入力部と、第9の態様の画像処理プログラムを実行して、画像入力部から入力された入力画像に対して画像処理を実行する実行部とを備える。
本発明の第11の態様によると、第10の態様の画像処理装置において、実行部は、入力画像情報に基づいて色差画像情報を生成する色差画像情報生成部と、色差画像情報で構成される被判定画像内において、対象物を判定するための判定対象領域を設定する判定対象領域設定部と、判定対象領域および判定対象領域の周囲に設定した複数の周辺領域のそれぞれの色差画像情報に基づいて、各領域の色差平均値を算出する色差平均値算出部と、判定対象領域における色差平均値が示す色情報が、対象物に関してあらかじめ定められた特徴色の情報であるかを評価する特徴色評価部と、判定対象領域における色差平均値と周辺領域の前記色差平均値との差分に基づいて、判定対象領域と周辺領域とが分離された領域であるかを評価する分離領域評価部と、特徴色の情報であるか否かの評価結果および分離された領域であるか否かの評価結果に基づいて、判定対象領域が対象物を含むか否かを判定する判定部とを含むことが好ましい。
本発明の第12の態様によると、カメラは、被写体像を撮像して画像情報を取得する画像取得部と、第10または第11の態様の画像処理装置とを備え、画像入力部は、画像取得部で取得した画像情報を入力する。
図1は、第1の実施の形態における画像処理装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。画像処理装置100は、例えばパソコンであり、入力装置101と、外部インターフェース102と、制御装置103と、HDD(ハードディスクドライブ)104と、モニタ105とを備えている。
k=0.9n ・・・(1)
なお、縮小方法としては、例えば公知のCubic変倍や線形変倍を用いればよい。このようにして異なる縮小倍率で縮小された複数の縮小輝度画像は、顔判定部103eへ出力される。
S=S´/k ・・・(2)
X=X´/k ・・・(3)
Y=Y´/k ・・・(4)
これによって、入力画像内における人物の顔が含まれる領域を特定することができる。
0.5×Ed+0.5×Es>th ・・・(15)
この場合には、肌色評価値Esも分離評価値Edも大きな値となり、式(15)によって当該顔候補判定対象領域は顔候補と判定される。
この場合には、肌色評価値Esは大きな値になる。また、背景が肌色に類似していても顔候補判定対象領域と全く同じ色ではない。このため、分離評価値Edはある程度大きな値となる。よって、式(15)によって当該顔候補判定対象領域は顔候補と判定される。
この場合には、肌色評価値Esが小さい値となる可能性がある。しかし、分離評価部Edは大きな値となり、式(15)によって当該顔候補判定対象領域は顔候補と判定される。
この場合には、肌色評価値Esは大きな値となるが、分離評価値Edはほぼ0に近い値になるため、式(15)によって当該顔候補判定対象領域は顔候補ではないと判定される。
この場合には、肌色評価値Esはほぼ0に近い値になり、仮に分離評価値が大きな値になっても式(15)によって当該顔候補判定対象領域は顔候補ではないと判定される。
(1)肌色評価値Esと分離評価値Edを算出し、これらの評価値に基づいて顔候補判定対象領域が顔候補であるか否かを判定するようにした。これによって、顔候補判定対象領域内の肌色らしさと周辺領域との色差の差とに基づいて、周知の顔検出方法では見分け難かった画像から人物の顔を含む顔候補領域を検出することができる。
上述した第1の実施の形態では、色差画像顔候補検出部103dは、縮小色差画像上に設定した顔候補判定対象領域4aに対して肌色評価値Esおよび分離評価値Edを算出し、これらの評価値に基づいて顔候補領域を検出する場合について説明した。この場合、例えば顔候補判定対象領域4a内に赤い花と緑の葉があるような場合には、顔候補判定対象領域4aの色差平均が肌色に等しくなり、顔候補判定対象領域4a内に人物の顔が含まれていないにも関わらず、当該顔候補判定対象領域4aを顔候補領域として誤検出してしまう可能性がある。
0.4×Ed+0.4×Es+0.2×Eb>th ・・・(17)
第1および第2の実施の形態で上述した肌色評価値Esは、被写体を照明する光の色温度が低い場合や背景に木製の壁などがある場合など、画像の大半が肌色領域として検出されるような場合には、その信頼度が低くなる可能性がある。よって、第3の実施の形態では、このような場合に分離評価値Edを肌色評価値Esよりも重視して顔候補を判定するようにして、顔候補の判定精度を向上させる。
k=0.5+p/2 ・・・(18)
k×Ed+(1−k)×Es>th ・・・(19)
第1〜第3の実施の形態では、色空間変換部103aは、入力された画像を色変換して色差画像と輝度画像とを生成し、それぞれの画像を色差画像縮小部103bと輝度画像縮小部103cへ出力する例について説明した。これに対して第4の実施の形態では、色空間変換部103aは、入力された画像を色変換して色差画像と輝度画像とを生成した後、色差画像については、さらに色差画像顔候補検出部103dによる肌色評価に適した色空間に変換してから色差画像縮小部103bへ出力する例について説明する。
なお、上述した実施の形態の画像処理装置は、以下のように変形することもできる。
(1)上述した第2、第3、および第4の実施の形態における顔候補判定処理は、それぞれ第1の実施の形態を変形した場合について説明した。しかしながら、第2、第3、および第4の実施の形態をそれぞれ組み合わせて顔候補判定処理を行うようにしてもよい。
日本国特許出願2006年第202313号(2006年7月25日出願)
Claims (12)
- 入力画像情報に基づいて色差画像情報を生成する生成手順と、
前記色差画像情報で構成される被判定画像内において、対象物を判定するための判定対象領域を設定する設定手順と、
前記判定対象領域および前記判定対象領域の周囲に設定した複数の周辺領域のそれぞれの前記色差画像情報に基づいて、各領域の色差平均値を算出する算出手順と、
前記判定対象領域における前記色差平均値が示す色情報が、前記対象物に関してあらかじめ定められた特徴色の情報であるかを評価する特徴色評価手順と、
前記判定対象領域における前記色差平均値と前記周辺領域の前記色差平均値との差分に基づいて、前記判定対象領域と前記周辺領域とが分離された領域であるかを評価する分離領域評価手順と、
前記特徴色の情報であるか否かの評価結果および前記分離された領域であるか否かの評価結果に基づいて、前記判定対象領域が前記対象物を含むか否かを判定する判定手順とを実行する画像処理装置における画像処理方法。 - 請求項1に記載の画像処理方法において、
前記対象物は、人物の顔である画像処理方法。 - 請求項2に記載の画像処理方法において、
前記対象物の特徴色の情報は、前記人物の顔の肌色を表す色情報である画像処理方法。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記判定対象領域における色差画像情報に基づいて、当該領域における色差の分散を評価する分散評価手順をさらに有し、
前記判定手順は、前記特徴色の情報であるか否かの評価結果、前記分離された領域であるか否かの評価結果、および前記色差の分散の評価結果に基づいて、前記判定対象領域が前記対象物を含むか否かを判定する画像処理方法。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記算出手順は、前記色差画像情報を積分して積分画像情報を生成し、前記積分画像情報に基づいて前記色差平均値を算出する画像処理方法。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記被判定画像内において、前記対象物の特徴色の情報に対応する色情報を有する領域の割合を算出する領域割合算出手順をさらに有し、
前記判定手順は、算出された前記領域の割合が大きいほど、前記分離された領域であるか否かの評価結果を重視して判定を行う画像処理方法。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記特徴色評価手順は、あらかじめ取得した前記特徴色のサンプルの色差値のばらつきを最小にする第1の色空間座標軸、および前記第1の色空間座標軸に対して直交する第2の色空間座標軸のそれぞれに対して、前記判定対象領域における前記色差平均値を射影し、それぞれの射影値を変換して得られた評価値に基づいて、前記判定対象領域における前記色差平均値が示す色情報が前記対象物の特徴色の情報であるかを評価する画像処理方法。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記設定手順は、入力画像に基づいて第1の色差画素値を生成し、あらかじめ取得した前記特徴色のサンプルの色差値のばらつきを最小にする第1の色空間座標軸、および前記第1の色空間座標軸に対して直交する第2の色空間座標軸のそれぞれに対して、前記第1の色差画素値を射影した値を第2の色差画素値として算出し、前記第2の色差画像値で構成される色差画像情報に対して前記判定対象領域を設定する画像処理方法。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の画像処理方法における処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
- 画像情報を入力する画像入力部と、
請求項9に記載の画像処理プログラムを実行して、前記画像入力部から入力された入力画像情報に対して画像処理を実行する実行部とを備える画像処理装置。 - 請求項10に記載の画像処理装置において、
前記実行部は、
前記入力画像情報に基づいて色差画像情報を生成する色差画像情報生成部と、
前記色差画像情報で構成される被判定画像内において、対象物を判定するための判定対象領域を設定する判定対象領域設定部と、
前記判定対象領域および前記判定対象領域の周囲に設定した複数の周辺領域のそれぞれの前記色差画像情報に基づいて、各領域の色差平均値を算出する色差平均値算出部と、
前記判定対象領域における前記色差平均値が示す色情報が、前記対象物に関してあらかじめ定められた特徴色の情報であるかを評価する特徴色評価部と、
前記判定対象領域における前記色差平均値と前記周辺領域の前記色差平均値との差分に基づいて、前記判定対象領域と前記周辺領域とが分離された領域であるかを評価する分離領域評価部と、
前記特徴色の情報であるか否かの評価結果および前記分離された領域であるか否かの評価結果に基づいて、前記判定対象領域が前記対象物を含むか否かを判定する判定部とを含むことを特徴とする画像処理装置。 - 被写体像を撮像して画像情報を取得する画像取得部と、
請求項10または11に記載の画像処理装置とを備えたカメラであって、
前記画像入力部は、前記画像取得部で取得した画像情報を入力することを特徴とするカメラ。
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