JP5109922B2 - ドライバモニタリング装置およびドライバモニタリング装置用のプログラム - Google Patents
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Description
において、ドライバの顔の撮影画像のうち、サングラスまたはマスクの着用時に覆われる
部分に相当する部分画像を、ドライバの顔の撮影画像中から抽出し、当該部分画像におけ
る輝度別の頻度分布の統計的ばらつき度合いの変化に基づいて、着用状況に変化があった
旨を検出するようになっていてもよい。
において、ドライバの顔の撮影画像のうち、サングラスまたはマスクの着用時に覆われる
部分と覆われない部分を含む領域内における位置別の輝度分布に変化があったことに基づ
いて、着用状況に変化があった旨を検出するようになっていてもよい。
像のうち、サングラスまたはマスクの着用時に覆われる部分と覆われない部分とを共に含
む領域に相当する部分画像を、ドライバの顔の撮影画像中から抽出し、当該部分画像にお
ける輝度別の頻度分布中のピークの数の変化に基づいて、着用状況に変化があった旨を検
出するようになっていてもよい。
る部分画像を、ドライバの顔の撮影画像中から抽出し、当該部分画像を更に複数の分割画
像に分割し、当該複数の分割画像中で、サングラスまたはマスクの着用時に覆われる分割
画像の輝度と、他の分割画像の輝度と、の比較値の変化に基づいて、着用状況に変化があ
った旨を検出するようになっていてもよい。
まず、ステップ130において、ドライバ7が裸顔であると判定されている場合、または、ステップ130において、ドライバ7がマスクのみ着用していると判定されている場合における眼領域の特定方法について説明する。
次に、ステップ130において、ドライバ7がサングラスのみ着用していると判定されている場合、または、ドライバ7がサングラスおよびマスクを着用していると判定されている場合における眼領域の特定方法について説明する。
次に、ステップ130において、ドライバ7が裸顔であると判定されている場合、または、ステップ130において、ドライバ7がサングラスのみ着用していると判定されている場合における口領域の特定方法について説明する。この場合、画像処理ECU3は、ステップ120で検出した顔領域21の中心位置を基準とし、その中心位置から下方向にZピクセルだけ離れた位置を仮の口中心として、そこを中心とする所定の大きさの矩形を探索領域と設定する。
次に、ステップ130において、ドライバ7がマスクのみ着用していると判定されている場合、または、ドライバ7がサングラスおよびマスクを着用していると判定されている場合における口領域の特定方法について説明する。
方法1では、最後に実行された初期発見モード100のステップ190によって記録された第1種の脱着変化判定領域の輝度情報を利用する。この第1種の脱着変化判定領域は、既述の通り、ドライバ7の眼に相当する眼領域と、ドライバ7の口に相当する口領域である。
方法2では、ヒストグラムA0(またはA2)において輝度最頻値(モード)となる輝度L0(またはL2)における頻度が閾値より大きく、ヒストグラムA1(またはA3)において輝度最頻値(モード)となる輝度L1(またはL3)における頻度が閾値より小さい場合に、マスク(またはサングラス)の着用状況に変化があったと判定するようになっていてもよい。また逆に、ヒストグラムA0(またはA2)において輝度最頻値(モード)となる輝度L0(またはL2)における頻度が閾値より小さく、ヒストグラムA1(またはA3)において輝度最頻値(モード)となる輝度L1(またはL3)における頻度が閾値より大きい場合にも、同様に、マスク(またはサングラス)の着用状況に変化があったと判定するようになっていてもよい。
方法3では、図16、図17に示すように、初期発見モード100のステップ190で輝度情報が記録された第2種の脱着変化判定領域42、47における輝度分布43、48を用いて、マスクの着用状況の変化の有無を判定する。第2種の脱着変化判定領域42、47とは、既述の通り、ドライバ7の左右いずれかの眼に相当する領域を通り、かつ、顔領域42、46の上端から下端まで延びる直線状の領域である。
方法4では、図18、図19に示すように、初期発見モード100のステップ190で輝度情報が記録された第3種の脱着変化判定領域(すなわち顔領域全体)51、53における輝度ヒストグラム52、54を用いて、マスク、サングラスの着用状況の変化の有無を判定する。
方法5では、図20に示すように、第3種の脱着変化判定領域(すなわち眼、口、鼻を含む顔領域全体)61を、縦横方向に複数個のブロックに分割し、それら分割した個々のブロック内における平均輝度を用いて、顔領域61の輝度パターンを作成する。そして、その輝度パターン内の輝度分布の変化に基づいて、着用物の着用状況の変化の有無を判定する。なお、分割されたブロックの個数は、例えば64個以内であってもよい。さらに詳しくは図20のように、縦5×横5の25個であってもよい。また、輝度平均に変えて、輝度最頻値、輝度中央値等を用いてもよい。
また、外乱光の影響で、マスクやサングラス領域が暗くなったり明るくなったりする場合の誤検知を防ぐために、例えば、方法1〜5における各画素の輝度に変えて、ドライバ7の同じ撮影画像中の、頬の上部、顎部、額部等の、マスクにもサングラスにも隠れず、かつ、顔の特徴点でもない部分の輝度(以下、基準輝度という)に対する、各画素の輝度の比を用いてもよい。
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。
2 投光器
3 画像処理ECU
4 状態推定ECU
5 アクチュエータ
7 ドライバ
8 顔
10 ドライバモニタリング装置
11〜16 モード間遷移
21、35、38、41、46、51、53、61 顔領域
22〜25 顔部品
22a、22b、23a、23b、24a、25a、25b 顔特徴点
36、39 口領域
37、40、52、54 輝度ヒストグラム
43、48 輝度分布
90 3次元立体顔モデル
100 初期発見モード
200 トラッキングモード
300 再探索モード
Claims (6)
- 車両内のドライバの顔の撮影画像に基づいて、ドライバの顔の動作の状態(以下、顔動
作状態という)を検出するドライバモニタリング装置であって、
前記ドライバの顔の撮影画像の特徴情報と、あらかじめ用意されている前記ドライバ以外の複数人の顔の画像の特徴情報との比較に基づいて、前記ドライバについてのサングラスまたはマスクの着用状況を判定する着用状況判定手段(130)と、
前記着用状況判定手段(130)が判定した前記着用状況に基づいて、前記ドライバの
顔動作状態を検出する方法を選択する選択手段(180)と、
前記着用状況判定手段(130)が前記着用状況を判定した後に、前記着用状況に変化があったことを、前記ドライバの顔について繰り返し撮影された撮影画像間の変化に基づいて、検出する変化検出手段(240、340)と、を備え、
前記着用状況判定手段(130)は、前記変化検出手段(240、340)によって前
記着用状況に変化があったことが検出されたことを起因として、前記着用状況を再度判定
し、
前記選択手段(180)は、前記着用状況判定手段(130)によって前記着用状況が
再度判定されたことを起因として、再度判定された前記着用状況に基づいて、前記ドライ
バの顔動作状態を検出する方法を変化させ、
前記変化検出手段(240、340)は、前記ドライバの顔の撮影画像のうち、前記サングラスまたはマスクの着用時に覆われる部分と覆われない部分とを共に含む領域に相当する部分画像を、前記ドライバの顔の撮影画像中から抽出し、当該部分画像における輝度別の頻度分布中のピークの数の変化に基づいて、前記着用状況に変化があった旨を検出することを特徴とするドライバモニタリング装置。 - 車両内のドライバの顔の撮影画像に基づいて、ドライバの顔の動作の状態(以下、顔動
作状態という)を検出するドライバモニタリング装置であって、
前記ドライバの顔の撮影画像の特徴情報と、あらかじめ用意されている前記ドライバ以外の複数人の顔の画像の特徴情報との比較に基づいて、前記ドライバについてのサングラスまたはマスクの着用状況を判定する着用状況判定手段(130)と、
前記着用状況判定手段(130)が判定した前記着用状況に基づいて、前記ドライバの
顔動作状態を検出する方法を選択する選択手段(180)と、
前記着用状況判定手段(130)が前記着用状況を判定した後に、前記着用状況に変化があったことを、前記ドライバの顔について繰り返し撮影された撮影画像間の変化に基づいて、検出する変化検出手段(240、340)と、を備え、
前記着用状況判定手段(130)は、前記変化検出手段(240、340)によって前
記着用状況に変化があったことが検出されたことを起因として、前記着用状況を再度判定
し、
前記選択手段(180)は、前記着用状況判定手段(130)によって前記着用状況が
再度判定されたことを起因として、再度判定された前記着用状況に基づいて、前記ドライ
バの顔動作状態を検出する方法を変化させ、
前記変化検出手段(240、340)は、前記ドライバの顔に相当する部分画像を、前
記ドライバの顔の撮影画像中から抽出し、当該部分画像を更に複数の分割画像に分割し、
当該複数の分割画像中で、前記サングラスまたはマスクの着用時に覆われる分割画像の輝
度と、他の分割画像の輝度と、の比較値の変化に基づいて、前記着用状況に変化があった
旨を検出することを特徴とするドライバモニタリング装置。 - 当該ドライバモニタリング装置は、初期発見モード、トラッキングモード、再探索モー
ドの3つのモードの間を遷移して作動し、
前記初期発見モードにおいて、前記撮影画像中のドライバの顔特徴点の画像および当該
顔特徴点の画像の位置を特定し、
前記初期発見モードに続いて、前記トラッキングモードにおいて、繰り返し撮影された
前記ドライバの顔の撮影画像のそれぞれに対して、前記初期発見モードにおいて特定した
前記顔特徴点の画像に類似する画像を当該撮影画像の撮影順に追跡することで、前記顔特
徴点の位置を繰り返し特定し、
前記トラッキングモードで前記顔特徴点の位置の特定に失敗したことを起因として、前
記再探索モードに遷移し、前記再探索モードにおいて、繰り返し撮影された前記ドライバ
の顔の撮影画像のそれぞれに対して、前記初期発見モードにおいて特定した前記顔特徴点
の画像に類似する画像を探索することで、前記顔特徴点の位置を繰り返し特定しようと試
み、その繰り返しにおける基準回数以内に前記顔特徴点の位置の特定に成功した場合、前
記トラッキングモードに戻り、その繰り返しにおける基準回数以内に前記顔特徴点の位置
の特定に成功しなかった場合、前記初期発見モードに戻り、
前記着用状況判定手段(130)および前記選択手段(180)は、前記初期発見モー
ドにおいて作動し、前記変化検出手段(240、340)は、前記トラッキングモードお
よび前記再探索モードにおいて作動することを特徴とする請求項1または2に記載のドライバモニタリング装置。 - 車両内のドライバの顔の撮影画像に基づいて、ドライバの顔の動作の状態(以下、顔動
作状態という)を検出するドライバモニタリング装置であって、
前記ドライバの顔の撮影画像の特徴情報と、あらかじめ用意されている前記ドライバ以外の複数人の顔の画像の特徴情報との比較に基づいて、前記ドライバについてのサングラスまたはマスクの着用状況を判定する着用状況判定手段(130)と、
前記着用状況判定手段(130)が判定した前記着用状況に基づいて、前記ドライバの
顔動作状態を検出する方法を選択する選択手段(180)と、
前記着用状況判定手段(130)が前記着用状況を判定した後に、前記着用状況に変化があったことを、前記ドライバの顔について繰り返し撮影された撮影画像間の変化に基づいて、検出する変化検出手段(240、340)と、を備え、
前記着用状況判定手段(130)は、前記変化検出手段(240、340)によって前
記着用状況に変化があったことが検出されたことを起因として、前記着用状況を再度判定
し、
前記選択手段(180)は、前記着用状況判定手段(130)によって前記着用状況が
再度判定されたことを起因として、再度判定された前記着用状況に基づいて、前記ドライ
バの顔動作状態を検出する方法を変化させ、
当該ドライバモニタリング装置は、初期発見モード、トラッキングモード、再探索モードの3つのモードの間を遷移して作動し、
前記初期発見モードにおいて、前記撮影画像中のドライバの顔特徴点の画像および当該顔特徴点の画像の位置を特定し、
前記初期発見モードに続いて、前記トラッキングモードにおいて、繰り返し撮影された前記ドライバの顔の撮影画像のそれぞれに対して、前記初期発見モードにおいて特定した前記顔特徴点の画像に類似する画像を当該撮影画像の撮影順に追跡することで、前記顔特徴点の位置を繰り返し特定し、
前記トラッキングモードで前記顔特徴点の位置の特定に失敗したことを起因として、前記再探索モードに遷移し、前記再探索モードにおいて、繰り返し撮影された前記ドライバの顔の撮影画像のそれぞれに対して、前記初期発見モードにおいて特定した前記顔特徴点の画像に類似する画像を探索することで、前記顔特徴点の位置を繰り返し特定しようと試み、その繰り返しにおける基準回数以内に前記顔特徴点の位置の特定に成功した場合、前記トラッキングモードに戻り、その繰り返しにおける基準回数以内に前記顔特徴点の位置の特定に成功しなかった場合、前記初期発見モードに戻り、
前記着用状況判定手段(130)および前記選択手段(180)は、前記初期発見モードにおいて作動し、前記変化検出手段(240、340)は、前記トラッキングモードおよび前記再探索モードにおいて作動することを特徴とするドライバモニタリング装置。 - 前記変化検出手段(240、340)は、前記ドライバの顔の撮影画像のうち、前記サ
ングラスまたはマスクの着用時に覆われる部分に相当する部分画像を、前記ドライバの顔
の撮影画像中から抽出し、当該部分画像における輝度別の頻度分布の統計的ばらつき度合
いの変化に基づいて、前記着用状況に変化があった旨を検出することを特徴とする請求項4に記載のドライバモニタリング装置。 - 前記変化検出手段(240、340)は、前記ドライバの顔の撮影画像のうち、前記サングラスまたはマスクの着用時に覆われる部分と覆われない部分とを共に含む領域内における位置別の輝度分布に変化があったことに基づいて、前記着用状況に変化があった旨を検出することを特徴とする請求項4に記載のドライバモニタリング装置。
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