JP5371685B2 - 情報処理装置及び制御方法、プログラム - Google Patents
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Description
人物の頭部を含む画像から、当該頭部の輪郭を近似する頭部楕円を決定する情報処理装置であって、
前記画像から前記頭部の輪郭における複数の画素をエッジ画素として検出する検出手段と、
前記複数のエッジ画素の各々について、当該エッジ画素を通過する複数の楕円を、楕円を規定するパラメータの予め定められたパラメータ区間から、楕円候補として決定する決定手段と、
前記複数のエッジ画素ごとに、当該エッジ画素について決定された前記複数の楕円候補の各々に対して、該エッジ画素の当該楕円候補における位置に基づいて評価値を計算する計算手段と、
前記決定手段で決定された前記楕円候補ごとに、前記評価値を累積する累積手段と、
前記評価値の累積値が最も大きな楕円候補を前記頭部楕円として選出する選出手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置が提供される。
(機能構成)
図1は、人物の頭部領域を検出する頭部領域検出装置(情報処理装置)100の機能構成例を示すブロック図である。
・楕円の中心座標(x0,y0)の変化範囲[x0の最小値,x0の最大値]と[y0の最小値,y0の最大値]。
・楕円縦軸長bと横軸長aの変化範囲[bの最小値,bの最大値]と[aの最小値,aの最大値]。
・楕円の傾き角度θの変化範囲[θの最小値,θの最大値]。
設定された楕円の各パラメータの変化範囲に、各パラメータ値の全ての組み合わせを楕円パラメータ区間と呼ぶことにする。
次に、本実施形態に係る頭部領域検出装置100が実行する処理の流れについて、図2のフローチャートを用いて説明する。
図5は、本実施形態における頭部領域検出装置100を実現するための、コンピュータのハードウェア構成を示すブロック図である。図5において、1001はCPU(Central Processing Unit)であり、本実施形態の頭部領域検出装置100における各種制御を実行する。1002はROM(Read Only Memory)であり、本装置の立ち上げ時に実行されるブートプログラムや各種データを格納する。1003はRAM(Random Access Memory)であり、CPU1001が処理するための制御プログラムを格納するとともに、CPU1001が各種制御を実行する際の作業領域を提供する。1004はキーボード、1005はポインティングデバイスであり、ユーザによる各種入力操作環境を提供する。
本実施形態は、実施形態1と比較すると、エッジ画素の重みの設定方法が異なる。他の処理は実施形態1と同じなので、説明を省略する。機能構成は実施形態1と同様に図1で示され、処理手順はフローチャートは図2で示される。
(機能構成)
図7は、本実施形態における頭部領域検出装置300の別の機能構成例を示すブロック図である。実施形態1(図1)と比較すると、本実施形態では、頭部領域検出装置300からエッジ画素の重み設定部105が省略されており、候補楕円選出部306が追加されている点が相違する。本実施形態の処理部302、303、304の処理は第1実施形態の処理部102、103、104の処理と同様なので、詳細な説明を省略する。
(1)大きい楕円を優先的に選択する「相対画素数」指標。
(2)小さい楕円を優先的に選択する「画素数/円周長」指標。
(3)楕円上部のエッジ円弧を重視して楕円を選択する「画素数/円弧長」指標。
(4)所定形状の楕円を優先的に選択する「円形度」指標。
以下、図8を用いて、本実施形態の処理フローを詳細に説明する。S301〜S310の処理は、実施形態1(図2)の処理フローのS101〜S111と比べると、S108を省略しただけで、他の処理は同じなので、ここでは詳細な説明を省略する。
相対画素数指標はエッジ画素数の相対比率であり、相対画素数指標は式(6)により計算する。式(6)から分かるように、「相対画素数」指標は、楕円上のエッジ画素数の最大値に対する当該楕円上のエッジ画素数を示す指標である。
画素数/円周長指標は、式(7)により計算する。ここで、akとbkはそれぞれ、第k番目候補楕円の長軸と短軸である。楕円の円周長は(ak+bk)に比例するとするが、式(8)に示すような本来の楕円円周長計算式に計算してもよい。式(7)、式(8)から分かるように、「画素数/円周長」指標は、円周長に対するエッジ画素数を示す指標である。
図9に示すように、左楕円円弧の最も下の画素はAとし、右楕円円弧の最も下の画素はBとする。また、Aから反時計方向へBまでの上部楕円円弧の円弧長はABkとする。画素数/円弧長指標は式(9)により計算する。ここで、円弧長ABkは候補楕円を生成するとき、円弧AB間の楕円画素数である。このように、「画素数/円弧長」指標は、円弧長に対するエッジ画素数を示す指標である。
候補楕円の長軸と短軸は、それぞれ、akとbkとすれば、円形度指標は式(10)により、計算する。ここでαはパラメータであり、人間の頭部形状を統計して計算した値である。このように、「円形度」指標は、楕円の円形度を示す指標である。
・大きい楕円を優先的に選択する累積数の相対比率の指標。
・小さい楕円を優先的に選択するエッジ画素数対楕円円周長の比率の指標。
・楕円上部のエッジ円弧を重視して楕円を選択するエッジ画素数対占める上部楕円円弧長の比率の指標。
・所定形状の楕円を優先的に選択する楕円長軸対短軸の比率の指標。
が含まれる。
(機能構成)
図10は本実施形態に係る頭部領域検出装置400の別の機能構成例を示すブロック図である。実施形態3の構成と比較すると、重み設定部409が追加されている。実施形態3では、エッジ画素ごとに、楕円候補の各々に対して、該エッジ画素の当該楕円候補における位置に関わらず同一の評価値を計算する場合を説明したが、本実施形態ではエッジ画素の位置による重み付けを行う場合を説明する。本実施形態において、402、403、404、405、409の各処理部の処理は実施形態1(図1)の102、103、104、106、105処理部の処理と同じなので、詳細な説明は省略する。
(1)大きい楕円を優先的に選択する「相対画素数」指標。
(2)小さい楕円を優先的に選択する「画素数/円周長」指標。
(3)楕円上部のエッジ円弧を重視して楕円を選択する「画素数/円弧長」指標。
(4)所定形状の楕円を優先的に選択する「円形度」指標。
wnk k=1,2,...,Nとする。
ここで、wxyは円弧xyの重みであり、nxyは円弧xyの画素数(長さ)である。なお、重みは段階関数でなく、一般関数で設定する場合、式(14)分母の総和の代わりに、重みの積分になる。各円弧とその重みは図11(a)(b)(c)に示される。
wxyは円弧xyの重みであり、nxyは円弧xyの画素数(長さ)である。なお、重みは段階関数でなく、一般関数で設定する場合、式(15)分母の総和の代わりに、重みの積分になる。各円弧は図11(d)(e)(f)に示される。
本実施形態の処理手順は図12のフローチャートに示される。図12のS401〜S411の処理は、実施形態1(図2)の処理フローのS101〜S111の処理と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、S412〜S415の処理は、S413で総合指標を求める際に、上述の重み付けされた指標を求めること以外は、実施形態3(図8)の処理フローのS311〜S314の処理と同様である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (8)
- 人物の頭部を含む画像から、当該頭部の輪郭を近似する頭部楕円を決定する情報処理装置であって、
前記画像から前記頭部の輪郭における複数の画素をエッジ画素として検出する検出手段と、
前記複数のエッジ画素の各々について、当該エッジ画素を通過する複数の楕円を、楕円を規定するパラメータの予め定められたパラメータ区間から、楕円候補として決定する決定手段と、
前記複数のエッジ画素ごとに、当該エッジ画素について決定された前記複数の楕円候補の各々に対して、該エッジ画素の当該楕円候補における位置に基づいて評価値を計算する計算手段と、
前記決定手段で決定された前記楕円候補ごとに、前記評価値を累積する累積手段と、
前記評価値の累積値が最も大きな楕円候補を前記頭部楕円として選出する選出手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 前記パラメータには、楕円の、中心X軸座標と、中心Y軸座標と、縦軸長と、横軸長と、回転角度との少なくともいずれか1つが含まれ、
前記パラメータ区間は、前記パラメータの各々の最小値から最大値の区間である
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記計算手段は、前記エッジ画素の前記楕円候補における縦位置または横位置に基づいて前記評価値を計算することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記計算手段は、楕円の回転角度に合わせて回転させた座標系において、前記エッジ画素の前記楕円候補における縦位置または横位置に基づいて前記評価値を計算することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記選出手段は、
前記評価値の累積値が大きなものから予め定められた個数の楕円候補を選択し、当該個数の楕円候補の中から、楕円上のエッジ画素数の最大値に対する当該楕円上のエッジ画素数と、円周長に対するエッジ画素数と、円弧長に対するエッジ画素数と、楕円の円形度との少なくともいずれか1つの指標に基づいて、前記頭部楕円を選出する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記計算手段は、
前記複数のエッジ画素ごとに、当該エッジ画素について決定された前記複数の楕円候補の各々に対して、該エッジ画素の当該楕円候補における位置に関わらず同一の評価値を計算することを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。 - 人物の頭部を含む画像から、当該頭部の輪郭を近似する頭部楕円を決定する情報処理装置の各手段が実行する制御方法であって、
検出手段が、前記画像から前記頭部の輪郭における複数の画素をエッジ画素として検出する検出工程と、
決定手段が、前記複数のエッジ画素の各々について、当該エッジ画素を通過する複数の楕円を、楕円を規定するパラメータの予め定められたパラメータ区間から、楕円候補として決定する決定工程と、
計算手段が、前記複数のエッジ画素ごとに、当該エッジ画素について決定された前記複数の楕円候補の各々に対して、該エッジ画素の当該楕円候補における位置に基づいて評価値を計算する計算工程と、
累積手段が、前記決定工程において決定された前記楕円候補ごとに、前記評価値を累積する累積工程と、
選出手段が、前記評価値の累積値が最も大きな楕円候補を前記頭部楕円として選出する選出工程と
を有することを特徴とする制御方法。 - コンピュータを請求項1から6のいずれか1項に記載の情報処理装置が備える各手段として機能させるためのプログラム。
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