JP5538160B2 - 瞳孔検出装置及び瞳孔検出方法 - Google Patents
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Description
[瞳孔検出装置の構成]
図1は、本発明の実施の形態1に係る瞳孔検出装置100の構成を示すブロック図である。瞳孔検出装置100は、例えば、自動車の車室内に設けられ、視線検出装置と接続されて使用される。この視線検出装置は、瞳孔検出装置100の検出結果に基づいて瞳孔位置を決定し、ドライバーの視線方向を検出する。以下では、特に、瞳孔検出装置100が視線検出装置に適用された場合について説明する。
以上の構成を有する瞳孔検出装置100の動作について説明する。図3は、瞳孔検出装置100の動作説明に供するフロー図である。図3のフロー図には、上記した視線検出装置における処理フローも含まれている。
ステップS201において、画像入力部111は、撮像ターゲット(つまり、ここでは、人物)を撮像する。これにより、ターゲット画像が取得される。
ステップS202で顔検出部121は、画像入力部111から取得されるターゲット画像から顔画像を検出する。図4は、ターゲット画像である顔画像を示す図である。なお、撮像した顔画像では、例えば、画像横方向をX軸、画像縦方向をY軸とし、1画素が1座標点である。
ステップS203で顔部品検出部122は、顔検出部121から取得される顔画像から顔部品群(つまり、口角、目尻、目頭など)を検出し、各顔部品の位置座標を目領域決定部123へ出力する。顔部品群の探索領域は、ステップS202において特定された顔画像401である。図4には、それぞれ顔部品群402が示されている。
ステップS204で、目領域決定部123は、顔検出部121から取得される顔画像と、顔部品検出部122から取得される顔部品群から、目の領域を決定する。
ステップS205において、目領域実寸算出部102は、目領域画像取得部101から取得される目領域画像データ(実施の形態1では、ステレオ画像データ)から、目領域の実スケール値を算出する。具体的には、目領域実寸算出部102は、目領域画像データから、画像上の特徴点間の特徴距離(画素数)pを算出する。この画像上の特徴点間の特徴距離とは、例えば、画像上の目尻と目頭との間の距離である。そして、目領域実寸算出部102は、基準距離xを特徴距離pによって乗算することにより、x/pを算出する。特徴距離pは、例えば、実空間における目尻と目頭との間の平均的な距離(例えば、28mm)である。従って、x/pは、1画素に相当する実寸値を表す。
ステップS206において、瞳孔状態予測部103は、瞳孔径の実スケール予測値を算出する。
ステップS207で、必要解像度推定部105は、瞳孔状態予測部103において算出された実スケール予測値に基づいて、解像度のターゲット値を算出する。解像度のターゲット値の算出には、テーブル記憶部106に記憶されている解像度テーブルが用いられる。この解像度テーブルでは、瞳孔径の実スケール値候補群と、各実スケール値候補において瞳孔検出に必要な画像解像度とが対応付けられている。
ステップS208において、目領域画像正規化部107は、必要解像度推定部105において算出された解像度のターゲット値と、目領域実寸算出部102において算出された目領域の実スケール値とに基づいて、拡大/縮小倍率を算出する。具体的には、目領域画像正規化部107は、目領域実寸算出部102で算出された目領域の実スケール値と、目領域画像取得部101から取得される目領域画像に用いられている画素数とに基づいて、単位長当たりの画素数を算出し、算出された単位長当たりの画素数と必要解像度推定部105で算出された解像度のターゲット値との比を求めることにより、拡大/縮小倍率を算出する。
ステップS209において、瞳孔検出部108は、目領域画像正規化部107から取得される正規化目領域画像から、瞳孔画像を検出する。瞳孔画像における、瞳孔中心の座標及び瞳孔径は、視線検出部(図示せず)及び瞳孔実寸算出部109へそれぞれ出力される。
ステップS211で、瞳孔実寸算出部109は、目領域画像正規化部107から取得される正規化目領域画像における目領域の実寸値と、瞳孔検出部108から取得される瞳孔径とから、瞳孔の実寸を算出する。
ステップS212においては、終了判定が行なわれる。終了判定は、人手による終了命令の入力によって行われても良いし、外的な何らかの信号をトリガに瞳孔検出装置100により行われても良い。
実施の形態2では、目領域の実スケール値が、距離センサによって求められる。
実施の形態3では、照度の平衡状態又は非平衡状態に基づいて、瞳孔径の実スケール予測値の算出方法が切り替えられる。
101 目領域画像取得部
102,501 目領域実寸算出部
103,602 瞳孔状態予測部
104 実寸瞳孔径記憶部
105 必要解像度推定部
106 テーブル記憶部
107 目領域画像正規化部
108 瞳孔検出部
109 瞳孔実寸算出部
111 画像入力部
112 目領域検出部
121 顔検出部
122 顔部品検出部
123 目領域決定部
601 照度センサ
Claims (6)
- 瞳孔の画像を検出する瞳孔検出装置であって、
前記瞳孔を含む周辺領域の実スケール値を取得する取得手段と、
瞳孔径の実スケール予測値を算出する第1の算出手段と、
前記算出された実スケール予測値に基づいて、解像度のターゲット値を算出する第2の算出手段と、
前記算出された解像度のターゲット値及び前記周辺領域の実スケール値に基づいて、拡大/縮小倍率を算出し、前記算出された拡大/縮小倍率に基づいて前記周辺領域の画像を正規化する正規化手段と、
前記正規化された周辺領域の画像から前記瞳孔の画像を検出する検出手段と、
を具備し、
前記第1の算出手段は、前記検出手段によって過去に検出された瞳孔画像から求められる瞳孔径に基づいて、前記実スケール予測値を算出する、
する瞳孔検出装置。 - 前記正規化手段は、前記周辺領域の実スケール値と前記周辺領域の画像に用いられている画素数とに基づいて、単位長当たりの画素数を算出し、前記算出された単位長当たりの画素数と前記解像度のターゲット値との比を求めることにより、前記拡大/縮小倍率を算出する、
請求項1に記載の瞳孔検出装置。 - 複数の瞳孔径と各瞳孔径に適した解像度とが対応付けられた解像度テーブルを記憶する記憶手段をさらに具備し、
前記第2の算出手段は、前記解像度テーブルを用いて、前記算出された実スケール予測値に対応する解像度のターゲット値を算出する、
請求項1乃至2のいずれかに記載の瞳孔検出装置。 - 前記取得手段は、測距センサを具備し、前記測距センサによって前記周辺領域の実スケールを計測する、
請求項1に記載の瞳孔検出装置。 - 前記第1の算出手段は、照度センサで計測された照度の履歴に基づいて、照度が平衡状態にあるのか又は非平衡状態にあるのかを判定し、判定結果に基づいて、瞳孔径の実スケール予測値の算出方法を切り替える、
請求項1に記載の瞳孔検出装置。 - 瞳孔の画像を検出する瞳孔検出方法であって、
前記瞳孔を含む周辺領域の実スケール値を取得し、
瞳孔径の実スケール予測値を算出し、
前記算出された実スケール予測値に基づいて、解像度のターゲット値を算出し、
前記算出された解像度のターゲット値及び前記周辺領域の実スケール値に基づいて、拡大/縮小倍率を算出し、
前記算出された拡大/縮小倍率に基づいて前記周辺領域の画像を正規化し、
前記正規化された周辺領域の画像から前記瞳孔の画像を検出し、
前記実スケール予測値は、過去に検出された前記瞳孔の画像から求められる瞳孔径に基づいて算出される、
瞳孔検出方法。
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