JP6480676B2 - Intake amount estimation device, intake amount estimation method and program - Google Patents

Intake amount estimation device, intake amount estimation method and program Download PDF

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Description

本発明は、画像認識技術を利用してユーザの摂取量を推定する摂取量推定装置、摂取量推定方法およびプログラムに関する。   The present invention relates to an intake amount estimation apparatus, an intake amount estimation method, and a program for estimating a user's intake amount using image recognition technology.

近年、健康志向の高まりにより、食事記録を付ける人が増えている。これに伴い、食事の摂取量を推定しようという試みがなされている。
食事の摂取量の推定としては、例えば、分光分析を用いた摂取熱量推定方法(特許文献1)や、食事の際、事前に食品の画像を撮影し、画像認識処理を利用して摂取する食品全体の熱量の推定を行うシステム(非特許文献1)が提案されている。
In recent years, the number of people who keep meal records is increasing due to the growing health consciousness. Along with this, attempts have been made to estimate food intake.
As the estimation of the amount of food intake, for example, a method for estimating the amount of heat consumed using spectroscopic analysis (Patent Document 1), or a food that is taken in advance by taking an image of a food and eating it using an image recognition process A system (Non-Patent Document 1) that estimates the total amount of heat has been proposed.

特許文献1では、ユーザの口元をインカム式のカメラ等で撮影して可視光画像と赤外吸収スペクトルとを取得し、取得した可視光画像と赤外吸収スペクトルと利用してユーザの摂取熱量を推定する摂取熱量推定装置が提案されている。
また、非特許文献1では、食べる前の食品の画像を撮影し、その食品の熱量の推定するシステムが提案されている。
In patent document 1, a user's mouth is image | photographed with an income type camera etc., a visible light image and an infrared absorption spectrum are acquired, and a user's intake calorie | heat amount is acquired using the acquired visible light image and an infrared absorption spectrum. An ingestion calorie estimation device has been proposed.
Non-Patent Document 1 proposes a system that takes an image of food before eating and estimates the amount of heat of the food.

特開2013−36907号公報JP 2013-36907 A

Y. Kawano and K. Yanai. “Real-time mobile food recognition system.” In Proc. of CVPR International Workshop on Mobile Vision (IWMV), 2013Y. Kawano and K. Yanai. “Real-time mobile food recognition system.” In Proc. Of CVPR International Workshop on Mobile Vision (IWMV), 2013

しかし、上述の特許文献1に記載の方法は、分光分析のための特殊なカメラや機材が必要となり、ユーザが手軽に利用することができなかった。
また、上述の非特許文献1のシステムは、定食など、事前に摂取量のわかっている食事に対しては利用可能であるが、鍋物や焼肉など、事前に摂取量のわからない食事に対しては利用できなかった。
However, the method described in Patent Document 1 described above requires special cameras and equipment for spectroscopic analysis and cannot be used easily by the user.
In addition, the system of Non-Patent Document 1 described above can be used for meals whose intake is known in advance, such as set meals, but for meals whose intake is not known in advance, such as pots and yakiniku. It was not available.

本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、特殊なカメラや機材等を利用する必要がなく、また、事前に摂取量がわからなくともユーザの実際の摂取量を推定することができる摂取量推定装置、摂取量推定方法およびプログラムを提供する。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is not necessary to use a special camera or equipment, and it is possible to estimate the actual intake amount of the user without knowing the intake amount in advance. Provided is an intake estimation device, an intake estimation method, and a program.

本発明は、ユーザの口腔を時系列に撮像することで取得された画像において、ユーザの口腔へ運ばれた食品を食品領域として検出する検出部と、検出部によって検出された食品領域に対して画像認識処理を行い、食品の種類を認識する食品認識部と、食品の種類と該食品の種類の単位量あたりの特定量を対応づけて記憶する特定量記憶部と、食品認識部で認識された食品の種類に対応する単位量あたりの特定量を特定量記憶部から取得し、取得した特定量に基づいて口腔へ運ばれた食品の特定量をユーザの摂取量として推定する摂取量推定部とを備えることを特徴とする摂取量推定装置を提供する。   The present invention relates to a detection unit that detects food conveyed to a user's oral cavity as a food region in an image acquired by imaging the user's oral cavity in time series, and a food region detected by the detection unit. Recognized by the food recognition unit, the food recognition unit that performs image recognition processing, recognizes the type of food, the specific amount storage unit that associates and stores the type of food and the specific amount per unit amount of the food type, and the food recognition unit An intake amount estimation unit that acquires a specific amount per unit amount corresponding to the type of food from the specific amount storage unit, and estimates a specific amount of food carried to the oral cavity based on the acquired specific amount as a user's intake amount An ingestion amount estimation device is provided.

また、食品の種類の単位量あたりの特定量は、食品の単位量あたりの熱量または食品の単位量あたりの価格であることが好ましい。   Further, the specific amount per unit amount of the type of food is preferably the heat amount per unit amount of food or the price per unit amount of food.

また、検出部は、取得した画像に基づいて、口腔とユーザの手または食器とを検出し、口腔と手または食器とが所定距離接近したことを検出することで、口腔へ運ばれた食品を食品領域として検出することが好ましい。   The detection unit detects the oral cavity and the user's hand or tableware based on the acquired image, and detects that the oral cavity and the hand or tableware are close to each other by a predetermined distance. It is preferable to detect as a food area.

また、摂取量推定部において推定された摂取量を逐次記録する摂取量記録部を更に備え、摂取量記録部において逐次記録された摂取量の合計をユーザの食事量とすることが好ましい。   In addition, it is preferable to further include an intake amount recording unit that sequentially records the intake amount estimated by the intake amount estimation unit, and the total of the intake amounts sequentially recorded in the intake amount recording unit is preferably used as the meal amount of the user.

また、検出部によって検出された食品領域の大きさから口腔へ運ばれた食品の大きさを推定する食品量推定部を更に備え、摂取量推定部は、食品認識部で認識され、特定量記憶部から取得された食品の種類に対応する単位量あたりの特定量と、食品量推定部によって推定された食品の大きさとに基づいて、摂取量を推定することが好ましい。 In addition, a food amount estimation unit for estimating the size of the food conveyed to the oral cavity from the size of the food region detected by the detection unit is further provided, and the intake amount estimation unit is recognized by the food recognition unit and stores a specific amount It is preferable to estimate the intake based on the specific amount per unit amount corresponding to the type of food obtained from the unit and the size of the food estimated by the food amount estimation unit.

画像を取得する撮像部と、撮像部によって取得された画像にユーザの顔または口腔が一定時間撮像されていない場合に警告を行う警告部とを更に備えることが好ましい。   It is preferable to further include an imaging unit that acquires an image, and a warning unit that issues a warning when the user's face or mouth is not captured for a certain period of time in the image acquired by the imaging unit.

また、本発明は、ユーザの口腔を時系列に撮像することで取得された画像において、前記ユーザの前記口腔へ運ばれた食品を食品領域として検出する検出ステップと、検出された前記食品領域に対して画像認識処理を行い、前記食品の種類を認識する食品認識ステップと、前記食品認識ステップで認識された前記食品の種類に対応する単位量あたりの特定量を、前記食品の種類と該食品の種類の単位量あたりの特定量を対応づけて記憶する特定量記憶部から取得し、取得した前記特定量に基づいて前記口腔へ運ばれた前記食品の前記特定量を前記ユーザの摂取量として推定する摂取量推定ステップとを備えることを特徴とする摂取量推定方法を提供する。   Further, the present invention provides a detection step of detecting food conveyed to the user's oral cavity as a food area in an image acquired by imaging the user's oral cavity in time series, and the detected food area. A food recognition step for recognizing the type of food, a specific amount per unit amount corresponding to the type of food recognized in the food recognition step, the type of food and the food The specific amount per unit amount is acquired from the specific amount storage unit that stores the corresponding amount, and the specific amount of the food carried to the oral cavity based on the acquired specific amount is used as the intake amount of the user An intake amount estimation method comprising: an intake amount estimation step for estimation is provided.

また、本発明は、上述の摂取量推定方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。   Moreover, this invention provides the program for making a computer perform each step of the above-mentioned intake estimation method.

本発明によれば、食事の際、ユーザは、特殊なカメラや機材を利用することなく、かつ入力作業などを行わずに実際の摂取量を推定することができる。   According to the present invention, during a meal, a user can estimate the actual intake amount without using a special camera or equipment and without performing an input operation.

本発明の実施の形態1に係る摂取量推定装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the intake amount estimation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の摂取量推定装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the intake amount estimation apparatus of FIG. 図1の摂取量推定装置の表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display screen of the intake amount estimation apparatus of FIG. (A)〜(D)は、摂取量推定装置の検出部の動作を説明する図である。(A)-(D) are the figures explaining operation | movement of the detection part of an intake estimation apparatus. 本発明の実施の形態2にかかる摂取量推定装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the intake amount estimation apparatus concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の摂取量推定装置の表示画面における警告表示の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the warning display in the display screen of the intake amount estimation apparatus of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施の形態1
図1は、本発明の実施の形態1に係る摂取量推定装置10の全体構成を示すブロック図である。
図1に示すように、摂取量推定装置10は、撮像部12より順次接続される検出部14、食品認識部16および摂取量推定部18と、これらの各部に接続する制御部20と、制御部20にそれぞれ接続する特定量記憶部22、食品種記憶部24、摂取量記録部26、表示部28および操作部30を備える。また、制御部20は、その内部に内部メモリ32を備える。
Embodiment 1
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an intake amount estimation apparatus 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 1, the intake amount estimation device 10 includes a detection unit 14, a food recognition unit 16 and an intake amount estimation unit 18 that are sequentially connected from the imaging unit 12, a control unit 20 that is connected to each of these units, and a control unit. A specific amount storage unit 22, a food type storage unit 24, an intake amount recording unit 26, a display unit 28, and an operation unit 30 connected to the unit 20. The control unit 20 includes an internal memory 32 therein.

撮像部12は、図示しない撮像レンズ等の撮像光学系と、同じく図示しないCCDまたはCMOS等の撮像素子とによって構成され、撮像光学系を通して撮像素子によって受光された光を撮像画像データとして出力する。また、撮像画像データは、例えば、複数の静止画像フレームによって構成される動画像データである。   The imaging unit 12 includes an imaging optical system such as an imaging lens (not shown) and an imaging element such as a CCD or a CMOS (not shown), and outputs light received by the imaging element through the imaging optical system as captured image data. The captured image data is, for example, moving image data composed of a plurality of still image frames.

検出部14は、撮像画像データに基づく撮像画像に対して種々の検出処理を行うことで、顔、食品、箸等の撮像画像に写るオブジェクトを所定の画像領域として検出するものである。検出部14における上述の検出処理の詳細は後述する。   The detection unit 14 performs various detection processes on the captured image based on the captured image data to detect an object appearing in the captured image such as a face, food, and chopsticks as a predetermined image area. Details of the detection process described above in the detection unit 14 will be described later.

食品認識部16は、所定の処理によって検出された食品の画像領域(以下、食品領域という)から、食品の種類を認識するものであり、その認識処理の詳細は後述する。   The food recognition unit 16 recognizes the type of food from the image area (hereinafter referred to as food area) of the food detected by the predetermined process, and details of the recognition process will be described later.

摂取量推定部18は、認識された食品の種類と、データベースとして特定量記憶部22に記憶された食品の種類に対応する単位量あたりの特定量とに基づいて一回あたりのユーザの摂取量を推定するものである。   The intake amount estimation unit 18 is based on the recognized food type and the specific amount per unit amount corresponding to the type of food stored in the specific amount storage unit 22 as a database. Is estimated.

制御部20は、摂取量推定装置10の各部を制御するための動作プログラム等記憶し、また、各部によって算出される各種データを記憶する内部メモリ32を備え、操作部20からのユーザの入力と内部メモリ32に記憶された動作プログラム等に基づいて摂取量推定装置10の各部を制御する。   The control unit 20 stores an operation program and the like for controlling each unit of the intake amount estimation device 10 and includes an internal memory 32 that stores various data calculated by each unit. Each unit of the intake amount estimation device 10 is controlled based on an operation program or the like stored in the internal memory 32.

特定量記憶部22は、食品の種類と食品の種類に対応した単位量あたりの特定量とをデータベースとして記憶するものであり、制御部20からの指示に基づいて、所定の食品に対応した単位量あたりの特定量を出力するものである。なお、特定量としては、例えば、食品のカロリーや価格などが挙げられる。   The specific amount storage unit 22 stores a type of food and a specific amount per unit amount corresponding to the type of food as a database, and a unit corresponding to a predetermined food based on an instruction from the control unit 20 A specific amount per unit is output. Note that examples of the specific amount include food calories and prices.

食品種記憶部24は、特定量記憶部22と同様に、例えば、外部メモリによって構成され、事前に準備した学習データより求めた食品の種類ごとの画像特徴量をデータベースとして記憶するものであり、制御部20からの指示に基づいて、画像特徴量を出力するものである。なお、画像特徴量としては、例えばSIFT(Scale-Invariant Feature Transform)特徴量や色特徴量などが挙げられる。
摂取量記録部26は、摂取量推定部18によって推定されたユーザの摂取量を逐次記録するものである。また、リアルタイムに取得されるユーザの摂取量に限らず、例えば、過去の食事の際のユーザの摂取量を記憶しておいてもよい。
As with the specific amount storage unit 22, the food type storage unit 24 is configured by an external memory, for example, and stores the image feature amount for each type of food obtained from learning data prepared in advance as a database. An image feature amount is output based on an instruction from the control unit 20. Examples of image feature amounts include SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) feature amounts and color feature amounts.
The intake amount recording unit 26 sequentially records the user's intake amount estimated by the intake amount estimation unit 18. Moreover, you may memorize | store not only the user's intake acquired in real time but the user's intake in the past meal, for example.

表示部28は、例えば、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等によって構成され、制御部20の指示に基づいて、撮像部12によって撮像された画像を表示するとともに、例えば、食品認識部16で認識された食品の種類、摂取量推定部18で推定された食品の摂取量、および内部メモリ32に記憶された食品の摂取量の累積等を表示する。また、食事量記憶部26に記憶された過去の食事量を表示してもよい。   The display unit 28 is configured by, for example, a liquid crystal display, an organic EL (Electro-Luminescence) display, and the like, and displays an image captured by the imaging unit 12 based on an instruction from the control unit 20, and for example, a food recognition unit The type of food recognized at 16, the amount of food intake estimated by the intake amount estimation unit 18, and the accumulation of the amount of food intake stored in the internal memory 32 are displayed. The past meal amount stored in the meal amount storage unit 26 may be displayed.

操作部30は、例えば、メカニカルスイッチ、ボタン等によって構成され、ユーザの入力に基づく入力信号を制御部20へ出力する。また、操作部30は、上述の表示部28とともにタッチパネルディスプレイとして構成されてもよく、タッチパネルディスプレイとして構成され、ユーザが表示画面上をタッチすることで、摂取量推定装置10の起動、終了等、種々の操作をすることができる。   The operation unit 30 includes, for example, a mechanical switch, a button, and the like, and outputs an input signal based on a user input to the control unit 20. In addition, the operation unit 30 may be configured as a touch panel display together with the display unit 28 described above, configured as a touch panel display, and when the user touches on the display screen, the intake amount estimation device 10 is activated, terminated, etc. Various operations can be performed.

内部メモリ32は、例えば、RAM(Random Access Memory)によって構成される。内部メモリ32は、制御部20内に存在し、摂取量推定装置10の各部の制御を行うためのプログラムを記録し、ユーザの指示に基づいてそのプログラムを制御部20で呼び出して、装置の制御を行うとともに、摂取量推定装置10の各部において算出される各種データを記憶する。   The internal memory 32 is configured by, for example, a RAM (Random Access Memory). The internal memory 32 exists in the control unit 20, records a program for controlling each part of the intake amount estimation device 10, and calls the program in the control unit 20 based on a user instruction to control the device. And stores various data calculated in each part of the intake amount estimation apparatus 10.

次に、図2に示すフローチャート、図3に示す表示画面の一例および図4(A)〜(D)に示す説明図に基づいて、図1の摂取量推定装置10の動作(本発明の摂取量推定方法)を説明する。
まず、ステップS1として、摂取量推定装置10の操作部20を介してユーザによって食事開始の操作がなされ、ユーザの食事風景の撮影が開始されると、撮像部12は、食事風景の撮像画像データを出力する。出力された撮像画像データは、検出部14に出力されるとともに、制御部20を通じて表示部28へ出力される。
Next, based on the flowchart shown in FIG. 2, the example of the display screen shown in FIG. 3, and the explanatory diagrams shown in FIGS. 4A to 4D, the operation of the intake amount estimation apparatus 10 in FIG. (Quantity estimation method) will be described.
First, as step S1, when the user performs a meal start operation via the operation unit 20 of the intake amount estimation apparatus 10 and the user starts shooting a meal landscape, the image pickup unit 12 captures captured image data of the meal landscape. Is output. The output captured image data is output to the detection unit 14 and is also output to the display unit 28 through the control unit 20.

図3は、表示部28の表示画面の一例を示す図である。図3に示すように、表示画面Vは、画像表示領域P1、食品種表示領域P2、食品カウント領域P3および総摂取量表示領域P4を備える。画像表示領域P1は、撮像画像データに基づく撮像画像を表示する領域であり、食品種表示領域P2は、後述する画像認識処理によって認識される食品の種類を表示する領域であり、食品カウント領域P3は、後述する画像認識処理によって認識された食品の数をカウントする領域であり、総摂取量表示領域P4は、食品カウント領域P3でカウントされた食品の摂取量の総計(以下、総摂取量という。)を表示する領域である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a display screen of the display unit 28. As shown in FIG. 3, the display screen V includes an image display area P1, a food type display area P2, a food count area P3, and a total intake amount display area P4. The image display area P1 is an area for displaying a picked-up image based on the picked-up image data, and the food type display area P2 is an area for displaying the type of food recognized by an image recognition process described later, and the food count area P3. Is an area for counting the number of foods recognized by the image recognition process described later, and the total intake display area P4 is a total of food intakes counted in the food count area P3 (hereinafter referred to as total intake). .) Is an area for displaying.

次に、ステップS2として、摂取量推定装置10の検出部14は、撮像部12から取得した撮像画像データに基づく撮像画像に対してユーザの口を検出する口検出処理とユーザの持つ箸を検出する箸検出処理とをそれぞれ行う。口検出処理は、例えば、事前に口の画像を学習させたカスケード分類器を利用することで図4(A)に示すように撮像画像からユーザの口領域D1を検出する。口検出処理には、種々の公知の方法を利用することができる。なお、本実施の形態では、事前にユーザの顔領域を検出し、検出された顔領域の下半分において口検出処理を行うことで口検出の精度を高めている。   Next, as step S <b> 2, the detection unit 14 of the intake amount estimation device 10 detects mouth detection processing for detecting the user's mouth with respect to the captured image based on the captured image data acquired from the imaging unit 12, and detects the user's chopsticks. The chopsticks detection process is performed. In the mouth detection process, for example, the user's mouth region D1 is detected from the captured image as shown in FIG. 4A by using a cascade classifier that has learned the mouth image in advance. Various known methods can be used for the mouth detection process. In the present embodiment, the accuracy of mouth detection is improved by detecting the user's face area in advance and performing mouth detection processing on the lower half of the detected face area.

また、箸検出処理は、例えば、確率的ハフ(Hough)変換によって撮像画像から線分を抽出することで図4(B)に示すように撮像画像から箸領域D2を検出する。なお、本実施の形態では、撮像画像から抽出された線分を箸とし、箸の周辺を箸領域D2としているが、単純にハフ変換を行うと背景の線分までも箸として検出してしまうため、撮像画像間において動きのある部分を前面部分として抽出し、前面部分において線分を抽出することで箸検出の精度を高めている。 Further, in the chopsticks detection process, for example, a chopstick region D2 is detected from the captured image as shown in FIG. 4B by extracting a line segment from the captured image by probabilistic Hough transformation. In this embodiment, the line segment extracted from the captured image is set as chopsticks and the periphery of the chopstick is set as the chopstick area D2. However, if the Hough conversion is simply performed, even the background line segment is detected as chopsticks. Therefore, the accuracy of chopsticks detection is improved by extracting a portion that moves between captured images as a front portion and extracting a line segment in the front portion.

続くステップS3において、検出部14は、上述のとおり事前に検出された口領域D1と箸領域D2との間の距離を算出し、図4(C)に示すように、算出された距離が所定値以下となったこと、または、口領域D1に箸領域D2が重なったことを検知する。口領域D1と箸領域D2との接近が検知できなかった場合には、ステップS2の直前に戻って、再度口領域D1と箸領域D2とを検出し直し、また、口領域D1と箸領域D2との接近が検知できた場合には、ステップS4へ進む。   In the subsequent step S3, the detection unit 14 calculates the distance between the mouth area D1 and the chopstick area D2 detected in advance as described above, and the calculated distance is predetermined as shown in FIG. 4C. It is detected that the value is equal to or less than the value or that the chopstick area D2 overlaps the mouth area D1. If the approach between the mouth area D1 and the chopstick area D2 cannot be detected, the process returns to immediately before step S2 to detect the mouth area D1 and the chopstick area D2 again, and the mouth area D1 and the chopstick area D2 again. If the approach to can be detected, the process proceeds to step S4.

続くステップS4として、検出部14は、図4(D)に示すようにユーザの口腔へ運ばれた食品を食品領域D3として検出し、食品領域D3の切り出しを行う。切り出された食品の画像(以下、食品画像という)は食品認識部16へ出力される。   As subsequent step S4, the detection unit 14 detects the food conveyed to the user's mouth as the food region D3 as shown in FIG. 4D, and cuts out the food region D3. An image of the cut food (hereinafter referred to as a food image) is output to the food recognition unit 16.

ステップS5として、食品認識部16は、検出部14から出力された食品画像に対して画像認識処理を行い、撮像画像の食品領域に写る食品の種類を認識する。食品認識部16における食品の種類の認識は、種々の公知の方法を利用することができる。例えば、食品認識部16は、食品領域における食品画像の画像特徴量を算出する。食品認識部16は、算出された画像特徴量に基づいて、制御部20を通じて食品種記憶部24へアクセスし、食品種記憶部24に記憶された食品の種類と画像特徴量との対応関係を記録したデータベースから、算出された画像特徴量に対応する食品の種類(食品名)を取得する。取得された食品の種類は、制御部20を通じて摂取量推定部18へ出力される。   In step S5, the food recognition unit 16 performs image recognition processing on the food image output from the detection unit 14, and recognizes the type of food that appears in the food region of the captured image. Various types of known methods can be used to recognize the type of food in the food recognition unit 16. For example, the food recognition unit 16 calculates the image feature amount of the food image in the food area. The food recognizing unit 16 accesses the food type storage unit 24 through the control unit 20 based on the calculated image feature amount, and determines the correspondence between the type of food stored in the food type storage unit 24 and the image feature amount. The type of food (food name) corresponding to the calculated image feature amount is acquired from the recorded database. The acquired type of food is output to the intake amount estimation unit 18 through the control unit 20.

ステップS6として、摂取量推定部18は、取得した食品の種類に基づいて、制御部20を通じて特定量記憶部22へアクセスし、特定量記憶部22に記憶された食品の種類と単位量あたりの特定量との対応関係を記録したデータベースから、ユーザの摂取した食品の単位量あたりの特定量を取得する。取得された特定量は、ユーザの摂取量として制御部20の内部メモリ32に記憶され、また、表示部28へ出力される。   As step S <b> 6, the intake amount estimation unit 18 accesses the specific amount storage unit 22 through the control unit 20 based on the acquired type of food, and stores the type of food and the unit amount stored in the specific amount storage unit 22. A specific amount per unit amount of food ingested by the user is acquired from a database that records the correspondence with the specific amount. The acquired specific amount is stored in the internal memory 32 of the control unit 20 as the user's intake, and is output to the display unit 28.

表示部28は、画像表示領域P1でユーザの食事風景をリアルタイム表示し、食品種表示領域P2において食品認識部16で認識された食品の種類を表示し、食品カウント領域P3において内部メモリ32に記憶された食品の種類および数を表示し、総摂取量表示領域P4において内部メモリ32に記憶されたその時点でのユーザの総摂取量を表示する。 The display unit 28 displays the user's meal scenery in real time in the image display area P1, displays the type of food recognized by the food recognition unit 16 in the food type display area P2, and stores it in the internal memory 32 in the food count area P3. The type and number of stored foods are displayed, and the total intake amount of the user at that time stored in the internal memory 32 in the total intake amount display area P4 is displayed.

ステップS7として、制御部20は、ユーザから食事終了の指示が入力されず、引き続きユーザの食事が継続する場合には、ステップS2の直前に戻って、ステップS2からステップS7を再度繰り返す。また、ユーザからの食事終了の指示が入力された場合には、ステップS8に進む。
なお、制御部20は、検出部14によって撮像画像からユーザが席を離れたこと、または、所定時間箸と口とを接近させなかったことを検知して食事終了と判断してもよい。
As step S7, the control part 20 returns to immediately before step S2, and repeats step S2 to step S7 again, when the instruction | indication of a meal end is not input from a user and a user's meal continues. If an instruction to end the meal is input from the user, the process proceeds to step S8.
Note that the control unit 20 may determine that the meal has ended by detecting that the user has left the seat from the captured image or that the chopsticks and the mouth have not been approached for a predetermined time by the detection unit 14.

最後、ステップS8として、制御部20は、それまでに内部メモリ32に記録されていたユーザの総摂取量をユーザの食事量として食事量記憶部26に記録する。なお、総摂取量とともに、食品のカウント数、食事時間等を食事量として食事量記憶部26に記憶してもよい。   Finally, as step S8, the control unit 20 records the total intake amount of the user that has been recorded in the internal memory 32 so far as the meal amount of the user in the meal amount storage unit 26. In addition to the total intake amount, the count number of food, the meal time, and the like may be stored in the meal amount storage unit 26 as a meal amount.

以上に説明したように、本発明の実施の形態1に係る摂取量推定装置によれば、食事の際、ユーザは、特殊なカメラや機材を利用することなく、かつ入力作業などを行わずに実際の摂取量を推定することができる。   As described above, according to the intake amount estimation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, the user does not use a special camera or equipment and does not perform input work or the like during a meal. The actual intake can be estimated.

実施の形態2
図5は本発明の実施の形態2に係る摂取量推定装置40の全体構成を示すブロック図である。
図5に示すように、摂取量推定装置40は、撮像部12、撮像部12より順次接続される検出部14、食品認識部16、食品量推定部42および摂取量推定部18と、これらの各部に接続する制御部20と、制御部20にそれぞれ接続する特定量記憶部22、食品種記憶部24、食事記録記憶部26、表示部28および操作部30を備える。また、制御部20は、その内部に内部メモリ32を備える。なお、実施の形態1に係る摂取量推定装置10と同一の構成を備える撮像部12、検出部14、食品認識部16、摂取量推定部18、制御部20、特定量記憶部22、食品種記憶部24、食事記録記憶部26、表示部28、操作部30および内部メモリ32についてそれぞれ同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
Embodiment 2
FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the intake amount estimation apparatus 40 according to Embodiment 2 of the present invention.
As shown in FIG. 5, the intake amount estimation device 40 includes an imaging unit 12, a detection unit 14 that is sequentially connected from the imaging unit 12, a food recognition unit 16, a food amount estimation unit 42, and an intake amount estimation unit 18. A control unit 20 connected to each unit, a specific amount storage unit 22, a food type storage unit 24, a meal record storage unit 26, a display unit 28, and an operation unit 30 connected to the control unit 20, respectively. The control unit 20 includes an internal memory 32 therein. In addition, the imaging part 12, the detection part 14, the food-recognition part 16, the intake amount estimation part 18, the control part 20, the specific amount memory | storage part 22, food type provided with the same structure as the intake amount estimation apparatus 10 which concerns on Embodiment 1. The storage unit 24, the meal record storage unit 26, the display unit 28, the operation unit 30, and the internal memory 32 are assigned the same reference numbers, and the description thereof is omitted.

食品量推定部42は、検出部14によって検出され切り出された食品画像の面積(食品領域の面積)からユーザの摂取する食品量を推定するものである。
食品量推定部42は、推定された食品量を摂取量推定部18へ出力し、摂取量推定部18は、食品の種類に基づく単位量あたりの特定量と、食品量推定部42によって推定された食品量とに基づいてユーザの摂取量を推定する。食品量推定部42によって推定された食品量が大きい場合にはユーザの摂取量は多く推定され、推定された食品量が小さい場合にはユーザの摂取量は少なく推定される。
The food amount estimation unit 42 estimates the amount of food consumed by the user from the area of the food image detected by the detection unit 14 and cut out (area of the food region).
The food amount estimation unit 42 outputs the estimated food amount to the intake amount estimation unit 18, and the intake amount estimation unit 18 estimates the specific amount per unit amount based on the type of food and the food amount estimation unit 42. The user's intake is estimated based on the amount of food. When the amount of food estimated by the food amount estimation unit 42 is large, the user's intake is estimated to be large, and when the estimated amount of food is small, the user's intake is estimated to be small.

本発明の実施の形態2に係る摂取量推定装置によれば、実施の形態1で示した効果に加え、食品量推定部42を備えているため、食品画像より食品の面積を算出することができ、また、特定量記憶部22に記憶された特定量を、グラム単位で記憶しておくことで、面積と積算することでより正確な食品の摂取量を推定することができる。   According to the intake amount estimation device according to Embodiment 2 of the present invention, in addition to the effects shown in Embodiment 1, since the food amount estimation unit 42 is provided, the area of the food can be calculated from the food image. In addition, by storing the specific amount stored in the specific amount storage unit 22 in units of grams, it is possible to estimate a more accurate food intake by integrating with the area.

また、本発明の摂取量推定装置は、ユーザが撮像画像から外れた場合に警告を行う警告部を備えてもよい。
図6に示すように、ユーザの顔が撮像画像から大きく外れた場合、例えば、摂取量推定装置の検出部は、口領域検出の前段階の顔検出処理においてその旨を検知し、制御部を通じて表示画面Vの警告表示領域P5にその旨の警告を表示してもよい。
Moreover, the intake amount estimation apparatus of the present invention may include a warning unit that issues a warning when the user deviates from the captured image.
As shown in FIG. 6, when the user's face greatly deviates from the captured image, for example, the detection unit of the intake amount estimation device detects that in the face detection process in the previous stage of mouth area detection, and passes through the control unit. A warning to that effect may be displayed in the warning display area P5 of the display screen V.

なお、警告部は、表示画面Vに警告を表示するだけでなく、例えば、音を鳴らすことでその旨の警告を行ってもよい。本発明の警告部は、制御部と検出部とによって構成される。
本発明の摂取量推定装置は警告部を備えることで、摂取量の推定が正しく行われていないことをユーザに通知することができ、ユーザは、警告表示領域P5を確認することで摂取量表示装置によって正しく認識が行われていないことを通知することでより正確な認識を行うことができる。
The warning unit may not only display a warning on the display screen V, but may give a warning to that effect, for example, by sounding a sound. The warning unit of the present invention includes a control unit and a detection unit.
The intake amount estimation device of the present invention includes a warning unit, so that the user can be notified that the intake amount is not estimated correctly. The user can check the intake display by checking the warning display area P5. More accurate recognition can be performed by notifying that the device is not correctly recognized.

なお、本発明の摂取量推定装置の検出部、食品認識部、摂取量推定部および制御部(内部メモリを除く)は、CPU(中央演算装置)とCPUに各種の処理を行わせるためのプログラム(本発明のプログラム)によって構成されるが、これらをデジタル回路によって構成してもよい。また、プログラムを記録する記録媒体としては、ハードディスク、フラッシュメモリ、DVD−ROM等種々の公知の記録媒体を利用することができる。
また、本発明の摂取量推定装置およびプログラムは、携帯電話やデジタルカメラ等の携帯情報端末に組み込まれ、本発明の摂取量推定方法は、これらの携帯情報端末において使用される。
The detection unit, the food recognition unit, the intake amount estimation unit, and the control unit (excluding the internal memory) of the intake amount estimation device of the present invention are a CPU (central processing unit) and a program for causing the CPU to perform various processes. (The program of the present invention), but these may be constituted by a digital circuit. As a recording medium for recording the program, various known recording media such as a hard disk, a flash memory, and a DVD-ROM can be used.
The intake amount estimation apparatus and program of the present invention are incorporated in a portable information terminal such as a mobile phone or a digital camera, and the intake amount estimation method of the present invention is used in these portable information terminals.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

10、40 摂取量推定装置
12 撮像部
14 検出部
16 食品認識部
18 摂取量推定部
20 制御部
22 特定量記憶部
24 食品種記憶部
26 摂取量記憶部
28 表示部
30 操作部
32 内部メモリ
42 食品量推定部
P1 画像表示領域
P2 食品種表示領域
P3 食品カウント領域
P4 総摂取量表示領域
P5 警告表示領域
D1 口領域
D2 箸領域
D3 食品領域
V 表示画面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 40 Intake amount estimation apparatus 12 Imaging part 14 Detection part 16 Food recognition part 18 Intake amount estimation part 20 Control part 22 Specific amount memory | storage part 24 Food seed | species memory | storage part 26 Intake amount memory | storage part 28 Display part 30 Operation part 32 Internal memory 42 Food quantity estimation part P1 Image display area P2 Food type display area P3 Food count area P4 Total intake display area P5 Warning display area D1 Mouth area D2 Chopstick area D3 Food area V Display screen

Claims (8)

ユーザのを時系列に撮像することで取得された画像において、前記ユーザの前記箸で運ばれた食品を食品領域として検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記食品領域に対して画像認識処理を行い、前記食品の種類を認識する食品認識部と、
食品の種類と該食品の種類の単位量あたりの特定量を対応づけて記憶する特定量記憶部と、
前記検出部によって検出された前記食品領域の大きさから前記口へ運ばれた前記食品の食品量を推定する食品量推定部と、
前記特定量記憶部から、前記食品認識部で認識された前記食品の種類に対応する前記単位量あたりの特定量を取得し、取得した前記単位量あたりの特定量と、前記食品量推定部によって推定された前記食品量とに基づいて、前記ユーザの口に運ばれた食品の摂取量を推定する摂取量推定部と
を備え
前記検出部は、
前記画像から、前記ユーザの口が撮影された口領域を検出するとともに、前記ユーザの持つ箸が撮影された箸領域を検出し、
前記口領域と前記箸領域との距離が、所定値以下になった際の画像から、前記食品領域を検出することを特徴とする摂取量推定装置。
In an image acquired by imaging a user's mouth in time series, a detection unit that detects food carried to the user's mouth with chopsticks as a food region;
A food recognition unit that performs image recognition processing on the food area detected by the detection unit and recognizes the type of the food;
A specific amount storage unit that stores a type of food and a specific amount per unit amount of the type of food in association with each other;
A food amount estimation unit for estimating a food amount of the food carried to the mouth from the size of the food region detected by the detection unit;
The specific amount per unit amount corresponding to the type of food recognized by the food recognition unit is acquired from the specific amount storage unit, and the acquired specific amount per unit amount and the food amount estimation unit An intake amount estimation unit for estimating an intake amount of food carried to the user's mouth based on the estimated food amount ;
The detector is
From the image, the mouth area where the user's mouth is photographed is detected, and the chopstick area where the user's chopsticks are photographed is detected,
Distance between the inlet region and the chopsticks region, from the image at the time of equal to or less than a predetermined value, intake estimation device characterized that you detect the food area.
前記食品の種類の前記単位量あたりの特定量は、前記食品の単位量あたりの熱量または前記食品の単位量あたりの価格であることを特徴とする請求項1に記載の摂取量推定装置。   The intake amount estimation apparatus according to claim 1, wherein the specific amount per unit amount of the food type is a heat amount per unit amount of the food or a price per unit amount of the food. 前記摂取量推定部において推定された前記摂取量を逐次記録する摂取量記録部を更に備え、
前記摂取量記録部において逐次記録された前記摂取量の合計を前記ユーザの食事量とすることを特徴とする請求項1または2に記載の摂取量推定装置。
An intake amount recording unit for sequentially recording the intake amount estimated by the intake amount estimation unit;
The intake amount estimation apparatus according to claim 1, wherein a total amount of the intake amounts sequentially recorded in the intake amount recording unit is used as the user's meal amount.
前記画像を取得する撮像部と、
前記撮像部によって取得された前記画像に前記ユーザの顔または前記が一定時間撮像されていない場合に警告を行う警告部を更に備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の摂取量推定装置。
An imaging unit for acquiring the image;
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a warning unit that issues a warning when the user's face or the mouth is not captured for a certain period of time in the image acquired by the imaging unit. The ingestion amount estimation device described.
前記検出部は、前記画像の動きのある部分のうち、確率的ハフ変換によって検出された線分の周辺を、前記箸領域として検出することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の摂取量推定装置。  5. The detection unit according to claim 1, wherein the detection unit detects, as the chopstick region, a periphery of a line segment detected by the probabilistic Hough transform among the moving parts of the image. The intake amount estimation apparatus according to 1. 前記検出部は、前記ユーザの顔領域を検出し、検出された顔領域の下半分に対して、口の画像を学習させたカスケード分類器を利用して、前記顔領域を検出することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の摂取量推定装置。  The detecting unit detects a face area of the user, and detects the face area using a cascade classifier that has learned a mouth image for the lower half of the detected face area. The intake amount estimation apparatus according to any one of claims 1 to 5. ユーザのを時系列に撮像することで取得された画像において、前記ユーザの前記へ箸で運ばれた食品を食品領域として検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された前記食品領域に対して画像認識処理を行い、前記食品の種類を認識する食品認識ステップと、
前記検出部によって検出された前記食品領域の大きさから前記口へ運ばれた前記食品の食品量を推定する食品量推定ステップと、
前記食品の種類と該食品の種類の単位量あたりの特定量を対応づけて記憶する特定量記憶部から、前記食品認識ステップで認識された前記食品の種類に対応する前記単位量あたりの特定量を取得し、取得した前記単位量あたりの特定量と、前記食品量推定ステップによって推定された前記食品量とに基づいて、前記ユーザの口に運ばれた食品の摂取量を推定するステップを備え、
前記検出ステップは、
前記画像から、前記ユーザの口が撮影された口領域を検出するとともに、前記ユーザの持つ箸が撮影された箸領域を検出し、
前記口領域と前記箸領域との距離が、所定値以下になった際の画像から、前記食品領域を検出することを特徴とする摂取量推定方法。
In an image acquired by imaging the user's mouth in time series, a detection step of detecting food carried to the user's mouth with chopsticks as a food area;
Image recognition processing is performed on the food area detected in the detection step, and the food recognition step for recognizing the type of food,
A food amount estimation step for estimating a food amount of the food conveyed to the mouth from the size of the food region detected by the detection unit;
The specific amount per unit amount corresponding to the type of food recognized in the food recognition step from the specific amount storage unit that stores the type of food and the specific amount per unit amount of the food type in association with each other And estimating the amount of food carried to the user's mouth based on the acquired specific amount per unit amount and the food amount estimated by the food amount estimation step. ,
The detecting step includes
From the image, the mouth area where the user's mouth is photographed is detected, and the chopstick area where the user's chopsticks are photographed is detected,
Intake estimation method the distance between the outlet region and the chopsticks region, to the image at the time of equal to or less than a predetermined value, characterized that you detect the food area.
請求項に記載の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。 The program for making a computer perform each step of Claim 7 .
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