JPH04281578A - 物体の方向検出処理方式 - Google Patents
物体の方向検出処理方式Info
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- JPH04281578A JPH04281578A JP3045033A JP4503391A JPH04281578A JP H04281578 A JPH04281578 A JP H04281578A JP 3045033 A JP3045033 A JP 3045033A JP 4503391 A JP4503391 A JP 4503391A JP H04281578 A JPH04281578 A JP H04281578A
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- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 51
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等の映像
入力装置により取り込んだ画像から顔等の方向を検出す
る物体の方向検出処理方式に関するものである。
入力装置により取り込んだ画像から顔等の方向を検出す
る物体の方向検出処理方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】画像から顔の方向を検出するための従来
の方式においては、映像入力装置により頭部を撮影して
得た顔画像において、目・口・鼻の端点等の特徴点を抽
出し、特徴点の画像上の位置から頭部の方向を算出する
ようにするものであった。
の方式においては、映像入力装置により頭部を撮影して
得た顔画像において、目・口・鼻の端点等の特徴点を抽
出し、特徴点の画像上の位置から頭部の方向を算出する
ようにするものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方式では、顔画
像から特徴点を検出する必要がある。特徴点を自動的に
抽出することは極めて困難である。特徴点を抽出できる
ようにするためには、ノイズの少ない高解像度の顔画像
を得る必要があることや特徴点抽出処理に時間がかかる
問題点があった。
像から特徴点を検出する必要がある。特徴点を自動的に
抽出することは極めて困難である。特徴点を抽出できる
ようにするためには、ノイズの少ない高解像度の顔画像
を得る必要があることや特徴点抽出処理に時間がかかる
問題点があった。
【０００４】本発明は、低解像度の入力画像に対しても
効率よく物体の方向を実時間で検出するようにすること
を目的としている。
効率よく物体の方向を実時間で検出するようにすること
を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の特許請求
の範囲第１項の発明に対応する全体構成図である。
の範囲第１項の発明に対応する全体構成図である。
【０００６】輝度の空間的変化の大きい特徴領域を抽出
する特徴領域抽出手段（１３）と特徴領域の物体領域に
対する位置を求める位置抽出手段（１０４，１０５，１
０６）とを設けている。また特許請求の範囲第２項の発
明では、輝度の空間的変化の大きい特徴領域を抽出する
特徴領域抽出手段と特徴領域の対称性を求める対称性算
出手段とを設けている。
する特徴領域抽出手段（１３）と特徴領域の物体領域に
対する位置を求める位置抽出手段（１０４，１０５，１
０６）とを設けている。また特許請求の範囲第２項の発
明では、輝度の空間的変化の大きい特徴領域を抽出する
特徴領域抽出手段と特徴領域の対称性を求める対称性算
出手段とを設けている。
【０００７】
【作用】特許請求の範囲第１項の発明では、特徴領域抽
出手段（１３）により輝度の空間的変化が大きい特徴領
域を抽出し、抽出した特徴領域の顔の領域に対する位置
を位置抽出手段（１０４，１０５，１０６）により求め
、求めた位置から物体の方向を検出することができ、特
許請求の範囲第２項の発明では、特徴点抽出手段により
輝度の空間的変化が大きい特徴領域を抽出し、抽出した
特徴領域の対称性を対称性算出手段により求め、求めた
対称性から物体の方向を検出することができるので、低
解像度の画像から実時間で物体の方向が検出できる。
出手段（１３）により輝度の空間的変化が大きい特徴領
域を抽出し、抽出した特徴領域の顔の領域に対する位置
を位置抽出手段（１０４，１０５，１０６）により求め
、求めた位置から物体の方向を検出することができ、特
許請求の範囲第２項の発明では、特徴点抽出手段により
輝度の空間的変化が大きい特徴領域を抽出し、抽出した
特徴領域の対称性を対称性算出手段により求め、求めた
対称性から物体の方向を検出することができるので、低
解像度の画像から実時間で物体の方向が検出できる。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。図１は、顔の方向を検出する場合について、特許
請求の範囲第１項に対応する構成例を示す。
する。図１は、顔の方向を検出する場合について、特許
請求の範囲第１項に対応する構成例を示す。
【０００９】図１において、１１は映像入力部、１２は
顔抽出部、１３は特徴領域抽出部、１０４は重心算出部
、１０５は面積・重心算出部、１０６は領域間距離算出
部、１０７は方向検出部である。
顔抽出部、１３は特徴領域抽出部、１０４は重心算出部
、１０５は面積・重心算出部、１０６は領域間距離算出
部、１０７は方向検出部である。
【００１０】映像入力部１１は、ビデオカメラ等で撮影
して得られる入力画像を顔抽出部１２へ出力する。顔抽
出部１２は、映像入力部１１から受けた入力画像から顔
の領域を抽出し、抽出した顔画像を特徴領域抽出部１３
と面積・重心算出部１０５とに出力する。顔の領域の抽
出に当っては、背景画像を予め用意しておき、入力画像
と背景画像との差分から頭の領域を抽出し、頭の領域か
ら髪の輝度値に相当する部分を除去することにより行う
。
して得られる入力画像を顔抽出部１２へ出力する。顔抽
出部１２は、映像入力部１１から受けた入力画像から顔
の領域を抽出し、抽出した顔画像を特徴領域抽出部１３
と面積・重心算出部１０５とに出力する。顔の領域の抽
出に当っては、背景画像を予め用意しておき、入力画像
と背景画像との差分から頭の領域を抽出し、頭の領域か
ら髪の輝度値に相当する部分を除去することにより行う
。
【００１１】特徴領域抽出部１３は、顔抽出部１２から
受けた顔画像において、輝度の空間的変化の大きい特徴
領域を抽出し、抽出した特徴領域を重心算出部１０４に
出力する。特徴領域の抽出は、例えば、顔画像の微分画
像を求め、微分画像を２値化することにより行う。
受けた顔画像において、輝度の空間的変化の大きい特徴
領域を抽出し、抽出した特徴領域を重心算出部１０４に
出力する。特徴領域の抽出は、例えば、顔画像の微分画
像を求め、微分画像を２値化することにより行う。
【００１２】重心算出部１０４は、特徴領域抽出部１３
から受けた特徴領域の重心を求め、求めた重心を領域間
距離算出部１０６に出力する。
から受けた特徴領域の重心を求め、求めた重心を領域間
距離算出部１０６に出力する。
【００１３】面積・重心算出部１０５は、顔抽出部１２
から受けた顔画像から顔領域の面積と重心とを求め、求
めた面積と重心とを領域間距離算出部１０６に出力する
。
から受けた顔画像から顔領域の面積と重心とを求め、求
めた面積と重心とを領域間距離算出部１０６に出力する
。
【００１４】領域間距離算出部１０６は、重心算出部１
０４から受けた特徴領域の重心と面積・重心算出部１０
５から受けた顔領域の面積および重心とから、特徴領域
と顔領域との重心間の距離を顔領域の面積の平方根で除
した領域間距離を求め、求めた領域間距離を方向検出部
１０７に出力する。
０４から受けた特徴領域の重心と面積・重心算出部１０
５から受けた顔領域の面積および重心とから、特徴領域
と顔領域との重心間の距離を顔領域の面積の平方根で除
した領域間距離を求め、求めた領域間距離を方向検出部
１０７に出力する。
【００１５】方向検出部１０７は、領域間距離算出部１
０６から受けた領域間距離から顔の方向を求める。領域
間距離により顔の方向が求められることを図２に示す。 実際には領域間距離と顔の方向との対応表を用意してお
き、該対応表に基づいて顔の方向を求める。一例として
、水平方向の顔の向きに関する対応図を図５に示す。
０６から受けた領域間距離から顔の方向を求める。領域
間距離により顔の方向が求められることを図２に示す。 実際には領域間距離と顔の方向との対応表を用意してお
き、該対応表に基づいて顔の方向を求める。一例として
、水平方向の顔の向きに関する対応図を図５に示す。
【００１６】また、領域間距離算出部１０６において、
特徴領域の重心と顔領域の重心とから領域間距離を求め
ているが、特徴領域と頭部領域との重心間の距離を頭部
領域の面積の平方根で除したものを領域間距離としても
よい。
特徴領域の重心と顔領域の重心とから領域間距離を求め
ているが、特徴領域と頭部領域との重心間の距離を頭部
領域の面積の平方根で除したものを領域間距離としても
よい。
【００１７】図４において、５０１は正面を向いた場合
であって、特徴領域の重心と頭部領域の重心とが略重な
る。５０３は横を向いた場合であって、特徴領域の重心
と頭部領域の重心とが略水平方向であって、それら重心
間の距離が大である。５０２は斜め横を向いた場合であ
って、上記５０１の場合と５０３の場合との中間的な状
態となっている。
であって、特徴領域の重心と頭部領域の重心とが略重な
る。５０３は横を向いた場合であって、特徴領域の重心
と頭部領域の重心とが略水平方向であって、それら重心
間の距離が大である。５０２は斜め横を向いた場合であ
って、上記５０１の場合と５０３の場合との中間的な状
態となっている。
【００１８】図５においては、領域間距離をＲとした場
合において、当該距離Ｒが或る値の範囲内にある場合の
「顔の正面からの角度」が表にまとめられている。
合において、当該距離Ｒが或る値の範囲内にある場合の
「顔の正面からの角度」が表にまとめられている。
【００１９】次に、図２に示す画像を用いて図１の各部
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【００２０】映像入力部１１は、人物の頭部をビデオカ
メラ等で撮影して得られる入力画像Ｆ１を取り込み、取
り込んだ入力画像を顔抽出部１２へ出力する。顔抽出部
１２は、映像入力部１１から受けた入力画像と背景画像
Ｂから頭画像Ｆ２を抽出し、頭画像Ｆ２から顔画像Ｆ３
を求め、顔画像Ｆ３を特徴領域抽出部１３と面積・重心
算出部１０５とに出力する。
メラ等で撮影して得られる入力画像Ｆ１を取り込み、取
り込んだ入力画像を顔抽出部１２へ出力する。顔抽出部
１２は、映像入力部１１から受けた入力画像と背景画像
Ｂから頭画像Ｆ２を抽出し、頭画像Ｆ２から顔画像Ｆ３
を求め、顔画像Ｆ３を特徴領域抽出部１３と面積・重心
算出部１０５とに出力する。
【００２１】特徴領域抽出部１３は、顔抽出部１２より
受けた顔画像Ｆ３から特徴領域Ｆ４を求め、特徴領域Ｆ
４を重心算出部１０４に出力する。面積・重心算出部１
０５は、顔抽出部１２より受けた顔画像Ｆ３から顔領域
の面積と重心とを求め、該面積と重心を領域間距離算出
部１０６に出力する。
受けた顔画像Ｆ３から特徴領域Ｆ４を求め、特徴領域Ｆ
４を重心算出部１０４に出力する。面積・重心算出部１
０５は、顔抽出部１２より受けた顔画像Ｆ３から顔領域
の面積と重心とを求め、該面積と重心を領域間距離算出
部１０６に出力する。
【００２２】重心算出部１０４は、特徴領域抽出部１３
より受けた特徴領域Ｆ４の重心を求め、該重心を領域間
距離算出部１０６に出力する。領域間距離算出部１０６
は、重心算出部１０４より受けた特徴領域の重心と面積
・重心算出部１０５より受けた顔領域の面積および重心
とから領域間距離を求めて方向検出部１０７に出力する
。方向検出部１０７は、受け取った領域間距離から顔の
方向を求める。
より受けた特徴領域Ｆ４の重心を求め、該重心を領域間
距離算出部１０６に出力する。領域間距離算出部１０６
は、重心算出部１０４より受けた特徴領域の重心と面積
・重心算出部１０５より受けた顔領域の面積および重心
とから領域間距離を求めて方向検出部１０７に出力する
。方向検出部１０７は、受け取った領域間距離から顔の
方向を求める。
【００２３】以上説明したように、本発明によれば、低
解像度の入力画像に対しても、小規模な処理装置で顔の
方向を実時間で求めることができる。
解像度の入力画像に対しても、小規模な処理装置で顔の
方向を実時間で求めることができる。
【００２４】図３は、顔の方向を検出する場合について
、特許請求の範囲第２項に対応する構成例を示す。
、特許請求の範囲第２項に対応する構成例を示す。
【００２５】図３において、１１は映像入力部、１２は
顔抽出部、１３は特徴領域抽出部、４０４は重心算出部
、４０５は対称性算出部、４０６は方向検出部である。
顔抽出部、１３は特徴領域抽出部、４０４は重心算出部
、４０５は対称性算出部、４０６は方向検出部である。
【００２６】映像入力部１１、顔抽出部１２、特徴領域
抽出部１３は図１の場合と同じである。重心算出部４０
４は、顔抽出部１２より受けた顔画像から顔領域の重心
を求め、求めた重心と顔画像を対称性算出部４０５に出
力する。
抽出部１３は図１の場合と同じである。重心算出部４０
４は、顔抽出部１２より受けた顔画像から顔領域の重心
を求め、求めた重心と顔画像を対称性算出部４０５に出
力する。
【００２７】対称性算出部４０５は、特徴領域抽出部１
３より受けた特徴領域の対称性を求める。重心算出部４
０４から受けた顔領域とその重心から左右に２分したと
きに、顔領域の左側に属する特徴領域と右側に属する特
徴領域とを求める。特徴領域を左右に２分したときに、
左右に属する画素数をそれぞれ計数し、計数結果を方向
検出部４０６に出力する。
３より受けた特徴領域の対称性を求める。重心算出部４
０４から受けた顔領域とその重心から左右に２分したと
きに、顔領域の左側に属する特徴領域と右側に属する特
徴領域とを求める。特徴領域を左右に２分したときに、
左右に属する画素数をそれぞれ計数し、計数結果を方向
検出部４０６に出力する。
【００２８】方向検出部４０６は、対称性算出部４０５
から受けた左右の領域に属する画素数から顔の方向を求
める。左右の領域に属する画素数の比と顔の方向との対
応表を用意しておき、該対応表に基づいて顔の方向を求
める。
から受けた左右の領域に属する画素数から顔の方向を求
める。左右の領域に属する画素数の比と顔の方向との対
応表を用意しておき、該対応表に基づいて顔の方向を求
める。
【００２９】次に、特許請求の範囲第２項の発明の場合
の第２の実施例を説明する。第１の実施例の場合にくら
べて、図３において重心算出部４０４と対称性算出部４
０５との処理が以下のように変更されている。
の第２の実施例を説明する。第１の実施例の場合にくら
べて、図３において重心算出部４０４と対称性算出部４
０５との処理が以下のように変更されている。
【００３０】重心算出部４０４においては、重心ではな
く、顔抽出部１２より受けた顔画像から顔領域の左右の
両端の中点を求め、求めた中点と顔画像とを対称性算出
部４０５に出力する。対称性算出部４０５では、顔領域
を重心算出部４０４から受けた中点で左右に２分したと
きに、顔領域の左側に属する特徴領域と右側に属する特
徴領域とを求める。特徴領域を左右に２分したときに、
左右に属する画素数をそれぞれ計数し、計数結果を方向
検出部４０６に出力する。
く、顔抽出部１２より受けた顔画像から顔領域の左右の
両端の中点を求め、求めた中点と顔画像とを対称性算出
部４０５に出力する。対称性算出部４０５では、顔領域
を重心算出部４０４から受けた中点で左右に２分したと
きに、顔領域の左側に属する特徴領域と右側に属する特
徴領域とを求める。特徴領域を左右に２分したときに、
左右に属する画素数をそれぞれ計数し、計数結果を方向
検出部４０６に出力する。
【００３１】次に、特許請求の範囲第２項の発明の場合
の第３の実施例を説明する。第１の実施例の場合にくら
べて、図３に示す顔抽出部１２、重心算出部４０４、及
び、対称性算出部４０５の処理が以下のように変更され
ている。
の第３の実施例を説明する。第１の実施例の場合にくら
べて、図３に示す顔抽出部１２、重心算出部４０４、及
び、対称性算出部４０５の処理が以下のように変更され
ている。
【００３２】顔抽出部１２は、顔画像ではなく、頭部画
像を重心算出部４０４に出力する。重心算出部４０４は
、頭部領域の重心を求め、求めた重心と頭部画像を対称
性算出部４０５に出力する。対称性算出部４０５では、
重心算出部４０４から受けた頭部領域をその重心から左
右に２分したときに、頭部領域の左側に属する特徴領域
と右側に属する特徴領域を求める。特徴領域を左右に２
分したときに、左右に属する画素数をそれぞれ計数し、
計数結果を方向検出部４０６に出力する。
像を重心算出部４０４に出力する。重心算出部４０４は
、頭部領域の重心を求め、求めた重心と頭部画像を対称
性算出部４０５に出力する。対称性算出部４０５では、
重心算出部４０４から受けた頭部領域をその重心から左
右に２分したときに、頭部領域の左側に属する特徴領域
と右側に属する特徴領域を求める。特徴領域を左右に２
分したときに、左右に属する画素数をそれぞれ計数し、
計数結果を方向検出部４０６に出力する。
【００３３】次に、特許請求の範囲第２項の発明の場合
の第４の実施例を説明する。第１の実施例の場合にくら
べて、図３に示す顔抽出部１２、重心算出部４０４、及
び、対称性算出部４０５の処理が以下のように変更され
ている。
の第４の実施例を説明する。第１の実施例の場合にくら
べて、図３に示す顔抽出部１２、重心算出部４０４、及
び、対称性算出部４０５の処理が以下のように変更され
ている。
【００３４】顔抽出部１２は、顔画像ではなく頭部画像
を重心算出部４０４に出力する。重心算出部４０４にお
いて、重心ではなく、顔抽出部１２より受けた頭部画像
から頭部領域の左右の両端の中点を求め、求めた中点と
頭部画像を対称性算出部４０５に出力する。対称性算出
部４０５では、頭部領域を重心算出部４０４から受けた
中点で左右に２分したときに、頭部領域の左側に属する
特徴領域と右側に属する特徴領域を求める。特徴領域を
左右に２分したときに、左右に属する画素数をそれぞれ
計数し、計数結果を方向検出部４０６に出力する。
を重心算出部４０４に出力する。重心算出部４０４にお
いて、重心ではなく、顔抽出部１２より受けた頭部画像
から頭部領域の左右の両端の中点を求め、求めた中点と
頭部画像を対称性算出部４０５に出力する。対称性算出
部４０５では、頭部領域を重心算出部４０４から受けた
中点で左右に２分したときに、頭部領域の左側に属する
特徴領域と右側に属する特徴領域を求める。特徴領域を
左右に２分したときに、左右に属する画素数をそれぞれ
計数し、計数結果を方向検出部４０６に出力する。
【００３５】以上説明したように、本発明によれば、低
解像度の入力画像に対しても、小規模な処理装置で顔の
方向を実時間で求めることができる。
解像度の入力画像に対しても、小規模な処理装置で顔の
方向を実時間で求めることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、特許請求の範囲第
１項の発明では、輝度の空間的変化の大きい特徴領域を
抽出する特徴領域抽出手段と特徴領域の物体領域に対す
る位置を求める位置抽出手段を有し、特許請求の範囲第
２項の発明では、輝度の空間的変化の大きい特徴領域を
抽出する特徴領域抽出手段と特徴領域の対称性を求める
対称性算出手段を有しており、低解像度の入力画像に対
しても、小規模な処理装置で顔の方向を実時間で検出す
ることができる。
１項の発明では、輝度の空間的変化の大きい特徴領域を
抽出する特徴領域抽出手段と特徴領域の物体領域に対す
る位置を求める位置抽出手段を有し、特許請求の範囲第
２項の発明では、輝度の空間的変化の大きい特徴領域を
抽出する特徴領域抽出手段と特徴領域の対称性を求める
対称性算出手段を有しており、低解像度の入力画像に対
しても、小規模な処理装置で顔の方向を実時間で検出す
ることができる。
【図１】特許請求の範囲第１項の発明の一実施例の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】特許請求の範囲第１項の発明の実施例の説明に
用いる画像を示す図である。
用いる画像を示す図である。
【図３】特許請求の範囲第２項の発明の一実施例の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図４】顔の方向を説明する図である。
【図５】対応図を表す。
１１ 映像入力部
１２ 顔抽出部
１３ 特徴領域抽出部
１０４ 重心算出部
１０５ 面積・重心算出部
１０６ 領域間距離算出部
１０７ 方向検出部
４０４ 重心算出部
４０５ 対称性算出部
４０６ 方向検出部
Claims (2)
- 【請求項１】 映像入力装置により取り込んだ入力画
像から物体領域を抽出し、抽出した物体領域において、
空間的な輝度変化から特徴領域を抽出する特徴領域抽出
手段を有し、該特徴領域抽出手段で抽出した特徴領域の
物体領域に対する位置から物体の方向を求めることを特
徴とする物体の方向検出処理方式。 - 【請求項２】 請求項１記載の物体の方向検出処理方
式において、前記特徴領域抽出手段で抽出した特徴領域
の対称性から物体の方向を求めることを特徴とする物体
の方向検出処理方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045033A JPH04281578A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 物体の方向検出処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045033A JPH04281578A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 物体の方向検出処理方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04281578A true JPH04281578A (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=12708032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3045033A Pending JPH04281578A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 物体の方向検出処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04281578A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0935070A (ja) * | 1995-07-14 | 1997-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | 顔画像処理装置 |
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| JP2004361989A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-24 | Seiko Epson Corp | 画像選択システム及び画像選択プログラム、並びに画像選択方法 |
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