JPH08153197A

JPH08153197A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH08153197A
Application number: JP6293467A
Authority: JP
Inventors: Masami Ogata; 昌美緒形
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1994-11-28
Publication date: 1996-06-11
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JP3561985B2

Abstract

(57)【要約】【目的】人物の肌色領域の解析、及び、人物の顔領域
の検出を高速に且つ正確に行うことができる画像処理装
置を提供する。【構成】変換手段１１は、デジタル化された人物画像
データの輝度データＹ_aと色差データＵ_a，Ｖ_aを輝度デ
ータＹと色相データＨとクロマデータＣの３属性データ
に変換する。肌色画素分布生成手段１２は、上記変換手
段１１により得られた３属性データから肌色画素を抽出
し、抽出した肌色画素の空間的な肌色画素分布を生成す
る。顔領域判定手段１４は、上記肌色画素分布生成手段
１２により生成された肌色画素分布から肌色画素が密集
する領域を肌色領域として人物画像の顔領域を判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人物画像の肌領域を検
出する機能を備える画像処理装置に関するものであり、
テレビジョンやビデオカメラ、ビデオプリンタ等の自然
画像を再現する装置に用いて好適な画像処理装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、画像処理装置では、画像の内容
を解析し認識するために対象物が抽出される。その手法
として、例えば、エッジを検出することにより対象物の
輪郭線を求める方法、画像を明るさの一様な部分領域に
分割し対象物の占める領域を抽出する方法等がある。

【０００３】また、テレビジョンやビデオカメラ、ビデ
オプリンタ等の自然画像を再現する装置では、上記画像
処理装置により抽出した対象物に対して輪郭強調や階調
変換等の処理が施される。これにより、画像の鮮鋭度や
コントラスト感を向上させている。

【０００４】ここで、上述のような画像処理装置で人物
画像を処理する場合、上記画像処理装置の肌領域検出処
理部では、人物の肌の領域（以下、肌領域と言う。）が
検出される。上記肌領域を検出するために、上記肌領域
検出処理部では、例えば、画素毎の色情報により肌領域
を抽出する方法、或は、色情報から抽出した肌色画素を
画像上における位置の連結性に着目して領域分割し各領
域の特徴を解析することにより肌領域を抽出する方法等
が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、画素毎の色情
報により肌領域を抽出する方法では、画像中の肌色の領
域が全て肌領域と見なされてしまうため、多くの誤検出
が生じてしまっていた。或は、領域分割により肌領域を
抽出する方法では、領域分割処理と各領域の特徴解析処
理に多くの計算時間が必要であったため、リアルタイム
処理には不向きであった。

【０００６】また、画像の鮮鋭度やコントラスト感を向
上させるために、抽出した対象物に対して輪郭強調処
理、或は、階調変換処理が施されるが、肌領域、特に、
人物の顔の領域（以下、顔領域と言う。）に対しても輪
郭強調処理、或は、階調変換処理が施されていた。この
ため、例えば、顔領域まで強調されてしまい、望ましく
ない結果をもたらすといった問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、上述の如き従来の実情
に鑑みてなされたものであり、次のような目的を有する
ものである。

【０００８】即ち、本発明の目的は、人物の肌色領域の
解析、及び、人物の顔領域の検出を高速に且つ正確に行
うことができる画像処理装置を提供することにある。

【０００９】また、本発明の目的は、人物の顔領域を輪
郭強調することなく他の領域を輪郭強調することによ
り、画像の鮮鋭度を向上させることができる画像処理装
置を提供することにある。

【００１０】また、本発明の目的は、人物の顔領域を階
調変換することなく他の領域を階調変換することによ
り、画像のコントラスト感を向上させることができる画
像処理装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る画像処理装置は、入力された人物画
像データをデジタル化した輝度データと色差データに変
換し、デジタル化された輝度データと色差データから肌
領域を検出する肌領域検出手段を備える画像処理装置で
あって、上記肌領域検出手段は、上記輝度データと色差
データを輝度データと色相データとクロマデータの３属
性データに変換する変換手段と、上記変換手段により得
られた３属性データから肌色画素を抽出する肌色画素抽
出手段と、上記肌色画素抽出手段により抽出された肌色
画素の空間的な肌色画素分布を生成する肌色画素分布生
成手段と、上記肌色画素分布生成手段により生成された
肌色画素分布から肌色画素が密集する領域を肌色領域と
して人物画像の顔領域を判定する顔領域判定手段とを備
えることを特徴とする。

【００１２】また、本発明に係る画像処理装置は、上記
肌色画素分布生成手段は、人物画像の各水平位置毎に垂
直方向に並ぶ肌色画素の数を累積した水平方向の肌色画
素ヒストグラムである肌色画素分布を生成することを特
徴とする。

【００１３】また、本発明に係る画像処理装置は、上記
肌色画素分布生成手段は、人物画像の各水平位置毎に垂
直方向に並ぶ肌色画素の数を累積した水平方向の肌色画
素ヒストグラムと人物画像の各垂直位置毎に水平方向に
並ぶ肌色画素の数を累積した垂直方向の肌色画素ヒスト
グラムである肌色画素分布を生成することを特徴とす
る。

【００１４】また、本発明に係る画像処理装置は、上記
顔領域判定手段は、上記肌色画素分布生成手段により生
成された肌色画素分布から肌色領域の大きさと縦横の長
さの比を解析することにより顔領域を判定することを特
徴とする。

【００１５】また、本発明に係る画像処理装置は、上記
変換手段により得られた輝度データから肌色領域におけ
る垂直方向の輝度変化を検出する垂直輝度変化検出手段
を備え、上記肌色画素分布生成手段は、上記肌色画素抽
出手段により抽出された肌色画素の空間的な肌色画素分
布を生成すると共に上記垂直輝度変化検出手段により検
出された肌色領域における垂直方向の輝度変化の輝度変
化分布を生成し、上記顔領域判定手段は、上記肌色画素
分布生成手段により生成された肌色画素分布と輝度変化
分布とから人物画像の顔領域を判定することを特徴とす
る。

【００１６】また、本発明に係る画像処理装置は、上記
変換手段により得られた３属性データをブロックに分割
した各ブロック毎の平均値を算出するブロック内算出手
段を備え、上記肌色画素抽出手段は、上記ブロック内算
出手段により算出された各ブロックの平均値から肌色ブ
ロックを抽出し、上記肌色画素分布生成手段は、上記肌
色画素抽出手段により抽出された肌色ブロックの空間的
な肌色ブロック分布を生成し、上記顔領域判定手段は、
上記肌色画素分布生成手段により生成された肌色ブロッ
ク分布から人物画像の顔領域を判定することを特徴とす
る。

【００１７】また、本発明に係る画像処理装置は、上記
変換手段により得られた３属性データをブロックに分割
した各ブロック毎の平均値と上記垂直輝度変化検出手段
により検出された輝度変化をブロックに分割したブロッ
クの輝度変化の最大値を算出するブロック内算出手段を
備え、上記肌色画素抽出手段は、上記ブロック内算出手
段により算出された各ブロックの平均値から肌色ブロッ
クを抽出し、上記肌色画素分布生成手段は、上記肌色ブ
ロック抽出手段により抽出された肌色ブロックの空間的
な肌色ブロック分布と上記ブロック内算出手段により算
出されたブロックの輝度変化の最大値の輝度変化分布を
生成し、上記顔領域判定手段は、上記肌色画素分布生成
手段により生成された肌色ブロック分布及び輝度変化分
布から人物画像の顔領域を判定することを特徴とする。

【００１８】また、本発明に係る画像処理装置は、入力
された人物画像データの輝度データに輪郭強調処理を行
う輪郭強調手段と、入力された人物画像データの色差デ
ータを上記輪郭強調処理に要する時間に対応した遅延量
を与える遅延手段とを備え、上記肌領域検出手段により
検出された肌領域情報に基いて上記輪郭強調手段を制御
することを特徴とする。

【００１９】また、本発明に係る画像処理装置は、輝度
データと色差データに変換された人物画像データを上記
肌領域検出手段で肌領域情報を検出するのに要する時間
に対応した遅延量を与えて記憶する記憶手段と、上記記
憶手段に記憶された人物画像データを輝度データと色相
データとクロマデータの３属性データに変換する変換手
段と、上記変換手段により得られた３属性データから肌
色データを検出する検出手段とを備え、上記遅延手段
は、上記記憶手段に記憶された色差データに上記輪郭強
調処理に要する時間に対応した遅延量を与え、上記輪郭
強調手段は、上記肌領域検出手段により検出された肌領
域情報に基いた制御により上記検出手段により検出され
た上記判定結果に対応する人物画像データの輝度データ
に輪郭強調処理を行うことを特徴とする。

【００２０】また、本発明に係る画像処理装置は、入力
された人物画像データからシーンの変わり目を検出する
シーンチェンジ検出手段と、上記シーンチェンジ検出手
段の検出結果に基いて同じシーンが連続した場合のみ上
記肌領域検出手段により検出された肌領域情報の空間的
な位置を時間的に平滑化する平滑化手段とを備え、上記
輪郭強調手段は、上記平滑化手段からの肌領域情報に基
いた制御により上記検出手段により検出された上記判定
結果に対応する人物画像データの輝度データに輪郭強調
処理を行うことを特徴とする。

【００２１】また、本発明に係る画像処理装置は、入力
された人物画像データの輝度データの階調特性を変換す
る階調変換手段と、入力された人物画像データの色差デ
ータを上記階調変換手段で階調特性を変換するのに要す
る時間に対応した遅延量を与える遅延手段とを備え、上
記肌領域検出手段により検出された肌領域情報に基いて
上記階調変換手段を制御することを特徴とする。

【００２２】また、本発明に係る画像処理装置は、輝度
データと色差データに変換された人物画像データを上記
肌領域検出手段で肌領域情報を検出するのに要する時間
に対応した遅延量を与えて記憶する記憶手段と、上記記
憶手段に記憶された人物画像データを輝度データと色相
データとクロマデータの３属性データに変換する変換手
段と、上記変換手段により得られた３属性データから肌
色データを検出する検出手段とを備え、上記遅延手段
は、上記記憶手段に記憶された色差データに上記階調変
換手段で階調特性を変換するのに要する時間に対応した
遅延量を与え、上記階調変換手段は、上記肌領域検出手
段により検出された肌領域情報に基いた制御により上記
検出手段により検出された上記判定結果に対応する人物
画像データの輝度データの階調特性を変換することを特
徴とする。

【００２３】また、本発明に係る画像処理装置は、入力
された人物画像データからシーンの変わり目を検出する
シーンチェンジ検出手段と、上記シーンチェンジ検出手
段の検出結果に基いて同じシーンが連続した場合のみ上
記肌領域検出手段により検出された肌領域情報の空間的
な位置を時間的に平滑化する平滑化手段とを備え、上記
階調変換手段は、上記平滑化手段からの肌領域情報に基
いた制御により上記検出手段により検出された上記判定
結果に対応する人物画像データの輝度データの階調特性
を変換することを特徴とする。

【００２４】

【作用】本発明に係る画像処理装置では、変換手段は、
デジタル化された人物画像データの輝度データと色差デ
ータを輝度データと色相データとクロマデータの３属性
データに変換する。肌色画素抽出手段は、上記変換手段
により得られた３属性データから肌色画素を抽出する。
肌色画素分布生成手段は、上記肌色画素抽出手段により
抽出された肌色画素の空間的な肌色画素分布を生成す
る。顔領域判定手段は、上記肌色画素分布生成手段によ
り生成された肌色画素分布から肌色画素が密集する領域
を肌色領域として人物画像の顔領域を判定する。

【００２５】また、本発明に係る画像処理装置では、上
記肌色画素分布生成手段は、人物画像の各水平位置毎に
垂直方向に並ぶ肌色画素の数を累積した水平方向の肌色
画素ヒストグラムである肌色画素分布を生成する。

【００２６】また、本発明に係る画像処理装置では、上
記肌色画素分布生成手段は、人物画像の各水平位置毎に
垂直方向に並ぶ肌色画素の数を累積した水平方向の肌色
画素ヒストグラムと人物画像の各垂直位置毎に水平方向
に並ぶ肌色画素の数を累積した垂直方向の肌色画素ヒス
トグラムである肌色画素分布を生成する。

【００２７】また、本発明に係る画像処理装置では、上
記顔領域判定手段は、上記肌色画素分布生成手段により
生成された肌色画素分布から肌色領域の大きさと縦横の
長さの比を解析することにより顔領域を判定する。

【００２８】また、本発明に係る画像処理装置では、垂
直輝度変化検出手段は、上記変換手段により得られた輝
度データから肌色領域における垂直方向の輝度変化を検
出する。上記肌色画素分布生成手段は、上記肌色画素抽
出手段により抽出された肌色画素の空間的な肌色画素分
布を生成すると共に上記垂直輝度変化検出手段により検
出された肌色領域における垂直方向の輝度変化の輝度変
化分布を生成する。上記顔領域判定手段は、上記肌色画
素分布生成手段により生成された肌色画素分布と輝度変
化分布とから人物画像の顔領域を判定する。

【００２９】また、本発明に係る画像処理装置では、ブ
ロック内算出手段は、上記変換手段により得られた３属
性データをブロックに分割した各ブロック毎の平均値を
算出する。上記肌色画素抽出手段は、上記ブロック内算
出手段により算出された各ブロックの平均値から肌色ブ
ロックを抽出する。上記肌色画素分布生成手段は、上記
肌色画素抽出手段により抽出された肌色ブロックの空間
的な肌色ブロック分布を生成する。上記顔領域判定手段
は、上記肌色画素分布生成手段により生成された肌色ブ
ロック分布から人物画像の顔領域を判定する。

【００３０】また、本発明に係る画像処理装置では、ブ
ロック内算出手段は、上記変換手段により得られた３属
性データをブロックに分割した各ブロック毎の平均値と
上記垂直輝度変化検出手段により検出された輝度変化を
ブロックに分割したブロックの輝度変化の最大値を算出
する。上記肌色画素抽出手段は、上記ブロック内算出手
段により算出された各ブロックの平均値から肌色ブロッ
クを抽出する。上記肌色画素分布生成手段は、上記肌色
ブロック抽出手段により抽出された肌色ブロックの空間
的な肌色ブロック分布と上記ブロック内算出手段により
算出されたブロックの輝度変化の最大値の輝度変化分布
を生成する。上記顔領域判定手段は、上記肌色画素分布
生成手段により生成された肌色ブロック分布及び輝度変
化分布から人物画像の顔領域を判定する。

【００３１】また、本発明に係る画像処理装置では、輪
郭強調手段は、上記肌領域検出手段により検出された肌
領域情報に基いた制御により入力された人物画像データ
の輝度データに輪郭強調処理を行う。遅延手段は、入力
された人物画像データの色差データを上記輪郭強調処理
に要する時間に対応した遅延量を与える。

【００３２】また、本発明に係る画像処理装置では、記
憶手段は、輝度データと色差データに変換された人物画
像データを上記肌領域検出手段で肌領域情報を検出する
のに要する時間に対応した遅延量を与えて記憶する。変
換手段は、上記記憶手段に記憶された人物画像データを
輝度データと色相データとクロマデータの３属性データ
に変換する。検出手段は、上記変換手段により得られた
３属性データから肌色データを検出する。上記遅延手段
は、上記記憶手段に記憶された色差データに上記輪郭強
調処理に要する時間に対応した遅延量を与える。上記輪
郭強調手段は、上記肌領域検出手段により検出された肌
領域情報に基いた制御により上記検出手段により検出さ
れた上記判定結果に対応する人物画像データの輝度デー
タに輪郭強調処理を行う。

【００３３】また、本発明に係る画像処理装置では、シ
ーンチェンジ検出手段は、入力された人物画像データか
らシーンの変わり目を検出する。平滑化手段は、上記シ
ーンチェンジ検出手段の検出結果に基いて同じシーンが
連続した場合のみ上記肌領域検出手段により検出された
肌領域情報の空間的な位置を時間的に平滑化する。上記
輪郭強調手段は、上記平滑化手段からの肌領域情報に基
いた制御により上記検出手段により検出された上記判定
結果に対応する人物画像データの輝度データに輪郭強調
処理を行う。

【００３４】また、本発明に係る画像処理装置では、階
調変換手段は、上記肌領域検出手段により検出された肌
領域情報に基いた制御により入力された人物画像データ
の輝度データの階調特性を変換する。遅延手段は、入力
された人物画像データの色差データを上記階調変換手段
で階調特性を変換するのに要する時間に対応した遅延量
を与える。

【００３５】また、本発明に係る画像処理装置では、記
憶手段は、輝度データと色差データに変換された人物画
像データを上記肌領域検出手段で肌領域情報を検出する
のに要する時間に対応した遅延量を与えて記憶する。変
換手段は、上記記憶手段に記憶された人物画像データを
輝度データと色相データとクロマデータの３属性データ
に変換する。検出手段は、上記変換手段により得られた
３属性データから肌色データを検出する。上記遅延手段
は、上記記憶手段に記憶された色差データに上記階調変
換手段で階調特性を変換するのに要する時間に対応した
遅延量を与える。上記階調変換手段は、上記肌領域検出
手段により検出された肌領域情報に基いた制御により上
記検出手段により検出された上記判定結果に対応する人
物画像データの輝度データの階調特性を変換する。

【００３６】また、本発明に係る画像処理装置では、シ
ーンチェンジ検出手段は、入力された人物画像データか
らシーンの変わり目を検出する。平滑化手段は、上記シ
ーンチェンジ検出手段の検出結果に基いて同じシーンが
連続した場合のみ上記肌領域検出手段により検出された
肌領域情報の空間的な位置を時間的に平滑化する。上記
階調変換手段は、上記平滑化手段からの肌領域情報に基
いた制御により上記検出手段により検出された上記判定
結果に対応する人物画像データの輝度データの階調特性
を変換する。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００３８】まず、本発明の第１の実施例に係る画像処
理装置について説明する。

【００３９】例えば、上記画像処理装置は、入力された
画像データから人物の肌の領域（以下、肌領域と言
う。）を検出する肌領域検出手段１を備えており、上記
肌領域検出手段１は、図１に示すように、入力された画
像データを色の３属性データに変換する座標変換器１１
と、上記座標変換器１１により得られた３属性データか
ら肌色画素の空間的な肌色画素分布をメモリ１３上に生
成するヒストグラム生成器１２と、上記メモリ１３と、
上記メモリ１３上に生成された肌色画素分布から人物の
顔の領域（以下、顔領域と言う。）を判定する顔領域判
定器１４とを備えている。

【００４０】まず、図２に示すように、画像Ｐを水平方
向に走査して得られたアナログの輝度信号Ｙ_aと色差信
号Ｕ_a，Ｖ_aが、アナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／
Ｄ変換器と言う。）１０１によりデジタル変換され、デ
ジタル変換された輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dが顔
領域検出手段１に入力される。

【００４１】以下、上記顔領域検出手段１について具体
的に説明する。

【００４２】座標変換器１１は、上記Ａ／Ｄ変換器１０
１によりデジタル変換された輝度信号Ｙ_dと色差信号
Ｕ_d，Ｖ_dを色の３属性データである輝度データＹ、色相
データＨ、及び、クロマデータＣに変換する。色の３属
性データの定義には様々なものが存在するが、例えば、
輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dから数１に示す演算に
より輝度データＹ、色相データＨ、及び、クロマデータ
Ｃを求める。

【００４３】

【数１】

【００４４】ヒストグラム生成器１２は、図３に示すよ
うに、画像Ｐの各水平位置ｉ毎に垂直方向に並ぶ肌色画
素の数を累積した水平方向の肌色画素ヒストグラムＳＨ
をメモリ１３上に生成する。

【００４５】即ち、上記座標変換器１１で得られた輝度
データＹ、色相データＨ、及び、クロマデータＣに対し
て、肌色の範囲を定義するために予め設定された輝度定
数Ｙ_min，Ｙ_maxと、色相定数Ｈ_min，Ｈ_maxと、クロマ定
数Ｃ_min，Ｃ_maxを持って、Ｙ_min＜Ｙ＜Ｙ_max Ｈ_min＜Ｈ＜Ｈ_max Ｃ_min＜Ｃ＜Ｃ_ｍａｘなる肌色の条件を満足するか否かを判定する。例えば、
上記輝度データＹ、色相データＨ、及び、クロマデータ
Ｃに対応する画像Ｐ上の位置を画素Ｓ（ｉ，ｊ）で示す
と、上記画素Ｓ（ｉ，ｊ）が上記肌色の条件を満たし、
肌色であると判定された場合には、メモリ１３上にある
肌色画素ヒストグラムＳＨのｉ番目の値ＳＨ［ｉ］に１
を加算する（ＳＨ［ｉ］＝ＳＨ［ｉ］＋１）。このよう
な処理を各水平位置毎に行うことにより、垂直方向に並
ぶ肌色画素の数が累積されて、メモリ１３上に肌色画素
ヒストグラムＳＨ［ｉ］が生成される。

【００４６】顔領域判定器１４は、上記ヒストグラム生
成器１２によりメモリ１３上に１枚の画像Ｐの肌色画素
ヒストグラムＳＨ［ｉ］が生成された時点で、肌色画素
ヒストグラムＳＨ［ｉ］を解析して、上記図３に示した
画像Ｐの人物Ｍの顔領域Ｆを検出する。

【００４７】即ち、図４に示すように、まず、肌色画素
ヒストグラムＳＨ［ｉ］で最も度数の大きい水平位置ｉ
を検出し、これを最大値ｉ_ｍａｘとする。

【００４８】次に、上記最大値ｉ_maxを中心に前後両方
向に向かって最初に現れる極小点ｉ_m，ｉ_pを検出する。

【００４９】次に、上記最大値ｉ_maxを中心に前後両方
向に向かって、上記最大値ｉ_max番目の度数ＳＨ
［ｉ_max］のα％の度数に対応する最初の点ｉα_m，ｉα
_pを検出する。ここで、上記“α”は、肌領域の幅を定
義するための、０≦α≦１．０を満たす定数である。但
し、上記点ｉα_mが、ｉ_m≦ｉα_m≦ｉ_maxの範囲に存在し
なかった場合、或は、上記点ｉα_pが、ｉ_max≦ｉα_p≦
ｉ_pの範囲に存在しなかった場合には、各々、ｉα_m＝ｉ
_m、ｉα_p＝ｉ_pとする。

【００５０】このようにして検出された極小点ｉ_m，
ｉ_p、及び、点ｉα_m，ｉα_pが、縦横の長さの比の下限
のしきい値Ｔ_asp1と、上限のしきい値Ｔ_asp2、及び、画
素数の下限のしきい値Ｔ_numを持って、数２に示す顔領
域の条件式を満たすか否かを判定する。

【００５１】

【数２】

【００５２】上記数２に示した条件式を満たした場合に
は、極小点ｉ_m，ｉ_pに挟まれた領域Ｓ_mpを顔領域Ｆと見
なし、極小点ｉ_m，ｉ_pを顔領域の情報として出力する。
或は、上記数２に示した条件式を満たさなかった場合に
は、ＳＨ［ｋ］＝０（ｉｍ＜ｋ＜ｉｐ）として、上述し
た解析処理を繰り返す。

【００５３】尚、定数α、各しきい値Ｔ_asp1，Ｔ_asp2，
Ｔ_numは、予め設定されているものとする。

【００５４】上述のような構成をした肌領域検出手段１
の動作を説明する。

【００５５】Ａ／Ｄ変換器１０１によりデジタル変換さ
れた画像Ｐの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dは、座標
変換器１１に入力される。

【００５６】上記座標変換器１１は、入力された輝度信
号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを輝度データＹ、色相データ
Ｈ、及び、クロマデータＣに変換し、変換した輝度デー
タＹ、色相データＨ、及び、クロマデータＣをヒストグ
ラム生成器１２に供給する。上記ヒストグラム生成器１
２は、上記座標変換器１１からの輝度データＹ、色相デ
ータＨ、及び、クロマデータＣが肌色の条件を満足する
か否かを判定することによりメモリ１３上に肌色画素ヒ
ストグラムＳＨ［ｉ］を生成する。

【００５７】顔領域判定器１４は、上記ヒストグラム生
成器１２によりメモリ１３上に生成された画像１枚分の
肌色画素ヒストグラムＳＨ［ｉ］から肌色画素が密集す
る領域を肌領域として検出し、検出した肌領域の大き
さ、縦横の長さの比に基いて顔領域か否かを判定する。
そして、判定の結果が顔領域であった場合には、顔領域
の情報ｉ_m，ｉ_pを出力する。

【００５８】上述のように、本実施例では、水平方向の
肌色画素ヒストグラムＳＨ［ｉ］を生成し、上記肌色画
素ヒストグラムＳＨ［ｉ］に基いて肌色画素が密集する
領域を肌領域として検出し、検出した肌領域の大きさ、
縦横の長さの比に基いて顔領域の判定を行っているた
め、人物の肌領域の解析、及び、人物の顔領域の検出を
高速に且つ正確に行うことができる。

【００５９】次に、本発明の第２の実施例に係る画像処
理装置について説明する。

【００６０】上記画像処理装置は、上述した第１の実施
例に係る画像処理装置の肌領域検出手段１と同じ構成の
肌領域検出手段１を備えているが、本実施例における肌
領域検出手段１のヒストグラム生成器１２は、図５に示
すように、水平方向の肌色画素ヒストグラムＳＨ［ｉ］
と垂直方向の肌色画素ヒストグラムＳＶ［ｊ］とをメモ
リ１３上に生成する。

【００６１】即ち、画像Ｐ上の位置Ｓ（ｉ，ｊ）が肌色
であると判定された場合には、メモリ１３上にある水平
方向の肌色画素ヒストグラムＳＨのｉ番目の値ＳＨ
［ｉ］に１を加算する（ＳＨ［ｉ］＝ＳＨ［ｉ］＋１）
と共に、垂直方向の肌色画素ヒストグラムＳＶのｊ番目
の値ＳＶ［ｊ］に１を加算する（ＳＶ［ｊ］＝ＳＶ
［ｊ］＋１）。

【００６２】このようにして、メモリ１３上に水平方向
の肌色画素ヒストグラムＳＨ［ｉ］と垂直方向の肌色画
素ヒストグラムＳＶ［ｊ］が生成され、顔領域判定器１
４は、上記水平方向の肌色画素ヒストグラムＳＨ［ｉ］
と垂直方向の肌色画素ヒストグラムＳＶ［ｊ］に基い
て、上述した第１の実施例と同様にして解析を行い、各
方向における顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p、及び、ｊ_m，ｊ_pを
出力する。

【００６３】上述のように、本実施例では、水平方向の
肌色画素ヒストグラムＳＨ［ｉ］の他に垂直方向の肌色
画素ヒストグラムＳＶ［ｊ］も生成するため、人物の肌
領域の解析、及び、人物の顔領域の検出をより正確に行
うことができる。

【００６４】次に、本発明の第３の実施例に係る画像処
理装置について説明する。

【００６５】上記画像処理装置は、図６に示すように、
上述した第１、及び、第２の実施例の肌領域検出手段１
の構成に加えて、肌領域における垂直方向の輝度変化を
検出する垂直輝度変化検出器２１を有する肌領域検出手
段２を備えている。

【００６６】尚、上記図１に示した画像処理装置と同じ
動作を示す箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明
を省略する。

【００６７】即ち、上記垂直輝度変化検出器２１は、座
標変換器１１により変換された輝度データＹ、色相デー
タＨ、及び、クロマデータＣのうち上記輝度データＹの
垂直方向の微分値を水平方向の各位置毎に累積した水平
方向の微分ヒストグラムＤＨ［ｉ］をメモリ１３上に生
成する。また、上記輝度データＹの垂直方向の微分値を
垂直方向の各位置毎に累積した垂直方向の微分ヒストグ
ラムＤＶ［ｊ］もメモリ１３上に生成する。

【００６８】例えば、画像上の任意の位置（ｉ，ｊ）に
おける輝度データＹの垂直方向の微分値ｖ_ijは、微分計
算の定数ｄｊを持って、ｖ_ij＝｜２Ｙ（ｉ，ｊ）−Ｙ（ｉ，ｊ−ｄｊ）−Ｙ
（ｉ，ｊ＋ｄｊ）｜なる演算により求められる。この演算式は、垂直方向の
２次微分値の絶対値を表している。

【００６９】従って、メモリ１３上にある水平方向の微
分ヒストグラムＤＨのｉ番目の値ＤＨ［ｉ］に微分値ｖ
_ijを加算する（ＤＨ［ｉ］＝ＤＨ［ｉ］＋ｖ_ij）。ま
た、垂直方向の肌色画素ヒストグラムＤＶのｊ番目の値
ＤＶ［ｊ］に微分値ｖ_ijを加算する（ＤＶ［ｊ］＝ＤＶ
［ｊ］＋ｖ_ij）。

【００７０】このようにして、メモリ１３上に水平方向
の微分ヒストグラムＤＨ［ｉ］と垂直方向の微分ヒスト
グラムＤＶ［ｊ］が生成される。

【００７１】一方、ヒストグラム生成器１２は、例え
ば、上述した第２の実施例と同様にして、水平方向の肌
色画素ヒストグラムＳＨ［ｉ］と垂直方向の肌色画素ヒ
ストグラムＳＶ［ｊ］をメモリ１３上に生成する。

【００７２】顔領域判定器１４は、水平方向の肌色画素
ヒストグラムＳＨ［ｉ］と垂直方向の肌色画素ヒストグ
ラムＳＶ［ｊ］を基にして、上記第２の実施例と同様に
顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p、及び、ｊ_m，ｊ_pを求める。ここ
で、上記顔領域判定器１４は、さらに、水平方向の微分
ヒストグラムＤＨ［ｉ］と垂直方向の微分ヒストグラム
ＤＶ［ｊ］を基に、数３、或は、数４に示す演算を行
う。

【００７３】

【数３】

【００７４】

【数４】

【００７５】上記数３、或は、図４で示した演算により
得られた値ｄが、予め設定されたしきい値Ｔ_dev以上で
あった場合には、検出した顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p、及
び、ｊ_m，ｊ_pを出力し、上記値ｄがしきい値Ｔ_dev以下
であった場合には、ＳＨ［ｋ］＝０（ｉ_m＜ｋ＜ｉ_p）と
して解析処理を繰り返す。

【００７６】上述のような構成をした肌領域検出手段２
の動作を説明する。

【００７７】Ａ／Ｄ変換器１０１によりデジタル変換さ
れた画像Ｐの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dは、座標
変換器１１に入力される。

【００７８】上記座標変換器１１は、入力された輝度信
号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを輝度データＹ、色相データ
Ｈ、及び、クロマデータＣに変換し、変換した輝度デー
タＹ、色相データＨ、及び、クロマデータＣをヒストグ
ラム生成器１２に供給すると共に輝度データＹを垂直輝
度変化検出器２１に供給する。

【００７９】上記ヒストグラム生成器１２は、上記座標
変換器１１からの輝度データＹ、色相データＨ、及び、
クロマデータＣが肌色の条件を満足するか否かを判定す
ることによりメモリ１３上に水平方向の肌色画素ヒスト
グラムＳＨ［ｉ］と垂直方向の肌色画素ヒストグラムＳ
Ｖ［ｊ］を生成する。

【００８０】一方、上記垂直輝度変化検出器２１は、上
記座標変換器１１からの輝度データＹの垂直方向の微分
値を水平方向の各位置毎に累積した水平方向の微分ヒス
トグラムＤＨ［ｉ］と、上記輝度データＹの垂直方向の
微分値を垂直方向の各位置毎に累積した垂直方向の微分
ヒストグラムＤＶ［ｊ］をメモリ１３上に生成する。顔
領域判定器１４は、上記ヒストグラム生成器１２により
メモリ１３上に生成された肌色画素ヒストグラムＳＨ
［ｉ］と肌色画素ヒストグラムＳＶ［ｊ］から肌色画素
が密集する領域を肌領域として検出し、検出した肌領域
の大きさ、縦横の長さの比に基いて顔領域か否かを判定
する。そして、判定の結果が顔領域であった場合には、
上記垂直輝度変化検出器２１によりメモリ１３上に生成
された微分ヒストグラムＤＨ［ｉ］と微分ヒストグラム
ＤＶ［ｊ］に基いて、顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_p
を出力する。

【００８１】上述のような垂直方向の輝度変化の分布に
基いた顔領域の情報ｉ_m，ｉ_pとｊ_m，ｊ_pの検出は、人物
の顔には目、口等の水平方向のエッジが含まれているこ
とに基くものであるが、垂直方向の輝度変化の分布に基
いて顔領域の判定を行うことにより、例えば、壁のよう
な輝度変化の少ない一様な領域の誤検出を回避すること
ができる。従って、人物の肌色領域の解析、及び、人物
の顔領域の検出をより正確に行うことができる。

【００８２】尚、本実施例では、上記ヒストグラム生成
器１２は、水平方向の肌色画素ヒストグラムＳＨ［ｉ］
と垂直方向の肌色画素ヒストグラムＳＶ［ｊ］をメモリ
１３上に生成することとしたが、上述した第１の実施例
と同様に、水平方向の肌色画素ヒストグラムＳＨ［ｉ］
のみをメモリ１３上に生成することとしてもよい。

【００８３】次に、本発明の第４の実施例に係る画像処
理装置について説明する。

【００８４】上記画像処理装置は、図７に示すように、
上述した第３の実施例の肌領域検出手段２の構成に加え
て、輝度データＹ、色相データＨ、クロマデータＣ、及
び、垂直方向の輝度変化ｖ_ijをブロック単位に平均化す
るブロック内特徴量算出器３１を有する肌領域検出手段
３を備えている。

【００８５】尚、上記図１、及び、上記図６に示した画
像処理装置と同じ動作を示す箇所には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。

【００８６】即ち、上記ブロック内特徴量算出器３１
は、図８に示すように、座標変換器１１により変換され
た画像Ｐの輝度データＹ、色相データＨ、及び、クロマ
データＣを、例えば、ブロックＢの大きさを表す定数ｍ
_i，ｍ_jを持って、水平方向の画素数（２ｍ_i＋１）、垂
直方向の画素数（２ｍ_j＋１）で示される大きさのブロ
ックＢに分割する。従って、各ブロック内の画素数Ｍ
は、Ｍ＝（２ｍ_i＋１）（２ｍ_j＋１）で表すことができる。

【００８７】そして、画素数Ｍを持って、数５、数６、
数７に示す演算により、各ブロック毎の輝度データＹの
平均値Ｙ_ave、色相データＨの平均値Ｈ_ave、及び、クロ
マデータの平均値Ｃ_aveを求める。

【００８８】

【数５】

【００８９】

【数６】

【００９０】

【数７】

【００９１】従って、上述のようにして算出された値Ｙ
_ave、Ｈ_ave、Ｃ_ave、ｖ_ibjbmaxが各ブロックの代表値と
してヒストグラム生成器１２に供給される。上記ストグ
ラム生成器１２は、上記図８に示すように、メモリ１３
上にある水平方向の肌色ブロックヒストグラムＳＨのｉ
番目のブロックＳＨ［ｉ_b］に１を加算する（ＳＨ
［ｉ_b］＝ＳＨ［ｉ_b］＋１）と共に、垂直方向の肌色ブ
ロックヒストグラムＳＶのｊ番目のブロックＳＶ
［ｊ_b］に１を加算する（ＳＶ［ｊ_b］＝ＳＶ［ｊ_b］＋
１）。このようにして、メモリ１３上には、ブロック単
位の水平方向の肌色ブロックヒストグラムＳＶ［ｉ_b］
と垂直方向の肌色ブロックヒストグラムＳＶ［ｊ_b］が
生成される。

【００９２】また、上記ブロック内特徴量算出器３１
は、垂直輝度変化検出器２１により得られた垂直方向の
微分値ｖ_ijに対しては、ブロック内の最大値ｖ_ibjbmax
を数８に示す演算により求める。

【００９３】

【数８】

【００９４】従って、上記最大値ｖ_ibjbmaxも各ブロッ
クの代表値としてメモリ１３に出力されることとなり、
メモリ１３上にある水平方向の微分ヒストグラムＤＨの
ｉ番目のブロックＤＨ［ｉ_b］に微分値ｖ_ibjbが加算さ
れ（ＤＨ［ｉ_b］＝ＤＨ［ｉ_b］＋ｖ_ibjb）、また、垂直
方向の肌色画素ヒストグラムＤＶのｊ番目のブロックＤ
Ｖ［ｊ_b］に微分値ｖ_ibjbが加算される（ＤＶ［ｊ_b］＝
ＤＶ［ｊ_b］＋ｖ_ibjb）。このようにして、メモリ１３
上には、ブロック単位の水平方向の微分ヒストグラムＤ
Ｈ［ｉ_b］と垂直方向の微分ヒストグラムＤＶ［ｊ_b］も
生成される。

【００９５】顔領域判定器１４は、メモリ１３上に生成
されたブロック単位の肌色ブロックヒストグラムＳＶ
［ｉ_b］、肌色ブロックヒストグラムＳＶ［ｊ_b］、微分
ヒストグラムＤＨ［ｉ_b］、及び、微分ヒストグラムＤ
Ｖ［ｊ_b］を、上述した第２の実施例と同様にして、肌
色ブロックを検出し、検出した肌色ブロックの大きさ、
縦横の長さの比に基いて顔領域であるか否かを判定す
る。そして、顔領域と判定された肌色ブロックのブロッ
ク番号ｉ_bm，ｉ_bp，ｊ_bm，ｊ_bpの中心位置ｉ_m，ｉ_p，ｊ
_m，ｊ_pをｉ_m＝ｉ_bm（２ｍ_i＋１）＋ｍ_i i_p＝ｉ_bp（２ｍ_i＋１）＋ｍ_i ｊ_m＝ｊ_bm（２ｍ_j＋１）＋ｍ_j ｊ_p＝ｊ_bp（２ｍ_j＋１）＋ｍ_j なる演算で求め、求めた中心位置ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pを
顔領域の境界を示す座標とし、顔領域の情報として出力
する。

【００９６】上述のような構成をした肌領域検出手段３
の動作を説明する。

【００９７】Ａ／Ｄ変換器１０１によりデジタル変換さ
れた画像Ｐの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dは、座標
変換器１１に入力される。

【００９８】上記座標変換器１１は、入力された輝度信
号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを輝度データＹ、色相データ
Ｈ、及び、クロマデータＣに変換し、変換した輝度デー
タＹ、色相データＨ、及び、クロマデータＣをブロック
内特徴量算出器３１に供給すると共に輝度データＹを垂
直輝度変化検出器２１に供給する。

【００９９】上記垂直輝度変化検出器２１は、上記座標
変換器１１からの輝度データＹの垂直方向の微分値ｖ_ij
を求め、求めた微分値ｖ_ijを上記ブロック内特徴量算出
器３１に供給する。

【０１００】上記ブロック内特徴量算出器３１は、上記
座標変換器１１からの輝度データＹ、色相データＨ、及
び、クロマデータＣをブロックに分割し、各ブロック毎
の輝度データＹの平均値Ｙ_ave、色相データＨの平均値
Ｈ_ave、及び、クロマデータの平均値Ｃ_aveを求め、求め
た色相データＨの平均値Ｈ_ave、及び、クロマデータの
平均値Ｃ_aveをヒストグラム生成器１２に供給する。

【０１０１】上記ヒストグラム生成器１２は、上記座標
変換器１１からの輝度データＹ、色相データＨ、及び、
クロマデータＣの平均値Ｙ_ave，Ｈ_ave，Ｃ_aveが肌色の
条件を満足するか否かを判定することによりメモリ１３
上に水平方向の肌色ブロックヒストグラムＳＨ［ｉ］と
垂直方向の肌色ブロックヒストグラムＳＶ［ｊ］を生成
する。

【０１０２】また、上記ブロック内特徴量算出器３１
は、上記垂直輝度変化検出器２１からの微分値ｖ_ijに対
しては、ブロック内の最大値ｖ_ibjbmaxを求め、求めた
ブロック内の最大値ｖ_ibjbmaxをメモリ１３に出力す
る。これにより、メモリ１３上には、ブロック単位の水
平方向の微分ヒストグラムＤＨ［ｉ_b］と垂直方向の微
分ヒストグラムＤＶ［ｊ_b］も生成される。

【０１０３】顔領域判定器１４は、メモリ１３上に生成
されたブロック単位の肌色ブロックヒストグラムＳＨ
［ｉ_b］と肌色ブロックヒストグラムＳＶ［ｊ_b］から肌
色が密集する領域を肌領域として検出し、検出した肌領
域の大きさ、縦横の長さの比に基いて顔領域か否かを判
定する。そして、判定の結果が顔領域であった場合に
は、メモリ１３上に生成されたブロック単位の微分ヒス
トグラムＤＨ［ｉ_b］と微分ヒストグラムＤＶ［ｊ_b］に
基いて、顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pを出力する。

【０１０４】上述のように、本実施例では、画像をブロ
ックに分割し、ブロック内の平均色の分布に基いて肌色
ブロックを検出し、検出した肌色ブロックの大きさ、縦
横の長さの比に基いて顔領域を検出しているため、人物
の肌色領域の解析、及び、人物の顔領域の検出を高速に
且つ正確に行うことができる。

【０１０５】尚、本実施例では、上記ヒストグラム生成
器１２は、水平方向の肌色ブロックヒストグラムＳＨ
［ｉ_b］と垂直方向の肌色ブロックヒストグラムＳＶ
［ｊ_b］をメモリ１３上に生成することとしたが、水平
方向の肌色ブロックヒストグラムＳＨ［ｉ_b］のみをメ
モリ１３上に生成することとしてもよい。

【０１０６】また、本実施例では、垂直輝度変化検出器
２１を設けることとしたが、上記垂直輝度変化検出器２
１を設けずに、例えば、上記図１に示した肌領域検出手
段１の構成において、座標変換器１１の後段にブロック
内特徴量算出器３１を備えることとしてもよい。この場
合、水平方向の肌色ブロックヒストグラムＳＨ［ｉ_b］
と垂直方向の肌色ブロックヒストグラムＳＶ［ｊ_b］、
或は、水平方向の肌色ブロックヒストグラムＳＨ
［ｉ_b］のみから顔領域を検出することとなる。

【０１０７】次に、本発明の第５の実施例に係る画像処
理装置について説明する。

【０１０８】上記画像処理装置は、上述した第３の実施
例に係る画像処理装置の肌領域検出手段２を適用したも
のであり、例えば、図９に示すように、上記図６に示し
た肌領域検出手段２と、上記肌領域検出手段２により得
られた顔領域の情報に基いた制御により輪郭強調処理を
行う輪郭強調器４と、上記輪郭強調器４から出力される
データと入力データとの同期をとるための遅延器５と、
Ａ／Ｄ変換器１０１と、デジタル／アナログ変換器（以
下、Ｄ／Ａ変換器と言う。）１０２とを備えている。

【０１０９】尚、上記図６に示した肌領域検出手段２と
同じ動作を示す箇所には同一の符号を付し、その詳細な
説明を省略する。

【０１１０】上記肌領域検出手段２には、Ａ／Ｄ変換器
１０１によりデジタル変換された輝度信号Ｙ_dと色差信
号Ｕ_d，Ｖ_dが入力され、上記肌領域検出手段２は、上述
したように、入力された輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ
_dから顔領域を検出する。そして、検出した顔領域の情
報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_p、即ち、顔領域の境界の座標を示
す４つの座標を輪郭強調器４に供給する。

【０１１１】ここで、上記肌領域検出手段２において、
入力された輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dに対応する
画素が肌色であると判定された場合、上記肌領域検出手
段２のヒストグラム生成器１２は、肌色を検出したか否
かを示す肌色検出信号ｃｎｔｌ₁を輪郭強調器４に供給
する。

【０１１２】また、上記輪郭強調器４には、Ａ／Ｄ変換
器１０１によりデジタル変換された輝度信号Ｙ_dが入力
される。上記輪郭強調器４は、入力された輝度信号Ｙ_d
に輪郭強調処理を施し、輪郭強調処理を施した輝度信号
Ｙ^d _dをＤ／Ａ変換器１０２に供給する。

【０１１３】この時、肌領域検出手段２から顔領域の情
報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pが供給されると共に肌色検出信号
ｃｎｔｌ₁が供給され、且つ、入力された輝度信号Ｙ_dに
対応する画素が上記顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pで
示される領域内に存在した場合、上記輪郭強調器４は、
上記輝度信号Ｙ_dに輪郭強調処理を施す際に、その強調
の度合を小さくする。

【０１１４】具体的に説明すると、まず、輪郭強調器４
に肌領域検出手段２から供給される顔領域の情報ｉ_m，
ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pは、現在入力中の画像よりも時間的に画
像１枚分過去の画像から得られたものである。これに対
して、輪郭強調器４に肌領域検出手段２から供給される
肌色検出信号ｃｎｔｌ₁は、現在入力中の画像の各画素
の色に関する情報である。即ち、上記輪郭強調器４は、
過去の画像から得られた顔領域の情報と、現在入力中の
画像の画素単位の色情報により強調の程度を調整するも
のである。

【０１１５】例えば、上記輪郭強調器４は、図１０に示
すように、係数算出器４１と、係数平滑化器４２と、強
調信号生成器４３と、加算器４５とを備えており、原信
号に２次微分を加算する従来の輪郭強調器を適用したも
のである。

【０１１６】上記係数算出器４１には、上記肌領域検出
手段２からの顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pと肌色検
出信号ｃｎｔｌ₁が供給される。上記係数算出器４１
は、これらの情報から画像上の位置（ｉ，ｊ）に対応す
る係数ｃ_ijを求める。

【０１１７】即ち、現在の処理対象となっている画像上
での位置（ｉ，ｊ）が顔領域に含まれている場合（ｉ_m
＜ｉ＜ｉ_p、ｊ_m＜ｊ＜ｊ_p）には「１」を、顔領域に含
まれていない場合には「０」を出力値とする関数ｆ
₀（ｉ，ｊ）と、肌色検出信号ｃｎｔｌ₁が現在の画素が
肌色であることを示している場合（ｃｎｔｌ₁＝１）に
は「１」、肌色でないことを示している場合（ｃｎｔｌ
₁＝０）には「０」を出力値とする関数ｆ₁（ｃｎｔ
ｌ₁）を持って、顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_p、及
び、肌色検出信号ｃｎｔｌ₁から画像上の位置（ｉ，
ｊ）に対応する係数ｃ_ijを、ｃ_ij＝１−ｆ₀（ｉ，ｊ）ｆ₁（ｃｎｔｌ₁）なる演算により求める。

【０１１８】従って、係数ｃ_ijは、現在の処理対象とな
っている画像上での位置（ｉ，ｊ）が顔領域に含まれ、
且つ、その色が肌色である場合のみ「０」となり、それ
以外の場合は「１」となる。

【０１１９】このようにして求められた係数ｃ_ijは、係
数平滑化器４２に供給される。上記係数平滑化器４２
は、関数ｆ₀（ｉ，ｊ）と関数ｆ₁（ｃｎｔｌ₁）の不連
続性を緩和するために、係数ｃ_ijの近傍における平均値
ｃ^d _ijを求める。

【０１２０】即ち、近傍系内の画素数Ｎは、平均値ｃ^d
_ijを求める近傍系の大きさを表す定数ｎ_i，ｎ_jと、近傍
系を構成する水平方向の画素数（２ｎ_i＋１）、及び、
垂直方向の画素数（２ｎ_j＋１）を持って、Ｎ＝（２ｎ_i＋１）（２ｎ_j＋１）と表せる。

【０１２１】従って、上記係数平滑化器４２は、係数ｃ
_ijの近傍における平均値ｃ^d _ijを、上記近傍系内の画素
数Ｎを持って、数９に示す演算により求める。

【０１２２】

【数９】

【０１２３】そして、上記係数平滑化器４２は、求めた
係数ｃ_ijの近傍における平均値ｃ^d _ijを平滑化補正係数
ｃ^d _ijとして強調信号生成器４３に供給する。

【０１２４】上記強調信号生成器４３には、上記係数平
滑化器４２から平滑化補正係数ｃ^d _ijが供給されると共
に、Ａ／Ｄ変換器１０１によりデジタル変換された輝度
信号Ｙ_dが供給される。

【０１２５】上記強調信号生成器４３は、上記Ａ／Ｄ変
換器１０１からの輝度信号Ｙ_dの２次微分値に上記係数
平滑化器４２からの平滑化補正係数ｃ^d _ij乗じることに
より、強調信号ｄＹを生成する。

【０１２６】即ち、平滑化補正係数ｃ^d _ijに対応する輝
度信号Ｙ_dを輝度信号Ｙ_d（ｉ，ｊ）で示すと、上記強調
信号ｄＹは、定数ｄｉを持って、ｄＹ＝ｃ^d _ij（２Ｙ_d（ｉ，ｊ）−Ｙ_d（ｉ＋ｄｉ，ｊ）
−Ｙ_d（ｉ−ｄｉ，ｊ））なる演算により求められる。この時、入力データの同期
をとるために適当な遅延が施される。そして、上記強調
信号生成器４３は、生成した強調信号ｄＹを加算器４５
に供給する。

【０１２７】上記加算器４５には、上記強調信号生成器
４３から強調信号ｄＹが供給されると共に、上記Ａ／Ｄ
変換器１０１からの輝度信号Ｙ_dが供給される。

【０１２８】上記加算器４５は、上記強調信号生成器４
３からの強調信号ｄＹと上記Ａ／Ｄ変換器１０１からの
平滑化補正係数ｃ^d _ijに対応する輝度信号Ｙ_d（ｉ，ｊ）
とを加算し、加算結果を輪郭強調処理を施した輝度信号
Ｙ^d _dとして出力する。

【０１２９】即ち、現在の処理対象となっている画像上
での位置（ｉ，ｊ）の輝度信号Ｙ_d（ｉ，ｊ）に輪郭強
調処理を施した輝度信号Ｙ^d _d（ｉ，ｊ）は、Ｙ^d _d（ｉ，ｊ）＝Ｙ_d（ｉ，ｊ）＋ｄＹなる演算により求められる。

【０１３０】上述のように、輪郭強調器４は、肌領域検
出手段２からの顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pと肌色
検出信号ｃｎｔｌ₁により強調の程度を画素毎に制御
し、入力された輝度信号Ｙ_dに輪郭強調処理を施す。そ
して、輪郭強調処理を施した輝度信号Ｙ^d _dをＤ／Ａ変換
器１０２に供給する。ここで、上述した輪郭強調処理に
おいては、入力データの同期をとるために、適当な遅延
が施される。

【０１３１】一方、遅延器５には、Ａ／Ｄ変換器１０１
によりデジタル変換された色差信号Ｕ_d，Ｖ_dが入力され
る。上記遅延器５は、入力された色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを遅
延して、上記輪郭強調器４により輪郭強調処理が施され
た輝度信号Ｙ^d _dとの同期をとる。上記遅延器５により遅
延された色差信号Ｕ_d，Ｖ_dは、Ｄ／Ａ変換器１０２に供
給される。

【０１３２】従って、上記Ｄ／Ａ変換器１０２は、上記
輪郭強調器４により輪郭強調処理が施された輝度信号Ｙ
^d _dと、上記遅延器５により上記輝度信号Ｙ^d _dと同期がと
られた色差信号Ｕ_d，Ｖ_dをアナログ変換し、輝度信号Ｙ
^d _a、色差信号Ｕ_a，Ｖ_aとして出力する。

【０１３３】上述のような構成をした画像処理装置の動
作を説明する。

【０１３４】Ａ／Ｄ変換器１０１は、入力された輝度信
号Ｙ_aと色差信号Ｕ_a，Ｖ_aをデジタル変換し、デジタル
変換した輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを肌領域検出
手段２に供給すると共に、上記輝度信号Ｙ_dを輪郭強調
器４に供給し、上記色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを遅延器５に供給
する。

【０１３５】上記肌領域検出手段２は、上記Ａ／Ｄ変換
器１０１からの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dから肌
領域を検出し、検出結果を示す肌色検出信号ｃｎｔｌ₁
を輪郭強調器４に供給する。また、検出した肌領域を解
析することにより顔領域を検出し、検出した顔領域の情
報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pを輪郭強調器４に供給する。

【０１３６】上記輪郭強調器４は、上記Ａ／Ｄ変換器１
０１からの輝度信号Ｙ_dに輪郭強調処理を施して、輪郭
強調処理を施した輝度信号Ｙ^d _aをＤ／Ａ変換器１０２に
供給する。

【０１３７】この時、上記肌領域検出手段２からの顔領
域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pで示される領域に、現在の
処理対象となっている輝度信号Ｙ_dに対応する画素が含
まれており、且つ、上記肌領域検出手段２からの肌色検
出信号ｃｎｔｌ₁が現在の処理対象となっている画素は
肌色であることを示している場合、上記輪郭強調器４
は、強調の度合を小さくして上記輝度信号Ｙ_dに輪郭強
調処理を施し、輪郭強調処理を施した輝度信号Ｙ^d _aをＤ
／Ａ変換器１０２に供給する。

【０１３８】遅延器５は、上記Ａ／Ｄ変換器１０１から
の色差信号Ｕ_a，Ｖ_aを遅延して上記輪郭強調器４で輪郭
強調処理が施された輝度信号Ｙ^d _aとの同期をとり、遅延
した色差信号Ｕ_a，Ｖ_aをＤ／Ａ変換器１０２に供給す
る。

【０１３９】上記Ｄ／Ａ変換器１０２は、上記輪郭強調
器４からの輝度信号Ｙ^d _dと、上記遅延器５からの色差信
号Ｕ_d，Ｖ_dをアナログ変換し、輝度信号Ｙ_a ^d、色差信号
Ｕ_a，Ｖ_aとして出力する。

【０１４０】上述のように、本実施例では、上記図６に
示した肌領域検出手段２を適用し、上記肌領域検出手段
２により得られた過去の画像に対する顔領域の情報と、
現在入力中の画像の画素単位の肌色検出信号により、強
調の度合を調整して輪郭強調処理を行っているため、人
物の顔の領域を強調することなく他の領域を強調するこ
とができる。従って、画像の鮮鋭度を向上させることが
できる。

【０１４１】次に、本発明の第６の実施例に係る画像処
理装置について説明する。

【０１４２】上記画像処理装置は、図１１に示すよう
に、上述した第５の実施例に係る画像処理装置の構成に
加えて、Ａ／Ｄ変換器１０１によりデジタル変換された
輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを記憶する画像メモリ
６と、上記画像メモリ６に記憶された輝度信号Ｙ_dと色
差信号Ｕ_d，Ｖ_dを色の３属性データに変換する座標変換
器７と、上記座標変換器７により変換された３属性デー
タが肌色の条件を満たしているか否かを検出する肌色画
素検出器８とを備えている。

【０１４３】また、上記画像処理装置では、肌領域検出
手段２からは肌色検出信号ｃｎｔｌ₁は出力されず、上
記肌色画素検出器８から肌色検出信号ｃｎｔｌ₁が輪郭
強調器４に対して出力されることとなる。さらに、上記
輪郭強調器４には、画像メモリ６に記憶された輝度信号
Ｙ_dが供給され、遅延器５にも、画像メモリ６に記憶さ
れた色差信号Ｕ_d，Ｖ_dが供給されることとなる。

【０１４４】尚、上記図９に示した画像処理装置と同じ
動作を示す箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明
を省略する。

【０１４５】即ち、本実施例では、画像メモリ６を用い
て、入力された輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dに、肌
領域検出手段２で顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pを検
出するのに要する時間に対応した遅延量、例えば、１画
素分の遅延量を与える。上記画像メモリ６により遅延さ
れた輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dは、座標変換器７
に供給されると共に、上記輝度信号Ｙ_dは、輪郭強調器
４に供給され、上記色差信号Ｕ_d，Ｖ_dは遅延器５に供給
される。

【０１４６】上記座標変換器７は、上記画像メモリ６か
らの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを輝度データＹ、
色相データＨ、及び、クロマデータＣに変換し、変換し
た輝度データＹ、色相データＨ、及び、クロマデータＣ
を肌色画素検出器８に供給する。上記肌色画素検出器
８は、上記座標変換器７からの輝度データＹ、色相デー
タＨ、及び、クロマデータＣが肌色の条件、即ち、ヒス
トグラム生成器１２において肌領域を検出する際に用い
た上述したような条件Ｙ_min＜Ｙ＜Ｙ_max Ｈ_min＜Ｈ＜Ｈ_max Ｃ_min＜Ｃ＜Ｃ_max を満たすか否かを判定する。従って、その判定結果が肌
色検出信号ｃｎｔｌ₁として輪郭強調器４に供給される
こととなる。

【０１４７】一方、肌領域検出手段２により検出された
顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pは、輪郭強調器４に供
給される。

【０１４８】上述のような構成をした画像処理装置の動
作を説明する。

【０１４９】Ａ／Ｄ変換器１０１は、入力された輝度信
号Ｙ_aと色差信号Ｕ_a，Ｖ_aをデジタル変換し、デジタル
変換した輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを肌領域検出
手段２に供給すると共に、画像メモリ６に供給する。

【０１５０】上記画像メモリ６は、上記Ａ／Ｄ変換器１
０１からの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dに１画素分
の遅延量を与え、遅延量を与えた輝度信号Ｙ_dと色差信
号Ｕ_d，Ｖ_dを座標変換器７に供給する。また、上記画像
メモリ６は、上記輝度信号Ｙ_dを輪郭強調器４に供給
し、上記色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを遅延器５に供給する。

【０１５１】上記座標変換器７は、上記画像メモリ６か
らの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを輝度データＹ、
色相データＨ、及び、クロマデータＣに変換し、変換し
た輝度データＹ、色相データＨ、及び、クロマデータＣ
を肌色画素検出器８に供給する。上記肌色画素検出器
８は、上記座標変換器７からの輝度データＹ、色相デー
タＨ、及び、クロマデータＣが肌色の条件を満たしてい
るか否かの判定を行い、判定結果を肌色検出信号ｃｎｔ
ｌ₁として輪郭強調器４に供給する。

【０１５２】一方、肌領域検出手段２は、上記Ａ／Ｄ変
換器１０１からの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dから
肌領域を検出し、検出した肌領域を解析することにより
顔領域を検出し、検出した顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，
ｊ_m，ｊ_pを輪郭強調器４に供給する。上記輪郭強調器
４は、上記画像メモリ６からの輝度信号Ｙ_dに輪郭強調
処理を施して、輪郭強調処理を施した輝度信号Ｙ^d _aをＤ
／Ａ変換器１０２に供給する。

【０１５３】この時、上記肌領域検出手段２からの顔領
域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pで示される領域に、現在の
処理対象となっている輝度信号Ｙ_dに対応する画素が含
まれており、且つ、上記肌領域検出手段２からの肌色検
出信号ｃｎｔｌ₁が現在の処理対象となっている画素は
肌色であることを示している場合、上記輪郭強調器４
は、強調の度合を小さくして上記輝度信号Ｙ_dに輪郭強
調処理を施し、輪郭強調処理を施した輝度信号Ｙ^d _aをＤ
／Ａ変換器１０２に供給する。

【０１５４】また、上記遅延器５は、上記画像メモリ６
からの色差信号Ｕ_a，Ｖ_aを遅延して上記輪郭強調器４で
輪郭強調処理が施された輝度信号Ｙ^d _aとの同期をとり、
遅延した色差信号Ｕ_a，Ｖ_aをＤ／Ａ変換器１０２に供給
する。

【０１５５】上記Ｄ／Ａ変換器１０２は、上記輪郭強調
器４からの輝度信号Ｙ^d _dと、上記遅延器５からの色差信
号Ｕ_d，Ｖ_dをアナログ変換し、輝度信号Ｙ_a ^d、色差信号
Ｕ_a，Ｖ_aとして出力する。

【０１５６】上述のように、上記肌領域検出手段２で得
られる顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pは、輪郭強調器
４で実際に輪郭強調処理を施す画像から求められたもの
である。従って、より正確な顔領域の位置を輪郭強調処
理に反映させることができるため、画像の鮮鋭度をより
向上させることができる。

【０１５７】次に、本発明の第７の実施例に係る画像処
理装置について説明する。

【０１５８】上記画像処理装置は、図１２に示すよう
に、上述した第７の実施例に係る画像処理装置の構成に
加えて、Ａ／Ｄ変換器１０１によりデジタル変換された
輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dからシーンの変わり目
を検出するシーンチェンジ検出器９と、上記シーンチェ
ンジ検出器９の検出結果に基いて肌領域検出手段２によ
り得られた顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pに対して時
間的平滑化処理を施す顔領域平滑化器１０とを備えてい
る。

【０１５９】また、上記画像処理装置では、肌領域検出
手段２により得られた顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_p
は、顔領域平滑化器１０を介して輪郭強調器４に供給さ
れる。さらに、上記画像処理装置では、画像メモリ６に
おける遅延量は、肌領域検出手段２で顔領域の情報を検
出するのに要する時間の２倍の遅延量とし、肌領域検出
手段２により得られた顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_p
と輪郭強調器４で輪郭強調処理が施される画像とを完全
に対応させている。

【０１６０】尚、上記図１１に示した画像処理装置と同
じ動作を示す箇所には同一の符号を付し、その詳細な説
明を省略する。

【０１６１】即ち、シーンチェンジ検出器９は、入力さ
れた輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dに対応する画像
と、肌領域検出手段２により得られた顔領域の情報
ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pに対応する画像の間でシーンチェン
ジが発生したか否かを検出する。

【０１６２】具体的に説明すると、例えば、上記肌領域
検出手段２で顔領域の情報を検出するのに要する時間が
１画像分である場合、上記シーンチェンジ検出器９は、
輪郭強調器４で輪郭強調処理が施される画像と、それよ
りも時間的に１画像分前に入力されている画像の間でシ
ーンチェンジが発生したか否かを検出する。

【０１６３】このようなシーンチェンジの検出は、従来
用いられている検出方法を適用することができる。

【０１６４】従って、上記シーンチェンジ検出器９の検
出結果は、制御信号ｃｎｔｌ₂として顔領域平滑化器１
０に供給される。

【０１６５】上記顔領域平滑化器１０は、肌領域検出手
段２により得られた顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pの
空間的な位置を時間的に平滑化して顔領域の情報ｉ^d _m，
ｉ^d _p，ｊ^d _m，ｊ^d _pとして輪郭強調器４に供給する。

【０１６６】例えば、時間的平滑化処理として、時刻ｎ
の画像から算出された顔領域境界座標ｌ_n（＝ｉ_m，
ｉ_p，ｊ_m，ｊ_p）と、時刻ｎの画像に対する輪郭強調処
理に用いられる境界座標ｌ^d _n（＝ｉ^d _m，ｉ^d _p，ｊ^d _m，ｊ
^d _p）と、現在時刻に得られた境界座標の寄与率ｐとを持
って、ｌ^d _n＝ｐｌ_n＋（１−ｐ）ｌ^d _n-1 なる再帰的フィルタリングを用いる。

【０１６７】この時、上記シーンチェンジ検出器９から
の制御信号ｃｎｔｌ₂がシーンチェンジ発生を示してい
る場合、上記顔領域平滑化器１０は、上述のような時間
的平滑化処理を行わず、肌領域検出手段２により得られ
た顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pをそのまま輪郭強調
器４に供給する。

【０１６８】上述のような構成をした画像処理装置の動
作を説明する。

【０１６９】Ａ／Ｄ変換器１０１は、入力された輝度信
号Ｙ_aと色差信号Ｕ_a，Ｖ_aをデジタル変換し、デジタル
変換した輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを肌領域検出
手段２、画像メモリ６、及び、シーンチェンジ検出器９
に各々供給する。

【０１７０】上記画像メモリ６は、上記Ａ／Ｄ変換器１
０１からの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dに１画素分
の遅延量を与え、遅延量を与えた輝度信号Ｙ_dと色差信
号Ｕ_d，Ｖ_dを座標変換器７に供給する。また、上記画像
メモリ６は、上記輝度信号Ｙ_dを輪郭強調器４に供給
し、上記色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを遅延器５に供給する。

【０１７１】上記座標変換器７は、上記画像メモリ６か
らの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dを輝度データＹ、
色相データＨ、及び、クロマデータＣに変換し、変換し
た輝度データＹ、色相データＨ、及び、クロマデータＣ
を肌色画素検出器８に供給する。

【０１７２】上記肌色画素検出器８は、上記座標変換器
７からの輝度データＹ、色相データＨ、及び、クロマデ
ータＣが肌色の条件を満たしているか否かの判定を行
い、判定結果を肌色検出信号ｃｎｔｌ₁として輪郭強調
器４に供給する。

【０１７３】一方、肌領域検出手段２は、上記Ａ／Ｄ変
換器１０１からの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ_dから
肌領域を検出し、検出した肌領域を解析することにより
顔領域を検出し、検出した顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，
ｊ_m，ｊ_pを顔領域平滑化器１０に供給する。

【０１７４】また、シーンチェンジ検出器９は、上記Ａ
／Ｄ変換器１０１からの輝度信号Ｙ_dと色差信号Ｕ_d，Ｖ
_dに対応する画像と、上記肌領域検出手段２により得ら
れた顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pに対応する画像の
間でシーンチェンジが発生したか否かを検出し、検出結
果を制御信号ｃｎｔｌ₂として顔領域平滑化器１０に供
給する。

【０１７５】上記顔領域平滑化器１０は、上記シーンチ
ェンジ検出器９からの制御信号ｃｎｔｌ₂に基いて、上
記肌領域検出手段２からの顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，
ｊ_m，ｊ_pの空間的な位置を時間的に平滑化し、平滑化し
た顔領域の情報ｉ^d _m，ｉ^d _p，ｊ^d _m,j^d _pを輪郭強調器４に
供給する。

【０１７６】上記輪郭強調器４は、上記画像メモリ６か
らの輝度信号Ｙ_dに輪郭強調処理を施して、輪郭強調処
理を施した輝度信号Ｙ^d _aをＤ／Ａ変換器１０２に供給す
る。この時、上記顔領域平滑化器１０からの顔領域の情
報ｉ^d _m，ｉ^d _p，ｊ^d _m，ｊ^d _pで示される領域に、現在の処
理対象となっている輝度信号Ｙ_dに対応する画素が含ま
れており、且つ、上記肌領域検出手段２からの肌色検出
信号ｃｎｔｌ₁が現在の処理対象となっている画素は肌
色であることを示している場合、上記輪郭強調器４は、
強調の度合を小さくして上記輝度信号Ｙ_dに輪郭強調処
理を施し、輪郭強調処理を施した輝度信号Ｙ^d _aをＤ／Ａ
変換器１０２に供給する。

【０１７７】また、上記遅延器５は、上記画像メモリ６
からの色差信号Ｕ_a，Ｖ_aを遅延して上記輪郭強調器４で
輪郭強調処理が施された輝度信号Ｙ^d _aとの同期をとり、
遅延した色差信号Ｕ_a，Ｖ_aをＤ／Ａ変換器１０２に供給
する。

【０１７８】上記Ｄ／Ａ変換器１０２は、上記輪郭強調
器４からの輝度信号Ｙ^d _dと、上記遅延器５からの色差信
号Ｕ_d，Ｖ_dをアナログ変換し、輝度信号Ｙ_a ^d、色差信号
Ｕ_a，Ｖ_aとして出力する。

【０１７９】上述のように、本実施例では、同一シーン
であった場合には、肌領域検出手段２により得られた顔
領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pに対して時間的平滑化処
理を施さないため、同一シーンにおける顔領域の時間的
変動を緩和することができる。従って、画像の鮮鋭度を
向上させることができる尚、上述の実施例では、上述し
た第７の実施例に係る画像処理装置の構成にシーンチェ
ンジ検出器９と顔領域平滑化器１０を付加することとし
たが、上述した第５の実施例に係る画像処理装置の構成
にシーンチェンジ検出器９と顔領域平滑化器１０を付加
することとしてもよい。

【０１８０】次に、本発明の第８の実施例に係る画像処
理装置について説明する。

【０１８１】上記画像処理装置は、上述した第５の実施
例に係る画像処理装置の輪郭強調器４を階調変換器に置
き換えたものである。

【０１８２】上記階調変換器は、図１３に示すように、
係数算出器４１と、係数平滑化器４２と、レベル変換器
４０３と、重み付き加算器４０４とを備えている。

【０１８３】尚、上記図１０に示した輪郭強調器と同じ
動作を示す箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明
を省略する。

【０１８４】上記係数算出器４１と係数平滑化器４２
は、上述した輪郭強調器４に設けられているものと同じ
ものであり、上記輪郭強調器４の場合と同様にして、平
滑化補正係数ｃ^d _ijを算出し、算出した平滑化補正係数
ｃ^d _ijをレベル変換器４０３に供給する。

【０１８５】上記レベル変換器４０３は、入力された輝
度信号Ｙ_dに対して階調変換処理を施し、階調変換処理
を施した輝度信号Ｙ_ceを生成する。

【０１８６】上記階調変換は、変換関数ｇを持ってＹ_ce＝ｇ（Ｙ_d）で示され、変換関数ｇは、例えば、図１４に示すよう
に、非線形の単調増加関数である。また、その形状は変
換すべき画像の性質に依存する。このようにして画像か
ら変換関数ｇを構成する方法は、従来用いられている方
法を適用することができる。

【０１８７】上記レベル変換器４０３により階調変換処
理が施された輝度信号Ｙ_ceは、重み付き加算器４０４に
供給される。上記重み付き加算器４０４には、上記レベ
ル変換器４０３から輝度信号Ｙ_ceが供給されると共に、
入力された輝度信号Ｙ_dが供給される。また、係数平滑
化器４２により得られた平滑化補正係数ｃ^d _ijが、上記
レベル変換器４０３を介して上記重み付き加算器４０４
に供給される。

【０１８８】上記重み付き加算器４０４は、入力された
輝度信号Ｙ_dと、上記レベル変換器４０３からの輝度信
号Ｙ_ceの重み付き加算を行う。この時に用いる重みは、
係数平滑化器４２により得られた平滑化補正係数ｃ^d _ij
を用いる。

【０１８９】即ち、入力された輝度信号Ｙ_dに対して階
調変換処理が施された輝度信号Ｙ^d _dは、Ｙ^d _d＝（１−ｃ^d _ij）Ｙ_d＋ｃ^d _ijＹ_ce なる演算により求められる。

【０１９０】これは、現在の画素が顔領域内に位置し、
且つ、肌色であった場合、即ち、平滑化補正係数ｃ^d _ij
が小さい場合には、入力された輝度信号Ｙ_dの重みが大
きくなり、それ以外の場合には、レベル変換器４０３に
より階調変換処理が施された輝度信号Ｙ_ceの重みが大き
くなることを示している。

【０１９１】上述のように、本実施例では、入力中の画
像の画素単位の肌色検出信号ｃｎｔｌ₁に基いた平滑化
補正係数ｃ^d _ijにより、重み調整して階調変調処理を行
っているため、人物の顔領域を階調変換することなく他
の領域を階調変換することにより、画像のコントラスト
感を向上させることができる。

【０１９２】尚、上述した実施例では、上述した第５の
実施例に係る画像処理装置の輪郭強調器４を階調変換器
に置き換るものとしたが、上述した第６の実施例に係る
画像処理装置の輪郭強調器４を階調変換器に置き換るも
のとしてもよい。この場合、肌領域検出手段２により得
られる顔領域の情報ｉ_m，ｉ_p，ｊ_m，ｊ_pは、実際に階調
変換処理を行う画像から算出されたものであるため、よ
り正確に顔領域の位置を階調変換処理に反映させること
ができる。従って、画像のコントラスト感をさらに向上
させることができる。

【０１９３】また、上述した第７の実施例に係る画像処
理装置の輪郭強調器４を階調変換器に置き換るものとし
てもよい。この場合、同一シーンにおける顔領域の時間
的変動を緩和することができるため、画像のコントラス
ト感をさらに向上させることができる。

【０１９４】尚、上述した第５〜第８の実施例では、第
３の実施例に係る画像処理装置の肌領域検出手段を適用
するものとしたが、第１、第２、及び、第４の実施例に
係る画像処理装置の肌領域検出手段を適用するものとし
てもよい。

【０１９５】

【発明の効果】本発明に係る画像処理装置では、変換手
段は、デジタル化された人物画像データの輝度データと
色差データを輝度データと色相データとクロマデータの
３属性データに変換する。肌色画素抽出手段は、上記変
換手段により得られた３属性データから肌色画素を抽出
する。肌色画素分布生成手段は、上記肌色画素抽出手段
により抽出された肌色画素の空間的な肌色画素分布を生
成する。顔領域判定手段は、上記肌色画素分布生成手段
により生成された肌色画素分布から肌色画素が密集する
領域を肌色領域として人物画像の顔領域を判定する。こ
れにより、人物の肌色領域の解析、及び、人物の顔領域
の検出を高速に且つ正確に行うことができる。

【０１９６】また、本発明に係る画像処理装置では、上
記肌色画素分布生成手段は、人物画像の各水平位置毎に
垂直方向に並ぶ肌色画素の数を累積した水平方向の肌色
画素ヒストグラムである肌色画素分布を生成する。これ
により、人物の肌色領域の解析、及び、人物の顔領域の
検出をより正確に行うことができる。

【０１９７】また、本発明に係る画像処理装置では、上
記肌色画素分布生成手段は、人物画像の各水平位置毎に
垂直方向に並ぶ肌色画素の数を累積した水平方向の肌色
画素ヒストグラムと人物画像の各垂直位置毎に水平方向
に並ぶ肌色画素の数を累積した垂直方向の肌色画素ヒス
トグラムである肌色画素分布を生成する。これにより、
人物の肌色領域の解析、及び、人物の顔領域の検出をよ
り正確に行うことができる。

【０１９８】また、本発明に係る画像処理装置では、上
記顔領域判定手段は、上記肌色画素分布生成手段により
生成された肌色画素分布から肌色領域の大きさと縦横の
長さの比を解析することにより顔領域を判定する。これ
により、人物の肌色領域の解析、及び、人物の顔領域の
検出をより正確に行うことができる。

【０１９９】また、本発明に係る画像処理装置では、垂
直輝度変化検出手段は、上記変換手段により得られた輝
度データから肌色領域における垂直方向の輝度変化を検
出する。上記肌色画素分布生成手段は、上記肌色画素抽
出手段により抽出された肌色画素の空間的な肌色画素分
布を生成すると共に上記垂直輝度変化検出手段により検
出された肌色領域における垂直方向の輝度変化の輝度変
化分布を生成する。上記顔領域判定手段は、上記肌色画
素分布生成手段により生成された肌色画素分布と輝度変
化分布とから人物画像の顔領域を判定する。これによ
り、人物の肌色領域の解析、及び、人物の顔領域の検出
をより正確に行うことができる。

【０２００】また、本発明に係る画像処理装置では、ブ
ロック内算出手段は、上記変換手段により得られた３属
性データをブロックに分割した各ブロック毎の平均値を
算出する。上記肌色画素抽出手段は、上記ブロック内算
出手段により算出された各ブロックの平均値から肌色ブ
ロックを抽出する。上記肌色画素分布生成手段は、上記
肌色画素抽出手段により抽出された肌色ブロックの空間
的な肌色ブロック分布を生成する。上記顔領域判定手段
は、上記肌色画素分布生成手段により生成された肌色ブ
ロック分布から人物画像の顔領域を判定する。これによ
り、人物の肌色領域の解析、及び、人物の顔領域の検出
をより正確に行うことができる。

【０２０１】また、本発明に係る画像処理装置では、ブ
ロック内算出手段は、上記変換手段により得られた３属
性データをブロックに分割した各ブロック毎の平均値と
上記垂直輝度変化検出手段により検出された輝度変化を
ブロックに分割したブロックの輝度変化の最大値を算出
する。上記肌色画素抽出手段は、上記ブロック内算出手
段により算出された各ブロックの平均値から肌色ブロッ
クを抽出する。上記肌色画素分布生成手段は、上記肌色
ブロック抽出手段により抽出された肌色ブロックの空間
的な肌色ブロック分布と上記ブロック内算出手段により
算出されたブロックの輝度変化の最大値の輝度変化分布
を生成する。上記顔領域判定手段は、上記肌色画素分布
生成手段により生成された肌色ブロック分布及び輝度変
化分布から人物画像の顔領域を判定する。これにより、
人物の肌色領域の解析、及び、人物の顔領域の検出をよ
り正確に行うことができる。

【０２０２】また、本発明に係る画像処理装置では、輪
郭強調手段は、上記肌領域検出手段により検出された肌
領域情報に基いた制御により入力された人物画像データ
の輝度データに輪郭強調処理を行う。遅延手段は、入力
された人物画像データの色差データを上記輪郭強調処理
に要する時間に対応した遅延量を与える。これにより、
人物の顔領域を輪郭強調することなく他の領域を輪郭強
調することにより、画像の鮮鋭度を向上させることがで
きる。

【０２０３】また、本発明に係る画像処理装置では、記
憶手段は、輝度データと色差データに変換された人物画
像データを上記肌領域検出手段で肌領域情報を検出する
のに要する時間に対応した遅延量を与えて記憶する。変
換手段は、上記記憶手段に記憶された人物画像データを
輝度データと色相データとクロマデータの３属性データ
に変換する。検出手段は、上記変換手段により得られた
３属性データから肌色データを検出する。上記遅延手段
は、上記記憶手段に記憶された色差データに上記輪郭強
調処理に要する時間に対応した遅延量を与える。上記輪
郭強調手段は、上記肌領域検出手段により検出された肌
領域情報に基いた制御により上記検出手段により検出さ
れた上記判定結果に対応する人物画像データの輝度デー
タに輪郭強調処理を行う。これにより、画像の鮮鋭度を
さらに向上させることができる。また、本発明に係る画
像処理装置では、シーンチェンジ検出手段は、入力され
た人物画像データからシーンの変わり目を検出する。平
滑化手段は、上記シーンチェンジ検出手段の検出結果に
基いて同じシーンが連続した場合のみ上記肌領域検出手
段により検出された肌領域情報の空間的な位置を時間的
に平滑化する。上記輪郭強調手段は、上記平滑化手段か
らの肌領域情報に基いた制御により上記検出手段により
検出された上記判定結果に対応する人物画像データの輝
度データに輪郭強調処理を行う。これにより、同一シー
ンにおける顔領域の時間的変動を緩和することができる
ため、画像の鮮鋭度をさらに向上させることができる。

【０２０４】また、本発明に係る画像処理装置では、階
調変換手段は、上記肌領域検出手段により検出された肌
領域情報に基いた制御により入力された人物画像データ
の輝度データの階調特性を変換する。遅延手段は、入力
された人物画像データの色差データを上記階調変換手段
で階調特性を変換するのに要する時間に対応した遅延量
を与える。これにより、人物の顔領域を階調変換するこ
となく他の領域を階調変換することにより、画像のコン
トラスト感を向上させることができる。

【０２０５】また、本発明に係る画像処理装置では、記
憶手段は、輝度データと色差データに変換された人物画
像データを上記肌領域検出手段で肌領域情報を検出する
のに要する時間に対応した遅延量を与えて記憶する。変
換手段は、上記記憶手段に記憶された人物画像データを
輝度データと色相データとクロマデータの３属性データ
に変換する。検出手段は、上記変換手段により得られた
３属性データから肌色データを検出する。上記遅延手段
は、上記記憶手段に記憶された色差データに上記階調変
換手段で階調特性を変換するのに要する時間に対応した
遅延量を与える。上記階調変換手段は、上記肌領域検出
手段により検出された肌領域情報に基いた制御により上
記検出手段により検出された上記判定結果に対応する人
物画像データの輝度データの階調特性を変換する。これ
により、画像のコントラスト感をさらに向上させること
ができる。

【０２０６】また、本発明に係る画像処理装置では、シ
ーンチェンジ検出手段は、入力された人物画像データか
らシーンの変わり目を検出する。平滑化手段は、上記シ
ーンチェンジ検出手段の検出結果に基いて同じシーンが
連続した場合のみ上記肌領域検出手段により検出された
肌領域情報の空間的な位置を時間的に平滑化する。上記
階調変換手段は、上記平滑化手段からの肌領域情報に基
いた制御により上記検出手段により検出された上記判定
結果に対応する人物画像データの輝度データの階調特性
を変換する。これにより、同一シーンにおける顔領域の
時間的変動を緩和することができるため、画像のコント
ラスト感をさらに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る画像処理装置の肌
領域検出手段の構成を示すブロック図である。

【図２】画像の走査方向を表した図である。

【図３】水平方向の肌色画素ヒストグラムの生成処理を
説明するための図である。

【図４】上記肌色画素ヒストグラムの解析処理を説明す
るための図である。

【図５】水平方向及び垂直方向の肌色画素ヒストグラム
の生成処理を説明するための図である。

【図６】本発明の第３の実施例に係る画像処理装置の肌
領域検出手段の構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の第４の実施例に係る画像処理装置の肌
領域検出手段の構成を示すブロック図である。

【図８】水平方向及び垂直方向の肌色ブロックヒストグ
ラムの生成処理を説明するための図である。

【図９】本発明の第５の実施例に係る画像処理装置の構
成を示すブロック図である。

【図１０】上記画像処理装置の輪郭強調器の構成を示す
ブロック図である。

【図１１】本発明の第６の実施例に係る画像処理装置の
構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の第７の実施例に係る画像処理装置の
構成を示すブロック図である。

【図１３】上記画像処理装置の階調変換器の構成を示す
ブロック図である。

【図１４】階調変換関数を示す図である。

【符号の説明】

１，２，３肌領域検出手段４輪郭強調器５遅延器６画像メモリ７座標変換器８肌色画素検出器９シーンチェンジ検出器１０顔領域平滑化器１１座標変換器１２ヒストグラム生成器１３メモリ１４顔領域判定器２１垂直輝度変化検出器３１ブロック内特徴量算出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された人物画像データをデジタル化
した輝度データと色差データに変換し、デジタル化され
た輝度データと色差データから肌領域を検出する肌領域
検出手段を備える画像処理装置であって、上記肌領域検出手段は、上記輝度データと色差データを輝度データと色相データ
とクロマデータの３属性データに変換する変換手段と、上記変換手段により得られた３属性データから肌色画素
を抽出する肌色画素抽出手段と、上記肌色画素抽出手段により抽出された肌色画素の空間
的な肌色画素分布を生成する肌色画素分布生成手段と、上記肌色画素分布生成手段により生成された肌色画素分
布から肌色画素が密集する領域を肌色領域として人物画
像の顔領域を判定する顔領域判定手段とを備えることを
特徴とする画像処理装置。
【請求項２】上記肌色画素分布生成手段は、人物画像
の各水平位置毎に垂直方向に並ぶ肌色画素の数を累積し
た水平方向の肌色画素ヒストグラムである肌色画素分布
を生成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
置。
【請求項３】上記肌色画素分布生成手段は、人物画像
の各水平位置毎に垂直方向に並ぶ肌色画素の数を累積し
た水平方向の肌色画素ヒストグラムと人物画像の各垂直
位置毎に水平方向に並ぶ肌色画素の数を累積した垂直方
向の肌色画素ヒストグラムである肌色画素分布を生成す
ることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】上記顔領域判定手段は、上記肌色画素分
布生成手段により生成された肌色画素分布から肌色領域
の大きさと縦横の長さの比を解析することにより顔領域
を判定することを特徴とする請求項３記載の画像処理装
置。
【請求項５】上記変換手段により得られた輝度データ
から肌色領域における垂直方向の輝度変化を検出する垂
直輝度変化検出手段を備え、上記肌色画素分布生成手段は、上記肌色画素抽出手段に
より抽出された肌色画素の空間的な肌色画素分布を生成
すると共に上記垂直輝度変化検出手段により検出された
肌色領域における垂直方向の輝度変化の輝度変化分布を
生成し、上記顔領域判定手段は、上記肌色画素分布生成手段によ
り生成された肌色画素分布と輝度変化分布とから人物画
像の顔領域を判定することを特徴とする請求項１記載の
画像処理装置。
【請求項６】上記変換手段により得られた３属性デー
タをブロックに分割した各ブロック毎の平均値を算出す
るブロック内算出手段を備え、上記肌色画素抽出手段は、上記ブロック内算出手段によ
り算出された各ブロックの平均値から肌色ブロックを抽
出し、上記肌色画素分布生成手段は、上記肌色画素抽出手段に
より抽出された肌色ブロックの空間的な肌色ブロック分
布を生成し、上記顔領域判定手段は、上記肌色画素分布生成手段によ
り生成された肌色ブロック分布から人物画像の顔領域を
判定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
置。
【請求項７】上記変換手段により得られた３属性デー
タをブロックに分割した各ブロック毎の平均値と上記垂
直輝度変化検出手段により検出された輝度変化をブロッ
クに分割したブロックの輝度変化の最大値を算出するブ
ロック内算出手段を備え、上記肌色画素抽出手段は、上記ブロック内算出手段によ
り算出された各ブロックの平均値から肌色ブロックを抽
出し、上記肌色画素分布生成手段は、上記肌色ブロック抽出手
段により抽出された肌色ブロックの空間的な肌色ブロッ
ク分布と上記ブロック内算出手段により算出されたブロ
ックの輝度変化の最大値の輝度変化分布を生成し、上記顔領域判定手段は、上記肌色画素分布生成手段によ
り生成された肌色ブロック分布及び輝度変化分布から人
物画像の顔領域を判定することを特徴とする請求項５記
載の画像処理装置。
【請求項８】入力された人物画像データの輝度データ
に輪郭強調処理を行う輪郭強調手段と、入力された人物画像データの色差データを上記輪郭強調
処理に要する時間に対応した遅延量を与える遅延手段と
を備え、上記肌領域検出手段により検出された肌領域情報に基い
て上記輪郭強調手段を制御することを特徴とする請求項
１〜７の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】輝度データと色差データに変換された人
物画像データを上記肌領域検出手段で肌領域情報を検出
するのに要する時間に対応した遅延量を与えて記憶する
記憶手段と、上記記憶手段に記憶された人物画像データを輝度データ
と色相データとクロマデータの３属性データに変換する
変換手段と、上記変換手段により得られた３属性データから肌色デー
タを検出する検出手段とを備え、上記遅延手段は、上記記憶手段に記憶された色差データ
に上記輪郭強調処理に要する時間に対応した遅延量を与
え、上記輪郭強調手段は、上記肌領域検出手段により検出さ
れた肌領域情報に基いた制御により上記検出手段により
検出された上記判定結果に対応する人物画像データの輝
度データに輪郭強調処理を行うことを特徴とする請求項
８記載の画像処理装置。
【請求項１０】入力された人物画像データからシーン
の変わり目を検出するシーンチェンジ検出手段と、上記シーンチェンジ検出手段の検出結果に基いて同じシ
ーンが連続した場合のみ上記肌領域検出手段により検出
された肌領域情報の空間的な位置を時間的に平滑化する
平滑化手段とを備え、上記輪郭強調手段は、上記平滑化手段からの肌領域情報
に基いた制御により上記検出手段により検出された上記
判定結果に対応する人物画像データの輝度データに輪郭
強調処理を行うことを特徴とする請求項８記載の画像処
理装置。
【請求項１１】入力された人物画像データの輝度デー
タの階調特性を変換する階調変換手段と、入力された人物画像データの色差データを上記階調変換
手段で階調特性を変換するのに要する時間に対応した遅
延量を与える遅延手段とを備え、上記肌領域検出手段により検出された肌領域情報に基い
て上記階調変換手段を制御することを特徴とする請求項
１〜７記載の画像処理装置。
【請求項１２】輝度データと色差データに変換された
人物画像データを上記肌領域検出手段で肌領域情報を検
出するのに要する時間に対応した遅延量を与えて記憶す
る記憶手段と、上記記憶手段に記憶された人物画像データを輝度データ
と色相データとクロマデータの３属性データに変換する
変換手段と、上記変換手段により得られた３属性データから肌色デー
タを検出する検出手段とを備え、上記遅延手段は、上記記憶手段に記憶された色差データ
に上記階調変換手段で階調特性を変換するのに要する時
間に対応した遅延量を与え、上記階調変換手段は、上記肌領域検出手段により検出さ
れた肌領域情報に基いた制御により上記検出手段により
検出された上記判定結果に対応する人物画像データの輝
度データの階調特性を変換することを特徴とする請求項
１１記載の画像処理装置。
【請求項１３】入力された人物画像データからシーン
の変わり目を検出するシーンチェンジ検出手段と、上記シーンチェンジ検出手段の検出結果に基いて同じシ
ーンが連続した場合のみ上記肌領域検出手段により検出
された肌領域情報の空間的な位置を時間的に平滑化する
平滑化手段とを備え、上記階調変換手段は、上記平滑化手段からの肌領域情報
に基いた制御により上記検出手段により検出された上記
判定結果に対応する人物画像データの輝度データの階調
特性を変換することを特徴とする請求項１１記載の画像
処理装置。