JPH10232930A - 画像処理方法及び画像処理装置 - Google Patents

画像処理方法及び画像処理装置

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JPH10232930A
JPH10232930A JP3508697A JP3508697A JPH10232930A JP H10232930 A JPH10232930 A JP H10232930A JP 3508697 A JP3508697 A JP 3508697A JP 3508697 A JP3508697 A JP 3508697A JP H10232930 A JPH10232930 A JP H10232930A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象とする画像から特徴的な部位に相当する
画像領域を、高速、且つ高精度に検出する画像処理方法
及び画像処理装置の提供。 【解決手段】 S101にて設定された顔領域に対して、均
等色空間でしきい値Td1によりクラスタリングし、所
定値Ta1により大領域を除外する(S102,S103)。更
に、しきい値Td2によりクラスタリングし、所定値T
a2により小領域を除外する(S104,S105)。これによ
り、顔画像の中から目や口、眉等の特徴部分を検出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象とする画像か
ら特徴的な部位に相当する画像領域を検出する画像処理
方法及び画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、画像処理装置としてのデジタルカ
メラにより、被写体である人物を撮影することにより得
られたデジタル画像信号や、銀塩カメラで撮影したフィ
ルムをスキャナで読み込んだデジタル画像信号のうち、
その人物の顔の領域に相当するデジタル画像信号に特定
の処理を施す手法が提案されている。
【0003】これらの手法において提案されている画像
処理技術の目的は、例えば、被写体である人物の識別
や、その人物の顔画像の加工等が挙げられるが、係る顔
画像を対象とした画像処理においては、人物の顔の特徴
となる目や口、眉等の部位が画像信号中のどの領域に存
在するかを検出することが共通した重要課題である。ま
た、従来提案されている画像処理方法においては、顔の
領域の画像信号に微分演算を行って得られる微分値の大
きい部分、即ちエッジ部分を検出することにより、上記
のような特徴的な部位を検出するのが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記微
分演算を用いる従来例においては、ノイズに弱く、S/
N比が低い画像に対して微分演算を行うと、検出すべき
エッジ部に相当する信号がノイズの中に埋もれてしま
い、結果として、特徴的な部位が含まれる領域を確実に
検出することが困難であるという問題が有る。
【0005】また、画像信号の微分処理においては、1
つの注目画素の微分値を算出するためにその注目画素周
辺の複数の画素の画像信号との積和演算を行うことが必
要であり、処理すべき画像信号全体の演算に要する時間
が長いという問題が有る。
【0006】そこで、本発明は、対象とする画像から特
徴的な部位に相当する画像領域を、高速、且つ高精度に
検出する画像処理方法及び画像処理装置の提供を目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の画像処理方法は以下の構成を特徴とする。
【0008】即ち、対象とする画像から特徴的な部位に
相当する画像領域を検出する画像処理方法であって、ク
ラスタリングを行って、クラスタを生成するクラスタリ
ング工程と、そのクラスタリング工程により得られるそ
れぞれのクラスタの大きさを評価して、前記特徴的な部
位には相当しない画像領域を除外する除外工程とを備
え、得られる結果を順次用いて、これらの工程を少なく
とも2回行うことを特徴とする。これにより、対象とす
る画像の中から特徴的な部位に相当する領域を、高速、
且つ高精度に検出する。
【0009】または、対象とする画像から特徴的な部位
に相当する画像領域を検出する画像処理方法であって、
前記対象とする画像の大きさに応じて解像度を設定し、
その解像度に応じて前記対象とする画像を間引く間引き
工程と、その間引き工程により得られた画像にクラスタ
リングを行って、クラスタを生成するクラスタリング工
程と、そのクラスタリング工程により得られるそれぞれ
のクラスタの大きさを評価して、前記特徴的な部位には
相当しない画像領域を除外する除外工程とを備え、得ら
れる結果を順次用いて、前記クラスタリング工程及び前
記除外工程を少なくとも2回行うことを特徴とする。こ
れにより、対象とする画像の中から特徴的な部位に相当
する領域を、更に高速、且つ高精度に検出する。
【0010】好ましくは、前記除外工程における評価
を、L*a*b*或はL*u*v*で表わされる均等色空間に
おいて行うとよい。
【0011】また、例えば、前記クラスタリング工程の
うち、初回のクラスタリング工程における色差評価の第
1のしきい値は、2回目以降のクラスタリング工程にお
ける色差評価の第2のしきい値より小さいことを特徴と
する。
【0012】好ましくは、対象とする画像の中で大部分
に相当する領域を、確実に検出対象から除外すべく、以
下の構成を更に備えると良い。
【0013】例えば、前記第1のしきい値を3〜10程
度にするとよい。
【0014】また、例えば、前記クラスタリング工程の
うち、初回のクラスタリング工程で生成された領域のう
ち、大きさが第1の所定値より大きい領域を、検出対象
から除外するとよい。
【0015】また、例えば、前記第1の所定値を、前記
対象とする画像の大きさに応じて算出するとよい。
【0016】好ましくは、対象とする画像の中から特徴
的な部位以外の微小領域を、確実に検出対象から除外す
べく、以下の構成を更に備えると良い。
【0017】例えば、前記第2のしきい値を30程度以
上とするとよい。
【0018】また、例えば、前記クラスタリング工程の
うち、2回目以降のクラスタリング工程で生成された領
域のうち、大きさが第2の所定値より小さい領域を、検
出対象から除外するとよい。
【0019】また、例えば、前記第2の所定値を、前記
対象とする画像の大きさに応じて算出するとよい。
【0020】好ましくは、対象とする画像の周辺に存在
する特徴的な部位に相当する領域以外の領域を、検出対
象から確実に除外すべく、最終的に残った画像領域のう
ち、前記対象とする画像との境界に接する領域を、検出
対象から除外するとよい。
【0021】尚、上記の画像処理が可能な画像処理装置
によっても、同目的が達成できることは言うまでもな
い。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像処理装置
を図面を参照して詳細に説明する。
【0023】<第1の実施形態>はじめに、本発明を適
用する画像処理装置の構成を図1を参照して説明する。
図1は、本発明を適用する画像処理装置としてのパーソ
ナルコンピュータのブロック構成図である。
【0024】図中、21はCPU、22はCRT等のデ
ィスプレイ、23は入力手段であるキーボード、24は
ブートプログラム等を記憶しているROM、25は各種
処理結果を一時記憶するRAM、26は本発明の特徴領
域検出処理を行なうプログラム等を記憶するハードディ
スクドライブ(HDD)等の記憶装置、27は外部の装
置と通信回線31を介して通信するための通信インタフ
ェースである。また、28は、入力補助手段としてのマ
ウス等のポインティング装置である。29は、所謂CC
Dを含み、被写体を撮影してデジタル画像信号を生成す
る画像入力装置である。これらの各構成は、内部バス3
0を介して接続されている。後述の特徴領域の検出処理
の対象となるデジタル画像信号(自然画像)は、画像入
力装置29により得られた情報であっても、外部の画像
処理装置(例えば、デジタルカメラ、スキャナ等)から
の情報を通信インタフェース27を介して入手したもの
でも良い。
【0025】次に、本実施形態における画像処理装置に
よる画像信号からの特徴領域の検出処理を図2を参照し
て説明する。
【0026】図2は、本発明の第1の実施形態としての
特徴領域の検出処理を示すフローチャートである。
【0027】図中、ステップS101では、自然画像中
に含まれる顔画像の領域(閉領域)を設定する。本実施
形態では、検出対象となる自然画像をディスプレイ22
に表示して、オペレータがポインティング装置28で顔
の輪郭をトレースすることにより設定する。
【0028】尚、この顔領域の設定処理について本願は
限定しないが、本発明を適用する画像処理装置自体が所
謂デジタルカメラであれば、公知のアルゴリズムを用い
て顔領域を自動的に認識しても良い。
【0029】ステップS102では、ステップS101
において設定された閉領域内の画素を対象として、隣接
する画素との色の差が少ないもの同士でグループを構成
する。これは一般的にクラスタリングとかグルーピング
等と呼ばれる。このクラスタリング処理について図3を
参照して説明する。
【0030】図3は、本発明の一実施形態としてのクラ
スタリングを説明する図である。
【0031】同図において、各格子は画像の1画素を表
わしており、この画像は幅m画素×高さn画素の矩形領
域からなる。本実施形態においては、説明の便宜上左上
の画素を座標(0,0)としている。101は、該矩形
領域のうち、ステップS101において設定された顔画
像の領域に外接する画素を示す。また、画素102は、
注目画素である。
【0032】ここで、図3上部に示す矢印の如く、画像
の左上から右下に注目画素102を移動しながら、各画
素毎に以下に説明する処理を行う。
【0033】同図において注目画素102の座標を
(x,y)とし、この注目画素の色は色空間L*a*b*
において、(L0,a0,b0)であるとする。ここで、
この注目画素102に隣接する1つ上の画素(x,y−
1)の色が、(L1,a1,b1)であるとき、これら2
つの画素の色差dは、 d={(L1−L0)↑2+(a1−a0)↑2+(b1−b
0)↑2}↑(1/2) で表わされる(但し、X↑YはXのY乗を表わすものと
する。以下同様)。
【0034】これは、視覚的に感じる色の差に比例した
値を表わすものとなっている。この色差dが、第1のし
きい値Td1(ここで、しきい値Td1は、均等色空間
における色差に関するしきい値である。)以下である場
合は、2つの画素は同じクラスタを構成するものとす
る。また、色差dが、第1のしきい値Td1より大きい
場合は、2つの画素は別のクラスタを構成する可能性が
あると判断する。
【0035】更に、同様の判断処理を、注目画素102
の左側の画素(x−1,y)に対しても行い、これら2
つの画素が同じクラスタを構成するか、或は別のクラス
タを構成する可能性が有るかどうかを判断する。
【0036】また、注目画素102が顔領域以外の領域
である場合は、抽出対象外であるものとして無視する。
また、注目画素102と比較される画素(以下、比較画
素)が、顔領域以外の領域である場合や、比較画素の座
標がx<0またはy<0等の場合には、色差の比較を行
わずに別の領域として判断する。
【0037】上記のような判断を、矩形領域101の全
画素について行い、クラスタ毎に番号を割り付けると、
色が類似している領域毎に番号が振られることになる。
従って、近似色で連続する領域毎に領域が分割され、領
域分割が完了する。
【0038】上記の均等色空間における色差に関するし
きい値Td1は、比較的小さい値が好ましく、本願発明
者らによる検討によると、しきい値Td1は3〜10程
度(但し、この値はL*a*b*空間における値であ
る。)に設定すると人間の肌の領域を1つの大きなクラ
スタとして領域分割することが可能であることが分かっ
た。
【0039】次に、このしきい値Td1によりクラスタ
リングを行った場合の効果を図4を用いて説明する。
【0040】図4は、本発明の第1の実施形態としての
クラスタリングによる結果を説明する図である。
【0041】図4(a)はサンプルの顔画像の例であ
る。この画像に対して小さい値のしきい値Td1でクラ
スタリングを行うと、領域分割の結果は図4(b)のよ
うになる。同図に示すように、人間の肌の部分は、ほく
ろ染み、微妙な陰影等の様々な要因で細かくクラスタリ
ングされてしまう領域は幾つか存在するが、その大きさ
はかなり小さいことが多く、しきい値Td1を比較的小
さい値にしてクラスタリングを行っても、まとまった領
域として分割される。これは、顔画像においては、隣接
する画素間における色差の相関が高いためである。一
方、顔画像の特徴領域である目や口、眉等は、隣接する
画素間において色差の変動が大きい場合が多いため、細
かな領域としてバラバラの領域にクラスタリングされる
ことが判る。
【0042】次に、図2のステップS103を説明す
る。ここでは、クラスタリングにより生成された各領域
についてその大きさを調べ、各領域の大きさと第1の所
定値Ta1との大小関係を調べ、領域の大きさがTa1
より大きければ、その領域は顔の特徴的部位を含まない
領域として抽出対象から除外する処理を行う。即ち、図
4(b)の如く分割された全ての領域の大きさを調べ
て、第1の所定値Ta1より大きい領域は除外する。こ
の除外処理により残った領域は、図4(c)の明部の領
域となり、肌の大部分は除外することが可能となる。但
し、前述したように肌のほくろや染み等、細かな陰影等
により一部領域が点々と残る。
【0043】ここで、ステップS102のクラスタリン
グにより生成された各領域の大きさの評価要素として
は、各領域の画素数や、高さ、幅等が考えられる。この
うちどれか1つを対象に所定値Ta1を設定しても良い
し、複数の要素に対してそれぞれ所定値Ta1に相当す
る所定値を複数設定しても良いことは言うまでもない。
【0044】また、顔画像の撮影倍率が予め分かってい
る場合には、所定値Ta1は、撮影倍率に応じた固定値
で構わないが、顔画像の撮影倍率が予め分からない場合
には、ステップS101において設定された顔領域の大
きさから、適当な大きさの所定値Ta1を設定すること
が好ましく、例えば、設定された顔領域の面積の15%
の面積をTa1に設定すると、撮影倍率によらず一定の
結果を得ることが可能となる。
【0045】次に、図2のステップS104に移り、再
びクラスタリング処理を実施する。クラスタリングの手
順自体はステップS102で実施した内容と同様である
が、ステップS103において検出対象から除外した領
域は無視することと、色差の大小を評価するしきい値が
異なる。ここで用いる第2のしきい値Td2は第1のし
きい値Td1より大きい値を用いる。このクラスタリン
グによる領域分割結果は図4(d)のようになり、特徴
的な部位はそれぞれ1つのクラスタとして形成される。
【0046】第2のしきい値Td2は、比較的大きい値
が好ましく本願発明者らによる検討によれば、しきい値
Td2は30以上(但し、この値はL*a*b*空間にお
ける値である。)に設定すると人間の特徴的な部位(例
えば、同図に示すように白目と黒目の部位)をそれぞれ
1つのクラスタとして領域分割することが可能であるこ
とが分かった。
【0047】次に図2のステップS105に移る。ここ
では、ステップS104のクラスタリングにより生成さ
れた各領域についてその大きさを調べ、これらの各領域
の大きさと第2の所定値Ta2との大小関係を調べ、領
域の大きさがしきい値Ta2より小さければ、その領域
は顔の特徴的部位を含まない領域として検出対象から除
外する処理を行う。即ち、図4(d)のように分割され
た全ての領域の大きさを調べて、第2の所定値Ta2よ
り小さい領域は除外する。この除外処理により残った領
域は、図4(e)の明部の領域となり、図4(d)にお
いて肌等に残っていた細かい領域を除外することができ
る。
【0048】ここで、ステップS104のクラスタリン
グにより生成された各領域大きさの評価要素としては、
各領域の画素数や高さ、幅等が考えられる。このうちど
れか1つを対象に所定値Ta2を設定しても良いし、複
数の要素に対してそれぞれ所定値Ta2に相当する所定
値を複数設定しても良いことは言うまでもない。
【0049】また、顔画像の撮影倍率が予め分かってい
る場合には、所定値Ta2は撮影倍率に応じた固定値で
構わないが、顔画像の撮影倍率が予め分からない場合に
は、ステップS101において設定された顔領域の大き
さから、適切な所定値Ta2を設定することが好まし
く、例えばステップS101において設定された顔領域
の面積の3%の面積をTa2に設定すると、撮像倍率に
よらず一定の結果を得ることが可能となる。
【0050】以上の処理により残った領域は、顔画像の
中から目や口、眉等の特徴的部位を表わす領域となる。
【0051】尚、被写体である顔画像が、ステップS1
01で設定する矩形領域に対して真正面に位置する(正
対する)ことが予め分かっている場合等には、次のよう
な判断を加えることにより、特徴領域の検出確度を向上
することができる。即ち、顔画像が真正面を向いている
場合は、図4(a)の如く目や口、眉等の特徴的部位は
顔画像の輪郭内に存在する。そこで、ステップS105
の処理により残った領域のうち、顔画像の輪郭線(図3
の顔領域と顔領域外の領域との境界)に接している領域
は、更に除外するという判断を加えることで、特徴領域
の検出確度を向上することができる。
【0052】図2のステップS106では、最終的に残
った領域の情報の出力が行われる。この出力結果は、例
えば、人物識別や赤目除去等の処理ルーチン等の後段の
処理工程に渡すための処理である。従って、処理の内容
は後段の処理工程に応じて異なるが、例えば、m画素×
n画素分のメモリを確保して、最終的に候補として残っ
た画素に対応するメモリアドレスは1に、候補外として
判断された画素に対応するメモリアドレスは0に設定
し、このメモリアドレスを別の処理ルーチンに渡す等の
処理が行われる。
【0053】尚、本実施形態の他の応用例としては、例
えば、空を飛ぶ鳥や飛行機等を、特徴的な画像領域とし
て検出する場合等が挙げられる。つまり、上述した本実
施形態の特徴は、図2のフローチャートに示したシーケ
ンスにより、特徴的な画像領域を検出することであり、
本実施形態で処理可能な画像は顔画像に限定されるもの
ではない。そのような場合、検出すべき画像の種類とし
きい値とを対応付けて記憶した記憶媒体(フロッピディ
スク(FD)、光磁気ディスク(MO)等)を用意(個
別に用意しても良い)すれば、様々な画像に対して本実
施形態に示した処理を応用できることは明らかである。
【0054】<第2の実施形態>次に、第2の実施形態
における画像信号からの特徴領域の検出処理を図5を参
照して説明する。
【0055】図5は、本発明の第2の実施形態としての
特徴領域の検出処理を示すフローチャートである。
【0056】図中、ステップS201では、自然画像中
の顔の領域(閉領域)を設定する。この設定は、第1の
実施形態における図2のステップS101と同様に行
う。
【0057】ステップS202では、ステップS201
において設定された閉領域(即ち顔の領域)の大きさに
応じて検出解像度を設定する。ここで、検出の解像度を
設定するのは、処理の高速化のためである。顔領域の画
素数は撮影倍率の2乗に比例して大きくなるので、高速
化を実現するために、顔領域として設定された領域の大
きさに応じて間引きを行う。ステップS202で行う検
出解像度の設定は、画素の間引き間隔を設定することで
ある。本実施形態において、間引き間隔は、 (間引き間隔)=(設定された領域の幅)/300 により算出する。尚、本実施形態では、設定された領域
の幅方向に間引いたが、設定された領域の高さ方向に間
引いても、幅方向及び高さ方向の両方向に間引いても良
いことは言うまでもない。
【0058】以降の処理においては、顔領域の画像を算
出した間引き間隔で間引いた状態のデータに対して処理
を行う。但し、実際に間引いた画像を新たに生成する必
要はなく、ステップS201で顔領域を設定するために
画像データの画素にアクセスする際、間欠的にアクセス
するようにすれば良い。
【0059】ステップS203では、ステップS201
において設定された閉領域内の画素を対象として、隣接
する画素の色の差が少ないもの同士でグループを構成す
る。本実施形態におけるクラスタリングの方法について
図3を用いて説明する。本実施形態においても、101
は、図3のm画素×n画素の矩形領域のうち、ステップ
S201において設定された顔画像の領域に外接する画
素を示す。また、画素102は、注目画素である。但
し、これはステップS202において間引きを行った後
の顔領域に対応するものである。
【0060】ここで、図3上部に示す矢印の如く、画像
の左上から右下に注目画素102を移動しながら、各画
素毎に以下に説明する処理を行う。
【0061】同図において注目画素102の座標を
(x,y)とし、この注目画素の色は色空間L*u*v*
において、(L0,u0,v0)であるとする。本実施形
態において、この画素に隣接する1つ上の画素(x,y
−1)の色が(L1,u1,v1)であるとき、これら2
つの画素の色差dは、 d={(L1−L0)↑2+(u1−u0)↑2+(v1−v
0)↑2}↑(1/2) で表わされる。これは、視覚的に感じる色の差に比例し
た値を表わすものとなっている。この色差dが、第1の
しきい値Td1以下である場合、2つの画素は同じクラ
スタを構成するものとし、また色差dが第1のしきい値
Td1より大きい場合、2つの画素は別のクラスタを構
成する可能性があると判断する。
【0062】同様の判断を注目画素の左側の画素(x−
1,y)に対しても行い、2つの画素が同じクラスタを
構成するか、或は別のクラスタを構成する可能性が有る
かどうかを判断する。
【0063】また、注目画素が顔領域以外の領域である
場合は、検索対象外であるものとして無視する。また、
比較画素が顔領域以外の領域である場合や、比較画素の
座標がx<0またはy<0等の場合には、色差の比較を
行わず別の領域として判断する。
【0064】上記のような判断を、矩形領域101の全
画素について行い、クラスタ毎に番号を割り付けると、
色が類似している領域毎に番号が振られることになる。
従って、近似色で連続する領域毎に領域が分割され、領
域分割が完了する。
【0065】本実施形態においても、均等色空間におけ
る色差に関するしきい値Td1は、比較的小さい値が好
ましく、しきい値Td1は3〜10程度に設定すると人
間の肌の領域を1つの大きなクラスタとして領域分割す
ることが可能である。このしきい値Td1によりクラス
タリングを行うことにより、第1の実施形態同様に図4
(a)から領域分割された図4(b)が得られる。
【0066】次に、図5のステップS204に移る。こ
こでは、図2のステップS103と同様に、クラスタリ
ングにより生成された各領域の大きさが、第1の所定値
Ta1より大きければ、その領域は顔の特徴的部位を含
まない領域として抽出対象から除外する処理を行う。こ
れにより、図4(c)の明部の領域を得る。
【0067】次に、図5のステップS205に移り、図
2のステップS104と同様に、第1のしきい値Td1
より大きい第2のしきい値Td2を用いて再びクラスタ
リングを実施する。これにより、図4(d)の明部の領
域を得る。
【0068】次に、図5のステップS206に移り、図
2のステップS105と同様に、クラスタリングにより
生成された各領域のうち、第2の所定値Ta2より小さ
い領域は顔の特徴的部位を含まない領域として検出対象
から除外する処理を行う。この除外処理により、図4
(e)の明部の領域を得る。
【0069】以上の処理により残った領域は顔画像の中
から目や口、眉等の特徴的部位を表わす領域となる。
【0070】そして、図5のステップS207では、図
2のステップS106と同様に、最終的に残った領域の
情報の出力が行われる。
【0071】<他の実施形態>本発明の目的は、前述し
た実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム
コードを記録した記憶媒体を、システム或は装置に供給
し、そのシステム或は装置のコンピュータ(またはCP
UやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコード
を読出し実行することによっても、達成されることは言
うまでもない。
【0072】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
【0073】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディス
ク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD
−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROM等
を用いることができる。
【0074】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部
を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0075】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
CPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処
理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も
含まれることは言うまでもない。
【0076】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードを格納することになるが、簡単に説
明すると、図6のメモリマップ例に示す各モジュールを
記憶媒体に格納することになる。
【0077】即ち、少なくとも以下の各モジュールのプ
ログラムコードを記憶媒体に格納すれば良い。 ・「顔領域検出モジュール」:自然画像中に含まれる顔
画像の領域(閉領域)を検出する。 ・「解像度設定モジュール」:「顔領域検出モジュー
ル」により設定された閉領域の大きさに応じて検出解像
度を設定する。 ・「クラスタリングモジュール」:第1のしきい値Td
1または第2のしきい値Td2を用いて、顔画像の領域
において隣接する画素との色の差が少ないもの同士をク
ラスタリングする。 ・「領域除外モジュール」:クラスタリングにより生成
された各領域の大きさを、第1の所定値Ta1または第
2の所定値Ta2と比較して、顔の特徴部位を含まない
領域を抽出対象から除外する。 ・「制御モジュール」:「クラスタリングモジュー
ル」、「領域除外モジュール」により得られる結果を順
次用いて、これらの工程を少なくとも2回行うよう制御
する。
【0078】尚、本発明を採用する画像処理装置は、上
述した実施形態のパーソナルコンピュータだけでなく、
デジタルカメラそのものであってもよいことは言うまで
もない。
【0079】<本実施形態の効果>第1の実施形態で
は、設定された顔領域に対して均等色空間で2段階のク
ラスタリングを行い大小判断を2段階に分けて実施し
た。これにより、顔の特徴的部位を微分処理等によりエ
ッジ検出を行って検出する方法と比較して、対ノイズ性
に優れ、高精度で処理することが可能となり、且つ積和
演算等の回数が微分処理を用いる方法に比べて少ないた
め高速で処理を完了することが可能となる。
【0080】また、第2の実施形態では、2段階のクラ
スタリングに先立って、検出対象の領域を間引いて設定
した。即ち、設定された顔領域の大きさに応じて検出の
解像度を決定することにより、更に演算時間が短縮さ
れ、高速に処理することが可能となる。
【0081】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対象とする画像から特徴的な部位に相当する画像領域
を、高速、且つ高精度に検出する画像処理方法及び画像
処理装置の提供が実現する。
【0082】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態としての画像処理装置
のブロック構成図である。
【図2】本発明の第1の実施形態としての特徴領域の検
出処理を示すフローチャートである。
【図3】本発明の一実施形態としてのクラスタリングを
説明する図である。
【図4】本発明の第1の実施形態としてのクラスタリン
グによる結果を説明する図である。
【図5】本発明の第2の実施形態としての特徴領域の検
出処理を示すフローチャートである。
【図6】本発明の他の実施形態としてのメモリマップの
一例を示す図である。
【符号の説明】
21 CPU 22 ディスプレイ 23 キーボード 24 ROM 25 RAM 26 記憶装置 27 通信インタフェース 28 ポインティング装置 29 画像入力装置 30 内部バス 31 通信回線 101 矩形領域 102 注目画素

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対象とする画像から特徴的な部位に相当
    する画像領域を検出する画像処理方法であって、 クラスタリングを行って、クラスタを生成するクラスタ
    リング工程と、 そのクラスタリング工程により得られるそれぞれのクラ
    スタの大きさを評価して、前記特徴的な部位には相当し
    ない画像領域を除外する除外工程とを備え、 得られる結果を順次用いて、これらの工程を少なくとも
    2回行うことを特徴とする画像処理方法。
  2. 【請求項2】 対象とする画像から特徴的な部位に相当
    する画像領域を検出する画像処理方法であって、 前記対象とする画像の大きさに応じて解像度を設定し、
    その解像度に応じて前記対象とする画像を間引く間引き
    工程と、 その間引き工程により得られた画像にクラスタリングを
    行って、クラスタを生成するクラスタリング工程と、 そのクラスタリング工程により得られるそれぞれのクラ
    スタの大きさを評価して、前記特徴的な部位には相当し
    ない画像領域を除外する除外工程とを備え、得られる結
    果を順次用いて、前記クラスタリング工程及び前記除外
    工程を少なくとも2回行うことを特徴とする画像処理方
    法。
  3. 【請求項3】 前記除外工程における評価を、L*a*b
    *或はL*u*v*で表わされる均等色空間において行うこ
    とを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像処理
    方法。
  4. 【請求項4】 前記クラスタリング工程のうち、初回の
    クラスタリング工程における色差評価の第1のしきい値
    は、2回目以降のクラスタリング工程における色差評価
    の第2のしきい値より小さいことを特徴とする請求項3
    記載の画像処理方法。
  5. 【請求項5】 前記クラスタリング工程のうち、初回の
    クラスタリング工程で生成された領域のうち、大きさが
    第1の所定値より大きい領域を、検出対象から除外する
    ことを特徴とする請求項4記載の画像処理方法。
  6. 【請求項6】 前記クラスタリング工程のうち、2回目
    以降のクラスタリング工程で生成された領域のうち、大
    きさが第2の所定値より小さい領域を、検出対象から除
    外することを特徴とする請求項4記載の画像処理方法。
  7. 【請求項7】 前記第1の所定値を、前記対象とする画
    像の大きさに応じて算出することを特徴とする請求項5
    記載の画像処理方法。
  8. 【請求項8】 前記第2の所定値を、前記対象とする画
    像の大きさに応じて算出することを特徴とする請求項6
    記載の画像処理方法。
  9. 【請求項9】 最終的に残った画像領域のうち、前記対
    象とする画像との境界に接する領域を、検出対象から除
    外することを特徴とする請求項1または請求項2記載の
    画像処理方法。
  10. 【請求項10】 前記対象とする画像は顔画像であり、
    その顔画像の特徴的な部位は目や口、眉であることを特
    徴とする請求項1乃至請求項9記載の画像処理方法。
  11. 【請求項11】 対象とする画像から特徴的な部位に相
    当する画像領域を検出する画像処理装置であって、 クラスタリングを行って、クラスタを生成するクラスタ
    リング手段と、 そのクラスタリング手段により得られるそれぞれのクラ
    スタの大きさを評価して、前記特徴的な部位には相当し
    ない画像領域を除外する除外手段とを備え、得られる結
    果を順次用いて、これらの手段を少なくとも2回行うこ
    とを特徴とする画像処理装置。
  12. 【請求項12】 対象とする画像から特徴的な部位に相
    当する画像領域を検出する画像処理装置であって、 前記対象とする画像の大きさに応じて解像度を設定し、
    その解像度に応じて前記対象とする画像を間引く間引き
    手段と、 その間引き手段により得られた画像にクラスタリングを
    行って、クラスタを生成するクラスタリング手段と、 そのクラスタリング手段により得られるそれぞれのクラ
    スタの大きさを評価して、前記特徴的な部位には相当し
    ない画像領域を除外する除外手段とを備え、得られる結
    果を順次用いて、前記クラスタリング手段及び前記除外
    手段を少なくとも2回行うことを特徴とする画像処理装
    置。
  13. 【請求項13】 前記除外手段における評価を、L*a*
    b*或はL*u*v*で表わされる均等色空間において行う
    ことを特徴とする請求項11または請求項12記載の画
    像処理装置。
  14. 【請求項14】 前記クラスタリング手段のうち、初回
    のクラスタリング手段における色差評価の第1のしきい
    値は、2回目以降のクラスタリング手段における色差評
    価の第2のしきい値より小さいことを特徴とする請求項
    13記載の画像処理装置。
  15. 【請求項15】 前記クラスタリング手段のうち、初回
    のクラスタリング手段で生成された領域のうち、大きさ
    が第1の所定値より大きい領域を、検出対象から除外す
    ることを特徴とする請求項14記載の画像処理装置。
  16. 【請求項16】 前記クラスタリング手段のうち、2回
    目以降のクラスタリング手段で生成された領域のうち、
    大きさが第2の所定値より小さい領域を、検出対象から
    除外することを特徴とする請求項14記載の画像処理装
    置。
  17. 【請求項17】 前記第1のしきい値を、3〜10程度
    とすることを特徴とする請求項14記載の画像処理装
    置。
  18. 【請求項18】 前記第2のしきい値を、30程度以上
    とすることを特徴とする請求項14記載の画像処理装
    置。
  19. 【請求項19】 前記第1の所定値を、前記対象とする
    画像の大きさに応じて算出することを特徴とする請求項
    15記載の画像処理装置。
  20. 【請求項20】 前記第2の所定値を、前記対象とする
    画像の大きさに応じて算出することを特徴とする請求項
    16記載の画像処理装置。
  21. 【請求項21】 最終的に残った画像領域のうち、前記
    対象とする画像との境界に接する領域を、検出対象から
    除外することを特徴とする請求項11または請求項12
    記載の画像処理装置。
  22. 【請求項22】 前記対象とする画像は顔画像であり、
    その顔画像の特徴的な部位は目や口、眉であることを特
    徴とする請求項11乃至請求項21記載の画像処理装
    置。
  23. 【請求項23】 画像処理のプログラムコードを納めた
    コンピュータ可読メモリであって、 対象とする画像から特徴的な部位に相当する画像領域を
    検出する検出工程のコードと、 その検出工程により得られる画像領域にクラスタリング
    を行って、クラスタを生成するクラスタリング工程のコ
    ードと、 そのクラスタリング工程により得られるそれぞれのクラ
    スタの大きさを評価して、前記特徴的な部位には相当し
    ない画像領域を除外する除外工程のコードと、 前記クラスタリング工程及び除外工程により得られる結
    果を順次用いて、これらの工程を少なくとも2回行うよ
    うに制御する制御工程のコードと、を備えることを特徴
    とするコンピュータ可読メモリ。
  24. 【請求項24】 画像処理のプログラムコードを納めた
    コンピュータ可読メモリであって、 対象とする画像から特徴的な部位に相当する画像領域を
    検出する検出工程のコードと、 その検出工程により得られる画像領域の大きさに応じて
    解像度を設定し、その解像度に応じて前記顔画像を間引
    く間引き工程のコードと、 その間引き工程により得られた画像にクラスタリングを
    行って、クラスタを生成するクラスタリング工程のコー
    ドと、 そのクラスタリング工程により得られるそれぞれのクラ
    スタの大きさを評価して、前記特徴的な部位には相当し
    ない画像領域を除外する除外工程のコードと、 前記クラスタリング工程及び除外工程により得られる結
    果を順次用いて、前記クラスタリング工程及び前記除外
    工程を少なくとも2回行うように制御する制御工程のコ
    ードと、を備えることを特徴とするコンピュータ可読メ
    モリ。
  25. 【請求項25】 前記対象とする画像は顔画像であり、
    その顔画像の特徴的な部位は目や口、眉であることを特
    徴とする請求項23または請求項24記載のコンピュー
    タ可読メモリ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015075963A (ja) * 2013-10-09 2015-04-20 キヤノン株式会社 画像処理方法及び装置、プログラム

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