KR20190072643A

KR20190072643A - 얼굴 검출 장치 및 그 제어 방법, 그리고 프로그램

Info

Publication number: KR20190072643A
Application number: KR1020197015890A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 아카기; 히로아키 데라이; 신지 엔도
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2019-06-25
Also published as: CN110073406A; DE112017007162T5; JP2018147046A; US20200005021A1; JP6399122B2; WO2018159037A1

Abstract

화상에 대하여 탐색 윈도우를 주사하면서, 상기 탐색 윈도우 내의 부분 화상에 있어서의 국소 영역간의 명암차에 기초하는 화상 특징을 사용하여 당해 부분 화상이 얼굴의 화상인지 여부를 판정하는 식별기를 갖는 얼굴 검출 장치에 있어서, 상기 탐색 윈도우 내의 부분 화상이 저휘도 화상인지 여부를 판정하고, 상기 부분 화상이 저휘도 화상이라고 판정된 경우, 상기 부분 화상 대신에, 상기 부분 화상에 있어서의 소정 위치의 픽셀의 휘도를 변경한 변경 부분 화상을 사용하여, 상기 식별기에 의한 판정을 행한다.

Description

얼굴 검출 장치 및 그 제어 방법, 그리고 프로그램

본 발명은 화상으로부터 얼굴을 검출하는 얼굴 검출 장치에 관한 것이다.

근년, 화상으로부터 얼굴을 자동 검출하는 얼굴 검출 기술이, 디지털 카메라의 오토 포커스, 감시 카메라 등을 비롯한 다양한 애플리케이션에 실장되어 있다. 얼굴 검출 기술의 가장 실용적인 알고리즘의 하나로, 국소 영역간의 명암차에 기초하여 화상의 얼굴다움을 평가하는 방법이 있다. 얼굴 화상에 있어서는, 예를 들어 눈의 영역은 코나 볼의 영역에 비해 어둡고, 입의 영역은 턱의 영역에 비해 어둡고, 이마의 영역은 눈의 영역에 비해 밝은 등의 경향이 있고, 이와 같은 경향은 성별이나 인종을 막론하고 공통되어 있다. 이 경향에 착안하여, 국소 영역간의 명암차에 기초하는 화상 특징을 사용하여 얼굴인지 비얼굴인지의 판정을 행하는 것이다. 화상 특징으로서는, Haar-like 특징이 자주 사용된다.

그러나, 국소 영역간의 명암차를 사용하는 알고리즘은, 입력 화상이 전체적으로 어두운 화상이거나 역광으로 촬영된 화상이거나 한 경우에, 얼굴 검출의 성공률이 저하될 우려가 있다. 어두운 화상이나 역광 화상의 경우는, 국소 영역간의 명암차가 작거나, 국소 영역간의 명암 관계가 역전되어 버려(예를 들어, 눈의 영역이 코의 영역에 비해 밝아지는 등), 얼굴의 화상 특징을 잘 추출할 수 없기 때문이다. 특허문헌 1에는, 입력 화상이 저휘도인 경우에, 감마 변환에 의해 입력 화상을 고휘도화하고 나서 얼굴 검출을 행함으로써, 얼굴 검출 정밀도를 향상시키는 방법이 제안되어 있다. 특허문헌 1의 방법은 매우 효과적이기는 하지만, 만능은 아니다. 특히, 국소 영역간의 명암차가 극히 작은 화상이나, 명암 관계가 역전되어 있는 화상에 대해서는, 감마 변환에 의한 방법으로는 얼굴 검출의 성공률 향상은 기대할 수 없다.

일본 특허 공개 제2016-167681호 공보

본 발명은, 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 어두운 화상이나 명암 관계가 역전된 화상에 대한 얼굴 검출의 성공률을 향상시키기 위한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 어두운 화상이나 명암 관계가 역전된 화상의 경우는, 화상에 있어서의 소정 위치의 픽셀의 휘도를 변경(작게/크게) 한 화상을 사용하여 얼굴 검출을 행한다는 방법을 채용한다.

구체적으로는, 본 발명의 제1 형태는, 화상에 대하여 탐색 윈도우를 주사하면서, 상기 탐색 윈도우 내의 부분 화상에 있어서의 국소 영역간의 명암차에 기초하는 화상 특징을 사용하여 당해 부분 화상이 얼굴의 화상인지 여부를 판정하는 식별기를 갖는 얼굴 검출 장치이며, 상기 탐색 윈도우 내의 부분 화상이 저휘도 화상인지 여부를 판정하는 저휘도 화상 판정부를 더 갖고, 상기 저휘도 화상 판정부에 의해 상기 부분 화상이 저휘도 화상이라고 판정된 경우에, 상기 부분 화상 대신에, 상기 부분 화상에 있어서의 소정 위치의 픽셀의 휘도를 변경한 변경 부분 화상을 사용하여, 상기 식별기에 의한 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 얼굴 검출 장치를 제공한다.

상기 소정 위치는, 얼굴의 화상 중에서 상대적으로 어두워야 할 영역이고, 상기 변경 부분 화상은, 상기 소정 위치의 픽셀의 휘도를 작은 값으로 변경한 화상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 소정 위치는, 상기 부분 화상이 얼굴의 화상이라고 가정한 경우에 있어서의 눈의 위치이면 된다. 또한, 상기 변경 부분 화상은, 상기 부분 화상에 있어서의 상기 소정 위치의 픽셀의 휘도를 소정값으로 치환한 화상이면 된다. 상기 소정값은 최소의 휘도값인 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 탐색 윈도우 내의 부분 화상이 저휘도 화상인 경우에, 부분 화상 대신에 변경 부분 화상을 사용하여 얼굴 검출(식별기에 의한 얼굴/비얼굴 판정)을 행하므로, 종래 방법에 비해, 어두운 화상이나 명암 관계가 역전된 화상에 대한 얼굴 검출의 성공률을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 구성은 심플함과 함께, 통상 처리의 경우(저휘도 화상이 아닌 경우)와 동일한 식별기를 이용할 수 있기 때문에, 기존의 얼굴 검출 장치로의 실장이 용이하다는 이점도 있다.

또한, 본 발명은, 상기 구성 내지 기능의 적어도 일부를 갖는 얼굴 검출 장치로서 파악할 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기 처리의 적어도 일부를 포함하는, 얼굴 검출 장치의 제어 방법 또는 얼굴 검출 방법이나, 이들 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램, 또는 그와 같은 프로그램을 비일시적으로 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 파악할 수도 있다. 상기 구성 및 처리의 각각은 기술적인 모순이 발생하지 않는 한 서로 조합하여 본 발명을 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 어두운 화상이나 명암 관계가 역전된 화상에 대한 얼굴 검출의 성공률을 향상시킬 수 있다.

도 1은 얼굴 검출 장치의 기능 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 얼굴 검출 처리의 흐름도이다.
도 3은 화상의 일례이다.
도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)는 저휘도 처리의 효과를 설명하는 도면이다.

본 발명은, 화상으로부터 얼굴을 자동으로 검출하기 위한 얼굴 검출 알고리즘에 관한 것이다. 본 발명은, 화상 센싱, 컴퓨터 비전, 로봇 비전 등에 있어서의 요소 기술로서 이용 가능하고, 구체적인 애플리케이션으로서는, 감시 카메라에 있어서의 사람의 검출 및 추적, 디지털 카메라나 스마트폰의 내장 카메라에 있어서의 오토 포커스, 가전 제품에 있어서의 사람의 검출, 얼굴 인증 시스템에 있어서의 얼굴 검출 엔진 등, 다양한 분야로의 응용이 가능하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 형태의 일례를 설명한다. 단, 이하의 실시 형태에 기재되어 있는 장치의 구성이나 동작은 일례이고, 본 발명의 범위를 그것들에만 한정하는 취지의 것은 아니다.

(얼굴 검출 장치의 구성)

도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 얼굴 검출 장치의 구성을 설명한다. 도 1은 얼굴 검출 장치(1)의 기능 구성을 모식적으로 도시하는 블록도이다.

얼굴 검출 장치(1)는 주된 기능으로서, 화상 입력부(10), 부분 화상 취득부(11), 저휘도 화상 판정부(12), 부분 화상 변경부(13), 식별기(14), 오검출 제거부(15), 출력부(16)를 갖는다. 이 얼굴 검출 장치(1)는, 예를 들어 CPU(프로세서), 메모리, 스토리지(HDD, SSD 등), 입력 디바이스(키보드, 마우스, 터치 패널 등), 출력 디바이스(디스플레이 등), 통신 인터페이스를 구비하는 범용의 컴퓨터에 의해 구성할 수 있다. 그 경우, 도 1에 도시되는 기능은, 스토리지 또는 메모리에 저장된 프로그램을 CPU가 실행함으로써 실현된다. 단, 얼굴 검출 장치(1)의 구체적 구성은 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수대의 컴퓨터에 의한 분산 컴퓨팅을 행해도 되고, 상기 기능의 일부를 클라우드 서버에 의해 실행해도 된다. 혹은, 얼굴 검출 장치(1)의 전부 또는 그 기능의 일부를 ASIC나 FPGA와 같은 회로로 구성해도 된다.

화상 입력부(10)는 외부 장치로부터 처리 대상이 되는 화상(이하, 「입력 화상」이라고 칭함)을 취득하는 기능이다. 외부 장치로서는, 디지털 카메라나 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치, 화상 데이터를 기억하는 기억 장치, 촬상 장치나 기억 장치를 구비하는 다른 컴퓨터 등이 상정된다. 입력 화상은 모노크롬 화상이어도 되고 컬러 화상이어도 되고, 또한 화상 포맷은 특별히 한정되지 않는다.

부분 화상 취득부(11)는 입력 화상에 대하여 탐색 윈도우의 주사를 행하는 기능이다. 탐색 윈도우란, 입력 화상 내의 일부의 에어리어(얼굴인가 비얼굴인지의 판정 처리에 제공되는 부분 화상)를 나타내는 프레임이다. 부분 화상 취득부(11)는 탐색 윈도우의 위치를, 예를 들어 1픽셀씩 이동시키면서, 각 위치에 있어서의 부분 화상을 후단의 저휘도 화상 판정부(12) 및 식별기(14)에 차례로 입력한다. 화상 내에 포함되는 얼굴의 사이즈가 일정하지 않은 경우는, 탐색 윈도우의 사이즈 및/또는 입력 화상의 해상도를 바꾸어 주사 및 얼굴/비얼굴 판정을 반복함으로써, 임의의 사이즈의 얼굴을 검출할 수 있다.

저휘도 화상 판정부(12)는 부분 화상(내지 입력 화상의 전체)이 저휘도 화상인지 여부를 판정하는 기능이다. 저휘도 화상의 판정 방법은 어느 것이어도 된다. 예를 들어, 부분 화상 내의 휘도의 대표값(평균값, 중간값, 최빈값, 최댓값 등)을 계산하고, 그 대표값이 소정의 역치보다 작은 경우에, 당해 부분 화상이 저휘도 화상이라고 판정해도 된다. 혹은, 입력 화상이 촬영된 때의 촬영 조건(예를 들어, 조도 센서로 측정한 피사체의 밝기, 노출 설정 등)을 입력 화상과 함께 취득하고, 당해 촬영 조건에 기초하여 입력 화상이 저휘도 화상인지 여부를 판정해도 된다.

부분 화상 변경부(13)는 부분 화상이 저휘도 화상인 경우에, 당해 부분 화상의 일부의 픽셀의 휘도를 변경하는 기능이다. 상세한 처리에 대해서는 후술한다.

식별기(14)는 부분 화상에 있어서의 국소 영역간의 명암차에 기초하는 화상 특징을 사용하여 당해 부분 화상이 얼굴의 화상인지 여부를 판정하는 얼굴/비얼굴 판정을 행하는 기능이다. 본 실시 형태에서는, 화상 특징으로서 Haar-like 특징을 이용하고, 복수의 약 식별기에 의해 구성되는 캐스케이드 구조형 식별기를 이용한다. 단, 식별기(14)의 구성 및 사용하는 화상 특징은 이들에 한정되지 않고, 어느 것을 이용해도 된다.

오검출 제거부(15)는 식별기(14)에 의해 「얼굴」이라고 판정된 부분 화상에 대하여, 식별기(14)와는 상이한 간이한 판정 로직에 의한 얼굴/비얼굴 판정을 행함으로써, 식별기(14)의 오검출을 제거하기 위한 기능이다. 상세한 판정 로직에 대해서는 후술한다.

출력부(16)는 얼굴 검출의 결과를 출력하는 기능이다. 출력되는 결과로서는, 예를 들어 입력 화상으로부터 검출된 얼굴의 수, 검출된 얼굴의 위치·사이즈·방향 등이다.

(얼굴 검출 처리)

도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시 형태의 얼굴 검출 장치(1)에 의한 얼굴 검출 처리에 대하여 설명한다. 도 2는 얼굴 검출 처리의 흐름도이고, 도 3은 화상의 일례이다.

스텝 S20에 있어서, 화상 입력부(10)가, 외부 장치로부터 입력 화상(30)을 취득한다. 스텝 S21에서는, 부분 화상 취득부(11)가, 입력 화상(30)에 대하여 탐색 윈도우(31)를 설정하고, 탐색 윈도우(31) 내의 부분 화상(32)을 취득한다. 스텝 S21에서 취득된 부분 화상(32)을, 이후의 설명에서는 「주목 부분 화상(32)」이라고 칭한다.

스텝 S22에서는, 저휘도 화상 판정부(12)가, 주목 부분 화상(32)이 저휘도 화상인지 여부를 판정한다. 본 실시 형태의 저휘도 화상 판정부(12)는 주목 부분 화상(32) 내의 휘도의 평균값을 계산하고, 그 평균값이 역치보다 작은 경우에 저휘도 화상이라고 판정한다. 이와 같은 판정 로직에 의하면, 입력 화상(30)의 촬영 시의 환경이 어두운 경우, 촬영 시의 노출이 충분하지 않은 경우, 역광으로 촬영된 경우 등은, 피사체(즉, 사람의 얼굴)가 어둡게 찍히므로, 저휘도 화상이라고 판정된다.

스텝 S22에서 주목 부분 화상(32)이 저휘도 화상이 아니라고 판정된 경우, 스텝 S23으로 진행되고, 주목 부분 화상(32)이 식별기(14)에 입력된다. 식별기(14)는 주목 부분 화상(32)으로부터 미리 결정된 복수 종류의 Haar-like 특징을 추출하고, 이들 화상 특징의 값에 기초하여 주목 부분 화상(32)이 얼굴의 화상인지 여부를 판정한다.

한편, 스텝 S22에서 주목 부분 화상(32)이 저휘도 화상이라고 판정된 경우는, 다음과 같은 예외 처리(저휘도 처리)로 진행된다. 스텝 S24에서는, 부분 화상 변경부(13)가, 주목 부분 화상(32)의 소정 위치의 픽셀의 휘도를 변경한다. 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 주목 부분 화상(32)이 얼굴의 화상이라고 가정한 경우에 있어서의 눈의 위치에 해당하는 복수개의 픽셀의 휘도를 소정값으로 치환한다. 「소정값」은 충분히 작은(저휘도의) 값이면 되고, 본 실시 형태에서는 휘도의 최솟값[예를 들어, 화상의 휘도값이 0(암) 내지 255(명)의 치역을 갖는 경우는 0]으로 한다. 그리고, 휘도 변경 후의 주목 부분 화상(32)이, 변경 부분 화상(33)으로서, 식별기(14)에 입력된다. 스텝 S25에서는, 식별기(14)는, 변경 부분 화상(33)으로부터 미리 결정된 복수 종류의 Haar-like 특징을 추출하고, 이들 화상 특징의 값에 기초하여 변경 부분 화상(33)이 얼굴의 화상인지 여부를 판정한다. 이 스텝 S25의 처리는 스텝 S23의 처리와 기본적으로 동일하다(즉, 사용하는 화상 특징, 식별기 등은 동일하고, 스텝 S25와 스텝 S23의 차이는 부분 화상의 일부의 픽셀이 변경되어 있는 점뿐임).

도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)를 참조하여 저휘도 처리의 효과를 설명한다. 도 4의 (A)는 저휘도 화상이 아닌 부분 화상(40)으로부터 추출되는 화상 특징의 예를 도시하고, 도 4의 (B)는 저휘도 화상인 부분 화상(41)으로부터 추출되는 화상 특징의 예를 도시한다. 도 4의 (A)의 부분 화상(40)에서는, 눈의 영역(40E)의 휘도가 25, 코의 영역(40N)의 휘도가 60이고, 눈의 영역(40E)과 코의 영역(40N) 사이의 명암차는 35로, 명료한 화상 특징을 추출할 수 있다. 그러나, 도 4의 (B)의 부분 화상(41)에서는, 화상이 전체적으로 어둡고, 눈의 영역(41E)의 휘도가 25, 코의 영역(41N)의 휘도가 30이고, 2개의 영역(41E, 41N) 사이의 명암차는 5로, 극히 작게 되어 있다. 따라서, 도 4의 (B)의 부분 화상(41)을 식별기(14)에 그대로 입력해도, 얼굴 검출에 실패할 가능성이 높다.

도 4의 (C)는 변경 부분 화상(42)으로부터 추출되는 화상 특징의 예를 도시한다. 변경 부분 화상(42)은 도 4의 (B)의 부분 화상(41)의 눈의 영역(41E)의 픽셀의 휘도를 0으로 한 화상이다. 따라서, 변경 부분 화상(42)에서는, 눈의 영역(42E)의 휘도가 0, 코의 영역(42N)의 휘도가 30이 되고, 2개의 영역(42E, 42N) 사이의 명암차는 30으로, 명료한 화상 특징을 추출할 수 있는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태의 저휘도 처리에서는, 얼굴 중에서 상대적으로 어두워야 할 영역(예를 들어, 눈의 영역, 입의 영역, 눈썹의 영역 등)의 휘도를 강제적으로 작게 함으로써, 저휘도 화상에 있어서도 영역간의 명암차가 명료하게 나타난다. 또한, 명암의 역전이 일어나 있는 경우라도, 본래 어두워야 할 영역의 휘도를 강제적으로 최솟값으로 해 버림으로써, 명암의 관계를 통상의 상태로 복귀시킬 수 있다(예를 들어, 눈의 영역의 휘도가 35, 코의 영역의 휘도가 25와 같이 역전되어 있어도, 눈의 영역의 휘도를 0으로 변경함으로써, 눈의 영역보다도 코의 영역이 밝고, 또한 명암차가 25라는 화상 특징이 얻어짐). 그 때문에, 저휘도 화상의 경우에는, [부분 화상(41) 대신에] 변경 부분 화상(42)을 식별기(14)에 부여함으로써, 얼굴 검출의 성공률 향상을 기대할 수 있다.

그런데, 상기한 저휘도 처리는, 어두운 화상이나 명암 관계가 역전된 화상에 대한 얼굴 검출의 성공률을 향상시킬 수 있다는 장점이 있는 한편, 입력 화상의 일부분(도 4의 (C)의 예에서는 눈의 부분)의 화상 정보를 무시하고 얼굴/비얼굴 판정을 행하고 있기 때문에, 오검출(비얼굴의 화상을 얼굴이라고 판정하는 것)이 증가할 가능성이 있다는 단점도 있다. 그래서 본 실시 형태에서는, 저휘도 처리의 경우에 오검출 제거부(15)에 의한 간이 오검출 제거를 행한다.

구체적으로는, 도 2의 스텝 S25에서 「얼굴」이라고 판정된 부분 화상에 대하여, 오검출 제거부(15)가, 식별기(14)와는 상이한 판정 로직에 의한 얼굴/비얼굴 판정을 행하여, 「비얼굴」이라고 판정된 경우는 스텝 S25의 얼굴 검출 결과를 파기한다(스텝 S26). 오검출 제거부(15)의 판정 로직은 어느 것을 사용해도 되지만, 처리의 고속화를 위해, 가능한 한 간이하고 계산량이 적은 로직을 사용하는 것이 바람직하다. 이하에 판정 로직의 일례를 든다.

(1) 부분 화상 내에서, 인접 픽셀과의 휘도차가 소정값보다 큰 픽셀의 개수가 소정 범위 외라면, 「비얼굴」이라고 판정한다.

(2) 부분 화상 내에서, 인접 픽셀 4점의 어느 것보다도 어둡거나 또는 밝은 픽셀의 개수가 소정 범위 외라면, 「비얼굴」이라고 판정한다.

(3) 부분 화상 내에서, 극단적으로 밝은 픽셀의 개수가 소정수 이상인 경우는, 「비얼굴」이라고 판정한다. 저휘도 내지 역광의 조명 조건 하에서 촬영된 경우, 얼굴 부분은 전체적으로 어두워지고, 얼굴 화상 중에 백색 비산과 같은 극단적으로 밝은 개소는 포함되지 않기 때문이다. 예를 들어, 휘도값 185를 초과하는 픽셀의 수가 부분 화상 전체의 10％ 이상인 경우에 「비얼굴」이라고 판정해도 된다.

(4) 부분 화상에 있어서의 눈 영역의 휘도가 코 영역의 휘도보다 큰(밝은) 경우, 「비얼굴」이라고 판정한다.

(5) 부분 화상에 있어서의 입 영역의 휘도가 코 영역의 휘도보다 큰(밝은) 경우, 「비얼굴」이라고 판정한다.

(6) 부분 화상에 있어서의 입 영역의 휘도가 입의 주변 영역의 휘도보다 큰(밝은) 경우, 「비얼굴」이라고 판정한다.

(7) 부분 화상에 있어서의 눈 영역의 휘도가 좌우의 눈 사이의 영역의 휘도보다 큰(밝은) 경우, 「비얼굴」이라고 판정한다.

상기 (1) 내지 (7) 중 하나의 판정 로직만으로 오검출 제거를 행해도 되고, 둘 이상의 판정 로직을 사용하여 오검출 제거를 행해도 된다.

스텝 S27에서는, 입력 화상의 탐색이 완료되었는지 여부를 판정한다. 탐색이 완료되어 있지 않은 경우는, 스텝 S21로 복귀되어, 탐색 윈도우(31)를 다음의 위치로 이동한 후, 스텝 S22 이후의 처리를 반복한다. 입력 화상 전체의 탐색이 완료되면, 스텝 S28에 있어서, 출력부(16)가 얼굴 검출의 결과를 출력하고, 얼굴 검출 처리를 종료한다.

이상 설명한 본 실시 형태의 얼굴 검출에 의하면, 어두운 화상이나 명암 관계가 역전된 화상의 경우는 저휘도 처리가 실시되므로, 종래 방법에 비해, 어두운 화상이나 명암 관계가 역전된 화상에 대한 얼굴 검출의 성공률을 향상시킬 수 있다. 또한, 저휘도 처리를 실시한 경우는, 식별기(14)와는 상이한 판정 로직에 의한 오검출 제거를 행하여, 저휘도 처리에 기인하는 오검출을 배제하도록 구성했으므로, 전체적인 판정 정밀도의 향상도 기대할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 저휘도 처리는, 부분 화상의 일부의 픽셀의 휘도를 소정값으로 치환한다는 심플한 방법이고, 통상 처리의 경우와 동일한 식별기(14)를 이용할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태의 저휘도 처리는 기존의 얼굴 검출 장치로의 추가 실장이 용이하다는 이점도 있다.

<기타>

상기한 실시 형태의 설명은, 본 발명을 예시적으로 설명하는 것에 지나지 않는다. 본 발명은 상기한 구체적 형태에는 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 부분 화상 내의 눈 영역의 픽셀의 휘도를 최솟값으로 치환했지만, 저휘도 처리의 방법은 이것에 한정되지 않는다. 얼굴 화상 중에서 상대적으로 어두워야 할 영역으로서는, 눈 영역 이외에도, 입 영역, 눈썹 영역 등이 있고, 이들 영역의 휘도를 강제적으로 작게 해도 된다. 또한, 치환 후의 휘도는 최솟값일 필요는 없고, 충분히 작은 값이면 된다. 나아가, 얼굴 화상 중에서 상대적으로 밝아야 할 영역(코 영역, 턱 영역, 이마 영역 등)의 휘도를 강제적으로 크게 함으로써도, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

1 : 얼굴 검출 장치
10 : 화상 입력부
11 : 부분 화상 취득부
12 : 저휘도 화상 판정부
13 : 부분 화상 변경부
14 : 식별기
15 : 오검출 제거부
16 : 출력부
30 : 입력 화상
31 : 탐색 윈도우
32 : 주목 부분 화상
33 : 변경 부분 화상
40 : 저휘도 화상이 아닌 부분 화상
40E : 눈 영역
40N : 코 영역
41 : 저휘도 화상인 부분 화상
41E : 눈 영역
41N : 코 영역
42 : 변경 부분 화상
42E : 눈 영역
42N : 코 영역

Claims

화상에 대하여 탐색 윈도우를 주사하면서, 상기 탐색 윈도우 내의 부분 화상에 있어서의 국소 영역간의 명암차에 기초하는 화상 특징을 사용하여 당해 부분 화상이 얼굴의 화상인지 여부를 판정하는 식별기를 갖는 얼굴 검출 장치이며,
상기 탐색 윈도우 내의 부분 화상이 저휘도 화상인지 여부를 판정하는 저휘도 화상 판정부를 더 갖고,
상기 저휘도 화상 판정부에 의해 상기 부분 화상이 저휘도 화상이라고 판정된 경우에, 상기 부분 화상 대신에, 상기 부분 화상에 있어서의 소정 위치의 픽셀의 휘도를 변경한 변경 부분 화상을 사용하여, 상기 식별기에 의한 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 얼굴 검출 장치.
제1항에 있어서, 상기 소정 위치는, 얼굴의 화상 중에서 상대적으로 어두워야 할 영역이고,
상기 변경 부분 화상은, 상기 소정 위치의 픽셀의 휘도를 작은 값으로 변경한 화상인 것을 특징으로 하는 얼굴 검출 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소정 위치는, 상기 부분 화상이 얼굴의 화상이라고 가정한 경우에 있어서의 눈의 위치인 것을 특징으로 하는 얼굴 검출 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변경 부분 화상은, 상기 부분 화상에 있어서의 상기 소정 위치의 픽셀의 휘도를 소정값으로 치환한 화상인 것을 특징으로 하는 얼굴 검출 장치.
제4항에 있어서, 상기 소정값은 최소의 휘도값인 것을 특징으로 하는 얼굴 검출 장치.
화상에 대하여 탐색 윈도우를 주사하면서, 상기 탐색 윈도우 내의 부분 화상에 있어서의 국소 영역간의 명암차에 기초하는 화상 특징을 사용하여 당해 부분 화상이 얼굴의 화상인지 여부를 판정하는 식별기를 갖는 얼굴 검출 장치의 제어 방법이며,
상기 탐색 윈도우 내의 부분 화상이 저휘도 화상인지 여부를 판정하는 스텝과,
상기 부분 화상이 저휘도 화상이라고 판정된 경우, 상기 부분 화상 대신에, 상기 부분 화상에 있어서의 소정 위치의 픽셀의 휘도를 변경한 변경 부분 화상을 사용하여, 상기 식별기에 의한 판정을 행하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 검출 장치의 제어 방법.
제6항에 기재된 얼굴 검출 장치의 제어 방법의 각 스텝을 컴퓨터에 실행시키기 위한, 프로그램.