WO2019097677A1 - 撮像制御装置、撮像制御方法および撮像制御装置を備えるドライバモニタリングシステム - Google Patents
撮像制御装置、撮像制御方法および撮像制御装置を備えるドライバモニタリングシステム Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to an imaging control apparatus, an imaging control method, and a driver monitoring system including the imaging control apparatus.
- a camera is provided in front of the driver seated on the driver's seat of the vehicle to capture an image of the driver from the front, and a first image obtained by imaging the interior of the vehicle just before the driver sits on the driver seat by the camera
- First image capturing means to be incorporated into the device
- second image capturing means to capture into a storage device a second image obtained by imaging the driver seated on the driver's seat by the camera
- first and second image capturing means Image difference calculation means for calculating the difference image of the first and second images, and an area within the image area of the camera, which corresponds to the difference image calculated by the image difference calculation means, is registered as the driver's face reference position
- the face reference position registration means and the face reference position registration means register the face reference position registration means in the image captured by the camera after the time when the face reference position registration means registered the reference position.
- Face identification means for identifying the driver's face based on the driver's face reference position, eye identification means for identifying the eyes in the driver face identified by the face identification means, and eye identification means
- a vehicle driver's gaze detection apparatus provided with a gaze detection unit that detects a gaze from the specified driver's eyes (Patent Document 1 below).
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an imaging control device that suppresses a decrease in the degree of recognition of the driver's eyes even when the direction of the driver's face changes. With the goal.
- the imaging control apparatus comprises an image acquisition unit for acquiring each image taken by a plurality of imaging devices for imaging the driver's face, a recognition degree calculation unit for calculating the recognition degree from each image, and And an imaging mode switching unit configured to switch an imaging mode of at least one imaging device of the plurality of imaging devices to a narrow area imaging mode in which an area around the driver's eyes is enlarged and imaged based on the recognition degree of the image.
- the imaging device with the highest degree of recognition of the driver's eyes among the plurality of imaging devices specializes in imaging the vicinity of the driver's eyes It is possible to reduce the recognition rate of the driver's eyes.
- the present invention it is possible to suppress a decrease in the degree of recognition of the driver's eyes due to a change in the direction of the driver's face.
- FIG. 1 is a schematic view of a vehicle provided with a driver monitoring system 30 according to Embodiment 1 of the present invention. It is a block diagram which shows the structure of the driver monitoring system 30 which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a figure of an example which captures an eye enlarged image in narrow field imaging mode.
- 4A and 4B are diagrams showing an example of a hardware configuration of an imaging control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
- 7 is a flowchart showing an operation of imaging mode switching processing of the imaging control device 40 according to Embodiment 1.
- Embodiment 1 An imaging control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the present embodiment, an example in which the driver monitoring system 30 including the imaging control device is mounted on the vehicle 1 will be described.
- FIG. 1 is a schematic view of a vehicle provided with a driver monitoring system 30 according to a first embodiment.
- FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the driver monitoring system 30 according to the first embodiment.
- a vehicle 1 according to the present embodiment includes a first imaging device 10, a second imaging device 20, a driver monitoring system 30, and an alarm device 60.
- the driver monitoring system 30 includes an imaging control device 40 and a state determination device 50.
- the driver monitoring system 30 is connected to the first imaging device 10, the second imaging device 20, and the alarm device 60.
- the imaging control device 40 includes an image acquisition unit 41, a recognition degree calculation unit 42, and an imaging mode switching unit 43.
- a configuration using two imaging devices, the first imaging device and the second imaging device is described to simplify the description, but two or more imaging devices may be used. .
- the first imaging device 10 is provided in front of the driver's seat in the vehicle 1 so as to image the entire face of the driver from the front.
- the second imaging device 20 is provided obliquely in front of the driver's seat in the vehicle 1 so as to image the entire face of the driver obliquely from the front.
- Each of the first imaging device 10 and the second imaging device 20 has an imaging range changing mechanism, and the area around the eyes of the driver is enlarged from the normal mode for imaging the entire face of the driver with high accuracy It is possible to switch to the narrow area imaging mode.
- the imaging range changing mechanism has a structure for changing the distance between the lenses of the imaging device, changing the curvature of the lens of the imaging device, switching to lenses with different magnifications, etc. 1 Change the imaging range of the imaging device 10 and the second imaging device 20.
- the installation positions of the first imaging device 10 and the second imaging device 20 described above are an example, and the first imaging device 10 and the second imaging device 20 capture the entire face of the driver from different angles. It should just be installed as you do.
- the image acquisition unit 41 acquires an image (first image) captured by the first imaging device 10 and an image (second image) captured by the second imaging device 20, and outputs the acquired image to the recognition degree calculation unit 42.
- the recognition degree calculation unit 42 determines whether or not the driver's eyes can be detected from the first image and the second image input from the image acquisition unit 41. If the driver's eyes can be detected, the driver can The degree of recognition is calculated from the image that can be detected by On the other hand, if the driver's eyes can not be detected, the recognition degree is set to zero.
- the recognition degree is an index indicating the photographing accuracy of the driver's eyes and face, and indicates that the higher the recognition degree, the more accurately the driver's eyes and face are imaged. Then, the recognition degree information in which the recognition degree and the information capable of specifying the imaging device are linked is output to the imaging mode switching unit 43 and the state determination device 50.
- the recognition degree calculation unit 42 detects an eye of the driver from each of the first image and the second image, and extracts an image (eye image) of the eye of the driver. Furthermore, the recognition degree calculation unit 42 performs matching processing with the eye image and the template image of the eye registered in advance, and calculates the similarity between the eye image and the template image as the recognition degree. As described above, by determining the similarity between the eye image and the template image as the recognition degree, it is determined which of the first imaging device 10 and the second imaging device 20 is imaging the driver's eyes with high accuracy.
- the method of setting the degree of recognition does not have to be a method using the degree of similarity with the template image, and may be set, for example, from the relationship between the imaging device and the face direction angle or the luminance value.
- the face direction angle of the driver in the left and right direction is calculated from the first image and the second image, and the face direction angle is 0 degrees, that is, the image capturing the face of the driver from the front
- the device may be set to recognition degree 100, and the recognition degree may be set so that the recognition degree is set lower as the face direction angle is larger, or the image may be blackened from the luminance values of the first image and the second image, Overexposure is detected, and if there is no overexposure or underexposure in the image, the recognition level is set to 100, and if the overexposure or overexposure ratio in the image is larger, the recognition level is set to be lower It may be a method. As described above, when the recognition degree is calculated based on the face direction or the luminance value of the image, it is
- FIG. 3 is a diagram of an example of capturing an eye enlarged image in the narrow area imaging mode.
- the imaging mode switching unit 43 compares the recognition degrees of the first imaging device 10 and the second imaging device 20, and the one with a high degree of recognition of the driver's eyes The image pickup device is switched to the narrow area image pickup mode, and an image (eye enlarged image) in which the driver's eyes are enlarged as shown in FIG. 3 is taken.
- the imaging mode switching unit 43 switches the imaging device with the highest degree of recognition to the narrow area imaging mode.
- the above-mentioned imaging mode switching condition is an example, and for example, a threshold is set in advance, and the imaging device with the highest degree of recognition among the imaging devices whose recognition degree exceeds the threshold is switched to the narrow area imaging mode You may do so.
- the threshold value for the switching condition of the imaging mode it becomes possible to switch only the imaging device having a higher degree of recognition to the narrow area imaging mode.
- the imaging mode switching unit 43 terminates the narrow area imaging mode and sets the normal mode for imaging the entire face of the driver when the recognition degree of the imaging device in the narrow area imaging mode becomes equal to or less than a preset threshold. Switch.
- the recognition degree of the imaging apparatus in the narrow area imaging mode is The narrow area imaging mode may be ended when the recognition level of the imaging apparatus other than the imaging apparatus in the narrow area imaging mode is lower.
- it is always determined by comparing the recognition degree of the imaging device in the narrow-range imaging mode with the recognition degree of the imaging device It becomes possible to image an imaging device with the highest degree of recognition in the narrow area imaging mode.
- the state determination device 50 detects the driver's visual state (the sight line) from the image captured by the imaging device with the higher recognition degree (the imaging device in the narrow area imaging mode).
- the driver's face direction is detected from an image captured by an imaging device other than the imaging device in the narrow area imaging mode.
- the driver state is determined.
- the driver state is determined using only the face direction of the driver.
- the state determination device 50 can control the operation status (gear position, speed, steering wheel angle, direction) of the vehicle 1 on which the driver is boarding from OBD (On-board Diagnosis) or the like via CAN (Controller Area Network) or the like.
- the vehicle operation information indicating the instruction etc.) is acquired. Then, based on the driver's state and the vehicle operation information, it is determined whether or not the driver needs to be warned, and if warning is necessary, the alarm device 60 is notified that the driver is in a drowsy state or a look-ahead state.
- the alarm device 60 receives a notification from the state determination device 50 that the driver is in a sleep state or a look-ahead state, the alarm device 60 warns the driver by voice or video.
- FIG. 4A and 4B are diagrams showing an example of the hardware configuration of the imaging control apparatus 40.
- Each function of the image acquisition unit 41, the recognition degree calculation unit 42, and the imaging mode switching unit 43 in the imaging control device 40 is realized by a processing circuit. That is, the imaging control device 40 includes a processing circuit for realizing the respective functions.
- the processing circuit may be the processing circuit 100a which is dedicated hardware as shown in FIG. 4A, or may be the processor 100b executing a program stored in the memory 100c as shown in FIG. 4B. Good.
- the processing circuit 100a includes, for example, a single circuit, a composite circuit, and a programmed processor. , A processor programmed in parallel, an application specific integrated circuit (ASIC), a field-programmable gate array (FPGA), or a combination thereof.
- ASIC application specific integrated circuit
- FPGA field-programmable gate array
- the functions of the image acquiring unit 41, the recognition degree calculating unit 42, and the imaging mode switching unit 43 may be implemented by processing circuits, or the functions of the components may be implemented by a single processing circuit.
- the functions of the respective units are realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
- the software or firmware is described as a program and stored in the memory 100c.
- the processor 100 b reads out and executes the program stored in the memory 100 c to realize each function of the image acquisition unit 41, the recognition degree calculation unit 42, and the imaging mode switching unit 43. That is, the image acquisition unit 41, the recognition degree calculation unit 42, and the imaging mode switching unit 43 store a program that results in execution of each step shown in FIG. 5 described later when executed by the processor 100b. And a memory 100c for the purpose. Also, it can be said that these programs cause a computer to execute the procedures or methods of the image acquisition unit 41, the recognition degree calculation unit 42, and the imaging mode switching unit 43.
- the processor 100 b refers to, for example, a central processing unit (CPU), a processing device, an arithmetic device, a processor, a microprocessor, a microcomputer, or a digital signal processor (DSP).
- the memory 100c may be, for example, a nonvolatile or volatile semiconductor memory such as a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a flash memory, an erasable programmable ROM (EPROM), or an electrically EPROM (EEPROM). It may be a hard disk, a magnetic disk such as a flexible disk, or an optical disk such as a mini disk, a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), or the like.
- RAM random access memory
- ROM read only memory
- EPROM erasable programmable ROM
- EEPROM electrically EPROM
- It may be a hard disk, a magnetic disk such as a flexible disk, or an optical disk such as a mini disk, a CD (
- the functions of the image acquisition unit 41, the recognition degree calculation unit 42, and the imaging mode switching unit 43 may be partially realized by dedicated hardware and partially realized by software or firmware.
- the processing circuit 100 a in the imaging control device 40 can realize the above-described functions by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
- FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the imaging mode switching process of the imaging control apparatus 40 according to the first embodiment.
- the image acquisition unit 41 acquires the first and second images captured by the first imaging device 10 and the second imaging device 20 (step ST1).
- the recognition degree calculation unit 42 determines whether or not the driver's eyes can be detected from the first image or the second image input from the image acquisition unit 41 (step ST2), and both the first image and the second image are detected. If the driver's eyes can not be detected from the image of (step ST2; NO), the process returns to step ST1. On the other hand, if the driver's eyes can be detected from at least one of the first image and the second image (step ST2: YES), the recognition degree is calculated from the first image and the second image (step ST3).
- the recognition degree of the imaging device which can not detect the driver's eyes is set to zero.
- the imaging mode switching unit 43 determines whether the first imaging device or the second imaging device is in the narrow area imaging mode (step ST4), and if the first imaging device and the second imaging device are in the normal mode (step ST4) NO), compare the recognition degree of the first imaging device with the recognition degree of the second imaging device (step ST5), and if the recognition degree of the first imaging device is higher than the recognition degree of the second imaging device, the first imaging The imaging mode of the apparatus is switched to the narrow area imaging mode (step ST5; YES), and the process returns to step ST1. On the other hand, if the recognition degree of the second imaging device is higher than the recognition degree of the first imaging device (step ST5; NO), the imaging mode of the second imaging device is switched to the narrow area imaging mode (step ST7). Return to processing.
- the imaging mode switching unit 43 determines whether the narrow area imaging mode end condition is satisfied. (Step ST8).
- the end condition of the narrow area imaging mode is that the recognition degree of the imaging device in the narrow area imaging mode becomes equal to or less than a preset threshold described above, or the recognition area of the narrow area imaging mode is narrower than the recognition degree The degree of recognition other than the degree of recognition of the imaging device in the imaging mode is high. If the termination condition of the narrow area imaging mode is not satisfied (step ST8; NO), the process returns to step ST1.
- step ST8 when the termination condition of the narrow area imaging mode is satisfied (step ST8; YES), the imaging mode switching unit 43 ends the narrow area imaging mode of the imaging device in the narrow area imaging mode and switches to the normal mode ( Step ST9) Return to the process of step ST1.
- SYMBOLS 1 vehicle 10 1st imaging device, 20 2nd imaging device, 30 driver monitoring system, 40 imaging control device, 41 image acquisition part, 42 recognition degree calculation part, 43 imaging mode switching part, 50 state determination device, 60 alarm device , 100a processing circuit, 100b processor, 100c memory
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Abstract
上記従来例おいては、運転者の顔の向きの変化によって、運転者の目の認識度が低下する。この発明は運転者の顔の向きが変化した場合でも、複数の撮像装置のうち、最も運転者の目の認識度の高い撮像装置で、運転者の目の付近を特化して撮像することが可能となり、運転者の目の認識度が低下するのを抑制できる。
Description
この発明は、撮像制御装置、撮像制御方法および撮像制御装置を備えるドライバモニタリングシステムに関する。
従来、車両の運転シートに着座した運転者の前方に設けられて同運転者を正面から撮像するカメラと、運転者が前記運転シートに着座する直前の車内をカメラによって撮像した第1画像を記憶装置に取り込む第1画像取り込み手段と、運転シートに着座した運転者をカメラによって撮像した第2画像を記憶装置に取り込む第2画像取り込み手段と、第1及び第2画像取り込み手段によってそれぞれ取り込まれた第1及び第2画像の差分画像を算出する画像差分算出手段と、カメラの画像領域内であって画像差分算出手段により算出された差分画像に相当する領域を運転者の顔の基準位置として登録する顔基準位置登録手段と、顔基準位置登録手段が基準位置を登録した時点以降にカメラにより撮像した画像内に顔基準位置登録手段により登録された運転者の顔の基準位置に基づいて運転者の顔を特定する顔特定手段と、顔特定手段により特定された運転者の顔内に目を特定する目特定手段と、目特定手段により特定された運転者の目からの視線を検出する視線検出手段と、を備えた車両運転者の視線検出装置が存在する(下記特許文献1)。
特開2004-287845号公報
しかしながら、上記従来例おいては、運転者の顔の向きによって、運転者の目の認識度が低下するという問題点がある。
この発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、運転者の顔の向きが変化した場合においても、運転者の目の認識度の低下を抑制する撮像制御装置を提供することを目的とする。
この発明に係る撮像制御装置は、運転者の顔を撮像する複数の撮像装置が撮像する各々の画像を取得する画像取得部と、各々の画像から認識度を算出する認識度算出部と、各々の画像の認識度に基づいて複数の撮像装置の少なくとも1つの撮像装置の撮像モードを運転者の目の周辺を拡大して撮像する狭域撮像モードに切り替える撮像モード切替部と、を備える。
上記構成では、運転者の顔の向きが変化した場合でも、複数の撮像装置のうち、最も運転者の目の認識度の高い撮像装置で、運転者の目の付近を特化して撮像することが可能となり、運転者の目の認識率が低下するのを抑制することができる。
この発明によれば、運転者の顔の向きの変化による運転者の目の認識度の低下を抑制することができる。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中の同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
実施の形態1
本実施の形態に係る撮像制御装置について、図1及び図2を用いて説明する。なお、本実施の形態では、当該撮像制御装置を含むドライバモニタリングシステム30が車両1に搭載される例について説明する。
本実施の形態に係る撮像制御装置について、図1及び図2を用いて説明する。なお、本実施の形態では、当該撮像制御装置を含むドライバモニタリングシステム30が車両1に搭載される例について説明する。
図1は実施の形態1に係るドライバモニタリングシステム30を備えた車両の模式図である。図2は実施の形態1に係わるドライバモニタリングシステム30の構成を示すブロック図である。図1及び図2に示すように、本実施の形態に係る車両1は、第1撮像装置10と、第2撮像装置20と、ドライバモニタリングシステム30と、警報装置60を備えている。
ドライバモニタリングシステム30は、撮像制御装置40と、状態判定装置50を備えている。また、ドライバモニタリングシステム30は、第1撮像装置10と、第2撮像装置20と、警報装置60に接続されている。そして、撮像制御装置40は、画像取得部41、認識度算出部42、撮像モード切替部43を備えている。
なお、本実施の形態においては、説明を簡略化するために第1撮像装置と第2撮像装置の2つの撮像装置を用いる構成について説明するが、撮像装置を2つ以上用いる構成にしてもよい。
ドライバモニタリングシステム30は、撮像制御装置40と、状態判定装置50を備えている。また、ドライバモニタリングシステム30は、第1撮像装置10と、第2撮像装置20と、警報装置60に接続されている。そして、撮像制御装置40は、画像取得部41、認識度算出部42、撮像モード切替部43を備えている。
なお、本実施の形態においては、説明を簡略化するために第1撮像装置と第2撮像装置の2つの撮像装置を用いる構成について説明するが、撮像装置を2つ以上用いる構成にしてもよい。
第1撮像装置10は、運転者の顔全体を正面から撮像するように車両1内の運転席の正面に設けられている。第2撮像装置20は、運転者の顔全体を斜め前方から撮像するように車両1内の運転席の斜め前方に設けられている。
第1撮像装置10及び第2撮像装置20は、それぞれ撮像範囲変更機構を有しており、運転者の顔全体を撮像する通常モードから運転者の目周辺の領域を拡大して高精度に撮像する狭域撮像モードに切り替えが可能である。撮像範囲変更機構は、撮像装置のレンズ間の距離の変更、撮像装置のレンズの曲率の変更、または、異なる倍率のレンズへの切り替え等を実施する構造を備えており、当該構造を用いて第1撮像装置10及び第2撮像装置20の撮像範囲の変更を行う。
第1撮像装置10及び第2撮像装置20は、それぞれ撮像範囲変更機構を有しており、運転者の顔全体を撮像する通常モードから運転者の目周辺の領域を拡大して高精度に撮像する狭域撮像モードに切り替えが可能である。撮像範囲変更機構は、撮像装置のレンズ間の距離の変更、撮像装置のレンズの曲率の変更、または、異なる倍率のレンズへの切り替え等を実施する構造を備えており、当該構造を用いて第1撮像装置10及び第2撮像装置20の撮像範囲の変更を行う。
ここで、上記で説明した第1撮像装置10及び第2撮像装置20の設置位置は一例であり、第1撮像装置10及び第2撮像装置20は、互いに異なる角度から運転者の顔全体を撮像するように設置されていればよい。
次に、撮像制御装置40の各構成について説明する。
画像取得部41は、第1撮像装置10が撮像した画像(第1画像)及び第2撮像装置20が撮像した画像(第2画像)を取得し、取得した画像を認識度算出部42に出力する。
認識度算出部42は、画像取得部41から入力された第1画像及び第2画像から、運転者の目を検出可能か否か判定し、運転者の目が検出可能であれば、運転者の目が検出可能な画像から認識度を算出する。一方、運転者の目が検出不可能であれば、認識度が0と設定される。認識度は、運転者の目や顔の撮影精度を示す指標であり、認識度が高いほど運転者の目や顔を精度よく撮像していることを示すものである。そして、当該認識度と撮像装置を特定可能な情報とを紐付けた認識度情報を、撮像モード切替部43及び状態判定装置50に出力する。
画像取得部41は、第1撮像装置10が撮像した画像(第1画像)及び第2撮像装置20が撮像した画像(第2画像)を取得し、取得した画像を認識度算出部42に出力する。
認識度算出部42は、画像取得部41から入力された第1画像及び第2画像から、運転者の目を検出可能か否か判定し、運転者の目が検出可能であれば、運転者の目が検出可能な画像から認識度を算出する。一方、運転者の目が検出不可能であれば、認識度が0と設定される。認識度は、運転者の目や顔の撮影精度を示す指標であり、認識度が高いほど運転者の目や顔を精度よく撮像していることを示すものである。そして、当該認識度と撮像装置を特定可能な情報とを紐付けた認識度情報を、撮像モード切替部43及び状態判定装置50に出力する。
以下、認識度算出方法について具体的に説明する、
認識度算出部42は、第1画像及び第2画像の各画像から、運転者の目を検出し、運転者の目の画像(目画像)を抽出する。さらに、認識度算出部42は、当該目画像と予め登録されている目のテンプレート画像とマッチング処理を行い、目画像とテンプレート画像との類似度を認識度として算出する。このように、目画像とテンプレート画像の類似度を認識度とすることで、第1撮像装置10及び第2撮像装置20の内どちらが運転者の目を精度よく撮像しているかを判定する。
認識度算出部42は、第1画像及び第2画像の各画像から、運転者の目を検出し、運転者の目の画像(目画像)を抽出する。さらに、認識度算出部42は、当該目画像と予め登録されている目のテンプレート画像とマッチング処理を行い、目画像とテンプレート画像との類似度を認識度として算出する。このように、目画像とテンプレート画像の類似度を認識度とすることで、第1撮像装置10及び第2撮像装置20の内どちらが運転者の目を精度よく撮像しているかを判定する。
また、認識度の設定方法は、テンプレート画像との類似度を用いる方法でなくてもよく、例えば、撮像装置と顔向き角度の関係や輝度値から設定しても良い。具体的には、例えば、第1画像及び第2画像から、運転者の左右方向の顔向き角度を算出し、顔向き角度が0度、つまり、運転者の顔を正面から撮像している撮像装置を認識度100に設定し、顔向き角度が大きいほど認識度を低く設定するような認識度の設定方法にしてもよいし、第1画像及び第2画像の輝度値から画像の黒とび、白とびを検出し、画像中の黒とび、白とびがなければ認識度を100に設定し、画像中の白とび、黒飛びの割合が大きいほど認識度を低く設定するような認識度の設定方法にしてもよい。このように、顔向きや画像の輝度値によって認識度を算出する場合は、予めテンプレート画像を登録しておく必要がなく、簡易な構成で認識度の算出を行うことが可能となる。
次に、撮像モード切替部43について図3を用いて説明する。
図3は狭域撮像モードで目拡大画像を撮像する一例の図である。
撮像モード切替部43は、認識度算出部42から認識度情報が入力されると、第1撮像装置10と第2撮像装置20の認識度を比較し、運転者の目の認識度の高い方の撮像装置を狭域撮像モードに切り替え、図3のように運転者の目を拡大した画像(目拡大画像)を撮像させる。もし、第1撮像装置10と第2撮像装置20の認識度がどちらも0(目を検出不可能)の場合は、第1撮像装置10と第2撮像装置20を共に通常モードで撮像を行わせる。
また、撮像装置を2つよりも多く備える構成とした場合には、撮像モード切替部43は、最も認識度が高い撮像装置を狭域撮像モードに切り替える。
なお、上記の撮像モードの切り替え条件は一例であり、例えば、予め閾値を設定しておき、認識度が閾値を超えた撮像装置の中で最も認識度が高い撮像装置を狭域撮像モードに切り替えるようにしてもよい。このように、撮像モードの切り替え条件に閾値を設けることで、より認識度の高い撮像装置のみを狭域撮像モードに切り替えることが可能となる。
図3は狭域撮像モードで目拡大画像を撮像する一例の図である。
撮像モード切替部43は、認識度算出部42から認識度情報が入力されると、第1撮像装置10と第2撮像装置20の認識度を比較し、運転者の目の認識度の高い方の撮像装置を狭域撮像モードに切り替え、図3のように運転者の目を拡大した画像(目拡大画像)を撮像させる。もし、第1撮像装置10と第2撮像装置20の認識度がどちらも0(目を検出不可能)の場合は、第1撮像装置10と第2撮像装置20を共に通常モードで撮像を行わせる。
また、撮像装置を2つよりも多く備える構成とした場合には、撮像モード切替部43は、最も認識度が高い撮像装置を狭域撮像モードに切り替える。
なお、上記の撮像モードの切り替え条件は一例であり、例えば、予め閾値を設定しておき、認識度が閾値を超えた撮像装置の中で最も認識度が高い撮像装置を狭域撮像モードに切り替えるようにしてもよい。このように、撮像モードの切り替え条件に閾値を設けることで、より認識度の高い撮像装置のみを狭域撮像モードに切り替えることが可能となる。
さらに、撮像モード切替部43は、狭域撮像モードの撮像装置の認識度が予め設定した閾値以下となった場合は、狭域撮像モードを終了し、運転者の顔全体を撮像する通常モードに切り替える。
なお、上記のように狭域撮像モードの撮像装置の認識度が閾値以下となった場合に狭域撮像モードを終了させるのは一例であり、例えば、狭域撮像モードの撮像装置の認識度が狭域撮像モードの撮像装置以外の撮像装置の認識度より低くなった場合に、狭域撮像モードを終了するようにしてもよい。このように、狭域撮像モードの撮像装置の認識度と狭域撮像モードの撮像装置以外の撮像装置の認識度との比較によって狭域撮像モードを終了するか否かを決定する場合は、常に認識度が最も高い撮像装置を狭域撮像モードで撮像させることが可能となる。
次に、状態判定装置50、警報装置60について説明する。
状態判定装置50は、視線検出部41から認識度情報が入力されると、認識度が高い方の撮像装置(狭域撮像モードの撮像装置)の撮像する画像から運転者の視覚状態(視線の方向、目の開眼度等)を検出し、狭域撮像モードの撮像装置以外の撮像装置の撮像する画像から運転者の顔向きを検出する。そして、検出結果に基づいて、運転者状態(居眠り、脇見等)を判定する。
なお、狭域撮像モードの撮像装置が存在しない場合は、運転者の顔向きのみを用いて運転者状態を判定する。
状態判定装置50は、視線検出部41から認識度情報が入力されると、認識度が高い方の撮像装置(狭域撮像モードの撮像装置)の撮像する画像から運転者の視覚状態(視線の方向、目の開眼度等)を検出し、狭域撮像モードの撮像装置以外の撮像装置の撮像する画像から運転者の顔向きを検出する。そして、検出結果に基づいて、運転者状態(居眠り、脇見等)を判定する。
なお、狭域撮像モードの撮像装置が存在しない場合は、運転者の顔向きのみを用いて運転者状態を判定する。
さらに、状態判定装置50は、OBD(On-board Diagnosis)等から、CAN(Controller Area Network)等を介して運転者が搭乗している車両1の動作状況(ギア位置、速度、ハンドル角、方向指示等)を示す車両動作情報を取得する。そして、運転者の状態及び車両動作情報に基づいて運転者への警告の要否を判定し、警告要ならば警報装置60に運転者が居眠り状態または脇見状態であるとの通知を行う。
警報装置60は状態判定装置50から運転者が居眠り状態または脇見状態であるとの通知を受信した場合、音声または映像によって運転者に警告を行う。
警報装置60は状態判定装置50から運転者が居眠り状態または脇見状態であるとの通知を受信した場合、音声または映像によって運転者に警告を行う。
次に、撮像制御装置40のハードウェア構成例を説明する。
図4A及び図4Bは、撮像制御装置40のハードウェア構成例を示す図である。
撮像制御装置40における画像取得部41、認識度算出部42及び撮像モード切替部43の各機能は、処理回路によって実現される。即ち、撮像制御装置40は上記各機能を実現するための処理回路を備える。当該処理回路は、図4Aに示すように専用のハードウェアである処理回路100aであってもよいし、図4Bに示すようにメモリ100cに格納されているプログラムを実行するプロセッサ100bであってもよい。
図4A及び図4Bは、撮像制御装置40のハードウェア構成例を示す図である。
撮像制御装置40における画像取得部41、認識度算出部42及び撮像モード切替部43の各機能は、処理回路によって実現される。即ち、撮像制御装置40は上記各機能を実現するための処理回路を備える。当該処理回路は、図4Aに示すように専用のハードウェアである処理回路100aであってもよいし、図4Bに示すようにメモリ100cに格納されているプログラムを実行するプロセッサ100bであってもよい。
図4Aに示すように、画像取得部41、認識度算出部42及び撮像モード切替部43が専用のハードウェアである場合、処理回路100aは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。画像取得部41、認識度算出部42及び撮像モード切替部43の各部の機能それぞれ処理回路で実現してもよいし、各部の機能をまとめて1つの処理回路で実現してもよい。
図4Bに示すように、画像取得部41、認識度算出部42及び撮像モード切替部43がプロセッサ100bである場合、各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ100cに格納される。プロセッサ100bは、メモリ100cに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、画像取得部41、認識度算出部42及び撮像モード切替部43の各機能を実現する。即ち、画像取得部41、認識度算出部42及び撮像モード切替部43は、プロセッサ100bにより実行されるときに、後述する図5に示す各ステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ100cを備える。また、これらのプログラムは、画像取得部41、認識度算出部42及び撮像モード切替部43の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
ここで、プロセッサ100bとは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはDSP(Digital Signal Processor)などのことである。メモリ100cは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)等の不揮発性または揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ミニディスク、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクであってもよい。
なお、画像取得部41、認識度算出部42及び撮像モード切替部43の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、撮像制御装置40における処理回路100aは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または、これらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
次に、撮像制御装置40の撮像モードの切替処理の動作について図5を用いて説明する。
図5は実施の形態1に係る撮像制御装置40の撮像モード切替処理の動作を示すフローチャートである。
図5は実施の形態1に係る撮像制御装置40の撮像モード切替処理の動作を示すフローチャートである。
画像取得部41は、第1撮像装置10及び第2撮像装置20の撮像した第1画像及び第2画像を取得する(ステップST1)。認識度算出部42は、画像取得部41から入力された第1画像または第2画像から運転者の目が検出可能か否かを判定し(ステップST2)、第1画像及び第2画像の両方の画像から運転者の目が検出不可能であれば(ステップST2;NO)、ステップST1の処理に戻る。一方、第1画像及び第2画像の内、少なくとも一方から運転者の目が検出可能であれば(ステップST2;YES)、第1画像及び第2画像から認識度を算出する(ステップST3)。なお、運転者の目を検出不可能な撮像装置の認識度は0と設定する。
撮像モード切替部43は、第1撮像装置または第2撮像装置が狭域撮像モードであるかを判定し(ステップST4)、第1撮像装置及び第2撮像装置が通常モードであれば(ステップST4;NO)、第1撮像装置の認識度と第2撮像装置の認識度を比較し(ステップST5)、第1撮像装置の認識度が第2撮像装置の認識度よりも高ければ、第1撮像装置の撮像モードを狭域撮像モードに切り替え(ステップST5;YES)、ステップST1の処理に戻る。一方、第2撮像装置の認識度が第1撮像装置の認識度よりも高ければ(ステップST5;NO)、第2撮像装置の撮像モードを狭域撮像モードに切り替え(ステップST7)、ステップST1の処理に戻る。
一方、第1撮像装置または第2撮像装置のどちらかが狭域撮像モードであった場合(ステップST4;YES)、撮像モード切替部43は、狭域撮像モードの終了条件を満たしているかを判定し(ステップST8)する。狭域撮像モードの終了条件とは上記で説明した、狭域撮像モードの撮像装置の認識度が予め設定した閾値以下となるか、または、狭域撮像モードの撮像装置の認識度よりも狭域撮像モードの撮像装置の認識度以外の認識度が高くなるかである。
狭域撮像モードの終了条件を満たしていない場合(ステップST8;NO)、ステップST1の処理に戻る。一方、狭域撮像モードの終了条件を満たしている場合は(ステップST8;YES)、撮像モード切替部43は、狭域撮像モードの撮像装置の狭域撮像モードを終了させ、通常モードに切り替え(ステップST9)、ステップST1の処理に戻す。
狭域撮像モードの終了条件を満たしていない場合(ステップST8;NO)、ステップST1の処理に戻る。一方、狭域撮像モードの終了条件を満たしている場合は(ステップST8;YES)、撮像モード切替部43は、狭域撮像モードの撮像装置の狭域撮像モードを終了させ、通常モードに切り替え(ステップST9)、ステップST1の処理に戻す。
以上のように、実施の形態1によれば、運転者の顔を撮像する複数の撮像装置が撮像する各々の画像を取得する画像取得部41と、各々の画像から認識度を算出する認識度算出部42と、各々の画像の認識度に応じて撮像装置の撮像モードを狭域撮像モードにし、運転者の目周辺を拡大して撮像させる撮像モード切替部43と、を備える構成にしたので、運転者の顔の向きが変化した場合でも、複数の撮像装置のうち、最も運転者の目の認識度の高い撮像装置で、運転者の目の付近を特化して撮像することが可能となり、運転者の目の認識率が低下するのを抑制することができる。
1 車両、10 第1撮像装置、20 第2撮像装置、30 ドライバモニタリングシステム、40 撮像制御装置、41 画像取得部、42 認識度算出部、43 撮像モード切替部、50 状態判定装置、60 警報装置、100a 処理回路、100b プロセッサ、
100c メモリ
100c メモリ
Claims (11)
- 運転者の顔を撮像する複数の撮像装置が撮像する各々の画像を取得する画像取得部と、
前記各々の画像から認識度を算出する認識度算出部と、
前記各々の画像の前記認識度に基づいて前記複数の撮像装置の少なくとも1つの前記撮像装置の撮像モードを前記運転者の目周辺を拡大して撮像する狭域撮像モードに切り替える撮像モード切替部と、
を備える撮像制御装置。 - 前記撮像モード切替部は、前記各々の画像の前記認識度を比較して、前記認識度が最も高い撮像装置を前記狭域撮像モードに切り替える請求項1記載の撮像制御装置。
- 前記撮像モード切替部は、前記狭域撮像モードの撮像装置の前記認識度が予め定められた閾値以下となった時に、前記狭域撮像モードの撮像装置の前記狭域撮像モードを終了させる請求項2記載の撮像制御装置。
- 前記撮像モード切替部は、前記狭域撮像モードの撮像装置の前記認識度と前記狭域撮像モードの撮像装置以外の前記認識度を比較し、前記狭域撮像モードの撮像装置以外の撮像装置の前記認識度よりも前記認識度が低い狭域撮像モードの撮像装置の前記狭域撮像モードを終了させる請求項2記載の撮像制御装置。
- 前記前記撮像モード切替部は、前記各々の画像の前記認識度を比較して、前記認識度が予め設定された閾値以上、且つ、前記認識度が最も高い撮像装置を前記狭域撮像モードに切り替える請求項1記載の撮像制御装置。
- 前記撮像モード切替部は、前記狭域撮像モードの撮像装置の前記認識度が予め定められた閾値以下となった時に、前記狭域撮像モードの撮像装置の前記狭域撮像モードを終了させる請求項5記載の撮像制御装置。
- 前記認識度は前記運転者の目の画像と予め登録された目のテンプレート画像の類似度に基づいて設定される請求項1から6記載の撮像制御装置。
- 前記認識度は、前記各々の画像から算出される前記運転者の顔向き角度に基づいて設定される請求項1から6記載の撮像制御装置。
- 前記認識度は、前記各々の画像の輝度値から検出される前記画像中の白とび、黒とびの割合に基づいて設定される請求項1から6記載の撮像制御装置。
- 運転者の顔を撮像する複数の撮像装置が撮像した各々の画像の認識度を算出し、前記認識度に基づいて前記複数の撮像装置の少なくとも1つの前記撮像装置の撮像モードを前記運転者の目周辺を拡大して撮像する狭域撮像モードに切り替える撮像制御装置と、
前記狭域撮像モードの撮像装置の撮像する画像から前記運転者の視覚状態を検出し、前記狭域撮像モードの撮像装置以外の前記撮像装置の猿像する画像から前記運転者の顔向きを検出し、前記視覚状態及び前記顔向きに基づいて前記運転者状態を判定する状態判定装置と、
を備えるドライバモニタリングシステム。 - 運転者の顔を撮像する複数の撮像装置が撮像する各々の画像を取得するステップと、
前記各々の画像から認識度を算出するステップと、
前記各々の画像の前記認識度に基づいて前記複数の撮像装置の少なくとも1つの前記撮像装置の撮像モードを前記運転者の目周辺を拡大して撮像する狭域撮像モードに切り替えるステップと、
を備える撮像制御方法。
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PCT/JP2017/041496 WO2019097677A1 (ja) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 撮像制御装置、撮像制御方法および撮像制御装置を備えるドライバモニタリングシステム |
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- 2017-11-17 WO PCT/JP2017/041496 patent/WO2019097677A1/ja active Application Filing
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