JP2008146356A - 視線方向推定装置及び視線方向推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シーンモデルデータベース5に運転者ごと、運転シーンごとのシーンモデルを格納しておく。視線方向推定処理部6は、個人認証処理部3による認証結果と運転シーン推定処理部4による推定結果とに基づいて、シーンモデルデータベース5に格納されている各種シーンモデルの中から現在の運転シーンに対応した車両運転者のシーンモデルを特定し、顔向き推定処理部2による推定結果をこのシーンモデルと照合することで、車両運転者の視線方向を推定する。
【選択図】図1
Description
<装置構成>
図1は、本発明の一実施形態である視線方向推定装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の視線方向推定装置は、図1に示すように、カメラ1、顔向き推定処理部2、個人認証処理部3、運転シーン推定処理部4、シーンモデルデータベース5、視線方向推定処理部6を備えて構成される。これらの各構成要素のうち、顔向き推定処理部2、個人認証処理部3、運転シーン推定処理部4、視線方向推定処理部6は、処理機能別に区別した構成要素であり、ハードウェアとしては一体であってもよいし、個別のハードウェアで実現されていてもよい。
ここで、顔向き推定処理部2による処理について、具体例を例示しながらさらに詳しく説明する。
DB:DC=s:(1−s)
AE:AF=t:(1−t)
BE:CF=u:(1−u)
顔の向き変えに対してこれらのパラメータの値を予め求めていくと、図13に示すように、顔の回転角(ヨー運動)に連動してその値が変化することが分かる。このように対象性を評価するためのパラメータs,t,uは顔の回転角と相関があるので、車両運転者の顔画像から抽出した複数の特徴点の2次元座標に基づいて前記パラメータs,t,uを求めれば、車両運転者の顔向きを推定することができる。なお、以上のようにして推定した車両運転者の顔向きは、カメラ1の設置位置と向きによって補正する必要があるが、正面方向をヨー角の0度とした場合、推定した顔向きにカメラ1の向き角を加えるだけでよい。
次に、シーンモデルデータベース5に格納されるシーンモデルについて、さらに詳しく説明する。
次に、視線方向推定処理部6による処理について、さらに詳しく説明する。
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の視線方向推定装置によれば、視線方向推定処理部6が、個人認証処理部3による認証結果と運転シーン推定処理部4による推定結果とに基づいて、シーンモデルデータベース5に格納されている各種シーンモデルの中から現在の運転シーンに対応した車両運転者のシーンモデルを特定し、顔向き推定処理部2による推定結果をこのシーンモデルと照合することで、車両運転者の視線方向を推定するようにしているので、サングラスや眼鏡の着用時など、車両運転者の目の向きが特定できない場合であっても、車両運転者の視線方向を適切に推定することができる。
次に、本発明の第2の実施形態としての視線方向推定装置について説明する。本実施形態の視線方向推定装置は、車両運転者の目の向きを特定できるか否かを判定する機能を設けて、車両運転者の目の向きが特定できない場合にのみ、上述した第1の実施形態で説明した手法で車両運転者の視線方向を推定するようにしたものである。
次に、本発明の第3の実施形態としての視線方向推定装置について説明する。本実施形態の視線方向推定装置は、車両運転者の顔向き推定結果を現在の運転シーンに対応した車両運転者のシーンモデルと照合した際に、車両運転者の顔向きの移動がシーンモデルから乖離しているか否かにより視線移動の逸脱を判定し、視線逸脱が生じている場合に警報を発して注意を促すようにしたものである。
2 顔向き推定処理部
3 個人認証処理部
4 運転シーン推定処理部
5 シーンモデルデータベース
6 視線方向推定処理部
11 目向き特定可否判定部
12 目向き推定処理部
13 視線方向検出処理部
15 視線逸脱判定部
Claims (8)
- 車両運転者の顔画像を撮影する顔画像撮影手段と、
前記顔画像撮影手段で撮影された顔画像に基づいて、車両運転者の顔向きを推定する顔向き推定手段と、
車両運転者に対する個人認証処理を行う個人認証手段と、
車両信号と周囲環境情報とに基づいて、車両の運転シーンを推定するシーン推定手段と、
複数の登録者ごとに、車両運転シーンごとの各登録者の顔向きの時系列変化と視対象との対応関係を表すシーンモデルを記憶するシーンモデル記憶手段と、
前記個人認証手段による認証結果と前記シーン推定手段による推定結果とに基づいて、前記シーンモデル記憶手段に記憶されているシーンモデルの中から現在の運転シーンに対応した車両運転者のシーンモデルを特定し、特定したシーンモデルと前記顔向き推定手段による推定結果とに基づいて、車両運転者の視線方向を推定する視線方向推定手段とを備えることを特徴とする視線方向推定装置。 - 前記視線方向推定手段は、前記シーン推定手段により推定された現在の運転シーンが車両運転者の顔向きの移動を伴う視線移動が行われる運転シーンである場合に、前記個人認証手段による認証結果と前記シーン推定手段による推定結果とに基づいて、前記シーンモデル記憶手段に記憶されているシーンモデルの中から現在の運転シーンに対応した車両運転者のシーンモデルを特定し、特定したシーンモデルと前記顔向き推定手段の推定結果とに基づいて、車両運転者の視線方向を推定することを特徴とする請求項1に記載の視線方向推定装置。
- 前記顔画像撮影手段で撮影された顔画像から車両運転者の目の向きを特定できるか否かを判定する目向き特定可否判定手段をさらに備え、
前記視線方向推定手段は、前記目向き特定可否判定手段により車両運転者の目の向きを特定できないと判定されたときに、前記個人認証手段による認証結果と前記シーン推定手段による推定結果とに基づいて、前記シーンモデル記憶手段に記憶されているシーンモデルの中から現在の運転シーンに対応した車両運転者のシーンモデルを特定し、特定したシーンモデルと前記顔向き推定手段の推定結果とに基づいて、車両運転者の視線方向を推定することを特徴とする請求項1に記載の視線方向推定装置。 - 前記シーンモデル記憶手段に記憶されているシーンモデルは、車両運転シーンごとの各登録者の顔向きの時系列変化を追跡して顔向きの分散値を求め、分散値が所定値以下となる領域を視対象として特定したデータであることを特徴とする請求項1に記載の視線方向推定装置。
- 前記顔向き推定手段により推定される車両運転者の顔向きの時系列変化が、現在の運転シーンに対応した車両運転者のシーンモデルから乖離するときに、車両運転者の視線移動が正常でないと判定する視線逸脱判定手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の視線方向推定装置。
- 前記個人認証手段は、前記顔画像撮影手段で撮影された顔画像に基づいて、車両運転者に対する個人認証処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の視線方向推定装置。
- 前記顔向き推定手段は、前記顔画像撮影手段で撮影された顔画像から複数の特徴点を抽出し、抽出した複数の特徴点の位置関係に基づいて、車両運転者の顔向きを推定することを特徴とする請求項1に記載の視線方向推定装置。
- 複数の登録者ごとに、車両運転シーンごとの各登録者の顔向きの時系列変化と視対象との対応関係を表すシーンモデルを予め記憶しておき、
車両運転者の顔画像を撮影し、
撮影した顔画像に基づいて、車両運転者の顔向きを推定し、
車両運転者に対する個人認証処理を行い、
車両信号と周囲環境情報とに基づいて、車両の運転シーンを推定し、
前記個人認証処理の結果と前記車両の運転シーンの推定結果とに基づいて、前記予め記憶しているシーンモデルの中から現在の運転シーンに対応した車両運転者のシーンモデルを特定し、特定したシーンモデルと前記車両運転者の顔向きの推定結果とに基づいて、車両運転者の視線方向を推定することを特徴とする視線方向推定方法。
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