JP2009194687A - 画像処理装置、カメラ装置、通信システム、画像処理方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロコンピュータ19の制御の下、撮像した画像を元に顔検出器17にて顔を検出し、出力処理部18において、検出した顔、またはその背景の画像に対しモザイク・ぼかし・塗り潰し等のプライバシーマスク処理を施すことによりプライバシーを保護する機能を有する。
【選択図】図1
Description
これらのいずれにおいても、被写体の顔およびその背景を撮像し、その撮像画像を通信先に送信するように構成される。
このため、自分の顔を通信相手に見られたくないことを希望する利用者にとっては、プライバシーを保護することができず、利用者に精神的な苦痛を与えていた。
また、画像から顔を検出する機能は一般的に処理に時間が掛かるため、その遅延時間も生じる。
また、顔検出した結果を元にメタデータとして加工し、その画像と共に送信データ処理を経て通信手段にて通信経路に送信するが、メタデータに加工する分、遅延時間が生じる。
以上のことから、特許文献1に開示された技術では、通信装置での処理による遅延時間が多大になり、かつ、通信装置の負荷は多大になる。
なお、この負荷を軽減するために高性能な通信装置を用いた場合、遅延時間や負荷は軽減できるが、システム的なコストが増大する。
また、以上の処理では画像をキャプチャするメモリを遅延時間分用意しなければならず、一般的に画像メモリは大容量となるため、システム的なコストが増大する。
また、以上を鑑みると、最悪、動画のフレームレートが低下し、かつリアルタイム性が損なわれ、視認に耐えなくなる可能性があり、実用的でなくなる可能性がある。
しかし、このような多地点におけるテレビ会議システムにおいて、プライバシーを保護する技術を適用する場合、プライバシー保護のために背景を除去若しくは顔領域を加工すると、会議に参加する全てのメンバーに対して、一様に背景を除去若しくは顔領域を加工した映像が送信されることになる。
次に取得した画像データは一般的に圧縮(mpeg、jpeg等)されており、それを元の画像に復元しなければプライバシーマスク処理を施すことができず、さらにプライバシーマスク処理を施した後は、同様の画像圧縮処理を行わなければならず、そのための処理遅延が生じる。
次に、プライバシーマスク処理を施し圧縮した画像データは、同様にパケット化し、画像データ1枚分全てを送信しなければならず、そのための通信遅延が生じる。
以上のことから、通信制御装置での処理による遅延時間が多大になり、かつ、通信制御装置の負荷は多大になる。
なお、この負荷を軽減するために高性能な通信制御装置を用いた場合、遅延時間や負荷は軽減できるが、システム的なコストが増大する。
また、画像データの圧縮方式は一般的に多岐に渡り、かつ対応可能なその方式はユーザーやWEBサイトに依存するため、それらを包含した通信制御装置をサポートすることは、運営面においてもメンテナンスなど、コストが増大する。
この場合、通信トラフィック量が多大になることは明白であり、かつ以上を鑑みると、最悪、動画のフレームレートが低下し、かつリアルタイム性が損なわれ、視認に耐えなくなる可能性があり、実用的でなくなる可能性がある。
このような高価な機器を全てのユーザーが購入することは極めて難しい。
また、一般的に通信サーバーを設置するには高度な技術が必要であり、一般的なユーザーが設置し稼動させることは困難である。
上記顔検出器で検出した顔またはその背景の画像に対してプライバシー保護のためのプライバシーマスク処理を施す機能を有する出力処理部と、を有し、上記出力処理部は、上記プライバシーマスク処理されたまたはプライバシーマスク処理がされていない、上記顔検出器で検出した顔とその背景の画像を別々に出力する機能を含む。
そして、検出した顔、およびその背景の画像を別々に出力し、かつ背景に対する検出した顔の領域を出力する。
また、画像が流出したとしても真にプライバシーを保護することができる。
無論、上記を分離せず別々に出力しないことも可能である。ここで言う別々に出力するは、別系統の出力でもよく、時分割に出力してもよい。
無論、この場合も、上記を分離せず別々に出力しないことも可能である。ここで言うそれぞれの画像は、別系統の出力でもよく、時分割に出力してもよい。
ここで言う出力は、カメラ装置内の制御レジスタを外部から読み出してもよく、画像出力とは別の系から出力してもよく、デジタル画像データである場合、その領域情報をメタデータとして画像中に埋め込んでもよい。
また、この場合も上述したと同様に、画像を分離する/しないにかかわらない。
撮像素子12は、半導体基板上にマトリクス状に配列した光センサにより光学系11による被写体像を検出して信号電荷を生成し、同信号電荷を垂直信号線や水平信号線を介して読み出して被写体のデジタル画像信号をカメラ信号処理部13に出力する。
画像メモリ14に格納される元画像は、出力処理部18において元画像は画像メモリに格納され、プライバシーマスク処理、画像切り出し(分離)、フォーマット変換等を経て外部に出力される。
なお、元画像を格納する画像メモリ14はプライバシーマスク処理、画像切り出し(分離)、フォーマット変換等を時分割に複数回処理するためのものであり、必ずしも必要な訳ではない。
ここでは、あくまで例として示している。
縮小回路15は、たとえばマイクロコンピュータ19により設定される画像の分割、切り出し領域の設定情報や縮小率の情報を用いて、元画像IMORの全画像領域を分割(4/9/16/25/36分割等)し、その分割した画像をそれぞれ時分割に顔検出器17に与える。
なお、このとき、縮小後の画像サイズは顔検出器17が処理可能なサイズである。
顔検出器17における検出位置や顔サイズなどの検出結果はマイクロコンピュータに与えられる。
なお、顔検出器17はソフトウェア、ハードウェアどちらで実装してもよく、アルゴリズムや回路構成などは公知・既存のものでよい。
領域情報としては、画像における顔を検出した領域情報、またはプライバシーマスク処理を施した領域情報、またはプライバシーマスクを施していない領域情報(背景にプライバシーマスク処理を施した場合)、または、背景の画像における塗り潰した領域情報が含まれる。
また、ここではプライバシーマスク処理部181の出力を2系統、および切り出し部182、およびフォーマット変換部183の出力を4系統としたが、系統数は何系統でもよく、また、それらを時分割に出力するような構成や制御をしてもよい。
マイクロコンピュータ19は、顔検出器17における検出する顔サイズや領域などの設定を行い、顔検出処理を制御する機能を有し、位置や顔サイズなどの検出結果を取得する。
ただし、この構成に限ることなく、別途出力を設けそこから画像データに同期して出力してもよく、またフォーマット変換部において画像データ内にメタデータとして、その情報を埋め込んでもよい。
図2(A)〜(M)は、元画像およびプライバシーマスク処理を施す画像の例を示す図である。
図2(B)は顔にモザイク処理を施した例を、図2(C)は顔の背景にモザイク処理を施した例を、図2(D)は顔および背景の全てにモザイク処理を施した例を、図2(E)は顔にぼかし処理を施した例を、図2(F)は顔の背景にぼかし処理を施した例を、図2(G)は顔および背景の全てにぼかし処理を施した例を、図2(H)は顔に単色の塗り潰し処理を施した例を、図2(I)は顔の背景に単色の塗り潰し処理を施した例を、図2(J)は顔および背景の全てに単色の塗り潰し処理を施した例を、図2(K)は顔にブレンド処理を施した例を、図2(L)は顔の背景にブレンド処理を施した例を、図2(M)は顔および背景の全てにブレンド処理を施した例を、それぞれ示している。
また、モザイクの幅や、ぼかしの度合い、塗りつぶしの色、ブレンドの色や透過率は任意でよく、かつこれらを組み合わせてもよい。
図3は、本実施形態の画像切り出し部の第1の動作例を模式的に示す図である。
図4は、本実施形態の画像切り出し部の第2の動作例を模式的に示す図である。
図5は、本実施形態の画像切り出し部の第3の動作例を模式的に示す図である。
なお、切り出す領域、または抜き出す領域は、元画像において顔を検出した領域、またはプライバシーマスク処理を施した領域でなくてもよく、大きさも任意でよく、切り出す領域数は何個でもよく(複数の領域に対応してもよい)、その領域を切り出し、または抜き出さなくてもよい。
また、領域の形は一般的な画像処理の都合上、四角形が望ましいが、処理が可能であれば任意である。
なお、抜き出した領域は任意の色に塗り潰される。
なお、抜き出した領域は任意の色に塗り潰される。
領域情報とは、元画像における顔を検出した領域、またはプライバシーマスク処理を施した領域、または抜き出した領域を示すための情報で、元画像における水平開始位置とその幅、および垂直開始位置とその幅、または水平開始位置とその終了位置、および垂直開始位置とその終了位置等を示している。
なお、出力する領域情報は以下で説明する利用形態により任意である。
本実施形態に係るカメラ装置10は、カメラ装置10を用いテレビ電話、テレビ会議、ビデオチャット等において、プライバシーを保護する場合、主に3つの利用形態を挙げることができる。
第1の利用形態は、全ての受信装置に対し送信者のプライバシーを保護する利用形態である。
これは図3の例のように、カメラ装置10自体からプライバシーマスク処理を施した画像を出力させ、その画像をそれぞれの受信装置に向け送信し、受信装置は単にその画像を受信し表示する。
なお、このとき、領域情報も同時に送信してもよい。
図6は、本実施形態に係るカメラ装置の第2の利用形態の通信システムの構成例を示す図である。
送信系200は、本実施形態に係るカメラ装置10と、カメラ装置10の出力をネットワーク400に対して送信する送信装置210を含んで構成される。
受信系300は、受信装置310、320,330,340を有し、各受信装置310〜340は、それぞれ画像合成機能を有する合成処理部311,321,331,341を含んで構成される。
また、背景画像IM2は、顔の切り出し画像IM1を抜き出した画像であり、背景画像IM4は顔の切り出し画像IM3を抜き出した画像である。
受信装置320で切り出し画像IM3と背景画像IM2が受信される。そして、合成処理部321で合成処理が行われ、顔のみにモザイク処理が施された画像が生成される(復元される)。
受信装置330で切り出し画像IM1と背景画像IM4が受信される。そして、合成処理部331で合成処理が行われ、背景にモザイク処理が施された画像が生成される(復元される)。
受信装置340で切り出し画像IM3と背景画像IM4が受信される。そして、合成処理部341で合成処理が行われ、顔および背景の全てにモザイク処理が施された画像が生成される(復元される)。
背景の画像とその領域情報は画像データにメタデータとして埋め込んでもよい。
なお、本実施形態においては、背景の画像、切り出した画像、およびプライバシーマスク処理を施していない画像、プライバシーマスク処理を施した画像は、それぞれ別の通信データとなる。
ここで言う通信システムは、図6に示すように、ネットワーク400も含み、上記の通信データは既存の通信プロトコルに準拠してもよく、上記の画像データは既存の画像(圧縮)フォーマットでもよい。
これは図4のように、カメラ装置10からプライバシーマスク処理を施していない切り出し画像、およびプライバシーマスク処理を施していない抜き出し画像とその領域情報、およびカメラからプライバシーマスク処理を施した切り出し画像、およびプライバシーマスク処理を施した抜き出し画像とその領域情報を出力させる。
そして、図6のように、それらの画像および領域情報をそれぞれの受信装置310〜340に向け送信し、受信装置310〜340は、受信した抜き出し画像とその領域情報、および切り出した画像を受信し、領域情報を基に背景の画像に切り出した画像を合成し、表示する。
これにより、受信系300において、単に受信した切り出した画像と、抜き出し画像を合成するだけで、任意の受信装置毎に、送信者の意図したそれぞれのプライバシーの保護ができることになる。
たとえば受信装置310,320とだけ通信を行っている場合、図6の画像データIM1,IM2,IM3の3種類でよい。
また、送信装置から送信する画像データは、それぞれの受信装置に対しそれぞれ送信するのではなく、一般的に通信制御装置(通信サーバー)にて複数の受信装置に同報(ブロードキャスト)通信できるため、受信装置が何台であろうと、送信装置は必要種類数の画像データを1回分、送信すればよいことは言うまでもない。
図7は、本実施形態に係るカメラ装置の第3の利用形態の通信システムの構成例を示す図である。
本例では、領域情報や切り出した画像を通信しない。
また、上述したと同様に、通信システム100Aはネットワーク400も含み、上記の通信データは既存の通信プロトコルに準拠してもよく、上記の画像データは既存の画像(圧縮)フォーマットでもよい。
なお、アバターANMを用いることをプライバシーの保護と捕らえてもよく、アミューズメントと捕らえてもよい。
これは図5のように、カメラ装置10から顔を検出した領域を抜き出した画像とその領域情報を出力させ、図7のように、その画像および領域情報をそれぞれの受信装置に向け送信し、受信装置は、受信した抜き出し画像とその領域情報を基に背景の画像にアバターANMの画像を合成し、表示する。
なお、カメラ装置10から顔を検出した領域を抜き出した画像のみを出力させ(領域情報を使わず)、その画像のみをそれぞれの受信装置に向け送信し、受信装置は、受信した抜き出し画像における抜き出した領域を、クロマキー(特定の色を検出する技術)等により検出し、それを元に背景の画像にアバター合成し、表示してもよい。
なお、クロマキーにより抜き出し領域を検出するアルゴリズムや回路構成などは任意である。
以上の利用形態は組み合わせて利用してもよい。
たとえば、第1の利用形態において、領域情報を送信し、ある受信装置はそのまま表示し、ある受信装置は領域情報を基にアバターにする、等が考えられる。
また、先にも述べたが、切り出す画像の数や、抜き出された領域の数は任意である。
なお、この場合、送信する画像の種類や数が多くなることや、合成する画像の数が多くなることは言うまでもない。
図8は、画像の合成方法を説明するための第1図である。
図9は、画像の合成方法を説明するための第2図である。
図10は、画像の合成方法を説明するための第3図である。
ただし、通信により切り出した画像と、抜き出し画像を圧縮し、復元した結果、上記の方法ではそれぞれの画像の境界が目立ってしまう可能性がある。
このような場合、図9のように切り出す画像に任意の幅のマージン(余白)を設けて切り出し、合成時にその幅の領域を、抜き出し画像とブレンド(透過)処理すればよい。
なお、ブレンド(透過)処理のアルゴリズムや回路構成などは任意である。
なお、アバターの画像にα値(透過率)を設け、ブレンド(透過)処理してもよい。たとえば、余白の領域はαを100%とし、キャラクタの領域はαを0%とすればよい。
上述の利用形態においては、例として画像を合成する機器を受信装置としたが、通信経路におけるいずれかの機器(送信装置、パーソナルコンピュータ(PC)、通信制御装置(通信サーバー)、WEBサーバー等含む)にて画像(第3の利用形態の場合はアバター)を合成してもよい。
図11にWEBサーバーが、領域情報を基にアバターの画像を、受信装置に送信する例を示す図である。
すなわち、たとえば図11に示すように、WEBサーバー500が、領域情報AIを元にアバターANMの画像を、受信装置に送信することも可能である。
カメラ装置自体がプライバシーを保護した画像を出力するため、たとえ通信システム内に記録装置があったとしても、保存される(一時的含む)画像は、プライバシーマスクを施した画像となるため、悪意のあるユーザーによる画像データの盗み出しや、ネットワークからのハッキング行為にて、画像が流出したとしても、真にプライバシーを保護できる。
なお、本発明では上記の場合、通信制御装置(通信サーバー)は、単にパケットをルーティング、または同報(ブロードキャスト)するのみでよいため、負荷や遅延は従来の通信制御装置と変わらない。
また、画像を復元する必要がないので、様々な圧縮方式をサポートする必要もない。
そのため、通信制御装置(通信サーバー)からプライバシーマスク処理を施したほぼ同容量の画像データを受信装置に送信する場合に比べ、大幅に通信トラフィックが低減するため、リアルタイム性が向上する。
なお、この場合、受信装置内にアバターの画像を用意する必要がなくなる。
また、このようなプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、フロッピー(登録商標)ディスク等の記録媒体、この記録媒体をセットしたコンピュータによりアクセスし上記プログラムを実行するように構成可能である。
Claims (20)
- 撮像した画像を元に顔を検出する顔検出器と、
上記顔検出器で検出した顔またはその背景の画像に対してプライバシー保護のためのプライバシーマスク処理を施す機能を有する出力処理部と、を有し、
上記出力処理部は、
上記プライバシーマスク処理されたまたはプライバシーマスク処理がされていない、上記顔検出器で検出した顔とその背景の画像を別々に出力する機能を含む
画像処理装置。 - 上記出力処理部は、
検出した顔の領域を切り出した画像と、その背景の画像とに分離し、分離した画像を別々に出力可能である
請求項1記載の画像処理装置。 - 上記出力処理部は、
プライバシーマスク処理を施した領域を切り出した画像、およびその背景の画像を、それぞれ別の画像として出力可能である
請求項1記載の画像処理装置。 - 上記出力処理部は、
画像における顔を検出した領域情報、またはプライバシーマスク処理を施した領域情報、またはプライバシーマスクを施していない領域情報を、該当する画像と同期して出力可能である
請求項1記載の画像処理装置。 - 上記出力処理部は、
切り出された領域を任意の色に塗りつぶすことが可能で、
画像における顔を検出した領域情報、またはプライバシーマスク処理を施した領域情報、またはプライバシーマスクを施していない領域情報、または背景の画像における塗りつぶした領域情報を、該当する画像と同期して出力可能である
請求項2記載の画像処理装置。 - 撮像素子と、
上記撮像素子に被写体像を結像する光学系と、
上記撮像素子で撮像した画像に画像処理を施す画像処理装置と、を有し、
上記画像処理装置は、
撮像した画像を元に顔を検出する顔検出器と、
上記顔検出器で検出した顔またはその背景の画像に対してプライバシー保護のためのプライバシーマスク処理を施す機能を有する出力処理部と、を有し、
上記出力処理部は、
上記プライバシーマスク処理されたまたはプライバシーマスク処理がされていない、上記顔検出器で検出した顔とその背景の画像を別々に出力する機能を含む
カメラ装置。 - 上記出力処理部は、
検出した顔の領域を切り出した画像と、その背景の画像とに分離し、分離した画像を別々に出力可能である
請求項6記載のカメラ装置。 - 上記出力処理部は、
プライバシーマスク処理を施した領域を切り出した画像、およびその背景の画像を、それぞれ別の画像として出力可能である
請求項6記載のカメラ装置。 - 上記出力処理部は、
画像における顔を検出した領域情報、またはプライバシーマスク処理を施した領域情報、またはプライバシーマスクを施していない領域情報を、該当する画像と同期して出力可能である
請求項6記載のカメラ装置。 - 上記出力処理部は、
切り出された領域を任意の色に塗りつぶすことが可能で、
画像における顔を検出した領域情報、またはプライバシーマスク処理を施した領域情報、またはプライバシーマスクを施していない領域情報、または背景の画像における塗りつぶした領域情報を、該当する画像と同期して出力可能である
請求項7記載のカメラ装置。 - カメラ装置と、当該カメラ装置で撮像された画像データを送信する送信装置を含む送信系と、
通信経路を介して上記送信系から送信された画像データを受信する受信装置を含む受信系と、を有し、
上記送信系において、
上記カメラ装置は、
撮像素子と、
上記撮像素子に被写体像を結像する光学系と、
上記撮像素子で撮像した画像に画像処理を施す画像処理装置と、を有し、
上記画像処理装置は、
撮像した画像を元に顔を検出する顔検出器と、
上記顔検出器で検出した顔またはその背景の画像に対してプライバシー保護のためのプライバシーマスク処理を施す機能を有する出力処理部と、を有し、
上記出力処理部は、
上記プライバシーマスク処理されたまたはプライバシーマスク処理がされていない、検出した顔の領域を切り出した画像と、その背景の画像とに分離し、分離した画像を別々に出力可能であり、
プライバシーマスク処理を施した領域を切り出した画像、およびその背景の画像を、それぞれ別の画像として出力可能であり、
画像における顔を検出した領域情報、またはプライバシーマスク処理を施した領域情報、またはプライバシーマスクを施していない領域情報を、該当する画像と同期して出力可能であり、
上記送信装置は、
少なくとも顔と同じタイミングで撮像し分離した背景の画像を送信し、
上記受信系の受信装置は、
少なくとも上記送信された背景の画像を受信する
通信システム。 - 上記送信系の送信装置は、
同じタイミングで撮像し分離した背景の画像と、その領域情報と、切り出した顔の画像を送信し、
上記受信系の受信装置は、
上記送信された背景の画像と、その領域情報と、切り出した画像を受信し、領域情報を基に背景の画像に、上記切り出した画像を合成することで、1枚の画像を作り出す
請求項11記載の通信システム。 - 上記受信系の受信装置は、
上記送信された背景の画像と、その領域情報を受信し、領域情報を基に背景の画像にアバターを合成することで、1枚の画像を作り出す
請求項11記載の通信システム。 - 上記カメラ装置の出力処理部は、
切り出された領域を任意の色に塗りつぶすことが可能で、
上記送信装置は、
上記背景の画像を送信し、
上記受信系の受信装置は、
上記送信された背景の画像を受信し、検出された当該背景の画像から切り出した画像の領域情報を基に背景の画像にアバターを合成するとで、1枚の画像を作り出す
請求項11記載の通信システム。 - 上記通信経路における所定の機器において、上記送信系の送信装置から送信された画像に対して所定の画像を合成して、受信装置に送信し、
上記受信系の受信装置は、
上記通信経路の所定の機器で合成された画像を受信する
請求項11記載の通信システム。 - 通信経路における所定の機器にて、上記領域情報を基に、プライバシーを保護する画像を受信装置に送信し、
上記受信系の受信装置は、
プライバシーマスク処理を施していない画像に合成、またはブレンド処理し、1枚の画像を作り出す
請求項12記載の通信システム。 - 通信経路における所定の機器にて、上記領域情報を基に、上記アバターの画像を受信装置に送信する
請求項13記載の通信システム。 - 通信経路における所定の機器にて、背景の画像から切り出した画像の領域を検出し、当該検出結果を基にアバターの画像を受信装置に送信する
請求項14記載の通信システム。 - 少なくとも顔検出器で検出した顔の画像およびその背景の画像を出力する処理を行う画像処理方法であって、
上記顔検出器で撮像した画像を元に顔を検出するステップと、
上記検出した顔またはその背景の画像に対してプライバシー保護のためのプライバシーマスク処理を施すステップと、
上記プライバシーマスク処理されたまたはプライバシーマスク処理がされていない、上記検出した顔とその背景の画像を別々に出力するステップと
を有する画像処理方法。 - 少なくとも顔検出機能において検出した顔の画像およびその背景の画像を出力する処理を行う画像処理であって、
撮像した画像を元に顔を検出する処理と、
検出した顔またはその背景の画像に対してプライバシー保護のためのプライバシーマスク処理を施す処理と、
上記プライバシーマスク処理されたまたはプライバシーマスク処理がされていない、上記検出した顔とその背景の画像を別々に出力する処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。
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