JP4561380B2 - 検出装置、検出方法及び検出プログラム - Google Patents
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図1は、本発明の実施形態に係る検出装置(画像処理装置)1の概要を示す図である。図1に示すように、検出装置1は、コンピュータシステム(以下、単に「コンピュータ」とも称する)として構成される。具体的には、当該コンピュータ(検出装置)は、CPU2と、記憶部3と、メディアドライブ4と、液晶ディスプレイなどの表示部5と、キーボード6a及びポインティングデバイスであるマウス6bなどの入力部6と、ネットワークカードなどの通信部7とを備えている。記憶部3は、複数の記憶媒体、具体的には、ハードディスクドライブ(HDD)3aと、HDD3aよりも高速処理可能なRAM(半導体メモリ)3bとを有している。また、メディアドライブ4は、CD−ROM、DVD(Digital Versatile Disk)、フレキシブルディスク、メモリカードなどの可搬性の記録媒体9からその中に記録されている情報を読み出すことができる。尚、このコンピュータに対して供給される情報は、記録媒体9を介して供給される場合に限定されず、LAN及びインターネットなどのネットワークを介して供給されてもよい。
以下では、上述した検出装置1の各機能について詳細に説明する。尚、ここでは、検出対象物体を顔とした場合について説明するが、対象画像上で物体の大きさを想定して検出する場合であれば本発明の思想を適用することが可能であり、検出対象物は顔に限定されない。
顔検出処理を開始する前に、使用者(ユーザ)は、検出装置1によって検出する顔の大きさを指定する。具体的には、図4に示される操作画面Q上で使用者(ユーザ)が入力部6等の操作を行い、検出装置1により検出される顔の大きさを指定する。例えば、操作画面Q中の小ウィンドウW1の欄R1に数値「1」が、欄R2に数値「6」が入力されると、各欄の上部に入力した数値に該当する顔の大きさが表示される。尚、欄R1では、検出対象とする最小の大きさMN(最小サイズ)を指定し、欄R2では、検出対象とする最大の大きさMX(最大サイズ)を指定する。使用者(ユーザ)は、画像PI中に現された顔の大きさと検出対象とする顔の大きさとを比較し、検出する顔の大きさを決定する。決定は、各欄に数値を入力した状態で、実行ボタンBTを入力部6等で選択し押下することによって行う。上述の数値「1」及び数値「6」が欄R1及び欄R2にそれぞれ入力された状態で実行ボタンBTが押下されると、数値「1」に該当する大きさSZ1から数値「6」に該当する大きさSZ6までの6種類の大きさ(SZ1〜SZ6)の顔が検出対象として指定され(大きさの数M=6)、検出処理が開始されたことになり、情報設定処理(ステップS22)へと移行する。
図14は、情報設定処理を模式的に示した図である。
図15は、ピラミッド画像作成処理における基準画像作成を示す図である。図16は、ピラミッド画像作成処理における縮小画像作成を示す図である。図17は、ピラミッド画像の完成図である。図18は、ピラミッド画像における画像種別を示す図である。図19は、ピラミッド画像における各画像間の縮小倍率を示す図である。
次に、探索窓決定処理(ステップS24)の説明前に、検出装置1における検索方法について図20、図21及び図22を用いて詳細に説明する。
以下、図25及び図26を用いてマッチング処理(ステップS25)について説明する。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記に説明した内容に限定されるものではない。
3 記憶部
3a ハードディスクドライブ(HDD)
3b RAM
5 表示部
6 入力部
6a キーボード
6b マウス
11 情報設定部
12 ピラミッド画像作成部
13 探索窓決定部
14 マッチング処理部
Claims (18)
- 対象画像中に存在する物体を検出する検出装置であって、
前記対象画像中における複数の大きさの物体を検出するために用いる第1の画像群であって、前記対象画像に対する倍率が互いに異なる複数の画像を有する第1の画像群と、前記対象画像中における前記複数の大きさの物体をそれぞれ高速に検出するために用いる第2の画像群であって、前記第1の画像群における前記複数の画像がそれぞれ所定倍率で縮小された状態に相当する複数の画像を有する第2の画像群とを含む階層画像群を作成する階層画像群作成手段と、
前記階層画像群を用いて前記物体を検出する物体検出手段と、
を備え、
前記第1の画像群と前記第2の画像群とは、各画像群の一部の画像についての前記対象画像に対する倍率が互いに同一となるように、当該一部の画像が共通化された状態で作成されることを特徴とする検出装置。 - 請求項1に記載の検出装置において、
前記階層画像群作成手段は、前記対象画像に対する倍率が互いに異なる複数の基準画像を作成するとともに当該複数の基準画像のそれぞれをさらに所定倍率で縮小した複数の縮小画像を作成することによって、前記複数の基準画像と前記複数の縮小画像とを含む前記階層画像群を作成し、
前記複数の縮小画像の一部は、前記第1の画像群と前記第2の画像群との両方に属する画像として共通化されて作成されることを特徴とする検出装置。 - 請求項2に記載の検出装置において、
前記階層画像群作成手段は、
第1の縮小率αと第2の縮小率βとを、β=αN(Nは2以上の整数)の関係を満たすように決定する決定手段と、
前記対象画像に基づいて第1の基準画像を作成するとともに当該第1の基準画像を前記第1の縮小率αの画像間縮小率で順次縮小して(N−1)個の中間階層の基準画像を作成することによって、前記第1の基準画像と前記(N−1)個の中間階層の基準画像とを含む前記複数の基準画像を作成する手段と、
前記複数の基準画像のそれぞれをさらに前記第2の縮小率βで縮小することによって複数の縮小画像を作成する手段と、
を有することを特徴とする検出装置。 - 請求項3に記載の検出装置において、
前記階層画像群作成手段は、
前記複数の縮小画像のうちの1つの画像または複数の画像のそれぞれを、さらに前記第2の縮小率βで縮小することによって、少なくとも1つの再縮小画像を作成する手段、
をさらに有することを特徴とする検出装置。 - 請求項3または請求項4に記載の検出装置において、
前記第2の縮小率βは、1/K(Kは2以上の整数)であることを特徴とする検出装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の検出装置において、
前記物体検出手段は、
前記第1の画像群の中から選択した注目画像とテンプレートとを用いた比較処理によって、当該注目画像で検出対象となる大きさの物体を検出する動作を繰り返すことによって前記複数の大きさの物体を検出し、
前記注目画像に対応する大きさの物体を検出する動作においては、前記注目画像と前記注目画像を前記所定倍率で縮小した画像であって前記第2の画像群の一画像とのうち低解像度の画像から順に用いて、物体の検出を行うことによって前記注目画像での検出対象となる大きさの物体を効率的に検出することを特徴とする検出装置。 - 対象画像中に存在する物体を検出する検出方法であって、
前記対象画像中における複数の大きさの物体を検出するために用いる第1の画像群であって、前記対象画像に対する倍率が互いに異なる複数の画像を有する第1の画像群と、前記対象画像中における前記複数の大きさの物体をそれぞれ高速に検出するために用いる第2の画像群であって、前記第1の画像群における前記複数の画像がそれぞれ所定倍率で縮小された状態に相当する複数の画像を有する第2の画像群とを含む階層画像群を作成する階層画像群作成工程と、
前記階層画像群を用いて前記物体を検出する物体検出工程と、
を含み、
前記第1の画像群と前記第2の画像群とは、各画像群の一部の画像についての前記対象画像に対する倍率が互いに同一となるように、当該一部の画像が共通化された状態で作成されることを特徴とする検出方法。 - 請求項7に記載の検出方法において、
前記階層画像群作成工程は、前記対象画像に対する倍率が互いに異なる複数の基準画像を作成するとともに当該複数の基準画像のそれぞれをさらに所定倍率で縮小した複数の縮小画像を作成することによって、前記複数の基準画像と前記複数の縮小画像とを含む前記階層画像群を作成し、
前記複数の縮小画像の一部は、前記第1の画像群と前記第2の画像群との両方に属する画像として共通化されて作成されることを特徴とする検出方法。 - 請求項8に記載の検出方法において、
前記階層画像群作成工程は、
第1の縮小率αと第2の縮小率βとを、β=αN(Nは2以上の整数)の関係を満たすように決定する決定工程と、
前記対象画像に基づいて第1の基準画像を作成するとともに当該第1の基準画像を前記第1の縮小率αの画像間縮小率で順次縮小して(N−1)個の中間階層の基準画像を作成することによって、前記第1の基準画像と前記(N−1)個の中間階層の基準画像とを含む前記複数の基準画像を作成する工程と、
前記複数の基準画像のそれぞれをさらに前記第2の縮小率βで縮小することによって複数の縮小画像を作成する工程と、
を備えることを特徴とする検出方法。 - 請求項9に記載の検出方法において、
前記階層画像群作成工程は、
前記複数の縮小画像のうちの1つの画像または複数の画像のそれぞれを、さらに前記第2の縮小率βで縮小することによって、少なくとも1つの再縮小画像を作成する工程、
をさらに有することを特徴とする検出方法。 - 請求項9または請求項10に記載の検出方法において、
前記第2の縮小率βは、1/K(Kは2以上の整数)であることを特徴とする検出方法。 - 請求項7ないし請求項11のいずれかに記載の検出方法において、
前記物体検出工程は、
前記第1の画像群の中から選択した注目画像とテンプレートとを用いた比較処理によって、当該注目画像で検出対象となる大きさの物体を検出する動作を繰り返すことによって前記複数の大きさの物体を検出し、
前記注目画像に対応する大きさの物体を検出する動作においては、前記注目画像と前記注目画像を前記所定倍率で縮小した画像であって前記第2の画像群の一画像とのうち低解像度の画像から順に用いて、物体の検出を行うことによって前記注目画像での検出対象となる大きさの物体を効率的に検出することを特徴とする検出方法。 - コンピュータに、
対象画像中における複数の大きさの物体を検出するために用いる第1の画像群であって、前記対象画像に対する倍率が互いに異なる複数の画像を有する第1の画像群と、前記対象画像中における前記複数の大きさの物体をそれぞれ高速に検出するために用いる第2の画像群であって、前記第1の画像群における前記複数の画像がそれぞれ所定倍率で縮小された状態に相当する複数の画像を有する第2の画像群とを含む階層画像群を作成する階層画像群作成工程と、
前記階層画像群を用いて前記物体を検出する物体検出工程と、
を実行させることによって、前記対象画像中に存在する物体を検出するプログラムであって、
前記第1の画像群と前記第2の画像群とは、各画像群の一部の画像についての前記対象画像に対する倍率が互いに同一となるように、当該一部の画像が共通化された状態で作成されることを特徴とするプログラム。 - 請求項13に記載のプログラムにおいて、
前記階層画像群作成工程は、前記対象画像に対する倍率が互いに異なる複数の基準画像を作成するとともに当該複数の基準画像のそれぞれをさらに所定倍率で縮小した複数の縮小画像を作成することによって、前記複数の基準画像と前記複数の縮小画像とを含む前記階層画像群を作成し、
前記複数の縮小画像の一部は、前記第1の画像群と前記第2の画像群との両方に属する画像として共通化されて作成されることを特徴とするプログラム。 - 請求項14に記載のプログラムにおいて、
前記階層画像群作成工程は、
前記コンピュータに、
第1の縮小率αと第2の縮小率βとを、β=αN(Nは2以上の整数)の関係を満たすように決定する決定工程と、
前記対象画像に基づいて第1の基準画像を作成するとともに当該第1の基準画像を前記第1の縮小率αの画像間縮小率で順次縮小して(N−1)個の中間階層の基準画像を作成することによって、前記第1の基準画像と前記(N−1)個の中間階層の基準画像とを含む前記複数の基準画像を作成する工程と、
前記複数の基準画像のそれぞれをさらに前記第2の縮小率βで縮小することによって複数の縮小画像を作成する工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。 - 請求項15に記載のプログラムにおいて、
前記階層画像群作成工程は、
前記コンピュータに、
前記複数の縮小画像のうちの1つの画像または複数の画像のそれぞれを、さらに前記第2の縮小率βで縮小することによって、少なくとも1つの再縮小画像を作成する工程、
をさらに実行させることを特徴とするプログラム。 - 請求項15または請求項16に記載のプログラムにおいて、
前記第2の縮小率βは、1/K(Kは2以上の整数)であることを特徴とするプログラム。 - 請求項13ないし請求項17のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記物体検出工程は、
前記コンピュータに、
前記第1の画像群の中から選択した注目画像とテンプレートとを用いた比較処理によって、当該注目画像に対応する大きさの物体を検出する動作を繰り返すことによって前記複数の大きさの物体を検出し、
前記注目画像で検出対象となる大きさの物体を検出する動作においては、前記注目画像と前記注目画像を前記所定倍率で縮小した画像であって前記第2の画像群の一画像とのうち低解像度の画像から順に用いて、物体の検出を行うことによって前記注目画像での検出対象となる大きさの物体を効率的に検出することを特徴とするプログラム。
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