JP4623172B2 - 瞳孔検出装置、瞳孔検出装置用プログラム及び瞳孔検出方法 - Google Patents
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Description
例えば図9(a)に示すように、反射光などのノイズで瞳孔の両側が欠けた場合、瞳孔に沿ったエッジはその両側がくぼんだ形となる。このため、眼の形状に基づいて選択した瞳孔に沿ったエッジのみから瞳孔を検出する処理により、瞳孔に沿ったエッジの上側部分が除去されると(図9(b))、エッジの下側部分と内側にくぼんだ部分との影響で、瞳孔が実際の瞳孔よりもやや下方の小さな円として検出されてしまうことになる(図9(c))。
そこで、請求項2記載の発明によれば、第1瞳孔検出結果と第2瞳孔検出結果とを比較して高い位置にある瞳孔検出結果の方を選択するため、多くの場合で正確に瞳孔を検出できることになる。
請求項3記載の発明は、瞳孔検出装置において、形状検出手段が、顔形状モデルにより眼の形状を検出する。
かかる請求項3記載の瞳孔検出装置によれば、精度よく眼形状を検出することができる。また、眼検出手段についても顔形状モデルを利用することができるため、その場合は両者で同じ処理を用いることができ、簡素な処理で実現できる。
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3記載の瞳孔検出装置において、形状検出手段が、眼の形状として瞼の輪郭を検出し、選択手段が、形状検出手段により検出された瞼の輪郭に沿ったエッジを除去することにより瞳孔に沿ったエッジのみを選択する。
請求項7記載の発明は、取得ステップ、眼検出ステップ、エッジ検出ステップ、瞳孔検出ステップを備えた瞳孔検出方法である。そして、取得ステップでは、人の顔を撮影した画像を取得し、眼検出ステップでは、取得ステップで取得した画像から眼を検出し、エッジ検出ステップでは、眼検出ステップで検出した眼の領域内でエッジを検出し、瞳孔検出ステップでは、エッジ検出ステップで検出したエッジから瞳孔を検出する。さらに、本発明の瞳孔検出方法は、形状検出ステップ、選択ステップを備え、形状検出ステップでは、眼の形状を検出し、選択ステップでは、形状検出ステップで検出した眼の形状に基づいて、エッジ検出ステップで検出したエッジから瞳孔に沿ったエッジのみを選択する。そして、瞳孔検出ステップでは、エッジ検出ステップで検出した全てのエッジから瞳孔を検出した第1瞳孔検出結果と、選択ステップで選択したエッジのみから瞳孔を検出した第2瞳孔検出結果とを比較し、高い位置にある方を瞳孔として検出する。
[1 構成]
図1は、実施形態の瞳孔検出装置1の概略構成を表すブロック図である。
[2 処理]
次に、瞳孔検出装置1が実行する具体的な処理手順について説明する。
まずS110では、カメラ2によって撮影された運転者の顔画像を表す画像データを取得する。このS110の処理は、顔画像取得部10としての処理に相当する。
まずS210では、顔形状モデルを用いて、眼形状として上瞼輪郭を検出する。前述のS120にて顔形状モデルにより眼の領域が検出されると同時に顔形状モデルの眼に関係する複数の三角形メッシュの頂点座標(以下「顔特徴点」ともいう。)から上瞼輪郭が検出できる。
まずS310では、第1瞳孔検出結果の円の中心座標の高さが第2瞳孔検出結果の円の中心座標の高さ以上であるか否かを判定する。
S330では、第2瞳孔検出結果の方が高い場合であるから、第2瞳孔検出結果を瞳孔データ3として出力して、この瞳孔位置判定処理を終了する。
[3 効果]
以上説明したとおり、本実施形態の瞳孔検出装置1によれば、検出された全てのエッジにより検出された第1瞳孔検出結果と、眼の形状に基づき瞳孔に沿ったエッジのみから検出された第2瞳孔検出結果とが比較されて、検出結果としての円の中心座標がより高い位置にある方が検出結果として選ばれるので(S310〜S330)、より正確な円が瞳孔として検出されることになり、エッジにノイズがのっていたような場合であっても影響を受けず、精度よく瞳孔を検出することができる。
[4 特許請求の範囲との対応]
なお本実施形態において、顔画像取得部10が取得手段、眼検出部11が眼検出手段、エッジ検出部12がエッジ検出手段、眼形状検出部13が形状検出手段、特徴量選択部14が選択手段、瞳孔円検出部15及び瞳孔位置判定部16が瞳孔検出手段にそれぞれ相当する。
[5 他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
また例えば、上記実施形態においては、選択されたエッジに対して、円ハフ変換を施して瞳孔を円として検出したが、最小二乗法による楕円検出によって瞳孔を検出してもよい。
さらに上記実施形態では、車両に搭載され、運転者の顔の画像を一つのカメラから撮影する構成としたが、これは必ずしも一つのカメラに限定されるものではなく、二つ以上のカメラによるステレオ画像を用いることもできる。
Claims (9)
- 人の顔を撮影した画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された画像から眼を検出する眼検出手段と、
前記眼検出手段により検出された眼の領域内でエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出されたエッジから瞳孔を検出する瞳孔検出手段とを備えた瞳孔検出装置であって、
眼の形状を検出する形状検出手段と、
前記形状検出手段により検出された眼の形状に基づいて、前記エッジ検出手段により検出されたエッジから瞳孔に沿ったエッジのみを選択する選択手段とを備え、
前記瞳孔検出手段は、前記エッジ検出手段により検出された全てのエッジから瞳孔を検出した第1瞳孔検出結果と、前記選択手段によって選択されたエッジのみから瞳孔を検出した第2瞳孔検出結果とを比較し、高い位置にある方を瞳孔として検出すること
を特徴とする瞳孔検出装置。 - 眼検出手段により検出された眼の領域内でエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出されたエッジから瞳孔を検出する瞳孔検出手段とを備えた瞳孔検出装置であって、
眼の形状を検出する形状検出手段と、
前記形状検出人の顔を撮影した画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された画像から眼を検出する眼検出手段と、
前記手段により検出された眼の形状に基づいて、前記エッジ検出手段により検出されたエッジから瞳孔に沿ったエッジのみを選択する選択手段とを備え、
前記瞳孔検出手段は、前記エッジ検出手段により検出された全てのエッジから瞳孔を検出した第1瞳孔検出結果と、前記選択手段によって選択されたエッジのみから瞳孔を検出した第2瞳孔検出結果とを比較し、大きい方を瞳孔として検出すること
を特徴とする瞳孔検出装置。 - 人の顔を撮影した画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された画像から眼を検出する眼検出手段と、
前記眼検出手段により検出された眼の領域内でエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出されたエッジから瞳孔を検出する瞳孔検出手段とを備えた瞳孔検出装置であって、
顔形状モデルにより眼の形状を検出する形状検出手段と、
前記形状検出手段により検出された眼の形状に基づいて、前記エッジ検出手段により検出されたエッジから瞳孔に沿ったエッジのみを選択する選択手段とを備え、
前記瞳孔検出手段は、前記エッジ検出手段により検出された全てのエッジから瞳孔を検出した第1瞳孔検出結果と、前記選択手段によって選択されたエッジのみから瞳孔を検出した第2瞳孔検出結果とを比較し、あらかじめ定められている基準に基づき一方の瞳孔検出結果を瞳孔として検出すること
を特徴とする瞳孔検出装置。 - 前記形状検出手段は、眼の形状として瞼の輪郭を検出し、
前記選択手段は、前記形状検出手段により検出された瞼の輪郭に沿ったエッジを除去することにより瞳孔に沿ったエッジのみを選択すること
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の瞳孔検出装置。 - 前記形状検出手段は、前記瞼の輪郭として上瞼の輪郭を検出し、
前記選択手段は、前記形状検出手段により検出された上瞼の輪郭に沿ったエッジを除去することにより瞳孔に沿ったエッジのみを選択すること
を特徴とする請求項4記載の瞳孔検出装置。 - 人の顔を撮影した画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された画像から眼を検出する眼検出手段と、
前記眼検出手段により検出された眼の領域内でエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出されたエッジから瞳孔を検出する瞳孔検出手段としてコンピュータを機能させる瞳孔検出装置用プログラムであって、
眼の形状を検出する形状検出手段と、
前記形状検出手段により検出された眼の形状に基づいて、前記エッジ検出手段により検出されたエッジから瞳孔に沿ったエッジのみを選択する選択手段としてコンピュータを機能させ、
前記瞳孔検出手段は、前記エッジ検出手段により検出された全てのエッジから瞳孔を検出した第1瞳孔検出結果と、前記選択手段によって選択されたエッジのみから瞳孔を検出した第2瞳孔検出結果とを比較し、高い位置にある方を瞳孔として検出すること
を特徴とする瞳孔検出装置用プログラム。 - 人の顔を撮影した画像を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した画像から眼を検出する眼検出ステップと、
前記眼検出ステップで検出した眼の領域内でエッジを検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップで検出したエッジから瞳孔を検出する瞳孔検出ステップとを備えた瞳孔検出方法であって、
眼の形状を検出する形状検出ステップと、
前記形状検出ステップで検出した眼の形状に基づいて、前記エッジ検出ステップで検出したエッジから瞳孔に沿ったエッジのみを選択する選択ステップとを備え、
前記瞳孔検出ステップは、前記エッジ検出ステップで検出した全てのエッジから瞳孔を検出した第1瞳孔検出結果と、前記選択ステップで選択したエッジのみから瞳孔を検出した第2瞳孔検出結果とを比較し、高い位置にある方を瞳孔として検出すること
を特徴とする瞳孔検出方法。 - 人の顔を撮影した画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された画像から眼を検出する眼検出手段と、
前記眼検出手段により検出された眼の領域内でエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出されたエッジから瞳孔を検出する瞳孔検出手段としてコンピュータを機能させる瞳孔検出装置用プログラムであって、
眼の形状を検出する形状検出手段と、
前記形状検出手段により検出された眼の形状に基づいて、前記エッジ検出手段により検出されたエッジから瞳孔に沿ったエッジのみを選択する選択手段としてコンピュータを機能させ、
前記瞳孔検出手段は、前記エッジ検出手段により検出された全てのエッジから瞳孔を検出した第1瞳孔検出結果と、前記選択手段によって選択されたエッジのみから瞳孔を検出した第2瞳孔検出結果とを比較し、大きい方を瞳孔として検出すること
を特徴とする瞳孔検出装置用プログラム。 - 人の顔を撮影した画像を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した画像から眼を検出する眼検出ステップと、
前記眼検出ステップで検出した眼の領域内でエッジを検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップで検出したエッジから瞳孔を検出する瞳孔検出ステップとを備えた瞳孔検出方法であって、
眼の形状を検出する形状検出ステップと、
前記形状検出ステップで検出した眼の形状に基づいて、前記エッジ検出ステップで検出したエッジから瞳孔に沿ったエッジのみを選択する選択ステップとを備え、
前記瞳孔検出ステップは、前記エッジ検出ステップで検出した全てのエッジから瞳孔を検出した第1瞳孔検出結果と、前記選択ステップで選択したエッジのみから瞳孔を検出した第2瞳孔検出結果とを比較し、大きい方を瞳孔として検出すること
を特徴とする瞳孔検出方法。
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