JP4986797B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図1は、本実施形態の画像処理装置10の機能構成例を示すブロック図である。
図1において、100は、レンズ、CCDやCMOS等の撮像素子を含む撮像部や、スキャナ等から出力された画像を入力する画像入力部である。101は、画像入力部100から入力された画像から顔領域を検出する顔領域検出部である。
まず、ステップS201において、画像入力部100は、被写体を撮影したり、画像を読み取ったりして、画像を入力する。次に、ステップS202において、顔領域検出部101は顔領域の検出を開始する。
図3は、本実施形態において、階層的処理により顔領域検出を行う過程を示す図である。
図3に示すように、まず、局所特徴をある階層で検出し、その検出結果を統合して次の階層レベルにおいてより複雑な局所特徴を検出する。そして、この処理を繰り返して、最終的に顔領域を検出する。すなわち、最初にプリミティブな特徴である1次特徴量を検出し、その1次特徴量の検出結果(検出レベル及び位置関係)を用いて2次特徴量を検出する。そして、2次特徴量の検出結果を用いて3次特徴量を検出し、最後にその3次特徴量の検出結果を用いて4次特徴量である顔領域を検出する。
図7に示すように、右目の場合はREiy<REoyとなり、左目の場合はLEiy<LEoyとなる。一次抽出される目領域は、目頭特徴の上下方向の位置より上に存在する目尻特徴の位置からEw/3だけ上に広がり、目尻特徴の上下方向の位置より下に存在する目頭特徴の位置からEw/3だけ下に広がっている。これにより、目の存在する部分が、一次抽出された目領域からはみ出ることが少なくなる。
図8に示すように、右目の場合は、REiy>REoyとなり、左目の場合は、LEiy>LEoyとなる。一次抽出される目領域は、目尻特徴の上下方向の位置より上に存在する目頭特徴の位置からEw/3だけ上に広がって、目頭特徴の上下方向の位置より下に存在する目尻特徴の位置からEw/3だけ下に広がっている。これにより、目の存在する部分が、一次抽出された目領域内からはみ出ることが少なくなる。
まず、ステップS901において、システム制御部105は、図5のステップS503において目領域抽出部103で一次抽出された目領域内で演算により求められた輝度閾値を用いて、一次抽出された目領域を黒と白とに2値化する。
図10に示すように、一次抽出された目領域を輝度閾値により黒画素と白画素とに2値化すると、黒目や目の輪郭や眉毛が一次抽出された目領域に入っていれば眉毛にも黒画素が多く存在し、肌色部分は白画素となる。そして、黒画素で連結された領域を抽出するために、さらに、一次抽出された目領域の下側から画素をスキャンして初めて現れる黒画素連結領域を横ラインで選出する。
第1の実施形態で示した顔領域検出プロセスの途中で中間的に検出される結果は、目頭特徴位置及び目尻特徴位置のようなピンポイントで高精度な情報であった。本実施形態ではこのようなピンポイントで高精度な情報ではなく、目中心付近位置のような情報が得られた場合の一次抽出処理の例について説明する。なお、本実施形態の画像処理装置の機能構成など、目領域の一次抽出処理以外については第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
図5のステップS501において、顔領域検出プロセスの途中で中間的に検出される結果として、右眼特徴位置(REx,REy)と、左眼特徴位置(LEx,LEy)とが目領域抽出部103に入力されることにより処理を開始する。
図12に示すように、両目間距離Ebwnを測定し、右眼特徴位置と、左眼特徴位置とからそれぞれ上下左右に両目間距離の半分のEbwn/2ずつ広げた領域を目領域の一次抽出結果としている。両目間距離は、目横幅に比べて充分に大きいことが多い。このため、一次抽出される目領域として、眼特徴位置から両目間距離の半分のEbwn/2だけ上下左右に広げると、目の存在する部分が、一次抽出された目領域からはみ出ることが少なくなる。なお、この後の目領域の二次抽出処理については、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
前述した本発明の実施形態における画像処理装置を構成する各手段、並びに画像処理方法の各ステップは、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
100 画像入力部
101 顔領域検出部
102 中間結果メモリ
103 目領域抽出部
104 メモリ
105 システム制御部
106 表示部
107 記録部
Claims (8)
- 入力された画像から顔領域を検出する顔領域検出手段と、
前記顔領域検出手段によって前記顔領域を検出する過程で検出される目頭特徴及び目尻特徴の位置を用いて前記画像の中の目領域を一次抽出する一次抽出手段と、
前記一次抽出手段により一次抽出された目領域の画素の輝度値を白黒2値化する2値化手段と、
前記2値化手段により得られた黒画素の連結領域の中からそれぞれの面積と位置とに基づいて黒目領域を選択する選択手段と、
前記一次抽出された目領域の上下方向を選択された前記黒目領域の上下の端部で限定して目領域を二次抽出する二次抽出手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記選択手段は、前記黒画素の連結領域のうち、面積が最大であり、かつ、当該連結領域の重心位置と前記一次抽出された目領域の中心位置との距離が最小である領域を黒目領域として選択することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記2値化手段は、前記一次抽出された目領域の輝度分布に基づいて輝度閾値を決定し、当該輝度閾値により、前記一次抽出された目領域の画素の輝度値を白黒2値化することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 入力された画像から顔領域を検出する顔領域検出ステップと、
前記顔領域検出ステップにおいて前記顔領域を検出する過程で検出される目頭特徴及び目尻特徴の位置を用いて前記画像の中の目領域を一次抽出する一次抽出ステップと、
前記一次抽出ステップにおいて一次抽出された目領域の画素の輝度値を白黒2値化する2値化ステップと、
前記2値化ステップにおいて得られた黒画素の連結領域の中からそれぞれの面積と位置とに基づいて黒目領域を選択する選択ステップと、
前記一次抽出された目領域の上下方向を選択された前記黒目領域の上下の端部で限定して目領域を二次抽出する二次抽出ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記選択ステップにおいては、前記黒画素の連結領域のうち、面積が最大であり、かつ、当該連結領域の重心位置と前記一次抽出された目領域の中心位置との距離が最小である領域を黒目領域として選択することを特徴とする請求項4に記載の画像処理方法。
- 前記2値化ステップにおいては、前記一次抽出された目領域の輝度分布に基づいて輝度閾値を決定し、当該輝度閾値により、前記一次抽出された目領域の画素の輝度値を白黒2値化することを特徴とする請求項4または5に記載の画像処理方法。
- 入力された画像から顔領域を検出する顔領域検出ステップと、
前記顔領域検出ステップにおいて前記顔領域を検出する過程で検出される目頭特徴及び目尻特徴の位置を用いて前記画像の中の目領域を一次抽出する一次抽出ステップと、
前記一次抽出ステップにおいて一次抽出された目領域の画素の輝度値を白黒2値化する2値化ステップと、
前記2値化ステップにおいて得られた黒画素の連結領域の中からそれぞれの面積と位置とに基づいて黒目領域を選択する選択ステップと、
前記一次抽出された目領域の上下方向を選択された前記黒目領域の上下の端部で限定して目領域を二次抽出する二次抽出ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 - 請求項7に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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