JPWO2018078857A1 - 視線推定装置、視線推定方法及びプログラム記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一の実施形態に係る視線推定装置100の構成を示すブロック図である。視線推定装置100は、顔画像に含まれる視線を推定するための装置である。視線推定装置100は、推定部110と、決定部120とを少なくとも含む。ただし、視線推定装置100は、必要に応じて他の構成要素を含んでもよい。
図3は、別の実施形態に係るデータ処理装置200の構成を示すブロック図である。データ処理装置200は、第1実施形態の視線推定装置100の一例に相当する。データ処理装置200は、画像取得部210と、条件取得部220と、領域抽出部230と、視線推定部240と、統合部250と、出力部260とを含む。
上述された実施形態は、例えば、以下のような変形を適用することができる。これらの変形例は、必要に応じて適宜組み合わせることも可能である。
決定部120は、周知の顔向き推定技術を用いることによって顔の方向を推定することが可能である。決定部120は、このように推定された顔の方向と、撮像装置の光軸方向とがなす角度とに基づいて撮像装置の設置角度を算出してもよい。
カメラ情報及び学習情報は、顔画像の撮像に用いられた撮像装置の種類を示す情報を含んでもよい。ここでいう撮像装置の種類は、例えば、撮像装置の機種や、撮像装置が感度を有する光の波長帯を表す。
第2実施形態における重み付き演算の方法は、上述の動作例に限定されない。例えば、統合部250は、式(2)により算出された重みwiの一部を用いずに視線(g(1) x,g(1) y)〜(g(n) x,g(n) y)を統合してもよい。具体的には、統合部250は、重みwiのうちの所定の閾値以上であるもの(又は値が大きい順に所定数のもの)以外のものを「0」に置換してもよい。この置換は、重みwiのうち最終的な推定結果に与える影響が少ないものを切り捨てることに相当する。また、この場合において、統合部250は、切り捨て後の重みwiの総和が「1」になるように各重みの比率(式(2)の分母)を再計算してもよい。
上述のとおり、学習情報及びカメラ情報は、推定される視線の範囲を含み得る。ここでいう視線の範囲は、カメラ情報においては、推定しようとしている視線の範囲を示し、学習情報においては、視線推定器241において学習に用いられた視線の範囲を示す。視線の範囲は、例えば、視線(gx,gy)と同様に、真正面からのずれを−90〜+90[deg]の範囲の数値によって表す。学習情報及びカメラ情報は、視線の範囲を水平角と仰俯角の双方によって表してもよく、これらの一方によって表してもよい。
領域抽出部230は、右目及び左目の中心座標や目領域を計算によって特定しなくてもよい。例えば、右目及び左目の中心座標や目領域は、ユーザが入力してもよい。この場合、データ処理装置200は、ユーザの入力に基づいて右目及び左目の中心座標や目領域を特定することができる。
目領域の形状は、必ずしも矩形に限定されない。例えば、領域抽出部230は、上述された目領域(図6参照)から視線の推定に直接的には影響しない領域(例えば鼻の領域)を除外してもよい。また、目領域は、必ずしも両目を含まなくてもよい。例えば、領域抽出部230は、右目又は左目の一方を含み、他方を含まない領域と目領域として抽出してもよい。
視線推定部240による学習は、上述された例に限定されない。例えば、視線推定部240は、ランダムフォレスト等の集団学習アルゴリズムにより視線を推定するための非線形の関数を学習してもよい。
視線推定装置100(又はデータ処理装置200)により推定された視線の用途は、特に限定されない。例えば、視線推定装置100は、コンビニエンスストア等の小売店に設置された監視カメラによって撮像された人物の視線を推定し、不審人物を検出するシステムに適用されてもよい。また、視線推定装置100は、情報が表示された画面に対するユーザの視線に基づいて当該ユーザの興味・関心を推測するシステムに適用されてもよい。あるいは、視線推定装置100は、視線の動きによって操作可能な電子機器や、自動車等の運転支援に適用されてもよい。
本開示に係る装置(視線推定装置100又はデータ処理装置200)の具体的なハードウェア構成は、さまざまなバリエーションが含まれ、特定の構成に限定されない。例えば、本開示に係る装置は、ソフトウェアを用いて実現されてもよく、複数のハードウェアを用いて各種処理を分担するように構成されてもよい。
本開示の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得る。ただし、本開示は、必ずしもこの付記の態様に限定されない。
(付記1)
顔画像に含まれる顔の視線を複数の推定器で推定する推定手段と、
前記顔画像の撮像に関する条件を含む第1の条件情報と、各々が前記複数の推定器のいずれかに対応する前記条件を含む複数の第2の条件情報と、前記推定された複数の視線とに基づいて前記顔の視線を決定する決定手段と
を備える視線推定装置。
(付記2)
前記条件は、撮像手段による撮像条件を含む
付記1に記載の視線推定装置。
(付記3)
前記条件は、推定される視線の範囲を含む
付記1又は付記2に記載の視線推定装置。
(付記4)
前記決定手段は、前記複数の推定器で推定された複数の視線のそれぞれに対して決定される重みであって、当該推定器に対応する前記第2の条件情報と前記第1の条件情報とに応じて決定される重みに従った重み付き演算を実行する
付記1から付記3までのいずれかに記載の視線推定装置。
(付記5)
前記決定手段は、前記第2の条件情報と前記第1の条件情報との比較結果に基づいて前記重みを決定する
付記4に記載の視線推定装置。
(付記6)
前記決定手段は、前記第2の条件情報が前記第1の条件情報に近いものほど前記重みを大きくする
付記5に記載の視線推定装置。
(付記7)
前記複数の推定器は、前記条件が互いに異なる顔画像に基づいて学習される
付記1から付記6までのいずれかに記載の視線推定装置。
(付記8)
前記顔画像を取得する第1の取得手段と、
前記第1の条件情報を取得する第2の取得手段と、
前記取得された顔画像から目の周辺の領域を抽出する抽出手段と、
前記決定手段により決定された視線を示す視線情報を出力する出力手段とをさらに備え、
前記推定手段は、前記顔画像のうちの前記領域を用いて前記顔の視線を推定する
付記1から付記7までのいずれかに記載の視線推定装置。
(付記9)
顔画像に含まれる顔の視線を複数の推定器で推定し、
前記顔画像の撮像に関する条件を含む第1の条件情報と、各々が前記複数の推定器のいずれかに対応する前記条件を含む複数の第2の条件情報と、前記推定された複数の視線とに基づいて前記顔の視線を決定する
視線推定方法。
(付記10)
前記第1の条件情報及び前記第2の条件情報は、撮像手段による撮像条件を示す情報を含む
付記9に記載の視線推定方法。
(付記11)
コンピュータに、
顔画像に含まれる顔の視線を複数の推定器で推定する処理と、
前記顔画像の撮像に関する条件を含む第1の条件情報と、各々が前記複数の推定器のいずれかに対応する前記条件を含む複数の第2の条件情報と、前記推定された複数の視線とに基づいて前記顔の視線を決定する処理と
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なプログラム記録媒体。
(付記12)
前記第1の条件情報及び前記第2の条件情報は、撮像手段による撮像条件を示す情報を含む
付記11に記載のプログラム記録媒体。
110 推定部
120 決定部
200 データ処理装置
210 画像取得部
220 条件取得部
230 領域抽出部
240 視線推定部
241 視線推定器
250 統合部
260 出力部
300 コンピュータ装置
Claims (10)
- 顔画像に含まれる顔の視線を複数の推定器で推定する推定手段と、
前記顔画像の撮像に関する条件を含む第1の条件情報と、各々が前記複数の推定器のいずれかに対応する前記条件を含む複数の第2の条件情報と、前記推定された複数の視線とに基づいて前記顔の視線を決定する決定手段と
を備える視線推定装置。 - 前記条件は、撮像手段による撮像条件を含む
請求項1に記載の視線推定装置。 - 前記条件は、推定される視線の範囲を含む
請求項1又は請求項2に記載の視線推定装置。 - 前記決定手段は、前記複数の推定器で推定された複数の視線のそれぞれに対して決定される重みであって、当該推定器に対応する前記第2の条件情報と前記第1の条件情報とに応じて決定される重みに従った重み付き演算を実行する
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の視線推定装置。 - 前記決定手段は、前記第2の条件情報と前記第1の条件情報との比較結果に基づいて前記重みを決定する
請求項4に記載の視線推定装置。 - 前記決定手段は、前記第2の条件情報が前記第1の条件情報に近いものほど前記重みを大きくする
請求項5に記載の視線推定装置。 - 前記複数の推定器は、前記条件が互いに異なる顔画像に基づいて学習される
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の視線推定装置。 - 前記顔画像を取得する第1の取得手段と、
前記第1の条件情報を取得する第2の取得手段と、
前記取得された顔画像から目の周辺の領域を抽出する抽出手段と、
前記決定手段により決定された視線を示す視線情報を出力する出力手段とをさらに備え、
前記推定手段は、前記顔画像のうちの前記領域を用いて前記顔の視線を推定する
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の視線推定装置。 - 顔画像に含まれる顔の視線を複数の推定器で推定し、
前記顔画像の撮像に関する条件を含む第1の条件情報と、各々が前記複数の推定器のいずれかに対応する前記条件を含む複数の第2の条件情報と、前記推定された複数の視線とに基づいて前記顔の視線を決定する
視線推定方法。 - コンピュータに、
顔画像に含まれる顔の視線を複数の推定器で推定する処理と、
前記顔画像の撮像に関する条件を含む第1の条件情報と、各々が前記複数の推定器のいずれかに対応する前記条件を含む複数の第2の条件情報と、前記推定された複数の視線とに基づいて前記顔の視線を決定する処理と
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なプログラム記録媒体。
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