特開平9-81732「領域抽出装置及びそれを用いた方向検出装置」

船山竜士, 横矢直和, 岩佐英彦, 竹村治雄

【特許請求の範囲】

【請求項1】
対象物を撮像してカラーデジタル画像とする撮像手段と、上記カラーデジタル画像において均一に同様の色を持つ所望領域を示す確率密度関数を予め記憶しておく確率密度関数格納手段と、上記所望領域を構成する各画素の色に基づいて上記確率密度関数を計算することにより、各画素の色の確からしさを算出する領域確率計算手段と、上記カラーデジタル画像上の任意の3つ以上の点を接続することにより形成され画像全体を覆うように設けられる仮想的な網の情報を記憶しておく網情報格納手段と、上記点の位置関係に基づいて定義される網の内部エネルギーと、点が位置する画素の色の確からしさに基づいて定義される網の画像エネルギーとをそれぞれ計算するエネルギー計算手段とを有し、1つの点を移動させたときの網の内部エネルギーと画像エネルギーとの合計値を、上記点を移動させる前の合計値と比較し、合計値が変化するときは網が収縮する方向へ点の移動を行い、合計値が変化しなくなった時点で点の移動を停止することを特徴とする領域抽出装置。
【請求項2】
上記対象物は人物であり、上記所望領域は人物の顔の領域であることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項3】
確率密度関数格納手段には上記所望領域と異なる色を持つ部分領域を示す確率密度関数が予め記憶されると共に、網情報格納手段には上記所望領域を囲んで停止した網の情報が部分領域を抽出するための部分領域抽出用網の初期値として記憶され、上記所望領域内に部分領域が1つある場合に、領域確率計算手段が上記部分領域を構成する各画素の色に基づいて上記確率密度関数を計算することにより各画素の色の確からしさを算出して、エネルギー計算手段が部分領域抽出用網の内部エネルギー及び画像エネルギーと、部分領域に収束されるように定義された移動エネルギーとをそれぞれ計算することにより、部分領域を抽出することを特徴とする請求項1または2記載の領域抽出装置。
【請求項4】
部分領域抽出用網の外周を形成する点からフレーム重心を求めると共に、画像の明るさを重みとした部分領域抽出用網が囲む領域の重心を求める重心計算手段を有し、上記移動エネルギーを、上記フレーム重心が領域の重心の方向に引き寄せられるように定義することを特徴とする請求項3記載の領域抽出装置。
【請求項5】
網の外周を形成する点からフレーム重心を求めると共に、画像の明るさを重みとして網が囲む領域の重心を求める重心計算手段を有し、確率密度関数格納手段には口唇領域を示す確率密度関数が予め記憶されると共に、網情報格納手段には上記顔領域を囲んで停止した網の情報が口唇領域及び左右の目領域を抽出するための網の初期値として記憶され、領域確率計算手段が、上記口唇領域を構成する各画素の色に基づいて上記確率密度関数を計算することにより各画素の色の確からしさを算出すると共に、上記左右の目領域を構成する各画素の色に基づいて顔領域あるいは口唇領域の確率密度関数を計算することにより各画素の色の確からしさを算出して、エネルギー計算手段が、各領域の内部エネルギー及び画像エネルギーと、各々のフレーム重心が各々の領域重心の方向へ引き寄せられ、かつ、3つの領域の重心の位置関係が予め測定され記憶された口唇及び左右の目の位置関係と等しくなるように定義されたバランスエネルギーとを計算することにより、口唇及び左右の目領域を抽出することを特徴とする請求項2記載の領域抽出装置。
【請求項6】
上記撮像手段が複数個設けられ、複数の撮像手段から同時に得られる複数の画像から口唇領域及び左右の目領域をそれぞれ抽出し、互いに比較することにより口唇及び目の3次元位置情報を導出することを特徴とする請求項5記載の領域抽出装置を用いた方向検出装置。
【請求項7】
抽出された目の画像と、予め測定して視線方向の情報が付加されて記憶された目の画像とを比較することにより推定視線方向を算出し、さらに推定視線方向と検出された頭部の向きとを比較することにより真の視線方向を検出することを特徴とする請求項6記載の領域抽出装置を用いた方向検出装置。


Ryuji FUNAYAMA <ryuji@funayama.com>
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