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顔姿勢検出方法

国内特許コード P08A013481
整理番号 ShIP-5094
掲載日 2008年6月13日
出願番号 特願2006-100211
公開番号 特開2007-271554
登録番号 特許第4431749号
出願日 平成18年3月31日(2006.3.31)
公開日 平成19年10月18日(2007.10.18)
登録日 平成22年1月8日(2010.1.8)
発明者
  • 海老澤 嘉伸
出願人
  • 静岡大学
発明の名称 顔姿勢検出方法
発明の概要 【課題】複雑な撮像系システムを必要とすることなく、効率的に顔姿勢の方向を検出すること。
【解決手段】この顔姿勢検出方法は、対象者Aの左右の瞳孔及び左右の鼻孔のうちの3つの組み合わせである第1基準部位群における部位間の距離を求める距離導出ステップと、1台のカメラ2によって対象者Aの顔画像を生成し、顔画像に基づいて顔画像上における第1基準部位群の2次元的位置を検出する位置検出ステップと、距離導出ステップにおいて求められた距離と、位置検出ステップにおいて検出された2次元的位置とに基づいて、第1基準部位群を含む平面の法線方向を算出することによって、対象者Aの顔姿勢を導出する姿勢導出ステップとを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】従来から、自動車等において運転者の顔方向を検出する機能を搭載してよそ見運転をモニターすることが検討されている。このような機能は、自動車の安全運転のために重要な情報を提供する。この種の顔方向検出の技術としては、2台のカメラによって対象者の顔画像を撮像して、三角測量の原理から顔の特徴点の3次元的位置を計測し、それらの特徴点の位置関係から顔の方向を捉える方法が開示されている(下記非特許文献1参照)。また、2台のカメラを使って対象者の瞳孔及び鼻孔の座標を演算して、演算結果に応じて顔方向を求める方法も開示されている(特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2005-266868号公報
【非特許文献1】Yoshio Matsumoto, Alexander Zelinsky, 「頭部の方向と視線方向の実時間計測のアルゴリズム(An Algorithm forReal-time Stereo Vision Implementation of Head Pose and Gaze DirectionMeasurement)」,Proceedings of IEEE Fourth International Conference on Face and GestureRecognition (FG'2000), pp.499-505, 2000
産業上の利用分野 本発明は、観察対象者の顔姿勢を検出する顔姿勢検出方法に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 対象者の左右の瞳孔及び左右の鼻孔のうちの3つの組み合わせである第1基準部位群における部位間の距離を求める距離導出ステップと、 1台の撮像手段によって前記対象者の顔画像を生成し、前記顔画像に基づいて前記顔画像上における前記第1基準部位群の2次元的位置を検出する位置検出ステップと、 前記距離導出ステップにおいて求められた前記距離と、前記位置検出ステップにおいて検出された前記2次元的位置とに基づいて、前記第1基準部位群を含む平面の法線方向を算出することによって、前記対象者の顔姿勢を導出する姿勢導出ステップと、を備え、 前記距離導出ステップでは、前記左右の瞳孔及び前記左右の鼻孔のうちの第1基準部位群以外の3つの組み合せである第2基準部位群における部位間の距離を併せて求め、 前記位置検出ステップでは、前記顔画像に基づいて前記顔画像上における前記第2基準部位群の2次元的位置を併せて検出し、 前記姿勢導出ステップでは、前記距離導出ステップにおいて求められた前記第2基準部位群に関する前記距離と、前記位置検出ステップにおいて検出された前記第2基準部位群に関する前記2次元的位置とに基づいて、前記第2基準部位群を含む平面の法線方向を更に算出し、該法線方向と前記第1基準部位を含む平面の法線方向とを用いて前記対象者の顔姿勢を導出する、ことを特徴とする顔姿勢検出方法。
【請求項2】 前記距離導出ステップでは、2台の撮像手段を用いてステレオ計測により前記第1基準部位群における部位間の距離を求め、 前記位置検出ステップでは、前記2台の撮像手段のうちの一方の撮像手段を用いて前記第1基準部位群の2次元的位置を検出する、ことを特徴とする請求項1記載の顔姿勢検出方法。
【請求項3】 位置検出ステップでは、前記撮像手段に取り付けられた第1の光源から前記対象者に向けて照明光を照射させると同時に第1の顔画像を生成する一方、前記撮像手段の光軸からの距離が前記第1の光源よりも大きくなるように設けられた第2の光源から、前記対象者に向けて照明光を照射させると同時に第2の顔画像を生成し、前記第1の顔画像と前記第2の顔画像との差分を取ることによって第1基準部位群のうちの瞳孔の2次元的位置を検出する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の顔姿勢検出方法。
【請求項4】 位置検出ステップでは、第1の光源から前記対象者に向けて照明光を照射させると同時に第1の顔画像を生成する一方、発光波長が前記第1の光源と異なる第2の光源から、前記対象者に向けて照明光を照射させると同時に第2の顔画像を生成し、前記第1の顔画像と前記第2の顔画像との差分を取ることによって第1基準部位群のうちの瞳孔の2次元的位置を検出する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の顔姿勢検出方法。
【請求項5】 前記第1及び第2の光源は、前記撮像手段の光軸からの距離が等しくなるように設けられている、ことを特徴とする請求項4記載の顔姿勢検出方法。
産業区分
  • 測定
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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