人脸检测装置、方法制造方法及图纸

提供能够随时间推移而保持人脸的模型的精度的人脸检测装置、方法。本发明专利技术的一实施方式所涉及的人脸检测装置(l)具备：拍摄部(2)，其拍摄包括人脸的图像；模型拟合部(11)，其基于来自拍摄部的第一图像，生成人脸的第一模型；追踪部(12)，其使第一模型适合来自拍摄部的第二图像；位置检测部(13)，其基于第二图像，检测人脸器官(眼睛)的位置；及眼睛位置比较部(14)，其判断在由追踪部进行适合处理后的第一模型中的眼睛的位置与由位置检测部基于第二图像而检测到的眼睛的位置之间是否产生了偏差。在眼睛位置比较部判断为产生了偏差的情况下，模型拟合部基于第二图像生成人脸的第二模型。

【技术实现步骤摘要】
人脸检测装置、方法
本专利技术涉及根据拍摄到的图像来检测人脸的状态的人脸检测装置、方法。
技术介绍
近年来，对所拍摄到的静态图像或动态图像中所含的人脸的位置、朝向以及眼睛及嘴等人脸器官(构成人脸的各器官)的状态进行检测的人脸检测技术的开发正在进展。例如，在车辆中，能够通过进行驾驶员的脸部检测，来检知心不在焉地开车、打瞌睡开车，并进行警告等的规定的动作。为了进行这种检知需要持续进行实时地人脸检测，但在车辆的内部，光的强度及方向容易变化，而且驾驶员的脸部容易由于车体的晃动而运动。为此，尤其在车辆中的人脸检测中，要求能够进行实时的处理并且光及抗由人脸的状态的变化等引起的噪声。非专利文献1中公开了如下的人脸检测技术(ASM：ActiveShapeModel；主动形状模型，AAM：ActiveAppearanceModel；主动外观模型)：使用最速下降法等使统计性的人脸形状模型与图像中的人脸对应，即通过进行模型拟合来生成图像中的人脸的模型。使用该技术生成图像中的人脸的模型，并继续使该模型适合图像中的人脸，即进行追踪，由此能够随时间推移来确定人脸的位置及朝向以及各人脸器官的状态。另外，在专利文献l中，公开了如下的人脸器官检测技术：使用帧间的差分图像检测由眨眼引起的图像的变化作为动态区域，将面积最大的动态区域确定为眼睛的位置。在眼睛位置检测所用的一般的方法中，大多将眼镜框或眉毛误检测为眼睛位置，但通过使用专利文献1的技术，能够抑制将眼镜框或眉毛误检测为眼睛位置，能够高精度地进行眼睛位置检测。专利文献专利文献1：日本特开2008-192100号公报非专利文献非专利文献1：StanZ.Li.AnilK.Jain，“HandbookofFaceRecognition”，Springer.2011年，p.124-133在非专利文献1所记载的技术中，模型拟合的精度根据模型的初始状态、即最初将模型配置在图像的何处并设定成怎样的角度、形状而受到较大的影响。模型的初始状态大大偏离实际的人脸的状态时，存在相应于实际的人脸而生成模型所用的模型拟合的计算落入局部最优解，从而模型偏离实际的人脸而收敛的情况。将该情况称为误拟合，在发生误拟合时，人脸的模型的精度降低。尤其是，容易出现模型的眼睛的位置错误地收敛在眼镜框或眉毛的位置的情况。此外，在进行模型的追踪期间，有时模型与实际的人脸之间产生偏差而模型的精度降低的情况。在非专利文献1中，关于在上述情况下修正模型的方法，并未有所教导启示。另外，在专利文献1所记载的技术中，差分图像容易受到光的强度及方向的变化以及人脸的运动引起的噪声的影响，因此仅仅用差分图像难以始终持续检测眼睛位置。为此，在专利文献1所记载的技术中，在噪声较多的图像持续期间，可能无法进行眼睛位置检测，而无法保持模型的随时间推移的精度。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的问题点而做出的，目的在于，提供能够随时间推移而保持人脸的模型的精度的人脸检测装置、方法。本专利技术的一个形态，是用于根据拍摄部拍摄的包括人脸的图像来进行人脸检测的人脸检测装置，该人脸检测装置的特征在于，具备：模型拟合部，其基于来自所述拍摄部的第一图像，生成所述人脸的第一模型；追踪部，其使所述第一模型适合来自所述拍摄部的第二图像；位置检测部，其基于所述第二图像而检测所述人脸的人脸器官的位置；比较部，其判断由所述追踪部进行适合处理后的所述第一模型中的所述人脸器官的位置与由所述位置检测部检测出的所述人脸器官的位置之间是否产生了偏差；在所述比较部判断为产生了所述偏差的情况下，所述模型拟合部基于所述第二图像而生成所述人脸的第二模型。本专利技术的一个形态是人脸检测方法，其特征在于，包括：从拍摄单元取得包括人脸的第一图像的步骤；模型拟合单元基于所述第一图像而生成所述人脸的第一模型的步骤；从所述拍摄单元取得包括所述人脸的第二图像的步骤；追踪单元使所述第一模型适合所述第二图像的步骤；与所述适合处理的步骤并行地，位置检测单元基于所述第二图像而检测所述人脸的人脸器官的位置的步骤；比较单元判断在进行所述适合处理的步骤中进行适合处理的所述第一模型中的所述人脸器官的位置与在进行所述检测的步骤中检测出的所述人脸器官的位置之间是否产生了偏差的步骤；在进行所述判断的步骤中所述比较单元判断为产生了所述偏差的情况下，所述模型拟合单元基于所述第二图像而生成所述人脸的第二模型的步骤。本专利技术的一个形态，是用于根据由拍摄单元拍摄的包括人脸的图像进行人脸检测的程序，该程序的特征在于使计算机作为以下单元发挥功能：模型拟合单元，其基于来自所述拍摄单元的第一图像，生成所述人脸的第一模型；追踪单元，其使所述第一模型适合来自所述拍摄单元的第二图像；位置检测单元，其与由所述追踪单元进行的所述第一模型的适合处理并行地，基于所述第二图像而检测所述人脸的人脸构成的位置；及比较单元，判定在由所述追踪单元进行了适合处理的所述第一模型中的所述人脸构成的位置与由所述位置检测单元检测到的所述人脸构成的位置之间是否产生了偏差，在所述比较单元判定为产生了所述偏差的情况下，所述模型拟合单元基于所述第二图像生成所述人脸的第二模型。专利技术的效果根据本专利技术，在模型的眼睛的位置与根据图像检测到的眼睛的位置之间产生了偏差的情况下进行再次模型拟合，因此能够降低模型相对于实际的人脸的偏差而保持在精度较高的状态。附图说明图1是本专利技术的一实施方式所涉及的车辆的车厢的示意图。图2是本专利技术的一实施方式所涉及的人脸检测装置的概略框图。图3是本专利技术的一实施方式所涉及的人脸检测装置的功能框图。图4A是用于说明模型的示意图。图4B是用于说明模板的示意图。图5A是对本专利技术的一实施方式所涉及的人脸检测处理进行表示的示意图(从正面观察到的包括对象人的人脸的图像)。图5B是对本专利技术的一实施方式所涉及的人脸检测处理进行表示的示意图(模型的眼睛位置与对象人的眼睛位置一致的情况)。图5C是对本专利技术的一实施方式所涉及的人脸检测处理进行表示的示意图(模型的眼睛位置与对象人的眼睛位置不一致的情况)。图6是对本专利技术的一实施方式所涉及的人脸检测处理的流程进行表示的图。图7是本专利技术的一实施方式所涉及的初始模型拟合处理的流程进行表示的图。图8是对本专利技术的一实施方式所涉及的追踪处理的流程进行表示的图。图9是对本专利技术的一实施方式所涉及的眼睛位置检测处理的流程进行表示的图。图10A是对本专利技术的一实施方式所涉及的眼睛位置检测方法进行表示的示意图(对象人处于闭眼状态的情况)。图10B是对本专利技术的一实施方式所涉及的眼睛位置检测方法进行表示的示意图(对象人处于睁眼状态的情况)。图10C是对本专利技术的一实施方式所涉及的眼睛位置检测方法进行表示的示意图(睁眼状态的图像与闭眼状态的图像的差分图像)。图11是对本专利技术的一实施方式所涉及的眼睛位置比较方法进行表示的示意图。图12是对本专利技术的一实施方式所涉及的再次模型拟合处理的流程进行表示的图。附图标记说明1人脸检测装置2拍摄部3A/D变换部(模拟/数字变换部)4接口(I/F)5ROM6RAM7输出部8运算部(CPU)9存储部11模型拟合部12追踪部13位置检测部14眼睛位置比较部15动作部100车辆101驾驶席(驾驶位置)具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明，但本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人脸检测装置，用于根据由拍摄部所拍摄的在区域中含有对象人的人脸的图像进行人脸检测，所述人脸检测装置的特征在于，具备：模型拟合部，其基于来自所述拍摄部的第一图像，生成所述人脸的第一模型，追踪部，其使所述第一模型适合来自所述拍摄部的第二图像，位置检测部，其基于所述第二图像而检测所述人脸的人脸器官的位置，比较部，其判断由所述追踪部进行适合处理后的所述第一模型中的所述人脸器官的位置与由所述位置检测部检测出的所述人脸器官的位置之间是否产生了偏差；在所述比较部判断为产生了所述偏差的情况下，所述模型拟合部基于所述第二图像而生成所述人脸的第二模型。

【技术特征摘要】
2013.10.09 JP 2013-2116331.一种人脸检测装置，用于根据由拍摄部所拍摄的图像进行人脸检测，来检测对象人的粗心驾驶状态，所述图像包括由所述拍摄部所拍摄的区域中的对象人的人脸，所述人脸检测装置的特征在于，具备：模型拟合部，其基于来自所述拍摄部的第一图像，生成所述人脸的第一模型，追踪部，其执行使所述第一模型适合来自所述拍摄部的下一图像的追踪处理，位置检测部，其执行基于所述下一图像通过检测所述对象人的眨眼而检测所述人脸的人脸器官的位置的检测处理，比较部；在所述位置检测部基于所述下一图像，因未检测到所述对象人的眨眼而未检测到所述人脸的所述人脸器官的位置的情况下，所述追踪部执行所述追踪处理，并且所述位置检测部执行所述检测处理，在所述位置检测部基于所述下一图像，因检测到所述对象人的眨眼而检测到所述人脸的所述人脸器官的情况下，所述比较部执行判断由所述追踪部进行适合后的所述第一模型中的所述人脸器官的位置与由所述位置检测部检测出的所述人脸器官的位置之间是否产生了偏差的比较处理，在所述比较部判断为产生了所述偏差的情况下，所述模型拟合部基于所述下一图像将所述人脸...

【专利技术属性】
技术研发人员：大须贺晋，
申请(专利权)人：爱信精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP