Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2886933B2 - Facial expression measuring device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2886933B2 - Facial expression measuring device - Google Patents

Facial expression measuring device

Info

Publication number
JP2886933B2
JP2886933B2 JP2050247A JP5024790A JP2886933B2 JP 2886933 B2 JP2886933 B2 JP 2886933B2 JP 2050247 A JP2050247 A JP 2050247A JP 5024790 A JP5024790 A JP 5024790A JP 2886933 B2 JP2886933 B2 JP 2886933B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
facial expression
muscle
window
motion vector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2050247A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03252776A (en
Inventor
健二 間瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2050247A priority Critical patent/JP2886933B2/en
Publication of JPH03252776A publication Critical patent/JPH03252776A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2886933B2 publication Critical patent/JP2886933B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,表情の時系列画像に基づき,計算機により
表情の測定を行い表情の機械認識を行う表情測定装置に
関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a facial expression measuring device that measures facial expressions by a computer based on a time-series image of facial expressions and performs machine recognition of facial expressions.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来,例えば“工藤力訳編「表情分析入門」,発光所
誠心書房”に記されているように,心理学の分野で,
人間の視察によって人間の表情を解析する手法がいくつ
か提案されている。最近では,テレビ電話,テレビ会議
の様なシステムにおいて人間の表情や動作を送る場合
に,画像の信号の形態ではなく,「笑う」などのような
記号データとして通信するものが指向されている。昭和
63年電子情報通信学会春季全国大会予稿D−97,内山ら
の“分析合成画像符号化における顔画像の表情分析”に
おいては,表情の分析の1手法が提案されており,それ
は顔の特徴点をあらかじめ指定し,その変化から表情を
認識する試みである。
In the field of psychology, for example, as described in “Kudo Riki Translation Edition“ Introduction to Expression Analysis ”, Hikarisho Seishin Shobo”,
Several methods for analyzing human facial expressions by human inspection have been proposed. In recent years, when sending human facial expressions and actions in systems such as videophones and videoconferencing, those that communicate as symbol data such as "laughing" instead of image signal form are being used. Showa
In the D-97 of IEICE Spring National Convention, “Expression Analysis of Facial Images in Analysis-Synthesized Image Coding” by D-97, one method of facial expression analysis was proposed, which was characterized by facial features. Is an attempt to recognize facial expressions from the changes.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

当該提案の場合には,これら特徴点の精度の高い自動
検出は困難であることと,特徴点となりうる場所が限ら
れていて必ずしも筋肉の微妙な動きまでとらえられない
という欠点があった。また,これらのデータが表情をつ
かさどる筋肉の動きとは関連性が低く,生理学的な分析
になっていないという問題点があった。
In the case of this proposal, there are drawbacks that it is difficult to automatically detect these feature points with high accuracy, and that the locations that can be feature points are limited, so that it is not always possible to capture even delicate movements of muscles. In addition, there is a problem that these data have low relevance to the movements of the muscles controlling the facial expressions, and have not been analyzed physiologically.

本発明の目的は,顔面全体にわたって筋肉の微妙な動
きを計測し,精度の良い表情測定装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a highly accurate facial expression measuring device that measures delicate movements of muscles over the entire face.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明においてはオプティカルフローと呼ばれる動き
ベクトルを抽出する回路を構成部品としてそなえるよう
にしていることをもっとも主要な特徴とする。この回路
により,従来の技術ではできなかった、頬のような明確
な線分や端点のない場所でも筋肉の動きが検出できる点
が異なる。
The most important feature of the present invention is that a circuit for extracting a motion vector called an optical flow is provided as a component. This circuit is different in that it can detect the movement of muscle even in a place where there is no clear line segment or end point, such as a cheek, which cannot be performed by the conventional technology.

〔実施例〕〔Example〕

以下,図に基づいて本発明の装置の動作を説明する。
第1図は本発明の表情測定装置全体の構成を説明する図
であって,101はテレビカメラおよびA/D変換回路等から
なる映像入力装置である。本発明の表情測定装置におい
ては,ノイズ除去回路102,筋肉位置窓指定モジュール10
3,動きベクトル検出回路104,動きベクトル平均化回路10
5,測定結果出力端子106,時系列画像データ入力端子107
を有する。
Hereinafter, the operation of the device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of an expression measuring apparatus according to the present invention. Reference numeral 101 denotes a video input device including a television camera, an A / D conversion circuit, and the like. In the expression measuring apparatus of the present invention, the noise removing circuit 102, the muscle position window designating module 10
3, motion vector detection circuit 104, motion vector averaging circuit 10
5, measurement result output terminal 106, time-series image data input terminal 107
Having.

本装置には一般に映像入力装置101等で撮影されたデ
ジタル画像データが入力される。これを動作するには映
像入力装置101のデジタル画像出力をノイズ除去回路102
に入力して画像の時間および空間方向の局所的平均ある
いはガウスフィルタによって雑音を除去する。次にその
画像系列を動きベクトル検出回路104に入力して動きベ
クトルを検出するが,ここで動きベクトルの検出は筋肉
位置窓指定モジュール103で指定された領域だけを対象
にして処理を行い各点の動きベクトルを計算する。動き
ベクトル平均化回路105は指定された領域内の各点の動
きベクトルを重みをつけて平均化して動きベクトル を計算した後に筋肉位置窓指定モジュール103から筋肉
の方向ベクトルデータ をもらって内積 を計算して測定結果出力端子106に出力する。この出力
が指定された筋肉の動きの計測量である。
In general, digital image data captured by the video input device 101 or the like is input to the apparatus. To operate this, the digital image output of the video input device 101 is connected to the noise removal circuit 102.
To remove noise by local averaging in the temporal and spatial directions of the image or by a Gaussian filter. Next, the image sequence is input to a motion vector detection circuit 104 to detect a motion vector. Here, the detection of the motion vector is performed only for the area specified by the muscle position window specifying module 103, and each point is processed. Is calculated. The motion vector averaging circuit 105 weights and averages the motion vector of each point in the specified area to obtain a motion vector. After calculating the muscle direction vector data from the muscle position window designation module 103 Get the inner product Is calculated and output to the measurement result output terminal 106. This output is the measured amount of movement of the specified muscle.

なお上記の説明では,1つの筋肉の動きの検出の場合に
ついて説明したが,筋肉位置窓指定モジュール103で複
数の筋肉を指定して,複数の筋肉動きを検出するように
装置を構成してもよい。
In the above description, the case of detecting the movement of one muscle has been described. However, the device may be configured to detect a plurality of muscles by specifying a plurality of muscles with the muscle position window specifying module 103. Good.

次に,筋肉位置窓指定モジュール103について説明す
る。まず請求項(1)でいうところの筋肉位置窓指定モ
ジュールは第2図のような構成となる。201は制御回路,
202はディスプレイ,203はマウスなどのポインティング
デバイス,204はディスプレイ上に表示された筋肉位置
窓,205は同じくディスプレイ上に表示された対象となる
顔画像である。また,206は画像入力端子,207は窓領域座
標出力端子,208は筋肉方向ベクトル出力端子である。こ
こで,この装置の操作者は,ディスプレイ202上に表示
された顔画像205の画像を見ながらマウス203を用いて,
筋肉位置窓204を指示する。同時に筋肉の方向も指定す
る。制御回路201は,ディスプレイ202やマウス203を制
御して上記機能を提供する回路で,かつ指定された窓の
座標を窓領域座標出力端子207に,筋肉の方向ベクトル
を筋肉方向ベクトル出力端子208に出力する。操作者が
繰り返し窓の位置を指定することで複数の窓に関する情
報を出力端子207,208から送ることもある。このように
して,筋肉位置窓指定モジュール103は操作者が会話的
に窓を指定できる機能を提供して,特定の筋肉の動きの
測定を可能にする。
Next, the muscle position window designation module 103 will be described. First, the muscle position window designation module referred to in claim (1) has a configuration as shown in FIG. 201 is a control circuit,
202 is a display, 203 is a pointing device such as a mouse, 204 is a muscle position window displayed on the display, and 205 is a target face image also displayed on the display. 206 is an image input terminal, 207 is a window area coordinate output terminal, and 208 is a muscle direction vector output terminal. Here, the operator of this device uses the mouse 203 while watching the image of the face image 205 displayed on the display 202,
The muscle position window 204 is indicated. At the same time, specify the direction of the muscle. The control circuit 201 is a circuit that controls the display 202 and the mouse 203 to provide the above-mentioned functions, and also outputs the designated window coordinates to the window area coordinate output terminal 207 and the muscle direction vector to the muscle direction vector output terminal 208. Output. In some cases, the operator repeatedly specifies the position of the window and sends information about a plurality of windows from the output terminals 207 and 208. In this way, the muscle position window designation module 103 provides a function that allows the operator to designate a window interactively, and enables measurement of movement of a specific muscle.

次に第3図は,請求項(2)でいうところの筋肉位置
窓指定モジュールの構成である。301は制御回路,302は
顔画像処理装置,303は画像入力端子,304は窓領域座標出
力端子,305は筋肉方向ベクトル出力端子である。
Next, FIG. 3 shows a configuration of a muscle position window designation module according to claim (2). 301 is a control circuit, 302 is a face image processing device, 303 is an image input terminal, 304 is a window area coordinate output terminal, and 305 is a muscle direction vector output terminal.

ここで,顔画像処理装置302は第2図を用いて説明し
た対話的に筋肉位置窓を指定する機能を,自動的に処理
する装置である。したがって制御回路301は,画像入力
端子303から画像データをもらい顔画像処理装置302に転
送し,処理結果として筋肉位置窓の座標と方向ベクトル
とを受け取り,それぞれ窓領域座標出力端子304と筋肉
方向ベクトル出力端子305とに出力する。このようにし
て,この筋肉位置窓指定モジュールは顔画像処理装置に
よって自動的に筋肉位置窓を設定することによって,異
なる対象が現れても自動的に特定の筋肉の動きの測定が
可能である。
Here, the face image processing device 302 is a device that automatically processes the function of interactively specifying a muscle position window described with reference to FIG. Therefore, the control circuit 301 receives the image data from the image input terminal 303 and transfers it to the face image processing device 302, receives the coordinates of the muscle position window and the direction vector as the processing result, and outputs the window area coordinate output terminal 304 and the muscle direction vector, respectively. Output to the output terminal 305. In this manner, the muscle position window specifying module automatically sets the muscle position window by the face image processing apparatus, so that even when a different object appears, the movement of a specific muscle can be automatically measured.

第4図は顔画像処理装置の動作を説明する図である。
401は顔部品抽出回路,402は座標正規化回路,403は筋肉
位置方向テーブル,404は画像データ入力端子,405は窓デ
ータ出力端子である。ここで顔画像データは画像データ
入力端子404から顔部品抽出回路401にはいり,当該顔部
品抽出回路401は目鼻口などの部品を画像処理で抽出す
る。これらの部品位置を正規化するのが座標正規化回路
402である。筋肉位置方向テーブル403には,予め一般的
な顔形状に対して正規化された形で,各筋肉に対応する
窓座標と方向ベクトルが表形式で格納してある。座標正
規化回路402は画像の正規化に用いたパラメータと筋肉
位置方向テーブル403の内容とをみて,各筋肉位置に相
当する窓を原画像の座標系に逆変換して顔部品抽出回路
401を通じて窓データ出力端子405から出力する。このよ
うに座標正規化回路402と各筋肉に対応する位置のデー
タをテーブル化した筋肉位置方向テーブル403とによっ
て画像から自動的に窓を設定できる。顔部品の抽出方向
については,たとえば電子通信学会論文誌1973年4月,v
ol.56−D,no.4,坂井らの“計算機による顔写真の解析”
に開示されている手法を用いて行うことができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the face image processing apparatus.
Reference numeral 401 denotes a face part extraction circuit, 402 denotes a coordinate normalization circuit, 403 denotes a muscle position direction table, 404 denotes an image data input terminal, and 405 denotes a window data output terminal. Here, the face image data enters the face part extraction circuit 401 from the image data input terminal 404, and the face part extraction circuit 401 extracts parts such as eyes, nose and mouth by image processing. The coordinate normalization circuit normalizes these component positions.
402. In the muscle position direction table 403, window coordinates and direction vectors corresponding to each muscle are stored in a table format in a form normalized to a general face shape in advance. The coordinate normalization circuit 402 looks at the parameters used for image normalization and the contents of the muscle position direction table 403, and inversely converts the window corresponding to each muscle position into the coordinate system of the original image to extract the face part.
Output from the window data output terminal 405 through 401. As described above, the window can be automatically set from the image by the coordinate normalization circuit 402 and the muscle position direction table 403 in which the data of the position corresponding to each muscle is tabulated. The extraction direction of facial parts is described in, for example, IEICE Transactions, April 1973, v
ol.56-D, no.4, Sakai et al.
Can be performed by using the method disclosed in US Pat.

〔発明の効果〕 以上説明したように,本発明によれば,顔の表情筋の
動きが非接触で計測できるから,画像通信における表情
分析モジュールとして使うことができ,また心理学や医
学の分野において,微妙な筋肉の動きを非接触で自動計
測できるという利点がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the movement of the facial expression muscle can be measured in a non-contact manner, so that it can be used as an expression analysis module in image communication, and in the fields of psychology and medicine. In this case, there is an advantage that subtle muscle movement can be automatically measured without contact.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の表情測定装置全体の構成を説明する
図,第2図は請求項(1)で用いる筋肉位置窓指定モジ
ュールの構成,第3図は請求項(2)でいうところの筋
肉位置窓指定モジュールの構成,第4図は顔画像処理装
置の動作を説明する図である。 図中,101は映像入力装置,102はノイズ除去回路,103は筋
肉位置窓指定モジュール,104はベクトル検出回路,105は
動きベクトル平均化回路,201は制御回路,202は、ディス
プレイ,203はポインティングデバイス,204は筋肉位置
窓,205は顔画像,301は制御回路,302は顔画像処理装置,4
01は顔部品抽出回路,402は座標正規化回路,403は筋肉位
置方向テーブルを表す。
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the entire facial expression measuring apparatus of the present invention, FIG. 2 is a configuration of a muscle position window designation module used in claim (1), and FIG. 3 is a component in claim (2). FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the face image processing apparatus, showing the configuration of the muscle position window designation module. In the figure, 101 is a video input device, 102 is a noise removal circuit, 103 is a muscle position window designation module, 104 is a vector detection circuit, 105 is a motion vector averaging circuit, 201 is a control circuit, 202 is a display, and 203 is pointing Device, 204 is a muscle position window, 205 is a face image, 301 is a control circuit, 302 is a face image processing device, 4
01 is a face part extraction circuit, 402 is a coordinate normalization circuit, and 403 is a muscle position direction table.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】表情を呈示している顔を,映像入力装置に
より撮影して得られた時系列画像を処理する表情測定装
置において, 当該時系列画像に対して,ノイズ除去回路,動きベクト
ル検出回路,筋肉位置窓指定モジュール,動きベクトル
平均化回路をそなえ, 前記時系列画像を前記ノイズ除去回路に入力しノイズを
除去し,その結果を前記動きベクトル検出回路に入力
し,前記筋肉位置指定モジュールによって指定された窓
領域について画像系列上の各点の動きベクトルを計算
し, その結果から前記動きベクトル平均化回路によって各窓
内の特定方向成分を平均化したものを出力して,表情を
作る筋肉の動きを計測するようにした ことを特徴とする表情測定装置。
A facial expression measuring device for processing a time-series image obtained by photographing a face presenting a facial expression with a video input device, comprising: a noise removal circuit; A circuit, a muscle position window specifying module, and a motion vector averaging circuit. The time series image is input to the noise removing circuit to remove noise, and the result is input to the motion vector detecting circuit. Calculates the motion vector of each point on the image sequence for the window region specified by, and outputs the result of averaging the specific direction components in each window by the motion vector averaging circuit from the result to create a facial expression An expression measuring device characterized by measuring muscle movement.
【請求項2】請求項(1)の表情測定装置において, 前記筋肉位置窓指定モジュールは,顔画像の画像処理に
より顔の各構成部品を検出したのち,予め指定された当
該構成部品との相対的な位置関係に基づいて,筋肉窓位
置を設定し表情を作る筋肉の動きを自動的に計測するよ
うにした ことを特徴とする表情測定装置。
2. The facial expression measuring device according to claim 1, wherein the muscle position window specifying module detects each component of the face by image processing of the face image, and then detects a relative position with the component specified in advance. A facial expression measuring device that automatically measures the movement of the muscles that create facial expressions based on the physical positional relationship.
JP2050247A 1990-03-01 1990-03-01 Facial expression measuring device Expired - Fee Related JP2886933B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2050247A JP2886933B2 (en) 1990-03-01 1990-03-01 Facial expression measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2050247A JP2886933B2 (en) 1990-03-01 1990-03-01 Facial expression measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03252776A JPH03252776A (en) 1991-11-12
JP2886933B2 true JP2886933B2 (en) 1999-04-26

Family

ID=12853658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2050247A Expired - Fee Related JP2886933B2 (en) 1990-03-01 1990-03-01 Facial expression measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2886933B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03252776A (en) 1991-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4377472B2 (en) Face image processing device
CN112819790B (en) Heart rate detection method and device
Kapoor et al. Real-time, fully automatic upper facial feature tracking
EP2994880B1 (en) Device for obtaining a vital sign of a subject
US9639744B2 (en) Method for controlling and requesting information from displaying multimedia
US20130076943A1 (en) Apparatus and method for image recognition of facial areas in photographic images from a digital camera
JP2000259814A (en) Image processing apparatus and method
JP2008102902A (en) Gaze direction estimation apparatus, gaze direction estimation method, and program for causing computer to execute gaze direction estimation method
JP2011090702A (en) Sight line direction estimating device, sight line direction estimating method, and program for executing the sight line direction estimating method by computer
JP4729188B2 (en) Gaze detection device
JPH10269358A (en) Object recognition device
CN108521594B (en) Free viewpoint video playing method based on motion sensing camera gesture recognition
JP5254897B2 (en) Hand image recognition device
JP4203279B2 (en) Attention determination device
Kwasniewska et al. Evaluating accuracy of respiratory rate estimation from super resolved thermal imagery
Malassiotis et al. Real-time head tracking and 3d pose estimation from range data
CN115909400A (en) A Recognition Method for Using Mobile Phones in Low-resolution Surveillance Scenarios
JP2021043914A (en) Image processing device, image processing method, and image processing program
JP2886933B2 (en) Facial expression measuring device
Li et al. Detecting and tracking human faces in videos
CN115601782A (en) Method and system for detecting interaction behavior between person and mobile terminal based on video
Varchmin et al. Image based recognition of gaze direction using adaptive methods
JP2886932B2 (en) Facial expression recognition device
Hata et al. Detection of distant eye-contact using spatio-temporal pedestrian skeletons
JP3784474B2 (en) Gesture recognition method and apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees