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JP4186567B2 - Eye determination apparatus and method - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影された映像に目があるかどうかを判定し、目がある場合にその映像をキャプチャする目判定装置及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、撮影された映像に目があるかどうかを判定する目判定装置として、撮影された映像に、撮影時の光源によって発生した目の瞳孔による鏡面反射像(高輝度部分)があるかどうかを検索し、あれば、その大きさや、円形度、エッジ強度などを判定し、その判定結果に基づいて目の存在を判定するものが知られている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10―269356号公報(第1―2頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来知られているものは、撮影された映像内に、鏡面反射像、すなわち、高輝度部があるかどうかを検索し、その結果に基づいて目の存在を判定するようにしているだけであり、最終的には、高輝度部の大きさ、円形度、エッジ強度などを考慮に入れて判定するとは言うものの、周囲に他の光源があったり、被測定者がめがねをかけていたりした場合には、瞳孔による鏡面反射像のほかに、同じような大きさ、円形度の高輝度部が発生する可能性があり、このような場合には、判定そのものを大きく誤ってしまうという問題があった。
【0005】
本発明は、以上のような従来の問題に鑑みてなされたものであり、より精度良く目の存在を判定できる目判定装置及び方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の目判定装置は、撮影装置で撮影された映像から目の位置を簡易的に検出する簡易目位置検出手段と、簡易目位置検出手段で検出された目の位置を基に検索ウインドウを作成する検索ウインドウ作成手段と、検索ウインドウ内の映像から高輝度部を検出する高輝度部検出手段と、高輝度部検出手段で検出された高輝度部の中に予め定めた規定範囲内の面積を持つ高輝度部があるかどうかを判定する判定手段とを備え、判定手段によって予め定めた規定範囲内の面積を持つ高輝度部があると判定されたとき、撮影装置で撮影された映像に目が存在すると判断し撮影装置で撮影された映像をキャプチャする構成とした。
【0007】
この構成により、簡易的に目の位置を検出し、その位置を基に検索ウインドウを作成し、その検索ウインドウ内で予め定めた規定範囲内の面積を持つ高輝度部があるかどうかを検出するようにしているため、他の光源があったり、めがねがあったりしても、それらにほとんど影響されることなく精度良く目の存在を判定することができるという作用を有する。
【0008】
また、本発明の目判定装置は、簡易目位置検出手段が、撮影装置で撮影された映像を二値化する二値化手段と、二値化手段で二値化された映像からX軸、Y軸毎の投影出力を得る投影処理手段と、投影出力を基に二値化手段で二値化された映像の重心位置を算出し、目の位置を検出する検出手段とを備えた構成を有している。
【0009】
この構成により、簡易的に目の位置を素早く算出することができ、全体として、その動作を素早くスムーズに実行することができる。
【0010】
また、本発明の目判定装置は、高輝度部検出手段で検出された高輝度部に撮影時の光源による鏡面反射像を含んでおり、規定範囲が鏡面反射像による高輝度部の面積を含むように設定されている構成とした。
【0011】
この構成により、撮影時の照明光源による目の瞳孔からの鏡面反射像を正確に検出することができ、目の存在を正確に判定することができるようになる。
【0012】
また、本発明の目判定装置は、規定範囲内の面積を持つ高輝度部があったとき、規定範囲内の面積を持つ高輝度部の外方の輝度を測定し積分する積分手段と、積分手段で積分された輝度値を予め定めた閾値と比較し、規定範囲内の面積を持つ高輝度部が何処からの反射光によるものであるかを判定する第2の判定手段とを備え、第2の判定手段によって目の位置を判定する構成とした。
【0013】
この構成により、目の位置をより正確に検知することができ、目の存在をより正確に判定することができる。
【0014】
また、本発明の目判定装置は、積分手段が規定範囲内の面積を持つ高輝度部の重心位置を中心とする予め定めた半径rの円周上の輝度を測定し積分する構成とした。
【0015】
この構成により、高輝度部の外方の位置を容易に設定でき、外方の輝度を簡単に測定し積分することができる。
【0016】
また、本発明の目判定装置は、半径rが規定範囲内の面積を持つ高輝度部の半径より大きく瞳孔の半径より小さい構成とした。
【0017】
この構成により、瞳孔、虹彩、白目などを正確に区別して目の位置を判定することができ、より正確に目の位置を判定することができる。
【0018】
また、本発明の目判定方法は、撮影された映像を入力するステップと、入力された映像から目の位置を簡易的に検出するステップと、検出された目の位置を基にして検索ウインドウを作成するステップと、検索ウインドウ内の映像から高輝度部を検出するステップと、検出された高輝度部の中に予め定めた規定範囲内の面積を持つ高輝度部があるかどうかを判定するステップと、判定するステップにおいて規定範囲内の面積を持つ高輝度部があると判定されたとき、入力した映像に目が存在すると判断し、入力した映像をキャプチャするステップとを備えている。
【0019】
この方法により、他の光源があったり、めがねをかけていたりした場合でも、それらに殆ど影響されることなく正確に目の位置を検出することができる。
【0020】
また、本発明の目判定方法は、規定範囲内の面積を持つ高輝度部があると判定されたとき、規定範囲内の面積を持つ高輝度部の外方の輝度を測定し積分するステップと、積分された輝度値を予め定めた閾値と比較し、規定範囲内の面積を持つ高輝度部が何処からの反射光によるものであるかを判定するステップとを備え、規定範囲内の面積を持つ高輝度部が何処からの反射光によるものであるかを判定することによって目の位置を判定し入力した映像をキャプチャするようにしている。
【0021】
この方法により、目の位置をより正確に検知し、目の存在をより正確に判定することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【0023】
図1は、本発明の一実施の形態における目判定装置の概略構成図である。
【0024】
本発明の一実施の形態における目判定装置は、図1に示すように、被写体を撮影する撮影装置1と、被写体に撮影時の照明光を与える発光ダイオードなどの光源2と、これらの撮影装置1、光源2をそれぞれ駆動したり、撮影装置1によって撮影された映像を入力し、それを基に目の存在を判定したりする目判定装置本体3とを備えている。
【0025】
なお、目判定装置本体3は、入力部、出力部のほかに、入力部より入力された映像を一時記憶するメモリや、これらを制御するマイクロコンピュータ等の中央処理装置(CPU)などを備えている。
【0026】
次に、本発明の一実施の形態における目判定装置について、その動作を説明する。
【0027】
図2は、本発明の一実施の形態における目判定装置の動作を示すフロー図であり、図3、図4は、それぞれの動作状態における動作説明図である。
【0028】
まず、被写体を撮影する場合には、光源2で被写体を照明し、撮影装置1で被写体を撮影する。なお、ここで、虹彩などを測定する場合には、光源として赤外線を発するものを用いることが望ましい。
【0029】
撮影装置1で被写体を撮影し、撮影した映像を目判定装置本体3に入力する(S201)と、目判定装置本体3は、入力された映像をまず二値化する(S202)。そして、二値化された映像について、X軸、Y軸方向でそれぞれ投影処理を実施し(S203)、その映像の重心位置を計算する(S204)。計算された重心位置は、以下に説明するように、その映像中に目が存在した場合、ほぼ目の位置に合致するため、この位置を簡易的に目の位置と判断する。
【0030】
すなわち、撮影装置1で撮影された映像が、図3(A)に示すように目を含む映像であったとすると、これを二値化した場合、図3(B)に示すように、目の瞳孔部分がより鮮明に現れることになる。したがって、ここで、二値化された映像について、X軸、Y軸方向にそれぞれ投影処理すると、その出力はそれぞれ11、12に示すようになり、その出力11、12を基に重心位置13を求めると、その位置13は、まつげ14などの影響で多少瞳孔15の位置とは異なるが、ほぼ瞳孔15の位置を表すことになる。したがって、この位置13を簡易的に先ず目の位置と判断する。
【0031】
このようにして目の位置を簡易的に検出すると、次に、その位置を基にして検索ウインドウ16を作成する(S205)。検索ウインドウ16を作成する場合には、図4(A)に示すように、簡易的に求めた目の位置15が検索ウインドウ16の中心に合致するように、あるいは、まつげの影響で簡易的に求めた目の位置15が上方にずれる場合があることを考慮して、検索ウインドウ16を下に長めに取るように位置決めし、その大きさは、瞳孔15を含む虹彩部分17の一部が充分選択される程度の大きさになるように作成する。
【0032】
このようにして検索ウインドウ16を作成すると、次に、その検索ウインドウ16によって囲まれた範囲内の映像を取り出し、その映像内の高輝度部を検出する(S206)。高輝度部がない場合は、目の位置でないと判断し、再び、その次に撮影した映像を目判定装置本体3に入力する(S201)するが、高輝度部が存在する場合には、それらの高輝度部をそれぞれグループ分けして(S207)、各グループの面積を計算する(S208)。
【0033】
今、検索ウインドウ内において、図4(B)に示すように、3つの高輝度部が存在したとすると、これらの高輝度部がそれぞれ第1、第2、第3のグループの高輝度部18、19、20にグループ分けされ、それぞれのグループの高輝度部18、19、20においてその面積が計算される。
【0034】
そして、その計算結果に基づいて、各グループの高輝度部18、19、20の面積が予め定めた規定の範囲内のものであるかどうかがそれぞれ順に判断され(S209)、全てが規定の範囲外のものであれば(S210のN)、ステップ201に移行し、1つでも規定範囲内のものがあれば(S210のY)、ステップS201において入力した映像に目が存在すると判断し、その映像をキャプチャする(S211)。
【0035】
なお、ここで、予め定めた規定の範囲は、例えば、図5に示すように、面積M1〜M2の範囲(但し、M1<M2)に設定されており、面積M1より小さい場合には、瞳孔以外の部分で反射された反射光、面積M2より大きい場合には、めがねなどで反射された反射光とそれぞれ判断し、これらの反射光を除外して光源1による瞳孔15からの鏡面反射像のみをできるだけ正確に判断できるように、その範囲(M1〜M2)が設定されている。
【0036】
したがって、図4(B)に示すように、第1のグループの高輝度部18が予め定めた規定の範囲(M1〜M2)のものであり、第2、第3のグループの高輝度部19、20が予め定めた規定の範囲(M1〜M2)の外であった場合には、第1のグループの高輝度部18のみが規定の範囲(M1〜M2)内の反射光であると判断され、第2、第3のグループの高輝度部19、20は、瞳孔以外の部分で反射された規定の範囲(M1〜M2)より小さい反射光であると判断される。そして、この場合には、面積が予め定めた規定の範囲(M1〜M2)内の高輝度部が存在すると判定され(S210のY)、ステップS201において入力された映像に目が存在すると判断され、その映像をキャプチャする(S211)。
【0037】
このように、本実施の形態によれば、目の位置を簡易的に求め、その位置を基にして検索ウインドウを形成し、検索ウインドウ内に存在する映像を基にして高輝度部を検索し、検索された高輝度部に面積が予め定めた規定の範囲(M1〜M2)内のものがあれば、その映像に目があると判断し、その映像をキャプチャするようにしており、したがって、周囲に他の光源があったり、目以外の部分で反射された高輝度部があったり、めがねによる反射光があったりしても、それらは検索ウインドウ内に多く存在することがなく、仮に存在したとしても、その大きさが規定範囲(M1〜M2)内でないことからそれらにほとんど影響されることなく常に精度良く目の存在を判定することができ、正しく必要な映像をキャプチャすることができる。
【0038】
なお、本実施の形態では、光源1を1個設けただけであるが、2個またはそれ以上設けてもよい。光源を2個またはそれ以上設けた場合には、光源1による瞳孔からの鏡面反射光がそれぞれ光源1の数だけ表れるため、それらの反射光の面積がすべて予め定めた規定の範囲(M1〜M2)内にあるかどうかを判定したり、それらの反射光の位置関係が予め定めた位置関係にあるかどうかを判断したりするように構成することが望ましい。すなわち、このように構成した場合には、目の存在をより精度良く判断することができ、より精度良く必要な映像をキャプチャすることができる。
【0039】
また、本実施の形態では、検索ウインドウ内に存在する映像を基に高輝度部を検索し、検索された高輝度部に面積が予め定めた規定の範囲(M1〜M2)内のものがあれば、その映像に目があると判断しているが、目の位置をより正確に判定するためには、面積が予め定めた規定の範囲(M1〜M2)内の高輝度部を基にして次の判定を行うようにすればよい。
【0040】
図6は、目の位置をより正確に判定するために、図2に示したフローに新たに付加するフローを示している。以下、このフロー図に従いその動作を説明する。
【0041】
検索ウインドウ16内に存在する映像を基に高輝度部を検索し、検索された高輝度部に面積が予め定めた規定の範囲(M1〜M2)内のものがあるかどうかを判断し(S210)、あった場合(S210のY)には、その規定の範囲(M1〜M2)内の高輝度部18に関し、図7(A)に示すように、重心位置21を算出し(S601)、その重心位置21を中心とした半径rの円周上の輝度を測定し(S602)、積分する(S603)。そして、積分された輝度値Kが予め定めた第1の閾値K1以下かどうかを判定し(S604)、第1の閾値以下でなければ、第2の閾値K2(K2>K1)以上かどうかを判定する(S605)。
【0042】
そして、これらの判定結果に基づいて高輝度部18が瞳孔からの反射光によるものか、虹彩からの反射光によるものか、白目からの反射光によるものかをそれぞれ判断し、希望するものからの反射光であるかどうかを最終的に判定する。
【0043】
例えば、高輝度部18の重心位置21からの半径rを予め定めた規定の範囲(M1〜M2)の半径より大きく、瞳孔の半径より小さく設定すれば、高輝度部18が瞳孔からの反射光によるものである場合に、積分された輝度値Kが最も小さくなり、虹彩からの反射光によるものである場合に、次に小さく、白目からの反射光によるものである場合に、最も大きくなるので、図7(B)に示すように、第1、第2の閾値K1、K2を、積分された輝度値Kが第1の閾値K1より小さければ瞳孔からの反射光、第1の閾値K1と第2の閾値K2との間の値であれば虹彩からの反射光、第2の閾値K2より大きければ白目からの反射光となるようにそれぞれ設定すれば、これらの閾値K1、K2を用いて、積分した輝度値Kがどの閾値K1、K2より小さいか、大きいかで、何処からの反射光であるかを正確に判定することができる。
【0044】
図6に示す実施の形態では、積分した輝度値Kが第1の閾値K1を超えた場合(S604のN)、その画像を放棄し、第1の閾値以下の時(S604のY)のみ、その画像をキャプチャする(S606)ようにしており、結果として瞳孔からの反射光のみで目の位置を検出することになり、目の位置をより正確に判定することができる。
【0045】
なお、図6に示す実施の形態において、積分した輝度値Kが第2の閾値以下の時(S605のN)でも、その画像をキャプチャするように構成すれば、虹彩からの反射光でも目の位置を判定することができることは言うまでもないことである。
【0046】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、他の光源があったり、めがねがあったりしても、それらに余り影響されることなく目の存在を判定することができ、より精度良く必要な映像をキャプチャすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における目判定装置の概略構成図
【図2】本発明の一実施の形態における目判定装置の動作を示すフロー図
【図3】本発明の一実施の形態における目判定装置において目の位置を簡易的に検出する場合の概略説明図
(A)撮影装置によって撮影された目の映像の一例を示す図
(B)二値化された映像と、各軸毎に投影処理された出力の波形図
【図4】本発明の一実施の形態における目判定装置において目の存在を判断する場合の概略説明図
(A)検索ウインドウを示す概念図
(B)検索ウインドウ内の映像拡大図
【図5】本発明の一実施の形態における目判定装置において目の存在を判断する場合に使用する予め定めた規定の範囲を説明する概略説明図
【図6】本発明の他の実施の形態における目判定装置において新たに付加した部分の動作を説明するフロー図
【図7】本発明の他の実施の形態における目判定装置において目の位置をより正確に判定する場合の説明図
(A)高輝度部とその重心の位置を中心とした半径rの円周を示す図
(B)積分した輝度Kと、2つの閾値K1、K2を示す図
【符号の説明】
1 撮影装置
2 光源
3 目判定装置本体
11、12 出力
13 重心位置
14 まつげ
15 瞳孔
16 検索ウインドウ
17 虹彩
18、19、20 高輝度部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an eye determination apparatus and method for determining whether or not a photographed image has eyes and capturing the image when eyes are present.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an eye determination device for determining whether or not a photographed image has eyes, it is determined whether or not a photographed image has a specular reflection image (high brightness portion) by an eye pupil generated by a light source at the time of photographing. If a search is performed, the size, the circularity, the edge strength, and the like are determined, and the presence of an eye is determined based on the determination result (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-269356 (page 1-2, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, what is known in the art is only to search for a specular reflection image, that is, a high-luminance part in the captured image, and to determine the presence of the eye based on the result. In the end, although it is said that the determination is made taking into consideration the size, circularity, edge strength, etc. of the high-luminance part, there are other light sources around the subject, and the subject is wearing glasses. In this case, in addition to the specular reflection image from the pupil, a high-luminance part with the same size and circularity may occur, and in such a case, the determination itself is greatly mistaken. was there.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides an eye determination apparatus and method that can determine the presence of eyes with higher accuracy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An eye determination device according to the present invention includes a simple eye position detection unit that simply detects an eye position from an image captured by an imaging device, and a search window based on the eye position detected by the simple eye position detection unit. Search window creation means to be created, high brightness portion detection means for detecting a high brightness portion from video in the search window, and an area within a predetermined range within the high brightness portion detected by the high brightness portion detection means Determining means for determining whether or not there is a high-intensity part having an image, and when the determination means determines that there is a high-intensity part having an area within a predetermined range determined in advance, It is configured to capture the video shot by the imaging device when it is determined that the eyes are present.
[0007]
With this configuration, the position of the eyes is easily detected, a search window is created based on the position, and whether there is a high-luminance part having an area within a predetermined range within the search window is detected. Therefore, even if there are other light sources or glasses, there is an effect that the presence of eyes can be accurately determined without being influenced by them.
[0008]
Further, in the eye determination device of the present invention, the simple eye position detection unit includes a binarization unit that binarizes an image captured by the image capturing device, an X-axis from the image binarized by the binarization unit, A configuration comprising projection processing means for obtaining a projection output for each Y-axis, and detection means for detecting the position of the eye by calculating the center of gravity of the image binarized by the binarization means based on the projection output. Have.
[0009]
With this configuration, the eye position can be easily calculated quickly, and as a whole, the operation can be performed quickly and smoothly.
[0010]
In the eye determination device of the present invention, the high-intensity part detected by the high-intensity part detection means includes a specular reflection image by the light source at the time of shooting, and the specified range includes the area of the high-intensity part by the specular reflection image. The configuration is set as follows.
[0011]
With this configuration, it is possible to accurately detect the specular reflection image from the pupil of the eye by the illumination light source at the time of photographing, and it is possible to accurately determine the presence of the eye.
[0012]
In addition, the eye determination device of the present invention includes an integration unit that measures and integrates the luminance outside the high luminance part having an area within the specified range when there is a high luminance part having an area within the specified range; A second determination means for comparing the luminance value integrated by the means with a predetermined threshold value and determining where the reflected light from the high-luminance portion having an area within the specified range is provided; The configuration is such that the eye position is determined by the second determining means.
[0013]
With this configuration, the position of the eyes can be detected more accurately, and the presence of the eyes can be determined more accurately.
[0014]
In the eye determination device of the present invention, the integrating means measures and integrates the luminance on the circumference of a predetermined radius r centered on the gravity center position of the high luminance portion having an area within the specified range.
[0015]
With this configuration, the outer position of the high luminance part can be easily set, and the outer luminance can be easily measured and integrated.
[0016]
Further, the eye determination device of the present invention has a configuration in which the radius r is larger than the radius of the high-luminance portion having an area within the specified range and smaller than the radius of the pupil.
[0017]
With this configuration, the position of the eyes can be determined by accurately distinguishing pupils, irises, white eyes, and the like, and the position of the eyes can be determined more accurately.
[0018]
The eye determination method of the present invention includes a step of inputting a captured image, a step of simply detecting an eye position from the input image, and a search window based on the detected eye position. A step of creating, a step of detecting a high-intensity part from the video in the search window, and a step of determining whether or not the detected high-intensity part has a high-intensity part having an area within a predetermined specified range. And determining that there is an eye in the input video when it is determined in the determining step that there is a high-luminance part having an area within a specified range, and capturing the input video.
[0019]
By this method, even when there is another light source or wearing glasses, it is possible to accurately detect the eye position with little influence from them.
[0020]
The eye determination method of the present invention includes a step of measuring and integrating the outer luminance of the high luminance part having an area within the specified range when it is determined that there is a high luminance part having an area within the specified range. Comparing the integrated luminance value with a predetermined threshold, and determining where the high-luminance portion having an area within the specified range is due to reflected light from, and calculating the area within the specified range. The position of the eyes is determined by determining where the high-intensity part is due to the reflected light from, and the input video is captured.
[0021]
By this method, the position of the eyes can be detected more accurately, and the presence of the eyes can be determined more accurately.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an eye determination device according to an embodiment of the present invention.
[0024]
As shown in FIG. 1, an eye determination device according to an embodiment of the present invention includes a photographing device 1 for photographing a subject, a light source 2 such as a light emitting diode that gives illumination light to the subject at the time of photographing, and these photographing devices. 1. An eye determination device main body 3 that drives each of the light sources 2 and inputs an image captured by the image capturing device 1 and determines the presence of eyes based on the image.
[0025]
In addition to the input unit and the output unit, the eye determination device main body 3 includes a memory that temporarily stores video input from the input unit, a central processing unit (CPU) such as a microcomputer that controls these, and the like. Yes.
[0026]
Next, the operation of the eye determination device in one embodiment of the present invention will be described.
[0027]
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the eye determination apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are operation explanatory diagrams in respective operation states.
[0028]
First, when photographing a subject, the subject is illuminated with the light source 2 and the subject is photographed with the photographing device 1. Here, when measuring an iris or the like, it is desirable to use a light source that emits infrared rays.
[0029]
When the subject is photographed by the photographing device 1 and the photographed video is input to the eye determination device main body 3 (S201), the eye determination device main body 3 first binarizes the input video (S202). Then, the binarized image is projected in the X-axis and Y-axis directions (S203), and the barycentric position of the image is calculated (S204). As described below, when the eye is present in the video, the calculated position of the center of gravity substantially coincides with the eye position, so this position is simply determined as the eye position.
[0030]
That is, if the video imaged by the imaging device 1 is an image including eyes as shown in FIG. 3A, when this is binarized, as shown in FIG. The pupil part appears more clearly. Therefore, when the binarized video is projected in the X-axis and Y-axis directions, the outputs are as shown in 11 and 12, respectively. Based on the outputs 11 and 12, the center of gravity position 13 is obtained. When calculated, the position 13 is slightly different from the position of the pupil 15 due to the influence of the eyelashes 14 and the like, but almost represents the position of the pupil 15. Therefore, the position 13 is simply determined as the eye position first.
[0031]
If the eye position is simply detected in this way, the search window 16 is created based on the position (S205). When the search window 16 is created, as shown in FIG. 4 (A), the eye position 15 obtained simply is coincident with the center of the search window 16 or simply by the influence of eyelashes. Considering that the obtained eye position 15 may be shifted upward, the search window 16 is positioned so as to be long and the size of the iris portion 17 including the pupil 15 is sufficiently large. Create it so that it is large enough to be selected.
[0032]
Once the search window 16 is created in this way, the video within the range surrounded by the search window 16 is taken out and a high-luminance portion in the video is detected (S206). If there is no high-luminance part, it is determined that the position is not the eye position, and the next captured video is input again to the eye determination device body 3 (S201). Are divided into groups (S207), and the area of each group is calculated (S208).
[0033]
Now, as shown in FIG. 4B, if there are three high luminance portions in the search window, these high luminance portions are the high luminance portions 18 of the first, second, and third groups, respectively. , 19 and 20, and the areas are calculated in the high luminance portions 18, 19 and 20 of the respective groups.
[0034]
Then, based on the calculation result, it is sequentially determined whether or not the areas of the high brightness portions 18, 19, and 20 of each group are within a predetermined range (S209). If it is outside (N in S210), the process proceeds to Step 201, and if there is even one within the specified range (Y in S210), it is determined that there is an eye in the video input in Step S201, and that A video is captured (S211).
[0035]
Here, the predetermined specified range is set to a range of areas M1 to M2 (where M1 <M2), for example, as shown in FIG. In the case where the reflected light is reflected by a portion other than the area M2 and is larger than the area M2, it is determined that the reflected light is reflected by glasses, and only the specular reflection image from the pupil 15 by the light source 1 is excluded. The range (M1 to M2) is set so that can be determined as accurately as possible.
[0036]
Therefore, as shown in FIG. 4B, the high luminance portion 18 of the first group has a predetermined range (M1 to M2), and the high luminance portion 19 of the second and third groups. , 20 is outside the predetermined range (M1 to M2), it is determined that only the high-intensity portion 18 of the first group is reflected light within the predetermined range (M1 to M2). Then, the high-luminance portions 19 and 20 of the second and third groups are determined to be reflected light that is smaller than the prescribed range (M1 to M2) reflected by portions other than the pupil. In this case, it is determined that there is a high-luminance portion whose area is within a predetermined range (M1 to M2) determined in advance (Y in S210), and it is determined that eyes are present in the video input in step S201. The video is captured (S211).
[0037]
As described above, according to the present embodiment, the position of the eyes is easily obtained, a search window is formed based on the position, and the high brightness portion is searched based on the video existing in the search window. If the searched high-luminance part has an area within a predetermined range (M1 to M2) determined in advance, it is determined that the video has eyes, and the video is captured. Even if there are other light sources in the surrounding area, there are high-luminance parts reflected by parts other than the eyes, or there is reflected light from eyeglasses, they are not present in the search window. Even if it is, the size is not within the specified range (M1 to M2), so the presence of eyes can always be accurately determined without being influenced by them, and the necessary video can be captured correctly. .
[0038]
In the present embodiment, only one light source 1 is provided, but two or more light sources may be provided. When two or more light sources are provided, specular reflection light from the pupil of the light source 1 appears for the number of the light sources 1 respectively, so that the areas of the reflected light are all defined in a predetermined range (M1 to M2). It is desirable to make a configuration so as to determine whether or not the positional relationship between the reflected lights is in a predetermined positional relationship. That is, in the case of such a configuration, the presence of the eyes can be determined with higher accuracy, and the necessary video can be captured with higher accuracy.
[0039]
Further, in the present embodiment, a high luminance part is searched based on an image existing in the search window, and the searched high luminance part may have a predetermined area (M1 to M2). For example, it is determined that the image has eyes, but in order to more accurately determine the position of the eyes, the area is based on a high luminance part within a predetermined range (M1 to M2). The following determination may be performed.
[0040]
FIG. 6 shows a flow newly added to the flow shown in FIG. 2 in order to more accurately determine the eye position. The operation will be described below with reference to this flowchart.
[0041]
The high luminance part is searched based on the video existing in the search window 16, and it is determined whether or not the searched high luminance part has an area within a predetermined range (M1 to M2) determined in advance (S210). ), If there is (Y in S210), as shown in FIG. 7A, the center of gravity position 21 is calculated (S601) for the high-luminance portion 18 within the prescribed range (M1 to M2). The luminance on the circumference of the radius r centered on the center of gravity position 21 is measured (S602) and integrated (S603). Then, it is determined whether or not the integrated luminance value K is equal to or smaller than a predetermined first threshold value K1 (S604). If not, the luminance value K is equal to or larger than a second threshold value K2 (K2> K1). Determination is made (S605).
[0042]
Then, based on these determination results, it is determined whether the high-intensity part 18 is due to reflected light from the pupil, reflected light from the iris, or reflected light from the white eye. It is finally determined whether it is reflected light.
[0043]
For example, if the radius r from the gravity center position 21 of the high brightness portion 18 is set to be larger than the radius of a predetermined range (M1 to M2) and smaller than the radius of the pupil, the high brightness portion 18 reflects light from the pupil. The integrated luminance value K is the smallest, when it is due to the reflected light from the iris, is the next smallest, and is the largest when it is due to the reflected light from the white eye. As shown in FIG. 7B, the first and second threshold values K1 and K2 are set to be reflected from the pupil if the integrated luminance value K is smaller than the first threshold value K1, and the first threshold value K1. If the value is between the second threshold value K2 and the reflected light from the iris, and if the value is larger than the second threshold value K2, then the reflected light from the white eye is set, these threshold values K1 and K2 are used. Which threshold K1, K2 is the integrated luminance value K? Small or, in greater, whether the reflected light from where it can be determined accurately.
[0044]
In the embodiment shown in FIG. 6, when the integrated luminance value K exceeds the first threshold value K1 (N in S604), the image is abandoned and only when it is equal to or lower than the first threshold value (Y in S604). The image is captured (S606). As a result, the eye position is detected only by the reflected light from the pupil, and the eye position can be determined more accurately.
[0045]
In the embodiment shown in FIG. 6, even when the integrated luminance value K is less than or equal to the second threshold value (N in S605), if the image is captured, the reflected light from the iris can be It goes without saying that the position can be determined.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if there are other light sources or glasses, it is possible to determine the presence of eyes without being affected by them, and it is necessary to have higher accuracy. Can capture video.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an eye determination device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the eye determination device according to an embodiment of the present invention. Schematic explanatory diagram when the position of the eye is simply detected in the eye determination device in the embodiment (A) A diagram showing an example of an eye image captured by the image capturing device (B) A binarized image and each axis FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the presence of an eye in the eye determination apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4B is a conceptual diagram showing a search window. FIG. 5 is a schematic explanatory diagram for explaining a predetermined prescribed range used when the presence of an eye is determined in the eye determination device according to an embodiment of the present invention. In the eye determination device in another embodiment, FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the newly added portion. FIG. 7 is an explanatory diagram for more accurately determining the eye position in the eye determination device according to another embodiment of the present invention. A diagram showing the circumference of radius r centered on the position of the center of gravity (B) A diagram showing integrated luminance K and two threshold values K1 and K2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up device 2 Light source 3 Eye determination apparatus main body 11,12 Output 13 Center of gravity position 14 Eyelash 15 Pupil 16 Search window 17 Iris 18, 19, 20 High brightness part

Claims (6)

撮影装置で撮影された映像から目の位置を簡易的に検出する簡易目位置検出手段と、前記簡易目位置検出手段で検出された目の位置を基に検索ウインドウを作成する検索ウインドウ作成手段と、前記検索ウインドウ内の映像から高輝度部を検出する高輝度部検出手段と、前記高輝度部検出手段で検出された高輝度部の中に予め定めた規定範囲内の面積を持つ高輝度部があるかどうかを判定する第1の判定手段とを備え、前記第1の判定手段によって予め定めた規定範囲内の面積を持つ高輝度部があると判定されたとき、前記撮影装置で撮影された映像に目が存在すると判断し、目が存在すると判断された前記映像をキャプチャする目判定装置であって、
前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部があったとき、前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部の外方の輝度を測定し積分する積分手段と、前記積分手段で積分された輝度値を予め定めた閾値と比較し、前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部が何処からの反射光によるものであるかを判定する第2の判定手段とをさらに備え、前記第2の判定手段によって目の位置を判定することを特徴とする目判定装置。
A simple eye position detecting means for simply detecting the position of the eye from the video imaged by the photographing apparatus; and a search window creating means for creating a search window based on the eye position detected by the simple eye position detecting means; , A high-luminance portion detecting means for detecting a high-luminance portion from the video in the search window, and a high-luminance portion having an area within a predetermined range among the high-luminance portions detected by the high-luminance portion detecting means A first determination unit that determines whether or not there is a high-luminance part having an area within a predetermined range determined in advance by the first determination unit. An eye determination device that captures the image that is determined to have eyes and is determined to have eyes,
When there is a high luminance part having an area within the specified range, an integrating means for measuring and integrating the luminance outside the high luminance part having an area within the specified range, and a luminance value integrated by the integrating means And a second determination means for determining where the high-luminance portion having an area within the specified range is due to reflected light from the second determination means, An eye determination device characterized by determining the position of the eye by means of:
撮影装置で撮影された映像から目の位置を簡易的に検出する簡易目位置検出手段と、前記簡易目位置検出手段で検出された目の位置を基に検索ウインドウを作成する検索ウインドウ作成手段と、前記検索ウインドウ内の映像から高輝度部を検出する高輝度部検出手段と、前記高輝度部検出手段で検出された高輝度部の中に予め定めた規定範囲内の面積を持つ高輝度部があるかどうかを判定する第1の判定手段とを備え、前記第1の判定手段によって予め定めた規定範囲内の面積を持つ高輝度部があると判定されたとき、前記撮影装置で撮影された映像に目が存在すると判断し、目が存在すると判断された前記映像をキャプチャする目判定装置であって、  A simple eye position detecting means for simply detecting the position of the eye from the video imaged by the photographing apparatus; and a search window creating means for creating a search window based on the eye position detected by the simple eye position detecting means; , A high-luminance portion detecting means for detecting a high-luminance portion from the video in the search window, and a high-luminance portion having an area within a predetermined range among the high-luminance portions detected by the high-luminance portion detecting means A first determination unit that determines whether or not there is a high-luminance part having an area within a predetermined range determined in advance by the first determination unit. An eye determination device that captures the image determined to have eyes and is determined to have eyes,
前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部があったとき、前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部の重心位置を中心とする予め定めた半径rの円周上の輝度を測定した積分値を算出する積分手段と、前記積分値とあらかじめ定めた第1の閾値および第2の閾値とを比較し、前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部が何処からの反射光によるものであるかを判定する第2の判定手段とを備えたことを特徴とする目判定装置。When there is a high luminance part having an area within the specified range, an integrated value obtained by measuring the luminance on the circumference of a predetermined radius r centered on the center of gravity of the high luminance part having the area within the specified range And the integration means for calculating the integrated value and the first threshold value and the second threshold value determined in advance, and where the high-luminance portion having an area within the specified range is due to reflected light And a second determining means for determining the eye.
前記簡易目位置検出手段が、前記撮影装置で撮影された映像を二値化する二値化手段と、前記二値化手段で二値化された映像からX軸、Y軸毎の投影出力を得る投影処理手段と、前記投影出力を基に前記二値化手段で二値化された映像の重心位置を算出し、目の位置を検出する検出手段とを備えていることを特徴とする請求項1記載の目判定装置。  The simple eye position detection means binarizes the image captured by the imaging device, and outputs the projection output for each of the X axis and the Y axis from the image binarized by the binarization means. And a detection means for detecting a position of an eye by calculating a centroid position of an image binarized by the binarization means based on the projection output. Item 1. The eye determination device according to Item 1. 前記高輝度部検出手段で検出された高輝度部に撮影時の光源による鏡面反射像を含んでおり、前記規定範囲が前記鏡面反射像による高輝度部の面積を含むように設定されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の目判定装置。The high-intensity part detected by the high-intensity part detection means includes a specular reflection image by a light source at the time of photographing, and the specified range is set to include the area of the high-intensity part by the specular reflection image. The eye determination device according to any one of claims 1 to 3, wherein the eye determination device is characterized in that: 前記半径rが前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部の半径より大きく瞳孔の半径より小さいことを特徴とする請求項記載の目判定装置。 3. The eye determination device according to claim 2, wherein the radius r is larger than a radius of a high-luminance portion having an area within the specified range and smaller than a radius of the pupil. 撮影された映像を入力するステップと、入力された映像から目の位置を簡易的に検出するステップと、検出された目の位置を基にして検索ウインドウを作成するステップと、前記検索ウインドウ内の映像から高輝度部を検出するステップと、検出された高輝度部の中に予め定めた規定範囲内の面積を持つ高輝度部があるかどうかを判定する第1の判定ステップと、前記第1の判定ステップにおいて前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部があると判定されたとき入力した映像に目が存在すると判断し入力した映像をキャプチャするステップとを備えた目判定方法であって、
前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部があると判定されたとき、前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部の重心位置を中心とする予め定めた半径rの円周上の輝度を測定した積分値を算出するステップと、前記積分値とあらかじめ定めた第1の閾値および第2の閾値とを比較し、前記規定範囲内の面積を持つ高輝度部が何処からの反射光によるものであるかを判定する第2の判定ステップとをさらに備えことを特徴とする目判定方法。
A step of inputting a photographed image; a step of simply detecting an eye position from the input image; a step of creating a search window based on the detected eye position; detecting a high-luminance portion from the image, a first determination step of determining whether there is a high luminance portion with an area in the predetermined specified range in the high luminance portion is detected, the first when it is determined in the determination step the there is a high brightness having an area within a specified range, a eye judging method comprising the steps of capturing an image input is determined that the eye has input video exists ,
When it is determined that there is a high-intensity part having an area within the specified range, the luminance on the circumference of a predetermined radius r centered on the center of gravity of the high-intensity part having the area within the specified range is measured. The step of calculating the integrated value is compared with the predetermined first threshold value and the second threshold value, and the high luminance part having an area within the specified range is caused by reflected light from where eye determination method being characterized in that either further comprising a second determination step of determining certain.
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