JP5293589B2 - Biological monitoring device - Google Patents
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Description
本発明は、ユーザの生体状態を監視する生体監視装置に関する。 The present invention relates to a biological monitoring apparatus that monitors a biological state of a user.
従来、ユーザの目の状態を判別する装置が知られている。例えば、下記の特許文献1には、検出対象者の目領域の状態を判別する目状態判別装置が開示されている。この目状態判別装置は、カメラで撮影した検出対象者の顔画像から目の位置を含む所定の領域を目探索領域として設定し、この領域の輝度分布を求め、この輝度分布に基づいて目領域の状態を判別する。 Conventionally, an apparatus for discriminating the state of a user's eyes is known. For example, Patent Document 1 below discloses an eye state determination device that determines the state of the eye area of a person to be detected. The eye state determination device sets a predetermined area including an eye position from a face image of a detection target person photographed by a camera as an eye search area, obtains a luminance distribution of the area, and based on the luminance distribution, the eye area Determine the state of.
ここで、輝度の分散値が設定値以下である場合は、目領域の状態としてサングラス有りと判別し、そうでない場合は、目領域の状態として検出対象者の瞼の開閉状態を検出する。 Here, when the luminance dispersion value is less than or equal to the set value, it is determined that sunglasses are present as the state of the eye region. Otherwise, the open / closed state of the eyelid of the detection target is detected as the state of the eye region.
特許文献1に記載の目状態判別装置は、目領域の状態としてサングラス有りと判別するか、又は、目領域の状態として検出対象者の瞼の開閉状態を検出するかのいずれかであり、サングラスのズレによって瞼の開閉状態を検出可能な状況であっても、サングラス有りと判別するだけである。この結果、サングラスや眼鏡等の眼鏡類のズレにより瞼の開閉状態といった生体状態の監視が可能な状況における生体状態の監視に関してはなんら考慮されていないため、利便性を高める余地がある。 The eye state determination device described in Patent Literature 1 either determines that there is sunglasses as the state of the eye region, or detects the open / closed state of the eyelid of the person to be detected as the state of the eye region. Even in a situation where the open / closed state of the eyelid can be detected by the displacement of the eye, it is only determined that there is sunglasses. As a result, there is room for improving convenience because no consideration is given to the monitoring of the biological state in a situation where the biological state such as the open / closed state of the eyelid can be monitored by the displacement of spectacles such as sunglasses and glasses.
そこで本発明は、上記の課題を解決する為になされたものであり、監視対象者の眼鏡類のズレだけでなく生体状態の監視を行なって利便性を高めることが可能な生体監視装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a biological monitoring apparatus capable of enhancing convenience by monitoring a biological state as well as a shift of glasses of a person to be monitored. The purpose is to do.
上記の目的を達成するために、本発明に係る生体監視装置は、ユーザの生体状態を監視する生体監視装置であって、ユーザの顔面における眼鏡類に関する眼鏡類情報を取得する眼鏡類取得手段と、顔面に関する顔面情報を取得する顔面取得手段と、眼鏡類取得手段により取得された眼鏡類情報、及び顔面取得手段により取得された顔面情報に基づいて眼鏡類の配置状況を特定する特定手段と、特定手段により特定された眼鏡類の配置状況に基づいてユーザの生体状態を監視する監視手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a living body monitoring apparatus according to the present invention is a living body monitoring apparatus that monitors a user's biological state, and includes eyeglasses acquisition means for acquiring eyeglasses information about eyeglasses on the user's face. A face acquisition means for acquiring facial information related to the face, spectacle information acquired by the spectacle acquisition means, and a specifying means for specifying an arrangement state of the spectacles based on the face information acquired by the face acquisition means; Monitoring means for monitoring the biological state of the user based on the arrangement state of the spectacles specified by the specifying means.
本発明に係る生体監視装置では、まず、ユーザの顔面における眼鏡類に関する眼鏡類情報と、顔面に関する顔面情報とを取得する。次に、取得された眼鏡類情報及び顔面情報に基づいて眼鏡類の配置状況を特定する。そして、特定された眼鏡類の配置状況に基づいてユーザの生体状態を監視する。このため、例えば眼鏡類のズレにより瞼の開閉状態といった生体状態の監視が可能な状況において、眼鏡類の配置状況を特定した上で生体状態の監視を行なって利便性を高めることが可能になる。 In the biological monitoring apparatus according to the present invention, first, spectacles information related to spectacles on the user's face and facial information related to the face are acquired. Next, the arrangement state of the glasses is specified based on the acquired glasses information and face information. And a user's biological condition is monitored based on the arrangement | positioning condition of specified spectacles. For this reason, for example, in a situation where it is possible to monitor the biological state such as the open / close state of the eyelids due to the displacement of the eyeglasses, it is possible to improve the convenience by monitoring the biological state after specifying the arrangement state of the eyeglasses. .
また、眼鏡類取得手段は、眼鏡類の水平面に対する傾斜角度に関する眼鏡類情報を取得するのも好ましい。これにより、眼鏡類の水平面に対する傾斜角度が考慮に入れられた眼鏡類の配置状況が特定されるため、より正確に生体状態の監視を行なうことが可能になる。 Moreover, it is also preferable that the eyeglasses obtaining means obtains eyeglasses information relating to an inclination angle of the eyeglasses with respect to the horizontal plane. Thereby, since the arrangement | positioning condition of the spectacles in which the inclination angle with respect to the horizontal surface of spectacles was considered is specified, it becomes possible to monitor a biological state more correctly.
また、顔面取得手段は、顔面の水平面に対する傾斜角度に関する顔面情報を取得するのも好ましい。これにより、顔面の水平面に対する傾斜角度が考慮に入れられた眼鏡類の配置状況が特定されるため、より正確に生体状態の監視を行なうことが可能になる。 Moreover, it is preferable that the face acquisition means acquires face information relating to an inclination angle of the face with respect to a horizontal plane. Thereby, since the arrangement | positioning condition of the spectacles in consideration of the inclination angle with respect to the horizontal surface of a face is specified, it becomes possible to monitor a biological state more correctly.
また、監視手段は、特定手段により特定された眼鏡類の配置状況がユーザの眼から外された状況を示す場合、当該眼鏡類の領域をマスクして、ユーザの生体状態を監視するのも好ましい。これにより、眼鏡類の配置状況がユーザの眼から外された状況を示す場合、当該眼鏡類の領域がマスクされるため、より正確に生体状態の監視を行なうことが可能になる。 Further, when the arrangement state of the spectacles specified by the specifying unit indicates a situation where the spectacles are removed from the user's eyes, the monitoring unit preferably masks the region of the spectacles and monitors the biological state of the user. . Thereby, when the arrangement | positioning condition of spectacles shows the condition removed from a user's eyes, since the area | region of the said spectacles is masked, it becomes possible to monitor a biological state more correctly.
また、監視手段は、ユーザの眼の状態を監視するのも好ましい。これにより、例えば眼鏡類のズレにより眼の状態の監視が可能な状況において、眼鏡類の配置状況を特定した上で眼の状態の監視を行なって利便性を高めることが可能になる。 The monitoring means preferably monitors the state of the user's eyes. Accordingly, for example, in a situation in which the eye state can be monitored due to the displacement of the eyeglasses, it is possible to improve the convenience by monitoring the eye state after specifying the arrangement state of the eyeglasses.
本発明によれば、監視対象者の眼鏡類のズレだけでなく生体状態の監視を行なって利便性を高めることが可能な生体監視装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the biological monitoring apparatus which can monitor not only the shift | offset | difference of spectacles of a monitoring subject but a biological state, and can improve the convenience can be provided.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(1)眼領域検出装置の機能概要
最初に、本実施形態である生体監視装置としての眼領域検出装置の機能概要について、図1を用いて説明する。図1は、眼領域検出装置の機能概要を説明するための説明図である。眼領域検出装置は、例えば自動車等の移動体車両に搭載され、ユーザとしてのドライバDの眼Eの領域の位置を検出して眼Eの状態といった生体状態を監視する監視装置である。なお、ドライバDは、レンズL及びテンプルTを有する眼鏡類としての眼鏡Gをかけているとする。眼鏡類は、レンズL及びテンプルTを有するものであれば特に限定されず、例えばサングラスであってもよい。
(1) Functional Overview of Eye Region Detection Device First, a functional overview of an eye region detection device as a living body monitoring device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the functional outline of the eye region detection device. The eye region detection device is a monitoring device that is mounted on a mobile vehicle such as an automobile and monitors a biological state such as the state of the eye E by detecting the position of the eye E region of the driver D as a user. The driver D is wearing spectacles G as spectacles having a lens L and a temple T. The glasses are not particularly limited as long as they have the lens L and the temple T, and may be sunglasses, for example.
まず、図1(a)に示すように、レンズLが眼Eの上側の額や頭頂近傍に位置するように、眼鏡Gがズリ上げられて外された状態で掛けられている場合、眼領域検出装置は、テンプルTの水平面H(即ち、左目及び右目の下瞼の位置を結んだ直線を含む水平面)に対する傾斜角度や顔面の水平面Hに対する傾斜角度を取得した上で眼鏡Gの傾斜状況を特定し、眼鏡Gの領域をマスクして監視対象から外すことによって、顔特徴点の検出率を向上させて、ドライバDの眼Eの状態をより正確に監視する。 First, as shown in FIG. 1 (a), when the eyeglasses G are slung and removed so that the lens L is positioned near the forehead and the top of the eye E, The detecting device acquires the inclination angle of the temple T with respect to the horizontal plane H (that is, the horizontal plane including the straight line connecting the positions of the lower eyelids of the left eye and the right eye) and the inclination angle of the face G with respect to the horizontal plane H and specifies the inclination state of the glasses G. Then, by masking the region of the glasses G and excluding it from the monitoring target, the detection rate of the facial feature points is improved, and the state of the eye E of the driver D is monitored more accurately.
同様に、図1(b)に示すように、レンズLが眼Eの下側の頬近傍に位置するように、眼鏡Gがズリ下げられて外された状態で掛けられている場合、眼領域検出装置は、テンプルTの水平面Hに対する傾斜角度や顔面の水平面Hに対する傾斜角度を取得した上で眼鏡Gの傾斜状況を特定し、眼鏡Gの領域をマスクして監視対象から外すことによって、顔特徴点の検出率を向上させて、
ドライバDの眼Eの状態をより正確に監視する。
Similarly, as shown in FIG. 1 (b), when the eyeglasses G are worn with the eyeglasses G being lowered and removed so that the lens L is located in the vicinity of the cheek on the lower side of the eyes E, The detection apparatus acquires the inclination angle of the temple T with respect to the horizontal plane H and the inclination angle of the face with respect to the horizontal plane H, specifies the inclination state of the glasses G, masks the region of the glasses G, and removes it from the monitoring target. By improving the detection rate of feature points,
The state of the eye E of the driver D is monitored more accurately.
(2)眼領域検出装置の構成
引き続き、眼領域検出装置の構成について、図2を用いて説明する。図2は、眼領域検出装置10の構成概略を説明するための構成概略図である。眼領域検出装置10は、眼鏡情報検出部1(眼鏡類取得手段)、顔向き角度演算部2(顔面取得手段)、眼鏡テンプル角度演算部3(特定手段)、及び眼領域検出部4(監視手段)を構成要素として有している。
(2) Configuration of Eye Region Detection Device Next, the configuration of the eye region detection device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a schematic configuration of the eye
なお、眼領域検出装置10による機能は、例えば、自車両の内部に搭載された電子制御装置であるECU(図示せず)により実現される。ECUは、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(RandomAccess Memory)等からなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするユニットである。
Note that the function of the eye
眼鏡情報検出部1は、ドライバDの顔面にLEDからの赤外光を照射して反射光を受信し、瞳孔以外に輝度が所定値以上である反射光を検知したか否かによって、眼鏡Gの有無を判定する眼鏡有無判定部分である。赤外光の照射及び反射光の受信の詳細に関しては、例えば、特開平8−185503号公報等に記載されている技術が用いられる。また、眼鏡情報検出部1は、眼鏡Gの存在が検出されると、レンズL及びフレームの端部の位置や、テンプルTの顔面における位置や、テンプルTの水平面Hに対する傾斜角度といった眼鏡類情報を取得する。 The eyeglass information detection unit 1 receives the reflected light by irradiating the face of the driver D with the infrared light from the LED, and determines whether the spectacle G is detected according to whether the reflected light having a luminance of a predetermined value or more other than the pupil is detected. This is a spectacle presence / absence determination portion for determining the presence / absence of eyeglasses. For the details of irradiation with infrared light and reception of reflected light, for example, a technique described in JP-A-8-185503 is used. Further, when the presence of the glasses G is detected, the glasses information detection unit 1 detects the glasses L such as the positions of the ends of the lens L and the frame, the position of the temple T on the face, and the inclination angle of the temple T with respect to the horizontal plane H. To get.
顔向き角度演算部2は、ドライバDの顔面にLEDからの赤外光を照射して反射光を受信し、瞳孔の大きさ(上瞼及び下瞼で規定される瞳孔の面積)や、ドライバDの視線方向の水平面Hに対して傾斜したピッチ角度(顔向き角度)といった顔面情報を取得する情報取得部分である。赤外光の照射及び反射光の受信の詳細に関しては、例えば、特開平8−185503号公報等に記載されている技術が用いられる。 The face angle calculation unit 2 receives the reflected light by irradiating the face of the driver D with infrared light from the LED, the size of the pupil (the area of the pupil defined by the upper eyelid and the lower eyelid), the driver It is the information acquisition part which acquires face information, such as the pitch angle (face direction angle) inclined with respect to the horizontal surface H of the gaze direction of D. For the details of irradiation with infrared light and reception of reflected light, for example, a technique described in JP-A-8-185503 is used.
眼鏡テンプル角度演算部3は、眼鏡情報検出部1によって取得された眼鏡類情報と、顔向き角度演算部2によって取得された顔面情報とに基づいて、テンプルTの視線方向に対する相対角度(眼鏡テンプル角度)といった眼鏡Gの配置状況を特定する配置特定部分である。眼鏡テンプル角度演算部3による眼鏡テンプル角度の算出方法の詳細は、後述する。 The spectacle temple angle calculation unit 3 is based on the spectacles information acquired by the spectacle information detection unit 1 and the facial information acquired by the face direction angle calculation unit 2, and the relative angle of the temple T with respect to the line-of-sight direction (glasses temple). It is an arrangement specifying part for specifying the arrangement state of the glasses G such as (angle). Details of the calculation method of the eyeglass temple angle by the eyeglass temple angle calculation unit 3 will be described later.
眼領域検出部4は、眼鏡テンプル角度演算部3によって特定された眼鏡Gの配置状況に基づいて、眼Eの状態といった生体状態を、カメラを用いて監視する監視部分である。より詳しくは、眼領域検出部4は、眼鏡テンプル角度演算部3によって特定された眼鏡Gの配置状況が、眼Eから眼鏡Gが外された状況を示す場合、眼鏡Gの領域をマスクして(即ち、生体状態の監視対象でない非監視領域として設定して)、瞼の開閉状態といった生体状態を監視する。 The eye region detection unit 4 is a monitoring unit that monitors a biological state such as the state of the eye E based on the arrangement state of the glasses G specified by the glasses temple angle calculation unit 3 using a camera. More specifically, the eye region detection unit 4 masks the region of the eyeglasses G when the arrangement state of the eyeglasses G specified by the eyeglass temple angle calculation unit 3 indicates a state in which the eyeglasses G are removed from the eye E. (I.e., set as a non-monitoring area that is not a monitoring target of the biological state), and monitors the biological state such as the open / closed state of the bag.
(3)眼鏡テンプル角度の算出方法
引き続き、眼鏡テンプル角度の算出方法について、図3を用いて説明する。図3は、眼鏡テンプル角度の算出方法を説明するための説明図であり、図3(a)は図1(a)に示される状態と対応しており、図3(b)は図1(b)に示される状態と対応している。
(3) Calculation Method of Eyeglass Temple Angle Next, a calculation method of the eyeglass temple angle will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method for calculating a spectacle temple angle. FIG. 3 (a) corresponds to the state shown in FIG. 1 (a), and FIG. This corresponds to the state shown in b).
まず、図3(a)に示すように、レンズLが眼Eの上側の額や頭頂近傍に位置するように、眼鏡Gがズリ上げられて外された状態で掛けられている状況について説明する。眼鏡Gがズリ上げられた状況は、眼鏡情報検出部1によって取得された眼鏡類情報と、顔向き角度演算部2によって取得された顔面情報とに基づいて認識される。そして、眼鏡テンプル角度演算部3は、眼鏡情報検出部1によって取得されたテンプルTの水平面Hに対する傾斜角度A(ここでは、眼鏡Gのつるを回転中心として時計周り方向を正とした場合における正の値)から、顔向き角度演算部2によって取得された視線方向Vの水平面Hに対する顔向き角度C(ここでは正の値)を減算して、眼鏡テンプル角度(A−C)を取得する。 First, as shown in FIG. 3 (a), a description will be given of a situation in which the eyeglasses G are hung in a state where the eyeglasses G are lifted and removed so that the lens L is positioned near the forehead and the top of the eye E. . The situation in which the eyeglasses G are lifted is recognized based on the eyeglasses information acquired by the eyeglass information detection unit 1 and the face information acquired by the face orientation angle calculation unit 2. Then, the eyeglass temple angle calculation unit 3 obtains the inclination angle A with respect to the horizontal plane H of the temple T acquired by the eyeglass information detection unit 1 (here, the normal direction when the clockwise direction is positive with the vine of the eyeglass G being the rotation center). ) Is subtracted from the face orientation angle C (a positive value in this case) with respect to the horizontal plane H in the line-of-sight direction V obtained by the face orientation angle calculator 2 to obtain the eyeglass temple angle (AC).
そして、眼領域検出部4は、眼鏡テンプル角度演算部3によって得られた眼鏡テンプル角度(A−C)が第一の所定角度Θ1(ここでは正の値)以上であるという第一の所定条件が、満たされるか否かを判定する。そして、この第一の所定条件が満たされる場合、眼鏡Gがズリ上げられているだけでなく眼Eのカバー領域からズレて外されている状態でもあることが、眼領域検出部4によって認識される。そして、眼領域検出部4は、眼鏡Gの領域をマスクして(即ち、生体状態の監視対象でない非監視領域として設定して)、瞼の開閉状態といった生体状態を、カメラを用いて監視する。 Then, the eye region detection unit 4 has a first predetermined condition that the eyeglass temple angle (AC) obtained by the eyeglass temple angle calculation unit 3 is equal to or larger than a first predetermined angle Θ1 (here, a positive value). Is determined to be satisfied. When the first predetermined condition is satisfied, the eye region detection unit 4 recognizes that the glasses G are not only shifted up but also out of the cover region of the eye E. The Then, the eye region detection unit 4 masks the region of the glasses G (that is, sets it as a non-monitoring region that is not a monitoring target of the biological state), and monitors the biological state such as the open / closed state of the eyelid using a camera. .
また、図3(b)に示すように、レンズLが眼Eの下側の頬近傍に位置するように、眼鏡Gがズリ下げられて外された状態で掛けられている状況について説明する。眼鏡Gがズリ下げられた状況は、眼鏡情報検出部1によって取得された眼鏡類情報と、顔向き角度演算部2によって取得された顔面情報とに基づいて認識される。そして、眼鏡テンプル角度演算部3は、眼鏡情報検出部1によって取得されたテンプルTの水平面Hに対する傾斜角度B(ここでは、眼鏡Gのつるを回転中心として時計周り方向を正とした場合における負の値)から、顔向き角度演算部2によって取得された視線方向Vの水平面Hに対する顔向き角度C(ここでは負の値)を減算して、眼鏡テンプル角度(B−C)を取得する。 In addition, as shown in FIG. 3B, a description will be given of a situation where the eyeglasses G are worn with the lens G being lowered and removed so that the lens L is positioned in the vicinity of the lower cheek of the eye E. The situation in which the eyeglasses G are lowered is recognized based on the eyeglasses information acquired by the eyeglass information detection unit 1 and the face information acquired by the face orientation angle calculation unit 2. Then, the eyeglass temple angle calculation unit 3 tilts the angle T of the temple T acquired by the eyeglass information detection unit 1 with respect to the horizontal plane H (here, the negative when the clockwise direction is positive with the vine of the eyeglass G being the rotation center). ) Is subtracted from the face orientation angle C (negative value here) with respect to the horizontal plane H in the line-of-sight direction V obtained by the face orientation angle calculation unit 2 to obtain the eyeglass temple angle (BC).
そして、眼領域検出部4は、眼鏡テンプル角度演算部3によって得られた眼鏡テンプル角度(B−C)が第二の所定角度Θ2(ここでは負の値)以下であるという第二の所定条件が、満たされるか否かを判定する。そして、この第二の所定条件が満たされる場合、眼鏡Gがズリ下げられているだけでなく眼Eのカバー領域からズレて外されている状態でもあることが、眼領域検出部4によって認識される。そして、眼領域検出部4は、眼鏡Gの領域をマスクして(即ち、生体状態の監視対象でない非監視領域として設定して)、瞼の開閉状態といった生体状態を、カメラを用いて監視する。 Then, the eye region detection unit 4 has a second predetermined condition that the eyeglass temple angle (BC) obtained by the eyeglass temple angle calculation unit 3 is equal to or smaller than a second predetermined angle Θ2 (here, a negative value). Is determined to be satisfied. When the second predetermined condition is satisfied, the eye region detecting unit 4 recognizes that the glasses G are not only shifted down but also out of the cover region of the eye E. The Then, the eye region detection unit 4 masks the region of the glasses G (that is, sets it as a non-monitoring region that is not a monitoring target of the biological state), and monitors the biological state such as the open / closed state of the eyelid using a camera. .
ここで、眼鏡Gが眼Eのカバー領域からズレておらず外されていない状態で掛けられている状況について説明する。この状況で、眼鏡テンプル角度演算部3は、眼鏡情報検出部1によって取得されたテンプルTの水平面Hに対する傾斜角度から、顔向き角度演算部2によって取得された視線方向Vの水平面Hに対する顔向き角度を減算して、眼鏡テンプル角度を取得する。 Here, a description will be given of a situation where the eyeglasses G are worn without being displaced from the cover area of the eye E. In this situation, the eyeglass temple angle calculation unit 3 determines the face direction with respect to the horizontal plane H in the line-of-sight direction V acquired by the face direction angle calculation unit 2 from the inclination angle of the temple T acquired with the eyeglass information detection unit 1 with respect to the horizontal plane H. The glasses temple angle is obtained by subtracting the angle.
そして、眼領域検出部4は、眼鏡テンプル角度演算部3によって得られた眼鏡テンプル角度が第一の所定角度Θ1(ここでは正の値)未満であって第二の所定角度Θ2(ここでは負の値)より大きいという第三の所定条件が、満たされるか否かを判定する。そして、この第三の所定条件が満たされる場合、眼鏡Gが眼Eのカバー領域からズレておらず外されていない状態であることが、眼領域検出部4によって認識される。このとき、眼領域検出部4は、上記の生体状態の監視を行なうことなく、一連の処理を終了させる。 Then, the eye region detection unit 4 has the eyeglass temple angle obtained by the eyeglass temple angle calculation unit 3 less than the first predetermined angle Θ1 (positive value here) and the second predetermined angle Θ2 (here negative). It is determined whether or not a third predetermined condition that is greater than the value of (3) is satisfied. When the third predetermined condition is satisfied, the eye region detection unit 4 recognizes that the glasses G are not displaced from the cover region of the eye E and are not removed. At this time, the eye region detection unit 4 ends the series of processes without monitoring the biological state.
(4)眼領域検出装置における眼領域検出処理の流れ
引き続き、眼領域検出装置10における眼領域検出処理の流れについて、図4を用いて説明する。図4は、眼領域検出装置10における眼領域検出処理の流れを示すフローチャートである。
(4) Flow of Eye Region Detection Processing in Eye Region Detection Device Subsequently, the flow of eye region detection processing in the eye
まず、眼鏡情報検出部1が、ドライバDの顔面にLEDからの赤外光を照射して反射光を受信し、瞳孔以外に輝度が所定値以上である反射光を検知したか否かによって、眼鏡Gの有無を判定する(ステップS01)。眼鏡Gは無いと判定された場合、一連の処理は終了する。一方、眼鏡Gの存在が検出されると、後述のステップS02及びステップS03が行なわれる。 First, the eyeglass information detection unit 1 receives reflected light by irradiating the face of the driver D with infrared light from the LED, and whether or not the reflected light having a luminance of a predetermined value or more other than the pupil is detected. The presence or absence of glasses G is determined (step S01). When it is determined that the glasses G are not present, the series of processing ends. On the other hand, when the presence of the glasses G is detected, steps S02 and S03 described later are performed.
ステップS02では、眼鏡情報検出部1が、レンズLの端部の位置や、テンプルTの顔面における位置や、テンプルTの水平面Hに対する傾斜角度といった眼鏡類情報を検出して取得する。そして、後述のステップS03が完了すると、後述のステップS04に移行する。 In step S02, the spectacle information detection unit 1 detects and acquires spectacle information such as the position of the end of the lens L, the position of the temple T on the face, and the inclination angle of the temple T with respect to the horizontal plane H. When step S03 described later is completed, the process proceeds to step S04 described later.
ステップS03では、顔向き角度演算部2が、ドライバDの顔面にLEDからの赤外光を照射して反射光を受信し、瞳孔の大きさ(面積)や、ドライバDの視線方向の水平面Hに対する傾斜角度A,B(顔向き角度)といった顔面情報を演算により取得する。そして、ステップS02が完了すると、後述のステップS04に移行する。 In step S03, the face direction angle calculation unit 2 receives the reflected light by irradiating the face of the driver D with infrared light from the LED, and the size (area) of the pupil or the horizontal plane H in the line of sight of the driver D. Face information such as inclination angles A and B (face orientation angles) is obtained by calculation. And if step S02 is completed, it will transfer to below-mentioned step S04.
ステップS04では、眼鏡テンプル角度演算部3が、ステップS02で取得された眼鏡類情報と、ステップS03で取得された顔面情報とに基づいて、眼鏡マスクフレーム角度としての眼鏡テンプル角度を演算して取得することによって、眼鏡Gの傾斜状況を含む配置状況を特定する。そして、後述のステップS05に移行する。 In step S04, the spectacle temple angle calculation unit 3 calculates and acquires the spectacle temple angle as the spectacle mask frame angle based on the spectacles information acquired in step S02 and the face information acquired in step S03. By doing so, the arrangement situation including the inclination situation of the glasses G is specified. And it transfers to below-mentioned step S05.
ステップS05では、眼領域検出部4が、眼鏡テンプル角度演算部3によって取得された眼鏡テンプル角度が上記の第一の所定条件(A−C≧Θ1)及び第二の所定条件(B−C≦Θ2)の何れかを満たすか否かを判定する。第一の所定条件及び第二の所定条件の何れも満たされない場合(即ち、上記の第三の所定条件(A−C<Θ1且つB−C>Θ2)が満たされる場合)、一連の処理は終了する。一方、第一の所定条件及び第二の所定条件の何れかが満たされる場合(即ち、上記の第三の所定条件が満たされない場合)、後述のステップS06に移行する。 In step S05, the eye region detection unit 4 determines that the eyeglass temple angle acquired by the eyeglass temple angle calculation unit 3 is equal to the first predetermined condition (A−C ≧ Θ1) and the second predetermined condition (B−C ≦ It is determined whether or not any of Θ2) is satisfied. When neither the first predetermined condition nor the second predetermined condition is satisfied (that is, when the third predetermined condition (A-C <Θ1 and BC> Θ2) is satisfied), the series of processes is finish. On the other hand, when either the first predetermined condition or the second predetermined condition is satisfied (that is, when the third predetermined condition is not satisfied), the process proceeds to step S06 described later.
ステップS06では、眼領域検出部4が、眼鏡Gの部分の領域をマスクして(即ち、生体状態の監視対象でない非監視領域として設定して)、眼Eの領域を検出した上で、瞼の開閉状態といった生体状態を監視する。そして、一連の処理は終了する。 In step S06, the eye region detection unit 4 masks the region of the eyeglasses G (that is, sets it as a non-monitoring region that is not a monitoring target of the biological state), detects the eye E region, The living body state such as the open / closed state is monitored. Then, a series of processing ends.
(5)眼領域検出装置による作用及び効果
本発明に係る生体監視装置としての眼領域検出装置10では、まず、ドライバDの顔面における眼鏡Gに関する眼鏡類情報と、顔面に関する顔面情報とを取得する。次に、取得された眼鏡類情報及び顔面情報に基づいて眼鏡Gの傾斜状況を含む配置状況を特定し、眼鏡テンプル角度を取得する。そして、特定された眼鏡テンプル角度に基づいて眼鏡Gの眼Eのカバー領域からのズレを判定し、眼Eのカバー領域からのズレが検出されると、眼鏡Gが外された状態とみなして、眼鏡Gの部分の領域をマスクした上でドライバDの生体状態を監視する。
(5) Actions and Effects of Eye Region Detection Device In the eye
このため、例えば眼鏡Gのズレにより瞼の開閉状態といった生体状態の監視が可能な状況において、眼鏡Gのカバー領域からの眼Eのズレを検出した上で生体状態の監視を行なって利便性を高めることが可能になる。 For this reason, for example, in a situation where it is possible to monitor the biological state such as the open / closed state of the eyelid due to the displacement of the glasses G, the biological state is monitored after detecting the displacement of the eye E from the cover region of the glasses G. It becomes possible to increase.
また、眼鏡Gの水平面Hに対する傾斜角度A,Bが考慮に入れられた眼鏡Gの傾斜状況を含む配置状況が特定されるため、より正確に生体状態の監視を行なうことが可能になる。 In addition, since the arrangement state including the inclination state of the glasses G taking into account the inclination angles A and B with respect to the horizontal plane H of the glasses G is specified, it becomes possible to monitor the biological state more accurately.
また、顔面の水平面Hに対する顔向き角度Cが考慮に入れられた眼鏡Gの傾斜状況を含む配置状況が特定されるため、より正確に生体状態の監視を行なうことが可能になる。 In addition, since the arrangement state including the inclination state of the glasses G taking into account the face orientation angle C with respect to the horizontal plane H of the face is specified, it becomes possible to monitor the biological state more accurately.
また、眼鏡Gの配置状況が眼Eから眼鏡Gが外された状況を示す場合、この眼鏡Gの領域がマスクされるため、顔特徴点の検出率を向上させて、より正確に生体状態の監視を行なうことが可能になる。 Further, when the arrangement state of the glasses G indicates a situation where the glasses G are removed from the eye E, the region of the glasses G is masked, so that the detection rate of the face feature points is improved and the biological state is more accurately detected. Monitoring can be performed.
また、例えば眼鏡Gのズレにより眼Eの状態の監視が可能な状況において、眼鏡Gの傾斜状況を含む配置状況を特定した上で眼Eの状態の検知及び監視を行なってドライバDの眠気の有無を推定できるようになるため、利便性を高めることが可能になる。 Further, for example, in a situation where the state of the eye E can be monitored by the deviation of the glasses G, the state of the eyeglasses G including the tilted state is specified, and the state of the eye E is detected and monitored to detect the drowsiness of the driver D. Since the presence / absence can be estimated, the convenience can be improved.
(6)変形例
上記の実施例では、眼鏡情報検出部1は、ドライバDの顔面にLEDからの赤外光を照射して反射光を受信し、瞳孔以外に輝度が所定値以上である反射光を検知したか否かによって、眼鏡Gの有無を判定する構成であるとして説明したが、眼鏡Gの有無の判定や眼鏡類情報の取得が可能であれば、赤外光を用いなくてもよい。
(6) Modification In the above embodiment, the spectacle information detection unit 1 receives the reflected light by irradiating the face of the driver D with infrared light from the LED, and the reflection other than the pupil has a luminance equal to or higher than a predetermined value. It has been described that the configuration is such that the presence or absence of the glasses G is determined based on whether or not the light is detected. However, if it is possible to determine the presence or absence of the glasses G and obtain the glasses information, the infrared light may not be used. Good.
また、眼領域検出装置10は、ユーザとしてのドライバDの眼Eの領域の位置を検出する監視装置として説明したが、眼Eの領域の位置の検出対象となる検出対象者は特に限定されず、例えば他の同乗者であってもよい。
Further, the eye
本発明によれば、監視対象者の眼鏡類のズレだけでなく生体状態の監視を行なって利便性を高めることが可能な生体監視装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the biological monitoring apparatus which can monitor not only the shift | offset | difference of spectacles of a monitoring subject but a biological state, and can improve the convenience can be provided.
1…眼鏡情報検出部、2…顔向き角度演算部、3…眼鏡テンプル角度演算部、4…眼領域検出部、10…眼領域検出装置、A,B…傾斜角度、C…顔向き角度、D…ドライバ、E…眼、G…眼鏡、H…水平面、L…レンズ、T…テンプル、V…視線方向。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glasses information detection part, 2 ... Face direction angle calculation part, 3 ... Eyeglass temple angle calculation part, 4 ... Eye area detection part, 10 ... Eye area detection apparatus, A, B ... Inclination angle, C ... Face direction angle, D: Driver, E ... Eye, G ... Glasses, H ... Horizontal plane, L ... Lens, T ... Temple, V ... Gaze direction.
Claims (4)
前記ユーザの顔面における眼鏡類に関する眼鏡類情報を取得する眼鏡類取得手段と、
前記顔面に関する顔面情報を取得する顔面取得手段と、
前記眼鏡類取得手段により取得された前記眼鏡類情報、及び前記顔面取得手段により取得された前記顔面情報に基づいて前記眼鏡類の配置状況を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された前記眼鏡類の配置状況が前記ユーザの眼から外された状況を示す場合、当該眼鏡類の領域をマスクして、前記ユーザの生体状態を監視する監視手段と、
を備えることを特徴とする生体監視装置。 A biological monitoring device for monitoring a user's biological state,
Spectacles acquisition means for acquiring spectacles information about spectacles on the user's face;
Facial acquisition means for acquiring facial information relating to the face;
Specifying means for specifying an arrangement state of the glasses based on the glasses information acquired by the glasses acquisition means and the face information acquired by the face acquisition means;
Monitoring means for masking a region of the eyeglasses and monitoring the biological state of the user when the arrangement state of the eyeglasses specified by the specifying means indicates a situation removed from the user's eyes ;
A living body monitoring apparatus comprising:
It said monitoring means, biological monitoring device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that monitoring the state of the eye of the user.
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