JP7742973B2 - Occupant state determination device, occupant state determination system, occupant state determination method, and occupant state determination program - Google Patents
Occupant state determination device, occupant state determination system, occupant state determination method, and occupant state determination programInfo
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Description
本開示は、乗員状態判定装置、乗員状態判定システム、乗員状態判定方法及び乗員状態判定プログラムに関わる。 This disclosure relates to an occupant status determination device, an occupant status determination system, an occupant status determination method, and an occupant status determination program.
車両内部を撮像し、撮像画像内の乗員から抽出された情報を用いて、乗員が異常な状態であることを検出する技術が開発されている。 Technology has been developed that captures images of the interior of a vehicle and uses information extracted from the occupants in the captured images to detect if the occupants are in an abnormal state.
例えば、特許文献1の異常判定装置では、車両のステアリングを操作可能な範囲として予め設定されている操作可能範囲から人が消失した後に、操作可能範囲に人が出現した場合、操作可能範囲に人が出現した位置である出現位置と、操作可能範囲から人が消失した位置である消失位置とが同じでないと、出現者と消失者とが同一人物ではないとし、ドライバが異常な状態であると判定する。また、出現位置と消失位置とが同じである場合、出現者と消失者が同一人物であるとしドライバが異常な状態でないと判定する。For example, in the abnormality determination device of Patent Document 1, if a person disappears from a preset operable range within which the vehicle's steering wheel can be operated and then reappears within the operable range, if the appearance position, where the person appeared within the operable range, and the disappearance position, where the person disappeared from the operable range, are not the same, the device determines that the person who appeared and the person who disappeared are not the same person, and that the driver is not in an abnormal state. Furthermore, if the appearance position and the disappearance position are the same, the device determines that the person who appeared and the person who disappeared are the same person, and that the driver is not in an abnormal state.
ところで、操作可能範囲における人の消失及び出現には様々な態様が考えられる。そのため、出現位置と消失位置を用いた判定では検出できないドライバの異常な状態も存在する。例えば、ドライバが異常な状態となり操作可能範囲から消失し、ドライバ以外の乗員がドライバを介抱しようとドライバの消失位置と同じ位置から操作可能範囲に出現した場合、特許文献1の異常判定装置ではドライバが異常な状態ではないと判定される。そのため、上述したような出現位置と消失位置との比較に基づきドライバの異常な状態を判定する特許文献1の異常判定装置では、ドライバの異常な状態の判定が十分でないため、乗員状態の検出精度が低下するという課題がある。 However, there are various possible ways in which a person may disappear or reappear within the operable range. Therefore, there are also abnormal driver conditions that cannot be detected by determining the appearance and disappearance positions. For example, if the driver becomes abnormal and disappears from the operable range, and a passenger other than the driver reappears within the operable range from the same position as the driver's disappearance in an attempt to assist the driver, the abnormality determination device of Patent Document 1 will determine that the driver is not in an abnormal state. Therefore, the abnormality determination device of Patent Document 1, which determines the driver's abnormal state based on a comparison of the appearance and disappearance positions as described above, has the problem of reduced accuracy in detecting the passenger's condition due to insufficient determination of the driver's abnormal state.
本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、乗員状態の検出精度の向上を図る乗員状態判定装置を提供することを目的とする。 This disclosure has been made to solve such problems and aims to provide an occupant condition determination device that improves the accuracy of detecting occupant conditions.
本開示に係る乗員状態判定装置は、車両の乗員のうち運転者の顔が存在し得る範囲である第1の範囲、及び運転者以外の顔が存在し得る範囲であって、第1の範囲と重複する範囲を有する第2の範囲の両方をそれぞれ含む複数の撮像画像において乗員の顔を検出する顔検出部と、複数の撮像画像において、第1の範囲で乗員の顔を検出できたか否かの第1の顔検出判定を行う第1の顔検出判定部と、第1の顔検出判定部から、複数の撮像画像のうちの第1の撮像画像において、乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、複数の撮像画像のうち第1の撮像画像より以前に撮像された第2の撮像画像を用いて、第1の範囲で乗員の顔を検出できたか否かの第2の顔検出判定を行う第2の顔検出判定部と、第2の顔検出判定部から乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、第1の撮像画像において検出された乗員の顔である第1の顔が、第1の撮像画像の第2の範囲に位置する場合に、第1の顔が運転者以外の顔であるとし、第1の顔が第1の撮像画像の第2の範囲に位置しない場合に、第1の顔が運転者の顔であるとの乗員判定を行う乗員判定部と、乗員判定部から第1の顔が運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合、複数の撮像画像のうち第1の撮像画像より以前に撮像され、第1の顔検出判定部により乗員の顔が検出できたことを示す判定結果が出力された第3の撮像画像を用いて、運転者が異常姿勢か否かの異常姿勢判定を行う異常姿勢判定部と、異常姿勢判定部の判定結果を用いて、運転者は異常状態であるか否かの異常状態判定を行う異常状態判定部と、を備える。 The occupant state determination device according to the present disclosure includes a face detection unit that detects the face of an occupant in a plurality of captured images, each of which includes both a first range, which is a range in which the face of the driver of a vehicle occupant may be present, and a second range, which is a range in which a face of a person other than the driver may be present and has a range overlapping with the first range; a first face detection determination unit that performs a first face detection determination as to whether the face of the occupant has been detected in the first range in the plurality of captured images; a second face detection determination unit that, when a determination result indicating that the face of the occupant has been detected in a first captured image of the plurality of captured images is obtained from the first face detection determination unit, performs a second face detection determination as to whether the face of the occupant has been detected in the first range using a second captured image of the plurality of captured images that was captured before the first captured image; and a second face detection determination unit that performs a second face detection determination as to whether the face of the occupant has been detected in the first range when a determination result indicating that the face of the occupant has not been detected is obtained from the second face detection determination unit. an occupant determination unit that, when a determination result indicating that the first face is a face other than the driver is obtained from the occupant determination unit, determines that the first face is a face other than the driver's if a first face, which is the face of an occupant detected in the first captured image, is located within a second range of the first captured image, and that the first face is the face of the driver if the first face is not located within the second range of the first captured image; an abnormal attitude determination unit that, when a determination result indicating that the first face is a face other than the driver is obtained from the occupant determination unit, determines whether the driver is in an abnormal attitude using a third captured image among the multiple captured images that was captured before the first captured image and for which a determination result indicating that the face of an occupant was detected was output by the first face detection determination unit; and an abnormal condition determination unit that determines whether the driver is in an abnormal condition using the determination result of the abnormal attitude determination unit.
本開示の実施形態による乗員状態判定装置によれば、乗員状態の検出精度を向上することができる。 The occupant condition determination device according to an embodiment of the present disclosure can improve the accuracy of detecting occupant conditions.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
本実施の形態に係る乗員状態判定装置1は、車両の乗員が撮像された撮像画像に基づき、車両の乗員の姿勢が異常姿勢であるか否かを判定する。
以下の本実施の形態では、一例として、乗員状態判定装置1が異常状態であるか否かを判定する対象となる車両の乗員は、車両の運転者とする。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1.
The occupant state determination device 1 according to this embodiment determines whether the posture of a vehicle occupant is abnormal based on a captured image of the vehicle occupant.
In the following embodiment, as an example, the vehicle occupant for whom the occupant state determination device 1 determines whether or not the vehicle is in an abnormal state is the driver of the vehicle.
図1は、本実施の形態に係る乗員状態判定装置1の構成を示すブロック図である。
また、図2は、車両の内部、後述する第1の範囲、及び後述する第2の範囲を示す図である。
本実施の形態では、乗員状態判定装置1は車両に搭載されているものと仮定する。ただし、乗員状態判定装置1は、車両に常設されるものに限られず、例えば、ポーダブルナビゲーション装置等、車両に持ち込み可能な携帯型のデバイスに構築されていてもよい。また、乗員状態判定装置1の一部又は全部が、車両との通信が可能なサーバー上に構築されていてもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an occupant condition determination device 1 according to this embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing the interior of the vehicle, a first range (to be described later), and a second range (to be described later).
In this embodiment, it is assumed that the occupant state determination device 1 is mounted on a vehicle. However, the occupant state determination device 1 is not limited to being permanently installed in a vehicle, and may be implemented in a portable device that can be carried into a vehicle, such as a portable navigation device. Furthermore, a part or all of the occupant state determination device 1 may be implemented on a server that can communicate with the vehicle.
乗員状態判定装置1は、撮像装置2及び出力装置3と接続され、乗員状態判定装置1と撮像装置2と出力装置3とで乗員状態判定システム100を構成する。 The occupant state determination device 1 is connected to an imaging device 2 and an output device 3, and the occupant state determination device 1, the imaging device 2, and the output device 3 together constitute an occupant state determination system 100.
撮像装置2は、車両に搭載され、運転者の顔が存在し得る範囲である第1の範囲6、及び運転者以外の顔が存在し得る範囲である第2の範囲7の両方を含む撮像範囲を撮像可能に設置されている。ここで、第1の範囲6とは、車両を運転するために運転席に着座している運転者の顔が位置する範囲である。車両の内部に設置された座席のうち左前の座席を運転席とした場合、第1の範囲6は、図2の点線で示される範囲となり、運転席のヘッドレスト61、及び運転席の背もたれ62の一部を含むように設定される。なお、これは一例に過ぎず、第1の範囲6は、乗員状態判定装置1の管理者等により適宜設定されてもよいし、乗員状態判定装置1に予め記憶されていてもよい。また、第2の範囲7の詳細については後述する。The imaging device 2 is mounted on the vehicle and is installed so that it can capture an imaging range that includes both a first range 6, which is the range in which the driver's face may be present, and a second range 7, which is the range in which faces other than the driver's may be present. Here, the first range 6 is the range in which the face of the driver sitting in the driver's seat to drive the vehicle is located. If the front left seat installed inside the vehicle is the driver's seat, the first range 6 is the range indicated by the dotted line in Figure 2 and is set to include the driver's seat headrest 61 and a portion of the driver's seat backrest 62. Note that this is merely an example; the first range 6 may be set as appropriate by an administrator of the occupant state determination device 1, or may be pre-stored in the occupant state determination device 1. Details of the second range 7 will be described later.
撮像装置2は、例えば、インストルメントパネルの車幅方向の中央部付近、又はセンターコンソールに設置されていることを想定している。例えば、撮像装置2は、車室内をモニタリングすることを目的に設置される、いわゆるDMS(Driver Monitoring System)と共用のものでもよい。撮像装置2は、可視光カメラ又は赤外線カメラである。撮像装置2は、例えば、30~60fps(frames per second)の間隔で車両内部を撮像して、撮像画像を乗員状態判定装置1の画像取得部11へ出力する。撮像装置2が、30fpsの間隔で車両内部を撮像している場合、1秒間に30フレーム撮像している。 The imaging device 2 is assumed to be installed, for example, near the center of the instrument panel in the vehicle width direction, or on the center console. For example, the imaging device 2 may be a device shared with a so-called DMS (Driver Monitoring System), which is installed for the purpose of monitoring the interior of the vehicle. The imaging device 2 is a visible light camera or an infrared camera. The imaging device 2 captures images of the interior of the vehicle at intervals of, for example, 30 to 60 fps (frames per second) and outputs the captured images to the image acquisition unit 11 of the occupant state determination device 1. When the imaging device 2 captures images of the interior of the vehicle at intervals of 30 fps, it captures 30 frames per second.
乗員状態判定装置1は、撮像装置2が撮像した撮像画像を用いて、運転者が異常状態であるか否かを判定する。例えば、乗員状態判定装置1は、運転者が異常状態であるか否かの判定を、毎フレーム行う。乗員状態判定装置1の詳細については、後述する。
乗員状態判定装置1は、運転者が異常状態であると判定した場合、運転者が異常状態であることに対する警告を、出力装置3から出力させる。
The occupant state determination device 1 determines whether or not the driver is in an abnormal state using the captured image captured by the imaging device 2. For example, the occupant state determination device 1 determines whether or not the driver is in an abnormal state for each frame. Details of the occupant state determination device 1 will be described later.
When the occupant state determination device 1 determines that the driver is in an abnormal state, it causes the output device 3 to output a warning that the driver is in an abnormal state.
出力装置3は、車両に搭載され、運転者が異常状態であることに対する警告を出力する。
出力装置3は、例えば、スピーカ等の音声出力装置である。出力装置3は、例えば、車両に設けられているオーディオ装置に備えられていてもよい。出力装置3は、例えば、乗員状態判定装置1から警告を出力させるための情報(以下「警告情報」という。)が出力されると、運転者が異常状態であることを知らせる警告音又は音声メッセージを出力する。また、出力装置3は、例えば、ディスプレイ等の表示装置でもよい。出力装置3は、例えば、乗員状態判定装置1から警告情報が出力されると、運転者が異常状態であることを知らせるメッセージを表示する。
The output device 3 is mounted on the vehicle and outputs a warning to the driver that an abnormal state is occurring.
The output device 3 is, for example, an audio output device such as a speaker. The output device 3 may be provided, for example, in an audio device provided in a vehicle. For example, when information for outputting a warning (hereinafter referred to as "warning information") is output from the occupant state determination device 1, the output device 3 outputs a warning sound or a voice message notifying the driver that an abnormal state is present. The output device 3 may also be, for example, a display device. For example, when warning information is output from the occupant state determination device 1, the output device 3 displays a message notifying the driver that an abnormal state is present.
また、出力装置3は、例えば、他車両から視認可能に車両外装等に設けられた方向指示器、ハザードランプ又は前照灯等であってもよい。例えば、乗員状態判定装置1は、出力装置3に、警告情報を出力して、他車両の乗員等、車両外に存在する人間へ、車両の運転者が異常状態である旨を報知させることもできる。
出力装置3は、例えば、他車両に搭載されていてもよい。乗員状態判定装置1は、他車両に搭載されている出力装置3に警告情報を送信して、他車両の乗員に対し、車両の運転者が異常状態である旨を知らせる音声出力又は表示等を行うこともできる。
The output device 3 may be, for example, a turn signal, a hazard lamp, or a headlight that is provided on the exterior of the vehicle so as to be visible from other vehicles. For example, the occupant state determination device 1 may output warning information to the output device 3 to notify people outside the vehicle, such as occupants of other vehicles, that the driver of the vehicle is in an abnormal state.
The output device 3 may be mounted on, for example, another vehicle. The occupant state determination device 1 can transmit warning information to the output device 3 mounted on the other vehicle and output a voice or a display to notify the occupant of the other vehicle that the driver of the vehicle is in an abnormal state.
図1に示されているように、乗員状態判定装置1は、画像取得部11、顔検出部12、特徴量検出部13、基準特徴量推定部14、及び判定部1515を備える。
特徴量検出部13は、顔向き検出部31、頭位置検出部32、パーツ位置検出部33、及び検出信頼度算出部34を備える。
判定部15は、第1の顔検出判定部51、第2の顔検出判定部52、乗員判定部53、異常姿勢判定部54、及び異常状態判定部55を備える。
As shown in FIG. 1, the occupant state determination device 1 includes an image acquisition unit 11, a face detection unit 12, a feature amount detection unit 13, a reference feature amount estimation unit 14, and a determination unit 1515.
The feature amount detection unit 13 includes a face direction detection unit 31, a head position detection unit 32, a facial feature position detection unit 33, and a detection reliability calculation unit .
The determination unit 15 includes a first face detection determination unit 51 , a second face detection determination unit 52 , an occupant determination unit 53 , an abnormal posture determination unit 54 , and an abnormal state determination unit 55 .
画像取得部11は、撮像装置2から撮像画像を取得する。画像取得部11は、取得した撮像画像を、顔検出部12に出力する。 The image acquisition unit 11 acquires the captured image from the imaging device 2. The image acquisition unit 11 outputs the acquired captured image to the face detection unit 12.
顔検出部12は、画像取得部11が取得した撮像画像の第1の範囲6において運転者の顔を検出する。
詳細には、顔検出部12は、撮像画像に対して、エッジ検出等、公知の画像認識技術を用いて、運転者の顔のパーツを示す運転者の顔の特徴点を検出する。なお、顔のパーツとは、目尻、目頭、鼻、口、眉又は顎等である。運転者の顔の特徴点は、例えば、撮像画像上の座標であらわされる。
また、顔検出部12は、運転者の顔領域を検出する。運転者の顔領域は、例えば、運転者の顔の輪郭を囲む最小矩形とする。運転者の顔領域は、例えば、撮像画像上の上記最小矩形の四隅の座標であらわされる。
顔検出部12は、検出した運転者の顔の特徴点及び顔領域に関する情報(以下「顔情報」という。)を、特徴量検出部13に出力する。顔情報は、例えば、運転者の顔の特徴点及び顔領域を特定可能な情報が付与された撮像画像である。
The face detection unit 12 detects the face of the driver in the first range 6 of the captured image acquired by the image acquisition unit 11 .
Specifically, the face detection unit 12 detects facial feature points of the driver, which indicate facial features of the driver, using known image recognition techniques such as edge detection on the captured image. Note that facial features include the corners and corners of the eyes, nose, mouth, eyebrows, chin, etc. The facial feature points of the driver are represented by, for example, coordinates on the captured image.
The face detection unit 12 also detects the driver's face area. The driver's face area is, for example, the smallest rectangle that encloses the outline of the driver's face. The driver's face area is represented, for example, by the coordinates of the four corners of the smallest rectangle on the captured image.
The face detection unit 12 outputs information about the detected facial feature points and facial area of the driver (hereinafter referred to as "face information") to the feature amount detection unit 13. The face information is, for example, a captured image to which information that can identify the facial feature points and facial area of the driver is added.
特徴量検出部13は、顔検出部12が検出した運転者の顔を用いて、運転者の顔の特徴量を検出する。特徴量とは、運転者の顔向き、運転者の頭位置、及び運転者の顔のパーツである。本実施の形態において、特徴量検出部13が検出する運転者の顔向き及び頭位置は、例えば、実空間上の顔向き及び頭位置である。本実施の形態において、特徴量検出部13が検出する運転者の顔のパーツ位置は、例えば、撮像画像上の顔のパーツ位置である。本実施の形態では、一例として、運転者の顔のパーツは、運転者の目とする。以下、運転者の顔のパーツは運転者の目であるものとして説明する。 The feature detection unit 13 detects the features of the driver's face using the driver's face detected by the face detection unit 12. The features are the driver's facial direction, the driver's head position, and the driver's facial features. In this embodiment, the driver's facial direction and head position detected by the feature detection unit 13 are, for example, the facial direction and head position in real space. In this embodiment, the positions of the driver's facial features detected by the feature detection unit 13 are, for example, the positions of the facial features in the captured image. In this embodiment, as an example, the driver's facial features are the driver's eyes. In the following description, the driver's facial features are assumed to be the driver's eyes.
顔向き検出部31は、顔検出部12から出力された顔情報に基づき、詳細には、顔検出部12が検出した撮像画像における運転者の顔に基づき、実空間上の運転者の顔向きを検出する。顔向き検出部31は、例えば、撮像画像から顔向きを検出する公知の顔向き検出技術を用いて、運転者の顔向きを検出すればよい。運転者の顔向きは、例えば、予め決められた基準となる、車両の上下方向の軸に対する回転角であるヨー角、車両の左右方向の軸に対する回転角であるピッチ角及び車両の前後方向の軸に対する回転角であるロール角の少なくとも一方であらわされる。顔向き検出部31は、運転者の顔向きに関する情報(以下「顔向き情報」という。)を、基準特徴量推定部14及び判定部15に出力する。顔向き情報は、ヨー角、ピッチ角及びロール角の情報の少なくとも一方を含む。The face direction detection unit 31 detects the driver's face direction in real space based on the face information output from the face detection unit 12, specifically, based on the driver's face in the captured image detected by the face detection unit 12. The face direction detection unit 31 may detect the driver's face direction, for example, using a known face direction detection technique that detects face direction from a captured image. The driver's face direction is represented, for example, by at least one of a yaw angle, which is a rotation angle about the vehicle's vertical axis, a pitch angle, which is a rotation angle about the vehicle's horizontal axis, and a roll angle, which is a rotation angle about the vehicle's longitudinal axis, which serve as a predetermined reference. The face direction detection unit 31 outputs information regarding the driver's face direction (hereinafter referred to as "face direction information") to the reference feature estimation unit 14 and the determination unit 15. The face direction information includes at least one of yaw angle, pitch angle, and roll angle information.
頭位置検出部32は、顔検出部12から出力された顔情報に基づき、詳細には、顔検出部12が検出した撮像画像における運転者の顔に基づき、実空間上の運転者の頭位置を検出する。本実施の形態において、撮像画像における運転者の頭位置は、例えば、運転者の眉間の中心で示される。頭位置検出部32は、例えば、撮像画像上の運転者の眉間の中心に対応する実空間上の点を、運転者の頭位置として検出する。なお、これは一例に過ぎず、撮像画像における運転者の頭の位置は、例えば、運転者の顔領域の中心又は運転者の両目頭を結ぶ直線の中心で示されてもよい。この場合、頭位置検出部32は、例えば、撮像画像上の運転者の顔領域の中心、又は、運転者の両目頭を結ぶ直線の中心に対応する実空間上の点を、実空間上の運転者の頭位置として検出する。 The head position detection unit 32 detects the driver's head position in real space based on the face information output from the face detection unit 12, specifically based on the driver's face in the captured image detected by the face detection unit 12. In this embodiment, the driver's head position in the captured image is indicated, for example, by the center of the driver's eyebrows. The head position detection unit 32 detects, for example, a point in real space corresponding to the center of the driver's eyebrows in the captured image as the driver's head position. Note that this is merely an example, and the driver's head position in the captured image may also be indicated, for example, by the center of the driver's facial area or the center of a line connecting the inner corners of the driver's eyes. In this case, the head position detection unit 32 detects, for example, a point in real space corresponding to the center of the driver's facial area in the captured image or the center of a line connecting the inner corners of the driver's eyes as the driver's head position in real space.
頭位置検出部32は、例えば、撮像画像上の点を実空間上の点に変換する公知の座標変換技術を用いて、運転者の頭位置を検出すればよい。運転者の頭位置は、例えば、実空間上の座標であらわされる。頭位置検出部32は、検出した運転者の頭位置に関する情報(以下「頭位置情報」という。)を、基準特徴量推定部14及び判定部15に出力する。頭位置情報は、運転者の頭位置の座標情報を含む。 The head position detection unit 32 may detect the driver's head position, for example, using a known coordinate transformation technique that converts points on a captured image into points in real space. The driver's head position is expressed, for example, by coordinates in real space. The head position detection unit 32 outputs information related to the detected driver's head position (hereinafter referred to as "head position information") to the reference feature estimation unit 14 and the determination unit 15. The head position information includes coordinate information of the driver's head position.
パーツ位置検出部33は、顔検出部12から出力された顔情報に基づき、詳細には、顔検出部12が検出した撮像画像における運転者の顔に基づき、撮像画像上の運転者の目の位置を検出する。なお、顔検出部12は、撮像画像上の運転者の右目の位置、及び左目の位置を、それぞれ検出する。本実施の形態において、運転者の目の位置は、撮像画像上で運転者の目頭と目尻を結ぶ直線の中心とする。パーツ位置検出部33は、例えば、公知の画像認識技術を用いて、運転者の目の位置を検出すればよい。運転者の目の位置は、例えば、撮像画像上の座標であらわされる。パーツ位置検出部33は、検出した運転者の目の位置に関する情報(以下「パーツ位置情報」という。)を、判定部15に出力する。パーツ位置情報は、運転者の右目の位置の座標情報及び運転者の左目の位置の座標情報を含む。 The feature position detection unit 33 detects the position of the driver's eyes in the captured image based on the face information output from the face detection unit 12, specifically, based on the driver's face in the captured image detected by the face detection unit 12. The face detection unit 12 detects the positions of the driver's right eye and left eye in the captured image. In this embodiment, the position of the driver's eyes is defined as the center of a line connecting the inner corner and outer corner of the driver's eye in the captured image. The feature position detection unit 33 may detect the position of the driver's eyes using, for example, known image recognition technology. The position of the driver's eyes is represented, for example, by coordinates on the captured image. The feature position detection unit 33 outputs information regarding the detected position of the driver's eyes (hereinafter referred to as "feature position information") to the determination unit 15. The feature position information includes coordinate information for the position of the driver's right eye and coordinate information for the position of the driver's left eye.
検出信頼度算出部34は、検出された運転者の顔向き及び頭位置の少なくとも一方が、予め定められた運転者の顔向き及び頭位置の少なくとも一方である信頼度を示す顔検出信頼度を算出する。また、検出信頼度算出部34は、検出された顔のパーツが予め定められた顔のパーツである信頼度を示す顔パーツ検出信頼度を算出する。
そして、検出信頼度算出部34は、算出された顔検出信頼度及び顔パーツ検出信頼度を、判定部15に出力する。顔検出信頼度及び顔パーツ検出信頼度の算出方法については、例えば、下記の文献に示された方法等を用いることができる。下記の文献では、事前に大量の顔画像から学習しておいた顔向き及び頭位置の少なくとも一方と、運転者を撮影した画像から抽出された顔向き及び頭位置のパーツの少なくとも一方のマッチングにおけるマッチ度合いから、顔検出信頼度が算出される。また、事前に大量の顔画像から学習しておいた顔のパーツと、運転者を撮影した画像から抽出された顔のパーツのマッチングにおけるマッチ度合いから、顔パーツ検出信頼度が算出される。
“RapidObjectDetectionusingaBoostedCascadeofSimpleFeatures”,2001,PaulViola,etal.
The detection reliability calculation unit 34 calculates a face detection reliability indicating the reliability that at least one of the detected face direction and head position of the driver is the predetermined face direction and head position of the driver. The detection reliability calculation unit 34 also calculates a face part detection reliability indicating the reliability that the detected face parts are the predetermined face parts.
The detection reliability calculation unit 34 then outputs the calculated face detection reliability and facial part detection reliability to the determination unit 15. The face detection reliability and facial part detection reliability can be calculated, for example, using the methods described in the following documents. In the following document, the face detection reliability is calculated from the degree of match between at least one of a face direction and a head position learned in advance from a large number of face images and at least one of face direction and head position parts extracted from an image of the driver. Furthermore, the facial part detection reliability is calculated from the degree of match between face parts learned in advance from a large number of face images and face parts extracted from an image of the driver.
“Rapid Object Detection Boosted Cascade of Simple Features”, 2001, Paul Viola, etal.
以下の説明では、特徴量検出部13が検出した特徴量とは、運転者の顔向き、運転者の頭位置、及び運転者の顔のパーツを指す。また、特徴量検出部13が検出した特徴量のうち、運転者の顔向き及び頭位置の少なくとも一方を第1の特徴量とし、特徴量から導出される顔検出信頼度及び顔パーツ検出信頼度の少なくとも一方を第2の特徴量とする。In the following description, the features detected by the feature detection unit 13 refer to the driver's facial orientation, the driver's head position, and the driver's facial features. Furthermore, of the features detected by the feature detection unit 13, at least one of the driver's facial orientation and head position is defined as a first feature, and at least one of the face detection reliability and facial feature detection reliability derived from the features is defined as a second feature.
基準特徴量推定部14は、顔向き情報及び頭位置情報の少なくとも一方を用いて、運転者の基準となる特徴量を基準特徴量として推定する。具体的には、基準特徴量推定部14は、予め定められた期間(以下「基準設定期間」という。)にて検出された運転者の顔向き及び頭位置の少なくとも一方を用いて、運転者の基準となる顔向き及び頭位置の少なくとも一方を基準特徴量として推定する。基準設定期間は、例えば、車両のイグニッションがONにされてから予め設定された時間(例えば、10秒)が経過するまでの期間である。なお、これは一例に過ぎず、基準設定期間は、例えば、車速が予め決められた速度(例えば、25[km/h])以上であって、かつ、操舵角が予め決められた範囲内(例えば、±20度)である場合の予め定められた時間(例えば、3秒)としてもよい。The reference feature estimation unit 14 estimates the driver's reference feature as a reference feature using at least one of facial direction information and head position information. Specifically, the reference feature estimation unit 14 estimates at least one of the driver's reference facial direction and head position as a reference feature using at least one of the driver's facial direction and head position detected over a predetermined period (hereinafter referred to as the "reference setting period"). The reference setting period is, for example, the period from when the vehicle ignition is turned on until a predetermined time (e.g., 10 seconds) has elapsed. Note that this is merely an example, and the reference setting period may be, for example, a predetermined time (e.g., 3 seconds) when the vehicle speed is equal to or greater than a predetermined speed (e.g., 25 km/h) and the steering angle is within a predetermined range (e.g., ±20 degrees).
また、運転者の顔向き及び頭位置の少なくとも一方を用いて、運転者の基準となる顔向き及び頭位置の少なくとも一方を基準特徴量として推定したが、運転者の顔向き及び頭位置の少なくとも一方と顔検出信頼度を用いて、基準特徴量を推定してもよい。
基準特徴量推定部14は、例えば、基準設定期間に運転者の顔向き及び頭位置の少なくとも一方の平均値を、運転者の基準特徴量における顔向き及び頭位置の少なくとも一方と推定する。
基準特徴量推定部14は、推定した運転者の基準特徴量に関する情報(以下「基準特徴量情報」という。)を、判定部15に出力する。基準特徴量情報は、運転者の基準特徴量における顔向き及び頭位置の少なくとも一方の情報を含む。なお、運転者の基準特徴量における顔向きは、ヨー角、ピッチ角及びロール角のうち少なくともいずれか一方であらわされる。運転者の基準特徴量における顔向き頭位置は、例えば、実空間上の座標であらわされる。また、基準特徴量情報は、運転者の頭位置の情報として、運転者の頭位置の座標情報を含む。
In addition, at least one of the driver's face direction and head position is used to estimate the reference feature, but the reference feature may also be estimated using at least one of the driver's face direction and head position and the face detection reliability.
For example, the reference feature estimation unit 14 estimates the average value of at least one of the driver's face direction and head position during the reference setting period as at least one of the driver's face direction and head position in the driver's reference feature.
The reference feature estimation unit 14 outputs information on the estimated reference feature of the driver (hereinafter referred to as "reference feature information") to the determination unit 15. The reference feature information includes information on at least one of the facial orientation and head position in the reference feature of the driver. The facial orientation in the reference feature of the driver is expressed by at least one of the yaw angle, pitch angle, and roll angle. The facial orientation and head position in the reference feature of the driver is expressed, for example, by coordinates in real space. The reference feature information also includes coordinate information of the driver's head position as information on the driver's head position.
以下の説明では、画像取得部11が取得した撮像画像のうち最新の撮像画像を第1の撮像画像という。また第1の撮像画像を現在フレームと表現する場合もある。 In the following description, the most recent captured image among the captured images acquired by the image acquisition unit 11 will be referred to as the first captured image. The first captured image may also be referred to as the current frame.
第1の顔検出判定部51は、特徴量検出部13が撮像画像において算出した第2の特徴量を用いて、第1の範囲で乗員の顔を検出できたか否かの第1の顔検出判定を行う。
以下の説明では、第1の顔検出判定に用いられる撮像画像が第1の撮像画像である場合の乗員状態判定装置の処理について説明する。
例えば、第1の顔検出判定部51が、第1の撮像画像において第1の顔検出判定を行う場合、第1の顔検出判定部51は、特徴量検出部13が第1の撮像画像において算出した第2の特徴量である第1の顔検出用特徴量を用いて、第1の範囲6で乗員の顔を検出できたか否かの第1の顔検出判定を行う。
The first face detection determination unit 51 uses the second feature amount calculated in the captured image by the feature amount detection unit 13 to perform a first face detection determination as to whether or not the face of the occupant has been detected within the first range.
In the following description, the process of the occupant state determination device when the captured image used for the first face detection determination is the first captured image will be described.
For example, when the first face detection judgment unit 51 performs a first face detection judgment in the first captured image, the first face detection judgment unit 51 performs a first face detection judgment as to whether or not the occupant's face has been detected in the first range 6 using the first face detection feature, which is the second feature calculated by the feature detection unit 13 in the first captured image.
まず、第1の顔検出用特徴量である第1の顔検出信頼度を用いる場合の第1の顔検出判定について説明する。第1の顔検出判定部51は、第1の顔検出信頼度が第4の閾値以上であるか否かを判定する。第1の顔検出判定部51は、第1の顔検出信頼度が第4の閾値以上である場合に、乗員の顔を検出できたとし、第1の顔検出信頼度が第4の閾値未満である場合に、乗員の顔を検出できなかったと判定する。 First, we will explain the first face detection judgment when using the first face detection reliability, which is the first face detection feature. The first face detection judgment unit 51 judges whether the first face detection reliability is equal to or greater than a fourth threshold. If the first face detection reliability is equal to or greater than the fourth threshold, the first face detection judgment unit 51 determines that the occupant's face has been detected, and if the first face detection reliability is less than the fourth threshold, it determines that the occupant's face has not been detected.
第1の顔検出判定部51は、第1の顔検出信頼度が第4の閾値以上である場合、乗員の顔を検出できたことを示す情報及び第1の撮像画像を示す情報を含む判定結果である第1の判定結果を第2の顔検出判定部52、乗員判定部53及び異常姿勢判定部54に出力する。第1の顔検出判定部51は、第1の顔検出信頼度が第4の閾値未満である場合、乗員の顔を検出できなかったことを示す情報及び第1の撮像画像を示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。 When the first face detection reliability is equal to or greater than the fourth threshold, the first face detection determination unit 51 outputs a first determination result, which is a determination result including information indicating that the occupant's face was detected and information indicating the first captured image, to the second face detection determination unit 52, the occupant determination unit 53, and the abnormal posture determination unit 54. When the first face detection reliability is less than the fourth threshold, the first face detection determination unit 51 outputs a determination result including information indicating that the occupant's face was not detected and information indicating the first captured image to the abnormal posture determination unit 54.
続いて、第1の顔検出用特徴量である第1の顔パーツ検出信頼度を用いる場合の第1の顔検出判定について説明する。第1の顔検出判定部51は、第1の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値以上であるか否かを判定する。第1の顔検出判定部51は、第1の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値以上である場合に、乗員の顔を検出できたとし、第1の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値未満である場合に、乗員の顔を検出できなかったと判定する。 Next, we will explain the first face detection judgment when using the first facial part detection reliability, which is the first face detection feature. The first face detection judgment unit 51 judges whether the first facial part detection reliability is equal to or greater than a fifth threshold. If the first facial part detection reliability is equal to or greater than the fifth threshold, the first face detection judgment unit 51 determines that the occupant's face has been detected, and if the first facial part detection reliability is less than the fifth threshold, it determines that the occupant's face has not been detected.
第1の顔検出判定部51は、第1の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値以上である場合、乗員の顔を検出できたことを示す情報及び第1の撮像画像を示す情報を含む判定結果を第2の顔検出判定部52に出力する。第1の顔検出判定部51は、第1の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値未満である場合、乗員の顔を検出できなかったことを示す情報及び第1の撮像画像を示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。 When the first facial part detection reliability is equal to or greater than the fifth threshold, the first face detection determination unit 51 outputs a determination result including information indicating that the occupant's face was detected and information indicating the first captured image to the second face detection determination unit 52. When the first facial part detection reliability is less than the fifth threshold, the first face detection determination unit 51 outputs a determination result including information indicating that the occupant's face was not detected and information indicating the first captured image to the abnormal posture determination unit 54.
なお、第1の顔検出信頼度及び第1の顔パーツ検出信頼度のいずれか一方を用いて、第1の顔検出判定を行う例を示したが、これに限らず、第1の顔検出信頼度及び第1の顔パーツ検出信頼度を用いて第1の顔検出判定を行ってもよい。この場合、第1の顔検出判定部51は、第1の顔検出信頼度が第4の閾値以上であり、第1の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値以上である場合、乗員の顔を検出できたとし、第1の顔検出信頼度が第4の閾値未満、又は第1の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値未満である場合、乗員の顔を検出できなかったと判定する。While an example has been shown in which the first face detection determination is made using either the first face detection reliability or the first facial part detection reliability, the present invention is not limited to this, and the first face detection determination may be made using both the first face detection reliability and the first facial part detection reliability. In this case, the first face detection determination unit 51 determines that the occupant's face has been detected if the first face detection reliability is equal to or greater than the fourth threshold and the first facial part detection reliability is equal to or greater than the fifth threshold, and determines that the occupant's face has not been detected if the first face detection reliability is less than the fourth threshold or the first facial part detection reliability is less than the fifth threshold.
第2の顔検出判定部52は、第1の顔検出判定部51から第1の撮像画像において乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、第1の撮像画像より以前に撮像された第2の撮像画像を用いて、第1の範囲6で乗員の顔を検出できたか否かの第2の顔検出判定を行う。具体的には、第2の顔検出判定部52は、特徴量検出部13が第2の撮像画像において算出した第2の特徴量である第2の顔検出用特徴量を用いて、第2の顔検出判定を行う。具体的には、第2の撮像画像は第1の撮像画像より1フレーム前の撮像画像である。また第2の撮像画像を直前フレームと表現する場合もある。 When the second face detection determination unit 52 receives a determination result from the first face detection determination unit 51 indicating that the occupant's face was detected in the first captured image, it performs a second face detection determination to determine whether the occupant's face was detected in the first range 6 using a second captured image captured before the first captured image. Specifically, the second face detection determination unit 52 performs the second face detection determination using second face detection features, which are second features calculated in the second captured image by the feature detection unit 13. Specifically, the second captured image is the captured image one frame before the first captured image. The second captured image may also be referred to as the immediately preceding frame.
まず、第2の顔検出用特徴量である第2の顔検出信頼度を用いる場合の第2の顔検出判定について説明する。第2の顔検出判定部52は、第2の顔検出信頼度が第4の閾値以上であるか否かを判定する。第2の顔検出判定部52は、第2の顔検出信頼度が第4の閾値以上である場合に、乗員の顔を検出できたとし、第2の顔検出信頼度が第4の閾値未満である場合に、乗員の顔を検出できなかったと判定する。 First, we will explain the second face detection judgment when using the second face detection reliability, which is the second face detection feature. The second face detection judgment unit 52 judges whether the second face detection reliability is equal to or greater than a fourth threshold. If the second face detection reliability is equal to or greater than the fourth threshold, the second face detection judgment unit 52 determines that the occupant's face has been detected, and if the second face detection reliability is less than the fourth threshold, the second face detection judgment unit 52 determines that the occupant's face has not been detected.
第2の顔検出判定部52は、第2の顔検出信頼度が第4の閾値以上である場合、乗員の顔を検出できたことを示す情報及び第2の撮像画像を示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。第2の顔検出判定部52は、第2の顔検出信頼度が第4の閾値未満である場合、乗員の顔を検出できなかったことを示す情報及び第2の撮像画像を示す情報を含む判定結果を乗員判定部53に出力する。 When the second face detection reliability is equal to or greater than the fourth threshold, the second face detection determination unit 52 outputs a determination result including information indicating that the occupant's face was detected and information indicating the second captured image to the abnormal posture determination unit 54. When the second face detection reliability is less than the fourth threshold, the second face detection determination unit 52 outputs a determination result including information indicating that the occupant's face was not detected and information indicating the second captured image to the occupant determination unit 53.
続いて、第2の顔検出用特徴量である第2の顔パーツ検出信頼度を用いる場合の第2の顔検出判定について説明する。第2の顔検出判定部52は、第2の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値以上であるか否かを判定する。第2の顔検出判定部52は、第2の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値以上である場合に、乗員の顔を検出できたとし、第2の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値未満である場合に、乗員の顔を検出できなかったと判定する。 Next, we will explain the second face detection judgment when using the second facial part detection reliability, which is the second face detection feature. The second face detection judgment unit 52 judges whether the second facial part detection reliability is equal to or greater than a fifth threshold. If the second facial part detection reliability is equal to or greater than the fifth threshold, the second face detection judgment unit 52 determines that the occupant's face has been detected, and if the second facial part detection reliability is less than the fifth threshold, the second face detection judgment unit 52 determines that the occupant's face has not been detected.
第2の顔検出判定部52は、第2の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値以上である場合、乗員の顔を検出できたことを示す情報及び第2の撮像画像を示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。第2の顔検出判定部52は、第2の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値未満である場合、乗員の顔を検出できなかったことを示す情報及び第2の撮像画像を示す情報を含む判定結果を乗員判定部53に出力する。 When the second facial part detection reliability is equal to or greater than the fifth threshold, the second face detection determination unit 52 outputs a determination result including information indicating that the occupant's face was detected and information indicating the second captured image to the abnormal posture determination unit 54. When the second facial part detection reliability is less than the fifth threshold, the second face detection determination unit 52 outputs a determination result including information indicating that the occupant's face was not detected and information indicating the second captured image to the occupant determination unit 53.
なお、第2の顔検出信頼度及び第2の顔パーツ検出信頼度のいずれか一方を用いて、第2の顔検出判定を行う例を示したが、これに限らず、第2の顔検出信頼度及び第2の顔パーツ検出信頼度を用いて第2の顔検出判定を行ってもよい。この場合、第2の顔検出判定部52は、第2の顔検出信頼度が第4の閾値以上であり、第2の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値以上である場合、乗員の顔を検出できたとし、第2の顔検出信頼度が第4の閾値未満、又は第2の顔パーツ検出信頼度が第5の閾値未満である場合、乗員の顔を検出できなかったと判定する。While an example has been shown in which the second face detection determination is made using either the second face detection reliability or the second facial part detection reliability, the present invention is not limited to this, and the second face detection determination may be made using both the second face detection reliability and the second facial part detection reliability. In this case, the second face detection determination unit 52 determines that the occupant's face has been detected if the second face detection reliability is equal to or greater than the fourth threshold and the second facial part detection reliability is equal to or greater than the fifth threshold, and determines that the occupant's face has not been detected if the second face detection reliability is less than the fourth threshold or the second facial part detection reliability is less than the fifth threshold.
乗員判定部53は、第2の顔検出判定部52から乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、第1の撮像画像において検出された乗員の顔である第1の顔が、第1の撮像画像の第2の範囲に位置する場合に、第1の顔が運転者以外の顔であるとし、第1の顔が第1の撮像画像の第2の範囲に位置しない場合に、第1の顔が運転者の顔であるとの乗員判定を行う。 When the occupant determination unit 53 obtains a determination result from the second face detection determination unit 52 indicating that the occupant's face could not be detected, it determines that the first face, which is the occupant's face detected in the first captured image, is a face other than that of the driver if the first face is located within a second range of the first captured image, and determines that the first face is the driver's face if the first face is not located within the second range of the first captured image.
ここで、運転者以外の顔が、運転者以外の乗員である他乗員の顔である場合の第2の範囲7について説明する。第2の範囲7とは、他乗員の顔が位置すると考えられる範囲である。より具体的には、第2の範囲7は、車両の運転席以外の座席に着座している他乗員の顔が位置する範囲、及び異常状態となった運転者を介抱しようとした他乗員の顔が位置する範囲を含む。図2に示すように、第2の範囲7は、一点鎖線で示される範囲であり、運転席の背もたれ62の一部と、助手席のヘッドレスト71、後部座席のヘッドレスト73等の運転席以外の座席のヘッドレストと、助手席の背もたれ72、後部座席の背もたれ74等の運転席以外の座席の背もたれの一部とを含むように設定される。なお、これは一例に過ぎず、第2の範囲7は、乗員状態判定装置1の管理者等により適宜設定されてもよいし、乗員状態判定装置1に予め記憶されていてもよい。Here, we will explain the second range 7 when the face other than the driver's is the face of another occupant other than the driver. The second range 7 is the range where the face of the other occupant is likely to be located. More specifically, the second range 7 includes the range where the faces of other occupants seated in seats other than the driver's seat of the vehicle are located, as well as the range where the faces of other occupants attempting to assist the driver in an abnormal condition are located. As shown in FIG. 2 , the second range 7 is the range indicated by the dashed-dotted line and is set to include a portion of the driver's seat backrest 62, headrests of seats other than the driver's seat, such as the passenger seat headrest 71 and the rear seat headrest 73, and portions of the backrests of seats other than the driver's seat, such as the passenger seat backrest 72 and the rear seat backrest 74. Note that this is merely an example; the second range 7 may be set as appropriate by an administrator of the occupant state determination device 1, or may be pre-stored in the occupant state determination device 1.
なお、本実施の形態では、運転者以外の顔が他乗員の顔である例を示したが、これに限定されず、運転者以外の顔には、人間の顔に似た形状や構造的特徴を持つ模様、具体的には、お面や衣服にプリントされている顔、風景模様等も含まれる。 In this embodiment, an example has been given in which the faces other than the driver are the faces of other passengers, but this is not limited to this, and faces other than the driver also include patterns with shapes or structural features similar to those of a human face, specifically faces printed on masks or clothing, landscape patterns, etc.
ここで、乗員判定部53が乗員判定を行う理由について説明する。まず、乗員判定部53が、第2の顔検出判定部52から乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合(以下、「場合A」という。)というのは、第1の撮像画像に設定された第1の範囲6において乗員の顔が検出でき、第2の撮像画像に設定された第1の範囲6において乗員の顔が検出できなかった場合を指す。先述のとおり第2の撮像画像は第1の撮像画像より以前に撮像されているので、つまり、場合Aというのは、乗員状態判定装置1において乗員の顔が検出できなくなった後に、乗員の顔が再度検出できるようになった場合(以下、「顔ロスト復帰」という。)を指す。例えば、顔ロスト復帰には、運転者が運転席付近の物を拾うために第1の範囲6から消失し、再度第1の範囲6に出現した状態、運転者が異常状態となり第1の範囲6から消失し、他乗員が運転者を介抱しようと第1の範囲6に出現した状態等が含まれる。つまり、顔ロスト復帰となると、第1の撮像画像に設定された第1の範囲6において検出される乗員の顔が、運転者以外の顔である可能性がある。そのため、乗員判定部53で乗員判定を実施しない場合、運転者以外の顔に関する情報を用いて、後述する異常姿勢判定が行われる。つまり、乗員状態判定装置1が異常状態であるか否かを判定する対象ではない運転者以外の顔に関する情報が、異常姿勢判定に用いられることにより、異常姿勢判定の判定結果を用いて行われる、後述する異常状態判定の判定精度が低下する。その結果、乗員状態判定装置1において乗員状態の検出精度が低下する可能性がある。以上の理由により、乗員判定部53は乗員判定を行う。Here, we will explain why the occupant determination unit 53 performs occupant determination. First, when the occupant determination unit 53 receives a determination result from the second face detection determination unit 52 indicating that the occupant's face could not be detected (hereinafter referred to as "Case A"), this refers to a case where the occupant's face was detected in the first range 6 set in the first captured image but not in the first range 6 set in the second captured image. As previously mentioned, the second captured image was captured before the first captured image. In other words, Case A refers to a case where the occupant's face could no longer be detected by the occupant state determination device 1, but the occupant's face can be detected again (hereinafter referred to as "face lost return"). For example, face lost return includes a state where the driver disappears from the first range 6 to pick up an object near the driver's seat and then reappears in the first range 6, or a state where the driver becomes abnormal and disappears from the first range 6, and another occupant reappears in the first range 6 to assist the driver. In other words, when face loss recovery occurs, there is a possibility that the face of an occupant detected in the first range 6 set in the first captured image is a face other than that of the driver. Therefore, if the occupant determination unit 53 does not perform occupant determination, an abnormal posture determination, which will be described later, is performed using information about faces other than that of the driver. In other words, if information about faces other than that of the driver, which are not the subject of the occupant state determination device 1's determination of whether or not an abnormal state exists, is used in the abnormal posture determination, the accuracy of the abnormal state determination, which will be described later, performed using the results of the abnormal posture determination, is reduced. As a result, there is a possibility that the accuracy of detecting the occupant state in the occupant state determination device 1 is reduced. For the above reasons, the occupant determination unit 53 performs occupant determination.
具体的には、乗員判定部53は、少なくとも第2の範囲7に乗員の顔が位置するか否かを判定することにより、乗員判定を行う。
本実施の形態では、乗員判定部53で行われる乗員判定を5つ説明する。乗員判定部53では、5つの乗員判定のうちのいずれか一つを行う。
Specifically, the occupant determination unit 53 determines whether or not the face of the occupant is located at least within the second range 7, thereby performing the occupant determination.
In this embodiment, five types of occupant determination will be described, which are performed by the occupant determination unit 53. The occupant determination unit 53 performs one of the five occupant determinations.
以下の説明では、特徴量検出部13が第1の撮像画像において検出した第1の特徴量を第1の判定用特徴量、第1の撮像画像より以前に撮像され、第1の顔検出判定部51により乗員の顔が検出できたことを示す判定結果が出力された撮像画像である第3の撮像画像において特徴量検出部13が検出した第1の特徴量を第3の判定用特徴量とする。 In the following description, the first feature detected by the feature detection unit 13 in the first captured image will be referred to as the first judgment feature, and the first feature detected by the feature detection unit 13 in the third captured image, which is an image captured before the first captured image and for which the first face detection judgment unit 51 has output a judgment result indicating that the occupant's face was detected, will be referred to as the third judgment feature.
ここで、第3の撮像画像について説明する。第3の撮像画像とは、第1の撮像画像を用いた乗員判定までに第1の顔検出判定部51より出力された判定結果を用いて決定される。具体的には、第3の撮像画像は、第1の撮像画像より、1フレーム以上前の撮像画像であり、第1の顔検出判定部51により乗員の顔を検出できたと判定される撮像画像である。 Here, we will explain the third captured image. The third captured image is determined using the judgment results output by the first face detection judgment unit 51 up until the occupant judgment using the first captured image. Specifically, the third captured image is an image captured one or more frames before the first captured image, and is an captured image in which the first face detection judgment unit 51 judges that the occupant's face has been detected.
例えば、第1の撮像画像では、第1の顔検出判定部51により乗員の顔を検出できたと判定され、第1の撮像画像に対して1フレーム~3フレーム前の撮像画像では、第1の顔検出判定部51により乗員の顔を検出できなかったと判定され、第1の撮像画像に対して4フレーム前の第1の撮像画像では、第1の顔検出判定部51により乗員の顔を検出できたと判定された場合(以下、「場合B」という。)について説明する。場合Bでは、乗員判定部53には、第1の顔検出判定部51より第1の撮像画像に対して4フレーム前の撮像画像に対応する判定結果が出力され、次いで、第1の顔検出判定部51より第1の撮像画像に対応する判定結果が出力される。そして、場合Aとなると、乗員判定部53は第1の撮像画像に対して4フレーム前の撮像画像を第3の撮像画像として、乗員判定を行う。For example, consider the case where the first face detection determination unit 51 determines that an occupant's face was detected in the first captured image, determines that an occupant's face was not detected in the captured image one to three frames before the first captured image, and determines that an occupant's face was detected in the first captured image four frames before the first captured image (hereinafter referred to as "Case B"). In Case B, the first face detection determination unit 51 outputs a determination result corresponding to the captured image four frames before the first captured image to the occupant determination unit 53, and then outputs a determination result corresponding to the first captured image. Then, in Case A, the occupant determination unit 53 performs occupant determination using the captured image four frames before the first captured image as the third captured image.
言い換えれば、場合Bというのは、第1の撮像画像に対して4フレーム前の撮像画像では、乗員の顔が検出できていたが、第1の撮像画像に対して1フレーム~3フレーム前の撮像画像では、乗員の顔が検出できなくなり、第1の撮像画像では、乗員の顔が再度検出できるようになった場合を指す。ここで、乗員状態判定装置1において乗員の顔が検出できていたが、乗員の顔が検出できなくなる場合を顔ロスト発生、乗員の顔が検出できなくなる場合を顔ロスト、先述のとおり、乗員の顔が検出できなくなった後に、乗員の顔が再度検出できるようになった場合を顔ロスト復帰と表現とすると、第1の撮像画像は顔ロスト復帰後の撮像画像、第2の撮像画像は顔ロスト中の撮像画像、第3の撮像画像は顔ロスト発生前の撮像画像となる。以下の説明では、第3の撮像画像を顔ロスト発生前フレームと表現する場合もある。In other words, Case B refers to a situation in which the occupant's face was detected in the image captured four frames prior to the first captured image, but was no longer detectable in the images captured one to three frames prior to the first captured image, and was then re-detectable in the first captured image. Here, a situation in which the occupant state assessment device 1 was able to detect the occupant's face but is now unable to detect it is referred to as a "face lost" occurrence, a situation in which the occupant's face is no longer detectable, and, as mentioned above, a situation in which the occupant's face becomes undetectable but is then re-detectable is referred to as a "face lost recovery." The first captured image is the image captured after face lost recovery, the second captured image is the image captured during face lost, and the third captured image is the image captured before face lost occurred. In the following description, the third captured image may also be referred to as the frame before face lost occurred.
まず、第1の判定用特徴量である第1の頭位置を用いて行われる乗員判定について説明する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当するか否かを判定する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当する場合、第1の顔が運転者以外の顔であると判定し、第1の頭位置が第2の範囲7に該当しない場合、第1の顔が運転者の顔であると判定する。
First, the occupant determination performed using the first head position, which is the first determination feature, will be described.
The occupant determination unit 53 determines whether the first head position falls within the second range 7 .
If the first head position falls within the second range 7, the occupant determination unit 53 determines that the first face is the face of a person other than the driver, and if the first head position does not fall within the second range 7, it determines that the first face is the face of the driver.
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当する場合、第1の顔が運転者以外の顔であることを示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当しない場合、第1の顔が運転者の顔であることを示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。
If the first head position falls within the second range 7, the occupant determination unit 53 outputs a determination result including information indicating that the first face is a face other than that of the driver to the abnormal posture determination unit 54.
If the first head position does not fall within the second range 7, the occupant determination unit 53 outputs a determination result including information indicating that the first face is the driver's face to the abnormal posture determination unit 54.
次に、第1の判定用特徴量である第1の頭位置及び第1の顔向きを用いて行われる乗員判定について説明する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当するか否か、第1の顔向きの絶対値が第1の閾値未満か否かを判定する。
乗員判定部は、第1の頭位置が第2の範囲に該当し、第1の顔向きの絶対値が第1の閾値未満である場合、第1の顔が運転者以外の顔であると判定し、第1の頭位置が第2の範囲に該当しない、又は第1の顔向きの絶対値が第1の閾値以上である場合、第1の顔が運転者の顔であると判定する。
ここで、第3の範囲は、乗員状態判定装置1の管理者等により適宜設定されてもよいし、乗員状態判定装置1に予め記憶されてもよい。
Next, the occupant determination performed using the first head position and first face orientation, which are the first determination feature amounts, will be described.
The occupant determination unit 53 determines whether the first head position falls within the second range 7 and whether the absolute value of the first face direction is less than a first threshold value.
The occupant determination unit determines that the first face is a face other than that of the driver if the first head position falls within the second range and the absolute value of the first facial direction is less than a first threshold, and determines that the first face is the face of the driver if the first head position does not fall within the second range or the absolute value of the first facial direction is equal to or greater than the first threshold.
Here, the third range may be appropriately set by a manager of the occupant state determination device 1 or may be stored in advance in the occupant state determination device 1 .
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当し、第1の顔向きが第3の範囲に該当する場合、第1の顔が運転者以外の顔であることを示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当しない、又は第1の顔向きが第3の範囲に該当しない場合、第1の顔が運転者の顔であることを示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。
If the first head position falls within the second range 7 and the first facial orientation falls within the third range, the occupant determination unit 53 outputs a determination result including information indicating that the first face is a face other than that of the driver to the abnormal posture determination unit 54.
If the first head position does not fall within the second range 7 or the first facial orientation does not fall within the third range, the occupant determination unit 53 outputs a determination result including information indicating that the first face is the driver's face to the abnormal posture determination unit 54.
次に、第1の判定用特徴量である第1の頭位置、及び第3の判定用特徴量である第2の頭位置を用いて行われる乗員判定について説明する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当するか否か、第1の頭位置と第3の頭位置との差分である頭位置差分の絶対値が第2の閾値以上か否かを判定する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当し、頭位置差分の絶対値が第2の閾値以上である場合、第1の顔が運転者以外の顔であると判定し、第1の頭位置が第2の範囲7に該当しない、又は頭位置差分の絶対値が第2の閾値未満である場合、第1の顔が運転者の顔であると判定する。
ここで、第2の閾値は、乗員状態判定装置1の管理者等により適宜設定されてもよいし、乗員状態判定装置1に予め記憶されてもよい。
Next, an occupant determination performed using the first head position, which is the first determination feature amount, and the second head position, which is the third determination feature amount, will be described.
The occupant determination unit 53 determines whether the first head position falls within the second range 7 and whether the absolute value of the head position difference, which is the difference between the first head position and the third head position, is greater than or equal to a second threshold value.
The occupant determination unit 53 determines that the first face is the face of a person other than the driver if the first head position falls within the second range 7 and the absolute value of the head position difference is greater than or equal to the second threshold, and determines that the first face is the face of the driver if the first head position does not fall within the second range 7 or the absolute value of the head position difference is less than the second threshold.
Here, the second threshold value may be appropriately set by a manager of the occupant state determination device 1 or may be stored in advance in the occupant state determination device 1 .
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当し、頭位置差分の絶対値が第2の閾値以上である場合、第1の顔が運転者以外の顔であることを示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当しない、又は頭位置差分の絶対値が第2の閾値未満である場合、第1の顔が運転者の顔であることを示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。
If the first head position falls within the second range 7 and the absolute value of the head position difference is greater than or equal to the second threshold, the occupant determination unit 53 outputs a determination result including information indicating that the first face is a face other than that of the driver to the abnormal posture determination unit 54.
If the first head position does not fall within the second range 7 or the absolute value of the head position difference is less than the second threshold value, the occupant determination unit 53 outputs a determination result including information indicating that the first face is the driver's face to the abnormal posture determination unit 54.
次に、第1の判定用特徴量である第1の頭位置及び第1の顔向き、及び第3の判定用特徴量である第2の顔向きを用いて行われる乗員判定について説明する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当するか否か、第1の顔向きと第3の顔向きとの差分である顔向き差分の絶対値が第3の閾値以上か否かを判定する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当し、顔向き差分の絶対値が第3の閾値以上である場合、第1の顔が運転者以外の顔であると判定し、第1の頭位置が第2の範囲7に該当しない、又は顔向き差分の絶対値が第3の閾値未満である場合、第1の顔が運転者の顔であると判定する。
ここで、第3の閾値は、乗員状態判定装置1の管理者等により適宜設定されてもよいし、乗員状態判定装置1に予め記憶されてもよい。
Next, an occupant determination performed using the first head position and first face direction, which are the first determination feature amounts, and the second face direction, which is the third determination feature amount, will be described.
The occupant determination unit 53 determines whether the first head position falls within the second range 7 and whether the absolute value of the facial direction difference, which is the difference between the first facial direction and the third facial direction, is equal to or greater than a third threshold value.
The occupant determination unit 53 determines that the first face is the face of a person other than the driver if the first head position falls within the second range 7 and the absolute value of the facial direction difference is equal to or greater than the third threshold, and determines that the first face is the face of the driver if the first head position does not fall within the second range 7 or the absolute value of the facial direction difference is less than the third threshold.
Here, the third threshold value may be appropriately set by a manager of the occupant state determination device 1 or may be stored in advance in the occupant state determination device 1 .
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当し、顔向き差分の絶対値が第3の閾値以上である場合、第1の顔が運転者以外の顔であることを示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当しない、又は顔向き差分の絶対値が第3の閾値未満である場合、第1の顔が運転者の顔であることを示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。
If the first head position falls within the second range 7 and the absolute value of the facial direction difference is greater than or equal to the third threshold, the occupant determination unit 53 outputs a determination result including information indicating that the first face is a face other than that of the driver to the abnormal posture determination unit 54.
If the first head position does not fall within the second range 7 or the absolute value of the facial direction difference is less than the third threshold value, the occupant determination unit 53 outputs a determination result including information indicating that the first face is the driver's face to the abnormal posture determination unit 54.
次に、第1の判定用特徴量である第1の頭位置、第1の撮像画像において人を認識するように構成された図示しない認識部から取得した認識情報を用いて行われる乗員判定について説明する。
乗員判定部53は、第1の顔を認識する情報である第1の認識情報が運転者の顔を認識する情報である運転者認識情報と一致するか否かを判定する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当し、第1の認識情報が運転者認識情報と一致しない場合、第1の顔が運転者以外の顔であると判定し、第1の頭位置が第2の範囲7に該当しない、又は第1の認識情報が運転者認識情報に一致する場合、第1の顔が運転者の顔であると判定する。
Next, we will explain occupant determination performed using the first head position, which is the first determination feature, and recognition information acquired from a recognition unit (not shown) configured to recognize people in the first captured image.
The occupant determination unit 53 determines whether or not the first recognition information, which is information for recognizing the first face, matches the driver recognition information, which is information for recognizing the face of the driver.
If the first head position falls within the second range 7 and the first recognition information does not match the driver recognition information, the occupant determination unit 53 determines that the first face is the face of a person other than the driver, and if the first head position does not fall within the second range 7 or the first recognition information matches the driver recognition information, the occupant determination unit 53 determines that the first face is the face of the driver.
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当し、第1の認識情報が運転者識別情報と一致しない場合、第1の顔が運転者以外の顔であることを示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。
乗員判定部53は、第1の頭位置が第2の範囲7に該当しない、又は第1の認識情報が運転者識別情報に一致する場合、第1の顔が運転者の顔であることを示す情報を含む判定結果を異常姿勢判定部54に出力する。
If the first head position falls within the second range 7 and the first recognition information does not match the driver identification information, the occupant determination unit 53 outputs a determination result including information indicating that the first face is a face other than that of the driver to the abnormal posture determination unit 54.
If the first head position does not fall within the second range 7 or the first recognition information matches the driver identification information, the occupant determination unit 53 outputs a determination result including information indicating that the first face is the driver's face to the abnormal posture determination unit 54.
異常姿勢判定部54は、第2の顔検出判定部52から乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、又は乗員判定部53から第1の顔が運転者の顔であることを示す判定結果を取得した場合、第1の撮像画像を用いて、異常姿勢判定を行う。
異常姿勢判定部54は、第1の顔検出判定部51から乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、又は乗員判定部53から第1の顔が運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合、第3の撮像画像を用いて、異常姿勢判定を行う。
When the abnormal posture judgment unit 54 obtains a judgment result from the second face detection judgment unit 52 indicating that the occupant's face has been detected, or when it obtains a judgment result from the occupant judgment unit 53 indicating that the first face is the driver's face, it performs an abnormal posture judgment using the first captured image.
When the abnormal posture judgment unit 54 obtains a judgment result from the first face detection judgment unit 51 indicating that the occupant's face could not be detected, or when it obtains a judgment result from the occupant judgment unit 53 indicating that the first face is the face of a person other than the driver, the abnormal posture judgment unit 54 performs an abnormal posture judgment using the third captured image.
具体的には、異常姿勢判定部54は、第2の顔検出判定部52から乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、又は乗員判定部53から第1の顔が運転者の顔であることを示す判定結果を取得した場合、第1の判定用特徴量を用いて、異常姿勢判定を行う。
異常姿勢判定部54は、第1の顔検出判定部51から乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、又は乗員判定部53から第1の顔が運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合、第3の判定用特徴量を用いて、異常姿勢判定を行う。
Specifically, when the abnormal posture judgment unit 54 obtains a judgment result from the second face detection judgment unit 52 indicating that the occupant's face has been detected, or when it obtains a judgment result from the occupant judgment unit 53 indicating that the first face is the driver's face, the abnormal posture judgment unit 54 performs an abnormal posture judgment using the first judgment feature.
When the abnormal posture judgment unit 54 obtains a judgment result from the first face detection judgment unit 51 indicating that the occupant's face could not be detected, or when it obtains a judgment result from the occupant judgment unit 53 indicating that the first face is the face of a person other than the driver, it performs an abnormal posture judgment using the third judgment feature.
ここで、異常姿勢判定部54が、第2の顔検出判定部52から乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、又は乗員判定部53から第1の顔が運転者の顔であることを示す判定結果を取得した場合、第1の判定用特徴量を用いて、異常姿勢判定を行う理由について説明する。 Here, we will explain why the abnormal posture judgment unit 54 uses the first judgment feature to make an abnormal posture judgment when it obtains a judgment result from the second face detection judgment unit 52 indicating that an occupant's face has been detected, or when it obtains a judgment result from the occupant judgment unit 53 indicating that the first face is the driver's face.
まず、異常姿勢判定部54が、第2の顔検出判定部52から乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合(以下、「場合C」という。)というのは、第1の撮像画像に設定された第1の範囲6において乗員の顔が検出でき、第2の撮像画像に設定された第1の範囲6において乗員の顔が検出できた場合を指す。つまり、場合Cというのは、乗員状態判定装置1において乗員の顔が連続して検出できている状態である場合を指す。そのため、第1の撮像画像に設定された第1の範囲6において検出される乗員の顔は、運転者の顔であると考えられる。よって、異常姿勢判定部54は、第1の判定用特徴量を用いて異常姿勢判定を行う。 First, when the abnormal posture determination unit 54 obtains a determination result from the second face detection determination unit 52 indicating that the occupant's face has been detected (hereinafter referred to as "Case C"), this refers to a case where the occupant's face is detected in the first range 6 set in the first captured image and also in the first range 6 set in the second captured image. In other words, Case C refers to a state where the occupant's face is continuously detected by the occupant state determination device 1. Therefore, the occupant's face detected in the first range 6 set in the first captured image is considered to be the driver's face. Therefore, the abnormal posture determination unit 54 performs abnormal posture determination using the first determination feature.
次に、異常姿勢判定部54が、乗員判定部53から第1の顔が運転者の顔であることを示す判定結果を取得した場合というのは、顔ロスト復帰後であり、再度検出された乗員の顔が運転者の顔である場合を指す。そのため、第1の撮像画像に設定された第1の範囲6において検出される乗員の顔は、運転者の顔であると考えられる。よって、異常姿勢判定部54は、第1の判定用特徴量を用いて異常姿勢判定を行う。 Next, when the abnormal posture determination unit 54 obtains a determination result from the occupant determination unit 53 indicating that the first face is the driver's face, this refers to a case where the occupant's face is detected again after face loss recovery and is the driver's face. Therefore, the occupant's face detected in the first range 6 set in the first captured image is considered to be the driver's face. Therefore, the abnormal posture determination unit 54 performs an abnormal posture determination using the first determination feature.
続いて、異常姿勢判定部54が、第1の顔検出判定部51から乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、又は乗員判定部53から第1の顔が運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合、第3の判定用特徴量を用いて、異常姿勢判定を行う理由について説明する。 Next, we will explain why the abnormal posture judgment unit 54 uses the third judgment feature to make an abnormal posture judgment when it obtains a judgment result from the first face detection judgment unit 51 indicating that the occupant's face could not be detected, or when it obtains a judgment result from the occupant judgment unit 53 indicating that the first face is the face of someone other than the driver.
まず、異常姿勢判定部54が、第1の顔検出判定部51から乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合というのは、顔ロスト発生、又は顔ロストである場合を指す。つまり、第1の撮像画像に設定された第1の範囲6において乗員の顔は検出できていないため、第3の撮像画像に設定された第1の範囲6において検出される乗員の顔に関する情報を用いて、異常姿勢判定を行う。よって、異常姿勢判定部54は、第3の判定用特徴量を用いて異常姿勢判定を行う。 First, when the abnormal posture determination unit 54 obtains a determination result from the first face detection determination unit 51 indicating that the occupant's face could not be detected, this refers to a case where face loss has occurred or face loss has occurred. In other words, since the occupant's face could not be detected in the first range 6 set in the first captured image, abnormal posture determination is performed using information about the occupant's face detected in the first range 6 set in the third captured image. Therefore, the abnormal posture determination unit 54 performs abnormal posture determination using the third determination feature.
次に、異常姿勢判定部54が、乗員判定部53から第1の顔が運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合というのは、顔ロスト復帰後であり、再度検出された乗員の顔が運転者以外の顔である場合を指す。そのため、第1の撮像画像に設定された第1の範囲6において検出される乗員の顔は、運転者以外の顔であると考えられる。また、第2の撮像画像に設定された第1の範囲6において乗員の顔は検出できていないため、第3の撮像画像に設定された第1の範囲6において検出される乗員の顔に関する情報を用いて、異常姿勢判定を行う。よって、異常姿勢判定部54は、第3の判定用特徴量を用いて異常姿勢判定を行う。 Next, when the abnormal posture determination unit 54 obtains a determination result from the occupant determination unit 53 indicating that the first face is a face other than that of the driver, this refers to a case where the face of the occupant detected again is a face other than that of the driver after face loss recovery. Therefore, the occupant's face detected in the first range 6 set in the first captured image is considered to be a face other than that of the driver. Furthermore, because the occupant's face cannot be detected in the first range 6 set in the second captured image, the abnormal posture determination unit 54 performs the abnormal posture determination using information about the occupant's face detected in the first range 6 set in the third captured image. Therefore, the abnormal posture determination unit 54 performs the abnormal posture determination using the third determination feature.
以下に、異常姿勢判定部54の詳細を説明する。
異常姿勢判定部54は、第1の顔検出判定部51、第2の顔検出判定部52、又は乗員判定部53より取得した判定結果に基づいて、異常姿勢判定に用いる撮像画像である判定用撮像画像に第1の撮像画像、第3の撮像画像のどちらを採用するかを決定する。
そして、異常状態判定部55は、判定用撮像画像として採用された撮像画像において検出された第1の特徴量を判定用特徴量とする。
そして、異常姿勢判定部54は、判定用特徴量と基準特徴量推定部14から取得した基準特徴量との比較によって、運転者の姿勢が予め定められた複数の姿勢崩れのタイプ(以下「姿勢崩れタイプ」という。)のうちのいずれかのタイプに該当するか否かを判定する。
異常状態判定部55は、運転者の姿勢が姿勢崩れタイプのうちいずれかのタイプに該当する場合、乗員は異常姿勢であると判定し、運転者の姿勢が姿勢崩れタイプのうちいずれかのタイプに該当しない場合、乗員は異常姿勢でないと判定する。
The abnormal posture determination unit 54 will be described in detail below.
The abnormal posture judgment unit 54 determines whether to use the first captured image or the third captured image as the judgment image, which is the captured image used for abnormal posture judgment, based on the judgment results obtained from the first face detection judgment unit 51, the second face detection judgment unit 52, or the occupant judgment unit 53.
Then, the abnormal state determination unit 55 sets the first feature amount detected in the captured image adopted as the determination-use captured image as the determination-use feature amount.
Then, the abnormal posture determination unit 54 determines whether the driver's posture corresponds to any of a plurality of predetermined posture imbalance types (hereinafter referred to as "posture imbalance types") by comparing the determination feature with the reference feature obtained from the reference feature estimation unit 14.
The abnormal state determination unit 55 determines that the occupant has an abnormal posture if the driver's posture corresponds to any of the posture error types, and determines that the occupant does not have an abnormal posture if the driver's posture does not correspond to any of the posture error types.
ここで、図3(国土交通省自動車局先進安全自動車推進検討会「ドライバー異常自動検知システム基本設計書」平成30年3月の一部改変)は、複数の姿勢崩れタイプを説明するための図である。図3に示されているように、姿勢崩れには複数の態様がある。図3では、ドライバが前方に倒れ、ハンドル付近まで顔が来ている姿勢が継続している状態である「突っ伏し」、ドライバの顔が下を向いている姿勢が継続している状態である「うつむき」、ドライバの上半身が後方に傾き、顔が上を向いている姿勢が継続している状態である「仰け反り」、ドライバの上半身が反り上がり、顔が上に向いている姿勢が継続している状態である「えび反り」、ドライバの顔が左又は右に傾いている姿勢が継続している状態である「首のみ横倒れ」、ドライバの上半身が左又は右に傾き、顔も同方向に傾いている姿勢が継続している状態である「横倒れ」又はドライバの上半身が左又は右に傾いている姿勢が継続している状態である「横もたれ」が示されている。本開示では、図3に示されている「突っ伏し」、「うつむき」、「仰け反り」、「えび反り」、「首のみ横倒れ」、「横倒れ」及び「横もたれ」を、予め設定されている複数の姿勢崩れタイプとする。複数の姿勢崩れタイプに関する情報は、異常姿勢判定部54が参照可能な場所に記憶されている。Figure 3 (partially modified from the "Basic Design Document for Driver Abnormality Automatic Detection System" by the Advanced Safety Vehicle Promotion Study Group, Road Transport Bureau, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, March 2018) is a diagram illustrating several types of poor posture. As shown in Figure 3, there are several types of poor posture. Figure 3 illustrates the following: "head down," in which the driver leans forward and continues to have their face close to the steering wheel; "head down," in which the driver continues to have their face facing down; "backward lean," in which the driver's upper body leans backward and continues to have their face facing up; "backward lean," in which the driver's upper body leans up and continues to have their face facing up; "head tilted to the side," in which the driver's face is tilted to the left or right; "sideways lean," in which the driver's upper body leans to the left or right and their face is tilted in the same direction; and "leaning to the side," in which the driver's upper body is tilted to the left or right. In the present disclosure, the multiple pre-set posture abnormality types are "head down," "head down," "backward arch," "arched back," "head tilted to the side only," "side tilt," and "leaning to the side" shown in Fig. 3. Information on the multiple posture abnormality types is stored in a location that can be referenced by the abnormal posture determination unit 54.
詳細には、異常姿勢判定部54は、判定用特徴量が基準特徴量と比べてどれぐらい変化しているかによって、運転者が複数の姿勢崩れタイプのうちのいずれかのタイプに該当するかを判定する。なお、判定用特徴量が基準特徴量と比べてどれぐらい変化している場合に、どの姿勢崩れタイプに該当すると判定するかの条件は、予め設定され、異常姿勢判定部54が保持している。 In detail, the abnormal posture determination unit 54 determines which of multiple posture abnormality types the driver falls into based on how much the determination feature has changed compared to the reference feature. The conditions for determining which posture abnormality type the driver falls into based on how much the determination feature has changed compared to the reference feature are set in advance and stored in the abnormal posture determination unit 54.
そして、異常姿勢判定部54は、運転者の姿勢が姿勢崩れタイプのうちいずれかのタイプに該当する場合、運転者は異常姿勢であることを示す情報を含む判定結果を異常状態判定部55に出力し、運転者の姿勢が姿勢崩れタイプのうちいずれかのタイプに該当しない場合、運転者は異常姿勢でないことを示す情報を含む判定結果を異常状態判定部55に出力する。 If the driver's posture corresponds to one of the posture error types, the abnormal posture determination unit 54 outputs a determination result including information indicating that the driver has an abnormal posture to the abnormal state determination unit 55, and if the driver's posture does not correspond to one of the posture error types, the abnormal posture determination unit 54 outputs a determination result including information indicating that the driver does not have an abnormal posture to the abnormal state determination unit 55.
異常状態判定部55は、異常姿勢判定部54が出力した判定結果を用いて、運転者は異常状態であるか否かを判定する。 The abnormal state determination unit 55 uses the determination result output by the abnormal posture determination unit 54 to determine whether the driver is in an abnormal state.
異常状態判定部55は、異常姿勢判定部54が運転者は異常姿勢あると判定した場合、運転者が異常姿勢である状態の継続時間を判定する。例えば、異常状態判定部55は、異常姿勢判定部54から取得した判定結果を、当該判定結果を取得した日時の情報と対応付けて、図示しない記憶部に記憶させておく。異常状態判定部55は、記憶させている判定結果から運転者が異常姿勢である状態の継続時間を判定すればよい。異常状態判定部55は、運転者が異常姿勢である状態の継続時間が第6の閾値に達した場合、運転者は異常状態であると判定する。 When the abnormal posture determination unit 54 determines that the driver has an abnormal posture, the abnormal condition determination unit 55 determines the duration of the state in which the driver has an abnormal posture. For example, the abnormal condition determination unit 55 associates the determination result obtained from the abnormal posture determination unit 54 with information on the date and time when the determination result was obtained and stores the result in a memory unit (not shown). The abnormal condition determination unit 55 can determine the duration of the state in which the driver has an abnormal posture from the stored determination result. When the duration of the state in which the driver has an abnormal posture reaches a sixth threshold, the abnormal condition determination unit 55 determines that the driver is in an abnormal state.
異常状態判定部55は、運転者は異常状態であるか否かの判定結果を、出力装置3に出力する。 The abnormal state determination unit 55 outputs the determination result as to whether the driver is in an abnormal state to the output device 3.
図4は本実施の形態に係る乗員状態判定装置1の動作例を示すフローチャートである。本実施の形態における乗員状態判定装置1で実行される処理について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。なお、乗員状態判定装置1の動作は、例えば、車両のイグニッションがONにされた後に開始される。また、撮像装置2から撮像画像を取得する度、つまり毎フレームで乗員状態の判定処理を行うと好ましい。 Figure 4 is a flowchart showing an example of the operation of the occupant state determination device 1 according to this embodiment. The processing executed by the occupant state determination device 1 according to this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in Figure 4. Note that the operation of the occupant state determination device 1 is initiated, for example, after the vehicle ignition is turned on. It is also preferable to perform the occupant state determination processing each time an image is acquired from the imaging device 2, that is, for each frame.
画像取得部11は、撮像装置2から撮像画像を取得する(ステップST1)。
画像取得部11は、取得した撮像画像を顔検出部12に出力する。
The image acquisition unit 11 acquires a captured image from the imaging device 2 (step ST1).
The image acquisition unit 11 outputs the acquired captured image to the face detection unit 12 .
ステップST1の次に、顔検出部12は、ステップST1にて画像取得部11が取得した撮像画像において運転者の顔を検出する(ステップST2)。
顔検出部12は、顔情報を特徴量検出部13に出力する。
After step ST1, the face detection unit 12 detects the face of the driver in the captured image acquired by the image acquisition unit 11 in step ST1 (step ST2).
The face detection unit 12 outputs the face information to the feature amount detection unit 13 .
ステップST2の次に、顔向き検出部31は、ステップST2にて顔検出部12から出力された顔情報に基づき、詳細には、顔検出部12が検出した撮像画像における運転者の顔に基づき、実空間上の運転者の顔向きを検出する(ステップST3)。
顔向き検出部31は、顔向き情報を基準特徴量推定部14及び判定部15に出力する。
After step ST2, the face direction detection unit 31 detects the face direction of the driver in real space based on the face information output from the face detection unit 12 in step ST2, specifically, based on the driver's face in the captured image detected by the face detection unit 12 (step ST3).
The face direction detection unit 31 outputs face direction information to the reference feature amount estimation unit 14 and the determination unit 15 .
ステップST2の次に、頭位置検出部32は、ステップST2にて顔検出部12から出力された顔情報に基づき、詳細には、顔検出部12が検出した撮像画像における運転者の顔に基づき、実空間上の運転者の頭位置を検出する(ステップST3)。
頭位置検出部32は、頭位置情報を基準特徴量推定部14及び判定部15に出力する。
After step ST2, the head position detection unit 32 detects the head position of the driver in real space based on the face information output from the face detection unit 12 in step ST2, specifically, based on the driver's face in the captured image detected by the face detection unit 12 (step ST3).
The head position detection unit 32 outputs the head position information to the reference feature estimation unit 14 and the determination unit 15 .
ステップST2の次に、パーツ位置検出部33は、ステップST2にて顔検出部12から出力された顔情報に基づき、詳細には、顔検出部12が検出した撮像画像における運転者の顔に基づき、実空間上の運転者の顔のパーツ位置を検出する(ステップST3)。
パーツ位置検出部33は、パーツ位置情報を判定部15に出力する。
After step ST2, the part position detection unit 33 detects the part positions of the driver's face in real space based on the face information output from the face detection unit 12 in step ST2, specifically based on the driver's face in the captured image detected by the face detection unit 12 (step ST3).
The part position detection unit 33 outputs the part position information to the determination unit 15 .
ステップST3の次に、検出信頼度算出部34は、ステップST2にて顔検出部12から出力された顔情報に基づき、詳細には、顔検出部12が検出した撮像画像における運転者の顔に基づき、顔検出信頼度及び顔パーツ検出信頼度を算出する(ステップST4)。
検出信頼度算出部34は、顔検出信頼度及び顔パーツ検出信頼度を判定部15に出力する。
After step ST3, the detection reliability calculation unit 34 calculates the face detection reliability and the facial part detection reliability based on the face information output from the face detection unit 12 in step ST2, specifically, based on the driver's face in the captured image detected by the face detection unit 12 (step ST4).
The detection reliability calculation unit 34 outputs the face detection reliability and the face part detection reliability to the determination unit 15 .
ステップST4の次に、基準特徴量推定部14は、顔向き情報及び頭位置情報の少なくとも一方を用いて、基準特徴量として推定する(ステップST5)。
検出信頼度算出部34は、基準特徴量を判定部15に出力する。
After step ST4, the reference feature estimation unit 14 estimates a reference feature using at least one of the face direction information and the head position information (step ST5).
The detection reliability calculation unit 34 outputs the reference feature amount to the determination unit 15 .
ステップST5の次に、第1の顔検出判定部51は、第1の顔検出用特徴量を用いて、第1の範囲6で乗員の顔を検出できたか否かの第1の顔検出判定を行う(ステップST6)。
ステップST6は、第1の顔検出判定部51が、現在フレームで乗員の顔の検出に成功したか否かを意味する。
After step ST5, the first face detection determination unit 51 performs a first face detection determination as to whether or not the face of an occupant has been detected in the first range 6 using the first face detection feature amount (step ST6).
Step ST6 indicates whether the first face detection determination unit 51 has succeeded in detecting the face of the occupant in the current frame.
第1の顔検出判定部51が乗員の顔を検出できた場合(ステップST6の“YES”の場合)、第2の顔検出判定部52は、第2の撮像画像を用いて、第1の範囲6で乗員の顔を検出できたか否かの第2の顔検出判定を行う(ステップST7)。
ステップST7は、第2の顔検出判定部52が、直前フレームで乗員の顔の検出に成功したか否かを意味する。
If the first face detection judgment unit 51 is able to detect the occupant's face (if "YES" in step ST6), the second face detection judgment unit 52 uses the second captured image to make a second face detection judgment as to whether or not the occupant's face was detected in the first range 6 (step ST7).
Step ST7 indicates whether the second face detection determination unit 52 has succeeded in detecting the face of the occupant in the immediately preceding frame.
第2の顔検出判定部52が乗員の顔を検出できなかった場合(ステップST7の“NO”の場合)、乗員判定部53は、第2の範囲7を用いて、第1の顔が運転者以外の顔であるか否かの乗員判定を行う(ステップST8)。
ステップST9は、乗員判定部53が、現在フレームで検出された乗員の顔が運転者以外の顔かを判定することを意味する。
If the second face detection judgment unit 52 is unable to detect the face of an occupant (if "NO" in step ST7), the occupant judgment unit 53 uses the second range 7 to make an occupant judgment as to whether the first face is a face other than that of the driver (step ST8).
Step ST9 means that the occupant determination unit 53 determines whether the face of the occupant detected in the current frame is a face other than that of the driver.
第1の顔が運転者以外の顔である場合(ステップST8の“YES”の場合)、乗員判定部53は、異常姿勢判定部54は、判定用撮像画像として顔ロスト発生前フレームを採用する(ステップST9)。 If the first face is a face other than that of the driver (if the answer is "YES" in step ST8), the occupant determination unit 53 and the abnormal posture determination unit 54 use the frame before face loss occurred as the captured image for determination (step ST9).
第2の顔検出判定部52が乗員の顔を検出できた場合(ステップST7の“YES”の場合)、又は第1の顔が運転者の顔である場合(ステップST8の“NO”の場合)、異常姿勢判定部54は、判定用撮像画像として現在フレームを採用する(ステップST10)。 If the second face detection judgment unit 52 is able to detect the face of an occupant (if "YES" in step ST7), or if the first face is the face of the driver (if "NO" in step ST8), the abnormal posture judgment unit 54 adopts the current frame as the captured image for judgment (step ST10).
第1の顔検出判定部51が乗員の顔を検出できなかった場合(ステップST6の“NO”の場合)、乗員判定部53は、異常姿勢判定部54は、判定用撮像画像として顔ロスト発生前フレームを採用する(ステップST11)。 If the first face detection judgment unit 51 is unable to detect the occupant's face (if the answer is "NO" in step ST6), the occupant judgment unit 53 and the abnormal posture judgment unit 54 will use the frame before the face loss occurred as the captured image for judgment (step ST11).
ステップST9、ステップST10、又はステップST11の次に、異常姿勢判定部54は、判定用特徴量及び基準特徴量を用いて、異常姿勢判定を行う(ステップST12)。 After step ST9, step ST10, or step ST11, the abnormal posture determination unit 54 performs abnormal posture determination using the determination feature and the reference feature (step ST12).
異常姿勢判定部54が運転者が異常姿勢であると判定した場合(ステップST12の“YES”の場合)、異常状態判定部55は、運転者が異常姿勢である状態の継続時間が第6の閾値以上か否かを判定する(ステップST13)。 If the abnormal posture determination unit 54 determines that the driver is in an abnormal posture ("YES" in step ST12), the abnormal state determination unit 55 determines whether the duration of the driver's abnormal posture is equal to or greater than the sixth threshold value (step ST13).
運転者が異常姿勢である状態の継続時間が第6の閾値以上である場合(ステップST13の“YES”の場合)、異常状態判定部55は、運転者が異常状態であると判定する(ステップST14)。 If the duration of the driver's abnormal posture is equal to or greater than the sixth threshold ("YES" in step ST13), the abnormal state determination unit 55 determines that the driver is in an abnormal state (step ST14).
異常姿勢判定部54が運転者が異常姿勢でないと判定した場合(ステップST12の“NO”の場合)、又は、運転者が異常姿勢である状態の継続時間が第6の閾値未満である場合(ステップST13の“NO”の場合)、異常状態判定部55は、運転者が異常状態でないと判定する(ステップST15)。 If the abnormal posture determination unit 54 determines that the driver is not in an abnormal posture (if "NO" in step ST12), or if the duration of the driver's abnormal posture is less than the sixth threshold (if "NO" in step ST13), the abnormal state determination unit 55 determines that the driver is not in an abnormal state (step ST15).
図5及び図6は、実施の形態1に係る乗員状態判定装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。実施の形態1において、画像取得部11と、顔検出部12と、特徴量検出部13と、基準特徴量推定部14と、判定部15の機能は、処理回路1001により実現される。すなわち、乗員状態判定装置1は、撮像画像に基づき、車両の乗員が異常状態であるかを判定する制御を行うための処理回路1001を備える。処理回路1001は、図5に示すように専用のハードウェアであっても、図6に示すようにメモリ1005に格納されるプログラムを実行するプロセッサ1004であってもよい。 Figures 5 and 6 are diagrams showing an example of the hardware configuration of the occupant state determination device 1 according to embodiment 1. In embodiment 1, the functions of the image acquisition unit 11, face detection unit 12, feature detection unit 13, reference feature estimation unit 14, and determination unit 15 are realized by a processing circuit 1001. That is, the occupant state determination device 1 includes a processing circuit 1001 for controlling the determination of whether a vehicle occupant is in an abnormal state based on a captured image. The processing circuit 1001 may be dedicated hardware as shown in Figure 5, or a processor 1004 that executes a program stored in memory 1005 as shown in Figure 6.
処理回路1001が専用のハードウェアである場合、処理回路1001は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)、FPGA(Field-ProgrammableGateArray)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。 If the processing circuit 1001 is dedicated hardware, the processing circuit 1001 may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof.
処理回路がプロセッサ1004の場合、画像取得部11と、顔検出部12と、特徴量検出部13と、基準特徴量推定部14と、判定部15の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ1005に記憶される。プロセッサ1004は、メモリ1005に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、画像取得部11と、顔検出部12と、特徴量検出部13と、基準特徴量推定部14と、判定部15の機能を実行する。すなわち、乗員状態判定装置1は、プロセッサ1004により実行されるときに、上述の図4のステップST1~ステップST15が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ1005を備える。また、メモリ1005に記憶されたプログラムは、画像取得部11と、顔検出部12と、特徴量検出部13と、基準特徴量推定部14と、判定部15の処理の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ1005とは、例えば、RAM、ROM(ReadOnlyMemory)、フラッシュメモリ、EPROM(ErasableProgrammableReadOnlyMemory)、EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory)等の、不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、又は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD(DigitalVersatileDisc)等が該当する。 When the processing circuit is a processor 1004, the functions of the image acquisition unit 11, face detection unit 12, feature detection unit 13, reference feature estimation unit 14, and judgment unit 15 are realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. The software or firmware is written as a program and stored in memory 1005. The processor 1004 reads and executes the program stored in memory 1005 to perform the functions of the image acquisition unit 11, face detection unit 12, feature detection unit 13, reference feature estimation unit 14, and judgment unit 15. In other words, the occupant state judgment device 1 includes memory 1005 for storing a program that, when executed by the processor 1004, results in the execution of steps ST1 to ST15 of FIG. 4 described above. It can also be said that the programs stored in the memory 1005 cause the computer to execute the processing procedures or methods of the image acquisition unit 11, face detection unit 12, feature amount detection unit 13, reference feature amount estimation unit 14, and determination unit 15. Here, the memory 1005 corresponds to, for example, a non-volatile or volatile semiconductor memory such as a RAM, a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), or a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a minidisk, a DVD (Digital Versatile Disc), or the like.
なお、画像取得部11と、顔検出部12と、特徴量検出部13と、基準特徴量推定部14と、判定部15と、出力制御部16の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、画像取得部11については専用のハードウェアとしての処理回路1001でその機能を実現し、顔検出部12と、特徴量検出部13と、基準特徴量推定部14と、判定部15についてはプロセッサ1004がメモリ1005に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。 The functions of the image acquisition unit 11, face detection unit 12, feature detection unit 13, reference feature estimation unit 14, determination unit 15, and output control unit 16 may be partially realized by dedicated hardware and partially realized by software or firmware. For example, the functions of the image acquisition unit 11 may be realized by a processing circuit 1001 as dedicated hardware, and the functions of the face detection unit 12, feature detection unit 13, reference feature estimation unit 14, and determination unit 15 may be realized by the processor 1004 reading and executing programs stored in memory 1005.
図示しない記憶部は、例えば、メモリ1005で構成される。また、乗員状態判定装置1は、撮像装置2又は出力装置3等の装置と、有線通信又は無線通信を行う入力インタフェース装置1002及び出力インタフェース装置1003を備える。 The storage unit (not shown) is, for example, composed of a memory 1005. The occupant state determination device 1 also includes an input interface device 1002 and an output interface device 1003 that perform wired or wireless communication with devices such as an imaging device 2 or an output device 3.
本実施の形態の乗員状態判定装置1は、車両の乗員のうち運転者の顔が存在し得る範囲である第1の範囲6、及び運転者以外の顔が存在し得る範囲である第2の範囲7の両方をそれぞれ含む複数の撮像画像において乗員の顔を検出する顔検出部12と、複数の撮像画像において、第1の範囲6で乗員の顔を検出できたか否かの第1の顔検出判定を行う第1の顔検出判定部51と、第1の顔検出判定部51から、複数の撮像画像のうちの第1の撮像画像において、乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、複数の撮像画像のうち第1の撮像画像より以前に撮像された第2の撮像画像を用いて、第1の範囲6で乗員の顔を検出できたか否かの第2の顔検出判定を行う第2の顔検出判定部52と、第2の顔検出判定部52から乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、第1の撮像画像において検出された乗員の顔である第1の顔が、第1の撮像画像の第2の範囲7に位置する場合に、第1の顔が運転者以外の顔であるとし、第1の顔が第1の撮像画像の第2の範囲7に位置しない場合に、第1の顔が運転者の顔であるとの乗員判定を行う乗員判定部53と、乗員判定部53から第1の顔が運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合、複数の撮像画像のうち第1の撮像画像より以前に撮像され、第1の顔検出判定部51により乗員の顔が検出できたことを示す判定結果が出力された第3の撮像画像を用いて、運転者が異常姿勢か否かの異常姿勢判定を行う異常姿勢判定部54と、異常姿勢判定部54の判定結果を用いて、運転者は異常状態であるか否かの異常状態判定を行う異常状態判定部55と、を備える。
乗員状態判定装置1は、乗員の顔が第1の範囲6から消失し、再度乗員の顔が第1の範囲6に出現した場合、第2の範囲7を用いて、第1の顔が運転者以外の顔か否かを判定する。このような構成により、運転者が異常状態となり第1の範囲6から消失し、他乗員が運転者を介抱しようと運転者が消失した位置と同じ方向から第1の範囲6に出現した場合でも、第1の範囲6に出現した乗員の顔が運転者以外の顔であると判定することができる。そのため、異常状態判定の対象ではない運転者以外の顔に関する情報が、異常姿勢判定に用いられる状況を回避することができる。その結果、乗員状態判定装置1において乗員状態の検出精度を向上することができる。
The occupant state determination device 1 of this embodiment includes a face detection unit 12 that detects the face of an occupant in a plurality of captured images that each include both a first range 6, which is a range in which the face of the driver of the vehicle may be present, and a second range 7, which is a range in which the face of an occupant other than the driver may be present; a first face detection determination unit 51 that performs a first face detection determination as to whether the face of the occupant has been detected in the first range 6 in the plurality of captured images; a second face detection determination unit 52 that, when a determination result indicating that the face of the occupant has been detected in a first captured image of the plurality of captured images is obtained from the first face detection determination unit 51, performs a second face detection determination as to whether the face of the occupant has been detected in the first range 6 using a second captured image of the plurality of captured images that was captured before the first captured image; and a determination result indicating that the face of the occupant has not been detected from the second face detection determination unit 52. an occupant determination unit that, when a determination result indicating that the first face is a face other than the driver's, determines that the first face is a face other than the driver's when a first face, which is the face of an occupant detected in the first captured image, is located in the second range 7 of the first captured image, and that the first face is a face of the driver when the first face is not located in the second range 7 of the first captured image; an abnormal attitude determination unit that, when a determination result indicating that the first face is a face other than the driver's, is obtained from the occupant determination unit 53, determines whether or not the driver is in an abnormal attitude using a third captured image, which was taken before the first captured image among the multiple captured images and for which a determination result indicating that the face of an occupant was detected was output by the first face detection determination unit 51; and an abnormal state determination unit that, using the determination result of the abnormal attitude determination unit 54, determines whether or not the driver is in an abnormal state.
When an occupant's face disappears from the first range 6 and then reappears in the first range 6, the occupant state determination device 1 uses the second range 7 to determine whether the first face is a face other than that of the driver. With this configuration, even if the driver becomes abnormal and disappears from the first range 6, and another occupant attempts to assist the driver and reappears in the first range 6 from the same direction as the driver's disappearance, the occupant state determination device 1 can determine that the occupant's face that appears in the first range 6 is a face other than that of the driver. This makes it possible to avoid a situation in which information about a face other than that of the driver, which is not the target of abnormal state determination, is used in abnormal posture determination. As a result, the occupant state determination device 1 can improve its detection accuracy of the occupant state.
本実施の形態の乗員状態判定システム100は、本実施の形態の乗員状態判定装置1と、車両に少なくとも乗員の顔を撮像可能に設置された撮像装置2と、車両に搭載され、乗員が異常状態であることに対する警告を出力する出力装置3と、を備えた乗員状態判定システム100であって、乗員状態判定装置1は、撮像装置2が撮像した撮像画像を用いて、乗員が異常状態であるか否かを判定し、乗員が異常状態であると判定した場合、乗員が異常状態であることに対する警告を、出力装置3から出力させる。
乗員状態判定システム100は、乗員の顔が第1の範囲6から消失し、再度乗員の顔が第1の範囲6に出現した場合、第2の範囲7を用いて、第1の顔が運転者以外の顔か否かを判定する。このような構成により、運転者が異常状態となり第1の範囲6から消失し、他乗員が運転者を介抱しようと運転者が消失した位置と同じ方向から第1の範囲6に出現した場合でも、第1の範囲6に出現した乗員の顔が運転者以外の顔であると判定することができる。そのため、異常状態判定の対象ではない運転者以外の顔に関する情報が、異常姿勢判定に用いられる状況を回避することができる。その結果、乗員状態判定システム100において乗員状態の検出精度を向上することができる。
The occupant status determination system 100 of this embodiment is equipped with the occupant status determination device 1 of this embodiment, an imaging device 2 installed in the vehicle so as to be able to capture an image of at least the face of the occupant, and an output device 3 mounted on the vehicle and outputting a warning that the occupant is in an abnormal state, where the occupant status determination device 1 uses the image captured by the imaging device 2 to determine whether the occupant is in an abnormal state, and if it determines that the occupant is in an abnormal state, causes the output device 3 to output a warning that the occupant is in an abnormal state.
When an occupant's face disappears from the first range 6 and then reappears in the first range 6, the occupant state determination system 100 uses the second range 7 to determine whether the first face is a face other than that of the driver. With this configuration, even if the driver becomes abnormal and disappears from the first range 6, and another occupant attempts to assist the driver and reappears in the first range 6 from the same direction as the driver's disappearance, the occupant state determination system 100 can determine that the occupant's face that appears in the first range 6 is a face other than that of the driver. This makes it possible to avoid a situation in which information about a face other than that of the driver, which is not the target of abnormal state determination, is used in abnormal posture determination. As a result, the occupant state detection accuracy in the occupant state determination system 100 can be improved.
本実施の形態の乗員状態判定方法は、顔検出部12が、車両の乗員のうち運転者の顔が存在し得る範囲である第1の範囲6、及び運転者以外の顔が存在し得る範囲である第2の範囲7の両方をそれぞれ含む複数の撮像画像において乗員の顔を検出する顔検出ステップと、第1の顔検出判定部51が、複数の撮像画像において、第1の範囲6で乗員の顔を検出できたか否かの第1の顔検出判定を行う第1の顔検出判定ステップと、第2の顔検出判定部52が、第1の顔検出判定部51から、複数の撮像画像のうちの第1の撮像画像において、乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、複数の撮像画像のうち第1の撮像画像より以前に撮像された第2の撮像画像を用いて、第1の範囲6で乗員の顔を検出できたか否かの第2の顔検出判定を行う第2の顔検出判定ステップと、乗員判定部53が、第2の顔検出判定部52から乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、第1の撮像画像において検出された乗員の顔である第1の顔が、第1の撮像画像の第2の範囲7に位置する場合に、第1の顔が運転者以外の顔であるとし、第1の顔が第1の撮像画像の第2の範囲7に位置しない場合に、第1の顔が運転者の顔であるとの乗員判定を行う乗員判定ステップと、異常姿勢判定部54が、乗員判定部53から第1の顔が運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合、複数の撮像画像のうち第1の撮像画像より以前に撮像され、第1の顔検出判定部51により乗員の顔が検出できたことを示す判定結果が出力された第3の撮像画像を用いて、運転者が異常姿勢か否かの異常姿勢判定を行う異常姿勢判定ステップと、異常状態判定部55が、異常姿勢判定部54の判定結果を用いて、運転者は異常状態であるか否かの異常状態判定を行う異常状態判定ステップと、を備える。
乗員状態判定方法は、乗員の顔が第1の範囲6から消失し、再度乗員の顔が第1の範囲6に出現した場合、第2の範囲7を用いて、第1の顔が運転者以外の顔か否かを判定する。このような構成により、運転者が異常状態となり第1の範囲6から消失し、他乗員が運転者を介抱しようと運転者が消失した位置と同じ方向から第1の範囲6に出現した場合でも、第1の範囲6に出現した乗員の顔が運転者以外の顔であると判定することができる。そのため、異常状態判定の対象ではない運転者以外の顔に関する情報が、異常姿勢判定に用いられる状況を回避することができる。その結果、乗員状態判定方法において乗員状態の検出精度を向上することができる。
The occupant state determination method of this embodiment includes a face detection step in which the face detection unit 12 detects the face of an occupant in a plurality of captured images each including both a first range 6, which is a range in which the face of the driver of the vehicle occupants can be present, and a second range 7, which is a range in which faces other than the driver can be present; a first face detection determination step in which the first face detection determination unit 51 makes a first face detection determination as to whether the face of the occupant has been detected in the first range 6 in the plurality of captured images; a second face detection determination step in which the second face detection determination unit 52, when obtaining from the first face detection determination unit 51 a determination result indicating that the face of the occupant has been detected in a first captured image of the plurality of captured images, makes a second face detection determination as to whether the face of the occupant has been detected in the first range 6 using a second captured image of the plurality of captured images that was captured before the first captured image; and a second face detection determination step in which the occupant determination unit 53 determines whether the face of the occupant has been detected from the second face detection determination unit 52. an occupant determination step in which, when a determination result indicating that the first face was not located in the second range 7 of the first captured image is obtained, the abnormal posture determination unit 54 performs an occupant determination that the first face is a face other than that of the driver if the first face, which is the face of an occupant detected in the first captured image, is located in the second range 7 of the first captured image, and that the first face is the face of the driver if the first face is not located in the second range 7 of the first captured image; an abnormal posture determination step in which, when the abnormal posture determination unit 54 obtains a determination result indicating that the first face is a face other than that of the driver from the occupant determination unit 53, the abnormal posture determination unit 54 performs an abnormal posture determination as to whether or not the driver is in an abnormal posture using a third captured image among the multiple captured images that was taken before the first captured image and for which a determination result indicating that the face of an occupant was detected was output by the first face detection determination unit 51; and an abnormal state determination step in which the abnormal state determination unit 55 performs an abnormal state determination as to whether or not the driver is in an abnormal state using the determination result of the abnormal posture determination unit 54.
In the occupant state determination method, when the occupant's face disappears from the first range 6 and then reappears in the first range 6, the second range 7 is used to determine whether the first face is a face other than that of the driver. With this configuration, even if the driver becomes abnormal and disappears from the first range 6, and another occupant attempts to assist the driver and reappears in the first range 6 from the same direction as the driver's disappearance, it is possible to determine that the occupant's face that appears in the first range 6 is a face other than that of the driver. This makes it possible to avoid a situation in which information about a face other than that of the driver, which is not the target of abnormal state determination, is used in abnormal posture determination. As a result, the occupant state detection accuracy can be improved in the occupant state determination method.
本実施の形態の乗員状態判定プログラムは、コンピュータに、顔検出部が、車両の乗員のうち運転者の顔が存在し得る範囲である第1の範囲6、及び運転者以外の顔が存在し得る範囲である第2の範囲7の両方をそれぞれ含む複数の撮像画像において乗員の顔を検出する顔検出機能と、第1の顔検出判定部51が、複数の撮像画像において、第1の範囲6で乗員の顔を検出できたか否かの第1の顔検出判定を行う第1の顔検出判定機能と、第2の顔検出判定部52が、第1の顔検出判定部51から、複数の撮像画像のうちの第1の撮像画像において、乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、複数の撮像画像のうち第1の撮像画像より以前に撮像された第2の撮像画像を用いて、第1の範囲6で乗員の顔を検出できたか否かの第2の顔検出判定を行う第2の顔検出判定機能と、乗員判定部53が、第2の顔検出判定部52から乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、第1の撮像画像において検出された乗員の顔である第1の顔が、第1の撮像画像の第2の範囲7に位置する場合に、第1の顔が運転者以外の顔であるとし、第1の顔が第1の撮像画像の第2の範囲7に位置しない場合に、第1の顔が運転者の顔であるとの乗員判定を行う乗員判定機能と、異常姿勢判定部54が、乗員判定部53から第1の顔が運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合、複数の撮像画像のうち第1の撮像画像より以前に撮像され、第1の顔検出判定部51により乗員の顔が検出できたことを示す判定結果が出力された第3の撮像画像を用いて、運転者が異常姿勢か否かの異常姿勢判定を行う異常姿勢判定機能と、異常状態判定部55が、異常姿勢判定部54の判定結果を用いて、運転者は異常状態であるか否かの異常状態判定を行う異常状態判定機能と、を実現させる。
乗員状態判定プログラムは、乗員の顔が第1の範囲6から消失し、再度乗員の顔が第1の範囲6に出現した場合、第2の範囲7を用いて、第1の顔が運転者以外の顔か否かを判定する。このような構成により、運転者が異常状態となり第1の範囲6から消失し、他乗員が運転者を介抱しようと運転者が消失した位置と同じ方向から第1の範囲6に出現した場合でも、第1の範囲6に出現した乗員の顔が運転者以外の顔であると判定することができる。そのため、異常状態判定の対象ではない運転者以外の顔に関する情報が、異常姿勢判定に用いられる状況を回避することができる。その結果、乗員状態判定プログラムにおいて乗員状態の検出精度を向上することができる。
The occupant state determination program of the present embodiment includes a computer having a face detection function in which a face detection unit detects the face of an occupant in a plurality of captured images each including both a first range 6, which is a range in which the face of the driver of the vehicle occupants may be present, and a second range 7, which is a range in which the faces of persons other than the driver may be present; a first face detection determination function in which a first face detection determination unit 51 makes a first face detection determination as to whether or not the face of an occupant has been detected in the first range 6 in the plurality of captured images; a second face detection determination function in which a second face detection determination unit 52, when obtaining from the first face detection determination unit 51 a determination result indicating that the face of an occupant has been detected in a first captured image of the plurality of captured images, makes a second face detection determination as to whether or not the face of an occupant has been detected in the first range 6 using a second captured image of the plurality of captured images that was captured before the first captured image; and an occupant determination unit 53, when obtaining from the second face detection determination unit 52 a determination result indicating that the face of an occupant has been detected in the first range 6. an occupant determination function that, when a determination result indicating that the face of an occupant could not be detected is acquired, determines that the first face, which is the face of an occupant detected in the first captured image, is a face other than that of the driver if the first face is located in the second range 7 of the first captured image, and that the first face is the face of the driver if the first face is not located in the second range 7 of the first captured image; an abnormal attitude determination function that, when the abnormal attitude determination unit 54 acquires a determination result indicating that the first face is a face other than that of the driver from the occupant determination unit 53, determines whether or not the driver has an abnormal attitude using a third captured image among the multiple captured images that was captured before the first captured image and for which a determination result indicating that the face of an occupant could be detected was output by the first face detection determination unit 51; and an abnormal state determination function that the abnormal state determination unit 55 uses the determination result of the abnormal attitude determination unit 54 to determine whether or not the driver is in an abnormal state.
When the occupant's face disappears from the first range 6 and then reappears in the first range 6, the occupant state determination program uses the second range 7 to determine whether the first face is a face other than that of the driver. With this configuration, even if the driver becomes abnormal and disappears from the first range 6, and another occupant attempts to assist the driver and reappears in the first range 6 from the same direction as the driver's disappearance, it is possible to determine that the occupant's face that appears in the first range 6 is a face other than that of the driver. This makes it possible to avoid a situation in which information about faces other than the driver, which are not subject to abnormal state determination, is used in abnormal posture determination. As a result, the occupant state determination program can improve its detection accuracy for the occupant state.
なお、本実施の形態では、画像取得部11が取得した撮像画像のうち最新の撮像画像を第1の撮像画像とする例を示したが、これは一例に過ぎず、画像取得部11が取得した撮像画像のうち任意の時点の撮像画像を第1の撮像画像としてもよい。 In this embodiment, an example has been shown in which the most recent captured image among the captured images acquired by the image acquisition unit 11 is set as the first captured image, but this is merely an example, and the first captured image may be an image captured at any point in time among the captured images acquired by the image acquisition unit 11.
1 乗員状態判定装置、2 撮像装置、3 出力装置、11 画像取得部、12 顔検出部、13 特徴量検出部、14 基準特徴量推定部、15 判定部、31 顔向き検出部、32 頭位置検出部、33 パーツ位置検出部、34 検出信頼度算出部、51 第1の顔検出判定部、52 第2の顔検出判定部、53 乗員判定部、54 異常姿勢判定部、55 異常状態判定部 100 乗員状態判定システム、1001 処理回路、1002 入力インタフェース装置、1003 出力インタフェース装置、1004 プロセッサ、1005 メモリ1 Occupant state determination device, 2 Imaging device, 3 Output device, 11 Image acquisition unit, 12 Face detection unit, 13 Feature detection unit, 14 Reference feature estimation unit, 15 Determination unit, 31 Face direction detection unit, 32 Head position detection unit, 33 Part position detection unit, 34 Detection reliability calculation unit, 51 First face detection determination unit, 52 Second face detection determination unit, 53 Occupant determination unit, 54 Abnormal posture determination unit, 55 Abnormal state determination unit 100 Occupant state determination system, 1001 Processing circuit, 1002 Input interface device, 1003 Output interface device, 1004 Processor, 1005 Memory
Claims (13)
前記複数の撮像画像において、前記第1の範囲で前記乗員の顔を検出できたか否かの第1の顔検出判定を行う第1の顔検出判定部と、
前記第1の顔検出判定部から、前記複数の撮像画像のうちの第1の撮像画像において、前記乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、前記複数の撮像画像のうち前記第1の撮像画像より以前に撮像された第2の撮像画像を用いて、前記第1の範囲で前記乗員の顔を検出できたか否かの第2の顔検出判定を行う第2の顔検出判定部と、
前記第2の顔検出判定部から前記乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、前記第1の撮像画像において検出された前記乗員の顔である第1の顔が、前記第1の撮像画像の前記第2の範囲に位置する場合に、前記第1の顔が前記運転者以外の顔であるとし、前記第1の顔が前記第1の撮像画像の前記第2の範囲に位置しない場合に、前記第1の顔が前記運転者の顔であるとの乗員判定を行う乗員判定部と、
前記乗員判定部から前記第1の顔が前記運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合、前記複数の撮像画像のうち前記第1の撮像画像より以前に撮像され、前記第1の顔検出判定部により前記乗員の顔が検出できたことを示す判定結果が出力された第3の撮像画像を用いて、前記運転者が異常姿勢か否かの異常姿勢判定を行う異常姿勢判定部と、
前記異常姿勢判定部の判定結果を用いて、前記運転者は異常状態であるか否かの異常状態判定を行う異常状態判定部と、
を備える乗員状態判定装置。 a face detection unit that detects the faces of the vehicle occupants in a plurality of captured images that each include both a first range, which is a range in which the face of the driver of the vehicle may be present, and a second range, which is a range in which the faces of persons other than the driver may be present and has a range that overlaps with the first range;
a first face detection determination unit that performs a first face detection determination as to whether or not the face of the occupant has been detected within the first range in the plurality of captured images;
a second face detection determination unit that, when a determination result indicating that the face of the occupant has been detected in a first captured image of the plurality of captured images is obtained from the first face detection determination unit, performs a second face detection determination as to whether the face of the occupant has been detected in the first range using a second captured image of the plurality of captured images that has been captured before the first captured image; and
an occupant determination unit that, when a determination result indicating that the face of the occupant could not be detected is obtained from the second face detection determination unit, determines that a first face, which is the face of the occupant detected in the first captured image, is a face other than that of the driver if the first face is located within the second range of the first captured image, and determines that the first face is the face of the driver if the first face is not located within the second range of the first captured image;
an abnormal posture determination unit that, when a determination result indicating that the first face is a face other than that of the driver is obtained from the occupant determination unit, performs an abnormal posture determination as to whether the driver is in an abnormal posture using a third captured image among the plurality of captured images that was captured before the first captured image and for which a determination result indicating that the face of the occupant was detected was output by the first face detection determination unit;
an abnormal state determination unit that determines whether the driver is in an abnormal state using a determination result of the abnormal posture determination unit;
An occupant state determination device comprising:
前記異常姿勢判定部は、前記第1の顔検出判定部から前記乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、前記第3の撮像画像を用いて、前記異常姿勢判定を行う、
請求項1に記載の乗員状態判定装置。 the abnormal posture determination unit, when acquiring a determination result from the second face detection determination unit indicating that the face of the occupant has been detected, or when acquiring a determination result from the occupant determination unit indicating that the first face is the face of the driver, performs the abnormal posture determination using the first captured image;
the abnormal attitude determination unit, when acquiring a determination result from the first face detection determination unit indicating that the face of the occupant could not be detected, performs the abnormal attitude determination using the third captured image.
The occupant condition determination device according to claim 1 .
前記特徴量は、前記乗員の頭位置、前記乗員の顔向き、及び前記乗員の顔のパーツ位置を含み、
前記第1の特徴量は、前記乗員の頭位置、及び前記乗員の顔向きの少なくともいずれか一方を含み、
前記第2の特徴量は、前記乗員の頭位置及び前記乗員の顔向きの少なくとも一方の検出信頼度を示す顔検出信頼度、及び前記パーツ位置の検出信頼度を示す顔パーツ検出信頼度の少なくとも一方を含み、
前記顔検出信頼度は、前記乗員の頭位置及び前記乗員の顔向きの少なくとも一方から導出され、
前記顔パーツ検出信頼度は、前記パーツ位置から導出され、
前記第1の顔検出判定部は、前記特徴量検出部が前記第1の撮像画像において算出した前記第2の特徴量である第1の顔検出用特徴量を用いて、前記第1の撮像画像における前記第1の顔検出判定を行い、
前記第2の顔検出判定部は、前記特徴量検出部が前記第2の撮像画像において算出した前記第2の特徴量である第2の顔検出用特徴量を用いて、前記第2の顔検出判定を行い、
前記乗員判定部は、少なくとも前記特徴量検出部が前記第1の撮像画像において検出した前記第1の特徴量である第1の判定用特徴量を用いて、前記乗員判定を行う、
請求項1又は2に記載の乗員状態判定装置。 a feature amount detection unit that detects a feature amount of the occupant's face using the face of the occupant detected by the face detection unit, determines a first feature amount that is a specific feature amount from the detected feature amount, and calculates a second feature amount derived from the feature amount,
the feature amount includes a head position of the occupant, a facial direction of the occupant, and a position of a facial feature of the occupant;
the first feature amount includes at least one of a head position of the occupant and a facial orientation of the occupant,
the second feature amount includes at least one of a face detection reliability indicating a detection reliability of at least one of a head position of the occupant and a facial orientation of the occupant, and a face part detection reliability indicating a detection reliability of the feature position;
the face detection reliability is derived from at least one of a head position of the occupant and a facial orientation of the occupant;
the facial feature detection reliability is derived from the facial feature positions ;
the first face detection determination unit performs the first face detection determination in the first captured image by using a first face detection feature amount, which is the second feature amount calculated in the first captured image by the feature amount detection unit;
the second face detection determination unit performs the second face detection determination using a second face detection feature amount, which is the second feature amount calculated for the second captured image by the feature amount detection unit; and
the occupant determination unit performs the occupant determination using at least a first determination feature amount, which is the first feature amount detected in the first captured image by the feature amount detection unit.
The occupant condition determination device according to claim 1 or 2.
前記乗員判定部は、前記第1の頭位置が前記第2の範囲に該当する場合、前記第1の顔が前記運転者以外の顔であると判定し、
前記乗員判定部は、前記第1の頭位置が前記第2の範囲に該当しない場合、前記第1の顔が前記運転者の顔であると判定する、
請求項3に記載の乗員状態判定装置。 the occupant determination unit determines whether a first head position, which is the first determination feature, falls within the second range;
the occupant determination unit determines that the first face is a face other than that of the driver when the first head position falls within the second range;
the occupant determination unit determines that the first face is the face of the driver when the first head position does not fall within the second range.
The occupant condition determination device according to claim 3 .
前記乗員判定部は、前記第1の頭位置が前記第2の範囲に該当し、前記第1の顔向きの絶対値が前記第1の閾値未満である場合、前記第1の顔が前記運転者以外の顔であると判定し、
前記乗員判定部は、前記第1の頭位置が前記第2の範囲に該当しない、又は前記第1の顔向きの絶対値が前記第1の閾値以上である場合、前記第1の顔が前記運転者の顔であると判定する、
請求項3に記載の乗員状態判定装置。 the occupant determination unit determines whether a first head position, which is the first feature for determination, falls within the second range, and whether an absolute value of a first face direction, which is the first feature for determination and which becomes 0 when the face is turned in a direction facing the traveling direction of the vehicle or when the face is turned in a direction facing the center of an optical axis of an image capturing device installed in the vehicle so as to be able to capture an image of at least the face of the occupant, is less than a first threshold value;
the occupant determination unit determines that the first face is a face other than that of the driver when the first head position falls within the second range and the absolute value of the first face direction is less than the first threshold value;
the occupant determination unit determines that the first face is the face of the driver when the first head position does not fall within the second range or when the absolute value of the first face direction is equal to or greater than the first threshold value.
The occupant condition determination device according to claim 3 .
請求項3に記載の乗員状態判定装置。 the occupant determination unit performs the occupant determination using the first determination feature amount and a third determination feature amount that is the first feature amount detected in the third captured image by the feature amount detection unit.
The occupant condition determination device according to claim 3 .
前記乗員判定部は、前記第1の頭位置が前記第2の範囲に該当し、前記頭位置差分の絶対値が前記第2の閾値以上である場合、前記第1の顔が前記運転者以外の顔であると判定し、
前記乗員判定部は、前記第1の頭位置が前記第2の範囲に該当しない、又は前記頭位置差分の絶対値が前記第2の閾値未満である場合、前記第1の顔が前記運転者の顔であると判定する、
請求項6に記載の乗員状態判定装置。 the occupant determination unit determines whether a first head position, which is the first determination feature, falls within the second range, and whether an absolute value of a head position difference, which is a difference between the first head position and a second head position, which is the third determination feature, is equal to or greater than a second threshold;
the occupant determination unit determines that the first face is a face other than that of the driver when the first head position falls within the second range and the absolute value of the head position difference is equal to or greater than the second threshold;
the occupant determination unit determines that the first face is the face of the driver when the first head position does not fall within the second range or when the absolute value of the head position difference is less than the second threshold value.
The occupant state determination device according to claim 6 .
前記乗員判定部は、前記第1の頭位置が前記第2の範囲に該当し、前記顔向き差分の絶対値が前記第3の閾値以上である場合、前記第1の顔が前記運転者以外の顔であると判定し、
前記乗員判定部は、前記第1の頭位置が前記第2の範囲に該当しない、又は前記顔向き差分の絶対値が前記第3の閾値未満である場合、前記第1の顔が前記運転者の顔であると判定する、
請求項6に記載の乗員状態判定装置。 the occupant determination unit determines whether a first head position, which is the first determination feature, falls within the second range, and whether an absolute value of a face direction difference, which is a difference between a first face direction, which is the first determination feature, and a second face direction, which is the third determination feature, is equal to or greater than a third threshold;
the occupant determination unit determines that the first face is a face other than that of the driver when the first head position falls within the second range and the absolute value of the facial direction difference is equal to or greater than the third threshold;
the occupant determination unit determines that the first face is the face of the driver when the first head position does not fall within the second range or when the absolute value of the facial direction difference is less than the third threshold value.
The occupant state determination device according to claim 6 .
前記乗員判定部は、前記第1の頭位置が前記第2の範囲に該当し、前記第1の認識情報が前記運転者認識情報と一致しない場合、前記第1の顔が前記運転者以外の顔であると判定し、
前記乗員判定部は、前記第1の頭位置が前記第2の範囲に該当しない、又は前記第1の認識情報が前記運転者認識情報に一致する場合、前記第1の顔が前記運転者の顔であると判定する、
請求項3に記載の乗員状態判定装置。 the occupant determination unit determines whether a first head position, which is the first determination feature, falls within the second range, and whether first recognition information, which is information for recognizing the first face, matches driver recognition information, which is information for recognizing the face of the driver;
the occupant determination unit determines that the first face is a face other than that of the driver when the first head position falls within the second range and the first recognition information does not match the driver recognition information,
the occupant determination unit determines that the first face is the face of the driver when the first head position does not fall within the second range or when the first recognition information matches the driver recognition information;
The occupant condition determination device according to claim 3 .
請求項1又は2に記載の乗員状態判定装置。 the first range includes a range in which a face of the driver seated in the driver's seat of the vehicle is located, and the second range includes a range in which a face of another occupant other than the driver seated in a seat other than the driver's seat is located.
The occupant condition determination device according to claim 1 or 2.
前記乗員状態判定装置は、前記撮像装置が撮像した撮像画像を用いて、前記乗員が前記異常状態であるか否かを判定し、前記乗員が前記異常状態であると判定した場合、前記乗員が前記異常状態であることに対する警告を、前記出力装置から出力させる、
乗員状態判定システム。 3. An occupant state determination system comprising: the occupant state determination device according to claim 1 or 2; an imaging device installed in the vehicle so as to be able to capture an image of at least the face of the occupant; and an output device mounted in the vehicle and configured to output a warning that the occupant is in an abnormal state,
the occupant state determination device determines whether the occupant is in the abnormal state using the captured image captured by the imaging device, and when it determines that the occupant is in the abnormal state, causes the output device to output a warning that the occupant is in the abnormal state.
Occupant status determination system.
第1の顔検出判定部が、前記複数の撮像画像において、前記第1の範囲で前記乗員の顔を検出できたか否かの第1の顔検出判定を行う第1の顔検出判定ステップと、
第2の顔検出判定部が、前記第1の顔検出判定部から、前記複数の撮像画像のうちの第1の撮像画像において、前記乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、前記複数の撮像画像のうち前記第1の撮像画像より以前に撮像された第2の撮像画像を用いて、前記第1の範囲で前記乗員の顔を検出できたか否かの第2の顔検出判定を行う第2の顔検出判定ステップと、
乗員判定部が、前記第2の顔検出判定部から前記乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、前記第1の撮像画像において検出された前記乗員の顔である第1の顔が、前記第1の撮像画像の前記第2の範囲に位置する場合に、前記第1の顔が前記運転者以外の顔であるとし、前記第1の顔が前記第1の撮像画像の前記第2の範囲に位置しない場合に、前記第1の顔が前記運転者の顔であるとの乗員判定を行う乗員判定ステップと、
異常姿勢判定部が、前記乗員判定部から前記第1の顔が前記運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合、前記複数の撮像画像のうち前記第1の撮像画像より以前に撮像され、前記第1の顔検出判定部により前記乗員の顔が検出できたことを示す判定結果が出力された第3の撮像画像を用いて、前記運転者が異常姿勢か否かの異常姿勢判定を行う異常姿勢判定ステップと、
異常状態判定部が、前記異常姿勢判定部の判定結果を用いて、前記運転者は異常状態であるか否かの異常状態判定を行う異常状態判定ステップと、
を備える乗員状態判定方法。 a face detection step in which a face detection unit detects the faces of the vehicle occupants in a plurality of captured images each including both a first range, which is a range in which the face of the driver of the vehicle occupants may be present, and a second range, which is a range in which the face of a person other than the driver may be present and has a range overlapping with the first range;
a first face detection determination step in which a first face detection determination unit performs a first face detection determination as to whether or not the face of the occupant has been detected within the first range in the plurality of captured images;
a second face detection determination step of performing a second face detection determination as to whether or not the face of the occupant has been detected within the first range, using a second captured image of the plurality of captured images that has been captured before the first captured image, when the second face detection determination unit acquires from the first face detection determination unit a determination result indicating that the face of the occupant has been detected in a first captured image of the plurality of captured images;
an occupant determination step in which, when the occupant determination unit obtains a determination result from the second face detection determination unit indicating that the face of the occupant could not be detected, the occupant determination unit determines that a first face, which is the face of the occupant detected in the first captured image, is a face other than that of the driver if the first face is located within the second range of the first captured image, and determines that the first face is the face of the driver if the first face is not located within the second range of the first captured image;
an abnormal posture determination step of, when the abnormal posture determination unit acquires from the occupant determination unit a determination result indicating that the first face is a face other than that of the driver, determining whether or not the driver is in an abnormal posture by using a third captured image among the plurality of captured images that was captured before the first captured image and for which a determination result indicating that the face of the occupant was detected was output by the first face detection determination unit;
an abnormal state determination step in which an abnormal state determination unit determines whether the driver is in an abnormal state by using a determination result of the abnormal posture determination unit;
An occupant state determination method comprising:
顔検出部が、車両の乗員のうち運転者の顔が存在し得る範囲である第1の範囲、及び前記運転者以外の顔が存在し得る範囲であって、前記第1の範囲と重複する範囲を有する第2の範囲の両方をそれぞれ含む複数の撮像画像において前記乗員の顔を検出する顔検出機能と、
第1の顔検出判定部が、前記複数の撮像画像において、前記第1の範囲で前記乗員の顔を検出できたか否かの第1の顔検出判定を行う第1の顔検出判定機能と、
第2の顔検出判定部が、前記第1の顔検出判定部から、前記複数の撮像画像のうちの第1の撮像画像において、前記乗員の顔が検出できたことを示す判定結果を取得した場合、前記複数の撮像画像のうち前記第1の撮像画像より以前に撮像された第2の撮像画像を用いて、前記第1の範囲で前記乗員の顔を検出できたか否かの第2の顔検出判定を行う第2の顔検出判定機能と、
乗員判定部が、前記第2の顔検出判定部から前記乗員の顔が検出できなかったことを示す判定結果を取得した場合、前記第1の撮像画像において検出された前記乗員の顔である第1の顔が、前記第1の撮像画像の前記第2の範囲に位置する場合に、前記第1の顔が前記運転者以外の顔であるとし、前記第1の顔が前記第1の撮像画像の前記第2の範囲に位置しない場合に、前記第1の顔が前記運転者の顔であるとの乗員判定を行う乗員判定機能と、
異常姿勢判定部が、前記乗員判定部から前記第1の顔が前記運転者以外の顔であることを示す判定結果を取得した場合、前記複数の撮像画像のうち前記第1の撮像画像より以前に撮像され、前記第1の顔検出判定部により前記乗員の顔が検出できたことを示す判定結果が出力された第3の撮像画像を用いて、前記運転者が異常姿勢か否かの異常姿勢判定を行う異常姿勢判定機能と、
異常状態判定部が、前記異常姿勢判定部の判定結果を用いて、前記運転者は異常状態であるか否かの異常状態判定を行う異常状態判定機能と、
を実現させるための乗員状態判定プログラム。 On the computer,
a face detection function in which a face detection unit detects the faces of the vehicle occupants in a plurality of captured images each including both a first range in which the face of the driver of the vehicle may be present and a second range in which the face of a person other than the driver may be present, the second range overlapping with the first range;
a first face detection determination function in which a first face detection determination unit performs a first face detection determination as to whether or not the face of the occupant has been detected within the first range in the plurality of captured images;
a second face detection determination function that, when a second face detection determination unit acquires from the first face detection determination unit a determination result indicating that the face of the occupant has been detected in a first captured image of the plurality of captured images, performs a second face detection determination as to whether the face of the occupant has been detected in the first range using a second captured image of the plurality of captured images that has been captured before the first captured image;
an occupant determination function that, when the occupant determination unit obtains a determination result from the second face detection determination unit indicating that the face of the occupant could not be detected, determines that a first face, which is the face of the occupant detected in the first captured image, is a face other than that of the driver if the first face is located within the second range of the first captured image, and determines that the first face is the face of the driver if the first face is not located within the second range of the first captured image;
an abnormal posture determination function that, when the abnormal posture determination unit obtains a determination result from the occupant determination unit indicating that the first face is a face other than that of the driver, performs an abnormal posture determination as to whether the driver is in an abnormal posture by using a third captured image among the plurality of captured images that was captured before the first captured image and for which a determination result indicating that the face of the occupant was detected was output by the first face detection determination unit;
an abnormal state determination function in which an abnormal state determination unit determines whether the driver is in an abnormal state by using the determination result of the abnormal posture determination unit;
An occupant status determination program to achieve this.
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