JP2012000147A - Image processing apparatus, image processing method, program and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び電子装置に関し、特に、撮影した画像に基づいて、例えば人の手等の肌が露出している部分を検出できるようにした画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び電子装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, a program, and an electronic apparatus, and in particular, an image processing apparatus that can detect, for example, a portion where a skin such as a human hand is exposed based on a photographed image. The present invention relates to an image processing method, a program, and an electronic apparatus.
被写体(例えば、人物)を撮像して得られる撮像画像上から、顔や手などのように肌が露出している領域(以下、肌領域という)を検出する肌検出技術が存在する(例えば、特許文献1乃至3を参照)。
There is a skin detection technique for detecting a region where skin is exposed (hereinafter referred to as a skin region) such as a face or a hand from a captured image obtained by capturing a subject (for example, a person) (for example, (See
この肌検出技術では、波長λ1の光を出力するLED(light emitting diode)によって照射された状態の被写体を撮像した第1の画像と、波長λ1とは異なる波長λ2の光を出力するLEDによって照射された状態の被写体を撮像した第2の画像とを取得する。そして、第1の画像と第2の画像との輝度値の差分が所定の閾値よりも大きな領域を肌領域として検出する。 In this skin detection technique, a first image obtained by imaging a subject irradiated with an LED (light emitting diode) that outputs light having a wavelength λ1 and an LED that outputs light having a wavelength λ2 different from the wavelength λ1 are irradiated. And a second image obtained by capturing an image of the subject in the state. And the area | region where the difference of the luminance value of a 1st image and a 2nd image is larger than a predetermined threshold value is detected as a skin area | region.
なお、波長λ1,λ2は、人間の肌の反射特性に依存して決定される。すなわち、人の肌に照射したときの反射率が異なり、かつ、人の肌以外(例えば、髪の毛、衣服など)に照射したときの反射率がほぼ等しいものに決定されている。具体的には、例えば、波長λ1は870nm、波長λ2は950nmとされている。 The wavelengths λ1 and λ2 are determined depending on the reflection characteristics of human skin. That is, the reflectivity when irradiated to human skin is different, and the reflectivity when irradiated to other than human skin (for example, hair, clothes, etc.) is determined to be substantially equal. Specifically, for example, the wavelength λ1 is 870 nm and the wavelength λ2 is 950 nm.
肌検出技術では、例えば、被写体までの距離が0.05[m]である場合において、被写体が存在する範囲を照射する指向特性の各LEDを用いるときには、被写体までの距離が5[m]である場合において、被写体が存在する範囲の他、被写体が存在せず、照射が不要な範囲に対しても、光を照射することとなる。 In the skin detection technology, for example, when the distance to the subject is 0.05 [m], when using each directional characteristic LED that irradiates the range where the subject exists, the distance to the subject is 5 [m]. In this case, in addition to the range where the subject is present, light is also irradiated to a range where the subject is not present and irradiation is not necessary.
このため、肌検出技術では、照射が不要な範囲に対しても、肌検出に必要な光出力で光を照射するため、照射光量が増大してしまい、各LEDの消費電力が大きくなってしまう。 For this reason, in the skin detection technology, light is emitted with a light output necessary for skin detection even in a range where irradiation is not required, so the amount of irradiation light increases and the power consumption of each LED increases. .
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、消費電力を抑えつつ、肌領域を精度良く検出できるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to accurately detect a skin region while suppressing power consumption.
本発明の第1の側面の画像処理装置は、画像上から人間の肌を表す肌領域を検出する画像処理装置であって、それぞれ異なる指向特性で第1の波長の光を被写体に照射する複数の照射部を有する第1の発光手段と、それぞれ異なる指向特性で前記第1の波長よりも長波長である第2の波長の光を前記被写体に照射する複数の照射部を有する第2の発光手段と、前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力を制御する照射制御手段と、前記第1の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第1の画像を生成するとともに、前記第2の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第2の画像を生成する撮像生成手段と、前記第1の画像と前記第2の画像との差分と、前記差分と比較される閾値との比較結果に基づいて、前記肌領域を検出する検出手段とを含む画像処理装置である。 An image processing apparatus according to a first aspect of the present invention is an image processing apparatus that detects a skin region representing human skin from an image, and irradiates a subject with light having a first wavelength with different directivity characteristics. And a second light emitting unit having a plurality of irradiating units that irradiate the subject with light having a second wavelength that is longer than the first wavelength with different directivity characteristics. Means, irradiation control means for controlling the light output of each of the first and second light emitting means according to the distance to the subject, and the subject is irradiated with light of the first wavelength. Generating a first image obtained by imaging the subject while the second object is captured, and obtaining a second image obtained by imaging the subject when the subject is irradiated with light of the second wavelength. Imaging generation means for generating and the first image And the difference between the second image and, based on a result of comparison between the threshold value to be compared with the difference, an image processing apparatus including a detection means for detecting the skin region.
前記照射制御手段では、前記被写体までの距離が所定の距離未満である場合、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部のうち、指向特性の高い照射部の光出力が小さくなるとともに、指向特性の低い照射部の光出力が大きくなるように制御し、前記被写体までの距離が前記所定の距離以上である場合、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部のうち、指向特性の高い照射部の光出力が大きくなるとともに、指向特性の低い照射部の光出力が小さくなるように制御するようにすることができる。 In the irradiation control unit, when the distance to the subject is less than a predetermined distance, the light output of the irradiation unit with high directivity among the irradiation units of the first and second light emitting units is reduced, and When the light output of the irradiating unit having low directivity is controlled to be large and the distance to the subject is equal to or greater than the predetermined distance, the directivity of each of the irradiating units of the first and second light emitting means It is possible to control so that the light output of the irradiation unit having a high directivity increases and the light output of the irradiation unit having low directivity characteristics decreases.
前記撮像生成手段により撮像される撮像領域内には、前記被写体までの距離に応じて、肌領域を検出するために必要な光出力で照射するための検出対象領域が予め決められており、前記被写体までの距離が、前記検出対象領域の水平方向の半幅、又は前記検出対象領域の垂直方向の半幅の少なくとも1つと、前記撮像生成手段の半画角とに基づいて決められる前記所定の距離以上であるか否かを判定する判定手段をさらに設けることができる。 In the imaging region imaged by the imaging generation means, a detection target region for irradiating with a light output necessary for detecting the skin region is determined in advance according to the distance to the subject, The distance to the subject is not less than the predetermined distance determined based on at least one of the horizontal half width of the detection target area or the vertical half width of the detection target area and the half angle of view of the imaging generation unit It is possible to further provide determination means for determining whether or not.
前記被写体までの距離を算出する距離算出手段をさらに設けることができ、前記照射制御手段では、算出された前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力を制御することができる。 Distance calculation means for calculating the distance to the subject can be further provided, and the irradiation control means can provide each of the irradiation units of the first and second light emitting means according to the calculated distance to the subject. The light output can be controlled.
前記第1及び第2の発光手段では、半値半角が前記撮像生成手段の半画角以上である照射部、又は半値半角が前記撮像生成手段の半画角以下である照射部の少なくとも1つを有するようにすることができる。 In the first and second light emitting means, at least one of an irradiation unit whose half-value half angle is greater than or equal to a half field angle of the imaging generation unit, or an irradiation unit whose half-value half angle is less than or equal to the half field angle of the imaging generation unit is provided. Can have.
前記第1の波長λ1、前記第2の波長λ2は次式の関係を満たす
630[nm]≦λ1≦1000[nm]
900[nm]≦λ2≦1100[nm]
ようにすることができる。
The first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 satisfy the relationship of the following equation: 630 [nm] ≦ λ1 ≦ 1000 [nm]
900 [nm] ≦ λ2 ≦ 1100 [nm]
Can be.
本発明の第1の側面の画像処理方法は、画像上から人間の肌を表す肌領域を検出する画像処理装置の画像処理方法であって、前記画像処理装置は、それぞれ異なる指向特性で第1の波長の光を被写体に照射する複数の照射部を有する第1の発光手段と、それぞれ異なる指向特性で前記第1の波長よりも長波長である第2の波長の光を前記被写体に照射する複数の照射部を有する第2の発光手段と、照射制御手段と、撮像生成手段と、検出手段とを含み、前記第1の発光手段が、前記第1の波長の光を前記被写体に照射し、前記第2の発光手段が、前記第2の波長の光を前記被写体に照射し、前記照射制御手段が、前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力を制御し、前記撮像生成手段が、前記第1の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第1の画像を生成するとともに、前記第2の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第2の画像を生成し、前記検出手段が、前記第1の画像と前記第2の画像との差分と、前記差分と比較される閾値との比較結果に基づいて、前記肌領域を検出するステップを含む画像処理方法である。 An image processing method according to a first aspect of the present invention is an image processing method of an image processing device that detects a skin region representing human skin from an image, and the image processing device has first directivity characteristics different from each other. A first light emitting unit having a plurality of irradiating units for irradiating the subject with light having a wavelength of λ, and irradiating the subject with light having a second wavelength that is longer than the first wavelength with different directivity characteristics A second light-emitting unit having a plurality of irradiation units; an irradiation control unit; an imaging generation unit; and a detection unit. The first light-emitting unit irradiates the subject with light having the first wavelength. The second light emitting unit irradiates the subject with light of the second wavelength, and the irradiation control unit irradiates each of the first and second light emitting units according to the distance to the subject. Controlling the light output of the imaging unit, the imaging generation means Generating a first image obtained by imaging the subject when the subject is irradiated with light of a wavelength of the subject, and the subject when the subject is irradiated with light of the second wavelength. A second image obtained by imaging the image is generated, and the detection means is based on a comparison result between a difference between the first image and the second image and a threshold value compared with the difference. An image processing method including the step of detecting the skin region.
本発明の第1の側面のプログラムは、画像上から人間の肌を表す肌領域を検出する画像処理装置であって、それぞれ異なる指向特性で第1の波長の光を被写体に照射する複数の照射部を有する第1の発光手段と、それぞれ異なる指向特性で前記第1の波長よりも長波長である第2の波長の光を前記被写体に照射する複数の照射部を有する第2の発光手段と、前記第1の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第1の画像を生成するとともに、前記第2の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第2の画像を生成する撮像生成手段とを含む画像処理装置のコンピュータを、前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力を制御する照射制御手段と、前記第1の画像と前記第2の画像との差分と、前記差分と比較される閾値との比較結果に基づいて、前記肌領域を検出する検出手段として機能させるためのプログラムである。 A program according to a first aspect of the present invention is an image processing apparatus that detects a skin region representing human skin from an image, and a plurality of irradiations that irradiate a subject with light of a first wavelength with different directivity characteristics. A first light emitting unit having a plurality of irradiation units, and a second light emitting unit having a plurality of irradiation units that irradiate the subject with light having a second wavelength that is longer than the first wavelength with different directivity characteristics Generating a first image obtained by imaging the subject when the subject is irradiated with light of the first wavelength, and irradiating the subject with light of the second wavelength A computer of an image processing apparatus including an imaging generation unit that generates a second image obtained by imaging the subject at times, depending on the distance to the subject, each of the first and second light emitting units Controls the light output of the irradiation unit For controlling the skin region based on a comparison result between a difference between the first image and the second image and a threshold value compared with the difference. It is a program.
本発明の第1の側面によれば、前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力が制御され、前記第1の画像と前記第2の画像との差分と、前記差分と比較される閾値との比較結果に基づいて、前記肌領域が検出される。 According to the first aspect of the present invention, the light output of the irradiation unit of each of the first and second light emitting means is controlled according to the distance to the subject, and the first image and the second image are controlled. The skin region is detected based on a comparison result between a difference from the image and a threshold value compared with the difference.
本発明の第2の側面の電子装置は、画像上から人間の肌を表す肌領域を検出する電子装置であって、それぞれ異なる指向特性で第1の波長の光を被写体に照射する複数の照射部を有する第1の発光手段と、それぞれ異なる指向特性で前記第1の波長よりも長波長である第2の波長の光を前記被写体に照射する複数の照射部を有する第2の発光手段と、前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力を制御する照射制御手段と、前記第1の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第1の画像を生成するとともに、前記第2の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第2の画像を生成する撮像生成手段と、前記第1の画像と前記第2の画像との差分と、前記差分と比較される閾値との比較結果に基づいて、前記肌領域を検出する検出手段と、検出された前記肌領域に基づいて、所定の処理を実行する実行手段とを含む電子装置である。 An electronic apparatus according to a second aspect of the present invention is an electronic apparatus that detects a skin region representing human skin from an image, and a plurality of irradiations that irradiate a subject with light having a first wavelength with different directivity characteristics. A first light emitting unit having a plurality of irradiation units, and a second light emitting unit having a plurality of irradiation units that irradiate the subject with light having a second wavelength that is longer than the first wavelength with different directivity characteristics Irradiating control means for controlling the light output of each of the first and second light emitting means according to the distance to the subject, and when the subject is irradiated with light of the first wavelength. Generating a first image obtained by imaging the subject, and generating a second image obtained by imaging the subject when the subject is irradiated with light of the second wavelength. An imaging generation unit; the first image; The detection means for detecting the skin area based on a comparison result between the difference between the second image and the threshold value to be compared with the difference, and execution of executing a predetermined process based on the detected skin area And an electronic device.
本発明の第2の側面によれば、前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力が制御され、前記第1の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第1の画像が生成されるとともに、前記第2の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第2の画像が生成され、前記第1の画像と前記第2の画像との差分と、前記差分と比較される閾値との比較結果に基づいて、前記肌領域が検出され、検出された前記肌領域に基づいて、所定の処理が実行される。 According to the second aspect of the present invention, the light output of each of the irradiation units of the first and second light emitting means is controlled according to the distance to the subject, and the light of the first wavelength is emitted from the subject. A first image obtained by imaging the subject when the subject is irradiated is generated, and obtained by imaging the subject when the subject is irradiated with light of the second wavelength A second image is generated, and based on a comparison result between the difference between the first image and the second image and a threshold value compared with the difference, the skin region is detected, and the detected A predetermined process is executed based on the skin region.
本発明によれば、光源による消費電力を抑えつつ、肌領域を精度良く検出することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect a skin region while suppressing power consumption by a light source.
以下、発明を実施するための形態(以下、本実施の形態という)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1. 本実施の形態(被写体までの距離に応じて指向特性の異なるLEDを用いる場合の例)
2. 変形例
Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described. The description will be given in the following order.
1. This embodiment (an example of using LEDs with different directivity characteristics according to the distance to the subject)
2. Modified example
<1.本実施の形態>
[検出装置1の構成例]
図1は、本実施の形態である検出装置1の構成例を示している。この検出装置1は、例えば、それぞれ異なる指向特性を有する複数のLEDのうち、検出対象物41までの距離(以下、被写体距離という)に応じたLEDを点灯させ、効率的に光を照射するようにして、撮像した画像から検出対象物41としての人の肌領域(例えば、顔、手など)を精度良く検出できるようにしたものである。
<1. Embodiment>
[Configuration Example of Detection Device 1]
FIG. 1 shows a configuration example of a
検出装置1は、コントローラ21、LED制御部22、光源群23、光源群24、光学フィルタ25、撮像部26、撮像制御部27、画像処理部28、及び距離算出部29により構成される。
The
コントローラ21は、例えば、撮像部26の撮像により得られる第1及び第2の画像(後述する)上の被写体の輝度値が、飽和レベルの1/5以上であるという条件(肌領域を検出可能な条件)を満たすように、検出装置1の各部の動作を統括して制御する。
For example, the
すなわち、例えば、被写体までの距離が遠くなる程に、第1及び第2の画像の輝度値が減少する。第1及び第2の画像上の被写体の輝度値は、その値が小さくなりすぎるとノイズに埋もれてしまい、肌領域の検出ができなくなってしまう。また、第1及び第2の画像上の被写体の輝度値は、その値が大きくなりすぎて飽和(白とび)してしまっても、肌領域の検出ができなくなってしまう。 That is, for example, the brightness value of the first and second images decreases as the distance to the subject increases. If the luminance value of the subject on the first and second images becomes too small, it will be buried in noise and the skin area will not be detected. Further, even if the luminance values of the subjects on the first and second images become too large and become saturated (overexposed), the skin area cannot be detected.
そこで、コントローラ21は、肌領域を検出可能な条件として、第1及び第2の画像上の被写体の輝度値は、飽和レベルの1/5以上であるという条件を満たすように、被写体距離に応じて、検出装置1の各部の動作を制御するようにしている。なお、この条件は、本発明者が各撮像素子に対して実測した結果に基づく経験則から求められたものである。
Therefore, the
LED制御部22は、コントローラ21からの制御に従い、光源群23及び24の点灯タイミング、消灯タイミング、光出力レベルを制御する。
The
光源群23は、砲弾型の各LEDにより構成される副光源群23−1、及び出射面が平坦な各LEDにより構成される副光源群23−2により構成される。光源群24は、砲弾型の各LEDにより構成される副光源群24−1、及び出射面が平坦な各LEDにより構成される副光源群24−2から構成される。なお、砲弾型のLEDは、出射面が平坦なLEDよりも指向特性が高くなっている。 The light source group 23 includes a sub-light source group 23-1 configured by each bullet-type LED and a sub-light source group 23-2 configured by each LED having a flat emission surface. The light source group 24 includes a sub-light source group 24-1 configured by each bullet-type LED and a sub-light source group 24-2 configured by each LED having a flat emission surface. The bullet-type LED has higher directivity than an LED with a flat emission surface.
光源群23は、LED制御部22からの制御に従い、発光スペクトルのピーク波長がλ1である光(以下、波長λ1の光という)を発光する。すなわち、例えば、光源群23は、被写体距離が遠距離である程、指向特性が高い副光源群23−1の光出力が大きくなるように発光し、被写体距離が近距離である程、指向特性が低い副光源群23−2の光出力が大きくなるように発光する。
The light source group 23 emits light having a peak wavelength of the emission spectrum of λ1 (hereinafter referred to as light of wavelength λ1) in accordance with control from the
光源群24は、LED制御部22の制御に従い、発光スペクトルのピーク波長がλ2である光(以下、波長λ2の光という)を発光する。すなわち、例えば、光源群24は、被写体距離が遠距離である程、指向特性が高い副光源群24−1の光出力が大きくなるように発光し、被写体距離が近距離である程、指向特性が低い副光源群24−2の光出力が大きくなるように発光する。
The light source group 24 emits light whose emission spectrum has a peak wavelength of λ2 (hereinafter referred to as light of wavelength λ2) under the control of the
なお、波長λ1,λ2の具体的な値については、図2を参照して後述する。 Specific values of the wavelengths λ1 and λ2 will be described later with reference to FIG.
光学フィルタ25は、撮像部26に入射する光を制限するよう撮像部26の前面に設けられており、例えば、その分光特性として波長λ1よりも短波長側の光及び波長λ2よりも長波長側の光を吸収し、波長λ1以上であって波長λ2以下の光を透過するようになされている。
The
撮像部26は、集光レンズと、CCD、CMOSなどの撮像素子とを内蔵しており、撮像制御部27からの制御に従い、光学フィルタ25を透過してきた光(被写体からの反射光)を受光して画像を生成する。光源群23が発光しているときに生成される画像を第1の画像とし、光源群24が発光しているときに生成される画像を第2の画像とする。
The
撮像部26は、生成した第1及び第2の画像を、撮像制御部27に供給する。
The
撮像制御部27は、コントローラ21からの制御に従い、撮像部26の撮像タイミング、撮像時間(露光時間)、輝度値増幅のゲインなどを制御する。また、撮像制御部27は、撮像部26から供給される第1及び第2の画像を画像処理部28に出力する。
The imaging control unit 27 controls the imaging timing, imaging time (exposure time), gain of luminance value amplification, and the like of the
画像処理部28は、撮像制御部27からの第1及び第2の画像の、対応する画素の輝度値Y1,Y2の差分である反射率差検出信号S=Y1−Y2を算出し、反射率差検出信号Sを所定の閾値と比較することにより2値化する。 The image processing unit 28 calculates a reflectance difference detection signal S = Y1-Y2 that is the difference between the luminance values Y1 and Y2 of the corresponding pixels of the first and second images from the imaging control unit 27, and reflects the reflectance. The difference detection signal S is binarized by comparing it with a predetermined threshold value.
そして、画像処理部28は、その2値化により得られる2値化肌画像上の全領域のうち、2値の一方の領域(対応する反射率差検出信号Sが所定の閾値以上となっている領域)を肌領域として検出する。また、画像処理部28は、2値化肌画像を距離算出部29に供給する。 Then, the image processing unit 28 selects one of the binary regions (corresponding reflectance difference detection signal S is equal to or greater than a predetermined threshold) among all regions on the binarized skin image obtained by the binarization. Area) is detected as a skin area. In addition, the image processing unit 28 supplies the binarized skin image to the distance calculation unit 29.
なお、画像処理部28は、算出した反射率差検出信号Sを、例えば、輝度値Y1又はY2のいずれかで除算(正規化)した上で、2値化を行うようにしてもよい。 Note that the image processing unit 28 may perform binarization after dividing (normalizing) the calculated reflectance difference detection signal S by, for example, the luminance value Y1 or Y2.
距離算出部29は、被写体距離が近い程、被写体の肌領域の大きさ(例えば、肌領域の面積や幅等)が大きくなることを利用して、画像処理部28からの2値化肌画像上の肌領域の大きさに基づいて、被写体距離を算出し、コントローラ21に供給する。
The distance calculation unit 29 uses the fact that the size of the skin area of the subject (for example, the area and width of the skin area) increases as the subject distance is shorter, and the binarized skin image from the image processing unit 28 is used. The subject distance is calculated based on the size of the upper skin area and supplied to the
これにより、コントローラ21は、距離算出部29からの被写体距離に基づき、例えば、LED制御部22を制御して、光源群23を構成する副光源群23−1及び副光源群23−2それぞれの光出力、並びに光源群24を構成する副光源群24−1及び副光源群24−2それぞれの光出力を制御させる。
Thereby, the
なお、距離算出部29は、画像処理部28からの2値化肌画像上の肌領域の大きさに基づいて、被写体距離を算出するようにしたが、被写体距離を算出できれば、どのような算出方法により算出するようにしてもよい。 The distance calculation unit 29 calculates the subject distance based on the size of the skin area on the binarized skin image from the image processing unit 28. However, any calculation is possible as long as the subject distance can be calculated. It may be calculated by a method.
具体的には、例えば、距離算出部29は、画像処理部28からの2値化肌画像に代えて、検出対象物41にレーザを照射して被写体距離を測定するレーザレンジファインダや、異なる視差が設けられた2台のカメラを用いて被写体距離を測定するステレオカメラ等を用いて、被写体距離を測定するようにしてもよい。 Specifically, for example, the distance calculation unit 29 replaces the binarized skin image from the image processing unit 28 with a laser range finder that measures the subject distance by irradiating the detection target 41 with a laser, or a different parallax. The subject distance may be measured by using a stereo camera or the like that measures the subject distance using two cameras provided with.
[肌に対する分光反射特性]
次に、図2は、人間の肌に対する分光反射特性を示している。
[Spectral reflection characteristics for skin]
Next, FIG. 2 shows spectral reflection characteristics with respect to human skin.
なお、この分光反射特性は、人間の肌の色の違い(人種の違い)や状態(日焼け等)等に拘らず、一般性があるものである。 This spectral reflection characteristic has generality regardless of the color of human skin (difference in race) or the state (sunburn, etc.).
図2において、横軸は、人間の肌に照射される照射光の波長を示しており、縦軸は、人間の肌に照射された照射光の反射率を示している。 In FIG. 2, the horizontal axis indicates the wavelength of the irradiation light irradiated on the human skin, and the vertical axis indicates the reflectance of the irradiation light irradiated on the human skin.
これは、人間の肌について特有のものであり、人間の肌以外の物体(例えば、頭髪や衣服等)では、630乃至1100[nm]付近において、反射率の変化は緩やかとなっていることが多い。 This is peculiar to human skin. For objects other than human skin (for example, hair and clothes), the change in reflectance is moderate in the vicinity of 630 to 1100 [nm]. Many.
なお、波長λ1及びλ2の組合せは、人間の肌に対する反射率の差が比較的大きくなる組合せであって、人間の肌以外の部分に対する反射率の差が比較的小さくなる組合せである。 The combination of wavelengths λ1 and λ2 is a combination in which the difference in reflectance with respect to human skin is relatively large, and the combination in which the difference in reflectance with respect to portions other than human skin is relatively small.
具体的には、例えば、上述した分光反射特性において、波長λ1及びλ2の組合せとして、波長λ1が630[nm]以上であって1000[nm]以下であり、波長λ2が900[nm]以上であって1100[nm]以下であり、且つ、波長λ1が波長λ2よりも短い波長(波長λ1<波長λ2)(より好適には、波長λ1+40[nm]<波長λ2)となる組合せが採用される。 Specifically, for example, in the above-described spectral reflection characteristics, as a combination of the wavelengths λ1 and λ2, the wavelength λ1 is 630 [nm] or more and 1000 [nm] or less, and the wavelength λ2 is 900 [nm] or more. And a combination in which the wavelength λ1 is shorter than the wavelength λ2 (wavelength λ1 <wavelength λ2) (more preferably, the wavelength λ1 + 40 [nm] <wavelength λ2) is employed. .
[撮像部26の撮像範囲]
次に、図3を参照して、撮像部26の撮像範囲について説明する。図3は、撮像部26の上面図を示している。
[Imaging range of the imaging unit 26]
Next, the imaging range of the
図3において、撮像部26の画角θを挟む2本の撮像範囲境界線L1及びL2により形成される三角形状の範囲は、撮像部26の撮像範囲を示している。
In FIG. 3, a triangular range formed by two imaging range boundary lines L <b> 1 and L <b> 2 sandwiching the angle of view θ of the
図3において、撮像部26の光軸と一致するZ軸は、撮像部26(光源群23及び24)から被写体(検出対象物41)までの被写体距離zを示している。なお、本実施の形態では、撮像部26と、光源群23及び24とは、近接した状態で設置されているものとする。
In FIG. 3, the Z axis that coincides with the optical axis of the
光源群23及び24は、予め決められた検出対象領域に対して、肌領域を検出可能な強度の光出力で光を照射する必要がある。 The light source groups 23 and 24 need to irradiate light with a light output having an intensity capable of detecting a skin region with respect to a predetermined detection target region.
具体的には、例えば、被写体距離zが0≦z≦a[m]である近距離において、検出対象物41は、被写体距離zにおける撮像領域(第1及び第2の画像に対応する領域)の多くを占めることとなる。したがって、被写体距離zが近距離である場合、被写体距離zにおける撮像領域を検出対象領域とし、その検出対象領域に対して、肌領域を検出可能な強度の光出力で光を照射する必要がある。 Specifically, for example, at a short distance where the subject distance z is 0 ≦ z ≦ a [m], the detection target 41 is an imaging region at the subject distance z (region corresponding to the first and second images). It will occupy a lot of. Therefore, when the subject distance z is a short distance, the imaging region at the subject distance z is set as a detection target region, and it is necessary to irradiate the detection target region with light output having an intensity capable of detecting the skin region. .
これに対して、被写体距離zがa<z≦b[m]である遠距離において、検出対象物41は、主に、被写体距離zにおける撮像領域のうちの所定の領域(例えば、中央の領域)を占めることとなる。したがって、被写体距離zが遠距離である場合、被写体距離zにおける撮像領域のうちの所定の領域を含む領域を、検出対象領域とし、その検出対象領域に対して、肌領域を検出可能な強度の光出力で光を照射すればよい。 On the other hand, at a long distance where the subject distance z is a <z ≦ b [m], the detection target 41 is mainly a predetermined region (for example, a central region) of the imaging region at the subject distance z. ). Therefore, when the subject distance z is a long distance, an area including a predetermined area in the imaging area at the subject distance z is set as a detection target area, and the skin area can be detected with respect to the detection target area. Light may be irradiated with light output.
なお、検出対象領域は、検出対象物41が移動すると想定される領域であって、予め実験等により決められているものとする。具体的には、例えば、検出対象領域は、横幅と縦幅とがそれぞれ、同一の幅(例えば、幅2×w)である領域をいう。また、距離aは、検出対象領域の半幅wと、撮像部26の画角θの半画角θ/2とにより決定される。具体的には、例えば、距離aは、撮像部26から、距離w/tan(θ/2)の1倍から2倍程度の距離とされる。
The detection target region is a region where the detection target object 41 is assumed to move, and is determined in advance by experiments or the like. Specifically, for example, the detection target region is a region in which the horizontal width and the vertical width are the same width (for example,
本実施の形態では、図3に示されるように、距離w/tan(θ/2)の1倍を距離a(=w/tan(θ/2))としている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the distance a (= w / tan (θ / 2)) is set to one time the distance w / tan (θ / 2).
なお、検出対象領域の横幅と縦幅とが、それぞれ異なる幅jとkである場合、横幅j又は縦幅kの一方についての半幅wと、撮像部26についての半画角θ/2とに基づいて、距離w/tan(θ/2)が算出されることになる。
When the horizontal width and the vertical width of the detection target area are different from each other, j and k, the half width w for one of the horizontal width j or the vertical width k and the half angle of view θ / 2 for the
また、検出対象領域の横幅と縦幅とが、それぞれ異なる幅jとkである場合、横幅jと縦幅kとの平均を求め、その結果得られる平均幅の半幅と、撮像部26についての半画角θ/2とに基づいて、距離w/tan(θ/2)を算出するようにしてもよい。 Further, when the horizontal width and vertical width of the detection target area are different widths j and k, respectively, the average of the horizontal width j and the vertical width k is obtained, and the half width of the average width obtained as a result is obtained. The distance w / tan (θ / 2) may be calculated based on the half angle of view θ / 2.
[副光源群の指向特性について]
図4は、副光源群23−1及び24−1と、副光源群23−2及び24−2との指向特性を示している。
[Directional characteristics of sub-light source group]
FIG. 4 shows directivity characteristics of the sub light source groups 23-1 and 24-1 and the sub light source groups 23-2 and 24-2.
図4において、横軸は、半画角θ/2を示しており、縦軸は、光の強度(相対値)を示している。なお、横軸の半画角θ/2において、正の値で表される角度は、撮像部26の光軸(図3のZ軸)と撮像範囲境界線L1との角度θ/2を示しており、負の値で表される角度は、撮像部26の光軸と撮像範囲境界線L2との角度を示している。
In FIG. 4, the horizontal axis represents the half angle of view θ / 2, and the vertical axis represents the light intensity (relative value). Note that, in the half angle of view θ / 2 on the horizontal axis, the angle represented by a positive value indicates the angle θ / 2 between the optical axis of the imaging unit 26 (Z axis in FIG. 3) and the imaging range boundary line L1. The angle represented by a negative value indicates the angle between the optical axis of the
副光源群23−1及び24−1それぞれを構成するLEDは、図4に示されるグラフ1のような高い指向特性を有している。具体的には、例えば、LEDの半値半角が、撮像部26の半画角θ/2以下となるような指向特性を有する。
The LEDs constituting each of the sub-light source groups 23-1 and 24-1 have high directivity characteristics as shown in the
また、副光源群23−2及び24−2それぞれを構成するLEDは、図4に示されるグラフ2のような低い指向特性を有している。具体的には、例えば、LEDの半値半角が、撮像部26の半画角θ/2以上となるような指向特性を有する。
Further, the LEDs constituting each of the auxiliary light source groups 23-2 and 24-2 have low directivity characteristics as shown in the
なお、半値半角とは、LEDから照射される光の強度のうち、ピーク強度(を表す値)の半値で照射されている光の照射方向と、LEDの中心を通る方向との成す角度をいう。 The half-value half-angle refers to an angle formed by the irradiation direction of light emitted at half value of the peak intensity (representing value) of the light intensity emitted from the LED and the direction passing through the center of the LED. .
図4に示されるように、副光源群23−1及び24−1は、副光源群23−2及び24−2よりも高い指向特性を有する。 As shown in FIG. 4, the sub light source groups 23-1 and 24-1 have higher directivity characteristics than the sub light source groups 23-2 and 24-2.
このため、副光源群23−1及び24−1は、被写体距離zが遠距離である場合に、副光源群23−2及び24−2を用いるときと比較して、消費電力を抑制した状態で、検出対象領域に対して、肌領域を検出可能な強度の光出力で光を照射することが可能となる。 For this reason, when the subject distance z is a long distance, the sub light source groups 23-1 and 24-1 have reduced power consumption compared to when the sub light source groups 23-2 and 24-2 are used. Thus, it is possible to irradiate the detection target region with light with an intensity of light output capable of detecting the skin region.
また、図4に示されるように、副光源群23−2及び24−2は、副光源群23−1及び24−1よりも低い指向特性を有する。 Further, as shown in FIG. 4, the sub light source groups 23-2 and 24-2 have lower directivity characteristics than the sub light source groups 23-1 and 24-1.
このため、副光源群23−2及び24−2は、被写体距離zが近距離である場合に、副光源群23−1及び24−1を用いるときと比較して、消費電力を抑制した状態で、検出対象領域に対して、肌領域を検出可能な強度の光出力で光を照射することが可能となる。 For this reason, when the subject distance z is a short distance, the sub-light source groups 23-2 and 24-2 have reduced power consumption compared to when the sub-light source groups 23-1 and 24-1 are used. Thus, it is possible to irradiate the detection target region with light with an intensity of light output capable of detecting the skin region.
次に、図5及び図6を参照して、副光源群23−1と、副光源群23−2との照度分布について説明する。なお、副光源群24−1と、副光源群24−2との照度分布は、副光源群23−1と、副光源群23−2との照度分布と同様となるため、その説明は以下省略する。 Next, with reference to FIG.5 and FIG.6, the illumination distribution of the sub light source group 23-1 and the sub light source group 23-2 is demonstrated. The illuminance distribution between the sub-light source group 24-1 and the sub-light source group 24-2 is the same as the illuminance distribution between the sub-light source group 23-1 and the sub-light source group 23-2. Omitted.
[近距離における照度分布]
図5は、被写体距離zが近距離である場合、すなわち、例えば、被写体距離z=0.3[m]である場合の照度分布の一例を示している。
[Illuminance distribution at short distance]
FIG. 5 shows an example of the illuminance distribution when the subject distance z is a short distance, that is, for example, when the subject distance z = 0.3 [m].
図5において、横軸は、被写体距離zにおける撮像領域(検出対象領域)上の水平方向の位置を示しており、縦軸は、照度(相対値)を示している。なお、横軸において、撮像領域の中央の位置を0[m]としている。また、図5において、撮像部26の画角θは90度であるものとする。
In FIG. 5, the horizontal axis indicates the horizontal position on the imaging region (detection target region) at the subject distance z, and the vertical axis indicates the illuminance (relative value). In the horizontal axis, the center position of the imaging region is 0 [m]. In FIG. 5, it is assumed that the angle of view θ of the
さらに、図5において、グラフ1は、副光源23−1における照度分布を示している。グラフ2は、副光源23−2における照度分布を示している。なお、副光源23−1と副光源23−2とのそれぞれの光出力(照射光における強度の積算値)は等しいものとしている。これらのことは、後述する図6についても同様である。
Further, in FIG. 5,
なお、被写体距離z=0.3[m]における撮像領域(検出対象領域)において、撮像範囲境界線L1の位置は0.3[m]であり、撮像範囲境界線L2の位置は-0.3[m]である。 In the imaging region (detection target region) at the subject distance z = 0.3 [m], the position of the imaging range boundary line L1 is 0.3 [m], and the position of the imaging range boundary line L2 is −0.3 [m]. .
図5のグラフ2において、±0.3[m]付近の位置における照度は、0[m]付近の位置における照度の約1/3程度であり、照射時間や露光時間等を調整することで、撮像部26の撮像により得られる第1及び第2の画像における各輝度値すべてを、飽和レベルの1/5以上の範囲内に収めることができる。
In
これに対して、図5のグラフ1において、±0.3[m]付近の位置における照度は、0[m]付近の位置における照度と比較して非常に小さいものとなっており、撮像部26の撮像により得られる第1及び第2の画像における各輝度値すべてを、飽和レベルの1/5以上の範囲内に収めることはできない。
On the other hand, in the
したがって、被写体距離z=0.3[m]である場合には、図5のグラフ2に示されるような指向特性が低い副光源群23−2を用いることが望ましい。
Therefore, when the subject distance z = 0.3 [m], it is desirable to use the sub-light source group 23-2 having low directivity as shown in the
なお、副光源群23−1と副光源群22−2とは、同一の消費電力を消費して、同一の光出力で光を照射するものとなっている。また、図5では、±0.3[m]付近の位置における照度において、グラフ2は、グラフ1よりも高い照度を得ることができるようになっている。
The sub light source group 23-1 and the sub light source group 22-2 consume the same power consumption and emit light with the same light output. In FIG. 5, the illuminance at a position near ± 0.3 [m] allows the
このため、消費電力の低減という観点からも、グラフ2に示されるような指向特性が低い副光源群23−2を用いることが望ましい。
For this reason, also from the viewpoint of reducing power consumption, it is desirable to use the sub-light source group 23-2 having low directivity as shown in the
[遠距離における照度分布]
図6は、被写体距離zが遠距離である場合、すなわち、例えば、被写体距離z=3[m]である場合の照度分布の一例を示している。
[Illuminance distribution at long distance]
FIG. 6 shows an example of the illuminance distribution when the subject distance z is a long distance, that is, for example, when the subject distance z = 3 [m].
なお、被写体距離z=3[m]における撮像領域において、撮像範囲境界線L1の位置は3[m]であり、撮像範囲境界線L2の位置は-3[m]である。また、検出対象領域境界線T1の位置は1[m]であり、撮像範囲境界線T2の位置は-1[m]である。 In the imaging region at the subject distance z = 3 [m], the position of the imaging range boundary line L1 is 3 [m], and the position of the imaging range boundary line L2 is −3 [m]. Further, the position of the detection target region boundary line T1 is 1 [m], and the position of the imaging range boundary line T2 is -1 [m].
図6のグラフ1において、±1[m]付近の位置における照度は、0[m]付近の位置における照度と比較して約半分となっており、露光時間等を調整することで、輝度値を飽和レベルの1/5以上の範囲内に収めることができる。
In
これに対して、図6のグラフ2における照度は、全体的に小さなものとなっており、肌領域を精度良く検出することができない。
On the other hand, the illuminance in the
したがって、被写体距離z=3[m]である場合には、図6のグラフ1に示されるような指向特性が高い副光源群23−1を用いることが望ましい。
Therefore, when the subject distance z = 3 [m], it is desirable to use the sub-light source group 23-1 having high directivity as shown in the
なお、上述したように、副光源群23−1と副光源群22−2とは、同一の消費電力を消費して、同一の光出力で光を照射するものとなっている。また、図6では、±1[m]付近の位置における照度において、グラフ1は、グラフ2よりも高い照度を得ることができるようになっている。
As described above, the sub light source group 23-1 and the sub light source group 22-2 consume the same power consumption and emit light with the same light output. In FIG. 6, the illuminance at a position near ± 1 [m] allows the
このため、消費電力の低減という観点からも、グラフ1に示されるような指向特性が低い副光源群23−1を用いることが望ましい。
For this reason, from the viewpoint of reducing power consumption, it is desirable to use the sub-light source group 23-1 having low directivity as shown in the
このため、例えば、検出装置1は、被写体距離zが近距離である程に、指向特性が低い副光源群23−2及び24−2の光出力を大きくするとともに、指向特性が高い副光源群23−1及び24−1の光出力を小さくするようにする。また、検出装置1は、被写体距離zが遠距離である程に、指向特性が低い副光源群23−2及び24−2の光出力を小さくするとともに、指向特性が高い副光源群23−1及び24−1の光出力を大きくするようにする。
For this reason, for example, the
なお、検出装置1は、近距離において、グラフ2に示されるような指向特性が低い副光源群23−2及び24−2のみを用いるようにし、遠距離において、グラフ1に示されるような指向特性が高い副光源群23−1及び24−1のみを用いるようにして、肌領域を検出するようにしてもよい。
Note that the
[検出装置1の動作説明]
次に、図7のフローチャートを参照して、検出装置1が行う肌検出処理を説明する。
[Description of Operation of Detection Device 1]
Next, the skin detection process performed by the
ステップS1において、距離算出部29は、被写体距離zを算出し、コントローラ21に供給する。コントローラ21は、例えば、距離算出部29からの被写体距離zに基づいて、被写体距離zが距離a以下の近距離であるのか、被写体距離zが距離aよりも長い遠距離であるのかを判定し、その判定結果に基づいて、肌検出に用いるLEDを決定する。
In step S <b> 1, the distance calculation unit 29 calculates the subject distance z and supplies it to the
すなわち、例えば、コントローラ21は、被写体距離zが近距離である場合、光源群23を構成する副光源群23−1及び23−2のうち、指向特性の低い副光源群23−2を、光源群24を構成する副光源群24−1及び24−2のうち、指向特性の低い副光源群24−2をそれぞれ決定する。
That is, for example, when the subject distance z is a short distance, the
また、例えば、コントローラ21は、被写体距離zが遠距離である場合、光源群23を構成する副光源群23−1及び23−2のうち、指向特性の高い副光源群23−1を、光源群24を構成する副光源群24−1及び24−2のうち、指向特性の高い副光源群24−1をそれぞれ決定する。
Further, for example, when the subject distance z is a long distance, the
いまの場合、コントローラ21は、副光源群23−1及び24−1を決定したものとして、ステップS2以降の処理を説明する。
In this case, it is assumed that the
なお、距離算出部29は、例えば、前回の肌検出処理において算出された2値化肌画像に基づいて、被写体距離zを算出して、コントローラ21に供給するものとする。
For example, the distance calculation unit 29 calculates the subject distance z based on the binarized skin image calculated in the previous skin detection process and supplies the subject distance z to the
ステップS2において、副光源群23−1は、LED制御部22からの制御に従い、波長λ1の光を被写体に照射する。ステップS3において、撮像部26は、撮像制御部27からの制御に従い、入射される被写体からの反射光を光電変換することにより第1の画像を生成し、撮像制御部27に供給する。
In step S <b> 2, the sub-light source group 23-1 irradiates the subject with light having the wavelength λ <b> 1 according to the control from the
ステップS4において、副光源群23−1は、LED制御部22からの制御に従い、消灯する。また、副光源群24−1は、LED制御部22からの制御に従い、波長λ2の光を被写体に照射する。ステップS5において、撮像部26は、撮像制御部27からの制御に従い、入射される被写体からの反射光を光電変換することにより第2の画像を生成し、撮像制御部27に供給する。
In step S <b> 4, the sub light source group 23-1 is turned off according to the control from the
そして、副光源群24−1は、LED制御部22からの制御に従い消灯する。撮像制御部27は、撮像部26からの第1及び第2の画像を、画像処理部28に供給する。
The sub-light source group 24-1 is turned off in accordance with control from the
ステップS6において、画像処理部28は、撮像制御部27からの第1及び第2の画像の、対応する画素の輝度値Y1,Y2の差分である反射率差検出信号S=Y1−Y2を算出する。なお、輝度値Y1は、第1の画像を構成する画素の輝度値であり、輝度値Y2は、第2の画像を構成する画素の輝度値であるとする。 In step S6, the image processing unit 28 calculates a reflectance difference detection signal S = Y1-Y2 that is the difference between the luminance values Y1 and Y2 of the corresponding pixels of the first and second images from the imaging control unit 27. To do. Note that the luminance value Y1 is the luminance value of the pixels constituting the first image, and the luminance value Y2 is the luminance value of the pixels constituting the second image.
ステップS7において、画像処理部28は、反射率差検出信号Sを所定の閾値と比較することにより2値化し、その2値化により得られる2値化肌画像上の全領域のうち、2値の一方の領域を肌領域として検出する。また、画像処理部28は、2値化肌画像を距離算出部29に供給する。 In step S7, the image processing unit 28 binarizes the reflectance difference detection signal S by comparing it with a predetermined threshold value, and binarizes all regions on the binarized skin image obtained by the binarization. Is detected as a skin region. In addition, the image processing unit 28 supplies the binarized skin image to the distance calculation unit 29.
ステップS8において、画像処理部28は、生成した2値化肌画像を構成する各画素のうち、一方の領域を肌領域として検出する。以上で、肌検出処理は終了される。 In step S <b> 8, the image processing unit 28 detects one area as a skin area among the pixels constituting the generated binarized skin image. This completes the skin detection process.
以上説明した肌検出処理によれば、被写体距離zに応じて決定された副光源群23−1及び24−1(又は副光源群23−2及び24−2)により光を照射するようにして得られる第1及び第2の画像を用いて、肌領域を検出するようにしたので、被写体距離zに拘らず、単一の指向特性を有する複数のLEDを用いる場合と比較して、照射による消費電力を少なくすることが可能となる。 According to the skin detection process described above, light is emitted from the sub-light source groups 23-1 and 24-1 (or the sub-light source groups 23-2 and 24-2) determined according to the subject distance z. Since the skin area is detected using the first and second images obtained, the irradiation is performed in comparison with the case of using a plurality of LEDs having a single directivity regardless of the subject distance z. It becomes possible to reduce power consumption.
なお、LEDの光出力には制限があるため、単一の指向特性を有するLEDを用いる場合には、LEDの光出力の制限に応じて、肌領域を検出可能な距離が制限されることとなる。 Since the LED light output is limited, when using an LED with a single directional characteristic, the distance over which the skin area can be detected is limited according to the LED light output limit. Become.
この点について、肌検出処理では、被写体距離zに応じて、より少ない消費電力で光を照射する指向特性を有する適切な副光源群を用いるようにしているので、単一の指向特性を有する複数のLEDを用いる場合と比較して、より遠い距離に存在する検出対象物41を検出することが可能となる。 In this regard, in the skin detection process, an appropriate sub-light source group having directivity characteristics for irradiating light with less power consumption is used according to the subject distance z. As compared with the case of using the LED, it is possible to detect the detection target 41 existing at a farther distance.
<2.変形例>
本実施の形態では、副光源群23−1及び24−1を、砲弾型のLEDにより構成し、副光源群23−2及び24−2を、出射面が平坦なLEDにより構成するようにして、それぞれ異なる指向特性を有するようにしたが、その他、例えば、レンズやミラー、偏光板等の光学部品を用いて、異なる指向特性を有するようにさせてもよい。
<2. Modification>
In the present embodiment, the sub-light source groups 23-1 and 24-1 are configured by bullet-type LEDs, and the sub-light source groups 23-2 and 24-2 are configured by LEDs having a flat emission surface. However, other directional characteristics may be used by using optical components such as lenses, mirrors, and polarizing plates.
また、本実施の形態では、光源群23として、2つの副光源群23−1及び23−2を採用することとしたが、3つ以上の、それぞれ異なる指向特性(それぞれ異なる半値半角)を有する副光源群を採用するようにしてもよい。具体的には、例えば、光源群23として、半値半角が半画角θ/2以上である副光源群、又は半値半角が半画角θ/2以下である副光源群の少なくとも1つを含む複数の副光源群を採用できる。このことは、光源群24についても同様である。 In the present embodiment, the two sub-light source groups 23-1 and 23-2 are employed as the light source group 23. However, the light source group 23 has three or more different directivity characteristics (each different half-value half angle). You may make it employ | adopt a sublight source group. Specifically, for example, the light source group 23 includes at least one of a sub-light source group whose half-value half angle is equal to or greater than the half field angle θ / 2, or a sub-light source group whose half-value half angle is equal to or less than the half field angle θ / 2. A plurality of sub-light source groups can be employed. The same applies to the light source group 24.
本実施の形態である検出装置1は、例えば、テレビジョン受像機などの任意の電子装置に内蔵させることができる。その電子装置においては、検出された肌領域(例えば被写体の手など)の動きに応じ、所定の処理を実行するようにすることができる。
The
次に、上述した一連の処理は、専用のハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、いわゆる組み込み型のコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。 Next, the series of processes described above can be executed by dedicated hardware or can be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software can execute various functions by installing a so-called embedded computer or various programs. For example, it is installed from a recording medium in a general-purpose personal computer.
[コンピュータの構成例]
図8は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータの構成例を示している。
[Computer configuration example]
FIG. 8 shows a configuration example of a computer that executes the above-described series of processing by a program.
CPU(central processing unit)61は、ROM(read only memory)62、または記憶部68に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM(random access memory)63には、CPU61が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU61、ROM62、およびRAM63は、バス64により相互に接続されている。
A CPU (central processing unit) 61 executes various processes according to a program stored in a ROM (read only memory) 62 or a
CPU61にはまた、バス64を介して入出力インタフェース65が接続されている。入出力インタフェース65には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部66、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部67が接続されている。CPU61は、入力部66から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU61は、処理の結果を出力部67に出力する。
An input /
入出力インタフェース65に接続されている記憶部68は、例えばハードディスクからなり、CPU61が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部69は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介して外部の装置と通信する。
The
また、通信部69を介してプログラムを取得し、記憶部68に記憶してもよい。
A program may be acquired via the
入出力インタフェース65に接続されているドライブ70は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア71が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部68に転送され、記憶される。
The
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを記録する記録媒体は、図8に示されるように、磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(compact disc-read only memory),DVD(digital versatile disc)を含む)、光磁気ディスク(MD(mini-disc)を含む)、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア71、または、プログラムが一時的もしくは永続的に記録されるROM62や、記憶部68を構成するハードディスクなどにより構成される。記録媒体へのプログラムの記録は、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースである通信部69を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
As shown in FIG. 8, a recording medium for recording a program that is installed in a computer and can be executed by the computer includes a magnetic disk (including a flexible disk), an optical disk (CD-ROM (compact disc-read only). memory), DVD (including digital versatile disc)), magneto-optical disc (including MD (mini-disc)), or
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。 In the present specification, the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but is not necessarily performed in chronological order. It also includes processes that are executed individually.
また、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Further, the present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 検出装置, 21 コントローラ, 22 LED制御部, 23 光源群, 23−1,23−2 副光源群, 24 光源群, 24−1,24−2 副光源群, 25 光学フィルタ, 26 撮像部, 27 撮像制御部, 28 画像処理部, 29 距離算出部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
それぞれ異なる指向特性で第1の波長の光を被写体に照射する複数の照射部を有する第1の発光手段と、
それぞれ異なる指向特性で前記第1の波長よりも長波長である第2の波長の光を前記被写体に照射する複数の照射部を有する第2の発光手段と、
前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力を制御する照射制御手段と、
前記第1の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第1の画像を生成するとともに、前記第2の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第2の画像を生成する撮像生成手段と、
前記第1の画像と前記第2の画像との差分と、前記差分と比較される閾値との比較結果に基づいて、前記肌領域を検出する検出手段と
を含む画像処理装置。 In an image processing apparatus for detecting a skin area representing human skin from an image,
A first light emitting means having a plurality of irradiation units for irradiating the subject with light of the first wavelength with different directivity characteristics;
A second light emitting means having a plurality of irradiation units for irradiating the subject with light of a second wavelength that is longer than the first wavelength with different directivity characteristics;
Irradiation control means for controlling the light output of each of the first and second light emitting means according to the distance to the subject;
When a first image obtained by imaging the subject when the light of the first wavelength is irradiated to the subject is generated and the subject is irradiated with the light of the second wavelength Imaging generation means for generating a second image obtained by imaging the subject;
An image processing apparatus comprising: a detecting unit configured to detect the skin region based on a comparison result between a difference between the first image and the second image and a threshold value compared with the difference.
前記被写体までの距離が所定の距離未満である場合、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部のうち、指向特性の高い照射部の光出力が小さくなるとともに、指向特性の低い照射部の光出力が大きくなるように制御し、
前記被写体までの距離が前記所定の距離以上である場合、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部のうち、指向特性の高い照射部の光出力が大きくなるとともに、指向特性の低い照射部の光出力が小さくなるように制御する
請求項1に記載の画像処理装置。 The irradiation control means includes
When the distance to the subject is less than a predetermined distance, the light output of the irradiation unit with high directivity among the irradiation units of the first and second light emitting means is reduced and the irradiation unit with low directivity Control to increase the light output of
When the distance to the subject is equal to or greater than the predetermined distance, among the irradiation units of the first and second light emitting units, the light output of the irradiation unit with high directivity increases and the irradiation with low directivity The image processing apparatus according to claim 1, wherein the control is performed so that the light output of the unit is reduced.
前記被写体までの距離が、前記検出対象領域の水平方向の半幅、又は前記検出対象領域の垂直方向の半幅の少なくとも1つと、前記撮像生成手段の半画角とに基づいて決められる前記所定の距離以上であるか否かを判定する判定手段をさらに含む
請求項2に記載の画像処理装置。 In the imaging area imaged by the imaging generation means, a detection target area for irradiating with a light output necessary for detecting the skin area is determined in advance according to the distance to the subject,
The predetermined distance is determined based on at least one of a horizontal half width of the detection target region or a vertical half width of the detection target region and a half angle of view of the imaging generation unit. The image processing apparatus according to claim 2, further comprising determination means for determining whether or not the above is true.
前記照射制御手段は、算出された前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力を制御する
請求項1に記載の画像処理装置。 A distance calculating means for calculating a distance to the subject;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the irradiation control unit controls the light output of each irradiation unit of the first and second light emitting units according to the calculated distance to the subject.
請求項1に記載の画像処理装置。 The first and second light emitting units include at least one of an irradiating unit whose half-value half angle is greater than or equal to a half field angle of the imaging generation unit, or an irradiation unit whose half-value half angle is less than or equal to the half field angle of the imaging generation unit. The image processing apparatus according to claim 1.
630[nm]≦λ1≦1000[nm]
900[nm]≦λ2≦1100[nm]
請求項1に記載の画像処理装置。 The first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 satisfy the relationship of the following equation: 630 [nm] ≦ λ1 ≦ 1000 [nm]
900 [nm] ≦ λ2 ≦ 1100 [nm]
The image processing apparatus according to claim 1.
前記画像処理装置は、
それぞれ異なる指向特性で第1の波長の光を被写体に照射する複数の照射部を有する第1の発光手段と、
それぞれ異なる指向特性で前記第1の波長よりも長波長である第2の波長の光を前記被写体に照射する複数の照射部を有する第2の発光手段と、
照射制御手段と、
撮像生成手段と、
検出手段と
を含み、
前記第1の発光手段が、前記第1の波長の光を前記被写体に照射し、
前記第2の発光手段が、前記第2の波長の光を前記被写体に照射し、
前記照射制御手段が、前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力を制御し、
前記撮像生成手段が、前記第1の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第1の画像を生成するとともに、前記第2の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第2の画像を生成し、
前記検出手段が、前記第1の画像と前記第2の画像との差分と、前記差分と比較される閾値との比較結果に基づいて、前記肌領域を検出する
ステップを含む画像処理方法。 In an image processing method of an image processing apparatus for detecting a skin area representing human skin from an image,
The image processing apparatus includes:
A first light emitting means having a plurality of irradiation units for irradiating the subject with light of the first wavelength with different directivity characteristics;
A second light emitting means having a plurality of irradiation units for irradiating the subject with light of a second wavelength that is longer than the first wavelength with different directivity characteristics;
Irradiation control means;
Imaging generation means;
Detecting means and
The first light emitting means irradiates the subject with light of the first wavelength;
The second light emitting means irradiates the subject with light of the second wavelength;
The irradiation control unit controls the light output of the irradiation unit of each of the first and second light emitting units according to the distance to the subject,
The imaging generation means generates a first image obtained by imaging the subject when the subject is irradiated with light of the first wavelength, and the light of the second wavelength is the subject. Generating a second image obtained by imaging the subject when irradiated with
An image processing method comprising: a step of detecting the skin region based on a comparison result between a difference between the first image and the second image and a threshold value compared with the difference.
それぞれ異なる指向特性で第1の波長の光を被写体に照射する複数の照射部を有する第1の発光手段と、
それぞれ異なる指向特性で前記第1の波長よりも長波長である第2の波長の光を前記被写体に照射する複数の照射部を有する第2の発光手段と、
前記第1の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第1の画像を生成するとともに、前記第2の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第2の画像を生成する撮像生成手段と
を含む画像処理装置のコンピュータを、
前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力を制御する照射制御手段と、
前記第1の画像と前記第2の画像との差分と、前記差分と比較される閾値との比較結果に基づいて、前記肌領域を検出する検出手段と
して機能させるためのプログラム。 In an image processing apparatus for detecting a skin area representing human skin from an image,
A first light emitting means having a plurality of irradiation units for irradiating the subject with light of the first wavelength with different directivity characteristics;
A second light emitting means having a plurality of irradiation units for irradiating the subject with light of a second wavelength that is longer than the first wavelength with different directivity characteristics;
When a first image obtained by imaging the subject when the light of the first wavelength is irradiated to the subject is generated and the subject is irradiated with the light of the second wavelength A computer of an image processing apparatus including: an imaging generation unit configured to generate a second image obtained by imaging the subject;
Irradiation control means for controlling the light output of each of the first and second light emitting means according to the distance to the subject;
A program for functioning as a detection means for detecting the skin region based on a comparison result between a difference between the first image and the second image and a threshold value compared with the difference.
それぞれ異なる指向特性で第1の波長の光を被写体に照射する複数の照射部を有する第1の発光手段と、
それぞれ異なる指向特性で前記第1の波長よりも長波長である第2の波長の光を前記被写体に照射する複数の照射部を有する第2の発光手段と、
前記被写体までの距離に応じて、前記第1及び第2の発光手段それぞれの照射部の光出力を制御する照射制御手段と、
前記第1の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第1の画像を生成するとともに、前記第2の波長の光が前記被写体に照射されているときに前記被写体を撮像して得られる第2の画像を生成する撮像生成手段と、
前記第1の画像と前記第2の画像との差分と、前記差分と比較される閾値との比較結果に基づいて、前記肌領域を検出する検出手段と、
検出された前記肌領域に基づいて、所定の処理を実行する実行手段と
を含む電子装置。 In an electronic device that detects a skin area representing human skin from an image,
A first light emitting means having a plurality of irradiation units for irradiating the subject with light of the first wavelength with different directivity characteristics;
A second light emitting means having a plurality of irradiation units for irradiating the subject with light of a second wavelength that is longer than the first wavelength with different directivity characteristics;
Irradiation control means for controlling the light output of each of the first and second light emitting means according to the distance to the subject;
When a first image obtained by imaging the subject when the light of the first wavelength is irradiated to the subject is generated and the subject is irradiated with the light of the second wavelength Imaging generation means for generating a second image obtained by imaging the subject;
Detecting means for detecting the skin region based on a comparison result between a difference between the first image and the second image and a threshold value compared with the difference;
An electronic device comprising: execution means for executing a predetermined process based on the detected skin area.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010135306A JP2012000147A (en) | 2010-06-14 | 2010-06-14 | Image processing apparatus, image processing method, program and electronic apparatus |
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WO2017033419A1 (en) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Substance detecting device, substance detecting system, and substance detecting method |
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2010
- 2010-06-14 JP JP2010135306A patent/JP2012000147A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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WO2017033419A1 (en) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Substance detecting device, substance detecting system, and substance detecting method |
US10585037B2 (en) | 2015-08-24 | 2020-03-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Substance detecting device, substance detecting system, and substance detecting method in which temperature control of light emission is performed |
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