[发明专利]眼部检测装置、眼部检测方法及其程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种从面部图像检测眼部的眼部检测装置、眼部检测方法及其程序。

背景技术

已有基于面部图像判断眼睛的状态、并测定该人的视线方向、推测该人的觉醒程度的方法。为了判定眼睛的状态，需要正确检测面部图像的眼部。

例如，在专利文献1和专利文献2中，记载有检测眼睛开闭状态的技术。在专利文献1的技术中，检测眼睛的位置，设定包含眼睛的位置的处理对象区域。然后求出处理对象区域的浓度值的频度分布，将其峰值的点作为边界值，检测眼睛的区域，将眼睛的区域的纵方向长度的最大值作为眼睛的大小。

在专利文献2的技术中，抽出与眼睛的特征信息一致的特征量，检测眼睛的位置，从包含眼睛的追踪区域内的眼睛的详细浓度的变化，检测眼睛的开度值以及上睑的位置。测定基于眼睛的位置或者眼睛的详细浓度所检测的眼睛周围的固定的面部的基准特征量(例如，鼻孔)、和上睑的特定位置的上下位置间隔，从眼睛的开度值和上下位置间隔，判定眼睛的开闭状态。

还有，作为检测面部中心位置的技术，有例如专利文献3。在专利文献3的技术中，在面部的两端范围内，将横向边缘投影在横方向上，制成直方图。基于直方图的峰值，推定面部的上部和下部位置。然后，将构成在纵方向呈白黑白变化的部位的横向边缘的各像素的X座标的平均值，作为面部中心位置进行检测。

[专利文献1]日本专利特开平10-44824号公报

[专利文献2]日本专利特开2001-307076号公报

[专利文献3]日本专利特开2006-65673号公报

但是，在过去的技术中，由于要在面部区域搜索眼睛，因此检测需要时间，而且有可能出现检测错误。在专利文献1的方法中，由于以眼睛的特定形状(例如，上部为弓形)为前提，因此难以区分细眼或浓眉等情况的个人差别。还有，对于从眼睛和眉毛、鼻子与嘴巴等整体的位置关系来推定眼睛的位置的方法，其后还需要判别眼睛和眉毛。

在首先从面部图像检测眼部的方法中，例如如果戴着太阳镜等，费了时间，仍判定为不能检测眼睛。在专利文献2的方法中，在检测出眼睛后，根据眼睛的位置检测鼻孔，再根据眼睛与鼻孔的位置关系，判定眼睛的开闭度。因此，有可能将眉毛误认为眼睛，将眼镜的鼻架误认为鼻孔。在专利文献2中，为了区别鼻孔附近的皱纹与鼻孔，将最暗位置判定为鼻孔。在利用最暗位置的鼻孔检测方法中，不能够区别同样拍摄成2个黑点的眼镜鼻架与鼻孔。

发明内容

本发明考虑到上述状况，其目的在于提供能够从面部图像快速可靠地检测眼睛的眼部检测装置。

为实现上述目的，与本发明的第1观点有关的眼部检测装置的特征在于：具有获取面部图像的图像获取机构、从上述面部图像中检测鼻孔的鼻孔检测机构、基于利用上述鼻孔检测机构检测的鼻孔的位置、在上述面部图像中设定眼睛搜索区域的眼睛搜索区域设定机构、和在利用上述眼睛搜索区域设定机构设定的上述眼睛搜索区域的范围内、按照规定的条件、从上述面部图像的下部向上搜索眼睛的眼部搜索机构。

希望上述眼部检测装置包含有从上述面部图像检测嘴巴下部的位置的嘴巴下部检测机构，上述鼻孔检测机构在检测到复数个符合鼻孔的搜索条件的候选鼻孔时，从该复数个候选鼻孔中，将最靠近利用上述嘴巴下部检测机构检测的嘴巴下部的位置的那个判定为鼻孔。

还有，上述鼻孔检测机构包含有将上述面部图像中鼻孔存在的可能性高的区域设定为鼻孔搜索区域的鼻孔搜索区域设定机构，

按照规定的条件搜索利用上述鼻孔搜索区域设定机构设定的上述鼻孔搜索区域，将相邻的2个暗处判定为鼻孔。

希望上述眼部搜索机构具有在利用上述眼睛搜索区域设定机构设定的上述眼睛搜索区域的范围内、从上述眼睛搜索区域的下方开始、搜索上述面部图像的从下向上、从明向暗变化的垂直方向边缘、将最初检测到的符合规定条件的上述垂直方向边缘判定为下睑的下睑检测机构、和在利用上述下睑检测机构检测的下睑的上部的区域、将从下向上、从暗向明变化的垂直方向边缘判定为上睑的上睑检测机构。

与本发明的第2观点有关的眼部检测方法的特征在于：具有从面部图像中检测鼻孔的鼻孔检测步骤、基于利用上述鼻孔检测步骤检测的鼻孔的位置、在上述面部图像中设定眼睛搜索区域的眼睛搜索区域设定步骤、和在利用上述眼睛搜索区域设定步骤设定的上述眼睛搜索区域的范围内、按照规定的条件、从上述面部图像的下部向上搜索眼睛的眼部搜索步骤。