JP2003196655A - Eye image detection device - Google Patents

Eye image detection device

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JP2003196655A
JP2003196655A JP2001392211A JP2001392211A JP2003196655A JP 2003196655 A JP2003196655 A JP 2003196655A JP 2001392211 A JP2001392211 A JP 2001392211A JP 2001392211 A JP2001392211 A JP 2001392211A JP 2003196655 A JP2003196655 A JP 2003196655A
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JP
Japan
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eye image
image
eye
detection device
detected
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001392211A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Shimizu
宏明 清水
Hiroki Okamura
宏樹 岡村
Yoshiyuki Hatakeyama
善幸 畠山
Kenichi Kitahama
謙一 北浜
Akio Fukamachi
映夫 深町
Hiroshi Nakamura
弘 中村
Takeshi Sawamura
武 澤村
Tomoaki Osawa
智明 大沢
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な処理で人の目の位置を検出できる目画像
検出装置を提供すること。 【解決手段】撮像手段と、撮像手段から得られた画像デ
ータ上において目画像を抽出するためのテンプレートを
走査することにより画像データから直接に第1の目画像
候補を抽出する第1の抽出手段と、第1の目候補から所
定の範囲にある第2の目画像候補を抽出する第2の抽出
手段と、第2の目画像候補が前記第1の目画像候補と一
つの顔において対をなす目画像であるか否かを判定する
判定手段とを備え、画像データ上から直接抽出した第1
の目画像候補に対して所定の範囲に限定して第2の目画
像候補を探し、第1の目画像候補と第2の目画像候補と
が、人の顔において対をなす関係に有るか否かを判定す
ることにより、第1および第2の目画像候補が一対の目
に対応するものであると判断する。
(57) [Problem] To provide an eye image detecting device capable of detecting the position of a human eye by simple processing. An image pickup means and a first extraction means for directly extracting a first eye image candidate from image data by scanning a template for extracting an eye image on image data obtained from the image pickup means. Second extraction means for extracting a second eye image candidate within a predetermined range from the first eye candidate, and a second eye image candidate being paired with the first eye image candidate in one face. Determining means for determining whether or not the image is a so-called eye image;
The second eye image candidate is searched for within a predetermined range with respect to the first eye image candidate, and whether the first eye image candidate and the second eye image candidate have a paired relationship in a human face By determining whether or not the first eye image candidate and the second eye image candidate correspond to a pair of eyes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像手段により得
られた画像データから人の目の画像を検出する目画像検
出装置に関するものであり、さらに、その目画像検出装
置を利用した各種装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an eye image detecting device for detecting an image of human eyes from image data obtained by an image pickup means, and further to various devices using the eye image detecting device. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタル画像から人の目の画像を自動的
に抽出する方法として、特開平11−149559号公
報に開示されたものがある。この従来技術は、カラー画
像を前提としており、まず、カラー画像から肌色領域を
抽出した後、その肌領域の形状から顔に相当すると思わ
れる顔領域を検出する。その後、顔領域からテンプレー
トマッチングにより目を検出する。その際に、顔領域と
して抽出された顔の向きと大きさに対応してテンプレー
トの向きと大きさを変化させる。そして、距離的および
角度的な条件等に従って顔領域中の目候補をペアリング
処理することにより目画像を抽出する。
2. Description of the Related Art As a method for automatically extracting an image of human eyes from a digital image, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-149559. This prior art is premised on a color image. First, after extracting a skin color area from the color image, a face area that is considered to correspond to a face is detected from the shape of the skin area. Then, the eyes are detected from the face area by template matching. At that time, the orientation and size of the template are changed according to the orientation and size of the face extracted as the face area. Then, an eye image is extracted by performing a pairing process on the eye candidates in the face area according to the distance and angle conditions.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、カラー画像が必要であり、モノクローム画像に適用
することができないという問題があった。
According to the above-mentioned conventional technique, there is a problem that a color image is required and cannot be applied to a monochrome image.

【0004】また、肌の検出、顔の検出を経た後に目を
検出するために、処理工程が多く演算時間が長期化する
という問題があった。
Further, since the eyes are detected after the skin detection and the face detection, there is a problem that the number of processing steps is large and the calculation time is prolonged.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の目画像検出装置
は、このような問題を解決するためになされたものであ
る。
The eye image detecting apparatus of the present invention has been made to solve such a problem.

【0006】本発明の目画像検出装置は、撮像手段と、
撮像手段から得られた画像データ上において目画像を抽
出するためのテンプレートを走査することにより画像デ
ータから直接に第1の目画像候補を抽出する第1の抽出
手段と、第1の目候補から所定の範囲にある第2の目画
像候補を抽出する第2の抽出手段と、第2の目画像候補
が前記第1の目画像候補と一つの顔において対をなす目
画像であるか否かを判定する判定手段とを備えたことを
特徴とする。
The eye image detecting apparatus of the present invention comprises an image pickup means,
First extraction means for extracting first eye image candidates directly from the image data by scanning a template for extracting eye images on the image data obtained from the imaging means, and from the first eye candidates Second extraction means for extracting second eye image candidates within a predetermined range, and whether or not the second eye image candidates are eye images forming a pair with the first eye image candidates in one face And a determination means for determining.

【0007】この目画像検出装置によれば、画像データ
上から直接抽出した第1の目画像候補に対して所定の範
囲に限定して第2の目画像候補を探し、第1の目画像候
補と第2の目画像候補とが、人の顔において対をなす関
係に有るか否かを判定することにより、第1および第2
の目画像候補が一対の目に対応するものであると判断す
る。
According to this eye image detecting device, the second eye image candidates are searched for within the predetermined range with respect to the first eye image candidates directly extracted from the image data, and the first eye image candidates are searched. By determining whether or not the second eye image candidate and the second eye image candidate have a paired relationship in the human face, the first and second eye image candidates are obtained.
It is determined that the eye image candidate of 1 corresponds to a pair of eyes.

【0008】このため、従来技術のように、肌領域や顔
領域の抽出をすることなく、同一の顔に存在する一対の
目を検出することが可能である。したがって、カラー画
像を必須とする必要が無く、演算処理も簡略化できる。
Therefore, it is possible to detect a pair of eyes existing on the same face without extracting the skin area and the face area as in the prior art. Therefore, it is not necessary to make a color image essential, and the arithmetic processing can be simplified.

【0009】また、画像データ上から直接抽出した第1
の目画像候補が目画像ではなかった場合には、第1の目
画像候補と一つの顔において対をなす第2の目画像候補
が検出される確率はきわめて低いので、画像データ上か
ら直接に目画像候補を抽出しても実質的に誤検知するこ
とがない。
Further, the first extracted directly from the image data
If the second eye image candidate is not an eye image, the probability that the second eye image candidate paired with the first eye image candidate in one face is extremely low. Even if the eye image candidates are extracted, there is substantially no false detection.

【0010】本発明の目画像検出装置では、テンプレー
トは、顔の左右への傾きに応て異なるものが複数種類用
意されていることが望ましい。こうすることにより、撮
像手段に対向している人物の顔が傾いていても、その者
の目を確実に検出することができる。
In the eye image detecting apparatus of the present invention, it is desirable that a plurality of different templates are prepared according to the inclination of the face to the left and right. By doing so, even if the face of the person facing the image pickup means is tilted, the eyes of the person can be reliably detected.

【0011】本発明の目画像検出装置では、第1および
第2の抽出手段は、画像データの拡大または縮小によっ
て撮像手段から異なる距離にある目の目画像を抽出する
ことが望ましい。撮像手段からの距離に応じて多数のテ
ンプレートを用意しなくても、撮像手段から異なる距離
にある目の目画像を抽出することができる。
In the eye image detecting apparatus of the present invention, it is desirable that the first and second extracting means extract eye images at different distances from the image pickup means by enlarging or reducing the image data. The eye images at different distances from the image pickup unit can be extracted without preparing a large number of templates according to the distance from the image pickup unit.

【0012】本発明の目画像検出装置では、テンプレー
トは、瞳およびその近傍に対応する第1輝度評価領域
と、第1輝度評価領域を囲む第2輝度評価領域とを有し
ており、第1の抽出手段は、第1輝度評価領域および第
2輝度評価領域のそれぞれの平均輝度および輝度分散に
基づいて目画像を抽出するものであることが望ましい。
In the eye image detecting apparatus of the present invention, the template has a first luminance evaluation area corresponding to the pupil and its vicinity, and a second luminance evaluation area surrounding the first luminance evaluation area. It is preferable that the extraction means of (3) extract the eye image based on the average luminance and the luminance dispersion of each of the first luminance evaluation area and the second luminance evaluation area.

【0013】目の中心部に対応する第1輝度評価領域の
平均輝度と、その外周部に対応する第2輝度評価領域の
平均輝度だけで目画像か否かを判断せず、各輝度評価領
域の輝度分散情報も併せて利用するので、照明環境の相
違等のために平均輝度が異なっていても精度よく目画像
を検出することができる。
The average luminance of the first luminance evaluation area corresponding to the central portion of the eye and the average luminance of the second luminance evaluation area corresponding to the outer peripheral portion thereof are not used to determine whether or not the image is an eye image, and each luminance evaluation area Since the luminance dispersion information of is also used together, the eye image can be accurately detected even if the average luminance is different due to the difference in lighting environment.

【0014】本発明の目画像検出装置では、テンプレー
トは、複数の目画像サンプルについて瞳を中心とした所
定領域内で画素毎に目画像サンプルの分散を予め求め、
求めた分散値に応じて各画素を複数のグループに分類し
たものであり、第1の抽出手段は、各グループのそれぞ
れの平均輝度および輝度分散に基づいて目画像を抽出す
るものであることが望ましい。
In the eye image detecting device of the present invention, the template obtains the variance of the eye image sample for each pixel in advance within a predetermined area centered on the pupil for a plurality of eye image samples,
Each pixel is classified into a plurality of groups according to the calculated variance value, and the first extraction means extracts the eye image based on the average brightness and the brightness dispersion of each group. desirable.

【0015】各グループは複数の目画像サンプルの分散
値よって特徴づけられており、各グループに属する画素
の平均輝度および輝度分散をたとえばグループ間で比較
することによって画像データ全体の平均輝度の影響を受
けずに、精度よく目画像を検出することができる。
Each group is characterized by a variance value of a plurality of eye image samples, and the average luminance and the luminance variance of pixels belonging to each group are compared, for example, between the groups to determine the influence of the average luminance of the entire image data. The eye image can be accurately detected without receiving the eye image.

【0016】本発明の目画像検出装置では、距離算出手
段をさらに備えると共に、撮像手段を複数台備え、第1
の抽出手段、第2の抽出手段および判定手段が、複数の
撮像手段により得られた各画像データについてそれぞれ
処理を施すことにより、画像データ毎に目画像を検出す
るものであり、距離算出手段が、各画像データの目画像
の位置を比較することにより撮像手段から目までの距離
を視差に基づいて算出するものであることが望ましい。
The eye image detecting apparatus of the present invention further comprises distance calculating means and a plurality of image pickup means,
The extraction means, the second extraction means, and the determination means detect the eye image for each image data by processing the respective image data obtained by the plurality of image pickup means, and the distance calculation means It is preferable that the distance from the image pickup means to the eye is calculated based on the parallax by comparing the positions of the eye images of the respective image data.

【0017】異なる撮像手段で得られた画像データを照
合することにより、視差に基づいて高精度に距離を算出
することができる。また、画像データの照合は誤検知の
低減にも有効である。
By collating the image data obtained by different image pickup means, the distance can be calculated with high accuracy based on the parallax. In addition, collation of image data is also effective in reducing erroneous detection.

【0018】本発明の動作制御装置は、人に対して所定
のアクションを提供する機器の動作を制御するものであ
って、本発明の目画像検出装置と、目画像検出装置によ
り検出された目画像に対応する目を持つ人物にアクショ
ンが適合するように機器を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする。
The motion control apparatus of the present invention controls the operation of a device for providing a predetermined action to a person, and the eye image detecting apparatus of the present invention and the eye detected by the eye image detecting apparatus. And a control means for controlling the device so that the action matches a person having eyes corresponding to the image.

【0019】目画像の検出によって撮像手段に顔を向け
ている人を認識することができるので、選択的に認識し
た人に適合するように機器を制御できる。たとえば、利
用者の位置や姿勢(顔の傾き)に合わせて表示装置、オ
ーディオ機器、空調装置、オートテニス、自動車のバッ
クミラー等の機器を制御することができる。
By detecting the eye image, it is possible to recognize the person whose face is facing the image pickup means, so that the device can be controlled so as to be adapted to the selectively recognized person. For example, devices such as a display device, an audio device, an air conditioner, auto tennis, and a rearview mirror of an automobile can be controlled according to the position and posture (face inclination) of the user.

【0020】本発明の動作制御装置では、制御手段は、
目画像検出装置により検出された目画像の変化から対応
する目の移動を検出し、その目の移動方向を考慮して機
器が実行するアクションを制御することが望ましい。
In the operation control device of the present invention, the control means is
It is desirable to detect the corresponding movement of the eye from the change in the eye image detected by the eye image detection device and control the action performed by the device in consideration of the movement direction of the eye.

【0021】このような構成によれば、撮像手段に正対
して近づいてくる人を選択的に抽出して機器を制御する
ことができるので、たとえば、機器として動く歩道や接
近警報装置や自動ドア等を近づいてくる人に合わせて適
切に動かすことができる。
According to such a configuration, it is possible to selectively extract a person who approaches the image pickup means and approach the device, so that, for example, a sidewalk that moves as a device, an approach warning device, or an automatic door. You can move things etc. appropriately according to the approaching person.

【0022】本発明の動作制御装置では、目画像検出装
置により検出された目画像に対応する目を持つ人物の表
情を認識する表情認識手段をさらに備え、制御手段は、
表情認識手段により認識された表情に応じて機器の動作
速度を変更することが望ましい。
The motion control device of the present invention further comprises facial expression recognition means for recognizing the facial expression of a person having eyes corresponding to the eye image detected by the eye image detection device, and the control means comprises:
It is desirable to change the operation speed of the device according to the facial expression recognized by the facial expression recognition means.

【0023】機器が動く歩道や自動ドアであったと仮定
し、表情認識手段がたとえば急いで向かってくる人の表
情を認識したときには、動く歩道の速度を速くしたり、
自動ドアの開く速度を速くして、利用者の意図に機器の
動きを合わせることができる。
Assuming that the device is a moving walkway or an automatic door, and when the facial expression recognition means recognizes the facial expression of a person coming in a hurry, the moving walkway speed is increased,
The automatic door opening speed can be increased to match the movement of the device to the user's intention.

【0024】本発明の視聴調査装置は、映像を表示する
映像表示部と、撮像手段が映像表示部に対向する領域を
撮像するように配置された本発明の目画像検出装置と、
目画像検出装置により検出された目画像に基づいて映像
表示部に顔を向けている人の数を計数する人数計数手段
とを備えたことを特徴とする。
The viewing inspection apparatus of the present invention includes a video display section for displaying a video, and an eye image detection apparatus of the present invention arranged so that the imaging means captures an area facing the video display section.
It is characterized by further comprising: a person number counting means for counting the number of persons who have their faces facing the video display section based on the eye image detected by the eye image detecting device.

【0025】映像表示部の近傍にいる人々の中から、映
像表示部を見ている人のみを選択的に抽出してその人数
を計数することにより、視聴率を自動的に調査すること
ができる。
The audience rating can be automatically investigated by selectively extracting only those who are looking at the video display unit from the people near the video display unit and counting the number of the people. .

【0026】本発明の自動改札制御装置は、通行方向の
切り換えが可能な複数の改札通路の通行方向を制御する
制御装置であって、撮像手段が改札通路に配置された本
発明の目画像検出装置と、目画像検出装置により検出さ
れた目画像に基づいて、各改札通路に近づいてくる人の
数と距離を検出する利用者検出手段と、利用者検出手段
により検出された各改札通路に近づいてくる人の数と距
離に基づいて、各改札通路の通行方向を決定する通行方
向決定手段とを備えたことを特徴とする。
The automatic ticket gate control device of the present invention is a control device for controlling the passage direction of a plurality of ticket gate passages whose passage directions can be switched, and the eye image detection of the present invention in which the image pickup means is arranged in the ticket gate passage. A device and a user detection unit that detects the number and distance of persons approaching each ticket passage based on the eye image detected by the eye image detection device, and each ticket passage detected by the user detection unit. It is characterized by comprising a traffic direction determining means for determining the traffic direction of each ticket gate passage based on the number of people approaching and the distance.

【0027】複数の改札通路を備えた自動改札などにお
いて、各改札通路に近づいてくる人の数および距離を相
互に比較することにより、改札通路で渋滞しないように
効率よく改札通路の通行方向を決めることができる。
In an automatic ticket gate having a plurality of ticket passages, the number and distance of people approaching each ticket passage are compared with each other, so that the passage direction of the ticket passage can be efficiently determined so as not to cause congestion in the ticket passage. I can decide.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態であ
る目画像検出装置の構成を示す図である。撮像手段であ
る第1カメラ1および第2カメラ2は、光学系の光軸が
互いに平行で撮像方向が同一の方向に向けられており、
距離dの間隔をもって並設されている。第1カメラ1お
よび第2カメラ2で得られた画像データはそれぞれ画像
処理部3に送られ、画像処理部3において画像データ上
の目画像の検出が行われる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an eye image detecting apparatus which is an embodiment of the present invention. The first camera 1 and the second camera 2, which are image pickup means, have optical axes of optical systems that are parallel to each other and are oriented in the same direction.
They are arranged side by side with a distance of d. The image data obtained by the first camera 1 and the second camera 2 are sent to the image processing unit 3, and the image processing unit 3 detects the eye image on the image data.

【0029】画像処理部3は、画像縮小手段4、第1の
抽出手段5、第2の抽出手段6、判定手段7、およびこ
れらの各手段の動作タイミングや動作条件を制御する制
御手段8を備えている。
The image processing section 3 includes an image reducing means 4, a first extracting means 5, a second extracting means 6, a judging means 7, and a control means 8 for controlling the operation timing and operation conditions of each of these means. I have it.

【0030】画像縮小手段4は、第1カメラ1または第
2カメラ2から得られた画像データの画像を1/2倍、
1/3倍にそれぞれ選択的に縮小し、第1の抽出手段5
に向けて出力する。縮小率の指示は制御手段8から与え
られ、1倍すなわち縮小処理を行わない場合も含まれ
る。
The image reducing means 4 halves the image of the image data obtained from the first camera 1 or the second camera 2,
The first extracting means 5 is selectively reduced to 1/3 times.
Output to. The instruction of the reduction rate is given from the control means 8 and includes the case of 1 time, that is, the case where the reduction processing is not performed.

【0031】第1の抽出手段5は、画像縮小手段4から
の非縮小画像データまたは縮小画像データ上における人
の目の画像を抽出するものであり、ここで抽出された目
画像を第1の目画像候補と呼ぶことにする。この第1の
抽出手段5では、目画像を抽出するために、テンプレー
トを画像データ上において走査して画像データから目画
像候補を直接に抽出する。
The first extracting means 5 extracts an image of a person's eye on the non-reduced image data or the reduced image data from the image reducing means 4, and the extracted eye image is a first image. We will call them eye image candidates. In order to extract the eye image, the first extracting means 5 scans the template on the image data and directly extracts eye image candidates from the image data.

【0032】テンプレートは、非縮小画像を前提として
第1カメラ1または第2カメラ2からNメートルの距離
にいる人の画像データ上の目画像を抽出するものであ
り、目の傾きに応じて複数用意されている。ここでは、
傾き0度、±10度、±20度、±30度の7種類のテ
ンプレートが用意されており、各テンプレートを用いて
画像データ上の走査が行われる。
The template is for extracting an eye image on the image data of a person at a distance of N meters from the first camera 1 or the second camera 2 on the premise of a non-reduced image. It is prepared. here,
Seven types of templates having inclinations of 0 degree, ± 10 degrees, ± 20 degrees, and ± 30 degrees are prepared, and scanning of image data is performed using each template.

【0033】図2は、傾き0度のテンプレートの一例を
示すものである。テンプレート10は、瞳およびその近
傍領域に対応する横長楕円形の第1輝度評価領域(領域
A)と、この第1輝度評価領域のさらに外側領域に対応
する同じく横長楕円形の第2輝度評価領域(領域B)と
を有する。図示のように、第1輝度評価領域の横方向の
長さは11画素に相当し、縦方向の長さは3画素に相当
する。第2輝度評価領域の横方向の長さは15画素に相
当し、縦方向の長さは9画素に相当する。
FIG. 2 shows an example of a template having an inclination of 0 degree. The template 10 includes a horizontally elongated elliptical first luminance evaluation region (region A) corresponding to the pupil and its neighboring region, and a horizontally elongated elliptical second luminance evaluation region corresponding to a region further outside the first luminance evaluation region. (Region B). As illustrated, the horizontal length of the first luminance evaluation area corresponds to 11 pixels, and the vertical length corresponds to 3 pixels. The horizontal length of the second luminance evaluation area corresponds to 15 pixels, and the vertical length corresponds to 9 pixels.

【0034】第1の抽出手段5は、このテンプレート1
0を画像データに当てはめ、第1輝度評価領域にある各
画素の輝度について平均μAと分散σAを算出し、さら
に、第2輝度評価領域にある各画素の輝度について平均
μBと分散σBを算出する。
The first extracting means 5 is the template 1
0 fitting the image data, the luminance of each pixel in the first luminance evaluation area to calculate an average mu A and variance sigma A, further dispersing the mean mu B luminance of each pixel in the second luminance evaluation region sigma Calculate B.

【0035】そして、μA、σA、μB、σBを次の評価関
数式(1)の右辺に代入して評価関数Eの値を求める。
Then, μ A , σ A , μ B , and σ B are substituted into the right side of the following evaluation function formula (1) to obtain the value of the evaluation function E.

【0036】[0036]

【数1】 ここに、μEYEは統計データに基づく目の平均輝度であ
る。
[Equation 1] Where μ EYE is the average luminance of the eye based on statistical data.

【0037】評価関数Eの値が予め設定した基準値より
も大きければ目画像候補であると判定する。
If the value of the evaluation function E is larger than the preset reference value, it is determined to be an eye image candidate.

【0038】この(1)式を定性的に説明すると、係数
部分の(μA−μB2/(σA 2+σB 2)からわかるよう
に、第1輝度評価領域の平均輝度と第2輝度評価領域の
平均輝度の差が大きいほど、そして、第1輝度評価領域
および第2輝度評価領域のそれぞれの輝度分散が小さい
ほど大きな値となる。つまり、第1輝度評価領域と第2
輝度評価領域とが輝度においてはっきりと区別できるほ
ど大きな値となると、目画像候補であると判定される。
Qualitatively explaining this equation (1), the coefficient
Part of (μAB)2/ (ΣA 2+ ΣB 2) As you can see
The average brightness of the first brightness evaluation area and the average brightness of the second brightness evaluation area
The larger the difference in average luminance, and the first luminance evaluation area
And the respective luminance distributions of the second luminance evaluation area are small.
It becomes a big value. That is, the first brightness evaluation area and the second brightness evaluation area
The brightness evaluation area can be clearly distinguished from the brightness evaluation area.
When the value becomes large, it is determined that the eye image candidate.

【0039】また、指数関数部分を考えると、第1輝度
評価領域の輝度分散が小さく平均輝度が統計的な平均輝
度から離れるにしたがって小さな値となる。したがっ
て、輝度分散が非常に小さくかつ平均輝度が統計的な平
均輝度と大きく相違している場合は、たとえ第1輝度評
価領域が第2輝度評価領域とはっきりと区別できるよう
な場合であっても、目画像候補ではないと判定されるこ
とがある。
Considering the exponential function part, the luminance dispersion of the first luminance evaluation area is small and the average luminance becomes a smaller value as it deviates from the statistical average luminance. Therefore, if the luminance variance is very small and the average luminance is significantly different from the statistical average luminance, even if the first luminance evaluation area can be clearly distinguished from the second luminance evaluation area. , It may be determined that it is not an eye image candidate.

【0040】第2の抽出手段6は、第1の抽出手段5で
得られた第1の目画像候補から画像データ上の所定の範
囲にある目画像候補を第2の目画像候補として抽出す
る。
The second extracting means 6 extracts eye image candidates within a predetermined range on the image data from the first eye image candidates obtained by the first extracting means 5 as second eye image candidates. .

【0041】図3は、第2の抽出手段6での目画像候補
抽出範囲を示すものであり、第1の目画像候補の左右方
向にそれぞれ中心から60度の角度範囲であって、第1
の目画像候補を抽出する際に用いたテンプレート10の
横幅の2〜3倍の距離までを抽出範囲11、12として
いる。なお、抽出範囲は、目標検出精度等を勘案して適
宜設定することが望ましい。
FIG. 3 shows the eye image candidate extraction range of the second extraction means 6, which is an angle range of 60 degrees from the center in the left-right direction of the first eye image candidate.
The extraction ranges 11 and 12 are up to a distance of 2 to 3 times the lateral width of the template 10 used when extracting the eye image candidates. In addition, it is desirable to appropriately set the extraction range in consideration of the target detection accuracy and the like.

【0042】第2の抽出手段6での目画像候補抽出方法
は、第1の抽出手段5で用いられる抽出方法と同一の方
法が用いられる。しかし、抽出領域が限定されているこ
とから、誤検知の確率は低いと考えられるので、検出力
の低い方法を用いて処理速度を速めてもよい。逆に、第
1の抽出手段5において、検出力の低い抽出方法を用い
て処理速度を速め、第2の抽出手段6において、高い検
出力の抽出方法を適用してもよい。
As the eye image candidate extracting method in the second extracting means 6, the same extracting method as that used in the first extracting means 5 is used. However, since the extraction region is limited, the probability of false detection is considered to be low, and thus the processing speed may be increased by using a method with low detection power. On the contrary, in the first extracting means 5, the processing speed may be increased by using the extracting method with low detecting power, and in the second extracting means 6, the extracting method with high detecting power may be applied.

【0043】画像縮小手段4で画像が1/2倍に縮小さ
れたときには、第1の抽出手段5および第2の抽出手段
6において、非縮小画像のときと同じテンプレートをそ
の縮小画像に適用することにより、第1カメラ1および
第2カメラ2からN/2メートル付近の距離にある目の
目画像候補を抽出することができる。同様に、画像縮小
手段4で1/3倍に縮小されたときには、N/3メート
ル付近の距離にある目画像候補を抽出することができ
る。
When the image is reduced by 1/2 in the image reducing means 4, the first extracting means 5 and the second extracting means 6 apply the same template as in the non-reduced image to the reduced image. By doing so, it is possible to extract eye image candidates at a distance of N / 2 meters from the first camera 1 and the second camera 2. Similarly, when the image reducing means 4 reduces the image size to 1/3, it is possible to extract eye image candidates located at a distance near N / 3 meters.

【0044】判定手段7は、第2の目画像候補が第1の
目画像候補と一人の人間の顔において対をなす目の画像
であるか否かを両者の位置関係等に基づいて判定する。
すなわち、所定の条件を満たせば、第1及び第2目画像
候補が人間の目であると判断する。この判定手段7にお
いて人間の目であると判断されることが、本目画像検出
装置において目を検出したということに他ならない。
The determining means 7 determines whether or not the second eye image candidate is an image of an eye that makes a pair with the first eye image candidate on the face of one human based on the positional relationship between the two. .
That is, if the predetermined condition is satisfied, it is determined that the first and second eye image candidates are human eyes. The determination of the human eye by the determination means 7 is the detection of the eye by the true eye image detection device.

【0045】画像縮小手段4で縮小処理が施されていな
い場合は、カメラ1、2の前方Nメートル付近に位置す
る人の目を検出したことになる。画像縮小手段4で画像
が1/2倍あるいは1/3倍に縮小された場合には、カ
メラ1、2の前方N/2メートル付近あるいはN/3メ
ートル付近にそれぞれ位置する人の目を検出したことに
なる。
If the image reduction means 4 has not performed the reduction processing, it means that the eyes of a person located near N meters in front of the cameras 1 and 2 have been detected. When the image is reduced by 1/2 or 1/3 by the image reducing means 4, the eyes of a person located near N / 2 meters or N / 3 meters in front of the cameras 1 and 2 are detected. It has been done.

【0046】判定手段7は、必要に応じて厳密な距離判
定も行う。第1カメラ1で得られた画像と第2カメラ2
で得られた画像とを比較し、検出した目までの正確な距
離を2つのカメラの視差に基づいて計算により求めるこ
とができる。第1カメラの画像および第2カメラの画像
において同一の目と推定されるそれぞれの目画像の画面
上での位置の差(視差)とカメラ間距離dとから、目ま
での距離を求める。つまり、対象となる目からみた第1
カメラと第2カメラとのなす角度θを画像上の視差から
算出し、角度θをD=d/tanθに代入することにより
目までの距離Dが求まる。ここに、dはカメラ間距離で
ある。
The judging means 7 also makes a strict distance judgment if necessary. The image obtained by the first camera 1 and the second camera 2
It is possible to calculate the accurate distance to the detected eye by comparing the obtained image with the image obtained in (3) based on the parallax between the two cameras. The distance to the eyes is obtained from the inter-camera distance d and the position difference (parallax) on the screen of each eye image estimated to be the same eye in the image of the first camera and the image of the second camera. In other words, the first as seen from the target eye
The angle θ formed by the camera and the second camera is calculated from the parallax on the image, and the angle D is substituted into D = d / tan θ to obtain the distance D to the eye. Here, d is the distance between the cameras.

【0047】図1では、画像処理部3が4つの機能ブロ
ックとこれらを制御する制御手段、すなわち、画像縮小
手段4、第1の抽出手段5、第2の抽出手段6、判定手
段7および制御手段7で構成されているが、各機能を一
つの処理手段(マイクロコンピュータ)が実行してもよ
い。
In FIG. 1, the image processing unit 3 controls four functional blocks and control means for controlling them, that is, the image reducing means 4, the first extracting means 5, the second extracting means 6, the judging means 7 and the control. Although it is configured by the means 7, one processing means (microcomputer) may execute each function.

【0048】図4は、画像処理部3の機能をマイクロコ
ンピュータで実行した場合の動作を示すフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation when the function of the image processing unit 3 is executed by the microcomputer.

【0049】まずステップS1において第1カメラ1お
よび第2カメラ2のそれぞれからほぼ同時刻における静
止画像の画像データを取り込む。
First, in step S1, image data of a still image at approximately the same time is fetched from each of the first camera 1 and the second camera 2.

【0050】ステップS2では、非縮小画像に対してN
メートル用となる目のテンプレートを、目の傾きに応じ
て複数用意する。具体的には、傾き0度、±10度、±
20度、±30度の7種類のテンプレートが用意され
る。
In step S2, N is applied to the non-reduced image.
Prepare multiple eye templates for meters according to the inclination of the eyes. Specifically, the inclination is 0 degree, ± 10 degrees, ±
Seven types of templates of 20 degrees and ± 30 degrees are prepared.

【0051】ステップS3では、まず第1カメラ1から
の画像データ(第1画像データ)に対して上述の7種類
のテンプレートを走査して目画像候補の抽出を行う。こ
のステップで抽出された目画像候補を第1の目画像候補
と呼ぶ。抽出された時点で走査を中断してステップS4
へ移行する。このとき、全画面走査を行っても目画像候
補を全く発見できなればステップS9に移行する。
In step S3, first, the image data (first image data) from the first camera 1 is scanned with the above-mentioned seven types of templates to extract eye image candidates. The eye image candidate extracted in this step is called a first eye image candidate. Scanning is interrupted at the time of extraction and step S4
Move to. At this time, if no eye image candidate is found even if the full screen scanning is performed, the process proceeds to step S9.

【0052】第1の目画像候補の抽出は、上述した第1
の抽出手段5において実施した方法と同一の方法を用い
る。すなわち、テンプレートの中心を対象画素に合わ
せ、テンプレートの第1輝度評価領域および第2輝度評
価領域に重なる画素の輝度データに関する平均及び分散
を求めて(1)式の右辺に代入する。その結果得られた
評価関数Eの値が設定値以上の値となれば目画像候補と
して抽出する。
The extraction of the first eye image candidate is performed by the above-mentioned first
The same method as the method carried out in the extraction means 5 is used. That is, the center of the template is aligned with the target pixel, and the average and variance of the brightness data of the pixels overlapping the first brightness evaluation area and the second brightness evaluation area of the template are calculated and substituted into the right side of the equation (1). If the value of the evaluation function E obtained as a result is a value equal to or larger than the set value, it is extracted as an eye image candidate.

【0053】ステップS4では、図3に示す抽出領域1
1、12に限定して、目画像候補を抽出する。ここでの
目画像候補を第2目画像候補とよぶ。抽出方法は、第1
目画像候補の抽出と同じである必要はないが、ここでは
同一の方法を用いる。
In step S4, the extraction area 1 shown in FIG.
Eye image candidates are extracted by limiting to 1 and 12. The eye image candidates here are called second eye image candidates. The extraction method is the first
It does not have to be the same as the extraction of eye image candidates, but the same method is used here.

【0054】第2目画像候補を抽出できなかったときに
はステップS3に戻り、中断していた第1目画像候補の
抽出走査を再開させる。
When the second eye image candidate cannot be extracted, the process returns to step S3 to restart the interrupted extraction scan of the first eye image candidate.

【0055】第2目画像候補が抽出できたときはステッ
プS5に進み、第1の目画像候補と第2の目画像候補と
が一人の人間の顔において対をなす目画像であるか否か
を両者の位置関係等に基づいて判定する。ここで、人間
の一対の目であると判定されれば、目を検出したことに
なる。目の検出は、顔の検出ひいては人の検出を意味す
る。
When the second eye image candidate has been extracted, the process proceeds to step S5, and it is determined whether the first eye image candidate and the second eye image candidate are eye images forming a pair in one human face. Is determined based on the positional relationship between the two. If it is determined that the eyes are a pair of human eyes, the eyes are detected. The detection of eyes means the detection of faces and thus the detection of people.

【0056】つづいて、ステップS6に進み、第1画像
データの画像全体についてテンプレート走査が実質的に
終了しているか否かを判断し、終了していなければステ
ップS3に戻って、中断していた第1目画像候補の検出
を再開する。ステップS6で画像全体のテンプレート走
査が終了していると判断されたときには、ステップS7
に進む。
Next, in step S6, it is determined whether or not the template scanning is substantially completed for the entire image of the first image data. If it is not completed, the process returns to step S3 and is interrupted. The detection of the first image candidate is restarted. When it is determined in step S6 that the template scanning of the entire image is completed, step S7
Proceed to.

【0057】ステップS7では、ステップS6でテンプ
レート走査終了と判断された画像が縮小画像であって、
しかも最小縮小倍率の画像か否かを判断する。最小縮小
倍率の画像でなければステップS8に移行する。したが
って、非縮小画像の場合は当然にステップS8に移行し
て画像の縮小処理が実行される。ステップS8で行われ
る縮小処理の縮小倍率としては1/2倍と1/3倍の2
通りが用意されている。したがって、本実施形態では1
/3倍がステップS7でいうところの最小縮小倍率とな
る。
In step S7, the image determined to be the end of template scanning in step S6 is a reduced image,
Moreover, it is determined whether the image has the minimum reduction ratio. If the image does not have the minimum reduction ratio, the process proceeds to step S8. Therefore, in the case of a non-reduced image, the process naturally goes to step S8 and the image reduction process is executed. The reduction ratio of the reduction process performed in step S8 is 1/2 or 1/3, which is 2 times.
The street is prepared. Therefore, in this embodiment, 1
/ 3 times is the minimum reduction ratio in step S7.

【0058】ステップS8では、現在の画像が非縮小画
像であれば1/2倍に縮小し、1/2倍の縮小画像であ
れば、非縮小画像の1/3倍に縮小する。ステップS8
で縮小された画像は、ステップS3に戻って、非縮小画
像のときと同じテンプレートを用いて第1目画像候補の
抽出が再び行われる。上述したテンプレートは、非縮小
画像に対して用いたときには、Nメートル付近の距離に
ある目の画像を抽出するものであるため、1/2倍の縮
小画像に対してそのテンプレートを用いると、N/2メ
ートル付近の距離にある目の画像を抽出できる。同様
に、1/3倍の縮小画像に対してそのテンプレートを用
いると、N/3メートル付近の距離にある目の画像を抽
出できる。
In step S8, if the current image is a non-reduced image, it is reduced to 1/2, and if it is a 1/2 reduced image, it is reduced to 1/3 of the non-reduced image. Step S8
The image reduced in step S3 returns to step S3, and the extraction of the first-eye image candidates is performed again using the same template as the non-reduced image. When the template described above is used for a non-reduced image, it extracts an eye image at a distance near N meters. Images of eyes at a distance near / 2 meters can be extracted. Similarly, when the template is used for a 1/3 times reduced image, an eye image at a distance near N / 3 meters can be extracted.

【0059】1/2倍の縮小画像および1/3倍の縮小
画像に対する目画像の抽出が終わると、ステップS7に
おいて肯定され、ステップS9に移行する。
When the extraction of the eye images for the 1/2 times reduced image and the 1/3 times reduced image is completed, the affirmative determination is made in step S7, and the process proceeds to step S9.

【0060】ステップS9では第2画像データ(第2カ
メラ2により得られた画像データ)に対する目画像の抽
出が終了したか否かが判断される。第1画像データに対
してのみ目画像の抽出が行われた場合にはステップS3
に戻り、第1画像データに対して行った目画像の抽出と
同じ処理を実行する。
In step S9, it is determined whether or not the extraction of the eye image from the second image data (image data obtained by the second camera 2) has been completed. If the eye image is extracted only for the first image data, step S3
Then, the same processing as the extraction of the eye image performed on the first image data is executed.

【0061】第1画像データおよび第2画像データの両
方に対して目画像の抽出が終わると、ステップS9から
ステップS10に進み、抽出された目画像に対応する目
とカメラ1、2との距離を2つの画像を比較することに
より正確な距離を計算により求める。計算方法は上述し
たとおりであり、対象となる目からみた第1カメラと第
2カメラとのなす角度θを2つの画像における視差から
算出し、算出した角度θをD=d/tanθに代入してカ
メラから目までの距離Dを求める。dはカメラ間距離で
ある。
When the extraction of the eye image is completed for both the first image data and the second image data, the process proceeds from step S9 to step S10, and the distance between the eye corresponding to the extracted eye image and the cameras 1 and 2 is reached. The exact distance is calculated by comparing the two images. The calculation method is as described above, and the angle θ formed by the first camera and the second camera viewed from the target eye is calculated from the parallax between the two images, and the calculated angle θ is substituted into D = d / tan θ. The distance D from the camera to the eyes is calculated. d is the distance between the cameras.

【0062】上記の実施形態では、縮小倍率として1/
2倍と1/3倍の2通りを用意したが、さらに縮小率の
大きな縮小倍率を用いれば、さらに近接した位置の目を
検出できる。たとえば、非縮小画像用テンプレートとし
て10メートル用のものを用いたと仮定すると、1/1
0倍の縮小を画像にそのテンプレートを適用すれば、1
メートルの距離にある目の画像を抽出できる。また、拡
大倍率を適用すれば、精度は低下するものの、遠方にあ
る目の画像を抽出することもできる。
In the above embodiment, the reduction ratio is 1 /
Two types, 2 times and 1/3 times, were prepared, but if a reduction ratio with a larger reduction ratio is used, eyes at positions closer to each other can be detected. For example, assuming that a template for 10 meters is used as a non-reduced image template, 1/1
If you apply a 0x reduction to the template, you get 1
Images of eyes at a distance of meters can be extracted. Further, if the enlargement ratio is applied, although the accuracy is lowered, it is also possible to extract the image of the distant eye.

【0063】図5は本実施形態の目画像検出装置におけ
る目画像検出および距離測定のイメージを図示したもの
であり、特に、非縮小画像の目画像検出および距離測定
について示している。
FIG. 5 shows an image of eye image detection and distance measurement in the eye image detection apparatus of this embodiment, and particularly shows eye image detection and distance measurement of a non-reduced image.

【0064】画面20はステップS1において第1カメ
ラ1により取得した第1画像データに基づく画像を示し
ている。画面21はステップS3において第1目画像候
補を抽出した状態を示しており、画面22はステップS
4において第2目画像候補を抽出した状態を示してい
る。
The screen 20 shows an image based on the first image data acquired by the first camera 1 in step S1. The screen 21 shows a state in which the first image candidates are extracted in step S3, and the screen 22 is displayed in step S3.
4 shows a state in which the second image candidate has been extracted.

【0065】画面23は、第1カメラ1が画面20の画
像を取得したときと同時にステップS1において第2カ
メラ2により取得した第2画像データに基づく画像を示
している。画面24はステップS3において第1目画像
候補を抽出した状態を示しており、画面25はステップ
S4において第2目画像候補を抽出した状態を示してい
る。
The screen 23 shows an image based on the second image data acquired by the second camera 2 in step S1 at the same time when the first camera 1 acquires the image of the screen 20. The screen 24 shows a state in which the first eye image candidate is extracted in step S3, and the screen 25 shows a state in which the second eye image candidate is extracted in step S4.

【0066】画面26は、ステップS9において距離計
算を実行するために、第1画像データと第2画像データ
とを重ねて第1目画像候補同士を比較した様子を示すも
のである。
The screen 26 shows a state in which the first image data and the second image data are overlapped and the first image candidates are compared with each other in order to execute the distance calculation in step S9.

【0067】画面20および23において、それぞれ、
ほぼ中央にいる人物は同一人物であり、カメラからNメ
ートル程度離れた場所に位置しているものとする。これ
らの画面に対して、Nメートル用のテンプレートで走査
を行った結果、−20度のテンプレートにより人物の右
目(向かって左側の目)を第1目画像候補として抽出で
きたことを示しているのが画面21および24である。
画面21および24では、人物の右目に−20度のテン
プレートが重なって表示されている。
On the screens 20 and 23, respectively,
It is assumed that the person in the center is the same person and is located at a place about N meters away from the camera. As a result of scanning these screens with the template for N meters, it is shown that the right eye of the person (left eye when facing) was extracted as the first eye image candidate by the template of -20 degrees. Are screens 21 and 24.
On the screens 21 and 24, the templates of -20 degrees are displayed in an overlapping manner on the right eye of the person.

【0068】第1目画像候補が抽出されると、ステップ
S4で第1目画像候補の周辺領域11、12において第
2目画像候補の抽出を行う。画面22および25は第2
目画像候補が抽出された結果を示している。この例で
は、第2目画像候補が人物の左目であるから、いずれの
画面においても第2目画像候補が第1目画像候補と対を
なすものであると判定され、第1目画像候補および第2
目画像候補が一つの顔において対をなす目画像と認定さ
れる。
When the first eye image candidate is extracted, the second eye image candidate is extracted in the peripheral areas 11 and 12 of the first eye image candidate in step S4. Screens 22 and 25 are second
The result of extraction of eye image candidates is shown. In this example, since the second eye image candidate is the left eye of the person, it is determined that the second eye image candidate is paired with the first eye image candidate on any screen, and the first eye image candidate and Second
The eye image candidates are recognized as a pair of eye images in one face.

【0069】画面26では、第1画像データと第2画像
データとを重ねて人物の右目について目画像間距離を測
定する。その距離が第1カメラ1と第2カメラ2による
視差となる。視差から距離を算出する手法は上述したと
おりである。
On the screen 26, the first image data and the second image data are overlapped and the eye-to-eye image distance of the right eye of the person is measured. The distance is the parallax between the first camera 1 and the second camera 2. The method of calculating the distance from the parallax is as described above.

【0070】つぎに、異なるテンプレートを用いた目画
像検出装置について説明する。第1の抽出手段5および
第2の抽出手段6において、あるいは、ステップS3お
よびステップS4の目画像候補抽出処理において用いた
図2に示すテンプレートに代えて別のテンプレートを用
いるとともに、そのテンプレートに対応した評価関数を
用いて目画像候補の検出を行うものである。その他の処
理については、何ら変更を要しないので説明は省略す
る。
Next, an eye image detecting device using different templates will be described. A different template is used instead of the template shown in FIG. 2 used in the first extraction means 5 and the second extraction means 6 or in the eye image candidate extraction processing of steps S3 and S4, and the template is supported. The eye image candidates are detected using the evaluation function. The other processes do not need to be changed, and the description thereof will be omitted.

【0071】図2のテンプレートは、瞳周辺領域の第1
輝度評価領域とさらにその外側の第2輝度評価領域に区
分したものを用いた。これに対して、これから説明する
第2テンプレートは、複数の目画像サンプルについて瞳
を中心とした所定領域内で画素毎に目画像サンプルの分
散を予め求め、求めた分散値に応じて各画素を複数のグ
ループ(領域)に分類したものである。
The template of FIG. 2 has the first area of the pupil peripheral region.
A region which was divided into a luminance evaluation region and a second luminance evaluation region further outside thereof was used. On the other hand, the second template to be described below obtains the variance of the eye image sample for each pixel in a predetermined region centered on the pupil for a plurality of eye image samples in advance, and determines each pixel according to the obtained variance value. It is classified into a plurality of groups (areas).

【0072】まず、第2テンプレートの作成方法につい
て説明する。
First, a method of creating the second template will be described.

【0073】図6は第2テンプレートを構成する領域枠
を示したものであり、縦に5画素分の長さをとり、横に
23画素分の長さをとった矩形となっている。ただし、
縦横の長さや形状は一例であって、これに限定されるも
のではない。
FIG. 6 shows a region frame forming the second template, which is a rectangle having a length of 5 pixels in the vertical direction and a length of 23 pixels in the horizontal direction. However,
The vertical and horizontal lengths and shapes are examples, and the present invention is not limited to these.

【0074】図7(a)〜(c)は多数の目画像サンプ
ルの中から適当に選択した3つの目画像サンプルを示す
ものであり、これらの目画像サンプルに第2テンプレー
トの領域枠をそれぞれ当てはめた状態を示している。各
目画像サンプルにおいて、破線で囲まれた領域が図6で
示した第2テンプレートに対応する領域枠である。
FIGS. 7 (a) to 7 (c) show three eye image samples appropriately selected from a large number of eye image samples, and the area frames of the second template are respectively added to these eye image samples. The fitted state is shown. In each eye image sample, the area surrounded by the broken line is the area frame corresponding to the second template shown in FIG.

【0075】図示のように、第2テンプレート領域枠の
中心を目画像サンプルの瞳中心に一致させると共に、第
2テンプレート枠の長手方向を目の左右方向に合わせて
から、各目画像サンプルについて画素毎の輝度を取り出
す。この作業を図示した3つの目画像サンプルに対して
だけでなく、予め準備した多種多様なすべての目画像サ
ンプルに対して実行する。
As shown in the drawing, the center of the second template region frame is made to coincide with the center of the pupil of the eye image sample, and the longitudinal direction of the second template frame is aligned with the left-right direction of the eye. Take out the brightness for each. This operation is performed not only on the three eye image samples shown, but also on all of a wide variety of eye image samples prepared in advance.

【0076】つぎに、第2テンプレート領域枠内の画素
毎に、全目画像サンプルの輝度分散を求め、任意に設定
したしきい値で分類分けをする。
Next, for each pixel in the second template region frame, the luminance variance of the whole-eye image sample is obtained, and classification is performed by an arbitrarily set threshold value.

【0077】図8は、第2テンプレート領域枠内の3行
目の23画素についての輝度分散をグラフ表示したもの
である。このグラフは、横軸に画素位置、縦軸に分散値
をとっている。グラフが下に凸の形になっていて「20
0」未満の値を示す部分が3カ所あるが、これらは、そ
れぞれ瞳中央部とその左右にあるいわゆる白目部分に対
応する。同様にして、1行目、2行目、4行目、5行目
についても画素毎に分散値を求める。
FIG. 8 is a graph showing the luminance dispersion for the 23 pixels in the third row in the second template area frame. In this graph, the horizontal axis represents the pixel position and the vertical axis represents the variance value. The graph has a convex shape downward,
Although there are three portions showing values less than "0", these correspond to the so-called white-eye portions at the center of the pupil and the left and right sides thereof, respectively. Similarly, the variance value is obtained for each pixel in the first line, the second line, the fourth line, and the fifth line.

【0078】つぎに、第2テンプレート領域枠内の画素
毎の輝度分散値を、2つのしきい値によって3つのグル
ープに分類する。しきい値として「200」と「50
0」を採用し、「200」未満をグループ0、「20
0」以上「500」未満をグループ1、「500」以上
をグループ2として、第2テンプレート領域枠内の全画
素を3つのグループにわける。図9は、第2テンプレー
ト領域枠内にある(5×23)個のすべての画素にグル
ープ番号を付した結果を示し、これが第2テンプレート
となる。
Next, the luminance dispersion value for each pixel in the second template region frame is classified into three groups by two threshold values. "200" and "50" as threshold values
"0" is adopted, and less than "200" is group 0, "20".
All pixels in the second template region frame are divided into three groups, where 0 is more than "500" and less than "500" is group 1 and "500" is more than group 2. FIG. 9 shows the result of assigning group numbers to all (5 × 23) pixels in the second template region frame, and this is the second template.

【0079】目画像候補を抽出するための評価関数は以
下の式(2)〜(4)で示す3つがあり、すべての評価
関数がそれぞれに対応して設定されたしきい値以上であ
った場合に目画像候補であると判定する。
There are three evaluation functions for extracting eye image candidates, which are represented by the following equations (2) to (4), and all the evaluation functions are equal to or more than the threshold value set corresponding to each of them. In this case, it is determined to be an eye image candidate.

【0080】[0080]

【数2】 [Equation 2]

【0081】(2)式の評価関数(0,1)は、第2テ
ンプレートのグループ0とグループ1の関係から目画像
候補となる可能性が高いか否かを判定するものであり、
同式中のBias(0,1)は、画像データの平均輝度
等に基づいて予め設定される定数である。グループ0と
グループ1について、それぞれ平均μ0とμ1および分散
σ0とσ1を算出した後、μ0、σ0、μ1、σ1を評価関数
(2)の右辺に代入して評価関数(0,1)の値を求め
る。
The evaluation function (0,1) of the equation (2) is for judging whether or not there is a high possibility that it will be an eye image candidate from the relationship between the groups 0 and 1 of the second template.
Bias (0,1) in the equation is a constant set in advance based on the average brightness of image data and the like. After calculating the mean μ 0 and μ 1 and the variances σ 0 and σ 1 for group 0 and group 1, respectively, substitute μ 0 , σ 0 , μ 1 , and σ 1 in the right side of the evaluation function (2) for evaluation. The value of the function (0,1) is calculated.

【0082】(3)式の評価関数(1,2)は、第2テ
ンプレートのグループ1とグループ2の関係から目画像
候補となる可能性が高いか否かを判定するものであり、
同式中のBias(1,2)は、画像データの平均輝度
等に基づいて予め設定される定数である。グループ2に
ついて、平均μ2と分散σ2を算出した後、すでに算出し
たμ1、σ1とともに評価関数(3)の右辺に代入して評
価関数(1,2)の値を求める。
The evaluation function (1, 2) of the equation (3) is for judging whether or not there is a high possibility that it will be an eye image candidate based on the relationship between the groups 1 and 2 of the second template.
Bias (1,2) in the equation is a constant preset based on the average brightness of image data. After calculating the average μ 2 and the variance σ 2 for group 2, the values of the evaluation functions (1, 2) are obtained by substituting them into the right side of the evaluation function (3) together with the already calculated μ 1 , σ 1 .

【0083】(4)式の評価関数(2,0)は、第2テ
ンプレートのグループ2とグループ0の関係から目画像
候補となる可能性が高いか否かを判定するものであり、
同式中のBias(2,0)は、画像データの平均輝度
等に基づいて予め設定される定数である。グループ2お
よびグループ0についての平均と分散は既に算出されて
いるので、それらを評価関数(4)の右辺に代入して評
価関数(2,0)の値を求める。
The evaluation function (2,0) of the equation (4) is for determining whether or not there is a high possibility that it will be an eye image candidate from the relationship between the group 2 and the group 0 of the second template.
Bias (2,0) in the equation is a constant set in advance based on the average brightness of image data and the like. Since the average and variance of group 2 and group 0 have already been calculated, they are substituted into the right side of evaluation function (4) to obtain the value of evaluation function (2,0).

【0084】このようにして評価関数(0,1)、評価
関数(1,2)、評価関数(2,0)のそれぞれについ
て評価値が得られ、各評価値をそれぞれに対応するしき
い値と比較する。各評価値がすべてしきい値よりも大で
あれば、目画像候補であると判定する。
In this way, the evaluation value is obtained for each of the evaluation function (0,1), the evaluation function (1,2), and the evaluation function (2,0), and each evaluation value is set to the corresponding threshold value. Compare with. If all the evaluation values are larger than the threshold value, it is determined to be an eye image candidate.

【0085】つぎに、本発明の目画像検出装置を利用し
た本発明の種々の装置をそれぞれ実施形態と共に説明す
る。
Next, various devices of the present invention using the eye image detecting device of the present invention will be described together with their embodiments.

【0086】図10は、本発明の目画像検出装置を搭載
した個人用の画像プロジェクタの一実施形態を示す図で
ある。画像プロジェクタ31の前方にはスクリーン30
が配置され、所望の映像がスクリーン30に映し出され
る。画像プロジェクタ31の背面には、目画像検出装置
の第1カメラ、第2カメラに相当するカメラ32、33
が配置されており、画像プロジェクタ31の後方にいる
鑑賞者を目画像検出装置の画像として捕らえることがで
きる。目画像検出装置の画像処理部は、画像プロジェク
タ装置31の筐体内に納められている。
FIG. 10 is a diagram showing an embodiment of a personal image projector equipped with the eye image detecting device of the present invention. The screen 30 is in front of the image projector 31.
Are arranged, and a desired image is displayed on the screen 30. On the back surface of the image projector 31, cameras 32 and 33 corresponding to the first and second cameras of the eye image detecting device are provided.
Are arranged, and a viewer behind the image projector 31 can be captured as an image of the eye image detection device. The image processing unit of the eye image detection device is housed in the housing of the image projector device 31.

【0087】いま、画像プロジェクタ31の真後ろに対
して水平角度θの方向に鑑賞者34がいるとする。この
位置関係の場合、鑑賞者34から見ると、スクリーン3
0の右側は左側よりも近距離にあるため、右側の映像は
大きく、左側の映像は小さく見える。そこで、画像プロ
ジェクタ31において、図11に示すように、映像画面
35の右側を左側に対して距離差に応じて小さくなるよ
うに補正すれば、鑑賞者34はあたかもスクリーンに対
して真正面の位置から見ているように感じられる。
Now, it is assumed that the viewer 34 is in the direction of the horizontal angle θ with respect to the position directly behind the image projector 31. In the case of this positional relationship, when viewed from the viewer 34, the screen 3
Since the right side of 0 is closer than the left side, the image on the right looks large and the image on the left looks small. Therefore, in the image projector 31, as shown in FIG. 11, if the right side of the video screen 35 is corrected so that it becomes smaller with respect to the left side according to the distance difference, the viewer 34 will start from a position directly in front of the screen. It feels like you're watching.

【0088】本実施形態の画像プロジェクタ31は、こ
の補正を自動的に行うものである。図12は、映像画面
形状の自動補正のために実施される動作手順を示すフロ
ーチャートである。
The image projector 31 of the present embodiment automatically performs this correction. FIG. 12 is a flowchart showing an operation procedure performed for automatically correcting the image screen shape.

【0089】ステップS21で鑑賞者34の目画像を検
出する。ここに言う目画像の検出とは、鑑賞者34の目
の画像プロジェクタ31に対する位置(距離と角度)の
検出を含んでいる。
In step S21, the eye image of the viewer 34 is detected. The detection of the eye image here includes the detection of the position (distance and angle) of the viewer 34 with respect to the image projector 31 of the eye.

【0090】ステップS22では、検出された目の位置
情報から鑑賞者34のスクリーン30に対する位置を算
出する。スクリーン30と画像プロジェクタ31との位
置関係が予めわかっていれば、目の位置情報からスクリ
ーン30に対する鑑賞者34の位置(距離と角度)を求
めることができる。
In step S22, the position of the viewer 34 with respect to the screen 30 is calculated from the detected eye position information. If the positional relationship between the screen 30 and the image projector 31 is known in advance, the position (distance and angle) of the viewer 34 with respect to the screen 30 can be obtained from the eye position information.

【0091】ステップS23では、スクリーン30と鑑
賞者34との距離に応じて映像画面サイズを決定し、ス
テップS24では、映像画面の左右の大きさ比率を距離
と角度に応じて決定する。
In step S23, the image screen size is determined according to the distance between the screen 30 and the viewer 34, and in step S24, the left-right size ratio of the image screen is determined according to the distance and the angle.

【0092】その後、ステップS25において、ステッ
プS23,24で決定されたサイズおよび補正値にした
がって映像画面を生成する。
Then, in step S25, a video screen is generated according to the size and the correction value determined in steps S23 and S24.

【0093】この画像プロジェクタによれば、鑑賞者の
位置に応じて映像画面のサイズおよび形状を自動調整す
るので、鑑賞者は、自己の位置にかかわらず、常にゆが
みのない適切なサイズの映像を鑑賞できる。
According to this image projector, since the size and shape of the video screen are automatically adjusted according to the position of the viewer, the viewer always displays an image of an appropriate size without distortion regardless of his / her position. You can appreciate it.

【0094】図13は、本発明の目画像検出装置を搭載
した音場調節機能付きテレビモニタ装置の一実施形態を
示す図である。このテレビモニタ装置40は、本体51
とこれを揺動可能に支えるアクチュエータ49を備えた
支持台50とで構成されている。アクチュエータ49
は、本体51に内蔵された制御装置からの指令に基づい
て本体51を所望の角度に傾斜させることができる。
FIG. 13 is a diagram showing an embodiment of a television monitor device with a sound field adjusting function, which is equipped with the eye image detecting device of the present invention. The television monitor device 40 includes a main body 51.
And a support base 50 provided with an actuator 49 that supports the structure so as to be swingable. Actuator 49
Can tilt the main body 51 at a desired angle based on a command from a control device incorporated in the main body 51.

【0095】本体51は、表示画面41の左右と下にそ
れぞれ配置されたスピーカ42、43、44を備え、こ
れらのスピーカによって立体音場を作り出すことができ
るようになっている。また、本体51は、上述した本発
明の目画像検出装置を内蔵しており、目画像検出装置用
のカメラとして本体51正面の左上および右上隅にそれ
ぞれカメラ45、46が配置されている。なお、必要に
応じて、左下および右下隅に、カメラ47、48を増設
しても構わない。
The main body 51 is provided with speakers 42, 43 and 44 arranged on the left and right sides and below the display screen 41, respectively, and a stereoscopic sound field can be produced by these speakers. Further, the main body 51 incorporates the above-described eye image detecting device of the present invention, and cameras 45 and 46 are arranged at the upper left and upper right corners of the front of the main body 51 as cameras for the eye image detecting device. Note that cameras 47 and 48 may be added to the lower left and lower right corners as needed.

【0096】つぎに、このテレビモニタ装置40の調整
動作を図14に示すフローチャートと共に説明する。
Next, the adjustment operation of the television monitor device 40 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0097】まず、ステップS31において、鑑賞者の
目画像を検出する。ここに言う目画像の検出とは、鑑賞
者の目の位置(距離と角度)の検出を含んでいる。鑑賞
者の目の位置検出は、鑑賞者の顔の位置検出に他ならな
い。なお、鑑賞者は一人である。
First, in step S31, a viewer's eye image is detected. The detection of the eye image mentioned here includes the detection of the position (distance and angle) of the viewer's eyes. The position detection of the viewer's eyes is nothing but the position detection of the viewer's face. There is only one viewer.

【0098】ステップS32では、目画像から鑑賞者の
顔の傾きを検出する。顔を傾けて鑑賞している場合とし
ては、たとえば、鑑賞者が頬杖をついている場合や、寝
転がっている場合などが挙げられる。
In step S32, the inclination of the face of the viewer is detected from the eye image. Examples of the case where the viewer tilts his face to watch the case include a case where the viewer wears a cheek cane and a case where he is lying down.

【0099】つぎにステップS33に移行して、音場制
御値とテレビモニタ装置本体の傾斜角度とを算出する。
本体51に内蔵されたスピーカ制御回路は、音場に関す
る最適鑑賞位置を変化させることができるようになって
いる。ここでは、鑑賞者の顔の位置が音場に関する最適
鑑賞位置となるような制御値を算出する。また、鑑賞者
の顔の傾きに基づいて本体51をどの程度傾けるかを算
出する。
Next, in step S33, the sound field control value and the tilt angle of the television monitor body are calculated.
The speaker control circuit built in the main body 51 can change the optimum viewing position regarding the sound field. Here, a control value is calculated so that the position of the face of the viewer becomes the optimum viewing position regarding the sound field. Further, how much the main body 51 is tilted is calculated based on the tilt of the viewer's face.

【0100】ステップS34では、ステップS33で算
出した音場制御値に基づいてスピーカ制御回路の設定を
調整し、音場に関する最適鑑賞位置を鑑賞者の顔の位置
に一致させる。
In step S34, the setting of the speaker control circuit is adjusted based on the sound field control value calculated in step S33, and the optimum viewing position regarding the sound field is matched with the position of the face of the viewer.

【0101】ステップS35では、アクチュエータ49
を駆動して、本体51の傾きをステップS34で算出し
た角度にする。
In step S35, the actuator 49
Is driven to set the inclination of the main body 51 to the angle calculated in step S34.

【0102】これらのステップS31〜35を常時繰り
返すことにより、鑑賞者が常に音場の中心にいるように
調整され、距離に応じた音量の調整もなされる。また、
鑑賞者の顔の傾きが変化すると、テレビモニタ装置本体
51も自動的に傾く。
By constantly repeating these steps S31 to S35, the viewer is always adjusted to be in the center of the sound field, and the volume is adjusted according to the distance. Also,
When the tilt of the viewer's face changes, the TV monitor device body 51 also tilts automatically.

【0103】つぎに、本発明の目画像検出装置を搭載し
た本発明の重畳表示ウィンドウ装置について説明する。
Next, the superimposed display window device of the present invention equipped with the eye image detection device of the present invention will be described.

【0104】重畳表示ウィンドウ装置とは、ウィンドウ
(窓)自体に表示機能が備わっており、ウィンドウを透
過して見ることのできる風景に所望の情報を重ねて表示
する装置のことである。
The superimposition display window device is a device that has a display function in the window itself and that displays desired information in a superimposed manner on a landscape that can be seen through the window.

【0105】この重畳表示ウィンドウを自動車のフロン
トウィンドウに適用した場合の利用方法について簡単に
説明する。たとえば、自動車の前方に著名なレストラン
があったとすると、運転者は普通のフロントウィンドウ
と同様に重畳表示ウィンドウを介してそのレストランを
視認することになるが、重畳表示ウィンドウはナビゲー
ション装置等から得られた当該レストランの情報たとえ
ば電話番号等を表示する。運転者とレストランとを結ん
だ直線が重畳表示ウィンドウを横切る位置に表示情報を
表示すれば、運転者が重畳表示ウィンドウを通して見て
いるレストランの位置に電話番号等の情報を重ねて見る
ことができる。
A method of using this superimposed display window when applied to the front window of an automobile will be briefly described. For example, if there is a well-known restaurant in front of the car, the driver will see the restaurant through the overlay display window like a normal front window, but the overlay display window can be obtained from a navigation device or the like. Information on the restaurant, such as a telephone number, is displayed. If the display information is displayed at the position where the straight line connecting the driver and the restaurant crosses the overlay display window, the driver can overlay the information such as the telephone number on the location of the restaurant viewed through the overlay display window. .

【0106】従来の重畳表示ウィンドウでは、ウィンド
ウに対する運転者の位置を固定位置と仮定して情報表示
位置を算出していた。したがって、運転者の位置が予め
設定した位置と異なっていると、目標物と表示情報との
重なりがずれるという問題があった。
In the conventional superimposed display window, the information display position is calculated on the assumption that the position of the driver with respect to the window is a fixed position. Therefore, if the driver's position is different from the preset position, there is a problem that the target object and the display information do not overlap with each other.

【0107】これに対して、本実施形態の重畳表示ウィ
ンドウによれば、運転者の目の位置を正確に認識した上
で表示位置を決定するので、表示情報と目標物とが適切
に重なる。
On the other hand, according to the superimposed display window of the present embodiment, the display position is determined after accurately recognizing the position of the eyes of the driver, so that the display information and the target object properly overlap each other.

【0108】図15は本発明の重畳表示ウィンドウ装置
の一実施形態であり、自動車のフロントウィンドウに重
畳表示ウィンドウを適用したものである。自動車のフロ
ントウィンドウである重畳表示ウィンドウ57の右側上
部には第1カメラ55および第2カメラ56が配置され
ている。第1カメラ55および第2カメラ56は、図1
に示す目画像検出装置の第1カメラ1および第2カメラ
2に相当するもので、ステアリングホイール58の後方
にある運転席に向けられている。重畳表示ウィンドウ装
置の制御部は目画像検出装置の画像処理部3を含んでお
り、その動作を図16のフローチャートに示す。
FIG. 15 shows an embodiment of the superimposed display window device of the present invention, in which the superimposed display window is applied to the front window of an automobile. A first camera 55 and a second camera 56 are arranged on the upper right side of the superimposed display window 57 which is the front window of the automobile. The first camera 55 and the second camera 56 are shown in FIG.
It corresponds to the first camera 1 and the second camera 2 of the eye image detecting device shown in FIG. 1 and is directed to the driver's seat behind the steering wheel 58. The control unit of the superimposed display window device includes the image processing unit 3 of the eye image detection device, and its operation is shown in the flowchart of FIG.

【0109】図16において、まず、ステップS41で
運転者の目画像を検出する。ここに言う目画像の検出と
は、運転者の目の位置(距離と角度)の検出を含んでい
る。つぎに、ステップS42で、検出された運転者の目
の位置と基準位置との差から表示位置の補正値を算出す
る。続いてステップS43で、表示位置を補正して重畳
表示制御を行う。
In FIG. 16, first, in step S41, the driver's eye image is detected. The detection of the eye image mentioned here includes the detection of the position (distance and angle) of the driver's eyes. Next, in step S42, the correction value of the display position is calculated from the difference between the detected eye position of the driver and the reference position. Subsequently, in step S43, the display position is corrected and the superimposed display control is performed.

【0110】図17に示すように、運転者60の位置が
基準位置62に対してずれていたとすると、目標物61
と基準位置62とを結ぶ直線上にある基準表示位置64
から、目標物61と運転者60とを結ぶ直線上に表示位
置63をずらせば、目標物61と表示情報63とが重な
って見える。そこで、ステップS42で、運転者位置の
基準位置からのずれ量に応じて表示位置のずれ分を補正
値として算出し、ステップS43で、表示位置を補正す
る。
As shown in FIG. 17, if the position of the driver 60 is deviated from the reference position 62, the target 61
And the reference display position 64 on the straight line connecting the reference position 62 with the reference position 62.
Therefore, if the display position 63 is shifted on the straight line connecting the target object 61 and the driver 60, the target object 61 and the display information 63 appear to overlap each other. Therefore, in step S42, a deviation amount of the display position is calculated as a correction value according to the deviation amount of the driver position from the reference position, and the display position is corrected in step S43.

【0111】したがって、この重畳表示ウィンドウ装置
によれば、目標物とその表示情報とが運転者の位置にか
かわらず常に適正な重なり方となる。
Therefore, according to this superimposed display window device, the target object and its display information are always properly overlapped regardless of the position of the driver.

【0112】つぎに、本発明の目画像検出装置を搭載し
た本発明の動く歩道(動歩道)装置について説明する。
Next, a moving walkway device according to the present invention equipped with the eye image detecting device of the present invention will be described.

【0113】従来の動歩道のベルト移動速度は標準速度
に設定されている。しかし、利用者が動歩道に乗り込む
前の歩行速度はまちまちであり、歩行速度とベルト移動
速度とが離れていると、乗り込む際に衝撃を受けること
がある。
The belt moving speed of the conventional footpath is set to the standard speed. However, the walking speed before the user gets on the footpath varies, and if the walking speed and the belt moving speed are different from each other, the user may be impacted when getting on the board.

【0114】これに対して本発明の動歩道装置は、動歩
道へ乗り込む人の動きに合わせてベルト移動速度を調整
するので、動歩道に乗り込む際に受ける衝撃を緩和する
ことができる。
On the other hand, according to the walkway device of the present invention, the belt moving speed is adjusted according to the movement of the person who gets on the walkway, so that the impact received when getting on the walkway can be alleviated.

【0115】本発明の動歩道装置は、入口(乗り込み
口)に目画像検出装置の2台のカメラが設置されてお
り、ベルト制御部に目画像検出装置の画像処理部が内蔵
されている。
In the walkway device of the present invention, two cameras of the eye image detecting device are installed at the entrance (boarding entrance), and the belt control unit has the image processing unit of the eye image detecting device built therein.

【0116】図18は本発明の第1実施形態である動歩
道装置のベルト制御部が実行する動作のフローチャート
である。ステップS51では、目画像検出装置による目
画像の検出、すなわち顔の検出によって、動歩道の入口
付近に人がいるか否かを監視する。ここで、人の顔が検
出されるとステップS52に進んで、その人の位置、移
動速度、進行方向の推定を行う。移動方向や進行方向に
ついては、一定の時間間隔で複数回の目画像検出を行う
ことによって推定が可能である。
FIG. 18 is a flowchart of the operation executed by the belt control unit of the walkway apparatus according to the first embodiment of the present invention. In step S51, whether or not there is a person near the entrance of the walkway is monitored by detecting an eye image by the eye image detecting device, that is, detecting a face. If a person's face is detected, the process proceeds to step S52 to estimate the person's position, moving speed, and traveling direction. The moving direction and the moving direction can be estimated by performing eye image detection a plurality of times at regular time intervals.

【0117】ステップS53では、動歩道の入口付近に
いると判定された人の動歩道への進入の可能性を判断す
る。ここでは、ステップS52の推定結果から入口に向
かっているか否かの判断を行う。より具体的には、所定
距離範囲内で入口に向かって所定速度以上で移動してい
る場合は進入の可能性ありとしてステップS54に進
み、それ以外の場合は進入の可能性なしとしてステップ
S51に戻る。
In step S53, the possibility that a person who is determined to be near the entrance of the footpath will enter the footpath is determined. Here, it is determined from the estimation result of step S52 whether or not the vehicle is heading toward the entrance. More specifically, if the vehicle is moving toward the entrance at a speed equal to or higher than the predetermined speed within the predetermined distance range, the procedure proceeds to step S54, and otherwise the procedure proceeds to step S51. Return.

【0118】ステップS54では、ステップS52で推
定した進入者の移動速度に基づいてベルト移動速度を設
定する。進入者の移動速度とベルト移動速度との関係
は、実験を行うなどして予め取得しておき、ベルト速度
設定用データベースとして保存されている。そして、ベ
ルト速度設定用データベース出力に一致するようにベル
ト移動速度を調節する。
In step S54, the belt moving speed is set based on the moving speed of the intruder estimated in step S52. The relationship between the moving speed of the intruder and the moving speed of the belt is acquired in advance by conducting an experiment and is stored as a belt speed setting database. Then, the belt moving speed is adjusted so as to match the output of the belt speed setting database.

【0119】ベルト移動速度の調節が完了したら、ステ
ップS56に移行して進入者がベルトに乗り込んだか否
かを監視する。すなわち、設定したベルト移動速度で進
入者の乗り込みを待機する。この監視も目画像検出装置
を利用することにより達成できる。ここで乗り込みを確
認できたらステップS57に進んで、ベルト移動速度を
標準移動速度に徐々に切り換える。
When the adjustment of the belt moving speed is completed, the process proceeds to step S56 and it is monitored whether or not the intruder gets on the belt. That is, it waits for an intruder to board at the set belt movement speed. This monitoring can also be achieved by using an eye image detecting device. If it is possible to confirm the boarding here, the process proceeds to step S57, and the belt moving speed is gradually switched to the standard moving speed.

【0120】一方、所定時間監視しても進入者がベルト
に乗り込まなかった場合はステップS51に戻って新規
に入り口付近の人の有無を監視する。
On the other hand, if the intruder does not get on the belt after monitoring for a predetermined time, the process returns to step S51 to newly monitor the presence or absence of a person near the entrance.

【0121】ベルト移動速度をこのように制御すること
により、動歩道ベルトへの乗り込み時の衝撃を緩和でき
る。
By controlling the belt moving speed in this way, it is possible to mitigate the impact at the time of getting on the walkway belt.

【0122】図19は本発明の動歩道装置の第2実施形
態に関するもので、そのベルト制御部が実行する動作の
フローチャートである。第1実施形態が進入者の動きを
考慮してベルト移動速度を調節するものであるのに対し
て、この第2実施形態は、移動ベルトに乗っている歩行
者の意図を考慮してベルト移動速度を調節するものであ
る。ここにおける歩行者の意図とは、急いでいる、すな
わち、より速く移動したいという意思を指す。本装置で
は、歩行者の表情から意図を察知し、ベルト移動速度を
変化させる。本実施形態では、出口(降り口)付近に目
画像検出装置の2台のカメラが入口方向に向けて設置さ
れている。目画像検出装置の画像処理部はベルト制御部
に内蔵されている。
FIG. 19 relates to the second embodiment of the walkway apparatus of the present invention and is a flow chart of the operation executed by the belt control section thereof. While the first embodiment adjusts the belt moving speed in consideration of the movement of the intruder, the second embodiment moves the belt in consideration of the intention of the pedestrian riding on the moving belt. It regulates the speed. The pedestrian's intention here means the urgency, that is, the intention to move faster. This device detects the intention from the expression of a pedestrian and changes the belt moving speed. In the present embodiment, two cameras of the eye image detection device are installed near the exit (exit) toward the entrance. The image processing unit of the eye image detection device is built in the belt control unit.

【0123】まず、ステップS60では、目画像検出装
置による目画像の検出、すなわち顔の検出によって、動
歩道ベルトに乗っている人がいるか否かを監視する。検
出された歩行者が動歩道ベルトに乗っているか否かの判
断は、目画像検出装置による位置測定により達成され
る。
First, in step S60, it is monitored whether or not there is a person on the walkway belt by detecting an eye image, that is, a face by the eye image detecting device. The determination of whether or not the detected pedestrian is riding on the footpath belt is achieved by position measurement by the eye image detection device.

【0124】動歩道ベルトに乗っている人の顔が検出さ
れるとステップS61に進んで、その人の動歩道上での
歩行速度が検出され、さらに表情の認識が行われる。歩
行者の移動速度は一定の時間間隔で複数回の目画像検出
を行うことによって、単位時間あたりの移動量から推定
することが可能である。ベルト上での歩行速度は、移動
速度からそのときのベルト移動速度を減じれば算出でき
る。表情認識は、既存のアルゴリズムを適用する。
When the face of the person riding on the walking path belt is detected, the process proceeds to step S61, the walking speed of the person on the walking path is detected, and the facial expression is recognized. The moving speed of the pedestrian can be estimated from the moving amount per unit time by performing eye image detection a plurality of times at regular time intervals. The walking speed on the belt can be calculated by subtracting the belt moving speed at that time from the moving speed. Facial expression recognition uses an existing algorithm.

【0125】ステップS62では、歩行速度と表情認識
結果に基づいて急ぎ度を判定する。歩行速度および表情
認識結果と急ぎ度との関係は、予め準備しておく。急ぎ
度が予め設定したしきい値よりも低い場合は、ベルト移
動速度を調整することなくステップS60に戻る。急ぎ
度がしきい値よりも高い場合は、ステップS63に移行
する。
In step S62, the degree of urgency is determined based on the walking speed and the facial expression recognition result. The relationship between the walking speed, the facial expression recognition result, and the urgency is prepared in advance. If the urgency is lower than the preset threshold value, the process returns to step S60 without adjusting the belt moving speed. If the urgency is higher than the threshold, the process proceeds to step S63.

【0126】ステップS63では、動歩道上に他の歩行
者がいるか否かの判断を行い、いる場合はステップS6
0に戻り、いない場合はステップS64に移行する。ス
テップS64では、移動ベルトに新たに乗り込んでくる
歩行者がいるか否かの判断を行い、いる場合はステップ
S60に戻る。乗り込んでくる歩行者がいない場合には
ステップS65に進み、急ぎ度に応じてベルト移動速度
を調節する。急ぎ度が大きいほどベルト移動速度を増速
する。
In step S63, it is determined whether or not there is another pedestrian on the walkway, and if there is another pedestrian, step S6.
Return to 0, and if not, move to step S64. In step S64, it is determined whether or not there is a pedestrian newly riding on the moving belt, and if there is a pedestrian, the process returns to step S60. If there is no pedestrian coming in, the process proceeds to step S65, and the belt moving speed is adjusted according to the urgency. The greater the urgency, the higher the belt moving speed.

【0127】ステップS63およびステップS64の内
容からわかるように、ベルト移動速度の調節は、ベルト
上の歩行者が一人のときだけ実行し、複数人のときは調
節することなく標準速度でのベルト移動を維持する。
As can be seen from the contents of steps S63 and S64, the belt moving speed is adjusted only when the number of pedestrians on the belt is one, and when there are a plurality of people, the belt is moved at the standard speed without adjustment. To maintain.

【0128】図20〜図22は本発明の目画像検出装置
を用いた盲導ロボットに関するものである。図20は帽
子型盲導ロボットの外観図であり、図21は盲導犬型盲
導ロボットの外観図である。図22は帽子型および盲導
犬型の盲導ロボットの動作を示すフローチャートであ
る。
20 to 22 relate to a guide robot using the eye image detecting device of the present invention. 20 is an external view of the hat-type guide robot, and FIG. 21 is an external view of the guide dog-type guide robot. FIG. 22 is a flow chart showing the operation of the guide robot of the hat type and the guide dog type.

【0129】図20の帽子型盲導ロボットでは、目画像
検出装置の第1カメラおよび第2カメラに相当するカメ
ラ70およびカメラ71が、帽子72の左右において前
方に向けて配置されている。帽子72には、イヤホーン
を備えた耳あて73が設けられており、このイヤホーン
を介して利用者に対して音声により指示を与えることが
できるようになっている。
In the hat-type guide robot of FIG. 20, the cameras 70 and 71 corresponding to the first camera and the second camera of the eye image detecting device are arranged on the left and right of the hat 72 so as to face forward. The hat 72 is provided with an earpiece 73 having an earphone, and voice instructions can be given to the user via the earphone 73.

【0130】図21の盲導犬型盲導ロボットは、地面上
を自由に移動できる胴体部77と、胴体部77の前部に
配置された頭部76とを備える。頭部76には、目画像
検出装置の第1カメラおよび第2カメラに相当するカメ
ラ74およびカメラ75が設けられている。この盲導犬
型盲導ロボットの頸部80には誘導ロープ79の一端が
結ばれており、誘導ロープ79の他端を持った利用者7
8を誘導する。
The guide dog type guide robot shown in FIG. 21 is provided with a body portion 77 which can freely move on the ground, and a head portion 76 which is arranged in front of the body portion 77. The head 76 is provided with a camera 74 and a camera 75 corresponding to the first camera and the second camera of the eye image detecting device. One end of a guide rope 79 is tied to the neck 80 of the guide dog type guide robot, and the user 7 holding the other end of the guide rope 79.
Induce 8.

【0131】つぎに、これらの盲導ロボットの動作を図
22のフローチャートと共に説明する。
Next, the operation of these guide robots will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0132】まず、ステップS71で目画像検出装置に
よる目画像の検出を行う。ここにいう目画像の検出と
は、その目画像に対応する目を持つ人の顔の発見とその
距離の取得に他ならない。
First, in step S71, an eye image is detected by the eye image detecting device. The detection of an eye image here is nothing but the detection of the face of a person having an eye corresponding to the eye image and the acquisition of the distance.

【0133】ステップS71の処理は、ステップS72
の判断処理によって、所定距離内の人を発見するまで繰
り返し実行され、所定距離内に人を発見した場合はステ
ップS72からステップS73へ移行する。
The process of step S71 is the same as step S72.
By the determination process of step 1, the process is repeatedly executed until a person within a predetermined distance is found. When a person is found within the predetermined distance, the process proceeds from step S72 to step S73.

【0134】ステップS73では、所定距離内に人が近
づいたことを持ち主(利用者)に知らせる。帽子型盲導
ロボットの場合は、イヤホーンを用いて音声でその旨を
伝える。盲導犬型盲導ロボットの場合は、頭部76に内
蔵されたスピーカでその旨を伝える。
At step S73, the owner (user) is notified that a person has approached within a predetermined distance. In the case of a hat-type guide robot, this is announced by voice using an earphone. In the case of a guide dog type guide robot, a speaker built in the head 76 informs that fact.

【0135】その後、ステップS75では、向かってく
る人を停止せずに避けられるか否かの判断を行う。避け
られると判断したときには、ステップS76に移行して
向かってくる人を避けるように誘導し、避けられないと
判断したときには、ステップS74に移行してできるだ
け端に避けて停止するように利用者に指示を出す。ステ
ップS74の指示は、避けられると判断されるまで継続
される。ステップS75で避けられると判断した後、ス
テップS76の誘導が実行されると、再び、ステップS
71に戻り、顔の発見処理が実行される。
Then, in step S75, it is determined whether or not the person approaching can be avoided without stopping. When it is determined that it can be avoided, the process proceeds to step S76 to guide the person to avoid it, and when it is determined that it cannot be avoided, the process proceeds to step S74 and the user is stopped to avoid the end as much as possible. Give instructions. The instruction in step S74 continues until it is determined that the instruction can be avoided. When the guidance in step S76 is executed after it is determined in step S75 that it can be avoided, step S76 is executed again.
Returning to 71, the face finding process is executed.

【0136】この盲導ロボットによれば、単なる障害物
センサーと異なり、向かってくる人を他の障害物と区別
して認識した上でその人を避けるように誘導するので、
盲導犬と同等の誘導を利用者に提供することができる。
しかも、盲導犬と異なり、生物ではないのでその扱いは
簡易である。
According to this guide robot, unlike a mere obstacle sensor, the oncoming person is recognized and distinguished from other obstacles, and then the person is guided to avoid it.
It is possible to provide the user with guidance equivalent to that of a guide dog.
Moreover, unlike guide dogs, they are not living things, so their handling is simple.

【0137】つぎに、本発明の目画像検出装置を利用し
た本発明のミラー角度制御装置の一実施形態を図23お
よび図24と共に説明する。このミラー角度制御装置
は、自動車に搭載され、ルームミラーおよびサイドミラ
ーの角度を運転者の位置に合わせて自動調整するもので
ある。図23は、このミラー角度制御装置を搭載した自
動車の運転席およびその周囲を示す上面図であり、図2
4はミラー角度制御装置の動作を示すフローチャートで
ある。
Next, an embodiment of the mirror angle control device of the present invention using the eye image detection device of the present invention will be described with reference to FIGS. 23 and 24. This mirror angle control device is mounted on an automobile and automatically adjusts the angles of the rearview mirror and the side mirror according to the position of the driver. FIG. 23 is a top view showing a driver's seat of an automobile equipped with this mirror angle control device and its surroundings.
4 is a flowchart showing the operation of the mirror angle control device.

【0138】一般的な自動車と同様に、自動車室内81
の前部中央にはルームミラー83が配置され、室外前部
の左右にはサイドミラー84、85が配置されている。
ルームミラー83、サイドミラー84、85にはそれぞ
れ小型モータが取り付けられており、モータ駆動により
ミラー角度の調整が可能となっている。ミラー角度の調
整は、図示を省略した制御部からの指示により実行され
る。
The interior of the automobile 81
A room mirror 83 is arranged in the center of the front part of the, and side mirrors 84, 85 are arranged on the left and right of the outdoor front part.
A small motor is attached to each of the room mirror 83 and the side mirrors 84 and 85, and the mirror angle can be adjusted by driving the motor. The adjustment of the mirror angle is executed by an instruction from the control unit (not shown).

【0139】フロントガラスの運転席側上部にはカメラ
部82が設けられ、カメラ部82には目画像検出装置の
第1カメラおよび第2カメラが収納されている。
A camera section 82 is provided on the upper part of the windshield on the driver's seat side, and the camera section 82 houses the first camera and the second camera of the eye image detecting device.

【0140】まず、ステップS81で電源が投入される
と、ステップS82に移行して目画像検出装置による目
画像の検出が行われる。ここでは、電源の投入は自動車
のキースイッチにより実行されるが、これに代えて、専
用のボタン、タッチパネル、リモコン、音声入力装置等
を用い、運転者の所望のタイミングで電源投入を行える
ようにしてもよい。
First, when the power is turned on in step S81, the process moves to step S82, and the eye image detection device detects the eye image. Here, the power is turned on by the key switch of the automobile, but instead of this, a dedicated button, a touch panel, a remote controller, a voice input device, etc. are used so that the power can be turned on at the timing desired by the driver. May be.

【0141】ステップS82では、目画像検出装置によ
る目画像検出に基づいて、前方を向いている搭乗者の目
の3次元位置を検出する。ステップS83では、検出さ
れた目が複数対であるか一対であるか、すなわち、多人
数であるか一人であるかの判断を行う。ここで、多人数
であればステップS84に進んでカメラ部82に一番近
い人物の目を選択する。カメラ部82は運転者の前方に
配置されているため、カメラ部82に一番近い人物を運
転者と認定することができる。すなわち、ステップS8
4は運転者の選択を行う処理である。ステップS83で
一人の目のみが検出された場合は、その人物が運転者で
あると判断し、ステップS84の運転者選択処理をスキ
ップしてステップS85に移行する。
In step S82, the three-dimensional position of the eyes of the passenger facing forward is detected based on the eye image detection by the eye image detecting device. In step S83, it is determined whether the detected eyes are a plurality of pairs or a pair, that is, whether the number of persons is large or one. If there are a large number of people, the process proceeds to step S84 to select the eyes of the person closest to the camera unit 82. Since the camera unit 82 is arranged in front of the driver, the person closest to the camera unit 82 can be recognized as the driver. That is, step S8
Reference numeral 4 is a process for selecting a driver. If only one eye is detected in step S83, it is determined that the person is the driver, and the driver selection process of step S84 is skipped and the process proceeds to step S85.

【0142】ステップS85では、運転者と認定された
人物の目の位置に応じてルームミラー83、サイドミラ
ー84、85のミラー角度を調整する。ルームミラー8
3、サイドミラー84、85が捕らえるべき景色の中心
方向をそれぞれD83、D84、D85とすると、運転
者の目の位置とD83、D84、D85との中間方向に
各ミラーの中心が向くように調整すれば、運転者の位置
に関わらず、運転者は常にD83、D84、D85の方
向の景色をルームミラー83、サイドミラー84、85
を介して見ることができる。運転者の位置とミラー角度
との関係を予めデータマップとして保存しておき、運転
者の位置からミラー角度をデータマップから引き出せ
ば、ミラー角度の設定が容易であり、しかも顔の傾きを
考慮したミラー角度設定も可能である。また、運転者の
位置とミラー角度との関係はユーザーが調整できるよう
になっていることが望ましい。
In step S85, the mirror angles of the room mirror 83 and the side mirrors 84 and 85 are adjusted according to the position of the eyes of the person who is certified as the driver. Room mirror 8
3. Assuming that the central directions of the scenes to be captured by the side mirrors 84 and 85 are D83, D84, and D85, respectively, the centers of the respective mirrors are oriented in the intermediate direction between the driver's eye position and D83, D84, D85. Then, regardless of the position of the driver, the driver always sees the scenery in the directions of D83, D84, and D85 in the room mirror 83, the side mirrors 84, 85.
Can be seen through. The relationship between the driver's position and the mirror angle is saved in advance as a data map, and if the mirror angle is extracted from the driver's position from the data map, the mirror angle can be set easily and the tilt of the face is taken into consideration. The mirror angle can also be set. Further, it is desirable that the user can adjust the relationship between the driver's position and the mirror angle.

【0143】ミラーの角度調整が終了したらステップS
86に進んでキースイッチ操作による電源オフの有無を
確認し、電源オフのキースイッチ操作がなければステッ
プS82に戻って、再び目の3次元位置検出を実行す
る。電源オフのキースイッチ操作を確認したらステップ
S87に進んで終了する。なお、終了時のミラー角度は
直前の状態が保持される。
When the angle adjustment of the mirror is completed, step S
Proceeding to 86, it is confirmed whether or not the power is turned off by operating the key switch. If there is no key switch for turning off the power, the process returns to step S82 to execute the three-dimensional position detection of the eye again. When the operation of the key switch for turning off the power is confirmed, the process proceeds to step S87 and ends. In addition, the mirror angle at the time of termination is maintained in the immediately preceding state.

【0144】本発明のミラー角度制御装置によれば、ル
ームミラー、サイドミラーのミラー角度が運転者の位置
にあわせて自動調整される。
According to the mirror angle control device of the present invention, the mirror angles of the room mirror and the side mirror are automatically adjusted according to the position of the driver.

【0145】図25および図26は、本発明の目画像検
出装置を利用した本発明の自動ドア開閉制御装置に関す
るものであり、図25は装置の上面図、図26はその動
作を示すフローチャートである。
25 and 26 relate to an automatic door opening / closing control device of the present invention utilizing the eye image detection device of the present invention. FIG. 25 is a top view of the device, and FIG. 26 is a flow chart showing its operation. is there.

【0146】通路に面した自動ドアの場合、単純な人セ
ンサを用いた開閉を行うと、単なる通行人とドアを開け
て入りたい人との区別ができず、単なる通行人に対して
もドアを開けてしまうという問題があった。
In the case of an automatic door facing a passage, if a simple person sensor is used for opening and closing, it is not possible to distinguish between a mere passerby and a person who wants to enter by opening the door. There was a problem of opening.

【0147】これに対して、本発明の自動ドア開閉制御
装置は、ドア付近においてドアに正対している人がいる
場合に限りドアを自動的に開くので、単なる通行人に対
してドアを開くことがない。
On the other hand, the automatic door opening / closing control device of the present invention automatically opens the door only when there is a person directly facing the door in the vicinity of the door, so that the door is opened for a mere passerby. Never.

【0148】図25において、通路90の片側に左右に
開く自動ドア91および92が配置されている。自動ド
ア91および92の開閉動作は、図示を省略した制御部
からの指示に基づいて行われる。自動ドア91および9
2の内側、すなわち、通路90の反対側の上部にはカメ
ラ93、94が設けられている。カメラ93、94は、
自動ドア開閉制御装置の一要素として搭載されている目
画像検出装置の第1カメラおよび第2カメラに相当す
る。本実施形態では自動ドア91および92が透明なガ
ラスでできており、カメラ93、94は自動ドア91お
よび92が図示のように閉じているときも、通路側の状
況を撮影できるようになっている。
In FIG. 25, automatic doors 91 and 92 that open to the left and right are arranged on one side of the passage 90. The opening / closing operation of the automatic doors 91 and 92 is performed based on an instruction from a control unit (not shown). Automatic doors 91 and 9
Cameras 93 and 94 are provided on the inner side of 2, that is, on the upper side opposite to the passage 90. The cameras 93 and 94 are
It corresponds to the first camera and the second camera of the eye image detection device mounted as one element of the automatic door opening / closing control device. In this embodiment, the automatic doors 91 and 92 are made of transparent glass, and the cameras 93 and 94 are capable of photographing the situation on the aisle side even when the automatic doors 91 and 92 are closed as shown. There is.

【0149】この自動ドア開閉制御装置は、内蔵される
目画像検出装置によりドア91、92に正対している人
の目を検出したときにドアを開くように動作する。図2
6はその動作を示すフローチャートである。
This automatic door opening / closing control device operates so as to open the door when the eyes image detecting device incorporated therein detects the eyes of a person facing the doors 91 and 92. Figure 2
6 is a flowchart showing the operation.

【0150】まず、ステップS91でドア付近にいる人
の目画像を検出する。ここに言う目画像の検出とは、人
の目の位置(距離と角度)の検出を含んでいる。つぎ
に、ステップS92で、カメラ93、94からの距離が
所定範囲内においてドアと正対している人物の目がある
か否かを判断し、肯定判断のときには、自動ドア91お
よび92を開いてほしいと考えている人がいるとして、
ステップS93に進んで一定時間ドアを開く。ステップ
S92において、ドアと正対している人物の目がないと
判断されたときには、ステップS91に戻って目画像検
出を行う。
First, in step S91, an eye image of a person near the door is detected. The detection of the eye image mentioned here includes the detection of the position (distance and angle) of the human eye. Next, in step S92, it is determined whether or not there is an eye of a person who is directly facing the door within a predetermined distance from the cameras 93 and 94. When the determination is affirmative, the automatic doors 91 and 92 are opened. If somebody wants it,
In step S93, the door is opened for a certain period of time. If it is determined in step S92 that there is no eye of the person directly facing the door, the process returns to step S91 to perform eye image detection.

【0151】このように、本発明の自動ドア開閉制御装
置によれば、人物の目を検出してドアの開閉を行うの
で、従来の人センサを用いた自動ドア開閉装置と異な
り、単なる通行人に対して誤ってドアを開くことがな
い。
As described above, according to the automatic door opening / closing control device of the present invention, the eyes of a person are detected to open / close the door. Therefore, unlike a conventional automatic door opening / closing device using a human sensor, a mere passerby is used. Against accidentally opening the door.

【0152】つぎに、本発明の目画像検出装置を用いた
本発明のボール放出装置について説明する。オートテニ
ス装置等における従来のボール放出装置は、プレーヤー
の位置に応じてボールを打ち出すことはしていなかっ
た。これに対して本発明のボール放出装置は、目画像検
出装置を用いてボール放出部に顔を向けているプレーヤ
ーの目を検出することによりプレーヤーの位置を取得
し、その位置に応じたボール出しをすることができる。
目画像検出装置の第1カメラおよび第2カメラは、ボー
ル放出部近傍に配置されており、目画像検出装置の画像
処理部は、制御部の一要素として組み込まれている。
Next, the ball discharging device of the present invention using the eye image detecting device of the present invention will be described. The conventional ball ejecting device in the automatic tennis device or the like does not hit the ball according to the position of the player. On the other hand, the ball emitting device of the present invention acquires the position of the player by detecting the eyes of the player whose face is facing the ball emitting portion by using the eye image detecting device, and outputs the ball according to the position. You can
The first camera and the second camera of the eye image detecting device are arranged in the vicinity of the ball emitting unit, and the image processing unit of the eye image detecting device is incorporated as one element of the control unit.

【0153】図27は、本発明の一実施形態であるボー
ル放出装置の制御動作を示すフローチャートである。
FIG. 27 is a flow chart showing the control operation of the ball ejection device according to one embodiment of the present invention.

【0154】まず、ステップS101で、目画像検出装
置による目画像検出を行う。ついでステップS102に
おいて、検出された目画像から顔の3次元位置を取得す
る。すでに述べたように、目画像検出装置は、2つのカ
メラで取得した目画像の視差を利用することにより、距
離を正確に取得できる。したがって、距離と角度から目
画像に対応する一対の目の3次元位置、つまり、プレー
ヤーの顔の3次元位置を求めることができる。
First, in step S101, eye image detection is performed by the eye image detection device. Then, in step S102, the three-dimensional position of the face is acquired from the detected eye image. As described above, the eye image detection device can accurately acquire the distance by using the parallax of the eye images acquired by the two cameras. Therefore, the three-dimensional position of the pair of eyes corresponding to the eye image, that is, the three-dimensional position of the player's face can be obtained from the distance and the angle.

【0155】つぎに、ステップS103で、打ち出すボ
ールの着地点(ボール出し位置)、地面に対する打ち出
し角度(俯角)および初速度を決定する。これらは、予
めセットされるプレーヤーの技量レベルと、ステップS
102で取得したプレーヤーの位置とを総合的に勘案し
て決定される。たとえば、プレーヤーの技量レベルが上
級にセットされていれば、相対的にボール初速度は大き
な値に決定され、その初速度に応じてボール出し位置や
俯角が決定される。
Next, in step S103, the landing point (ball position) of the ball to be launched, the launch angle (depression angle) with respect to the ground, and the initial velocity are determined. These are the skill level of the player set in advance and step S
The position is determined in consideration of the position of the player acquired in step 102. For example, if the skill level of the player is set to advanced, the ball initial velocity is determined to be a relatively large value, and the ball delivery position and depression angle are determined according to the initial velocity.

【0156】ボール出し位置、俯角および初速度が決定
されると、ステップS104に進み、決定値に基づいて
ボールを打ち出す。そして、ボールを打ち出した後は、
ボールの俯角や初速度に基づいて、ボールを打ち出して
からプレーヤーが反応して打ち返すまでの時間(応答時
間)を算出し、応答時間が経過するまですべての処理を
停止する(ステップS105)。応答時間が経過したら
ステップS101に戻り、同様にしてボール出力制御を
実行する。
When the ball delivery position, depression angle and initial velocity are determined, the process proceeds to step S104 and the ball is launched based on the determined values. And after hitting the ball,
Based on the depression angle and initial velocity of the ball, the time (response time) from the time when the ball is launched to the time when the player reacts and returns is calculated, and all the processes are stopped until the response time elapses (step S105). When the response time has elapsed, the process returns to step S101, and the ball output control is executed in the same manner.

【0157】以上のように、本発明のボール放出装置に
よれば利用者の位置に応じたボール出しができるので、
より実戦的な練習ができる。なお、ボール放出装置をオ
ートテニス装置に利用した場合を例にとって説明した
が、他の球技練習装置にも利用してもよい。たとえば、
野球の守備練習用のボール出し装置や、打撃練習の投球
装置に利用可能である。
As described above, according to the ball discharging device of the present invention, the ball can be discharged according to the position of the user.
You can practice more realistically. Although the case where the ball discharging device is used for the automatic tennis device has been described as an example, the ball discharging device may be used for other ball game practice devices. For example,
It can be used as a ball throwing device for defensive practice of baseball and a throwing device for batting practice.

【0158】つぎに、本発明の目画像検出装置を搭載し
た本発明の扇風機について説明する。図28は本発明の
一実施形態である扇風機の正面図であり、図29はその
制御動作を示すフローチャートである。
Next, the fan of the present invention equipped with the eye image detecting device of the present invention will be described. FIG. 28 is a front view of a fan that is an embodiment of the present invention, and FIG. 29 is a flow chart showing its control operation.

【0159】図28において、3枚羽根のファン101
は支持台102にネック105を介して取り付けられて
おり、支持台102の内側に内蔵されている制御部から
の指示により、回転時の風向および風量を調節できるよ
うになっている。支持台102の両脇上面にはカメラ1
03および104が固定されており、これらのカメラ
は、目画像検出装置の第1カメラおよび第2カメラとし
て機能する。目画像検出装置の画像処理部は制御部の一
部として支持台102に内蔵されている。
In FIG. 28, a three-bladed fan 101
Is attached to the support base 102 via a neck 105, and the wind direction and the air volume during rotation can be adjusted by an instruction from a control unit built inside the support base 102. The camera 1 is provided on the upper surfaces of both sides of the support base 102.
03 and 104 are fixed, and these cameras function as a first camera and a second camera of the eye image detection device. The image processing unit of the eye image detection device is built in the support base 102 as a part of the control unit.

【0160】図29はこの扇風機の制御動作を示すフロ
ーチャートである。ステップS111では、目画像検出
装置の機能を利用して、目画像の検出、すなわち、扇風
機に向けている顔の検出とその3次元位置の算出を行
う。
FIG. 29 is a flow chart showing the control operation of this fan. In step S111, the function of the eye image detection device is used to detect the eye image, that is, detect the face facing the fan and calculate the three-dimensional position thereof.

【0161】ステップS112では、ステップS111
で目画像を検出できたか否かを判断し、検出できなかっ
たらステップS113を経てステップS111に戻る。
ステップS113では、ファン駆動のスイッチがオンに
なっていたらスイッチをオフに切り換える。
In step S112, step S111
In step S113, it is determined whether or not the eye image has been detected. If not detected, the process returns to step S111 via step S113.
In step S113, if the fan drive switch is on, the switch is turned off.

【0162】ステップS112で目画像を検出できたと
判断したときにはステップS114に進んでスイッチが
オフになっていたらオンに切り換え、さらにステップS
115に進んで、目画像に対応する顔の位置からファン
101の方向と風量を決める。本実施形態では、ファン
101の方向は、顔の位置から推定したその人物の体の
中心方向とする。風量は、顔が扇風機から離れているほ
ど大きくすることにより、利用者は常に安定した強さの
風を受けることができる。ここでは、距離と風量の関係
を求めたテーブルを予め持っていて、距離から風量を導
く。
When it is determined in step S112 that the eye image can be detected, the process proceeds to step S114, and if the switch is off, it is switched on, and then step S114.
Proceeding to 115, the direction and air volume of the fan 101 are determined from the position of the face corresponding to the eye image. In the present embodiment, the direction of the fan 101 is the center direction of the person's body estimated from the position of the face. By increasing the air volume as the face is farther from the fan, the user can always receive a stable wind. Here, a table for obtaining the relationship between the distance and the air volume is stored in advance, and the air volume is derived from the distance.

【0163】つぎに、ステップS116に進み、ステッ
プS115で決定した向きにファン101を向け、ステ
ップS115で決定した風量となる回転数でファン10
1を回転させる。そして再びステップS111に戻り、
目画像の検出を行う。
Next, in step S116, the fan 101 is directed in the direction determined in step S115, and the fan 10 is rotated at the number of revolutions corresponding to the air volume determined in step S115.
Rotate 1. Then, the process returns to step S111 again,
The eye image is detected.

【0164】この扇風機によれば、利用者が扇風機に顔
を向けるだけで、扇風機の作動および停止を行うことが
でき、さらに、作動時の風向きおよび風の強さを利用者
の位置に応じて最適に調整される。
According to this electric fan, the user can operate and stop the electric fan simply by turning his / her face to the electric fan, and the wind direction and the wind strength at the time of operation can be changed according to the position of the user. Adjusted optimally.

【0165】つぎに、本発明の目画像検出装置を用いた
本発明の視聴調査装置について説明する。図30は、本
発明の一実施形態である視聴調査装置を搭載した映像表
示装置の外観を示す斜視図である。映像表示装置111
の左右の上面には視聴調査装置の一部である目画像検出
装置の第1カメラおよび第2カメラに相当するカメラ1
12およびカメラ113が載置されている。目画像検出
装置の画像処理部を含む視聴調査装置は映像表示装置の
背後に配置されている。映像表示装置111の表示部前
方には視聴者を含む6人の人物114が立っている。
Next, the viewing inspection apparatus of the present invention using the eye image detection apparatus of the present invention will be described. FIG. 30 is a perspective view showing the external appearance of a video display device equipped with a viewing survey device according to an embodiment of the present invention. Video display device 111
The left and right upper surfaces of the camera 1 correspond to the first camera and the second camera of the eye image detection device that is a part of the viewing inspection device.
12 and the camera 113 are mounted. The viewing inspection device including the image processing unit of the eye image detection device is arranged behind the video display device. Six persons 114, including viewers, are standing in front of the display unit of the video display device 111.

【0166】図31は、視聴調査装置の動作を示すフロ
ーチャートであり、ステップS121〜ステップS12
5は目画像検出装置としての動作である。ステップS1
21ではカメラ112および113が捕らえた画像を入
力する。つぎに、入力画像をサーチして目画像の検出を
行う。このサーチは顔を正面から捕らえたときの目画像
を発見するまで行われ、発見できたときは、映像表示装
置111を見ている人の顔を発見したとして、ステップ
S124からステップS125へ移行する。
FIG. 31 is a flow chart showing the operation of the viewing survey apparatus, which is performed in steps S121 to S12.
Reference numeral 5 denotes an operation as an eye image detection device. Step S1
At 21, the images captured by the cameras 112 and 113 are input. Next, the input image is searched to detect the eye image. This search is performed until the eye image when the face is caught from the front is found, and if found, it is determined that the face of the person looking at the video display device 111 is found, and the process proceeds from step S124 to step S125. .

【0167】ステップS125では目画像から対応する
目の距離および方向に関する情報を取得する。距離は2
つのカメラ112および113が捕らえた画像の視差に
基づいて正確に算出できる。
In step S125, information regarding the distance and direction of the corresponding eye is acquired from the eye image. Distance is 2
It can be accurately calculated based on the parallax of the images captured by the two cameras 112 and 113.

【0168】つぎのステップS126では、発見した顔
の距離および方向に基づいてその顔を分類して、重み付
けを行う。たとえば、正面の近い距離であれば高い興味
をもって映像表示装置111の表示画面を見ていること
が推測できる。すなわち、距離および方向に基づいて興
味度についての重み付けをすることができる。発見した
顔の距離、方向およびこれらに基づく重み付け等に関す
る情報は保存される。
In the next step S126, the face is classified based on the distance and direction of the found face and weighted. For example, it can be inferred that the user is looking at the display screen of the video display device 111 with high interest at a short distance from the front. That is, the degree of interest can be weighted based on the distance and the direction. Information about the distance and the direction of the discovered face and weighting based on these is stored.

【0169】この処理が終了したら、再びステップS1
21に戻り顔発見のサーチが続けられ、ステップS12
3において、同一画像についてサーチが終了したと判断
されたときにステップS127に移行する。
When this processing is completed, step S1 is executed again.
Returning to step 21, the search for face detection is continued, and step S12
In step 3, when it is determined that the search for the same image is completed, the process proceeds to step S127.

【0170】ステップS127では、当該画像が捕らえ
た全視聴者数を計数する。図32はカメラ112または
113が捕らえた画像の一例であり、図33はそのとき
の状況を示す上面図である。映像表示装置111の前に
は5人の人物121〜125が立っており、カメラ11
2または113が捕らえた画像中にはその5人の人物1
21〜125が映し出されている。映像表示装置111
の近くにいる人物121〜123は正面を向いており明
らかに視聴者といえる。一方、人物124および125
は映像表示装置111を見ておらず、単なる通行人であ
る。
In step S127, the total number of viewers captured by the image is counted. FIG. 32 is an example of an image captured by the camera 112 or 113, and FIG. 33 is a top view showing the situation at that time. Five persons 121 to 125 are standing in front of the video display device 111, and the camera 11
5 or 1 person in the image captured by 2 or 113
21 to 125 are projected. Video display device 111
People 121 to 123 near the front are facing the front and are clearly viewers. On the other hand, the persons 124 and 125
Is a passerby who does not look at the image display device 111.

【0171】本装置ではカメラに向いている人の顔のみ
を検出するので、この画像例でいえば人物121〜12
3の三人が顔として検出され、その距離、方向および重
み付け等が保存される。したがって、ステップS127
では全視聴数として3人がカウントされる。
Since this apparatus detects only the face of the person facing the camera, in this image example, the persons 121 to 12
Three persons of 3 are detected as faces, and their distance, direction, weighting, etc. are stored. Therefore, step S127
Then, 3 people are counted as the total number of viewers.

【0172】ついでステップS128に移行してその時
点の時刻情報を取得し、さらにステップS129に移行
して、顔の発見数と時刻情報を出力し、スタートに戻
る。出力データは記憶装置に履歴として保存される。
Then, the process shifts to step S128 to obtain time information at that time, and further shifts to step S129 to output the number of found faces and time information, and returns to the start. The output data is saved as a history in the storage device.

【0173】本実施形態の視聴調査装置によれば、映像
表示装置が表示する内容をどれだけの人が見たかを時間
帯別に自動的に正確に調査することが可能である。映像
表示装置の代えて、広告ポスターやショーウィンドウに
適用すれば、これらを見た人を時間帯別に調査すること
ができる。また、重み付けを利用すれば、真剣に見た人
と流してみた人を区別してカウントすることも可能であ
る。
According to the viewing inspection apparatus of the present embodiment, it is possible to automatically and accurately investigate how many people watch the contents displayed by the video display apparatus for each time zone. If it is applied to an advertising poster or a show window instead of the video display device, it is possible to investigate the person who viewed these by time zone. Further, by using weighting, it is possible to separately count the person who looks seriously and the person who tries to wash it.

【0174】つぎに、本発明の目画像検出装置を搭載し
た本発明の自動改札制御装置について説明する。本発明
の自動改札制御装置は、複数の改札通路を備えた改札に
おいて、各改札通路の通路方向を最も合理的に制御する
ものである。
Next, the automatic ticket gate control apparatus of the present invention equipped with the eye image detection apparatus of the present invention will be described. The automatic ticket gate control device of the present invention is for the most rational control of the passage direction of each ticket gate passage in a ticket gate having a plurality of ticket gate passages.

【0175】図34は自動改札の一例を示す概略上面図
である。この例の改札131はN本の改札通路131
(1)〜131(N)を有している。各改札通路131
(1)〜131(N)はいずれも一方通行になってお
り、その通行方向Dは本発明の自動改札制御装置によっ
て制御される。通行方向は図示を省略した扉の開閉およ
び表示装置等を利用して通行人に知らせる。
FIG. 34 is a schematic top view showing an example of an automatic ticket gate. The ticket gate 131 in this example is N ticket gate passages 131
(1) to 131 (N). Each ticket gate 131
All of (1) to 131 (N) are one-way traffic, and the traffic direction D is controlled by the automatic ticket gate control device of the present invention. The direction of traffic is notified to passers-by by opening and closing doors and a display device (not shown).

【0176】改札131の左側のゾーンAを各改札通路
131(1)〜131(N)毎に分割してゾーン(Zo
ne)A1〜ゾーン(Zone)Anとし、右側のゾーン
Bを同様に分割してゾーン(Zone)B1〜ゾーン
(Zone)Bnとする。
Zone A on the left side of the ticket gate 131 is divided into each of the ticket gate passages 131 (1) to 131 (N), and the zone (Zo
ne) A 1 to zone (Zone) A n , and the right side zone B is similarly divided into zones (Zone) B 1 to Zone (Bone) B n .

【0177】ゾーンAを場外、ゾーンBを場内とする
と、ゾーンAからゾーンBに向かう人が入場者、ゾーン
BからゾーンAに向かう人が退場者となる。すなわち、
各改札通路131(1)〜131(N)において、通行
方向DAが採用されたときには入場通路となり、通行方
向DBが採用されたときには退場通路となる。
If zone A is outside the field and zone B is inside the field, the person heading from zone A to zone B is the entrance person, and the person heading from zone B to zone A is the exit person. That is,
In each of the ticket gates 131 (1) to 131 (N), it becomes an entrance passage when the traffic direction D A is adopted, and becomes an exit passage when the traffic direction D B is adopted.

【0178】各改札通路131(1)〜131(N)に
は、ゾーンA側、ゾーンB側ともに通路両側にカメラが
設置されている。これらのカメラは各通路の出入り口毎
に目画像検出装置の第1カメラおよび第2カメラとして
利用される。ただし、隣り合う通路の間にあるカメラは
互いに共用して用いられるので、図示のようにゾーンA
側で(N+1)台のカメラA0〜Anが設けられ、ゾー
ンB側で(N+1)台のカメラB0〜Bnが設けられて
いる。
In each of the ticket gate passages 131 (1) to 131 (N), cameras are installed on both sides of the passage on both the zone A side and the zone B side. These cameras are used as a first camera and a second camera of the eye image detecting device for each entrance and exit of each passage. However, since the cameras between the adjacent passages are used in common with each other, as shown in the figure, zone A
The (N + 1) cameras A0 to An are provided on the side, and the (N + 1) cameras B0 to Bn are provided on the zone B side.

【0179】たとえば、改札通路131(1)では、分
割ゾーンA1に向いているカメラA0とA1が分割ゾー
ンA1をとらえる目画像検出装置の第1カメラおよび第
2カメラとして利用され、改札通路131(2)では、
分割ゾーンA2に向いているカメラA1とA2が分割ゾ
ーンA2をとらえる目画像検出装置の第1カメラおよび
第2カメラとして利用される。
[0179] For example, the ticket gate passage 131 (1), separate zones A and has camera A0 and A1 which faces one is used as the first camera and the second camera eye image detecting device to capture divided zone A 1, ticket gate passage In 131 (2),
Separate zones A 2, opposite to that camera A1 and A2 are used as the first camera and the second camera eye image detecting device to capture divided zone A 2.

【0180】図35は本発明の一実施形態である自動改
札制御装置の動作を示すフローチャートである。この自
動改札制御装置は、分割ゾーンA1〜分割ゾーンAnおよ
び分割ゾーンB1〜分割ゾーンBnのすべての分割領域つ
いて人数および各人の改札出入り口までの距離を求め、
全体として最も混雑を避けることができるように通行方
向を決定するものである。
FIG. 35 is a flow chart showing the operation of the automatic ticket gate control apparatus according to the embodiment of the present invention. This automatic ticket gate control device obtains the number of persons and the distance to each person's ticket gate for all divided areas of the divided zones A 1 to A n and the divided zones B 1 to B n ,
As a whole, the direction of traffic is decided so that congestion can be avoided most.

【0181】まず、ステップS131でタイマを零にリ
セットした後、ステップS132で分割ゾーンAkの評
価関数XAkおよび分割ゾーンBkの評価関数XBkをす
べての分割ゾーンについて計算する。評価関数XAkお
よびXBkは、単位距離あたりの人の数であり、次式
(5)および(6)で与えられる。
[0181] First, after resetting the timer to zero at step S131, the calculating an evaluation function X B k of the evaluation function X A k and separate zones Bk divided zones Ak for all the divided zones in step S132. The evaluation functions X A k and X B k are the number of people per unit distance and are given by the following equations (5) and (6).

【0182】[0182]

【数3】 ここに、NAkおよびNBkは、それぞれゾーンAkおよ
びゾーンBkにおいて改札通路131(k)に近づいて
くる人の数であり、LAk,jおよびLBk,jは、それ
ぞれゾーンAkおよびゾーンBkにおいて改札通路13
1(k)に近づいてくるj番目の人の距離である。
[Equation 3] Here, N A k and N B k are the numbers of people approaching the ticket gate passage 131 (k) in the zone Ak and the zone Bk, respectively, and L A k, j and L B k, j are the zone respectively. Ticket passage 13 in Ak and Zone Bk
It is the distance of the j-th person approaching 1 (k).

【0183】数NAk(k=1,…,n)、数NBk(k
=1,…,n)、距離LAk,j(k=1,…,n、j
=1,…,NAk)、距離距離LBk,j(k=1,…,
n、j=1,…,NBk)は、各改札通路毎の目画像検
出装置による目画像の検出により求めることができる。
Number N A k (k = 1, ..., N), number N B k (k
= 1, ..., N), the distance L A k, j (k = 1, ..., N, j)
= 1, ..., N A k), distance distance L B k, j (k = 1, ...,
n, j = 1, ..., N B k) can be obtained by detecting the eye image by the eye image detecting device for each ticket passage.

【0184】この評価関数XAkおよびXBkは値が大き
いほど、各改札通路の出入り口に接近してくる人が多い
ことを意味する。
The larger the values of the evaluation functions X A k and X B k, the more people are approaching the entrance and exit of each ticket gate passage.

【0185】つぎに、ステップS133でゾーンA側の
評価関数値XAkの合計YAと、ゾーンB側の評価関数値
Bkの合計YBと、YAおよびYBについてのYAの比率
Rを計算する。
[0185] Next, the total Y B Total Y A and the evaluation function value X B k zone B side of the evaluation function value X A k zone A side in Step S133, Y A for Y A and Y B Calculate the ratio R of

【0186】ステップS134では、k番目の改札通路
の通行方向を評価関数XAkおよびXBkを比較すること
により、暫定的に決定する。k番目の改札通路につい
て、XAk≧XBkであれば通行方向DAkが採用され
(ステップS135)、XAk<XBkであれば通行方向
Bkが採用される(ステップS136)。
In step S134, the passing direction of the k-th ticket gate passage is provisionally determined by comparing the evaluation functions X A k and X B k. Regarding the kth ticket gate, if X A k ≧ X B k, the traffic direction D A k is adopted (step S135), and if X A k <X B k, the traffic direction D B k is adopted ( Step S136).

【0187】このようにしてN本のすべての改札通路に
ついて、暫定的に通行方向が決定されると、ステップS
137において、通行方向DAkの総数NA、通行方向D
Bkの総数NBを求める。また、評価関数値XAkの合計
Aと評価関数値XBkの合計YBについてのYAの比率R
に基づく通行方向DAkの理想的な数(N×R)と暫定
的な通行方向DAkの総数NAとの差Diffを求める。
[0187] In this way, when the traffic direction is provisionally determined for all N ticket gate passages, step S
In 137, the total number N A of the traffic directions D A k, the traffic direction D
Find the total number N B of B k. The ratio R of Y A for a total of Y B Total Y A and the evaluation function value X B k of the evaluation function value X A k
Determining the difference Diff ideal number of traffic direction D A k and (N × R) and the total number N A tentative traffic direction D A k-based.

【0188】ステップS138以降では、Diffが零
となるように、改札通路の通行方向を調整する。ステッ
プS138において、Diff>0のとき、すなわち、
通行方向DAkの理想的な数(N×R)が暫定的な通行
方向DAkの総数NAよりも大きいときにはステップS1
39に進んで、評価関数値XAkが最大である改札通路
に最も近い通行方向DBkの改札通路の通行方向をDA
に切り換える。これにより、通行方向DAkの総数NA
1だけ小さくなるので、ステップS140でDiff=
Diff−1を実行する。ステップS141において、
その結果がDiff=0でなければステップS139を
再度実行し、Diff=0であれば、ステップS142
に移行して、通行方向DAkおよび通行方向DBkを確定
させる。
After step S138, the passage direction of the ticket gate passage is adjusted so that Diff becomes zero. In step S138, when Diff> 0, that is,
Traffic direction D A k of the ideal number (N × R) is a step S1 when greater than the total number N A tentative traffic direction D A k
Proceed to 39, the passage direction of the wicket passage nearest traffic direction D B k to the ticket checker passage evaluation function value X A k is the maximum D A k
Switch to. As a result, the total number N A of the traffic directions D A k is reduced by 1, so that in step S140, Diff =
Execute Diff-1. In step S141,
If the result is not Diff = 0, step S139 is executed again, and if Diff = 0, step S142.
Then, the traffic direction D A k and the traffic direction D B k are determined.

【0189】ステップS138においてDiff<0の
ときには、ステップS143に進み、評価関数値XB
が最大である改札通路に最も近い通行方向DAkの改札
通路の通行方向をDBkに切り換える。これにより、通
行方向DAkの総数NAが1だけ大きくなるので、ステッ
プS144でDiff=Diff+1を実行する。ステ
ップS145において、その結果がDiff=0でなけ
ればステップS143を再度実行し、Diff=0であ
れば、ステップS142に移行して、通行方向D Akお
よび通行方向DBkを確定させる。
In step S138, when Diff <0
Sometimes, the process proceeds to step S143, and the evaluation function value XBk
Passing direction D that is closest to the ticket gate passageAwicket of k
D is the direction of passageBSwitch to k. This will
Row direction DAtotal number of k NAIs increased by 1, so
In step S144, Diff = Diff + 1 is executed. Ste
In S145, the result must be Diff = 0.
If so, step S143 is executed again, and Diff = 0.
If so, the process proceeds to step S142 and the traffic direction D Ak
And traffic direction DBConfirm k.

【0190】通行方向DAkおよび通行方向DBkを確定
させた時点で、ステップS131で零にクリアしたタイ
マが10秒以上となっていたら、ステップS147に移
行してステップS142で確定した通行方向のとおり
に、改札通路の開閉状態を変更してステップS131に
戻る。タイマが10秒未満であれば、ステップS132
に戻って、暫定的な通行方向の取得および理想的な通行
方向の比率に基づく修正を再び実行する。これにより、
10秒ごとに最適な通行方向に扉の開閉を行う。
At the time when the traffic direction D A k and the traffic direction D B k are confirmed, if the timer cleared to zero in step S131 is 10 seconds or more, the process proceeds to step S147 and the traffic route determined in step S142. The opening / closing state of the ticket gate passage is changed according to the direction, and the process returns to step S131. If the timer is less than 10 seconds, step S132
Returning to, the provisional traffic acquisition and correction based on the ideal traffic ratio is performed again. This allows
The door is opened and closed every 10 seconds in the optimal direction.

【0191】以上のように、本発明の自動改札制御装置
によれば、通行方向切換型の改札通路を複数本有する改
札において、通行人の混雑を最も少なくするように各改
札通路の通行方向が制御される。
As described above, according to the automatic ticket gate control apparatus of the present invention, in the ticket gate having a plurality of ticket-passages of the passage-direction switching type, the passage direction of each ticket gate passage is set so as to minimize the congestion of passers-by. Controlled.

【0192】[0192]

【発明の効果】以上のように、本発明の目画像検出装置
によれば、簡単な演算処理で目画像を検出することがで
き、それにより、目画像に対応する人の目の3次元位置
を取得できる。また、本発明の目画像検出装置を搭載し
た動作制御装置、視聴調査装置、自動改札制御装置によ
れば、利用者の位置に応じた適切な動作を実行すること
ができる。
As described above, according to the eye image detecting device of the present invention, the eye image can be detected by a simple arithmetic process, and thereby the three-dimensional position of the human eye corresponding to the eye image can be detected. Can be obtained. Further, according to the operation control device, the viewing inspection device, and the automatic ticket gate control device equipped with the eye image detection device of the present invention, it is possible to execute an appropriate operation according to the position of the user.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明である目画像検出装置の一実施形態を示
すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an eye image detecting device according to the present invention.

【図2】上記目画像検出装置に用いられる傾き0度のテ
ンプレートの一例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a template with a tilt of 0 degrees used in the eye image detection device.

【図3】第2の抽出手段6での目画像候補抽出範囲を示
す図。
FIG. 3 is a diagram showing an eye image candidate extraction range in the second extraction means 6.

【図4】画像処理部3の機能をマイクロコンピュータで
実行した場合の動作を示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation when the function of the image processing unit 3 is executed by a microcomputer.

【図5】本実施形態の目画像検出装置における目画像検
出および距離測定の手順を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a procedure of eye image detection and distance measurement in the eye image detection device of the present embodiment.

【図6】本実施形態の目画像検出装置における第2テン
プレートを構成する領域枠を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a region frame forming a second template in the eye image detecting device according to the present embodiment.

【図7】(a)〜(c)は多数の目画像サンプルの中か
ら適当に選択した3つの目画像サンプルを示す図。
7A to 7C are diagrams showing three eye image samples appropriately selected from a large number of eye image samples.

【図8】第2テンプレート領域枠内の3行目の23画素
についての輝度分散を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing the luminance dispersion for 23 pixels on the third row in the second template region frame.

【図9】第2テンプレートを示す図。FIG. 9 is a diagram showing a second template.

【図10】本発明の個人用画像プロジェクタの一実施形
態を示す配置図。
FIG. 10 is a layout diagram showing an embodiment of a personal image projector of the present invention.

【図11】画像プロジェクタ31による補正映像画面を
示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a corrected video screen by the image projector 31.

【図12】画像プロジェクタ31が映像画面形状の自動
補正のために実施する動作手順を示すフローチャート。
FIG. 12 is a flowchart showing an operation procedure performed by the image projector 31 for automatic correction of a video screen shape.

【図13】本発明の音場調節機能付きテレビモニタ装置
の一実施形態を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing an embodiment of a television monitor device with a sound field adjusting function of the present invention.

【図14】テレビモニタ装置40の調整動作を示すフロ
ーチャート。
FIG. 14 is a flowchart showing an adjusting operation of the television monitor device 40.

【図15】本発明の重畳表示ウィンドウ装置の一実施形
態を示す概念図。
FIG. 15 is a conceptual diagram showing an embodiment of a superimposed display window device of the present invention.

【図16】重畳表示ウィンドウ装置の制御部の動作を示
すフローチャート。
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the control unit of the superimposed display window device.

【図17】重畳表示ウィンドウ装置における目標物とそ
の表示情報との位置関係を示す図。
FIG. 17 is a diagram showing a positional relationship between a target object and its display information in the superimposed display window device.

【図18】本発明の動歩道装置の第1実施形態のベルト
制御部が実行する動作のフローチャート。
FIG. 18 is a flowchart of the operation executed by the belt control unit of the first embodiment of the walkway device of the present invention.

【図19】本発明の動歩道装置の第2実施形態のベルト
制御部が実行する動作のフローチャート。
FIG. 19 is a flowchart of the operation executed by the belt control unit of the second embodiment of the walkway device of the present invention.

【図20】本発明の盲導ロボットの一実施形態である帽
子型盲導ロボットの外観図。
FIG. 20 is an external view of a hat-type guide robot which is an embodiment of the guide robot of the present invention.

【図21】本発明の盲導ロボットの一実施形態である盲
導犬型盲導ロボットの外観図。
FIG. 21 is an external view of a guide dog type guide robot which is an embodiment of the guide robot of the present invention.

【図22】帽子型および盲導犬型の盲導ロボットの動作
を示すフローチャート。
FIG. 22 is a flowchart showing the operation of a guide robot of a hat type and a guide dog type.

【図23】本発明のミラー角度制御装置の一実施形態を
示す図。
FIG. 23 is a diagram showing an embodiment of a mirror angle control device of the invention.

【図24】その制御動作を示すフローチャート。FIG. 24 is a flowchart showing the control operation.

【図25】本発明の自動ドア開閉制御装置の一実施形態
を示す図。
FIG. 25 is a view showing an embodiment of an automatic door opening / closing control device of the present invention.

【図26】その制御動作を示すフローチャート。FIG. 26 is a flowchart showing the control operation.

【図27】本発明のボール放出装置の一実施形態の制御
動作を示すフローチャート。
FIG. 27 is a flowchart showing a control operation of an embodiment of the ball discharging device of the present invention.

【図28】本発明の扇風機の一実施形態を示す正面図。FIG. 28 is a front view showing an embodiment of the fan of the present invention.

【図29】その制御動作を示すフローチャート。FIG. 29 is a flowchart showing the control operation.

【図30】本発明の視聴調査装置を搭載した映像表示装
置の外観を示す斜視図。
FIG. 30 is a perspective view showing the outer appearance of a video display device equipped with the viewing inspection device of the present invention.

【図31】本発明の視聴調査装置の一実施形態の動作を
示すフローチャート。
FIG. 31 is a flowchart showing the operation of an embodiment of the viewing survey device of the present invention.

【図32】カメラ112または113が捕らえた画像の
一例を示す図。
FIG. 32 is a diagram showing an example of an image captured by the camera 112 or 113.

【図33】図32が示す画像に対応する状況を示す上面
図。
FIG. 33 is a top view showing a situation corresponding to the image shown in FIG. 32.

【図34】本発明の自動改札制御装置が搭載された自動
改札の一例を示す概略上面図。
FIG. 34 is a schematic top view showing an example of an automatic ticket gate equipped with the automatic ticket gate control device of the present invention.

【図35】その制御動作を示すフローチャート。FIG. 35 is a flowchart showing the control operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1カメラ、2…第2カメラ、3…画像処理部、4
…画像縮小手段、5…第1の抽出手段、6…第2の抽出
手段、7…判定手段、8…制御手段、10…第1のテン
プレート、31…画像プロジェクタ、51…テレビモニ
タ装置本体、57…重畳ウィンドウ、72…帽子型盲導
ロボット、77…盲導犬型盲導ロボット胴体部、91,
92…自動ドア、101…ファン、111…映像表示装
置、131…自動改札。
1 ... 1st camera, 2 ... 2nd camera, 3 ... Image processing part, 4
... image reduction means, 5 ... first extraction means, 6 ... second extraction means, 7 ... determination means, 8 ... control means, 10 ... first template, 31 ... image projector, 51 ... television monitor device body, 57 ... Superimposition window, 72 ... Hat type guide robot, 77 ... Guide dog type guide robot body part, 91,
92 ... Automatic door, 101 ... Fan, 111 ... Image display device, 131 ... Automatic ticket gate.

フロントページの続き (72)発明者 畠山 善幸 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 北浜 謙一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 深町 映夫 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中村 弘 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 澤村 武 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大沢 智明 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 5B057 BA02 CA12 CA16 DA08 DB02 DC03 DC33 DC36 5L096 CA02 FA66 HA08 JA03 JA09 JA11 Continued front page    (72) Inventor Yoshiyuki Hatakeyama             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Kenichi Kitahama             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Ekio Fukamachi             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Nakamura             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Takeshi Sawamura             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Tomoaki Osawa             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. F-term (reference) 5B057 BA02 CA12 CA16 DA08 DB02                       DC03 DC33 DC36                 5L096 CA02 FA66 HA08 JA03 JA09                       JA11

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像手段と、 前記撮像手段から得られた画像データ上において目画像
を抽出するためのテンプレートを走査することにより画
像データから直接に第1の目画像候補を抽出する第1の
抽出手段と、 前記第1の目候補から所定の範囲にある第2の目画像候
補を抽出する第2の抽出手段と、 前記第2の目画像候補が前記第1の目画像候補と一つの
顔において対をなす目画像であるか否かを判定する判定
手段と、 を備えたことを特徴とする目画像検出装置。
1. A first eye image candidate is directly extracted from image data by scanning an image capturing means and a template for extracting an eye image on the image data obtained from the image capturing means. Extraction means, second extraction means for extracting second eye image candidates within a predetermined range from the first eye candidates, and the second eye image candidates are one of the first eye image candidates and the first eye image candidates. An eye image detection device comprising: a determination unit that determines whether or not the face images are paired eye images.
【請求項2】 前記テンプレートは、顔の左右への傾き
に応じて異なるものが複数種類用意されていることを特
徴とする請求項1に記載の目画像検出装置。
2. The eye image detecting apparatus according to claim 1, wherein a plurality of different templates are prepared according to the inclination of the face to the left and right.
【請求項3】 前記第1および第2の抽出手段は、前記
画像データの拡大または縮小によって前記撮像手段から
異なる距離にある目の目画像を抽出することを特徴とす
る請求項1または2に記載の目画像検出装置。
3. The first and second extraction means extract eye images at different distances from the imaging means by enlarging or reducing the image data. The eye image detection device described.
【請求項4】 前記テンプレートは、瞳およびその近傍
に対応する第1輝度評価領域と、前記第1輝度評価領域
を囲む第2輝度評価領域とを有し、 前記第1の抽出手段は、前記第1輝度評価領域および第
2輝度評価領域のそれぞれの平均輝度および輝度分散に
基づいて目画像を抽出するものであることを特徴とする
請求項1〜3のいずれか一項に記載の目画像検出装置。
4. The template has a first brightness evaluation area corresponding to the pupil and its vicinity, and a second brightness evaluation area surrounding the first brightness evaluation area, and the first extracting means is configured to: The eye image according to any one of claims 1 to 3, wherein the eye image is extracted based on an average luminance and a luminance dispersion of each of the first luminance evaluation area and the second luminance evaluation area. Detection device.
【請求項5】 前記テンプレートは、複数の目画像サン
プルについて瞳を中心とした所定領域内で画素毎に前記
目画像サンプルの分散を予め求め、求めた分散値に応じ
て各画素を複数のグループに分類したものであり、 前記第1の抽出手段は、前記各グループのそれぞれの平
均輝度および輝度分散に基づいて目画像を抽出するもの
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に
記載の目画像検出装置。
5. The template preliminarily obtains a variance of the eye image sample for each pixel within a predetermined area centered on a pupil for a plurality of eye image samples, and groups each pixel into a plurality of groups according to the obtained variance value. 4. The first extraction unit extracts the eye image based on the average luminance and the luminance variance of each of the groups, according to claim 1. The eye image detection device according to one item.
【請求項6】 距離算出手段をさらに備え、 前記撮像手段が複数台設けられており、 前記第1の抽出手段、前記第2の抽出手段および前記判
定手段は、前記複数の撮像手段により得られた各画像デ
ータについてそれぞれ処理を施すことにより、画像デー
タ毎に目画像を検出し、 前記距離算出手段は、各画像データの目画像の位置を比
較することにより前記撮像手段から目までの距離を視差
に基づいて算出するものであることを特徴とする請求項
1〜5のいずれか一項に記載の目画像検出装置。
6. A distance calculating means is further provided, and a plurality of said image pickup means are provided, and said first extracting means, said second extracting means and said determining means are obtained by said plurality of image pickup means. The eye image is detected for each image data by performing processing on each of the image data, and the distance calculation unit compares the position of the eye image of each image data to determine the distance from the imaging unit to the eye. The eye image detection device according to claim 1, wherein the eye image detection device is calculated based on parallax.
【請求項7】 人に対して所定のアクションを提供する
機器の動作を制御する動作制御装置において、 請求項1〜6のいずれか一項に記載の目画像検出装置
と、 前記目画像検出装置により検出された目画像に対応する
目を持つ人物に前記アクションが適合するように前記機
器を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする動作
制御装置。
7. An operation control device for controlling the operation of a device that provides a predetermined action to a person, wherein the eye image detection device according to any one of claims 1 to 6, and the eye image detection device. An operation control device for controlling the device so that the action matches a person having an eye corresponding to the eye image detected by the operation control device.
【請求項8】 前記制御手段による制御は、前記目画像
検出装置により検出された目画像の傾きも考慮して実行
されることを特徴とする請求項7に記載の動作制御装
置。
8. The operation control device according to claim 7, wherein the control by the control means is executed in consideration of the inclination of the eye image detected by the eye image detection device.
【請求項9】 前記制御手段は、前記目画像検出装置に
より検出された目画像の変化から対応する目の移動を検
出し、その目の移動方向を考慮して前記機器が実行する
アクションを制御することを特徴とする請求項7に記載
の動作制御装置。
9. The control means detects a corresponding eye movement from a change in an eye image detected by the eye image detecting device, and controls an action executed by the device in consideration of the eye moving direction. The operation control device according to claim 7, wherein:
【請求項10】 前記目画像検出装置により検出された
目画像に対応する目を持つ人物の表情を認識する表情認
識手段をさらに備え、 前記制御手段は、前記表情認識手段により認識された表
情に応じて前記機器の動作速度を変更することを特徴と
する請求項9に記載の動作制御装置。
10. The facial expression recognition means for recognizing a facial expression of a person having an eye corresponding to the eye image detected by the eye image detection device, wherein the control means sets the facial expression recognized by the facial expression recognition means. The operation control device according to claim 9, wherein the operation speed of the device is changed in accordance with the operation speed.
【請求項11】 映像を表示する映像表示部と、 撮像手段が前記映像表示部に対向する領域を撮像するよ
うに配置された請求項1〜6のいずれか一項に記載の目
画像検出装置と、 前記目画像検出装置により検出された目画像に基づいて
前記映像表示部に顔を向けている人の数を計数する人数
計数手段とを備えたことを特徴とする視聴調査装置。
11. The eye image detecting device according to claim 1, wherein an image display unit for displaying an image, and an image pickup unit are arranged so as to pick up an image of an area facing the image display unit. And a number-of-people counting device for counting the number of people whose faces are facing the video display unit based on the eye image detected by the eye image detection device.
【請求項12】 通行方向の切り換えが可能な複数の改
札通路の通行方向を制御する自動改札制御装置におい
て、 撮像手段が前記改札通路に配置された請求項1〜6のい
ずれか一項に記載の目画像検出装置と、 前記目画像検出装置により検出された目画像に基づい
て、前記各改札通路に近づいてくる人の数と距離を検出
する利用者検出手段と、 前記利用者検出手段により検出された前記各改札通路に
近づいてくる人の数と距離に基づいて、前記各改札通路
の通行方向を決定する通行方向決定手段とを備えたこと
を特徴とする自動改札制御装置。
12. The automatic ticket gate control device for controlling the traffic direction of a plurality of ticket gate passages capable of switching the traffic direction, wherein the imaging means is arranged in the ticket gate passage. The eye image detection device, based on the eye image detected by the eye image detection device, user detection means for detecting the number and distance of people approaching each of the ticket gates, by the user detection means An automatic ticket gate control device comprising: a traffic direction determining means for determining a traffic direction of each of the ticket gates based on the number and distances of persons approaching each of the ticket gates detected.
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