JPH07306483A - 撮影画面の顔領域検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特別な操作を行なうことなく、顔領域を正確に
検出する。 【構成】写真フィルム１９には磁気トラック２１ａが設
けられており、この磁気トラック２１ａに撮影倍率デー
タを記録する。写真プリント時にこの撮影倍率データを
読み取り、標準顔サイズとの積を求めることにより、画
面上の顔サイズを推定する。画面からは肌色領域を抽出
し、抽出した肌色領域のサイズと推定した顔サイズとを
比較し、両者が同一または類似の場合に肌色領域を顔領
域として検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は撮影画面の顔領域検出方
法に係り、より詳しくは、写真フィルム、電子スチール
カメラの磁気フロッピーやメモリーカード等に記録され
た画像の中から人物の顔の部分を検出する顔領域検出方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】写真画面には、主要被写体画像の他に背
景画像が記録されているが、プリント等のハードコピー
の作製に際しては主要被写体画像の濃度及びカラーバラ
ンスが適性に仕上がっていれば、たとえ背景画像の仕上
がりが不適性であっても、ハードコピーが良好とされる
ことが多い。

【０００３】主要被写体画像の殆どが人物の顔であるこ
とに着目し、写真画面に記録された画像の中から顔の部
分を抽出し、この顔の部分が適性に仕上がるように、ハ
ードコピーを再現する方法が知られている。例えば、写
真フィルムに関しては、特開昭５２−１５６６２４号公
報があり、これに記載された露光制御方法では、ポジ画
像での肌色に相当するネガの色（以下、これを肌色とい
う）が予め定義されている。そして、コマをスキャンし
て得た各点の色濃度と比較して、各点の画素が肌色かど
うかを判定する。次に、抽出した肌色の画素から構成さ
れる領域の平均色濃度を算出し、この平均色濃度を用い
て焼付露光量を推定する。この方法は、露光制御方法と
しては優れているが、肌色画素の抽出が難しいために、
例えば肌の色と似ている壁等が含まれていると、この部
分を肌と誤認するという問題点がある。

【０００４】そこで、物体と人物の肌との誤認を防止す
るために、コマをモニタに表示し、これを観察して顔の
部分の一部をライトペン等で指定することで、この指定
された画素と同一または類似した色を持った画素を自動
抽出し、それにより顔領域を決定するようにした主要画
像検出方法が知られている（特開昭６２−１８９４５６
号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の主要画像検出方法では、誤認防止に効果があるが、
ラントペンで人物の顔の部分をいちいち指定しなければ
ならないため、操作が面倒であるという欠点がある。

【０００６】本発明は、上記欠点を解消するためになさ
れたもので、特別な操作を行なうことなく、顔領域を正
確に検出することができるようにした撮影画面の顔領域
検出方法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、撮影時の撮影倍率データを記録
し、記録された撮影倍率データを読み取って人物の顔の
サイズを推定し、推定した人物の顔のサイズと撮影画面
上の肌色領域のサイズとを比較し、推定した人物の顔の
サイズと肌色領域のサイズとが同一または類似の場合に
肌色領域を人物の顔の領域として検出するものである。

【０００８】また、請求項２の発明は、写真撮影時の撮
影倍率データを写真フィルムに設けられた磁気記録層に
記録し、写真フィルム取り扱い時に記録された撮影倍率
データを読み取って撮影画面の人物の顔のサイズを推定
し、推定した人物の顔のサイズと撮影画面上の肌色領域
のサイズとを比較し、推定した人物の顔のサイズと肌色
領域のサイズとが同一または類似の場合に肌色領域を人
物の顔の領域として検出するものである。

【０００９】

【作用】請求項１の発明では記録された撮影倍率データ
に基づいて人物の顔のサイズを推定し、推定した人物の
顔のサイズと撮影画面上の肌色領域のサイズとを比較
し、推定した人物の顔のサイズと肌色領域とサイズが同
一または類似の場合に肌色領域を撮影画面上の人物の顔
の領域として判定して検出する。サイズを比較して人物
の顔の領域を検出しているので、特別な操作を行うこと
なく顔領域を検出することができる。なお、肌色は人種
によって異なるので撮影されている人物の人種に応じて
色相を異ならせてもよい。

【００１０】また、請求項２の発明では、写真撮影時の
撮影倍率データを写真フィルムに設けられた磁気記録層
に記録し、写真フィルム取り扱い時に記録された撮影倍
率データを読み取って撮影画面の人物の顔のサイズを推
定し、推定した人物の顔のサイズと撮影画面上の肌色領
域のサイズとを比較し、推定した人物の顔のサイズと肌
色領域のサイズとが同一または類似の場合に肌色領域を
人物の顔の領域として検出する。この発明では、磁気記
録層を用いているので、データの記録、再生、再記録等
を容易に行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、写真カメラと写真フィルムを取り扱う
写真プリンタとを含む写真システムに本発明を適用した
実施例について説明する。

【００１２】図１は撮影時の撮影倍率を表す撮影倍率デ
ータを記録するカメラを示すものである。撮影レンズ１
０は、光学系１０ａと光学系１０ａを保持するレンズ鏡
胴１０ｂとから構成されており、レンズ移動機構１１に
よって光軸１２に沿って移動する。このレンズ移動機構
１１は、例えば距離計に連動した操作部材１３で作動す
る。また、レンズ移動機構１１は、ポテンショメータ等
のセンサー１４を作動させ、撮影レンズ１０の移動量
（直線的変位または回転量）を電気信号に変換し、これ
を撮影倍率演算回路１５に送る。なお、このセンサー１
４は、操作部材１３または撮影レンズ１０の位置を検出
してもよい。更に、センサー１４としては、撮影レンズ
１０の移動量をリニアに変換するものの他に、撮影レン
ズ１０の移動範囲を複数に分割し、これらの範囲毎に変
化したゾーン信号を発生するものも用いることができ
る。

【００１３】焦点距離信号発生回路１６は、撮影レンズ
１０の焦点距離を表す信号を発生してこれを撮影倍率演
算回路１５に送る。この撮影倍率演算回路１５は、以下
の式に従って撮影倍率ｍを演算する。

【００１４】 ｍ＝ｆ／（Ｌ−ｆ） ・・・（１） ここで、Ｌはセンサー１４によって検出された撮影レン
ズの移動量より求まる撮影レンズから被写体までの距
離、ｆは撮影レンズの焦点距離である。

【００１５】なお、Ｌ≫ｆであるので、撮影倍率ｍは以
下の（２）式で近似させてもよく、また、撮影倍率ｍは
撮影レンズからフィルム面までの距離Ｆと撮影レンズの
焦点距離ｆとを用いて（３）式のように表せるので
（３）式を用いて演算してもよい。

【００１６】 ｍ≒ｆ／Ｌ ・・・（２） ｍ＝（Ｆ−ｆ）／ｆ ・・・（３） 写真フィルム１９には、乳剤面と反対の面に全面にわた
って透明磁気層が塗布されており、図２に示すように画
像コマに対応して設けられた磁気トラック２１ａには撮
影時の撮影倍率データが記録される。なお、２１ｂは写
真現像所で使用する磁気トラック、１９ｂは各コマのエ
ッジに対応する位置に穿設されたパーフォレーションで
ある。このパーフォレーション１９ｂを巻止め装置のセ
ンサーが検出することにより１コマ送りが行なわれる。

【００１７】なお、磁気トラック２１ａには、撮影時の
平均輝度ＢＶを表す情報やフラッシュ発光の有無を表す
情報を更に記録してもよい。また、上記では、磁気的に
撮影倍率データを記録する例について説明したが、バー
コードや光学マークを用いて光学的に記録してもよく、
ポンチホール等によって機械的に記録してもよい。さら
に、フィルム上に情報を記録する位置は図２の位置に限
定されることはなく、フィルムコマ間でもよく、またフ
ィルムやフィルム収納カートリッジに貼着またはプリン
トしたＩＣに記録してもよい。また、上記では、フィル
ム全面に渡って透明磁気層を塗布したが、フィルム側縁
近傍のフィルム長さ方向に沿った位置にのみ透明磁気層
または不透明な磁気層を塗布するようにしてもよい。フ
ィルム側縁近傍は、撮影された画像コマには影響しない
ので、磁気層の厚みを厚くすることにより、磁気記録密
度を高くすることができる。

【００１８】上記のように演算された撮影倍率データ
は、ドライバ１７に出力される。このドライバ１７は、
記録用の磁気ヘッド２０を駆動して、撮影倍率データを
写真フィルム１９の磁気トッラクに記録する。

【００１９】撮影レンズ１０と写真フィルム１９との間
には、シャッタ機構２５が配置されている。このシヤッ
タ機構２５は、例えば２枚のシャッタ羽根２６，２７か
ら構成されており、各シャッタ羽根２６，２７には切欠
き２６ａ，２７ａがそれぞれ形成されている。これらの
シャッタ羽根２６，２７は、駆動機構２８によって可動
ピン２９が固定ピン３０に向って移動する際に、固定ピ
ン３０を中心にして離れる方向に移動して切欠き２６
ａ，２７ａを重ねる。この切欠き２６ａ，２７ａが重な
った部分が開口し、これを通った光が写真フィルム１９
に入射し、写真フィルム１９に被写体を写し込む。

【００２０】図３は写真プリンタを示すものである。光
源３５から放出された白色光は、シアンフィルタ３６，
マゼンフィルタ３７，イエローフィルタ３８を通ってか
らミキシングボックス３９に入射する。これらのフィル
タ３６〜３８からなる色補正フィルタは、フィルタ調整
部４０によって光路４１への挿入量が調節され、それに
より焼付光の三色光成分及びその強度が調節される。こ
のミキシングボックス３９は、内面がミラー面となった
角筒の両端部に拡散板を取り付けたものである。

【００２１】フィルムキャリア４４はプリント位置に配
置されており、現像済み写真フィルム１９がセットさ
れ、ミキシングボックス３９を透過した光で照明され
る。この写真フィルム１９の平坦性を確保するために、
プリント位置の上にフィルムマスク４５が設けられてい
る。このフィルムマスク４５は、周知のようにコマのサ
イズに対応した開口が形成されており、写真フィルム１
９の移送時に、ソレノイド（図示せず）によって浮き上
がり、プリント時に写真フィルム１９を押え付けるよう
になっている。

【００２２】このプリント位置の手前に、再生用の磁気
ヘッド４６が配置されており、プリント位置に送られる
際に、各コマ毎に記録された撮影倍率データが読み取ら
れる。この読み取ったデータは、デコーダ４７に送られ
てデコードされてから、演算部４８に送られる。

【００２３】また、プリント位置の斜め上方には、レン
ズ５０とイメージエリヤセンサー５１とから構成された
スキャナー５２が配置されており、プリント位置にセッ
トされたコマの各点の透過光を測定する。このスキャナ
ー５２の信号は、Ａ／Ｄ変換器５３でデシタル信号に変
換されてから、対数変換器５４で対数変換される。この
対数変換器５４で濃度信号に変換されてから演算部４８
に送られ、顔領域の抽出と、顔領域の有無による焼付露
光量演算式の選択、選択した演算式による焼付露光量の
演算が行われ、得られた各色の焼付露光量はコントロー
ラ５５に送られる。

【００２４】プリント位置の上方には、焼付レンズ５８
が配置されており、ペーパーマスク５９の背後に配置し
たカラーペーパー６０に、セットされたコマの画像を拡
大投影する。この焼付レンズ５８とカラーペーパー６０
との間にはシャッタ駆動部６１で開閉制御されるシャッ
タ６２が配置されている。

【００２５】図４は演算部を機能ブロックで示すもので
ある。メモリ６６には画面の各点を測光して得た各画素
の三色濃度（赤色濃度Ｒ，緑色濃度Ｇ，青色濃度Ｂ）が
記憶されている。この三色濃度は、露光量演算時に読み
出されて肌色画素抽出部６７に送られ、ここで肌色の画
素が抽出される。この肌色抽出に際しては。メモリ６８
に記憶された肌色の定義を参照して行われる。この肌色
は、例えば図５に示すように、濃度差（Ｒ−Ｇ），（Ｇ
−Ｂ）を軸とする直交座標において楕円で定義されてお
り、画素の濃度差がこの楕円内に含まれているものは肌
色であると判定される。この楕円の他に、矩形、菱形等
で肌色範囲を定義することもできる。

【００２６】肌色画素であると判定された画素の位置
は、肌色領域推定部６９に送られ、ここで肌色画素から
構成された閉じた領域を肌色領域と判定し、次に肌色領
域のサイズを算出する。このサイズとしては、輪郭上の
２点を結ぶ直線のうち最も長いものの長さでもよいが、
演算を簡単にするには面積を用いるのが望ましい。この
面積としては、肌色画素の個数を用いればよい。

【００２７】他方、メモリ７２には撮影倍率データが記
憶されている。演算部７４はこの撮影倍率データを用い
て次式から写真フィルム１９に記録された人物の顔のサ
イズＳを求める。

【００２８】 Ｓ＝Ｓ_O ×ｍ ・・・（４） ここで、Ｓ_O は顔の平均的なサイズである。

【００２９】判定部７５は、算出された顔のサイズＳ
と、抽出された肌色領域のサイズとを比較し、顔サイズ
Ｓと同一か類似の場合に、この肌色領域を顔領域である
と判定する。この顔領域の位置座標は、特徴値抽出部７
６に送られ、顔の仕上がりを重視して焼付露光量を推定
する演算式の特徴値が抽出される。すなわち、特徴値抽
出部７６は、メモリ６６から顔領域の画素の色濃度を読
み出し、これらの画素の色濃度からその平均値を算出す
る。更に、この特徴値抽出部７６は画面内の最大値や最
小値、あるいは画面中央部や周辺部等の特定エリアの平
均濃度等も算出する。得られた特徴値は演算部７７に送
られ、肌色重視の焼付露光量演算式７７ａに代入され
る。他方、特徴値抽出部７８は、一般的な焼付露光演算
式７７ｂに用いられる特徴値を抽出する。これらの焼付
露光量演算式の具体例については、例えば特開昭６２−
１８９４５６号公報に詳しく記載されている。

【００３０】演算式選択部７９は、コマ１９ａ内に顔領
域が存在している場合には焼付露光演算式７７ａを選択
し、顔領域が存在しない場合には焼付露光量演算式７７
ｂを選択する。この選択した演算式から求めた焼付露光
量はコントローラ５５に送られる。

【００３１】次に、上記実施例の作用について説明す
る。写真撮影に際しては、カメラを主要被写体に向けて
構図を決定してから、操作部材１３を操作する。この操
作部材１３に連動してレンズ駆動機構１１が撮影レンズ
１０を光軸１２に沿って移動させて焦点調節を行なう。
この焦点調節時に、センサー１４は撮影レンズ１０の位
置を検出して、信号を撮影倍率演算回路１５に送る。ま
た、焦点距離信号発生回路１６は、撮影レンズ１０の焦
点距離信号を撮影倍率演算回路１５に送る。

【００３２】焦点調節後に、レリーズボタンを押下すれ
ば、駆動機構２８は駆動ピン２９を往復動させ、シャッ
タ機構２８を開閉して撮影を行なう。

【００３３】写真撮影と同時またはその前後に、撮影倍
率演算回路１５は、被写体までの距離Ｌと焦点距離ｆと
から撮影倍率を演算し、この撮影倍率データをドライバ
１７に送る。ドライバ１７は、記録ヘッド３８を駆動
し、図２に示すように撮影倍率データを画面１９ａの周
辺部に設けられた磁気トラックに書き込む。

【００３４】１本分の写真フィルム１９の撮影が終了す
ると、カメラから写真フィルム１９が取り出されて写真
現像所に提出される。写真現像所では、写真フィルム１
９を現像処理して、潜像で記録された各コマを可視像に
変換する。

【００３５】現像処理された写真フィルム１９は、図３
に示す写真プリンタのフィルムキャリア４４に装填され
る。この写真フィルム１９は、フィルムキャリア４４上
で移送される際に、図６のステップ１００に示すように
再生ヘッド４６でコマ１９ａの周辺部に記録した撮影倍
率データが読み取られる。この図６は顔領域の検出の実
施例を示すものである。読み取った撮影倍率データはデ
コーダ４７でデコードされてから、演算部４８に送られ
る。この演算部４８は、これらのデータを用いて写真フ
ィルム１９上での顔サイズＳを算出する（ステップ１０
２）。

【００３６】コマ１９ａがプリント位置にセットされる
と、スキャナー５２は、コマ１９ａの各点について赤
色、緑色、青色の透過光をそれぞれ測定する（ステップ
１０４）。この三色の測光値は、Ａ／Ｄ変換処理、対数
変換処理を受けた後に演算部４８に送られる。

【００３７】各画素の測光後に、演算部４８は、肌色の
画素を抽出し（ステップ１０６）、次に肌色画素で構成
された肌色領域を決定する（ステップ１０８）。この肌
色領域のサイズと顔サイズＳとを比較し、顔サイズＳと
同一か類似の場合には（ステップ１１０）、これを顔領
域であると判定する（ステップ１１２）。全ての肌色領
域の判定が終了すると（ステップ１１４）、シーン分類
が行われる。このシーン分類では、顔領域が存在する場
合にはこれを人物撮影シーンであると判定し（ステップ
１１６及びステップ１１８）、そうでない場合にはその
他の撮影シーンであると判定する（ステップ１２０）。
人物撮影シーンに対しては、焼付露光量演算式７７ａに
特徴値抽出部７６から抽出した特徴値を代入して焼付露
光量を算出する。他方、その他のシーンに対しては、焼
付露光量演算式７７ｂに特徴値抽出部７８から抽出した
特徴値を代入して焼付露光量を算出する。

【００３８】焼付露光量の算出後に、コントローラ５５
は、焼付露光量に応じて色補正フィルタ３６〜３８の光
路４１への挿入量を調節する。このフィルタ調節後に、
シャッタ６２が一定時間だけ開き、コマ１９ａをカラー
ペーパー６０に焼付露光する。以下、同様にして各コマ
を順次カラーペーパー６０に写真焼付する。

【００３９】図７は顔領域の検出の別の実施例を示すも
のである。この実施例では、輪郭検出によって丸みのあ
る閉じた輪郭をコマの中から抽出する（ステップ１２
２）。次に、丸みのある領域のサイズと顔サイズＳを比
較し、顔サイズＳと同一か類似の場合に、この領域を顔
領域であると判定する（ステップ１１０）。なお、他の
部分は図６と同一であるので、図６と同一符号を付して
説明を省略する。

【００４０】また、撮影倍率に対する顔のパターンをメ
モリに記憶しておき、撮影倍率データから対応する基準
顔パターンを選択し、パターンマッチング処理により、
基準顔パターンに一致または類似したパターンをコマの
中から抽出し、これを顔領域であると判定してもよい。
なお、顔のパターンは、向きによって異なるから、向き
を変えたいくつかの基準顔パターンをメモリに記憶させ
ておくのがよい。

【００４１】図８は、オートフォーカス装置を示すもの
である。測距センサーユニット８２は、レンズ８３とラ
インセンサー８４とからなる受光部と、レンズ８５と光
源８６とからなる投光部とから構成されている。レリー
ズボタンが半押しされた測距時には、投光部からスポッ
ト状の近赤外光が被写体に向けて投光され、ここで反射
された光がライセンサー８４に入射する。このライセン
サー８４の出力信号は、測距回路８７に送られ、ライセ
ンサー８４のどの位置に反射光が入射したかについて調
べられる。この入射位置から被写体距離が検出され、こ
の被写体距離の信号がレンズセット機構８８に送られ
る。このレンズセット機構８８は、レリーズボタンが完
全に押下された時に、被写体距離に応じた位置に撮影レ
ンズ１０をセットする。

【００４２】測距回路８７から出力された被写体距離の
信号は、撮影倍率演算回路１５に送られる。

【００４３】上記実施例では、撮影倍率データを磁気記
録したが、この代わりに発光ダイオード等で表示される
光学マークやバーコード等を用いてもよい。また、カメ
ラで求めた顔サイズを撮影倍率データとして記録しても
よい。更に、写真フィルムに記録する代わりに、カメラ
にＩＣカードをセットしてこれに記録したり、あるいは
カートリッジに記録してもよい。また、電子スチールカ
メラでは、画像データとともに被写体距離データを磁気
データを磁気フロッピィやメモリカードに書き込まれ
る。

【００４４】また、撮影倍率データは、写真撮影と同時
またはその前後に記録する例について説明したが、電子
手帳等に記録しておいて撮影後に記録するようにしても
よく、要は写真フィルム等を取り扱う前に記録されてい
れば良い。

【００４５】上記では、写真フィルムを取り扱う装置と
してプリンタで顔領域を検出する例について説明した
が、本発明はこれに限定されることはなく、フィルムに
記録された画像コマを撮影してＣＲＴに表示する表示装
置、フィルムに記録された画像コマを撮影してプリント
状態の画像を推定しＣＲＴに表示するシミュレータ等に
も適用できるものである。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１、２の発明
では、撮影時の撮影倍率データから人物の顔のサイズを
推定し、推定した顔のサイズと画面上の肌色領域のサイ
ズとを比較して顔領域かどうかを判定しているので、特
別な操作を要することなく、顔領域を正確に検出するこ
とができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する写真カメラを示す概略図であ
る。

【図２】写真フィルムの磁気トラックを示す説明図であ
る。

【図３】図３は本発明を実施する写真プリンタの概略図
である。

【図４】焼付露光量を算出する演算部の機能ブロックで
ある。

【図５】肌色の範囲を示すグラフである。

【図６】顔領域の検出手順を示すフローチャートであ
る。

【図７】顔領域の検出手順を示す他のフローチャートで
ある。

【図８】オートフォーカス装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０ 撮影レンズ １９ 写真フィルム ５２ スキャナー ６０ カラーペーパー ８４ ラインセンサー ８６ 光源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮影時の撮影倍率データを記録し、記録さ
   れた撮影倍率データを読み取って人物の顔のサイズを推
   定し、推定した人物の顔のサイズと撮影画面上の肌色領
   域のサイズとを比較し、推定した人物の顔のサイズと肌
   色領域のサイズとが同一または類似の場合に肌色領域を
   人物の顔の領域として検出する撮影画面の顔領域検出方
   法。
2. 【請求項２】写真撮影時の撮影倍率データを写真フィル
   ムに設けられた磁気記録層に記録し、写真フィルム取り
   扱い時に記録された撮影倍率データを読み取って撮影画
   面の人物の顔のサイズを推定し、推定した人物の顔のサ
   イズと撮影画面上の肌色領域のサイズとを比較し、推定
   した人物の顔のサイズと肌色領域のサイズとが同一また
   は類似の場合に肌色領域を人物の顔の領域として検出す
   る撮影画面の顔領域検出方法。