JPH1172697A - Method and device for detecting observer's point position - Google Patents

Method and device for detecting observer's point position

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JPH1172697A
JPH1172697A JP9231962A JP23196297A JPH1172697A JP H1172697 A JPH1172697 A JP H1172697A JP 9231962 A JP9231962 A JP 9231962A JP 23196297 A JP23196297 A JP 23196297A JP H1172697 A JPH1172697 A JP H1172697A
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JP
Japan
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image
viewpoint position
observer
picture
absolute value
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Pending
Application number
JP9231962A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Imai
浩 今井
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH1172697A publication Critical patent/JPH1172697A/en
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the accurate position of an observer's point without being brought into contact by stably picking up the pupil of an observer by a simple device constitution using a single illuminator whose optical axis is also used as that of an image pickup unit at a visual point position detector by picking up a pupil used at a visual point follow-up type stereoscopic display device or the like. SOLUTION: This device possesses an infrared light illuminator 101 illuminating the face surface of an observer (person to be detected) 130, the image pickup unit 102 performing the image pickup of the face of the observer 130 illuminated and a picture processor applying a specified processing so as to detect the pupil position of the observer 130. Spatial differential calculation is applied to a picture stored in a picture memory 104 by a picture differential arithmetic part 105 at the picture processor 120. Then, the absolute value of the output picture of the picture differential arithmetic part 105 is calculated for each picture element by a picture absolute value arithmetic part 106, and a result is binarized for each picture element by a picture binarization arithmetic part 107, so that the observer's point position is detected from the coordinate positions of the bright part of the picture binarized by the observer's point position arithmetic part 108.

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、観察者の視点位置
を検出するための技術に関し、特に観察者の視点位置を
常時非接触で検出してその検出した視点位置に応じて観
察者に常に正しい立体画像を呈示する立体表示装置等に
用いて好適な視点位置検出方法と検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for detecting a viewpoint position of an observer, and more particularly, to a technique of always detecting the viewpoint position of the observer in a non-contact manner, and constantly giving the observer a position in accordance with the detected viewpoint position. The present invention relates to a viewpoint position detection method and a detection device suitable for use in a stereoscopic display device or the like that presents a correct stereoscopic image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、立体表示への要望が高まってお
り、様々な立体表示装置の研究が行われている、最近で
は特にレンチキュラスクリーンを用いて、両眼視差を有
する画像をそれぞれ左右の目に空間的に分離して呈示す
ることで立体視を実現する立体表示装置が注目されてい
る。この装置は特別なメガネを装着する必要がないとい
う利点を有している。ただし、この装置では立体視が可
能な領域が人間の両眼間隔程度に制限されてしまうとい
う問題があり、観察者は常に頭を固定して観察するとい
う不自然な姿勢を要求されている。このような問題点を
解決するために観察者の視点位置を常時検出して、その
検出された視点位置に応じて観察者に常に正しい立体画
像を呈示する視点追従型立体表示装置が知られている
(例えば、特開平1−107247号公報、特開平5−
7123号公報など)。このような従来の視点追従型立
体表示装置では、視点位置を検出するために磁気センサ
や、反射鏡等を観察者に装着させる必要があり、このこ
とが観察者に違和感を与え、特別なメガネを装着する必
要がないというレンチキュラスクリーンを用いた立体表
示装置の利点を低減してしまう原因となる。また、不特
定多数の観察者が使用する場合、装着型の視点検知装置
を使用すると衛生上の問題も生じる。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for stereoscopic display, and various types of stereoscopic display devices have been studied. Recently, particularly, a lenticular screen has been used to display images having binocular parallax on the left and right eyes. A stereoscopic display device that realizes stereoscopic vision by spatially separating and presenting the images has attracted attention. This device has the advantage that no special glasses need to be worn. However, this device has a problem that an area where stereoscopic vision is possible is limited to about the distance between human eyes, and an observer is required to have an unnatural posture in which the observer always keeps his head fixed for observation. In order to solve such a problem, there is known a viewpoint-following stereoscopic display device that constantly detects a viewpoint position of an observer and always presents a correct stereoscopic image to the observer according to the detected viewpoint position. (See, for example, JP-A-1-107247,
No. 7123). In such a conventional viewpoint-following type stereoscopic display device, it is necessary to attach a magnetic sensor, a reflector, or the like to the observer in order to detect the viewpoint position, which gives the observer a sense of incongruity and special glasses. The advantage of the stereoscopic display device using the lenticular screen that it is not necessary to mount the lenticular screen is reduced. In addition, when used by a large number of unspecified observers, the use of a wearable viewpoint detection device causes a problem in hygiene.

【0003】このような問題を解消できる視点位置検出
装置として、例えば、特開平7−61256号公報で
は、観察者の顔面を撮像し、この撮像画像から瞳孔のみ
を抽出して、観察者の瞳孔位置を非接触で検出する瞳孔
検出装置が提案されている。この瞳孔検出装置では、人
間の瞳孔の反射特性を利用して瞳孔検出を行っている。
人間の瞳孔は、撮像装置と光軸を同軸とする赤外光照明
装置で照明すると瞳孔の反射率が顔面の他の部分の反射
率より大きくなるという性質があり、撮像装置と光軸を
非同軸とする赤外光照明装置で照明すると瞳孔の反射率
が顔面の他の部分の反射率より小さくなるという性質が
ある。そこで、これら配置の異なる照明装置を用いて得
られたそれぞれの画像の差分をとると、人間の瞳孔部分
だけを抽出することが可能となる。
As a viewpoint position detecting device capable of solving such a problem, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 7-61256 discloses an image of an observer's face, and extracts only the pupil from the captured image. A pupil detection device that detects a position without contact has been proposed. In this pupil detection device, pupil detection is performed using the reflection characteristics of a human pupil.
The human pupil has a property that, when illuminated by an infrared light illuminating device having the optical axis coaxial with the imaging device, the reflectance of the pupil becomes larger than the reflectance of other portions of the face, and the optical axis of the pupil is not aligned with the optical axis. When illuminated by a coaxial infrared light illuminator, there is a property that the reflectance of the pupil becomes smaller than the reflectance of other parts of the face. Therefore, by taking the difference between the images obtained using the illumination devices having different arrangements, it becomes possible to extract only the human pupil.

【0004】図13はこの特開平7−61256号公報
に記載の技術の一部を概念的に示す図である。この瞳孔
検出装置では、撮像部1と、眼球17を照明する第1照
明灯2および第2照明灯3を有する。第1照明灯2はそ
の光軸が撮像部1と同軸に配置され、第2照明灯3はそ
の光軸が撮像部1と非同軸に配置される。この瞳孔検出
装置では、まず照明発光制御部6により第1照明灯2の
みが点灯され瞳孔が明るくなる画像が撮像される。撮像
部1で撮像された画像はA/D変換器8でデジタル画像
に変換された後、画像メモリ9にて保持される。続い
て、照明発光制御部6により撮像部1と光軸を非同軸と
する第2照明灯3のみが点灯され、瞳孔が暗くなる画像
が撮像される。撮像部1で撮像された画像は、第1照明
灯2の場合と同様にA/D変換器8でデジタル画像に変
換された後、画像メモリ9にて保持される。さらに、画
像メモリ9に保持されている第1照明灯2および第2照
明灯3で照明されたそれぞれの画像同志の差分を瞳孔抽
出部10で計算することで眼球17の瞳孔を抽出してい
る。
FIG. 13 is a diagram conceptually showing a part of the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-61256. The pupil detection device includes an imaging unit 1 and a first illumination lamp 2 and a second illumination lamp 3 that illuminate an eyeball 17. The first illumination lamp 2 has its optical axis arranged coaxially with the imaging unit 1, and the second illumination lamp 3 has its optical axis arranged non-coaxially with the imaging unit 1. In this pupil detection device, first, only the first illumination lamp 2 is turned on by the illumination light emission control unit 6, and an image in which the pupil becomes bright is captured. The image picked up by the image pickup unit 1 is converted into a digital image by the A / D converter 8 and then stored in the image memory 9. Subsequently, only the second illumination lamp 3 whose optical axis is non-coaxial with the imaging unit 1 is turned on by the illumination light emission control unit 6, and an image in which the pupil becomes dark is captured. The image picked up by the image pickup unit 1 is converted into a digital image by the A / D converter 8 in the same manner as in the case of the first illumination lamp 2, and is stored in the image memory 9. Further, the pupil of the eyeball 17 is extracted by calculating the difference between the respective images illuminated by the first illumination lamp 2 and the second illumination lamp 3 held in the image memory 9 by the pupil extraction unit 10. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この従来の瞳孔検出装
置では被験者の顔面を撮像した画像から瞳孔部分を抽出
するために、撮像装置と光軸を同軸とする赤外光照明装
置および撮像装置と光軸を非同軸とする赤外光照明装置
の2種類の照明手段を必要し、また、これらの2種類の
照明手段で照明された撮像画像をそれぞれ独立に取得す
るために、時分割でそれぞれの照明装置を切り替えて点
灯する手段を備える必要があり、装置構成が複雑化する
という問題がある。
In this conventional pupil detection apparatus, an infrared light illuminating apparatus and an imaging apparatus having an optical axis coaxial with the imaging apparatus are used to extract a pupil portion from an image of the face of the subject. In order to obtain two types of illumination means of an infrared light illuminating device having an optical axis non-coaxial, and to separately obtain captured images illuminated by these two types of illumination means, time-division is required. It is necessary to provide a means for switching and lighting the lighting device, and there is a problem that the device configuration is complicated.

【0006】本発明の目的は、撮像装置と光軸を同軸と
する単一の照明装置のみを用いた簡単な装置構成で観察
者の瞳孔を抽出し、正確な視点位置検出を行うことがで
きる視点位置検出方法と検出装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to extract an observer's pupil with a simple device configuration using only a single illumination device whose optical axis is coaxial with an imaging device, and to accurately detect a viewpoint position. It is an object of the present invention to provide a viewpoint position detecting method and a detecting device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の視点位置検出方
法は、被検出者の顔面を照明するとともに撮像し、撮像
により得られた前記被検出者の顔面画像値を微分演算
し、かつこの演算結果の絶対値を求めるとともに、この
絶対値を閾値と比較し、前記閾値よりも大きな値の箇所
を前記被検出者の視点位置として検出する。この場合、
微分演算した演算結果の絶対値を求めるとともに、演算
対象値の輝度の総和を演算し、かつ演算結果同志を、そ
れぞれの対応値ごとに除算し、この除算結果を閾値と比
較して閾値よりも大きな値の箇所を前記被検出者の視点
位置として検出するようにしてもよい。また、前記画像
を微分する際に、演算対象値の間隔を瞳孔径に一致させ
ることが好ましい。
A viewpoint position detecting method according to the present invention illuminates and captures an image of a face of a person to be detected, differentiates the face image value of the person obtained by the imaging, and calculates a differential value of the face image value. The absolute value of the calculation result is obtained, and the absolute value is compared with a threshold value, and a portion having a value larger than the threshold value is detected as the viewpoint position of the subject. in this case,
In addition to calculating the absolute value of the operation result of the differential operation, calculating the sum of the luminances of the operation target values, dividing the operation results by each corresponding value, comparing the division result with the threshold, and comparing the division result with the threshold. A location having a large value may be detected as the viewpoint position of the subject. Further, when differentiating the image, it is preferable that the interval between the calculation target values is made to match the pupil diameter.

【0008】また、本発明の視点位置検出装置は、被検
出者の顔面を撮像する撮像手段と、光軸が前記撮像手段
と実質的に同軸にある照明手段と、前記撮像手段によっ
て得られた前記被検出者の顔面画像を蓄積する記憶手段
と、前記記憶手段に蓄積された画像に空間的な微分演算
を施す画像微分演算手段と、前記画像微分演算手段の演
算結果の絶対値を求める画像絶対値演算手段と、前記絶
対値演算手段の演算結果を2値化する画像2値化演算手
段と、前記画像2値化演算手段の演算結果から前記被検
出者の視点位置を検出する手段を備える。この場合、画
像微分演算手段における演算対象画素の輝度の総和を演
算する規格化因子演算手段と、前記画像絶対値演算手段
および前記規格化因子演算手段で得られた演算結果同志
を、それぞれの対応画素ごとに除算する画像除算手段と
を備え、この画像除算手段の演算結果を2値化する構成
としてもよい。なお、前記画像微分演算手段は、演算対
象画素の間隔を瞳孔径にした構成とすることが好まし
い。
Further, the viewpoint position detecting device of the present invention is obtained by an image pickup means for picking up an image of the face of a person to be detected, an illuminating means having an optical axis substantially coaxial with the image pickup means, and the image pickup means. Storage means for accumulating the face image of the subject, image differential operation means for performing a spatial differential operation on the image stored in the storage means, and an image for obtaining the absolute value of the operation result of the image differential operation means An absolute value calculating means, an image binarizing calculating means for binarizing the calculation result of the absolute value calculating means, and a means for detecting a viewpoint position of the subject from the calculation result of the image binarizing calculating means. Prepare. In this case, the normalization factor calculating means for calculating the sum of the luminances of the calculation target pixels in the image differentiation calculating means, and the calculation results obtained by the image absolute value calculating means and the normalizing factor calculating means are respectively associated with each other. It is also possible to provide an image dividing means for dividing for each pixel, and to binarize the operation result of this image dividing means. It is preferable that the image differentiating means has a configuration in which the distance between the pixels to be calculated is the pupil diameter.

【0009】本発明による視点位置検出方法及び検出装
置では、顔面の撮影画像を微分することで、被験者の瞳
孔像を画像の他の部分より強調させ、信号対雑音比の高
い瞳孔画像信号を得ることにより、単一の照明装置のみ
を用いた簡単な装置構成で観察者の瞳孔を安定に抽出
し、非接触で正確な視点位置検出を行うことができる。
特に、光軸が撮像手段と実質的に同軸にある照明手段及
び撮像手段を用いることで、さらに、演算対象画素の間
隔を瞳孔径にした空間的な画像微分演算を施すことで、
より高精度でかつ正確な視点位置検出が実現できる。
In the method and apparatus for detecting a viewpoint position according to the present invention, the pupil image of the subject is emphasized from other parts of the image by differentiating the captured image of the face to obtain a pupil image signal having a high signal-to-noise ratio. Thus, the pupil of the observer can be stably extracted with a simple device configuration using only a single illumination device, and the non-contact and accurate viewpoint position detection can be performed.
In particular, by using the illumination unit and the imaging unit whose optical axis is substantially coaxial with the imaging unit, further, by performing a spatial image differentiation operation with the pupil diameter as the interval between calculation target pixels,
More accurate and accurate viewpoint position detection can be realized.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明の視点位置検出装置の
第1の実施形態を示す概念構成図である。観察者130
(被検出者)の顔面を照明する赤外光照明装置101
と、この赤外光照明装置101で照明された観察者13
0の顔面を撮像する撮像装置102、および観察者13
0の瞳孔位置を検出するための所定の処理を施す画像処
理装置120を有する。前記撮像装置102はハーフミ
ラー103により赤外光照明装置101と光軸が同軸に
なるように配置してあり、観察者130の瞳孔を明るく
撮像することができる。ここでは、赤外光照明装置10
1の光源として波長850nmの発光ダイオードを用い
ている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing a first embodiment of a viewpoint position detecting device according to the present invention. Observer 130
Infrared light illuminating device 101 that illuminates the face of (detected person)
And the observer 13 illuminated by the infrared light illumination device 101
Imaging apparatus 102 for imaging the face of “0” and observer 13
An image processing apparatus 120 that performs a predetermined process for detecting a pupil position of 0 is provided. The image pickup device 102 is arranged so that the optical axis is coaxial with the infrared light illuminating device 101 by the half mirror 103, and can image the pupil of the observer 130 brightly. Here, the infrared light illumination device 10
A light emitting diode having a wavelength of 850 nm is used as one light source.

【0011】また、前記撮像装置102は固体撮像素子
を用いたものであり、波長760nm以下の光を遮断す
る波長フィルタを内蔵して室内灯など可視光の外部照明
装置の影響を受けないようにしてある。また、この撮像
装置102はNTSC規格のモノクロ・アナログ映像信
号を出力し、水平周波数および垂直周波数はそれぞれ1
5.75kHz、60Hzである。この撮像装置102
の撮像距離は2mであり、この撮像距離において観察者
130の画像の分解能が1mmになるようにレンズ倍率
を調整してある。
The image pickup device 102 uses a solid-state image pickup device, and has a built-in wavelength filter for blocking light having a wavelength of 760 nm or less so as not to be affected by an external illumination device for visible light such as a room light. It is. The imaging device 102 outputs a monochrome / analog video signal of the NTSC standard, and has a horizontal frequency and a vertical frequency of 1 respectively.
5.75 kHz and 60 Hz. This imaging device 102
Has an imaging distance of 2 m, and the lens magnification is adjusted such that the resolution of the image of the observer 130 is 1 mm at this imaging distance.

【0012】前記画像処理装置120は撮像装置102
による観察者130の撮像画像を蓄積する画像メモリ1
04、この画像メモリ104に蓄積された画像に空間的
な微分演算を施す画像微分演算部105、この画像微分
演算部105の結果の絶対値を求める画像絶対値演算部
106、この画像絶対値演算部106の結果を2値化し
て観察者130の瞳孔を抽出する画像2値化演算部10
7、画像2値化演算部の結果から観察者130の視点位
置を検出する視点位置算出部108から構成される。
The image processing device 120 is an image pickup device 102
Memory 1 for storing the captured image of the observer 130 by the camera
04, an image differential operation unit 105 for performing a spatial differential operation on the image stored in the image memory 104, an image absolute value operation unit 106 for obtaining an absolute value of the result of the image differential operation unit 105, and an image absolute value operation Binarization operation unit 10 for binarizing the result of unit 106 and extracting the pupil of observer 130
7. A viewpoint position calculation unit 108 for detecting the viewpoint position of the observer 130 from the result of the image binarization calculation unit.

【0013】この構成においては、前記画像メモリ10
4は撮像装置102からのアナログ映像信号出力をA/
D変換器により解像度512×512画素のデジタル画
像に変換し、各フィールドごと、すなわち毎秒60回で
観察者130の顔面の撮影画像を蓄積する。そして、画
像メモリ104に蓄積された画像は画像微分演算部10
5により空間的な画像微分演算が施される。その後、画
像絶対値演算部106によりそれぞれの画素ごとに絶対
値が計算され、さらに画像2値化演算部107によりそ
れぞれの画素ごとに2値化処理が行われ、瞳孔が抽出さ
れる。この後、抽出された瞳孔の座標位置から視点位置
算出部108により観察者の視点位置が検出される。次
いで、画像処理装置120における各種演算および視点
位置算出は電子計算機により撮像装置104の垂直同期
信号と同期して順次行われ、画像処理装置120から観
察者130の視点位置が毎秒60回出力される。
In this configuration, the image memory 10
Reference numeral 4 denotes an analog video signal output from the imaging device
The image is converted into a digital image having a resolution of 512 × 512 pixels by a D converter, and a captured image of the face of the observer 130 is stored for each field, that is, 60 times per second. Then, the image stored in the image memory 104 is stored in the image differential operation unit 10.
5, a spatial image differential operation is performed. Thereafter, an absolute value is calculated for each pixel by the image absolute value calculation unit 106, and a binarization process is performed for each pixel by the image binarization calculation unit 107 to extract a pupil. After that, the viewpoint position of the observer is detected by the viewpoint position calculation unit 108 from the coordinate position of the extracted pupil. Next, various calculations and viewpoint position calculation in the image processing device 120 are sequentially performed by a computer in synchronization with the vertical synchronization signal of the imaging device 104, and the viewpoint position of the observer 130 is output from the image processing device 120 60 times per second. .

【0014】次に、以上の構成の視点位置検出装置にお
ける視点位置検出動作について詳細を説明する。まず、
動作原理を説明する。図2は本発明の撮像装置で撮像さ
れる画像を示す図である。図2(a)は図1における撮
像装置102によって得られた観察者の画像であり、図
2(b)は図2(a)における線分AB間の画像の水平
輝度分布である。図2(b)に示すように瞳孔部分20
1は顔面部分202より明るく撮像される。
Next, details of the viewpoint position detecting operation in the viewpoint position detecting device having the above configuration will be described. First,
The operation principle will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating an image captured by the imaging device of the present invention. FIG. 2A is an image of the observer obtained by the imaging device 102 in FIG. 1, and FIG. 2B is a horizontal luminance distribution of an image between line segments AB in FIG. 2A. As shown in FIG.
1 is imaged brighter than the face portion 202.

【0015】図3は本発明の視点位置検出装置における
画像処理装置の原理を説明するための図である。撮像装
置102により得られた画像は画像メモリ104に画像
I(x,y)として記録される。ここで、x,yは撮像
画像の水平、垂直それぞれの座標位置を表わす。図3
(a)は画像メモリ104に記録された観察者の画像の
水平輝度分布であり、前述の図2(b)で示したものに
相当する。このように、画像メモリ104に記録された
画像I(x,y)に対し、画像微分演算部105で画像
微分演算を行う。画像微分演算は図3(a)に示すよう
に、瞳孔径303に相当する画素数dxだけ離れた画素
同志の差分I(x+dx/2 , y)−I(x-dx/2, y)を求め
ることで行う。この画像微分演算を行うことで図3
(b)に示すように、顔面像302に対して瞳孔像30
1のみを強調することができる。この画像微分演算後、
画像絶対値演算部106により画像絶対値演算を行うこ
とで図3(c)に示すように、図3(a)において負の
値を持つ成分が正の値に変換される。さらに、画像絶対
値処理後、画像2値化処理部107により、図3(c)
の画像に対して閾値304の画像2値化演算を施すこと
により図3(d)に示すように瞳孔像のみを抽出でき
る。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the image processing device in the viewpoint position detecting device according to the present invention. The image obtained by the imaging device 102 is recorded in the image memory 104 as an image I (x, y). Here, x and y represent the horizontal and vertical coordinate positions of the captured image. FIG.
(A) is a horizontal luminance distribution of the observer's image recorded in the image memory 104, and corresponds to the one shown in FIG. As described above, the image differentiation operation unit 105 performs the image differentiation operation on the image I (x, y) recorded in the image memory 104. As shown in FIG. 3A, the image differentiation operation is performed by calculating the difference I (x + dx / 2, y) -I (x-dx / 2, y) between pixels separated by the number of pixels dx corresponding to the pupil diameter 303. ). By performing this image differentiation operation, FIG.
As shown in (b), the pupil image 30
Only one can be emphasized. After this image differentiation operation,
By performing the image absolute value calculation by the image absolute value calculation unit 106, the component having a negative value in FIG. 3A is converted into a positive value as shown in FIG. Further, after the image absolute value processing, the image binarization processing unit 107 performs processing shown in FIG.
By performing the image binarization operation of the threshold value 304 on the image of, only the pupil image can be extracted as shown in FIG.

【0016】図4は本発明の視点位置検出装置における
視点位置算出部108の働きを説明するための図であ
る。本発明の視点位置検出装置を視点追従型立体表示装
置に適用するためには観察者画像401における両眼の
瞳孔部分402の中点に相当する視点位置403を検出
する必要がある。本実施形態においては瞳孔抽出画像4
04において抽出された瞳孔部分405の水平最小座標
406と水平最大座標407の中点を計算することで視
点位置403を検出する。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the viewpoint position calculation unit 108 in the viewpoint position detection device according to the present invention. In order to apply the viewpoint position detecting device of the present invention to a viewpoint-following stereoscopic display device, it is necessary to detect a viewpoint position 403 corresponding to the midpoint of the pupil portion 402 of both eyes in the observer image 401. In the present embodiment, the pupil extraction image 4
The viewpoint position 403 is detected by calculating the midpoint between the horizontal minimum coordinates 406 and the horizontal maximum coordinates 407 of the pupil portion 405 extracted in 04.

【0017】以上の視点位置検出装置を用いて実際に観
察者の顔面を撮影し、観察者の視点位置を検出した例を
説明する。図5(a)は観察者の顔面を撮影した画像の
輝度分布を示す図である。図5(a)に示した画像には
瞳孔像501と顔面像502とがそれぞれ撮像される。
図5(a)に示した画像に対し、瞳孔像501の直径に
相当する5画素だけ離れた画素同志の差分をとることで
微分演算を行なった。画像微分演算後、画像絶対値演算
を行った結果を図5(b)に示す。図5(b)において
瞳孔像501と顔面像502との輝度比は5:1とな
り、画像2値化演算によってこれらを分離することが可
能となった。ここで図5(b)において閾値503を
「25」として2値化処理を行うと図5(c)に示すよ
うに瞳孔像501のみを完全に抽出することができた。
An example will be described in which the face of the observer is actually photographed using the above viewpoint position detecting device, and the viewpoint position of the observer is detected. FIG. 5A is a diagram illustrating a luminance distribution of an image of the face of the observer. In the image shown in FIG. 5A, a pupil image 501 and a face image 502 are respectively captured.
A differential operation was performed on the image shown in FIG. 5A by calculating the difference between pixels separated by 5 pixels corresponding to the diameter of the pupil image 501. FIG. 5B shows the result of performing the image absolute value calculation after the image differentiation calculation. In FIG. 5B, the luminance ratio between the pupil image 501 and the face image 502 is 5: 1, and these can be separated by the image binarization operation. Here, when the threshold value 503 is set to “25” in FIG. 5B and the binarization process is performed, only the pupil image 501 can be completely extracted as shown in FIG. 5C.

【0018】図6は本発明の視点位置検出装置を用いて
観察者の視点位置を検出した結果を示す図である。本発
明の視点位置検出装置により瞳孔抽出像の水平最小座標
601と水平最大座標602がそれぞれ毎秒60回検出
され、これらの中点から安定に視点位置603を毎秒6
0回検出できた。
FIG. 6 is a diagram showing the result of detecting the observer's viewpoint position using the viewpoint position detecting device of the present invention. The horizontal minimum coordinate 601 and the horizontal maximum coordinate 602 of the pupil extraction image are respectively detected 60 times per second by the viewpoint position detecting device of the present invention, and the viewpoint position 603 is stably changed from these middle points to 6 points per second.
0 detections were possible.

【0019】本発明の視点位置検出装置の視点追従型立
体表示装置への適用例について述べる。図7は本発明の
視点位置検出装置を用いた視点追従型立体表示装置の全
体構成を示す図である。本視点追従型立体表示装置にお
いて観察者706はレンチキュラスクリーン705を通
して立体画像を観察する。図7において、図1に示した
視点位置検出装置は参照番号701で示されている。視
点位置検出装置701には光学系制御部702が接続さ
れており、観察者706の視点位置に応じて液晶プロジ
ェクタ704内の視点追従光学系機構部703が制御さ
れる。以上の本実施形態による視点位置検出装置を視点
追従型立体表示装置へ適用したところ、視点位置を非接
触で正確に検出することが可能となり、観察者の負担の
少ない立体表示装置を提供することができた。
An example in which the viewpoint position detecting device of the present invention is applied to a viewpoint-following three-dimensional display device will be described. FIG. 7 is a diagram showing the overall configuration of a viewpoint-following stereoscopic display device using the viewpoint position detection device of the present invention. In the present viewpoint tracking type stereoscopic display device, an observer 706 observes a stereoscopic image through a lenticular screen 705. In FIG. 7, the viewpoint position detection device shown in FIG. An optical system control unit 702 is connected to the viewpoint position detecting device 701, and a viewpoint tracking optical system mechanism unit 703 in the liquid crystal projector 704 is controlled according to the viewpoint position of the observer 706. When the viewpoint position detecting device according to the present embodiment described above is applied to a viewpoint-following type stereoscopic display device, it is possible to accurately detect the viewpoint position in a non-contact manner, and to provide a stereoscopic display device with less burden on an observer. Was completed.

【0020】(第2の実施形態)図8は本発明の視点位
置検出装置の第2の実施形態を示す図である。この第2
の実施形態では、前記した第1の実施形態における画像
処理装置120(図1参照)の構成のうち、画像メモリ
104、画像微分演算部105、画像絶対値演算部10
6、画像2値化演算部107、視点位置算出部108は
同じであるが、この構成に加えて、規格化因子演算部8
01、画像除算演算部802を備えるものである。前記
規格化因子演算部801は、画像微分演算部105おけ
る演算対象画素の輝度の総和を計算し、画像除算演算部
802は、画像絶対値演算部106の演算結果を規格化
因子演算部801の演算結果で各画素ごとに除算する。
なお、画像処理装置120を除く部分の構成は第1の実
施形態と同様であるので、図1と同じ符号を付し、それ
らの説明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 8 is a view showing a second embodiment of the viewpoint position detecting device of the present invention. This second
In the embodiment, the image memory 104, the image differential operation unit 105, and the image absolute value operation unit 10 in the configuration of the image processing device 120 (see FIG. 1) in the first embodiment described above.
6. The image binarization calculation unit 107 and the viewpoint position calculation unit 108 are the same, but in addition to this configuration, the normalization factor calculation unit 8
01, an image division operation unit 802 is provided. The normalization factor calculation unit 801 calculates the sum of the luminances of the calculation target pixels in the image differentiation calculation unit 105. The image division calculation unit 802 calculates the calculation result of the image absolute value calculation unit 106 by the normalization factor calculation unit 801. The calculation result is divided for each pixel.
Since the configuration of the parts other than the image processing apparatus 120 is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals as those in FIG. 1 are used and the description thereof is omitted.

【0021】この第2の実施形態の動作原理について詳
細を説明する。図9、図10は本発明の視点位置検出装
置における画像処理装置の原理を説明するための図であ
る。撮像装置102によって得られた観察者の画像は本
発明の第1の実施形態と同様に図2で示される画像が得
られ、この画像は画像メモリ104に画像I(x, y)と
して記録される。ここで、x,yは撮像画像の水平、垂
直それぞれの座標位置を表わす。図9(a)は画像メモ
リ104に記録された観察者の画像の水平輝度分布であ
り、前述の図2(b)で示したものに相当する。画像メ
モリ104に記録された画像I(x , y)に対し、画像微
分演算部105で画像微分演算を行う。画像微分演算は
図9(a)に示すように、瞳孔径903に相当する画素
数dxだけ離れた画素同志の差分I(x+dx/2 , y)−I
(x-dx/2 , y)を求めることで行う。この画像微分演算
を行うことで図9(b)に示すように、顔面像902に
対して瞳孔像901のみを強調することができる。この
後、画像絶対値演算部106により画像絶対値演算を行
うことで図9(c)中の絶対値処理後画像901に示す
ように、図9(a)において負の値を持つ成分が正の値
に変換される。
The principle of operation of the second embodiment will be described in detail. 9 and 10 are diagrams for explaining the principle of the image processing device in the viewpoint position detecting device according to the present invention. An image of the observer obtained by the imaging device 102 is obtained as shown in FIG. 2 similarly to the first embodiment of the present invention, and this image is recorded in the image memory 104 as an image I (x, y). You. Here, x and y represent the horizontal and vertical coordinate positions of the captured image. FIG. 9A shows a horizontal luminance distribution of an observer image recorded in the image memory 104, and corresponds to the one shown in FIG. An image differentiation operation is performed by the image differentiation operation unit 105 on the image I (x, y) recorded in the image memory 104. As shown in FIG. 9A, the image differentiation operation is performed by calculating the difference I (x + dx / 2, y) -I between pixels separated by the number of pixels dx corresponding to the pupil diameter 903.
(X-dx / 2, y). By performing this image differentiation operation, only the pupil image 901 can be enhanced with respect to the face image 902 as shown in FIG. 9B. Thereafter, the image absolute value calculation unit 106 performs the image absolute value calculation, so that the component having a negative value in FIG. 9A is positive as shown in the image 901 after the absolute value processing in FIG. Is converted to the value of

【0022】また、規格化因子演算部801により演算
I(x+dx/2 , y)+I(x-dx/2 , y)を行うことより微
分対象画素の規格化因子を求める。規格化因子演算部8
01により計算した規格化因子を図9(c)中の規格化
因子905に示す。ここで、画像絶対値演算部106に
より求めた図9(c)中の絶対値処理後画像904で示
した画像を、規格化因子演算部801で求めた規格化因
子905で画像除算演算部802により画像除算演算を
施すことにより規格化処理を行う。この処理により、瞳
孔像の輝度に変動が生じても常に一定の値を保持するこ
とができる。規格化処理後の画像を図9(a)に示す。
規格化処理後、2値化処理部107により、図9(a)
の画像に対して閾値906の2値化演算を施すことによ
り図9(b)に示すように瞳孔像を抽出できる。
Further, the normalization factor of the pixel to be differentiated is obtained by performing the operation I (x + dx / 2, y) + I (x-dx / 2, y) by the normalization factor operation unit 801. Normalization factor calculator 8
The normalization factor calculated by 01 is shown as a normalization factor 905 in FIG. Here, the image shown by the absolute value processing image 904 in FIG. 9C obtained by the image absolute value calculation unit 106 is divided by the normalization factor 905 obtained by the normalization factor calculation unit 801 into an image division operation unit 802. Performs the image division operation to perform the normalization process. With this processing, a constant value can be always maintained even if the luminance of the pupil image changes. FIG. 9A shows the image after the normalization processing.
After the normalization processing, the binarization processing unit 107 performs the processing shown in FIG.
By performing the binarization operation of the threshold value 906 on the image of, a pupil image can be extracted as shown in FIG.

【0023】以上の視点位置検出装置を用いて観察者の
顔面を撮影し、観察者の視点位置を検出した。図11
(a)は観察者の顔面を撮影した画像の輝度分布を示す
図である。図11(a)に示した画像には瞳孔像100
1と顔面像1002とがそれぞれ撮像される。図11
(a)に示した画像に対し、瞳孔像1001の直径に相
当する5画素だけ離れた画素同志の差分をとることで画
像微分演算を行なった。さらに、5画素だけ離れた画素
同志の和をとることで規格化因子を計算した。画像微分
演算後、画像絶対値演算を行った結果を図11(b)に
示す。また、図11(b)の結果と規格化因子を比較し
たグラフを図11(c)に示す。図11(b)において
右眼瞳孔像1003と左眼瞳孔像1004とでは輝度に
差が生じている。そこで図11(c)における微分絶対
値処理後画像1005を規格化因子1006で除算する
ことで規格化処理を行うと、図12(a)に示すように
右眼瞳孔像1003と左眼瞳孔像1004との輝度の差
を小さくでき、瞳孔像と顔面像の2値化処理による分離
が容易になる。ここで図12(a)において閾値100
7を0.25として画像2値化演算を行うと図12
(b)に示すように瞳孔像1001のみを完全に抽出す
ることができた。
The observer's face was photographed by using the above viewpoint position detecting device, and the observer's viewpoint position was detected. FIG.
(A) is a figure which shows the brightness distribution of the image which image | photographed the observer's face. The pupil image 100 is included in the image shown in FIG.
1 and the face image 1002 are respectively imaged. FIG.
An image differentiation operation was performed on the image shown in (a) by calculating the difference between pixels separated by 5 pixels corresponding to the diameter of the pupil image 1001. Furthermore, the normalization factor was calculated by taking the sum of the pixels separated by 5 pixels. FIG. 11B shows the result of performing the image absolute value calculation after the image differentiation calculation. FIG. 11C shows a graph comparing the result of FIG. 11B with the normalization factor. In FIG. 11B, there is a difference in luminance between the right eye pupil image 1003 and the left eye pupil image 1004. Therefore, when the normalization processing is performed by dividing the differential absolute value processed image 1005 in FIG. 11C by the normalization factor 1006, the right eye pupil image 1003 and the left eye pupil image are obtained as shown in FIG. The difference between the luminance of the pupil image and that of the face image can be easily separated by binarization processing. Here, in FIG.
When the image binarization operation is performed by setting 7 to 0.25, FIG.
As shown in (b), only the pupil image 1001 could be completely extracted.

【0024】本発明の視点位置検出装置により視点位置
を検出した結果、第1の実施形態と同様に瞳孔抽出像の
水平最小座標と水平最大座標が毎秒60回検出され、こ
れらの中点から安定に視点位置を毎秒60回検出でき
た。また、本実施形態の視点位置検出装置を用いた視点
追従型立体表示装置の全体構成は第1の実施形態と同様
であり。本実施形態の視点位置検出装置は図7の参照番
号701で示されている。以上の本実施形態による視点
位置検出装置を視点追従型立体表示装置へ適用したとこ
ろ、視点位置を非接触で正確に検出することが可能とな
り、観察者の負担の少ない立体表示装置を提供すること
ができた。
As a result of detecting the viewpoint position by the viewpoint position detecting device of the present invention, the horizontal minimum coordinate and the horizontal maximum coordinate of the pupil extraction image are detected 60 times per second as in the first embodiment, and the stable point is obtained from these middle points. The viewpoint position could be detected 60 times per second. Further, the overall configuration of the viewpoint-following stereoscopic display device using the viewpoint position detection device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. The viewpoint position detecting device of the present embodiment is indicated by reference numeral 701 in FIG. When the viewpoint position detecting device according to the present embodiment described above is applied to a viewpoint-following type stereoscopic display device, it is possible to accurately detect the viewpoint position in a non-contact manner, and to provide a stereoscopic display device with less burden on an observer. Was completed.

【0025】ここで、前記第1、第2の実施形態におい
て、照明装置の位置は正確に同軸でなくても、観察者の
瞳孔が明るく撮像できれば光軸近傍の配置でもよい。ま
た、メガネなど鏡面物体の反射光によるノイズを除去す
る目的で、照明装置や撮像装置の光軸上に偏光板や1/
4波長板などを挿入してもよい。さらに、撮像装置はN
TSC規格以外にPAL規格、SECAM規格などの各
種規格のものを使用してもよく、またこれらより水平及
び垂直周波数の高いものを用いてもよい。また、画像メ
モリは各種解像度ものを用いてもよい。さらに、画像微
分演算部、画像絶対値演算部、画像除算演算部、画像2
値化演算部における2値化処理は電子計算機に以外に、
専用のデジタル論理回路やオペアンプによるアナログ演
算回路を用いてもよい。また、視点位置検出部における
視点位置検出は電子計算機に以外に、専用のデジタル論
理回路を用いてもよい。
In the first and second embodiments, the position of the illuminating device may not be exactly coaxial, but may be arranged near the optical axis as long as the pupil of the observer can be imaged brightly. Also, in order to remove noise due to reflected light from specular objects such as glasses, a polarizing plate or 1 /
A four-wave plate or the like may be inserted. Further, the imaging device is N
In addition to the TSC standard, various standards such as the PAL standard and the SECAM standard may be used, and those having higher horizontal and vertical frequencies may be used. The image memory may have various resolutions. Further, an image differentiation operation unit, an image absolute value operation unit, an image division operation unit, an image 2
The binarization processing in the binarization operation unit is performed by a computer,
A dedicated digital logic circuit or an analog operation circuit using an operational amplifier may be used. The viewpoint position detection in the viewpoint position detection unit may use a dedicated digital logic circuit in addition to the computer.

【0026】一方、演算対象画素の間隔を瞳孔径dxと
する画像微分演算として、前記したI(x+dx/2 , y)−
I(x-dx/2 , y)以外に、I(x , y)−I(x-dx , y)
やI(x , y)−I(x+dx , y)などを用いてもよく、ま
たこれらを重畳したI(x ,y)−I(x-dx , y)+I(x
, y)−I(x+dx , y)を用いてもよい。また、画像微
分演算はI(x, y+dx/2)−I(x, y-dx/2)のような垂直
方向に関するものを併せて行ってもよい。また、垂直方
向に関する画像微分演算は水平方向の場合と同様に、I
(x,y+dx/2 )−I(x , y-dx/2)以外に、I(x , y)−
I(x , y-dx)やI(x , y)−I(x , y+dx)などを用いて
もよく、またこれらを重畳したI(x ,y)−I(x , y-d
x)+I(x , y)−I(x , y+dx)を用いてもよい。さら
に、画像微分演算を水平方向にのみについて行った場合
は、画像メモリをラインメモリとして、各走査線毎に瞳
孔画像を抽出してもよい。また、視点位置検出部におけ
る視点検出は画像重心演算を用いてもよい。
On the other hand, the above-mentioned I (x + dx / 2, y)-
In addition to I (x-dx / 2, y), I (x, y) -I (x-dx, y)
Or I (x, y) -I (x + dx, y) or the like, or I (x, y) -I (x-dx, y) + I (x
, y) -I (x + dx, y). In addition, the image differentiation operation may be performed together with a vertical operation such as I (x, y + dx / 2) -I (x, y-dx / 2). The image differentiation operation in the vertical direction is performed in the same manner as in the horizontal direction.
In addition to (x, y + dx / 2) -I (x, y-dx / 2), I (x, y)-
I (x, y-dx) or I (x, y) -I (x, y + dx) may be used, or I (x, y) -I (x, yd) obtained by superimposing them.
x) + I (x, y) -I (x, y + dx) may be used. Further, when the image differentiation operation is performed only in the horizontal direction, the pupil image may be extracted for each scanning line using the image memory as a line memory. Further, the viewpoint detection in the viewpoint position detection unit may use the image gravity center calculation.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、撮像手段
で得られた被験者の画像に対し、画像微分演算を行うこ
とで、被験者の瞳孔像を画像の他の部分より強調させ、
信号対雑音比の高い瞳孔画像信号を得ることにより、撮
像装置と光軸を同軸とする単一の照明装置のみを用いた
簡単な装置構成で観察者の瞳孔を安定に抽出し、非接触
で正確な視点位置検出を行うことができる。この場合、
演算対象画素の間隔を瞳孔径にした空間的な画像微分演
算手段を用いることで、より高精度でかつ正確に位置検
出が実現できる。
As described above, according to the present invention, the image of the subject obtained by the imaging means is subjected to an image differentiation operation, whereby the pupil image of the subject is emphasized from other parts of the image.
By obtaining a pupil image signal with a high signal-to-noise ratio, the pupil of the observer can be stably extracted with a simple device configuration using only a single illumination device whose optical axis is coaxial with the imaging device. Accurate viewpoint position detection can be performed. in this case,
By using a spatial image differential calculating means in which the distance between the calculation target pixels is set to the pupil diameter, position detection can be realized with higher precision and accuracy.

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

【図1】本発明の第1の実施形態の構成を示す概念構成
図である。
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の撮像装置で撮像される画像を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing an image picked up by the image pickup device of the present invention.

【図3】本発明の視点位置検出装置における画像処理装
置の原理を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of an image processing device in the viewpoint position detecting device of the present invention.

【図4】本発明の視点位置検出装置における視点位置算
出部の働きを説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of a viewpoint position calculation unit in the viewpoint position detection device of the present invention.

【図5】観察者の顔面を撮影した画像の輝度分布を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a luminance distribution of an image obtained by photographing the face of an observer.

【図6】本発明の視点位置検出装置を用いて観察者の視
点位置を検出した結果を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a result of detecting a viewpoint position of an observer using the viewpoint position detection device of the present invention.

【図7】本発明の視点位置検出装置を用いた視点追従型
立体表示装置の全体構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a viewpoint-following stereoscopic display device using the viewpoint position detection device of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施形態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の視点位置検出装置における画像処理装
置の原理を説明するための図のその1である。
FIG. 9 is a first diagram illustrating the principle of an image processing device in a viewpoint position detecting device according to the present invention;

【図10】本発明の視点位置検出装置における画像処理
装置の原理を説明するための図のその2である。
FIG. 10 is a second diagram illustrating the principle of the image processing device in the viewpoint position detecting device according to the present invention;

【図11】観察者の顔面を撮影した画像の輝度分布を示
す図のその1である。
FIG. 11 is a first diagram illustrating a luminance distribution of an image obtained by photographing the face of the observer.

【図12】観察者の顔面を撮影した画像の輝度分布を示
す図のその2である。
FIG. 12 is a second diagram illustrating a luminance distribution of an image of the face of the observer.

【図13】従来の視点位置検出装置の一例の一部を示す
概念図である。
FIG. 13 is a conceptual diagram showing a part of an example of a conventional viewpoint position detecting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101赤外照明装置 102撮像装置 103ハーフミラー 104 画像メモリ 105 画像微分演算部 106 画像絶対値演算部 107 画像2値化演算部 108 視点位置算出部 120 画像処理装置 701 視点検出装置 702 光学系制御部 703 視点追従光学系機構部 704 液晶プロジェクタ 705 レンチキュラスクリーン 706 観察者 801 規格化因子演算部 802 画像除算演算部 Reference Signs List 101 infrared illumination device 102 imaging device 103 half mirror 104 image memory 105 image differentiation operation unit 106 image absolute value operation unit 107 image binarization operation unit 108 viewpoint position calculation unit 120 image processing device 701 viewpoint detection device 702 optical system control unit 703 Viewpoint tracking optical system mechanism 704 Liquid crystal projector 705 Lenticular screen 706 Observer 801 Normalization factor calculator 802 Image division calculator

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検出者の顔面を照明するとともに撮像
し、撮像により得られた前記被検出者の顔面画像値を微
分演算し、かつこの演算結果の絶対値を求めるととも
に、この絶対値を閾値と比較し、前記閾値よりも大きな
値の箇所を前記被検出者の視点位置として検出すること
を特徴とする視点位置検出方法。
1. An image of a face of a person to be detected is illuminated and imaged, a face image value of the person to be detected obtained by the imaging is differentiated, and an absolute value of the calculation result is obtained. A viewpoint position detection method, wherein a position having a value greater than the threshold value is detected as a viewpoint position of the subject, as compared with a threshold value.
【請求項2】 被検出者の顔面を照明するとともに撮像
し、撮像により得られた前記被検出者の顔面画像を微分
演算し、かつこの演算結果の絶対値を求めるとともに、
前記演算対象値の輝度の総和を演算し、前記演算結果同
志を、それぞれの対応値ごとに除算し、この除算結果を
閾値と比較し、前記閾値よりも大きな値の箇所を前記被
検出者の視点位置として検出することを特徴とする視点
位置検出方法。
2. A method for illuminating and imaging a face of a person to be detected, performing a differential operation on the face image of the person to be detected obtained by the imaging, and obtaining an absolute value of the operation result.
Calculate the sum of the luminance of the calculation target values, divide the calculation results by each corresponding value, compare the division result with a threshold, and find a location of a value larger than the threshold of the subject. A viewpoint position detection method characterized by detecting as a viewpoint position.
【請求項3】 前記画像を微分する際に、演算対象値の
間隔を瞳孔径に一致させる請求項1または2に記載の視
点位置検出方法。
3. The viewpoint position detecting method according to claim 1, wherein, when differentiating the image, an interval between calculation target values is made to match a pupil diameter.
【請求項4】 被検出者の顔面を撮像する撮像手段と、
光軸が前記撮像手段と実質的に同軸にある照明手段と、
前記撮像手段によって得られた前記被検出者の顔面画像
を蓄積する記憶手段と、前記記憶手段に蓄積された画像
に空間的な微分演算を施す画像微分演算手段と、前記画
像微分演算手段の演算結果の絶対値を求める画像絶対値
演算手段と、前記絶対値演算手段の演算結果を2値化す
る画像2値化演算手段と、前記画像2値化演算手段の演
算結果から前記被検出者の視点位置を検出する手段を備
えたことを特徴とする視点位置検出装置。
4. An image pickup means for picking up an image of a face of a person to be detected,
Illumination means having an optical axis substantially coaxial with the imaging means;
Storage means for accumulating the face image of the subject obtained by the imaging means; image differential operation means for performing a spatial differential operation on the image stored in the storage means; and operation of the image differential operation means Image absolute value calculation means for obtaining an absolute value of the result; image binarization calculation means for binarizing the calculation result of the absolute value calculation means; A viewpoint position detecting device, comprising: means for detecting a viewpoint position.
【請求項5】 被検出者の顔面を撮像する撮像手段と、
光軸が前記撮像手段と実質的に同軸にある照明手段と、
前記撮像手段によって得られた前記被検出者の顔面画像
を蓄積する記憶手段と、前記記憶手段に蓄積された画像
に空間的な微分演算を施す画像微分演算手段と、前記画
像微分演算手段の演算結果の絶対値を求める画像絶対値
演算手段と、前記画像微分演算手段における演算対象画
素の輝度の総和を演算する規格化因子演算手段と、前記
画像絶対値演算手段および前記規格化因子演算手段で得
られた演算結果同志を、それぞれの対応画素ごとに除算
する画像除算手段と、前記画像除算手段の演算結果を2
値化する画像2値化演算手段と、前記2値化演算手段の
演算結果から前記被検出者の視点位置を検出する手段を
備えたことを特徴とする視点位置検出装置。
5. An image pickup means for picking up an image of a face of a person to be detected,
Illumination means having an optical axis substantially coaxial with the imaging means;
Storage means for accumulating the face image of the subject obtained by the imaging means; image differential operation means for performing a spatial differential operation on the image stored in the storage means; and operation of the image differential operation means Image absolute value calculating means for calculating the absolute value of the result, normalizing factor calculating means for calculating the sum of the luminances of the calculation target pixels in the image differential calculating means, and the image absolute value calculating means and the normalizing factor calculating means. Image division means for dividing the obtained operation results for each corresponding pixel, and calculating the operation result of the image division means by 2
A viewpoint position detecting apparatus, comprising: an image binarization operation unit for converting into a value; and a unit for detecting a viewpoint position of the subject from the operation result of the binarization operation unit.
【請求項6】 前記画像微分演算手段は、演算対象画素
の間隔を瞳孔径にしたことを特徴とする請求項4または
5に記載の視点位置検出装置。
6. The viewpoint position detecting device according to claim 4, wherein said image differentiation calculating means sets a distance between calculation target pixels to a pupil diameter.
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