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Patent Searching and Data


Title:
IMAGE PROCESSING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/142978
Kind Code:
A1
Abstract:
A searching region (frame 1) is set as a face detecting subject region in a processing subject image (PI) by a searching region setting unit (81) and a characteristic of an image signal of the searching region is extracted by a brightness maximum value and minimum value calculating circuit (51A). A gray scale conversion is carried out in accordance with the extracted characteristic for the image signal of the searching region by a gray scale converting circuit (54A) and a face region is detected in accordance with the image signal subjected to the gray scale conversion by a face detecting circuit (56A).

Inventors:
KUROKAWA EMI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/058382
Publication Date:
November 27, 2008
Filing Date:
May 01, 2008
Export Citation:
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Assignee:
OLYMPUS CORP (JP)
KUROKAWA EMI (JP)
International Classes:
H04N5/232; G06T1/00; G06T5/00; H04N1/407; H04N5/243; H04N101/00
Foreign References:
JP2006301847A2006-11-02
JP2001043388A2001-02-16
Attorney, Agent or Firm:
SUZUYE, Takehiko et al. (1-12-9 Toranomo, Minato-kuTokyo 01, JP)
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Claims:
 処理対象画像(PI)の画像信号に対して顔検出を行う画像処理装置であって、
 上記処理対象画像に顔検出処理の対象領域(frame1;frame2)を設定する対象領域設定手段(81;8)と、
 上記対象領域設定手段によって設定された対象領域の画像信号の特徴を抽出する特徴抽出手段(51A;51B)と、
 上記対象領域設定手段によって設定された対象領域の画像信号に対して、上記特徴抽出手段によって抽出された特徴に応じた階調変換を行う階調変換手段(52A,53A,54A,55A;52B,53B,54B,55B)と、
 上記階調変換手段によって階調変換を行った画像信号に基づいて顔領域を検出する顔検出手段(56A;9)と、
 を具備することを特徴とする画像処理装置。
 上記顔検出手段は、上記階調変換手段によって上記階調変換を行った対象領域毎に顔領域を検出することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
 上記対象領域設定手段は、上記対象領域(frame1)を上記移動設定する対象領域移動手段(81)を有することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
 上記対象領域設定手段は、上記処理対象画像を複数に分割したそれぞれの領域を上記対象領域(frame2)として設定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
 上記処理対象画像の複数の分割は、サイズの異なる対象領域を得る分割であり、
 上記対象領域設定手段は、各サイズ毎の分割したそれぞれの領域を上記対象領域として設定することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
 上記特徴抽出手段は、上記対象領域設定手段によって設定された対象領域の画素の輝度値から最大値及び最小値を算出する算出手段(51A;51B)を有し、
 上記階調変換手段は、
  上記算出手段によって算出された上記対象領域の画素の輝度値の最大値及び最小値の関係に応じて、予め設定された階調変換曲線の中から、階調変換に使用する階調変換曲線を選定する階調変換曲線選定手段(52A,53A;52B,53B)と、
  上記階調変換曲線選定手段によって選定された階調変換曲線を用いて階調変換処理を行う変換手段(54A,55A;54B,55B)と、
を有することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の画像処理装置。
 上記階調変換曲線選定手段は、上記対象領域内の輝度値の最大値と最小値の差及び最大値あるいは最小値の値に応じて、予め設定された階調変換曲線を選定することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
 上記階調変換手段は、上記顔検出手段によって顔が検出されない場合、上記対象領域の画像信号に対して別の階調変換を行い、再度上記顔検出手段に顔検出を行わせることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の画像処理装置。
 上記階調変換手段は、上記顔検出手段によって顔が検出された時点で、当該対象領域の画像信号に対する階調変換処理を終了とすることを特徴する請求項2または3に記載の画像処理装置。
 上記顔検出手段は、上記階調変換を行った画像信号に対してさらに分散を正規化する正規化手段(56A1;9a)を有し、上記正規化した画像信号を用いて上記顔領域を検出することを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の画像処理装置。
Description:
画像処理装置

 本発明は、処理対象画像の画像信号に対 て顔検出を行う画像処理装置に関する。

 特開2006-217277号公報には、デジタルカメ で撮影したデジタル画像に対して人物の顔 出を行い、検出された領域を優先して露出 正や階調補正を行う技術が開示されている

 特開2006-309714号公報には、顔検出の対象 なる判別対象画像に対して、各局所領域に いて輝度階調変換を行う正規化処理を施す とで、コントラストのばらつきを抑制した 、顔検出を行う技術が開示されている。

 米国特許出願公開第2006/0077264号明細書に 、次のような技術が開示されている。即ち 顔検出の対象となる領域の画像信号に異な デジタルゲインをかけて輝度レベルの異な 画像信号を複数枚作成し、それら輝度レベ の異なる画像信号に対して顔検出を行う。 のようにすることで、逆光などの撮影シー の影響による顔検出の精度の低下が軽減さ る。

 照度不足や逆光などが原因で顔領域が暗 場合や、直射日光などが原因で顔領域が白 びしている場合、また、上記のような明る が原因ではなく顔領域のコントラストが弱 場合、などには、顔検出が正しく行われな ことがある。

 本発明は、上記の点に鑑みてなされたも で、顔領域が暗い場合、白飛びしている場 、コントラストが弱い場合でも、顔検出が しく行える画像処理装置を提供することを 的とする。

 本発明の一態様によれば、処理対象画像の 像信号に対して顔検出を行う画像処理装置 あって、
 上記処理対象画像に顔検出処理の対象領域 設定する対象領域設定手段と、
 上記対象領域設定手段によって設定された 象領域の画像信号の特徴を抽出する特徴抽 手段と、
 上記対象領域設定手段によって設定された 象領域の画像信号に対して、上記特徴抽出 段によって抽出された特徴に応じた階調変 を行う階調変換手段と、
 上記階調変換手段によって階調変換を行っ 画像信号に基づいて顔領域を検出する顔検 手段と、
 を具備する画像処理装置が提供される。

図1は、本発明の第1実施例に係る画像 理装置が適用された撮像装置の処理系の構 を示す図である。 図2は、図1中の探索領域の顔検出回路 詳細構成を示す図である。 図3は、処理対象画像上の探索領域の移 動を説明するための図である。 図4は、全体処理の流れを説明するため のフローチャートを示す図である。 図5は、図4中の階調変換及び顔検出処 の流れを説明するためのフローチャートを す図である。 図6Aは、階調変換曲線群Aの階調変換曲 線を示す図である。 図6Bは、階調変換曲線群Bの階調変換曲 線を示す図である。 図6Cは、階調変換曲線群Cの階調変換曲 線を示す図である。 図6Dは、階調変換曲線群Dの階調変換曲 線を示す図である。 図6Eは、階調変換曲線群Eの階調変換曲 線を示す図である。 図7は、図5中の階調変換曲線群の選定 理の詳細を説明するためのフローチャート 示す図である。 図8は、画素の最大値及び最大値と階調 変換曲線群の選定領域との関係を示す図であ る。 図9は、本発明の第2実施例に係る画像 理装置が適用された撮像装置の処理系の構 を示す図である。 図10は、処理対象画像に対する処理対 領域の例を説明するための図である。 図11は、処理対象画像に対する処理対 領域の別の例を説明するための図である。 図12は、図9中の階調変換出回路の詳細 構成を示す図である。

 以下、本発明を実施するための最良の形 を図面を参照して説明する。

 [第1実施例]
 図1に示すように、本発明の第1実施例に係 画像処理装置が適用された撮像装置は、撮 部1、A/D変換器2、信号処理回路3、メモリ4、 索領域の顔検出回路5A、画像合成回路6、出 部7、及びCPU8を含む。

 上記撮像部1は、レンズ系11、絞り12、及 CCD13を含む。この撮像部1のCCD13で撮影された 画像は、上記A/D変換器2でデジタル信号に変 される。このA/D変換器2からのデジタル信号 変換された画像信号は、上記信号処理回路3 へ入力されてノイズ低減処理が施された後、 上記メモリ4へ処理対象画像の画像信号とし 記憶される。このメモリ4に記憶された画像 号は、上記探索領域の顔検出回路5Aへ入力 れる。この探索領域の顔検出回路5Aは、上記 メモリ4から入力された画像信号から特徴を 出し、その抽出した特徴に応じて、上記メ リ4から入力された画像信号に対して階調変 を行う。そして、その階調変換した画像信 から顔検出を行う。この顔検出結果は上記 像合成回路6に入力される。この画像合成回 路6には、上記メモリ4から画像信号も入力さ る。この画像合成回路6は、上記メモリ4か 入力された画像信号に、上記探索領域の顔 出回路5Aから入力された顔検出結果を合成す る。例えば、上記メモリ4から入力された画 信号に対し、顔と検出された位置に枠の画 を合成する。この顔検出結果が合成された 像信号は、上記出力部7へ入力される。この 記出力部7は、メモリーカードや表示素子な どを含む。上記CPU8は、上記A/D変換器2、上記 号処理回路3、上記探索領域の顔検出回路5A 上記画像合成回路6及び上記出力部7を制御 る。

 なお、上記CPU8は、上記顔検出結果を用い て、顔と検出された位置にピントが合うよう に、撮像部1のレンズ系11のフォーカス調整を 行えることは言うまでもない。

 上記探索領域の顔検出回路5Aは、図2に示 ように、輝度値の最大値及び最小値算出回 51A、輝度値の最大値と最小値の差の算出回 52A、階調変換曲線選定回路53A、階調変換回 54A、LUT部55A、及び顔検出回路56Aを含む。

 上記輝度値の最大値及び最小値算出回路5 1Aは、上記メモリ4から処理対象画像における 探索領域の画像信号を読み出し、該探索領域 の輝度値の最大値及び最小値を算出する。こ こで、探索領域は、上記CPU8の一機能として 探索領域設定部81によって設定される。図3 示すように、探索領域frame1は、処理対象画 PIに対して所定のサイズを有している。探索 領域設定部81は、この探索領域frame1を、処理 象画像PIの左上から右下に向かって順に移 するよう設定する。その移動量は、1画素単 でも良いし、所定画素分だけ重なりを持っ 移動しても良い。

 この輝度値の最大値及び最小値算出回路5 1Aで算出された輝度値の最大値及び最小値は 上記輝度値の最大値と最小値の差の算出回 52Aへ入力されると共に、上記階調変換曲線 定回路53Aへも入力される。上記輝度値の最 値と最小値の差の算出回路52Aは、入力され 輝度値の最大値と最小値との差を算出し、 の算出した差の値を上記階調変換曲線選定 路53Aに入力する。上記階調変換曲線選定回 53Aは、予め設定された階調変換曲線の中か 、階調変換に使用する階調変換曲線を選定 る。その選定は、上記輝度値の最大値及び 小値算出回路51Aから入力された輝度値の最 値及び最小値と、上記輝度値の最大値と最 値の差の算出回路52Aから入力された輝度値 最大値と最小値との差の値とに基づいて行 れる。その選定結果は、上記階調変換回路5 4Aに入力される。

 上記階調変換回路54Aは、以下のようにし 、上記メモリ4から読み出した処理対象画像 PIにおける上記探索領域frame1の画像信号の各 素の階調値を、上記階調変換曲線の選定結 に応じた階調値に変換する。即ち、予め複 の階調変換曲線がLUTの形態で上記LUT部55Aに 憶されている。上記階調変換回路54Aは、上 メモリ4から読み出した処理対象画像PIにお る上記探索領域frame1の画像信号の各画素の 調値を、上記選定された階調変換曲線に相 するLUT部55AのLUTに与える。LUT部55Aの当該LUT らは、その階調値に対応する変換された階 値が出力されるので、上記階調変換回路54A 、それを取得する。こうして階調変換され 探索領域frame1の画像信号は、上記顔検出回 56Aに入力される。上記顔検出回路56Aでは、 の入力された階調変換後の画像信号に対し さらに輝度値の分散を正規化し、その正規 後の画像信号から顔検出を行う。

 次に、図4を参照して全体処理の流れを説明 する。 
 この処理は、例えば、図示しない2段式のシ ャッタボタンの1段目の押下に応じて開始す ものである。

 即ち、まず、信号処理回路3において、撮 像部1で撮影した処理対象画像PIの画像信号に 対して、前処理としてノイズ低減処理を行う (ステップS1)。その後、探索領域設定部81によ り、上記ノイズ低減処理した画像信号に探索 領域frame1を設定する(ステップS2)。

 次に、探索領域の顔検出回路5Aにより、 索領域frame1の各画素の輝度値I(x,y)を抽出す (ステップS3)。そして、上記輝度値I(x,y)に応 て階調変換処理を行った後、顔検出処理を う(ステップS4)。その後、階調変換処理及び 顔検出処理が、処理対象画像PIの全画面に対 て行われたか否かを判定する(ステップS5)。 ここで、まだ全画面を終了していない場合に は、上記ステップS2に戻り、探索領域frame1を 動設定して、上記の処理を繰り返す。

 而して、処理対象画像PIの全画面に対し 階調変換処理及び顔検出処理を終了したな ば(ステップS5)、画像合成回路6によって、顔 検出結果を処理対象画像PIに合成する(ステッ プS6)。なお、この顔検出結果が合成された処 理対象画像PIは、メモリーカードや表示素子 どの出力部7へ出力される。

 次に、上記ステップS4で実施される階調 換及び顔検出処理の流れを、図5を参照して 明する。

 まず、上記ステップS3で抽出された上記探 領域frame1の各画素の輝度値I(x,y)から、輝度 の最大値及び最小値算出回路51Aにより探索 域frame1の輝度値の最大値I max 及び最小値I min を算出する(ステップS41)。次に、輝度値の最 値と最小値の差の算出回路52Aにより、上記 索領域frame1の輝度値の最大値I max と最小値I min の差dを算出する(ステップS42)。そして、それ ら算出した、最小値I min の値、及び最大値I max と最小値I min の差d、に応じて、階調変換曲線群を図6A~図6E に示す階調変換曲線群A~Eの中より選定する( テップS43)。

 その後、階調変換回路54Aによって、上記 定された階調変換曲線群の一つの階調変換 線を用いて上記探索領域frame1の階調変換を う(ステップS44)。そして、顔検出回路56Aに り、上記探索領域frame1の顔検出処理を行い( テップS45)、顔があるか否かを判定する(ス ップS46)。

 ここで、顔がないと判定した場合には、 記ステップS44に戻り、上記選定した階調変 曲線群の別の階調変換曲線を用いて探索領 frame1の階調変換を行う。

 而して、上記ステップS46で顔があると判 した場合には、該階調変換処理及び顔検出 理を終了して、上位のルーチンに戻る。

 次に、図7を参照して、上記階調変換曲線選 定回路53Aによる上記ステップS43の階調変換曲 線群の選定処理の詳細を説明する。ここでは 、Th a 及びTh b を輝度値の閾値とし、輝度値を0~255の256階調 して説明する。

 即ち、まず、上記探索領域frame1の輝度値の 大値I max と最小値I min の差dが閾値Th a より小さい(d<Th a )か否かを判別する(ステップS431)。ここで、d& lt;Th a であると判別した場合には、更に、探索領域 frame1の輝度値の最小値I min が閾値Th a 以下である(I min ≦Th a )か否かを判別する(ステップS432)。そして、I min ≦Th a であると判別した場合、つまり、d<Th a 且つI min ≦Th a であれば、図8に示す領域Aに当てはまるとし 、図6Aに示すような階調変換曲線群Aを選定 て(ステップS433)、上位のルーチンに戻る。

 これに対して、上記ステップS432でI min ≦Th a ではないと判別した場合には、更に、探索領 域frame1の輝度値の最小値I min が閾値Th a より大きく且つ閾値Tb以下である(Th a <I min ≦Th b )か否かを判別する(ステップS434)。ここで、Th a <I min ≦Th b であると判別した場合、つまり、d<Th a 且つTh a <I min ≦Th b であれば、図8の領域Bに当てはまるとして、 6Bに示すような階調変換曲線群Bを選定して( ステップS435)、上位のルーチンに戻る。また Th a <I min ≦Th b ではないと判別した場合、つまり、d<Th a 且つTh b <I min ≦255であれば、図8の領域Cに当てはまるとし 、図6Cに示すような階調変換曲線群Cを選定 て(ステップS436)、上位のルーチンに戻る。

 一方、上記ステップS431においてd<Th a でないと判別した場合には、上記探索領域fra me1の輝度値の最大値I max と最小値I min の差dが閾値Ta以上であり且つ閾値Tbより小さ (Th a ≦d<Th b )か否かを判別する(ステップS437)。そして、Th a ≦d<Th b であると判別した場合には、更に、探索領域 frame1の輝度値の最小値I min が閾値Th a 以下である(I min ≦Th a )か否かを判別する(ステップS438)。そして、I min ≦Th a であると判別した場合、つまり、Th a ≦d<Th b 且つI min ≦Th a であれば、図8の領域Dに当てはまるとして、 6Dに示すような階調変換曲線群Dを選定して( ステップS439)、上位のルーチンに戻る。

 これに対して、上記ステップS438でI min ≦Th a ではないと判別した場合には、更に、探索領 域frame1の輝度値の最小値I min が閾値Th a より大きく且つ閾値Tb以下である(Th a <I min ≦Th b )か否かを判別する(ステップS4310)。ここで、T h a <I min ≦Th b であると判別した場合、つまり、Th a ≦d<Th b 且つTh a <I min ≦Th b であれば、図8の領域Eに当てはまるとして、 6Eに示すような階調変換曲線群Eを選定して( ステップS4311)、上位のルーチンに戻る。

 なお、Th a <I min ≦Th b ではないと判別した場合、つまり、上記階調 変換曲線選定のどの条件にも当てはまらない 場合には、何れの階調変換曲線群も選定せず に上位のルーチンに戻る。

 而して、上記ステップS44において、選定 れた階調変換曲線群の階調変換曲線を用い 階調変換処理が行われる。ただし、上記ス ップS43にて何れの階調変換曲線群も選定さ なかった場合には、このステップS44の階調 換処理を行わずに、ステップS45の顔検出処 を行うこととなる。

 次に、上記選定した階調変換曲線群の階 変換曲線を用いた階調変換処理の流れを図6 A~図6Eを参照して説明する。なお、各変換曲 の横軸が入力輝度値、縦軸が変換出力輝度 を表す。

 階調変換曲線群A~Eの何れを選定した場合 、ステップST1,ステップST2,…と順に1ステッ ずつ階調変換曲線を用いて階調変換を行い 1ステップ階調変換が終了すると顔検出処理 を行う。

 階調変換曲線群A及び階調変換曲線群Cは ステップST1~ステップST6まで階調変換曲線が 定されており、階調変換曲線群B、階調変換 曲線群D及び階調変換曲線群EはステップST1と テップST2の階調変換曲線が設定されている

 また、階調変換曲線群A及び階調変換曲線 群Cにおいて、ステップST3では、階調変換曲 Tone3を用いて階調変換した後さらに続いて階 調変換曲線Tone4を用いて階調変換を行い、そ 後、顔検出処理へと進む。ステップST4~ステ ップST6においても上記ステップST3と同様に、 2種類の階調変換曲線を続けて用いて階調変 を行う。即ち、ステップST4では、階調変換 線Tone5,階調変換曲線Tone6の順に用いる。ステ ップST5では、階調変換曲線Tone7,階調変換曲線 Tone8の順に用いる。ステップST6では、階調変 曲線Tone9,階調変換曲線Tone10の順に用いる。

 ここで、図6A~図6Eを図8と併せて参照し、 調変換曲線群A~Eの特徴を説明する。

 図8に示す領域Aは、輝度値の最大値I max 及び最小値I min が暗い領域にあり、且つ、輝度値の最大値I max と最小値I min の差dが比較的小さい。従って、探索領域frame 1が全体的に暗く、コントラストが弱いと考 られる。そのため、階調変換曲線群A(図6A)は 、まず、探索領域frame1の明るさを全体的に上 げるような階調変換を行うものとなっている (図6AのステップST1とステップST2)。そして、 れでも顔検出されない場合は、探索領域frame 1の明るさを全体的に上げ且つコントラスト 強めるような階調変換を行うようになって る(図6AのステップST3~ST6)。

 図8に示す領域Bは、輝度値の最大値I max 及び最小値I min が中間の領域にあり、且つ、輝度値の最大値 I max と最小値I min の差dが比較的小さい。従って、探索領域frame 1は全体的に明るさは顔検出に適しているが コントラストが弱いと考えられる。そのた 、階調変換曲線群B(図6B)は、探索領域frame1の コントラストを強めるような階調変換を行う ものとなっている(図6BのステップST1とステッ プST2)。

 図8に示す領域Cは、輝度値の最大値I max 及び最小値I min が明るい領域にあり、且つ、輝度値の最大値 I max と最小値I min の差が比較的小さい。従って、探索領域frame1 が全体的に明るく、コントラストが弱いと考 えられる。そのため、階調変換曲線群C(図6C) 、探索領域frame1の明るさを全体的に下げる うな階調変換を行うものとなっている(図6C ステップST1とステップST2)。そして、それで も顔検出しない場合は、探索領域frame1の明る さを全体的に下げ且つコントラストを強める ような階調変換を行うようになっている(図6A のステップST3~ST6)。

 図8に示す領域Dは、輝度値の最大値I max が中間の領域にあり、且つ、最小値I min が暗い領域にある。従って、探索領域frame1が 全体的に比較的暗い領域にあると考えられる 。そのため、階調変換曲線群D(図6D)は、探索 域frame1の明るさを全体的に上げるような階 変換を行うものとなっている(図6Dのステッ ST1とステップST2)。上記階調変換曲線群Aで 、ステップST1でカーブが大きい階調変換曲 を用いて、先に探索領域frame1の明るさを大 く上げるようにしている。上記領域Aと比較 ると、この領域Dは輝度値の最大値I max が明るい領域にある。そのため、この階調変 換曲線群Dでは、ステップST1で比較的カーブ 小さい階調変換曲線を用いて、徐々に探索 域frame1の明るさを上げるような階調変換を うようにしている。

 図8に示す領域Eは、輝度値の最大値I max が明るい領域にあり、且つ、最小値I min が中間の領域にある。従って、探索領域frame1 が全体的に比較的明るい領域にあると考えら れる。そのため、階調変換曲線群E(図6E)は、 索領域frame1の明るさを全体的に下げるよう 階調変換を行うものとなっている(図6Eのス ップST1とステップST2)。上記階調変換曲線群 Cでは、ステップST1でカーブの大きい階調変 曲線を用いて、先に探索領域frame1の明るさ 大きく下げるようにしている。上記領域Cと 較すると、この領域Eは輝度値の最小値I min が暗い領域にある。そのため、この階調変換 曲線群Eでは、ステップST1で比較的カーブの さい階調変換曲線を用いて、徐々に探索領 frame1の明るさを下げるような階調変換を行 ようにしている。

 上記ステップS45の顔検出処理では、階調 換回路54Aで階調変換を行った信号に対して 顔検出回路56Aで顔検出を行う。本実施例で 、顔検出回路56Aは、図2に示すように、分散 の正規化部56A1と顔検出部56A2を備える。分散 正規化部56A1では、階調変換を行った後の信 号に対して、輝度値の分散の正規化処理を行 う。顔検出部56A2では、輝度値の分散の正規 処理を行った信号に対して顔検出を行う。 散の正規化処理は、例えば、輝度値の頻度 布(ヒストグラム)を平滑化し、コントラスト を正規化するということを行う。これにより 照明条件の変化による明るさの変化の影響を 最小限にすることが可能である。顔検出は、 例えば、Viola-Jonesの顔検出方法を用いて顔検 を行う。このViola-Jonesの顔検出方法の詳細 、P. Viola and M. Jones, "Rapid object detection u sing a boosted cascade of simple features," Proc. of  CVPR, 2001に開示されている。このViola-Jonesの 顔検出方法は、Adaboostの学習によって選択さ た顔検出に最適な矩形フィルタを顔検出対 画像に照合させ、顔を検出する方法である 上記矩形フィルタをカスケード型に配する とで処理を高速化している。

 以上のように、本第1実施例によれば、顔検 出を行う前に、探索領域frame1の特徴として輝 度値の最大値I max と最小値I min の関係をとり、探索領域frame1が暗い場合は明 るくコントラストを強めるような階調変換を 、また探索領域frame1が白飛びしている場合に は探索領域frame1を暗くコントラストを強める ような階調変換を、また上記のような条件に 当てはまらない場合は探索領域frame1のコント ラストを強めるような階調変換を行う。この ように、状況に応じた階調変換を行うように しているので、顔領域が暗い場合や白飛びし ている場合、コントラストが弱い場合でも顔 検出が可能となる。即ち、条件に応じた階調 変換を行うことにより、顔検出に最適な階調 変換を行っているので、顔検出の検出率の向 上が可能となる。

 なお、上記のような探索領域frame1の階調 換及び顔検出の処理を、探索領域frame1のサ ズを変えて数パターン行えば、更に顔検出 検出率向上が図れることは言うまでもない

 また、本第1実施例では、分割された探索 領域frame1に対して顔検出を行うので、顔検出 を高速に実行できる。この場合、探索領域fra me1を移動させていくことで、処理対象画像PI 体から顔検出が行える。更に、顔が検出さ れば次の探索領域frame1の処理に進むことが きるので、高速に処理対象画像PI全体から 検出が行える。

 また、探索領域frame1の特徴として輝度値 使用することで、容易に特徴検出が行える 共に、顔領域が暗い場合や白飛びしている 合でも顔検出が可能となる。

 [第2実施例]
 次に、本発明の第2実施例を説明する。なお 、上記第1実施例と同様の構成については、 一の参照符号を付し、その説明は省略する

 本発明の第2実施例に係る画像処理装置が 適用された撮像装置においては、図9に示す うに、メモリ4に記憶された画像信号が階調 換回路5Bへ入力されて、処理対象領域毎の 調変換が行われる。そして、顔検出回路9に いて、それら階調変換された各処理対象領 の画像信号に対する顔検出が行われる。

 上記処理対象領域とは、処理対象画像PI 全画面を16分割や32分割等の複数に分割した の、分割された領域それぞれを指す。例え 、図10は、16分割したした際の処理対象領域 frame2を示している。階調変換及び顔検出は処 理対象領域frame2毎に全対象領域に対して行う 。即ち、上記第1実施例では、対象領域を探 領域frame1として、処理対象画像PI上を移動さ せていくものとした。これに対して、本実施 例は、予め決められたサイズに区切った固定 の位置を、処理対象領域frame2として設定した ものである。勿論、分割は、図10に示すよう 処理対象画像PIの全画面を等分割するもの 限らない。図11に示すように、一般に顔が存 在する確率の高い画像中央を細かいサイズで 分割するというような、画像上の位置によっ て変えたものであっても良い。

 上記階調変換回路5Bは、図12に示すように 、輝度値の最大値及び最小値算出回路51B、輝 度値の最大値と最小値の差の算出回路52B、階 調変換曲線選定回路53B、対象領域の階調変換 回路54B、LUT部55B、及びメモリ57Bを含む。

 上記輝度値の最大値及び最小値算出回路5 1Bは、上記メモリ4から処理対象画像PIにおけ 予め設定された処理対象領域frame2の一つの 像信号を読み出し、該処理対象領域frame2の 度値の最大値及び最小値を算出する。

 この輝度値の最大値及び最小値算出回路5 1Bで算出された処理対象領域frame2の輝度値の 大値及び最小値は、上記輝度値の最大値と 小値の差の算出回路52Bへ入力されると共に 上記階調変換曲線選定回路53Bへも入力され 。上記輝度値の最大値と最小値の差の算出 路52Bは、入力された処理対象領域frame2の輝 値の最大値と最小値との差を算出し、その 出した差の値を上記階調変換曲線選定回路5 3Bに入力する。上記階調変換曲線選定回路53B 、予め設定された階調変換曲線の中から、 該処理対象領域frame2に対する階調変換曲線 選定する。その選定は、上記輝度値の最大 及び最小値算出回路51Bから入力された処理 象領域frame2の輝度値の最大値及び最小値と 上記輝度値の最大値と最小値の差の算出回 52Bから入力された処理対象領域frame2の輝度 の最大値と最小値との差の値とに基づいて われる。その選定結果は、上記階調変換回 54Bに入力される。

 本実施例においても上記第1実施例と同様 に、予め複数の階調変換曲線がLUTの形態でLUT 部55Bに記憶されている。階調変換回路54Bは、 上記メモリ4から読み出した処理対象画像PIに おける当該処理対象領域frame2の画像信号の各 画素の階調値を、上記LUT部55Bの当該処理対象 領域frame2について上記選定された階調変換曲 線に相当するLUTに与える。そして、上記LUT部 55Bの当該LUTからその階調値に対応する変換さ れた階調値を取得する。こうして階調変換さ れた処理対象領域frame2の画像信号は、上記メ モリ57Bの当該処理対象領域frame2に対応するエ リアに記憶される。

 その後、同様に、予め設定された次の一 の処理対象領域frame2に対して上記処理を行 て、当該処理対象領域frame2の階調変換を行 、その結果を上記メモリ57Bに記憶する。以 、同様にして、処理対象画像PIの予め設定 れた全処理対象領域frame2について階調変換 行い、その結果を上記メモリ57Bの当該処理 象領域frame2に対応するエリアに記憶する。

 そして、全ての処理対象領域frame2の階調 換が終了したならば、顔検出回路9では、上 記メモリ57Bに記憶された階調変換後の画像信 号に対してさらに輝度値の分散を正規化し、 その正規化後の画像信号から顔検出を行う。 即ち、上記顔検出回路9は、分散の正規化部9a と顔検出部9bを含む。これら分散の正規化部9 a及び顔検出部9bは、上記第1実施例の分散の 規化部56A1及び顔検出部56A2と同様の処理を行 う。

 それ以外の点は、上記第1実施例と同様で ある。

 以上のように、本第2実施例によれば、顔検 出を行う前に、処理対象領域frame2の特徴とし て輝度値の最大値I max と最小値I min の関係をとり、処理対象領域frame2が暗い場合 は明るくコントラストを強めるような階調変 換を、また処理対象領域frame2が白飛びしてい る場合には処理対象領域frame2を暗くコントラ ストを強めるような階調変換を、また上記の ような条件に当てはまらない場合は処理対象 領域frame2のコントラストを強めるような階調 変換を行う。このように、状況に応じた階調 変換を行うようにしているので、顔領域が暗 い場合や白飛びしている場合、コントラスト が弱い場合でも顔検出が可能となる。即ち、 条件に応じた階調変換を行うことにより、顔 検出に最適な階調変換を行っているので、顔 検出の検出率の向上が可能となる。

 また、処理対象画像PI全体に階調変換を うのではなく、それよりも小さい処理対象 域frame2を単位に階調変換が行えるので、局 的に特徴が異なっている場合でも、その特 に応じた階調変換が行え、顔検出の検出率 向上できる。

 なお、処理対象画像PIの全画面を、例え 、16分割,32分割,64分割,…のように複数の分 パターンで分割し、分割パターン毎に処理 象領域frame2を予め設定しておくようにして 良い。この場合、それぞれのパターンでの 割領域それぞれについて階調変換を行って モリ57Bに記憶し、顔検出回路9では、メモリ5 7Bに記憶された全ての分割パターンについて 検出処理を行う。そして、それぞれの分割 ターンで得られた顔検出結果を、画像合成 路6で元の処理対象画像PIと合成する。

 このように、処理対象領域frame2の階調変 及び顔検出の処理を、処理対象領域frame2の イズを変えて数パターン行えば、更に顔検 の検出率向上が図れる。

 なお、上記1つの又は複数の分割パターン における各処理対象領域frame2のサイズ、位置 については、予め決められており、輝度値の 最大値及び最小値算出回路51B及び対象領域の 階調変換回路54Bに予め設定されている。しか しながら、ユーザの選択に応じてCPU8が選択 るパターンを切り替えて、使用する処理対 領域frame2を設定するようにしても良いこと 勿論である。

 以上実施例に基づいて本発明を説明した 、本発明は上述した実施例に限定されるも ではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の 形や応用が可能なことは勿論である。