Brevet FR2880452A1 — publié le 20060707

La présente invention concerne un appareil numérique de prise de vues, dans lequel le meilleur instant de prise de vues peut être sélectionné, et concerne notamment un appareil numérique de prise de vues, qui permet de déterminer l'état du visage d'une personne pour déterminer l'instant de prise de vues. Il convient pour des photographes professionnels et amateurs ou des utilisateurs ordinaires. L'appareil numérique typique actuel de prise de vues n'a aucune fonction permettant à l'opérateur de sélectionner le meilleur instant pour une prise de vues. L'appareil numérique typique de prise de vues a une fonction permettant à l'opérateur d'examiner les images prises après la prise d'une photographie. Par exemple, l'utilisateur affiche les images prises sur le dispositif d'affichage après la prise d'une photographie. Cependant pour de nombreuses images prises, en particulier pour la plupart des images prises d'une personne, la qualité des photographies est difficile à garantir compte tenu du clignotement instantané des yeux ou d'un changement de position de la personne photographiée. L'appareil numérique classique de prise de vues ne permettait pas de distinguer l'instant de prise de vues, ne permettait pas distinguer si la personne clignote des yeux et si la personne a une expression agréable et ceci conduit à une très grande difficulté pour l'opérateur à sélectionner un instant de prise de vues et conduit à une mauvaise qualité des photographies. La présente invention est proposé pour éliminer les problèmes indiqués précédemment en fournissant un appareil numérique de prise de vues, dans lequel le meilleur instant de prise de vues peut être sélectionné. Cet appareil numérique de prise de vues possède non seulement les fonctions d'un appareil numérique typique de prise de vues, mais également permet de décider du meilleur instant de prise de vues. Ce problème technique est résolu conformément à la présente invention à l'aide d'un appareil numérique de prise de vues, dans lequel le meilleur instant de prise de vues peut être sélectionné, comportant une tête d'appareil de prise de vues et un circuit de mémoire, caractérisé en ce que l'appareil de prise de vues comporte en outre: un processeur de signaux incluant conjointement un module de détection du visage, un module de positionnement des yeux et de la bouche et un module d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte, dans lequel: le module de détection du visage lit l'image numérique à partir du circuit de mémoire et envoie le résultat au module de positionnement des yeux et de la bouche après le positionnement du visage, le module de positionnement des yeux et de la bouche délivre le résultat dans le module d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte après le positionnement des yeux et de la bouche, le module d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte délivre le résultat de l'évaluation, et un circuit de commande délivre une commande de prise de vues lorsque le résultat d'évaluation dudit module d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte désigne le meilleur instant pour la prise de vues, et ne délivre pas un ordre de commande de prise de vues si le résultat de l'évaluation ne désigne pas le meilleur instant de prise de vues. Ledit module de détection du visage inclut un gabarit multidimensionné, une image prise en attente et une unité arithmétique d'adaptation du gabarit, l'unité arithmétique d'adaptation du gabarit reçoit le gabarit multidimensionné et l'image prise en attente dans la mémoire et délivre le résultat arithmétique dans la position de l'image du visage, et ledit gabarit multidimensionné, l'image prise en attente et la position de l'image du visage sont mémorisés respectivement aux différentes adresses de la mémoire. Ledit module de positionnement des yeux et de la bouche inclut l'image prise en attente, la position de l'image du visage et l'unité de projection horizontale et de projection verticale, l'unité de projection horizontale et de projection verticale reçoit l'image prise en attente et la position de l'image du visage dans la mémoire et délivre le résultat arithmétique dans la position des yeux et de la bouche, et ladite image prise en attente, ladite position de l'image du visage et la position des yeux et de la bouche sont mémorisées respectivement en différentes adresses de la mémoire. Ledit module d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte inclut l'image prise en attente, la position des yeux et de la bouche et l'unité d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte, l'unité d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte reçoit l'image prise en attente et la position des yeux et de la bouche dans la mémoire, fournit les résultats d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte pour le visage de chaque personne et délivre l'ordre au circuit de commande, et ladite image prise en attente et la position des yeux et de la bouche sont mémorisées respectivement en différentes adresses de la mémoire. Les effets avantageux de l'invention sont les suivants: au moment de la prise d'une photographie, il est possible de distinguer commodément l'expression du visage de chaque personne, et par exemple de distinguer si les yeux sont ouverts et si la personne a une expression agréable, afin de sélectionner le meilleur instant de prise d'une photographie et d'améliorer fortement la qualité de la prise de photographies. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront de la description donnée ci-après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est un schéma-bloc d'un système représentant la structure de la présente invention; - la figure 2 est un schéma-bloc de la structure montrant le processeur de signaux de la figure 1; - la figure 3 est un schéma-bloc de la structure montrant le module de détection du visage sur la figure 2; - la figure 4 est un schéma-bloc de la structure montrant le module de positionnement des yeux et de la bouche sur la figure 1; - la figure 5 est un schéma-bloc représentant le module d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte sur la figure 2; - la figure 6 est un schéma-bloc de principe illustrant le module de positionnement des yeux et de la bouche et le module d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte; - la figure 7 est un schéma-bloc de principe concernant l'évaluation de la bouche ouverte dans le module d'évaluation d'un clignotement des yeux et de la bouche ouverte; - la figure 8 est un organigramme représentant l'adaptation d'un gabarit selon la présente invention; - la figure 9 est un organigramme représentant le module d'évaluation d'un clignotement des yeux et le module d'évaluation de la bouche ouverte selon la présente invention; et - la figure 10 est un organigramme représentant 35 le processeur de signaux utilisé dans la présente invention. Comme le montre la figure 1, la forme de réalisation préférée inclut un tête 1 de l'appareil de prise de vues, un circuit de mémoire 2, un processeur de signaux 3 et un circuit de commande 4, la tête 1 de l'appareil de prise de vues mémorise les signaux obtenus et numérisés dans le circuit de mémoire 2, le processeur de signaux 3 traite les images numériques mémorisées dans le circuit de mémoire 2, évalue si la personne représentée dans l'image numérique clignote des yeux et si la personne a une expression agréable et décide si c'est le meilleur instant de prise de vues, et dans le cas où il est décidé qu'il s'agit du meilleur instant de prise de vues le processeur de signaux 3 délivre un ordre de commande de prise de vues par l'intermédiaire du circuit de commande 4. Comme le montre la figure 2, le processeur de signaux 3 inclut un module 3-1 de détection du visage, un module 3-2 de positionnement des yeux et de la bouche et un module 3-3 d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte, et le module 3-1 de détection du visage lit l'image numérique provenant du circuit de mémoire et envoie le résultat au module 3-2 de positionnement des yeux et de la bouche, après le positionnement du visage; le module 3-2 de positionnement des yeux et de la bouche envoie le résultat au module 3-3 d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte après le positionnement des yeux et de la bouche; le module 3-3 d'évaluation d'un clignotement des yeux et de la bouche ouverte envoie le résultat d'évaluation au circuit de commande 4; à cet instant, le circuit de commande 4 envoie un ordre de commande de prise de vues lorsque le résultat reçu de l'évaluation désigne le meilleur instant de prise de vues, et ne délivre aucun ordre de commande de prise de vues si le résultat de l'évaluation ne signifie pas le meilleur instant de prise de vues. Comme cela est représenté sur la figure 3, ledit module 3-1 de détection du visage inclut le gabarit multidimensionné 3-1-1, une image prise en attente 3-1-2 dans la mémoire 2 et l'unité arithmétique 3-1-3 d'adaptation de gabarit, et l'unité arithmétique d'adaptation de gabarit reçoit le gabarit multidimensionné 3-1-1 et une image prise en attente 3- 1-2 dans la mémoire 2, et délivre le résultat arithmétique dans la position 3-1-4 de l'image du visage, et ledit gabarit multidimensionné 3- 1-1, ladite image prise en attente 3-1-2 et ladite position 3-1-4 de l'image du visage sont mémorisés respectivement aux différentes adresses de la mémoire 2. Le gabarit multidimensionné est un gabarit de visage moyen comportant 12 types de tailles différentes et est réalisé sur la base d'une grande quantité d'analyses d'images de visages et d'entraînements. Comme le montre la figure 4, ledit module 3-2 de positionnement des yeux et de la bouche inclut l'image prise en attente 3-1-2, la position 3-1-4 de l'image du visage et l'unité de projection horizontale et de projection verticale 3-2-1, et l'unité de projection horizontale et de projection verticale reçoit l'image prise en attente 3-1-2 et la position 3-1-4 de l'image du visage dans la mémoire 2 et délivre le résultat arithmétique dans la position 3-2-2 des yeux et de la bouche, et ladite image prise en attente 3-1-2, ladite position 3-1-4 de l'image du visage et la position 3-2-2 des yeux et de la bouche sont mémorisées respectivement en différentes adresses de la mémoire. Comme le montre la figure 5, ledit module 3-3 d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte inclut l'image prise en attente 3-1-2, la position 3-2-2 des yeux et de la bouche et l'unité 3-3-1 d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte, et l'unité d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte reçoit l'image prise en attente 3-1-2 et la position 3-2-2 des yeux et de la bouche dans la mémoire 2, détermine les résultats de l'évaluation du clignotement des yeux et de l'évaluation de la bouche ouverte pour le visage de chaque personne et envoie l'ordre au circuit de commande 4, et ladite image prise en attente 3-1-2 et ladite position 3-2-2 des yeux et de la bouche sont mémorisées respectivement en différentes adresses de la mémoire 2. La figure 6 représente un schéma-bloc de principe montrant le module de positionnement des yeux et de la bouche et le module d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte, et la position des yeux et de la bouche est déterminée commodément par une projection dans la direction horizontale et dans la direction verticale. L'évaluation d'un clignotement peut être réalisé sur la base du fait que, s'il existe trois pics dans la position correspondante dans la configuration en projection dans la direction verticale, il existe seulement un pic dans la projection dans la direction horizontale si les deux yeux sont fermés. L'évaluation de la bouche ouverte peut être réalisée sur la base du fait que, si les points allant du centre de la bouche jusqu'aux bords supérieur et inférieur de la bouche dans la direction verticale possèdent une couleur continue, qui n'est pas celle des lèvres. La figure 7 est un schéma-bloc de principe concernant l'évaluation de la bouche ouverte sur la base de la position du centre de la bouche, obtenue à partir de la figure 6, par détection, vers le haut, du bord supérieur yUp de la bouche dans la direction verticale et détection, vers le bas, du bord inférieur yDn de la bouche dans la direction verticale, ce qui permet d'obtenir l'ouverture de la bouche (yUp-yDn), de comparer cette valeur à la valeur de seuil obtenue par expérience à partir de statistiques et évaluer si la bouche est ouverte. La figure 8 est un organigramme représentant une adaptation du gabarit dans le module 3-1 de détection du visage: Lors d'une étape 5801, l'adaptation du gabarit lors de la détection du visage démarre. Lors d'une étape 5802, on règle K = 1. K est un indice du gabarit. Lors d'une étape 5803, on prend un certain gabarit Mk. Lors d'une étape S804, on divise le gabarit Mk en N petits blocs. Lors d'une étape 5805, on exécute le transfert à 15 petite onde vers chacun des petits blocs. Lors d'une étape S806, on prélève le max. 1/4 élément pour chaque petit bloc et on forme un vecteur A(k). Lors d'une étape S807, on évalue si tous les gabarits sont passés. La procédure passe à l'étape S808 si la réponse est OUI et passe à l'étape 5803 si la réponse est NON. Lors de l'étape 5808, on règle K = 1, K étant l'indice du gabarit. Lors d'une étape 5809, on initialise X et Y pour indexer l'image. Lors d'une étape 5810, on lit l'image photographique mise en attente. Lors d'une étape S811, on prélève le bloc S ayant les mêmes dimensions que le module. Lors d'une étape S812, on divise le bloc S en n petits blocs. Lors d'une étape S813, on exécute le transfert à petite onde vers chacun des petits blocs. Lors d'une étape S814, on prélève le max. 1/4 35 élément pour chaque petit bloc et on forme un vecteur B(k). Lors d'une étape S815, on augmente l'écart de X et de Y pour l'ajuster sur le pixel suivant. Si la valeur X est inférieure à la largeur de l'image, on augmente X uniquement d'une largeur d'un seul pixel, et si X atteint la largeur de l'image, on règle X à zéro et on augmente Y d'un pixel. Lors d'une étape S816, on observe si le bord de l'image est atteint, et la procédure passe à l'étape S817 si la réponse est OUI et passe à l'étape S815 est NON. Lors d'une étape S817, on calcule la distance DistAB(k) du vecteur A(k) et B(k) Lors d'une étape S818, on observe si la distance DistAB(k) est supérieure au seuil DistThreoldK mesuré à partir du visage. La procédure passe à une étape S819 si la réponse est OUI et passe à une étape S820 si la réponse est NON. Lors de l'étape S819, on enregistre la position du visage. Lors de l'étape S820, une confirmation est donnée indiquant si tous les gabarits ont été traités, et la procédure passe à une étape S821 si la réponse est OUI et passe à l'étape S809 si la réponse est NON. Lors d'une étape S822, la procédure s'achève. La figure 9 montre un organigramme représentant un module 3-3 d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte. Lors d'une étape S901, on projette l'image du visage obtenue à partir du module de détection du visage dans la direction horizontale. Lors d'une étape S902, on évalue si l'image obtenue lors de la dernière étape présente deux pics, et la procédure passe à une étape S904 si la réponse est OUI et passe à une étape S903 si la réponse est NON. Lors de l'étape S904, on enregistre la position 35 de coordonnées (yl, y2) du pic horizontal calculé Lors de l'étape S902. En réalité la position yl est la position en projection dans la direction horizontale du centre de la bouche et la position y2 est la position en projection du centre de l'oeil dans la direction horizontale. Lors de l'étape S903, on en conclut que les yeux du visage sont fermés. Lors d'une étape S905, on enregistre la position de coordonnée de pic (yl) calculée de l'étape S902 et projetée dans la direction horizontale. En réalité, la position yl est la position en projection du centre de la bouche dans la direction horizontale. Lors d'une étape S906, on projette l'image du visage obtenue à partir du module de détection du visage dans la direction verticale. Lors d'une étape S907, on évalue le fait que l'image obtenue lors de la dernière étape possède ou non trois pics, et la procédure passe à une étape S909 si la réponse est OUI et passe à une étape S908 si la réponse est NON. Lors de l'étape S909, la position de coordonnées de pics (xl, x2, x3) calculée Lors de l'étape S907 est projetée dans la direction verticale. En réalité les positions xl, x2, x3 sont respectivement la position en projection du centre de l'oeil droit, de la bouche et de l'oeil gauche, dans la direction verticale. Lors d'une étape S910, on enregistre les coordonnées (x2, yl) du centre de la bouche. Lors d'une étape S911, on initialise les valeurs yUp et yDn sur les coordonnées verticales de la bouche. Lors d'une étape S912, on observe si la valeur du pixel pour les coordonnées (x2, yUp) se situe dans la zone de la couleur des lèvres. La procédure passe à une étape S914 si la réponse est OUI et passe à une étape S913 si la réponse est NON. Lors de l'étape S913, on augmente la valeur yUp de 1. En réalité ceci est destiné à augmenter de la position de 1 pixel la coordonnée verticale. Lorsque la recherche du bord supérieur de la lèvre lors des étapes S912 et 5913, la coordonnée horizontales x2 est maintenue inchangée, la valeur y2 est accrue en tant que yUp et on observe si la valeur du pixel de coordonnées (x2, yUp) se situe dans la zone de couleur de la lèvre. Lors d'une étape S914, on observe si la valeur du pixel pour les coordonnées (x2, yDn) si situe dans la zone de couleur des lèvres. La procédure passe à l'étape S916 si la réponse est OUI et passe à une étape S915 si la répons est NON. Lors de l'étape S915, on réduit de 1 la valeur de 15 yDn. En réalité ceci sert à réduire d'une position de 1 pixel la coordonnée verticale. Lors de la recherche du bord inférieur de la lèvre lors des étapes S914, S915, la coordonnée horizontale x2 est maintenue inchangée, la valeur y2 est réduite, la valeur y2 réduite est désignée par yDn, et on observe si la valeur du pixel au niveau des cordonnées (x2, YdN) se situe dans la zone de couleur des lèvres. Lors d'une étape S916, on soustrait yDn de yUp et on soustrait de cette valeur le seuil d'ouverture de la bouche. La procédure passe à une étape S918 si cette valeur est supérieure au seuil de la bouche ouverte et la procédure passe à une étape S917 si la réponse est NON. Lors de l'étape S917, on évalue le fait que l'image de la zone du visage correspond à une bouche fermée. Lors de l'étape 5918, on évalue le fait que l'image de la zone du visage correspond à une bouche ouverte. Lors d'une étape S919, la procédure s'achève. La figure 10 est un organigramme représentant un processeur de signaux 3 selon la présente invention: Lors d'une étape 51001, le calcul démarre. Lors d'une étape 51002, on affecte X=1. X désigne les trames d'images devant être collectées. Cette valeur est utilisée pour décider quelle trame de l'image prise présente le meilleur effet. Lors d'une étape S1003, on collecte l'image numérique de l'image X. Lors d'une étape 51004, on exécute l'adaptation à 10 un modèle. Lors d'une étape 51005, on enregistre chaque position de FA1, FA2, ., FaN du visage et le nombre total N de visages...DTD: Lors d'une étape 51006, on règle K = 1. K désigne 15 chaque position du visage et est prévu pour chaque bloc adapté du visage. Lors d'une étape 51007, on lit le bloc de l'image dans la position FaK à partir de l'image X. Lors d'une étape S1008, on projette l'image X. Lors d'une étape 51009, on décide s'il existe une quelconque projection d'un oeil conformément à l'image de projection. La procédure passe à une étape 51010 si la réponse est OUI et passe à une étape S1014 si la réponse est NON. Lors d'une étape 51010, on décide s'il existe une quelconque partie de projection de la bouche conformément à l'image en projection. La procédure passe à une étape 51011 si la réponse est OUI et passe à une étape 51014 si la réponse est NON. Lors d'une étape 51011, on décide s'il est nécessaire d'évaluer la bouche ouverte. La procédure passe à une étape 51012 si la réponse est OUI et passe à une étape 51013 si la réponse est NON. Lors de l'étape 51012, on décide si la bouche est 35 ouverte. La procédure passe à l'étape S1013 si la réponse est OUI et passe à une étape 51014 si la réponse est NON. Lors de l'étape 51013, on augmente de 1 le nombre des meilleurs visages dans l'image actuelle. Lors d'une étape S1014, on décide si les visages ayant un aspect normal, actuellement détectés dans les images collectées, sont présents en un nombre supérieur à celui des visages antérieurs détectés, et la procédure passe à une étape S1015 si la réponse est OUI et passe à une étape S1016 si la réponse est NON. Lors de l'étape 1016, on décide si tous les visages dans les visages actuels sont traités, et la procédure passe à une étape 51017 si la réponse est OUI et passe à une étape 51018 si la réponse est NON. Lors de l'étape 51017, on décide si un nombre suffisant de trames sont traitées, et la procédure passe à une étape S1020 si la réponse est OUI et passe à l'étape 51019 si la réponse est NON. Lors de l'étape 51020, on mémorise les meilleures trames d'image des visages à partir de la mémoire. Lors d'une étape S1021, l'ordre de commande de prise de vues est délivré pour l'achèvement du processus suivant et le réglage de l'état de prise de vues. REVENDICATIONS 1. Appareil numérique de prise de vues, dans lequel le meilleur instant de prise de vues peut être sélectionné, comportant une tête (1) d'appareil de prise de vues et un circuit de mémoire (2), caractérisé en ce que l'appareil de prise de vues comporte en outre: un processeur de signaux (3) incluant conjointement un module (3-1) de détection du visage, un module (3-2) de positionnement des yeux et de la bouche et un module (3-3) d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte, dans lequel: le module (3-1) de détection du visage lit l'image numérique à partir du circuit de mémoire et envoie le résultat au module (3-2) de positionnement des yeux et de la bouche après le positionnement du visage, le module (3-2) de positionnement des yeux et de la bouche délivre le résultat dans le module (3-3) d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte après le positionnement des yeux et de la bouche, le module (3-3) d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte délivre le résultat de l'évaluation, et un circuit de commande (4) délivre une commande de prise de vues lorsque le résultat d'évaluation dudit module (3-3) d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte désigne le meilleur instant pour la prise de vues, et ne délivre pas un ordre de commande de prise de vues si le résultat de l'évaluation ne désigne pas le meilleur instant de prise de vues. 2. Appareil numérique de prise de vues, dans lequel le meilleur instant de prise de vues peut être sélectionné, selon la revendication 1, caractérisé en ce que: ledit module (3-1) de détection du visage inclut un gabarit multidimensionné (3-1-1), une image prise en attente (3-1-2) et une unité arithmétique (3-1-3) d'adaptation du gabarit, l'unité arithmétique d'adaptation du gabarit reçoit le gabarit multidimensionné (3-1-3) et l'image prise en attente (3-1-2) dans la mémoire (2) et délivre le résultat arithmétique dans la position (3-1-4) de l'image du visage, et que ledit gabarit multidimensionné (3-1-1), l'image prise en attente (3-1-2) et la position (3-1-4) de l'image du visage sont mémorisés respectivement aux différentes adresses de la mémoire (2). 3. Appareil numérique de prise de vues, dans lequel le meilleur instant de prise de vues peut être sélectionné, selon la revendication 1, caractérisé en ce que: le module (3-2) de positionnement des yeux et de la bouche inclut l'image prise en attente (3-1-2), la position (3-1-4) de l'image du visage et l'unité (3-1-2) de projection horizontale et de projection verticale, l'unité de projection horizontale et de projection verticale reçoit l'image prise en attente (3-1-2) et la position (3-1-4) de l'image du visage dans la mémoire (2) et délivre le résultat arithmétique dans la position (3-2-2) des yeux et de la bouche, et que ladite image prise en attente (3-1-2), ladite position (3-1-4) de l'image du visage et la position (3-2-2) des yeux et de la bouche sont mémorisées respectivement en différentes adresses de la mémoire (2). 4. Appareil numérique de prise de vues, dans lequel le meilleur instant de prise de vues peut être sélectionné, selon la revendication 1, caractérisé en ce que: ledit module (3-3) d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte inclut l'image prise en attente (3-1-2), la position (3-2-2) des yeux et de la bouche et l'unité (3-3-1) d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte, que l'unité d'évaluation d'un clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte reçoit l'image prise en attente (3-1-2) et la position (3-2-2) des yeux et de la bouche dans la mémoire (2), fournit les résultats d'évaluation du clignotement des yeux et d'évaluation de la bouche ouverte pour le visage de chaque personne et délivre l'ordre au circuit de commande (4), et que ladite image prise en attente (3-1-2) et la position (3-2-2) des yeux et de la bouche sont mémorisées respectivement en différentes adresses de la mémoire (2).