(57)【要約】  入力画像から特定画像を検出する検出装置であって、前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定手段と、前記領域決定手段が決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定手段と、前記設定手段が設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合手段とを備える。
2008129875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像から特定画像を検出する検出装置であって、
前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定手段と、
前記領域決定手段が決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定手段と、
前記設定手段が設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合手段とを備える
ことを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記検出装置は、更に
各照合対象範囲の画像についての倍率を決定する倍率決定手段を備え、
前記設定手段による各照合対象範囲の位置の設定は、前記倍率決定手段が決定した倍率に応じた幅分、他の照合対象範囲と重なるように行い、
前記照合手段による各照合対象範囲の画像と照合用画像との照合は、前記倍率決定手段が決定した倍率で各照合対象範囲の画像のサイズを変更した各画像に対して行う
ことを特徴とする請求項１記載の検出装置。
【請求項３】
前記検出対象領域は、前記入力画像の一部の矩形領域であり、
前記照合対象範囲は、前記検出対象領域の一部の矩形領域であり、
前記倍率は複数の縮小率であり、
前記検出装置は、更に、
縮小率毎に、各照合対象範囲における他の照合対象範囲との重なり幅を記憶する記憶手段を備え、
前記倍率決定手段による倍率の決定及び前記設定手段による各照合対象範囲の設定は、前記記憶手段が記憶する情報に基づき行い、
前記照合手段は、
前記倍率決定手段が決定した縮小率毎に、当該縮小率で各照合対象範囲の画像を縮小する縮小手段を含む
ことを特徴とする請求項２記載の検出装置。
【請求項４】
前記検出装置は、更に、
入力画像を、前記照合対象範囲のサイズと同じサイズに縮小する第２縮小手段と、
前記第２縮小手段により縮小された入力画像と前記照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する第２照合手段とを備える
ことを特徴とする請求項３記載の検出装置。
【請求項５】
前記検出装置は、更に
前記入力画像から、移動物体を示す領域を検出する検出手段を備え、
前記領域決定手段による検出対象領域の決定は、前記検出手段が検出した領域に基づき行う
ことを特徴とする請求項１記載の検出装置。
【請求項６】
前記検出装置は、更に、
外部カメラ装置が順次撮像した複数の入力画像を撮像順に取り込む画像入力手段を備え、
前記領域決定手段は、前記画像入力手段が取り込んだ所定数の入力画像を１単位として、単位毎に、取り込み順が最初の入力画像については、全領域を前記検出対象領域と決定し、当該入力画像について前記照合手段が前記特定画像を検出した場合に、当該特定画像が含まれる領域と同位置の領域を含むように、当該入力画像に後続する入力画像の検出対象領域を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の検出装置。
【請求項７】
入力画像から特定画像を検出する検出装置において用いられる検出方法であって、
前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定ステップと、
前記領域決定ステップが決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定ステップと、
前記設定ステップが設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合ステップとを備える
ことを特徴とする検出方法。
【請求項８】
入力画像から特定画像を検出する検出装置に用いられる検出用集積回路であって、
前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定手段と、
前記領域決定手段が決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定手段と、
前記設定手段が設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合手段とを備える
ことを特徴とする検出用集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理技術に関し、特に、入力画像から所定画像を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力画像から、入力画像より小さい特定画像（例えば顔画像）を検出する方法として、特定画像検出用のテンプレートである照合用画像と入力画像とを照合することにより特定画像を検出する方法が知られている。この方法では、矩形の入力画像の左上の画素から右下の画素まで入力画像より小さい一定サイズの照合用画像をずらしながら入力画像と照合を行うため、短時間で特定画像を検出しようとすると、比較的処理能力の高いプロセッサや記憶容量の大きいメモリなどが必要になるという問題がある。【０００３】
この問題を解決するための方法として、入力画像中の一部の領域のみを特定画像を検出するための領域（以下、「検出対象領域」という）とし、この検出対象領域内でのみ照合用画像と照合する方法が考えられる。この方法を用いた技術として、例えば特許文献１がある。【０００４】
図１４は、特許文献１に係る画像処理装置の機能ブロック図である。【０００５】
この画像処理装置は、一般道路における車両の検出等に利用可能なものであり、切り出し手段は、高解像度カメラから出力された高解像度画像中の検出対象領域の画像から低解像度画像を生成し、検出手段は、その低解像度画像を用いて車両等を検出する。【０００６】
また、図１５は、特許文献１に係る画像処理装置における検出対象領域を示す図である。【０００７】
同図は、縦方向に同じ進行方向の２つの車線が写るように設置された高解像度カメラの画像（高解像度画像）における検出対象領域を示しており、この画像処理装置では、高解像度カメラにより順次出力される各高解像度画像について、検出対象領域を２等分した各範囲（この範囲を、以下では、「照合対象領域」と呼ぶこととする）を交互に選択して、選択された照合対象領域の画像（部分画像）を用いて車両の検出等を行う。これにより、入力画像(高解像度画像)のサイズが比較的大きい場合でも、検出対象領域内でのみ車両の検出等を行うため、検出のための処理量を抑え、比較的処理能力の低いプロセッサ等により処理することが可能になる。【０００８】
また、入力画像と照合用画像とを照合して特定画像を検出する際の一般的な技術として、例えば特許文献２がある。【０００９】
図１６は、特許文献２に係る顔検出装置の機能ブロック図である。【００１０】
この顔検出装置は、テンプレートサイズ入力画像スケール変換決定部を備え、入力画像を縮小率が相異なる複数の画像に変換（拡大又は縮小）した上で各画像と照合用画像との照合を行うものである。これにより、入力画像に含まれる特定画像の大きさと照合用画像に含まれる特定画像の大きさとが異なる場合でも、入力画像から特定画像を検出することができる。
【特許文献１】特開２００５−１７３７８７号公報
【特許文献２】特開２００４−３０６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、一般的な移動物体は、一般道路における車両等のように移動経路が固定的なものとは限らず、図１５で示した検出対象領域中の各照合対象領域を跨ぐ位置を移動する場合もある。そのような場合には、特許文献１及び特許文献２の技術を組み合わせても、照合対象領域の画像（部分画像）には、移動物体全体が含まれていないので、照合用画像と照合することによってその移動物体を検出することができない場合がある。【００１２】
この問題を解決するために、照合対象領域のサイズを可変にすることも考えられるが、照合対象領域のサイズを一定とした場合と比較し、ハードウェア資源に無駄が生じうるため、好ましい方法とは言えない。照合対象領域のサイズを一定とした場合、照合対象領域のサイズより検出対象領域のサイズのほうが大きいときには、検出対象領域を照合対象領域のサイズに区切って処理する必要がある。【００１３】
そこで、本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、照合対象領域のサイズを一定とした場合にも、検出対象領域に含まれた特定画像をより確実に検出可能な検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係る検出装置は、入力画像から特定画像を検出する検出装置であって、前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定手段と、前記領域決定手段が決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定手段と、前記設定手段が設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合手段とを備えることを特徴とする。【００１５】
上記課題を解決するために、本発明に係る検出方法は、入力画像から特定画像を検出する検出装置において用いられる検出方法であって、前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定ステップと、前記領域決定ステップが決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定ステップと、前記設定ステップが設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合ステップとを備えることを特徴とする。【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明にかかる検出用集積回路は、入力画像から特定画像を検出する検出装置に用いられる検出用集積回路であって、前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定手段と、前記領域決定手段が決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定手段と、前記設定手段が設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合手段とを備えることを特徴とする。【００１７】
ここで、検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするようにとは、検出対象領域の全領域が、いずれかの照合対象範囲に含まれるようにすることをいう。また、照合用画像とは、特定画像を検出するためのテンプレート画像をいう。
【発明の効果】
【００１８】
上述の構成を備える本発明に係る検出装置は、それぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定するので、仮に、それぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と重ならないように各照合対象範囲の位置を設定した場合には検出できない複数の照合対象範囲に別れて含まれる特定画像についても検出できる可能性を高めることができる。【００１９】
また、前記検出装置は、更に各照合対象範囲の画像についての倍率を決定する倍率決定手段を備え、前記設定手段による各照合対象範囲の位置の設定は、前記倍率決定手段が決定した倍率に応じた幅分、他の照合対象範囲と重なるように行い、前記照合手段による各照合対象範囲の画像と照合用画像との照合は、前記倍率決定手段が決定した倍率で各照合対象範囲の画像のサイズを変更した各画像に対して行うこととしてもよい。【００２０】
これにより、本発明に係る検出装置は、各照合対象範囲は、他の照合対象範囲と倍率決定手段が決定した倍率に応じた幅分重なるため、重なる幅を任意の幅にする場合と比較して、より効率的に特定画像の検出を行うことができる。【００２１】
また、前記検出対象領域は、前記入力画像の一部の矩形領域であり、前記照合対象範囲は、前記検出対象領域の一部の矩形領域であり、前記倍率は複数の縮小率であり、前記検出装置は、更に、縮小率毎に、各照合対象範囲における他の照合対象範囲との重なり幅を記憶する記憶手段を備え、前記倍率決定手段による倍率の決定及び前記設定手段による各照合対象範囲の設定は、前記記憶手段が記憶する情報に基づき行い、前記照合手段は、前記倍率決定手段が決定した縮小率毎に、当該縮小率で各照合対象範囲の画像を縮小する縮小手段を含むこととしてもよい。【００２２】
これにより、本発明に係る検出装置は、縮小率毎に、各照合対象範囲における他の照合対象範囲との重なり幅を記憶しており、これに基づいて照合対象範囲の位置を設定するので、都度照合対象範囲の位置を算出する場合と比較し、高速に処理することができる。【００２３】
また、本発明に係る検出装置は、倍率決定手段が決定した縮小率毎に、その縮小率で縮小した各画像と照合用画像とを照合するため、複数の照合用画像を使用することなく、照合用画像のサイズと異なるサイズの特定画像を検出することができる。【００２４】
また、前記検出装置は、更に、入力画像を、前記照合対象範囲のサイズと同じサイズに縮小する第２縮小手段と、前記第２縮小手段により縮小された入力画像と前記照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する第２照合手段とを備えることとしてもよい。【００２５】
これにより、本発明に係る検出装置は、入力画像を照合対象範囲のサイズと同じサイズに縮小した画像と照合用画像とを照合することにより特定画像を検出するため、入力画像いっぱいに含まれている特定画像についても検出することができる。【００２６】
また、前記検出装置は、更に前記入力画像から、移動物体を示す領域を検出する検出手段を備え、前記領域決定手段による検出対象領域の決定は、前記検出手段が検出した領域に基づき行うこととしてもよい。【００２７】
これにより、本発明に係る検出装置は、入力画像中の移動物体を検出した領域、つまり、特定画像が含まれている可能性が高い領域を検出対象領域と決定するため、より効率的に特定画像を検出することができる。【００２８】
また、前記検出装置は、更に、外部カメラ装置が順次撮像した複数の入力画像を撮像順に取り込む画像入力手段を備え、前記領域決定手段は、前記画像入力手段が取り込んだ所定数の入力画像を１単位として、単位毎に、取り込み順が最初の入力画像については、全領域を前記検出対象領域と決定し、当該入力画像について前記照合手段が前記特定画像を検出した場合に、当該特定画像が含まれる領域と同位置の領域を含むように、当該入力画像に後続する入力画像の検出対象領域を決定することとしてもよい。【００２９】
これにより、入力画像の全領域を検出対象領域と決定し特定画像を検出した場合に、その特定画像が含まれていた入力画像上の位置と同位置の領域を、後続する入力画像における検出対象領域と決定するので、特定画像が含まれている可能性が高い領域からより効率的に特定画像を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】画像処理装置１００の機能ブロック図である。
【図２】顔検出装置１６０による顔検出方法を説明するための図である。
【図３】縮小ＩＤと縮小率等の対応の一例を示す図である。
【図４】検出対象領域の決定方法を説明するための図である。
【図５】照合対象領域の設定方法を説明するための図である。
【図６】各照合対象領域のオーバラップ量と移動量の一例を示す図である。
【図７】高解像度画像データ１０００の画像メモリ１３０上の配置を説明するための図である。
【図８】画像処理装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図９】プロセッサ１５０による照合対象領域の設定処理を示すフローチャートである。
【図１０】画像処理装置２００の機能ブロック図である。
【図１１】画像処理装置２００の動作を示すフローチャートである。
【図１２】顔検出装置２１０が検出可能な顔画像の大きさを説明するための図である。
【図１３】実施の形態１で説明した顔検出装置１６０を含む半導体集積回路３００の構成例を示す図である。
【図１４】特許文献１に係る画像処理装置の機能ブロック図である。
【図１５】特許文献１に係る画像処理装置における検出対象領域を示す図である。
【図１６】特許文献２に係る顔検出装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１００、２００    画像処理装置
１０１    プロセッサバス
１０２    メモリバス
１１０    カメラ
１２０    カメラ入力回路
１３０    画像メモリ
１４０    移動物体検出回路
１５０    プロセッサ
１６０、２１０    顔検出装置
１６１、２１１    解像度変換回路
１６２    顔検出回路
３００    半導体集積回路
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る検出装置の実施形態としての顔検出装置について説明する。【００３３】
≪実施の形態１≫
＜概要＞
実施の形態１に係る顔検出装置は、入力画像中の一部の領域である検出対象領域を、既定サイズ（例えば、ＱＶＧＡ（３２０×２４０画素）サイズ）単位で処理し、既定サイズ以下の大きさの顔画像を検出するものである。この検出対象領域は、顔画像が存在するであろうと想定される領域である。【００３４】
この顔検出装置による既定サイズ単位での処理は、以下のように行う。即ち、検出対象領域をそれぞれが既定サイズの複数の範囲（照合対象領域）でカバーするように、つまり、複数の照合対象領域で埋めるように、各照合対象領域の位置を他の照合対象領域と所定幅分重ねて（以下、「オーバラップ」と表現する）設定していき、照合対象領域を設定する毎に、その照合対象領域の画像を縮小した画像（以下、「縮小画像」という）と顔画像のテンプレート（以下、「照合用画像」という）とを照合することにより、顔画像を検出する。【００３５】
仮に、検出対象領域を既定サイズ毎に単純に分割したものを各照合対象領域と設定したとすると、複数の照合対象領域に分かれて含まれる顔画像は検出できないことになる。各照合対象領域には、顔画像の一部しか含まれていないため、照合用画像と一致し得ないからである。【００３６】
しかし、ここで説明するこの顔検出装置は、照合対象領域間にオーバラップする領域（以下、「オーバラップ領域」という）が生じるように各照合対象領域を設定するので、このような顔画像も検出することができる。なお、オーバラップの程度、つまりどれだけの幅を重ねるのかについては後に詳しく説明する。【００３７】
また、この顔検出装置は、縮小率を段階的に変えて上述の縮小画像を生成するので、異なるサイズの照合用画像をそれぞれ用意することなく、照合対象領域に含まれる、照合用画像中の顔画像とは異なるサイズの顔画像を検出することができる。【００３８】
＜構成＞
まず、本実施の形態に係る顔検出装置１６０を含む画像処理装置１００の構成について説明する。【００３９】
図１は、画像処理装置１００の機能ブロック図である。【００４０】
画像処理装置１００は、同図に示すとおり、カメラ１１０、カメラ入力回路１２０、画像メモリ１３０、移動物体検出回路１４０、プロセッサ１５０、顔検出装置１６０を備える。プロセッサ１５０とその他の構成要素とのデータの授受は、プロセッサバス１０１を介して行われ、また、画像メモリ１３０への、カメラ１１０を除く他の構成要素からのアクセスは、メモリバス１０２を介して行われる。【００４１】
移動物体検出回路１４０は、本発明における検出手段に相当し、プロセッサ１５０は、本発明における領域決定手段と設定手段と倍率決定手段とに相当し、顔検出装置１６０は本発明における照合手段に相当する。【００４２】
ここで、カメラ１１０は、一定のフレームレートで撮影を行い、順次生成した４ＶＧＡ（１２８０×９６０画素）サイズの画像データ（以下、「高解像度画像データ」という）をカメラ入力回路１２０に送出する機能を有する。【００４３】
カメラ入力回路１２０は、カメラ１１０から取り込んだ高解像画像データに対し、高画質化のための各種フィルタ処理を施し、画像メモリ１３０に記憶させる機能を有する。フィルタ処理後の高解像画像データを画像メモリ１３０へ記憶させると、カメラ入力回路１２０は、高解像度画像データを記憶させたことをプロセッサ１５０へ通知する。【００４４】
画像メモリ１３０は、高解像度画像データを記憶するための連続したメモリ領域である。【００４５】
移動物体検出回路１４０は、プロセッサ１５０からの指示に応じて、画像メモリ１３０に記憶されている高解像度画像データを読み出し、移動物体の検出処理を行い、検出結果をプロセッサ１５０に送出する機能を有する。移動物体を検出した場合には、この検出結果には、検出した移動物体を示す領域の座標値が含まれる。また、移動物体の検出は、例えば、移動物体が写っていない状態の高解像度画像データと画像メモリ１３０に記憶されている高解像度画像データとのエッジ検出結果を比較することにより行う。【００４６】
プロセッサ１５０は、図示しない内部メモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより、画像処理装置１００全体の制御や装置内の各ブロックへの指示（例えば、移動物体検出回路１４０への移動物体検出の開始指示）を行う機能を有する。【００４７】
また、プロセッサ１５０は、移動物体検出回路１４０から受領した検出結果に含まれる座標値に基づき検出対象領域を決定し、また、検出対象領域内の照合対象領域を設定する機能を有する。照合対象領域を設定すると、プロセッサ１５０は、設定した照合対象領域を顔検出装置１６０に指定する。検出対象領域の決定方法及び照合対象領域の設定方法については後述する。また、プロセッサ１５０は、設定した照合対象領域を縮小する際の縮小率を顔検出装置１６０に指定する機能も有する。【００４８】
顔検出装置１６０は、プロセッサ１５０から指定された照合対象領域の画像を指定された縮小率で縮小した縮小画像を、照合用画像と照合して顔画像を検出する機能を有し、解像度変換回路１６１と顔検出回路１６２とを備える。縮小画像を照合に用いるのは、照合用画像中の顔画像の大きさと異なる大きさの顔画像を検出できるようにするためである。なお、プロセッサ１５０から指定される縮小率については後述するが、指定される縮小率が１倍の場合もあり、以下では、縮小率が１倍（つまり、縮小画像は、照合対象領域の画像そのものとなる）の場合も含めて縮小画像と呼ぶこととする。また、解像度変換回路１６１は、本発明における縮小手段に相当する。【００４９】
ここで、解像度変換回路１６１は、プロセッサから指定された照合対象領域の画像を画像メモリ１３０から読み出し、指定された縮小率で縮小し、縮小した縮小画像を顔検出回路１６２に送出する機能を有する。【００５０】
顔検出回路１６２は、照合対象領域と同じサイズ（例えばＱＶＧＡサイズ）以下の画像と照合用画像とを照合して、顔画像を検出する回路である。【００５１】
より詳細には、解像度変換回路１６１から受領した縮小画像の中で、左上の画素から右下の画素まで、所定画素ずつずらしながら照合用画像と照合し、照合結果をプロセッサ１５０に送出する。以下、この所定画素の量のことを「間引き量」という。この間引き量を１にすれば、照合対象領域を隙間なく照合用画像と照合することになり、間引き量を１より大きくすれば、間引き量分だけ隙間をあけて照合することになるため、処理量を削減することができる。以下では、一例として水平方向及び垂直方向の間引き量がそれぞれ「２」であるものとして説明する。【００５２】
＜顔検出＞
次に、顔検出装置１６０による顔検出方法について説明する。【００５３】
図２は、顔検出装置１６０による顔検出方法を説明するための図である。【００５４】
同図において、照合対象領域１０２１及び照合対象領域１０２２は、それぞれ顔画像を含み、照合対象領域１０２１に含まれる顔画像の方が、照合対象領域１０２２に含まれる顔画像より大きいものになっている。【００５５】
照合対象領域１０２１と、一定サイズ（例えば２４×２４画素）の照合用画像とを照合し顔画像を検出するためには、この領域に含まれる顔画像の大きさを、照合用画像の顔画像の大きさと同程度にまで縮小する必要がある。縮小画像１０３１は、この縮小後の画像を示している。【００５６】
顔検出回路１６２は、縮小画像１０３１の中で、左上の画素から右下の画素まで、照合用画像を２画素（間引き量）ずつずらしながら照合することで、顔画像を検出する。【００５７】
照合対象領域１０２２から顔画像を検出する場合も同様に、顔検出回路１６２は、照合対象領域１０２２を縮小した縮小画像１０３２と照合用画像とを照合する。【００５８】
ここで、縮小画像１０３２のサイズは、縮小画像１０３１のサイズより大きく、つまり、縮小画像１０３２は、縮小画像１０３１より縮小の程度が低いことが分かる。照合対象領域１０２２に含まれている顔画像の大きさは、照合対象領域１０２１に含まれているものより小さいため、より低い縮小の程度で照合用画像の顔画像の大きさと同程度にまで縮小できるためである。【００５９】
このように、照合対象領域から顔画像を検出するためには、照合対象領域に含まれる顔画像の大きさに応じた縮小率で縮小した縮小画像と照合用画像と照合する必要がある。しかしながら、実際に検出を行う時点では、照合対象領域に含まれる顔画像の大きさは分からないため、顔検出回路１６２は、縮小率を段階的に変えた各縮小画像と照合用画像とを照合することにより顔画像を検出している。【００６０】
各縮小画像の縮小率は、例えば、図３に示すように１／１．２２倍ずつ段階的に変えるように決定することができる。【００６１】
図３は、縮小ＩＤと縮小率等の対応の一例を示す図である。【００６２】
ここで、縮小ＩＤとは、プロセッサ１５０が顔検出装置１６０に対し、照合対象領域の縮小率を指定する際に用いるデータである。なお、同図における縮小率とは、拡大の倍率を示しており、つまり、縮小率の値が小さいほど、縮小の程度が高いことを示している。また、同図において、「（１／１．２２）＾ｎ」の記載は、（１／１．２２）のｎ乗であることを示している。【００６３】
同図は、例えば、縮小ＩＤが「０」である場合の縮小率は「（１／１．２２）＾０、つまり１倍」であり、対応する縮小率で照合対象領域の画像を縮小した場合の縮小画像の水平方向サイズは「３２０画素」で、垂直方向サイズは「２４０画素」であることを示している。また、縮小ＩＤが「１１」である場合の縮小率は「（１／１．２２）＾１１倍」であり、縮小画像の水平方向サイズは「３３画素」で、垂直方向サイズは「２５画素」であることを示している。【００６４】
なお、縮小画像のサイズが、照合用画像のサイズ（上述の例では２４×２４画素）より小さくなると、照合ができなくなることから、この例では、縮小ＩＤが「１１」である場合の縮小率が最も小さく、つまり、この場合が縮小の程度が最も高いものとなっている。【００６５】
＜検出対象領域の決定＞
次に、プロセッサ１５０による検出対象領域の決定方法について説明する。【００６６】
図４は、検出対象領域の決定方法を説明するための図である。【００６７】
高解像度画像データ１０００は、ある時点で、画像メモリ１３０に記憶された高解像度画像データであり、領域１０１０は、移動物体検出回路１４０が移動物体を検出した領域である。【００６８】
同図では、高解像度画像データ１０００を、水平方向及び垂直方向に論理的に４分割した１６の区画を示しており、区画内の数字は、各区画を識別するための情報（以下、「ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ」という）を示している。また、各区画は、４ＶＧＡサイズの高解像度画像データ１０００を１６分割したものであるため、そのサイズは、ＱＶＧＡサイズである。【００６９】
プロセッサ１５０は、領域１０１０を包含する区画（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７、８、１１、１２である区画）を、検出対象領域１０２０と決定する。【００７０】
プロセッサ１５０は、検出対象領域を決定すると、決定した検出対象領域を指定するために、検出対象領域に対応するＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘを顔検出装置１６０に送出する。【００７１】
＜照合対象領域の設定＞
次に、プロセッサ１５０による照合対象領域の設定方法について説明する。【００７２】
図５は、照合対象領域の設定方法を説明するための図である。【００７３】
同図において、領域１０２３〜１０２５は検出対象領域１０２０中の各照合対象領域を示しており、各照合対象領域のサイズは、上述した各区画のサイズと同じＱＶＧＡサイズである。【００７４】
また、同図において、領域１０２６は、照合対象領域１０２３と１０２４との間のオーバラップ領域を、領域１０２７は、照合対象領域１０２３と１０２５との間のオーバラップ領域を示している。【００７５】
プロセッサ１５０は、決定した検出対象領域１０２０の中を左上から右下までオーバラップ領域を設けながら各照合対象領域を設定していく。つまり、同図においては、照合対象領域１０２３、１０２４、１０２５の順で各照合対象領域が設定されることになる。【００７６】
オーバラップ領域を設けるのは、複数の区画に分かれて含まれる顔画像を検出できるようにするためである。そのためにオーバラップ領域のサイズ、つまりオーバラップする画素数（以下、「オーバラップ量」という）は、検出対象である顔画像の大きさに応じて決める必要があり、次の数式で算出される。【００７７】
［数１］
水平オーバラップ量＝照合用画像の水平方向サイズ×１．２２n−ｋ×１．２２n
［数２］
垂直オーバラップ量＝照合用画像の垂直方向サイズ×１．２２n−ｍ×１．２２n
ここで、ｎは、図３に示す縮小ＩＤの値を示し、ｋ及びｍは、それぞれ水平方向、垂直方向の間引き量を示している。また、照合用画像の水平方向サイズ及び垂直方向サイズは、本実施の形態の例では、それぞれ２４画素である。【００７８】
また、図５に示す各照合対象領域の水平方向移動量（画素数）及び垂直方向移動量（画素数）は、次の数式でそれぞれ算出される。【００７９】
［数３］
水平方向移動量＝照合対象領域の水平方向サイズ−水平オーバラップ量
［数４］
垂直方向移動量＝照合対象領域の垂直方向サイズ−垂直オーバラップ量
ここで、本実施の形態の例では、照合対象領域の水平方向サイズは３２０画素であり、照合対象領域の垂直方向サイズは、２４０画素である。【００８０】
ｋ＝ｍ＝２とした場合の、照合対象領域のオーバラップ量及び移動量の算出結果は、図６に示すとおりである。【００８１】
図６は、各照合対象領域のオーバラップ量と移動量の一例を示す図である。【００８２】
同図は、例えば、縮小ＩＤが「０」である場合の各照合対象領域のオーバラップ量は「２２画素」で、水平方向移動量は「２９８画素」で、水平方向移動量は「２１８画素」であることを示している。また、縮小ＩＤが「１１」である場合の各照合対象領域のオーバラップ量は「２１８画素」で、水平方向移動量は「１０２画素」で、水平方向移動量は「２２画素」であることを示している。【００８３】
顔検出回路１６２が縮小画像と照合用画像とを照合することにより顔画像を検出できた場合に、その縮小画像の縮小の程度が高い（縮小率が小さい）ほど、照合対象領域に含まれていた顔画像は大きいことになるため、縮小の程度が高い程、つまり、縮小ＩＤが大きい程、オーバラップ量も大きくなっていることが分かる。【００８４】
また、オーバラップ量は、顔検出回路１６２が縮小画像と照合用画像とを照合することにより検出できる顔画像の大きさに応じたサイズになっているため、無駄にオーバラップさせることなく、効率的に照合を行うことができる。【００８５】
＜データ＞
次に、高解像度画像データ１０００の画像メモリ１３０上の配置について説明する。【００８６】
図７は、高解像度画像データ１０００の画像メモリ１３０上の配置を説明するための図である。【００８７】
高解像度画像データ１０００は、上述したように４ＶＧＡ（１２８０×９６０画素）サイズの画像データであり、高解像度画像データ１０００を構成する各画素の画素値データは、画像メモリ１３０上の連続領域に連続して記憶される。つまり、同図に示す画素１００２、・・・、１００３、１００４、・・・、１００５、１００６、・・・、１００７の順で連続領域に記憶される。【００８８】
ここで、画素１００２が記憶される画像メモリ１３０上の領域のアドレス値をＢＡＳＥと表現すると、各画素データが記憶される領域のアドレス値は、次の数式で算出される。なお、数式中の水平方向サイズとは、高解像度画像データ１０００の水平方向サイズ、つまり１２８０であり、基準画素とは、検索対象領域の左上の画素のことである。また、ここでは、１アドレスを、１画素分の画素データが格納される画像メモリ１３０上の領域を示すものとして説明する。【００８９】
［数５］
アドレス値＝ＢＡＳＥ＋水平方向サイズ×（基準画素のＹ座標＋基準画素からの相対Ｙ座標）＋（基準画素のＸ座標＋基準画素からの相対Ｘ座標）
例えば、画素１００５を基準画素とすると、その右隣の画素である画素１００６が記憶される画像メモリ１３０上の領域のアドレス値は、「ＢＡＳＥ＋１２８０×（２４０＋０）＋（６４０＋１）」である。このように、基準画素からの相対座標により、その画素が記憶されている画像メモリ１３０上の領域のアドレス値が算出できる。【００９０】
プロセッサ１５０は、設定した照合対象領域の左上の画素（以下、「始点」という）についての基準画素からの相対座標値を顔検出装置１６０に送出することにより照合対象領域を指定し、顔検出装置１６０の解像度変換回路１６１は、受領した座標値から算出したアドレス値を用いて、照合対象領域の画像を画像メモリ１３０から読み出すことができる。【００９１】
＜動作＞
次に、上記構成を備え、上記データを取り扱う画像処理装置１００の動作について説明する。【００９２】
図８は、画像処理装置１００の動作を示すフローチャートである。【００９３】
プロセッサ１５０は、移動物体検出回路１４０から受領した検出結果に、検出した移動物体を示す領域の座標値が含まれていると、その座標値に基づいて、移動物体を包含する各区画を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘを顔検出装置１６０に指定する（ステップＳ１）。【００９４】
また、プロセッサ１５０は、縮小ＩＤを設定し、設定した縮小ＩＤを顔検出装置１６０に送出する（ステップＳ２）。より詳細には、ステップＳ１の処理後最初のステップＳ２の処理では、縮小ＩＤを初期値（以下では、「１１」とする）に設定し、以降、ステップＳ２の処理が行われる毎に、縮小ＩＤの値が０になるまで１ずつ減らしたものに設定する。【００９５】
また、プロセッサ１５０は、ステップＳ１で決定した検出対象領域の中で、１つの照合対象領域を設定し、設定した照合対象領域の始点の座標値（基準画素からの相対座標値）を顔検出装置１６０に指定する（ステップＳ３）。照合対象領域の設定処理の詳細は、図９に示すフローチャートを用いて後述する。【００９６】
顔検出装置１６０の解像度変換回路１６１は、ステップＳ１で指定されたＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ及びステップＳ３で指定された始点の座標値に基づいて、照合対象領域の画像が記憶されている画像メモリ１３０上のアドレス値を数５に示す数式に従って算出し、照合対象領域の画像を画像メモリ１３０から読み出す（ステップＳ４）。【００９７】
また、解像度変換回路１６１は、読み出した照合対象領域の画像を、ステップＳ２で指定された縮小ＩＤに対応する縮小率で縮小した縮小画像を生成し、顔検出回路１６２に送出する（ステップＳ５）。【００９８】
顔検出回路１６２は、解像度変換回路１６１から受領した縮小画像の中で、左上の画素から右下の画素まで、照合用画像を２画素（間引き量）ずつずらしながら照合し、照合結果をプロセッサ１５０に送出する。（ステップＳ６）。なお、顔画像を検出した場合、照合結果には、縮小画像中における顔画像を検出した領域の座標値を含めて送出する。【００９９】
プロセッサ１５０は、ステップＳ１で決定した検出対象領域全体について、ステップＳ６の照合が完了したかを判定する（ステップＳ７）。【０１００】
ステップＳ７において、照合が完了していない場合には（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻り、照合が完了している場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、全ての縮小ＩＤについてステップＳ６の照合が完了したかを判定する（ステップＳ８）。【０１０１】
ステップＳ８において、照合が完了していない場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、縮小ＩＤを変えて照合処理を行うためにステップＳ２の処理へ戻り、照合が完了している場合には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、プロセッサ１５０は、ステップＳ６で顔検出回路１６２から送出された各照合結果を総合して高解像度画像の中で顔画像がある領域を特定し（ステップＳ９）、顔検出処理を終了する。顔画像がある領域の特定方法としては、例えば、各照合結果に含まれる各座標値を高解像動画像データ上での座標値に変換した上で平均値を取ることにより特定する。【０１０２】
プロセッサ１５０は、この特定結果を、例えば、顔画像がある領域にフォーカスを合わせるためにカメラ１１０にオートフォーカス制御を行わせる場合や、カメラ１１０が撮影した高解像度画像データをディスプレイ（図示しない）に表示させ、顔画像がある領域に枠を表示させる場合などに利用する。【０１０３】
次に、上述のステップＳ３の処理を詳しく説明する。【０１０４】
図９は、プロセッサ１５０による照合対象領域の設定処理を示すフローチャートである。【０１０５】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２における縮小ＩＤの決定後、最初の照合対象領域の設定かを判定し（ステップＳ１１）、最初の設定である場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点についての検出対象領域の基準画素からの相対座標値（Ｏｘ，Ｏｙ）を（０，０）に設定する（ステップＳ１２）。【０１０６】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２で設定した縮小ＩＤに対応する移動量（ＯＦＦＳＥＴＸ，ＯＦＦＳＥＴＹ）を数３、数４に示す数式に従って
算出する（ステップＳ１３）。【０１０７】
また、プロセッサ１５０は、検出対象領域のサイズ（ＡＲＥＡＷ，ＡＲＥＡＨ）を算出し（ステップＳ１４）、ステップＳ１８の処理へ進む。【０１０８】
また、ステップＳ１１において、最初の設定でない場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、プロセッサ１５０は、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）を、ステップＳ１３で算出したＯＦＦＳＥＴＸ分移動させ（ステップＳ１５）、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）が、ステップＳ１３で算出した検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ）より大きいかを判定する（ステップＳ１６）。【０１０９】
ステップＳ１６において、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）が検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ）以下である場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１８の処理に進み、検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ）より大きい場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）を「０」とし、ｙ座標（Ｏｙ）をステップＳ１３で算出したＯＦＦＳＥＴＹ分移動させ（ステップＳ１７）、ステップＳ１８の処理へ進む。【０１１０】
ステップＳ１８において、プロセッサ１５０は、ステップＳ１２、ステップＳ１５、ステップＳ１７のいずれかの処理で設定した照合対象領域の始点の相対座標値（Ｏｘ，Ｏｙ）を顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ１８）、照合対象領域の設定処理を終了する。【０１１１】
＜具体例＞
上述した画像処理装置１００の動作について、図８及び図９に示すフローチャートに即して具体的に説明する。【０１１２】
以下では、画像メモリ１３０に、図４に示す高解像度画像１０００が記憶された場合を例に説明する。【０１１３】
プロセッサ１５０は、移動物体検出回路１４０から受領した検出結果に、この例では、検出した移動物体を示す領域（領域１０１０）の座標値が含まれているので、その座標値に基づいて、移動物体を包含する各区画（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７、８、１１、１２の区画）を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（７、８、１１、１２）を顔検出装置１６０に指定する（図８のステップＳ１）。【０１１４】
また、プロセッサ１５０は、縮小ＩＤ（１１）を設定し、設定した縮小ＩＤを顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ２）、ステップＳ３の処理に進む。【０１１５】
以下、ステップＳ３の処理を、図９に示すフローチャートに即して説明する。【０１１６】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２における縮小ＩＤの決定後、最初の照合対象領域の設定かを判定し（ステップＳ１１）、この例では、最初の設定であるので（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点についての検出対象領域の基準画素からの相対座標値（Ｏｘ，Ｏｙ）を（０，０）に設定する（ステップＳ１２）。【０１１７】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２で設定した縮小ＩＤ（１１）に対応する移動量（ＯＦＦＳＥＴＸ＝１０２画素，ＯＦＦＳＥＴＹ＝２２画素）を数３、数４に示す数式に従って算出する（ステップＳ１３）。【０１１８】
また、プロセッサ１５０は、検出対象領域（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７、８、１１、１２である各区画の領域）のサイズ（ＡＲＥＡＷ＝３２０×２＝６４０，ＡＲＥＡＨ＝２４０×２＝４８０）を算出し（ステップＳ１４）、ステップＳ１２の処理で設定した照合対象領域の始点の座標値（Ｏｘ＝０，Ｏｙ＝０）を顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ１８）、図８のステップＳ３の処理を終了する。【０１１９】
顔検出装置１６０の解像度変換回路１６１は、ステップＳ１で指定されたＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（７、８、１１、１２）及びステップＳ３で指定された始点の座標値（Ｏｘ＝０，Ｏｙ＝０）に基づいて、照合対象領域の画像が記憶されている画像メモリ１３０上のアドレス値を数５に示す数式に従って算出し、照合対象領域（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７の区画に対応）の画像を画像メモリ１３０から読み出す（ステップＳ４）。【０１２０】
また、解像度変換回路１６１は、読み出した照合対象領域の画像を、ステップＳ２で指定された縮小ＩＤ（１１）に対応する縮小率（（１／１．２２）＾１１）で縮小した縮小画像を生成し、顔検出回路１６２に送出する（ステップＳ５）。【０１２１】
顔検出回路１６２は、解像度変換回路１６１から受領した縮小画像の中で、左上の画素から右下の画素まで、照合用画像を２画素（間引き量）ずつずらしながら照合し、照合結果をプロセッサ１５０に送出する。（ステップＳ６）。【０１２２】
プロセッサ１５０は、ステップＳ１で決定した検出対象領域全体について、ステップＳ６の照合が完了したかを判定し（ステップＳ７）、この例では照合が完了していないので（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻る。【０１２３】
以下、ステップＳ３の処理を説明する。【０１２４】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２における縮小ＩＤの決定後、最初の照合対象領域の設定かを判定し（図９のステップＳ１１）、最初の設定でないため（ステップＳ１１：ＮＯ）、プロセッサ１５０は、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）を、ステップＳ１３で算出したＯＦＦＳＥＴＸ（１０２画素）分移動させ（ステップＳ１５）、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）が、ステップＳ１３で算出した検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ＝６４０）より大きいかを判定する（ステップＳ１６）。【０１２５】
ステップＳ１６において、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）がこの例では検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ）以下であるため（ステップＳ１６：ＮＯ）、プロセッサ１５０は、ステップＳ１５の処理で設定した照合対象領域の始点の相対座標値（Ｏｘ＝１０２，Ｏｙ＝０）を顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ１８）、図８のステップＳ３の処理を終了する。【０１２６】
以下、検出対象領域の基準画素から水平方向に１０２画素ずれた位置を始点とする照合対象領域に対して、上述したステップＳ４〜Ｓ７の処理と同様の処理を行い、ステップＳ７において、この例では照合が完了していないので（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻る。【０１２７】
以降、ステップＳ３（ステップＳ１１、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１８の各処理に対応）〜ステップＳ７の処理を繰り返し、ステップＳ１６において、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ＝７１４）が検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ＝６４０）より大きくなると（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）を「０」とし、ｙ座標（Ｏｙ）をステップＳ１３で算出したＯＦＦＳＥＴＹ分（ＯＦＦＳＥＴＹ＝２２画素）移動させ（ステップＳ１７）、プロセッサ１５０は、ステップＳ１７の処理で設定した照合対象領域の始点の座標値（Ｏｘ＝０，Ｏｙ＝２２）を顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ１８）、図８のステップＳ３の処理を終了する。【０１２８】
以下、検出対象領域の基準画素から垂直方向に２２画素ずれた位置を始点とする照合対象領域に対して、上述したステップＳ４〜Ｓ７の処理と同様の処理を行い、この例では照合が完了していないので（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻る。【０１２９】
以降、ステップＳ３〜ステップＳ７の処理を繰り返し、ステップＳ７において、照合が完了したと判定すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、全ての縮小ＩＤについてステップＳ６の照合が完了したかを判定し（ステップＳ８）、この例では、全ての縮小ＩＤについての照合は完了していないので（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ２の処理へ戻る。【０１３０】
ステップＳ２において、プロセッサ１５０は、縮小ＩＤ（１１）を１つ減らした値（１０）に設定し、設定した縮小ＩＤを顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ２）、ステップＳ３の処理に進む。【０１３１】
以下、ステップＳ３の処理を説明する。【０１３２】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２における縮小ＩＤの決定後、最初の照合対象領域の設定かを判定し（ステップＳ１１）、この例では、最初の設定であるので（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点についての検出対象領域の基準画素からの相対座標値（Ｏｘ，Ｏｙ）を（０，０）に設定する（ステップＳ１２）。【０１３３】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２で設定した縮小ＩＤ（１０）に対応する移動量（ＯＦＦＳＥＴＸ＝１４２画素，ＯＦＦＳＥＴＹ＝６２画素）を数３、数４に示す数式に従って算出する（ステップＳ１３）。【０１３４】
また、プロセッサ１５０は、検出対象領域（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７、８、１１、１２である各区画の領域）のサイズ（ＡＲＥＡＷ＝６４０，ＡＲＥＡＨ＝４８０）を算出し（ステップＳ１４）、ステップＳ１２の処理で設定した検出対象領域の始点の座標値（Ｏｘ＝０，Ｏｙ＝０）を顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ１８）、図８のステップＳ３の処理を終了する。【０１３５】
以下、上記同様の処理を行っていき、ステップＳ８において、全ての縮小ＩＤについての照合は完了したと判定すると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、プロセッサ１５０は、ステップＳ６で顔検出回路１６２から送出された各照合結果を総合して高解像度画像の中で顔画像がある領域を特定し（ステップＳ９）、顔検出処理を終了する。【０１３６】
≪実施の形態２≫
＜概要＞
実施の形態１では、移動物体検出回路１４０が移動物体の検出処理を行うものとして説明したが、以下では、顔検出装置が移動物体の検出処理を行う例を説明する。【０１３７】
本実施の形態に係る顔検出装置は、実施の形態１に係る顔検出装置１６０の機能に加え、画像メモリ１３０に順次記憶される各高解像度画像データについて、所定数間隔で、その高解像度画像データ全体を検出対象領域として顔画像を検出するものである。【０１３８】
以下、高解像度画像データ全体を検出対象領域として顔画像を検出することを「全体検出」といい、実施の形態１で説明したように、高解像度画像データ中の一部の領域を検出対象領域として顔画像を検出することを「部分検出」という。【０１３９】
全体検出により顔画像を検出すると、この顔検出装置は、その検出した顔画像が含まれる領域を検出対象領域として、次に全体検出を行うときまでの間、部分検出を行う。これにより、移動物体検出回路１４０を設けなくても、処理量を大きく増加させることなく部分検出による検出を行うことができる。【０１４０】
また、この顔検出装置は、全体検出の際に、更に、４ＶＧＡサイズの高解像度画像データをＱＶＧＡサイズに縮小した画像全体を、照合対象領域として照合用画像と照合する処理も行う。これにより、高解像度画像データいっぱいに顔画像が含まれるような、ＱＶＧＡサイズよりも大きい顔画像を検出することができるようになる。【０１４１】
＜構成＞
まず、本実施の形態に係る顔検出装置２１０を含む画像処理装置２００の構成について説明する。【０１４２】
図１０は、画像処理装置２００の機能ブロック図である。【０１４３】
画像処理装置２００は、同図に示すとおり、実施の形態１で説明した画像処理装置１００の構成から移動物体検出回路１４０を除き、更に顔検出装置１６０に替えて顔検出装置２１０を備える。顔検出装置２１０は、本発明における照合手段及び第２照合手段に相当する。【０１４４】
以下、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。【０１４５】
顔検出装置２１０は、実施の形態１の解像度変換回路１６１に変えて解像度変換回路２１１を備え、解像度変換回路２１１は、解像度変換回路１６１の機能に加え、更に、プロセッサからの指示に応じて、高解像度画像データ全体を縮小して、ＱＶＧＡサイズの画像を生成する機能を有する。また、解像度変換回路２１１は、本発明における縮小手段及び第２縮小手段に相当する。
顔検出回路１６２については、実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。【０１４６】
＜動作＞
画像処理装置２００の動作について説明する。【０１４７】
図１１は、画像処理装置２００の動作を示すフローチャートである。【０１４８】
なお、以下では、全体検出を行う高解像度画像データ数（フレーム数）の間隔を「ＮｔｈＦｒａｍｅ」と表現し、同図におけるｉの初期値及びＮｔｈＦｒａｍｅは、それぞれ１５であるものとして説明する。【０１４９】
プロセッサ１５０は、カメラ入力回路１２０から高解像度画像データを画像メモリ１３０に記憶させた旨の通知を受けると、全体検出を行うか、部分検出を行うかを判断するために、ｉの値がＮｔｈＦｒａｍｅ（この例では１５）と等しいか否かを判定し（ステップＳ３０）、等しい場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、全体検出を行うものとしてｉの値を１に設定する（ステップＳ３１）。【０１５０】
プロセッサ１５０は、解像度変換回路２１１に対し、ＱＶＧＡサイズの画像の生成指示を行い、解像度変換回路２１１はこの指示に応じて、画像メモリ１３０に記憶されている高解像動画像データを読み出して、ＱＶＧＡサイズに縮小する（ステップＳ３２）。【０１５１】
プロセッサ１５０は、ステップＳ３２で生成されたＱＶＧＡサイズの画像データ全体を検出対象領域と決定する（ステップＳ３３）。なお、この検出対象領域の指定方法として、例えば、実施の形態１で説明したＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（１〜１６）とは異なる値（例えば０）を指定することにより、ＱＶＧＡサイズの画像データ全体を検出対象領域として指定する。【０１５２】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８、図９に示すフローチャートのステップＳ２、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ３４）。この処理は、ステップＳ３２に生成されたＱＶＧＡサイズの画像を各縮小ＩＤで縮小した各縮小画像と照合用画像を照合し、顔画像を検出する処理に相当する。【０１５３】
続いてプロセッサ１５０は、高解像度画像データ全体を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（１〜１６）を顔検出装置２１０に指定する（ステップＳ３５）。【０１５４】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８、図９に示すフローチャートのステップＳ２〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ３６）。この処理は、高解像度画像データ全体を検出対象領域として、実施の形態１で説明したのと同様に部分検出を行う処理に相当する。【０１５５】
プロセッサ１５０は、ステップＳ３４及びステップＳ３６の処理結果を総合して高解像度画像データの中で顔画像がある領域を特定し（ステップＳ３７）、処理を終了する。なお、顔画像がある領域の特定方法としては、例えば、各照合結果に含まれる各座標値を高解像動画像データ上での座標値に変換した上で平均値を取ることにより特定する。【０１５６】
また、ステップＳ３０において、ｉの値がＮｔｈＦｒａｍｅ（この例では１５）と等しくない場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、部分検出を行うものとしてｉの値を１増加させる（ステップＳ３８）。【０１５７】
プロセッサ１５０は、直近に実行したステップＳ３７の処理により顔画像がある領域が特定されると、特定されたその領域を包含する各区画を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘを顔検出装置２１０に指定する（ステップＳ３９）。【０１５８】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８、図９に示すフローチャートのステップＳ２〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ４０）。この処理は、直近に行った全体検出において顔画像が検出された領域と同じ位置の領域を含む各区画を検出対象領域として、実施の形態１で説明したのと同様に部分検出を行う処理に相当する。【０１５９】
プロセッサ１５０は、図８に示すフローチャートのステップＳ９の処理と同様に、図１１のステップＳ４０の処理結果を総合して高解像度画像データの中で顔画像がある領域を特定し（ステップＳ４１）、顔検出処理を終了する。【０１６０】
＜具体例＞
上述した画像処理装置２００の動作について、図１１に示すフローチャートに即して具体的に説明する。【０１６１】
以下では、図４に示す高解像度画像データ１０００が画像メモリ１３０に記憶された場合を例に説明する。なお、同図における領域１０１０の画像は顔画像であるものとし、以下の説明の開始時点でのｉは１５（初期値）であり、上述したようにＮｔｈＦｒａｍｅは１５であるものとして説明する。【０１６２】
＜１フレーム目の処理＞
プロセッサ１５０は、カメラ入力回路１２０から高解像度画像データを画像メモリ１３０に記憶させた旨の通知を受けると、全体検出を行うか、部分検出を行うかを判断するために、ｉの値がＮｔｈＦｒａｍｅ（この例では１５）と等しいか否かを判定し（ステップＳ３０）、この例では等しいので（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、全体検出を行うものとしてｉの値を１に設定する（ステップＳ３１）。【０１６３】
プロセッサ１５０は、解像度変換回路２１１に対し、ＱＶＧＡサイズの画像の生成指示を行い、解像度変換回路２１１はこの指示に応じて、画像メモリ１３０に記憶されている高解像動画像データ１０００を読み出して、ＱＶＧＡサイズに縮小する（ステップＳ３２）。【０１６４】
プロセッサ１５０は、ステップＳ３２で生成されたＱＶＧＡサイズの画像データ全体を検出対象領域と決定し（ステップＳ３３）、この検出対象領域を指定するために、ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ＝０を指定する。【０１６５】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８、図９に示すフローチャートのステップＳ２、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ３４）。【０１６６】
具体的には、プロセッサ１５０は、縮小ＩＤ（１１）を設定し、設定した縮小ＩＤを顔検出装置２１０に送出し（図８のステップＳ２）、ステップＳ３の処理に進む。以下、ステップＳ３の処理を説明する。【０１６７】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２における縮小ＩＤの決定後、最初の照合対象領域の設定かを判定し（図９のステップＳ１１）、この例では、最初の設定であるので（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点についての検出対象領域の基準画素からの相対座標値（Ｏｘ，Ｏｙ）を（０，０）に設定する（ステップＳ１２）。【０１６８】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２で設定した縮小ＩＤ（１１）に対応する移動量（ＯＦＦＳＥＴＸ＝１０２画素，ＯＦＦＳＥＴＹ＝２２画素）を数３、数４に示す数式に従って算出する（ステップＳ１３）。【０１６９】
また、プロセッサ１５０は、検出対象領域（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが０、つまり、ステップＳ３２で生成されたＱＶＧＡサイズの画像データ全体）のサイズ（ＡＲＥＡＷ＝３２０，ＡＲＥＡＨ＝２４０）を算出し（ステップＳ１４）、ステップＳ１２の処理で設定した検出対象領域の始点の座標値（Ｏｘ＝０，Ｏｙ＝０）を顔検出装置２１０に送出し（ステップＳ１８）、図８のステップＳ３の処理を終了する。【０１７０】
また、解像度変換回路２１１は、照合対象領域（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７の区画に対応）の画像を、ステップＳ２で指定された縮小ＩＤ（１１）に対応する縮小率（（１／１．２２）＾１１）で縮小した縮小画像を生成し、顔検出回路１６２に送出する（ステップＳ５）。【０１７１】
顔検出回路１６２は、解像度変換回路２１１から受領した縮小画像の中で、左上の画素から右下の画素まで、照合用画像を２画素（間引き量）ずつずらしながら照合し、照合結果をプロセッサ１５０に送出する。（ステップＳ６）。なお、顔画像を検出した場合、照合結果には、縮小画像中における顔画像を検出した領域の座標値を含めて送出する。【０１７２】
プロセッサ１５０は、ステップＳ１で決定した検出対象領域全体について、ステップＳ６の照合が完了したかを判定し（ステップＳ７）、この例では、照合が完了しているので（ステップＳ７：ＹＥＳ）、全ての縮小ＩＤについてステップＳ６の照合が完了したかを判定し（ステップＳ８）、この例では、全ての縮小ＩＤについての照合は完了していないので（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ２の処理へ戻り、縮小ＩＤを１０として、る。上記同様に処理を行う。【０１７３】
縮小ＩＤを１つずつ減らしながら上記処理を繰り返し、全ての縮小ＩＤについての照合は完了すると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、図１１のステップＳ３４の処理を終了し、ステップＳ３５へ進む。【０１７４】
プロセッサ１５０は、高解像度画像データ全体を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（１〜１６）を顔検出装置２１０に指定する（ステップＳ３５）。【０１７５】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８、図９に示すフローチャートのステップＳ２〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ３６）。この処理は、実施の形態１で説明したのと同様であるため説明は省略する。【０１７６】
プロセッサ１５０は、ステップＳ３４及びステップＳ３６の処理結果を総合して高解像度画像データ１０００の中で顔画像がある領域（領域１０１０）を特定し（ステップＳ３７）、処理を終了する。【０１７７】
＜２フレーム目の処理＞
次にカメラ入力回路１２０から高解像度画像データを画像メモリ１３０に記憶させた旨の通知を受けると、また、プロセッサ１５０は、ステップＳ３０において、ｉの値（１）がＮｔｈＦｒａｍｅ（１５）と等しくないため（ステップＳ３０：ＮＯ）、部分検出を行うものとしてｉの値を１増加させる（ステップＳ３８）。【０１７８】
プロセッサ１５０は、直近に実行したステップＳ３７の処理により顔画像がある領域（領域１０１０）が特定されたので、特定されたその領域を包含する各区画（ＳｅｅｃｈＩｎｄｅｘが７、８、１１、１２である区画）を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（７、８、１１、１２）を顔検出装置２１０に指定する（ステップＳ３９）。【０１７９】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８に示すフローチャートのステップＳ２〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ４０）。この処理は、実施の形態１で説明したのと同様であるため説明は省略する。【０１８０】
プロセッサ１５０は、図８に示すフローチャートのステップＳ９の処理と同様に、図１１のステップＳ４０の処理結果を総合して高解像度画像データの中で顔画像がある領域を特定し（ステップＳ４１）、顔検出処理を終了する。【０１８１】
＜考察＞
図１２は、顔検出装置２１０が検出可能な顔画像の大きさを説明するための図である。【０１８２】
同図において、（Ａ）は、高解像度画像データ（４ＶＧＡサイズ）をＱＶＧＡサイズに縮小した画像全体を照合対象領域とした場合に検出可能な顔画像の大きさを示しており、（Ｂ）は、高解像度画像データ中のＱＶＧＡサイズの領域を照合対象領域とした場合に検出可能な顔画像の大きさを示している。また、同図におけるＩＤ０〜１１の記載は、図３で説明した各縮小ＩＤを示している。【０１８３】
高解像度画像データ中のＱＶＧＡサイズ（３２０×２４０画素）の領域を照合対象領域とした場合には、ＱＶＧＡサイズ以上の顔画像は検出できないため、同図（Ｂ）に示すように、検出できる顔画像のサイズは２４０×２４０画素以下となる。【０１８４】
一方、高解像度画像データ（４ＶＧＡサイズ（１２８０×９６０画素））をＱＶＧＡサイズに縮小した画像全体を照合対象領域とした場合には、同図（Ａ）に示すように、検出できる顔画像のサイズは９６０×９６０画素以下となる。【０１８５】
つまり、実施の形態１に係る顔検出装置１６０では、同図（Ｂ）の方法のみで顔画像を検出するため、２４０×２４０画素より大きい顔画像を検出することができなかったが、実施の形態２に係る顔検出装置２１０では、それより大きい顔画像も検出することができる。【０１８６】
また、上述したように、高解像度画像データ（４ＶＧＡサイズ）をＱＶＧＡサイズに縮小した画像を照合対象領域とした場合には、その照合対象領域の画像を、更に各縮小ＩＤに応じて縮小した各縮小画像と照合用画像とを照合するため、１００画素×１００画素程度の顔画像まで検出可能である。つまり、同図に示すとおり、約１００×１００画素〜約２４０×２４０画素の顔画像は、（Ａ）による方法でも、（Ｂ）による方法でも検出可能であるため、高解像度画像データ（４ＶＧＡサイズ）をＱＶＧＡサイズに縮小した画像を照合対象領域とした場合（図１１のステップＳ３４の処理に対応）には、縮小ＩＤが５〜１１の範囲で検出するようにしてもよい。これにより、更に顔画像検出ための処理量を抑えることができるようになる。
＜補足＞
（１）各実施の形態において説明した各構成要素のうち、全部又は一部をコンピュータプログラムで実現してもよいし、１チップ又は複数チップの集積回路で実現してもよい。【０１８７】
図１３は、実施の形態１で説明した顔検出装置１６０に対応する半導体集積回路を含む半導体集積回路３００の構成例を示す図である。【０１８８】
同図に示すとおり、半導体集積回路３００は顔検出装置１６０に対応する半導体集積回路を含み、半導体集積回路３００が適用される装置の用途によって、その他、画像符号化回路、音声処理部、ＲＯＭ等を含む。【０１８９】
半導体集積回路３００は、一般的にはＣＭＯＳなどのＭＯＳトランジスタで構成され、ＭＯＳトランジスタの接続構成により、特定の論理回路を実現する。近年、半導体集積回路の集積度が進み、非常に複雑な論理回路を、一つないしは数個の半導体集積回路で実現できるため、顔検出装置１６０を小型化でき、また、低消費電力化することができる。【０１９０】
なお、半導体集積回路３００は、実施の形態１に係る顔検出装置１６０に対応する半導体集積回路を含むものとして説明したが、実施の形態２に係る顔検出装置２１０に対応する半導体集積回路を含むこととしてもよい。【０１９１】
（２）各実施の形態では、高解像度画像データに１つの顔画像データが含まれている場合、つまり検出対象領域が１つである場合を例に説明したが、複数の検出対象領域に対して顔画像を検出する処理を行ってもよい。【０１９２】
（３）各実施の形態では、照合対象領域のサイズをＱＶＧＡサイズとし、照合用画像のサイズを２４×２４画素として説明したが、これに限定されるものではなく、それぞれ任意のサイズとしてもよい。また、照合対象領域のサイズを任意のサイズとした場合、１区画のサイズも、照合対象領域のサイズに合わせた任意のサイズとしてもよい。【０１９３】
また、高解像度画像データのサイズも４ＶＧＡサイズであるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、任意のサイズとしてもよい。【０１９４】
（４）各実施の形態において照合用画像は１種類であるものとして説明したが、検出すべき顔画像における顔の向き毎に複数の照合用画像を用意し、それぞれの照合用画像と照合することにより顔画像を検出するようにしてもよい。【０１９５】
（５）各実施の形態では、照合対象領域の画像を縮小するものとして説明したが、照合用画像のサイズを照合対象領域の画像のサイズより大きくした場合には、照合対象領域の画像を拡大することとしてもよい。【０１９６】
また、各実施の形態では、照合用画像のサイズを一定として、照合対象領域の画像を縮小するものとして説明したが、照合対象領域の画像のサイズを一定として、照合用画像のサイズを拡大または縮小するようにしてもよい。【０１９７】
（６）各実施の形態では、顔画像を検出したか否かに関わらず、検出対象領域における全照合対象領域を照合するものとして説明したが、一定の基準（例えば、照合用画像との一致度が既定の閾値以上であること）の下、顔画像を検出したと判断した場合には、その高解像動画像データに対する検出処理を終了するようにしてもよい。【０１９８】
（７）各実施の形態では、顔画像を検出するものとして説明したが、顔画像以外の特定画像を検出するようにしてもよい。特定画像としては、例えば、人や物に付けられた識別タグなどとしてもよく、この場合、検出した識別タグの情報から個人や物の種類を識別するといった利用も考えられる。【０１９９】
（８）各実施の形態では、顔検出回路１６２は、顔画像を検出した場合に、検出結果に縮小画像中における顔画像を検出した領域の座標値を含めてプロセッサ１５０に送出するものとして説明したが、更に、縮小ＩＤを含めてもよい。また、プロセッサ１５０は、顔検出回路１６２から送出された各照合結果に含まれる座標値と縮小ＩＤとに基づいて、顔画像の大きさを算出するようにしてもよい。【０２００】
（９）実施の形態１では、移動物体検出回路１４０は、移動物体が写っていない状態の高解像度画像データと画像メモリ１３０に記憶されている高解像度画像データとのエッジ検出結果を比較することにより移動物体を検出するものとして説明したが、これは一例であり、例えば、連続して生成された高解像度画像データの画素値の差分を取ることにより検出することとしてもよい。【０２０１】
（１０）実施の形態１では、図３に示すように（１／１．２２）＾ｎ倍ずつ縮小率が変化する例を説明したが、これは一例であり、最も小さい縮小率で縮小した際の画像（つまり、最も縮小の程度が高い画像）のサイズが照合用画像のサイズより大きくなるように各縮小率を設定すればよく、例えば（１／１．２５）＾ｎ倍ずつ変化させるようにしてもよい。【０２０２】
（１１）実施の形態１では、画像処理装置１００の動作として、図８に示すように縮小ＩＤを設定する処理（ステップＳ２）ループの中に照合対象領域を設定する処理（ステップＳ３）ループがある例を説明したが、逆であってもよい。即ち、ステップＳ２とステップＳ３の処理を入れ替え、また、ステップＳ７とステップＳ８の処理を入れ替えてもよい。【０２０３】
（１２）実施の形態１では、図８に示すステップＳ２の処理において、縮小ＩＤの初期値を「１１」とし、ステップＳ２の処理が実行される毎に縮小ＩＤの値を０まで１ずつ減らすものとして説明したが、全縮小ＩＤについての処理が行われれば、処理の順番は問わず、例えば、縮小ＩＤの初期値を「０」とし、ステップＳ２の処理が実行される毎に縮小ＩＤの値を１１まで１ずつ増やすこととしてもよい。【０２０４】
（１３）実施の形態１に係る顔検出装置１６０は、解像度変換回路１６１と顔検出回路１６２とからなるものとして説明したが、移動物体検出回路１４０及びプロセッサ１５０の全部又は一部を顔検出装置１６０に含めることとしてもよい。実施の形態２においても、プロセッサ１５０を顔検出装置２１０に含めることとしてもよい。【０２０５】
（１４）実施の形態１では、図９に示すステップＳ１３の処理において、プロセッサ１５０は、縮小ＩＤに対応する移動量（ＯＦＦＳＥＴＸ，ＯＦＦＳＥＴＹ）を算出するものとして説明したが、予め縮小ＩＤに対応する移動量を内部メモリ（図示しない）に記憶させておき、記憶されている縮小ＩＤに対応する移動量を用いるようにしてもよい。【０２０６】
（１５）実施の形態１では、図９に示す照合対象領域の設定処理をプロセッサ１５０が行うものとして説明したが、顔検出回路１６０が行うようにしてもよい。【０２０７】
（１６）実施の形態２では、画像処理装置２００の動作として、図１１に示すように高解像度画像データ全体を検出対象領域として設定する（ステップＳ３５）ものとして説明したが、全体検出毎に、ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが１〜１６の区画のうち１の区画を順番に検出対象領域として選択することにしてもよい。即ち、１回目の全体検出ではＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが１の区画を、２回目の全体検出ではＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが２の区画をというように検出対象領域を決定してもよい。これにより、処理量を更に抑えることができる。【０２０８】
また、検出の精度を向上させるために、１回目の全体検出では、ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが１及び２の区画を検出対象領域として決定するなど、複数の区画を検出対象領域として決定してもよい。【０２０９】
（１７）実施の形態２で説明した図１１に示すステップＳ３９の処理は、直近に実行したステップＳ３７の処理により顔画像がある領域が特定された場合を前提に、特定された領域に基づいて、部分検出を行う際の検出対象領域を決定するものとして説明したが、ステップＳ３７の処理で、顔画像がある領域が特定されなかった、つまりステップＳ３４、Ｓ３６の処理で顔画像が検出されなかった場合には、ステップＳ３９〜Ｓ４１の部分検出を行わないようにしてもよい。【０２１０】
（１８）実施の形態２では、図１１のフローチャートに示すように、ｉが１５である場合に全体検出を行い、ｉが１〜１４である場合には部分検出を行うものとして説明したが、全体検出で顔画像が検出されるまで全体検出を続けて行い、全体検出で顔画像が検出された場合に、部分検出に切替え、部分検出で顔画像が検出されなくなった場合に、再度全体検出に切替えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２１１】
本発明に係る顔検出装置は、監視カメラ等における顔画像の検出に利用できる。
【図１】
2008129875.tif 000003
【図２】
2008129875.tif 000004
【図３】
2008129875.tif 000005
【図４】
2008129875.tif 000006
【図５】
2008129875.tif 000007
【図６】
2008129875.tif 000008
【図７】
2008129875.tif 000009
【図８】
2008129875.tif 000010
【図９】
2008129875.tif 000011
【図１０】
2008129875.tif 000012
【図１１】
2008129875.tif 000013
【図１２】
2008129875.tif 000014
【図１３】
2008129875.tif 000015
【図１４】
2008129875.tif 000016
【図１５】
2008129875.tif 000017
【図１６】
2008129875.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月19日(2009.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像から特定画像を検出する検出装置であって、
前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定手段と、
前記領域決定手段が決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定手段と、
前記設定手段が設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合手段とを備える
ことを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記検出装置は、更に
各照合対象範囲の画像についての倍率を決定する倍率決定手段を備え、
前記設定手段による各照合対象範囲の位置の設定は、前記倍率決定手段が決定した倍率に応じた幅分、他の照合対象範囲と重なるように行い、
前記照合手段による各照合対象範囲の画像と照合用画像との照合は、前記倍率決定手段が決定した倍率で各照合対象範囲の画像のサイズを変更した各画像に対して行う
ことを特徴とする請求項１記載の検出装置。
【請求項３】
前記検出対象領域は、前記入力画像の一部の矩形領域であり、
前記照合対象範囲は、前記検出対象領域の一部の矩形領域であり、
前記倍率は複数の縮小率であり、
前記検出装置は、更に、
縮小率毎に、各照合対象範囲における他の照合対象範囲との重なり幅を記憶する記憶手段を備え、
前記倍率決定手段による倍率の決定及び前記設定手段による各照合対象範囲の設定は、前記記憶手段が記憶する情報に基づき行い、
前記照合手段は、
前記倍率決定手段が決定した縮小率毎に、当該縮小率で各照合対象範囲の画像を縮小する縮小手段を含む
ことを特徴とする請求項２記載の検出装置。
【請求項４】
前記検出装置は、更に、
入力画像を、前記照合対象範囲のサイズと同じサイズに縮小する第２縮小手段と、
前記第２縮小手段により縮小された入力画像と前記照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する第２照合手段とを備える
ことを特徴とする請求項３記載の検出装置。
【請求項５】
前記検出装置は、更に
前記入力画像から、移動物体を示す領域を検出する検出手段を備え、
前記領域決定手段による検出対象領域の決定は、前記検出手段が検出した領域に基づき行う
ことを特徴とする請求項１記載の検出装置。
【請求項６】
前記検出装置は、更に、
外部カメラ装置が順次撮像した複数の入力画像を撮像順に取り込む画像入力手段を備え、
前記領域決定手段は、前記画像入力手段が取り込んだ所定数の入力画像を１単位として、単位毎に、取り込み順が最初の入力画像については、全領域を前記検出対象領域と決定し、当該入力画像について前記照合手段が前記特定画像を検出した場合に、当該特定画像が含まれる領域と同位置の領域を含むように、当該入力画像に後続する入力画像の検出対象領域を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の検出装置。
【請求項７】
入力画像から特定画像を検出する検出装置において用いられる検出方法であって、
前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定ステップと、
前記領域決定ステップが決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定ステップと、
前記設定ステップが設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合ステップとを備える
ことを特徴とする検出方法。
【請求項８】
入力画像から特定画像を検出する検出装置に用いられる検出用集積回路であって、
前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定手段と、
前記領域決定手段が決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定手段と、
前記設定手段が設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合手段とを備える
ことを特徴とする検出用集積回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理技術に関し、特に、入力画像から所定画像を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力画像から、入力画像より小さい特定画像（例えば顔画像）を検出する方法として、特定画像検出用のテンプレートである照合用画像と入力画像とを照合することにより特定画像を検出する方法が知られている。この方法では、矩形の入力画像の左上の画素から右下の画素まで入力画像より小さい一定サイズの照合用画像をずらしながら入力画像と照合を行うため、短時間で特定画像を検出しようとすると、比較的処理能力の高いプロセッサや記憶容量の大きいメモリなどが必要になるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するための方法として、入力画像中の一部の領域のみを特定画像を検出するための領域（以下、「検出対象領域」という）とし、この検出対象領域内でのみ照合用画像と照合する方法が考えられる。この方法を用いた技術として、例えば特許文献１がある。
図１４は、特許文献１に係る画像処理装置の機能ブロック図である。
【０００４】
この画像処理装置は、一般道路における車両の検出等に利用可能なものであり、切り出し手段は、高解像度カメラから出力された高解像度画像中の検出対象領域の画像から低解像度画像を生成し、検出手段は、その低解像度画像を用いて車両等を検出する。
また、図１５は、特許文献１に係る画像処理装置における検出対象領域を示す図である。
【０００５】
同図は、縦方向に同じ進行方向の２つの車線が写るように設置された高解像度カメラの画像（高解像度画像）における検出対象領域を示しており、この画像処理装置では、高解像度カメラにより順次出力される各高解像度画像について、検出対象領域を２等分した各範囲（この範囲を、以下では、「照合対象領域」と呼ぶこととする）を交互に選択して、選択された照合対象領域の画像（部分画像）を用いて車両の検出等を行う。これにより、入力画像(高解像度画像)のサイズが比較的大きい場合でも、検出対象領域内でのみ車両の検出等を行うため、検出のための処理量を抑え、比較的処理能力の低いプロセッサ等により処理することが可能になる。
【０００６】
また、入力画像と照合用画像とを照合して特定画像を検出する際の一般的な技術として、例えば特許文献２がある。
図１６は、特許文献２に係る顔検出装置の機能ブロック図である。
この顔検出装置は、テンプレートサイズ入力画像スケール変換決定部を備え、入力画像を縮小率が相異なる複数の画像に変換（拡大又は縮小）した上で各画像と照合用画像との照合を行うものである。これにより、入力画像に含まれる特定画像の大きさと照合用画像に含まれる特定画像の大きさとが異なる場合でも、入力画像から特定画像を検出することができる。
【特許文献１】特開２００５−１７３７８７号公報
【特許文献２】特開２００４−３０６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的な移動物体は、一般道路における車両等のように移動経路が固定的なものとは限らず、図１５で示した検出対象領域中の各照合対象領域を跨ぐ位置を移動する場合もある。そのような場合には、特許文献１及び特許文献２の技術を組み合わせても、照合対象領域の画像（部分画像）には、移動物体全体が含まれていないので、照合用画像と照合することによってその移動物体を検出することができない場合がある。
【０００８】
この問題を解決するために、照合対象領域のサイズを可変にすることも考えられるが、照合対象領域のサイズを一定とした場合と比較し、ハードウェア資源に無駄が生じうるため、好ましい方法とは言えない。照合対象領域のサイズを一定とした場合、照合対象領域のサイズより検出対象領域のサイズのほうが大きいときには、検出対象領域を照合対象領域のサイズに区切って処理する必要がある。
【０００９】
そこで、本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、照合対象領域のサイズを一定とした場合にも、検出対象領域に含まれた特定画像をより確実に検出可能な検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る検出装置は、入力画像から特定画像を検出する検出装置であって、前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定手段と、前記領域決定手段が決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定手段と、前記設定手段が設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る検出方法は、入力画像から特定画像を検出する検出装置において用いられる検出方法であって、前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定ステップと、前記領域決定ステップが決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定ステップと、前記設定ステップが設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合ステップとを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明にかかる検出用集積回路は、入力画像から特定画像を検出する検出装置に用いられる検出用集積回路であって、前記入力画像において、前記特定画像が存在し得る検出対象領域を決定する領域決定手段と、前記領域決定手段が決定した検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするように、かつそれぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定する設定手段と、前記設定手段が設定した照合対象範囲毎に、当該照合対象範囲の画像と照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する照合手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
ここで、検出対象領域をそれぞれが一定サイズの複数の照合対象範囲でカバーするようにとは、検出対象領域の全領域が、いずれかの照合対象範囲に含まれるようにすることをいう。また、照合用画像とは、特定画像を検出するためのテンプレート画像をいう。
【発明の効果】
【００１４】
上述の構成を備える本発明に係る検出装置は、それぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と所定幅分重なるように各照合対象範囲の位置を設定するので、仮に、それぞれの照合対象範囲が他の照合対象範囲と重ならないように各照合対象範囲の位置を設定した場合には検出できない複数の照合対象範囲に別れて含まれる特定画像についても検出できる可能性を高めることができる。
【００１５】
また、前記検出装置は、更に各照合対象範囲の画像についての倍率を決定する倍率決定手段を備え、前記設定手段による各照合対象範囲の位置の設定は、前記倍率決定手段が決定した倍率に応じた幅分、他の照合対象範囲と重なるように行い、前記照合手段による各照合対象範囲の画像と照合用画像との照合は、前記倍率決定手段が決定した倍率で各照合対象範囲の画像のサイズを変更した各画像に対して行うこととしてもよい。
【００１６】
これにより、本発明に係る検出装置は、各照合対象範囲は、他の照合対象範囲と倍率決定手段が決定した倍率に応じた幅分重なるため、重なる幅を任意の幅にする場合と比較して、より効率的に特定画像の検出を行うことができる。
また、前記検出対象領域は、前記入力画像の一部の矩形領域であり、前記照合対象範囲は、前記検出対象領域の一部の矩形領域であり、前記倍率は複数の縮小率であり、前記検出装置は、更に、縮小率毎に、各照合対象範囲における他の照合対象範囲との重なり幅を記憶する記憶手段を備え、前記倍率決定手段による倍率の決定及び前記設定手段による各照合対象範囲の設定は、前記記憶手段が記憶する情報に基づき行い、前記照合手段は、前記倍率決定手段が決定した縮小率毎に、当該縮小率で各照合対象範囲の画像を縮小する縮小手段を含むこととしてもよい。
【００１７】
これにより、本発明に係る検出装置は、縮小率毎に、各照合対象範囲における他の照合対象範囲との重なり幅を記憶しており、これに基づいて照合対象範囲の位置を設定するので、都度照合対象範囲の位置を算出する場合と比較し、高速に処理することができる。
また、本発明に係る検出装置は、倍率決定手段が決定した縮小率毎に、その縮小率で縮小した各画像と照合用画像とを照合するため、複数の照合用画像を使用することなく、照合用画像のサイズと異なるサイズの特定画像を検出することができる。
【００１８】
また、前記検出装置は、更に、入力画像を、前記照合対象範囲のサイズと同じサイズに縮小する第２縮小手段と、前記第２縮小手段により縮小された入力画像と前記照合用画像とを照合することにより、前記特定画像を検出する第２照合手段とを備えることとしてもよい。
これにより、本発明に係る検出装置は、入力画像を照合対象範囲のサイズと同じサイズに縮小した画像と照合用画像とを照合することにより特定画像を検出するため、入力画像いっぱいに含まれている特定画像についても検出することができる。
【００１９】
また、前記検出装置は、更に前記入力画像から、移動物体を示す領域を検出する検出手段を備え、前記領域決定手段による検出対象領域の決定は、前記検出手段が検出した領域に基づき行うこととしてもよい。
これにより、本発明に係る検出装置は、入力画像中の移動物体を検出した領域、つまり、特定画像が含まれている可能性が高い領域を検出対象領域と決定するため、より効率的に特定画像を検出することができる。
【００２０】
また、前記検出装置は、更に、外部カメラ装置が順次撮像した複数の入力画像を撮像順に取り込む画像入力手段を備え、前記領域決定手段は、前記画像入力手段が取り込んだ所定数の入力画像を１単位として、単位毎に、取り込み順が最初の入力画像については、全領域を前記検出対象領域と決定し、当該入力画像について前記照合手段が前記特定画像を検出した場合に、当該特定画像が含まれる領域と同位置の領域を含むように、当該入力画像に後続する入力画像の検出対象領域を決定することとしてもよい。
【００２１】
これにより、入力画像の全領域を検出対象領域と決定し特定画像を検出した場合に、その特定画像が含まれていた入力画像上の位置と同位置の領域を、後続する入力画像における検出対象領域と決定するので、特定画像が含まれている可能性が高い領域からより効率的に特定画像を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る検出装置の実施形態としての顔検出装置について説明する。
≪実施の形態１≫
＜概要＞
実施の形態１に係る顔検出装置は、入力画像中の一部の領域である検出対象領域を、既定サイズ（例えば、ＱＶＧＡ（３２０×２４０画素）サイズ）単位で処理し、既定サイズ以下の大きさの顔画像を検出するものである。この検出対象領域は、顔画像が存在するであろうと想定される領域である。
【００２３】
この顔検出装置による既定サイズ単位での処理は、以下のように行う。即ち、検出対象領域をそれぞれが既定サイズの複数の範囲（照合対象領域）でカバーするように、つまり、複数の照合対象領域で埋めるように、各照合対象領域の位置を他の照合対象領域と所定幅分重ねて（以下、「オーバラップ」と表現する）設定していき、照合対象領域を設定する毎に、その照合対象領域の画像を縮小した画像（以下、「縮小画像」という）と顔画像のテンプレート（以下、「照合用画像」という）とを照合することにより、顔画像を検出する。
【００２４】
仮に、検出対象領域を既定サイズ毎に単純に分割したものを各照合対象領域と設定したとすると、複数の照合対象領域に分かれて含まれる顔画像は検出できないことになる。各照合対象領域には、顔画像の一部しか含まれていないため、照合用画像と一致し得ないからである。
しかし、ここで説明するこの顔検出装置は、照合対象領域間にオーバラップする領域（以下、「オーバラップ領域」という）が生じるように各照合対象領域を設定するので、このような顔画像も検出することができる。なお、オーバラップの程度、つまりどれだけの幅を重ねるのかについては後に詳しく説明する。
【００２５】
また、この顔検出装置は、縮小率を段階的に変えて上述の縮小画像を生成するので、異なるサイズの照合用画像をそれぞれ用意することなく、照合対象領域に含まれる、照合用画像中の顔画像とは異なるサイズの顔画像を検出することができる。
＜構成＞
まず、本実施の形態に係る顔検出装置１６０を含む画像処理装置１００の構成について説明する。
【００２６】
図１は、画像処理装置１００の機能ブロック図である。
画像処理装置１００は、同図に示すとおり、カメラ１１０、カメラ入力回路１２０、画像メモリ１３０、移動物体検出回路１４０、プロセッサ１５０、顔検出装置１６０を備える。プロセッサ１５０とその他の構成要素とのデータの授受は、プロセッサバス１０１を介して行われ、また、画像メモリ１３０への、カメラ１１０を除く他の構成要素からのアクセスは、メモリバス１０２を介して行われる。
【００２７】
移動物体検出回路１４０は、本発明における検出手段に相当し、プロセッサ１５０は、本発明における領域決定手段と設定手段と倍率決定手段とに相当し、顔検出装置１６０は本発明における照合手段に相当する。
ここで、カメラ１１０は、一定のフレームレートで撮影を行い、順次生成した４ＶＧＡ（１２８０×９６０画素）サイズの画像データ（以下、「高解像度画像データ」という）をカメラ入力回路１２０に送出する機能を有する。
【００２８】
カメラ入力回路１２０は、カメラ１１０から取り込んだ高解像画像データに対し、高画質化のための各種フィルタ処理を施し、画像メモリ１３０に記憶させる機能を有する。フィルタ処理後の高解像画像データを画像メモリ１３０へ記憶させると、カメラ入力回路１２０は、高解像度画像データを記憶させたことをプロセッサ１５０へ通知する。
画像メモリ１３０は、高解像度画像データを記憶するための連続したメモリ領域である。
【００２９】
移動物体検出回路１４０は、プロセッサ１５０からの指示に応じて、画像メモリ１３０に記憶されている高解像度画像データを読み出し、移動物体の検出処理を行い、検出結果をプロセッサ１５０に送出する機能を有する。移動物体を検出した場合には、この検出結果には、検出した移動物体を示す領域の座標値が含まれる。また、移動物体の検出は、例えば、移動物体が写っていない状態の高解像度画像データと画像メモリ１３０に記憶されている高解像度画像データとのエッジ検出結果を比較することにより行う。
【００３０】
プロセッサ１５０は、図示しない内部メモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより、画像処理装置１００全体の制御や装置内の各ブロックへの指示（例えば、移動物体検出回路１４０への移動物体検出の開始指示）を行う機能を有する。
また、プロセッサ１５０は、移動物体検出回路１４０から受領した検出結果に含まれる座標値に基づき検出対象領域を決定し、また、検出対象領域内の照合対象領域を設定する機能を有する。照合対象領域を設定すると、プロセッサ１５０は、設定した照合対象領域を顔検出装置１６０に指定する。検出対象領域の決定方法及び照合対象領域の設定方法については後述する。また、プロセッサ１５０は、設定した照合対象領域を縮小する際の縮小率を顔検出装置１６０に指定する機能も有する。
【００３１】
顔検出装置１６０は、プロセッサ１５０から指定された照合対象領域の画像を指定された縮小率で縮小した縮小画像を、照合用画像と照合して顔画像を検出する機能を有し、解像度変換回路１６１と顔検出回路１６２とを備える。縮小画像を照合に用いるのは、照合用画像中の顔画像の大きさと異なる大きさの顔画像を検出できるようにするためである。なお、プロセッサ１５０から指定される縮小率については後述するが、指定される縮小率が１倍の場合もあり、以下では、縮小率が１倍（つまり、縮小画像は、照合対象領域の画像そのものとなる）の場合も含めて縮小画像と呼ぶこととする。また、解像度変換回路１６１は、本発明における縮小手段に相当する。
【００３２】
ここで、解像度変換回路１６１は、プロセッサから指定された照合対象領域の画像を画像メモリ１３０から読み出し、指定された縮小率で縮小し、縮小した縮小画像を顔検出回路１６２に送出する機能を有する。
顔検出回路１６２は、照合対象領域と同じサイズ（例えばＱＶＧＡサイズ）以下の画像と照合用画像とを照合して、顔画像を検出する回路である。
【００３３】
より詳細には、解像度変換回路１６１から受領した縮小画像の中で、左上の画素から右下の画素まで、所定画素ずつずらしながら照合用画像と照合し、照合結果をプロセッサ１５０に送出する。以下、この所定画素の量のことを「間引き量」という。この間引き量を１にすれば、照合対象領域を隙間なく照合用画像と照合することになり、間引き量を１より大きくすれば、間引き量分だけ隙間をあけて照合することになるため、処理量を削減することができる。以下では、一例として水平方向及び垂直方向の間引き量がそれぞれ「２」であるものとして説明する。
【００３４】
＜顔検出＞
次に、顔検出装置１６０による顔検出方法について説明する。
図２は、顔検出装置１６０による顔検出方法を説明するための図である。
同図において、照合対象領域１０２１及び照合対象領域１０２２は、それぞれ顔画像を含み、照合対象領域１０２１に含まれる顔画像の方が、照合対象領域１０２２に含まれる顔画像より大きいものになっている。
【００３５】
照合対象領域１０２１と、一定サイズ（例えば２４×２４画素）の照合用画像とを照合し顔画像を検出するためには、この領域に含まれる顔画像の大きさを、照合用画像の顔画像の大きさと同程度にまで縮小する必要がある。縮小画像１０３１は、この縮小後の画像を示している。
顔検出回路１６２は、縮小画像１０３１の中で、左上の画素から右下の画素まで、照合用画像を２画素（間引き量）ずつずらしながら照合することで、顔画像を検出する。
【００３６】
照合対象領域１０２２から顔画像を検出する場合も同様に、顔検出回路１６２は、照合対象領域１０２２を縮小した縮小画像１０３２と照合用画像とを照合する。
ここで、縮小画像１０３２のサイズは、縮小画像１０３１のサイズより大きく、つまり、縮小画像１０３２は、縮小画像１０３１より縮小の程度が低いことが分かる。照合対象領域１０２２に含まれている顔画像の大きさは、照合対象領域１０２１に含まれているものより小さいため、より低い縮小の程度で照合用画像の顔画像の大きさと同程度にまで縮小できるためである。
【００３７】
このように、照合対象領域から顔画像を検出するためには、照合対象領域に含まれる顔画像の大きさに応じた縮小率で縮小した縮小画像と照合用画像と照合する必要がある。しかしながら、実際に検出を行う時点では、照合対象領域に含まれる顔画像の大きさは分からないため、顔検出回路１６２は、縮小率を段階的に変えた各縮小画像と照合用画像とを照合することにより顔画像を検出している。
【００３８】
各縮小画像の縮小率は、例えば、図３に示すように１／１．２２倍ずつ段階的に変えるように決定することができる。
図３は、縮小ＩＤと縮小率等の対応の一例を示す図である。
ここで、縮小ＩＤとは、プロセッサ１５０が顔検出装置１６０に対し、照合対象領域の縮小率を指定する際に用いるデータである。なお、同図における縮小率とは、拡大の倍率を示しており、つまり、縮小率の値が小さいほど、縮小の程度が高いことを示している。また、同図において、「（１／１．２２）＾ｎ」の記載は、（１／１．２２）のｎ乗であることを示している。
【００３９】
同図は、例えば、縮小ＩＤが「０」である場合の縮小率は「（１／１．２２）＾０、つまり１倍」であり、対応する縮小率で照合対象領域の画像を縮小した場合の縮小画像の水平方向サイズは「３２０画素」で、垂直方向サイズは「２４０画素」であることを示している。また、縮小ＩＤが「１１」である場合の縮小率は「（１／１．２２）＾１１倍」であり、縮小画像の水平方向サイズは「３３画素」で、垂直方向サイズは「２５画素」であることを示している。
【００４０】
なお、縮小画像のサイズが、照合用画像のサイズ（上述の例では２４×２４画素）より小さくなると、照合ができなくなることから、この例では、縮小ＩＤが「１１」である場合の縮小率が最も小さく、つまり、この場合が縮小の程度が最も高いものとなっている。
＜検出対象領域の決定＞
次に、プロセッサ１５０による検出対象領域の決定方法について説明する。
【００４１】
図４は、検出対象領域の決定方法を説明するための図である。
高解像度画像データ１０００は、ある時点で、画像メモリ１３０に記憶された高解像度画像データであり、領域１０１０は、移動物体検出回路１４０が移動物体を検出した領域である。
同図では、高解像度画像データ１０００を、水平方向及び垂直方向に論理的に４分割した１６の区画を示しており、区画内の数字は、各区画を識別するための情報（以下、「ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ」という）を示している。また、各区画は、４ＶＧＡサイズの高解像度画像データ１０００を１６分割したものであるため、そのサイズは、ＱＶＧＡサイズである。
【００４２】
プロセッサ１５０は、領域１０１０を包含する区画（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７、８、１１、１２である区画）を、検出対象領域１０２０と決定する。
プロセッサ１５０は、検出対象領域を決定すると、決定した検出対象領域を指定するために、検出対象領域に対応するＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘを顔検出装置１６０に送出する。
＜照合対象領域の設定＞
次に、プロセッサ１５０による照合対象領域の設定方法について説明する。
【００４３】
図５は、照合対象領域の設定方法を説明するための図である。
同図において、領域１０２３〜１０２５は検出対象領域１０２０中の各照合対象領域を示しており、各照合対象領域のサイズは、上述した各区画のサイズと同じＱＶＧＡサイズである。
また、同図において、領域１０２６は、照合対象領域１０２３と１０２４との間のオーバラップ領域を、領域１０２７は、照合対象領域１０２３と１０２５との間のオーバラップ領域を示している。
【００４４】
プロセッサ１５０は、決定した検出対象領域１０２０の中を左上から右下までオーバラップ領域を設けながら各照合対象領域を設定していく。つまり、同図においては、照合対象領域１０２３、１０２４、１０２５の順で各照合対象領域が設定されることになる。
オーバラップ領域を設けるのは、複数の区画に分かれて含まれる顔画像を検出できるようにするためである。そのためにオーバラップ領域のサイズ、つまりオーバラップする画素数（以下、「オーバラップ量」という）は、検出対象である顔画像の大きさに応じて決める必要があり、次の数式で算出される。
【００４５】
［数１］
水平オーバラップ量＝照合用画像の水平方向サイズ×１．２２n−ｋ×１．２２n
［数２］
垂直オーバラップ量＝照合用画像の垂直方向サイズ×１．２２n−ｍ×１．２２n
ここで、ｎは、図３に示す縮小ＩＤの値を示し、ｋ及びｍは、それぞれ水平方向、垂直方向の間引き量を示している。また、照合用画像の水平方向サイズ及び垂直方向サイズは、本実施の形態の例では、それぞれ２４画素である。
【００４６】
また、図５に示す各照合対象領域の水平方向移動量（画素数）及び垂直方向移動量（画素数）は、次の数式でそれぞれ算出される。
［数３］
水平方向移動量＝照合対象領域の水平方向サイズ−水平オーバラップ量
［数４］
垂直方向移動量＝照合対象領域の垂直方向サイズ−垂直オーバラップ量
ここで、本実施の形態の例では、照合対象領域の水平方向サイズは３２０画素であり、照合対象領域の垂直方向サイズは、２４０画素である。
【００４７】
ｋ＝ｍ＝２とした場合の、照合対象領域のオーバラップ量及び移動量の算出結果は、図６に示すとおりである。
図６は、各照合対象領域のオーバラップ量と移動量の一例を示す図である。
同図は、例えば、縮小ＩＤが「０」である場合の各照合対象領域のオーバラップ量は「２２画素」で、水平方向移動量は「２９８画素」で、水平方向移動量は「２１８画素」であることを示している。また、縮小ＩＤが「１１」である場合の各照合対象領域のオーバラップ量は「２１８画素」で、水平方向移動量は「１０２画素」で、水平方向移動量は「２２画素」であることを示している。
【００４８】
顔検出回路１６２が縮小画像と照合用画像とを照合することにより顔画像を検出できた場合に、その縮小画像の縮小の程度が高い（縮小率が小さい）ほど、照合対象領域に含まれていた顔画像は大きいことになるため、縮小の程度が高い程、つまり、縮小ＩＤが大きい程、オーバラップ量も大きくなっていることが分かる。
また、オーバラップ量は、顔検出回路１６２が縮小画像と照合用画像とを照合することにより検出できる顔画像の大きさに応じたサイズになっているため、無駄にオーバラップさせることなく、効率的に照合を行うことができる。
【００４９】
＜データ＞
次に、高解像度画像データ１０００の画像メモリ１３０上の配置について説明する。
図７は、高解像度画像データ１０００の画像メモリ１３０上の配置を説明するための図である。
高解像度画像データ１０００は、上述したように４ＶＧＡ（１２８０×９６０画素）サイズの画像データであり、高解像度画像データ１０００を構成する各画素の画素値データは、画像メモリ１３０上の連続領域に連続して記憶される。つまり、同図に示す画素１００２、・・・、１００３、１００４、・・・、１００５、１００６、・・・、１００７の順で連続領域に記憶される。
【００５０】
ここで、画素１００２が記憶される画像メモリ１３０上の領域のアドレス値をＢＡＳＥと表現すると、各画素データが記憶される領域のアドレス値は、次の数式で算出される。なお、数式中の水平方向サイズとは、高解像度画像データ１０００の水平方向サイズ、つまり１２８０であり、基準画素とは、検索対象領域の左上の画素のことである。また、ここでは、１アドレスを、１画素分の画素データが格納される画像メモリ１３０上の領域を示すものとして説明する。
【００５１】
［数５］
アドレス値＝ＢＡＳＥ＋水平方向サイズ×（基準画素のＹ座標＋基準画素からの相対Ｙ座標）＋（基準画素のＸ座標＋基準画素からの相対Ｘ座標）
例えば、画素１００５を基準画素とすると、その右隣の画素である画素１００６が記憶される画像メモリ１３０上の領域のアドレス値は、「ＢＡＳＥ＋１２８０×（２４０＋０）＋（６４０＋１）」である。このように、基準画素からの相対座標により、その画素が記憶されている画像メモリ１３０上の領域のアドレス値が算出できる。
【００５２】
プロセッサ１５０は、設定した照合対象領域の左上の画素（以下、「始点」という）についての基準画素からの相対座標値を顔検出装置１６０に送出することにより照合対象領域を指定し、顔検出装置１６０の解像度変換回路１６１は、受領した座標値から算出したアドレス値を用いて、照合対象領域の画像を画像メモリ１３０から読み出すことができる。
【００５３】
＜動作＞
次に、上記構成を備え、上記データを取り扱う画像処理装置１００の動作について説明する。
図８は、画像処理装置１００の動作を示すフローチャートである。
プロセッサ１５０は、移動物体検出回路１４０から受領した検出結果に、検出した移動物体を示す領域の座標値が含まれていると、その座標値に基づいて、移動物体を包含する各区画を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘを顔検出装置１６０に指定する（ステップＳ１）。
【００５４】
また、プロセッサ１５０は、縮小ＩＤを設定し、設定した縮小ＩＤを顔検出装置１６０に送出する（ステップＳ２）。より詳細には、ステップＳ１の処理後最初のステップＳ２の処理では、縮小ＩＤを初期値（以下では、「１１」とする）に設定し、以降、ステップＳ２の処理が行われる毎に、縮小ＩＤの値が０になるまで１ずつ減らしたものに設定する。
【００５５】
また、プロセッサ１５０は、ステップＳ１で決定した検出対象領域の中で、１つの照合対象領域を設定し、設定した照合対象領域の始点の座標値（基準画素からの相対座標値）を顔検出装置１６０に指定する（ステップＳ３）。照合対象領域の設定処理の詳細は、図９に示すフローチャートを用いて後述する。
顔検出装置１６０の解像度変換回路１６１は、ステップＳ１で指定されたＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ及びステップＳ３で指定された始点の座標値に基づいて、照合対象領域の画像が記憶されている画像メモリ１３０上のアドレス値を数５に示す数式に従って算出し、照合対象領域の画像を画像メモリ１３０から読み出す（ステップＳ４）。
【００５６】
また、解像度変換回路１６１は、読み出した照合対象領域の画像を、ステップＳ２で指定された縮小ＩＤに対応する縮小率で縮小した縮小画像を生成し、顔検出回路１６２に送出する（ステップＳ５）。
顔検出回路１６２は、解像度変換回路１６１から受領した縮小画像の中で、左上の画素から右下の画素まで、照合用画像を２画素（間引き量）ずつずらしながら照合し、照合結果をプロセッサ１５０に送出する。（ステップＳ６）。なお、顔画像を検出した場合、照合結果には、縮小画像中における顔画像を検出した領域の座標値を含めて送出する。
【００５７】
プロセッサ１５０は、ステップＳ１で決定した検出対象領域全体について、ステップＳ６の照合が完了したかを判定する（ステップＳ７）。
ステップＳ７において、照合が完了していない場合には（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻り、照合が完了している場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、全ての縮小ＩＤについてステップＳ６の照合が完了したかを判定する（ステップＳ８）。
【００５８】
ステップＳ８において、照合が完了していない場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、縮小ＩＤを変えて照合処理を行うためにステップＳ２の処理へ戻り、照合が完了している場合には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、プロセッサ１５０は、ステップＳ６で顔検出回路１６２から送出された各照合結果を総合して高解像度画像の中で顔画像がある領域を特定し（ステップＳ９）、顔検出処理を終了する。顔画像がある領域の特定方法としては、例えば、各照合結果に含まれる各座標値を高解像動画像データ上での座標値に変換した上で平均値を取ることにより特定する。
【００５９】
プロセッサ１５０は、この特定結果を、例えば、顔画像がある領域にフォーカスを合わせるためにカメラ１１０にオートフォーカス制御を行わせる場合や、カメラ１１０が撮影した高解像度画像データをディスプレイ（図示しない）に表示させ、顔画像がある領域に枠を表示させる場合などに利用する。
次に、上述のステップＳ３の処理を詳しく説明する。
【００６０】
図９は、プロセッサ１５０による照合対象領域の設定処理を示すフローチャートである。
プロセッサ１５０は、ステップＳ２における縮小ＩＤの決定後、最初の照合対象領域の設定かを判定し（ステップＳ１１）、最初の設定である場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点についての検出対象領域の基準画素からの相対座標値（Ｏｘ，Ｏｙ）を（０，０）に設定する（ステップＳ１２）。
【００６１】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２で設定した縮小ＩＤに対応する移動量（ＯＦＦＳＥＴＸ，ＯＦＦＳＥＴＹ）を数３、数４に示す数式に従って
算出する（ステップＳ１３）。
また、プロセッサ１５０は、検出対象領域のサイズ（ＡＲＥＡＷ，ＡＲＥＡＨ）を算出し（ステップＳ１４）、ステップＳ１８の処理へ進む。
【００６２】
また、ステップＳ１１において、最初の設定でない場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、プロセッサ１５０は、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）を、ステップＳ１３で算出したＯＦＦＳＥＴＸ分移動させ（ステップＳ１５）、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）が、ステップＳ１３で算出した検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ）より大きいかを判定する（ステップＳ１６）。
【００６３】
ステップＳ１６において、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）が検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ）以下である場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１８の処理に進み、検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ）より大きい場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）を「０」とし、ｙ座標（Ｏｙ）をステップＳ１３で算出したＯＦＦＳＥＴＹ分移動させ（ステップＳ１７）、ステップＳ１８の処理へ進む。
【００６４】
ステップＳ１８において、プロセッサ１５０は、ステップＳ１２、ステップＳ１５、ステップＳ１７のいずれかの処理で設定した照合対象領域の始点の相対座標値（Ｏｘ，Ｏｙ）を顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ１８）、照合対象領域の設定処理を終了する。
＜具体例＞
上述した画像処理装置１００の動作について、図８及び図９に示すフローチャートに即して具体的に説明する。
【００６５】
以下では、画像メモリ１３０に、図４に示す高解像度画像１０００が記憶された場合を例に説明する。
プロセッサ１５０は、移動物体検出回路１４０から受領した検出結果に、この例では、検出した移動物体を示す領域（領域１０１０）の座標値が含まれているので、その座標値に基づいて、移動物体を包含する各区画（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７、８、１１、１２の区画）を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（７、８、１１、１２）を顔検出装置１６０に指定する（図８のステップＳ１）。
【００６６】
また、プロセッサ１５０は、縮小ＩＤ（１１）を設定し、設定した縮小ＩＤを顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ２）、ステップＳ３の処理に進む。
以下、ステップＳ３の処理を、図９に示すフローチャートに即して説明する。
プロセッサ１５０は、ステップＳ２における縮小ＩＤの決定後、最初の照合対象領域の設定かを判定し（ステップＳ１１）、この例では、最初の設定であるので（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点についての検出対象領域の基準画素からの相対座標値（Ｏｘ，Ｏｙ）を（０，０）に設定する（ステップＳ１２）。
【００６７】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２で設定した縮小ＩＤ（１１）に対応する移動量（ＯＦＦＳＥＴＸ＝１０２画素，ＯＦＦＳＥＴＹ＝２２画素）を数３、数４に示す数式に従って算出する（ステップＳ１３）。
また、プロセッサ１５０は、検出対象領域（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７、８、１１、１２である各区画の領域）のサイズ（ＡＲＥＡＷ＝３２０×２＝６４０，ＡＲＥＡＨ＝２４０×２＝４８０）を算出し（ステップＳ１４）、ステップＳ１２の処理で設定した照合対象領域の始点の座標値（Ｏｘ＝０，Ｏｙ＝０）を顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ１８）、図８のステップＳ３の処理を終了する。
【００６８】
顔検出装置１６０の解像度変換回路１６１は、ステップＳ１で指定されたＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（７、８、１１、１２）及びステップＳ３で指定された始点の座標値（Ｏｘ＝０，Ｏｙ＝０）に基づいて、照合対象領域の画像が記憶されている画像メモリ１３０上のアドレス値を数５に示す数式に従って算出し、照合対象領域（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７の区画に対応）の画像を画像メモリ１３０から読み出す（ステップＳ４）。
【００６９】
また、解像度変換回路１６１は、読み出した照合対象領域の画像を、ステップＳ２で指定された縮小ＩＤ（１１）に対応する縮小率（（１／１．２２）＾１１）で縮小した縮小画像を生成し、顔検出回路１６２に送出する（ステップＳ５）。
顔検出回路１６２は、解像度変換回路１６１から受領した縮小画像の中で、左上の画素から右下の画素まで、照合用画像を２画素（間引き量）ずつずらしながら照合し、照合結果をプロセッサ１５０に送出する。（ステップＳ６）。
【００７０】
プロセッサ１５０は、ステップＳ１で決定した検出対象領域全体について、ステップＳ６の照合が完了したかを判定し（ステップＳ７）、この例では照合が完了していないので（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻る。
以下、ステップＳ３の処理を説明する。
プロセッサ１５０は、ステップＳ２における縮小ＩＤの決定後、最初の照合対象領域の設定かを判定し（図９のステップＳ１１）、最初の設定でないため（ステップＳ１１：ＮＯ）、プロセッサ１５０は、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）を、ステップＳ１３で算出したＯＦＦＳＥＴＸ（１０２画素）分移動させ（ステップＳ１５）、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）が、ステップＳ１３で算出した検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ＝６４０）より大きいかを判定する（ステップＳ１６）。
【００７１】
ステップＳ１６において、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）がこの例では検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ）以下であるため（ステップＳ１６：ＮＯ）、プロセッサ１５０は、ステップＳ１５の処理で設定した照合対象領域の始点の相対座標値（Ｏｘ＝１０２，Ｏｙ＝０）を顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ１８）、図８のステップＳ３の処理を終了する。
【００７２】
以下、検出対象領域の基準画素から水平方向に１０２画素ずれた位置を始点とする照合対象領域に対して、上述したステップＳ４〜Ｓ７の処理と同様の処理を行い、ステップＳ７において、この例では照合が完了していないので（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻る。
以降、ステップＳ３（ステップＳ１１、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１８の各処理に対応）〜ステップＳ７の処理を繰り返し、ステップＳ１６において、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ＝７１４）が検出対象領域の水平方向サイズ（ＡＲＥＡＷ＝６４０）より大きくなると（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点のｘ座標（Ｏｘ）を「０」とし、ｙ座標（Ｏｙ）をステップＳ１３で算出したＯＦＦＳＥＴＹ分（ＯＦＦＳＥＴＹ＝２２画素）移動させ（ステップＳ１７）、プロセッサ１５０は、ステップＳ１７の処理で設定した照合対象領域の始点の座標値（Ｏｘ＝０，Ｏｙ＝２２）を顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ１８）、図８のステップＳ３の処理を終了する。
【００７３】
以下、検出対象領域の基準画素から垂直方向に２２画素ずれた位置を始点とする照合対象領域に対して、上述したステップＳ４〜Ｓ７の処理と同様の処理を行い、この例では照合が完了していないので（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻る。
以降、ステップＳ３〜ステップＳ７の処理を繰り返し、ステップＳ７において、照合が完了したと判定すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、全ての縮小ＩＤについてステップＳ６の照合が完了したかを判定し（ステップＳ８）、この例では、全ての縮小ＩＤについての照合は完了していないので（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ２の処理へ戻る。
【００７４】
ステップＳ２において、プロセッサ１５０は、縮小ＩＤ（１１）を１つ減らした値（１０）に設定し、設定した縮小ＩＤを顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ２）、ステップＳ３の処理に進む。
以下、ステップＳ３の処理を説明する。
プロセッサ１５０は、ステップＳ２における縮小ＩＤの決定後、最初の照合対象領域の設定かを判定し（ステップＳ１１）、この例では、最初の設定であるので（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点についての検出対象領域の基準画素からの相対座標値（Ｏｘ，Ｏｙ）を（０，０）に設定する（ステップＳ１２）。
【００７５】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２で設定した縮小ＩＤ（１０）に対応する移動量（ＯＦＦＳＥＴＸ＝１４２画素，ＯＦＦＳＥＴＹ＝６２画素）を数３、数４に示す数式に従って算出する（ステップＳ１３）。
また、プロセッサ１５０は、検出対象領域（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７、８、１１、１２である各区画の領域）のサイズ（ＡＲＥＡＷ＝６４０，ＡＲＥＡＨ＝４８０）を算出し（ステップＳ１４）、ステップＳ１２の処理で設定した検出対象領域の始点の座標値（Ｏｘ＝０，Ｏｙ＝０）を顔検出装置１６０に送出し（ステップＳ１８）、図８のステップＳ３の処理を終了する。
【００７６】
以下、上記同様の処理を行っていき、ステップＳ８において、全ての縮小ＩＤについての照合は完了したと判定すると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、プロセッサ１５０は、ステップＳ６で顔検出回路１６２から送出された各照合結果を総合して高解像度画像の中で顔画像がある領域を特定し（ステップＳ９）、顔検出処理を終了する。
≪実施の形態２≫
＜概要＞
実施の形態１では、移動物体検出回路１４０が移動物体の検出処理を行うものとして説明したが、以下では、顔検出装置が移動物体の検出処理を行う例を説明する。
【００７７】
本実施の形態に係る顔検出装置は、実施の形態１に係る顔検出装置１６０の機能に加え、画像メモリ１３０に順次記憶される各高解像度画像データについて、所定数間隔で、その高解像度画像データ全体を検出対象領域として顔画像を検出するものである。
以下、高解像度画像データ全体を検出対象領域として顔画像を検出することを「全体検出」といい、実施の形態１で説明したように、高解像度画像データ中の一部の領域を検出対象領域として顔画像を検出することを「部分検出」という。
【００７８】
全体検出により顔画像を検出すると、この顔検出装置は、その検出した顔画像が含まれる領域を検出対象領域として、次に全体検出を行うときまでの間、部分検出を行う。これにより、移動物体検出回路１４０を設けなくても、処理量を大きく増加させることなく部分検出による検出を行うことができる。
また、この顔検出装置は、全体検出の際に、更に、４ＶＧＡサイズの高解像度画像データをＱＶＧＡサイズに縮小した画像全体を、照合対象領域として照合用画像と照合する処理も行う。これにより、高解像度画像データいっぱいに顔画像が含まれるような、ＱＶＧＡサイズよりも大きい顔画像を検出することができるようになる。
【００７９】
＜構成＞
まず、本実施の形態に係る顔検出装置２１０を含む画像処理装置２００の構成について説明する。
図１０は、画像処理装置２００の機能ブロック図である。
画像処理装置２００は、同図に示すとおり、実施の形態１で説明した画像処理装置１００の構成から移動物体検出回路１４０を除き、更に顔検出装置１６０に替えて顔検出装置２１０を備える。顔検出装置２１０は、本発明における照合手段及び第２照合手段に相当する。
【００８０】
以下、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
顔検出装置２１０は、実施の形態１の解像度変換回路１６１に変えて解像度変換回路２１１を備え、解像度変換回路２１１は、解像度変換回路１６１の機能に加え、更に、プロセッサからの指示に応じて、高解像度画像データ全体を縮小して、ＱＶＧＡサイズの画像を生成する機能を有する。また、解像度変換回路２１１は、本発明における縮小手段及び第２縮小手段に相当する。
顔検出回路１６２については、実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。
【００８１】
＜動作＞
画像処理装置２００の動作について説明する。
図１１は、画像処理装置２００の動作を示すフローチャートである。
なお、以下では、全体検出を行う高解像度画像データ数（フレーム数）の間隔を「ＮｔｈＦｒａｍｅ」と表現し、同図におけるｉの初期値及びＮｔｈＦｒａｍｅは、それぞれ１５であるものとして説明する。
【００８２】
プロセッサ１５０は、カメラ入力回路１２０から高解像度画像データを画像メモリ１３０に記憶させた旨の通知を受けると、全体検出を行うか、部分検出を行うかを判断するために、ｉの値がＮｔｈＦｒａｍｅ（この例では１５）と等しいか否かを判定し（ステップＳ３０）、等しい場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、全体検出を行うものとしてｉの値を１に設定する（ステップＳ３１）。
【００８３】
プロセッサ１５０は、解像度変換回路２１１に対し、ＱＶＧＡサイズの画像の生成指示を行い、解像度変換回路２１１はこの指示に応じて、画像メモリ１３０に記憶されている高解像動画像データを読み出して、ＱＶＧＡサイズに縮小する（ステップＳ３２）。
プロセッサ１５０は、ステップＳ３２で生成されたＱＶＧＡサイズの画像データ全体を検出対象領域と決定する（ステップＳ３３）。なお、この検出対象領域の指定方法として、例えば、実施の形態１で説明したＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（１〜１６）とは異なる値（例えば０）を指定することにより、ＱＶＧＡサイズの画像データ全体を検出対象領域として指定する。
【００８４】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８、図９に示すフローチャートのステップＳ２、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ３４）。この処理は、ステップＳ３２に生成されたＱＶＧＡサイズの画像を各縮小ＩＤで縮小した各縮小画像と照合用画像を照合し、顔画像を検出する処理に相当する。
続いてプロセッサ１５０は、高解像度画像データ全体を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（１〜１６）を顔検出装置２１０に指定する（ステップＳ３５）。
【００８５】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８、図９に示すフローチャートのステップＳ２〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ３６）。この処理は、高解像度画像データ全体を検出対象領域として、実施の形態１で説明したのと同様に部分検出を行う処理に相当する。
プロセッサ１５０は、ステップＳ３４及びステップＳ３６の処理結果を総合して高解像度画像データの中で顔画像がある領域を特定し（ステップＳ３７）、処理を終了する。なお、顔画像がある領域の特定方法としては、例えば、各照合結果に含まれる各座標値を高解像動画像データ上での座標値に変換した上で平均値を取ることにより特定する。
【００８６】
また、ステップＳ３０において、ｉの値がＮｔｈＦｒａｍｅ（この例では１５）と等しくない場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、部分検出を行うものとしてｉの値を１増加させる（ステップＳ３８）。
プロセッサ１５０は、直近に実行したステップＳ３７の処理により顔画像がある領域が特定されると、特定されたその領域を包含する各区画を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘを顔検出装置２１０に指定する（ステップＳ３９）。
【００８７】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８、図９に示すフローチャートのステップＳ２〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ４０）。この処理は、直近に行った全体検出において顔画像が検出された領域と同じ位置の領域を含む各区画を検出対象領域として、実施の形態１で説明したのと同様に部分検出を行う処理に相当する。
【００８８】
プロセッサ１５０は、図８に示すフローチャートのステップＳ９の処理と同様に、図１１のステップＳ４０の処理結果を総合して高解像度画像データの中で顔画像がある領域を特定し（ステップＳ４１）、顔検出処理を終了する。
＜具体例＞
上述した画像処理装置２００の動作について、図１１に示すフローチャートに即して具体的に説明する。
【００８９】
以下では、図４に示す高解像度画像データ１０００が画像メモリ１３０に記憶された場合を例に説明する。なお、同図における領域１０１０の画像は顔画像であるものとし、以下の説明の開始時点でのｉは１５（初期値）であり、上述したようにＮｔｈＦｒａｍｅは１５であるものとして説明する。
＜１フレーム目の処理＞
プロセッサ１５０は、カメラ入力回路１２０から高解像度画像データを画像メモリ１３０に記憶させた旨の通知を受けると、全体検出を行うか、部分検出を行うかを判断するために、ｉの値がＮｔｈＦｒａｍｅ（この例では１５）と等しいか否かを判定し（ステップＳ３０）、この例では等しいので（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、全体検出を行うものとしてｉの値を１に設定する（ステップＳ３１）。
【００９０】
プロセッサ１５０は、解像度変換回路２１１に対し、ＱＶＧＡサイズの画像の生成指示を行い、解像度変換回路２１１はこの指示に応じて、画像メモリ１３０に記憶されている高解像動画像データ１０００を読み出して、ＱＶＧＡサイズに縮小する（ステップＳ３２）。
プロセッサ１５０は、ステップＳ３２で生成されたＱＶＧＡサイズの画像データ全体を検出対象領域と決定し（ステップＳ３３）、この検出対象領域を指定するために、ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ＝０を指定する。
【００９１】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８、図９に示すフローチャートのステップＳ２、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ３４）。
具体的には、プロセッサ１５０は、縮小ＩＤ（１１）を設定し、設定した縮小ＩＤを顔検出装置２１０に送出し（図８のステップＳ２）、ステップＳ３の処理に進む。以下、ステップＳ３の処理を説明する。
【００９２】
プロセッサ１５０は、ステップＳ２における縮小ＩＤの決定後、最初の照合対象領域の設定かを判定し（図９のステップＳ１１）、この例では、最初の設定であるので（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、照合対象領域の始点についての検出対象領域の基準画素からの相対座標値（Ｏｘ，Ｏｙ）を（０，０）に設定する（ステップＳ１２）。
プロセッサ１５０は、ステップＳ２で設定した縮小ＩＤ（１１）に対応する移動量（ＯＦＦＳＥＴＸ＝１０２画素，ＯＦＦＳＥＴＹ＝２２画素）を数３、数４に示す数式に従って算出する（ステップＳ１３）。
【００９３】
また、プロセッサ１５０は、検出対象領域（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが０、つまり、ステップＳ３２で生成されたＱＶＧＡサイズの画像データ全体）のサイズ（ＡＲＥＡＷ＝３２０，ＡＲＥＡＨ＝２４０）を算出し（ステップＳ１４）、ステップＳ１２の処理で設定した検出対象領域の始点の座標値（Ｏｘ＝０，Ｏｙ＝０）を顔検出装置２１０に送出し（ステップＳ１８）、図８のステップＳ３の処理を終了する。
【００９４】
また、解像度変換回路２１１は、照合対象領域（ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが７の区画に対応）の画像を、ステップＳ２で指定された縮小ＩＤ（１１）に対応する縮小率（（１／１．２２）＾１１）で縮小した縮小画像を生成し、顔検出回路１６２に送出する（ステップＳ５）。
顔検出回路１６２は、解像度変換回路２１１から受領した縮小画像の中で、左上の画素から右下の画素まで、照合用画像を２画素（間引き量）ずつずらしながら照合し、照合結果をプロセッサ１５０に送出する。（ステップＳ６）。なお、顔画像を検出した場合、照合結果には、縮小画像中における顔画像を検出した領域の座標値を含めて送出する。
【００９５】
プロセッサ１５０は、ステップＳ１で決定した検出対象領域全体について、ステップＳ６の照合が完了したかを判定し（ステップＳ７）、この例では、照合が完了しているので（ステップＳ７：ＹＥＳ）、全ての縮小ＩＤについてステップＳ６の照合が完了したかを判定し（ステップＳ８）、この例では、全ての縮小ＩＤについての照合は完了していないので（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ２の処理へ戻り、縮小ＩＤを１０として、る。上記同様に処理を行う。
【００９６】
縮小ＩＤを１つずつ減らしながら上記処理を繰り返し、全ての縮小ＩＤについての照合は完了すると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、図１１のステップＳ３４の処理を終了し、ステップＳ３５へ進む。
プロセッサ１５０は、高解像度画像データ全体を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（１〜１６）を顔検出装置２１０に指定する（ステップＳ３５）。
【００９７】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８、図９に示すフローチャートのステップＳ２〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ３６）。この処理は、実施の形態１で説明したのと同様であるため説明は省略する。
プロセッサ１５０は、ステップＳ３４及びステップＳ３６の処理結果を総合して高解像度画像データ１０００の中で顔画像がある領域（領域１０１０）を特定し（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【００９８】
＜２フレーム目の処理＞
次にカメラ入力回路１２０から高解像度画像データを画像メモリ１３０に記憶させた旨の通知を受けると、また、プロセッサ１５０は、ステップＳ３０において、ｉの値（１）がＮｔｈＦｒａｍｅ（１５）と等しくないため（ステップＳ３０：ＮＯ）、部分検出を行うものとしてｉの値を１増加させる（ステップＳ３８）。
【００９９】
プロセッサ１５０は、直近に実行したステップＳ３７の処理により顔画像がある領域（領域１０１０）が特定されたので、特定されたその領域を包含する各区画（ＳｅｅｃｈＩｎｄｅｘが７、８、１１、１２である区画）を検出対象領域と決定し、決定した検出対象領域に対応する区画のＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘ（７、８、１１、１２）を顔検出装置２１０に指定する（ステップＳ３９）。
【０１００】
プロセッサ１５０及び顔検出装置２１０は、実施の形態１で説明した図８に示すフローチャートのステップＳ２〜Ｓ８の処理を行う（図１１のステップＳ４０）。この処理は、実施の形態１で説明したのと同様であるため説明は省略する。
プロセッサ１５０は、図８に示すフローチャートのステップＳ９の処理と同様に、図１１のステップＳ４０の処理結果を総合して高解像度画像データの中で顔画像がある領域を特定し（ステップＳ４１）、顔検出処理を終了する。
【０１０１】
＜考察＞
図１２は、顔検出装置２１０が検出可能な顔画像の大きさを説明するための図である。
同図において、（Ａ）は、高解像度画像データ（４ＶＧＡサイズ）をＱＶＧＡサイズに縮小した画像全体を照合対象領域とした場合に検出可能な顔画像の大きさを示しており、（Ｂ）は、高解像度画像データ中のＱＶＧＡサイズの領域を照合対象領域とした場合に検出可能な顔画像の大きさを示している。また、同図におけるＩＤ０〜１１の記載は、図３で説明した各縮小ＩＤを示している。
【０１０２】
高解像度画像データ中のＱＶＧＡサイズ（３２０×２４０画素）の領域を照合対象領域とした場合には、ＱＶＧＡサイズ以上の顔画像は検出できないため、同図（Ｂ）に示すように、検出できる顔画像のサイズは２４０×２４０画素以下となる。
一方、高解像度画像データ（４ＶＧＡサイズ（１２８０×９６０画素））をＱＶＧＡサイズに縮小した画像全体を照合対象領域とした場合には、同図（Ａ）に示すように、検出できる顔画像のサイズは９６０×９６０画素以下となる。
【０１０３】
つまり、実施の形態１に係る顔検出装置１６０では、同図（Ｂ）の方法のみで顔画像を検出するため、２４０×２４０画素より大きい顔画像を検出することができなかったが、実施の形態２に係る顔検出装置２１０では、それより大きい顔画像も検出することができる。
また、上述したように、高解像度画像データ（４ＶＧＡサイズ）をＱＶＧＡサイズに縮小した画像を照合対象領域とした場合には、その照合対象領域の画像を、更に各縮小ＩＤに応じて縮小した各縮小画像と照合用画像とを照合するため、１００画素×１００画素程度の顔画像まで検出可能である。つまり、同図に示すとおり、約１００×１００画素〜約２４０×２４０画素の顔画像は、（Ａ）による方法でも、（Ｂ）による方法でも検出可能であるため、高解像度画像データ（４ＶＧＡサイズ）をＱＶＧＡサイズに縮小した画像を照合対象領域とした場合（図１１のステップＳ３４の処理に対応）には、縮小ＩＤが５〜１１の範囲で検出するようにしてもよい。これにより、更に顔画像検出ための処理量を抑えることができるようになる。
＜補足＞
（１）各実施の形態において説明した各構成要素のうち、全部又は一部をコンピュータプログラムで実現してもよいし、１チップ又は複数チップの集積回路で実現してもよい。
【０１０４】
図１３は、実施の形態１で説明した顔検出装置１６０に対応する半導体集積回路を含む半導体集積回路３００の構成例を示す図である。
同図に示すとおり、半導体集積回路３００は顔検出装置１６０に対応する半導体集積回路を含み、半導体集積回路３００が適用される装置の用途によって、その他、画像符号化回路、音声処理部、ＲＯＭ等を含む。
【０１０５】
半導体集積回路３００は、一般的にはＣＭＯＳなどのＭＯＳトランジスタで構成され、ＭＯＳトランジスタの接続構成により、特定の論理回路を実現する。近年、半導体集積回路の集積度が進み、非常に複雑な論理回路を、一つないしは数個の半導体集積回路で実現できるため、顔検出装置１６０を小型化でき、また、低消費電力化することができる。
なお、半導体集積回路３００は、実施の形態１に係る顔検出装置１６０に対応する半導体集積回路を含むものとして説明したが、実施の形態２に係る顔検出装置２１０に対応する半導体集積回路を含むこととしてもよい。
【０１０６】
（２）各実施の形態では、高解像度画像データに１つの顔画像データが含まれている場合、つまり検出対象領域が１つである場合を例に説明したが、複数の検出対象領域に対して顔画像を検出する処理を行ってもよい。
（３）各実施の形態では、照合対象領域のサイズをＱＶＧＡサイズとし、照合用画像のサイズを２４×２４画素として説明したが、これに限定されるものではなく、それぞれ任意のサイズとしてもよい。また、照合対象領域のサイズを任意のサイズとした場合、１区画のサイズも、照合対象領域のサイズに合わせた任意のサイズとしてもよい。
【０１０７】
また、高解像度画像データのサイズも４ＶＧＡサイズであるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、任意のサイズとしてもよい。
（４）各実施の形態において照合用画像は１種類であるものとして説明したが、検出すべき顔画像における顔の向き毎に複数の照合用画像を用意し、それぞれの照合用画像と照合することにより顔画像を検出するようにしてもよい。
【０１０８】
（５）各実施の形態では、照合対象領域の画像を縮小するものとして説明したが、照合用画像のサイズを照合対象領域の画像のサイズより大きくした場合には、照合対象領域の画像を拡大することとしてもよい。
また、各実施の形態では、照合用画像のサイズを一定として、照合対象領域の画像を縮小するものとして説明したが、照合対象領域の画像のサイズを一定として、照合用画像のサイズを拡大または縮小するようにしてもよい。
【０１０９】
（６）各実施の形態では、顔画像を検出したか否かに関わらず、検出対象領域における全照合対象領域を照合するものとして説明したが、一定の基準（例えば、照合用画像との一致度が既定の閾値以上であること）の下、顔画像を検出したと判断した場合には、その高解像動画像データに対する検出処理を終了するようにしてもよい。
（７）各実施の形態では、顔画像を検出するものとして説明したが、顔画像以外の特定画像を検出するようにしてもよい。特定画像としては、例えば、人や物に付けられた識別タグなどとしてもよく、この場合、検出した識別タグの情報から個人や物の種類を識別するといった利用も考えられる。
【０１１０】
（８）各実施の形態では、顔検出回路１６２は、顔画像を検出した場合に、検出結果に縮小画像中における顔画像を検出した領域の座標値を含めてプロセッサ１５０に送出するものとして説明したが、更に、縮小ＩＤを含めてもよい。また、プロセッサ１５０は、顔検出回路１６２から送出された各照合結果に含まれる座標値と縮小ＩＤとに基づいて、顔画像の大きさを算出するようにしてもよい。
【０１１１】
（９）実施の形態１では、移動物体検出回路１４０は、移動物体が写っていない状態の高解像度画像データと画像メモリ１３０に記憶されている高解像度画像データとのエッジ検出結果を比較することにより移動物体を検出するものとして説明したが、これは一例であり、例えば、連続して生成された高解像度画像データの画素値の差分を取ることにより検出することとしてもよい。
【０１１２】
（１０）実施の形態１では、図３に示すように（１／１．２２）＾ｎ倍ずつ縮小率が変化する例を説明したが、これは一例であり、最も小さい縮小率で縮小した際の画像（つまり、最も縮小の程度が高い画像）のサイズが照合用画像のサイズより大きくなるように各縮小率を設定すればよく、例えば（１／１．２５）＾ｎ倍ずつ変化させるようにしてもよい。
【０１１３】
（１１）実施の形態１では、画像処理装置１００の動作として、図８に示すように縮小ＩＤを設定する処理（ステップＳ２）ループの中に照合対象領域を設定する処理（ステップＳ３）ループがある例を説明したが、逆であってもよい。即ち、ステップＳ２とステップＳ３の処理を入れ替え、また、ステップＳ７とステップＳ８の処理を入れ替えてもよい。
【０１１４】
（１２）実施の形態１では、図８に示すステップＳ２の処理において、縮小ＩＤの初期値を「１１」とし、ステップＳ２の処理が実行される毎に縮小ＩＤの値を０まで１ずつ減らすものとして説明したが、全縮小ＩＤについての処理が行われれば、処理の順番は問わず、例えば、縮小ＩＤの初期値を「０」とし、ステップＳ２の処理が実行される毎に縮小ＩＤの値を１１まで１ずつ増やすこととしてもよい。
【０１１５】
（１３）実施の形態１に係る顔検出装置１６０は、解像度変換回路１６１と顔検出回路１６２とからなるものとして説明したが、移動物体検出回路１４０及びプロセッサ１５０の全部又は一部を顔検出装置１６０に含めることとしてもよい。実施の形態２においても、プロセッサ１５０を顔検出装置２１０に含めることとしてもよい。
（１４）実施の形態１では、図９に示すステップＳ１３の処理において、プロセッサ１５０は、縮小ＩＤに対応する移動量（ＯＦＦＳＥＴＸ，ＯＦＦＳＥＴＹ）を算出するものとして説明したが、予め縮小ＩＤに対応する移動量を内部メモリ（図示しない）に記憶させておき、記憶されている縮小ＩＤに対応する移動量を用いるようにしてもよい。
【０１１６】
（１５）実施の形態１では、図９に示す照合対象領域の設定処理をプロセッサ１５０が行うものとして説明したが、顔検出回路１６０が行うようにしてもよい。
（１６）実施の形態２では、画像処理装置２００の動作として、図１１に示すように高解像度画像データ全体を検出対象領域として設定する（ステップＳ３５）ものとして説明したが、全体検出毎に、ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが１〜１６の区画のうち１の区画を順番に検出対象領域として選択することにしてもよい。即ち、１回目の全体検出ではＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが１の区画を、２回目の全体検出ではＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが２の区画をというように検出対象領域を決定してもよい。これにより、処理量を更に抑えることができる。
【０１１７】
また、検出の精度を向上させるために、１回目の全体検出では、ＳｅａｒｃｈＩｎｄｅｘが１及び２の区画を検出対象領域として決定するなど、複数の区画を検出対象領域として決定してもよい。
（１７）実施の形態２で説明した図１１に示すステップＳ３９の処理は、直近に実行したステップＳ３７の処理により顔画像がある領域が特定された場合を前提に、特定された領域に基づいて、部分検出を行う際の検出対象領域を決定するものとして説明したが、ステップＳ３７の処理で、顔画像がある領域が特定されなかった、つまりステップＳ３４、Ｓ３６の処理で顔画像が検出されなかった場合には、ステップＳ３９〜Ｓ４１の部分検出を行わないようにしてもよい。
【０１１８】
（１８）実施の形態２では、図１１のフローチャートに示すように、ｉが１５である場合に全体検出を行い、ｉが１〜１４である場合には部分検出を行うものとして説明したが、全体検出で顔画像が検出されるまで全体検出を続けて行い、全体検出で顔画像が検出された場合に、部分検出に切替え、部分検出で顔画像が検出されなくなった場合に、再度全体検出に切替えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明に係る顔検出装置は、監視カメラ等における顔画像の検出に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】画像処理装置１００の機能ブロック図である。
【図２】顔検出装置１６０による顔検出方法を説明するための図である。
【図３】縮小ＩＤと縮小率等の対応の一例を示す図である。
【図４】検出対象領域の決定方法を説明するための図である。
【図５】照合対象領域の設定方法を説明するための図である。
【図６】各照合対象領域のオーバラップ量と移動量の一例を示す図である。
【図７】高解像度画像データ１０００の画像メモリ１３０上の配置を説明するための図である。
【図８】画像処理装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図９】プロセッサ１５０による照合対象領域の設定処理を示すフローチャートである。
【図１０】画像処理装置２００の機能ブロック図である。
【図１１】画像処理装置２００の動作を示すフローチャートである。
【図１２】顔検出装置２１０が検出可能な顔画像の大きさを説明するための図である。
【図１３】実施の形態１で説明した顔検出装置１６０を含む半導体集積回路３００の構成例を示す図である。
【図１４】特許文献１に係る画像処理装置の機能ブロック図である。
【図１５】特許文献１に係る画像処理装置における検出対象領域を示す図である。
【図１６】特許文献２に係る顔検出装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１００、２００    画像処理装置
１０１    プロセッサバス
１０２    メモリバス
１１０    カメラ
１２０    カメラ入力回路
１３０    画像メモリ
１４０    移動物体検出回路
１５０    プロセッサ
１６０、２１０    顔検出装置
１６１、２１１    解像度変換回路
１６２    顔検出回路
３００    半導体集積回路
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008129875.tif 000019
【図２】
2008129875.tif 000020
【図３】
2008129875.tif 000021
【図４】
2008129875.tif 000022
【図５】
2008129875.tif 000023
【図６】
2008129875.tif 000024
【図７】
2008129875.tif 000025
【図８】
2008129875.tif 000026
【図９】
2008129875.tif 000027
【図１０】
2008129875.tif 000028
【図１１】
2008129875.tif 000029
【図１２】
2008129875.tif 000030
【図１３】
2008129875.tif 000031
【図１４】
2008129875.tif 000032
【図１５】
2008129875.tif 000033
【図１６】
2008129875.tif 000034
【国際調査報告】
2008129875.tif 000035
2008129875.tif 000036