(57)【要約】【課題】ユーザに違和感を与えない画像や映像を提示できる撮像装置を提供する。【解決手段】入力された画像から被写体に含まれる人物の顔を検出する顔検出部１４と、顔検出部で検出された顔と撮像装置との距離を測定する距離測定部１５と、距離測定部で測定された距離に応じて顔検出部で検出された顔に対する指標を異ならせ、その指標を前記画像の前記顔の位置に付加する顔指標付加部１６と、顔指標付加部で指標が付加された顔の画像を表示する画像表示部１８とを備える。【選択図】図１
2011217229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置において、
入力された画像から被写体に含まれる人物の顔を検出する顔検出部と、
前記顔検出部で検出された前記顔と前記撮像装置との距離を測定する距離測定部と、
前記距離測定部で測定された距離に応じて前記顔検出部で検出された前記顔に対する指標を異ならせ、その指標を前記画像の前記顔の位置に付加する顔指標付加部と、
前記顔指標付加部で指標が付加された前記顔の画像を表示する画像表示部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記顔指標付加部は、前記距離測定部で測定された前記顔までの距離に応じて、前記顔に対応する指標の枠の太さ、指標の大きさまたは指標の色を変化させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記顔指標付加部は、前記顔検出部によって複数の顔が検出された場合に、前記距離測定部で測定された前記複数の顔までの距離に基づいて、所定の顔に対応する指標の、前記所定の顔よりも前記撮像装置に近い位置の顔に対応する指標に重なる部分を消去することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記距離測定部は、前記顔検出部で検出された顔にフォーカスを合わせることによりその顔までの距離を測定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像装置の画像表示部に画像を表示する表示方法において、
入力された画像から人物の顔を検出し、
検出した前記顔と前記撮像装置との距離を測定し、
測定した前記距離に応じて、検出された前記顔に対する指標を変化させ、その指標を前記画像の前記顔の位置に付加し、
前記指標が付加された顔の画像を表示することを特徴とする表示方法。
【請求項６】
立体的に視認可能な静止画像または立体的に視認可能な動画像を撮像する撮像装置において、
入力された第１画像から人物の顔を検出する第１顔検出部と、
入力された第２画像から前記人物の前記顔を検出する第２顔検出部と、
前記第１顔検出部が検出した前記顔の画像と、前記第２顔検出部が検出した前記顔の画像との視差を計算する視差計算部と、
前記視差計算部で計算された視差に応じて、前記顔に対する指標を変化させ、その指標を、前記第１画像及び前記第２画像の内の少なくとも一方の画像の前記顔の位置に付加する顔指標付加部と、
前記顔指標付加部で指標が付加された前記顔の画像を表示する画像表示部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像により得られた画像から人物の顔を検出し、検出した顔に指標を付した画像を表示する撮像装置および表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体をＣＣＤやＭＯＳ型の固体撮像素子を用いて撮像するデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等といった撮像装置においては、静止画像や動画像の撮影時に、被写体に含まれる人物の顔を自動的に検出する顔検出機能を有するものが増えている。この顔検出機能を有する撮像装置においては、一般に、検出された顔部分の領域（顔領域）における画像情報に基づきフォーカス制御や露出制御が行われている。
【０００３】
また、一般に、撮像装置には、そのボディに液晶表示装置が備えられていることが多く、その液晶表示装置には、撮像素子によって捉えられた画像が表示される。顔検出機能を備えたデジタルビデオカメラやデジタルカメラでは、この液晶表示装置に表示される画像に重ねて顔検出枠（例えば、特許文献１参照）や顔検出のマーク（例えば、特許文献２参照）が表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８６９４０号公報
【特許文献２】特開２００７−２０１８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、撮像装置からの距離に差がある複数の人物が存在し、各人物の顔検出枠が重なってしまった場合、撮像装置から遠い位置（後方）の人物の顔検出枠が、撮像装置から近い位置（前方）の人物の顔検出枠に重なって表示される。例えば、図１２に示すように、撮像装置から近い位置の人物７１の顔検出枠７３と撮像装置から遠い位置の人物７２の顔検出枠７４とは独立して表示されるために、撮像装置から遠い位置の顔検出枠７４が撮像装置から近い位置の人物７１に重なる部分７５が存在する。そのため、この重なる部分７５の前後の関係が他の部分と異なり、ユーザは、撮像装置の液晶表示装置に表示される画像に違和感を持つことがある。
【０００６】
また、近年は、ユーザが立体的に視認可能な静止画像（３次元画像）やユーザが立体的に視認可能な動画像（３次元映像）に対する関心が高まっており、３次元画像や３次元映像を撮影できる３次元撮像装置が増えてきている。この３次元撮像装置では、視差を考慮した右目用の画像および左目用の画像を取得して３次元画像が得られるようになっており、その３次元撮像装置には、視差バリア方式を利用した裸眼による立体視を可能にした液晶表示装置が備えられている。
【０００７】
３次元画像や３次元映像の場合、図１２に示すように、撮像装置から遠い位置にあるべきものが撮像装置から近い位置にあるものの上に重なるように表示されると、その部分の前後関係が逆転した画像や映像となって立体感が損なわれ、また、その画像や映像を見ているユーザに違和感を与えるため、大きな疲労感が生じる要因になることがある。
【０００８】
本発明の解決する課題は、ユーザに違和感を与えない画像や映像を提示できる撮像装置および表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、入力された画像から被写体に含まれる人物の顔を検出する顔検出部と、顔検出部で検出された顔と撮像装置との距離を測定する距離測定部と、距離測定部で測定された距離に応じて顔検出部で検出された顔に対する指標を異ならせ、その指標を前記画像の前記顔の位置に付加する顔指標付加部と、顔指標付加部で指標が付加された顔の画像を表示する画像表示部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、撮像装置から人物の顔までの距離に応じた方法で顔に指標を表示することにより、ユーザに違和感を与えない画像や映像を提示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係る撮像装置の動作を、顔検出枠表示処理を中心に示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例１に係る撮像装置において顔検出枠が重なった場合の例を示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係る撮像装置において顔検出枠の太さで前方後方を区別する例を示す図である。
【図５】本発明の実施例１に係る撮像装置において顔検出枠の色で前方後方を区別する例を示す図である。
【図６】本発明の実施例２に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例２に係る撮像装置において、３次元撮影時における人物の左画像および右画像の位置関係を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係る撮像装置において、右画像と左画像とから作図された真上から見た人物と撮像装置との位置関係を示す図である。
【図９】本発明の実施例３に係る撮像装置において、人物ａ、人物ｂおよび人物ｃの配置を上空から見た図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る撮像装置において、左レンズおよび右レンズから撮影した画像内における人物の位置の横軸座標を示す図である。
【図１１】本発明の実施例１に係る撮像装置の動作を、顔検出枠表示処理を中心に示すフローチャートである。
【図１２】従来の撮像装置における顔検出枠の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１に係る撮像装置は、静止画像または動画像（以下、単に「画像」と総称する）に基づき顔検出枠を表示するようにしたものである。なお、顔検出枠は、指標の一例であり、本発明の「指標」としては、顔検出枠に限定されず、任意の形状のマークや矢印などを用いることができる。
【００１４】
図１は、実施例１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、レンズ１１、画像入力部１２、メモリ１３、顔検出部１４、距離測定部１５、顔枠付加部１６、画像出力部１７、画像表示部１８および外部端子出力部１９を備えている。
【００１５】
レンズ１１は、被写体の像を撮像素子（図示しない）上に結像させる。撮像素子はレンズによって結像された、被写体からの光に基づく像を電気信号に変換し、出力する。画像入力部１２は、撮像素子が出力した電気信号に基づいた１フレームごとの画像データを生成し、メモリ１３に出力する。
【００１６】
メモリ１３は、画像入力部１２から入力される１フレームごとの画像データを一時記憶する。メモリ１３に記憶された画像データは、必要に応じて、顔検出部１４および顔枠付加部１６から読み出される。
【００１７】
顔検出部１４は、メモリ１３から読み出した１フレームごとの画像データによって示される画像から、被写体に含まれる人物の顔を検出し、検出した顔の位置の座標を算出する。なお、顔検出部１４は、画像の肌色部分を検出したり、パターン認識技術を用いたりして、人物の顔を検出する周知の顔検出技術を用いて、人物の顔を検出する。顔検出部１４で算出された座標は、顔位置座標値として距離測定部１５に送られる。
【００１８】
距離測定部１５は、当該撮像装置から、顔検出部１４から送られてきた顔位置座標値によって示される人物の顔までの距離を、以下の周知技術（１）または（２）のいずれかを用いて測定する。なお、（１）の場合、距離測定部１５は、顔検出部１４が検出した顔にフォーカスが合ったときのレンズ１１の位置を取得し、そのレンズ１１の位置によって顔までの距離を算出する。
（１）オートフォーカス機能を利用して、人物の顔にフォーカスを合わせることで測定
（２）レーザー距離計測器、ＧＰＳ、超音波距離計測器等の測定装置を用いて測定
【００１９】
距離測定部１５で測定された人物の顔までの距離を示すデータは、顔検出部１４から送られてくる顔位置座標値とともに、顔枠付加部１６に送られる。
【００２０】
顔枠付加部１６は、本発明の顔指標付加部に対応し、メモリ１３から読み出した画像データによって示される画像の顔の位置に対応する部分に、距離測定部１５から送られてくるデータによって示される距離に応じた顔検出枠を生成して付加（合成）する。顔枠付加部１６で顔検出枠が付加された画像を表す画像データは、画像出力部１７に送られる。
【００２１】
画像出力部１７は、顔枠付加部１６から送られてくる画像データに基づき画像データに基づく画像を表示するための表示信号を生成し、その表示信号を画像表示部１８および外部端子出力部１９に送る。画像表示部１８は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機エレクトロルミネッセンスディスプレイから構成されており、画像出力部１７から送られてくる表示信号にしたがって画面に画像を表示する。外部端子出力部１９は、画像出力部１７から送られてくる表示信号を外部の表示装置に出力する。
【００２２】
次に、上記のように構成される本発明の実施例１に係る撮像装置の動作を、顔検出枠表示処理を中心に、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２３】
まず、ユーザによって撮像装置が撮影モードに設定される（ステップＳ１１）。これにより、レンズ１１は、被写体の像を撮像素子上に結像させ、画像入力部１２は、レンズ１１によって撮像素子上に結像された画像を電気信号に変換して１フレーム分の画像データを生成し、メモリ１３に送る。メモリ１３は、画像入力部１２から送られてくる１フレーム分の画像データを一時記憶する。この状態で顔検出枠表示処理が開始される。
【００２４】
顔検出枠表示処理では、まず、顔が検出されたかどうかが調べられる（ステップＳ１２）。すなわち、顔検出部１４は、メモリ１３から１フレーム分の画像データを読み出し、読み出した画像データによって示される画像の中から全ての人物の顔を検出したかどうかを判断する。この際、顔検出部１４は、まだ検出していない人物の顔があると判断すると、その検出していない顔の内、１の人物の顔を検出してその顔の部分の座標を算出し、その座標を示すデータである顔位置座標値を距離測定部１５に送る。なお、人物の顔を一つも検出していない状態である初期状態において、全ての人物の顔を検出したと判断した場合（画像に人物が一人も含まれていない場合）は、ステップＳ１２にて待機する。
【００２５】
次にステップＳ１２において、距離計測（計算）が行われる（ステップＳ１３）。すなわち、距離測定部１５は、顔検出部１４から送られてきた顔位置座標値によって示される撮像装置から人物の顔までの距離を計算する。
【００２６】
次いで、顔位置座標と顔までの距離が記憶される（ステップＳ１４）。すなわち、距離計測部１５は、ステップＳ１２において顔検出部１４から送られてくる顔位置座標値と、ステップＳ１３で計算した人物の顔までの距離を示すデータを記憶する。距離計測部１５に記憶された顔位置座標値および距離を示すデータは、顔枠付加部１６によって読み出される。その後、ステップＳ１２に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００２７】
ステップＳ１２において、顔検出部１４によって全ての顔が検出されたと判断されると、１フレームの画像中の全ての顔に対する処理が完了した旨が認識され、次いで、顔検出枠が作成される（ステップＳ１５）。すなわち、顔枠付加部１６は、メモリ１３から１フレーム分の画像データを読み出し、読み出した画像データによって示される画像に含まれる顔に付加する顔検出枠を、距離測定部１５から読み出した顔位置座標値および人物の顔までの距離を示すデータに基づき作成する。この際、顔枠付加部１６は、当該撮像装置から顔までの距離に応じて、つまり距離計測部１５から送られてくる距離を示すデータに応じて、顔検出枠の太さ、大きさまたは色を変化させても良い。そのように変化させることで、よりユーザに違和感を持たせない画像または映像とすることができる。
【００２８】
次いで、顔検出枠の重なりがあるかどうかが調べられる（ステップＳ１６）。すなわち、顔枠付加部１６は、距離測定部１５から読み込んだ顔位置座標値から、例えば図１２に示すような、２つ以上の顔検出枠が重なっている部分が存在するかどうかを調べる。
【００２９】
ステップＳ１６において、顔検出枠の重なりがあることが判断されると、後方の顔検出枠の重なり部分が消去される（ステップＳ１７）。すなわち、顔枠付加部１６は、例えば図３に示すように、後方の顔検出枠の重なり部分を消去する。一方、ステップＳ１６において、顔枠付加部１６によって顔検出枠の重なりがなくなったことが判断されると、ステップＳ１７の処理はスキップされる。
【００３０】
次いで、顔検出枠が合成される（ステップＳ１８）。すなわち、顔枠付加部１６は、メモリ１３から読み出した１フレーム分の画像データによって示される画像に、上述した処理によって作成した顔検出枠を合成する。顔枠付加部１６で顔検出枠が合成された画像を表す画像データは、画像出力部１７に送られる。
【００３１】
次いで、画像が表示される（ステップＳ１９）。すなわち、画像出力部１７は、顔枠付加部１６から送られてくる画像データに基づき表示信号を生成し、画像表示部１８に送る。画像表示部１８は、画像出力部１７から送られてくる表示信号にしたがって、図３に示すような、顔検出枠が付加された画像を画面に表示する。
【００３２】
このように、本発明の実施例１に係る撮像装置によれば、画像内に存在する検出された全ての顔までの距離を測定（計算）するので、撮像装置に近い位置（前方）の人物７１の顔検出枠７３と人物８１よりも撮像装置から遠い位置（後方）の人物７２の顔検出枠７４の前後関係を知ることができる。したがって、図３に示すように、前方の顔検出枠７３と、その前方の人物よりも撮像装置から遠い位置に位置する後方の人物７２の顔検出枠７４との交点７６の部分から顔検出枠７４の一部を消去した顔検出枠７４ａを生成して画像に付加することによりユーザに違和感を持たせない画像または映像を表示することができる。
【００３３】
なお、顔検出枠同士が重ならない場合においても、図４に示すように、顔枠付加部１６は、撮像装置に近い位置の人物８１の顔検出枠８３と人物８１よりも撮像装置から遠い位置の人物８２の顔検出枠８４の枠の太さを変えて表示するようにしても良い。この場合、顔検出枠の太さを人物の顔までの距離に反比例して変更するように構成できる。顔枠付加部１６が例えば、撮像装置に近い人物の顔検出枠ほど太くし、撮像装置から遠い人物の顔検出枠ほど細くするという遠近法を利用した顔枠を付加することにより、前後関係が視覚的にわかりやすい画像または映像を表示することができる。さらに、人物までの距離８５および８６を表示するように構成すれば、ユーザによる撮影の構図等の決定をサポートすることができる。
【００３４】
また、図５に示すように、顔枠付加部１６が、撮像装置に近い人物に対応するの顔検出枠ほど明るい色の顔枠を付加し、撮像装置から遠い人物に対応する顔検出枠ほど暗い色の顔枠を付加する構成としても良い。このように、人物の顔までの距離に応じて枠の色の明るさを調整して表示することにより、遠近法と同様に、人物の前後関係が視覚的にわかりやくなるという効果がある。
【００３５】
以上のように、顔枠付加部１６は、距離測定部１５で測定された撮像装置から人物の顔までの距離に応じて、顔検出部で検出された顔に対する顔検出枠（指標）を変化させて付加するため、顔検出枠が付加されていてもユーザに違和感を与えない画像や映像を提示できる。
【実施例２】
【００３６】
図６は、本発明の実施例２に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、右レンズ２１、左レンズ２２、第１画像入力部２３、第２画像入力部２４、第１メモリ２５、第２メモリ２６、第１顔検出部２７、第２顔検出部２８、距離計算部２９、第１顔枠付加部３０、第２顔枠付加部３１、画像出力部３２、画像表示部３３および外部端子出力部３４を備えている。
【００３７】
右レンズ２１は、被写体の像を第１の撮像素子（図示しない）上に結像させる。第１の撮像素子は右レンズ２１によって結像された被写体からの光に基づく像を電気信号に変換し、第１画像入力部２３に入力し、第１画像入力部２３は、第１の撮像素子から入力されたその電気信号に基づいて１フレームごとの画像データを生成し、第１メモリ２５に送る。
【００３８】
左レンズ２２は、被写体の像を第２の撮像素子（図示しない）上に結像させる。第２の撮像素子は左レンズ２２によって結像された被写体からの光に基づく像を電気信号に変換し、第２画像入力部２４に入力し、第２画像入力部２４は、第２の撮像素子から入力されたその電気信号に基づいて１フレームごとの画像データを生成し、第２メモリ２６に送る。
【００３９】
なお、右レンズ２１と左レンズ２２とは所定の間隔を空けて配置されており、その間隔は一般的な人の右目と左目との間隔と同程度の間隔であることが望ましい。また、右レンズ２１の中心線及び左レンズ２２の中心線の方向は変更可能であることが望ましく、図示しないレンズ駆動部は、少なくとも撮像時に、右レンズ２１及び左レンズ２２を、右レンズ２１の中心線と左レンズ２２の中心線とがほぼ交わるような向きに位置させる。
【００４０】
第１メモリ２５は、第１画像入力部２３から送られてくる１フレームごとの画像データを一時記憶する。第１メモリ２５に記憶された画像データは、必要に応じて、第１顔検出部２７および第１顔枠付加部３０から読み出される。
【００４１】
第２メモリ２６は、第２画像入力部２４から送られてくる１フレームごとの画像データを一時記憶する。第２メモリ２６に記憶された画像データは、必要に応じて、第２顔検出部２８および第２顔枠付加部３１から読み出される。
【００４２】
第１顔検出部２７は、第１メモリ２５から読み出した１フレームごとの画像データによって示される画像から人物の顔を検出し、検出した顔の位置の座標を算出する。第１顔検出部２７で算出された座標は、検出した顔の位置の座標を示すデータである顔位置座標値を距離計算部２９に送られる。
【００４３】
第２顔検出部２８は、第２メモリ２６から読み出した１フレームごとの画像データによって示される画像から人物の顔を検出し、検出した顔の位置の座標を算出する。第２顔検出部２８は、検出した顔の位置の座標を示すデータである顔位置座標値を距離計算部２９に送られる。
【００４４】
距離計算部２９は、第１顔検出部２７から送られてきた顔位置座標値および第２顔検出部２８から送られてきた顔位置座標値を用いて、当該撮像装置から人物の顔までの距離を、三角法に基づいた計算により求める（詳細は後述する）。距離計算部２９で計算された距離を示すデータは、第１顔検出部２７から送られてくる顔位置座標値と一緒に第１顔枠付加部３０に送られるとともに、第２顔検出部２８から送られてくる顔位置座標値と一緒に第２顔枠付加部３１に送られる。
【００４５】
第１顔枠付加部３０は、本発明の顔指標付加部に対応し、第１メモリ２５から読み出した１フレーム分の画像データによって示される画像の顔の位置に対応する部分に、距離計算部２９から送られてくるデータによって示される距離に応じた顔検出枠を生成して付加（合成）する。第１顔枠付加部３０で顔検出枠が付加された画像を表す画像データは、画像出力部３２に送られる。
【００４６】
第２顔枠付加部３１は、本発明の顔指標付加部に対応し、第２メモリ２６から読み出した１フレーム分の画像データによって示される画像の顔の位置に対応する部分に、距離計算部２９から送られてくるデータによって示される距離に応じた顔枠を生成して付加（合成）する。第２顔枠付加部３１で顔枠が付加された画像を表す画像データは、画像出力部３２に送られる。
【００４７】
画像出力部１７は、第１顔枠付加部３０から送られてくる画像データ及び第２顔枠付加部３１から送られてくる画像データの内の少なくとも一方に基づき表示信号を生成し、画像表示部３３および外部端子出力部３４に送る。画像表示部３３は、画像出力部３２から送られてくる表示信号にしたがって画面に画像を表示する。また、外部端子信号部３４は、画像出力部３２から送られてくる表示信号を外部の表示装置に出力する。
【００４８】
次に、本実施例の距離計算部２９が行う、三角法に基づいた計算によって撮像装置から顔までの距離を算出する方法について図７及び図８を用いて説明する。
【００４９】
図７（ａ）は、右レンズ２１から得られる右画像、図７（ｂ）は、左レンズ２２から得られる左画像を示しており、検出された人物の顔の領域の中心点をＡとする。右画像の縦の中心線を線Ｃ、左画像の縦の中心線を線Ｅとし、右画像の右端を線Ｄ、左画像の右端を線Ｆとする。右画像の点Ａから水平方向に引いた線と線Ｃとの交点をＫ、線Ｄとの交点をＭとし、左画像の点Ａから水平方向に引いた線と線Ｅとの交点をＮ、線Ｆとの交点をＰとする。
【００５０】
距離計算部２９は、線Ｃの座標と第１顔検出部２７から送られてくる顔位置座標値とを基に、右右画像における、線分ＡＫの長さと線分ＡＭの長さとの比「Ｒ１：Ｒ２」を求め、線Ｅの座標と第２顔検出部２８から送られてくる顔位置座標値とを基に、左画像における、線分ＡＮの長さと線分ＡＰの長さとの比「Ｒ３：Ｒ４」を求める。
【００５１】
次に図８の説明に移る。図８は、図７（ａ）に示す右画像と図７（ｂ）に示す左画像とを基に、真上から見た人物と撮像装置との関係を、示したものである。なお、図８において、線および点に付された記号のうち、図７で使用した記号と同じ意味を有するものは、図７で使用した記号と同じ記号が使用されている。図８において、点Ｉは、撮像装置Ｇの右レンズ２１の中心点を表し、点Ｈは左レンズ２２の中心点を表している。本実施例の撮像装置では、右レンズ２１と左レンズ２２との向きがなす角（輻輳角）を調整して、３次元画像が作成される。輻輳角をαとし、右レンズ２１の中心線と左レンズ２２の中心線が交わる点（輻輳点）をＢとする。また、右レンズ２１と左レンズ２２との間隔Ｌ１は、一般に、人間の左右の目の間隔と同等に設定され、例えば、約６０ｍｍに設定される。右レンズ２１の中心線および左レンズ２２の中心線から右端までの角度（右側の撮影限界角）βは、レンズの性能より決められる。また、点Ｉと点Ｈとを通る線Ｊと、その線Ｊと直交しかつ点Ａを通る線との交点をＱとする。さらに、線分ＩＱの長さをＬ２、線分ＡＱの長さをＬ３とする。本実施例の距離測定部２９は、このＬ３の長さを求めることで、撮像装置から人物の顔までの距離を求める。
【００５２】
次に、Ｌ３を求める方法について詳細に説明する。
【００５３】
図７に示す右画像の中心からＡまでの長さＲ１と右画像の右端からＡまでの長さＲ２の比と、直角三角形ＩＫＭと、直角三角形ＩＫＡの関係より
Ｒ１：Ｒ１＋Ｒ２＝ｔａｎ（δ）：ｔａｎ（β）
となり、左画像の中心からＡまでの長さＲ３と左画像の右端からＡまでの長さＲ４の比と、直角三角形ＨＮＦと、直角三角形ＨＮＡの関係より
Ｒ３：Ｒ３＋Ｒ４＝ｔａｎ（ε）：ｔａｎ（β）
となり、直角三角形ＡＮＩのＩの角度δと直角三角形ＡＫＨのＨの角度εを求めることができる。
【００５４】
次に、二等辺三角形ＢＨＩの低角γ、直角三角形ＡＱＨのＨの角度θと直角三角形ＡＩＱのＩの角度λは
γ＝（１８０−α）／２
λ＝１８０−（γ＋δ）
θ＝γ−ε
により求められる。よって、直角三角形ＡＱＨと直角三角形ＡＩＱの辺と角度より
ｔａｎ（θ）＝Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２）
ｔａｎ（λ）＝Ｌ３／Ｌ２
の関係が成り立ち、これらの２式から３次元画像撮像装置から人物の顔までの距離Ｌ３は以下の式で求めることができる。
Ｌ３＝ｔａｎ（λ）×ｔａｎ（θ）×Ｌ１／（ｔａｎ（λ）−ｔａｎ（θ））
【００５５】
距離計算部２９は、各点の座標と、第１顔検出部２７及び第２顔検出部２８から送られてくる顔位置座標値とを基に、以上のようにしてＬ３を求めることで、撮像装置から人物の顔までの距離を求める。本実施形態の撮像装置は以上のようにして撮像装置から人物の顔までの距離を求めるので、オートフォーカス機能を用いたり、各種距離計測器を用いたりすることなしに撮像装置から人物の顔までの距離を求めることができる。
【００５６】
なお、３次元画像または３次元映像を撮像できる撮像装置においても、オートフォーカス機能を利用して撮像装置から人物の顔までの距離を測定したり、レーザー距離計等の各種距離計測器を用いて撮像装置から人物の顔までの距離を測定したりしても良い。
【実施例３】
【００５７】
３次元画像または３次元映像を撮像できる撮像装置においては、人物の顔までの距離を測定しなくても、右画像と左画像との視差から人物の前後関係を認識できる。本発明の実施例３に係る撮像装置は、右画像と左画像との視差に基づき顔検出枠を表示するようにしたものである。
【００５８】
実施例３に係る撮像装置の構成は、図６に示した実施例２に係る撮像装置の構成とほぼ同じである。ただし、本実施例の距離計算部２９は、視差計算部として機能する。以下においては、実施例２と相違する距離計算部２９の動作を中心に説明する。
【００５９】
図９は、右レンズ２１の中心線と左レンズ２２の中心線が所定の輻輳角で交差しているときの人物ａ、人物ｂおよび人物ｃの配置を上空から見た図である。人物ａは、左レンズ２２で撮影される左画像に含まれる領域の左端ｄと、左画像の中心を通る中心線ｅまでの距離の比が１３：７の位置に存在する。その人物ａを右レンズ２１で撮影した場合、左画像に含まれる領域の左端ｊと中心線ｋまでの距離の比は６：１４になる。同様に、人物ｂおよび人物ｃの位置関係は、人物ａと合わせて、以下のような比で表すことができる。なお、これらの比は、右レンズ２１の中心線と左レンズ２２の中心線が交わる点（輻輳点）に応じて変わるため、右レンズ２１と左レンズ２２の向きを変更可能な場合は、本実施形態の距離計算部２９はそのレンズの向きに関する情報を図示しないレンズ制御部から取得し、そのレンズの向きに応じて以下の比を算出することが望ましい。
【００６０】
人物ａ  左画像  ｄ−ａ：ａ−ｅ＝１３：７
右画像  ｊ−ａ：ａ−ｋ＝６：１４
人物ｂ  左画像  ｆ−ｂ：ｂ−ｇ＝８：１２
右画像  ｌ−ｂ：ｂ−ｍ＝１１：９
人物ｃ  左画像  ｈ−ｃ：ｃ−ｉ＝６：１４
右画像  ｎ−ｃ：ｃ−ｏ＝１２：８
【００６１】
図１０（ａ）は左レンズ２２で撮影した画像（左画像）であり、図１０（ａ）は右レンズ２１で撮影した画像（右画像）であり、人物ａ、人物ｂおよび人物ｃは、図９に図示する位置で撮影されている。画像の左端の横軸座標を０、中心の横軸座標を１００、右端の横軸座標を２００とした場合、上記の人物ａ、人物ｂおよび人物ｃの画像位置の比から、各々の横軸座標は以下のように求められる。
【００６２】
人物ａ  左画像    ６５
右画像    ３０
人物ｂ  左画像  １４０
右画像  １５５
人物ｃ  左画像  １３０
右画像  １６０
【００６３】
ここで、各人物ａ〜ｃそれぞれにおいて、左画像の座標から右画像の座標の差を求めると、
人物ａ    ６５−３０＝＋２５
人物ｂ  １４０−１５５＝−１５
人物ｃ  １３０−１６０＝−３０
となり、差分値の大きい方が前方にいることがわかる。また、右レンズ２１の中心線と左レンズ２２の中心線が交わる点（輻輳点）より前方の人物の座標の差分値はプラスになり、後方の差分値はマイナスとなる。
【００６４】
この原理を利用することにより、本実施例の距離計算部２９は、３次元画像または３次元映像の場合は左右の画像の人物の横軸座標から、各人物の前後関係を求める。その結果、各人物の前後関係に応じて、人物の顔検出枠の太さ、大きさまたは色を変化させることができる。
【００６５】
次に、上記のように構成される本発明の実施例３に係る撮像装置の動作を、顔検出枠表示処理を中心に、図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図１１に示すフローチャートにおいて、図２のフローチャートに示した実施例１に係る撮像装置の顔検出枠表示処理と同じまたは相当する処理を実行するステップには、図２で使用した符号と同じ符号を付して説明を簡略化する。
【００６６】
まず、ユーザによって撮像装置が撮影モードに設定される（ステップＳ１１）。これにより、顔検出枠表示処理が開始される。顔検出枠表示処理では、まず、右画像に含まれる全ての人物の顔を検出したかどうかを判断する（ステップＳ２１）。すなわち、第１顔検出部２７は、第１メモリ２５から１フレーム分の画像データを読み出し、読み出した画像データによって示される右画像の中から全ての人物の顔を検出したかどうかを調べる。
【００６７】
ステップＳ２１において、まだ検出していない人物の顔があると判断すると、次いで、右画像の顔座標を算出する（ステップＳ２２）。すなわち、第１顔検出部２７は、検出していない顔の内、１の人物のを検出し、その顔の横軸座標を算出し、距離計算部２９に送る。なお、人物の顔を一つも検出していない状態である初期状態において、全ての人物の顔を検出したと判断した場合（右画像に人物が一人も含まれていない場合）は、ステップＳ２１にて待機する。
【００６８】
次いで、左画像に含まれる全ての人物の顔を検出したかどうかを判断する（ステップＳ２３）。すなわち、第２顔検出部２８は、第２メモリ２６から１フレーム分の画像データを読み出し、読み出した画像データによって示される左画像の中から全ての人物の顔を検出したかどうかを調べる。
【００６９】
ステップＳ２３において、まだ検出していない人物の顔があると判断すると、次いで、左画像の顔座標を算出する（ステップＳ２４）。すなわち、第２顔検出部２８は、第１顔検出部２７が検出した人物の顔の内、最近検出した顔（この時点で、第１顔検出部２７が最後に検出した人物の顔）に対応する左画像内の人物の顔を検出し、その顔の横軸座標を算出し、距離計算部２９に送る。
【００７０】
なお、第２顔検出部は、周知のパターンマッチング技術を用いて第１顔検出部２７が最近検出した顔と左画像内の各人物の顔が同一か否かを判定して、同一であると判定した顔の横軸座標を算出し、その横軸座標値を示すデータを距離計算部２９に送ることが望ましいが、第２顔検出部は、第１顔検出部２７が最近検出した顔の座標値と最も近い座標値に対応する顔の座標値を距離計算部２９に送っても良い。
【００７１】
また、第１顔検出部２７が最近検出した顔に対応する左画像内の人物の顔を検出できない場合は、視差の影響により左画像にその顔が含まれていない可能性があるので、その顔に対する顔検出枠は表示しないことが望ましい。
【００７２】
図１１の説明に戻り、次いで、左右座標の差分が記憶される（ステップＳ２５）。すなわち、距離計算部２９は、ステップＳ２２で第１顔検出部２７から送られてきた人物の顔の横軸座標と、その人物の顔に対応する、ステップＳ２４で第２顔検出部２８から送られてきた人物の顔の横軸座標との差分を算出して記憶する。この右画像における人物の顔の横軸座標と、その人物の顔の左画像における横軸座標との差分が視差に対応した値となる。その後、ステップＳ２１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００７３】
ステップＳ２１において、右画像から顔が検出されなかった、または、ステップＳ２３において、左画像から顔が検出されなかったことが判断されると、１フレームの画像中の全ての顔に対する処理が完了した旨が認識され、次いで、顔検出枠が作成される（ステップＳ２６）。すなわち、第１顔枠付加部３０は、第１メモリ２５から１フレーム分の画像データを読み出し、読み出した画像データによって示される画像に含まれる顔に付加する顔検出枠を作成する。この際、第１顔枠付加部３０は、視差に応じて、つまり距離計算部２９から送られてくる視差を示すデータに応じて、顔検出枠の太さ、大きさまたは色を変化させる。
【００７４】
なお、ステップＳ２６においては、第２顔枠付加部３１が、第２メモリ２６から１フレーム分の画像データを読み出し、読み出した画像データによって示される画像に含まれる顔に付加する顔検出枠を作成するようにしてもよい。この際、第２顔枠付加部３１は、視差に応じて、つまり距離計算部２９から送られてくる視差を示すデータに応じて、顔検出枠の太さ、大きさまたは色を変化させる。
【００７５】
次いで、顔検出枠の重なりがあるかどうかが調べられる（ステップＳ１６）。すなわち、第１顔枠付加部３０は、距離計算部２９から送られてくる顔位置座標値から、２つ以上の顔検出枠が重なっているどうかを調べる。なお、ステップＳ１６の処理は、第２顔枠付加部３１で行うように構成することもできる。
【００７６】
ステップＳ１６において、顔検出枠の重なりがあることが判断されると、後方の顔検出枠の重なり部分が消去される（ステップＳ１７）。すなわち、第１顔枠付加部３０は、後方の顔検出枠の重なり部分を消去する。なお、ステップＳ１７の処理は、第２顔枠付加部３１で行うように構成することもできる。一方、ステップＳ１６において、顔検出枠の重なりがないことが判断されると、ステップＳ１７の処理はスキップされる。
【００７７】
次いで、顔検出枠が合成される（ステップＳ１８）。すなわち、第１顔枠付加部３０は、第１メモリ２５から読み出した１フレーム分の画像データによって示される画像に、上述した処理によって作成した全ての顔検出枠を合成し、顔検出枠を合成した画像を表す画像データを、画像出力部３２に送る。なお、ステップＳ１８においては、第２顔枠付加部３１は、第２メモリ２６から読み出した１フレーム分の画像データによって示される画像に、上述した処理によって作成した全ての顔検出枠を合成し、顔検出枠を合成した画像を表す画像データを、画像出力部３２に送るように構成することもできる。
【００７８】
次いで、画像が表示される（ステップＳ１９）。これにより、図３に示すような、顔検出枠が付加された画像が画像表示部３３の画面に表示される。
【００７９】
以上のように、本実施例の顔枠付加部は、距離計算部２９で測定された右画像と左画像との視差に応じて、顔検出部で検出された顔に対する顔検出枠（指標）を変化させて付加するため、顔検出枠が付加されていてもユーザに違和感を与えない画像や映像を提示できる。
【００８０】
なお、本発明は以上説明した各実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。
【００８１】
例えば、実施例２及び実施例３において、メモリを２つ有する構成としたが、一つのメモリが、第１メモリ２５及び第２メモリ２６双方の機能を有するようにしても良い。また、実施例２及び実施例３において、画像入力部を２つ有する構成としたが、一つの画像入力部が第１画像入力部２３及び第２画像入力部２４双方の機能を有するようにしても良い。また、実施例２及び実施例３において、顔検出部を２つ有する構成としたが、一つの顔検出部が第１顔検出部２７及び第２顔検出部２８双方の機能を有するようにしても良い。さらに、実施例２及び実施例３において、顔枠付加部を２つ有する構成としたが、一つの顔枠付加部が第１顔枠付加部３０及び第２顔枠付加部３１双方の機能を有するようにしても良い。また、各実施形態において、顔位置座標とは、一例として、顔を検出した領域の中心の座標であるとする。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等に利用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１１  レンズ
１２  画像入力部
１３  メモリ
１４  顔検出部
１５  距離測定部
１６  顔枠付加部
１７  画像出力部
１８  画像表示部
１９  外部端子出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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