(57)【要約】【課題】運転者の体格とシート位置に適応して、正しく顔画像を撮影できる撮像装置の撮影範囲を調節する。【解決手段】顔画像を取得するカメラ３の撮影する範囲を調節する顔画像撮像装置１であって、コンピュータ２は、カメラ３が取得する顔画像から、所定の顔特徴点を検出する。コンピュータ２が検出した顔特徴点の位置の、カメラ３の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、カメラ３の撮影する範囲を変更するカメラ姿勢制御装置４を備える。好ましくは、コンピュータ２は、顔画像から鼻孔を検出し、カメラ姿勢制御装置４は、カメラ３の撮影する範囲に対する鼻孔の位置の相対位置が所定の位置になるように、カメラ３の撮影する範囲を変更する。チルト角度制御装置５でステアリングホイール６のチルト角度を調節して、カメラ３の撮影範囲を調節してもよい。【選択図】図１
2008227906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔画像を取得する撮像装置の撮影する範囲を調節する撮影範囲調節装置であって、
前記撮像装置が取得する顔画像から、所定の顔特徴点を検出する顔特徴点検出手段と、
前記顔特徴点検出手段が検出した顔特徴点の位置の、前記撮像装置の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、前記撮像装置の撮影する範囲を変更する撮影範囲変更手段と、
を備えることを特徴とする撮影範囲調節装置。
【請求項２】
前記顔特徴点検出手段は、顔画像から鼻孔を検出し、
前記撮影範囲変更手段は、前記顔特徴点検出手段が検出した鼻孔の位置の、前記撮像装置の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、前記撮像装置の撮影する範囲を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮影範囲調節装置。
【請求項３】
前記撮影範囲変更手段は、前記撮像装置の光学系を撮像対象の顔に対して変位させる光学系変位手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮影範囲調節装置。
【請求項４】
前記撮影範囲変更手段は、前記撮像装置の光学系に対して撮像素子を変位させる素子変位手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮影範囲調節装置。
【請求項５】
前記撮影範囲変更手段は、前記撮像装置の撮像素子が対象とする撮像可能領域の中で、前記撮影する範囲である画像として信号を出力する範囲を変更する出力領域変更手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮影範囲調節装置。
【請求項６】
前記光学系変位手段は、前記撮像装置の筐体を固定したままで、該筐体に対して前記光学系を変位させることを特徴とする請求項３に記載の撮影範囲調節装置。
【請求項７】
前記撮像装置は、車両のステアリングホイールに設置され、
前記撮影範囲変更手段は、前記車両のステアリングホイールのチルト角度を調節するチルト角度調節手段を備え、
前記顔特徴点検出手段が検出した顔特徴点の位置の、前記撮像装置の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、前記ステアリングホイールのチルト角度を調節することを特徴とする請求項１に記載の撮影範囲調節装置。
【請求項８】
顔画像を取得する撮像装置の撮影する範囲を調節する撮影範囲調節方法であって、
前記撮像装置が取得する顔画像から、所定の顔特徴点を検出する顔特徴点検出ステップと、
前記顔特徴点検出ステップで検出した顔特徴点の位置の、前記撮像装置の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、前記撮像装置の撮影する範囲を変更する撮影範囲変更ステップと、
を備えることを特徴とする撮影範囲調節方法。
【請求項９】
顔画像を取得する撮像装置の撮影する範囲を調節するコンピュータを、
前記撮像装置が取得する顔画像から、所定の顔特徴点を検出する顔特徴点検出手段、および、
前記顔特徴点検出手段が検出した顔特徴点の位置の、前記撮像装置の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、前記撮像装置の撮影する範囲を変更する撮影範囲変更手段、
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顔画像を撮影する撮像装置の撮影範囲を調節する撮影範囲調節装置、撮影範囲調節方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
顔画像に基づいて眼の状態を判定し、その人の視線の方向を計測したり、その人の覚醒度を推定する方法がある。眼の状態を判定するためには、顔画像の眼部を正確に検出することが必要である。また、車両の運転者の状態を判定するような場合には、リアルタイムに顔の特徴点を検出することが必要である。顔画像から眼を正確にしかも短時間で検出するために、顔の中心位置を検出して、顔中心の位置から眼部を探索する領域を限定する方法がある。
【０００３】
顔中心位置を検出する技術として、例えば、特許文献１がある。特許文献１の技術は、顔の両端の範囲内で、横エッジを横方向に投影してヒストグラムを作成して、ヒストグラムのピークに基づいて顔の上及び下位置を推定する。そして、縦方向に白黒白と変化する箇所である横エッジを構成する各画素のｘ座標の平均値を顔中心位置として検出する。
【０００４】
ところで、車両の運転席の運転ポジションを、運転する乗員の体格に合わせて調節することは、車両の安全走行にとって重要である。そのため多くの車両では、運転席のシートとステアリングホイールの位置が調節できるようになっている。車両によっては、シートの位置を動力で調節できるパワーシート装置を備えるものがある。
【０００５】
多くの車両は、運転者の体格に合わせてシートの前後位置、シートの高さ及びシート背もたれの角度と、ステアリングホイールの角度や伸縮長さなどを調節できるようになっている。それらの調節項目を総称して、シートポジションと呼ぶ。シートポジションは、運転に最適に調節した場合、そのままでは乗降しにくいことがある。例えば、ステアリングホイールとシートの間が乗降には狭い場合がある。そのため、乗降する際にはシートポジションを乗降しやすいように移動することが行われる。また、運転者が交代したときには、運転者に合わせてシートポジションが調節される。
【０００６】
特許文献２には、乗車から発車までの時間を短くしたドライビングポジションおよび視界調整システムの技術が記載されている。特許文献２の視界調整システムは、車両に乗ろうとする運転者の身長を測定し、車両に乗車後の運転者の顔を撮影する。そして、運転者の身長と運転者の顔の目の高さに基づいてステアリング位置とシート位置を制御する。
【特許文献１】特開２００６−６５６７３号公報
【特許文献２】特開２００６−１５８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
顔画像に基づいて眼の状態を判定する方法において、例えば特許文献１の方法は、顔画像を写すカメラの撮影範囲の中に運転者の顔中心位置検出に必要な情報がすべて含まれていることが前提である。運転者の顔位置をあらかじめ想定してカメラを設置するが、身長の高い人の場合、顔の撮影範囲から対象者の顔が上方向にはずれて、顔を検出できない可能性がある。顔の一部が撮影範囲からはずれると、顔の特徴点を正確に検出できない場合がある。さらに、目的の特徴点が撮影範囲に入っていなければ、その特徴点を検出することができない。
【０００８】
また、特許文献２の方法では、顔画像を写すカメラはインストルメントパネル上に配置される。運転者のシート位置とステアリングホイールの位置によっては、ステアリングホイールなどが遮蔽物となって、顔画像を得られない場合がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、運転者の体格とシート位置に適応して、正しく顔画像を撮影できる撮像装置の撮影範囲調節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】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る撮影範囲調節装置は、顔画像を取得する撮像装置の撮影する範囲を調節する撮影範囲調節装置であって、前記撮像装置が取得する顔画像から、所定の顔特徴点を検出する顔特徴点検出手段と、前記顔特徴点検出手段が検出した顔特徴点の位置の、前記撮像装置の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、前記撮像装置の撮影する範囲を変更する撮影範囲変更手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記顔特徴点検出手段は、顔画像から鼻孔を検出し、前記撮影範囲変更手段は、前記顔特徴点検出手段が検出した鼻孔の位置の、前記撮像装置の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、前記撮像装置の撮影する範囲を変更することを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、前記撮影範囲変更手段は、前記撮像装置の光学系を撮像対象の顔に対して変位させる光学系変位手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
又は、前記撮影範囲変更手段は、前記撮像装置の光学系に対して撮像素子を変位させる素子変位手段を備えてもよい。
【００１４】
又は、前記撮影範囲変更手段は、前記撮像装置の撮像素子が対象とする撮像可能領域の中で、前記撮影する範囲である画像として信号を出力する範囲を変更する出力領域変更手段を備えてもよい。
【００１５】
好ましくは、前記光学系変位手段は、前記撮像装置の筐体を固定したままで、該筐体に対して前記光学系を変位させる。
【００１６】
なお、前記撮像装置は、車両のステアリングホイールに設置され、前記撮影範囲変更手段は、前記車両のステアリングホイールのチルト角度を調節するチルト角度調節手段を備え、前記顔特徴点検出手段が検出した顔特徴点の位置の、前記撮像装置の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、前記ステアリングホイールのチルト角度を調節してもよい。
【００１７】
本発明の第２の観点に係る撮影範囲調節方法は、顔画像を取得する撮像装置の撮影する範囲を調節する撮影範囲調節方法であって、前記撮像装置が取得する顔画像から、所定の顔特徴点を検出する顔特徴点検出ステップと、前記顔特徴点検出ステップで検出した顔特徴点の位置の、前記撮像装置の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、前記撮像装置の撮影する範囲を変更する撮影範囲変更ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第３の観点に係るコンピュータプログラムは、顔画像を取得する撮像装置の撮影する範囲を調節するコンピュータを、前記撮像装置が取得する顔画像から、所定の顔特徴点を検出する顔特徴点検出手段、および、前記顔特徴点検出手段が検出した顔特徴点の位置の、前記撮像装置の撮影する範囲に対する相対位置が所定の位置になるように、前記撮像装置の撮影する範囲を変更する撮影範囲変更手段、として機能させる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の撮影範囲調節装置によれば、確実に顔画像を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る撮影範囲調節装置の一実施の形態について、図を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る顔画像撮像装置１の概念構成図である。図１は、車両の運転席を横から見た図を示す。運転者Ｄはシート７に着座し、ステアリングホイール６（以下、ホイール６と略称する場合がある）を操作する。運転者Ｄはその体格に合わせてシート７とステアリングホイール６の位置を調節する。シート７は、例えば、前後方向Ｆ、上下方向Ｅ、背もたれ角度Ｒを調節できる。また、ステアリングホイール６は、チルト角度Ｔを調節できる。その他、ホイール６の軸の伸縮方向、いわゆるテレスコピック方向を調節できる場合がある。
【００２１】
図１に示す顔画像撮像装置１は、コンピュータ２と、カメラ３と、カメラ姿勢制御装置４と、チルト角度制御装置５とから構成される。本実施の形態では、カメラ３はホイール６の軸のケースの上に設置される。カメラ３は撮像した画像をコンピュータ２に送信する。カメラ姿勢制御装置４は、カメラ３の架台を制御して、カメラ３の姿勢を変位させる。チルト角度制御装置５は、ホイール６のチルト角度を変位させる。
【００２２】
コンピュータ２は、カメラ３、カメラ姿勢制御装置４、及びチルト角度制御装置５に接続する。コンピュータ２は、カメラ３から入力した画像に基づいて、カメラ姿勢制御装置４及び／又はチルト角度制御装置５を制御して、カメラ３の撮影範囲を調節する。
【００２３】
図２は、顔画像撮像装置１のコンピュータ２の構成を示すブロック図である。コンピュータ２は、図２に示すように、制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、表示部２５及び出力部２６を備える。主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、表示部２５及び出力部２６はいずれも内部バス２０を介して制御部２１に接続されている。
【００２４】
制御部２１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されているプログラムに従って、撮影範囲を調節させるための処理を実行する。
【００２５】
主記憶部２２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されているプログラムをロードし、制御部２１の作業領域として用いられる。
【００２６】
外部記憶部２３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、前記の処理を制御部２１に行わせるためのプログラムを予め記憶し、また、制御部２１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部２１に供給し、制御部２１から供給されたデータを記憶する。
【００２７】
入力部２４は、モデム又は網終端装置、及びそれらと接続するシリアルインタフェース又はＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースあるいはＮＴＳＣインタフェース等から構成されている。制御部２１は、入力部２４を介して、カメラ３から画像データを入力する。主記憶部２２は、カメラ３により生成され、入力部２４を経由して入力された画像データを記憶する。
【００２８】
表示部２５は、発光ダイオード、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）またはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などから構成される表示装置８と接続するインタフェースから構成されている。制御部２１は、表示部２５を介して表示装置８に、二値化された顔画像や顔特徴点の位置などを表示する。表示部２５及び表示装置８はなくてもよい。また、表示装置８は、ナビゲーションシステムの表示装置を利用してもよい。
【００２９】
出力部２６は、カメラ姿勢制御装置４及びチルト角度制御装置５と接続するシリアルインタフェース又はＬＡＮ（Local Area Network）インターフェースから構成されている。制御部２１は出力部２６を介して、カメラ姿勢制御装置４及びチルト角度制御装置５にそれぞれ、カメラ姿勢の変位及びホイール６のチルト角度の指令を出力する。また、カメラ変位動作又はチルト角度制御動作が完了したことの信号を受信する。
【００３０】
図３は、本発明の実施の形態に係るカメラ３の構成概念図である。カメラ３は、筐体３０の内部に収容される。筐体３０は、カメラ３が撮像する波長の光を透過するが、内部の光学系の動きが外から見えないことが望ましい。カメラ３は、筐体３０の内部にカメラ３の光学系３１と、チルト機構４１、上下機構４２、方位機構４３とから構成される架台４０とを備える。
【００３１】
光学系とは、光を反射、屈折、分散、吸収したり偏光させたり、その他光にさまざまな作用をするために、特定な配置になっている反射鏡、レンズ、プリズムの集合体をいう。本実施の形態では、例えば、屈折面を組み合わせた写真用レンズである。ここでは、結像を光電変換する撮像素子を含めた一体としてカメラ３の光学系３１とする。
【００３２】
チルト機構４１は、カメラ３の光学系３１の垂直方向の角度を変位させる。上下機構４２は、光学系３１を高さ方向に変位させる。方位機構４３は、光学系３１の水平面内の方位方向に変位させる。架台４０はカメラ姿勢制御装置４に接続され、カメラ姿勢制御装置４の指令に従って、光学系３１の姿勢を制御する。
【００３３】
次に、図１及び図２に示す顔画像撮像装置１の動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る顔画像撮像装置１のカメラ姿勢制御の動作の一例を示すフローチャートである。なお、上述のように、コンピュータ２の動作は、制御部２１が主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、表示部２５、出力部２６、カメラ３、カメラ姿勢制御装置４及びチルト角度制御装置５と協働して行う。
【００３４】
図４において、制御部２１は、カメラ３から入力部２４を経由して顔画像を入力する（ステップＳ１）。そして、顔画像から鼻孔を検出する（ステップＳ２）。鼻孔を検出するには、例えば、２つの隣り合ったほぼ丸い形の暗所を探索する。例えば、顔画像の中で、水平方向エッジ及び垂直方向エッジを検出する。
【００３５】
本発明では、画像中で水平方向に輝度が明から暗、又は暗から明に変化する点の連なりを水平方向エッジという。水平方向エッジの点は概ね縦方向に連続するので、縦エッジともいう。また、垂直方向に輝度が明から暗、又は暗から明に変化する点の連なりを垂直方向エッジという。垂直方向エッジの点は概ね横方向に連続するので、横エッジともいう。
【００３６】
ここで、左から右に向かって明から暗に変化する点を縦マイナスエッジ、左から右に向かって暗から明に変化する点を縦プラスエッジとする。また、上から下に向かって明から暗に変化する点を横マイナスエッジ、上から下に向かって暗から明に変化する点を横プラスエッジとする。鼻孔の１つは、顔画像に向かって、縦マイナスエッジが左に、縦プラスエッジが右に、横マイナスエッジが上に、横プラスエッジが下に現れる。
【００３７】
それら４種類のエッジがそれぞれ、外側の明領域に向かって中央がふくらむ凸形状であって、エッジの両端が上述の順序で重なる場合に、鼻孔の１つの候補とする。このようなエッジの集合が横にならんで２つ隣り合って検出された場合に、それらを鼻孔候補とする。
【００３８】
図５は、ステップＳ２の鼻孔検出処理の動作の一例を示すフローチャートである。制御部２１は、顔画像における画素の平均輝度を算出し、その平均輝度から明暗を識別するための明暗閾値を算出する（ステップＢ１）。ついで、顔画像の画素から、明暗閾値より低い（暗い）輝度値の画素を探索する。そして、連続する低輝度画素群の丸らしい尤度を算出し、鼻孔探索領域Ｎにおける尤度マップを作成する（ステップＢ２）。
【００３９】
連続する低輝度画素群の丸らしい尤度は、例えば、前述の低輝度画素群の周囲の４種類のエッジについて、エッジの長さに対する、エッジの中点と重心の距離を用いることができる。又は、例えば、円に近いほど、周に対する面積が大きいことを利用して、低輝度画素群の境界を構成する画素の数に対する、低輝度画素群内の画素数としてもよい。
【００４０】
制御部２１は、尤度マップの中で最大尤度から、尤度の閾値を算出し（Ｂ３）、尤度閾値を超える低輝度画素群を鼻孔候補とする（ステップＢ４）。このとき、距離が近い候補同士をペアにする。そして、制御部２１は、鼻孔（ペア）候補のうち、最も尤度が高い候補を有するペアを鼻孔と決定する（ステップＢ５）。
【００４１】
図４のフローチャートに戻って、制御部２１は、画像の中心位置と鼻孔の重心との偏差を算出する（ステップＳ３）。鼻孔の重心が画像の所定の位置、例えば画像の中心位置になるように、撮影範囲を変更する。そのためには、カメラ３の姿勢を調節する（ステップＳ４）。例えば、鼻孔の重心が画像の中心より上に検出された場合、撮影範囲を上に変位させる。従って、その場合はカメラ３のチルト角度を上方に変位させる。
【００４２】
チルト角度の変位だけでは不十分な場合、カメラ３の光学系３１を上下に変位させてもよい。また、画像の水平方向に鼻孔の重心が変位して検出される場合には、カメラ３の水平方向の方位を変位させてもよい。運転者Ｄは通常、ホイール６に正対するので、カメラ３の水平方向の方位は不変でもよい。
【００４３】
通常、カメラ３はホイール６が遮蔽にならない範囲で撮像範囲を変えられるようにする。そして、運転者Ｄが正常な運転姿勢をとったときに、ホイール６が遮蔽にならないようにカメラ３を設置する。カメラ３の姿勢の変位だけでは、鼻孔が撮影範囲の中央付近の所定の範囲に入るように撮影範囲を設定できない場合、又は、運転者Ｄの顔の一部がホイール６に隠れてしまう場合は、ホイール６のチルト角度を調節する（ステップＳ５）。その場合は、ホイール６のチルト角度が正常な運転姿勢からずれていると推測できるからである。ただし、運転者Ｄの意思を尊重して、チルト角度の調節は最低限にとどめるべきであり、また、顔画像撮像装置１によるチルト角度の調節を行わない設定にできるようにしてもよい。
【００４４】
画像の中心と鼻孔の重心の高さ方向の偏差が所定の値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ６）。偏差が所定の値より大きい場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、鼻孔が正しく検出されていない可能性があるので、鼻孔検出（ステップＳ２）からやり直す。画像の中心と鼻孔の重心の高さ方向の偏差が所定の値以下である場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、撮影範囲は正常に調節できたと判断できるので、カメラ姿勢制御を終了する。
【００４５】
本実施の形態では、顔特徴点のうち鼻孔を検出して、その位置を撮影範囲を調節する基準としたが、基準とする顔特徴点としては、鼻孔以外に口、眉などであってもよい。カメラ３の設置位置と姿勢は、撮影範囲の変動中心が、正常な運転姿勢における顔の位置の統計的な平均又は中央値になるように設定する。鼻孔は顔のほぼ中央にあるので、統計的に決めた撮影範囲から顔が上下どちらにはずれても、鼻孔は撮影範囲に入って検出できる可能性が高い。また、鼻孔は口や目のように変形せず検出しやすい。以上の理由から、鼻孔を基準とすることが最適である。
【００４６】
本発明の撮影範囲調節装置１によれば、確実に顔画像を取得することができる。その結果、顔画像から眼などの顔特徴点を検出する精度が向上する。撮影範囲を調節する際、カメラ３の筐体３０を固定したまま、光学系３１の姿勢を変位させ、外部からは動きが見えないので、カメラ３で撮影され監視されているという運転者Ｄの不快感を払拭できる。
【００４７】
（実施の形態の変形例１）
カメラ３の光学系３１の姿勢を変位させる代わりに、撮像素子をカメラ３の光軸に対して変位させる実施の形態の変形例１について説明する。図６は、カメラ３の断面を模式的に表した図である。レンズ３３によって撮影対象の像が結ばれる位置に、電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）などの撮像素子３４が置かれる。撮像素子３４は撮像素子保持部３５に取り付けられる。撮像素子保持部３５は、結像位置でレンズ３３の光軸に対して直角方向（図６の矢印方向Ｍ）に撮像素子３４を移動させることができる。撮像素子保持部３５は撮像制御部３２に接続し、撮像制御部３２の指令によって撮像素子３４の位置を移動する。撮像素子３４で光電変換された信号は、画像データとして撮像制御部３２を経由して、コンピュータ２の入力部２４に伝送される。
【００４８】
レンズ３３の結像面で撮像素子３４を移動することによって、撮影範囲を調節することができる。撮影範囲を調節するには、コンピュータ２の制御部２１は、撮像制御部３２に対して撮像素子３４の移動量を指令する。撮像制御部３２は、指令された移動量だけ撮像素子３４を移動させる。すなわち、図４のフローチャートのカメラ姿勢の調節（ステップＳ４）の代わりに（又は、カメラ姿勢の調節に加えて）、撮像素子３４を撮影範囲の移動方向に移動することによって、鼻孔の重心が撮影範囲の中央の所定の位置になるように調節する。
【００４９】
一般的に、光軸から離れるに従ってレンズ３３の像は歪むが、撮影範囲の調節可能域における歪み量が許容限度に収まるように、レンズ３３を選定する。撮像制御部３２又はコンピュータ２の制御部２１で、画像の歪みを補正してもよい。変形例１では、撮像素子３４を移動させて撮影範囲を調節するので、移動させる空間が小さく、カメラ３の設置場所が小さくて済むという利点がある。
【００５０】
（実施の形態の変形例２）
撮像素子から出力する範囲を変えることによって、撮影範囲を調節する実施の形態の変形例２について説明する。図７は、撮像素子の撮像可能領域３６で撮影範囲３７を調節する方法を説明する図である。撮像可能領域３６は、レンズ３３の結像面において、撮像素子が光電変換できる（対象とする撮像可能な）領域を表す。撮影範囲３７は撮像可能領域３６の中で、画像データを伝送する範囲を表す。撮影範囲３７の画素数は前２例と同じであり、顔画像の解像度は変わらない。
【００５１】
現在の撮影範囲３７が実線で示す枠内とする。図７に示すように、鼻孔が撮影範囲３７の上の方に検出された場合、鼻孔の重心Ｎが撮影範囲の中央の所定の位置になるように、撮影範囲３７（画像データを伝送する範囲）を、例えば、二点鎖線の枠で示す領域３８に変更する。
【００５２】
撮影範囲３７を変更するには、例えば、コンピュータ２の制御部２１は、撮像制御部３２に画素単位などで水平・垂直の移動量を指令する。移動量を指令された撮像制御部３２は、画像データを伝送する範囲を移動量だけシフトして撮像素子の信号を伝送する。すなわち、図４のフローチャートのカメラ姿勢の調節（ステップＳ４）の代わりに（又は、カメラ姿勢の調節に加えて）、画像データを伝送する範囲を変更する。
【００５３】
撮像素子の撮像可能領域３６のデータを全て伝送して、コンピュータ２で画像処理してもよいが、伝送する範囲を限定することによって、データ伝送量を小さくし、コンピュータ２で常に画像処理する処理量を抑制できる。また、顔以外の領域が画像に含まれることによって、顔以外の領域で顔特徴点を誤って検出することを回避できる。
【００５４】
変形例２においても、変形例１と同様に、撮影範囲３７の調節可能域（撮像可能領域３６）における歪み量が許容限度に収まるように、レンズ３３を選定する。撮像制御部３２又はコンピュータ２の制御部２１で、画像の歪みを補正してもよい。変形例２では、機械的に動く構造がなく、全て電子的に操作することができるので、部品点数が少なくて済み、信頼性も向上する。また、組み立てや調整の工数も少ないという利点がある。
【００５５】
上述の実施の形態では、カメラ３をステアリングホイール６の軸ケースの上に設置する場合を例に説明した。カメラ３は、ステアリングホイール６以外の場所に設置されてもよい。例えば、インストルメントパネルの上又は前面に設置してもよい。インストルメントパネルの計器類の１つとして埋め込んでもよい。ステアリングホイール６以外の場所に設置した場合、ステアリングホイール６のチルト角度を調節してもカメラ３の姿勢は変位しないので、チルト角度調節を撮影範囲変更に用いることはできない。
【００５６】
しかし、その場合でも、撮影範囲の顔画像の一部にステアリングホイール６が掛かって遮蔽になるときに、ステアリングホイール６のチルト角度を調節して、遮蔽にならないように除けることができる。チルト角度制御装置５は、妨害物を除ける手段として有効である。
【００５７】
その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更及び修正が可能である。
【００５８】
制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、入力部２４、出力部２６及び内部バス２０などから構成されるコンピュータ２の、顔画像撮像装置１の動作処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読みとり可能な記録媒体（フレキシブルディスク、CD-ROM、DVD-ROM等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行するコンピュータ２を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することでコンピュータ２を構成してもよい。
【００５９】
また、コンピュータ２の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００６０】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS, Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、OSの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る顔画像撮像装置の概念構成図である。
【図２】顔画像撮像装置のコンピュータの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るカメラの構成概念図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る顔画像撮像装置のカメラ姿勢制御の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】鼻孔検出処理の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】カメラの断面を模式的に表した図である。
【図７】撮像素子の撮像可能領域で撮影範囲を調節する方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  顔画像撮像装置（撮影範囲調節装置）
２  コンピュータ（顔特徴点検出手段、撮影範囲変更手段）
３  カメラ（撮像装置）
４  カメラ姿勢制御装置（撮影範囲変更手段、光学系変位手段）
５  チルト角度制御装置（撮影範囲変更手段、チルト角度調節手段）
６  ステアリングホイール
２１  制御部（顔特徴点検出手段、撮影範囲変更手段）
２２  主記憶部
２３  外部記憶部
２４  入力部
２６  出力部
３０  筐体
３１  光学系
３２  撮像制御部（撮影範囲変更手段、素子変位手段、出力領域変更手段）
３３  レンズ
３４  撮像素子
３５  撮像素子保持部（撮影範囲変更手段、素子変位手段）
３６  撮像可能領域
３７  撮影範囲
４０  架台（撮影範囲変更手段、光学系変位手段）
４１  チルト機構
４２  上下機構
４３  方位機構
【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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