(57)【要約】【課題】入力画像中のオブジェクトを、的確且つ迅速に検出することのできるオブジェクト検出装置およびオブジェクト検出方法ならびにオブジェクト検出用プログラムを提供する。【解決手段】先行検出装置Ｇ１１，Ｇ２１，…によって検出対象画像にオブジェクトが存在する確信度を単位領域毎に先行して算出し、算出された単位領域毎の確信度の分布状況を表す検出マップを検出マップ作成装置Ｇ１２，Ｇ２２，…で作成し、検出マップに基づいて確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象としてオブジェクトが存在する確信度を後続検出装置Ｇ１３，Ｇ２３，…で算出する。先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置の作動を統括的に制御するシステムコントローラを設ける。【選択図】図１
2008033785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出する先行検出装置と、前記先行検出装置によって算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成する検出マップ作成装置と、前記検出マップ作成装置によって作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において前記確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として前記オブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出する後続検出装置と、前記先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置の作動を統括的に制御するシステムコントローラと、を含んで構成されていることを特徴とするオブジェクト検出装置。
【請求項２】
前記先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置を構成要素とする組合せによって構成される組を一部の構成要素が重複して他の組に位置付けられることを許容して複数組含み、前記システムコントローラは、後続して作動する組における該当する検出マップ作成装置に対し、先行して作動する組における後続検出装置を当該後続して作動する組における先行検出装置と位置付けて該位置付けした先行検出装置によって算出された単位領域毎の確信度の当該特定領域における分布状況を表す検出マップを作成するように制御することを特徴とする請求項１に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項３】
前記システムコントローラは、前記後続検出装置のうち、最後段の後続検出装置による算出結果に依拠して最終検出結果を得るように構成されていることを特徴とする請求項１または２の何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項４】
前記システムコントローラは、前記検出対象画像に対し順次スケーリングを施しながら前記複数の組に順次オブジェクト検出のための処理を実行させるに際し、スケーリングの値が所定範囲内にある場合には、順次のオブジェクト検出のための処理において、該当する前記検出マップ作成装置によって作成された同一の検出マップを適用するように制御することを特徴とする請求項２に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項５】
前記システムコントローラは、前記単位領域に対し順次スケーリングを施しながら前記複数の組に順次オブジェクト検出のための処理を実行させるに際し、スケーリングの値が所定範囲内にある場合には、順次のオブジェクト検出のための処理において、該当する前記検出マップ作成装置によって作成された同一の検出マップを適用するように制御することを特徴とする請求項２に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項６】
前記先行検出装置は相対的に検出精度が低く且つ検出速度が速い装置として構成され、前記後続検出装置は相対的に検出精度が高く且つ検出速度が遅い装置として構成されていることを特徴とする請求項１または２の何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項７】
前記先行検出装置は、単位領域毎の確信度を論理データとして出力するように構成され、前記検出マップ作成装置は、該論理データに基づいて検出マップを作成するように構成されていることを特徴とする請求項１または２の何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項８】
前記先行検出装置は、単位領域毎の確信度を整数データとして出力するように構成され、前記検出マップ作成装置は、該整数データに基づいて検出マップを作成するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項９】
前記先行検出装置は、単位領域毎の確信度を実数データとして出力するように構成され、前記検出マップ作成装置は、該実数データに基づいて検出マップを作成するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項１０】
前記先行検出装置は、一の演算方法によって得た評価値を検出マップ上で近傍処理した値を前記確信度として算出するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２の何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項１１】
検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出し、該算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成し、該作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において前記確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として前記オブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出し、該後続して算出した結果に基づいて前記オブジェクトが存在するか否かを検出することを特徴とするオブジェクト検出方法。
【請求項１２】
検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出する処理と、該算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成する処理と、該作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において前記確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として前記オブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出する処理と、該後続して算出した結果に基づいて前記オブジェクトが存在するか否かを検出する処理と、をコンピュータに実行させるためのオブジェクト検出用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば人物の顔などのオブジェクトを検出するための、オブジェクト検出装置およびオブジェクト検出方法ならびにオブジェクト検出用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のパターン認識技術の向上や情報処理装置の高性能化に伴い、入力画像から対象オブジェクトを検出する技術についても飛躍的な向上が見られるが、人間の認識精度には未だ遠く及ばない。一方、検出精度の向上を図るために検出手法が複雑になると、検出速度が低下してしまうため、実用に十分な検出精度と検出速度とを同時に実現することは、未だ極めて困難な課題である。
【０００３】
図８は、オブジェクト検出の対象とされる入力画像Ｐ０について対象オブジェクトを探索する一般的な方法を表す概念図である。検出装置ＧＸによって、検出したいオブジェクト（対象オブジェクト）Ｆ０のサイズに合わせた探索窓Ｗ０を縦横に数ピクセルずつずらしながら入力画像Ｐ０走査するようにして漸次シフトし、探索窓Ｗ０内の画像が対象オブジェクトと一致しているか否かを検出装置によって逐次判定していく。この逐次判定の結果Ｒとして、該当する場合には、オブジェクトＦ１，Ｆ２の存在が確認される。
オブジェクト検出において検出制度を向上させる手法として、少し異なる検出結果を示す複数の検出装置の出力を統合して最終的な判定を行う手法が提案されている。（例えば特許文献１、２）。図９はそのような検出装置の構成を表す概念図である。
【０００４】
図９の検出装置ＧＸは、少し異なる検出結果を示す複数の検出装置ＧＸ１，ＧＸ２（説明の便宜上、２つである場合が図示されているが、更に多数である場合もある）と、それら検出装置ＧＸ１，ＧＸ２からの出力を統合、最終的な判定を行う最終判定装置GD０とから構成される。検出装置ＧＸ１は、探索窓内の画像ＰＷについてその特徴量を算出する特徴量算出部Ｇｆ１と、この特徴量算出部Ｇｆ１による算出結果に基づいて探索窓内の画像ＰＷが検出したいオブジェクト（対象オブジェクト）を含むか否かを判定する判定部ＧＤ１を備えている。同様に検出装置ＧＸ２は、探索窓内の画像ＰＷについてその特徴量を算出する特徴量算出部Ｇｆ２と、この特徴量算出部Ｇｆ２による算出結果に基づいて探索窓内の画像ＰＷが検出したいオブジェクト（対象オブジェクト）を含むか否かを判定する判定部ＧＤ２を備えている。最終判定装置ＧＤ０は、検出装置ＧＸ１，ＧＸ２からの入力として、それぞれの特徴量算出部や判定部からの出力を受け取り、統合して判定を行う。このように複数の検出装置の出力を組み合わせることによって、単独の検出器を用いて判定を行った場合に比べ、精度を向上させることができる。
【０００５】
しかし、このような装置では、複数の検出装置ＧＸ１，ＧＸ２が並列に稼動しない限り、単独の検出装置による判定に比べ単純計算でも２倍（適用される全ての検出装置における演算時間を合計した数）の判定時間が必要となる。また並列に稼動させるためには、並列稼動が可能な特殊な装置が必要で、実現コストが上昇してしまうというという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−２４９９１２号公報（段落００２１〜段落００２２、図１）
【特許文献２】特開２００２−２５９９４０号公報（段落００２２〜段落００２３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１および特許文献２に提案の技術では、複数の検出装置の出力を利用することにより、単体の検出装置では実現できない高い精度を実現しているが、検出装置がそれぞれ並列に動作しなければ、単体の検出装置を用いた検出に比べ、検出速度が大幅に低下してしまうという問題がある。検出装置をそれぞれ並列に動作させるためには、特殊な装置が必要になり実現コストが上昇してしまうため、適用可能な範囲が限られてしまう。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑み、検出速度を大幅に落とすことなく、複数検出装置を用いて検出精度を向上させ、更に、並列に稼動する特殊な装置を必要とすることなく、検出速度を維持することのできるオブジェクト検出装置およびオブジェクト検出方法ならびにオブジェクト検出用プログラム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】
【０００８】
上記課題を解決するべく、本願では次に列記するような技術を提案する。尚、以下に説明する種々の装置の態様において、「検出マップ作成装置」は「先行検出装置」乃至は「後続検出装置」にその機能部分として包摂される（附加される）構成を採り得るが、何れの態様を採る場合においても、以下に定義されるようなものであり得る。また、これら各個の装置は、「システムコントローラ」と共に、コンピュータが以下に定義のオブジェクト検出装置として機能するときの、各該当する機能部に相当する形態であり得る。
【０００９】
（１）検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出する先行検出装置と、前記先行検出装置によって算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成する検出マップ作成装置と、前記検出マップ作成装置によって作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において前記確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として前記オブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出する後続検出装置と、前記先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置の作動を統括的に制御するシステムコントローラと、を含んで構成されていることを特徴とするオブジェクト検出装置。
【００１０】
上記（１）のオブジェクト検出装置では、検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に算出する検出装置として、この確信度の算出を相対的に先行して行う先行検出装置と相対的に後続して行う後続検出装置との少なくとも二つの検出装置を設け、この場合、検出マップ作成装置によって、先行検出装置で算出した単位領域毎の確信度のデータに基づいて、当該検出対象画像における単位領域毎の確信度の分布状況を表す検出マップを作成する。
【００１１】
後続検出装置側では、検出マップ作成装置によって作成された検出マップに依拠して、当該検出対象画像において確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として識別しオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に算出する。
上述のように後続検出装置では先行検出装置におけるよりも限定的な領域を対象として上記確信度の算出を実行することになるため、複数の検出装置を並行して作動させることなく検出速度を維持することができる。
【００１２】
（２）前記先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置を構成要素とする組合せによって構成される組を一部の構成要素が重複して他の組に位置付けられることを許容して複数組含み、前記システムコントローラは、後続して作動する組における該当する検出マップ作成装置に対し、先行して作動する組における後続検出装置を当該後続して作動する組における先行検出装置と位置付けて該位置付けした先行検出装置によって算出された単位領域毎の確信度の当該特定領域における分布状況を表す検出マップを作成するように制御することを特徴とする（１）のオブジェクト検出装置。
上記（２）のオブジェクト検出装置では、（１）のオブジェクト検出装置において特に、上記確信度の算出を相対的に先行して行う先行検出装置と相対的に後続して行う後続検出装置との二つの検出装置および両検出装置による算出処理に介在する検出マップ作成装置といった各要素の組み合わせを一つの組として複数組が設定される。
【００１３】
この場合、相対的に先行して確信度の算出を行う組において後続検出装置として位置付けられる要素たる検出装置は相対的に後続して確信度の算出を行う組において先行検出装置として位置付けられる要素たり得るようにして、一つの組の一部の構成要素が重複して他の組の構成要素として位置付けられることを許容して複数組が設定される。
逐次の確信度算出処理において検出マップに依拠して次第により限定的な領域を対象として処理が実行されるため、多段階での比較的精度の高い複雑な処理が短時間で実行され得る。
【００１４】
（３）前記システムコントローラは、前記後続検出装置のうち、最後段の後続検出装置による算出結果に依拠して最終検出結果を得るように構成されていることを特徴とする（１）または（２）の何れか一のオブジェクト検出装置。
上記（３）のオブジェクト検出装置では、（２）のオブジェクト検出装置において特に、システムコントローラは、漸次の後続検出装置による多段階での上記確信度の算出結果のうち最後段の後続検出装置による算出結果に依拠して最終検出結果を得る。多段階に絞り込まれた特定領域に対して精度の高い速やかなオブジェクト検出が可能になる。
【００１５】
（４）前記システムコントローラは、前記検出対象画像に対し順次スケーリングを施しながら前記複数の組に順次オブジェクト検出のための処理を実行させるに際し、スケーリングの値が所定範囲内にある場合には、順次のオブジェクト検出のための処理において、該当する前記検出マップ作成装置によって作成された同一の検出マップを適用するように制御することを特徴とする（２）のオブジェクト検出装置。
【００１６】
上記（４）のオブジェクト検出装置では、（２）のオブジェクト検出装置において特に、システムコントローラによって、検出対象画像に対し順次スケーリングを施しながら先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置を含む複数の組に順次オブジェクト検出のための処理を実行させるに際し、スケーリングの値が所定範囲内にある場合には、順次のオブジェクト検出のための処理において、該当する検出マップ作成装置によって作成された同一の検出マップが適用される。
スケーリングの程度が近接する検出画像では、検出装置の出力が類似性を持つため、一度作成した検出マップを再利用することにより、効率的な探索が可能になる。
【００１７】
（５）前記システムコントローラは、前記単位領域に対し順次スケーリングを施しながら前記複数の組に順次オブジェクト検出のための処理を実行させるに際し、スケーリングの値が所定範囲内にある場合には、順次のオブジェクト検出のための処理において、該当する前記検出マップ作成装置によって作成された同一の検出マップを適用するように制御することを特徴とする（２）のオブジェクト検出装置。
【００１８】
上記（５）のオブジェクト検出装置では（２）のオブジェクト検出装置において特に、システムコントローラによって、単位領域に対し順次スケーリングを施しながら先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置を含む複数の組に順次オブジェクト検出のための処理を実行させるに際し、スケーリングの値が所定範囲内にある場合には、順次のオブジェクト検出のための処理において、該当する検出マップ作成装置によって作成された同一の検出マップが適用される。
スケーリングの程度が近接する単位領域では、検出装置の出力が類似性を持つため、一度作成した検出マップを再利用することにより、効率的な探索が可能になる。
【００１９】
（６）前記先行検出装置は相対的に検出精度が低く且つ検出速度が速い装置として構成され、前記後続検出装置は相対的に検出精度が高く且つ検出速度が遅い装置として構成されていることを特徴とする（１）または（２）の何れか一のオブジェクト検出装置。
上記（６）のオブジェクト検出装置では、（１）または（２）の何れか一のオブジェクト検出装置において特に、先行検出装置は、相対的に検出精度が低く且つ検出速度が速い装置として構成され、これに対し、後続検出装置は相対的に検出精度が高く且つ検出速度が遅い装置として構成されているため、オブジェクト検出装置全体として、検出精度を落とすことなく検出速度を大幅に向上させることができる。
【００２０】
（７）前記先行検出装置は、単位領域毎の確信度を論理データとして出力するように構成され、前記検出マップ作成装置は、該論理データに基づいて検出マップを作成するように構成されていることを特徴とする（１）または（２）の何れか一のオブジェクト検出装置。
上記（７）のオブジェクト検出装置では、（１）または（２）の何れか一のオブジェクト検出装置において特に、先行検出装置は、単位領域毎の確信度を論理データとして出力するように構成され、前記検出マップ作成装置は、該論理データに基づいて検出マップを作成するように構成されているため、検出マップ作成に関して必要とされる単位領域毎の確信度を表すデータの容量も小規模に留められ、小型化、低コスト化が図られる。
【００２１】
（８）前記先行検出装置は、単位領域毎の確信度を整数データとして出力するように構成され、前記検出マップ作成装置は、該整数データに基づいて検出マップを作成するように構成されていることを特徴とする（１）または（２）のいずれか一のオブジェクト検出装置。
上記（８）のオブジェクト検出装置では（１）または（２）のいずれか一のオブジェクト検出装置において特に、先行検出装置は、単位領域毎の確信度を整数データとして出力するように構成され、前記検出マップ作成装置は、該整数データに基づいて検出マップを作成するように構成されているため、確信度を表すデータの容量の増加を抑えつつ、上記（７）に比べより状況に適した検出マップの作成が可能になる。
【００２２】
（９）前記先行検出装置は、単位領域毎の確信度を実数データとして出力するように構成され、前記検出マップ作成装置は、害実数データに基づいて検出マップを作成するように構成されていることを特徴とする（１）または（２）のいずれか一のオブジェクト検出装置。
上記（９）のオブジェクト検出装置では（１）または（２）のいずれか一のオブジェクト検出装置において特に、先行検出装置は、単位領域毎の確信度を実数データとして出力するように構成され、前記検出マップ作成装置は、該実数データに基づいて検出マップを作成するように構成されているため、上記（８）に比べさらに詳細で状況に適した検出マップの作成が可能になる。
【００２３】
（１０）前記先行検出装置は、一の演算方法によって得た評価値を検出マップ上で近傍処理した値を前記確信度として算出するように構成されていることを特徴とする（１）又は（２）の何れか一のオブジェクト検出装置。
上記（１０）のオブジェクト検出装置では、（１）または（２）の何れか一のオブジェクト検出装置において特に、先行検出装置は、一の演算方法によって得た評価値を各所定の領域内で平均化するなどして近傍処理した値を確信度として算出するため、該算出値に基づいて、検出マップ作成装置において適切な検出対象領域が設定され、精度の高いオブジェクト検出処理が実行され得る。
【００２４】
（１１）検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出し、該算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成し、該作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において前記確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として前記オブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出し、該後続して算出した結果に基づいて前記オブジェクトが存在するか否かを検出することを特徴とするオブジェクト検出方法。
【００２５】
上記（１１）のオブジェクト検出方法では、検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出し、該算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成し、該作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において前記確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として前記オブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出し、該後続して算出した結果に基づいて前記オブジェクトが存在するか否かを検出する。
逐次の確信度算出処理において検出マップに依拠して次第により限定的な領域を対象として処理が実行されるため、多段階での比較的精度の高い複雑な処理が短時間で実行され得る。
【００２６】
（１２）検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出する処理と、該算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成する処理と、該作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において前記確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として前記オブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出する処理と、該後続して算出した結果に基づいて前記オブジェクトが存在するか否かを検出する処理と、をコンピュータに実行させるためのオブジェクト検出用プログラム。
【００２７】
上記（１２）のオブジェクト検出用プログラムが適用されたコンピュータでは、検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出する処理と、該算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成する処理と、該作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において前記確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として前記オブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出する処理と、該後続して算出した結果に基づいて前記オブジェクトが存在するか否かを検出する処理と、が実行され、後続する確信度の算出処理では先行する確信度の算出処理におけるよりも限定的な領域を対象として確信度の算出を実行することになるため、複数の検出処理を並行して作動させることなく検出速度を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。尚、以下に参照する図においては、便宜上、説明の主題となる要部は適宜誇張し、要部以外については適宜簡略化し乃至省略されている。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態としてのオブジェクト検出装置の構成を表す概念図である。
このオブジェクト検出装置１００は、検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出する先行検出装置Ｇ１１，Ｇ２１，…，Ｇｎ１（Ｇｎ１は不図示）と、先行検出装置Ｇ１１，Ｇ２１，…，Ｇｎ１によって算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成する検出マップ作成装置Ｇ１２，Ｇ２２，…，Ｇｎ２（Ｇｎ２は不図示）と、検出マップ作成装置Ｇ１２，Ｇ２２，…，Ｇｎ２によって作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において上述の確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象としてオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出する後続検出装置Ｇ１３，Ｇ２３，…，Ｇｎ３と、先行検出装置Ｇ１１，Ｇ２１，…，Ｇｎ１、検出マップ作成装置Ｇ１２，Ｇ２２，…，Ｇｎ２、および、後続検出装置Ｇ１３，Ｇ２３，…，Ｇｎ３の作動を統括的に制御するシステムコントローラ１１０と、を含んで構成されている。
【００３０】
図１に例示の装置では、確信度の算出を相対的に先行して行う先行検出装置Ｇ１１，Ｇ２１…，Ｇｎ１と相対的に後続して行う後続検出装置Ｇ１３，Ｇ２３，…，Ｇｎ３との二つの検出装置および両検出装置による算出処理に介在する検出マップ作成装置Ｇ１２，Ｇ２２，…，Ｇｎ２といった各要素の組み合わせを一つの組（Ｇ１：Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３）、（Ｇ２：Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２３）、…、（Ｇｎ：Ｇｎ１，Ｇｎ２，Ｇｎ３）として複数組Ｇ１，Ｇ２…，Ｇｎが設定される。
【００３１】
この場合、相対的に先行して確信度の算出を行う組（例えばＧ１）において後続検出装置として位置付けられる要素たる検出装置Ｇ１３は相対的に後続して確信度の算出を行う組（例えばＧ２）において先行検出装置Ｇ２１として位置付けられる要素たり得るようにして、一つの組の一部の構成要素が重複して他の組の構成要素として位置付けられること（Ｇ１に後続検出装置として位置付けられるＧ１３は、Ｇ２での先行検出装置Ｇ２１として位置付けられる）を許容して複数組が設定される。
尚、図１を参照して説明した実施の形態は、技術思想をより一般化して説明するために、先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置を含む組が複数組備えられた場合のオブジェクト検出装置１００の構成例であったが、一つの典型としては、このような組は一組（Ｇ１：Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３）で構成され得る。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態の作用を説明するための概念図である。図２（Ａ）は先行検出装置（Ｇ１１）よって算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況に基づいてその分布状況を表す検出マップが検出マップ作成装置によって作成される処理過程を表す図であり、図２（Ｂ）は検出対象画像に対し図２（Ａ）で得た検出マップを適用して規定される領域に対して後続検出装置によってオブジェクトが存在する確信度を求め最終検出結果とする処理過程を表す図である。
【００３３】
即ち、入力画像Ｐ１に対して先行検出装置Ｇ１１よる検出窓Ｗ１１を、漸次走査する如く位置がシフトするように適用し、このときの先行検出装置Ｇ１１の出力から、対象オブジェクト（例えば人物の顔画像Ｆ１，Ｆ２…図では象徴的に表記）が存在する確信度を算出・保存し、検出マップ作成装置によって検出マップＭ１を作成する…図２（Ａ）。
次に、先行検出装置Ｇ１１で算出された確信度に基づいて検出マップ作成装置によって作成された検出マップＭ１を参照しながら、後続検出装置Ｇ１３によって検出マップＭ１内で確信度がある閾値を超える部分（図においてグレーに描かれた円形の領域）に対してのみ検出窓Ｗ１３毎に判定を行う…図２（Ｂ）。
【００３４】
図２（Ｂ）の例では、後続検出装置Ｇ１３による検出結果を以って最終検出結果Ｒとしている。
以上のようにすることで後続検出装置Ｇ１３によって判定すべき領域を大幅に制限することが可能になり、後続検出装置Ｇ１３で入力画像Ｐ１の全ての領域を判定する場合に比べ大幅な計算量の削減が可能となる。
【００３５】
このため、検出装置を並列化できない状況においても判定時間を大幅に増加させることなく、精度の良い判定結果を得ることができる。更にまた、各検出装置が並列に設けられた（並列に作動する）構成を前提とする必要がないため、低いコストで実現可能である。また、検出マップＭ１の閾値の値を調節することによって速度と精度を適切に選択可能することができるように構成し得るといった利点もある。
【００３６】
図１を参照して説明した態様の場合は、先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置を構成要素として含む各組Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｎについて、Ｇ１→Ｇ２→…Ｇｎと逐次の確信度算出処理において検出マップに依拠して次第により限定的な領域を対象として処理が実行されるため、多段階での比較的精度の高い複雑な処理が短時間で実行され得る。
【００３７】
図３は、図１における先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置を構成要素として含む各組において実行される処理を表すフローチャートである。
先ず、先行検出装置（Ｇ１１）によって入力画像（検出対象画像）を取得し（ステップＳ３０１）、当該先行検出装置による所定の検出窓を設定する。この設定は、図２を参照して既述のように検出窓Ｗ１１を、漸次走査する如く位置がシフトするように適用（設定）する（ステップＳ３０２）。
【００３８】
次いで、所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓Ｗ１１に相応する単位領域毎に算出する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３で得た検出窓Ｗ１１に相応する単位領域毎のオブジェクトが存在する確信度のデータを適宜メモリ等に保持し、該データに基づいて単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを検出マップ作成装置によって作成する（ステップＳ３０４）。
【００３９】
検出窓Ｗ１１を、漸次走査する如く位置がシフトして検出窓Ｗ１１の予定された最終位置での検出が終了したか否かが判定され（ステップＳ３０５）、終了した旨判定されたときには（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、次のステップＳ３０６に移行し、未だ終了していないと判定されたときには（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、ステップＳ３０２に戻る。
ステップＳ３０６に移行したということは、図２（Ａ）を参照して説明したように検出マップを適用して規定される領域に対して、図２（Ｂ）を参照して説明したように後続検出装置によってオブジェクトが存在する確信度を求め最終検出結果とする処理過程に移行したことに対応する。
【００４０】
ステップＳ３０６では、後続検出装置Ｇ１３による検出窓Ｗ１３を設定する。この設定による検出窓Ｗ１３を毎に判定を行うが、既述のように、このときの検出対象領域は、当初の検出対象画像Ｐ１の全域よりも格段に限定された領域である。即ち、ステップＳ３０４で作成された検出マップを参照して（ステップＳ３０７）、検出窓Ｗ１３に相応する領域における当該検出マップでの確信度の水準が所定の閾値を超えるものであるか否かを判定する（ステップＳ３０８）。
【００４１】
確信度の水準が所定の閾値を超えるものであると判定されたときには（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、次のステップＳ３０９に移行し、その領域について後続検出装置Ｇ１３によるオブジェクト検出処理（オブジェクト有無の判定処理）を実行する。その後、ステップＳ３１０の処理に移行する。一方、確信度の水準が所定の閾値以下であると判定されたときには（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、このステップＳ３０９の処理をスキップしてステップＳ３１０の処理に移行する。
【００４２】
ステップＳ３１０では、確信度の水準が所定の閾値を超えている領域内で検出窓Ｗ１３を漸次でシフトして、当該領域をその全域に亘って走査し終えたか否かを判定する。走査し終えたと判定されたときには（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、それで、全処理を終了し、未走査の領域を残していると判定されたときには（ステップＳ３１０：Ｎｏ）ステップＳ３０６に戻って処理を繰返す。
【００４３】
以上の通り、本発明は、その一局面から見たとき、検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出し、該算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成し、該作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において前記確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として前記オブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出し、該後続して算出した結果に基づいて前記オブジェクトが存在するか否かを検出することを特徴とするオブジェクト検出方法として認識され得る技術思想であるということができる。
【００４４】
また、検出対象画像に対し所定のオブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に先行して算出する処理と、該算出された単位領域毎の確信度の当該検出対象画像における分布状況を表す検出マップを作成する処理と、該作成された検出マップに基づいて当該検出対象画像において前記確信度が所定の閾値を上回る水準にある特定領域を検出対象として前記オブジェクトが存在する確信度を検出窓に相応する単位領域毎に後続して算出する処理と、該後続して算出した結果に基づいて前記オブジェクトが存在するか否かを検出する処理と、をコンピュータに実行させるためのオブジェクト検出用プログラムとしての技術思想である。
【００４５】
上述の検出装置における所定のオブジェクトの有無に関する判定処理と判定結果に基づいて検出マップを作成するための具体的方法について以下に説明を加える。
一つの具体的手法は、検出窓の位置における先行検出装置（Ｇ１１）の判定結果、つまりの検出窓（Ｗ１１）内の画像が対象オブジェクトである判定結果「１」か、そうでない判定結果たる「０」かという情報そのものを確信度として利用する手法である。
【００４６】
検出マップにおける閾値は、その位置において対象オブジェクトが検出されたことを表す意の「１」を設定する。つまり、後続検出装置（Ｇ１３）では先行検出装置（Ｇ１１）で対象オブジェクトであると判定された領域のみを対象とするため、先行検出装置（Ｇ１１）と後続検出装置（Ｇ１３）との間で、少しでも対象オブジェクトの検出位置がずれてしまった場合、検出漏れという結果を引き起こす。一方、誤検出数を減らすという点では効果的な検出マップである。また、検出装置１の出力が「０」、「１」であるため、検出マップの保存に必要な容量を少なくできるという利点もある。
【００４７】
先行検出装置（Ｇ１１）によって計算可能な対象オブジェクトとの数量的な関係については、例えば、検出窓内の入力画像（検出対象画像）が高次元ベクトルであるときに、先行検出装置（Ｇ１１）として線形判別装置を用いた場合、検出窓内の入力画像と対象オブジェクトとの関係は、入力画像ベクトルと高次元空間内の判別超平面との距離という形で数量化できる。
【００４８】
入力画像ベクトルと判別超平面の距離に関しては、対象オブジェクトの検出地点近傍の座標では、判別平面との距離が小さくなり、それ以外では大きくなるという特徴がある。
この相関に着目し、この判別平面との距離を確信度として利用し、検出マップの閾値を適切に設定することにより、先行検出装置（Ｇ１１）と後続検出装置（Ｇ１３）とで対象オブジェクトと検出する位置が多少ずれていたとしても、漏れなく対象オブジェクトを検出することができる。
先行検出装置（Ｇ１１）としては、線形判別装置のほかにもテンプレートマッチング装置など、対象オブジェクトとの関連を数量的に表せるものであれば、どのような装置でもよい。
【００４９】
ここで、上述のような先行検出装置（Ｇ１１）の出力をガウスフィルタや移動平均などを利用して検出マップ上で近傍処理したものを利用することが考えられる。即ち、検出装置の出力をそのまま検出マップにおける確信度として利用する場合、上述の何れの検出を行う場合でも出力の変動が大きく、効果的な検出マップが得られ難い。即ち、先行検出装置（Ｇ１１）による対象オブジェクト検出地点の近傍のみ確信度が大きい検出マップができないという状況が考えられる。
このような場合に対処するべく、先行検出装置（Ｇ１１）の出力に対して、移動平均やガウスフィルタをかけた結果を検出マップにおける確信度とすることにより、効果的な検出マップの作成が可能になる。
【００５０】
図４は、高次元ベクトルである検出対象画像に対応する線形判別装置として構成された先行検出装置（Ｇ１１）による上述のような一の演算方法によって得た評価値を検出マップ上で近傍処理した値を確信度として算出するように構成する場合の作用について説明する図である。
図４（Ａ）は、上述のような近傍処理（移動平均）を行わずに用いた場合の傾向を表す図である。図４（Ｂ）は、近傍処理（移動平均）を行った場合を表す。図４（Ａ）のＴｈ１のように閾値を設定すると、検出点近傍が後続検出装置（Ｇ１３）の検出対象にならなくなってしまう。また、Ｔｈ２のように閾値を設定すると、全ての領域が検出対象になってしまう。これでは、本発明の原理に沿った利点が発揮されないことになってしまう。
【００５１】
近傍処理（移動平均）を行うと、図４（Ｂ）のように、Ｔｈ３のように閾値を設定すると、検出マップ作成装置において適切な検出対象領域が設定され、効率の高いオブジェクト検出処理が実行され得る。
図４（Ｃ）は、上述のような移動平均処理を施す以前のデータに基づく検出マップの例を表す図である。図４（Ｄ）は、移動平均処理を施したデータに基づく検出マップの例を表す図である。図４（Ｃ）と図４（Ｄ）の両者の比較から、移動平均処理を施すことにより検出マップの特性の改善効果が顕著であることが考察される。
【００５２】
図５は、図１のように、先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置を構成要素として含む複数の各組Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｎについて、Ｇ１→Ｇ２→…Ｇｎと逐次の確信度算出処理において、検出マップに依拠して、次第により限定的な領域を対象として多段階での処理を実行する場合の様子を説明する図である。
図５（Ａ）は、被検出画像（元画像）に対して先行検出装置である検出装置１による検出処理を実行し、得られた確信度のデータに基づいて検出マップ（検出マップ１）を得るまでの状態の遷移を表わしている。
【００５３】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の処理過程で作成された検出マップ（検出マップ１）を次段の処理に適用する様子を表す。
図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）の処理過程で作成された検出マップ（検出マップ２）を更に次段の処理に適用する様子を表す。
以上図１および図５の例において、先行検出装置を、相対的に検出精度が低く且つ検出速度が速い装置として構成し、これに対し、後続検出装置は相対的に検出精度が高く且つ検出速度が遅い装置として構成すれば、オブジェクト検出装置全体として、検出精度を落とすことなく検出速度を大幅に向上させることができる。
【００５４】
図６は、様々なスケールで対象オブジェクトを検出する場合における本発明の技術思想の適用状況について説明する図である。
一枚の画像の中から様々なサイズの対象オブジェクトを検出するには、検出窓のサイズを固定して、検出対象画像のサイズを様々にスケーリングしながら検出を行う手法と検出対象画像のサイズを固定して、検出窓のサイズを様々にスケーリングしながら検出を行う手法とが考えられる。
【００５５】
検出窓のサイズを固定して、検出対象画像のサイズを様々にスケーリングしながら検出を行う場合、スケーリングファクタが近接する検出画像においては、検出装置の出力が類似性を持つという性質がある。
この性質を利用して、一度作成した検出マップを検出画像のスケーリングファクタが近接する場合において再利用することにより、各スケーリングファクタ毎に検出マップを作成する場合に比べ、効率的な探索が可能になる。
【００５６】
検出対象画像のサイズを固定して、検出窓サイズを様々にスケーリングしながら検出を行う場合にも、スケーリングファクタが近接する検出窓においては、検出装置の出力が類似性を持つ。
この性質を利用して、一度作成した検出マップを検出窓のスケーリングファクタが近接する場合において再利用することにより、各スケーリングファクタ毎に検出マップを作成する場合に比べ、効率的な探索が可能になる。
【００５７】
図７は、検出マップの作成過程および検出マップの適用について説明する図である。
同図上段では、検出対象とされる入力画像Ｐ１に対して検出装置（図１の先行検出装置Ｇ１１，Ｇ２１，…）によってオブジェクト検出のための処理を行って得たデータに基づいて検出マップを作成する処理について図示されている。
検出装置（図１の先行検出装置Ｇ１１，Ｇ２１，…）は適用した検出窓（図２のＷ１１）に関する特徴量を算出する特徴量算出部１１と、特徴量算出部１１によって算出した値に基づいてそのときの検出窓に相応する入力画像の領域にオブジェクトＦ１０，Ｆ２０が含まれていることの確信度を判定する判定部１２とを含んで構成されている。
【００５８】
検出窓は、入力画像Ｐ１上を走査するように縦横数ピクセルずつ漸次シフトされるが、この図では、検出窓Ｗ１１の次の移動位置（その候補）として、当該検出窓Ｗ１１の左角上の位置が白抜きの丸で示されている。検出窓は走査によって入力画像Ｐ１上を全面に亘って走査し尽くす。
検出窓Ｗ１１（その各個の移動位置）に対応して算出された確信度のデータが、検出マップ上における各対応位置（対応点）において、その確信度の値に応じたグレースケールで描かれている。各個の対応点における確信度の値は、位置データとこの位置に対応した確信度の値として、適宜、メモリに保存され、所要に応じてこの保存されたデータに基づいて検出マップが作成され、或いはまた、次のオブジェクト検出対象領域を規定するためのデータとして読み出され利用される。
【００５９】
ここに、確信度とは、既述のような検出装置における判定部１２による判定結果の出力、または、特徴量算出部１１における算出出力であるが、これらの出力データに基づいて算出可能な適宜の値であり得る。
上述のようにして作成された検出マップにおいて、確信度が所定の閾値を超える水準にある領域が、図７の下段に描かれている。ここに描かれたグレースケールの領域ＰＲ１，ＰＲ２が、後続検出装置（Ｇ１３，Ｇ２３，…，Ｇｎ３）によるオブジェクト検出対象領域とされる。
【００６０】
有効性の低い処理ステップが省略され、的確且つ迅速な検出が行なわれ得る。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態としてのオブジェクト検出装置の構成を表す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態の作用を説明するための概念図である。
【図３】図１における先行検出装置、検出マップ作成装置、および、後続検出装置を構成要素として含む各組において実行される処理を表すフローチャートである。
【図４】検出マップの作成に移動平均の手法を適用する場合の作用を説明する図である。
【図５】検出マップに依拠して多段階でのオブジェクト検出処理を実行する場合の様子を説明する図である。
【図６】様々なスケールで対象オブジェクトを検出する場合における本発明の技術思想の適用状況について説明する図である。
【図７】検出マップの作成過程および検出マップの適用について説明する図である。
【図８】オブジェクト検出の対象とされる入力画像について対象オブジェクトを探索する一般的な方法を表す概念図である。
【図９】検出精度を向上させるための検出装置の構成を表す概念図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００…オブジェクト検出装置  １１０…システムコントローラ  Ｇ１１，Ｇ３１…先行検出装置  Ｇ１２，Ｇ２２…検出マップ作成装置  Ｇ１３，Ｇ２３…後続検出装置
【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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