(57)【要約】【課題】画像内から顔を検出する際の過検出を抑制すること。【解決手段】ユーザが被写体登録用に撮像をする際に顔検出処理部２２により画像から顔検出を行い、検出された顔のサイズ、撮像装置１０から被写体までの距離、及び撮像時のズーム倍率を記憶しておき、本撮像モードにおいては、撮像装置１０から被写体までの距離及びズーム倍率と登録時に記憶された情報とより推定顔サイズ算出部２６にて画像上の推定顔サイズを算出し、顔サイズ比較部２８にて、この推定顔サイズと該本撮像モードにおいて顔検出処理部２２による顔検出で検出された顔領域のサイズとを比較し、両者がほぼ一致した場合に、顔領域決定部３０が該本撮像モードにおいて顔検出処理部２２による顔検出で検出された顔領域を顔領域として決定することで、過検出を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定手段と、
所望のズーム倍率で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出手段と、
上記顔検出手段で検出された被写体の顔までの距離を測定する被写体距離測定手段と、
上記顔サイズ設定手段で設定された被写体の顔サイズと、上記被写体距離測定手段によって測定された被写体の顔までの距離と、上記撮像時のズーム倍率とから、上記撮像された画像における被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出手段と、
上記顔検出手段で検出された被写体の顔のサイズと上記推定顔サイズ算出手段で推定した推定顔サイズとから求められた評価値が所定の条件を満たす、上記撮像された画像上の領域を、顔領域として決定する顔領域決定手段と、
を具備することを特徴とする対象物検出装置。
【請求項２】
上記顔サイズ設定手段は、予め所望の被写体を撮像した画像を登録する被写体登録手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の対象物検出装置。
【請求項３】
上記被写体登録手段は、上記登録した所望の被写体の画像内から、上記顔検出手段により顔を検出し、該検出された顔のサイズを登録することを特徴とする請求項２に記載の対象物検出装置。
【請求項４】
上記被写体登録手段は、上記所望の被写体を撮像した際の、ズーム倍率と、上記被写体距離測定手段によって測定された被写体の顔までの距離とを、さらに登録し、
上記推定顔サイズ算出手段は、それら登録したズーム倍率及び被写体の顔までの距離と、上記被写体距離測定手段によって測定された被写体の顔までの距離及び上記所望のズーム倍率での撮像時のズーム倍率と、を用いて、上記登録した顔のサイズを、上記所望のズーム倍率で撮像された画像における顔のサイズに換算することを特徴とする請求項３に記載の対象物検出装置。
【請求項５】
所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定手段と、
複数の測距点を有し、各測距点で被写体までの距離を測定する被写体距離測定手段と、
上記顔サイズ設定手段で設定された被写体の顔サイズと、上記被写体距離測定手段によって測定された各測距点での被写体までの距離と、所望のズーム倍率での撮像時のズーム倍率とから、撮像された画像における各測距点での被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出手段と、
上記推定顔サイズ算出手段で推定した各測距点での推定顔サイズに基づいて、上記所望のズーム倍率で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出手段と、
を具備することを特徴とする対象物検出装置。
【請求項６】
上記顔検出手段は、人、犬及び猫の少なくとも何れかの顔を検出対象とすることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の対象物検出装置。
【請求項７】
所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定手段と、
所望のズーム倍率で被写体を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出手段と、
上記顔検出手段で検出された被写体の顔までの距離を測定する被写体距離測定手段と、
上記顔サイズ設定手段で設定された被写体の顔サイズと、上記被写体距離測定手段によって測定された被写体の顔までの距離と、上記撮像手段での撮像時のズーム倍率とから、上記撮像手段で撮像された画像における被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出手段と、
上記顔検出手段で検出された被写体の顔のサイズと上記推定顔サイズ算出手段で推定した推定顔サイズとから求められた評価値が所定の条件を満たす、上記撮像手段で撮像された画像上の領域を、顔領域として決定する顔領域決定手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
上記顔領域決定手段によって顔領域として決定された領域を、上記撮像手段で撮像された画像上に識別表示する画像表示手段をさらに備える請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
上記撮像手段で撮像された画像は、上記画像表示手段の画面サイズに対応する画像サイズを有することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定手段と、
所望のズーム倍率で被写体を撮像する撮像手段と、
複数の測距点を有し、各測距点で被写体までの距離を測定する被写体距離測定手段と、
上記顔サイズ設定手段で設定された被写体の顔サイズと、上記被写体距離測定手段によって測定された各測距点での被写体までの距離と、上記撮像手段での撮像時のズーム倍率とから、上記撮像手段で撮像された画像における各測距点での被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出手段と、
上記推定顔サイズ算出手段で推定した各測距点での推定顔サイズに基づいて、上記撮像手段で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
上記顔検出手段によって検出された顔の領域を、上記撮像手段で撮像された画像上に識別表示する画像表示手段をさらに備える請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
上記撮像手段で撮像された画像は、上記画像表示手段の画面サイズに対応する画像サイズを有することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定ステップと、
所望のズーム倍率で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出ステップと、
上記検出された被写体の顔までの距離を測定する被写体距離測定ステップと、
上記設定された被写体の顔サイズと、上記測定された被写体の顔までの距離と、上記撮像時のズーム倍率とから、上記撮像された画像における被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出ステップと、
上記検出された被写体の顔のサイズと上記推定した推定顔サイズとから求められた評価値が所定の条件を満たす、上記撮像された画像上の領域を、顔領域として決定する顔領域決定ステップと、
をコンピュータに発揮させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１４】
所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定ステップと、
複数の測距点を有し、各測距点で被写体までの距離を測定する被写体距離測定ステップと、
上記設定された被写体の顔サイズと、上記測定された各測距点での被写体までの距離と、所望のズーム倍率での撮像時のズーム倍率とから、撮像された画像における各測距点での被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出ステップと、
上記推定した各測距点での推定顔サイズに基づいて、上記所望のズーム倍率で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出ステップと、
をコンピュータに発揮させることを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像内から人やペットの顔を検出する対象物検出装置及びそれを有する撮像装置、並びに、コンピュータにそのような対象物検出装置の手順を実行させる画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の撮像装置は、人の顔を検出する機能が搭載されており、ペットの顔を検出できるものもある。顔検出技術は、Ｖｉｏｌａ−Ｊｏｎｅｓの方法などを用いて開発・改良されているが、検出率を上げると過検出も増えてしまう傾向にあり、検出率を維持したまま過検出のみを抑制するのは至難の業である。
【０００３】
そこで、特許文献１は、撮像装置のレンズの焦点距離と、撮像装置から人までの距離と、人の頭部の標準サイズとに基づき、画像上の人の頭部の大きさの範囲を推定してテンプレートを作成し、該テンプレートを用いて顔検出を行う方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０８２１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示された方法により過検出は抑制される。しかしながら、頭部のサイズは、幼児と成人では大きさに差があり、さらに、成人であっても個体によって大きさは異なる。また、ペットに関しては、例えば犬の場合は大型・小型など種類によって頭部の大きさに差がある。したがって、上記特許文献１に開示されたような、頭部の標準サイズに基づいて画像上のサイズを推定する方法では、被写体の正確な画像上のサイズを推定することができず、結果として、十分な過検出抑制効果が得られなかった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、画像内から人やペットの顔を検出する際に過検出を抑制することが可能な対象物検出装置、撮像装置及び画像処理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】
【０００７】
本発明の対象物検出装置の一態様は、所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定手段と、所望のズーム倍率で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出手段と、上記顔検出手段で検出された被写体の顔までの距離を測定する被写体距離測定手段と、上記顔サイズ設定手段で設定された被写体の顔サイズと、上記被写体距離測定手段によって測定された被写体の顔までの距離と、上記撮像時のズーム倍率とから、上記撮像された画像における被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出手段と、上記顔検出手段で検出された被写体の顔のサイズと上記推定顔サイズ算出手段で推定した推定顔サイズとから求められた評価値が所定の条件を満たす、上記撮像された画像上の領域を、顔領域として決定する顔領域決定手段と、を具備することを特徴とする。  
また、本発明の対象物検出装置の別の態様は、所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定手段と、複数の測距点を有し、各測距点で被写体までの距離を測定する被写体距離測定手段と、上記顔サイズ設定手段で設定された被写体の顔サイズと、上記被写体距離測定手段によって測定された各測距点での被写体までの距離と、所望のズーム倍率での撮像時のズーム倍率とから、撮像された画像における各測距点での被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出手段と、上記推定顔サイズ算出手段で推定した各測距点での推定顔サイズに基づいて、上記所望のズーム倍率で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出手段と、を具備することを特徴とする。  
また、本発明の撮像装置の一態様は、所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定手段と、所望のズーム倍率で被写体を撮像する撮像手段と、上記撮像手段で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出手段と、上記顔検出手段で検出された被写体の顔までの距離を測定する被写体距離測定手段と、上記顔サイズ設定手段で設定された被写体の顔サイズと、上記被写体距離測定手段によって測定された被写体の顔までの距離と、上記撮像手段での撮像時のズーム倍率とから、上記撮像手段で撮像された画像における被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出手段と、上記顔検出手段で検出された被写体の顔のサイズと上記推定顔サイズ算出手段で推定した推定顔サイズとから求められた評価値が所定の条件を満たす、上記撮像手段で撮像された画像上の領域を、顔領域として決定する顔領域決定手段と、を具備することを特徴とする。  
また、本発明の撮像装置の他の態様は、所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定手段と、所望のズーム倍率で被写体を撮像する撮像手段と、複数の測距点を有し、各測距点で被写体までの距離を測定する被写体距離測定手段と、上記顔サイズ設定手段で設定された被写体の顔サイズと、上記被写体距離測定手段によって測定された各測距点での被写体までの距離と、上記撮像手段での撮像時のズーム倍率とから、上記撮像手段で撮像された画像における各測距点での被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出手段と、上記推定顔サイズ算出手段で推定した各測距点での推定顔サイズに基づいて、上記撮像手段で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出手段と、を具備することを特徴とする。  
また、本発明の画像処理プログラムの一態様は、所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定ステップと、所望のズーム倍率で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出ステップと、上記検出された被写体の顔までの距離を測定する被写体距離測定ステップと、上記設定された被写体の顔サイズと、上記測定された被写体の顔までの距離と、上記撮像時のズーム倍率とから、上記撮像された画像における被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出ステップと、上記検出された被写体の顔のサイズと上記推定した推定顔サイズとから求められた評価値が所定の条件を満たす、上記撮像された画像上の領域を、顔領域として決定する顔領域決定ステップと、をコンピュータに発揮させることを特徴とする。  
また、本発明の画像処理プログラムの別の態様は、所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定ステップと、複数の測距点を有し、各測距点で被写体までの距離を測定する被写体距離測定ステップと、上記設定された被写体の顔サイズと、上記測定された各測距点での被写体までの距離と、所望のズーム倍率での撮像時のズーム倍率とから、撮像された画像における各測距点での被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出ステップと、上記推定した各測距点での推定顔サイズに基づいて、上記所望のズーム倍率で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出ステップと、をコンピュータに発揮させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像内から人やペットの顔を検出する際に、その顔サイズを設定しておくことで、設定された大きさの顔のみを検出することができ、過検出を抑制することが可能な対象物検出装置、撮像装置及び画像処理プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る対象物検出装置を有する撮像装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態における撮像装置の被写体登録モードでの被写体登録処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３は、撮像画像上における分割領域を説明するための図である。
【図４】図４は、顔の領域の検出例を示す図である。
【図５】図５は、顔が検出された領域と分割領域との関係を示す図である。
【図６】図６は、第１実施形態における撮像装置の本撮像モードでの対象物検出処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は、過検出抑制の具体例を説明するための図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係る対象物検出装置を有する撮像装置の構成を示す図である。
【図９】図９は、第２実施形態における撮像装置の本撮像モードでの対象物検出処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る対象物検出装置を有する撮像装置１０は、光学系１２、ズーム倍率制御部１４、測距部１６、撮像素子１８、メモリ２０、顔検出処理部２２、被写体距離取得部２４、推定顔サイズ算出部２６、顔サイズ比較部２８、顔領域決定部３０、画像表示部３２、入力部３４、及び制御部３６から構成されている。
【００１１】
ここで、入力部３４は、電源スイッチ、ズームボタン、レリーズボタン、動作モード等の各種設定用のメニューボタン、等々のユーザによって操作される各種のスイッチ及びボタンを含む。
【００１２】
制御部３６は、ズーム倍率制御部１４、測距部１６、撮像素子１８、メモリ２０、顔検出処理部２２、被写体距離取得部２４、推定顔サイズ算出部２６、顔サイズ比較部２８、顔領域決定部３０、及び画像表示部３２を制御する。
【００１３】
光学系１２は、光学ズームレンズを含む。この光学ズームレンズのズーム倍率は、入力部３４を用いたユーザの操作に応じた制御部３６から指示に基づいてズーム倍率制御部１４により制御される。該ズーム倍率制御部１４によって制御されたズーム倍率は、メモリ２０に記憶される。
【００１４】
測距部１６は、複数の測距点において当該撮像装置１０から被写体までの距離を計測する。該測距部１６が計測した測距点ごとの被写体までの距離は、メモリ２０に記憶される。なお、本実施形態では、測距方式は特に限定しない。
【００１５】
撮像素子１８は、上記光学系１２により結像した被写体像を撮像する。該撮像素子１８により撮像された画像は、メモリ２０に記憶される。
【００１６】
顔検出処理部２２は、Ｖｉｏｌａ−Ｊｏｎｅｓの方法などを用いて、メモリ２０に記憶された画像から顔領域を検出する。本実施形態では、撮像モードとして、所望被写体の顔サイズを任意に設定するための被写体登録モードと、実際の被写体の写真を撮像する本撮像モードとを有し、該顔検出処理部２２は、それら被写体登録モードと本撮像モードの両者で顔検出処理を行う。検出された顔の領域の位置及びサイズは、メモリ２０に記憶されると共に、被写体距離取得部２４及び画像表示部３２へ送信される。
【００１７】
なおこのとき、画像表示部３２は、上述した被写体登録モードにおいては、撮像素子１８で撮像されメモリ２０に記憶された画像を、該画像表示部３２の画面サイズ（解像度）の画像に変換し、該変換画像上に、上記顔検出処理部２２で検出された顔の領域を色付け等の可視化を行って、顔の領域を識別表示する。ユーザは、その表示を見て、画像上の所望の領域が顔の領域として検出されているかを確認することが可能となっている。よって、該顔検出処理部２２からメモリ２０及び被写体距離取得部２４への顔の領域の位置及びサイズの記憶及び送信は、正しく検出されているという入力部３４を用いたユーザ確認結果を受けてから実行することが望ましい。
【００１８】
被写体距離取得部２４は、上記顔検出処理部２２で検出された顔の領域の被写体までの距離を取得する。該被写体距離取得部２４は、そのような被写体距離取得処理を、上述した被写体登録モードと本撮像モードとの両者で行う。具体的には、被写体距離取得部２４は、上記測距部１６で計測し上記メモリ２０に記憶された測距点ごとの被写体までの距離のうち、上記顔検出処理部２２で検出された顔の領域に重なる測距点で計測された被写体までの距離を取得する。この取得された被写体（顔）までの距離は、メモリ２０に記憶される。
【００１９】
推定顔サイズ算出部２６は、上記本撮像モード時に処理を行うものである。即ち、該推定顔サイズ算出部２６は、上記被写体登録モードと本撮像モードとの両者における被写体（顔）までの距離及びズーム倍率の各比率を用いて、被写体登録モード時に顔検出処理部２２で検出された顔の領域のサイズを、現在の本撮像モードで撮像されている画像上のサイズに換算する。本明細書においては、この換算された顔の領域のサイズを、推定顔サイズと称するものとする。この推定顔サイズ算出部２６が算出した推定顔サイズは、メモリ２０に記憶されると共に、顔サイズ比較部２８へ送信される。なお、推定顔サイズ算出に用いる本撮像モード時の撮像装置１０から被写体までの距離は、上記顔検出処理部２２で検出された顔の領域に重なる測距点が複数ある場合には、その全ての測距点での被写体までの距離を用いて算出する。
【００２０】
顔サイズ比較部２８は、上記本撮像モード時に、処理を行うものである。即ち、該顔サイズ比較部２８は、該本撮像モードにおいて顔検出処理部２２で検出されたそれぞれの顔の領域のサイズを上記推定顔サイズ算出部２６で算出された推定顔サイズと比較する。そして、両者がほぼ一致した場合のみ、その顔の領域の位置及びサイズを顔領域決定部３０へ送信する。
【００２１】
顔領域決定部３０は、上記本撮像モード時に、処理を行うものである。即ち、該顔領域決定部３０は、上記顔サイズ比較部２８より送信された顔の領域を顔領域として決定し、それら決定した全ての顔領域の位置及びサイズを、画像表示部３２へ送信する。従って、画像表示部３２は、該本撮像モードにおいて撮像素子１８で撮像されメモリ２０に記憶された画像上に、上記顔領域決定部３０で顔領域として決定された領域を色付け等の可視化を行って、顔領域を識別表示する。
【００２２】
以下、このような構成の撮像装置１０の動作を説明する。  
まず、本撮像前に行われる被写体登録モードにおける被写体登録処理の流れを、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００２３】
ユーザが、入力部３４により被写体登録モードに設定して、登録しようとする被写体の撮像を行うと、制御部３６の制御の下、撮像時のズーム倍率、各測距点の被写体までの距離、及び撮像された画像がそれぞれズーム倍率制御部１４、測距部１６、及び撮像素子１８よりメモリ２０へ記憶される（ステップＳ１０）。
【００２４】
次に、制御部３６の制御の下、顔検出処理部２２は、メモリ２０に記憶された撮像画像を読み出し、顔の領域を検出して、その検出した顔の領域の位置及びサイズを画像表示部３２に送信する（ステップＳ１２）。そして、制御部３６の制御の下、画像表示部３２は、メモリ２０に記憶された撮像画像を該画像表示部３２の画面サイズに変換し、その変換した撮像画像上に、その顔検出処理部２２から送信されてきた顔の領域の位置及びサイズに基づく顔の領域の識別表示を行う（ステップＳ１４）。
【００２５】
ここで、ユーザ所望の顔の領域が検出されていない場合には（ステップＳ１６）、上記ステップＳ１０に戻って、ユーザは登録しようとする被写体の撮像を再度行うこととなる。
【００２６】
これに対して、ユーザ所望の顔の領域が検出された場合には（ステップＳ１６）、その旨が入力部３４の操作によりなされ、制御部３６の制御の下、顔検出処理部２２は、上記ステップ１２にて検出した顔の領域の位置及びサイズをメモリ２０に記憶し、さらに被写体距離取得部２４へ送信する（ステップＳ１８）。
【００２７】
次に、制御部３６の制御の下、被写体距離取得部２４は、顔検出処理部２２から送信されてきた顔の領域（検出領域）の位置及びサイズに基づいて、検出された被写体（顔）までの距離をメモリ２０より読み出す（ステップＳ２０）。そして、被写体距離取得部２４は、その読み出した距離を、メモリ２０に記憶する（ステップＳ２２）。これにより、被写体登録処理は終了する。
【００２８】
以上のように、メモリ２０及び顔検出処理部２２は、所望被写体の顔サイズを任意に設定するための顔サイズ設定手段として機能する。また、メモリ２０は、予め所望の被写体を撮像した画像を登録する被写体登録手段として機能する。
【００２９】
なおここで、測距点について説明する。例えば図３のように、画像をａ〜ｉの領域（以降、分割領域とする）に９分割し、全ての領域に測距点が設けられているとする。図４のように太枠の領域が顔として検出された場合、検出された領域と重なった分割領域（測距点）のうち、重なった面積が最も大きい分割領域の測距点で計測された距離を、撮像装置１０から被写体までの距離とする。検出された領域と分割領域を図５に表すと、分割領域ｂ、ｅが検出された領域と重なっており、そのうち分割領域ｅが重なった面積が最も大きいため、分割領域ｅでの測距点で計測した距離が撮像装置１０から被写体（顔）までの距離となる。
【００３０】
次に、撮像装置１０の本撮像モードにおける対象物検出処理を、図６のフローチャートを参照して説明する。この対象物検出処理は、撮像装置１０における入力部３４のレリーズボタンの１段階目の操作に応じて、そのレリーズボタンの２段階目の操作が行われるまでの間、周知のＡＦ動作と共に繰り返し行われるものである。
【００３１】
ユーザが、入力部３４により本撮像モードに設定すると、制御部３６の制御の下、撮像素子１８で撮像された撮像画像がメモリ２０に記憶されると共に、撮像時のズーム倍率及び各測距点の被写体までの距離がそれぞれズーム倍率制御部１４及び測距部１６よりメモリ２０へ記憶される（ステップＳ３０）。このメモリ２０に記憶された撮像画像は、画像表示部３２により、所謂スルー画として表示される。このスルー画は、画像表示部３２の画面サイズ（解像度）の画像であるので、画像表示部３２にてメモリ２０に記憶された撮像画像をその画面サイズに合わせるように変換するものであるが、撮像素子１８から間引き読み出し処理したり、全画素読み出し後にメモリ２０に記憶する段階でリサイズ処理したりして、予め、画像表示部３２の画面サイズ（解像度）に合わせた撮像画像としてメモリ２０に記憶するようにしても良い。勿論、顔検出処理部２２での顔検出処理の検出率を上げるためには、そのような画像表示部３２の画面サイズに合わせた画像にしない方が好ましい。以下、メモリ２０には、画像表示部３２の画面サイズに合わせていない撮像画像が記憶されているものとして、説明を進める。
【００３２】
次に、制御部３６の制御の下、顔検出処理部２２は、メモリ２０に記憶された撮像画像を読み出し、顔の領域を検出して、その検出された顔の領域の位置及びサイズをメモリ２０に記憶すると共に、被写体距離取得部２４に送信する（ステップＳ３２）。なお、本撮像モードにおいては、顔検出処理部２２から画像表示部３２への検出された顔の領域の位置及びサイズの送信は行われない。
【００３３】
次に、制御部３６の制御の下、被写体距離取得部２４は、顔検出処理部２２から送信されてきた顔の領域（検出領域：顔領域候補）の位置及びサイズに基づいて、検出された被写体（顔）までの距離をメモリ２０より読み出す。顔検出処理で複数の領域が検出された場合には、その全ての検出領域について、被写体（顔）までの距離を読み出す。そして、被写体距離取得部２４は、それら読み出した距離を、メモリ２０に記憶する（ステップＳ３４）。
【００３４】
次に、制御部３６の制御の下、推定顔サイズ算出部２６は、該本撮像モードでのズーム倍率をメモリ２０より読み出し（ステップＳ３６）、さらに、被写体登録モード時に記憶された顔のサイズ、被写体（顔）までの距離及びズーム倍率をメモリ２０より読み出す（ステップＳ３８）。そして、それら読み出した被写体登録モード時及び本撮像モード時の両者における被写体（顔）までの距離及びズーム倍率の各比率を用いて、被写体登録モード時の顔のサイズを、該本撮像モードにおける撮像画像上の推定顔サイズに換算する（ステップＳ４０）。なお、上述のようにメモリ２０に画像表示部３２の画面サイズに合わせた撮像画像を記憶するようにしている場合には、その画面サイズに合わせた撮像画像上の推定顔サイズに換算すれば良い。推定顔サイズ算出部２６は、こうして算出した推定顔サイズをメモリ２０に記憶すると共に、顔サイズ比較部２８へ送信する。本撮像モードにおける顔検出処理で複数の顔の領域が検出された場合は、それぞれの顔の領域について推定顔サイズを算出することは言うまでもない。
【００３５】
次に、制御部３６の制御の下、顔サイズ比較部２８は、本撮像モードにおける顔検出処理により検出された検出領域の位置及びサイズをメモリ２０より読み出し、その読み出した検出領域のサイズを上記推定顔サイズ算出部２６より送信されてきた推定顔サイズと比較する（ステップＳ４２）。具体的には、例えば検出領域のサイズとして、検出領域の縦方向や横方向の長さ（画素数）を用いることができる。この場合、推定顔サイズもそれぞれ縦方向や横方向の長さ（画素数）で表される。そして、上記比較処理においては、検出領域の縦方向又は横方向の長さと、対応する推定顔サイズとしての縦方向又は横方向の長さとの差分を用いることができる。或いは、検出領域の縦方向又は横方向の長さと、対応する推定顔サイズとしての縦方向又は横方向の長さとの比Ｒ（％）と、検出領域のサイズと推定顔サイズが完全に一致する場合の比（１００％）との差分の絶対値｜Ｒ−１００｜（％）を用いても良い。さらに、縦方向の長さ又は横方向の長さの代わりに、縦方向の長さと横方向の長さの積（画素数、即ち面積）を用いることができる。
【００３６】
そして、両者のサイズの比または差が所定の閾値以下の場合、つまり両者がほぼ等しい場合には、顔サイズ比較部２８は、上記メモリ２０より読み出した本撮像モードにおける顔検出処理により検出された検出領域の位置及びサイズを、顔領域決定部３０へ送信する。顔領域決定部３０は、制御部３６の制御の下、その送信されてきた検出領域を顔領域として決定する（ステップＳ４４）。
【００３７】
これに対して、両者のサイズの比または差が所定の閾値より大きい場合、つまり両者がほぼ等しくない場合には、顔サイズ比較部２８は、上記メモリ２０より読み出した検出領域を顔領域決定部３０に送信することを行わない。これにより、過検出が抑制できる。
【００３８】
そして、顔サイズ比較部２８は、全ての検出領域についてのサイズ比較を終了したかを判断し（ステップＳ４６）、まだ終了していなければ、上記ステップＳ４２に戻って、上述の処理を繰り返す。すなわち、本撮像モードにおける顔検出処理で顔の領域が複数検出されている場合は、それぞれの検出領域について顔サイズ比較処理が行われる。
【００３９】
而して、全ての検出領域についてのサイズ比較を終了したならば（ステップ４６）、制御部３６の制御の下、画像表示部３２は、メモリ２０に記憶されている該本撮像モードで撮像された撮像画像を該画像表示部３２の画面サイズに変換し、その変換した撮像画像上の、顔領域決定部３０で顔領域として決定された領域に色付け等をして識別表示することで（ステップＳ４８）、該対象物検出処理を終了する。なお、上述したように、メモリ２０に予め画像表示部３２の画面サイズとされた撮像画像が記憶されている場合には、変換処理は必要ないことは勿論である。
【００４０】
以上のように、光学系１２及び撮像素子１８は、所望のズーム倍率で被写体を撮像する撮像手段として機能し、顔検出処理部２２は、撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出手段として機能し、測距部１６及び被写体距離取得部２４は、検出された被写体の顔までの距離を測定する被写体距離測定手段として機能し、推定顔サイズ算出部２６は、設定された被写体の顔サイズと、測定された被写体の顔までの距離と、撮像時のズーム倍率とから、撮像された画像における被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出手段として機能し、顔サイズ比較部２８及び顔領域決定部３０は、検出された被写体の顔のサイズと推定した推定顔サイズとから求められた評価値が所定の条件を満たす撮像された画像上の領域を顔領域として決定する顔領域決定手段として機能する。
【００４１】
＜具体例＞
本撮像モード時の顔検出結果より、図７のような領域Ａ、Ｂが検出されたとする。この時の撮像画像上のサイズは、領域Ａが７０×７０ｐｉｘ、領域Ｂが１５０×１５０ｐｉｘであったとする。本具体例では比較対象のサイズとして縦方向の長さと横方向の長さの積（面積）を用いることにする。この場合、領域Ａの面積は４９００ｐｉｘ、領域Ｂの面積は２２５００ｐｉｘとなる。
【００４２】
推定顔サイズ算出結果より、撮像画像上の推定顔サイズが領域Ａでは６８×６８ｐｉｘ、領域Ｂでは５０×５０ｐｉｘであるとされた場合、領域Ａの面積は４６２４ｐｉｘ、領域Ｂの面積は２５００ｐｉｘとなる。この場合、顔検出結果による領域の面積の、推定顔サイズ算出結果による面積に対する比は、領域Ａについて約１０６％、領域Ｂについて９００％となる。ここで、領域Ａの比と、顔検出結果のサイズと推定顔サイズとが完全に一致する場合の比（１００％）との差分は、領域Ａと領域Ｂのそれぞれについて６％、８００％となる。仮に閾値を５０％とすると、領域Ａの比の差分は閾値以下となり、領域Ｂの比の差分は閾値以上となる。従って、顔領域決定部３０では、領域Ａのみが顔領域であると決定され、領域Ｂは顔領域と決定されず、領域Ａのみが識別表示されることとなる。
【００４３】
以上説明したように、本第１実施形態によれば、ユーザが被写体登録用に撮像をする際に画像から顔検出を行い、検出された顔のサイズ、撮像装置１０から被写体までの距離、及び撮像時のズーム倍率を記憶しておき、本撮像モードにおいては、撮像装置１０から被写体までの距離及びズーム倍率と登録時に記憶された情報とより画像上の推定顔サイズを算出し、この推定顔サイズと該本撮像モードにおいて顔検出で検出された顔領域のサイズとを比較し、両者がほぼ一致した場合を顔とすることで、過検出を抑制することができる。
【００４４】
このように、登録時の情報を用いることで、個々に合った正確な画像上の推定顔サイズを算出することができ、通常の顔検出処理だけでは判別できないような、ペットなどの種類によって顔のサイズが異なる被写体でも、過検出なく検出できるようになる。
【００４５】
［第２実施形態］
図８に示すように、本発明の第２実施形態に係る対象物検出装置を有する撮像装置１０は、光学系１２、ズーム倍率制御部１４、測距部１６、撮像素子１８、メモリ２０、顔検出処理部２２、被写体距離取得部２４、画像表示部３２、入力部３４、制御部３６、及び探索ウィンドウサイズ算出部３８から構成されている。
【００４６】
ここで、光学系１２、ズーム倍率制御部１４、測距部１６及び撮像素子１８については、第１実施形態と同様のものである。
【００４７】
探索ウィンドウサイズ算出部３８は、本撮像モードにおいて、顔検出処理部２２の顔検出処理での探索ウィンドウサイズを算出する。その算出手法については後述する。そして、算出した探索ウィンドウサイズをメモリ２０に記憶する。
【００４８】
顔検出処理部２２は、メモリ２０に記憶された撮像画像から顔領域を検出するものであり、上記第１実施形態同様、被写体登録モード及び本撮像モードの両者で顔検出処理を実行する。ただし、被写体登録モード時には、メモリに記憶された撮像画像に対して様々なサイズの探索ウィンドウを用いて探索することで顔の領域を検出するのに対して、本撮像モードにおいては、探索ウィンドウサイズ算出部３８で算出してメモリ２０に記憶した探索ウィンドウサイズに従ったサイズの探索ウィンドウのみを用いて探索することで顔の領域を検出する。また、検出された領域の位置及びサイズは、被写体登録モード時には、上記第１実施形態同様、メモリ２０、被写体距離取得部２４及び画像表示部３２へ送信されるが、本撮像モード時には、該第２実施形態では画像表示部３２へのみ送信される。
【００４９】
被写体距離取得部２４は、上記顔検出処理部２２で検出された顔の領域（検出領域：顔領域候補）の被写体までの距離を取得するものであり、本第２実施形態では、被写体登録モード時にのみ処理が行われる。
【００５０】
画像表示部３２は、本撮像モード時に撮像素子１８で撮像された撮像画像を必要によりその画面サイズに変換した上で、顔検出処理部２２で検出された領域を色付けして識別表示する。
【００５１】
以下、このような構成の撮像装置１０の動作を説明する。  
本第２実施形態においては、被写体登録モードの処理に関しては、上記第１実施形態と同様（図２）であるので、その説明は省略する。
【００５２】
これに対して、撮像装置１０の本撮像モードにおける対象物検出処理は、図９のフローチャートに示すようになる。この対象物検出処理は、撮像装置１０における入力部３４のレリーズボタンの１段階目の操作に応じて、そのレリーズボタンの２段階目の操作が行われるまでの間、周知のＡＦ動作と共に繰り返し行われるものである。
【００５３】
ユーザが、入力部３４により本撮像モードに設定すると、制御部３６の制御の下、撮像素子１８で撮像された撮像画像がメモリ２０に記憶されると共に、撮像時のズーム倍率及び各測距点の被写体までの距離がそれぞれズーム倍率制御部１４及び測距部１６よりメモリ２０へ記憶される（ステップＳ３０）。このメモリ２０に記憶された撮像画像は、画像表示部３２により、所謂スルー画として表示される。以下、メモリ２０には、画像表示部３２の画面サイズに合わせていない撮像画像が記憶され、画像表示部３２にてその画面サイズに合わせるように変換するものとして、説明を進める。
【００５４】
次に、制御部３６の制御の下、探索ウィンドウサイズ算出部３８は、該本撮像モードでの各測距点の撮像装置１０から被写体までの距離及びズーム倍率をメモリ２０より読み出し（ステップＳ５０）、さらに、被写体登録モードにおいて登録された顔の領域（検出領域）のサイズ、撮像装置１０から被写体までの距離、及びズーム倍率を、メモリ２０より読み出す（ステップＳ５２）。本撮像モードでの撮像装置１０から被写体までの距離は、図４のようなａ〜ｉの９つに分割した領域（分割領域）に測距点があるとすると、ａ〜ｉそれぞれの測距点での被写体までの距離を読み出す。そして、全ての距離及びズーム倍率を用いて、被写体登録モード時の顔のサイズを、該本撮像モードにおける撮像画像上のサイズ（推定顔サイズ）に換算し、この推定顔サイズを探索ウィンドウサイズとしてメモリ２０に記憶する（ステップＳ５４）。なお、メモリ２０に画像表示部３２の画面サイズに合わせた撮像画像を記憶するようにしている場合には、その画面サイズに合わせた撮像画像上の推定顔サイズに換算して探索ウィンドウサイズとすれば良い。
【００５５】
次に、制御部３６の制御の下、顔検出処理部２２は、本撮像モードにおいて撮像された撮像画像と探索ウィンドウサイズとをメモリ２０から読み出し、探索ウィンドウサイズで分割領域毎に顔検出処理を行い、検出された顔の領域を顔領域として、その位置及びサイズを画像表示部３２へ送信する（ステップＳ５６）。探索ウィンドウサイズが複数ある場合は、全てのサイズで顔検出処理を行うまで（ステップＳ５８）、顔検出処理を繰り返す。なお、探索ウィンドウサイズは、探索ウィンドウサイズ算出部３８で算出されたサイズを所定の係数で拡大または縮小したサイズとしても良い。
【００５６】
而して、全ての探索ウィンドウサイズでの顔検出処理を終了したならば（ステップ５８）、制御部３６の制御の下、画像表示部３２は、メモリ２０に記憶されている該本撮像モードで撮像された撮像画像を該画像表示部３２の画面サイズに変換し、その変換した撮像画像上の、顔検出処理部２２で顔領域として検出された領域に色付け等をして識別表示することで（ステップＳ４８）、該対象物検出処理を終了する。なお、上述したように、メモリ２０に予め画像表示部３２の画面サイズとされた撮像画像が記憶されている場合には、変換処理は必要ないことは勿論である。
【００５７】
以上のように、測距部１６及び被写体距離取得部２４は、複数の測距点を有し、各測距点で被写体までの距離を測定する被写体距離測定手段として機能し、探索ウィンドウサイズ算出部３８は、設定された被写体の顔サイズと、測定された各測距点での被写体までの距離と、所望のズーム倍率での撮像時のズーム倍率とから、撮像された画像における各測距点での被写体の推定顔サイズを算出する推定顔サイズ算出手段として機能し、顔検出処理部２２は、推定した各測距点での推定顔サイズに基づいて、上記所望のズーム倍率で撮像された画像内から被写体の顔を検出する顔検出手段として機能する。
【００５８】
以上説明したように、本第２実施形態によれば、ユーザが被写体登録用に撮像をする際に画像から顔検出を行い、検出された顔のサイズ、撮像装置１０から被写体までの距離、及び撮像時のズーム倍率を記憶しておき、本撮像モードにおいては、撮像装置１０から被写体までの距離及びズーム倍率と登録時に記憶された情報とより画像上の推定顔サイズを探索ウィンドウサイズとして算出し、この探索ウィンドウのサイズと探索範囲を限定して顔検出処理を行うことで、過検出を抑制すると共に、顔検出処理の処理速度を高速化することができる。
【００５９】
なお、本実施形態は、探索ウィンドウサイズが分割領域よりも小さいことを前提としているが、分割領域よりも大きくても良いことは勿論である。そのような場合には、撮像画像全体を探索範囲として探索すれば良い。
【００６０】
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００６１】
例えば、上記実施形態における顔検出処理部２２、被写体距離取得部２４、推定顔サイズ算出部２６、顔サイズ比較部２８、顔領域決定部３０、及び探索ウィンドウサイズ算出部３８の少なくとも一つの機能を実現するソフトウェアのプログラムを、例えば撮像装置１０の制御部３６を構成するコンピュータに供給し、当該コンピュータがこのプログラムを実行することによって、上記各部の機能を実現することも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１０…撮像装置、  １２…光学系、  １４…ズーム倍率制御部、  １６…測距部、  １８…撮像素子、  ２０…メモリ、  ２２…顔検出処理部、  ２４…被写体距離取得部、  ２６…推定顔サイズ算出部、  ２８…顔サイズ比較部、  ３０…顔領域決定部、  ３２…画像表示部、  ３４…入力部、  ３６…制御部、  ３８…探索ウィンドウサイズ算出部。
【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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