(57)【要約】【課題】画像内の対象物の輝度情報を的確に抽出し、カメラのゲインを適切に制御できるようにすること。【解決手段】画像入力部１３は、カメラ２により撮像される画像を連続して入力する。輝度変化観測部２１は、画像入力部１３により入力される画像の各画素の輝度の時間的変化を観測する。顔領域検出部２２は、画像入力部１３により入力される画像から人物の顔の部分に相当する領域を検出する。分類処理部１５は、輝度変化観測部２１の観測結果と顔領域検出部２２の検出結果とに基づき、画像を着目対象部分と非着目対象部分とに分類する。ゲイン調整部１２は、分類処理部１５の分類結果に示される着目対象部分を対象にしてカメラ２のゲインを調整する。【選択図】      図１
2009064100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラにより撮像される画像を連続して入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力される画像の各画素の輝度の時間的変化を観測する輝度変化観測手段と、
前記画像入力手段により入力される画像から所定の領域を検出する領域検出手段と、
前記輝度変化観測手段の観測結果と前記領域検出手段の検出結果とに基づき、前記画像を着目対象部分と非着目対象部分とに分類する分類処理手段と、
前記分類処理手段の分類結果に示される着目対象部分を対象にして前記カメラのゲインを調整するゲイン調整手段と、
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記顔領域検出手段の検出結果に含まれる特徴点の移動を観測する特徴点移動観測手段を更に具備し、
前記分類処理手段は、前記特徴点移動観測手段の観測結果に基づき、前記画像の中の着目対象部分と非着目対象部分とを分類することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記ゲイン調整手段は、更に、所定のドアの開閉状態を示す情報に応じて前記ゲインを調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記顔領域検出手段の検出結果の良好度を示すスコアを生成するとともに、前記カメラのゲインを変動させることによって前記スコアを変動させる顔検出スコア制御手段と、
過去に使用したゲイン値および対応するスコアを格納するスコアサンプル格納手段と、
前記顔検出スコア制御手段により変動されるスコアと前記スコアサンプル格納手段に格納されているスコアとに基づき、変動後のゲインを採用するか否かを決定するゲイン決定手段と、
を更に具備することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項５】
一定範囲内の乱数を発生する乱数発生手段を更に具備し、
前記ゲイン決定手段は、前記顔検出スコア制御手段により変動されるスコアと前記スコアサンプル格納手段に格納されているスコアとの比が、前記乱数発生手段により発生される乱数よりも大きければ、変動後のゲインを採用することを決定することを特徴とする請求項４記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記所定の領域は、人物の顔の部分に相当する領域であることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項７】
カメラにより撮像される画像を連続して情報処理装置に入力し、
前記情報処理装置に入力される画像の各画素の輝度の時間的変化を観測し、
前記情報処理装置に入力される画像から所定の領域を検出し、
前記輝度の観測結果と前記領域の検出結果とに基づき、前記画像を着目対象部分と非着目対象部分とに分類し、
前記分類の結果に示される着目対象部分を対象にして前記カメラのゲインを調整する、
ことを特徴とするゲイン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラにより撮像される画像を処理する画像処理装置およびカメラのゲインを制御するゲイン制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば屋外などに設置されたカメラにより撮像される画像から抽出対象物（人物の顔など）を認識するための画像処理装置において、ある特定の自由運動する対象物に対し、その形を的確に捕らえる為には、カメラの絞りを制御するためのパラメータ（ゲイン）を適切に設定する必要がある。
【０００３】
その際に問題となるのは、被写体や背景の照度の変化に応じてゲインを適切に設定することが難しいということである。例えば天候の変化から類推されるように、日や時刻によって日照条件は異なり、照度は変化する。更には、設置条件の物理的条件（夜間はライトが点灯する等）によっても、照度は変化する。
【０００４】
このように照度が変化する状況のもとで、カメラに対する位置関係が変化する対象物を撮像すると、対象物の移動に応じて撮像画像内の輝度情報に大きな変化が起こり、輝度の大きな情報が撮像画像内の一部分に偏在してしまうような現象が容易に起こり得る。そのような場合、画像処理において取り扱わなければならない輝度情報が多く、撮像画像の中から対象物が占有する輝度情報を的確に抽出することが困難となり、ゲインを適切に制御することが難しくなる。
【０００５】
なお、撮像画像を改善する方法としては、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この文献には、低照度での撮影などにより輝度や色彩が劣化した入力顔画像に対しても輝度や色彩を復元して画質改善を図る技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３１６７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される技術は、低輝度での撮影に対応した技術であり、輝度の大きな情報が量子データの一部分に偏在してしまうような現象には対処することができない。また、特殊なレンズを用いて、一部可視光を遮断する方法も知られているが、この方法を用いたとしても、依然として、対象物が占有する輝度分布を的確に抽出することは難しい。また、カメラの前に制御可能な露光装置を設ける方法も考えられる。しかしながら、この方法を用いた場合、照明条件として露光装置の発する光が支配的となるため、捉えようとする対象との距離に関するガイドラインを設定し、ユーザーインタフェースを活用して、人物を適切な位置へ移動させるよう誘導した上で、所望のゲイン値による対象物の撮像を行わなければならず、結果的にゲインを適切に制御することが困難となる。
【０００７】
要約すると、従来、照度が変化する状況のもとで、カメラに対する位置関係が変化する対象物を撮像した場合、撮像画像の中にノイズ成分と共に埋もれてしまっている対象物の輝度情報を的確に抽出することが困難となり、ゲインを適切に制御することができないという問題があった。また、そのために、撮像された顔の認識等の精度を向上させることが困難となっていた。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、画像内の対象物の輝度情報を的確に抽出し、カメラのゲインを適切に制御することが可能な情報処理装置およびゲイン制御方法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】
【０００９】
本発明に係る情報処理装置は、カメラにより撮像される画像を連続して入力する画像入力手段と、前記画像入力手段により入力される画像の各画素の輝度の時間的変化を観測する輝度変化観測手段と、前記画像入力手段により入力される画像から所定の領域を検出する領域検出手段と、前記輝度変化観測手段の観測結果と前記領域検出手段の検出結果とに基づき、前記画像を着目対象部分と非着目対象部分とに分類する分類処理手段と、前記分類処理手段の分類結果に示される着目対象部分を対象にして前記カメラのゲインを調整するゲイン調整手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るゲイン制御方法は、カメラにより撮像される画像を連続して情報処理装置に入力し、前記情報処理装置に入力される画像の各画素の輝度の時間的変化を観測し、前記情報処理装置に入力される画像から所定の領域を検出し、前記輝度の観測結果と前記領域の検出結果とに基づき、前記画像を着目対象部分と非着目対象部分とに分類し、前記分類の結果に示される着目対象部分を対象にして前記カメラのゲインを調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像内の対象物の輝度情報を的確に抽出し、カメラのゲインを適切に制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。  
図１は、本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示す図である。
【００１４】
情報処理装置１は例えば屋内に設置されるコンピュータであり、カメラ２に接続されている。カメラ２は、例えば屋外に設置される２４時間連続監視用の監視カメラであり、情報処理装置１により制御され、光学的に撮像して得られる情報を電子的な画像情報（量子化情報）に変換して情報処理装置１へ出力する。本実施形態では、撮像される画像はモノクロ画像であるものとする。
【００１５】
上記情報処理装置１は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）部１１、ゲイン調整部（ゲイン調整手段）１２、画像入力部（画像入力手段）１３、観測処理部１４、分類処理部（分類処理手段）１５、マスク処理部１６、ゲイン決定部１７、および認識処理部１８を有する。なお、ゲイン調整部１２および画像入力部１３は、カメラ制御部を構成している。また、観測処理部１４は、輝度変化観測部（輝度変化観測手段）２１および顔領域検出部（領域検出手段）２２を有する。これらの各種機能は、情報処理装置１に備えられるＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサが所定のプログラムを実行することにより実現される。
【００１６】
ＧＵＩ部１１は、オペレータが各種の条件設定を行うための機能であり、例えば撮像開始時におけるカメラ２のゲインの初期設定値などを指定することが可能である。
【００１７】
ゲイン調整部１２は、ＧＵＩ部１１からの指示に従ってカメラ２のゲインの初期設定を行ったり、後段の各種機能の処理結果に基づいてカメラ２のゲインの設定変更（調整）を行ったりする機能である。また、ゲイン調整部１２は、ゲイン決定部１７により決定されるゲインで撮像が行われるようカメラ２を制御する。この場合、後述する分類処理部１５の分類結果に示される着目対象部分を対象にしてカメラ２のゲインを調整することとなる。また、ゲイン調整部１２は、後述するドア制御部から供給されるドア開閉信号に応じてカメラ２のゲインの設定変更（調整）を行うこともできるようになっている。
【００１８】
画像入力部１３は、ゲイン調整部１２によりゲインが制御されているカメラ２から供給される撮像画像の信号を連続して入力する機能である。この撮像画像には、例えば背景の輝度情報と共に人物などの輝度情報が含まれている場合がある。
【００１９】
観測処理部１４は、画像入力部１３により入力される画像に基づき、抽出対象物を的確に抽出するために必要な画像処理を行う機能である。輝度変化観測部２１は、画像入力部１３により入力される画像の各画素の輝度（もしくは濃度）の時間的変化を観測する機能である。顔領域検出部２２は、抽出対象物である人物の顔の部分に相当する領域（以下、「顔領域」と称す。）を検出する機能であり、例えば顔の特徴点（両眼、口、頭頂部など）を検出することが可能である。そのほか、ノイズ成分を低減するフィルタ（例えば、ガウスフィルタ）や照度の偏りを低減するフィルタ（例えば、Self Quotient Filter）を含む画像前処理部（図示せず）なども備えられる。
【００２０】
分類処理部１５は、輝度変化観測部２１の観測結果と顔領域検出部２２の検出結果とに基づき、画像を着目対象部分（例えば、顔領域に相当する部分）と非着目対象部分（例えば、ノイズ成分に相当する部分、あるいは顔領域以外の部分）とに分類する機能である。
【００２１】
マスク処理部１６は、画像中の着目対象部分の輝度情報と非着目対象部分の輝度情報とに対してそれぞれ異なる重み付けを与えるマスク（フィルタ）を作成し、入力画像に対してマスクによるマスク処理を施す機能である。
【００２２】
ゲイン決定部１７は、マスク処理部１６から得られる画像に基づき、撮像を行う際に適切なゲインを決定し、決定したゲインをゲイン調整部１２へ伝える。また、基準値との比較により輝度情報の過不足を検出する輝度情報検出部（図示せず）なども備えられており、このゲイン決定部１７はその検出結果も加味して適切なゲインを決定することが可能となっている。
【００２３】
認識処理部１８は、ゲイン調整部１２によりゲインが調整されたカメラ２から供給される撮像画像から得られる顔領域の情報に基づき、顔の認識処理（データベースに基づく照合処理を含む）を行い、認識結果を出力する機能である。
【００２４】
次に、上述した各種機能による具体的な処理内容について、図２および図３を参照しつつ説明する。
【００２５】
本実施形態においては、画像内の抽出対象物（人物の顔など）、背景、ノイズ成分の各輝度情報をそれぞれ識別できるようにするため、画像内の各位置における輝度の時間的変化を観測する。例えば図３に示されるように各画素の輝度ｘijを一定の微小時間間隔でメモリに記録することにより輝度の変化履歴を作成し、その履歴から各画素の微小時間あたりの輝度の変化量δｘij／δｔを求めたり、あるいはその時間幅を伸縮させる等の処理を通じて、各画素における輝度の時間的変化を観測することにより、抽出対象物に相当する部分の輝度の変化とノイズ成分に相当する部分の輝度の変化とを識別する。
【００２６】
最初に設定すべきカメラ２のゲインの値（以下、初期設定値と称す。）がＧＵＩ部１１等を通じて指定されると、その初期設定値がゲイン調整部１２を通じてカメラ２に設定される（ステップＳ１１）。カメラ２の画角が固定された状態で、上記初期設定値のゲインによる撮像が行われると、カメラ２から入力部１３へ撮像画像が入力される（ステップＳ１２）。入力部１３へ入力された撮像画像は、観測処理部１４へ供給され、抽出対象物を的確に抽出するために必要な処理が施される。
【００２７】
輝度変化観測部２１においては、画像内の各画素の輝度変化（濃度変化）が単位時間毎に観測され、当該輝度変化の履歴が記録される。また、顔領域検出部２２においては、画像内の抽出対象物である人物の顔領域が検出される（ステップＳ１３）。分類処理部１５においては、輝度変化観測部２１での観測結果と顔領域検出部２２での検出結果とを統合した結果に基づき、抽出対象物（顔領域など）とノイズ成分及び背景とが分離・分類される（ステップＳ１４）。
【００２８】
なお、上記顔領域の検出には、周知のJoint Haar-like特徴に基づく検出方法を適用することが可能である。この場合、例えば、単位時間毎に顔候補領域がＲt＝(sx,sy)−(ex,ey)として抽出される。また、上記輝度変化の観測においては、例えば、画像内の各画素における微小時間Δt内の輝度ｘijの変化をＤij＝ｘij／Δtにより評価する。ここで、Δt→Ｔと可変にして、各画素でのＤijを測定すると、気象の変化などのようにゆるやかに照度が変わる部分とそうでない部分とを識別することが可能となる。こうして得られる観測結果と上記顔領域の検出結果とを統合することにより、顔領域に相当する部分、ノイズ成分に相当する部分、背景部分に相当する部分などを識別することが可能となる。例えば、微小時間において急峻で不自然な輝度変化が観測される部分は、ノイズ成分とみなすことができる。また、長時間をかけて緩やかな輝度変化が観測される部分は、背景部分とみなすことができる。このように観測されたノイズ成分や背景の部分を非着目対象部分とみなすことにより、着目対象部分を高精度に絞り込むことが可能となる。
【００２９】
マスク処理部１６においては、観測処理部１４での観測結果に基づき、非着目対象部分の輝度情報に比して着目対象部分の輝度情報の方が重み付けの度合いが大きくなるようなマスクが作成される（ステップＳ１５）。マスクには、例えば、各画素の輝度に対して重み付けを与えるフィルタｐ(ｘij)が適用される。このとき、画像全体としてのフィルタ値がΣｐ(ｘij)＝１となるように画素毎のフィルタ値が設定される。このフィルタに画像ｆ(ｘij)が入力された場合に得られる画像は、ｇ(ｒ)＝Σｐ(ｘij)ｆ(ｘij)で表される。また、スリット等の物理的な要因から画素中の特定領域の輝度を抑えたいという場合には、該当する画素に対するフィルタ値をｐ(ｘij)＝０に設定するような操作をＧＵＩ部１１を通じて操作することができる。
【００３０】
以降、顔の特徴点検出を含む各種処理やゲインの決定・調整の際には、画像ｇ(ｒ)が用いられる。例えば、顔の特徴点検出においては、画像ｇ(ｒ)から検出される顔領域の中から、目、鼻などの顔部位の位置を検出することができる。ここでの検出は、例えば文献（福井和広、山口修：「形状抽出とパターン照合の組合せによる顔特徴点抽出」、電子情報通信学会論文誌(D),vol.J80-D-II,No.8,pp2170-2177(1997)）などに記載された方法を利用するにより実現可能である。
【００３１】
ゲイン決定部１７においては、マスク処理が施された画像ｇ(ｒ)に基づき、輝度情報の過不足等も加味しつつ、着目対象部分を対象とした撮像に適切なゲイン値が決定され、それがゲイン調整部１２に伝えられる。ゲイン調整部１２においては、ゲイン決定部１７により決定されたゲイン値により撮像が行われるようカメラ２のゲインを設定変更（調整）する制御が行われる（ステップＳ１６）。以降、ゲイン調整後の撮像画像に基づき、各種の処理が行われることとなる。
【００３２】
必要な画像の取り込みが終了すると、認識処理部１８においては、ゲイン調整後の撮像画像から得られる顔領域の情報に基づき、顔の認識処理（データベースに基づく照合処理を含む）が行われ、認識結果が出力される（ステップＳ１７、Ｓ１８）。
【００３３】
このように第１の実施形態によれば、屋外に設置したカメラの画角より得られる各画素の輝度の時間的変化量を観測することにより、外光の影響を低減させた良好な画像を得ることができ、さらには画像内の着目対象部分を的確に選択でき、着目対象部分を対象とした撮像に最適なゲイン値による撮像を行うことができるため、撮像された顔の認識等の精度を一層向上させることが可能となる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。  
図４は、本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示す図である。なお、図１と共通する要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
図４に示されるように、第２の実施形態に係る情報処理装置１においては、観測処理部１４の中に特徴点移動観測部２３が更に備えられている。この特徴点移動観測部２３は、顔領域検出部２２の検出結果に含まれる特徴点の移動を観測する機能である。これに伴い、分類処理部１５は、特徴点移動観測部２３の観測結果に基づいて、画像の中の着目対象部分と非着目対象部分とを分類する。
【００３６】
次に、上述した各種機能による具体的な処理内容について、図５乃至図７を参照しつつ説明する。なお、図５中のステップＳ２３を除く処理（ステップＳ２１〜Ｓ２２、Ｓ２４〜Ｓ２８の処理）は、既に説明した図２中のステップＳ１１〜Ｓ１２、Ｓ１４〜Ｓ１８の処理と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
本実施形態においては、人物などの背後に動物やドアなどの動きがあるような場合にも人物の顔領域などの抽出対象物を的確に抽出できるようにするため、特徴点移動観測部２３により、図６（ａ）に示されるように移動する各対象物の抽出時の初期特徴（例えばエッジ特徴）を構成する特徴点群の時系列推移を示す運動ａ，ｂを観測し、図６（ｂ）に示されるように各特徴点の運動ａ，ｂに相当する各ベクトルに対し、画像内のx方向y方向について時間微分（１次および２次）をとる演算を行い（ステップＳ２３）、その演算結果に基づき、分類処理部１６により着目対象部分と非着目対象部分との分類を行う。
【００３８】
一般に、人物やドアなどの対象物は、カメラ２に対してある角度・方向をもって移動する。対象物は等速運動をしていたとしても、カメラ２の設置位置等によっては、画面上では特徴点が加速度運動しているかのような現象が生じる。そのため、特徴点の移動に関しては２次微分変化量まで観測するようにする。
【００３９】
図６の例では自動ドアが開いて人物がカメラ２へ向かって接近してくる様子が示されている。人物の顔領域付近の特徴点群の運動ａはカメラ２に近づくにつれて加速度が増加する加速度運動であるのに対し、自動ドアの特徴点群の運動ｂは等速運動であり、かつ、画面上では、運動ａの方向は運動ｂの方向と異なる。このため、各運動のベクトルを時間微分した結果には互いに明確な差異があり、分類が可能となる。
【００４０】
なお、前述した第１の実施形態やこの第２の実施形態においては、上述した処理に加え、例えばドア（特に、ガラスを有するドア）の動きに応じてカメラ２のゲイン調整や顔検出などに対して補正を施すようにしてもよい。
【００４１】
図７にはエントランス等に設置された２重扉のガラスドアの開閉動作に応じてドア制御部３と情報処理装置１との間でドアの開閉状態を示す情報が送受される様子が示されている。
【００４２】
一般に、ガラスドアは屋外からの光の混入を招き、室内の照度に大きな変化をもたらす。例えば、図７（ａ）に示されるようにカメラ２に近い方のドアが開いた時点でゲイン制御が行われている状況においては、屋外側のドアが開いているか閉じているかによって画像の輝度情報が大きく異なり、ゲインを適切に設定することが難しい。また、ガラスドアの反射係数の高さから、図７（ｂ）に示されるようにガラスに映った顔を誤って検出してしまうこともあり得る。そこで、ドアを制御するドア制御部３から、ドアの開閉状態を示す情報を情報処理装置１へ伝送する。情報処理装置１内においては、ドアの開閉状態に応じてゲイン調整部１２で使用するゲインの値を補正したり、あるいは観測処理部１４で使用する輝度情報を補正したりする。補正量は予め定められたものを適用しても良い。
【００４３】
例えば図７（ａ）のようにカメラ２に近い方のドアが開いた時点で、ドア制御部３から情報処理装置１へドアが開いたことを示す情報が伝送される。この時、屋外からの光が屋内へ少し混入することにより画像内の人物の背景などの輝度が上がるため、例えば当該輝度を下げる補正を行うこと等が考えられる。あるいは、ゲインを初期値に設定することも考えられる。また、図７（ｂ）のようにカメラ２に近い方のドアが閉まった時点で、ドア制御部３から情報処理装置１へドアが閉まったことを示す情報が伝送される。この時、一定値未満の輝度で形成される顔領域が検出された場合にはその検出結果を無効化する補正を行うこと等が考えられる。
【００４４】
このように第２の実施形態によれば、前述した第１の実施形態で得られる効果のほか、人物などの背後に動物やドアなどの動きがあるような場合にも、人物の顔領域などの抽出対象物を的確に抽出できる。また、ドアの開閉動作に応じた補正処理を行うことにより、屋外からの混入光やドアの反射光の影響を低減しつつ、ゲインを適切に制御することができる。
【００４５】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。  
図８は、本発明の第３の実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示す図である。なお、図１と共通する要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
図８に示されるように、第３の実施形態に係る情報処理装置１においては、観測処理部１４の後段処理の機能として、顔検出スコア制御部（顔検出スコア制御手段）３１、スコアサンプル格納部（スコアサンプル格納手段）３２、乱数発生部（乱数発生手段）３３、ゲイン決定部（ゲイン決定手段）３４といった各種機能が備えられる。
【００４７】
顔検出スコア制御部３１は、顔領域検出部２２の検出結果の良好度を示すスコアを生成するとともに、カメラ２のゲインを変動させることによって当該スコアを変動させる機能である。
【００４８】
スコアサンプル格納部３２は、過去に使用したゲイン値および対応するスコアを格納する機能である。格納されるゲイン値およびスコアは、撮像時間帯毎に区分されるようにしてもよい。
【００４９】
乱数発生部３３は、一定範囲内の乱数（例えば、０から１までの範囲内に収まるランダムな数値）を発生する機能である。
【００５０】
ゲイン決定部３４は、顔検出スコア制御部３１により変動されるスコアと、スコアサンプル格納部３２に格納されているスコアとに基づき、変動後のゲインを採用するか否かを決定する機能である。このゲイン決定部３４は、例えば、顔検出スコア制御部３１により変動されるスコアとスコアサンプル格納部３２に格納されているスコアとの比が、乱数発生部３３により発生される乱数よりも大きければ、変動後のゲインを採用することを決定し、決定したゲインをゲイン調整部１２へ伝える。また、基準値との比較により輝度情報の過不足を検出する輝度情報検出部（図示せず）なども備えられており、このゲイン決定部３４７はその検出結果も加味して適切なゲインを決定することが可能となっている。
【００５１】
次に、上述した各種機能による具体的な処理内容について、図９乃至図１２を参照しつつ説明する。なお、図９中のステップＳ３４〜Ｓ３８以外の処理（ステップＳ３１〜Ｓ３３、Ｓ３９〜Ｓ４０の処理）は、既に説明した図２中のステップＳ１１〜Ｓ１３、Ｓ１７〜Ｓ１８の処理と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
本実施形態においては、カメラが２４時間連続して稼動している中で、日照の変化や気象の変化に応じて被写体の照度が刻々と変化する環境においても、人物の顔領域などの抽出対象物を的確に抽出できるようにするため、照度変化に追随してゲインを適切に調整するアルゴリズムを実現する。
【００５３】
一般に、被写体の照度は、図１０（ａ）（ｂ）に示されるような日照の変化や天候の変化に応じてなだらかに変化し、これに伴って画像内の輝度も変化する。そのため、図１１に示されるように適切なゲインの範囲Ｈも時間帯によって変化する。そこで、本実施形態では、基本的には、カメラ２のゲインを微変動させることによって得られる上記スコアがゲイン変動前のスコアよりも良好であれば、変動後のゲイン値が採用されるようにする。ただし、ゲイン値の修正の頻度が少ないと、修正時にはゲイン値が急激に変化し、顔の表面の輝度分布などが不自然に変化してしまう可能性がある。そのため、ゲイン値を変更するか否かの判定の基準には乱数を適用し、照度の微細な変化に対してもゲイン値が一定以上の確率で修正されるようにする。
【００５４】
本実施形態では、画像内の顔領域の検出などを行った後は、顔検出スコア制御部３１により、顔領域検出部２２の検出結果からスコアを生成し、それをスコアサンプル格納部３２に格納するとともに、カメラ２のゲインを変動させることによって変動後のスコアを取得する（ステップＳ３４）。
【００５５】
次に、乱数発生部３３により、一定範囲内の乱数を発生させ（ステップＳ３３）、変動後のスコアとスコアサンプル格納部３２に格納されているスコアとの比が、乱数発生部３３により発生される乱数よりも大きければ、ゲイン決定部３４により、変動後のゲインを採用することを決定する（ステップＳ３６〜Ｓ３８）。
【００５６】
具体的には、図１２に示されるように、カメラ２より撮像された画像について時刻ｔにおいてゲインｇで顔領域検出部２２より得られるスコアをＰt（ｇ）とする。同時に時刻ｔ’でゲインｇ’＝ｇ＋Δと修正したものについて顔領域検出部２２からのスコア値を導出し、これをＰt’（ｇ’）とする。ここで双方の比をｒ＝Ｐt’（ｇ’）／Ｐt（ｇ）とし、ｒ＞１であれば無条件に修正値を新規のゲイン値ｇとして採用する。ただし、ｒ＜１であっても、０＜Ｒ＜１の一様な乱数を生成し、ｒ＞Ｒであれば、修正版のゲイン値を採用する。これより、スコアにあまり差が認められない場合でも、一定以上の確率でゲインが修正されることとなり、結果として、刻々と変わる照度に画像内の輝度が柔軟に適応していくこととなる。
【００５７】
このように第３の実施形態によれば、前述した第１の実施形態で得られる効果のほか、日照の変化や気象の変化に応じて被写体の照度が刻々と変化する環境においても、ゲインを適切に制御でき、人物の顔領域などの抽出対象物を的確に抽出することができる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示す図。
【図２】同実施形態における動作を示すフローチャート。
【図３】各画素の微小時間あたりの輝度の変化量を求める手法を説明するための図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示す図。
【図５】同実施形態における動作を示すフローチャート。
【図６】移動する各対象物の特徴点群の運動の各ベクトルを説明するための図。
【図７】エントランス等に設置された２重扉のガラスドアの開閉動作に応じてドア制御部と情報処理装置との間でドアの開閉状態を示す情報が送受される様子を示す図。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示す図。
【図９】同実施形態における動作を示すフローチャート。
【図１０】日照の変化を説明するための図。
【図１１】適切なゲインの範囲が時間帯によって変化することを説明するための図。
【図１２】ゲイン値を修正する条件を説明するための図。
【符号の説明】
【００６０】
１…情報処理装置、２…カメラ、１１…ＧＵＩ部、１２…ゲイン調整部、１３…画像入力部、１４…観測処理部、１５…分類処理部、１６…マスク処理部、１７…ゲイン決定部、１８…認識処理部、２１…輝度変化観測部、２２…顔領域検出部、２３…特徴点移動観測部、３１…顔検出スコア制御部、３２…スコアサンプル格納部、３３…乱数発生部、３４…ゲイン決定部。
【図１】
2009064100.tif 000003
【図２】
2009064100.tif 000004
【図３】
2009064100.tif 000005
【図４】
2009064100.tif 000006
【図５】
2009064100.tif 000007
【図６】
2009064100.tif 000008
【図７】
2009064100.tif 000009
【図８】
2009064100.tif 000010
【図９】
2009064100.tif 000011
【図１０】
2009064100.tif 000012
【図１１】
2009064100.tif 000013
【図１２】
2009064100.tif 000014