判定装置及判定方法

文档序号:9922254阅读:435来源:国知局
判定装置及判定方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种判定装置及判定方法。
【背景技术】
[0002]近年来,针对检测拍摄到的静态图像或动态图像所包含的脸部的位置及朝向、目艮睛及嘴等五官的状态的脸部检测技术正在进行开发。例如,在车辆中,能够根据驾驶员的脸部检测结果来进行睁眼闭眼判定,检知瞌睡驾驶等,进行警报等规定的处理。
[0003]以往,为了检知瞌睡驾驶等,除了检知驾驶员的睁眼闭眼的状态之外,还已知有一种根据车辆运动等驾驶行为来使用瞌睡驾驶等推定信息的技术(例如,参照专利文献I)。另夕卜,还已知有一种利用从脸部检测结果获得的作为驾驶员的眼睛的上下眼睑间距离的睁眼度和眼睑形状双方来检知驾驶员的睁眼闭眼状态,从而检知瞌睡驾驶等的技术(例如,参照专利文献2)。
[0004]然而,由于还存在驾驶员朝向下方时作为眼睛的上下眼睑间距离的睁眼度降低而导致睁眼闭眼判定错误的情况,为了避免这种情况,公知有一种根据驾驶员的眼睑的轮廓形状判定驾驶员是否正目视下方来检知驾驶员的睡意(例如,参照专利文献3、4)。
[0005]专利文献I:日本特开2008-165348号公报
[0006]专利文献2:日本特开2004-192551号公报
[0007]专利文献3:日本特开2008-171065号公报
[0008]专利文献4:日本特开2008-167806号公报
[0009]然而,在现有技术中,也存在仅通过眼睑形状无法判定为目视下方的情况。另外,在现有技术中,二维图像上的眼睑的形状随着脸部与照相机间的相对的角度关系,外形发生变化。因此,在现有技术中,难以准确地判定驾驶员的脸部及眼睛的状态。
[0010]并且,在现有技术中,在检知驾驶员的睁眼闭眼的状态时外部干扰的影响较大,难以准确地判定睁眼闭眼。另外,由于在二维图像上进行睁眼闭眼判定,所以二维图像上的眼睑的形状随着脸部与照相机间的相对角度关系,外形发生变化,难以进行准确的睁眼闭眼判定。

【发明内容】

[0011 ]鉴于此,本发明的课题之一在于,提供一种能够更准确地判定驾驶员的脸部及眼睛的状态的判定装置及判定方法。
[0012]本发明的判定装置具备:存储部,其存储三维脸部模型,该三维脸部模型登记有被试验者的三维脸部形状、被试验者的眼睛的位置、以及上述眼睛的形状的变化的状态与形状参数建立了对应的变化信息;对照部,其将由拍摄装置拍摄到的驾驶员的拍摄图像与上述三维脸部形状进行对照,确定上述眼睛的位置;形状参数判定部,使上述形状参数变化,来确定上述拍摄图像中的与上述眼睛的状态对应的形状参数;睁眼度计算部,其计算上述拍摄图像中的对上述眼睛的睁眼的状态进行表示的睁眼度;判定部,其根据上述睁眼度和确定出的上述形状参数,来判定上述驾驶员的脸部及眼睛的状态。根据上述结构,能够避免错误判断,更准确地判断驾驶员的脸部及眼睛的状态。
[0013]另外,在本发明的判定装置中,上述判定部根据上述睁眼度和确定出的上述形状参数来判定上述驾驶员是否处于目视下方的状态。根据上述结构,能够避免错误判断,更准确地判断驾驶员的目视下方。
[0014]另外,在本发明的判定装置中,上述三维脸部模型中的上述眼睛的形状的变化的状态表示从上述眼睛的标准状态到上述被试验者的目视下方的状态为止的变化,上述判定部在上述睁眼度为表示闭眼的范围内的情况下,判定确定出的上述形状参数是否处于表示目视下方的范围内,在上述形状参数是表示目视下方的范围内的情况下,判定为上述驾驶员处于目视下方状态。通过上述结构,能够避免错误判断,更准确地判断驾驶员的目视下方。
[0015]另外,在本发明的判定装置中,上述判定部在上述睁眼度是表示闭眼的范围内的情况且确定出的上述形状参数为表示目视下方的范围外的情况下,判定为上述驾驶员处于闭眼状态。通过上述结构,能够避免错误判断,更准确地判断驾驶员的闭眼状态。
[0016]另外,本发明的判定装置还具备处理部,在判定为上述驾驶员处于闭眼状态的情况和判定为上述驾驶员处于目视下方状态的情况下,该处理部进行对上述驾驶员发出警告的动作。通过上述结构,能够防止驾驶员的漫不经心驾驶及瞌睡驾驶。
[0017]另外,本发明的判定装置还具备:计测部,其根据上述被试验者的拍摄图像,求出包括上述三维脸部形状和上述眼睛的位置的三维脸部结构数据、和上述眼睛的形状的变化的状态与上述形状参数建立了对应的上述变化信息;和模型生成部,其将计测出的上述三维脸部结构数据和上述变化信息作为上述三维脸部模型登记于上述存储部。通过上述结构,能够避免错误判断,更准确地判断驾驶员的脸部及眼睛的状态。
[0018]另外,本发明的判定方法是由判定装置执行的判定方法,上述判定装置具备:存储部,其存储三维脸部模型,该三维脸部模型登记有被试验者的三维脸部形状、被试验者的眼睛的位置、以及上述眼睛的形状的变化的状态与形状参数建立了对应的变化信息;和对照部,其将由拍摄装置拍摄到的驾驶员的拍摄图像与上述三维脸部形状进行对照,确定脸部的朝向,确定所确定出的上述脸部的朝向的上述眼睛的位置,上述判定方法包括使上述形状参数变化,确定上述拍摄图像中的与上述眼睛的状态对应的形状参数,计算对上述拍摄图像中的上述眼睛的睁眼的状态进行表示的睁眼度,根据上述睁眼度和所确定出的上述形状参数,判定上述驾驶员的脸部及眼睛的状态。通过上述结构,能够避免错误判断,更准确地判断驾驶员的脸部及眼睛的状态。
[0019]另外,本发明的睁眼闭眼判定装置(判定装置)具备:存储部,其存储三维脸部模型,该三维脸部模型登记有被试验者的三维脸部形状、上述被试验者的眼睛的位置、以及从上述眼睛的标准状态到随着上述脸部的表情变化而眯起上述眼睛的眯眼的状态为止的上述眼睛的形状的变化的状态与形状参数建立了对应的变化信息;对照部,其将由拍摄装置拍摄到的驾驶员的拍摄图像与上述三维脸部形状进行对照,确定上述眼睛的位置;形状参数判定部,其使上述形状参数变化,确定上述拍摄图像中的与上述眼睛的状态对应的形状参数;睁眼度计算部,其计算对上述拍摄图像中的上述眼睛的睁眼状态进行表示的睁眼度;以及睁眼闭眼判定部,即使在上述睁眼度表示睁眼状态的情况下,也根据所确定的上述形状参数是否表示上述眯眼的状态,判定上述驾驶员的睁眼闭眼。通过上述结构,能够避免错误判断,更准确地判断驾驶员的睁眼闭眼。
[0020]另外,在本发明的睁眼闭眼判定装置(判定装置)中,上述眯眼的状态包括笑脸的状态,上述睁眼闭眼判定部判断上述睁眼度是否是表示睁眼状态的范围内,在上述睁眼度是表示睁眼状态的范围内的情况下,判定确定出的上述形状参数是否处于表示笑脸的范围内,在上述形状参数是表示笑脸的范围内的情况下,判定为上述驾驶员处于睁眼状态。通过上述结构,能够避免错误判断,更准确地判断驾驶员的睁眼。
[0021]另外,在本发明的睁眼闭眼判定装置(判定装置)中,上述睁眼闭眼判定部在上述睁眼度为表示闭眼的范围内的情况且确定出的上述形状参数为表示笑脸的范围之外的情况下,判定为上述驾驶员处于闭眼状态。通过上述结构,能够避免错误判断,更准确地判断驾驶员的睁眼。
[0022]另外,本发明的睁眼闭眼判定装置(判定装置)还具备处理部,在判定为上述驾驶员处于闭眼状态的情况下,处理部对进行上述驾驶员发出警告的动作。通过上述结构,能够防止驾驶员的瞌睡驾驶。
[0023]另外,本发明的睁眼闭眼判定装置(判定装置)还具备:计测部,其根据上述被试验者的拍摄图像,求出包括上述三维脸部形状和上述眼睛的位置的三维脸部结构数据、和上述眼睛的形状的变化的状态与上述形状参数建立了对应的上述变化信息;模型生成部,其将计测出的上述三维脸部结构数据和上述变化信息作为上述三维脸部模型登记于上述存储部。通过上述结构,能够避免错误判断,更准确地判断驾驶员的睁眼闭眼。
[0024]另外,本发明的睁眼闭眼判定方法(判定方法)是由睁眼闭眼判定装置执行的睁眼判定方法,上述睁眼闭眼判定装置具备存储部,其存储三维脸部模型,上述三维脸部模型登记有被试验者的三维脸部形状、被试验者的眼睛的位置、以及从上述眼睛的标准状态到随着上述脸部的表情变化而眯起上述眼睛的眯眼的状态为止的上述眼睛的形状的变化的状态与形状参数建立了对应的变化信息,将由拍摄装置拍摄到的驾驶员的拍摄图像与上述三维脸部形状进行对照,确定上述眼睛的位置,使上述形状参数变化,
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