目標線檢測設備和方法
【技術領域】
[0001]本文討論的實施方式涉及目標線檢測設備、目標線檢測方法以及存儲有目標線檢測程序的存儲介質。
【背景技術】
[0002]已經提出了下述圖像處理方法:在面部的攝影圖像中檢測雙眼的各自位置，并且基于雙眼的各自位置來估計包括下巴的位置的下巴區和在下巴附近的區域。然后，在已經從其去除了非皮膚色的像素的下巴區內檢測下巴的位置。在該圖像處理方法中，將所估計的下巴區中的每個像素的像素值投射到面部的豎直方向的軸上，并且在軸向方向的每個高度處獲得投射數據。然后基于投射數據針對每個高度得到邊緣強度，并且將與具有最大邊緣強度的高度對應的像素的位置確定為下巴的位置。
[0003]還提出了根據接收的彩色圖像來計算下巴的位置的下巴位置計算設備。在該設備中，在彩色圖像中檢測皮膚色的面部，并且基于所檢測的面部根據雙眼之間的中心位置與面部的嘴的中心位置來計算參考線。獲取表示雙眼之間的中心位置、嘴的中心位置以及下巴的位置之間的統計位置關系的數據，并且根據表示位置關系的數據以及根據所計算的參考線來計算針對面部的下巴的位置的概率。還計算針對參考線上的皮膚色的像素的存在的概率，并且還計算參考線上的光度的變化速率。根據組合了相應的所計算的概率和速率的結果來計算下巴的位置。
[0004]已經提出了下述圖像處理設備:針對原始圖像數據中的每個像素來得到與周邊像素的光度差，并且基于光度梯度來評估確定了輪廓圖像數據中的這些像素的光度的輪廓水平。在該圖像處理設備中，根據光度梯度的斜率方向在特定方向上移動具有大于閾值的光度梯度絕對值的像素的輪廓水平。
[0005][相關專利文獻]
[0006]日本特許公開專利申請第2006-133824號
[0007]日本特許公開專利申請第2009-086824號
[0008]日本特許公開專利申請第2008-083820號
[0009]在用于檢測下巴位置的傳統技術中，使用邊緣強度或光度的變化速率來檢測下巴位置。然而，有時，也具有高的邊緣強度或光度的變化速率的不同于檢測目標的位置例如痣、斑點、皺紋存在于為檢測目標的下巴的附近。在這種情況下，具有高的邊緣強度或光度的變化速率的不同于檢測目標的位置的部分可能被錯誤地檢測為檢測目標下巴。
[0010]此外，采用光度梯度的傳統技術采用下述方法:其中提取具有超過閾值的光度梯度強度的位置作為輪廓。然而，例如，有時，不能對檢測目標例如在弱的光度對比度位置處的下巴或笑紋線進行檢測。
【發明內容】
[0011]一方面的目的是即使在弱的色差和光度對比度的位置處也以良好的精度檢測表示檢測目標的線。
[0012]根據實施方式的一方面，目標線檢測設備包括存儲器和被配置為執行處理的處理器。該處理包括:在根據輸入圖像的亮度分量獲得的亮度圖像中檢測在具有第一方向上的光度梯度的像素與具有與第一方向相反的第二方向上的光度梯度的像素之間的過渡點；以及，基于將彼此處于特定距離內的過渡點連接在一起的線的形狀或長度或形狀與長度的組合來從將過渡點連接在一起的線中提取表示檢測目標的線。
【附圖說明】
[0013]圖1是示出了根據第一示例性實施方式的目標線檢測設備的功能配置的框圖。
[0014]圖2是用于說明對光度梯度進行計算的圖。
[0015]圖3是用于說明對表示下巴的線進行檢測的圖。
[0016]圖4是用于說明對連接線進行提取的圖。
[0017]圖5是示出了連接線列表的示例的圖。
[0018]圖6是示出了用作為根據第一示例性實施方式的目標線檢測設備的計算機的概略配置的框圖。
[0019]圖7是示出了第一示例性實施方式中的目標線檢測處理的示例的流程圖。
[0020]圖8是示出了候選者提取處理的示例的流程圖。
[0021]圖9是不出了最低坐標提取處理的不例的流程圖。
[0022]圖10是示出了前部檢查處理的示例的流程圖。
[0023]圖11是示出了后部檢查處理的示例的流程圖。
[0024]圖12是示出了根據第二示例性實施方式的目標線檢測設備的功能配置的框圖。
[0025]圖13是用于說明對下巴區域進行估計的圖。
[0026]圖14是示出了第二示例性實施方式中的目標線檢測處理的示例的流程圖。
[0027]圖15是用于說明對面部圖像大小或濾波器大小進行修改的圖。
[0028]圖16是示出了限定了面部區域大小與濾波器大小之間的對應關系的表的示例的圖。
[0029]圖17是示出了濾波器大小修改處理的示例的流程圖。
[0030]圖18是示出了圖像大小修改處理的示例的流程圖。
[0031]圖19是用于說明對表示笑紋線的線進行檢測的圖。
[0032]圖20是示出了第四示例性實施方式中的目標線檢測處理的示例的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]參照附圖詳細地說明本文公開的技術的實施方式的示例。
[0034]第一示例性實施方式
[0035]首先，說明第一示例性實施方式。在第一示例性實施方式中，給出關于下述情況的說明:其中在人面部的圖像中檢測表示為檢測目標的下巴的線。
[0036]例如，在諸如美容支持領域，在人面部的圖像中檢測或手動地選擇面部位置，并且基于各自的面部特征之間的距離來測量面部平衡。這種面部平衡測量的一個示例涉及:從面部的圖像檢測面部的發際線、下巴以及側面的輪廓；以及測量從發際線到下巴的長度與面部的橫向寬度之間的比是否接近于理想值(例如，1.46)。
[0037]在這樣的測量中，可以基于面部部分、頭發部分以及背景部分之間的色差和光度差來檢測面部的發際線和側面的輪廓。然而，在下巴的情況下，由于在沿著下巴的線的上方的面部部分與在沿著下巴的線的下方的頸部部分都是皮膚色，所以在這兩部分之間存在較小的色差。此外，例如，不像眼睛那樣，下巴不是位于創建明顯對比度的位置，所以下巴具有弱的邊緣強度。因此，難以使用檢測發際線和面部的側面的輪廓的這種方法來檢測下巴。
[0038]可以考慮下述方法:其中將邊緣提取技術應用于通過檢測具有在針對下巴檢測的預定閾值范圍內的邊緣強度的像素的分組來根據邊緣提取濾波器的結果檢測下巴。然而，邊緣強度受因素例如捕獲期間的照明環境和背景的影響，導致使得能夠進行下巴檢測的對閾值的預先設定困難。注意，這個問題不僅出現在檢測下巴時，而且出現在檢測由成像對象中的起伏引起的圖像中的具有小的色差或光度對比度的線例如笑紋線時。
[0039]注意，通常在下述照明環境中捕獲在如上所述的面部平衡測量中采用的面部圖像:其中，不是在能夠采用多個光源的攝影工作室內、而是例如利用一般室內照明，光從上方入射并且照射到前方。因此，在其中光從單個方向入射的照明環境中捕獲的面部圖像包括由于光入射到面部起伏的方式的不同而導致的下述區域:其中在該區域內在沿著特定方向的前進上光度增大的區域，以及其中在該區域內在沿著特定方向的前進上光度減小的區域。具體地，在其中在朝向面部的底部的前進上平面朝向前方伸出的區域中，在從面部的頂部到底部的前進上光度增大，并且在其中在朝向面部的底部的前進上平面朝向后方退卻的區域中，在從面部的頂部到底部的前進上光度減小。
[0040]例如，在包含下巴的部分中，在沿著下巴的線的上方的面部區域和在沿著下巴的線的下方的頸部區域中光不同地入射。結果是，在其中從面部的頂部到底部的前進上光度增大的區域與其中從面部的頂部到底部的前進上光度減小的區域之間的邊界出現在圖像中的表示下巴的線上。
[0041]考慮到這一點，本示例性實施方式在圖像中檢測表示位于其中存在有小的色差和光度對比度的位置處的檢測目標的線。
[0042]如圖1所示，根據第一示例性實施方式的目標線檢測設備10包括圖像輸入部12、檢測部14、提取部16以及檢測結果輸出部18。
[0043]當將其中捕獲了包含人面部的區域的面部圖像輸入到目標線檢測設備10時，圖像輸入部12接收輸入面部圖像并且將面部圖像傳遞到后一階段的檢測部14。圖像輸入部12使用公知的方法在輸入面部圖像中檢測面部區域，以識別面部頂底方向并且旋轉面部圖像使得面部頂底方向匹配面部圖像頂底方向。也就是說，在其中輸入了 90°景觀面部圖像的情況下，圖像輸入部12向右或向左將面部圖像旋轉90°。面部圖像可以是彩色圖像，或者可以是單色圖像。注意，對本示例性實施方式的說明假定在其中光從上方入射并且照射到前方的照明環境中捕獲了輸入面部圖像。
[0044]檢測部14生成其中從自圖像輸入部12接收的面部圖像中提取僅亮度分量的亮度圖像。此外，檢測部14針對亮度圖像中的每個像素來計算豎直方向(面部圖像頂底方向)光度梯度強度。具體地，如圖2所示，檢測部14將具有特定大小(在圖2的示例中為3X3像素大小)的豎直方向梯度濾波器70施用至亮度圖像61。注意，通過圖像輸入部12將面部頂底方向與面部圖像頂底方向對準，然而，如果這兩個方向不匹配，則檢測部14可以旋轉豎直方向梯度濾波器70的定向以在施用之前匹配面部圖像中的面部頂底方向。
[0045]如上所述，本示例性實施方式假定在其中光從上方入射并且照射到前方的照明環境中捕獲了面部圖像。因此，通過施用如圖2中示出的豎直方向梯度濾波器70，在朝向從給定像素觀察的較低像素的前進上光度增大的情況下，也就是說，在存在有(從面部的頂部到底部的方向上的)向下光度梯度的情況下，這些像素具有有著正值(+)的光度梯度強度。然而，在朝向從給定像素觀察的較高像素的前進上光度增大的情況下，也就是說，在存在有(從面部的底部到頂部的方向上的)向上光度梯度的情況下，這些像素具有有著負值(_)的光度梯度強度。具有正光度梯度強度值的像素處于下述位置:其中包括與該像素對應的位置的面部的平面在朝向面部的底部的前進上朝向前方伸出。然而，具有負光度梯度強度值的像