[发明专利]面部检测装置、成像设备、和面部检测方法

说明书

相关申请的交叉参考

本发明包含于2006年8月4日向日本专利局提交的日本专利申请JP2006-212842所涉及的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种被配置为检测输入图像中的人面部的面部检测装置、包括面部检测装置功能的成像设备、以及面部检测方法。

背景技术

近些年，包括数字照相机和数字摄像机的数字成像设备的使用日益快速增长，并且这些设备变得更加精密。这也导致了对在这些设备中包括更先进的功能从而提高其商业价值的要求的增加。已经成为该领域中焦点的示例性的先进功能是检测图像中的特定目标的技术。

检测目标的代表性技术是检测人面部的技术。利用这种面部检测技术，可以从所拍摄的图像中提取出人的面部区域，并且提取的结果可以应用于成像设备中的各种应用或者可以被记录为图像的附属数据。

已知的示例性的面部检测技术包括将所拍摄的图像数据变换为亮度数据、色调数据、和色度数据、以及根据基于亮度数据的在肤色区域中垂直方向上的亮度的变化和基于所述三个属性数据的肤色像素的空间像素分布检测人面部区域(例如，参见第3561985号日本专利，第[0038]至[0058]段，图1)。另一个已知的示例性的技术包括在所拍摄的图像中检测肤色区域和面部特征点(例如，眼睛和嘴)以及根据特征点的位置来确定肤色区域是否是人面部(例如，参见公开号为第2004-5384的日本未审查专利申请，[0018]和[0019]段，图1)。但是未特别使用颜色信息的另一种已知的示例性的技术包括利用所拍摄的图像的亮度数据将所拍摄的图像与面部模板图像进行匹配，并且在两个图像之间的相关值足够高的情况下，确定所拍摄的图像是面部图像(例如，参见公开号为2003-271933的日本未审查专利申请，[0046]至[0055]段，图6)。

发明内容

如上所述，可以得到各种面部检测算法。不管是记录运动图像还是记录静止图像，在将这些面部检测技术应用到成像设备中以下两点是重要的。第一重要点是满足追踪目标的运动和成像设备本身的运动的高速度以及能够避免检测中的误差或遗漏的高检测精度的能力。第二重要点是对不同的检测算法和成像条件的灵活性或适应性。

面部检测可以通过软件或者专用硬件来执行。通常，由软件执行的面部检测经常不能达到高处理速度。例如，软件可能不能紧密跟踪在静止图像记录模式中监控图像或记录运动图像的处理。所要求的检测精度越高，处理负荷就越高。这导致很难在成像设备中实现有效的检测速率。即，如在第一重要点中所述，很难同时满足高速度和高检测精度。

相反，通常已知，与软件相比，由专用硬件执行的面部检测能够大大提高处理速度和检测精度。但是，如在第二重要点中所述，硬件难以适应不同的检测算法和成像条件或者难以提高检测性能。硬件在检测性能方面具有有限的灵活性和适应性。

期望提供一种具有高面部检测精度的可广泛应用的面部检测装置、成像设备、和面部检测方法。

根据本发明的实施例，提供了一种用于检测输入图像中的人面部的面部检测装置，该装置包括下列组件：面部检测电路，包括被配置为检测输入图像中的面部的硬件电路；信号处理电路，被配置为根据包括用于检测输入图像中的面部的面部检测程序的可重写程序来基于所输入的图像信号执行信号处理；以及控制器，被配置为使面部检测电路和信号处理电路以并行方式对一个帧的图像或者对连续帧中的相邻帧的各个图像执行面部检测，并根据通过面部检测电路和信号处理电路获得的面部检测结果输出最终面部检测结果。

在这样的面部检测装置中，设置了包括被配置为检测所输入的图像中的面部的面部检测电路的硬件电路，并且设置了被配置为根据可重写程序来基于所输入的图像信号执行信号处理的信号处理电路。通过由信号处理电路执行面部检测程序，信号处理电路也能够执行面部检测。控制器使面部检测电路和信号处理电路以并行方式对一个帧的图像或者对连续帧中的相邻帧的各个图像执行面部检测。控制器根据由面部检测电路和信号处理电路获得的面部检测结果来输出最终面部检测结果。