顔(目、鼻、口)のリアルタイム検出・追跡ソフトウエア「accFace™」

概要

accFaceサンプル

人の顔を撮影したビデオ画像を処理して、顔を検出・追跡し、目の位置の座標などを実時間で逐次出力します。多重解像度で処理することにより、みかけの顔の大きさの変動に柔軟に追随できます。

画像の入力と結果の画像表示に関するプログラムはaccFace™のコア部分には含まれませんが、サンプルプログラムが提供されます。

ビデオ入力からの結果の画像表示まで一連の処理を周期的に実行するサンプルプログラムが含まれてますので、自分の環境すぐに実行させてみることができます。

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適用先

顔認証、表情解析・理解、ジェスチャー認識、視線検出・追跡、リップリーディング などのフロントエンドとしてコンピュータがユーザーを認識・理解して自然はHuman-Computer Interactionを実現するためのコア技術となります。

検出技術

6分割矩形(長方形)フィルタ

6分割矩形(長方形)フィルタにより顔候補を抽出し、統計的判別法により、候補の顔・非顔を判別します。左図のような矩形フィルタで全画面を走査します。着色部が両目にかかるとその部分の平均濃度はその隣接部より暗くなります。そのような点を顔候補として出力します。

追跡技術

顔中心部の両目にある閉口な明るさプロフィール

眉間のパターンを更新型のテンプレートマッチングで追跡します。

順次縮小した多重解像度画像を用意し最適な解像度の画像を利用することにより、みかけの顔の大きさ変化に対応します。鼻先は両目を底辺とする逆二等辺三角形の頂点位置のハイライトとして検出・追跡できます。

図は、顔中心部の両目にある閉口な明るさプロフィールを表しています。口は図のように両目に平行で鼻の下部んじある黒い部部となります。

顔の条件

一般的な顔のモデルを内部に持っており、対象の顔をあらかじめ教示しておく必要はありません。

両目が見えていることで顔らしさを判断していますので、サングラスは不可ですが、細いフレームのメガネは問題ありません。片方の目が隠れるほど横を向くと追跡に失敗します。

肌色情報は利用していませんので、照明の変動に影響を受けることは少ないですが、片側からの強い照明で顔に濃い影ができたりすると処理に失敗します。「目はその周辺で一番暗い」という条件で探索しますので、毛髪が目の付近にかかっていると誤認の可能性が高くなります。

背景と分離するために、検出時には動いている部分を手掛かりにします。よって、顔が動かないと再検出できません。

鼻と口の両端位置は両目が検出できた時のみ、それを手掛かりに検出します。鼻の検出はほぼ正面から照明があたっていることが条件となります。口の検出は顎に暗い影ができないことが条件です。

入力画像

入力画像は24ビットのRGB画像(データ構成としては1画素32ビット)を想定していますが、Gのコンポーネントのみを利用しています。したがって、RGBの値がすべて等しくなるモノクロ画像でも動作します。画像の大きさは320×240画素です。

処理時間

追跡処理は前のフレームの結果を利用することができるため、みかけの顔の大きさによらず、2.2GHzのCPUで20msec程度で処理できます。一方、最初の顔検出処理では、どれほど小さい顔まで検出しようとするかによって処理時間が大きく変動します。両目間が50画素程度以上の顔だと、おおむね20msec程度の処理時間となります。

出力

 処理結果の出力として、両目、鼻、口の両端の座標が返されます。座標原点は左上端で、位置を表す単位は画素です。

動作環境

 WindowsXP, Windows7, Linux で動作します。詳細はお問い合わせください。

価格

  一般・アカデミック価格  ¥180,000(税別)

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