顔部品の検出システムの構築

顔部品の検出システムの構築
指導教員 廉田浩 教授
1DS04188W
田中 甲太郎
研究の目的
最近、顔検出を搭載した商品が増えている
顔部品の検出も需要が高まるのでは?
応用例
個人認証サービス
化粧品や眼鏡などのバーチャル試用
顔部品の動きから感情を読み取る
研究の流れ
顔の検出
• OpenCVを用いる
• 顔の中心座標と半径が得られる
探索範囲の限定
• 顔の半径と中心座標を用
いて、探索範囲を絞り込む
色の分布
• 二次元平面で表すため、C1、C2を算出
Y = 0.299×R + 0.587×G + 0.114×B
C1 = R – Y = 0.701×R - 0.587×G - 0.114×B
C2 = B – Y = -0.299×R - 0.587×G - 0.886×B
色の分布
0
0
撮影環境1の色分布
デジタルカメラ
室内の蛍光灯の下
フラッシュあり
被写体は同じ
10
20
30
40
50
60
-10
-20
-30
-40
目
口
肌
0
0
撮影環境2の色分布
携帯電話のカメラ
自然光(曇り)の下
フラッシュなし
10
20
30
40
-10
-20
-30
-40
目
口
肌
50
60
色区別のためのパラメータ
• 色相: H = arctan2(C1/C2)
– 色味を-π~πの範囲の角度で表す
• 彩度: S = √(C1×C1 + C2×C2)
– 色の鮮やかさを表す
閾値の設定
• 閾値を固定しない
• 閾値を調整可能なインターフェイス
• 画像ごとに最適な値をユーザに調整してもら
う
連結領域の作成と選択
• 連結領域による部品の判別を行う
• 処理範囲内で最も面積の大きい連結領域を
目(または口)とする
輪郭の描画
• 部品の連結領域を八角形に近似する
• 隣り合う頂点同士を線分で結ぶ
検出結果画像
評価実験
• 撮影環境1,2の画像を用いる
• 右目と口を調査する
• 実測した頂点位置と、自動検出した頂点位置
との距離を、目の幅で割った値を誤差とする
実験結果
• 撮影環境1
– 目の検出:平均誤差3.0%
– 口の検出:平均誤差1.2%
• 撮影環境2
– 目の検出:平均誤差4.4%
– 口の検出:平均誤差3.9%
動画に対する検出の評価
• 目、口ともに輪郭が細かく振動する
→フレーム間で平均する等の改良が必要
• 5fps程度しか実現できていない
→処理を軽くする
まとめ
撮影環境が変わっても、
誤差の少ない検出を行うことができた
まとめ
発展的な応用のために
更なる誤差の減少
動画への完全な対応
を目指したい
ありがとうございました