專利名稱：圖像拍攝設(shè)備、操作員監(jiān)視設(shè)備、測(cè)量到面部的距離的方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有測(cè)量到拍攝的圖像中包括的面部的距離的功能的成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的，立體攝像機(jī)已經(jīng)被用作具有測(cè)量到對(duì)象的距離的功能(距離測(cè)量功能) 的成像設(shè)備。立體攝像機(jī)具有多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，并且所述光學(xué)系統(tǒng)的光軸是不同的。當(dāng)立體攝像機(jī)拍攝同一對(duì)象的圖像時(shí)，在分別由光學(xué)系統(tǒng)拍攝的圖像之間產(chǎn)生視差，并且得到視差以確定到對(duì)象的距離。例如，由多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)之一拍攝的圖像是標(biāo)準(zhǔn)圖像，由剩余光學(xué)系統(tǒng)拍攝的圖像是參考圖像。得到參考圖像之間的相似性，以通過利用標(biāo)準(zhǔn)圖像的一部分作為模板執(zhí)行塊匹配來確定視差，并根據(jù)視差計(jì)算到對(duì)象的距離。為了正確地確定視差，通過拍攝對(duì)象而獲得的圖像的亮度必須是適當(dāng)?shù)?。作為不適當(dāng)?shù)牧炼壤樱毓鈺r(shí)間比適當(dāng)?shù)臅r(shí)間長(zhǎng)，從而可能發(fā)生飽和。在這一情形中，每個(gè)對(duì)象不具有與明度對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)牧炼?，并且不能正確地得到視差。結(jié)果，不能正確地測(cè)量到對(duì)象的距離。作為不適當(dāng)?shù)牧炼鹊牧硪粋€(gè)例子，曝光時(shí)間可能比適當(dāng)?shù)臅r(shí)間短，從而亮度可能為低。在這一情況中，亮度與隨機(jī)噪聲的比(信噪(S/N)比)為低，從而視差精度降低。結(jié)果， 距離測(cè)量精度降低。傳統(tǒng)的，已經(jīng)討論了使面部的亮度適當(dāng)?shù)某上裨O(shè)備(例如參見專利文獻(xiàn)1)。傳統(tǒng)成像設(shè)備從拍攝的圖像設(shè)定多個(gè)剪切(cutout)區(qū)域(例如，三個(gè)面部檢測(cè)區(qū)域幀)，并檢測(cè)是否每個(gè)剪切區(qū)域都包括面部。執(zhí)行自動(dòng)曝光，以使得包括面部的剪切區(qū)域的亮度變得適當(dāng)。如果檢測(cè)到面部的區(qū)域僅僅是一個(gè)面部檢測(cè)區(qū)域幀，則例如確定光圈和快門速度以使得面部檢測(cè)區(qū)域幀中的亮度變得適當(dāng)。如果在兩個(gè)面部檢測(cè)區(qū)域幀中分別檢測(cè)到面部，則確定光圈和快門速度以使得面部檢測(cè)區(qū)域幀中的相應(yīng)平均亮度變得適當(dāng)。此外，如果在全部三個(gè)面部檢測(cè)區(qū)域幀中分別檢測(cè)到面部，則確定光圈和快門速度以使得全部面部檢測(cè)區(qū)域幀中的相應(yīng)平均亮度變得適當(dāng)。如果在任何面部檢測(cè)區(qū)域幀中都沒有檢測(cè)到面部，則確定光圈和快門速度以使得三個(gè)面部檢測(cè)區(qū)域幀中的平均亮度變得適當(dāng)。然而，在傳統(tǒng)成像設(shè)備中，剪切區(qū)域是預(yù)先設(shè)定的。如果剪切區(qū)域除了包括原始對(duì)象(面部)之外，還包括高亮度對(duì)象(例如，燈)，則執(zhí)行控制以使得曝光時(shí)間縮短與高亮度對(duì)象對(duì)應(yīng)的量。結(jié)果，面部的亮度降低，并且S/N比降低。因此，視差精度降低，并且距離測(cè)量精度降低?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本專利國(guó)內(nèi)公表公報(bào)特表No. 2007-81732 發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題已經(jīng)在上述背景下做出了本發(fā)明。本發(fā)明關(guān)注于能夠執(zhí)行曝光控制以使得面部的亮度適當(dāng)并且能夠精確測(cè)量到面部的距離的成像設(shè)備。解決問題的技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種成像設(shè)備包括照相機(jī)單元，其使用至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分別拍攝同一對(duì)象的至少兩個(gè)圖像；面部器官(face part)檢測(cè)單元，其從由照相機(jī)單元拍攝的至少兩個(gè)圖像中的每一個(gè)檢測(cè)組成圖像中包括的面部的多個(gè)面部器官；面部器官亮度計(jì)算單元，其計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度；曝光控制值確定單元，其基于所述多個(gè)面部器官的亮度確定照相機(jī)單元的曝光控制值；和距離測(cè)量單元，其基于由照相機(jī)單元使用經(jīng)校正的曝光控制值而拍攝的至少兩個(gè)圖像，測(cè)量到所述多個(gè)面部器官的距離。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種駕駛員監(jiān)視設(shè)備包括照相機(jī)單元，其通過使用至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分別拍攝作為拍照對(duì)象的駕駛員的至少兩個(gè)圖像；面部器官檢測(cè)單元，其從由照相機(jī)單元拍攝的至少兩個(gè)圖像中的每一個(gè)檢測(cè)組成駕駛員的面部的多個(gè)面部器官；面部器官亮度計(jì)算單元，其計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度；曝光控制值確定單元，其基于所述多個(gè)面部器官的亮度確定照相機(jī)單元的曝光控制值；距離測(cè)量單元，其基于由照相機(jī)單元使用曝光控制值拍攝的至少兩個(gè)圖像，測(cè)量到所述駕駛員的多個(gè)面部器官的距離；面部模型產(chǎn)生單元，其基于所述多個(gè)面部器官的距離測(cè)量結(jié)果，產(chǎn)生駕駛員的面部模型；和面部跟蹤處理單元，其基于所產(chǎn)生的面部模型，執(zhí)行用于跟蹤駕駛員的面部的方向的處理。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種用于測(cè)量到面部的距離的方法包括通過使用至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分別拍攝同一對(duì)象的至少兩個(gè)圖像；檢測(cè)組成在至少兩個(gè)拍攝圖像中的每一個(gè)中包括的面部的多個(gè)面部器官；計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度；基于多個(gè)面部器官的亮度確定用于圖像拍攝的曝光控制值；和基于使用曝光控制值而拍攝的至少兩個(gè)圖像，測(cè)量到面部的距離。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，一種用于測(cè)量到面部的距離的程序，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行 用于檢測(cè)組成在同一對(duì)象的至少兩個(gè)圖像中的每一個(gè)中包括的面部的多個(gè)面部器官的處理，所述圖像已通過至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分別拍攝；用于計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度的處理；用于基于所述多個(gè)面部器官的亮度確定用于圖像拍攝的曝光控制值的處理；和用于基于使用曝光控制值而拍攝的至少兩個(gè)圖像測(cè)量到面部的距離的處理。本發(fā)明包括其他方面，如下所述。因此，本發(fā)明的公開意圖提供本發(fā)明的一部分的一個(gè)方面，而不意圖限制在此描述和要求的發(fā)明的范圍。


圖1是舉例說明根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備的構(gòu)成的框圖。圖2舉例說明了面部器官檢測(cè)單元中的處理(面部器官檢測(cè)處理)。圖3是舉例說明曝光控制值確定單元的構(gòu)成的框圖。圖4舉例說明了面部檢測(cè)單元中的處理(面部檢測(cè)處理)。圖5是舉例說明曝光控制值校正單元的構(gòu)成的框圖。圖6舉例說明了距離測(cè)量單元中的塊匹配處理。圖7是用于舉例說明根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備的操作的流程圖。
圖8是用于舉例說明曝光控制的操作的流程圖。圖9舉例說明了在第一實(shí)施例中、當(dāng)照明條件改變時(shí)整個(gè)面部的平均亮度和面部器官的亮度的示例。圖10舉例說明了當(dāng)選擇面部器官的亮度時(shí)的修改示例(與第一實(shí)施例相比)。圖11是舉例說明根據(jù)第二實(shí)施例的駕駛員監(jiān)視設(shè)備的示例的示意視圖。圖12是駕駛員監(jiān)視設(shè)備的正視圖。圖13是舉例說明駕駛員監(jiān)視設(shè)備的構(gòu)成的框圖。圖14是舉例說明根據(jù)第二實(shí)施例的駕駛員監(jiān)視設(shè)備的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將描述本發(fā)明的詳細(xì)說明。隨后的詳細(xì)說明和附圖不限制本發(fā)明。可替代地， 本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求的范圍限定。根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備包括照相機(jī)單元，其使用至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分別拍攝同一對(duì)象的至少兩個(gè)圖像；面部器官檢測(cè)單元，其從由照相機(jī)單元拍攝的至少兩個(gè)圖像中的每一個(gè)檢測(cè)組成圖像中包括的面部的多個(gè)面部器官；面部器官亮度計(jì)算單元，其計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度；曝光控制值確定單元，其基于多個(gè)面部器官的亮度，確定照相機(jī)單元的曝光控制值；曝光控制值校正單元，其基于面部器官的亮度，校正照相機(jī)單元的曝光控制值；以及距離測(cè)量單元，其基于由照相機(jī)單元使用經(jīng)校正的曝光控制值而拍攝的至少兩個(gè)圖像，測(cè)量到多個(gè)面部器官的距離。通過這一構(gòu)成，基于面部器官(內(nèi)眼角、眼尾、唇緣等)的亮度，適當(dāng)?shù)氐玫狡毓饪刂浦?光圈值、曝光時(shí)間、增益等)。這樣，執(zhí)行曝光控制以使得面部器官的亮度變得適當(dāng)。因此，可以以高精度得到面部器官之間的視差，并且可以以高精度測(cè)量到面部器官的距離。在根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備中，曝光控制值確定單元可以確定照相機(jī)單元的曝光控制值，以使得多個(gè)面部器官的亮度中最大的一個(gè)成為預(yù)定目標(biāo)亮度。通過這一構(gòu)成，將多個(gè)面部器官的亮度中最大的一個(gè)用作目標(biāo)值。因此，可以比當(dāng)平均亮度被用作目標(biāo)值時(shí)更容易地，針對(duì)照明條件的改變而執(zhí)行適當(dāng)?shù)钠毓饪刂?。因此，即使?dāng)照明條件改變了時(shí)(例如，當(dāng)照明條件從“從對(duì)象正面照明”改變?yōu)椤皬膶?duì)象側(cè)面照明”時(shí))，也容易地執(zhí)行曝光控制以使得面部器官的亮度變得適當(dāng)。在根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備中，當(dāng)多個(gè)面部器官中對(duì)稱布置的一對(duì)面部器官的亮度之間的差異大于預(yù)定閾值時(shí)，曝光控制值確定單元可以確定照相機(jī)單元的曝光控制值，以使得除了所述一對(duì)面部器官之外的面部器官的亮度中最大的一個(gè)成為目標(biāo)亮度。通過這一構(gòu)成，如果對(duì)稱布置的一對(duì)面部器官(例如左眼尾和右眼尾)的亮度之間的差異較大，則面部器官的亮度不用作目標(biāo)值。更具體的，從目標(biāo)值中排除面部器官的過分大和過分小的亮度。因此，將在適當(dāng)亮度范圍內(nèi)的面部器官的亮度(稍微不同的亮度)用作目標(biāo)值來執(zhí)行曝光控制，從而可以執(zhí)行適當(dāng)?shù)钠毓饪刂啤８鶕?jù)本發(fā)明的成像設(shè)備還可以包括面部檢測(cè)單元，其檢測(cè)在由照相機(jī)單元拍攝的至少兩個(gè)圖像的每一個(gè)中包括的面部；面部亮度計(jì)算單元，其計(jì)算所檢測(cè)的面部的亮度； 和曝光控制值校正單元，其基于面部的亮度校正照相機(jī)單元的曝光控制值，其中曝光控制值校正單元可以校正照相機(jī)單元的曝光控制值，以使得在由照相機(jī)單元拍攝的至少兩個(gè)圖像中包括的面部器官的亮度相同。通過這一構(gòu)成，校正曝光控制值(光圈值、曝光時(shí)間、增益等)以使得用于計(jì)算視差的面部的亮度之間的差異變?yōu)樾?。因此，可以以高精度得到面部器官之間的視差，并且可以以高精度測(cè)量到面部器官的距離。在根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備中，曝光控制值可以包括光圈值、曝光時(shí)間和增益，并且曝光控制值校正單元可以使兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)各自的光圈值和曝光時(shí)間相同，并校正兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)各自的增益，以使得在兩個(gè)圖像中包括的面部器官的亮度變?yōu)橄嗤?。通過這一構(gòu)成，在用于視差計(jì)算的兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)之間可以不存在亮度差異。因此，視差計(jì)算精度變?yōu)楦?，并且距離計(jì)算精度可以提高。在根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備中，曝光控制值確定單元可以根據(jù)多個(gè)面部器官的亮度中所選擇的一個(gè)來設(shè)定目標(biāo)亮度，并可以確定照相機(jī)單元的曝光控制值以使得所選擇的亮度成為目標(biāo)亮度。通過這一構(gòu)成，根據(jù)面部器官的亮度而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定目標(biāo)值。在根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備中，曝光控制值確定單元可以將當(dāng)所選擇的亮度大于預(yù)定閾值時(shí)的目標(biāo)亮度設(shè)定為比當(dāng)所選擇的亮度小于所述閾值時(shí)的值小的值。通過這一構(gòu)成，執(zhí)行曝光控制，以使得通過當(dāng)亮度為高時(shí)使目標(biāo)值較小，亮度在短時(shí)間內(nèi)迅速變?yōu)檫m當(dāng)?shù)牧炼?。因此，可以縮短其中由于亮度太高而導(dǎo)致距離測(cè)量精度為低的時(shí)間段。根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備，曝光控制值確定單元可以基于指示面部器官的亮度高于預(yù)定參考飽和值的飽和信號(hào)的存在與否，控制得到照相機(jī)單元的曝光控制值的頻率。通過這一構(gòu)成，基于飽和信號(hào)的存在與否，在適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)確定曝光控制值。在根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備中，當(dāng)存在飽和信號(hào)時(shí)，曝光控制值確定單元可以每當(dāng)拍攝圖像時(shí)確定照相機(jī)單元的曝光控制值。通過這一構(gòu)成，執(zhí)行曝光控制，以使得通過當(dāng)發(fā)生亮度飽和時(shí)立即計(jì)算曝光控制值，在短時(shí)間內(nèi)迅速獲得適當(dāng)?shù)牧炼取Ｒ虼?，可以縮短其中由于亮度太高而導(dǎo)致距離測(cè)量精度為低的時(shí)間段。根據(jù)本發(fā)明的駕駛員監(jiān)視設(shè)備包括照相機(jī)單元，其通過使用至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分別拍攝作為拍照對(duì)象的駕駛員的至少兩個(gè)圖像；面部器官檢測(cè)單元，其從由照相機(jī)單元拍攝的至少兩個(gè)圖像中的每一個(gè)檢測(cè)組成駕駛者的面部的多個(gè)面部器官；面部器官亮度計(jì)算單元，其計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度；曝光控制值確定單元，其基于所述多個(gè)面部器官的亮度，確定照相機(jī)單元的曝光控制值；距離測(cè)量單元，其基于由照相機(jī)單元使用曝光控制值而拍攝的至少兩個(gè)圖像，測(cè)量到所述駕駛員的多個(gè)面部器官的距離；面部模型產(chǎn)生單元，其基于所述多個(gè)面部器官的距離測(cè)量結(jié)果，產(chǎn)生駕駛員的面部模型；和面部跟蹤處理單元，其基于所產(chǎn)生的面部模型，執(zhí)行用于跟蹤駕駛員的面部的方向的處理。通過這一構(gòu)成，基于面部器官(內(nèi)眼角、眼尾、唇緣等)的亮度，適當(dāng)?shù)氐玫狡毓饪刂浦?光圈值、曝光時(shí)間、增益等)。這樣，執(zhí)行曝光控制以使得面部器官的亮度變得適當(dāng)。因此，可以以高精度得到面部器官之間的視差，并且可以以高精度測(cè)量到面部器官的距離。使用到面部器官的精確距離來跟蹤面部的方向。因此，可以以高精度跟蹤面部的方向。根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量到面部的距離的方法包括通過使用至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分別拍攝同一對(duì)象的至少兩個(gè)圖像；檢測(cè)組成在至少兩個(gè)拍攝圖像中包括的面部的多個(gè)面部器官；計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度；基于多個(gè)面部器官的亮度，確定用于圖像拍攝的曝光控制值；基于多個(gè)面部器官的亮度，校正用于圖像拍攝的曝光控制值；和基于使用經(jīng)校正的曝光控制值而拍攝的至少兩個(gè)圖像，測(cè)量到面部的距離。通過這一方法，還執(zhí)行曝光控制以使得面部器官的亮度變得適當(dāng)，如在上述成像設(shè)備中那樣。因此，可以以高精度得到面部器官之間的視差，并且可以以高精度測(cè)量到面部器官的距離。根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量到面部的距離的程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于檢測(cè)組成在同一對(duì)象的至少兩個(gè)圖像中的每一個(gè)中包括的面部的多個(gè)面部器官的處理，所述圖像已通過至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分別拍攝；用于計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度的處理；用于基于所述多個(gè)面部器官的亮度而確定用于圖像拍攝的曝光控制值的處理；和用于基于使用曝光控制值拍攝的至少兩個(gè)圖像而測(cè)量到面部的距離的處理。通過這一程序，還執(zhí)行曝光控制以使得面部器官的亮度變得適當(dāng)，如在上述成像設(shè)備中那樣。因此，可以以高精度得到面部器官之間的視差，并且可以以高精度測(cè)量到面部器官的距離。本發(fā)明旨在提供曝光控制值確定單元，用于基于面部器官的亮度確定曝光控制值，從而可以以高精度測(cè)量到面部器官的距離。下面將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的成像設(shè)備。(第一實(shí)施例)在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，將通過示例舉例說明用于裝配有照相機(jī)的移動(dòng)電話、 數(shù)碼相機(jī)、車載照相機(jī)、監(jiān)視照相機(jī)、三維測(cè)量機(jī)器、三維圖像輸入照相機(jī)等的成像設(shè)備。雖然成像設(shè)備具有面部距離測(cè)量功能，但是該功能通過在設(shè)備中包含的硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)、存儲(chǔ)器等中存儲(chǔ)的程序來實(shí)現(xiàn)。首先將參照?qǐng)D1到6描述根據(jù)本實(shí)施例的成像設(shè)備的構(gòu)成。圖1是舉例說明根據(jù)本實(shí)施例的成像設(shè)備的構(gòu)成的框圖。如圖1中舉例說明的，成像設(shè)備1包括包含兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)2 (第一和第二光學(xué)系統(tǒng)幻的照相機(jī)單元3、和由中央處理單元(CPU)、微計(jì)算機(jī)等組成的控制單元4。首先將描述兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)2中的每一個(gè)的構(gòu)成。第一光學(xué)系統(tǒng)2(圖1中上部的光學(xué)系統(tǒng)2、包括第一光圈5、第一透鏡6、第一圖像傳感器7和第一電路單元8。第二光學(xué)系統(tǒng)2(圖1中下部的光學(xué)系統(tǒng)幻包括第二光圈5、第二透鏡6、第二圖像傳感器7和第二電路單元8。兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)2可以分別拍攝同一對(duì)象的圖像。當(dāng)照相機(jī)單元3拍攝同一的對(duì)象時(shí)，在第一光學(xué)系統(tǒng)2中，已經(jīng)經(jīng)過第一光圈5而入射到第一透鏡6上的光聚焦到第一圖像傳感器7的成像平面上，并且來自圖像傳感器7 的電信號(hào)通過第一電路單元8經(jīng)歷諸如噪聲去除、增益控制和模/數(shù)轉(zhuǎn)換的處理，并作為第一圖像而輸出。在第二光學(xué)系統(tǒng)2中，已經(jīng)經(jīng)過第二光圈5而入射到第二透鏡6上的光聚焦到第二圖像傳感器7的成像平面上，并且來自圖像傳感器7的電信號(hào)通過第二電路單元 8經(jīng)歷諸如噪聲去除、增益控制和模/數(shù)轉(zhuǎn)換的處理，并作為第二圖像而輸出。第一圖像和第二圖像輸入到控制單元4。在控制單元4中，如下面描述地執(zhí)行各種類型的處理，從而輸出第一曝光控制值和第二曝光控制值。第一曝光控制值和第二曝光控制值輸入到照相機(jī)單元3，并在照相機(jī)單元3中用于曝光控制。第一圖像和第二圖像還輸出到外部。第一曝光控制值包括第一光圈值、第一曝光時(shí)間和第一增益。在第一光學(xué)系統(tǒng)2 中，基于第一曝光控制值執(zhí)行曝光控制。更具體的，在第一光學(xué)系統(tǒng)2中，基于第一光圈值控制第一光圈5的打開，基于第一曝光時(shí)間控制第一圖像傳感器7中的電子快門，并且基于第一增益控制第一電路單元8的增益。
第二曝光控制值包括第二光圈值、第二曝光時(shí)間和第二增益。在第二光學(xué)系統(tǒng)2 中，基于第二曝光控制值執(zhí)行曝光控制。更具體的，在第二光學(xué)系統(tǒng)2中，基于第二光圈值控制第二光圈5的打開，基于第二曝光時(shí)間控制第二圖像傳感器7中的電子快門，并且基于第二增益控制第二電路單元8的增益。在這一情形中，第一和第二光學(xué)系統(tǒng)2在圖像的水平方向上間隔開。因此，在圖像的水平方向上產(chǎn)生視差。第一圖像和第二圖像經(jīng)歷各種類型的校正(校準(zhǔn))。例如，第一圖像和第二圖像經(jīng)歷黑點(diǎn)校正(shading correction)，校正它們以使得它們的光軸中心變?yōu)閳D像中的同一位置(例如，圖像中心)，校正它們以使得在光軸中心周圍不存在失真，它們經(jīng)歷放大校正，并校正它們以使得產(chǎn)生視差的方向變?yōu)閳D像的水平方向。下面將描述控制單元4的構(gòu)成。如圖1中舉例說明的，控制單元4包括面部器官檢測(cè)單元9，用于從由照相機(jī)單元3拍攝的圖像檢測(cè)多個(gè)面部器官(內(nèi)眼角、眼尾、唇緣等)；面部器官亮度計(jì)算單元10，用于計(jì)算每個(gè)面部器官的亮度；面部器官亮度選擇單元 11，用于選擇多個(gè)面部器官的亮度中的最大亮度；曝光控制值確定單元12，用于基于面部器官的亮度確定曝光控制值；以及飽和信號(hào)產(chǎn)生單元13，用于當(dāng)面部器官的亮度高于預(yù)定參考飽和值時(shí)產(chǎn)生飽和信號(hào)。控制單元4包括第一面部檢測(cè)單元14，用于從由第一光學(xué)系統(tǒng)2拍攝的圖像檢測(cè)面部；第一面部亮度計(jì)算單元15，用于計(jì)算面部的亮度；第二面部檢測(cè)單元14，用于從由第二光學(xué)系統(tǒng)2拍攝的圖像檢測(cè)面部；第二面部亮度計(jì)算單元15，用于計(jì)算面部的亮度；曝光控制值校正單元16，用于基于面部的亮度校正曝光控制值(并且從而產(chǎn)生第一曝光控制值和第二曝光控制值，如下面所描述的)；和距離測(cè)量單元17，用于基于由照相機(jī)單元3使用經(jīng)校正的曝光控制值拍攝的圖像來測(cè)量到面部的距離。距離測(cè)量單元17還具有測(cè)量到組成面部的面部器官的距離的功能。將所測(cè)量的到面部的距離(或到面部器官的距離)輸出到外部。將參考附圖詳細(xì)描述控制單元4的構(gòu)成之一(本發(fā)明的特征)。圖2舉例說明了面部器官檢測(cè)單元9中的處理(面部器官檢測(cè)處理)的示例。圖2舉例說明了從由照相機(jī)單元3 (第一光學(xué)系統(tǒng)幻拍攝的人的圖像檢測(cè)六個(gè)面部器官(圖2中由陰影線指示的區(qū)域)的示例。在這一示例中，分別檢測(cè)“右眼內(nèi)眼角”附近的正方形區(qū)域、“左眼內(nèi)眼角”附近的正方形區(qū)域、“右眼尾”附近的正方形區(qū)域、“左眼尾”附近的正方形區(qū)域、“右唇緣”附近的正方形區(qū)域和“左唇緣”附近的正方形區(qū)域，作為第一面部器官a、第二面部器官b、第三面部器官C、第四面部器官d、第五面部器官e和第六面部器官f。在這一情形中，即使在汗等浸濕的前額上反射來自燈的光以使得存在高亮度區(qū)域R，也不將這樣的區(qū)域(前額附近的區(qū)域)檢測(cè)為面部器官。面部器官檢測(cè)單元9將面部器官a到f的位置輸出到面部器官亮度計(jì)算單元10、飽和信號(hào)產(chǎn)生單元13和距離測(cè)量單元17。盡管在圖2中作為示例，面部器官的數(shù)目是六，但是其不限于此。盡管正方形區(qū)域是面部器官，但是面部器官的形狀不限于此。例如，面部器官的形狀可以是諸如長(zhǎng)方形、三角形和梯形的其他形狀以及面部器官由曲線圍繞的這樣的形狀。圖3是舉例說明曝光控制值確定單元12的構(gòu)成的框圖。如圖3中舉例說明的，曝光控制值確定單元12包括目標(biāo)值設(shè)定單元18和曝光控制計(jì)算單元19。目標(biāo)值設(shè)定單元 18具有基于由面部器官亮度選擇單元11選擇的亮度來設(shè)定目標(biāo)亮度的功能。曝光控制計(jì)算單元19具有確定曝光控制值以使得由面部器官亮度選擇單元11選擇的亮度變?yōu)槟繕?biāo)亮度的功能。下面將參考附圖描述曝光控制值確定單元12的具體操作。圖4舉例說明了面部檢測(cè)單元14中的處理(面部檢測(cè)處理)的示例。圖4舉例說明了從由照相機(jī)單元3 (第一光學(xué)系統(tǒng)2和第二光學(xué)系統(tǒng)2)拍攝的人的圖像檢測(cè)面部的示例。例如，將包括人的整個(gè)面部的大長(zhǎng)方形形狀的區(qū)域X(例如外接于面部的長(zhǎng)方形)檢測(cè)為面部。在這一情形中，即使在與人的面部遠(yuǎn)離隔開的部分中存在諸如燈的高亮度區(qū)域 P，也可以將不包括高亮度區(qū)域P的區(qū)域X檢測(cè)為面部?？梢詫ㄈ说拿娌康囊徊糠值男￠L(zhǎng)方形形狀的區(qū)域Y(例如內(nèi)接于面部的長(zhǎng)方形)檢測(cè)為面部。在這一情形中，即使在人的面部附近存在諸如燈的高亮度區(qū)域Q，也可以將不包括高亮度區(qū)域Q的區(qū)域Y檢測(cè)為面部。 可以檢測(cè)人的面部的輪廓，并且可以將由面部的輪廓圍繞的區(qū)域檢測(cè)為面部。圖5是舉例說明曝光控制值校正單元16的構(gòu)成的框圖。如圖5中舉例說明的，曝光控制值校正單元16輸出校正前的光圈值(相同的光圈值)作為“第一光圈值”和“第二光圈值”。曝光控制值校正單元16輸出校正前的曝光時(shí)間(相同的曝光時(shí)間)作為“第一曝光時(shí)間”和“第二曝光時(shí)間”。曝光控制值校正單元16輸出校正前的增益作為“第一增益”，并且從第一面部亮度中減去第二面部亮度、確定通過相減結(jié)果的比例積分控制獲得的結(jié)果作為偏移、并輸出通過將偏移加到校正前的增益而獲得的結(jié)果作為“第二增益”。圖6舉例說明了距離測(cè)量單元17中的塊匹配處理的示例。如圖6中舉例說明的， 距離測(cè)量單元17在下述操作的同時(shí)執(zhí)行塊匹配將由第一圖像上的面部器官(例如第一面部器官a)指示的區(qū)域從第二圖像上的相應(yīng)位置(例如，對(duì)應(yīng)于第一面部器官a的位置m) 在水平方向(產(chǎn)生視差的方向)上向預(yù)定位置η—次移位一個(gè)像素，作為模板。采用具有最高相似性的移位量作為第一視差Δ 1。此外，利用下面的基于三角測(cè)量的原理的等式1得到第一距離Li。用第一視差Δ 1替換等式1中的Δ，并且通過利用等式1計(jì)算而獲得的結(jié)果L是第一距離Ll L = (fXB)/(pX Δ)(等式 1)在等式1中，L是到對(duì)象的距離，f是第一透鏡6的焦距，B是第一和第二光學(xué)系統(tǒng) 2的光軸之間的距離，ρ是水平方向上在組成圖像傳感器7的像素之間的距離，Δ是視差。 視差Δ的單位是水平方向上在組成圖像傳感器7的像素之間的距離。類似的，還對(duì)第二面部器官b、第三面部器官C、第四面部器官d、第五面部器官e和第六面部器官f執(zhí)行塊匹配，以分別確定第二視差Δ 2、第三視差Δ 3、第四視差Δ 4、第五視差Δ5和第六視差Δ 6，以及使用等式1分別確定第二距離L2、第三距離L3、第四距離L4、 第五距離L5和第六距離L6。將參考圖7和圖8描述如上所述構(gòu)成的根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1的操作。圖7是舉例說明當(dāng)使用成像設(shè)備1進(jìn)行距離測(cè)量時(shí)控制單元4的操作的流程的流程圖。成像設(shè)備1的操作由主設(shè)備(例如，使用成像設(shè)備1的駕駛員監(jiān)視設(shè)備)、來自用戶的指令等開始(Sio)?？刂茊卧?首先讀取由照相機(jī)單元3拍攝的圖像(Sll)。在這一情形中，從第一光學(xué)系統(tǒng)2讀取第一圖像，并從第二光學(xué)系統(tǒng)2讀取第二圖像。所讀取的圖像根據(jù)需要臨時(shí)存儲(chǔ)在隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器(RAM)等中。然后將第一圖像輸入到面部器官檢測(cè)單元9，并檢測(cè)面部器官(Si》。從面部器官檢測(cè)單元9輸出檢測(cè)到的面部器官的位置。例如，如圖2中舉例說明的，輸出六個(gè)面部器官 a到f的位置。將第一圖像和面部器官各自的位置輸入到面部器官亮度計(jì)算單元10，并計(jì)算面部器官各自的平均亮度(SU)。從面部器官亮度計(jì)算單元10輸出面部器官各自的亮度 (例如，面部器官a到f各自的平均亮度)。當(dāng)將面部器官的亮度(面部器官a到f的亮度)輸入到面部器官亮度選擇單元11 時(shí)，選擇亮度中最大的一個(gè)(S14)。如果兩側(cè)對(duì)稱的面部器官(例如右唇緣和左唇緣面部器官e和f)的亮度之間的差異很大，則面部器官亮度選擇單元11可以選擇除了兩側(cè)對(duì)稱的面部器官之外的其他面部器官(例如面部器官a到d)的亮度中最大的亮度。將由面部器官亮度選擇單元11選擇的亮度輸出到曝光控制值確定單元12。將第一圖像和面部器官的位置輸入到飽和信號(hào)產(chǎn)生單元13，并產(chǎn)生指示是否發(fā)生飽和的飽和信號(hào)(S15)。如果在六個(gè)面部器官a到f的任一個(gè)中發(fā)生飽和，則例如產(chǎn)生指示 “存在(present) ”飽和的發(fā)生的飽和信號(hào)H。如果在六個(gè)面部器官a到f的任一個(gè)中都沒有發(fā)生飽和，則產(chǎn)生指示“不存在(absent)”飽和的發(fā)生的飽和信號(hào)L。將由飽和信號(hào)產(chǎn)生單元13產(chǎn)生的飽和信號(hào)輸出到曝光控制值確定單元12。將所選擇的亮度和飽和信號(hào)輸入到曝光控制值確定單元12，并得到照相機(jī)單元 3的曝光控制值(校正前的曝光控制值校正前的光圈值、校正前的曝光時(shí)間、校正前的增益)(S16)。將參考圖8詳細(xì)描述曝光控制值確定單12的操作。圖8是舉例說明曝光控制值確定單元12中的處理的流程的流程圖。如圖8中舉例說明的，當(dāng)曝光控制值確定單元12 的操作開始時(shí)(S161)，判定飽和信號(hào)是否是“L” ( “不存在”飽和的發(fā)生)(S162)。如果飽和信號(hào)是“H” ( “存在”飽和的發(fā)生)，則將計(jì)數(shù)器N的值初始化為 “0” (S163)。另一方面，如果飽和信號(hào)是“L” ( “不存在”飽和的發(fā)生)，則不初始化計(jì)數(shù)器 N0然后判定計(jì)數(shù)器N的值是否為“0”(S164)。如果計(jì)數(shù)器N的值為“0”，則執(zhí)行曝光計(jì)算處理。更具體的，目標(biāo)值設(shè)定單元18基于所選擇的亮度設(shè)定目標(biāo)亮度(S16Q。例如， 如果所選擇的亮度小于預(yù)定閾值，則將目標(biāo)亮度設(shè)定為第一目標(biāo)值(預(yù)定目標(biāo)值)。另一方面，如果所選擇的亮度是閾值或更大，則將目標(biāo)亮度設(shè)定為第二目標(biāo)值(小于第一目標(biāo)值的目標(biāo)值)。在曝光控制計(jì)算單元19中，基于所選擇的亮度和目標(biāo)亮度確定曝光控制值(校正前的曝光控制值)。例如，確定曝光控制值(校正前的光圈值、校正前的曝光時(shí)間、校正前的增益)，以使得所選擇的亮度變?yōu)槟繕?biāo)亮度，并從曝光控制值確定單元12輸出所述曝光控制值。另一方面，如果在步驟S164中計(jì)數(shù)器的值不是“0”，則不執(zhí)行上面提到的曝光計(jì)算處理(步驟S165和S166)。在這一情形中，從曝光控制值確定單元12輸出與上一次輸出的曝光控制值相同的曝光控制值。將當(dāng)把“1”加到計(jì)數(shù)器N并把相加結(jié)果除以“4”而剩下的余數(shù)設(shè)定到新的計(jì)數(shù)器 N(S168)。曝光控制值確定單元12結(jié)束操作(S169)。已經(jīng)通過示例舉例說明了下述情形在步驟S168中得到當(dāng)把“1”加到計(jì)數(shù)器N并把相加結(jié)果除以“4”而剩下的余數(shù)，在步驟S164中判定計(jì)數(shù)器N是否為“0”，并且僅當(dāng)計(jì)數(shù)器N為“0”時(shí)才執(zhí)行曝光計(jì)算處理(步驟S165和S166)。更具體的，舉例說明了每四次圖像讀取才執(zhí)行一次曝光計(jì)算處理(目標(biāo)值設(shè)定和曝光控制計(jì)算)的情形。本發(fā)明的范圍不限于此。例如，在步驟S168中相加結(jié)果可以除以除數(shù)“3”，或者除數(shù)根據(jù)需要可以改變。因此，若干次(例如，四次)才執(zhí)行一次曝光計(jì)算，從而可以使得整個(gè)成像設(shè)備1中的計(jì)算時(shí)間比當(dāng)每次都執(zhí)行曝光計(jì)算時(shí)的計(jì)算時(shí)間短。除數(shù)越大，整個(gè)成像設(shè)備中的計(jì)算時(shí)間就變得越短。如果從設(shè)定曝光控制值(曝光時(shí)間等)直到接受在其上反映曝光控制值(曝光時(shí)間等)的圖像為止，需要某種程度的等待時(shí)間，則改變除數(shù)以使得根據(jù)需要可以調(diào)整等待時(shí)間。在這一情形中，如果在步驟S162中飽和信號(hào)39是“H” ( “存在”飽和的發(fā)生)，則在步驟S163中將計(jì)數(shù)器N初始化為0，在步驟S164中判定計(jì)數(shù)器N是0，并且執(zhí)行曝光計(jì)算處理(步驟S165和S166)。因此，當(dāng)飽和信號(hào)是“H”( “存在”飽和的發(fā)生)時(shí)，總是執(zhí)行目標(biāo)值的設(shè)定(步驟S165)和曝光控制計(jì)算(步驟S166)。如果對(duì)象的明度不改變，則飽和信號(hào)的狀態(tài)不改變(飽和信號(hào)保持“H”)，直到接受在其上反映曝光控制值(曝光時(shí)間等) 的圖像為止。因此，步驟S162中的處理可以省略。盡管通過示例舉例說明了當(dāng)“存在”飽和的發(fā)生時(shí)總是執(zhí)行曝光控制計(jì)算的情形，但本發(fā)明的范圍不限于此。例如，當(dāng)“存在”飽和的發(fā)生時(shí)，曝光控制計(jì)算可以在計(jì)數(shù)器N被初始化為0后僅停止三次。再次參見圖7，對(duì)控制單元4的操作的描述將繼續(xù)。將第一圖像輸入到第一面部檢測(cè)單元14，并從圖像檢測(cè)第一面部(S17)。從第一面部檢測(cè)單元14輸出第一面部的位置。 例如，輸出面部的區(qū)域Y的位置，如圖4中舉例說明的。將第一圖像和第一面部的位置輸入到第一面部亮度計(jì)算單元15，并計(jì)算第一面部(例如，區(qū)域Y)的平均亮度(S18)。從第一面部亮度計(jì)算單元15輸出第一面部的亮度(區(qū)域Y的平均亮度)。類似的，將第二圖像輸入到第二面部檢測(cè)單元14，并從圖像檢測(cè)第二面部(S19)。 從第二面部檢測(cè)單元14輸出第二面部的位置。將第二圖像和第二面部的位置輸入到第二面部亮度計(jì)算單元15，并計(jì)算第二面部的平均亮度(S20)。從第二面部亮度計(jì)算單元15輸出第二面部的亮度。將由曝光控制值確定單元12得到的曝光控制值(校正前的曝光控制值)、第一面部的亮度和第二面部的亮度輸入到曝光控制值校正單元16，校正曝光控制值，并輸出校正后的曝光控制值(第一曝光控制值和第二曝光控制值)(S21)。例如，輸出與校正前的曝光控制值相同的曝光控制值(光圈值、曝光值、增益)作為第一曝光控制值，并輸出與校正前的光圈值相同的光圈值、與校正前的曝光時(shí)間相同的曝光時(shí)間以及通過將偏移加到校正前的增益而獲得的增益，作為第二曝光控制值。將使用校正后的曝光控制值拍攝的圖像(第一圖像和第二圖像)以及從圖像檢測(cè)的面部器官的位置(例如六個(gè)面部器官a到f的位置)輸入到距離測(cè)量單元17，并測(cè)量到面部器官的距離(S22)。從距離測(cè)量單元17輸出到面部器官(例如六個(gè)面部器官a到f) 的距離。控制單元4最終判定操作是否結(jié)束(S23)。當(dāng)判定操作結(jié)束時(shí)，控制單元4結(jié)束操作(S24)。根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1產(chǎn)生下面的功能和效果。更具體的，在根據(jù)本實(shí)施例的成像設(shè)備1中，從圖像檢測(cè)面部器官，得到面部器官各自的平均亮度，并基于平均亮度中最大的一個(gè)執(zhí)行曝光控制。因此，使得面部器官的亮度適當(dāng)。因此，可以得到面部器官之間的精確視差，并且由此可以得到到面部器官的精確距離。在根據(jù)本實(shí)施例的成像設(shè)備1中，分別從由兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)2拍攝的圖像檢測(cè)面部， 得到針對(duì)兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的面部各自的平均亮度，并分別控制光學(xué)系統(tǒng)的增益，從而兩個(gè)平均亮度變?yōu)橄嗤?。由此，使得兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)2的面部亮度相同。因此，可以對(duì)面部進(jìn)行精確地塊匹配，可以得到面部之間的精確視差，并且由此可以精確測(cè)量到面部的距離。更具體的，在根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1中，面部器官檢測(cè)單元9識(shí)別用作與面部位置有關(guān)的信息的面部器官位置，面部器官亮度計(jì)算單元10基于面部器官位置計(jì)算面部器官的亮度，曝光控制值確定單元12使用基于面部器官的亮度而產(chǎn)生的面部器官的所選擇的亮度來執(zhí)行曝光控制，并且距離測(cè)量單元17基于第一圖像和第二圖像產(chǎn)生到作為面部的一部分的面部器官位置的距離。由此，即使在圖像中除了面部位置之外還存在高亮度部分(例如，圖4中舉例說明的高亮度區(qū)域P)，也可以適當(dāng)?shù)乜刂泼娌康牧炼?。另一方面，在傳統(tǒng)成像設(shè)備中，將區(qū)域預(yù)先劃分為多個(gè)區(qū)域，并且檢測(cè)包括面部的區(qū)域。因此，如果在面部附近包括高亮度區(qū)域，則基于與包括高亮度區(qū)域的區(qū)域的亮度有關(guān)的信息執(zhí)行曝光控制。因此，面部的亮度變得過分低(信噪(S/N)比變?yōu)榈?。因此，視差精度為低，并且距離測(cè)量精度降低。另一方面，在本實(shí)施例中，面部的亮度不會(huì)變得過分高(不發(fā)生飽和)，并且不會(huì)變得過分低(因?yàn)镾/N 比為高)。因此，視差精度提高，并提高了距離測(cè)量精度。 此外，在本實(shí)施例中，即使除了面部位置之外不僅僅存在一個(gè)高亮度部分，而且還存在多個(gè)高亮度部分(例如，圖4中舉例說明的高亮度區(qū)域P和Q)，也基于面部位置的亮度執(zhí)行曝光控制，從而可以適當(dāng)?shù)乜刂泼娌课恢玫牧炼取Ａ硗?，即使多個(gè)高亮度部分的亮度彼此不同，并且如果高亮度部分在面部附近，也基于面部位置的亮度執(zhí)行曝光控制，從而可以適當(dāng)?shù)乜刂泼娌课恢玫牧炼取Ｔ诟鶕?jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1中，面部器官檢測(cè)單元9識(shí)別面部器官位置，面部器官亮度計(jì)算單元10計(jì)算面部器官的亮度，曝光控制值確定單元12使用從面部器官選出的面部器官的亮度執(zhí)行曝光控制，并且距離測(cè)量單元17基于第一圖像和第二圖像確定到面部器官的距離。因此，即使面部區(qū)域包括不用于執(zhí)行距離測(cè)量的高亮度部分(例如，圖2中舉例說明的高亮度區(qū)域R)，也基于面部器官區(qū)域的亮度執(zhí)行曝光控制。由此，可以適當(dāng)?shù)乜刂泼娌科鞴俚牧炼?。另一方面，在傳統(tǒng)成像設(shè)備中，將區(qū)域預(yù)先劃分為多個(gè)區(qū)域，并且檢測(cè)包括面部的區(qū)域。如果面部區(qū)域包括不用于執(zhí)行距離測(cè)量的高亮度部分，則基于與包括高亮度部分的區(qū)域的亮度有關(guān)的信息來執(zhí)行曝光控制。因此，面部位置的亮度變得過分低(S/N比變?yōu)榈?。因此，視差精度為低，并且距離測(cè)量精度降低。另一方面，在本實(shí)施例中，面部器官位置的亮度不會(huì)變得過分高(不發(fā)生飽和)，并且不會(huì)過分低(因?yàn)镾/N比為高)。因此， 視差精度為高，并提高了距離測(cè)量精度。此外，由于得到用于曝光控制的亮度的區(qū)域和得到距離的區(qū)域是同一面部器官區(qū)域。由于每個(gè)區(qū)域不需要單獨(dú)地檢測(cè)，所以可以使得檢測(cè)區(qū)域所需的計(jì)算時(shí)間較短，并且可以以較高的速度(以較短的時(shí)間)執(zhí)行距離測(cè)量。由于公用計(jì)算器用于檢測(cè)區(qū)域，所以可以使得設(shè)備的成本降低該量(與使得計(jì)算器公用相對(duì)應(yīng)的量)。在根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1中，面部器官檢測(cè)單元9識(shí)別面部器官位置，面部器官亮度計(jì)算單元10計(jì)算面部器官的亮度，面部器官亮度選擇單元11選擇面部器官的亮度中最大的亮度，曝光控制值確定單元12使用所選擇的亮度執(zhí)行曝光控制，并且距離測(cè)量單元17基于第一圖像和第二圖像來確定到面部器官的距離。由此，使用面部器官的亮度中最大的亮度來執(zhí)行曝光控制。因此，即使照明條件改變，也總是可以適當(dāng)?shù)乜刂泼娌科鞴俚牧炼?。這一點(diǎn)將在下面參考圖9詳細(xì)描述。圖9是舉例說明在根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備中、當(dāng)照明條件改變時(shí)整個(gè)面部的平均亮度和面部器官的平均亮度的示例的表。如圖9中舉例說明的，條件IA和條件IB指示當(dāng)使用根據(jù)本實(shí)施例的成像設(shè)備1時(shí)獲得的平均亮度，條件2A和條件2B指示當(dāng)使用傳統(tǒng)成像設(shè)備時(shí)獲得的平均亮度(比較示例1)。條件IA和2A分別指示當(dāng)用來自人的基本正面的照明來照射其時(shí)獲得的平均亮度。此時(shí)，人的右側(cè)的面部器官(例如，右眼內(nèi)眼角a、右眼尾C、右唇緣e)的亮度和人的左側(cè)的面部器官(例如，左眼內(nèi)眼角b、左眼尾d、左唇緣f)的亮度之間的差異為小。另一方面，條件IB和2B分別指示當(dāng)用來自人的左側(cè)的照明來照射其時(shí)獲得的平均亮度。此時(shí)，人的左側(cè)的面部器官的亮度高于其右側(cè)的面部器官的亮度。當(dāng)使用根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1時(shí)，將目標(biāo)亮度設(shè)定為面部器官a到f的亮度中最大的亮度(圖9中由圓圈圈起的數(shù)值“130”)。更具體的，控制條件IA和IB中的任一個(gè)，以使得面部器官的最大亮度為“130”。另一方面，在比較示例1中，將目標(biāo)亮度設(shè)定為整個(gè)面部的平均亮度(圖9中由圓圈圈起的數(shù)值“50”)。更具體的，控制條件2A和2B中的任一個(gè)，以使得整個(gè)面部的平均亮度為“50”。在這一情形中，在條件IB和2B下(照明來自左側(cè))，執(zhí)行同樣的曝光控制。然而，當(dāng)條件IA和2A(照明來自正面)相互比較時(shí)，本實(shí)施例中的平均亮度高于(S/N比高于)比較示例1中的平均亮度。因此，視差精度為高，并且距離測(cè)量精度提高。在比較示例1中，可以僅增大目標(biāo)亮度。條件3A和條件;3B分別指示當(dāng)僅增大目標(biāo)亮度時(shí)(將目標(biāo)亮度設(shè)定為“106”)獲得的平均亮度(比較示例幻。在該比較示例2中， 雖然可以在條件3A(照明來自正面)下適當(dāng)?shù)卦龃罅炼?，但是在條件3B(照明來自左側(cè)) 下亮度變得過分高(飽和發(fā)生)。因此，視差精度為低，并且距離測(cè)量精度降低。另一方面， 在本實(shí)施例中，即使照明條件改變(無論照明來自正面還是來自側(cè)面)，總是可以適當(dāng)?shù)乇３置娌科鞴俚牧炼?。通過使用直方圖等，可以從在傳統(tǒng)成像設(shè)備中使用平均亮度的情況而進(jìn)行改進(jìn)。 然而，直方圖計(jì)算是復(fù)雜的。因此，當(dāng)如在第一實(shí)施例中那樣使用平均亮度時(shí)，可以使計(jì)算時(shí)間比當(dāng)使用直方圖時(shí)的計(jì)算時(shí)間短。在根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1中，第一面部檢測(cè)單元14檢測(cè)第一圖像上的第一面部區(qū)域以產(chǎn)生第一面部位置，第一面部亮度計(jì)算單元15計(jì)算第一面部亮度，并且第二面部檢測(cè)單元14檢測(cè)第二圖像上的面部區(qū)域以產(chǎn)生第二面部位置，第二面部亮度計(jì)算單元 15計(jì)算第二面部亮度。將偏移加到校正前增益以獲得第二增益，同時(shí)保持第一增益為校正前的增益，從而第一面部亮度和第二面部亮度變得相同。通過使得由第一光學(xué)系統(tǒng)2拍攝的第一圖像和由第二光學(xué)系統(tǒng)2拍攝的第二圖像的同一對(duì)象中的亮度相同，可以精確地執(zhí)行塊匹配。因此，可以精確地執(zhí)行視差計(jì)算和距離計(jì)算。第一圖像和第二圖像之間的亮度上的差異的原因包括光學(xué)系統(tǒng)2的變化、圖像傳感器7的變化、電路單元8 (增益設(shè)備)的變化、以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器的變化。根據(jù)本實(shí)施例的成像設(shè)備1通過在制造時(shí)進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生偏移并且獲得被添加了偏移的第二增益，可以減少變化的影響。第一圖像和第二圖像之間的亮度上的差異的原因可以是電路單元8(增益設(shè)備) 具有溫度特性，并且第一和第二光學(xué)系統(tǒng)2在溫度上不同并且由此在增益上不同。由于諸如隨著光學(xué)系統(tǒng)2的老化的變化、隨著圖像傳感器7的老化的變化、隨著增益設(shè)備的老化的變化和隨著模數(shù)轉(zhuǎn)換器的老化的變化等原因，第一和第二圖像可以在亮度上不同。在這樣的情形中，在根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1中，可以通過補(bǔ)償?shù)谝粓D像和第二圖像之間的亮度差異，精確地執(zhí)行塊匹配。因此，可以精確地執(zhí)行視差計(jì)算和距離計(jì)算。在第一實(shí)施例中，通過校正曝光控制量(光圈值、曝光時(shí)間和增益)中的第二增益并補(bǔ)償?shù)谝粓D像和第二圖像之間的亮度差異，精確地執(zhí)行塊匹配，以精確地執(zhí)行視差計(jì)算和距離計(jì)算。即使代替增益而改變光圈值和曝光時(shí)間，也可以同樣補(bǔ)償?shù)谝粓D像和第二圖像之間的亮度差異。因此，可以精確地執(zhí)行塊匹配，以精確地執(zhí)行視差計(jì)算和距離計(jì)算。當(dāng)?shù)谝徽障鄼C(jī)單元和第二照相機(jī)單元在光圈值上不同時(shí)，第一照相機(jī)單元和第二照相機(jī)單元在景深上不同，并且第一圖像和第二圖像在模糊程度上不同。這導(dǎo)致塊匹配精度的劣化。當(dāng)?shù)谝徽障鄼C(jī)單元和第二照相機(jī)單元在曝光時(shí)間上不同時(shí)，當(dāng)對(duì)象以高速移動(dòng)時(shí)第一照相機(jī)單元和第二照相機(jī)單元在曝光長(zhǎng)度上不同，并且第一圖像和第二圖像在對(duì)象抖動(dòng)程度上不同。這導(dǎo)致塊匹配精度的劣化。因此，通過校正曝光控制量(光圈值、曝光時(shí)間和增益)中的增益，可以令人滿意地補(bǔ)償?shù)谝粓D像和第二圖像之間的亮度差異。盡管在本實(shí)施例中已經(jīng)描述了其中面部器官亮度選擇單元11選擇面部器官的亮度中最大的亮度、曝光控制值確定單元12基于所選擇的亮度執(zhí)行曝光控制的示例，但是本發(fā)明的范圍不限于此。例如，面部器官亮度選擇單元11可以從右側(cè)和左側(cè)面部器官對(duì)中去除之間存在大的亮度差異的右側(cè)和左側(cè)面部器官對(duì)，選擇剩余面部器官的亮度中最大的亮度，并且曝光控制值確定單元12可以基于面部器官的所選擇的亮度執(zhí)行曝光控制。圖10舉例說明了選擇面部器官的亮度的修改示例。條件4A和條件4B指示修改示例中的平均亮度，其中條件4A指示當(dāng)用來自人的基本正面的照明來照射其時(shí)獲得的平均亮度，而條件4B指示當(dāng)用來自人的左側(cè)的照明來照射其時(shí)獲得的平均亮度。在條件4A 下，右側(cè)和左側(cè)面部器官對(duì)中不包括之間存在大的亮度差異的右側(cè)和左側(cè)面部器官對(duì)。因此，控制條件4A以使得面部器官的亮度中最大的亮度是130 (由圓圈圈起的數(shù)值)，與第一實(shí)施例中一樣(與條件IA同樣)。另一方面，在條件4B下，右側(cè)和左側(cè)面部器官對(duì)中包括之間存在大的亮度差異的右側(cè)和左側(cè)面部器官對(duì)。因此，去除該對(duì)。在該示例中，控制條件 4B，以使得去除第三面部器官c和第四面部器官d的一組亮度(刪去的數(shù)值)、以及第五面部器官e和第六面部器官f的一組亮度(刪去的數(shù)值)，選擇剩余面部器官a和第二面部器官b的亮度中最大的亮度，并且面部器官的亮度為130 (由圓圈圈起的第二面部器官b的亮度)。當(dāng)排除之間存在大的亮度差異的右側(cè)和左側(cè)面部器官對(duì)而使用剩余面部器官的亮度來執(zhí)行距離測(cè)量時(shí)，曝光時(shí)間延長(zhǎng)，并且亮度增大。由此，可以適當(dāng)?shù)卦龃缶哂懈呖煽啃缘挠覀?cè)和左側(cè)面部器官對(duì)(在它們之間存在小的亮度差異)的亮度，并且可以提高到面部器官的距離的測(cè)量的精度。在根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1中，在曝光控制值確定單元12中，目標(biāo)值設(shè)定單元18根據(jù)從第一圖像選擇的面部器官的亮度來設(shè)定目標(biāo)值，并且曝光控制計(jì)算單元19確定曝光控制值(校正前的曝光控制值)，從而面部器官的亮度與目標(biāo)值一致。目標(biāo)值設(shè)定單元18在所選擇的亮度小于預(yù)定閾值時(shí)將目標(biāo)值設(shè)定為預(yù)定的第一目標(biāo)值，并且在所選擇的亮度是預(yù)定閾值或更大時(shí)將目標(biāo)值設(shè)定為預(yù)定的第二目標(biāo)值(小于第一目標(biāo)值)。由此，當(dāng)亮度為高時(shí)通過降低目標(biāo)值，可以快速地適當(dāng)調(diào)整亮度。因此，可以縮短視差計(jì)算精度為低的時(shí)間段和距離測(cè)量精度為低的時(shí)間段。這使得能夠僅對(duì)于較長(zhǎng)的時(shí)間段以高精度執(zhí)行視差計(jì)算和距離計(jì)算。在根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1中，飽和信號(hào)產(chǎn)生單元13基于第一圖像產(chǎn)生指示在面部器官位置是否存在飽和部分的飽和信號(hào)，曝光控制值確定單元12基于所選擇的面部器官的亮度和飽和信號(hào)而確定曝光控制值(校正前的曝光控制值)。曝光控制值確定單元12在飽和信號(hào)為“L”時(shí)(當(dāng)不發(fā)生飽和時(shí))僅每當(dāng)接受四個(gè)圖像時(shí)執(zhí)行曝光控制計(jì)算， 而在飽和信號(hào)為“H”時(shí)(當(dāng)發(fā)生飽和時(shí))通過將計(jì)數(shù)器N初始化為0而立即執(zhí)行曝光處理計(jì)算。由此，通過在發(fā)生飽和時(shí)立即執(zhí)行曝光控制計(jì)算，可以快速地適當(dāng)調(diào)整亮度。因此， 可以縮短亮度為高且距離測(cè)量精度為低的時(shí)間段、以及距離測(cè)量精度為低的時(shí)間段。這使得能夠僅對(duì)于較長(zhǎng)的時(shí)間段以高精度執(zhí)行視差計(jì)算和距離計(jì)算。盡管在根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1中，第一光學(xué)系統(tǒng)2基于第一光圈值、第一曝光時(shí)間和第一增益執(zhí)行圖像拍攝，第二光學(xué)系統(tǒng)2基于第二光圈值、第二曝光時(shí)間和第二增益執(zhí)行圖像拍攝，但是某些曝光控制值可以是固定的?？商娲?，光學(xué)系統(tǒng)2不需要具有用于改變光圈值的機(jī)構(gòu)。盡管在根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1中從第二圖像產(chǎn)生第二面部位置，但是從第一面部位置移位了與視差對(duì)應(yīng)的量的位置可以是第二面部位置?？梢皂樞虻赜?jì)算視差?？商娲兀ㄟ^考慮到對(duì)象的距離是基本恒定的，視差可以是預(yù)定值。(第二實(shí)施例)在本發(fā)明的第二實(shí)施例中。通過示例舉例說明用于檢測(cè)例如疏忽駕駛和困倦駕駛的系統(tǒng)的駕駛員監(jiān)視設(shè)備。首先將參考圖11到13描述根據(jù)本實(shí)施例的駕駛員監(jiān)視設(shè)備的構(gòu)成。圖11是駕駛員監(jiān)視設(shè)備的示意視圖，圖12是駕駛員監(jiān)視設(shè)備的正視圖。如圖11和圖12中舉例說明的，駕駛員監(jiān)視設(shè)備20中的照相機(jī)單元21安裝在用于支撐方向盤22的駕駛桿23上，并且將照相機(jī)單元21布置為使得可以從正面拍攝駕駛員的圖像。在這一情形中，照相機(jī)單元21 包括根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1以及用于照射駕駛員的多個(gè)補(bǔ)充照明24(例如，近紅外發(fā)光二極管(LED))。將來自成像設(shè)備1的輸出輸入到電子控制單元25。圖13是用于舉例說明駕駛員監(jiān)視設(shè)備20的構(gòu)成的框圖。駕駛員監(jiān)視設(shè)備20包括照相機(jī)單元21和電子控制單元25。照相機(jī)單元21包括成像設(shè)備1和補(bǔ)充照明M。電子控制單元25包括面部模型產(chǎn)生單元沈，用于基于從成像設(shè)備1輸入的圖像和距離，計(jì)算多個(gè)面部器官特性點(diǎn)的三維位置；面部跟蹤處理單元27，用于從順序地拍攝的圖像順序估計(jì)駕駛員的面部的方向；以及面部方向確定單元觀，用于從面部模型產(chǎn)生單元26和面部跟蹤處理單元27的處理結(jié)果確定駕駛員面部的方向。電子控制單元25包括總控制單元四，用于控制成像設(shè)備1的整體操作(包括圖像拍攝條件等)；和照明發(fā)光控制單元30，用于基于總控制單元四的控制結(jié)果，控制補(bǔ)充照明M的發(fā)光。
將參考圖14描述如上所述構(gòu)成的駕駛員監(jiān)視設(shè)備20的操作。在根據(jù)本實(shí)施例的駕駛員監(jiān)視設(shè)備20中，將成像許可信號(hào)從電子控制單元25中的總控制單元四輸出到成像設(shè)備1 (S200)。成像設(shè)備1從正面以大約25度的角度向上看駕駛員，以響應(yīng)于所述信號(hào)而獲取正面圖像(S201)。照明發(fā)光控制單元30與所述信號(hào)同步地控制補(bǔ)充照明24，以使用近紅外光在預(yù)定時(shí)間內(nèi)照射駕駛員。成像設(shè)備1在對(duì)應(yīng)于例如30幀的時(shí)間段內(nèi)獲取通過拍攝駕駛員而獲得的圖像、以及到圖像的距離，并將所述圖像和距離輸入到面部模型產(chǎn)生計(jì)算電路(S202)。面部模型產(chǎn)生計(jì)算電路通過計(jì)算從所獲取的距離確定多個(gè)面部器官的三維位置(S20;3)。同時(shí)獲取與通過計(jì)算獲得的多個(gè)面部器官的三維位置有關(guān)的信息、以及已經(jīng)被獲取三維位置的面部器官的周圍圖像(S204)。面部跟蹤處理單元27使用粒子濾波(particle filter)順序地估計(jì)駕駛員的面部的方向(S2(^)。例如，預(yù)測(cè)面部已經(jīng)從面部在當(dāng)前幀的前一幀中的位置在一個(gè)方向上移動(dòng)?；谂c面部模型產(chǎn)生單元26已經(jīng)獲取的面部器官的三維位置有關(guān)的信息來估計(jì)面部器官已經(jīng)通過所預(yù)測(cè)的移動(dòng)而移動(dòng)到的位置，并且通過模板匹配將在所估計(jì)的位置的當(dāng)前獲取的圖像與面部模型產(chǎn)生單元26已經(jīng)獲取的面部器官的周圍圖像相關(guān)?；诿娌吭诋?dāng)前幀的前一幀中的方向的概率密度和運(yùn)動(dòng)歷史來預(yù)測(cè)面部的當(dāng)前方向的多個(gè)模式 (pattern)，以通過對(duì)于每個(gè)所預(yù)測(cè)的模式以與上面同樣的方式進(jìn)行模板匹配來獲得相關(guān)值。面部方向確定單元觀從所估計(jì)的面部方向和通過面部方向的模式匹配的相關(guān)值而確定面部的當(dāng)前方向，并向外輸出面部的當(dāng)前方向(S206)。這使得可基于例如車輛信息和周圍車輛信息，確定駕駛員的疏忽駕駛等、向駕駛員發(fā)出警報(bào)等、并引起注意。當(dāng)確定由于已經(jīng)獲取的用于模板匹配的原始圖像與當(dāng)前圖像彼此不同(例如當(dāng)駕駛員劇烈晃動(dòng)他/她的面部時(shí))而不能通過模式匹配從相關(guān)值正確地確定面部的方向時(shí)，面部方向確定單元觀再次獲取與在那一時(shí)間點(diǎn)的面部器官的三維位置有關(guān)的信息以及用于模板匹配的用作原始圖像的其周圍圖像，并執(zhí)行與上面同樣的處理以確定駕駛員的面部的方向。在根據(jù)第二實(shí)施例的駕駛員監(jiān)視設(shè)備20中，使用能夠確定適當(dāng)亮度、確定精確視差并由此確定精確距離的成像設(shè)備1來檢測(cè)面部的方向。能夠精確地檢測(cè)面部的方向，因?yàn)槭褂眠@一精確距離進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)在駕駛員監(jiān)視設(shè)備20中檢測(cè)面部的方向時(shí)，需要與諸如眼睛的面部器官有關(guān)的距離信息，而不需要與前額等有關(guān)的距離信息。此時(shí)，在傳統(tǒng)設(shè)備中，即使在不包括除了面部之外的諸如燈的高亮度對(duì)象時(shí)，如果在面部的一部分(例如，前額)中存在諸如反射的高亮度部分，也將曝光時(shí)間縮短與高亮度部分對(duì)應(yīng)的量。因此，在諸如眼睛的面部器官中， 亮度為低(S/N比為低)，視差精度降低，并且距離測(cè)量精度降低。因此，由駕駛員監(jiān)視設(shè)備 20使用距離測(cè)量結(jié)果而執(zhí)行的面部方向的檢測(cè)的精度變?yōu)榈?。另一方面，在根?jù)第二實(shí)施例的駕駛員監(jiān)視設(shè)備20中，從根據(jù)第一實(shí)施例的成像設(shè)備1獲取精確圖像和精確距離。面部模型產(chǎn)生單元沈基于距離產(chǎn)生面部模型，面部跟蹤處理單元27從面部模型和通過以預(yù)定時(shí)間間隔順序拍攝駕駛員的面部而獲得的圖像，順序估計(jì)面部的方向。由此，能夠以高精度檢測(cè)駕駛員的面部的方向，因?yàn)槠涫鞘褂猛ㄟ^適當(dāng)?shù)乜刂泼娌康牧炼炔⒁愿呔扔?jì)算視差而以高精度計(jì)算的圖像和距離所檢測(cè)的。
盡管在根據(jù)第二實(shí)施例的駕駛員監(jiān)視設(shè)備20中，已經(jīng)描述了將用于照射駕駛員的補(bǔ)充照明M布置在成像設(shè)備1的附近的示例，但布置補(bǔ)充照明M的位置不限于該示例中的位置。補(bǔ)充照明M可以安裝在任何位置，只要它能夠照射駕駛員即可。盡管在根據(jù)第二實(shí)施例的駕駛員監(jiān)視設(shè)備20中，已經(jīng)描述了面部方向確定結(jié)果用于確定疏忽駕駛的示例，但本發(fā)明的范圍不限于此。例如，也可以通過從獲取的圖像檢測(cè)黑眼睛的三維位置來檢測(cè)視線的方向?？商娲兀娌糠较虼_定結(jié)果和視線方向確定方向也可以用于各種操作支持系統(tǒng)。盡管在根據(jù)第二實(shí)施例的駕駛員監(jiān)視設(shè)備20中，成像設(shè)備1檢測(cè)面部器官并測(cè)量距離，電子控制單元25檢測(cè)面部的方向，但功能的分配不限于此。例如，電子控制單元25 可以檢測(cè)面部器官并測(cè)量距離?？商娲兀娮涌刂茊卧?5可以具有成像設(shè)備1的一些功能。盡管已經(jīng)通過示例舉例說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明的范圍不限于此。本發(fā)明可以根據(jù)在權(quán)利要求書中描述的范圍內(nèi)的目的而改變或修改。雖然上面已經(jīng)描述了在目前時(shí)間點(diǎn)考慮的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解可以對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行各種修改，并且所附權(quán)利要求的范圍意圖包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的修改。工業(yè)適用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備具有以高精度測(cè)量到面部器官的距離的效果， 并且有效地用于用來檢測(cè)駕駛員的面部方向的駕駛員監(jiān)視設(shè)備。參考標(biāo)記列表1成像設(shè)備2光學(xué)系統(tǒng)3照相機(jī)單元4控制單元9面部器官檢測(cè)單元10面部器官亮度計(jì)算單元11面部器官亮度選擇單元12曝光控制值確定單元13飽和信號(hào)產(chǎn)生單元14面部檢測(cè)單元15面部亮度計(jì)算單元16曝光控制值校正單元17距離測(cè)量單元18目標(biāo)值設(shè)定單元19曝光控制計(jì)算單元20駕駛員監(jiān)視設(shè)備21照相機(jī)單元25電子控制單元沈面部模型產(chǎn)生單元
27面部跟蹤處理單元觀面部方向確定單元
權(quán)利要求
1.成像設(shè)備，包括照相機(jī)單元，通過使用至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，分別拍攝同一對(duì)象的圖像； 面部器官檢測(cè)單元，從由所述照相機(jī)單元拍攝的每個(gè)圖像，檢測(cè)組成在所述圖像中包括的面部的多個(gè)面部器官；面部器官亮度計(jì)算單元，計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度； 曝光控制值確定單元，基于所述多個(gè)面部器官的亮度，確定所述照相機(jī)單元的曝光控制值；和距離測(cè)量單元，基于由所述照相機(jī)單元使用經(jīng)校正的曝光控制值而拍攝的至少兩個(gè)圖像，測(cè)量到所述多個(gè)面部器官的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的成像設(shè)備，所述曝光控制值確定單元確定所述照相機(jī)單元的曝光控制值，以使得所述多個(gè)面部器官的亮度中的最大亮度成為預(yù)定目標(biāo)亮度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的成像設(shè)備，當(dāng)所述多個(gè)面部器官中對(duì)稱布置的一對(duì)面部器官的亮度之間的差異大于預(yù)定閾值時(shí)，所述曝光控制值確定單元確定所述照相機(jī)單元的曝光控制值，以使得除了所述一對(duì)面部器官之外的面部器官的亮度中的最大亮度成為目標(biāo)亮度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)的成像設(shè)備，還包括面部檢測(cè)單元，檢測(cè)分別在由所述照相機(jī)單元拍攝的圖像中包括的面部； 面部亮度計(jì)算單元，計(jì)算所檢測(cè)的面部的亮度；和曝光控制值校正單元，基于所述面部的亮度，校正所述照相機(jī)單元的曝光控制值， 所述曝光控制值校正單元校正所述照相機(jī)單元的曝光控制值，以使得在由所述照相機(jī)單元拍攝的至少兩個(gè)圖像中包括的面部器官的亮度變?yōu)橄嗤?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4的成像設(shè)備，所述曝光控制值包括光圈值、曝光時(shí)間和增益，所述曝光控制值校正單元使得兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)各自的光圈值和曝光時(shí)間相同，并校正所述兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)各自的增益，以使得在所述兩個(gè)圖像中包括的面部器官的亮度變?yōu)橄嗤?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)的成像設(shè)備，所述曝光控制值確定單元根據(jù)所述多個(gè)面部器官的亮度中所選擇的亮度來設(shè)定目標(biāo)亮度，并確定所述照相機(jī)單元的曝光控制值， 以使得所選擇的亮度成為目標(biāo)亮度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的成像設(shè)備，當(dāng)所選擇的亮度大于預(yù)定閾值時(shí)，所述曝光控制值確定單元將目標(biāo)亮度設(shè)定為比當(dāng)所選擇的亮度小于所述閾值時(shí)的值小的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)的成像設(shè)備，所述曝光控制值確定單元基于飽和信號(hào)的存在與否，控制得到所述照相機(jī)單元的曝光控制值的所在頻率，所述飽和信號(hào)指示所述面部器官的亮度高于預(yù)定參考飽和值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的成像設(shè)備，當(dāng)存在所述飽和信號(hào)時(shí)，每當(dāng)拍攝圖像時(shí)，所述曝光控制值確定單元都確定所述照相機(jī)單元的曝光控制值。
10.駕駛員監(jiān)視設(shè)備，包括照相機(jī)單元，通過使用至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，分別拍攝作為拍照對(duì)象的駕駛員的圖像； 面部器官檢測(cè)單元，從由所述照相機(jī)單元拍攝的每個(gè)圖像，檢測(cè)組成所述駕駛員的面部的多個(gè)面部器官；面部器官亮度計(jì)算單元，計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度；曝光控制值確定單元，基于所述多個(gè)面部器官的亮度，確定所述照相機(jī)單元的曝光控制值；距離測(cè)量單元，基于由所述照相機(jī)單元使用所述曝光控制值而拍攝的至少兩個(gè)圖像， 測(cè)量到所述駕駛員的多個(gè)面部器官的距離；面部模型產(chǎn)生單元，基于所述多個(gè)面部器官的距離測(cè)量結(jié)果，產(chǎn)生所述駕駛員的面部模型；和面部跟蹤處理單元，基于所產(chǎn)生的面部模型，執(zhí)行用于跟蹤所述駕駛員的面部的方向的處理。
11.用于測(cè)量到面部的距離的方法，包括通過使用至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，分別拍攝同一對(duì)象的圖像； 檢測(cè)組成在每個(gè)所拍攝的圖像中包括的面部的多個(gè)面部器官； 計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度；基于所述多個(gè)面部器官的亮度，確定用于圖像拍攝的曝光控制值；和基于使用所述曝光控制值而拍攝的至少兩個(gè)圖像，測(cè)量到所述面部的距離。
12.用于測(cè)量到面部的距離的程序，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于檢測(cè)組成在同一對(duì)象的每個(gè)圖像中包括的面部的多個(gè)面部器官的處理，所述圖像通過至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分別拍攝；用于計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度的處理；用于基于所述多個(gè)面部器官的亮度來確定用于圖像拍攝的曝光控制值的處理；和用于基于使用所述曝光控制值而拍攝的至少兩個(gè)圖像來測(cè)量到面部的距離的處理。
全文摘要
一種圖像拍攝設(shè)備(1)，配備有照相機(jī)單元(3)，其借助于兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)來拍攝同一對(duì)象的圖像；面部器官檢測(cè)單元(9)，其檢測(cè)組成在由照相機(jī)單元(3)拍攝的每個(gè)圖像中包括的面部的多個(gè)面部器官；面部器官亮度計(jì)算單元(10)，其計(jì)算所檢測(cè)的多個(gè)面部器官的亮度值；和曝光控制值確定單元(12)，其基于所述多個(gè)面部器官的亮度值，確定照相機(jī)單元的曝光控制值。圖像拍攝設(shè)備(1)的距離測(cè)量單元(17)基于由照相機(jī)單元(3)使用曝光控制值拍攝的圖像，測(cè)量到面部器官的距離。由此，提供能夠精確地測(cè)量到面部器官的距離的圖像拍攝設(shè)備。
文檔編號(hào)H04N5/238GK102342090SQ20108001016
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者丸谷健介, 岡兼司, 玉木悟史, 釣部智行, 飯島友邦 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社