[发明专利]用于在车辆中捕捉眼镜上的反射减少的面部图像的设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2016年7月1日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0083648号并且要求其优先权，该公开的全部内容引入本文作为参考。

技术领域

本公开涉及用于捕捉面部图像的设备和方法，更具体地，涉及如下所述的用于捕捉面部图像的设备和方法：在正被驾驶的车辆中实时地确定驾驶员的面部内的眼睛周围区域的眼镜上的反射，并且通过曝光控制基于差分图像(difference image)更稳定和有效地减少来自眼镜的反射的影响。

背景技术

为驾驶员提供更高便利性的服务的最新进展已经增多，其中捕捉车辆内的驾驶的面部图像以提供，例如当驾驶员不面向驾驶方向时的注视方向的警告、进入车辆的乘客数量的检测、车辆驾驶员的面部状态的检测等。

用于捕捉面部图像，即识别驾驶员的眼睛位置或眼睛的睁开和闭合状态的常规设备，具有以下问题：当驾驶员在白天佩戴眼镜时，由于来自眼睛区域的太阳光的反射而导致识别率显著地降低。因此，相关技术的设备试图根据照明打开/关闭使用差分图像去除干扰光的影响。然而，由于根据相关技术的用于捕捉面部图像的设备需要具有快速拍摄时间或者需要具有用于存储图像的大容量存储器，所以实际实施用于捕捉面部图像的设备通常是昂贵的。因此，需要一种用于捕捉面部图像的方法，该方法更稳定且有效地减少在正被驾驶的车辆中实时地来自眼镜的反射的影响。

发明内容

本公开提供用于捕捉面部图像的设备和方法，其为了减少车辆中的眼镜上的反射而操作经配置为执行外部曝光控制的成像装置，接收照明打开/关闭图像，并且在电子控制单元(ECU)中执行差分图像处理，由此在不需要差分图像的输出的情况下，实时地确定驾驶员的面部内的眼睛周围区域的眼镜上的反射，并且通过曝光控制可以更稳定和更有效地减少来自眼镜的反射的影响。

根据本公开的示例性实施方式，用于捕捉面部图像以在车辆中监测驾驶员状态的设备包括：成像装置(例如，照相机、摄像机等)；经配置为执行成像装置的曝光控制的电子控制单元(例如，控制器)；以及由成像装置或电子控制单元打开或关闭的一个或多个照明装置，其中电子控制单元可以经配置为确定在由成像装置捕捉的图像中面部内的预定区域的亮度是否饱和，并且确定是否使用照明打开图像(lighting on image)与照明关闭图像(lighting off image)之间的差分图像。

电子控制单元可以经配置为当照明装置打开时基于由成像装置捕捉的照明打开图像确定眼睛检测候选区域中的亮度是否饱和。电子控制单元包括：经配置为确定亮度是否饱和并且计算差分图像的驾驶员状态识别器；以及经配置为根据驾驶员状态识别器的控制捕捉来自成像装置的照明关闭图像和照明打开图像的捕捉控制器(例如，在照明装置关闭时捕捉一个图像，并在照明装置打开时捕捉一个图像)。电子控制单元可以进一步经配置为在照明打开图像中执行面部检测，并且在亮度不饱和的条件下基于差分图像执行眼睛检测。电子控制单元可以经配置为在亮度饱和的条件下基于照明打开图像执行眼睛检测，计算眼睛检测候选区域的饱和防止曝光值以执行成像装置的曝光调整，并且基于由成像装置重新拍摄的照明打开图像执行眼睛检测。

当驾驶员在白天佩戴眼镜时，可以为眼睛检测候选区域确定亮度是否饱和。电子控制单元可以经配置为当照明打开图像中眼睛检测候选区域内的具有预定亮度或更大亮度的像素数量为阈值或更大时，确定所述亮度为饱和。电子控制单元可以进一步经配置为在亮度饱和的条件下基于照明打开图像执行眼睛检测，并且在照明打开图像中眼睛检测候选区域内的亮度平均值的预定范围内计算眼睛检测候选区域的饱和防止曝光值，以执行成像装置的曝光调整。

电子控制单元可以经配置为在亮度不饱和的条件下基于差分图像执行眼睛检测，并且当照明打开图像的亮度平均值在预定范围内时，通过保持成像装置的曝光值而捕捉照明关闭图像。另外，电子控制单元可以经配置为在亮度不饱和的条件下基于差分图像执行眼睛检测，当照明打开图像的亮度平均值大于预定范围的上限值时，操作成像装置以减小成像装置的曝光值，并且捕捉照明关闭图像。电子控制单元可以经配置为在亮度不饱和的条件下，当照明打开图像的亮度平均值为预定范围的下限值或更小时，通过增大成像装置的曝光值而操作成像装置，并且基于照明打开图像执行眼睛检测。