JP2872776B2 - 顔画像照合装置 - Google Patents
顔画像照合装置Info
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- JP2872776B2 JP2872776B2 JP21967590A JP21967590A JP2872776B2 JP 2872776 B2 JP2872776 B2 JP 2872776B2 JP 21967590 A JP21967590 A JP 21967590A JP 21967590 A JP21967590 A JP 21967590A JP 2872776 B2 JP2872776 B2 JP 2872776B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、顔画像による個人識別を行う顔画像照合装
置に関し、特に、（１）事前に登録された人物の顔画像
の標準パタンと照合して同一人物かどうかを判定する本
人確認、（２）複数の登録された人物の顔画像の標準パ
タン中から入力画像に最も類似していると判断される人
物を候補として選び出す人物検索を行なう装置に関する
ものである。
置に関し、特に、（１）事前に登録された人物の顔画像
の標準パタンと照合して同一人物かどうかを判定する本
人確認、（２）複数の登録された人物の顔画像の標準パ
タン中から入力画像に最も類似していると判断される人
物を候補として選び出す人物検索を行なう装置に関する
ものである。
従来、二次元画像を用いた人の顔の認識・分類は、対
象とする顔画像から抽出した特徴点を用いて顔の位置合
わせ正規化を行なった後、パタン照合法などを用いて行
なわれている。この時、顔の位置合わせと正規化の際に
必要な特徴の抽出は、二値化や各種オペレータを作用す
ることで得られるエッジ情報を解析することにより行な
われている。
象とする顔画像から抽出した特徴点を用いて顔の位置合
わせ正規化を行なった後、パタン照合法などを用いて行
なわれている。この時、顔の位置合わせと正規化の際に
必要な特徴の抽出は、二値化や各種オペレータを作用す
ることで得られるエッジ情報を解析することにより行な
われている。
前記顔画像照合装置に関する技術は、社団法人電子情
報通信学会、1990年７月13日発行の「電子情報通信学会
技術研究報告」の第17〜24頁に記載されている。
報通信学会、1990年７月13日発行の「電子情報通信学会
技術研究報告」の第17〜24頁に記載されている。
しかしながら、前記従来の方法では、特徴抽出が安定
に行なえず、顔の位置合わせと正規化が正確に行なえな
くなり、その結果、認識・分類がうまく行えなくなると
いう問題があった。
に行なえず、顔の位置合わせと正規化が正確に行なえな
くなり、その結果、認識・分類がうまく行えなくなると
いう問題があった。
本発明の目的は、顔画像による個人識別を安定に行う
ことが可能な技術を提供することにある。
ことが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであ
ろう。
本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであ
ろう。
前記目的を達成するために、本発明は、人物の顔画像
を照合することにより個人識別を実現する顔画像照合装
置で、対象とする人物の顔画像の入力処理を行なう画像
入力手段と、前記画像入力手段で入力処理が施された顔
画像に対して輝度補正などの濃淡処理を行なう濃度変換
手段と、前記濃度変換手段で濃度変換処理が施された顔
画像に対して位置・大きさの正規化を行なう位置正規化
処理手段と、前記位置正規化処理手段で正規化処理が施
された顔画像から照合の際に必要な特徴パタンを抽出す
る処理を行なう特徴抽出手段と、前記特徴抽出手段で抽
出された特徴パタンと予め用意しておいた標準パタンと
の照合処理を行なう照合処理手段と、前記照合処理手段
での照合結果が妥当であるかどうかを判断する判定処理
手段と、前記各処理部を連絡し制御する制御手段とを具
備する顔画像照合装置であって、前記位置正規化処理手
段は、前記濃度変換手段で濃度変換処理が施された顔画
像を領域分割しラベリングして、顔の内部領域を自動抽
出する領域分割・ラベリング処理手段と、前記領域分割
・ラベリング処理手段で抽出された顔の内部領域から正
規化の基準点を取り出す基準点抽出手段と、前記基準点
抽出手段で得られた基準点に照合領域の位置・大きさを
算出する照合領域位置算出手段と、前記照合領域位置算
出手段での算出結果を基に、前記濃度変換手段で濃度変
換処理が施された顔画像に対して位置変換操作を施し、
照合に必要となる領域を切り出す照合領域切り出し手段
とで構成されることを最も主要な特徴とする。
を照合することにより個人識別を実現する顔画像照合装
置で、対象とする人物の顔画像の入力処理を行なう画像
入力手段と、前記画像入力手段で入力処理が施された顔
画像に対して輝度補正などの濃淡処理を行なう濃度変換
手段と、前記濃度変換手段で濃度変換処理が施された顔
画像に対して位置・大きさの正規化を行なう位置正規化
処理手段と、前記位置正規化処理手段で正規化処理が施
された顔画像から照合の際に必要な特徴パタンを抽出す
る処理を行なう特徴抽出手段と、前記特徴抽出手段で抽
出された特徴パタンと予め用意しておいた標準パタンと
の照合処理を行なう照合処理手段と、前記照合処理手段
での照合結果が妥当であるかどうかを判断する判定処理
手段と、前記各処理部を連絡し制御する制御手段とを具
備する顔画像照合装置であって、前記位置正規化処理手
段は、前記濃度変換手段で濃度変換処理が施された顔画
像を領域分割しラベリングして、顔の内部領域を自動抽
出する領域分割・ラベリング処理手段と、前記領域分割
・ラベリング処理手段で抽出された顔の内部領域から正
規化の基準点を取り出す基準点抽出手段と、前記基準点
抽出手段で得られた基準点に照合領域の位置・大きさを
算出する照合領域位置算出手段と、前記照合領域位置算
出手段での算出結果を基に、前記濃度変換手段で濃度変
換処理が施された顔画像に対して位置変換操作を施し、
照合に必要となる領域を切り出す照合領域切り出し手段
とで構成されることを最も主要な特徴とする。
前述の手段によれば、人物顔画像を用いた個人識別を
行なう際、位置と大きさの正規化のために必要な顔の基
準点の抽出に、従来用いられていたエッジ情報を基とし
た特徴点抽出によるのではなく、より安定に抽出するこ
とが可能となった目、口等の顔の内部領域から求めるこ
とにより、位置と大きさの正規化を安定して行なえるよ
うになるので、顔画像による個人識別を安定に行なうこ
とができる。
行なう際、位置と大きさの正規化のために必要な顔の基
準点の抽出に、従来用いられていたエッジ情報を基とし
た特徴点抽出によるのではなく、より安定に抽出するこ
とが可能となった目、口等の顔の内部領域から求めるこ
とにより、位置と大きさの正規化を安定して行なえるよ
うになるので、顔画像による個人識別を安定に行なうこ
とができる。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明
する。
する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機
能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。
能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。
本発明は、顔の正面画像入力において、カメラから被
写体である顔までの距離の変動や、顔の動さに対して安
定に以後の特徴抽出及び識別辞書との照合処理の対象と
なる領域を抽出するために、その照合領域は、基準点を
基に、パラメータにより自由に設定でき、例えば、以下
のような照合領域が考えられる。
写体である顔までの距離の変動や、顔の動さに対して安
定に以後の特徴抽出及び識別辞書との照合処理の対象と
なる領域を抽出するために、その照合領域は、基準点を
基に、パラメータにより自由に設定でき、例えば、以下
のような照合領域が考えられる。
（１）両目周辺の領域 （２）両目、鼻、口を含む顔内部の領域 （３）髪を含む顔全体の領域 本実施例では、一例として、（１）の両目周辺の領域
で照合する場合について説明する。
で照合する場合について説明する。
第１図は、本発明の顔画像照合装置の一実施例の概略
構成を示すブロック図であり、第２図は、第１図の位置
正規化処理手段の機能システムの構成を示すブロック図
である。
構成を示すブロック図であり、第２図は、第１図の位置
正規化処理手段の機能システムの構成を示すブロック図
である。
第１図において、１は認識或は分類を行なおうとする
人物、２はテレビカメラ、３は画像入力手段、４は濃度
変換手段、５は位置正規化処理手段、６は特徴抽出手
段、７は照合処理手段、８は識別辞書ファイル、９は判
定処理手段、10は全体の処理の進行を管理する制御手段
である。
人物、２はテレビカメラ、３は画像入力手段、４は濃度
変換手段、５は位置正規化処理手段、６は特徴抽出手
段、７は照合処理手段、８は識別辞書ファイル、９は判
定処理手段、10は全体の処理の進行を管理する制御手段
である。
なお、ここで、画像入力手段3,濃度変換手段4,…，制
御手段10は同一計算機内に構築することも可能な構成要
素である。
御手段10は同一計算機内に構築することも可能な構成要
素である。
前記位置正規化処理手段５は、第２図に示すように、
パタンメモリ51、領域分割・ラベリング処理部52、基準
点抽出部53、照合領域位置算出部54、照合領域切り出し
部55で構成されている。
パタンメモリ51、領域分割・ラベリング処理部52、基準
点抽出部53、照合領域位置算出部54、照合領域切り出し
部55で構成されている。
次に、本実施例の顔画像照合装置の動作を説明する。
第１図のテレビカメラ２からによって対象人物１の顔
を撮影する。このとき、撮影される画像は、以後の処理
により、濃淡かあるいはカラー画像となる。撮影された
顔画像は、画像入力手段３へ送られる。
を撮影する。このとき、撮影される画像は、以後の処理
により、濃淡かあるいはカラー画像となる。撮影された
顔画像は、画像入力手段３へ送られる。
画像入力手段３では、テレビカメラ２から送られてき
た画像を以後の処理にあった形式に変換を施し、濃度変
換手段４に送られる。濃度変換手段４では、前記画像入
力手段３で入力された顔画像に対して、輝度値の補正
（照度値の正規化）などの濃度変換処理を施し、位置正
規化処理手段５に送られる。位置正規化処理手段５で
は、送られてきた顔画像の位置及び大きさの正規を行な
い、その後、照合の際に必要な領域を切り出す処理を行
なう。
た画像を以後の処理にあった形式に変換を施し、濃度変
換手段４に送られる。濃度変換手段４では、前記画像入
力手段３で入力された顔画像に対して、輝度値の補正
（照度値の正規化）などの濃度変換処理を施し、位置正
規化処理手段５に送られる。位置正規化処理手段５で
は、送られてきた顔画像の位置及び大きさの正規を行な
い、その後、照合の際に必要な領域を切り出す処理を行
なう。
ここでの処理は、第２図に沿って説明する。
画像入力手段３に送られてきた顔画像は、パタンメモ
リ51に入力され、次の入力があるまで顔画像を蓄え、必
要に応じて蓄積した画像を提供する。
リ51に入力され、次の入力があるまで顔画像を蓄え、必
要に応じて蓄積した画像を提供する。
次に、領域分割・ラベリング処理部52は、前記パタン
メモリ51に蓄えられた顔画像を呼び出し（読み出し）、
この読み出された顔画像に対して領域分割とラベリング
を施して顔の各造作領域・情報を抽出する。
メモリ51に蓄えられた顔画像を呼び出し（読み出し）、
この読み出された顔画像に対して領域分割とラベリング
を施して顔の各造作領域・情報を抽出する。
ここで用いられる領域分割とラベリングとしては、例
えば、ワレス（Wallace）らによる画像の色情報に着目
した領域分割・ラベリング法が顔画像に対して有効に働
くことが確認されている（ワレス，末永「MDL クラス
タリングを用いたカラー顔画像の領域分割」，信学全大
春,SD−11−3,1990−６、及びRichard S.Wallace Take
o,Kanade“Finding natural clusters having minimum
descriptio length,"10th ICPR,1990,1990−６）。
えば、ワレス（Wallace）らによる画像の色情報に着目
した領域分割・ラベリング法が顔画像に対して有効に働
くことが確認されている（ワレス，末永「MDL クラス
タリングを用いたカラー顔画像の領域分割」，信学全大
春,SD−11−3,1990−６、及びRichard S.Wallace Take
o,Kanade“Finding natural clusters having minimum
descriptio length,"10th ICPR,1990,1990−６）。
ワレス（Wallace）らによる顔画像の領域分割・ラベ
リング処理の結果を第３図に示す。
リング処理の結果を第３図に示す。
次に、基準点抽出部53では、領域分割・ラベリング処
理部52で得られた顔の各造作の位置情報をもとに顔画像
を位置合わせし、大きさの正規を行なうための基準点を
抽出する。具体的には、基準点抽出部53での結果から、
例えば、両目，口の領域の重心や、縦又は横の軸へのヒ
ストグラムを利用することにより、Er,El,Mを抽出する
ことができる。ここでは便宜上この３点（Er,El,M）を
基準点とする。
理部52で得られた顔の各造作の位置情報をもとに顔画像
を位置合わせし、大きさの正規を行なうための基準点を
抽出する。具体的には、基準点抽出部53での結果から、
例えば、両目，口の領域の重心や、縦又は横の軸へのヒ
ストグラムを利用することにより、Er,El,Mを抽出する
ことができる。ここでは便宜上この３点（Er,El,M）を
基準点とする。
照合領域位置算出部54では、基準点抽出部53で得られ
た基準点を基にして、照合時に必要な領域の位置が算出
される。具体的には、第４図に示すような方法が考えら
れ、このとき、以下の手順で行なわれる。
た基準点を基にして、照合時に必要な領域の位置が算出
される。具体的には、第４図に示すような方法が考えら
れ、このとき、以下の手順で行なわれる。
（１）ErとElを結ぶ直線にＭからおろす垂線の足Ｏとす
る。
る。
（２）線分OMが画像の垂線と一致し、その一定内分点が
一定位置にくるよう平行・回転移動を行なう。
一定位置にくるよう平行・回転移動を行なう。
（３）線分OMの長さが一定値となるよう画像を等方的に
拡大・縮小する。
拡大・縮小する。
照合領域切り出し部55では、パタンメモリ51に蓄積さ
れていた顔画像を読み出し（呼び出し）、照合領域位置
算出部54で算出された照合領域の位置情報に従って照合
領域が切り出される。切り出された照合領域は特徴抽出
手段６へ送られる。
れていた顔画像を読み出し（呼び出し）、照合領域位置
算出部54で算出された照合領域の位置情報に従って照合
領域が切り出される。切り出された照合領域は特徴抽出
手段６へ送られる。
特徴抽出手段６では、位置正規化処理手段５から送ら
れてきた、正規化され切り出された照合用顔画像に対し
て、照合時に比較する特徴の抽出処理を行ない、照合パ
タンを生成する。
れてきた、正規化され切り出された照合用顔画像に対し
て、照合時に比較する特徴の抽出処理を行ない、照合パ
タンを生成する。
次に、照合処理手段７では、特徴抽出手段６で抽出さ
れた特徴からなる特徴パタンを、前記特徴抽出手段６ま
での処理を施して、予め登録することにより、用意され
た識別辞書ファイル８中の標準パタンと照合し、両者の
間の類似性尺度を数値化する。
れた特徴からなる特徴パタンを、前記特徴抽出手段６ま
での処理を施して、予め登録することにより、用意され
た識別辞書ファイル８中の標準パタンと照合し、両者の
間の類似性尺度を数値化する。
判定処理手段９では、前記照合処理手段７で計算され
た入力パタンと各カテゴリの標準パタンとの間の類似性
尺度のデータ群を利用しようとする形態に最適な値によ
る閾値処理などによって判定し、その結果を出力する。
た入力パタンと各カテゴリの標準パタンとの間の類似性
尺度のデータ群を利用しようとする形態に最適な値によ
る閾値処理などによって判定し、その結果を出力する。
以上の説明からわかるように、本実施例によれば、人
物顔画像を用いた個人識別を行なう際、位置と大きさの
正規化のために必要な顔の基準点の抽出に、従来用いら
れていたエッジ情報を基とした特徴点抽出によるのでな
く、より安定に抽出することが可能となった目、口等の
顔の内部領域から求めることにより、位置と大きさの正
規化を安定して行なえるようになるので、顔画像による
個人識別を安定に行なうことができる。
物顔画像を用いた個人識別を行なう際、位置と大きさの
正規化のために必要な顔の基準点の抽出に、従来用いら
れていたエッジ情報を基とした特徴点抽出によるのでな
く、より安定に抽出することが可能となった目、口等の
顔の内部領域から求めることにより、位置と大きさの正
規化を安定して行なえるようになるので、顔画像による
個人識別を安定に行なうことができる。
なお、前記実施例は、本発明を両目周辺を照合領域に
用いる場合について説明したが、他の照合領域にも適用
できるということはいうまでもない。
用いる場合について説明したが、他の照合領域にも適用
できるということはいうまでもない。
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である
ことは言うまでもない。
が、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である
ことは言うまでもない。
以上、説明したように、本発明によれば、正面から入
力される顔画像についてその位置，大きさの正規化を安
定に行なうことができるので、顔画像による個人識別を
安定に行なうことができる。
力される顔画像についてその位置，大きさの正規化を安
定に行なうことができるので、顔画像による個人識別を
安定に行なうことができる。
第１図は、本発明の顔画像照合装置の一実施例の概略構
成を示すブロック図、 第２図は、第１図の位置正規化処理手段の機能システム
の構成を示すブロック図、 第３図は、ワレス（Wallace）らによる顔画像の領域分
割・ラベリング処理の結果を示す図、 第４図は、顔画像の正規化の方法の一例を示す図であ
る。 図中、１……対象人物、２……テレビカメラ、３……画
像入力手段、４……濃度変換手段、５……位置正規化手
段、６……特徴抽出手段、７……照合処理手段、８……
識別辞書ファイル、９……判定処理手段、10……制御手
段、51……パタンメモリ、52……領域分割・ラベリング
処理部、53……基準点抽出部、54……照合領域位置算出
部、55……照合領域切り出し部。
成を示すブロック図、 第２図は、第１図の位置正規化処理手段の機能システム
の構成を示すブロック図、 第３図は、ワレス（Wallace）らによる顔画像の領域分
割・ラベリング処理の結果を示す図、 第４図は、顔画像の正規化の方法の一例を示す図であ
る。 図中、１……対象人物、２……テレビカメラ、３……画
像入力手段、４……濃度変換手段、５……位置正規化手
段、６……特徴抽出手段、７……照合処理手段、８……
識別辞書ファイル、９……判定処理手段、10……制御手
段、51……パタンメモリ、52……領域分割・ラベリング
処理部、53……基準点抽出部、54……照合領域位置算出
部、55……照合領域切り出し部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】人物の顔画像を照合することにより個人識
別を実現する顔画像照合装置で、 対象とする人物の顔画像の入力処理を行なう画像入力手
段と、 前記画像入力手段で入力処理が施された顔画像に対して
輝度補正などの濃淡処理を行なう濃度変換手段と、 前記濃度変換手段で濃度変換処理が施された顔画像に対
して位置・大きさの正規化を行なう位置正規化処理手段
と、 前記位置正規化処理手段で正規化処理が施された顔画像
からの照合の際に必要な特徴パタンを抽出する処理を行
なう特徴抽出手段と、 前記特徴抽出手段で抽出された特徴パタンと予め用意し
ておいた標準パタンとの照合処理を行なう照合処理手段
と、 前記照合処理手段での照合結果が妥当であるかを判断す
る判定処理手段と、 前記各処理部を連絡し制御する制御手段とを具備する顔
画像照合装置であって、 前記位置正規化処理手段は、前記濃度変換手段で濃度変
換処理が施された顔画像を領域分割してラベリングし
て、顔の内部領域を自動抽出する領域分割・ラベリング
処理手段と、 前記領域分割・ラベリング処理手段で抽出された顔の内
部領域から正規化の基準点を取り出す基準点抽出手段
と、 前記基準点抽出手段で得られた基準点を基に照合領域の
位置・大きさを算出する照合領域位置算出手段と、 前記照合領域位置算出手段での算出結果を基に、前記濃
度変換手段で濃度変換処理が施された顔画像に対して位
置変換操作を施し、照合に必要となる領域を切り出す照
合領域切り出し手段とで構成されることを特徴とする顔
画像照合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21967590A JP2872776B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 顔画像照合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21967590A JP2872776B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 顔画像照合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101280A JPH04101280A (ja) | 1992-04-02 |
| JP2872776B2 true JP2872776B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=16739216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21967590A Expired - Fee Related JP2872776B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 顔画像照合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2872776B2 (ja) |
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| US7321370B2 (en) | 2000-11-20 | 2008-01-22 | Nec Corporation | Method and apparatus for collating object |
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| US6345109B1 (en) | 1996-12-05 | 2002-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Face recognition-matching system effective to images obtained in different imaging conditions |
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| JP2001351104A (ja) | 2000-06-06 | 2001-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パターン認識方法及びパターン認識装置、並びにパターン照合方法及びパターン照合装置 |
| JP3650323B2 (ja) * | 2000-10-06 | 2005-05-18 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 光学的顔画像認識方法及びその装置 |
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-
1990
- 1990-08-20 JP JP21967590A patent/JP2872776B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH04101280A (ja) | 1992-04-02 |
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