JP2005251170A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
表示システムは、画面を見るユーザの位置に向けられた第1のカメラを有する画像表示装置と、他の個々の位置に向けられた1つ以上の更なるカメラと、カメラによって撮像された画像内において人間の顔を検出する顔検出器と、第1のカメラと、更なるカメラのうちの少なくとも1つとによって撮像された画像内に出現する顔を検出する検出器とを備える。
【選択図】 図6
Description
1.同じ目位置を有するように正規化された顔の画像のセット10300の各顔を、小さいブロックに一様にサンプリングする。
2.各ブロックの属性を算出する。
3.属性を、異なる値の処理しやすい数に量子化する。
4.次に、量子化属性を、そのブロック位置に関して1つの量子化値を生成するために組み合わせる。
5.そして、1つの量子化値を、エントリとしてヒストグラム、例えば図5に示すヒストグラムに記録する。全てのトレーニング画像の全てのブロック位置に関する累積されたヒストグラム情報10320は、顔の特徴の数学的モデルの基礎を形成する。
6.ウィンドウを、一連のブロックのように一様にサンプリングし、そして、各ブロックに関する属性を算出して、上述のステップ1〜4のように量子化する。
7.各ブロック位置の量子化属性値の対応する「確率(probability)」を、対応するヒストグラムから調べる。すなわち、各ブロック位置のそれぞれの量子化属性を生成し、そのブロック位置に関して予め生成されたヒストグラム(複数のトレーニングセットが異なる顔の向きを表している場合は、複数のヒストグラム)と比較する。ヒストグラムが「確率」データを高める方法については後述する。
8.得られる全ての確率を互いに乗算して、ウィンドウを「顔」又は「顔でない」に分類するために、閾値と比較する最終の確率を形成する。「顔」又は「顔でない」の検出結果は絶対検出よりもむしろ確率ベースの方法であることは、言うまでもない。顔を含んでいない画像を間違って「顔」として検出(所謂誤検出(false positive))してしまうことがある。また、顔を含んでいる画像を間違って「顔でない」として検出(所謂見逃し検出(false negative))してしまうこともある。あらゆる顔検出システムの目標は、誤検出の割合及び見逃し検出の割合を減らすことであるが、現在の技術では、これらの割合をゼロに減らすことは、不可能ではないとしても困難である。
顔追跡アルゴリズムについて説明する。追跡アルゴリズムは、画像シーケンスにおいて顔検出性能を向上させることを意図している。
・顔の数。
・各顔の「顔写真(Mugshot)」(個人の顔の画像を表す口語的な言葉、警察にファイルされている写真を照会する用語からきている)。
・各顔が最初に出現するフレーム番号。
・各顔が最後に出現するフレーム番号。
・各顔の識別(前のシーンで見られた顔に一致するか、顔のデータベースに一致したもの)
追跡アルゴリズムは、顔検出アルゴリズムの結果を用い、画像シーケンスの各フレーム上で、その開始位置として独立して実行される。顔検出アルゴリズムは時々顔を逃がす(検出しない)こともあるので、見逃した顔を内挿する(interpolating)方法は有効である。このために、顔の次の位置を予測するためにカルマンフィルタ(Kalman filter)を用い、顔追跡を助けるために、肌色マッチングアルゴリズム(skin color matching algorithm)を用いた。更に、顔検出アルゴリズムが頻繁に誤った採用の原因となるので、また、これらを排除する方法は有効である。
追跡アルゴリズムの利点
顔追跡法は、以下のような3つの主な利点を有する。
・顔検出結果が得られないフレームにおいて、カルマンフィルタリング及び肌色追跡を用いることにより、見逃された顔を埋める(fill in)ことができる。これにより、画像シーケンス間に亘って、真の許容率を高めることができる。
・顔を連続的に追跡することにより、顔のリンクを提供できる。アルゴリズムは、将来のフレームにおいて検出された顔が同じ個人の顔であるか、他の個人の顔であるかを自動的に知ることができる。したがって、このアルゴリズムから、シーン内の顔の数やこれらの顔が存在するフレームに関する情報を含むシーンメタデータを容易に作成することができ、各顔の代表的な顔写真を作成することもできる。
・顔の誤検出は、画像間で連続することは希であるため、顔の誤検出率を低くすることができる。
顔スタンプの組を生成及び維持するために、追跡処理において一時的にリンクされた複数の顔スタンプから所定数(n)のスタンプが選択される。選択の基準は、以下の通りである。
2つの顔追跡結果が同じ個人を表しているか否かを判定するためにこれらを比較する際に用いる、新たに遭遇した個人の顔スタンプの組(セットB)と、以前に遭遇した個人の顔スタンプ(セットA)との間の類似性の基準は、セットAの顔スタンプからセットBの顔のスタンプがどれ程良好に再構築できるかに基づいて定められる。セットAの顔スタンプからセットBの顔スタンプが良好に再構築できる場合、セットAとセットBの両方の顔スタンプは、同じ個人のものである可能性が高いと考えられ、したがって、新たに遭遇した個人は、以前、検出された個人と同一人物であると判定できる。
オブジェクト追跡により、個人がシーンから姿を消さない限り、ビデオフレームのシーケンス中において、その個人の同一性が維持される。顔類似コンポーネントの目的は、個人が一時的にシーンから消え、又はカメラから顔を背け、或いは異なるカメラによってシーンが捕捉された場合においても個人の同一が維持されるように追跡をリンクさせることである。
jSi=0.9*jSi−1+0.1*jSi
ここで、上付き文字jは、先に集められた顔スタンプの組jとの比較を表している。
・ID1は、合計234フレームに出現している(但し、これらは連続していない場合もある)。ID1は、ID2又はID3と同時にショット内に現れたことは一度もなく、したがって、これらの個人は、将来、併合される可能性がある。ID1は、87フレームに亘ってID4と共存しており、したがって、この個人と併合されることはない。また、ID1は、5フレームに亘ってID5と共存している。このフレーム数は、閾値フレーム数より少なく、したがって、これらの2つIDは、併合される可能性を残している。
・ID1は、合計54フレームに出現している(但し、これらは連続していない場合もある)。ID2は、ID3のみと共存しており、したがって、この個人と併合されることはない。また、ID2は、良好に一致すれば、ID1、ID4、ID5の何れかと将来併合される可能性がある。
・ID1は、合計43フレームに出現している(但し、これらは連続していない場合もある)。ID3は、ID2のみと共存しており、したがって、この個人と併合されることはない。また、ID2は、良好に一致すれば、ID1、ID4、ID5の何れかと将来併合される可能性がある。
・ID4は、合計102フレームに出現している(但し、これらは連続していない場合もある)。ID4は、ID2又はID3と同時にショット内に現れたことは一度もなく、したがって、これらの個人は、将来、併合される可能性がある。ID4は、87フレームに亘ってID1と共存しており、したがって、この個人と併合されることはない。また、ID4は、5フレームに亘ってID5と共存している。このフレーム数は、閾値フレーム数より少なく、したがって、これらの2つIDは、併合される可能性を残している。
・ID5は、合計5フレームに出現している(但し、これらは連続していない場合もある)。ID5は、全てのフレームについて、ID1及びID4と共存したが、このフレーム数は閾値フレーム数より少ないので、ID5は、ID1及びID4の何れか一方と併合される可能性がある。また、ID5は、ID2及びID3と共存していないので、ID2又はID3と併合される可能性がある。
・ID1は、他の更なる既存の人とも併合することはできない。
・この具体例では、2つのIDが併合された後は、小さい方のID番号を維持するとの規約がある。
・IDがピクチャ内に存在している間は、IDを併合することは許可されない。
Claims (15)
- 画面を見るユーザの位置に向けられた第1のカメラを有する画像表示装置と、
他の個々の位置に向けられた1つ以上の更なるカメラと、
上記カメラによって撮像された画像内において人間の顔を検出する顔検出器と、
上記第1のカメラと、上記更なるカメラのうちの少なくとも1つとによって撮像された画像内に出現する顔を検出する検出器とを備える表示システム。 - 当該表示システムは、1つ以上の更なる画像表示装置を備え、上記更なるカメラのうちの少なくとも1つは、該更なる画像表示装置を見るユーザの位置に向けられていることを特徴とする請求項1記載の表示システム。
- 上記更なるカメラのうちの少なくとも1つは、買い物客が販売中の商品を選択する位置に向けられ、上記画像表示装置に表示される少なくとも1つの画像は、該販売中の商品に関する画像であることを特徴とする請求項1記載の表示システム。
- 上記更なるカメラのうちの少なくとも1つは、店舗の会計コーナに向けられ、上記画像表示装置に表示される少なくとも1つの画像は、該店舗において販売されている商品又はサービスに関連する画像であることを特徴とする請求項1記載の表示システム。
- 上記会計コーナにおいて検出された買い物客の顔が、上記画像表示装置を見るユーザとしても検出されているか否かを判定するロジックを更に備える請求項4記載の表示システム。
- 上記買い物客によって購入された商品又はサービスが、該買い物客が表示画面において見た画像に関連する商品又はサービスを含むか否かを判定するロジックを更に備える請求項5記載の表示システム。
- 各カメラにおいて検出された顔の数を示すデータを生成するロジックを更に備える請求項1記載の表示システム。
- 上記顔検出器は、検出された各顔について、該顔が上記表示画面に向けられた時間を示す滞在時間を検出することを特徴とする請求項1記載の表示システム。
- 各カメラにおいて検出された顔の累積的な滞在時間を示すデータを生成するロジックを更に備える請求項8記載の表示システム。
- 2つ以上のカメラにおけるユーザの顔の検出の順序を検出するロジックを更に備える請求項1記載の表示システム。
- ユーザによって携帯され、少なくともユーザ識別子を保存する携帯型ストレージ装置と、上記ユーザ識別子と、検出された顔とを相関させるデータを保存するメモリとを更に備える請求項1記載の表示システム。
- 表示装置を見るユーザの画像を撮像するステップと、1つ以上の他の個々の位置におけるユーザの画像を撮像するステップと、上記撮像された画像内において人間の顔を検出するステップと、上記表示装置及び更なるカメラのうちの少なくとも1つによって撮像された画像内に出現する顔を検出するステップとを有する表示方法。
- 請求項12記載の表示方法のステップを実行するプログラムコードを有するコンピュータソフトウェアを提供する提供媒体。
- 当該提供媒体は、伝送媒体であることを特徴とする請求項13記載の提供媒体。
- 当該提供媒体は、ストレージ媒体であることを特徴とする請求項13記載の提供媒体。
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