JP2006344236A - 顔メタデータ生成方法および装置、並びに顔認識方法およびシステム - Google Patents
顔メタデータ生成方法および装置、並びに顔認識方法およびシステム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】顔特徴抽出部121により、顔特徴量を抽出するとともに、信頼性指標抽出部122によって信頼性指標を抽出し、顔メタデータとして出力する。マッチング時には顔メタデータの信頼性指標を用いて、その信頼性指標が得られた時の事後分布に関するパラメータ等の情報を分布推定部141により推定し、距離算出部142により、特徴量間の類似度を算出する。
【選択図】図1
Description
はじめに本発明の原理について説明する。一般に、パターン認識を行う際、認識を行いたいクラスに対する学習データを大量に用意することが可能であるならば、その学習データに対する統計解析に基づいてパターンの分布関数を推定し、パターン認識機構を構築することができる。しかしながら、顔認識応用の場合、個人毎には1枚だけの登録画像しか得られず、ごく少数の登録画像しか許されないことが多い。
図1は、本発明の一実施形態による顔画像マッチングシステムを示すブロック図である。以下、顔画像マッチングシステムについて詳細に説明する。
顔メタデータ生成部12では、位置と大きさを正規化した画像I(x, y)を用いて、顔特徴量を抽出する。位置と大きさの正規化は、例えば、目位置が(16, 24)、(31, 24)、サイズが46×56画素となるように画像を正規化しておくとよい。以下では、このサイズに画像が正規化されている場合について説明する。
次に、顔類似度算出部14の動作について説明する。顔類似度算出部14では、二つの顔メタデータの信頼性指標θcontrast,1、θconstrast,2とθasymmetric,1、θasymmetric,2を用いて、分布推定部141が事後分布に関するパラメータ情報を推定し、二つの顔メタデータの二つの特徴ベクトルv1、v 2と事後分布に関するパラメータ情報とを用いて距離算出部142が顔特徴間の類似度dを算出する。
12: 顔メタデータ生成部
13: 顔メタデータ蓄積部
14: 顔類似度算出部
15: 顔画像データベース
16: 制御部
17: 表示部
121: 顔特徴抽出部
122: 信頼性指標抽出部
141: 分布推定部
142: 距離算出部
Claims (25)
- 顔画像から顔特徴量を抽出する顔特徴抽出手段と、
前記顔画像内の画素値を標本とする統計量を前記顔特徴量の顔認識精度の信頼性を表す信頼性指標として出力する信頼性指標抽出手段と、
を備え、前記顔特徴量および前記信頼性指標を顔メタデータとして出力することを特徴する顔メタデータ生成装置。 - 前記信頼性指標抽出手段は、前記信頼性指標として、前記画像のコントラスト指標を抽出することを特徴とする請求項1に記載の顔メタデータ生成装置。
- 前記信頼性指標抽出手段は、前記画像のコントラスト指標として、前記画像中の画素値の最大値と最小値との差を抽出することを特徴とする請求項2に記載の顔メタデータ生成装置。
- 前記信頼性指標抽出手段は、前記画像のコントラスト指標として、前記画像中の画素値の分散および標準偏差の一方を抽出することを特徴とする請求項2に記載の顔メタデータ生成装置。
- 前記信頼性指標抽出手段は、信頼性指標として、前記画像の非対称性指標を抽出することを特徴とする請求項1に記載の顔メタデータ生成装置。
- 前記信頼性指標抽出手段は、前記画像の非対称性指標として、前記画像と該画像を左右反転した画像(以下、反転画像という。)との間の差分の最大値を抽出することを特徴とする請求項5に記載の顔メタデータ生成装置。
- 前記信頼性指標抽出手段は、前記画像の非対称性指標として、前記画像と反転画像との間の差分画像の画素値のべき乗の和および平均のいずれかを抽出することを特徴とする請求項5に記載の顔メタデータ生成装置。
- 前記信頼性指標抽出手段は、
前記画像のコントラスト指標を抽出する第1信頼性指標抽出手段と、
前記画像の非対称性指標を抽出する第2信頼性指標抽出手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の顔メタデータ生成装置。 - 前記第1信頼性指標抽出手段は、画像のコントラスト指標として、画像中の画素値の最大値と最小値の差を抽出し、
前記第2信頼性指標抽出手段は、画像の非対称性指標として、画像と反転画像との間の差分の最大値を抽出する、
ことを特徴とする請求項8に記載の顔メタデータ生成装置。 - 前記第1信頼性指標抽出手段は、画像のコントラスト指標として、画像中の画素値の分散および標準偏差の一方を抽出し、
前記第2信頼性指標抽出手段は、画像の非対称性指標として、画像と反転画像との間の差分画像の画素値のべき乗の和および平均の一方を抽出する、
ことを特徴とする請求項8に記載の顔メタデータ生成装置。 - 画像を入力する画像入力部と、顔画像を蓄積する顔画像データベース部と、を有する顔認識システムにおいて、
前記画像から抽出された顔特徴量と前記画像内の画素値を標本とする統計量を前記顔特徴量の顔認識精度の信頼性を表す信頼性指標とを顔メタデータとして出力する顔メタデータ生成部と、
前記顔メタデータ生成部によって生成された顔メタデータを蓄積する顔メタデータ蓄積部と、
顔特徴量間の比較量に関する分布の統計量を信頼性指標の値ごとに予め記憶しておき、前記信頼性指標の値に対応した前記統計量を前記比較量の事後分布の母数として推定し、前記比較量と前記母数を用いて、前記比較量の事後分布に基づき算出した顔特徴量間距離を顔類似度として出力する顔類似度算出部と、
入力された指令に応じて、前記顔メタデータ生成部、前記顔メタデータ蓄積部および前記顔類似度算出部を制御し、顔画像のマッチングを実行する制御部と、
を備えたことを特徴とする顔認識システム。 - 画像を入力する画像入力部と顔画像を蓄積する顔画像データベース部とを有するシステムにおける顔認識方法において、
前記画像から抽出された顔特徴量と前記画像内の画素値を標本とする統計量を前記顔特徴量の顔認識精度の信頼性を表す信頼性指標を顔メタデータとして出力し、
前記顔メタデータ生成部によって生成された複数の顔メタデータを顔メタデータ蓄積部に蓄積し、
ある顔画像の顔メタデータと前記顔メタデータ蓄積部に蓄積された複数の顔メタデータの各々とを入力し、
顔特徴量間の比較量に関する分布の統計量を信頼性指標の値ごとに予め記憶しておき、前記信頼性指標の値に対応した前記統計量を前記比較量の事後分布の母数として推定し、前記比較量と前記母数を用いて、前記比較量の事後分布に基づき算出した顔特徴量間距離を顔類似度として出力し、
前記顔類似度に従って顔画像マッチング結果を出力する、
ことを特徴とする顔認識方法。 - 顔画像から顔特徴量を抽出する顔特徴抽出ステップと、
前記顔画像内の画素値を標本とする統計量を前記顔特徴量の顔認識精度の信頼性を表す信頼性指標として出力する信頼性指標抽出ステップと、
を備えて、前記顔特徴量および前記信頼性指標を顔メタデータとして出力することを特徴する顔メタデータ生成方法。 - 前記信頼性指標として、前記画像のコントラスト指標を抽出することを特徴とする請求項13に記載の顔メタデータ生成方法。
- 前記画像のコントラスト指標として、前記画像中の画素値の最大値と最小値との差を抽出することを特徴とする請求項14に記載の顔メタデータ生成方法。
- 前記画像のコントラスト指標として、前記画像中の画素値の分散および標準偏差の一方を抽出することを特徴とする請求項14に記載の顔メタデータ生成方法。
- 前記信頼性指標として、前記画像の非対称性指標を抽出することを特徴とする請求項13に記載の顔メタデータ生成方法。
- 前記画像の非対称性指標として、前記画像と該画像を左右反転した画像(以下、反転画像という。)との間の差分の最大値を抽出することを特徴とする請求項17に記載の顔メタデータ生成方法。
- 前記画像の非対称性指標として、前記画像と反転画像との間の差分画像の画素値のべき乗の和および平均のいずれかを抽出することを特徴とする請求項17に記載の顔メタデータ生成方法。
- 前記信頼性指標は、前記画像のコントラスト指標および前記画像の非対称性指標であることを特徴とする請求項13に記載の顔メタデータ生成方法。
- 前記画像のコントラスト指標として画像中の画素値の最大値と最小値の差を抽出し、前記画像の非対称性指標として画像と反転画像との間の差分の最大値を抽出することを特徴とする請求項20に記載の顔メタデータ生成方法。
- 前記画像のコントラスト指標として画像中の画素値の分散および標準偏差の一方を抽出し、前記画像の非対称性指標として画像と反転画像との間の差分画像の画素値のべき乗の和および平均の一方を抽出することを特徴とする請求項20に記載の顔メタデータ生成方法。
- コンピュータに、顔画像の顔メタデータを生成させるためのコンピュータプログラムにおいて、
前記顔画像から顔特徴量を抽出する顔特徴抽出ステップと、
前記顔画像内の画素値を標本とする統計量を前記顔特徴量の顔認識精度の信頼性を表す信頼性指標として出力する信頼性指標抽出ステップと、
を備え、前記顔特徴量および前記信頼性指標を顔メタデータとして出力することを特徴するメタデータ生成プログラム。 - コンピュータに、顔画像の類似度を算出させるためのコンピュータプログラムにおいて、
前記顔画像から顔特徴量を抽出する顔特徴抽出ステップと、
前記顔画像内の画素値を標本とする統計量を前記顔特徴量の顔認識精度の信頼性を表す信頼性指標として出力する信頼性指標抽出ステップと、
顔特徴量間の比較量に関する分布の統計量を信頼性指標の値ごとに予め記憶しておき、前記信頼性指標の値に対応した前記統計量を前記比較量の事後分布の母数として推定し、前記比較量と前記母数を用いて、前記比較量の事後分布に基づき算出した顔特徴量間距離を顔類似度として出力するステップと、
を有することを特徴とする類似度算出プログラム。 - コンピュータに、顔認識をさせるコンピュータプログラムにおいて、
入力画像から抽出された顔特徴量と前記画像内の画素値を標本とする統計量を前記顔特徴量の顔認識精度の信頼性を表す信頼性指標とを顔メタデータとして出力するステップと、
出力された複数の顔メタデータを顔メタデータ蓄積部に蓄積するステップと、
ある顔画像の顔メタデータと前記顔メタデータ蓄積部に蓄積された複数の顔メタデータの各々とを入力するステップと、
顔特徴量間の比較量に関する分布の統計量を信頼性指標の値ごとに予め記憶しておき、前記信頼性指標の値に対応した前記統計量を前記比較量の事後分布の母数として推定し、前記比較量と前記母数を用いて、前記比較量の事後分布に基づき算出した顔特徴量間距離を顔類似度として出力するステップと、
前記顔類似度に従って顔画像マッチング結果を出力するステップと、
を有することを特徴とする顔認識プログラム。
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