JP2015219648A - Age estimation device, imaging device, age estimation method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、年齢推定装置、撮像装置、年齢推定方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an age estimation device, an imaging device, an age estimation method, and a program.
被写体の顔画像を分析して被写体の年齢を推定する年齢推定技術がある。多くの年齢推定技術では、顔画像から年齢を推定するための指標となる特徴量を生成して、この特徴量と年齢との関係を、予め収集された多数の学習用画像からSVR(Support Vector Regression:サポートベクター回帰)等の手法を用いて学習しておく。そして、この学習結果に基づいて、年齢推定の対象となる被写体の年齢を推定する。 There is an age estimation technique for estimating the age of a subject by analyzing the face image of the subject. In many age estimation techniques, a feature amount serving as an index for estimating age is generated from a face image, and the relationship between the feature amount and age is calculated from a large number of pre-collected learning images using an SVR (Support Vector). Learn using techniques such as Regression (regression support vector). Based on the learning result, the age of the subject to be age estimated is estimated.
例えば非特許文献1は、顔画像における皺のような生物学的に生じる特徴から、年齢を推定するための指標を得て、人間の年齢を推定する技術を開示している。 For example, Non-Patent Document 1 discloses a technique for obtaining a human age by obtaining an index for estimating an age from biologically generated features such as wrinkles in a face image.
また、顔画像から特徴量を生成する際に用いる個々の技術として、特許文献1〜3は、撮影手段によって撮影された画像から、被写体の顔領域を検出する手法を開示している。また、非特許文献2は、顔画像から、左右の目の中心位置や口の中心位置等、特定部位の位置を抽出する手法を開示している。
Further, as individual techniques used when generating a feature amount from a face image, Patent Documents 1 to 3 disclose a technique for detecting a face area of a subject from an image photographed by photographing means. Non-Patent
年齢推定のためのSVRを用いた学習には、様々な年齢層・人種・性別等を含んだ顔画像(訓練データ)とその年齢(クラスラベル)を用意する必要がある。このとき、学習データに様々な表情を有した顔画像を混在させると、年齢推定の精度が落ちてしまうという問題があった。 In learning using SVR for age estimation, it is necessary to prepare face images (training data) including various age groups, races, genders, and the like and their ages (class labels). At this time, if face images having various expressions are mixed in the learning data, there is a problem that the accuracy of age estimation is lowered.
例えば、年齢推定の対象者の表情が笑顔や怒りを含んでいる場合、この対象者の年齢を高く推定してしまう等、年齢推定の精度が低下する傾向があった。推定精度の低下の要因として、特に加齢による皺や肌の滑らかさを表現している特徴量の年齢推定への寄与が高いため、笑顔や怒りといった表情に起因する皺と加齢に起因する皺との区別が判別できていないことが考えられる。 For example, when the age estimation target person's facial expression includes a smile or anger, the age estimation accuracy tends to decrease, such as estimating the age of the target person high. As a factor of the decrease in estimation accuracy, especially due to age-related features that express wrinkles and smoothness of skin due to aging, it is attributed to wrinkles and aging caused by facial expressions such as smiles and anger It is possible that the distinction from moths has not been determined.
このような年齢推定精度の低下を避けるために、従来は、無表情の顔画像を用いてSVRの学習を行い、無表情な顔画像に限って年齢を推定することが多かった。しかしながら、笑顔や怒り等、様々な表情を有した被写体に対しても、年齢を精度よく推定することが求められていた。 In order to avoid such a decrease in age estimation accuracy, conventionally, the SVR is learned using an expressionless face image, and the age is often estimated only for the expressionless face image. However, it has been required to accurately estimate the age even for subjects having various expressions such as smiles and anger.
本発明は、以上のような課題を解決するためのものであり、被写体の年齢を精度よく推定するのに好適な年齢推定装置、年齢推定方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an age estimation device, an age estimation method, and a program suitable for accurately estimating the age of a subject.
上記目的を達成するため、本発明に係る年齢推定装置は、
被写体を含む被写体画像における、当該被写体の顔領域を検出する顔検出部と、
前記顔検出部が検出した顔領域から、前記被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成する特徴量生成部と、
前記顔検出部が検出した顔領域から、前記被写体の表情の度合を検出する表情検出部と、
前記特徴量生成部が生成した特徴量と、前記表情検出部が検出した表情の度合と、に基づいて、前記被写体の年齢を推定する年齢推定部と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an age estimation apparatus according to the present invention includes:
A face detection unit that detects a face area of the subject in a subject image including the subject;
A feature amount generation unit that generates a feature amount indicating a feature of the face of the subject from the face area detected by the face detection unit;
A facial expression detection unit that detects the degree of facial expression of the subject from the face area detected by the face detection unit;
An age estimation unit that estimates the age of the subject based on the feature amount generated by the feature amount generation unit and the degree of facial expression detected by the facial expression detection unit;
It is characterized by providing.
本発明によれば、被写体の年齢を精度よく推定することができる。 According to the present invention, the age of a subject can be accurately estimated.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
(実施形態1)
本発明の実施形態1に係る撮像装置は、図1に示すように構成される。撮像装置1は、撮像部10と、データ処理部20と、ユーザインタフェース部30と、を備える。
(Embodiment 1)
The imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is configured as shown in FIG. The imaging device 1 includes an
撮像部10は、光学レンズ11とイメージセンサ12とを含む。撮像部10は、被写体を撮像することにより、被写体の画像データを生成する。
The
光学レンズ11は、被写体から射出された光を集光するレンズと、焦点、露出、ホワイトバランス等の撮像設定パラメータを調整するための周辺回路と、によって構成される。
The
イメージセンサ12は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等によって構成される。イメージセンサ12は、光学レンズ11が光を集光することによって結像した被写体の光学像を取得して、取得した光学像の電圧情報をアナログ/デジタル変換器(図示せず)によりデジタル情報に変換する。そして、得られたデジタル画像データを、メモリ21に保存する。
The
データ処理部20は、メモリ21と、ビデオ出力部22と、記憶部23と、CPU(Central Processing Unit)24と、年齢推定装置100と、を含む。
The
メモリ21は、例えばRAM(Random Access Memory)等によって構成され、撮像部10が生成した画像データを記憶する。
The
ビデオ出力部22は、メモリ21に記憶された画像データを読み出して、読み出した画像データに対応するRGB(R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー))信号を生成し、表示部31に出力する。
The
記憶部23は、例えばROM(Read-Only Memory)やフラッシュメモリ等の不揮発性メモリによって構成される。記憶部23は、CPU24が実行する各種の制御プログラムや、撮像装置1の各種の処理によって得られたデータを記憶する。
The
CPU24は、メモリ21を一時的な記憶領域として用いながら、記憶部23に格納されているプログラムに従って各種の演算処理を実行することにより、撮像装置1全体の動作を制御する。
The
ユーザインタフェース部30は、表示部31と、操作部32と、外部インタフェース33と、外部記憶媒体34と、を含む。
The
表示部31は、例えば液晶表示装置や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等によって構成される。表示部31は、ビデオ出力部22から供給されたRGB信号に基づいて、撮像装置1によって撮像した画像や撮像装置1の操作メニューを示す画像等、各種の画像データを表示する。
The display part 31 is comprised by a liquid crystal display device, an organic EL (Electro Luminescence) display, etc., for example. Based on the RGB signal supplied from the
操作部32は、ユーザからの操作指示を受け付ける。操作部32は、撮像装置1の電源スイッチ、シャッタボタン、撮像装置1の各種の機能を選択するためのボタン等、各種の操作ボタンによって構成される。操作部32は、ユーザから操作指示を受け付けると、受け付けた指示情報をデータ処理部20のCPU24に供給する。
The
なお、表示部31と操作部32とは、互いに重畳して配置されたいわゆるタッチパネルによって構成されるものであってもよい。
In addition, the display part 31 and the
外部インタフェース33は、撮像装置1の外部の機器とデータをやり取りするためのインタフェースである。例えば、外部インタフェース33は、撮像装置1が撮像して得られた画像データを、USB(Universal Serial Bus)規格のデータに変換して、USBケーブルを介して外部の機器との間でデータを送受信する。
The
外部記憶媒体34は、撮像装置1の外部の機器とデータをやり取りするための記憶媒体である。
The
年齢推定装置100は、例えば撮像部10の撮像により得られた、年齢推定対象の被写体の年齢を推定する。年齢推定装置100は、CPU24に制御されて、図2に示す各部のように機能する。具体的には、年齢推定装置100は、顔検出部110、特徴量生成部120、表情検出部130、年齢推定部140、分類部150、及び学習部160として機能する。
The
これらの機能により、年齢推定装置100は、以下の(1)及び(2)の処理を実行する。以下、(1)及び(2)の処理について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(1)学習用被写体を用いて年齢の識別基準を学習する処理
(2)学習結果に基づいて年齢推定対象の被写体の年齢を推定する処理
With these functions, the
(1) Process for learning age identification criterion using learning subject (2) Process for estimating age of subject of age estimation based on learning result
第1に、(1)学習用被写体を用いて年齢の識別基準を学習する処理について説明する。 First, (1) a process of learning age identification criteria using a learning subject will be described.
この学習処理は、撮像装置1が実行する通常の撮像処理とは異なる専用の学習モードで実行される。この学習処理は、撮像装置1の製造時や工場出荷時等の製品調整段階において実行されてもよいし、一般的なユーザのもとにおいて実行されてもよい。 This learning process is executed in a dedicated learning mode different from the normal imaging process executed by the imaging apparatus 1. This learning process may be executed at the product adjustment stage such as when the imaging device 1 is manufactured or shipped from the factory, or may be executed under a general user.
学習処理において、顔検出部110は、それぞれが学習用被写体を含む複数の学習用画像における、当該学習用被写体の顔領域を検出する。 In the learning process, the face detection unit 110 detects a face area of the learning subject in a plurality of learning images each including the learning subject.
学習用画像として、撮像装置1は、例えば図3(a)〜(c)に示すような、様々な表情を有する学習用被写体210a,210b,210cを含む学習用画像200a,200b,200c等を、撮像部10により撮像したり、外部インタフェース33や外部記憶媒体34を介して外部の機器から取得したりすることによって予め収集しておき、記憶部23等に格納しておく。
As learning images, the imaging apparatus 1 includes
学習処理が開始すると、顔検出部110は、記憶部23から学習用画像を取得して、取得した学習用画像の中からそれぞれを順次選択して、学習用被写体の顔領域を検出する。
When the learning process is started, the face detection unit 110 acquires learning images from the
図4(a)に、顔検出部110が学習用画像200bを選択した場合において、学習用被写体210bの顔領域220を検出した例を示す。顔検出部110は、学習用画像200bの輝度分布から、学習用被写体210bの顔に相当する顔領域220を検出する。
FIG. 4A shows an example in which the
例えば、顔検出部110は、各画素の明度、彩度、色相に基づいて肌色の画素を特定して、特定した肌色の画素の領域を顔領域220として検出する。あるいは、顔検出部110は、学習用画像200bから、学習用被写体210bの口や目といった顔の構成要素に相当する形状を抽出して、その構成要素の位置を基準として、顔領域220を検出する。このような顔領域を検出するための具体的な手法として、例えば上述した特許文献1〜3に開示された技術を用いることができる。
For example, the face detection unit 110 identifies a skin color pixel based on the brightness, saturation, and hue of each pixel, and detects the identified skin color pixel region as the
特徴量生成部120は、顔検出部110が検出した顔領域220から、学習用被写体210bの顔の特徴を示す特徴量を生成する。具体的には、特徴量生成部120は、部位抽出部121、及び正規化部122として機能する。
The feature
部位抽出部121は、顔検出部110が検出した顔領域220における特定部位の位置を抽出する。例えば、部位抽出部121は、両目及び口といった顔を構成する部位の形状をエッジ検出等の手法により検出して、検出した部位の中心位置を抽出する。具体的には図4(b)に示すように、部位抽出部121は、右目221及び左目222の中心位置、並びに口223の中心位置の3点を抽出する。このような特定部位の位置を抽出するための具体的な手法として、例えば上述した非特許文献2に開示された技術を用いることができる。
The part extraction unit 121 extracts the position of the specific part in the
正規化部122は、部位抽出部121が抽出した右目221、左目222、及び口223の位置に基づいて、学習用画像200bを、特徴量を生成するために最適な画像に正規化する。具体的には図4(c)に示すように、正規化部122は、学習用画像200bの拡大縮小、回転、平行移動等により、顔領域220が画像中央の大部分の領域を占めるように、高さ(縦幅)H及び幅(横幅)Wのサイズを有する正規化画像230を生成する。
The
より詳細に説明すると、正規化部122は、部位抽出部121が抽出した右目221、左目222、及び口223の3点の位置が、正規化画像230内における一定の位置になるように、学習用画像200b内におけるこれら3点の座標と正規化後のこれら3点の座標とからアフィン行列を計算する。具体的には、図4(c)に示すように、正規化部122は、両目(右目221及び左目222)が正規化画像230の下端から予め定められた高さevに位置し、口223が正規化画像230の下端から予め定められた高さmvに位置し、且つ、両目の間隔が予め定められた間隔ehになるような、アフィン行列を計算する。そして、正規化部122は、計算したアフィン行列に従ったアフィン変換により学習用画像200bを変形して、正規化画像230を生成する。
More specifically, the
特徴量生成部120は、正規化部122が正規化した後の学習用画像200b(すなわち正規化画像230)における顔領域220から、学習用被写体210bの顔の特徴を示す特徴量を生成する。この特徴量は、顔から年齢を推定するための指標となる量である。特徴量として、具体的には上述した非特許文献1と同様に、人の顔に生じる様々な皺や目袋のような、一般的に加齢に伴って変化する特徴の度合を用いることができる。
The feature
例えば特徴量生成部120は、ガボール(Gabor)フィルタやLBP(Local Binary Pattern)ヒストグラム等の手法を用いて顔領域220中に含まれる局所的なエッジを検出することにより、皺等の特徴量を生成する。ガボールフィルタは、画像中にどの向きの線やエッジが含まれているかを抽出するためのフィルタである。LBPは、中心画素値とその周辺画素値との大小関係から0又は1のビットを作成してコード化する方式である。LPBヒストグラムを用いることで、画像中に含まれるエッジの形状情報等を検出することができる。
For example, the feature
このような手法を用いて、特徴量生成部120は、顔領域220を、例えば顔を構成するパーツ単位で複数の部分領域に分割して、分割した部分領域単位で特徴量を生成する。複数の部分領域に分割するため、特徴量は、画像内の位置に依存した(スペースバリアントな)値として算出される。そのため、高い精度で特徴量を生成するためには、上述した正規化部122による学習用画像200a〜200cの正規化が必要となる。
Using such a method, the feature
表情検出部130は、顔検出部110が検出した顔領域220から、学習用被写体の表情の度合を検出する。具体的には、表情検出部130は、表情の度合として、学習用被写体の笑顔の度合を検出する。
The facial
笑顔の度合を検出する具体的な手法として、例えば上述した特許文献2又は特許文献3に開示された技術を用いることができる。特許文献2は、口の開き具合を示すパラメータと歯の見え具合を示すパラメータとを用いて、笑顔等の画像上の顔の表情を表す指標を生成する手法を開示している。また、特許文献3は、被写体の顔の個々の構成要素に対する基準顔情報と他の顔情報との差分を取得して、取得した差分を合計することにより笑顔度を算出する手法を開示している。
As a specific method for detecting the degree of smile, for example, the technique disclosed in
表情検出部130は、このような手法により学習用被写体の笑顔の度合を笑顔度kとして検出する。例えば、表情検出部130は、図3(a)に示した学習用被写体210aについてはk=0という低い笑顔度を検出し、図3(b)に示した学習用被写体210bについてはk=0.5という中程度の笑顔度を検出し、図3(c)に示した学習用被写体210cについてはk=1という高い笑顔度を検出する。
The facial
分類部150は、予め収集された複数の学習用画像を、表情検出部130が検出した学習用被写体の笑顔度kに応じて、笑顔グループと非笑顔グループとに分類する。具体的には、分類部150は、笑顔度kが、所定の閾値thを超えるか否かに応じて、学習用画像を笑顔グループと非笑顔グループとに分類する。閾値thは、学習用画像に含まれる学習用被写体の表情が笑顔か非笑顔かを判別するための値であって、0から1までの間の値に設定される。
The classifying
学習部160は、笑顔グループと非笑顔グループとのそれぞれについて、それぞれのグループに分類された学習用画像における、学習用被写体の年齢と特徴量との関係に基づいて、特徴量から年齢を識別するための識別基準を学習する。
The
具体的に説明すると、学習部160は、笑顔グループに分類された学習用画像のみをサンプルとして用いて、SVR(サポートベクター回帰)等の手法により、第1の識別基準を学習する。これにより、笑顔年齢識別機141を生成する。また、学習部160は、非笑顔グループに分類された学習用画像のみをサンプルとして用いて、SVR等の手法により、第2の識別基準を学習する。これにより、非笑顔年齢識別機142を生成する。
More specifically, the
このようにして生成した笑顔年齢識別機141と非笑顔年齢識別機142とを用いて、年齢推定装置100は、後述する被写体の年齢推定処理を実行する。
Using the
以上のような学習処理の流れについて、図5に示すフローチャートを参照して説明する。この学習処理は、例えば操作部32等を介して学習開始の指示を受け付けると、開始する。
The flow of the learning process as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This learning process is started when a learning start instruction is received via the
学習処理が開始すると、顔検出部110は、予め収集された複数の学習用画像の中からいずれか1つを選択して(ステップS1)、選択した学習用画像における学習用被写体の顔領域を検出する(ステップS2)。すなわち、顔検出部110は、例えば図4(a)に示したように、学習用画像200bにおける学習用被写体210bの顔領域220を検出する。
When the learning process is started, the face detection unit 110 selects any one of the plurality of learning images collected in advance (step S1), and determines the face area of the learning subject in the selected learning image. Detect (step S2). That is, for example, as illustrated in FIG. 4A, the face detection unit 110 detects the
顔検出部110が顔領域220を検出すると、特徴量生成部120は、学習用画像を正規化して(ステップS3)、検出した顔領域220から、学習用被写体210bの顔の特徴を示す特徴量を生成する(ステップS4)。すなわち、部位抽出部121が、例えば図4(b)に示したように顔領域220に含まれる特定部位の位置を抽出し、正規化部122が、例えば図4(c)に示したように、抽出した位置に基づいて正規化画像230を生成する。そして、特徴量生成部120は、正規化画像230における顔領域220から、上述した手法により、特徴量を生成する。
When the face detection unit 110 detects the
特徴量生成部120が特徴量を生成すると、表情検出部130は、顔検出部110が検出した顔領域220から、学習用被写体の表情の度合として、笑顔の度合(笑顔度k)を検出する(ステップS5)。
When the feature
表情検出部130が笑顔度kを検出すると、分類部150は、検出した笑顔度kが、0から1までの間の値に設定された閾値thを超えるか否かを判別することにより、笑顔判定を行う(ステップS6)。笑顔度kが閾値thを超える場合(ステップS6;YES)、分類部150は、選択した学習用画像を笑顔グループに分類する(ステップS7)。一方で、笑顔度kが閾値th以下である場合(ステップS6;NO)、分類部150は、選択した学習用画像を非笑顔グループに分類する(ステップS8)。
When the facial
選択した学習用画像を笑顔グループと非笑顔グループとのいずれかに分類すると、分類部150は、全ての学習用画像について分類が終了したか否かを判別する(ステップS9)。
When the selected learning image is classified into either the smile group or the non-smile group, the
分類が終了していない場合(ステップS9;NO)、顔検出部110は、記憶部23に記憶された学習用画像の中から別の学習用画像を1つ選択する(ステップS10)。そして、学習処理はステップS2に戻り、ステップS2〜S9までの処理を繰り返して、新たに選択した学習用画像を笑顔グループと非笑顔グループとのいずれかに分類する。このような分類処理を、予め用意された全ての学習用画像について、繰り返す。 If the classification has not ended (step S9; NO), the face detection unit 110 selects another learning image from the learning images stored in the storage unit 23 (step S10). Then, the learning process returns to step S2, and the processes from steps S2 to S9 are repeated to classify the newly selected learning image into either a smiling group or a non-smiling group. Such a classification process is repeated for all learning images prepared in advance.
最終的に全ての学習用画像について分類部150による分類が終了すると(ステップS9;YES)、学習部160は、笑顔グループに分類した学習用画像をサンプルとして笑顔年齢識別機141を生成し(ステップS11)、且つ、非グループに分類した学習用画像をサンプルとして非笑顔年齢識別機142を生成する(ステップS12)。以上により、図5のフローチャートに示した学習処理は終了する。
When the classification by the
第2に、(2)学習結果に基づいて年齢推定対象の被写体の年齢を推定する処理について、説明する。 Secondly, (2) a process for estimating the age of the subject to be estimated based on the learning result will be described.
年齢推定処理において、撮像装置1は、年齢推定対象の被写体を含む被写体画像を、撮像部10により撮像することにより、あるいは外部の機器が予め被写体を撮像して得られた画像を例えば外部インタフェース33や外部記憶媒体34を介して、取得する。
In the age estimation process, the imaging device 1 captures a subject image including a subject to be age estimated by the
顔検出部110は、取得した被写体画像における、被写体の顔領域を検出する。特徴量生成部120は、顔検出部110が検出した被写体の顔領域から、被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成する。表情検出部130は、顔検出部110が検出した被写体の顔領域から、被写体の表情の度合として、笑顔の度合(笑顔度k)を検出する。
The face detection unit 110 detects the face area of the subject in the acquired subject image. The feature
これら顔検出部110、特徴量生成部120、及び表情検出部130の各部が、被写体を含む被写体画像に対して実行する処理は、図4(a)〜(c)を参照して説明した、学習用被写体210bを含む学習用画像200bに対して実行する処理と、同様である。これは、高い精度で被写体の年齢を推定するためには、学習時と年齢推定時とで同じアルゴリズムを使用することが好適なためである。そのため、ここでは詳細な説明を省略する。
The processing that each of the face detection unit 110, the feature
年齢推定部140は、特徴量生成部120が生成した特徴量と、表情検出部130が検出した笑顔度kと、に基づいて、被写体の年齢を推定する。具体的には、年齢推定部140は、笑顔年齢識別機141、非笑顔年齢識別機142、及び選択部143として機能する。
The
笑顔年齢識別機141と非笑顔年齢識別機142とは、それぞれ、学習部160が学習した互いに異なる識別基準に基づいて、特徴量生成部120が生成した特徴量から被写体の年齢を識別する。具体的には、笑顔年齢識別機141は、第1の年齢識別部として機能し、笑顔グループに分類された学習用画像から学習された第1の識別基準に基づいて、笑顔年齢SAgeを取得する。非笑顔年齢識別機142は、第2の年齢識別部として機能し、非笑顔グループに分類された学習用画像から学習された第2の識別基準に基づいて、非笑顔年齢NAgeを取得する。
The
笑顔年齢SAgeは、被写体の表情が笑顔であると仮定したときの、被写体の推定年齢である。非笑顔年齢NAgeは、被写体の表情が笑顔でないと仮定したときの、被写体の推定年齢である。顔の皺等を特徴量として年齢を推定する場合、加齢による皺と笑顔による皺との区別が困難なものになるため、一般的には、笑顔の学習用被写体のみをサンプルとして取得した笑顔年齢SAgeは、笑顔でない学習用被写体のみをサンプルとして取得した非笑顔年齢NAgeよりも、低い値となる。 Smile age Sage is the estimated age of the subject when it is assumed that the facial expression of the subject is a smile. The non-smile age Nage is an estimated age of the subject when it is assumed that the facial expression of the subject is not a smile. When estimating age using facial wrinkles as features, it is difficult to distinguish between wrinkles due to aging and wrinkles due to smiles. The age Sage is lower than the non-smile age Nage obtained by using only the learning subject that is not smiling as a sample.
選択部143は、表情検出部130が検出した笑顔度kに応じて、笑顔年齢識別機141と非笑顔年齢識別機142との中からいずれかを選択する。そして、年齢推定部140は、選択部143が選択した年齢識別部が識別した年齢、すなわち笑顔年齢SAgeと非笑顔年齢NAgeとのどちらかを、被写体の年齢として推定する。
The
具体的に説明すると、選択部143は、被写体の年齢を識別するための識別機として、笑顔度kが所定の閾値thを超える場合に笑顔年齢識別機141を選択し、笑顔度kが所定の閾値th以下の場合に非笑顔年齢識別機142を選択する。閾値thは、被写体の表情が笑顔か非笑顔かを判別するための値であって、学習時と同じ値に設定される。
More specifically, the
このように被写体の笑顔の度合に応じて選択部143が年齢識別機を選択することにより、年齢推定部140は、被写体の表情が笑顔のときは、笑顔年齢SAgeを被写体の年齢として推定し、被写体の表情が笑顔でないときは、非笑顔年齢NAgeを被写体の年齢として推定する。
As described above, when the
すなわち、年齢推定部140は、顔の特徴量が同じであるならば、被写体の表情が笑顔である方が笑顔でないよりも、言い換えると被写体の笑顔の度合が大きいほど、低い年齢をその被写体の年齢として推定する。このような推定方法により、笑顔の度合に応じて適切に被写体の年齢を推定することができ、特に、加齢による皺と笑顔による皺との区別が困難なため笑顔の被写体の年齢を高く推定してしまう、といった年齢推定精度の低下を防ぐことができる。
In other words, if the facial feature amount is the same, the
出力部40は、年齢推定部140による被写体の年齢の推定結果を出力する。例えば、表示部31、外部インタフェース33、又は外部記憶媒体34が、出力部40として機能する。出力部40は、ビデオ出力部22の制御のもと、年齢推定結果を表示部31に表示したり、外部インタフェース33又は外部記憶媒体34を介して年齢推定結果を外部の機器に提供したりする。
The
以上のような年齢推定処理の流れについて、図6に示すフローチャート(年齢推定処理1)を参照して説明する。この年齢推定処理は、撮像装置1を操作しているユーザから、例えば操作部32等を介して被写体の年齢を推定する旨の指示を受け付けると、開始する。
The flow of the age estimation process as described above will be described with reference to the flowchart (age estimation process 1) shown in FIG. This age estimation process is started when an instruction to estimate the age of the subject is received from the user operating the imaging device 1 via the
年齢推定処理が開始すると、顔検出部110は、年齢推定対象の被写体を含む被写体画像をメモリ21や記憶部23等から取得して(ステップS101)、取得した被写体画像における被写体の顔領域を検出する(ステップS102)。
When the age estimation process starts, the face detection unit 110 acquires a subject image including the subject of age estimation target from the
顔検出部110が顔領域220を検出すると、特徴量生成部120は、被写体画像を正規化して(ステップS103)、正規化した後の被写体画像から、被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成する(ステップS104)。
When the face detection unit 110 detects the
特徴量生成部120が特徴量を生成すると、表情検出部130は、顔検出部110が検出した顔領域から、被写体の笑顔の度合(笑顔度k)を検出する(ステップS105)。
When the feature
すなわち、年齢推定処理において、年齢推定装置100は、学習処理において学習用画像に対して実行した処理と同様の処理(顔検出、特徴量生成、及び笑顔度検出の各処理)を、取得した被写体画像に対して実行する。
That is, in the age estimation process, the
表情検出部130が笑顔度kを検出すると、選択部143は、検出した笑顔度kが、予め定められた閾値thを超えるか否かを判別することにより、笑顔判定を行う(ステップS106)。
When the facial
笑顔度kが閾値thを超える場合(ステップS106;YES)、選択部143は、笑顔年齢識別機141を選択する。笑顔年齢識別機141は、特徴量生成部120が生成した特徴量から笑顔年齢SAgeを取得する(ステップS107)。年齢推定部140は、取得した笑顔年齢SAgeを、被写体の年齢として推定する。
When the smile level k exceeds the threshold th (step S106; YES), the
一方で、笑顔度kが閾値th以下である場合(ステップS106;NO)、選択部143は、非笑顔年齢識別機142を選択する。非笑顔年齢識別機142は、特徴量生成部120が生成した特徴量から非笑顔年齢NAgeを取得する(ステップS108)。年齢推定部140は、取得した非笑顔年齢NAgeを、被写体の年齢として推定する。
On the other hand, when the smile level k is less than or equal to the threshold th (step S106; NO), the
年齢推定部140による被写体の年齢の推定結果が得られると、出力部40は、年齢推定部140による被写体の年齢の推定結果を、表示部31に表示する等により、外部に出力する(ステップS109)。以上により、図6のフローチャートに示した年齢推定処理は終了する。
When the estimation result of the age of the subject by the
以上説明したように、実施形態1に係る年齢推定装置100及び撮像装置1は、予め、笑顔グループと非笑顔グループとに分類された学習用画像を用いて、笑顔年齢識別機141と非笑顔年齢識別機142とを生成する。そして、年齢推定対象の被写体の笑顔度に応じて笑顔年齢識別機141と非笑顔年齢識別機142のいずれか一方を選択し、選択した識別機によって被写体の年齢を推定する。
As described above, the
その結果、笑顔の被写体の年齢を高く推定してしまう等、被写体の表情が笑顔か非笑顔かに起因する年齢推定精度の低下を避けることができ、笑顔と非笑顔とのどちらの表情を有する被写体に対しても年齢を精度よく推定することができる。 As a result, it is possible to avoid a decrease in age estimation accuracy caused by whether the subject's facial expression is smiling or non-smiling, such as estimating the age of the smiling subject high, and it has either a smiling or non-smiling facial expression It is possible to accurately estimate the age of the subject.
なお、上述した年齢推定装置100は、笑顔年齢識別機141と非笑顔年齢識別機142との2つの年齢識別部を備えていた。しかし、年齢推定装置100は、学習用被写体の笑顔度に応じて生成された3つ以上の年齢識別部を備えてもよい。
The above-described
例えば年齢推定装置100が3つの年齢識別部を備える場合、学習段階において、分類部150は、予め収集された複数の学習用画像を、表情検出部130が検出した学習用被写体の笑顔度に応じて、笑顔度が低・中・高の3つのグループに分類する。そして、学習部160は、これら3つのグループとのそれぞれについて、それぞれのグループに分類された学習用画像における、学習用被写体の年齢と特徴量との関係に基づいて、特徴量から年齢を識別するための識別基準を学習する。そして、年齢推定段階において、選択部143は、3つの年齢識別部の中から、年齢推定対象の被写体の笑顔度に合致する年齢識別部を選択して、年齢推定に使用する。
For example, when the
このように年齢識別部の数を増やすことにより、被写体の表情に応じた最適な年齢識別機を選択することができるため、年齢推定の精度を向上させることができる。 In this way, by increasing the number of age discriminating units, it is possible to select an optimal age discriminator according to the facial expression of the subject, so that the accuracy of age estimation can be improved.
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2について説明する。
(Embodiment 2)
Next,
実施形態2に係る撮像装置及び年齢推定装置の機能構成を図7に示す。実施形態2に係る撮像装置1a及び年齢推定装置100aは、年齢推定部140aにおいて、実施形態1に係る年齢推定部140における選択部143の代わりに、年齢算出部144を備える。その他の構成は、実施形態1に係る撮像装置1及び年齢推定装置100が備える構成と同様である。
FIG. 7 shows functional configurations of the imaging apparatus and the age estimation apparatus according to the second embodiment. The imaging device 1a and the
実施形態2に係る年齢推定装置100aは、分類部150、学習部160等の機能により、被写体の年齢推定処理に先立って、(1)学習用被写体を用いて年齢の識別基準を学習する処理を実行する。この学習処理は、実施形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
The
実施形態2における、(2)学習結果に基づいて年齢推定対象の被写体の年齢を推定する処理について、図8に示すフローチャート(年齢推定処理2)を参照して説明する。 In the second embodiment, (2) the process of estimating the age of the subject of age estimation based on the learning result will be described with reference to the flowchart (age estimation process 2) shown in FIG.
この年齢推定処理におけるステップS201〜S205の処理は、実施形態1の年齢推定処理におけるステップS101〜S105(図6)の処理と同様である。 The processes of steps S201 to S205 in this age estimation process are the same as the processes of steps S101 to S105 (FIG. 6) in the age estimation process of the first embodiment.
すなわち、年齢推定処理が開始すると、顔検出部110は、年齢推定対象の被写体を含む被写体画像をメモリ21や記憶部23等から取得して(ステップS201)、取得した被写体画像における被写体の顔領域を検出する(ステップS202)。
That is, when the age estimation process is started, the face detection unit 110 acquires a subject image including the subject of age estimation target from the
顔検出部110が顔領域220を検出すると、特徴量生成部120は、被写体画像を正規化して(ステップS203)、正規化した後の被写体画像から、被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成する(ステップS204)。
When the face detection unit 110 detects the
特徴量生成部120が特徴量を生成すると、表情検出部130は、顔検出部110が検出した顔領域から、被写体の笑顔の度合(笑顔度k)を検出する(ステップS205)。
When the feature
表情検出部130が笑顔度kを検出すると、笑顔年齢識別機141は、特徴量生成部120が生成した特徴量から笑顔年齢SAgeを取得する(ステップS206)。続いて、非笑顔年齢識別機142は、特徴量生成部120が生成した特徴量から非笑顔年齢NAgeを取得する(ステップS207)。
When the facial
年齢算出部144は、表情検出部130が検出した被写体の笑顔度kに基づいて、笑顔年齢SAgeと非笑顔年齢NAgeとの重み付き線形和をとることにより、笑顔年齢SAgeと非笑顔年齢NAgeとの間の年齢を推定年齢として算出する(ステップS208)。
The age calculation unit 144 calculates a weighted linear sum of the smile age Sage and the non-smile age Nage based on the smile level k of the subject detected by the facial
具体的に説明すると、年齢算出部144は、下記(1)式に基づいて、笑顔度kが大きいほど笑顔年齢SAgeに近い年齢(笑顔度kが小さいほど非笑顔年齢NAgeに近い年齢)を、推定年齢Ageとして算出する。
Age=k×SAge+(1−k)×NAge ・・・(1)
Specifically, based on the following formula (1), the age calculating unit 144 calculates an age closer to the smile age SAge as the smile degree k is larger (an age closer to the non-smile age Nage as the smile degree k is smaller). Calculated as the estimated age Age.
Age = k × Sage + (1−k) × Nage (1)
通常、笑顔年齢SAgeの方が非笑顔年齢NAgeよりも低い値となるため、年齢算出部144は、笑顔度kが大きいほど低い年齢を、被写体の推定年齢として算出することになる。年齢推定部140aは、このような関係式により年齢算出部144が算出した年齢を、被写体の年齢として推定する。
Normally, the smile age Sage has a lower value than the non-smile age Nage, so the age calculation unit 144 calculates the lower age as the smile degree k is larger as the estimated age of the subject. The
年齢推定部140aによる被写体の年齢の推定結果が得られると、出力部40は、年齢推定部140aによる被写体の年齢の推定結果を、表示部31に表示する等により、外部に出力する(ステップS209)。以上により、図8のフローチャートに示した年齢推定処理は終了する。
When the estimation result of the subject's age by the
以上説明したように、実施形態2に係る撮像装置1a及び年齢推定装置100aは、笑顔グループと非笑顔グループとに分類された学習用画像を用いて生成された笑顔年齢識別機141と非笑顔年齢識別機142との双方を用いて、年齢推定対象の被写体の笑顔年齢SAgeと非笑顔年齢NAgeとを取得する。そして、被写体の笑顔度に応じて笑顔年齢SAgeと非笑顔年齢NAgeとの重み付き線形和をとって、被写体の推定年齢を算出する。
As described above, the imaging device 1a and the
その結果、被写体の笑顔の度合による年齢推定への影響を精密に考慮した上で、被写体の年齢を精度よく推定することができる。 As a result, the age of the subject can be accurately estimated in consideration of the influence of the degree of smile on the subject on the age estimation.
なお、上記(1)式は一例である。年齢算出部144は、線形和に限らず、例えば笑顔度kから年齢をより精密に推定可能な他の関係式が判明している場合には、そのような他の関係式に従って被写体の推定年齢を算出してもよい、 The above equation (1) is an example. The age calculation unit 144 is not limited to the linear sum, and for example, when another relational expression that can estimate the age more accurately from the smile k is known, the estimated age of the subject is determined according to such other relational expression. May be calculated,
(変形例)
以上に本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、本発明の実施形態は種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。
(Modification)
Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are merely examples, and the scope of application of the present invention is not limited thereto. That is, the embodiments of the present invention can be applied in various ways, and all the embodiments are included in the scope of the present invention.
例えば、上記実施形態では、表情検出部130は、被写体の表情の度合として、笑顔の度合を検出した。しかし、本発明に係る年齢推定装置及び撮像装置は、笑顔に代えて、又は笑顔に加えて、怒り等、他の表情の度合を検出してもよい。そして、予め、学習用被写体の怒りの度合に応じて分類された学習用画像をサンプルとして用いて複数の怒り度別の識別機を生成しておき、これらの識別機を用いて被写体の年齢を推定してもよい。
For example, in the above embodiment, the facial
このように、笑顔や怒り等、様々な表情の度合別に識別機を用いることにより、様々な表情を有した被写体に対しても、年齢を精度よく推定することができる。 As described above, by using the classifier according to the degree of various facial expressions such as smile and anger, the age can be accurately estimated even for subjects having various facial expressions.
上記実施形態では、年齢推定装置100,100aは、撮像装置1,1aの内部に搭載されていた。しかし、本発明に係る年齢推定装置は、撮像装置1,1aとは独立した装置であってもよい。例えばパーソナルコンピュータ等の一般的な情報処理装置が年齢推定装置として機能することができる。この場合、年齢推定装置は、自装置とは独立した撮像装置により得られた被写体画像を外部とのデータ通信手段を介して取得して、取得した被写体画像に対して上述した年齢推定処理を実行する。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、年齢推定装置100,100aは、学習用被写体を用いて年齢の識別基準を学習する機能(分類部150及び学習部160)を備えていた。しかし、本発明に係る年齢推定装置は、学習機能を備えていなくてもよい。例えば、本発明に係る年齢推定装置は、自装置とは独立した他の装置において予め学習された学習結果を外部とのデータ通信手段を介して取得して、取得した学習結果に基づいて上述した年齢推定処理を実行するように構成することもできる。
In the above embodiment, the
上記実施形態1に係る年齢推定装置100,100aが推定する被写体の年齢は、実年齢であってもよいし、見た目年齢であってもよい。推定すべき年齢が実年齢の場合は、学習部160は、学習用被写体の実年齢を用いて、上述した識別基準を学習する。推定すべき年齢が見た目年齢の場合は、学習部160は、学習用被写体の見た目年齢を用いて、上述した識別基準を学習する。どちらの年齢を推定する場合であっても、従来は笑顔や怒り等の表情の度合が大きい場合には、被写体の年齢を高く推定してしまう傾向があった。しかし、本発明に係る年齢推定装置によれば、被写体の実年齢又は見た目年齢を精度よく推定することができる。
The age of the subject estimated by the
なお、本発明に係る機能を実現するための構成を予め備えた年齢推定装置として提供できることはもとより、プログラムの適用により、既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器等を、本発明に係る年齢推定装置として機能させることもできる。すなわち、上記実施形態で例示した年齢推定装置100,100aによる各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器等を制御するCPU等が実行できるように適用することで、本発明に係る年齢推定装置として機能させることができる。また、本発明に係る年齢推定方法は、年齢推定装置を用いて実施できる。
It should be noted that not only can an age estimation apparatus provided with a configuration for realizing the functions according to the present invention be provided in advance, an existing personal computer, an information terminal device, or the like can be provided as an age estimation apparatus according to the present invention by applying a program. It can also function. That is, by applying a program for realizing each functional configuration by the
また、このようなプログラムの適用方法は任意である。プログラムを、例えば、コンピュータが読取可能な記録媒体(CD−ROM(Compact Disc Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、MO(Magneto Optical disc)等)に格納して適用できる他、インターネット等のネットワーク上のストレージにプログラムを格納しておき、これをダウンロードさせることにより適用することもできる。 Moreover, the application method of such a program is arbitrary. For example, the program can be stored and applied to a computer-readable recording medium (CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory), DVD (Digital Versatile Disc), MO (Magneto Optical disc), etc.), the Internet, etc. It is also possible to apply the program by storing it in a storage on the network and downloading it.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the specific embodiment which concerns, This invention includes the invention described in the claim, and its equivalent range It is. Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
(付記1)
被写体を含む被写体画像における、当該被写体の顔領域を検出する顔検出部と、
前記顔検出部が検出した顔領域から、前記被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成する特徴量生成部と、
前記顔検出部が検出した顔領域から、前記被写体の表情の度合を検出する表情検出部と、
前記特徴量生成部が生成した特徴量と、前記表情検出部が検出した表情の度合と、に基づいて、前記被写体の年齢を推定する年齢推定部と、
を備えることを特徴とする年齢推定装置。
(Appendix 1)
A face detection unit that detects a face area of the subject in a subject image including the subject;
A feature amount generation unit that generates a feature amount indicating a feature of the face of the subject from the face area detected by the face detection unit;
A facial expression detection unit that detects the degree of facial expression of the subject from the face area detected by the face detection unit;
An age estimation unit that estimates the age of the subject based on the feature amount generated by the feature amount generation unit and the degree of facial expression detected by the facial expression detection unit;
An age estimation device comprising:
(付記2)
前記特徴量生成部は、
前記顔検出部が検出した顔領域における特定部位の位置を抽出する部位抽出部と、
前記部位抽出部が抽出した位置に基づいて、前記被写体画像を正規化する正規化部と、
を含み、
前記正規化部が正規化した後の前記被写体画像における前記顔領域から、前記特徴量を生成する、
ことを特徴とする付記1に記載の年齢推定装置。
(Appendix 2)
The feature quantity generation unit
A part extracting unit that extracts a position of a specific part in the face area detected by the face detecting unit;
A normalization unit that normalizes the subject image based on the position extracted by the part extraction unit;
Including
Generating the feature amount from the face area in the subject image after normalization by the normalization unit;
The age estimation apparatus according to supplementary note 1, wherein:
(付記3)
前記年齢推定部は、
それぞれが、互いに異なる識別基準に基づいて、前記特徴量から前記被写体の年齢を識別する複数の年齢識別部と、
前記表情検出部が検出した表情の度合に応じて、前記複数の年齢識別部の中からいずれかを選択する選択部と、
を含み、
前記選択部が選択した年齢識別部が識別した年齢を、前記被写体の年齢として推定する、
ことを特徴とする付記1又は2に記載の年齢推定装置。
(Appendix 3)
The age estimating unit
A plurality of age discriminating units each identifying the age of the subject from the feature amount based on different discrimination criteria;
A selection unit that selects one of the plurality of age identification units according to the degree of the facial expression detected by the facial expression detection unit;
Including
The age identified by the age identifying unit selected by the selecting unit is estimated as the age of the subject.
The age estimation apparatus according to
(付記4)
前記顔検出部は、それぞれが学習用被写体を含む複数の学習用画像における、当該学習用被写体の顔領域を検出し、
前記特徴量生成部は、前記複数の学習用画像のそれぞれについて、前記顔検出部が検出した顔領域から、前記学習用被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成し、
前記表情検出部は、前記複数の学習用画像のそれぞれについて、前記顔検出部が検出した顔領域から、前記学習用被写体の表情の度合を検出し、
前記複数の学習用画像を、前記表情検出部が検出した前記学習用被写体の表情の度合に応じて、複数のグループに分類する分類部と、
前記複数のグループのそれぞれについて、当該それぞれのグループに分類された学習用画像における、学習用被写体の年齢と特徴量との関係に基づいて、前記識別基準を学習する学習部と、
をさらに備える、
ことを特徴とする付記3に記載の年齢推定装置。
(Appendix 4)
The face detection unit detects a face area of the learning subject in a plurality of learning images each including a learning subject;
The feature amount generation unit generates a feature amount indicating a feature of the face of the learning subject from the face area detected by the face detection unit for each of the plurality of learning images.
The facial expression detection unit detects the degree of facial expression of the learning subject from the face area detected by the face detection unit for each of the plurality of learning images;
A classifying unit that classifies the plurality of learning images into a plurality of groups according to the degree of facial expression of the learning subject detected by the facial expression detection unit;
For each of the plurality of groups, a learning unit that learns the identification criterion based on the relationship between the age of the learning subject and the feature amount in the learning images classified into the respective groups;
Further comprising
The age estimation apparatus according to Supplementary Note 3, wherein
(付記5)
前記年齢推定部は、
第1の識別基準に基づいて、前記特徴量から前記被写体の年齢を識別する第1の年齢識別部と、
第2の識別基準に基づいて、前記特徴量から前記被写体の年齢を識別する第2の年齢識別部と、
前記表情検出部が検出した表情の度合に基づいて、前記第1の年齢識別部が識別した年齢と、前記第2の年齢識別部が識別した年齢と、の間の年齢を算出する年齢算出部と、
を含み、
前記年齢算出部が算出した年齢を、前記被写体の年齢として推定する、
ことを特徴とする付記1又は2に記載の年齢推定装置。
(Appendix 5)
The age estimating unit
A first age identification unit for identifying the age of the subject from the feature amount based on a first identification criterion;
A second age identifying unit for identifying the age of the subject from the feature amount based on a second identification criterion;
An age calculating unit that calculates an age between the age identified by the first age identifying unit and the age identified by the second age identifying unit based on the degree of facial expression detected by the facial expression detecting unit When,
Including
Estimating the age calculated by the age calculation unit as the age of the subject;
The age estimation apparatus according to
(付記6)
前記顔検出部は、それぞれが学習用被写体を含む複数の学習用画像における、当該学習用被写体の顔領域を検出し、
前記特徴量生成部は、前記複数の学習用画像のそれぞれについて、前記顔検出部が検出した顔領域から、前記学習用被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成し、
前記表情検出部は、前記複数の学習用画像のそれぞれについて、前記顔検出部が検出した顔領域から、前記学習用被写体の表情の度合を検出し、
前記複数の学習用画像の中で、前記表情検出部が検出した前記学習用被写体の表情の度合が所定の閾値を超える学習用画像を第1のグループに分類し、前記表情検出部が検出した前記学習用被写体の表情の度合が当該所定の閾値以下の学習用画像を第2のグループに分類する分類部と、
前記第1のグループに分類された学習用画像における、学習用被写体の年齢と特徴量との関係に基づいて、前記第1の識別基準を学習し、前記第2のグループに分類された学習用画像における、学習用被写体の年齢と特徴量との関係に基づいて、前記第2の識別基準を学習する学習部と、
をさらに備え、
前記年齢算出部は、前記表情検出部が検出した前記被写体の表情の度合が大きいほど前記第1の年齢識別部が識別した年齢に近い年齢を、前記被写体の推定年齢として算出する、
ことを特徴とする付記5に記載の年齢推定装置。
(Appendix 6)
The face detection unit detects a face area of the learning subject in a plurality of learning images each including a learning subject;
The feature amount generation unit generates a feature amount indicating a feature of the face of the learning subject from the face area detected by the face detection unit for each of the plurality of learning images.
The facial expression detection unit detects the degree of facial expression of the learning subject from the face area detected by the face detection unit for each of the plurality of learning images;
Among the plurality of learning images, learning images in which the degree of facial expression of the learning subject detected by the facial expression detection unit exceeds a predetermined threshold are classified into a first group, and the facial expression detection unit detects the learning image. A classifying unit for classifying learning images in which the degree of expression of the learning subject is equal to or less than the predetermined threshold value into a second group;
Based on the relationship between the age of the learning subject and the feature amount in the learning image classified into the first group, the first identification criterion is learned, and the learning image classified into the second group A learning unit that learns the second identification criterion based on the relationship between the age of the learning subject and the feature amount in the image;
Further comprising
The age calculation unit calculates an age closer to the age identified by the first age identification unit as the estimated age of the subject as the degree of expression of the subject detected by the facial expression detection unit increases.
The age estimation apparatus according to
(付記7)
前記表情検出部は、前記被写体の笑顔の度合を、前記表情の度合として検出する、
ことを特徴とする付記1から6のいずれか1つに記載の年齢推定装置。
(Appendix 7)
The facial expression detection unit detects the degree of smile of the subject as the degree of facial expression;
The age estimation device according to any one of appendices 1 to 6, characterized in that:
(付記8)
前記年齢推定部は、前記表情検出部が検出した表情の度合が大きいほど低い年齢を、前記被写体の年齢として推定する、
ことを特徴とする付記1から7のいずれか1つに記載の年齢推定装置。
(Appendix 8)
The age estimation unit estimates a lower age as the age of the subject as the degree of the facial expression detected by the facial expression detection unit is larger,
The age estimation device according to any one of appendices 1 to 7, characterized in that:
(付記9)
付記1から8のいずれか1つに記載の年齢推定装置と、
前記被写体を撮像することにより前記被写体画像を取得する撮像部と、
前記年齢推定部による前記被写体の年齢の推定結果を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
(Appendix 9)
The age estimation device according to any one of appendices 1 to 8,
An imaging unit that acquires the subject image by imaging the subject;
An output unit for outputting an estimation result of the age of the subject by the age estimation unit;
An imaging apparatus comprising:
(付記10)
被写体を含む被写体画像における、当該被写体の顔領域を検出するステップと、
前記顔領域から、前記被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成するステップと、
前記顔領域から、前記被写体の表情の度合を検出するステップと、
前記特徴量と、前記表情の度合と、に基づいて、前記被写体の年齢を推定するステップと、
を含むことを特徴とする年齢推定方法。
(Appendix 10)
Detecting a face area of the subject in a subject image including the subject;
Generating a feature amount indicating a feature of the face of the subject from the face region;
Detecting the degree of expression of the subject from the face area;
Estimating the age of the subject based on the feature amount and the degree of facial expression;
The age estimation method characterized by including.
(付記11)
コンピュータに、
被写体を含む被写体画像における、当該被写体の顔領域を検出する機能、
前記顔領域から、前記被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成する機能、
前記顔領域から、前記被写体の表情の度合を検出する機能、
前記特徴量と、前記表情の度合と、に基づいて、前記被写体の年齢を推定する機能、
を実現させるためのプログラム。
(Appendix 11)
On the computer,
A function for detecting a face area of a subject in a subject image including the subject;
A function of generating a feature amount indicating a feature of the face of the subject from the face region;
A function of detecting the degree of expression of the subject from the face area;
A function of estimating the age of the subject based on the feature amount and the degree of the facial expression;
A program to realize
1,1a…撮像装置、10…撮像部、11…光学レンズ、12…イメージセンサ、20…データ処理部、21…メモリ、22…ビデオ出力部、23…記憶部、24…CPU、30…ユーザインタフェース部、31…表示部、32…操作部、33…外部インタフェース、34…外部記憶媒体、40…出力部、100,100a…年齢推定装置、110…顔検出部、120…特徴量生成部、121…部位抽出部、122…正規化部、130…表情検出部、140,140a…年齢推定部、141…笑顔年齢識別機、142…非笑顔年齢識別機、143…選択部、144…年齢算出部、150…分類部、160…学習部、200a,200b,200c…学習用画像、210a,210b,210c…学習用被写体、220…顔領域、221…右目、222…左目、223…口、230…正規化画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Imaging device, 10 ... Imaging part, 11 ... Optical lens, 12 ... Image sensor, 20 ... Data processing part, 21 ... Memory, 22 ... Video output part, 23 ... Memory | storage part, 24 ... CPU, 30 ... User Interface unit 31 ...
Claims (11)
前記顔検出部が検出した顔領域から、前記被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成する特徴量生成部と、
前記顔検出部が検出した顔領域から、前記被写体の表情の度合を検出する表情検出部と、
前記特徴量生成部が生成した特徴量と、前記表情検出部が検出した表情の度合と、に基づいて、前記被写体の年齢を推定する年齢推定部と、
を備えることを特徴とする年齢推定装置。 A face detection unit that detects a face area of the subject in a subject image including the subject;
A feature amount generation unit that generates a feature amount indicating a feature of the face of the subject from the face area detected by the face detection unit;
A facial expression detection unit that detects the degree of facial expression of the subject from the face area detected by the face detection unit;
An age estimation unit that estimates the age of the subject based on the feature amount generated by the feature amount generation unit and the degree of facial expression detected by the facial expression detection unit;
An age estimation device comprising:
前記顔検出部が検出した顔領域における特定部位の位置を抽出する部位抽出部と、
前記部位抽出部が抽出した位置に基づいて、前記被写体画像を正規化する正規化部と、
を含み、
前記正規化部が正規化した後の前記被写体画像における前記顔領域から、前記特徴量を生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の年齢推定装置。 The feature quantity generation unit
A part extracting unit that extracts a position of a specific part in the face area detected by the face detecting unit;
A normalization unit that normalizes the subject image based on the position extracted by the part extraction unit;
Including
Generating the feature amount from the face area in the subject image after normalization by the normalization unit;
The age estimation apparatus according to claim 1.
それぞれが、互いに異なる識別基準に基づいて、前記特徴量から前記被写体の年齢を識別する複数の年齢識別部と、
前記表情検出部が検出した表情の度合に応じて、前記複数の年齢識別部の中からいずれかを選択する選択部と、
を含み、
前記選択部が選択した年齢識別部が識別した年齢を、前記被写体の年齢として推定する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の年齢推定装置。 The age estimating unit
A plurality of age discriminating units each identifying the age of the subject from the feature amount based on different discrimination criteria;
A selection unit that selects one of the plurality of age identification units according to the degree of the facial expression detected by the facial expression detection unit;
Including
The age identified by the age identifying unit selected by the selecting unit is estimated as the age of the subject.
The age estimation apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記特徴量生成部は、前記複数の学習用画像のそれぞれについて、前記顔検出部が検出した顔領域から、前記学習用被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成し、
前記表情検出部は、前記複数の学習用画像のそれぞれについて、前記顔検出部が検出した顔領域から、前記学習用被写体の表情の度合を検出し、
前記複数の学習用画像を、前記表情検出部が検出した前記学習用被写体の表情の度合に応じて、複数のグループに分類する分類部と、
前記複数のグループのそれぞれについて、当該それぞれのグループに分類された学習用画像における、学習用被写体の年齢と特徴量との関係に基づいて、前記識別基準を学習する学習部と、
をさらに備える、
ことを特徴とする請求項3に記載の年齢推定装置。 The face detection unit detects a face area of the learning subject in a plurality of learning images each including a learning subject;
The feature amount generation unit generates a feature amount indicating a feature of the face of the learning subject from the face area detected by the face detection unit for each of the plurality of learning images.
The facial expression detection unit detects the degree of facial expression of the learning subject from the face area detected by the face detection unit for each of the plurality of learning images;
A classifying unit that classifies the plurality of learning images into a plurality of groups according to the degree of facial expression of the learning subject detected by the facial expression detection unit;
For each of the plurality of groups, a learning unit that learns the identification criterion based on the relationship between the age of the learning subject and the feature amount in the learning images classified into the respective groups;
Further comprising
The age estimation apparatus according to claim 3.
第1の識別基準に基づいて、前記特徴量から前記被写体の年齢を識別する第1の年齢識別部と、
第2の識別基準に基づいて、前記特徴量から前記被写体の年齢を識別する第2の年齢識別部と、
前記表情検出部が検出した表情の度合に基づいて、前記第1の年齢識別部が識別した年齢と、前記第2の年齢識別部が識別した年齢と、の間の年齢を算出する年齢算出部と、
を含み、
前記年齢算出部が算出した年齢を、前記被写体の年齢として推定する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の年齢推定装置。 The age estimating unit
A first age identification unit for identifying the age of the subject from the feature amount based on a first identification criterion;
A second age identifying unit for identifying the age of the subject from the feature amount based on a second identification criterion;
An age calculating unit that calculates an age between the age identified by the first age identifying unit and the age identified by the second age identifying unit based on the degree of facial expression detected by the facial expression detecting unit When,
Including
Estimating the age calculated by the age calculation unit as the age of the subject;
The age estimation apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記特徴量生成部は、前記複数の学習用画像のそれぞれについて、前記顔検出部が検出した顔領域から、前記学習用被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成し、
前記表情検出部は、前記複数の学習用画像のそれぞれについて、前記顔検出部が検出した顔領域から、前記学習用被写体の表情の度合を検出し、
前記複数の学習用画像の中で、前記表情検出部が検出した前記学習用被写体の表情の度合が所定の閾値を超える学習用画像を第1のグループに分類し、前記表情検出部が検出した前記学習用被写体の表情の度合が当該所定の閾値以下の学習用画像を第2のグループに分類する分類部と、
前記第1のグループに分類された学習用画像における、学習用被写体の年齢と特徴量との関係に基づいて、前記第1の識別基準を学習し、前記第2のグループに分類された学習用画像における、学習用被写体の年齢と特徴量との関係に基づいて、前記第2の識別基準を学習する学習部と、
をさらに備え、
前記年齢算出部は、前記表情検出部が検出した前記被写体の表情の度合が大きいほど前記第1の年齢識別部が識別した年齢に近い年齢を、前記被写体の推定年齢として算出する、
ことを特徴とする請求項5に記載の年齢推定装置。 The face detection unit detects a face area of the learning subject in a plurality of learning images each including a learning subject;
The feature amount generation unit generates a feature amount indicating a feature of the face of the learning subject from the face area detected by the face detection unit for each of the plurality of learning images.
The facial expression detection unit detects the degree of facial expression of the learning subject from the face area detected by the face detection unit for each of the plurality of learning images;
Among the plurality of learning images, learning images in which the degree of facial expression of the learning subject detected by the facial expression detection unit exceeds a predetermined threshold are classified into a first group, and the facial expression detection unit detects the learning image. A classifying unit for classifying learning images in which the degree of expression of the learning subject is equal to or less than the predetermined threshold value into a second group;
Based on the relationship between the age of the learning subject and the feature amount in the learning image classified into the first group, the first identification criterion is learned, and the learning image classified into the second group A learning unit that learns the second identification criterion based on the relationship between the age of the learning subject and the feature amount in the image;
Further comprising
The age calculation unit calculates an age closer to the age identified by the first age identification unit as the estimated age of the subject as the degree of expression of the subject detected by the facial expression detection unit increases.
The age estimation apparatus according to claim 5.
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の年齢推定装置。 The facial expression detection unit detects the degree of smile of the subject as the degree of facial expression;
The age estimation apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の年齢推定装置。 The age estimation unit estimates a lower age as the age of the subject as the degree of the facial expression detected by the facial expression detection unit is larger,
The age estimation apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that:
前記被写体を撮像することにより前記被写体画像を取得する撮像部と、
前記年齢推定部による前記被写体の年齢の推定結果を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 The age estimation device according to any one of claims 1 to 8,
An imaging unit that acquires the subject image by imaging the subject;
An output unit for outputting an estimation result of the age of the subject by the age estimation unit;
An imaging apparatus comprising:
前記顔領域から、前記被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成するステップと、
前記顔領域から、前記被写体の表情の度合を検出するステップと、
前記特徴量と、前記表情の度合と、に基づいて、前記被写体の年齢を推定するステップと、
を含むことを特徴とする年齢推定方法。 Detecting a face area of the subject in a subject image including the subject;
Generating a feature amount indicating a feature of the face of the subject from the face region;
Detecting the degree of expression of the subject from the face area;
Estimating the age of the subject based on the feature amount and the degree of facial expression;
The age estimation method characterized by including.
被写体を含む被写体画像における、当該被写体の顔領域を検出する機能、
前記顔領域から、前記被写体の顔の特徴を示す特徴量を生成する機能、
前記顔領域から、前記被写体の表情の度合を検出する機能、
前記特徴量と、前記表情の度合と、に基づいて、前記被写体の年齢を推定する機能、
を実現させるためのプログラム。 On the computer,
A function for detecting a face area of a subject in a subject image including the subject;
A function of generating a feature amount indicating a feature of the face of the subject from the face region;
A function of detecting the degree of expression of the subject from the face area;
A function of estimating the age of the subject based on the feature amount and the degree of the facial expression;
A program to realize
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