JP4126733B2

JP4126733B2 - 似画像作成装置、似画像作成方法および似画像作成プログラム記録媒体

Info

Publication number: JP4126733B2
Application number: JP24368997A
Authority: JP
Inventors: 眞人吉田
Original assignee: フリュー株式会社
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JPH1185953A

Description

【発明の属する技術分野】
【０００１】
この発明は、人の似顔絵や自然物、工業製品など任意のものに対する似画像を作成する装置、方法およびプログラム記録媒体に関する。
【従来の技術】
【０００２】
近年、似顔絵は新聞などのマスメディアのみならず、パソコンなどのＯＡ機器においても多用されている。似顔絵は、通常、人の顔画像データなどを参照画像として、その参照画像の顔部品（目、鼻、眉、口など）の種類毎に、その顔部品の特徴量に基づいて、予め顔部品の画像（部品似画像）が記憶されているデータベースから似ているものを抽出し、それらの部品似画像を配置することによって作成される。このようにして似顔絵を作成することで、処理に必要なデータ量を減らすとともに、データベースに登録されている各部品似画像の画風タッチを適宜変えておくことによって、元の参照画像に似つつも、漫画的な似顔絵など、人間の感性に受け入れられやすい様々な似顔絵を作成することができる。なお、特開平６−２０３１２７号、特開平６−１８７４１３号等には顔の各部品を集めてモンタージュ画像を作成する装置が示されているが、これらのモンタージュ作成装置は、操作者が入力手段によって各部品（パーツ）を選択するものであり、参照画像に似た画像を自動的に作成するものではない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記に述べた似顔絵作成装置においては、予めデータベースに顔部品の種類毎に多数の部品似画像を用意している。顔部品には、たとえば、目、鼻、口、眉、耳、髪、顔輪郭などがあり、各部品似画像は、予め、イラストレータなどの専門家によって作成されている。
【０００４】
ところが、このような装置では、予め用意できる部品似画像の数に限界がある。一方、人間の顔は元々千差万別であるとともに、さらに、その時代の流行に従って髪型が変化したり、眉毛の形状、濃さ、または化粧などの方法にも様々な変化がある。特に、近年は「個性の時代」とか「多品種少量の時代」といわれるように、量的にも時間的にも顔の外観的な変化が常にある状況にある。このため、予め部品似画像を準備しておく従来の似顔絵作成装置では、この変化に対応することが非常に難しいという問題がある。また、予め部品似画像を用意するのではなく、撮像した顔の各顔部品のエッジを抽出することによって似顔絵を作成する装置も考えられるが、この装置では、元の顔をエッジ抽出によって忠実に再現するために、その似顔絵は一般にグロテスクなものとなって、人間の感性に受入れ難いという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、人の顔画像などの参照画像が極めて多種類であって、また時代とともに変化する場合であっても、容易に且つ効率的に似画像を作成することのできる似画像作成装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、参照画像に対する似画像を作成する似画像作成装置において、
似画像の作成に用いる部品の種類毎に、複数の部品似画像を登録しているデータベースと、
似画像を作成する元になる参照画像の参照部品毎に、その特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記参照部品毎に、前記特徴量抽出手段が抽出した特徴量に基づいて、前記データベースに登録されている対応する種類の各部品似画像との適合度を判定し、適合度が一定以上の部品似画像の中から似画像作成用部品を選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した各種類の似画像作成用部品により似画像を作成する似画像作成手段と、を備え、
前記選択手段は、適合度が一定以上の部品似画像が前記データベースに登録されてない参照部品については、その参照部品の画像に基づいて新部品似画像を作成し、ここで作成した新部品似画像を似画像作成用部品として選択する。
【０００７】
たとえば、ＴＶカメラなどの撮像手段によって人間の顔画像を参照画像として取り込んだ時、その顔画像から眉、目、鼻などの参照部品の種類毎に、その特徴量を抽出する。データベースには、似画像（似顔絵）の作成に用いる顔部品の種類毎に、複数の部品似画像が登録されている。参照部品の種類毎に、抽出した特徴量に基づいて、データベースに登録されている部品似画像との適合度を判定し、適合度が一定以上の部品似画像の中から似画像作成用部品を選択する。一方、データベースに登録されている部品似画像の中に、適合度が一定以上の部品似画像がなければ、その参照部品の画像に基づいて新たに部品似画像（新部品似画像）を作成し、これを似画像作成用部品として選択する。そして、顔部品の種類毎に選択した似画像作成用部品により、似画像（似顔絵）を作成する。このような構成によれば、データベースに用意しておく部品似画像の数が少なくてもよく、また、作成される似顔絵に、時代や流行によって変化していく人の好みにあったものを反映させることができる。また、似画像として似顔絵を作成する場合には、人間の感性にあった、また個性を重視した似顔絵を効率的に作成することができる。なお、似画像としては似顔絵の他、自然物、工業製品等が考えられる。
【０００８】
また、前記選択手段が作成した新部品似画像を部品似画像として前記データベースに追加登録するとともに、前記データベースに登録されている部品似画像毎に、その使用頻度を監視し、不必要であると判断した部品似画像を前記データベースから削除する登録削除手段を備えてもよい。このようにすれば、次回以降に同じような部品似画像を作成する必要がなくなり、似画像作成のために要する処理時間が長期化することを防止できるとともに、不必要な部品似画像が長期にわたってデータベースに登録されつづけるのを防止することができる。
【０００９】
また、被写体の撮像画像を前記参照画像として出力する撮像手段を設けてよい。このようにすれば、対象となる人や物が在るその場で似画像を作成出来る。
【００１０】
また、前記選択手段は、参照部品の濃淡画像を生成し、該濃淡画像からエッジを抽出したエッジ画像全体を流線化し、さらに、この流線化した画像に特定の画風タッチを強調する強調処理を行って、新部品似画像を作成する、構成としてもよい。このようにすれば、作成される似画像をごつごつしたグロテスク感のない、人間に受け入れられる感性を持ったものにすることが可能になる。
【００１１】
さらに、前記選択手段は、さらに、新部品似画像の大きさや角度などの形状・位置調整を行う構成にすれば、参照画像に対してより似た似画像を作成することが可能になる。
【発明の実施の形態】
【００１２】
図１は、この発明の実施形態である似顔絵作成装置の全体構成図を示している。この似顔絵作成装置は、似顔絵をシール紙に印刷して出力したり、似顔絵を焼き付けたスタンプを出力する機能を持つ、いわゆる似顔絵自動販売機である。
【００１３】
撮像部１は、ＣＣＤカメラなどによって似顔絵を作成する人の顔を撮像する。照明部２は、蛍光灯などによって人の顔を明るく照らす。表示部３は、ＣＲＴモニタなどからなり、シールやスタンプの作成過程や操作方法を表示する。出力部４は、シール紙に似顔絵を印刷したり似顔絵の焼き付けられたスタンプの出力などを行う。搬送部５は、シール紙やスタンプなどを格納部６から取り出して出力部４に搬送する。コイン部７は、投入されたコインに対してそのチェックなどの処理を行い、操作部８は、シールやスタンプを作成するために必要な操作のための各種スイッチ類を含んでいる。Ｉ／Ｏ周辺部９は、これらの各部と制御部１０とのインターフェイスを行い、制御部１０は、システムの全体を制御し、データベース１１に登録されている顔部品の部品似画像を抽出したり、新たに作成された顔部品の部品似画像（新部品似画像）を該データベース１１に登録する処理などを行う。また、通信部１２は、回線を通じてサーバとの間で通信処理を行い、必要に応じて、サーバを介して他の似顔絵自動販売機またはサーバ自身から顔部品の部品似画像を受信したり、または送信する処理などを行う。また、サーバから制御部１０の制御を行うためのプログラムをダウンロードする機能も持っている。なお、このプログラムは、図示しない記憶媒体ドライブ装置を介して、フロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭなどの外部記憶媒体を介して制御部１０に読み込むことが可能である。
【００１４】
図２は、制御部１０の機能ブロック図を示している。これらの機能は、制御部１０内のＲＡＭまたはＲＯＭに記憶されているプログラムによって実現されるのは言うまでもない。
【００１５】
データベース１１には、似顔絵を作成するための、眉、鼻、目などの顔部品の種類毎に複数の部品似画像が登録されている。特徴量抽出部２０は撮像部１で撮像された撮像画像（参照画像）から、各顔部品（参照部品）の特徴量を抽出する。特徴量は、たとえば、眉の太さ、目の大きさ、目の形状、目の傾き、鼻の形状、口の大きさ、口の形状などについて求められる。図３において、各参照部品の特徴量は次の式によって求めることができる。
【００１６】
（眉の太さ）Ｙ２／Ｙ１
（目の大きさ）（Ｘ３×Ｙ４）／（Ｘ１×Ｙ１）
（目の形状）Ｙ４／Ｘ３
（目の傾き）（Ｙ５−Ｙ６）／Ｘ３
（鼻の形状）Ｘ５／Ｙ８
（口の大きさ）Ｘ４／Ｘ１
（口の形状）Ｙ７／Ｙ１
図２において、顔部品選択・抽出部２１は、参照部品の種類毎に、特徴量抽出部２０で抽出した特徴量に基づいて、データベース１１内の各部品似画像とマッチングをとり、その適合度を判定する。図４は、データベース１１の内容を示している。すなわち、目、鼻、口などの顔部品の種類毎に複数の部品似画像（たとえば、目についてはＡ１、Ａ２、Ａ３・・・）が登録されている。顔部品選択・抽出部２１は、顔部品の種類毎に、最も適合度の高い部品似画像を選ぶ。そして、その適合度が一定以上の場合にはその部品似画像を似顔絵作成に用いる似画像作成部品として選択し似顔絵作成部２２に渡す。データベース１１に登録されている全ての部品似画像とのマッチング適合度がいずれも一定未満の場合には最適な部品似画像が登録されていないものとみなし、特徴量抽出部２０で抽出した参照部品の画像を部品生成部２３に渡す。なお、上記マッチング適合度の判定は、ファジイルールによって行うことが可能である。
【００１７】
部品生成部２３は図５に示す手順によって新たな部品似画像（新部品似画像）を作成する。なお、眉に関して図５の処理を行った場合の（２）〜（５）の各工程の処理イメージを図６に示している。
【００１８】
顔部品選択・抽出部２１で適当な画像補正等の前工程を行って取り込まれた参照部品の画像は、特徴量を強調するために濃淡画像となるように処理される。次に、エッジを抽出してより詳しい特徴量の抽出が行われる。さらに、エッジの切れ目やごつごつ感をなくすために流線化され画風タッチを強調するための強調処理が行われる。なお、図６に示す例では画風タッチとして「丸みタッチ」を使用している。このような処理をした後、周囲の状態や左右のバランスを考えて大きさを調整するとともに、位置や角度も調整する。その後、各種後工程を行い、新似画像部品の作成処理を終える。
【００１９】
部品追加・登録部２４は、部品生成部２３で生成された新たな部品似画像をデータベース１１に登録する。また、ここでは、データベース１１に登録されている部品似画像の中で使用頻度の少ないものを監視し、長期間使用されていない部品似画像はデータベース１１から削除する機能も備えるようにしている。したがって、データベース１１に不必要な部品似画像が長期に登録されるのを防止することができる。
【００２０】
図７は、以上の処理内容をフローチャートで示したものである。各ステップと図２の各ブロックの対応は明らかである。
【００２１】
なお、以上の実施形態では、似顔絵を作成する装置を示したが、この発明は、人の顔に限らず、自然物や工業製品などの似画像を作成する装置にも適用することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、データベースに用意しておく部品似画像の数が少なくてもよく、また、作成される似画像に、時代や流行によって変化していく人の好みにあったものを反映させることができる。また、似画像として似顔絵を作成する場合には、人間の感性にあった、また個性を重視した似顔絵を効率的に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施形態である似顔絵自動販売機の構成図を示す。
【図２】制御部の機能ブロック図。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）顔部品の特徴量を抽出する方法を説明する図。
【図４】データベースの登録例を示す図。
【図５】新たな部品を作成する手順を示すフローチャート。
【図６】眉についての部品作成例をイメージ的に示す図。
【図７】制御部の似顔絵作成動作を示すフローチャート。

Claims

参照画像に対する似画像を作成する似画像作成装置において、
似画像の作成に用いる部品の種類毎に、複数の部品似画像を登録しているデータベースと、
似画像を作成する元になる参照画像の参照部品毎に、その特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記参照部品毎に、前記特徴量抽出手段が抽出した特徴量に基づいて、前記データベースに登録されている対応する種類の各部品似画像との適合度を判定し、適合度が一定以上の部品似画像の中から似画像作成用部品を選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した各種類の似画像作成用部品により似画像を作成する似画像作成手段と、を備え、
前記選択手段は、適合度が一定以上の部品似画像が前記データベースに登録されてない参照部品については、その参照部品の画像に基づいて新部品似画像を作成し、ここで作成した新部品似画像を似画像作成用部品として選択する、
似画像作成装置。
前記選択手段が作成した新部品似画像を部品似画像として前記データベースに追加登録するとともに、前記データベースに登録されている部品似画像毎に、その使用頻度を監視し、不必要であると判断した部品似画像を前記データベースから削除する登録削除手段を備えてなる、請求項１記載の似画像作成装置。
被写体の撮像画像を前記参照画像として出力する撮像手段を備えてなる、請求項１または２記載の似画像作成装置。
前記選択手段は、参照部品の濃淡画像を生成し、該濃淡画像からエッジを抽出したエッジ画像全体を流線化し、さらに、この流線化した画像に特定の画風タッチを強調する強調処理を行って、新部品似画像を作成する請求項１から３のいずれかに記載の似画像作成装置。
前記選択手段は、さらに、新部品似画像の大きさや角度などの形状・位置調整を行う、請求項４記載の似画像作成装置。
部品の種類毎に、データベースに登録している複数の部品似画像を用いて、参照画像に対する似画像を作成する似画像作成方法において、
似画像を作成する元になる参照画像の参照部品毎に、その特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
前記参照部品毎に、前記特徴量抽出ステップで抽出した特徴量に基づいて、前記データベースに登録されている対応する種類の各部品似画像との適合度を判定し、適合度が一定以上の部品似画像の中から似画像作成用部品を選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択した各種類の似画像作成用部品により似画像を作成する似画像作成ステップと、を備え、
前記選択ステップは、適合度が一定以上の部品似画像が前記データベースに登録されていない参照部品については、その参照部品の画像に基づいて新部品似画像を作成し、ここで作成した新部品似画像を似画像作成用部品として選択する、
似画像作成方法。
前記選択ステップが作成した新部品似画像を部品似画像として前記データベースに追加登録するとともに、前記データベースに登録されている部品似画像毎に、その使用頻度を監視し、不必要であると判断した部品似画像を前記データベースから削除する登録削除ステップを備えた、請求項６記載の似画像作成方法。
被写体の撮像画像を前記参照画像として出力する撮像ステップを備えた、請求項６または７記載の似画像作成方法。
前記選択ステップは、参照部品の濃淡画像を生成し、該濃淡画像からエッジを抽出したエッジ画像全体を流線化し、さらに、この流線化した画像に特定の画風タッチを強調する強調処理を行って、新部品似画像を作成する請求項６から８のいずれかに記載の似画像作成方法。
前記選択ステップは、さらに、新部品似画像の大きさや角度などの形状・位置調整を行う、請求項９記載の似画像作成方法。
部品の種類毎に、データベースに登録している複数の部品似画像を用いて、参照画像に対する似画像を作成する処理をコンピュータに実行させる似画像作成プログラムを記憶した似画像作成プログラム記録媒体において、
似画像を作成する元になる参照画像の参照部品毎に、その特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
前記参照部品毎に、前記特徴量抽出ステップで抽出した特徴量に基づいて、前記データベースに登録されている対応する種類の各部品似画像との適合度を判定し、適合度が一定以上の部品似画像の中から似画像作成用部品を選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択した各種類の似画像作成用部品により似画像を作成する似画像作成ステップと、を備え、
前記選択ステップは、適合度が一定以上の部品似画像が前記データベースに登録されていない参照部品については、その参照部品の画像に基づいて新部品似画像を作成し、ここで作成した新部品似画像を似画像作成用部品として選択する、
似画像作成プログラム記録媒体。
前記選択ステップが作成した新部品似画像を部品似画像として前記データベースに追加登録するとともに、前記データベースに登録されている部品似画像毎に、その使用頻度を監視し、不必要であると判断した部品似画像を前記データベースから削除する登録削除ステップを備えた、請求項１１記載の似画像作成プログラム記録媒体。
被写体の撮像画像を前記参照画像として出力する撮像ステップを備えた、請求項１１または１２記載の似画像作成プログラム記録媒体。
前記選択ステップは、参照部品の濃淡画像を生成し、該濃淡画像からエッジを抽出したエッジ画像全体を流線化し、さらに、この流線化した画像に特定の画風タッチを強調する強調処理を行って、新部品似画像を作成する請求項１１から１３のいずれかに記載の似画像作成プログラム記録媒体。
前記選択ステップは、さらに、新部品似画像の大きさや角度などの形状・位置調整を行う、請求項１４記載の似画像作成プログラム記録媒体。