JP4816874B2 - パラメータ学習装置、パラメータ学習方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
Jeffrey Huang’,Xuhui Shao’,Harry Wechsler,"Face Pose Discrimination Using Support Vector Machines(SVM)", In Porc. of 14th Int‘l Conf. on Pattern Recognition (ICPR’98),pages 154−156,1998年 Margarita Osadchy, Matthew L. Miller, Yann Le Cun,"Synergistic Face Detection and Pose Estimation with Energy−Based Models",Neural Information Processing Systems Conference (NIPS2004),2005年 佐藤敦、一般学習ベクトル量子化による文字認識、電子情報通信学会技術報告、PRMU95−219、1996年
頭部姿勢が正面姿勢であるか否かを識別するためのパタン識別パラメータを学習するパラメータ学習装置であって、
学習対象の頭部姿勢の上下方向への回転角度を左右方向よりも小さな角度に設定した上で、学習対象の頭部姿勢を上下方向および/または左右方向にそれぞれ設定された回転角度に従って回転させて互いに頭部姿勢が異なる複数の学習画像を生成する学習画像生成手段と、
前記学習画像生成手段により生成された前記複数の学習画像のそれぞれについて、前記パタン識別パラメータを学習するパラメータ学習手段とを有する。
学習対象の頭部のテクスチャデータを保持するテクスチャデータ記憶手段と、
学習対象の頭部の頭部特徴位置データを保持する頭部特徴位置データ記憶手段と、
前記3D形状データ記憶手段に保持された頭部の3D形状データを、前記頭部特徴位置データ記憶手段に保持された頭部特徴位置データに基づき一定の基準姿勢に揃えた上で、その基準姿勢を正面姿勢に姿勢合わせする正面姿勢計算手段とをさらに有し、
前記学習画像生成手段は、前記正面姿勢計算手段により正面姿勢に姿勢合わせされた頭部の3D形状データを、正面姿勢から上下方向および/または左右方向にそれぞれ設定された回転角度に従って回転させ、回転させた姿勢の3D形状データに前記テクスチャデータ記憶手段に保持されたテクスチャデータを貼り合わすことで前記複数の学習画像を生成することとしても良い。
図1を参照すると、本発明の第1の実施形態のパラメータ学習装置は、第1の記憶装置100と、第1のデータ処理装置200と、第2の記憶装置300と、第2のデータ処理装置400と、第3の記憶装置500とを有している。なお、図1において、第1の記憶装置100、第2の記憶装置300、および第3の記憶装置500のうち、2以上の記憶装置を同一の記憶装置とする構成でも良い。また、第1のデータ処理装置200および第2のデータ処理装置400を同一のデータ処理装置とする構成でも良い。
図5を参照すると、本発明の第2の実施形態のパラメータ学習装置は、図1に示した第1の実施形態と比較して、第1のデータ処理装置200に、頭部姿勢合成部230を設けた点が異なる。
図6を参照すると、本発明の第3の実施形態のパラメータ学習装置は、図1に示した第1の実施形態と比較して、第1のデータ処理装置200に、姿勢ノイズ付加部240を設けた点が異なる。
(1)実際に頭部の3D形状データからCG(Computer Graphics)を作成し、CGの画像上での左目、右目の座標を得る。このときの顔の左右回転角をθとする。
(2)(1)で得た座標値から両目間の距離を計算する。
(3)(1)とは左右方向に僅かに異なる姿勢(θ+Δθ)でCGを作成する。
(4)(2)と同様に、両目間の距離を計算する。
(5)(2)と(4)の計算結果を比較して、(4)の距離の方が長ければ、さらに角度をつけた姿勢(θ+2×Δθ)でCGを作成する。一方、(4)の距離の方が短ければ、逆向きの角度をつけた姿勢(θ−Δθ)でCGを作成する。
(6)(1)〜(5)までの処理を繰り返すことにより、両目間の距離が最大となる左右角度θmaxを求める。
(7)(1)〜(6)と同様にして、両目中点と鼻下点との間の距離が最大となる上下角度φmaxを求める。
(8)(6)で求められた左右角度θmaxおよび(7)で求められた上下角度φmaxだけ回転したデータを、3D形状データの基準姿勢とする。
110 頭部データ記憶部
111 3D形状データ記憶部
112 テクスチャデータ記憶部
113 頭部特徴位置データ記憶部
200 第1のデータ処理装置
210 正面姿勢計算部
211 頭部姿勢正規化部
212 正面姿勢合わせ部
220 学習画像生成部
230 頭部姿勢合成部
240 姿勢ノイズ付加部
300 第2の記憶装置
301 学習データ記憶部
400 第2のデータ処理装置
401 パタン識別パラメータ学習部
500 第3の記憶装置
501 パタン識別パラメータ記憶部
Claims (3)
- 頭部姿勢が正面姿勢であるか否かを識別するためのパタン識別パラメータを学習するパラメータ学習装置であって、
学習対象の頭部の3D形状データを保持する3D形状データ記憶手段と、
学習対象の頭部のテクスチャデータを保持するテクスチャデータ記憶手段と、
学習対象の頭部の頭部特徴位置データを保持する頭部特徴位置データ記憶手段と、
前記3D形状データ記憶手段に保持された頭部の3D形状データを、前記頭部特徴位置データ記憶手段に保持された頭部特徴位置データに基づき一定の基準姿勢に揃えた上で、その基準姿勢を正面姿勢に姿勢合わせする正面姿勢計算手段と、
学習対象の頭部姿勢の上下方向への回転角度を左右方向よりも小さな角度に設定した上で、前記正面姿勢計算手段により正面姿勢に姿勢合わせされた頭部の3D形状データを、正面姿勢から上下方向および/または左右方向にそれぞれ設定された回転角度に従って回転させ、回転させた姿勢の3D形状データに前記テクスチャデータ記憶手段に保持されたテクスチャデータを貼り合わすことで、互いに頭部姿勢が異なる複数の学習画像を生成する学習画像生成手段と、
前記学習画像生成手段により生成された前記複数の学習画像のそれぞれについて、前記パタン識別パラメータを学習するパラメータ学習手段とを有するパラメータ学習装置。 - 頭部姿勢が正面姿勢であるか否かを識別するためのパタン識別パラメータを学習するパラメータ学習方法であって、
学習対象の頭部の3D形状データを、学習対象の頭部の頭部特徴位置データに基づき一定の基準姿勢に揃えた上で、その基準姿勢を正面姿勢に姿勢合わせするステップと、
学習対象の頭部姿勢の上下方向への回転角度を左右方向よりも小さな角度に設定した上で、正面姿勢に姿勢合わせされた頭部の3D形状データを、正面姿勢から上下方向および/または左右方向にそれぞれ設定された回転角度に従って回転させ、回転させた姿勢の3D形状データに学習対象の頭部のテクスチャデータを貼り合わすことで、互いに頭部姿勢が異なる複数の学習画像を生成するステップと、
前記複数の学習画像のそれぞれについて、前記パタン識別パラメータを学習するステップとを有するパラメータ学習方法。 - 頭部姿勢が正面姿勢であるか否かを識別するためのパタン識別パラメータを学習するコンピュータに、
学習対象の頭部の3D形状データを、学習対象の頭部の頭部特徴位置データに基づき一定の基準姿勢に揃えた上で、その基準姿勢を正面姿勢に姿勢合わせする手順と、
学習対象の頭部姿勢の上下方向への回転角度を左右方向よりも小さな角度に設定した上で、正面姿勢に姿勢合わせされた頭部の3D形状データを、正面姿勢から上下方向および/または左右方向にそれぞれ設定された回転角度に従って回転させ、回転させた姿勢の3D形状データに学習対象の頭部のテクスチャデータを貼り合わすことで、互いに頭部姿勢が異なる複数の学習画像を生成する手順と、
前記複数の学習画像のそれぞれについて、前記パタン識別パラメータを学習する手順とを実行させるためのプログラム。
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JP2005158997A JP4816874B2 (ja) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | パラメータ学習装置、パラメータ学習方法、およびプログラム |
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