JP5072102B2 - Age estimation method and age estimation device - Google Patents
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Description
本発明は、顔の特徴から年齢を推定する年齢推定方法及び年齢推定装置に関する。 The present invention relates to an age estimation method and an age estimation apparatus for estimating an age from facial features.
従来の年齢推定方法として、例えば特許文献1には、実年齢が既知の1又は複数の学習顔から複数の特徴量を抽出し、抽出した各学習顔の複数の特徴量と各学習顔の実年齢との相関関係を重回帰分析(多変量解析の一種)により求めることが開示されている。また、特許文献1には、見かけ年齢が既知の1又は複数の学習顔から複数の特徴量を抽出し、抽出した各学習顔の複数の特徴量と各学習顔の見かけ年齢との相関関係を重回帰分析により求めることも開示されている。 As a conventional age estimation method, for example, in Patent Document 1, a plurality of feature amounts are extracted from one or a plurality of learning faces whose actual ages are known, and a plurality of feature amounts of the extracted learning faces and the actual values of the learning faces are extracted. It is disclosed that the correlation with age is obtained by multiple regression analysis (a kind of multivariate analysis). In Patent Document 1, a plurality of feature amounts are extracted from one or a plurality of learning faces whose apparent ages are known, and the correlation between the extracted feature amounts of each learning face and the apparent age of each learning face is shown. Obtaining by multiple regression analysis is also disclosed.
しかしながら、顔の見かけ年齢と実年齢には大まかに相関関係があるものの、以下の(1)〜(3)に示すように、学習データとしては矛盾が多く、安定して年齢推定することが困難であった。
(1)実年齢と見かけ年齢の違い(老け顔、童顔など)
(2)見かけ年齢の個人差・バラツキ
(3)性別による経年傾向の違い(成長期のズレ、化粧、アンチエイジング(抗老化)など)
However, although there is a rough correlation between the apparent age of the face and the actual age, as shown in the following (1) to (3), there are many contradictions as learning data, and it is difficult to estimate the age stably. Met.
(1) Difference between actual age and apparent age (old face, baby face, etc.)
(2) Individual differences and variations in apparent age (3) Differences in age-related trends by gender (growth shift, makeup, anti-aging, etc.)
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、安定して年齢推定することができる年齢推定方法及び年齢推定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an age estimation method and an age estimation apparatus capable of stably estimating the age.
本発明の年齢推定方法は、入力された顔画像から特徴量を抽出する特徴量抽出工程と、互いに異なる所定の年齢を基準とする複数の判定機を用いて、前記特徴量抽出工程で抽出された特徴量に基づいて、前記複数の判定機の各々が、前記顔画像の人物の年齢が所定の年齢以上であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程における前記複数の判定機からの判定結果を統合することにより前記顔画像の人物の年齢を推定する判定結果統合工程と、を備えた。 The age estimation method of the present invention is extracted in the feature amount extraction step using a feature amount extraction step of extracting a feature amount from an input face image and a plurality of determinators based on different predetermined ages. From each of the plurality of determinators based on the determined feature amount, a determination step for determining whether the age of the person in the face image is equal to or greater than a predetermined age, and the plurality of determinators in the determination step And a determination result integration step of estimating the age of the person of the face image by integrating the determination results.
この方法によれば、顔の特徴量と年齢は完全な相関関係にない(例外が多い)ことに着目し、所定の年齢以上/未満に大きく分類する複数の判定機を用いて、各判定機の判定結果を統合して年齢推定するので、所定の年齢前後では“実年齢と見かけ年齢の違い”、“見かけ年齢の個人差・バラツキ”、“性別による経年傾向の違い”が原因で誤判定する可能性が少なからずあるものの、所定の年齢から離れた顔に対する判定性能を高くとることができ、従来の年齢推定方法よりも安定した年齢推定が可能となる。 According to this method, attention is paid to the fact that the facial feature amount and age are not completely correlated (there are many exceptions), and each determinator is classified using a plurality of determinators that are largely classified into a predetermined age or older. Since the age is estimated by integrating the judgment results of the above, around the prescribed age, “judgment of difference between real age and apparent age”, “individual difference of apparent age / variation”, “difference in age-related trends”, and misjudgment Although there is a high possibility of this, it is possible to obtain a high determination performance for a face away from a predetermined age, and it is possible to perform age estimation that is more stable than conventional age estimation methods.
前記判定工程における前記複数の判定機からの判定結果の統合を多数決加算又は尤度加算とすることで、誤判定を低く抑えることができる。 By integrating the determination results from the plurality of determinators in the determination step as majority addition or likelihood addition, erroneous determination can be suppressed to a low level.
また、前記複数の判定機の各々が、顔画像の学習を前記顔画像の人物の年齢が前記所定の年齢以上であるか否かに分けて予め行う顔画像学習工程を備えることで、少数の学習データで学習が可能となり、学習が容易になる。 Further, each of the plurality of determinators includes a face image learning step in which learning of a face image is performed in advance according to whether or not the age of the person of the face image is equal to or greater than the predetermined age. Learning is possible with learning data, and learning becomes easy.
本発明の年齢推定装置は、入力された顔画像から特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、前記特徴量抽出手段で抽出された特徴量に基づいて、各々が、前記顔画像の人物の年齢が所定の年齢以上であるか否かを判定する判定手段と、前記複数の判定手段からの判定結果を統合することにより前記顔画像の人物の年齢を推定する判定結果統合手段と、を備えた。 The age estimation apparatus of the present invention includes a feature amount extraction unit that extracts a feature amount from an input face image, and each of the age of the person of the face image based on the feature amount extracted by the feature amount extraction unit. Determination means for determining whether or not is a predetermined age or more, and determination result integration means for estimating the age of the person in the face image by integrating the determination results from the plurality of determination means .
この構成によれば、所定の年齢以上/未満に大きく分類する複数の判定機を用いて、各判定機の判定結果を統合して年齢推定するので、所定の年齢前後では“実年齢と見かけ年齢の違い”、“見かけ年齢の個人差・バラツキ”、“性別による経年傾向の違い”が原因で誤判定する可能性が少なからずあるものの、所定の年齢から離れた顔に対する判定性能を高くとることができ、従来の年齢推定方法よりも安定した年齢推定が可能となる。また、大まかに分類する判定機とすることで少数の学習データで学習が可能となり、学習が容易になる。 According to this configuration, since the age estimation is performed by integrating the determination results of each determinator using a plurality of determinators that are largely classified to be older than or less than a predetermined age, the “real age and apparent age” are around the predetermined age. ”Difference”, “Individual differences in apparent age” and “Aging tendency by gender” are likely to be misjudged. Therefore, it is possible to estimate the age more stably than the conventional age estimation method. In addition, by using a classifier that roughly classifies, learning is possible with a small number of learning data, and learning becomes easy.
本発明によれば、従来の年齢推定方法よりも安定した年齢推定が可能となる。また、大まかに分類する判定機とすることで少数の学習データで学習が可能となり、学習が容易になる。 According to the present invention, it is possible to estimate the age more stably than the conventional age estimation method. In addition, by using a classifier that roughly classifies, learning is possible with a small number of learning data, and learning becomes easy.
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る年齢推定装置の概略構成を示すブロック図である。図1において、本実施の形態の年齢推定装置1は、入力された顔画像から特徴量(輝度、エッジ情報等)を抽出する特徴量抽出部2と、特徴量抽出部2で抽出された特徴量に基づいて、各々が、顔画像の人物の年齢が所定の年齢以上であるか否かを判定する6台の判定機3−1〜3−6と、6台の判定機3−1〜3−6の各々からの判定結果を統合することにより顔画像の人物の年齢を推定する判定結果統合部4とを有する。特徴量抽出部2と判定機3−1〜3−6と判定結果統合部4は、それぞれ専用のハードウェア構成としても良いし、それぞれの機能をプログラム化してマイクロコンピュータで実行する構成としても良い。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an age estimation apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the age estimation apparatus 1 according to the present embodiment includes a feature
特徴量抽出部2に入力される顔画像は、図示せぬカメラで撮像されたもの、あるいはカメラで撮像されて録画装置に記録されたものなどである。判定機3−1は、顔画像の人物の年齢が10歳以上であるか否かを判定し、判定機3−2は、顔画像の人物の年齢が20歳以上であるか否かを判定する。また、判定機3−3は、顔画像の人物の年齢が30歳以上であるか否かを判定し、判定機3−4は、顔画像の人物の年齢が40歳以上であるか否かを判定する。また、判定機3−5は、顔画像の人物の年齢が50歳以上であるか否かを判定し、判定機3−6は、顔画像の人物の年齢が60歳以上であるか否かを判定する。各判定機3−1〜3−6の判定結果は以上/未満の2値か、又は尤度で出力される。
The face image input to the feature
また、各判定機3−1〜3−6の特性は、所定の年齢から離れている入力に対しては高い確率で正しく判定可能であり、所定の年齢近くの入力に対しては判定性能が低下する特性を有している。例えば60歳を判定する判定機3−6は、若年者の顔画像に対して高い確率で60歳未満と判定できるが、50代後半の顔画像に対して60歳以上と判定することがある。判定結果を尤度で示すと、図2に示すように所定の年齢から離れるにしたがって尤度は高くなり、所定の年齢近くでは尤度は低くなる。 The characteristics of each of the determiners 3-1 to 3-6 can be correctly determined with high probability for an input that is far from a predetermined age, and the determination performance is high for an input near a predetermined age. It has the property of deteriorating. For example, the determinator 3-6 that determines the age of 60 can determine that the face image of a young person is less than 60 years old with a high probability, but may determine that the face image in the late 50s is 60 years or older. . When the determination result is represented by the likelihood, the likelihood increases with increasing distance from the predetermined age as shown in FIG. 2, and the likelihood decreases near the predetermined age.
また、各判定機3−1〜3−6は、図3に示すように、顔画像の学習を顔画像の人物の年齢が所定の年齢以上であるか否かに分けて予め行う。例えば、10歳の判定機3−1は、10歳以上と10歳未満に分けて学習する。すなわち、最若年の顔画像のみを10歳未満として学習する。また、60歳の判定機3−6は、60歳以上と60歳未満に分けて学習する。すなわち、最高齢の顔画像のみを60歳以上として学習する。大まかに分類する判定機3−1〜3−6とすることで少数の学習データで学習が可能となり、学習が容易になる。 Further, as illustrated in FIG. 3, each of the determinators 3-1 to 3-6 performs learning of a face image in advance depending on whether or not the age of the person in the face image is equal to or higher than a predetermined age. For example, the 10-year-old determinator 3-1 learns by dividing into 10 years old or older and less than 10 years old. That is, only the youngest face image is learned as less than 10 years old. Moreover, the 60-year-old determination machine 3-6 learns by dividing into 60 years old or older and less than 60 years old. That is, only the oldest face image is learned as being over 60 years old. By using the classifiers 3-1 to 3-6 that roughly classify, learning is possible with a small number of learning data, and learning becomes easy.
図1に戻り、判定結果統合部4は、各判定機3−1〜3−6からの判定結果を統合して顔画像の人物の年齢を推定する。判定結果統合部4は、各判定機3−1〜3−6の判定結果が以上/未満の2値をとる場合は多数決加算とし、尤度をとる場合は尤度加算とする。図4は、35歳の顔画像を入力した場合で、各判定機3−1〜3−6の出力を以上/未満の2値をとる場合の各判定機3−1〜3−6の出力結果(a)と判定結果統合部4の出力結果(b)を示す図である。出力結果(a)に示すように10歳〜30歳を判定する判定機3−1〜3−3の各判定結果は「以上」となっており、40歳〜60歳を判定する判定機3−4〜3−6の各判定結果は「未満」となっている。したがって、出力結果(b)に示すように、10歳の判定機3−1の出力は「10代」から「60代以上」の全てにおいて「○」となり、20歳の判定機3−2の出力は「20代」から「60代以上」の全てにおいて「○」となり、30歳の判定機3−3の出力は「30代」から「60代以上」の全てにおいて「○」となり、40歳の判定機3−4の出力は「10代未満」から「30代」の全てにおいて「○」となり、50歳の判定機3−5の出力は「10代未満」から「40代」の全てにおいて「○」となり、60歳の判定機3−6の出力は「10代未満」から「50代」の全てにおいて「○」となる。この結果、多数決「6」で入力画像の年齢は30代と推定される。
Returning to FIG. 1, the determination result
他方、図5は、35歳の顔画像を入力した場合で、各判定機3−1〜3−6の出力を尤度をとる場合の各判定機3−1〜3−6の出力結果(a)と判定結果統合部4の出力結果(b)を示す図である。出力結果(a)に示すように、10歳を判定する判定機3−1の判定結果は未満が「5」,以上が「95」、20歳を判定する判定機3−2の判定結果は未満が「10」,以上が「90」、30歳を判定する判定機3−3の判定結果は未満が「40」,以上が「60」、40歳を判定する判定機3−4の判定結果は未満が「70」,以上が「30」、50歳を判定する判定機3−5の判定結果は未満が「90」,以上が「10」、60歳を判定する判定機3−6の判定結果は未満が「95」,以上が「5」となっている。したがって、出力結果(b)に示すように、10歳の判定機3−1の出力は、10代未満が「5」、10代が「95」、20代が「95」、30代が「95」、40代が「95」、50代が「95」、60代以上が「95」となり、20歳の判定機3−2の出力は、10代未満が「10」、10代が「10」、20代が「90」、30代が「90」、40代が「90」、50代が「90」、60代以上が「90」となり、30歳の判定機3−3の出力は、10代未満が「40」、10代が「40」、20代が「40」、30代が「60」、40代が「60」、50代が「60」、60代以上が「60」となり、40歳の判定機3−4の出力は、10代未満が「70」、10代が「70」、20代が「70」、30代が「70」、40代が「30」、50代が「30」、60代以上が「30」となり、50歳の判定機3−5の出力は、10代未満が「90」、10代が「90」、20代が「90」、30代が「90」、40代が「90」、50代が「10」、60代以上が「10」となり、60歳の判定機3−6の出力は、10代未満が「95」、10代が「95」、20代が「95」、30代が「95」、40代が「95」、50代が「95」、60代以上が「5」となる。この結果、尤度値「500」で入力画像の年齢は30代と推定される。 On the other hand, FIG. 5 shows a case where a 35-year-old face image is input and the output results of the respective determinators 3-1 to 3-6 when the outputs of the respective determinators 3-1 to 3-6 are estimated ( It is a figure which shows the output result (b) of the determination result integration part 4 a). As shown in the output result (a), the determination result of the determinator 3-1 for determining the age of 10 is “5” for less than, “95” for the above, and the determination result of the determinator 3-2 for determining the age of 20 is Less than "10", more than "90", the determination result of the determiner 3-3 determining 30 years old is less than "40", more than "60", the determination of the determiner 3-4 determining 40 years old The result is “70”, less than “30”, and the determination unit 3-5 for determining 50 years old. The determination result is “90”, less than “10”, and the determination unit 3-6 for determining 60 years old. The determination result of “95” is less than “5” and “5” is more than that. Therefore, as shown in the output result (b), the output of the 10-year-old determinator 3-1 is “5” for teenagers, “95” for teenagers, “95” for 20s, and “95” for 30s. 95 ", 40s is" 95 ", 50s is" 95 ", 60s and above are" 95 ", and the output of the 20-year-old decision machine 3-2 is" 10 "for those under 10s, 10 ", 20" is "90", 30 is "90", 40 is "90", 50 is "90", 60 and above is "90" Is "40" for teenagers, "40" for teenagers, "40" for 20s, "60" for 30s, "60" for 40s, "60" for 50s, "60" for those over 60s The output of the 40-year-old determinator 3-4 is "70" for teenagers, "70" for teenagers, "70" for 20s, "70" for 30s, "3" for 40s ”,“ 30 ”in the 50s,“ 30 ”in the 60s and above, and the output of the decision machine 3-5 at the age of 50 is“ 90 ”for the teenagers and“ 90 ”for the 10s and“ 90 ”for the 20s. ”,“ 90 ”for the 30s,“ 90 ”for the 40s,“ 10 ”for the 50s,“ 10 ”for the 60s and above. "The teenagers are" 95 ", the 20s are" 95 ", the 30s are" 95 ", the 40s are" 95 ", the 50s are" 95 ", and the 60s and above are" 5 ". As a result, with the likelihood value “500”, the age of the input image is estimated to be in the thirties.
このように本実施の形態の年齢推定装置1によれば、入力された顔画像から特徴量を抽出する特徴量抽出部2と、特徴量抽出部2で抽出された特徴量に基づいて、各々が、顔画像の人物の年齢が所定の年齢以上であるか否かを判定する6台の判定機3−1〜3−6と、6台の判定機3−1〜3−6の各々からの判定結果を統合することにより顔画像の人物の年齢を推定する判定結果統合部4とを備えたので、所定の年齢前後では“実年齢と見かけ年齢の違い”、“見かけ年齢の個人差・バラツキ”、“性別による経年傾向の違い”が原因で誤判定する可能性が少なからずあるものの、所定の年齢から離れた顔に対する判定性能を高くとることができ、従来の年齢推定方法よりも安定した年齢推定が可能となる。また、大まかに分類する判定機3−1〜3−6とすることで少数の学習データで学習が可能となり、学習が容易になる。
As described above, according to the age estimation device 1 of the present embodiment, the feature
なお、本実施の形態において、性別による経年傾向の違い(成長期のズレ、化粧など)に対しては、性別毎に各判定機3−1〜3−6を学習させておき、年齢推定時に性別判定処理を用いて性別に一致した判定機に切換えるようにしても良い。 In addition, in this Embodiment, with respect to the difference in the aged tendency by gender (growth gap, makeup, etc.), each of the determiners 3-1 to 3-6 is learned for each gender, and at the time of age estimation You may make it switch to the determination machine which matched sex using the sex determination process.
また、本実施の形態において、各判定機3−1〜3−6の学習に統計的見かけ年齢を用いても良い。統計的見かけ年齢は、特定の顔に対する複数の人の見かけ年齢を集計し、見かけ年齢のバラツキが大きい顔は学習データから除去し、残りを学習データとする。見かけ年齢は複数の人の見かけ年齢を平均する。 Moreover, in this Embodiment, you may use a statistical apparent age for learning of each determination machine 3-1 to 3-6. For the statistical apparent age, the apparent ages of a plurality of people with respect to a specific face are aggregated. Faces with large variations in apparent age are removed from the learning data, and the rest is used as learning data. The apparent age averages the apparent ages of multiple people.
また、本実施の形態において、6台の判定機3−1〜3−6を用いたが、判定機の台数に限定はなく、それ以下でも以上でも構わない。また、判定機間の年齢差を10歳間隔としたが、この間隔も限定はなく、例えば5歳間隔でも構わない。 In the present embodiment, six determinators 3-1 to 3-6 are used. However, the number of determinators is not limited, and may be smaller or larger. In addition, although the age difference between the judging machines is 10-year-old intervals, this interval is not limited, and may be, for example, 5-year-old intervals.
本発明は、安定して年齢推定することができるといった効果を有し、年齢を推定する装置全般への適用が可能である。 The present invention has an effect that the age can be stably estimated, and can be applied to all devices for estimating the age.
1 年齢推定装置
2 特徴量抽出部
3−1〜3−6 判定機
4 判定結果統合部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
互いに異なる所定の年齢を基準とする複数の判定機を用いて、前記特徴量抽出工程で抽出された特徴量に基づいて、前記複数の判定機の各々が、前記顔画像の人物の年齢が所定の年齢以上であるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程における前記複数の判定機からの判定結果の出力値を集計することにより前記顔画像の人物の年齢を推定する判定結果統合工程と、
を備えた年齢推定方法。 A feature amount extraction step of extracting a feature amount from the input face image;
Using a plurality of determinators based on different predetermined ages, each of the plurality of determinators has a predetermined age of a person in the face image based on the feature amount extracted in the feature amount extraction step. A determination step of determining whether or not the age of
A determination result integration step of estimating the age of the person of the face image by aggregating output values of determination results from the plurality of determination devices in the determination step;
An age estimation method comprising:
前記特徴量抽出手段で抽出された特徴量に基づいて、各々が、前記顔画像の人物の年齢が所定の年齢以上であるか否かを判定する判定手段と、
前記複数の判定手段からの判定結果の出力値を集計することにより前記顔画像の人物の年齢を推定する判定結果統合手段と、
を備えた年齢推定装置。 Feature quantity extraction means for extracting feature quantities from the input face image;
A determination unit that determines whether or not the age of the person of the face image is equal to or higher than a predetermined age based on the feature amount extracted by the feature amount extraction unit;
A determination result integration unit that estimates the age of the person of the face image by aggregating output values of determination results from the plurality of determination units;
Age estimation device with
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