JP6332067B2 - 顔容貌疑似化装置および顔容貌疑似化方法 - Google Patents

Description

本発明は、顔を模した面部材の容貌を対象人物の容貌に似せる顔容貌疑似化装置および顔容貌疑似化方法に関する。

一般に、ネックレスやペンダント等の装身具、および、ワンピースやジャケット等の衣服等の身に付ける物品を購入しようと考える場合、購入思案者は、自分に似合っているか否か（相応しいか否か）を判断するために、前記身に付ける物品の試着が望まれる。しかしながら、試着には、手間がかかる場合があったり、またそれなりの勇気が要る場合があったりする。特に、高額な商品を扱う高級店では、一般人にとっては馴染みが薄く敷居が高いため、まず入店自体しづらく、まして試着は、容易ではない。このため、試着の代替として、ショーウィンドウに飾られているマネキン人形を眺めて、購入思案者は、自分だったらどうなるか想像し、判断することになる。しかしながら、マネキン人形の容姿と自分の容姿とは、必ずしも似ていないため、想像し難かったり、似合っているか否かの判断を誤ってしまったり等する場合がある。そこで、マネキン人形の顔の容貌が自分の顔の容貌に似ていることが望ましく、マネキン人形の顔を自分の顔に似せて変形できることが好ましい。

このような顔の形状を変形できる装置として、例えば、特許文献１に開示された装置がある。この特許文献１に開示された顔形状提示装置は、弾性変形可能な、顔形状のマスクと、外部から入力される顔データに応じて、前記マスクを弾性変形させるアクチュエータとを含み、任意な顔の形状を提示する装置であり、前記アクチュエータは、前記マスクに接触し該接触部分に力を加えるＮ個（Ｎは自然数、以下同じ）の接触部と、前記Ｎ個の接触部に対応して設けられ、対応する接触部の位置を、前記顔データに応じて変化させる位置制御部とを含む。より具体的には、前記特許文献１に開示された顔形状提示装置では、前記接触部として１９箇所の駆動点が選定され、各点それぞれに、３個のモータを備える３自由度の特徴点駆動ユニットが前記アクチュエータとして設けられている。

特開２００６−３４３５８３号公報

ところで、前記特許文献１に開示された顔形状提示装置は、平均顔のマスクを初期形状とし、顔の特徴点等を駆動点として提示したい人の顔形状に変形するため、多数の駆動点を駆動可能に構成されている。具体的には、上述した通り、１９箇所の駆動点が選定され、各点それぞれに、駆動源として３個のモータを備える３自由度の特徴点駆動ユニット（アクチュエータ）が設けられている。このように前記特許文献１に開示された顔形状提示装置は、比較的多数のアクチュエータ、すなわち、１９個の特徴点駆動ユニットを必要としている。駆動源のモータに換算すると５７個のモータを必要としている。この結果、多数の駆動点それぞれに対応した多数の制御値を持つ顔データを必要とし、前記多数の制御値で前記多数の特徴点駆動ユニット（ひいては５７個のモータ）を制御する必要も生じる。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、より少ない個数のアクチュエータで対象人物の容貌に似せることができる顔容貌疑似化装置および顔容貌疑似化方法を提供することである。

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明者は、標準的な顔（平均的な顔）の形状を持つ顔モデル（標準顔モデル、平均顔モデル）に自分の顔画像を投影した場合、この投影提示された標準顔モデルが自分の顔であると認識するためには、前記標準顔モデルのどこをどのように変形すればよいかを、試行し、検討した。その結果、標準顔モデルにおける眉の位置（眉位置）と鼻先（鼻の終端）の位置（鼻先位置）とが自分の眉位置と鼻先位置とに一致していれば、例えば輪郭等が或る程度異なっていても、前記投影提示された標準顔モデルが自分の顔であると許容できることを見出した。

本発明の一態様にかかる顔容貌疑似化装置は、一方主面に少なくとも眉および鼻を含む、顔を模した面部材と、前記眉および前記鼻の配列方向に沿った第１長さであって、前記面部材の正中線上における所定の固定点の固定位置と前記面部材の正中線上における前記眉の眉位置との間の前記第１長さを調整する第１調整部と、前記配列方向に沿った第２長さであって、前記固定点の固定位置と前記面部材の正中線上における前記鼻の鼻先の鼻先位置との間の前記第２長さを調整する第２調整部と、対象人物における顔画像、前記第１長さに対応する第１目標長さおよび前記第２長さに対応する第２目標長さを取得する対象人物データ取得部と、第１長さ調整制御として、前記第１長さが前記対象人物データ取得部で取得された前記対象人物の前記第１目標長さとなるように前記第１調整部を制御し、第２長さ調整制御として、前記第２長さが前記対象人物データ取得部で取得された前記対象人物の前記第２目標長さとなるように前記第２調整部を制御する制御部と、顔画像投影処理として、前記対象人物データ取得部で取得された前記対象人物の前記顔画像を前記面部材に投影する投影部とを備えることを特徴とする。上述の顔容貌疑似化装置において、好ましくは、前記投影部は、前記一方主面上、すなわち、表面上に前記対象人物の顔画像を投影するプロジェクターである。また、上述の顔容貌疑似化装置において、好ましくは、前記面部材は、透光性を持つ材料で形成され、前記投影部は、前記一方主面に対向する他方主面上、すなわち、裏面上に前記対象人物の顔画像を投影するリアプロジェクターである。また、これら上述の顔容貌疑似化装置において、位置取りを合わせて面部材に顔画像を投影する観点から、好ましくは、前記投影部は、前記面部材の各部位を前記顔画像の各部位に位置合わせするように、前記面部材の形状に応じて前記顔画像を変形するプロジェクションマッピング法を用いたプロジェクターである。

このような顔容貌疑似化装置は、制御部が第１調整部を制御することによって面部材の眉位置を対象人物の眉位置に調整し、前記制御部が第２調整部を制御することによって面部材の鼻先位置を対象人物の鼻先位置に調整し、投影部によって対象人物の顔画像を面部材に投影する。このように上記顔容貌疑似化装置は、投影部によって対象人物の顔画像を面部材に投影する際に、第１および第２調整部という２個のアクチュエータを含むより簡単な機構で、面部材における眉位置と鼻先位置とが対象人物の眉位置と鼻先位置とを略一致させることができ、面部材の容貌を対象人物の容貌に似せることができる。したがって、上記顔容貌疑似化装置は、より少ない個数のアクチュエータで対象人物の容貌に似せることができる。

また、上述の顔容貌疑似化装置において、前記面部材は、前記一方主面に目をさらに含み、前記第１長さ調整制御における前記眉位置の変更に伴って前記面部材の正中線上における前記目の目位置も変更されることを特徴とする。

このような顔容貌疑似化装置は、顔にとって比較的特徴的な目が、前記第１長さ調整制御の際における前記眉の動きに連動して動くことによって、前記眉位置の変更に伴って前記目位置も変更される。このため、上記顔容貌疑似化装置は、より少ない個数のアクチュエータで対象人物の容貌により似せることができる。

また、上述の顔容貌疑似化装置において、前記面部材は、前記一方主面に目をさらに含み、前記第１調整部は、前記配列方向に沿った第３長さであって、前記固定点の固定位置と前記面部材の正中線上における前記目の目位置との間の前記第３長さを調整する第１サブ調整部と、前記配列方向に沿った第４長さであって、前記面部材の正中線上における前記目の目位置と前記面部材の正中線上における前記眉の眉位置との間の前記第４長さを調整する第２サブ調整部とを備え、前記対象人物データ取得部は、前記第１目標長さとして、前記第３長さに対応する第３目標長さおよび前記第４長さに対応する第４目標長さを取得し、前記制御部は、前記第１長さ調整制御として、前記第３長さが前記対象人物データ取得部で取得された前記対象人物の前記第３目標長さとなるように前記第１サブ調整部を制御し、前記第４長さが前記対象人物データ取得部で取得された前記対象人物の前記第４目標長さとなるように前記第２サブ調整部を制御することを特徴とする。

このような顔容貌疑似化装置は、制御部が第１サブ調整部を制御することによって面部材の目位置を対象人物の目位置に調整し、前記制御部が第２サブ調整部を制御することによって面部材の眉位置を対象人物の眉位置に調整する。このように上記顔容貌疑似化装置は、面部材の目位置を、面部材の眉位置の調整とは独立して対象人物の目位置に調整できるので、より少ない個数のアクチュエータで対象人物の容貌にさらにより似せることができる。

また、これら上述の顔容貌疑似化装置において、前記第１調整部は、一方向に長さを伸縮する第１アクチュエータを備え、前記第１アクチュエータは、他方端を前記固定点の固定位置で前記面部材に固定して前記面部材の正中線上に沿って配設され、前記第２調整部は、一方向に長さを伸縮する第２アクチュエータを備え、前記第２アクチュエータは、一方端を前記固定点の固定位置で前記面部材に固定して前記面部材の正中線上に沿って配設されることを特徴とする。

これによれば、一方向に長さを伸縮する第１および第２アクチュエータを備えて各位置を調整できる顔容貌疑似化装置が提供できる。

また、これら上述の顔容貌疑似化装置において、前記固定点は、前記鼻の鼻中心であることを特徴とする。

このような顔容貌疑似化装置は、顔の略中心となる鼻の鼻中心を前記固定点とするので、顔の略中心を基準に各位置が変更されることになるから、各位置をバランス良く変更できる。

また、これら上述の顔容貌疑似化装置において、前記対象人物データ取得部は、画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部によって時系列に連続的に取得した複数の画像に、所定の時間以上、同一人物を含むか否かを判定する対象人物判定部と、前記対象人物判定部によって同一人物を含むと判定した場合、前記同一人物を前記対象人物とし、前記同一人物を含むとの判定に用いた前記複数の画像に基づいて前記対象人物における前記顔画像、前記第１目標長さおよび前記第２目標長さを求めるデータ演算部と、同一人物を含むと判定した旨を前記制御部および前記投影部それぞれに通知する通知部とを備え、前記制御部は、前記通知部から前記同一人物を含むと判定した旨を受け付けた場合に、前記第１長さ調整制御および前記第２長さ調整制御を実行し、前記投影部は、前記通知部から前記同一人物を含むと判定した旨を受け付けた場合に、前記顔画像投影処理を実行することを特徴とする。

このような顔容貌疑似化装置は、当該顔容貌疑似化装置の前に人物が所定の時間以上留まっていると自動的に前記人物を対象人物として前記人物の顔の容貌に前記面部材を疑似化できる。したがって、例えばショーウィンドウに配置されたマネキン人形に上記顔容貌疑似化装置を利用することによって、ショーウィンドウに配置されているマネキン人形を眺めるだけで入店をためらう購入思案者にも、商品をアピールでき、前記購入思案者による前記商品の購買をより誘引できる。

そして、本発明の他の一態様にかかる顔容貌疑似化方法は、一方主面に少なくとも眉および鼻を含む、顔を模した面部材を対象人物の顔の容貌に似せる顔容貌疑似化方法であって、前記眉および前記鼻の配列方向に沿った第１長さであって、前記面部材の正中線上における所定の固定点の固定位置と前記面部材の正中線上における前記眉の眉位置との間の前記第１長さを調整する第１調整工程と、前記配列方向に沿った第２長さであって、前記固定点の固定位置と前記面部材の正中線上における前記鼻の鼻先の鼻先位置との間の前記第２長さを調整する第２調整工程と、対象人物における顔画像、前記第１長さに対応する第１目標長さおよび前記第２長さに対応する第２目標長さを取得する対象人物データ取得工程と、前記第１長さが前記対象人物データ取得工程で取得された前記対象人物の前記第１目標長さとなるように前記第１調整工程を制御し、前記第２長さが前記対象人物データ取得工程で取得された前記対象人物の前記第２目標長さとなるように前記第２調整工程を制御する制御工程と、前記対象人物データ取得工程で取得された前記対象人物の前記顔画像を前記面部材に投影する投影工程とを備える。

このような顔容貌疑似化方法は、制御工程が第１調整工程を制御することによって面部材の眉位置を対象人物の眉位置に調整し、前記制御工程が第２調整工程を制御することによって面部材の鼻先位置を対象人物の鼻先位置に調整し、投影工程によって対象人物の顔画像を面部材に投影する。したがって、第１調整工程の実施に１個のアクチュエータを用い、第２調整工程の実施にもう１個のアクチュエータを利用することで、上記顔容貌疑似化方法は、投影工程によって対象人物の顔画像を面部材に投影する際に、面部材における眉位置と鼻先位置とが対象人物の眉位置と鼻先位置とを略一致させることができ、面部材の容貌を対象人物の容貌に似せることができる。したがって、上記顔容貌疑似化方法は、より少ない個数のアクチュエータで対象人物の容貌に似せることができる。

本発明にかかる顔容貌疑似化装置および顔容貌疑似化方法は、より少ない個数のアクチュエータで対象人物の容貌に似せることができる。

実施形態における顔容貌疑似化装置の利用状況を説明するための図である。 第１実施形態における顔容貌疑似化装置の電気的な構成を示すブロック図である。 第１実施形態の顔容貌疑似化装置における面部材を説明するための図である。 第１実施形態における顔容貌疑似化装置の動作を示すフローチャートである。 一例としての対象人物の画像を説明するための図である。 第１実施形態における顔容貌疑似化装置の動作を説明するための図である。 第１実施形態の顔容貌疑似化装置において、疑似化後の前記面部材を示す図である。 第２実施形態における顔容貌疑似化装置の電気的な構成を示すブロック図である。 第２実施形態の顔容貌疑似化装置における面部材を説明するための図である。 第２実施形態における顔容貌疑似化装置の動作を説明するための図である。

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。なお、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。

（第１実施形態）
図１は、実施形態における顔容貌疑似化装置の利用状況を説明するための図である。図２は、第１実施形態における顔容貌疑似化装置の電気的な構成を示すブロック図である。図３は、第１実施形態の顔容貌疑似化装置における面部材を説明するための図である。図３（Ａ）は、正面図であり、面部材の一方主面、すなわち、表面を示す。図３（Ｂ）は、背面図であり、面部材における前記一方主面に対向する他方主面、すなわち、裏面を示す。そして、図３（Ｃ）は、面部材内部の側面図である。

実施形態における顔容貌疑似化装置は、顔を模した面部材の容貌を、対象人物の顔の容貌に似せる装置であり、これによって前記対象人物の顔の容貌を前記面部材に再現する。このような顔容貌疑似化装置は、本実施形態では、顔の正中線上において所定の固定点と眉位置との間の第１長さ、および、前記顔の正中線上において前記固定点と鼻先位置との間の第２長さそれぞれを、前記面部材と前記対象人物との間で互いに一致させ、前記面部材に前記対象人物の顔画像を投影することによって、前記対象人物の顔の容貌を前記面部材に擬似的に再現する。このような実施形態における顔容貌疑似化装置について、第１および第２実施形態それぞれによってより具体的に以下に説明する。

第１実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａは、例えば、図１ないし図３に示すように、面部材１ａと、第１調整部２ａと、第２調整部３と、制御部４１ａを含む制御処理部４ａと、カメラＣＡ（ＣＡ−１〜ＣＡ−７）と、投影部５とを備え、これら図１ないし図３に示す例では、記憶部６と、入力部と、出力部８と、インターフェース部（ＩＦ部）９とを備える。

面部材１ａは、顔を模した部材であり、第１実施形態では、顔の特徴部分である、少なくとも眉ＢＲ（左右一対の右眉ＢＲ−Ｒおよび左眉ＢＲ−Ｌ）および鼻ＮＯを含む。図３に示す例では、面部材１ａは、さらに、顔の特徴部分である口ＭＯおよび耳ＥＡ（左右一対の右耳ＥＡ−Ｒおよび左耳ＥＡ−Ｌ）を含む。面部材１ａは、標準的な顔（平均的な顔）を模して弾性材料で形成される。標準的な顔（平均的な顔）とは、複数のサンプルの顔を平均化したものである。複数のサンプルは、人種ごとにグループ分けされ、人種ごとに、標準的な顔（平均的な顔）が用意され、人種ごとに、面部材１ａが用意されても良い。弾性材料は、弾性を有する樹脂材料、例えば、天然ゴムや合成ゴム等のエラストマー等であり、より詳しくは、例えば、シリコーンゴムや、高弾性で高強度なセプトン（クレラ社製）等である。

第１調整部２ａは、制御処理部４ａに接続され、制御処理部４ａにおける制御部４１ａの制御に従って、眉ＢＲおよび鼻ＮＯの配列方向に沿った第１長さＬ１であって、面部材１ａの正中線ＣＬ上における所定の固定点Ｐ０の固定位置と面部材１ａの正中線ＣＬ上における眉ＢＲの眉位置Ｐｂとの間の第１長さＬ１（図３（Ａ）参照）を調整するものである。眉ＢＲおよび鼻ＮＯの配列方向は、面部材１ａと正対した場合に、頭頂から顎先へ延びる縦方向（垂直方向）である。正中線ＣＬは、体面上の左右の中心線であり、顔では、顔面の左右の中心線である。所定の固定点Ｐ０は、眉位置Ｐｂから鼻先位置Ｐｎまでにおける正中線上に適宜に設定される。本実施形態では、所定の固定点Ｐ０は、鼻の付け根と鼻先との間における中央位置である鼻中心である。あるいは、所定の固定点Ｐ０は、頭頂と顎先との間における中央位置である顔中心であってもよい。面部材１ａの正中線ＣＬ上における眉ＢＲの眉位置Ｐｂは、左右一対の眉ＢＲ−Ｒ、ＢＲ−Ｌを結ぶ線分と正中線ＣＬとの交点であり、正中線ＣＬ上における略眉ＢＲの位置である。

より具体的には、第１調整部２ａは、本実施形態では、例えば、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示すように、第１アクチュエータ２１ａと、第１アーム部材２２ａとを備える。

第１アクチュエータ２１ａは、棒状であって一方向に長さを伸縮する駆動装置であり、その他方端（図３に示す例では下端）は、固定点Ｐ０の固定位置で面部材１ａの他方面（裏面）に例えば接着剤等によって固定され、面部材１ａの正中線ＣＬ上に沿って配設される。第１アクチュエータ２１ａの一方端（図３に示す例では上端）は、眉位置Ｐｂで面部材１ａの他方面に例えば接着剤等によって固定されてもよいが、本実施形態では、左右一対の右眉ＢＲ−Ｒおよび左眉ＢＲ−Ｌを一体的に眉ＢＲおよび鼻ＮＯの前記配列方向（縦方向、垂直方向）に移動させるために、第１アーム部材２２ａに例えば接着剤やネジ（ボルト）等によって固定されている。第１アクチュエータ２１ａは、例えば、空気圧によってロッドをアクチュエータ本体から出没させて前記ロッドの突出長を変えることで前記一方向に長さを伸縮するエアシリンダ、油圧によってロッドをアクチュエータ本体から出没させて前記ロッドの突出長を変えることで前記一方向に長さを伸縮する油圧シリンダ、電磁力を利用してプランジャをアクチュエータ本体から出没させて前記プランジャの突出長を変えることで前記一方向に長さを伸縮するソレノイドアクチュエータ、螺旋状の溝を外周に持つロッド（例えばボールネジ等）をステッピングモータで回転させることによって前記ロッドをアクチュエータ本体から前記ロッドの回転量に応じて出没させて前記ロッドの突出長を変えることで前記一方向に長さを伸縮するリニアアクチュエータ、および、複数の圧電層を積層して印加電圧によって各圧電層の厚さを変えることで前記一方向に長さを伸縮する積層型圧電アクチュエータ等を備えて構成される。第１アクチュエータ２１ａは、制御処理部４ａに接続され、制御処理部４ａにおける制御部４１ａの制御に従って、その伸縮量（全長の長さ）が制御される。

第１アーム部材２２ａは、一方向に長尺な棒状または板状の部材であり、好ましくは、左右一対の右眉ＢＲ−Ｒおよび左眉ＢＲ−Ｌの両外端間に応じた長さを持ち、眉弓骨の形状を模して形成された部材である。第１アーム部材２２ａは、眉ＢＲに沿って面部材１ａの他方面に固定される。より具体的には、第１アーム部材２２ａは、本実施形態では、その略中央位置を眉位置Ｐｂに一致させて、左右一対の右眉ＢＲ−Ｒおよび左眉ＢＲ−Ｌの配列方向（眉配列方向）、すなわち、眉ＢＲおよび鼻ＮＯの前記配列方向と直交する直交方向（横方向、水平方向）に沿って延びるように配置され、そして、面部材１ａの他方面に例えば接着剤等によって固定される。第１アクチュエータ２１ａの一方端は、眉位置Ｐｂに一致させた第１アーム部材２２ａの前記略中央位置で第１アーム部材２２ａに固定されている。

第２調整部３は、制御処理部４ａに接続され、制御処理部４ａにおける制御部４１ａの制御に従って、眉ＢＲおよび鼻ＮＯの配列方向に沿った第２長さＬ２であって、面部材１ａの正中線ＣＬ上における前記所定の固定点Ｐ０の固定位置と面部材１ａの正中線ＣＬ上における鼻ＮＯの鼻先の鼻先位置Ｐｎとの間の第２長さＬ２（図３（Ａ）参照）を調整するものである。

より具体的には、第２調整部３は、本実施形態では、例えば、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示すように、第２アクチュエータ３１と、第２アーム部材３２とを備える。

第２アクチュエータ３１は、棒状であって一方向に長さを伸縮する駆動装置であり、その一方端（図３に示す例では上端）は、固定点Ｐ０の固定位置で面部材１ａの他方面（裏面）に例えば接着剤等によって固定され、面部材１ａの正中線ＣＬ上に沿って配設される。第２アクチュエータ３１の他方端（図３に示す例では下端）は、鼻先位置Ｐｎで面部材１ａの他方面に例えば接着剤等によって固定されてもよいが、本実施形態では、鼻先を含み所定の幅を持つ左右一対の鼻翼（小鼻）部分を、一体的に眉ＢＲおよび鼻ＮＯの前記配列方向（縦方向、垂直方向）に移動させるために、第２アーム部材３２に例えば接着剤やネジ（ボルト）等によって固定されている。第２アクチュエータ３１は、第１アクチュエータ２１ａと同様に、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、ソレノイドアクチュエータ、リニアアクチュエータおよび積層型圧電アクチュエータ等を備えて構成される。第２アクチュエータ３１は、制御処理部４ａに接続され、制御処理部４ａにおける制御部４１ａの制御に従って、その伸縮量（全長の長さ）が制御される。

第２アーム部材３２は、一方向に長尺な棒状または板状の部材であり、好ましくは、左右一対の鼻翼の両端間に応じた長さを持つ部材である。第２アーム部材３２は、左右一対の鼻翼に沿って面部材１ａの他方面に固定される。より具体的には、第２アーム部材３２は、本実施形態では、その略中央位置を鼻先位置Ｐｎに一致させて、前記直交方向（横方向、水平方向）に沿って延びるように配置され、そして、面部材１ａの他方面に例えば接着剤等によって固定される。第２アクチュエータ３１の他方端は、鼻先位置Ｐｎに一致させた第２アーム部材３２の前記略中央位置で第２アーム部材２１ａに固定されている。

このような面部材１ａ、第１調整部２ａ（第１アクチュエータ２１ａおよび第１アーム部材２２ａ）および第２調整部３（第２アクチュエータ３１および第２アーム部材３２）は、図略のフレーム（枠体）によって保持されている。

本実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａは、一例として、図１に示すように、店舗のショーウィンドウに飾られたマネキン人形ＤＬに利用されており、上述の面部材１ａは、前記マネキン人形ＤＬの頭部に用いられ、上述の第１調整部２ａおよび第２調整部３は、前記マネキン人形ＤＬの頭部内に配設される。

カメラＣＡは、制御処理部４ａに接続され、制御処理部４ａにおける制御部４１ａの制御に従って、対象人物ＯＪにおける顔画像を取得する装置である。カメラＣＡは、画像を取得する画像取得部の一例である。カメラＣＡは、例えば、例えば、対象人物ＯＪ等の被写体の光学像を所定の結像面上に結像する結像光学系、前記結像面に受光面を一致させて配置され、前記光学像を電気的な信号に変換するイメージセンサ、および、イメージセンサの出力を画像処理することで画像のデータを生成する画像処理部等を備えて構成される。カメラＣＡは、その取得した画像（画像のデータ）を制御処理部４ａへ出力する。

顔容貌疑似化装置Ｄａは、１台のカメラＣＡを備えて構成されて良いが、本実施形態では、互いに異なる複数の方向から対象人物ＯＪを撮影できるように、複数台のカメラＣＡｎを備えて構成される。より具体的には、本実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａは、７台のカメラＣＡ−１〜ＣＡ−７を備えて構成されている。これら７台のカメラＣＡ−１〜ＣＡ−７は、図１に示すように、前記マネキンＤＬの後背上方に、天井から吊り下げられた円弧状の棒状の支持部材ＢＭによって支持されている。これら７台のカメラＣＡ−１〜ＣＡ−７は、それぞれ、対象人物ＯＪが前記マネキン人形ＤＬの前方に立った場合にその対象人物ＯＪの頭部に撮影方向が向くように、互いに所定の間隔を空けて前記支持部材に配設されている。

投影部５は、制御処理部４ａに接続され、制御処理部４ａにおける制御部４１ａの制御に従って、カメラＣＡによって取得された対象人物ＯＪの顔画像を面部材１ａに投影する装置である。投影部５は、例えば、面部材１ａの前記一方主面上、すなわち、面部材１ａの表面上に対象人物ＯＪの顔画像を投影するプロジェクターである。このような投影部５は、例えば、図１に示すように、前記マネキンＤＬの前方上方に、前記マネキン人形ＤＬの頭部に用いられた面部材１ａに向けて顔画像を投影できるように、天井から吊り下げられて設置される。また例えば、投影部５は、面部材１ａの前記一方主面に対向する他方主面上、すなわち、面部材１ａの裏面上に対象人物ＯＪの顔画像を投影するリアプロジェクターである。このような投影部５は、例えば、前記マネキン人形ＤＬの頭部内に収容され、投影部５がプロジェクターである場合のように、面部材１ａの外部に設置する必要がなく、顔容貌疑似化装置Ｄａ全体を小型化できる。なお、この場合、面部材１ａは、透光性を持つ材料で形成される。前記透光性は、入射光を全部透過する特性であって良いが、前記面部材１ａの裏面に写された顔画像がその表面に浮き出ればよいので、前記透光性は、入射光を全部透過する特性である必要は必ずしもなく入射光の一部を透過する特性でよい。また、位置取りを合わせて面部材１ａに対象人物ＯＪの顔画像を投影する観点から、投影部５には、面部材１ａの各部位（例えば眉ＢＲ、目ＥＹ、鼻ＮＯ、口ＭＯ、耳ＥＡ等）を顔画像の前記各部位に位置合わせするように、面部材１ａの形状に応じて前記顔画像を変形する公知のプロジェクションマッピング法が用いられても良い。

入力部７は、制御処理部４ａに接続され、例えば、稼働開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば対象人物ＯＪにおける識別子の入力等の顔容貌を疑似化する上で必要な各種データを顔容貌疑似化装置Ｄａに入力する機器であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチ、キーボードおよびマウス等である。出力部８は、制御処理部４ａに接続され、制御処理部４ａの制御に従って、入力部７から入力されたコマンドやデータ、および、後述のように取得された対象人物ＯＪにおける第１および第２目標長さを出力する機器であり、例えばＣＲＴディスプレイ、液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）および有機ＥＬディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。

ＩＦ部９は、制御処理部４ａに接続され、制御処理部４ａの制御に従って、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるＲＳ−２３２Ｃのインターフェース回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を用いたインターフェース回路、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｃｏｉａｔｉｏｎ）規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格を用いたインターフェース回路等である。また、ＩＦ部９は、有線または無線によって通信する通信カード等であり、例えばイーサネット環境等の通信ネットワークを介して例えばサーバ装置等の外部装置との間で通信しても良い（「イーサネット」は登録商標である）。

記憶部６は、制御処理部４ａに接続され、制御処理部４ａの制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、対象人物ＯＪがマネキン人形ＤＬの前に立っているか否かを判定する対象人物有無判定プログラムや、対象人物ＯＪの顔の容貌に面部材１ａの容貌を疑似化させる顔容貌疑似化プログラム等の制御処理プログラムが含まれる。記憶部６は、例えば不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。そして、記憶部６は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる制御処理部４ａのワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。

制御処理部４ａは、顔容貌疑似化装置Ｄａの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、面部材１ａの容貌を対象人物ＯＪの顔の容貌に疑似化させるための回路である。制御処理部４ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部４ａには、制御処理プログラムが実行されることによって、制御部４１ａ、対象人物判定部４２、データ演算部４３ａおよび通知部４４が機能的に構成される。

制御部４１ａは、顔容貌疑似化装置Ｄａの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するためのものである。制御部４１ａは、第１長さ調整制御として、第１長さＬ１が対象人物ＯＪの後述の第１目標長さＫ１となるように第１調整部２ａを制御し、第２長さ調整制御として、第２長さＬ２が前記対象人物ＯＪの後述の第２目標長さＫ２となるように第２調整部３を制御する。

対象人物判定部４２は、前記画像取得部の一例であるカメラＣＡによって時系列に連続的に取得した複数の画像（複数のフレーム）に、所定の時間以上（所定のフレーム数以上）、同一人物を含むか否かを判定するものである。より具体的には、対象人物判定部４２は、本実施形態では７台のカメラＣＡが用いられているので、これら７台の第１ないし第７カメラＣＡ−１〜ＣＡ−７の中から所定のカメラＣＡｋを選択し、この選択したカメラＣＡｋによって時系列に連続的に取得した複数の画像（複数のフレーム）に、所定の時間以上（所定のフレーム数以上）、同一人物を含むか否かを判定する。前記所定のカメラＣＡｋは、例えば、７台の第１ないし第７カメラＣＡ−１〜ＣＡ−７のうちの中央位置に配置された第３カメラＣＡ−３のように、予め特定されたカメラＣＡで良い。また例えば、前記所定のカメラＣＡｋは、例えば、７台の第１ないし第７カメラＣＡ−１〜ＣＡ−７のうちの対象人物ＯＪの顔をより正面から撮影しているカメラＣＡｎのように、所定の規則に従って選定されたカメラＣＡで良い。前記所定の時間は、例えば３秒や５秒等の数秒に適宜な時間（言い換えれば適宜なフレーム数）で設定される。同一人物であるか否かの判定には、例えば顔の特徴的な部位（例えば眉、目、鼻および口等）を画像から公知の顔認識アルゴリズムで抽出しそれら配置位置間の各距離関係やその大きさ等を用いて同一人物であるか否かを判定する等の公知のマッチング法が用いられる。

データ演算部４３ａは、対象人物判定部４２によって同一人物を含むと判定した場合、前記同一人物を対象人物ＯＪとし、前記同一人物を含むとの判定に用いた前記複数の画像（複数のフレーム）に基づいて対象人物ＯＪにおける顔画像、第１目標長さＫ１および第２目標長さＫ２を求めるものである。データ演算部４３ａは、これら求めた対象人物ＯＪにおける顔画像、第１目標長さＫ１および第２目標長さＫ２を記憶部６に記憶する。対象人物ＯＪにおける顔画像は、例えば、前記同一人物を含むとの判定に用いた前記複数の画像（複数のフレーム）のうちの所定の１枚から前記公知の顔認識アルゴリズムによって抽出されて良く、また例えば、前記同一人物を含むとの判定に用いた前記複数の画像（複数のフレーム）それぞれから前記公知の顔認識アルゴリズムによって複数の顔画像を抽出してそれらの平均の顔画像であって良い。前記顔画像は、正面であることが好ましい。第１目標長さＫ１は、前記対象人物ＯＪの顔画像において、眉ＢＲおよび鼻ＮＯの配列方向に沿った第１長さＫ１であって、面部材１ａの正中線ＣＬ上における前記所定の固定点Ｐ０に対応する前記顔画像上の固定点Ｒ０の固定位置と前記顔画像の正中線上における眉ＢＲの眉位置Ｒｂとの間の第１長さＫ１である（図６（Ｂ）参照）。第２目標長さＫ２は、前記対象人物ＯＪの顔画像において、眉ＢＲおよび鼻ＮＯの配列方向に沿った第２長さＫ２であって、前記顔画像上の固定点Ｒ０の固定位置と前記顔画像の正中線上における鼻ＮＯの鼻先の鼻先位置Ｒｎとの間の第２長さＫ２である（図６（Ｂ）参照）。これら第１および第２目標長さＫ１、Ｋ２それぞれは、前記顔画像から所定の特徴点を抽出することによって求められる。眉ＢＲは、例えば、それ自体を前記所定の特徴点として、顔の肌色と眉の黒色との相違を利用することによって抽出され、画像上における眉位置Ｒｂが求められる。鼻先は、例えば、一対の鼻腔を前記所定の特徴点として、顔の肌色と鼻腔の黒色との相違を利用することによって一対の鼻腔を抽出しそれら一対の鼻腔間の中央位置として抽出され、画像上における鼻先位置Ｒｎが求められる。固定点Ｒ０は、例えば、目および一対の鼻腔を前記所定の特徴点として、顔の肌色と目ＥＹの黒色との相違を利用することによって一対の目ＥＹを抽出し、それら一対の目ＥＹ間の中央位置として鼻の付け根を抽出し、この抽出した鼻の付け根と上述のように抽出した鼻先との間の中央位置として、抽出され、画像上の固定点Ｒ０の固定位置が求められる。あるいは、固定点Ｒ０は、例えば、頭頂および顎先を前記所定の特徴点として、頭頂および顎先を抽出し、これら抽出した頭頂と顎先との間の中央位置として、抽出され、画像上の固定点Ｒ０の固定位置が求められる。第１目標長さＫ１は、顔画像において、固定点Ｒ０の固定位置と眉位置Ｒｂとの差から求められる。第２目標長さＫ２は、顔画像において、固定点Ｒ０の固定位置と鼻先位置Ｒｎとの差から求められる。

通知部４４は、同一人物を含むと判定した旨を制御部４１ａおよび投影部５それぞれに通知するものである。そして、本実施形態では、制御部４１ａは、通知部４４から前記同一人物を含むと判定した旨を受け付けた場合に、前記第１長さ調整制御および前記第２長さ調整制御を実行し、投影部５は、通知部４４から前記同一人物を含むと判定した旨を受け付けた場合に、前記顔画像投影処理を実行する。

このような制御処理部４ａ、記憶部６、入力部７、出力部８およびＩＦ部９は、例えば、例えば、デスクトップ型やノート型やタブレット型等のパーソナルコンピュータ等のコンピュータによって実現できる。また、これら第１ないし第７カメラＣＡ−１〜ＣＡ−７、対象人物判定部４２、データ演算部４３ａおよび通知部４４は、対象人物データ取得部の一例に相当する。

次に、第１実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａの動作について説明する。図４は、第１実施形態における顔容貌疑似化装置の動作を示すフローチャートである。図５は、一例としての対象人物の画像を説明するための図である。図６は、第１実施形態における顔容貌疑似化装置の動作を説明するための図である。図６（Ａ）は、変形前の面部材１ａを示し、図６（Ｂ）は、対象人物の顔画像を示し、図６（Ｃ）は、変形後の面部材１ａを示す。図７は、第１実施形態の顔容貌疑似化装置において、疑似化後の前記面部材を示す図である。

このような顔容貌疑似化装置Ｄａでは、図略の電源スイッチが投入され、稼働開始を指示する開始コマンドが入力部７から入力されると、顔容貌疑似化装置Ｄａは、制御処理プログラムを実行する。この制御処理プログラムの実行によって、制御処理部４ａに制御部４１ａ、対象人物判定部４２、データ演算部４３ａおよび通知部４４が機能的に構成される。そして、顔容貌疑似化装置Ｄａは、以下の動作によって、面部材１ａを変形して対象人物ＯＪの顔画像を投影することで、面部材１ａを対象人物ＯＪの顔に疑似化する。

この動作において、まず、制御処理部４ａの制御部４１ａは、第１ないし第７カメラＣＡ−１〜ＣＡ−７から画像を取得する（Ｓ１）。次に、制御処理部４ａの対象人物判定部４２は、第１ないし第７カメラＣＡ−１〜ＣＡ−７で取得した画像に基づいて、時系列に連続的に取得した複数の画像（複数のフレーム）に、所定の時間以上（所定のフレーム数以上）、同一人物を含むか否かを判定する（Ｓ２）。この判定の結果、同一人物を含まないと判定した場合（Ｎｏ）には、処理が処理Ｓ１に戻される。すなわち、同一人物を含むと判定するまで、処理Ｓ１および処理Ｓ２が繰り返される。一方、前記判定の結果、同一人物を含むと判定した場合（Ｙｅｓ）には、次の処理Ｓ３が実行される。例えば、ショーウィンドウのマネキン人形ＤＬの前に、購入思案者が立ち止まってマネキン人形を眺めると、処理Ｓ２で同一人物を含むと判定され、次の処理Ｓ３が実行される。

処理Ｓ３において、制御処理部４ａのデータ演算部４３ａは、前記同一人物を対象人物ＯＪとし、前記同一人物を含むとの判定に用いた前記複数の画像（複数のフレーム）に基づいて対象人物ＯＪにおける顔画像、第１目標長さＫ１および第２目標長さＫ２を求める。これによって図５に示すように、背景をカットした、縦方向が頭頂から顎先までであって横方向が右耳から左耳までである範囲の画像（破線で囲まれた画像）が、対象人物ＯＪの顔画像として抽出され、図６（Ｂ）に示す対象人物ＯＪにおける第１および第２目標長さＫ１、Ｋ２が求められる。そして、データ演算部４３ａは、これら求めた、対象人物ＯＪにおける顔画像、第１目標長さＫ１および第２目標長さＫ２を記憶部６に記憶する。

次に、処理Ｓ４において、制御処理部４ａの通知部４４は、同一人物を含むと判定した旨を制御部４１ａおよび投影部５それぞれに通知する。

この同一人物を含むと判定した旨の通知を通知部４４から受けると、処理Ｓ５において、制御部４１ａは、第１長さ調整制御として、第１長さＬ１が対象人物ＯＪの第１目標長さＫ１となるように第１調整部２ａを制御し、処理Ｓ６において、第２長さ調整制御として、第２長さＬ２が前記対象人物ＯＪの第２目標長さＫ２となるように第２調整部３を制御する。より具体的には、処理Ｓ５では、図６（Ａ）に示す面部材１ａの第１長さＬ１を図６（Ｂ）に示す顔画像の第１目標長さＫ１に一致するように変更するので、制御部４１ａは、第１調整部２ａの第１アクチュエータ２１ａを、Ａ＝Ｌ１−Ｋ１だけ伸縮するように、制御する。面部材１ａの眉位置Ｐｂが対象人物ＯＪの眉位置Ｒｂに調整される。ここで、Ａがプラス値の場合、第１アクチュエータ２１ａは、初期状態から｜Ａ｜だけ縮小され、Ａがマイナス値の場合、第１アクチュエータ２１ａは、初期状態から｜Ａ｜だけ伸長される。そして、処理Ｓ６では、図６（Ａ）に示す面部材１ａの第２長さＬ２を図６（Ｂ）に示す顔画像の第２目標長さＫ２に一致するように変更するので、制御部４１ａは、第２調整部３の第２アクチュエータ３１を、Ｂ＝Ｌ２−Ｋ２だけ伸縮するように、制御する。これによって面部材１ａの鼻先位置Ｐｎが対象人物ＯＪの鼻先位置Ｒｎに調整される。ここで、Ｂがプラス値の場合、第２アクチュエータ３１は、初期状態から｜Ｂ｜だけ縮小され、Ｂがマイナス値の場合、第２アクチュエータ３１は、初期状態から｜Ｂ｜だけ伸長される。これら処理Ｓ５および処理Ｓ６の実行によって、例えば図６（Ｃ）に示すように、面部材１ａは、対象人物ＯＪにおける顔の形状に近似するように、変形される。

なお、上述では、処理Ｓ５の第１長さ調整制御が実行された後に、処理Ｓ６の第２長さ調整制御が実行されるように説明したが、逆に、処理Ｓ６の第２長さ調整制御が実行された後に、処理Ｓ５の第１長さ調整制御が実行されて良く、あるいは、処理Ｓ５の第１長さ調整制御と処理Ｓ６の第２長さ調整制御とが平行して実行されて良い。

そして、処理Ｓ７において、前記同一人物を含むと判定した旨の通知を通知部４４から受けると、投影部５は、データ演算部４３ａで抽出した対象人物ＯＪの顔画像を面部材１ａに投影する。これによって例えば図７に示すように、面部材１ａは、対象人物ＯＪにおける顔の容貌に疑似化される。

以上説明したように、第１実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａおよびこれに実装された顔容貌疑似化方法は、制御部４１ａが第１調整部２ａを制御することによって面部材１ａの眉位置Ｐｂを対象人物ＯＪの眉位置Ｒｂに調整し、制御部４１ａが第２調整部３を制御することによって面部材１ａの鼻先位置Ｐｎを対象人物ＯＪの鼻先位置Ｒｎに調整し、投影部５によって対象人物ＯＪの顔画像を面部材１ａに投影する。このように第１実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａおよびこれに実装された顔容貌疑似化方法は、投影部５によって対象人物ＯＪの顔画像を面部材１ａに投影する際に、第１および第２調整部２ａ、３という２個のアクチュエータを含むより簡単な機構で、面部材１ａにおける眉位置Ｐｂと鼻先位置Ｐｎとが対象人物ＯＪの眉位置Ｒｂと鼻先位置Ｒｎとを略一致させることができ、面部材１ａの容貌を対象人物ＯＪの容貌に似せることができる。したがって、第１実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａおよびこれに実装された顔容貌疑似化方法は、より少ない個数のアクチュエータで対象人物ＯＪの容貌に似せることができる。

また、第１実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａおよびこれに実装された顔容貌疑似化方法は、顔の略中心となる鼻の鼻中心を前記固定点Ｐ０とするので、顔の略中心を基準に各部位の各位置が変更されることになるから、各部位の各位置をバランス良く変更できる。

また、第１実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａおよびこれに実装された顔容貌疑似化方法は、当該顔容貌疑似化装置Ｄａの前に人物が所定の時間以上留まっていると自動的に前記人物を対象人物ＯＪとして前記人物の顔の容貌に面部材１ａを疑似化できる。したがって、例えばショーウィンドウに配置されたマネキン人形ＤＬに顔容貌疑似化装置Ｄａを利用することによって、ショーウィンドウに配置されているマネキン人形ＤＬを眺めるだけで入店をためらう購入思案者にも、商品をアピールでき、前記購入思案者による前記商品の購買をより誘引できる。

なお、上述の実施形態において、面部材１ａは、一方主面に目をさらに含み、第１長さ調整制御における眉位置Ｐｂの変更に伴って面部材１ａの正中線ＣＬ上における前記目の目位置も変更されるように、構成されても良い。面部材１ａは、弾性部材で形成されるので、顔容貌疑似化装置Ｄａは、第１長さ調整制御における眉位置Ｐｂの変更に伴って前記目位置も変更できる。あるいは、目を模した目部材を第１アーム部材２２ａに連結することで、この顔容貌疑似化装置Ｄａは、第１長さ調整制御における眉位置Ｐｂの変更に伴って前記目位置も変更できる。このように顔にとって比較的特徴的な目が、第１長さ調整制御の際における眉ＢＲの動きに連動して動くことによって、眉位置Ｐｂの変更に伴って前記目位置も変更される。このため、このような変形形態の顔容貌疑似化装置Ｄａおよびこれに実装された変形形態の顔容貌疑似化方法は、より少ない個数のアクチュエータで対象人物ＯＪの容貌により似せることができる。

この変形形態では、前記目位置を眉位置Ｐｂの変更に伴って変更したが、前記目位置は、独立して変更しても良い。このような顔容貌疑似化装置Ｄｂを第２実施形態として以下に説明する。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態における顔容貌疑似化装置の電気的な構成を示すブロック図である。図９は、第２実施形態の顔容貌疑似化装置における面部材を説明するための図である。図９（Ａ）は、正面図であり、面部材の一方主面、すなわち、表面を示す。図９（Ｂ）は、背面図であり、面部材における前記一方主面に対向する他方主面、すなわち、裏面を示す。そして、図９（Ｃ）は、面部材内部の側面図である。

第２実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄｂは、図８および図９に示すように、面部材１ｂと、第１調整部２ｂと、第２調整部３と、制御部４１ｂを含む制御処理部４ｂと、カメラＣＡ（ＣＡ−１〜ＣＡ−７）と、投影部５とを備え、これら図８および図９に示す例では、記憶部６と、入力部と、出力部８と、ＩＦ部９とを備える。

これら第２実施形態の顔容貌疑似化装置Ｄｂにおける第２調整部３、カメラＣＡ（ＣＡ−１〜ＣＡ−７）、投影部５、記憶部６、入力部、出力部８およびＩＦ部９は、それぞれ、第１実施形態の顔容貌疑似化装置Ｄａにおける第２調整部３、カメラＣＡ（ＣＡ−１〜ＣＡ−７）、投影部５、記憶部６、入力部、出力部８およびＩＦ部９と同様であるので、その説明を省略する。

面部材１ｂは、第１実施形態の面部材１ａと同様に、顔を模した部材であり、顔の特徴部分である眉ＢＲ（左右一対の右眉ＢＲ−Ｒおよび左眉ＢＲ−Ｌ）、鼻ＮＯ、口ＭＯおよび耳ＥＡ（左右一対の右耳ＥＡ−Ｒおよび左耳ＥＡ−Ｌ）を含み、第２実施形態では、図９に示すように、顔の特徴部分である目ＥＹ（左右一対の右目ＥＹ−Ｒおよび左目ＥＹ−Ｌ）を一方主面にさらに含む。図９に示す例では、左右一対の目ＥＹ−Ｒ、ＥＹ−Ｌとして、左右一対の貫通口が開口形成されている。

第１調整部２ｂは、第１サブ調整部２１ｂと、第２サブ調整部２２ｂとを備える。

第１サブ調整部２１ｂは、制御処理部４ｂに接続され、制御処理部４ｂにおける制御部４１ｂの制御に従って、眉ＢＲおよび鼻ＮＯの前記配列方向に沿った第３長さＬ３であって、面部材１ｂの正中線ＣＬ上における所定の固定点Ｐ０の固定位置と面部材１ｂの正中線ＣＬ上における前記目ＥＹの目位置Ｐｅとの間の前記第３長さＬ３を調整するものである。面部材１ｂの正中線ＣＬ上における目ＥＹの目位置Ｐｅは、左右一対の目ＥＹ−Ｒ、ＥＹ−Ｌを結ぶ線分と正中線ＣＬとの交点であり、正中線ＣＬ上における略目ＥＹの位置である。より具体的には、第１サブ調整部２１ｂは、本実施形態では、例えば、図９（Ｂ）および図９（Ｃ）に示すように、第１サブアクチュエータ２１１ｂと、第１サブアーム部材２１２ｂとを備える。

第１サブアクチュエータ２１１ｂは、棒状であって一方向に長さを伸縮する駆動装置であり、その他方端（図９に示す例では下端）は、固定点Ｐ０の固定位置で面部材１ｂの他方面（裏面）に例えば接着剤等によって固定され、面部材１ｂの正中線ＣＬ上に沿って配設される。第１サブアクチュエータ２１１ｂの一方端（図９に示す例では上端）は、目位置Ｐｅで面部材１ｂの他方面に例えば接着剤等によって固定されてもよいが、本実施形態では、左右一対の右目ＥＹ−Ｒおよび左目ＥＹ−Ｌを一体的に眉ＢＲおよび鼻ＮＯの前記配列方向（縦方向、垂直方向）に移動させるために、第１サブアーム部材２１２ｂに例えば接着剤やネジ（ボルト）等によって固定されている。第１サブアクチュエータ２１１ｂは、第１アクチュエータ２１ａと同様に、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、ソレノイドアクチュエータ、リニアアクチュエータおよび積層型圧電アクチュエータ等を備えて構成される。第１サブアクチュエータ２１１ｂは、制御処理部４ｂに接続され、制御処理部４ｂにおける制御部４１ｂの制御に従って、その伸縮量（全長の長さ）が制御される。

第１サブアーム部材２１２ｂは、一方向に長尺な棒状の部材であり、好ましくは、左右一対の右目ＥＹ−Ｒおよび左目ＥＹ−Ｌの両外端間に応じた長さを持ち、眼球の形状を模した左右一対の眼球部材がその両端に形成されている。第１サブアーム部材２１２ｂは、前記左右一対の眼球部材が面部材１ｂに開口形成された前記左右一対の貫通口から外部に臨むように、面部材１ａの他方面に固定される。より具体的には、第１サブアーム部材２１２ｂは、本実施形態では、その略中央位置を目位置Ｐｅに一致させて、前記直交方向（横方向、水平方向）に沿って延びるように配置され、そして、面部材１ｂの他方面に例えば接着剤等によって固定される。第１サブアクチュエータ２１１ｂの他方端は、目位置Ｐｅに一致させた第１サブアーム部材２１２ｂの前記略中央位置で第１サブアーム部材２１２ｂに固定されている。

第２サブ調整部２２ｂは、制御処理部４ｂに接続され、制御処理部４ｂにおける制御部４１ｂの制御に従って、眉ＢＲおよび鼻ＮＯの前記配列方向に沿った第４長さＬ４であって、面部材１ｂの正中線ＣＬ上における目ＥＹの目位置Ｐｅと面部材１ｂの正中線ＣＬ上における眉ＢＲの眉位置Ｐｂとの間の前記第４長さＬ４を調整するものである。より具体的には、第２サブ調整部２２ｂは、本実施形態では、例えば、図９（Ｂ）および図９（Ｃ）に示すように、第２サブアクチュエータ２２１ｂと、第２サブアーム部材２２２ｂとを備える。

第２サブアクチュエータ２２１ｂは、棒状であって一方向に長さを伸縮する駆動装置である。第２サブアクチュエータ２２１ｂの他方端（図９に示す例では下端）は、前記目ＥＹの目位置Ｐｅで面部材１ｂの他方面（裏面）に例えば接着剤等によって固定されてもよいが、本実施形態では、前記目ＥＹの目位置Ｐｅで第１サブアーム部材２１２ｂの例えば接着剤やネジ（ボルト）等によって固定され、面部材１ｂの正中線ＣＬ上に沿って配設される。第２サブアクチュエータ２２１ｂの一方端（図９に示す例では上端）は、眉位置Ｐｂで面部材１ｂの他方面に例えば接着剤等によって固定されてもよいが、本実施形態では、左右一対の右眉ＢＲ−Ｒおよび左眉ＢＲ−Ｌを一体的に眉ＢＲおよび鼻ＮＯの前記配列方向（縦方向、垂直方向）に移動させるために、第２サブアーム部材２２２ｂに例えば接着剤やネジ（ボルト）等によって固定されている。第２サブアクチュエータ２２１ｂは、第１アクチュエータ２１ａと同様に、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、ソレノイドアクチュエータ、リニアアクチュエータおよび積層型圧電アクチュエータ等を備えて構成される。第２サブアクチュエータ２２１ｂは、制御処理部４ｂに接続され、制御処理部４ｂにおける制御部４１ｂの制御に従って、その伸縮量（全長の長さ）が制御される。

第２サブアーム部材２２２ｂは、第１アーム部材２２ａと同様であり、一方向に長尺な棒状または板状の部材であり、好ましくは、左右一対の右眉ＢＲ−Ｒおよび左眉ＢＲ−Ｌの両外端間に応じた長さを持ち、眉弓骨の形状を模して形成された部材である。第２サブアーム部材２２２ｂは、眉ＢＲに沿って面部材１ｂの他方面に固定される。より具体的には、第２サブアーム部材２２２ｂは、本実施形態では、その略中央位置を眉位置Ｐｂに一致させて、左右一対の右眉ＢＲ−Ｒおよび左眉ＢＲ−Ｌの配列方向（眉配列方向）、すなわち、眉ＢＲおよび鼻ＮＯの前記配列方向と直交する直交方向（横方向、水平方向）に沿って延びるように配置され、そして、面部材１ｂの他方面に例えば接着剤等によって固定される。第２サブアクチュエータ２２１ｂの一方端は、眉位置Ｐｂに一致させた第２サブアーム部材２２２ｂの前記略中央位置で第２サブアーム部材２２２ｂに固定されている。

そして、このような面部材１ｂ、第１調整部２ｂ（第１および第２サブアクチュエータ２１１ｂ、２２１ｂおよび第１および第２サブアーム部材２１２ｂ、２２２ｂ）および第２調整部３（第２アクチュエータ３１および第２アーム部材３２）は、図略のフレーム（枠体）によって保持されている。

制御処理部４ｂは、制御処理部４ａと同様に、顔容貌疑似化装置Ｄｂの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、面部材１ｂの容貌を対象人物ＯＪの顔の容貌に疑似化させるための回路である。制御処理部４ｂには、制御処理プログラムが実行されることによって、制御部４１ｂ、対象人物判定部４２、データ演算部４３ｂおよび通知部４４が機能的に構成される。これら第２実施形態の制御処理部４ｂにおける対象人物判定部４２および通知部４４は、それぞれ、第１実施形態の制御処理部４ａにおける対象人物判定部４２および通知部４４と同様であるので、その説明を省略する。

制御部４１ｂは、顔容貌疑似化装置Ｄｂの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するためのものである。制御部４１ｂは、第１長さ調整制御として、第３長さＬ３が対象人物ＯＪの後述の第３目標長さＫ３となるように第１サブ調整部２１ｂを制御し、第４長さＬ４が前記対象人物ＯＪの後述の第４目標長さＫ４となるように第２サブ調整部２２ｂを制御し、第２長さ調整制御として、第２長さＬ２が前記対象人物ＯＪの第２目標長さＫ２となるように第２調整部３を制御する。

データ演算部４３ｂは、データ演算部４３ａと同様に、対象人物判定部４２によって同一人物を含むと判定した場合、前記同一人物を対象人物ＯＪとし、前記同一人物を含むとの判定に用いた前記複数の画像（複数のフレーム）に基づいて対象人物ＯＪにおける顔画像、第１目標長さＫ１および第２目標長さＫ２を求めるものである。そして、本実施形態では、データ演算部４３ｂは、前記第１目標長さＫ１として、対象人物ＯＪにおける第３目標長さＫ３および第４目標長さＫ４を求めるものである。データ演算部４３ｂは、これら求めた対象人物ＯＪにおける顔画像、第３目標長さＫ３、第４目標長さＫ４および第２目標長さＫ２を記憶部６に記憶する。第３目標長さＫ３は、前記対象人物ＯＪの顔画像において、眉ＢＲおよび鼻ＮＯの配列方向に沿った第３長さＫ３であって、面部材１ｂの正中線ＣＬ上における前記所定の固定点Ｐ０に対応する前記顔画像上の固定点Ｒ０の固定位置と前記顔画像の正中線上における目ＥＹの目位置Ｒｅとの間の第３長さＫ３である（図１０（Ｂ）参照）。第４目標長さＫ４は、前記対象人物ＯＪの顔画像において、眉ＢＲおよび鼻ＮＯの配列方向に沿った第４長さＫ４であって、前記顔画像上の目位置Ｒｅと前記顔画像上の眉位置Ｒｂとの間の第４長さＫ４である（図１０（Ｂ）参照）。これら第３および第４目標長さＫ３、Ｋ４それぞれは、前記顔画像から所定の特徴点を抽出することによって求められる。目ＥＹは、例えば、それ自体を前記所定の特徴点として、顔の肌色と目の黒色との相違を利用することによって抽出され、画像上における目位置Ｒｅが求められる。眉位置Ｒｂ、鼻先位置Ｒｎおよび固定点Ｒ０の固定位置は、上述のように求められる。第３目標長さＫ３は、顔画像において、固定点Ｒ０の固定位置と目位置Ｒｅとの差から求められる。第４目標長さＫ４は、顔画像において、目位置Ｒｅと眉位置Ｒｂとの差から求められる。

次に、第２実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄｂの動作について説明する。図１０は、第２実施形態における顔容貌疑似化装置の動作を説明するための図である。図１０（Ａ）は、変形前の面部材１ｂを示し、図１０（Ｂ）は、対象人物の顔画像を示し、図１０（Ｃ）は、変形後の面部材１ｂを示す。

このような顔容貌疑似化装置Ｄｂでは、図略の電源スイッチが投入され、稼働開始を指示する開始コマンドが入力部７から入力されると、顔容貌疑似化装置Ｄｂは、制御処理プログラムを実行する。この制御処理プログラムの実行によって、制御処理部４ｂに制御部４１ｂ、対象人物判定部４２、データ演算部４３ｂおよび通知部４４が機能的に構成される。そして、顔容貌疑似化装置Ｄｂは、以下の動作によって、面部材１ｂを変形して対象人物ＯＪの顔画像を投影することで、面部材１ｂを対象人物ＯＪの顔に疑似化する。

この動作において、下記の点を除き、図４を用いて上述した処理Ｓ１ないし処理Ｓ７と同様の各処理が順次に実行される。

ここで、処理Ｓ３に相当する顔画像および目標長さの取得では、制御処理部４ｂのデータ演算部４３ｂは、前記同一人物を対象人物ＯＪとし、前記同一人物を含むとの判定に用いた前記複数の画像（複数のフレーム）に基づいて対象人物ＯＪにおける顔画像、第３目標長さＫ３、第４目標長さＫ４および第２目標長さＫ２を求める。これによって図５に示すように、破線で囲まれた対象人物ＯＪの顔画像が抽出され、図１０（Ｂ）に示す対象人物ＯＪにおける第３目標長さＫ３、第４目標長さＫ４および第２目標長さＫ２が求められる。そして、データ演算部４３ｂは、これら求めた、対象人物ＯＪにおける顔画像、第３目標長さＫ３、第４目標長さＫ４および第２目標長さＫ２を記憶部６に記憶する。

また、処理Ｓ５および処理Ｓ６それぞれに相当する第１および第２長さ調整制御では、この同一人物を含むと判定した旨の通知を通知部４４から受けると、処理Ｓ５において、制御部４１ｂは、第１長さ調整制御として、第３長さＬ３が対象人物ＯＪの第３目標長さＫ３となるように第１サブ調整部２１ｂを制御し、第４長さＬ４が対象人物ＯＪの第４目標長さＫ４となるように第２サブ調整部２２ｂを制御し、処理Ｓ６において、第２長さ調整制御として、第２長さＬ２が前記対象人物ＯＪの第２目標長さＫ２となるように第２調整部３を制御する。より具体的には、処理Ｓ５では、図１０（Ａ）に示す面部材１ｂの第３長さＬ３を図１０（Ｂ）に示す顔画像の第３目標長さＫ３に一致するように変更するので、制御部４１ｂは、第１サブ調整部２１ｂの第１サブアクチュエータ２１１ｂを、Ｃ＝Ｌ３−Ｋ３だけ伸縮するように、制御する。面部材１ｂの目位置Ｐｅが対象人物ＯＪの目位置Ｒｅに調整される。ここで、Ｃがプラス値の場合、第１サブアクチュエータ２１１ｂは、初期状態から｜Ｃ｜だけ縮小され、Ｃがマイナス値の場合、第１サブアクチュエータ２１１ｂは、初期状態から｜Ｃ｜だけ伸長される。また、図１０（Ａ）に示す面部材１ｂの第４長さＬ４を図１０（Ｂ）に示す顔画像の第４目標長さＫ４に一致するように変更するので、制御部４１ｂは、第２サブ調整部２２ｂの第２サブアクチュエータ２２１ｂを、Ｄ＝Ｌ４−Ｋ４だけ伸縮するように、制御する。面部材１ｂの眉位置Ｐｂが対象人物ＯＪの眉位置Ｒｂに調整される。ここで、Ｄがプラス値の場合、第２サブアクチュエータ２２１ｂは、初期状態から｜Ｄ｜だけ縮小され、Ｄがマイナス値の場合、第２サブアクチュエータ２２１ｂは、初期状態から｜Ｄ｜だけ伸長される。そして、処理Ｓ６では、図１０（Ａ）に示す面部材１ｂの第２長さＬ２を図１０（Ｂ）に示す顔画像の第２目標長さＫ２に一致するように変更するので、制御部４１ｂは、第２調整部３の第２アクチュエータ３１を、Ｂ＝Ｌ２−Ｋ２だけ伸縮するように、制御する。これによって面部材１ｂの鼻先位置Ｐｎが対象人物ＯＪの鼻先位置Ｒｎに調整される。これら処理Ｓ５および処理Ｓ６の実行によって、例えば図１０（Ｃ）に示すように、面部材１ｂは、対象人物ＯＪにおける顔の形状に近似するように、変形される。

以上説明したように、第２実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａおよびこれに実装された顔容貌疑似化方法は、制御部４１ｂが第１サブ調整部２１ｂを制御することによって面部材１ｂの目位置Ｐｅを対象人物ＯＪの目位置Ｒｅに調整し、制御部４１ｂが第２サブ調整部２２ｂを制御することによって面部材１ｂの眉位置Ｐｂを対象人物ＯＪの眉位置Ｒｂに調整する。このように第２実施形態における顔容貌疑似化装置Ｄａおよびこれに実装された顔容貌疑似化方法は、面部材１ｂの目位置Ｐｅを、面部材１ｂの眉位置Ｐｂの調整とは独立して対象人物ＯＪの目位置Ｒｅに調整できるので、より少ない個数のアクチュエータで対象人物ＯＪの容貌にさらにより似せることができる。

なお、上述の第１および第２実施形態では、略リアルタイムで、対象人物ＯＪの顔に面部材１ａ、１ｂを変形して対象人物ＯＪの顔画像をこの変形した面部材１ａ、１ｂに投影するために、顔容貌疑似化装置Ｄａ、Ｄｂは、カメラＣＡによって対象人物ＯＪの顔画像を取得し、この顔画像に基づいて各目標長さを求めたが、他のカメラで撮影された顔画像を対象人物ＯＪの顔画像として、外部機器からあるいはネットワークを介してＩＦ部９から取得しても良い。この場合、対象人物判定部４２および通知部４４が省略され、ＩＦ部９およびデータ演算部４３ａ、４３ｂが、対象人物データ取得部の一例に相当する。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

Ｄａ、Ｄｂ 顔容貌疑似化装置
Ｐｂ、Ｒｂ 眉位置
Ｐｅ、Ｒｅ 目位置
Ｐ０、Ｒ０ 固定点
Ｐｎ、Ｒｎ 鼻先位置
１ａ、１ｂ 面部材
２ａ、２ｂ 第１調整部
３ 第２調整部
ＣＡ（ＣＡ−１〜ＣＡ−７） カメラ
４ａ、４ｂ 制御処理部
５ 投影部
２１ａ 第１アクチュエータ
２２ａ 第１アーム部材
３１ 第２アクチュエータ
３２ 第２アーム部材
２１ｂ 第１サブ調整部
２２ｂ 第２サブ調整部
２１１ｂ 第１サブアクチュエータ
２１２ｂ 第１サブアーム部材
２２１ｂ 第２サブアクチュエータ
２２２ｂ 第２サブアーム部材

Claims (7)

1. 一方主面に少なくとも眉および鼻を含む、顔を模した面部材と、
   前記眉および前記鼻の配列方向に沿った第１長さであって、前記面部材の正中線上における所定の固定点の固定位置と前記面部材の正中線上における前記眉の眉位置との間の前記第１長さを調整する第１調整部と、
   前記配列方向に沿った第２長さであって、前記固定点の固定位置と前記面部材の正中線上における前記鼻の鼻先の鼻先位置との間の前記第２長さを調整する第２調整部と、
   対象人物における、顔画像、前記第１長さに対応する第１目標長さおよび前記第２長さに対応する第２目標長さを取得する対象人物データ取得部と、
   第１長さ調整制御として、前記第１長さが前記対象人物データ取得部で取得された前記対象人物の前記第１目標長さとなるように前記第１調整部を制御し、第２長さ調整制御として、前記第２長さが前記対象人物データ取得部で取得された前記対象人物の前記第２目標長さとなるように前記第２調整部を制御する制御部と、
   顔画像投影処理として、前記対象人物データ取得部で取得された前記対象人物の前記顔画像を前記面部材に投影する投影部とを備えること
   を特徴とする顔容貌疑似化装置。
2. 前記面部材は、前記一方主面に目をさらに含み、前記第１長さ調整制御における前記眉位置の変更に伴って前記面部材の正中線上における前記目の目位置も変更されること
   を特徴とする請求項１に記載の顔容貌疑似化装置。
3. 前記面部材は、前記一方主面に目をさらに含み、
   前記第１調整部は、前記配列方向に沿った第３長さであって、前記固定点の固定位置と前記面部材の正中線上における前記目の目位置との間の前記第３長さを調整する第１サブ調整部と、前記配列方向に沿った第４長さであって、前記面部材の正中線上における前記目の目位置と前記面部材の正中線上における前記眉の眉位置との間の前記第４長さを調整する第２サブ調整部とを備え、
   前記対象人物データ取得部は、前記第１目標長さとして、前記第３長さに対応する第３目標長さおよび前記第４長さに対応する第４目標長さを取得し、
   前記制御部は、前記第１長さ調整制御として、前記第３長さが前記対象人物データ取得部で取得された前記対象人物の前記第３目標長さとなるように前記第１サブ調整部を制御し、前記第４長さが前記対象人物データ取得部で取得された前記対象人物の前記第４目標長さとなるように前記第２サブ調整部を制御すること
   を特徴とする請求項１に記載の顔容貌疑似化装置。
4. 前記第１調整部は、一方向に長さを伸縮する第１アクチュエータを備え、前記第１アクチュエータは、他方端を前記固定点の固定位置で前記面部材に固定して前記面部材の正中線上に沿って配設され、
   前記第２調整部は、一方向に長さを伸縮する第２アクチュエータを備え、前記第２アクチュエータは、一方端を前記固定点の固定位置で前記面部材に固定して前記面部材の正中線上に沿って配設されること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の顔容貌疑似化装置。
5. 前記固定点は、前記鼻の鼻中心であること
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の顔容貌疑似化装置。
6. 前記対象人物データ取得部は、画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部によって時系列に連続的に取得した複数の画像に、所定の時間以上、同一人物を含むか否かを判定する対象人物判定部と、前記対象人物判定部によって同一人物を含むと判定した場合、前記同一人物を前記対象人物とし、前記同一人物を含むとの判定に用いた前記複数の画像に基づいて前記対象人物における前記顔画像、前記第１目標長さおよび前記第２目標長さを求めるデータ演算部と、同一人物を含むと判定した旨を前記制御部および前記投影部それぞれに通知する通知部とを備え、
   前記制御部は、前記通知部から前記同一人物を含むと判定した旨を受け付けた場合に、前記第１長さ調整制御および前記第２長さ調整制御を実行し、
   前記投影部は、前記通知部から前記同一人物を含むと判定した旨を受け付けた場合に、前記顔画像投影処理を実行すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の顔容貌疑似化装置。
7. 一方主面に少なくとも眉および鼻を含む、顔を模した面部材を対象人物の顔の容貌に似せる顔容貌疑似化方法であって、
   前記眉および前記鼻の配列方向に沿った第１長さであって、前記面部材の正中線上における所定の固定点の固定位置と前記面部材の正中線上における前記眉の眉位置との間の前記第１長さを調整する第１調整工程と、
   前記配列方向に沿った第２長さであって、前記固定点の固定位置と前記面部材の正中線上における前記鼻の鼻先の鼻先位置との間の前記第２長さを調整する第２調整工程と、
   対象人物における顔画像、前記第１長さに対応する第１目標長さおよび前記第２長さに対応する第２目標長さを取得する対象人物データ取得工程と、
   前記第１長さが前記対象人物データ取得工程で取得された前記対象人物の前記第１目標長さとなるように前記第１調整工程を制御し、前記第２長さが前記対象人物データ取得工程で取得された前記対象人物の前記第２目標長さとなるように前記第２調整工程を制御する制御工程と、
   前記対象人物データ取得工程で取得された前記対象人物の前記顔画像を前記面部材に投影する投影工程とを備えること
   を特徴とする顔容貌疑似化方法。
   

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