JP6375706B2 - 属性推定プログラム及び情報処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、属性推定プログラム及び情報処理装置に関する。
従来の技術として、SNS(Social Networking Service)の利用者の趣味嗜好に合った他の利用者の公開電子文書を検索する情報処理装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示された情報処理装置は、SNSの利用者の作成した電子文書に含まれる単語の出現頻度を解析し、当該利用者の趣味嗜好を学習する学習手段と、学習された趣味嗜好の情報を利用者毎に記憶する記憶手段と、ある利用者が指定された場合に当該利用者と趣味嗜好の一致度が高い他の利用者を検索する検索手段とを有する。
特開2009−98964号公報
本発明の目的は、利用者に関連付けられた画像情報に基づいて利用者の属性を推定する属性推定プログラム及び情報処理装置を提供することにある。
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の属性推定プログラム及び情報処理装置を提供する。
[1]コンピュータを、
利用者及び当該利用者の属性に関連付けられた複数の画像情報のそれぞれの特徴量を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した特徴量を利用者毎に統合する統合手段と、
前記利用者毎に統合された特徴量を入力とし、一の属性を出力として学習して学習モデルを生成する学習手段として機能させるための属性推定プログラム。
]コンピュータを、
利用者に関連付けられた複数の画像情報のそれぞれの特徴量を属性推定用に抽出する抽出手段と、
学習モデルによって、前記属性推定用に抽出した特徴量から利用者の属性及び画像内容の組み合わせの合致する程度を推定値で推定するラベル推定手段と、
前記利用者の属性及び画像内容の組み合わせの合致する推定値を属性について統合して、属性毎の推定値を算出し、当該属性毎の推定値に基づいて前記利用者の属性を推定する属性推定手段として機能させるための属性推定プログラム。
]利用者及び当該利用者の属性に関連付けられた複数の画像情報のそれぞれの特徴量を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した特徴量を利用者毎に統合する統合手段と、
前記利用者毎に統合された特徴量を入力とし、一の属性を出力として学習して学習モデルを生成する学習手段とを有する情報処理装置。
]利用者に関連付けられた複数の画像情報のそれぞれの特徴量を属性推定用に抽出する抽出手段と、
学習モデルによって、前記属性推定用に抽出した特徴量から利用者の属性及び画像内容の組み合わせの合致する程度を推定値で推定するラベル推定手段と、
前記利用者の属性及び画像内容の組み合わせの合致する推定値を属性について統合して、属性毎の推定値を算出し、当該属性毎の推定値に基づいて前記利用者の属性を推定する属性推定手段とを有する情報処理装置。
請求項1、3に係る発明によれば、利用者に関連付けられた画像情報に基づいて利用者の属性を推定するための学習モデルを生成することができる。
請求項2、4に係る発明によれば、利用者に関連付けられた画像情報に基づいて利用者の属性を推定することができる。
図1は、第1の実施の形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。 図2(a)−(c)は、情報処理装置の学習動作を説明するための概略図である。 図3は、情報処理装置の属性推定動作を説明するための概略図である。 図4は、情報処理装置の学習動作の一例を示すフローチャートである。 図5は、情報処理装置の属性推定動作の一例を示すフローチャートである。 図6は、第2の実施の形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。 図7(a)及び(b)は、情報処理装置の学習動作のうち画像ラベル情報の作成方法を説明するための概略図である。 図8は、画像ラベル情報の構成を示す概略図である。 図9は、情報処理装置の属性推定動作を説明するための概略図である。 図10は、情報処理装置の学習動作の一例を示すフローチャートである。 図11は、情報処理装置の属性推定動作の一例を示すフローチャートである。
[第1の実施の形態]
(情報処理装置の構成)
図1は、第1の実施の形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
情報処理装置1は、CPU(Central Processing Unit)等から構成され、各部を制御するとともに、各種のプログラムを実行する制御部10と、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成され情報を記憶する記憶部11と、ネットワークを介して外部と通信する通信部12とを備える。
制御部10は、後述する属性推定プログラム110を実行することで、画像取得手段100、画像特徴量抽出手段101、特徴量統合手段102、学習モデル生成手段103及び利用者属性推定手段104等として機能する。
画像取得手段100は、学習段階において学習画像情報111を記憶部11から取得する。なお、学習画像情報111は、SNS(Social Networking Service)において投稿された画像情報であり、投稿した利用者の性別、年齢、職業等に代表される属性が正解として予め付与された学習用の画像情報である。また、学習画像情報111は、記憶部11に記憶されているものの他、通信部12を介して外部から取得又は外部から送信されたものを受け付けるものであってもよいし、属性が予め付与されていない画像情報に人手によって属性を付与して用意するものであってもよい。
また、画像取得手段100は、属性推定段階において画像情報116を記憶部11から取得する。なお、画像情報116は、SNSにおいて投稿された画像情報であるが、投稿した利用者の属性が付与されておらず、不明であるものとする。また、画像取得手段100は、記憶部11から画像情報116を取得するだけでなく、通信部12を介して外部から取得又は外部から送信されたものを受け付けるものであってもよい。
画像特徴量抽出手段101は、画像取得手段100が取得した学習画像情報111又は画像情報116から特徴量を抽出する。画像特徴量抽出手段101は、例えば、最初に、特徴量の抽出の際にSIFTにより局所特徴量を抽出し、抽出された局所特徴量をk−meansによりクラスタリングし、得られたK個のクラスタ中心をコードワードにする。次に、k近傍法及びSPM(Spatial Pyramid)を用い、近傍コードワードのBoF(Bag of Features)ヒストグラムを作り、これを特徴量とする。
特徴量統合手段102は、画像特徴量抽出手段101が抽出した特徴量を利用者毎に統合し、統合特徴量情報113を生成する。特徴量統合手段102は、一例として、利用者毎に特徴量であるBoFヒストグラムを合算し、特徴量の数で正規化を行うことで統合特徴量情報113を得る。
学習モデル生成手段103は、特徴量統合手段102によって学習画像情報111から抽出された特徴量を利用者毎に統合して生成された統合特徴量情報113を入力とし、利用者の属性を出力として学習し、学習モデル114を生成する。学習モデル生成手段103は、学習の際に、例えば、SVM(Support Vector Machine)等のアルゴリズムを用いる。
利用者属性推定手段104は、特徴量統合手段102によって画像情報116から抽出された特徴量を利用者毎に統合して生成された統合特徴量情報113から、学習モデル114によって属性情報を推定し、利用者と対応付けた利用者属性情報117を生成する。
記憶部11は、制御部10を上述した各手段100−104として動作させる属性推定プログラム110、学習画像情報111、特徴量情報112、統合特徴量情報113、学習モデル114、利用者情報115、画像情報116及び利用者属性情報117等を記憶する。
利用者情報115は、SNSを利用する利用者を識別するためのユーザID等の情報である。
なお、学習画像情報111、利用者情報115、画像情報116及び利用者属性情報117は、外部のSNSサーバから通信部12を介して取得するものであってもよい。
(情報処理装置の動作)
次に、第1の実施の形態の作用を、(1)学習動作、(2)属性推定動作に分けて説明する。
(1)学習動作
図4は、情報処理装置1の学習動作の一例を示すフローチャートである。また、図2(a)−(c)は、情報処理装置1の学習動作を説明するための概略図である。
まず、画像取得手段100は、特定の属性を有する利用者の学習画像情報111を記憶部11から取得する(S1)。
例えば、図2(a)−(c)に示す例では、画像情報111a、111a、111a…が、利用者115aが投稿した画像情報、画像情報111b、111b、111b…が、利用者115bが投稿した画像情報、画像情報111c、111c、111c…が、利用者115cが投稿した画像情報であって、各利用者115a‐115cには予めそれぞれの属性111a−111cが付与されている。
上記の画像情報111a、111a、111a…と、属性111aとのセット、画像情報111b、111b、111b…と、属性111bとのセット、画像情報111c、111c、111c…と、属性111cとのセットが学習画像情報111であり、画像取得手段100は、特定の属性として例えば「男性」を選択したとすると、利用者115a及び利用者115cの画像情報111a、111a、111a…及び画像情報111c、111c、111c…を取得する。なお、特定の属性は、情報処理装置1の管理者が選択するものであってもよいし、情報処理装置1が「男性」、「女性」…と順番に選択するものであってもよい。
また、画像取得手段100は、属性が予め付与されていないある利用者の画像情報を取得して、その後に当該利用者又は情報処理装置1の管理者によって属性を付与し、これを学習画像情報111として扱うものであってもよい。
次に、画像特徴量抽出手段101は、画像取得手段100が取得した画像情報111a、111a、111a…及び画像情報111c、111c、111c…からそれぞれ特徴量を抽出する(S2)。
次に、特徴量統合手段102は、画像特徴量抽出手段101が抽出した特徴量を利用者毎に統合し、統合特徴量情報113を生成する(S3)。つまり、画像情報111a、111a、111a…から抽出された特徴量を統合して利用者115aの統合特徴量情報113aとし、画像情報111c、111c、111c…から抽出された特徴量を統合して利用者115cの統合特徴量情報113cとする。
次に、学習モデル生成手段103は、統合特徴量情報113a及び113cをそれぞれ入力とし、利用者の属性「男性」を出力として学習し、学習モデル114を生成し(S4)、記憶部11に格納する。
次に、上記学習モデル114を利用した属性推定動作について説明する。
(2)属性推定動作
図5は、情報処理装置1の属性推定動作の一例を示すフローチャートである。また、図3は、情報処理装置1の属性推定動作を説明するための概略図である。
まず、画像取得手段100は、図3に示すように、利用者情報115を参照して、属性推定の対象とする利用者を利用者115nに定め、当該利用者115nの投稿した画像情報116n、116n、116n…を記憶部11から取得する(S11)。なお、利用者115nの属性117nは不明であるものとする。また、画像取得手段100は、属性推定を所望する利用者から送信される複数の画像情報を受け付け、当該利用者を属性推定の対象としてもよい。すなわち、画像取得手段100は、必ず利用者情報115を参照しなければならないわけではない。
次に、画像特徴量抽出手段101は、画像取得手段100が取得した画像情報116n、116n、116n…からそれぞれ特徴量を抽出する(S12)。
次に、特徴量統合手段102は、画像特徴量抽出手段101が抽出した特徴量を統合し、統合特徴量情報113を生成する(S13)。つまり、画像情報116n、116n、116n…から抽出された特徴量を統合して利用者115nの統合特徴量情報113nとする。
次に、利用者属性推定手段104は、統合特徴量情報113nから、「(1)学習動作」において生成された学習モデル114によって属性情報117nを推定し(S14)、例えば、属性が「男性」と得られたとすると、当該利用者115nと対応付けて利用者属性情報117として記憶部11に格納する(S15)。
(第1の実施の形態の効果)
上記した第1の実施の形態によれば、SNS等に投稿された画像情報を利用し、利用者の属性が既知であるものを学習画像情報111として、利用者毎に学習画像情報111の特徴量を統合して、統合した特徴量を入力、利用者の属性を出力とした学習モデル114を生成したため、当該学習モデル114を利用することによって、属性が不明な利用者が投稿した画像情報116に基づいて利用者の属性を推定することができる。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態は、利用者の属性だけでなく、画像情報に付与されるラベルを考慮して学習し、当該学習結果に基づいて画像情報を投稿した利用者の属性を推定する点で第1の実施の形態と異なる。
図6は、第2の実施の形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
情報処理装置2は、CPU等から構成され、各部を制御するとともに、各種のプログラムを実行する制御部20と、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成され情報を記憶する記憶部21と、ネットワークを介して外部と通信する通信部22とを備える。
制御部20は、後述する属性推定プログラム210を実行することで、画像取得手段200、画像特徴量抽出手段201、画像ラベル付与手段202、学習モデル生成手段203、画像ラベル推定手段204及び利用者属性推定手段104等として機能する。
画像取得手段200は、第1の実施の形態の画像取得手段100と同様の機能を有する。また、画像特徴量抽出手段201は、第1の実施の形態の画像特徴量抽出手段101と同様の機能を有する。
画像ラベル付与手段202は、利用者の属性と、画像の内容とを組み合わせて生成される画像ラベル情報213を学習画像情報211の内容に応じて付与する。
学習モデル生成手段203は、画像特徴量抽出手段201によって学習画像情報211から抽出された特徴量を入力とし、当該学習画像情報211に付与された画像ラベルを出力として学習し、学習モデル214を生成する。
画像ラベル推定手段204は、画像特徴量抽出手段201によって画像情報216から抽出された特徴量から、学習モデル214によって画像ラベルに対するスコアを計算し、当該スコアに基づいて画像情報216に対応付けられる画像ラベルを推定する。
利用者属性推定手段205は、画像ラベル推定手段204が推定した画像ラベルを利用者毎に統合し、属性毎のスコアを比較することで利用者の属性を推定し、利用者と対応付けた利用者属性情報217を生成する。
記憶部21は、制御部20を上述した各手段200−205として動作させる属性推定プログラム210、学習画像情報211、特徴量情報212、画像ラベル情報213、学習モデル214、利用者情報215、画像情報216及び利用者属性情報217等を記憶する。
(情報処理装置の動作)
次に、第2の実施の形態の作用を、(1)学習動作、(2)属性推定動作に分けて説明する。
(1)学習動作
図10は、情報処理装置2の学習動作の一例を示すフローチャートである。また、図7(a)及び(b)は、情報処理装置2の学習動作のうち画像ラベル情報213の作成方法を説明するための概略図である。また、図8は、画像ラベル情報の構成を示す概略図である。
まず、画像ラベル付与手段202は、学習(推定)を所望する属性の種類の選択を受け付ける(S31)。図7(a)に示すように、属性の種類として「性別」を示す属性の種類217a、「年齢」を示す属性の種類217b、…があった場合に、「性別」を示す属性の種類217aが管理者等によって選択されたものとして以下説明する。
次に、画像ラベル付与手段202は、選択された属性の種類217aと、図7(b)に示す画像内容213aとを組み合わせて、図8に示す画像ラベル情報213を作成する(S32)。画像ラベル情報213は、属性の種類217aに含まれる属性と、画像内容213aとを組み合わせるため、属性の数「3」とラベルの数「10」とを乗じて「30」の画像ラベルが作成される。
次に、画像ラベル付与手段202は、管理者等の操作に応じて学習画像情報211に作成した画像ラベル情報213の画像ラベルを付与する(S33)。なお、予め画像ラベルが付与された学習画像情報211を用意してもよい。また、学習画像情報211の特徴量を抽出し、特徴量に基づいて学習画像情報211をクラスタリングし、クラスタリングの分類に基づき「クラス1」、「クラス2」、「クラス3」…といった名称を画像内容213aの代わりに用いて、画像ラベル情報を作成して自動で画像ラベルを付与する構成にしてもよい。
次に、画像特徴量抽出手段201は、学習画像情報211から特徴量を抽出する(S34)。
次に、学習モデル生成手段203は、画像特徴量抽出手段201によって学習画像情報211から抽出された特徴量を入力とし、当該学習画像情報211に付与された画像ラベルを出力として学習し、学習モデル214を生成し(S35)、記憶部21に格納する(S36)。
(2)属性推定動作
図11は、情報処理装置2の属性推定動作の一例を示すフローチャートである。また、図9は、情報処理装置2の属性推定動作を説明するための概略図である。
まず、画像取得手段200は、利用者情報215を参照して、属性推定の対象とする利用者を定め、当該利用者の投稿した画像情報を記憶部21から取得する(S41)。なお、当該利用者の属性は不明であるものとする。
次に、画像特徴量抽出手段201は、画像取得手段200が取得した画像情報からそれぞれ特徴量を抽出する(S42)。
次に、画像ラベル推定手段204は、画像特徴量抽出手段201によって画像情報216から抽出された特徴量から、「(1)学習動作」で生成した学習モデル214を用いて、図9に示すように画像ラベルに合致する程度を示す推定値であるスコアを計算し、スコア計算結果204aを得る(S43)。図9に示す例では、スコア計算結果204aは、全ての画像ラベルに対するスコアが計算されており、スコア順の高いものから順に並べられている。
次に、利用者属性推定手段205は、当該スコア計算結果204aに基づいて、画像ラベルのスコアを属性毎に統合する(S44)。例えば、「女性」を含む画像ラベルのスコアを合算して、属性「女性」のスコアを得る。また、「男性」を含む画像ラベルのスコアを加算して、属性「男性」のスコアを得る。同様に、「不明」を含む画像ラベルのスコアを加算して、属性「不明」のスコアを得る。なお、スコアの統合方法は、合算に限らず、各属性において最も高いスコアを採用するものであってもよいし、他の計算方法によるものであってもよい。
次に、利用者属性推定手段205は、例えば、属性「女性」のスコアが「3.56」、属性「男性」のスコアが「2.11」、属性「不明」のスコアが「0.22」と得られた場合、これらの値を比較し、スコアが高い属性「女性」が利用者の属性であると推定して(S45)、利用者と対応付けて利用者属性情報217として記憶部21に格納する(S46)。
また、利用者属性推定手段205は、属性が択一的に定まる内容でなく複数の値を取りうるものである場合、それぞれの属性について統合された値が予め定めた閾値を超える属性を利用者の属性として推定する。
(第2の実施の形態の作用・効果)
上記した第2の実施の形態によれば、画像の種類と利用者の属性とを組み合わせた画像ラベル213を作成し、当該画像ラベル213を画像情報に付与して学習画像情報211とし、画像情報の特徴量を入力、画像ラベルを出力とした学習モデル214を生成するとともに、属性が不明な利用者が投稿した画像情報216の特徴量を抽出して、学習モデル214を用いて画像情報216の画像ラベルを推定し、当該画像ラベルの推定結果を属性毎に統合して属性を推定したため、利用者が投稿した画像情報に基づいて利用者の属性を推定することができる。
[他の実施の形態]
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々な変形が可能である。上記第1の実施の形態では制御部10の各手段100〜104の機能を情報処理装置1のみで実現したが、一部を他のサーバ装置や端末装置において実現するものであってもよい。また、同様に第2の実施の形態においても、制御部20の各手段200〜205の機能の一部を他のサーバ装置や端末装置において実現するものであってもよい。
また、情報111−117、211−217は、必ずしも情報処理装置1、2の記憶部11、21に格納されている必要はなく、外部のデータベースや装置から取得するものであってもよいし、記憶部11、21に格納することなく外部の装置から送信されたものを受け付けて各手段が利用するものであってもよい。
上記実施の形態では制御部10、20の各手段100〜104、200〜205の機能をプログラムで実現したが、各手段の全て又は一部をASIC等のハードウエアによって実現してもよい。また、上記実施の形態で用いたプログラムをCD−ROM等の記録媒体に記憶して提供することもできる。また、上記実施の形態で説明した上記ステップの入れ替え、削除、追加等は本発明の要旨を変更しない範囲内で可能である。
1 情報処理装置
2 情報処理装置
10 制御部
11 記憶部
12 通信部
20 制御部
21 記憶部
22 通信部
100 画像取得手段
101 画像特徴量抽出手段
102 特徴量統合手段
103 学習モデル生成手段
104 利用者属性推定手段
110 属性推定プログラム
111 学習画像情報
112 特徴量情報
113 統合特徴量情報
114 学習モデル
115 利用者情報
116 画像情報
117 利用者属性情報
200 画像取得手段
201 画像特徴量抽出手段
202 画像ラベル付与手段
203 学習モデル生成手段
204 画像ラベル推定手段
205 利用者属性推定手段
210 属性推定プログラム
211 学習画像情報
212 特徴量情報
213 画像ラベル情報
214 学習モデル
215 利用者情報
216 画像情報
217 利用者属性情報

Claims (4)

  1. コンピュータを、
    利用者及び当該利用者の属性に関連付けられた複数の画像情報のそれぞれの特徴量を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段が抽出した特徴量を利用者毎に統合する統合手段と、
    前記利用者毎に統合された特徴量を入力とし、一の属性を出力として学習して学習モデルを生成する学習手段として機能させるための属性推定プログラム。
  2. コンピュータを、
    利用者に関連付けられた複数の画像情報のそれぞれの特徴量を属性推定用に抽出する抽出手段と、
    学習モデルによって、前記属性推定用に抽出した特徴量から利用者の属性及び画像内容の組み合わせの合致する程度を推定値で推定するラベル推定手段と、
    前記利用者の属性及び画像内容の組み合わせの合致する推定値を属性について統合して、属性毎の推定値を算出し、当該属性毎の推定値に基づいて前記利用者の属性を推定する属性推定手段として機能させるための属性推定プログラム。
  3. 利用者及び当該利用者の属性に関連付けられた複数の画像情報のそれぞれの特徴量を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段が抽出した特徴量を利用者毎に統合する統合手段と、
    前記利用者毎に統合された特徴量を入力とし、一の属性を出力として学習して学習モデルを生成する学習手段とを有する情報処理装置。
  4. 利用者に関連付けられた複数の画像情報のそれぞれの特徴量を属性推定用に抽出する抽出手段と、
    学習モデルによって、前記属性推定用に抽出した特徴量から利用者の属性及び画像内容の組み合わせの合致する程度を推定値で推定するラベル推定手段と、
    前記利用者の属性及び画像内容の組み合わせの合致する推定値を属性について統合して、属性毎の推定値を算出し、当該属性毎の推定値に基づいて前記利用者の属性を推定する属性推定手段とを有する情報処理装置。
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