JP4606779B2 - 画像認識装置、画像認識方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラム - Google Patents
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Description
S = So ∩ SsC
を算出し、これを認識部分空間23とする(ステップS807)。
M(k,l) = 1/N Σ Xi(k)Xi(l)
の算定式を用いて算出する(ステップS902)。ここで、1≦k,l≦Rである。
P = α Pо + (1 − α)(I − Ps)
により、行列Pを算出する(ステップS1003)。ここで、Iは単位行列である。αは他人差部分空間と本人差部分空間の補集合との重みを調整するパラメータであり、任意に指定できる。以下、この行列Pを混合行列と呼ぶこととする。
11 平均顔画像
12 100個のサンプル点を指定した平均顔画像の例
13 知識
14 登録画像
15 サンプル点を検出した登録画像の例
16 入力画像
17 サンプル点を検出した入力画像の例
20 特徴ベクトル空間
21 他人の変動部分空間
22 本人の変動部分空間
23 目的とする認識部分空間
30 顔画像の特徴ベクトル
31 特徴ベクトルの認識部分空間への距離
40 入力画像の特徴ベクトルの認識部分空間への射影
41 登録画像の特徴ベクトルの認識部分空間への射影
50 顔画像認識装置
51 顔画像入力受付部
52 正規化処理部
53 顔画像学習部
54 登録画像記憶部
55 登録画像サンプル点検出部
56 入力画像サンプル点検出部
57 類似度検出部
58 照合判定部
61 画像入力部
62 画像メモリ
63、64 インターフェース部
65 演算制御部(CPU)
66 主記憶部(ROM、RAM)
67 補助記憶部
68 入力装置
69 表示装置
Claims (8)
- 本人の身体の所定の部位を取り込んだ入力画像と前記部位に関する本人および他人の複数の登録画像との間で、サンプル点における局所的な特徴を比較することによって画像を照合し本人確認を行う画像認識装置において、
前記部位に関する画像集合内の複数の画像から平均画像を作成する平均画像作成手段と、
前記平均画像上に設定されたサンプル点に対応する前記画像集合内の各画像上のサンプル点を検出して該サンプル点における特徴ベクトルの部分空間を作成する部分空間作成手段と、
前記入力画像および登録画像の特徴ベクトルの前記部分空間への距離が所定値よりもそれぞれ小さくなる点を前記平均画像上のサンプル点に対応する入力画像上及び登録画像上のサンプル点として検出する画像サンプル点検出手段と、
前記入力画像上のサンプル点における特徴ベクトルと前記登録画像上のサンプル点における特徴ベクトルとの間の類似度を算出して該入力画像と登録画像とを照合し本人確認を行う照合判定手段と
を備えたことを特徴とする画像認識装置。 - 前記部分空間作成手段は、前記画像集合内の画像における特徴ベクトルと前記平均画像における特徴ベクトルとの相関値が所定値以上となる点を該平均画像上に設定されたサンプル点に対応する画像集合内の画像上のサンプル点として検出する第1の検出手段と、
前記第1の検出手段により検出された前記画像集合内の画像上のサンプル点における特徴ベクトルを用いて暫定的な特徴ベクトルの部分空間を作成する暫定部分空間作成手段と、
前記画像集合内の画像における特徴ベクトルの前記部分空間への距離が所定値よりも小さくなる点を前記平均画像上に設定されたサンプル点に対応する該画像集合内の画像上のサンプル点として検出する第2の検出手段と、
前記第2の検出手段により検出された前記画像集合内の画像上のサンプル点における特徴ベクトルを用いて前記暫定部分空間作成手段により作成された前記部分空間を修正する部分空間修正手段と
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の画像認識装置。 - 前記暫定部分空間作成手段は、前記画像集合から本人の画像ペアを用意して、前記平均画像上に設定されたサンプル点に対応する前記第1の検出手段により検出された画像ペアのサンプル点における特徴ベクトル間の差分を求めて本人差部分空間を算出する第1の本人差部分空間算出手段と、
前記画像集合から他人の画像ペアを用意して、前記平均画像上に設定されたサンプル点に対応する前記第1の検出手段により検出された画像ペアのサンプル点における特徴ベクトル間の差分を求めて他人差部分空間を算出する第1の他人差部分空間算出手段と、
前記本人差部分空間の補空間と前記他人差部分空間との交わり部を算出して該交わり部を部分空間とする第1の認識部分空間作成手段と
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の画像認識装置。 - 前記部分空間修正手段は、前記画像集合から本人の画像ペアを用意して、前記平均画像上に設定されたサンプル点に対応する前記第2の検出手段により検出された画像ペアのサンプル点における特徴ベクトル間の差分を求めて本人差部分空間を算出する第2の本人差部分空間算出手段と、
前記画像集合から他人の画像ペアを用意して、前記平均画像上に設定されたサンプル点に対応する前記第2の検出手段により検出された画像ペアのサンプル点における特徴ベクトル間の差分を求めて他人差部分空間を算出する第2の他人差部分空間算出手段と、
前記本人差部分空間の補空間と前記他人差部分空間との交わり部を算出して該交わり部を部分空間とする第2の認識部分空間作成手段と、
前記第2の認識部分空間作成手段で作成された部分空間が収束するまで前記第2の検出手段と前記第2の本人差部分空間算出手段と前記第2の他人差部分空間算出手段と前記第2の認識部分空間作成手段とを繰り返し用いることにより前記部分空間を更新する認識部分空間更新手段と
を備えたことを特徴とする請求項2または3に記載の画像認識装置。 - 前記照合判定手段は、前記登録画像と前記入力画像との間の対応するサンプル点における特徴ベクトルの前記部分空間内での相関に基づいて類似度を算出して該入力画像と登録画像とを照合し本人確認を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像認識装置。
- 前記照合判定手段は、前記入力画像上のサンプル点における特徴ベクトルの要素および前記登録画像上のサンプル点における特徴ベクトルの要素を概略値に変換することにより生成した特徴ベクトルに基づいて入力画像と類似する登録画像を抽出し、抽出された登録画像および入力画像の対応するサンプル点における変換前の要素からなる特徴ベクトルの前記部分空間内での相関に基づいて類似度を算出して該入力画像と登録画像とを照合し本人確認を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の画像認識装置。
- 本人の身体の所定の部位を取り込んだ入力画像と前記部位に関する本人および他人の複数の登録画像との間で、サンプル点における局所的な特徴を比較することによって画像を照合し本人確認を行う画像認識方法において、
前記部位に関する画像集合内の複数の画像から平均画像を作成する平均画像作成工程と、
前記平均画像上に設定されたサンプル点に対応する前記画像集合内の各画像上のサンプル点を検出して該サンプル点における特徴ベクトルの部分空間を作成する部分空間作成工程と、
前記入力画像および登録画像の特徴ベクトルの前記部分空間への距離が所定値よりもそれぞれ小さくなる点を前記平均画像上のサンプル点に対応する入力画像上及び登録画像上のサンプル点として検出する画像サンプル点検出工程と、
前記入力画像上のサンプル点における特徴ベクトルと前記登録画像上のサンプル点における特徴ベクトルとの間の類似度を算出して該入力画像と登録画像とを照合し本人確認を行う照合判定工程と
を含んだことを特徴とする画像認識方法。 - 本人の身体の所定の部位を取り込んだ入力画像と前記部位に関する本人および他人の複数の登録画像との間で、サンプル点における局所的な特徴を比較することによって画像を照合し本人確認を行う画像認識方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記部位に関する画像集合内の複数の画像から平均画像を作成する平均画像作成工程と、
前記平均画像上に設定されたサンプル点に対応する前記画像集合内の各画像上のサンプル点を検出して該サンプル点における特徴ベクトルの部分空間を作成する部分空間作成工程と、
前記入力画像および登録画像の特徴ベクトルの前記部分空間への距離が所定値よりもそれぞれ小さくなる点を前記平均画像上のサンプル点に対応する入力画像上及び登録画像上のサンプル点として検出する画像サンプル点検出工程と、
前記入力画像上のサンプル点における特徴ベクトルと前記登録画像上のサンプル点における特徴ベクトルとの間の類似度を算出して該入力画像と登録画像とを照合し本人確認を行う照合判定工程と
をコンピュータに実行させるプログラム。
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