JP5588180B2 - パターン識別装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
参照パターンのデータまたはその特徴量を含む登録データと、入力データと前記登録データとを比較するための処理内容を規定する識別パラメータとを用いて、前記入力データに存在するパターンを識別するパターン識別装置であって、
登録データと識別パラメータとをラベルに関連付けて保持する保持手段と、
外部装置で生成された登録データと識別パラメータとラベルを取得する取得手段と、
他の機種のそれぞれとの間で共有可能な識別パラメータの種類を示す互換性情報と前記外部装置の機種とを参照して、前記取得手段により取得した識別パラメータのうち共有可能な種類の識別パラメータを判定する判定手段と、
前記取得手段により取得した識別パラメータのうち前記判定手段により共有可能でないと判定された種類の識別パラメータをデフォルト値または追加学習により補完する補完手段と、
前記取得手段で取得した登録データと、前記取得手段により取得された識別パラメータのうち前記判定手段により共有可能と判定された種類の識別パラメータ及び前記補完手段により補完された識別パラメータとを、前記取得手段で取得したラベルに関連付けて前記保持手段に追加する追加手段とを備える。
<パターン識別装置の構成>
図1は、第1実施形態によるパターン識別装置が適用されたデジタルカメラ100の構成例を示すブロック図である。なお、本実施形態では、パターン識別装置をデジタルカメラに適用した例を説明するがこれに限られるものではなく、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置に適用できることは明らかである。
図2は、本実施形態におけるパターン識別装置の全体処理の一例を示したものである。以下、図2を参照しながら、パターン識別装置が、入力パターンの識別を行う際の処理について説明する。以下に説明するように、パターン識別装置は、入力データに存在するパターンを識別するにおいて、参照パターンを表す登録データと、入力データと登録データとを比較するための処理内容を規定する識別パラメータを用いる。登録データは、例えば、参照パターンの全体のデータ、局所領域のデータ、特徴量などのいずれかを含む。なお、以下では、識別するパターン(識別対象のパターン)が、画像中のオブジェクト、より具体的には、人物の顔である場合について説明するが、本発明がこれに限るものでないことは、言うまでもない。すなわち、文字画像データや音声データなど種々のものが、本発明に適用できる。
入力データ識別部6による入力データ識別処理(S05)について説明する。図3は、入力データ識別部6の詳細な一構成例を示したブロック図である。入力データ識別部6において、識別用データ生成部21は、識別パラメータ保持部24に保持されている識別パラメータを用いて、画像記録部4から取得した画像データから、対象オブジェクトの識別に必要な情報を抽出する。登録データ取得部22は、データ登録部5より、入力データの識別に必要な登録データを取得する。入力データ識別演算部23は、識別用データ生成部21が取得した識別用データと、登録データ取得部22が取得した登録データとを用いて、入力データの識別処理を行う。識別パラメータ保持部24は、識別処理の際に使用される各種パラメータを保持する。すなわち、識別パラメータ保持部24は、識別のために、入力データ(画像データ)と登録データとを比較するための処理内容を規定する識別パラメータを保持する。なお、識別パラメータ保持部24に、データ登録部5での処理結果(すなわち登録データ)を格納するようにしても良い。識別パラメータは、登録データに固有のパラメータとして、登録データごとに、すなわち、登録データのラベル情報とともに格納される。こうして、登録データと識別パラメータはラベルに関連付けて保持されることになる。
以上が、入力データ識別部6における処理フロー例の説明である。
次に、データ登録部5によるデータ登録処理について説明する。図5の(a)は、第1実施形態によるデータ登録部5の詳細な構成例を示したブロック図である。データ登録部5において、登録データ生成部31は、画像記録部4から取得した画像データから対象オブジェクトの個体を識別するために必要な登録データを生成する。例えば、非特許文献1にあるようなintra-classおよびextra-classの2クラス問題を判別する場合は、典型的には、人物の顔画像を登録データとすればよい。また、顔検出処理によって検出された人物の顔画像データを、大きさや向き(面内回転方向)などを正規化したのち、登録データ保持部32に格納するようにする。この際、登録画像に対して、ユーザが操作部8などを通じて設定したラベル情報も一緒に登録データ保持部32に記録される。なお、画像データそのものではなく、識別時に必要なデータのみを登録データとして登録データ保持部32に保持するようにすることによって、データ量を削減することも出来る。例えば、当該オブジェクトの局所領域のベクトル相関をとって識別演算を行う場合、データ登録部5は予めその局所領域のみを切り出して、登録データとして保持しておけばよい。
データ共有処理部35で行われる処理について説明する。図6は、データ共有処理部35の構成例を示したブロック図である。データ共有処理部35において、登録データ共有部41は、登録データを共有するための処理を行う。例えば、パターン識別のための画像データを他の装置との間で共有する処理を行う。登録データ共有部41は、ラベル情報と画像データ(登録データ)のペアを、外部入出力部7を介して取得し、すでに保持している登録データと比較する。この比較の結果、保持していないラベル情報を持つ登録データに関しては、それを登録データ保持部32にコピーして格納する。他方、すでに同一のラベルが登録されている場合は、所定の基準にしたがって、格納を行うか判定する。所定の基準としては、例えば、同一ラベルに対する登録データの数や、全体の登録データ数が、記憶容量に対して余裕があるか、などが挙げられる。なお、登録データの同一性を判定するようにしてもよい。同じ登録データに対して、違うラベルが割り当てられている場合もあり得るからである。このような場合には、操作部8を介して、ユーザにどちらのラベルに統一するか指示するように促してもよい。
図7は、登録データ共有部41、識別パラメータ共有部42および識別パラメータ再設定部43での処理の一例を示したフロー図である。まず、登録データ共有部41は、外部入出力部7から、共有の対象である登録データとラベルを含む外部データを取得する(S21)。次に、識別パラメータ共有部42は、外部データに登録データを識別するために用いられる識別パラメータが存在するか調べる(S22)。ここで、識別パラメータとは、例えば学習部34で追加学習されたような、対象となる登録データに固有のパラメータである。識別パラメータが存在するか否かの判定は、外部データに予め識別パラメータの存在を判定するためのデータを用意しておき、識別パラメータ共有部42がそれを読み取って判定すればよい。識別パラメータが存在しない場合(S22でNoの場合)は、登録データ共有部41が登録データ共有処理(S27)に進む。
次に、第2実施形態を説明する。第2実施形態では、第1実施形態における登録データ/識別パラメータの共有化機能に、識別処理の異なる装置間での共有化を実現する機能を実現する構成を説明する。なお、説明の重複を避けるため、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。また、説明の便宜上、識別する対象となるパターンを、画像中の人物の顔としているが、本発明が、人物の顔以外のパターンに適用可能であることは第1実施形態でも述べたとおりである。
図5の(b)は、第2実施形態によるデータ登録部5の構成例を示したブロック図である。第1実施形態と比べて、互換性確認部36が追加された点と、データ共有処理部35の処理内容の一部が異なる。
Claims (7)
- 参照パターンのデータまたはその特徴量を含む登録データと、入力データと前記登録データとを比較するための処理内容を規定する識別パラメータとを用いて、前記入力データに存在するパターンを識別するパターン識別装置であって、
登録データと識別パラメータとをラベルに関連付けて保持する保持手段と、
外部装置で生成された登録データと識別パラメータとラベルを取得する取得手段と、
他の機種のそれぞれとの間で共有可能な識別パラメータの種類を示す互換性情報と前記外部装置の機種とを参照して、前記取得手段により取得した識別パラメータのうち共有可能な種類の識別パラメータを判定する判定手段と、
前記取得手段により取得した識別パラメータのうち前記判定手段により共有可能でないと判定された種類の識別パラメータをデフォルト値または追加学習により補完する補完手段と、
前記取得手段で取得した登録データと、前記取得手段により取得された識別パラメータのうち前記判定手段により共有可能と判定された種類の識別パラメータ及び前記補完手段により補完された識別パラメータとを、前記取得手段で取得したラベルに関連付けて前記保持手段に追加する追加手段とを備えることを特徴とするパターン識別装置。 - 前記互換性情報は、他の機種との間で識別パラメータの共有を行った際の追加学習の要否を示す要否情報を含み、
前記補完手段は、前記共有可能でないと判定された種類の識別パラメータを補完する際に、前記要否情報によって追加学習が必要であることが示されている場合に前記追加学習を実行することを特徴とする請求項1に記載のパターン識別装置。 - 前記補完手段は、前記共有可能でないと判定された種類の識別パラメータをデフォルト値で補完した後、当該識別パラメータの識別率を評価し、識別率が所定値を下回った場合に当該識別パラメータについて前記追加学習を行うことを特徴とする請求項1に記載のパターン識別装置。
- 前記入力データは画像データであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のパターン識別装置。
- 参照パターンのデータまたはその特徴量を含む登録データと、入力データと前記登録データとを比較するための処理内容を規定する識別パラメータとを用いて、前記入力データに存在するパターンを識別するパターン識別装置の制御方法であって、
登録手段が、登録データと識別パラメータとをラベルに関連付けて保持手段に保持する保持工程と、
取得手段が、外部装置で生成された登録データと識別パラメータとラベルを取得する取得工程と、
判定手段が、他の機種のそれぞれとの間で共有可能な識別パラメータの種類を示す互換性情報と前記外部装置の機種とを参照して、前記取得工程で取得した識別パラメータのうち共有可能な種類の識別パラメータを判定する判定工程と、
補完手段が、前記取得工程で取得した識別パラメータのうち前記判定工程で共有可能でないと判定された種類の識別パラメータをデフォルト値または追加学習により補完する補完工程と、
追加手段が、前記取得工程で取得した登録データと、前記取得工程で取得した識別パラメータのうち前記判定工程で共有可能と判定された種類の識別パラメータ及び前記補完工程で補完された識別パラメータとを、前記取得工程で取得したラベルに関連付けて前記保持手段に追加する追加工程とを備えることを特徴とするパターン識別装置の制御方法。 - コンピュータを、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のパターン識別装置の各手段として機能させることを特徴とするプログラム。
- コンピュータを、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のパターン識別装置の各手段として機能させることを特徴とするプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
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