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個性や年齢等の特徴を忠実に表現可能な顔分析・合成モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 22300070
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関早稲田大学

研究代表者

森島 繁生  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10200411)

研究分担者 島田 和幸  鹿児島大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (80130524)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2012年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2011年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2010年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワードディジタルヒューマンモデル / 顔の分析・合成 / 解剖学的顔モデル / 年齢・性別変換 / 顔認証 / 3次元顔形状推定 / コンピュータビジョン / 画像情報処理 / 顔形状3次元復元 / 年齢変化シミュレーション / 表情合成モデル / デジタルヒューマンモデル
研究概要

人物の顔が表現する様々な属性のうち、個性、年齢、感情、健康状態に着目し、これらの特徴を高精度かつリアルにパラメータ表現する研究を行った。まず、実際の顔面の解剖を共同研究者の島田教授とのコレボレーションにより実現し、固体毎に表情筋の配置および脂肪層の構造に違いがあることを明確化した。次にレンジスキャナによって計測した顔の立体形状と正面スナップショットから構成される大量の顔データベースを構築し、人間の顔形状には統計的に一定のルールがあることを見出しモデル化を試みた。まず、線形予測分析に基き、正面の顔から得られる目鼻等の特徴点を安定かつロバストに抽出できるアルゴリズムを開発した。この特徴点の情報から、個々人の顔の3次元構造を高精度に復元できることを明らかにし、さらにカメラから入力された写真に対して極めて高速に3次元顔モデルを自動生成できるシステムを構築した。さらに皺の制御によって年齢特徴の表現が可能であることを明らかにし、顔形状、テクスチャ、皺の制御によって個人の年齢を操作できるインタラクティブなシステムを構築した。さらにこれらの顔モデルをベースにして、経年変化に強靭な顔認証システム、運転時の眠気推定システム、皺の付加による顔画像合成システム、発話合成システムの構築、作り笑いと自然な笑いを制御可能なメカニズムの解明など、顔画像処理の分野に新たな知見を与え、分野の発展に大きく寄与することができた。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (26件)

  • [雑誌論文] 顔形状の制約を付加したLinear Predictorsに基づく特徴点自動検出2012

    • 著者名/発表者名
      松田龍英,原朋也,前島謙宣,森島繁生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D

      巻: Vol.J95-D,No.8 ページ: 1530-1540

    • NAID

      110009489164

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 笑顔表出過程の表情の動きと受け手の印象の相関分析2012

    • 著者名/発表者名
      藤代裕紀,前島謙宣,森島繁生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A

      巻: Vol.95- A,No.1 ページ: 128-135

    • NAID

      110008898131

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 顔形状の制約を付加したLinear Predictorsに基づく特徴点自動検出2012

    • 著者名/発表者名
      松田龍英,原朋也,前島謙宣,森島繁生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D

      巻: J95-D, No.8 ページ: 1530-1540

    • NAID

      110009489164

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アクティブスナップショット2010

    • 著者名/発表者名
      前島謙宣, 久保尋之, 森島繁生
    • 雑誌名

      第15回日本顔学会フォーラム顔学2010

      巻: Vol.10 ページ: 104-104

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 顔変形モデルと顔形状分布制約に基づく単一顔画像からの3次元顔モデル高速自動生成2010

    • 著者名/発表者名
      前島謙宣, 森島繁生
    • 雑誌名

      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2010)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元形状変形とテクスチャ変換に基づく年齢変化顔モデルの生成2010

    • 著者名/発表者名
      田副佑典, 藤代裕紀, 笠井聡子, 前島謙宣, 森島繁生
    • 雑誌名

      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2010)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 顔計上事前知識に基づく顔画像からの3次元顔も出る高速自動生成2010

    • 著者名/発表者名
      前島謙宣, 森島繁生
    • 雑誌名

      第16回画像センシングシンポジウム(SSII2010)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元計上とテクスチャを用いた年連変化顔シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      田副佑典, 藤代裕紀, 笠井聡子, 前島謙宣, 森島繁生
    • 雑誌名

      第16回画像センシングシンポジウム(SSII2010)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複数顔向き画像に基づく3次元顔モデル生成2010

    • 著者名/発表者名
      原朋也, 藤代裕紀, 前島謙宣, 森島繁生
    • 雑誌名

      第16回画像センシングシンポジウム(SSII2010)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 時間連続性と顔形状制約を考慮した線形予測に基づく特徴点追跡2013

    • 著者名/発表者名
      松田龍英,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告パターン認識・メディア理解(PRMU)
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2013-01-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 年齢別パッチを用いた画像再構成による経年変化顔画像合成2013

    • 著者名/発表者名
      前島謙宣,溝川あい,松田龍英,森島繁生
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM)
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 顔器官の輪郭情報を用いた経年変化にロバストな認証システムの一検討2013

    • 著者名/発表者名
      中井宏紀,平井辰典,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM)
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 口内情報のリアルな表現を可能とするデータドリブンな発話アニメーション自動生成2013

    • 著者名/発表者名
      川井正英,岩尾知頼,三間大輔,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      第150回グラフィクスとCAD研究発表会
    • 発表場所
      東京大学柏
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 口内情報のリアルな表現を可能とするデータドリブンな発話アニメーション自動生成2013

    • 著者名/発表者名
      川井正英,岩尾知頼,三間大輔,前島謙宣,森島繁
    • 学会等名
      第150回グラフィクスとCAD研究発表会
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 時間連続性と顔形状制約を考慮した線形予測に基づく特徴点追跡2013

    • 著者名/発表者名
      松田龍英,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 年齢別パッチを用いた画像再構成による経年変化顔画像合成2013

    • 著者名/発表者名
      前島謙宣,溝川あい,松田龍英,森島繁生
    • 学会等名
      情報処理学会コン ピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 顔器官の輪郭情報を用いた経年変化にロバストな認証システムの一検討2013

    • 著者名/発表者名
      中井宏紀,平井辰典,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      情報処理学会コン ピュータビジョンとイメージメディア研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Structure-from-Motion と事前知識を併用した動画像からの3 次元顔モデル高速自動生成2012

    • 著者名/発表者名
      原朋也,久保尋之,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      第15回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2012)
    • 発表場所
      博多
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 形状変形モデルと年齢データベースに基づくテクスチャパッチタイリングによる顔経年変化シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      田副佑典,郷原裕明,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      第15回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2012)
    • 発表場所
      博多
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] パッチタイリングを用いた顔画像復元に基づく正面顔画像からの顔形状推定2012

    • 著者名/発表者名
      郷原裕明,川井正英,松田龍英,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      第15回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2012)
    • 発表場所
      博多
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 顔表情変化に基づくドライバの眠気度合推定2012

    • 著者名/発表者名
      中村太郎,松田龍英,原朋也,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      第15回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2012)
    • 発表場所
      博多
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 肌の質感のパワースペクトラム操作に基づく年齢変化顔合成2012

    • 著者名/発表者名
      中井宏紀,松田龍英,田副佑典,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      第15回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2012)
    • 発表場所
      博多
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Structure-from-Motionと事前知識を併用した動画像からの3次元顔モデル高速自動生成2012

    • 著者名/発表者名
      原朋也,久保尋之,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      第15回画像の認識・理解シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 形状変形モデルと年齢データベースに基づくテクスチャパッチタイリングによる顔経年変化シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      田副佑典,郷原裕明,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      第15回画像の認識・理解シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] パッチタイリングを用いた顔画像復元に基づく正面顔画像からの顔形状推定2012

    • 著者名/発表者名
      郷原裕明,川井正英,松田龍英,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      第15回画像の認識・理解シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 顔表情変化に基づくドライバの眠気度合推定2012

    • 著者名/発表者名
      中村太郎,松田龍英,原朋也,前島謙宣,森島繁生
    • 学会等名
      第15回画像の認識・理解シ ンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fast-accurate 3D face model generation using a single video camera2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Hara, Hiroyuki Kubo, Akinobu Maejima, Shigeo Morishima
    • 学会等名
      International Conference on Pattern Recognition
    • 発表場所
      つくば
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Automatic 3D Face Generation from Video with Sparse Point Constraint and Dense Deformable Model2011

    • 著者名/発表者名
      T.Hara, A.Maejima, S.Morishima
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH ASIA 2011
    • 発表場所
      香港(香港)
    • 年月日
      2011-12-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 顔形状の年齢変換と顔テクスチャのパッチタイリングに基づくエージングシミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      田副佑典, 郷原裕明, 前島謙宣, 森島繁生
    • 学会等名
      第1回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学(東京)
    • 年月日
      2011-11-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 疎な特徴点と顔変形モデルに基づく動画像からの3次元顔モデル自動生成手法2011

    • 著者名/発表者名
      原朋也, 前島謙宣, 森島繁生
    • 学会等名
      情報処理学会 第145回CG・第179回CVIM合同研究発表会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      2011-11-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] テクスチャーデプスパッチタイリングに基づく正面顔画像からの3次元形状推定2011

    • 著者名/発表者名
      郷原裕明, 前島謙宣, 森島繁生
    • 学会等名
      情報処理学会 第145回CG・第179回CVIM合同研究発表会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      2011-11-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 表情の個性を表現するための解剖学的アプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      三間大輔, 久保尋之, 前島謙宣, 森島繁生, 島田和幸
    • 学会等名
      第16回日本顔学会大会(フォーラム顔学2011)
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 表情の個性を表現するための解剖学的アプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      三間大輔, 久保尋之, 前島謙宣, 森島繁生, 島田和幸
    • 学会等名
      第16回日本顔学会大会(フォーラム顔学2011)
    • 発表場所
      日本歯科大学(新潟県)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 医用画像を用いた個性を反映した表情取得した表情アニメーション生成2011

    • 著者名/発表者名
      鑓水裕刀, 久保尋之, 前島謙宣, 森島繁生
    • 学会等名
      第16回日本顔学会大会(フォーラム顔学2011)
    • 発表場所
      日本歯科大学(新潟県)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 顔画像における表情変化に伴う表情皺の自動生成手法の提案2011

    • 著者名/発表者名
      三間大輔, 久保尋之, 前島謙宣, 森島繁生
    • 学会等名
      VisualComputing / グラフィクスとCAD 合同シンポジウム
    • 発表場所
      島根県立産業交流会館
    • 年月日
      2011-06-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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