知識ベ-ス駆動によるパタ-ンデフォルメ推論システムに関する研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02650277
• 研究機関: 中京大学
• 研究代表者: 福村 晃夫 中京大学, 情報科学部, 教授 (60022985)
• 研究分担者: 中山 晶 中京大学, 情報科学部, 講師 (20115611) ; 村上 和人 中京大学, 情報科学部, 助手 (10239486) ; 輿水 大和 中京大学, 情報科学部, 教授 (50093026)
• キーワード: 似顔絵生成 / 個人性特徴抽出 / 知識ベ-ス / パタ-ンデフォルメ / コンピュ-タグラフィックス / 中割り法 / 画像処理 / 顔認識

研究概要

初年度の成果を踏まえて、構築された顔パタ-ンデ-タベ-スと似顔絵生成に関する知識ベ-スに基づいて、デフォルメパタ-ン生成の推論機構の実現を図った。
(1)パタ-ンデフォルメ推論エンジンの開発
顔パタ-ンデ-タベ-スを基礎に、統計的手法によって「平均顔」を始めとして、顔の個人性特徴抽出のための基準とする種々の標準パタ-ンを導入しし、それらの有効性と優劣を比較検討した。現状では、例えば標本中央値(メジアン)顔などは極端な事例からの影響を抑制できるので有望であるが、現状では、標本平均顔で十分な結果が得られている。更に、この標準パタ-ンと似顔絵を生成するプロセス(デフォルメ推論機構)とを結合し、デフォルメ推論機構の導入とその性能を評価した。提示顔と平均顔の位置ズレを中割り法で誇張して似顔絵を生成することとし、この時の誇張倍率の制御法と停止条件について検討し、人の目の錯視現象に関する知見を基にした基本手法を導入した。現状では、単一の錯視指標だけでは首尾よく制御できない例もあるが、複数の制御モジュ-ルを複合的に用いれば、その信頼度が上がることが確認できている。
(2)パタ-ン表示用のモジュ-ルの開発
横顔や斜め顔の似顔絵も似顔絵生成の基本要素として扱うことを想定し、すなわちカメラ角度空間次元を付加できるように、似顔絵パタ-ンの生成ル-ルを、そのまま任意角度における顔の見え方の生成問題に適用して、実験的にその有効性を確認した。またこの場合に、パタ-ンの表示効果を上げるために、3次元簡易グラフィクシステムの開発を検討した。パソコン環境では、カメラ角度を連続的の変えるように、断続的に表示を繰り返しているが、本質的には多方向の角度からの基礎デ-タの収集と顔部品図形の発生、消滅のモデル化の質を向上させる点に重点をおいた。
(3)今後に向けての検討事項
顔の個人性特徴は、様々な表情の中に分布的に散りばめられていると考え、笑顔の誇張や抑制効果についても基礎的実験を行った。かなり良好な表情の強調が行えることが分かったが、将来的には、複数の表情の中から最良な表情を選択する原理を導入すること、または、複数の表情の合成の可能性とその似顔絵としての有効性を検討することなどが、中心的な課題となると思われる。
更に、カメラ入力した濃淡画像から直接顔画像の初期記述を生成するためには、複雑な濃淡画像処理と高度な顔部品認識問題を解決する必要がある。

研究成果

• [文献書誌] K.Murakami,H.Koshimizu,A.Nakayama and T.Fukumura: "Computer generation of facial caricature:PICASSO project-a step toward the description and generation of non-verbal information-" Proc.PRICAl'90(1990 Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence. 534-539 (1990)
• [文献書誌] H.Koshimizu,K.Murakami,A.Nakayama and T.Fukumura: "Computer generation of facial caricature: PICASSO project-a step toward the description and generation of non-verbal information-" SCCS Technical Report of Chukyo University. No.90-1-07. (1991)
• [文献書誌] H.Koshimizu,K.Murakami,A.Nakayama and T.Fukumura: "Facial caricaturing system PICASSO-an autonomous deformation mechanism based on visual illusion-" First Korea-Japan Joint Conference on Computer Vision,CV'91. 518-524 (1991)
• [文献書誌] H.Koshimizu,K.Murakami,A.Nakayama and T.Fukumura: "Facial caricaturing based on visual illusion-a mechanism to evaluate caricature in PICASSO system-" Trans.IEICE(Special lssue on lmage Processing and Understanding. (1993)