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 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 02650277
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 情報工学
• 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)
• 研究期間 (年度): 1990 – 1991
• 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 / 錯視

研究概要

(1)研究の全体構想 本研究では、顔の輪郭や目や鼻などの顔部品を線図形のみで表すこととし、この枠組みの中で、顔の個人性は連続的な角度次元に対しても、また連続的な感情次元に対しても分布的に散在するものと考えた。
(2)顔と顔部品の認識法と記述法 カメラから濃淡画像として顔を入力し、そこから輪郭図形を自動抽出する方法の確立を図る一方、当面、人手による顔の線図形記述を行い、基礎デ-タの蓄積を図った。この場合、線図形の再標本化(reーsampling)と顔部品としての形状情報の継承性の問題を始め、ほくろや皺といった付加的な部品(decorative parts)の扱い方について検討して、有効な方法を構築した。
(3)個人性特徴の抽出問題 適当に収集したM人の顔記述をもとに、それぞれ対応する輪郭点の座標値のサイズM個の標本平均値で構成される「平均顔」記述を導入し、この平均顔と提示した顔との位置ズレ(ズレ位置とズレ量)にその提示顔の個人性特徴があるとし、印象的にも中庸で平均的となることを確認した。
(4)個人性特徴のパタ-ン的誇張性 似顔絵記述の生成は、上記の位置ズレ部分を線形外挿(一種の、中割り法)することで実現した。ここでは、部品の間のトポロジカルな関係、輪郭点毎の分散値など指標にした誇張率の制御法を考案して有効性を確認した。
(5)感性的意味の評価法 本研究では、人間の錯視現象を手がかりにして、感性的似顔絵評価の一手法の導入を試みた。例えば、左右の眉でできる横セグメントの鼻でできる縦セグメントので構成されるフント・ウィック錯視図形において、分割過少視が生じたら誇張を停止させる、もしくは、分割過少視が生じるように図形のデフォルメを行う方法を導入して、その有効性を詳しく検討した。その他、ポンゾ錯視、ミュ-ラ・リヤ-錯視にも注目し、それぞれ同様な評価法を構成し、それらの有効性についても検討した。
以上の基礎的研究をまとめて実際に似顔絵生成システムを構築し、随時、似顔絵生成実験を重ね、現在、興味ある結果(似観絵作品)を得るに至って、様々な場で注目を得る機会も得ている。

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.PRICAI'90(1990 Pacific Rim International Conference of 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 Reprots 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(Spacial Issue on Image Processing and Understanding). (1993)