[发明专利]图像处理装置、方法和程序

说明书

相关申请的交叉引用 

本发明包含涉及2008年2月5日提交给日本特许厅的日本专利申请JP 2008-025148的主题，通过引用将其全文并入本文中。 

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置、方法和程序。具体地，本发明涉及一种可以容易地提高图像识别性能的图像处理装置、方法和程序。 

背景技术

到目前为止，已经提出各种用来识别人脸图像是否是同一人的技术。 

本发明的申请人发明了一种用于在使用两个特征量之间的相关性来执行识别处理的情形下提高识别精度的图像处理装置，并提交专利申请为日本专利申请JP 2006-332302(此后，将其称为在先申请)。 

根据在先申请，识别处理的精度可以被提高，但是仅可以高精度识别面向正向或特定方向的人脸。这是因为当人脸的方向改变时，面部特征的图像模式被显著改变，同一人的面部特征之间的相似性可能丢失。 

另外，已经在例如日本未审查专利申请公布No.2000-322577中提出一种识别面向任意方向的人脸的方法。 

根据日本未审查专利申请公布No.2000-322577，通过使用人脸的标准人脸3D模型，可以识别面向任意方向的人脸。根据这种方法，在不同方向获取的两张人脸图像被互相比较，并且人脸图像之一被添加到人脸3D模型。接着，与另一张人脸图像处于相同方向的人脸图像被合成以实现在不同方向上的人脸识别。 

另外，Volker Blanz等在“Face Recognition Based 0n Fitting a 3DMorphable Model”的论文中提出了一种方法，该方法从基于多种参数使标准3D人脸变形模型变形所合成的人脸图像，使用最接近输入人脸图像的参数来执行人脸识别。 

发明内容

然而，上面提及的包括日本未审查专利申请公布No.2000-322577和所述论文的现有技术中的技术是基于从标准人脸3D模型使用CG(计算机图形)方法来合成不同方向的人脸的方法。为了获得这样的3D模型，需要高精度的3D测量装置。因此，一般而言，在该装置被安装到特别是家用产品上时，仅可以使用根据在先获得的数据生成的模型。 

为此，根据人脸形状与该模型不匹配的个人来更新模型或将该模型改变成专用于识别少量有限人群例如家庭成员的模型是非常困难的。 

另外，通过将人脸图像应用到标准人脸3D模型并且旋转模型所合成的人脸图像经常降低识别性能，因为在模型和实际的人脸形状之间的差异大的情形下执行合适的合成是困难的。基于参数使3D人脸变形模型变形来获得合适图像的方法具有这样的问题，即计算需花很长一段时间。 

鉴于上述情况做出本发明，期望容易地改进图像识别性能。 

根据本发明的实施例，提供了一种图像处理装置，包括：保存装置，对于第一角度和第二角度的每种组合保存包含与特征点的位置有关的信息的学习字典，所述第一角度指示包含人脸的第一人脸图像的人脸方向，所述第二角度指示包含人脸的第二人脸图像的人脸方向，所述特征点的位置在估计第一人脸图像和第二人脸图像之间的相似程度时将第一人脸图像和第二人脸图像关联起来；选择装置，根据第一角度和第二角度的组合来选择对于第一角度和第二角度的每种组合所保存的学习字典；以及相似程度估计装置，基于对应于包含在所 选择的学习字典中的特征点的位置的、从第一人脸图像和第二人脸图像中提取的特征量，估计第一人脸图像和第二人脸图像之间的面部相似程度。 

根据本实施例的图像处理装置还可以包括识别装置，基于估计的相似程度来识别第一人脸图像和第二人脸图像。 

在根据本实施例的图像处理装置中，第二人脸图像可以被预先注册，且与提取的特征量和第二角度相关联。 

根据本实施例的图像处理装置还可以包括：检测装置，从包含人类的图像中检测第一人脸图像的一部分；面部特征检测装置，从所检测的第一人脸图像中检测作为人脸特征的面部特征位置；人脸角度估计装置，基于所检测的第一人脸图像和面部特征位置来估计第一角度；以及提取装置，在所检测的第一人脸图像中从面部特征位置附近的图像中提取特征量，其中，选择装置根据估计的第一角度和注册的第二角度的组合来选择学习字典，并且其中，相似程度估计装置基于对应于包含在所选择的学习字典中的特征点位置的、从第一人脸图像中提取的特征量和注册的第二人脸图像的特征量，估计相似程度。