似顔絵生成システム開発による認知的ビジョンの研究

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本研究課題では、似顔絵生成システム開発を通して、認知的視覚(cognitive vision)の諸機能を現状のコンピュータビジョン技術の基盤上に実現することを目指し、次のような新たな要素技術の開拓と検討を行う。具体的には、以下に述べる研究計画に沿って、遂行した。1.パターンデータベースの構築と図形処理ツールの整備:ITVカメラによる直接的データと顔写真を介する間接的データを想定して、実験に顔画像データベースを構築し、顔部品認識、個人性特徴の抽出といった原理的問題の可否、難易についての実験的検討を十分に保障した。また、横顔などの角度次元や笑顔などの顔表情のデータも併用することし、顔のもつ個人性特徴の多元的抽出の可能性も検討した。2.似顔絵知識ベースと顔の個人性特徴抽出機構の構築:専門家が描いた似顔絵(線画)を収集し、これと画像処理で抽出された顔線画像を実験的に比較した結果に、種々のデフォルメ機構を構築した。また、これを強化するために、錯視(visual illusion)などの認知心理学的知見に基づき、個人性特徴の抽出法と選択法の統一を図った。3.パターンデフォルメ推論エンジンの開発:顔パターンデータベースを基礎に、統計的手法などにより種々の標準パターンを導入し、顔の個人性特徴抽出の観点から、それらの有効性を比較検討した。更に、この標準パター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、似顔絵の誇張表現の可能性を評価した。ここでも、錯視などの人の目の見え方の認知的特性を活かしたデフォルメ制御機構を具体的に構築した。4.パターン表示用のモジュールの開発:空間次元を付加して似顔絵パターン拡張的に構成したり、パターンの表示効果を上げる為に、3次元簡易グラフィクスシステム開発にも着手した。ここでは、多方向の角度からの基礎データの収集と顔部品図形の発生、消滅のモデル化の検討を行った。5.部品認識手法と顔パターン自動記述法の検討:カメラ人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、顔の画像処理と認識の基礎的実験を行い、更に、線図形の再標本化(resampling)問題を検討した。