(57)【要約】【課題】  所定の年齢の人物の肌部分の画像とを用いて、該人物の減齢時の肌部分の画像となる減齢画像を作成する。【解決手段】  画像生成部６０のシワ成分抽出手段３０は、認証対象の人物の認証時の顔画像Ｄ０から、複数の周波数帯域におけるシワ成分Ｑｍ（ｍ＝１〜ｎ）を抽出する。減齢画像作成手段４０は、これらのシワ成分の総和に、顔画像Ｄ０の画素の画素値、認証時の年齢からデータベースへの登録時の年齢までの減齢年数、減齢する年齢層および顔における部位などに基づいて決められた調整係数ρを乗算して得た調整成分を顔画像Ｄ０から減算して減齢画像を作成する。  【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の年齢の人物の肌部分の画像を現齢画像として用いて、該人物の加齢後の前記肌部分の画像となる加齢画像および／または該人物の減齢時の前記肌部分の画像となる減齢画像を作成する画像作成方法において、
年齢の増加に応じて増加する、肌状態を示し得る成分を年齢成分として前記現齢画像から抽出し、
所定の調整強度で該年齢成分を調整して調整成分を得、
前記加齢画像の作成においては該調整成分を前記現齢画像に加算し、前記減齢画像の作成においては該調整成分を前記現齢画像から減算することを特徴とする画像作成方法。
【請求項２】
前記年齢成分が、シワ成分および／またはシミ成分であることを特徴とする請求項１記載の画像作成方法。
【請求項３】
前記現齢画像に基づいて、該現齢画像の複数の周波数帯域ごとの成分を表す複数の帯域制限画像を作成し、
出力値の絶対値を入力値の絶対値以下にする処理であって、かつ絶対値が所定の閾値以下である入力値に対しては、該入力値の絶対値が大きいほど出力値の絶対値が大きくなる一方、絶対値が前記所定の閾値より大きい入力値に対しては、出力値の絶対値が前記所定の閾値に対応する出力値の絶対値以下となる非線形変換処理を各前記帯域制限画像の夫々の画素値に対して施して複数の変換画像の画素値を得、
該複数の変換画像の相対応する画素の画素値を加算して得た加算画素値を前記年齢成分を表す年齢成分画像の画素値として取得することを特徴とする請求項２記載の画像作成方法。
【請求項４】
前記調整強度を示す調整係数を前記年齢成分画像の画素値に乗算して前記調整成分を表す画像の画像値を得ることを特徴とする請求項３記載の画像作成方法。
【請求項５】
前記調整係数が、前記現齢画像の画素の画素値に応じて前記画素毎に決められたものであることを特徴とする請求項４記載の画像作成方法。
【請求項６】
前記調整強度が、前記加齢または前記減齢の程度が大きいほど前記調整成分を大きくするものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の画像作成方法。
【請求項７】
前記調整強度が、前記加齢の期間または前記減齢の期間の年齢層に応じて決められたものであることを特徴とする請求項６記載の画像作成方法。
【請求項８】
前記調整強度が、前記肌部分が前記人物の身体における部位に応じて決められたものであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の画像作成方法。
【請求項９】
前記調整強度が、前記現齢画像から抽出した前記年齢成分の度合いに応じて決められたものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の画像作成方法。
【請求項１０】
前記調整強度が、前記現齢画像における化粧の有無もしくは前記加齢画像もしくは前記減齢画像の作成時における化粧の有無に応じて決められたものであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の画像作成方法。
【請求項１１】
前記調整強度が、前記人物の肌の色に応じて決められたものであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載の画像作成方法。
【請求項１２】
所定の年齢の人物の肌部分の画像を現齢画像として用いて、該人物の加齢後の前記肌部分の画像となる加齢画像および／または該人物の減齢時の前記肌部分の画像となる減齢画像を作成する画像作成装置において、
年齢の増加に応じて増加する、肌状態を示し得る成分を年齢成分として前記現齢画像から抽出する年齢成分抽出手段と、
所定の調整強度で該年齢成分を調整して調整成分を得る調整成分取得手段と、
該調整成分を前記現齢画像に加算して前記加齢画像を取得し、該調整成分を前記現齢画像から減算して前記減齢画像を取得する画像生成手段とを有してなることを特徴とする画像作成装置。
【請求項１３】
前記年齢成分が、シワ成分および／またはシミ成分であることを特徴とする請求項１２記載の画像作成装置。
【請求項１４】
前記年齢成分抽出手段が、
前記現齢画像に基づいて、該現齢画像の複数の周波数帯域ごとの成分を表す複数の帯域制限画像を作成し、
出力値の絶対値を入力値の絶対値以下にする処理であって、かつ絶対値が所定の閾値以下である入力値に対しては、該入力値の絶対値が大きいほど出力値の絶対値が大きくなる一方、絶対値が前記所定の閾値より大きい入力値に対しては、出力値の絶対値が前記所定の閾値に対応する出力値の絶対値以下となる非線形変換処理を各前記帯域制限画像の夫々の画素値に対して施して複数の変換画像の画素値を得、
該複数の変換画像の相対応する画素の画素値を加算して得た加算画素値を前記年齢成分を表す年齢成分画像の画素値として取得するものであることを特徴とする請求項１３記載の画像作成装置。
【請求項１５】
前記調整成分取得手段が、前記調整強度を示す調整係数を前記年齢成分画像の画素値に乗算して前記調整成分を表す画像の画像値を得るものであることを特徴とする請求項１４記載の画像作成装置。
【請求項１６】
前記調整係数が、前記現齢画像の画素の画素値に応じて前記画素毎に決められたものであることを特徴とする請求項１５記載の画像作成装置。
【請求項１７】
前記調整強度が、前記加齢または前記減齢の程度が大きいほど前記調整成分を大きくするものであることを特徴とする請求項１２から１６のいずれか１項記載の画像作成装置。
【請求項１８】
前記調整強度が、前記加齢の期間または前記減齢の期間の年齢層に応じて決められたものであることを特徴とする請求項１７記載の画像作成装置。
【請求項１９】
前記調整強度が、前記肌部分が前記人物の身体における部位に応じて決められたものであることを特徴とする請求項１２から１８のいずれか１項記載の画像作成装置。
【請求項２０】
前記調整強度が、前記現齢画像から抽出した前記年齢成分の度合いに応じて決められたものであることを特徴とする請求項１２から１９のいずれか１項記載の画像作成装置。
【請求項２１】
前記調整強度が、前記現齢画像における化粧の有無もしくは前記加齢画像もしくは前記減齢画像の作成時における化粧の有無に応じて決められたものであることを特徴とする請求項１２から２０のいずれか１項記載の画像作成装置。
【請求項２２】
前記調整強度が、前記人物の肌の色に応じて決められたものであることを特徴とする請求項１２から２１のいずれか１項記載の画像作成装置。
【請求項２３】
所定の年齢の人物の肌部分の画像を現齢画像として用いて、該人物の加齢後の前記肌部分の画像となる加齢画像および／または該人物の減齢時の前記肌部分の画像となる減齢画像を作成する画像作成処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記画像作成処理が、年齢の増加に応じて増加する、肌状態を示し得る成分を年齢成分として前記現齢画像から抽出する年齢成分抽出処理と、
所定の調整強度で該年齢成分を調整して調整成分を得る調整成分取得処理と、
該調整成分を前記現齢画像に加算して前記加齢画像を取得し、該調整成分を前記現齢画像から減算して前記減齢画像を取得する画像生成処理とからなることを特徴とするプログラム。
【請求項２４】
前記年齢成分が、シワ成分および／またはシミ成分であることを特徴とする請求項２３記載のプログラム。
【請求項２５】
前記年齢成分抽出処理が、
前記現齢画像に基づいて、該現齢画像の複数の周波数帯域ごとの成分を表す複数の帯域制限画像を作成し、
出力値の絶対値を入力値の絶対値以下にする処理であって、かつ絶対値が所定の閾値以下である入力値に対しては、該入力値の絶対値が大きいほど出力値の絶対値が大きくなる一方、絶対値が前記所定の閾値より大きい入力値に対しては、出力値の絶対値が前記所定の閾値に対応する出力値の絶対値以下となる非線形変換処理を各前記帯域制限画像の夫々の画素値に対して施して複数の変換画像の画素値を得、
該複数の変換画像の相対応する画素の画素値を加算して得た加算画素値を前記年齢成分を表す年齢成分画像の画素値として取得する処理であることを特徴とする請求項２４記載のプログラム。
【請求項２６】
前記調整成分取得処理が、前記調整強度を示す調整係数を前記年齢成分画像の画素値に乗算して前記調整成分を表す画像の画像値を得る処理であることを特徴とする請求項２５記載のプログラム。
【請求項２７】
前記調整係数が、前記現齢画像の画素の画素値に応じて前記画素毎に決められたものであることを特徴とする請求項２６記載のプログラム。
【請求項２８】
前記調整強度が、前記加齢または前記減齢の程度が大きいほど前記調整成分を大きくするものであることを特徴とする請求項２３から２７のいずれか１項記載のプログラム。
【請求項２９】
前記調整強度が、前記加齢の期間または前記減齢の期間の年齢層に応じて決められたものであることを特徴とする請求項２８記載のプログラム。
【請求項３０】
前記調整強度が、前記肌部分が前記人物の身体における部位に応じて決められたものであることを特徴とする請求項２３から２９のいずれか１項記載のプログラム。
【請求項３１】
前記調整強度が、前記現齢画像から抽出した前記年齢成分の度合いに応じて決められたものであることを特徴とする請求項２３から３０のいずれか１項記載のプログラム。
【請求項３２】
前記調整強度が、前記現齢画像における化粧の有無もしくは前記加齢画像もしくは前記減齢画像の作成時における化粧の有無に応じて決められたものであることを特徴とする請求項２３から３１のいずれか１項記載のプログラム。
【請求項３３】
前記調整強度が、前記人物の肌の色に応じて決められたものであることを特徴とする請求項２３から３２のいずれか１項記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人物の顔などの肌部分画像を用いて、この肌部分画像の人物の加齢後の肌部分画像および減齢時の肌部分画像を作成する画像作成方法および装置並びにそのためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人物の顔や、首、手などの肌部分において、人物の年齢の増加に応じて増加（量の増加および／または強度の増加。以下概して増加という）するものとしては、シワ、シミなど（以下シワシミ成分という）を挙げることができる。従来、シワシミ成分と年齢の関係を利用した処理が様々提案されている。特許文献１には、顔における目周囲、額、口周囲、鼻唇溝、頬などの顔パーツ毎に、シワ有りパーツ画像とシワ無しパーツ画像を作成し、例えばシワ有り目周囲画像と、シワ無し額画像、シワ無し口周囲画像、シワ有り鼻唇溝画像、シワ有り頬画像の組合せのように、顔の各パーツに夫々シワ有りパーツ画像とシワ無しパーツ画像を適用して得た顔画像を用いて、パーツ毎においてシワ有りか否かで見た目の印象（目視年齢や魅力）に与える影響をシミュレートするシステムが提案されている。
【０００３】
また、特許文献２には、年齢に応じた特徴量（例えばシワシミ、にきび、肌あれの程度）を有する顔パーツを予め用意し、これらの顔パーツを組み合わせることによって年齢に応じた顔画像を作成するシステムも提案されている。
【０００４】
片方、画像の認識技術の進歩に伴って、人物の顔を認識し、予め登録された顔画像と比較することによって認証を行うシステムも提案されている（例えば非特許文献１参照）。これらの認証システムは、対象人物の顔画像とデータベースに保存された顔画像とパターンマッチングを行うことによって認証を実現する。
【０００５】
また、人物の顔を含む写真画像からシワやシミなどを抑制、除去する美肌処理が従来行われている。例えば、ノイズ除去に通常用いられるローパスフィルタ（ＬＰＦ）を適用することによってシワシミ成分を除去する処理が行われている。しかし、ＬＰＦは、画像からシワ、シミおよびノイズ成分を抑制することができる一方、画像信号中のエッジ部分を劣化させてしまい、画像全体をぼかしてしまうという欠点がある。
【０００６】
また、シワや、シミなどの成分の多くが、画像の高周波数成分に小振幅の信号として存在することを利用して、画像中の小振幅の高周波ノイズ成分を分離し抑制するために考案されたε−フィルタ（ε−分離非線形デジタルフィルタ）をシワ、シミなどの除去に適用することも行われている（非特許文献２）。ε−フィルタは、画像信号中の小振幅のレベル変化のみを平坦化する特性を有しているため、ε―フィルタを用いて処理した画像は、急峻なレベル変化を有するエッジが保存され、全体のキレが殆ど損なわれない。
【０００７】
ε−フィルタは、基本的に、振幅のレベルの変化量に対して非線形関数を適用して得た値を元の画像信号から減算するように作用するものである。この非線形関数は、信号の振幅が所定の閾値より大きいとき、出力を０とする関数である。この非線形関数の出力は、画像中のシワシミ成分に相当すると考えられ、すなわち、ε−フィルタを適用した場合、画像中の、振幅が前述閾値より大きい部位では、非線形関数の出力が０であり、処理後の画像においては、その部位の元の信号が保持される一方、振幅が前述閾値以下の部位では、処理後の画像においては、その部位の信号値が元の信号値から非線形関数の出力（その絶対値が０より大きい）を引いた値になる。こうすることによって、いわゆるノイズではないが、小振幅の明暗変化を呈するシワや、シミなどの部位において、明暗変化が平滑され、シワ、シミなどを目立たなくさせることができると共に、振幅の大きいエッジ部分を保持することができる。
【特許文献１】特開２００２−３０４６１９号公報
【特許文献２】特開平６−３３３００５号公報
【非特許文献１】「顔画像を用いた顔認識システム」，信学技報ＰＲＭＵ９７−５０，１９９７年６月，山口ら著
【非特許文献２】荒川ほか、「ベクトルε−フィルタによるカラー顔画像処理−皺成分の除去」１９９８年３月電子情報通信学会総合大会予稿集、Ｄ−１１−４３、ＰＰ１４３−
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、人間の顔は、加齢に伴ってシワシミ成分の多少、強弱などの肌状態が異なるものであるため、非特許文献１記載のような対象人物の現在の顔画像と、予め登録されたその人物の顔画像とパターンマッチングすることによって認証を行うシステムにおいては、認証時は顔画像の登録時から年数が経った場合には、認証の精度が欠如してしまうという問題がある。そのため、時期を見計らって顔画像の登録更新を行うことが考えられるが、登録人数が多くなると登録更新作業は膨大な負荷になると共に、システムが犯罪者を見付け出すことを目的とするものである場合においては登録更新作業が不可能な場合も多いため、非現実である。
【０００９】
そこで、顔画像の登録更新の代わりに、例えば、特許文献２に記載の方法のように、年齢に応じた顔パーツ画像を組み合わせることによって認証時における対象人物の年齢に応じた顔画像を作成して認証に用いることが考えられる。この場合、認証時における対象人物の年齢に応じた顔パーツ画像は、上述した理由と同じように、登録によって取得することが非現実であるため、例えば年齢層が異なる多数の人物（サンプル人物という）の顔パーツ画像を予め用意し、認証時においては対象人物の顔パーツと輪郭が相似し、かつ年齢が近い顔パーツ画像を選出して対象人物の顔画像を作成することが考えられる。しかし、輪郭が相似するとは言え、対象人物本人の顔パーツの画像ではない以上は、作成した顔画像を用いた認証は、高い精度が得られず、また、同じ３０歳でも、シワシミの多少、強弱が異なるので、サンプル人物の顔パーツ画像で作成した対象人物の顔画像は、対象人物の実際の顔と大きく掛離れた場合さえあり、認証の精度を一層欠けさせてしまうという問題がある。そこで、登録した対象人物の顔画像から、加齢後の本人の顔画像を作成することが期待される。
【００１０】
また、認証システムに限らず、例えば特許文献１記載のようなシミレートシステムにおいても、本人の年齢に応じた顔パーツ画像がシミュレートできることが期待される。シワシミ成分の多少、強弱は年齢によって異なるものであり、シワ有りシワ無し顔パーツのみを組み合わせる特許文献１に記載のシミュレートシステムは、顔パーツの対応する部位にシワがあるか否かの影響を確認することができるが、年齢に応じたシミュレートができない。シワ有り、シワ無し顔パーツのみならず、例えば、現在の年齢から加齢した年数に応じたシワ状態の顔パーツを作り、それらの顔パーツを組み合わせて加齢に伴う顔の印象の変化をシミュレートすることが考えられ、このようなシミュレートシステムを実現するためには、年齢に応じた顔パーツ画像の作成が必要である。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、人物の所定の年齢時の顔や、顔の一部などの画像を用いて、この所定の年齢と異なる時期の画像を作成することができる画像作成方法および装置並びにそのためのプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の画像処理方法は、所定の年齢の人物の肌部分の画像を現齢画像として用いて、該人物の加齢後の前記肌部分の画像となる加齢画像および／または該人物の減齢時の前記肌部分の画像となる減齢画像を作成する画像作成方法において、
年齢の増加に応じて増加する、肌状態を示し得る成分を年齢成分として前記現齢画像から抽出し、
所定の調整強度で該年齢成分を調整して調整成分を得、
前記加齢画像の作成においては該調整成分を前記現齢画像に加算し、前記減齢画像の作成においては該調整成分を前記現齢画像から減算することを特徴とするものである。
【００１３】
ここで、「加齢後」とは、前記所定の年齢時から時間が経った後のことを意味し、「減齢時」とは、前記「加齢後」とは逆に、前記所定の年齢時から遡った、前記所定の年齢時より前のことを意味する。
【００１４】
また、「年齢の増加に応じて増加する」こととは、量の増加および／または強度の増加、すなわち増強を意味する。
【００１５】
また、前記年齢成分としては、例えばシワ成分および／またはシミ成分（以下概してシワ成分という）を挙げることができる。
【００１６】
前記年齢成分として前記シワ成分を抽出する方法としては、例えば、前記現齢画像に基づいて、該現齢画像の複数の周波数帯域ごとの成分を表す複数の帯域制限画像を作成し、
出力値の絶対値を入力値の絶対値以下にする処理であって、かつ絶対値が所定の閾値以下である入力値に対しては、該入力値の絶対値が大きいほど出力値の絶対値が大きくなる一方、絶対値が前記所定の閾値より大きい入力値に対しては、出力値の絶対値が前記所定の閾値に対応する出力値の絶対値以下となる非線形変換処理を各前記帯域制限画像の夫々の画素値に対して施して複数の変換画像の画素値を得、
該複数の変換画像の相対応する画素の画素値を加算して得た加算画素値を前記年齢成分を表す年齢成分画像の画素値として取得するようにすることが好ましい。
【００１７】
また、このように得られた前記年齢成分画像の画素値に、前記調整強度を示す調整係数を乗算して前記調整成分を表す画像の画像値を得るようにすることができる。
【００１８】
この調整係数は、各画素に対して同じものを用いてもよいが、前記現齢画像の画素値に応じて決められたものであることが好ましい。
【００１９】
本発明の画像作成方法は、前記調整強度として、前記加齢または前記減齢の程度が大きいほど前記調整成分を大きくするものを用いるようにすれば、現齢画像から、加齢の程度または減齢の程度に応じた画像を作成することができる。ここで、加齢または減齢の程度は、加齢または減齢の期間の長さ、例えば年数とすることができる。
【００２０】
また、人物の肌部分におけるシワ成分などの年齢成分の変化程度は、加齢または減齢の程度、すなわち期間の長さにのみならず、加齢の期間または前記減齢の期間の年齢層によっても異なる。例えば、同じ５年間の加齢年数の場合において、２０歳から２５歳に加齢した場合のシワ成分の増加量を１とすると、２５歳から３０歳に加齢した場合、３０歳から３５歳に加齢した場合、３５歳から４０歳に加齢した場合、４０歳〜４５際に加齢した場合において、シワ成分の増加量は夫々１．１５、１．１５、１．２、１．１となるように、加齢する期間の年齢層に応じては、シワ成分の増加程度が異なるものである。減齢の場合においても同じく、２５歳から２０歳に減齢した場合のシワ成分の減少量を１とすると、４５歳から４０歳に減齢した場合、４０歳から３５歳に減齢した場合、３５歳から３０歳に減齢した場合、３０歳から２５歳に減齢した場合において、シワ成分の減少量は、夫々１．１、１．２．１．１５、１．１５となるように、減齢する期間の年齢層に応じては、シワ成分の減少量が異なるものである。本発明の画像作成方法は、このようなことを考慮し、前記調整強度としては、前記加齢または減齢の期間の長さにのみならず、前記加齢の期間または減齢の期間の年齢層にも応じて決められたものを用いることが好ましく、こうすることによってより適切な加齢画像または減齢画像を得ることができる。
【００２１】
さらに、人物の肌部分におけるシワ成分などの年齢成分の変化程度は、その肌部分が人物の身体における部位によって異なる。例えば、同じ加齢期間（期間の長さ、期間の年齢層）であっても、顔全体に比べ、手の部分のシワ成分の増加程度が小さい一方、手の部分に比べ、首部分のシワ成分の増加程度が小さいなどの傾向がある。また、顔において、同じ加齢期間であっても顔パーツ、例えば目尻や、額、顎などの部位によって加齢に伴うシワ成分の増加程度が異なるものである。減齢の場合においても勿論同じである。本発明の画像作成方法が、前記調整強度として、前記肌部分が前記人物の身体における部位に応じて決められたものを用いることが好ましい。
【００２２】
本発明の画像作成装置は、所定の年齢の人物の肌部分の画像を現齢画像として用いて、該人物の加齢後の前記肌部分の画像となる加齢画像および／または該人物の減齢時の前記肌部分の画像となる減齢画像を作成する画像作成装置において、
年齢の増加に応じて増加する、肌状態を示し得る成分を年齢成分として前記現齢画像から抽出する年齢成分抽出手段と、
所定の調整強度で該年齢成分を調整して調整成分を得る調整成分取得手段と、
該調整成分を前記現齢画像に加算して前記加齢画像を取得し、該調整成分を前記現齢画像から減算して前記減齢画像を取得する画像生成手段とを有してなることを特徴とするものである。
【００２３】
前記年齢成分は、シワ成分および／またはシミ成分（概してシワ成分という）とすることができ、このシワ成分を抽出する前記年齢成分抽出手段は、前記現齢画像に基づいて、該現齢画像の複数の周波数帯域ごとの成分を表す複数の帯域制限画像を作成し、
出力値の絶対値を入力値の絶対値以下にする処理であって、かつ絶対値が所定の閾値以下である入力値に対しては、該入力値の絶対値が大きいほど出力値の絶対値が大きくなる一方、絶対値が前記所定の閾値より大きい入力値に対しては、出力値の絶対値が前記所定の閾値に対応する出力値の絶対値以下となる非線形変換処理を各前記帯域制限画像の夫々の画素値に対して施して複数の変換画像の画素値を得、
該複数の変換画像の相対応する画素の画素値を加算して得た加算画素値を前記年齢成分を表す年齢成分画像の画素値として取得するものであることが好ましい。
【００２４】
この場合、前記調整成分取得手段は、前記調整強度を示す調整係数を前記年齢成分画像の画素値に乗算して前記調整成分を表す画像の画像値を得るようにすればよい。
【００２５】
また、前記調整係数は、前記現齢画像の画素の画素値に応じて前記画素毎に決められたものであることが好ましい。
【００２６】
前記調整強度は、前記加齢または前記減齢の程度が大きいほど前記調整成分を大きくするものであることが好ましい。
【００２７】
さらに、前記調整強度は、前記加齢の期間または前記減齢の期間の年齢層に応じて決められたものであることがより好ましい。
【００２８】
前記調整強度は、前記肌部分が前記人物の身体における部位、年齢成分の度合い、現齢画像における化粧の有無もしくは加齢画像もしくは減齢画像の作成時における化粧の有無、人物の肌の色に応じて決められたものであることが一層好ましい。
【００２９】
本発明のプログラムは、本発明の画像処理方法をコンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の画像作成方法および装置並びにそのためのプログラムは、人物の肌部分の現齢画像から、シワ成分などの年齢成分を抽出し、この年齢成分を所定の調整係数で調整して得た調整成分を、現齢画像に加算または減算することによって加齢画像または減齢画像を得るようにする。加齢画像または減齢画像は、本人の現齢画像から作成されるので、年齢成分の出方の個人差に影響されることない。
【００３１】
また、年齢成分を調整する調整の程度を、加齢または減齢の期間の長さ、加齢の期間または減齢の期間の年齢層、部位などに応じて決められたものを用いることによって、年齢相応な加齢画像または減齢画像を適切に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態となる認証装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の認証装置は、補助記憶装置に読み込まれた認証処理プログラムをコンピュータ（たとえばパーソナルコンピュータ等）上で実行することにより実現される。また、この認証処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされることになる。
【００３４】
また、画像データは画像を表すものであるため、以下、特に画像と画像データの区別をせずに説明を行う。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態の認証装置は、撮像部１と、認証部１００と、第１のデータベース１２０と、第２のデータベース１４０とを有してなり、撮像部１は、認証対象の人物を撮像して顔画像Ｄ０を得るものであり、第１のデータベース１２０は、各々の人物の登録顔画像Ｄｇを、登録時の年齢と対応付けて記憶してなるものであり、第２のデータベース１４０は、認証部１００に供する各種パラメータを記憶してなるものであり、認証部１００は、顔画像Ｄ０、および第１のデータベース１２０に記憶された登録顔画像Ｄｇ、および第２のデータベース１４０に記憶されたパラメータを用いて認証を行うものである。
【００３６】
図２は、図１に示す実施形態の認証装置における認証部１００の構成を示すブロック図であり、図示のように、認証部１００は、入力部２と、画像生成部６０と、照合部７０とを有してなり、入力部２は、認証対象の人物に該人物を特定することが可能な情報（例えば該人物に与えられたパスワードＰ）を入力させるためのものであり、画像生成部６０は、撮像部１により取得された人物の顔画像Ｄ０を用いて、該人物の年齢を認証時の年齢から、該人物の登録顔画像Ｄｇの登録時の年齢に減齢させたときの顔画像（以下減齢画像という）Ｄ１を生成するものであり、照合部７０は、第１のデータベース１２０に記憶された登録顔画像Ｄｇと、画像生成部６０により生成された減齢画像Ｄ１とを用いて照合を行うものである。
【００３７】
図３は、図２に示す認証部１００における画像生成部６０の構成を示すブロック図であり、図示のように、画像生成部６０は、対象特定手段３と、ＹＣＣ変換手段５と、ボケ画像作成手段１０と、帯域制限画像作成手段２０と、シワシミ成分（以下概してシワ成分という）を抽出するシワ成分抽出手段３０と、減齢画像作成手段４０と、合成手段５０とを備えてなるものである。
【００３８】
ボケ画像作成手段１０は、原画像Ｓ０の互いに周波数応答特性が異なる複数のボケ画像Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎ（ｎ：２以上の整数）を作成するものであり、帯域制限画像作成手段２０は、原画像Ｓ０およびボケ画像Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎを用いて複数の帯域制限画像Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔｎを作成するものであり、シワ成分抽出手段３０は、帯域制限画像Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔｎに対して非線形変換処理を夫々施して各帯域制限画像が対応する周波数帯域におけるシワ成分Ｑ１、Ｑ２、・・・Ｑｎを抽出するものであり、減齢画像作成手段４０は、原画像Ｓ０およびシワ成分Ｑ１、Ｑ２、・・・Ｑｎを用いて原画像Ｓ０の減齢画像Ｓ’１を作成するものである。これらの手段が輝度空間において処理を行うものであるため、ＹＣＣ変換手段５は、撮像部１により得られた顔画像Ｄ０（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）に対してＹＣＣ変換を行って顔画像Ｄ０の輝度Ｙ０（これらの輝度成分Ｙ０により前述した原画像Ｓ０が構成される）、色差Ｃｂ０、Ｃｒ０を得るものであり、合成手段５０は、減齢画像作成手段４０により得られた減齢画像Ｓ´１の画素値Ｙ１、およびＹＣＣ変換手段５により得られた色差Ｃｂ０、Ｃｒ０とから構成される画像を合成して減齢画像Ｄ１（Ｙ１，Ｃｂ０，Ｃｒ０）を得るものである。ここで、画像生成部６０の各構成の詳細について説明する。
【００３９】
ＹＣＣ変換手段５は、下記の式（１）に従って、顔画像Ｄ０のＲ、Ｇ、Ｂ値を輝度値Ｙ、色差値Ｃｂ、Ｃｒに変換する。
【００４０】
Ｙ＝０．２９９０×Ｒ＋０．５８７０×Ｇ＋０．１１４０×Ｂ
Ｃｂ＝−０．１６８７×Ｒ−０．３３１３×Ｇ＋０．５０００×Ｂ＋１２８    （１）
Ｃｒ＝０．５０００×Ｒ−０．４１８７×Ｇ−０．０８１３×Ｂ＋１２８
ボケ画像作成手段１０は、ＹＣＣ変換手段５により得られた輝度値Ｙ０を用いて、複数のボケ画像を作成する。図４は、ボケ画像作成手段１０の構成を示すブロック図である。図示のように、ボケ画像作成手段１０は、フィルタリング処理を行った後に間引き処理を行ったフィルタリング画像Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎを得るフィルタリング手段１２と、各フィルタリング画像に対して補間処理を行う補間手段１４と、フィルタリング手段１２および補間手段１４を制御する制御手段１６とを有してなるものである。フィルタリング手段１２は、ローパスフィルタを用いてフィルタリング処理を行うものであり、このローパスフィルタとしては、例えば図５に示すような５×１のグリッド状の１次元ガウス分布に略対応したフィルタＦを用いることができる。このフィルタＦは下記の式（２）において、σ＝１としたものである。
【数１】
2006085678.tif 000003
【００４１】
フィルタリング手段１２は、このようなフィルタＦを用いて処理対象となる画像に対して画素のｘ方向およびｙ方向に対してフィルタリング処理と１／２間引き処理を施すことにより処理対象の画像の全体のフィルタリング処理を行う。
【００４２】
図６は、ボケ画像作成手段１０の制御手段１６が、フィルタリング手段１２と補間手段１４に行わせる処理の詳細を示している。図示のように、フィルタリング手段１２は、まず、原画像Ｓ０（Ｙ０）に対して、図５に示すフィルタＦを用いて１画素おきにフィルタリング処理を行い、その後フィルタリング処理されていない画素を間引く。この処理によってフィルタリング画像Ｂ１（Ｙ１）が得られる。フィルタリング画像Ｂ１のサイズは、原画像Ｓ０のサイズの１／４（ｘ方向、ｙ方向に夫々１／２）となっている。次いで、フィルタリング手段１２は、フィルタリング画像Ｂ１（Ｙ１）に対しても１画素おきにフィルタＦによるフィルタリング処理と、間引き処理を施し、フィルタリング画像Ｂ２（Ｙ２）を得る。フィルタリング手段１２は、このようなフィルタＦによるフィルタリング処理と１／２間引き処理を繰り返し、ｎ個のフィルタリング画像Ｂｋ（ｋ＝１〜ｎ）を得る。フィルタリング画像Ｂｋのサイズは、原画像Ｓ０のサイズの１／２２Ｋとなっている。図７は、例としてｎ＝３としたときに、フィルタリング手段１２により得られた各フィルタリング画像Ｂｋの周波数特性を示している。図示のように、フィルタリング画像Ｂｋのレスポンスはｋが大きいほど高周波成分が除去されたものとなっている。
【００４３】
なお、本実施形態において、フィルタリング手段１２は、図５に示すフィルタＦにより画像のｘ方向およびｙ方向に対してフィルタリング処理を施すようにしているが、図８に示すような５×５の２次元フィルタにより原画像Ｓ０およびフィルタリング画像Ｂｋに対して一度にフィルタリング処理を施すようにしてもよい。
【００４４】
補間手段１４は、フィルタリング手段１２により得られた各フィルタリング画像Ｂｋに対して補間処理を行って、夫々のフィルタリング画像Ｂｋのサイズを原画像Ｓ０と同じようにする。補間処理の方法は、Ｂスプラインによる方法など種々挙げられるが、本実施形態においては、フィルタリング手段１２は、ローパスフィルタとしてガウス信号に基づくフィルタＦを用いているため、補間手段１４は、補間処理の補間演算を行うための補間係数としてもガウス信号を用いるものであり、この補間係数は、下記の式（３）において、σ＝２Ｋ−１と近似したものである。
【数２】
2006085678.tif 000004
【００４５】
フィルタリング画像Ｂ１を補間する際に、ｋ＝１であるため、σ＝１となる。上記式（３）においてσ＝１としたときの補間を行うためのフィルタは、図９に示すような５×１の１次元フィルタＦ１となる。補間手段１４は、まず、フィルタリング画像Ｂ１に対して１画素おきに値が０の画素を１ずつ挿入することによりフィルタリング画像Ｂ１を原画像Ｓ０と同じサイズに拡大し、次いで拡大された画像に対して図９に示すフィルタＦ１によりフィルタリング処理を施してボケ画像Ｓ１を得る。このボケ画像Ｓ１は、原画像Ｓ０と同じ画素数、すなわち原画像Ｓ０と同じサイズを有する。
【００４６】
ここで、図９に示すフィルタＦ１は５×１のフィルタであるが、フィルタＦ１を適用する前にフィルタリング画像Ｂ１に対して１画素おきに値が０である画素を挿入しているので、補間手段１４による補間処理は、実質的には２×１のフィルタ（０．５，０．５）および３×１のフィルタ（０．１，０．８，０．１）の２種類のフィルタによるフィルタ処理と等価である。
【００４７】
補間手段１４は、フィルタリング画像Ｂ２に対して補間を行う際に、ｋ＝２であるため、σ＝２である。上記の式（３）において、σ＝２に対応するフィルタは、図１０に示す１１×１の１次元フィルタＦ２となる。補間手段１４は、まず、フィルタリング画像Ｂ２に対して１画素おきに値が０である画素を３つずつ挿入することによりフィルタリング画像Ｂ２を原画像Ｓ０と同じサイズに拡大し、次いで拡大された画像に対して図１０に示すフィルタＦ２によりフィルタリング処理を施してボケ画像Ｓ２を得る。ボケ画像Ｓ２は、原画像Ｓ０と同じ画素数、すなわち原画像Ｓ０と同じサイズを有する。
【００４８】
同じように、図１０に示すフィルタＦ２は１１×１のフィルタであるが、フィルタＦ２を適用する前にフィルタリング画像Ｂ２に対して１画素おきに値が０である画素を３つずつ挿入しているので、補間手段１４による補間処理は、実質的には２×１のフィルタ（０．５，０．５）および３×１のフィルタ（０．３，０．６５，０．０５）、（０．３，０．７４，０．１３）、（０．０５，０．６５，０．３）の４種類のフィルタによるフィルタ処理と等価である。
【００４９】
補間手段１４は、このように各フィルタリング画像Ｂｋに対して夫々、１画素おきに値が０である画素を（２Ｋ−１）個ずつ挿入することにより、フィルタリング画像Ｂｋを原画像Ｓ０と同じサイズに拡大し、そして値が０である画素が補間されたフィルタリング画像Ｂｋに対して、上記の式（３）に基づいて作成された長さが（３×２Ｋ−１）であるフィルタによるフィルタリング処理を施してボケ画像Ｓｋを得る。
【００５０】
図１１は、例としてｎ＝３としたときに、ボケ画像作成手段１０により得られた各ボケ画像Ｓｋの周波数特性を示している。図示のように、ボケ画像Ｓｋは、ｋが大きいほど、原画像Ｓ０の高周波成分が除去されたものとなっている。
【００５１】
帯域制限画像作成手段２０は、ボケ画像作成手段１０により得られた各ボケ画像Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎを用いて、下記の式（４）に従って原画像Ｓ０の複数の周波数帯域毎の成分を表す帯域制限画像Ｔ１，Ｔ２，・・・Ｔｎを作成する。
【００５２】
Ｔｍ＝Ｓ（ｍ−１）−Ｓｍ                  （４）
但し，ｍ：１以上ｎ以下の整数
図１２は、例としてｎ＝３としたときに、帯域制限画像作成手段２０により得られた各帯域制限画像Ｔｍの周波数特性を示している。図示のように、帯域制限画像Ｔｍは、ｍが大きいほど、原画像Ｓ０の低周波数領域における成分を表すものとなっている。
【００５３】
シワ成分抽出手段３０は、帯域制限画像作成手段２０により得られた各帯域制限画像Ｔｍ（ｍ＝１〜ｎ）に対して非線形変換を行って夫々の帯域制限画像Ｔｍが対応する周波数帯域におけるシワ、シミ、ノイズなどの成分（以下総してシワ成分という）Ｑ１，Ｑ２，・・・，Ｑｎを抽出するものである。この非線形変換は、出力値を入力値以下にする処理であって、かつ所定の閾値以下の入力値に対しては、該入力値が大きいほど出力値が大きくなる一方、前記所定の閾値より大きい入力値に対しては、出力値が前記所定の閾値に対応する出力値以下となる処理であって、本実施形態においては、図１３に示すような関数ｆにより行われるものである。なお、図中破線は、出力値＝入力値、すなわち傾きが１となる関数を示すものである。図示のように、本実施形態のシワ成分抽出手段３０に用いられる非線形変換の関数ｆは、入力値の絶対値が第１の閾値Ｔｈ１より小さいときは傾きが１であり、入力値の絶対値が第１の閾値以上かつ第２の閾値Ｔｈ２以下であるときは傾きが１より小さくなり、入力値の絶対値が第２の閾値Ｔｈ２より大きいときは、出力値がその絶対値が入力値の絶対値より小さい一定の値Ｍとなる関数である。なお、この関数ｆは、各帯域制限画像に対して同じものであってもよいが、各帯域制限画像に対して異なるものであってもよい。
【００５４】
シワ成分抽出手段３０は、各帯域制限画像の輝度値を入力値とし、図１３に示す非線形変換の関数ｆを用いて各帯域制限画像に対して非線形変換を行って、出力値の輝度値により構成された、各帯域制限画像が対応する周波数帯域におけるシワ成分Ｑｍ（ｍ＝１〜ｎ）を抽出して減齢画像作成手段４０に出力する。
【００５５】
一方、対象特定手段３は、認証部１００の入力部２を介して入力されたパスワードＰに基づいて第１のデータベース１２０（第１のデータベース１２０の詳細については後述する）から、該パスワードＰに対応して記憶された登録顔画像Ｄｇおよび該登録顔画像Ｄｇが対応する人物の登録時の年齢、登録日、該人物の性別を読み出すと共に、登録顔画像Ｄｇを認証部１００の照合部７０に出力する一方、該登録顔画像Ｄｇが対応する人物の登録時の年齢（登録年齢という）、該人物の性別、登録日を示す情報を減齢画像作成手段４０に出力する。
【００５６】
図１５は、第１のデータベース１２０におけるデータの内容を示している、図示のように、第１のデータベース１２０において、人物の氏名、パスワード、性別、登録顔画像Ｄｇ、登録時の年齢、登録日は対応付けて記憶されている。対象特定手段３は、入力部２を介して入力された認証対象の人物のパスワードＰに基づいて、登録顔画像Ｄｇおよびその他のデータを読み出すようになっている。
【００５７】
減齢画像作成手段４０は、ＹＣＣ変換手段５により得られた原画像Ｓ０と、シワ成分抽出手段３０により得られた原画像Ｓ０におけるシワ成分Ｑ１，Ｑ２，・・・，Ｑｎと、第２のデータベース１４０に記憶された各種パラメータとを用いて、原画像Ｓ０の減齢画像Ｓ’１（Ｙ１）を作成するものであり、図１４は、その構成を示している。図示のように、減齢画像作成手段４０は、現年齢算出部４２と、パラメータ設定部４４と、作成実行部４６とを有してなるものである。
【００５８】
現年齢算出部４２は、対象特定手段３から出力されてきた登録年齢と、認証時の日付とに基づいて認証対象の人物の現在の年齢（以下現年齢という）を算出してパラメータ設定部４４に出力するものである。
【００５９】
パラメータ設定部４４は、現年齢算出部４２により算出された認証対象の人物の現年齢と、この人物の登録年齢と、第２のデータベース１４０に記憶された各種パラメータとを用いて、減齢画像Ｓ’１（Ｙ１）を作成するためのパラメータＷを設定するものであり、ここで、図１６に示す第２のデータベース１４０を参照しながら、パラメータ設定部４４による処理について説明する。
【００６０】
図１６に示すように、第２のデータベース１４０は、さらに３種類のデータベースＡ、データベースＢ、データベースＣから構成されている。
【００６１】
データベースＡは、現年齢と登録年齢との差、すなわち現年齢からの減齢年数Ｎ１と、この減齢年数Ｎ１に応じた係数αとを対応付けて記憶してなるものであり、係数αは、減齢年数Ｎ１が長いほど大きくなるものであり、図示の例では、５年以下、５年より長く１０年以下、１０年より長く１５年以下、１５より長く２０年以下、・・・の減齢年数Ｎ１に対して、夫々０．１、０．２、０．５、０．６、・・・となっている。パラメータ設定部４４は、まず、現年齢算出部４２により算出された現年齢と、対象特定手段３から出力されてきた登録年齢とに基づいて減齢年数Ｎ１を算出し、算出された減齢年数Ｎ１に対応する係数αをデータベースＡから読み出す。
【００６２】
データベースＢは、減齢する期間の年齢層（減齢年齢層）の各段階（以下減齢段階という）Ｎ２と、この減齢段階Ｎ２に応じた調整率γ０とを対応付けて記憶してなるものである。前述したように、人物のシワの変化（増加または減少。また、この「減少」も増加と同じように、量の減少と強度の減少の両方の意味を含むものである）態様は、加齢の期間または減齢の期間の年齢層によって異なるものである。本実施形態における第２のデータベース１４０のデータベースＢは、このようなことを考慮し、減齢の期間を複数の減齢段階Ｎ２に分け、各減齢段階Ｎ２毎に調整率γ０を作成したものである。図示の例では、データベースＢには、４５歳から４０歳、４０歳から３５歳、３５歳から３０歳、３０歳から２５歳の減齢段階、２５歳から２０歳の各減齢段階Ｎ２と、調整率γ０が夫々対応して記憶されている。パラメータ設定部４４は、まず、登録年齢および現年齢に基づいて、該当する減齢年齢層の各段階Ｎ２の調整率γ０（１）、γ（２）、・・・を読み出す。具体的には、例えば、登録年齢が２１歳となる人物の認証時の現年齢が２５歳である場合、図１６に示されるデータベースＢの例では、減齢期間の年齢層が２５歳〜２０歳の減齢段階Ｎ２のみに該当するため、該当する減齢段階Ｎ２に対応した調整率γ０（１）として「１」のみが読み出される。一方、登録年齢が３１歳となる人物の現年齢が４４歳である場合には、減齢期間の年齢層が４５歳〜４０歳、４０歳〜３５歳、３５歳〜３０歳の３つの減齢段階Ｎ２に該当するため、該当する夫々の減齢段階Ｎ２に対応した調整率γ０（１）、調整率γ０（２）、調整率γ０（３）として「１．１」、「１．２」、「１．１５」の３つが読み出される。
【００６３】
パラメータ設定部４４は、下記の式（５）に従って、読み出した各々の調整率γ０を用いて最終的な調整率γを算出する。
【００６４】
γ＝γ０（１）×γ０（２）×・・・γ０（ｋ）        （５）
γ０：調整率
γ：最終的な調整率
ｋ：読み出した調整率γ０の個数
データベースＣは、減齢段階Ｎ３と、該減齢段階Ｎ３に応じて、顔の部位毎の調整率δ０とを対応付けて記憶してなるものである。人間の顔は、目尻や、額、顎などの部位によって加齢に伴うシワ成分の増加程度が異なり、例えば、３０歳〜４０歳の期間において額部位におけるシワ成分が大きく増加する傾向があり、４０歳以降は顎、目尻部位におけるシワ成分が大きく増加する傾向がある。データベースＣは、このような傾向を反映させるべく、部位および減齢段階Ｎ３に応じて、係数αを調整するための調整率δ０を顔の部位毎に提供するものである。パラメータ設定部４４は、現年齢と、登録年齢との間となる減齢期間の年齢層が、データベースＣに示す減齢段階Ｎ３に該当するか否かを確認し、該当するのがあれば、該当する全ての減齢段階Ｎ３に対応する調整率δ０を夫々読み出して、それらを乗算することによって最終的な調整率δを得る一方、該当するのがなければ調整率δを１として取得する処理を各部位に対して決定する。例えば、登録年齢が２０歳である人物の現年齢が３０歳である場合、減齢年齢層が図１６に示すデータベースＣの減齢段階Ｎ３のいずれの減齢段階Ｎ３にも該当しないため、各部位の調整率δが１とされる。一方、登録年齢が３１歳である人物の現年齢が４５歳である場合には、減齢期間の年齢層が、〜４０歳、４０歳〜３０歳の２つの減齢段階Ｎ３に該当するため、額部位に対しては夫々の減齢段階Ｎ３に対応する調整率δ０：「１」、「１．２」が読み出され、額部位の最終的な調整率δとして１×１．２の「１．２」が取得される。また、顎部位に対しては夫々の減齢段階Ｎ３に対応する調整率δ０：「１．２」、「１」が読み出され、顎部位の最終的な調整率δとして１．２×１の「１．２」が取得される。さらに、目尻部位に対しても夫々の減齢段階Ｎ３に対応する調整率δ０：「１．２」、「１」読み出され、目尻部位の最終的な調整率δとして１．２×１の「１．２」が取得される。他の各部位に対しては、最終的な調整率δとして「１」が設定される。また例えば登録年齢が３１歳である人物の現年齢が３９歳である場合には、減齢年齢層が、４０歳〜３０歳の１つの減齢段階Ｎ３に該当するため、額部位に対してはその減齢段階Ｎ３に対応する調整率δ０：「１．２」が読み出され額部位の最終的な調整率δとされ、顎部位と目尻部位に対してはその減齢段階Ｎ３に対応する調整率δ０：「１」読み出され夫々の最終的な調整率δとされると共に、他の各部位に対しては、最終的な調整率δとして「１」が設定される。
【００６５】
なお、図１６に示す第２のデータベース１４０は女性の場合の例であり、本実施形態において、第２のデータベース１４０は、男性、女性の性別別のデータベースＡ、データベースＢ、データベースＣを有しており、パラメータ設定部４４は、認証対象の人物の性別に応じて該当するデータベースから夫々のパラメータを読み出すものである。
【００６６】
パラメータ設定部４４は、このようにして、第２のデータベース１４０のデータベースＡから読み出した係数α、データベースＢから読み出した調整率γ０を乗算して得た調整率γ、データベースＣから読み出して得た調整率δ０を乗算して得た部位毎の調整率δを設定して、パラメータＷとして作成実行部４６に出力する。
【００６７】
作成実行部４６は、シワ成分抽出手段３０により抽出された各シワ成分Ｑｍに対して調整係数ρを乗算し、調整係数ρをシワ成分Ｑｍに乗算して得た成分（調整成分）を原画像Ｓ０（Ｙ０）から減算して減齢画像Ｓ´１（Ｙ１）を得る。下記の式（６）、（７）は、減齢画像作成手段４０により行われる処理を示している。
【数３】
2006085678.tif 000005
【００６８】
ρ＝β（Ｓ０）×α×γ×δ                          （７）
但し、ρ：調整係数
β：画素値依存係数
α：データベースＡから読み出した係数
γ：データベースＢから読み出した調整率γ０を乗算して得た調整率
δ：データベースＣから読み出した調整率δ０を乗算して得た調整率
前述したように、係数α、調整率γは原画像Ｓ０全体に対して同じであり、調整率δは原画像Ｓ０により表される顔の部位毎に設定されたものである。
【００６９】
また、画素値依存係数βは、β（Ｓ０）となっており、原画像Ｓ０の画素の輝度値Ｙ０に応じて決められたものである。具体的には、輝度値Ｙ０が大きい画素ほど、この画素の画素値Ｙ１を求める際に用いられる係数βの値が大きくなるものである。シワ成分抽出手段３０により抽出されたシワ成分Ｑｍには、髪の毛などの成分が含まれている場合があり、減齢画像を作成する際には、髪の毛の成分を真のシワ成分などと同じ程度に抑制（すなわち減算）することを避けることが望ましい。本実施形態においては、一般的にシワなどが生じる肌部分が明るく（すなわち輝度値が大きく）、髪の毛の部分が暗い（すなわち輝度値が小さい）ことに着目し、輝度値が大きい画素ほど値が大きくなる（逆に輝度値が小さい画素ほど値が小さくなる）係数βを用い、髪の毛の部分の減算の程度を弱く、肌部分の減算の程度を大きくすることによって、真のシワ、シミ乃至ノイズなどの成分を減算することによって抑制することができると共に、髪の毛を表す成分の抑制を弱めることを実現する。
【００７０】
画像生成部６０の減齢画像作成手段４０は、このように作成した減齢画像Ｓ’１を合成手段５０に出力し、合成手段５０は、減齢画像作成手段４０により得られた原画像Ｓ０の減齢画像Ｓ´１の画素値Ｙ１と、ＹＣＣ変換手段５により得られた登録顔画像Ｄｇの色差値Ｃｂ０、Ｃｒ０とを合成して登録顔画像Ｄｇの減齢画像Ｄ１（Ｙ１，Ｃｒ０，Ｃｂ０）を得て照合部７０に出力する。
【００７１】
認証部１００の照合部７０は、画像生成部６０から（具体的には画像生成部６０の合成手段５０から）出力されてきた減齢画像Ｄ１と、対象特定手段３から出力されてきた登録顔画像Ｄｇとに対してパターンマッチング処理を行って照合すると共に、照合の結果を出力することをもって処理を終了する。
【００７２】
図１７は、図１に示す実施形態の認証装置において行われる処理を示すフローチャートである。図示のように、本実施形態の認証装置は、撮像部１により得られた認証対象の人物の顔画像Ｄ０が取得する（Ｓ１０）と、認証部１００は、第１のデータベース１２０からこの認証対象の人物に該当する登録顔画像Ｄｇ、該登録顔画像Ｄｇが対応する人物の登録時の年齢、登録日、該人物の性別を読み出す（Ｓ１２）。そして、認証部１００は、撮像部１により得られた顔画像Ｄ０からシワ成分Ｑｍ（ｍ＝１〜ｎ）を抽出すると共に、登録顔画像Ｄｇの登録年齢、認証時の年齢（現年齢）、性別などに基づいて第２のデータベース１４０から各種パラメータを読み出して係数α、調整率γ、部位毎の調整率δを得る。認証部１００は、シワ成分Ｑｍの総和に、係数α、調整率γ、部位毎調整率δ、および画素値依存係数βを乗算して得た調整成分を顔画像Ｄ０から減算して減齢画像Ｄ１を作成する（Ｓ１４）。作成された減齢画像Ｄ１と、登録顔画像Ｄｇとを用いて、認証部１００は、照合処理を行い、照合結果を出力する（Ｓ１６）ことをもって処理を終了する。
【００７３】
このように、本実施形態の認証装置によれば、本人の認証時の現齢画像から認証用の減齢画像を作成しているので、減齢画像は、年齢成分の出方の個人差に影響されないため、精度の良い認証を行うことができる。
【００７４】
また、年齢成分を調整する調整の程度を減齢の期間の長さ、減齢の期間の年齢層、部位などに応じて決められたものを用いるようにしているので、より適切な加齢画像を取得しており、ひいては認証の精度をより高めることができる。
【００７５】
また、本実施形態の認証装置は、シワ、シミなどの成分は、高周波数帯域に多く存在するものの、高い周波数帯域から低い周波数帯域までの各々の周波数帯域に亘って存在するものであることに着目し、原画像Ｓ０（Ｙ０）の複数の異なる周波数帯域ごとの成分を表す複数の帯域制限画像Ｔｍ（ｍ＝１〜ｎ，ｎ≧２）を作成し、これらの帯域制限画像に対して非線形変換処理を施して複数の変換画像をシワ成分として抽出している。こうすることによってシワ成分の抽出もれを防ぐことができるので、シワ成分の減算によって適切な減齢画像を得ることができる。
【００７６】
以上、本発明の１つの望ましい実施形態について説明したが、本発明の画像作成方法および装置並びにそのためのプログラムは、上述した実施形態に限られることがなく、本発明の主旨を逸脱しない限り、様々な増減、変化を加えることができる。
【００７７】
例えば、図１に示す実施形態は、本発明の画像作成方法および装置を人物の認証に用いるものであり、認証するときは、認証時の顔画像から減齢画像を作成して、減齢画像と登録顔画像とを照合することによって認証を行うものであるが、本発明の画像作成方法および装置は、加齢画像を作成して認証に用いる認証システムにも適用することができると共に、加齢画像および／または減齢画像を必要とするいかなるシステムにも適用することができる。
【００７８】
例えば、図１に示す実施形態の認証装置のように、認証時の顔画像から減齢画像を作成し、この減齢画像と、登録顔画像とを照合することによって認証を行っているのとは反対に、登録顔画像から、登録年齢から認証時の年齢までの期間（前述した加齢年数に対応した減齢年数）などに基づいて加齢画像を作成し、この加齢画像と、認証時の顔画像とを照合するようにして認証を行うようにしてもよい。
【００７９】
さらに、登録年齢と認証時の現年齢との間の所定の年齢（例えば中間年齢）を基準年齢にし、登録顔画像からは、この基準年齢まで加齢した場合の加齢画像を作成すると共に、認証時に撮像して得た顔画像からは、この基準年齢まで減齢した場合の減齢画像を作成し、照合処理にあたっては、加齢画像と減齢画像とを用いるようにしてもよい。こうすることによって、特に登録年齢と現年齢との差が大きいとき、認証の精度を上げることができる。
【００８０】
なお、加齢画像の作成の具体的な処理は、下記の式（８）に示すように、原画像Ｓ０から抽出したシワ成分Ｑｍに調整係数ρを乗算して得た調整成分を、原画像Ｓ０に加算する点と、調整係数ρを得るための、第２のデータベース１４０に対応するデータベースを、加齢用に作成されたものを用いる点とを除けば、減齢画像の作成処理と同様であるので、ここで加齢画像の作成の具体的な処理については省略する。
【数４】
2006085678.tif 000006
【００８１】
また、シワ成分の抽出方法も、本実施形態の認証装置のシワ成分抽出手段３０に用いられる方法に限らず、シワ成分を抽出することができるいかなる方法、例えば非特許文献２記載のような方法を適用してもよい。
【００８２】
また、本実施形態の認証装置において、帯域制限画像作成手段２０は、原画像Ｓ０およびボケ画像Ｓｋ（ｋ＝１〜ｎ，ｎ≧２）を用いて上記式（４）に従って帯域制限画像を得るようにするものであり、帯域制限画像作成手段２０、シワ成分抽出手段３０、および減齢画像作成手段４０において行われる処理を下記の式（９）により表すことができるが、例えば、下記の式（１０）または式（１１）または式（１２）により、帯域制限画像作成手段、シワ成分抽出手段、および減齢画像作成手段４０の処理を行うようにしてもよい。すなわち、式（９）により表される本実施形態の認証装置における処理のように、原画像および各ボケ画像を用いて、互いに隣接する周波数帯域の画像（原画像Ｓ０はボケ画像Ｓ１と周波数帯域が隣接するものとする）の減算を行って帯域制限画像を得るようにしてもよいが、式（１０）に示すように、全てのボケ画像と、原画像との減算により帯域制限画像を得るようにしてもよく、または式（１１）に示すように、原画像を用いず互いに隣接する周波数帯域のボケ画像の減算を行って帯域制限画像を得るようにしてもよく、または式（１２）に示すように、原画像を用いず、ボケ画像Ｓ１と、ボケ画像Ｓ１を除いた全てのボケ画像Ｓｍ（ｍ＝２〜ｎ，ｎ≧３）との減算により帯域制限画像を得るようにしてもよい。
【００８３】
【数５】
2006085678.tif 000007
【数６】
2006085678.tif 000008
【数７】
2006085678.tif 000009
【数８】
2006085678.tif 000010
【００８４】
また、帯域制限画像を作成する方法も、上述した式（４）、式（９）〜（１２）により表される方法のように、原画像のボケ画像を作成し、原画像および／またはボケ画像を用いて作成する方法に限らず、原画像の複数の異なる周波数帯域の成分を表す画像を作成することができれば、いかなる方法を用いてもよい。
【００８５】
また、本実施形態は、本発明の画像作成方法および装置を認証に適用したものであるため、顔全体が写った顔画像Ｄ０から減齢画像を作成しているが、本発明の画像作成方法および装置は、顔全体の加齢画像または減齢画像の作成に限らず、例えば目周囲や、頬や、額のような部位毎の加齢画像と減齢画像（異なる年齢の顔パーツ画像）の作成にも適用することができる、このように作成された顔パーツ画像を特許文献１記載のようなシステムに用いることによって、年齢に応じたシミュレートが可能となる。
【００８６】
また、例えば、登場人物の所定の年齢時の顔画像のみを作成し、ストーリの展開に応じた時間の変化に伴ってこの顔画像から加齢画像または減齢を作成して用いるなど、ゲームの分野にも適用することができる。この場合、登場人物の所定の年齢時の顔画像は、コンピュータグラフィック技術を用いて作成したものに限らず、ゲームプレイヤが提供した自分の顔写真画像などであってもよい。
【００８７】
また、顔または顔の一部の画像に限らず、本発明の画像作成方法および装置は、年齢に応じてシワ成分などの年齢成分が増加または減少する如何なる肌部分、例えば首や、手などの画像の加齢画像または減齢画像の作成にも適用することができる。
【００８８】
ところで、上記実施の形態において、調整係数ρは上述した式（７）に従い各調整率α、β、γ、δにより変化するようになっているが、以下に示す各調整率ζ、ηにより変化するものであってもよい。
【００８９】
たとえば、現齢画像のシワ度合いを示す調整率ζに応じて以下の式（１３）に示すように、調整係数ρを変化させるようにしてもよい。
【００９０】
ρ＝β（Ｓ０）×α×γ×δ×ζ          （１３）
すなわち、同じ年齢であっても人によってはシワやシミの量は異なるものである。たとえば、現在シミ成分・シワ成分の多い人は、減齢ではシミ成分・シワ成分の減少量が大きく、加齢ではシミ成分・シワ成分の増加量は少ない傾向があり、これに合わせて調整率ζを変化させる。逆に、現在シミ成分・シワ成分の少ない人は、減齢ではシミ成分・シワ成分の減少量が少なく、加齢ではシミ成分・シワ成分の増加量は大きい、もしくは現状ベースを維持する傾向があり、これに合わせて調整率ζを変化させる。
【００９１】
このように、取得した画像のシミ・シワの成分の量に応じて、加齢画像・減齢画像作成におけるシミ成分・シワ成分の調整率ζを変化させ、これを調整係数ρに反映させることにより、より正確な加齢・減齢画像を作成することができる。
【００９２】
また、化粧の有無を示す調整率ηに応じて以下の式（１４）に示すように調整係数ρを変化させるようにしてもよい。
【００９３】
ρ＝β（Ｓ０）×α×γ×δ×η          （１４）
すなわち、化粧の有無により見た目のシワやシミの量はかなり変化する。たとえば現齢画像取得時において化粧がなされていた場合、抽出されるシワ成分・シミ成分は少なくなる傾向がある。よって、調整率ηを大きくし調整係数ρを大きくする。一方、化粧している状態の加齢・減齢画像を作成する際には、実際よりシワ成分・シミ成分が少なくなるように、加齢・減齢時の調整率ηを小さくし調整係数ρを小さくする。このように、取得した画像における化粧の有無、あるいは加齢・減齢画像作成時に化粧の有無も考慮して、シミ成分・シワ成分の調整係数ρを変更することにより、より正確な加齢・減齢画像を作成することができる。
【００９４】
なお、式（１３）、（１４）において、各調整率ζ、ηをそれぞれ別々に用いる場合について例示しているが、調整係数ρ＝β（Ｓ０）×α×γ×δ×ζ×ηというように、各調整率ζ、ηを用いて調整係数ρを算出するようにしても良い。
【００９５】
さらに、上記実施の形態において、第２のデータベース１４０が一組のデータベースＡ、Ｂ、Ｃの組み合わせにより構成されている場合について例示しているが、たとえば肌の色に合わせてデータテーブルＡ、Ｂ、Ｃの組み合わせを複数有するものであってもよい。すなわち、肌の色の違いによりシミ成分・シワ成分の見え方が異なる傾向がある。たとえば肌が黒い場合、年齢変化によるシミ成分・シワ成分の変化はあまり目立たない。一方、肌が白い場合には年齢変化によるシミ成分・シワ成分の変化が目立つ。よって、たとえば肌の色に合わせてデータテーブルＡ、Ｂ、Ｃの組み合わせを複数用意し、肌の色に応じたシワ成分・シミ成分の増減傾向に基づいた調整係数ρ、もしくは調整率α、γ、δ、ζ、ηを用いることにより、より正確な加齢・減齢画像を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施形態となる認証装置の構成を示すブロック図
【図２】図１に示す実施形態の認証装置における認証部１００の構成を示すブロック図
【図３】図２に示す認証部１００における画像生成部６０の構成を示すブロック図
【図４】図３に示す画像生成部６０におけるボケ画像作成手段１０の構成を示すブロック図
【図５】図４に示すボケ画像作成手段１０におけるフィルタリング手段１２が用いる１次元フィルタＦの例を示す図
【図６】図４に示すボケ画像作成手段１０において行われる処理を示す図
【図７】図４に示すボケ画像作成手段１０におけるフィルタリング手段１２により作成されたフィルタリング画像Ｂｋの周波数特性を示す図
【図８】図４に示すボケ画像作成手段１０におけるフィルタリング手段１２が用いる２次元フィルタの例を示す図
【図９】図４に示すボケ画像作成手段１０における補間手段１４がフィルタリング画像Ｂ１の補間に用いるフィルタＦ１の例を示す図
【図１０】図４に示すボケ画像作成手段１０における補間手段１４がフィルタリング画像Ｂ２の補間に用いるフィルタＦ２の例を示す図
【図１１】図４に示すボケ画像作成手段１０により作成されたボケ画像Ｓｋの周波数特性を示す図
【図１２】図３に示す画像生成部６０における帯域制限画像作成手段２０により作成された帯域制限画像Ｔｋの周波数特性を示す図
【図１３】図３に示す画像生成部６０におけるシワ成分抽出手段３０が用いる非線形関数ｆの例を示す図
【図１４】図３に示す画像生成部６０における減齢画像作成手段４０の構成を示すブロック図
【図１５】第１のデータベース１２０の内容を示す図
【図１６】第２のデータベース１４０の内容を示す図
【図１７】図１に示す認証装置における処理を示すフローチャート
【符号の説明】
【００９７】
１    撮像部
２    入力部
３    対象特定手段
５    ＹＣＣ変換手段
１０    ボケ画像作成手段
１２    フィルタリング手段
１４    補間手段
１６    制御手段
２０    帯域制限画像作成手段
３０    シワ成分抽出手段
４０    減齢画像作成手段
４２    現年齢算出部
４４    パラメータ設定部
４６    作成実行部
５０    合成手段
６０    画像生成部
７０    照合部
１００    認証部
１２０    第１のデータベース
１４０    第２のデータベース
Ｄ０    顔画像
Ｄ１    減齢画像
Ｄｇ    登録顔画像
Ｙ    輝度値
Ｃｂ，Ｃｒ    色差値
α    係数
γ０    調整率
γ    最終的な調整率
δ０    部位毎の調整率
δ    最終的な部位毎の調整率
β    画素値依存係数
ρ    調整係数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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