(57)【要約】【課題】  この発明は人間の意志により変えられない生体的特徴に基づく男女識別方法である。【解決手段】本発明は、人物が衣服を着用した場合に露出している顔や手の部分の近赤外線光を照射したときの階調値と分布状態を測定してこれらに対して統計処理などを施しその結果の値をもとに男女の判定を行う。また、この方法で識別不能な場合は目の周りのアイシャドウ、アイライン、マスカラ、眉自体とその周辺の眉墨、頬の頬紅、口に塗られた口紅、顔の肌の色、頬からあご及び鼻の下のひげによる黒みがかった肌の色やひげ自体の色と前述の各部の階調値による方法を組み合わせることで男女識別を行う。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外線光を人間の体表面に照射しその反射光の階調値を利用することを特徴とする男女識別方法。
【請求項２】
人間の顔の一部分の近赤外光線照射反射光の階調値に基づいて男女識別を行うことを特徴とする男女識別方法。
【請求項３】
前記顔の一部分が、頬部分である請求の範囲第２項記載の男女識別方法。
【請求項４】
頬部分の階調値に基づいて男女識別を行う請求の範囲第３項記載の男女識別方法。
【請求項５】
頼部分の階調値と尖度とに基づいて男女識別を行う請求の範囲第３項記載の男女識別方法。
【請求項６】
前記尖度が式（１）に基づく尖度である請求の範囲第５項記載の男女識別方法。2008200463.tif 000003
【請求項７】
前記階調値尖度が式（１）に基づく尖度である請求の範囲第５項記載の男女識別方法。
【請求項８】
前記顔の一部分が、頬部分とあご部分である請求の範囲第２項記載の男女識別方法。
【請求項９】
前記頬部分とあご部分との各階調値の比に基づいて男女識別を行う請求の範囲第８項記載の男女識別方法。
【請求項１０】
人間の顔の各部分と手の各部の近赤外光線照射の階調値に基づいてこれらを組み合わせて男女識別を行うことを特徴とする男女識別方法。
【請求項１１】
人間の顔の各部分に階調値抽出用テンプレートかけてその抽出部分の反射光に統計処理を施し男女識別を行う請求項１記載の男女識別方法。
【請求項１２】
人間の手の部分に階調値抽出用テンプレートかけてその抽出部分の階調値に統計処理を施し男女識別を行う請求項１記載の男女識別方法。
【請求項１３】
人間の顔と手の各部分に階調値抽出用テンプレートかけてその抽出部分の階調値の尖度に統計処理を施し、この値を使用して男女識別を行う請求項１又は請求項２記載の男女識別方法。
【請求項１４】
人間の顔の各部分に階調値抽出用テンプレートかけてその抽出部分階調値に統計処理を施したデータと人間の手の部分に階調値抽出用テンプレートかけてその抽出部分の反射光階調値に統計処理を施したデータを組み合わせて男女識別を行う請求項１、請求項２又は請求項５記載の男女識別方法。
【請求項１５】
請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６記載の方法に基づいて３通りの方法を組み合わせ、その中の２通りの方法の結果が一致する場合を男女認識結果とする男女識別方法。
【請求項１６】
眼鏡を着用していても眼鏡部分に影響を受けない請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７記載の方法に基づく男女識別方法。
【請求項１７】
人間の目の周りのアイシャドウ、アイライン、マスカラ、眉自体とその周辺の眉墨、頻の頬紅、口に塗られた口紅、顔の肌の色、確からあごおよび鼻の下のひげによる黒みがかった肌の色やひげ自体の色と、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５，請求項６又は請求項７記載の方法を組み合わせて行う男女識別方法。
【請求項１８】
判定対象人物が男女いずれであるかを識別するための男女識別方法において、判別対象人物の近赤外線顔画像データを得、この近赤外線顔画像データに基づいて前記判定対象人物の頬部分の階調値を抽出し、抽出された頬部分の階調値に基づいて前記判定対象物が男性であるか女性であるかを判定することを特徴とする男女識別方法。
【請求項１９】
前記近赤外線顔画像データに基づいて前記判定対象人物のあご部分の階調値も抽出し、抽出された頻部分の階調値とあご部分の階調値とに基づいて前記判定対象人物が男性であるか女性であるかを判定するようにした請求の範囲第１８項記載の男女識別方法
【請求項２０】
前記判定対象人物の可視顔画像データを得、該可視顔画像データに基づいて前記判定対象人物の鼻下ヒゲ部分の黒色レベルに基づいて前記判定対象人物が男性であるか女性であるかを判定するステップをさらに備え、複数の男女判定結果に基づいて男女識別を行うようにした請求の範囲第１８項又は第１９項記載の男女識別方法。
【請求項２１】
判定対象人物の手の平の階調値反射光階調値を得、該手の平の階調値に基づいて前記判定対象人物が男性であるか女性であるかを判定するステップをさらに備え、複数の男女判定結果に基づいて男女識別を行うようにした請求の範囲第１８項又は第１９項記載の男女識別方法。
【請求項２２】
判定対象人物が男女いずれであるかを識別するための男女識別方法において、近赤外線カメラからの撮像信号によって前記判定対象人物の近赤外線顔画像データを得、近赤外線顔画像データに基づいて前記判定対象人物の頚部及びあご部の反射光強度を抽出してこれらの平均階調値を算出し、頼平均値／あご平均値及び頬尖度を算出し、頬平均値／あご平均値と頼尖度とをＸ、Ｙ平面上に展開して第１の男女判定を行い、頻平均値／あご平均値による第２の男女判定及び頬尖度による第３の男女判定を行い、第１乃至第３の男女判定結果の２つ以上の一致にしたがって前記判定対象人物の男女識別を行うようにした男女識別方法。
【請求項２３】
顔の輪郭に沿って長方形に切り出しこの長方形を鼻下で切り分け複数の階調値の画素数比を利用して男女識別を行うようにした請求項１又は請求項２記載の男女識別方法。
【請求項２４】
顔の輪郭に沿って長方形に切り出しこの長方形内の複数の階調値の画素数比を利用して男女識別を行うようにした請求項１又は請求項２記載の男女識別方法。
【請求項２５】
顔の頬部分に近赤外線の波長を可変させてその波長に対応した反射強度叉は階調値を利用して男女識別を行うようにした請求項１又は請求項２記載の男女識別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、人間の男女を識別するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来より、種々の分野で人間の男女を識別するための方法が提案されてきている。例えば、特開２００１−２・１８０２０号公報には、カメラで撮った写真に写っている人間の外観に基づいて男女識別を行い、その男女識別結果に基づいて被写体人物の見栄えを良くするための画像データ処理を行うようにした画像処理方法が開示されている。【０００３】  また、特開平１０−２９３８３７号公報には、各種のホールや店頭などのエントランスに男女識別システムを設置しておき、来客の男女別人数を計数してマーケッテイングの資料を取得するためのシステムが開示されている。特開平８−２４９４４４号公報では男女の属性を反映する服装の相違を利用することで男女識別を行うことを提案している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとしている課題】
【０００４】  従来の男女識別方法は、人物をテレビカメラ又はデジタルカメラ等によって撮影し、これにより得られた画像データから人物に関する部分のうち、着目した部分、例えば、顔、手、靴、持物等を抽出し、その内容を分析することによって男女識別を行っている。具体的には、髪の毛の量の重心位置、・腕組み時間、バックの大きさ、ポケットに手を入れている時間の長さ、顔の化粧状態、口紅の使用の有無等をその判定基準として用いている。
【０００５】  また男女の服装によるシルエットと歩き方による足圧の相違を組み合わせることで男女識別が可能なことを示した研究例もある。このように、従来の男女識別方法は、被判別人物の外観やしぐさ等の人間の意志で変えることのできる特徴に基づくものであるために、識別が不確実となる恐れがある。音声データに基づいて男女識別を行う方法も公知であるが、この場合にも声色を使う等の手段により判別が不確実なものとなってしまうほか、音声データを用いるには被判別人物に発声を強要しなければならず、利用範囲が著しく制限を受けるという不具合を有している。
【０００６】  本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解決することができる男女識別方法を提供することにある。
【０００７】  さらに本発明の他の目的は、人体に備わった生体的特徴を利用した確実な男女識別方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明は、人間の意志で変えることのできない生体的特徴を利用したもので、具体的には人間の顔や手の皮下脂肪分布状態に男女間差があることを利用したものである。女性は女性ホルモンのエストロゲンが分泌されるので一般的に図１に示すようにすべての年齢で女性は男性よりも体脂肪率が高く、その結果顔の頬部分の皮下脂肪が女性は男性の約３倍あるといわれている。近赤外線光が水分により吸収されることを基本原理として含水計などに利用されている。
【０００９】  本発明は脂肪は筋肉よりも水分含有率が小さいために前述したことから近赤外線光を多く反射する（吸光度が小さい。階調値が高いと等価）ので、近赤外線を照射しグレースケール画像を得ると女性は体表面の階調値が男性よりも高くなるという傾向を有している、という知見に基づいてなされたものである。この場合衣服に覆われていない露出部分でこの特徴が現れるので、顔及び手の近赤外線画像の状態により男女の識別を行うことは好都合である。
【００１０】  本発明者は、この知見を確認すべく先ず近赤外線照射による脂肪と筋肉の反射状態を定量的に調べた。最初に図２に示す頬部分に脂肪分を含むクリームを塗布しない場合と塗布した場合の両方について近赤外線画像を撮影しその相違を測定した。クリームを塗布していない場合の階調値は２１０で、塗布した場合は２１６で明らかに塗布した場合の方が高階調値となっている。
【００１１】  図３は豚肉の筋肉部と脂肪部を暗室で近赤外線を照射して撮影した画像である。筋肉部は低階調値（黒からグレー）で、脂肪部は高階調値（白）で写っている。実際には皮下脂肪は皮膚下約２ｍｍの下であるので模擬的にこの状態を作り出し確認することを行った。人間の皮膚の代用としてワンタンの皮（約厚さ２ｍｍ）を用いた。
【００１２】  図４は暗室で近赤外線カメラに付属した８５０ｎｍの波長の発光ダイオードの照射光のみで撮影した近赤外線赤外線画像であり、左側が皮を被せない場合であり、右側は被せた場合である。図５と６図に両者の近赤外線照射に対する脂肪テンプレート部分と筋肉テンプレート部分の画像のヒストグラムを示す。図５は皮を被せない場合、図６は被せた場合であり、図６から皮下に脂肪があっても脂肪と筋肉は近赤外線画像の階調値の相違として検出可能なことが確認できた。
【００１３】  次に同一年齢の男性３名、女性３名を被験者に選び、その頬部分に近赤外線光を照射して、図７に示す頬とあご部分の階調値を抽出するためのテンプレートを各部に適用してその階調値を測定し男女の相違を調べた。その中の男女各々１人の頬テンプレート内の男性のヒストグラムを図８に、女性のものを図９に示す。この両者から男性のヒストグラムは低階調値域に広く、女性は高階調値域に狭く鋭角的な形状をして分布していることが分かる。
【００１４】  データ分布を評価する特徴量が式（１）のように定義されており尖度Ｋと呼ばれている。以下ではこの尖度を男女識別の一特徴量として用いる。2008200463.tif 000002
【００１５】  前述した女性は頬を中心に厚く、男性は薄く脂肪が付いている医学的根拠のために、尖度に男女の相違が表われると考えられる。この分布状態は生体的特徴であるので周囲条件に影響されにくい。したがって、この分布状態の差異、例えば前述した尖度を利用して男女識別を行うことができる。
【００１６】  顔は成人女性の場合は化粧していることが多い。したがって、男女識別にこの化粧が影響するか否かが問題となる。そこでその影響を調査するために図７に示した顔頬部分のテンプレート内の化粧前と後のヒストグラムを図１０に示す。この図１０からわかるように化粧前後のヒストグラム形状すなわち尖度はほとんど変化しない。したがって、尖度を使用することで化粧の影響を除去することができる。また歩行後や運動後でも図１１に示すように頬部分のヒストグラム形状すなわち尖度はほとんど変化せずしたがって、体を動かした後でも男女識別が可能である。
【００１７】  さらに、顔全体の階調値を使用しても識別が可能である。図１２に示すようように目の下から顔全体にテンプレートをかけてこの部分の階調値を使用することで男女識別ができる。図１３に図７のテンプレート内の女性と男性のヒストグラムを示す。この図１３から女性は高い階調値の方に大きい頻度があり、逆に男性は低い階調値の方に大きい頻度がある傾向があるので、この傾向を利用して男女識別が可能である。
【００１８】  また、図１４に示すように顔全体の輪郭に沿って顔を長方形に切り出してこの長方形を鼻の下を境に上下分離する。この際に顔以外の背景は黒く塗りつぶす。図１５に男性と女性の鼻上のヒストグラムを、図１６に鼻下のヒストグラムを示す。図１５と図１６の鼻上と下のヒストグラムでは男性は階調値の低い方に頻度が大きく、女性はその反対に高い方に大きい傾向が読み取れる。鼻上の傾向は今まで述べた脂肪の多少に、鼻下は男性がヒゲがありその色は黒色であることに起因している。これらの傾向を利用して男女識別か可能である。
【００１９】  一つの特徴量を用いるだけであると何らかの理由で識別を誤る可能性がある。そこで、信頼性を強化するために次の１〜６の特徴量中２つを組み合わせて３種の組み合わせをつくり、これに統計的な判別（例えばマハラノビス距離）を行い、その中の２種以上の結果が一致した場合を識別結果とすることが好ましい。１．頬の尖度。２．頬平均値／あご平均値３．頬の階調値の平均値４．頬の階調値１４０以上の画素数５．顔全体の階調値の画素数比６．顔全体に輪郭にそって切り取り鼻下を境とした上下の長方形内階調値の画素数比。
【００２０】  図１７は男性２０名、女性１８名の頬部分に近赤外線光を照射しこの時の波長を変えた場合の吸光度（階調値の逆の傾向を示す）を測定したグラフである。近赤外線は１４５０ｎｍの波長では照射した物質内に水分があればこの水分に吸収され吸光度は大きくなる（低階調値に対応する）ことが知られている。脂肪は筋肉に比較すると水分が少ないので吸光度が小さくなる。図１７では波長１４５０ｎｍで明らかに女性の吸光度が小さくなっているのがわかる。また曲線全体が男性よりも下にあり全体の吸光度も小さい。したがって、近赤外線の波長を変えて吸光度を測定することで男女識別が可能である。
【００２１】  また、手の平にも顔と同様に男女の脂肪率の相違があり、図１８に示す手の平部分にテンプレートをかけてこの部分の近赤外線画像の階調値を利用することで男女識別ができる。図１９は手の平の階調値を採取するために手をかざす装置の図である。本発明は体脂肪率の男女差という人間の意志により変えることのできない生体的特徴に基づいており、従来方法に比べてより確実な男女識別手法を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】  本発明によれば、以下に記載される効果を奏する。人物の意志により変えることのできる服装、髪型、化粧、歩き方、などの外見や、声に無関係に生体的特徴により男女識別ができる。生体的特徴のみを使用した場合は人種に無関係に男女識別ができる。人物に非接触で男女識別できる。周囲階調値に影響されずに男女識別できる。眼鏡使用の有無にかかわず男女識別できる。各特徴の組み合わせによる識別を行うことで信頼性の高い男女識別ができる。生体的特徴で識別を決定できない人物も、顔の各部の色情報を併用することで男女識別できる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  以上のように、本発明による男女識別方法は、人物の意志により変えることのできる服装、髪型、化粧、歩き方、などの外見や、声に無関係に生体的特徴により男女識別ができるので、より精度の高い男女識別システムの構築に役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】  本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。図２０には、本発明による男女識別装置の一実施例が示されている。図２０に示される男女識別装置１は、図示しない建物の入口に設置され、当該建物に人構する人物Ｐが男性または女性のいずれであるかを識別し、その識別結果に応じ入構しようとする人物Ｐに対して表示と入構のためのドア開閉を行う構成となっている。【００２５】  男女識別装置１は、入構しようとする人物Ｐの顔を少なくとも撮影することができるように入口に設置された近赤外線画像用カメラ２Ａと可視画像用カメラ２Ｂを有している。カメラ２Ａからの撮像信号ＶＤＡは、画像データ処理装置３に送られここで後述するようにして男女を識別するための処理に付されると共に、モニタ装置４にも送られ、モニタ装置４によって入口の状況を例えば別の場所（警備室）で把握できるようになっている。【００２６】  符号５で示されるのは、人物Ｐに対して表示を行うための液晶表示装置から成る表示器である。符号６で示されるのは、近赤外線発光および受光装置である。この装置は近赤外線画像用のカメラ２Ａを使用した手段以外の男女識別を実現するためのものである。【００２７】  符号７で示されるのは人物が入構することを希望する場合に乗ることを義務付けられた圧力センサからなる人物認識装置７である。入構しようとする人物はここに立ち決められた部分を見つめる必要がある。この決められた部分には前出の近赤外線画像用カメラ２Ａと可視画像用カメラの撮影レンズが据付けられている。画像データ処理装置３は、マイクロコンピュータシステムとして構成されており、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３Ａ、メモリ３Ｂ及び入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３Ｃがバス３Ｄによって接続されて成る公知の構成のものである。中央演算処理装置（ＣＰＵ）３Ａ内のメモリ３Ｂには、後述する男女識別機能を有する画像データ処理プログラムが格納されており、カメラ２Ａからの映像信号ＶＤＡはこの画像データ処理プログラムに従って処理される。【００２８】  図２１Ａ及び図２１Ｂは、メモリ３Ｅに格納されている画像データ処理プログラムを示すフローチャートである。画像データ処理プログラム１０は人物認識装置７が人物を認識するごとに実行される。画像データ処理プログラム１０の実行が開始されると、ステップ１１で入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３Ｃが撮像信号ＶＤＡにより近赤外線人物画像取り込み処理が実行される。次にステップ１２において、ステップ１１で取り込まれたデータに基づき人物Ｐの顔画像を抽出するための近赤外線顔画像抽出処理が実行される。【００２９】  次のステップ１３では、ステップ１２で抽出された近赤外線顔画像に基づいて、メガネを着用していないと判定された場合はステップ１３の判別結果はＮＯとなり、ステップ１５に入る。ステップ１５ではメガネ着用時以外に用いられる通常のテンプレートが予め用意されている。そして、ステップ１５では、人物Ｐの頼とあご部分との各階調値を抽出する。ステップ１６では、ステップ１５で抽出した頼とあご部分のそれぞれの平均階調値を求め、次のステップ１７で図７に示した頬とあごのテンプレート内の頬平均階調値とあご平均階調値との比（以下頬平均値／あご平均値と記す）を算出する。ステップ１８ではステップ１５で抽出した頬部分の尖度を式（１）に従って算出する。ステップ１９では、ステップ１７、１８で算出した値を２次元平面上に展開する処理が行われる。【００３０】  次のステップ２０では、予め求めてあるマハラノビス距離による判別手段を適用して２種類（すなわち男女）に分類するための曲線を利用して男女を決定して分類結果（ａ）を得る。ステップ２１では頬平均値／あご平均値を予め求めてある男女分類の基準値と比較して男女を決定し分類結果（ｂ）を得る。ステップ２２では、ステップ１８で算出した頬の尖度を予め求めてある男女分類基準値と比較して男女分類（ｃ）を行う。【００３１】  入力された被識別対象である人物Ｐの近赤外線顔画像に対して、この時点までに分類された（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３つの男女分類結果をステップ２３で集め、次のステップ２４で３つの分類（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の結果中２つ以上が一致したか否かにより男女識別を行い、ここで一致した結果が男女識別結果としてステップ２５で出力される。ステップ２４での決定結果が男であると、ステップ２５の判別結果はＹＥＳとなり、ステップ２６に入ってメッセージ「入構できません」を表示器５によって表示する処理が実行されドアを開けるための制御信号ＣＤＯがドア制御装置８Ａに送られずドア８Ｂは閉じたままで、画像データ処理プログラム１０の実行が終了する。【００３２】  一方、ステップ２４での決定結果が女であると、ステップ２５の判別結果はＮＯとなり、ステップ２７に入ってメッセージ「入構できます」を表示器５によって表示する処理が実行さて制御信号ＣＤＯがドア制御装置８Ａに送られドア８Ｂが開き、画像データ処理プログラム１０の実行が終了する。男女識別装置１は以上のように構成されているので、入構しようとする人物Ｐが人物認識装置上に立つと、男女識別装置１が上述の如く動作し、入構しようとする人物Ｐが男性か女性かを識別し、その結果によって男性ならばドアを開けず入構出来ない旨を案内し、女性ならば入構を案内しドアを開ける。なお、表示器５に代えて、又はこれに加えて、音声での案内としてもよい。【００３３】  図１２に示すように顔の目の下部分を抽出してこの部分の階調値を利用して図２２のように識別を行うこともできる。ステップ３１で顔の目から下部分の階調値を抽出する。ステップ３２でテンプレート内のヒストグラムを求め、ステップス３３で階調値８０以下と２００以上の画素数を求める。ステップ３４で階調値８０以下の画素数を２００以上の画素数で割り、ステップ３５で基準値と比較して男女に分類する。ただし前述した階調値は設置条件等で変更される場合もある。【００３４】  さらに図１４に示したように顔を鼻から上下部分に別けてこの２つの部分のヒストグラム階調値を使用して図２３の処理で男女識別を行うことができる。この場合は最初にステップ４１で顔部分を顔全体の輪郭にそった長方形に切り取りステップ４２で図１４に示すように鼻上と鼻下に分離する。ステップ４３で鼻上の顔全体ヒストグラムを求めつぎのステップ４４でヒストグラムの２００以上の画素数を求め鼻上全体の画素数で割る。ステップ４５��ステップ４４から求めた値をあらかじめ求めて有る男女を分類するための基準値と比較して男女分類結果（ａ）を得る。ステップ４６で鼻下部分長方形内の顔部分の階調値を求める。ステップ４７で階調値１２６から１４６の範囲（ヒゲ部分に相当する）の画素数を求め、この値をステップ４６で求めた鼻下全体の画素数で割る。【００３５】  ステップ４８では前ステップで求めた値をあらかじめ求めて有る男女を分類するための基準値と比較して男女分類結果（ｂ）を得る。ただし前述した階調値は設置条件で変更される場合もある。ステップ４９ではステップ４４とステップ４７で求めた値をＸ，Ｙ平面上に展開し、ステップ５０であらかじめ求めてある基準曲線により男女分類結果（ｃ）を求めて、ステップ２４に行き以後の処理は同じである。この場合も前述した階調値の値は設置条件等により変更される場合がある。【００３６】  その外近赤外線画像撮影用カメラ２Ａとを使用する以外に近赤外線送受光装置６を使用して男女識別を行うこともできる。この場合は、図２０の送受光装置６Ａに頬部分を近づけるように指示書を提示する、あるいは頬部分に近接するように送受光装置６Ａを設置して頬に近赤外線の波長を変えて（例えば７００〜２０００ｎｍ）照射し、各波長に対応した反射光を得てこれを送受光装置６Ａで電気信号に変換するか、または光ファイバー６Ｂにより画像データ処理装置内の送受光制御３Ｅに送りインターフェイス３Ｃを介してＣＰＵとメモリに取り込み図２４の処理を行うことで男女識別が可能である。【００３７】  図２４のステップ５１では頬部分に近赤外線光を照射しその反射光を取り込む。この処理が終わるとステップ５２で吸光度あるいは階調値を求め、ステップ５３で近赤外線光の波長を変えて、ステップ５４で波長が２０００ｎｍまで変化させたかをチェックし、そうでなければステップス５２に戻り２０００ｍまで繰り返す。この場合の波長範囲は設置条件等により変更される場合がある。【００３８】  次に、頻の階調値とあご部の階調値のほかに、鼻下のひげ部分のカラー画像を使用して男女を識別するようにした場合の実施例について説明する。この実施例では、可視画像の鼻下部分のカラー画像を得、頬階調値及びあご部の階調値と組み合わせるため、図２０に示される近赤外線画像撮影用カメラ２Ａ以外に可視画像撮影用のカメラ２Ｂを設置し、可視画像撮影用のカメラ２Ｂからの可視画像信号ＶＤＢも画像データ処理装置３に送られるように構成される。この場合におけるデータ処理は、図２１Ａ図及び図２１Ｂ図のステップ１５〜２３の処理に代えて、図２５に示すステップ６１〜６６の処理が行われる。【００３９】  すなわち、図２１Ａのステップ１１と１２で近赤外線顔画像を抽出してからメガネ着用を判定後、図２５図のステップ６１で可視顔画像抽出を行う。次のステップ６２で可視画像撮影用のテレビカメラ２Ｂの可視画像信号ＶＤＢから顔部分の鼻下ヒゲ部分のカラー画像を抽出する。ステップ６３では、この抽出された鼻下ヒゲ部分のカラー画像を予め求めてある男性のひげ部分の黒色レベル基準と比較し、基準のレベル以上であれば男性に、基準以下であれば女性に分類し結果（ａ）を得る。【００４０】  ステップ６４を構成するステ��プ６４Ａ〜６４Ｅは図２１Ａのステップ１５からステップ１９と同じ処理である。ステップ６５で２つ目の分類（ｂ）を、ステップ６６で３つ目の分類（ｃ）を行う。この後のステップは図２１Ａのステップ２３以降と同じ処理である。同様な考え方で、顔可視画像の口紅の色や目の周りのアイシャドウ、アイライン、マスカラ、眉自体とその周辺の眉墨、頬の頬紅、顔の肌の色などを鼻下部分のヒゲの黒色に代えて実施する事も可能である。【００４１】  図２５Ａ及び図２５Ｂに示した実施例では、人物Ｐの顔部分の頬とあごの階調値にのみ基づいて男女識別を行う構成である。しかし、人物の顔の階調値と手のひらの階調値を組み合わせて男女識別する構成とすることもできる。この場合には図２０に示す構成のうち画像データ処理装置３、モニタ装置４、表示器５と人物認識装置７に代えて図１９に示した検出器９が使用される。入構しようとする人物Ｐは検出器９の上の指示書９Ｂにしたがってセンサ９Ａに手をかざし手の平の階調値を取り込む。この場合の処理は図２６に示すステップ７１〜７７の処理が行われる以外は先の実施例と同じである。【００４２】  これらの処理について説明すると、図２１Ａ図のステップ１６までの処理が終了した後、ステップ７１、７２で手の尖度を求め、ステップ１８の頬尖度の代わりにステップ７３、７４で頬平均値／あご平均値と手の尖度を組み合わせて分類結果（ａ）を得る。さらに、ステップ７５、７６ではステップ１９、２０の代わりに手の尖度と頼の尖度を組み合わせて分類結果（ｂ）を得る。次にステップ２１の代わりにステップ７７で手の尖度を使用し分類結果（ｃ）を得る。以上のステップで３つの分類結果を求めた後は図２１Ｂ図のステップ２３から２７までと同じ処理を行う。【００４３】  次に、手の平部分の階調値のみを使用した場合の男女識別処理の実施例について図２７で説明する。図２７において、ステップ８１を構成する８１Ａ、８１Ｂは図２６のステップ７１、７２と同じ処理であり、手のひらの階調値を取り込みその尖度を算出する。ステップ８２では算出した手の平の尖度をあらかじめ求めてある基準値と比較して男女分類する。その後の処理は図２１Ｂのステップ２５以降と同じである。【００４４】  顔全体の輪郭に沿った長方形内の画素数比を使用して簡易的に男女識別を行う実施例について説明する。図２８に示すステップ９１で図１４のように上下に分離しないで顔全体の輪郭に沿った長方形のままで顔部分を抽出して、ステップ９２で長方形内の２５０以上の階調値画素数を算出する。ステップ９３で顔形全体の階調値を算出し、ステップ９２で算出した階調値２５０以上の画素数を顔全体の画素数で割る。次のステップ９４で男女分類の基準値と比較して男女に分類する。この後は図２１Ａの２５に行く。【００４５】  なお、上記実施例では、男女識別装置１が、男女を識別しその識別結果によって入構の可否の案内とドアの開閉を行う無人案内装置として働くように構成されているが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。例えば、ステップ２６を「２階へどうぞ」、２７を「３階へどうぞ」とすれば、男性を２階に、女性を３階に導くようにするようにすることができる。又は、決定結果が男性の場合にのみ���動するブザーを表示器５の代わりに設け、例えば女性更衣室あるいは公衆トイレの女性用入口扉の開閉に適用すれば、男性の侵入を阻止するための警備装置として働かせることができる。【００４６】  また、この実施例では、人物Ｐの顔部の階調値、手の平の階調値に基づいて男女識別を行う構成としたが、これらに加えて、目の周りのアイシャドウ、アイライン、マスカラ、眉自体とその周辺の眉墨、頬の頬紅、口に塗られた口紅、顔の肌の色、頼からあご及び鼻の下のひげによる黒みがかった肌の色やひげ自体の色等による男女識別方法を組み合わせることで男女識別の精度をより一層高くすることができる。【００４７】  このほかの応用例としては以下のものを挙げることができる。デパート、各種ショッピングセンター、店舗、及びアミューズメント施設の入店・入場者数および商品展示棚の商品を手に取り興味を示した男女別統計を自動的に取る構成とすることにより、この統計結果をもとに販売方法や施設の改善を行うことができる。また、個人認証に本発明の男女識別を併用すれば、セキュリティ・システムをより強固にできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】は男女の体脂肪率を示す図である。
【図２】は頬にクリームを塗布した場合としない場合の図である。
【図３】は暗室で豚肉に近赤外線を照射して撮影した図である。
【図４】は暗室で豚肉に擬似人工皮膚を被せない場合と被せた場合を近赤外線光を照射して撮影した画像である。
【図５】は暗室で豚肉に擬似人工皮膚を被せない状態で近赤外線を照射した場合のヒストグラムである。
【図６】は暗室で豚肉に擬似人工皮膚を被せた状態で近赤外線を照射し場合のヒストグラムである。
【図７】は頬とあご部分にかけるテンプレートである。
【図８】は男性の頬テンプレート内のヒストグラムである。
【図９】は女性の頬テンプレート内のヒストグラムである。
【図１０】は頬テンプレート内の化粧前後の平均階調値である。
【図１１】は頬テンプレート内の運動前後のヒストグラムである。
【図１２】は顔全体の特徴量を抽出するためのテンプレートである。
【図１３】は顔全体テンプレート内の男女のヒストグラムである。
【図１４】は顔を鼻上と鼻下に分割する様子を示す図である。
【図１５】は鼻上の男女のヒストグラムである。
【図１６】は鼻下の男女のヒストグラムである。
【図１７】は頬部分に近赤外線の波長を変化させて照射した場合の吸光度である。
【図１８】は手の平の階調値を抽出するためのテンプレートである。
【図１９】は手の平の階調値を抽出するための検出器である。
【図２０】は本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２１Ａ】は図２０図の画像処理装置において実行される画像データ処理プログラムを示す一部フローチャである。
【図２１Ｂ】は図２０の画像処理装置において実行される画像データ処理プログラムを示す一部フローチャである。
【図２２】は顔全体の階調値を利用する画像データ処理プログラムを示す一部フローチャである。
【図２３】は顔の鼻上と下を利用する画像データ処理プログラムを示す一部フローチャである。
【図２４】は近赤外線の波長を変化させる画像データ処理プログラムを示す一部フローチャである。
【図２５】は可視画像の鼻下のヒゲ部分と近赤外線画像を組み合わせる画像データ処理プログラムを示す一部フローチャである。
【図２６】は手の平の階調値と近赤外線画像を組み合わせる画像データ処理プログラムを示す一部フローチャである。
【図２７】は手の平のみを利用する画像データ処理プログラムを示す一部フローチャである。
【図２８】は顔全体を長方形で切り取りこの中の画素数を利用する画像データ処理プログラムを示す一部フローチャである
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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