(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔の構成要素を表わす顔構成要素画像データを，異なる特徴を有するものを複数個構成要素の種類ごとに記憶する顔構成要素画像データ記憶手段，
被写体の顔を撮影し，顔の画像を表わす顔画像データを出力する撮影手段，
上記撮影手段から出力される顔画像データによって表される顔画像の中心位置を決定する顔中心決定手段，
上記顔中心決定手段によって決定された中心位置にもとづいて，上記撮影手段から出力される顔画像データから上記被写体の顔の構成要素を表わす構成要素画像データを抽出する顔構成要素画像データ抽出手段，
上記顔構成要素画像データ記憶手段に記憶されている構成要素であって上記顔構成要素画像データ抽出手段により抽出された構成要素画像データによって表わされる抽出構成要素に対応する種類の構成要素を表示し，表示された構成要素の中から上記抽出構成要素に最も近似する構成要素を表す顔構成要素画像データを選択して出力する選択出力手段，
上記選択出力手段から出力される顔構成要素画像データによって表わされる選択顔構成要素を表示する表示装置，および
上記表示装置に表示された選択顔構成要素が，その種類ごとに所望の位置に表示されるように選択顔構成要素の表示位置を調整する表示位置調整手段，
を備えた顔合成データ作成装置。
【請求項２】
上記表示装置が，上記選択顔構成要素に加えて上記撮影手段から出力される顔画像データによって表わされる顔画像を表示するものである，請求項１に記載の顔合成データ作成装置。
【請求項３】
上記選択出力手段が，
上記抽出構成要素に最も近似する構成要素を表わす顔構成要素画像データに加えて，上記抽出構成要素に近似する同じ種類の他の構成要素を表わす顔構成要素画像データを選択して出力するものであり，
上記表示位置調整手段が，
上記表示位置に表示された，同一種類の構成要素のうち所望の構成要素を選択し，選択された構成要素を，所望の位置に表示するように調整するものである，
請求項１に記載の顔合成データ作成装置。
【請求項４】
上記選択出力手段から出力される顔構成要素画像データを表わす識別コードおよび上記表示位置調整手段により調整された表示位置を表わす表示位置コードを記憶媒体に記憶する記憶制御手段を備えた請求項１に記載の顔合成データ作成装置。
【請求項５】
上記顔中心決定手段が，
顔画像の重心位置または顔画像の左右方向における中心線上であって顔画像の上下方向における中心の上の位置を，顔画像中心位置と決定するものである，
請求項１に記載の顔合成データ作成装置。
【請求項６】
被写体の顔を撮影し，顔の画像を表す顔画像データを出力する撮影手段，
顔の構成要素を表わし，顔構成要素識別コードにより特定される顔構成要素画像データを，異なる特徴を有するものを複数個構成要素の種類ごとに記憶する顔構成要素画像データ記憶手段，
上記顔構成要素識別コードが顔の構成要素ごとに記憶されており，かつ記憶されている顔構成要素識別コードによって特定される顔構成要素画像データにより表わされる顔の構成要素の表示位置を表わす表示位置コードが記憶されている記憶媒体から，上記顔構成要素識別データおよび上記表示位置データを読取る読取手段，
上記読取手段により上記記憶媒体から読出された上記顔構成要素識別コードに対応する顔構成要素画像データを上記顔構成要素画像データ記憶手段から選択的に読出す顔構成要素画像データ選択手段，ならびに
上記顔構成要素画像データ選択手段によって表わされる顔構成要素を，上記読取手段により読取られた上記表示位置コードによって特定される位置に表示して得られる再生画像と，上記撮影手段から出力された顔画像データによって表される顔画像とを表示画面上に一緒に表示する表示制御手段，
を備えた顔画像合成表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は，複数の構成要素を組合わせて顔の画像を合成して表示する装置および方法ならびにそのように合成して表示するための顔合成データ作成装置および方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
クレジット・カード，ＩＤカードなどにおいてはカードの悪用を防止するためにカードの持主の写真が貼付されていることが多い。カードに，そのカードの持主の写真が貼付されていることにより，持主以外の者がそのカードを使用することを未然に防ぐことができる。しかしながら，カードに貼付されている写真を取り変えてしまえば真の持主の確認は困難になり，カードの誤用が起こり得る。
【０００３】
このためにカードの持主の顔を表わす画像をデータ化しカードに磁気的に記録しておき，カードの使用時にデータ化された画像を読出し表示装置に表示し，カードの使用者がカードの真の持主であることを確認するシステムなどがある。しかしながら，このようなシステムでは，カードの持主の顔を表わす画像のすべてをデータ化しカードに記録しているため，そのデータ量が比較的多くなってしまう。データ処理に比較的多くの時間が必要となりカードの持主の顔を迅速に再生することは比較的困難となる。
【０００４】
【発明の開示】
この発明は，比較的迅速に，被写体の顔画像を合成できるようにすることを目的とする。
【０００５】
第１の発明による顔画像構成表示装置は，顔の構成要素を表わす顔構成要素画像データを，異なる特徴を有するものを複数個構成要素の種類ごとに記憶する顔構成要素画像データ記憶手段，被写体の顔を撮影し，顔の画像を表わす顔画像データを出力する撮影手段，上記撮影手段から出力される顔画像データから上記被写体の顔の構成要素を表わす構成要素画像データを抽出する顔構成要素画像データ抽出手段，上記顔構成要素画像データ抽出手段により抽出された構成要素画像データによって表わされる抽出構成要素と上記顔構成要素画像データ記憶手段に記憶されている構成要素であって上記抽出構成要素に対応する種類の構成要素とを比較し，上記顔構成要素画像データ記憶手段に記憶されている顔構成要素画像データによって表わされる構成要素のうち上記抽出構成要素に最も近似する構成要素を表わす顔構成要素画像データを選択して出力する選択出力手段，上記選択出力手段から出力される顔構成要素画像データによって表わされる選択顔構成要素を表示する表示装置，および上記表示装置に表示された選択顔構成要素が，その種類ごとに所望の位置に表示されるように選択顔構成要素の表示位置を調整する表示位置調整手段を備えていることを特徴とする。
【０００６】
第１の発明は顔画像構成表示装置に適した方法も提供している。すなわち，顔の構成要素を表わす顔構成要素画像データを，異なる特徴を有するものを複数個構成要素の種類ごとに記憶しておき，被写体の顔を撮影し，顔の画像を表わす顔画像データを得，上記撮影によって得られる顔画像データから上記被写体の顔の構成要素を表わす構成要素画像データを抽出し，上記顔構成要素画像データ抽出処理により抽出された構成要素画像データによって表わされる抽出構成要素とあらかじめ記憶されている構成要素であって上記抽出構成要素に対応する種類の構成要素とを比較し，あらかじめ記憶されている顔構成要素画像データによって表わされる構成要素のうち上記抽出構成要素に最も近似する構成要素を表わす顔構成要素画像データを選択して出力し，上記選択出力処理により出力される顔構成要素画像データによって表わされる選択顔構成要素を表示し，上記表示装置に表示された選択顔構成要素が，その種類ごとに所望の位置に表示されるように選択顔構成要素の表示位置を調整することを特徴とする。
【０００７】
第１の発明によると，顔の構成要素を表わす顔構成要素画像データが，構成要素の種類ごとにあらかじめ記憶されている。被写体の顔が撮影されると，その被写体の顔を表わす顔画像データから顔の構成要素を表わす顔構成要素画像データが抽出される。抽出された顔構成要素画像データにより表わされる構成要素と，あらかじめ記憶されている顔構成要素画像データにより表わされる構成要素とが同一種類の構成要素ごとに比較され，最も近似した構成要素を表わす顔構成要素画像データが，記憶されている顔構成要素画像データから選択して出力される。出力された顔構成要素画像データによって表わされる構成要素が表示され，その位置が調整される。あらかじめ記憶されている顔構成要素画像データにもとづいて，被写体の顔を表示できるようになる。
【０００８】
上記において，選択された顔の構成要素に加えて，撮影によって得られた被写体の顔を表わすようにしてもよい。これにより，実際の被写体の顔とあらかじめ記憶されている顔構成要素画像データにもとづいて得られた顔の画像とを比較することができる。
【０００９】
さらに上記において，上記選択出力処理を，上記抽出構成要素に最も近似する構成要素を表わす顔構成要素画像データに加えて，上記抽出構成要素に近似する同じ種類の他の構成要素を表わす顔構成要素画像コードを選択して出力するものとし，上記表示位置調整処理を，上記表示装置に表示された，同一種類の構成要素のうち所望の構成要素を選択し，選択された構成要素を所望の位置に表示するように調整するものとしてもよい。
【００１０】
これにより，被写体の顔またはその画像を見ながら顔の画像を構成する場合により実際の被写体の顔に近づけることが可能となる。
【００１１】
上記選択出力処理により出力される顔構成要素画像データを表わす識別コードおよび上記表示位置調整処理により調整された表示位置を表わす表示位置コードを記憶媒体に記憶させることが好ましい。これにより記憶媒体に記憶されている識別データおよび表示位置データを読出すことにより，被写体の顔の画像を再生することができる。
【００１２】
このような再生を行なう装置は具体的には，顔の構成要素を表わし，顔構成要素識別コードにより特定される顔構成要素画像データを，異なる特徴を有するものを複数個構成要素の種類ごとに記憶する顔構成要素画像データ記憶手段，上記顔構成要素識別コードが顔の構成要素ごとに記憶されており，かつ記憶されている顔構成要素識別コードによって特定される顔構成要素画像データにより表わされる顔の構成要素の表示位置を表わす表示位置コードが記憶されている記憶媒体から，上記顔構成要素識別データおよび上記表示位置データを読取る読取手段，上記読取手段により上記記憶媒体から読出された上記顔構成要素識別コードに対応する顔構成要素画像データを上記顔構成要素画像データ記憶手段から選択的に読出す顔構成要素画像データ選択手段，ならびに上記顔構成要素画像データ選択手段によって表わされる顔構成要素を，上記読取手段により読取られた上記表示位置コードによって特定される位置に表示する表示制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
方法という観点では，顔の構成要素を表わし，顔構成要素識別コードにより特定される顔構成要素画像データを，異なる特徴を有するものを複数個構成要素の種類ごとに記憶しておき，上記顔構成要素識別コードが顔の構成要素ごとに記憶されており，かつ記憶されている顔構成要素識別コードによって特定される顔構成要素画像データにより表わされる顔の構成要素の表示位置を表わす表示位置コードが記憶されている記憶媒体から，上記顔構成要素識別データおよび上記表示位置データを読取り，上記読取処理により上記記憶媒体から読出された上記顔構成要素識別コードに対応する顔構成要素画像データをあらかじめ記憶された上記顔構成要素画像データから選択的に読出し，上記顔構成要素画像データ選択処理によって表わされる顔構成要素を，上記読取処理により読取られた上記表示位置コードによって特定される位置に表示することを特徴とする。
【００１４】
この発明によると，記憶媒体には上記顔構成要素識別データおよび上記表示位置データが記憶されている。記憶媒体から，上記顔構成要素識別データおよび上記表示位置データが読取られるとこれらのデータにもとづいて顔を表わす画像が再生され表示される。
【００１５】
このような表示はクレジット・カード，ＩＤカードなどにおける使用の際の本人の確認に用いられる。クレジット・カード，ＩＤカードなどにたとえば磁気ストライプを添付し，この磁気ストライプに上記顔構成要素識別データおよび上記表示位置データを記録しておき，これらのデータを読取るとクレジット・カード，ＩＤカードなどの真の所有者の顔が表示され所有者を確認することができる。カードの使用者と所有者とをカードの使用時に照合できるので，カードの誤用を未然に防止できる。
【００１６】
記憶媒体に写真を貼付することなく記憶媒体の持主の顔を確認できるようになる。また，持主の顔の画像をすべてデータ化して記憶媒体に記憶させているのではなく，上記顔構成要素識別データおよび上記表示位置データのみを記憶媒体に記憶させているので記憶させるデータ量も少なくて済む。
【００１７】
【実施例の説明】
図１はこの発明の実施例を示すもので，顔合成データ作成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示す顔合成データ作成装置は，顔の構成要素（目，眉，鼻，口など）を表わす顔構成要素画像データを，各構成要素ごとにあらかじめ記憶しておき，撮影によって得られた被写体の顔の画像にもっとも近似した顔の構成要素を表わす顔構成要素画像データを，あらかじめ記憶されている顔構成要素画像データのうちから選択し，選択した顔構成要素画像データによって表わされる各構成要素から成る顔の画像を作成し表示装置に表示するものである。また図１に示す顔合成データ作成装置は表示装置に表示される顔の画像を表わすデータをカードｃｄに記録することもできる。顔の画像を表わすデータが記録されているカードｃｄからデータを読出すことにより顔の画像を再生することができる。
【００１９】
図１に示す顔合成データ作成装置においては，顔の構成要素を表わす顔構成要素画像データを記憶する構成要素バンク17が設けられている。構成要素バンク17には複数のデータ・ベース18ａ〜18ｎが付属されている。これらの複数のデータ・ベース18ａ〜18ｎにおいては各データ・ベースにつき１種類の顔の構成要素が割当てられ，異なる特徴を有する複数の構成要素が格納されている。各構成要素は識別データによって特定される。第１のデータ・ベース18ａは顔の構成要素のうち眉を表わす画像データが多数格納されている（図２(A) 参照）。第２のデータ・ベース18ｂは顔の構成要素のうち目を表わす画像データが多数格納されている（図２(B) 参照）。そのほかのデータ・ベース18ｃ〜18ｎもそれぞれ顔の構成要素ごとに異なる特徴を有する画像データが多数格納されている。
【００２０】
図１に示す顔合成データ作成装置において，被写体の顔を表わす画像を表示装置に表示しようとする場合，まずビデオ・カメラ11によって被写体の顔が撮影される。この撮影によって被写体の顔を表わすアナログ映像信号がビデオ・カメラ11から出力されアナログ／ディジタル変換回路12に与えられる。アナログ／ディジタル変換回路12においてアナログ／ディジタル変換処理が行なわれ，被写体の顔を表わすディジタル画像データが出力される。このディジタル画像データは輪郭抽出回路13および画像配置決定回路20に与えられる。
【００２１】
輪郭抽出回路13は，アナログ／ディジタル変換回路12から与えられる画像データから，被写体の顔を表わす画像データを抽出して出力する回路である。輪郭抽出回路13はたとえば微分回路を用いることにより構成することができる。輪郭抽出回路13により検出された被写体の顔を表わす画像データは顔中心決定回路14および構成要素抽出回路15に与えられる。
【００２２】
顔中心決定回路14は，輪郭抽出回路13によって抽出された被写体の顔の中心位置を決定する回路である。顔の中心位置は，顔を表わす画像の重心位置であってもよいし，顔の左右方向における中心線上であってかつ顔の上下方向における中心の少し上の位置としてもよい。いずれにしても顔は楕円またはそれに近い形であるので，比較的容易に顔の中心位置を決定することができる。顔の中心位置を表わすデータは，構成要素抽出回路15に与えられる。
【００２３】
構成要素抽出回路15は，顔の画像を表わすデータから顔の各構成要素を表わすデータを抽出する回路である。人間の顔はほぼ左右対称である。また顔の構成要素の位置もほぼ定まっている。たとえば目は顔の上方部にあり，鼻は顔の中心部にあり，口は顔の下方部にある。したがって顔の中心が分れば顔の構成要素の位置も自ずから分る。図１に示す顔合成データ作成装置においては，顔中心決定回路14により撮影して得られた被写体の画像の中心を表わすデータが与えられているから，この顔の画像の中心の右斜め上および左斜め上に目があり，中心付近に鼻があり，中心より下方に口があることが認識される。これらの認識にもとづいて構成要素抽出回路15において，各構成要素を表わす画像データが抽出され各構成要素ごとに構成要素比較回路16に与えられる。
【００２４】
構成要素比較回路16には，構成要素抽出回路15から与えられる画像データによって表わされる構成要素に対応する画像データが識別データとともにデータ・ベース18ａ〜18ｎから読出され，構成要素バンク17を介して与えられる。構成要素比較回路16において構成要素抽出回路15から与えられる，撮影によって得られた構成要素を表わす画像データと，構成要素バンク17から与えられる，データ・ベース18ａ〜18ｎに格納されている構成要素を表わす画像データとの近似度が，構成要素ごとに比較される。
【００２５】
構成要素比較回路16において比較された結果を表わすデータは構成要素選択出力回路19に与えられる。構成要素選択出力回路19には，構成要素バンク17から構成要素を表わす画像データも与えられている。構成要素選択出力回路19において，各構成要素ごとに，構成要素バンク17から与えられる構成要素画像データによって表わされる構成要素のうち被写体の顔の構成要素にもっとも近似した構成要素画像データが選択されて出力される。構成要素選択出力回路19から出力される構成要素画像データは画像配置決定回路20に与えられる。
【００２６】
画像配置決定回路20にはビデオ・カメラ11を用いて撮影して得られた被写体像を表わす画像データが与えられており，表示装置23の表示画面の一部に撮影によって得られる被写体像が表示され，表示装置23の表示画面の他の一部に構成要素選択出力回路19から与えられる構成要素画像データにより生成される被写体像が表示されるように，画像の配置が決定される。表示装置23の表示画面には２つの画像を表示することとなるため，画像配置決定回路20においては必要に応じて画像の縮小または拡大処理が行なわれる。
【００２７】
画像配置決定回路20から出力される画像データは表示装置23およびカード・ライタ22に与えられる。
【００２８】
図３に表示装置23の表示画面の一例が示されている。
【００２９】
図３に示すように表示画面24には，ビデオ・カメラ11を用いて撮影して得られた被写体像を表示する領域26および構成要素選択出力回路19から出力される構成要素画像データによって表わされる画像を表示する領域27が含まれている。
【００３０】
画像配置決定回路20には操作卓（キーボード，マウスなど）21が接続されている。オペレータは，この操作卓21を用いて領域27に表示されている画像における各構成要素が，領域26に表示されている撮影によって得られた画像における各構成要素に対応する位置となるように調整する。これにより，各構成要素の形状，大きさおよびその位置も被写体の顔の画像と一致した画像が得られる。
【００３１】
構成要素選択出力回路19から出力される構成要素画像データによって表わされる画像が，撮影によって得られた被写体の顔の画像と一致すると，図４に示すように被写体の顔の構成要素に最も似ている構成要素を表わす識別データおよびその位置を表わすデータが，構成要素ごとにカード・ライタ22に与えられる。これにより，カード・ライタ22に装着されたカードｃｄに，識別データおよび構成要素の表示位置を表わすデータが記録される。
【００３２】
上述の実施例においては，被写体の顔の構成要素と最も近似した構成要素を表わす画像データを，構成要素比較回路16を用いて判定しデータ・ベース18ａ〜18ｎから選択して画像を構成しているが，被写体の顔の構成要素に最も近似した構成要素をオペレータが判断して被写体の顔を表わす画像を生成するようにしてもよい。この場合には，図３に示すように表示装置23の表示画面24の上部に構成要素表示領域25を設け，同一種類ごとに複数の構成要素をデータ・ベース18ａ〜18ｎから読出し，この表示領域25に構成要素を表示する。表示された構成要素と領域26に表示され撮影によって得られた画像の構成要素とを，オペレータが見比べて，最も近似した構成要素をオペレータ自ら選択することとなる。この場合も，選択された構成要素を表わす識別データおよび表示位置データをカードｃｄに記録することができる。
【００３３】
構成要素の識別データおよび表示位置を表わすデータが記録されたカードｃｄから，それぞれのデータを読み出すと被写体の顔を表わす画像を再生して表示することができる。図５は，このような画像を再生する顔画像合成表示装置の電気的構成を示すブロック図である。図６および図７は，図５に示す顔画像合成表示装置に含まれる表示装置の表示画面の一例を示している。
【００３４】
図５に示す顔画像合成表示装置は，カードｃｄに記録されたデータを読み出して顔の画像を再生して表示し，かつ被写体の顔を撮影して表示し，表示された顔が一致しているかどうかを判断することにより，カードの使用者が正当な持主かどうかを判断するのに適した装置である。
【００３５】
図５に示す顔画像合成表示装置には，図１に示す顔合成データ作成表示装置と同様に構成要素バンク17が含まれている。またこの構成要素バンク17には，図１に示す顔合成データ作成表示装置と同様に複数のデータ・ベース18ａ〜18ｎが付属されている。これらのデータ・ベース18ａ〜18ｎには図１に示す顔合成データ作成表示装置に設けられているデータ・ベース18ａ〜18ｎに格納されているデータと同一のデータが格納されており，同一の識別データが与えられると，同一の構成要素を表わす画像データが得られる。
【００３６】
カード・リーダ31にカードｃｄが装着されると，カードｃｄに記録されているすべてのデータが読取られ，データ抽出回路32に与えられる。データ抽出回路32において構成要素識別データおよび構成要素表示位置データが抽出される。構成要素識別データは構成要素バンク17に与えられ，構成要素表示位置データは顔画像作成回路33に与えられる。
【００３７】
構成要素バンク17に構成要素識別データが与えられると，その構成要素識別データによって特定される種類の大きさ，形状などの構成要素を表わす構成要素画像データが，データ・ベース18ａ〜18ｎから読出される。データ・ベース18ａ〜18ｎから読出された構成要素画像データは顔画像作成回路33に与えられる。顔画像作成回路33において，与えられる構成要素表示位置データにもとづいてデータ・ベース18ａ〜18ｎから読出された構成要素画像データによって表わされる構成要素がそれぞれ所定の位置に表示されるように顔の画像が作成される。
【００３８】
顔画像作成回路33において作成された顔画像を表わすデータに画像配置決定回路43に与えられる。
【００３９】
一方，カードｃｄの所有者の顔が被写体としてビデオ・カメラ41によって撮影される。ビデオ・カメラ41から被写体の顔を表わす映像信号が出力され再生制御回路42に与えられる。被写体の顔を表わす映像信号は再生制御回路42においてあらかじめ定められた再生処理が施され画像配置決定回路43に与えられる。
【００４０】
画像配置決定回路43は図６および図７に示すように，顔画像作成回路33から与えられる画像データによって表わされる再生画像と，再生制御回路42から与えられる画像データによって表わされる撮影画像とを表示装置44の表示画面上に一緒に表示できるように画像の配置を決定する回路である。この画像配置決定回路43においても必要に応じて画像の拡大または縮小処理が行なわれる。
【００４１】
画像配置決定回路43から出力される画像データは表示装置44に与えられる。これにより図６または図７に示すように表示装置44の表示画面51上において表示領域52にはカードｃｄに記録されているデータにもとづいて再生して得られた画像が表示され，表示領域53には実際に撮影して得られた画像が表示される。カードｃｄの使用者がカードｃｄの持主であれば図６に示すように領域52に表示される再生画像と領域53に表示される撮影画像とが一致する。しかし，カードｃｄの使用者がカードｃｄの持主でなければ図７に示すように領域52に表示される再生画像と領域53に表示される撮影画像とは一致しない。したがってカードｃｄの使用者がカードｃｄの真の持主であるかどうかを確認することができる。カードｃｄに写真を貼付することなくカードｃｄの持主を確認できるので，写真の貼り変えなどの誤りを未然に防止できる。また，構成要素識別データおよび構成要素表示位置データをカードｃｄに記録するだけで画像を再生でき，カードｃｄへの記録データ量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】顔合成データ作成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】  (A) および(B) はデータ・ベースに格納される構成要素とその識別データを示している。
【図３】顔画像を構成している様子を示している。
【図４】カードに記録される構成要素識別データおよび表示位置データを示している。
【図５】顔画像合成表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】カードに記録されたデータにもとづいて得られる再生画像と実際の撮影によって得られる撮影画像の一例を示している。
【図７】カードに記録されたデータにもとづいて得られる再生画像と実際の撮影によって得られる撮影画像の一例を示している。
【符号の説明】
11，41  ビデオ・カメラ
15，19  構成要素抽出回路
16  構成要素比較回路
17  構成要素バンク
18ａ〜18ｎ  データ・ベース
20，43  画像配置決定回路
33  顔画像作成回路
【図１】
0003766120.tif 000002
【図２】
0003766120.tif 000003
【図３】
0003766120.tif 000004
【図４】
0003766120.tif 000005
【図５】
0003766120.tif 000006
【図６】
0003766120.tif 000007
【図７】
0003766120.tif 000008