專利名稱：信息處理裝置、信息處理方法和程序的制作方法
技術領域：
在相關技術中，存在面部識別技術，用于把人的面部成像為識別對象并且基于作為人的面部的成像結果而獲得的圖像來識別人。圖1是幫助解釋在過去已經(jīng)存在的面部識別技術的一系列操作(以下稱為面部識別處理)的流程圖。面部識別處理包括登記階段和確定階段，在登記階段中預先登記可以作為識別對象的人(登記人)的面部，在確定階段中識別作為識別對象的人的面部。下面將要描述的步驟Sl到S3的處理是登記階段。步驟S4到S7的處理是確定階段。在登記階段的步驟Sl中，在各種成像條件下拾取每個登記人的面部的多個登記圖像。在這種情況下各種成像條件指的是通過改變照明的位置和照度而獲得的成像條件。 各種成像條件不僅包括其中以適當?shù)牧炼仁谷说拿娌砍上竦某上駰l件，即指示其中使人的面部成像的照明的最佳位置和最佳亮度的成像條件，而且包括例如不適當?shù)某上駰l件，其中由于背光導致人的面部的亮度不夠或者其中相反地人的面部的亮度飽和。在步驟S2中，提取多個登記圖像的特征量。在步驟S3中，從多個登記圖像中提取的特征量被存儲在數(shù)據(jù)庫中以便與各自的登記人相關聯(lián)。在確定階段的步驟S4中，使作為識別對象的人的面部成像，并且生成識別對象圖像。在步驟S5中，提取識別對象圖像的特征量。在步驟S6中，計算識別對象圖像的特征量和在數(shù)據(jù)庫中登記的登記圖像的特征量之間的相似度。在步驟S7中，基于計算的相似度將識別對象圖像的人識別為登記人之一 (識別對象圖像的人可以被識別為并非是任何一個登記人)。如上所述，在登記階段中還登記在不適當?shù)某上駰l件下拾取的登記圖像的特征量。由此，即使當在確定階段中在不適當?shù)某上駰l件下使作為識別對象的人的面部成像時， 也可以識別所述面部。然而，上述面部識別處理要求在登記階段中對于相同的登記人在各種成像條件下執(zhí)行多次成像。此處理是麻煩的。據(jù)此，還提出了一種方法，該方法僅使登記人成像一次并且通過對作為登記人成像結果而獲得的圖像進行各種校正來提供多個登記圖像(例如參見日本專利公開第 2008-251039 號)。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在過去已經(jīng)提出通過校正借助成像而獲得的圖像來獲得多個登記圖像。然而特別地，該校正簡單地使圖像整個地變亮或變暗。
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另外，為了在確定階段中增加確定的準確性，應當通過校正生成登記圖像，該校正考慮用于拾取識別對象圖像的成像部件(相機)等的特性。然而，在現(xiàn)階段尚未提出這種方法?？紤]到這種情況給出了本公開內(nèi)容。期望通過基于用于拾取識別對象圖像的成像部件(相機)的特性進行校正而生成登記圖像，來改進確定階段中的確定的準確性。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的一種信息處理裝置包括登記圖像生成部件，被配置為基于成像部件的成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，生成假定成像時的多種不同的照明條件的多個登記圖像；特征量提取部件，被配置為提取多個登記圖像和其中使作為識別對象的物體成像的識別對象圖像的各自的特征量；以及識別部件，被配置為基于識別對象圖像的特征量和多個登記圖像的特征量之間的相似度來識別該識別對象圖像的物體。登記圖像生成部件可以基于成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像， 通過假定成像時的曝光過度的飽和處理來生成登記圖像。成像特性可以包括成像部件中的Y-校正的參數(shù)和拐點校正中的閾值中的至少一個。登記圖像生成部件可以進一步根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，通過假定成像時的曝光不足的離散減少處理來生成登記圖像。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的信息處理裝置可以進一步包括獲得部件，被配置為從使作為登記或識別對象的物體成像的成像部件獲得成像特性。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的信息處理裝置可以進一步包括保持部件，被配置為預先保持使作為登記或識別對象的物體成像的成像部件的成像特性。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的一種信息處理方法包括通過信息處理裝置，基于成像部件的成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，生成假定成像時的多種不同的照明條件的多個登記圖像；提取多個登記圖像的各自的特征量；提取其中使作為識別對象的物體成像的識別對象圖像的特征量；以及基于識別對象圖像的特征量和多個登記圖像的特征量之間的相似度來識別該識別對象圖像的物體。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的一種用于使計算機用作如下部件的程序登記圖像生成部件，被配置為基于成像部件的成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像， 生成假定成像時的多種不同的照明條件的多個登記圖像；特征量提取部件，被配置為提取多個登記圖像和其中使作為識別對象的物體成像的識別對象圖像的各自的特征量；以及識別部件，被配置為基于識別對象圖像的特征量和多個登記圖像的特征量之間的相似度來識別該識別對象圖像的物體。在本公開內(nèi)容的一個實施例中，基于成像部件的成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，生成假定成像時的多種不同的照明條件的多個登記圖像。另外，提取多個登記圖像和其中使作為識別對象的物體成像的識別對象圖像的各自的特征量，并且基于識別對象圖像的特征量和多個登記圖像的特征量之間的相似度來識別該識別對象圖像的物體。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例，可以改進確定階段中的確定的準確性。


圖1是幫助解釋相關技術中的面部識別處理的流程圖；圖2是示出應用本技術的圖像識別裝置的配置的示例的框圖；圖3是示出圖2中的登記圖像生成部件的詳細配置的示例的框圖；圖4是幫助解釋通過曝光過度執(zhí)行成像的狀態(tài)和通過曝光不足執(zhí)行成像的狀態(tài)的圖；圖5是幫助解釋基于拐點校正的飽和處理的圖；圖6是幫助解釋基于Y -校正的飽和處理的圖；圖7是幫助解釋詳細處理的圖；圖8是幫助解釋應用本技術的面部識別處理的流程圖；以及圖9是示出計算機的配置的示例的框圖。
具體實施例方式以下參考附圖詳細描述用于實現(xiàn)該技術的最佳模式(該最佳模式在下文中被稱為實施例)。[圖像識別裝置的配置的示例]根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例，提供了一種信息處理裝置，包括登記圖像生成部件，被配置為基于成像部件的成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，生成假定成像時的多種不同的照明條件的多個登記圖像；特征量提取部件，被配置為提取多個登記圖像和其中使作為識別對象的物體成像的識別對象圖像的各自的特征量；以及識別部件， 被配置為基于識別對象圖像的特征量和多個登記圖像的特征量之間的相似度來識別該識別對象圖像的物體。圖2示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的圖像識別裝置的配置的示例，作為根據(jù)本公開內(nèi)容的信息處理裝置的一個示例。在登記階段中圖像識別裝置10使待登記物體(例如人的面部)成像，通過使作為物體成像的結果而獲得的圖像經(jīng)歷預定的圖像處理來生成多個登記圖像，提取多個登記圖像的特征量，并且將多個登記圖像的特征量存儲在數(shù)據(jù)庫中?？商孢x地，圖像識別裝置10 在確定階段中確定識別對象圖像的物體是否是預先登記的物體之一。圖像識別裝置10包括成像部件11、成像特性獲得部件12、登記圖像生成部件13、 特征量提取部件14、登記圖像DB (數(shù)據(jù)庫)15、相似度計算部件16和確定部件17。成像部件11例如由數(shù)字照相機形成。成像部件11在登記階段中拾取待登記物體的單色圖像，并且向登記圖像生成部件13輸出作為物體成像結果而獲得的亮度圖像(該亮度圖像在下文中被稱為登記原始圖像)。另外，成像部件11在確定階段中拾取將被設定為識別對象的物體的單色圖像，并且向特征量提取部件14輸出作為物體成像結果而獲得的亮度圖像(該亮度圖像在下文中被稱為識別對象圖像)。順便提及，成像部件11可以拾取物體的彩色圖像，并且可以只關注彩色圖像像素的亮度分量。成像特性獲得部件12分析成像部件11特別是拾取圖像的成像特性，由此獲得 Y -校正中的參數(shù)、拐點校正中的拐點校正閾值等，并且向登記圖像生成部件13通知這些參數(shù)、拐點校正閾值等。
順便提及，成像部件11的成像特性可以保持在登記圖像生成部件13內(nèi)提供的存儲器(未示出)等中，可以預先獲得或估計該成像特性。在這種情況下，可以在成像特性獲得部件12不能從成像部件11獲得成像特性時使用所保持的成像特性，或者可以省略成像特性獲得部件12。此外，盡管取決于由成像部件11輸出的圖像的格式，但是可以從圖像的屬性信息中讀出成像特性。登記圖像生成部件13基于所通知的成像部件11的成像特性對從成像部件11輸入的登記原始圖像執(zhí)行預定的圖像處理，并且向特征量提取部件14輸出作為圖像處理結果而獲得的多個登記圖像。另外，登記圖像生成部件13向特征量提取部件14原樣輸出所輸入的登記原始圖像作為登記圖像。特征量提取部件14在登記階段中提取從登記圖像生成部件13輸入的多個登記圖像的特征量，并且向登記圖像DB 15輸出多個登記圖像的特征量。另外，特征量提取部件14 在確定階段中提取從成像部件11輸入的識別對象圖像的特征量，并且向相似度計算部件 16輸出識別對象圖像的特征量。順便提及，特征量提取方法是任意的。登記圖像DB 15在其中登記從與待登記物體的識別信息相關聯(lián)地登記的物體對應的多個登記圖像中提取的特征量。相似度計算部件16在確定階段中計算識別對象圖像的特征量和在登記圖像DB 15中登記的每個登記圖像的特征量之間的相似度，并且向確定部件17輸出相似度。在這種情況下，例如當通過多維向量表示特征量時，可以通過向量之間的距離來表示相似度。確定部件17基于相似度計算部件16計算的相似度來確定識別對象圖像的物體是否與預先登記的物體之一相同。[登記圖像生成部件13的詳細配置的示例]圖3示出了登記圖像生成部件13的詳細配置的示例。登記圖像生成部件13包括亮度級飽和處理塊21、亮度級離散減少處理塊22和亮度級細節(jié)處理塊23。亮度級飽和處理塊21通過使登記原始圖像經(jīng)歷用于再現(xiàn)通過曝光過度執(zhí)行成像的狀態(tài)的圖像處理來生成登記圖像。相反地，亮度級離散減少處理塊22通過使登記原始圖像經(jīng)歷用于再現(xiàn)通過曝光不足執(zhí)行成像的狀態(tài)的圖像處理來生成登記圖像。圖4示出了通過曝光過度執(zhí)行成像的狀態(tài)和通過曝光不足執(zhí)行成像的狀態(tài)。通過以其中對人的面部成像并且關注在眼睛周圍的X方向線的情況為例來進行以下描述，如圖 4所示。在成像時適當曝光的情況下，亮度分布在允許的范圍內(nèi)(例如在8位的情況下為 0到25 。然而，在成像時曝光過度的情況下，整個亮度是高值，并且一些像素在最大值飽和(例如在8位的情況下為25 。相反地，在成像時曝光不足的情況下，整個亮度是低值， 并且在像素之間的亮度差異減少，即出現(xiàn)量化誤差。據(jù)此，亮度級飽和處理塊21通過基于成像部件11的成像特性增加登記原始圖像的亮度并且利用最大值(例如在8位的情況下的25 替換超過亮度允許的最大值的像素值，來生成登記圖像。順便提及，可以通過改變增加登記原始圖像的亮度的程度來生成具有不同的飽和像素面積并且其中再現(xiàn)曝光過度的多個登記圖像。特別地，如圖5中所示，當成像部件11進行壓縮超過拐點校正閾值的高亮度區(qū)域的拐點校正時，由曲線a表示其亮度的登記原始圖像的亮度被增加到由曲線b表示的亮度， 并且壓縮超過拐點校正閾值的亮度值，借此生成由曲線b’表示的登記圖像。另外，由曲線a 表示其亮度的登記原始圖像的亮度被增加到由曲線c表示的亮度，壓縮超過拐點校正閾值的亮度值，并且利用最大值來替換超過最大值的亮度，借此生成由曲線C’表示的登記圖像。另外，如圖6中所示，當成像部件11進行Y-校正時，增加登記原始圖像的亮度， 并且此后進行Y-校正，借此生成登記圖像。另外，由曲線a表示其亮度的登記原始圖像的亮度被增加到由曲線c表示的亮度，壓縮超過拐點校正閾值的亮度值，并且利用最大值來替換超過最大值的亮度，借此生成由曲線c’表示的登記圖像。返回到圖3，亮度級離散減少處理塊22通過離散地減少登記原始圖像的亮度的較高階位來減小亮度，并且由此有意地生成其中出現(xiàn)量化誤差的登記圖像。順便提及，可以生成其中再現(xiàn)曝光不足的多個登記圖像，諸如通過從較高階位一側離散地使登記原始圖像的亮度減少一個位而獲得的登記圖像，通過從較高階位一側離散地使登記原始圖像的亮度減少兩個位所獲得的登記圖像，以及通過從較高階位一側離散地使登記原始圖像的亮度減少三個位所獲得的登記圖像。亮度級細節(jié)處理塊23通過使登記原始圖像經(jīng)歷例如如圖7所示的加重亮度邊緣的處理來生成登記圖像。在亮度級飽和處理塊21、亮度級離散減少處理塊22和亮度級細節(jié)處理塊23中生成的各個登記圖像被輸出到特征量提取部件14。順便提及，登記圖像生成部件13可以通過執(zhí)行用于再現(xiàn)其中在未實現(xiàn)聚焦的情況下執(zhí)行成像的狀態(tài)的處理來進一步生成登記圖像。[操作的描述]根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實施例，提供了一種信息處理裝置的信息處理方法，該信息處理方法包括通過信息處理裝置，基于成像部件的成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，生成假定成像時的多種不同的照明條件的多個登記圖像；提取多個登記圖像的各自的特征量；提取其中使作為識別對象的物體成像的識別對象圖像的特征量；以及基于識別對象圖像的特征量和多個登記圖像的特征量之間的相似度來識別該識別對象圖像的物體。接下來將參考圖8描述圖像識別裝置10的操作。圖8是幫助解釋圖像識別裝置 10的面部識別處理的流程圖，作為根據(jù)本公開內(nèi)容的信息處理方法的示例。面部識別處理包括登記階段和確定階段，在登記階段中預先登記可以作為識別對象的人(登記人)的面部，在確定階段中識別作為識別對象的人的面部。下面將要描述的步驟S21到S25的處理是登記階段。步驟S^到S29的處理是確定階段。在登記階段的步驟S21中，成像特性獲得部件12獲得成像部件11的成像特性，并且向登記圖像生成部件13通知成像部件11的成像特性。在步驟S22中，成像部件11對每個登記人的面部成像，并且向登記圖像生成部件 13輸出得到的登記原始圖像。在步驟S23中，登記圖像生成部件13向特征量提取部件14輸出基于通知的成像部件11的成像特性根據(jù)從成像部件11輸入的登記原始圖像而生成的多個登記圖像。另外， 登記圖像生成部件13向特征量提取部件14原樣輸出登記原始圖像作為登記圖像。
在步驟S24中，特征量提取部件14從多個登記圖像提取各自的特征量，并且向登記圖像DB 15輸出特征量。在步驟S25中，登記圖像DB 15在其中登記從與待登記物體的識別信息相關聯(lián)地登記的物體對應的多個登記圖像中提取的特征量。在確定階段的步驟S26中，成像部件11對作為識別對象的人的面部成像，并且向特征量提取部件14輸出得到的識別對象圖像。在步驟S27中，特征量提取部件14提取識別對象圖像的特征量，并且向相似度計算部件16輸出識別對象圖像的特征量。在步驟幻8中，參照登記圖像DB 15，相似度計算部件16計算識別對象圖像的特征量和在登記圖像DB 15中登記的每個登記圖像的特征量之間的相似度，并且向確定部件17 輸出相似度。在步驟S29中，確定部件17基于計算的相似度將該識別對象圖像的人識別為登記人之一。然后面部識別處理結束。上述面部識別處理在考慮成像特性的情況下根據(jù)登記原始圖像生成多個登記圖像，從而能夠在不降低確定準確性的情況下確定識別對象圖像的人，即便是通過曝光過度或者相反地通過曝光不足拾取識別對象圖像。順便提及，雖然本實施例在登記階段中根據(jù)登記原始圖像生成多個登記圖像并且計算并登記多個登記圖像的特征量，但是在登記階段中僅可以計算并登記登記原始圖像的特征量，并且在識別階段中可以根據(jù)登記原始圖像生成多個登記圖像并且可以計算多個登記圖像的特征量。另外，雖然在本實施例中人的面部被設定為識別對象，但是識別對象不限于此，而是任意的。上述系列處理不僅可以由硬件而且可以由軟件來執(zhí)行。當將由軟件執(zhí)行該系列處理時，構成軟件的程序被從程序記錄介質安裝到并入專用硬件的計算機上或者例如通用個人計算機上，該通用個人計算機可以通過在其上安裝各種程序來執(zhí)行各種功能。圖9是示出通過程序執(zhí)行上述系列處理的計算機的硬件配置示例的框圖。在計算機100中，CPU(中央處理單元)101、R0M(只讀存儲器)102和RAM(隨機存取存儲器)103通過總線104互連。總線104進一步與輸入輸出接口 105連接。輸入輸出接口 105與由鍵盤、鼠標、麥克風等形成的輸入部件106，由顯示器、揚聲器等形成的輸出部件107，由硬盤、非易失性存儲器等形成的存儲部件108，由網(wǎng)絡接口等形成的通信部件109以及用于驅動可拆卸介質 111的驅動器110連接，該可拆卸介質111諸如磁盤、光盤、磁光盤、半導體存儲器等。在如上所述配置的計算機100中，CPU 101例如經(jīng)由輸入輸出接口 105和總線104 把在存儲部件108中存儲的程序加載到RAM 103中，然后執(zhí)行該程序。由此執(zhí)行上述系列處理。應當注意，由計算機執(zhí)行的程序例如可以是其中依照在本說明書中描述的次序依照時間序列執(zhí)行處理的程序或者可以是其中并行地或者在必要時(諸如在進行調用時)執(zhí)行處理的程序。另外，該程序可以由一個計算機處理，或者可以由多個計算機進行分布式處理。此外，該程序可以被傳送到遠程計算機并且由遠程計算機執(zhí)行。應當注意，本公開內(nèi)容的實施例不限于上述實施例，而且可以在不脫離本公開內(nèi)容精神的情況下進行各種改變。
本公開內(nèi)容包含與在2010年9月8日提交日本專利局的日本在先專利申請JP 2010-200734中公開的主題內(nèi)容相關的主題內(nèi)容，其主題內(nèi)容通過引用合并于此。
權利要求
1.一種信息處理裝置，包括登記圖像生成部件，被配置為基于成像部件的成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，生成假定成像時的多種不同的照明條件的多個登記圖像；特征量提取部件，被配置為提取所述多個登記圖像和其中使作為識別對象的物體成像的識別對象圖像的各自的特征量；以及識別部件，被配置為基于所述識別對象圖像的特征量和所述多個登記圖像的特征量之間的相似度來識別所述識別對象圖像的物體。
2.根據(jù)權利要求1所述的信息處理裝置，其中所述登記圖像生成部件基于所述成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，通過假定成像時的曝光過度的飽和處理來生成所述登記圖像。
3.根據(jù)權利要求1所述的信息處理裝置，其中所述成像特性包括所述成像部件中的Y-校正的參數(shù)和拐點校正中的閾值中的至少一個。
4.根據(jù)權利要求1所述的信息處理裝置，其中所述登記圖像生成部件進一步根據(jù)使待登記物體成像的所述登記原始圖像，通過假定成像時的曝光不足的離散減少處理來生成所述登記圖像。
5.根據(jù)權利要求1所述的信息處理裝置，進一步包括獲得部件，被配置為從使作為登記或識別對象的物體成像的所述成像部件獲得所述成像特性。
6.根據(jù)權利要求1所述的信息處理裝置，進一步包括保持部件，被配置為預先保持使作為登記或識別對象的物體成像的所述成像部件的成像特性。
7.一種信息處理裝置的信息處理方法，所述信息處理方法包括 通過所述信息處理裝置，基于成像部件的成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，生成假定成像時的多種不同的照明條件的多個登記圖像； 提取所述多個登記圖像的各自的特征量；提取其中使作為識別對象的物體成像的識別對象圖像的特征量；以及基于所述識別對象圖像的特征量和所述多個登記圖像的特征量之間的相似度來識別所述識別對象圖像的物體。
8.一種用于使計算機用作如下部件的程序登記圖像生成部件，被配置為基于成像部件的成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，生成假定成像時的多種不同的照明條件的多個登記圖像；特征量提取部件，被配置為提取所述多個登記圖像和其中使作為識別對象的物體成像的識別對象圖像的各自的特征量；以及識別部件，被配置為基于所述識別對象圖像的特征量和所述多個登記圖像的特征量之間的相似度來識別所述識別對象圖像的物體。
全文摘要
本發(fā)明涉及信息處理裝置、信息處理方法和程序。該信息處理裝置包括登記圖像生成部件，被配置為基于成像部件的成像特性，根據(jù)使待登記物體成像的登記原始圖像，生成假定成像時的多種不同的照明條件的多個登記圖像；特征量提取部件，被配置為提取多個登記圖像和識別對象圖像的各自的特征量，在該識別對象圖像中使作為識別對象的物體成像；以及識別部件，被配置為基于識別對象圖像的特征量和多個登記圖像的特征量之間的相似度來識別該識別對象圖像的物體。
文檔編號G06K9/64GK102446276SQ201110265739
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權日2010年9月8日
發(fā)明者大久保厚志, 有沢繁 申請人:索尼公司