JPH02120987A - 監視区域内で視聴する個々のメンバーを特定する画像認識装置 - Google Patents

監視区域内で視聴する個々のメンバーを特定する画像認識装置

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JPH02120987A
JPH02120987A JP1239812A JP23981289A JPH02120987A JP H02120987 A JPH02120987 A JP H02120987A JP 1239812 A JP1239812 A JP 1239812A JP 23981289 A JP23981289 A JP 23981289A JP H02120987 A JPH02120987 A JP H02120987A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、−船釣にはテレビジョン視聴者測定及び市場
データ収集システムと共に使用する画像認識システムに
関し、より特定的には視聴者の中から複数の所定の個人
を識別する画像認識システム及び方法に関する。
〔従来の技術〕
一般大衆の視聴の習性を決定するための手動システムは
、故意に、或は故意ではなく登録され得る誤ったデータ
の登録によって不正確になりやすく、またデータ取得が
遅くなる。
１９６２年９月２５日付のカレーらの合衆国特許３，０
５６．１３５号には、波信号受信機使用者の聴取の習性
を自動的に決定する方法及び装置が記載されている。カ
レーらのこの方法は、受信機の動作状態を監視し、また
特定の領域に入る人、その領域から去る人及びその領域
内に居る人の数を計数するために戦略的に配置したスイ
ッチ、及び視聴者の構成を周期的に記録するための写真
計録装置の両方を使用することによって、波信号受信機
を使用している人々の数及び型の記録を得るようになっ
ている。調査機関による手動処理のために郵送可能なマ
ガジンが視聴者の構成及び受信機動作情報の両者の記録
を提供する。従って欠点はデータの取得が遅れること、
及び多数の視聴者対象を写真記録から識別することであ
る。
１９８７年２月１７日付のキーウィツトらの合衆国特許
４，６４４，５０９号には、ラジオ受信機及びテレビジ
ョン受像機の両方或は何れか一方の視聴者の人数及び構
成を決定するための超音波パルスエコ一方法及び装置が
記載されている。監視領域の第１及び第２の反射超音波
マツプが収集される。
第１のマツプは人の居ない監視領域から、また第２のマ
ツプは人が存在する監視領域から収集される。収集され
た第１の背景限定用マツプを収集された第２のマツプか
ら差し引いて結果のマツプを求める。結果のマツプは処
理されて最小密度を有する複数の集団が識別される。こ
のようにして識別された集団の大きさを利用して、ある
観衆内の人々に該当する手段を識別する。この配列は視
聴者を計数するには有効であるが、個々の視聴者を識別
することはできない。
記録されたビデオ画像内のパターンを識別する画像認識
配列及びシステムは種々知られている。
しかし、従来のパターン認識システムは、これらのシス
テムに必要とされる情報記憶及び計算要求が莫大である
ために、視聴者の一人一人を識別することは実行不能で
あり、不経済である。個々の視聴者を識別する能力を有
する画像認識システムを提供することが望ましい。
（発明の概要〕 本発明の目的は、一般大衆の視聴の習性を決定するため
の、従来システムの多くの欠陥を解消する方法及びシス
テムを提供することである。
本発明の目的は、監視領域内の視聴者の中から′所定の
個人を識別する画像認識方法及びシステムを提供するこ
とである。
本発明の目的は、隠し照明器具及びビデオセンサの両者
を使用して監視領域内の視聴者の中から所定の個人を識
別する画像認識方法及びシステムを提供することである
。
従って、本発明の好ましい実施例によれば、監視領域内
の視聴者の中から所定の個人を識別する画像認識方法及
びシステムが提供される。視聴者の中の識別すべき所定
の各個人のパターン像特徴が記憶される。視聴者スキャ
ナは、監視領域内の個々の視聴者を探知する視聴者探知
回路を含む。
監視領域で探知された各視聴者毎にビデオ画像が撮影さ
れる。撮影された画像からパターン像特徴が抜出される
。抜出されたパターン像特徴は記憶法の各パターン像特
徴と比較され、所定の視聴者の中の特定の１人が識別さ
れる。これらの段階が反覆され、監視領域において探知
された個々の視聴者全員が識別される。
本発明の特色によれば、複数の各容貌像特徴は所定の容
量の別個のメモリスペース内に記憶される。各容貌像特
徴は、識別すべき個人の顔の複数のビデオ画像を処理し
て作る。処理した各ビデオ画像から特徴が抜出され、特
定の容貌像特徴のための対応所定メモリスペース内に記
憶される。
本発明のこれらの及び他の目的、及び長所は、添付図面
に基く以下の説明から明白になるであろつ。
〔実施例〕
添付図面、特に第１図を参照する。第１図は本発明によ
る新規なる且つ改良された画像認識システム１０のブロ
ック線図である。以下の画像認識システム１０の説明に
おいては、視聴者の一人一人を識別するためにテレビジ
ョン受像機と共ニ使用することとするが、本発明の原理
は他の画像認識システムにも適用可能である。
画像認識システム１０は、その主成分として、監視領域
を走査して視聴者の像を捕捉する視聴者スキャナ１２、
及び制御動作を遂行し且つ捕捉した像を記憶して処理す
る制御指令プロセッササブシステム１４を含む。データ
転送装置１６は記憶したデータを、テレビジョン視聴者
測定システム及び市場データ収集システムの両方或は何
れか一方の中央コンピュータ（図示せず）へ周期的に転
送するのに使用される。画像認識システム１０は、照明
、及び監視領域内の視聴者を探知して像を捕捉する視聴
者スキャナ１２へ電動機制御信号を供給するスキャナ制
御装置及び信号処理回路１８（第３図）、視聴者と視聴
者スキャナ１２との間の距離を識別するアナログ・ディ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換器及びインタフェース回路２０　
（第４図）、及びビデオ画像をディジタル化し且つフレ
ームバッファメモリ、タイミング及び制御論理を提供す
るフレームグラバ２２を含む。フレームグラバ２２は、
例えばマサチュセッッ州マールボロのデータ・トランス
レーション社が製造、販売し、ＩＢＭパーソナルコンピ
ュータに使用されている低価格フレームグラバ、モデル
ＤＴ２８０３によって実現できる。スキャナ制御装置及
び信号処理回路１８は複数の信号ライン及びビデオケー
ブル２８Ａを介してＡ／Ｄ及びインタフェース回路２０
及びフレームグラバ回路２２に接続されている。データ
、アドレス及び制御バス２４は、制御指令プロセッササ
ブシステム１４をＡ／Ｄ及びインタフェース回路２０及
びフレームグラバ回路２２に接続する。視聴者の画像の
容貌像特徴を学習し、認識する視聴者認識サブシステム
２６は第６図及び第７図に示しである。
第２図及び第３図も参照する。視聴者スキャナ１２は、
ビデオ画像を撮影するためのビデオカメラ２８、個々の
視聴者を探知する１対の赤外センサ３０、カメラ２８と
探知された特定の視聴者との間の距離を測定する超音波
変換器３２、監視領域の照明を隠す１対の赤外照明装置
３４、及び監視領域を走査させるスキャナ駆動装置３６
を含む。
ビデオカメラ２８はライン２８Ａ上にビデオ画像信号を
供給してフレームグラバ２２へ印加させる。
フレームグラバの出力はライ２２Ａを通してデータ、ア
ドレス及び制御バス２４へ供給される。例えばニュージ
ャジー州ナットレーのエレクトロフィジックス社が製造
、販売しているモデルＣＣＤ１２００１Ｒマイクロカム
のような赤外ビデオカメラをビデオカメラ２８として使
用することができる。
赤外センサ３０からライン３０Ａ上に供給される探知さ
れた赤外信号は回路１８へ印加される。
例えば、フロリダ州デイトナビーチのエルテソクインス
ツルメンツ社が製造、販売しているエルチックモデル４
２９及びエルチックモデル８２６Ｃのように、１対の固
定された表面鏡及びフレネルレンズを含む光学集束装置
と共に使用される平行対向双焦電式赤外検出器を各赤外
センサ３０として使用することができる。各赤外センサ
３０からライン３０Ａに供給される電圧信号出力は監視
領域の温度分布に対応する。ライン３０Ａ上に各赤外信
号は１対の前置増巾器３８の一方に印加される。増巾さ
れた各赤外信号は１対のローパスフィルタ４０の対応す
る一方へ印加され、濾波された赤外信号はライン４２を
通してＡ／Ｄ及びインタフェース回路２０へ供給される
。適切なフィードバック及びバイアス手段を備えた例え
ばＬＭ３５８型のような双演算増巾器集積回路を前置増
巾器３８及びローパスフィルタ４０に使用することがで
きる。
超音波信号を送受信するための、例えば５０ＫＨｚ静電
変換器のような超音波変換器３２は、ライン３２Ａ上に
距離パルスエコー信号を発生してＡ／Ｄ及びインタフェ
ース回路２０に供給する。
監視領域の隠し照明は１対の赤外照明装置３４（第３図
には一方だけを示す）によって行われる。
各照明装置３４はライン３４Ａに供給される付活信号に
よって動作を制御される。赤外レーザ、発光ダイオード
或はフィルタ付フラッシュ灯のような種々の照明装置が
使用可能であるが、ニュージャジー州ナットレーのエレ
クトロフィジックス社が製造、販売しているモデルＩＲ
Ｌ２００赤外室内照明器を照明装置３４として使用して
差支えない。ＮＰＮバイポーラトランジスタのようなス
イッチングトランジスタ４４は、Ａ／Ｄ及びインタフェ
ース回路２０からライン４６を介してそのベースに制御
信号が印加されることによって導通する。トランジスタ
４４のコレクタと電源５０との間に接続されているリレ
ー４８はトランジスタ４４によって付勢され、そのリレ
ー接点５２を閉じる。電源５０の出力は閉じられたリレ
ー接点５２によってライン３４Ａに供給される。電源５
０の出力はライン２８Ｂを通してビデオカメラ２８にも
接続されている。
ステッピング電動機のようなスキャナ駆動装置３６はス
キャナ制御装置５４によって動作を制御され、ビデオカ
メラ２８を段階的に角度回転させて監視領域を走査させ
る。ステッピング電動機駆動装置としてモトローラ社が
製造、販売している５ＡＡ１０４２型集積回路を大集積
ナ制御装置３８に使用することができる。１対のライン
５６上の制御信号はＡ／Ｄ及びインタフェース回路２０
からスキャナ制御装置３８に供給される。
第４図はＡ／Ｄ及びインタフェース回路２０の詳細なブ
ロック線図である。ライン４２上の′濾波された赤外信
号はアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器５８へ印加
され、処理された赤外信号のディジタル表示に変換され
る。ディジタル化された信号は制御指令プロセッササブ
システム１４に印加され、個々の視聴者の考え得る位置
に対応する監視領域内の方向が識別される。超音波測距
モジュール６０は、制御指令プロセッササブシステム１
４から周辺インタフェースアダプタ（Ｐ　Ｉ　Ａ）６２
を介してライン「駆動」により印加される駆動或は開始
入力信号に応答して、ライン３２Ａを通して超音波バー
スト信号を送信させ、エコー信号を受信する。制御指令
プロセッササブシステム１４は識別された角度信号を利
用して超音波測距モジュール６０の動作を開始させる。
ロックウェルインタナショナルが製造している周辺イン
タフェースアダプタ装置、６５２２型をＰＩＡ６２に使
用することができる。ＰＩＡ６２からのデータ、アドレ
ス及び制御パス２４上の割込み制御信号Ｉ　ＲＱ２〜ｒ
　ＲＱ７はプロセッササブシステム１４へ印加される。
ＰＩＡ６２は制御指令プロセッササブシステム１４とス
キャナ制御装置及び信号処理回路１８との間のデータ、
タイミングおよび制御信号を取扱う。またＰＩＡ６２は
画像認識システム１０と特定応用のためのホストシステ
ムとの間の双方向通信を可能ならしめる。
デビ、７ドＡ、キーウィツト及びダオツェンルーの合衆
国特許４，６９７，２０９号に記載されている型の家庭
用装置をＰＩＡ６２に接続することができる。
アナログデバイセスが製造、販売しているＡＤ７８２８
型８ピッ）Ａ／Ｄ変換用集積回路をＡ／Ｄ変換器５８に
使用することができる。例えばテキサスインスツルメン
ツが製造、販売している５Ｎ２８８２７型集積回路のよ
うなソナー測距モジュールを超音波測距モジュール６０
として使用することができる。超音波測距モジュール６
０の出力エコー信号は増巾器／リミタ段６４を介してＡ
／Ｄ変換器５８へ印加され、制御指令プロセッササブシ
ステムの使用に適するフォーマットに変換される。スキ
ャナ１２と探知された個々の視聴者との間の距離を表わ
す処理されたエコー信号は、処理中にビデオ画像データ
のズーミング機能を調整するために制御指令プロセッサ
サブシステム１４によって使用される。
モトローラ社が製造、販売している７４ＨＣ２４５型集
積回路のようなオフタルバストランシーバ６６は、デー
タ、アドレ′ス及び制御バス２４とＡ／Ｄ変換器５８と
の間の双方向データ通信を提供する。１対のオフタルバ
ストランシーバ６８及び７０、及びプログラマブルアレ
ー論理（ＰＬＡ）装置７２は、データ、アドレス及び制
御バス２４とＰＩＡ６２及びＡ／Ｄ変換器５８との間の
双方向アドレス及び制御通信を提供する。２ＭＨｚ発振
器のような発振器装置７４、及びタイミング論理回路７
６はＰＩＡ６２及びＰＬＡ７２ヘタイミング信号を供給
する。ＰＬＡ７２は、例えばロックウェルインタナショ
ナルが製造、販売しているＰＬＳ１５３集積回路を使用
して実現できる。
第５図は、画像認識システムＩＯの制御指令プロセッサ
サブシステム１４のブロック線図である。
制御指令プロセッササブシステム１４は、例えば統合さ
れたメモリ管理を有しマルチタスキングシステムに適合
するようになっているインテル８０２８６高性能１６ビ
ツトマイクロプロセツサのような中央処理ユニット７８
、及び随意附属のメモリ装置８０を含む。中央処理装置
７８は制御及び信号処理機能を遂行するようにプログラ
ム可能であり、周知のように非同期入力信号タイミング
及びクロック制御ハスタイミング機能を含む。
制御指令プロセッササブシステム１４は更に、画像認識
システム１０を設置する際に使用するために、画像表示
装置８２、コンピュータ表示装置８４及びキーボード８
６を含むことができる。制御指令プロセッササブシステ
ム１４は、例えばＩＢＭ　　ＰＣ／ＡＴのようなパーソ
ナルコンピュータシステムを用いて実現可能である。
中央処理ユニット７８からハス２４に供給される制御信
号は、ＰＩＡ６２　（第４図）の信号ライン４６を通し
て照明制御装置のスイッチングトランジスタ４４　（第
３図）へ印加され、監視領域の照明を制御する。中央処
理ユニット７８からバス２４に供給される電動機制御信
号は、ＰＩＡ６２（第４図）のライン５６を通してスキ
ャナ制御装置５４　（第３図）へ印加され、変換されて
スキャナ駆動装置（ステッピング電動機）３６へ供給さ
れる。フィードバック位置信号を中央処理ユニット７８
へ供給することができる。
第６図及び第７図は視聴者認識サブシステム２６のブロ
ック線図である。中央処理ユニット７８と、フレームグ
ラバ２２と、視聴者認識サブシステム２６との間で、デ
ータ、アドレス及び制御バス２４を通して双方向通信が
行われる。先ず、第６図に視聴者認識サブシステム２６
の学習動作モードを示す。フレームグラバ２２からの処
理された赤外画像出力信号は画像取得ブロック８８に印
加され、赤外画像信号のディジタル表示を発生する。デ
ィジタル赤外画像表示は顔画像探知ブロック９２に印加
され、ディジタル化された画像信号の可変部分（ｍＸｎ
）画素が取得される。ｍ及びｎの値は３２乃至２５６の
間で可変であって、スキャナ１２と探知された視聴者と
の間の識別された特定距離に対して決定される。中央画
素画像部分は、例えばｍ＝５０、ｎ＝５０を含むことが
できる。ラインＧ−３ＵＢ上の顔画像探知ブロック９２
のグレイレベルサブイメージ出力は標準化ブロック９４
に印加される。ブロック９４の標準化された出力はしき
い値ブロック９６に印加され、ラインＢ−３ＵＢに上に
しきい値で分けた２値レヘルの顔画像出力が発生する。
（ｍＸｎ）個の２値レベルの顔画像即ちＢ−５ＵＢ画像
の各画素は単一の２値デイジツト、即ちビットによって
、即ち５０Ｘ５０画素は２５００ビツトによって表わさ
れる。Ｂ−３ＵＢ画像信号は容貌特徴抜出しブロック９
８に印加される。容貌特徴抜出しブロック９８の抜出さ
れたパターン像特徴出力は、個人顔記憶ライブラリ　（
ＩＦＬ）１００内に記憶される。第８Ａ図に示すように
、制御指令プロセッササブシステム１４によって遂行さ
れた画像ライブラリを更新するために、停止ブロック１
０２に停止機能フラグがセットされる。
第６Ａ図はｍｘｎ画素を含むＢ−３ＵＢ画像を図式的に
示す。ｍｘｎの各画像は０か１の何れかである。Ｂ−３
ＵＢ画像画素データは、学習動作モード（第６図）にお
いては記憶するためのパターン像特徴を抜出すのに使用
され、また第７図に示す認識動作モードにおいては容貌
像特徴と比較するためのパターン像特徴を抜出すのに使
用される。
本発明の特色によれば、ｍＸｎのＢ−３ＵＢ画像ビット
の擬似ランダムシーケンスが、容貌特徴抜出しブロック
９８によって抜出された容貌特徴出力を記憶するために
使用される容貌位置の所定数Ｔを限定する。各容貌位置
は所定の長さしを有し、Ｌの値は３乃至１０である。所
定位置の長さｎ＝７であるものとし、前例のようにＢ−
３ＵＢ画像が２５００ビツトであるとすれば、２５００
／　７即ち３５７　　（Ｔ＝３５７）の擬似ランダムシ
ーケンスが得られる。各容貌はＯ乃至（２Ｌ−１）の値
を有し、例えばｎ＝７の場合にはＯ乃至１２７の値を有
している。ｂ＝２Ｌ／８とし、バイトｂとして配列され
た２Ｌビツトのメモリスペースが、各容貌位置毎の考え
得る容貌値、即ち例えば２７即ち１２８ビット即ち１６
バイトを記憶するために使用される。従って各パターン
或は顔画像特徴のための合計メモリスペースはＴにｂを
乗じた値に等しく、例えば３５７位置×１６バイト／位
置＝５７１２バイトに等しい。
第６Ａ図は、容貌抜出しブロック９８に対応する複数の
容貌位置（全体を９８で示す）ｉ−０乃至１−（Ｔ−１
）を示す。対応メモリスペースはＩＦＬブロック１００
に対応する参照番号１００で表わされている。第１の、
即ちｉ＝０容貌位置値は、メモリスペース９８内のＯ乃
至（ｂ−１）の対応バイト内の対応ビット位置Ｂに記憶
される。
個々の顔パターン像特徴を記憶するために遂行される論
理段階は、第８Ｂ図を参照して後述する。
画像記憶ライブラリ　（ＩＦＬ）１００内の各個人類パ
ターン像特徴毎に、所定容量の別個のメモリスペースが
限定される。例えば、限定された数の視聴者Ｐを含む視
聴者毎に、個人の顔特徴（ＴＸＰ）が対応ＩＦＬの限定
されたメモリスペース内に記憶される。各視聴者毎に第
６図の画像信号処理ブロックによってビデオカメラ２８
の一連のビデオ画像を順次処理することによって、各視
聴者Ｐ毎に複数の顔画像が学習される。各視聴者毎の全
ての抜出されたパターン像特徴がＩＦＬメモリスペース
の特定対応メモリスペース内に記憶される。
第７図は視聴者認識サブシステム２６の認識モードのブ
ロック線図である。制御指令プロセッササブシステム１
４による視聴者の識別された方向に対応する画像取得ブ
ロック８８からの赤外像特徴のディジタル表示は、ズー
ミング頭探知ブロック１０４に印加される。ズーミング
及び頭探知ブロック１０４のグレイレベルサブイメージ
出力Ｇ−３ＯＢは標準化ブロック１０６に印加される。
ブロック１０６の標準化された出力はしきい値ブロック
１０８へ供給され、しきい値で分けられた２値レベル像
出力Ｂ−３ＵＢが発生する。容貌特徴は容貌特徴抜出し
ブロック１１０においてＢＳＵＢ像から抜出される。抜
出されたＢ−３ＯＢ像容貌特徴は、図示のようにブロッ
ク１１２において個人類ライブラリ内に記憶されている
各パターン像特徴と比較され、整合が識別される。比較
された特徴が、個人類ライブラリ内の個人類パターン像
特徴と最良の整合している即ち最高の相関を呈している
と判定ブロック１１４が識別するようなある所定の相関
しきい値を超えている時に、特定の視聴者が識別された
ことになる。もしこのような判定に到達し得なければ、
満足すべき判定が得られるまでズーミング及び頭探知ブ
ロック１０４の次のグレイレベルサブイメージ出力Ｇ−
３ＵＢが順次処理される。満足すべき判定は“識別され
た”及び“識別されない”側視聴者を含む。
特定の個人視聴者を認識する論理段階は第８Ｂ図に基い
て後述する。ライン１１６上の出力信号は視聴者の識別
された特定個人に対応して記憶される。以上のようにし
て識別された個人視聴者データは、監視されている受像
機のチャンネル、番号のようなテレビジョンデータ収集
システムの他のパラメータデータと共に記憶させること
ができる。
第８Ａ図は画像認識システム１０の制御指令プロセッサ
サブシステム１４が遂行する論理段階を示す主流れ図で
ある。順次段階は初期化ルーチンから開始される。次に
、もし停止機能が゛セットされていれば、特定のパター
ン像特徴メモリスペースは、第６図のＩＦＬフロック１
００に記憶されている容貌像特徴を含むように更新する
ことができる。セットされていなければ、遠隔制御或は
キーボード入力等によって何等かの機能或はモードが選
択されているか否かが判定される。もし諾（ＹＥＳ）で
あれば、選択された機能がセットされるか或はモードが
更新され、遂行される。もし否（Ｎｏ）であれば次の順
次機能或はモード１〜７が遂行される。
第８Ｂ図は個人の顔を学習し、認識するために遂行され
る論理段階を示す流れ図である。順次動作は、整合値Ｎ
が０にセットされる開始アドレスにメモリスペースアド
レスＡ　Ｄ、　Ｄ　Ｒをセットすることから開始される
。学習モードにおいては、ＢＳＵＢ像からの識別された
容貌値は、容貌位置ｉ＝Ｏで始まる対応ビット位置にセ
ットされ、各容貌位置毎に１＝３５６まで反覆される。
ＡＤＤＲ＋Ａバイトの対応ビット位ｉＢビットは特定の
容貌値Ｓによって決定される。但し、ＳはＯ乃至１２７
であり、Ａは整数値Ｓ／８に等しく、Ｂは８進法のＳに
等しく或はＡバイトの後の残余に等しい。
例えば、Ｂ−３ＵＢ像からの容貌値が５＝１１４であれ
ば、その容貌位置ｉ＝０はＡＤＤＲ＋１４バイトの第２
ビツトにセットされる。
個人視聴者顔画像は複数回（Ｒ回）学習することができ
る。但しＲは視聴者の顔の表情の変化或は種々の横顔に
依存して生ずる考え得る異なる抜出された特徴である。
抜出された各容貌特徴は、第６図の順次信号処理及び第
８Ｂ図の学習或は記憶段階を反覆することによって、特
定視聴者のための対応パターン像特徴メモリスペース内
に順次配ｔａされる。
もし学習モードでなければ、Ｂ−３ＵＢ像から抜出され
た容貌特徴が各個人パターン像特徴と比較されるＩＦＬ
に対する認識ブロック１１２におけるような認識モード
のための順次段階が遂行される。
認識モードにおいては、Ｂ−３ＵＢ像からの識別された
容貌値は、容貌位置ｉ＝ｏから始めて１＝３５６まで各
容貌位置毎に対応ビット位置と反覆して比較される。も
し対応ビット位置がセ・ノドされていれば整合が指示さ
れ、Ｎ整合値が１だけ増加する。もし対応ビット位置が
セントされていなければ非整合が指示され、Ｎ整合値は
変化しない。次で、次の容貌位置が識別された容貌値の
対応ビット位置と比較される。
最後の容貌位置１＝３５６が整合のために識別され、比
較されてしまうと、得られたＮ整合値があるしきい値と
比較される。得られたＮ整合値がしきい値より小さけれ
ば、その時定ＩＦＬに対して偽即ち非認識が指示される
。一方、得られたＮ整合値がしきい値より大きいか或は
しきい値に等しければ、その特定ＩＦＬに対して真即ち
認識が指示される。
第８Ｃ図は、個人パターン像特徴メモリスペース或はラ
イブラリに付加するために遂行される動作機能即ちモー
ド１論理段階を示す流れ図である。
順次段階は第８Ｄ図に示す画を取得して表示すブルーチ
ンから開始される。次に第８Ｅ図に示す全ライブラリ検
索サブルーチンが遂行される。その結果が表示され、ラ
イブラリに付加される。
第８ＤＩｆｆｉの画を取得して表示すブルーチンは画像
取得段階（第６図のブロック８８）から開始される。赤
外ビデオ画像は２値画（Ｂ　−Ｓ　Ｕ　８画像）を得る
ように処理される（第６図のブロック９２．９４、及び
９６）。得られた２値画の１の比が計算され、この２値
画が表示される。
第８Ｅ図に示す全ライブラリ検索サブルーチンは、計算
された１の比に基づく露出時間の点検から開始され、も
し調整が必要であればこの順次動作はライブラリを検索
することなく戻される。もし露出時間の調整を必要とし
なければ所定のＮ整合値の初期最大値がセントされる。
最初のライブラリが検索され（第７図のブロック１１２
及び第８図）、もし得られたＮ整合値が初期最大値より
も大きければ最大値が更新される。そうでない場合には
、最大値は変更されない。次で、ライブラリが検索され
、結果は得られた最大値と比較されて調整される。この
プロセスは全ライブラリが検索されるまで反覆される。
第８Ｆ図は、ライブラリの照合及びライブラリへの付加
を遂行する動作機能即ちモード２論理段階を示す流れ図
である。順次動作は第８Ｄ図に示す画を取得して表示す
ブルーチンから開始される。
次で第８Ｅ図に示す全ライブラリ検索サブルーチンが遂
行される。結果は表示され、システム１０のユーザ操作
員によって照合され、識別された正確なライブラリに付
加される。
第８Ｇ図は、顔を探知して表示し、そして認識するため
に遂行される動作機能、即ちモード３論理段階を示す流
れ図である。順次段階は第８Ｄ図に示す画を取得して表
示すブルーチンから開始される。次に第８Ｅ図に示す全
ライブラリ検索サブルーチンが遂行される。結果は表示
される。
第８Ｈ図は、顔を探知するために遂行される動作機能、
即ちモード４論理段階を示す流れ図である。順次段階は
第８１図に示す頭の未処理検索サブルーチンから開始さ
れる。次に第８Ｊ図に示す頭探知及び検索サブルーチン
が遂行される。
第８■図における頭の未処理画検索サブルーチンは露出
時間の点検から開始され、もし調整が必要であれば頭の
検索は遂行されることなく順次動作は戻される。一方、
もし露出時間の調整が必要でなければ初期最大値は所定
のＮ整合値に対してセットされ、検索領域ポインタｉが
リセットされる。最初の検索領域マトリクスが識別され
、各個人パターン像特徴と比較される（第７図のＩＦＭ
ブロック１１２及び第８Ｂ図）。その結果はセットされ
た所定の相関しきい値の最大値と比較され、もし結果が
初期最大値より大きければ検索領域ポインタはセーブさ
れ、最大値が更新される。そうでない場合には、検索領
域ポインタはセーブされず、最大値は変更されない。次
で検索領域ポインタ値が更新され、次の検索領域マｌ−
ＩＪクスが識別され、そして全ての未処理側が検索され
てしまうまで順次段階が反覆される。
第８Ｊ図は、モード４において制御指令プロセッササブ
システム１４によって遂行される頭探知及び検索サブル
ーチンを示す。もし１つの検索領域ポインタが第８■図
のサブルーチン内に記憶されていれば、検索領域窓が頭
像部分に対応するセーブされたポインタ値によって識別
された検索領域マトリクスにセットされる。露出時間が
調整され、第８Ｅ図の全ライブラリ検索サブルーチンが
遂行され、そして結果が表示される。
一方、１或はそれ以上のポインタ値が第８１図のサブル
ーチン内に記憶されていれば、最大値は所定の初期値に
対してリセットされる。次で検索領域窓が最初の頭像部
分に対応する最初のセーブされたポインタ値によって識
別された最初の検索領域マトリクスにセットされる。こ
の検索領域マトリクスのデータに対して局部標準化が遂
行され、第８Ｅ図に示す全ライブラリ検索サブルーチン
が遂行される。もしその結果が初期最大値よりも大きけ
れば最大値が更新される。そうでない場合には最大値は
変化しない。次に、次の検索領域窓が次の頭像部分に対
応する次のセーブされたポインタ値にセットされ、全て
の頭像部分が検索されてしまうまで上記順次段階が反覆
される。次で、検索領域窓は頭像部分に対応する最高最
大値を有する識別された検索領域マトリクスにセットさ
れる。
この検索領域マトリクスのデータに対して局部標準化が
遂行され、第８Ｅ図に示す全ライブラリ検索サブルーチ
ンが遂行され、そして結果が表示される。
第８に図は、監視領域を走査及び検索するために遂行さ
れる動作機能、即ちモード５論理段階を示す流れ図であ
る。順次段階は監視領域の走査から開始される。次でビ
デオカメラ２８が監視領域内の視聴者に向けられ、第８
Ｈ図のモード４動作が遂行される。
第８Ｌ図は移動及び学習のために遂行される動作機能、
即ちモード６論理段階を示す流れ図である。順次段階は
第８Ｄ図に示す画を取得して表示すブルーチンから開始
される。次に第８Ｅ図に示す全ライブラリ検索サブルー
チンが遂行される。
その結果は表示され、もし全ての位置が学習されてしま
っていれば、ライブラリに付加されることなく順次動作
は戻される。全ての位置の学習が終了していなければ、
視聴者の画像は左へ１位置移動され、パターン像特徴Ｉ
ＦＬに付加される。次で視聴者画像は上へ１位置動かさ
れ、全ての位置が学習されてライブラリに付加されてし
まうまで順次反覆される。
第８Ｍ図は、検索及び休止のために遂行される動作機能
、即ちモード７論理段階を示す流れ図である。順次段階
は第８１図に示す頭の未処理側検索サブルーチンから開
始される。次に第８Ｊ図に示す頭探知及び検索サブルー
チンが遂行される。
もし続行判定が諾（ＹＥＳ）であれば、順次モード７は
反覆される。
以上に本発明を好ましい実施例に関連して説明したが、
本発明から逸脱することなく多くの変形及び変更を考案
することが可能である。従ってこれらの変形及び変更は
全て本発明の思想及び範囲内にあることを理解されたい
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による画像認識システムのブロック線図
であり、 第２図は第１図の画像認識システムの観衆スキャナの内
部の詳細を示すために一部を切欠いた斜視図であり、 第３図は第１図の画像認識システムのスキャナ制御装置
及び信号処理回路を一部を回路図で、また一部をブロッ
ク線図で示し、 第４図は第１図の画像認識システムのアナログ・ディジ
タル変換器及びインタフェース回路のブロック線図であ
り、 第５図は第１図の画像認識システムの制御指令プロセッ
ササブシステムのブロック線図であり、第６図は第１図
の画像認識システムの観衆認識サブシステムの学習機能
部分のブロック線図であり、 第６Ａ図は第１図の画像認識システムの画像特徴を抜出
し記憶するための２値サブイメージ及び容貌識別を図式
的に表わし、 第７図は第１図の画像認識システムの観衆認識サブシス
テムの認識機能部分のブロック線図であり、 第８Ａ図〜第８Ｍ図は第１図の画像認識システムが遂行
する論理的諸段階を示す流れ図である。 １０・・・・・・画像認識システム、１２・・・・・・
視聴者スキャナ、１４・・・・・・制御指令プロセッサ
サブシステム、１６・・・・・・データ転送装置、１８
・・・・・・スキャナ制御装置及び信号処理回路、２０
・・・・・・Ａ／Ｄ及びインタフェース回路、２２・・
・・・・フレームグラバ、２４・・・・・・データ、ア
ドレス及び制御バス、２６・・・・・・視聴者認識サブ
システム、２８・・・・・・ビデオカメラ、３０・・・
・・・赤外センサ、３２・・・・・・超音波変換器、３
４・・・・・・赤外照明装置、３６・・・・・・スキャ
ナ駆動装置、３Ｂ・・・・・・前置増巾器、４０・・・
・・・・ローパスフィルタ、４４・・・・・・スイッチ
ングトランジスタ、４８・・・・・・リレー、５０・・
・・・・電源、５２・・・・・・リレー接点、５４・・
・・・・スキャナ制御装置、５８・・・・・・アナログ
・ディジタル変換器、６０・・・・・・超音波測距モジ
ュール、６２・・・・・・周辺インタフェースアダプタ
、６４・・・・・・増巾器／リミタ、６６．６８．７０
・・・・・・パストランシーバ、７２・・・・・・プロ
グラマブルアレー論理装置、７４・・・・・・発振器装
置、７６・・・・・・タイミング論理回路、７８・・・
・・・中央処理ユニット、８０・・・・・・メモリ装置
、８２・・・・・・画像表示装置、８４・旧・・コンピ
ュータ表示装置、８６・・・・・・キーボード、８８・
・・・・・画像取得ブロック、９２・旧・・顔画像探知
フロック、９４，１０６・・・・・・標準化ブロック、
９６．１０８・・・・・・しきい値ブロック、９８，１
１０・・・・・・容貌特徴抜出しプロ・ツク、１００・
・・・・・個人顔記憶ライブラリ、１０２・旧・・停止
ブロック、１０４・・・・・・ズーミング及び頭探知ブ
ロック、１１２・・・・・・個人顔ライブラリに対する
認識ブロック、１１４・・・・・・判定ブロック。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、監視領域内の視聴者の中から複数の所定の個人を識
    別する画像認識システムであって： それぞれが複数の所定の個人の１人に対応する複数のパ
    ターン像特徴を記憶する手段； 監視領域内の複数の個人を探知する手段； 監視領域内の前記探知された各個人の像を捕捉する手段
    ； 前記捕捉された像と前記記憶されているパターン像特徴
    とを比較して所定の各個人を識別する手段 を具備する画像認識システム。 ２、個人を探知する手段が、監視領域の温度を表わす信
    号を発生する赤外検出器を含む請求項１記載の画像認識
    システム。 ３、温度を表わす信号を処理して方向信号を発生する処
    理手段をも含む請求項２記載の画像認識システム。 ４、個人を探知する手段が、方向信号に応答して距離信
    号を発生する超音波手段をも含む請求項３記載の画像認
    識システム。 ５、超音波手段が；超音波パルスエコー信号を送信する
    手段、反射したパルスエコー信号を検出する手段、及び
    検出したパルスエコー信号を処理して距離信号を発生す
    る手段を含む請求項４記載の画像認識システム。 ６、個人を探知する手段が；赤外検出器をある面内で角
    度的に回転せしめて監視領域を走査させ、監視領域の温
    度を表わす信号を発生させるスキャナ手段をも含む請求
    項２記載の画像認識システム。 ７、像を捕捉する手段が、ビデオ画像信号を発生する赤
    外ビデオカメラを含む請求項１記載の画像認識システム
    。 ８、比較手段が： 捕捉した各ビデオ画像を処理してディジタル化された画
    像信号を発生する手段； 及び ディジタル化された画像信号からパターン特徴を抜出す
    手段 を含む請求項７記載の画像認識システム。 ９、ディジタル化された画像信号が、ディジタル化され
    たグレイレベル画像からなる請求項８記載の画像認識シ
    ステム。 １０、ディジタル化された画像信号が、しきい値で分け
    られた２値画像からなる請求項８記載の画像認識システ
    ム。 １１、パターン特徴抜出し手段が： ディジタル化された画像信号から複数の予め限定された
    容貌位置を限定する手段； 複数の予め限定された各容貌位置毎に容貌値を識別する
    手段；及び 複数の予め限定された各容貌位置毎に識別された容貌値
    に対応するメモリ位置を識別する手段 を含む請求項８記載の画像認識システム。 １２、比較手段が： 各パターン像特徴と整合するメモリ位置の数を計算する
    手段；及び 計算された数が所定のしきい値よりも大きいことに応答
    して整合を識別する手段 をも含む請求項１１記載の画像認識システム。 １３、比較手段が、所定の各観衆を識別するための最高
    整合値を識別する手段 をも含む請求項１２記載の画像認識システム。 １４、監視領域を照明する隠し照明手段をも具備し、隠
    し照明手段が少なくとも１つの赤外照明装置を含む請求
    項１記載の画像認識システム。 １５、監視領域内の視聴者の中から複数の所定の個人を
    識別する画像認識システムであって： それぞれが複数の所定の個人の１人に対応する複数のパ
    ターン像特徴を記憶するメモリ手段；監視領域を走査す
    るスキャナ手段； スキャナ手段に担持され、監視領域の温度を表わす信号
    を発生する赤外検知手段； 温度を表わす信号に応答して監視領域内の探知された各
    個人毎に方向信号を発生する手段；スキャナ手段に担持
    され、方向信号に応答して監視領域内の探知された各個
    人の像を捕捉する赤外ビデオカメラ手段；及び 捕捉された各像と記憶されているパターン像特徴とを比
    較して複数の所定の個人の中から探知された各個人を識
    別する手段 を具備する画像認識システム。
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