JPH066747A - Ｉｄフォトシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、撮像された画像について、背景部と
顔画像部の各領域を抽出するとともに、背景部と顔画像
部で圧縮データを変えて記録保存する。 【構成】カラーＴＶカメラ２３での撮像により得られた
画像データより画像処理部３３、顔部・背景部領域抽出
部３７、領域判別部３８により顔画像と背景画像の各領
域が判別され、この判別された背景画像領域の部分デー
タより代表圧縮データが作成されデータメモリ３９に記
憶され、領域判別部３８により顔画像と判別された顔画
像領域については通常のデータ圧縮処理を実行し、背景
画像と判別された背景画像領域については代表圧縮デー
タで置き換えるようにして、これらのデータを組み合わ
せて１画面の圧縮画像データとして外部メモリ４３に格
納する用にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＤ用顔画像を撮像す
るためのＩＤフォトシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像情報は、文字、数値情報に比
べ多くの情報量を必要とするため、その利用が限られて
いたが、最近になって、画像情報を扱う機器の進歩、発
展により、その制約が少なくなりつつある。

【０００３】ところで、画像が重要な役割を果たす分野
の一つにＩＤ分野が知られている。そして、かかるＩＤ
分野においては、古くから顔写真の重要性が認められて
おり、このため顔写真を得る手段として銀鉛写真、イン
スタント写真などがＩＤの目的で使用されていた。

【０００４】ところが、このような銀鉛写真、インスタ
ント写真は、印画紙上の情報からなるものであるため、
プリントだけにしか情報が存在せず、この情報を取り出
してファイルしたり、加工したり、また複製することが
難しく、その応用用途が極めて限られたものになってい
た。そこで、このような不具合を除くために顔写真の情
報を電気信号に変換して取り扱うようにしたものが考え
られている。図１０は、このような考えに基づくもの
で、特開昭６３−３１６２７５号公報から引用した図を
示している。

【０００５】同図では、ＩＤカード作成装置を示してお
り、被写体１をカラーＴＶカメラ２で撮像すると、この
撮像信号をＡ／Ｄ変換回路３にてデジタル多階調のビデ
オ画像信号に変換してフレームメモリ４に一時的に記録
する。そして、フレームメモリ４に記録したビデオ画像
信号について、コントローラ６の制御により画信号処理
回路５でフルカラービデオプリンタに適用されている色
材の不正分光吸収要素による色の濁りを除去するための
演算などを行った後、グラフィックス画像や文字画像を
発生し、被写体１の人物画像と所定の情報を合成編集し
てＩＤカードの画像を生成し、これをフルカラービデオ
プリンタ部７を通してプリントアウトするようにしてい
る。

【０００６】一方、顔写真を利用する例としては、企
業、学校等の団体において、所属するメンバーの情報を
管理するためのデータベースがある。このようなデータ
ベースシステムの一例として図１１に示すようなものが
知られている。この装置では、ビデオ撮像装置８、９、
１０からのビデオ画像信号をイメージプロセッサ１１に
取り込み、これをモニター１２に表示するとともに、デ
ータファイル１３に記憶し、必要によりビデオプリンタ
１４によりプリントアウトできるようにしている。

【０００７】ところで、このようにして取り扱われるビ
デオ画像では、顔写真の場合で一人当たり数１００Ｋバ
イトの記憶容量が必要とされている。このため、ビデオ
画像による顔写真を記録保存しようとすると、一般に用
いられている光磁気記録ディスクやハードディスクなど
の記憶媒体では、１０００人分程度のビデオ画像で記憶
容量が一杯になってしまう。

【０００８】このため、現実問題として、できるだけ多
人数の顔写真を記録保存できるようにすることが急務と
なっており、これを解決する手段として高能率符号化技
術を用いた符号化方式の画像データ圧縮が考えられてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
符号化方式の画像データ圧縮についても、ＪＰＥＧ（Ｊ
ｏｉｎｔ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕ
ｐ）や標準化された手法から外れたデータ圧縮法を用い
ると、画像データの互換性が保てなくなるため、データ
の共有性や他のシステムでの利用ができなくなり、将来
の画像データの利用に問題を残すおそれがあった。

【００１０】また、顔写真の場合、顔画像の背後にくる
背景部は少なからず照明むらなどによる明暗画像になっ
たりノイズなどが存在することが多いため、これら背景
部も顔画像部と同様にして画像データ圧縮の対象とする
のでは、データ圧縮率を高めるのが難しくなるという問
題もある。

【００１１】また、従来の符号化法では、画像対象とし
て一枚の画像内の各部分で様々な情報がある一般画像に
対応するものであるので、ＩＤ用の顔画像に適用すると
なると、複雑なハードを必要としたり、処理時間が長く
かかるなどの不具合があった。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、多数の顔画像をメモリ容量を増やすことなく記録保
存することができ、しかも他システムと互換性を持たせ
た圧縮データ処理を行うことができるＩＤフォトシステ
ムを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＩＤ用顔画像
を撮像する撮像手段、この撮像手段で撮像された画像よ
り顔画像と背景画像の各領域を判別する領域判別手段、
この領域判別手段で判別された背景画像領域の部分デー
タを圧縮して代表圧縮データを作成する手段、前記領域
判別手段で判別された前記顔画像領域についてはデータ
圧縮処理を実行し、前記背景画像領域については前記代
表圧縮データで置き換える手段、この手段より得られた
各データから１画面の圧縮画像データを生成し格納する
記憶手段により構成されている。

【００１４】

【作用】この結果、本発明によれば撮像手段で撮像され
た画像より判別された顔画像領域についてのみデータ圧
縮処理が実行され、背景画像の領域については、予め背
景画像領域の部分データを基に生成された代表圧縮デー
タで置き換えられるようになるので、背景部に要するデ
ータ量を少なくできて１画面当たりの圧縮画像データを
最小限にすることができる。また、こうして生成された
圧縮画像データは、他のシステムでも適用できるもので
あり、互換性を持たせて顔画像の圧縮画像データを利用
することができるようになる。

【００１５】

【実施例】（第１実施例）

【００１６】図１は同実施例の概略構成を示している。
図において、２１は被写体である人物で、背景部２２の
前で撮影を行うようにしている。ここでの人物２１は、
その上半身をカラーＴＶカメラ２３で撮像するようにし
ている。

【００１７】この場合、カラーＴＶカメラ２３からの出
力信号であるアナログ信号ＲＧＢを、ＡＤ変換器２４に
与える。ＡＤ変換器２４は、アナログ信号ＲＧＢをデジ
タル信号に変換するものである。そして、このＡＤ変換
器２４からのデジタルデータをフレーム画像としてフレ
ームメモリ２５に一時記憶するようにする。

【００１８】そして、フレームメモリ２５からのデジタ
ル信号を、ＤＡ変換器２６に与えてアナログのビデオ信
号に変換し、このビデオ信号を出力信号変換部２７に与
える。この出力信号変換部２７は、ビデオ信号を、例え
ばＮＴＳＣ信号に変換するものである。

【００１９】出力信号変換部２７からの出力信号をＴＶ
モニタ２８およびビデオプリンタ２９に与える。ＴＶモ
ニタ２８は、ビデオ信号を画像として可視化するための
もので、ビデオプリンタ２９は、ビデオ信号から画像を
プリントアウトするものである。

【００２０】一方、３０はシステム全体をコントロール
するためのコントローラで、このコントローラ３０に
は、ユーザが指示入力するのに使用するキーボード３１
を接続している。また、コントローラ３０にはメモリア
ドレスコントロール部３２を接続している。メモリアド
レスコントロール部３２は、フレームメモリ２５に対す
る書き込み、読み出しの際のアドレスコントロールを行
うものである。

【００２１】また、フレームメモリ２５には、画像処理
部３３を接続している。画像処理部３３は、画像圧縮の
ための８画素×８画素のブロック画像の切り出し、合成
処理、ＲＧＢとＹＵＶの色変換処理、背景部と顔画像部
の領域を分離抽出するための画像処理など、種々の処理
を行うようにしている。

【００２２】このような画像処理部３３には、ＤＣＴ処
理部３４、量子化部３５、符号化部３６を接続してい
る。ここで、ＤＣＴ処理部３４は、離散コサイン変換お
よびその逆変換などの処理を行うものである。量子化部
３５は、量子化テーブルを用いてＤＣＴ係数毎に異なる
ステップサイズで量子化または逆量子化を行うものであ
る。符号化部３６は、量子化されたデータを並び変えて
行うランレングス処理およびハフマン符号化などの可変
長符号化処理またはその逆符号化処理を行うものであ
る。

【００２３】フレームメモリ２５と画像処理部３３に
は、顔部・背景部領域抽出部３７を接続している。顔部
・背景部領域抽出部３７は、画像処理部３３での画像処
理に基づいてフレームメモリ２５からの画像から背景画
像領域と人物の上半身の顔画像領域に関するアドレスマ
ップデータを作成して記録するようにしている。

【００２４】顔部・背景部領域抽出部３７には、領域判
別部３８、データメモリ３９、領域別圧縮データ選択部
４０を接続している。ここで、領域判別部３８は、顔部
・背景部領域抽出部３７上で生成された各領域のアドレ
スマップデータと圧縮処理されたブロック画像のアドレ
スを比較して、このブロック画像の領域が背景部か顔部
かを判別するようにしている。データメモリ３９は、背
景部のＤＣ−ＤＣＴ係数の量子化後のデータを代表圧縮
データとして一時記憶するものである。領域別圧縮デー
タ選択部４０は、領域判別部３８での背景部か顔部かの
判別結果によって圧縮処理するブロック画像の処理デー
タを、データメモリ３９に記録された背景部代表圧縮デ
ータとするか、ＤＣＴ処理部３４、量子化部３５、符号
化部３６を通して得られたデータにするかを選択制御す
るもので、この場合、領域別圧縮データ選択部４０の選
択制御によりスイッチ部４１がａ側またはｂ側に切り換
えられるようになっている。

【００２５】スイッチ部４１には、多重化部４２を接続
している。多重化部４２は、符号化部３６を通して符号
化された顔部の圧縮データまたはデータメモリ３９から
の背景部の代表圧縮データを多重信号化したりそのデコ
ードを行うようにしている。

【００２６】そして、この多重化部４２に外部メモリ４
３を接続している。この外部メモリ４３は、圧縮された
データ、ＩＤ画像用のＣＧ画像データ、文字データなど
をファイルにして記録保存しているもので、例えば、光
磁気ディスク装置やハードディスク装置などからなって
いる。次に、実施例の動作について説明する。

【００２７】まず、カラーＴＶカメラ２３により被写体
である人物２１の顔を含んだ上半身を撮像する。この場
合、人物２１を見易くするためにその背後にモノトーン
の背景部２２を設けて撮像を行うようにする。また、カ
ラーＴＶカメラ２３は、前もってホアイトバランス調
整、レンズの絞り調整、ピント調整が行われているもの
とする。カラーＴＶカメラ２３からのアナログ信号ＲＧ
Ｂは、ＡＤ変換器２４に送られ、デジタル信号に変換さ
れ、フレームメモリ２５に一時記憶される。

【００２８】そして、フレームメモリ２５に記憶された
デジタル信号は、ビデオ信号として出力できるように同
期を取りながら順次読み出され、ＤＡ変換器２６に送ら
れ、アナログのビデオ信号に変換される。このビデオ信
号は、ＴＶモニタ２８に送られ、人物の上半身画像とし
てモニタ表示される。これにより、モニタ画像を見なが
ら顔画像が適切に撮れるように照明の具合やカメラの調
整が行われる。

【００２９】この状態から、ＩＤ画像として用いる顔画
像を撮るには、撮影中の画像データをフレームメモリ２
５に取り込み、このフレームメモリ２５上の顔画像を静
止（フリーズ）させるためにコントローラ３０からフリ
ーズコントロール信号がフレームメモリ２５に与えられ
る。このような動作は、フリーズしたい瞬間にユーザが
キーボード３１よりキー入力する。すると、コントロー
ラ３０によりメモリアドレスコントロール部３２から出
力していたフレームメモリ２５の順次書き込み指示が停
止されることで実現される。この場合、読み込みデータ
アドレスコントロールを続行させると、フリーズ操作の
有無にかかわらずフレームメモリ２５の画像データがＤ
Ａ変換器２６を通して出力され、ＴＶモニタ２８に映し
出されカメラ画像がモニタできる。また、ＩＤカード画
像をプリントするには、外部メモリ４３に前もってＣＧ
画像のロゴ画像や氏名などのデータを保存しておき、プ
リント時に、外部メモリ４３から画像処理部３３に対し
てロゴ画像などのデータを転送し、コントローラ３０に
よりメモリアドレスコントロール部３２を制御しながら
フレームメモリ２５上の定められた画像位置にロゴ画像
などを書き込むようにアドレスコントロールを行う。そ
して、外部メモリ４３から圧縮画像の顔画像も読みだ
し、画像伸長した後、画像処理部３３からフレームメモ
リ２５の所定画像位置に書き込むようにする。そして、
ＩＤカード画像がフレームメモリ２５上に生成されたと
ころで、コントローラ３０によりビデオプリンタ２９に
送られ、ＩＤカード画像としてプリントアウトされるこ
とになる。次に、実施例の要部についてさらに詳述す
る。まず、フレームメモリ２５上に画像が静止画として
定まった後に、これを記録保存するには、画像処理部３
３で以下のような動作が行われる。

【００３０】この場合、フレームメモリ２５上の画像
は、図２に示すように背景部がＡで人物の顔部がＢのよ
うな配置で形成されるが、まず、このような画像の水平
方向での画素輝度（濃度）の差分の絶対値を求める。

【００３１】いま、図示ｃの１ライン上で図３に示すよ
うなデータが得られたとする。これにより図３では、図
示左から走査した差分値がしきい値ｔを越えた座標位置
と、図示右から走査した差分値がしきい値ｔを大きく越
えた座標位置がそれぞれ背景部Ａと顔部Ｂの境界座標Ｄ
として求まる。そして、このような処理を画像の垂直方
向に上から下まで各ライン上で繰り返すことで背景部Ａ
と顔部Ｂが分離される。このように画像処理部３３にお
いて、所定のしきい値ｔを与えてエッジ検出処理を行う
ことで背景部Ａと顔部Ｂの両領域が抽出されることにな
る。

【００３２】そして、この画像処理部３３での結果が顔
部・背景部領域抽出部３７に与えられる。すると、顔部
・背景部領域抽出部３７では、画像処理部３３で抽出さ
れた背景部Ａと顔部Ｂの領域に応じて各領域アドレスの
マップデータが作成され記録される。

【００３３】次に、図２に示す画像中の左上部の８画素
×８画素のブロック画像を読み出し、領域判別部３８を
用いて、その部分のアドレスが背景部Ａか顔部Ｂかを顔
部・背景部領域抽出部３７のマップデータを参照して判
定し、背景部Ａである場合はその部分のデータを圧縮し
て代表圧縮データの作成にとりかかる。

【００３４】この場合、画像左上部分のブロックデータ
をフレームメモリ２５から読み出し画像処理部３３に転
送する。ここでは、データ圧縮するために、まずそのブ
ロック画像のＲＧＢデータから輝度と他の２色のデータ
のＹＵＶデータに変換する。そして、ＤＣＴ処理部３４
で各データをＤＣＴ（離散コサイン変換）処理する。そ
の後、各ＹＵＶのＤＣ−ＤＣＴ係数に対して量子化部３
５で異なるステップサイズに量子化する。この量子化さ
れたデータが、ここでいう代表圧縮データであり、この
代表圧縮データがデータメモリ３９に一時記憶されるよ
うになる。この状態から、フレームメモリ２５上の画像
の圧縮にとりかかる。

【００３５】この場合、図２に示す画像について左端上
部から右端下部までを８画素×８画素のブロックに多分
割して圧縮処理を行うようになる。ここでは、最初の左
端上部の８画素×８画素のブロックは背景部Ａであり、
コントローラ３０により顔部・背景部領域抽出部３７と
領域判別部３８は、その画像ブロックが背景部Ａである
と判別するので、領域別圧縮データ選択部４０によりス
イッチ部４１がｂ側に接続され、データメモリ３９の代
表圧縮データが多重化部４２に伝えられ、外部メモリ４
３に記録されるようになる。

【００３６】次に、その横の８画素×８画素のブロック
の処理にかかるが、ここでも背景部Ａなので、上述と同
様に、そのブロックに対してもデータメモリ３９の代表
圧縮データが多重化部４２に伝えられ、外部メモリ４３
に記録されるようになる。

【００３７】以下、同様にして８画素×８画素の各ブロ
ックについて処理を繰り返すが、処理するブロックが顔
部Ｂとなると、顔部・背景部領域抽出部３７と領域判別
部３８が、その画像ブロックを顔部であると判断するの
で、領域別圧縮データ選択部４０により、スイッチ部４
１がａ側に接続される。

【００３８】この場合、顔部Ｂの８×８のブロック画像
が画像処理部３３に転送されると、ＲＧＢ画像から輝度
と他の２色のデータのＹＵＶデータに変換される。そし
て、ＤＣＴ処理部３４でＤＣＴ処理し、８×８のＤＣＴ
係数に対して量子化部３５で係数毎に異なるステップサ
イズで量子化し、さらに、符号化部３６でランレングス
処理を行うとともに可変長符号化処理を行って多重化部
４２に伝えられ、外部メモリ４３に記録されるようにな
る。

【００３９】次も顔部Ｂの８×８のブロック画像であれ
ば、上述と同様な圧縮処理となり、以下、これらの処理
が繰り返し実行され、背景部Ａは背景部と判断されると
代表圧縮データが多重化部４２を経て外部メモリ４３に
記録され、顔部Ｂは顔部と判断されると圧縮処理が行わ
れ、これが多重化部４２を経て外部メモリ４３に記録さ
れるようになる。そして、このような顔画像を含む１画
面分の圧縮データは、撮影当事者のＩＤナンバなど識別
するためのファイル名とともに記録される。次に、圧縮
画像の伸長による復元について詳述する。

【００４０】この圧縮画像の復元は、圧縮と逆プロセス
で行われる。この場合、伸長する画像のファイル名デー
タをキーボード３１から入力してコントローラ３０に伝
える。すると、外部メモリ４３から該当するファイル画
像が読み出される。

【００４１】そして、ファイルの圧縮データが多重化部
４２に入力されると、逆多重化処理される。この場合、
領域別圧縮データ選択部４０によりスイッチ部４１をａ
側に接続しておけば、圧縮データは符号化部３６に転送
されて逆符号化され、８画素×８画素のブロック画像に
戻され、量子化部３５で逆量子化して元の値に近いＤＣ
Ｔ係数に戻される。さらに、これをＤＣＴ処理部３４で
逆ＤＣＴ演算して８画素×８画素のＹＵＶ画像データを
生成して、画像処理部３３に転送し、ＲＧＢ画像データ
に変換して１ブロックが復元される。そして、この１ブ
ロックの画像データをメモリアドレスコントロール部３
２のアドレスコントロールによってフレームメモリ２５
に書き込んでいく。このような伸長処理を全ブロックに
ついて行うことで一画面の顔画像がフレームメモリ２５
上に復元されることになる。

【００４２】ここで、ブロックとブロックの繋がりをス
ムーズにするため画像処理部３３からフレームメモリ２
５に転送する前に画像処理部３３で平滑化処理すると見
やすい画像が得られる。

【００４３】従って、このようにすれば、フレームメモ
リのフレーム画像について背景部と顔画像部の領域を分
離して、背景部と顔画像部で圧縮データを変えて記録保
存するようにしているので、つまり、顔画像部では一般
の圧縮処理を行い、背景部については、予め背景部内の
ある色データを圧縮して代表圧縮データを生成してお
き、この代表圧縮データを背景部での圧縮処理の結果と
して用いるようにしているので、背景部に要するデータ
量を大幅に少なくすることができるようになり、これに
より多数のＩＤ顔画像をメモリ容量を増やすことなく記
録保存できることになる。また、このシステムにより作
られた圧縮画像データは他のシステムに適用できるもの
であり、他のシステムで作られた圧縮画像データもこの
システムに適用できることから、他システムと互換性を
もって顔画像の圧縮画像データを利用することができ
る。また、背景部を一種類の色の画像データにすること
ができるので、背景画像の明暗をなくすことができ、見
た目にすっきりとしたＩＤ画像が得られる。 （第２実施例）図４は、第２実施例の概略構成を示すも
ので、上述した図１と異なる部分のみを示している。

【００４４】この場合、上述した背景部でのＤＣ−ＤＣ
Ｔ係数の量子化後のデータを代表圧縮データとして一時
記憶するデータメモリ部３９に対して所定の色ＣのＤＣ
−ＤＣＴ係数の量子化後の圧縮データを求めて第２の代
表圧縮データとして記憶している第２のデータメモリ４
５と、画像伸張に使う先と別な色ＤのＤＣ−ＤＣＴ係数
の量子化後の圧縮データを予め求めて第３の代表圧縮デ
ータとして記憶している第３のデータメモリ４６を有
し、さらに画像伸張時逆符号化後に処理しているデータ
が背景部で、かつ色Ｃの第２の代表圧縮データであるか
否かを判別するための代表データ判別部４７、この代表
データ判別部４７からの判別信号を受取り色Ｃの第２の
代表圧縮データから色Ｄの第３の代表圧縮データに変え
るために、次の逆量子化前で第３の代表圧縮データに変
えるための圧縮データ選択部４８を有している。その他
は、図１と同様であり、同一部分には同符号を付してい
る。次に、実施例の動作を説明する。

【００４５】基本的な動作は第１実施例に沿ったもので
あるが、ここでは予め代表圧縮データを作成しておき、
第２のデータメモリ４５に記憶しておく。このため第２
のデータメモリ４５はＲＯＭで実現してもよい。

【００４６】そして、圧縮時処理の画像ブロックが背景
部であれば、領域別圧縮データ選択部４０によりスイッ
チ部４１をｂ側に接続して第２のデータメモリ４５の代
表圧縮データを多重化部４２に伝える。また、画像ブロ
ックが顔部であれば、先と同様にした処理を行う。この
場合、圧縮データ選択部４８によるスイッチ部４９はｃ
側に接続しておき、量子化部３５から符号化部３６にデ
ータ転送できるようにしておく。これにより、多重化部
４２を経て外部メモリ４３に背景部の色がＣに変更され
た顔画像が撮影当事者のＩＤナンバーなど識別するため
のファイル名とともに記録される。一方、伸長の場合
は、第１実施例と同様であるが、背景部のデータが色Ｃ
であれば色Ｄにして顔画像を作成するところが異なる。

【００４７】この場合、伸長するファイルなデータをキ
ーボード３１から入力してコントローラ３０に伝える
と、外部メモリ４３より該当するファイル画像が読み出
される。

【００４８】そして、ファイルの圧縮データが多重化部
４２に入力されると、逆多重化処理される。この場合、
領域別圧縮データ選択部４０によりスイッチ部４１をａ
側に接続しておけば、圧縮データは符号化部３６へ転送
されて逆符号化され、８画素×８画素のブロック画像に
戻される。この時、ＡＣ−ＤＣＴ係数が零でＤＣ−ＤＣ
Ｔ係数にあたるデータ値が圧縮時の第２の代表圧縮デー
タであるか否かの判定を代表データ判別部４７で行い、
ここで、一致していれば、その判別信号を圧縮データ選
択部４８で受取ってスイッチ部４９をｄ側に接続する。
すると、第３のデータメモリ４６からの第３の代表圧縮
データの値が量子化部３５に伝えられ逆量子化処理を行
う。また、一致しない場合は、圧縮データ選択部４８に
よりスイッチ部４９はｃ側に接続したままで量子化部３
５に伝える。

【００４９】量子化部３５では、逆量子化を行い、８画
素×８画素のブロックの元の値に近いＤＣＴ係数に戻さ
れる。さらに、これをＤＣＴ処理部３４で逆ＤＣＴ演算
して８画素×８画素のＹＵＶ画像データ生成して、画像
処理部３３に転送し、ＲＧＢ画像データに変換して１ブ
ロックが復元される。そして、この１ブロックの画像デ
ータをメモリアドレスコントロール部３２のアドレスコ
ントロールによってフレームメモリ２５に順次書き込ん
でいく。

【００５０】このような伸長処理を全ブロックについて
行うことで一画面の顔画像がフレームメモリ２５上に復
元される。この場合の背景部の色はＤになっている。こ
こでも、ブロックとブロックの繋がりをスムーズにする
ために画像処理部３３からフレームメモリ２５に転送す
る前に画像処理部３３で平滑化処理すると見やすい画像
が得られる。

【００５１】従って、このようにすれば圧縮処理時に背
景部の色を所定の色Ｃにしておき、伸張時に圧縮データ
が所定の色Ｃであるか判別して、色Ｃであれば、そのデ
ータを色Ｄに置き換えて伸長できるようになり、一度撮
影して作成した顔画像の背景部分の色を変更できること
になる。このことは、このシステムで圧縮した画像を他
のシステムで利用すると、画像伸長した場合に画像圧縮
時の背景色で復元されるが、元のシステムで画像伸長し
てカード画像をプリントするような場合は、背景色を変
えて復元することができるので、例えば、ＩＤカード社
員証発行の応用では、所属別、事業所別などで背景色を
変更して作成することもできるようになる。 （第３実施例）

【００５２】さて、一度撮影して作成し保存した顔画像
を再生してＩＤカードに仕上げた場合、人物の位置が左
右のどちらかに片寄ったプリント画になっていることが
多く、大変見栄えのよくないＩＤカードになることが多
かった。

【００５３】これは、表示するモニタＴＶの中心と、撮
り込んだ画像の中心が必ずしも一致せずに片寄って撮影
されることがあるためで、また、撮影時に人物位置を画
像の中心となるようにカメラ操作するのも煩わしいこと
でもあった。

【００５４】そこで、同実施例では、顔画像の撮影時に
人物がある程度モニタＴＶの真ん中に来るようにすれ
ば、後は自動的に顔画像の位置が画面の中心部にくるよ
うに修正処理し失敗のないＩＤカード用の顔画像を記録
保存できるようにしたものである。

【００５５】図５は、同実施例を実現するための概略構
成を示すもので、図において、５１は被写体である人物
で、モノトーン背景部５２の前で撮影を行うようにして
いる。人物５１は、その上半身をカラーＴＶカメラ５３
で撮像するようにしている。

【００５６】この場合、カラーＴＶカメラ５３からの出
力信号であるアナログ信号ＲＧＢを、ＡＤ変換器５４に
与える。ＡＤ変換器５４は、アナログ信号ＲＧＢをデジ
タル信号に変換するものである。そして、このＡＤ変換
器５４からのデジタルデータをフレーム画像としてフレ
ームメモリ５５に一時記憶するようにする。

【００５７】そして、フレームメモリ５５からのデジタ
ル信号を、ＤＡ変換器５６に与えてアナログのビデオ信
号に変換し、このビデオ信号を出力信号変換部５７に与
える。この出力信号変換部５７は、ビデオ信号を、例え
ばＮＴＳＣ信号に変換するものである。

【００５８】出力信号変換部５７からの出力信号をＴＶ
モニタ５８およびビデオプリンタ５９に与える。ＴＶモ
ニタ５８は、ビデオ信号を画像として可視化するための
もので、ビデオプリンタ５９は、ビデオ信号から画像を
プリントアウトするものである。

【００５９】一方、６０はシステム全体をコントロール
するためのコントローラで、このコントローラ６０に
は、ユーザが指示入力するのに使用するキーボード６１
を接続している。ここでのキーボード６１は、後述する
重み値の入力や諸指示にも使用する。

【００６０】フレームメモリ５５には、肌色検出部６
２、肌色領域重心位置座標演算部６３、背景色検出部６
４、背景色領域重心位置座標演算部６５を接続してい
る。ここで、肌色検出部６２は、例えば標準的な日本人
の肌色とされている色データ値を予めキーボード６１か
ら入力しておき、その色を基準として、画像から肌色と
思われる色を検出するようにしている。肌色領域重心位
置座標演算部６３は、肌色検出部６２で検出した肌色と
思われる色の画像領域を求めて、その領域の重心位置座
標を算出するようにしている。背景色検出部６４は、例
えば明らかに背景色と思われる部分（画像右端上または
左端上）の色を検出し、その色データからコントローラ
６０にて代表背景色を求め、その色を基準として、画像
からその色の範囲内にあるかを検出するようにしてい
る。背景色領域重心位置座標演算部６５は、背景色検出
部６４で検出した背景色と思われる色の色画像領域を求
めてその領域の重心位置座標を算出するようにしてい
る。

【００６１】そして、肌色領域重心位置座標演算部６３
と背景色領域重心位置座標演算部６５には、人物画像中
心位置座標演算部６６を接続している。この人物画像中
心位置座標演算部６６は、肌色領域重心位置座標演算部
６３と背景色領域重心位置座標演算部６５で演算したそ
れぞれの領域の重心位置座標から人物画像の中心位置座
標を算出するものである。この場合、人物画像中心位置
座標演算部６６での演算には、顔部から算出（またはキ
ーボード６１から入力）した重み係数Ｗa ６７、背景部
から算出（またはキーボード６１から入力）した重み係
数Ｗb ６８が用いられるようになっている。

【００６２】人物画像中心位置座標演算部６６には、人
物画像切り出し部６９を接続している。この人物画像切
り出し部６９は、人物画像中心位置座標演算部６６で算
出した人物画像の中心位置座標を基に人物画像をフレー
ムメモリ５５から切り出し、その画像データを外部メモ
リ７０に記録保存させるようにしている。ここでの外部
メモリ７０は、光磁気ディスクやハードディスクなどか
らなっている。次に、実施例の動作について説明する。
この場合、カラーＴＶカメラ５３をスチールビデオカメ
ラとして、人物５１の上半身を撮影する。カラーＴＶカ
メラ５３からのアナログ信号ＲＧＢは、ＡＤ変換器５４
に送られ、デジタル信号に変換され、フレームメモリ５
５に一時記憶される。

【００６３】そして、フレームメモリ５５に記憶された
デジタル信号は、ビデオ信号として出力できるように同
期を取りながら順次読み出され、ＤＡ変換器５６に与え
られ、さらに出力信号変換部５７に与えられ、ＮＴＳＣ
信号として出力される。この信号をビデオプリンタ５９
に入力すれば、プリントが画像として出力でき、また、
ＴＶモニタ５８に入力すれば、フレームメモリ５５上の
画像がモニタできる。

【００６４】この場合、カラーＴＶカメラ５３をスチー
ルビデオカメラとして撮像した１画面分の画像をフレー
ムメモリ５５に記録するには、カラーＴＶカメラ５３よ
り繰り返して送り出されるビデオ信号を１フレームずつ
フレームメモリ５５に書き込めるように、コントローラ
６０がビデオ信号と同期しながらフレームメモリ５５の
書き込みアドレスのコントロールを行うようになる。

【００６５】そして、このようにしてフレームメモリ５
５上に記録された画像に対し、コントローラ６０のアド
レスコントロールに従って肌色検出部６２での肌色と背
景色検出部６４による背景部の色の検出が行われる。

【００６６】この場合、肌色検出部６２は、例えば日本
人の標準的な肌色と思われる色を（Ｒ0 ，Ｇ0 ，Ｂ0 ）
として、肌色（Ｒ0 ±Δｒ，Ｇ0 ±Δｇ，Ｂ0 ±Δｂ）
を設定し（これら色データ値は、予めキーボード６１か
ら入力される。）、この色の範囲にある色点をすべて検
出する。

【００６７】また、背景色検出部６４は、明らかに背景
と思われる部分（例えば右端上または左端上部分）の色
を数点サンプリングし、それらの色データ値の平均値を
コントローラ６０にて算出し、その色を（Ｒ0 ´，Ｇ0
´，Ｂ0 ´）とするとともに、この色を基に背景の色を
（Ｒ0 ´±Δｒ´，Ｇ0 ´±Δｇ´，Ｂ0 ´±Δｂ´）
と設定し、この色の範囲にある色点をすべて検出する。

【００６８】なお、顔画像の各色のヒストグラムをとっ
た場合、背景部分の色点が最も多く抽出されると思われ
る。したがって、そのヒストグラムをコントローラ６０
で計算し、ヒストグラムが最大となるところを中心と
し、その色を（Ｒ0 ´，Ｇ0 ´，Ｂ0 ´）として、ある
範囲（Ｒ0 ´±Δｒ´，Ｇ0 ´±Δｇ´，Ｂ0 ´±Δｂ
´）にある色点をすべて検出するようにしてもよい。ま
た、上述では、ＲＧＢ色空間にて色の検出を行ったが、
例えばＬＵＶ色空間などでの色相を使った色の検出を行
うことも可能である。

【００６９】肌色検出部６２での検出結果は、肌色領域
重心位置座標演算部６３に送られる。この場合、肌色領
域重心位置座標演算部６３での肌色の重心位置座標（ｘ
a ，ｙa ）の算出は次のようにして行われる。

【００７０】ここで、肌色検出部６２により検出した肌
色の画像領域内にある色点の全ドット数をＰ、垂直方向
での１ライン上にある肌色の色点の数をｐx とすると、
そのラインでのｘ座標をｘa として、ｘa は ｘa ＝Σ（ｐx ・ｘ）／Ｐ で求められる。一方、ｙ座標のｙa についても同様にし
て行われる。

【００７１】これが、肌色の画像領域の重心位置座標
（ｘa ，ｙa ）の算出であるが、背景色領域重心位置座
標演算部６５における背景部の背景色の画像領域の重心
位置座標（ｘb ，ｙb ）の算出も上述したと同様にして
実行される。

【００７２】次に、重み係数Ｗa ６７と重み係数Ｗb ６
８が以下のようにして求められる。この場合、図６に示
すようなフレームメモリ５５内の画像データ７０をコン
トローラ６０でアドレスコントロールしながら肌色検出
部６２にて読取った顔部画像における肌色の画像領域７
１内にある色点の全ドット数をＰa 、同様に背景色検出
部６４にて読取った背景部の背景色の画像領域７２内に
ある色点の全ドット数をＰb とすると、これらデータ値
Ｐa およびＰb をコントローラ６０に送る。

【００７３】コントローラ６０では、Ｐb をＰa で割っ
た商をＣとして演算し、その値をコントローラ６０に一
時記憶する。コントローラ６０には、予めキーボード６
１にて入力したしきい値Ｄがあり、コントローラ６０に
てＣとＤを比較する。この時、０＜Ｃ≦ＤならばＷa ＞
Ｗb とし、Ｃ＞ＤならばＷa ＜Ｗb として、重み係数Ｗ
a 、Ｗb をコントローラ６０にて算出する。そして、こ
の算出したＷa 、Ｗbをそれぞれ重み係数Ｗa ６７、重
み係数Ｗb ６８に転送する。ここで用いられる式は以下
の通りである。 Ｗa ＝Ｄ・Ｐa ／（Ｄ・Ｐa ＋Ｐb ） Ｗb ＝Ｐb ／（Ｄ・Ｐa ＋Ｐb ）

【００７４】なお、フレームメモリ５５内の画像データ
をコントローラ６０にてアドレスコントロールして全画
素数をカウントし、その値をＰc として、コントローラ
６０にてＰb をＰc で割って商をＥとして演算し、上記
と同様にしてＷa 、Ｗb をコントローラ６０にて算出す
るようにしてもよい。ここでは、前者の方法を用いてい
る。次に、人物画像中心位置座標演算部６６での人物画
像の中心の位置座標（ｘc，ｙc ）の算出が実行され
る。

【００７５】この場合、ＴＶカメラ５１から取り込んだ
画像の水平方向の幅Ｌを算出する。図７に示すように便
宜的に撮り込んだ画像の左上角および右下角の座標を
（ｘ0，ｙ0 ）、（ｘ1 ，ｙ1 ）とする。また、撮り込
んだ画像をフレームメモリ５５上のアドレスに対応させ
て、コントローラ６０にてアドレスコントロールしなが
ら画像データの最初の水平方向の１ラインをスキャン
し、画像データの有無を検出する。その時、最初に検出
した画像データの座標値を（ｘ0 ，ｙ0 ）とし、人物画
像中心位置座標演算部６６にその値を入力する。また、
１ラインをスキャンして画像データが検出できなくなる
最初の座標値をｘ1 ´として、コントローラ６０にて右
下角のｘ座標の値ｘ1 を以下の式にて算出する。そし
て、その座標値を人物画像中心位置座標演算部６６に入
力する。 ｘ1 ＝ｘ1 ´−１

【００７６】一方、右下角のｙ座標の値ｙ1 の算出は、
右下角のｘ座標値ｘ1 を算出した後、次のようにして行
う。撮り込んだ画像データをフレームメモリ５５のアド
レスに対応させてコントローラ６０にてアドレスコント
ロールしながら、最初に検出した画像データの座標より
垂直方向に１ラインをスキャンさせ、画像データが検出
できなくなる最初の座標値をｙ1 ´としてコントローラ
６０にて右下角のｙ座標値ｙ1 を以下の式にて算出す
る。そして、この座標値を人物画像中心位置座標演算部
６６に入力する、 ｙ1 ＝ｙ1 ´−１

【００７７】この入力された２つの座標値（ｘ0 ，ｙ0
）（ｘ1 ，ｙ1 ）から人物画像中心位置座標演算部６
６にて水平方向の幅Ｌを算出する。その式は以下の通り
である。 Ｌ＝ｘ1 −ｘ0 ＋１ また、画像の垂直方向の幅についても同様にして算出す
る。

【００７８】次に、人物画の中心の位置（ｘc ，ｙc ）
を算出する。人物画像中心位置座標演算部６６に入力さ
れた肌色および背景部の各画像領域の重心位置（ｘa ，
ｙa）（ｘb ，ｙb ）は、図８に示すように取り込んだ
画像の垂直方向の中心線をｋ−ｋ´としたとき、一般に
はｋ−ｋ´を中心として並存する位置関係にある。そこ
で、一旦コントローラ６０に座標データ値（ｘb ，ｙb
）を転送し、ｋ−ｋ´を中心として（ｘa ，ｙa ）が
ある側に対称移動させる計算をする。その座標値を（ｘ
b ´，ｙb ´）とし、その座標データ値を再度人物画像
中心位置座標演算部６６に入力する。ここで、ｘb ´は
以下の式で算出する。 ｘb ´＝Ｌ−ｘb

【００７９】そして、この座標値（ｘb ´，ｙb ´）お
よび（ｘa ，ｙa ）を以下の式に代入することにより、
人物画像の中心の位置座標（ｘc ，ｙc ）を人物画像中
心位置座標演算部６６で演算し、その座標値を人物画像
切り出し部６９に転送する。 ｘc ＝（Ｗa ・ｘa ＋Ｗb ・（Ｌ−ｘb ´））／（Ｗa ＋Ｗb ） また、ｙc も上述と同様にして算出する。ただし、ｙc
の算出の場合は、顔画面の毛髪部が切れないように考慮
してｗb を負にする必要がある。次に、画像の切り出し
について説明する。ここでは、フレームメモリ５５内の
図９に示す画像データ７０中で肌色領域７１に相当する
顔画像を切り出す場合を取り上げる。

【００８０】人物画像中心位置座標演算部６６で算出し
た人物画像の中心の位置座標（ｘc，ｙc ）は、人物画
像切り出し部６９に送られる。人物画像切り出し部６９
では、この座標値を中心としてｘ方向およびｙ方向に同
じＬ´／２幅だけ画像領域を切り出す命令をフレームメ
モリ５５に送出する。この場合、垂直の幅は、Ｌ´＝ｙ
1 −ｙ0 ＋１とする。そして、フレームメモリ５５のア
ドレスを画像領域に対応させて、ｘc −（Ｌ´／２）か
らｘc ＋（Ｌ´／２）までのｙ0 についてアドレスをコ
ントロールしながらフレームメモリ５５からデータを取
り出す。

【００８１】次に、ｘc −（Ｌ´／２）からｘc ＋（Ｌ
´／２）までをｙ0 の次のラインからｙ1 についてアド
レスをコントロールしながらフレームメモリ５５からデ
ータを取り出す。そして、このようにして取り出した人
物画像データは外部メモリ７０に送られ記録保存され
る。

【００８２】従って、このようにすれば、算出した顔画
像の肌色領域および背景部の背景色の色領域の重心の位
置関係から、それぞれの重心に重み係数を乗じて人物画
像の中心の位置座標を算出し、人物画像を切り出すよう
にしている。これにより、例えば、重み係数をＷa ＝
０．６、ＷB ＝０．４とした場合、顔画像の毛髪部が左
右どちらかに片寄っている場合に起こる顔位置のズレを
考慮した人物画像の中心の位置座標を算出できることに
なる。

【００８３】また、前述したように２つの色領域の重心
に重み係数を乗じて人物画像の中心座標を算出している
ことから、例えば、重み係数をＷa ＝１、ＷB ＝０とし
て計算すれば、顔部画像の肌色領域の重心が人物画像の
中心座標として処理するように構成することもできる。

【００８４】なお、切り出す画像の水平方向の幅と垂直
方向の幅は、場合によってそれぞれ違う幅に設定し、そ
の幅で切り出してもよい。つまり、正方形に切り出すだ
けでなく縦長や横長の矩形領域に切り出すことも可能で
ある。また、上記のように撮り込んだ画像から重み係数
を自動的に算出し、人物画像の中心位置座標を算出して
いるが、重み係数を任意の値にして演算処理することも
できる。その場合は、キーボード６１により重み係数Ｗ
a 、Ｗb を入力することにより人物画像の中心位置座標
が算出できるようになる。

【００８５】この結果として、顔画像撮影時に、被撮影
者がある程度モニタＴＶの真ん中に来るように撮影すれ
ば、後は、自動的に顔画面の位置を画面中央部にくるよ
うに修正処理され、失敗のないＩＤカード用の顔画像が
生成されるとともに記録保存できる。また、顔画面の毛
髪部が左右どちらかに偏っている場合に起こる顔位置の
ズレも排除できる。

【００８６】

【発明の効果】本発明によれば撮像手段で撮像された画
像より判別された顔画像領域についてのみデータ圧縮処
理が実行され、背景画像の領域については、予め背景画
像領域の部分データを基に生成された代表圧縮データで
置き換えられるようになるので、背景部に要するデータ
量を少なくできて１画面当たりの圧縮画像データを最小
限にすることができ、これにより多数のＩＤ顔画像をメ
モリ容量を増やすことなく記録保存できる。また、こう
して生成された圧縮画像データは、他のシステムでも適
用できるので、互換性を持たせて顔画像の圧縮画像デー
タを利用することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成を示す図。

【図２】第１実施例を説明するための図。

【図３】第１実施例を説明するための図。

【図４】本発明の第２実施例の概略構成を示す図。

【図５】本発明の第３実施例の概略構成を示す図。

【図６】第３実施例を説明するための図。

【図７】第３実施例を説明するための図。

【図８】第３実施例を説明するための図。

【図９】第３実施例を説明するための図。

【図１０】従来の一例を説明するための図。

【図１１】従来の他の例を説明するための図。

【符号の説明】

２１、５１…人物、２２、５２…背景部、２３、５３…
カラーＴＶカメラ、２４、５４…ＡＤ変換器、２５、５
５…フレームメモリ、２６、５６…ＤＡ変換器、２７、
５７…出力信号変換部、２８、５８…ＴＶモニタ、２
９、５９…ビデオプリンタ、３０、６０…コントロー
ラ、３１、６１…キーボード、３２…メモリアドレスコ
ントロール部、３３…画像処理部、３４…ＤＣＴ処理
部、３５…量子化部、３６…符号化部、３７…顔部・背
景部領域抽出部、３８…領域判別部、３９…データメモ
リ、４０…領域別圧縮データ選択部、４１…スイッチ
部、４２…多重化部、４３…外部メモリ、４５…第２の
データメモリ、４６…第３のデータメモリ、４７…代表
データ判別部、４８…圧縮データ選択部、４９…スイッ
チ部、６２…肌色検出部、６３…肌色領域重心位置座標
演算部、６４…背景色検出部、６５…背景色領域重心位
置座標演算部、６６…人物画像中心位置座標演算部、６
７…重み係数Ｗa 、６８…重み係数Ｗb 、６９…人物画
像切り出し部、７０…外部メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＩＤ用顔画像を撮像する撮像手段と、 この撮像手段で撮像された画像より顔画像と背景画像の
   各領域を判別する領域判別手段と、 この領域判別手段で判別された背景画像領域の部分デー
   タを圧縮して代表圧縮データを作成する手段と、 前記領域判別手段で判別された前記顔画像領域について
   はデータ圧縮処理を実行し前記背景画像領域については
   前記代表圧縮データで置き換える手段と、 この手段より得られた各データから１画面の圧縮画像デ
   ータを生成し格納する記憶手段とを具備したことを特徴
   とするＩＤフォトシステム。