JPH11250221A - 顔画像撮影方法および顔画像撮影装置 - Google Patents

顔画像撮影方法および顔画像撮影装置

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JPH11250221A
JPH11250221A JP10052171A JP5217198A JPH11250221A JP H11250221 A JPH11250221 A JP H11250221A JP 10052171 A JP10052171 A JP 10052171A JP 5217198 A JP5217198 A JP 5217198A JP H11250221 A JPH11250221 A JP H11250221A
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JP
Japan
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cut
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detecting
subject
face
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JP10052171A
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English (en)
Inventor
Natsuo Goshiyo
奈都男 五所
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、被写体やノイズ成分等による不要画
像に影響されることなく、常に、顔画像を適正な位置か
ら切り出すことができるようにした顔画像撮影方法およ
び顔画像撮影装置を提供する。 【解決手段】本発明によると、被写体の顔画像を入力す
るステップと、この入力された顔画像から被写体の顔の
切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を検出する
所定の条件及び判断基準の下に1回目の切り出し位置の
検出処理を行うステップと、この1回目の切り出し位置
の検出処理に失敗した場合に、前記切り出し位置を検出
する所定の条件及び判断基準の内の少なくても一方を変
更して切り出し位置の再検出処理を行うステップと、こ
の検出された切り出し位置に基づいて、前記入力された
顔画像から被写体の顔の切り出しを行うステップとを具
備することを特徴とする顔画像撮影方法が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、キャッシ
ュカード、クレジットカード、身分を証明する社員証な
どの個人認証用カードを発行するカード発行装置におい
て、個人認証用カード上に印刷する顔画像を撮影する顔
画像撮影方法および顔画像撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、キャッシュカード・サイズのカ
ードに、顔画像や文字情報を印刷するカード発行装置を
使用して、身分を証明する社員証などの個人認証用カー
ドを発行する際、CCDカメラで撮影されたカード所有
者の顔画像をカードに印刷するようにしている。
【0003】そして、カード所有者の顔画像を撮影する
際、例えば、CCDカメラの撮影範囲から顔画像を適正
な位置から切り出すことを行っている。この際、顔位置
の検出は、画像処理によって行われ、例えば、入力され
た顔画像から、所定のライン上に頭が存在するかしない
かの探索を行うことにより、顔画像の頭頂部及び左右の
側頭部を探索し、縦横の長さが指定された所定の枠内の
定められた場所に顔画像が常に存在する状態で切り出す
ようにしている。
【0004】この場合、所定のライン上に頭が存在する
かしないかの探索方法及び判断基準は、以下に述べられ
るようになっている。 1.ライン上の探索方法 ライン上で探索する画素の間隔(インターバル)を規定
している。
【0005】例えば、1ライン500画素として、イン
ターバルが12とする場合には、1ライン上で探索する
画素数は、約41画素となる。 2.判断基準 背景色の画素と異なる画素を顔(頭)の画素と判断する
ことにより、1ライン上に、頭と思われる画素が基準画
素数以上あれば、そのラインを頭が存在するラインと判
断する。
【0006】例えば、基準画素数を6とした場合、1ラ
イン上に存在する顔(頭)画素が5以下ならば、そのラ
インは顔(頭)が存在しないラインと判断すると共に、
1ライン上に存在する顔(頭)画素が6以上ならば、そ
のラインは顔(頭)が存在するラインと判断する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、カー
ド所有者の顔画像を撮影する際、例えば、CCDカメラ
の撮影範囲から顔画像を適正な位置から切り出すことを
行っており、この際、顔位置の検出は、画像処理によっ
て行われ、例えば、入力された顔画像から、所定のライ
ン上に頭が存在するかしないかの探索をするために、探
索する画素の間隔(インターバル)を設けて行うと共
に、判断基準として1ライン上に、頭と思われる画素が
基準画素数以上あれば、そのラインを頭が存在するライ
ンと判断することにより、顔画像の頭頂部、左右の側頭
部を探索し、縦横の長さが指定された所定の枠内の定め
られた場所に顔画像が常に存在する状態で切り出すよう
にしている。
【0008】ところが、このような従来の技術による顔
画像撮影方法においては、特に、被撮影者が白髪、無頭
髪の頭であるときに、CCDカメラの撮影範囲から顔画
像を適正な位置から切り出すことに失敗してしまう場合
が多い。
【0009】すなわち、上述したような従来の技術によ
る顔画像撮影方法においては、入力されてきた顔画像
の、ある1ライン(探索ライン)のある画素(探索画
素)が、背景か顔(頭)かという判定を、背景色のある
色信号の値を基準に判定しているが、被撮影者が白髪、
無頭髪の頭であるときの色信号が背景色の色信号と近い
ために、CCDカメラの撮影範囲から顔画像を適正な位
置から切り出すことに失敗してしまう場合が多いものと
なっていた。
【0010】なお、このような顔画像を適正な位置から
切り出すことの失敗は、例えば、入力されてきた顔画像
にノイズ成分があってそれが頭頂部の近傍に不要画像と
して存在しているときに、それを誤って頭頂部であると
判断してしまう場合にも同様に起こり得ることである。
【0011】そこで、本発明は以上のような点に鑑みて
なされたもので、被撮影者の頭部の色信号が背景色の色
信号と近い場合、例えば、被撮影者が白髪、無頭髪の頭
である場合や、顔画像の頭頂部の近傍にノイズ成分によ
る不要画像が存在しているときなどの場合であっても、
CCDカメラの撮影範囲から顔画像を適正な位置から切
り出すことに失敗してしまうことがないようにして、被
写体やノイズ成分等による不要画像に影響されることな
く、常に、顔画像を適正な位置から切り出すことができ
るようにした顔画像撮影方法および顔画像撮影装置を提
供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によると、上述し
たような課題を解決するために、被写体の顔画像を入力
するステップと、この入力された顔画像から被写体の顔
の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を検出す
る所定の条件及び判断基準の下に1回目の切り出し位置
の検出処理を行うステップと、この1回目の切り出し位
置の検出処理に失敗した場合に、前記切り出し位置を検
出する所定の条件及び判断基準の内の少なくても一方を
変更して切り出し位置の再検出処理を行うステップと、
この検出された切り出し位置に基づいて、前記入力され
た顔画像から被写体の顔の切り出しを行うステップと、
を具備することを特徴とする顔画像撮影方法が提供され
る。
【0013】また、本発明によると、上述したような課
題を解決するために、被写体の顔画像を入力するステッ
プと、この入力された顔画像から被写体の顔の切り出し
位置を検出する際に、切り出し位置を検出する所定の条
件及び判断基準の下に1回目の切り出し位置の検出処理
を行うステップと、この1回目の切り出し位置の検出処
理に失敗した場合に、前記切り出し位置を検出する所定
の条件及び判断基準の内の少なくても一方を順次変更し
て切り出し位置の検出処理に成功するまでの所定回数に
おいて切り出し位置の再検出処理を行うステップと、こ
の検出された切り出し位置に基づいて、前記入力された
顔画像から被写体の顔の切り出しを行うステップと、を
具備することを特徴とする顔画像撮影方法が提供され
る。
【0014】また、本発明によると、上述したような課
題を解決するために、被写体の顔画像を入力するステッ
プと、この入力された顔画像から被写体の顔の切り出し
位置を検出する際に、切り出し位置を検出する所定の探
索画素インターバル数及び所定の基準画素数による判断
基準の下に1回目の切り出し位置の検出処理を行うステ
ップと、この1回目の切り出し位置の検出処理に失敗し
た場合に、前記切り出し位置を検出する所定の探索画素
インターバル数及び所定の基準画素数による判断基準の
内の少なくても一方を順次変更して切り出し位置の検出
処理に成功するまでの所定回数において切り出し位置の
再検出処理を行うステップと、この検出された切り出し
位置に基づいて、前記入力された顔画像から被写体の顔
の切り出しを行うステップと、を具備することを特徴と
する顔画像撮影方法が提供される。
【0015】また、本発明によると、上述したような課
題を解決するために、被写体の顔画像を入力するステッ
プと、この入力された顔画像から被写体の顔の切り出し
位置を検出する際に、切り出し位置を検出する所定の探
索画素インターバル数及び所定の基準画素数による判断
基準の下に1回目の切り出し位置の検出処理を行うステ
ップと、この1回目の切り出し位置の検出処理に失敗し
た場合に、前記切り出し位置を検出する所定の探索画素
インターバル数を1/2に、且つ所定の基準画素数を2
倍に順次変更して切り出し位置の検出処理に成功するま
での所定回数において切り出し位置の再検出処理を行う
ステップと、この検出された切り出し位置に基づいて、
前記入力された顔画像から被写体の顔の切り出しを行う
ステップと、を具備することを特徴とする顔画像撮影方
法が提供される。
【0016】また、本発明によると、上述したような課
題を解決するために、被写体の顔画像を入力するステッ
プと、この入力された顔画像から被写体の顔の切り出し
位置を検出する際に、切り出し位置を検出する所定の探
索画素インターバル数及び所定の基準画素数による判断
基準の下に1回目の切り出し位置の検出処理を行うステ
ップと、この1回目の切り出し位置の検出処理に失敗し
た場合に、前記切り出し位置を検出する所定の探索画素
インターバル数を1/2に、且つ所定の基準画素数を2
倍に順次変更して2回まで切り出し位置の再検出処理を
行うステップと、この2回までの切り出し位置の再検出
処理に失敗した場合に、エラー処理を行うステップと、
前記2回までの切り出し位置の再検出処理に成功した場
合に、検出された切り出し位置に基づいて、前記入力さ
れた顔画像から被写体の顔の切り出しを行うステップ
と、を具備することを特徴とする顔画像撮影方法が提供
される。
【0017】また、本発明によると、上述したような課
題を解決するために、被写体の顔画像を入力する入力手
段と、この入力手段によつて入力された顔画像から被写
体の顔の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を
検出する所定の条件及び判断基準の下に1回目の切り出
し位置の検出処理を行う検出処理手段と、この検出処理
手段による1回目の切り出し位置の検出処理に失敗した
場合に、前記切り出し位置を検出する所定の条件及び判
断基準の内の少なくても一方を変更して切り出し位置の
再検出処理を行う再検出処理手段と、この再検出処理手
段によって検出された切り出し位置に基づいて、前記入
力手段によつて入力された顔画像から被写体の顔の切り
出しを行う切り出し手段と、を具備することを特徴とす
る顔画像撮影装置が提供される。
【0018】また、本発明によると、上述したような課
題を解決するために、被写体の顔画像を入力する入力手
段と、この入力手段によつて入力された顔画像から被写
体の顔の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を
検出する所定の条件及び判断基準の下に1回目の切り出
し位置の検出処理を行う検出処理手段と、この検出処理
手段による1回目の切り出し位置の検出処理に失敗した
場合に、前記切り出し位置を検出する所定の条件及び判
断基準の内の少なくても一方を順次変更して切り出し位
置の検出処理に成功するまでの所定回数において切り出
し位置の再検出処理を行う再検出処理手段と、この再検
出処理手段によって検出された切り出し位置に基づい
て、前記入力手段によつて入力された入力された顔画像
から被写体の顔の切り出しを行う切り出し手段と、を具
備することを特徴とする顔画像撮影装置が提供される。
【0019】また、本発明によると、上述したような課
題を解決するために、被写体の顔画像を入力する入力手
段と、この入力手段によつて入力された顔画像から被写
体の顔の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を
検出する所定の探索画素インターバル数及び所定の基準
画素数による判断基準の下に1回目の切り出し位置の検
出処理を行う検出処理手段と、この検出処理手段による
1回目の切り出し位置の検出処理に失敗した場合に、前
記切り出し位置を検出する所定の探索画素インターバル
数及び所定の基準画素数による条件の内の少なくても一
方を順次変更して切り出し位置の検出処理に成功するま
での所定回数において切り出し位置の再検出処理を行う
再検出処理手段と、この再検出処理手段によって検出さ
れた切り出し位置に基づいて、前記入力手段によつて入
力された入力された顔画像から被写体の顔の切り出しを
行う切り出し手段と、を具備することを特徴とする顔画
像撮影装置が提供される。
【0020】また、本発明によると、上述したような課
題を解決するために、被写体の顔画像を入力する入力手
段と、この入力手段によつて入力された顔画像から被写
体の顔の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を
検出する所定の探索画素インターバル数及び所定の基準
画素数による判断基準の下に1回目の切り出し位置の検
出処理を行う検出処理手段と、この検出処理手段による
1回目の切り出し位置の検出処理に失敗した場合に、前
記切り出し位置を検出する所定の探索画素インターバル
数を1/2に、且つ所定の基準画素数を2倍に順次変更
して切り出し位置の検出処理に成功するまでの所定回数
において切り出し位置の再検出処理を行う再検出処理手
段と、この再検出処理手段によって検出された切り出し
位置に基づいて、前記入力手段によつて入力された入力
された顔画像から被写体の顔の切り出しを行う切り出し
手段と、を具備することを特徴とする顔画像撮影装置が
提供される。
【0021】また、本発明によると、上述したような課
題を解決するために、被写体の顔画像を入力する入力手
段と、この入力手段によつて入力された顔画像から被写
体の顔の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を
検出する所定の探索画素インターバル数及び所定の基準
画素数による判断基準の下に1回目の切り出し位置の検
出処理を行う検出処理手段と、この検出処理手段による
1回目の切り出し位置の検出処理に失敗した場合に、前
記切り出し位置を検出する所定の探索画素インターバル
数を1/2に、且つ所定の基準画素数を2倍に順次変更
して2回まで切り出し位置の再検出処理を行うこの再検
出処理手段による2回までの切り出し位置の再検出処理
に失敗した場合に、エラー処理を行うエラー処理手段
と、この再検出処理手段による2回までの切り出し位置
の再検出処理に成功した場合に、検出された切り出し位
置に基づいて、前記入力手段によつて入力された入力さ
れた顔画像から被写体の顔の切り出しを行う切り出し手
段と、を具備することを特徴とする顔画像撮影装置が提
供される。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の
形態として適用される個人認証用カードを発行するカー
ド発行装置において、個人認証用カード上に印刷する顔
画像を撮影する顔画像撮影装置の構成を概略的に示すも
のである。
【0023】図1において、被写体の顔画像を撮像する
撮像手段としてのCCDカメラ1は、アナログ信号処理
部2に接続されていると共に、このアナログ部2には表
示手段としのCRTディスプレイ3が接続されている。
【0024】このアナログ/デジタル信号処理部2は、
CCDカメラ1からアナログ信号で出力される画像信号
をデジタル信号に変換して、後述する第1のフレームメ
モリ4に送ったり、後述する第2のフレームメモリ5か
ら送られるデジタル信号の画像情報をアナログ信号に変
換して、ディスプレイ3に送ったりする機能を有してい
る。
【0025】このアナログ/デジタル信号処理部2に
は、第1の記憶手段としての第1のフレームメモリ4お
よび第2の記憶手段としての第2のフレームメモリ5が
それぞれ接続されている。
【0026】この第1のフレームメモリ4には、CCD
カメラ1で撮像された顔画像のデータが格納され、第2
のフレームメモリ5には、印刷するための最終的な顔画
像のデータが格納される。
【0027】そして、第1のフレームメモリ4および第
2のフレームメモリ5には、アドレス制御部6が接続さ
れている。また、これら第1のフレームメモリ4、第2
のフレームメモリ5、アドレス制御部6には、制御手段
としてのCPU(セントラル・プロセッシング・ユニッ
ト)7が接続されている。
【0028】これらCPU7およびアドレス制御部6に
よって、第1のフレームメモリ4および第2のフレーム
メモリ5に対する情報の書込み、読出しの制御が行われ
ると共に、第1のフレームメモリ4から第2のフレーム
メモリ5への情報の転送制御が行われるようになってい
る。
【0029】CPU7には、操作用のキーボード8およ
び印刷装置9が接続されている。印刷装置9は、第2の
フレームメモリ5に接続されていて、第2のフレームメ
モリ5から送られる顔画像を個人認証用カード上の所定
の位置に印刷するようになっている。
【0030】次に、このような構成において、顔画像の
撮影処理について図2、図3に示すフローチャートを参
照して説明する。図2、図3は、顔画像の撮影処理につ
いて説明するためのフローチャートである。
【0031】CCDカメラ1で撮像した被写体の顔画像
は、アナログ/デジタル信号処理部2でA/D変換(ア
ナログ・デジタル変換)後、第1のフレームメモリ4に
格納される。
【0032】このとき、被写体の撮影状態の確認のた
め、ディスプレイ3には、CCDカメラ1で撮像した画
像がそのまま動画像として表示される。また、このと
き、顔が大きく撮影されても周辺部に充分な空間ができ
るような範囲で第1のフレームメモリ4に格納される。
【0033】撮像された顔画像を格納する第1のフレー
ムメモリ4とは別に設けられた第2のフレームメモリ5
は、印刷時の写真画像としての顔画像を格納するもの
で、第1のフレームメモリ4から第2のフレームメモリ
5への転送は、撮影処理を制御するCPU7により行な
われる。
【0034】通常、ディスプレイ3には、第1のフレー
ムメモリ4に格納される顔画像と同じ画像が表示される
が、撮影後は、印刷される被写体の顔画像の確認を行な
うために、第2のフレームメモリ5内の顔画像が表示さ
れる。
【0035】なお、第2のフレームメモリ5では、印刷
される顔写真の大きさと解像度とに応じたサイズの画像
になっている。さて、操作用キーボード8において、被
写体の顔画像を撮影するための撮影キーを押下すると
(ステップS1)、撮影開始となり、それまで第1のフ
レームメモリ4に書込んでいた動画像は、書込み禁止と
なり(ステップS2)、逆にフレームメモリ読出しが許
可される。
【0036】このとき、例えば、ディスプレイ3には、
被写体の顔画像を表示しないようにしておく。その後、
CPU7は、第1のフレームメモリ4内の顔画像を読出
すことにより、被写体の顔画像の切り出し位置を検出す
ると共に(ステップS3a)、被写体の顔の大きさを検
出する(ステップS3b)。
【0037】すなわち、この際、第1のフレームメモリ
4は、2次元配列とみなされ、H(水平)方向とV(垂
直)方向に、それぞれ指定された画素をCPU7がアド
レス制御部6を用いてアクセスできるように管理されて
いる。
【0038】そして、第1のフレームメモリ4から読み
出される顔画像情報は、被写体の顔画像の切り出し位置
を容易に検出できるように、背景が、例えば、青色のス
クリーンの下にCCDカメラ1で撮像されているものと
する。
【0039】ここで、被写体の顔画像の切り出し位置の
検出処理(ステップS3a)の詳細については、後述す
るものとする。そして、被写体の顔画像の切り出し位置
の検出後になされる顔の大きさの検出処理(ステップS
3b)は、以下のようにしてなされる。
【0040】まず、CPU7は、第1のフレームメモリ
4のV方向の上方から下方に向かって、H方向にスキャ
ンを行い、背景の青色と異なる色の成分が検出されたV
方向のアドレスを被写体の頭頂位置とする。
【0041】さらに、続けて、CPU7は、第1のフレ
ームメモリ4のH方向にスキャンを行い、あるH方向の
幅の画素以上の背景の青色と異なる色の成分が連続して
検出されたV方向のアドレスを被写体の肩位置とする。
【0042】そして、上記頭頂位置と肩位置のV方向の
アドレスの差、すなわち、図4に示すように、頭頂位置
から肩位置までのの画素幅を被写体の顔の大きさとする
ものである。
【0043】こうして顔の大きさを検出すると、CPU
7は、その検出した顔の大きさに基づき転送倍率を計算
する(ステップS4)。すなわち、CPU7は、第1の
フレームメモリ4において、頭頂位置のV方向のn画素
上方の画素を印刷画像の上端とし、顔の大きさが基準の
大きさとなる倍率を計算する。
【0044】次に、CPU7は、計算した倍率に基づ
き、図4に示すように、第1のフレームメモリ4内の顔
画像を縮小、拡大処理しながら第2のフレームメモリ5
に転送し、書込みを行なう(ステップS5)。
【0045】この転送、書込み処理が終了すると、CP
U7は、ディスプレイ3に第2のフレームメモリ5内の
顔画像を静止画として表示する(ステップS6)。操作
員は、ディスプレイ3に表示される顔画像において、顔
の大きさ、切出し位置が適正であるか否か、目つぶりな
どの不具合がないかどうかを確認し(ステップS7,S
8,S9)、顔の大きさ、切出し位置が適正であり、目
つぶりなどの不具合がなければ、操作用キーボード8内
の確定キーを押下する(ステップS10)。
【0046】この確認の結果、目つぶりがあった場合に
は、ステップS1に戻り、再度、撮影キーを押下するこ
とにより、再撮影を行なう。なお、被写体の髪型や服装
により、顔の大きさ、切出し位置の誤検出があった場合
は以下に説明する修正手段により修正する。
【0047】たとえば、ディスプレイ3に表示される顔
の大きさが大きすぎる場合は、操作用キーボード8内
の、たとえば、マイナス(ー)キーを押下することによ
り(ステップS11)、CPU7は、第1のフレームメ
モリ4から第2のフレームメモリ5への転送倍率が前回
よりも一定の率小さくなるよう倍率を再計算する(ステ
ップS12)。
【0048】その後、ステップS5に戻り、再計算した
倍率に基づき再度、転送、書込み制御を行なうことによ
り、顔の大きさが小さくなるように修正する。この転
送、書込み制御時は、ディスプレイ3での顔画像の表示
は禁止し、転送、書込み終了後に再度、第2のフレーム
メモリ5内の顔画像を表示する。
【0049】一方、顔の大きさが小さすぎる場合は、操
作用キーボード8内の、たとえば、プラス(+)キーを
押下することにより(ステップS11)、CPU7は、
第1のフレームメモリ4から第2のフレームメモリ5へ
の転送倍率が前回よりも一定の率大きくなるよう倍率を
再計算する(ステップS12)。
【0050】その後、ステップS5に戻り、再計算した
倍率に基づき再度、転送、書込み制御を行なうことによ
り、顔の大きさが大きくなるように修正する。また、顔
画像の切出し位置が不適正な場合には、操作用キーボー
ド8内の、たとえば、上下方向の矢印キーにより修正を
行なう。
【0051】すなわち、顔の位置が上気味の場合には、
操作用キーボード8内の下方向(↓)の矢印キーを押下
することにより、CPU7は、倍率は前回設定した倍率
で、顔位置が下方向になるように再度、転送、書込みを
行なうことにより修正する(ステップS13〜S1
6)。
【0052】顔の位置が下気味の場合も同様に、操作用
キーボード8内の上方向(↑)の矢印キーを押下するこ
とにより修正する。これらの修正の後、操作用キーボー
ド8内の確定キーを押下する(ステップS10)。
【0053】これにより、CPU7は、第2のフレーム
メモリ5内の顔画像を印刷装置9に転送する。印刷装置
9では、第2のフレームメモリ5から転送されてきた顔
画像や、所定の文字情報をカード上に印刷する。
【0054】次に、以上のような顔画像の撮影処理にお
いて、本発明の要部としての被写体の顔画像の切り出し
位置の検出処理(ステップS3a)の詳細について、図
5に示す探索原理図、図6に示すフローチャートを参照
して説明する。
【0055】図5は、本発明の要部としての被写体の顔
画像の切り出し位置の検出処理で採用する顔画像の切り
出し位置の検出における探索方法の原理について説明す
るための図である。
【0056】図6は、顔画像の撮影処理において、本発
明の要部としての被写体の顔画像の切り出し位置の検出
処理について説明するためのフローチャートである。前
述したよう、被写体の顔画像の切り出し位置の検出は、
所定の探索方法及び判断基準の下に行われ、例えば、入
力された顔画像から、所定のライン上に頭が存在するか
しないかの探索を行うことにより、顔画像の頭頂部及び
左右の側頭部を探索し、縦横の長さが指定された所定の
枠内の定められた場所に顔画像が常に存在する状態で切
り出すようにしている。
【0057】まず、本発明の要部としての被写体の顔画
像の切り出し位置の検出処理で採用する顔画像の切り出
し位置の検出における探索方法の原理について説明す
る。なお、ここでは、頭頂位置のHライン方向のみにつ
いて説明するが、Vライン方向についても同様にしてな
されるものとする。
【0058】すなわち、この探索方法の原理は、図5に
示すように、いわゆる二分検索あるいは二分探索方法
(バイナリサーチ)と称される探索方法により、探索ラ
インを探索対象とする範囲を順次二分したライン(図示
1,2,3…n)に設定して行くことにより、目的とす
る頭頂が存在するラインを見出して行くものである。
【0059】つまり、最初に、Hライン方向を二分する
中央のライン(図示1)に設定されることにより、背景
色の画素と異なる画素を顔の画素と判断することによ
り、その1ライン上に、顔と思われる画素が基準画素数
以上あるので、そのラインよりも上のラインに目的とす
る頭頂が存在するものと判断する。
【0060】そこで、次に、Hライン方向を二分する中
央のライン(図示1)と、Hライン方向の最上端との間
を二分するライン(図示2)に設定されるが、このライ
ンには背景色の画素と異なる画素がないので、そのライ
ンよりも下のラインに目的とする頭頂が存在するものと
判断する。
【0061】そこで、次に、図示2のラインと図示1の
ラインとの間を二分するライン(図示3)に設定される
が、その1ライン上に、頭と思われる画素が基準画素数
以上あるので、そのラインよりも上のラインに目的とす
る頭頂が存在するものと判断する。
【0062】そこで、次に、図示3のラインと図示2の
ラインとの間を二分するライン(図示4)に設定される
が、その1ライン上に、頭と思われる画素が基準画素数
以上ないので、そのラインよりも下のラインに目的とす
る頭頂が存在するものと判断する。
【0063】以下、同様にして設定されたるライン上
に、頭と思われる画素が基準画素数以上あれば、そのラ
インよりも上のラインに目的とする頭頂が存在するもの
と判断すると共に、設定されたライン上に、頭と思われ
る画素が基準画素数以上なければ、そのラインよりも下
のラインに目的とする頭頂が存在するものと判断するよ
うなことを順次繰り返して行くことにより、最終的に、
目的とする頭頂が存在するHライン方向のラインを見出
して行くことができるようになるものである。
【0064】そして、この目的とする頭頂が存在するH
ライン方向のライン情報と、これと同様にして見出され
る左右の側頭部が存在するVライン方向のライン情報と
に基づくことにより、図4に破線で示したような縦横の
長さが指定された所定の枠を切り出し位置として、その
枠内の定められた場所に顔画像が常に存在する状態で切
り出すことができるようになるものである。
【0065】次に、以上のような原理に基づいて、実際
に、本発明で採用する所定のライン上に頭が存在するか
しないかの探索方法及び判断基準について説明する。本
発明で採用する探索方法として、ライン上で探索する画
素の間隔(インターバル)を規定していると共に、判断
基準として、背景色の画素と異なる画素を顔(頭)の画
素と判断することにより、1ライン上に、頭と思われる
画素が基準画素数以上あれば、そのラインを頭が存在す
るラインと判断すること自体は、従来のそれと同様であ
る。
【0066】しかるに、本発明で採用する探索方法とし
て、上述した探索方法及び判断基準に加えて、1回目の
探索で顔検出に失敗した場合に、所定回数(例えば、2
回、合計3回)までの再検出処理を行うものとすると共
に、その再検出処理におけるインターバル数を順次1回
目の探索のインターバル数よりも少なく(例えば、1/
2)し、且つ、基準画素数を順次1回目の探索の基準画
素数よりも多く(例えば、2倍)することにより、顔画
像を適正な位置から切り出すことに失敗してしまうこと
をなくし、より確実に探索することができるようにして
いる。
【0067】すなわち、図6に示すように、ステップS
21で後述するような所定の探索方法及び判断基準の下
に1回目の探索による顔検出処理がなされ、ステップS
22で1回目の探索による顔検出処理が成功か否かが判
定される。
【0068】この1回目の探索による顔検出処理が成功
であれば、そのまま終了するが、この1回目の探索によ
る顔検出処理が失敗した場合には、ステップS23以降
の再検出処理に進む。
【0069】ステップS23では、顔検出処理が所定回
数以上であるか否かが判定され、顔検出処理が所定回数
以上である場合には、エラー処理として扱う。ステップ
S23での判定が、顔検出処理が所定回数以上でない場
合には、ステップS24において、1回目(または2回
目)の探索のインターバル数よりも少なく(例えば、1
/2)し、且つ、基準画素数を1回目(または2回目)
の探索の基準画素数よりも多く(例えば、2倍)する如
く探索方法及び判断基準の変更を行う。
【0070】そして、この変更した探索方法及び判断基
準の下にステップS21で2回目以降の探索による顔検
出処理がなされ、以下前述したと同様の判定及び処理が
なされることになる。
【0071】次に、下記の条件での実例を述べる。 再検出処理:2回 1回目の探索方法及び判断基準 1ライン:27画素 間隔インターバル:4 基準画素数:3 背景画素の値を100とした時、+30以上、−30以
下の130以上、70以下の値を顔(頭)画素とする。
【0072】図7に示すように、探索1回目において、
図示四角の画素を探索画素とすると、探索画素数7画素
中に顔と思われる画素(画素値68)が1画素しかな
く、基準画素数3を満たしていないため顔検出失敗とな
る。
【0073】再検出処理(1回目) インターバルを2にして、基準面素数6とする。図示四
角の画素を探索画素とすると、探索画素数14画素中に
顔と思われる画素が5画素(画素値68,60,50,
68,65)しかなく、基準画素数6を満たしていない
ため顔検出失敗となる。
【0074】再検出処理(2回目) インターバルを1にして、基準画素数12とする。図示
四角の画素を探索画素とすると、探索画素数27面素中
に顔と思われる画素が13画素(画素値68,60,5
0,60,55,60,50,67,68,69,6
8,65,64)あり、基準画素数12を満たしている
ので、顔検出成功となる。
【0075】このように、再検出処理を行う毎にインタ
ーバル数を1/2にして探索面素数を増やし、基準画素
数を2倍にして判断基準を厳しくする。インターバル数
を1/2にすることにより、探索画素数が増え処理時問
が長くなるが、より確実に探索することができる。
【0076】また、基準画素数を2倍にしているが、上
述した二分検索あるいは二分探索方法(バイナリサー
チ)と称される探索方法により、最終的に目的とする頭
頂が存在するラインを見出して行く場合に、その最終と
なる探索ラインに顔(頭)があるならば、判断基準を厳
しくしても問題はないはずである。
【0077】すなわち、従来技術では、探索方法とし
て、ライン上で探索する画素の間隔(インターバル)を
規定していると共に、判断基準として、背景色の画素と
異なる画素を顔(頭)の画素と判断することにより、1
ライン上に、頭と思われる画素が基準画素数以上あれ
ば、そのラインを頭が存在するラインと判断することし
か行っていないので、その1ライン上に、頭と思われる
画素が基準画素数以上ない場合には、そのまま顔検出失
敗となってしまうものであったのに対し、本発明では再
検出処理を行う毎にインターバル数を1/2にして探索
面素数を増やし、基準画素数を2倍にして判断基準を厳
しくする如く探索方法及び判断基準の変更を行うことに
より、インターバル数を1/2にすることにより、探索
画素数が増え処理時問が長くなるが、より確実に探索す
ることができるので、顔画像を適正な位置から切り出す
ことに失敗してしまうことをなくし、より確実に探索す
ることができるようにしている。
【0078】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、被
撮影者の頭部の色信号が背景色の色信号と近い場合、例
えば、被撮影者が白髪、無頭髪の頭である場合や、顔画
像の頭頂部の近傍にノイズ成分による不要画像が存在し
ているときなどの場合であっても、CCDカメラの撮影
範囲から顔画像を適正な位置から切り出すことに失敗し
てしまうことがないようにして、被写体やノイズ成分等
による不要画像に影響されることなく、常に、顔画像を
適正な位置から切り出すことができるようにした顔画像
撮影方法および顔画像撮影装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施の形態として適用され
る個人認証用カードを発行するカード発行装置におい
て、個人認証用カード上に印刷する顔画像を撮影する顔
画像撮影装置の構成を概略的に示すものである。
【図2】図2は、図1の顔画像撮影装置による顔画像の
撮影処理を説明するためのフローチャートである。
【図3】図3は、図1の顔画像撮影装置による顔画像の
撮影処理を説明するためのフローチャートである。
【図4】図4は、図1の顔画像撮影装置による顔画像の
切り出し位置検出、縮小、拡大処理を説明するための図
である。
【図5】図5は、本発明の要部としての被写体の顔画像
の切り出し位置の検出処理で採用する顔画像の切り出し
位置の検出における探索方法の原理について説明するた
めの図である。
【図6】図6は、顔画像の撮影処理において、本発明の
要部としての被写体の顔画像の切り出し位置の検出処理
について説明するためのフローチャートである。
【図7】図7は、顔画像の撮影処理において、本発明の
要部としての被写体の顔画像の切り出し位置の検出処理
について説明するための図である。
【符号の説明】
1…カメラ(撮像手段)、 2…アナログ/デジタル信号処理部、 3…ディスプレイ(表示手段)、 4…第1のフレームメモリ(第1の記憶手段)、 5…第2のフレームメモリ(第2の記憶手段)、 6…アドレス制御部、 7…CPU(制御手段)、 8…操作用キーボード、 9…印刷装置。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体の顔画像を入力するステップと、 この入力された顔画像から被写体の顔の切り出し位置を
    検出する際に、切り出し位置を検出する所定の条件及び
    判断基準の下に1回目の切り出し位置の検出処理を行う
    ステップと、 この1回目の切り出し位置の検出処理に失敗した場合
    に、前記切り出し位置を検出する所定の条件及び判断基
    準の内の少なくても一方を変更して切り出し位置の再検
    出処理を行うステップと、 この検出された切り出し位置に基づいて、前記入力され
    た顔画像から被写体の顔の切り出しを行うステップと、 を具備することを特徴とする顔画像撮影方法。
  2. 【請求項2】 被写体の顔画像を入力するステップと、 この入力された顔画像から被写体の顔の切り出し位置を
    検出する際に、切り出し位置を検出する所定の条件及び
    判断基準の下に1回目の切り出し位置の検出処理を行う
    ステップと、 この1回目の切り出し位置の検出処理に失敗した場合
    に、前記切り出し位置を検出する所定の条件及び判断基
    準の内の少なくても一方を順次変更して切り出し位置の
    検出処理に成功するまでの所定回数において切り出し位
    置の再検出処理を行うステップと、 この検出された切り出し位置に基づいて、前記入力され
    た顔画像から被写体の顔の切り出しを行うステップと、 を具備することを特徴とする顔画像撮影方法。
  3. 【請求項3】 被写体の顔画像を入力するステップと、 この入力された顔画像から被写体の顔の切り出し位置を
    検出する際に、切り出し位置を検出する所定の探索画素
    インターバル数及び所定の基準画素数による判断基準の
    下に1回目の切り出し位置の検出処理を行うステップ
    と、 この1回目の切り出し位置の検出処理に失敗した場合
    に、前記切り出し位置を検出する所定の探索画素インタ
    ーバル数及び所定の基準画素数による判断基準の内の少
    なくても一方を順次変更して切り出し位置の検出処理に
    成功するまでの所定回数において切り出し位置の再検出
    処理を行うステップと、 この検出された切り出し位置に基づいて、前記入力され
    た顔画像から被写体の顔の切り出しを行うステップと、 を具備することを特徴とする顔画像撮影方法。
  4. 【請求項4】 被写体の顔画像を入力するステップと、 この入力された顔画像から被写体の顔の切り出し位置を
    検出する際に、切り出し位置を検出する所定の探索画素
    インターバル数及び所定の基準画素数による判断基準の
    下に1回目の切り出し位置の検出処理を行うステップ
    と、 この1回目の切り出し位置の検出処理に失敗した場合
    に、前記切り出し位置を検出する所定の探索画素インタ
    ーバル数を1/2に、且つ所定の基準画素数を2倍に順
    次変更して切り出し位置の検出処理に成功するまでの所
    定回数において切り出し位置の再検出処理を行うステッ
    プと、 この検出された切り出し位置に基づいて、前記入力され
    た顔画像から被写体の顔の切り出しを行うステップと、 を具備することを特徴とする顔画像撮影方法。
  5. 【請求項5】 被写体の顔画像を入力するステップと、 この入力された顔画像から被写体の顔の切り出し位置を
    検出する際に、切り出し位置を検出する所定の探索画素
    インターバル数及び所定の基準画素数による判断基準の
    下に1回目の切り出し位置の検出処理を行うステップ
    と、 この1回目の切り出し位置の検出処理に失敗した場合
    に、前記切り出し位置を検出する所定の探索画素インタ
    ーバル数を1/2に、且つ所定の基準画素数を2倍に順
    次変更して2回まで切り出し位置の再検出処理を行うス
    テップと、 この2回までの切り出し位置の再検出処理に失敗した場
    合に、エラー処理を行うステップと、 前記2回までの切り出し位置の再検出処理に成功した場
    合に、検出された切り出し位置に基づいて、前記入力さ
    れた顔画像から被写体の顔の切り出しを行うステップ
    と、 を具備することを特徴とする顔画像撮影方法。
  6. 【請求項6】 被写体の顔画像を入力する入力手段と、 この入力手段によつて入力された顔画像から被写体の顔
    の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を検出す
    る所定の条件及び判断基準の下に1回目の切り出し位置
    の検出処理を行う検出処理手段と、 この検出処理手段による1回目の切り出し位置の検出処
    理に失敗した場合に、前記切り出し位置を検出する所定
    の条件及び判断基準の内の少なくても一方を変更して切
    り出し位置の再検出処理を行う再検出処理手段と、 この再検出処理手段によって検出された切り出し位置に
    基づいて、前記入力手段によつて入力された顔画像から
    被写体の顔の切り出しを行う切り出し手段と、 を具備することを特徴とする顔画像撮影装置。
  7. 【請求項7】 被写体の顔画像を入力する入力手段と、 この入力手段によつて入力された顔画像から被写体の顔
    の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を検出す
    る所定の条件及び判断基準の下に1回目の切り出し位置
    の検出処理を行う検出処理手段と、 この検出処理手段による1回目の切り出し位置の検出処
    理に失敗した場合に、前記切り出し位置を検出する所定
    の条件及び判断基準の内の少なくても一方を順次変更し
    て切り出し位置の検出処理に成功するまでの所定回数に
    おいて切り出し位置の再検出処理を行う再検出処理手段
    と、 この再検出処理手段によって検出された切り出し位置に
    基づいて、前記入力手段によつて入力された入力された
    顔画像から被写体の顔の切り出しを行う切り出し手段
    と、 を具備することを特徴とする顔画像撮影装置。
  8. 【請求項8】 被写体の顔画像を入力する入力手段と、 この入力手段によつて入力された顔画像から被写体の顔
    の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を検出す
    る所定の探索画素インターバル数及び所定の基準画素数
    による判断基準の下に1回目の切り出し位置の検出処理
    を行う検出処理手段と、 この検出処理手段による1回目の切り出し位置の検出処
    理に失敗した場合に、前記切り出し位置を検出する所定
    の探索画素インターバル数及び所定の基準画素数による
    条件の内の少なくても一方を順次変更して切り出し位置
    の検出処理に成功するまでの所定回数において切り出し
    位置の再検出処理を行う再検出処理手段と、 この再検出処理手段によって検出された切り出し位置に
    基づいて、前記入力手段によつて入力された入力された
    顔画像から被写体の顔の切り出しを行う切り出し手段
    と、 を具備することを特徴とする顔画像撮影装置。
  9. 【請求項9】 被写体の顔画像を入力する入力手段と、 この入力手段によつて入力された顔画像から被写体の顔
    の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を検出す
    る所定の探索画素インターバル数及び所定の基準画素数
    による判断基準の下に1回目の切り出し位置の検出処理
    を行う検出処理手段と、 この検出処理手段による1回目の切り出し位置の検出処
    理に失敗した場合に、前記切り出し位置を検出する所定
    の探索画素インターバル数を1/2に、且つ所定の基準
    画素数を2倍に順次変更して切り出し位置の検出処理に
    成功するまでの所定回数において切り出し位置の再検出
    処理を行う再検出処理手段と、 この再検出処理手段によって検出された切り出し位置に
    基づいて、前記入力手段によつて入力された入力された
    顔画像から被写体の顔の切り出しを行う切り出し手段
    と、 を具備することを特徴とする顔画像撮影装置。
  10. 【請求項10】 被写体の顔画像を入力する入力手段
    と、 この入力手段によつて入力された顔画像から被写体の顔
    の切り出し位置を検出する際に、切り出し位置を検出す
    る所定の探索画素インターバル数及び所定の基準画素数
    による判断基準の下に1回目の切り出し位置の検出処理
    を行う検出処理手段と、 この検出処理手段による1回目の切り出し位置の検出処
    理に失敗した場合に、前記切り出し位置を検出する所定
    の探索画素インターバル数を1/2に、且つ所定の基準
    画素数を2倍に順次変更して2回まで切り出し位置の再
    検出処理を行うこの再検出処理手段による2回までの切
    り出し位置の再検出処理に失敗した場合に、エラー処理
    を行うエラー処理手段と、 この再検出処理手段による2回までの切り出し位置の再
    検出処理に成功した場合に、検出された切り出し位置に
    基づいて、前記入力手段によつて入力された入力された
    顔画像から被写体の顔の切り出しを行う切り出し手段
    と、 を具備することを特徴とする顔画像撮影装置。
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