合成图像生成装置及方法、用于执行该方法的记录介质的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及支持用于刑事侦查的合成图像系统的尖端化及多功能的智能型一体 化合成图像（montage)生成装置及方法、用于执行该方法的记录介质。
【背景技术】
[0002] 合成图像制作作为解决犯罪事件的一个方法，基于目击了犯罪嫌疑人的脸部的人 的记忆，找出犯罪嫌疑人的特征及相似点，使用多种接近法而生成犯罪嫌疑人的预测的脸 部图像。
[0003] 合成图像生成接近方法大体上分为部分合成法和整体合成法。对于部分合成而 言，人记忆中的脸部信息被视为片面的部分性特征。以此为基础的合成图像系统，预先构筑 脸部轮廓、眉毛、眼睛、鼻子、嘴、耳朵、下巴等脸部部位的数据库，从数据库中选择记忆中的 部位的形状并将其组合而生成合成图像。作为使用该方法的系统的例子有大韩民国警察使 用的"韩国合成图像程序"和除韩国以外的国家使用的" E-f i t "、" I dent i ki t "、" FACETTE "、 "FACES"、"CD-FIT" 等。
[0004] 与此相反，整体合成法作为比较新的技术，是以人在识别脸部时以全面 (holistic)而非片面（piecemeal)的方式识别这一心理学及认知科学的理论为基础构成 的接近法。该方法作为通过对脸部整体而非局部的组合来制作合成图像的方法，使目击者 从给出的脸部图像中选择本人记忆中的最相似的脸部，并反复进行所选择的脸部的进化论 过程而最终收敛于期望的合成图像。使用该方法的系统有"EFIT-V"、"EvoFit"等。整体合 成法相比部分合成法，可以快速生成合成图像，并且生成结果的准确度也比部分合成法更 尚。
[0005] 然而，作为现有系统中的问题可以举出合成时不自然这样的结果。另外，其他问题 为用于细致的脸部修正的自由变形功能方面的不足。为此，在实际进行时，会进行通过图像 处理（Photoshop)程序对由合成图像系统生成的图像进行再修正的繁杂的过程。
【发明内容】
[0006] 要解决的问题
[0007] 为此，本发明着眼于上述问题，本发明的目的在于，提供有效且尖端化的合成图像 生成装置。
[0008] 本发明的另一目的在于提供有效且尖端化的合成图像生成方法。
[0009] 本发明的又一目的在于提供记录有用于执行上述合成图像生成方法的计算机程 序的记录介质。
[0010] 问题的解决手段
[0011] 根据用于实现上述的本发明目的的一实施例的合成图像生成装置，包括：数据库， 其预先储存有脸部影像及脸部的部位性影像信息；线框部，其将对各交叉点使用动态加权 值的脸部线框（wireframe)，使用于基本脸部素描图像；脸部合成部，其合成从上述数据库 选择的影像，来形成使用上述线框的二维脸部模型；及模型转换部，其基于使用上述线框的 二维脸部模型，根据用户的输入转换二维脸部模型。
[0012] 在本发明的实施例中，上述模型转换部可包括面相转换部，上述面相转换部根据 用户的选择自动转换上述二维脸部模型的面相。
[0013] 在本发明的实施例中，上述面相转换部可以包括：面相推定部，其以脸部的正面影 像、通过用户的评价而收集的面相分数及表示脸部形状的特征点之间的距离的特征向量为 学习数据，来生成面相推定函数；及面相转换输出部，其使用上述面相推定函数，将上述二 维脸部模型的面相转换并输出。
[0014] 在本发明的实施例中，上述模型转换部可以包括年龄转换部，上述年龄转换部转 换上述二维脸部模型的年龄。
[0015] 在本发明的实施例中，上述年龄转换部可以包括：整体特征适用部，其执行反映整 体特征信息的年龄转换函数；局部特征适用部，其执行反映局部特征信息的年龄转换函数； 及年龄转换输出部，其将上述整体特征适用部及上述局部特征适用部的结果进行合成并输 出。
[0016] 在本发明的实施例中，上述模型转换部可以包括自由转换部，上述自由转换部根 据用户的输入转换上述二维脸部模型的形态。
[0017] 在本发明的实施例中，上述模型转换部可以包括图像编辑部，上述图像编辑部提 供上述二维脸部模型的编辑功能。
[0018] 在本发明的实施例中，上述模型转换部可以包括装饰部，上述装饰部提供能够对 上述二维脸部模型追加附加信息的装饰功能。
[0019] 在本发明的实施例中，上述脸部合成部可以使用将用户所选择的脸部作为父母基 因反复执行交叉及变异演算而接近目标脸部的整体合成方法。
[0020] 在本发明的实施例中，上述脸部合成部可以使用通过脸部的各部位的组合来合成 整体脸部的部分合成方法。
[0021] 在本发明的实施例中，上述合成图像生成装置还可以包括三维模型形成部，上述 三维模型形成部提取上述二维脸部模型的特征点，并通过三维标准脸部形状之间的加权值 线性组合，来生成三维脸部模型。
[0022] 在本发明的实施例中，上述三维模型形成部能够提供自动表情变化、自由转换、背 景变更以及装饰中的至少一个功能。
[0023] 在本发明的实施例中，上述合成图像生成装置还可以包括输出最终合成图像的输 出部。
[0024] 在本发明的实施例中，上述合成图像生成装置还包括脸部识别部，上述脸部识别 部识别最终合成图像的脸部而从罪犯照片数据库中选定最相似的脸部。
[0025] 在本发明的实施例中，上述脸部识别部可以包括：照片特征提取部，其从上述罪犯 的照片提取局部特征表现符；合成图像特征提取部，其从上述最终合成图像提取局部特征 表现符；投影部，其将上述照片的局部特征表现符及上述合成图像的局部特征表现符投影 到同一空间；及比较演算部，其对上述照片的局部特征表现符及上述合成图像的局部特征 表现符的最小距离进行比较。
[0026] 在本发明的实施例中，上述合成图像生成装置还可以包括数据库管理部，其用于 上述数据库的维护。
[0027] 在本发明的实施例中，上述合成图像生成装置还可以包括储存部，其提供所制作 的合成图像的储存及调用功能。
[0028] 根据用于实现上述本发明的另一目的的一实施例的合成图像生成方法，包括：将 对各交叉点使用动态加权值的脸部线框使用于基本脸部素描图像的步骤；合成从预先储存 有脸部影像及脸部中的部位性影像信息的数据库选择的影像，形成使用上述线框的二维脸 部模型的步骤；及基于使用上述线框的二维脸部模型，根据用户的输入转换二维脸部模型 的步骤。
[0029] 在本发明的实施例中，可以在上述根据用户的输入转换二维脸部模型的步骤中， 执行面相转换、年龄转换、自由转换、图像编辑以及装饰中的至少一个功能。
[0030] 在本发明的实施例中，可以在形成上述合成图像的二维脸部模型的步骤中，使用 整体合成方法或部分合成方法。
[0031] 在本发明的实施例中，上述合成图像生成方法还可以包括提取上述二维脸部模型 的特征点，并通过三维标准脸部形状之间的加权值线性组合来生成三维脸部模型的步骤。
[0032] 在本发明的实施例中，可以在生成上述三维脸部模型的步骤中，执行自动表情变 化、自由转换、背景变更以及装饰中的至少一个功能。
[0033] 根据用于实现上述本发明又一目的的一实施例的计算机可读储存介质中，记录有 用于执行合成图像生成方法的计算机程序。
[0034] 发明效果
[0035] 根据这种合成图像生成装置及方法、用于执行该方法的记录介质，将在合成图像 系统中以多角度要求的功能构成一个一体化系统，由此不仅提高合成结果还缩短合成时 间，从而提供有效的合成图像系统。
[0036] 尤其是，通过合成图像系统的尖端化可以提高合成图像合成性能。通过数据库变 更、纹理合成方法变更，解决现有技术中发生的不自然的合成，并以线框为基础，追加细微 脸部调整功能，从而可以进行自由度高的脸部变形。另外，选择合成中所使用的数据库的方 式的变更，提供更有效且更快速的数据库接近，年龄转换功能生成可靠的多种年龄的脸部 图像。另外，新增加的功能提高合成图像的准确度（与实际犯罪嫌疑人的相似度），并提供 刑事侦查时对合成图像的有效的可使用性。
【附图说明】
[0037] 图1是根据本发明一实施例的合成图像生成装置的整体概念图。
[0038] 图2是图1的二维模型形成部的框图。
[0039] 图3是用于说明图2的线框部中的线框的使用的概念图。
[0040] 图4示出通过父母影像的交叉演算大量制作的子女影像的例子。
[0041] 图5是根据合成比例的脸部生成的例子。
[0042] 图6示出按各部位的部分合成的例子。
[0043] 图7是图2的模型转换部的框图。
[0044] 图8示出用于素描的面相