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JP7713733B2 - 衣服の試着シミュレーションシステム及びプログラム - Google Patents
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JP7713733B2 - 衣服の試着シミュレーションシステム及びプログラム - Google Patents

衣服の試着シミュレーションシステム及びプログラム

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特許法第30条第2項適用 (1)令和4年6月27日説明資料 (2)令和4年11月22日イベント企画書 (3)令和5年1月19日イベント企画書 (4)令和5年1月31日説明資料 (5)令和5年3月29日提案資料 (6)令和4年4月26日Mac App Storeでのリリース (7)令和4年9月23日グーグルPlayストアでのリリース
本発明は、オンライン上のいわゆるSNS(ソーシャルネットワーキングサービス)、フリマサイト、オークションサイト、或いはECサイトにおいて、ユーザの所望する衣服の試着シミュレーションを容易に行うことができるシステム及びプログラムに関する。
近年では、SNSに購入した衣服を着用した画像をアップすることが行われている。また、いわゆるフリマサイトやオークションサイトのように、出品者が不要になった衣服や身につける小物類(衣服等)や、出品者が販売をしたい衣服等を出品するサイトが多く利用されている。また、ECサイトのような電子商取引においても、衣服等は主要な取引対象として流通が行われている。
ユーザは、衣服を入手しようとする場合、或いは、ウインドゥショッピングのように衣服の閲覧を希望する場合に、試着を希望することが多い。特許文献1には、ユーザがスマートフォンやパーソナルコンピュータによって、自身の試着画像を得ることができるシステムであって、ユーザの体型に応じた試着状態を提供するシステムが提案されている。
特開2015-180987号公報 特開2001-134745号公報 特開平9-106419号公報
特許文献1に記載されたシステムは、ユーザの画像とユーザの体型を示すパラメータを取得し、試着を希望する衣服の識別情報を取得し、衣服の識別情報から衣服のサイズに対応する衣服の体型パラメータを取得し、衣服の体型パラメータに合致する体型のモデルが衣服を着用した状態を示すモデル画像を取得し、ユーザの体型パラメータに近い体型パラメータを有するモデルが着用したモデル画像をユーザ端末に表示させ、モデル画像と合成した合成画像を表示させるものとなっている。
この特許文献1におけるシステムでは、ユーザ端末に、ユーザを撮影したユーザ画像と、ユーザの体型に近いパラメータを有するモデルが着用したモデル画像を表示させ、ユーザ画像とモデル画像を合成することにより、あたかもユーザがその衣服を試着した画像を見ることができる。
一方で、特許文献1に記載のシステムにおいては、ユーザ画像とモデル画像を合成する際に、ユーザ画像について距離情報を用いたデプスマップを取得し、ユーザの体型のパラメータを推定し、この推定された体型のパラメータに近い体型パラメータを有するモデル画像を選択して合成を行っている。このように、特許文献1においては、ユーザ画像とモデル画像について、近い体型パラメータの画像を選択することにより、合成画像としたさいの違和感を少なくする手法が採られている。
しかしながら、ユーザ画像とモデル画像の合成に関して、顔についてはユーザとモデルの身体の方向を検出することに用いているのみであり、顔と胴体を合成した際の違和感を解消する手段については何ら開示されていない。
特許文献2には、結婚式等の衣装について、ホテルや式場における衣裳合せを画面上で行うシミュレーション装置が開示されている。特許文献2における装置では、ユーザ画像から顔画像のみを顔の輪郭に沿って切り取り、モデル画像のモデルの顔の位置に移動して合成画像を作成し、顔画像の位置、大きさ、色相、明るさ、濃淡などの調整を行っている。
特許文献3には、マネキンに衣服を着せた画像とユーザ画像とを合成するシミュレーション方法であって、体型を表す特徴点が表示されたマネキンを撮影し、そのマネキンに衣服を着せて撮影し、ユーザの画像を撮影して、ユーザの画像をマネキンと同様のポーズにする方法が開示されている。
この特許文献3において、実施例では顔の部分だけマネキン画像に合成するようにしているが、襟首、手および足などの人物画像において肌が露出している部分についても、人物画像から切り出してマネキン画像に合成し、スムージング処理するようにしてもよい旨の記載がある。
このように、従来のシステムにおいては、衣服のシミュレーションに関して、ユーザ画像とモデル画像の合成に際して種々の工夫をしているが、実際に合成画像を生成すると、どうしても違和感のある画像となることがあった。
本発明は、ユーザ画像とモデル画像とを合成して合成画像を生成する際に、違和感を生じさせない合成画像を生成することができる試着シミュレーションシステム及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の試着シミュレーションシステムは、ユーザを撮影したユーザ画像を入力するユーザ画像入力手段と、モデルが衣服を着用したモデル画像を入力するモデル画像入力手段と、前記ユーザ画像と前記モデル画像を表示装置の画面に表示する表示制御手段とを備え、前記表示制御手段は、前記ユーザ画像及び前記モデル画像の顔領域における特徴点を抽出する特徴点抽出部と、前記ユーザ画像及び前記モデル画像の前記特徴点から前記ユーザ及び前記モデルの顔の向きを検出する向き検出部と、前記ユーザ画像及び前記モデル画像における前記特徴点間の距離の差と、前記顔の向き差を所定の範囲内に修正する修正部と、前記修正部により修正された前記ユーザ画像の顔部分と前記モデル画像とを合成して前記表示装置に合成画像を表示させる画像合成部とを備えていることを特徴とする。
本願発明者等が従来のシステムにおける違和感の原因について検討したところ、ユーザ画像とモデル画像における顔領域の画像を置換した際に、ユーザの顔の向きとモデルの顔の向きが微妙に異なることにより生じていることが判明した。そこで、本発明の試着シミュレーションシステムにおいて、ユーザ画像及びモデル画像の顔領域における特徴点を抽出し、その特徴点からユーザ画像の顔の向きとモデル画像の顔の向きの差を所定範囲内とすることで、ユーザ画像とモデル画像とを合成して合成画像を生成する際に、違和感を生じさせない合成画像を生成することができる。
本発明の試着シミュレーションシステムにおいて、前記向き検出部は、前記ユーザ及び前記モデルの顔の向きの差を、顔の基準姿勢からのロール・ピッチ・ヨーの各値を求めて検出するようにしてもよい。このように、ユーザ画像及びモデル画像の顔の向きを顔の基準姿勢からのロール・ピッチ・ヨーの各値を求めて検出することにより、違和感のない合成画像を生成することができる。
また、本発明の試着シミュレーションシステムにおいて、前記修正部は、前記ユーザ画像と前記モデル画像における複数の前記特徴点間の距離の差を2乗した値の合計が最小となるようにすることにより、前記ユーザ画像及び前記モデル画像における前記特徴点間の距離の差を所定の範囲内とするようにしてもよい。当該構成により、合成画像の違和感解消の精度を向上させることができる。
また、本発明の試着シミュレーションシステムにおいて、前記画像合成部は、前記ユーザ画像の頭髪部画像を抽出し、前記頭髪部画像の透明度を検出し、前記合成画像における前記ユーザの頭髪部の透明度を前記ユーザ画像における透明度として前記頭髪部の背景の画像と合成するようにしてもよい。当該構成によれば、合成画像の頭髪部における違和感を減少させることができる。
また、本発明の試着シミュレーションシステムにおいて、前記画像合成部は、前記ユーザ画像と前記モデル画像における視線の方向を検知し、両画像における視線が左右逆になっている場合は、前記ユーザ画像の視線を左右反転させる反転処理を行うようにしてもよい。合成画像において生じる違和感は、ユーザ画像とモデル画像の視線の相違が原因となることがあるが、ユーザ画像の視線を反転処理することで、視線の相違による違和感を解消することができる。
また、本発明の試着シミュレーションプログラムは、コンピュータを各前記試着シミュレーションシステムとして作動させるためのプログラムである。このプログラムは、スマートフォン等のコンピュータを内蔵する機器にインストールされて用いられるものであってもよく、サーバ等のコンピュータにインストールされてスマートフォン等で用いられるものであってもよい。
本発明によれば、上記各構成により、ユーザ画像とモデル画像とを合成して合成画像を生成する際に、違和感を生じさせない合成画像を生成することができる。
本実施形態の試着シミュレーションシステムの全体構造及びプログラムの機能的構成を示す説明図。 本実施形態のシステムにおける表示制御手段の機能的構成を示す説明図。 ユーザ端末においてユーザ画像を選択した状態を示す説明図。 ユーザ端末においてモデル画像を選択した状態を示す説明図。 表示制御手段の向き検出部によってユーザ画像及びモデル画像の顔領域の向きを検出している状態を示す説明図。 ユーザ端末において、モデル画像にユーザ画像の顔領域が合成された合成画像が表示された状態を示す説明図。
次に、本発明の実施形態の一例である試着シミュレーションシステム及び試着シミュレーションプログラムについて、図1~図6を参照して説明する。本実施形態の試着シミュレーションシステム1(以下単に「システム1」という)は、図1に示すように、プログラム2を構成するソフトウェア及びプログラムをインストールして実行するハードウエアによって実現される。
プログラム2は、ユーザUが所有するユーザ端末3、或いはサーバSにインストールされており、SNS4、フリマサイト5、ECサイト6、或いはオークション等のその他のサイトに、インターネットや電話回線等によって構築されるネットワークを介してそれぞれ接続が可能である。また、モデルMが所有するモデル端末7からは、モデルMの画像をSNS4等にアップすることができる。
サーバSは、CPU等の演算処理装置、RAM、ROM、ハードディスク、又はSSD等の各種記憶装置、各種インターフェース等からなるハードウェア(コンピュータ)と、当該ハードウェアにインストールされて実行されるソフトウェアによって構成されている。サーバSは、1箇所にまとめて構築されている場合の他、いわゆるクラウドコンピューティングシステム等のように分散して構築される場合も含む。
プログラム2の機能的構成としては、ユーザUを撮影したユーザ画像8を入力するユーザ画像入力手段9と、衣服を着用したモデル画像10を入力するモデル画像入力手段11と、ユーザ画像8とモデル画像10をユーザ端末3等の表示装置の画面に表示する表示制御手段12と、外部の端末やデータベース等との通信を行う通信手段13を備えている。
本実施形態のシステム1は、例えばユーザUが所有するスマートフォン等のユーザ端末3で実行されるアプリと呼ばれるプログラムによって実行される。ユーザ端末3には、スマートフォンの他、タブレット端末やノートPC等のパーソナルコンピュータが含まれる。また、本実施形態のプログラムをサーバS内に記憶しておき、ユーザ端末3においてウェブブラウザ等のプログラムを利用してプログラムを実行するようにしてもよい。
ユーザ画像入力手段9は、ユーザ端末3に記憶されているユーザ画像8や、各種ストレージサービス(オンライン上の画像保存サービス)に記憶されているユーザ画像8を表示装置としてのユーザ端末3に表示させる機能部である。ユーザUは、このユーザ画像入力手段9によって、試着のシミュレーションを行いたい自己の画像を選択することができる。
モデル画像入力手段11は、モデルMがSNSやブログ等にアップしたモデル画像10をユーザ端末3に表示させる機能部である。ユーザUは、SNS等にアップされている多数の画像から、自己の気に入った衣服を着ているモデルの画像を検索し、試着してみたいと思うモデル画像10を選択してユーザ端末3に表示させることができる。また、モデル画像入力手段11は、プログラム2によってユーザUが選択する衣服の傾向を分析する他、ユーザUのプロフィール等の情報から、ユーザUにお勧めの画像を検索してユーザ端末3に表示させることもできる。
表示制御手段12は、モデル画像10にユーザ画像8の顔領域(例えば、顔、頭髪、及び首を合わせた領域)の画像を合成することにより、モデルMが着ている衣服の試着のシミュレーションを実現する機能部である。表示制御手段12は、図2に示すように、ユーザ画像8の顔領域8a及びモデル画像10の顔領域10aにおける特徴点8b、10bを抽出する特徴点抽出部14と、ユーザU及びモデルMの顔領域8a、10aの特徴点8b、10bからそれぞれの顔の向きを検出する向き検出部15を備える。
また、表示制御手段12は、ユーザ画像8における特徴点8bの間の距離を算出し、モデル画像10における特徴点10bの間の距離を算出し、ユーザ画像8及びモデル画像10において対応する特徴点同士の距離の差が所定の範囲内となるようにユーザ画像8を修正する修正部16を備える。
さらに、表示制御手段12は、修正部16によって修正されたユーザ画像8の顔領域8aの画像をモデル画像10の顔領域10aの画像と置換して画像の合成を行う画像合成部17を備える。
次に、本実施形態のシステム1における作動について、図1~図6を参照して説明する。図1に示すように、ユーザUはユーザ端末3を用いて本実施形態のシステム1が提供するアプリを起動させる。アプリを起動してユーザUの個人認証等のログイン処理を行うと、試着のシミュレーションを行うユーザ画像8の選択を行うことができる。
ユーザ画像8の選択は、ユーザ端末3内に記憶されている画像や、自身がSNS等にアップしている画像を選択することができる。図3(A)は、ユーザ端末3に複数の画像を表示させた状態を示す図であり、その内の1つの画像を選択すると、図3(B)に示すように選択されたユーザ画像8が表示される。
ユーザUは、ユーザ端末3の画面に表示された登録ボタン18をタップ(又はクリック)することにより、この選択されたユーザ画像8をシミュレーションで使用するユーザ画像8としてシステム1に登録する。
次に、ユーザUは、自己が試着したい衣服の検索を行う。検索は、図1に示すように、SNS4、フリマサイト5、或いはECサイト6等で行うことができる。具体的には、図3(A)に示すように、SNS4にアップされた複数の画像をタップして、気に入ったモデル画像10を1枚選択する。なお、SNS4、フリマサイト5、或いはECサイト6には、本実施形態のシステム1のユーザの画像のみを集めたサービス又はサイトを設けてもよい。
モデル画像10が選択されると、ユーザ端末3の画面にモデル画像10が表示され、モデル画像10の一部にシミュレーションボタン19が表示される。ここで、ユーザUがシミュレーションボタン19をタップすると、表示制御手段12による処理が開始される。
表示制御手段12では、まず、特徴点抽出部14によりユーザ画像8及びモデル画像10の顔領域10aにおける特徴点が抽出される。特徴点としては、例えば両目における黒目の中心、両目の中間点、鼻の頂点、両目の横の輪郭、顎の先端、口の両端、顔の輪郭と首との境目、頭の頂点、髪の輪郭の一部等が挙げられる。この特徴点は、顔の向きを検知するのに必要な点を選択している。図5(A)及び(B)は、特徴点抽出部14によって、ユーザ画像8の顔領域8aと、モデル画像10の顔領域10aにおいて特徴点8b、10bが抽出された状態を示している。
次に、向き検出部15が、ユーザ画像8におけるユーザUの顔の向きと、モデル画像10におけるモデルMの顔の向きを検出する。向き検出部15では、単に各特徴点から検出される傾きだけでなく、顔の基準姿勢からのロール・ピッチ・ヨー(roll・pitch・yaw)の各値を求めて検出を行う。
顔の基準姿勢とは、例えば、顔の額の中心と、鼻の頂点と、顎の先端を結んだ線が垂直であり、両目を結んだ線が水平であり、視線がまっすぐ前を向いている状態とすることができる。
向き検出部15では、この基準姿勢に対して、両目を結んだ線が水平線からどれだけ傾いているか(ロール)、視線が上下にどれだけ傾いているか(ピッチ)、視線が左右にどれだけ傾いているか(ヨー)のそれぞれの値を検出して顔の向きを検出する。
この向き検出部15における顔の向きの検出は、ユーザ画像8であれば、ユーザUの様々な顔の向きの画像を教師データとして学習した学習済みモデルを用いて、いわゆるAI処理を行って検出することができる。或いは、ユーザUを3Dスキャナ等で体型等を数値化して検出する等の手法の他、予めユーザの頭部にジャイロセンサ等を取り付け、様々な向きの写真とジャイロセンサの検出値とをデータ化して検出するようにしてもよい。
また、向き検出部15は、モデル画像10においても、モデルMの顔の基準姿勢からのロール・ピッチ・ヨーの各値を求めて、モデル画像10における顔領域10aの向きの検出を行う。
次に、修正部16は、ユーザ画像8及びモデル画像10における各特徴点間の距離の差が所定の範囲内となるようにモデル画像10の修正を行う。具体的には、ユーザ画像8及びモデル画像10における各特徴点間の距離の差について、ユーザ画像8とモデル画像10における複数の前記特徴点間の距離の差を2乗した値の合計が最小となるようにすることにより、ユーザ画像8及びモデル画像10における特徴点間の距離の差を所定の範囲内としている。
例えば、鼻の頂点と顎の先端との距離、両目の中間点と顎の先端との距離、両目の横の輪郭の距離等について、ユーザ画像8における距離からモデル画像10における距離を差し引いて2乗し、それぞれの値を加算する。この加算した値が最小となるように、ユーザ画像8又はモデル画像10の縮尺を調整する。
次に、画像合成部17が、修正部16によって修正されたユーザ画像8の顔部分とモデル画像10とを合成する。このとき、画像合成部17は、ユーザ画像8の頭髪部画像を抽出し、頭髪部画像の透明度を検出する。例えば、頭髪が密集している部分では透明度が低く、頭髪が密集していない部分では透明度が高くなる。
画像合成部17は、ユーザ画像8の顔部分をモデル画像10に合成する際に、頭髪部分の透明度に応じて画像貼り付け時の透明度を調節する。これにより、頭髪部画像の透明度が高いところでは、頭髪部分の透明度に応じて背景画像が見えるようになるので、合成画像の違和感が解消される。
また、画像合成部17は、ユーザ画像8におけるユーザUの視線と、モデル画像10におけるモデルMの視線の方向を検知し、両画像における視線が左右逆になっている場合は、ユーザ画像8の視線を左右反転させる反転処理を行ってもよい。
図5(A)はユーザ画像8であるが、ユーザUの視線は若干左側を向いている。一方で、図5(B)のモデル画像10を見ると、モデルMの視線は若干右側を向いている。このような場合に、画像合成部17は、ユーザ画像8の目の部分において、白目の中の黒目の位置を左右反転させる反転処理を行う。当該反転処理により、モデル画像10に合成された際のユーザ画像8の視線は、モデル画像10と同様の視線となり、合成画像の違和感が解消される。
また、このとき、モデル画像10においてモデルMの顔や頭髪部分を切り取り、ユーザ画像8におけるユーザUの顔と頭髪部分を合成することができる。このとき、切り取り部分が大きい場合は、空白部分の背景を周囲に合わせて再描画処理を施してもよい。
また、ユーザ画像8の顔領域の合成を行うと、顔と首の部分でギャップが生じることがあるが、この場合は、首領域を顔領域の境界部分まで伸ばすいわゆるフィリング処理を行ってもよい。また、ユーザ画像8の顔領域とモデル画像10の周囲の色相や彩度が異なっているときは、ユーザ画像8の顔領域の色相や彩度を周囲に合わせて調整してもよい。
以上のような処理を行うことにより、モデル画像10にユーザ画像8の顔領域の画像を合成した場合でも、違和感が生じない合成画像を生成することができる。本実施形態のシステムにより生成された合成画像は、例えば図6に示す画像となる。
図6に示す合成画像20は、ユーザ画像8の顔領域の画像が、モデル画像10における顔の向き(ロール・ピッチ・ヨー)に調整され、ユーザUの特徴点間の距離がモデルMの特徴点間の距離に近づくように調整され、さらに視線も調整がなされているため、違和感がなく、あたかもユーザUがモデル画像10における衣服を身につけているような画像とすることができる。
これにより、ユーザUは、実際の試着ができない場合であっても、自身の所有するスマートフォンをユーザ端末3として、試着のシミュレーションを行うことができる。
ここで、ユーザUが図6に示すシミュレーションボタン19をタップすると、モデル画像10の衣服や小物に関する情報を入手することができ、気に入った場合は、SNS4、フリマサイト5、或いはECサイト6に接続してこれらの衣服や小物を購入することが可能となる。
なお、上記実施形態においては、ユーザ端末3としてスマートフォンを利用した例について説明したが、特許文献1のように、ユーザUを等身大で撮影して画像と身長、体重等の数値を取得する装置を用いてもよく、3Dスキャナ等の機器を用いてユーザUの画像や寸法データを取得するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、顔領域を、顔、頭髪、及び首を合わせた領域としているが、顔と頭髪のみを顔領域としてもよい。
1…試着シミュレーションシステム
2…プログラム(アプリ)
3…ユーザ端末
4…SNS
5…フリマサイト
6…ECサイト
7…モデル端末
8…ユーザ画像
8a…顔領域
8b…特徴点
9…ユーザ画像入力手段
10…モデル画像
10a…顔領域
10b…特徴点
11…モデル画像入力手段
12…表示制御手段
13…通信手段
14…特徴点抽出部
15…向き検出部
16…修正部
17…画像合成部
18…登録ボタン
19…シミュレーションボタン
20…合成画像
U…ユーザ
M…モデル
S…サーバ

Claims (5)

  1. ユーザを撮影したユーザ画像を入力するユーザ画像入力手段と、
    モデルが衣服を着用したモデル画像を入力するモデル画像入力手段と、
    前記ユーザ画像と前記モデル画像を表示装置の画面に表示する表示制御手段とを備え、
    前記表示制御手段は、
    前記ユーザ画像及び前記モデル画像の顔領域における特徴点を抽出する特徴点抽出部と、
    前記ユーザ画像及び前記モデル画像の前記特徴点から前記ユーザ及び前記モデルの顔の向きを検出する向き検出部と、
    前記ユーザ画像及び前記モデル画像における前記特徴点間の距離の差と、前記顔の向き差を所定の範囲内に修正する修正部と、
    前記修正部により修正された前記ユーザ画像の顔部分と前記モデル画像とを合成して前記表示装置に合成画像を表示させる画像合成部とを備え
    前記画像合成部は、前記ユーザ画像の頭髪部画像を抽出し、前記頭髪部画像の透明度を検出し、前記合成画像における前記ユーザの頭髪部の透明度を前記ユーザ画像における透明度として前記頭髪部の背景の画像と合成することを特徴とする試着シミュレーションシステム。
  2. ユーザを撮影したユーザ画像を入力するユーザ画像入力手段と、
    モデルが衣服を着用したモデル画像を入力するモデル画像入力手段と、
    前記ユーザ画像と前記モデル画像を表示装置の画面に表示する表示制御手段とを備え、
    前記表示制御手段は、
    前記ユーザ画像及び前記モデル画像の顔領域における特徴点を抽出する特徴点抽出部と、
    前記ユーザ画像及び前記モデル画像の前記特徴点から前記ユーザ及び前記モデルの顔の向きを検出する向き検出部と、
    前記ユーザ画像及び前記モデル画像における前記特徴点間の距離の差と、前記顔の向き差を所定の範囲内に修正する修正部と、
    前記修正部により修正された前記ユーザ画像の顔部分と前記モデル画像とを合成して前記表示装置に合成画像を表示させる画像合成部とを備え、
    前記画像合成部は、前記ユーザ画像と前記モデル画像における視線の方向を検知し、両画像における視線が左右逆になっている場合は、前記ユーザ画像の視線を左右反転させる反転処理を行うことを特徴とする試着シミュレーションシステム。
  3. 請求項1又は2に記載の試着シミュレーションシステムであって、
    前記向き検出部は、前記ユーザ及び前記モデルの顔の向きの差を、顔の基準姿勢からのロール・ピッチ・ヨーの各値を求めて検出することを特徴とする試着シミュレーションシステム。
  4. 請求項1又は2に記載の試着シミュレーションシステムであって、
    前記修正部は、前記ユーザ画像と前記モデル画像における複数の前記特徴点間の距離の差を2乗した値の合計が最小となるようにすることにより、前記ユーザ画像及び前記モデル画像における前記特徴点間の距離の差を所定の範囲内とすることを特徴とする試着シミュレーションシステム。
  5. コンピュータを、請求項1又は2に記載の試着シミュレーションシステムとして作動させるための試着シミュレーションプログラム。
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