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ImPen:画像の検索・位置決めと再構成による新しいペン型インタフェース

Research Project

Project/Area Number 21650026
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Media informatics/Database
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

黄瀬 浩一  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (80224939)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩村 雅一  大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (80361129)
大町 真一郎  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30250856)
内田 誠一  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (70315125)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsカメラペン / 筆跡復元 / 文書画像検索 / 紙指紋 / トラッキング / LLAH / データベース拡張 / 質問拡張 / 近似最近傍探索 / モザイキング / クエリ拡張 / 生成型学習
Research Abstract

本研究の目的は、紙への書き込みを電子文書にも反映させる手法を、特殊な紙を用いずに実現することである。具体的な手法は、次の通りである。ペンにカメラを取り付け、カメラで捉えた紙面に対応する電子文書とその位置をLLAHと呼ぶ文書画像検索法を用いて検索することにより、電子文書上の運筆情報として復元する。本年度は、精度や安定性を向上さえるための手法の開発に加えて、プロトタイプシステムを作成し評価実験を行った。具体的な成果は以下の通りである。
(1) データベース拡張とクエリ拡張による精度や安定性の向上:文書画像検索の精度が低下する原因の一つは画像に加わる射影歪みである。そこで、射影歪みが生じた画像を予めデータベースに登録しておくこと(データベース拡張)と検索時に射影歪みを予測し正面からの画像に補正した上で検索する手法(クエリ拡張)の2つの手法を考案し、有効性を検証した。
(2) 文書画像検索とトラッキングの組み合わせによる白紙部分への対応:文書画像検索だけでは白紙への筆記に対応できない。そこで、別途開発した紙指紋(紙紋)の抽出手法とそれに基づくトラッキングの手法を文書画像検索に組み合わせることによって、この問題を解決した。
(3) プロトタイプシステムの作成:以上の手法を動作させるためにカメラペンを試作し、動作実験を行った。照明変動やモーションブラーの問題が生じる場合があるものの、筆跡が復元できることを実験的に確認した。
以上の成果を2010年11月にインドで開催されたICFHRにて発表したところ、最優秀論文賞を受賞することができた。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2010 2009

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Journal Article] 特徴点の配置に基づく画像検索手法の解析-Geometric HashingとLLAHの比較と解析-2010

    • Author(s)
      岩村雅一, 中居友弘, 黄瀬浩一
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D J93-D

      Pages: 494-501

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 講座:第2回 マルチメディア検索の最先端 大規模静止画像DBの検索2010

    • Author(s)
      黄瀬浩一
    • Journal Title

      映像情報メディア学会誌 64

      Pages: 192-197

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] 局所特徴量のハッシングによる大規模画像検索2009

    • Author(s)
      黄瀬浩一, 岩村雅一, 中居友弘, 野口和人
    • Journal Title

      日本データベース学会論文誌 8

      Pages: 119-124

    • NAID

      40016752609

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Tracking and Retrieval of Pen Tip Positions for an Intelligent Camera Pen2010

    • Author(s)
      Koichi Kise
    • Organizer
      12th International Workshop on Frontiers in Handwriting Recognition(ICFHR2010)
    • Place of Presentation
      Kolkata, India
    • Year and Date
      2010-11-17
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Handwriting Reconstruction For a Camera Pen Using Random Dot Patterns2010

    • Author(s)
      Matthias Sperber
    • Organizer
      12th International Workshop on Frontiers in Handwriting Recognition(ICFHR2010)
    • Place of Presentation
      Kolkata, India
    • Year and Date
      2010-11-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] カメラペンシステムにおける射影歪みを考慮した文書画像検索の精度向上法2010

    • Author(s)
      近野恵
    • Organizer
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2010)
    • Place of Presentation
      釧路,日本
    • Year and Date
      2010-07-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Expansion of Queries and Databases for Improving the Retrieval Accuracy of Document Portions-An Application to a Camera-Pen System2010

    • Author(s)
      Megumi Chikano
    • Organizer
      9th IAPR International Workshop on Document Analysis Systems (DAS2010)
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2010-06-09
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Position Detection For a Camera Pen Using LLAH and Dot Patterns2010

    • Author(s)
      Matthias Sperber, Martin Klinkigt, Koichi Kise, Masakazu Iwamura, Benjamin Adrian, Andreas Dengel
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2010-03-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] データベースおよびクエリの拡張による文書画像検索の精度向上法2010

    • Author(s)
      近野恵, 岩田和将, 黄瀬浩一, 岩村雅一, 内田誠一, 大町真一郎
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2010-03-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 特徴追跡と文書画像検索を用いたカメラペンシステム2010

    • Author(s)
      岩田和将, 黄瀬浩一, 岩村雅一, 内田誠一, 大町真一郎
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      東京農工大(東京都小金井市)
    • Year and Date
      2010-02-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] カメラペンシステムの検索精度向上のための一手法2009

    • Author(s)
      近野恵, 岩田和将, 黄瀬浩一, 岩村雅一, 内田誠一, 大町真一郎
    • Organizer
      平成21年 電気関係学会関西支部連合大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
    • Year and Date
      2009-11-07
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Real-Time Retrieval for Images of Documents in Various Languages using a Web Camera2009

    • Author(s)
      Tomohiro Nakai, Koichi Kise, Masakazu Iwamura
    • Organizer
      10th International Conference on Document Analysis and Recognition(ICDAR2009)
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2009-07-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Document-Level Positioning of a Pen Tip by Retrieval of Image Fragments2009

    • Author(s)
      Koichi Kise, Kazumasa Iwata, Tomohiro Nakai, Masakazu Iwamura, Seiichi Uchida, Shinichiro Omachi
    • Organizer
      Third International Workshop on Camera-Based Document Analysis and Recognition(CBDAR2009)
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2009-07-25
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Capturing Digital Ink as Retrieving Fragments of Document Images2009

    • Author(s)
      Kazumasa Iwata, Koichi Kise, Tomohiro Nakai, Masakazu Iwamura, Seiichi Uchida, Shinichiro Omachi
    • Organizer
      10th International Conference on Document Analysis and Recognition(ICDAR2009)
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2009-07-12
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 手書きパターンの取得システムおよび取得方法2010

    • Inventor(s)
      岩村雅一, 黄瀬浩一, 内田誠一, 大町真一郎, 岩田和将
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      2010-026729
    • Filing Date
      2010-02-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 筆跡復元方法,筆跡復元装置および筆跡復元処理プログラム2010

    • Inventor(s)
      黄瀬浩一, 岩村雅一, 内田誠一, 大町真一郎, 近野恵, 岩田和将
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      2010-049153
    • Filing Date
      2010-03-05
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 手書きパターンの取得システムおよび取得方法2009

    • Inventor(s)
      岩村雅一, 黄瀬浩一, 内田誠一, 大町真一郎, 岩田和将
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      2009-163909
    • Filing Date
      2009-07-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 文書・画像検索方法とそのプログラム2009

    • Inventor(s)
      黄瀬浩一, 中居友弘, 岩村雅一
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Acquisition Date
      2009-06-26
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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