Probabilistic sound source localization with active pinnae and robot head motion

• Project/Area Number: 24500210
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Perception information processing/Intelligent robotics
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: KUMON Makoto 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (70332864)
• Research Collaborator: FURUKAWA Tomonari Virgina Polytechnic Institute and State University, Professor
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2013: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2012: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 音源定位 / 能動耳介 / ロボット聴覚 / アクティブセンシング / 確率的状態推定 / 動作計画 / 国際情報交換（アメリカ合衆国） / 国際情報交換 / アメリカ合衆国

Outline of Final Research Achievements

In this study, a robot system with active pinnae is considered in order to achieve sound source localization. Localization method based on pre-measured acoustic database is introduced, and uncertainty model for the system is proposed. It was verified by experiments that the proposed method succeeded to localize a sound source under noisy environment. Ego-noise that is generated during a robot motion is also considered, and a primitive action of the robot is studied.

Research Products

• [Journal Article] A Microphone Array Configuration for an Auditory Quadrotor Helicopter System (2014)
  • Author(s): Makoto Kumon, Takahiro Ishiki
  • Journal Title: Proceesings of the 12 th IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics Volume: 1 Pages: 34-34
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acoustic Recursive Bayesian Estimation for Non-Field-of-View Targets (2013)
  • Author(s): M. Kumon, D. Kimoto, K. Takami and T. Furukawa
  • Journal Title: Proceedings of 14th International Workshop on Image and Audio Analysis for Multimedia Interactive Services Volume: NA
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bayesian Non-Field-of-View Target Estimation Incorporating an Acoustic Sensor (2013)
  • Author(s): M. Kumon, D. Kimoto, K. Takami and T. Furukawa
  • Journal Title: Proceedings of 2013 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Volume: NA Pages: 3425-3432
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 音源定位における能動耳介での動作の影響について (2014)
  • Author(s): 尾堂航，公文誠
  • Organizer: 人工知能学会AIチャレンジ研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-11-21
• [Presentation] 能動耳介での音源定位に用いる周波数帯域の選択について (2014)
  • Author(s): 尾堂航，公文誠
  • Organizer: 第３２回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-06
• [Presentation] バイノーラル聴覚ロボットでの特徴量マッチングに基づく音源定位における規範データの不確かさに関する考察 (2013)
  • Author(s): 木元大輔,尾堂航,公文誠,古川知成
  • Organizer: 第14回システムインテグレーション部門講演会(SI2013)
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 観測データの不確かさを考慮したバイノーラル聴覚ロボットでの音源定位手法 (2013)
  • Author(s): 木元大輔, 尾堂航, 公文誠
  • Organizer: 第31回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 二つの能動耳介による正中面内の音源方向推定 (2012)
  • Author(s): 野田佳孝, 公文誠
  • Organizer: 第13回システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡）
• [Presentation] 両耳間レベル差を用いた音源定位における耳孔位置の最適化 (2012)
  • Author(s): 公文誠, 木元大輔
  • Organizer: 人工知能学会AIチャレンジ研究会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学 日吉キャンパス 来往舎（東京）
• [Presentation] 耳珠のある能動耳介システムとその動作について
  • Author(s): 公文誠，尾堂航，木元大輔
  • Organizer: 人工知能学会AIチャレンジ研究会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] ガウス回帰に基づく両耳間レベル差の補間
  • Author(s): 木元大輔,尾堂航,公文誠
  • Organizer: 人工知能学会AIチャレンジ研究会
  • Place of Presentation: 東京