生物の目を参考にしたアクティブな視覚の計算理論に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650465
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 宮崎 文夫 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (20133142)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 升谷 保博 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (80219328) ; 丸 典明 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (60239150)
• Keywords: パース-ト運動 / バ-ジェンス運動 / ヘッドアイシステム / 前庭性動眼反射 / ジャイロセンサ / アクティブビジョン / センサフュージョン / 物体追跡

Research Abstract

本研究では,生物の目の運動に基づいたアクティブな視覚の計算理論を明らかにし,視覚情報と目の運動情報を統合化することにより観測者の運動に依らない安定した環境表現を作成し,ロボットの環境の計測・認識・行動方法を確立することを目的としている.
本年度は,視覚の計算を容易にしていると考えられる人間の目の種々の運動を調査した.人間は,高速に視線を移動するサッケード運動,両眼の中心を物体上で合わせるバ-ジェンス運動,対象物を滑らかに追跡するパース-ト運動,頭の回転運動を補償する前庭性動眼反射(VOR)など種々の運動を行っているが,これらの眼の運動により視覚の計算が容易になることがわかった.例えば,パース-ト運動を行うことにより,対象物体の映像は明瞭に撮像でき,逆に背景の映像は動きによりぶれることにより,信号のS/N比を大きくすることができる.また,バ-ジェンス運動を行うことにより,対象物体の両眼視差を小さく保つことができるために,物体の形状の検出が容易になる.さらに,頭の回転運動を補償する前庭性動眼反射(VOR)は,頭の回転速度を検出して逆の方向に眼を運動させる運動で,自己運動や外乱の基でもパース-ト運動やバ-ジェンス運動を行うことを可能としている.
実際に,眼の運動を利用した視覚の計算方法として,両眼視差に基づいた物体の追跡方法を提案し,ヘッドアイシステムを用いた実験によりその有効性を確認した.