時間的変動を伴う閉空間内での協調型物体認識に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680407
• Research Institution: Fukuyama University
• Principal Investigator: 森 克己 福山大学, 工学部, 教授 (60200359)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡邊 栄治 甲南大学, 理学部, 助教授 (20220866)
• Keywords: 光環境認識 / 物体認識 / 協調処理 / 回転軸対称物体 / 楕円輪郭線 / 階層型ニューラルネットワーク / 領域分割 / 色補正

Research Abstract

本研究の目的は,環境認識と物体認識の協調処理により,光環境が変化する既知の空間内で既知の物体を効果的に認識する手法を構築することである.
研究実施計画に基づき,本年度は以下の研究実績を得た.
環境認識処理:
(1)シーン画像の領域分割に関しては,(i)複数の階層型ニューラルネットワークを用いて,カラー画像を関心領域(エッジ,テクスチャ,認識対象物体)に分割するための手法および,(ii)分割領域が光環境によって変動する特性を把握するための手法を構築した.また,実画像に対する実験を行ない,良好な領域分割結果を得た.
(2)色情報の変換に関しては,自然光が変化する室内情景を対象として,上述の領域分割手法を適用することにより,同じ物体色を有する領域の面積が,光環境によって変動することを確認した.その結果,具体的な色変換(非線形変換)を行なうために,階層型ニューラルネットワークが有効であるとの見通しを得た.
物体認識処理:
(1)回転対称物体の輪郭抽出として,(i)共役直径を用いた楕円弧輪郭線の検出法の耐雑音性,耐変形性を定量的に評価し,実画像への適用を可能とするとともに,(ii)隣接領域を考慮することにより,重複する物体輪郭線の個別物体輪郭線区間への分割の可能性を示した.
(2)構造環境情報の利用に関しては,CGによる室内空間を構築し,カメラ視点の移動に伴い変化する実シーンの予測可能性を評価した.その結果,CGによる予測シーン画像が物体領域の意味付けに有効に利用できる見通しを得た.
環境認識処理と物体認識処理の協調動作:
(1)数台の汎用PCから構成される仮想的な並列計算機であるPCクラスタを実際に構築し,各処理を担う複数の階層型ニューラルネットワークが協調動作を実現するための学習法を開発し,環境認識処理と物体認識処理の協調動作を実現するための見通しを得た.

Research Products

• [Publications] 渡邊栄治,森克己: "階層型ニューラルネットワークの圧縮能力を利用した画像の領域分割"電子情報通信学会技術研究報告. NC2000-55. 33-39 (2000)
• [Publications] 森克己,渡邊栄治,片桐重和: "物体の重なりを考慮した領域輪郭線の分割"電子情報通信学会技術研究報告. PRMU2000-97. 9-16 (2000)
• [Publications] 片桐重和,森克己,渡邊栄治: "物体の重なりを考慮した輪郭線分割法の検討"平成12年度電気・情報関連学会中国支部連合大会(072219). 188-189 (2000)
• [Publications] 渡邊栄治,森克己: "PCクラスタによる階層型ニューラルネットワークの協調学習法"電子情報通信学会技術研究報告. NC2000-71. 79-86 (2000)
• [Publications] 渡邊栄治,森克己: "階層型ニューラルネットワーク群に対する協調学習法"第9回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集(511). 208-209 (2000)
• [Publications] 森克己,片桐重和,渡邊栄治: "共役直径を用いた楕円弧識別法と識別能力評価"第9回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集(619). 262-263 (2000)
• [Publications] 渡邊栄治: "階層型ニューラルネットワークにおける荷重係数値の量子化に基づいた学習データの選択と再学習法"電子情報通信学会技術研究報告. NC2000-91. 45-52 (2001)
• [Publications] 森克己,渡邊栄治,片桐重和: "弦とその共役直径に基づく楕円弧の識別"電子情報通信学会論文誌. J84-D-II,2. 287-298 (2001)