人間の意図・行動理解に基づく柔軟なヒューマン・マシン・インタラクションの実現

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13224051
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 松山 隆司 京都大学, 情報学研究科, 教授 (10109035)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川嶋 宏彰 京都大学, 情報学研究科, 助手 (40346101) ; 杉本 晃宏 国立情報学研究所, 知能システム研究系, 助教授 (30314256) ; 佐藤 洋一 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (70302627) ; 鷲見 和彦 京都大学, 情報学研究科, COE研究員 ; 波部 斉 京都大学, 工学研究科, 助手 (80346072)
• Keywords: 人間と共生する情報システム / 環境埋め込み型センサ / 動作解析 / 動的イベント認識 / ユビキタスディスプレイ / 注視対象 / 手持ち物体のディジタル化 / 装着型視覚センサ

Research Abstract

本研究では,従来の命令-応答モデルを越えた新たなインタラクション・モデルとして人間と共生する情報システムの実現を目指しており,本年度得られた成果は以下のとおりである.
1.区間線形動的システムによる時系列イベントの識別:音声やビデオといった時系列信号を、線形動的システムとして記述できる時間区間に区切るとともに、各区間におけるシステムパラメータを学習するアルゴリズムを考案し、簡単な音声信号の認識を例としてその基本的有効性を示した。
2.装着型視覚センサを用いた手持ち3次元物体のディジタル化:物体を手で持ちながら色々な方向から見回している様子を、装着型ステレオ視覚センサによって撮影した画像群から、物体の3次元形状・表面模様を計測する方法として、視体積交差法とステレオ解析を組み合わせた方法を提案し、実験によって手法の基本的有効性を示した。さらに、複雑な分布をもつ一般照明下において物体の表面反射特性を推定するアルゴリズムも開発した。
3.装着型視覚センサを用いた人物の運動推定手法の改良:2眼独立注視点制御による人物の運動推定において、オプティカルフローから人物の運動に関する拘束式を導出し,それと注視点対応を用いて人物の運動を推定するアルゴリズムを設計し、注視点間の距離に依存して推定精度が向上することを実験によって確認した。
4.3次元姿勢計測を用いた人の動作特徴の記述:多視点画像に視体積交差法を施すことによって,得られた人体の3次元形状データに対して、多関節モデルを当てはめることによって人間の姿勢・動作を求め、関節角やパーツの位置およびそれらの時間変化から単位時間当りに消費しているエネルギーを計算する手法を提案し、人間の集中度といった心的特徴の推定を試みた。

Research Products

• [Publications] K.Ukita, T.Matsuyama: "Real-Time Cooperative Multi-Target Tracking by Communicating Active Vision Agents"Proc.of 6th International Conference on Information Fusion. Vol.1. 439-446 (2003)
• [Publications] A.Sugimoto, T.Matsuyama: "Active Wearable Vision Sensor - Detecting Person's Blink Points and Estimating Human Motion Trajectory"Proc.of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2003). 539-545 (2003)
• [Publications] X.Wu, T.Matsuyama: "Real-Time Active 3D Shape Reconstruction for 3D Video"Proc.of 3rd International Symposium on Image and Signal Processing and Analysis. 186-191 (2003)
• [Publications] S.Nobuhara, T.Matsuyama: "Dynamic 3D Shape from Multi-Viewpoint Images Using Deformable Mesh Model"Proc.of 3rd International Symposium on Image and Signal Processing and Analysis. 192-197 (2003)
• [Publications] A.Sugimoto, W.Nagatomo, T.Matsuyama: "Estimating Ego Motion by Fixation Control of Mounted Active Cameras"Proc.of ACCV. Vol.1. 67-72 (2004)
• [Publications] Y.Tokuda, S.Iwasaki, Y.Sato, Y.Nakanishi, H.Koike: "Ubiquitous display for dynamically changing environments"Extended Abstracts of ACM CHI 2003. 976-977 (2003)