2022 Fiscal Year Annual Research Report
知能処理の回路化とロボットプラットフォームへの適用
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20J23242
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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小野 智寛 九州工業大学, 生命体工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | データセット生成 / 物体認識 / 家庭用サービスロボット / Sim2Real / Domain Randomization |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シミュレータを用いた物体認識のためのデータセット自動生成に取り組んだ．Sim2RealにおけるDomain Gapを埋めるために，フラクタル画像をテクスチャに用いる手法を提案した．現実データと合成データの性質を調べるために，多様性・類似度・複雑度・フラクタル次元を用いた．その結果，フラクタル画像をテクスチャに用いることで，現実データに近い性質を持つ合成データを生成することが可能であることを示した．
生成したデータはYOLOv7にて学習し，現実データと精度を比較した．提案手法による合成データは検出能力において非常に優れていることがわかった． 2週間かけて作成した現実データ6,000枚の精度を約1時間半で生成した10万枚の合成データの精度が約15ポイント上回っており，その有効性を確認した．また，フォトリアルスティックなシミュレータを用いた従来手法と比較しても２ポイント高い結果を示した．本手法は，幾何学的複雑性を持つフラクタル画像がSim2RealにおけるDomain Gapを最小化するために有効であることを示した．
また，これらの結果を用いて，家庭用サービスロボットへの応用を行った．具体的には，主要タスクであるPick-and-Placeのための物体認識および環境認識を行うためのデータセット生成に用いた．特に物体認識では，RoboCupやWorld Robot Summitといった競技会において高い認識精度を示し，数々の競技会優勝に貢献した．また，本手法は特許申請中である．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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