2020 Fiscal Year Research-status Report
微小眼球運動を活用した生体眼-視覚系模倣型ロボットビジョンの開発
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20K19895
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
安川 真輔 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (90837973)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 固視微動 / ロボットビジョン / 視覚情報処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は眼球運動によって時間方向に空間的な視覚情報を符号化する装置を開発し、それを応用することで、注視中の対象物の分析能力（例えば空間解像度や両眼装置での奥行精度）の向上を目指している。
眼球運動の中でも固視微動に着目し、その運動特性を実現する眼-視覚系規範型ロボットビジョンを設計した。本ロボットビジョンシステムは微動光学系、フレームレスカメラ、演算装置で構成した。微動光学系はガルバノミラーとレンズ系、その制御回路で構成した。これらは今回模擬したい固視微動の応答特性を検討し、それを満たすように設計した。ガルバノミラーの制御信号の生成と、エンコーダからのセンサ信号受信はFPGA（Field Programmable Gate Array）を用いて行う。ガルバノミラーとFPGA間のA/D変換、D/A変換を実行するインターフェースボードを設計し、FPGA内にテスト回路を組み込み、動作確認を行った。
また「視野内の動き」に応答するフレームレスカメラからの出力を模擬するシミュレータを用いて時間方向に符号化された視覚情報の処理方法について検討した。視対象の物体認識タスクと運動推定タスクを例にフレームレスカメラの後段にスパイキングニューラルネットワークを配することで、イベントベースの学習法を検討し、各タスクで評価した。今後、微動振動系を介したフレームレスカメラの出力と通常のカメラ出力を用いて比較することで視覚処理タスクへの寄与を分析する準備を整えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
微動光学系の開発でコロナウイルスの感染拡大の影響で物品調達で遅れが生じているが、設計自体は終えており、一定の成果は得ている。また上記のハードウェア開発に多少遅れが生じている分、2021年度のテーマであったアルゴリズム開発の検討を先行して取り組んでいるため、概ね順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の設計に従って早々に光学部品を発注し、微動光学系を完成させる。またアルゴリズム開発は先行して開発している分、ハードウェア開発に注力し、微動光学系の両眼化を2021年度中に実現する。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルスの感染拡大の影響で最も高額である微動光学系の物品調達で遅れが生じたため、次年度使用額が生じた。今年度も同じ状況が続くことが予想されるため、両眼微動光学系も早々に設計を完了させ、発注する予定である。
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Research Products
(1 results)
