2011 Fiscal Year Research-status Report
フィールド測定による歩行識別のための統計モデルの構築
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23650146
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
鎌倉 稔成 中央大学, 理工学部, 教授 (40150031)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小西 貞則 中央大学, 理工学部, 教授 (40090550)
渡邉 則生 中央大学, 理工学部, 教授 (10182940)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 統計計算 / コンピュータ支援統計 / 歩行 / 歩容解析 |
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| Research Abstract |
本年度は，歩行の速度一定のモデルに基づいて，映像の拡大成分のパラメータを推定する問題をフィールドデータとモーションキャプチャシステムで比較することを行うと同時に，速度一定の仮定を緩和するためのモデリングに対しての考察を行った．我々の研究では，速度一定の仮定のもとには，歩行動作の運動パラメータは２つのパラメータで表現できることを示し，このパラメータの効率的推定法について論じてきた．本研究課題では，こうしたフィールドデータのレジストレーションパラメータの推定が，研究室レベルの撮影環境下でのモーションキャプチャシステムを活用した推定法と同等の性能を持つことを確認した．速度一定という条件の緩和のためには，フレームごとに速度変動のパラメータを導入し，フレームパラメータの単調制約条件のもとでの最適化問題として定式化を行い，非線形最適化問題を解くことによって，推定問題の解が得られるようになった．ベースとしてのモデルは速度一定の２パラメータのモデルであり，これを拡張してのものである． 拡張されたモデルの検証はモーションキャプチャシステムによる歩行計測のみならず，加速度センサーを利用しても行い，同様な結果が得られた．
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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
本年度の研究成果は，速度変動を考慮した歩行のレジストレーションパラメータの推定を中心として内容で，日本計算機統計学会誌に公表予定である．また，各種センサを用いた歩行データ解析については，日韓の国際会議で公表した．モデルに含まれるパラメータの数が増えるにつれて，解の安定性は減少することと，単調性を仮定した速度変動パラメータの推定については，効率的最適化による検討課題が残る．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は人体骨格モデルについても検討し，関節構造をもモデリングし，より精緻な歩行モデルとしたい．これまでの代表者らの研究では，加速度センサを利用し，関節変位を推定するモデルを提案しており，肩関節の自由度である前後方向,側方取水平方向に腕を動かす腕振り動作パラメータの推定に成功している．これらとダイナミズムを併用するモデルを構築していく予定である．また，モーションキャプチャシステムにおいても関節モデルが採用されており，この比較においても重用なモデルと考えている．また，関節ごとに自由度のパラメータを導入することは困難であり，いかにモデルパラメータを少なくして，モデルのパラメータフィッテイングを良くするかも検討課題である．一般にモデルに含まれるパラメータの数が増えれば，解の安定性は減少するので，尤度関数を導入する際に，フィッシャー情報量の意味でパラメータの直交性を考慮した，モデル選択が必要であると考えている．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究費の使用計画として次の２点を考えている．（１）データ取りのための謝金（２）モデル構築のための参考文献（３）デジタルデータ分析用ノートパソコンおよびブルーレイ等のメディア（４）歩容認証と機械学習という観点から国際会議（サンフランシスコ）での成果発表
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