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少数アンテナを用いたUWBドップラーレーダによる人体イメージング法

Research Project

Project/Area Number 12J06485
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

佐保 賢志  京都大学, 情報学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsUWBドップラーレーダ / 干渉計法 / 複数人体イメージング / 判別分析 / クラスター分析 / 形状推定 / 人体イメージング / 歩行人体識別
Research Abstract

本年度の研究では、前年度に提案したUWBドップラーレーダ干渉計法を、複数人体・複数目標へ適用する手法を検討した。まず2人の歩行人体が同時に計測される場合において、ドップラーレーダイメー一ジの判別分析に基づく両人体の分離識別法を提案した。提案手法は、得られたイメージと受信信号電力に基づき、各人体のイメージから教師データを計測毎に抽出し、得られた教師データを用いたサポートベクターマシンを適用する。提案手法を実環境下に適用した結果、ドップラー効果の利用のみでは分離識別が困難なほぼ同速度で歩行する2人体の分離識別に、95%の確率で成功した。本成果は判別分析技術とレーダイメージング技術の融合であり、両者の適用範囲を広げることにも貢献した。
続いて、UWBドップラーレーダ干渉計を3人以上の目標に適用し、その特性を調べた。その結果、各人体のわずかな運動の変化に基づき、観測範囲内の4人程度の歩行者をイメージングすることができた。次に、これらの歩行者の分離並びに人数推定のため、得られたイメージのクラスター分析を行う手法を提案した。提案手法により、2~4人の人体の人数推定が実現した。この成果により、通常の会議室や交差点などにおいても、レーダによる監視技術が適用可能となり得ることを示した。
さらに、複数目標を分離・追跡するのみでなく、詳細な形状の情報を把握する手法を提案し、数値計算によりその有効性を実証した。提案手法では追尾フィルタにより各目標の運動推定を行い、UWBレーダで得られた散乱点軌道を推定運動で保証することで形状推定を実現する。同手法により、人体の両腕及び胴体を仮定した目標の高精度イメージングが実現し、レーダによる人体識別のさらなる高度化が期待できることを確認した。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Accurate Image Separation Method for Two Closely Spaced Pedestrians Using UWB Doppler Imaging Radar and Supervised Learning2014

    • Author(s)
      Kenshi Saho, Hiroaki Homma, Takuya Sakamoto, Toru Sato, Kenichi Inoue, Takeshi Fukuda
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: E97-B(印刷中)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Accurate and Real-Time Pedestrian Classification Based on UWB Doppl er Radar Images and Its Radial Velocity Features2013

    • Author(s)
      Kenshi Saho, Takuya Sakamoto, Toru Sato, Kenichi Inoue, Takeshi Fukuda
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: E96-B Pages: 2563-2572

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pedestrian Imaging Uwing UWB Doppler Radar Interferometry2013

    • Author(s)
      Kenshi Saho, Takuya Sakamoto, Toru Sato, Kenichi Inoue, Takeshi Fukuda
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: E96-B Pages: 613-623

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] UWBドップラーレーダ干渉計法による複数運動目標形状推定法のα・β-γフィルタを用いた特性改善2014

    • Author(s)
      山崎宥記, 佐保賢志, 阪本卓也, 佐藤亨
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2014-03-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] UWBドップラーレーダイメージングレーダによる人体め転倒検出2014

    • Author(s)
      佐保賢志, 阪本卓也, 佐藤亨, 井上謙一, 福田健志
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2014-03-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Accurate shape estimation method for multiple moving targets with UW B Doppler radar interferometers2013

    • Author(s)
      Hiroki Yamazaki, Kenshi Saho, Toru Sato
    • Organizer
      10th International Conference on Space, Aeronaut ical and Navigational Electronics 2013 (ICSANE 2013)
    • Place of Presentation
      メリアハノイホテル(ベトナム)
    • Year and Date
      2013-12-02
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] UWBドップラーレーダイメージのクラスター分析に基づく近接複数歩行者の人数推定2013

    • Author(s)
      佐保賢志, 佐藤亨, 井上謙一, 福田健志
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
    • Year and Date
      2013-09-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] UWBドップラーレーダ干渉計法を用いた複数運動目標の形状推定2013

    • Author(s)
      山崎宥記, 佐保賢志, 佐藤亨
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
    • Year and Date
      2013-09-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Imaging of pedestrians with UWB Doppler radar interferometry2013

    • Author(s)
      Kenshi Saho, Takuya Sakamoto, Toru Sato
    • Organizer
      International Union of Radio Science, 2013 Intern ational Symposium on Electromagnetic Theory (U RSI-EMTS 2013)
    • Place of Presentation
      広島国際会議場
    • Year and Date
      2013-05-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] UWBドップラーイメージングレーダを用いた近接2歩行人体分離識別の実験的検討2013

    • Author(s)
      佐保賢志、阪本卓也、佐藤亨、井上謙一、福田健志
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      2013-03-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Pedestrian Classification Based on Radial Velocity Features of UWB Doppler Radar Images2012

    • Author(s)
      Kenshi Saho, Takuya Sakamoto, Toru Sato, Kenichi Inoue, Takeshi Fukuda
    • Organizer
      International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP2012)
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • Year and Date
      2012-10-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] UWBドップラーレーダイメージの視線方向速度分布に基づく歩行人体分類2012

    • Author(s)
      佐保賢志、阪本卓也、佐藤亨、井上謙一、福田健志
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2012-09-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 下記リンク先で公開されている京都大学電気関係教室技術情報誌cue第29号28ページに本研究成果が記載されている

    • URL

      https://www.s-ee.t.kyoto-u.ac.jp/ja/information/cue

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Radar Imaging Apparatus, Imaging Method, and Program Thereof2012

    • Inventor(s)
      Takeshi Fukuda, Kenichi Inoue, Toru Sato, Takuya Sakamoto, Kenshi Saho
    • Industrial Property Rights Holder
      Panasonic Corporation
    • Filing Date
      2012-05-23
    • Acquisition Date
      2012-11-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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