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トップダウン情報を活用した視覚情報処理の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14380169
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能情報学
研究機関東京工科大学

研究代表者

福島 邦彦  東京工科大学, メディア学部, 教授 (90218909)

研究分担者 菊池 眞之  東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 講師 (20291437)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
2005年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2004年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2003年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2002年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード視覚情報処理 / 神経回路モデル / パターン認識 / 遮蔽パターン / 追加学習 / 対称軸抽出 / オプティックフロー / 図地分離と輪郭統合 / 動き抽出 / optic flow / MT,MST野 / 回転,拡大・縮小 / 図地分離 / 輪郭統合 / ぼかし / 対称軸 / MT, MST野 / トップダウンとボトムアップ / 部分的遮蔽 / パターン修復 / 視覚パターン認識 / 多層神経回路 / トツプダウンとボトムアップ / 遮蔽されたパターンの認識 / 遮蔽されたパターンの修復 / ネオコグニトロン
研究概要

われわれ人間は,網膜に映った光学像を単に受動的に処理しているわけではなく,もっと能動的な処理を行なっている.何か重要な情報がありそうなところに注意を向けて,そこだけを詳しく観察したり,ある場所に存在するパターンをその前後の情報を用いて予測してみて,その予測が正しいかどうかを確認しながら認識操作を進めていくようなことも行なっている.このような能動的情報処理には,トップダウン信号が重要な役割を果たしている.
視覚神経系におけるトップダウン処理をはじめとする高次脳機能に関しては,最近生理学的研究がかなり進み多くの実験事実が発表されつつある,そこで,情報処理という立場に立って実験結果を整理し,新しい情報処理システムの設計原理を確立していくために,神経回路モデルを仲介とする研究を並行して進めていった.すなわち,高次脳機能に関して新しいモデルを提唱し,その動作を計算機シミュレーションによって調べ,生理学や心理学などの実験データと比較しながらモデルの改良を進めていった.またこれと並行して,提唱したモデルの考え方を工学的に実現させるために実世界のデータを用いた実用化試験もあわせて進め,従来とは異なる新しい形式の動的パターン認識システムの設計原理の開発を試みた.
その結果,以下のようないくつかの成果を得た.
●部分的に遮蔽されたパターンを認識し修復する機能を持つ神経回路モデルの実現
●ネオコグニトロン(視覚パターン認識機構の神経回路モデル)の文字パターン認識能力の向上
●階層型神経回路に適した新しい追加学習方式の提唱
●図形の対称軸を抽出する神経回路モデルの実現
●オプティックフロー抽出機構の神経回路モデルの提唱
●図地分離,輪郭統合,運動統合の各機構間の関係についての心理実験・モデルによる解明
●LPD刺激に対する知覚と大域的運動統合・運動透明視との関係についての心理実験・モデルによる解明

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 図書 (4件) 文献書誌 (13件)

  • [雑誌論文] Hierarchical integration of individual motions in locally-paired-dot stimuli2006

    • 著者名/発表者名
      O.Watanabe, M.Kikuchi
    • 雑誌名

      Vision Research 46[1/2]

      ページ: 82-90

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 視野の動きを抽出する神経回路モデル2006

    • 著者名/発表者名
      遠山和也, 福島邦彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D J89-D[2]

      ページ: 271-280

    • NAID

      110004669946

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modeling Neural Networks for Artificial Vision2006

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      NIP-LR (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Symmetry axis extraction by a neural network2006

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      Neurocomputing (in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neural network model for extracting optic flow2006

    • 著者名/発表者名
      K.Tohyama, K.Fukushima
    • 雑誌名

      Trans.IEICE D J89-D[2]

      ページ: 271-280

    • NAID

      110004669946

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modeling Neural Networks for Artificial Vision2006

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      NIP-LR(Neural Information Processing - Letters and Reviews) (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Symmetry axis extraction by a neural network2006

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      Neurocomputing (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nonlinearity of the population activity to transparent motion2005

    • 著者名/発表者名
      O.Watanabe, M.Kikuchi
    • 雑誌名

      Neural Networks 18[1]

      ページ: 15-22

    • NAID

      10014372628

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Use of non-uniform spatial blur for image comparison : Symmetry axis extraction2005

    • 著者名/発表者名
      K.fukushima
    • 雑誌名

      Neural Networks 18[1]

      ページ: 23-32

    • NAID

      10014372657

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Restoring partly occluded patterns : a neural network model2005

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      Neural Networks 18[1]

      ページ: 33-43

    • NAID

      10014372669

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Neural network model for extracting optic flow2005

    • 著者名/発表者名
      K.Tohyama, K.Fukushima
    • 雑誌名

      Neural Networks 18[5/6]

      ページ: 549-556

    • NAID

      110004669946

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 視覚情報処理と神経回路(1)-ぼかしの効用2005

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 雑誌名

      システム/制御/情報(システム制御情報学会誌) 49[8]

      ページ: 331-336

    • NAID

      110003983932

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 視覚情報処理と神経回路(2)-動的処理の効用2005

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 雑誌名

      システム/制御/情報(システム制御情報学会誌) 49[8]

      ページ: 331-336

    • NAID

      110003983933

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Use of non-uniform spatial blur for image comparison : Symmetry axis extraction2005

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      Neural Networks 18[1]

      ページ: 23-32

    • NAID

      10014372657

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Visual information processing with neural networks (1) - use of blur for robust image processing2005

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      Systems, Control and Information 49[8]

      ページ: 325-330

    • NAID

      110003983932

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Visual information processing with neural networks (2) - dynamic processing of images2005

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      Systems, Control and Information 49[8]

      ページ: 331-336

    • NAID

      110003983933

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 視覚情報処理と神経回路(1)---ぼかしの効用2005

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 雑誌名

      システム/制御/情報(システム制御情報学会誌) 49[8]

      ページ: 325-330

    • NAID

      110003983932

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 視覚情報処理と神経回路(2)---動的処理の効用2005

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 雑誌名

      システム/制御/情報(システム制御情報学会誌) 49[8]

      ページ: 331-336

    • NAID

      110003983933

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nonlinearlity of the population activity to transparent motion2005

    • 著者名/発表者名
      O.Watanabe, M.Kikuchi
    • 雑誌名

      Neural Networks 18[1]

      ページ: 15-22

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Neocognitron capable of incremental learning2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      Neural Networks 17[1]

      ページ: 37-46

    • NAID

      10012681829

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neural network model restoring partly occluded patterns2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      International Journal of Knowledge-based and Intelligent Engineering Systems 8[2]

      ページ: 59-67

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 視覚系における局所的および大域的運動統合メカニズムの独立性2004

    • 著者名/発表者名
      渡部修, 菊池眞之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D-II J87-D-II[11]

      ページ: 2074-2078

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Local and global motion integration mechanisms in human visual system are independent2004

    • 著者名/発表者名
      O.Watanabe, M.Kikuchi
    • 雑誌名

      Trans.IEICE D-II J87-D-II[11]

      ページ: 2074-2078

    • NAID

      110003203157

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extracting symmetry axes : a neural network model2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima, M.Kikuchi
    • 雑誌名

      IJCNN 2004 --- International Joint Conference on Neural Networks Vol.1

      ページ: 321-326

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Neocognitron for handwritten digit recognition2003

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima
    • 雑誌名

      Neurocomputing 51

      ページ: 161-180

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Machine Intelligence, Quo Vadis?2004

    • 著者名/発表者名
      P.~Sincak
    • 総ページ数
      458
    • 出版者
      World Scientific
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Machine Intelligence, Quo Vadis?2004

    • 著者名/発表者名
      P.^~Sincak, et al.(editors)
    • 総ページ数
      458
    • 出版者
      World Scientific
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] The Handbook of Brain Theory and Neural Networks, Second Edition2003

    • 著者名/発表者名
      M.A.Arbib
    • 総ページ数
      1290
    • 出版者
      Bradford Book, MIT Press
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] The Handbook of Brain Theory and Neural Networks, Second Edition2003

    • 著者名/発表者名
      M.A.Arbib(editor)
    • 総ページ数
      1290
    • 出版者
      Bradford Book, MIT Press
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fukushima: "Neocognitron for handwritten digit recognition"Neurocomputing. 51. 161-180 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukushinia: "Neocognitron capable of incremental learning"Neural Networks. 17[1]. 35-44 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukushima: "Neural network model restoring partly occluded patterns"International Journal of Knowledge-based Intelligent Engineering Systems. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukushima: "Restoring partly occluded patterns : a neural network model with backward paths"Artificial Neural Networks and Neural Information Processing---ICANN/ICONIP 2003. 393-400 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kikuchi, K.Fukushima: "Assignment of figural side to contours based on symmetry, parallelism, and convexity"Knowledge-Based Intelligent Information and Engineering Systems---Intntnl. Conf., KES 2003. part II. 123-130 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukushima: "Neural network model restoring partly occluded patterns"Knowledge-Based Intelligent Information and Engineering Systems---Intntnl. Conf., KES 2003. part II. 131-138 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fnkushima: "Neocognitron for handwritten digit recognition"Neurocomputing. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukushima: "Use of top-down signals for restoring partly occluded patterns"International Joint Conference on Neural Networks(Honolulu, Hawaii, USA). 17-22 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukushima: "Modeling neural networks and application to real-world problems"Intelligent Solutions into Technology (Lilafured, Hungary). 24-26 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukushima: "Visual pattern recognition : neural network models"First International Conference on Intelligent Computing and Information Systems (Cairo, Egypt). 8-13 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukushima: "Neocognitron capable of incremental learning"Proceedings of the 9th International Conference on Neural Information Processing (Singapore). 4. 1832-1836 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 福島邦彦: "次の一歩への挑戦"日本神経回路学会誌. 9[2]. 89-91 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.A.Arbib (editor): "The Handbook of Brain Theory and Neural Networks"Bradford Book, MIT Press. 1290 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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