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高雑音下における実時間読唇ヒューマン・マシンインターフェイスの開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15500070
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 メディア情報学・データベース
研究機関鳥取大学

研究代表者

菅原 一孔  国立大学法人鳥取大学, 工学部, 教授 (90149948)

研究分担者 小西 亮介  国立大学法人鳥取大学, 工学部, 教授 (00032269)
川村 尚生  国立大学法人鳥取大学, 工学部, 助教授 (10263485)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード読唇システム / ヒューマン・マシンインターフェイス / 動的輪郭モデル / 実時間ビデオ信号処理
研究概要

近年,ロボット技術が長足に進展した結果,これまでのように定められた作業行程のみを機械が単独に繰り返し行うのではなく,人の指示を受けながら人が行う作業を補助する働きをするものが有効であることが認識されつつある.このような際の人とロボットが行う情報交換の手段にはいくつかの方法が考えられるが,そのなかでも言葉を利用することは,人にとって特に訓練を行わなくてもよいことや,特別な道具を利用しなくてもよいことなどの点から大変有効な手段である.
音声認識に関する研究は,従来から各所で盛んに行われているが,ロボットの利用を必要とする場面のように周囲の雑音が大変大きい環境では,十分に音声を認識できないという基本的な問題がいまだに解決できていない.本研究計画では,このような高雑音環境下での単語認識を実現する1つの手段として,視覚情報である唇の動きを実時間で取り込みながらそれを認識することにより,人が発する単語の認識を行うことを考える.この方法によると周囲の雑音に影響されない単語認識システムを構築することができるだけでなく,人にとって特別な訓練や道具を必要としない柔軟なヒューマン・マシンインターフェイスを実現することができると期待される.
本研究計画では,人の発話中の顔画像を実時間で取り込み,それから唇の動きを抽出する手法について検討し,そのFPGAと呼ばれる集積回路へのハードウエア化を試みた.FPGA中には動的輪郭モデルとよばれる,画像の輪郭を高速に抽出することができる回路を実現し,画像1枚あたり平均で3ミリ秒で処理することができた.これは日本で標準のNTSCと呼ばれるビデオ信号の規格で定められるフレーム間の間隔が33ミリ秒であることを考えると,大変高速であり実時間処理ができることが実証できた.また,発話中の唇の動きを表現する各種のパラメータについて考察を加え,まず母音認識手法を確立した.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] 動的輪郭モデルのハードウエア化とその読唇母音認識への応用2005

    • 著者名/発表者名
      佐々木 悠介
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告 Vol.104

      ページ: 13-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hardware realization of active contour model and its application for word recognition by lip reading2005

    • 著者名/発表者名
      Yuusuke SASAKI, Takao KAWAMURA, Kazunori SUGAHARA
    • 雑誌名

      Technical report of the institute of electronics, information and communication engineers vol.104

      ページ: 13-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 顔領域特定アルゴリズムのハードウェア上への実現について2004

    • 著者名/発表者名
      山本 貴彦
    • 雑誌名

      電気学会 情報システム研究会資料 IS-04-26

      ページ: 25-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Lip Shape Extraction for Word Recognition by Using Hardware Active Contour Model2004

    • 著者名/発表者名
      Yuusuke Sasaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 International Symposium on Intelligent Multimedia, Video & Speech Processing

      ページ: 370-373

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ハードウエア実現した動的輪郭モデルによる唇の外側および内側の形状抽出について2004

    • 著者名/発表者名
      佐々木 悠介
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告 (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 動的輪郭モデルによる唇形状抽出と単語認識のハードウエア実現について2004

    • 著者名/発表者名
      佐々木 悠介
    • 雑誌名

      第6回IEEE広島支部学生シンポジウム論文集

      ページ: 171-174

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Realization of a Face Area Extraction Algorithm in Hardware System2004

    • 著者名/発表者名
      Takahiko YAMAMOTO, Takao KAWAMURA, Kazunori SUGAHARA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15-th IEE Information System Technical reports

      ページ: 25-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Lip Shape Extraction for Word Recognition by Using Hardware Active Contour Model2004

    • 著者名/発表者名
      Yuusuke SASAKI, Takao KAWAMURA, Kazunori SUGAHARA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 International Symposium on Intelligent Multimedia, Video & Speech Processing

      ページ: 370-373

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Inner and Outer Lip Shape Extraction by using Hardware Active Contour Model2004

    • 著者名/発表者名
      Yuusuke SASAKI, Takao KAWAMURA, Kazunori SUGAHARA
    • 雑誌名

      Technical report of the institute of electronics, information and communication engineers (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Lip shape extraction by using active contour model and its application for word recognition2004

    • 著者名/発表者名
      Yuusuke SASAKI, Takao KAWAMURA, Kazunori SUGAHARA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2003 IEEE HISS Symposium

      ページ: 171-174

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 動的輪郭モデルのハードウエア化と唇形状週出への応用について2003

    • 著者名/発表者名
      佐々木 悠介
    • 雑誌名

      IEEE HISSシンポジュウム論文集

      ページ: 211-212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ハードウエア実現された顔領域特定アルゴリズムについて2003

    • 著者名/発表者名
      山本 貴彦
    • 雑誌名

      IEEE HISSシンポジュウム論文集

      ページ: 213-214

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hardware realization of active contour model and its application for lip shape extraction2003

    • 著者名/発表者名
      Yuusuke SASAKI, Takahiko YAMAMOTO, Takao KAWAMURA, Kazunori SUGAHARA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2003 IEEE HISS Symposium

      ページ: 211-212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hardware realization of a face area extraction algorithm2003

    • 著者名/発表者名
      Takahiko YAMAMOTO, Yuusuke SASAKI, Takao KAWAMURA, Kazunori SUGAHARA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2003 IEEE HISS Symposium

      ページ: 213-214

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐々木 悠介: "動的輪郭モデルのハードウエア化と唇形状抽出への応用について"IEEE HISSシンポジュウム論文集. 211-212 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 山本 貴彦: "ハードウエア実現された顔領域特定アルゴリズムについて"IEEE HISSシンポジュウム論文集. 213-214 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 山本 貴彦: "ハードウエア実現された顔領域特定アルゴリズムについて"電気学会情報システム研究会資料. IS-04-26. 25-30 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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