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超高速アクティブビジョンを用いたマルチスレッド高速視覚センシング

研究課題

研究課題/領域番号 16H02348
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関広島大学

研究代表者

石井 抱  広島大学, 工学研究科, 教授 (40282686)

研究分担者 松本 祐二  広島大学, 工学研究科, 助教 (30803366)
高木 健  広島大学, 工学研究科, 准教授 (80452605)
姜 明俊  広島大学, 工学研究科, 助教 (30819503)
奥 寛雅  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (40401244)
青山 忠義  広島大学, 工学研究院, 助教 (00569337)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2018年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2017年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2016年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
キーワード計測システム / 高速ビジョン / トラッキング / アクティブセンシング / 視覚サーベイランス
研究成果の概要

本研究では、計測系・処理系・駆動系の高速化により、一台の高速ビジョンが複数仮想トラッキングビジョンとして機能する時分割マルチスレッド視線制御の概念を提案し、高速画像認識とフレーム単位の視線パスプラニングが統合した高速ターゲットトラッキング理論の体系化を行った。時分割マルチスレッド処理として秒間数百視線の独立制御を行う超高速アクティブビジョンを開発し、複数視線の時空間密度を制御するマルチスレッド視線制御によるサーベイランス応用事例を通し、聖徳太子的な超人的な目として、数十台のトラッキングビジョンに「分身」するマルチスレッド高速視覚センシングの有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一台の超高速アクティブビジョンを複数台の仮想トラッキングビジョンとして機能させる時分割マルチスレッド視線制御技術は、計測目的に応じた効率的な視線パスプラニングを内包する次世代アクティブセンシング技術として、様々な応用場面で技術革新を喚起する点で学術的な意義が高い。また本研究は、超高速ロボットが複数の分身ロボットとして機能する「分身できる超高速ロボット」への野心的挑戦の第一歩であり、数十台の仮想トラッキングビジョンへ「分身」する、聖徳太子的な超高速ロボットの目を目指し、超高速ロボット=分身ロボティクスといった、世界に先駆けた革新的なパラダイムを提案する点で、本研究を行う意義は極めて高い。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Vision-based Modal Analysis Using Multiple Vibration Distribution Synthesis to Inspect Large-Scale Structures2019

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Aoyama, Liang Li, Mingjun Jiang, Takeshi Takaki, Idaku Ishii, Hua Yang, Chikako Umemoto, Hiroshi Matsuda, Makoto Chikaraishi, and Akimasa Fujiwara
    • 雑誌名

      Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control

      巻: Vol. 141, No. 3 号: 3

    • DOI

      10.1115/1.4041604

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Hardware-Oriented Algorithm for Ultra-High-Speed Object Detection2019

    • 著者名/発表者名
      Jianquan Li, Xilong Lu, Fangfang Liu, De Xu, Qingyi GU, and Idaku Ishii
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: Vol. 19, No. 10 号: 10 ページ: 3818-3831

    • DOI

      10.1109/jsen.2019.2895294

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Real-Time Monocular Three-Dimensional Motion Tracking Using a Multithread Active Vision System2018

    • 著者名/発表者名
      Shaopeng Hu, Mingjun Jiang, Takeshi Takaki, and Idaku Ishii
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 30 号: 3 ページ: 453-466

    • DOI

      10.20965/jrm.2018.p0453

    • NAID

      130007405723

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • 年月日
      2018-06-20
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ガルバノミラーによる視線移動を用いた顕微鏡撮影のための視野拡張システム2018

    • 著者名/発表者名
      青山忠義, 金石守, 高木健, 石井抱, 長谷川泰久
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 36 号: 4 ページ: 294-301

    • DOI

      10.7210/jrsj.36.294

    • NAID

      130007397020

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Modular and Reconfigurable Pipeline Architecture for Learning Vector Quantization2018

    • 著者名/発表者名
      Xiangyu Zhang, Fengwei An, Lei Chen, Idaku Ishii, Hans Juergen Mattausch
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers

      巻: 99 号: 10 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1109/tcsi.2018.2804946

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Vibration Sensing of a Bridge Model Using a Multithread Active Vision System2018

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Aoyama、Liang Li、Mingjun Jiang、Kazuki Inoue、Takeshi Takaki、Idaku Ishii
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: 23 号: 1 ページ: 179-189

    • DOI

      10.1109/tmech.2017.2764504

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monocular Stereo Measurement Using High-Speed Catadioptric Tracking2017

    • 著者名/発表者名
      Shaopeng Hu、Yuji Matsumoto、Takeshi Takaki、Idaku Ishii
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 17 号: 8 ページ: 1839-1839

    • DOI

      10.3390/s17081839

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real-Time Vibration Source Tracking using High-Speed Vision2017

    • 著者名/発表者名
      Mingjun Jiang, Qingyi Gu, Tadayoshi Aoyama, Takeshi Takaki, and Idaku Ishii,
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 17(5) 号: 5 ページ: 1513-1527

    • DOI

      10.1109/jsen.2016.2647690

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Hardware-oriented HOG Algorithm and Its VLSI Implementation2017

    • 著者名/発表者名
      Xiangyu Zhang、Fengwei An、Ikki Nakashima、 Aiwen Luo、Lei Chen、Idaku Ishii、Hans Jurgen Mattausch
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 4S ページ: 04CF01-04CF01

    • DOI

      10.7567/jjap.56.04cf01

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] High-frame-rate Target Tracking with CNN-based Object Recognitio2018

    • 著者名/発表者名
      Mingjun Jiang, Yihao Gu, Takeshi Takaki, and Idaku Ishii
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HFR-video-based Image Pattern Recognition Using Pixel-level Temporal Frequency Response Matching2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Shimasaki, Tomoaki Okamura, Mingjun Jiang, Takeshi Takaki, Idaku Ishii, and Kazuhiko Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Automation Science and Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 遠隔広域ビデオ監視に向けた超望遠トラッキングシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      足立洋輝, 姜明俊, 高木健, 石井抱
    • 学会等名
      日本機械学会ROBOMECH2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アンダーサンプリングビデオ画像による画素レベル振動源定位の検討2018

    • 著者名/発表者名
      藤原長浩, 島崎航平, 姜明俊, 高木健, 石井抱
    • 学会等名
      日本機械学会ROBOMECH2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高速ビジョンを用いた実時間振動スペクトルイメージング2018

    • 著者名/発表者名
      島崎航平, 姜明俊, 高木健, 石井抱
    • 学会等名
      日本機械学会ROBOMECH2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ディープラーニングを用いた高速対象追跡2018

    • 著者名/発表者名
      姜明俊, 高木健, 石井抱
    • 学会等名
      日本機械学会ROBOMECH2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] High-speed Vision System for Dynamic Structural Distributed Displacement Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Zulhaj Aliansyah
    • 学会等名
      Regional Conference on acoustics and vibration
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Instantaneous Acquisition of Focused Image Using High-speed Microscope System2017

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Aoyama
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time Microscopic Video Shooting Using a View-expanded Microscope System2017

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Aoyama
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] View Expansion System for Microscope Photography Based on Viewpoint Movement Using Galvano Mirror2017

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Aoyama
    • 学会等名
      2017 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vibration Distribution Measurement Using a High-speed Multithread Active Vision2017

    • 著者名/発表者名
      Liang Li
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1msオートパン・チルトによる目の高速トラッキングアルゴリズム2017

    • 著者名/発表者名
      若井 祐樹
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高速マルチスレッドアクティブビジョンを用いた実時間振動分布計測2016

    • 著者名/発表者名
      李 良
    • 学会等名
      ROBMECH2016
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ガルバノミラーを用いたアクティブデプスビジョンシステム2016

    • 著者名/発表者名
      井上 和生
    • 学会等名
      ROBMECH2016
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高速ミラー追跡機能を用いた長尺ポール型撮影システム2016

    • 著者名/発表者名
      津田 和貴
    • 学会等名
      ROBOMECH2016
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 大型構造物の検査に向けた複数振動分布合成に基づくビジョンベースド振動モード解析2016

    • 著者名/発表者名
      李 良
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ガルバノミラーを用いた顕微鏡撮影のための視 野拡張システム2016

    • 著者名/発表者名
      金石 守
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高速運動するマイクロ対象の合焦点画像を瞬時に捉えるトラッキング顕微鏡2016

    • 著者名/発表者名
      花菱元彬
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] High resolution imaging of a subsonic projectile using automated mirrors with large aperture2016

    • 著者名/発表者名
      Yukimi Tateno
    • 学会等名
      The 31st Proceedings of International Congress on High-speed Imaging and Photonics (31st ICHSIP)
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク,大阪
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大型ミラーを使用した高速飛翔物体の高解像度映像計測2016

    • 著者名/発表者名
      舘野友貴美
    • 学会等名
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • 発表場所
      三重大学工学部
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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