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一般化差分部分空間に基づく特徴抽出の完全解明と機能強化

研究課題

研究課題/領域番号 16H02842
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 知覚情報処理
研究機関筑波大学

研究代表者

福井 和広  筑波大学, システム情報系, 教授 (40375423)

研究分担者 日野 英逸  統計数理研究所, モデリング研究系, 准教授 (10580079)
小林 匠  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (30443188)
研究協力者 牧 淳人  スウェーデン王立工科大学
Xue Jing-Hao  ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン, 統計科学科
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
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2016年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード画像認識 / 部分空間法 / 差分部分空間 / 一般化差分部分空間 / 特徴抽出 / 部分空間 / 凸錐 / 部分空間表現 / 相互部分空間法 / 物体認識 / 高次元ベクトル空間 / 一般差分部分空間 / フィッシャー判別分析 / 判別空間 / 機械学習 / パターン認識
研究成果の概要

差分ベクトルの一般化である一般化差分部分空間(Generalized difference subspace(GDS))は,複数のクラス部分空間の差異(差分)を表す空間として定義され,クラス部分空間のGDSへの射影はクラス間を直交に近づける効果がある.その一方で,GDS射影はその次元を変更するだけで,判別分析的な効果も併せ持つことが新たに判明するなど,その幾何構造には未解明な点が多い.本研究では,(1)GDS射影による特徴抽出過程を数理的に完全解明し,(2)部分空間に替えて凸錐表現の導入により,その機能強化を行い,(3) 有効性を顔・物体認識や形状解析などで多角的に検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

GDS射影の有効性は,商用顔認識システム(東芝FacePass)等での実運用を通して十分に検証済みである.しかしながら,その有効性の根源であるGDSの幾何構造については未解明の部分が多く,標準的な基盤理論として認知されるまでには至っていなかった.本研究において,GDS射影の幾何構造が完全に解明され,その有効性が多角的に検証された.これによりGDS射影は安心して使える特徴抽出理論として世界的に認知されるようになると期待される.

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

    (38件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 9件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] University College London (UCL)/City, University of London(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] KTH(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] UCL(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] スウェーデン王立工科大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] CNN特徴量を用いた制約相互部分空間法に基づく歩容認証2019

    • 著者名/発表者名
      酒井亮勢, 枌 尚弥, 福井和広
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 PRMU研究会技報

      巻: 54 ページ: 125-130

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Grassmann Singular Spectrum Analysis for Bioacoustics Classification2018

    • 著者名/発表者名
      Lincon Sales de Souza, Bernardo B. Gatto, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal (ICASSP)

      巻: - ページ: 256-260

    • DOI

      10.1109/icassp.2018.8461610

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Action Recognition Method Based on Sets of Time Warped ARMA Models2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Sogi, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Proceedings of 24th International Conference on Pattern Recognition (ICPR)

      巻: - ページ: 1773-1778

    • DOI

      10.1109/icpr.2018.8545259

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Text Classification Based On Word Subspace With Term-Frequency2018

    • 著者名/発表者名
      Erica K. Shimomoto, Lincon Sales de Souza, Bernardo B. Gatto, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Proceedings of International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN)

      巻: - ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/ijcnn.2018.8489458

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Method Based on Convex Cone Model for Image-Set Classification With CNN Features2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Sogi, Taku Nakayama, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Proceedings of International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN)

      巻: - ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/ijcnn.2018.8489151

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CNN特徴の凸錐表現に基づく画像セットベース識別2018

    • 著者名/発表者名
      枌 尚弥, 福井和広
    • 雑誌名

      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2018) 予稿集

      巻: OS4-L2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cone-based joint sparse modelling for hyperspectral image classification2018

    • 著者名/発表者名
      Ziyu Wang, Rui Zhu, Kazuhiro Fukui, Jing-Hao Xue
    • 雑誌名

      Signal Processing

      巻: 144 ページ: 417-429

    • DOI

      10.1016/j.sigpro.2017.11.001

    • 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] Matched Shrunken Cone Detector (MSCD): Bayesian Derivations and Case Studies for Hyperspectral Target Detection2017

    • 著者名/発表者名
      Ziyu Wang, Rui Zhu, Kazuhiro Fukui, Jing-Hao Xue
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Image Processing

      巻: 26(11) 号: 11 ページ: 5447-5461

    • DOI

      10.1109/tip.2017.2740621

    • NAID

      120007134867

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Subspace-Based Convolutional Network for Handwritten Character Recognition2017

    • 著者名/発表者名
      Bernardo Bentes Gatto, Eulanda Miranda dos Santos, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Proceedings of ICDAR2017

      巻: - ページ: 1044-1049

    • DOI

      10.1109/icdar.2017.173

    • 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] Enhancing discriminability of randomized time warping for motion recognition2017

    • 著者名/発表者名
      Lincon Sales de Souza, Bernardo Bentes Gatto, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Proceedings of MVA2017

      巻: - ページ: 77-80

    • DOI

      10.23919/mva.2017.7986794

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 錐制約差分部分空間を用いた特徴抽出とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      枌 尚弥, 福井和広
    • 雑誌名

      予稿集 画像の認識・理解シンポジウム(MIR2017)

      巻: PS3-19

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 相互部分空間法におけるCNN特徴量の有効性検証2017

    • 著者名/発表者名
      中山 拓, 福井和広
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 PRMU研究会技報

      巻: 71 ページ: 49-54

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Feature Point Extraction using 3D Separability Filter for Finger Shape Recognition2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Yataka, Lincon Sales de Souza, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Proceedings of international workshop on frontiers of computer vision (FCV2017)

      巻: O3-4 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional Object Recognition via Subspace Representation on a Grassmann Manifold2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Yataka, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Proceedings of 6th international conference on pattern recognition applications and methods (ICPRAM2017)

      巻: - ページ: 208-216

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 3D Object Recognition with Enhanced Grassmann Discriminant Analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Lincon Sales de Souza, Hideitsu Hino, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      ACCV 2016 International Workshops (Revised Selected Papers), Springer LNCS

      巻: 10118 ページ: 345-359

    • DOI

      10.1007/978-3-319-54526-4_26

    • ISBN
      9783319545257, 9783319545264
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 手形状空間に基づく指形状識別の検討2016

    • 著者名/発表者名
      谷高竜馬, 福井和広
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 PRMU

      巻: PRMU2016-75 ページ: 167-172

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] CNN特徴量を用いた制約相互部分空間法に基づく歩容認証2019

    • 著者名/発表者名
      酒井亮勢,枌 尚弥, 福井和広
    • 学会等名
      電子情報通信学会 PRMU研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Grassmann Singular Spectrum Analysis for Bioacoustics Classification2018

    • 著者名/発表者名
      Lincon Sales de Souza, Kazuhiro Fukui
    • 学会等名
      IEEE ICASSP2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Action Recognition Method Based on Sets of Time Warped ARMA Models2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Sogi, Kazuhiro Fukui
    • 学会等名
      ICPR2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Text Classification Based On Word Subspace With Term-Frequency2018

    • 著者名/発表者名
      Erica Kido, Lincon Sales de Souza, Bernardo B. Gatto, Kazuhiro Fukui
    • 学会等名
      IJCNN2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Method Based on Convex Cone Model for Image-Set Classification With CNN Features2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Sogi, Taku Nakayama, Kazuhiro Fukui
    • 学会等名
      IJCNN2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CNN特徴の凸錐表現に基づく画像セットベース識別2018

    • 著者名/発表者名
      枌 尚弥, 福井和広
    • 学会等名
      MIRU2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Subspace-Based Convolutional Network for Handwritten Character Recognition2017

    • 著者名/発表者名
      Bernardo Bentes Gatto, Eulanda Miranda dos Santos, Kazuhiro Fukui
    • 学会等名
      ICDAR2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancing discriminability of randomized time warping for motion recognition2017

    • 著者名/発表者名
      Lincon Sales de Souza, Bernardo Bentes Gatto, Kazuhiro Fukui
    • 学会等名
      MVA2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 錐制約差分部分空間を用いた特徴抽出とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      枌 尚弥, 福井和広
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIR2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] TE Featureを用いた動作時間の変動に頑健なジェスチャー識別システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      稲垣貴大,福井和広
    • 学会等名
      ビジョン技術の実利用ワークショップ(ViEW2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 相互部分空間法におけるCNN特徴量の有効性検証2017

    • 著者名/発表者名
      中山 拓,福井和広
    • 学会等名
      電子情報通信学会PRMU研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Feature Point Extraction using 3D Separability Filter for Finger Shape Recognition2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Yataka
    • 学会等名
      International workshop on frontiers of computer vision (FCV2017)
    • 発表場所
      韓国,ソウル
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional Object Recognition via Subspace Representation on a Grassmann Manifold2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Yataka
    • 学会等名
      6th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods (ICPRAM)
    • 発表場所
      ポルトガル,ポルト
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Object Recognition with Enhanced Grassmann Discriminant Analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Lincon Sales de Souza
    • 学会等名
      ACCV 2016 International Workshops
    • 発表場所
      台湾,台北
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 手形状空間に基づく指形状識別の検討2016

    • 著者名/発表者名
      谷高 竜馬
    • 学会等名
      信学会 PRMU研究会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Constrained Mutual Convex Cone Method

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1903.06549

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Reaearch on Tex classification

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1806.03125

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Research on Image-Set Classification

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1805.12467

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2023-03-16  

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