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fMRI/MEG脳活動から視覚的「立体感」を画像として復元する技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K20021
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 人間情報学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

番 浩志  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報通信融合研究室, 主任研究員 (00467391)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードfMRI / 視知覚 / 立体視 / 3D / 認知 / 物体知覚 / バーチャルリアリティ / データベース / 心理学 / 知覚 / 神経科学 / 物体視 / 脳機能イメージング / エンコーディングモデル / MEG / 3D知覚 / 実験心理学 / 物体認知 / 実験系心理学 / 認知科学 / 画像
研究成果の概要

本研究の目的は、fMRIおよびMEGを用いて取得した立体感に関わる脳活動を、エンコーディング・モデルや機械学習法を用いてモデル化し、2次元の画像を見た際に被験者が感じている「立体感」を画像・映像として復元する技術を開発することであった。その第1ステップとして、4K解像度で10,000枚を超える3D自然風景画像のデータベースを完成させた。さらに、その画像データベースのうち、2,400枚の3D画像それぞれを観察中の5名の被験者のfMRI脳活動データベースも構築した。現在、この脳活動をまとめてモデル化し、ヒトが感じている立体感を再構築するモデルの精緻化を行っている。成果は速やかに発表予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトの「立体感」と視対象の物理的な特性は、必ずしも1対1に対応しないことが知られている。ここで、ヒトの脳内に再現された「立体感」を画像として復元できれば、その画像と視対象そのものを直接比較することが可能となる。この比較により、例えば技術的には問題なく製作されたはずの3D CGに対して、ヒトがそれほどリアルさを感じないような場合に、臨場感を増強させるためには視対象に何が欠けているのか、あるいは逆にヒトがリアルさを感じているのは視対象のどの部位なのかを同定する新しい映像評価技術の開発へと繋がる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] 香港大学心理学部/華東師範大学心理学部(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ケンブリッジ大学心理学部(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] KU Leuven(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Harvard University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 香港大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 香港大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ケンブリッジ大学(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] KU Leuven大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ハーバード大学(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Human depth sensitivity is affected by object plausibility2019

    • 著者名/発表者名
      Wong, N.H.L., Ban, H., Chang, D.H.F.
    • 雑誌名

      Journal of Coginitive Neuroscience

      巻: 32 号: 2 ページ: 338-352

    • DOI

      10.1162/jocn_a_01483

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 脳が思い込み創り出す映像臨場感 ~ 脳のクセが作り出すリアルな仮想 ~2019

    • 著者名/発表者名
      番浩志
    • 雑誌名

      電波技術協会報誌

      巻: 331 ページ: 14-17

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Areal differences in depth cue integration between monkey and human2019

    • 著者名/発表者名
      Marcelo Armendariz, Hiroshi Ban, Andrew E. Welchman, Wim Vanduffel
    • 雑誌名

      PLOS Biology

      巻: 17 号: 3 ページ: 1-32

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.2006405

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ヒト脳内における両眼視差の平均および分散の階層的な推定・表現機構2019

    • 著者名/発表者名
      金谷翔子、藤田一郎、番浩志
    • 学会等名
      日本視覚学会冬季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Neural Substrate for Reversed-Depth Perception Generated by Anti-Correlated Random-Dot Stereograms in the Human Brain2019

    • 著者名/発表者名
      Wundari, B.G., Ban, H., Fujita, I.
    • 学会等名
      Asia Pacific Conference on Vision
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Oblique effect in 3D gradient discriminations revealed by psychophysics and MEG2019

    • 著者名/発表者名
      Wu, H.N., Ikeyaga, Y., Ban, H.
    • 学会等名
      Asia Pacific Conference on Vision
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] fMRIヒト脳機能イメージングで分かる立体視(3D)情報の脳内統合過程とその産業応用2019

    • 著者名/発表者名
      番浩志
    • 学会等名
      NTTデータ経営研究所 第3回CiNet脳情報研究WS
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterization of stereoscopic information processing in human brain using reverse depth perception stimulus2019

    • 著者名/発表者名
      Wundari, B.G., Ban, H., Fujita, I
    • 学会等名
      The Japan Neuroscience Society 42nd Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatiotemporal characteristics of cortical responses to biological motion2019

    • 著者名/発表者名
      Chang, D.H.F, Troje, N.F., Ban, H
    • 学会等名
      Vision Science Society Annual Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトはなぜ3Dを見ることができるのか~3次元知覚を実現する脳の情報処理メカニズムとその特性~2018

    • 著者名/発表者名
      番浩志
    • 学会等名
      株式会社技術情報協会・企業向けセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cortical dynamics for compensating visual orientation sensitivity bias2018

    • 著者名/発表者名
      Wu, H.N., Ikegaya, Y., Ban, H
    • 学会等名
      Human Neuroimaging Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Temporal compensation of orientation selectivity bias in early visual areas2018

    • 著者名/発表者名
      Wu, H.N., Ikeyaga, Y., Ban, H
    • 学会等名
      The Japan Neuroscience Society 41st Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reverse Radial Bias: Temporal Compensation of Orientation Bias in Early Visual Areas Revealed by MEG2018

    • 著者名/発表者名
      8.Wu, H.N., Ikeyaga, Y., Ban, H
    • 学会等名
      Vision Science Society Annual Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reverse Radial Bias: Temporal Compensation of Orientation Bias in Early Visual Areas Revealed by MEG.2018

    • 著者名/発表者名
      Wu, H.N., Ikeyaga, Y., Ban, H.
    • 学会等名
      Vision Science Society 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Temporal compensation of orientation selectivity bias in early visual areas.2018

    • 著者名/発表者名
      Wu, H.N., Ikeyaga, Y., Ban, H.
    • 学会等名
      日本神経科学会2018年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Biological motion perception in the human brain: A subcortical locus?2017

    • 著者名/発表者名
      Chang, DHF., Ban, H., Ikegaya, Y. Fujita, I, Troje, N.
    • 学会等名
      知覚と記憶情報処理過程に関するシンポジウム (華東師範大学・上海)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The fusion of pictorial /motion and binocular disparity cues to depth in dorsal visual cortex.2017

    • 著者名/発表者名
      Ban, H.
    • 学会等名
      知覚と記憶情報処理過程に関するシンポジウム (華東師範大学・上海)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] fMRIで明らかになったヒト大脳皮質視覚野の立体視情報処理過程 -経路2017

    • 著者名/発表者名
      番浩志
    • 学会等名
      視覚科学フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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