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視覚解析システムを用いたレビー小体型認知症における幻視弁別補助法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K19799
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関東京都立産業技術大学院大学

研究代表者

大久保 友幸  東京都立産業技術大学院大学, 産業技術研究科, 助教 (10791494)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードYOLO / 視線計測 / 画像処理 / 人物検出 / 幻視 / DLB / 物体検出 / yolo / 認知症 / リハビリテーション / レビー小体型認知症 / 視線計測器 / 深層学習 / 人間支援システム / 生体情報処理 / 人間支援 / 視線
研究開始時の研究の概要

日本の超高齢社会の進行に連動して、認知症の高齢者も急増しており、認知症患者の急増は大きな医療・社会問題である。認知症を発症する疾患は多くの種類があり、レビー小体型認知症もその一つである。患者には幻覚の一種である幻視が発生し、本人にはリアリティを持って見えないものが見えるため、患者自身は幻覚を認識できず、リハビリ中での生活の質(QOL)の低下要因となっている。
そのため、患者のリハビリ生活中のQOL改善を目標として、幻視と実環境を弁別する方法を見つけ出し、視線計測装置・カメラ、ヘッドマウントディスプレイ、PCなど各種センサと情報処理を用いて、幻視を認識する補助方法を開発し、検証を行う。

研究成果の概要

本研究は、レビー小体型認知症に伴う幻視弁別法の開発を行った。レビー小体型認知症は、幻視などの視覚的誤認を引き起こす一種の認知症であり、これらの症状を管理し、理解を深めるための手段が求められていた。視線計測器とカメラを用いて、現実環境における人物視状態の差異を推定した。次に、深層学習を活用して人物認識を行い、人物注視時を検出する手法を確立。これらの技術を統合し、実験環境で99.2%の高検出確率を達成する幻視弁別補助法を開発。これにより、認知症ケアにおける新たな進歩が達成された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、レビー小体型認知症の幻視を判断する方法として人物視注視システムを開発した。深層学習を利用した人物認識を行い、人が人物を見つめているかどうかを検出する方法を確立した。これらの技術を統合することで、幻視の判断を補助する方法を開発し、その有効性を実証した。次に、視線計測装置とカメラを用いて、実環境での視覚状況の推定を行った。この研究成果は、認知症の理解を深めるとともに、認知症患者とその家族・介護者の負担を軽減し、生活の質を改善する可能性を持っている。また、高齢化社会の進展とともに増加が予想される認知症患者の対策として期待されている。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 13件)

  • [国際共同研究] Oakland University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 幻視識別支援のための人物視検出システムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      OHKUBO Tomoyuki、KANEKO Kosuke、TABEI Ken-ichi、KOBAYASHI Kazuyuki
    • 雑誌名

      知能と情報

      巻: 35 号: 1 ページ: 615-623

    • DOI

      10.3156/jsoft.35.1_615

    • ISSN
      1347-7986, 1881-7203
    • 年月日
      2023-02-15
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 人と社会を繋ぐ交通システムに向けて-AIの活用とマルチエージェントシミュレーションによる評価-2022

    • 著者名/発表者名
      岩瀬一彦, 阿部晶子, 竹村知昭, 東川瞬, 張桀碩, 大久保友幸, 林久志
    • 雑誌名

      東京都立産業技術大学院大学 紀要

      巻: 15 ページ: 201-211

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 音楽療法支援のためのリアルタイム表情検出システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      大久保友幸, 百枝将司, 田部井賢一, 小林一行
    • 雑誌名

      東京都立産業技術大学院大学 紀要

      巻: 15 ページ: 181-185

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship Between the Results of Arm Swing Data From the OpenPose-Based Gait Analysis System and MDS-UPDRS Scores2022

    • 著者名/発表者名
      Abe Kenta、Tabei Ken-Ichi、Matsuura Keita、Kobayashi Kazuyuki、Ohkubo Tomoyuki
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 10 ページ: 118992-119000

    • DOI

      10.1109/access.2022.3220767

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] An exploratory study for the impact of video-induced positive moods on ideation2022

    • 著者名/発表者名
      Masaya Shogo、Fujii Kenichi、Watanabe Kazunori、Chen Chao、Hai Liang、Zhang Jiawei、Ohkubo Tomoyuki、Murakoshi Hideki、Hirose Yuta
    • 雑誌名

      International Journal of Design Creativity and Innovation

      巻: 11 号: 1 ページ: 26-41

    • DOI

      10.1080/21650349.2022.2126408

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Study of Trot Gait Control System of a Quadruped Robot Using IMU Sensor2022

    • 著者名/発表者名
      Mori Kimihiro, Ohkubo Tomoyuki, Kobayashi Kazuyuki, Watanabe Kajiro, Tian Kaiqiao, Sebi Nashwan, Cheok Ka
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Seamless Rapid Prototyping with Docker Container for Mobile Robot Development2022

    • 著者名/発表者名
      Shibuya Shunki, Kobayashi Kazuyuki, Ohkubo Tomoyuki, Watanabe Kajiro, Tian Kaiqiao, Sebi Nashwan, Cheok Ka
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Stable Construction Worker Detection System Based on Specific Colors for Autonomous Mobile Robots for Safe Navigation in Urban Areas2022

    • 著者名/発表者名
      Fujimori Yuta, Ohkubo Tomoyuki, Kobayashi Kazuyuki, Watanabe Kajiro, Sebi Nashwan, Tian Kaiqiao, Cheok Ka
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a New Intelligent Mobile Robot Path Planning Algorithm Based on Deep Reinforcement Learning Considering Pedestrian Traffic Rules2022

    • 著者名/発表者名
      Kubota Koki, Kobayashi Kazuyuki, Ohkubo Tomoyuki, Watanabe Kajiro, Sebi Nashwan, Tian Kaiqiao, Cheok Ka
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards Sustainable Road Network in the Era of Shrinking Population: Case Study Using MATSim2022

    • 著者名/発表者名
      Shun Higashikawa, Shoko Abe, Kazuhiko Iwase, Tomoaki Takemura, Jieshuo Zhang, Tomoyuki Ohkubo and Hisashi Hayashi
    • 学会等名
      IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics (AAI)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Public Transportation Reservation System for Congestion Relief with E-tickets2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Takemura, Kazuhiko Iwase, Jieshuo Zhang, Shoko Abe, Tomoyuki Ohkubo and Hisashi Hayashi
    • 学会等名
      IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics (AAI)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] OpenPoseによるパーキンソン病患者歩行時における腕振りの解析2022

    • 著者名/発表者名
      松浦啓太, 阿部健太, 田部井賢一, 大久保友幸
    • 学会等名
      第63回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] OpenPose-based Gait Analysis System For Parkinson’s Disease Patients From Arm Swing Data2021

    • 著者名/発表者名
      Kenta Abe, Ken-ichi Tabei, Keita Matsuura, Kazuyuki Kobayashi, Tomoyuki Ohkubo
    • 学会等名
      OpenPose-based Gait Analysis System For Parkinson’s Disease Patients From Arm Swing Data
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] OpenPose によるパーキンソン病患者の歩行腕振り分析システム2021

    • 著者名/発表者名
      阿部 健太, 田部井 賢一, 松浦 慶太, 小林 一行 , 大久保 友幸
    • 学会等名
      第80回知的システム研究会(SIC2021-2)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 人物注視判定による幻視識別支援システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      金子 弘祐, 田部井 賢一, 小林 一行, 大久保友幸
    • 学会等名
      第80回知的システム研究会(SIC2021-2)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Intention Indicator Device for a Two-Wheeled Mobile Robot2021

    • 著者名/発表者名
      Riku Yamamoto, Tomoyuki Ohkubo, Kazuyuki Kobayashi, Kajiro Watanabe, Nashwan Sebi, Ka Cheok
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a New Waypoint Navigation Algorithm Based on the Combination of Electronic Maps and Aerial Photographs2021

    • 著者名/発表者名
      Yuto Miura, Kazuyuki Kobayashi, Tomoyuki Ohkubo, Kajiro Watanabe, Nashwan Sebi, Ka Cheok
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a New Consistent Color Detection Algorithm Based on Omnidirectional Images Using Reference Color Patches2021

    • 著者名/発表者名
      Koki Kuroki, Kazuyuki Kobayashi, Kajiro Watanabe, Tomoyuki Ohkubo, Nashwan Sebi, Ka Cheok
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep Learningを用いた横断歩道走行のための自動車トラッキングに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      黒木 虹希, 大久保 友幸, 渡邊 嘉二郎, 小林 一行
    • 学会等名
      第79回知的システム研究会(SIC2021-1)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動ロボットのためのカラーパッチを用いたロバストな色検出アルゴリズムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      黒木 虹希, 大久保 友幸, 渡邊 嘉二郎, 小林 一行
    • 学会等名
      第79回知的システム研究会(SIC2021-1)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚効果を用いたサービスアテンションのデザイン法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      原 怜史, 鈴木 有輔, 侍留 啓介, 佐藤 格, 大久保 友幸, 橋本 洋志
    • 学会等名
      サービス学会 第9回国内大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 訪問介護事業でのサービス品質向上に関する研究 ‐業務分析とサービス支援システムのプロトタイピング‐2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木有輔, 原怜史, 大久保友幸, 大岡明
    • 学会等名
      日本経営工学会関東支部 学生論文発表会(2020年度)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 訪問介護サービスにおけるサービスチャートを用いた設計法の提案と評価2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木有輔, 侍留啓介, 佐藤格,原怜史,大久保友幸,橋本洋志
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SICE SI2020 in Fukuoka)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 認知症患者のための幻視検出システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      望月 彰, 田部井 賢一 , 小林 一行 , 大久保 友幸
    • 学会等名
      第78回知的システム研究会(SIC2020-2)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 音楽療法評価用リアルタイム感情推定法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      百枝 将司 , 近藤 瑛佑, 田部井 賢一, 小林 一行, 大久保 友幸
    • 学会等名
      第78回知的システム研究会(SIC2020-2)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 加速度センサを用いたMMSEの学習モデルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      市瀬 貴大 , 近藤 瑛佑 , 田部井 賢一 , 小林 一行 , 大久保 友幸
    • 学会等名
      第78回知的システム研究会(SIC2020-2)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プロジェクタによる顔表情を用いたロボットの進路予告方法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      細川 明日香, 早井 美結, 河野 斗志樹, 松本 結, 渡邊 陸, 青栁 秀弥 , 大久保 友幸, 小林 一行
    • 学会等名
      第78回知的システム研究会(SIC2020-2)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 画像処理と3次元測域センサを用いた出口マークの検出とナビゲーション法に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      渡邊 陸, 河野 斗志樹, 早井 美結, 松本 結, 青栁 秀弥, 大久保 友幸, 小林 一行
    • 学会等名
      第77回 知的システム研究会(SIC2020-1)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] HSL色変換を用いた服装の色抽出と3次元測域センサを組み合わせた特定の人物の検出2020

    • 著者名/発表者名
      吉田 安祐香, 松本 結, 河野 斗志樹, 早井 美結, 渡邊陸, 青栁 秀弥, 清水智裕, 大久保 友幸, 小林一行
    • 学会等名
      第77回 知的システム研究会(SIC2020-1)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Robot Control System Using GNSS Considering surrounding Environment2020

    • 著者名/発表者名
      Yui Matsumoto, Tomoyuki Ohkubo, Kajiro Watanabe, Kazuyuki Kobayashi
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Blocked Route Signboard Detection Algorithm for Autonomous Mobile Robot Combining Omnidirectional Camera and 3D-LiDAR2020

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Kono, Tomoyuki Ohkubo, Kazuyuki Kobayashi, Kajiro Watanabe
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Person Search Components Based on an Omnidirectional Camera and a 3D-LiDAR2020

    • 著者名/発表者名
      Ayuka Yoshida, Tomohiro Shimizu, Tomoyuki Ohkubo, Kazuyuki Kobayashi, Kajiro Watanabe
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を用いた音楽療法の効果確認法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      大久保 友幸,田部井 賢一,小林一行
    • 学会等名
      第75回 知的システム研究会(SIC2019-1)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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