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高い判読性と伝達性を兼ね備えた専門用語のための手話新語の作成支援

研究課題

研究課題/領域番号 21K18481
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分9:教育学およびその関連分野
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 井野 秀一  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70250511)
加藤 伸子  筑波技術大学, 産業技術学部, 教授 (90279555)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード手話認識 / 新語生成 / 手形状空間 / 意味空間 / 動画像認識 / 手話形状マップ / 手話意味マップ / 部分空間表現 / 手話新語 / 手話 / テンソル解析 / 判読性 / 伝達性 / 新語作成 / コミュニケーション / 聴覚障害者
研究開始時の研究の概要

手話体系の複雑な関係性を,各手話の手形状・動きが表す視覚情報とその言語的な意味情報という異なる側面から3次元的に捉えた2種類のマップ:手話形状マップと手話意味マップを構築する.前者は手話間の手形と動きの類似性を反映したマップであり,後者は手話間の意味関係を反映したマップである.これらのマップ上で手話新語と関連手話の幾何学的な関係性を解析することで判読性と伝達性を評価する.判読性は手形状マップ上で手話新語が関連手話群からどの程度離れているかに基づいて評価する.伝達性は手話形状マップと手話意味マップの局所構造の類似度に基づいて評価する.最後に得られた特性に基づいて新語候補の優劣を自動判定する.

研究成果の概要

本研究では,手話言語体系の複雑な構造を手話動画像から解析・可視化する方法を確立し,それに基づいて手話新語の作成支援システムを試作・原理検証を行った.手話新語の作成において,a)発話の容易さ,b)判読性,c)伝達性を兼ね備えた新語を造り出すために2つの手話動画像の表現方式,(1)時間周波数上の部分空間表現,(2)Slow feature analysisに基づくSlow feature subspaceを提案した.さらに手話形状空間(マップ)と手話意味空間(マップ)の構造類似度を測る方法を開発した.これらの要素技術を統合した提案システムの有効性を独自・公開データベースを用いて確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年,新手話を作成・標準化する際,従来の人手による定性評価では,既に登録されている膨大な手話との関係を考慮しつつ,判読性(似た手話との区別し易さ),伝達性(意味の理解し易さ)を兼ね備えた新語を迅速に造り出すことが困難になってきている.特に技術革新のスピードが速いITや数理分野の教育で必要となる専門用語では,この問題が顕著であり,聴覚障害者の社会進出に悪影響を与え始めている.本研究では,これらの専門用語の新語作成支援に向けて,手話体系の複雑な構造を手話形状と言語意味という異なる特性を考慮した計量空間を導入することで,専門用語の手話を迅速に造るフレームワーク構築の指針を与えた.

報告書

(5件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2025 2024 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Sign-to-Text Matching Space for New Sign Selection2025

    • 著者名/発表者名
      Matheus Silva de Lima, Pedro H. V. Valois, Erica Kido Shimomoto, Nobuko Kato, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 信学技報 (PRMU2024-55)

      巻: 124 ページ: 53-57

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [雑誌論文] Sign Language Recognition Based on Subspace Representations in the Spatio-Temporal Frequency Domain2024

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sato, Suzana Rita Alves Beleza, Erica K. Shimomoto, Matheus Silva de Lima, Nobuko Kato, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      13th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods (ICPRAM 2024)

      巻: - ページ: 152-159

    • DOI

      10.5220/0012577000003654

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Framework for Measuring the Similarity of Visual and Semantic Structures in Sign Languages2024

    • 著者名/発表者名
      Matheus Silva de Lima , Ryota Sato, Erica Kido Shimomoto , Suzana Rita Alves Beleza , Nobuko Kato , and Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Proc. The 30th International Workshop on Frontiers of Computer Vision (IW-FCV2024)

      巻: - ページ: 1-15

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 時空間周波数領域における部分空間表現に基づく手話認識2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤 遼太, スザナ リタ アルベス ベレザ, エリカ キド シモモト, マテウス シルバデリマ, 加藤 伸子, 福井 和広
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 PRMU研究会技術研究報告書

      巻: 123 ページ: 19-24

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Grassmannian learning mutual subspace method for image set recognition2023

    • 著者名/発表者名
      Lincon S. Souza, Naoya Sogi, Bernardo B. Gatto, Takumi Kobayashi, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 517 ページ: 20-33

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2022.10.040

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Sign-to-Text Matching Space for New Sign Selection2025

    • 著者名/発表者名
      Matheus Silva de Lima
    • 学会等名
      電子情報通信学会 PRMU研究会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Sign Language Recognition Based on Subspace Representations in the Spatio-Temporal Frequency Domain2024

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sato
    • 学会等名
      ICPRAM2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Framework for Measuring the Similarity of Visual and Semantic Structures in Sign Languages2024

    • 著者名/発表者名
      Matheus Lima
    • 学会等名
      IW-FCV2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時空間周波数領域における部分空間表現に基づく手話認識2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤 遼大
    • 学会等名
      電子情報通信学会 PRMU研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2026-01-16  

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