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早期危険回避を目的とする「要注意歩行者」の検出

研究課題

研究課題/領域番号 22K12103
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関一橋大学

研究代表者

WANG YU  一橋大学, 情報基盤センター, 准教授 (60724169)

研究分担者 加藤 ジェーン  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (70251882)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード歩行者検出 / 歩行者属性認識 / 交通シーン理解
研究開始時の研究の概要

交通事故による死者数のうち,最大の割合を占めるのは歩行者である.歩行者の死亡事故を将来にわたって削減していくためには,運転者に対する歩行者に特化した危険回避支援が必要となる.本研究はこの視点に立ち,車載カメラ映像から,潜在的な危険を有する「要注意歩行者」を早い段階で検出する技術を開発する.本研究の実施により,運転者に対して,より重要な情報をより早い時点で提供することが可能となり,時間の余裕をもった危険回避操作の促しなどで,事故を未然に防ぐ効果が期待できる.また,自動運転技術などへの波及効果も見込まれる.

研究実績の概要

本研究は、交通危険の早期回避を支援するために、「要注意歩行者」の検出技術の確立を目標としている。この目標は、[1]歩行者検出と環境属性認識手法の開発、[2]歩行者固有属性詳細認識手法の開発、[3]歩行者行動属性認識手法の開発、及び[4]「要注意歩行者」の判定手法の開発により実現する。令和5年度は各項目について、それぞれの研究開発を行った。
研究項目[1]については、令和4年度に開発した「2.5D候補領域生成アルゴリズム」の基本実装を改良した。OpenMMLabというオープンソースのライブラリを参考にして、基本実装の半分以上のソースコードを書き直し、実行速度を約1割程度向上させた。
研究項目[2]については、nuImagesから抽出した歩行者の画像データを対象に、歩行者の危険度予測に役立つ年齢層、服装および所持品についてラベル付けを行った。この新たに作成したデータセットを用いて、令和4年度に開発したCross-layer Mutual Attention Learning Networkの評価実験を行い、その有効性を確認した。また、作成したデータセットにラベル分布の不均衡問題を確認した。そこで、外部データを活用した詳細認識手法を提案し、認識精度を約5%程度向上させた。
研究項目[3]については、人物行動認識における代表的な深層モデルである3D ConvNetsを解釈するためのSTCE手法を開発した。STCEを用いて学習済みの行動認識3D ConvNetsモデルの判断根拠を特定でき、モデルの信頼性および透明性を向上させることができた。また、STCEを用いたConcept Fusionを提案し、行動認識の性能向上に有効であることを確認できた。
研究項目[4]について、「要注意歩行者」の判定ルールを学習するための学習サンプルの収集作業を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究項目[1]-[3]については順調に進んでいる。研究項目[4]については、大規模な学習実験に十分なデータ数を収集できなかったが、データ収集作業自体はおおむね順調にすすめているため、研究全体の進展への影響はないと考えている。

今後の研究の推進方策

研究項目[1]に関して、畳み込みニューラルネットワークの代わりに、Vision Transformerを「2.5D候補領域生成アルゴリズム」のバックボーンモデルとして活用し、認識精度のさらなる向上を目指す。
研究項目[2]に関して、学習データにおける不均衡問題の対策として、詳細認識モデルのCross-layer Mutual Attention Learning Networkに外部データの活用手法を取り入れる。
研究項目[3]に関して、STCEおよびConcept Fusionの実装をさらに改良する。また、Video Vision Transformerをバックボーンモデルとした行動属性認識手法の開発に取り組む。
研究項目[4]に関して、データ収集のペースを上げて、令和6年度の前期までに大規模の学習実験を始められる環境を整える。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Social Relation Atmosphere Recognition with Relevant Visual Concepts2023

    • 著者名/発表者名
      JI Ying、WANG Yu、MORI Kensaku、KATO Jien
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E106.D 号: 10 ページ: 1638-1649

    • DOI

      10.1587/transinf.2023PCP0008

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2023-10-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Learning Local Similarity with Spatial Interrelations on Content-Based Image Retrieval2023

    • 著者名/発表者名
      ZHAO Longjiao、WANG Yu、KATO Jien、ISHIKAWA Yoshiharu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E106.D 号: 5 ページ: 1069-1080

    • DOI

      10.1587/transinf.2022EDP7163

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2023-05-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Learn from each other to Classify better: Cross-layer mutual attention learning for fine-grained visual classification2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Dichao、Zhao Longjiao、Wang Yu、Kato Jien
    • 雑誌名

      Pattern Recognition

      巻: 140 ページ: 109550-109550

    • DOI

      10.1016/j.patcog.2023.109550

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toward Extremely Lightweight Distracted Driver Recognition With Distillation-Based Neural Architecture Search and Knowledge Transfer2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Dichao、Yamasaki Toshihiko、Wang Yu、Mase Kenji、Kato Jien
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems

      巻: 24 号: 1 ページ: 764-777

    • DOI

      10.1109/tits.2022.3217342

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Using Classifier Discrepancy for Cross-domain Image Retrieval2023

    • 著者名/発表者名
      Longjiao Zhao, Yu Wang and Jien Kato
    • 学会等名
      IEEE 2023 International Conference on Image Processing (ICIP2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial-temporal Concept based Explanation of 3D ConvNets2023

    • 著者名/発表者名
      Ying Ji, Yu Wang and Jien Kato
    • 学会等名
      The IEEE / CVF Computer Vision and Pattern Recognition Conference 2023 (CVPR2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-tailed Image Recognition with Dynamic Re-weighting2023

    • 著者名/発表者名
      Xinyuan Li, Yu Wang and Jien Kato
    • 学会等名
      2023 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 外部データを活用した歩行者属性の詳細認識2023

    • 著者名/発表者名
      村井琉風, 王彧, 劉家慶, 加藤ジェーン
    • 学会等名
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] One-shot Network Pruning at Initialization with Discriminative Image Patches2022

    • 著者名/発表者名
      Yinan Yang, Yu Wang, Ying Ji, Heng Qi and Jien Kato
    • 学会等名
      British Machine Vision Conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contrastive Representation Learning for Expression Recognition from Masked Face Images2022

    • 著者名/発表者名
      Fanxing Luo, Longjiao Zhao, Yu Wang and Jien Kato
    • 学会等名
      The 1st Workshop on User-Centric Narrative Summarization of Long Videos at ACMMM 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Content Matters: concept-based explainable network pruning2022

    • 著者名/発表者名
      Yinan Yang, Ying Ji, Yu Wang, Heng Qi and Jien Kato
    • 学会等名
      第25回画像認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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