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2019 年度 実績報告書

ナビゲーションにおける画像情報分析基盤の整備とヒトの行動分類

計画研究

研究領域生物ナビゲーションのシステム科学
研究課題/領域番号 16H06540
研究機関広島大学

研究代表者

玉木 徹  広島大学, 工学研究科, 准教授 (10333494)

研究分担者 藤吉 弘亘  中部大学, 工学部, 教授 (20333172)
研究期間 (年度) 2016-06-30 – 2021-03-31
キーワードナビゲーション / GPS軌跡 / 行動認識 / 深層学習 / 機械学習
研究実績の概要

本研究では,本計画班の構成員が開発してきた最先端の映像認識技術に立脚し,野生動物やペットなどに装着したカメラから得られた映像や,人間が撮影した映像など,これまでの映像認識技術では処理が困難な自己移動を含む映像を,安定かつ頑健に認識する技術を開発し,本領域における画像・映像情報分析のための基盤技術を構築する.本年度の実績は以下のとおりである.
・B01生態学チームから提供された海鳥のGPS経路データを学習し,目的地までに至る経路の予測と,欠損部分を補完する手法をこれまで開発してきた.昨年度はこの手法の計算量を削減する手法を考案したが,まだ計算量が多く実用的ではなかった.そこで,膨大な計算量を必要とする逆強化学習に基づくこれまでの手法から,LSTMに基づく軽量な手法の開発に着手し,海鳥のGPS経路データに適用した.また人物歩行軌跡に対しては,シーン特徴量だけを用いる手法と,歩行者同士の関係性だけを用いる手法を統合し,2種類の特徴を利用して歩行軌跡予測を行う手法の開発に取り組んだ.
・B01生態学チームから提供されたコウモリの音声データから3次元位置を予測する手法を前年度までに開発している.これは屋内で飛行するコウモリの3次元位置を,20chのマイクロホンアレイで録音された音声信号から,回帰によって推定する深層モデルである.これを複数フレームを同時に推定する方法を考案し,また飛行中のコウモリの数を推定するネットワークブランチを提案し,これまでの推定誤差(RMSE)が20cm程度だったものを10cm以下に減らすことが可能となった.
・映像を認識する基盤技術構築のために,動作認識タスク,イベント検出,キャプショニング,質問応答に着手した.これらに共通して,時間方向の特徴量の情報をどのように取り出し,また加工すればよいのかという課題が整理された.

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

本研究の目的は,自己移動を含む映像を安定かつ頑健に認識する技術を開発し,本領域における画像・映像情報分析のための基盤技術を構築することである.人間が撮影した映像などを対象とした認識技術の開発は,おおむね達成できる見込みである.前項で示したように,海鳥のGPU経路補間やコウモリの3次元位置予測などの手法の開発にまで取り組んでおり,順調に研究が進展していると考えられる.

今後の研究の推進方策

これまで開発してきたナビゲーションに応用できる映像解析技術をさらに発展させる.2020年度には,すでに開発している軌跡処理手法を,現実的な計算量で処理できる方法を考案し,その性能を評価する.また映像を認識するタスクでは,時間方向の特徴量の情報をどのように取り出し,また加工すればよいのかという課題がある.これまでに取り組んできた研究においてこの課題の重要性が分かってきており,それを解決することでタスク横断的な解決策を図る.

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Meaning Guided Video Captioning2020

    • 著者名/発表者名
      Rushi J. Babariya, Toru Tamaki
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12047 ページ: 478-488

    • DOI

      10.1007/978-3-030-41299-9_37

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 移動軌跡のデータサイエンス2020

    • 著者名/発表者名
      玉木徹
    • 雑誌名

      生物の科学 遺伝

      巻: 74 ページ: 236-240

  • [雑誌論文] High-Resolution Representation for Mobile Mapping Data in Curved Regular Grid Model2019

    • 著者名/発表者名
      Jingxin Su, Ryuji Miyazaki, Toru Tamaki, Kazufumi Kaneda
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 19 ページ: 5373

    • DOI

      10.3390/s19245373

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 動画像を用いた深層学習に基づく経路予測2019

    • 著者名/発表者名
      平川翼
    • 雑誌名

      画像ラボ

      巻: 7 ページ: 1-7

  • [学会発表] Pose Estimation of Excavators2020

    • 著者名/発表者名
      Hinako Nakamura, Yumeno Tsukada, Toru Tamaki, Bisser Raytchev and Kazufumi Kaneda, Pose Estimation of Excavators
    • 学会等名
      The 23rd International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Method for Rendering Wavelength-dependent Phenomena Using Spectral Image-based Lighting2020

    • 著者名/発表者名
      Toru Nagai, Bisser Raytchev, Toru Tamaki and Kazufumi Kaneda
    • 学会等名
      The 23rd International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] Video Captioning with Dot Attention2020

    • 著者名/発表者名
      Komiki Maruyama, Toru Tamaki, Bisser Raytchev and Kazufumi Kaneda
    • 学会等名
      The International Workshop on Frontiers of Computer Vision (IW-FCV2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習時代のコンピュータビジョンと画像認識2020

    • 著者名/発表者名
      玉木徹
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 招待講演
  • [学会発表] A Projection Mapping System onto a Human Body for Medical Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Fukuhara, Kazufumi Kaneda, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Toru Higaki, Soh Nishimoto, Yohei Sotsuka
    • 学会等名
      EUROGRAPHICS 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Biomedical Image Segmentation by Retina-like Sequential Attention Mechanism Using Only A Few Training Images2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Hayashi, Bisser Raytchev, Toru Tamaki, Kazufumi Kaneda
    • 学会等名
      Machine Learning in Medical Imaging (MLMI 2019) in conjunction with MICCAI 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Hardware Implementation of Colorectal Tumor Classification for Endoscopic Video on Customizable DSP Toward Real-Time Computer-Aided Diagnosis System2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Odagawa, Takumi Okamoto, Tetsushi Koide, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Shigeto Yoshida, Hiroshi Mieno, Shinji Tanaka, Takayuki Sugawara, Hiroshi Toishi, Masayuki Tsuji, Nobuo Tamba
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Meaning Guided Video Captioning2019

    • 著者名/発表者名
      Rushi J. Babariya, Toru Tamaki
    • 学会等名
      The 5th Asian Conference on Pattern Recognition (ACPR 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Physically Based Color Restoration of Underwater Images Considering Scattering and Absorption2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Yamamoto, Kouhei Omote, Kazufumi Kaneda, Toru Tamaki, Bisser Raychev, Masashi Baba
    • 学会等名
      The 6th IIEEJ International Conference on Image Electronics and Visual Computing (IEVC 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] アテンション機構を用いた動画キャプション生成2019

    • 著者名/発表者名
      丸山 虎実輝, 玉木 徹, Bisser Raychev, 金田 和文
    • 学会等名
      第22回 画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2019)
  • [学会発表] スパイキングニューロンモデルを用いた質問応答システムにおけるホログラフィック圧縮表現の評価2019

    • 著者名/発表者名
      岩尾 桂志, ライチェフ ビセル, 玉木 徹, 金田 和文
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会
  • [学会発表] 生物学的な特徴を考慮したスパイキングニューラルネットワークにおける動作認識2019

    • 著者名/発表者名
      原田 壮一郎, Bisser Raytchev,玉木 徹,金田 和文
    • 学会等名
      第29 回日本神経回路学会全国大会
  • [学会発表] 人間の視野特性を用いて注視領域と構造情報を考慮した医用画像セグメンテーション2019

    • 著者名/発表者名
      林 祥平, ライチェフ ビセル, 玉木 徹, 金田 和文
    • 学会等名
      第21回IEEE広島支部学生シンポジウム(HISS)
  • [学会発表] Position estimation using multi-channel audio signals2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Fujimori, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Emyo Fujioka, Shizuko Hiryu and Toru Tamaki
    • 学会等名
      ACML2019 workshop on Machine Learning for Trajectory, Activity, and Behavior (ACML-TAB)
    • 国際学会
  • [学会発表] On Trajectory Interpolation using LSTM2019

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tomonaka, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda and Ken Yoda
    • 学会等名
      ACML2019 workshop on Machine Learning for Trajectory, Activity, and Behavior (ACML-TAB)
    • 国際学会
  • [学会発表] 1SC-RRT*を用いた自動運転のための経路生成2019

    • 著者名/発表者名
      成瀬柊平, 家崎遥, 平川翼, 山下隆義, 藤吉弘亘
    • 学会等名
      第25回画像センシングシンポジウム (SSII2019)
  • [学会発表] Automatic Creation of Path Information on Digital Map2019

    • 著者名/発表者名
      Haruka Iesaki, Shuhei Naruse, Tsubasa Hirakawa, Takayoshi Yamashita, Hironobu Fujiyoshi
    • 学会等名
      the 22nd IEEE International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC2019)
  • [学会発表] Flow Histogram-based Recurrent Neural Network for Visual Odometry Estimation2019

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Achiha, Tsubasa Hirakawa, Takayoshi Yamashita, Hironobu Fujiyoshi
    • 学会等名
      L2019 workshop on Machine Learning for Trajectory, Activity, and Behavior (ACML-TAB2019)
  • [学会発表] 深層学習に基づく経路予測 ~環境・属性・相互作用が経路に与える影響~2019

    • 著者名/発表者名
      平川翼
    • 学会等名
      令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [備考] ACML-TAB workshop

    • URL

      http://acml-tab2019.animal-behavior-challenge.org

  • [学会・シンポジウム開催] ACML2019 workshop on Machine Learning for Trajectory, Activity, and Behavior (ACML-TAB), in conjunction with The 11th Asian Conference on Machine Learning (ACML2019)2019

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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