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2022 年度 実績報告書

視覚・聴覚・触覚・言語情報からの深奥質感認識の統一的理解

計画研究

研究領域実世界の奥深い質感情報の分析と生成
研究課題/領域番号 20H05957
研究機関京都大学

研究代表者

西田 眞也  京都大学, 情報学研究科, 教授 (20396162)

研究分担者 上村 卓也  日本電信電話株式会社NTTコミュニケーション科学基礎研究所, 人間情報研究部, 研究員 (10829394)
堀内 隆彦  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30272181)
坂本 真樹  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80302826)
梶本 裕之  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80361541)
研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
キーワード質感 / 価値 / 情動 / リアリティ / アート
研究実績の概要

・研究代表者の西田らは、質感情報(光学的特性)によって大きく変化する物体運動に伴うオプティカルフローが、物体変形の知覚にほとんど影響を与えないことを見出し、そのメカニズムを分析した。また、インバースレンダリングを用いた知覚的質感手がかりの研究や、DNNモデルによる画質評価モデルの心理物理学的検討、などを行った。今後使用を拡大する予定の眼球運動測定環境の整備を行った。 ・研究分担者の堀内らは、視覚系を中心とした実物の物理情報と知覚量の関係のモデル化を継続し、主に表層質感の適切な画像再現を試みた。また、視覚系に加えて、多感覚情報の統合をモデル化する研究に着手した。・研究分担者の上村らは、音認識で訓練したニューラルネットワークを用いた振幅変調検出実験のシミュレーションについて、論文を投稿した。同時に、両耳音認識でモデルを訓練するパラダイムの検討を開始した。用いるデータセットと評価関数を検討した。・研究分担者の梶本らは、触感生成にとって重要な温度感覚の提示手法を検討し、電気刺激によって冷感を明瞭に提示できることを明らかにした。また化学物質を用いた冷感と温感の提示によって痛覚を生じる錯覚現象を発見し、最適な条件を明らかにした。・研究分担者の坂本らは、革・紙・布・ガラスを対象として、各サンプルを直接 触ったまたは画像を見た際の観的な感性評価(オノマトペ)を得る被験者実験を実施した。触覚実験では、素材を目視せず、利き手の人差し指の腹で各素材をなぞ るという方法で、視覚実験では、蛍光灯照明下で,机の上に置かれたタブレットコンピュータに映し出された画像を,15cm程度離れた座席で見るという方法で あった。50名の被験者が実験に参加し,1サンプルあたりn=25のデータを収集した。

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

西田チームでは、人間が質感(光学的特性)の違いを乗り越えて運動物体の変形を安定して知覚できることの実験的な証拠が十分に集まった。そのほか、質感関係の研究が複数進行している。さらに、佐藤いまり班や渡辺義浩班との共同研究も開始した。分担研究者のチームでも順調に研究が進み、多くの研究成果が発表された。

今後の研究の推進方策

・研究代表者の西田は、視覚と触覚の深奥質感処理を研究する。来年度 は、光学的質感が物体運動知覚に与える影響の検討、視覚と触覚の空間質感情報認識の比較、プロジェクションマッピングによって生じる時間 のずれが生み出す違和感検出のメカニズムのモデル化などを進める。 ・研究分担者の堀内は、これまで実施してきた視覚系を中心とした実物の物理情報 と知覚量の関係のモデル化を、多感覚情報の統合に発展させる。 ・研究分担者の梶本は、人肌質感の再現の一環として人肌同士が接触した際の温度変化の記録再現に取り組む。またこれまでに発見した化学 物質を用いたサーマルグリル錯覚を発展させ、物理的温度提示との融合を図る。さらに簡便なウェアラブル装置による多指触感提示を実現する 。・研究分担者の坂本は、これ度までに、人工皮革(95種)、紙(52種)、布(106種)、ガラス(34種)について、触覚・視覚の印象をオノ マトペで表現する実験データを取得してきた。これからは、質感サンプルを増やしながら同様の実験を継続するとともに、得られたデータでオ ノマトペから素材推薦や新素材開発を可能にするシステム開発を行う。 ・研究分担者の上村は、引き続き、自然な音環境認識のために訓練された人工神経回路 を聴覚系のモデルと見立てる。音源の質感知覚に重要な特徴である振幅変調に着目し、変調への感度を、音認 識で訓練した人工神経回路と人間で比較する。このため、両者に変調検出の心理物理実験を行う。

  • 研究成果

    (57件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 22件、 招待講演 21件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] デルフト大学(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      デルフト大学
  • [雑誌論文] Does training with blurred images bring convolutional neural networks closer to humans with respect to robust object recognition and internal representations?2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara Sou、Fukiage Taiki、Nishida Shin'ya
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 14 ページ: 1047694

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2023.1047694

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Suppressing Discomfort Caused by Electrical Stimulation Using a Local Anesthetic Cream2023

    • 著者名/発表者名
      Hamazaki Takumi、Saito Taiga、Kaneko Seitaro、Kajimoto Hiroyuki
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 11 ページ: 11489~11499

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2023.3241605

  • [雑誌論文] Softness presentation by combining electro-tactile stimulation and force feedback2023

    • 著者名/発表者名
      Suga Yui、Takeuchi Masahiro、Tanaka Satoshi、Kajimoto Hiroyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Virtual Reality

      巻: 4 ページ: 1133146

    • DOI

      10.3389/frvir.2023.1133146

  • [雑誌論文] Effect of Chromatic Lighting on Emotional Change in the Observation of Affective Pictures2023

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Takahiko、Matsumoto Yuka、Tanaka Midori
    • 雑誌名

      Psychology

      巻: 14 ページ: 335~349

    • DOI

      10.4236/psych.2023.143019

  • [雑誌論文] Human-like Modulation Sensitivity Emerging through Optimization to Natural Sound Recognition2023

    • 著者名/発表者名
      Takuya Koumura, Hiroki Terashima, Shigeto Furukawa
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] 柔軟球の対向運動による硬さ・曲率変調2022

    • 著者名/発表者名
      竹内 将大、金子 征太郎、梶本 裕之
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 27(3) ページ: 245~253

    • DOI

      10.18974/tvrsj.27.3_245

  • [雑誌論文] Haptic Reproduction of Different Human Skins and Comparison of Rendering Approaches2022

    • 著者名/発表者名
      Jianyao Zhang, Hiroyuki Kajimoto
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 27(3) ページ: 33-39

    • DOI

      10.18974/tvrsj.27.3_231

  • [雑誌論文] Analysis of harmony between color and fragrance in lighting environments by the reaction of the orbitofrontal area2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Gaku、Tanaka Midori、Horiuchi Takahiko
    • 雑誌名

      i-Perception

      巻: 13 ページ: 204166952211021

    • DOI

      10.1177/20416695221102191

  • [雑誌論文] Evaluating the Influence of ipRGCs on Color Discrimination2022

    • 著者名/発表者名
      Ohtsu Masaya、Kurata Akihiro、Hirai Keita、Tanaka Midori、Horiuchi Takahiko
    • 雑誌名

      Journal of Imaging

      巻: 8 ページ: 154~154

    • DOI

      10.3390/jimaging8060154

  • [雑誌論文] Slippage- and load-induced changes in the crystalline orientation of oligo(3-methoxythiophene) powder to develop a gold-tone luster2022

    • 著者名/発表者名
      Sugiura Satoya、Mitogawa Terumasa、Saito Kota、Tamura Rihito、Tsukada Satoru、Horiuchi Takahiko、Hoshino Katsuyoshi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 12 ページ: 19965~19973

    • DOI

      10.1039/D2RA03538C

  • [雑誌論文] Simple Color Calibration Method by Projection onto Retroreflective Materials2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yusuke、Horiuchi Takahiko
    • 雑誌名

      Journal of Imaging

      巻: 8 ページ: 239~239

    • DOI

      10.3390/jimaging8090239

  • [雑誌論文] Bumpy Appearance Editing of Object Surfaces in Digital Images2022

    • 著者名/発表者名
      Manabe Yusuke、Tanaka Midori、Horiuchi Takahiko
    • 雑誌名

      Journal of Imaging Science and Technology

      巻: 66 ページ: 050403

    • DOI

      10.2352/J.ImagingSci.Technol.2022.66.5.050403

  • [雑誌論文] Prediction model for perceptual gloss by physical measurement of flat objects2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka M、Amari S、Horiuchi T
    • 雑誌名

      Lighting Research & Technology

      巻: 0 ページ: 147715352211240

    • DOI

      10.1177/14771535221124082

  • [学会発表] Modeling of Human Motion Perception Mechanism: A Simulation based on Deep Neural Network and Attention Transformer2023

    • 著者名/発表者名
      Sun Zitang, Yun-Hao Yang, Shin’ya Nishida
    • 学会等名
      Vision Sciences Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal limits of visual segmentation based on temporal asynchrony in luminance, color, motion direction, and their mixtures2023

    • 著者名/発表者名
      Yen-Ju Cheng, Shin’ya Nishida
    • 学会等名
      Vision Sciences Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Expanding Dynamic Range of Electrical Stimulation Using Anesthetic Cream2023

    • 著者名/発表者名
      Takumi Hamazaki, Taiga Saito, Seitaro Kaneko, Hiroyuki Kajimoto
    • 学会等名
      EuroHaptics2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Coldness Presentation to Ventral Forearm using Electrical Stimulation with Elastic Gel and Anesthetic Cream2023

    • 著者名/発表者名
      Taiga Saito, Takumi Hamazaki, Seitaro Kaneko, Hiroyuki Kajimoto
    • 学会等名
      Augmented Humans2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Impression Prediction of Pachage Design Using Features of Fonts and Colors2023

    • 著者名/発表者名
      Yuna Iki, Yuji Nozaki, Haruka Matsukura, Maki Sakamoto
    • 学会等名
      AAAI 2023 Spring Symposia
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of Odor-Related Objects in Images Based on Everyday Odors in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Yuki Eda, Haruka Matsukura, Yuji Nozaki, Maki Sakamoto
    • 学会等名
      AAAI 2023 Spring Symposia
    • 国際学会
  • [学会発表] 人間の認知情報処理の科学的理解と映像技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      西田眞也
    • 学会等名
      MIRU2022
    • 招待講演
  • [学会発表] 現実的な入力に対して動く人間の視覚系のモデルの構築に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      西田眞也
    • 学会等名
      第188回CG・第32回DCC・第231回CVIM合同研究発表会
    • 招待講演
  • [学会発表] Deformation detection and constancy across optical material and illumination variations2022

    • 著者名/発表者名
      Mitchell J.P. van Zuijlen, Jan Jaap R. van Assen, Shin’ya Nishida
    • 学会等名
      European Conference on Visual Perception
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of the visual light field within paintings using real-time rendered probes2022

    • 著者名/発表者名
      Mitchell J.P. van Zuijlen, Sylvia C. Pont, Shin’ya Nishida
    • 学会等名
      The Visual Science of Art Conference 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of optical material properties on detection of deformation of non-rigid rotating objects2022

    • 著者名/発表者名
      Mitchell J.P. van Zuijlen, Jan Jaap R. van Assen, Shin’ya Nishida
    • 学会等名
      Vision Sciences Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Perceived object motion variance across optical contexts2022

    • 著者名/発表者名
      Jan Jaap R. van Assen, Mitchell J.P. van Zuijlen, Shin’ya Nishida
    • 学会等名
      MODVIS
    • 国際学会
  • [学会発表] Replaceability of two deep generative models trained with a pair of translucent objects with different geometries2022

    • 著者名/発表者名
      Masataka Sawayama, Chenxi Liao, Shin'ya Nishida, Bei Xiao
    • 学会等名
      Vision Sciences Society (Virtual)
    • 国際学会
  • [学会発表] 心拍変動に基づいた有彩色照明が感情変化に及ぼす影響の解析2022

    • 著者名/発表者名
      松本有夏,田中緑,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会視覚情報基礎研究会
  • [学会発表] Verification of Gloss Representation in Printing using Texture-Aware Error Diffusion Algorithm2022

    • 著者名/発表者名
      Donghui Li, Midori Tanaka and Takahiko Horiuchi
    • 学会等名
      Computational Color Imaging Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Preliminary Evidence for the Effect of Circadian Rhythms on Color Perception2022

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Ota, Midori Tanaka and Takahiko Horiuchi
    • 学会等名
      AIC Midterm Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modeling of Translucency by Physical Measurement of Flat Surfaces2022

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Todo, Midori Tanaka and Takahiko Horiuchi
    • 学会等名
      Colour and Visual Computing Symposium 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of Display Modulation Transfer Function using Subpixel Layouts on Subjective Spatial Resolution2022

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Ando, Midori Tanaka, Takahiko Horiuchi and Keiichiro Masaoka
    • 学会等名
      Colour and Visual Computing Symposium 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of ipRGC on Color Perception based on Display-Based Color-Matching Task2022

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Ota, Keita Akiba, Midori Tanaka and Takahiko Horiuchi
    • 学会等名
      Colour and Visual Computing Symposium 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Layered Perceptual Modeling Using Structural Equation Modeling: Exploring Structure with Genetic Algorithm2022

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Watanabe and Takahiko Horiuchi
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Color Matching Experiment for Moving Point Light Source2022

    • 著者名/発表者名
      Riho Ogawa, Midori Tanaka and Takahiko Horiuchi
    • 学会等名
      Asia Color Association Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bumpy Appearance Editing of Object Surfaces in Digital Images2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Manabe, Midori Tanaka and Takahiko Horiuchi
    • 学会等名
      Color Imaging Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of Pixel Aperture Ratio on Subjective Spatial Resolution2022

    • 著者名/発表者名
      Keita Nakamura, Midori Tanaka, Takahiko Horiuchi and Keiichiro Masaoka
    • 学会等名
      29th International Display Workshops
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 道具を介した柔軟物押下時に想起されるオノマトペと物性の関連性2022

    • 著者名/発表者名
      金田実久,金子征太郎,梶本裕之
    • 学会等名
      第27回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] なぞり感提示を目的とした回転板による指先触覚提示手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      加藤総真,須賀悠偉,宮上昌大,溝口泉,梶本裕之
    • 学会等名
      第27回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 音楽体験における運動錯覚を用いたノリ動作提示2022

    • 著者名/発表者名
      成田叡賦,中山翔太,真鍋光希,牛山奎悟,田中叡,溝口泉,梶本裕之
    • 学会等名
      第27回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 指先側面への電気刺激による疑似力覚提示の検討2022

    • 著者名/発表者名
      中山翔太,真鍋光希,牛山奎悟,宮上昌大,_橋哲史,梶本裕之
    • 学会等名
      第27回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 化学物質を用いたサーマルグリル錯覚における刺激配置の検討2022

    • 著者名/発表者名
      浜崎拓海,金田実久,金子征太郎,梶本裕之
    • 学会等名
      第27回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] のりスプレーとコールドスプレーの混合物を用いた破裂感提示の比較2022

    • 著者名/発表者名
      浜崎拓海,宮上昌大,金子征太郎,梶本裕之
    • 学会等名
      第27回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 皮膚電気刺激と力覚の融合による硬軟感提示(第 3 報) 柔軟電極による皮膚感覚提示2022

    • 著者名/発表者名
      須賀悠偉,竹内将大,田中叡,梶本裕之
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
  • [学会発表] 視覚特性の個_差を考慮したipRGCが_弁別に与える影響の考察2022

    • 著者名/発表者名
      大津昌也,田中緑,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会第53回全国大会
    • 招待講演
  • [学会発表] サブ画素配列のディスプレイMTFが知覚的解像度に与える影響の検証2022

    • 著者名/発表者名
      安渡翼,田中緑,堀内隆彦,正岡顕一郎
    • 学会等名
      日本色彩学会第53回全国大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Change-detection taskによる質感変容の視知覚実験と解析2022

    • 著者名/発表者名
      岩瀬弘大,松藤百花,田中緑,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会視覚情報基礎研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] ディジタル画像で表現された物体表面の凹凸感編集方法2022

    • 著者名/発表者名
      真鍋裕亮,田中緑,堀内隆彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子ディスプレイ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 眼窩前頭前野の反応に着目した照明環境下における色彩と香りの調和の解析2022

    • 著者名/発表者名
      大場俊範,山下岳,田中緑,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会色彩科学系5研究会合同研究発表会
    • 招待講演
  • [学会発表] ipRGCが周辺視の色弁別に与える影響の実験的考察2022

    • 著者名/発表者名
      大津昌也,田中緑,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会視覚情報基礎研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 自然画像を対象とした物体表面の凹凸感編集方法2022

    • 著者名/発表者名
      真鍋裕亮,田中緑,堀内隆彦
    • 学会等名
      日本色彩学会視覚情報基礎研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Artificial Neural Network as a Computational Model to Explain Neuronal Tuning Properties in the Ascending Auditory Pathway2022

    • 著者名/発表者名
      上村 卓也
    • 学会等名
      生物音響学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 音認識のための人工ニューラルネットワークにおける両耳間時間差チューニング2022

    • 著者名/発表者名
      上村 卓也
    • 学会等名
      センシング技術応用研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Computer Vision for Expressing Texture Using Sound-Symbolic Words2022

    • 著者名/発表者名
      Maki Sakamoto
    • 学会等名
      Intelligence Research Labs (MIR Labs) Joint Conferences
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phantom Puck: Altering the Perception in Air Hockey by Projection-based Illusion2022

    • 著者名/発表者名
      Kengo Sato, Hiroki Terashima, Shin'ya Nishida, Yoshihiro Watanabe
    • 学会等名
      SIGGRAPH ASIA (Emergent Technologies)
    • 国際学会
  • [産業財産権] 痛み提示シート、及び、痛み提示方法2022

    • 発明者名
      浜崎拓海, 金田実久, 張建堯, 金子征太郎, 梶本裕之
    • 権利者名
      浜崎拓海, 金田実久, 張建堯, 金子征太郎, 梶本裕之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-141164
  • [産業財産権] 電気触覚の提示方法2022

    • 発明者名
      浜崎拓海,齋藤大雅,金子征太郎,梶本裕之
    • 権利者名
      浜崎拓海,齋藤大雅,金子征太郎,梶本裕之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2023-011929

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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