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2016 年度 実施状況報告書

ビジュアルビッグデータの高速画像検索・認識に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K00248
研究機関早稲田大学

研究代表者

鎌田 清一郎  早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授 (00204602)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード高速画像検索 / 高速画像認識 / ビジュアルビッグデータ / 定数時間フィルタ
研究実績の概要

平成28年度は、まず顔画像認識を対象とし、新たに考案した大規模グラフ拘束スパース表現による深層学習法を、世界的に権威あるIEEE国際会議 ICIP2016にて発表し、大きなインパクトを与えた。当該グラフは、大量の画像に対してすべての画像をノードとし、ノード間のリンクを特徴記述子の類似性によって表現する大規模なものである。例えば、画像の種類にもよるが、100万枚の画像がある場合、ノード数はほぼ同数となり大規模なグラフとなる。顔画像認識シミュレーションによる比較評価実験の結果、公開されている標準データセットLFW(Labeled Faces in the Wild)では99%を超え、YouTube Faces DBでは、膨大なビデオデータであるが、従来手法のDeepID2とほぼ同等の約92%の認識性能を得ることができた。次に、高速画像検索では、ハミング符号を用いたDeep supervised hashing法を開発した。これは、Deep Convolutional Neural Network(DCNN)を用いて画像の特徴抽出を行うが、学習データからハミング距離最小となるターゲットハッシュ符号を生成し、この符号集合に基づきDCNNによりハッシュ符号を学習するものである。本手法と従来手法との性能を比較評価するため、公開されているMNISTおよびCIFAR-10を用いた実験結果、従来手法で有名なCNNH+(Xia et al, AAAI2014)を超える性能を得ることができた。さらに顔認証および顔検索において、年齢による影響を軽減するために、Eigen-Aging Reference Coding という新たな顔表現法を考案し、ACCV2016において発表した。また、SIFT特徴による特徴点検出および記述に関して高速化を図り、ICIP2016に発表した。

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

米国電気電子学会(IEEE)の主要国際会議であるInternational Conference on Image Processing 2016(画像処理に関する国際会議ICIP2016)において4編の研究論文発表を行い、高い評価を得た。また上海交通大学電子情報電気工学科馬利庄教授とはAsian Confenrece Computer Vision2016(コンピュータビジョンに関するアジア国際会議2016)において共同研究の成果を発表することができた。

今後の研究の推進方策

上海交通大学電子情報電気工学科馬利庄教授は平成28年12月に来学する予定であったが、先方の都合により実現できなかったので、平成29年度は相互に訪問して、また研究交流を深める予定である。また深層学習などにおける情報交換を行い、画像検索および認識性能をさらに向上させる予定である。次に、英国ダラム大学情報科学部ブレッコン・トビー准教授は、DCNNによる高速特徴抽出および識別などの研究を行っているが、独自の画像、映像データセットを構築しているので、今後は更なる連携を深める予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] 上海交通大学/浙江工科大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      上海交通大学/浙江工科大学
  • [国際共同研究] ダラム大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      ダラム大学
  • [雑誌論文] Eigen-Aging Reference Coding for Cross-Age Face Verification and Retrieval2017

    • 著者名/発表者名
      Kaihua TANG, Sei-ichiro KAMATA, Xiaonan HOU, Shouhong DING, Lizhuang MA
    • 雑誌名

      Proc. Asian Conference on Computer Vision

      巻: - ページ: 389-403

    • DOI

      10.1007/978-3-319-54187-7_26

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Discriminative Histogram Intersection Metric Learning and Its Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Pengyi HAO, Yang XIA, Xiaoxin LI, Sei-ichiro KAMATA, Shengyong CHEN
    • 雑誌名

      Journal of Computer Science and Technology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Jointly Local Structured Sparse Deep Learning Network for Face Recognition2016

    • 著者名/発表者名
      Renjie Wu and Sei-ichiro KAMATA
    • 雑誌名

      Proc. IEEE international Conference on Image Processing

      巻: - ページ: 3026 - 3030

    • DOI

      10.1109/ICIP.2016.7532915

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Constant-time bilateral filter using spectral decomposition2016

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Sugimoto, Toby Breckon and Sei-ichiro KAMATA
    • 雑誌名

      Proc. IEEE international Conference on Image Processing

      巻: - ページ: 3319-3323

    • DOI

      10.1109/ICIP.2016.7532974

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Adaptive Sampling and Wavelet Tree based Compressive Sensing for MRI Reconstruction2016

    • 著者名/発表者名
      Qieshi Zhang and Sei-ichiro KAMATA
    • 雑誌名

      Proc. IEEE international Conference on Image Processing

      巻: - ページ: 2524 - 2528

    • DOI

      10.1109/ICIP.2016.7532814

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient Keypoint Detection and Description Using Filter Kernel Decomposition in Scale Space2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Okutani, Kenjiro Sugimoto and Sei-ichiro KAMATA
    • 雑誌名

      Proc. IEEE international Conference on Image Processing

      巻: - ページ: 31-35

    • DOI

      10.1109/ICIP.2016.7532313

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Eigen-Aging Reference Coding for Cross-Age Face Verification and Retrieval2016

    • 著者名/発表者名
      Kaihua TANG, Sei-ichiro KAMATA, Xiaonan HOU, Shouhong DING, Lizhuang MA
    • 学会等名
      Asian Conference on Computer Vision
    • 発表場所
      中国台湾台北国際会議場
    • 年月日
      2016-11-20 – 2016-11-24
    • 国際学会
  • [学会発表] 最適化によるモーメント保存型定数時間ガウシアンフィルタの設計2016

    • 著者名/発表者名
      杉本憲治郎, 京地清介, 鎌田清一郎
    • 学会等名
      画像符号化・映像メディア処理シンポジウムPCSJ/IMPS
    • 発表場所
      静岡県伊豆市ラフォーレ修善寺
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-18
  • [学会発表] A Jointly Local Structured Sparse Deep Learning Network for Face Recognition2016

    • 著者名/発表者名
      Renjie Wu and Sei-ichiro KAMATA
    • 学会等名
      IEEE international Conference on Image Processing
    • 発表場所
      米国フェニックス国際会議場
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Constant-time bilateral filter using spectral decomposition2016

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Sugimoto, Toby Breckon and Sei-ichiro KAMATA
    • 学会等名
      IEEE international Conference on Image Processing
    • 発表場所
      米国フェニックス国際会議場
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Adaptive Sampling and Wavelet Tree based Compressive Sensing for MRI Reconstruction2016

    • 著者名/発表者名
      Qieshi Zhang and Sei-ichiro KAMATA
    • 学会等名
      IEEE international Conference on Image Processing
    • 発表場所
      米国フェニックス国際会議場
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Keypoint Detection and Description Using Filter Kernel Decomposition in Scale Space2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Okutani, Kenjiro Sugimoto and Sei-ichiro KAMATA
    • 学会等名
      IEEE international Conference on Image Processing
    • 発表場所
      米国フェニックス国際会議場
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-29
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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