| 研究課題/領域番号 |
15K12037
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
村松 大吾 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00386624)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | バイオメトリクス / 歩容認証 / 顔認証 / 隠蔽問題 |
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| 研究実績の概要 |
バイオメトリクスでは，人物から生体特徴を抽出して認証を行う．この場合比較される特徴が抽出される領域はデータ間で共通していることが大前提である．しかしながら，実環境における認証問題を考えた場合には，顔認証であればサングラスやマスクの着用による隠蔽，歩容認証においては，遮蔽物や画角と人物の対応位置などの関係による隠蔽が生じ，本来特徴を抽出したい領域の情報を正しく取得できないことが頻繁に起こる．それでもデータ間に共通領域が存在する場合には，その共通領域のみに着目し特徴抽出することで認証が可能となるが，共通領域が存在しない場合には，既存の一般的な手法では認証ができない．
そこで本研究課題ではこの困難な状況を想定し，互いに重なりのない領域データからの個人認証実現手法を検討する．具体的には顔認証や歩容認証の見えに基づく手法に注目し研究を進める．
本年度は，二つの見えに基づく代表的な特徴である歩容認証と顔認証に焦点を当てて研究を進めた．歩容認証においては，昨年度からの提案している歩容らしさを考慮したアルゴリズムの評価を進めるとともに，論文執筆の準備をすすめ，途中経過を国内学会にて発表を行った．
また顔認証については，AR-Faceデータベースを用いて，顔の位置合わせが完了しているデータを用い，部分顔画像からの全体顔画像を再生する研究を実施した．具体的には，部分空間法に基づく手法，及び昨年の歩容認証に対して開発し，大幅な改善を実現した手法を用いて，歩容らしさの変わりに，顔らしさを表現するモデルを作成し，顔の一部分が隠された画像から全体の顔の再生する研究を実施した．
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| 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
本研究では，互いに重なりのない領域データからの個人認証手法の実現を目指しており，重要なモダリティとして，見えに基づく顔認証及び歩容認証をターゲットとしている．初年度においては，歩容認証における周波数特徴に対し，歩容特徴が再生できることを示すとともに，改良アルゴリズムを提案し，歩容特徴再生に基づく認証において大幅な精度改善を実現した．この実験結果に関しては，国内学会で報告するとともに，異なるデータベースを用いた追加実験をした上で国際論文への投稿を行う予定である．
一方顔認証については，AR-Faceデータベースに対し，部分空間法を用いた手法及び，歩容認証で新たに開発した手法である事前情報を用いた手法を適用し，顔の再生を実施した．今回顔画像そのものの再生を目指し実験を実施した．顔画像は，歩容で用いていた歩容特徴と比較し情報量が多く，また今回の実験では学習に利用できる特徴が限られたため，顔画像の再生は成功したものの，高精度化へは新しい工夫が必要であるという結果を得た．精度改善のためには，新たな工夫については，今後データの解析を進めながら検討していく予定であるが，2年目までに予定していた，歩容特徴及び顔特徴への適用が完了し，歩容に関しては当初の予定以上の成果が得られ，顔に認証については，改善の必要性があるものの，予定していたアルゴリズムの適用は終了したことより全体としてはおおむね予定通りであると考えている．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度までの研究成果を受け，今年度は次の項目に関し研究を進める
1. 歩容認証における「歩容らしさ」を考慮した改良アルゴリズムの評価・解析・発表：異なる状況，異なるデータベースを用いて評価するとともに，成果を国際論文に投稿する．
2．顔認証における精度改善：顔画像の再生は学習データの制約等もあり，現状のアルゴリズムのみでの大きな隠蔽領域からの高精度顔画像再生は難しいと考えられる．そこで，本提案手法の制約を明確にするために，隠ぺい度合いと認証精度の改善を解析するとともに，高精度化を行うための課題を検討する．
3．歩容認証における，時間方向への拡張：歩容認証には空間的な共通領域のみならず，時間的欠損データも存在する．例えば，特定の空間情報がある時間のみ利用できない状況や，ある時間の空間情報がすべて利用できない場合なども考えられる．歩容において時間は歩行の位相とも関係するため，これらの欠損は認証精度に大きな影響を与える．そこで，歩容認証において，時間方向の欠損に対するアルゴリズム評価を行う．歩行は左右一歩ずつで一歩行と定義してるが，異なる半歩の歩行や，完全に位相が対応しない歩行映像からの認証，時間解像度の低い歩行映像から時間解像度の高い歩容特徴の再生などを実施する．これらは，空間的な欠損に対応する手法の拡張によりある程度の精度改善が期待できるため，開発済の手法による精度を検証した後に，確率的な枠組みを組み込むことで，手法の改善を行う．
4．他のモダリティ及び類似課題への適用可能性検討：歩容や顔特徴のみならず，他の特徴を用いた個人認証手法にも開発アルゴリズムの適用を検討してみる．また，既存手法は隠ぺい領域が既知であることを前提としているが，実問題においてはどの領域が隠蔽されているのかがわからない場合が多い．隠ぺい箇所が未知の場合に適用できる手法への拡張もチャレジ課題として検討したい．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
歩容認証において投稿予定であった国際論文誌への投稿にかんし，より高いレベルの論文誌を狙うため，時期をずらしたため
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| 次年度使用額の使用計画 |
今年度は，これまでの成果を纏め，成果報告を行う予定であり，これらは国際論文誌への掲載料として使用予定である．
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