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2017 年度 実施状況報告書

多値高階グラフマッチングによる高速かつ省メモリな多元画像のマッチング

研究課題

研究課題/領域番号 16K16087
研究機関鳥取大学

研究代表者

小山田 雄仁  鳥取大学, 工学研究科, 助教 (30708615)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードコンピュータビジョン / パターン認識 / グラフマッチング / MRF最適化 / 深層学習
研究実績の概要

本年度の目標は以下の2つに設定した.(1)劣モジュラ関数の要件を満たすエネルギーの再設計,(2)近年コンピュータビジョンやパターン認識の分野で非常に活発に利用されているDeep Learningをグラフマッチングに取り込む方法についての検討.
上記の目標に対して,下記の項目を実施した.(1)劣モジュラ関数による剛体運動のエネルギーの定義,(2)Deep Learningによる点群認識.
実施項目(1)では,劣モジュラ関数の要件を満たすように剛体運動のエネルギーを定義することが困難であること,定義したエネルギーが高階MRF最適化との相性が悪いため最適解を得るために膨大な計算時間が必要となることが判明した.
実施項目(2)では,距離画像から得られた点群の画像認識を第一課題として着手し,距離画像から得られた点群の座標及び法線ベクトルを入力とし,深層畳み込みニューラルネットワークにより撮影された物体の種類を識別する手法を構築し,国内研究会1件,国際会議1件の発表を行った.
当初計画していた高階グラフマッチング問題を多値MRF最適化で解く方法を中止し,Deep Learningによる画像のマッチング問題を解く方法の検討を進めていく.

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

劣モジュラ関数の要件を満たすためのエネルギーの再設計,及び高階MRF最適化による実験・検討に大半の時間を労した.当初の計画を遂行するため作業時間の大半を浪費したが,全ての要件を満たすエネルギー・最適化の組み合わせを導出することができなかったため,代替案として検討していた深層学習による点群のマッチングを主計画に切り替えた.
当該年度の目標として,深層学習による3次元点群の識別問題を解くことと定め,国内研究会1件,国際会議1件の対外発表を行った.代替案に切り替えた点を考慮すると,進捗状況としておおむね順調に進展していると言える.

今後の研究の推進方策

当初の計画を変更し,深層学習による画像のマッチングを目的とする.処理対象を点群から画像に変更することで,End-to-endの処理体系を構築する.
(優先度順に掲載).
1. 深層学習による2画像間の剛体運動推定
2. 深層学習による2画像間の領域マッチング

次年度使用額が生じた理由

当初計画していた研究計画通りに研究が進まず代替案を主計画としたため,(1)実験データ取得に必要な装置を購入しなかった,(2)成果発表にかかる金額が減ったため.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 深層畳み込みニューラルネットワークによる単一距離画像とその法線 マップを用いた物体識別2018

    • 著者名/発表者名
      大西 友貴, 小山田 雄仁, 三柴 数, 近藤 克哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会PRMU研究会
  • [学会発表] Deep Convolutional 3D Object Classification from a Single Depth Image and Its Normal Map2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Oyamada, Tomotaka Ohnishi, Kazu Mishiba and Katsuya Kondo
    • 学会等名
      The International Workshop on Frontiers of Computer Vision
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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