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2017 年度 実績報告書

クラウド上の膨大な画像履歴情報を多様な時空間スケールで活用する超低品質画像の認識

研究課題

研究課題/領域番号 17H00745
研究機関名古屋大学

研究代表者

村瀬 洋  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (90362293)

研究分担者 目加田 慶人  中京大学, 工学部, 教授 (00282377)
井手 一郎  名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (10332157)
平山 高嗣  名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任准教授 (10423021)
出口 大輔  名古屋大学, 情報連携統括本部, 准教授 (20437081)
川西 康友  名古屋大学, 情報学研究科, 助教 (50755147)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード画像処理 / 機械学習 / 低品質画像 / 車載カメラ
研究実績の概要

本研究の目的は、車載カメラ画像,監視カメラ画像などに見られる超低品質な画像を認識し、ユーザーに結果を適切に情報提示する手法を実現することにある。そこでは「超低品質な画像」の認識が必要となっている。特に、本研究では、機械学習に加えて、「クラウド上の膨大な画像履歴情報を多様な時空間スケールで活用」するアプローチで、超低品質な画像の認識を実現することにある。
本年度は,以下の成果が得られた.(1)車載カメラを用いた自動車の自車位置推定において、局所特徴の対応付けが有効であるが、データベース側の空間的な間隔がまばらな場合には位置推定精度が低下する。そこで、局所特徴のスケールを新たな特徴として利用することにより、位置を空間的に補完することが可能となり、より精度の高い自車位置推定が可能となった。実験によりその有効性を示した。また、複数回走行することにより学習サンプルを自動的に収集する手法を提案した。(2) 監視カメラを用いた人物追跡において、異なるカメラ画像間での人物間の対応付けが必要となるが、環境の変動などでその類似度は必ずしも安定していない。そこで、グローバルに見て人物の対応付けが最も適切になるような、対応付けを行うことにより対応付け精度が向上することを示した。更に、複数カメラ間の対応付けにおいて、一つのカメラで対応漏れが発生しても全体として対応付けが可能となるようにランダムドロップアウトという考え方を提案し、その効果を実験により示した。(3)夜間の歩行者などドライバーにとって視認性の低い対象に対して、LIDARなどの対処を検出したのちに、その対象に点滅光を照射することにより視認性が向上する手法を提案した。その際にどの程度の周波数が適切かを被験者実験により明らかにし、その有効性を示した。

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

低品質な画像を精度よく認識するための手法を目指し、研究を進めている。平成29年度当初の計画通りに、以下の点を達成した。(1)車載カメラを用いた自車位置推定について、データベース側の位置分解能が粗い場合でも精度良く位置推定できる手法を実現した。また、複数回走行することにより学習サンプルを自動的に収集する手法を提案した。(2)異なる監視カメラ画像中の人物の対応付けについて、環境情報を考慮しグローバルな評価関数を導入することにより対応付け精度を向上させる手法を提案した。(3) 人間の視覚特性を考慮し、夜間の歩行者に点滅光を照射することにより、ドライバーから見た歩行者の視性を向上させる手法を提案し、実験により有効性を示すことができた。
以上の点から、本研究計画はおおむね予定通りに進展している。但し、論文化がやや遅れているので、この点は今後加速したい。

今後の研究の推進方策

低品質な画像を認識する手法を体系的に開発するために,以下の方針で研究を推進する.
(1) 車載カメラで撮影されたような低品質な画像を精度良く認識するためには、その環境での学習サンプル(例:歩行者=ポジティブ学習サンプル、背景=ネガティブ学習サンプル)を大量に収集し、クラウド上で共有することが重要である。ここでは、同一場所を何度も走ったデータから、半教師あり学習の枠組みを用いて、各時間、各場所での学習サンプルを大量に収集する手法を提案する。
(2)人間が低品質画像をどの程度認識しやすいかの視認性を定量化する手法や、視認性を向上させる手法を開発する。夜間の歩行者などはドライバーにとっての視認性が低い。そこで歩行者を画像処理で検出したのちに、プロジェクションマッピング等の技術により歩行者の体の部分に時空間的に顕著性が高くなる光を照射する手法を提案する。
(3) 監視カメラをもちいて、駅構内などで白杖利用者などの交通弱者を自動的に検出し、支援する手法を検討する。一般環境の背景には白杖に似た白い直線状のものはたくさん存在するが、歩行者の姿勢や、人物と白杖との位置関係を用いることにより、精度よく白状利用者を検出することができる。さらに時間情報を利用する手法についても検討する。
これら3つの観点から研究を発展させる予定である.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Regression of feature scale tracklets for decimeter visual localization2017

    • 著者名/発表者名
      Wong David、Deguchi Daisuke、Kawanishi Yasutomo、Ide Ichiro、Murase Hiroshi
    • 雑誌名

      Image and Vision Computing

      巻: 68 ページ: 53~63

    • DOI

      10.1016/j.imavis.2017.07.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal of an Encoded Marker for Working Robots: An Encoded Marker Easy to Detect in Various Positions and under Blur2017

    • 著者名/発表者名
      KOBORI NORIMASA、DEGUCHI DAISUKE、IDE ICHIRO、MURASE HIROSHI
    • 雑誌名

      Electronics and Communications in Japan

      巻: 100 ページ: 59~69

    • DOI

      10.1002/ecj.11987

    • 査読あり
  • [学会発表] A Preliminary Study on Optimizing Person Re-identification using Stable Marriage Algorithm2018

    • 著者名/発表者名
      Nik Mohd Zarifie Hashim, Yasutomo Kawanishi, Daisuke Deguchi, Ichiro Ide, Hiroshi Murase
    • 学会等名
      The International Workshop on Frontiers of Computer Vision (IW-FCV) 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] ヘッドライトを用いた点滅光照射による視認性向上の検討 ~実環境および実験室環境の比較~2018

    • 著者名/発表者名
      前田 高志, 平山 高嗣, 川西 康友, 出口 大輔, 井手 一郎, 村瀬 洋
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告(MVE)
  • [学会発表] Driver's Decision Analysis in Terms of Pedestrian Attributes -A Case Study in Passing by a Pedestrian-2017

    • 著者名/発表者名
      Fumito Shinmura, Yasutomo Kawanishi, Daisuke Deguchi, Ichiro Ide, Hiroshi Murase, Hironobu Fujiyoshi
    • 学会等名
      Proceedings of Workshop on Human Factors in Intelligent Vehicles
    • 国際学会
  • [学会発表] Action Recognition from Extremely Low-Resolution Thermal Image Sequence2017

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawashima, Yasutomo Kawanishi, Daisuke Deguchi, Ichiro Ide, Hiroshi Murase, Tomoyoshi Aizawa, Masato Kawade
    • 学会等名
      Proceedings of the 14th IEEE International Conference on Advanced Video and Signal Based Surveillance (AVSS2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Headgear Recognition by Decomposing Human Images in the Thermal Infrared Spectrum2017

    • 著者名/発表者名
      Brahmastro Kresnaraman, Yasutomo Kawanishi, Daisuke Deguchi, Tomokazu Takahashi, Yoshito Mekada, Ichiro Ide, Hiroshi Murase
    • 学会等名
      Proceedings of the 15th International Conference on Quality in Research (QiR2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Trajectory Ensemble: Multiple Persons Consensus Tracking across Non-overlapping Multiple Cameras over Randomly Dropped Camera Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Yasutomo Kawanishi, Daisuke Deguchi, Ichiro Ide, Hiroshi Murase
    • 学会等名
      1st Workshop on Target Re-Identification and Multi-Target Multi-Camera Tracking
    • 国際学会
  • [学会発表] Monocular Localization within Sparse Voxel Maps2017

    • 著者名/発表者名
      David Robert Wong, Yasutomo Kawanishi, Daisuke Deguchi, Ichiro Ide, Hiroshi Murase
    • 学会等名
      Proceedings of the 2017 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Image Recognition for Assistance in Intelligent Vehicles2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Murase
    • 学会等名
      International Conference on Machine Vision Applications (MVA)
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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