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2010 年度 実績報告書

神経科学と画像工学に同時に貢献する初期視覚モデルの研究

研究課題

研究課題/領域番号 20700279
研究機関電気通信大学

研究代表者

佐藤 俊治  電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 准教授 (50333844)

キーワード運動知覚 / 数理モデル / 初期視覚野 / OpenRTM
研究概要

視覚数理モデル研究は理学的な貢献を目的とする場合が多い.本研究では理学的貢献はもちろんのこと,新たな画像処理アルゴリズムの開発なども目的とした視覚数理モデル研究を行っている.
本年度は,動画像中の動きを解析しているMT・MST野の計算論を構築するために必要な,心理物理実験を行った.具体的にはコントラストの変化させたパターンと知覚される速度の関係を調べ,得られたデータを定量的に表現するモデル構築を行った.その結果,コントラストと速度知覚には直接の関係はみられず,輝度勾配が速度知覚に直接影響を与えることが分かった.これらの結果から,視覚は輝度勾配ゲインコントロールを実行しているという新しい計算論を提案した.この計算論は画像工学的にも意味があり,オプティカルフロー(画像の動き)を安定して計算するために必要であることが分かった.この結果を受け,既存のMT・MST野モデルを修正したモデルを構築した.
また,平成20年度から開始している本研究のこれまでの研究成果を,国際会議における招待講演で発表した.
これまでにも多くの視覚数理モデルが提案され,シミュレーションによる動作確認と妥当性が検証されてきた.しかしほぼすべてのモデルは研究者,もしくは研究グループ内で共有されるにとどまっているために,複数のモデルを結合させてより規模の大きな視覚システムをシミュレーションすることは非常に困難である.本研究ではこの問題を解決することも一つの目標としている.本年度は,視覚モデルだけではなく,最終的には運動系モデルの統合も視野に入れたプラットフォーム開発に着手した.開発結果を平成23年度中に公開する予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Neural implementation of coarse-to-fine processing in V1 simple neurons2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki, Shunji Satoh, Shiro Usui
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 73 ページ: 867-873

    • 査読あり
  • [学会発表] 視覚神経系数理モデルシミュレーションのMPIによる並列化2011

    • 著者名/発表者名
      齋藤祐典, 佐藤俊治, 大村純一, 三好健文, 入江英嗣, 吉永努
    • 学会等名
      ハイパフォーマンスコンピューティング研究発表会
    • 発表場所
      鬼怒川観光ホテル(震災による影響で延期)
    • 年月日
      2011-03-15
  • [学会発表] 速度知覚に関する計算論的考察と心理物理実験2011

    • 著者名/発表者名
      中畑達雄, 佐藤俊治, 阪口豊, 佐藤好幸
    • 学会等名
      日本視覚学会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2011-01-19
  • [学会発表] Kalman filter model can explain the temporal receptive field of motion selective V1 neurons2010

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh, Yutaka Sakaguchi, Hiroaki Sasaki, Shiro Usui
    • 学会等名
      Neuro2010
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] Brain science for image engineering and Engineers' view for vision science2010

    • 著者名/発表者名
      Shunji Satoh
    • 学会等名
      ICONIP2010
    • 発表場所
      シドニー・オーストラリア(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-25
  • [学会発表] Efficient Representation by Horizontal Connection in Primary Visual Cortex2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Sasaki, Shunji Satoh
    • 学会等名
      ICONIP2010
    • 発表場所
      シドニー・オーストラリア
    • 年月日
      2010-11-23
  • [学会発表] 神経生理学的・工学的制約を考慮した視覚計算論研究2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊治
    • 学会等名
      ニューロ・リハ・ロボ研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-08-03
  • [学会発表] Simulation Platform : Model simulation on the cloud2010

    • 著者名/発表者名
      Shiro Usui, Tadashi Yamazaki, Hidetoshi Ikeno, Okumura Yoshihiro, Shunji Satoh, Kamiyama Yoshimi, Hirata Yutaka, Inagaki Keiichiro, Ishihara Akito, Kannon Takayuki, Kamiji Nilton, Akazawa Fumihiko
    • 学会等名
      Neuroinformatics 2010
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-08-01
  • [学会発表] V1野の非線形な応答を説明するエッジ検出モデル2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木博昭, 佐藤俊治、臼井支朗
    • 学会等名
      システム制御情報学会
    • 発表場所
      京都リサーチパーク
    • 年月日
      2010-05-19

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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