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2011 年度 実績報告書

識別モデルと平均場モデルの融合による機械学習と画像認識への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21500213
研究機関電気通信大学

研究代表者

高橋 治久  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90135418)

研究分担者 庄野 逸  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (50263231)
堀田 一弘  名城大学, 理工学部, 准教授 (40345426)
キーワード機械学習 / サポートベクトルマシン / ランダムフィールド / ビデオ画像認識 / クラスタリング
研究概要

識別モデルと平均場生成モデルの融合手法を使って以下のテーマについて研究を行った。第一は,対称多項式カーネルを自製し,マルコフランダムフィールドのエネルギー関数として定式化することで,大きな記憶容最をもつ生成モデルを構築し,画像のカテゴリ識別に応用した。画像のカテゴリ識別に対し,このモデルを応用し,SVMや階層型ディリクレモデルと比べて,3-5%識別性能が上がることを確認した。第二はビデオ画像認識に対し,特徴を疎なオプティカルフローをベースにした渋滞の方法に対し,ノイズに弱い欠点を補うため,それを補完するST-PETCH特徴量を併用することで認識精度を上げた。選択された時点の特徴に対し,識別器としてSVMを用いて高速な処理を実現した。第三に,インターネット上の情報分類の手法として,大量の画像をカテゴリに分類する手法についての研究を行った。一般に画像データクラスはラベルと入力空間の直積空間である高次元空間の部分多様体上に分布している.ラベルデータと大量の非ラベルデータから画像分類する場合,この多様体が十分ななめらかさを持つ条件で半教師付き学習を行うことができる.本論文では,クラスタリングを用いて,多様体上の複数の代表点近傍でのサブセットグラフラプラシアンを構成し,なめらかさの指標として用いることで高速で精度のよい半教師あり学習によるカテゴリ分類を行った.従来法では,全データでグラフラプラシアンを構成したため計算量が膨大になった.提案手法では高速かつ高精度な分類手法を与えることが示された.第四に,画像中の自動車の一を推定する手法について,生成モデルと識別モデルの融合による方法であるレリバンスベクトルマシンを適用し,従来法より高い精度を得ることに成功した。最後に遺伝子情報から腫瘍診断を行う問題に,SVMと進化論的計算法の合成により,従来法よりも高精度な結果を得た。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] A comparison of SVM-based evolutionary methods for multicategory cancer diagnosis using microarray gene expression data2011

    • 著者名/発表者名
      Rameswar Debnath
    • 雑誌名

      Journal of Systematics, Cybernetics and Informatics

      巻: 71 ページ: 21-25

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local AutoCorrelation of Similarities with Subspaces for Shift Invariant Scene Classification", Pattern Recognition2011

    • 著者名/発表者名
      K.Hotta
    • 雑誌名

      Pattern Recognition

      巻: 44 ページ: 794-799

    • 査読あり
  • [学会発表] Human Action Recognition with Optical Flow and Space-Time Patch2012

    • 著者名/発表者名
      Manabu Yoshida, Hruhisa Takahashi
    • 学会等名
      RISP International Workshop on Nonlinear Circuits
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      20120304-06
  • [学会発表] クラスタリングとグラフラプラシアンを用いた画像分類2012

    • 著者名/発表者名
      杉山正暁
    • 学会等名
      DEIM2012
    • 発表場所
      シーサイドホテル舞子ビラ神戸
    • 年月日
      20120302-20120305
  • [学会発表] Improving object position estimation based on non-linear mapping using Relevance Vector Machine2012

    • 著者名/発表者名
      Jesus Robles-Castro
    • 学会等名
      CONIELECOMP
    • 発表場所
      San Andres Cholula, Puebla, Mexico
    • 年月日
      20120228-20120302
  • [学会発表] Scene Classification Using Candidate Classes Selection with Particle Filter and Criterion Mining for Final Decision with Adaboost2011

    • 著者名/発表者名
      K.Hotta
    • 学会等名
      DICTA2011
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      20111206-20111208

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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