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2013 年度 実績報告書

機械学習の枠組みに基づく映像検索システムの再構築

研究課題

研究課題/領域番号 23300038
研究機関神戸大学

研究代表者

上原 邦昭  神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (60160206)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード映像検索 / 機械学習 / 部分教師つき学習 / ラフ集合理論 / バギング / ランダムサブペース / MapReduce / TRECVID
研究概要

本年度は映像検索手法のスケーラビリティを向上させる研究を行った。具体的には、大規模データを効率的に検索するために、開発手法の高速化を行った。特に、当初予定していたマルチコアに頼った並列処理化ではなく、より根本的な解決策として、シングルコア上で精度を一切落とすことなく高速に検索可能な手法を開発した。
前年度までに、高精度な映像検索を実現するために、以下の2点が重要であることが分かっていた。まず、物体形状や向き、カメラ位置、照明条件といった変動要因によって、見た目が多様に異なってくる映像を意味的に検索するためには、大量のサンプル映像を分析して検索モデルを構築する必要がある。さらに、特定の意味内容が映し出される位置や時間(フレーム)がまちまちであるという不確定性を吸収するためには、あらゆる局所領域を分析して、映像の特性を表す特徴量を抽出する必要がある。上記の2点を満たすために、行列演算に基づいて、大量の映像間の類似度を一括して計算して高速に検索モデルを学習・テストする手法、及び大量の局所領域に対する確率密度を高速に計算して徴量を抽出する手法を開発した。これにより、従来と比較して、検索モデルの学習・テストでは約10~37倍、特徴量の抽出では約5~7倍の高速化に成功した。なお、本高速化手法のプロトタイプは、国際競争型ワークショップ (TRECVID 2012)にて世界最高精度を達成した物体認識システムでも用いられている。
また、映像例示型検索システムの構築に関しては、当初予定した合計838本の映像(約240GB)よりも、更に大規模な合計27,033本(305GB)映像を対象としたシステムを開発した。特に、単一ショット中の意味内容だけでなく、複数のショットにわたって表現されるイベントも柔軟に検索可能なシステムを開発した。
以上の内容に関して、学術論文1本(査読有)、学会発表2件(査読有1件,無1件)という研究成果が得られた。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 行列演算に基づく高速かつ厳密な大規模映像データ処理2013

    • 著者名/発表者名
      白浜公章, 上原邦昭
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌

      巻: Vol. 67, No. 7 ページ: J241-J251

    • DOI

      10.3169/itej.67.J241

    • 査読あり
  • [学会発表] Video Retrieval by Learning Uncertainties in Concept Detection from Imbalanced Annotation Data

    • 著者名/発表者名
      Kimiaki Shirahama, Kenji Kumabuchi and Kuniaki Uehara
    • 学会等名
      The 5th International Conferences on Advances in Multimedia
    • 発表場所
      Venice, Italy
  • [学会発表] University of Siegen, Kobe University, and Muroran Institute of Technology at TRECVID 2013 Multimedia Event Detection

    • 著者名/発表者名
      Kimiaki Shirahama, Chen Li, Marcin Grzegorzek, Kuniaki Uehara
    • 学会等名
      TREC Video Retrieval Evaluation (TRECVID) 2013 Workshop
    • 発表場所
      Gaithersburg, Maryland, USA

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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