• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実施状況報告書

時空間的ユニーク情報に基づく高速・ロバストな画像計測法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560512
研究機関中京大学

研究代表者

橋本 学  中京大学, 情報理工学部, 教授 (70510832)

キーワードtemporal stability / co-occurrence / template matching / machine learning
研究概要

本年度は,画像特徴と最適画素群の関係に関する分析および,その機械学習法によるパラメータ同定に関する検討を行った.また,本研究テーマで扱うデータは2次元であるが,これは一般的な距離画像(画像の濃度値が距離値である画像)を含むために,距離画像への適用に向けた最適パラメータ決定に関する検討を行った.
その結果,画像特徴として空間周波数構造と最適画素群の幾何学的関係に相関があることが判明した.具体的には,原画像にフーリエ変換処理を施して支配的な空間周波数を調べ,一方では複数画素間の位置関係パラメータを変化させながら認識性能を調査したところ,空間的な水平,垂直周波数成分と,認識率を最大にする画素間パラメータとの間には,関係があることが確認できた.
さらに複数画素の時間的な変動についても検討したところ,同時に(従属的に)変動する画素群と,独立して変動する画素群が存在することがわかり,前者を画像マッチングに用いることによって認識性能が向上することを確認した.加えて,周辺の類似物との類似性の分析に関する検討を加えたところ,類似物(偽サンプル)をネガティブサンプルとして学習させることによって,目的対象物の検出精度を大幅に向上できるという知見を得た.
次に,機械学習法によるパラメータ最適化として,Adaboost法および一般的な最適化手法として遺伝的アルゴリズム法を検討したところ,後者においてパラメータ最適化が可能なことを確認した.
さらに,この考え方を距離画像にも適用した.3つの画素を,始点を共有する2つのベクトルと見なして表現し,本手法が3次元物体認識にも適用可能なことを確認した.これらの研究成果を,国内研究会,国際会議,投稿論文にて発表した.

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

当初の本年度の目的である,画像特徴と最適画素群の関係の明確化,機械学習法によるパラメータ同定手法の提案については達成できた.また,提案手法における画素群の適切性を判断する指標として,照明変動に対する適応性ならびに周辺類似物に対する適応性を検討し,いずれの場合も効果があることを確認した.
さらに,提案手法が通常の濃淡画像のみならず,一般的な2次元画像形態に適用可能なことを,距離画像にも適用できる新手法を提案することによって実証した.ただし,当初予定していた性能実証については,部分的には達成できたものの,実用化を狙う研究としては画像のバリエーション不足が懸念点として残っており,2次元照合においては様々な形状の対象物を撮影した画像を用いた実験,3次元照合においても対象物同士が多様な形態で積み重なっている状況下での評価実験を行う必要がある.また,処理時間についてはまだ実用的なレベルには達しているとはいえない.

今後の研究の推進方策

今後は,前年度までの検討結果を踏まえて,提案アルゴリズムの多様な画像データ群に対する評価実験を充実させるとともに,当初予定通り,高速・高安定な画像マッチングアルゴリズムの構築を行う.また,これまでの成果を,国内研究会,国際会議,投稿論文に投稿することによって,幅広く広報していく.

次年度の研究費の使用計画

前年度においては,提案手法に関する研究発表として当初予定していた国際会議発表2件のうち,1件についてはH25年度開催のQCAV国際会議に発表先を変更した.また,関係論文(電気学会論文誌)2編の投稿は達成したが,1件は採否判定中であり,もう1件については採録が決定したものの採録時期がH25年5月になったことに起因して,いずれも論文投稿費用の支払いがH25年度になったことから,これらのために予定していた研究費用の一部の執行を,次年度に変更した.次年度については,速度評価用PCの購入および学会発表費用について,当初予定通り執行する計画である.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 濃度共起分析に基づく安定画素テンプレートを用いた照明変動にロバストな高速画像照合2013

    • 著者名/発表者名
      斎藤正孝,橋本学
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C部門

      巻: 133 ページ: 1010-1016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 類似物との識別に有効な画素群を用いた高速画像照合2013

    • 著者名/発表者名
      橋本学
    • 雑誌名

      映像情報インダストリアル

      巻: 45 ページ: 65-74

  • [雑誌論文] 照明変動へのロバスト性と超高速性の両立を実現する共起確率テンプレートマッチング2012

    • 著者名/発表者名
      橋本学,斎藤正孝
    • 雑誌名

      映像情報インダストリアル

      巻: 44 ページ: 65-77

  • [学会発表] Robust Image Matching for Irregular Illumination Variation based on Spatio-Temporal Analysis of Image Intensity

    • 著者名/発表者名
      Masataka Saito, Manabu Hashimoto
    • 学会等名
      International Symposium on Optomechatronic Technologies
    • 発表場所
      Cordelier Campus of the University Pierre and Marie Curie, Paris, France
  • [学会発表] High-speed and Reliable Object Recognition Using Distinctive 3-D Vector-Pairs in a Range Image

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Akizuki, Manabu Hashimoto
    • 学会等名
      International Symposium on Optomechatronic Technologies
    • 発表場所
      Cordelier Campus of the University Pierre and Marie Curie, Paris, France
  • [学会発表] Robust Matching for Low-texture Images based on Co-occurrence of Geometry-optimized Pixel Patterns

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Akizuki, Manabu Hashimoto
    • 学会等名
      International Conference on Quality Control by Artificial Vision
    • 発表場所
      Nishijin Plaza, Kyushu University, Fukuoka, Japan
  • [学会発表] 濃度共起分析に基づく安定画素を用いた照明変動にロバストな画像照合

    • 著者名/発表者名
      斎藤正孝,橋本学
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョン・イメージメディア研究会
    • 発表場所
      中京大学豊田キャンパス
  • [学会発表] 時空間濃度共起分析に基づく照明変動にロバストな高速画像マッチング

    • 著者名/発表者名
      斎藤正孝,橋本学
    • 学会等名
      第15回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2012)
    • 発表場所
      福岡国際会議場,福岡
  • [学会発表] 類似物との識別に有効な画素群を用いた高速画像照合アルゴリズム

    • 著者名/発表者名
      櫻本泰憲,斎藤正孝,橋本学
    • 学会等名
      ビジョン技術の実利用ワークショップ(ViEW2012)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,横浜,神奈川
  • [備考] 濃度安定性の確率的評価に基づく照明変動に頑健な物体検出

    • URL

      http://isl.sist.chukyo-u.ac.jp/Projects/projects.html#stcptm

  • [備考] 周辺類似物体との分離性を最大化する画像マッチング

    • URL

      http://isl.sist.chukyo-u.ac.jp/Projects/projects.html#idcptm

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi