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2015 年度 実施状況報告書

複数観測情報の統合に基づく人物行動計測とグループ行動の理解

研究課題

研究課題/領域番号 26330186
研究機関埼玉大学

研究代表者

小林 貴訓  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (20466692)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード人物行動計測
研究実績の概要

本研究課題では,ヒューマンロボットインタラクションなどへの応用を想定し,レーザ測域センサと全方位カメラを取付けたポールを観測領域中にいくつか置くだけで,複数人の実時間追跡を行い,人物の移動軌跡の計測や,行動パターンの学習や識別を行う手法を開発する.
本年度は,岡山県の大原美術館のご厚意により,実際の美術館で人物行動の計測を行う機会が得られた.そこで,これまでに開発した人物追跡手法を適用し,データの記録と解析に取り組んだ.大原美術館の1室にセンサを取り付けたポールを設置し,2015年8月28日に訪れた来場者のデータを記録した.記録したデータの解析においては,まず,前年度までに開発した人物追跡手法を適用したところ,実際の美術館のように比較的混雑した環境では複数の人物が近接し,さらに,人物相互遮蔽も頻繁に発生するため,これまでの手法では,安定した追跡が継続できない場合が多いことが分かった.そこで,これまでの手法を改良し,人物相互の遮蔽によって発生する観測不能領域をシステム内で明示的に把握し,観測不能領域の不確定性を考慮した追跡手法を開発した.また,複数人物が近接する状況においても,人物の物理的な身体の大きさを考慮することで,追跡が混同しないよう手法を改良した.その結果,美術館の実データに対しても,安定した人物の動線計測が可能となった.
また,人物が移動した動線データだけでは,人物の滞留などの時間的解析が難しいため,カーネル密度推定を用いて,計測対象領域における滞留時間分布の視覚化を行った.その結果,来場者の絵画鑑賞行動をAnt型,Fish型,Butterfly型,Grasshopper型の4つの種類に分類できることが分かった.
これらの取り組みによって,実際の美術館で絵画鑑賞をする人物行動の高度な解析が可能となった.

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

昨年度までに,人物の肩の高さにレーザ測域センサを取付けたセンサポールを試作し,観測領域中の複数の人物を実時間追跡する手法を開発した.今年度は,システムを実際の美術館に設置し,一般の来場者を対象に提案手法を適用して有効性を評価することができた.その結果,これまでの実験では分からなかった課題も明らかとなったが,手法の改善に取り組むことで,実際の環境でも動作する安定したシステムを開発することができた.特に,レーザ測域センサを用いた追跡システムにおいて,遮蔽領域を明確に把握して対処する手法はこれまで報告されておらず,この取り組みの意義は非常に大きいと考えている.また,安定した追跡が可能となったことから,さらに細かな人物行動の理解に向けた取り組みも行うことができた.特に,人物が立ち止った場合など,追跡による動線計測だけでは把握が難しい,時間的なユーザの振る舞いを解析できるようになったことは大きな成果であると考えている.

今後の研究の推進方策

これまでの取り組みにおいて,実際の環境での安定した人物追跡が可能となった.また,美術館の来場者の絵画鑑賞行動をAnt型,Fish型,Butterfly型,Grasshopper型などのようなパターンに分類できた.そこで,最終年度においては,このような行動パターン分類の自動化を行う予定である.特に,ヒューマンロボットインタラクションへの応用に際しては,人物が退室したあとに行動パターンが判明しても,その情報を活用しにくい.そこで,観測対象領域に入ってきた人物がどのような行動パターンであるかを,できるだけ早期に判別できる手法の開発に取り組みたいと考えている.また,動線データと滞留データの解析に加え,これまでに開発したグループ識別手法を適用して,グループを検出し,グループ行動の解析を行い,研究目標の達成を図る予定である.

次年度使用額が生じた理由

本年度は,岡山県の大原美術館のご厚意により,実際の美術館で人物行動の計測を行う機会が得られた.当初,観測領域の拡大のため,本年度の物品費として,レーザ測域センサを複数購入する予定であったが,観測領域の拡大よりも,得られたデータの解析技術の確立が研究の進展において重要であると判断したため,本年度は該当物品の購入をせず,得られたデータの解析手法の確立を中心に研究した.

次年度使用額の使用計画

最終年度は,研究員を雇用して追跡技術,解析技術を完成させ,データの解析をさらに進める.また,必要に応じてレーザ測域センサなどの設備を増強し,ポータビリティを考慮した実験装置の完成を目指す.得られた成果は学会等で報告する.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] I'll Be There Next": A Multiplex Care Robot System that Conveys Service Order Using Gaze Gestures2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yamazaki, A. Yamazaki, K. Ikeda, C. Liu, M. Fukushima, Y. Kobayashi, Y. Kuno
    • 雑誌名

      Transactions on Interactive Intelligent Systems(TiiS)

      巻: 5(4) ページ: 21:1-21:20

    • DOI

      10.1145/2844542

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facial Expression Recognition Based on Hybrid Approach2015

    • 著者名/発表者名
      A. Mannan, A. Lam, Y. Kobayashi, Y. Kuno
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9227 ページ: 304-310

    • DOI

      10.1007/978-3-319-22053-6_33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Network Guide Robot System Proactively Initiating Interaction with Visitors Based on Their Local and Global Behaviors2015

    • 著者名/発表者名
      G. Rashed, R. Suzuki, T. Kikugawa, A. Lam, Y. Kobayashi, Y. Kuno
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9226 ページ: 283-294

    • DOI

      10.1007/978-3-319-22186-1_28

    • 査読あり
  • [学会発表] 慣性計測センサを用いたロボット車椅子ユーザの暴れと立ち上がり検知2016

    • 著者名/発表者名
      横倉拓朗,鈴木亮太,小林貴訓,久野義徳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県,福岡市)
    • 年月日
      2016-03-17
  • [学会発表] 美術館来訪者の興味度の推定に向けた移動行動の分析2016

    • 著者名/発表者名
      米澤拓也,鈴木亮太,Md. Golam Rashed,小林貴訓,久野義徳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-03-16
  • [学会発表] 複数視点間の認識結果の統合に基づく物体認識2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉真悠,福田悠人,小林貴訓,久野義徳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会学生ポスタセッション
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-03-15
  • [学会発表] 陳列状況の変化に頑健な自律移動ショッピングカート2016

    • 著者名/発表者名
      高橋秀和,鈴木亮太,小林貴訓,久野義徳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会学生ポスタセッション
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-03-15
  • [学会発表] テレビ電話を介した視聴覚情報によるロボットの遠隔操作2016

    • 著者名/発表者名
      水村育美,鈴木亮太,小林貴訓,久野義徳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-03-15
  • [学会発表] 対話状況の観察に基づく高齢者遠隔見守りシステム2016

    • 著者名/発表者名
      大津耕陽,小林貴訓,久野義徳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-03-15
  • [学会発表] Object Recognition Using Size Information Based on Pre-trained Convolutional Neural Network2016

    • 著者名/発表者名
      D. Hosohara, H. Fukuda, Y. Kobayashi, Y. Kuno
    • 学会等名
      Korea-Japan joint Workshop on Frontiers of Computer Vision(FCV2016)
    • 発表場所
      ひだホテルプラザ(岐阜県・高山市)
    • 年月日
      2016-02-19
  • [学会発表] 認知症介護支援のためのキーワード検出に基づく対話システム2015

    • 著者名/発表者名
      堀江直人,小林貴訓,久野義徳
    • 学会等名
      パターン計測シンポジウム
    • 発表場所
      湖邸滋びわこクラブ(滋賀県・大津市)
    • 年月日
      2015-11-20
  • [学会発表] サービスロボットのためのRGB-Dデータの領域分割に基づく時間経過を考慮したシーン理解2015

    • 著者名/発表者名
      石川雅貴,小林貴訓,久野義徳
    • 学会等名
      パターン計測シンポジウム
    • 発表場所
      湖邸滋びわこクラブ(滋賀県・大津市)
    • 年月日
      2015-11-19
  • [学会発表] 高齢者の状態センシングに基づく遠隔見守りシステム2015

    • 著者名/発表者名
      大津耕陽,小林貴訓,久野義徳
    • 学会等名
      パターン計測シンポジウム
    • 発表場所
      湖邸滋びわこクラブ(滋賀県・大津市)
    • 年月日
      2015-11-19
  • [学会発表] Formations for Facilitating Communication among Robotic Wheelchair Users and Companions2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi, R. Suzuki, T. Yamada, Y. Kuno, K. Yamazaki, A. Yamazaki
    • 学会等名
      International Conference on Social Robotics(ICSR2015)
    • 発表場所
      CNRS Delegation Paris Michel-Ange(フランス・Paris)
    • 年月日
      2015-10-29
  • [学会発表] Toward a Robot System Supporting Communication between People with Dementia and Their Relatives2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuno, S. Goto, Y. Matsuda, T. Kikugawa, A. Lam, Y. Kobayashi
    • 学会等名
      International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS2015)
    • 発表場所
      Congress Center Hamburg(ドイツ・Hamburg)
    • 年月日
      2015-10-01
  • [学会発表] 認知症介護を支援する遠隔コミュニケーションシステム2015

    • 著者名/発表者名
      松田成,小林貴訓,久野義徳
    • 学会等名
      画像センシングシンポジウム(SSII2015)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2015-06-11
  • [産業財産権] テレビ電話によるロボットの遠隔制御システム2016

    • 発明者名
      小林貴訓,久野義徳
    • 権利者名
      小林貴訓,久野義徳
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-030525
    • 出願年月日
      2016-02-21
  • [産業財産権] 先導ロボット2016

    • 発明者名
      小林貴訓,久野義徳
    • 権利者名
      小林貴訓,久野義徳
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-030526
    • 出願年月日
      2016-02-21

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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