2000 Fiscal Year Annual Research Report

知的プリプロセスアルゴリズム

Research Project

Project/Area Number	12044212
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
Research Institution	Kyushu Institute of Technology
Principal Investigator	山川烈九州工業大学, 情報工学部, 教授 (00005547)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐松崇史九州東海大学, 工学部, 講師 (60299667) 神酒勤九州工業大学, 情報工学部, 助手 (20231607) 米津宏雄豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (90191668)
Keywords	網膜情報処理機能 / 動き検出 / ウェーブレットニューロン / エッジ検出 / 鮮鋭化 / 輪郭強調 / 局所適応 / アナログ集積回路
Research Abstract	本研究では,知的プリプロセスアルゴリズムとして,生体の網膜を模擬した動き検出機能と,画像認識のための特徴抽出機能の実現を目指している。まず,前者の成果としては,対象物の動き検出をするために必要な,局所適応機能を有するエッジ検出機能を,高等動物の網膜の情報処理機能に学んで集積化した。その基本回路として,極めてシンプルなアナログ回路を開発した。SPICEシミュレーションによって,明るさが2.5桁異なる領域が同一画面内に含まれていても,画像のエッジを検出できることが分った。また,テストチップによって,局所適応機能についても確認された。上記のエッジ検出機能により得られた対象物のエッジの二次元空間での動き検出機能を検討した。二次元および三次元動き検出の基礎として,下等動物の網膜・脳機能に学んで,直進する物体の運動方向と速度を検出するネットワークをアナログ回路で構成した。SPICEシミュレーションの結果は理論値とよい一致を示した。そこでは,エッジ信号を二値化して,アナログ回路の誤差が階層構造のネットワークで重積することを防ぐことも試みた。また,後者の成果としては,実際の画像認識において重要となる,混合雑音により劣化した信号の復元を試みた。ウェーブレットニューロン(WN)と局所統計情報に基づく新しいフィルタを用いて,(1)平均化処理に近い雑音除去と(2)鮮鋭化という相反する機能が,効率的に実現できることを実画像を用いて確認した。本フィルタは,WNの持つ高非線形記述能力,学習のグローバルミニマム収束性に基盤をおくので最適設計が可能である上に,局所統計情報として分散値も考慮することで,より高度な信号復元も実現している。さらに,本フィルタ処理を実時間で行うために,WNのハードウエア実装も検討した。現時点では,汎用のCPUに比べ,150倍以上の高速化が可能であることを確認している。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] T.Samatsu, et al.: "Feature Extraction of a Vectorcardiogram by Employing a Wavelet Network Guaranteeing a Global Minimum"Journal of Intelligent & Fuzzy Systems. Vol.8,No.3. 221-227 (2000)
[Publications] M.Ohtani, et al.: "Analog Metal-Oxide-Silicon IC Implementation of Motion-Detection Network Based on Biological Correlation Model"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.39,No.3A. 1160-1164 (2000)
[Publications] M.Ohtani, et al.: "Analog MOS Circuit Implementation of Biological Directionally Selective Neurons"Proc.of the 7th Int.Conf.on Neural Information Processing. Vol.1. 618-623 (2000)
[Publications] H.Yamada, et al: "An Analog MOS Circuit for Formation of Edge Motion Signals with Local Adaptation Base on Biological Retinal System"Proc.of the 7th Int.Conf.on Neural Information Processing. Vol.2. 1449-1454 (2000)
[Publications] J.-K.Cho, et al: "Sacadic Eye Movement System Using Saliency Map Model for Visual Selective Attention"Proc.of the 7th Int.Conf.on Neural Information Processing. Vol.1. 511-516 (2000)
[Publications] K.Nishio, et al: "An Analog MOS Circuit for Collision Avoidance Based on a Visual System of Insects"Proc.of the 6th Int.Conf.on Soft Computing and Information/Intelligent Systems. Vol.1. 718-725 (2000)
[Publications] M.Lee, et al: "A Saliency Map Model for Selective Attention Based on Human Vision System"Proc.of the 6th Int.Conf.on Soft Computing and Information/Intelligent Systems. Vol.1. 929-935 (2000)
[Publications] 米津宏雄: "甘利,外山編,「脳科学大事典」,10.3機能チップ"朝倉書店. 884-888 (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

知的プリプロセスアルゴリズム

Principal Investigator

山川 烈 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (00005547)

Research Products

[Publications] T.Samatsu, et al.: "Feature Extraction of a Vectorcardiogram by Employing a Wavelet Network Guaranteeing a Global Minimum"Journal of Intelligent & Fuzzy Systems. Vol.8,No.3. 221-227 (2000)

[Publications] M.Ohtani, et al.: "Analog Metal-Oxide-Silicon IC Implementation of Motion-Detection Network Based on Biological Correlation Model"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.39,No.3A. 1160-1164 (2000)

[Publications] M.Ohtani, et al.: "Analog MOS Circuit Implementation of Biological Directionally Selective Neurons"Proc.of the 7th Int.Conf.on Neural Information Processing. Vol.1. 618-623 (2000)

[Publications] H.Yamada, et al: "An Analog MOS Circuit for Formation of Edge Motion Signals with Local Adaptation Base on Biological Retinal System"Proc.of the 7th Int.Conf.on Neural Information Processing. Vol.2. 1449-1454 (2000)

[Publications] J.-K.Cho, et al: "Sacadic Eye Movement System Using Saliency Map Model for Visual Selective Attention"Proc.of the 7th Int.Conf.on Neural Information Processing. Vol.1. 511-516 (2000)

[Publications] K.Nishio, et al: "An Analog MOS Circuit for Collision Avoidance Based on a Visual System of Insects"Proc.of the 6th Int.Conf.on Soft Computing and Information/Intelligent Systems. Vol.1. 718-725 (2000)

[Publications] M.Lee, et al: "A Saliency Map Model for Selective Attention Based on Human Vision System"Proc.of the 6th Int.Conf.on Soft Computing and Information/Intelligent Systems. Vol.1. 929-935 (2000)

[Publications] 米津宏雄: "甘利,外山 編,「脳科学大事典」,10.3機能チップ"朝倉書店. 884-888 (2000)

山川烈九州工業大学, 情報工学部, 教授 (00005547)

[Publications] 米津宏雄: "甘利,外山編,「脳科学大事典」,10.3機能チップ"朝倉書店. 884-888 (2000)