多数の同期ビデオ映像からの3次元動作情報の取得と時空間データベースの構成

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580366
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 有澤 博 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 教授 (10092636)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富井 尚志 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 講師 (40313473)
• Keywords: 映像データベース / マルチメディアデータベース / ギガイーサネット / 3次元解析 / ビデオストリーム処理 / 被写体検出 / 並列計算機 / 3次元オブジェクトモデリング

Research Abstract

本研究では、複数のCCDビデオカメラを対象とする被写体の周囲に配置し、同期して取得された別々の複数のビデオ・フレームデータをネットワーク経由で収集し、そこで被写体位置に関する大雑把な実時間解析を行うと同時に時区間クラスタリングを行って、あらかじめ定義されたスキーマに沿ってデータベースに蓄積する、という3次元動作データベースの基礎技術を確立することを目的としている。本年度においては、サッカーやバスケットボール等、複数の選手が自立協調的に動くスポーツを対象とし、選手の姿勢・動作の解析や、集団(協調)動作における戦略の解析など、多くの実際的な情報の収集方法を検討し実験を行った。このため、ギガイーサネットを用いて、離れた建物にある並列計算機システムに複数カメラのビデオストリームを集約し、その上で同一時点のフレーム群に対して被写体検出と対応点検出をオフライン的に行う手法を開発した。この際に純粋な画像処理的な手法だけでなく、被写体についての知識(3次元グラフイックモデル情報)を用いてゆるいマッチングをとることにより探索時間の減少と精度の向上を図る手法も開発し、その有効性を検討した。申請者らが既に開発している関数型マルチメディアデータベースエンジンを用い、以上の取得データ及び解析データに適合するスキーマ設計を行った。特に各ビデオカメラから送られる生データと、解析データ(3次元オブジェクトの位置情報)とが対応がとれて蓄積されることに留意した。データローディングの性能については次年度の研究に持ち越しされた。従来のデータベースではイメージ列のような大容量データのリアルタイムローディングには適応しないと言う問題があったが、申請者ら手持ちのデータベースエンジンのローダ部を改善し、データ落ちが無くスキーマに沿って蓄積する手法を開発する。(ストリーミング等の技法を考慮する)

Research Products

• [Publications] 坂木 和則, 有澤 博: "モデル知識を用いた遺伝的アルゴリズムによる人間の姿勢推定"情報科学技術フォーラム2002(FIT2002). 第3分冊. 45-46 (2002)
• [Publications] Hiroshi Arisawa, Takashi Tomii: "Mediator-based Modeling of Real World's Objects and their Motions"Kambayashi et al. Eds., Nontraditional Database Systems, Taylor and Francis. 93-113 (2002)
• [Publications] Sayaka Imai, Takashi Tomii, Hiroshi Arisawa: "Motion Simulation of the Human Workers for the Integrated Computer-Aided Manufacturing Process Simulation Based on Info-Ergonomics Concept"Arisawa el al. Eds., LNCS2465, Springer. 105-114 (2002)
• [Publications] Hirosi Arisawa Takako Sato, Takashi Tomii: "Human-Body Motion Simulation Using Bone-Based Human Model and Construction of Motion Database"Arisawa el al. Eds., LNCS2465, Springer. 115-126 (2002)
• [Publications] Kazunori Sakaki, Takako Sato, Hiroshi Arisawa: "MOTION AND POSTURE DETECTION BY MULTI-PERSPECTIVE VIDEO CAMERAS AND LOAD ANALYSIS ON THE PRECISE HUMAN MOCK-UP"The 5th International Conference on Design of Information Infrastructure Systems for Manufacturing 2002(DIISM2002). 357-367 (2002)
• [Publications] 坂木 和則, 佐川 直嗣, 有澤 博: "広域テレビ映像を用いたオブジェクト位置の認識と追跡"データベースとWeb情報システムに関するシンポジウム(DBWeb2002)論文集. 323-330 (2002)
• [Publications] 家富 誠敏, 有澤 博: "設計意図を表現可能なデータベース設計手法とその設計支援ツール"第14回データ工学ワークショップ(DEWS2003)論文集(CD-ROM). (2003)