画像処理による非装着型モーションキャプチャに関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15700160
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 高橋 和彦 山口大学, 工学部, 助教授 (90332808)
• Keywords: 画像処理 / モーションキャプチャー / 人物姿勢 / 背景差分 / シルエット / ニューラルネットワーク

Research Abstract

本年度に行った研究により得られた知見は以下の通り.
1 モーションキャプチャのアルゴリズムの開発及び実験検証に必要な実験システムについて、アルゴリズムを実装するためのワークステーション、画像取得のためのカラーCCDカメラ,コンピュータに画像を取り込むためのフレームグラバーなどを補助金により購入して実験システムの構築を行った.
2 画像から人物を抽出する手法として,研究代表者が提案しているRGB表色系の色統計分布による背景差分手法について実験によりその有効性を検討した.背景画像がクロマキーバックの場合は良好な人物抽出が可能であるが,任意背景の場合は照明変化による影の影響を受け易いという問題点が明らかとなった.今後,関連研究などを調査し、アルゴリズムの改善を行う.また、提案する手法を人物の顔領域抽出へ応用し、各種表色系での比較の結果、HSV表色系に本手法を用いることでロバストな顔検出が可能であることを明らかにし、顔モーションキャプチャへの応用可能性を示した.
3 整備した実験システムにより,人物の姿勢推定アルゴリズムの開発と検証のために必要なデータベースを構築するため,立位,屈位,座位などの人物の基本的な姿勢画像や手足を様々に動かした画像を収集し,小規模な画像データベースを作成した.この画像データベースに対し,人物シルエット画像から抽出される輸郭線特徴量を入力,画像上の人体の主要部位(頭,手,肘,足,膝,肩)の座標を出力とするニューラルネットワークの学習を行い,学習後のニューラルネットワークによって画像から人物の姿勢を推定する手法を提案し、実験システムに実装してその有効性を明らかにした.提案手法は本研究の目的である非装着での実時間モーションキャプチャが可能であるが,検出精度が悪い,オクルージョン環境での推定精度に劣るなどの問題があるため、今後、アルゴリズムの問題解決を検討する.

Research Products

• [Publications] T.Tanigawa, K.Takahashi: "Remarks on Neural-Network-Based Human Body Posture Estimation from Human Silhouette Image"Proceedings of The 2nd International Conference on Mechatronics and Information Technology. 58-63 (2003)
• [Publications] K.Takahashi: "Remarks on Human Body Posture Estimation From Silhouette image Using Neural Network"Proceedings of The 8th Australian and New Zealand Conference on Intelligent Information Systems. 95-100 (2003)