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2011 Fiscal Year Annual Research Report

大規模高速特定物体認識とその実世界指向Webへの応用

Research Project

Project/Area Number 22300062
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

黄瀬 浩一  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (80224939)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩村 雅一  大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (80361129)
内海 ゆづ子  大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (80613489)
Keywords3次元物体認識 / 文書画像検索 / 顔画像認識 / 文字認識 / 近似最近傍探索 / 局所特徴量 / Bloomierフィルタ / 大規模データ
Research Abstract

本研究では,認識対象ごとに大規模化・高速化・高精度化・省メモリ化を行っていくことを基本としている.本年度は,以下の成果を得た.
(1)DB構築【黄瀬・内海】文書画像,顔画像に関して,インターネットからダウンロードすることによってデータを取得した.文書画像は5000万ページ,顔画像は100万画像である.
(2)索引付け・検索【黄瀬】大規模なデータを索引付けし,検索・認識処理を行う.文書画像については特徴点の取捨選択,顔画像については局所特徴量の利用とプロダグト量子化,3次元物体についてはBloomerフィルタの利用,局所特徴量の大規模部分空間により,効率的で高精度な索引付けを実現した.
(3)認識の高精度化【黄瀬・内海】顔画像認識に従来から使われていたガボール特徴を見直し,物体認識と同様の局所特徴量を用いることによって,精度を落とさずに高速な照合が可能となった.文書画像検索については平面物体認識に用いていた摂動処理を導入して精度を向上させた.3次元物体認識については,Bloomerフィルタの効果を確認したほか,2段階相互部分空間法によって高精度な認識を実現した.また,文字認識については,自由書式,複雑背景という困難な条件での高速認識を実現した.
(4)近似最近傍探索【岩村】近似最近傍探索の新しい手法として,ハッシュを用いた距離の概算値に基づく段階的照合法を開発した.これによって,従来から用いていたハッシュ法と比べて数倍の高速化を実現できた.
(5)文書画像検索を用いたサービスの構築【黄瀬】大規模文書画像検索が可能になったことから,これを用いた次のサービスを種々考案し,実現した.(a)スマートフォンを用いた文書画像検索と拡張現実,(b)アイトラッカと接続することによるリーディング・ライフ・ログ,(c)モバイルプロジェクタとの連携による実文書への拡張現実である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平面物体認識用のデータベースについては拡張を行わなかったものの,文書画像検索については当初目標としていた1億ページの半分を達成,顔画像については当初目標通りの100万画像を達成した.認識精度や速度の向上については,文書画像検索,顔画像検索で著しい成果を得たほか,3次元物体認識においては局所特徴量の相互部分空間法によって第1回Asian Conference on Pattern Recognitionの最優秀論文賞を受賞した.近似最近傍探索の研究では,既存の最新手法と比較しても十分高速な手法を確立できたとともに,文書画像検索を用いた種々のサービスを新たに実現した.以上より,おおむね順調と判断した.

Strategy for Future Research Activity

データベースの大規模化を推進する.文書画像については1億,顔画像については1千万の画像を目標とする.次に認識のロバスト性実現にも注力する.具体的には複雑背景下での3次元物体認識,文書画像検索,文字認識などを実時間処理として実現するための研究を行う.さらに,文書画像検索を用いたサービスをより実利用に近づける開発を行うほか,手法の中核を担う近似最近傍探索の改良,理論構築をあわせて行なっていく.

  • Research Products

    (48 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (27 results) Patent(Industrial Property Rights) (19 results) (of which Overseas: 10 results)

  • [Journal Article] データセットの違いが物体認識に与える影響の解析-特徴ベクトルの一致検索を用いた認識手法の場合-2011

    • Author(s)
      井上勝文, 黄瀬浩一
    • Journal Title

      電気学会論文誌(C)

      Volume: 131 Pages: 1915-1924

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 特徴点の高速照合とその文書画像検索への応用2011

    • Author(s)
      黄瀬浩一, 岩村雅一
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌

      Volume: 94 Pages: 836-841

  • [Presentation] Recognizing Words in Scenes with a Head-Mounted Eye-Tracker2012

    • Author(s)
      Takuya Kobayashi, Takumi Toyama, Faisal Shafait, Masakazu Iwamura, Koichi Kise, Andreas Dengel
    • Organizer
      10th IAPR International Workshop on Document Analysis Systems
    • Place of Presentation
      ゴールドコースト,オーストラリア
    • Year and Date
      2012-03-29
  • [Presentation] Expanding Recognizable Distorted Characters Using Self-Corrective Recognition2012

    • Author(s)
      Masaki Tsukada, Masakazu Iwamura, Koichi Kise
    • Organizer
      10th IAPR International Workshop on Document Analysis Systems
    • Place of Presentation
      ゴールドコースト,オーストラリア
    • Year and Date
      2012-03-29
  • [Presentation] Similar Fragment Retrieval of Animations by a Bag-of-features Approach2012

    • Author(s)
      Weihan Sun, Koichi Kise, Yoann Champeil
    • Organizer
      10th IAPR International Workshop on Document Analysis Systems
    • Place of Presentation
      ゴールドコースト,オーストラリア
    • Year and Date
      2012-03-29
  • [Presentation] Real-Time Document Image Retrieval on a Smartphone2012

    • Author(s)
      Kazutaka Takeda, Koichi Kise, Masakazu Iwamura
    • Organizer
      10th IAPR International Workshop on Document Analysis Systems
    • Place of Presentation
      ゴールドコースト,オーストラリア
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] Large-Scale Document Image Retrieval and Character Recognition with Approximate Nearest Neighbor Techniques2012

    • Author(s)
      Koichi Kise
    • Organizer
      10th IAPR International Workshop on Document Analysis Systems
    • Place of Presentation
      ゴールドコースト,オーストラリア(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-26
  • [Presentation] Document Identification2012

    • Author(s)
      Koichi Kise
    • Organizer
      International Workshop on Digital Media Analysis, Search and Management
    • Place of Presentation
      サンディエゴ,米国(招待講演)
    • Year and Date
      2012-02-27
  • [Presentation] カメラを用いたレイアウトフリー文書画像検索2012

    • Author(s)
      上田敬介, 黄瀬浩一
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2012-02-10
  • [Presentation] 自動選定された意味的属性に基づく物体認識2012

    • Author(s)
      戸川恵里, Martin Klinkigt, 井上勝文, 黄瀬浩一
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2012-02-09
  • [Presentation] 100万顔画像データベースに対する34msでの照合の実現~近似最近傍探索を用いた大規模高速顔画像検索~2011

    • Author(s)
      前川敬介, 内海ゆづ子, 岩村雅一, 黄瀬浩一
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      浜松市
    • Year and Date
      2011-12-16
  • [Presentation] 1.5 Million Subspaces of a Local Feature Space for 3D Object Recognition2011

    • Author(s)
      Koichi Kise, Takahiro Kashiwagi
    • Organizer
      1st Asian Conference on Pattern Recognition
    • Place of Presentation
      北京,中国
    • Year and Date
      2011-11-29
  • [Presentation] カメラペンシステムにおける筆跡復元精度の向上2011

    • Author(s)
      近野恵, 黄瀬浩一, 岩村雅一, 内田誠一, 大町真一郎
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      長崎市
    • Year and Date
      2011-11-24
  • [Presentation] スマートフォンで動作するリアルタイム文書画像検索2011

    • Author(s)
      竹田一貴, 黄瀬浩一, 岩村雅一
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      長崎市
    • Year and Date
      2011-11-24
  • [Presentation] プロジェクタを用いた情報投影による印刷文書へのインタラクティブ性の付加2011

    • Author(s)
      鈴木若菜, 竹田一貴, 外山託海, 黄瀬浩一
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      長崎市
    • Year and Date
      2011-11-24
  • [Presentation] 歪んだ文字の認識と自動ラベル付け~大規模データベースの構築を目指して~2011

    • Author(s)
      塚田真規, 岩村雅一, 黄瀬浩一
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      長崎市
    • Year and Date
      2011-11-24
  • [Presentation] 登録物体数の違いがBloomier Filterを用いた特定物体認識手法に与える影響2011

    • Author(s)
      井上勝文, 黄瀬浩一
    • Organizer
      平成23年電気関係学会関西連合大会
    • Place of Presentation
      姫路市
    • Year and Date
      2011-10-29
  • [Presentation] Memory Reduction for Real-Time Document Image Retrieval with a 20 Million Pages Database2011

    • Author(s)
      Kazutaka Takeda, Koichi Kise, Masakazu Iwamura
    • Organizer
      Fourth International Workshop on Camera-Based Document Analysis and Recognition
    • Place of Presentation
      北京,中国
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] Similar Manga Retrieval Using Visual Vocabulary Based on Regions of Interest2011

    • Author(s)
      Weihan Sun, Koichi Kise
    • Organizer
      11th International Conference on Document Analysis and Recognition
    • Place of Presentation
      北京,中国
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] Real-Time Document Image Retrieval for a 10 Million Pages Database with a Memory Efficient and Stability Improved LLAH2011

    • Author(s)
      Kazutaka Takeda, Koichi Kise, Masakazu Iwamura
    • Organizer
      11th International Conference on Document Analysis and Recognition
    • Place of Presentation
      北京,中国
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] Recognition of Multiple Characters in a Scene Image Using Arrangement of Local Features2011

    • Author(s)
      Masakazu Iwamura, Takuya Kobayashi, Koichi Kise
    • Organizer
      11th International Conference on Document Analysis and Recognition
    • Place of Presentation
      北京,中国
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] Generic and Specific Object Recognition for Semantic Retrieval of Images2011

    • Author(s)
      Martin Klinkigt, Koichi Kise, Andreas Dengel
    • Organizer
      15th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems
    • Place of Presentation
      カイザースラウテルン,ドイツ
    • Year and Date
      2011-09-14
  • [Presentation] Semantic Retrieval of Images by Learning from Wikipedia2011

    • Author(s)
      Martin Klinkigt, Koichi Kise, Heiko Maus, Andreas Dengel
    • Organizer
      15th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems
    • Place of Presentation
      カイザースラウテルン,ドイツ
    • Year and Date
      2011-09-12
  • [Presentation] 局所特徴量の多数の部分空間を用いた3次元物体認識とその高速化・高精度化2011

    • Author(s)
      柏木隆宏, 黄瀬浩一
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      函館市
    • Year and Date
      2011-09-05
  • [Presentation] 概算距離の精度向上による近似最近傍探索の高速化2011

    • Author(s)
      佐藤智一, 岩村雅一, 黄瀬浩一
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      函館市
    • Year and Date
      2011-09-05
  • [Presentation] データの重複登録に基づく高速・省メモリな近似最近傍探索2011

    • Author(s)
      岩村雅一, 武藤大志, 黄瀬浩一
    • Organizer
      画像の認識・理解シンポジウム
    • Place of Presentation
      金沢市
    • Year and Date
      2011-07-20
  • [Presentation] メモリ効率と安定性を向上させたLLAHによるカメラベース大規模実時間文書画像検索2011

    • Author(s)
      竹田一貴, 黄瀬浩一, 岩村雅一
    • Organizer
      画像の認識・理解シンポジウム
    • Place of Presentation
      金沢市
    • Year and Date
      2011-07-20
  • [Presentation] Similar Partial Copy Recognition for Line Drawings Using Concentric Multi-Region Histograms of Oriented Gradients2011

    • Author(s)
      Weihan Sun, Koichi Kise
    • Organizer
      12th IAPR Conference on Machine Vision Applications
    • Place of Presentation
      奈良市
    • Year and Date
      2011-06-13
  • [Presentation] 近似最近傍探索におけるデータの重複登録2011

    • Author(s)
      岩村雅一, 武藤大志, 黄瀬浩一
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2011-06-07
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 物体認識用画像データベースの作成方法,検索方法およびその処理プログラム2012

    • Inventor(s)
      井上勝文, 黄瀬浩一
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:EP)10786104.9
    • Filing Date
      2012-01-09
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 物体認識用画像データベースの作成方法,検索方法およびその処理プログラム2012

    • Inventor(s)
      井上勝文, 黄瀬浩一
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:CN)201080035625.1
    • Filing Date
      2012-02-10
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 物体検出方法2012

    • Inventor(s)
      マーティン, クリンキット, 黄瀬浩一, ヘイコ, マウス アンドレアス, デンゲル
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:JP)特願2011-527668
    • Filing Date
      2012-01-19
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 物体検出方法2012

    • Inventor(s)
      マーティン, クリンキット, 黄瀬浩一, ヘイコ, マウス アンドレアス, デンゲル
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:CN)番号未着
    • Filing Date
      2012-02-20
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 近似最近傍探索装置、近似最近傍探索方法およびそのプログラム2012

    • Inventor(s)
      村雅一, 佐藤智一, 黄瀬浩一
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(出願)特願2012-042172
    • Filing Date
      2012-02-28
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 3次元物体認識用画像データベースの作成方法,処理装置および処理用プログラム2011

    • Inventor(s)
      井上勝文, 三宅弘志, 黄瀬浩一
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:日本)特願2010-510121
    • Filing Date
      2011-09-01
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 物体認識用画像データベースの作成方法,処理装置および処理プログラム2011

    • Inventor(s)
      野口和人, 黄瀬浩一, 岩村雅一
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:日本)特願2010-51022
    • Filing Date
      2011-09-01
  • [Patent(Industrial Property Rights)] パターン認識装置2011

    • Inventor(s)
      岩村雅一, 黄瀬浩一
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:日本)特願2010-55019
    • Filing Date
      2011-08-04
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像検索方法および画像検索プログラム2011

    • Inventor(s)
      野口和人, 黄瀬浩一, 岩村雅一, ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学, ほか
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:US)13/254,234
    • Filing Date
      2011-09-01
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像検索方法および画像検索プログラム2011

    • Inventor(s)
      野口和人, 黄瀬浩一, 岩村雅一, ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学, ほか
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:日本)特願2011-502783
    • Filing Date
      2011-09-01
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像検索方法および画像検索プログラム2011

    • Inventor(s)
      野口和人, 黄瀬浩一, 岩村雅一, ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学, ほか
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:EP)10748780.3
    • Filing Date
      2011-10-04
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像データベースの作成方法および画像データベースの作成プログラム2011

    • Inventor(s)
      本道貴行, 黄瀬浩一, ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学, ほか
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:US)13/254,347
    • Filing Date
      2011-09-01
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像データベースの作成方法および画像データベースの作成プログラム2011

    • Inventor(s)
      本道貴行, 黄瀬浩一, ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学, ほか
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:CN)201080010386.4
    • Filing Date
      2011-09-02
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像データベースの作成方法および画像データベースの作成プログラム2011

    • Inventor(s)
      本道貴行, 黄瀬浩一, ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学, ほか
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:JP)特願2011-502784
    • Filing Date
      2011-09-01
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像データベースの作成方法および画像データベースの作成プログラム2011

    • Inventor(s)
      本道貴行, 黄瀬浩一, ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学, ほか
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:EP)10748781.1
    • Filing Date
      2011-10-04
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 物体認識用画像データベースの作成方法,検索方法およびその処理プログラム2011

    • Inventor(s)
      井上勝文, 黄瀬浩一
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:US)13/376,890
    • Filing Date
      2011-12-08
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 物体認識用画像データベースの作成方法,検索方法およびその処理プログラム2011

    • Inventor(s)
      井上勝文, 黄瀬浩一
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(各国移行:JP)特願2011-518472
    • Filing Date
      2011-12-02
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 三次元物体認識用画像データベースの作成方法および作成装置2011

    • Inventor(s)
      柏木隆宏, 外山託海, 黄瀬浩一, ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学, ほか
    • Industrial Property Number
      特許(PCT出願)PCT/JP2011/060277
    • Filing Date
      2011-04-27
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 近似最近傍探索に係るデータベースの登録方法および登録装置2011

    • Inventor(s)
      岩村雅一, 黄瀬浩一
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許(出願)特願2011-119128
    • Filing Date
      2011-05-27

URL: 

Published: 2013-06-26  

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