岐阜大学工学部応用情報学科 山本・加藤研究室

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コンピュータビジョン　山本・加藤研究室
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研究内容

夢を
「人間らしいロボット」や「新しい映像配信技術」など，未来のエンターテイメント技術を創造します．

近年、様々な分野において画像処理技術が応用され、実用化されつつあります。しかし画像処理は、処理すべきデータが多いことに加え、処理手順も膨大なため、処理速度が問題になることが多く存在します。また、処理速度問題を解決するためには高性能コンピュータが必要であり、システム全体のサイズダウンが難しいという問題もあります。
そこで私たちは、組み込み技術を用いてこの問題を解決すべく研究を進めています。実際には、FPGAと呼ばれる素子を用いて、リアルタイムでの画像処理を行い、エンターテインメントロボットの制御などの応用を研究しています。


機械との自然な対話を目指す手段として、日常的なコミュニケーション手段に用いられる『ジェスチャ』を利用することを提案します。
「ジェスチャ」とは、身振り、手振りを意味し、相手への意思表示として我々は用いています。果たしてそこに明確な定義があるのでしょうか？そもそも、人はどのようにして「ジェスチャ」を認識しているのでしょうか？
　 機械に「ジェスチャ」を理解させるためには、人がまずそれを知らなければなりません。そのために、「ジェスチャ」という動きを解析し、その特徴をロボットに実装することを目標として研究を行っています。


最近では，ロボットにカメラを搭載するものも多く見られます．しかし，現在のロボットにおけるカメラの役割は補助的視覚として利用されているのが現状です．我々は，カメラがヒューマノイドロボットおいて顔を表現する重要な要素であると考えています．また，ヒューマノイドロボットにおいてカメラは目であり，人間らしく動かすことや認識手法により最適な画像処理ができるのではないかと考えます．そこで研究では，「ヒューマノイドにはヒューマノイドらしさが必要である」との観点から，人間の顔と目の使い方に着目し，解析を行うことで得られた特徴をロボットに実装し，ヒューマノイドビジョンを実現する研究を行っています．


人がコミュニケーションをはかる際の間合い(相手との距離)の概念をロボットに搭載することで，より人間らしいロボットとなります．しかし，間合いの概念を考慮するためには距離の変化が問題となります．そこで，この「間合いロボット」を構築するための重要な要素となる，距離変化に対して柔軟な顔領域検出，個人認識について研究を行っています．


近年の自律移動型ロボットのうち，最も私たちに身近であるのがペットロボット．そのペットロボットと人間とのコミュニケーションの一環として，ペットロボットに人間の顔表情を学習・認識させ，感情表現をさせるシステムを構築しています．このシステムは，ペットロボットが人間の赤ちゃんと同じように表情を学習していき，それに対して声や体で感情表現をするという大変ユニークなものです．


最近，エンターテイメントを目的としたロボットの開発が盛んに行われています．しかし，これらのロボットの多くは，その動作を人間が一方的に見て楽しむものがほとんどでした．そこで私たちはロボットの両眼に搭載したアクティブカメラにより，ロボットが人間と協調して動作することを目指し，人間に対してロボットが視線を合わせるシステムの構築を行いました．


本研究ではユーザが携帯電話で動画コンテンツを楽しむ際に，自由に配信画像の視線を選択できる動画像配信について研究してます．ユーザが自由に視線を選択するためには，配信される画像自体にフレームアウトが存在してはユーザが自由に選択することができません．そこでフレームアウトの存在しない全方向ステレオシステム(SOS)を用いています．見たい方向を変更する際には，携帯電話をその方向へ移動させることにより，ユーザは直感的に見たい方向の画像が得られます．また，注目し続けたい人物が存在する場合には自動で追尾し，ユーザがより楽しめる動画配信を研究しています．


味覚表情について研究しています．人は，苦い・すっぱいなどの味覚を感じると特有の表情を表出します．味刺激に対する特有の顔面表情は，上位脳の関与がなくても生じる反射活動であると考えられています．一方，表情認識の研究の多くは，被験者に意図的に作ってもらった表情を基になされています．そこで，味覚刺激により表出された「自然表情」と味覚を感じているイメージをして作った「作り表情」を比較してどのような違いがあるのかという研究をしています．


Horizon View Camera （HVC）は小型自律移動型ロボットに搭載することを目的に新しく考案されたカメラシステムです．このHVCは鏡を用いて仮想的に光軸中心が地平線上を通るようにカメラを設置したシステムです．このシステムからは地面を含まない物体のみの画像を得ることができるので，物体検出が容易にできます．
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