研究内容RESEARCHES
Smart Vision & Robotic Sensing
高速ビジョン・ロボットセンシング
- >> 研究テーマ
- 1秒間に1000コマ以上の実時間画像処理を実現する高速ビジョン技術を始めとして、人間の感覚能力を遥かに上回る実時間センシング技術の確立を目指した情報システム/デバイスの研究開発を行うとともに、高速化・集積化を念頭においたアルゴリズムの研究、さらには人間には感じとることが難しい振動ダイナミクス等の情報を積極的利用した新たなセンシング技術の実現を目指します。
高フレームレートビデオベースダイナミック画像パターン認識
本研究では、ダイナミクスベースの画像パターン認識のための手法を提案する。高フレームレートビデオ画像の全画素における時間変化する輝度信号の時間的周波数応答を計算することによって、特定の振動パターンを調べる。 この時間的周波数応答は時間変化する輝度信号における時間周波数成分のヒストグラムと捉えることができる。 本手法は短時間フーリエ変換を用いて時変輝度信号の周波数成分を算出し、基準振動パターンの画素毎に一致させ、特定の振動パターンが認識されているか否かを判断する。 ダイナミクスベースの画像パターン認識法の有効性は、数百ヘルツの範囲で変動する飛翔マルチコプターのプロペラ回転周波数または飛翔昆虫の羽ばたき周波数を利用したいくつかの振動源定位の実験結果から証明された。
mp4 movie(9.5 MB) input video (1000fps) |
|
mp4 movie(0.5 MB) extracted vibration region |
参考文献
- Kohei Shimasaki, Tomoaki Okamura, Mingjun Jiang, Takeshi Takaki, Idaku Ishii, and Kazuhiko Yamamoto, HFR-video-based Image Pattern Recognition Using Pixel-level Temporal Frequency Response Matching, Proceedings of IEEE International Conference on Automation Science and Engineering, 2018.
- Kohei Shimasaki, Mingjun Jiang, Takeshi Takaki, Idaku Ishii, Real-Time Multicopter Detection Using Pixel-Level Digital Filters for Frame-Interpolated High-Frame-Rate Images, Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Mechatronics, 2018.
- Nagahiro Fujiwara, Kohei Shimasaki, Mingjun Jiang, Takeshi Takaki, and Idaku Ishii. Pixel-Level Vibration Source Detection Using Undersampled Video Sequences, Proceedings of IEEE Sensors 2018, 2018.