テレビ電話・遠隔会議システムなどにおいて, 符号化の前段として映像シーケンスから高速に背景を除去する方式を開発した. ソフトウェア実装にて実時間の10倍以上の速度を実現し, 入力画像の自動コントラスト調整や自動焦点調整に対しても頑健であることを確認した.

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近年画像などのコンテンツが簡単に複製できるようになり、その著作権保護の問題が表面化している。このような環境の下、電子透かしが著作権の保護技術として注目されている。従来の電子透かし技術は、圧縮符号化や幾何学的変換など、デジタル的な攻撃を想定して設計されたものが多い。しかし、画像の複製はデジタル的なものだけではない。技術の進歩により、最近ではアナログ処理後の品質が向上し、アナログ複製も極めて重要なコピー源となっているのが現状である。本稿では動画を対象としたアナログ耐性を持つ電子透かし方式開発の基礎検討を行った。アナログ処理に対しても安定して存在するマクロ特徴として、差分画像の統計的性質の利用を考える。アナログ処理時の劣化要因にはいろいろあるが、ここでは劣化主要因である画素ずれとガウス雑音に着目して、アナログ耐性を検証した。

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印刷画像にデータを埋め込み, イメージスキャナを用いて印刷画像に埋め込んだデータを取得しユーザインタフェースとして用いる方法を開発した。画像そのものにデータを埋め込む方法である従来の電子透かしでは小面積, 高速の課題をクリアできなかった。本技術は, 画像をブロックに分割し隣接する2つのブロックの階調レベル差によりコード化を行う。データの確実性を高めるために, 複数回埋め込みとBCH誤り訂正符号を用いた。画質の劣化を抑制するために, 画像の劣化が予想できる箇所への埋め込みの抑制と, 人間の目に目立たない黄色への埋込を行った。これらの技術により, 高速, 確実, 小面積を実現した。

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対象物を見る際の照明は、暗いより明るい方が見やすく、視対象からの情報をより多く得ていると考えられる。眼が対象物を注視しているとき、どれだけの視覚情報量を得ているか。また、照明条件や対象物が変化した場合、その視覚情報量はどのように変化するかを定量的に算出することが重要である。本論文では、視対象から得られる視覚情報量を定量的に求める方法を確立することを目的としている。情報理論で確立された情報量の考え方を人間の視覚特性に適用し、指標の明度値から視覚情報量を算定する方法を提案している。

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多値画像における解像度と情報量の汎用的な対応関係を求めるために, 画像に各種の縮小処理と拡大処理を行い, それぞれの情報量の変化を国際標準のロスレス符号化方式であるJPEG-LS符号化の符号量により測定した結果について報告している.

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本論文は、PHS over IP通信における音声通話品質評価について述べたものである。近年、インターネットの普及により、WWWサービスや電子メールサービスが広く利用されているが、インターネット(IP)電話サービスも低額で利用できるので普及が進んでいる。しかし、IP電話サービスは、基本的にベストエフォット型のサービスであり、トラフィック条件などにより品質が保証できない。IP電話の一種であるPHS over IP通信について、音声合成エンジンと音声認識エンジンを用いた客観的な音声通話評価法を適用し、パケット損失や遅延時間がある場合の文字認識率がどの程度低下するかを実験的に明らかにした。

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ブロードバンド型映像配信システムのアプリケーションとして多視点型映像オンデマンド配信方法について報告する。映像コンテンツは同期した複数視点映像の集合体として管理する.クライアントからの映像再生要求や視点切替え要求に対し、サーバ側から要求の視点映像をクライアントに、オンデマンド配信する.新手法として、？同一群の各視点映像の読出し制御手法、？高速視点切替え手法、？つなぎ配置方式による映像接続手法についての検討結果を報告する.

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Connecting to the Internet on the move is not what was thought during the origin of the Internet and an underlying wired network was assumed in the design. So modifying the scenario for the mobile environment without major change in the operational structure is not a trivial one. Moreover, mobile environment is hostile; it has low bandwidth, high rate of disconnection, high error rate etc. So how to overcome these problems and how can we engage mobile agents to solve these problems and how agents can make the tasks simple are the main issue discussed the paper. After introduction of agents and their behavior we take a look how they can support WWW access in a mobile environment and the benefits accumulated thereby.

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文化遺産の保存を目的として従来の再生方法では情報の劣化が懸念される蝋管の3次元形状読み取りを行ってきた。今回破損した蝋管の再生を試みたので報告する。

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本論では, 従来の画像データベースを分析した上で, XML/SVGによる画像データベースの構築を提案した. 遠隔教育への応用により, 有効性を検証した.

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歴史資料自在閲覧システムは、非常に大きな画像を全体から細部まで任意の倍率で閲覧できる。検索の結果得られる複数の画像をまとめて一つの大きな画像とし、この閲覧システムを適用して表示する方式について検討した。具体的な資料として、国立歴史民俗博物館蔵所蔵の野村正治衣裳コレクション小袖資料を対象とした。150点程の資料の全体を表示した画面から、連続的に拡大しながら目的物する資料の細部まで閲覧できる。目的とする資料を探し出す途中の段階で、適切な大きさで表示して、目的と思われる資料の周囲と比べることができ、多くの歴史資料の中から目的とする対象を探し出す研究活動に有効である。

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近年, パソコンの低価格化により, 個人が所有する台数も増えており, 複数の処理装置によるアプリケーションレベルでの並列処理も行えるようになってきている. しかし, そのインターフェースである表示に関しては, 限られた大きさのモニタが主であり, 情報量が少ない. 従来, 3次元仮想空間を用いたインターフェースを用いることにより, より多くの情報を扱えるインターフェースが開発されてきたが, 今回は, 個人レベルで使えるような安価で効率的に分散処理を行える環境を構築した. また, このインターフェース環境下において, 低コストネットワークによるアプリケーションレベルでの分散環境を構築した.

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本研究室では従来から複雑な知識や操作が要さずに仮想空間構築を初心者でも可能とするシンプルでオープンなツールOpen Cyber Space (OpenCS)の構築を進めてきた。その中で物体の接触判定処理は重要な部分であり、インタラクティブ性とリアルタイム性が要求される。しかし、この判定処理に要する時間はその面数nとするとO(n2)で増加するためにリアルタイム性に問題が残されていた。処理時間の短縮のため従来様々な研究がなされてきた。本研究では、従来手法のうちシンプルで扱いやすいAxis-Align Boxに階層的手法を利用したアルゴリズムを組み込み、接触判定処理時間を計測し実用性を考察する。

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視体積交差法を用いて再現性の高い3次元形状を獲得することを目指す。時系列で得られた視体積を統合することにより実際に用いるカメラ台数よりも多くのカメラ台数を用いたときと等価な視体積を得ることができ、再現性が向上する。視体積の統合は各時刻で求められる視体積から特徴点を抽出し、物体の剛体運動を特徴点間の対応から求めることで実現する。特徴点として視体積上の突出した部分(突起)を採用する。視体積上の突起は、物体表面上で突出した部分と一致すると予想され、物体とカメラの位置関係によらず安定して抽出されるからである。シュミレーションデータを用いて、3次元復元形状の再現性の検証を行った。

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環境光が変動するような室内情景から光源に関するパラメータを推定することを最終的な目的とした上で, 本報告では, そのための前段階として, CG画像から光源に関するパラメータ(強さなど)を推定するための手法について検討する. ここでは, POV-Ray(TM)により生成した複数枚のCG画像を入力とて,階層型ニューラルネットワークにより, 光源に関するパラメータを推定するための手法を提案し, その有効性を明らかにする.

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人間の顔に対して、表面色情報をカラービデオカメラで撮影、立体形状情報をレンジファインダで計測し、2つの情報を3次元画像処理で幾何学的整合をとる。顔の立体形状に対して仮想の化粧料膜の質感を付与し光学的整合をとり、顔の表面色情報と合成することにより、様々な仮想化粧顔の動画像を制作するシステムを開発した。

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近年、注目されているLED照明応用について理論的な検討を行った

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カラー画像入力系のノイズが測色的な較正に及ぼす影響はまだ十分に明らかにされていない。本研究ではノイズと被写体の分光反射率の統計的な性質を考慮した、測色的評価モデルを用い、マルチチャンネルカラー画像入力系の最適な分光感度特性を各ノイズレベルについて求めた。一般的に、チャンネル数が増加するにつれて入力系の測色的品質が増加するように考えられているが、ノイズレベルが高いと逆に、チャンネル数の増加に伴い、測色的品質が低下すること、及びその理由を明らかにする。

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画像データから被写体の分光反射率を復元する技術は、多様な照明下での色再現を計算により容易に実現することができるという特長を有している。すでに、画像データから分光反射率を復元する試みはおこなわれているが、本稿では、民生用デジタルカメラに付加されているリニアマトリックス回路、ガンマ特性や自動ホワイトバランス機能などの詳細が不明な状態で、ウィーナフィルタを用い分光反射率の復元を試み、カラー画像再現に用いた結果について報告する。一般的に、ウィーナフィルタを用いる場合、ノイズ分散の値が不明であるが、本研究では分散の値を推定する新たな手法について報告する予定である。

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近年の目覚しいネットワーク技術の進歩により, インターネット上で公開されているWebページは, 不特定多数を対象としたコミュニティーウェアとしての役割から, 特定されたグループ間のコラボレーション等を支援するグループウェアとしての役割をも担うようになってきている. しかしながら, Webサイトにおいては, 1サイトあたりの情報量が年々増大し, 膨大な情報の中から意味のある情報を探し出すデータマイニングが困難になってきている. 本研究では, グループウェアとしてのWebページにおいて, 作業に必要な情報を可視化するビジュアルデータマイニングの方法と, それによるユーザのアウェアネス支援効果を検証することを目的とする.

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タンパク質結晶構造解析のために必要な結晶化状態判定作業は, タンパク質試料の結晶化状態を観察および記録していく作業である. 現在, 人が肉眼でこの評価を行っていることから作業が非効率化している. そこで我々はタンパク質の結晶化状態を画像処理により自動的に判定する手法の検討を行っている. 本稿では, テクスチャ情報に基づいた結晶化状態判定手法の提案ならびに実験結果について報告する.

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X線CTやMRIによる生体内断層画像列からの領域抽出手法は多く提案されているが、近年開発された3D-ISMによる生体内のフルカラーかつ大量な画像列に対応した抽出手法は未だ確立されていない。我々はこれまでに、リージョングローイング法における恣意的な拡張条件や閾値をなくした適応的領域判別手法を提案し、多くの生体内カラー画像列からの領域自動抽出に成功してきた。本稿ではさらに、リージョングローイングの判別部に線形判別分析を適用し抽出精度の向上を目指した。また、断層画像20枚ごとに設定した開始領域からの双方向セグメンテーションを提案することで、従来は難しかった生体内軟組織の抽出および可視化を行ったのでその結果を報告する。

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シートスルータイプのスキャナで生じる読み込み誤りを検出する方法を検討した. 読み込み誤りは, 図形の変形と偽色として現れる. 既知のパターンを読み込ませる方法では, これらの両方に注目して読み込み誤りを検出した. 任意の原稿を読み込ませる方法では, 彩度に注目して読み込み誤りを検出する方法と, CIEL*a*b*表色系の明度と色度に注目して読み込み誤りを検出する方法を検討した. 既知のパターンを読み込ませる方法ではよい検出結果を得た. 任意の原稿の読み込み誤りの検出結果は, 彩度に注目した検出の場合, 読み込み誤りではない部分を読み込み誤りとして検出しているところがある. また, CIEL*a*b*による検出の場合, よい検出結果を得た.

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画像中から道路標識を抽出するとき、周囲光の影響を受けて抽出に誤りが生じるのを防ぐために、H(hue)値とS(saturation)値を基礎とした新しい指標を定義し、さらに光線状態が悪い場合の補正方法を検討した。新しい指標を用いて周囲光の影響を受けずに抽出できることが分かった。また、朝夕や逆光といった光線状態が悪い場合には、補正なしで抽出率約40%であったものが、彩度や輝度を補正することによって、約70%にまで向上することができた。

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近年, 個人の認証の分野ではバイオメトリクスによる認証が注目され, 多くの研究がされている. 個人の特徴としては, 指紋や網膜などが挙げられ, 特徴をもとに識別などに利用されている. しかし, これらの特徴を抽出するには機械に体を直接接触させるなどしなければならず, 利用者に負担がかかる. そこで特徴抽出に負担の少ない歩行動作の特徴抽出を考える. 本稿では歩行者の歩行動作を天井に設置したビデオカメラを用いて撮影し, 得られた画像より個人の特徴として頭部の周期運動の波形を抽出, その安定性を検証するために個人の識別を行った. 実験の結果, 提案手法により頭部の動きを抽出できることを確認し, また個人識別においては高い識別率を挙げられることを確認した.

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骨粗鬆症の診断には骨量と骨構造の評価が重要であるが、骨構造の測定方法が確立されていないため、もっぱら骨量測定が用いられている。骨量測定では超音波の伝播による方法がスクリーニング(1次検診)に用いられる。今回スクリーニングに使用することを目的として、踵骨X線写真画像から骨量のフラクタル解析を行ったところ、患者と健常者を区別できることが分かった。

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航空機や衛星によって撮影された写真画像から地形等の状態を知ることは比較的容易である. しかし, 植物の種類を特定する植生識別は困難であり, 有効な方法は知られていない. そこで, 航空写真画像から直接植生識別を行うため, フラクタル手法を用いて解析を行った結果, 7箇所の植生識別が可能となった.

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動画像からの人物検出や人物に関する情報の抽出の自動化は, 防犯に利用する等様々なシステムへの利用が期待される技術である. 本研究では, 画像にウェーブレット変換を適用し, 特徴量を抽出することで照明変動に頑健な識別器を作成した. AdaBoostは汎化能力に優れた学習器であるが, 一般的に識別にかかる計算コストは特徴量の次元数に対して増加する. そこで, 顔・非顔識別に有用な次元を残し, 識別に寄与しない次元を削除することで, 識別の精度を保ちつつ計算コストの減少が可能であると期待される. 本研究では, 主成分分析を利用した特徴点選択を行い, 次元数を削減した特長量を抽出し, 識別器を作成した. また, その識別器の性能の評価を行い, 有用性を示す.

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Face detection in unconstrained environments is a difficult task with many challenges, due to the variations in face features, poses, lighting conditions and backgrounds. This paper presents a method to detect faces from the segmented regions of skin and hair color. A face is defined as the skin color regions of a collection of skin and hair color regions that satisfies two sets of geometrical rules. Hair color is assumed to be black. By using a transductive approach for skin color segmentation and selecting pixels of low intensities adaptively among achromatic pixels for hair color segmentation, reliable segmentation of skin and hair color regions from arbitrary images taken in common office environments can be obtained. Experimental results show that the proposed method has the capability to detect multiple frontal and non-frontal faces of various poses and scales, provided proper segmentation of skin and hair color regions are available. For video input, further processing of temporal information can be used to improve the detection performance.

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本稿では, 任意のトポロジーを有する3次元物体の形状モデリングを行うための前処理として, 全周囲距離画像の領域分割を行うクラスタリング手法を提案する. 本手法の特徴は二次曲面をクラスタとして用いる点と,クラスタ数を自動決定するために, 2つのステージから構成される点にある. 最初のステージでは,データを逐次学習することで必要なクラスタを自動生成する. しかし,このステージでは冗長なクラスタが多数生成されるという問題がある. そこで第2ステージにおいて競合型クラスタリングアルゴリズムを適用し, 冗長なクラスタを淘汰する. 一方,二次曲面の中にはクラスタとして用いるにはふさわしくないと考えられる形状も存在する. そこで,本手法ではクラスタの形状限定を行うことにより, 形状モデリングに適したクラスタのみを獲得できるため有意な領域分割が可能である. また, 実測の全周囲距離画像を用いた実験により, 良好な領域分割を実現できることが確認された.

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本論文は、全周囲レンジデータの領域分割により得られた各データ群に対して、モデリング領域を設定する手法を提案する。全周囲レンジデータに対して拡張NURBS曲面を用いて形状モデリングを行うとき、どこに曲面の定義域を設定し、どのデータ群を推定の対象とするのかという、モデリング領域の設定が非常に大きな問題となる。そこで、前処理として全周囲レンジデータをいくつかの小領域に分割し、各小領域ごとにモデリング領域を設定する。用いた領域分割手法は、レンジデータを複数の二次曲面で局所的に近似可能なデータ群であると仮定し、各二次曲面との距離をもとにクラスタリングを行うものである。そして、得られた二次曲面情報に基づいて、各領域データに対して全周囲型のモデリング領域を設定する。その結果、設定された各モデリング領域に対して、全周囲形状モデリングの実現が可能となる。

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一般に用いられている書籍タイプの手話辞書は使い勝手のよいものではない. そこで, 筆者らは3DCGアニメーションを用いた手話辞書を作成してきた. 3DCGアニメーションを用いれば, 動きがあり, 視点変更が可能な理解しやすい手話辞書を作成することができる. 筆者らが作成した手話辞書では, アニメーションのパラメータ入力方法として, 「ハンブルク記号」を採用し, 効率の良いアニメーション作成を目指している. しかし, 記号解釈システムが不十分であったので本研究ではその改善を行った. また, 腕の動きの生成に用いている「インバースキネマティクス」も不十分で, 人間の自然な動きが再現できていなかったのでその改善も行った.

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予測誤差符号化、ウェーブレット変換と、マルコフモデルを用いた算術符号化を組み合わせることにより、高能率な画像可逆圧縮を行う方法についての検討を行う。

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電子透かしは、その耐性と画質のバランスが重要である。画質は一般にSNRや主観評価で評価しており、耐性はStirmarkなどのベンチマークテストを行い評価している。しかし、耐性を評価する際の基準については、研究者により異なっているという問題があった。そこで本論文では、攻撃後の画像の価値品質を測定し、攻撃強度と価値品質の関係を調査した。JPEG圧縮画像を用いた実験では、品質パラメータ3.5%～7.5%の間に画像の価値の有無の閾値があると考えられることが分かった。

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従来の画像電子透かし方式に, ウェーブレット変換係数の量子化誤差を利用した量子化方式と, ウェーブレット変換係数の隣接する二つの係数間の差分を用いる係数差分方式があり, 量子化方式をエッジ部に, 係数差分方式を平坦部に用いて埋め込みを行うという適応埋め込み電子透かし方式がある. しかし, 適応埋め込み電子透かし方式において, 量子化方式における埋め込み強度および, この二つの方式を使い分ける閾値について検討が不十分であるという問題があった. そこで本稿では, これら二つの方式パラメータについて検討を行う.

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BPCSステガノグラフィでは, 秘密データの埋め込み位置は複雑さと呼ばれる尺度により決定されるが, コンジュゲートと呼ばれる演算の有無を表すコンジュゲーションフラグは固定領域にしか埋め込むことができない. この埋め込み方法では, 視覚的アタックに対して脆弱である. 本稿では, コンジュゲーションフラグを埋め込み用二値パターンに含ませる方法を提案する. 具体的には, 埋め込み用二値パターン中に, そのパターンの複雑さにより機能が変化するビットを定義し, (秘密情報), (コンジュゲーションフラグ), または(複雑さ調整)の機能を持たせる. これにより, 二つの情報を閾値処理で埋め込むことができ, 視覚的アタックに対してロバストである.

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放送局から送信される同一情報を, 各利用者の受信状態に応じて最適な変調方式で復調可能とする階層変調方式を利用したディジタル放送システムについて提案する. 提案方式の特徴は, シングルキャリアOFDM(SC-OFDM)方式を使って階層変調を行うことである. SC-OFDM方式は, マルチパスフェージング環境下においても優れた誤り率特性が達成可能であり, 従来のOFDM方式と同様に周波数軸等化方式を利用することができる. また, 従来のOFDMシンボルに相当する単位で変調方式を選択することができるので, 階層変調に適用することが可能となる.

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Tシャツの柄には、Tシャツ全体に柄があるものも考えられ、そのようなTシャツに対して仮想的に試着を行うことを可能にすることは重要である。Tシャツ全体に対して画像処理を加えるために、胴の部分を前後、袖の部分を左右の4つの部分に分けることにする。胴の部分に比べ袖の部分は傾きが大きく、裏表を厳密に分けることが難しいため、胴の部分での処理に加え、さらなる工夫が必要となる。そこで本稿では、Tシャツの袖の部分に対して、胴の部分との一貫性のあるアルゴリズムでの仮想試着が可能なTシャツの柄として、らせん状に特徴点を配置するTシャツの袖の柄について提案する。

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CG(Computer Graphics)を用いた従来の映像制作手法は高度な技術と手間を必要としていたが、近年になって、テキスト文(スクリプト)から映像を自動生成することで、素人でも容易に映像制作を可能にする手法が提案されはじめている。この手法ではキャラクタや背景、小道具などの素材となるCGコンテンツを、スクリプトで記述された内容に応じて適切に配置・動作させている。ここで背景や小道具とキャラクタが関連しあう動作をする場合(椅子に座る等)、オブジェクトの領域情報(椅子の位置・形状)や人物の動作に関する制約情報(どの場所に座るか)が必要になる。本稿では、CGコンテンツに付与するこれらの情報を記述した汎用的なメタデータを提案し、「キャラクタが公園のベンチに座る」という例をもとにその利用方法と試作結果を示した。

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In this paper, a multilayer videoconferencing system is presented. We proposed an idea to integrate between human image and shared workspace for training room or lecture class application. The use of multiplayer has been introduced to fulfill the sense of eye contact and support the synchronous finger pointing. A control algorithm to manage all layers of a display`s content will be described.

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筆者が開発中の電力の供給を必要としない発声装置は、共鳴部を抑える位置によって人間の発するほとんど全ての母音と一部の子音の発音が可能である。今回はこの発声装置を用いた視聴覚および触覚によるコミュニケーションについて論じる。

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