研究者詳細 - 中澤　篤志

MISC - 中澤　篤志

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IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR2008) 報告

川崎洋, 清水雅夫, 高松淳, 田中正行, 中澤篤志, 延原章平, 古川亮, 労世紅, 八木康史

電子情報通信学会技術研究報告. MVE, マルチメディア・仮想環境基礎 108 ( 328 ) 145 - 152 2008年11月

IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition（CVPR2008）報告

川崎洋, 清水雅夫, 高松淳, 田中正行, 中澤篤志, 延原章平, 古川亮, 労世紅, 八木康史

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2008 ( 115 ) 145 - 152 2008年11月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

IEEE Computer Society 主催，Oomputer Vision and Pattern Recognition会議が，6 月 22 日～ 28 日，米国アラスカ州アンカレッジにおいて開催された．その概要を参加者 9 名が分担して報告する．IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR2008) was held in Ancholage, USA, June 22-28 2006. This is a report on CVPR 2008 by nine participants.

眼球の表面反射を用いたディスプレイカメラキャリブレーション(テーマ関連セッション,手,顔,身体表現の認識,理解)

ニチュケクリスティアン, 中澤篤志, 竹村治雄

電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解 108 ( 198 ) 113 - 120 2008年8月

記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

本論文では眼球の表面反射を利用したディスプレイ・カメラシステムの幾何的キャリブレーション法を提案する.ディスプレイ・カメラシステムは平面ディスプレイとカメラから構成されるシステムであり,ディスプレイ上のパターンにより照明条件を変化させることで,物体や顔の3次元形状計測を行うことができる.しかし通常の構成では,ディスプレイ面(法線)とカメラの視線が同方向を向いているため,それらの幾何的関係を求めるためには,鏡などの補助的デバイスを用いる必要があった.これに対し本手法では,人の顔を計測対象にした場合,ディスプレイ上のパターンが眼球(瞳)に反射することを利用し相互の幾何的関係を求める方法を提案する.これにより付加的なデバイスを用いることなく,連続的に顔を撮影するだけで人の顔の3次元形状復元が可能になった.

Boostingを用いたボリュームデータからの人体姿勢推定

平亮介, 中澤篤志, 竹村治雄

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2008 ( 82 ) 143 - 148 2008年8月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

ボリュームデータから人体姿勢推定を行う事例ベースの手法を提案する．人体モデルを用いた人体姿勢推定において，関節角の初期パラメータをどう得るかは重要な問題である．その問題に対し，本手法では，モーションキャプチャデータから多量のサンプル（事例）を k-mean 法によりクラスタリングしておき，入力された被験者の姿勢に最も類似したクラスを選択することで解決する．クラス判別には，クラスタリングされたサンプルに対し AdaBoost アルゴリズムによる学習を行った， 2 値の識別器を用いる．特徴量には， 3 次元特徴である Volumetric Feature を多次元特徴ベクトルとして用いる．最終的に，識別器から得られたクラスの代表姿勢を収束法によるモデルフィッティングの初期姿勢として用いることで，安定かつ正確な姿勢推定を行うことができる．Recently, considerable research has been conducted on markerless human-body motion capture using volume data. Most studies have used articulated body models that consist of primitives such as cylinders or ellipaoids. However, the methods that use such models require very good initial parameters. This paper proposes a method to find the human posture parameter from just a single frame without any knowledge of previous frames. We first prepare sample volume data which takes various poatures, and then cluster them according to the direction of body links. The volumetric feature vector ia acquired for each sample and they are learned via the AdaBoost algorithm. The resulting classifier is used for estimating input volume data, and the matched class can be used as an initial parameter for tracking based methods.

その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00051779/

眼球の表面反射を用いたディスプレイカメラキャリブレーション

ニチュケクリスティアン, 中澤篤志, 竹村治雄

情報処理学会研究報告. CVIM, [コンピュータビジョンとイメージメディア] 164 ( 82 ) 115 - 122 2008年8月

記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

本論文では眼球の表面反射を利用したディスプレイ・カメラシステムの幾何的キャリブレーション法を提案する.ディスプレイ・カメラシステムは平面ディスプレイとカメラから構成されるシステムであり,ディスプレイ上のパターンにより照明条件を変化させることで,物体や顔の3次元形状計測を行うことができる.しかし通常の構成では,ディスプレイ面(法線)とカメラの視線が同方向を向いているため,それらの幾何的関係を求めるためには,鏡などの補助的デバイスを用いる必要があった.これに対し本手法では,人の顔を計測対象にした場合,ディスプレイ上のパターンが眼球(瞳)に反射することを利用し相互の幾何的関係を求める方法を提案する.これにより付加的なデバイスを用いることなく,連続的に顔を撮影するだけで人の顔の3次元形状復元が可能になった.

Boosting を用いたボリュームデータからの人体姿勢推定

平亮介, 中澤篤志, 竹村治雄

電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解 108 ( 198 ) 141 - 146 2008年8月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

ボリュームデータから人体姿勢推定を行う事例ベースの手法を提案する.人体モデルを用いた人体姿勢推定において,関節角の初期パラメータをどう得るかは重要な問題である.その問題に対し,本手法では,モーションキャプチャデータから多量のサンプル(事例)をk-mean法によりクラスタリングしておき,入力された被験者の姿勢に最も類似したクラスを選択することで解決する.クラス判別には,クラスタリングされたサンプルに対しAdaBoostアルゴリズムによる学習を行った,2値の識別器を用いる.特徴量には,3次元特徴であるVolumetric Featureを多次元特徴ベクトルとして用いる.最終的に,識別器から得られたクラスの代表姿勢を収束法によるモデルフィッティングの初期姿勢として用いることで,安定かつ正確な姿勢推定を行うことができる.

ボリュームデータの細線化とグラフマッチングを用いた事例ベース人体姿勢推定

田中秀典, 中澤篤志, 竹村治雄

電子情報通信学会論文誌. D, 情報・システム = The IEICE transactions on information and systems (Japanese edition) 91 ( 6 ) 1580 - 1591 2008年6月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

特殊なマーカや計測装置の装着が不要なビジョンベースの人体姿勢推定(モーションキャプチャ)を行うための,人体形状の中心を通る曲線(スケルトン)をもとに関節の位置を取得する手法を提案する.本手法の利点としては,各時刻の人体形状から独立にスケルトンを抽出することで,関節パラメータの初期値や時系列での誤差の伝搬がないことが挙げられる.本手法は複数のカメラから撮影された人物の動画像から人物の形状を表すボリュームデータとそのスケルトンを得る.そしてスケルトン中で曲線の交点,及び曲率の高い点から関節位置を推定する.スケルトンを構成する各曲線と体の部位の対応付けにあらかじめ用意したスケルトンとの2段階のグラフマッチングを用いることで,人体部位同士の接合等によるトポロジー変化の判定にも対応した.8台のカメラを用いた動作実験によって本手法で様々な姿勢において部位の判定が行えることが確認できた.体の部位同士の接触によりスケルトンが抽出できない場合に対応することが今後の課題として挙げられる.

3次元ビデオの連結による無限再生可能な自由視点映像の生成

服部雄一, 中澤篤志, 竹村治雄

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2008 ( 3 ) 41 - 48 2008年1月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

3次元ビデオによる自由視点映像は，複数カメラで撮影した映像をもとに3次元復元を行って生成されるもので，新たな形のメディアとして盛んに研究が行われている．本研究では，インタラクティブな3次元映像の実現のための技術として，異なる3次元ビデオクリップを連結する手法を提案する．入力データである時系列3次元メッシュ形状をスケルトン化することで，各クリップ間の連結可能なフレームの探索，2つのメッシュ形状間の対応関係の決定，頂点の補間軌跡の決定を行うことができる．この手法は，人体のような多関節モデルを対象としており，人体のループ動作生成，ランダム動作生成，任意タイミングでの自然な動作切り替えなどを実現する．これにより，閲覧者が没入空間内で映像に「触る」ことで被写体に変化が起こるなど，双方向性をもつメディアの制作を支援することができる．3D video with an arbitrary viewpoint, generated by 3D reconstruction of images captured by multiple cameras, is currently actively researched as a new type of media. In our research, we propose a method to connect different 3D video clips in an attempt to realize interactive 3D video. Conversion of time sequence 3D mesh shapes into skeleton data enables us to find frames that can connect each clip, determine a correspondence between the two mesh shapes, and generate an interpolated path of vertices. The target of our method is a multiple joint model such as a human body, so we can create a human's loop, and naturally switch to a random action at any time. So we can apply this to the creation of interactive media, for example, an object changes when the watcher "touches" it in the virtual immersive space.

その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00051926/

3次元ビデオの連結による無限再生可能な自由視点映像の生成

服部雄一, 中澤篤志, 竹村治雄

電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解 107 ( 427 ) 41 - 48 2008年1月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

3次元ビデオによる自由視点映像は,複数カメラで撮影した映像をもとに3次元復元を行って生成されるもので,新たな形のメディアとして盛んに研究が行われている.本研究では,インタラクティブな3次元映像の実現のための技術として,異なる3次元ビデオクリップを連結する手法を提案する.入力データである時系列3次元メッシュ形状をスケルトン化することで,各クリップ間の連結可能なフレームの探索,2つのメッシュ形状間の対応関係の決定,頂点の補間軌跡の決定を行うことができる.この手法は,人体のような多関節モデルを対象としており,人体のループ動作生成,ランダム動作生成,任意タイミングでの自然な動作切り替えなどを実現する.これにより,閲覧者が没入空間内で映像に「触る」ことで被写体に変化が起こるなど,双方向性をもつメディアの制作を支援することができる.

Optimized rendering for a three-dimensional videoconferencing system 査読

Rachel Chu, Susumu Date, Seiki Kuwabara, Atsushi Nakazawa, Haruo Takemura, Daniel Tenedorio, Jürgen P. Schulze, Fang-Pang Lin

Proceedings - 4th IEEE International Conference on eScience, eScience 2008 540 - 546 2008年

記述言語：英語

Industry widely employs the two-dimensional videoconferencing system as a long distance communication tool, but current limitations such as its tendency to misrepresent eye contact prevent it from becoming more widely adopted. We are exploring the possibility of a three-dimensional videoconferencing system for future interactive streaming of point cloud data, and present the preliminary research results in this paper. We have tested thus far with one sender and one receiver, using pre-recorded data for the sender. The sender, encircled by high-definition cameras, stands and speaks in a room. A cluster of computers reconstructs each frame of the camera images into a 3D point cloud and streams it across a high-speed, low-latency network. On the receiving end, a splat-based Tenderer employs a new algorithm to efficiently resample the points in real-time, maintaining a user-specified frame rate. Parallel hardware projects onto multiple screens while head tracking equipment records the viewer's movements, allowing the receiver to view a stereoscopic 3D representation of the sender from multiple angles. We can combine these visuals with appropriate use of multiple audio channels to forge an unparalleled virtual experience. This next step towards immersive 3D videoconferencing brings us closer to empowering worldwide collaboration between research departments. © 2008 IEEE.

DOI： 10.1109/eScience.2008.42

高等教育機関における次世代コース管理システムの構築に向けて(<特集>学習オブジェクト・学習データの活用と集約)

梶田将司, 角所考, 中澤篤志, 竹村治雄, 美濃導彦, 間瀬健二

日本教育工学会論文誌 31 ( 3 ) 297 - 305 2007年12月

記述言語：日本語出版者・発行元：日本教育工学会

コース管理システムは,教育機関である大学が教育の情報化を進める上で必要となる中核的なソフトウェアであり,講義・セミナー・実験などの教育・学習現場を総合的に支援する.また,コース管理システムは,履修登録や成績管理などを行う教務システムやシラバスシステム,電子図書館など,他の学内システムと連携させるため,大学の情報基盤システムとして戦略的な導入・活用および継続的な開発が必要となる.本論文では,コース管理システムに関する要素技術を,オープンソースやオープンスタンダードの観点からソフトウェアアーキテクチャを軸としながら俯瞰的に解説する.そして,その先端事例として2004年度から我々が研究開発を行っている次世代コース管理システムについて解説する.

DOI： 10.15077/jjet.KJ00004964294

高等教育機関における次世代教育学習支援プラットフォームの構築に向けて査読

梶田将司, 角所考, 中澤篤志, 竹村治雄, 美濃導彦, 間瀬健二

日本教育工学会論文誌 31 ( 3 ) 36-45 2007年12月

Real-Time Space Carving Using Graphics Hardware(<Special Section>Image Recognition and Understanding)

NITSCHKE Christian, NAKAZAWA Atsushi, TAKEMURA Haruo

IEICE transactions on information and systems 90 ( 8 ) 1175 - 1184 2007年8月

記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

Reconstruction of real-world scenes from a set of multiple images is a topic in computer vision and 3D computer graphics with many interesting applications. Attempts have been made to real-time reconstruction on PC cluster systems. While these provide enough performance, they are expensive and less flexible. Approaches that use a GPU hardware-acceleration on single workstations achieve real-time framerates for novel-view synthesis, but do not provide an explicit volumetric representation. This work shows our efforts in developing a GPU hardware-accelerated framework for providing a photo-consistent reconstruction of a dynamic 3D scene. High performance is achieved by employing a shape from silhouette technique in advance. Since the entire processing is done on a single PC, the framework can be applied in mobile environments, enabling a wide range of further applications. We explain our approach using programmable vertex and fragment processors and compare it to highly optimized CPU implementations. We show that the new approach can outperform the latter by more than one magnitude and give an outlook for interesting future enhancements.

DOI： 10.1093/ietisy/e90-d.8.1175

音楽特徴を考慮した舞踊動作の自動生成

白鳥貴亮, 中澤篤志, 池内克史

電子情報通信学会論文誌. D, 情報・システム = The IEICE transactions on information and systems (Japanese edition) 90 ( 8 ) 2242 - 2252 2007年8月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

近年コンピュータグラフィックスの分野では,自然なキャラクタのアニメーションを生成する手法が数多く提案されてきている.しかし,人間の振舞いの印象を大きく左右する表現を考慮した手法はほとんど提案されていない.そこで本論文では,表現が重要な要因となる舞踊動作を対象として,入力される音楽信号から舞踊の表現に関係する音楽情景を解析し,その結果に合った舞踊動作を生成する手法を提案する.これにより従来手法では不可能であった,音楽に合った豊かな表現をもつ舞踊動作を生成することを目的とする.動きデータからは動きのリズムと盛り上がりの特徴量を,音楽データからは楽曲構造解析によってセグメント分割し,特徴量としてリズム,盛り上がりを抽出する.舞踊動作生成時は,まず構造解析によって得られる音楽セグメント内のリズム成分と高い相関を示す動きの候補セグメントをすべて抽出する.そして最後に盛り上がり成分の相関を求めることで最適な動きセグメントを選択し,連結することで舞踊動作が生成される.様々な楽曲や動きデータに適用して実験を行い,その有効性を示す.

視体積交差法復元形状への標準人体モデル当てはめによる高精度化

服部雄一, 中澤篤志, 竹村治雄

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2007 ( 31 ) 147 - 154 2007年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

複数カメラの撮影画像から視体積交差法を用いて人体形状を復元する研究は多く行われているが、シルエットを元に復元を行うため、形状推定精度には限界がある。精度を上げるために、カメラの台数を増やすなど取得環境を改善しても、手法の特性上、形状データに角ができたり、表面の法線情報が失われるなどの問題は解決しない。そこで本研究では、復元した形状に対し対象に関する知識を用いた整形処理を利用して高精度化を行うことを試みる。まず、取得した人体形状データから姿勢を推定し、あらかじめ用意した標準人体モデルパーツを当てはめてパーツ当てはめモデルを作成する。次に、人体形状データを、パーツ当てはめモデルの表面の法線ベクトルを参照しながら法線方向をベースとした変形を行う。この手法によって、元の人物の姿勢と身体的特徴は保持しつつ、正確で高精度な3次元人体モデルを得ることができる。3D human model reconstruction using visual cone intersection between images captured by multiple cameras has been thoroughly researched, but the accuracy of the shape estimation by previous methods is limited due to the use of silhouette images. Increasing the number of cameras can help improve accuracy, but the problems of unsmooth surfaces appearing in the shape data and the disappearance of the surface normal will still remain. In this research, we try to refine this process by reshaping the reconstructed model. First, we estimate a subject's pose from captured human shape data and create a parts-fitted model using standard human model parts prepared in advance. Afterwards, we reshape the parts-fitted model based on the surface normal vector. By doing this, we can obtain an accurate and refined 3D human model that maintains the subject's pose and characteristics of his body.

その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00052069/

Multilinear analysis for task recognition and person identification 査読

Manoj Perera, Takaaki Shiratori, Shunsuke Kudoh, Atsushi Nakazawa, Katsushi Ikeuchi

2007 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-9 1415 - + 2007年

記述言語：英語出版者・発行元：IEEE

This paper introduces a Multi Factor Tensor(MFT) model to recognize motion styles and person identities in dance sequences. We apply a musical information analysis method in segmenting the motion sequence relevant to the key poses and the musical rhythm. We define a task model considering the repeated motion segments, where the motion is decomposed into person invariant factor task and person dependant factor style. We capture the motion data of different people for a few cycles, segment it using the musical analysis approach, normalize the segments using a vectorization method, and realize our MYT model. The experiments are conducted according to two approaches. Various experiments that we conduct to evaluate the potential of the recognition ability of our proposed approaches and the results demonstrate the high accuracy of our model. The recognition results and the motion decomposition with be used in further extending the motion generation process in various styles and for different tasks.

DOI： 10.1109/IROS.2007.4399293

ボリュームデータの細線化とグラフマッチングを用いた事例ベース人体姿勢推定

田中秀典, 中澤篤志, 竹村治雄

研究会講演予稿 229 57 - 64 2006年11月

3次元Huモーメント不変量を用いた時系列ボリュームデータの圧縮

服部雄一, 中澤篤志, 町田貴史, 竹村治雄

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2006 ( 51 ) 145 - 150 2006年5月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

時系列3次元データは、応用範囲が広く今後の発展が期待される研究分野である。この時系列3次元データはデータサイズが非常に大きく、これらを伝送および保存する際は圧縮処理が必要不可欠となる。本稿では、データの時間的冗長性を削減することを目的として、3次元に拡張したHuモーメント不変量を用いた時系列ブロックマッチングによる圧縮法を提案する。この手法では、従来手法では考慮されていなかった物体の回転運動を検出することで、圧縮率の向上を図っている。Time sequence 3D data has a broad range of application and is a research area expected for the future development. The time sequence 3D data has such a huge data size that data compression is essential when it is transmitted and saved. This paper proposes a compression method by using the time sequence block-matching with extended 3D Hu invariant moment for the purpose of reduction of the data time redundancy. In this method, the data compression ratio is improved by detecting the rotational motion of an object that is not considered in the existing method.

その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00052187/

ボリュームデータの細線化とグラフマッチングを用いた事例ベース人体姿勢推定

田中秀典, 中澤篤志, 町田貴史, 竹村治雄

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2006 ( 51 ) 131 - 136 2006年5月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

特殊なマーカや計測装置の装着を必要としないビジョンベースの人体姿勢推定（モーションキャプチャ）手法が数多く研究されている。しかし、これまで複数カメラを用いた研究において人体部位の接合等によるトポロジ変化に対応できる手法はほとんど提案されていなかった。我々はこの問題に対し、入力された人体形状データをグラフに変換し、あらかじめ用意したデータベースと比較することで、入力形状データの人体部位対応問題を解決し、安定的に姿勢推定を行う手法を提案する。まず、複数のカメラから人の動きを撮影し、視体積交差法によってボリュームデータを求め、トポロジや連結関係を維持しながら細線化処理を行う。次に、得られた線図形（スケルトン）の各部分と人体部位とを対応づけるために、スケルトンを属性付きグラフで表現し、あらかじめ用意したモデルグラフデータベース（MGDB）内のグラフと対応づける。MGDB には、人体の取りうるさまざまなトポロジの事例がグラフ化されて収められており、グラフの各ノードと人体の部位があらかじめ対応付けられているため、これらとグラフマッチングを行うことで入力スケルトンの人体部位を推定できる。得られた部位情報からスケルトンを適切に多関節に近似することで、人体の関節位置および角度を得ることができる。8 台のカメラで人体を撮影し動作実験を行い、従来手法では困難だった体のトポロジが変化する姿勢に対しても、本手法が正しく推定を行うことが確認できた。In this paper, we propose a novel marker free motion capture method by using volume data. A volume data is reconstructed from multiple camera views at each frame through visual hull based method. Then, the thinness process is performed to idenfity the structure of the volume. Here, we can get the model skeleton graph in which a body and limbs are expressed as the nodes, and links expresses the connectivity between them. We compare the acquired graph and the graphs in the Model Graph Database (MGDB) and find the most similar one. The MGDB contains the example graphs which express the human body postures. Because the nodes of the MGDB graph are labeled according to the body portions, we can know the portions of input graph (skeleton) from the graph matching result. Finally we fit the skeleton and human body portions' model by using the identification results of the body portions. The experiment result shows the validity our approach.

その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00052185/

第10回コンピュータビジョン国際会議ICCV2005報告

古川亮, 加藤丈和, 川崎洋, 三田雄志, 宮崎大輔, 中澤篤志, 佐藤智和, 菅谷保之, 内海章, 杉本晃宏, 佐藤洋一, 和田俊和

電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解 105 ( 674 ) 249 - 258 2006年3月

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