進化論的階層性に基づくロボットビジョンの構築

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本研究では,多くの動物にとっての基本的行動,例えば捕食行動にともなう視覚系の働きに相当するビジョンシステムの構成を行った.多くの肉食動物の捕食行動に共通な視覚系の働きとしては,物体の検出,追尾,位置計測をあげることが出来る.これらの機能のみを利用する例としては,カエル等の無尾両生類の捕食行動があげられる.本研究で得られた成果を以下に示す.まず、物体の検出,追尾,位置計測を行う3種類の階層の定式化を行ない,システムの基本的部分の構築を行った.各階層においてシステムは,物体の存在確率,物体の像の網膜上での位置・速度,物体の3次元的位置,をそれぞれ推定する.また,最も高い信頼度でこれらの情報を推定可能な視点・視野を選択するようにふるまう.さらに,得られたモデルに基づいて,実時間で動作するコンピュータビジョンシステムの試作を行った.様々な移動物体を提示し,システムが正しく追尾できるかどうかの検証を行い,デルの有効性を確認した.本研究は,研究対象を視覚系の最も基本的なタスクの一つであると考えられる,移動する物体を検出,追尾,位置計測する問題に限定した.しかし,本研究は対象を限定したモデルを完成させることが目的ではなく,今後モデルを視覚のより高い階層へと整合性を保ちながら拡張することを目標としている.そのため,モデルを数理的に表現し,モデルの本質的な構造を明示的に表すことを目指した.また,モデルの妥当性を検証するために,本調書で計上したワークステーションを用いて数値シミュレーションを同時に行った。