高次視覚パターン認識のダイナミクス：心理実験と数理モデル化

高阶视觉模式识别的动力学：心理实验和数学建模

• 批准号: 26330170
• 负责人: 渡部 修
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26330170/
• 关键词: パターン認識; 視覚; 順応; 残効; 特徴空間; 心理物理実験; 階層モデル

人の視覚系では，初期の領野で単純な画像特徴を抽出し，高次の領野でこれらを統合することにより，複雑なパターン認識を実現している．こうした階層的認識メカニズムは工学的にも応用され，大きな成功を収めている．また，視覚的な情景の理解がボトムアップによる一撃計算で実現されるという考え方は，近年の心理物理学にも大きな影響を与えている．しかし，もちろん我々の視覚認知が一撃計算だけで実現されるわけではない．本研究課題は，高次物体認知に関する心理実験を行うとともに，大規模な階層型パターン認識モデルを構築し，これらを対比することで人のパターン認識のダイナミクスを明らかにすることを目的としている．平成26年度は，心理実験の実施に向けた準備と，数理モデルの構築を行った．まず，心理実験の準備については，実験環境の構築とプログラムの作成，および刺激の生成を行った．実験には，複数の自然画像と，その間を滑らかにつなぐモーフィング合成画像を用いる．このため，合成比率を細かく変えながら大量の画像を生成する必要がある．ここでは，Psychological　Image Collection at Stirlingデータベースの顔画像を用いて，様々な合成顔を生成した．また，数理モデルについては，シミュレーション環境の構築およびプログラムの開発を行った．手書き文字パターン認識モデルとして広く知られているネオコグニトロンを6層構造に拡張し，自然画像から高次特徴を学習できるようにした．学習には，McGill Calibrated Colour Image Databaseの自然画像を，ランダムな位置で切り出した画像パッチを用いた．学習後の最上位層の特徴応答は，未知の自然画像とその間の合成画像に対し滑らかに変化し，定性的に人と同様の残効効果も示すことを確認した．

The visual system of human beings is divided into three parts: the initial stage of the field is pure, the higher stage of the field is pure, and the second stage is pure. The knowledge of the hierarchy is not the same as that of engineering. In recent years, psychophysics has had a great impact on the understanding of visual situations. I'm not sure if I'm going to be able to do that. This research topic is about psychological behavior related to high-order object cognition, and large-scale hierarchical cognition. Heisei 26 years, psychological implementation of the direction of preparation, mathematical construction. The preparation of mental state, the construction of environment and the creation of stimulation. In fact, a number of natural portraits and composite portraits are used in the middle of the day. This is a very good idea. Psychological Image Collection at Stirling Image Collection The construction of environment and development of environment are carried out in mathematical model. Handwriting, text, knowledge, knowledge McGill Calibrated Colour Image Database Natural Portrait After learning, the characteristics of the highest layer are answered, and the unknown natural images and the intermediate synthetic images are changed, and the qualitative images and the residual images are confirmed.

项目成果

透明視状況の方向弁別能力に基づく二重運動の脳内符号化様式の検討

基于透明视觉情况下辨别方向的能力检查双运动的大脑编码方式

• 发表时间: 2014
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌D
• 作者: 敦賀一貴;渡部修
• 通讯作者: 渡部修

心理実験における非線形な知覚判断境界の適応的な推定

心理实验中非线性知觉判断边界的自适应估计

• 发表时间: 2014
• 作者: Kenjirou Watanabe;Masako Shinozuka;Naoko Nagashima;Yuichi Hirata and Kunihiro Hamada;鈴木勝昭;藤岡真央，渡部修
• 通讯作者: 藤岡真央，渡部修

顔画像の輝度変化による視線への影響

人脸图像亮度变化对视线的影响

• 发表时间: 2014
• 作者: Anitha A;Thanseem I;Nakamura K;Vasu MM;Yamada K;Ueki T;Iwayama Y;Toyota T;Tsuchiya KJ;Iwata Y;Suzuki K;Sugiyama T;Tsujii M;Yoshikawa T;Mori N.;櫻澤昂，渡部修
• 通讯作者: 櫻澤昂，渡部修

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