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ネットジャーナル4

実世界のさまざまな場面で役立つ
ロバストな画像照合技術の開発

写真:工学博士 金子 俊一

情報科学研究科 システム情報科学専攻・教授
工学博士 金子 俊一

プロフィール

1978年北海道大学工学部精密工学科卒業、80年同大学院工学研究科情報工学専攻修了。
80年4月より東京農工大学工学部数理情報工学科に助手として就任、91工学博士号取得、92年同助教授となる。96年より北大工学部助教授に就任、2004年より同教授となる。現在、画像パタン計測・ロバスト画像照合・視覚フィードバック制御・ロバストセンシングなどの分野で研究開発に従事。90年度精密工学会論文賞、98年度精密工学会賞、2000年度小田原記念論文賞各受賞。電子情報通信学会、精密工学会、情報処理学会、計測制御学会、IEEEなどの学会に所属。

産業界での活用が期待される堅固な画像照合技術

――金子先生の研究室は、情報科学研究科の中でも規模の大きな研究室のひとつで、企業との共同研究も数多く取り組まれていますね。

金子 私たちの研究室ではロボティクス・メカトロニクスに役立つ画像照合技術などを含むシステム情報科学を研究開発しています。画像照合とは絵合わせのようなもので、ロボットに搭載したカメラで指定されたものを見つけたり、他の映像と比較して同じものかどうかを識別したりする技術です。画像照合技術は生産ラインにおける組立工程や目視検査、道路・駐車場などの画像監視、汎用の画像計測システムなど幅広い分野で活用され、適用範囲の拡大とともに画像認識技術の改良・向上が求められています。私たちの研究室でも、産業応用を前提とした実社会に役立つ技術の開発を目指しています。

画像照合において重要なファクターとなるのが、「明度」と「遮蔽」です。例えば、CC(Correlation coefficient:正規化相関)と呼ばれる手法は、さまざまな分野で活用されている一般的な画像照合技術ですが、対象物の状態や位置・姿勢・大きさの変化、照明変動、遮蔽などの不良条件があると識別できなくなる場合があります。私たちが独自開発したISC(Increment sign Correlation:増分符号相関)では、局所的な明度変化や遮蔽があっても高いロバスト性(頑丈さ・堅固さ)を持った画像照合を実現しています。(図1)(解説1

図1-A

(図1)-A

図1-B

(図1)-B

なぜロバスト性が大切かというと、これからの時代に求められるロボットは、社会のさまざまな場所・場面で人間の代わりに働くことが期待されているからです。無人の工場で精密な製品を作るロボットはすでに実用化されていますが、これからは掃除ロボットや介護ロボット、災害救助ロボットなどのように、同じ空間に人間とロボットが共存するケースが増えてくるでしょう。そんな時、ロボットが人や物の存在をきちんと把握し、明るい場所・暗い場所、粉塵や煙りが舞う劣悪な環境など、どのような条件下であってもターゲットを的確に捉え、正しく動作する「強さ」が必要になるのです。

――実験室の中で実現される精度や信頼性よりも、実世界で確実に動作する堅固さを追求する。それは、まさに産業界への応用を目指した方向性と言えますね。

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