研究者詳細 - 中村　恭之

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ターゲットカテゴリの特徴強化による少数ショットセマンティックセグメンテーション法の提案

王開, 中村恭之 (担当区分：責任著者 )

第30回ロボティクスシンポジア 6B1 2025年03月 [査読有り]

陰関数表現学習を⽤いた点群データからの2次元形状再構成

中村恭之, 岸田一希 (担当区分：筆頭著者 )

第30回ロボティクスシンポジア 6A3 2025年03月 [査読有り]

領域分割と深度推定の同時学習によるRGB画像のセマンティックセグメンテーションの精度向上

王開, 中村恭之

第41回日本ロボット学会学術講演会 3D3-06 2023年09月

U-Net型生成器を持つ敵対的生成ネットワークを用いた周辺環境の3次元点群データ補完法

和田拓真, 中村恭之 (担当区分：責任著者 )

第28回ロボティクスシンポジア論文集 1A3 2023年03月 [査読有り]

音響・画像情報を用いたヴァイオリン運弓動作と楽譜の同時認識による演奏記号自動記入システムの構築

谷田実桜, 中村恭之 (担当区分：責任著者 )

研究報告音楽情報科学（MUS） 2022-MUS-134 ( 27 ) 1 - 5 2022年06月

バイオリン運弓動作と楽譜の同時認識による演奏記号自動記入システムの構築

谷田実桜, 中村恭之 (担当区分：責任著者 )

第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 2F3-05 2021年12月

2D LiDAR データの補完機能付き VAE を用いた移動ロボットの自己位置同定手法

福田健太郎, 中村恭之 (担当区分：責任著者 )

ロボティクス・メカトロニクス講演会 2021 1P1-L08 2021年06月

Athlete 3D pose estimation from a monocular TV sports video using pre-trained temporal convolutional networks

Tomoka Murakami, Takayuki Nakamura (担当区分：責任著者 )

2020 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics 2615 - 2620 2020年10月 [査読有り]

学習済み深層ニューラルネットワークを用いたスポーツ映像における単一人物の三次元姿勢推定

村上朋郁, 中村恭之 (担当区分：責任著者 )

第23回画像の認識・理解シンポジウム IS1-1-16 2020年08月 [査読有り]

Extraction of the graceful feature from classical dance motion focused on dancer's perspective,

Yuki Inazu, Etsuko Ueda, Kentaro Takemura, Masanao Koeda Takayuki Nakamura, et al.,

Digital Human Modeling and Applications in Health, Safety, Ergonomics and Risk Management. Human Body and Motion. HCII 2019, Lecture Notes in Computer Science ( Springer ) Vol. 11581 170 - 181 2019年 [査読有り]

DOI

古典舞踊動作が作る曲面形状の「複雑さ」が印象評価に及ぼす影響

畠中亮太,上田悦子,竹村憲太郎,小枝正直,飯田賢一,中村恭之

第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2018) ( 計測自動制御学会 ) 19th 1D2-02 2018年12月

オートエンコーダを用いた環境地図の特徴表現と自己位置推定

脇田翔平,中村恭之,八谷大岳

ロボティクス・メカトロニクス講演会2018 ( 日本機械学会 ) 1P1-G06 2018年05月

深度センサを用いた転倒転落防止システムの試用調査

中原千里, 米崎麻純, 窪田大輝, 小杉真一, 川手健次, 寺西朋裕, 武内亜紀子, 松井満政, 池田篤俊, 上田悦子, 中村恭之

奈良県西和医療センター医学雑誌 ( (地独)奈良県立病院機構奈良県西和医療センター ) 7 ( 1 ) 43 - 45 2018年03月

人間は、加齢とともに筋力低下や歩行障害、視力の衰えなどの様々な要因が重なりバランス保持能力が低下し、転倒の危険性が高くなる。入院患者の多くは高齢者であり、転倒リスクが高くなっているのが現状である。転倒は寝たきりに繋がる重大な事故であるため、転倒予防に努めることが重要である。その中で当センタースタッフと工学研究者との共同開発により、深度センサを用いた転倒・転落防止システムを考案した。今回、実際に転倒・転落の危険がある患者に対して深度センサを使用した。そして、既存ツールの精度や深度センサの感度について調査した。これらの結果に考察を加えて報告する。(著者抄録)

自由領域制限による経路教示と経路計画のハイブリッド自律走行

野村雅也,中村恭之,八谷大岳

第23回ロボティクスシンポジア ( 日本ロボット学会 ) 2018年03月 [査読有り]

3Dアンカーによる距離推定とロボットナビゲーションへの応用

八谷大岳,斎藤侑輝,射手矢和真,野村雅也,中村恭之

第23回ロボティクスシンポジア ( 日本ロボット学会 ) 2018年03月 [査読有り]

2.5D Faster R-CNN for Distance Estimation.

Hirotaka Hachiya, Yuki Saito, Kazuma Iteya, Masaya Nomura, Takayuki Nakamura

2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC) ( IEEE ) 3999 - 4004 2018年 [査読有り]

DOI

Laser Variational Autoencoder for Map Construction and Self-Localization.

Shohei Wakita, Takayuki Nakamura, Hirotaka Hachiya

2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC) ( IEEE ) 3993 - 3998 2018年 [査読有り]

DOI

透視投影アンカーを用いた特定物体の検出および距離推定

八谷大岳,斎藤侑輝,射手矢和真,中村恭之

第18回システムインテグレーション部門講演集（SI2017） ( 計測自動制御学会 ) pp.1952--1954 2017年12月

古典舞踊動作の腕軌道が作る曲面形状に着目した優美さ特徴抽出

畠中亮太,上田悦子,飯田賢一,竹村憲太郎,小枝正直,中村恭之

第18回システムインテグレーション部門講演集 ( 計測自動制御学会 ) 18th 2B3-05 2017年12月

ディープラーニングによる特定人物検出と距離推定

八谷大岳、野村雅也、脇田翔平、射手矢和真、中村恭之

つくばチャレンジ2017参加レポート集 ( つくばチャレンジ2017 ) p.156 2017年11月

経路教示と経路計画のハイブリッド自律走行

八谷大岳、野村雅也、脇田翔平、射手矢和真、中村恭之

つくばチャレンジ2017参加レポート集 ( つくばチャレンジ2017 ) p.155 2017年11月

優美さ定量化のための古典舞踊動作における腕軌道と手先動作解析

畠中亮太,上田悦子,飯田賢一,竹村憲太郎,小枝正直,中村恭之

ロボティクス・メカトロニクス講演会2017 ( 日本機械学会 ) 2017 1P2-L01 - L01 2017年05月

The purpose of this study is to propose the quantification method of grace from the classical dance motion. William Hogarth said that human motion trajectory which includes "the line of beauty" seems graceful. We are trying to establish a new method to extract "the line of beauty" features from the curved surface formed by arm movements and to quantify the grace features. This paper describes a motion feature extraction method using Gauss map from curved surfaces formed by arm movements. We also discuss the influence of the degree of freedom of the wrist on the impression of the audience.

DOI

頭部生体信号に基づく２つのニューラルネットワークの組合せによる個人適応型表情認識

平林真和,中村恭之

第22回ロボティクスシンポジア ( 日本ロボット学会 ) 2017年03月 [査読有り]

古典舞踊動作の手先軌道に着目した優美さの定量化

中村匠,飯田賢一,竹村憲太郎,小枝正直,中村恭之,上田悦子

第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2016) ( 計測自動制御学会 ) 17th 2N2-2 2016年12月

深度センサを用いた転倒転落防止システムの実態調査

中原千里,飯田めぐみ,米崎麻純,小杉真一,池田篤俊,上田悦子,中村恭之

医療の質・安全学会誌, 11 号 232 2016年11月

観客視点を考慮した古典舞踊動作における手先軌道の解析

中村匠,飯田賢一,竹村憲太郎,小枝正直,中村恭之,上田悦子

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016 ( 日本機械学会 ) 2016 ( 0 ) 2P1-12a4 - 12a4 2016年06月

As robots in the welfare and service industries must come into contact with humans, they are required to make favorable impressions on human sensibilities. Our research focuses on the concept of "graceful motion," as defined by William Hogarth, who was an English painter and an aesthetician. To quantify the gracefulness of human motion, we approximate hand trajectories of five classical dancers by the B-spline curve. Then, we extract the S-shaped curves from these approximated trajectories and analyze its curve shape on the plane considering the audience's viewpoint. Finally, the relationship between the result of analysis and the impression evaluation is discussed.

DOI

EMG信号とロボットハンド操作のダイレクトマッピング

Schleiss Michael,中村恭之

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016 ( 日本機械学会 ) 2P1-11b3 2016年05月

Parametric t-SNEを利用した頭部生体信号に基づく個人適応型表情認識法の提案

平林真和,中村恭之

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016 ( 日本機械学会 ) 1A2-11b4 2016年05月

スキャンデータの順序保存統合と統合処理判断機能を持つ CIFベーススキャンマッチング法

脇田翔平,中村恭之

第21回ロボティクスシンポジア ( 日本ロボット学会 ) 21st 2016年03月 [査読有り]

Identification of gracefulness feature parameters for hand-over motion

Etsuko Ueda, Kenichi Iida, Kentaro Takemura, Takayuki Nakamura, Masanao Koeda

Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) ( Springer Verlag ) 9732 115 - 124 2016年 [査読有り]

As robots in the welfare and service industries must come into contact with humans, they are required to make favorable impressions on human sensibilities. Our research focuses on the concept of “graceful motion,” as defined by Hogarth. In order to implement graceful motion in robots, we analyze the hand trajectories which highly skilled servers generate in the task of passing a wine glass to extract graceful and ungraceful curve features. We propose to model the hand trajectory by a polynomial of the fourth degree and to adjust the S-shaped curvature of the hand trajectory. An impression evaluation is then conducted, which indicates that a 20% − 60% S-shaped curvature correspond to gracefulness in a hand-over motion
this parameter corresponds to Hogarth’s definition.

DOI

アジア古典舞踊動作における表現の差異

上田悦子,中村恭之,飯田賢一,小枝正直,竹村憲太郎

第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2015) ( 計測自動制御学会 ) 16th 1120 - 1121 2015年12月

アジア古典舞踊動作における表現の差異

上田悦子,中村恭之,飯田賢一,小枝正直,竹村憲太郎

第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2015) ( 計測自動制御学会 ) 16th pp.1120-1121 2015年12月

標本データの増加を抑制する重み付きk近傍法に基づく人の操作を規範としたテザー係留型飛行ロボットの制御

轟千明,高橋泰岳,中村恭之

第33回日本ロボット学会学術講演会 ( 日本ロボット学会 ) 1B1-03 2015年09月

テザー係留型飛行ロボットのための大型地上制御ユニットの開発

轟千明, 高橋泰岳, 岡本明, 加藤万寿夫, 山崎敏夫, 田中史朗, 濱上雄大, 中村恭之

ロボティクス・メカトロニクス講演会2015 ( 日本機械学会 ) 2A1-F02 2015年05月

スキャンデータの順序保存統合を用いたCIFベーススキャンマッチング法

脇田翔平,中村恭之

ロボティクス・メカトロニクス講演会2015 ( 日本機械学会 ) 2015 2A2-M09 - _2A2-M09_3 2015年05月

This paper proposes an order-preserving merging method of 2D range scans for enhancing our CIF-based scan matching algorithm which is a global scan matching algorithm using the CIF descriptors and a geometric constraint between keypoints. Our enhanced version of the CIF-based scan matching algorithm can perform global scan matching more robustly in a large cluttered environments without using an initial alignment. Through experiment in real environment, we confirm the validity of our method.

DOI

低価格な患者見守りシステムの開発－第3報：距離画像に基づく患者状態識別法－

音田恭宏, 中村恭之,上田悦子,池田篤俊,小笠原司

第20回ロボティクスシンポジア ( 日本ロボット学会 ) pp.235--242 2015年03月 [査読有り]

2A2-U05 低価格な患者見守りシステムの開発 : 第4報:ディープラーニングを用いた距離画像に基づく患者状態識別法

前川洋彰, 中村恭之, 上田悦子, 池田篤俊, 小笠原司

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2015 ( 0 ) _2A2 - U05_1-_2A2-U05_3 2015年

DOI

Acquisition of Human Operation Characteristics for Kite-based Tethered Flying Robot using Human Operation Data

Chiaki Todoroki, Yasutake Takahashi, Takayuki Nakamura

2015 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON FUZZY SYSTEMS (FUZZ-IEEE 2015) ( IEEE ) 15220 - 15526 2015年 [査読有り]

This paper shows human skill acquisition systems to control the kite-based tethered flying robot. The kite-based tethered flying robot has been proposed as a flying observation system with long-term activity capability[1]. It is a relatively new system and aimed to complement other information gathering systems using a balloon or an air vehicle.
This paper shows some approaches of human operation characteristics acquisition based on fuzzy learning controller, k-nearest neighbor algorithm, and artificial neural network for the kite-based tethered flying robot using human operation data and their validity through computational simulation which we developed[2].

見守りシステム「MIMAMORI」の臨床応用に向けた検証

池田篤俊,小杉真一,上田悦子,中村恭之,小笠原司

第58回自動制御連合講演会(CD-ROM) 2G1‐6 2015年

Learning Control based on Intention Recognition by Inverted Two-Wheeled Mobile Robot through Interactive Operation

Shinnosuke Nomura, Takuya Inoue, Yasutake Takahashi, and Takayuki Nakamura

Joint 7th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 15th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS & ISIS 2014) ( IEEE ) 30 pp. 117-122 - 34 2014年12月 [査読有り]

近年，物理的な相互作用を通した人間とロボットの協調動作の研究が多く行われている．その中でも人間の移動や重量物搬送をサポートする倒立二輪型ロボットが提案されており，当研究室でもユーザの意図に応じて制御パラメータを変更するスーツケース型倒立二輪型ロボットの研究を進めてきた．ユーザが物理的にこのロボットを操作することによって，ロボットがユーザの意図を認識し,認識した意図に応じて制御パラメータを変更し、搬送作業をサポートしている．しかし，ロボットの操作方法はユーザによって異なるため，各ユーザの嗜好に合わせ，意図認識パラメータや制御パラメータを学習させる必要がある．本報告では，スーツケース型倒立二輪型ロボットにユーザの意図認識パラメータとそれに対応した制御パラメータを学習させる手法を提案し，実ロボットによる実験を通してその有効性を評価する．

DOI

Low-cost and Highly Reliable MIMAMORI Device for Patient Monitoring

A. Ikeda, Y. Otoda, E. Ueda, T. Nakamura and T. Ogasawara

IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics ( IEEE ) 1697 - 1702 2014年12月 [査読有り]

Learning Fuzzy Control Parameters for Kite-based Tethered Flying Robot using Human Operation Data

Chiaki Todoroki, Yasutake Takahashi, and Takayuki Nakamura

Joint 7th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 15th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS & ISIS 2014) ( IEEE ) pp.111-116 2014年12月 [査読有り]

インタラクティブな操作を行う倒立二輪型ロボットのための意図認識モジュールの漸次的学習

野村慎之介,井上卓也,高橋泰岳,中村恭之

日本知能情報ファシィ学会合同シンホシウム 2014 ( 日本知能情報ファシィ学会 ) pp.3-44 2014年11月

人の操作データに基づくテザー係留型飛行ロボットのためのファジィ制御パラメータの学習

轟千明,高橋泰岳,中村恭之

第32回日本ロボット学会学術講演会 ( 日本ロボット学会 ) 3J2-03 2014年09月

インタラクティブな操作を行うユーザの意図認識による倒立二輪型ロボットの学習制御

野村慎之介,井上卓也,高橋泰岳,中村恭之

第30回ファジイ・システム・シンポジウム ( 日本知能情報ファジイ学会 ) 30 pp.29-34 - 34 2014年09月

DOI

Fuzzy Control for Kite-based Tethered Flying Robot

Tohru Ishii, Yasutake Takahashi, Yoichiro Maeda and Takayuki Nakamura

IEEE International Conference on Fuzzy Systems ( IEEE ) 746 - 751 2014年07月 [査読有り]

Intention Recognition by Inverted Two-Wheeled Mobile Robot through Interactive Operation

Yasutake Takahashi, Takuya Inoue and Takayuki Nakamura

IEEE International Conference on Fuzzy Systems ( IEEE ) 1291 - 1296 2014年07月 [査読有り]

合同変換に不変な特徴量(CIF)とキーポイント間の幾何学的拘束に基づいたロバストなスキャンマッチング法の提案

脇田翔平,中村恭之

ロボティクスメカトロニクス講演会2014 ( 日本機械学会 ) 2014 2A2-T05 - _2A2-T05_4 2014年05月

DOI

インタラクティブな操作を行う倒立二輪型ロボットによるユーザ意図認識と制御

井上卓也,高橋泰岳,中村恭之

ロボティクスメカトロニクス講演会2014 ( 日本機械学会 ) 2A1-R01 2014年05月

高品質なみかん栽培のためのセンサシステムの開発

中村恭之

ロボティクスメカトロニクス講演会2014 ( 日本機械学会 ) 1P2-W04 2014年05月

RGB-D カメラを用いた3 次元物体認識のためのHS-SHOT 特徴量の提案

中村裕介,中村恭之

ロボティクスメカトロニクス講演会2014 ( 日本機械学会 ) 3P1-X05 2014年05月

テザー係留型飛行ロボットの開発と自律飛行制御

石井徹,轟千明,高橋泰岳,前田陽一郎,中村恭之

ロボティクスメカトロニクス講演会2014 ( 日本機械学会 ) 2A1-A04 2014年05月

2Dスキャンデータの合同変換に不変な特徴量(CIF)を用いたスキャンマッチング

中村恭之,脇田翔平

第19回ロボティクスシンポジア ( 日本ロボット学会 ) 19th 6C3, pp.592--598 2014年03月 [査読有り]

力学的操作による意図認識に基づく倒立二輪型ロボットの制御

井上卓也,高橋泰岳,中村恭之

第2回人間共生システムデザインコンテスト(HSS-DC) & 第16回HSS研究会 ( 日本知能情報ファシィ学会 ) G1-2 2014年03月

Robust global scan matching method using congruence transformation invariant feature descriptors and a geometric constraint between keypoints

Takayuki Nakamura, Shohei Wakita

Conference Proceedings - IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics ( Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. ) 2014- ( January ) 3103 - 3108 2014年 [査読有り]

This paper proposes a new global scan matching algorithm using the CIF descriptors and a geometric constraint between keypoints. The CIF descriptor was proposed in our previous work. It is a feature decriptor that is invariant against a congruence transformation. In our previous work, our method was able to perform robust local scan matching using CIF decriptors, but was apt to fail global scan mathching where a large map is used as the reference scan. In this paper, in order to resolve this problem, we propose to use a geometric constraint between keypoints in addtion to the CIF decriptors for the global scan mathching task. Our method can perform global scan matching in a cluttered environment without using an initial alignment. Through experiment in real environment, we confirm the validity of our method by comparing the performance of our method and that of our previous method.

DOI

インタラクティブな操作を行う倒立二輪型ロボットによる意図認識

井上卓也,高橋泰岳,中村恭之

日本知能情報ファジィ学会第22回北信越支部シンポジウム ( 日本知能情報ファジイ学会 ) 2013年11月

テザー係留型飛行ロボットのシミュレータ開発

轟千明,高橋泰岳,中村恭之

日本知能情報ファジィ学会第22回北信越支部シンポジウム ( 日本知能情報ファジイ学会 ) 2013年11月

Tethered Flying Robot for Information Gathering System

Tohru Ishii, Yasutake Takahashi, Yoichiro Maeda and Takayuki Nakamura

IROS'13 Workshop on Robots and Sensors integration in future rescue INformation system (ROSIN'13) ( IEEE ) 2013年11月 [査読有り]

自立支援用ロボットアームのための簡便な操作インターフェースの開発

中村恭之

日本ロボット学会学術講演会2013併設シンポジウム「介護・リハビリ・自立のための実用的なロボット技術の創出」講演集 ( 日本ロボット学会 ) pp.56-57 2013年09月

車輪型移動ロボットのための直感的操作を可能とする遠隔操縦インターフェースの開発

赤阪拓也,中村恭之

情報処理学会関西支部支部大会2013 ( 情報処理学会 ) G101 2013年09月

2Dスキャンデータの合同変換に不変な特徴量(CIF)を用いたロバストなスキャンマッチング

中村恭之,脇田翔平

第31回日本ロボット学会学術講演会 ( 日本ロボット学会 ) 3J1-02 2013年09月

KinectとARtoolkitを用いた簡便な福祉用ロボットアーム制御システムの開発

小川洋平,中村恭之

ロボティクスメカトロニクス講演会2013 ( 日本機械学会 ) 1P1-Q01 2013年05月

ロバストなスキャンマッチングのための合同変換に不変な特徴量(CIF)の提案

田下裕一,中村恭之

ロボティクスメカトロニクス講演会2013 ( 日本機械学会 ) 1A2-H10 2013年05月

脳信号収集ワイヤレスヘッドセットを用いた電動車椅子ロボットの制御

茨木仁希,中村恭之

ロボティクスメカトロニクス講演会2013 ( 日本機械学会 ) 2A1-C06 2013年05月

多次元データの高速・頑健なクラスタリングためのHetero-BOOLアルゴリズムの提案

安達郁視,中村恭之

第18回ロボティクスシンポジア ( 日本ロボット学会 ) 2D4, pp.251-256 2013年03月 [査読有り]

教師なしクラスタリング手法による距離画像上等高線の高速生成

安達郁視,中村恭之

動的画像処理実利用ワークショップ ( 精密工学会 ) O3-2, pp.53-54 2013年03月 [査読有り]

Modeling of graceful motions: Determining characteristics of graceful motions from handover motion

T. Tanaka, T. Tsuduki, E. Ueda, K. Takemura, T. Nakamura

WIT Transactions on Modelling and Simulation ( WITPress ) 55 453 - 463 2013年 [査読有り]

Since robots in the welfare and service industries make contact with humans, they have to produce favorable impressions in the human mind. This study proposes graceful motions of humans and aims to quantify it to make robot motions more favorable. We have focused on the handover motion of a glass and selected waiters as subjects. Their motions were recorded as trajectories by motion capture system and evaluated by observers. The result revealed that the motions of them produce favorable and graceful impressions. The trajectory was projected on a two-dimensional plane surface that was obtained by conducting principal component analysis. The projected trajectory was calculated by fitting 2 spline curves. As a result, the common characteristics of graceful motions were extracted as parameters of spline curves and graceful motions are characterized by S-shaped trajectories. After that, 4 motions were created using 3DCG by changing extracted parameters step by step to verify which parameters provide graceful impressions through simulations. Finally, the parameters that produce graceful and favorable impressions were determined. © 2013 WIT Press.

DOI

Real-Time 3-D Path Generation Method for a Robot Arm by a 2-D Dipole Field

Takayuki Nakamura

2013 IEEE/ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INTELLIGENT MECHATRONICS (AIM): MECHATRONICS FOR HUMAN WELLBEING ( IEEE ) 745 - 749 2013年 [査読有り]

This paper proposes a simple algorithm for generating a 3-D path of an end effector of a robot arm in real-time. We assume that the global position and orientation of the robot's end effector, a waypoint and a destination are known. Our algorithm computes a 2-D dipole field on the local plane through the end effector, the waypoint and the destination. The robot's end effector moves along the 2-D dipole field. Through experiments in computer simulation and real environment, we confirm the validity of our method.

Congruence Transformation Invariant Feature Descriptor for Robust 2D Scan Matching

Takayuki Nakamura, Yuuichi Tashita

2013 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS (SMC 2013) ( IEEE ) 1648 - 1653 2013年 [査読有り]

The ability of computing similarities between two data sets is a key for many applications such as video tracking, object recognition, image stitching, 3D modeling and so on. Recently, Lowe has discovered a promissing approach for matching 2D images based on the local invariant feature descriptor called SIFT [1]. We are really inspired by Lowe's method. In this paper, we propose a new local invariant feature descriptor for matching 2D scan data. The proposed feature descriptor is called "CIF", that is a feature which remains unchanged when a congruence transformation is applied. We can perform global scan matching in cluttered environments by matching an input scan with a reference scan based on CIF without any initial alignments. the validity of our method is confirmed by experiments in real environment.

DOI

人間動作の経由点表現を用いた倒立二輪型移動ロボットによる摸倣学習

木村竜也, 高橋泰岳, 前田陽一郎, 中村恭之

第28回ファジイ・システム・シンポジウム ( 日本知能情報ファジイ学会 ) pp.458-463 2012年09月

擬似ユークリッドノルムに基づくパーティクルフィルタによる移動ロボットの自己位置同定

田下裕一,中村恭之

日本ロボット学会学術講演会2012 ( 日本ロボット学会 ) 4J1-8 2012年09月

テザー係留型飛行ロボットの自律飛行制御

石井徹(福井大学大学院),高橋泰岳(福井大学大学院),前田陽一郎(福井大学大学院),中村恭之

日本ロボット学会学術講演会2012 ( 日本ロボット学会 ) 4F3-3 2012年09月

PSDセンサを用いた車輪倒立振子型ロボットの制御

木村竜也(福井大学),高橋泰岳(福井大学),前田陽一郎(福井大学),中村恭之

日本ロボット学会学術講演会2012 ( 日本ロボット学会 ) 2G1-5 2012年09月

KinectのRGB-Dカメラのための自動キャリブレーション法

中村裕介,中村恭之

画像の認識・理解シンポジウム2012 ( 電子情報通信学会 ) IS3-22 2012年08月 [査読有り]

Kinect センサーのためのRGB-D カメラ自動キャリブレーション

中村恭之,中村裕介

ロボティクスメカトロニクス講演会2012 ( 日本機械学会 ) 1A2-A06 2012年05月

ダイポール場を利用したロボットアームの実時間軌道生成法

中村恭之,中原由希子

ロボティクスメカトロニクス講演会2012 ( 日本機械学会 ) 2A1-A01 2012年05月

Body mapping from human demonstrator to inverted-pendulum mobile robot for learning from observation

Yasutake Takahashi, Tatsuya Kimura, Yoichiro Maeda, Takayuki Nakamura

IEEE International Conference on Fuzzy Systems ( IEEE ) 1 - 6 2012年 [査読有り]

This paper proposes a method for learning the kicking motion of an inverted-pendulum mobile robot from the observation of a human player's demonstration. An inverted-pendulum mobile robot with upper and lower body links observes the human demonstration with a motion capture system and estimates the posture of each human links. The robot maps the links to its own two links and estimates link posture trajectories during the kicking motion. The robot starts learning kicking based on the trajectory parameters for imitation. Through this process, our robot can learn dynamic kicking shown by a human. The mapping gives an important role for successive imitation. A reasonable and feasible procedure of learning from observation for an inverted-pendulum robot is proposed. Learning performance from observation is investigated with a preliminary experiment. © 2012 IEEE.

DOI

テザー係留型飛行ロボット

十河,石井,高橋,前田,永田,中村

第27回ファジイ・システム・シンポジウム ( 日本知能情報ファジイ学会 ) 2011年09月

倒立二輪型移動ロボットによる人間の動的動作模倣のための身体部位マッピング

高橋,木村,野々下,高橋,前田,中村

第27回ファジイ・システム・シンポジウム ( 日本知能情報ファジイ学会 ) 2011年09月

指示を求めるオフィスロボットの開発

田下裕一,中村恭之

平成23年度情報処理学会関西支部大会 ( 情報処理学会 ) D-102 2011年09月

倒立二輪型移動ロボットによる人間の動的動作模倣のための身体部位マッピング

高橋佐多弥,高橋泰岳,前田陽一郎,中村恭之

第25回人工知能学会全国大会 ( 人工知能学会 ) 2011年05月

3次元距離情報と色情報の統合に基づく3次元物体追跡

中村恭之

ロボティクスメカトロニクス講演会2011 ( 日本機械学会 ) 2A1-L07 2011年05月

能動カメラを用いた人物の追従システム

李鵬, 戚意強, 呉海元, 中村恭之, 三浦浩一, 瀧寛和

電気学会研究会資料. IIS, 次世代産業システム研究会 = The papers of Technical Meeting on Innovative Industrial System, IEEE Japan 2011 ( 21 ) 23 - 26 2011年03月

形状モデルを用いない3次元視覚によるロボットハンドのための把持点検出に関する研究

平田雅也, 三浦浩一, 中村恭之, 呉海元, 富田文明, 西卓郎, 松田憲幸, 瀧寛和

電気学会研究会資料. IIS, 次世代産業システム研究会 = The papers of Technical Meeting on Innovative Industrial System, IEEE Japan 2011 ( 21 ) 15 - 18 2011年03月

Classifier acceleration by imitation

Takahiro Ota, Toshikazu Wada, Takayuki Nakamura

Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 6495 ( 4 ) 653 - 664 2011年 [査読有り]

This paper presents a framework named "Classifier Molding" that imitates arbitrary classifiers by linear regression trees so as to accelerate classification speed. This framework requires an accurate (but slow) classifier and large amount of training data. As an example of accurate classifier, we used the Compound Similarity Method (CSM) for Industrial Ink Jet Printer (IIJP) character recognition problem. The input-output relationship of trained CSM is imitated by a linear regression tree by providing a large amount of training data. For generating the training data, we developed a character pattern fluctuation method simulating the IIJP printing process. The learnt linear regression tree can be used as an accelerated classifier. Based on this classifier, we also developed Classification based Character Segmentation (CCS) method, which extracts character patterns from an image so as to maximize the total classification scores. Through extensive experiments, we confirmed that imitated classifiers are 1500 times faster than the original classifier without dropping the recognition rate and CCS method greatly corrects the segmentation errors of bottom-up segmentation method. © 2011 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

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Development of body mapping from human demonstrator to inverted-pendulum mobile robot for imitation

Sataya Takahashi, Yasutake Takahashi, Yoichiro Maeda, Takayuki Nakamura

IEEE International Conference on Fuzzy Systems ( IEEE ) 1344 - 1349 2011年 [査読有り]

This paper addresses development of body mapping from a human demonstrator to an inverted-pendulum mobile robot for imitation. An inverted-pendulum mobile robot with torso and body links learns a dynamic kicking motion shown by a human. The robot observes the human demonstration with a camera, extracts the human region in each of images, maps the region to its own two links, estimates the link posture trajectories, and starts kicking motion learning based on the trajectory parameters for imitation. The mapping parameter gives an important role for successive imitation. A reasonable and feasible procedure of learning from observation for an inverted-pendulum robot and development of the body mapping is proposed and investigated in this paper. © 2011 IEEE.

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Real-time 3-D object tracking using Kinect sensor

Takayuki Nakamura (担当区分：筆頭著者 )

2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2011 ( IEEE ) 784 - 788 2011年 [査読有り]

In this paper, we propose a novel method for real-time three-dimensional (3-D) object tracking based on integration of 3-D range and color information. To get 3D range and color information simultaneously, our method utilizes the Microsoft Kinect sensor which is composed of depth and color cameras. 3-D range and color information are integrated using the estimated depth and color cameras intrinsic parameters and relative transformation between the cameras. The target region can be tracked by processing depth pixels with color information. Through experiment in real environment, we confirm the validity of our method. © 2011 IEEE.

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Inverted-Pendulum Mobile Robot Motion Learning from Human Player Observation

Sataya Takahashi, Hiroaki Nonoshita, Yasutake Takahashi, Y.Maeda, Takayuki Nakamura

Proceedings of Joint 5th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 11th International Symposium on Advanced Intelligent Systems ( Japan Society for Fuzzy Theory and intelligent informatics (SOFT) ) pp.211-216 2010年12月 [査読有り]

方策勾配法を用いた倒立振子型移動ロボットの蹴球動作学習

野々下博昭,高橋泰岳,中村恭之,前田陽一郎

第28回日本ロボット学会学術講演会 ( 日本ロボット学会 ) 2010年09月

Behavioral Development of Ball Kicking Motion of a Two-wheeled Inverted Pendulum Mobile Robot

Yasutake Takahashi, Hiroaki Nonoshita, Takayuki Nakamura, Yoichiro Maeda

2010 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON FUZZY SYSTEMS (FUZZ-IEEE 2010) ( IEEE ) pp.830-835 2010年 [査読有り]

In this paper, we introduce a method for generating a dynamic motion such that a two-wheeled inverted pendulum robot kicks a ball far away utilizing its own body dynamics while it keeps standing. Such a dynamic motion can be acquired through trial and error based on a reinforcement learning scheme. We utilize a simple policy gradient method to acquire a kicking motion which is designed by defining the desired parameters such as body angle, wheel angular velocity and so on. To show the validity of our approach, we perform computer simulation experiments of behavior acquisition for the two-wheeled inverted pendulum robot. Based our approach, we succeeded in acquiring the kicking motion of the two-wheeled inverted pendulum robot. A very interesting finding is: each of the acquired motions deviates from the desired trajectory, which is given by the human designer while keeping evaluation value of the acquired motion high.

2P1-F06 倒立振子型移動マニピュレータによる床からの拾い上げ動作の実現

中村恭之

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2009 "2P1 - F06(1)"-"2P1-F06(3)" 2009年05月

2A2-D18 倒立二輪型移動ロボットの全身ダイナミクスを生かした投球動作の学習

西川剛広, 高橋泰岳, 中村恭之, 浅田稔, 石黒浩

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2009 "2A2 - D18(1)"-"2A2-D18(4)" 2009年05月

2P2-C12 高速なスキャンマッチングのための粗密戦略法の提案(移動ロボットの自己位置推定と地図構築)

中村恭之, 前田幸宏

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2008 "2P2 - C12(1)"-"2P2-C12(4)" 2008年06月

In this paper, we propose a fast and reliable scan matching method so that it can be used in the cluttered environment. To speed up the processing time, our method utilize coarse-to-fine strategy. First, our method employs histgram matching approach to estimate displacements of position and orientation roughly. Second, to estimate them accurately, our method employ constrained least square method based on the formulation using poin-to-line metric. Such metric is also effective to the cluttered environment. The experimental results show the usefulness of our method.

2P2-H02 非線形計画法に基づく多関節移動ロボットの動作生成(進化・学習とロボティクス)

中村恭之

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2008 "2P2 - H02(1)"-"2P2-H02(4)" 2008年06月

In this paper, we propose a new nonlinear programming based inverse kinematics solver for generating various motions of a multiple articulated robot. Our method utilizes L-BFGS-B method which can handle inequality constraints intrinsically and whose computational cost is low. Our method can generate various motions of a multiple articulated robot only by setting up objective functions. In this paper, we provide several objective functions one of which can generate the motion of a floating-base robot and which can generate self-motion of the redundant robot without calculating the pseudoinve...

Generating Various Motions of Multiple Articulated Mobile Robot with Nonlinear Programming

The 10th International Conference on the SIMULATION OF ADAPTIVE BEHAVIOR (SAB'08) P28 2008年 [査読有り]

測域センサデータの直線追跡に基づくスキャンマッチング法

武野哲也, 中村恭之, 和田俊和

画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2007) 1564 - 1569 2007年07月 [査読有り]

主成分木を用いた写像学習法の提案と性能比較

荒井英剛,中村恭之,和田俊和

MIRU2007画像の認識・理解シンポジウム論文集 pp. 516--521 2007年07月

2P1-G05 測域センサデータの直線追跡に基づく局所環境地図生成法(Localization and Mapping)

武野哲也, 中村恭之, 和田俊和

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2007 "2P1 - G05(1)"-"2P1-G05(3)" 2007年05月

We propose a new scan matching algorithm that makes use of the simple polygonal structure of environment. Our method extracts line segments from a current scan and matches them with line segments in a previous scan, that is, tracks the line segments in the sequence of scan. Our method simultaneously computes the pose shift (Δx ,Δy,Δθ) based on the correspondence between line segments in the two successive scans and the transformation such that the current scan is mapped optimally to the previous scan. By the use of line segments in the scan, it is possible to detect invariants for position ...

2A2-F07 複数の平行線パターンを用いた視覚移動ロボットの自己位置推定(移動ロボットのための視覚)

河野博明, 中村恭之, 横守良介, 陳謙, 和田俊和

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2007 "2A2 - F07(1)"-"2A2-F07(3)" 2007年05月

We propose a new self-localization method for a mobile robot equipped with a fixed-viewpoint active camera by observing multiple parallel lines patterns with the camera. The method utilizes the technique for estimating location and posture of the camera from one parallel lines pattern which was previously developed by our research group. The method switches from a certain parallel lines pattern used for self-localization to another parallel lines pattern while the robot is moving in the environment. After the new parallel lines pattern is selected, the method keeps estimating location and p...

分離度フィルタと PaLM-treeを用いた視線方向の推定

松本拓也, 呉海元, 和田俊和, 中村恭之

画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2006) 1042 - 1047 2006年07月 [査読有り]

機械学習法のロボット知能化システムへの応用(2)

中村恭之, 和田俊和

機械の研究 ( 養賢堂 ) 58 ( 2 ) 263 - 267 2006年02月

機械学習法のロボット知能化システムへの応用(1)

中村恭之, 和田俊和

機械の研究 ( 養賢堂 ) 58 ( 1 ) 7 - 16 2006年01月

2A1-E08 モデル学習とプランニングの密な結合による実ロボット行動学習法の提案

川原輝美, 中村恭之, 和田俊和

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2006 "2A1 - E08(1)"-"2A1-E08(4)" 2006年

This paper presents a new framework for learning dynamic robot behavior such that a wheeled mobile robot moves to the destination with wheel slippage. First, our method learns the body dynamics from a large number of sensory-motor instances using PaLM-tree algorithm, which approximates nonlinear mapping in arbitrary preciseness. The mapping specifies a transition model from state-action pair to next state. An optimal action sequence generating the transition from initial to goal states is obtained by the branch-and-bound algorithm using the estimated transition model. Then, new sensory-moto...

事例を用いた弁別性マップの構築とその応用 : 弁別性マップを用いたステレオトラッキング(一般セッション1)

飯塚健男, 和田俊和, 華春生, 中村恭之

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] ( 一般社団法人情報処理学会 ) 2005 ( 112 ) 9 - 16 2005年11月

本研究では画素の色に基づく対象検出と追跡に共通に用いることができる尺度を提案する.この尺度「弁別度」を用いることによって, 我々が以前に提案した最近傍識別による対象検出を対象追跡に拡張することができる.最近傍識別による対象検出は単に各画素を2値的に識別するだけであるため, 対象の検出に失敗すると追跡に失敗する.これに対して, 対象である度合いを表す弁別度を全画像に適用して得られる「弁別性マップ」を用いれば, 色に基づく対象検出が行えるだけでなく, 検出ができない場合でも弁別度の高い部分を見つけることによって追跡を継続することができるという利点がある.このため, 照明の変動などによる色の変化に対して頑健性の高い対象追跡が行える.本研究では, 対象と非対象画素の色を事例として与え, それらを用いて対象である度合いを表す「弁別性マップ」を求める方法と, それを用いた単眼カメラおよびステレオカメラを用いた対象追跡法を提案し, 実験によりその有効性を示す.

事例を用いた顕著性マップの構築とその応用

飯塚,和田,華,中村

情報処理学会研究報告2005-CVIM-151 65-70 2005年11月

空間分割を用いた識別と非線形写像の学習 : (2)データ空間の再帰的分割に基づく非線形写像学習 : 回帰木の今昔

中村恭之, 和田俊和

情報処理 ( 一般社団法人情報処理学会 ) 46 ( 9 ) 1030 - 1038 2005年09月

LF-006 床圧力センサを用いた人物位置追跡のための追跡対象数推定(F分野:人工知能・ゲーム)

佐藤哲, 和田俊和, 中村恭之

情報科学技術レターズ ( FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会 ) 4 ( 4 ) 103 - 104 2005年08月

High Performance Control of Active Camera Head Using PaLM-Tree

T.Nakamura, Y.Sakata, T.Wada and H. Wu

IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics 2005 963-968 2005年08月 [査読有り]

MDL基準に基づく区分的関数あてはめによる写像学習

上江洲吉美, 中村恭之, 和田俊和

画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2005) 144 - 150 2005年07月 [査読有り]

視点固定型パン・チルトステレオカメラによるリアルタイム3次元位置計測システム

飯塚健男, 和田俊和, 中村恭之, 加藤丈和, 吉岡悠一

画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2005) デモセッション 1620 - 1621 2005年07月 [査読有り]

識別器選択のための入力空間分割法に関する検討

林拓, 中村恭之, 和田俊和

画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2005) 859 - 866 2005年07月 [査読有り]

計画と実行の反復による車輪型移動ロボットの滑り運動学習

川原輝美, 中村恭之, 和田俊和

第10回ロボティクスシンポジア予稿集 405 - 409 2005年03月 [査読有り]

情報量基準に基づく区分的関数あてはめによる写像学習(学習理論とパターン認識メディア理解, 学習理論とパターン認識メディア理解, 機械学習による自然言語処理・言語処理を利用したメディア理解, 一般)

上江洲吉美, 中村恭之, 和田俊和

電子情報通信学会技術研究報告. NLC, 言語理解とコミュニケーション ( 社団法人電子情報通信学会 ) 104 ( 667 ) 13 - 18 2005年02月

入出力間の写像を求める方法は, ロボットの制御やパターン認識, カメラのキャリブレーションなど様々な場面で必要となる根本的技術である.そこで我々は非線形写像を学習するアルゴリズムPaLM-treeを提案した.この手法は, 入力空間を複数の領域に分割し, 領域毎に線形な写像を求める線形回帰木の持ついくつかの問題点を解決した手法である.しかしこのアプローチでは, 複雑な写像を学習する場合に分割が細かくなりすぎ, 汎化性能が劣るという問題点があった.そこで本稿では, 汎化性能が高くなるようにPaLM-Treeを改良した手法について報告する.この手法では, 領域毎に異なる次数をもつ多変数多項式を当てはめる, 非線形回帰木を作成する.このとき, 回帰木のノードで情報量基準を計算することにより, 空間の分割位置と当てはめる関数の次数を決定する.人工データ・実データを用いた実験を通して, 提案手法の有効性について検討した結果についても報告する.

識別器選択のための入力空間分割法に関する検討(学習理論とパターン認識メディア理解, 学習理論とパターン認識メディア理解, 機械学習による自然言語処理・言語処理を利用したメディア理解, 一般)

林柘, 中村恭之, 和田俊和

電子情報通信学会技術研究報告. NLC, 言語理解とコミュニケーション ( 社団法人電子情報通信学会 ) 104 ( 667 ) 7 - 12 2005年02月

アンサンブル学習は, トレーニングした複数の識別器の出力を統合し, 個々の識別器よりも正確な出力を得るというものである.このアプローチでは, 確かに識別性能の向上は期待できるが, 一つの入力に対して多数の識別器を動かさなければならないため, 速度の低下や消費メモリの増加が起きる.本報告では, 1)入力空間を箱状に分割し, 2)分割された個々の箱において最も性能の高い識別器を選択する, というアプローチで全体としての識別率の向上と, 識別速度の向上を図る方法について述べる.この方法は, 一つの入力に対して一つの識別器しか動かないため, 一台の識別器を用いているのとほぼ同等の速度で動作する.また, 入力空間中の各場所で最も良く機能する識別器を選択しているため, 明らかに元の識別器よりも良い性能が得られる.空間分割と識別器選択の複数の方法を提案し実験によりそれらを検証する.

1P2-S-067 PaLM-treeによる能動カメラ制御の高性能化(進化・学習とロボティクス3,生活を支援するロボメカ技術のメガインテグレーション)

坂田好生, 中村恭之, 呉海元, 和田俊和

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2005 ( 0 ) 133 - 133 2005年

DOI

回帰木を用いた非線形写像の学習と識別問題への応用(テーマ関連/オーガナイズドセッション(2))

和田俊和, 中村恭之

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] ( 一般社団法人情報処理学会 ) 2004 ( 91 ) 203 - 210 2004年09月

本報告では,機械学習およびデータマインニングの分野で主にスカラ関数の近似に用いられてきた回帰木(Regression Tree),およびそれを線形回帰に拡張した線形回帰木(Linear Regression Tree)の研究を概観し,筆者らが新たに開発した区分的線形写像木PaLM-treeについて述べる.PaLM-treeは,線形回帰木の出力次元を多次元に拡張したものであり,木の構築時にSplit-and-Merge戦略を採用することにより,学習時間の短縮と写像の高精度化を同時に達成している.また,写像計算は二分探索と線形変換だけであるので,極めて高速である.PaLM-treeの用途は非常に多岐に渡るが,本報告では画像の領域分割,カメラキャリブレーション,そして任意の識別器の機能を模倣する問題への応用例について述べる.

回帰木を用いた非線形写像の学習と識別問題への応用(オーガナイズドセッション(2))(CVのためのパターン認識・学習理論の新展開)

和田俊和, 中村恭之

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 ( 社団法人電子情報通信学会 ) 104 ( 291 ) 33 - 40 2004年09月

回帰木を用いた非線形写像の学習と識別問題への応用

和田,中村

電子情報通信学会PRMU研究会資料 ( 一般社団法人情報処理学会 ) 2004 ( 91 ) 203 - 210 2004年09月 [査読有り]

本報告では，機械学習およびデータマインニングの分野で主にスカラ関数の近似に用いられてきた回帰木（Regression Tree），およびそれを線形回帰に拡張した線形回帰木（Linear Regression Tree）の研究を概観し，筆者らが新たに開発した区分的線形写像木PaLM-treeについて述べる.PaLM-treeは，線形回帰木の出力次元を多次元に拡張したものであり，木の構築時にSplit-and-Merge戦略を採用することにより，学習時間の短縮と写像の高精度化を同時に達成している．また，写像計算は二分探索と線形変換だけであるので，極めて高速である.PaLM-treeの用途は非常に多岐に渡るが，本報告では画像の領域分割，カメラキャリブレーション，そして任意の識別器の機能を模倣する問題への応用例について述べる.This paper presents evolutional history of regression trees, a novel regression tree called PaLM-tree, and its application to Computer Vision and Pattern Recognition problems. Regression tree is a tree representation of nonlinear function, which is mainly investigated in the fields of Machine Learning and Data Mining. The original regression tree is a simple tree representation holding function values at leaves (terminated nodes). Linear regression tree extends the function values to linear regression coefficients. Since these regression trees are designed for rule-extraction, most of them are single valued for representing nonlinear scalar functions. PaLM-tree is a multi-valued extension of the linear regression tree with Split-and-Merge tree construction. PaLM-tree can be applied to varieties of nonlinear mapping learning problems. This paper also presents applications of PaLM-tree involving image segmentation, camera calibration and imitating classifiers.

I-067 非線形写像学習アルゴリズムPaLM-treeを用いた顔方向推定(I.画像認識・メディア理解)

佐藤哲, 和田俊和, 中村恭之

情報科学技術フォーラム一般講演論文集 ( FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会 ) 3 ( 3 ) 157 - 158 2004年08月

カメラ同期・対応点の必要のない複数ステレオカメラのキャリブレーション法

飯塚健男, 中村恭之, 和田俊和

知能メカトロニクスワークショップ講演論文集 ( 〔精密工学会〕 ) 9 157 - 162 2004年08月

ステレオカメラによるリアルタイム3次元位置計測システム

飯塚健男, 中村恭之, 和田俊和

画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2004) デモセッション 312 2004年07月 [査読有り]

PaLM-treeによる車輪型移動ロボットの行動計画(進化・学習とロボティクス2)

川原輝美, 中村恭之, 和田俊和

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2004 142 - 142 2004年06月

ステレオカメラによる色ターゲットの3次元位置計測(卒論セッション)

飯塚健男, 中村恭之, 和田俊和

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] ( 一般社団法人情報処理学会 ) 2004 ( 40 ) 65 - 70 2004年05月

ステレオカメラを用いた3次元距離計測の研究では,主に計測対象の3次元表面形状を復元する問題が取り扱われてきた.しかし,剛体や多関節物体の運動や姿勢の解析・制御などを目的とした場合には,対象表面上の数点の3次元位置を計測できれば十分である.本報告では,複数の色ターゲットの3次元位置を実時間で計測できるステレオカメラシステムを提案する.提案したステレオカメラシステムの3次元位置計測性能を評価する実験により,その有効性を確認した.

非線形写像学習のためのPaLM-treeの提案とその応用

中村恭之, 加藤英介, 和田俊和

第9回ロボティクスシンポジア予稿集 360 - 366 2004年03月 [査読有り]

画像情報と音情報から構成される状況提示システムに関する研究

中村恭之,堀内孝啓

文科省大大特プロジェクト第2回国際シンポジウム論文集 387-392 2004年01月 [査読有り]

機械学習法のロボットへの応用

中村恭之

日本機械学会 03-90講習会教材:知能情報メカトロニクス研究最前線, 33-42 2003年12月

ロボカップ中型機リーグ : 2050年に向けてのロードマップ

高橋泰岳, 松元明弘, 中村恭之

第4回 (社) 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会概要集 3D5-3 2003年12月

分散移動全方位視覚を用いた環境地図生成システムの開発(第1報)

中村恭之,堀内孝啓

第20回日本ロボット学会学術講演会資料集 3J14 2003年10月

ロボットの身体と環境との相互作用に基づく地図作成法(卒論セッション)

上江洲吉美, 中村恭之, 和田俊和

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] ( 一般社団法人情報処理学会 ) 2003 ( 41 ) 145 - 152 2003年05月

これまで,ある環境における移動ロボットの誘導や行動生成のためには,環境地図が有用であると考えられ,様々な手法が提案されてきた.それらの研究の多くは,センサ情報から環境構造を抽出することに専念してきた.ロボットと周囲環境との相互作用の結果発現されるロボットの多様な行動を生成するためには,環境構造に加えて,環境に内在する情報(環境の持つ力学的な特性など)も獲得することが必要不可欠である.そこで,本稿では,ロボットの身体と環境との相互作用に基づく地図生成法を提案し,ロボット本体と外部カメラを用いることにより,環境構造に加えて環境の持つ力学的な特性も同時に獲得すること示す.実ロボットを用いた実験を行い提案した手法の有効性を確認した.

車輪型移動ロボットの身体性に基づく動的行動の獲得

中村,和田

第8回ロボティクスシンポジア予稿集 522-526 2003年03月 [査読有り]

Toward Knowledge Propagation in an omnidirectional Distributed Vision System

E.. Menegatti, E. Pagello, T. Minato, T. Nakamura, H. Ishiguro

1st International Workshop on Advances in Service Robotics (ASER'03) 2003年03月 [査読有り]

視覚はサッカーロボットを強くするのか?

中村恭之

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] ( 一般社団法人情報処理学会 ) 2003 ( 2 ) 37 - 42 2003年01月

Map generation based on the interaction between robot body and its surrounding environment

T. Nakamura, Y. Uezu, H. Wu, T. Wada

IEEE International Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems ( Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. ) 2003- 70 - 75 2003年 [査読有り]

This paper presents a method for map generation based on the interaction between a robot body and its surrounding environment. While a robot moves in the environment, the robot interacts with its surrounding environment. If the effect of the environment on the robot changes, such interactions also change. By observing the robot's body, our method detects such change of the interaction and generates a description representing the type of change and the location where such change is observed. In the current implementation, we assume that there are two types of the change in the interaction. The real robot experiments are conducted in order to show the validity of our method.

DOI

Automatic 2D Map Construction using a Special Catadioptric Sensor

T. Nakamura and H. Ishiguro

Proc. of IROS2002 196 - 201 2002年10月 [査読有り]

身体的アプローチに基づいたマン-マシンコミュニケーション生成には何が必要か?

寺田,中村,伊藤

SI2002講演論文集 3A51-04 2002年10月

Behavior Acquisition Method based on Embodiment for

K. Terada, T. Nakamura, H. Takeda

Proc. of IROS2002 964--969 2002年10月 [査読有り]

実機ロボットリーグの現状と今後の課題

中村恭之

日本ロボット学会誌 ( 社団法人日本ロボット学会 ) 20 ( 1 ) 11 - 14 2002年01月

DOI

適応型視覚処理システムの提案 : 実時間学習機能を持つ領域分割処理の実装

中村恭之, 前田哲祐, 小笠原司

電気学会研究会資料. SC, システム制御研究会 2001 ( 20 ) 31 - 34 2001年10月

全方向移動ロボットの全方位視覚に基づくナビゲーション

乗松泰明, 竹村憲太郎, 中村恭之, 小笠原司

電気学会研究会資料. SC, システム制御研究会 2001 ( 20 ) 25 - 29 2001年10月

状態空間を更新する遺伝的プログラミング法によるサッカーエージェントの協調行動の獲得

中村恭之,山本哲也,小笠原司

第19回日本ロボット学会学術講演会予稿集 pp. 89-90 2001年09月

全方位カメラを搭載した複数台の移動ロボットの高速な自己位置同定

中村恭之, 大原正満, 小笠原司, 石黒浩

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] ( 一般社団法人情報処理学会 ) 2001 ( 4 ) 133 - 138 2001年01月

In the multi-agent environment, it is important to identify position and orientation of multiple robots for accomplishing a given task in cooperative manner. This paper proposes a method for estimating position and orientation of multiple robots using multiple omnidirectional images based on geometrical constraints. Our method reconstruct not only relative configuration between robots but also absolute one usign the knowledge of landmarks in the environment. Even if there are some obstacles in the environment, our method can estimate relative configuration between robots based on the result...

Continuous valued Q-learning method able to incrementally refine state space

M Takeda, T Nakamura, T Ogasawara

IROS 2001: PROCEEDINGS OF THE 2001 IEEE/RJS INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-4 ( IEEE ) 265 - 271 2001年 [査読有り]

The conventional reinforcement learning method has trouble in applying to real robot tasks, because such method must be able to represent the values in terms of infinitely many state and action pairs. In order to represent a action value function continuously, a function approximation method is usually applied. In our previous work [1], we pointed out that this type of learning method potentially has a discontinuity problem of optimal actions given a state.
In this paper, we propose a method for estimating where discontinuity of optimal action takes place and for refining a state space incrementally. We call this method an continuous valued Q-learning (hereafter, CVQ-learning) method. To show the validity of our method, we apply the method to a simulated robot.

Towards Cognitive Agents: Embodiement based Object Recognition for Vision-Based Mobile Agents

Kazunori Terada, Takayuki Nakamura, Hideaki Terada, Tsukasa Ogasawara

Prof. of 2000 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS'2000) 2067-2072 2000年11月 [査読有り]

対象認識のための接触に基づく効用関数の生成 (小特集身体性)

寺田和憲, 中村恭之, 小笠原司

人工知能基礎論研究会 ( 人工知能学会 ) 42 45 - 50 2000年09月

複数の全方位画像を用いた実時間自己位置同定

大原正満、海老名明弘、中村恭之、今井正和、小笠原司、石黒浩

第18回ロボット学会学術講演会予稿集 1225 - 1226 2000年09月

身体性に基づく対象認識

寺田和憲, 中村恭之, 武田英明, 小笠原司

人工知能学会全国大会論文集 = Proceedings of the Annual Conference of JSAI ( 人工知能学会 ) 14 508 - 511 2000年07月

In order to keep visual tracking systems with color segmentation technique running in real environment, it should be developed on-line learning method to update models for adapting them to dynamic changes of surroundings. To deal with this problem, we propose an on-line visual learning method for color image segmentation and object tracking in dynamic environment. Our method utilizes Fuzzy ART architecture which is a kind of neural network for competitive learning. The mechanism of this neural network is suitable for on-line learning and different from that of backpropagation type neural...

複数の全方位画像を用いた実時間自己位置同定

海老名明弘, 中村恭之, 今井正和, 小笠原司

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2A1-67-090 72 - 72 2000年05月

複数の移動ロボットに搭載した全方位カメラを用いた実時間自己位置同定手法について述べる。各移動ロボットにおいて得られた全方位画像を床面上への画像に変換し, 線分を検出する。検出された線分とゴールの方向や位置情報を用いて定量的な自己位置同定を行う。複数のロボット間でこれらの情報を交換する事で, 各ロボットの自己位置やロボット間の相対的な位置関係を実時間で同定した。サッカーロボットを用いて行った実験結果について述べると共に, 問題点と今後の課題について述べる。

最適行動の不連続問題を考慮したContinuous Valued Q-learningの提案

武田政宣,中村恭之,今井正和,小笠原司,浅田稔

第5回ロボティクスシンポジア予稿 409 - 414 2000年03月 [査読有り]

身体性に基づく環境モデリングと行動生成

寺田和憲,中村恭之,武田英明,小笠原司

第5回ロボティクスシンポジア予稿集 92 - 97 2000年03月 [査読有り]

Toward a Visual Tracking System with On-Line Visual Learning Capability

NAKAMURA T.

Journal of Robotics Society of Japan 18 ( 7 ) 1047 - 1054 2000年

Enhanced continuous valued Q-learning for real autonomous robots

M Takeda, T Nakamura, M Imai, T Ogasawara, M Asada

Proc. of Int. Conf. of The Society for Adaptive Behavior 2000 ( VSP BV ) 195 - 202 2000年 [査読有り]

DOI

Real-time estimating spatial configuration between multiple robots by triangle and enumeration constraints

T. Nakamura, A. Ebina, M. Imai, T. Ogasawara, H. Ishiguro

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems 3 2048 - 2054 2000年 [査読有り]

In the multi-agent environment, it is important to identify position and orientation of multiple robots for accomplishing a given task in cooperative manner. This paper proposes a method for estimating position and orientation of multiple robots using multiple omnidirectional images based on geometrical constraints. Our method reconstruct not only relative configuration between robots but also absolute one using the knowledge of landmarks in the environment. Even if there are some obstacles in the environment, our method can estimate absolute configuration between robots based on the results of self-localization of each robot.

DOI

ロボットサッカー研究のためのシミレーター開発

藤原広光,中村恭之,今井正和,小笠原司

第17回日本ロボット学会学術講演会予稿集 255 - 256 1999年09月

RoboCup '98パリ大会

中村恭之

日本ロボット学会誌 ( The Robotics Society of Japan ) 17 ( 5 ) 643 - 644 1999年07月

DOI

未知環境における非ホロノミック移動ロボットの誘導

藤井弘和, 平野雅敏, 中村恭之, 松本吉央, 今井正和, 小笠原司

電気学会研究会資料. SC, システム制御研究会 1999 ( 11 ) 35 - 40 1999年03月

全方位画像のKL展開に基づく動的環境での移動ロボットの誘導

柴田篤志, 中村恭之, 松本吉央, 今井正和, 小笠原司

電気学会研究会資料. SC, システム制御研究会 1999 ( 11 ) 41 - 46 1999年03月

色情報に基づくラベリング処理LSIの開発とその応用

秋田純一,渡辺晃,中村恭之,小笠原

第４回ロボティクスシンポジア予稿集 189 - 194 1999年03月 [査読有り]

実時間競合学習モデルFuzzy ARTを用いたカラー画像の領域分割と追跡

中村恭之,小笠原司

第4回ロボティクスシンポジア 183 - 188 1999年03月 [査読有り]

なぜ認知ロボティクスは有望なのか?

中村恭之, 佐藤知正, 國吉康夫, 開一夫, 柴田智広, 浅田稔, マクドーマンカール, 谷淳

日本ロボット学会誌 ( 社団法人日本ロボット学会 ) 17 ( 1 ) 38 - 43 1999年01月

DOI

On-Line Visual Learning Method for Color Image Segmentation and Object Tracking

Takayuki Nakamura and Tsukasa Ogasawara

Proc. of IROS'99 222 - 228 1999年 [査読有り]

システム同定アプローチに基づくロボット学習---移動ロボットの行動獲得問題への応用---

中村,小笠原,

第17回ロボット学会学術講演会予稿集 1007 - 1008 1999年

システム同定アプローチに基づくロボット学習---視覚情報に基づく地図学習への応用---

中村,海老名,藤原,小笠原

ロボティクス・メカトロニクス講演会'99講演論文集 2P1-24-007 1999年

実時間競合学習モデルFuzzy ARTを用いたカラー画像の領域分割と追跡

中村恭之

人工知能学会全国大会論文集 = Proceedings of the Annual Conference of JSAI 12 89 - 91 1998年06月

ロボットサッカー研究のための安価な視覚移動ロボットの開発

中村恭之ほか

第3回JSMEロボメカ・シンポジア 89 - 91 1998年

Development of Self-Learning Vision-Based Mobile Robots for Acquiring Soccer Robots Behaviors

T. Nakamura

Distributed Autonomous Robotic Systems 3, Springer-Verlag 101 - 110 1998年 [査読有り]

Development of A Cheap On-board Vision Mobile Robot for Robotic Soccer Research

Takayuki Nakamura and et. al

Proc. of IROS'98 431 - 436 1998年 [査読有り]

ロボットサッカー研究のための安価な視覚移動ロボットの開発

中村恭之ほか

第3回ロボティクス・シンポジア 31 - 36 1998年 [査読有り]

移動ロボットの誘導のためのステレオ視による環境表現

福西,中村,今井,小笠原

第16回日本ロボット学会学術講演会 1515 - 1516 1998年

Self-Organizing Internal Representation for Behavior Acquisition of Vision-Based Mobile Robots

T. Nakamura,

Proc. of Int. Conf. of The Society for Adaptive Behavior 1998 5 104 - 113 1998年 [査読有り]

Development of Self-Learning Vision-Based Mobile Robots for Acquiring Soccer Robots Behaviors

T. Nakamura

Proc. of IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation 2592 - 2598 1998年 [査読有り]

全方位画像情報に基づく非ホロノミック移動ロボットの誘導

藤井,中村,今井,小笠原

第16回日本ロボット学会学術講演会 797 - 798 1998年

The RoboCup-NAIST: A Cheap Multisensor-Based Mobile Robot with On-Line Visual Learning Capability

Takayuki Nakamura

Proc. of RoboCup-98 Workshop 291 - 303 1998年 [査読有り]

Development of Self-Learning Vision-Based Mobile Robots for Acquiring Soccer Robots Behaviors

T. Nakamura

The First Robot World Cup Soccer Games and Conferences 1997, Springer-Verlag 248 - 268 1997年 [査読有り]

視覚移動ロボットのタスク達成のための状態空間の自律的構成手法

中村恭之

第15回ロボット学会学術講演会予稿集 139 - 140 1997年

アフィン運動記述を利用した明度相関による視覚追跡

足立佳久, 中村恭之, 浅田稔

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] ( 一般社団法人情報処理学会 ) 96 ( 47 ) 101 - 106 1996年05月

単一のウィンドウに基づいた相関法による視覚追跡アルゴリズムでは, 目標物体の見え方に変化が起きる場合や, オクルージョンの発生によって目標物体の一部分が隠される場合には, 追跡を失敗する可能性が大きくなる. 本論文では, アフィン運動記述を利用した相関法による視覚追跡アルゴリズムを提案する. まず, 複数のウィンドウを用いて1つの目標物体を追跡し, 追跡時に得られる各ウィンドウからの移動ベクトルを用いて目標物体領域の運動を表現する. この運動をアフィン運動モデルにより近似し, アフィン運動パラメータを推定する. この運動パラメータをもとに参照画像を更新することで, 目標物体の見え方の変化に対応した視覚追跡を実現する. また, 目標物体のオクルージョンの検出は, 複数のウィンドウの相関誤差値の分散から求める.

Direct coupling of multisensor information and actions for mobile robot behavior acquisition

T. Nakamura, J. Morimoto, and M. asada.

Proc. of IEEE/SICE/RSJ International Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems 139 - 144 1996年 [査読有り]

Correlation-based visual tracking enhanced by affine motion description

Y. Adachi, M. Asada, and T. Nakamura

Proc. of IAPR Workshop on Machine Vision Applications '96 75 - 78 1996年 [査読有り]

Target Reaching Behavior Learning with Occlusion Detection and Avoidance for A Stereo Vision-Based Mobile Robot

M. Asada and T. Nakamura

Proc. of ROBOLEARN96: An International Workshop on Learning for Autonomous Robots 1996年 [査読有り]

Behavior Acquisition via Vision-Based Robot Learning

M. Asada, T. Nakamura and K. Hosoda,

Robotics Research, The Seventh International Symosium, Springer 279 - 286 1996年 [査読有り]

Stereo Sketch: Stereo Vision-Based Target Reaching Behavior Acquisition with Occlusion Detection and Avoidance

T. Nakamura and M. Asada

Proc. of IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation 1314 - 1319 1996年 [査読有り]

センサー系と行動系に基づいた移動ロボットの環境構造の獲得

高村,中村,浅田

第14回ロボット学会学術講演会予稿集 177 - 178 1996年

画像運動情報に基づく単眼視覚移動ロボットの行動獲得

中村恭之, 浅田稔

人工知能学会全国大会論文集 = Proceedings of the Annual Conference of JSAI 9 561 - 564 1995年07月

How To Bring Up A One-Eyed Mobile Robo-Infant

T. Nakamura and M. Asada,

Proc. of Int. Workshop on Biologically Inspired Evolutionary Systems 1995年 [査読有り]

画像運動情報に基づく単眼視覚移動ロボットの行動獲得

中村,浅田

第5回ロボットシンポジウム予稿集 1995年 [査読有り]

Acquisition of Visual Motion Guided Behaviors

M. Asada and T. Nakamura

Proc. of Information Integration Workshop 1995年 [査読有り]

ステレオ視覚を持つ移動ロボットの目標到達行動におけるオクルージョン回避行動の獲得

中村,浅田

第13回ロボット学会学術講演会予稿集 1995年

Vision-Based Robot Learning for Behavior Acquisition

M. Asada, T. Nakamura, and K. Hosoda

Proc. of IROS95 Workshop on Vision for Robots 1995年 [査読有り]

Motion Sketch: Acquisition of Visual Motion Guided Behaviors

T. Nakamura and M. Asada

Proc. of Int. Joint Conference on Aritificial Intelligence 1995年 [査読有り]

視覚を持つ移動ロボットの障害物回避行動の獲得

中村,浅田,細田

第12回日本ロボット学会学術講演会予稿集 409 - 410 1994年

照明条件および反射係数未知の場合の筒状物体の形状復元

浅田稔, 中村恭之

情報処理学会論文誌 ( 一般社団法人情報処理学会 ) 34 ( 5 ) 884 - 891 1993年05月

従来の明度情報からの形状復元手法では、面の反射係数や照明条件を既知としているものが多い。本論文では，明度情報と輪郭線情報から筒状物体の形状を復元する手法の1つとして、面の反射係数や照明条件（方向と照明光の強さ）の知識を必要としない手法を提案し、実験を通してその有効性を示す。一般に明度情報だけでは、面の反射係数ならびに照明条件の知識なしには、筒状物体の形状を唯一に復元できない。これに対し、輪郭線情報は、筒状物体の形状と画面上の断面形状の間の関係に1つの拘束を与える、これら明度情報と輪郭線情報を統合することにより，筒状物体の断面形状を唯一に決定できる。まず最初に、入力画像を、局所的な明度勾配分布により球面、筒面、平面に分類する、次に、筒状面上の濃度勾配から母線の方向を得て、それを基に画面上の墓準座標系を設定する。最大明度母線は、明度解析および、明度と輪郭線情報統合の際の拘束式を与え、これから筒状物体の断面形状を唯一に決定できる。ただし、断面の向きと筒状物体の傾きの間に1自由度残る。本手法を合成画像と実画像に適用し、その有効性を示す。☆本研究の墓本アルゴリズムは第一著者が、米国メリーランド大学に滞在中に考案したものであり、惰報処理学会コンピュータビジョン研究会に発表済みである。またこの発表に対して平成元年度の研究奨励賞を受賞している。

A qualitative approach to quantitative recovery of shgc's shape and pose from shading and contour

Takayuki Nakamura, Yoshiaki Shirai, and Minoru Asada

Proceeding of IEEE Computer Society Conference on CVPR 116 - 122 1993年 [査読有り]

Weak lambertian assumption for determining cylindrical shape and pose from shading and contour

Takayuki Nakamura, Yoshiaki Shirai, and Minoru Asada

roceeding of IEEE Computer Society Conference on CVPR 726 - 729 1992年 [査読有り]

A qualitative approach to quantitative recovery of cylindrical shape, pose and illuminant condition from shading and contour.

Takayuki Nakamura, Yoshiaki Shirai, and Minoru Asada.

Proceeding of IEEE/RSJ International Workshop on Intelligent Robots and Systems 1223 - 1230 1992年 [査読有り]

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