京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

■研究の概要
生きた個体における脳の活動を顕微鏡で画像化して理解する脳活動イメージングは、脳機能を理解するための極めて強力な研究手法です。私たちは、バーチャルリアリティ環境で行動するマウスの脳活動をイメージングする最先端の研究手法を用いて、学習、社会性や他者に対する感情を支える脳のメカニズムを明らかにする研究を進めています。特に脳の深くを高解像度で観察できる二光子レーザー顕微鏡を用いたイメージングや機械学習を用いたマウスの表情解析などを用いて、自閉スペクトラム症の背後にある神経回路機能の異常を理解する研究を進めています。

■研究の概要

■研究の概要
映像を用いた人物３次元行動解析とは、人物を撮影した映像を入力として、被写体の３次元骨格姿勢とその運動、さらに視線方向を推定することを意味しており、スポーツや医療・介護における動作解析、工場など作業現場での安全対策や手順解析、公共空間での雑踏警備や人流解析、店舗内や商店街における購買行動解析など、さまざまな分野における基盤計測技術として利用することができます。本技術は深層学習に基づいたものであり、使用時にはカメラ１台を用いるだけで人物３次元運動や視線方向を推定することができます。また実装環境特有の人物行動など、学習時には訓練データに含まれなかったような事例に適応することが求められた場合には、一時的に複数台のカメラを設置するだけで、全自動で追加の学習データをその環境で取得し、自己教師あり学習によって新たなドメインに適応することも可能です。すなわち本技術は、カメラ１台の映像から人物３次元運動および視線方向を推定する機械学習モデルと、複数台のカメラの相対位置・姿勢を人物撮影映像のみを用いて自動的に校正するカメラキャリブレーション、および校正されたカメラ群を用いて複数視点映像から人物３次元運動を復元する全自動マーカーレスモーションキャプチャから構成されます。

■研究の概要

本研究は知的かつ人に引きつける医療サポートシステムの設計と開発を目指しています。開発するシステムは機械学習技術を利用して、ユーザの行動、感情、興味の情報を分析し、リアルタイムで個人的に意味のある介入を提供します。その結果、治療実態のやりがいと効果を向上させます。加えて、ゲーミフィケーション、VR、ARなどの技術を利用して、治療活動自体をより楽しく、やりがいを感じさせて、患者の長期的な行動変化を促します。本研究で開発するヘルスケアシステム、高齢者の介護など様々な医療分野に応用しています。例としては自尊心を高めるためのバーチャルガーデンの携帯アプリ、社交不安障害の治療をサポートするためのゲーミフィケーションなどです。具体的に本研究は次のような研究開発課題に取り組んでいます。