The Winners of the Okawa Prize

2014年度
大川賞受賞者

受賞理由

Citation

コンピュータビジョン、ロボットビジョン分野における先駆的貢献とこれらを用いた文化遺産保存・解析・展示の新分野開拓

For pioneering contributions in Computer Vision and Robot Vision Systems
as well as in the development of the new ﬁeld by these applications to
the preservation, analysis and display of the cultural heritages

池内現職 東京大学 大学院 情報学環 教授

学位 工学博士（東京大学1978年）

克史

（65歳）
生 年 月 日 1949年5月29日

略歴 1973年 京都大学 工学部 機械工学科 卒業

1975年 東京大学 大学院 工学系研究科 情報工学専攻修士課程 修了
1978年 東京大学 大学院 工学系研究科 情報工学専攻
博士課程 修了
1978年 マサチューセッツ工科大学 人工知能研究所 博士研究員
1980年 通商産業省 工業技術院 電子技術総合研究所 研究官
1982年 （通産省在外研究員として）マサチューセッツ工科大学
人工知能研究所 博士研究員
1983年 通商産業省 工業技術院 電子技術総合研究所 主任研究官
1986年 カーネギーメロン大学 ロボティクス研究所
研究準教授・研究教授
1996年 東京大学 生産技術研究所・大学院 情報学環 教授
その他 IEEE, 情報処理学会, 電子情報通信学会,
日本ロボット学会 各学会フェロー ,IAPR 2nd Vice-president,IEEE-RAS Ad-Com, IEEE-ITSC BOG
IEEE-RAS, IEEE-SPS, IEEE-CS 学会Distinguished Lecturer
IEEE-IROS95, IEEE-ITSC99, IEEE-IV01, ITSW04 各国際会議 General Chair
IEEE-CVPR96, IEEE-ICCV03, IEEE-ICRA09 各国際会議 Program Chair

主な受 賞 歴 1990年 David Marr Award

1991年 IEEE-PAMI CVPR Outstanding Paper Award
1996年 IEEE-RAS K.S. Fu Memorial Best Transaction
Paper Award
1997年・2008年 日本ロボット学会 優秀論文賞
2000年・2004年・2005年 VSMM Best Paper Award
2000年 日本バーチャルリアリティ学会 優秀論文賞
2005年 2008年 情報処理学会 優秀論文賞
2011年 IEEE-RAS Most Active Distinguished Lecturer Award
2011年 IEEE-PAMI Distinguished Researcher Award
2012年 紫綬褒章
2013年 電子情報通信学会 業績賞

主 な 業 績constraint)」と名付けた。その後、この滑らかさ拘束は、動き解析を始めとする多くの解析にも使用され、コンピュータビジョン分野の問題

Doctorate : Ph.D. (The Univ. of Tokyo, 1978)解決の１つの定石となった。滑らかさ拘束を世界で初めて記した国際人工知能誌に掲載された原書論文は、One of the most inﬂuential
papers in the last decadeに選ばれた。
2）人間行動観察学習ロボットの提案
人間の行動を見て、必要な動きを取得するロボットを提案した。
このロボットのために、タスクモデルと呼ばれる理解の枠組みを提案した。
人間行動を分類し、どのようなタスクモデルの組を用意すれば行動が理解できるかを調べた。必要十分なタスクモデルの組が定義できた行動分野としては、２個の立法体の組み立て作業、多面体の組み立て作業、機械部品の組み立て作業、紐むすび作業、食事動作、全身動作としての会津磐梯山踊りなどである。特に、ヒューマノイドの会津磐梯山踊りは、広くマスコミに取り上げられ、また産総研などの踊りロボット研究などに多大な影響を与えた。最近では、
このタスクモデル解析を用いて、台湾原住民の踊りを分類し、文化人類学とロボット工学の接点を広げている。
これらの研究を通して、
IEEE-RAS K.S.Fu Memorial Best Transaction
paper賞や２回の日本ロボット学会論文賞さらにはIEEE-RAS Most
Active Distinguished Lectureを受賞している。

Date of Birth : May 29, 1949
Brief Biography :1973 Graduated from Kyoto Univ. Dept. of MechanicalEngineering and Science
1975 M.S. in Information Engineering, The Univ. of Tokyo
1978 Ph.D. in Information Engineering, The Univ. of Tokyo
1978 Postdoctoral Fellow at the Computer Science andArtiﬁcial Intelligence Laboratory, MIT1980 Research Oﬃcer at the former Ministry of International
Trade and Industry s (MITI) Electrotechnical Laboratory(now National Institute of Advanced Industrial Science andTechnology (AIST))
1982 Postdoctoral Fellow at the Computer Science and Artiﬁcial
Intelligence Laboratory, MIT (as an external researcher of MITI)
1983 Principal Research Oﬃcer at the former MITI sElectrotechnical Laboratory (now AIST)1986 Associate Research Professor/Research Professor at The
Robotics Institute, Carnegie Mellon University
1996 Professor, Institute of Industrial Science/InterfacultyInitiative in Information Studies, The Univ. of Tokyo
Other:
Fellow of IEEE, IPSJ, IEICE, and RSJ
IAPR 2nd Vice-president, IEEE-RAS Ad-Com, IEEE-ITSC BOG
Distinguished Lecturer of IEEE-RAS,IEEE-SPS, IEEE-CS
General Chair of IEEE-IROS95,IEEE-ITSC99, IEEE-IV01, ITSW04
Program Chair of IEEE-CVPR96, IEEE-ICCV03, IEEE-ICRA09

技術開発、先にのべた人間の踊りのロボット上での再現のためのタスク

Main Awards and Honors :1990 David Marr Award
1991 IEEE-PAMI CVPR Outstanding Paper Award
1996 IEEE-RAS K.S. Fu Memorial Best Transaction Paper Award
1997, 2008 RSJ Best Paper Award
2000, 2004, 2005 VSMM Best Paper Award
2000 VRSJ Best Paper Award2005, 2008 IPSJ Best Paper Award
2011 IEEE-RAS Most Active Distinguished Lecturer Award
2011 IEEE-PAMI Distinguished Researcher Award
2012 Medal with Purple Ribbon
2013 IEICE Achievement Award

モデルの導出などである。

Main Achievements :3）文化遺産のモデル化（e-Heritage）分野の創出
バーミヤンの大仏破壊や金閣寺炎上にみられるように有形の文化遺産は、日々消失している。後継者不足や民族浄化などで無形の文化遺 産もおなじような状 況である。
これらの有 形・無 形の文 化 遺 産のコンピュータビジョンの技術での保存を推進している。技術開発としては、有形の文化遺産の形状を記録する幾何情報処理、色彩情報処理

さらに、これらの開 発された技 術を用いて、実 際に奈 良や鎌 倉のピュータビジョンと呼ばれる分野を研究のベースとし、明るさ解析などの大仏、九州装飾古墳、カンボジアのアンコール遺跡などのコンテンツ化を

基 礎 的 理 論を深く研 究している。
これと同時にこれらの基 礎 理 論を行った。
これらは、NHK大河ドラマの冒頭シーンや高校・中学の歴史のロボットプログラミングや物体のモデル化などの分野に応用展開して挿絵、さらには東京国立博物館や九州国立博物館の展示物となっている。近年は、これらの研究結果を利用して文化遺産をコンピュータといる。
また、単にコンテンツとするだけでなく、得られたデータをコンピュータに通して保 存・利 活 用・解 析するe-Heritageと呼ばれる文 理 融 合のより解析することで、考古学や民族学の新知見が得られることを示し研究分野の創出にも努力している。
以下に代表的な３つの業績を挙げる。

e-Heritageと名付けた。
これらの成果に対して、３回にわたるVSMM

人 間は１枚の絵 画を眺めてその陰 影から奥 行を感じることがで

Dr. Katsushi Ikeuchi
Position and Organization :Professor, Interfaculty Initiative in Information Studies,
The University of Tokyo

解 決した。博 士 はこの 新しい 拘 束を「滑らかさ拘 束(smoothness

池内克史博士は、計算機に画像を通して外界を認識理解させるコン

1）「滑らかさ拘束」の提案

3

博士

国際会議の優秀論文賞、電子情報通信学会の業績賞などを受賞している。

きる。
この 能 力を 計 算 機 で 実 現しようとする分 野を 明 るさ解 析

以 上 のように、池 内 克 史 博 士は、情 報 通 信 技 術 分 野、なか でも(Shape-from-shading)と呼ぶ。
明るさ解析を数学的に考えると、ある点のコンピュータビジョンやロボットビジョンの分野で先駆的な研究を行うと明るさを得るということは、明るさと面の傾きを表現する２個の未知数をともにこれらの技 術を用いて文 化 遺 産の保 存・利 活 用・解 析を行う含んだ方程式を立てることと等価になる。明るさ解析問題の難しさは、

e-Heritageというユニークな分野の創出に尽力した。人材育成の面明るさを得ただけでは、未知数の方が方程式の数より多いという問題のでも多数の人材輩出や大学でのプログラム設定への貢献などがあげ不定性にある。
これに対し、池内博士は「ある点は、周りの点と同じようなられる。
これらの社 会 への貢 献は多 大であり、ここに大川賞を贈呈し傾きを持つ」という新たな拘束を世界で初めて提案し、この不定性をその功績をたたえるものである。

Dr. Katsushi Ikeuchi conducts in-depth research into the fundamental
theories of topics such as shape-from-shading, based on research in theﬁeld of computer vision. This ﬁeld of study aims to facilitate awarenessand understanding of the external world by passing images throughcomputers. At the same time, his work also involves developing
applications for these fundamental theories to areas such as robot
programming and the modeling of objects. In recent years, he has also
harnessed these research results into eﬀorts to create a research ﬁeld thatfuses the humanities and sciences. Known as e-Heritage, this ﬁeld seeks
to preserve, utilize, and analyze cultural heritage through the computer.
Three of his representative achievements are described in further detailbelow.

1) The proposal of Smoothness constraint
When human beings look at a picture, they can gain a sense of depth
through its shading. The ﬁeld of study that attempts to recreate thisability through computers is called shape-from-shading. If we were toconsider shape-of-shading from a mathematical perspective, obtaining thebrightness of a certain point is equivalent to formulating an equation that
contains two unknowns̶brightness and gradient of the surface. The
diﬃculty of the shape-of-shading problem lies in the indeterminate natureof this problem: when only the brightness value is obtained, the number ofunknowns exceeds the number of equations. To tackle this problem, Dr.
Ikeuchi was the ﬁrst in the world to propose a new constraint that acertain point has a similar gradient to the points around it, thereby
resolving this indeterminate problem. He named this new constraint
smoothness constraint. Thereafter, the smoothness constraint was usedin many forms of analysis, including motion analysis, and became one of
the established methods of problem-solving in the ﬁeld of computer vision.
The original paper that laid out the concept of smoothness constraint forthe ﬁrst time in the world, and which was published in the International
Journal of Artificial Intelligence, was selected as One of the Most
Inﬂuential Papers in the Last Decade.

2) The proposal of learning robots that acquire action
models by observing human behavior
Dr. Ikeuchi proposed the idea of robots that could acquire the necessary
action models by observing human behavior. To construct this robot, hefurther proposed a framework of understanding called the task model.
He established categories for human behavior, and conducted studies toﬁnd out how task models could be grouped into order to facilitate
understanding of the actions. The actions that could be adequately deﬁned
by the groups of task models included the assembly of two cubic objects,
the assembly of polyhedrons, and the assembly of mechanical parts, lacing
tasks, eating-related actions, and full body motions such as theAizu-Bandaisan dance. In particular, the performance of the
Aizu-Bandaisan dance by a humanoid was widely covered by the mass
media, and had a signiﬁcant inﬂuence on research of dancing robots at theNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)
and other institutions. Recently, these task model analyses have been used
to categorize the dances of Taiwanese aboriginal dances, therebystrengthening the links between cultural anthropology and robotengineering. For these research achievements, Dr. Ikeuchi wascommended with the IEEE-RAS K.S. Fu Memorial Best Transaction Paper
Award, the RSJ Best Paper Award (twice), as well as the IEEE-RAS Most
Active Distinguished Lecture award.
3) Creating the e-Heritage, ﬁeld for modeling cultural heritage
Tangible cultural heritage is constantly disappearing from our world, asevident in cases such as the destruction of the Buddhas of Bamiyan andthe burning of Kinkaku-ji. Intangible cultural heritage is also confronted bysimilar risks, due to reasons such as lack of successors and ethnic
cleansing. Active steps are being taken to promote the preservation ofsuch tangible and intangible cultural heritage through computer vision
technology. Technological development to further this aim includes
geometric information processing for recording the shapes of tangible
cultural heritage, the development of color information processing
technology, and as described earlier, the derivation of task models forrecreating human dances through robots.
On top of these, the technologies developed have also been applied tocreating actual contents for the Buddha statues in Nara and Kamakura,decorated tombs in Kyushu, and the Angkor Wat ruins in Cambodia.
These contents have appeared in the opening scenes of NHK Taiga
dramas, history textbook illustrations in junior and senior high schools, andserved as exhibits at the Tokyo National Museum and Kyushu National
Museum. Furthermore, not only has the data been used to create contents;
by analyzing the data obtained using computers, it has become possible togain new archeological and ethnological knowledge through a system
named e-Heritage. For these achievements, Dr. Ikeuchi received theBest Paper Award at the VSMM on three occasions, as well as the IEICE
Achievement Award.
As described above, Dr. Ikeuchi is engaged in pioneering research on
computer vision and robot vision in the ﬁeld of information andcommunication technology, and applied these technologies to the creationof the unique ﬁeld of e-Heritage, which seeks to preserve, utilize, andanalyze cultural heritage. He has also contributed to producing a largepool of human resources in the aspect of personnel development, and tothe development of university programs. The Okawa Prize is hereby
presented to Dr. Ikeuchi on this occasion in commendation of hisachievements and signiﬁcant contribution to society.

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