LSSN 0915‑5961

Vol.34 No.5 (2001.3)
行：視聴覚情報研究会(AVIRG)

発

代表幹事：伊 藤 崇

之〒157‑8510 世田谷区砧 1‑10‑11
日本放送協会放送技術研究所
TEL 03‑5494‑2361
FAX 03‑5494‑2371

Ⅰ．1 月例会報告「Ｖ４野における陰影テクスチャーの特徴抽出」
講演：花澤 明俊 氏（生理学研究所高次神経性調節研究部門）
報告：村上 郁也（NTT コミュニケーション科学基礎研究所）《概要と感想》

外電極で記録し，その細胞の受容野を特定してお我々が外界の物体を見るとき，その形，動き，く．動物が注視課題を遂行している間に，さまざ奥行きなどはもちろんのこと，物体の材質などもまな肌理を含む静止した方形領域の視覚刺激を何となくわかる．我々の視覚系は，明るさ情報や受容野内部に与え，細胞応答をみる．肌理刺激は色情報を手がかりにして表面反射率や分光反射ランダムに配置した多数の要素刺激からなる．ひ

特性を推定したりしているらしい．そのおかげで，とつの要素刺激は、背景より明るい二次元正規分

マクワウリを眺めたときにこれが薄緑色の表面布と暗い二次元正規分布を少し位置をずらしてをもった物体であることがわかる．しかし，同じ加算したもので，要するに白っぽい山と黒っぽいような色をしたマクワウリとマスクメロンの質谷が隣り合わせになって全体がぼやけているよ

感の違いはどこからくるのか．視覚系はおそらく，うなものだ．白から黒に変わっていく勾配方向は表面内部における明るさや色の空間分布――肌上下にもできるし左右にもできる．あるサイズの理――を手がかりとして用いて，つるつる，ざら要素刺激をある密度で配置して肌理刺激をつくざら，といった表面の属性を推定しているのだろる．要素刺激のサイズ，密度，勾配方向をさまざう．実際、肌理という情報は明るさや色などの属まに変えた．

性と似たような方式で処理されているらしいと多くの細胞が，これらの変数を系統的に変えする知見が，視覚心理学の分野ではすでに多く蓄るに応じて応答の強さを変えた．要素刺激が特積されている．

定のサイズであるときにしか応答しなければ，しかしながら，視覚神経系において肌理の処理サイズ選択性があるということになる．同様に，に関与すると思われる神経対応物は，生理学的に密度選択性もあれば，勾配方向選択性もある．

は未開拓の領域である．ニホンザルの線条外皮質

このような選択性を示す細胞がＶ４野にたくさ腹側経路にあるＶ４野でどうやら肌理を扱う処ん見つかった．ひとつの細胞が同時に複数の選理がなされているらしい，というのが今回の花澤択性を示すこともあった．

博士らのグループの発見である．
まず，Ｖ４野の単一神経細胞の発火活動を細胞

Ｖ４野に見つかったからといって，それ以前の処理過程，例えば一次視覚野でも同様な応答特性があるのだったら話は面白くない．一次視面では，下半分に光，上半分に陰となる．我々覚野には特定の方位や特定の空間周波数に同調はそれらを凹凸の質感を伴って知覚することがしている単純型細胞が多数あり，今回の肌理刺できる．肌理の手がかりに，陰影の手がかりを激でもサイズ，密度，勾配方向を変えるに従っも加えて，表面形状を推定しているわけだ．Ｖてそれらの変数も同時に変わる．今回記録され４野の細胞はそうした処理にさえ関与している

た活動は単に一次視覚野的な活動を反映したも可能性がある，と花澤博士は言う．

否．一次視覚野単純型細胞の実照明は常に上からとは限らないし，自分の頭際の受容野は小さくてたかだか要素刺激ひとつを動かせば太陽照明の視野上の方向も変わる．の大きさぶんくらいしかないし，受容野内で白それに呼応するかのように，Ｖ４野の細胞にとを好む位置、黒を好む位置は固定している．要っての最適勾配方向は細胞ごとにさまざまで，素刺激の位置をランダムに変えると，応答も変例えばあるものは下から上，あるものは右からわるはずだ．ところがＶ４野の細胞はそんなこ左に向かって白から黒へ変わるような刺激を好とをしても同じ強さで応答し続けた．では，単む．ところが，多数の細胞のデータを集めて最に方位や空間周波数への選択性で片付けられる

適勾配方向のヒストグラムをつくると，これはだろうか？

否．もっと単純な正弦波縞模様の一様な分布にはならない．上に白，下に黒の勾刺激を用いて統制実験をした結果，Ｖ４野の肌配方向を好む細胞が最も多いのだ．次いで，下理刺激に対する応答はそんな単純なものではなに白，上に黒の勾配方向が好まれる．頭を立てく，多くは肌理刺激に特異的な応答であることて陸上で活動する人間やサルにとっての最もあを確かめている．

りふれた照明は上からふりそそぐ太陽光であるのだろうか？

ことを考えると，この発見は示唆的ではないだ

よし，Ｖ４野には肌理の処理に関与しているろうか．

細胞があるらしい，以上報告終わり，でいいだ
ろうか？

本講演を聞いていろいろ考えた．簡単には解

花澤博士はここでもう一歩踏み込んだ議論をする. 勾配方向――要素刺激が白からけないものの興味深い問題がひとつ残っている．

黒へ変化する視野上の方向――を系統的に変えこのような応答特性は視覚神経系の階層構造のると、選択性の性質は次の3つに分類できた．

中で一体どうやってつくられているのか？

(1) 選択性がないもの

回彼らの用いた肌理刺激はある程度複雑な構造(2) 双方向性――勾配方向を例えば上下にしてをしているが，実画像における肌理よりははるも下上にしても同じ応答をするが，それ以かに単純だ．そもそも，肌理刺激を構成してい外の方向にすると応答しないもの

る個々の要素刺激は一次視覚野単純型細胞の受今容野の空間構造によく似ており，それらの細胞(3) 単方向性――勾配方向が例えば上下のときにとってほとんど最適刺激といえる．いま肌理にしか応答しないもの
この3つめの性質は何を意味するのだろう．上が刺激を呈示したとすると，網膜でそれを受け取白，下が黒になった要素刺激がたくさんあるとり，一次視覚野に伝え、そこでは多数の単純型きに応答する細胞．そんな細胞があって何か嬉細胞が要素刺激に対して強く発火するのは間違しいことがあるのだろうか？

世の中にそんないない．一方Ｖ４野では、その要素刺激サイズ，パターンの肌理をもった表面が本当にそんなに密度，勾配方向を好む細胞が刺激選択的に発火あるのだろうか？

するという事実が示された．この，一次視覚野ある．そそりたつ崖下の岩肌やたわわな葡萄の発火とその後のＶ４野の発火との間に隠れての房のように，ぼちぼちと凸部分がたくさんあいるミッシング・リンク．そう何枚も中間段階る表面を，太陽光のように、上からの照明を当の皮質が間に介在しているわけではない．例えてて観察するときだ．凸部分の上半分には光がば両者はＶ２野を通じて結んでいるし，直接投当たり，下半分には陰ができる．ちなみに，ゴ射もわずかにありそうだ．
同じ受容野構造をもつ単純型細胞群の応答をルフボールのようにぼちぼちと凹部分のある表

空間的にかき集めればいけるのではないか，とは弁別できないことになる．花澤博士が講演冒考えたが，それほど単純には今回の選択性は出頭で示したデモはまさにこの例だ．我々はたやてこないそうだ．閾値型非線形をかけてから空すく両者を弁別できる．パワーだけの世の中で間加算すればいいのかもしれない．よくわからはないのだ．

ない．ちなみに，同じ受容野構造ではなく位相照明がらみの処理の実現方法も興味深い．Ｖ的に異なる受容野構造をもつ単純型細胞群の応４野では一次視覚野と異なり，照明の色などを答をかき集めて位相不関な表現に変換していこ考慮に入れた処理を行い，色の恒常性を実現すう，という構図は形状，運動，両眼視差の最近る働きをしている，とする見方がある．今回報の計算モデルに共通の処理の流れだ．形や動き告された勾配方向の単方向選択性をもって，照や奥行きなどの概念をコードするための細胞が明方向を考慮した陰影からの形状知覚にただち刺激の空間周波数の位相ごときでむやみに応答に結びつけることはできないが，Ｖ４野というを変調させてしまっては困るからだ．しかし，未知の大陸に対して将来の具体的な探索方向を視覚神経系の階層構造を昇っていくうちに位相示唆する照明を当てた花澤博士らの功績は大き情報が捨てられてパワーのみ残るならば，パワい．

ーが同一で位相のみ異なるふたつの画像を我々「人間の初期視覚系におけるテクスチャ画像の処理」講演：本吉 勇 氏（ＮＴＴコミュニケーション科学基礎研究所人間情報部）
報告：後藤 誠（富士通研究所メディアソリューション研究部）《概要と感想》
始スケッチ

テクスチャ分凝（texture segregation）とやトリーズマンの視覚特徴なは，細かい形状の違いに基づいてエッジを検出

ど類似した理論も出たことから，かなり支配的し，領域を分割することである．本講演では，となったが，やはり，諸問題が出てきた．
「誰も心理物理的手法により人間の視覚におけるテクが認めるテクストンは方位とサイズくらいであスチャ分凝を研究されている本吉氏に，これまること」「テクストンであることの判定条件がでに得られた知見を分かりやすく概括して頂き，不明瞭であること」「交差などの個々のテクスさらに御自身の実験結果について紹介して頂いトンの定義が不明瞭であること」などである．

た．

さらに，テクストンそのものの実在性も疑われまずは，テクスチャ分凝の心理物理学・生理た．なぜなら，初期視覚系でシンボリックな表学的知見を概括された．古くは，ランダムドッ現は用いられにくいからである．また，テクストステレオグラムの考案者として有名なベラ・トン検出器というような神経細胞もまったく見ユレスが，テクスチャ分凝の記述法則として「一つからなかった．そういった訳で，今では，テ次／二次統計量の異なるテクスチャは分凝できクストン理論はテクスチャ分凝のモデルとしてるが，三次以上の統計量が異なるテクスチャはあまり採用されていない．

説を唱えそんな中「二次のフィルタリングモデル」とた．しかしながら，この説には多くの反例が挙いう計算モデルが提唱された．初期視覚系のフげられた．そこで，ユレスは，「テクスチャ分凝ロントエンドでは，空間周波数と方位に選択的を含め全てのパタン知覚の基礎となるローカルな局所的フィルタリングを行うユニットがあるな表現素がある」というをのはよく知られているが，この一次の線形フィ提唱した．テクストンとしては小塊，方位，端ルタ群の出力に対して，特定の非線型なフィル点，交差などが挙げられた．当時，マーのタリング処理を行うだけでテクスチャ分凝がで分凝できない」という二次統計量テクストン理論

原

きるというモデルである．このフィルタを通過実験方法は以下の通りである．二次元のガウした表現では，テクスチャ間で相対的なレスポス関数をある方位で二階微分したパターンが並ンスの差があり，そこにエッジ検出処理をほどんだ刺激を用いる．このパターンは，方位差がこしてやるとテクスチャが分凝されるのである．

９０度のパターンを交互に高速提示すると，フそして，このモデルは，心理物理実験におけるレーム間で融合し，方位情報が無くなるという人間の観察者のパフォーマンスを非常によく予特徴がある．分凝させる領域を構成するパター測できることが分かった．逆Ｌ字形と十字形なンと背景領域のパターンとのフレーム内方位差

ど，かなり複雑なテクスチャの要素の様々なペが９０度の刺激と４５度の刺激の２種類を用いアを説明できるのである．さらに，フィルタのる．前者は，フレーム毎に領域間の方位差を検空間特性が調べられた結果，比較的広い抑制野出しないと分凝できないのに対し，後者は，融をもつ二次のフィルタのプロファイルとして想合が不完全な状態では，フレーム毎で方位差を定してやると，心理物理実験の結果を綺麗に予検出しなくても，方位情報のみに基づいて分凝測できることが分かった．

することが可能である．後者の刺激の時間周波

一方，生理学的基礎としては，一次視覚野で数の上限が前者の刺激のそれと比較して大きけテクスチャ分凝に対応すると思われる細胞があれば，「方位コントラストレベル」がボトルネッることが分かっている．テクスチャの境界にあクであると言え，そうでなければ「方位検出レるときに応答が大きい細胞である．メカニズムベル」がボトルネックであると言える．また，としては，一次視覚野内部での相互作用により，分凝のための信号の強さ（領域間方位差）が異処理が行われているという考えがある．実際，なるので，時間周波数を直接比較できない．よ解剖学的知見では，神経のコネクションが広いって，ノイズ耐性の測定を行い，別実験によっ範囲にわたっている．あるいはより高次な皮質て求めたノイズ量と領域間方位差の関係を用いからのフィードバックも予想される．これらのて，ノイズ耐性のデータを感度に読み替える．

生理的事実を基にして，低次視覚野における神これにより，時間周波数に対する感度のグラフ経相互作用による再帰的な数理モデルが多数提を得ることが可能となる．その結果，両者の間出されている．

では振幅が異なるだけの，同じ感度曲線が得ら

次に，以上のような研究の流れの中で本吉氏れた．すなわち，テクスチャ分凝の時間分解能らによって行われた，テクスチャ分凝の時間特は「方位検出レベル」で決定されると言える．

性を測るための心理物理実験のデータをご報告

つまり，「方位コントラスト検出レベル」の時間頂いた．心理物理学的には， 一目で分かる す

分解能は「方位検出レベル」のそれと同等かそ

なわち時間特性を持つと言われてきれより高いと言える．よって，テクスチャ分凝たが，神経生理に基づくモデルでは，再帰的相の時間分解能は極めて高いのである．このこと互作用に基づくため遅い特性を持つと考えられから，二次のフィルタは，再帰的相互作用ではる．時間特性を調べることによりモデルを拘束なく，一撃の処理であることが示唆された．

素早いし，テクスチャ分凝の二次フィルタの実現様式

最後に，今後の展望が示された．まず，二次を絞り込むすることが実験の目的であり，よりフィルタが「一次フィルタのようにマルチチャ

具体的には，「輝度コントラストの検出」→「方ネルなのか？」「一次フィルタのように方位選位の検出」→「方位コントラストの検出」の３択性はあうるのか？」など，フィルタの特性を段階がテクスチャ分凝に関わっていると考え，調べることが今後の課題である．また，「運動やどの段階の伝達特性がボトルネックとなってい両眼視差に基づくエッジ検出も同様のメカニズるかを調べることが目的である．「方位コントムに従うのか？」という点も未知である．また，ラストの検出」がテクスチャ分凝の時間分解能

ごく最近，テクスチャ知覚に拘る二つの経路がを決めていると考えるのが普通だが，本当にそあると考えられるようになった．すなわち，エうなのだろうか．

ッジ検出により複数の領域に分割する側面の他に，特定の画像領域の組成・様相を符号化する

また，活発な質疑応答も行われた．今回の実験側面もある．これらで示されたテクスチャ分凝の時間特性の速さが，境界の知覚と面の知が独立かどうかもよく分かっていない．

具体的に二段階のフィルタリング処理のどの特以上，テクスチャ分凝の最新知見を分かりや性に対応するのかが示され，より統一的な説明

覚に繋がることを願う．

すく概括していただき，大変有意義であった．

Ⅱ．３月例会予定※ àv³Lßè (Ã> Åh¸Á1 àv.Pj)îò¿"1 rt1MoO)Aî

2001年3月の例会は，



日時：3月22日（木）14時〜18時­

場所：東京工業大学（大岡山） ベンチャー
ビジネスラボラトリー棟 １階ホール《参考文献》

で開催します．講演会場や講演内容の詳細に[1]

関しては，AVIRGのホームページ

高橋 裕樹，中嶋 正之: "CAVEシステムの動向",
月刊ディスプレイ, テクノタイムズ社,

http://www.avirg.org もご覧下さい．

Vol.6,No.1,pp.76‑79,(2000.1).
[2] 中嶋 正之, 高橋 裕樹 : "CAVEを中心とした大型

テーマは，『高臨場感映像の生成と表示』

映像システムの最新動向", 信学技法, MVE97‑86,

で，以下の2件の講演を予定しています．

pp.35‑42,(1997.10).
[3] 中嶋 正之 : "CAVE ‑‑新しい立体映像空間‑‑",電 子 情 報 通 信 学 会 誌 ,80, [8], pp.888‑890,● 「CAVEを中心とした(1997).

没入型投影ディスプレイの利用動向」[4] 増野 智経, 齋藤 豪, 高橋 裕樹, 中嶋 正之:

講演者：高橋 裕樹 氏 （東工大）"Waraji: 仮想環境のための足を用いた入力イン
タフェース", 映像情報メディア学会誌,Vol.54,

没 入 型 投 影 デ ィ ス プ レ イ (IPD: Immersive

No.6, pp.833‑839, (2000.6).

Projection Display)とは，大画面の映像で体験者[5] 鈴木 尚亨，高橋 裕樹，中嶋 正之: "大型VRシスの視野を囲むことによって，体験者に映像へのテムのための能動型3次元位 置センサAMUSE",

没入感を与えようとするディスプレイのことで

日本VR学会論文誌, Vol.4, No.3, pp.511‑520,(1999.9).

あ る ． こ れ は ， イ リ ノ イ 大 学 EVL(Electronic[6]

Visualization Laboratory)のT.DeFantiらのグルー

橋本 直己, 中嶋 正之 :"CAVEにおける直観的操作手法と動的自由度制御を用いた3次元形状モデ

プによって1992年に提案された10 feet 四方のラ ", 日 本 VR 学 会 論 文 誌 , Vol.4,No.3,pp.487‑

スクリーンに囲まれたCAVE (CAVE Automatic494,(1999).

Virtual Environment) から始まった．
本 講 演 で は ， 1996 年 東 工 大 VBL (Venture● 「多視点画像処理によるBusiness Laboratory) への CAVE clone の導入

臨場感コンテンツ生成技術の動向」

時や中嶋研究室でCAVE関連の研究を行なう際

講演者：斉藤 英雄 氏 （慶応大）に生じた様々な検討事項について述べる．
また，現在では，CAVEに代表される小部屋

近年，マルチカメラシステムなどにより得ら型ディスプレイ以外にも様々な形態の表示装置れる多視点画像から，実環境を３次元モデリンが提案され，実際に利用されている．そこで，グし，仮想環境等で臨場感のある表示を行う研国内に導入されたCAVEシステムを含む没入型究と，その応用が非常に盛んになってきた．本投影ディスプレイの利用動向についても概観

講演では，多視点画像処理による臨場感のあるする予定である．

コンテンツを生成する技術について，最近の技[4] 斎藤 英雄,金出 武雄,"多数のカメラによるダイ術動向と，関連技術を応用したプロジェクト にナミックイベントの仮想化",情報処理学会コンついて報告する．

ピュータビジョンとイメージメディア研究会,
119‑16, Vol.99, No.93, pp.117‑124, (1999.11).

《参考文献》[1] 矢口 悟志・斎藤 英雄, "Projective Grid Spaceにおける多視点シルエット画像からの自由視点《 関連プロジェクトのページ》

画 像 生 成 ", 電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 報 告 ，

http://www.coara.or.jp/DailyNews̲pict/2000/0011

PRMU2000‑26, (2000.6).

/jikken/
http://www.cs.cmu.edu/ virtualized‑reality[2] 松本 圭介・須藤 智・斎藤 英雄・小沢 慎治, "サッカーシーンにおけるボール追跡に基づく最適視点決定システム"，電子情報通信学会技術報《講演者のホームページ》

告，PRMU2000‑27, (2000.6).

http://www.ozawa.ics.keio.ac.jp/ saito/[3] 北原 格，大田 友一，斎藤 英雄，秋道 慎志，尾野 徹，金出 武雄，"大規模空間における多視点映像の撮影と自由視点映像生成", ３次元画像工学コンファレンス，(2000.7).

Ⅲ．会則改正の中間報告

前回の会報でお知らせしましたように，会則の改正について検討しております．以下は改正案の骨子です．ご意見のある方は，代表幹事，または kanji@avirg.orgまでお送り下さい．なお，会則改正案の全体については，次回の会報でお知らせする予定です．

●会則改正案の要約（１）会員の定義
会費の無料化を予定しており，会則の遵守を約束するものは、誰でも会員になれる．なお新規会員は電子的に自動登録する．
（２）提供サービス
従来通りの例会，ホームページによる各種情報提供，電子メイルによる会報，会員メイリングリスト等．
（３）運営の資金源
旧ＡＶＩＲＧの資産と特別会員による会費．なお特別会員にはＡＶＩＲＧホームページに広告を掲載することを認めることを予定している．
（４）役員と組織
新組織の役員は２００１年５月のＡＶＩＲＧ総会において旧ルールに従って選出する．新役員の構成
は従来どおり，会長１名，監事２名，代表幹事１名，幹事若干名とする．
新組織移行後は，新規役員を以下の方法で選出する．
新会長：現会長の推薦による．
新監事：現監事２名の話し合いのもとでの推薦による．
新代表幹事：現代表幹事および現幹事の話し合いのもとでの推薦による．
新幹事：現代表幹事及び現幹事の話し合いのもとでの推薦による．
特に監事と幹事の人事は独立に行われるように配慮する．
監事の役割は従来の会計監査に加えて，幹事業務の適切さの監視であり，幹事に不適切な行為が認められる場合や会員の訴えがある場合には監事会を召集し，その議長となって警告，処分などの対応を取ることになる．
（５）総会
従来の総会は定足数以上の会員の出席または委任状の提出を要したが，新組織では，会員決議を行わない．従って総会は廃止し，代わりに会長，代表幹事，幹事，監事，一般会員の参加する拡大幹事会を毎年５月に開催する．
拡大幹事会では，会員代表として組織の適切な運用を見守る監事の権限を強化し，会員決議がなくとも会の健全な運営が図れるように配慮する．なお５月以外にも必要に応じて臨時拡大幹事会が召集される．拡大幹事会は一般会員に公開し，前年度活動，新年度活動計画，前年度決算，次年度予算を報告する．

AVIRGホームページ：http://www.avirg.org〜会員登録情報の変更のお願い〜
AVIRG会員の御所属，会報送付先など登録情報に変更がありましたら，お手数ですが以下のいずれかにご連絡ください．
◎ (財)日本学会事務センター 会員業務係（2000年度中）◎ 電子メール

kanji@avirg.org (AVIRG幹事宛)(注) 会員の確認のために，御氏名とともに，必ず会員番号を明記して下さい．
会員番号および学会事務センターの連絡先は会報郵送時の封筒に印刷されています．

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