hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軟X線マイクロビームと深さ分解XMCDを組み合わせた磁性薄膜の三次元解析法の開発

独自の設計に基づいて作成した二段階集光マイクロビームシステムに,ミラーからの電子が検出器に入らないように改良を加えたうえでSPring-8 BL23SUに設置し,Fe/Ni/Cu(100)磁性薄膜についてマイクロビームと深さ分解XMCDを組み合わせた三次元磁気解析を行った。この実験から以下のような二つの結果を得ることが出来た。1.Ni(6 ML)/Cu(100)薄膜を面内方向に磁化し,その後でFeのマイクロパターンを蒸着して三次元XMCD測定を行った。200μm×40μmの試料に関して詳細な解析を行ったところ,試料の中心付近では通常の磁化容易軸の方向にきれいにスピンが配列しているものの,端の方ではそれが最大45度程度,面内方向で回転していることがわかった。さらに,通常の磁化容易軸を向いている部分と斜めの部分のそれぞれで深さ分解をしたところ,前者では特に表面と内部で違いは見られなかったのに対し,後者では表面において特異なXMCDスペクトルが観測され,通常とは異なる特殊な磁気状態にあることがわかった。2.同じく面内方向に磁化したNi(6 ML)/Cu(100)薄膜の上に,位置によって厚さが少しずつ変わるようにFeを蒸着し,マイクロビームの位置分解能を利用して詳細なFe膜圧依存を測定した。予想通り,面内→面直→面内という二回のスピン再配列転移が観測されたが,最後の面内領域では最初に比べて90度磁化が回転していることがわかった。さらに,転移の過程を詳しく見ると,斜め磁化と思われる領域があったり,同じ斜めでも突然逆側に倒れる部分があったりと,単純な面内⇔面直の行き来ではないことが明らかになった。まずマイクロビームの生成に関しては,超高真空中で動作可能な二段階集光K-Bミラーシステムの設計・製作を行い,4枚のミラーを組み込んだ上で,高エネルギー加速器研究機構・フォトンファクトリーのビームライン16Bにおいて放射光を用いた実験を行った。その結果,短時間の調整でほぼ計画通りの集光が行えることを確認した。また,試料を正確に走差するために,歪センサーを用いたフィードバック機構つきピエゾ駆動精密ステージを購入し,予定通りマイクロメーター以内の精度で試料走査が行えることを確認した。これらにより,水平方向の分解能は当初計画を実現できることが確実となった。一方,深さ方向の分解能を与える深さ分解XMCDに関しては,まずイメージング型の電子検出系の構築を行い,高速,高精度でのデータ取得を可能にした。さらに,マキシマムエントロピー法を用いて薄膜の一層一層に対するX線吸収スペクトルを得られる解析方法を開発した。こうした整備の結果,Ni/Cu(100)薄膜において表面と界面のX線吸収スペクトルの抽出に成功し,特異なサテライト構造が表面でのみ消失すること,それが表面において周囲の原子数が減少することに起因することを明らかにした。また,Fe/Ni/Cu(100)薄膜におけるスピン再配列転移の起源を,Fe,Niそれぞれの軌道磁気モーメントを層分解することによって明らかにした。さらに,放射光を使用しない時期にも有効に予備実験が行えるように,超高真空中で磁気光学Kerr効果を測定できるシステムを構築し,効率的に放射光利用実験が行える体勢を確立した。独自の設計に基づいて作成した二段階集光マイクロビームシステムをPFBL-16BおよびSPring-8 BL23SUにおいてテストし,ほぼ設計どおりのサイズ(3-5μm)のビームが得られることを確認した。しかしながら,試料の汚染と検出器の不調,および,最終ミラーからの電子が検出器に入ってしまうという問題から,最終的に三次元測定を行うには至らなかった。これに対し,試料についてはより汚染に鈍感なものを作製することに成功した。また,検出器は修理を行い,さらに,ミラーに覆いをつけることで電子が検出器に入らないように改造を行った。したがって,次年度には問題なく実験が行える。一方,試料に関しては,深さ分解XMCD方を用いて,数多くの予備的な実験を行った。得られた結果のうち主なものは以下の通りである。1.Ru/Co/Ru(0001)薄膜におけるスピン再配列転移Ru蒸着によってCo最表面の面内方向の軌道磁気モーメントが減少することを明らかにした。2.Fe/Ni/Cu(001)薄膜におけるスピン再配列転移Feの蒸着量に応じて面内→面直→面内と磁化容易軸が変化し,しかもその過程単純な往復ではなく,何からせん状の挙動を示すことが示唆された。3.Fe/Cu(001)薄膜への分子吸着に伴うスピン再配列転移CO吸着によって3,4MLのFe薄膜は面直から面内磁化へと転移するが,2MLの場合には面直磁化のままであること,さらに前者の場合には表面の磁気モーメントが大幅に減少するのに対して,後者ではほとんど変化しないことを明らかにした。これらの試料では,どれもスピン再配列転移が観測されたが,その転移の様子はそれぞれに異なっており,三次元測定を行うことで,その機構が明らかになると期待される。

1.Ni(6 ML)/Cu(100)薄膜を面内方向に磁化し,その後でFeのマイクロパターンを蒸着して三次元XMCD測定を行った。200μm×40μmの試料に関して詳細な解析を行ったところ,試料の中心付近では通常の磁化容易軸の方向にきれいにスピンが配列しているものの,端の方ではそれが最大45度程度,面内方向で回転していることがわかった。さらに,通常の磁化容易軸を向いている部分と斜めの部分のそれぞれで深さ分解をしたところ,前者では特に表面と内部で違いは見られなかったのに対し,後者では表面において特異なXMCDスペクトルが観測され,通常とは異なる特殊な磁気状態にあることがわかった。2.同じく面内方向に磁化したNi(6 ML)/Cu(100)薄膜の上に,位置によって厚さが少しずつ変わるようにFeを蒸着し,マイクロビームの位置分解能を利用して詳細なFe膜圧依存を測定した。予想通り,面内→面直→面内という二回のスピン再配列転移が観測されたが,最後の面内領域では最初に比べて90度磁化が回転していることがわかった。さらに,転移の過程を詳しく見ると,斜め磁化と思われる領域があったり,同じ斜めでも突然逆側に倒れる部分があったりと,単純な面内⇔面直の行き来ではないことが明らかになった。
食物アレルギーにおけるアレルゲン経皮感作のメカニズム解析及びマーカー分子の探索

近年食物アレルギー発症における経皮感作経路の重要性が指摘されている。本研究は、食物アレルゲンによる経皮感作のメカニズム等の解析、及び指標となるマーカー分子の探索を目的として実施した。本研究で用いた経皮感作実験系の概要は次のとおりである。1マウス背部を剃毛し、皮膚テスト用パッチを用いて食物アレルゲンタンパク質を貼付(3日間/週×4週)。2感作過程で部分採血し、抗原特異的IgE抗体等の産生を確認。3感作終了後、抗原を腹腔内投与してアナフィラキシー反応を惹起し、Th2型免疫応答(I型アレルギー)が誘導されたことを確認。平成27-29年度は、まず各種サイトカイン類について検討したが、血中濃度及び抗原貼付した皮膚でのmRNA発現量に関して、対照群と比較して有意に変化するものは認められなかった。次に抗体産生の場である所属リンパ節(腋窩リンパ節)に関する解析を行ったところ、感作群では対照群と比較してリンパ節が肥大しており、B細胞の数や割合が有意に増加し、IgE産生B細胞の割合も増大していること、IL-4産生ヘルパーT細胞や濾胞性ヘルパーT細胞(Tfh)が増加していること、CD207(Langerin)陽性樹状細胞が有意に増加していること等を明らかにした。30年度は、各種抗原間での比較検討を行った。その結果、小麦グルテン加水分解物及びセリシン(シルクアレルゲン)では、オボアルブミン及びオボムコイド(卵アレルゲン)やβ-ラクトグロブリン(牛乳アレルゲン)等と比較して、IgE産生誘導能が高いことが示され、また腋窩リンパ節にけるIgE産生B細胞数やTfhの割合、IL-4あるいはIL-10産生ヘルパーT cellの割合がより高くなる傾向が見られた。本研究により、経皮感作について、皮膚樹状細胞や所属リンパ節細胞の免疫応答の概要やマーカー分子の候補を示すことができた。近年、食物アレルギー発症における経皮感作経路の重要性が指摘されている。わが国におけるコムギタンパク質の部分的加水分解物を含有する石鹸によるコムギアレルギー発症事例でも、コムギタンパク質が皮膚から取り込まれ感作が進行したと考えられている。筆者らはこれまでにマウスを用いた経皮感作実験系を確立し、分子量数万程度のタンパク質を多く含むコムギタンパク質部分加水分解物により経皮感作が成立すること等を実証してきた。本研究では、食物アレルゲンタンパク質による経皮感作のメカニズム等の解析、及び経皮感作の指標となるマーカー分子の探索を行う。本研究により、経皮感作による食物アレルギー発症の防止に資する有用な成果が得られるものと考える。1マウス背部を剃毛し、ヒト皮膚テスト用パッチを用いて種々の食物アレルゲンタンパク質を貼付([3日間貼付-4日間休止]×4回(4週))。2感作前、感作3週及び4週後に部分採血し、IgE、IgG1抗体等の産生を確認。3感作終了後、抗原を腹腔内投与してアナフィラキシー反応を惹起し、体温低下や血中ヒスタミン濃度の測定、アナフィラキシー症状の観察(Th2型免疫応答(I型アレルギー)が誘導されたことを確認)。27年度は、皮膚におけるTh2型免疫応答の誘導に重要な役割を果たすサイトカインであるTSLP(Thymic stromal lymphoprotein)に着目し、アレルゲン経皮感作時の血中TSLP濃度に関する解析を中心に検討を進めた。その結果、感作群と対照群との間に有意差は見られず、血中のTSLP濃度を経皮感作の指標とすることは難しいことが示された。28年度は、抗原貼付部位の皮膚組織中のmRNAの解析についても実施し、経皮感作時のTSLP及びその他のサイトカインの役割に関する検討を進める予定である。皮膚は体表面側の表皮とその下の真皮の二重構造となっている。食物アレルギーと同じくI型アレルギー(IgE抗体関与型)疾患であるアトピー性皮膚炎においては、ケラチノサイト(角化細胞、表皮の主要な構成細胞)が産生するサイトカインであるTSLP(Thymic stromal lymphoprotein)がTh2型(アレルギー誘発型)免疫応答を引き起こす重要な因子であることが報告されている。そこで27年度においては、食物アレルゲン経皮感作時の血中TSLP濃度について検討した。アレルゲンとしては卵のアレルゲンである卵白アルブミン及びオボムコイドを用い、前述のマウス経皮感作実験系により経皮感作を行った。感作終了後、抗原の腹腔内投与によるアナフィラキシー反応について検討するとともに、血中のTSLP濃度をELISAにより測定した。その結果、卵白アルブミンあるいはオボムコイドの経皮投与により感作が進行し、血中の抗原特異的IgE及びIgG1抗体濃度が大きく増大した。また、感作終了後の抗原腹腔内投与によりアナフィラキシー反応が惹起され、体温低下、アナフィラキシースコアの増大、及び血中ヒスタミン濃度の増大が顕著に見られた。しかし、血中のTSLP濃度に関しては感作群と対照群との間で有意差は見られなかった。これらの結果より、血中のTSLP濃度を経皮感作の指標とすることは難しいことが示された。

本研究では、食物アレルゲンタンパク質による経皮感作のメカニズム等の解析、及び経皮感作の指標となるマーカー分子の探索を行う。本研究により、経皮感作による食物アレルギー発症の防止に資する有用な成果が得られるものと考える。本研究で用いた経皮感作実験系の概要は次のとおりである。1マウス背部を剃毛し、ヒト皮膚テスト用パッチを用いて食物アレルゲンタンパク質を貼付(3日間/週×4週)。2感作過程で部分採血し、抗原特異的IgE抗体等の産生を確認。3感作終了後、抗原を腹腔内投与してアナフィラキシー反応を惹起し、Th2型免疫応答(I型アレルギー)が誘導されたことを確認。27年度は、皮膚におけるTh2型免疫応答の誘導に重要な役割を果たすサイトカインであるTSLP(Thymic stromal lymphoprotein)に着目し、経皮感作時の血中TSLP濃度に関して検討したが、感作群と対照群との間に有意差は見られなかった。28年度は、抗原感作部位である皮膚において発現が変動する遺伝子の探索を行った。各種サイトカインやケモカイン、およびTSLP等のmRNA発現量を検討したが、有意に発現が変化する遺伝子は認められなかった。そこで次に、抗体産生の場と予測される所属リンパ節に関する検討を進めた。その結果、抗原感作マウスの所属リンパ節は対照マウスと比較して肥大しており、B細胞数が有意に増加していることを明らかにした。今後さらに解析を進め、経皮感作によりアレルギー病態を発症する原因となるB細胞サブセットを同定し、またT細胞の影響等を明らかにする。アトピー性皮膚炎においては、ケラチノサイト(表皮の主要な構成細胞)が産生するサイトカインであるTSLPがTh2型免疫応答を誘発する重要な因子として報告されている。そこで27年度においては、食物アレルゲン経皮感作時の血中TSLP濃度について検討した。卵白アルブミン(OVA)を用いて経皮感作を行い、血中のTSLP濃度を測定した。その結果、経皮感作は進行したが、血中TSLP濃度に関しては感作群と対照群との間で有意差は見られなかった。そこで28年度は、感作部位である皮膚において発現が変動する遺伝子の探索を行った。経皮感作後のマウスから感作部位の皮膚を採取し、得られた組織片からRNAを精製して、アレルギー応答との相関が知られているサイトカインやケモカイン、及びTSLP等のmRNA発現量の変動について検討した。その結果、検討対象の中に発現が有意に変化する遺伝子は見られなかったことから、この手法では経皮感作メカニズムの解明は困難であると予想された。食物アレルギーの発症は抗原特異的なIgEの増加が原因であると考えられており、その増加にはT細胞やB細胞が重要な役割を担っている。そこで次に、抗原特異的抗体産生の場となる所属リンパ節中の細胞の割合に関して検討した。その結果、経皮感作マウスの所属リンパ節は対照マウスと比較して肥大しており、B細胞数が有意に増加していることが明らかになった。現在、B細胞のクラスをさらに細分化して検討し、アレルギー病態発症において重要な細胞を同定するべく解析を継続している。近年、食物アレルギー発症における経皮感作経路の重要性が指摘されている。
受電ラインの電源品質改善に有効な系統連系太陽光発電システムに関する研究

一般の太陽光発電システムにおけるインバータは通常は力率1で正弦波電流連系で働いていて、電源ラインの電圧や電流の品質を改善するような機能は有していない。太陽光発電システムは、通常装置容量以下の有効電力を扱っているので、太陽光発電システムは装置容量を増大させることなく電源ラインの電圧および電流の品質改善にも拡張して働かせることができる。この観点に立ち研究を行った受電ラインの電源品質改善法を以下に示す。1.連系電流制御システム:このシステムはインバータの連系電流制御に端子電圧制御ループを付加することにより容易に構成することができる。太陽光発電電力をインバータから系統へ送出することに加えて、交流端子電圧の安定化制御と電圧高調補償をさせることができた。2.電源電流制御システム:このシステムは電源電流制御ループに端子電圧制御ループを付加することでも容易に構成することができる。この付加的なフィードバックループは、発電電力の送出に加えて、制御システムの振動抑制と端子電圧波形ひずみも抑制することができる。3.太陽光発電陰補償システム:部分陰の影響を受けると大幅な発電電力低下を補償する制御手法を提案し、有効性をシミュレーション解析および実験により明らかにした。4.連系電力平準化制御システム:二段双方向充放電チョッパ回路を提案し有効性を確かめた。比較的短い周期での電圧電流波形補償法としての1,2に関しては、シミュレーション解析結果および実験結果から、端子電圧高調波のフィードバックゲイン制御は、電源ラインの電圧電流品質改善制御に非常に有効であることが明らかとなった。比較的長周期での電力補償や電力品質制御としての3,4に関しては、電気二重層コンデンサ(EDLC)を使った提案回路の有効性を明らかにした。現在実用化されている系統連系太陽光発電システムは、太陽電池出力を系統連系用インバータにより直流発電電力を力率1の正弦波交流電流に変換して配電系統に接続し給電運転されている。このため、連系される電力量が発電量と共に時々刻々と変化すると共に連系電流波形が電源に特別な悪影響を及ぼさないが、他の機器や配電系統からの電源品質の劣化に対する改善には寄与できていない。本研究では、太陽光発電制御システムにおける連系電源ラインの電源品質の改善を目的としている。先ず、系統連系インバータの制御法として、連系電流でなく負荷端子電圧波形を正弦波形に直接改善する制御システムを提案し、1)上位系統からの受電された電源電圧ひずみ補償、2)下位の負荷電流高調波による電源電圧のひずみ補償、3)下位の負荷電流高調波による上位系統への流出抑制等が同時に達成できる等をシミュレーション解析結果、実験結果をまとめた論文により明らかにした。次に、電源の系統電圧波形がひずんでいる場合、これを補償するため連系用インバータの必要容量の増大を招くが、系統への連系電流波形を端子電圧波形に比例させることにより、4)電流の増大を極端に増大させることなく電源波形品質の改善に有効であることを研究会等において報告した。また、限られた太陽電池パネルから出来るだけ多くの電気エネルギーを得るために、陰補償対策も重要である。ここでは5)電気二重層コンデンサを用いた陰補償制御法を提案し、有効性を確かめた結果を国際会議論文等で報告した。今後、瞬時電圧低下や電力ピークカットまでも取り入れた、総合的な電力品質の改善を目指した新しい系統連系インバータシステムの開発を行う。本研究では、太陽光発電システムの連系電源ラインの電源品質の改善を目的としている。

本研究では、系統連系インバータの制御法として、連系電流でなく負荷端子電圧波形を正弦波形に直接改善する制御システムを提案し、1)上位系統からの受電された電源電圧ひずみ補償、2)下位の負荷電流高調波による電源電圧のひずみ補償、3)下位の負荷電流高調波による上位系統への流出抑制等が同時に達成できることをシミュレーション解析等によりこれまでに明らかにした。今年度は、1)連系するPWMインバータの出力電圧を正弦波にすることにより負荷端子電圧を改善する手法と、2)これに連系用インダクタンスでの電圧降下を補償するため連系電流の微分量を付加することにより負荷端子電圧をより正弦波に改善する手法に加えて、3)電源電流波形を正弦波にする電源電流アクティブフィルタ動作に電源電流の微分量を付加することにより、振動抑制機能と負荷端子電圧波形改善ができる制御手法を検討を加えた。これら3つの制御手法に基づく電源品質改善機能を有する連系用インバータを試作し、実験により各制御システムの有効性を確認すると共に、その研究成果を国際会議および講演会等を通じて報告した。太陽光発電システムにおける系統連系インバータは、連系電流波形が正弦波で力率1運転が連系運転における制約条件である。今年度は、この一般的な連系インバータ制御システムに、受電ラインの端子電圧の高調波成分を検出して、この量をゲイン倍した量を、通常の正弦波連系運転の基準電流に加えあわせることにより受電端の電圧高調波成分を補償する制御システムを提案し、シミュレーション解析および実験により動作確認を行った。この結果、提案制御システムは一般の制御システムとの整合性は極めてよく、補償ゲインを高くすることにより、極めて安定に受電端電圧波形が改善できることが確かめられた。また、連系電流が定格値を超えない範囲で、高調波電圧ゲインを自動調整することにより、太陽光発電システムのインバータの余剰能力を活用して電源電圧の品質改善に有効に機能できることが確かめられた。電源品質改善のために、これまでに検討してきた電源電流検出制御方式アクティブフィルタの制御においても、交流負荷端子電圧の高調は成分を電流制御両に負荷することにより、制御システムが極めて安定に動作できることも確かめられた。次に、太陽電池の発電出力は天候によって時間的に大幅に変化することに対して、蓄電容量が極めておおきい電気二重層コンデンサへの充放電制御により、連系電流の大幅な変動を緩和するための充放電制御回路を考案し、シミュレーション解析および実験により動作確認を行った。この結果、提案した二段双方向チョッパ回路は、従来からの双方スイッチング回路に比べて、素子耐圧やフィルタ回路定数の小型化に有効であることなども確認した。
ハイパースペクトラルデータによる遠隔計測画像のサブピクセル解析アルゴリズム

本研究は,遠隔計測によって得られたハイパースペクトラル画像を対象として,サブピクセルの情報を高精度に抽出する手法の開発を目的としている。複数のカテゴリーが画素内に混在することに起因する誤分類を低減し,さらに,画素内のカテゴリーの混在比を高精度に推定することをめざして研究を行った。まず,周辺画素を含めたコンテクストを考慮する分類手法として,分光情報を用いて混合画素か否かを判断し,空間的なコンテクストを考慮して可能性のあるカテゴリーを限定したうえで,妥当なカテゴリーに分類する方法を開発した。また,対象の分光特性が画像内で変動する場合においても画素内の混在比を高精度に推定するため,画像全体を格子状の小領域に分割し,小領域内では分光特性を一定とみなして観測データ自身から要素数および要素スペクトルを推定し,それを用いて画素内の混在比を算出するアルゴリズムを開発した.一方,単一カテゴリーからなる画素におけるスペクトルのばらつきが無視できない場合に有効なアルゴリズムとしてあらかじめ少数のトレーニングデータを与え,それを用いて単一のカテゴリーからなる画素を画像全体から選択し,解析したい混合画素ごとにその周辺にある単一カテゴリー画素を取り出して要素スペクトルを推定し,混合画素内の混在比を推定する方法を開発した.最終年度には,開発したアルゴリズムを半教師付き手法として整理し,利用できる教師データが限定されている場合に画素の分類や画素内の混在比の推定を高精度に行うアルゴリズムとした。本研究は,遠隔計測によって得られたハイパースペクトラル画像を対象として,サブピクセルの情報を高精度に抽出する手法の開発を目的としている.複数のカテゴリーが画素内に混在することに起因する誤分類を低減し,さらに,画素内のカテゴリーの混在比を高精度に推定することをめざし,今年度は周辺画素を含めたコンテクストを考慮する分類手法および,画像を小領域に分割して混在カテゴリーの要素スペクトルを精度良く推定する方式について検討をおこなった.1.画像のコンテクストを考慮した混合画素の誤分類低減:混合画素が全く異なるカテゴリーに誤分類されることを防ぐため,まず分光情報を用いて混合画素か否かを判断し,次に空間的なコンテクストを考慮して可能性のあるカテゴリーを限定したうえで,分光的に最も妥当なカテゴリーに分類した.混合画素の周囲に存在する分類済画素をトレーニングデータとして利用することによって,分光特性の変動にも対応できる処理方法を実現した.シミュレーション実験でアルゴリズムの妥当性を確認し,実際の多重分光画像への適用を試みている.2.分光特性の画像内変動を考慮する要素スペクトルの適応的推定:対象の分光特性が画像内で変動する場合においても画素内の混在比を高精度に推定するため,まず画像全体を格子状の小領域に分割し,小領域内では分光特性を一定とみなして観測データ自身から要素数および要素スペクトルを推定し,それを用いて画素内の混在比を算出するアルゴリズムを開発した.小領域ごとに処理をおこなうことにより,混在比の推定精度が向上することをシミュレーション実験で確認した.本研究は,遠隔計測によって得られたハイパースペクトラル画像を対象として,サブピクセルの情報を高精度に抽出する手法の開発を目的としている.複数のカテゴリーが画素内に混在することに起因する誤分類を低減し,さらに,画素内のカテゴリーの混在比を高精度に推定することをめざし,今年度は単一カテゴリーからなる画素におけるスペクトルのばらつきが無視できない場合に有効なアルゴリズムおよび,分光特性が画像内で変動する場合の分類処理方法について検討をおこなった.1.周辺画素の情報にもとづく混合画素のサブピクセル解析:すでに開発した要素スペクトルの推定アルゴリズムでは,単一カテゴリーからなる画素においてスペクトルが大きくばらつく場合には,正しく推定できない場合がある.そこで,あらかじめ少数のトレーニングデータを与え,それを用いて単一のカテゴリーからなる画素を画像全体から選択し,解析したい混合画素ごとにその周辺にある単一カテゴリ0画素を取り出して要素スペクトルを推定し,混合画素内の混在比を推定する方法を開発した.分光特性が画像内で変動する場合について有効性を確認した.2.分光特性の画像内変動を考慮した画素のカテゴリー分類:分光特性が画像内で変動する場合には,特定の領域から取得した教師データで画像全体を分類すると誤分類が増加する.そこで,画像全体を矩形領域に分割し,教師データを含む初期領域の分類結果を新たな教師データとして隣接する領域を順次分類する方法を開発した.

シミュレーション実験でアルゴリズムの有効性を確認し,実画像への適用実験を行っている.本研究は、遠隔計測によって得られたハイパースペクトラル画像を対象として、サブピクセル情報を高精度に抽出する手法の開発を目的とする。複数のカテゴリーが画素内に混在することに起因する画素の誤分類を低減し、さらに、画素内のカテゴリーの混在比を高精度に推定することをめざして研究を行った。今年度は研究の最終年度として、今までに開発してきたアルゴリズムを半教師付き手法という観点で位置づけ、利用できる教師データが限定されている場合に画素の分類や画素内の混在比の推定を高精度に行うアルゴリズムとして再構成し、実画像へ適用して効果を確認した。リモートセンシング画像を教師付きの手法で処理を行う場合、実際には十分な数の教師データが得られないことが多い。そこで利用可能な少数の教師データが最初に与えられたものとして、そのデータに基づいて画像中から二次的な教師データとなりうる画素を抽出し、それらを活用して画素の分類や画素内情報の抽出を行う。空間的なコンテクストと分光的な特徴を考慮するため、まず画像に対して空間的に領域分割をおこない、一様と見なせる領域ごとに初期教師データと分光特性が類似した画素を抽出して、それを新たな教師データとした.初期教師データと二次教師データを利用して残された画素を小領域ごとに分類し、ミクセルについては画素内混在比の推定処理を行った。代表的なハイパースペクトラルセンサであるAVIRISによる画像を対象として実験を行い、画像内の限られた領域から教師データを抽出したために分類精度が大きく低下する場合においても、本アルゴリズムを適用することにより精度が改善できることを確認した。
ES細胞移植による神経再生医療実現化にむけてのホスト脳環境の至適化

本研究の達成目標はES細胞移植臨床応用のためにホスト脳環境を至適化することにあり、以下のような目標を定めた。(1)IL-6シグナルがES細胞由来神経幹細胞の分化に与える影響を明らかにする。(2)抗原抗体反応の側副経路を修飾することにより、ホストの免疫寛容状態を誘導する。(3)慢性炎症が移植細胞に与える影響を明らかにする。マウスES細胞由来神経幹細胞の脳内移植時において、抗IL-6受容体抗体の局所同時投与(1)やCTLA-4Igの全身投与(2)によって炎症反応が抑制され移植細胞の神経分化が促進されることを明らかにした。また、低用量テルミサルタン投与によってマウス慢性脳低灌流モデルにおける脳組織障害が軽減されることを明らかにした(3)。これらの成果は、幹細胞移植治療において移植細胞の性質のみならずホスト脳の環境も移植細胞の生着や分化に重要な働きをしていることを意味し、今後の細胞移植治療の発展に寄与するものと考えられる。ES細胞やiPS細胞を用いた細胞移植治療に関する研究が盛んに行われているが、神経誘導に関する研究は多いものの移植技術に関する研究は少ない。あるいは、カスパーゼ阻害剤による細胞死抑制など個々の成果は報告されているが、分化過程にあり抗原提示量の少ない神経幹細胞の移植においてホスト脳の炎症と移植細胞の分化に着目した研究は少ない。我々はホスト脳の炎症が移植細胞に与える影響を解析し、ホスト脳環境を制御することによってよりよい細胞移植効果が得られるよう以下のような研究を行っている。まずマウスES細胞由来神経幹細胞からの神経分化誘導において、IL-6がグリア細胞への分化を促進すること、IL-6の阻害によってその効果が抑制されることを確認した。現在はこの神経幹細胞を正常マウス脳に移植し、移植時におけるin vivoでの抗IL-6受容体抗体の効果を確認中である。慢性脳低灌流モデルに関しては、マウスを用いてモデル作製の条件設定を行い、安定してモデル作製ができるようになった。モデル作製後の脳の免疫染色を行い、グリオーシスやマイクログリアの増加が起こっていることを確認した。現在はモデル作製前に抗炎症剤の投与を行い、炎症所見の抑制効果を解析している。抗原抗体反応の側副経路に関しては、CTLA-4Igの腹腔内投与を行い、移植神経幹細胞の分化傾向に関する解析を行っている。途中経過として、CTLA-4Igの投与によってホスト脳の炎症・免疫担当細胞集積の抑制、移植神経幹細胞からのグリア分化の抑制がみられることを確認した。現在はそのメカニズムを明らかにするための実験を計画している。これらの研究を進めることによって、全身合併症を最小限にする炎症・免疫抑制法の開発につながると期待される。本研究の達成目標はES細胞移植臨床応用のためにホスト脳環境を至適化することにあり、以下のような目標を定めて実験を進めている。(2)慢性炎症が移植細胞に与える影響を明らかにする。(3)抗原抗体反応の側副経路を修飾することにより、ホストの免疫寛容状態を誘導する。平成21年度の研究ではそれぞれ以下のような成果を得た。(1)マウスES細胞由来神経幹細胞の脳内移植時に抗IL-6受容体抗体を同時投与すると炎症細胞の集積や周囲脳のグリオーシスが抑制されることが明らかとなった。(2)マウス慢性脳低灌流モデルにおける白質でのグリア細胞活性化、オリゴデンドロサイト脱落、脱髄性変化および血管内皮の酸化ストレス障害が低用量テルミサルタンにより有意に改善されることが明らとなった。(3)CTLAIgを用いて抗原抗体反応の側副経路を修飾することにより、移植片周囲の炎症・免疫反応が抑制されることが明らかとなった。これらの成果は、幹細胞移植治療において移植細胞の性質のみならずホスト脳の環境も移植細胞の生着や分化に重要な働きをしていることを意味する。特に炎症の重要性を強調したことは我々の成果としてアピールできる点であり、(1)や(3)のように実際にホスト脳の炎症を抑えることによって移植の効果を高めることを実証できたことは今後の細胞移植治療の発展に寄与するものと考えられる。

(3)抗原抗体反応の側副経路を修飾することにより、ホストの免疫寛容状態を誘導する。平成22年度の研究ではそれぞれ以下のような成果を得た。(1)マウスES細胞由来神経幹細胞の脳内移植時に抗IL-6受容体抗体を同時投与すると炎症細胞の集積や周囲脳のグリオーシスが抑制されることが明らかとなった。さらに8週後の移植片内の神経細胞が有意に増加しグリア細胞が減少した。この効果はサイクロスポリンを全身性に継続投与した場合と同程度であった。(2)マウス慢性脳低灌流モデルにおける白質でのグリア細胞活性化、オリゴデンドロサイト脱落、脱髄性変化および血管内皮の酸化ストレス障害が低用量テルミサルタンにより有意に改善されることが明らとなった。さらに脳低灌流によって引き起こされる記憶障害がテルミサルタン投与によって改善されることも明らかとなった。(3)CTLAIgを用いて抗原抗体反応の側副経路を修飾することにより、移植片周囲の炎症・免疫反応が抑制されることが明らかとなった。さらに8週後の移植片においてドーパミン神経細胞(TH陽性細胞)の生着数も有意に増加することが明らかとなった。これらの成果は、幹細胞移植治療において移植細胞の性質のみならずホスト脳の環境も移植細胞の生着や分化に重要な働きをしていることを意味する。実際にホスト脳の炎症を抑えることによって移植の効果を高めることを実証できたことは今後の細胞移植治療の発展に寄与するものと考えられる。(1)、(2)はすでに論文報告し、(3)は現在投稿中である。
斜面崩壊予知のための超音波による土中水分水位広域モニタリングシステムの研究

豪雨時に土中の水分量や地下水位などの斜面状況をモニタリングして、事前に斜面崩壊を予知するシステム技術の開発が望まれている。これまでに超音波反射特性を利用した安価で簡便な水分・水位測定法を提案し、基礎技術を蓄積してきた。本研究では、これを野外広域モニタリングシステムで実用化するために多チャンネルのモデルシステムを構築してフィールド実験を行い、実用化の課題を抽出した。主な課題として落雷事故と、現地地盤の土粒子形状不均一による特性ばらつきを取り上げた。落雷事故に対して避雷措置を行った。また、不均一形状の土の上にほぼ均一な豊浦砂を敷くことにより、反射強度の再現性と水分変化に対する応答性を改善した。初年度に地下水位モニタリングのモデルシステムの設計と必要な測定機器の設計・試作を行った。今年度はこれを実地盤に試験適用して、野外多地点モニタリングの課題抽出を行うことを目的とした。予備実験において、測定精度を上げるためには、超音波導波管の長さを4050cmと短くして、これを測定深さに応じて長さを変えた埋設ガイドパイプ内に設置する方式が有効であることを確認し、以後この方式を採用することにした。野外モニタリングの基礎実験として、滋賀県大津市山麓の不動寺においてあらかじめ地下水帯の空間分布が分かっている地点でシステムの試験運用に着手した。8チャンネルマルチプレクサを用いて、場所と深さを変えた8箇所で水位変動のモニタリングを行った。実験の結果、降雨による地下水位の変動が確認され、多チャンネル間で整合性のあるデータが得られた。モニタリング実験の途中で落雷事故が発生して、システムが破損したため、その後モニタリング実験を中断した。落雷対策を含めて計測器の設計の見直しを行っている。再度の落雷事故に会い、野外モニタリング実験が中断された。野外モニタリングシステムの見直しを行うとともに、屋内用測定器で基礎実験を進め、以下の成果を得た。1.測定器の再設計と避雷ボックスの追加により、落雷対策を強化した野外モニタリングシステムを設計・製作した。検出導波管を埋設しているガイドパイプの上部が地上に出ているため落雷を受けやすい。そこで、測定器側だけでなく、各チャンネルの検出器導波管側にも避雷器とアース棒を設置し、さらに各検出器と測定器の間を2芯同軸ケーブルで接続するなどの対策を行った。これにより、その後落雷事故が発生していない。2.つくば防災科学技術研究所で実大斜面(横幅9m、高さ4.5m、斜面7m)を用いた屋内人工降雨実験を行い、斜面が崩壊に至るまでの水分水位変化をモニタリングした。場所と深さを変えた5個所で測定した水位の変化は、併設したテンシオメータの水位計測データと良い一致を示した。これより超音波水位計測の有効性が確認された。3.屋内で水分計測の定量評価実験を行った。平均粒径0.26mmのほぼ均一な豊浦標準砂に対して湿潤ー乾燥のサイクル試験を3回繰り返し、併設した誘電率水分計のデータに近い水分量変化を確認した。これより豊浦標準砂に対して水分の定量計測の見通しが得られた。4.水分水位モニタリング用超音波導波管を兼用した原位置透水試験法を新たに提案し、その基礎実験を行った。原理的に単孔式ピエゾメータ法と同じ方法であるが、パイプが細いため従来法に比べて現場で容易に設置して測定できる利点がある。測定面積が小さいのでその有効性についてさらに検討していく。得られたデータをもとに特許を出願した。これまでに、中空のパイプを用いて超音波を地中に送信し、地中の土表面における反射強度から土の湿潤状態、反射時間から地下水位をモニタリングする方法を開発してきた。本研究では、この技術を降雨による土砂災害予知のための野外広域多地点モニタリングシステムに応用することを目的にしている。今年度は本研究の初年度であり、モニタリングのモデルシステムの設計と必要な測定備品の準備を行った。(1)モデルシステムの設計:超音波の反射特性による地中水分と地下水位の計測技術を用いた野外の広域多地点モニタリングシステムのモデルを設計した。システムは超音波検出器、水分水位測定器、多地点計測用マルチプレクサ、データロガーで構成した。マルチプレクサは8チャンネルの2段従属接続により64チャンネル(8チャンネルx8チャンネル)まで拡張可能な設計にした。(2)測定器の設計・試作:これまでの超音波測定器を野外の多地点モニタリング用に改良設計した。今年度は基本になる8チャンネルまでの多地点計測器を試作した。(3)検出器の設計・試作:検出器は中空の金属製パイプからなる超音波導波管とこの上端に設置した超音波送受信兼用のトランスデューサで構成した。

検出器頭部のトランスデューサ部分のみを地上に露出して導波管部分を地中に埋設する部分埋設方式と、検出器全体を地中に埋設する完全埋設方式の2設置方法を検討した結果、今後の実用性を考えて後者の方式を採用することにした。但し現在は試験段階であることから、検出器のメンテナンスを容易にするために配線のみ地上に設置することとした。この方式で8チャンネル分の検出器を製作した。(4)システムの基本性能評価:試作した測定器と検出器を用いて、実験室レベルで多地点自動計測システムの機能評価を行っている。豪雨によって引き起こされる斜面崩壊を事前に予知して適切に避難勧告を出すために、土中の水分水位などの斜面状況を観測するモニタリングシステムが重要である。申請者らはこれまでに簡便で安価に土中の水分と水位をモニタリングする手法として、超音波導波管を用いた独自の方法を提案し、基礎技術の蓄積を行ってきた。この方法は土中に中空の超音波導波管を挿入し、土中の検出面における超音波の反射強度で土中の水分状態、反射波の伝播時間で水位を測定するものである。これを野外の広域モニタリングシステムで実用化するために、野外で多地点計測の実験を行い、課題の抽出を行った。野外モニタリング実験により、落雷対策と地中土粒子の不均一性に基づく測定値のばらつき対策が主な課題として抽出された。落雷対策として計測器と個々の検出器に避雷器を設置した。土粒子形状のばらつきによる超音波反射強度のばらつきの対策として、不均一土の上に豊浦砂などの均一性の良い砂を敷いて検出面の均一化を図った。これにより測定値のばらつきが小さくなるとともに、繰り返し降雨に対応して土中水分の変動を検出できるようになった。また多地点における水位変化の観測から、水脈を検出できた。水脈の探索には、ケーシングパイプとして周囲に細孔を有するストレーナ管が有効であることを確認した。以上の野外多地点計測実験により、野外モニタリング試験に展開するための基本技術を確立した。清水寺後背斜面でモニタリングモデルシステムの試験運用を続行中である。斜面崩壊野外モニタリング中にシステムに落雷があり、計測器が破損して実験の中断に追い込まれた。計測器の修理を行ったが、その後測定器の機能を十分に回復できず、測定器の再設計を行っている。平成24年度に、落雷事故により野外でのモニタリング実験が中断された。その後測定器を修理して実験を再開したが、再度の落雷事故に会い、実験の遅れを解消できていない。予定していた広域多地点モニタリングシステムの設計、測定器の設計・試作、検出器の設計・試作の各項目を実行した。測定器の製作が遅れたため、実験室におけるシステムの性能評価を現在継続中である。雷対策と機能の見直しを含めて再設計した計測器を用いて野外でのモニタリング実験を行う。多地点モニタリングシステムの展開に向けて野外計測の課題を抽出し、システムの有用性を検証する。併せて、室内実験レベルで基礎的検討も継続して行う。平成25年度にモニタリングシステムを再設計して、落雷対策を強化した。これを用いて野外モニタリング実験を行う。水分の定量計測や昨年度提案した透水試験の基礎実験についても引き続き行う。
クラスターイオンビームプロセスの基礎研究

京都大学工学部附属イオン工学実験施設においてクラスターイオンヒーム(ICB)技術を開発した。本技術をさらに究めるため,数年前より国際的規模で研究をおこなっている。現在はベル研究所,イリノイ大学,フロリダ大学,カリフォルニ大学など22以上の研究所や大学で,基礎から応用に至るまで幅広い研究を行っている。今回さらに研究を効果的におこなうため本国際学術研究チームを結成し,平成3年度,および4年度の2年間にわたって研究をおこなった。本研究ではベル研究所,ニュージャージ工科大学,ロートアイランド大学を拠点研究機関として緊密な国際交流を行い,我国が開発したクラスターイオンビーム技術の基礎研究をおこなった。本研究で得られた成果を以下にまとめる。(平成3年度の成果)(1)発生したクラスターイオンビームの特性を解析するためベル研究所のブラウン博士,ニュージャージ工科大学のソスノウスキー教授等を中心に共同研究をおこなった。クラスターイオンビームを光イオン化飛行時間測定装置を用いて詳細に分析し,本結果から少量のクラスターでも薄膜形成の核形成プロセスに大きな影響を与えることを明らかにした。また走査トンネル顕微鏡(STM)観察を通して格子定数の差の大きい組み合わせでおこる超整合エビタキシャル効果についても新しい知見を得た。(2)クラスタービームの基礎現象を明確にするためにロードアイランド大学のノースビー教授を中心に共同研究を行った。本研究では,クラスターイオンビームの発生,固体の照射現象を明らかにするためにカスクラスタービームを形成しておこなった。この結果クラスターイオンビームの発生メカニズムが明らかになり,極低エネルギーイオンビームの発生を確かめた。また固体衝突時のモーメンタム変換が極めて効果的におこり,ラテラルスパッター効果等の新現象を実験的に確認し,応用上極めて重要であることを明らかにした。これは,原子レベルの超平坦表面形成,無損傷表面クリーニンクなどに役立ち,工学応用に極めて有効であることも分った。(平成4年度の成果)(1)単原子状やクラスター状のイオンビームを用いた薄膜形成プロセスを原子レベルで精度よく観測して究明するために,超高真空型STM装置を整備しておこなった。具体的には,金やアルミニュームなどの金属イオンビームを原子的清浄表面をもつシリコンなどの基板上に照射して,薄膜形成初期過程を観察し,クラスターイオンビームの作用が単原子ビームの場合と異なることを明らかにした。(2)クラスタービームの照射効果における基礎現象を明らかにするために,クラスタービームの薄膜堆積効果とイオン照射効果を分離しておこなうためにガスソースクラスタービーム装置を製作しておこなった。この結果,低エネルギー効果,多体衝突効果など諸データーを実験的に求めた。また分子動力学法による計算機実験によって衝突のメガニズムを明らかにし,実験とよい対比を得た。(3)研究成果(2)をさらに発展させ質量分離したガスクラスターイオンビームを用い工学的に重要な,無損傷表面クリーニング,高スパッター(単原子イオンの100倍),極薄イオン注入技術などの基礎データーを得,新たにガスクラスターイオンビームプロセス技術を提案した。本研究では,ICBの基礎実験を,米国における拠点大学・研究所と密接に交流し,共同研究をおこなった。この結果クラスターイオンビームと固体表面との相互作用の基礎データーから応用に至るクラスターイオンビームプロセスの基礎が明らかになった。さらに次世代技術として有効なガスクラスターイオンビームプロセスを提案した。

具体的には,金やアルミニュームなどの金属イオンビームを原子的清浄表面をもつシリコンなどの基板上に照射して,薄膜形成初期過程を観察し,クラスターイオンビームの作用が単原子ビームの場合と異なることを明らかにした。(2)クラスタービームの照射効果における基礎現象を明らかにするために,クラスタービームの薄膜堆積効果とイオン照射効果を分離しておこなうためにガスソースクラスタービーム装置を製作しておこなった。この結果,低エネルギー効果,多体衝突効果など諸データーを実験的に求めた。また分子動力学法による計算機実験によって衝突のメガニズムを明らかにし,実験とよい対比を得た。(3)研究成果(2)をさらに発展させ質量分離したガスクラスターイオンビームを用い工学的に重要な,無損傷表面クリーニング,高スパッター(単原子イオンの100倍),極薄イオン注入技術などの基礎データーを得,新たにガスクラスターイオンビームプロセス技術を提案した。本研究では,ICBの基礎実験を,米国における拠点大学・研究所と密接に交流し,共同研究をおこなった。この結果クラスターイオンビームと固体表面との相互作用の基礎データーから応用に至るクラスターイオンビームプロセスの基礎が明らかになった。さらに次世代技術として有効なガスクラスターイオンビームプロセスを提案した。本年度はクラスタ-イオンビ-ム(ICB)の特性の解明、クラスタ-イオンビ-ムの固体との相互作用の解明に重点をおいて調査研究を行った。クラスタ-イオンビ-ムの特性の解明には、ベル研究所のエキシマレ-ザ-とコンピュ-タ-制御技術を応用して光イオン化飛行時間測定装置を用いて質量分離を行い、これらの測定結果からビ-ム中に含まれるクラスタ-の大きさやその原子/クラスタ-比などを明らかにした。また、京都大学イオン工学実験施設に設置しているICB装置に走査トンネル顕微鏡(STM)を取り付け、イオンビ-ムを固体に照射し相互作用や原子の配列制御を観測し、ICBによる特徴的な薄膜形成機構を解明した。さらに米国ベル研究所やニュ-ジャ-ジ-工科大学から共同研究者を招聘し、クラスタ-ビ-ムと薄膜形成機構との関係を実験的に求めてICBによる薄膜形成プロセスを明らかにした。これらのデ-タを基にして、格子定数の大きな差のある金属/半導体のエピタキシャル成長がどうして生ずるかのメカニズム解明の糸口を得た。本国際学術研究は、ベル研究所のW.L.ブラウン博士、Y・クック博士(費用は先方負担)、ニュ-ジャ-ジ-工科大学のM.ソスノフスキ-教授、及び京都大学側からは山田、高岡、臼井が行ったが、特にクラスタ-イオンビ-ムの発生に関する実験ではロ-ドアイランド大学のJ.ノ-スビ-教授に新たに参加して頂いた。本研究内容はゴ-トンリサ-チ会議、米国材料学会(両者とも招待論文)に参加して報告した。
移動カメラに基づく人物姿勢認識およびその対処

今年度の研究では当初研究計画とおりに以下三つの課題における進展がありました。(1)移動カメラに基づく移動物体認識およびカメラ自己移動算出;(2)人物輪郭特徴に基づく姿勢判断;(3)物体認識。課題(1)の移動カメラに基づくいづ物体認識およびカメラ自己移動算出は以前開発した「移動カメラに基づく移動物体検出」アルゴリズム上、ロボットが移動中でエゴモーション、すなわち自己移動を把握させるため、移動物体検出する際、同時にエゴモーションを推定できるアルゴリズムを提案しました。具体的に、移動中のステレオカメラで獲得した映像における連続フレームから、3次元オプティカルフローを算出します。以前提案した「修正RANSAC」で3次元オプティカルフローを分類する伴い、背景と前景(人物)が識別できます。背景に属する3次元オプティカルフローを利用し、回帰分析法でエゴモーションを計算します。本手法で屋内又は屋外環境で、移動ロボットはセルフナビゲーションが可能になります。課題(2)の人物姿勢判断では、既存文献調査でモデルマッチングに基づく方法が近年の傾きだと分かりましたが、計算上の複雑さおよび計算時間などの面で本研究に応用できないと結論しました。人物輪郭の形状特徴に着目し、形状認識の手法を開発しました。具体的に、対象領域の輪郭画素毎に勾配を計算で輪郭エッジ向き曲線の「Edge Orientation Curve」(以下EOC)を算出します。EOCはスプライン関数で近似され、形状特徴として利用されます。課題(3)シーン中の物体認識では、形状の構成要素により2種類の物体(直線および楕円)が定義されました。画像から直線検出の性能が良い手法はすでに開発されましたので、本研究で楕円検出に焦点を絞り、検出精度が高い手法を提案しました。具体的に、課題(2)で利用されたEOCに基づき、周辺がクラスタリングされます。クラスター毎に、修正RANSACで楕円のパラメターを推定します。本手法は直線検出手法と合わせシーン中に物体認識することが可能になります。まとめとして、今年度の研究は前年度のと合わせ、ほぼ当初計画とおりに完成しました。今年度は、動的カメラで取得した映像から移移動物体抽出技術であるModified RANSAC、およびシルエット分析による人物姿勢認識に要する技術の検討を行った。Modified RANSACに基づき、移動カメラで撮影した動画像から複数の移動領域を認識および抽出する方法を既に提案したが、抽出精度および計算効率が低いという問題があった。そこで、平成20年度では、精度向上に移動物体を抽出するのが目的とし、Guidance付のModified RANSACを提案した。具体的に、以前提案した映像上で連続の2フレーム間の関連で移動物体を抽出する代わりに、n枚連続フレームにおいて移動物体の領域を区切る技術である。すなわち、Contextual情報の利用を通り、精度を上げる目的を実現した。また、本技術は移動物体を抽出だけでなく、画像中からの楕円検出などの形状認識に関する課題にも適用できる。この応用で提案した手法の有効性を検証した。この成果は、移動物体検出および移動領域抽出についての前述の問題点を克服する見通しを与えるものである。本研究課題にたいし、後処理であるシルエットによる人物姿勢認識の後処理に非常に重要なアルゴリズム改善をした。一方、人物姿勢認識の処理で、映像上での人物移動から特徴を抽出し、姿勢および行動を識別することは目的としている。この研究ステップに関して、シルエット分析技術として、エッジ向き曲線による尺度-回転-平行移動-Invariantの輪郭線の記述子を提案した。具体的に前処理の移動物体抽出をされた結果により、輪郭上各画素の向方向を算出し、局所特徴として記録される(「EOC」と呼ばれる)。この特徴は尺度および平行移動においてInvariantであるが、回転-Invariantに対応していない。この弱点を克服するため、識別および分類の際に位相相関技術を採用した。これを用いて、時系列画像中の人物輪郭特徴を算出することに基づき、人物姿勢認識が行えることが期待できる。以上の研究成果を、国内会議2件および査読付き国際会議1件として発表した。また、ジャーナル論文を1件投稿予定である。課題

(3)シーン中の物体認識では、形状の構成要素により2種類の物体(直線および楕円)が定義されました。画像から直線検出の性能が良い手法はすでに開発されましたので、本研究で楕円検出に焦点を絞り、検出精度が高い手法を提案しました。具体的に、課題(2)で利用されたEOCに基づき、周辺がクラスタリングされます。クラスター毎に、修正RANSACで楕円のパラメターを推定します。本手法は直線検出手法と合わせシーン中に物体認識することが可能になります。まとめとして、今年度の研究は前年度のと合わせ、ほぼ当初計画とおりに完成しました。