| 有隅 惟人 | M, 1回目発表 | サイバネティクス・リアリティ工学 | 清川 清, 加藤 博一, 内山 英昭, 磯山 直也, PERUSQUIA HERNANDEZ MONICA |
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title: Sound Visualization using AR for Deaf or Hard of Hearing Users
abstract: A challenge in supporting the lives of the hearing impaired is the visualization of surrounding sounds. Visualization of the content of the speaker's conversation and the direction of the sound have been conducted in the past. However, there have been few studies on the visualization of ambient sounds. If environmental sounds can be visualized, sounds that were previously perceived as white noise can be recognized as sound effects, thereby enriching the lives of the hearing-impaired. One of the reasons that people with hearing disabilities have difficulty recognizing environmental sounds is that they cannot predict the direction and content of sounds. In this study, we focus on the presentation of sound direction and content, and aim to construct a system that superimposes onomatopoeia on the sound source position. language of the presentation: Japanese 発表題目: 聴覚障害者支援のための環境音AR表示 発表概要: 聴覚障碍者の生活を支援するうえでの課題は周囲の音の視覚化である．これまでも話者の会話内容や音の方角の視覚化などが行われてきた．しかし，周囲の環境音の視覚化に取り組んだ研究は少ない．環境音を視覚化できれば，これまで雑音として認識していた音も効果音として認識することができ，聴覚障碍者の生活をより豊かにすることができる．聴覚障碍者が環境音を認識しにくい理由として，音の方向と内容が予測できないことが挙げられる．そこで、本研究では音源位置にオノマトペを重畳表示することで音の方向提示と音の再現性を両立したシステムの構築を目指す． | |||
| 今村 廉 | M, 1回目発表 | コンピューティング・アーキテクチャ | 中島 康彦, 林 優一, 張 任遠, KAN YIRONG |
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title: Power efficient point cloud neural network (PointNet) on CGRA
abstract: Image data has been used for object detection in the past, but recently point cloud data, which can be acquired by laser surveying such as LiDAR sensors, has been utilized. Object detection based on point clouds is derived from a model called PointNet, which has been evaluated using FPGAs in previous studies. In this study, we implement PointNet using CGRA with a systolic array structure developed in our laboratory and evaluate its power efficiency. language of the presentation: Japanese 発表題目: CGRAによる省電力点群ニューラルネットワーク 発表概要: 物体検知には画像データがこれまで使われてきたが、最近ではLiDARセンサーなどのレーザー測量で取得できる点群データが活用されている。点群をベースとする物体検知はPointNetというモデルから派生しており、FPGAによる評価が先行研究として行われている。本研究では、当研究室にて開発されたシストリックアレイ構造を持つCGRAにPointNetを実装し電力効率などを評価する。 | |||
| 荒木 亮介 | M, 1回目発表 | サイバーレジリエンス構成学 | 門林 雄基, 林 優一, 妙中 雄三, 宮本 大輔（客員准教授） |
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Predicting the future malware by using image generation
abstract: In this study, we try to predict the future malware by using image generation. Image-based malware is suitable for representing global features of malware. By changing the global features of malware using image generation, it becomes possible to add features of future malware. Therefore, we use VAE (Variational AutoEncoder) which is suitable to add delicate features to predict the future malware. In the experiment, 4 out of 5 future malware exceed the accuracy rate of random. language of the presentation: Japanese 発表題目: 画像生成技術を応用した未知マルウェアの事前予測 発表概要: この研究では、画像生成技術を応用して未知のマルウェアを予測することを目的とする。 画像で表現されたマルウェアは、マルウェアの全体的な特徴を表すのに適している。 画像生成を使用してマルウェアの大域的な特徴を変更することで、未知のマルウェアの特徴を付与することが可能になる。 画像生成には、繊細な特徴を追加するのに適した VAE(Variational AutoEncoder)を使用する。 実験では5つの未知マルウェアのうち4つが、ランダムの正解率を超えた。 | |||
| 中村 一智 | M, 1回目発表 | ネットワークシステム学 | 岡田 実, 林 優一, 東野 武史 |
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title: Proposal for Wavefront Shaping Metasurfaces with Variable Elements
abstract: With the development of communication technology, there is a growing trend to use high-frequency radio waves to achieve high-capacity and high-speed communication. However, high-frequency radio waves have a higher linearity than conventional radio waves, and when there is an obstacle between the transmitting and receiving antennas, conventional radio waves can communicate by diffraction, while high-frequency radio waves cannot diffract, resulting in a communication problem. To solve this problem, we propose a metasurface with a variable element that can reflect the radio waves to avoid obstacles. Metasurfaces are electromagnetic materials with a periodic metal structure on a dielectric substrate. In this study, we design and evaluate the reflection in arbitrary directions through simulations using electromagnetic field analysis software and indoor and outdoor demonstration experiments. language of the presentation: Japanese 発表題目: 可変素子による波面成形メタサーフェスの提案 発表概要: 通信技術の発展に伴い，高周波の電波を用いることで大容量・高速通信を実現しようという気運が高まっている.しかし，高周波の電波は従来の電波と比べて直進性が高く，送受信アンテナ間に障害物があった際，従来の電波は回折して通信ができるのに対し高周波の電波は回折できず通信が阻害されてしまうという問題が発生する.そこで，障害物を避けるような反射が可能な可変素子を用いたメタサーフェスを提案する.メタサーフェスとは，誘電体基板上に金属の周期構造を持つ電磁材料のことで，構造に可変素子を導入することで素子のパラメータによって電磁特性の制御をする.本研究では，電磁界解析ソフトによるシミュレーション，屋内・屋外の実証実験を通して任意方向の反射の設計及び評価を行う. | |||
| 阿部 虹稀 | M, 1回目発表 | 情報セキュリティ工学 | 林 優一, 岡田 実, 藤川 和利, 藤本 大介, KIM YOUNG WOO |
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title: Study on webcams activity detection using electromagnetic leakage
Since the COVID-19 spread, the demand of webcams has increased as remote meetings and online lectures. Webcams are convenient devices for remote communication. However, information leakage issues from webcams associated with vulnerability of the device, and exposure of the confidential information are also reported. Conventional malware detection has been done by software, but there are technologies that evade detection, and software detection has its limitations. In this study, as a hardware-level detection, we investigate a method to estimate the ON/OFF status of a webcam using electromagnetic leakage from the webcam. language of the presentation: Japanese 発表題目: 漏えい電磁波を用いたウェブカメラの動作検知に関する研究 発表概要: 新型コロナウイルスの蔓延以降、リモート会議やオンライン講義の実施に伴いウェブカメラの需要は急増している。ウェブカメラはリモートでコミュニケーションが取れる便利な機器だが、ウェブカメラの脆弱性に伴う情報漏えい問題や機密情報の漏えいも報告されている。従来のマルウェア検知はソフトウェアでしていたが、検知を回避する技術も存在しており、ソフトウェアでの検知には限界がある。本研究では、ハードウェアレベルでの検知として、ウェブカメラからの漏えい電磁波を用いてウェブカメラのON/OFFを推定する機構を検討する。 | |||
| 田中 美優 | M, 1回目発表 | 情報セキュリティ工学 | 林 優一, 岡田 実, 井上 美智子, 藤本 大介, KIM YOUNG WOO |
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title: Study on signal injection attack synchronized with CCD image sensor operation
Since cameras are a critical part in many systems, attacks against cameras can cause malfunctions or shutdowns on many systems. The attack methods against cameras in previous studies insert the attacker's desired image into the output of a camera using a charge coupled device (CCD) image sensor without invasing into the system by using intentional electromagnetic interference (IEMI).However, since these attack did not considered the start timing of sensor readout, the inserted image may be distorted, and the attacker cannot control the position and color of the inserted image precisely. It is not a threat suitable to attack successfully. In this study, we propose an attack method that obtains the start timing of sensor readout by measurement and irradiates IEMI at the simultaneous timing, and investigate the controllability of the attack. language of the presentation: Japanese 発表題目: CCD イメージセンサの動作に同期した信号注入攻撃に関する研究 発表概要: カメラは多くのシステムで重要な役割を担っているため、カメラへ対する攻撃は誤動作や停止を引き起こす可能性がある。従来の研究では, 意図的な EMI(electromagnetic interference) を用いて, システムの内部へ侵入することなく、CCD (charge coupled device) イメージセンサを用いたカメラの出力に攻撃者の望む画像を挿入することに成功している. しかし, 攻撃者が注入する信号とセンサの読み出し開始タイミングとの同期が取れないため, 挿入した画像に歪み等が生じる可能性がある上に, 攻撃者は画像の挿入位置, 色を制御することができず, 現実的なシナリオの上での脅威とはなり得ない. そこで本研究では, センサの読み出し開始タイミングを計測によって取得し, そのタイミングに合わせて意図的な EMI を照射する攻撃手法を提案し、攻撃の制御性について検討を行う。 | |||
| 近藤 亮介 | M, 1回目発表 | ユビキタスコンピューティングシステム | 安本 慶一, 和田 隆広, 諏訪 博彦, 松田 裕貴 |
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title: Proposal for a Swimming Performance Evaluation and Improvement System Using Stretch Sensor-Based Breath Sensing
abstract: Since swimming performance is related to the swimmer's technique, there have been many studies on swimming motion analysis to improve performance. Among them, it has been suggested that swimmers' performance could be evaluated by analyzing breathing during swimming. HHowever, the method using a camera has the problems of large equipment and privacy in public places, and the method using both a camera and an inertial sensor cannot record the length of exhalation time and the amount of breathing underwater. Therefore, in this study, privacy-conscious small stretch sensors will be used for respiration sensing. This enables sensing of underwater respiration such as exhalation time and respiratory volume, which cannot be obtained with inertial sensors. We aim to construct a system to evaluate and improve swimming performance by analyzing respiration data. language of the presentation: Japanese 発表題目: 伸縮センサベースの呼吸センシングによる水泳パフォーマンス評価・改善システムの提案 発表概要: 水泳のパフォーマンスはスイマーのテクニックに関係していることから、パフォーマンス改善に向けた水泳の動作解析に関する研究は多く行われている。その中でも、水泳時の呼吸特性を解析することでスイマーのパフォーマンスを評価できる可能性が示唆されている。しかし、カメラを用いた手法では装置が大掛かりである問題や公共の場におけるプライバシーの問題があり、カメラと慣性センサを用いた手法は共に，水中における呼気時間の長さや呼吸量を記録できない問題がある。そこで本研究では、プライバシーに配慮した小型の伸縮センサを用いて呼吸センシングを行う。これにより、呼気時間や呼吸量など、慣性センサでは取得できない水中の呼吸をセンシングできる。呼吸データを解析することにより水泳パフォーマンスを評価・改善するシステムの構築を目指す。 | |||
| 山本 純也 | M, 1回目発表 | ヒューマンロボティクス | 和田 隆広, 松原 崇充, 織田 泰彰 |
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title: Robot Internal Dynamical State Feedback for Effective Robot-Human Collaboration
abstract: In recent years, research on robots that can cooperate with humans has attracted much attention. To realize cooperative work between a human and a robot, each needs to be aware of the other's state. There are many studies on the feedback of the human state to the robot. On the other hand, research that feeds back the robot's state to the human has been attracting attention. In this study, we propose a method to improve work efficiency by presenting the internal dynamical state of the robot, which is difficult to understand visually from the outside, such as mechanical impedance and grasping force, by tactile sensation, targeting dynamically cooperative tasks such as object delivery. In the proposed method, the robot feeds back its own mechanical impedance to the human arm as a sense of force in a grasping situation. We will present a prototype of the impedance feedback device that implements the proposed method and the results of operation verification. language of the presentation: Japanese 発表題目: ロボットと人間の効果的な協働作業に向けたロボット内部力学状態フィードバック 発表概要: 近年，人間と協働作業を行うロボットの研究が注目されている．人間とロボットの協働作業を実現するためには，互いが相手の状態を認識する必要がある．人間の状態をロボットにフィードバックする研究は多く存在する．一方，ロボットの状態を人間にフィードバックする研究が注目を集めつつある．本研究では，物体の受け渡しなどの力学的協働作業を対象とし，ロボットの機械インピーダンスや把持力などの外部から視覚的に把握しにくい内部力学状態を触覚で提示することで作業効率を向上する手法を提案する．提案手法では，ロボットが物体を把持する場面における自身の機械インピーダンスを，人間の腕部に力覚としてフィードバックを行う．提案手法を実現するインピーダンスフィードバックデバイスを試作し，動作確認を行った結果を発表する． | |||
| 西浦 直哉 | M, 1回目発表 | ロボットラーニング | 松原 崇充, 安本 慶一, 鶴峯 義久, 佐々木 光 |
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title: Teleoperation Extension of a Quadruped Robot by Parameter Randomized Reinforcement Learning
abstract:There are growing expectations for the use of quadruped robots for tasks that require the use of their legs. Teleoperation using human cognitive abilities is a promising approach to realize flexible leg work, but it is problematic because it requires posture stabilization of the quadruped robot. In this study, we propose a framework that enables flexible teleoperation by acquiring a posture stabilization controller through reinforcement learning on a simulator with randomized parameters and applying it to an actual robot. As a preliminary experiment, we verified that an attitude stabilization controller is necessary for the actual machine, and confirmed that the controller can be acquired by reinforcement learning on a simulator. language of the presentation: *** Japanese *** 発表題目:パラメータランダム化強化学習による４足歩行ロボットのテレオペレーション拡張 発表概要: * 四足歩行ロボットの活用として，脚を用いた作業に対する期待が高まっている．人の高い認知能力を利用するテレオペレーションは柔軟な脚作業を実現する上で有望なアプローチであるが，作業に伴う四足歩行ロボットの姿勢安定化が同時に必要になる点が問題である． 本研究では，パラメータをランダム化したシミュレータ上で強化学習を行うことで姿勢安定化制御器を獲得し，それを実機に適用して柔軟なテレオペレーションを可能にする枠組みを提案する．予備実験として，実機において姿勢安定化制御器が必要であることを検証し，シミュレーションで強化学習を行うことで姿勢安定化制御器の獲得が可能であることを確認した* | |||
| CHEN XIAN | M, 1回目発表 | 光メディアインタフェース | 向川 康博, 松原 崇充, 舩冨 卓哉, 藤村 友貴, 北野 和哉 |
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Title: A picture matching method for the prediction of organoids Abstract: Organoids are a miniaturized and simplified version of an organ produced in three dimensions which is utilized in research areas such as the investigation of disease mechanisms. In this study, we develop the method for predicting future organoid differentiation with 2D organoid images.We develop a picture matching network to predict the shape of the organoid.By extracting the shape information with the network and comparing the features of different organoids directly, we can use the known changing of the organoid to help us to predict the next stage of the organoid. This method may help scientist to find the organoid which has the potential structures. Language of the presentation: English | |||
| 吉田 龍生 | M, 1回目発表 | 光メディアインタフェース | 向川 康博, 松原 崇充, 舩冨 卓哉, 藤村 友貴, 北野 和哉 |
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title: Estimating soil moisture content considering environmental variables using far-infrared camera
abstract: At emergency restoration sites for natural disasters such as river channel blockage, the technique is needed to acquire the moisture content inside the soil in a non-contact and wide area. This study proposes a method for estimating the soil moisture content based on the analysis of temperature variation over time using a far-infrared camera. In order to estimate the moisture content with high accuracy in outdoor environments where there are many environmental variables such as sunlight and wind, we study a method for estimating the moisture content by placing a reference object in the scene and considering environmental variables based on the temperature change of the reference object. As a result, we find that the use of a reference object can estimate the moisture content even when there are large environmental changes. language of the presentation: Japanese 発表題目: 遠赤外カメラを用いた環境変動要因を考慮した土壌の含水状態推定 発表概要: 河道閉塞等の自然災害の応急復旧現場では、土壌内部の含水状態を非接触かつ広範囲に取得する技術が求められる。本研究は、遠赤外カメラを用いた温度の経時変化の解析に基づく地盤の含水状態の推定手法を提案する。日照や風などの環境変動要因が多く存在する屋外環境において、含水比を高い精度で推定するために、シーン中に参照物体を配置することにより、その参照物体の温度変化を基準に環境変動要因を考慮した含水状態の推定手法を検討した。その結果、参照物体を用いることにより、大きな環境変動があった場合でも含水比を推定できる見込みが得られた。 | |||
| 尾﨑 翔太 | M, 1回目発表 | 光メディアインタフェース | 向川 康博, 松原 崇充, 舩冨 卓哉, 藤村 友貴, 北野 和哉 |
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title: Depth Estimation with Deep Depth-from-Focus/Defocus
abstract: Depth estimation from images captured by a single camera is a major task in computer vision. Usually, depth in a scene is not stored as image information and cannot be easily computed, so estimation is necessary. In this presentation, I will give an overview of Deep Depth-from-Focus/Defocus, a depth estimation method using deep learning, which is currently the mainstream method, and introduce latest researches. I will also discuss the direction and progress of my research, pointing out issues with state-of-the-art methods. language of the presentation: Japanese 発表題目: 深層Depth-from-Focus/Defocusを用いた奥行推定 発表概要: 単一カメラで撮影された画像からの奥行推定はコンピュータビジョンにおいて大きなタスクとなっている。通常、シーン中の奥行は画像情報として保存されず、簡単に計算することもできないので推定が必要である。本発表では、現在主流である深層学習を用いた奥行推定法であるDeep Depth-from-Focus/Defocusの概要及び最新の研究を紹介する。また、先行手法の課題点を指摘しつつ、自分の研究の方向性と進捗について述べる。 | |||