視ることと識ること4

未来に広がる可能性とは

この位相限定相関法を開発した株式会社山武では、このアルゴリズ
ムを用いた指紋照合による出入管理装置をすでに製品化している。
バックグラウンドにコンピュータ装置を置くようなシステムではな
く、単体の小型ボックスとしてそれは実現された。その姿は、位相
限定相関法という画像処理テクノロジーの優秀さとその演算プロセ
スをチップ化した技術の粋によって実現されたものだといえよう。

さらに、このチップを用いて位置決め用画像センサを工業市場に提
供し始めているという。その応用範囲は、エンジニアリングレスと
いう簡便さの故に、また高度な画像処理能力の故に、幅広い工業市
場の場面で活躍することになるだろう。

指紋照合テクノロジーと位置決め用画像センサは、位相限定相関法
という画期的な画像処理法の応用としては、一例でしかない。その
可能性は、実に幅広く未来に広がっている。

例えば、通産省工業技術院の計量研究所では高温高圧条件下の液体
粘度の計測用途に応用している。試料液体中における既知密度の球
の落下速度から粘度を求めているが、落下球の観測画像には球以外
の対象物が入りこむために、従来の画像処理装置では球位置の高精
度な位置計測が困難であった。

しかし位相限定相関法は、いくつかの特徴的映像点によって対象の
像を特定するのではなくて、画像全体をフーリエ変換処理すること
から、球以外の対象物像(不要な像)の影響を克服して、見えにくい
球でも位相情報を確立することができるのである。これによって粘
度測定における落球速度測定に関して、より高精度かつ高速な自動
計測が可能になったという。

また電子顕微鏡製作の世界では位相限定相関法による画像処理が、
特徴ある形を持たない特定の画像についても明瞭に認識できるとい
う従来にない特性を活かすことで、電子顕微鏡の画像追尾を自動化
している。これが６月24日の｢編集後記｣で記した部分だ。

自動追尾ということでいえば、高速道路における自動運転も、この
位相限定相関法のテクノロジーを用いれば実現可能だ。車載のカメ
ラが前方の車や風景をミリ秒以下で認識する。そして映し出された
瞬間瞬間の像をそのたびに画像登録し続けていく。その結果、前方
車両との車間距離変化や風景変化が検出できる。この検知情報が自
動運転のシステムを可能なものとするはずである。

さらに、こういうことも可能だろう。監視カメラは通常、監視ポイ
ントをただ写しているだけだ。人が目視で異状確認するか､VTRに映
像保管をする程度にしか、その映像は使われていない。しかしこれ
に、位相限定相関法による自動追尾を備えれば画像に変化が起こっ
た時にアラーム情報を引き出せる。また動くはずのもののない場所
で、何かが動けば、その像を追尾することも可能である。監視カメ
ラの新しい使い方といっていいだろう。

さらには動画の圧縮技術にも応用可能なフェイズもあり、ネットワ
ーク社会における情報通信の可能性を広げる技術ともなりうる様相
を見せているという。

また、多関節ロボットと位相限定相関法による画像処理テクノロジ
ーを備えた位置決めシステムを用いてロボットによるジグソーパズ
ルの組立デモを行った事例がある。この技術は、ファクトリーオー
トメーションにおけるパレタイジングに応用することができる。つ
まり、位相限定相関法による画像処理システムは、ロボットにおけ
るアイセンサの役割を担うことも可能なのだ。とすれば、夢はヒュ
ーマノイド型ロボットへと広がっていく。

人間の脳における認識の理論モデルとは異なった理論モデル、すな
わち、位相限定相関法というアルゴリズムは、チップ性能の進化に
したがって、コンピュータらしい方法で、限りなく人の眼の知覚に
近づいていくのではないだろうか。視ることと識ることのコンピュ
ータにおける進化は、いま始まったのかもしれない。楽しみな未来
が待っていそうである。

[データ]
｢脳のしくみとはたらき－神経心理学から探る脳と心｣
(クリスティーヌ・テンプル著／朝倉哲彦訳／講談社ブルーバックスB1156）
｢脳の探検上下－神経系の基本地図をたどる｣
(フロイド･E･ブルーム他著／久保田競監訳／講談社ブルーバックスB699･B700)
｢フーリエの冒険｣
(トランスナショナルカレッジオブレックス編／ヒッポファミリークラブ)