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Kinectが骨格や顔を認識できるのはなぜなのか知りたい。

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質問

Kinect(v2含む)ではなぜ、顔のパーツや骨格、間接の認識が行えるのでしょうか。

調べてみると、赤外線技術を用いて3Dデータを取得できるところまではわかったのですが、なぜその点が「目」や「鼻」だとわかるのかという部分がわかりませんでした。

SDKのHDfacetrackingのコードを初心者なりに読んでみたのですが、該当の部分はコード外での処理のようで見つけることができませんでした。これはOpenCVなどを読み込んで様々な処理を行っているのでしょうか?元をたどるとディープラーニングを行って作られた何かなのでしょうか。
(初心者のため的外れでしたら申し訳ありません。)

簡単にで構いませんので教えていただけると幸いです。よろしくお願いいたします。

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回答 1

checkベストアンサー

+4

Kinectに関する検出アルゴリズムを探しましたが、日本語で詳しい資料が見つかりませんでした。

Stackoverflowによれば、Microsoftの元の論文ウィスコンシン州立大学しかなさそうでした。

私も気になったので少しまとめます。

検出アルゴリズム

1. 赤外線による深度測定

  • Kinectから楕円の斑点上の赤外線ビームを投影します(構造化照明:structured lightと呼ばれる方法だそうです)。
    この際に、斑点の大きさや変形具合を調べることで、どれだけ距離が離れているか測定できます。
  • また、この際にXY軸で異なる焦点距離(focal length)を持つレンズを使うことで、距離による点のぼやけ方の違いができるそうで、それも併せてハードウェア側で処理しているそうです。※特許US 2010/0290698参照

2. 機械学習に基づくパーツの位置推定

  • こうして抽出された距離情報を100万回以上調整したランダムフォレスト法(「この画像のうち、この条件を満たして、この条件を満たして(略)は頭です」のような方法)でパーツを選別します。

詳細は上記ウィスコンシン州立大学のPDFを参照ください。図だけ流し見てもわかりやすいかと思います。

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  • 2020/01/16 12:12

    回答ありがとうございます。
    海外の論文まで確認してくださってとても助かりました。
    斑点を使っていたとは予想できませんでした…!
    ビジネス向けの新しいものも含め、Kinectについて興味が湧いてきたのでさらに調べてみようと思います。
    この度は、迅速で丁寧な回答本当にありがとうございました。

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  • 2020/01/17 01:21

    同じような製品にAzure(Kinectの最新型?)、IntelのRealsenceシリーズがあります。恐らくいずれもRGB+赤外線で測長と思います。いずれも数万~と安くはないので、選定の際は慎重に(実績の多そうなものを)選定ください。

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