ビデオオブジェクトの一貫性削除における非監督型時間一致性学習 研究背景と動機 ビデオ編集と修復の分野において、ビデオオブジェクト削除（Video Object Removal）は重要なタスクです。その目標は、ビデオ内の目的のオブジェクトを消去し、合理的な内容で穴を埋めることです。既存のソリューションは主に2つのサブタスクに分かれます：(1) マスク追跡（Mask Tracking）と (2) ビデオ補完（Video Completion）。しかし、これらは通常独立した問題と見なされ、それぞれ別個に処理されます。このような分割はシステムを過度に複雑にし、複数のモデルの協同作業が必要となり、トレーニングとデプロイの難易度を増し、実際の応用に不利です。 論文は、マスク追跡とビデオ補完がピクセルレベ...

CLASH：補完学習とニューラルアーキテクチャ検索に基づく歩容認識フレームワーク 研究背景 歩容認識は、個人の歩行パターンを通じて身元を識別するバイオメトリクス技術である。この技術は、遠距離から個人の協力を必要とせずに行うことができるため、セキュリティチェック、ビデオ検索、身元識別などの分野で広く応用されている。しかし、人影の輪郭に基づく識別方法にはいくつかの問題がある。二値化されたスパースな境界表現は豊富な時空間情報を欠いており、輪郭の大部分のピクセルが歩容パターンに対して敏感ではない。このため、識別のロバスト性を維持しつつ、歩容パターンに対する感度を高めるために、本文ではニューラルアーキテクチャ検索に基づく補完学習（Complementary Learning with Neural A...

タグ内容記述に基づく透明な深層画像美学評価 学術背景 InstagramやFlickrといったソーシャルメディアプラットフォームが普及するにつれ、画像美学評価（Image Aesthetics Assessment, IAA）モデルの需要がますます高まっています。これらのモデルは、ソーシャルネットワークサービス提供者が画像のソートや推薦結果を最適化するのを助けるだけでなく、一般ユーザーがアルバムを管理したり、最適な写真を選んだり、撮影や編集の際にガイダンスを提供します。しかし、オブジェクトや撮影技術など複数の要因を含む画像美学の複雑さから、堅牢なIAAモデルの構築は依然として課題となっています。 研究動機 既存の深層学習法はIAAにおいて高い性能を示していますが、その内部分析が不明瞭です。ほ...

バランス特性の対応と均一性による少数ショット分類問題の解決 背景と動機 少数ショット学習（Few-Shot Learning, FSL）の目標は、少数の新しいカテゴリ（novel classes）サンプルの条件下で、新しいサンプルを正確に認識することです。既存の少数ショット学習方法は、主に特徴表現とその対応するラベルとの情報を最大化することで、基礎カテゴリ（base classes）から転移可能な知識を学習します。しかし、この方法は「監督の崩壊」（supervision collapse）という問題が発生する可能性があり、基礎カテゴリに対して偏りが生じることがあります。本論文では、データの内在構造を保ち、新しいカテゴリに適した一般化モデルを学習することで、これを解決する方法を提案します。本研...

ネガティブ決定論的情報に基づく多重インスタンス学習の弱監督物体検出とセグメンテーションへの応用 背景紹介 過去10年間において、コンピュータビジョン分野は特に物体検出（Object Detection）とセマンティックセグメンテーション（Semantic Segmentation）で顕著な進歩を遂げてきました。しかし、大部分のアルゴリズムとモデルは正確なアノテーションデータに大きく依存しており、実際の応用において大量の人力と時間を消費します。弱監督学習（Weakly Supervised Learning, WSL）は、粗粒度のアノテーションデータ（例：画像レベルのアノテーション）のみを必要とすることでこの問題を解決します。この背景から、弱監督物体検出（Weakly Supervised O...

情報認識に基づくTransformer展開ネットワークの高次元・多次元画像融合の促進 背景紹介 高次元画像（Hyperspectral Image, HSI）は、多くの波長帯のスペクトル情報を含むため、物質識別、画像分類、ターゲット検出、環境モニタリングなどのリモートセンシング用途で重要な役割を果たしています。しかし、センサーのハードウェアの制約により、実際のイメージングプロセスでは空間分解能とスペクトル分解能の間のトレードオフが存在します。具体的には、イメージングセンサーは豊富なスペクトル情報を提供する画像（低分解能のHSI、LR-HSI）か、空間分解能が高くスペクトル情報が少ない画像（高分解能の多次元画像、HR-MSI）のいずれかしか提供できません。高分解能のHSI（HR-HSI）を得る...

グラフニューラルネットワークに基づくグラフ最適化問題解決フレームワーク 背景と研究動機 制約充足問題（CSPs）および組み合わせ最適化問題（COPs）を解決する際、バックトラック法と分枝ヒューリスティックの組み合わせが一般的です。特定の問題に対して設計された分枝ヒューリスティックは理論上効率的ですが、その複雑さと実装の難しさのために実用化が制限されています。一方で、汎用的な分枝ヒューリスティックは適用範囲が広いものの、通常は最適性能を示しません。本稿の著者は、分枝ヒューリスティックにシャノンエントロピー（Shannon Entropy）を導入することで、汎用性と特定性のバランスを取る新しい解決フレームワークを提案しました。具体的には、グラフニューラルネットワーク（GNN）モデルを使用して、確...

代替二重教師自己調整学習による弱監督セマンティック画像分割実現 背景紹介 コンピュータビジョンの分野の発展に伴い、セマンティック分割はその中で重要かつ活発な研究方向の一つとなっています。従来のセマンティック分割方法は手動でラベリングされたピクセルレベルのラベルに依存していますが、これらの精密なアノテーションの取得には通常多大な人力と時間コストがかかります。この問題を解決するために、近年、弱監督セマンティック分割（Weakly Supervised Semantic Segmentation, WSSS）が提案され、これは人工アノテーションを最小限に抑えつつ、弱いアノテーション情報（画像ラベル、バウンディングボックス、塗りつぶしなど）を利用して効率的なセマンティック分割を実現することを目指して...

背景紹介 近年、強化学習（Reinforcement Learning, RL）はさまざまな複雑なタスクの解決においてその有効性を示してきた。しかし、多くの現実世界の意思決定と制御の問題は、複数の相互に対立する目標を含む。これらの目標の相対的な重要性（選好）は、異なる状況でバランスを取る必要がある。パレート最適解（Pareto optimal）の解決策は理想的とされるが、環境の不確実性（例えば、環境の変化や観察ノイズ）は、エージェントが次善の戦略を取ることを引き起こす可能性がある。 この問題に対処するために、Xiangkun He、Jianye Haoなどは、《Robust Multiobjective Reinforcement Learning Considering Environme...

GMConv:神経ネットワークの畳み込みカーネルの有効受容野の調整を実現 はじめに 畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional Neural Networks、以下CNN）は、畳み込みカーネルの使用により画像分類や物体検出などのコンピュータービジョンタスクで顕著な成功を収めてきました。しかし、近年ではビジョントランスフォーマー（Vision Transformers、以下ViT）が注目を浴びており、これらは視覚認識タスクで優れた性能を発揮し、時にはCNNを超えることもあります。それにもかかわらず、CNNの改善に向けた取り組みは止まることなく、多くの研究が新しいCNNアーキテクチャの設計に取り組んでいます。特に大きな畳み込みカーネルを使用するCNNは、最新のViTに匹敵する性能...