Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7112924B2 - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7112924B2 - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents

Information processing device, information processing method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP7112924B2
JP7112924B2 JP2018178825A JP2018178825A JP7112924B2 JP 7112924 B2 JP7112924 B2 JP 7112924B2 JP 2018178825 A JP2018178825 A JP 2018178825A JP 2018178825 A JP2018178825 A JP 2018178825A JP 7112924 B2 JP7112924 B2 JP 7112924B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
feature
feature amount
determination target
normal
determination
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018178825A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020052519A (en
Inventor
大志 池松
大祐 箕浦
直也 宮下
藤江 下鳥
松男 兒玉
あずさ 阪上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Comware Corp
Original Assignee
NTT Comware Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Comware Corp filed Critical NTT Comware Corp
Priority to JP2018178825A priority Critical patent/JP7112924B2/en
Publication of JP2020052519A publication Critical patent/JP2020052519A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7112924B2 publication Critical patent/JP7112924B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Description

特許法第30条第2項適用 株式会社ビジネスコミュニケーション社 ビジネスコミュニケーション 8月号 第55巻 第8号 お客様のビジネス課題を解決する画像認識AIサービス「Deeptector」 第26~27頁 発行日 平成30年8月1日Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Business Communication Co., Ltd. Business Communication August vol. 1st of month

本発明は、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device, an information processing method, and a program.

例えば画像に対して画像認識を行って画像内に含まれる対象を認識する技術がある。この画像認識技術においては、近年、ニューラルネットワークを多層化したディープラーニング技術を利用して高い精度で対象を認識することが行われている。このディープラーニング技術は、一般的にはニューラルネットワークの入力層と出力層との間の中間層において複数段階に亘って層を重ねることにより高い精度で対象を認識する。 For example, there is a technique of recognizing an object included in an image by performing image recognition on the image. In this image recognition technology, in recent years, a deep learning technology in which a neural network is multi-layered is used to recognize an object with high accuracy. This deep learning technology generally recognizes an object with high accuracy by stacking multiple layers in an intermediate layer between an input layer and an output layer of a neural network.

上述のディープラーニング技術によって対象物体をする判定パターンとしては、検出型、分類型、レベル判定型といったものが挙げられる。検出型の判定器は、対象物体の種類、大きさ、確信度を検出する。分類型の判定器は、対象物体の異常・正常を検出する。レベル判定型の判定器は、例えば画像の不適切度などの度合いを数字で表す。 Detection patterns, classification patterns, and level determination patterns are examples of patterns for determining a target object using the above-described deep learning technology. A detection type determiner detects the type, size, and certainty of a target object. A classifier determines whether a target object is abnormal or normal. A level determination type determiner expresses, for example, the degree of inappropriateness of an image by a number.

いずれの判定器も、認識処理を行うために、対象物体を撮像した正常データ、および対象物体の異常な状態を撮像した異常データを教師データとして収集し、収集した教師データを学習モデルに入力する必要がある。そして、例えば、正常データを入力した場合には正常である(正常度合いが高い)と判定し、異常データを入力した場合には異常である(異常度合いが高い)と判定するように学習モデルにおける処理パラメータを学習する必要があった。 In order to perform recognition processing, any of the decision devices collects normal data obtained by imaging the target object and abnormal data obtained by imaging the abnormal state of the target object as teacher data, and inputs the collected teacher data to the learning model. There is a need. Then, for example, when normal data is input, it is determined to be normal (the degree of normality is high), and when abnormal data is input, it is determined to be abnormal (the degree of abnormality is high) in the learning model. Processing parameters had to be learned.

特開2012-073761号公報JP 2012-073761 A

しかしながら、異常な対象物体を収集することが困難な場合があり、この場合、正常データの収集数よりも異常データの収集数が少なくなり、当該正常データおよび異常データを教師データとして構築した学習モデルの判定結果は、十分な精度ではない可能性がある。 However, there are cases where it is difficult to collect an abnormal target object, and in this case, the number of collected abnormal data is smaller than the number of collected normal data. may not be accurate enough.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、正常な状態を表すデータの特徴量を用いた判定処理の精度を向上することができる情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an information processing device, an information processing method, and a program that can improve the accuracy of determination processing using a feature amount of data representing a normal state. intended to provide.

(1)本発明の一態様は、正常な判定対象に関する複数の特徴量を取得する取得部と、前記取得部により取得された複数の特徴量から特徴量を複数選択することで、選択した前記複数の特徴量の特徴空間を変換する変換部と、ユーザの操作に基づいて異常検知率および/または正常検知率を表す情報を受け付けることで、前記変換部により変換された前記特徴空間において特徴量が正常であると判定するための範囲を設定する設定部と、判定対象に関する判定対象データに基づいて前記判定対象の特徴量を抽出する特徴量抽出部を備え、抽出した特徴量の特徴空間を、前記変換部により変換された特徴空間に変換する判定対象取得部と、前記判定対象取得部により特徴空間が変換された特徴量が前記設定部により設定された前記範囲内である場合、前記判定対象取得部により取得された特徴量が正常であると判定し、前記判定対象取得部により取得された特徴量が前記設定部により設定された前記範囲内ではない場合、前記判定対象取得部により取得された特徴量が異常であると判定する判定部と、を備え、前記特徴量抽出部は、前記正常な判定対象に関する判定対象データが入力された場合に当該判定対象が正常であると判定するように処理パラメータが学習された認識モデルのうち、当該判定対象が正常であるか否かを判定する分類器に与える特徴量を抽出する特徴量抽出器である、情報処理装置である。
(1) One aspect of the present invention is an acquisition unit that acquires a plurality of feature amounts related to a normal determination target; A feature quantity in the feature space converted by the conversion unit by receiving information representing an anomaly detection rate and/or a normal detection rate based on a user's operation, and a conversion unit for converting a feature space of a plurality of feature quantities a setting unit for setting a range for judging that the is normal ; a determination target acquiring unit that converts the feature space into the feature space transformed by the transforming unit ; When determining that the feature amount acquired by the target acquisition unit is normal and the feature amount acquired by the determination target acquisition unit is not within the range set by the setting unit, the determination target acquisition unit acquires a determination unit that determines that the extracted feature amount is abnormal , wherein the feature amount extraction unit determines that the determination target is normal when determination target data related to the normal determination target is input. The information processing apparatus is a feature amount extractor that extracts a feature amount to be given to a classifier that determines whether or not the determination target is normal from the recognition model whose processing parameters have been learned as described above .

)本発明の一態様は、上記の情報処理装置であって、前記正常な判定対象に関する判定対象データを、所定の規則に従って複数の分割データに分割し、分割された分割データのそれぞれを用いて認識モデルの処理パラメータを学習する学習処理部を更に備え、前記特徴量抽出部は、前記所定の規則に従って判定対象データを分割し、分割されたデータのそれぞれを用いて前記判定対象の特徴量を抽出し、前記判定部は、前記認識モデルに基づいて、分割されたデータのそれぞれを用いて抽出された特徴量を用いて判定する。
( 2 ) An aspect of the present invention is the information processing apparatus described above, wherein the determination target data relating to the normal determination target is divided into a plurality of divided data according to a predetermined rule, and each of the divided data is divided into a learning processing unit that learns processing parameters of a recognition model using a learning processing unit, wherein the feature amount extraction unit divides the determination target data according to the predetermined rule, and uses each of the divided data to obtain the determination target feature The determination unit performs determination using the feature amount extracted using each of the divided data based on the recognition model.

)本発明の一態様は、情報処理装置が、正常な判定対象に関する複数の特徴量を取得するステップと、前記情報処理装置が、取得された複数の特徴量から特徴量を複数選択することで、選択した前記複数の特徴量の特徴空間を変換するステップと、前記情報処理装置が、ユーザの操作に基づいて異常検知率および/または正常検知率を表す情報を受け付けることで、変換された前記特徴空間において特徴量が正常であると判定するための範囲を設定するステップと、判定対象に関する判定対象データに基づいて前記判定対象の特徴量を特徴量抽出部で抽出し、抽出した前記判定対象の特徴量の特徴空間を、前記特徴空間に変換するステップと、前記特徴空間が変換された前記判定対象の特徴量が、前記範囲内である場合、前記判定対象の特徴量が正常であると判定し、前記判定対象の特徴量が前記範囲内ではない場合、前記判定対象の特徴量が異常であると判定するステップと、を備え、前記特徴量抽出部は、前記正常な判定対象に関する判定対象データが入力された場合に当該判定対象が正常であると判定するように処理パラメータが学習された認識モデルのうち、当該判定対象が正常であるか否かを判定する分類器に与える特徴量を抽出する特徴量抽出器である、情報処理方法である。
( 3 ) One aspect of the present invention is a step in which an information processing apparatus acquires a plurality of feature amounts relating to a normal determination target, and the information processing apparatus selects a plurality of feature amounts from the acquired plurality of feature amounts. Then, the step of transforming the feature space of the plurality of selected feature amounts , and the information processing device receiving information representing the anomaly detection rate and/or the normal detection rate based on the user's operation. a step of setting a range for determining that the feature quantity is normal in the feature space; a step of transforming a feature space of a feature amount to be determined into the feature space; and determining that the feature amount to be determined is abnormal when the feature amount to be determined is not within the range, wherein the feature amount extraction unit determines that the feature amount to be determined is abnormal. Among the recognition models whose processing parameters have been learned so as to determine that the determination target is normal when the determination target data for is input, the classifier determines whether the determination target is normal An information processing method, which is a feature amount extractor for extracting a feature amount .

)本発明の一態様は、コンピュータに、正常な判定対象に関する複数の特徴量を取得させ、取得された複数の特徴量から特徴量を複数選択することで、選択した前記複数の特徴量の特徴空間を変換させ、ユーザの操作に基づいて異常検知率および/または正常検知率を表す情報を受け付けることで、変換された前記特徴空間において特徴量が正常であると判定するための範囲を設定させ、判定対象に関する判定対象データに基づいて前記判定対象の特徴量を特徴量抽出部で抽出させ、抽出した前記判定対象の特徴量の特徴空間を、前記特徴空間に変換させ、前記特徴空間が変換された前記判定対象の特徴量が、前記範囲内である場合、前記判定対象の特徴量が正常であると判定し、前記判定対象の特徴量が前記範囲内ではない場合、前記判定対象の特徴量が異常であると判定させ、前記特徴量抽出部は、前記正常な判定対象に関する判定対象データが入力された場合に当該判定対象が正常であると判定するように処理パラメータが学習された認識モデルのうち、当該判定対象が正常であるか否かを判定する分類器に与える特徴量を抽出する特徴量抽出器である、プログラムである。 ( 4 ) According to one aspect of the present invention, a computer acquires a plurality of feature amounts related to a normal determination target, selects a plurality of feature amounts from the acquired plurality of feature amounts, and selects the plurality of feature amounts. By transforming the feature space of and receiving information representing the anomaly detection rate and / or the normal detection rate based on the user's operation, the range for determining that the feature amount is normal in the transformed feature space a feature amount extraction unit extracting a feature amount of the determination target based on determination target data relating to the determination target; converting a feature space of the extracted feature amount of the determination target into the feature space; is within the range, it is determined that the feature amount to be determined is normal, and if the feature amount to be determined is not within the range, the determination target is determined to be abnormal, and the feature amount extraction unit learns processing parameters so as to determine that the determination target is normal when determination target data relating to the normal determination target is input. The program is a feature quantity extractor for extracting a feature quantity given to a classifier for judging whether or not the object to be judged is normal from among the recognition models .

本発明の一態様によれば、正常な状態を表すデータの特徴量を用いた判定処理の精度を向上することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to improve the accuracy of determination processing using a feature amount of data representing a normal state.

本発明を適用した実施形態の画像判定装置1の機能的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a functional configuration of an image evaluation device 1 of an embodiment to which the invention is applied; FIG. 本発明を適用した画像判定装置1の学習処理および認識処理を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing learning processing and recognition processing of the image determination device 1 to which the present invention is applied; 畳み込みニューラルネットワーク300の一例を示す図である。3 is a diagram showing an example of a convolutional neural network 300; FIG. 特徴空間を変換する一例を示す図であり、(a)は、次元A,B,Cにより特定される特徴空間を表す図であり、(b)は、次元D,E,Fにより特定される特徴空間を表す図であり、(c)は、次元G,Hにより特定される特徴空間を表す図であり、(d)は、次元I,J,K,Lにより特定される特徴空間を表す図ある。FIG. 2 is a diagram showing an example of transforming a feature space, where (a) is a diagram representing a feature space specified by dimensions A, B, and C, and (b) is a diagram representing a feature space specified by dimensions D, E, and F; FIG. 4C is a diagram representing a feature space, (c) is a diagram representing a feature space specified by dimensions G and H, and (d) is a diagram representing a feature space specified by dimensions I, J, K, and L. There is a diagram. 特徴空間を変換したことによる複数の特徴量のばらつきについて説明するための図であり、(a)は特徴空間(A,B,C)における特徴量の分布を示す図であり、(b)は特徴空間(D,E)における特徴量の分布を示す図である。FIG. 10 is a diagram for explaining variations in a plurality of feature amounts due to feature space transformation; FIG. FIG. 4 is a diagram showing the distribution of feature quantities in feature space (D, E); 特徴空間に判定領域を設定する処理を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing processing for setting a determination region in a feature space; 学習処理の一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing an example of learning processing; 正常判定処理の一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing an example of normality determination processing; 入力画像を分割することを説明するための概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining dividing an input image; 畳み込みニューラルネットワーク300Aの一例を示す図である。3 is a diagram showing an example of a convolutional neural network 300A; FIG. 第2の実施形態における判定処理の一例を示すフローチャートである。9 is a flowchart showing an example of determination processing in the second embodiment; 第2の実施形態における判定処理の他の一例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing another example of determination processing in the second embodiment; FIG.

以下、本発明を適用した情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムを、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an information processing apparatus, an information processing method, and a program to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

本発明を適用した実施形態の情報処理装置は、例えば、図1に示すような画像判定装置1に備えられる。図1は、本発明を適用した実施形態の画像判定装置1の機能的な構成を示すブロック図である。画像判定装置1は、認識処理の処理パラメータを学習して、認識モデルを構築する。画像判定装置1は、認識モデルを用いた処理によって画像を判定するものである。画像判定装置1は、画像の判定を行うことにより、判定結果に基づいて対象物体が正常か否かを検査させることができる。なお、この実施形態の説明は、画像判定装置1が画像を認識するものについて説明するが、本発明に係る情報処理装置はこれに限定されない。情報処理装置は、例えば、対象物体の検査音や作業音などの音が正常か否かを判定するものであってもよく、後述する正常データによって認識モデルを構築し、認識モデルを用いて正常か否かを判定するものであればよい。 An information processing apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied is provided, for example, in an image determination apparatus 1 as shown in FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an image determination device 1 of an embodiment to which the invention is applied. The image determination device 1 learns processing parameters for recognition processing and constructs a recognition model. The image determination device 1 determines an image by processing using a recognition model. By performing image determination, the image determination apparatus 1 can inspect whether or not the target object is normal based on the determination result. In addition, although the description of this embodiment describes the recognition of the image by the image determination device 1, the information processing device according to the present invention is not limited to this. The information processing device may, for example, determine whether or not sounds such as inspection sounds and work sounds of the target object are normal. Any device can be used as long as it can determine whether or not.

画像判定装置1は、学習画像蓄積部10と、学習処理部20と、認識処理部30と、判定結果管理部40と、インターフェース部50と、学習制御部70とを有する。画像判定装置1は、ソフトウェアを実行する制御装置および記憶部を有するコンピュータである。画像判定装置1は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサが記憶部(不図示)に記憶されているプログラムを実行することによって機能するソフトウェア機能部である。また、画像判定装置1は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェア機能部であってよい。画像判定装置1において情報を記憶する記憶部(14、32、42、72、74)は、例えば、HDD(Hard Disc Drive)、フラッシュメモリ、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory),ROM(Read Only Memory),またはRAM(Random Access Memory)等により実現される。また、記憶部には、ファームウェアやアプリケーションプログラム等の各種プログラム、各種機能部による処理結果、および外部から取得した情報などが記憶される。 The image determination device 1 includes a learning image storage unit 10 , a learning processing unit 20 , a recognition processing unit 30 , a determination result management unit 40 , an interface unit 50 and a learning control unit 70 . The image determination device 1 is a computer having a control device and a storage unit that execute software. The image determination apparatus 1 is a software functional unit that functions by executing a program stored in a storage unit (not shown) by a processor such as a CPU (Central Processing Unit). Further, the image determination device 1 may be a hardware functional unit such as LSI (Large Scale Integration) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Storage units (14, 32, 42, 72, 74) for storing information in the image determination apparatus 1 include, for example, HDD (Hard Disc Drive), flash memory, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), ROM (Read Only Memory). Memory) or RAM (Random Access Memory) or the like. In addition, the storage unit stores various programs such as firmware and application programs, processing results by various functional units, information acquired from the outside, and the like.

学習画像蓄積部10は、画像変換部12と、学習画像データベース14とを有する。画像変換部12は、学習処理に使用される正例画像の入力を受け付ける。正例画像とは、例えば、正常な状態の対象物体を撮像した画像である。なお、正例画像には、当該正例画像の属性情報(タグ、クラス)が付加されない。画像変換部12は、前処理として、例えば、正例画像を、所定のサイズの画像に分割する。画像変換部12は、前処理を施した画像を学習画像として学習画像データベース14に蓄積する。学習画像データベース14には、画像変換部12により分割された正例画像が学習画像として複数蓄積される。なお、画像判定装置1には随時正例画像が供給され、正例画像が供給されたことに応じて後述する学習処理を行ってもよい。 The learning image storage unit 10 has an image conversion unit 12 and a learning image database 14 . The image conversion unit 12 receives input of positive example images used for learning processing. A positive image is, for example, an image of a target object in a normal state. Attribute information (tag, class) of the positive example image is not added to the positive example image. As preprocessing, for example, the image conversion unit 12 divides the positive example image into images of a predetermined size. The image conversion unit 12 accumulates the preprocessed images in the learning image database 14 as learning images. A plurality of positive example images divided by the image conversion unit 12 are accumulated in the learning image database 14 as learning images. Note that the image determination apparatus 1 may be supplied with positive images at any time, and the learning process, which will be described later, may be performed in response to the supply of the positive image.

学習処理部20には、学習画像蓄積部10から出力された学習画像が供給される。学習処理部20は、学習画像を用いて認識処理を行い、判定結果を得る。学習処理部20は、正常であるという判定結果となるように認識処理部30(認識モデル32A)の処理パラメータを学習し、学習結果データを生成する。認識処理部30(認識モデル32A)の処理パラメータとは、例えば、ニューラルネットワークに含まれるフィルタ(重み、バイアスともいう)である。学習結果データは、認識処理部30における学習結果データ記憶部32に記憶される。 The learning image output from the learning image storage unit 10 is supplied to the learning processing unit 20 . The learning processing unit 20 performs recognition processing using the learning image and obtains a determination result. The learning processing unit 20 learns the processing parameters of the recognition processing unit 30 (recognition model 32A) so that the determination result is normal, and generates learning result data. The processing parameter of the recognition processing unit 30 (recognition model 32A) is, for example, a filter (also called weight or bias) included in the neural network. The learning result data is stored in the learning result data storage section 32 in the recognition processing section 30 .

認識処理部30は、例えば、学習結果データ記憶部32と、判定部34とを有する。学習結果データ記憶部32には、学習結果としての認識処理部30の処理パラメータが蓄積され、認識処理部30の処理パラメータは、学習処理部20によって更新される。認識処理部30は、対象物体の入力画像を取得した場合、認識処理部30の処理パラメータに基づく認識モデル32Aを用いて特徴量を抽出する。判定部34は、抽出した特徴量に基づいて、対象物体が正常であるか否かを判定する。認識処理部30は、判定部34による判定結果を判定結果管理部40に出力する。 The recognition processing unit 30 has, for example, a learning result data storage unit 32 and a determination unit 34 . The learning result data storage unit 32 accumulates processing parameters of the recognition processing unit 30 as learning results, and the processing parameters of the recognition processing unit 30 are updated by the learning processing unit 20 . When the input image of the target object is acquired, the recognition processing unit 30 extracts feature amounts using the recognition model 32A based on the processing parameters of the recognition processing unit 30 . The determination unit 34 determines whether the target object is normal based on the extracted feature amount. The recognition processing unit 30 outputs the determination result by the determination unit 34 to the determination result management unit 40 .

判定結果管理部40は、判定結果データ記憶部42を有する。判定結果データ記憶部42は、認識処理部30により出力された判定結果を蓄積する。判定結果管理部40は、判定情報をインターフェース部50に出力して、インターフェース部50により判定結果を出力させる。 The determination result management unit 40 has a determination result data storage unit 42 . The determination result data storage unit 42 accumulates determination results output by the recognition processing unit 30 . The determination result management unit 40 outputs the determination information to the interface unit 50 and causes the interface unit 50 to output the determination result.

判定結果管理部40における判定結果データ記憶部42には、管理端末60が接続されていてもよい。管理端末60は、管理者が操作するユーザインターフェース部62を有するコンピュータにより実現される。ユーザインターフェース部62は、ユーザによる操作を受け付ける操作部、およびユーザに各種情報を提示する表示部を有する。管理端末60は、ユーザインターフェース部62により受け付けられた操作に基づいて、異常と判定された正例画像を特定する。管理端末60は、例えば、異常と判定された正例画像のファイル名やIDなどの情報を修正結果として学習制御部70に出力する。管理端末60から学習制御部70に出力された修正結果は、再学習データ記憶部72に蓄積される。 A management terminal 60 may be connected to the determination result data storage unit 42 in the determination result management unit 40 . The management terminal 60 is implemented by a computer having a user interface section 62 operated by an administrator. The user interface unit 62 has an operation unit that receives user operations and a display unit that presents various information to the user. The management terminal 60 identifies the positive example image determined to be abnormal based on the operation accepted by the user interface unit 62 . For example, the management terminal 60 outputs information such as the file name and ID of the positive example image determined to be abnormal to the learning control unit 70 as the correction result. The correction results output from the management terminal 60 to the learning control section 70 are accumulated in the relearning data storage section 72 .

認識処理部30は、任意の画像の認識を実施する場合、外部から認識対象となる画像が供給される。認識処理部30により未知の画像に対して認識処理を行った結果は、判定結果データ記憶部42に記憶され、未知の画像と共に管理端末60に読み込まれる。そして、管理端末60によって判定結果が修正された場合、未知の画像は、修正結果が付加されて学習制御部70に供給される。 When recognizing an arbitrary image, the recognition processing unit 30 is supplied with an image to be recognized from the outside. The result of recognition processing performed on the unknown image by the recognition processing unit 30 is stored in the determination result data storage unit 42 and read into the management terminal 60 together with the unknown image. Then, when the determination result is corrected by the management terminal 60 , the unknown image is supplied to the learning control section 70 with the correction result added.

学習制御部70は、再学習データ記憶部72および繰り返し学習データ記憶部74を有する。学習制御部70には、判定結果管理部40から出力された判定結果および管理端末60から出力された修正結果が供給される。学習制御部70は、異常と判定された正例画像を、再学習データ記憶部72に記憶させる。すなわち、再学習データは、正常であると判定されるべきであるが、異常と判定された正例画像である。 The learning control unit 70 has a relearning data storage unit 72 and a repeated learning data storage unit 74 . The determination result output from the determination result management unit 40 and the correction result output from the management terminal 60 are supplied to the learning control unit 70 . The learning control unit 70 stores the positive example images determined to be abnormal in the relearning data storage unit 72 . That is, the relearning data should be determined to be normal, but is a positive example image determined to be abnormal.

学習制御部70は、繰り返し学習データを作成する。学習制御部70は、再学習データ記憶部72に記憶された再学習データと、学習画像データベース14に記憶された学習画像とを組み合わせて、繰り返し学習データ(学習対象データ)を作成する。この繰り返し学習データは、繰り返し学習データ記憶部74に記憶される。 The learning control unit 70 creates repetitive learning data. The learning control unit 70 combines the relearning data stored in the relearning data storage unit 72 and the learning images stored in the learning image database 14 to repeatedly create learning data (learning target data). This repeated learning data is stored in the repeated learning data storage unit 74 .

インターフェース部50は、画像判定装置1の外部の装置と通信を行う通信インターフェースにより実現される。インターフェース部50は、判定結果を判定結果管理部40から入力して、当該判定結果を管理端末60に出力する。インターフェース部50は、管理端末60から修正結果が供給されたことに応じて、修正結果を学習制御部70に出力する。 The interface unit 50 is implemented by a communication interface that communicates with an external device of the image determination device 1 . The interface unit 50 receives determination results from the determination result management unit 40 and outputs the determination results to the management terminal 60 . The interface unit 50 outputs the correction result to the learning control unit 70 in response to the correction result being supplied from the management terminal 60 .

図2は、本発明を適用した画像判定装置1の学習処理および認識処理を示す図である。学習処理部20には、正例画像100が複数供給される。認識処理部30は、例えば、畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network;CNN)300により実現される。畳み込みニューラルネットワーク300は、中間層としての複数の特徴量抽出部(畳み込み層、フィルタ部とも呼ばれる)310と、判別部(出力層とも呼ばれる)320とを有する。 FIG. 2 is a diagram showing learning processing and recognition processing of the image determination device 1 to which the present invention is applied. A plurality of positive example images 100 are supplied to the learning processing unit 20 . The recognition processing unit 30 is realized by a convolutional neural network (CNN) 300, for example. The convolutional neural network 300 has a plurality of feature extraction units (also called convolution layers or filter units) 310 as intermediate layers and a discrimination unit (also called an output layer) 320 .

なお、学習処理部20による学習手法は、畳み込みニューラルネットワークの処理パラメータの設定であってもよく、その他の機械学習手法でもよく、学習結果データ記憶部32には、学習手法に応じた学習結果が記憶される。認識処理部30は、学習結果データ記憶部32に記憶された学習結果に基づいて判定結果を得ることとなる。 The learning method by the learning processing unit 20 may be the setting of processing parameters for a convolutional neural network, or may be another machine learning method. remembered. The recognition processing section 30 obtains the determination result based on the learning result stored in the learning result data storage section 32 .

特徴量抽出部310には、判定対象として入力画像120が入力される。入力画像120には対象物体の異常を表す黒点が含まれているものとする。特徴量抽出部310は、それぞれ、例えば、入力されたデータにフィルタ係数に基づくフィルタリング(乗算処理)を行い、フィルタリング後の画像(特徴)にバイアス値を加算することで特徴量を抽出する。上述した認識処理部30の処理パラメータは、例えば、特徴量抽出部310におけるフィルタ係数である。特徴量抽出部310は、入力画像120に含まれる特徴量を抽出し、判定部34に供給する。 The input image 120 is input to the feature amount extraction unit 310 as a determination target. It is assumed that the input image 120 contains black points representing anomalies of the target object. Each of the feature quantity extraction units 310 performs filtering (multiplication processing) on input data based on filter coefficients, and adds a bias value to the filtered image (feature), thereby extracting the feature quantity. The processing parameters of the recognition processing unit 30 described above are, for example, filter coefficients in the feature quantity extraction unit 310 . The feature amount extraction unit 310 extracts the feature amount included in the input image 120 and supplies it to the determination unit 34 .

判定部34は、特徴量抽出部310から供給された特徴量が所定の領域(正常領域500)に含まれる場合、正常であると判定し、特徴量抽出部310から供給された特徴量が所定の領域に含まれない場合、異常であると判定する。判定部34は、判定結果として、マップ200を生成する。マップ200は、対象物体の箇所に、当該箇所が正常であるか否かを表す画像をマッピングした画像データである。マップ200には、入力画像120において異常と判定された箇所を特定する部分画像200aが含まれる。 The determination unit 34 determines that the feature amount supplied from the feature amount extraction unit 310 is normal when the feature amount supplied from the feature amount extraction unit 310 is included in a predetermined area (normal area 500), and the feature amount supplied from the feature amount extraction unit 310 is determined to be normal. If it is not included in the area of , it is determined to be abnormal. The determination unit 34 generates a map 200 as a determination result. The map 200 is image data obtained by mapping an image representing whether or not the part is normal to the part of the target object. The map 200 includes a partial image 200a that identifies a location determined to be abnormal in the input image 120. FIG.

図3は、畳み込みニューラルネットワーク300の一例を示す図である。畳み込みニューラルネットワーク300は、認識モデル32Aに相当する。畳み込みニューラルネットワーク300は、例えば、複数の特徴量抽出部310-1、310-2と、判別部320とを備える。特徴量抽出部310-1と判別部320との間には、一つの特徴量抽出部310-2があるが、これに限定されず、複数の特徴量抽出部310が存在していてもよい。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a convolutional neural network 300. As shown in FIG. Convolutional neural network 300 corresponds to recognition model 32A. The convolutional neural network 300 includes, for example, a plurality of feature extraction units 310-1 and 310-2 and a determination unit 320. FIG. There is one feature amount extraction unit 310-2 between the feature amount extraction unit 310-1 and the determination unit 320, but this is not a limitation, and a plurality of feature amount extraction units 310 may exist. .

特徴量抽出部310-1は、複数の要素310-1aを備える。各要素310-1aは、上述したように、フィルタ処理を行うことで画像の特徴量を抽出する。特徴量抽出部310-1の各要素310-1aには判定対象としての入力画像が入力される。要素310-1aに入力される画像は、入力画像を所定の第1のサイズに分割した画像122である。要素310-1aは、入力された画像の特徴量を抽出し、抽出した特徴量を上位層としての特徴量抽出部310-2における所定の要素310-2aに供給する。なお、特徴量抽出部310-1から特徴量が供給される特徴量抽出部310-2は、予め設定されている。 The feature quantity extraction unit 310-1 includes a plurality of elements 310-1a. Each element 310-1a extracts the feature amount of the image by performing filtering as described above. An input image as a determination target is input to each element 310-1a of the feature quantity extraction unit 310-1. The image input to element 310-1a is image 122 obtained by dividing the input image into a predetermined first size. The element 310-1a extracts the feature amount of the input image, and supplies the extracted feature amount to a predetermined element 310-2a in the feature amount extraction section 310-2 as an upper layer. Note that the feature amount extraction section 310-2 to which the feature amount is supplied from the feature amount extraction section 310-1 is set in advance.

特徴量抽出部310-2は、複数の要素310-2aを備える。要素310-2aは、複数の要素310-1aのそれぞれから特徴量が供給される。要素310-2aは、複数の特徴量に基づいて、上述したようにフィルタ処理を行うことで第2のサイズの画像124の特徴量を抽出する。第2のサイズの特徴量を抽出する。第2のサイズは、第1のサイズよりも大きい。要素310-2aは、抽出した特徴量を、判別部320ではなく、判定部34に供給する。 The feature amount extraction unit 310-2 has a plurality of elements 310-2a. The element 310-2a is supplied with feature quantities from each of the plurality of elements 310-1a. The element 310-2a extracts the feature amount of the second size image 124 by performing filtering as described above based on the plurality of feature amounts. A feature amount of the second size is extracted. The second size is larger than the first size. The element 310 - 2 a supplies the extracted feature amount to the determination unit 34 instead of the determination unit 320 .

判別部320は、特徴量抽出部310-2により抽出された特徴量に基づいて、判別処理を行う。判別部320は、正常であるか否かを判定するものであってもよく、正常である度合いを数値(レベル)で出力するものであってもよい。 The discrimination unit 320 performs discrimination processing based on the feature amount extracted by the feature amount extraction unit 310-2. The determination unit 320 may determine whether or not it is normal, and may output the degree of normality as a numerical value (level).

図4、図5および図6は、判定部34の処理を説明するための図である。
図4は、特徴空間を変換する一例を示す図である。図4(a)は、次元A,B,Cにより特定される特徴空間を表す図であり、図4(b)は、次元D,E,Fにより特定される特徴空間を表す図であり、図4(c)は、次元G,Hにより特定される特徴空間を表す図であり、図4(d)は、次元I,J,K,Lにより特定される特徴空間を表す図ある。
4, 5 and 6 are diagrams for explaining the processing of the determination unit 34. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an example of transforming the feature space. 4(a) is a diagram representing a feature space specified by dimensions A, B, and C, and FIG. 4(b) is a diagram representing a feature space specified by dimensions D, E, F, 4(c) is a diagram representing the feature space specified by the dimensions G and H, and FIG. 4(d) is a diagram representing the feature space specified by the dimensions I, J, K and L. FIG.

特徴量は、例えば、多次元の特徴ベクトル(a,b,c・・・・)を表すデータとして表現される。特徴ベクトル(a,b,c・・・・)において、例えば、aはA次元の値であり、bはB次元の値であり、cはC次元の値である。特徴ベクトルの次元数は、対象物体の特徴の数に相当する。例えば、対象物体が人間の顔である場合、目(A)、鼻(B)、口(C)、耳(D)という4個(4次元)の特徴があり、それぞれの特徴(A,B,C,D)に値(a,b,c,d)が存在する。 The feature quantity is expressed as data representing, for example, a multidimensional feature vector (a, b, c, . . . ). In the feature vector (a, b, c...), for example, a is the A-dimensional value, b is the B-dimensional value, and c is the C-dimensional value. The number of dimensions of the feature vector corresponds to the number of features of the target object. For example, if the target object is a human face, there are four (four-dimensional) features: eyes (A), nose (B), mouth (C), and ears (D). , C, D) have values (a, b, c, d).

判定部34は、特徴量を表す特徴ベクトルの次元、および次元数を選択することにより、特徴空間を変換する。判定部34は、特徴ベクトルに含まれる次元のうち、複数の特徴量が適度にまとまっている次元を選択する学習処理を行う。判定部34が図4(a)の特徴空間(A,B,C)を選択した場合、複数の特徴量は、当該特徴空間(A,B,C)において、特徴ベクトルの次元のうちA,B,Cの次元の値a,b,cに基づいて分布する。 The determination unit 34 transforms the feature space by selecting the dimension and the number of dimensions of the feature vector representing the feature amount. The determination unit 34 performs a learning process of selecting a dimension in which a plurality of feature quantities are appropriately grouped, from among the dimensions included in the feature vector. When the determining unit 34 selects the feature space (A, B, C) in FIG. It is distributed based on the values a, b, and c of the B and C dimensions.

判定部34は、図4(a)に示す特徴空間(A,B,C)を、図4(b)に示す特徴空間(D,E,F)に変換してよい。D,E,Fという特徴は、A,B,Cという特徴とは異なる特徴である。これにより、複数の特徴量は、当該特徴空間(D,E,F)において、特徴ベクトルの次元のうちD,E,Fの次元の値d,e,fに基づいて分布する。この結果、判定部34は、特徴空間を変換することで、特徴量の分布を変更することができる。 The determination unit 34 may transform the feature space (A, B, C) shown in FIG. 4A into the feature space (D, E, F) shown in FIG. 4B. The D, E, and F features are different features from the A, B, and C features. As a result, the plurality of feature quantities are distributed in the feature space (D, E, F) based on the values d, e, and f of the dimensions D, E, and F among the dimensions of the feature vector. As a result, the determination unit 34 can change the distribution of feature amounts by transforming the feature space.

判定部34は、図4(a)に示す特徴空間(A,B,C)を、図4(c)に示す特徴空間(G,H)に変換してよい。すなわち、判定部34は、特徴を減らすことで特徴空間を変換してよい。G,Hという特徴は、A,B,Cという特徴とは異なる特徴である。これにより、複数の特徴量は、当該特徴空間(G,H)において、特徴ベクトルの次元のうちG,Hの次元の値g,hに基づいて分布する。この結果、判定部34は、特徴空間を変換することで、特徴量の分布を変更することができる。なお、判定部34は、特徴空間(A,B,C)を、同じ特徴の特徴空間(A,B)のように減じてよい。 The determination unit 34 may transform the feature space (A, B, C) shown in FIG. 4A into the feature space (G, H) shown in FIG. 4C. That is, the determination unit 34 may transform the feature space by reducing features. The G and H features are different features from the A, B and C features. As a result, the plurality of feature quantities are distributed in the feature space (G, H) based on the values g and h of the dimensions of G and H among the dimensions of the feature vector. As a result, the determination unit 34 can change the distribution of feature amounts by transforming the feature space. Note that the determination unit 34 may reduce the feature space (A, B, C) to the feature space (A, B) of the same feature.

判定部34は、図4(a)に示す特徴空間(A,B,C)を、図4(d)に示す特徴空間(I,J,K,L)に変換してよい。I,J,K,Lという特徴は、A,B,Cという特徴とは異なる特徴である。すなわち、判定部34は、特徴を増やすことで特徴空間を変換してよい。これにより、複数の特徴量は、当該特徴空間(I,J,K,L)において、特徴ベクトルの次元のうちI,J,K,Lの次元の値i,j,k,lに基づいて分布する。この結果、判定部34は、特徴空間を変換することで、特徴量の分布を変更することができる。 The determination unit 34 may convert the feature space (A, B, C) shown in FIG. 4(a) into the feature space (I, J, K, L) shown in FIG. 4(d). The features I, J, K, and L are features different from the features A, B, and C. That is, the determination unit 34 may transform the feature space by increasing the features. As a result, the plurality of feature quantities are obtained in the feature space (I, J, K, L) based on the values i, j, k, and l of the dimensions I, J, K, and L among the dimensions of the feature vector. distributed. As a result, the determination unit 34 can change the distribution of feature amounts by transforming the feature space.

図5は、特徴空間を変換したことによる複数の特徴量のばらつきについて説明するための図である。図5(a)は特徴空間(A,B,C)における特徴量の分布を示す図であり、図5(b)は特徴空間(D,E)における特徴量の分布を示す図である。判定部34は、特徴量抽出部310から供給された特徴量を示す特徴ベクトルのうち値a,b,cに従って特徴量を分布させる。この場合、複数の特徴量は、図5(a)に示すように、特徴空間(A,B,C)における広範囲に分布している。そこで、判定部34は、特徴空間を、特徴空間(A,B,C)から特徴空間(D,E)に変換する。すると、複数の特徴量は、図5(b)に示すように、特徴空間(D,E)に対応する値d,eに従って分布する。これにより、判定部34は、特徴空間(D,E)が特徴空間(A,B,C)よりも狭い範囲に複数の特徴量を分布させることができると学習することができる。このように、判定部34は、特徴空間を変換して特徴量の分布を観測することで、対象物体の判定に適切な特徴空間を学習させることができる。 FIG. 5 is a diagram for explaining variations in a plurality of feature amounts due to conversion of the feature space. FIG. 5(a) is a diagram showing the distribution of feature amounts in the feature space (A, B, C), and FIG. 5(b) is a diagram showing the distribution of the feature amount in the feature space (D, E). The determination unit 34 distributes the feature amount according to the values a, b, and c of the feature vector indicating the feature amount supplied from the feature amount extraction unit 310 . In this case, the plurality of feature quantities are distributed over a wide range in the feature space (A, B, C) as shown in FIG. 5(a). Therefore, the determination unit 34 converts the feature space from the feature space (A, B, C) to the feature space (D, E). Then, as shown in FIG. 5(b), the plurality of feature quantities are distributed according to the values d and e corresponding to the feature space (D, E). Thereby, the determination unit 34 can learn that the feature space (D, E) can distribute a plurality of feature amounts in a narrower range than the feature space (A, B, C). In this way, the determination unit 34 transforms the feature space and observes the distribution of the feature quantity, thereby learning the feature space suitable for determining the target object.

図6は、特徴空間に判定領域を設定する処理を示す図である。判定部34は、特徴空間を決定した後、当該特徴空間に正常領域500を設定する。判定部34は、例えば、異常検知率および/または正常検知率を表す情報を受け付ける。判定部34は、例えば、ユーザの操作に基づいて異常検知率および/または正常検知率を表す情報を受け付ける。異常検知率および/または正常検知率を表す情報は、異常検知率および/または正常検知率を表す値(パラメータ)であってよい。 FIG. 6 is a diagram showing processing for setting a determination region in the feature space. After determining the feature space, the determination unit 34 sets a normal region 500 in the feature space. The determination unit 34 receives, for example, information representing an anomaly detection rate and/or a normal detection rate. The determination unit 34 receives, for example, information representing an anomaly detection rate and/or a normal detection rate based on a user's operation. The information representing the anomaly detection rate and/or the normal detection rate may be a value (parameter) representing the anomaly detection rate and/or the normal detection rate.

判定部34は、異常検知率を増加させ、正常検知率を減少させる場合、図6(a)のように狭い正常領域500を設定する。これにより、判定部34は、正常領域500に含まれない特徴量が発生する確率を高くすることができる。判定部34は、異常検知率を減少させ、正常検知率を増加させる場合、図6(b)のように広い正常領域500を設定する。これにより、判定部34は、正常領域500に含まれる特徴量が発生する確率を低くすることができる。 When the abnormality detection rate is increased and the normal detection rate is decreased, the determination unit 34 sets a narrow normal region 500 as shown in FIG. 6(a). As a result, the determination unit 34 can increase the probability of occurrence of feature amounts that are not included in the normal region 500 . When the abnormality detection rate is decreased and the normal detection rate is increased, the determination unit 34 sets a wide normal region 500 as shown in FIG. 6(b). As a result, the determination unit 34 can reduce the probability that the feature quantity included in the normal region 500 will occur.

判定部34は、ユーザの操作に基づいて異常検知率および/または正常検知率を表す情報を受け付けるので、ユーザのタスク(課題)に応じて適切な正常領域500を設定することができる。すなわち、多数の対象物体のうち正常でない対象物体を厳密に抽出したい場合には、正常領域500を狭く設定することができる。多数の対象物体のうち正常な対象物体から大幅に逸脱している対象物体を主として抽出したい場合には、正常領域500を広く設定することができる。 Since the determination unit 34 receives information representing the abnormality detection rate and/or the normal detection rate based on the user's operation, it is possible to set an appropriate normal region 500 according to the user's task (task). That is, the normal region 500 can be narrowly set when it is desired to strictly extract an abnormal target object among a large number of target objects. The normal region 500 can be set wide when it is desired to mainly extract a target object that largely deviates from a normal target object among a large number of target objects.

図7は、学習処理の一例を示すフローチャートである。
画像判定装置1は、まず正例画像を入力する(ステップS100)。正例画像は、学習画像データベース14に蓄積される。学習処理部20は、正例画像を用いて学習処理を行う(ステップS102)。なお、正常判定処理において入力画像を分割する場合には、ステップS102の学習処理において、入力画像を分割し、分割した複数の画像を用いて学習を行うことが望ましい。これにより、学習処理部20は、認識モデル32Aにおける処理パラメータを学習する。学習処理部20は、学習画像データベース14に蓄積された正例画像を用いた認識モデル32Aの学習が終了したか否かを判定する(ステップS104)。学習処理部20は、例えば、学習画像データベース14に蓄積された全ての正例画像を用いた場合、認識モデル32Aの学習処理が終了したと判定する(ステップS104:YES)。学習処理部20は、認識モデル32Aの学習処理が終了していない場合(ステップS104:NO)、ステップS100からの処理を繰り返す。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of learning processing.
The image determination apparatus 1 first inputs a positive image (step S100). The positive example images are accumulated in the learning image database 14 . The learning processing unit 20 performs learning processing using the positive example images (step S102). When dividing the input image in the normality determination process, it is desirable to divide the input image in the learning process in step S102 and perform learning using a plurality of divided images. Thereby, the learning processing unit 20 learns the processing parameters in the recognition model 32A. The learning processing unit 20 determines whether or not the learning of the recognition model 32A using the positive example images accumulated in the learning image database 14 has ended (step S104). For example, when all the positive example images accumulated in the learning image database 14 are used, the learning processing unit 20 determines that the learning process of the recognition model 32A is completed (step S104: YES). If the learning process for the recognition model 32A has not ended (step S104: NO), the learning processing unit 20 repeats the process from step S100.

次に、認識モデル32Aにおける特徴量抽出部310は、複数の特徴量を抽出する(ステップS106)。特徴量抽出部310は、例えば、学習処理に用いた一つの正例画像から複数の特徴量を抽出する。特徴量抽出部310は、学習処理に用いた複数の正例画像のそれぞれから複数の特徴量を抽出してよい。特徴量抽出部310は、学習処理に用いていない画像から複数の特徴量を抽出してよい。各特徴量は、上述したように、例えば要素310-2aから出力された特徴量であってよいが、要素310-1aから出力された特徴量であってもよい。 Next, the feature amount extraction unit 310 in the recognition model 32A extracts a plurality of feature amounts (step S106). For example, the feature amount extraction unit 310 extracts a plurality of feature amounts from one positive example image used in the learning process. The feature quantity extraction unit 310 may extract a plurality of feature quantities from each of the plurality of positive example images used in the learning process. The feature amount extraction unit 310 may extract a plurality of feature amounts from images that are not used for learning processing. Each feature amount may be, for example, the feature amount output from the element 310-2a as described above, or may be the feature amount output from the element 310-1a.

次に、判定部34は、特徴空間を設定する(ステップS108)。判定部34は、例えば特徴量を表す特徴ベクトルがN(Nは自然数)次元である場合、任意の次元を複数選択することで特徴空間を設定する。判定部34は、複数の特徴量のばらつきが適切であるか否かを判定する(ステップS110)。判定部34は、複数の特徴量のばらつきが適切である場合(ステップS110:YES)、特徴空間の学習を完了してステップS112に処理を進める。判定部34は、複数の特徴量のばらつきが適切ではない場合(ステップS110:NO)、特徴空間の再設定をする(ステップS108)。 Next, the determination unit 34 sets a feature space (step S108). For example, when the feature vector representing the feature amount has N dimensions (N is a natural number), the determination unit 34 selects a plurality of arbitrary dimensions to set the feature space. The determination unit 34 determines whether or not variations in the plurality of feature amounts are appropriate (step S110). If the variations in the plurality of feature amounts are appropriate (step S110: YES), the determination unit 34 completes learning of the feature space and advances the process to step S112. If the variations in the feature amounts are not appropriate (step S110: NO), the determination unit 34 resets the feature space (step S108).

次に、判定部34は、学習した特徴空間に正常領域500を設定する(ステップS112)。これにより、画像判定装置1は、認識モデル32Aの処理パラメータを学習し、特徴量が正常であるか否かを判定する特徴空間を学習し、特徴空間に正常領域500を設定することができる。 Next, the determination unit 34 sets a normal region 500 in the learned feature space (step S112). Thereby, the image determination device 1 can learn the processing parameters of the recognition model 32A, learn the feature space for determining whether or not the feature amount is normal, and set the normal region 500 in the feature space.

図8は、正常判定処理の一例を示すフローチャートである。
まず画像判定装置1は、入力画像を取得する(ステップS200)。画像判定装置1は、取得した入力画像を分割する(ステップS202)。図9は、入力画像を分割することを説明するための概略図である。画像判定装置1は、入力画像120を、所定のサイズに分割して、複数の分割画像120Aを取得する。画像判定装置1は、分割画像120Aを、認識モデル32Aの特徴量抽出部310に入力する(ステップS204)。なお、入力画像のサイズが分割する必要が無い場合、ステップS202はスキップされる。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of normality determination processing.
First, the image determination device 1 acquires an input image (step S200). The image determination device 1 divides the obtained input image (step S202). FIG. 9 is a schematic diagram for explaining dividing an input image. The image determination device 1 divides the input image 120 into predetermined sizes to obtain a plurality of divided images 120A. The image determination device 1 inputs the divided image 120A to the feature quantity extraction unit 310 of the recognition model 32A (step S204). Note that if the size of the input image does not require division, step S202 is skipped.

次に判定部34は、特徴量抽出部310から特徴量を取得する(ステップS206)。判定部34は、取得した特徴量の特徴空間を、学習処理において学習済みの特徴空間に変換する(ステップS208)。例えば、取得した特徴量が特徴ベクトル(a,b,c,d,e,f,・・・・)により表現され、学習済みの特徴空間が特徴空間(D,E)である場合、特徴ベクトルのうち(d,e)を特徴量として取得し、特徴空間(D,E)にマッピングする。これにより、判定部34は、取得した特徴量の特徴空間を変換する。 Next, the determination unit 34 acquires feature amounts from the feature amount extraction unit 310 (step S206). The determination unit 34 converts the feature space of the acquired feature amount into a learned feature space in the learning process (step S208). For example, if the acquired feature quantity is represented by feature vectors (a, b, c, d, e, f, . . . ) and the learned feature space is feature space (D, E), the feature vector Among them, (d, e) is acquired as a feature quantity and mapped to the feature space (D, E). Thereby, the determination unit 34 transforms the feature space of the acquired feature amount.

次に判定部34は、正常判定処理を行う(ステップS210)。正常判定処理は、取得した特徴量(d,e)が、学習済みの特徴空間(D,E)において設定した正常領域500の範囲内であるか否かを判定する。判定部34は、正常判定処理が終了したか否かを判定する(ステップS212)。判定部34は、分割画像120Aの全てについて正常判定処理を行っていない場合(ステップS212:NO)、未処理の分割画像120AについてステップS204以降の処理を行う。判定部34は、分割画像120Aの全てについて正常判定処理を行った場合(ステップS212:YES)、処理をステップS214に進める。 Next, the determination unit 34 performs normality determination processing (step S210). In the normality determination process, it is determined whether or not the acquired feature amount (d, e) is within the range of the normal region 500 set in the learned feature space (D, E). The determination unit 34 determines whether or not the normality determination process has ended (step S212). If the determination unit 34 has not performed the normal determination process on all of the divided images 120A (step S212: NO), the determining unit 34 performs the processes from step S204 on the unprocessed divided images 120A. If the determining unit 34 has performed the normal determination process on all divided images 120A (step S212: YES), the process proceeds to step S214.

判定部34は、正常判定処理の判定結果に基づいて、マップを作成する(ステップS214)。判定部34は、正常領域500内の特徴量が得られた入力画像位置よりも、正常領域500外の特徴量が得られた入力画像位置が目立つようにマップを作成する。判定部34は、作成したマップを、例えば管理端末60に出力する(ステップS216)。 The determination unit 34 creates a map based on the determination result of the normality determination process (step S214). The determination unit 34 creates a map so that the input image positions where the feature amount outside the normal region 500 is obtained are more conspicuous than the input image positions where the feature amount inside the normal region 500 is obtained. The determination unit 34 outputs the created map to, for example, the management terminal 60 (step S216).

なお、本実施形態において、判定部34が取得する特徴量は、特徴量抽出部310から出力された特徴量であるものとしたが、これに限定されず、対象の特徴量を抽出することができるものであれば、認識モデル32Aの特徴量抽出部310でなくてもよい。 In the present embodiment, the feature amount acquired by the determination unit 34 is the feature amount output from the feature amount extraction unit 310. However, the present invention is not limited to this, and the target feature amount can be extracted. If possible, it does not have to be the feature amount extraction unit 310 of the recognition model 32A.

以上説明した実施形態によれば、正常な判定対象に関する複数の特徴量の特徴空間におけるばらつきに基づいて複数の特徴量の特徴空間を変換し、変換された特徴空間において特徴量が正常であると判定するための範囲を設定する。すなわち、画像判定装置1によれば、正例のみの特徴量が適度なばらつきを持つように特徴空間を学習することができる。具体的に、画像判定装置1は、入力画像の特徴量が、学習済みの正常領域500内である場合、当該特徴量が正常であると判定し、特徴量が正常領域500内ではない場合、特徴量が異常であると判定することができる。これにより、画像判定装置1によれば、正例のみの特徴量を用いた判定処理の精度を向上することができる。 According to the embodiments described above, the feature space of a plurality of feature values regarding a normal determination target is transformed based on variations in the feature space of the plurality of feature values, and the feature value is determined to be normal in the transformed feature space. Set the range for judgment. That is, according to the image determination device 1, it is possible to learn the feature space so that the feature amount of only positive examples has moderate variations. Specifically, when the feature amount of the input image is within the learned normal region 500, the image determination device 1 determines that the feature value is normal, and when the feature value is not within the normal region 500, It can be determined that the feature amount is abnormal. Thus, according to the image determination device 1, it is possible to improve the accuracy of determination processing using only positive example feature amounts.

また、画像判定装置1によれば、入力画像の特徴量の特徴空間を、学習した特徴空間に変換し、特徴空間が変換された入力画像の特徴量を用いて判定するので、適度なばらつきとなるように学習した特徴空間で入力画像を判定することができる。 Further, according to the image determination apparatus 1, the feature space of the feature amount of the input image is transformed into a learned feature space, and determination is made using the feature amount of the input image whose feature space has been transformed. The input image can be determined in the feature space that has been learned to be

さらに、画像判定装置1によれば、ユーザの操作に基づいて正常領域500が包含する特徴空間における領域を変化させることができる。これにより、画像判定装置1によれば、タスクに応じて正常領域500を変更することができる。例えば、異常検知率を高くして異常を精密に調査したい合には正常領域500を狭く設定し、異常検知率を低くして明らかな異常を抽出したい場合には正常領域500を広く設定することができる。この結果、画像判定装置1は、ユーザの利便性を向上させることができる。 Furthermore, according to the image determination device 1, the area in the feature space that the normal area 500 includes can be changed based on the user's operation. Thereby, according to the image determination device 1, the normal region 500 can be changed according to the task. For example, the normal region 500 can be set narrower when the anomaly detection rate is to be increased to investigate anomalies more precisely, and the normal region 500 can be set wider when the anomaly detection rate is lower to extract obvious anomalies. can be done. As a result, the image determination device 1 can improve user convenience.

さらに、画像判定装置1によれば、正例画像を所定の規則に従って複数の分割データに分割し、分割された分割データのそれぞれを用いて認識モデル32Aの処理パラメータを学習する。また、画像判定装置1によれば、入力画像を所定の規則に従って複数の画像に分割し、それぞれの画像について判定処理を行うことができる。これにより、画像判定装置1によれば、入力画像を縮小するなどの処理により対象物体の特徴がつぶれてしまい、誤判定をすることを抑制することができる。 Furthermore, according to the image determination device 1, the positive example image is divided into a plurality of divided data according to a predetermined rule, and the processing parameters of the recognition model 32A are learned using each of the divided divided data. Further, according to the image determination device 1, an input image can be divided into a plurality of images according to a predetermined rule, and determination processing can be performed on each image. As a result, according to the image determination device 1, it is possible to suppress erroneous determination due to loss of features of the target object due to processing such as reduction of the input image.

<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の画像判定装置1は、畳み込みニューラルネットワーク300Aにおける複数の特徴量抽出部310のうち、任意の階層の特徴量抽出部310から特徴量を抽出して、判定対象が正常であるか否かを判定する点で、第1の実施形態の画像判定装置1とは相違する。以下、当該相違点を中心に説明する。
<Second embodiment>
A second embodiment will be described below. The image determination apparatus 1 of the second embodiment extracts a feature amount from the feature amount extraction unit 310 of an arbitrary layer among the plurality of feature amount extraction units 310 in the convolutional neural network 300A, and determines whether the determination target is normal. It is different from the image determination apparatus 1 of the first embodiment in that it is determined whether or not. In the following, the difference will be mainly described.

図10は、畳み込みニューラルネットワーク300Aの一例を示す図である。畳み込みニューラルネットワーク300Aは、複数の特徴量抽出部310を備える。畳み込みニューラルネットワーク300Aは、複数の畳み込みニューラルネットワーク300のうち少なくとも一つの特徴量抽出部310から複数の特徴量を判定部34に出力する。 FIG. 10 is a diagram showing an example of a convolutional neural network 300A. The convolutional neural network 300A includes a plurality of feature amount extraction units 310. FIG. The convolutional neural network 300</b>A outputs a plurality of feature amounts from at least one feature amount extraction unit 310 of the plurality of convolutional neural networks 300 to the determination unit 34 .

畳み込みニューラルネットワーク300Aにおける特徴量抽出部310-1、310-2のうち、下位層の特徴量抽出部310-1は、第1のサイズの特徴量300a-1を抽出して、当該複数の特徴量を判定部34に出力する。第1のサイズの特徴量300a-1は、上位層の特徴量抽出部310-2により抽出される第2のサイズの特徴量300a-2よりも、小さいサイズの特徴量である。 Of the feature quantity extraction units 310-1 and 310-2 in the convolutional neural network 300A, the feature quantity extraction unit 310-1 in the lower layer extracts the feature quantity 300a-1 of the first size and extracts the plurality of features The amount is output to the determination unit 34. The first size feature quantity 300a-1 is a smaller size feature quantity than the second size feature quantity 300a-2 extracted by the upper layer feature quantity extraction unit 310-2.

判定部34は、特徴量抽出部310-1により抽出された特徴量300a-1と、特徴量抽出部310-2により抽出された特徴量300a-2とのうち少なくとも一方の特徴量に基づいて判定対象が正常であるか否かを判定する。 Based on at least one of the feature amount 300a-1 extracted by the feature amount extraction section 310-1 and the feature amount 300a-2 extracted by the feature amount extraction section 310-2, the determination section 34 It is determined whether or not the object to be determined is normal.

図11は、第2の実施形態における判定処理の一例を示すフローチャートである。
画像判定装置1は、例えば、ユーザの操作に基づいて判定処理のタスクを受け付ける(ステップS300)。画像判定装置1は、例えば、対象物体の微小な異常を判定したいというタスク、または、対象物体の大きな異常を判定したいというタスクを受け付ける。対象物体の微小な異常は、例えば、対象物体(生産品など)の細かい傷である。対象物体の大きな異常は、例えば、室内などの所定の空間において存在する異物である。
FIG. 11 is a flowchart showing an example of determination processing in the second embodiment.
The image determination apparatus 1 receives a determination processing task, for example, based on a user's operation (step S300). The image determination apparatus 1 accepts, for example, a task to determine a small abnormality in a target object or a task to determine a large abnormality in a target object. A minute abnormality of the target object is, for example, a fine flaw of the target object (product or the like). A large abnormality in the target object is, for example, a foreign substance present in a predetermined space such as a room.

画像判定装置1は、特徴量抽出部310により画像を入力した後(ステップS204)ステップS300において受け付けたタスクに基づいて、特徴量抽出部310を選択する(ステップS302)。画像判定装置1は、例えば、対象物体の微小な異常を判定したいというタスクを受け付けた場合、第1のサイズの異常を抽出する特徴量抽出部310-1を選択する。画像判定装置1は、例えば、対象物体の大きな異常を判定したいというタスクを受け付けた場合、第2のサイズの異常を抽出する得特徴量抽出部310-2を選択する。次に画像判定装置1は、選択した特徴量抽出部310から特徴量を取得する(ステップS304)。そして、画像判定装置1は、取得した特徴量を用いて、特徴空間の変換(ステップS208)、および正常判定処理(ステップS210)を行う。 After the image is input by the feature quantity extraction unit 310 (step S204), the image determination device 1 selects the feature quantity extraction unit 310 based on the task received in step S300 (step S302). For example, when the image determination apparatus 1 receives a task to determine a minute abnormality of a target object, the image determination apparatus 1 selects the feature quantity extraction unit 310-1 for extracting an abnormality of the first size. For example, when the image determination apparatus 1 receives a task to determine a large abnormality of the target object, it selects the obtained feature quantity extraction unit 310-2 for extracting an abnormality of the second size. Next, the image determination device 1 acquires the feature amount from the selected feature amount extraction unit 310 (step S304). Then, the image determination apparatus 1 performs feature space conversion (step S208) and normality determination processing (step S210) using the acquired feature amount.

図12は、第2の実施形態における判定処理の他の一例を示すフローチャートである。
画像判定装置1は、特徴量抽出部310により画像を入力した後(ステップS204)複数の特徴量抽出部310を選択する(ステップS302#)。複数の特徴量抽出部310は、例えば、それぞれ抽出する特徴量のサイズが異なる特徴量抽出部310である。次に画像判定装置1は、選択した複数の特徴量抽出部310から特徴量を取得する(ステップS304#)。
FIG. 12 is a flow chart showing another example of determination processing in the second embodiment.
After the image is input by the feature quantity extraction units 310 (step S204), the image determination device 1 selects a plurality of feature quantity extraction units 310 (step S302#). The plurality of feature amount extraction units 310 are, for example, feature amount extraction units 310 that extract feature amounts of different sizes. Next, the image determination apparatus 1 acquires feature amounts from the plurality of selected feature amount extraction units 310 (step S304#).

次に画像判定装置1は、1つの特徴量抽出部310から抽出した複数の特徴量ごとに、特徴空間の変換(ステップS208#)、および正常判定処理(ステップS306#)を行う。画像判定装置1は、例えば、2つの特徴量抽出部310-1,310-2を選択した場合、特徴量抽出部310-1により抽出された複数の特徴量の特徴空間の変換および第1の正常判定処理と、特徴量抽出部310-2により抽出された複数の特徴量の特徴空間の変換および第2の正常判定処理と、を並行して実行する。 Next, the image determination apparatus 1 performs feature space conversion (step S208#) and normality determination processing (step S306#) for each of a plurality of feature amounts extracted from one feature amount extraction unit 310. FIG. For example, when the two feature quantity extraction units 310-1 and 310-2 are selected, the image determination device 1 converts the feature space of the plurality of feature quantities extracted by the feature quantity extraction unit 310-1 and converts the first The normality determination process, the transformation of the feature space of the plurality of feature amounts extracted by the feature amount extraction unit 310-2, and the second normality determination process are executed in parallel.

画像判定装置1は、正常判定処理(ステップS306#)において、複数の正常判定処理の判定結果に基づいて、対象物体が正常であるか否かを判定する。画像判定装置1は、例えば、2つの特徴量抽出部310-1,310-2を選択した場合、第1の正常判定処理の判定結果と、第2の正常判定処理の判定結果とに基づいて、対象物体が正常であるか否かを判定する。画像判定装置1は、例えば、ある空間において第2のサイズの特徴量を用いた第2の正常判定処理の判定結果が“異常”であった場合、当該第2の特徴量を得るために用いた第1のサイズの特徴量を特定する。画像判定装置1は、特定した第1のサイズの特徴量を用いた第1の正常判定処理の判定結果に基づいて、第1のサイズ(微小)な異常を検出する。 In the normality determination process (step S306#), the image determination apparatus 1 determines whether or not the target object is normal based on the determination results of a plurality of normality determination processes. For example, when the two feature amount extraction units 310-1 and 310-2 are selected, the image determination device 1 performs the determination based on the determination result of the first normality determination process and the determination result of the second normality determination process. , to determine whether the target object is normal. For example, when the determination result of the second normality determination process using the feature amount of the second size in a certain space is "abnormal", the image determination apparatus 1 is used to obtain the second feature amount. A first size feature quantity that has been used is identified. The image determination apparatus 1 detects a first size (minor) abnormality based on the determination result of the first normality determination process using the specified feature amount of the first size.

なお、画像判定装置1は、第1の正常判定処理と第2の正常判定処理とを並行して実行するのに限らず、第2の正常判定処理の判定結果に基づいて、特徴量抽出部310-1により抽出した第1のサイズの特徴量を用いた特徴空間の変換および第1の正常判定処理を実行するか否かを判定してよい。すなわち、画像判定装置1は、第2のサイズの特徴量を用いた第2の正常判定処理により異常と判定されなかった場合、第1のサイズの特徴量を用いた特徴空間の変換および第1の正常判定処理を実行せず、第2のサイズの特徴量を用いた第2の正常判定処理により異常と判定された場合、第1のサイズの特徴量を用いた特徴空間の変換および第1の正常判定処理を実行する。これにより、画像判定装置1は、まず、大まかな異常を判定し、大まかな異常がある場合に、微小な異常を判定することができる。この結果、画像判定装置1は、大まかな異常と微小な異常とに基づいて対象物体の異常を解析することができる。また、画像判定装置1は、大まかな異常がない場合、微小な異常のための処理を削減することができる。 Note that the image determination apparatus 1 is not limited to executing the first normality determination process and the second normality determination process in parallel. It may be determined whether or not to perform feature space transformation using the feature quantity of the first size extracted by 310-1 and the first normality determination process. That is, when the second normality determination process using the second size feature amount is not determined to be abnormal, the image determination apparatus 1 transforms the feature space using the first size feature amount and performs the first If it is determined to be abnormal by the second normality determination process using the feature amount of the second size without executing the normality determination process, the feature space is transformed using the feature amount of the first size and the first Execute the normality determination process. As a result, the image determination apparatus 1 can first determine a rough abnormality, and if there is a rough abnormality, can determine a minute abnormality. As a result, the image determination device 1 can analyze the abnormality of the target object based on the rough abnormality and the minute abnormality. In addition, the image determination apparatus 1 can reduce processing for minute abnormalities when there is no general abnormality.

なお、画像判定装置1は、第1の正常判定処理と第2の正常判定処理とを並行して実行するのに限らず、第1の正常判定処理の判定結果に基づいて、特徴量抽出部310-2により抽出した第2のサイズの特徴量を用いた特徴空間の変換および第2の正常判定処理を実行するか否かを判定してよい。すなわち、画像判定装置1は、第1のサイズの特徴量を用いた第1の正常判定処理により異常と判定されなかった場合、第2のサイズの特徴量を用いた特徴空間の変換および第2の正常判定処理を実行せず、第1のサイズの特徴量を用いた第1の正常判定処理により異常と判定された場合、第2のサイズの特徴量を用いた特徴空間の変換および第2の正常判定処理を実行する。これにより、画像判定装置1は、まず、微小な異常を判定し、微小な異常がある場合に、大まか異常を判定することができる。この結果、画像判定装置1によれば、微小な異常がある場合に、当該微小な異常が大まかな異常に影響するかを解析することができる。また、画像判定装置1は、微小な異常がない場合、大まかな異常のための処理を削減することができる。 Note that the image determination apparatus 1 is not limited to executing the first normality determination process and the second normality determination process in parallel. It may be determined whether or not to perform the feature space conversion using the second size feature quantity extracted in 310-2 and the second normality determination process. That is, when the first normality determination process using the feature amount of the first size is not determined to be abnormal, the image determination apparatus 1 converts the feature space using the feature amount of the second size and performs the second normality determination process. If it is determined to be abnormal by the first normality determination process using the feature amount of the first size without executing the normality determination process of , the feature space is transformed using the feature amount of the second size and the second Execute the normality determination process. As a result, the image determination apparatus 1 can first determine a minute abnormality, and if there is a minute abnormality, roughly determine an abnormality. As a result, according to the image determination apparatus 1, when there is a minute abnormality, it is possible to analyze whether the minute abnormality affects the general abnormality. In addition, the image determination apparatus 1 can reduce the processing for a rough abnormality when there is no minute abnormality.

以上説明した第2の実施形態の画像判定装置1によれば、第1のサイズの判定対象データから特徴量を抽出する第1の特徴量抽出部(310-1)と、第1のサイズとは異なる第2のサイズの判定対象データから特徴量を抽出する第2の特徴量抽出部(310-2)と、第1の特徴量抽出部により抽出された特徴量と、第2の特徴量抽出部により抽出された特徴量とのうち少なくとも一方の特徴量に基づいて判定対象が正常であるか否かを判定する判定部34と、を備える。これにより、画像判定装置1によれば、タスクによって異なる特徴量を用いて判定対象が正常であるか否かを判定することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。 According to the image determination apparatus 1 of the second embodiment described above, the first feature amount extraction unit (310-1) extracts the feature amount from the determination target data of the first size, the first size and the is a second feature quantity extraction unit (310-2) for extracting a feature quantity from determination object data of a second size different from each other, the feature quantity extracted by the first feature quantity extraction unit, and the second feature quantity and a determination unit 34 that determines whether or not the object to be determined is normal based on at least one of the feature amounts extracted by the extraction unit. Thus, according to the image determination apparatus 1, it is possible to determine whether or not the determination target is normal by using different feature amounts depending on the task, thereby improving convenience for the user.

また、第2の実施形態の画像判定装置1によれば、特徴量抽出部310および判別部320を含む畳み込みニューラルネットワーク300Aのうち、特徴量抽出部310を用いて特徴量を抽出することができる。 Further, according to the image determination device 1 of the second embodiment, the feature amount can be extracted using the feature amount extraction section 310 in the convolutional neural network 300A including the feature amount extraction section 310 and the determination section 320. .

さらに、第2の実施形態の画像判定装置1によれば、特徴量抽出部310-1、および特徴量抽出部310-2という二つの特徴量抽出部310を、同じ学習データを用いて生成することができる。 Furthermore, according to the image determination device 1 of the second embodiment, the two feature quantity extraction units 310, the feature quantity extraction unit 310-1 and the feature quantity extraction unit 310-2, are generated using the same learning data. be able to.

さらに、第2の実施形態の画像判定装置1によれば、特徴量抽出部310-1により抽出された特徴量と特徴量抽出部310-2により抽出された特徴量との何れか一方の特徴量を用いて正常判定処理を行うので、ユーザが望むタスクに応じて二つの特徴量抽出部310を使い分けることができ、ユーザの利便性を向上させることができる。 Furthermore, according to the image determination apparatus 1 of the second embodiment, either the feature amount extracted by the feature amount extraction unit 310-1 or the feature amount extracted by the feature amount extraction unit 310-2 Since the normality determination process is performed using the quantity, the two feature quantity extraction units 310 can be selectively used according to the task desired by the user, and the user's convenience can be improved.

さらに、第2の実施形態の画像判定装置1によれば、特徴量抽出部310-1により抽出された特徴量と特徴量抽出部310-2により抽出された特徴量との双方の特徴量を用いて正常判定処理を行うので、例えば、大まかな異常が検出された箇所で、微小な異常を判定するなど、正常判定処理の判定精度を向上させることができる。 Furthermore, according to the image determination apparatus 1 of the second embodiment, both the feature amount extracted by the feature amount extraction unit 310-1 and the feature amount extracted by the feature amount extraction unit 310-2 are Since the normality determination process is performed using the normality determination process, it is possible to improve the determination accuracy of the normality determination process, for example, to determine a minute abnormality at a location where a rough abnormality is detected.

さらに、第2の実施形態の画像判定装置1によれば、正例画像を所定の規則に従って複数の分割データに分割し、分割された分割データのそれぞれを用いて認識モデル32Aの処理パラメータを学習する。また、画像判定装置1によれば、入力画像を所定の規則に従って複数の画像に分割し、それぞれの画像について判定処理を行うことができる。これにより、画像判定装置1によれば、入力画像を縮小するなどの処理により対象物体の特徴がつぶれてしまい、誤判定をすることを抑制することができる。 Furthermore, according to the image determination device 1 of the second embodiment, the positive image is divided into a plurality of divided data according to a predetermined rule, and the processing parameters of the recognition model 32A are learned using each of the divided divided data. do. Further, according to the image determination device 1, an input image can be divided into a plurality of images according to a predetermined rule, and determination processing can be performed on each image. As a result, according to the image determination device 1, it is possible to suppress erroneous determination due to loss of features of the target object due to processing such as reduction of the input image.

なお、各実施形態、各変形例について説明したが、一例であってこれらに限られず、例えば、各実施形態や各変形例のうちのいずれかや、各実施形態の一部や各変形例の一部を、他の1または複数の実施形態や他の1または複数の変形例と組み合わせて本発明の一態様を実現させてもよい。 In addition, although each embodiment and each modification have been described, these are only examples and are not limited to these. A part may be combined with one or more embodiments or one or more modified examples to realize one aspect of the present invention.

なお、本実施形態における画像判定装置1の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムを、コンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、画像判定装置1に係る上述した種々の処理を行ってもよい。 It should be noted that a program for executing each process of the image determination apparatus 1 in this embodiment may be recorded in a computer-readable recording medium, and the program recorded in the recording medium may be read and executed by a computer system. , the above-described various processes related to the image determination apparatus 1 may be performed.

なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器などのハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリなどの書き込み可能な不揮発性メモリ、CD-ROMなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置のことをいう。 Note that the “computer system” referred to here may include hardware such as an OS and peripheral devices. The "computer system" also includes the home page providing environment (or display environment) if the WWW system is used. In addition, "computer-readable recording medium" means writable non-volatile memory such as flexible disk, magneto-optical disk, ROM, flash memory, portable medium such as CD-ROM, hard disk built in computer system, etc. storage device.

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic
Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置などに格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。
Furthermore, "computer-readable recording medium" means a volatile memory (e.g., DRAM (Dynamic
Random Access Memory)), which holds a program for a certain period of time. Also, the program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium.

ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネットなどのネットワーク(通信網)や電話回線などの通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. Further, the program may be for realizing part of the functions described above. Further, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to these embodiments, and includes designs within the scope of the gist of the present invention.

1 画像判定装置
10 学習画像蓄積部
12 画像変換部
14 記憶部
14 学習画像データベース
20 学習処理部
30 認識処理部
32 学習結果データ記憶部
32A 認識モデル
34 判定部
40 判定結果管理部
42 判定結果データ記憶部
50 インターフェース部
60 管理端末
62 ユーザインターフェース部
70 学習制御部
72 再学習データ記憶部
74 学習データ記憶部
300、300A ニューラルネットワーク
310、310-1、310-2 特徴量抽出部
320 判別部
500 正常領域
1 image determination device 10 learning image storage unit 12 image conversion unit 14 storage unit 14 learning image database 20 learning processing unit 30 recognition processing unit 32 learning result data storage unit 32A recognition model 34 determination unit 40 determination result management unit 42 determination result data storage Unit 50 Interface unit 60 Management terminal 62 User interface unit 70 Learning control unit 72 Re-learning data storage unit 74 Learning data storage unit 300, 300A Neural networks 310, 310-1, 310-2 Feature amount extraction unit 320 Discrimination unit 500 Normal region

Claims (4)

正常な判定対象に関する複数の特徴量を取得する取得部と、
前記取得部により取得された複数の特徴量から特徴量を複数選択することで、選択した前記複数の特徴量の特徴空間を変換する変換部と、
ユーザの操作に基づいて異常検知率および/または正常検知率を表す情報を受け付けることで、前記変換部により変換された前記特徴空間において特徴量が正常であると判定するための範囲を設定する設定部と、
判定対象に関する判定対象データに基づいて前記判定対象の特徴量を抽出する特徴量抽出部を備え、抽出した特徴量の特徴空間を、前記変換部により変換された特徴空間に変換する判定対象取得部と、
前記判定対象取得部により特徴空間が変換された特徴量が前記設定部により設定された前記範囲内である場合、前記判定対象取得部により取得された特徴量が正常であると判定し、前記判定対象取得部により取得された特徴量が前記設定部により設定された前記範囲内ではない場合、前記判定対象取得部により取得された特徴量が異常であると判定する判定部と、を備え、
前記特徴量抽出部は、前記正常な判定対象に関する判定対象データが入力された場合に当該判定対象が正常であると判定するように処理パラメータが学習された認識モデルのうち、当該判定対象が正常であるか否かを判定する分類器に与える特徴量を抽出する特徴量抽出器である、情報処理装置。
an acquisition unit that acquires a plurality of feature amounts related to a normal determination target;
a conversion unit that converts a feature space of the plurality of selected feature amounts by selecting a plurality of feature amounts from the plurality of feature amounts acquired by the acquisition unit;
A setting for setting a range for determining that the feature amount is normal in the feature space converted by the conversion unit by accepting information representing an anomaly detection rate and/or a normal detection rate based on a user's operation. Department and
A determination target acquisition unit that includes a feature amount extraction unit that extracts the feature amount of the determination target based on determination target data related to the determination target, and that converts the feature space of the extracted feature amount into the feature space transformed by the conversion unit. When,
If the feature amount obtained by converting the feature space by the determination target obtaining unit is within the range set by the setting unit, the feature amount obtained by the determination target obtaining unit is determined to be normal, and the determination is performed. a determination unit that determines that the feature amount acquired by the determination target acquisition unit is abnormal when the feature amount acquired by the target acquisition unit is not within the range set by the setting unit ;
The feature quantity extracting unit determines that the determination target is normal among recognition models whose processing parameters have been learned so that the determination target is determined to be normal when determination target data relating to the normal determination target is input. An information processing apparatus , which is a feature amount extractor that extracts a feature amount to be given to a classifier that determines whether or not .
前記正常な判定対象に関する判定対象データを、所定の規則に従って複数の分割データに分割し、分割された分割データのそれぞれを用いて認識モデルの処理パラメータを学習する学習処理部を更に備え、
前記特徴量抽出部は、前記所定の規則に従って判定対象データを分割し、分割されたデータのそれぞれを用いて前記判定対象の特徴量を抽出し、
前記判定部は、前記認識モデルに基づいて、分割されたデータのそれぞれを用いて抽出された特徴量を用いて判定する、
請求項に記載の情報処理装置。
a learning processing unit that divides the determination target data related to the normal determination target into a plurality of divided data according to a predetermined rule, and learns processing parameters of the recognition model using each of the divided divided data,
The feature amount extraction unit divides the determination target data according to the predetermined rule, extracts the feature amount of the determination target using each of the divided data,
The determination unit determines based on the recognition model using feature amounts extracted using each of the divided data.
The information processing device according to claim 1 .
情報処理装置が、正常な判定対象に関する複数の特徴量を取得するステップと、
前記情報処理装置が、取得された複数の特徴量から特徴量を複数選択することで、選択した前記複数の特徴量の特徴空間を変換するステップと、
前記情報処理装置が、ユーザの操作に基づいて異常検知率および/または正常検知率を表す情報を受け付けることで、変換された前記特徴空間において特徴量が正常であると判定するための範囲を設定するステップと、
判定対象に関する判定対象データに基づいて前記判定対象の特徴量を特徴量抽出部で抽出し、抽出した前記判定対象の特徴量の特徴空間を、前記特徴空間に変換するステップと、
前記特徴空間が変換された前記判定対象の特徴量が、前記範囲内である場合、前記判定対象の特徴量が正常であると判定し、前記判定対象の特徴量が前記範囲内ではない場合、前記判定対象の特徴量が異常であると判定するステップと、を備え、
前記特徴量抽出部は、前記正常な判定対象に関する判定対象データが入力された場合に当該判定対象が正常であると判定するように処理パラメータが学習された認識モデルのうち、当該判定対象が正常であるか否かを判定する分類器に与える特徴量を抽出する特徴量抽出器である
情報処理方法。
a step in which the information processing device acquires a plurality of feature amounts relating to a normal determination target;
a step in which the information processing device selects a plurality of feature amounts from the acquired plurality of feature amounts, thereby transforming a feature space of the selected plurality of feature amounts ;
The information processing device receives information representing an anomaly detection rate and/or a normal detection rate based on a user's operation, thereby setting a range for determining that the feature amount is normal in the transformed feature space. and
a step of extracting a feature amount of the determination target based on determination target data relating to the determination target by a feature amount extraction unit, and converting a feature space of the extracted feature amount of the determination target into the feature space;
If the feature amount to be determined after the feature space conversion is within the range, the feature amount to be determined is determined to be normal, and if the feature amount to be determined is not within the range, A step of determining that the feature amount to be determined is abnormal,
The feature quantity extracting unit determines that the determination target is normal among recognition models whose processing parameters have been learned so that the determination target is determined to be normal when determination target data relating to the normal determination target is input. It is a feature amount extractor that extracts the feature amount to be given to the classifier that determines whether or not
Information processing methods.
コンピュータに、
正常な判定対象に関する複数の特徴量を取得させ、
取得された複数の特徴量から特徴量を複数選択することで、選択した前記複数の特徴量の特徴空間を変換させ、
ユーザの操作に基づいて異常検知率および/または正常検知率を表す情報を受け付けることで、変換された前記特徴空間において特徴量が正常であると判定するための範囲を設定させ、
判定対象に関する判定対象データに基づいて前記判定対象の特徴量を特徴量抽出部で抽出させ、抽出した前記判定対象の特徴量の特徴空間を、前記特徴空間に変換させ、
前記特徴空間が変換された前記判定対象の特徴量が、前記範囲内である場合、前記判定対象の特徴量が正常であると判定し、前記判定対象の特徴量が前記範囲内ではない場合、前記判定対象の特徴量が異常であると判定させ、
前記特徴量抽出部は、前記正常な判定対象に関する判定対象データが入力された場合に当該判定対象が正常であると判定するように処理パラメータが学習された認識モデルのうち、当該判定対象が正常であるか否かを判定する分類器に与える特徴量を抽出する特徴量抽出器である、
プログラム。
to the computer,
Acquiring a plurality of feature values related to a normal determination target,
Selecting a plurality of feature values from the acquired plurality of feature values, transforming the feature space of the selected plurality of feature values,
By accepting information representing an anomaly detection rate and/or a normal detection rate based on a user's operation, setting a range for determining that the feature amount is normal in the transformed feature space,
causing a feature amount extraction unit to extract a feature amount of the determination target based on determination target data relating to the determination target, and converting a feature space of the extracted feature amount of the determination target into the feature space;
If the feature amount to be determined after the feature space conversion is within the range, the feature amount to be determined is determined to be normal, and if the feature amount to be determined is not within the range, Determining that the feature amount to be determined is abnormal,
The feature quantity extracting unit determines that the determination target is normal among recognition models whose processing parameters have been learned so that the determination target is determined to be normal when determination target data relating to the normal determination target is input. A feature quantity extractor that extracts a feature quantity to be given to a classifier that determines whether or not
program.
JP2018178825A 2018-09-25 2018-09-25 Information processing device, information processing method, and program Active JP7112924B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018178825A JP7112924B2 (en) 2018-09-25 2018-09-25 Information processing device, information processing method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018178825A JP7112924B2 (en) 2018-09-25 2018-09-25 Information processing device, information processing method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020052519A JP2020052519A (en) 2020-04-02
JP7112924B2 true JP7112924B2 (en) 2022-08-04

Family

ID=69997159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018178825A Active JP7112924B2 (en) 2018-09-25 2018-09-25 Information processing device, information processing method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7112924B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001250101A (en) 2000-03-07 2001-09-14 Yamatake Corp Analysis method and representation method of data area
JP2008282391A (en) 2007-04-11 2008-11-20 Canon Inc PATTERN IDENTIFICATION DEVICE AND ITS CONTROL METHOD, ABNORMAL PATTERN DETECTION DEVICE AND ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM
JP2018005639A (en) 2016-07-04 2018-01-11 タカノ株式会社 Image classification device, image inspection device, and program
JP2018005773A (en) 2016-07-07 2018-01-11 株式会社リコー Abnormality determination device and abnormality determination method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5690307A (en) * 1979-12-25 1981-07-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fault detection device of plant
JP2907142B2 (en) * 1995-08-15 1999-06-21 オムロン株式会社 Vibration monitoring device and vibration monitoring condition determination device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001250101A (en) 2000-03-07 2001-09-14 Yamatake Corp Analysis method and representation method of data area
JP2008282391A (en) 2007-04-11 2008-11-20 Canon Inc PATTERN IDENTIFICATION DEVICE AND ITS CONTROL METHOD, ABNORMAL PATTERN DETECTION DEVICE AND ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM
JP2018005639A (en) 2016-07-04 2018-01-11 タカノ株式会社 Image classification device, image inspection device, and program
JP2018005773A (en) 2016-07-07 2018-01-11 株式会社リコー Abnormality determination device and abnormality determination method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
栗原 司,高次局所自己相関特徴による病理画像からの異常検出手法,情報処理学会研究報告 平成22年度▲5▼ [CD-ROM] ,日本,一般社団法人情報処理学会,2011年02月15日

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020052519A (en) 2020-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021164232A1 (en) User identification method and apparatus, and device and storage medium
JP2020052520A (en) Judgment device, judgment method, and program
CN114616573B (en) Learning assistance device, learning device, learning assistance method and learning assistance program
CN106202329A (en) Sample data process, data identification method and device, computer equipment
JP4376145B2 (en) Image classification learning processing system and image identification processing system
US20090202152A1 (en) Area extraction program, character recognition program, and character recognition device
CN110991474A (en) A machine learning modeling platform
JP2018005773A (en) Abnormality determination device and abnormality determination method
JP2019159958A (en) Face image identification system, identification device generation device, identification device, image identification system and identification system
CN109800815B (en) Training method, wheat identification method and training system based on random forest model
KR101556603B1 (en) Apparatus and Method for Image Seperation using Rank Prior
KR101183391B1 (en) Image comparison by metric embeddings
CN112948612A (en) Human body cover generation method and device, electronic equipment and storage medium
JP7574675B2 (en) Method for classifying data to be classified using machine learning model, information processing device, and computer program
JP6002796B1 (en) KANSEI evaluation device, KANSEI evaluation method, and program
JP2021018477A (en) Information processing apparatus, information processing method, and program
CN117112852A (en) A vector database retrieval method and device driven by a large language model
US8879804B1 (en) System and method for automatic detection and recognition of facial features
JP7112924B2 (en) Information processing device, information processing method, and program
CN114743048A (en) Method and device for detecting abnormal straw picture
CN112154463A (en) Information processing device, information processing method, and information processing program
JP2019023801A (en) Image recognition device, image recognition method and image recognition program
US20240144447A1 (en) Saliency maps and concept formation intensity for diffusion models
JP6184033B2 (en) KANSEI evaluation device, KANSEI evaluation method, and program
CN117541832A (en) Abnormality detection method, abnormality detection system, electronic device, and storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
A80 Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80

Effective date: 20181017

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210302

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220719

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220725

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7112924

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250