JP6164899B2 - ハッシュ値生成装置、システム、判定方法、プログラム、記憶媒体 - Google Patents
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Description
本発明を実施するための第1の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態における異常検知システム1000では、監視対象をカメラ等の撮像装置で撮影し、撮影した映像データ(未知のデータ)に基づいて、監視対象に異常があるか否かを判定する。そして、異常がある場合は、警備室等の監視センタに常駐する監視者に警告する場合について説明する。つまり、ここでは、特定のクラス(特定クラス)を正常クラス、特定外のクラス(特定外クラス)を異常クラスとする。この監視対象には、例えば、一般家庭の屋内及び屋外、又は病院、駅などの公共施設が含まれる。
まず、ハッシュ関数生成部140は、正常特徴量記憶部110から、正常特徴量を読み込む。
次に、ハッシュ関数生成部140は、生成したハッシュ関数の数を示すカウンターlを「0」に設定する。
次に、ハッシュ関数生成部149は、ランダムにハッシュ関数情報の候補を生成する。具体的には、ランダムにパラメータwとbとの値を設定することにより、M個のハッシュ関数の候補(wとbの組み)を生成する。
次に、ハッシュ関数生成部140は、ハッシュ関数を選択する。具体的には、ハッシュ関数生成部14は、M個のハッシュ関数の候補の中から、式(3)を最小化するハッシュ関数を選択する。そして、ハッシュ関数生成部140は、カウンターlに「1」を加算する。
次に、ハッシュ関数生成部140は、カウンターlが所定のハッシュ関数の個数L以上か否かを判定する。カウンターlが所定のハッシュ関数の個数L以上の場合、ハッシュ関数生成部140は、処理をステップS106に進める。カウンターlが所定のハッシュ関数の個数Lより小さい場合、ハッシュ関数生成部140は、処理をステップS103に戻す。
次に、ハッシュ関数生成部140は、生成したハッシュ関数情報を、記憶させる。具体的には、ハッシュ関数生成部140は、生成したL個のハッシュ関数情報を、ハッシュ関数記憶部120に、ハッシュ関数IDと関連付けて記憶させる。それとともに、ハッシュ関数生成部140は、変換トリガーをハッシュ値変換部150に出力する。
次に、ハッシュ値変換部150は、正常特徴量をハッシュ値に変換する。具体的には、ハッシュ値変換部150は、ハッシュ関数生成部140から変換トリガーが入力されると、ハッシュ関数記憶部120(図3を参照)から、ハッシュ関数IDとハッシュ関数情報とを読み込む。それとともに、データIDと、正常特徴量とを正常特徴量記憶部110から(図2を参照)読み込む。ハッシュ値変換部150は、読み込んだハッシュ関数情報に基づき、読み込んだ正常特徴量をハッシュ値に変換する。
次に、ハッシュ値変換部150は、ハッシュ値に変換したデータIDを記憶させて、処理を終了させる。具体的には、ハッシュ値変換部150は、ハッシュ値に変換したデータのIDを、正常ハッシュ値記憶部130(図6を参照)に、ハッシュ関数IDとハッシュ値とに関連付けて記憶させる。
まず、特徴抽出部210は、映像データを撮像装置から取得する(第2の取得)。具体的には、撮像装置30により撮像された映像データが、ネットワークを介して特徴抽出部210と出力部230に出力される。特徴抽出部210は、映像データを取得したことに応じて、所定の特徴抽出方法を用いて、取得した映像データから映像特徴量を抽出する。そして、特徴抽出部210は、抽出した映像特徴量を識別部220に出力する。
次に、ハッシュ値変換部150は、映像データをハッシュ値に変換する。具体的には、識別部220は、特徴抽出部210から映像特徴量を入力したことに応じて、映像特徴量をハッシュ値生成装置100が備えるハッシュ値変換部150に出力する。ハッシュ値変換部150は、情報処理装置200の識別部220から映像特徴量を入力(第1の取得)したことに応じて、ハッシュ関数記憶部120からハッシュ関数情報を読み込む。そして、ハッシュ値変換部150は、読み込んだハッシュ関数情報に基づき、入力した映像特徴量をハッシュ値に変換し、映像ハッシュ値として、情報処理装置200の識別部220に出力する。
次に、識別部220は、映像データが正常クラス又は異常クラスに属するかを識別する。具体的には、ハッシュ値生成装置100のハッシュ値変換部220から映像特徴量を入力したことに応じて、ハッシュ値生成装置100が備える正常ハッシュ値記憶部130から正常ハッシュ値を読み込む。そして、識別部220は、読み込んだ正常ハッシュ値と、入力した映像ハッシュ値とに基づき、映像データが正常クラス又は異常クラスに属するかを識別する。そして、識別部220は、識別結果示す識別結果情報を出力部230に出力する。
次に、出力部230は、表示情報を端末装置40に出力する。具体的には、出力部230は、識別部220から、入力した識別結果情報と、撮像装置30から入力した映像データとに基づいて生成した表示情報を、ネットワークを介して端末装置40に出力する。
次に、端末装置40は、表示情報を出力し、処理を終了する。具体的には、端末装置40は、情報処理装置200の出力部230から入力した表示情報を、不図示の表示部41に出力する。
次に、本発明を実施するための第2の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、上述した第1の実施形態における各構成と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
まず、監視ユーザが端末装置40にて特徴量追加情報を入力したことに応じて、端末装置40は、正常特徴量を出力する。具体的には、端末装置40は、自装置が備える検出部42が監視ユーザによる特徴量追加情報の入力を検知した(つまり、YES)場合、情報処理装置400から入力した映像特徴量を、正常特徴量としてハッシュ値生成装置10に出力するとともに、処理をステップS310に移動する。一方、検知しない(つまり、NO)場合、端末装置40は、処理をステップS309に戻す。
次に、特徴追量追加部370は、正常データ特徴記憶部310に正常特徴量を追加する。具体的には、端末装置40が正常特徴量を出力したことに応じて、特徴追量追加部370は、正常特徴量を取得する。特徴量追加部370は、取得した正常特徴量を正常特徴量記憶部310(図2を参照)に、データIDと関連付けて記憶させる。それとともに、特徴量追加部370は、評価トリガーをハッシュ関数評価部360に出力する。
次に、ハッシュ関数評価部360は、ハッシュ関数を評価する。具体的には、ハッシュ関数評価部360は、特徴量追加部370から評価トリガーを入力したことに応じて、正常特徴量記憶部310から正常特徴量を読み込むとともに、ハッシュ関数記憶部320からハッシュ関数情報を読み込む。そして、ハッシュ関数評価部360は、読み込んだ正常特徴量と、ハッシュ関数情報とに基づいて、各ハッシュ関数の所定の評価方法(例えば、第1又は第2の評価方法)を用いて評価を行う。
次に、ハッシュ関数評価部360は、評価が低いハッシュ関数を削除する。具体的には、ハッシュ関数評価部360は、所定の評価方法に基づいて評価が低いと判定されたハッシュ関数のハッシュ関数IDと一致するハッシュ関数IDを有するハッシュ関数情報を、ハッシュ関数記憶部320から削除する。そして、削除したハッシュ関数の個数を含む追加情報を、ハッシュ関数生成部340に出力する。
次に、ハッシュ関数生成部340は、ハッシュ関数を追加し、処理を終了させる。具体的には、ハッシュ関数評価部360から追加情報を入力したことに応じて、ハッシュ関数生成部340は、正常特徴量記憶部から正常特徴量を読み込む。ハッシュ関数生成部340は、追加情報が示す個数のハッシュ関数を、読み込んだ正常特徴量に基づいて生成する。そして、ハッシュ関数生成部340は、生成したハッシュ関数を示すハッシュ関数情報を、ハッシュ関数IDに関連付けてハッシュ関数記憶部320に記憶させる。
次に、本発明を実施するための第3の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、上述した第1の実施形態における各構成と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
Claims (12)
- 未知のデータを、特定クラスと特定外クラスに識別するためのハッシュ値を生成するハッシュ値生成装置であって、
前記特定クラスに属するデータの特徴量を示す特定特徴量からの距離と前記特定特徴量との位置関係とに基づき、ハッシュ関数を含むハッシュ関数情報を生成する生成手段と、
前記生成されたハッシュ関数情報に基づき、前記特定特徴量をハッシュ値に変換する変換手段と、
前記変換されたハッシュ値を正常ハッシュ値として、前記ハッシュ関数情報と関連づけて記憶する記憶手段とを備えることを特徴とするハッシュ値生成装置。 - 前記生成手段は、特徴空間上で、前記特定特徴量の密度が大きくなるように前記ハッシュ関数情報を生成することを特徴とする請求項1に記載のハッシュ値生成装置。
- 前記生成手段は、前記特定特徴量と、前記特定外クラスに属するデータの特徴量を示す特定外特徴量とに基づき、前記ハッシュ関数情報を生成することを特徴とする請求項1または2に記載のハッシュ値生成装置。
- 前記生成手段は、前記特定特徴量と、前記特定外クラスの特徴量を示す特定特徴量とが、前記特徴空間上で分離して分布するように前記ハッシュ関数情報を生成すること特徴とする請求項3に記載のハッシュ値生成装置。
- 前記記憶手段に記憶されているハッシュ関数情報を評価する評価手段と、
前記評価手段の結果に基づいて、前記ハッシュ関数情報を更新する更新手段とを更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のハッシュ値生成装置。 - 前記更新手段は、前記記憶手段に記憶されているハッシュ関数情報を削除することを特徴とする請求項5に記載のハッシュ値生成装置。
- 前記変換手段は、未知のデータの特徴量を示す未知特徴量を取得し、前記ハッシュ関数記憶部が記憶する前記ハッシュ関数情報に基づいて、前記取得した未知特徴量をハッシュ値に変換し、未知ハッシュ値として出力することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のハッシュ値生成装置。
- 前記生成手段は、前記ハッシュ関数に対応する超平面からの記特定特徴量の距離に係る評価結果と、前記特定特徴量が前記超平面に対して一方の面の側に位置しているか否かの評価結果とに基づいて、前記ハッシュ関数情報を生成することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のハッシュ値生成装置。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のハッシュ値生成装置と、前記ハッシュ値生成装置と接続される情報処理装置とを備えるシステムであって、
前記ハッシュ値生成装置は、
更に、前記情報処理装置から特徴量を取得する第1の取得手段を備え、
前記変換手段は、前記取得した特徴量を前記記憶手段に記憶されているハッシュ関数情報を用いて、ハッシュ値に変換して、未知ハッシュ値とし、
前記情報処理装置は、
未知のデータを取得する第2の取得手段と、
前記取得した未知のデータから、特徴量を抽出する抽出手段と、
前記ハッシュ値生成装置から、前記変換された未知ハッシュ値と、前記正常ハッシュ値とを取得する第2の取得手段と、
前記取得された前記ハッシュ値と、前記正常ハッシュ値とに基づいて、前記未知のデータが前記特定のクラスに属するか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とするしシステム。 - 前記情報処理装置は、
更に、前記未知のデータを撮像する撮像手段と、
前記判定された結果を出力する出力手段とを更に備えることを特徴とする請求項9に記載のシステム。 - 未知のデータを、特定クラスと特定外クラスに識別するためのハッシュ値を生成するハッシュ値生成方法であって、
前記特定クラスに属するデータの特徴量を示す特定特徴量からの距離と前記特定特徴量との位置関係とに基づき、ハッシュ関数を含むハッシュ関数情報を生成する生成工程と、
前記生成されたハッシュ関数情報に基づき、前記特定特徴量をハッシュ値に変換する変換工程と、
前記変換されたハッシュ値を正常ハッシュ値として、前記ハッシュ関数情報と関連づけて記憶する記憶工程とを備えることを特徴とするハッシュ値生成方法。 - コンピュータを、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のハッシュ値生成装置の各手段として機能させるプログラム。
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