JP7130984B2 - Image judgment system, model update method and model update program - Google Patents
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Description
本発明は、画像の種別を判定する画像判定システム、並びに、画像の種別を推定するモデルを更新するモデル更新方法およびモデル更新プログラムに関する。 The present invention relates to an image determination system for determining the type of image, and a model updating method and a model updating program for updating a model for estimating the type of image.
様々な種別の画像に対して対応する後続処理を適切に行うため、画像の内容を人手で確認して、画像を各種別に分類することが一般的に行われている。一方、人手で確認する作業を効率化し、作業コストを低減させる方法も提案されている。 In order to appropriately perform subsequent processing corresponding to various types of images, it is common practice to manually check the content of the images and classify the images into various types. On the other hand, methods have been proposed to improve the efficiency of manual checking work and reduce the work cost.
特許文献1には、複数の帳票の種別の中から、オペレータが容易に正しい種別を指定できる情報処理装置が記載されている。特許文献1に記載された情報処理装置では、学習データとして各クラスに分類される画像データそれぞれに対応する特徴量が用意され、各クラスを分類するための分類器が用意される。そして、特許文献1に記載された情報処理装置は、2クラス分類器を多クラス分類器に拡張する方法であるOVA(One-Versus-All)を利用して、各分類器の出力を対象クラスの信頼度とする。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200002 describes an information processing apparatus that allows an operator to easily specify the correct type from among a plurality of types of forms. In the information processing apparatus described in
学習するための画像が少ない場合や、判定が難しいような類似する種別の画像が混在するような場合では、初期段階から精度の高い判定を行うことは困難である。このような状況では、判定器を利用して画像データの種別の確からしさをもとに種別を特定したとしても、人手による再確認が必要不可欠である。そこで、人手による確認の手間を減らすために、判定器で用いられる精度の高い学習モデルを生成することが求められている。 When there are few images for learning, or when images of similar types that are difficult to determine are mixed, it is difficult to perform highly accurate determination from the initial stage. In such a situation, even if the type of image data is specified based on the certainty of the type of image data using a determiner, manual reconfirmation is indispensable. Therefore, in order to reduce the time and effort of manual confirmation, it is required to generate a highly accurate learning model to be used in the decision device.
判定対象の画像について全ての種別で判定の確率が高くならない場合、各種別を判定するための閾値を低く設定することが考えられる。しかし、閾値を低くし過ぎると、判定ミスを誘発するおそれが高くなるため、人手で確認する作業および修正の作業が増加する可能性がある。一方、初期段階から閾値を高く設定してしまうと、どの種別にも判定されなくなってしまう恐れが高くなるため、人手で設定する作業が増加する可能性もある。 If the determination probability is not high for all types of images to be determined, setting a low threshold for determining each type can be considered. However, if the threshold is set too low, there is a high risk of inducing judgment errors, which may increase the amount of manual checking and correction work. On the other hand, if the threshold value is set high from the initial stage, there is a high possibility that it will not be judged as any type, so there is a possibility that the amount of manual setting work will increase.
特許文献1には、画像データを使用して分類器を学習することは記載されているが、どの程度の画像データを学習に用いるか不明であり、精度が十分高い分類器を初期段階から生成できているとは言い難い。そのため、画像データが適切なクラスに分類されるかどうかは不明であり、精度が低い分類器ではかえって人手による作業が増加してしまうという問題がある。
そこで、本発明は、使用に応じて画像を判定する精度を向上させることができる画像判定システム、モデル更新方法およびモデル更新プログラムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image determination system, a model update method, and a model update program capable of improving the accuracy of image determination according to use.
本発明による画像判定システムは、画像が表す種別ごとの確からしさを推定するモデルを、学習用画像データを用いて学習する学習部と、学習されたモデルの精度を評価する評価部と、モデルが推定する確からしさが閾値を超える画像の種別を判別する判別部とを備え、学習部が、判別部が判別できなかった画像である判別不可画像に対し正解ラベルが付与された学習用画像データ、または、モデルが推定する確からしさが予め定めた基準を満たしていないとして種別を判別できなかった画像に対して正解ラベルが付与された学習用画像データを用いて、モデルを再学習し、評価部が、再学習前のモデルと再学習後のモデルの精度を比較して、より精度の高いモデルを選択し、評価部が、正解が既知の画像を再学習前のモデルで評価した場合の判定確率よりも、上記画像を再学習後のモデルで評価した場合の判定確率の方が高い場合、その再学習後のモデルで評価した場合の判定確率を閾値とするように変更することを特徴とする。 An image determination system according to the present invention includes a learning unit that learns a model for estimating the likelihood of each type represented by an image using learning image data, an evaluation unit that evaluates the accuracy of the learned model, and a model that: a discriminating unit that discriminates the type of image whose estimated probability exceeds a threshold, and the learning unit assigns a correct label to an indistinguishable image that is an image that the discriminating unit cannot discriminate; Alternatively , the model is re-learned using learning image data to which a correct label is assigned to an image whose type could not be determined because the probability of model estimation does not satisfy a predetermined criterion, and the evaluation unit However, the accuracy of the model before and after relearning is compared, the model with the higher accuracy is selected , and the evaluation unit evaluates the image for which the correct answer is known using the model before relearning. When the determination probability when the image is evaluated by the re-learned model is higher than the probability, the threshold is changed to the determination probability when the image is evaluated by the re-learned model. do.
本発明によるモデル更新方法は、コンピュータが、画像が表す種別ごとの確からしさを推定するモデルによって推定される確からしさが閾値を超える画像の種別を判別し、コンピュータが、判別ができなかった画像である判別不可画像に対し正解ラベルが付与された学習用画像データ、または、モデルが推定する確からしさが予め定めた基準を満たしていないとして種別を判別できなかった画像に対して正解ラベルが付与された学習用画像データを用いて、モデルを再学習し、コンピュータが、再学習前のモデルと再学習後のモデルの精度を比較して、より精度の高いモデルを選択し、コンピュータが、正解が既知の画像を再学習前のモデルで評価した場合の判定確率よりも、上記画像を再学習後のモデルで評価した場合の判定確率の方が高い場合、その再学習後のモデルで評価した場合の判定確率を閾値とするように変更することを特徴とする。 In the model updating method according to the present invention , the computer discriminates the types of images whose likelihood estimated by the model for estimating the likelihood of each type represented by the image exceeds a threshold, A correct label is assigned to an image data for learning in which a correct label is assigned to a certain indistinguishable image, or to an image whose type cannot be determined because the probability of estimation by the model does not satisfy a predetermined criterion. The model is relearned using the training image data, and the computer compares the accuracy of the model before and after relearning, and selects the model with the higher accuracy. If the decision probability when evaluating a known image with the model before retraining is higher than the decision probability when evaluating the above image with the model after retraining, when evaluating with the model after retraining is changed so that the determination probability of is set as a threshold value .
本発明によるモデル更新プログラムは、コンピュータに、画像が表す種別ごとの確からしさを推定するモデルを、学習用画像データを用いて学習する学習処理、学習されたモデルの精度を評価する評価処理、および、モデルが推定する確からしさが閾値を超える画像の種別を判別する判別処理を実行させ、学習処理で、判別処理において判別できなかった画像である判別不可画像に対し正解ラベルが付与された学習用画像データ、または、モデルが推定する確からしさが予め定めた基準を満たしていないとして種別を判別できなかった画像に対して正解ラベルが付与された学習用画像データを用いて、モデルを再学習させ、評価処理で、再学習前のモデルと再学習後のモデルの精度を比較して、より精度の高いモデルを選択させ、評価処理で、正解が既知の画像を再学習前のモデルで評価した場合の判定確率よりも、上記画像を再学習後のモデルで評価した場合の判定確率の方が高い場合、その再学習後のモデルで評価した場合の判定確率を閾値とするように変更させることを特徴とする。 The model update program according to the present invention provides a computer with a learning process of learning a model for estimating the likelihood of each type represented by an image using learning image data, an evaluation process of evaluating the accuracy of the learned model , and , a discrimination process is executed to discriminate the type of image whose probability estimated by the model exceeds a threshold, and in the learning process, a correct label is assigned to the indistinguishable image, which is an image that could not be discriminated in the discrimination process. The model is re-learned using the image data or the learning image data in which the correct label is given to the image whose type could not be determined because the probability of estimation by the model does not satisfy a predetermined criterion. , in the evaluation process, the accuracy of the model before and after relearning is compared, and the model with the higher accuracy is selected . If the judgment probability when the image is evaluated with the model after re-learning is higher than the judgment probability when the image is evaluated with the model after re-learning, change the judgment probability when evaluating with the model after re-learning to be the threshold. characterized by
本発明によれば、使用に応じて画像を判定する精度を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of image determination according to use.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明による画像判定システムの一実施形態を示すブロック図である。本実施形態の画像判定システム100は、画像入力部10と、画像種別推定部20と、判別器30と、再学習用データ記憶部31と、テスト用データ記憶部32と、種別設定部40と、学習器50と、評価部60と、出力部70とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of an image judgment system according to the present invention. The
出力部70は、画像判定システムによる各種結果を出力する。出力部70は、例えば、ディスプレイ装置や、プリンタなどにより実現される。
The
画像入力部10は、画像種別推定部20が種別の推定に用いる画像を入力する。画像入力部10は、通信ネットワークを介して画像を入力してもよいし、他のシステムの記憶部(図示せず)に記憶された画像を読み取ってもよい。
The
画像種別推定部20は、画像が表す種別ごとの確からしさを推定するモデル(以下、単にモデルまたは学習済モデルと記す。)を用いて、入力された画像の種別の確からしさを推定する。種別の確からしさの表し方は任意であり、例えば、種別らしさの確率であってもよく、種別ごとの信頼度であってもよい。
The image
画像の分類に用いられる種別の設定方法は任意である。種別は、異なる種類の画像ごとに設定されてもよく、同じ種類の画像について、その画像が表す対象の程度に応じて設定されてもよい。異なる種類の画像ごとに設定される例として、異なる種類の帳票ごと(住民票、婚姻届、印鑑証明など)、地図ごと(道路地図、地形図など)、見取り図ごと(住居用、オフィス用、など)に設定する場合が挙げられる。また、同じ種類の画像ごとに設定される例として、同じ建築物の劣化の度合いや病変の進行度合いに応じて設定する場合が挙げられる。 Any method can be used to set the type used for image classification. The type may be set for each different type of image, or may be set for the same type of image according to the degree of object represented by the image. Examples of settings for different types of images include different types of forms (resident cards, marriage registrations, seal certificates, etc.), maps (road maps, topographic maps, etc.), and floor plans (residential, office, etc.). ). Further, as an example of setting for each image of the same type, there is a case where setting is made according to the degree of deterioration of the same building or the degree of progress of a lesion.
画像種別推定部20が使用するモデルの態様は任意であり、例えば、ディープラーニングにより生成されたモデルである。この場合、画像種別推定部20は、入力された画像をモデルに適用して、種別ごとの確率を推定してもよい。例えば、画像Aの種別の候補が種別A~Dの4種類存在し、種別Aらしさが最も高い場合、画像種別推定部20は、種別ごとに「種別A:85%」、「種別B:10%」、「種別C:3%」、「種別D:2%」のように確率を推定してもよい。なお、画像種別推定部20が使用するモデルを学習する方法については後述される。
The mode of the model used by the image
判別器30は、画像種別推定部20によって推定された画像の種別の確からしさに基づいて、画像の種別を判別する。具体的には、判別器30は、画像種別推定部20が推定に使用したモデルによって推定される確からしさが閾値を超える画像の種別を判別する。
The
判別に用いられる閾値には、種別ごとに値が設定されていてもよく、種別全体で共通の値が設定されていてもよい。例えば、推定が容易な種別には、他の種別の閾値よりも高い閾値が設定されてもよい。 A threshold value used for determination may be set for each type, or may be set to a common value for all types. For example, a type that is easy to estimate may be set with a threshold higher than the thresholds for other types.
また、例えば、複数の種別が設定されていても、ある種別(例えば、種別Xとする。)とそれ以外の種別との判断が出来ればよい場合や、非常に高い確率で判別可能な種別(例えば、種別Yとする。)が存在する場合も考えられる。このような場合、その種別(種別X,種別Y)のみ判別器30に判別させればよいような場合、その種別に対して適切な閾値を設定し、それ以外の種別に対しては、非常に高い閾値を設定してもよい。このようにすることで、人手で判別させることが好ましい種別の画像を抽出することが可能になる。
Also, for example, even if a plurality of types are set, it may be possible to distinguish between a certain type (for example, type X) and other types, or a type that can be distinguished with a very high probability ( For example, type Y.) may exist. In such a case, if only the type (type X, type Y) should be discriminated by the
なお、判別器30が用いる閾値は、後述する評価部60によって更新される。初期段階では、ユーザの経験等や既存の推定確率に基づいて閾値が設定されてもよい。また、現在のモデルを用いて正解データが付与された画像の種別の確率を推定し、推定される確率を満たすような閾値が設定されてもよい。なお、閾値を更新する方法は後述される。
Note that the threshold used by the
判別器30は、種別を判別した画像(すなわち、種別を判別できた画像)をテスト用データ記憶部32に登録する。また、判別器30は、種別を判別した画像を後続の処理に送信してもよい。判別器30は、例えば、種別を判別した画像を、出力部70に種別とともに出力させてもよいし、種別に対応する後続処理を行う処理器(図示せず)に画像を通知してもよい。
The
一方、判別器30は、画像の種別が判別できなかった場合、種別が判別できなかった画像(以下、判別不可画像と記す。)を再学習用データ記憶部31に登録する。登録された画像は、後続の種別設定部40で利用される。なお、判別器30は、判別不可画像を再学習用データ記憶部31に登録せず、種別設定部40に直接送信してもよい。
On the other hand, if the type of the image cannot be determined, the
種別設定部40は、判別器30によって種別が判別できなかった画像(すなわち、判別不可画像)に対して正解データ(ラベル)である種別を付与する。種別設定部40は、例えば、ユーザに対して判別不可画像を表示し、人手で正解データを付与してもよい。なお、正解データが付与された判別不可画像は、後続の再学習処理で教師データとして用いられるため、精度高く正解データが付与されることが好ましい。また、正解ラベルが付与された画像はテストデータとして用いることが可能であるため、種別設定部40は、この画像をテスト用データ記憶部32に記憶する。
The
学習器50は、判別器30で用いられるモデル(すなわち、画像が表す種別ごとの確からしさを推定するモデル)を学習用の画像データを用いて学習する。初期段階では、学習器50は、例えば、既存の画像データを学習データとして用いてモデルを学習すればよい。
The
さらに、学習器50は、判別不可画像に対して正解ラベルが付与されたデータを学習用画像データとして用いて、モデルを再学習する。判別不可画像は、モデルが種別の精度を高く推定できなかった画像、または、判別器30が要求する精度(すなわち、設定された閾値の精度)で種別を推定できなかった画像であると言える。このような画像に対して正解ラベルを付与した学習用画像データを生成し、この学習用画像データに基づいて再学習を行うことにより、再学習済モデルが種別を推定する精度を向上させることが可能になる。
Further, the
学習器50が再学習を行う方法は任意である。例えば、種別が増加しない場合、学習器50は、学習用画像データを用いて追加学習を行ってもよいし、過去に学習に用いた画像と正解ラベルが付与された判別不可画像とを学習データとして用いて、新たにモデルの学習を行ってもよい。
The method by which the
その際、学習器50が再学習に用いるデータも、学習方法に応じて選択することが可能である。学習器50は、例えば、正解ラベルが付与された判別不可画像の全てを学習用画像データとして用いて、モデルの再学習を行ってもよい。また、学習時間の短縮や、特定の種別に対する推定精度の強化のため、学習器50は、正解ラベルが付与された判別不可画像のうち、特定の種別の画像のみを学習用画像データとして用いてもよい。
At that time, the data used by the
例えば、該当すると推定される場合の確率が低い種別(すなわち、他の種別よりも確率が高く、その種別に該当すると推定される場合であっても、その確率が低い種別)の推定精度を向上させたいとする。例えば、種別A~Dが存在する場合に、種別Dの推定確率が51%だったとする。この場合、他の種別と比較すると最も高く推定される種別ではあるが、推定確率自体は低いと考えられる。この場合、学習器50は、その種別(例えば、種別D)が正解ラベルとして設定された学習用画像データを用いて、再学習を行ってもよい。
For example, improve the accuracy of estimating classes that have a low probability of being estimated to be applicable (i.e. classes that are more likely than other classes and have a low probability even if they are estimated to be of that type). I want to let For example, assume that when types A to D exist, the estimated probability of type D is 51%. In this case, it is the type that is estimated to be the highest in comparison with the other types, but the estimated probability itself is considered to be low. In this case, the
また、学習器50は、判別不可画像のうち、最も多く設定された(または、最も割合が多い)種別の画像データを用いて再学習を行ってもよい。このような種別の画像は、推定精度が低いと考えられるからである。このような画像を用いて再学習を行うことで、推定精度の低い種別について、その種別を精度よく推定することが可能なモデルを生成できる。
In addition, the
一方、学習器50が再学習を行うタイミングも任意である。学習器50は、所定期間経過後に再学習を行ってもよく、精度を確保できそうな数として予め定めた数の学習用画像データが溜まった場合に再学習を行ってもよい。また、学習器50は、判別器30によって種別が判別できない画像の割合(以下、判別不可比率と記す。)が所定の基準を満たさなくなった場合に、再学習を行ってもよい。学習器50は、例えば、判別対象の画像の全体数に対して種別が判別できなかった画像の数の割合を判別不可比率として算出し、判別不可比率が予め定めた基準を超えた場合に再学習を行ってもよい。このようにすることで、例えば、入力される画像の傾向が変わった場合、自動で再学習できるようになるため好ましい。
On the other hand, the timing at which the
評価部60は、学習器50によって学習されたモデルの精度を評価する。そして、評価部60は、既存のモデル(再学習前のモデル)と再学習後のモデルの精度を比較して、より精度の高いモデルを選択する。評価部60は、選択されたモデルを画像種別推定部20が使用するモデルとして自動的に置き換えてもよく、ユーザ等の指示に応じて置き換えてもよい。
The
評価部60は、単一の指標に基づいてモデルの精度を評価してもよく、複数の指標を総合的に判断してモデルの精度を評価してもよい。その際、評価部60は、テスト用データ記憶部32に記憶されたデータである種別が判別できた画像および判別不可画像の両方を利用してモデルの精度を評価してもよく、いずれか一方のデータを利用してモデルの精度を評価してもよい。評価部60は、例えば、既存のモデルと再学習後のモデルとを並行して判別不可画像を判別させ、各種別の確からしさが、既存のモデルよりも再学習後のモデルの方が高くなった場合に、精度が高くなったと判断して再学習後のモデルを選択してもよい。
The
また、評価部60は、既存のモデルで判別不可と判断された画像を再学習後のモデルで判別した結果、判別が可能になった数(または割合)を算出してもよい。そして、評価部60は、算出した数(または割合)が所定の基準を満たした場合に、再学習後のモデルがより精度の高いモデルになったと判断して、そのモデルを選択してもよい。
In addition, the
他にも、評価部60は、複数のテストデータを既存のモデルと再学習後のモデルの双方に適用して、種別ごとの確からしさを算出し、テストデータごとの評価結果を統計処理(例えば、確からしさの平均値を算出、確からしさの標準偏差を算出)してもよい。例えば、統計処理として平均値が算出された場合、評価部60は、確からしさの平均値が高いモデルをより精度の高いモデルとして選択してもよい。また、例えば、統計処理として標準偏差が算出された場合、評価部60は、確からしさの標準偏差が小さい(すなわち、評価にブレが少ない)モデルをより精度の高いモデルとして選択してもよい。なお、統計処理に用いるテストデータは、学習させた種別の過去のデータ全てであってもよく、予め選択した件数のデータであってもよい。
In addition, the
さらに、評価部60は、画像種別推定部20が使用するモデルを更新する際に、判別器30が用いる閾値を併せて更新してもよい。例えば、更新の際に閾値を変更する度合いを予め定めておき、評価部60は、その度合いに応じて閾値を更新してもよい。このとき、定めておく度合いは、種別ごとであってもよく、全体で共通であってもよい。
Furthermore, when updating the model used by the image
他にも、評価部60は、既存のモデルと再学習後のモデルとを比較した結果、向上した精度に応じて閾値を増加させる度合いを決定してもよい。例えば、向上した精度に応じて閾値を変化させた場合の過去の判別不可比率の変化を学習しておき、評価部60は、向上した精度と向上させた閾値と判別不可比率との関係から、閾値を変化させる度合いを決定してもよい。
Alternatively, the
具体的には、精度の高いモデルに更新することにより画像種別推定部20による推定確率が向上すれば判別不可比率は減少する。一方、判別器30が用いる判別の閾値を増加させれば判別不可比率が増加することになる。そのため、評価部60は、予め定めた許容できる判別不可比率に応じて、閾値を増加させてもよい。閾値を変更する方法の一例とし、正解が既に分かっている画像を利用して既存のモデルと再学習後のモデルとを評価する方法が挙げられる。評価部60は、全ての画像を既存のモデルで評価した場合の判定確率と、全ての画像を再学習後のモデルで評価した場合の判定確率を算出する。評価部60は、これらの判定結果を比較し、再学習後のモデルでの判定確率が高かった場合、その判定確率を閾値とするように変更してもよい。
Specifically, if the estimation probability by the image
再学習用データ記憶部31は、判別不可画像を記憶する。なお、再学習用データ記憶部31は、判別不可画像を種別設定部40によって付与された正解ラベルに対応付けて記憶してもよい。また、テスト用データ記憶部32は、判別または付加された種別を画像と対応付けて記憶する。再学習用データ記憶部31およびテスト用データ記憶部32は、例えば、磁気ディスク装置により実現される。
The relearning
画像入力部10と、画像種別推定部20と、判別器30と、種別設定部40と、学習器50と、評価部60とは、プログラム(モデル更新プログラム)に従って動作するコンピュータのCPUによって実現される。例えば、プログラムは、画像判定システムが備える記憶部(図示せず)に記憶され、CPUは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、画像入力部10、画像種別推定部20、判別器30、種別設定部40、学習器50および評価部60として動作してもよい。
The
画像入力部10と、画像種別推定部20と、判別器30と、種別設定部40と、学習器50と、評価部60とは、それぞれが専用のハードウェアで実現されていてもよい。
The
次に、本実施形態の動作を説明する。図2は、本実施形態の画像判定システムの動作例を示すフローチャートである。なお、画像種別推定部20が初期段階で推定に用いるモデルは予め学習されているとする。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the image determination system of this embodiment. It is assumed that the model used for estimation by the image
画像入力部10は、判別の対象とする画像を入力する(ステップS11)。画像種別推定部20は、入力された画像に対してモデルを適用し、入力された画像の種別の確からしさを推定する(ステップS12)。判別器30は、推定された画像の種別の確からしさに基づいて、画像の種別を判別する(ステップS13)。
The
画像の種別が判別できなかった場合(ステップS13におけるNo)、種別設定部40は、判別不可画像に対して正解データを付与し(ステップS14)、再学習用データ記憶部31に記憶する。その後ステップS15の処理が行われる。一方、画像の種別が判別できた場合(ステップS13におけるYes)、判別器30は、種別に対応する後続処理を行う処理器(図示せず)に画像を通知する(ステップS15)。また、判別器30は、判別された種別を画像と対応付けてテスト用データ記憶部32に記憶する。
If the image type cannot be determined (No in step S13), the
学習器50は、判別不可画像に対して正解ラベルが付与されたデータを学習用画像データとして用いて、モデルを再学習する(ステップS16)。学習器50は、予め定められた条件に応じたタイミングおよび方法で再学習を行う。評価部60は、学習器50によって学習されたモデルの精度を評価し、既存のモデルよりも精度が高くなっているか否か判断する(ステップS17)。精度が高くなっている場合(ステップS17におけるYes)、評価部60は、画像種別推定部20が推定に用いている既存のモデルを再学習後のモデルに置き換える(ステップS18)。さらに評価部60は、判別器30が判別に用いる閾値を更新する(ステップS19)。一方、精度が高くなっていない場合(ステップS17におけるNo)、既存のモデルはそのままに処理を終了する。
The
次に、本実施形態の画像判定システムの具体例を説明する。図3は、本実施形態の画像判定システムの動作の具体例を示す説明図である。図3に示す例では、画像記憶器11に判別対象の画像が記憶されているとする。図3に例示するAI(Artificial Intelligence )21は、画像種別推定部20に対応し、モデルを使用して種別A、種別B、種別Cおよび種別Dの確からしさを推定する。
Next, a specific example of the image determination system of this embodiment will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a specific example of the operation of the image determination system of this embodiment. In the example shown in FIG. 3, it is assumed that images to be determined are stored in the
次に、判別器30が、推定された種別の確からしさを設定された閾値と比較し、閾値よりも大きい確からしさの種別を特定する。ここで、閾値(80%)よりも大きい種別が特定された画像は、判別済30xに分類され、種別が特定されなかった画像は、判別不可30yに分類される。判別不可30yに分類された画像(すなわち、判別不可画像)に対し、ユーザが種別設定部40を介して、種別A~Dを設定する。このデータは、再学習用データとして利用される。
Next, the
判別済30xに分類された画像および種別が設定された判別不可画像は、それぞれの処理を行う処理器Pa~Pdに入力され、各処理が行われる。また、これらの画像は、判別済画像の記憶装置33に記憶される。この記憶装置33は、テスト用データ記憶部32に対応する。
The images classified as 30x classified and the unidentifiable images to which the classification is set are input to the processors Pa to Pd that perform respective processing, and each processing is performed. In addition, these images are stored in the
その後、AI51は、再学習用データを用いてモデルの再学習を行い、再学習済モデルを生成する。なお、AI51は、学習器50に対応し、予め定められた条件に応じたタイミングおよび方法で再学習を行う。そして、再学習モデルの評価器61は、既存のモデルpmと再学習後のモデルrmの精度を比較して、より精度の高いモデルを選択する。再学習後のモデルrmが選択された場合、評価器61は、AI21が使用するモデルを置き換える。併せて、評価器61は、判別器30が使用する閾値を変更する。なお、評価器61は、評価部60に対応する。
After that, the
以上のように、本実施形態では、学習器50が、判別不可画像を学習用データとして用いてモデルを再学習し、評価部60が、再学習前のモデルと再学習後のモデルの精度を比較して、より精度の高いモデルを選択する。よって、使用に応じて画像を判定する精度を向上させることができる。すなわち、使用に応じてより精度の高いモデルが選択されるため、そのモデルを用いて画像を判定することにより、精度を向上させることが可能になる。
As described above, in the present embodiment, the
次に、本発明の概要を説明する。図4は、本発明による画像判定システムの概要を示すブロック図である。本発明による画像判定システム80(例えば、画像判定システム100)は、画像が表す種別ごとの確からしさを推定するモデルを、学習用画像データを用いて学習する学習部81(例えば、学習器50)と、学習されたモデルの精度を評価する評価部82(例えば、評価部60)とを備えている。 Next, an outline of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an outline of an image judgment system according to the present invention. An image determination system 80 (for example, the image determination system 100) according to the present invention includes a learning unit 81 (for example, a learning device 50) that learns a model for estimating the likelihood of each type represented by an image using learning image data. and an evaluation unit 82 (e.g., evaluation unit 60) that evaluates the accuracy of the learned model.
学習部81は、モデルが推定する確からしさが予め定めた基準(例えば、閾値)を満たしていないとして種別を判別できなかった画像(例えば、判別不可画像)に対して正解ラベルが付与された学習用画像データを用いて、モデルを再学習し、評価部82は、再学習前のモデルと再学習後のモデルの精度を比較して、より精度の高いモデルを選択する。
The
そのような構成により、使用に応じて画像を判定する精度を向上させることができる。 Such a configuration can improve the accuracy of judging an image as it is used.
また、画像判定システム80は、モデルが推定する確からしさが閾値を超える画像の種別を判別する判別部(例えば、判別器30)を備えていてもよい。そして、学習部81は、判別部が判別できなかった画像である判別不可画像に対し正解ラベルが付与された学習用画像データを用いて、モデルを再学習してもよい。そのような構成によれば、設定する閾値に応じて判別の可否を調整できるため、後続の処理の負荷を調整することが可能になる。
In addition, the
その際、学習部81は、判別部によって種別が判別できない画像の割合である判別不可比率が所定の基準を満たさなくなった場合に、再学習を行ってもよい。そのような構成によれば、傾向の違う画像が判別対象になった場合に、自動的にモデルを更新することが可能になる。
At this time, the
また、評価部82は、既存のモデルと再学習後のモデルとを用いて判別不可画像を判別し、既存のモデルよりも再学習後のモデルの方が、判別された種別の確からしさが高くなった場合に、再学習後のモデルを選択してもよい。このように、再学習の評価に判別不可画像を用いることで、判別不可画像の判定可否に応じてモデルの精度の向上を判断できる。
In addition, the
また、評価部82は、判別に用いられるモデルがより精度の高いモデルに変更された際に、判別部が判別に用いる閾値を増加させてもよい。精度の高いモデルに変更されたことにより、種別の確からしさが増加すると考えられる。よって、判別の精度を向上させつつ、後続の人手の負荷を適切に調整することが可能になる。
Moreover, the
また、評価部82は、複数のテストデータをモデルに適用して種別ごとの確からしさを算出し、算出されたテストデータごとの確からしさを統計処理(例えば、平均の計算、偏差の計算、など)した値をモデルの精度として用いてもよい。このように、モデルが算出する種別の確からしさを用いることで、適切にモデルの精度を判断することが可能になる。
In addition, the
10 画像入力部
11 画像記憶器
20 画像種別推定部
21 AI
30 判別器
31 再学習用データ記憶部
32 テスト用データ記憶部
40 種別設定部
50 学習器
51 AI
60 評価部
61 評価器
70 出力部
Pa~Pb 処理器
100 画像判定システム
REFERENCE SIGNS
30
60
Claims (7)
学習された前記モデルの精度を評価する評価部と、
前記モデルが推定する確からしさが閾値を超える画像の種別を判別する判別部とを備え、
前記学習部は、前記判別部が判別できなかった画像である判別不可画像に対し正解ラベルが付与された学習用画像データ、または、前記モデルが推定する確からしさが予め定めた基準を満たしていないとして前記種別を判別できなかった画像に対して正解ラベルが付与された学習用画像データを用いて、前記モデルを再学習し、
前記評価部は、再学習前のモデルと再学習後のモデルの精度を比較して、より精度の高いモデルを選択し、
前記評価部は、正解が既知の画像を前記再学習前のモデルで評価した場合の判定確率よりも、前記画像を前記再学習後のモデルで評価した場合の判定確率の方が高い場合、当該再学習後のモデルで評価した場合の判定確率を前記閾値とするように変更する
ことを特徴とする画像判定システム。 a learning unit that learns a model for estimating the likelihood of each type represented by an image using learning image data;
an evaluation unit that evaluates the accuracy of the learned model ;
a determination unit that determines the type of image whose likelihood estimated by the model exceeds a threshold ;
The learning unit provides learning image data in which a correct label is assigned to an indistinguishable image, which is an image that cannot be discriminated by the discriminating unit, or the probability estimated by the model does not satisfy a predetermined criterion. Re-learning the model using learning image data in which the correct label is assigned to the image whose type could not be determined as
The evaluation unit compares the accuracy of the model before relearning and the model after relearning, and selects a model with higher accuracy,
When the evaluation unit evaluates the image with a known correct answer with the model before the relearning, the evaluation probability when the image is evaluated with the model after the relearning is higher than the judgment probability when the image is evaluated with the model before the relearning. Change the judgment probability when evaluating with the model after re-learning to be the threshold
An image judgment system characterized by:
請求項1記載の画像判定システム。 2. The image determination system according to claim 1 , wherein the learning unit performs re-learning when an indistinguishable rate, which is a ratio of images whose types cannot be determined by the determining unit, no longer satisfies a predetermined standard.
請求項1または請求項2記載の画像判定システム。 The evaluation unit discriminates indistinguishable images using the existing model and the model after re-learning, and when the probability of the discriminated type is higher in the model after re-learning than in the existing model 3. The image determination system according to claim 1 , wherein the model after re-learning is selected.
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の画像判定システム。 4. The image according to any one of claims 1 to 3 , wherein the evaluation unit increases a threshold value used for discrimination by the discrimination unit when a model used for discrimination is changed to a model with higher accuracy. judgment system.
請求項1から請求項4のうちのいずれか1項に記載の画像判定システム。 The evaluation unit applies a plurality of test data to the model, calculates the likelihood for each type, and uses a value obtained by statistically processing the calculated likelihood for each test data as the accuracy of the model. 5. The image determination system according to any one of 4 .
前記コンピュータが、前記判別ができなかった画像である判別不可画像に対し正解ラベルが付与された学習用画像データ、または、前記モデルが推定する確からしさが予め定めた基準を満たしていないとして前記種別を判別できなかった画像に対して正解ラベルが付与された学習用画像データを用いて、前記モデルを再学習し、
前記コンピュータが、再学習前のモデルと再学習後のモデルの精度を比較して、より精度の高いモデルを選択し、
前記コンピュータが、正解が既知の画像を前記再学習前のモデルで評価した場合の判定確率よりも、前記画像を前記再学習後のモデルで評価した場合の判定確率の方が高い場合、当該再学習後のモデルで評価した場合の判定確率を前記閾値とするように変更する
ことを特徴とするモデル更新方法。 The computer determines the type of image whose likelihood estimated by a model for estimating the likelihood of each type represented by the image exceeds a threshold,
The computer determines that the image data for learning in which the correct label is assigned to the indistinguishable image, which is the image that cannot be distinguished, or the classification that the probability estimated by the model does not satisfy a predetermined criterion Re-learning the model using training image data in which correct labels are assigned to images that could not be determined,
The computer compares the accuracy of the model before relearning and the model after relearning, and selects a model with higher accuracy,
If the computer has a higher determination probability when evaluating the image with the model after the re-learning than the determination probability when evaluating the image with the known correct answer with the model before the re-learning, the re-learning Change the judgment probability when evaluating with the model after learning to be the threshold
A model update method characterized by:
画像が表す種別ごとの確からしさを推定するモデルを、学習用画像データを用いて学習する学習処理、
学習された前記モデルの精度を評価する評価処理、および、
前記モデルが推定する確からしさが閾値を超える画像の種別を判別する判別処理を実行させ、
前記学習処理で、前記判別処理において判別できなかった画像である判別不可画像に対し正解ラベルが付与された学習用画像データ、または、前記モデルが推定する確からしさが予め定めた基準を満たしていないとして前記種別を判別できなかった画像に対して正解ラベルが付与された学習用画像データを用いて、前記モデルを再学習させ、
前記評価処理で、再学習前のモデルと再学習後のモデルの精度を比較して、より精度の高いモデルを選択させ、
前記評価処理で、正解が既知の画像を前記再学習前のモデルで評価した場合の判定確率よりも、前記画像を前記再学習後のモデルで評価した場合の判定確率の方が高い場合、当該再学習後のモデルで評価した場合の判定確率を前記閾値とするように変更させる
ためのモデル更新プログラム。 to the computer,
A learning process that uses training image data to learn a model that estimates the likelihood of each type represented by an image ,
an evaluation process for evaluating the accuracy of the learned model ; and
executing a discrimination process for discriminating a type of image whose likelihood estimated by the model exceeds a threshold ;
In the learning process, learning image data in which a correct label is assigned to an indistinguishable image, which is an image that cannot be discriminated in the discrimination process, or the probability estimated by the model does not satisfy a predetermined criterion. Re-learning the model using learning image data in which the correct label is assigned to the image whose type could not be determined,
In the evaluation process, comparing the accuracy of the model before re-learning and the model after re-learning to select a model with higher accuracy ,
In the evaluation process, if the determination probability when evaluating the image with the model after the re-learning is higher than the determination probability when evaluating the image with the known correct answer with the model before the re-learning, Change the judgment probability when evaluating with the model after re-learning to be the threshold
model update for.
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US20220391759A1 (en) * | 2019-11-19 | 2022-12-08 | Showa Denko K.K. | Machine learning device, method, program, and system |
WO2021229822A1 (en) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | ファーストアカウンティング株式会社 | Electronic data determination system, electronic data determination device, electronic data determination method, and electronic data determination program |
EP4177733A4 (en) * | 2020-07-03 | 2023-11-22 | Sony Group Corporation | Information processing device, information processing method, information processing system, and program |
EP4177734A4 (en) * | 2020-07-03 | 2023-11-22 | Sony Group Corporation | Information processing device, information processing method, information processing system, and program |
DE112020007472T5 (en) * | 2020-07-28 | 2023-05-11 | Mitsubishi Electric Corporation | LEARNING USE SYSTEM, USE DEVICE, LEARNING DEVICE, PROGRAM AND LEARNING METHOD |
JP7251590B1 (en) | 2021-10-07 | 2023-04-04 | 株式会社Sumco | Machine learning evaluation method and estimation model generation method by machine learning |
WO2023119664A1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 富士通株式会社 | Machine learning program, device, and method |
WO2024185054A1 (en) * | 2023-03-08 | 2024-09-12 | 日本電気株式会社 | Learning device, training method, and recording medium |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011060221A (en) | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Discriminator generation method, computer program, discriminator generating device and predetermined object detecting device |
JP2016110625A (en) | 2014-11-28 | 2016-06-20 | キヤノン株式会社 | Classifying method, inspection method, inspection apparatus, and program |
WO2016194210A1 (en) | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Defect image classification device and defect image classification method |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011060221A (en) | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Discriminator generation method, computer program, discriminator generating device and predetermined object detecting device |
JP2016110625A (en) | 2014-11-28 | 2016-06-20 | キヤノン株式会社 | Classifying method, inspection method, inspection apparatus, and program |
WO2016194210A1 (en) | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Defect image classification device and defect image classification method |
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