• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

グラフ信号処理のためのフィルタバンクの設計とセンサネットワークへの応用

Research Project

Project/Area Number 16J04808
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

崎山 亮恵  東京農工大学, 大学院生物システム応用科学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsグラフ信号処理 / フィルタバンク / ウェーブレット変換 / フィルタリング / 有向グラフ / 雑音除去 / wavelet / センサネットワーク / センサ配置位置選択
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、グラフ構造を適切に考慮し効率的に信号の解析を行なうグラフフィルタバンクを設計し、異常検知・雑音除去・センサ配置等のセンサネットワーク上の問題に応用することを目的とする。平成29年度は、1) 有向グラフ、2) 非2部無向グラフ上の信号に有用な周波数解析手法について研究し、それらの手法をセンサネットワーク・交通網のデータの解析・雑音除去・圧縮へ応用した。各手法の概要を以下に述べる。

1) 有向グラフ上の信号への効率的なフィルタリング手法:有向グラフは無向グラフに比べ、より複雑な関係性を持つセンサデータを効率的に表現することが可能である。しかし有向グラフの扱いにくさから、従来のグラフ信号処理では有向グラフ上のデータ解析に関する議論が十分でなかった。本研究では、適切な係数を持つ多項式近似を用いることにより、従来手法に比べ高速かつ高性能なフィルタリング処理を実現した。本成果は信号処理分野のフラッグシップ国際会議である GlobalSIP 2017 で発表した。

2) グラフ信号に対する効率的かつ適切な解析手法:従来手法である間引きを含むグラフフィルタバンクは、2部グラフと呼ばれる非常に制限の強いグラフ上に定義された信号のみ適切に適用可能であった。本研究では、グラフのサンプリング手法を見直し、a) サンプリング定理を考慮に入れた頂点選択手法、b) グラフスペクトル領域におけるサンプリング手法を活用したグラフフィルタバンクをそれぞれ提案した。結果的に、非2部グラフを含むあらゆるグラフ上の信号を適切に解析可能なグラフフィルタバンクを設計可能となった。本成果はAPSIPA 2017、ICASSP 2018で発表した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Southern California(米国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Deakin University(Australia)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] University of Southern California(米国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] La Trobe University(Australia)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Critically-sampled graph filter banks with spectral domain sampling2018

    • Author(s)
      Kana Watanabe, Akie Sakiyama, Yuichi Tanaka, and Antonio Ortega
    • Journal Title

      IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing

      Volume: --

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Almost Tight Spectral Graph Wavelets With Polynomial Filters2017

    • Author(s)
      D. B. H. Tay, Y. Tanaka, A. Sakiyama
    • Journal Title

      IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing

      Volume: 11 Issue: 6 Pages: 812-824

    • DOI

      10.1109/jstsp.2017.2726972

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Graph reduction method using localization operator and its application to pyramid transform2017

    • Author(s)
      A. Sakiyama, Y. Tanaka
    • Journal Title

      Proceedings of APSIPA ASC 2017

      Volume: 1 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1109/apsipa.2017.8282001

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of polynomial approximated filters for signals on directed graphs2017

    • Author(s)
      Akie Sakiyama, Tatsuro Namiki, and Yuichi Tanaka
    • Journal Title

      IEEE Global Conference on Signal and Information Processing

      Volume: -- Pages: 633-637

    • DOI

      10.1109/globalsip.2017.8309036

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critically sampled graph filter banks with polynomial filters from regular domain filter banks2017

    • Author(s)
      David B. H. Tay, Yuichi Tanaka, and Akie Sakiyama
    • Journal Title

      Signal Processing

      Volume: vol. 131 Pages: 66-72

    • DOI

      10.1016/j.sigpro.2016.07.003

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spectral graph wavelets and filter banks with low approximation error2016

    • Author(s)
      Akie Sakiyama, Kana Watanabe, and Yuichi Tanaka
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Signal and Information Processing over Networks

      Volume: vol. 2, no. 3 Issue: 3 Pages: 230-245

    • DOI

      10.1109/tsipn.2016.2581303

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deforming Pyramid: Multiscale Image Representation Using Pixel Deformation and Filters for Non-Equispaced Signals2016

    • Author(s)
      Saho Yagyu, Akie Sakiyama, and Yuichi Tanaka
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E99.A Issue: 9 Pages: 1646-1654

    • DOI

      10.1587/transfun.E99.A.1646

    • NAID

      130005261460

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mesh-based image retargeting with spectral graph filtering2016

    • Author(s)
      Y. Tanaka, S. Yagyu, A. Sakiyama, and M. Onuki
    • Journal Title

      Proc. of 2016 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2016)

      Volume: - Pages: 1-6

    • DOI

      10.1109/apsipa.2016.7820728

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Construction of undersampled graph filter banks via row subset selection2016

    • Author(s)
      A. Sakiyama and Y. Tanaka
    • Journal Title

      Proc. of 2016 IEEE Global Conference on Signal and Information Processing (GlobalSIP 2016)

      Volume: - Pages: 322-326

    • DOI

      10.1109/globalsip.2016.7905856

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Pyramidal image representation with deformation: Reformulation of domain transform and filter designs2016

    • Author(s)
      S. Yagyu, A. Sakiyama, and Y. Tanaka
    • Journal Title

      Proc. of 2016 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP 2016)

      Volume: - Pages: 3608-3612

    • DOI

      10.1109/icip.2016.7533032

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] グラフ信号処理におけるM分割最大間引き型フィルタバンクの設計2018

    • Author(s)
      崎山亮恵、渡辺佳奈、田中雄一
    • Organizer
      電子情報通信学会信号処理研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] グラフ信号処理におけるポリフェーズフィルタバンクの設計2018

    • Author(s)
      崎山亮恵、田中雄一
    • Organizer
      電子情報通信学会信号処理研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] A 'polyphase' structure of two-channel spectral graph wavelets and filter banks2017

    • Author(s)
      Yuichi Tanaka and Akie Sakiyama
    • Organizer
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
    • Place of Presentation
      New Orleans, LA, USA
    • Year and Date
      2017-03-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Accelerated sensor position selection using graph localization operator2017

    • Author(s)
      Akie Sakiyama, Yuichi Tanaka, Toshihisa Tanaka, and Antonio Ortega
    • Organizer
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
    • Place of Presentation
      New Orleans, LA, USA
    • Year and Date
      2017-03-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] グラフスペクトル領域におけるサンプリングを用いた2分割グラフウェーブレット変換2017

    • Author(s)
      渡辺佳奈、崎山亮恵、田中雄一
    • Organizer
      第32回信号処理シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 複素固有値を考慮した有向グラフのためのグラフスペクトルフィルタの設計2016

    • Author(s)
      並木達郎、崎山亮恵、田中雄一
    • Organizer
      第31回信号処理シンポジウム
    • Place of Presentation
      関西大学(吹田、大阪)
    • Year and Date
      2016-11-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] グラフスペクトルフィルタリングを用いたメッシュ変形による画像リターゲティング2016

    • Author(s)
      柳生佐保、田中雄一、崎山亮恵、小貫真希
    • Organizer
      第31回信号処理シンポジウム
    • Place of Presentation
      関西大学(吹田、大阪)
    • Year and Date
      2016-11-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] グラフ不確定性原理を用いた高速なセンサ配置位置選択法2016

    • Author(s)
      崎山亮恵、田中雄一、田中 聡久、Ortega Antonio
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌、北海道)
    • Year and Date
      2016-09-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Deforming Pyramid: 画素変形を用いた多重スケール分解2016

    • Author(s)
      柳生佐保、崎山亮恵、田中雄一
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌、北海道)
    • Year and Date
      2016-09-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] グラフフィルタバンクの近似誤差の導出と点群データ処理への応用2016

    • Author(s)
      渡辺佳奈、崎山亮恵、田中雄一
    • Organizer
      電子情報通信学会画像工学研究会
    • Place of Presentation
      沖縄セルラー電話(那覇、沖縄)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] Akie Sakiyama

    • URL

      http://sakiyama.msp-lab.org/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi