Color image processing with reversible transformation
| Project/Area Number |
21K12580
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90020:Library and information science, humanistic and social informatics-related
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
今泉 祥子 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80535013)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 画像処理 / 可逆性 / 鮮鋭化・平滑化 / 輝度向上・低下 / 情報埋込み / コントラスト強調 / 彩度向上 / HSV色空間 / 色空間 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，データ量を増加させることなく，画像処理後の画像から元の画像を容易に復元可能な技術を開発する．従来の研究では，主にモノクロ画像を対象としたコントラスト強調に対する可逆変換の検討が行われてきた．本研究では，情報埋込み技術に基づき，カラー画像を対象として，多様な画像処理に対して可逆変換を有効とする技術を開発する．具体的には，色彩・彩度・輝度の調整，平滑化/先鋭化処理などについてその可逆性を研究する．これにより，画像編集における利便性が飛躍的に向上し，デジタルアーカイブやSNSなどのインターネットサービス，医用画像・衛星写真等の利活用に貢献する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，可逆性を有する画像処理において，輝度を対象とした複数の編集処理を実現する手法を提案した。カラー画像を対象とした可逆性を有する画像処理手法には，これまで複数の観点から課題があった。そこで，昨年度では，まず，可逆性を保証するとともに，輝度のコントラスト強調と彩度の向上を独立して施す手法を提案した。この手法では，予測誤差ヒストグラムに対する情報埋込み手法，Prediction-Error Expansion with Histogram Shifting 法（以下，PEE-HS 法）により，復元のための情報を埋め込むことで，完全な可逆処理が可能となった。
そこで，昨年度の研究により達成した機能に加え，輝度に対して，さらに，鮮鋭化・平滑化，および，向上・低下を実現する手法を提案した。鮮鋭化・平滑化処理では，4近傍を参照するフィルタを用いて処理を行い，発生する誤差の修正情報を作成する。輝度の向上・低下処理では，輝度ヒストグラムの移動処理を行い，復元処理に必要な情報を記録する。処理後の画像に対し，原画像の復元に必要なこれらの情報を埋め込むことで，原画像を完全に再構成できる。可逆性は，いずれの場合も，復元に必要な情報を処理後の画像に対して埋め込むことにより保証される。情報埋込みアルゴリズムについては，前年度と同様にPEE-HS法を用いている。なお，可逆性の保証によるデータ量の増加は一切生じない。シミュレーションでは，提案法の各処理について，輝度制御，彩度向上，色相歪み，および，可逆性の観点から評価し，提案法が上述の各処理を可逆に実現していることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の目標は，輝度に対する処理機能を拡張させることであった。昨年度の成果であるコントラスト強調と彩度の向上に加え，さらに，輝度に対する処理として，鮮鋭化・平滑化，および，向上・低下を独立かつ可逆に実現した。さらに，JPEG-XR形式のHDR画像について，拡張レイヤをベースレイヤに埋め込むことで，LDR画像からHDR画像を復元する手法についても検討を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，おもに，色調に関する可逆な制御について検討を行う。この処理では，画像の赤みや青みの成分を強調することで，画像の全体的な印象を制御することを目的としている。さらに，LDR画像からHDR画像を復元する手法についても継続して検討する。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
