観測データ処理における応用ウェーブレット解析の研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09554002
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 山田 道夫 東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (90166736)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 榊原 進 いわき明星大学, 理工学部, 教授 (70196062) ; 石岡 圭一 東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (90292804) ; 薩摩 順吉 東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (70093242) ; 小林 メイ 株式会社 日本IBM, 東京基礎研究所, 副主任研究員 ; 佐々木 文夫 株式会社 鹿島建設, 情報システム部, 主査(研究職)
• Keywords: ウェーブレット解析 / データ解析 / 画像解析 / 話者分離 / ドップラーレーダー / メソサイクロン / 時間周波数解析 / 竜巻

Research Abstract

本年度は、ウェーブレット解析の応用として、1.音声解析、特に話者分離問題、2.画像解析、特に気象用ドップラーレーダー画像からのメソサイクロン検出問題を扱った。音声解析については、2人の話者が同時に話している記録を、連続ウェーブレット変換を用いて時間周波数面に展開し、ピッチ周波数を時間的に追跡し、さまざまな周波数成分の相関などからそれぞれの時間周波数成分を各々の話者に分別し、それらを再構成するアルゴリズムを構成しプログラムとして実装して実データによる試験を行なった。その結果このアルゴリズムは従来のものと比較して明瞭な分離を与えることを見い出した。画像解析については、気象用ドップラーレーダー画像の2次元ウェーブレット変換画像に対して、内積型のメソサイクロン検出アルゴリズムを考案して、従来の手法より優れたメソサイクロン検出/位置同定が可能であること、また更に、ランキン型の渦を仮定して速度場の発散および渦度の高度変化を画像から検出可能であること、を示した。また、これに関連する渦運動の性質や、ウェーブレット解析のネットワーク解析やノイズ除去などの工業的応用について調べた。企業・大学等の研究者を講師に招いて応用ウェーブレット解析研究会を開催した。

Research Products

• [Publications] M. Yamada: "A Statistical Property of Packet Round-Trip Times in the Internet"Advances in Performance Analysis. 2-1. 67-76 (1999)
• [Publications] Y. -Y. Hayashi: "Emergence of circumpolar vortex in 2-D turbulence on a rotating sphere"Developments in Geophysical Turbulence. (accepted). (2000)
• [Publications] 阪本正治: "音声の調波構造を利用した音源分離手法"電子情報通信学会技術報告. SP99-56. 9-16 (1999)
• [Publications] 遠藤智子: "衝撃吸収エネルギーの測定におけるウェーブレット解析"日本機械学会論文集. C-65-631. 962-969 (1999)
• [Publications] M. Kobayashi: "Wavelet Analysis : Applications in Industry"IBM Research Report. RT-0314. 1-32 (1999)