2015 Fiscal Year Research-status Report
確率的凸最適化アルゴリズムによる画像処理・伝送に関する研究
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15K06078
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮田 高道 千葉工業大学, 工学部, 教授 (90431999)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 画像復元 / 凸最適化 / 確率的最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２７年度は，おもに機械学習の分野でひろく用いられてきた確率的凸最適化アルゴリズムを，画像処理の分野へと応用することを検討した．一般に機械学習における数理最適化では，比較的小さい次元のベクトルからなるパラメータを，大量の事例データから推定することが多い．これに対して画像処理では，観測画像の次元と同程度の，あるいはより大きな次元の推定画像を得ようとすることが多く，この見かけ上の差異から，画像処理における確率的凸最適化アルゴリズムの利用は一般的とはいえなかった．
本年度は画像の（非均一な）ぼけの除去，および圧縮サンプリングからの画像復元に，画像復元に確率的凸最適化アルゴリズムを適用することを検討した．これらの画像復元には，一般に反復を必要とするアルゴリズムが用いられており，その際に観測過程に含まれる行列（ぼけ復元の場合はぼけ行列，圧縮サンプリングの場合はランダムな観測行列）の演算が必要となり，このことが全体の計算量を増大させる原因となっていた．提案した手法では，確率的凸最適化の一種であるSDCA-ADMMを適用することにより，復元性能を損なうこと無く，計算量の大幅な削減に成功した．そのほか，確率的凸最適化適用可能と思われる種々の画像処理・復元アルゴリズムを検討した．
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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
「研究実績の概要」でも述べたように，本年度は画像の（非均一な）ぼけの除去，および圧縮サンプリングからの画像復元に確率的凸最適化アルゴリズムを適用することを検討した．その研究成果は，国内のシンポジウムで発表した他，国際会議(IEEE ICASSP)でも採録されるなど，広く国内外へむけて報告された．その他，確率的凸最適化適用可能と思われる種々の画像処理・復元アルゴリズムを検討した．
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| Strategy for Future Research Activity |
交付申請書の研究実施計画に従い，平成２８年度は高解像度の画像や，より複雑な画像復元問題においても確率的凸最適化アルゴリズムの適用を検討する．提案する確率的凸最適化による画像処理，復元アルゴリズムでは，既存の画像処理・復元のアルゴリズムにおいて，計算量の増大を避けるために行われていたいくつかの仮定を適用する必要がなくなるため，そのことによる性能向上などが期待できる．
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| Causes of Carryover |
採録された国際会議に予定があわず参加できなかったことにより，旅費および学会参加費が予定より抑えられたこと．また論文投稿のタイミングのため投稿費がかからなかったことなどにより当初計画との差異が発生した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
国際会議への参加費，旅費および論文投稿費などの成果発表費用として使用する予定である．
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Research Products
(11 results)
