2014 Fiscal Year Research-status Report
分散処理環境における高速・高精度かつ低負荷な画像検索システムの開発
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25730073
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| Research Institution | Takushoku University |
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Principal Investigator |
渡邊 修 拓殖大学, 工学部, 准教授 (30384697)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 画像検索 / JPEG 2000 / 画像圧縮 / イメージセキュリティ / JPEG Privacy |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，分散処理環境における高速・高精度な画像検索システムの開発である．分散処理環境における画像検索システムの課題は，応答速度，セキュリティ，検索に用いる特徴量データのコンパクト性などが挙げられる．これらの課題を解決し，モバイル端末のような処理能力が比較的低く，通信品質が安定しない伝送路における分散処理環境においても，高速かつ高精度，加えてセキュリティを確保した画像検索を行うためのシステムを提案することが本研究の最終目標である．
平成26年度の目標は，特徴量算出のアルゴリズムに発生している問題点を回避することであった．問題点は，具体的には以下のとおりである．同一の画像であっても，圧縮率が異なる場合に，異なる特徴量を生成してしまうことがあるという問題である．当初予定と異なり，問題発生のメカニズムの解析は完了したものの，回避アルゴリズムの開発には相当の困難を伴い，時間を要すると判断した．
そこで，26年度については，検索システムに必要なセキュリティについて検討し，その実現方法について検討を行った．分散処理環境でセキュアな検索を実現するためには，ユーザが送信するデータが暗号化されている必要があるが，単に暗号化アルゴリズムを適用してしまうと符号化画像としての特徴は失われてしまう．解決策として，知覚暗号化をJPEG 2000符号化画像に組み込む方法を開発し，その性能検証した．これについては一定の成果を得ることができ，学会発表を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究実績の概要で述べたように，本研究は検索の「精度」および「速度」と「セキュリティ」の2つの性能に対する評価を受ける必要があると考えている．現在，「精度」についてはやや問題を含んでいることがわかっている．また，「速度」については他の画像検索手法と比較しても，遜色ないかそれ以上の速度を実現できる可能性があることが判明している．26年度に新たに検討を始めた「セキュリティ」についても，知覚暗号化の導入によって一定の成果を得ることが出来た．したがって，総合的に判断して，進捗状況は「やや遅れている」とした．
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| Strategy for Future Research Activity |
「現在までの達成度」で述べたように，現在，検索に用いる特徴量を算出アルゴリズムにいくつかの問題が発生している．この問題の発生メカニズムは，たとえ同一の原画像であっても符号化パラメータが異なる場合に，JPEG 2000の符号化単位であるコードブロックのゼロビットプレーン数が異なった値になる場合が存在することに起因することがわかっている．ゼロビットプレーン数から得られる情報をハッシュ関数に入力する際には，実際にはゼロビットプレーン数そのものを入力せず，注目コードブロックの周辺状態を入力しているが，この周辺状態の判定アルゴリズムに改良を加えることによってこの問題を回避できると考えている．今年度は，このアルゴリズムの改良に加えて，セキュリティの側面からも検討を加えていく予定である．可能であればJPEG 2000にかぎらず他の標準化方式についても適用可能であるかを検討していく．
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| Causes of Carryover |
平成26年度は，「現在までの達成度」に述べた問題点の発覚や，検討事項の変更が生じたため，研究のための資源の投入計画にずれが生じたため，繰越が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度は，計画上の最終年度である．これまでに検討してきた問題点などを改良し，種々の学会発表や論文投稿を行う予定である．これに伴う研究データの整理や実験補助のための謝金も支出予定である．
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