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凸最適化を用いた高精細画像復元法の構築と主要な画像復元問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 12J02522
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関東京工業大学

研究代表者

小野 峻佑  東京工業大学, 像情報工学研究所, 助教

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード画像復元 / 信号復元 / 凸最適化 / 正則化
研究実績の概要

本年度は,昨年度までに基礎的な検討を終えていた1.信号(画像)復元のための階層型凸最適化アルゴリズムの研究,および2.画像復元における複雑なデータ忠実性制約を扱うアルゴリズムの研究,に関して,より検討を深めるとともに,学術誌へ投稿できる段階まで結果をまとめた.これらのアルゴリズムは,観測情報に欠損がある場合や非ガウス性の雑音が含まれる場合に高精細な画像復元を達成するために必要不可欠な最適化技術であり,研究の目的の達成に大きく貢献するところである.実際に,1.の成果に関しては信号処理に関するトップジャーナルである IEEE Transactions on Signal Processing の2015年2月号に掲載された.また,2.の成果に関しては現在同ジャーナルに投稿中であり,条件付採録の結果を得ている.
加えて,本年度は,近年注目を集めている「グラフ信号処理」のための一般化全変動正則化技術の提案も行った.グラフ信号は画像を含むあらゆる信号を一般化した概念であり,画像を扱う場合でも,その非局所的自己類似性(non-local similarity)を明示的にモデル化できる.故に,今回提案したグラフ信号正則化技術は高精細画像復元にも大いに役立つ技術である.こちらの成果は信号処理分野のトップカンファレンスである IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP) 2015 に投稿し,採択が決定している.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (38件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Hierarchical Convex Optimization with Primal-Dual Splitting2015

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 63 号: 2 ページ: 373-388

    • DOI

      10.1109/tsp.2014.2373318

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Active Data Selection for Motor Imagery EEG Classification2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Tomida, Toshihisa Tanaka, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Hiroshi Higashi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      巻: 62 号: 2 ページ: 458-467

    • DOI

      10.1109/tbme.2014.2358536

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] フラッシュ画像とノンフラッシュ画像の凸最適化による画像合成2014

    • 著者名/発表者名
      馬場 達也 松岡 諒 小野 峻佑 白井 啓一郎 奥田 正浩
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 D

      巻: J97-D ページ: 1406-1415

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cartoon-Texture Image Decomposition Using Blockwise Low-Rank Texture Characterization2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Takamichi Miyata, Isao Yamada
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Image Processing

      巻: 23 号: 3 ページ: 1128-1142

    • DOI

      10.1109/tip.2014.2299067

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploiting Group Sparsity in Nonlinear Acoustic Echo Cancellation by Adaptive Proximal Forward-Backward Splitting2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroki KURODA, Shunsuke ONO, Masao YAMAGISHI, Isao YAMADA
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: 10 ページ: 1918-1927

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image Recovery by Decomposition with Component-Wise Regularization2012

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Takamichi Miyata, Isao Yamada, Katsunori Yamaoka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E95.A 号: 12 ページ: 2470-2478

    • DOI

      10.1587/transfun.E95.A.2470

    • NAID

      10031161383

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Total Generalized Variation for Graph Signals2015

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada, Itsuo Kumazawa
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP) 2015
    • 発表場所
      Brisbane Convention & Exhibition Centre, Brisbane, Australia
    • 年月日
      2015-04-21 – 2015-04-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Image Restoration by Stochastic Proximal Optimization2015

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Takamichi Miyata, Itsuo Kumazawa
    • 学会等名
      IEICE Technical Workshop on Signal Processing
    • 発表場所
      沖縄県 石垣市 ホテルミヤヒラ(石垣島)
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fast image inpainting using Chebyshev polynomial approximation2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Onuki, Shunsuke Ono, Keiichiro Shirai, Yuichi Tanaka
    • 学会等名
      IEICE Technical Workshop on Signal Processing
    • 発表場所
      沖縄県 石垣市 ホテルミヤヒラ(石垣島)
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A Constrained Use of Total Generalized Variation2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      京都府 京都市 ビナリオ嵯峨嵐山
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Reflection Edge Detection from a Single Image and Its Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Toyokawa, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      京都府 京都市 ビナリオ嵯峨嵐山
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Optimization of Spectral-Domain Graph Filters Inspired by Subspace Infromation Criterion2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Onuki, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      京都府 京都市 ビナリオ嵯峨嵐山
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Decorrelated Vectorial Total Variation (Invited talk from CVPR2014 papers)2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      MIRU2014
    • 発表場所
      岡山県 岡山市 岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Decorrelated Vectorial Total Variation2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) 2014
    • 発表場所
      Greater Columbus Convention Center, Columbus, OH
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Decorrelated Vectorial Total Variation2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE CVPR 2014
    • 発表場所
      OH, Columbus(発表確定)
    • 年月日
      2014-06-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Second-Order Total Generalized Variation Constraint2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP) 2015
    • 発表場所
      Fortezza da Basso, Florence, Italy
    • 年月日
      2014-05-06 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Detecting Edges of Reflections from a Single Image via Convex Optimization2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Toyokawa, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP) 2015
    • 発表場所
      Fortezza da Basso, Florence, Italy
    • 年月日
      2014-05-06 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Flash/No-flash Image Integration Using Convex Optimization2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Baba, Ryo Matsuoka, Shunsuke Ono, Keiichiro Shirai, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP) 2015
    • 発表場所
      Fortezza da Basso, Florence, Italy
    • 年月日
      2014-05-06 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Second-Order Total Generalized Variation Constraint2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE ICASSP 2014
    • 発表場所
      Italy, Firenz(発表確定)
    • 年月日
      2014-05-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Detecting Edges of Reflections from a Single Image via Convex Optimization2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Toyokawa, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE ICASSP 2014
    • 発表場所
      Italy, Firenze(発表確定)
    • 年月日
      2014-05-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Flash/No-flash Image Integration Using Convex Optimization2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Baba, Ryo Matsuoka, Shunsuke Ono, Keiichiro Shirai, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      IEEE ICASSP 2014
    • 発表場所
      Italy, Firenze(発表確定)
    • 年月日
      2014-05-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 画像解析・処理のための凸最適化~核ノルムの応用事例を中心として~2014

    • 著者名/発表者名
      小野 峻佑、山岸 昌夫、山田 功
    • 学会等名
      電子情報通信学会 パターン認識・メディア理解研究会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-02-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vectorial Total Variation in Decorrelated Color Space2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム2013
    • 発表場所
      海峡メッセ下関
    • 年月日
      2013-11-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous Decompression and Enlargement of JPEG Images Using Total Generalized Variation2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム 2013
    • 発表場所
      海峡メッセ下関
    • 年月日
      2013-11-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 凸然わかる凸最適化2013

    • 著者名/発表者名
      山岸 昌夫、小野 峻佑
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム2013
    • 発表場所
      海峡メッセ下関
    • 年月日
      2013-11-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Detecting Reflection Edges from a Single Image via Redundant Color Information2013

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Toyokawa, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム 2013
    • 発表場所
      海峡メッセ下関
    • 年月日
      2013-11-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 局所的色線形性に基づくPrior2013

    • 著者名/発表者名
      小野 峻佑、山田 功
    • 学会等名
      IMPS 2013
    • 発表場所
      ニューウェルシティ湯河原
    • 年月日
      2013-11-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Optimized JPEG Image Decompression with Super-Resolution Interpolation Using Multi-Order Total Variation2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE ICIP 2013
    • 発表場所
      Australia, Melbourne
    • 年月日
      2013-09-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Signal Recovery by Minimizing the Moreau Envelope Over the Fixed Point Set of Nonexpansive Mappings2013

    • 著者名/発表者名
      Isao Yamada, Shunsuke Ono
    • 学会等名
      EUSIPCO 2013
    • 発表場所
      Morocco, Marrakech
    • 年月日
      2013-09-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Overlapped Local Color Nuclear Norm and Its Constrained Use2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信号処理研究会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2013-08-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フラッシュ画像のテクスチャ成分を用いたコントラスト強調2013

    • 著者名/発表者名
      馬場 達也、松岡 諒、小野 峻佑、白井 啓一郎、奥田 正浩
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信号処理研究会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2013-08-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Convex Regularizer for Reducing Color Artifact in Color Image Recovery (Invited talk from CVPR2013 papers)2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      MIRU 2013
    • 発表場所
      国立情報学研究所
    • 年月日
      2013-07-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Convex Regularizer for Reducing Color Artifact in Color Image Recovery2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      Computer Vision and Pattern Recognition 2013 (CVPR 2013)
    • 発表場所
      Portland, OR(発表確定)
    • 年月日
      2013-06-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Poisson Image Restoration with Likelihood Constraint via Hybrid Steepest Descent Method2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE ICASSP2013
    • 発表場所
      Vancouver, Canada(発表確定)
    • 年月日
      2013-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Sparse System Identification by Using Adaptively-Weighted Total Variation via A Primal-Dual Splitting Approach2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE ICASSP2013
    • 発表場所
      Vancouver, Canada(発表確定)
    • 年月日
      2013-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Blockwise Low-Rank Prior for Cartoon-Texture Image Decomposition2013

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信号処理研究会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2013-05-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Detecting Reflection from Single Image Based on Nuclear Norm Minimization2013

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Toyokawa, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信号処理研究会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2013-05-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Hierarchical Convex Optimization Approach for High Fidelity Solution Selection in Image Recovery2012

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      APSIPA Annual Summit and Conference 2012
    • 発表場所
      Hollywood, CA(招待講演)
    • 年月日
      2012-12-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Variants of the Alternating Direction Method of Multipliers with Rate of Convergence $ ¥ mathcal{O}(1/k) $2012

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2012
    • 発表場所
      ANAインターコンチネンタル石垣リゾート, 沖縄
    • 年月日
      2012-11-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] An Adaptive Filtering Based on A Primal-Dual Splitting Characterization2012

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2012
    • 発表場所
      ANAインターコンチネンタル石垣リゾート,沖縄
    • 年月日
      2012-11-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Likelihood Constrained Poissonian Image Recovery via The Hybrid Steepest Descent Method2012

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2012
    • 発表場所
      ANAインターコンチネンタル石垣リゾート, 沖縄
    • 年月日
      2012-11-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ブロック核ノルムの提案とその画像処理応用2012

    • 著者名/発表者名
      小野峻佑, 宮田高道, 山田功
    • 学会等名
      2012年映像メディア処理シンポジウム
    • 発表場所
      ニューウェールシティ湯河原, 神奈川
    • 年月日
      2012-10-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 階層型凸最適化による画像復元法2012

    • 著者名/発表者名
      小野峻佑, 山田功
    • 学会等名
      2012年映像メディア処理シンポジウム
    • 発表場所
      ニューウェールシティ湯河原, 神奈川
    • 年月日
      2012-10-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Image Recovery by Hierarchical Convex Optimization2012

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE Society Conference 2012
    • 発表場所
      富山大学, 富山
    • 年月日
      2012-09-11
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      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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