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一般化主成分分析に基づく適応画像修復法とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K16091
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知覚情報処理
研究機関東海大学 (2018)
東京理科大学 (2016-2017)

研究代表者

高橋 智博  東海大学, 情報理工学部, 助教 (40756300)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード画像修復 / 信号復元 / 一般化主成分分析 / ランク最小化 / スパース最適化 / スパースモデリング / スイッチングモデル / 同時最適化 / 信号修復 / 部分空間クラスタリング / TV最小化 / 情報通信工学 / 感性情報学 / 画像 / モデル化
研究成果の概要

本研究では画像の任意の部分を欠落とみなし,その欠落部分を周囲の情報から復元する画像修復問題を扱い,一般化主成分分析に基づいた精度の高い画像修復手法の構築を目指した.
研究期間内に実施した研究とその成果は,(1)スパース最適化を用いたモデル逸脱に頑健な画像修復アルゴリズムの提案,(2)一般化主成分分析を用いた信号修復法の提案の2点であり,(1)については査読付き論文1件が採択され,(2)については査読付き論文1件および2回の学会表彰を受け,高く評価されている.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究のようにスイッチングモデルを仮定し,最適化によってモデルの推定,ピクセルとモデルの対応関係推定,欠損ピクセルの修復の3つを同時に行う手法は他に無く,この点に特色と独創性がある.本研究によって画像修復精度が向上し,商用写真加工の現場でのコスト軽減が期待される.また,本研究で確立されるいくつかの手法は,画像修復のみにとどまらず,信号修復理論一般へ波及すると考えられ,その点からも本テーマの意義は大きい.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Multiple Matrix Rank Minimization Approach to Audio Declipping2018

    • 著者名/発表者名
      R. Sasaki, K. Konishi, T. Takahashi
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Information and Systems

      巻: 101 ページ: 821-825

    • NAID

      130006414077

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Matrix Rank Minimization Approach to Audio Declipping2018

    • 著者名/発表者名
      R. Sasaki, K. Konishi, T. Takahashi, T. Furukawa
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E101.D 号: 3 ページ: 821-825

    • DOI

      10.1587/transinf.2017EDL8129

    • NAID

      130006414077

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] L1ノルム最小解の外れ値頑健性を利用した繰り返し再重み付け画像修復法2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 智博、中西 正樹、雨車 和憲、古川 利博
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J100-D 号: 10 ページ: 897-901

    • DOI

      10.14923/transinfj.2017JDL8004

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2017-10-01
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Multi resolution block Hankel matrices rank minimization based image inpainting2019

    • 著者名/発表者名
      T. Takahashi, K. Konishi, K. Uruma and T. Furukawa
    • 学会等名
      RISP International Workshop on NCSP
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 局所次元削減に基づく多様体上の部分欠損修復と画像修復への応用2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木 亮平, 小西 克巳, 高橋 智博, 古川 利博
    • 学会等名
      第31回回路とシステムワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Low-Rank and Locally Linear Embedding Approach to Image Inpainting2018

    • 著者名/発表者名
      R. Sasaki, K. Konishi, T. Takahashi, T. Furukawa
    • 学会等名
      IEEE VCIP
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Subspace clustering and multiple matrix rank minimization approach to image inpainting algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      T. Takahashi, K. Konishi, K. Uruma and T. Furukawa
    • 学会等名
      SICE annual conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 行列ランク最小化とスパース正則化を用いた複数の部分空間同定に基づく行列完成手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木亮平,小西克巳,雨車和憲,高橋智博,古川利博
    • 学会等名
      32nd SIPシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 一般化主成分分析に基づくSwitched ARモデル同定手法と音声修復への応用2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木亮平,高橋智博,小西克巳,古川利博
    • 学会等名
      第59回自動制御連合会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 行列ランク最小化に基づく一般化主成分分析手法による音声修復手法2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木亮平,高橋智博,小西克巳,古川利博
    • 学会等名
      第31回信号処理シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Adaptive image inpainting algorithm based on generalized principal component analysis2016

    • 著者名/発表者名
      T. Takahashi, K. Konishi, K. Uruma, T. Furukawa
    • 学会等名
      IEEE IVMSP
    • 発表場所
      ボルドー,フランス
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スパース正則化と一般化主成分分析に基づく適応画像修復2016

    • 著者名/発表者名
      高橋智博,小西克巳,雨車和憲,古川利博
    • 学会等名
      第29回 回路とシステムワークショップ
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-05-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 繰り返し核ノルム最小化を用いたクリッピングノイズ除去2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木 亮平,高橋 智博,小西 克巳,古川 利博
    • 学会等名
      第29回 回路とシステムワークショップ
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-05-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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