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一般形状領域に対する離散フーリエ解析と数理生物学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17654022
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関名城大学 (2006-2007)
静岡大学 (2005)

研究代表者

山谷 克  名城大学, 都市情報学部, 准教授 (80293611)

研究分担者 吉村 仁  静岡大学, 工学部, 教授 (10291957)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード離散フーリエ解析 / 数理生物学 / デジタル信号解析 / 偏微分方程式
研究概要

離散フーリエ解析は、画像情報の空間周波数分析や各種信号のノイズ除去に利用されるなど、様々な研究分野で重要な位置を占めている。しかしながら、一般形状の境界を持つ領域上で与えられた信号を扱う場合、境界上での信号の不連続性に起因するギブス現象が、従来の離散フーリエ解析における大きな妨げとなっていた。本研究では、一般形状の境界を持つ領域内で与えられた信号に対し、領域内における入力信号の平均曲率によって作られるポテンシャルを用いて、入力信号の離散フーリエ解析を試みる新たな手法を提案した。本研究で提案したオブジェクトベースの離散フーリエ解析においては、オブジェクト境界における信号値とその法線方向微分値を用いた境界積分によって定義される単一層ポテンシャルおよび二重層ポテンシャルを用いてオブジェクト境界上での信号の不連続性に起因するギブス現象を軽減している。オブジェクトベースの離散フーリエ解析に用いるポテンシャルは、平均曲率の意味では、領域内において入力信号と等価である。ポテンシャルと原信号との差は、境界値のみから決まる調和関数であり、これは、任意形状のオブジェクトを離散的に表現する効果的な数理モデルとなり得ることを示唆している。この点をふまえ、複数のオブジェクトからなる入力信号から特定のオブジェクトを取り出し、その情報を解析・処理するような問題に対する応用についても検討した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書

研究成果

(9件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 学会発表

  • [雑誌論文] A direct identification method for current dipoles from electromagnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yamatani, T. Ohe, K. Ohnaka
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics Vol.201, No.1

      ページ: 164-174

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多近傍情報による予測と残差直交変換の階層化およびその画像圧縮への応用2007

    • 著者名/発表者名
      芦澤恵太, 山谷克, 斎藤直樹
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 17巻3号

      ページ: 239-257

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A direct identification method for current dipoles from electromagnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      K.Yamatani, T.Ohe, K.Ohnaka
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics Vol.201, No.1

      ページ: 164-174

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Improvement of DCT-based compression algorithms using Poisson's equation2006

    • 著者名/発表者名
      K.Yamatani, N.Saito
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Image Processing Vol.5, No.12

      ページ: 3672-3689

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Biharmonic local sine transform and its applications2005

    • 著者名/発表者名
      J.Zhao, N.Saito, K.Yamatani
    • 雑誌名

      In Wavelets XI, Proceedings of SPIE 5914

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 高階導関数に着目した段階的なDCT係数予測と画像圧縮への応用

    • 著者名/発表者名
      芦澤恵太, 山谷克
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌(A) (印刷中)

    • NAID
      110007384684
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A direct identification method for current dipoles from electromagnetic fields

    • 著者名/発表者名
      K.Yamatani, T.Ohe, K.Ohnaka
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 多近傍情報を用いたDCT係数予測2007

    • 著者名/発表者名
      芦澤恵太, 山谷克
    • 学会等名
      日本応用数理学会2007年度年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] On a numerical solution of the Cauchy problem for the Laplace equation by the fundamental solutions method2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ohe, K. Yamatani, K. Ohnaka
    • 学会等名
      ICIAM2007
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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