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ブラインド画像復元の医用カメラへの応用およびリアルタイム復元システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11372
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

後藤 富朗  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20324478)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードブラインド画像復元 / 内視鏡カメラ映像 / ぼけ・ぶれ補正 / FPGA実装 / 医用カメラ
研究成果の概要

ワークステーション上でのリアルタイムブラインド画像復元処理を実現し、医用画像のぼけ・ぶれ係数(PSF)を推定するアルゴリズムを縮小画像から推定し、推定されたPSFを拡大したものを初期値とし、縮小画像から徐々に元の画像まで拡大させることで推定精度を維持しつつ、高速化を図った。また、PSF推定の際に理想画像推定とPSF推定を行うアルゴリズムを独立に実装することで並列処理を実現し、リアルタイム処理を実現できることを確認した。
また、ワークステーション上に実装したリアルタイムブラインド画像復元アルゴリズムを3台のFPGA上に実装し、並列に協調動作させることでリアルタイムブラインド画像復元処理を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

筆者らは先行研究において提案したぼけ・ぶれ画像のブラインド画像復元アルゴリズムにおいて、TV正則化およびShockフィルタという非線形信号処理を適用させることで、世界最高性能を有するブラインド画像復元手法であることをIEEE国際会議の画像処理関連のトップカンファレンスであるICIP2017において証明し、多くの研究者から高く評価された。このアルゴリズムを内視鏡カメラに応用し、リアルタイム動作させることで、医療分野における映像のぼけ・ぶれ補正が実現でき、多くの治療において使われる映像の高画質化・高精細化を実現することが可能となり、産業的な側面だけでなく、医療行為の質の向上にも繋がる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] Performance Improvement of Blur Restoration Method for Severely Blurred Images2021

    • 著者名/発表者名
      Tomio Goto and Masahiro Goto
    • 雑誌名

      Proceedings of IIEEJ International Conference on Image Electronics and Visual Computing

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Improvement for Blurred Images Utilizing Learning-Based Image Restoration Method2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hongo, Tomio Goto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Conference on Computer Communication and the Internet (ICCCI 2020)

      ページ: 115-118

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accuracy Comparison between Learning Method and Signal Processing Method Using Iteration for Severely Blur Images2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Goto, Tomio Goto
    • 雑誌名

      Proceedings of CBEES International Conference on Digital Medicine and Image Processing (DMIP 2020)

      ページ: 68-73

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning-Based Image Restoration Method for Blurred License Number Plate Images2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hongo, Tomio Goto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Global Conference on Consumer Electronics

      ページ: 111-112

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Improvement of Blind Image Restoration Using Ringing Removal Processing2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Goto,Tomio Goto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE 2019)

      ページ: 139-140

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Robustness Blind Image Restoration Method Using Failing Detection Process2019

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Teranishi,Tomio Goto,Takahiro Nagata
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Digital Medicine and Image Processing (DMIP 2019)

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blind Blur Image Restoration For High-resolution Images2018

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Teranishi, Takahiro Nagata, Tomio Goto and Satoshi Hirano
    • 雑誌名

      Proceedings of Global Conference on Consumer Electronics

      ページ: 533-534

    • DOI

      10.1109/gcce.2018.8574838

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image Restoration Method for Non-uniform Blurred Images2018

    • 著者名/発表者名
      Tomio Goto, Hiroki Senshiki, Masanao Sawada, Haifeng Chen and Reo Aoki
    • 雑誌名

      Proceedings of Imaging Systems and Techniques

      ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/ist.2018.8577084

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Robustness in Blind Image Restoration Method Using Failing Detection Process2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nagata, Tomio Goto, Satoshi Motohashi, Haifeng Chen and Reo Aoki
    • 雑誌名

      Proceedings of Digital Medicine and Image Processing

      ページ: 213-220

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blind Image Restoration of Blurred Images Using Failing Detection Process2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nagata, Satoshi Motohashi and Tomio Goto
    • 雑誌名

      Proceedings of Signal and Information Processing

      ページ: 16-20

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Performance Improvement of Blur Restoration Method for Severely Blurred Images2021

    • 著者名/発表者名
      Tomio Goto and Masahiro Goto
    • 学会等名
      IIEEJ International Conference on Image Electronics and Visual Computing
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Improvement for Blurred Images Utilizing Learning-Based Image Restoration Method2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hongo, Tomio Goto
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Computer Communication and the Internet (ICCCI 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accuracy Comparison between Learning Method and Signal Processing Method Using Iteration for Severely Blur Images2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Goto, Tomio Goto
    • 学会等名
      CBEES International Conference on Digital Medicine and Image Processing (DMIP 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Learning-Based Image Restoration Method for Blurred License Number Plate Images2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hongo, Tomio Goto
    • 学会等名
      IEEE Global Conference on Consumer Electronics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リンギング除去処理を用いたブラインド画像復元の性能向上2019

    • 著者名/発表者名
      五藤 正広,本郷 雅樹,後藤 富朗
    • 学会等名
      FIT2019(第18 回情報科学技術フォーラム)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Performance Improvement of Blind Image Restoration Using Ringing Removal Processing2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Goto,Tomio Goto
    • 学会等名
      IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Robustness Blind Image Restoration Method Using Failing Detection Process2019

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Teranishi,Tomio Goto,Takahiro Nagata
    • 学会等名
      International Conference on Digital Medicine and Image Processing (DMIP 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blind Blur Image Restoration For High-resolution Images2018

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Teranishi, Takahiro Nagata, Tomio Goto and Satoshi Hirano
    • 学会等名
      IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Image Restoration Method for Non-uniform Blurred Images2018

    • 著者名/発表者名
      Tomio Goto, Hiroki Senshiki, Masanao Sawada, Haifeng Chen and Reo Aoki
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques (IST)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Robustness in Blind Image Restoration Method Using Failing Detection Process2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nagata, Tomio Goto, Satoshi Motohashi, Haifeng Chen and Reo Aoki
    • 学会等名
      International Conference on Digital Medicine and Image Processing (DMIP)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blind Image Restoration of Blurred Images Using Failing Detection Process2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nagata, Satoshi Motohashi and Tomio Goto
    • 学会等名
      IEEE Global Conference on Signal and Information Processing (GlobalSIP)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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