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大気歪み画像モデルを組み込んだ深層学習によるリモートセンシング画像の画質改善

研究課題

研究課題/領域番号 19J13820
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
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関立命館大学

研究代表者

LI YINHAO  立命館大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードImage Processing / Image processing / Artificial intelligence
研究開始時の研究の概要

本研究では、主に大気歪みリモートセンシング画像の画質改善に注目しています。宇宙から小さな物体を認識することは非常に困難でやりがいのある作業なので、従来の研究ではめったに関与しません。近年人工知能は画質を向上させるための非常に効果的な方法であり、画像処理に広く採用されています。 したがって、本研究は人工知能を用いた画質改善技術及び提案した大気歪み画像モデルに基づいてより詳細な研究を行うことを計画しています。

研究実績の概要

The purpose of this research is to enhance the quality of remote sensing images using deep 3D convolutional neural networks (CNNs).
Improving the performance of CNNs-based methods with a few parameters and short processing time is very difficult, although it is a desirable task to improve the quality of remote sensing images. Thus, I proposed a new 2D CNN network using a parallel-connected backbone, the architecture of which consists residual connections and channel-attention mechanism. This work has been accepted by ACCV Workshop on Machine Learning and Computing for Visual Semantic Analysis, 2020.
In addition, I proposed a new multi-spectral image fusion method using a combination of the proposed lightweight 3D VolumeNet model (which has been accepted by IEEE Transactions on Image Processing, 2021) and the texture transfer method using other modality high-resolution images. The experimental results show that the proposed method outperforms the existing methods in terms of objective accuracy assessment, efficiency and visual subjective evaluation. Consequently, I plan to submit this work to the IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.
Overall, the progress of the research is basically in line with the original plan. I studied and referred to various state-of-the-art methods and then built my original models. It is worth noting that the proposed methods not only can exceed the existing methods in accuracy, but also has a faster processing speed and lower hardware requirements for saving the model, so they are suitable for practical applications.

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Zhejiang Lab/Zhejiang University/Dalian University of Technology(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] 浙江大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] VolumeNet: A Lightweight Parallel Network for Super-Resolution of MR and CT Volumetric Data2021

    • 著者名/発表者名
      Yinhao Li, Yutaro Iwamoto, Lanfen Lin, Rui Xu, Ruofeng Tong, Yen-Wei Chen
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Image Processing

      巻: - ページ: 4840-4854

    • DOI

      10.1109/tip.2021.3076285

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel image restoration method based on multi-frame super-resolution for atmospherically distorted images2020

    • 著者名/発表者名
      Li Yinhao、Ogawa Katsuhisa、Iwamoto Yutaro、Chen Yen-Wei
    • 雑誌名

      IET Image Processing

      巻: 14 号: 1 ページ: 168-175

    • DOI

      10.1049/iet-ipr.2019.0319

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Parallel-Connected Residual Channel Attention Network for Remote Sensing Image Super-Resolution2020

    • 著者名/発表者名
      Yinhao Li, Yutaro Iwamoto, Lanfen Lin, Yen-Wei Chen
    • 学会等名
      ACCV Workshop on Machine Learning and Computing for Visual Semantic Analysis
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A 3D Shrinking-and-Expanding Module with Channel Attention for Efficient Deep Learning-Based Super-Resolution2020

    • 著者名/発表者名
      Yinhao Li, Yutaro Iwamoto, Lanfen Lin, Yen-Wei Chen
    • 学会等名
      Innovation in Medicine and Healthcare
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A 3D Shrinking-and-Expanding Module with Channel Attention for Efficient Deep Learning-Based Super-Resolution2020

    • 著者名/発表者名
      Yinhao Li, Yutaro Iwamoto, Yen-Wei Chen
    • 学会等名
      KES International Conference on Innovation in Medicine and Healthcare
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Medical Image Enhancement Using Deep Learning (Deep Learning in Healthcare2019

    • 著者名/発表者名
      Yinhao Li, Yutaro Iwamoto, Yen-Wei Chen
    • 総ページ数
      218
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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