| 研究課題/領域番号 |
19J21839
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分61010:知覚情報処理関連
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
草野 翼 早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 非定常信号解析 / 短時間Fourier変換 / アトミックノルム / synchrosqueezing変換 / 窓関数 / スパース推定 / 時間周波数マスキング / 瞬時周波数 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，干渉計を用いた音響測定が研究され，マイクロホンでは不可能な多チャンネル音響計測の実現が期待されている．しかし，干渉計測は測定系の誤差が観測データに大きく影響することから，観測データからの干渉縞の復元処理が必須である．干渉縞復元において，2次元の経験的モード分解が重要な技術として用いられている一方で，経験的モード分解に用いる包絡推定の結果が分解精度に大きく影響する．本研究では，2次元経験的モード分解における包絡推定を改良することで高精度な干渉縞復元の実現を目指す．
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| 研究実績の概要 |
局所的に狭帯域な特徴を持つ干渉計測データを扱うために，昨年度はアトミックノルムを用いたスパース時間周波数（T-F）表現推定と位相の時間微分である瞬時周波数を利用したsynchrosqueezing変換（SST）について検討を行ってきた．本年度は，昨年度に提案したアトミックノルムを用いたスパースT-F表現推定手法のノイズ除去へ応用を検討した．また，SSTを2次元干渉計測データのノイズ除去に適用した．
T-F解析手法で広く用いられる短時間Fourier変換で得られるT-F表現は，窓関数をかけた影響により広がってしまい，解析や処理の性能に影響を及ぼす．
より局在化されたT-F表現を得るために，昨年度はアトミックノルムを用いたスパースなT-F表現を推定する手法を提案した．今年度は完全再構成の制約を緩和して誤差を許容することによるノイズ除去への応用を検討し，ノイズを含む状況においても従来のl1ノルムを用いた手法と比較してスパースな表現が得られることを確認した．さらに，このアトミックノルムを用いたスパース最適化とスパース性を誘導する非凸な関数を組み合わせることでスパース性を向上させる手法を提案し，ノイズ除去性能が改善されることを確認した．
また，局在化したT-F表現を得る別の手法として，広がったT-F表現を瞬時周波数を利用して元の位置に再割り当てするSSTがある．昨年度は，微分窓のサイドローブが最小化することで瞬時周波数計算に適した窓関数を設計する手法を提案した．今年度は設計した窓関数についての評価や従来の窓関数との比較を行った．さらに，これらの検討を2次元のWindowed Fourier変換（WFT）に対するSSTに応用し，干渉縞のノイズ除去に適用した．SSTで信号の成分が局在化することにより，従来のWFTと比較してスレッショルディングのパラメータに対して頑健なノイズ除去が可能となった．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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