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暗領域模様の顕在化に特化した環境モニタリングのための超高速デノイジング

研究課題

研究課題/領域番号 21K11934
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
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

岩橋 政宏  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (30251854)

研究分担者 原川 良介  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20787022)
峯脇 さやか  弓削商船高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (20435473)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード信号処理 / 画像処理 / デノイジング / ビッグデータ / 自動診断システム
研究開始時の研究の概要

河川監視カメラやドライブレコーダー等のモニタリング映像による様々な自動診断システムが開発されている.汎用的なカメラ映像では,夜間や日陰等の暗い画像領域(暗領域)では模様が見えにくく,降雨時の流水の様子,車両ナンバーや人影などの確認が困難となる.ガンマ補正などのトーンマッピング(TM)を施すことで,明るい画像に変換できる.しかし,カメラ内のCCDで発生するノイズをTMが増幅するため,暗領域模様の視認性が著しく低下する.本研究では,研究代表者らのノイズバイアス補正法を深化させることで,暗領域模様の顕在化に特化した環境モニタリングのための超高速デノイジング技術を実現する.

研究成果の概要

本研究の目的は,ノイズバイアス補正法を深化させ,暗領域の模様を顕在化できる超高速なデノイジング手法を確立することである.「事前知識なしでノイズバイアスを補正する理論の確立」,「インターネット上のビッグデータを用いたノイズの発生モデルの推定」および「河川防災や道路メンテナンス等を目的とする自動診断システムへの提案手法の実装」のそれぞれについて技術構築に成功し,当初目的を達成した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

水害の対策としてモニタリングカメラが河川に設置されたり,道路メンテナンスや交通事故の対策としてドライブレコーダーが積極的に活用されるなど,映像モニタリングによる自動診断のニーズが急増している.しかしながら,高価な暗視カメラを使えない汎用的なモニタリングカメラの映像では,夜間や日陰等の暗い画像領域(暗領域)では模様が見えにくく,降雨時の流水の様子や,路面標示や車両ナンバー,人影などの識別が困難となる.本研究によって,このような問題を解決できるノイズバイアス法の深化に成功した.さらに,様々な分野の自動診断システムに資するデータ解析法への拡張に成功した.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 2021 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 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of Malaya(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The Islamia University of Bahawalpur(パキスタン)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] LCNME: Label Correction Using Network Prediction Based on Memorization Effects for Cross-Modal Retrieval With Noisy Labels2024

    • 著者名/発表者名
      Okamura Daiki、Harakawa Ryosuke、Iwahashi Masahiro
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology

      巻: 34 号: 1 ページ: 590-602

    • DOI

      10.1109/tcsvt.2023.3286546

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Systematic Literature Review (SLR) on Autonomous Path Planning of Unmanned Aerial Vehicles2023

    • 著者名/発表者名
      ul Husnain Anees、Mokhtar Norrima、Mohamed Shah Noraisyah、Dahari Mahidzal、Iwahashi Masahiro
    • 雑誌名

      Drones

      巻: 7 号: 2 ページ: 118-118

    • DOI

      10.3390/drones7020118

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Video Prediction Based on Multi-Resolution Echo State Networks for a Jar Test2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Ryoga、Harakawa Ryosuke、Iwahashi Masahiro
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating the Impact of the Snow Removal Process by Introducing Image Processing into Interrupted Time Series Analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Herath Oshadhi、Motoya Kazunobu、Harakawa Ryosuke、Kamiishi Isao、Nakayama Tadachika、Iwahashi Masahiro
    • 学会等名
      International Conference on Research for Transport and Logistics Industry
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 油脂酵母の多焦点画像に生じる明度変化を活用した領域抽出に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      植田聖也、高橋優花、原川良介、中村彰宏、志田洋介、小笠原渉、岩橋政宏
    • 学会等名
      映像情報メディア学会技術報告
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ARTTV法に基づく乱流火炎の三次元再構成の高精度化―完全燃焼と不完全燃焼の分離による試み―2023

    • 著者名/発表者名
      風間皓陽、原川良介、岩橋政宏
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 顕微鏡画像を用いた油脂酵母の代謝生成物領域の抽出に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      今井雄貴、植田聖也、高橋優花、原川良介、中村彰宏、志田洋介、小笠原渉、岩橋政宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信越支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 多解像度Echo State Networkによるジャーテスト映像予測2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤凌雅、原川良介、岩橋政宏
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] LCN: Label Correction Based on Network Prediction for Cross-Modal Retrieval with Noisy Labels2022

    • 著者名/発表者名
      Okamura Daiki、Harakawa Ryosuke、Iwahashi Masahiro
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クロスモーダル検索のためのノイジーラベルに頑健なネットワーク予測に基づくラベル修正2022

    • 著者名/発表者名
      岡村大樹、原川良介、岩橋政宏
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 雪害対策のためのHawkes過程を用いたイベントの予測モデルに関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      山田航平、原川良介、岩橋政宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信越支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Learning from Noisy Labeled Samples Using Prediction Norm for Image Classification2021

    • 著者名/発表者名
      Okamura Daiki、Harakawa Ryosuke、Iwahashi Masahiro
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-View Variational Autoencoder for Robust Classification against Irrelevant Data2021

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Daichi、Harakawa Ryosuke、Iwahashi Masahiro
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多焦点画像合成を用いた油脂面積及び油脂量の推定2021

    • 著者名/発表者名
      植田 聖也、井谷 綾花、原川 良介、小笠原 渉、岩橋 政宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信越支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 輪郭適応型正則化による乱流火炎の断層像再構成2021

    • 著者名/発表者名
      三浦 能亜、原川 良介、門脇 敏、岩橋政宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信越支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 画像分類のための予測ノルムを用いたノイジーラベルデータに頑健なCNN2021

    • 著者名/発表者名
      岡村 大樹、原川 良介、岩橋 政宏
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム (MIRU)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 長岡技術科学大学 画像・メディア工学研究室

    • URL

      https://tech.nagaokaut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 長岡技術科学大学 画像・メディア工学研究室

    • URL

      https://tech.nagaokaut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 長岡技術科学大学 画像・メディア工学研究室 (岩橋研究室)

    • URL

      https://tech.nagaokaut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 長岡技術科学大学 研究者総覧

    • URL

      https://souran.nagaokaut.ac.jp/view?l=ja&u=53

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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