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ハイパースペクトル画像の実応用とサイバー環世界の構築

研究課題

研究課題/領域番号 22K12081
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
研究機関東京電機大学

研究代表者

小篠 裕子  東京電機大学, システムデザイン工学部, 准教授 (20782098)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024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)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードハイパースペクトル画像 / ハイパースペクトルセンシング / 画素毎分類 / VRシステム / ハイパースペクトル / 三次元モデル / 色空間 / コンピュータビジョン / 色知覚 / VR
研究開始時の研究の概要

本研究では,これまでのコンピュータビジョン(以下CV)技術では,実現することが困難であった様々な課題について,ハイパースペクトル画像(以下HS画像)を利用した解決手法を検討,提案し,HS画像の可能性と問題を明らかにする.本成果は,画像理解と画像表示の双方に大きな技術変革をもたらす可能性があり,自動運転やスマート農業,医療にわたる広範な応用領域が想定される.

研究成果の概要

ハイパースペクトル画像の実応用とサイバー環世界構築に取り組んだ。実応用面では、手の画素毎分類と血管領域を用いた人物認証技術を開発し、ハンドクリームの影響評価によりロバスト性を高めた。また、路面状態の高精度分類やペンギン個体識別データセットの構築により新たな応用領域を開拓した。
サイバー環世界構築では、三次元画像モデルとNeRFによる点群化技術で現実空間の高忠実度再現を実現し、ユーザーの雰囲気選択に適応するシーンデザインや色知覚の個人差を学習するデジタルツイン技術を確立した。これにより、ハイパースペクトル情報を活用した高精度なサイバー環世界の実用化への道筋を形成した

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、ハイパースペクトル画像とサイバー環世界という先端技術を融合させ、学術的・社会的に大きな意義を持つ。
学術的には、ハイパースペクトル画像による高精度な生体・環境認識や、NeRF等を用いた高忠実度なサイバー空間構築技術を確立しました。これは、画像解析や三次元モデリングの新たな地平を拓くものである。
社会的には、個人認証、自動運転支援、インフラ管理、生態調査など、幅広い分野での実用化が期待される。また、現実とデジタルを融合したサイバー環世界は、新たなユーザー体験や産業のDXを推進し、安全で豊かな社会の実現に貢献することが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2025 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] [Paper] Appearance-and-Spectral-Based Identification System for Penguin Individuals2025

    • 著者名/発表者名
      Noboru Youta、Ozasa Yuko、Tanaka Masayuki
    • 雑誌名

      ITE Transactions on Media Technology and Applications

      巻: 13 号: 2 ページ: 211-220

    • DOI

      10.3169/mta.13.211

    • ISSN
      2186-7364
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anomalous Water Dataset Captured by Hyperspectral Cameras2025

    • 著者名/発表者名
      Noboru Youta、Ozasa Yuko
    • 雑誌名

      International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications (VISIGRAPP 2025)

      巻: 1 ページ: 442-449

    • DOI

      10.5220/0013163800003912

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hyperspectral Image Dataset for Individual Penguin Identification2024

    • 著者名/発表者名
      Noboru Youta、Ozasa Yuko、Tanaka Masayuki
    • 雑誌名

      IGARSS 2024 - 2024 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium

      巻: 1 ページ: 9383-9387

    • DOI

      10.1109/igarss53475.2024.10642522

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] [Paper] Evaluation of Deep Feature Reconstruction for Pixel-Wise Hyperspectral Image Classification2024

    • 著者名/発表者名
      Okada Junkei、Ozasa Yuko
    • 雑誌名

      ITE Transactions on Media Technology and Applications

      巻: 12 号: 3 ページ: 190-196

    • DOI

      10.3169/mta.12.190

    • ISSN
      2186-7364
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ハイパースペクトル画像に基づくペンギンの個体識別2024

    • 著者名/発表者名
      昇洋太,小篠裕子,田中正行
    • 雑誌名

      画像の認識・理解シンポジウム,(2024.8)

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [雑誌論文] 個人の視覚特性に合わせた画像強調エージェント2024

    • 著者名/発表者名
      馬渕佑真,小篠裕子
    • 雑誌名

      画像の認識・理解シンポジウム,(2024.8)

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [雑誌論文] Adapting Indoor Scene Design to User-Selected Mood2024

    • 著者名/発表者名
      Reon Takano and Yuko Ozasa
    • 雑誌名

      Proc. of International Conference on Computer Graphics and Image Processing

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Anomalous Water Dataset Captured by Hyperspectral Cameras2025

    • 著者名/発表者名
      Youta Noboru and Yoko Ozasa
    • 学会等名
      International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications (VISIGRAPP 2025)
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハイパースペクトル画像に基づくペンギンの個体識別2024

    • 著者名/発表者名
      昇洋太,小篠裕子,田中正行
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 個人の視覚特性に合わせた画像強調エージェント2024

    • 著者名/発表者名
      馬渕佑真,小篠裕子
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] HYPERSPECTRAL IMAGE DATASET FOR INDIVIDUAL PENGUIN IDENTIFICATION2024

    • 著者名/発表者名
      Youta Noboru, Yuko Ozasa, and Masayuki Tanaka
    • 学会等名
      IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGRASS 2024)
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adapting Indoor Scene Design to User-Selected Mood2024

    • 著者名/発表者名
      Reon Takano and Yuko Ozasa
    • 学会等名
      International Conference on Computer Graphics and Image Processing
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 手画像の画素毎分類におけるハンドクリームの影響2023

    • 著者名/発表者名
      帖地俊平,小篠裕子
    • 学会等名
      情報科学技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一のRGB-Dカメラで撮影した人物と死角領域の点群データ補間2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木幹大,小篠裕子
    • 学会等名
      情報科学技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトル画像の血管領域を用いた人物分類2023

    • 著者名/発表者名
      河村 健太郎, 小篠 裕子
    • 学会等名
      Symposium on Biometrics, Recognition and Authentication(SBRA2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトル画像の画素毎分類におけるハンドクリームの影響2023

    • 著者名/発表者名
      帖地俊平,小篠裕子
    • 学会等名
      Symposium on Biometrics, Recognition and Authentication(SBRA2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 手画像のハイパースペクトル画素毎分類2023

    • 著者名/発表者名
      河村健太郎,小篠裕子
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 選択した雰囲気に合わせた空間デザイン2023

    • 著者名/発表者名
      鷹野礼音,小篠裕子
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 実世界VRシステムのための三次元画像モデル2023

    • 著者名/発表者名
      杉尾達也,小篠裕子
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトルデータ分類における前処理に関する一考察2022

    • 著者名/発表者名
      山本周,小篠裕子
    • 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] ハイパースペクトルデータを入力とした畳み込みニューラルネットワークが抽出した特徴の再構成2022

    • 著者名/発表者名
      岡田純京,小篠裕子
    • 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

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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