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超高精細単視点多眼映像向け高効率符号化・高認識率映像システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 22K17913
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関徳島大学

研究代表者

片山 貴文  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教 (70848522)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード動画像符号化 / 機械学習 / 単視点多眼映像符号 / Versatile Video Coding
研究開始時の研究の概要

小型IoTデバイスには単視点多眼映像が取得可能なカメラセンサが提供されている。しかしながら、単視点多眼映像から取得される映像の圧縮技術や認識技術の方法には多くの冗長性が未だ含まれており、より効率的な手法が必要とされている。本研究では、広角カメラ映像と望遠カメラ映像の空間的相関性をScalable Video Coding (SVC)規格や機械学習を応用することで明らかにし、これまで提案された圧縮技術や認識技術の効率化を目指す。本研究を完遂することで、小型カメラをターゲットとした新規画像処理システムへの応用が期待できる。

研究実績の概要

小型IoTデバイスには単視点多眼映像が取得可能なカメラセンサが提供されている。しかしながら、単視点多眼映像から取得される映像の圧縮技術や認識技術の方法には多くの冗長性が未だ含まれており、より効率的な手法が必要とされている。本研究では、広角カメラ映像と望遠カメラ映像の空間的相関性をScalable Video Coding (SVC)規格や機械学習を応用することで明らかにし、これまで提案された圧縮技術や認識技術の効率化を目指す。本研究を完遂することで、小型カメラをターゲットとした新規画像処理システムへの応用が期待できる。本研究は、単視点多眼映像における動画像符号化及び認識処理を、スケーラブル符号化と機械学習を利用することで高効率かつ高認識率を実現する画像処理システムの構築を目的とする。スケーラビリティのある高効率符号化方式と機械学習を用いた共通Convolutional Neural Network(CNN)やTransformerによる画像認識手法を組み合わせることで演算コストと処理性能の最適なトレードオフを実現し、単視点多眼映像向け画像処理システムを構築する。
本年度は、単視点多眼映像検証と解析を中心に研究を行なった。本フェーズでは、超高解像度単視点多眼映向けの符号化手法の提案および画像認識アルゴリズムとの統合手法を検討した。符号化性能の検証はVarsatuile Video Coding (VVenC)に応用し、画像認識アルゴリズムとの統合を方法を検討した。研究成果としては、1,主要な機械学習アルゴリズムを提案したこと、2,映像符号化処理に機械学習の実装を行なった事の2点である。これらに関連する研究成果を研究論文としてまとめ、複数の国際会議で発表を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

令和5年度は符号化性能の検証はSVC、MVC規格をVVCに応用し、WS-TS間の空間的相関関係を解明する予定であったが、当初の予定より実装に工数が必要になっている。近年では、VVC向けの高速並列演算用のアルゴリズムが公開されており、それを基にした、処理方法の提案が必要となっている。令和6年度の上期で当初予定していた工程まで加速させ完遂させる予定である。

今後の研究の推進方策

令和6年度は、スケーラビリティのある高効率符号化方式の実装が大きな課題として残されているので、その課題を中心とし、システム全体の開発に着手する。また、多眼カメラを応用した並列処理に特化した機械学習手法の提案が必要であることから、作業を並列的に進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 2件、 査読あり 15件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 22件)

  • [雑誌論文] Underwater Object Detection through Analysis and Data Augmentation of Underwater Datasets2023

    • 著者名/発表者名
      Imada Atsuki, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Networks and Systems, Springer

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Looking Closer to the Transferability Between Natural and Medical Images in Deep Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Rufaida Syahidah Izza、Putra Tryan Aditya、Leu Jenq-Shiou、Song Tian、Katayama Takafumi
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 11 ページ: 79838-79850

    • DOI

      10.1109/access.2023.3299819

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Novel GAN-Based Intra Prediction Mode for HEVC2023

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 雑誌名

      The International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT) 2023

      巻: - ページ: 88-93

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Refined Datasets and Saliency Map Analysis for Underwater Object Detection2023

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 雑誌名

      OCEANS2023 Gulf Coast 2023

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Efficiency Image Correction for Object Detection Improvement in Low Power Underwater Drone2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Shindo, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 雑誌名

      OCEANS2023 Gulf Coast 2023

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A High Precision Counting Framework for Cerithidea moerchii towards Low Power Implementation2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Hang、Katayama Takafumi、Song Tian、Shimamoto Takashi、Ota Naotomo
    • 雑誌名

      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/itc-cscc58803.2023.10212819

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semantic Segmentation of River Video for Efficient River Surveillance System2023

    • 著者名/発表者名
      Inoue Haruki、Katayama Takafumi、Song Tian、Shimamoto Takashi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)

      巻: -

    • DOI

      10.1109/itc-cscc58803.2023.10212938

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Video Semantic Segmentation for Intersection by Domain Adaptation2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shota、Katayama Takafumi、Song Tian、Shimamoto Takashi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)

      巻: - ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/itc-cscc58803.2023.10212842

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] YOLO-Based Bitrate Control Algorithm for VVC2023

    • 著者名/発表者名
      Goto Kaito、Katayama Takafumi、Song Tian、Shimamoto Takashi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/itc-cscc58803.2023.10212711

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Color Correction Method Using Monocular Depth Estimation Model for Underwater Images2023

    • 著者名/発表者名
      Tamaki Hirotaka、Katayama Takafumi、Song Tian、Shimamoto Takashi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/itc-cscc58803.2023.10212542

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Intra Prediction Mode using Transformer-based GAN for VVenC2023

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 雑誌名

      Advances in Signal Processing and Artificial Intelligence (ASPAI) 2023

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dataset Generation and De-raining Algorithms for Video System of Drone2023

    • 著者名/発表者名
      Tian Song, Sawada Takuya, Takafumi Katayama, Takashi Shimamoto and Leu Jenq-Shiou
    • 雑誌名

      The 9th International Forum on Advanced Technologies 2023 (IFAT2023)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Adaptive Selection Algorithm of Screen Content Coding Tools for Educational Video System2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Shuichiro、Song Tian、Katayama Takafumi、Shimamoto Takashi
    • 雑誌名

      2023 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE)

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/icce56470.2023.10043502

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semi-Supervised Learning Based De-Raining Method for UAV2023

    • 著者名/発表者名
      Sawada Takuya、Katayama Takafumi、Song Tian、Shimamoto Takashi
    • 雑誌名

      2023 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE)

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/icce56470.2023.10043414

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Domain Adaptation through Photorealistic Enhanced Images for Semantic Segmentation2022

    • 著者名/発表者名
      Katayama Takafumi、Song Tian、Jiang Xiantao、Leu Jenq-Shiou、Shimamoto Takashi
    • 雑誌名

      Mathematical Problems in Engineering

      巻: 2022 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2022/1848857

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] A Novel GAN-Based Intra Prediction Mode for HEVC2023

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      The International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT) 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Refined Datasets and Saliency Map Analysis for Underwater Object Detection2023

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      OCEANS2023 Gulf Coast
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High Efficiency Image Correction for Object Detection Improvement in Low Power Underwater Drone2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Shindo, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      OCEANS2023 Gulf Coast
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A High Precision Counting Framework for Cerithidea moerchii towards Low Power Implementation2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Hang, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Semantic Segmentation of River Video for Efficient River Surveillance System2023

    • 著者名/発表者名
      Inoue Haruki, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Video Semantic Segmentation for Intersection by Domain Adaptation2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shota, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] YOLO-based Bitrate Control Algorithm for VVC2023

    • 著者名/発表者名
      Goto Kaito, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Color Correction Method using Monocular Depth Estimation Model for Underwater Images2023

    • 著者名/発表者名
      Tamaki Hirotaka, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Novel Intra Prediction Mode using Transformer-based GAN for VVenC2023

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Advances in Signal Processing and Artificial Intelligence (ASPAI) 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dataset Generation and De-raining Algorithms for Video System of Drone2023

    • 著者名/発表者名
      Tian Song, Sawada Takuya, Takafumi Katayama, Takashi Shimamoto and Leu Jenq-Shiou
    • 学会等名
      The 9th International Forum on Advanced Technologies 2023 (IFAT2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Adaptive Selection Algorithm of Screen Content Coding Tools for Educational Video System2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Shuichiro, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Consumer Electronics(ICCE)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Semi-Supervised Learning Based De-Raining Method for UAV2023

    • 著者名/発表者名
      Sawada Takuya, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Consumer Electronics(ICCE)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Adaptive Selection Algorithm of Screen Content Coding Tools for Educational Video System2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Shuichiro, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Consumer Electronics(ICCE2023) (Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Semi-Supervised Learning Based De-Raining Method for UAV2023

    • 著者名/発表者名
      Sawada Takuya, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Consumer Electronics(ICCE2023)(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Object Recognition based Self-Position Estimation for Underwater Robots2022

    • 著者名/発表者名
      Tamura Yuma, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      OCEANS2022 Hampton Roads(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] YOLOX based Underwater Object Detection for Inshore Aquaculture2022

    • 著者名/発表者名
      Imada Atsuki, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      OCEANS2022 Hampton Roads(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-Accuracy Object Detection Using Multi-view Video at Road Intersections2022

    • 著者名/発表者名
      Ihara Urumu, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2022)(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High Efficiency Dataset Generation for Semantic Video Segmentation on Road Intersection2022

    • 著者名/発表者名
      Wataru Nagai, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2022)(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Novel Video Coding Framework with GAN-based Face Generation for Videoconferencing2022

    • 著者名/発表者名
      Sohma Nagahara, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2022)(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Object Detection in Curved Mirror with Multi-Cameras from Single Viewpoint Video2022

    • 著者名/発表者名
      Chihaya Asai, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2022)(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep Learning-Based Quality Enhancement Algorithms for Background of Video2022

    • 著者名/発表者名
      Kei Kobayashi, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2022)(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High Efficiency Image Correction for Low Power Underwater Drone2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Shindo, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2022)(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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