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復元誤差と生成モデリングによる新しいタイプの非写実的な画像の開発と生理心理評価

研究課題

研究課題/領域番号 23K11727
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90010:デザイン学関連
研究機関長崎県立大学

研究代表者

平岡 透  長崎県立大学, 情報システム学部, 教授 (30626891)

研究分担者 片山 徹也  長崎県立大学, 情報システム学部, 教授 (00612805)
井上 光平  九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (70325570)
野中 尋史  愛知工業大学, 経営学部, 准教授 (70544724)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
キーワードノンフォトリアリスティックレンダリング / 復元誤差 / アイトラッカー / 生理心理評価 / GAN / 生成モデリング / 非写実的な画像
研究開始時の研究の概要

本研究では,復元誤差と生成モデリングによる新しいタイプの非写実的な画像を開発する.写真画像や動画,3次元データをさまざまなフィルタリング処理によって変換し,変換後のデータを逆フィルタによって復元するという反復計算を行う中で,復元誤差が蓄積することで自発的なパターンを形成した新しいタイプの非写実的な画像を生成する.さらに,GAN(敵対的生成ネットワーク)を用いた生成モデリングによって,複数の種類の非写実的な画像を融合することで,新しい表現を創発させる.加えて,本研究では非写実的な画像の評価法を生理心理的なアプローチから構築する.

研究実績の概要

復元誤差などによって,次に示す新しいタイプのノンフォトリアリスティックレンダリング(NPR)を開発した.:(1)重みシフトバイラテラルフィルタを用いたイスラム模様風画像,(2)Circular Slopeフィルタを用いた星屑風画像,(3)相関係数を用いた一方向Parallel-Fine-Curve-Line画像,(4)スムージングフィルタを用いた反応拡散模様風画像,(5)バイラテラルフィルタとアンシャープマスクを用いたRGB-D画像からスムーズなモアレ風画像,(6)領域分割スムージングフィルタを用いた波紋画像,(7)スペースが可変なストライプアート画像,(8)テンプレートによる相関係数を用いた波紋画像とチェッカーパターン画像,(9)異なるウィンドウサイズの周辺差分フィルタを用いた点光源画像,(10)スムージングフィルタと折り返し処理を用いたまだら画像,(11)ポアソン分布とエントロピーを用いたアブストラクトペインティング画像,(12)逆アイリスフィルタを用いたセル風画像,(13)スムージングフィルタを用いたストライプパッチワーク画像,(14)縦横スムージングフィルタを用いた流線画像,(15)バイラテラルフィルタを用いたRGB-D動画からのモアレ風動画,(16)ウィンドウサイズが拡張されたPrewittフィルタを用いたRGB-D動画からのチェッカーパターン動画
アイトラッカーを用いてNPRの画像を生理心理的側面から評価する方法を検討した.このとき,NPRの画像を見るときの視線動作を用いた基礎実験を行った.
敵対的生成ネットワーク(GAN)の一つであるDCGAN(Deep Convolutional GAN)を用いて,セル風画像とParallel-Fine-Curve-Line画像を合成し,新しい表現の非写実的な画像を創発させる研究を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

16種類のタイプのNPRを開発した,RGB-D動画を用いたNPRを開発した.また,アイトラッカーを用いて,パラメータの値を変えた場合のセル風画像の生理心理評価を行った.さらに,DCGANを用いてセル風画像とParallel-Fine-Curve-Line画像を合成し,新しい表現の非写実的な画像を創発させる研究を行った.
以上より,現在の研究がおおむね順調に進展していると評価する.

今後の研究の推進方策

2024年度も引き続きさまざまなタイプのNPRを開発する.また,スタイルトランスファーを用いて,新しい表現の非写実的な画像を創発させる研究を行う.

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 2件、 査読あり 20件、 オープンアクセス 21件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Quality Improvement of Mottled Images Generated Using Smoothing Filtering and Extension / Return Processing2024

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Takeshi Kameyama
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.18, No.1 ページ: 47-52

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Method to Reduce Changes in Photographic Images with Embedded Images2024

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Kanya Goto
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.18, No.1 ページ: 53-58

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Iterative Raster Scan Algorithm for Superpixel Segmentation2024

    • 著者名/発表者名
      Kohei Inoue, Kenji Hara, Naoki Ono and Toru Hiraoka
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: Vol.12, No.1 ページ: 12-17

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Method for Embedding Binary Image in Photographic Image Using 8-Neighbor Average2024

    • 著者名/発表者名
      Kanya Goto and Toru Hiraoka
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: Vol.12, No.1 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Streamline Images Using Correlation Coefficients Between RGB2024

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Hiroki Fujimoto
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.18, No.2 ページ: 143-149

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Abstract-Painting Images Using Poisson Distribution and Entropy2024

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Takeshi Kameyama
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.18, No.2 ページ: 151-157

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quality Improvement of Cell-Like Images Generated Using Inverse Iris Filter2024

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Seiichi Hamasaki
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.18, No.3 ページ: 229-234

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High Quality Method for Stripe-Patchwork Images Generated Using Smoothing and Inverse Filters2024

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Jia-Lin Zhang
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.18, No.3 ページ: 235-239

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quality Improvement for Generation of Islamic-Pattern-Like Images Using Weight-Shifted Bilateral Filter2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Minoru Kumano
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.17, No.4 ページ: 457-462

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Stardust-Like Images Using Circular Slope Filter2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Yoshihisa Tsurunari
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.17, No.5 ページ: 541-546

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of One-Orientated Parallel-Fine-Curve-Line Images by Iterative Calculation Using Correlation Coefficient from Average Value2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Hirotaka Hirayama
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.17, No.6 ページ: 651-658

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Reaction-Diffusion-Pattern-Like Images with Partially Variable Size2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: Vol.E106-A, No.6 ページ: 957-961

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Smooth Moire-Like Images from RGB-D Images2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.17, No.7 ページ: 753-740

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Width-Changing Ripple Images Using Region-Divided Smoothing Filter2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Jia-Lin Zhang
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.17, No.8 ページ: 857-863

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] バイラテラルフィルタを用いたRGB-D動画からのモアレ風動画の生成2023

    • 著者名/発表者名
      平岡透
    • 雑誌名

      産業応用工学会誌

      巻: Vol.11,No.2 ページ: 156-159

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Stripe-Art Images with Variable Stripe Spacing2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Kanya Goto
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: Vol.11, No.4 ページ: 70-73

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Underwater Image Enhancement by Linear Contrast Transform with Gray World Assumption2023

    • 著者名/発表者名
      Yunjia Huang, Kohei Inoue, Toru Hiraoka, Naoki Ono and Kenji Hara
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: Vol.11, No.4 ページ: 74-80

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Ripple and Checkered-Pattern Images Using Correlation Coefficient with Template2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Kanya Goto
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.17, No.11 ページ: 1209-1216

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Method to Improve the Quality of Point-Light-Style Images Using Peripheral Difference Filters with Different Window Sizes2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Kanya Goto
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: Vol.E106-A, No.11 ページ: 1440-1443

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fundamental Experiments for Gaze Evaluation of Non-Photorealistic Images Generated by NPR2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Mio Isagawa
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.17, No.12 ページ: 1341-1345

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Checkered-Pattern Videos from RGB-D Videos2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiraoka and Kanya Goto
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.17, No.12 ページ: 1347-1353

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Generation of Flowing-Line Images Using Vertical and Horizontal Smoothing Filters2024

    • 著者名/発表者名
      Karin Kuroki and Toru Hiraoka
    • 学会等名
      The 2024 International Conference on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Method for Embedding Multiple Photographic Images in a Photographic Image2024

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kouno, Kanya Goto and Toru Hiraoka
    • 学会等名
      The 2024 International Conference on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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