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回折イメージングの基盤的研究~情報と物質のイノベーション~

研究課題

研究課題/領域番号 24300065
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

塩谷 浩之  室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90271642)

研究分担者 渡邉 真也  室蘭工業大学, 工学研究科, 准教授 (30388136)
郷原 一寿  北海道大学, 工学研究院, 教授 (40153746)
前田 純治  室蘭工業大学, 工学研究科, 教授 (00002311)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2012年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワード情報量 / フーリエ逆問題 / 位相問題 / 画像復元 / 最適化 / 回折パターン / 情報量最小化 / ラグランジェ法 / 位相回復 / 回折イメージング / 逆問題 / アンサンブル / 量子ノイズ / 制約計算 / 画像処理 / 構造解析 / 位相復元 / 情報量解析
研究成果の概要

結晶ではない物質の構造を回折パターンからその実像を求めるには,計測で失われるフーリエ位相を求める必要がある.本研究では位相問題を制約条件による情報量最小化問題に帰着させ,高効率なアルゴリズムを開発した.具体的には実空間で物質領域を情報クラスタリングで推定するアルゴリズムを新たに開発し,さらにはアルゴリズムを並列アンサンブル化することで,初期値依存やノイズの影響を抑えた位相回復像を得られることを確認した.さらには,回折パターン取得では光源のダイレクトによって回折パターンの高輝度領域の欠損に対する補完法も合わせて提案し,回折イメージングの基盤研究としての総合的な手法開発を行った.

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] フーリエスペクトル特性を考慮した進化型多目的最適化による少数投影CTの再構成2015

    • 著者名/発表者名
      長舟和馬,渡邉真也,塩谷浩之
    • 雑誌名

      情報処理学会,数理モデル化と応用

      巻: 8 ページ: 45-61

    • NAID

      110009886643

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Reinforcement Learning System to Dynamic Movement and Multi-layer Environments2014

    • 著者名/発表者名
      Uthai Phommasak, Daisuke Kitakoshi, Hiroyuki Shioya, Junji Maeda
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Learning Systems and Applications

      巻: 6 号: 04 ページ: 176-185

    • DOI

      10.4236/jilsa.2014.64014

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detecting Foggy Images and Estimating the Haze Degree Factor2014

    • 著者名/発表者名
      Jun Mao, Uthai Phommasak, Shinya Watanabe and Hiroyuki Shioya
    • 雑誌名

      J. Comput Sci. Syst. Biol.,

      巻: 7(6) 号: 06 ページ: 226-228

    • DOI

      10.4172/jcsb.1000161

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] K-means clustering for support construction in diffractive imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Hattanda, Hiroyuki Shioya, Yosuke Maehara and Kazutoshi Gohara
    • 雑誌名

      Journal of the Optical Society of America

      巻: A31, 3 号: 3 ページ: 470-474

    • DOI

      10.1364/josaa.31.000470

    • NAID

      120005367440

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Refinement of Extracting Approximate Symmetry Planes Based on Least Square2014

    • 著者名/発表者名
      Jun Mao, and Hiroyuki Shioya
    • 雑誌名

      Journal of Computer and Communications

      巻: 2 号: 04 ページ: 188-195

    • DOI

      10.4236/jcc.2014.24025

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Policy-Improving System for Adaptability to Dynamic Environments Using Mixture Probability and Clustering Distribution2014

    • 著者名/発表者名
      Uthai Phommasak, Daisuke Kitakoshi, Jun Mao, and Hiroyuki Shioya
    • 雑誌名

      Journal of Computer and Communications

      巻: 2 号: 04 ページ: 210-219

    • DOI

      10.4236/jcc.2014.24028

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複雑な背景をもつカラー文書画像からの文字抽出2013

    • 著者名/発表者名
      得地博之, 石見洋祐, 塩谷浩之, 前田純治
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 D

      巻: 98 ページ: 3094-3097

    • NAID

      110009685327

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 回折イメージングにおける情報論的実像推定2012

    • 著者名/発表者名
      塩谷浩之,八反田俊輔,前原洋祐,郷原一寿
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: IE2012-86 ページ: 23-28

    • NAID

      110009642049

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] An Adaptation System in Unknown Environments Using a Mixture Probability Model and Clustering Distributions.2012

    • 著者名/発表者名
      Uthai Phommasak, Daisuke Kitakoshi, Hiroyuki Shioya
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: Vol. 16, No. 6 ページ: 733-740

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 位相回復像群による球殻構造の内部解析2016

    • 著者名/発表者名
      山本大稀, 市橋克哉・塩谷浩之, 広林茂樹, 郷原一寿
    • 学会等名
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • 発表場所
      札幌市 北海道大学
    • 年月日
      2016-02-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高い周波数分解能解析を用いた局所的な画像修復法2015

    • 著者名/発表者名
      犬塚祐也,坂下和樹,長谷川昌也,廣林茂樹,参沢匡将,塩谷浩之
    • 学会等名
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • 発表場所
      熊本県熊本市 崇城大学 池田キャンパス
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 位相回復像群による球殻構造の中心推定2015

    • 著者名/発表者名
      市橋克哉, 山本大稀, 塩谷浩之, 広林茂樹, 郷原一寿
    • 学会等名
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • 発表場所
      熊本県熊本市 崇城大学 池田キャンパス
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 欠損領域を含むフーリエ強度からの位相回復における動的サポート構成法の比較検討2015

    • 著者名/発表者名
      市橋克哉,塩谷浩之,前原洋祐,郷原一寿
    • 学会等名
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道 札幌市)
    • 年月日
      2015-02-23 – 2015-02-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 欠損領域を含むフーリエ強度からのアンサンブル位相回復2014

    • 著者名/発表者名
      市橋 克哉, 塩谷 浩之, 前原 洋祐, 郷原 一寿
    • 学会等名
      電子情報通信学会 画像工学研究会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県 鹿児島市)
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 強度分布特性を活かした進化型多目的最適化に基づく少数投影CT 再構成アプローチの検討2013

    • 著者名/発表者名
      長舟和馬、渡邉真也、塩谷浩之
    • 学会等名
      第4回進化計算学会研究会
    • 発表場所
      防衛大学
    • 年月日
      2013-03-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 桁制限型フーリエ変換による位相回復に関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      井澤太郎、前原洋祐、塩谷浩之、郷原一寿
    • 学会等名
      情報電気関係学会北海道支部連合大会
    • 発表場所
      室蘭工業大学(北海道 室蘭市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 最小ノルムアルゴリズムを用いた線形計画問題の解法の検討

    • 著者名/発表者名
      石津祐馬、施建明、渡邉真也、塩谷浩之
    • 学会等名
      情報処理北海道シンポジュウム2013
    • 発表場所
      室蘭工業大学(北海道 室蘭市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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