研究課題
基盤研究(A)
本研究は、われわれが提案し世界をリードしている「複素ニューラルネットワーク」の理論に基づいて、対人プラスチック地雷を適応的に可視化するレーダシステムを構築することを目的として進められた。このレーダシステムは、人間の脳に似た機能を持ち、しかし一歩進んで、人間が持たない複素振幅情報を適応的に扱う能力を持ったニューラルネットワークを核としている。その結果、これまで事実上不可能であった浅く(0〜3cm)埋設されたプラスチック地雷の可視化に成功した。現在は次段階の研究であるフィールド試験(地雷原に似た状況での模擬地雷可視化)の計画を進めている。構築・開発に成功したこのシステムは、次の3つの部分から成る。(1)高空間密度・広帯域の集積アンテナによるハンドセット 新たなアンテナ・エレメントすなわちWalled-LTSA(walled linearly-tapered slot antenna)を提案・設計した。このアンテナ・エレメントは、小さい開口面積を持つため高密度に2次元的に集積化が可能であり、また広帯域を有しているため周波数掃引に好適である。この集積アンテナによって連続電磁波を放射し、また地中からの反射波を位相感受方受信機で2次元的に受信する。そして、その周波数を掃引することによって、空間および周波数空間の3次元空間での複素振幅データを得ることを可能にした。(2)複素画像を適応的に区分する複素自己組織化マップ(Complex-valued self-organization map : CSOM)モジュール また、得られたデータの複素3次元テクスチャを適応的に区分するCSOM適応クラス分けモジュールを開発した。反射波は2次元×周波数の3次元のテクスチャ情報を持っている。CSOMモジュールは、この複素テクスチャに基づき画素を適応的に分類し、画像を区分する。その結果、プラスチック地雷領域を他の土石領域や金属片を含む領域などと分離して、別のクラスに分類することに成功した。(3)地雷クラスを同定する複素連想記憶モジュール さらにCSOMによって分類されたクラスのうち、どのクラスがプラスチック地雷であるか、同定する必要がある。われわれは、これを2段階の複素連想記憶を提案・構築するによって実現に成功した。まず計測取得画像に含まれる特徴ベクトル(クラスを表現している)のセットに対して、それに近い特徴ベクトル・セットを有する教師画像を連想記憶的に探索する。次に、最も近かった教師画像の特徴ベクトルのうち、プラスチック地雷のクラスに相当する計測結果クラスを複素連想記憶で探索する。この2段階探索によって、効果的にプラスチック地雷クラスを同定することができた。
すべて 2006 2005 2004 2003
すべて 雑誌論文 (80件) 図書 (14件)
IEEE/OSA Photon. Tech. Lett. (in press)
IEEE Trans. on Neural Netw. (in press)
IEICE Trans. on Commun. (in press)
Fuzzy Days 2006 Dortmund (to be presented)
Progress in Electromag. Research (PIERS) 2006 Tokyo (to be presented)
Int'l Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS) 2006, Denver (to be presented)
Int'l Conf. on Ground Penetrating Radar (GPR) 2006 Columbus (to be presented)
World Congress on Comput. Intelligence (WCCI) / Int'l Joint Conf. on Neural Netw. (IJCNN) 2006 Vancouver (to be presented)
IEICE Trans. on Commun. E89-B
ページ: 929-936
Optical Fiber Commun. Conf. (OFC), 2006 Los Angeles Proc.
ページ: OWI-45
IEEE/OSA Photon.Tech.Lett. (in press)
IEEE Trans.on Neural Netw. (in press)
IEICE Trans.on Commun. (in press)
Progress in Electromag.Research (PIERS) 2006 Tokyo (to be presented)
Int'l Conf.on Ground Penetrating Radar (GPR) 2006 Columbus (to be presented)
World Congress on Comput.Intelligence (WCCI)/Int'l Joint Conf.on Neural Netw.(IJCNN) 2006 Vancouver (to be presented)
IEICE Trans.on Commun. E89-B
Optical Fiber Commun.Conf.(OFC), 2006 Los Angeles Proc.
IEICE Trans. on Electron. E88-C, 12
ページ: 2282-2288
International Journal of Neural Systems 15, 1-2
ページ: 85-91
Applied Optics 44, 19
ページ: 4053-4059
IEICE Trans. on Commun. E88-B, 1
ページ: 364-371
Int'l Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS) 2005 Seoul Proc.
ページ: 168.1
IEICE Trans.on Electron. E88-C,12
IEICE Trans.on Commun. E88-B, 1
Int'1 Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS) 2005 Seoul Proc.
Jounal of Intelligent and Fuzzy Systems 15
ページ: 139-147
Neural Networks 17
ページ: 1201-1210
電子情報通信学会誌、小特集「複素ニューラルネットワーク」 87
ページ: 482-487
ページ: 447-449
OSA Topical Meeting on Information Photonics (OSA_IP) 2005 Charlotte Proc.
ページ: ITuA2
Int'l Conf. on Neural Inform. Processing (ICONIP) 2004 Calcutta Proc.
ページ: 104-109
ページ: 116-121
Int'l Conf. on Image Processing (ICIP) 2004 Proc.
ページ: 211-214
Int'l Symp. on Antennas and Propagation (ISAP) 2004 Sendai Proc.
ページ: 517-520
Int'l Conf. On Fuzzy Systems & Innovational Computing (FIC) 2004 Hibikino Proc.
ページ: 213-218
Int'l Conf. On Optics in Computing (OiC)' 2004 Engelberg Proc.
ページ: 67-68
Journal of Intelligent and Fuzzy Systems 15
The Journal of the IEICE, Special Issue on Complex-Valued Neural Networks 87
Int'l Conf.on Neural Inform. Processing (ICONIP) 2004 Calcutta Proc.
Int'l Conf.on Neural Inform.Processing (ICONIP) 2004 Calcutta Proc.
Int'l Conf.on Image Processing (ICIP) 2004 Proc.
Int'l Symp.on Antennas and Propagation (ISAP) 2004 Sendai Proc.
Int'l Conf.On Fuzzy Systems & Innovational Computing (FIC) 2004 Hibikino Proc.
Int'l Conf.On Optics in Computing (OiC)' 2004 Engelberg Proc.
IEEE Trans. on Neural Netw. 14
ページ: 1532-1540
Opt. Lett. 14
ページ: 2524-2526
ページ: 1201-1206
Optical Engineering 14
ページ: 2670-2675
Int'l Symposium on Systems & Human Science (SSR) 2003 Osaka Proc.
ページ: 333-338
Int'l Conf. on Image Processing (ICIP) 2003 Proc.
ページ: 831-834
ページ: 145-148
Int'l Workshop on Self-Organizing Map (WSOM) 2003 Hibikino Proc.
ページ: 255-260
Int'l Conf. on Knowledge-based Engineering Systems (KES) 2003 Proc.
ページ: 311-317
ページ: 332-339
Int'l Conf. on Artificial Neural Netw. (ICANN) 2003 / Int'l Conf. on Neural Inform. Proc. (ICONIP) 2003 Suppl. Proc.
ページ: 426-429
Int'l Conf. on Artificial Neural Netw. (ICANN) 2003 / Int'l Conf. on Neural Inform. Proc. (ICONIP) 2003 Proc.
ページ: 943-950
ページ: 959-966
Int'l Symp. on Circuits and Systems (ISCAS) 2003 Proc.
ページ: 657-660
IEEE Trans.on Neural Netw. 14
Opt.Lett. 14
Int'l Conf.on Image Processing (ICIP) 2003 Proc.
Int'l Conf.on Knowledge-based Engineering Systems (KES) 2003 Proc.
Int'l Conf.on Artificial Neural Netw.(ICANN) 2003 / Int'l Conf.on Neural Inform.Proc.(ICONIP) 2003 Suppl.Proc.
Int'l Conf.on Artificial Neural Netw.(ICANN) 2003 / Int'l Conf.on Neural Inform.Proc.(ICONIP) 2003 Proc.
Int'l Symp.on Circuits and Systems (ISCAS) 2003 Proc.
