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2016 年度 実績報告書

深海採鉱機向けリアルタイム小型イメージングシステムの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 15F15077
研究機関九州工業大学
研究分担者 陸 慧敏  九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (40742466)
研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
キーワード深海イメージング / 超解像 / 画像計測
研究実績の概要

深海採鉱機向けリアルタイム小型イメージングシステムの研究開発を研究課題としている。平成28年度には研究課題に関連して下記の研究を実施し,極めて良好な結果を得た。
(1) 深海採鉱機械には大きな装置を取り付けることができず、採鉱時のノイズが多いため、ソナーで撮った画像の解像度が低い。本研究では、検知範囲を採鉱機周辺の小規模な範囲に限定することにより、LED光源と高解像度4Kカメラを用いた観測システムを構築した。取得画像と提案する粉塵除去アルゴリズムを組み合わせることによって、光が全く届かない深海まで使用可能な装置を開発した。
(2) 申請者らの水中実験においても近赤外線の高い透過性が示されており、近赤外線センサを用いることによって深海採掘機操作時の粉麈の影響を可視光領域より抑えることができた。さらに、従来法を改良し赤外線用粉塵除去アルゴリズムを開発することによって、更なる画質改善が示唆した。
(3) 先行研究では、深海画像の特有な光の散乱や色の退化や粉麈の影響による劣化をスペクトル特性法、重み付きフィルター法、照明の照度不均一さを口径食除去法により改善する新たな画像改善モデルを作成した。海水の特徴、地形、浮遊物、土煙の濁りの影響などを考慮した構成となっているため、効率的に深海画像復元することができた。このシステムは深海底の中高濃度濁度(~20mg/L)やネフェロイド層で撮影の可視化することができた。
(4) 深海4Kビデオカメラで海底を撮影した画像の殆どが解像度の高いものである。しかし、高速リアルタイム通信のため、伝送できる画像のサイズが制限されている。採鉱母船の監視モニターは低解像度の画像を拡大表示するため、低解像度の画像から精細な高解像度の画像を生成する超解像技術が注目されている。本研究では、先行研究で提案した画像超解像技術を再検討し、ノイズ画像に対する超解像技術を開発した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Wound Intensity Correction and Segmentation with Convolutional Neural Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Huimin Lu, Bin Li, Junwu Zhu, Yujie Li, Yun Li, Li He, Jianru Li, Seiichi Serikawa
    • 雑誌名

      Concurrency and Computation: Practice and Experience

      巻: 29 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/cpe.3927

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Underwater image super-resolution by descattering and fusion2017

    • 著者名/発表者名
      Huimin Lu, Yujie Li, Shota Nakashima, Hyoungseop Kim, Seiichi Serikawa
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 5 ページ: 670-679

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2017.2648845

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] FDCNet: Filtering deep convolutional network for marine organism classification2017

    • 著者名/発表者名
      Huimin Lu, Yujie Li, Tomoki Uemura, Zongyuan Ge, Xing Xu, Li He, Seiichi Serikawa, Hyoungseop Kim
    • 雑誌名

      Multimedia Tools and Applications

      巻: 99 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1007/s11042-017-4585-1

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Learning Unified Binary Codes for Cross-Modal Retrieval via Latent Semantic Hashing2016

    • 著者名/発表者名
      Xing Xu, Li He, Atsushi Shimada, Rin-Ichiro Taniguchi, Huimin Lu
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 213 ページ: 191-203

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2015.11.133

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Underwater image enhancement method using weighted guided trigonometric filtering and artificial light correction2016

    • 著者名/発表者名
      Huimin Lu, Yujie Li, Xing Xu, Jianru Li, Zhifei Liu, Xin Li, Jianmin Yang, Seiichi Serikawa
    • 雑誌名

      Journal of Visual Communication and Image Representation

      巻: 36 ページ: 504-516

    • DOI

      10.1016/j.jvcir.2016.03.029

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Underwater Image de-scattering and classification by deep neural network2016

    • 著者名/発表者名
      Yujie Li, Huimin Lu, Jianru Li, Xin Li, Yun Li, Seiichi Serikawa
    • 雑誌名

      Computers and Electrical Engineering

      巻: 54 ページ: 68-77

    • DOI

      10.1016/j.compeleceng.2016.08.008

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Super resolving of the depth map for 3D reconstruction of underwater terrian using Kinect2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Nakagawa, Keita Kihara, Ryunosuke Tadoh, Seiichi Serikawa, Huimin Lu, Yudong Zhang, Yujie Li
    • 学会等名
      The 22nd IEEE International Conference on Parallel and Distributed Systems
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      2016-12-13 – 2016-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Registration of point clouds based on the ratio of bidrectional distances2016

    • 著者名/発表者名
      Jihua Zhu, Di Wang, Xiuxiu Bai, Huimin Lu, Congcong Jin, Zhongyu Li
    • 学会等名
      2016 Fourth International Conference on 3D Vision
    • 発表場所
      Stanford University, USA
    • 年月日
      2016-10-25 – 2016-10-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Underwater Image Descattering and Quality Assessment2016

    • 著者名/発表者名
      Huimin Lu, Yujie Li, Xing Xu, Li He, Donald G. Dansereau, Seiichi Serikawa
    • 学会等名
      2016 IEEE International Conference on Image Processing
    • 発表場所
      Phoenix, USA
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Anti-Lost Luggage Reminder System Using Electrically Conductive Fiber Antenna Tag2016

    • 著者名/発表者名
      Yujie Li, Yun Li, Bingqing Li, Huimin Lu, Seiichi Serikawa
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Computer, Consumer and Control
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2016-07-04 – 2016-07-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Underwater Observing System for Taiping Floodgate in Taiping River of Yangzhou2016

    • 著者名/発表者名
      Huiliang Xu, Yujie Li, Yun Li, Huimin Lu
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Computer, Consumer and Control
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2016-07-04 – 2016-07-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural Network based on-line stablization for humanoid robots2016

    • 著者名/発表者名
      Shenglin Mu, Chengxu Zhou, Huimin Lu
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Computer, Consumer and Control
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2016-07-04 – 2016-07-06
    • 国際学会
  • [図書] Artificial Intelligence and Computer Vision2017

    • 著者名/発表者名
      Huimin Lu, Yujie Li
    • 総ページ数
      211
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2018-01-16  

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