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2020 年度 実施状況報告書

確率的非分解型テンソル復元とその画像・信号処理への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K04377
研究機関千葉工業大学

研究代表者

宮田 高道  千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (90431999)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード確率的最適化 / テンソル / 画像処理 / 信号処理 / テンソル復元
研究実績の概要

カメラやセンサによって取得した多次元信号やインターネットのトラフィックデータには,欠損やノイズなどの劣化が含まれることがある.そのような劣化は,信号・データの有効活用,すなわちデータからの認識や知識獲得を妨げる大きな要因となっている.本申請課題の目的は,低計算量で低ランクテンソル近似を実 現する枠組みである非分解型テンソル復元アルゴリズムに対し,さらに確率的最適化の枠組みを適用することにより,復元性能を犠牲にすることなく,テンソル復元アルゴリズムの計算量・メモリ使用量を大幅に改善する手法を提案することである. 本年度は,本研究の内容をさらに派生させ.これまで提案されたテンソルの非凸拡張手法の間に相乗効果があることを明らかとする研究を行い,その成果を論文誌(MDIP SIGNALS)に投稿し,採録された.さらに,本研究の目的と関連のある画像復元の研究2件を遂行した.そのうちの一件は深層学習を用いた画像ノイズ除去の研究であり,アーキテクチャの工夫により既存の最先端の手法と比較して少ない演算量で同等以上の復元性能を得ることに成功し,権威ある国際会議であるECCV(European Conference on Computer Vision)のワークショップ(Advances in Image Manipulation workshop)に採録された.もう一件は画像認識の精度を向上させるための画像ノイズ除去手法に関する検討であり,その成果はIEEE ICIP(International Conference on Image Processing)に採録された.

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

前年度開発した,テンソル核ノルム正則化を用いた非分解型テンソル復元手法について,提案手法の適用範囲をさらに拡大する検討を行い,良好な実験結果を得た.

今後の研究の推進方策

投稿準備中の論文の投稿を行う.申請書に記載した研究計画に従い,次年度は確率的非分解型テンソル復元アルゴリズムについて計算量だけでなくメモリ使用量も削減するアルゴリズムについて検討を進める.

次年度使用額が生じた理由

コロナウイルス感染症のため,予定していた国内,海外出張ができなかったことや,実験・研究の手順の一部が行えず,論文投稿を来年度に繰り越したことで機材取得にかかる費用や論文投稿費用を支出しなかったことが理由として挙げられる.未使用分については,令和3年度に購入する機材の購入や研究推進のための人件費に充当する予定である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] On the Synergy between Nonconvex Extensions ofthe Tensor Nuclear Norm for Tensor Recovery2021

    • 著者名/発表者名
      Kaito Hosono,Shunsuke Ono,Takamichi Miyata
    • 雑誌名

      MDPI Signals

      巻: 2 ページ: 108ー121

    • DOI

      10.3390/signals2010010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Few-class learning for image-classification-aware denoising2020

    • 著者名/発表者名
      Kei Mamiya,Takamichi Miyata
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)
    • 国際学会
  • [学会発表] Gated Texture CNN for Efficient and Configurable Image Denoising2020

    • 著者名/発表者名
      Kaito Imai,Takamichi Miyata
    • 学会等名
      ECCVW Advances in Image Manipulation (AIP)
    • 国際学会
  • [学会発表] GPR を用いた地中埋設物解析支援のための画像変換手法の一検討2020

    • 著者名/発表者名
      西牧 大智,宮田 高道
    • 学会等名
      PCSJ/IMPS
  • [学会発表] Gated Texture CNN による画像ノイズ除去2020

    • 著者名/発表者名
      今井 海人,宮田 高道
    • 学会等名
      PCSJ/IMPS
  • [学会発表] 知覚的品質の向上を目的とするノイズ除去に関する一検討2020

    • 著者名/発表者名
      山根 壮一朗,宮田 高道
    • 学会等名
      PCSJ/IMPS

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公開日: 2021-12-27  

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