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2021 年度 実績報告書

タスク指向画像処理のための深層学習と,遠方歩行者認識への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K12129
研究機関豊田工業大学

研究代表者

浮田 宗伯  豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20343270)

研究分担者 Muhammad Haris  豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), ポストドクトラル研究員 (60816643) [辞退]
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード超解像 / 物体検出 / 画像処理
研究実績の概要

最終年度である今年度は,初年度と2年度目の成果である「静止画超解像」や「超解像と物体検出タスクの統合学習による微小物体検出の高性能化」を,多様な応用に発展させてその可能性や限界を検証した.
超解像については,そのぼけ除去能力を利用して,超魚眼カメラの組み合わせで車両周辺の鳥観画像を生成するアラウンドビューモニタリング画像の知覚的な質向上を検証した.提案手法によって,一般的な「真の画像と生成画像の差分による画質評価」でも「ヒトの知覚的な質をシミュレートした定量的指標」において質向上できることを確認した.
「超解像と物体検出タスクの統合学習による微小物体検出の高性能化」に関しては,ドローンから撮影された遠方の鳥を検出する手法を研究するため,研究に必要な画像データセットを作成・整理して,遠方鳥検出の性能検証した.画像データセットはインターネットで一般公開している.
微小物体検出の高性能化については,その基礎技術を応用して,微小な画像特徴(例:ビルの壁のひび割れ,眼球画像の毛細欠陥)の画素セグメンテーション手法も実現した.この手法では,一般物体検出用ニューラルネットワークの代わりに画像セグメンテーションニューラルネットワークを超解像ニューラルネットワークと統合して,微小な画像特徴を画素ごとに検出することを可能にしている.単純に画像セグメンテーションネットワークを利用するだけでなく,超解像との統合に適した深層学習ネットワークの最適化方法も提案することで,従来の最高性能手法を超える性能を実現できた.この手法は,国際会議で最優秀論文として選ばれた.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] TTI-C(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      TTI-C
  • [国際共同研究] Bukalapak(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      Bukalapak
  • [雑誌論文] Multi-modal Data Fusion for Land-subsidence Image Improvement in PSInSAR Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Kodai Shimosato and Norimichi Ukita
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 9 ページ: 141970-141980

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2021.3120133

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deep Back-Projection Networks For Single Image Super-Resolution2021

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Haris, Greg Shakhnarovich, and Norimichi Ukita
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence

      巻: 43 ページ: 4323-4337

    • DOI

      10.1109/TPAMI.2020.3002836

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] AVM Image Quality Enhancement by Synthetic Image Learning for Supervised Deblurring2021

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Akita, Masayoshi Hayama, Haruya Kyutoku, Norimichi Ukita
    • 学会等名
      the 17th International Conference on Machine Vision Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Crack Segmentation for Low-Resolution Images using Joint Learning with Super-Resolution2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kondo, Norimichi Ukita
    • 学会等名
      the 17th International Conference on Machine Vision Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Distant Bird Detection for Safe Drone Flight and Its Dataset2021

    • 著者名/発表者名
      Sanae Fujii, Kazutoshi Akita, Norimichi Ukita
    • 学会等名
      the 17th International Conference on Machine Vision Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural Image Restoration for Time-lapse SPM Images2021

    • 著者名/発表者名
      Norimichi Ukita, Fuma Yasue, Kota Shinjo, Yuki Kondo, Kazutoshi Akita, Hibiki Mitsuboshi, and Masamichi Yoshimura
    • 学会等名
      29th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Task-Driven Super Resolution: Object Detection in Low-resolution Images2021

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Haris, Greg Shakhnarovich, and Norimichi Ukita
    • 学会等名
      the 28th International Conference on Neural Information Processing
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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