スパース信号分解に基づく画像構成要素の学習とその画像処理への応用

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20500154
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 中静 真 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (10251787)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 画像処理 / 信号分解 / 画像復元 / スパース信号表現 / 基底学習 / 教師なし学習

研究概要

本課題では,画像を構成要素毎に分解する手法を提案し,それを画像処理へ応用している.本課題で提案した画像分解法は,画像の代表的な局所構造を表す小さなプロックをいくつか学習し,画像全体を,並行移動を受けた局所構造群の結合で表現する方法である,学習においては,局所構造がスパース(疎ら)に発生することを仮定し,仮定の下で分解とブロックの更新を繰り返すことで,局所構造をブロックとして学習している.提案法による局所構造の学習法を,画素の欠落した画像から原画像を推定する画像インペインティングの問題に適用した,インペインティングへの応用では,欠損を受けていない画素の集合から,局所構造を推定するとともに,失われた画素を補間できることが確認できた.

研究成果

• [雑誌論文] 最大・最小値の近似に基づくモルフォロジフィルタの設計法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西野洋一, 中静真, 花田良子, 棟安実治, 飯國洋二
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌A vol.J93-A ページ: 594-604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shift-invariant sparse image representations with tree-structured dictionary (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakashizuka, H. Nishiura, Y.Iiguni
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Fundamentals vol.E92-A ページ: 2809-2818
  • 査読あり
• [学会発表] Translation-invariant cone-restricted subspace sparse representations and its subspace learning (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nakashizuka, Yu-ki Tomokusa, Y.Iiguni
  • 学会等名: APSIPA Annual Summit and Conference
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Morphological image regularization with a smoothness criteria of structuring elements (2010)
  • 著者名/発表者名: 中静真
  • 学会等名: Int'l Symp. on Communications and Infromation Technology
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] スパース信号表現とその音声・画像処理への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中静真
  • 学会等名: 京都大学数理解析研究所共同研究「ウェーブレットの発展とその理工学的応用」
  • 発表場所: 京都(招待講演)
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] Learning of structuring elements for morphological image model with a sparsity prior (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nakashizuka, S. Takenaka, Y.Iiguni
  • 学会等名: IEEE Int'l Conf. on Image Processing
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Sparse image representations with shift-invariant tree-structured dictionary (2009)
  • 著者名/発表者名: 中静真, 西浦秀成,, 飯國洋二
  • 発表場所: Cairo, Egypt
  • 年月日: 2009-11-11
• [学会発表] Morphological image approximation via MAP estimation of structuring elements (2009)
  • 著者名/発表者名: 中静真
  • 学会等名: 2009 Int'l Workshop on Smart Info-Media System in Asia
  • 発表場所: Suita, Japan
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Single-channel speech separation by using a sparse periodic decomposition (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakashizuka, H. Okumura, Y.Iiguni
  • 発表場所: Glasgow, Scotland
  • 年月日: 2009-08-25
• [学会発表] 木構造を持つ基底系によるシフト不変スパースコーディング (2008)
  • 著者名/発表者名: 西浦秀成, 中静真, 飯國洋二
  • 学会等名: 第23回信号処理シンポジウム
  • 発表場所: 石川県,金沢市
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] 木構造を持つ基底系によるシフト不変非負スパースコーディング (2008)
  • 著者名/発表者名: 西浦秀成, 中静真, 飯國洋二
  • 学会等名: 第13回映像メディア処理シンポジウム
  • 発表場所: 静岡県,伊豆市
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] A sparse periodic decomposition and its application to speech representation (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Nakashizuka, H. Okumura, Y.Iiguni
  • 学会等名: 2008 European Signal Processing Conference
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
  • 年月日: 2008-08-28
• [図書] Signal Processing(ISBN:978-953-7619-91-6) (2009)
  • 著者名/発表者名: Sebastian Miron Ed. M. Nakashizuka
  • 総ページ数: 92-108
  • 出版者: INTECH