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2021 年度 実施状況報告書

分野横断的な調査によるクラスタリング技術の体系化:新手法開発への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21K11964
研究機関九州大学

研究代表者

井上 光平  九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (70325570)

研究分担者 原 健二  九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (50380712)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードクラスタリング / 画像処理 / 非写実的レンダリング
研究実績の概要

クラスタリングは代表的データマイニング手法の一つであり、教師データを用いずにデータを自動分類できることから、幅広い分野で用いられており、これまでに様々なクラスタリング技術が開発されてきた。しかし、それらの技術手法の体系化は十分には進んでいない。クラスタリング技術全体の体系化が進めば、個々の手法の特徴や他の手法との相互関係が明らかになり、クラスタリング技術全体の利便性が向上し、新たな手法の開発にもつながると期待される。そこで本研究では、多分野に広がる異なるクラスタリング技術の間にある関係を解明し、その全体像を体系的に理解し、新手法の開発につなげることを目的として、理論と実験の両面から、3年間の研究に取り組んでいる。
本年度は、エッジ保存平滑化フィルタの一種であるローリングガイダンスフィルタを一般化したものが、クラスタリングアルゴリズムと解釈できることを示し、ベンチマークテストによって、その妥当性を実験的に示した。また、ロバストクラスタリングの一種である局所的モードフィルタの反復解法の収束性を証明した。クラスタリングの応用例として、行と列のクラスタリングに基づく可変サイズピクセルアートの生成に関する研究が継続中であり、画像処理や非写実的レンダリングへの展開が今後見込まれる。その他に、顔の左右対称性に基づく顔画像の美化についても検討し、対称軸の検出に、ロバストクラスタリングの一種であるハフ変換の新手法を開発し、その検証を進めている。

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

今年度は、エッジ保存平滑化フィルタの一種であるローリングガイダンスフィルタとクラスタリングとの関係を明らかにし、ロバストクラスタリングの一種である局所的モードフィルタの収束性を証明できたことから、本研究は、おおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

今後は、ローリングガイダンスフィルタ型のクラスタリングを画像処理や非写実的レンダリングに応用し、その収束性についても理論的考察を進める予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Generating Face Images Based on Golden Ratios for Facial Beauty2022

    • 著者名/発表者名
      Ran Peng, Kohei Inoue, Kenji Hara
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE INSTITUTE OF INDUSTRIAL APPLICATIONS ENGINEERS

      巻: 10 ページ: 11-18

    • DOI

      10.12792/jiiae.10.11

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adaptive Combination of Additive and Multiplicative Algorithms for Color Image Enhancement2021

    • 著者名/発表者名
      Shanqian Sun, Kohei Inoue, Kenji Hara
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: 9 ページ: 52-59

    • DOI

      10.12792/jiiae.9.52

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rolling Guidance Filter as a Clustering Algorithm2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki HATTORI, Kohei INOUE, Kenji HARA
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems

      巻: E104-D ページ: 1576-1579

    • DOI

      10.1587/transinf.2021PCL0001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chinese Calligraphy Recognition System Based on Convolutional Neural Network2021

    • 著者名/発表者名
      Wenyi Cui and Kohei Inoue
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: 15 ページ: 1187-1195

    • DOI

      10.24507/icicel.15.11.1187

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Super-resolution reconstruction based on two-stage residual neural network2021

    • 著者名/発表者名
      Lin Dong, Kohei Inoue
    • 雑誌名

      Machine Learning with Applications

      巻: 6 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1016/j.mlwa.2021.100162

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A convergence proof for local mode filtering2021

    • 著者名/発表者名
      Shuoyan Zhang, Kohei Inoue, Kenji Hara
    • 雑誌名

      ICT Express

      巻: 7 ページ: 445-448

    • DOI

      10.1016/j.icte.2021.02.008

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 左右反転顔画像の融合による対称性の向上2022

    • 著者名/発表者名
      曾 琪, 井上光平, 小野直樹, 原 健二
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
  • [学会発表] 装飾的なピクセルアート2021

    • 著者名/発表者名
      聶健威, 井上光平
    • 学会等名
      第24回 画像の認識・理解シンポジウム
  • [学会発表] Utilizing Semantic Information for Color Histogram-Based Person Re-Identification2021

    • 著者名/発表者名
      Shanqian Sun, Kohei Inoue
    • 学会等名
      第24回 画像の認識・理解シンポジウム
  • [学会発表] 灰色仮説を考慮したコントラスト変換よる水中画像の強調2021

    • 著者名/発表者名
      井上光平
    • 学会等名
      海洋産業における IoT 活用シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 灰色仮説を考慮したコントラスト変換よる水中画像の強調2021

    • 著者名/発表者名
      井上光平, 平岡 透, 原 健二
    • 学会等名
      画像符号化シンポジウム(PCSJ)/映像メディア処理シンポジウム(IMPS)
  • [学会発表] カラーチャネル事前知識を用いた水中画像の色補正2021

    • 著者名/発表者名
      井上光平, 張 子涵, 原 健二
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 2021年冬季大会

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公開日: 2022-12-28  

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