| 研究課題/領域番号 |
23500212
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
平林 晃 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50272688)
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| 研究分担者 |
柳原 宏 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (30200538)
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| キーワード | サンプリング / 不確定率有限信号 / スプライン / 画像エッジ抽出 / 画像位置合わせ / 写真計測 / 凸最適化 |
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| 研究概要 |
２年目となる本年度は以下の成果を得た．第１に，初年度に開発した画像における直線エッジ抽出手法を写真計測に応用した．この技術は，被写体を異なる位置から複数撮影し，相対的なズレ量から被写体までの距離を計測する技術である．ズレ量の正確な算出が距離精度に大きく影響する。開発手法は直線エッジおよびそれら交点の位置をサブピクセル精度で計測できるために，複数画像間のズレ量を高精度で求める事ができる．提案手法と従来手法を用いてズレ量を求め，被写体との距離を計算した結果，光学計測装置で得られた測定値に対して提案手法がより精度の高い結果を与えることを確認した．
第2に，直線エッジ抽出をアンドロイドスマートフォンで実行するアプリを開発した．スマートフォンで写真を撮影し，得られた写真をサーバーに転送し，抽出結果をスマートフォンに送り返す迄を自動で実行する．ただし，現在の直線抽出アルゴリズムは処理に時間がかかるので，スマートフォンで全てを実行するまでには至っていない．
第3に，2次元信号である画像エッジの1次元に縮退した信号である不確定率有限信号の再構成理論に対して，凸最適化を利用した高速アルゴリズムを開発した．まず，１次元信号の再構成問題を，観測データから構成される行列に最も近い行列を，２種類の条件を満たすものの中から探索する問題と捉え直し，この問題に対して凸最適化アルゴリズムを適用した．実は，２種類の条件の中で１種類は凸条件を満たさないが，計算機シミュレーションの結果，適度な雑音レベルであれば従来手法を数デシベル上回る結果を同程度の計算量で実現できる事を示した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初の予定では本年度は，円や楕円形状の認識アルゴリズムの開発に取り組む予定であったが，本件に関して具体的な成果には至っていない．その理由は，上記「研究実績の概要」に示したように，初年度に開発した直線エッジ抽出アルゴリズムの応用研究に取り組み，またこれに関連して信号再構成アルゴリズムの高速化に関する研究に取り組んだからである．これらの成果は，本来成果を出すべきであった上記テーマの特別な場合になっているので，本年度の成果を拡張していく事により，本来テーマである曲線認識アルゴリズムの開発に繋がるものになっている．よって，「やや遅れている」と判断したものの，最終年度である次年度に繋がる成果を得られている．
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度は曲線エッジアルゴリズムの開発に取り組む．楕円形状のグレースケール標本値画像から，最適化手法を用いて形状認識可能な高速アルゴリズムを開発する．先行研究では，曲線をフーリエ級数によって表現する事により高精度の抽出を実現している．しかし，フーリエ級数の周期性が曲線表現への制約となっている．そこで本研究では，画像符号化に一般的に用いられているフーリエ余弦級数やウェーブレットなどを用いて曲線を表現することにより，自由度のより高い曲線抽出アルゴリズムを開発する．この時，本年度開発した１次元不確定率有限信号の高速再構成アルゴリズムの手法を応用する．これらの手法の開発には，英国インペリアル大学 Dragotti 准教授やフランス国立科学研究センターの Condat 博士と協力して進める予定である．また，ドイツ国パッサウ大学のForster教授も本研究テーマに協力頂ける内諾を得ている．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
本年度は研究進度が「やや遅れている」ことに加えて，不確定率有限信号の高速アルゴリズムを開発した為に，結果として計算量が低減される事になり，コンピューターの購入を先送りした．これにより前年度は未使用額が発生した．最終年度は曲線抽出アルゴリズム開発のために検証シミュレーションが必要であり，そのためのコンピューターや数値計算ソフトなどの備品を購入する．このために39万円を支出予定である．また，国内外における研究成果発表のために112万円を支出予定である．具体的には，音響および音声信号処理に関する国際会議（ICASSP 2013，バンクーバー, 5月），光学に関する国際会議（SPIE 2013, サンディエゴ，8月），アジア太平洋信号情報処理に関する国際会議（APSIPA ASC 2013, 台湾，10月），及び国内学会3件である．また，論文出版費用として15万円を支出予定である．
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