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2012 年度 実施状況報告書

カラー成分の非線形写像を伴う映像オドメトリのためのビット深度階層符号化

研究課題

研究課題/領域番号 23560445
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

岩橋 政宏  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30251854)

キーワード画像信号処理
研究概要

本課題では,映像から自己位置を推定し、自律的に走行できる探査ロボットを、レスキュー現場に複数台配備する状況を想定している。この際、伝送される膨大な映像データが、通信路の限られた伝送容量を圧迫し、通信が不安定となる問題が生じる。昨年度は,自己位置推定に必要最小の成分のみを抽出して伝送することで、データ量を大幅に圧縮できる機能的階層符号化に、カラー成分の非線形写像と、ビット深度の類別符号化を、新たに導入した。これにより、特徴点が不明確な床面上での、安定した自律走行を実現するためのアルゴリズムが完成した。本年度は,認識処理については,12 bitのビット深度を持つRAW画像の色成分を用い、視認性の高いトーン・マッピング方法について研究を実施した.これを,非線形写像として一般化することで、高圧縮率かつ可逆なトーン・マッピングを提案した。圧縮処理については,より少ない成分とビット深度への集約法について研究した。その際、人の目に対する鮮明度ではなく、自己位置推定の精度により判定する基準を利用した。更に、データ圧縮の観点も考慮することで、映像オドメトリに特化した階層符号化を提案した。

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

RAW画像の色成分を用いた視認性の高いトーン・マッピング方法を開発し,非線形写像として一般化することで、高圧縮率かつ可逆なトーン・マッピングを提案した。また,より少ない成分とビット深度への集約法について、人の目に対する鮮明度ではなく、自己位置推定の精度により判定する基準を用いて開発した。更に、データ圧縮の観点も考慮することで、映像オドメトリに特化した階層符号化を提案した。以上より、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

フィールド上での実証試験を行う.室内から室外へ、更には屋外へと拡張する。但し、晴天か曇天時に限定する。また,カーペット上から、コンクリートやレンガ敷きの道などへ。可能であれば獣道を走行させる。アドホック通信により、電波の中継にロボットを活用し、より遠隔での操作を実証試験する。多数のロボット中継が困難な場合は、少なくとも2台のロボットによる連携運用を実施する。屋上などの危険個所での、安全な自律走行を実現することで、実用上の有意性を示す。最終年度であるため、認識処理と圧縮処理、それぞれの要素技術をシステム統合する。デモ機による実証試験を経て、成果をインターネットや展示会などで公開する。屋上における有害鳥の監視などに応用することで、社会的な有効性を示す。その他、工場やビルの「一時的」な夜間見回りや、有害鳥獣に対する「移動案山子」などへの応用についても検討する。

次年度の研究費の使用計画

クローラ型ロボットに,ネットワークカメラおよび高速通信装置を装備する。小型映像処理装置をフィールド試験用に拡張する.映像処理用コンピュータ本体の能力を向上させるため,ソフトウェア開発環境であるMatlabを更新する。国内外の学術集会での研究成果発表に必要となる旅費と参加登録費、および、論文出版にかかる投稿費が必要となる。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Lossless Bit Depth Scalable Coding for Floating Point Images2013

    • 著者名/発表者名
      Chew Yin Ping, T. Shibata, M. Iwahashi, H. Kiya
    • 雑誌名

      International Workshop on Advanced Image Technology

      巻: 2C ページ: 169 - 174

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Avoidance of Singular Point in Integer Orthonormal Transform for Lossless Coding2012

    • 著者名/発表者名
      M. IWAHASHI, H. KIYA
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Signal Processing

      巻: vol.60, no.5 ページ: 2648-2653

  • [雑誌論文] Crow birds detection using HOG and CS-LBP2012

    • 著者名/発表者名
      Mihreteab, K.; Iwahashi, M.; Yamamoto, M.
    • 雑誌名

      Intelligent Signal Processing and Communications Systems (ISPACS), 2012 International Symposium on

      巻: 1 ページ: 406 - 409

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weighted median cut quantization and its applications2012

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, H.;, Iwahashi, M.; Kiya, H.
    • 雑誌名

      Intelligent Signal Processing and Communications Systems (ISPACS), 2012 International Symposium on

      巻: 1 ページ: 509 - 514

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient lossless bit depth scalable coding for HDR images2012

    • 著者名/発表者名
      Iwahashi, M.; Kiya, H.
    • 雑誌名

      Signal & Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC), 2012 Asia-Pacific

      巻: 1 ページ: 1 - 4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lossy compression of sparse histogram image2012

    • 著者名/発表者名
      Iwahashi, M.; Kobayashi, H.;,Kiya, H.
    • 雑誌名

      Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2012 IEEE International Conference on

      巻: 1 ページ: 1361 - 1364

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine rate control and high SNR coding for sparse histogram images2012

    • 著者名/発表者名
      Iwahashi, M.; Kobayashi, H.;,Kiya, H.
    • 雑誌名

      Picture Coding Symposium (PCS)

      巻: 1 ページ: 205 - 208

    • 査読あり
  • [学会発表] 多方向多色照明下における映像オドメトリの伝送量削減 (通信方式)2012

    • 著者名/発表者名
      江崎 諒介 , 南 遥 , 岩橋政宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報 112(334), 47-52, 2012-12-06
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      20121206-20121206
  • [学会発表] 浮動小数点画像に対するロスレスなビット深度スケーラブル符号化2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤麗良, 岩橋政宏, 貴家仁志
    • 学会等名
      第27回 信号処理シンポジウム
    • 発表場所
      石垣
    • 年月日
      20121129-20121129
  • [学会発表] HDR画像におけるトーンマッピング関数の多段表現2012

    • 著者名/発表者名
      室伏辰耶, 岩橋 政宏, 貴家 仁志
    • 学会等名
      第27回 信号処理シンポジウム
    • 発表場所
      石垣
    • 年月日
      20121128-20121128
  • [学会発表] 復号時の誤差増幅を回避する重み付きメディアンカット量子化 : 疎ヒストグラム画像の高画質なデータ圧縮 (画像工学)2012

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 徹 , 岩橋政宏, 貴家 仁志
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報 112(248), 7-12, 2012-10-18
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      20121018-20121018
  • [学会発表] ハイダイナミックレンジ画像のための二階層ロスレス符号化(インタラクティブシステム・画像入カデバイス・方式,及び一般)2012

    • 著者名/発表者名
      岩橋 政宏, 貴家 仁志
    • 学会等名
      映像情報メディア学会技術報告 36(21), 17-20, 2012-06-04
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      20120604-20120604
  • [図書] Discrete Wavelet Transforms - A Compendium of New Approaches and Recent Applications2012

    • 著者名/発表者名
      Iwahashi, M.; Kiya, H.
    • 総ページ数
      26
    • 出版者
      InTech

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公開日: 2014-07-24  

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