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2013 年度 実施状況報告書

高ダイナミックレンジカメラを用いた監視システムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24560473
研究機関北九州市立大学

研究代表者

奥田 正浩  北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (10336943)

キーワード高ダイナミックレンジ画像 / 画像復元 / ブレ除去 / 画像統合 / 色変換
研究概要

平成25年度の研究成果は以下の通りである。
高ダイナミックレンジ画像のノイズ除去:暗部と明部両方において高いコントラストで画像を復元し、ダイナミックレンジを向上させるためには、暗部のノイズ除去が不可欠となる。ここではノイズ除去を目的とした高ダイナミックレンジ画像の復元手法を提案している。昨年度にフラッシュを用いた画像と高ISO感度で撮影したノンフラッシュ画像を統合することにより、暗部のノイズを低減し、結果ダイナミックレンジが向上する手法を提案したが、二つの画像間で完全な位置あわせが行われている場合でのみ有効であったため、実用性に欠ける方法であった。今年度は画像間の画素対応がとれていない場合のフラッシュ・ノンフラッシュ画像の統合手法について取り組んだ。色変換問題を凸最適化を組み合わせた新しいアルゴリズムの考案により、従来では困難であった暗所撮影時に動きのある画像や手ぶれのある画像においてもブレのない鮮明な画像を取得することが可能となり、またノイズ除去やホワイトバランス補正などにも応用が可能であることを確かめた。またフラッシュ・ノンフラッシュ画像に限定しない一般的な画像統合アルゴリズムの考案にも着手し、一定の成果が得られている。
上記の研究成果に対して対外発表を行った。IEEEのフラグシップ会議であるInternational Conference on Image Processing(ICIP 2013)やInternational Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP 2013) において合計3件の論文を発表した。またICASSP 2014で論文が4件採択され、発表予定である。さらに現在学術論文が2件採択され、IEEE Tran. on Image Processingに1件投稿中である。

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

前年度から暗所撮影におけるダイナミックレンジ向上のためのフラッシュ・ノンフラッシュ画像の統合手法や画像統合の重み関数設計に関する研究をより重点的に研究することとなった。とくにノイズ除去とブレ除去は実質的なダイナミックレンジ向上のために不可欠な課題である。本研究では積極的に複数画像を用いることにより、従来よりも良好なノイズ除去性能やブレ除去性能が達成されており、概ね順調に伸展していると考える。

今後の研究の推進方策

現在までに構築した手法は高ダイナミックレンジ化、ノイズ除去、ブレ除去を目的とした画像統合手法であったが、今年度はそれを一般化させより柔軟な画像統合問題として定式化し画像復元アルゴリズムを考案することを目的とする。その後、高ダイナミックレンジ動画像の復元手法、暗所における工業製品のキズ検出および色むら検出、強い鏡面反射成分を持つ物体の高ダイナミックレンジ画像取得、辞書学習を用いた白飛び、黒潰れ部の予測手法などに発展させる予定である。

次年度の研究費の使用計画

当初、国際会議(オーストラリア)に参加予定であったが、学内業務のため参加不可能となったため。
まず、既に25年度の研究成果を数件国際会議で発表することが決定しているため、その旅費の旅費を計上する。また、高ダイナミックレンジセンサ用のレンズ、実験用の高性能グラフィクスボード、論文別刷り代等を計上する。また、実験データの取得にかかる費用として人件費の使用を予定している。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] HDR画像生成のためのノイズの低減を考慮した多重露光画像統合法2014

    • 著者名/発表者名
      松岡 諒, 神納 貴生, 奥田 正浩
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 A

      巻: Vol.J97-A ページ: pp.209-220

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quality Evaluation of Decimated Images Using Visual Difference Predictor2013

    • 著者名/発表者名
      Ryo MATSUOKA, Takao JINNO, and Masahiro OKUDA
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: Vol.E96-A No.8 ページ: pp.1824-1827

    • 査読あり
  • [学会発表] Flash/No-flash Image Integration Using Convex Optimization2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Baba, Ryo Matsuoka, Shunsuke Ono, Keiichiro Shirai, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Italy
    • 年月日
      20140506-20140509
  • [学会発表] Color transform between image pair using covariance correspondences of local color distributions2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tatesumi, Keisuke Iwata, Keiichiro Shirai, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Italy
    • 年月日
      20140506-20140509
  • [学会発表] Lossless/Near-Lossless Color Image Coding by Inverse Demosaicing2014

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kuroiwa, Ryo Matsuoka, Keiichiro Shirai, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Italy
    • 年月日
      20140506-20140509
  • [学会発表] FFT based solution for multivariable l2 equations using KKT system via FFT and efficient pixel-wise inverse calculation2014

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Shirai, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Italy
    • 年月日
      20140506-20140509
  • [学会発表] Multiple image fusion for contrast enhancement in shadows2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Baba, Ryo Matsuoka, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Image Technology
    • 発表場所
      Thailand
    • 年月日
      20140106-20140108
  • [学会発表] Lossless Compression of LogLuv32 HDR Images by Simple Bitplane Coding2013

    • 著者名/発表者名
      Hisakazu Kikuchi, Taiyo Deguchi, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      30th PCS
    • 発表場所
      San Jose
    • 年月日
      20131208-20131210
  • [学会発表] Design of FIR Filters with Decimated Impulse Responses2013

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yamauchi, Ryo Matsuoka, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      APSIPA ASC Annual Summit and Conference
    • 発表場所
      Taiwan
    • 年月日
      20131030-20131030
  • [学会発表] Weight Optimization for Multiple Image Integration2013

    • 著者名/発表者名
      Ryo Matsuoka, Tomohiro Yamauchi, Tatsuya Baba, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Image Processing ICIP
    • 発表場所
      Australia
    • 年月日
      20130915-20130918
  • [学会発表] Local Color Distribution Projection Filtering Using a Homogenerous Coodinate System2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Iwata, Keiichiro Shirai, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Image Processing ICIP
    • 発表場所
      Australia
    • 年月日
      20130915-20130918
  • [学会発表] Compression of High Dynamic Range Images in the yu'v' Color Space2013

    • 著者名/発表者名
      Hisakazu Kikuchi, Taiyo Deguchi, Kazuma shinoda and Masahiro Okuda
    • 学会等名
      Proc. of 2013 International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 発表場所
      Korea
    • 年月日
      20130630-20130703
  • [学会発表] High Dynamic Range Image Acquisition Using Flash Image2013

    • 著者名/発表者名
      Ryo Matsuoka, Tatsuya Baba, Masahiro Okuda, Keiichiro Shirai
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing ICASSP
    • 発表場所
      Canada
    • 年月日
      20130504-20130509
  • [備考] 奥田研究室HP

    • URL

      http://vig.is.env.kitakyu-u.ac.jp/Japanese/work.html

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公開日: 2015-05-28  

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