単板フィルタを用いた低容量なマルチスペクトル画像システムに関する研究

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25870676
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 篠田 一馬 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50639200)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 画像 / マルチスペクトル / カラーフィルタ / 色補間 / 圧縮 / センシング

研究実績の概要

本研究では単板マルチスペクトルフィルタアレイ(Multispectral filter array, MSFA)を用いた低容量な画像システムの実現のため，MSFAの設計，デモザイク，画像圧縮の検討を行った．本年度は，MSFAの配置と分光感度の同時最適化，モザイク画像の圧縮，デモザイク手法の開発を行った．
MSFAの設計については，前年度にすでに配置最適化に関する手法を開発し国際会議にて発表を行ったため，当初予定していた開発は既に完了している．よって本年度は当初の計画には含まれなかった分光感度の最適化も含めて手法の開発を行った．その結果，前年度の設計法を上回る画像品質が得られたため，本年度の国内会議で発表し，現在は論文誌への投稿準備を進めている．
モザイク画像の圧縮については，2012年に国際会議で発表した手法をベースとしてモデルの検証を行ったところ，MSFAの配置条件や撮影対象によらず良好な圧縮効率を実現できた．本成果も論文誌への投稿準備を進めている．
デモザイクについては画像の波長間相関を考慮した手法を新規に開発し，既存研究を上回る復元精度が得られたため，本年度の国際会議で成果発表を行った．また，さらに空間勾配を考慮した手法を新たに考案し，現在論文誌への投稿を進めている．
さらに，本研究で検討している画像システムと既存RGB画像システムとの親和性に関する問題点が明らかになったため，その互換性を保持する手法も検討した．結果として，見た目では劣化が認識できないほど高画質なRGB画像を利用でき，さらに分光情報を従来法よりも高い精度で利用できるシステムを実現した．本成果は国際会議への採択が決まっており，さらに論文誌での査読が現在行われている．

研究成果

• [雑誌論文] An efficient wavelet-based ROI coding for multiple regions (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuma Shinoda, Naoki Kobayashi, Ayako Katoh, Hideki Komagata, Masahiro Ishikawa, Yuri Murakami, Masahiro Yamaguchi, Tokiya Abe, Akinori Hashiguchi, and Michiie Sakamoto
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Fundamentals 巻: 98 ページ: 1006-1020
  • DOI: 10.1587/transfun.E98.A.1006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multispectral image reconstruction from watermarked RGB image (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuma Shinoda, Aya Watanabe, Madoka Hasegawa, Shigeo Kato
  • 雑誌名: Optical Review 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s10043-015-0082-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effective Color Transform Method for Image Compression of H&E Stained Whole Slide Image Using Subset Pixels (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kobayashi, Kazuma Shinoda, Ayako Katoh, Hideki Komagata, Masahiro Yamaguchi, Tokiya Abe, Akinori Hashiguchi, Michiie Sakamoto
  • 雑誌名: IIEEJ Transactions on Image Electronics and Visual Computing 巻: 1 ページ: 37-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modified High-Order Edge-Directed Interpolation for Distributed Video Coding Based on Selective Data Pruning (2014)
  • 著者名/発表者名: Vu Le Ha, Kazuma Shinoda, Madoka Hasegawa, Yuichi Tanaka, Shigeo Kato
  • 雑誌名: IIEEJ Transactions on Image Electronics and Visual Computing 巻: 1 ページ: 26-36
  • 査読あり
• [学会発表] Multispectral image estimation from RGB image based on digital watermarking (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuma Shinoda, Aya Watanabe, Madoka Hasegawa, Shigeo Kato
  • 学会等名: Association Internationale de la Couleur
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-05-19 – 2015-05-22
• [学会発表] Evaluation of Cloth Roughness and Smoothness by Visual and Tactile Perceptions: Investigation of Cloth Photography Method for Online Shopping (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoharu Ishikawa, Yuya Akagawa, Kazuma Shinoda, Shigeru Inui, Kazuya Sasaki, Keiko Miyatake Miyoshi Ayama
  • 学会等名: Association Internationale de la Couleur
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-05-19 – 2015-05-22
• [学会発表] An accurate extracting method of fat droplets in liver images for quantitative evaluation (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Ishikawa, Naoki Kobayashi, Hideki Komagata, Kazuma Shinoda, Masahiro Yamaguchi, Tokiya Abe, Akinori Hashiguchi, Michiie Sakamoto
  • 学会等名: SPIE Medical Imaging
  • 発表場所: San Francisco, United States
  • 年月日: 2015-02-08 – 2015-02-12
• [学会発表] Two-Dimensional Histogram Expansion of Wavelet Coefficient for Reversible Data Hiding (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Yamato, Kazuma Shinoda, Madoka Hasegawa, Shigeo Kato
  • 学会等名: IEEE Visual Communications and Image Processing
  • 発表場所: Valletta, Malta
  • 年月日: 2014-12-07 – 2014-12-10
• [学会発表] Multispectral demosaicking algorithm based on inter-channel correlation (2014)
  • 著者名/発表者名: Junya Mizutani, Kazuma Shinoda, Madoka Hasegawa, Shigeo Kato
  • 学会等名: IEEE Visual Communications and Image Processing
  • 発表場所: Valletta, Malta
  • 年月日: 2014-12-07 – 2014-12-10
• [学会発表] Reversible data hiding based on the two-dimensional histogram and generalized histogram shifting (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Yamato, Kazuma Shinoda, Madoka Hasegawa, Shigeo Kato
  • 学会等名: IEEE International Conference on Image Processing
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-30
• [備考] 篠田研究室(篠田一馬に関する業績一覧)
  • URL: http://williams.is.utsunomiya-u.ac.jp/pukiwiki/index.php?info_shinoda
• [備考] 宇都宮大学情報工学科 教員紹介
  • URL: http://www.eng.utsunomiya-u.ac.jp/intro_is2/129.html