2018 Fiscal Year Annual Research Report
Self-adaptive Coevolutionary Algorithm Enabling Cross-disciplinary Optimization and its Application to Coded Aperture Design for Watermark Extraction
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15H02758
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
小野 智司 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90363605)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川崎 洋 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80361393)
長原 一 大阪大学, データビリティフロンティア機構, 教授 (80362648)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 同時最適化 / 符号化開口 / 電子透かし / 光学シミュレーション / 協調モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，特性の異なる２つ以上の部分問題を同時に最適化する共進化型最適化法を提案する．特に本研究では，電子透かしと符号化開口とを同時に設計することで，認証用２次元コードの真贋判定を安定的に行える方式を実現する．以下では，本年度の実績について(a)適応型共進化アルゴリズムの開発，(b)符号化開口の最適化，(c)電子透かしの最適化の３つの観点から述べる．
(a) 提案する適応型共進化アルゴリズムにおいて，解の評価を行うために部分解の選択を行う協調モデルの変更による性能変化の評価を行い，同時最適化における解の同期可能頻度に応じた協調モデルの採用が重要であることを示した．
(b1) 電子透かし抽出の被写界深度を拡大する符号化開口を設計する難しさの明確化を行い，撮影対象との距離が変化する場合に，要求される周波数成分の変化と符号化開口の周波数特性の変化が合致しない点にあるを明らかにした．このため，距離が変化した場合にも透かしの特徴に合致する周波数成分を保持する開口を設計が重要となる．
(b2) 平成29年度に開発した光学シミュレーションを利用する符号化開口最適化と，実機ベースの符号化開口最適化，すなわち，能動絞りカメラ，電動ステージ，スマートフォンから構成されるしすてむを用いて開口形状候補の評価を行う最適化絞とをカスケード的に実行することで，電子透かしの抽出性能を改善できることを確認した．
(b3, c) 光学シミュレーションによる近似評価方式を用いて，符号化開口と電子透かしの同時最適化技術を実現した． 従来の符号化開口単体を最適化した場合と比較して，電子透かしの埋込みスキームを同時に最適化することにより，回転に対する頑健性が向上することを確認した．また，ぼけ除去用の符号化開口と比較して，電子透かし抽出の被写界深度を2.5倍に拡大できることを確認した．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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