反応拡散方程式と確率共鳴現象を用いた視覚の高度な図地分離機能の定式化とその応用

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本研究では,以下の研究を行った.まず,反応拡散方程式に確率共鳴現象の考え方を導入し,実画像に対して処理可能であり,ノイズに強く,必要な情報だけ選択的に取得できる「図地分離機能」を,人間の視覚機能のモデルとして定式化した.実現した図地分離手法を高速化した.そして,ステレオカメラで撮影した画像に対して適用し,両眼立体視や速度場検出に応用した.テーマ1:反応拡散方程式によるモデル作成と確率共鳴現象による出力信号変化の研究・ニューロンによる信号処理をモデル化したFitz-Hugh-Nagumo方程式を拡張した非線形反応拡散方程式の数値シミュレーションを作成した.・空間パターンが安定に存在するためのパラメータ設定に関する知見を得た.・確率共鳴現象が非線形反応拡散方程式による図地分離に対して有効性を示す結果を得た.テーマ2:ステレオ対応問題と速度場推定法への応用・ステレオ対応問題を図地分離問題へ変換する仕組みを考案した.・濃淡値画像における図地分離問題へと拡張するための知見を得た.・高精度な速度場推定法を開発するとともに,速度場検出のための図地分離機能について考案した.テーマ3:カメラコントロールシステムの製作と非線形反応拡散方程式との統合・パン・ティルト・ズームが可能な雲台上にCCDが設置されたカメラと、それらをコントロールし同時に動画像を取り込むパーソナルコンピュータから構成されるカメラシステムを構築した.・構成したカメラシステムで撮影した画像に対して、非線形反応拡散方程式による図地分離を行い画像処理に応用した.・処理後の画像をコンピュータ・グラフィックスとして可視化した.